CN102903305A - 显示器和电子单元 - Google Patents

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Abstract

提供一种防止密封部扩散并且密封部能设置在所期望的区域内的显示器，以及包括所述显示器的电子单元。所述显示器包括：包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；设置在所述显示区域内的显示层；以及设置在所述密封区域内的密封部。

Description

显示器和电子单元
技术领域
本申请涉及一种通过在显示层周围设置密封部而改善了防潮特性的显示器以及一种包括该显示器的电子单元。
背景技术
目前，液晶显示器被广泛用作平板显示器，例如电视。另外，能够进一步降低其厚度和功耗的显示器受人瞩目。
在这种显示器中，因为以下原因，关于显示层的防潮功能是重要的。首先，大多数显示层容易因湿气而劣化。其次，与有机EL（电致发光）显示器等相比，在显示层厚度（在其层叠方向上的厚度）较大的显示器中，如果原样地应用有机EL显示器中的防潮措施，则湿气从显示层侧面的侵入得不到充分阻止。因此，基板上的显示层用具有低透湿率（例如，等于或小于0.03g/m2/天的透湿率）的防潮膜覆盖，在基板与防潮板之间形成密封部，显示层的侧面也用密封部覆盖（作为参考，见日本未审查专利申请公开第2005-114820号）。
但是，在前述情况下，作为密封部原材料的硬化前树脂填充在基板与防潮膜之间的缝隙内。因而，必须降低硬化前树脂的粘度。因此，硬化前树脂容易扩散到基板上，因此密封部有可能影响设置在基板外周上的布线部。另外，由于硬化前树脂的扩散，增大了框架区域。
在日本未审查专利申请公开第2007-073397号中，为防止硬化前树脂扩散在基板上提出以下方法。在该方法中，通过使用与密封部不同的树脂材料在显示区域周围形成围栏，密封部设置在围栏内。但是，在该方法中，用于形成围栏的树脂材料和增加的工作步骤时间成为必要。另外，应考虑形成围栏与密封部的各种树脂材料之间的相容性。因此，可用的树脂材料受到限制。
发明内容
需要提供一种显示器以及包括该显示器的电子单元，其中防止密封部扩散，并允许密封部设置在所期望的区域。
根据本发明的一个实施例，提供一种显示器，其包括：包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；设置在所述显示区域内的显示层；以及设置在所述密封区域内的密封部。
根据本发明的一个实施例，提供一种包括显示器的电子单元。所述显示器包括：包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；设置在所述显示区域内的显示层；以及设置在所述密封区域内的密封部。
在根据本发明实施例的显示器或根据本发明实施例的电子单元中，台阶部设置在基板内。因此，密封部不可能扩散出台阶部外，密封部被设置在所期望的区域内。
根据本发明实施例的显示器或根据本发明实施例的电子单元，台阶部设置在基板内。因此，密封区域能够设置在所期望的区域内。因此，密封区域以外的区域，例如，基板外周上的布线部得以免受密封部的影响，并且允许显示器的框架区域变窄。
应理解上述一般描述与下面的详细描述都是示例性的，并都旨在提供对所要求保护技术的更多阐述。
附图说明
所包括的附图为本发明提供进一步的解释，这些附图并入本说明书并组成本说明书的一部分。附图与说明书一起说明实施例并起到解释本技术的原理的作用。
图1是示出本发明实施例的显示器的构造的剖视侧视图。
图2是示出图1中所示显示器构造的平面图。
图3是示出制造图1所示显示器的方法的一个步骤的剖视侧视图。
图4是示出在具有紫外屏蔽功能的膜内波长和透射率之间的关系的图。
图5是示出图1所示显示器的一个变型的构造的剖视侧视图。
图6A和6B是示出第一应用例的外观的透视图。
图7是示出第二应用例的外观的透视图。
图8A是示出从其前侧观察的第三应用例的外观的透视图，而图8B是示出从其后侧观察的第三应用例的外观的透视图。
图9是示出第四应用例的外观的透视图。
图10是示出第五应用例的外观的透视图。
图11A是示出未封闭的第六应用例的正视图，图11B是其侧视图，图11C是封闭的第六应用例的正视图，图11D是其左侧视图，图11E是其右侧视图，图11F是其俯视图，图11G是其仰视图。
具体实施方式
从下文起，参照附图说明本发明的实施例。将按照以下顺序给出说明。
1.实施例
包括具有台阶部的基板的显示器
2.变型
在基板上具有多个台阶部的显示器
3.应用例
[实施例]
图1示出根据本发明实施例的显示器（显示器1）的剖面构造。显示器1是例如电子无纸显示器。显示器1在驱动基板10（基板）上按顺序具有显示层20、相对的基板30、防潮膜40和光学功能膜50。从显示层20到光学功能膜50的层叠部的侧表面由密封部60覆盖。图1示意地示出显示器1的结构，并且在某些情况下，其尺寸和形状与实际尺寸和实际形状不同。
驱动基板10按顺序具有基础基板11、阻挡层12、TFT层13和平面化层14。显示层20设置在平面化层14上。如图2所示，驱动基板10具有在中央部的显示区域10-1，与显示区域10-1相邻并围绕显示区域10-1的密封部10-2，以及位于密封区域10-2外侧（在关于密封部10-2与显示区域10-1相反的一侧上）的台阶部10-3。显示层20和相对的基板30设置在显示区域10-1内，密封部60设置在密封区域10-2内。用于从外侧提供信号的布线部（未示出）设置在驱动基板10的外周上。
基础基板11由例如无机材料或塑料材料制成，所述无机材料例如玻璃、石英、硅和镓砷（gallium arsenic）；所述塑料材料例如聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚醚砜（PES）、聚醚醚酮（PEEK）和芳香族聚酯（液晶聚合物）。基础基板11可为具有刚性的晶片，或可为具有弹性的薄层玻璃和膜。只要基础基板11具有弹性，就允许实现能弯曲的显示器。
阻挡层12是由例如CVD（化学气相沉积）法形成的AlOxN1-x（其中x从0.01到0.2，含两端值）膜或氮化硅（Si3N4）膜。阻挡层12防止TFT层13和显示层20因湿气或有机气体而劣化。
TFT层13具有用于选择像素的开关功能。TFT层13可由利用无机半导体层作为沟道层的无机TFT形成，或可由采用有机半导体层的有机TFT形成。
在驱动基板10之外，布置在与显示层20相对的表面上，即布置在TFT层13上的平面化层14用于改变由对TFT层13等的布线而生成的台阶。平面化层14由例如压克力或聚酰亚胺等形成。台阶部10-3设置在平面化层14内。
台阶部10-3用于根据需要限定密封区域10-2的区域，并设置在围绕密封区域10-2的位置。如图2所示，在该实施例中，台阶部10-3连续地围绕密封区域10-2。但是，只要能够限定密封区域10-2的区域，部分台阶部10-3可分段。在形成密封部60时，能够由台阶部10-3防止作为密封部60原材料的硬化前树脂扩散出来超过所期望的区域。台阶部10-3包括具有到驱动基板10的表面一定深度的沟槽10A(槽）和从驱动基板10表面突起的肋10B（突壁）。可以允许密封部60（树脂）侵入沟槽10A内，密封区域10-2和台阶部10-3部分交迭。例如，密封区域10-2内平面化层14的厚度是大约10μm。通过提供相对于密封区域10-2各自大约3μm厚的槽和突壁而形成沟槽10A和肋10B（台阶部10-3）。如图1所示，平面化层14可由沟槽10A分段。
在台阶部10-3中，为了提高抗水性，平面化层14经过例如硅基表面处理（silica-based surface treatment）。同时，密封区域10-2经过用于改善可润湿性的表面处理，例如氧等离子体处理。尤其是，在密封区域10-2内，形成密封部60的树脂与其混合并易于扩散。同时，在台阶部10-3内，形成密封部60的树脂流出。因此，允许更牢靠地将密封部60设置在所期望的区域。
显示层20在像素电极与公共电极之间具有显示体。像素电极与平面化层14接触，公共电极与相对的基板30接触。显示层20的层叠方向上的厚度是例如大约从40μm到165μm，含两端点。像素电极为每个像素设置，并由例如金属元素的单种元素或合金形成，所述金属元素例如铬（Cr）、金（Au）、铂（Pt）、镍（Ni）、铜（Cu）、钨（W）、铝（Al）和银（Ag）。公共电极遍及在相对的基板30的一个表面上，并由例如透光性导电材料（透明电极材料）制成，例如氧化铟-氧化锡(ITO)、氧化锑-氧化锡(ATO)、掺氟氧化锡(FTO)和掺铝氧化锌(AZO)。
在该实施例中，由于图像显示在相对的基板30侧上，光学透明材料被用于相对的基板30。除此之外，可采用与驱动基板10类似的材料。
防潮膜40用于防止湿气侵入显示层20，并存在于显示层20和作为最上表面的光学功能膜50之间。相对的基板30由例如压敏粘合剂或热敏粘合剂等粘附到防潮膜40。防潮膜40由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、尼龙-6、尼龙-66、聚偏二氯乙烯或聚醚砜等制成。优选地，防潮膜40具有的防潮特性例如从0.1g/m2/天到0.000001g/m2/天、包括两端值的透湿率，优选为等于或小于0.03g/m2/天的值，并具有高的光学透明度。
在显示器1中，防潮膜40或光学功能膜50大于显示区域10-1（显示层20和相对的基板30），其端表面被抛出至密封区域10-2侧（外侧）。因此，在防潮膜40与驱动基板10之间形成缝隙，并形成遮篷状结构。
光学功能膜50用于例如防止外部光在显示表面上的反射，并配置成与显示层20的显示表面相对，防潮膜40夹在其间。光学功能膜50与防潮膜40通过粘合剂（未示出）结合。具体地，光学功能膜50具有抗反射功能或防眩光功能。例如，在光学功能膜50具有抗反射功能的情况下，光学功能膜50是由多个薄膜形成的层叠体，每个薄膜具有不同的折射率，其中反射光被这些薄膜之间的界面上产生的反射光干涉所衰减。进一步地，例如，在光学功能膜50具有防眩光功能的情况下，在光学功能膜50上通过涂料形成凹凸表面，外部光被该凹凸表面不规则地反射。可形成保护显示表面免受物理冲击（外力）的膜，例如硬涂层，以代替光学功能膜50作为表面膜。
密封部60设置在驱动基板10上以覆盖显示层20、相对的基板30、防潮膜40和光学功能膜50的相应的端表面。换句话说，密封部60设置成围绕显示层20、相对的基板30、防潮膜40和光学功能膜50的周围。密封部60优选地密封显示器1的端部并防止湿气从其侧表面侵入。密封部60由热固性丙烯酸基树脂、紫外可固化丙烯酸基树脂、热固性甲基丙烯酸基树脂、紫外可固化甲基丙烯酸基树脂、热固性环氧树脂或紫外可固化环氧树脂等制成。
[制造显示器1的方法]
显示器1可例如如下制造。
首先，例如，在引入氮气的同时用硅作为靶进行高频溅射，由此在基础基板11上形成由氮化硅生成的阻挡层12。接下来，在阻挡层12上形成前述TFT层13，在TFT层13上形成由压克力生成的有机膜。沟槽10A和肋10B（台阶部10-3）通过例如光刻法或蚀刻法设置在有机膜内以形成平面化层14。因此，形成驱动基板10。驱动基板10的密封区域10-2（平面化层14）经过氧等离子处理，驱动基板10的台阶部10-3（平面化层14）受到硅基表面处理。
在形成驱动基板10后，由例如铬、金、铂、镍、铜、钨或银构成的金属膜形成在驱动基板10的整个表面上，所形成的金属膜被图案化，从而形成像素电极。
接下来，显示体通过例如涂覆而形成在包括公共电极的相对的基板30上。之后，相对的基板30与驱动基板10结合。由此，显示层20和相对的基板30形成在驱动基板10上。公共电极在此之前由例如在相对的基板30的一个表面的整个表面上形成ITO膜而形成。
随后，防潮膜40通过透明粘合剂固定到相对的基板30上。此时，采用所有边都大于显示区域10-1的边且面积大于显示区域10-1的膜作为防潮膜40。因此，在防潮膜40内，产生超出显示区域10-1的部分，形成遮篷状结构。在防潮膜40固定到相对的基板30上后，光学功能膜50设置在防潮膜40上。或者，防潮膜40和光学功能膜50可在此之前粘附到相对的基板30，相对的基板30可与驱动基板10相对置。
在设置光学功能膜50后，密封部60形成在显示区域10-1内。接下来详细说明其形成步骤。
形成密封部60时，如图3所示，首先，热固树脂或紫外可固化树脂（硬化前树脂61）通过例如针62填充在防潮膜40与驱动基板10之间的缝隙内。此时，由于通过利用硬化前树脂61的毛细现象而将树脂填充在缝隙内，所以硬化前树脂61的粘度应该较低。硬化前树脂61的粘度是例如等于或小于10(Pa.s)，或优选地等于或小于2(Pa.s)。允许通过树脂成分调整硬化前树脂61的粘度。或者，可通过加热注射器体（未示出）或针62而降低硬化前树脂61的粘度。
在如上所述硬化前树脂61的粘度低的情况下，如果不提供台阶部10-3，硬化前树脂61易于扩散在驱动基板10上，有可能密封部60形成在超过所期望的区域的广阔范围。布线部设置在驱动基板10外周上。因此，如果硬化前树脂61（密封部60）扩散到布线部，布线部劣化，显示器的可靠性降低。另外，在密封部60形成在广阔范围的情况下，或在密封部60的宽度（从密封部60的内侧到外侧的距离）根据其位置而变化的情况下，显示器的框架区域增大，其设计受到限制。
如日本未审查专利申请公开第2007-073397号，可以采用这样的方法，即，在驱动基板10上由与密封部60不同的树脂材料形成围栏，硬化前树脂61填充在围栏内部。但是，在这种方法中，用于形成围栏的树脂材料和增加的工作步骤时间成为必要。另外，应考虑形成围栏与密封部的各自树脂材料之间的相容性。因此，可用的树脂材料受到限制。
然而，在本实施例中，由于在驱动基板10内设置台阶部10-3，所以硬化前树脂61（密封部60）被禁止扩散出台阶部10-3。另外，由于台阶部10-3通过在平面化层14上进行光刻或蚀刻等而形成。因此，允许在采用最小数量的树脂材料类型的情况下将密封部60（密封区域10-2）设置在所期望的区域内。因此，密封部60不会形成到驱动基板10的外周上的布线部，显示器1的可靠性得以改善。另外，由于显示器的框架区域变窄，改善了设计特性。
在硬化前树脂61设置在密封区域10-2内后，硬化前树脂61被通过例如辐射热或光而硬化以形成密封部60。用作防潮膜40或光学功能膜50的许多膜具有紫外屏蔽功能。在使用具有紫外屏幕功能的防潮膜40和密封部60的情况下，通过采用能用在被屏蔽的紫外线波长以外范围内的光而硬化的树脂材料而形成密封部60。图4示出在具有紫外屏蔽功能的防潮膜40内波长和透光率之间的关系的例子。在采用这种防潮膜40的情况下，采用能通过照射波长长于380nm（可见光）的光而硬化的树脂材料。为保持显示器1的弹性，密封部60（硬化的树脂）的杨氏模量优选地等于或小于500(MPa)，并更优选地等于或小于100(MPa)。由此，完成图1所示显示器1。
如上所述，在根据该实施例的显示器1中，由于台阶部10-3设置在驱动基板10内，所以密封部60被禁止扩散，并且能够将密封区域10-2（密封部60）设置在所期望的区域内。因此，防止驱动基板10的外周上的布线部受到密封部60影响，允许显示器的框架区域变窄。
另外，通过在驱动基板10的密封区域10-2上进行改善可润湿性的表面处理，以及在驱动基板10的台阶部10-3上进行改善抗水性的表面处理，允许更牢靠地限定密封区域10-2的范围。
[变型]
图5示出根据一个变型的显示器1A的剖视图。在显示器1A中，台阶部10-3包括多个沟槽10A和多个肋10B。除此之外，1A具有与根据前述实施例的显示器1类似的构造，其功能和效果也类似于根据前述实施例的显示器1。
在显示器1A的驱动基板内，设置多个沟槽10A和多个肋10B。在这种情况下，示出设置两个沟槽10A和两个肋10B的情况作为例子。通过提供如上所述多个沟槽10A和多个肋10B，更牢靠地禁止密封部60扩散。
前述显示器1和显示器1A允许安装在例如以下第一到第六应用例所示的电子单元上。
[第一应用例]
图6A和6B示出电子书的外观。电子书具有例如显示部210、非显示部220和操作部230。操作部230可设置在与其上形成显示部210的表面相同的表面上，如图6A所示。或者，操作部230可设置在与其上形成显示部210的表面不同的表面上，如图6B所示。
[第二应用例]
图7示出电视的外观。该电视具有例如包括前面板310和滤光玻璃320的图像显示屏幕部300。
[第三应用例]
图8A和8B示出数码照相机的外观。该数码照相机具有例如作为闪光灯410的发光部，显示部420，菜单开关430，以及快门按钮440。
[第四应用例]
图9示出笔记本个人电脑的外观。该笔记本个人电脑具有例如主体510，用于操作输入字符等的键盘，以及用于显示图像的显示部530。
[第五应用例]
图10示出视频摄像机的外观。该视频摄像机包括例如主体610，设置在主体610的前侧表面上用于拍摄目标的透镜620，拍摄时的启动/停止开关630，以及显示部640。
[第六应用例]
图11A到11G示出移动电话的外观。在该移动电话中，例如上壳710和下壳720通过联接部（铰链部）730联接。该移动电话包括显示器740、副显示器750、图像灯760和摄像机770。
以上，尽管已参照实施例和变型说明了本发明，本发明不限于上述实施例等，而是可做各种变型。例如，在前述实施例等，给出电子纸显示器的说明。但是，本技术也可应用于液晶显示器、有机EL（电致发光）显示器或无机EL显示器。
另外，在前述实施例等内，已给出沟槽10A设置在内侧（密封区域10-2侧）上而肋10B设置在外侧上的情况的说明。但是，其配置可与此相反。另外，台阶部10-3可只包括沟槽10A或只包括肋10B。
另外，每层材料、厚度、成膜方法和成膜条件等不限于前述实施例等所描述的那些，也可采用其它材料、其它厚度、其它成膜方法和其它成膜条件。
另外，在前述实施例等，已具体给出显示器1和1A的构造。但是，不必提供所有层，并且还可提供其它层。
可从本申请的上述示范实施例和变型中实现至少以下构造。
(1)一种显示器，包括：
包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；
设置在所述显示区域内的显示层；以及
设置在所述密封区域内的密封部。
(2)根据(1)所述的显示器，其中所述台阶部包括槽和突壁，所述槽设置在所述基板内，所述突壁从所述基板表面突起。
(3)根据(1)或(2)所述的显示器，其中
所述密封区域经过改善可润湿性的处理，以及
所述台阶部经过抗水处理。
(4)根据(1)到(3)中任一所述的显示器，其中所述密封区域经过等离子体处理。
(5)根据(1)到(4)中任一所述的显示器，其中所述台阶部经过硅基表面处理。
(6)根据(1)到(5)中任一所述的显示器，其中所述台阶部包括多个槽和多个突壁，所述多个槽设置在所述基板内，所述多个突壁从所述基板表面突起。
(7)一种包括显示器的电子单元，所述显示器包括：
包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；
设置在所述显示区域内的显示层；以及
设置在所述密封区域内的密封部。
本申请包含与2011年7月29日在日本特许厅提交的日本在先专利申请JP2011-166667中的公开内容相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。
本领域技术人员应理解只要在所附权利要求或其等效物的范围内，可根据设计需要和其它因素而做出各种变型、组合、子组合和替换。

Claims (7)

1.一种显示器，包括：
包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；
设置在所述显示区域内的显示层；以及
设置在所述密封区域内的密封部。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述台阶部包括槽和突壁，所述槽设置在所述基板内，所述突壁从所述基板表面突起。
3.根据权利要求1所述的显示器，其中
所述密封区域经过改善可润湿性的处理，以及
所述台阶部经过抗水处理。
4.根据权利要求3所述的显示器，其中所述密封区域经过等离子体处理。
5.根据权利要求3所述的显示器，其中所述台阶部经过硅基表面处理。
6.根据权利要求1所述的显示器，其中所述台阶部包括多个槽和多个突壁，所述多个槽设置在所述基板内，所述多个突壁从所述基板表面突起。
7.一种包括显示器的电子单元，所述显示器包括：
包括密封区域和台阶部的基板，所述密封区域围绕显示区域，所述台阶部从外侧围绕所述密封区域；
设置在所述显示区域内的显示层；以及
设置在所述密封区域内的密封部。
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