CN109844848A - 有源矩阵led显示器 - Google Patents

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Abstract

大面积LED显示器的布线引出条数多，且必须使每个小的显示器单元具有驱动电路，大面积LED显示器的壳体大型化，因此大面积LED显示器的设置场所受到限制。在以矩阵状具备像素电路驱动基板(300)的有源矩阵基板上安装无机LED元件(410，411，412)。并且，像素电路基板(300)也与无机LED元件(410，411，412)同样地，安装由其它的基板制成的像素电路基板(300)。由此，能够提供能够大幅削减用于驱动无机LED元件(410，411，412)的引出布线数且能够以低成本容易地设置在各种场所的、有挠性且重量轻的大型有源矩阵LED显示器。

Description

有源矩阵LED显示器
技术领域
本发明涉及一种大面积的显示器及其制造方法，详细地说，涉及一种能够进行有源矩阵驱动的LED显示器及其制造方法。
背景技术
近年来，以液晶显示器为代表的平板型的显示器正在普及，已浸透到各种领域。响应于高清晰化、大型化等用途，技术也迅猛发展，显示器的挠性化之类的功能层面的技术创新正取得进展。作为显示方式，液晶方式是当前的主流，而以中小型显示器为中心，采用有机EL的显示器也扩大了市场占有率。另外，以室外用途为中心，使用LED的显示器作为大型显示器也呈现增加趋势。
作为平板显示器的新领域，在交通设施、零售店等将显示器用作代替纸的广告媒介的数字标牌市场的扩大受到期待。当前，利用小型的显示器在电车内发布广告和信息、在零售店用于POP广告这样的使用方法占主流，但是对大型显示器的数字标牌的潜在需求是很高的。正在研究在大型商业设施、闹市或者活动场地，使用大型的显示器来发布与所在地和消费者的行为状况相应的视频广告、促销信息还有活动/服务的介绍等，由此促进消费行为。大型显示器带来的高度的广告效果在示范实验等中也得到了确认。
但是，尽管市场的期待大，但数字标牌中的显示器的大型化的进展缓慢。其原因在于，在现状下的显示器技术中，在成本和功能层面存在问题，不存在能够普及的大型显示器技术。关于成本，除了显示器主体的成本以外，由于是大型的，因此抑制设置成本也成为重要的要素。另外，设置大型显示器的场所几乎都是现有的构造物的内外部，因此寻求一种对现有构造物的加工尽可能少、能够有效利用空间的显示器技术。换言之，寻求一种重量轻且可弯曲的、能够以低成本制造成任意的形状的大型显示器技术。
然而，在作为现有的平板显示器的主流的液晶显示器技术中，具有在大的玻璃基板上制造显示器这样的性质，伴随大型化而制造成本急剧上升，从这方面来看，可制造尺寸存在上限。在用作标牌等时，也存在通过将多个40英寸～50英寸左右的液晶显示器进行组合来大型化的事例，但是未达到广泛普及的程度，这是由于显示器整体的重量增加、缺乏设置于室外等的设置性等。
另外，有机EL技术最适合制作重量轻且有挠性的显示器，能够弯曲的显示器已经普及，但是大型化的普及还存在很多量产技术上的问题，而且，在用作标牌时，需要进一步提高特性以实现要求的亮度和寿命特性。
另一方面，使用LED的显示器以将用适度的尺寸汇集像素所得到的显示器单元进行组合的方式来大型化，因此在原理上不存在尺寸上的限制。因此，作为在室外等使用的超大型的显示器，采用了LED显示器。但是，在现有技术中，无法制作能够高效地控制像素的有源矩阵方式的显示器，因此需要在安装LED元件的基板侧实施复杂的布线，利用复杂的控制电路装置来控制显示器单元的图像。因此，显示器的成本和重量抑制较为困难，成为普及的障碍。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-84683
专利文献2：日本特开2002-141492
非专利文献
非专利文献1：Technology Development for Printed LSIs Based on OrganicSemiconductors，2014Symposium on VLSI Circuits Digest of Technical Papers
发明内容
发明要解决的问题
鉴于这种状况，本发明的主要目的在于提供一种通过大幅削减用于驱动LED元件的引出布线数来使显示器单元易于大型化且能够以低成本容易地设置在各种场所的、有挠性且重量轻的大型的有源矩阵LED显示器。
用于解决问题的方案
本发明的有源矩阵LED显示器形成在具有挠性的基板件之上，具有与像素驱动电路电连接的无机LED元件，像素驱动电路由至少一个薄膜晶体管形成，薄膜晶体管是有机薄膜晶体管，无机LED元件作为部件安装在具备像素驱动电路的基板上。
本发明的有源矩阵LED显示器通过将多张基板沿列方向和行方向进行排列来大型化，沿列方向和行方向排列的多张基板具有彼此独立的驱动电路，或者，沿列方向和行方向排列的多张基板电连接且全部基板具有共同的驱动电路。
本发明的有源矩阵LED显示器的用于安装无机LED元件的具备像素驱动电路的基板在基板端具有基板间连接端子，还在基板上具有行选择线、列选择线、电源线以及地线，并且，按构成显示器的像素的每个单位至少具有无机LED元件安装用端子，该无机LED元件安装用端子的一侧与电源线或地线连接。
本发明的有源矩阵LED显示器是将形成有像素驱动电路的像素驱动电路基板、无机LED元件、以及具备用于安装像素驱动电路基板和无机LED元件的图案的第三基板这三个构件进行组合来构成的，像素驱动电路基板和第三基板具有挠性。
本发明的有源矩阵LED显示器的像素驱动电路基板至少具有行选择线连接用端子、列选择线连接用端子、电源线连接用端子、无机LED连接用端子这四个端子。
本发明的有源矩阵LED显示器的用于安装像素驱动电路基板和无机LED元件的第三基板在基板端具有基板间连接端子，还在基板上具有行选择线、列选择线、电源线以及地线，并且，按构成显示器的像素的每个单位至少具有行选择线连接用端子、列选择线连接用端子、电源线或地线连接用端子、无机LED元件安装用端子，该无机LED元件安装用端子的一侧与电源线或地线连接。
本发明的有源矩阵LED显示器由用于安装无机LED元件的具备像素驱动电路的基板、以及具备形成有像素驱动电路的像素驱动电路基板、无机LED元件及用于安装像素驱动电路基板和无机LED元件的图案的第三基板构成，在基板端部具备用于将基板彼此进行贴合或者电接合的接合机构。
本发明的有源矩阵LED显示器通过安装工序来使无机LED元件作为部件贴合在具备像素驱动电路的基板上。
本发明的有源矩阵LED显示器是将具备像素驱动电路的具有挠性的像素驱动电路基板、无机LED元件以及具备用于安装像素驱动电路基板和无机LED元件的图案的具有挠性的第三基板这三个构件进行组合而构成的，通过安装工序来将像素驱动电路基板和无机LED元件贴合在第三基板上。
在将多个本发明的有源矩阵LED显示器沿列方向和行方向进行排列来大型化时，使用至少一部分包含具备导电性的材料的构件或者接合机构将相邻的有源矩阵LED显示器进行贴合。
发明的效果
根据本发明，对于有源矩阵显示器所需的行选择线、列选择线、电源线、地线等布满显示器的显示区域整面的布线类、显示元件、像素驱动电路，能够以对各布线类、显示元件、像素驱动电路来说经济效率最高的工艺方法和密度来形成它们，因此能够限制与显示器的大型化相伴的制造装置的大型化。
具体地说，无机LED元件与有机LED(有机EL、OLED)元件不同，能够将利用现有的固体半导体工艺形成并实施高温的热处理的构件限定为无机LED元件，因此在将其作为部件安装在基材上的情况下，不存在工艺制约，能够利用廉价的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的挠性基板来作为显示器基板。由此，能够利用廉价的卷对卷技术、印刷技术等来形成显示器基板上的布满显示区域整面的各种布线类、绝缘膜，并且，能够在对有机TFT工艺来说经济效率最高的尺寸的挠性基板上以高密度形成像素驱动电路。由此，能够将与显示器整体的大型化相伴的制造成本的增大抑制到最小限度。除此以外，能够实现重量轻且有挠性的大型有源矩阵LED显示器。
附图说明
图1是示出了本发明的第一实施方式的基本概念的图。示出了以下情形：在显示器基板100的各个像素的规定位置安装RGB各色的LED 410、411、412以及装有驱动各LED的像素驱动电路的像素驱动电路基板300。
图2是示出了本发明的第一实施方式中即将安装LED和像素驱动电路基板300时的显示器基板100的情形的图。在图中示出了将显示器基板100的上表面的一部分放大后的俯视图以及在俯视图中用虚线示出的位置的截面图。俯视图中的点划线表示各像素的边界。
图3是本发明的第一实施方式中的像素驱动电路的电路图。
图4是示出了本发明的第一实施方式中的有机TFT的截面构造的图。
图5是示出了本发明第二实施方式中的像素驱动电路基板的有机TFT的截面构造的图。
图6是示出了本发明第二实施方式中的第三基板的截面构造的图。
图7是本发明第二实施方式中的向第三基板安装像素驱动电路基板300和无机LED元件400后的截面图。
图8是表示本发明第二实施方式中的用于将第三基板进行贴合来实现大型显示器的接合方法的例子的附图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
实施例1
在本实施方式中，说明利用有源矩阵型的无机LED显示器制造技术以QHD标准制作2.88m×1.62m尺寸(像素尺寸3mm×3mm)的显示器来用作数字标牌的例子，其中，该有源矩阵型的无机LED显示器是将RGB各色的无机LED元件作为发光元件且对各发光元件配置使用有机TFT的像素驱动电路而得到的。
图1表示本发明的基本概念，示出了以下情形：按显示器主体的基板100的各像素内的三个颜色要素来安装像素驱动电路基板300以及RGB各色的表面安装用的无机LED410、411、412。在显示器基板100上，在安装像素驱动电路基板和无机LED的阶段，形成有行选择线、列选择线、电源线、地线以及与这些导体线分别电连接的焊盘231、232、233、234，还形成有用于将像素驱动电路基板的输出端子325与LED的阳极连接的布线图案235。在像素驱动电路基板上设置有与内部电路连接的端子321、322、323、325，以分别与焊盘231、232、233及布线图案235连接的方式面朝下地进行安装。各LED以阳极与235连接、阴极与234连接的方式进行安装。
在本实施方式中，在安装像素驱动电路基板和LED之前形成有源矩阵进行动作所需的全部导体线，但是这一部分形成工序无论在像素驱动电路基板、LED的安装工序之前还是之后都不影响本发明的应用范围。
图2中示出安装像素驱动电路基板300和LED之前的基板100的状态。对于将以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)为代表的树脂基材作为材料的显示器主体的基板100，使用以凹版胶印、丝网印刷为代表的印刷技术来形成行选择线211、列选择线212、电源线213、地线214，并且形成用于将这些导体线与LED及像素驱动电路电连接的焊盘231、232、233、234以及用于将驱动电路的输出与LED连接的布线图案235。焊盘231、232、233、234分别经由VIA而与行选择线、列选择线、电源线、地线连接，但在图中进行了省略。行选择线211以与显示器的长边平行的方式布置，列选择线212和电源线213以隔着绝缘膜110地与行选择线211正交的方式布置，地线214以与行选择线211平行的方式布置。焊盘231、232、233、234和布线图案235形成在绝缘膜120之上。
在本实施方式中，作为像素驱动电路，列举了图3所示的由选择用TFT、驱动用TFT以及保持用电容元件构成的电路作为例子，但是作为本专利的应用范围，也可以选择其它电路方式。
能够通过非专利文献1等的高性能有机TFT电路工艺来形成像素驱动电路。图4中示出像素驱动电路基板300内的有机晶体管的截面部。将以PEN、PI等为代表的树脂基材作为基板件的像素驱动电路基板300贴合在玻璃的支承基板301上，并进行有机TFT电路工艺处理。主要的工序包括栅极电极310的形成、栅极绝缘膜311的形成、有机半导体单晶膜312的形成、源极电极313和漏极电极314用金属膜的形成、有机半导体单晶膜和源极电极和漏极电极的图案化、布线层315的形成、绝缘膜层316的形成、VIA 317的形成、以及连接端子用焊盘318的形成。像素驱动电路以如下方式形成：对于以有机TFT工艺来说经济效率最高的尺寸的基板，以高密度布置大量的像素驱动电路。在形成像素驱动电路之后，以电路为单位将像素驱动电路基板300从支承基板301剥离，安装到显示器基板100。
虽然在图4中未明确示出，但像素驱动电路中的保持用电容元件将栅极绝缘膜311用作电介质膜，将栅极电极310和源极电极313或漏极电极314用的金属膜用作电极。
实施例2
接着，说明用于实施本发明的第二实施方式。
本实施方式如用于实施本发明的第一实施方式所示那样，在第一基板上形成由有机半导体薄膜构成的像素驱动电路，通过无机半导体工艺在第二基板上形成无机LED元件，在第三基板上通过各种印刷法、光刻法等形成布线和端子图案，将所述第一基板和所述第二基板以贴合的方式安装在第三基板上的规定位置，由此制作有源矩阵LED显示器。与所述第一实施方式的不同在于，与以面朝下的方式安装相对地，以面朝上的方式安装。
接着，详细说明用于实施本发明的第二实施方式。
首先，在第一基板上形成由图3所示的两个晶体管一个电容器(2Tr1C)结构的薄膜晶体管形成的像素驱动电路基板300(图5)。但是，在图5及以后的附图中，为了简化，利用一个晶体管的简化显示来进行说明，但是实际上设为加入了构成以图3为代表的电路的要素。
第一基板构成为在工序中的处置用临时固定基板301上形成有具有挠性的树脂制基板300。此时，作为处理用临时固定基板，只要是以无碱玻璃、石英玻璃、Si基板等为代表的尺寸稳定性好的刚性基板即可，没有特别限制。
另外，作为具有挠性的树脂制基板，例如可列举出：聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、全芳香族聚酰胺(别名：芳族聚酰胺)、聚苯醚(PPE)、聚芳酯(PAR)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚甲醛(POM、别名：聚缩醛)、聚醚醚酮(PEEK)、液晶聚合物(LCP)(例：溶融液晶性全芳香族聚酯(基本骨架：对羟基苯甲酸、联苯酚、苯二甲酸))、聚对二甲苯、金属箔基板等。
另外，能够根据目的将树脂制基板的膜厚自由地设定为1μm～500μm，更优选为1μm～150μm，最优选为1μm～50μm。
接着，在树脂基板上形成导电性薄膜310。作为形成导电性薄膜310的方法，例如可列举出通过以下方式形成导电性薄膜310的方法：在通过以溅射法、真空蒸镀法为代表的PVD法或者使用包含导电性膜材料的墨的涂布法来在树脂制基板300上形成导电性薄膜310之后，通过光刻法来实施图案化以使该导电性薄膜310形成为规定的形状的图案。
作为形成导电性薄膜310的材料，例如可列举出Au、Ag、Cu、Mo、W、Ti、Al、Pd、Pt、Ta等金属、这些金属的合金以及这些金属的化合物。作为形成导电性膜的材料，优选的是导电性高的材料。
另外，作为形成导电性薄膜310的其它方法，例如可列举出以下方法：通过有版印刷法或无版印刷法，在树脂制基板510上直接形成已被形成为规定的形状的图案的导电性薄膜310。通过直接形成已被形成为规定的形状的图案的导电性薄膜310，能够简化形成导电性薄膜310的工序。
在通过有版印刷法或无版印刷法来直接形成已被形成为规定的形状的图案的导电性薄膜310的情况下，能够使用各种包含导电性膜材料的墨。作为包含导电性膜材料的墨，优选为包含导电性高的材料的墨，例如可列举出包含PEDOT/PSS等导电性高分子化合物的墨、使无机材料的纳米粒子细颗粒分散在其中的细颗粒分散墨、铜盐、银盐等金属化合物墨。作为细颗粒分散墨所包含的细颗粒，例如可列举出纳米-Au、纳米-Ag、纳米-Cu、纳米-Pd、纳米-Pt、纳米-Ni、纳米-ITO、纳米-氧化银、纳米-氧化铜。包含纳米-氧化银和纳米-氧化铜的细颗粒分散墨中也可以包含还原剂。
另外，也可以通过镀敷法来形成导电性薄膜310。作为通过镀敷法来形成导电性薄膜310的方法，例如可列举出以下方法：通过光刻法、有版印刷法或无版印刷法，预先在树脂制基板300上形成已被形成为规定的形状的图案的镀敷底漆层，通过化学镀法、或者化学镀法与电镀法的组合，来在规定的位置形成导电性薄膜310。
导电性薄膜310的膜厚没有特别限定，优选为20nm～1μm，更优选为20nm～300nm。在使用使无机材料的纳米粒子细颗粒分散在其中的细颗粒分散墨来形成导电性薄膜310的情况下，导电性薄膜310的膜厚优选为100nm～300nm，更优选为150nm～250nm。这是因为，若是100nm以下的膜厚则由于有可能发生以下情况而使导电性下降，所述情况是：由于细颗粒分散墨所包含的分散剂成分等残留而对导电性产生阻碍；或者由于在形成导电性薄膜310后的烘烤处理中纳米粒子细颗粒发生粒子沉积而使导电性薄膜310中包含的纳米粒子细颗粒变得不均匀，由此对导电性产生阻碍。
另一方面，在使用银盐等来形成导电性薄膜310的情况下，膜厚优选为20nm～100nm，更优选为20nm～60nm。这是由于，若是银盐等，则形成比纳米粒子细颗粒的沉积更为细致的膜，即使是更薄的膜厚也呈现导电性。由于能够更薄，因此栅极电极的高度差变低，也有助于提高该栅极电极之上的绝缘膜的可靠性。
接着，在树脂制基板300和导电性薄膜310之上形成栅极绝缘膜311。作为栅极绝缘膜311，优选的是具有高的相对介电常数的强电介质、含有高分子化合物的有机绝缘膜。作为具有高的相对介电常数的强电介质，可列举出以氧化铝(AlxOy)、氧化铪(HfxOy)为代表的无机的金属化合物。作为高分子化合物，例如可列举出PS树脂、PVP树脂、PMMA树脂、含氟树脂、PI(聚酰亚胺)树脂、PC(聚碳酸脂)树脂、PVA(聚乙烯醇)树脂、聚对二甲苯树脂、以及包含多个这些树脂所包含的重复单元的共聚物。即使在这些物质中，也优选交联性的高分子化合物来作为高分子化合物，这是由于以耐溶剂性为代表的工艺耐性和稳定性优异。
栅极绝缘膜311的膜厚没有特别限定，优选为1nm～1μm，更优选为20nm～100nm，进一步优选为30nm～80nm。
关于形成栅极绝缘膜311的更优选的构造，更优选为强电介质与有机绝缘膜的层叠膜，想到了以氧化铝/PS树脂、氧化铝/PVP树脂、氧化铝/PMMA树脂、氧化铝/含氟树脂、氧化铝/聚酰亚胺树脂、氧化铝/PVA树脂、氧化铝/聚对二甲苯树脂等为代表的构造。关于各构造的膜厚，优选的是强电介质为10nm～500nm、有机绝缘膜为10nm～500nm，更优选的是强电介质为10nm～50nm、有机绝缘膜为10nm～100nm，进一步优选的是强电介质为10nm～40nm、有机绝缘膜为10nm～40nm。
接着，在栅极绝缘膜311上形成有机半导体薄膜312。作为形成有机半导体薄膜312的方法，例如可列举出以下方法：仅在应该形成有机半导体薄膜312的规定的区域，选择性地进行形成有机半导体薄膜312的材料的成膜。
具体地说，借助以金属掩模等为代表的掩模、通过以真空蒸镀法为代表的PVD法来仅在规定的区域进行形成有机半导体薄膜312的材料的成膜，由此形成有机半导体薄膜312。
并且，也可以是，仅在应该形成有机半导体薄膜312的规定的区域形成具有开口部的树脂膜，之后利用真空蒸镀法在一面形成有机半导体薄膜312。在该情况下，优选的是，树脂膜的开口部形成为越远离基板1则其开口面积越小的倒锥形状。这是由于，通过使用具有形成为倒锥形状的开口部的树脂膜，形成在开口部内的有机半导体薄膜312与形成在树脂膜上的有机半导体薄膜312被切断，树脂膜作为隔离件来适当发挥功能。
另外，作为形成有机半导体薄膜312的其它方法，例如可列举出通过以下方式形成该有机半导体薄膜312的方法：在通过以真空蒸镀法为代表的PVD法或者使用包含有机半导体材料的墨的涂布法来在栅极绝缘膜311上形成有机半导体薄膜312之后，通过光刻法来实施图案化以使该有机半导体薄膜312形成为规定的形状的图案。
并且，作为形成有机半导体薄膜312的其它方法，例如可列举出以下方法：通过有版印刷法或无版印刷法来在栅极绝缘膜311上直接形成已被形成为规定的形状的图案的有机半导体薄膜312。通过直接形成已被形成为规定的形状的图案的有机半导体薄膜312，能够简化形成有机半导体薄膜312的工序。
但是，在本发明中，为了驱动无机LED元件而要求高的电流能力，因此其中最优选以下方法：通过使用无版印刷法的涂布法来在栅极绝缘膜311的整面上形成单轴取向的有机单晶膜，通过光刻法来得到被形成为规定的形状的图案的有机半导体薄膜312。
在通过使用无版印刷法的涂布法来在栅极绝缘膜311的整面上形成单轴取向的有机单晶膜之后通过光刻法来形成被形成为规定的形状的图案的有机半导体薄膜312的情况下，能够使用包含各种有机半导体材料的墨，但是优选的是使用包含低分子有机半导体材料的墨。另外，也可以是，在形成有机半导体薄膜312之后实施烧结处理，以控制有机半导体薄膜312的形态、或使有机半导体薄膜312所包含的溶剂挥发。有机半导体薄膜312的膜厚没有特别限定，优选为1nm～1000nm，更优选为1nm～100nm，进一步优选为1nm～50nm。更优选的是，最佳的膜是非膜厚的3分子层～5分子层以下的晶体膜。
对于有机半导体材料，作为能通过蒸镀形成膜的低分子化合物，例如可列举出：并五苯(Pentacene)、铜酞菁，作为能通过涂布形成膜的化合物，例如可列举出：以6,13-双(三异丙基甲硅烷基乙炔基)并五苯(6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentacene(Tips-Pentacene))、13,6-N-亚磺酰基乙酰胺并五苯(13,6-N-sulfinylacetamidopentacene(NSFAAP))、6,13-二氢-6,13-亚甲基并五苯-15-酮(6,13-Dihydro-6,13-methanopentacene-15-one(DMP))、并五苯-N-亚磺酰基-正丁基氨基甲酸酯加成物(Pentacene-N-sulfinyl-n-butylcarbamate adduct)、并五苯-N-亚磺酰基-叔丁基氨基甲酸酯(Pentacene-N-sulfinyl-tert-butylcarbamate)等为代表的并五苯前体,以[1]苯并噻吩并[3,2-b]苯并噻吩([1]Benzothieno[3,2-b]benzothiophene(BTBT))、3,11-二癸基二萘并[2,3-d：2’,3’-d’]苯并[1,2-b：4,5-b’]二噻吩(3,11-didecyldinaphto[2,3-d：2’,3’-d’]benzo[1,2-b：4,5-b’]dithiophene(C10-DNBDT))、具有苯并双噻二唑骨架的物质、卟啉、苯并卟啉、具有烷基等作为可溶性基团的低聚噻吩等为代表的低分子化合物或低聚物,以聚噻吩、芴共聚物、具有D-A结构的IDT-BT(indacenodithiophenebenzothiadiazole)、CDT-BT(：Cyclopentadithiophene benzothiadiazole)等为代表的高分子化合物。
接着，在栅极绝缘膜311和有机半导体薄膜312之上形成已被图案化的导电性薄膜315。利用该导电性薄膜315形成有机薄膜晶体管的源极电极和漏极电极。
能够利用与前述的导电性薄膜310相同的方法形成导电性薄膜315。此外，既可以利用与形成导电性薄膜310的方法相同的方法形成导电性薄膜315，也可以利用不同的方法形成导电性薄膜315。
导电性薄膜315的膜厚(即，有机薄膜晶体管的源极电极和漏极电极的膜厚)没有特别限定，优选为20nm～1μm，更优选为20nm～600nm，进一步优选为20nm～500nm。
接着，在栅极绝缘膜311、有机半导体薄膜312以及导电性薄膜315上形成保护膜316。作为形成保护膜316的方法，例如可列举出通过以下方式形成该保护膜316的方法：在通过以真空蒸镀法为代表的PVD法、以ALD(atomic layer deposition：原子层沉积)法为代表的CVD法、使用包含保护层材料的墨的涂布法来形成保护层316的膜之后，通过光刻法来实施图案化以使该保护层316形成为规定的形状的图案。另外，作为形成保护层316的其它方法，例如可列举出以下方法：通过有版印刷法或无版印刷法，来直接形成已被形成为规定的形状的图案的保护膜316。通过直接形成已被形成为规定的形状的图案的保护层316，能够简化形成保护层316的工序。
其中，优选的是通过有版印刷法或无版印刷法来直接形成已被形成为规定的形状的图案的保护层316的方法。
在通过有版印刷法或无版印刷法来直接形成已被形成为规定的形状的图案的保护层316的情况下，能够使用包含各种保护层材料的墨。作为包含保护层材料的墨，例如可列举出包含无机材料的分散墨、SOG(旋涂玻璃)材料、包含低分子保护层材料的墨、包含高分子保护层材料的墨，但是优选的是包含高分子保护层材料的墨。
作为形成保护膜316的材料，除了上述的墨所包含的材料、SOG材料以外，例如可列举出与在前述的栅极绝缘膜311中例示的材料相同的材料。
保护膜316的膜厚没有特别限定，优选为50nm～5μm，更优选为500nm～3.0μm。
最后，通过在保护层316上形成上部电极318使形成有像素驱动电路的第一基板完成。形成上部电极318的方法没有特别限定，例如可列举出光刻法、有版印刷法以及无版印刷法，其中优选的是使用作为有版印刷法之一的丝网(孔版)印刷法的方法。
接着，关于作为第二基板的无机LED元件400，只要在市场上或者直接从制造商处购买发光二极管来作为部件、使用贴片机来安装到第三基板即可。作为更优选的无机LED元件，最优选为裸芯片的LED元件，其大小优选为0.25×0.27mm～0.4×0.2mm(所谓的0201～0402)的大小。或者，如果是单色发光，则可以是1.6×0.8mm(1608)大小的无机LED元件，如果是全彩的，则可以是在一个芯片上混载三个颜色的平均1.6×1.5mm(1615)的大小的无机LED元件。最优选的形式是全彩型的裸芯片无机LED元件。
接着，制作第三基板(图6)。第三基板既可以与第一基板同样地固定于载体基板，也可以实施卷对卷的工艺，能够使用当时最合适的方法。
首先，在第三基板上形成电极图案510。作为形成电极图案510的方法，最优选的是丝网印刷法，但是也可以使用光刻法来形成图案。之后，适当经过烧结工序等来得到电极图案510。
接着，在其上形成在安装基板端的端子部、像素驱动电路基板300以及无机LED元件400的位置具有开口的绝缘膜图案520。作为形成绝缘膜图案520的方法，最优选使用丝网印刷法，但是也可以进行狭缝涂布、旋转涂布，使用光刻法来形成图案。在该工序后还适当经过烧结工序等来得到绝缘膜图案520。通过经过该工序，第三基板完成。
接着，在第三基板上安装像素驱动电路基板300和无机LED元件400(图7)。作为安装方法，也可以使用一般的贴片机装置来进行安装。作为将像素驱动电路基板300和无机LED元件400固定在第三基板上的方法，也可以预先利用丝网印刷法等在安装位置将粘接剂600形成图案。还可以是，在安装前后利用丝网印刷来在安装像素驱动电路基板300和无机LED元件400的位置涂布烧结前的Ag膏610，在进行安装后使其烧结，由此固定安装部件。
最佳的安装方法是：将粘接剂600预先涂布在像素驱动电路基板300的安装位置，以面朝上的方式将像素驱动电路基板300安装并固定在该粘接剂600上，接着利用丝网印刷以跨像素驱动电路基板300的端子部和设置在第三基板上的用于连接像素驱动电路基板300的连接端子设置的方式对Ag膏610进行印刷，再利用相同的工序来在用于安装无机LED元件400的连接端子部分处也形成Ag膏610的图案。接着，以发光面朝上方向的方式安装无机LED元件400，最后使Ag膏610在100℃下干燥30分钟。由此，部件向第三基板上的安装完成。
另外，也可以是，基本上根据印刷电路板的工件尺寸来设定第三基板的大小，在该情况下，在引入丝网印刷机等制造装置时不再需要输入特别的规格。例如，能够将覆铜层压板的最大尺寸决定为1000(1020)×1000(1020)mm或1000(1020)×1200(1220)mm，以将其4分割而得到的500(510)×500(510)mm的工件尺寸或更小的工件尺寸使用。
接着，说明将第三基板彼此进行贴合来制作大型显示器的情况。能够通过将多张500×500mm基板沿列方向、行方向进行贴合来实现大型有源矩阵LED显示器，优选的是，此时的第三基板彼此进行连接的接合面700至少在电极端子部使用具有导电性的粘接剂710来进行粘接，除此以外的基板部分通过树脂制的粘接剂720进行连接(图8的(a))。或者，最优选的是，在各面板端存在使用磁体730等的接合机构740，各基板之间通过简单触碰来进行连接(图8的(b))。
产业上的可利用性
根据本实施方式，示出了以下情况：在显示器基板以外的其它基板上独立地制作出能够驱动LED的使用了高性能有机TFT的像素驱动电路以及无机LED元件之后，将该其它基板安装在显示器基板上，由此能够实现有源矩阵方式的LED显示器，但是，也可以在显示器基板上直接形成利用有机TFT构成的像素驱动电路，在其上安装无机LED元件。通过本发明，控制无机LED像素所需的电路、布线成为最小限度，能够使显示器整体的重量变轻，从而能够实现设置成本的削减、大型的LED显示器基板的超挠性化。
附图标记说明
100：有源矩阵LED显示器的基板；110、120：显示器基板100上的绝缘膜；211：行选择线；212：列选择线；213：电源线；214：地线；231：用于与行选择线取得连接的焊盘；232：用于与列选择线取得连接的焊盘；233：用于与电源线取得连接的焊盘；234：用于与地线取得连接的焊盘；235：用于使像素驱动电路的输出与LED的阳极取得连接的布线图案；300：形成像素驱动电路的基板；301：在像素驱动电路形成工序时使用的支承基板；310：有机TFT的栅极电极；311：有机TFT的栅极绝缘膜；312：有机TFT的单晶有机半导体膜；313：有机TFT的源极电极；314：有机TFT的漏极电极；315：有机TFT的电路布线；316：有机TFT上的绝缘膜；317：用于使布线层之间取得连接的VIA；318：VIA上的焊盘；321：通过像素驱动电路基板的电极焊盘来与行选择线连接；322：通过像素驱动电路基板的电极焊盘来与列选择线连接；323：通过像素驱动电路基板的电极焊盘来与电源线连接；325：通过像素驱动电路基板的电极焊盘来与LED的阳极连接；350：像素驱动电路中的选择用TFT；360：像素驱动电路中的驱动用TFT；370：像素驱动电路中的保持用电容元件；500：第三基板；510：第三基板上的电极图案；520：第三基板上的绝缘膜图案；600：用于安装驱动电路基板的粘接剂；610：Ag膏；700：基板之间的接合面；710：用于将基板彼此接合的具有导电性的粘接剂；720：用于将基板彼此接合的树脂制的粘接剂；730：磁体；740：接合机构。

Claims (15)

1.一种有源矩阵LED显示器，形成在具有挠性的基板件之上，所述有源矩阵LED显示器的特征在于，
具有与像素驱动电路电连接的无机LED元件，所述像素驱动电路由至少一个薄膜晶体管形成。
2.根据权利要求1所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
所述薄膜晶体管是有机薄膜晶体管。
3.根据权利要求1或2所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
所述无机LED元件作为部件安装在具备所述像素驱动电路的基板上。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
通过将多张基板沿列方向和行方向进行排列来大型化。
5.根据权利要求4所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
沿所述列方向和行方向排列的多张基板具有彼此独立的驱动电路。
6.根据权利要求4所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
沿所述列方向和行方向排列的多张基板电连接，全部的基板具有共同的驱动电路。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
用于安装所述无机LED元件的具备所述像素驱动电路的基板在基板端具有基板间连接端子，还在基板上具有行选择线、列选择线、电源线以及地线，并且，按构成显示器的像素的每个单位至少具有无机LED元件安装用端子，所述无机LED元件安装用端子的一侧与电源线或地线连接。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
所述有源矩阵LED显示器是将形成有所述像素驱动电路的像素驱动电路基板、所述无机LED元件、以及具备用于安装所述像素驱动电路基板和所述无机LED元件的图案的第三基板这三个构件进行组合而构成的，所述像素驱动电路基板和所述第三基板具有挠性。
9.根据权利要求8所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
所述像素驱动电路基板至少具有行选择线连接用端子、列选择线连接用端子、电源线连接用端子、无机LED连接用端子这四个端子。
10.根据权利要求8或9所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
用于安装所述像素驱动电路基板和所述无机LED元件的所述第三基板在基板端具有基板间连接端子，还在基板上具有行选择线、列选择线、电源线以及地线，并且，按构成显示器的像素的每个单位至少具有行选择线连接用端子、列选择线连接用端子、电源线或地线连接用端子、无机LED元件安装用端子，该无机LED元件安装用端子的一侧与电源线或地线连接。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的有源矩阵LED显示器，其特征在于，
用于安装所述无机LED元件的具备所述像素驱动电路的所述基板、以及具备形成有所述像素驱动电路的像素驱动电路基板、所述无机LED元件及用于安装所述像素驱动电路基板和所述无机LED元件的图案的所述第三基板在基板端部具备用于将基板彼此进行贴合或者电接合的接合机构。
12.一种有源矩阵LED显示器的制造方法，该有源矩阵LED显示器形成在具有挠性的基板件之上，所述有源矩阵LED显示器的制造方法的特征在于，
具有与像素驱动电路电连接的无机LED元件，所述像素驱动电路由薄膜晶体管形成。
13.根据权利要求11所述的有源矩阵LED显示器的制造方法，其特征在于，
通过安装工序来使所述无机LED元件作为部件处于具备所述像素驱动电路的基板上。
14.根据权利要求11或12所述的有源矩阵LED显示器的制造方法，其特征在于，
所述有源矩阵LED显示器是将具备所述像素驱动电路的具有挠性的像素驱动电路基板、所述无机LED元件、以及具备用于安装所述像素驱动电路基板和所述无机LED元件的图案的具有挠性的第三基板这三个构件进行组合而构成的，通过安装工序来将所述像素驱动电路基板和所述无机LED元件贴合在所述第三基板上，由此形成所述有源矩阵LED显示器。
15.根据权利要求11～13中的任一项所述的有源矩阵LED显示器的制造方法，其特征在于，
在将多个所述有源矩阵LED显示器沿列方向和行方向进行排列来大型化时，使用至少一部分包含具备导电性的材料的构件或者接合机构将相邻的有源矩阵LED显示器进行贴合。
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