DE112018001677T5

DE112018001677T5 - Anzeigevorrichtung und Herstellungsverfahren dieser

Info

Publication number: DE112018001677T5
Application number: DE112018001677.3T
Authority: DE
Inventors: Daiki NAKAMURA; Kazuhiko Fujita
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2019-12-19
Also published as: CN110494906B; JP2018173640A; KR20190131513A; US20200052231A1; KR20240052080A; KR102656982B1; TW202303550A; TWI780136B; TW201903733A; JP2023015072A; CN110494906A; CN114677916A; US11158823B2; US20240155933A1; US20210336168A1; WO2018178797A1; JP7162438B2

Abstract

Wenn ein in einem flexiblen Anzeigefeld verwendeter Basisfilm mit einem Harzelement zum Befestigen des gekrümmten Basisfilms verbunden wird, weist der Basisfilm Falten durch eine Umweltveränderung, wie z. B. Temperaturschwankungen, aufgrund von Differenzen im linearen Ausdehnungskoeffizienten vor und nach einem Thermoschock auf. Eine Pufferplatte, die dünn genug ist, um gebogen zu werden, ist zwischen dem in einem flexiblen Anzeigefeld verwendeten Basisfilm und dem Harzelement bereitgestellt. Unter Verwendung eines Wärmeableitungseffekts und eines Wärmeausgleichseffekts der Pufferplatte kann um das Feld herum eine Struktur bereitgestellt werden, die der Umweltveränderung widerstehen kann.

Description

Technisches Gebiet
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen von Bildern oder eine Beleuchtungsvorrichtung.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das technische Gebiet beschränkt ist. Das technische Gebiet einer Ausführungsform der Erfindung, die in dieser Beschreibung und dergleichen offenbart wird, betrifft einen Gegenstand, ein Verfahren oder ein Herstellungsverfahren. Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft einen Prozess, eine Maschine, ein Erzeugnis oder eine Zusammensetzung. Beispiele für das technische Gebiet einer Ausführungsform der in dieser Beschreibung offenbarten vorliegenden Erfindung umfassen insbesondere eine Halbleitervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung, eine Licht emittierende Vorrichtung, eine Beleuchtungsvorrichtung, eine Energiespeichervorrichtung, eine Speichervorrichtung, ein Betriebsverfahren für eine von ihnen und ein Herstellungsverfahren für eine von ihnen.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung mit einer Halbleitervorrichtung im Allgemeinen eine Vorrichtungen gemeint ist, die unter Nutzung von Halbleitereigenschaften arbeiten kann. Eine elektrooptische Vorrichtung, eine Halbleiterschaltung und ein elektronisches Gerät sind allesamt Halbleitervorrichtungen.
Stand der Technik
In den letzten Jahren ist es notwendig geworden, die Größe von Anzeigevorrichtungen zu erhöhen und die Arten von Anzeigevorrichtungen zu vermehren. Ein wasserdichtes Fernsehgerät zum Genießen von Videos überall im Haus, z. B. in der Küche oder im Bad, ist weit verbreitet. Ein Fernsehgerät für den Heimgebrauch (auch als Fernseher oder Fernsehempfänger bezeichnet), Digital Signage, ein Public Information Display (PID) und dergleichen sind ebenfalls weit verbreitet. Größere Digital Signage, PID und dergleichen liefern mehr Informationen und sorgen für mehr Aufmerksamkeit, wenn sie für Werbung oder dergleichen verwendet werden, so dass davon ausgegangen werden kann, dass der Werbeeffekt erhöht wird.
Bei den beliebtesten Fernsehgeräten handelt es sich meistens um Flüssigkristallanzeigevorrichtungen, bei denen Glassubstrate verwendet werden.
Beispiele für Anzeigevorrichtungen, die Alternativen für die Flüssigkristallanzeigevorrichtung sind, umfassen typischerweise eine Licht emittierende Vorrichtung mit einem Licht emittierenden Element, wie z. B. einem organischen Elektrolumineszenz- (EL-) Element oder einer Leuchtdiode (LED), und elektronisches Papier, das die Anzeige durch ein Elektrophoreseverfahren oder dergleichen durchführt. Diese Anzeigevorrichtungen können hergestellt werden, indem statt eines Glassubstrats ein leichter und dünner Kunststofffilm (auch als Kunststofffolie bezeichnet) verwendet wird.
Beispielsweise weist ein organisches EL-Element eine Grundstruktur auf, bei der eine Schicht, die eine Licht emittierende organische Verbindung enthält, zwischen einem Paar von Elektroden angeordnet ist. Durch Anlegen einer Spannung an das organische EL-Element kann die Licht emittierende organische Verbindung Licht emittieren. Unter Verwendung eines derartigen organischen EL-Elements können dünne, leichtgewichtige, kontrastreiche und stromsparende Anzeigevorrichtungen erhalten werden.
Die Entwicklung wird derart vorangetrieben, dass ein Messinstrument in einem Auto oder dergleichen teilweise durch eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung ersetzt wird. Es wurden Konzepte zur Unterstützung eines Fahrers in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Auto, durch die Anzeige zusätzlicher Informationen (z. B. Informationen über die Situation, Verkehrsinformationen und geografische Informationen um das Auto herum) entwickelt.
Die Gelegenheit, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung in öffentlichen Verkehrsmitteln, wie z. B. einem Zug und einem Bus, zu sehen, nimmt zu.
Das Patentdokument 1 offenbart eine Anzeigevorrichtung, bei der eine Batterie (der äußere Körper ist ein Aluminium-Dünnfilm) zwischen einem gebogenen, gürtelförmigen Halterungsstrukturkörper und einem flexiblen Anzeigefeld bereitgestellt ist.
Das Patentdokument 2 offenbart eine armbandartige Anzeigevorrichtung, bei der eine gedruckte Leiterplatte und eine Batterie zwischen einem gebogenen, gürtelförmigen Halterungsstrukturkörper und einem flexiblen Anzeigefeld bereitgestellt sind.
Das Patentdokument 3 offenbart eine Anzeigevorrichtung mit einem gebogenen, flexiblen Anzeigefeld.
[Referenz]
[Patentdokument]

[Patentdokument 1] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-38868
[Patentdokument 2] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-187858
[Patentdokument 3] Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2016-167049

Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe ist die Bereitstellung eines elektronischen Geräts mit einer neuartigen Struktur. Insbesondere wird ein elektronisches Gerät mit einer neuartigen Struktur bereitgestellt, das an verschiedenen Stellen, beispielsweise im Fahrzeuginneren, montiert werden kann.
Ein flexibles Anzeigefeld ist über einem flexiblen Dünnfilm ausgebildet und führt eine Anzeige mit einem organischen Licht emittierenden Element durch. Der flexible Dünnfilm ist weich und kann wie ein Poster aufgehängt werden. Wenn jedoch ein optischer Film, wie beispielsweise ein Polarisationsfilm, auf der Anzeigeoberfläche befestigt wird, kann es zu einer Verformung oder Verzerrung kommen.
Ein dünnes, flexibles Anzeigefeld kann unverändert in einem Gehäuse einer Vorrichtung, einem Auto oder einer Wand eingebaut werden, jedoch wird es vorzugsweise an einem Element befestigt. Wenn das Element zumindest teilweise eine gekrümmte Oberfläche aufweist, kann ein anderer Eindruck als beim Design einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung entstehen. Das Element zum Befestigen des flexiblen Anzeigefelds kann als Gehäuse bezeichnet werden.
Wenn eine große Differenz zwischen dem Wärmekoeffizienten (im Folgenden als linearer Ausdehnungskoeffizient bezeichnet) des flexiblen Films und dem Wärmekoeffizienten des Materials des zu befestigenden Elements besteht, können durch Umgebungsänderungen Falten entstehen. Wenn das Element beispielsweise aus Acryl ausgebildet ist, besteht eine Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten von Acryl (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Acryl beträgt etwa 7 × 10^-5/°C) und dem linearen Ausdehnungskoeffizienten des flexiblen Films (der lineare Ausdehnungskoeffizient von PET beträgt etwa 17,1 × 10^-5/°C), und es können Falten entstehen. Darüber hinaus können Verformungen und Falten durch die in der Umgebung von dem Anzeigefeld und den Elementen erzeugte Wärme sowie durch Änderung des Luftdrucks auftreten bzw. entstehen.
Wenn die Änderung der Verwendungsumgebung, z. B. der Temperaturanstieg in einem Auto und die Temperaturabnahme durch eine Klimaanlage im Sommer, in einem Zustand wiederholt wird, in dem die Materialien mit unterschiedlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten mit einem Klebematerial, einem doppelseitigen Klebeband oder dergleichen fixiert werden, kommt es zu einer durch die Differenz der linearen Ausdehnungskoeffizienten verursachten thermischen Belastung und der Zustand des Materials wird verändert. Wenn beispielsweise ein Anzeigefeld mit einem flexiblen Film an einem Element befestigt wird, das mit einem Klebematerial oder einem doppelseitigen Klebeband montiert werden soll, ändert sich die Form des flexiblen Films durch Wiederholung von Thermoschocks, so dass die Qualität des Anzeigefelds verringert wird. Vor diesem Hintergrund ist zwischen dem flexiblen Film und dem Element des Anzeigefelds eine Pufferplatte zur Verbesserung der Wärmeableitung und Reduzierung der auf den flexiblen Film ausgeübten Belastung, unabhängig von einer solchen Wiederholung von Thermoschocks, bereitgestellt.
So ist beispielsweise ein Anzeigefeld mit einem flexiblen Film als Element auf einem Armaturenbrett eines Autos montiert. Das Armaturenbrett eines Autos kann aus einem Polypropylenharz (der lineare Ausdehnungskoeffizient eines PP-Harzes liegt bei etwa 10 × 10^-5 /°C bis 12 × 10^-5 /°C), einem ABS-Harz (der lineare Ausdehnungskoeffizient eines ABS-Harzes liegt bei etwa 7 × 10^-5/°C bis 13 × 10^-5/°C), einem Acrylnitril-Styrolharz, einem Urethanharz oder dergleichen bestehen. Das aus einem dieser Materialien ausgebildete Armaturenbrett weist eine gekrümmte Oberfläche auf. Wenn das Anzeigefeld mit dem Element entlang der gekrümmten Oberfläche verbunden ist, ist eine Oberfläche einer Pufferplatte auf der gekrümmten Oberfläche des Elements bereitgestellt und dann wird das Anzeigefeld mit der anderen Oberfläche der Pufferplatte verbunden, so dass das Anzeigefeld einem Wärmeschock widerstehen kann.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung, die ein organisches Licht emittierendes Element über einem Film, der aus einem ersten organischen Harzmaterial ausgebildet ist, ein Element, das aus einem zweiten organischen Harzmaterial ausgebildet ist, das einen anderen linearen Ausdehnungskoeffizienten als das erste organische Harzmaterial aufweist, und eine Pufferplatte beinhaltet. Das Element weist teilweise eine gekrümmte Oberfläche und Bereiche mit unterschiedlichen Dicken auf. Die Pufferplatte ist auf der gekrümmten Oberfläche des Elements bereitgestellt. Ein Film, der aus dem ersten organischen Harzmaterial ausgebildet ist, ist auf dem Puffer bereitgestellt.
Die Pufferplatte weist eine Dicke von 0,1 mm oder mehr und 2,5 mm oder weniger, bevorzugt 1 mm oder weniger auf, was dünn genug ist, um entlang der gekrümmten Oberfläche des Elements gebogen zu werden. Eine gekrümmte Oberfläche eines Gehäuses wird mit einem Klebematerial oder einem doppelseitigen Klebeband an einem Metallfilm befestigt. Der Metallfilm wird ebenfalls mit einem Klebematerial oder einem doppelseitigen Klebeband an einem Basisfilm des flexiblen Anzeigefelds befestigt.
Die Pufferplatte kann aus Edelstahl (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Edelstahl liegt bei ca. 17,3 × 10^-6/°C), Aluminium (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Aluminium liegt bei ca. 23 × 10^-6/°C), Kupfer (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Kupfer liegt bei ca. 16,8 × 10^-6/°C), Silber (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Silber liegt bei ca. 18,9 × 10^-6/°C), Gold (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Gold liegt bei ca. 14,3 × 10^-6/°C), Eisen (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Eisen liegt bei ca. 11,7 × 10^-6/°C), Titan (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Titan liegt bei ca. 8,4 × 10^-6/°C), Molybdän (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Molybdän liegt bei ca. 4,9 × 10^-6/°C), Wolfram (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Wolfram liegt bei ca. 4,3 × 10^-6/°C), Platin (der lineare Ausdehnungskoeffizient von Platin liegt bei ca. 9 × 10^-6 /°C) oder einer Legierung aus diesen Materialien hergestellt werden. Diese Beschreibung basiert auf der Bewertung des durchschnittlichen linearen Ausdehnungskoeffizienten in einem bestimmten Temperaturbereich, der durch die Verwendung eines thermomechanischen Analyseverfahrens (TMA-Verfahrens) erhalten wird. In dem Fall, in dem die Dicke oder mechanische Festigkeit des Films klein ist, kann die Filmform jedoch durch andere Ursachen als Wärme verändert werden und der lineare Ausdehnungskoeffizient kann durch ein herkömmliches TMA-Verfahren nicht korrekt analysiert werden. Es sei angemerkt, dass sich der lineare Ausdehnungskoeffizient je nach Material beispielsweise von der Temperatur, bei der der Glasübergang stattfindet, ändern bzw. verändern kann.
Die Anzeigevorrichtung beinhaltet ferner eine gedruckte Leiterplatte mit einer Treiberschaltung. Die Pufferplatte und das Element sind zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem Film, der aus dem ersten organischen Harzmaterial ausgebildet ist, angeordnet. Die gedruckte Leiterplatte ist elektrisch mit einem organischen Licht emittierenden Element verbunden, wobei eine flexible gedruckte Leiterplatte dazwischen angeordnet ist.
Eine Vorrichtung mit einem gekrümmten Anzeigeabschnitt neigt aufgrund ihrer gekrümmten Oberfläche dazu, groß zu sein. Insbesondere dann, wenn eine gedruckte Leiterplatte, die mit einem Treiber-IC und dergleichen bestückt ist, auf der Rückseite eines flexiblen Anzeigefelds bereitgestellt ist, um beispielsweise die Größe der Vorrichtung zu reduzieren, kann die Vorrichtung kompakt sein und die gedruckte Leiterplatte auch als Befestigungselement dienen. Die Pufferplatte kann als Abschirmung dienen, wenn eine Hochfrequenzschaltung, die elektromagnetisches Rauschen herbeiführen könnte, in einer gedruckten Leiterplatte verwendet wird. Wird eine Pufferplatte als Abschirmung verwendet, wird die Pufferplatte vorzugsweise auf ein Erdpotential eingestellt.
Bei jeder der obigen Strukturen kann das Element aus Acryl, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polyamid oder dergleichen ausgebildet sein. Das aus einem Harzmaterial ausgebildete Element kann sich durch die Aufnahme von Feuchtigkeit in Abhängigkeit vom Harzmaterial ausdehnen.
Das Element kann einen Schlitz oder einen dünnen Teil (eine Nut, eine Vertiefung oder dergleichen) aufweisen, um das Gewicht zu reduzieren oder Flexibilität zu erlangen.
Das Element kann aus einer Vielzahl von Teilen bestehen. Ein Führungsabschnitt und das Element können aus verschiedenen Materialien ausgebildet sein. So ist beispielsweise ein Führungsabschnitt zwischen einer gedruckten Leiterplatte und einem flexiblen Anzeigefeld bereitgestellt, um einen Bruch durch Überlastung an einem Biegeabschnitt der flexiblen gedruckten Leiterplatte zu verhindern. Die flexible gedruckte Leiterplatte kann durch physikalische Überlastung beschädigt oder von einem externen Anschluss getrennt werden, wenn sie durch Drücken gegen ein anderes Teil verformt wird.
Ein Führungsabschnitt ist derart bereitgestellt, dass die flexible gedruckte Leiterplatte zur Aufbewahrung kompakt sein kann. Die Ausrichtung des flexiblen Anzeigefelds wird entlang des Führungsabschnitts, der mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte zu verbinden ist, teilweise geändert, so dass die flexible gedruckte Leiterplatte mit einer gedruckten Leiterplatte verbunden wird, wodurch verhindert werden kann, dass die flexible gedruckte Leiterplatte aus dem Anzeigefeld herausragt. Obwohl es eine Lösung ist, die Länge der flexiblen gedruckten Leiterplatte zu minimieren, gibt es unter Berücksichtigung eines Fertigungsspielraums eine Überlänge. Die überlangen Wölbungen ragen aus der flexiblen gedruckten Leiterplatte heraus. Auch bei der Aufbewahrung in einem Gehäuse weist die flexible gedruckte Leiterplatte eine unerwünschte Wölbung und Verdrehung auf.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigevorrichtung, die ein organisches Licht emittierendes Element über einem Film, der aus einem organischen Harzmaterial ausgebildet ist, einen Anschluss, der elektrisch mit dem organischen Licht emittierenden Element verbunden ist, eine flexible gedruckte Leiterplatte, die mit dem Anschluss in Kontakt sowie mit diesem verbunden ist, und eine gedruckte Leiterplatte beinhaltet, die mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte verbunden ist. Ein Teil des Films, der aus dem organischen Harzmaterial ausgebildet ist, überlappt sich mit einem Element mit einer ebenen Oberfläche, wobei ein Puffer dazwischen bereitgestellt ist, und verläuft im Wesentlichen parallel zur gedruckten Leiterplatte. Der andere Teil des Films überlappt sich mit dem Führungsabschnitt. Eine ebene Oberfläche des Führungsabschnitts verläuft im Wesentlichen senkrecht zur ebenen Oberfläche des Elements. Die ebene Oberfläche des Führungsabschnitts überlappt sich mit einem Abschnitt, in dem die flexible gedruckte Leiterplatte in Kontakt mit dem Anschluss ist. Eine gekrümmte Oberfläche des Führungsabschnitts weist einen Krümmungsradius von 5 mm oder mehr auf.
Es sei angemerkt, dass bei dieser Ausführungsform ein Film ein dünnfilmförmiges Material mit einer Dicke von 200 µm oder weniger ist, das hauptsächlich aus einem Polymerrohstoff besteht. Im Allgemeinen wird ein filmförmiges Material mit einer Dicke von größer als 200 µm als Folie bezeichnet, um sich von einem Film zu unterscheiden. In dieser Beschreibung wird jedoch ein filmförmiges Material mit einer Dicke von kleiner als 0,5 mm, das hauptsächlich aus einem Polymerrohstoff besteht, als Film bezeichnet.
Eine als Pufferplatte verwendete Metallplatte kann bei kleiner Dicke als Folie bezeichnet werden. So beträgt beispielsweise die Dicke einer Aluminiumfolie 0,006 mm oder mehr und 0,2 mm oder weniger im japanischen Industriestandard (JIS). Ein Film, der aus einem Polymerrohstoff ausgebildet ist und auf dem ein Metallmaterial, wie beispielsweise Aluminium, abgeschieden wird, kann als Aluminium-Laminatfilm bezeichnet werden und kann für eine Pufferplatte verwendet werden.
Die Bilder werden auf einem flexiblen Anzeigefeld unter Verwendung eines Speicherkondensators angezeigt, der mit einem organischen Licht emittierenden Element verbunden ist. Wenn sich ein flexibler Film mit einer kleinen Dicke von 100 µm oder weniger mit einer Elementgruppe, wie z. B. einer gedruckten Leiterplatte, überlappt, kann es zu Verzerrungen der Anzeigebilder durch Stöße auf den Speicherkondensator kommen. Aus diesem Grund beträgt der kürzeste Abstand zwischen dem Element, das das organische Licht emittierende Element beinhaltet, und einer Elektrode der gedruckten Leiterplatte mindestens 150 µm oder mehr. Beträgt der kürzeste Abstand zwischen dem Element, das das organische Licht emittierende Element beinhaltet, und einer Elektrode der gedruckten Leiterplatte weniger als 150 µm, kommt es zu einer Verzerrung der Anzeigebilder.
Die Licht emittierenden Elemente für verschiedene Farben beinhalten vorzugsweise separate Licht emittierende Schichten. Eine Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Vielzahl von Anzeigefeldern, und jedes Anzeigefeld kann eine relativ kleine Größe aufweisen. Somit ist die Ausrichtungsgenauigkeit einer Metallmaske hoch, was zu einer höheren Ausbeute bei der separaten Farbgebung führt. Dementsprechend hat die Anzeigevorrichtung einen Vorteil beim Einsatz von Licht emittierenden Elementen, die durch ein separates Farbgebungsverfahren ausgebildet werden.
Die Licht emittierenden Elemente können entweder eine Bottom-Emission-Struktur oder eine Top-Emission-Struktur aufweisen. Es ist besonders vorzuziehen, Licht emittierende Top-Emission-Elemente zu verwenden.
Darüber hinaus kann ein flexibles Anzeigefeld entlang einer gekrümmten Innen-/Außenwandfläche eines Hauses oder Gebäudes oder entlang einer gekrümmten Innen-/Außenfläche eines Autos eingebaut werden. So wird beispielsweise ein Element mit einer gewünschten Form mit einem 3D-Drucker ausgebildet und eine Pufferplatte zwischen dem Element und dem flexiblen Anzeigefeld bereitgestellt, so dass Anzeigebereiche in einer Vielzahl von Bereichen bereitgestellt werden können. Wenn ein 3D-Drucker verwendet wird, wird ein ABS-Harz, ein PLA-Harz oder ein Epoxidharz für das Element verwendet.
Beim Einbau der Anzeigevorrichtung in ein Auto wird der Einfluss von Temperaturbelastungen vorzugsweise reduziert. Die Struktur der vorliegenden Erfindung ist besonders in einem Auto wirksam, in dem die Anzeigevorrichtung leicht hohe Temperaturen erreicht. Eine Gewichtsreduzierung wird im Vergleich zum Fall der Montage einer herkömmlichen Flüssigkristallanzeigevorrichtung erzielt. Da außerdem ein Glassubstrat, das in der Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird, nicht verwendet wird, gibt es keine Bedenken, Passagiere zu verletzen.
Eine Anzeigevorrichtung mit einer neuartigen Struktur, die an verschiedenen Stellen, wie beispielsweise im Innenraum eines Fahrzeugs, montiert werden kann, kann bereitgestellt werden.
Wenn die Anzeigevorrichtung im Innenraum eines Autos bereitgestellt ist, werden ein Anzeigebereich mit einem großen Bereich für einen Benutzer, wie beispielsweise einen Fahrer, und Informationen, die auf dem Anzeigebereich mit einem großen Bereich angezeigt werden, vom Fahrer beim sicheren Fahren verwendet.
Figurenliste

1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
3A und 3B sind eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht, die eine Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen.
4A und 4B stellen Beispiele für die Montage einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem Auto dar.
5A bis 5G sind Querschnittsansichten, die ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Anzeigefelds darstellen.
6A bis 6C sind Querschnittsansichten, die ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung des Anzeigefelds darstellen.
7A bis 7C sind Draufsichten und eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Anzeigefeld darstellen.
8 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für eine Anzeigevorrichtung darstellt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Anzeigefeld darstellt.
10A bis 10C stellen ein Anzeigefeld und eine Anzeigevorrichtung des Beispiels 1 dar.
11 ist ein Entwurf für ein Element des Beispiels 1.
12A und 12B sind ein Entwurf und ein Foto des Elements des Beispiels 1.
13 ist ein Foto, das von einer Seite eines Anzeigefelds des Beispiels 1 aufgenommen wurde.
14A bis 14C sind eine perspektivische Ansicht einer Probenstruktur für das Experiment und Fotos der Experimentergebnisse.
15A und 15B sind Fotos einer Anzeigevorrichtung des Beispiels 1.
16A bis 16C sind eine Querschnittsansicht einer Probenstruktur für das Experiment und Fotos der Experimentergebnisse (Vergleichsbeispiel).

Beste Art zum Ausführen der Erfindung
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf die folgende Beschreibung beschränkt ist, und es erschließt sich einem Fachmann ohne Weiteres, dass Modi und Details der vorliegenden Erfindung auf verschiedene Weise verändert werden können. Die vorliegende Erfindung sollte nicht als auf die Beschreibung der folgenden Ausführungsformen beschränkt angesehen werden.
(Ausführungsform 1)
Bei dieser Ausführungsform werden Strukturbeispiele und Anwendungsbeispiele einer Anzeigevorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.
Um ein flexibles Anzeigefeld an einem Teil eines Gehäuses mit einer gekrümmten Oberfläche zu befestigen, ist zwischen dem flexiblen Anzeigefeld und dem Gehäuse eine Pufferplatte bereitgestellt, die aus einem Element mit einer gekrümmten Oberfläche und Metall ausgebildet ist. So ist beispielsweise in einem Auto das Gehäuse Teil eines Armaturenbretts, und das Armaturenbrett beinhaltet das montierte Anzeigefeld dieser Beschreibung. Das Armaturenbrett bezeichnet sämtliche Innenraumkomponenten (einschließlich des Instruments und der Anzeigevorrichtung) unterhalb der Frontscheibe um die Vorderseite des Fahrersitzes herum und wird auch als Instrumentenbrett bezeichnet.
1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel für ein Element 501 mit einer gekrümmten Oberfläche darstellt, das mit einem Anzeigefeld 100 versehen ist.
Die in 1 dargestellte Anzeigevorrichtung beinhaltet das Element 501 mit einer gekrümmten Oberfläche, eine Pufferplatte 500, das Anzeigefeld 100, eine flexible gedruckte Leiterplatte (FPC) 112, eine gedruckte Leiterplatte 505 und Führungsabschnitte 502a und 502b.
In dem Fall, in dem ein organischer Harzfilm und ein organisches Licht emittierendes Element jeweils für ein Substrat und ein Anzeigeelement des Anzeigefelds 100 verwendet werden und die Filmdicke reduziert wird, kann die Gesamtdicke in einem Anzeigebereich des Anzeigefelds 100 kleiner als oder gleich 1 mm sein.
In dem Fall, in dem ein Touchscreen bereitgestellt ist, so dass das Anzeigefeld 100 auch eine Berührungseingabefunktion hat, muss das Anzeigefeld 100 von dem Element 501 getragen werden, das sich mit dem Anzeigefeld 100 überlappt, so dass der Benutzer das Anzeigefeld berühren kann. Das Element 501 zum Tragen des Anzeigefelds 100 ist aus einem harten Material mit abstoßender Kraft in Bezug auf die Fingerberührung ausgebildet. Die Verwendung eines solchen Materials kann verhindern, dass das Anzeigefeld 100 durch die Fingerberührung beschädigt wird.
Das Element 501 wird unter Verwendung von Acryl, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, Polyamid oder dergleichen ausgebildet. Solche organischen Harze werden vorzugsweise verwendet, da dadurch das Gewicht der Anzeigevorrichtung reduziert werden kann.
Wenn das Element 501 und der Film des Anzeigefelds 100 derart befestigt sind, dass sie in Kontakt miteinander sind, entstehen Falten durch eine Temperaturänderung aufgrund von Differenzen im linearen Ausdehnungskoeffizienten der Materialien.
16A zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht einer Probe, in der das Anzeigefeld 100 derart verbunden ist, dass es mit einer Acryl-Flachplatte 20 mit einem doppelseitigen Klebeband in Kontakt ist. 16B und 16C zeigen Ergebnisse des Konservierungstests, bei dem ein Thermoschock gegeben ist. 16B ist ein Foto, das unmittelbar nach dem Verbinden des Anzeigefelds 100 aufgenommen wurde, um mit der Acryl-Flachplatte 20 in Kontakt zu sein. 16C ist ein Foto, das nach einer 12-stündigen Konservierung bei 40 °C, nach einer Konservierung bei 0 °C für 12 Stunden und nach Rückkehr zur Raumtemperatur aufgenommen wurde. Wie in 16C dargestellt, entstehen Falten und das Aussehen ändert sich nach dem Konservierungstest weitgehend.
In Anbetracht der oben genannten Ergebnisse ist in dieser Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, die Pufferplatte 500 zwischen dem Element 501 mit einer gekrümmten Oberfläche und dem Anzeigefeld 100 bereitgestellt. Obwohl in 1 nicht dargestellt, ist zwischen dem Element 501 und der Pufferplatte 500 eine Verbindungsschicht, wie beispielsweise ein doppelseitiges Klebeband, bereitgestellt.
Die Dicke der Pufferplatte 500 ist größer als oder gleich 0,1 mm und kleiner als oder gleich 2,5 mm. Die mechanische Behandlung wird vorzugsweise in Abhängigkeit vom Material durchgeführt, um eine Form entlang der Oberfläche des Elements 501 zu erhalten. In dieser Ausführungsform wird leichtes und kostengünstiges Aluminium verwendet und eine Aluminiumplatte mit einer Dicke von 0,5 mm verwendet. Mit einer solchen Dicke kann die Aluminiumplatte flexibel sein, so dass sie entlang der gekrümmten Oberfläche des Elements in eine Form gebracht werden kann, wenn sie mit dem Element 501 mit einem doppelseitigen Klebeband verbunden wird.
Die Pufferplatte 500 kann, wie in 16C dargestellt, das Entstehen von Falten durch einen Thermoschock unterdrücken. Die unter Verwendung einer Aluminiumplatte ausgebildete Pufferplatte 500 kann auch als Wärmepufferplatte bezeichnet werden und kann die von einem Element und dergleichen des Anzeigefelds 100 erzeugte Wärme verteilen und ausgleichen oder ableiten. Im Falle einer äußeren Krafteinwirkung von außen kann eine Belastung, die auf das Element 501 und das Anzeigefeld 100 einwirkt, mit der Pufferplatte 500 abgeschwächt werden.
Wenn das Element 501 aus dem gleichen Metallmaterial wie die Pufferplatte 500 ausgebildet ist und die Pufferplatte nicht bereitgestellt ist, kann das Entstehen von Falten aufgrund eines Thermoschocks unterdrückt werden; jedoch wird das Gesamtgewicht des Elements 501 erhöht und das Gewicht der Anzeigevorrichtung erhöht.
Wenn die Anzeigevorrichtung in einem Auto eingebaut ist, wird die Anzeigevorrichtung in einen Rahmen eingesetzt, der mit einer Schraube oder dergleichen in einem weiteren Rahmen befestigt ist, um die Steifigkeit der Karosserie aufrechtzuerhalten, oder die Anzeigevorrichtung wird mit einer Schraube in einem Rahmen befestigt. In diesem Fall wird, wenn das Gewicht der Anzeigevorrichtung groß ist, die Last auf den Rahmen konzentriert, an dem die Anzeigevorrichtung befestigt ist. Aus diesem Grund ist das Gewicht der Anzeigevorrichtung, die das Element 501 beinhaltet, vorzugsweise gering. In einem Auto muss die Installationsposition bzw. Einbaulage berücksichtigt werden, um die Gewichtsbalance aufrechtzuerhalten. Daher ist eine leichte Anzeigevorrichtung, die das flexible Anzeigefeld beinhaltet, nützlich, da die Installationsposition nicht berücksichtigt werden muss.
Ein Bereich des Anzeigefelds 100 in 1, der sich mit der Pufferplatte überlappt, weist auf der rechten Seite den Krümmungsmittelpunkt auf, welche eine gekrümmte Oberfläche mit einem Krümmungsradius von größer als 700 mm ist. Der andere Bereich weist den Krümmungsmittelpunkt auf der linken Seite auf, welche eine gekrümmte Oberfläche mit einem kleineren Krümmungsradius ist. Die gekrümmte Oberfläche mit einem kleineren Krümmungsradius wird durch den Führungsabschnitt 502a getragen, um keinen Krümmungsradius von kleiner als 5 mm aufzuweisen. Das Anzeigefeld 100 kann eine ausreichende Zuverlässigkeit der Anzeige aufweisen, wenn der Krümmungsradius größer als oder gleich 5 mm ist.
In dem Anzeigefeld 100 in 1 ist eine Anschlusselektrode 120 elektrisch mit einem Anzeigeelement und der FPC 112 verbunden. Die ebene Oberfläche des Führungsabschnitts 502b überlappt sich mit einem Kontaktabschnitt zwischen der FPC 112 und der Anschlusselektrode 120. Das Anzeigefeld 100 und die FPC 112 sind entlang der Außenseite der Führungsabschnitte 502a und 502b bereitgestellt.
Wie in 1 dargestellt, kann die Anzeigevorrichtung, in der die mit einem Treiber-IC 506 versehene gedruckte Leiterplatte 505 auf der Rückseite des Anzeigefelds 100 bereitgestellt ist, kompakt sein.
Der Führungsabschnitt 502b ist am Führungsabschnitt 502a befestigt. Ein flacher Abschnitt des Führungsabschnitts 502b kann aus einem Metallmaterial ausgebildet sein. Der Führungsabschnitt 502b kann einen Abschnitt in Kontakt mit der FPC 112 aufweisen, und der Kontaktabschnitt ist nicht unbedingt wie in 1 gerundet, da die FPC 112 flexibel ist. In 1 ist der Führungsabschnitt 502b mit einem Befestigungselement 504a, wie beispielsweise einem Bolzen oder einer Schraube, am Element 501 befestigt.
Die gedruckte Leiterplatte 505 beinhaltet eine Elementgruppe, wie z. B. den Treiber-IC 506, und wird mit den Befestigungselementen 504b und 504c am Element 501 befestigt. Die ebenen Oberflächen der gedruckten Leiterplatte 505 und des Elements 501 sind im Wesentlichen parallel zueinander. Es sei angemerkt, dass die FPC 112 mit einem Anschlussabschnitt 503 der gedruckten Leiterplatte 505 verbunden ist. Strom kann der Anzeigevorrichtung über ein Verbindungskabel von einer Stromquelle (z. B. einem Generator oder einer Sekundärbatterie) eines Fahrzeugs zugeführt werden. Die gedruckte Leiterplatte 505 kann mit einer Sekundärbatterie, einem drahtlosen Kommunikationsabschnitt oder dergleichen versehen sein und kann eine Systemkonfiguration zum drahtlosen Senden und Empfangen eines Videosignals aufweisen.
Das Element 501 kann einen ausgesparten Abschnitt oder einen Hohlraum zur weiteren Gewichtsreduzierung aufweisen. Um die Größe weiter zu reduzieren, kann das Element 501 eine komplexe Form aufweisen, insbesondere eine Form, in der ein Bereich, der sich mit einer gedruckten Leiterplatte 505 überlappt, ausgehöhlt ist, so dass ein Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte 505 und der Pufferplatte 500 verringert wird.
Wenn das für die gedruckte Leiterplatte 505 vorgesehene Element eine Hochfrequenzschaltung oder dergleichen ist, dient die Pufferplatte 500 vorzugsweise als Abschirmfilm gegen elektrische Felder. Die Pufferplatte 500 kann die Verschlechterung der Anzeigequalität des Anzeigefelds 100 durch Rauschen aus der Hochfrequenzschaltung reduzieren. Um den Einfluss von Rauschen zu reduzieren, beträgt der kürzeste Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem organischen Licht emittierenden Element vorzugsweise 150 µm oder mehr.
Wenn eine leitende Platte bereitgestellt ist, die teilweise mit einem flexiblen Film, der sich mit dem Anzeigebereich des Anzeigefelds überlappt, in Kontakt ist und sich mit diesem überlappt, wird die Verschlechterung der Anzeigequalität des Anzeigefelds 100 reduziert.
Daher ist der Bereich der Pufferplatte 500, der sich mit dem Anzeigebereich des Anzeigefelds 100 überlappt, vorzugsweise mindestens gleich dem oder größer als der Bereich des Anzeigebereichs des Anzeigefelds 100. Wenn es einen Abschnitt gibt, in dem sich der Anzeigebereich des Anzeigefelds 100 nicht mit der Pufferplatte 500 überlappt, kann eine Grenze auf der Anzeige durch einen Unterschied im angezeigten Bild zwischen ihnen erscheinen.
Die Querschnittsform des Elements 501 ist nicht besonders auf das Beispiel in 1 beschränkt, solange es eine gekrümmte Oberfläche aufweist. So kann beispielsweise eine Querschnittsform des in 2 dargestellten Elements 501 verwendet werden. Da sich die Querschnittsform des Elements 501 in 2 von der in 1 unterscheidet, sind auch die Formen der Pufferplatte 500 und des Anzeigefelds 100 unterschiedlich; andere Strukturen sind jedoch gleich, so dass eine detaillierte Beschreibung weggelassen wird.
Das Element 501 in 2 hat ein kleineres Volumen und ein geringeres Gewicht als das Element 501 in 1. Darüber hinaus wird im Element 501 in 2 ein sich mit der gedruckten Leiterplatte 505 überlappender Bereich entfernt, um eine weitere Gewichtsreduzierung zu erreichen. Das Element 501 mit einer derart komplexen Form kann einfach mit einem 3D-Drucker oder dergleichen ausgebildet werden.
Die bei dieser Ausführungsform beschriebene Anzeigevorrichtung wird nicht nur in einem Fahrzeug, sondern auch in einem tragbaren Fernsehempfänger effektiv eingesetzt.
3A stellt ein Beispiel für einen tragbaren Fernsehempfänger 5010 dar. 3B ist eine Querschnittsansicht entlang einer gestrichelten Linie X-Y in 3A. Der tragbare Fernsehempfänger 5010 beinhaltet einen Lautsprecher 5013, eine LED-Lampe 5014, Bedientasten 5015 und einen Verbindungsanschluss 5016. Der tragbare Fernsehempfänger 5010 kann, wie in 3A dargestellt, in ein Ladegerät 5017 eingesetzt werden, das in der Lage ist, Signale zu senden und zu empfangen. Zusätzlich zu diesen Komponenten beinhaltet der tragbare Fernsehempfänger 5010 eine Antenne, einen Tuner, einen Bildverarbeitungsabschnitt, einen Leseabschnitt für Speichermedien, eine Sekundärbatterie und dergleichen.
Anforderungen an einen tragbaren Fernseher sind ein großer Bildschirm, geringes Gewicht und eine Vielzahl von möglichen Einbaupositionen bzw. Installationspositionen. Ein herkömmlicher tragbarer Fernseher verfügt über ein flaches Flüssigkristallanzeigefeld mit einem Glassubstrat. In diesem Fall wird eine Hintergrundbeleuchtung mit der gleichen Größe wie das Glassubstrat und eine große Basis benötigt, und somit wird die Basis mit zunehmender Bildschirmgröße größer, um die Balance aufrechtzuerhalten.
Es ist schwierig, den Fernseher mit einer großen Basis an einer engen Stelle zu installieren, z. B. einem Regal mit einer kleinen Breite.
Wie in 3B dargestellt, ist das Anzeigeelement dieser Ausführungsform ein organisches Licht emittierendes Element, so dass eine Hintergrundbeleuchtung nicht erforderlich ist. Darüber hinaus ist die Bodenflächenseite des Elements 501 breit und somit stabil, um die Balance aufrechtzuerhalten. Das aus einem Acrylharz ausgebildete Element 501 ist leicht. Das Anzeigefeld 100 ist bei der Installation in einem Badezimmer oder dergleichen einem Temperaturschock ausgesetzt; jedoch kann das Entstehen von Falten oder dergleichen durch die Pufferplatte 500 zwischen dem Element 501 und dem Anzeigefeld 100 unterdrückt werden.
Der gekrümmte Bildschirm des Anzeigefelds 100 ist für den Benutzer gut sichtbar.
Ein Flüssigkristallfeld wird unter Verwendung eines Glassubstrats ausgebildet und könnte somit beim Herunterfallen beschädigt werden. Im Gegensatz dazu ist das bei dieser Ausführungsform beschriebene Anzeigefeld 100 sicher, da es aus einem flexiblen Film ausgebildet ist und somit beim Herunterfallen nicht beschädigt wird und sicher ist. Darüber hinaus hat die gekrümmte Oberfläche fast keinen Kontakt zu einem flachen Boden oder Schreibtisch, wenn das Anzeigefeld 100 darauf fällt.
Die Form des Elements 501 wird entsprechend angepasst, wodurch die bei dieser Ausführungsform beschriebene Anzeigevorrichtung in Größe und Gewicht reduziert und an verschiedenen Stellen, wie beispielsweise im Fahrzeuginneren, installiert werden kann. Dadurch kann die Anzeigevorrichtung kompakt und platzsparend untergebracht werden.
Anwendungsbeispiele, in denen die bei dieser Ausführungsform beschriebene Anzeigevorrichtung in einem Fahrzeug installiert ist, werden im Folgenden beschrieben.
4A stellt ein Beispiel für die Installation einer Anzeigevorrichtung 5002 in einen Rechtslenker dar, jedoch gibt es keine besondere Einschränkung. Bei einem Linkslenker werden die Seiten, d. h. links und rechts, vertauscht.
4A stellt ein Armaturenbrett 5001, ein Lenkrad 5003, eine Windschutzscheibe 5004 und dergleichen dar, die um einen Fahrersitz und einen Beifahrersitz herum angeordnet sind.
Die Anzeigevorrichtung 5002 ist in einer vorbestimmten Position in dem Armaturenbrett 5001, insbesondere um den Fahrer herum, angeordnet und hat im Wesentlichen eine T-Form. Die im Wesentlichen T-förmige Form ist vorzuziehen, da ein Anzeigebereich vor dem Fahrersitz, vor dem Beifahrersitz und zwischen Fahrersitz und Beifahrersitz im Auto angeordnet werden kann. 4A stellt ein Beispiel dar, in dem eine Vielzahl von Anzeigenfeldern zu einer Anzeigevorrichtung 5002 kombiniert und auf der gekrümmten oder ebenen Oberfläche des Armaturenbretts 5001 angeordnet sind; jedoch ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf das Beispiel beschränkt, und eine Vielzahl von Anzeigevorrichtungen kann separat bereitgestellt werden. Die in 4A dargestellte eine Anzeigevorrichtung 5002 weist eine komplexe Form auf, die eine Vielzahl von Öffnungen beinhaltet und keine Anzeigebereiche in einem Lenkrad-Verbindungsabschnitt, einem Anzeigeabschnitt eines Instruments (meter), einem Lüftungskanal 5006 und dergleichen beinhaltet. Es ist ein Vorteil eines flexiblen Anzeigefelds, eine derart komplexe Form zu ermöglichen.
Eine Vielzahl von Kameras 5005 zur Aufnahme der Situation auf der Heckseite sind außerhalb des Autos bereitgestellt. Obwohl im Beispiel von 4A die Kamera 5005 anstelle eines Seitenspiegels bereitgestellt ist, können sowohl der Seitenspiegel als auch die Kamera bereitgestellt sein.
Die Kamera 5005 kann eine CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera sein, oder eine Infrarotkamera kann mit ihnen kombiniert werden. Die Infrarotkamera kann einen lebenden Körper wie einen Menschen oder ein Tier erkennen oder herausfiltern, da mit steigender Temperatur des Objekts der Ausgabepegel (output level) steigt.
Ein mit der Kamera 5005 aufgenommenes Bild kann an den Bildschirm der Anzeigevorrichtung 5002 (einen oder einige der Anzeigebereiche 5002a, 5002b, 5002c und 5002d) ausgegeben werden. Es sei angemerkt, dass die Anzeigevorrichtung 5002 weitestgehend in die vier Anzeigebereiche unterteilt ist und aus vier Anzeigefeldern besteht. So entspricht beispielsweise der Anzeigebereich 5002a einem Anzeigefeld. Bei dieser Ausführungsform wird die in 1 dargestellte Anzeigevorrichtung für den Anzeigebereich 5002b und die in 2 dargestellte Anzeigevorrichtung für die Anzeigebereiche 5002a und 5002b verwendet.
Die Anzeigevorrichtung 5002 wird hauptsächlich zur Fahrunterstützung eingesetzt. Die Situation auf der Heckseite wird von der Kamera 5005 in horizontaler Richtung unter einem weiten Blickwinkel bzw. breiten Betrachtungswinkel aufgenommen und das Bild derart angezeigt, dass der Fahrer einen toten Winkel sehen kann, um einen Unfall zu vermeiden.
In den Anzeigebereichen 5002a, 5002b, 5002c und 5002d ist die Verwendung eines Anzeigesystems mit einer Korrekturschaltung mit der Funktion zur Korrektur eines Videosignals mittels künstlicher Intelligenz (KI) vorzuziehen, um ein nahtloses Bild anzuzeigen, bei dem eine Naht zwischen benachbarten Anzeigebereichen unauffällig ist. Insbesondere wird eine Korrekturschaltung verwendet, die in der Lage ist, ein Videobild zu korrigieren, so dass die Diskontinuität eines Bildes an der Naht zwischen den Bereichen durch den Lernvorgang eines künstlichen neuronalen Netzwerks (artificial neural network, ANN) verringert werden kann. Eine Inferenz (Erkennung) erfolgt durch das ANN nach dem Lernvorgang, wobei ein Videosignal korrigiert wird, um die Diskontinuität eines Bildes auszugleichen. Dadurch ist es möglich, das Bild, in dem eine Naht unauffällig ist, anzuzeigen, so dass die Qualität eines hochauflösenden Bildes verbessert werden kann.
Da die Anzeigevorrichtung 5002 des flexiblen Anzeigebereichs 5002d flexibel ist, kann der Winkel eines Bildschirms eines Teils des Anzeigebereichs 5002d durch Biegen eines linken Randabschnitts 5002e mit einem Positionseinsteller in einen für den Fahrer gut sichtbaren Winkel verändert werden. Der Rand des Anzeigebereichs 5002d ist für den Fahrer aufgrund des Abstands und des Blickwinkels schwer zu erkennen. Der linke Randabschnitt 5002e des Anzeigebereichs 5002d ist jedoch so gebogen, dass er einen Winkel aufweist, den der Fahrer an einer Position sehen kann, die für einen Anzeigebereich geeignet ist, in dem ein Bild eines Außenspiegels im Auto angezeigt wird, was nützlich ist.
Ein Entfernungsbildsensor kann über einem Dach oder dergleichen des Autos bereitgestellt sein, um ein erhaltenes Bild auf der Anzeigevorrichtung 5002 anzuzeigen. Als Entfernungsbildsensor wird ein Bildsensor oder LIDAR (light detection and ranging) verwendet. Wenn ein von einem Entfernungsbildsensor erhaltenes Bild und ein von einer CCD-Kamera erhaltenes Bild auf einem großen Anzeigebereich einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden, können mehr Informationen zur Unterstützung des Fahrers bereitgestellt werden.
Wenn die Anzeigevorrichtung 5002 auch Karteninformationen, Verkehrsinformationen, Fernsehbilder, DVD-Bilder und dergleichen anzeigt, werden vorzugsweise mehrere Anzeigefelder kombiniert, um den Anzeigebereich der Anzeigevorrichtung zu vergrößern. So können beispielsweise Karteninformationen auf einem größeren Bildschirm angezeigt werden, bei dem die Anzeigebereiche 5002a, 5002b, 5002c und 5002d zu einem Bildschirm zusammengefügt sind.
In den Anzeigebereichen 5002a, 5002b, 5002c und 5002d sind die Bildanzeigebereiche nicht besonders festgelegt und können den Wünschen des Fahrers entsprechend frei verändert werden. So werden beispielsweise Fernsehbilder und DVD-Bilder im Anzeigebereich 5002d auf der linken Seite, Karteninformationen im Anzeigebereich 5002b an der mittleren Position, Instrumente im Anzeigebereich 5002c auf der rechten Seite, und Audioinformationen im Anzeigebereich 5002a in der Nähe eines Getriebes zwischen Fahrersitz und Beifahrersitz angezeigt. Durch die Kombination einer Vielzahl von Anzeigefeldern kann eine ausfallsichere Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden. Selbst wenn beispielsweise eines der Anzeigefelder aus irgendeinem Grund beschädigt wird, können Anzeigebereiche so geändert werden, dass ein Anzeigefeld in einem anderen Bereich alternativ verwendet werden kann.
Die Installationsposition ist begrenzt und es gibt einen Totraum zwischen dem Anzeigefeld und einer gekrümmten Oberfläche der Karosserieinnenseite, so dass der Platz im Auto eingeschränkt wird. Vorzugsweise werden für die Anzeigebereiche 5002a, 5002b, 5002c und 5002d flexible Anzeigefelder eingesetzt, da die Anzeigefelder entlang der gekrümmten Oberfläche der Karosserieinnenseite installiert werden können, so dass der Platz im Auto kaum eingeschränkt wird. Es sei angemerkt, dass ein Flachbildschirm in Kombination mit einem flexiblen Anzeigefeld bereitgestellt werden kann, solange der Platz im Auto nicht so stark eingeschränkt wird. So kann beispielsweise der Anzeigebereich 5002a ein Flachbildschirm sein. Alternativ kann der Anzeigebereich 5002a, den der Fahrer erreichen kann, auch ein Touchscreen sein, so dass der Fahrer eine Eingabeoperation durchführen kann.
Obwohl bei dieser Ausführungsform ein Beispiel für ein Fahrzeug beschrieben wird, ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt und kann als Anzeigevorrichtung um ein Cockpit herum in einem Flugzeug, als Digital Signage an einer zylindrischen Säule oder entlang einer gekrümmten Oberfläche der Innen- oder Außenwand eines Hauses oder Gebäudes verwendet werden. Wie in 4B dargestellt, kann eine Anzeigevorrichtung 8605 um einen Lenker eines Zweirads (z. B. eines Motorrollers) herum bereitgestellt werden. Drei Felder werden als Anzeigevorrichtung 8605 zu einer T-förmigen Anzeigevorrichtung kombiniert. Ein Motorroller 8600, der in 4B dargestellt wird, beinhaltet eine Sekundärbatterie 8602, Seitenspiegel 8601 und Blinker 8603. Die Sekundärbatterie 8602 kann den Blinkern 8603 elektrische Energie zuführen. In dem in 4B dargestellten Motorroller 8600 kann die Sekundärbatterie 8602 in einer Lagereinheit bzw. Aufbewahrungseinheit (storage unit) unter dem Sitz 8604 verstaut werden. Die Sekundärbatterie 8602 kann in der Lagereinheit unter dem Sitz 8604 selbst mit einer geringen Größe verstaut werden. Die Sekundärbatterie 8602 ist abnehmbar, kann zum Laden nach Innen befördert werden und kann, bevor das Motorrad gefahren wird, verstaut werden.
(Ausführungsform 2)
Bei dieser Ausführungsform wird ein Verfahren zur Herstellung des in 1A dargestellten Anzeigefelds 100 einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 5A bis 5F beschrieben. Das Anzeigefeld 100 beinhaltet einen Anzeigebereich 101 und einen Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt und an den Anzeigebereich 101 angrenzt. In einem Bereich 120 ist beispielsweise eine Leitung bereitgestellt, die elektrisch mit den in dem Anzeigebereich 101 enthaltenen Pixeln verbunden ist. Neben der Leitung können auch Treiberschaltungen (z. B. eine Abtastleitungstreiberschaltung und eine Signalleitungstreiberschaltung) zum Ansteuern der Pixel bereitgestellt werden. In dem Bereich 120 können ferner ein Anschluss, der elektrisch mit der FPC 112 verbunden ist (auch als Verbindungsanschluss bezeichnet), eine Leitung, die elektrisch mit dem Anschluss verbunden ist, ein IC-Chip und dergleichen bereitgestellt sein.
Wie in 5A dargestellt, wird zuerst eine Trennschicht 233 über einem Ausbildungssubstrat 231 ausgebildet. Anschließend wird eine Plasmabehandlung an einer Oberfläche der Trennschicht 233 durchgeführt (siehe die Pfeile, die durch gestrichelte Linien in 5A gekennzeichnet sind). Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung eine über einer Trennschicht ausgebildete Schicht als zu trennende Schicht bezeichnet werden kann.
Als Ausbildungssubstrat 231 wird ein Substrat verwendet, das mindestens eine Wärmebeständigkeit aufweist, die hoch genug ist, um der Prozesstemperatur in einem Herstellungsprozess standzuhalten. Als Ausbildungssubstrat 231 kann beispielsweise ein Glassubstrat, ein Quarzsubstrat, ein Saphirsubstrat, ein Halbleitersubstrat, ein Keramiksubstrat, ein Metallsubstrat oder ein Kunststoffsubstrat verwendet werden.
Es sei angemerkt, dass es hinsichtlich der Produktivität bevorzugt wird, ein großes Glassubstrat als Ausbildungssubstrat 231 zu verwenden. Zum Beispiel wird vorzugsweise ein Glassubstrat mit einem Format, das größer als oder gleich der 3. Generation (550 mm × 650 mm) und kleiner als oder gleich der 10. Generation (2950 mm × 3400 mm) ist, oder ein Glassubstrat mit einem Format verwendet, das größer als die 10. Generation ist.
Für den Fall, dass ein Glassubstrat als Ausbildungssubstrat 231 verwendet wird, wird vorzugsweise zwischen dem Ausbildungssubstrat 231 und der Trennschicht 233 ein Basisfilm ausgebildet, da eine Kontamination durch das Glassubstrat verhindert werden kann. Beispiele für den Basisfilm umfassen Isolierfilme, wie z. B. einen Siliziumoxidfilm, einen Siliziumoxynitridfilm, einen Siliziumnitridfilm und einen Siliziumnitridoxidfilm.
Für die Trennschicht 233 kann ein anorganisches Material verwendet werden. Beispiele für das anorganische Material umfassen ein Metall, eine Legierung, eine Verbindung und dergleichen, die eines der folgenden Element enthalten: Wolfram, Molybdän, Titan, Tantal, Niob, Nickel, Kobalt, Zirkonium, Zink, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Osmium, Iridium und Silizium. Eine Kristallstruktur einer Silizium enthaltenden Schicht kann amorph, mikrokristallin oder polykristallin sein. Die Trennschicht 233 wird vorzugsweise unter Verwendung eines Metallmaterials mit hohem Schmelzpunkt, wie z. B. Wolfram, Titan oder Molybdän, ausgebildet, in welchem Falle der Freiheitsgrad des Prozesses zum Ausbilden der zu trennenden Schicht erhöht werden kann.
In dem Fall, in dem die Trennschicht 233 eine einschichtige Struktur aufweist, wird vorzugsweise eine Wolframschicht, eine Molybdänschicht oder eine Schicht, die eine Mischung aus Wolfram und Molybdän enthält, ausgebildet. Es sei angemerkt, dass die Mischung aus Wolfram und Molybdän beispielsweise einer Legierung aus Wolfram und Molybdän entspricht.
Die Trennschicht 233 kann beispielsweise durch ein Sputterverfahren, ein chemisches Gasphasenabscheidungs- (chemical vapor deposition, CVD-) Verfahren (z. B. ein Plasma-CVD-Verfahren, ein thermisches CVD-Verfahren oder ein metallorganisches CVD- (MOCVD-) Verfahren), ein Atomlagenabscheidungs- (atomic layer deposition, ALD-) Verfahren, ein Beschichtungsverfahren (z. B. ein Spin-Coating-Verfahren, ein Tröpfchenausstoßverfahren oder ein Dispenserverfahren), ein Druckverfahren oder ein Verdampfungsverfahren ausgebildet werden.
Die Dicke der Trennschicht 233 ist größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 1000 nm, vorzugsweise größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 200 nm, bevorzugter größer als oder gleich 10 nm und kleiner als oder gleich 100 nm.
In dem Fall, in dem die Trennschicht 233 derart ausgebildet wird, dass sie eine mehrschichtige Struktur, die eine Wolfram enthaltende Schicht und eine ein Oxid von Wolfram enthaltende Schicht umfasst, aufweist, kann die ein Oxid von Wolfram enthaltende Schicht wie folgt ausgebildet werden: Zuerst wird die Wolfram enthaltende Schicht ausgebildet, und ein Isolierfilm aus einem Oxid wird darüber ausgebildet, so dass die ein Oxid von Wolfram enthaltende Schicht an der Grenzfläche zwischen der Wolframschicht und dem Isolierfilm ausgebildet wird.
Alternativ kann die ein Oxid von Wolfram enthaltende Schicht ausgebildet werden, indem eine thermische Oxidationsbehandlung, eine Sauerstoffplasmabehandlung, eine Distickstoffoxid- (N₂O-) Plasmabehandlung, eine Behandlung mit einer stark oxidierenden Lösung, wie z. B. Ozonwasser, oder dergleichen an der Oberfläche der Wolfram enthaltenden Schicht durchgeführt wird. Eine Plasmabehandlung oder eine Wärmebehandlung kann in einer Atmosphäre von lediglich Sauerstoff, Stickstoff oder Distickstoffoxid oder in einem Gasgemisch aus einem beliebigen dieser Gase und einem weiteren Gas durchgeführt werden.
Der Oberflächenzustand der Trennschicht 233 wird durch die Plasmabehandlung oder die Wärmebehandlung verändert, wodurch die Adhäsion zwischen der Trennschicht 233 und dem später ausgebildeten Isolierfilm gesteuert werden kann. Ein Fall, in dem eine Plasmabehandlung durchgeführt wird, wird bei dieser Ausführungsform als Beispiel beschrieben.
Die Plasmabehandlung wird vorzugsweise unter einer Atmosphäre, die Distickstoffoxid enthält, durchgeführt, bevorzugter unter einer Atmosphäre, die Distickstoffoxid und Silan enthält. Somit kann eine Oxidschicht aus einem in der Trennschicht 233 enthaltenen Material auf der Oberfläche der Trennschicht 233 ausgebildet werden. Insbesondere kann dann, wenn eine Plasmabehandlung unter einer Atmosphäre, die Silan enthält, durchgeführt wird, eine Oxidschicht mit einer sehr kleinen Dicke ausgebildet werden. Die Oxidschicht mit einer extrem kleinen Dicke ist in einem Querschnitts-Beobachtungsbild nicht leicht zu beobachten bzw. zu erkennen.
Die Oxidschicht enthält ein Oxid des Materials, das in der Trennschicht enthalten ist. Wenn ein Metall in der Trennschicht 233 enthalten ist, enthält die Oxidschicht ein Oxid des in der Trennschicht 233 enthaltenen Metalls. Die Oxidschicht enthält vorzugsweise Wolframoxid, Titanoxid oder Molybdänoxid.
Anschließend wird, wie in 5B dargestellt, die erste Isolierschicht 205 über der Trennschicht 233 und die zweite Isolierschicht 207 über der ersten Isolierschicht 205 ausgebildet.
Jede von der ersten Isolierschicht 205 und der zweiten Isolierschicht 207 kann eine Einzelschicht oder eine Schichtanordnung sein, bei der ein Siliziumnitridfilm, ein Siliziumoxynitridfilm, ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumnitridoxidfilms oder dergleichen verwendet wird.
Es sei angemerkt, dass in dieser Beschreibung „Siliziumoxynitrid“ mehr Sauerstoff als Stickstoff enthält. Des Weiteren enthält in dieser Beschreibung „Siliziumnitridoxid“ mehr Stickstoff als Sauerstoff.
Die erste Isolierschicht 205 enthält vorzugsweise Sauerstoff und Silizium. Die erste Isolierschicht 205 weist vorzugsweise eine einschichtige Struktur aus einem Siliziumoxidfilm oder einem Siliziumoxynitridfilm auf.
Es ist vorzuziehen, dass die erste Isolierschicht 205 ferner Wasserstoff enthält. Die erste Isolierschicht 205 hat die Funktion, in einem späteren Erwärmungsschritt Wasserstoff freizusetzen. Aus der ersten Isolierschicht 205 wird durch Erwärmen Wasserstoff freigesetzt, wodurch der Oxidschicht Wasserstoff zugeführt wird. Die erste Isolierschicht 205 kann ferner eine Funktion zum Freisetzung von Wasserstoff und Stickstoff in einem späteren Erwärmungsschritt aufweisen. Wenn durch Erwärmen Stickstoff aus der ersten Isolierschicht 205 freigesetzt wird, wird der Oxidschicht Stickstoff zugeführt.
Die erste Isolierschicht 205 beinhaltet vorzugsweise einen Bereich, in dem die durch Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) gemessene Wasserstoffkonzentration größer als oder gleich 1,0 × 10²⁰ Atome/cm³ und kleiner als oder gleich 1,0 × 10²² Atome/cm³, vorzugsweise größer als oder gleich 5,0 × 10²⁰ Atome/cm³ und kleiner als oder gleich 5,0 × 10²¹ Atome/cm³ ist.
Die erste Isolierschicht 205 beinhaltet vorzugsweise einen Bereich, in dem die durch SIMS gemessene Stickstoffkonzentration größer als oder gleich 5,0 × 10²⁰ Atome/cm³ und kleiner als oder gleich 1,0 × 10²³ Atome/cm³, vorzugsweise größer als oder gleich 1,0 × 10²¹ Atome/cm³ und kleiner als oder gleich 5,0 × 10²² Atome/cm³ ist.
Insbesondere wird für die erste Isolierschicht 205 vorzugsweise ein Siliziumoxidfilm oder ein Siliziumoxynitridfilm durch ein Plasma-CVD-Verfahren unter Verwendung eines Abscheidungsgases ausgebildet, das ein Silangas und ein Distickstoffoxidgas enthält, wobei in diesem Fall eine große Menge an Wasserstoff und Stickstoff in dem Film enthalten sein kann. Darüber hinaus ist der Anteil des Silangases am Abscheidungsgas vorzugsweise höher, wodurch die Menge an Wasserstoff, die in einem späteren Erwärmungsschritt aus dem Film freigesetzt wird, erhöht wird.
Die zweite Isolierschicht 207 enthält vorzugsweise Stickstoff und Silizium. Die zweite Isolierschicht 207 weist vorzugsweise eine einschichtige Struktur aus einem Siliziumnitridfilm oder einem Siliziumnitridoxidfilm oder eine mehrschichtige Struktur auf, die einen Siliziumnitridfilm oder einen Siliziumnitridoxidfilm beinhaltet. Für den Fall, dass die zweite Isolierschicht 207 eine mehrschichtige Struktur aufweist, beinhaltet die zweite Isolierschicht 207 vorzugsweise ferner einen Siliziumoxidfilm und/oder einen Siliziumoxynitridfilm.
Die zweite Isolierschicht 207 hat die Funktion, den Wasserstoff, der von der ersten Isolierschicht 205 in einem späteren Erwärmungsschritt freigesetzt wird, zu blockieren. Die zweite Isolierschicht 207 kann ein Film sein, der Wasserstoff und Stickstoff blockieren kann. Die zweite Isolierschicht 207 kann die Zufuhr des Wasserstoffs (und des Stickstoffs) von der ersten Isolierschicht 205 zur Elementschicht unterdrücken. Darüber hinaus kann der Wasserstoff (und Stickstoff) effizient der Oxidschicht zugeführt werden. Zwischen der ersten Isolierschicht 205 und der zweiten Isolierschicht 207 kann eine weitere Schicht bereitgestellt werden.
Ein Siliziumnitridfilm, der in der zweiten Isolierschicht 207 enthalten ist, wird vorzugsweise durch ein Plasma-CVD-Verfahren unter Verwendung eines Abscheidungsgases ausgebildet, das ein Silangas, ein Stickstoffgas und ein Ammoniakgas enthält.
Die erste Isolierschicht 205 und die zweite Isolierschicht 207 können durch ein Sputterverfahren, ein Plasma-CVD-Verfahren, ein Beschichtungsverfahren, ein Druckverfahren oder dergleichen ausgebildet werden. Die erste Isolierschicht 205 und die zweite Isolierschicht 207 werden jeweils beispielsweise durch ein Plasma-CVD-Verfahren bei einer Temperatur von höher als oder gleich 250 °C und niedriger als oder gleich 400 °C ausgebildet, wodurch es sich bei der ersten Isolierschicht 205 und der zweiten Isolierschicht 207 jeweils um einen dichten Film mit ausgezeichneter Feuchtigkeitsbeständigkeit handeln kann. Es sei angemerkt, dass die erste Isolierschicht 205 und die zweite Isolierschicht 207 vorzugsweise derart ausgebildet werden, dass sie eine Dicke von größer als oder gleich 10 nm und kleiner als oder gleich 3000 nm, stärker bevorzugt größer als oder gleich 200 nm und kleiner als oder gleich 1500 nm aufweisen.
Anschließend werden die Trennschicht 233, die erste Isolierschicht 205 und die zweite Isolierschicht 207 erwärmt. Es sei angemerkt, dass die Wärmebehandlung durchgeführt werden kann, nachdem mindestens ein Teil der Elementschicht 209 ausgebildet worden ist. So kann beispielsweise die Wärmebehandlung nach der Ausbildung des Transistors und vor der Ausbildung des Anzeigeelements durchgeführt werden. Wenn in dem Prozess zur Herstellung der Elementschicht 209 ein Erwärmungsschritt vorgesehen ist, kann der Erwärmungsschritt als Wärmebehandlung dienen.
Durch die Wärmebehandlung wird Wasserstoff (und Stickstoff) aus der ersten Isolierschicht 205 freigesetzt, um der Oxidschicht zugeführt zu werden. Zu diesem Zeitpunkt blockiert die zweite Isolierschicht 207 den freigesetzten Wasserstoff (und Stickstoff); somit kann Wasserstoff (und Stickstoff) effizient der Oxidschicht zugeführt werden.
Das Oxid in der Oxidschicht wird durch Wasserstoff, der der Oxidschicht zugeführt wird, reduziert, so dass in der Oxidschicht viele Arten von Oxiden mit unterschiedlichen Sauerstoffanteilen vermischt sind. Wenn beispielsweise Wolfram in der Trennschicht enthalten ist, wird WO₃, das durch eine Plasmabehandlung ausgebildet wird, reduziert, um WO_x (2 <x < 3) und WO₂ mit einem geringeren Sauerstoffanteil als WO₃ zu erzeugen, was zu einem Zustand führt, in dem WO₃ und die Oxide mit geringeren Sauerstoffanteilen vermischt sind. Die Kristallstruktur eines solchen Metallmischoxids bzw. Mischmetalloxids hängt vom Sauerstoffanteil ab, wodurch die mechanische Festigkeit der Oxidschicht reduziert wird. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das Innere der Oxidschicht beschädigt wird, was die Trennbarkeit in einem späteren Trennschritt verbessern kann.
Darüber hinaus wird eine Verbindung, die Stickstoff und ein Material in der Trennschicht enthält, durch die Zufuhr von Stickstoff zur Oxidschicht erzeugt. Eine solche Verbindung reduziert die mechanische Festigkeit der Oxidschicht weiter, so dass die Trennbarkeit erhöht werden kann. In dem Fall, in dem ein Metall in der Trennschicht enthalten ist, wird in der Oxidschicht eine Verbindung (ein Metallnitrid) erzeugt, die das Metall und Stickstoff enthält. Wenn beispielsweise Wolfram in der Trennschicht enthalten ist, wird in der Oxidschicht Wolframnitrid erzeugt.
Je größer die der Oxidschicht zugeführte Wasserstoffmenge ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass WO₃ reduziert wird, was die Bildung des Zustands erleichtert, in dem viele Arten von Oxiden mit unterschiedlichen Sauerstoffanteilen in der Oxidschicht vermischt sind. Dadurch kann die für die Trennung erforderliche Kraft reduziert werden. Da die der Oxidschicht zugeführte Stickstoffmenge größer ist, können die mechanische Festigkeit der Oxidschicht und die für die Trennung erforderliche Kraft reduziert werden. Die Dicke der ersten Isolierschicht 205 ist vorzugsweise groß, um die Menge an freigesetztem Wasserstoff (und Stickstoff) zu erhöhen. Andererseits ist es vorzuziehen, dass die erste Isolierschicht 205 eine kleine Dicke aufweist, da die Produktivität erhöht wird.
Die Wärmebehandlung kann bei einer Temperatur durchgeführt werden, die höher als oder gleich der Temperatur ist, bei der Wasserstoff (und Stickstoff) aus der ersten Isolierschicht 205 freigesetzt wird, und niedriger als oder gleich der Temperatur ist, bei der das Ausbildungssubstrat 231 erweicht wird. Die Erwärmung erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur, die höher als oder gleich der Temperatur ist, bei der die Reduktion des Metalloxids in der Oxidschicht mit Wasserstoff stattfindet. Je höher die Temperatur der Wärmebehandlung ist, desto mehr Wasserstoff (und Stickstoff) wird aus der ersten Isolierschicht 205 freigesetzt; so kann die Trennbarkeit in späteren Schritten verbessert werden. Es sei angemerkt, dass je nach Erwärmungszeit und Erwärmungstemperatur die Trennbarkeit unnötig erhöht wird, so dass die Trennung zu einem unbeabsichtigten Zeitpunkt erfolgt. Deshalb ist im Falle der Verwendung von Wolfram für die Trennschicht 233 die Erwärmungstemperatur höher als oder gleich 300 °C und niedriger als 700 °C, vorzugsweise höher als oder gleich 400 °C und niedriger als 650 °C, stärker bevorzugt höher als oder gleich 400 °C und niedriger als oder gleich 500 °C.
Obwohl die Atmosphäre, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird, nicht sonderlich beschränkt ist und eine Luftatmosphäre sein kann, wird die Wärmebehandlung vorzugsweise in einer Inertgasatmosphäre, wie z. B. einer Stickstoffatmosphäre oder Edelgasatmosphäre, durchgeführt.
Anschließend wird, wie in 5C dargestellt, die zweite Isolierschicht 207 in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, entfernt. Die zweite Isolierschicht 207 kann durch ein Trockenätzverfahren, ein Nassätzverfahren oder dergleichen entfernt werden. Es sei angemerkt, dass ein beliebiger der Ätzschritte, die Teil der Herstellungsprozesse der Elementschicht 209, der Isolierschicht 208 oder dergleichen sind, als Entfernungsschritt der zweiten Isolierschicht 207 dienen kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Isolierschicht 207 bis zur Durchführung der Wärmebehandlung über die gesamte Oberfläche der Trennschicht 233 hinweg bereitgestellt. Nach der Wärmebehandlung wird die zweite Isolierschicht 207 in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, entfernt. Dementsprechend kann verhindert werden, dass die Trennbarkeit in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, niedriger ist als in dem anderen Bereich. Dadurch kann die Trennbarkeit des gesamten Anzeigefelds einheitlich sein. Ein Einfluss der Struktur des Bereichs 110, der sichtbares Licht durchlässt, auf die Ausbeute des Herstellungsprozesses des Anzeigefelds kann unterdrückt werden.
Anschließend werden, wie in 5D dargestellt, die Elementschicht 209, die Isolierschicht 208 und der Verbindungsabschnitt 223 über der zweiten Isolierschicht 207 ausgebildet. Die Isolierschicht 208 wird so ausgebildet, dass sie das in der Elementschicht 209 enthaltene Anzeigeelement bedeckt. Es ist vorzuziehen, dass eine Isolierschicht, die in der Elementschicht 209 enthalten ist, und die Isolierschicht 208 nicht in dem Bereich 110 enthalten sind, der sichtbares Licht durchlässt.
Anschließend wird ein Substrat 235 vorbereitet, das in einem späteren Schritt mit dem Ausbildungssubstrat 231 verbunden wird. Über dem Substrat 235 wird eine Trennschicht 237 ausgebildet. Anschließend wird eine Plasmabehandlung an einer Oberfläche der Trennschicht 237 durchgeführt (siehe die Pfeile, die durch gestrichelte Linien in 5E gekennzeichnet sind).
Anschließend werden, wie in 5F dargestellt, eine dritte Isolierschicht 215 über der Trennschicht 237, eine vierte Isolierschicht 217 über der dritten Isolierschicht 215 und eine Funktionsschicht 219 über der vierten Isolierschicht 217 ausgebildet.
Es sei angemerkt, dass eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, nachdem die vierte Isolierschicht 217 ausgebildet worden ist und bevor ein Teil der vierten Isolierschicht 217 entfernt wird. Die Trennschicht 237, die dritte Isolierschicht 215 und die vierte Isolierschicht 217 können erwärmt werden, bevor die Funktionsschicht 219 ausgebildet wird. Alternativ kann die Wärmebehandlung durchgeführt werden, nachdem mindestens ein Teil der Funktionsschicht 219 ausgebildet worden ist. In dem Fall, in dem der Prozess zur Herstellung der Funktionsschicht 219 einen Erwärmungsschritt beinhaltet, kann der Erwärmungsschritt als Wärmebehandlung dienen.
Durch die Wärmebehandlung kann die Trennbarkeit in einem späteren Trennschritt verbessert werden.
Anschließend wird, wie in 5G dargestellt, die vierte Isolierschicht 217 in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, entfernt. Die vierte Isolierschicht 217 kann durch ein Trockenätzverfahren, ein Nassätzverfahren oder dergleichen entfernt werden. Es sei angemerkt, dass ein beliebiger der Ätzschritte, die Teil des Herstellungsprozesses der Funktionsschicht 219 sind, als Entfernungsschritt der vierten Isolierschicht 217 dienen kann.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die vierte Isolierschicht 217 bis zur Durchführung der Wärmebehandlung über die gesamte Oberfläche der Trennschicht 237 hinweg bereitgestellt. Nach der Wärmebehandlung wird die vierte Isolierschicht 217 in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, entfernt. Dadurch kann die Trennbarkeit des gesamten Anzeigefelds einheitlich sein. Ein Einfluss der Struktur des Bereichs 110, der sichtbares Licht durchlässt, auf die Ausbeute des Herstellungsprozesses des Anzeigefelds kann unterdrückt werden.
Anschließend werden das Ausbildungssubstrat 231 und das Substrat 235 durch die Verbindungsschicht 221 miteinander verbunden (siehe 6A).
Als Substrat 235 können verschiedene Substrate verwendet werden, die als Ausbildungssubstrat 231 verwendet werden können. Es kann ein flexibles Substrat verwendet werden. Alternativ kann als Substrat 235 ein Substrat, das im Voraus mit einem Funktionselement, wie z. B. einem Halbleiterelement (z. B. einem Transistor), einem Licht emittierenden Element (z. B. einem organischen EL-Element), einem Flüssigkristallelement oder einem Sensorelement, einem Farbfilter und dergleichen, bereitgestellt ist, verwendet werden.
Als Verbindungsschicht 221 können verschiedene härtende Klebstoffe verwendet werden, wie z. B. ein lichthärtender Klebstoff (wie z. B. ein ultravioletthärtender Klebstoff), ein reaktiv härtender Klebstoff, ein wärmehärtender Klebstoff und ein anaerober Klebstoff. Alternativ kann als Verbindungsschicht 221 ein Klebstoff verwendet werden, mit dem das Substrat 235 und die erste Isolierschicht 205 bei Bedarf getrennt werden können, wie beispielsweise ein wasserlösliches Harz, ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches Harz, ein bei Bestrahlung mit UV-Licht plastifizierbares Harz oder dergleichen.
Anschließend wird die Trennschicht 233 von der ersten Isolierschicht 205 getrennt.
Für die Trennung wird beispielsweise das Ausbildungssubstrat 231 oder das Substrat 235 an einem Saugtisch befestigt und zwischen der Trennschicht 233 und der ersten Isolierschicht 205 ein Anfangspunkt der Trennung gebildet. Der Anfangspunkt der Trennung kann beispielsweise durch das Einsetzen eines scharfen Instruments, wie beispielsweise eines Messers, zwischen die Schichten gebildet werden. Alternativ kann der Anfangspunkt der Trennung gebildet werden, indem ein Teil der Trennschicht 233 mit Laserlicht bestrahlt wird, um den Teil der Trennschicht 233 zu schmelzen. Der Anfangspunkt der Trennung kann gebildet werden, indem eine Flüssigkeit (wie z. B. Alkohol, Wasser oder Wasser, das Kohlendioxid enthält) auf einen Endabschnitt der Trennschicht 233 und die erste Isolierschicht 205 getropft wird, so dass unter Nutzung der Kapillarkraft die Flüssigkeit in eine Grenzfläche zwischen der Trennschicht 233 und der ersten Isolierschicht 205 eindringt.
Anschließend wird eine physikalische Kraft (ein Trennvorgang mit einer menschlichen Hand oder mit einem Greifer, ein Trennvorgang durch Rotation einer Walze oder dergleichen) sanft auf den Bereich ausgeübt, in dem der Anfangspunkt der Trennung in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zu den verbundenen Oberflächen gebildet worden ist, so dass eine Trennung ohne Beschädigung der zu trennenden Schicht erfolgen kann. So kann beispielsweise eine Trennung durch Anbringen eines Bandes oder dergleichen an dem Ausbildungssubstrat 231 oder dem Substrat 235 und Abziehen des Bandes in die vorgenannte Richtung oder eine Trennung durch Abziehen eines Endabschnitts des Ausbildungssubstrats 231 oder des Substrats 235 mit einem hakenartigen Element herbeigeführt werden. Alternativ kann die Trennung durch Abziehen eines Klebemittels oder eines Mittels, das zur Vakuumabsaugung geeignet ist und an der Rückseite des Ausbildungssubstrats 231 oder des Substrats 235 angebracht ist, herbeigeführt werden.
Wenn die Trennung dabei auf derartige Weise durchgeführt wird, dass eine Wasser enthaltende Flüssigkeit, wie z. B. Wasser oder eine wässrige Lösung, der Trenngrenzfläche zugeführt wird und die Flüssigkeit in die Trenngrenzfläche eindringt, kann die Trennbarkeit verbessert werden. Des Weiteren kann ein negativer Effekt auf ein Funktionselement, das in der zu trennenden Schicht enthalten ist, infolge der bei der Trennung verursachten statischen Elektrizität unterdrückt werden (z. B. Schäden an einem Halbleiterelement infolge statischer Elektrizität).
Durch das obige Verfahren kann die zu trennende Schicht mit hoher Ausbeute vom Ausbildungssubstrat 231 getrennt werden.
Danach wird das Substrat 201 an der ersten Isolierschicht 205 mit der dazwischen eingefügten Verbindungsschicht 203 befestigt (6B). Die Verbindungsschicht 203 kann unter Verwendung eines Materials für die Verbindungsschicht 221 ausgebildet werden. Das Substrat 201 kann unter Verwendung eines Materials für das Substrat 235 ausgebildet werden.
Durch Verwendung flexibler Substrate für die Substrate 201 und 235 kann ein flexibles Anzeigefeld hergestellt werden. Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem das Substrat 235 als temporäres Stützsubstrat dient, das Substrat 235 und die Trennschicht 237 von der zu trennenden Schicht getrennt werden und die getrennte Schicht mit einer Verbindungsschicht 213 an einem Substrat 211 (z. B. einem flexiblen Substrat) befestigt werden kann.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Anzeigefelds einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Wärmebehandlung durchgeführt, während die erste Isolierschicht 205 und die zweite Isolierschicht 207 über die gesamte Oberfläche der Trennschicht 233 hinweg ausgebildet sind; dadurch kann die Trennbarkeit des gesamten Anzeigefelds gleichmäßig erhöht werden. Darüber hinaus wird nach der Wärmebehandlung die zweite Isolierschicht 207 in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, entfernt, so dass der Reflexionsgrad in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, reduziert werden kann.
Darüber hinaus wird bei dem Verfahren zur Herstellung eines Anzeigefelds einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Funktionselement über einem Ausbildungssubstrat ausgebildet, vom Ausbildungssubstrat getrennt und dann auf ein anderes Substrat übertragen. Damit sind der Temperatur bei den Ausbildungsschritten eines Funktionselements nahezu keine Grenzen gesetzt. So kann ein Funktionselement mit extrem hoher Zuverlässigkeit, das durch einen Hochtemperaturprozess hergestellt wird, über einem flexiblen Substrat mit schlechter Wärmebeständigkeit und hoher Ausbeute hergestellt werden. Dadurch kann ein sehr zuverlässiges, flexibles Anzeigefeld erhalten werden.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Anzeigefeld mit einer Top-Emission-Struktur, bei dem ein separates Farbgebungsverfahren zum Einsatz kommt, als Beispiel beschrieben.
7C ist eine Querschnittsansicht eines Anzeigefelds 370A mit Top-Emission-Struktur, bei dem ein separates Farbgebungsverfahren zum Einsatz kommt. 7C entspricht Querschnittsansichten entlang Strichpunktlinien A1-A2 und A3-A4 in 7A bzw. 7B. 7A und 7B zeigen Draufsichten auf das Anzeigefeld 370A.
Das Anzeigefeld 370A umfasst das Substrat 201, die Verbindungsschicht 203, die Isolierschicht 205, eine Vielzahl von Transistoren, einen Kondensator 305, eine leitende Schicht 307, eine Isolierschicht 312, eine Isolierschicht 313, eine Isolierschicht 314, eine Isolierschicht 315, ein Licht emittierendes Element 304, eine leitende Schicht 355, einen Abstandshalter 316, eine Verbindungsschicht 317, das Substrat 211, die Verbindungsschicht 213 und die Isolierschicht 215.
Die Schichten, die in dem Bereich 110 enthalten sind, der sichtbares Licht durchlässt, lassen sichtbares Licht durch. 14C stellt ein Beispiel dar, in dem der Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, das Substrat 201, die Verbindungsschicht 203, die Isolierschicht 205, eine Gate-Isolierschicht 311, die Isolierschicht 312, die Isolierschicht 313, die Isolierschicht 314, die Verbindungsschicht 317, die Isolierschicht 215, die Verbindungsschicht 213 und das Substrat 211 umfasst. Bei dieser mehrschichtigen Struktur werden vorzugsweise die Materialien für die Schichten derart ausgewählt, dass eine Differenz des Brechungsindexes an jeder Grenzfläche minimiert wird.
Der Treiberschaltungsabschnitt 382 umfasst einen Transistor 301. Der Anzeigeabschnitt 381 umfasst einen Transistor 302 und einen Transistor 303.
Jeder Transistor umfasst ein Gate, die Gate-Isolierschicht 311, eine Halbleiterschicht, eine Source und einen Drain. Das Gate und die Halbleiterschicht überlappen einander, wobei die Gate-Isolierschicht 311 dazwischen bereitgestellt ist. Ein Teil der Gate-Isolierschicht 311 dient als Dielektrikum des Kondensators 305. Die leitende Schicht, die als Source oder Drain des Transistors 302 dient, dient als eine Elektrode des Kondensators 305.
In 7C wird ein Bottom-Gate-Transistor dargestellt. Die Struktur des Transistors kann sich zwischen dem Treiberschaltungsabschnitt 382 und dem Anzeigeabschnitt 381 unterscheiden. Der Treiberschaltungsabschnitt 382 und der Anzeigeabschnitt 381 können jeweils eine Vielzahl von Arten von Transistoren umfassen.
Der Kondensator 305 umfasst ein Elektrodenpaar und das Dielektrikum dazwischen. Der Kondensator 305 umfasst eine leitende Schicht, die unter Verwendung des gleichen Materials und in dem gleichen Schritt wie das Gate (das untere Gate) des Transistors ausgebildet wird, und eine leitende Schicht, die unter Verwendung des gleichen Materials und in dem gleichen Schritt wie die Source und der Drain des Transistors ausgebildet wird.
Ein Material, durch das Verunreinigungen, wie z. B. Wasser und Wasserstoff, nicht leicht diffundieren, wird vorzugsweise für mindestens eine der Isolierschichten 312, 313 und 314 verwendet. Die Diffusion von Verunreinigungen von außen in die Transistoren kann effektiv unterdrückt werden, was zu einer verbesserten Zuverlässigkeit des Anzeigefelds führt. Die Isolierschicht 314 dient als Planarisierungsschicht. In dem Beispiel, das in 7C dargestellt wird, wird die Isolierschicht 314 unter Verwendung eines organischen Materials ausgebildet und erstreckt sich über die gesamte Fläche des Anzeigefelds hinweg. Eine derartige Struktur ist vorzuziehen, weil die Ausbeute des Ablöseprozesses erhöht werden kann. Alternativ kann eine Struktur zum Einsatz kommen, bei der die Isolierschicht, die unter Verwendung eines organischen Materials ausgebildet worden ist, nicht in einem Endabschnitt des Anzeigefelds platziert wird. Diese Struktur kann das Eindringen von Verunreinigungen in das Licht emittierende Element 304 verhindern.
Die Isolierschicht 205 und das Substrat 201 sind durch die Verbindungsschicht 203 miteinander verbunden. Die Isolierschicht 215 und das Substrat 211 sind durch die Verbindungsschicht 213 miteinander verbunden.
Bei dem Anzeigeabschnitt 381 befindet sich das Licht emittierende Element 304 zwischen der Isolierschicht 205 und der Isolierschicht 215. Es wird das Eindringen von Verunreinigungen in das Licht emittierende Element 304 von der Dickenrichtung des Anzeigefelds 370A unterdrückt. In ähnlicher Weise ist eine Vielzahl von Isolierschichten, die die Transistoren bedecken, in dem Anzeigeabschnitt 381 bereitgestellt, und daher wird das Eindringen von Verunreinigungen in die Transistoren unterdrückt.
Das Licht emittierende Element 304, die Transistoren und dergleichen werden vorzugsweise zwischen einem Paar von Isolierfilmen bereitgestellt, die eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweisen, wobei in diesem Falle das Eindringen von Verunreinigungen, wie z. B. Wasser, in diese Elemente unterdrückt werden kann, was zu einer höheren Zuverlässigkeit des Anzeigefelds führt.
Beispiele für den Isolierfilm mit einer hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit umfassen einen Film, der Stickstoff und Silizium enthält (z. B. einen Siliziumnitridfilm und einen Siliziumnitridoxidfilm), und einen Film, der Stickstoff und Aluminium enthält (z. B. einen Aluminiumnitridfilm). Als Alternative kann ein Siliziumoxidfilm, ein Siliziumoxynitridfilm, ein Aluminiumoxidfilm oder dergleichen verwendet werden.
Der Wasserdampfdurchlässigkeitsgrad des Isolierfilms mit einer hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit ist beispielsweise niedriger als oder gleich 1 × 10^-5 [g/(m²·Tag)], bevorzugt niedriger als oder gleich 1 × 10^-6 [g/(m²·Tag)], bevorzugter niedriger als oder gleich 1 × 10^-7 [g/(m²·Tag)], noch bevorzugter niedriger als oder gleich 1 × 10^-8 [g/(m²·Tag)].
In dem Fall, in dem die Isolierschicht 314 unter Verwendung eines organischen Materials ausgebildet wird, könnten Verunreinigungen, wie z. B. Feuchtigkeit, von außerhalb des Anzeigefelds über die Isolierschicht 314, die an einem Endabschnitt des Anzeigefelds freiliegt, in das Licht emittierende Element 304 und dergleichen eindringen. Eine Verschlechterung des Licht emittierenden Elements 304 auf Grund des Eindringens von einer Verunreinigung führt zu einer Verschlechterung des Anzeigefelds. Somit wird es, wie in einem Abschnitt in der Nähe eines Verbindungsabschnitts 306 in 7C dargestellt, bevorzugt, dass eine Öffnung, die bis zu einem anorganischen Film (hier die Isolierschicht 313) reicht, in der Isolierschicht 314 ausgebildet wird, so dass eine Verunreinigung, wie z. B. Feuchtigkeit, die von außerhalb des Anzeigefelds eindringt, nicht so einfach das Licht emittierende Element 304 erreicht.
Das Licht emittierende Element 304 umfasst eine Elektrode 321, eine EL-Schicht 322 und eine Elektrode 323. Das Licht emittierende Element 304 kann eine optische Anpassungsschicht 324 umfassen. Das Licht emittierende Element 304 emittiert Licht zur Seite des Substrats 211.
Der Transistor, der Kondensator, die Leitung und dergleichen sind derart bereitgestellt, dass sie sich mit einem Licht emittierenden Bereich des Licht emittierenden Elements 304 überlappen, wodurch ein Öffnungsverhältnis des Anzeigeabschnitts 381 vergrößert werden kann.
Eine der Elektroden 321 und 323 dient als Anode und die andere dient als Kathode. Wenn eine Spannung, die höher ist als die Schwellenspannung des Licht emittierenden Elements 304, zwischen der Elektrode 321 und der Elektrode 323 angelegt wird, werden Löcher in die EL-Schicht 322 von der Anodenseite und Elektronen in die EL-Schicht 322 von der Kathodenseite injiziert. Die injizierten Elektronen und Löcher rekombinieren in der EL-Schicht 322 und eine Licht emittierende Substanz, die in der EL-Schicht 322 enthalten ist, emittiert Licht.
Die Elektrode 321 ist direkt oder über eine weitere leitende Schicht elektrisch mit der Source oder dem Drain des Transistors 303 verbunden. Die Elektrode 321 dient als Pixelelektrode und ist für jedes Licht emittierende Element 304 bereitgestellt. Zwei benachbarte Elektroden 321 sind durch die Isolierschicht 315 elektrisch voneinander isoliert.
Die EL-Schicht 322 ist eine Schicht, die ein Licht emittierendes Material enthält. Als Licht emittierendes Element 304 kann ein organisches EL-Element, das eine organische Verbindung als Licht emittierendes Material enthält, vorteilhaft verwendet werden.
Die EL-Schicht 322 umfasst mindestens eine Licht emittierende Schicht.
Als Licht emittierendes Material kann ein Quantenpunkt verwendet werden. Bei einem Quantenpunkt handelt es sich um einen Halbleiter-Nanokristall mit einer Größe von mehreren Nanometern und er enthält ungefähr 1 × 10³ bis 1 × 10⁶ Atome. Da eine Energieverschiebung von Quantenpunkten von ihrer Größe abhängt, emittieren Quantenpunkte, die aus der gleichen Substanz bestehen, je nach ihrer Größe Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen; somit können Emissionswellenlängen leicht angepasst werden, indem die Größe der Quantenpunkte geändert wird.
Ein Quantenpunkt weist ein Emissionsspektrum mit einem schmalen Peak auf, was zu einer Emission mit einer hohen Farbreinheit führt. Außerdem wird davon ausgegangen, dass ein Quantenpunkt eine theoretische interne Quanteneffizienz von ungefähr 100 % aufweist, und ein Quantenpunkt kann als Licht emittierendes Material verwendet werden, um ein Licht emittierendes Element mit hoher Lichtemissionseffizienz zu erhalten. Des Weiteren kann ein Licht emittierendes Element, das in Hinblick auf die Lebensdauer ebenfalls vorteilhaft ist, erhalten werden, da ein Quantenpunkt, bei dem es sich um eine anorganische Verbindung handelt, eine hohe inhärente Stabilität aufweist.
Beispiele für ein Material eines Quantenpunkts umfassen ein Element der Gruppe 14 des Periodensystems, ein Element der Gruppe 15 des Periodensystems, ein Element der Gruppe 16 des Periodensystems, eine Verbindung aus einer Vielzahl von Elementen der Gruppe 14 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element, das zu einer der Gruppen 4 bis 14 des Periodensystems gehört, und einem Element der Gruppe 16 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element der Gruppe 2 des Periodensystems und einem Element der Gruppe 16 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element der Gruppe 13 des Periodensystems und einem Element der Gruppe 15 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element der Gruppe 13 des Periodensystems und einem Element der Gruppe 17 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element der Gruppe 14 des Periodensystems und einem Element der Gruppe 15 des Periodensystems, eine Verbindung aus einem Element der Gruppe 11 des Periodensystems und einem Element der Gruppe 17 des Periodensystems, Eisenoxide, Titanoxide, Spinellchalcogenide und Halbleitercluster.
Als Beispiele für ein Material, das in einem Quantenpunkt enthalten ist, können Cadmiumselenid; Cadmiumsulfid; Cadmiumtellurid; Zinksulfid; Indiumphosphid; Bleiselenid; Bleisulfid; eine Verbindung aus Selen, Zink, und Cadmium; eine Verbindung aus Cadmium, Selen und Schwefel; und dergleichen angegeben werden. Ein sogenannter legierter Quantenpunkt, dessen Zusammensetzung durch ein gegebenes Verhältnis dargestellt wird, kann verwendet werden. Beispielsweise ist ein legierter Quantenpunkt aus Cadmium, Selen und Schwefel ein effektives Mittel, um blaues Licht zu erhalten, da die Emissionswellenlänge geändert werden kann, indem das Zusammensetzungsverhältnis der Elemente geändert wird.
Als Quantenpunkt können beliebige von einem Kern-Quantenpunkt, einem Kern-Schale-Quantenpunkt, einem Kern-Multischalen-Quantenpunkt und dergleichen verwendet werden. Ein Kern-Schale- oder ein Kern-Multischalen-Quantenpunkt wird vorzugsweise verwendet, da die Quanteneffizienz einer Lichtemission im signifikanten Maße verbessert werden kann. Beispiele für das Material einer Schale umfassen Zinksulfid und Zinkoxid.
Quantenpunkte weisen einen hohen Anteil an Oberflächenatomen auf, und demzufolge weisen sie ein hohes Reaktionsvermögen auf und kohärieren leicht miteinander. Aus diesem Grund wird vorzugsweise auf den Oberflächen der Quantenpunkte ein Schutzmittel angebracht oder eine Schutzgruppe bereitgestellt. Auf diese Weise kann eine Kohäsion von Quantenpunkten verhindert und die Lösbarkeit in einem Lösemittel erhöht werden. Dies kann ebenfalls das Reaktionsvermögen verringern und die elektrische Stabilität verbessern.
Der Bereich der Größe (Durchmesser) der Quantenpunkte ist normalerweise größer als oder gleich 0,5 nm und kleiner als oder gleich 20 nm, bevorzugt größer als oder gleich 1 nm und kleiner als oder gleich 10 nm. Die Emissionsspektren verjüngen sich mit abnehmender Größenverteilung der Quantenpunkte, und demzufolge kann Licht mit einer hohen Farbreinheit erhalten werden. Die Form der Quantenpunkte ist nicht sonderlich beschränkt und kann eine Kugelform, eine Stabform, eine Kreisform oder dergleichen sein.
Selbst wenn eine Licht emittierende Schicht aus Quantenpunkten besteht und ohne Wirtsmaterial hergestellt wird, ermöglichen die Quantenpunkte, dass die Emissionseffizienz sichergestellt wird; demzufolge kann ein Licht emittierendes Element erhalten werden, das in Hinblick auf die Lebensdauer vorteilhaft ist. In dem Fall, in dem die Licht emittierende Schicht aus Quantenpunkten besteht, weisen die Quantenpunkte vorzugsweise Kern-Schale-Strukturen (einschließlich Kern-Multischalen-Strukturen) auf.
Die Elektrode 323 dient als gemeinsame Elektrode und ist für eine Vielzahl von Licht emittierenden Elementen 304 bereitgestellt. Ein festes Potential wird der Elektrode 323 zugeführt.
Es sei angemerkt, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht auf ein separates Farbgebungsverfahren beschränkt ist, und ein Farbfilterverfahren, ein Farbumwandlungsverfahren, ein Quantenpunktverfahren und dergleichen können zum Einsatz kommen.
Das Licht emittierende Element 304 überlappt sich mit der Farbschicht 325, wobei die Verbindungsschicht 317 dazwischen bereitgestellt ist. Der Abstandshalter 316 überlappt sich mit der lichtundurchlässigen Schicht 326, wobei die Verbindungsschicht 317 dazwischen bereitgestellt ist. Obwohl 7C den Fall darstellt, in dem ein Raum zwischen dem Licht emittierenden Element 304 und der lichtundurchlässigen Schicht 326 bereitgestellt ist, können das Licht emittierende Element 304 und die lichtundurchlässige Schicht 326 in Kontakt miteinander sein. Obwohl der Abstandshalter 316 auf der Seite des Substrats 201 bei der Struktur, die in 7C dargestellt wird, bereitgestellt wird, kann der Abstandshalter 316 auf der Seite des Substrats 211 (z. B. in einer Position, die näher an dem Substrat 201 ist als die lichtundurchlässige Schicht 326) bereitgestellt werden.
Es handelt sich bei der Farbschicht um eine gefärbte Schicht, die Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich durchlässt. Beispielsweise kann ein Farbfilter verwendet werden, der Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich, wie z. B. rotes, grünes, blaues oder gelbes Licht, durchlässt. Beispiele für Materialien, die für die Farbschicht verwendet werden können, umfassen ein Metallmaterial, ein Harzmaterial und ein Harzmaterial, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält.
Die lichtundurchlässige Schicht ist zwischen den benachbarten Farbschichten angeordnet. Die lichtundurchlässige Schicht blockiert das von einem benachbarten Licht emittierenden Element emittierte Licht, um eine Farbmischung zwischen benachbarten Licht emittierenden Elementen zu vermeiden. Dabei ist die Farbschicht derart angeordnet, dass sich ihr Endabschnitt mit der lichtundurchlässigen Schicht überlappt, wodurch eine Lichtleckage verringert werden kann. Als lichtundurchlässige Schicht kann ein Material verwendet werden, das Licht von dem Licht emittierenden Element blockiert; beispielsweise kann eine Schwarzmatrix unter Verwendung eines Metallmaterials oder eines Harzmaterials ausgebildet werden, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält. Es sei angemerkt, dass die lichtundurchlässige Schicht vorzugsweise in einem anderen Bereich als einem Pixelabschnitt, wie z. B. in einer Treiberschaltung, bereitgestellt ist, wobei in diesem Falle eine unerwünschte Leckage von geleitetem Licht oder dergleichen vermieden werden kann.
Der Verbindungsabschnitt 306 umfasst die leitende Schicht 307 und die leitende Schicht 355. Die leitende Schicht 307 und die leitende Schicht 355 sind elektrisch miteinander verbunden. Die leitende Schicht 307 kann unter Verwendung des gleichen Materials und in dem gleichen Schritt wie die Source und der Drain des Transistors ausgebildet werden. Die leitende Schicht 355 ist elektrisch mit einem externen Eingangsanschluss verbunden, über den ein Signal oder ein Potential von außen auf den Treiberschaltungsabschnitt 382 übertragen wird. Hier wird ein Beispiel beschrieben, in dem eine FPC 373 als externer Eingangsanschluss bereitgestellt wird. Die FPC 373 und die leitende Schicht 355 sind über ein Verbindungselement 319 elektrisch miteinander verbunden.
Als Verbindungselement 319 kann ein beliebiger von verschiedenen anisotropen leitenden Filmen (anisotropic conductive film, ACF), anisotropen leitenden Pasten (anisotropic conductive paste, ACP) und dergleichen verwendet werden.
Die Transistoren 301, 302 und 303 umfassen jeweils ein Gate, die Gate-Isolierschicht 311, eine Halbleiterschicht, eine Source und einen Drain. 9 stellt einen Bottom-Gate-Transistor dar.
Ein Anzeigefeld kann eine Abdeckung umfassen. Die Abdeckung kann verhindern, dass Verunreinigungen und dergleichen, die in der Farbschicht 325 enthalten sind, in das Licht emittierende Element 304 diffundieren. Die Abdeckung wird mittels eines Materials ausgebildet, das das von dem Licht emittierenden Element 304 emittierte Licht durchlässt. Beispielsweise kann ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumnitridfilm oder ein Siliziumoxidfilm, ein organischer Isolierfilm, wie z. B. ein Acrylfilm oder ein Polyimidfilm, oder eine mehrschichtige Schicht aus einem organischen Isolierfilm und einem anorganischen Isolierfilm verwendet werden.
Ein flexibles Substrat wird vorzugsweise für jedes der Substrate 201 und 211 verwendet. Beispielsweise kann ein Material, wie z. B. Glas, Quarz, ein Harz, ein Metall, eine Legierung oder ein Halbleiter, verwendet werden, das dünn genug ist, um Flexibilität aufzuweisen. Das Substrat, über das Licht von dem Licht emittierenden Element extrahiert wird, wird unter Verwendung eines Materials ausgebildet, das Licht durchlässt. Beispielsweise ist die Dicke des flexiblen Substrats vorzugsweise größer als oder gleich 1 µm und kleiner als oder gleich 200 µm, bevorzugter größer als oder gleich 1 µm und kleiner als oder gleich 100 µm, noch bevorzugter größer als oder gleich 10 µm und kleiner als oder gleich 50 µm, und insbesondere vorzugsweise größer als oder gleich 10 µm und kleiner als oder gleich 25 µm. Die Dicke und Härte des flexiblen Substrats werden innerhalb des Bereichs eingestellt, in dem die mechanische Festigkeit und Flexibilität gegeneinander abgewogen werden können. Das flexible Substrat kann eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aufweisen.
Ein Harz, das eine kleinere relative Dichte aufweist als diejenige von Glas, wird vorzugsweise für das flexible Substrat verwendet, wobei in diesem Falle das Anzeigefeld im Vergleich zu dem Fall, in dem Glas verwendet wird, leicht sein kann.
Das Substrat wird vorzugsweise unter Verwendung eines Materials mit hoher Festigkeit ausgebildet. In diesem Fall kann ein Anzeigefeld, das eine hohe Stoßbeständigkeit aufweist und mit geringerer Wahrscheinlichkeit beschädigt wird, bereitgestellt werden. Wenn beispielsweise ein Harzsubstrat oder ein dünnes Metall- oder Legierungssubstrat verwendet wird, kann das Anzeigefeld im Vergleich zu dem Fall, in dem ein Glassubstrat verwendet wird, leicht und robust sein.
Ein Metallmaterial und ein Legierungsmaterial, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweisen, sind vorzuziehen, weil sie Wärme leicht zu dem gesamten Substrat leiten und dementsprechend einen lokalen Temperaturanstieg in dem Anzeigefeld unterdrücken können. Die Dicke eines Substrats, bei dem ein Metallmaterial oder ein Legierungsmaterial verwendet wird, ist bevorzugt größer als oder gleich 10 µm und kleiner als oder gleich 200 µm, bevorzugter größer als oder gleich 20 µm und kleiner als oder gleich 50 µm.
Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich eines Materials des Metallsubstrats oder des Legierungssubstrats; jedoch werden beispielsweise vorzugsweise Aluminium, Kupfer, Nickel oder eine Metalllegierung, wie z. B. eine Aluminiumlegierung oder Edelstahl, verwendet. Beispiele für ein Material für ein Halbleitersubstrat umfassen Silizium und dergleichen.
Ferner kann dann, wenn ein Material mit hohem thermischen Emissionsgrad für das Substrat verwendet wird, das Ansteigen der Oberflächentemperatur des Anzeigefelds unterdrückt werden, und ein Bruch oder eine Verringerung der Zuverlässigkeit des Anzeigefelds kann unterdrückt werden. Das Substrat kann beispielsweise eine mehrschichtige Struktur aus einem Metallsubstrat und einer Schicht mit hohem thermischen Emissionsgrad aufweisen (die Schicht kann beispielsweise unter Verwendung eines Metalloxids oder eines Keramikmaterials ausgebildet werden).
Beispiele für Materialien, die Flexibilität und eine Eigenschaft zum Durchlassen von Licht aufweisen, umfassen Polyesterharze, wie z. B. PET und PEN, ein Polyacrylnitrilharz, ein Acrylharz, ein Polyimidharz, ein Polymethylmethacrylatharz, ein PC-Harz, ein PES-Harz, Polyamidharze (wie z. B. Nylon und Aramid), ein Polysiloxanharz, ein Cycloolefinharz, ein Polystyrolharz, ein Polyamidimidharz, ein Polyurethanharz, ein Polyvinylchloridharz, ein Polyvinylidenchloridharz, ein Polypropylenharz, ein PTFE-Harz und ein ABS-Harz. Im Besonderen wird ein Material mit einem geringen Längenausdehnungskoeffizienten bevorzugt, und beispielsweise kann ein Polyamidimidharz, ein Polyimidharz, ein Polyamidharz oder PET vorteilhaft verwendet werden. Ein Substrat, in dem ein Faserstoff mit einem Harz imprägniert ist, ein Substrat, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient verringert wird, indem einem Harz ein anorganischer Füllstoff beigemischt wird, oder dergleichen können ebenfalls verwendet werden.
Das flexible Substrat kann eine mehrschichtige Struktur aufweisen, bei der mindestens eine von einer Hartschicht (wie z. B. einer Siliziumnitridschicht), durch die eine Oberfläche der Vorrichtung vor Schäden geschützt wird, einer Schicht, die Druck verteilen kann (wie z. B. einer Aramidharzschicht), und dergleichen über einer Schicht aus einem beliebigen der vorstehend genannten Materialien angeordnet ist. Ein Substrat, das als Schutzsubstrat 132 verwendet werden kann, kann verwendet werden.
Wenn eine Glasschicht für das flexible Substrat verwendet wird, kann eine Barriereeigenschaft gegen Wasser und Sauerstoff verbessert werden, und somit kann ein sehr zuverlässiges Anzeigefeld bereitgestellt werden.
Als Verbindungsschicht können verschiedene härtende Klebstoffe verwendet werden, wie beispielsweise ein lichthärtender Klebstoff (wie z. B. ein UV-härtender Klebstoff), ein reaktiv härtender Klebstoff, ein wärmehärtender Klebstoff und ein anaerober Klebstoff. Als Alternative kann eine Klebefolie oder dergleichen verwendet werden.
Überdies kann die Verbindungsschicht ein Trocknungsmittel umfassen. Beispielsweise kann eine Substanz, die durch eine chemische Adsorption Feuchtigkeit adsorbiert, wie z. B. ein Oxid eines Erdalkalimetalls (z. B. Calciumoxid oder Bariumoxid), verwendet werden. Alternativ kann auch eine Substanz, die durch eine physikalische Adsorption Feuchtigkeit adsorbiert, wie z. B. Zeolith oder Kieselgel, verwendet werden. Das Trocknungsmittel ist vorzugsweise enthalten, da ein Eindringen von Verunreinigungen, wie z. B. Feuchtigkeit, in das Funktionselement unterdrückt werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit des Anzeigefelds verbessert wird.
Wenn ein Füllstoff mit hohem Brechungsindex oder ein Lichtstreuelement in der Verbindungsschicht enthalten ist, kann die Effizienz der Lichtextraktion von dem Licht emittierenden Element verbessert werden. Beispielsweise kann Titanoxid, Bariumoxid, Zeolith oder Zirconium verwendet werden.
Als Licht emittierendes Element kann ein selbstleuchtendes Element verwendet werden, und ein Element, dessen Leuchtdichte durch Strom oder Spannung gesteuert wird, ist in der Kategorie des Licht emittierenden Elements enthalten. Beispielsweise kann eine Leuchtdiode (LED), ein organisches EL-Element, ein anorganisches EL-Element oder dergleichen verwendet werden. Ein beliebiges verschiedener Anzeigeelemente kann in dem Anzeigefeld einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispielsweise kann ein Flüssigkristallelement, ein elektrophoretisches Element, ein Anzeigeelement, bei dem MEMS zum Einsatz kommt, oder dergleichen verwendet werden.
Das Licht emittierende Element kann ein Licht emittierendes Top-Emission-Element, ein Licht emittierendes Bottom-Emission-Element oder ein Licht emittierendes Dual-Emission-Element sein. Ein leitender Film, der sichtbares Licht durchlässt, wird als Elektrode verwendet, über die Licht extrahiert wird. Ein leitender Film, der sichtbares Licht reflektiert, wird vorzugsweise als Elektrode verwendet, über die kein Licht extrahiert wird.
Der leitende Film, der sichtbares Licht durchlässt, kann beispielsweise unter Verwendung von Indiumoxid, ITO, Indiumzinkoxid, Zinkoxid (ZnO) oder ZnO, dem Gallium zugesetzt ist, ausgebildet werden. Alternativ kann ein Film aus einem Metallmaterial, wie z. B. Gold, Silber, Platin, Magnesium, Nickel, Wolfram, Chrom, Molybdän, Eisen, Kobalt, Kupfer, Palladium oder Titan; einer Legierung, die ein beliebiges dieser Metallmaterialien enthält; oder einem Nitrid eines beliebigen dieser Metallmaterialien (z. B. Titannitrid) verwendet werden, wobei dieser Film dünn genug ausgebildet wird, um eine lichtdurchlässige Eigenschaft aufzuweisen. Alternativ kann als leitender Film ein mehrschichtiger Film aus beliebigen der vorstehenden Materialien verwendet werden. Zum Beispiel wird vorzugsweise ein mehrschichtiger Film aus ITO und einer Legierung aus Silber und Magnesium verwendet, wobei in diesem Falle die Leitfähigkeit erhöht werden kann. Als weitere Alternative kann Graphen oder dergleichen verwendet werden.
Für den leitenden Film, der sichtbares Licht reflektiert, kann beispielsweise ein Metallmaterial, wie z. B. Aluminium, Gold, Platin, Silber, Nickel, Wolfram, Chrom, Molybdän, Eisen, Kobalt, Kupfer oder Palladium, oder eine Legierung verwendet werden, die ein beliebiges dieser Metallmaterialien enthält. Lanthan, Neodym, Germanium oder dergleichen kann ferner dem Metallmaterial oder der Legierung zugesetzt werden. Außerdem kann eine Aluminium enthaltende Legierung (eine Aluminiumlegierung), wie z. B. eine Legierung aus Aluminium und Titan, eine Legierung aus Aluminium und Nickel, eine Legierung aus Aluminium und Neodym oder eine Legierung aus Aluminium, Nickel und Lanthan (Al-Ni-La), oder eine Silber enthaltende Legierung, wie z. B. eine Legierung aus Silber und Kupfer, eine Legierung aus Silber, Palladium und Kupfer (auch als Ag-Pd-Cu oder APC bezeichnet) oder eine Legierung aus Silber und Magnesium, verwendet werden. Eine Legierung, die Silber und Kupfer enthält, wird aufgrund ihrer hohen Wärmebeständigkeit bevorzugt. Des Weiteren kann dann, wenn ein Metallfilm oder ein Metalloxidfilm auf und in Kontakt mit einem Aluminiumlegierungsfilm angeordnet ist, eine Oxidation des Aluminiumlegierungsfilms unterdrückt werden. Beispiele für Materialien für den Metallfilm oder den Metalloxidfilm umfassen Titan und Titanoxid. Alternativ können der vorstehende leitende Film, der sichtbares Licht durchlässt, und ein Film, der ein Metallmaterial enthält, übereinander angeordnet werden. Zum Beispiel kann ein mehrschichtiger Film aus Silber und ITO oder ein mehrschichtiger Film aus einer Legierung aus Silber und Magnesium und ITO verwendet werden.
Jede der Elektroden kann durch ein Verdampfungsverfahren oder ein Sputterverfahren ausgebildet werden. Alternativ kann auch ein Ausstoßverfahren, wie z. B. ein Tintenstrahlverfahren, ein Druckverfahren, wie z. B. ein Siebdruckverfahren, oder ein Plattierungsverfahren verwendet werden.
Die EL-Schicht 322 umfasst mindestens eine Licht emittierende Schicht. Die EL-Schicht 322 kann eine Vielzahl von Licht emittierenden Schichten umfassen. Zusätzlich zu der Licht emittierenden Schicht kann die EL-Schicht 322 ferner eine oder mehrere Schichten umfassen, die eine beliebige der folgenden Substanzen enthalten: eine Substanz mit hoher Lochinjektionseigenschaft, eine Substanz mit hoher Lochtransporteigenschaft, ein lochblockierendes Material, eine Substanz mit hoher Elektronentransporteigenschaft, eine Substanz mit hoher Elektroneninjektionseigenschaft, eine Substanz mit einer bipolaren Eigenschaft (eine Substanz mit hoher Elektronen- und Lochtransporteigenschaft) und dergleichen.
Für die EL-Schicht 322 kann entweder eine niedermolekulare Verbindung oder eine hochmolekulare Verbindung verwendet werden, und eine anorganische Verbindung kann auch verwendet werden. Jede der Schichten, die in der EL-Schicht 322 enthalten sind, kann durch ein beliebiges der folgenden Verfahren ausgebildet werden: ein Verdampfungsverfahren (darunter auch ein Vakuumverdampfungsverfahren), ein Transferverfahren, ein Druckverfahren, ein Tintenstrahlverfahren, ein Beschichtungsverfahren und dergleichen.
Das Licht emittierende Element 304 kann zwei oder mehr Arten von Licht emittierenden Substanzen enthalten. Folglich kann beispielsweise ein Licht emittierendes Element, das weißes Licht emittiert, erhalten werden. Beispielsweise werden Licht emittierende Substanzen derart ausgewählt, dass zwei oder mehr Arten von Licht emittierenden Substanzen Licht komplementärer Farben emittieren, um eine weiße Lichtemission zu erhalten. Beispielsweise kann eine Licht emittierende Substanz, die rotes (R-) Licht, grünes (G-) Licht, blaues (B-) Licht, gelbes (Y-) Licht oder oranges (O-) Licht emittiert, oder eine Licht emittierende Substanz verwendet werden, die Licht mit zwei oder mehr Spektralkomponenten von R-Licht, G-Licht und B-Licht emittiert.
Das Licht emittierende Element 304 kann außerdem ein Einzelelement, das eine einzige EL-Schicht umfasst, oder ein Tandemelement sein, bei dem EL-Schichten übereinander angeordnet sind, wobei eine Ladungserzeugungsschicht dazwischen bereitgestellt ist.
Die Struktur der Transistoren in dem Anzeigefeld ist nicht sonderlich beschränkt. Beispielsweise kann ein Planartransistor, ein Forward-Staggered-Transistor oder ein Inverted-Staggered-Transistor verwendet werden. Es kann ein Top-Gate-Transistor oder ein Bottom-Gate-Transistor verwendet werden. Gate-Elektroden können über und unter einem Kanal bereitgestellt werden.
Es gibt keine besondere Beschränkung hinsichtlich der Kristallinität eines Halbleitermaterials, das für die Transistoren verwendet wird, und ein amorpher Halbleiter oder ein Halbleiter mit Kristallinität (ein mikrokristalliner Halbleiter, ein polykristalliner Halbleiter, ein einkristalliner Halbleiter oder ein Halbleiter, der teilweise Kristallbereiche enthält) kann verwendet werden. Vorzugsweise wird ein Halbleiter mit Kristallinität verwendet, wobei in diesem Falle eine Verschlechterung der Transistoreigenschaften unterdrückt werden kann.
Ein Halbleitermaterial, das für die Halbleiterschicht des Transistors verwendet wird, ist nicht sonderlich beschränkt, und beispielsweise können ein Element der Gruppe 14, ein Verbundhalbleiter oder ein Oxidhalbleiter verwendet werden. Typischerweise können ein Halbleiter, der Silizium enthält, ein Halbleiter, der Gallium-Arsenid enthält, ein Oxidhalbleiter, der Indium enthält, oder dergleichen verwendet werden.
Ein Oxidhalbleiter wird vorzugsweise als Halbleiter verwendet, in dem ein Kanal des Transistors gebildet wird. Im Besonderen wird vorzugsweise ein Oxidhalbleiter verwendet, der eine größere Bandlücke aufweist als Silizium. Vorzugsweise wird ein Halbleitermaterial, das eine größere Bandlücke und eine niedrigere Ladungsträgerdichte aufweist als Silizium, verwendet, weil der Sperrstrom des Transistors verringert werden kann.
Beispielsweise enthält der Oxidhalbleiter vorzugsweise mindestens Indium (In) oder Zink (Zn). Es ist bevorzugter, dass der Oxidhalbleiter ein Oxid enthält, das durch ein In-M-Zn-Oxid (M ist ein Metall, wie z. B. Al, Ti, Ga, Ge, Y, Zr, Sn, La, Ce, Hf oder Nd) dargestellt wird.
Es wird vorzugsweise ein kristalliner Oxidhalbleiter mit Ausrichtung bezüglich der c-Achse (c-axis aligned crystalline oxide semiconductor, CAAC-OS) als Halbleitermaterial für die Transistoren verwendet. Im Gegensatz zu einem amorphen Halbleiter weist der CAAC-OS nur wenige Defektzustände auf, so dass die Zuverlässigkeit des Transistors verbessert werden kann. Außerdem kann, da in dem CAAC-OS keine Korngrenze beobachtet wird, ein stabiler und gleichmäßiger Film über einer großen Fläche ausgebildet werden, und eine Belastung, die durch Biegen einer flexiblen Anzeigevorrichtung hervorgerufen wird, führt nicht ohne weiteres zu einem Riss in einem CAAC-OS-Film.
Es handelt sich bei dem CAAC-OS um einen kristallinen Oxidhalbleiter, dessen Kristalle eine Ausrichtung bezüglich der c-Achsen in einer Richtung im Wesentlichen senkrecht zur Filmoberfläche aufweisen. Es ist festgestellt worden, dass Oxidhalbleiter, neben einer einkristallinen Struktur, verschiedene Kristallstrukturen aufweisen. Ein Beispiel für derartige Strukturen ist eine nanokristalline (nano-crystal, nc-) Struktur, die ein Aggregat von Mikrokristallen im Nanobereich ist. Die Kristallinität einer CAAC-OS-Struktur ist niedriger als diejenige einer einkristallinen Struktur und höher als diejenige einer nc-Struktur.
Der CAAC-OS weist eine Ausrichtung bezüglich der c-Achse auf, seine Pellets (Nanokristalle) sind in einer a-b-Flächenrichtung verbunden, und seine Kristallstruktur weist eine Verzerrung auf. Aus diesem Grund kann der CAAC-OS auch als Oxidhalbleiter bezeichnet werden, der einen CAA-Kristall (c-axis-aligned a-b-plane-anchored crystal, bezüglich der c-Achse ausgerichteter und auf der a-b-Ebene verankerter Kristall) enthält.
Ein organisches isolierendes Material oder ein anorganisches isolierendes Material kann für die Isolierschichten verwendet werden, die in dem Anzeigefeld enthalten sind. Beispiele für Harze umfassen ein Acrylharz, ein Epoxidharz, ein Polyimidharz, ein Polyamidharz, ein Polyimidamidharz, ein Siloxanharz, ein Harz auf Benzocyclobuten-Basis und ein Phenolharz. Beispiele für anorganische Isolierfilme umfassen einen Siliziumoxidfilm, einen Siliziumoxynitridfilm, einen Siliziumnitridoxidfilm, einen Siliziumnitridfilm, einen Aluminiumoxidfilm, einen Hafniumoxidfilm, einen Yttriumoxidfilm, einen Zirconiumoxidfilm, einen Galliumoxidfilm, einen Tantaloxidfilm, einen Magnesiumoxidfilm, einen Lanthanoxidfilm, einen Ceroxidfilm und einen Neodymoxidfilm.
Die leitenden Schichten, die in dem Anzeigefeld enthalten sind, können jeweils eine einschichtige Struktur oder eine mehrschichtige Struktur aus beliebigen Metallen von Aluminium, Titan, Chrom, Nickel, Kupfer, Yttrium, Zirkonium, Molybdän, Silber, Tantal und Wolfram oder einer Legierung aufweisen, die ein beliebiges dieser Metalle als ihren Hauptbestandteil enthält. Alternativ kann ein leitendes lichtdurchlässiges Material, wie z. B. Indiumoxid, ITO, Indiumoxid, das Wolfram enthält, Indiumzinkoxid, das Wolfram enthält, Indiumoxid, das Titan enthält, ITO, das Titan enthält, Indiumzinkoxid, ZnO, ZnO, dem Gallium zugesetzt ist, oder Indiumzinnoxid, das Silizium enthält, verwendet werden. Alternativ kann ein Halbleiter, wie z. B. ein Oxidhalbleiter oder polykristallines Silizium, dessen Widerstand gesenkt wird, indem ein Verunreinigungselement oder dergleichen enthalten ist, oder Silizid, wie z. B. Nickelsilizid, verwendet werden. Ein Film, der Graphen enthält, kann ebenfalls verwendet werden. Der Film, der Graphen enthält, kann ausgebildet werden, indem beispielsweise ein Film reduziert wird, der Graphenoxid enthält. Ein Halbleiter, wie z. B. ein Oxidhalbleiter, der ein Verunreinigungselement enthält, kann verwendet werden. Alternativ können die leitenden Schichten unter Verwendung einer leitenden Paste aus Silber, Kohlenstoff, Kupfer oder dergleichen oder eines leitenden Polymers, wie z. B. Polythiophen, ausgebildet werden. Eine leitende Paste wird bevorzugt, da sie günstig ist. Ein leitendes Polymer wird bevorzugt, da es leicht aufzutragen ist.
8 ist ein Beispiel einer Querschnittsansicht einer Anzeigevorrichtung, die zwei Anzeigefelder 370A umfasst, die in 7C dargestellt werden und einander überlappen.
8 stellt den Anzeigebereich 101a (der dem Anzeigeabschnitt 381 in 7C entspricht) und den Bereich 120a, der sichtbares Licht blockiert (der dem Treiberschaltungsabschnitt 382 und dergleichen in 7C entspricht), in einem unteren Anzeigefeld sowie den Anzeigebereich 101b (der dem Anzeigeabschnitt 381 in 7C entspricht) und den Bereich 110b, der sichtbares Licht durchlässt (der dem Bereich 110 in 7C entspricht, der sichtbares Licht durchlässt), in einem oberen Anzeigefeld dar.
In der Anzeigevorrichtung, die in 8 dargestellt wird, umfasst das Anzeigefeld, das auf der Seite der Anzeigeoberfläche (oberen Seite) positioniert ist, den Bereich 110b, der sichtbares Licht durchlässt und dem Anzeigebereich 101b benachbart ist. Der Anzeigebereich 101a des unteren Anzeigefelds und der Bereich 110b des oberen Anzeigefelds, der sichtbares Licht durchlässt, überlappen einander. Somit kann ein Nicht-Anzeigebereich zwischen den Anzeigebereichen der zwei miteinander überlappenden Anzeigefelder verringert oder sogar entfernt werden. Als ein Ergebnis kann eine große Anzeigevorrichtung erhalten werden, bei der eine Naht zwischen den Anzeigefeldern kaum von einem Benutzer wahrgenommen wird.
Die Anzeigevorrichtung, die in 8 dargestellt wird, umfasst die lichtdurchlässige Schicht 103, die einen Brechungsindex aufweist, der höher als derjenige der Luft ist, und sichtbares Licht zwischen dem Anzeigebereich 101a und dem Bereich 110b durchlässt, der sichtbares Licht durchlässt. In diesem Fall kann verhindert werden, dass Luft in den Raum zwischen dem Anzeigebereich 101a und dem Bereich 110b, der sichtbares Licht durchlässt, eindringt, so dass die Grenzflächenreflexion infolge einer Differenz des Brechungsindex verringert werden kann. Außerdem kann eine Ungleichmäßigkeit der Anzeige oder eine Ungleichmäßigkeit der Leuchtdichte der Anzeigevorrichtung unterdrückt werden.
Die lichtdurchlässige Schicht 103 kann sich mit der gesamten Oberfläche des Substrats 211 des unteren Anzeigefelds oder mit derjenigen des Substrats 201 des oberen Anzeigefelds überlappen, oder kann sich lediglich mit dem Anzeigebereich 101a und dem Bereich 110b überlappen, der sichtbares Licht durchlässt. Außerdem kann sich die lichtdurchlässige Schicht 103 mit dem Bereich 120a überlappen, der sichtbares Licht blockiert.
Beispielsweise kann ein Befestigungsfilm, bei dem Befestigungsschichten auf beiden Oberflächen eines Basismaterials bereitgestellt werden, für die lichtdurchlässige Schicht 103 verwendet werden.
Die Reflexion von Licht in dem Bereich 110, der sichtbares Licht durchlässt, wird unterdrückt. Somit ist ein Bereich, in dem die beiden Anzeigefelder einander überlappen (ein überlappender Bereich), für einen Benutzer der Anzeigevorrichtung weniger wahrscheinlich zu sehen. Außerdem kann in der Anzeige des Anzeigebereichs 101a eine Differenz in der Leuchtdichte zwischen einem Abschnitt, der durch den Bereich 110b, der sichtbares Licht durchlässt, gesehen wird, und einem Abschnitt, der nicht durch den Bereich gesehen wird, klein sein.
<Beispiel für eine Querschnittsstruktur des Anzeigefelds>
9 ist eine Querschnittsansicht eines Anzeigefelds 370C mit Top-Emission-Struktur, bei dem ein Farbfilterverfahren zum Einsatz kommt.
Das Anzeigefeld 370C unterscheidet sich von dem Anzeigefeld 370A dahingehend, dass die EL-Schicht einer Vielzahl von Licht emittierenden Elementen gemein ist, dass jeder Transistor kein Rückgate umfasst und dass eine Farbschicht 325 und eine lichtundurchlässige Schicht 326 bereitgestellt sind.
In dem Anzeigefeld 370D emittiert das Licht emittierende Element 304 Licht zur Seite der Farbschicht 325.
Dank der Kombination eines Farbfilters (der Farbschicht 325) und einer Mikrokavitätsstruktur (der optischen Anpassungsschicht 324) kann Licht mit einer hohen Farbreinheit von dem Anzeigefeld extrahiert werden. Die Dicke der optischen Anpassungsschicht 324 variierte in Abhängigkeit von der Farbe des Pixels.
Es handelt sich bei der Farbschicht um eine gefärbte Schicht, die Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich durchlässt. Beispielsweise kann ein Farbfilter verwendet werden, der Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich, wie z. B. rotes, grünes, blaues oder gelbes Licht, durchlässt. Beispiele für Materialien, die für die Farbschicht verwendet werden können, umfassen ein Metallmaterial, ein Harzmaterial und ein Harzmaterial, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält.
Die lichtundurchlässige Schicht ist zwischen den benachbarten Farbschichten angeordnet. Die lichtundurchlässige Schicht blockiert das von einem benachbarten Licht emittierenden Element emittierte Licht, um eine Farbmischung zwischen benachbarten Licht emittierenden Elementen zu vermeiden. Dabei ist die Farbschicht derart angeordnet, dass sich ihr Endabschnitt mit der lichtundurchlässigen Schicht überlappt, wodurch eine Lichtleckage verringert werden kann. Als lichtundurchlässige Schicht kann ein Material verwendet werden, das Licht von dem Licht emittierenden Element blockiert; beispielsweise kann eine Schwarzmatrix unter Verwendung eines Metallmaterials oder eines Harzmaterials ausgebildet werden, das ein Pigment oder einen Farbstoff enthält. Es sei angemerkt, dass die lichtundurchlässige Schicht vorzugsweise in einem anderen Bereich als einem Pixelabschnitt, wie z. B. in einer Treiberschaltung, bereitgestellt ist, wobei in diesem Falle eine unerwünschte Leckage von geleitetem Licht oder dergleichen unterdruckt werden kann.
Ein Anzeigefeld kann eine Abdeckung umfassen. Die Abdeckung kann verhindern, dass Verunreinigungen und dergleichen, die in der Farbschicht 325 enthalten sind, in das Licht emittierende Element 304 diffundieren. Die Abdeckung wird mittels eines Materials ausgebildet, das das von dem Licht emittierenden Element 304 emittierte Licht durchlässt. Beispielsweise kann ein anorganischer Isolierfilm, wie z. B. ein Siliziumnitridfilm oder ein Siliziumoxidfilm, ein organischer Isolierfilm, wie z. B. ein Acrylfilm oder ein Polyimidfilm, oder eine mehrschichtige Schicht aus einem organischen Isolierfilm und einem anorganischen Isolierfilm verwendet werden.
Diese Ausführungsform kann mit der Ausführungsform 1 frei kombiniert werden.
[Beispiel 1]
<Anzeigefeld>
Zuerst wird das Anzeigefeld beschrieben, das in der Anzeigevorrichtung in diesem Beispiel verwendet wurde.
10A ist eine schematische Ansicht des Anzeigefelds in diesem Beispiel. Das Anzeigefeld, das in 10A dargestellt wird, war eine organische Aktivmatrix-EL-Anzeige, die den Licht emittierenden Abschnitt 250 mit einer Bildschirmdiagonalen von 13,5 Zoll, 1280 × 720 effektiven Pixeln, einer Auflösung von 108 ppi und einem Öffnungsverhältnis von 41,3 % umfasste. Das Anzeigefeld umfasst einen Demultiplexer (DeMUX) 253, der als Source-Treiber dient. Außerdem umfasste das Anzeigefeld auch den Abtasttreiber 255. Zwei Seiten des Licht emittierenden Abschnitts 250 sind in Kontakt mit einem Bereich 251, der sichtbares Licht durchlässt. Eine Anschlussleitung 257 ist entlang den anderen zwei Seiten bereitgestellt.
Als Transistor wurde ein kanalgeätzter Transistor mit einem CAAC-OS verwendet. Es sei angemerkt, dass für den Oxidhalbleiter ein Oxid auf In-Ga-Zn-Basis verwendet wurde.
Als Licht emittierendes Element wurde ein organisches EL-Element mit Top-Emission-Struktur verwendet, bei dem ein separates Farbgebungsverfahren zum Einsatz kam. Das Licht emittierende Element weist eine Top-Emission-Struktur mit einem Farbfilter auf, bei der das von dem Licht emittierenden Element erzeugte Licht durch den Farbfilter zur Außenseite des Anzeigefelds extrahiert wird.
10B ist eine schematische Darstellung einer Anzeigevorrichtung, bei der drei Anzeigefelder einander überlappen, um eine T-Form zu erhalten. 10C zeigt eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Strichpunktlinie X-Y der Anzeigevorrichtung von 10B.
Die Anzeigevorrichtung in diesem Beispiel wurde durch die Überlappung einer Vielzahl von Anzeigefeldern derart ausgebildet, dass ein Nicht-Anzeigebereich zwischen Anzeigebereichen klein war. Insbesondere wurde die lichtdurchlässige Schicht 103 zwischen dem Bereich 251 eines oberen Anzeigefelds, der sichtbares Licht durchlässt, und dem Licht emittierenden Abschnitt 250 eines unteren Anzeigefelds bereitgestellt.
Eine Komponente, die sichtbares Licht blockiert, wie z. B. eine Anschlussleitung oder ein Treiber, ist keinesfalls entlang zweier Seiten des Anzeigefelds von einem Endabschnitt des Licht emittierenden Abschnitts 250 bis zu einem Endabschnitt des Anzeigefelds bereitgestellt, und der Bereich entlang der zwei Seiten dient als Bereich 251, der sichtbares Licht durchlässt. Die Breite des Bereichs 251 des Anzeigefelds, der sichtbares Licht durchlässt, war ungefähr 5 mm. Die Dicke T des Bereichs 251, der sichtbares Licht durchlässt (auch als Dicke eines Anzeigefelds bezeichnet), war sehr klein, nämlich ca. 110 µm. Deshalb war, obwohl die Anzeigevorrichtung dieses Beispiels einen Bereich aufwies, in dem höchstens drei Anzeigefelder einander überlappten, ein Höhenunterschied, der an der Seite der Anzeigeoberfläche ausgebildet wurde, sehr klein; daher fiel eine Naht kaum auf.
Jedes der drei Anzeigefelder weist Flexibilität auf. Beispielsweise kann, wie in 10C dargestellt, ein Bereich in der Nähe einer FPC 373a des unteren Anzeigefelds derart gebogen werden, dass ein Teil des unteren Anzeigefelds und ein Teil der FPC 373a unter dem Licht emittierenden Abschnitt 250 des oberen Anzeigefelds, das der FPC 373a benachbart ist, platziert werden können. Als ein Ergebnis kann die FPC 373a platziert werden, ohne dass es zu störendem physischem Kontakt mit der Rückseite des oberen Anzeigefelds kommt. Auf diese Weise kann auf einer oder mehreren der vier Seiten des Anzeigefelds ein weiteres Anzeigefeld bereitgestellt werden, wodurch eine großformatige Anzeigevorrichtung leicht zu realisieren ist.
In diesem Beispiel wurde ein Befestigungsfilm, der Befestigungsschichten auf beiden Oberflächen eines Basismaterials umfasst, für die lichtdurchlässige Schicht 103 verwendet. Unter Verwendung des Befestigungsfilms können zwei Anzeigefelder, die in der Anzeigevorrichtung enthalten sind, abnehmbar aneinander befestigt werden. Eine Befestigungsschicht auf einer Seite der lichtdurchlässigen Schicht 103 war an einem Substrat 211a befestigt, und eine Befestigungsschicht an der anderen Seite der lichtdurchlässigen Schicht 103 war an einem Substrat 201b befestigt.
In 10B umfasst die lichtdurchlässige Schicht 103 nicht nur einen Abschnitt, der sich mit dem Bereich 251 überlappt, der sichtbares Licht durchlässt, sondern auch einen Abschnitt, der sich mit dem Licht emittierenden Abschnitt 250 überlappt. In 10C überlappt sich die lichtdurchlässige Schicht 103 von einem Endabschnitt des Substrats 201b aus mit dem gesamten Bereich 251, der sichtbares Licht durchlässt, und mit einem Teil eines Bereichs 155b, der ein Anzeigeelement umfasst. Es sei angemerkt, dass die lichtdurchlässige Schicht 103 an einem gekrümmten Bereich des Anzeigefelds nicht bereitgestellt ist, der in 10C nahe an einem Bereich liegt, mit dem die FPC 373a verbunden ist. Jedoch kann die lichtdurchlässige Schicht 103 je nach der Dicke oder der Flexibilität der lichtdurchlässigen Schicht 103 an einem gekrümmten Abschnitt des Anzeigefelds bereitgestellt werden.
Jedes der Anzeigefelder wurde ausgebildet, indem ein Substrat und eine Elementschicht mit einer Verbindungsschicht aneinander befestigt werden. Beispielsweise sind, wie in 10C dargestellt, ein Substrat 201a, das Substrat 211a, das Substrat 201b und ein Substrat 211b an einer Elementschicht 153a, der Elementschicht 153a, einer Elementschicht 153b bzw. der Elementschicht 153b mit einer Verbindungsschicht 157 befestigt. Die Elementschicht 153a weist einen Bereich 155a, der ein Anzeigeelement umfasst, und einen Bereich 156a auf, der eine Leitung umfasst, die elektrisch mit dem Anzeigeelement verbunden ist. Die Elementschicht 153b weist in ähnlicher Weise den Bereich 155b, der ein Anzeigeelement umfasst, und einen Bereich 156b auf, der eine Leitung umfasst, die elektrisch mit dem Anzeigeelement verbunden ist.
Wie in 10C dargestellt, ist eines der drei Anzeigefelder an dem Element 501 mit einer gekrümmten Oberfläche befestigt, wobei die Pufferplatte 500 dazwischen bereitgestellt ist.
In diesem Beispiel werden ein Element, ein Führungsabschnitt und dergleichen, die als Teil einer Anzeigevorrichtung dienen, entworfen, und flexible Anzeigefelder sind an dem Element mit einer gekrümmten Oberfläche befestigt, wobei eine Pufferplatte dazwischen bereitgestellt ist. Die gekrümmte Oberfläche des Elements weist einen Krümmungsradius von 780 mm auf. Als Pufferplatte wird eine 0,5 mm dicke Aluminiumplatte verwendet. In diesem Beispiel ist eines der drei in 10B dargestellten Anzeigefelder, das sich mit den anderen zwei Anzeigefeldern auf einer Seite überlappt, an einem Element mit einer gekrümmten Oberfläche befestigt, wobei eine Pufferplatte dazwischen bereitgestellt ist. 15A ist ein Foto, das ein Bild zeigt, das auf den Anzeigefeldern angezeigt wird. 15B ist ein Foto aus einem schrägen Winkel. Es sei angemerkt, dass auf der in 15A und 15B dargestellten Anzeigevorrichtung ein Autonavigationsbild angezeigt wird.
11 ist eine Seitenansicht eines Entwurfs mit einem Element, das sich mit einem Anzeigefeld, einem Führungsabschnitt und dergleichen überlappt. 12A ist eine von der Seite der gedruckten Leiterplatte aus gesehene Rückansicht.
In 11 und 12A sind vier Beinabschnitte 510 derart bereitgestellt, dass das Anzeigefeld nach oben zeigt bzw. nach oben gerichtet ist. In 11 und 12A wird die Erläuterung unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie für die Abschnitte vorgenommen, die denen in 1 gemein sind. Es sei angemerkt, dass ein Anzeigefeld und eine FPC in 11 und 12A nicht dargestellt sind.
12B ist ein von der Seite der gedruckten Leiterplatte aus aufgenommenes Foto, bei dem das Anzeigefeld und die FPC miteinander verbunden sind. 13 ist ein Foto, das von der Seite aus aufgenommen wurde, auf der das Anzeigefeld und die FPC miteinander verbunden sind.
14A ist eine perspektivische Ansicht des Anzeigefelds, dessen Anzeigeoberfläche nach oben zeigt. 14B ist ein Foto, das von oberhalb des Anzeigefelds aus aufgenommen wurde, in dem vier Beinabschnitte 510 mit der Oberseite eines Schreibtisches in Kontakt sind.
14C zeigt die Ergebnisse eines Thermoschock-Konservierungstests. 14C ist ein Foto nach einer 12-stündigen Konservierung bei 40 °C, nach Rückkehr auf 0 °C für 12 Stunden und nach einer Konservierung bei Raumtemperatur. Wie in 14C gezeigt, entstehen nach dem Konservierungstest keine Falten und es gibt fast keine Veränderung des Aussehens.
Ein Acrylharz wurde als Element 501 verwendet, das einem Konservierungstest unterzogen wurde. Das gleiche Ergebnis wurde erzielt, als ein Glas-Epoxidharz anstelle des Acrylharzes in dem gleichen Konservierungstest verwendet wurde. Man kann sagen, dass das Entstehen von Falten durch die Pufferplatte 500 unterdrückt wird. Es sei angemerkt, dass das Acrylharz für das Element 501 vorzuziehen ist, da Gewicht und Kosten des Glas-Epoxidharzes höher sind als diejenigen des Acrylharzes.
Ein flexibles Anzeigefeld ist auf einem Element mit einer gekrümmten Oberfläche montiert und aus einem Acrylharz ausgebildet, wobei eine Pufferplatte dazwischen bereitgestellt ist, so dass ein Kawara-Display aus einer Vielzahl von flexiblen Anzeigefeldern erhalten werden kann.
Bezugszeichenliste

20: Acrylplatte
100: Anzeigefeld
101a: Anzeigebereich
101b: Anzeigebereich
103: lichtdurchlässige Schicht
112: FPC
120: Anschlusselektrode
120a: Bereich
132: Schutzsubstrat
153a: Elementschicht
153b: Elementschicht
155a: Bereich
155b: Bereich
156a: Bereich
156b: Bereich
157: Verbindungsschicht

Claims

Eine Anzeigevorrichtung, umfassend: ein organisches Licht emittierendes Element über einem Film, der ein erstes organisches Harzmaterial umfasst; ein Element, das ein zweites organisches Harzmaterial mit einem anderen linearen Ausdehnungskoeffizienten als das erste organische Harzmaterial umfasst; und eine Pufferplatte, wobei das Element teilweise eine gekrümmte Oberfläche und Bereiche mit unterschiedlichen Dicken aufweist, wobei die Pufferplatte auf der gekrümmten Oberfläche des Elements bereitgestellt ist, und wobei der Film auf der Pufferplatte bereitgestellt ist.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine gedruckte Leiterplatte mit einer Treiberschaltung, wobei die Pufferplatte und das Element zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem Film bereitgestellt sind, und wobei die gedruckte Leiterplatte elektrisch mit dem organischen Licht emittierenden Element verbunden ist, wobei eine flexible gedruckte Leiterplatte dazwischen bereitgestellt ist.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, wobei der kürzeste Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem organischen Licht emittierenden Element 150 µm oder mehr beträgt.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das organische Licht emittierende Element elektrisch mit einem Transistor verbunden ist, und wobei eine Anzeigeoberfläche, die eine Vielzahl der organischen Licht emittierenden Elemente beinhaltet, entlang der gekrümmten Oberfläche des Elements gekrümmt ist.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bereich der Pufferplatte größer ist als ein Bereich eines Anzeigebereichs, der das organische Licht emittierende Element beinhaltet.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das zweite organische Harzmaterial eines von Acryl, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat oder Polyamid ist.
Eine Anzeigevorrichtung, umfassend: ein organisches Licht emittierendes Element über einem Film, der ein organisches Harzmaterial umfasst; ein Anschluss, der elektrisch mit dem organischen Licht emittierenden Element verbunden ist; eine flexible gedruckte Leiterplatte, die mit dem Anschluss in Kontakt sowie mit diesem verbunden ist; und eine gedruckte Leiterplatte, die mit der flexiblen gedruckten Leiterplatte verbunden ist, wobei sich ein Teil des Films mit einem Element mit einer ebenen Oberfläche überlappt, wobei eine Pufferplatte dazwischen bereitgestellt ist, und im Wesentlichen parallel zu der Leiterplatte verläuft, wobei sich der andere Teil des Films mit einem Führungsabschnitt überlappt, wobei eine ebene Oberfläche des Führungsabschnitts im Wesentlichen senkrecht zu der ebenen Oberfläche des Elements verläuft, wobei sich die ebene Oberfläche des Führungsabschnitts mit einem Abschnitt überlappt, in dem die flexible gedruckte Leiterplatte in Kontakt mit dem Anschluss ist, und wobei eine gekrümmte Oberfläche des Führungsabschnitts einen Krümmungsradius von 5 mm oder mehr aufweist.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Bereich der Pufferplatte größer ist als ein Bereich eines Anzeigebereichs, der das organische Licht emittierende Element beinhaltet.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei das organische Harzmaterial eines von Acryl, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polycarbonat oder Polyamid ist.
Die Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, wobei der kürzeste Abstand zwischen der gedruckten Leiterplatte und dem organischen Licht emittierenden Element 150 µm oder mehr beträgt.