JP2009288810A - 広い面積のディスプレイ構造のシール - Google Patents

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Abstract

【課題】タイル張りディスプレイ構造をシールする従来の方法の問題を解決するために、タイル張りディスプレイ構造をシールする新たな方法が提供される。
【解決手段】電子ディスプレイ構造をシールするために複数のシール方法が単独で或いは互いに組み合わされて使用されても良い。ディスプレイモジュールは複数の縦列電極を有する第１の基板を備えている。複数のディスプレイ材料部分のそれぞれは複数の縦列電極のうちの１つ及び複数の横列電極のうちの１つに接続される。ディスプレイ材料を被包するために、ディスプレイ材料を覆うようにピクセルシールが形成されても良い。横列電極と縦列電極とディスプレイ材料部分とを被包するために、第１の基板上に領域シールが形成されても良い。内側のディスプレイ材料をシールしながら第１の基板を第２の基板に接続するために、第１の基板の周囲にビードシールが形成されても良い。第１の基板から第２の基板にわたって形成され且つこれらの基板の周囲で延びるバンド構造によって縁部シールが形成されても良い。
【選択図】図１

Description

この出願は、１９９８年２月１７日に出願された米国仮出願番号６０／０７４，９２２に基づく優先権を主張する。
本発明は、広い面積のディスプレイ構造のシールに係わり、特に、タイル張りのＯＬＥＤディスプレイ構造のシールに関する。
電子ディスプレイ構造は、電気信号に応じて光のパターンを形成する装置である。光のパターンを形成するために、異なるタイプのディスプレイ材料が使用されても良い。ディスプレイ材料が光を発生するディスプレイ構造は、放射ディスプレイとして知られている。放射ディスプレイは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料のようなディスプレイ材料を使用して形成される場合がある。他のタイプの放射ディスプレイは、プラズマディスプレイ、電界放射ディスプレイ、電子発光ディスプレイを含んでいる。ディスプレイ材料が光を形成せずに光を透過もしくは反射するディスプレイ構造は光弁として知られている。液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は光弁型のディスプレイ構造の１つの形態である。
単一の広い電子ディスプレイ構造（モノリシックディスプレイ）を製造せずに、電子ディスプレイ構造を互いに隣接して装着することによってタイル張りのディスプレイを形成しても良い。タイル張りのディスプレイは、広いサイズの単一のディスプレイとして機能する。ディスプレイ構造のタイル張りによって、ディスプレイのサイズや形状に自由度をもたせることができる。タイル張りは、モノリシックディスプレイ技術のサイズを制限する多くの問題に晒されていない。タイル張りディスプレイにおける製品の基本単位は広いモノリシックディスプレイよりも複雑ではないため、複雑な規定が適用されない。製品の基本単位は比較的小さいため、サイズの規定は制限的な要因ではない。タイル張りのディスプレイは、ディスプレイの面積と指数関数的ではなくリニアであるスケール則に従う。このような根本的に異なるスケーリングのふるまいは、タイル技術の１つの利点であり、製造コストの低減に繋がる。
タイル張りディスプレイに含まれる隣り合うディスプレイ構造同士の接合部の視認性を最小限に抑えることが望ましい。各タイルまたは各ディスプレイ構造は、像が形成される前側の表示面を有している。多くの場合、この表示面はガラスカバーで保護されている。タイルは、それらのフロントガラスカバーが互いに隣り合うような形態で固定される。
ディスプレイ構造は、一般に、上部基板と底部基板とを互いに接合することにより組立てられる。多くのディスプレイ材料は、ディスプレイ構造の周囲で真空、湿気或いは密封シールが維持されることを必要とするため、上部基板と底部基板との間の機械的な接合がシール機構として役立つことが望まれる。シール機構によって確実にシールがなされていることは、所期の装置の性能のため、また、所期の寿命を確保する上で、重要である。
電気信号に応じてディスプレイ構造により形成される光のパターンは、個々のディスプレイ素子すなわちピクセルによって形成される。各ピクセルに対応する光を独立して制御するために、各ピクセルは電気信号を使用してアドレスされる。上部基板と底部基板とを有するディスプレイ構造の場合、基板間でこれらの電気信号を繋ぐことが望ましい。信号が多数で且つ同時にディスプレイ構造のディスプレイ材料をシールする要求があることから、これらの信号をディスプレイ構造に繋ぐことが難しい場合がある。
継ぎ目の視認性、電気信号の接続の必要性、ディスプレイをシールする必要性は、矛盾するディスプレイ製造目標を提供する。タイルの境目で厚く強固なシールを形成すると、タイル間の継ぎ目の幅が増大し、継ぎ目の視認度が高まってしまう。
タイル張りディスプレイ構造をシールする従来の方法の問題を解決するために、タイル張りディスプレイ構造をシールする新たな方法が提供される。
本発明はディスプレイモジュールと領域シールとを備えた電子ディスプレイ構造を提供する。ディスプレイモジュールは、複数の縦列電極を有する第１の基板を備えている。複数のディスプレイ材料部分のそれぞれは、複数の横列電極のうちの１つ及び複数の縦列電極のうちの１つに接続される。領域シールは、第１の基板上に形成され、横列電極と縦列電極とディスプレイ材料部分とを被包する。
本発明の１つの形態によれば、領域シールは、複数の横列電極と複数の縦列電極と複数のディスプレイ材料部分とを被包し且つ複数の横列及び縦列電極のそれぞれを各信号ラインに接続するための異方性の導電構造を備えている。
本発明の他の形態によれば、異方性の導電構造を形成するプロセス工程は、電子ディスプレイ構造をシールし且つディスプレイモジュールを回路モジュールに接続するために使用される。
本発明の他の形態によれば、電子ディスプレイ構造は、複数の横列及び縦列電極のうちの１つにそれぞれ対応する複数の信号ラインを有する回路モジュールを備え、異方性の導電構造は、回路モジュール及びディスプレイモジュールをシールして回路モジュールをディスプレイモジュールに付着させるとともに、複数の横列及び縦列電極のそれぞれをその各信号ラインに接続する。
本発明の他の形態によれば、異方性の導電構造は実質的に黒色である。
本発明の他の形態によれば、複数の横列電極が複数のディスプレイ材料部分のそれぞれに接続され、これらを被包する。
本発明の他の形態によれば、電子ディスプレイ構造は、ディスプレイモジュールから回路モジュールにわたって形成され且つ回路モジュール及びディスプレイモジュールの周囲で延びるバンドシールを備えている。
本発明の他の形態によれば、ディスプレイ材料は有機電子発光材料を含んでいる。
本発明の他の形態において、ビードシールは、回路モジュールの外側領域をディスプレイモジュールの外側部分に接続し、マスク層は、ディスプレイが基板の第１の面から観察される際に、ビードシールを隠すように作用する。
本発明の他の形態において、ビードシールは、ピクセル間の隙間の１／２よりも小さい面積を占めており、これにより、隣り合うディスプレイタイル間の継ぎ目の視認性が最小限に抑えられる。
広い面積のディスプレイ装置から２つのタイルが取り除かれた正面図である。 図１に示される広い面積のディスプレイの使用に適したタイルの背面図である。 図１及び図２に示されたタイルを実施するために使用可能な構造を示す分解斜視図である。 図３に示されるタイル構造の電気的な接続構造を示す分解斜視図である。 図３に示される構造を有する４つのタイルの部分の好適なピクセルレイアウトを示すピクセル図である。 縦列電極上に形成されたディスプレイ材料の平面図である。 本発明に係るピクセルシールの好適な実施形態を示す図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明に係るピクセルシールの好適な実施形態を示す図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の好適な実施形態に係る絶縁パッドを示す図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明に係る領域シールの好適な実施形態及び縁部シールの好適な実施形態を示すタイルの断面図である。 本発明に係る縁部シールと組み合わされたマスク層を示す隣り合うタイルの断面図である。 本発明に係るビードシールを示すタイルの断面図である。 本発明に係るディスプレイシールの断面図である。
本発明は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって最も良く理解される。また、一般的な方法により、図面の様々な構成は一定の比率で拡縮されてはいない（縮尺をもって描かれていない）ことを強調しておく。これに対し、様々な構成の寸法は、分かりやすくするため、任意に拡大もしくは縮小される。
図中、全体にわたって、同一の符号は同一の部材を示している。図１は、部分的に組立てられた本発明に係る広い面積のディスプレイ１００の平面図である。ディスプレイ１００はタイル張りのディスプレイであり、多数のピクセル形成素子を有する広い面積のディスプレイを形成するために、ディスプレイ中では、画像ピクセルを形成する放射性素子もしくは反射素子が、比較的小さな配列でタイル１２０上に敷設されて、１つのフレームに組立てられている。図１に示されるディスプレイでは２つのタイル１２２，１２４が抜き取られている。これらのタイルが位置１０２，１０４に挿入されてディスプレイが完成する。
ディスプレイ１００は、４ラ４の配列で１６個のピクセル形成素子を有するタイルから形成されるように示されているが、各タイルがそれ以上のピクセルを有していても良い。本発明の好適な実施形態では、後述するように、各タイルは、３２ラ２８の行列で配列された８９６個のピクセル形成素子を有している。他の好適な実施形態において、各タイルはディスプレイ１００の全高もしくは全幅にわたって延びている。これらのタイルのサイズは単なる一例にすぎない。各タイルがそれ以上或いはそれ以下のピクセル形成素子を有していても良い。また、異なる数のピクセル形成素子を有する複数のタイルから１つのディスプレイを形成しても良い。例えば、１つのディスプレイは、比較的多数のピクセル形成素子をもつタイルを中心部近傍に有し、比較的少ない数のピクセル形成素子をもつタイルを縁部近傍に有している。
図２は、図１に示される広い面積のディスプレイ１００での使用に適したタイル１２０の背面図である。図２に示されるように、タイルは回路基板１３０を有しており、回路基板１３０上には少なくとも１つの集積回路１３４が実装されている。集積回路は回路基板１３０上の導電トレース１３２を介してピクセル形成素子に接続されており、導電トレースは、図３から図６Ｂを参照して後述するように、ディスプレイ装置の横列または縦列の電極と接触するために回路基板１３０を貫通して延びるバイア（図示せず）に連結されている。なお、導電トレース１３２及びこれと対応するバイアは、ディスプレイの２つの縁部に沿って延びていても良い。
本発明の１つの好適な実施形態において、ピクセル形成素子は発光有機材料によって形成されている。発光有機材料は、ここでは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料から成るが、これに限定されない。基本的な発光構造体は、適当に選択されてパターン化された一対の電極間で挟まれる薄い有機ポリマー層から成る。一方の電極から他方の電極へ電流が流れることによって、有機ポリマーから光が放射される。少なくとも１つの電極は、放射された光を透過することが望ましい。この目的のために使用される一般的な材料はインジウム酸化スズ（ＩＴＯ）である。ＯＬＥＤ材料は、輝度及び効率が高く、比較的安価な材料である。
本発明に係る好適なディスプレイ構造は、２つの部分、すなわち、ディスプレイモジュールと回路モジュールとによって形成されている。これらの２つの部分は、個別に形成された後、完成されたタイルを形成するために接合される。ディスプレイモジュールは透明なガラス層から成り、ガラス層上には透明な縦列電極が堆積される。これらの層上には、活性（すなわち発光）媒体としてＯＬＥＤ材料が堆積される。横列電極が最終的なディスプレイ層として堆積される。ディスプレイ層の機能もしくは寿命を向上させるために、遮断層もしくは非活性層のような別個の層を設けても良い。透明電極はホール注入電極（であることが望ましく、他の電極は電子注入電極であることが望ましい。電極間のＯＬＥＤ材料は厚膜プロセスによって加えられる複合ポリマー材料であることが望ましいが、様々な薄膜堆積技術によって僅かな分子材料を選択的に加えることもできる。１または複数の位置で横列及び縦列のそれぞれに電気的にアクセスするため、層がパターン化される。
ＯＬＥＤ材料に代わるものとして、タイルのピクセル形成素子は、電子発光素子、発光ダイオード、電界放射素子、プラズマ素子、陰極発光素子のような多くの放射性デバイスのうちのいずれであっても良い。
回路モジュールは、回路基板を貫通するようにバイアを打ち抜き加工もしくはドリル加工した後、回路基板上に導電トレースを印刷もしくは堆積させることによって形成される。また、導電トレースを形成するために使用される導電インクもしくはペーストがバイアに充填されても良い。タイルを形成するために回路モジュールとディスプレイモジュールとが接合される時には、ディスプレイモジュールの横列電極及び縦列電極にバイアが接触される。
１つの好適なタイル構造は、基板（基体）として役立つ多層セラミック回路基板１３０から成る。基板の観察側にはディスプレイ材料が配され、一方、基板の背面側の大部分に駆動もしくは他の機能のための電極（活性及び非活性）１３４が配される。エレクトロニクスとディスプレイ材料との間の相互接続を形成するため、導体要素１３２が個々の層に印刷され、バイアが異なる層の導体同士を相互に接続し、外部の電源及び信号源に接続するためにコネクタが背面上に設けられる。また、セラミック材料の処理時に歪みを生じることなく、また、ディスプレイの操作時に温度管理が不要となるように、タイル構造は高軟化点金属または絶縁体のような構造層を有していても良い。また、ディスプレイ材料を保護もしくは収容するため、タイル構造は観察面に透明な層（例えばフロートガラス）を有している。個々のタイルを装着し且つ個々のタイル構造に必要な電力及び駆動信号への電気的な接続を果たすために、背面パネル構造を設けても良い。
多層セラミック回路基板１３０はセラミック材料の層から形成されていても良い。この層が最初に形成されて処理された後、バイア、導体、他の構成要素が形成され、その後、各層をこれと隣接する他の層に注意深くアライメントしながら、層が１つの積層体に組立てられる。ここで、セラミック材料は、セラミック、ガラスセラミック、ガラス、他の高温絶縁材料を含むように、広い意味で使用される。コネクタ及びバイアを有するこのような多層構造は、活性・非活性の電気デバイス及び回路を配置することができる回路基板の基本的な機能を提供する。
導体１３２は、例えばメッキ、蒸着、スパッタリング、印刷、積層を含む標準的な任意の処理によって形成される厚膜導体もしくは薄膜導体であっても良い。その材料は金属であっても或いは有機導体であっても良い。導体は、例えば印刷またはフォトリソグラフィを含む処理によってパターン化される。これらの導体パターンは、前述した構造の個々の層の表面上に形成されるとともに、バイアに接続される。これにより、デバイスのデザインにしたがって、前述した構造上のエレクトロニクス及び構造の外側のエレクトロニクスをディスプレイ材料に相互接続するための手段が形成される。
層同士を接続するため、他の部類のコネクタが使用される。これらのコネクタはバイアと呼ばれる。バイアは、層の孔を貫通する導体や層の縁部を跨ぐように延びる導体を含む広い意味で使用される。層を貫通するバイアは、例えば層にホールを形成してこのホールを導体で満たすことによって形成することができる。また、予め形成された物理的導体を層内に埋設しても良い。層の縁部を乗り越えて延びるバイアは、配線（丸い、或いは、平ら）もしくは配線の列を物理的に配置し且つその端部同士を相互に接続される表面にワイヤボンディングすることによって形成することができる。また、バイアは、メッキもしくは厚膜導体や薄膜導体のための他の製造プロセスによって、所定位置に形成することができる。
また、この構造にコア層を設けても良い。一般に、このコア層は、セラミック材料よりも高い軟化点を有しており、セラミック材料の処理及び組立のための基板として役立つ。コア層は、水平方向の縮みをなくして、多層システムの膨張係数を一様にするとともに、多層組立体に機械的な耐久性を与えるように作用する。層が良好な導電体である場合には、層がＲＦシールドを形成しても良い。また、層が良好な伝熱体である場合には、層はディスプレイの熱管理に寄与する。しかしながら、導体層は、バイア接続に関し、特定の問題を与える。金属層を貫通するバイア接続は多くの方法で製造することができる。すなわち、ホールの周面を絶縁材料で満たした後に、その中央部を貫通するように金属導体を配することによって製造できる。或いは、導電性の金属コアから導体を分離する空間を残してその中央部を貫通するように導体のみを配することによって製造できる。
画像処理及びピクセル駆動回路を形成するエレクトロニクスは層上に実装される。エレクトロニクスは、活性及び非活性の両者、また、層上に実装される個々のデバイス及び様々な高温基板上のディスプレイのためのアクティブマトリクス回路を形成するために使用されるような方法によって所定の位置に形成されるデバイスの両方を含む広い意味で使用される。これらのエレクトロニクスを任意の位置に配置できる場合において、最も便利な位置は背面である。これにより、標準的な組立や取付部品及び処理を使用することができる。また、活性デバイスもしくは非活性デバイスを介在層或いは観察面上に配置することにより、システムデザインの自由度を高めることができる。
ディスプレイ材料は観察者に視認可能な表面に適用される。前述した構造の自由度に起因して、異なるディスプレイ材料を使用することができる。
タイル張りのディスプレイがタイル間に視認可能な継ぎ目を有さないように、タイルの縁部は慎重に形成することが望ましい。タイルの継ぎ目によって分離されるピクセル間の隙間がタイル上のピクセル同士の隙間と同一であることが、タイルに関する１つの基準である。この基準を満たすため、タイルの縁部はその寸法が正確であることが望ましい。また、縁部を導体のために使用できる場合、或いは、隣り合うタイル同士を接合するために中方立てが使用される場合には、タイルのデザインや配置において、導体もしくは中方立ての厚さを占めていることが望ましい。
タイルの物理的装着及び相互接続を行なってディスプレイを形成するために、背面パネルを設けても良い。ディスプレイの全体にわたってピクセルの間隔が連続するようにようにタイルが装着される。タイルの最も一般的な形状は正方形もしくは矩形であるが、タイル張りを行なって広いディスプレイを形成できる形状であれば、どのような形状であっても良い。また、タイルは、一般に平らであるが、湾曲状もしくは半球状のディスプレイを形成するために一方もしくは両方の寸法に沿って湾曲していても良い。湾曲状もしくは半球状のディスプレイは、湾曲状もしくは半球状の背面パネルに平らなタイルを装着することによって形成することもできる。半田付けのような永久的な接続によって、或いは、タイルを背面パネルにプラグ接続させることができるコネクタを使用することによって、タイルが背面パネルに取り付けられても良い。この後者の方法によれば、タイルを個別に修理もしくは交換することができる。異なるタイプのタイルを背面パネルの異なる領域に取り付けても良い。例えば、高解像度領域が広いディスプレイの中心部もしくは他の領域に設けられる。また、異なるサイズもしくは異なる形状のタイルが１つのディスプレイ上で組み合わされても良い。例えば、広いパネルの縁部近傍のタイルは、パネルの中心部近傍のタイルよりも大きく且つピクセル密度が小さくても良い。
また、背面パネルは、タイルを操作するために必要な操作電源やデータ信号とタイルとを接続する手段を形成しても良い。このような接続を形成するため、タイルの背面側と背面パネルの両方にマッチングコネクタを設けても良い。データ信号接続の場合、物理的な接続に代わるものとして、光学的な接続を使用しても良い。
背面パネルの電気的な構造は、タイルに電力及び信号を供給するために設けられている。また、タイルの電気的な構造は、ディスプレイピクセルのアドレスのために設けられている。これらの両方の構造のレベルは説明される。ピクセルの数が増大してディスプレイの寸法が大きくなるにつれて、タイル張りディスプレイの必要な情報量も増大する。タイル上のピクセルの数が多くなると、タイル上に記憶されるデータ量が増大するとともに、情報伝達速度も速くなる。
背面パネルがフロートガラスによって形成される場合、背面パネルは、損傷し安く、また、高温で圧縮したり寸法が変化してしまう場合がある。機械的強度を得るため、フロートガラスの背面パネルが厚く形成されることがあり、こうした場合には、背面パネルが重くなってしまう。好適な実施形態において、背面パネルは、フロントパネルの膨張係数と略同一な膨張係数を有する金属から成る。金属の背面パネルは、機械的強度が向上し、高温処理時でも安定しているとともに、薄い層を使用すれば重量が軽くなる。
フロートガラスから成るフロントパネルを有する好適な実施形態において、背面パネルはチタンもしくはチタン合金によって形成されていても良い。例えばＬＴＣＣ−Ｍ技術を使用して物理的及び電気的な構造を金属背面パネル上に形成しても良い。薄膜（物理的なマスクもしくはフォトリソグラフィマスクを貫通する蒸着／スパッタリング）、厚膜（シルクスクリーン印刷、インクジェット印刷）、積層を使用して、絶縁体、導体、リブ、スペーサを含む構造体を背面パネル上に形成しても良い。
タイル張りディスプレイの１つの利点は、走査エレクトロニクスをタイルの内側に設けることができ、また、任意の１つのタイルの走査速度が小さなディスプレイであっても大きなディスプレイであっても同一である点である。これによって、ディスプレイの輝度及びグレースケールがサイズの増大に伴って低下しない。後述するタイル張りディスプレイは、タイルの縁部であってもピクセル間隔の連続性を損なうことなく信号とピクセルとを接続する構造を有している。また、前述のタイル張りディスプレイは、放送情報信号からそのタイルのための信号情報を抽出し且つ抽出された情報をそのタイルをアドレスするために必要な信号に変換する信号処理回路を有していても良い。
一般に、フロントと背面との接続部は、ピクセルの各横列に対して１つずつ、また、ピクセルの各縦列に対して１つずつ、タイル上に設けられている。タイル張りディスプレイは、タイル毎の相互接続の数が比較的僅かで且つ各タイルの歩留りが高くなり得るように、比較的僅かなピクセルしか有していない。このことは、１つの基板から大きなディスプレイを製造する場合と比較して、タイル張りディスプレイの重要な利点である。一般に、歩留りはディスプレイ装置のピクセルの数に依存している。
横列もしくは縦列に対する最終的な接続部は、タイルの背面から延びるバイアによって形成される。このバイアはピクセルの間隔よりも小さい直径を有している。これを実現するため、ディスプレイ層内にあるバイアの部位は、他の介在層を貫通するバイアよりも小さく形成されても良い。そして、後述するように、この接続部は、より広い相互接続部間に最大の隙間を形成するために、タイルの領域にわたって千鳥状に設けられていても良い。これらの接続部は、ピクセルにィスプレイ信号を供給する最終的なリンクである。
図３は好適なディスプレイ構造を示す分解斜視図である。このタイル構造は、２つの部分、すなわちディスプレイモジュールと回路モジュールとから形成されている。
ディスプレイモジュールは、例えばフロートガラスプレートから成る透明なフロントプレート３２０を有している。透明な縦列電極３２２は、良く知られたプロセスを使用してインジウム酸化スズのような透明な導体の薄い帯を堆積させることによって、フロントプレート３２０上に形成される。ピクセルの活性領域を形成するために、赤、緑、青のＯＬＥＤ材料もしくは他のディスプレイ材料３２４，３２６が縦列電極の上面に堆積される。図５を参照して後述するように、ディスプレイ材料３２４，３２６はピクセル領域の一部だけ（例えば約２５％）を占めていることが望ましい。そして、その後に、電子注入電極（例えばカルシウム）がＯＬＥＤ材料上に形成されても良い。横列電極３２８はディスプレイ材料３２４，３２６の上面に形成される。横列電極３２８は、標準的な堆積技術を使用して、例えばポリシリコンもしくはアルミニウムのような金属から形成されていても良い。横列電極３２８の上面には絶縁層３３０が形成される。好適な絶縁層３３０は数ある絶縁材料のうちの任意の絶縁材料によって形成される。ディスプレイ材料を保護するため、絶縁層３３０は低温プロセスを使用して形成されることが望ましい。好適な材料はポリアミドもしくは他の低温無機材料を含んでいる。絶縁層３３０は厚膜堆積技術もしくは薄膜堆積技術を使用して設けられても良い。絶縁層３３０は、横列電極３２８または縦列電極３２２と位置合わせされる複数の孔３３１を有している。
絶縁層３３０の上面には複数の接続プレート３３２が堆積される。これらのプレート３３２は、例えばアルミニウムを蒸着したり、溶媒中に混入された銀のような金属インクもしくはペーストを厚膜プロセスを使用して堆積させることによって形成されても良い。図５及び図６を参照しながら後述するように、接続プレートは、絶縁材料の孔を貫通して延びるバイアによって、縦列電極３２２及び横列電極３２８に接続される。好適な各接続プレートはそれぞれ１つの横列電極３２８とだけ或いは１つの縦列電極３２２とだけ電気的に接触される。しかしながら、良好な接続を確保するため、各接続プレート３３２は、複数の個所で、対応する横列電極３２８もしくは縦列電極３２２に接続されていても良い。
回路モジュール３１２は、画像処理及びディスプレイ駆動回路１３４（図２参照）と、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の薄いシートから成る回路基板１３０と、堆積された導電体１３２と、接続パッド３３４及び導電体１３２を回路基板１３０を通じて接続パッド３３４に電気的に接続するバイア３３８とを有している。導電体１３２とバイア３３８と接続パッド３３４は全て、金属インクもしくはペーストを加えるために、厚膜堆積プロセスを使用して形成される。また、接続パッド３３４はアルミニウムを蒸着することによって形成されても良い。回路モジュールの接続パッド３３４とディスプレイモジュールの接続プレート３２２との間には１対１の関係がある。本発明の好適な実施形態においては、図７を参照して後述するように、接続パッド３３４と接続プレート３３２は、ディスプレイモ
ジュールと回路モジュールとの間に導電接着剤を異方性をもって加えることにより、電気的に接続される。組み合わされたディスプレイモジュールと回路モジュールは１枚のタイル１２０を形成する。
しかしながら、接続パッドをこれと対応する接続プレートに電気的に接続するために他の方法を使用しても良いことは言うまでもない。例えば、接続プレート３３２及び接続パッド３３４は、パッドもしくはプレートの面を超えて上方へ延びる部分を有するように、変形可能な材料によって形成されてパターン化されても良い。回路モジュールとディスプレイモジュールとが組み合わされると、接続プレート３３２及び接続パッド３３４上でパターン化された材料が接触して変形するようになり、これにより、対応する接続パッドと接続プレートとの間で電気的な接続が形成される。また、この変形によって、硬い粒子のように、隙間を不均一にし且つディスプレイを使用不可能にするといった欠点が解消される。また、パッド３３４及びプレート３３２は、バンプボンディング技術によって或いは配線を使用して接続されても良い。この場合、前記配線は、パッド３３４もしくはプレート３３２のいずれか一方に埋め込まれ、回路モジュール３１２が対応するディスプレイモジュール３１０と組み合わされた時にパッド３３４もしくはプレート３３２と係合する。
図４は回路モジュール３１２の一部を示す分解斜視図である。この図は、回路モジュールの電気的な接続構造をより明確に示している。回路基板１３０は複数の孔４１０を有しており、各孔４１０は各接続パッド３３４に対応している。接続パッド３３４が回路基板１３０の前面４１２に形成されると同時に、バイア３３８が孔４１０内に形成される。画像処理及びディスプレイ駆動回路１３４（図２参照）を様々な接続パッドに接続するために、導電体１３２が回路基板１３０の背面４１４上に形成される。
図５は、図３に示されるようなタイルの使用に適したピクセルのレイアウトを示している。図５は４つのタイル５１０，５２０，５３０，５４０の部分を示している。図５に示されたレイアウトにおいて、ピクセルの活性部５２６は、それらの対応するピクセル領域５２８の中心に位置付けられている。横列電極（図３参照）と縦列電極（図３参照）はそれぞれ、導体５２２，５２４によって、回路モジュールの対応するバイアに接続される。
図６は、本発明に係る電子ディスプレイ構造のディスプレイモジュールの一部の平面図を示している。本発明に係る好適なピクセルシールメカニズムを図示するために、図６Ａ及び図６Ｂは、図６のＡ−Ａ線に沿う断面図及び図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図をそれぞれ示している。
ＩＴＯのような透明な縦列電極３２２はフロントプレート３２０上に形成される。 縦列電極３２２上に形成されたディスプレイ材料３２４は、ピクセルの活性部５２６を形成する。その後、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、ＳｉＯ2のような絶縁体６０２がディスプレイ材料３２４の両端部に堆積される。その後、ディスプレイ材料３２４及び絶縁体６０２上に横列電極３２８が形成される。この絶縁体６０２によって、横列電極３２８と縦列電極３２２とを短絡させることなく、ディスプレイ材料を完全に被包できるに十分な広さで横列電極３２８を形成することができる。したがって、ディスプレイ材料は、横列電極３２８、絶縁体６０２、縦列電極３２２、或いはフロントプレート３２０によって被包される。このような被包は、ディスプレイ材料が酸素や水蒸気を含む環境下に晒されないようにディスプレイ材料をシールし、より長い寿命にわたって所期の性能が得られるようにする。本発明の他の好適な実施形態においては、絶縁体６０２がディスプレイ材料３２４を覆い、横列電極３２８が絶縁体６０２内に形成されたバイア（図示せず）を通じてディスプレイ材料３２４と接触する。
図６は、横列電極と縦列電極とをそれぞれ回路モジュールに接続するための導体５２２，５２４の好適な位置を示している。図６Ｂにおいて、導体５２２は、隣接するピクセル間で横列電極３２８上に形成されるように示されている。図６Ｂに示される導体５２２は導電バンプとして図示されている。
図６Ｃは、図６のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、横列電極３２８と縦列電極３２２とディスプレイ材料３２４との上に形成された絶縁パッド６１２を図示している。導体５２２は絶縁パッド６１２の開口内に形成されても良い。
図７は、電子ディスプレイ構造（タイル）７００の断面図であり、本発明に係る領域シールの好適な実施形態及び縁部シールの好適な実施形態を図示している。図７には、底部（ボトム）放射ＯＬＥＤディスプレイに関する好適なシール機構が示されているが、当業者に知られているように、本発明の技術は他のディスプレイ技術に一般的に適用可能である。
タイル７００はディスプレイモジュール７０４と回路モジュール７０２とを有しており、各モジュールは多層構造を成している。ディスプレイモジュール７０４はガラス基板７０６から成り、ガラス基板７０６上には、透明なホール注入電極（例えばＩＴＯ）とＯＬＥＤ材料と電子注入電極（例えばカルシウム）とコンタクト層７１０とを含む活性ディスプレイ材料７０８が堆積されている。光は、ＯＬＥＤ材料によって放射され、透明電極及びガラス基板７０６を通じてディスプレイ構造７００から射出される（これは、ＯＬＥＤ材料のための基板を通じて光りが放出されることから、ボトムエミッタ構造と称される）。回路モジュール７０２は絶縁基板７１２から成り、絶縁基板７１２は、ディスプレイモジュール７０４のコンタクト層７１０と接触するコンタクト層７１４と、これらのコンタクト７１４を絶縁基板７１２の反対側の面上の導体と積層回路１３４とに接続する電気バイア７１６とを有している。
回路モジュール７０２は、ディスプレイ構造７００及びディスプレイ構造７００のための背面基板をシールするためのバリア層として機能すると同時に、電気回路基板として機能する。回路モジュール７０２及びディスプレイモジュール７０４は、互いに接合されることによって、ディスプレイ構造７００を形成する。
この好適な実施形態において、回路モジュール７０２及びディスプレイモジュール７０４は、横列電極と縦列電極とディスプレイモジュール７０４のディスプレイ材料の部分とを被包する領域シールによって互いに接続される。領域シールはエポキシのような接着剤を加えることによって形成されても良い。接着剤は、流体もしくはペーストとして加えられても良く、或いは、予備成形されたシートや粉末として供給されても良い。シール／コンタクト材料を加えるためのプロセスの例は、印刷（シルクスクリーン、インクジェット、コンタクト、ローラ、その他）、シリンジや類似のディスペンサからの調剤、ドクターブレードコーティング、或いは、毛管現象による導入を含む。実際の機械的なボンディングは、シール材料の接着性に依存している。接着を活性化させるためのプロセスの例は、触媒、熱、電磁エネルギを含んでおり、或いは、超音波溶接や圧力のような物理的なプロセスを使用することもできる。
他の好適な実施形態において、領域シールは異方性の導電構造を備えており、この導電構造は、複数の縦列及び横列電極をそれぞれバイア７１６に接続しつつ、複数の横列電極と複数の縦列電極とディスプレイ材料の複数の部分とを被包する。
好適な実施形態において、領域シールや異方性の導電構造は実質的に黒である。領域シールや異方性の導電構造を形成するために使用される接着剤は一般に黒でなくても良い。これらの材料は、黒の顔料や染料を加えることによって、黒色にすることができる。カーボンブラックは、好ましい黒色顔料の例である。カーボンブラックが非常に高い濃度で加えた場合には、シール材料の導電性が向上し、また、接触が妨げられる。０．１％から１０％（重量％）の濃度は、光を効果的に吸収するが、シール材料の導電性を向上させない。黒色の有機染料は導電性を付与しない。これらは、シール材料を良好な光吸収体にする濃度で加えられても良い。
電子注入電極は観察者と黒色のシール材料との間に位置されているため、黒色のシール材料は電極によって反射された光を吸収することができない。したがって、これらの電極による光の反射を最小限に抑えることが望ましい。透明なホール注入電極は、光を強く反射しないため、問題ではない。しかしながら、電子注入電極は、一般に、Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌのような反射性金属によって形成される。これらの電子注入電極からの反射は、これらの電極の面積を最小にすることによって、或いは、これらの電極の観察側を黒くコーティングすることによって、最小にすることができる。電子注入電極の面積を最小にすると、同時に、周囲の光を吸収するために利用できる黒色材料の面積が最大となる。電子注入電極の観察側の黒色コーティングは、まず、全領域に黒色のコーティング剤を堆積させ、その後、金属電極を堆積させることによって、行なうことができる。
異方性の導電構造は、シール及び一方向で電気的に導通しながら同時にシールし、他方向で相対的な絶縁体となる。異方性の導電構造は、回路モジュール７０２のコンタクト層７１４からディスプレイモジュール７０４の対応するコンタクト層７１０へと所定の方向で導通する。
図７に示されるコンタクト層７１４はバンプとして形成され、コンタクト層７１０はコンタクトパッドとして示されている。異方性の導電構造は、後述する導電シール機構を含む様々な導電シール機構を組み合わせて使用することにより形成しても良い。
図３に示されるディスプレイ構造に関し、横列電極及び縦列電極は、絶縁層３３０を介して、接続プレート３３２に接続されている。集積回路１３４によって供給される信号ラインはバイアを介して接続パッド３３４に接続される。図３のディスプレイモジュール３１０と回路モジュール３１２は、本発明に係る異方性の導電構造（ＡＣＳ）を使用して接続される。
好適な実施形態において、ＡＣＳは、各接続プレート３３２からその対応する接続パッド３３４へと所定の方向で導通しながらシールする異方性の導電接着剤から成る。異方性の導電接着剤の使用及び組成は、参照してここに異方性導電接着技術として組み入れられるソニーケミカル（株）によりマーケティング技術刊行物として発行された“Componentsand Materials for Liquid Crystal Display(LCD)”で山田らによって教示されている。ディスプレイ及び回路基板層を接合するために使用される材料は、エポキシ樹脂、熱または光回復性接着剤、水触媒性接着剤、熱硬化性または熱可塑性ポリマーによって形成されていても良い。材料には、導電性粒子、導電性のコーティングが施された粒子、導電性フィラメント、導電性フレーク、磁性フィラメント及び磁性フレークの導体のような導電性の添加剤が添加される。これらのシール／導電材料には、非対称なユニットプロセスを行なうことによって、非対称な電気特性が与えられる。非対称な導電性（率）を達成するための非対称なプロセスの例は、圧力、材料流れ、電場または磁場アライメント、エレクトロマイグレーションを加えることを含む。
好適な実施形態において、ＡＣＳは、接続プレート３３２とこれに対応する接続パッド３３４の一方もしくは両方に形成されてプレート３３２とパッド３３４との間の導電性を向上させるバンプを有している。複数のバンプは、冗長性のため或いは導電性を更に向上させるために使用されても良い。ディスプレイモジュール３１０と回路モジュール３１２とがシールされる時に対応するバンプが接触するように、バンプが形成されていても良い。また、バンプは、接触時に圧縮してバンプ同士の導電性を更に向上させるとともにミスアライメントを許容するように、可鍛性を有していても良い。また、接着剤が導電性を有さず、電気的な接続がバンプを通じてなされても良い。
当業者に知られているように、本発明の教示内容は、図３の絶縁層３３０と接触パッド及び接触プレート３３２，３３４とを使用することなく適用できる。ＡＣＳは、横列電極及び縦列電極のそれぞれを回路モジュールの対応する接点に直接に接続しても良い。例えば、異方性の導電接着剤は、回路モジュールのバイアと横列電極もしくは縦列電極上のピクセル間位置との間で接点を形成するように適用されても良い。好適な実施形態において、この接点は、図５に示されるバンプ接点５２２を使用して形成される。他の好適な実施形態において、ＡＣＳには導電接着剤が接点位置に塗布され、また、その周囲の領域が非導電接着剤もしくは異方性導電接着剤で満たされる。
本発明は改良された電子ディスプレイ構造を提供する。電気的な接点を形成する別個の工程があり、その後、別個に構造体をシールするのではなく、前述したように、ＡＣＳによってシールと電気的導通とが同時に許容される。これによって、製造プロセスと製造されたディスプレイ構造の両者が向上される。ディスプレイ構造は、ディスプレイ材料を被包するのに役立つ領域シール有することによって向上される。また、ＡＣＳ内に含まれる接着剤は、回路モジュールとディスプレイモジュールとの間の熱膨張の差を補償するような弾力を有するように選択されても良い。
また、図７のディスプレイ構造７００は、縁部シールすなわちバンドシール７１６を有している。バンドシール７１６は、ディスプレイモジュールから回路モジュールにわたって形成されており、ディスプレイモジュール及び回路モジュールの外周に沿って延びている。また、ディスプレイ構造は、バンドシールの端部に形成されたマスク層を有している。この場合、マスク層は、ディスプレイ構造がガラス基板７０６を通じて観察される際にバンドシールを隠すように作用する。図７Ａは隣接する電子ディスプレイ構造７００を示しており、各ディスプレイ構造はバンドシール７１６とマスク層７１８とを有している。マスク層７１８は、ガラス基板７０６上に形成されており、バンドシール７１６を隠す。好適な実施形態において、バンドシール７１６は、金属、ガラス、ポリマー（例えばカプトン）のうちの１つから成る。
図８は、本発明に係るビードシール８０２を有する電子ディスプレイ構造の断面図である。ビードシール８０２は、回路モジュールとディスプレイモジュールとの間で、ディスプレイ構造８００の周囲に形成されている。好適な実施形態において、マスク層８０４は、回路モジュールの反対側で、少なくともビードシール上もしくはディスプレイモジュールのガラス基板８０６の前面または背面上に形成される。
マスク層８０４は、ディスプレイ構造が基板の前面８０８から観察される際に、ビードシールを隠すように作用する。図８に示されるマスク層８０４は、ガラス基板８０６の前面８０８上に形成されている。好適な実施形態において、ガラス基板８０６の厚さは隣り合うピクセル間の隙間よりも小さい。好適な実施形態において、ビードシール８０２は、ディスプレイ構造８００の隣り合うピクセル間の隙間の１／２よりも小さい幅を有しており、これにより、隣り合うディスプレイ構造８００間の継ぎ目の視認性が最小限に抑えられる。好適な実施形態において、ビードシールは黒色である。
好適な実施形態において、ビードシール８０６は、ディスプレイモジュール８００の全周にわたって略均一である。これは本発明によって可能である。なぜなら、電気的な接続がビードシールを通じて行なわれる必要がなく、また、電気的な接続がタイルそれ自身を介して回路モジュールの背面側の駆動回路に対して成されても良いからである。
図９に示されるように、前述したシール方法と組み合わせて、複数のタイル９１０を有するディスプレイ全体がディスプレイシールを使用してシールされても良い。ディスプレイシールは、フロントプレート９０２と、バックプレート９０４と、プレート間に位置するシール９０６とを有している。タイル９１０は、タイル９１０のフロントガラスがディスプレイシールのフロントプレート９０２と隣接するように方向付けられている。本発明において、各タイルは、その各ピクセルを駆動するための信号を形成する回路を有していても良い。したがって、ディスプレイシール内のタイルからディスプレイシール外の信号源に向かう信号パスを形成することを除き、ディスプレイシールは回路を収容する必要が全くない。
本発明に係る異なるシール機構が独立して或いは組み合わされて適用されても良い。例えば、ピクセルシール機構、領域シール機構、縁部シール機構が単一の電子ディスプレイ構造に組み合わされても良い。これにより、強固なビードシールの必要性が減少し、したがって、タイルの縁部をより小さく形成することができ、外観上僅かな継ぎ目をもってタイルを接合することができるといった利益が得られる。
以上、ある特定の実施形態に関し図示して説明してきたが、無論、本発明はこれらの実施形態に限定されない。本発明の精神から逸脱することなく請求項と等価な範囲内で様々な変形が詳細に成されても良い。

Claims (13)

  1. 電子ディスプレイ構造が、
    複数の縦列電極を有する第１の基板と、
    複数の横列電極と、
    各々が複数の横列電極のうちの１つ及び複数の縦列電極のうちの１つに接続された複数のディスプレイ材料部分とを有するディスプレイモジュールと、
    第１の基板上に形成され、横列電極と縦列電極とディスプレイ材料部分とを被包する領域シールと、
    を備える電子ディスプレイ構造。
  2. 前記領域シールが、複数の横列電極と複数の縦列電極と複数のディスプレイ材料部分とを被包し且つ複数の横列及び縦列電極のそれぞれを各信号ラインに接続するための異方性の導電構造を備えた請求項１に記載の電子ディスプレイ構造。
  3. 複数の横列及び縦列電極のうちの１つにそれぞれ対応する複数の信号ラインを有する回路モジュールを更に備え、
    異方性の導電構造が、回路モジュール及びディスプレイモジュールをシールして回路モジュールをディスプレイモジュールに付着させるとともに、複数の横列及び縦列電極のそれぞれを各信号ラインに接続する請求項２に記載の電子ディスプレイ構造。
  4. 異方性の導電構造が実質的に黒色である請求項３に記載の電子ディスプレイ構造。
  5. 異方性の導電構造は、接着剤と導電粒子との混合物を含む異方性の導電封止材を有しており、局部的な圧力、局部的な磁場、局部的なエレクトロマイグレーションの形成によって、前記導電粒子は、複数の横列及び縦列電極のそれぞれを各信号ラインに接続する請求項３に記載の電子ディスプレイ構造。
  6. 異方性の導電構造が、複数の信号ラインとこれらに対応する横列または縦列電極との間で少なくとも部分的に延びる複数の導電バンプを更に有する請求項５に記載の電子ディスプレイ構造。
  7. ディスプレイ構造を被包するディスプレイシールを更に備える請求項１に記載の電子ディスプレイ構造。
  8. 電子ディスプレイ構造が
    ディスプレイモジュールと、
    複数の信号ラインを有する回路モジュールと、
    回路モジュールをディスプレイモジュールに付着させるとともに、回路モジュールをディスプレイモジュールとの間で信号を電気的に繋ぐ異方性の導電構造と、
    を有する電子ディスプレイ構造。
  9. 電子ディスプレイ構造が
    複数の縦列電極と、
    複数の縦列電極のうちの１つに接続された第１の側と第２の側とを有する複数のディスプレイ材料部分と、
    複数のディスプレイ材料部分のそれぞれに接続された複数の横列電極と、
    複数のディスプレイ材料部分のそれぞれをシールするシール手段と、
    を有するディスプレイモジュールを備えた電子ディスプレイ構造。
  10. 第１の面と第２の面とを持つ基板を有するディスプレイモジュールを備え、ディスプレイモジュールは外側部分と内側部分とを有し、内側部分は、
    基板の第１の面上に形成された複数の縦列電極と、
    複数の横列電極と、
    複数の横列電極のうちの１つ及び複数の縦列電極のうちの１つによって制御されるディスプレイ材料部分と、
    を有し、
    外側領域と内側領域とを有する回路モジュールを備え、内側領域は、複数の横列及び縦列電極のうちの１つにそれぞれ対応する複数の信号ラインを有し、
    回路モジュールの外側領域に接続される第１の側とディスプレイモジュールの外側部分に接続される第２の側とを有するビードシールを備え、
    回路モジュールの反対側で、ビードシールと基板の第１の面と基板の第２の面のうちの１つに形成されたマスク層を備え、このマスク層は、ディスプレイが基板の第１の面から観察される際に、ビードシールを隠すように作用する電子ディスプレイ構造。
  11. 第１の面と第２の面とを持つ基板を有するディスプレイモジュールを備え、ディスプレイモジュールは外側部分と内側部分とを有し、内側部分は、
    基板の第１の面上に形成された複数の縦列電極と、
    複数の横列電極と、
    複数の横列電極のうちの１つ及び複数の縦列電極のうちの１つによって制御されるディスプレイ材料部分と、
    を有し、
    外側領域と内側領域とを有する回路モジュールを備え、内側領域は、複数の横列及び縦列電極のうちの１つにそれぞれ対応する複数の信号ラインを有し、
    回路モジュールの外側領域に接続される第１の側とディスプレイモジュールの外側部分に接続される第２の側とを有する実質的に均一なビードシールを備えている電子ディスプレイ構造。
  12. 電子ディスプレイ構造が
    外周を有するディスプレイモジュールと、
    外周を有し且つディスプレイモジュールに接続される回路モジュールと、
    ディスプレイモジュールから回路モジュールにわたって形成され且つ回路モジュール及びディスプレイモジュールの周囲で延びるバンドシールと、
    バンドシールの端部に形成されたマスク層と、
    を備え、
    前記マスク層は、バンドシールがディスプレイモジュール側から観察される際に、バンドシールを隠すように作用する電子ディスプレイ構造。
  13. 電子ディスプレイ構造が
    外周を有するディスプレイモジュールと、
    外周を有し且つディスプレイモジュールに接続される回路モジュールと、
    ディスプレイモジュールから回路モジュールにわたって形成され且つ回路モジュール及びディスプレイモジュールの周囲で延びる実質的に均一なバンドシールと、
    を備えている電子ディスプレイ構造。
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