JP2021012359A

JP2021012359A - 可捩発光ダイオードディスプレイモジュール

Info

Publication number: JP2021012359A
Application number: JP2020100988A
Authority: JP
Inventors: ▲るぅ▼祥鵬; Syang-Peng Rwei; 周子偉; Tzu-Wei Chou
Original assignee: National Taipei University of Technology
Current assignee: National Taipei University of Technology
Priority date: 2019-07-04
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-02-04
Also published as: US11205642B2; TW202103315A; TWI682532B; US20210005581A1

Abstract

【課題】可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの厚さを低減。【解決手段】可捩発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、可捩基板１００と、電極パターン層と、絶縁層１０４と、回路層１０６と、複数の発光ダイオード装置１０８と、を備える。電極パターン層は、可捩基板１００上に配置される。絶縁層１０４は、電極パターン層上に配置され、絶縁層１０４の縁部には開口１０４ａが設けられ、開口１０４ａは、可捩基板１００の縁部に位置し、電極パターン層の一部を露出させる。回路層１０６は、絶縁層１０４上及び開口１０４ａの側壁上に配置され、電極パターン層に接続される。複数の発光ダイオード装置１０８は、回路層１０６上に配置され、それぞれ、回路層１０６に電気的に接続され、各発光ダイオード装置１０８のそれぞれは、駆動回路を備える。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、ディスプレイモジュールに関し、具体的には、可捩発光ダイオードディスプレイモジュールに関する。

ディスプレイ装置の適用が徐々に多様化するにつれて、メッセージ又は図形表示用の発光ダイオードディスプレイ装置は、様々な分野にますます適用されるようになった。一般的に、発光ダイオードディスプレイ装置は、基板と、電極と、絶縁層と、複数の発光ダイオード装置と、発光ダイオード装置を互いに接続し、駆動させる回路層と、を備える。発光ダイオード装置を互いに接続し、駆動させるために、発光ダイオードディスプレイ装置には複数の回路層が配置される必要があり、各回路層には導電体が配置されて回路層を電気的に接続する。このため、発光ダイオードディスプレイ装置には一定の厚さが要求される。従って、現在、小型の発光ダイオードディスプレイ装置に対する要求は、容易に満たすことができない。また、以上の理由により、発光ダイオードディスプレイ装置の製造工程は、複雑であり、容易に簡略化できない。

本開示は、駆動回路を備える発光ダイオード装置を備える、可捩発光ダイオードディスプレイモジュールを提供し、これにより、可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの厚さを低減可能である。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、可捩基板と、電極パターン層と、絶縁層と、回路層と、複数の発光ダイオード装置と、を備える。電極パターン層は、可捩基板上に配置される。絶縁層は、電極パターン層上に配置され、絶縁層の縁部には開口が設けられ、開口は、可捩基板の縁部に位置し、電極パターン層の一部を露出させる。回路層は、絶縁層上及び開口の側壁上に配置され、電極パターン層に接続される。複数の発光ダイオード装置は、回路層上に配置され、それぞれ、回路層に電気的に接続され、各発光ダイオード装置のそれぞれは、駆動回路を備える。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、各発光ダイオード装置は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）をさらに備える。

１つの実施の形態において、本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、コントローラと、コントローラを電極パターン層の露出部分に接続する接続装置と、をさらに備える。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、接続装置は、ワイヤ、導電繊維、導電織物、低温はんだ、導電金属接着剤、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含む。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、可捩基板と、回路層と、複数の発光ダイオード装置と、を備える。回路層は、可捩基板上に配置される。複数の発光ダイオード装置は、回路層上に配置され、それぞれ、回路層に電気的に接続され、各発光ダイオード装置は、無線通信ネットワークに使用されるトランシーバと、駆動回路と、を備える。

１つの実施の形態において、本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、各トランシーバに無線接続されるコントローラをさらに備える。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、無線通信ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワーク又は５Ｇネットワークを含む。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、回路層上の複数の発光ダイオード装置のそれぞれの投影面積は、５０ｍｍ×５０ｍｍ以下である。

１つの実施の形態において、本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、複数の発光ダイオード装置のそれぞれ及び回路層上に配置される保護層をさらに備える。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、導電接着層が、各発光ダイオード装置と回路層との間に配置される。

本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの１つの実施の形態において、導電接着層は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）、導電接着剤、低温はんだ、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含む。

上記に基づくと、本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールにおいて、絶縁層の開口が外部装置に接続される接続点を露出させることができるため、可捩基板上に配置される電極パターン層は、絶縁層によって、簡単に損傷しないように保護され得る。また、開口は絶縁層の縁部に位置して可捩基板の縁部に配置される接続点を露出させるため、外部装置は接続点に容易に接続される。さらに、本開示の可捩発光ダイオードディスプレイモジュールにおいて、可捩発光ダイオード装置は駆動回路を備えるため、複数の発光ダイオード装置を電気的に接続するための回路層は、１つのみでよい。従って、発光ダイオードディスプレイモジュールの厚さは、大いに低減される。

本開示の特徴及び利点を明確にし、理解しやすくするために、図面を参照して、実施の形態の詳細な説明を以下に提供する。

図１Ａは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略断面図である。

図１Ｂは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの電極パターン層の概略上面図である。

図１Ｃは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略上面図である。

図２は、本開示の第２の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略断面図である。

以下の詳細な説明は、実施の形態及び図面を参照するが、提供される実施の形態は、発明の範囲を限定することを意図しない。また、図面は説明の目的のためだけに提供され、実際の縮尺に従って図示されているわけではない。理解を容易にするため、以下の説明における同一の要素は、同一の記号を用いて説明される。

「含む」、「備える」、「有する」等の用語は、包括的な用語であり、すなわち、「備えるが、それに限定されない」ことを意味する。

さらに、本明細書における「上」、「下」等の方向を示す用語は、付される図面における方向を参照するものであり、本開示を限定するものではない。従って、「上」及び「下」は互換可能に用いられてよく、層又はフィルム等の要素が別の要素の「上」に配置される場合、当該要素は、別の要素の上に直接配置されてよいし、中間要素が介在してもよいことが理解される。また、要素が別の要素の「上」に「直接」配置される場合、２つの要素の間に中間要素は存在しない。

以下の実施の形態において、説明される量及び形状は、発明の内容への理解を容易にするために発明を具体的に説明するためだけのものであり、発明を限定するものではない。

図１Ａは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略断面図である。図１Ｂは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの電極パターン層の概略上面図である。図１Ｃは、本開示の第１の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略上面図である。図１Ａは、図１ＣのＩ−Ｉ’線に沿って図示され、表現の明確化のために、保護層、コントローラ、及び接続装置は、図１Ｃから省略されている。

図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照すると、本実施の形態の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、可捩基板１００と、電極パターン層１０２と、絶縁層１０４と、回路層１０６と、複数の発光ダイオード装置１０８と、を備える。可捩基板１００は、可撓、可捩、可折等の特徴を有している。本実施の形態において、可捩基板１００は、ポリウレタン（ＰＵ）基板、シリコン基板、ゴム基板、又は別の好適な基板であってよい。

電極パターン層１０２は、可捩基板１００上に配置される。本実施の形態において、図１Ｂに示されるように、電極パターン層１０２は、電極１０２ａ及び電極１０２ｂを含む指電極を構成する。電極１０２ａ及び電極１０２ｂは、それぞれ、正極及び負極として機能し得る。電極１０２ａ及び電極１０２ｂは、それぞれ、本体部と、本体部から延伸する指部と、を備え、電極１０２ａの指部と電極１０２ｂの指部とは交互に配置される。しかしながら、本開示は、これに限定されない。別の実施の形態において、電極パターン層１０２は、実際の要求に応じて様々なパターンを構成してよい。電極パターン層１０２の材料は、任意の好適な導電材料であってよく、（散布、スクリーンプリント、ロール・ツー・ロール・プリント、又は３Ｄプリント等の）任意の好適な手法によって可捩基板１００上に形成されてよい。

絶縁層１０４は、電極パターン層１０２上に配置される。絶縁層１０４の縁部には、開口１０４ａが設けられる。開口１０４ａは、可捩基板１００の縁部に位置し、電極パターン層１０２の一部を露出させる。本実施の形態において、絶縁層１０４の角（図１Ｃの左下の角）に開口１０４ａが設けられ、開口１０４ａは、可捩基板１００の角（図１Ｃの左下の角）に位置し、電極１０２ａの一部及び電極１０２ｂの一部を露出させる。露出する電極１０２ａの一部及び電極１０２ｂの一部は、外部装置への接続点として機能してよい。別の実施の形態において、代替的に、必要な接続点の位置が露出していて容易に接続可能であれば、開口１０４ａは角に配置されなくてもよい。絶縁層１０４の材料は、任意の好適な絶縁材料であってよく、（散布、スクリーンプリント、ロール・ツー・ロール・プリント、又は３Ｄプリント等の）任意の好適な手法によって可捩基板１００上に形成されて電極パターン層１０２を覆ってよい。

回路層１０６は、絶縁層１０４上及び開口の側壁上に配置される。また、回路層１０６は、開口１０４ａの側壁から露出し、開口１０４ａの側壁に沿って開口１０４ａの底部へと延伸し、電極パターン層１０２に接続される。これにより、開口１０４ａによって露出する接続点は、外部装置に接続され、外部装置は、電圧を印加し、回路層１０６に電気的に接続される電子要素を開始させる。さらに、回路層１０６は、回路層１０６に電気的に接続される複数の電子要素を互いに接続するために使用され得る。回路１０６の構成は、図１Ｃに限定されず、別の実施の形態において、回路１０６の構成は、実際の要求に応じて調整されてよい。回路層１０６の材料は、任意の好適な導電材料であってよく、（散布、スクリーンプリント、ロール・ツー・ロール・プリント、又は３Ｄプリント等の）任意の好適な手法によって絶縁層１０４上に形成されてよい。

発光ダイオード装置１０８は、回路層１０６上に配置され、それぞれ、回路層１０６に電気的に接続される。さらに、各発光ダイオード装置１０８は、駆動回路（不図示）を備える。これにより、外部装置が電圧を印加した時、発光ダイオード装置１０８は電圧によって開始されて発光してよい。また、発光ダイオード装置１０８は、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）を追加的にさらに備えてよく、これにより、外部装置（不図示）は、さらに、発光ダイオード装置１０８を制御してよい。

本実施の形態において、発光ダイオード装置１０８は、導電接着層１１０によって回路層１０６に固定され、回路層１０６に電気的に接続されてよい。導電接着層１１０は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）、（銀接着剤又は錫接着剤等の）導電接着剤、低温はんだ、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含んでよい。また、発光ダイオード装置１０８の配置は、本開示に限定されない。従って、異なる色の発光ダイオード装置１０８が、実際の要求に応じて配置されてよい。

本実施の形態において、回路層１０６上の発光ダイオード装置１０８の投影面積は、５０ｍｍ×５０ｍｍ以下である。好ましくは、回路層１０６上の発光ダイオード装置１０８の投影面積は、２０ｍｍ×２０ｍｍ又はそれ未満であってよい。すなわち、本実施の形態において、回路層１０６は、小型の発光ダイオード装置１０８を用いるために細かい幅を有してよく、さらに、発光ダイオードディスプレイモジュール１０の大きさが低減可能である。また、発光ダイオード装置１０８は、駆動回路を備える発光ダイオード装置である。従って、回路層１０６は、複数の発光ダイオード装置１０８を互いに電気的に接続する機能のみを有していればよく、駆動回路のような機能は必要ない。これにより、上記の目的は、１つの回路層１０６だけで達成される。従って、発光ダイオードディスプレイモジュールの厚さは、大いに低減される。

本実施の形態において、発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、発光ダイオード装置１０８の上面に配置される保護層１１２をさらに備えてよい。保護層１１２の材料は、耐水性、熱伝導性、及び透湿性等の特徴を有する光透過性材料であり、（散布、スクリーンプリント、ロール・ツー・ロール・プリント、又は３Ｄプリント等の）任意の好適な手法によって、発光ダイオード装置１０８の上面に形成されてよい。また、色のついた光透過性材料が保護層１１２の形成に用いられてよく、これにより、発光ダイオード装置１０８によって発光される光の色を調整できる。

また、本実施の形態において、発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、回路層１０６上に配置される保護層１１４をさらに備えてよい。保護層１１４の材料及び形成方法は、保護層１１２と同じである。保護層１１４は、さらに、発光ダイオード装置１０８の側壁上に配置されてよい。さらに、色のついた光透過性材料又は耐光材料が保護層１１４の形成に用いられてよい。これにより、発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、様々な色の外観を見せることができ、さらに、発光ダイオード装置１０８からの発光と合わせられることで、さらなる様々なパターン、色、その他の外観を見せることができる。

さらに、本実施の形態において、発光ダイオードディスプレイモジュール１０は、コントローラ１１６と、コントローラ１１６を電極パターン層１０２の露出部分（すなわち、接続点）に接続する接続装置１１８と、をさらに備える。コントローラ１１６は、実際の要求に応じて、（バッテリー、無線受信機、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標））受信機、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）受信機、赤外線受信機、表示パネル等の）様々な電子要素を含んでよい。本開示は、これに限定されない。上記に基づいて、コントローラ１１６は、電圧を印加して発光ダイオード装置１０８を制御してよい。接続装置１１８は、コントローラ１１６が電極パターン層１０２の露出部分に電気的に接続される限り、任意の形態の接続装置であってよい。例えば、接続装置１１８は、（銅ワイヤ及び金ワイヤ等の）ワイヤ、導電繊維、導電織物、低温はんだ、導電金属接着剤、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含んでよい。

本実施の形態において、絶縁層１０４は、外部装置に接続される接続点を露出する１つの開口１０４ａが設けられてさえいればよい。従って、可捩基板１００上に配置される電極パターン層１０２は、絶縁層１０４によって、簡単に損傷しないように効果的に保護され得る。また、開口１０４ａは絶縁層１０４の縁部に位置して可捩基板１００の縁部に配置される接続点を露出させるため、外部装置は接続点に容易に接続される。さらに、本実施の形態において、絶縁層１０４の縁部には、別の発光ダイオードディスプレイモジュールを接続するために用いられる接続点を露出するための別の開口が設けられていてよい。これにより、複数の発光ダイオードディスプレイモジュールを電気的に接続することにより、大型の適用が達成される。

本実施の形態において、発光ダイオード装置１０８は、駆動回路を備える発光ダイオード装置１０８である。別の実施の形態において、代替的に、使用される発光ダイオード装置は、無線通信ネットワークに用いられるトランシーバと、駆動回路と、を両方備える発光ダイオード装置であってよい。すなわち、使用される発光ダイオード装置は、無線で制御されてよい。これにより、代替的に、発光ダイオードディスプレイモジュールにおいて１つの回路層のみが、複数の発光ダイオード装置を互いに電気的に接続するために用いられてよく、回路層は、駆動回路のような機能を有する必要がない。

図２は、本開示の第２の実施の形態に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールの概略断面図である。本実施の形態において、第１の実施の形態と同じ要素は、同じ記号によって表され、再度説明はされない。

図２を参照すると、本実施の形態の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール２０は、可捩基板１００と、回路層１０６と、複数の発光ダイオード装置２００と、を備える。複数の発光ダイオード装置２００は、回路層１０６上に配置され、回路層１０６を用いて互いに電気的に接続される。発光ダイオード装置２００は、無線通信ネットワークに用いられるトランシーバ（不図示）と、駆動回路と、を備える。無線通信ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信ネットワーク又は５Ｇネットワークを含んでよい。換言すれば、本実施の形態において、発光ダイオード装置２００は無線通信手段によって制御され得るため、複数の発光ダイオード装置を互いに電気的に接続するために用いられる回路層１０６は、追加的な電極層を配置せずに、可捩基板１００上に配置されてよい。これにより、発光ダイオードディスプレイモジュール２０の厚さは、大いに低減され、発光ダイオードディスプレイモジュール２０は、比較的簡易な構造を有し得る。

本実施の形態において、発光ダイオードディスプレイモジュール２０は、コントローラ２０２をさらに備えてよい。コントローラ２０２は、各発光ダイオード装置２００のトランシーバに無線接続される。従って、各発光ダイオード装置２００は、無線制御される。また、コントローラ２０２は、実際の要求に応じて、（バッテリー、受信機、表示パネル等の）様々な電子要素を含んでよい。本開示は、これに限定されない。

また、第１の実施の形態と同様に、発光ダイオードディスプレイモジュール２０は、発光ダイオード装置１０８の上面に配置される保護層１１２をさらに備えてよく、代替的に、回路層１０６上に及び／又は発光ダイオード装置１０８の側壁上に配置される保護層１１４を備えてよい。

本開示は、上記の実施の形態を参照して説明したが、実施の形態は本開示を限定することを意図しない。当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、変更例及び変形例を作成することができる。従って、本発明の保護範囲は、付される請求の範囲によって画定される。

本開示に係る可捩発光ダイオードディスプレイモジュールは、表示装置に適用されてよい。

１０、２０発光ダイオードディスプレイモジュール
１００可捩基板
１０２電極パターン層
１０２ａ、１０２ｂ電極
１０４絶縁層
１０４ａ開口
１０６回路層
１０８、２００発光ダイオード装置
１１０導電接着層
１１２、１１４保護層
１１６、２０２コントローラ
１１８接続装置

Claims

可捩基板と、
前記可捩基板上に配置される電極パターン層と、
前記電極パターン層上に配置される絶縁層であって、前記絶縁層の縁部に開口が設けられ、前記開口は、前記可捩基板の縁部に位置し、前記電極パターン層の一部を露出させる、絶縁層と、
前記絶縁層上及び前記開口の側壁上に配置され、前記電極パターン層に接続される回路層と、
前記回路層上に配置され、それぞれ、前記回路層に電気的に接続される複数の発光ダイオード装置であって、各前記発光ダイオード装置は、駆動回路を備える、複数の発光ダイオード装置と、
を備える可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記回路層上の前記複数の発光ダイオード装置のそれぞれの投影面積は、５０ｍｍ×５０ｍｍ以下である、請求項１の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記発光ダイオード装置のそれぞれは、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）をさらに備える、請求項１の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
コントローラと、
前記コントローラを前記電極パターン層の露出部分に接続する接続装置と、
をさらに備える、請求項１の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記接続装置は、ワイヤ、導電繊維、導電織物、低温はんだ、導電金属接着剤、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含む、請求項４の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記複数の発光ダイオード装置のそれぞれ及び前記回路層上に配置される保護層をさらに備える、請求項１の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
導電接着層が、前記発光ダイオード装置のそれぞれと前記回路層との間に配置される、請求項１の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記導電接着層は、異方性導電フィルム、導電接着剤、低温はんだ、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含む、請求項７の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
可捩基板と、
前記可捩基板上に配置される回路層と、
前記回路層上に配置され、それぞれ、前記回路層に電気的に接続される複数の発光ダイオード装置であって、前記複数の発光ダイオード装置のそれぞれは、無線通信ネットワークに使用されるトランシーバ、及び駆動回路を備える、
可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記回路層上の前記複数の発光ダイオード装置のそれぞれの投影面積は、５０ｍｍ×５０ｍｍ以下である、請求項９の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
各トランシーバに無線接続されるコントローラをさらに備える、請求項９の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記複数の発光ダイオード装置のそれぞれ及び前記回路層上に配置される保護層をさらに備える、請求項９の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記発光ダイオード装置のそれぞれと前記回路層との間に配置される導電接着層をさらに備える、請求項９の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記導電接着層は、異方性導電フィルム、導電接着剤、低温はんだ、液体金属パッケージ、又はその組み合わせを含む、請求項１３の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。
前記無線通信ネットワークは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信ネットワーク又は５Ｇネットワークを含む、請求項１３の可捩発光ダイオードディスプレイモジュール。