KR20210068636A - 발광 장치 - Google Patents
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Abstract
가반성이 높고 일람성이 높은 발광 장치가 제공된다. 파손되기 어려운 발광 장치가 제공된다. 발광 장치는 교대로 배치되는, 높은 가요성을 갖는 스트라이프 형상의 영역 및 낮은 가요성을 갖는 스트라이프 형상의 영역을 갖는다. 높은 가요성을 갖는 영역에서, 발광 패널과 복수의 스페이서는 서로 중첩된다. 낮은 가요성을 갖는 영역에서, 발광 패널과 지지체는 서로 중첩된다. 높은 가요성을 갖는 영역이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널의 구부림에 따라 변화된다; 따라서, 발광 패널 내 또는 발광 패널의 근처에 중립면을 형성할 수 있다.
Description
본 발명의 일 형태는 발광 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 일 형태는 유기 일렉트로루미네선스(이하, EL이라고도 말함)를 이용한 발광 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 형태의 기술 분야의 예는 반도체 장치, 표시 장치, 발광 장치, 축전 장치, 기억 장치, 전자 장치, 조명 장치, 입력 장치(예를 들어, 터치 센서), 입력/출력 장치(예를 들어, 터치 패널), 그들의 구동 방법, 및 그들의 제조 방법을 포함한다.
근년에 들어, 발광 장치 및 표시 장치는 다양한 용도로의 응용 및 다양화가 기대되고 있다.
예를 들어, 휴대 장치 등을 위한 발광 장치 및 표시 장치는 박형인 것, 경량인 것, 및 파손되기 어려운 것이 요구되고 있다.
EL을 이용한 발광 소자(EL 소자라고도 말함)는 박형화 및 경량화하기 쉬운 것, 입력 신호에 고속으로 응답하는 것, 및 직류 저전압 전원으로 구동하는 것 등의 특징을 갖는다; 그러므로, 발광 장치 및 표시 장치로의 발광 소자의 응용이 제안되어 있다.
예를 들어, 필름 기판 위에 유기 EL 소자, 및 스위칭 소자로서 기능하는 트랜지스터가 제공되는, 플렉시블 액티브 매트릭스 발광 장치가 특허문헌 1에 개시(開示)되어 있다.
휴대 장치로의 응용에는, 장치의 가반성을 높일 수 있도록, 발광 장치 또는 표시 장치의 사이즈가 축소된다. 한편, 장치의 일람성을 높일 수 있도록, 더 큰 발광 영역 또는 표시 영역이 요구되고 있다.
본 발명의 일 형태의 목적은 가반성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 일람성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 가반성이 높고 일람성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태의 다른 목적은 신규 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 파손되기 어려운 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 신뢰성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 저소비전력의 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 형태의 다른 목적은 경량의 발광 장치 등을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 박형의 발광 장치 등을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 플렉시블 발광 장치 등을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 형태의 다른 목적은 이음매가 없고 큰 발광 영역을 갖는 발광 장치 또는 조명 장치, 또는 이음매가 없고 큰 표시 영역을 갖는 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공하는 것이다.
또한, 이들 목적의 기재는 다른 목적의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태에서는, 모든 목적을 달성할 필요는 없다. 다른 목적을 명세서, 도면, 및 청구항의 기재로부터 추출할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널 및 복수의 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 복수의 스페이서 각각과 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 영역이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널의 구부림에 따라 변화된다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널 및 복수의 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 복수의 스페이서 각각과 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 복수의 스페이서는 각각 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함한다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널, 보호층, 및 복수의 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널, 보호층, 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널, 보호층, 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 보호층은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 복수의 스페이서 각각과 발광 패널이 보호층을 개재(介在)하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 복수의 스페이서는 각각 보호층에 고정되어 있는 부분을 포함한다.
본 발명의 일 형태에서, 스페이서의 수는 2개 이상이다. 예를 들어, 본 발명의 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널, 제 1 스페이서, 및 제 2 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 제 1 스페이서와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 영역은 제 2 스페이서와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 영역이 구부러질 때, 제 1 스페이서와 제 2 스페이서의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널의 구부림에 따라 변화된다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널, 제 1 스페이서, 및 제 2 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 제 1 스페이서와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 영역은 제 2 스페이서와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 스페이서는 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함한다. 제 2 스페이서는 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함한다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널, 보호층, 제 1 스페이서, 및 제 2 스페이서를 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널, 보호층, 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널, 보호층, 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 보호층은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 제 1 스페이서와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 영역은 제 2 스페이서와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 1 스페이서는 보호층에 고정되어 있는 부분을 포함한다. 제 2 스페이서는 보호층에 고정되어 있는 부분을 포함한다.
상기 구성에서, 보호층은 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함하는 것이 바람직하다. 특히, 제 1 영역에서, 보호층은 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널 및 접속 부분을 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 접속 부분과 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 접속 부분은 탄성체 및 복수의 스페이서를 포함한다. 탄성체는 제 1 지지체와 제 2 지지체를 접속한다. 복수의 스페이서는 각각 개구를 포함한다. 복수의 스페이서는 개구에서의 탄성체를 통하여 서로 접속된다.
본 발명의 다른 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 포함하는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 2 영역 및 제 3 영역보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 발광 패널 및 접속 부분을 포함한다. 제 2 영역은 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다. 제 1 영역은 접속 부분과 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 접속 부분은 제 1 지지체와 제 2 지지체를 접속한다. 접속 부분은 탄성체, 제 1 스페이서, 및 제 2 스페이서를 포함한다. 제 1 스페이서는 개구를 포함한다. 제 2 스페이서는 개구를 포함한다. 제 1 스페이서와 제 2 스페이서는 개구에서의 탄성체를 통하여 서로 접속된다.
상기 구성에서, 복수의 스페이서는 각각 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구성 중 어느 것에서, 탄성체는 스프링 또는 고무인 것이 바람직하다.
상기 구성 중 어느 것에서, 발광 장치가 펼쳐진 상태에서, 탄성체의 길이가 자연 길이 이상인 것이 바람직하다. 또한, 여기서, 자연 길이란 부하가 가해지지 않은 탄성체(스프링 또는 고무 등)의 길이(즉, 팽창 또는 수축되지 않은 탄성체의 길이)를 의미한다.
상기 구성 중 어느 것에서, 보호층이 더 포함되는 것이 바람직하다. 제 1 영역은 접속 부분과 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 2 영역은 제 1 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다. 제 3 영역은 제 2 지지체와 발광 패널이 보호층을 개재하여 서로 중첩되는 부분을 포함한다.
상기 구성 중 어느 것에서, 제 1 영역에서는, 복수의 스페이서가 각각 보호층에 고정되어 있는 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구성 중 어느 것에서, 제 1 영역에서는, 보호층이 발광 패널에 고정되어 있는 부분을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 구성 중 어느 것에서, 스페이서의, 발광 패널 측에서의 제 1 표면의 폭은 발광 패널 측과는 반대 측에서의 제 2 표면의 폭보다 크다.
상기에서, 발광 패널을 포함하는 발광 장치를 예로서 설명하였다; 그러나, 상기 구성 중 어느 것이 적용된 표시 장치 또는 입력/출력 장치도 본 발명의 일 형태이다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치는 표시 패널을 포함한다. 본 발명의 일 형태의 입력/출력 장치는 터치 패널을 포함한다.
본 발명의 일 형태는 상기 구성 중 어느 것이 적용된 발광 장치, 표시 장치, 또는 입력/출력 장치를 포함하는 모듈이다. 이 모듈에는 FPC(flexible printed circuit) 또는 TCP(tape carrier package) 등의 커넥터가 제공되거나, 또는 COG(chip on glass)법 등에 의하여 IC가 장착된다.
상기 모듈을 포함하는 전자 장치 또는 조명 장치도 본 발명의 일 형태이다. 예를 들어, 본 발명의 일 형태는 상기 모듈과, 안테나, 배터리, 하우징, 스피커, 마이크로폰, 조작 스위치, 및 조작 버튼 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치이다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 가반성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 일람성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 가반성이 높고 일람성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 신규 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 파손되기 어려운 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 신뢰성이 높은 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 저소비전력의 발광 장치, 표시 장치, 입력/출력 장치, 전자 장치, 또는 조명 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 따르면, 경량의 발광 장치 등을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 박형의 발광 장치 등을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 플렉시블 발광 장치 등을 제공할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 따르면, 이음매가 없고 큰 발광 영역을 갖는 발광 장치 또는 조명 장치, 또는 이음매가 없고 큰 표시 영역을 갖는 표시 장치, 입력/출력 장치, 또는 전자 장치를 제공할 수 있다.
또한, 이들 효과의 기재는 다른 효과의 존재를 방해하지 않는다. 본 발명의 일 형태는, 상술한 모든 효과를 반드시 달성할 필요는 없다. 다른 효과를 명세서, 도면, 및 청구항의 기재로부터 추출할 수 있다.
도 1의 (A) 내지 도 1의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 2의 (A) 내지 도 2의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 접속 부분 및 스페이서의 예를 도시한 것이다.
도 5는 접속 부분의 예를 도시한 것이다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 각각 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 7의 (A) 내지 도 7의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 9의 (A) 내지 도 9의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 11의 (A) 내지 도 11의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 12의 (A) 내지 도 12의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 13의 (A) 내지 도 13의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 14의 (A) 및 도 14의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 15의 (A) 및 도 15의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 16의 (A) 내지 도 16의 (D)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 17의 (A) 및 도 17의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 18의 (A) 내지 도 18의 (C)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 19의 (A) 및 도 19의 (B)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 20의 (A) 및 도 20의 (B)는 각각 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 21의 (A) 내지 도 21의 (C)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)는 실시예에서의 발광 장치의 사진이다.
도 23의 (A) 내지 도 23의 (C)는 실시예에서의 발광 장치의 사진이다.
도 2의 (A) 내지 도 2의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 접속 부분 및 스페이서의 예를 도시한 것이다.
도 5는 접속 부분의 예를 도시한 것이다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 각각 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 7의 (A) 내지 도 7의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 9의 (A) 내지 도 9의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 11의 (A) 내지 도 11의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 12의 (A) 내지 도 12의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 13의 (A) 내지 도 13의 (C)는 발광 장치의 예를 도시한 것이다.
도 14의 (A) 및 도 14의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 15의 (A) 및 도 15의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 16의 (A) 내지 도 16의 (D)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 17의 (A) 및 도 17의 (B)는 발광 패널의 예를 도시한 것이다.
도 18의 (A) 내지 도 18의 (C)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 19의 (A) 및 도 19의 (B)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 20의 (A) 및 도 20의 (B)는 각각 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 21의 (A) 내지 도 21의 (C)는 터치 패널의 예를 도시한 것이다.
도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)는 실시예에서의 발광 장치의 사진이다.
도 23의 (A) 내지 도 23의 (C)는 실시예에서의 발광 장치의 사진이다.
실시형태에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하겠다. 또한, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어남이 없이 다양하게 변경 및 수정할 수 있다는 것이 통상의 기술자에 의하여 용이하게 이해된다. 그러므로, 본 발명은 이하의 실시형태의 기재에 한정하여 해석되지 말아야 한다.
또한, 이하에서 설명되는 발명의 구성에서, 동일한 부분 또는 비슷한 기능을 갖는 부분은 상이한 도면에서 동일한 부호에 의하여 나타내어지고, 이러한 부분의 설명은 반복되지 않는다. 또한, 비슷한 기능을 갖는 부분에는 동일한 해칭 패턴이 적용되고, 그 부분은 부호에 의하여 특별히 나타내어지지 않는 경우가 있다.
도면에 도시된 각 구성의 위치, 사이즈, 또는 범위 등은 이해하기 쉽게 하기 위하여, 정확히 나타내어지지 않는 경우가 있다. 그러므로, 개시되는 발명은 반드시 도면에 개시된 위치, 사이즈, 또는 범위 등에 한정되지 않는다.
또한, '막' 및 '층'이라는 용어를 경우 또는 상황에 따라 서로 교체할 수 있다. 예를 들어, '도전막'이라는 용어를 '도전층'이라는 용어 대신에 사용할 수 있고, '절연층'이라는 용어를 '절연막'이라는 용어 대신에 사용할 수 있다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서, 본 발명의 일 형태의 발광 장치에 대하여 도 1의 (A) 내지 도 1의 (C), 도 2의 (A) 내지 도 2의 (C), 도 3의 (A) 내지 도 3의 (C), 도 4의 (A) 및 도 4의 (B), 도 5, 도 6의 (A) 및 도 6의 (B), 도 7의 (A) 내지 도 7의 (C), 도 8의 (A) 내지 도 8의 (C), 도 9의 (A) 내지 도 9의 (C), 도 10의 (A) 내지 도 10의 (C), 도 11의 (A) 내지 도 11의 (C), 도 12의 (A) 내지 도 12의 (C), 및 도 13의 (A) 내지 도 13의 (C)를 참조하여 설명하겠다.
주로 유기 EL 소자를 포함하는 발광 장치를 본 실시형태에서 예로서 설명하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 실시형태 2에서 예로서 설명되는 다른 발광 소자 또는 표시 소자를 포함하는 발광 장치 또는 표시 장치도 본 발명의 일 형태이다. 또한, 본 발명의 일 형태는 발광 장치 또는 표시 장치에 한정되지 않고, 입력/출력 장치 등의 다양한 장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 교대로 배치되는, 가요성이 높은 스트라이프 형상의 영역 및 가요성이 낮은 스트라이프 형상의 영역을 포함한다. 가요성이 높은 영역을 구부림으로써 발광 장치를 접을 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 접힌 상태에서는 가반성이 높고, 펼쳐진 상태에서는 발광 영역에 이음매가 없고 크기 때문에, 일람성이 높다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치에서는, 가요성이 높은 영역이 내측 또는 외측이 되도록 구부릴 수 있다. 본 실시형태의 발광 장치에서는, 하나의 발광 패널을 한 번 이상 접을 수 있다. 이 경우의 곡률 반경을 예를 들어, 0.01mm 이상 150mm 이하로 할 수 있다.
또한, 본 명세서에서, "내측이 되도록 구부러진다"란 발광 패널의 발광면이 내측을 향하도록 구부러지는 것을 의미하고, "외측이 되도록 구부러진다"란 발광 패널의 발광면이 외측을 향하도록 구부러지는 것을 의미한다. 발광 패널 또는 발광 장치의 발광면은 발광 소자로부터 발해진 광이 추출되는 면을 말한다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용하지 않을 때는, 발광 패널의 발광면을 내측을 향하도록 접을 수 있고, 이로써, 발광면이 손상되거나 오염되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치를 사용할 때는, 이 발광 장치를 펼침으로써 이음매가 없고 큰 발광 영역이 전체적으로 사용되거나, 발광 패널의 발광면이 외측을 향하여 접음으로써 발광 영역의 일부를 사용할 수 있다. 발광 장치를 접고, 사용자로부터 가려진 발광 영역의 일부를 비발광 상태로 함으로써, 발광 장치의 소비전력을 저감할 수 있다.
본 발명의 일 형태는 제 1 영역, 제 2 영역, 및 제 3 영역을 갖는 발광 장치이다. 제 1 영역은 제 2 영역과 제 3 영역 사이에 위치한다. 제 1 영역은 제 1 영역 내지 제 3 영역 중에서 가장 높은 가요성을 갖는다. 제 2 영역은 서로 중첩되는 발광 패널 및 제 1 지지체를 포함한다. 제 3 영역은 서로 중첩되는 발광 패널 및 제 2 지지체를 포함한다. 또한, 발광 패널은 제 1 지지체 및 제 2 지지체보다 높은 가요성을 갖는다.
제 1 영역은 발광 패널 및 복수의 스페이서를 포함한다. 제 1 영역에서, 복수의 스페이서는 각각 발광 패널과 중첩된다.
높은 가요성을 갖는 제 1 영역에서, 발광 패널 및 부재(여기서는, 스페이서)는 서로 중첩되도록 위치한다; 따라서, 제 1 영역이 발광 패널만을 포함하는 경우와 비교하여, 제 1 영역은 높은 기계적 강도 및 구부림에 대한 높은 내성을 가질 수 있다.
그러나, 발광 패널 및 부재가 서로 중첩되도록 위치하면, 구부림 등의 변형으로 인한 압축 응력 또는 인장 응력 등의 응력의 왜곡이 발생되지 않는 중립면(팽창 또는 수축하지 않는 면)이 발광 패널로부터 이격되어 위치될 수 있다. 중립면이 발광 패널로부터 멀수록, 구부림으로 인한 상대적인 응력 또는 인장 응력이 발광 패널에 더 가해진다; 따라서, 발광 패널이 파손되기 쉽다.
상기 관점에서, 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 제 1 영역이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도가 발광 패널의 구부림에 따라 변화되는 구성을 갖는다. 이러한 구성으로 함으로써, 중립면이 발광 패널로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다. 중립면을 발광 패널의 근처 또는 발광 패널 내에 형성함으로써, 발광 패널이 구부러져도, 발광 패널이 팽창 또는 수축하기 어렵게 할 수 있다. 따라서, 발광 패널이 접힘으로써 파손되는 것을 방지할 수 있다.
낮은 가요성을 갖는 2개의 영역, 및 상기 2개의 영역들 사이에 높은 가요성을 갖는 하나의 영역을 갖고, 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치의 예를 이하에서 설명하겠다. 본 실시형태에서, 높은 가요성을 갖는 영역 및 낮은 가요성을 갖는 영역, 또는 가요성이 낮은 영역끼리는 서로 평행하다; 그러나, 이 영역을 반드시 서로 평행하게 배치할 필요는 없다.
<구성예 A>
도 1의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 1의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 1의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다.
발광 장치는 제 1 영역(151), 제 2 영역(152), 및 제 3 영역(153)을 갖는다. 제 1 영역(151)은 제 2 영역(152)과 제 3 영역(153) 사이에 위치한다. 제 1 영역(151)은 3개의 영역 중에서 가장 높은 가요성을 갖는다.
발광 장치는 발광 패널(101), 지지체(103(1)), 지지체(103(2)), 및 복수의 스페이서(108)를 포함한다.
발광 패널(101)은 발광 영역(111)(발광 부분, 화소 부분, 또는 표시 부분이라고도 말함) 및 비발광 영역(112)을 갖는다. 비발광 영역(112)은 발광 영역(111)을 둘러싸도록 제공된다.
발광 패널(101)은 플렉시블하다. 유기 EL 소자를 사용한 발광 패널은 특히, 높은 가요성 및 충격에 대한 내성을 가질 수 있는 것에 더하여, 더 박형화 및 더 경량화할 수 있기 때문에 바람직하다.
지지체(103(1)) 및 지지체(103(2))는 서로 이격되어 있다. 2개의 지지체는 각각 발광 패널(101)보다 낮은 가요성을 갖는다.
제 1 영역(151)은 발광 패널(101) 및 복수의 스페이서(108)를 포함한다. 복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)과 중첩된다. 복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)에 고정된다. 인접되는 스페이서들(108)은 서로 고정되지 않는다. 이러한 구성으로 함으로써, 제 1 영역(151)이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널(101)의 구부림에 따라 변화된다. 따라서, 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 형성할 수 있다.
몇 개의 스페이서(108)를 발광 패널(101)과 중첩되지 않는 영역에 위치시켜도 좋다. 또는, 모든 스페이서(108)를 발광 패널(101)과 중첩시켜도 좋다.
본 실시형태에서, 스페이서(108)는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다; 그러나, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스페이서(108)를 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치시켜도 좋다. 스페이서(108)가 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치하는 경우, 스페이서(108)는 비발광 영역(112)에만 중첩되는 것이 바람직하다. 스페이서(108)가 발광 영역(111)과 중첩되는 경우, 가시광을 투과시키는 재료가 스페이서(108)에 사용되는 것이 바람직하다.
제 2 영역(152)에서, 발광 패널(101)과 지지체(103(1))는 서로 중첩된다. 지지체(103(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101) 및 지지체(103(1))를 서로 고정시켜도 좋다.
제 3 영역(153)에서, 발광 패널(101)과 지지체(103(2))는 서로 중첩된다. 지지체(103(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101) 및 지지체(103(2))를 서로 고정시켜도 좋다.
발광 장치를 박형화 및 경량화할 수 있기 때문에, 지지체는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에만 제공되는 것이 바람직하다.
<구성예 B>
도 2의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 2의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 2의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다. 또한, 이하의 구성예(변형예를 포함함)에서, 상기 구성예 중 어느 것에서 설명된 구성예와 비슷한 구성의 설명은 생략되는 경우가 있다.
발광 장치는 발광 패널(101), 지지체(103a(1)), 지지체(103a(2)), 지지체(103b(1)), 지지체(103b(2)), 및 접속 부분(105)을 포함한다.
지지체(103a(1)) 및 지지체(103a(2))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103b(1)) 및 지지체(103b(2))는 서로 이격되어 있다. 4개의 지지체는 각각 발광 패널(101)보다 낮은 가요성을 갖는다.
제 2 영역(152)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(1))와 지지체(103b(1)) 사이에 제공된다. 지지체(103a(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치한다. 지지체(103b(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)을 지지체(103a(1)) 및 지지체(103b(1)) 중 적어도 한쪽에 고정시켜도 좋다.
제 3 영역(153)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(2))와 지지체(103b(2)) 사이에 제공된다. 지지체(103a(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치한다. 지지체(103b(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)을 지지체(103a(2)) 및 지지체(103b(2)) 중 적어도 한쪽에 고정시켜도 좋다.
발광 패널(101)을 한 쌍의 지지체들 사이에 끼울 수 있기 때문에, 낮은 가요성을 갖는 영역의 기계적 강도를 높일 수 있으므로, 지지체는 발광 패널(101)의 발광면 측 및 발광면 측과는 반대 측 양쪽에 제공되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 발광 장치가 파손되기 어렵게 할 수 있다.
제 1 영역(151)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105)은 서로 중첩된다.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (C)는 각각 도 2의 (A) 내지 도 2의 (C)에 나타내어진 상태에서의 접속 부분(105)의 측면도이다. 도 4의 (A) 및 도 5는 각각 접속 부분(105)의 상면도의 예이다. 도 4의 (B)는 스페이서(108)의 사시도이다.
접속 부분(105)은 탄성체(106) 및 복수의 스페이서(108)를 포함한다.
도 3의 (A) 내지 도 3의 (C), 도 4의 (A), 및 도 5에서, 탄성체(106)는 가는 실선으로 나타내어진다; 그러나, 실제의 구성에서는, 탄성체(106)는 스페이서(108)의 외측에 노출되지 않고, 스페이서(108)에 제공된 개구에 위치한다.
탄성체(106)의 한쪽의 단부는 지지체(103b(1))에 고정되고, 탄성체(106)의 다른 쪽의 단부는 지지체(103b(2))에 고정된다. 즉, 탄성체(106)는 지지체(103b(1))와 지지체(103b(2))를 접속한다.
개구는 스페이서(108)에 제공된다. 스페이서(108)는 탄성체(106)를 통하여 서로 접속된다. 구체적으로, 탄성체(106)는 개구를 통하여 복수의 스페이서(108)를 접속한다. 스페이서(108)에서의 개구의 수에 특별한 제한은 없다.
스페이서(108)의 수에 특별한 제한은 없다.
발광 장치에서의 스페이서(108)의 수는 하나이어도 좋다. 하나의 스페이서(108)가 발광 장치에 제공되는 경우, 스페이서(108)와 지지체의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도를 발광 패널의 구부림에 따라 변화시킬 필요가 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 중립면이 발광 패널로부터 이격되는 것을 방지할 수 있다.
발광 장치에서의 스페이서(108)의 수는 2개 이상인 것이 바람직하다.
도 4의 (A)의 예에서는, 10개의 스페이서(108)가 하나의 방향으로 배치된다. 도 5의 예에서는, 각각 10개의 스페이서(108)가 하나의 방향으로 배치된 2개의 열이 있고, 접속 부분(105)은 합계로 20개의 스페이서(108)를 포함한다.
발광 장치를 더 원활하게 구부릴 수 있기 때문에, 하나의 열에 배치되는 스페이서(108)의 수는 더 많은 것이 바람직하다. 또한, 발광 장치를 더 원활하게 구부릴 수 있기 때문에, 각 스페이서(108)의 폭(단변 방향에서의 길이)은 더 좁은 것이 바람직하다. 각각 좁은 폭을 갖는 스페이서(108)가 많이 배치되면, 발광 장치는 구부림에 대한 높은 내성을 가질 수 있다.
도 5의 구성에서, 스페이서(108)는 2개의 열로 배치되고, 2개의 열들 사이에 간격이 있다. 한편, 도 4의 (A)의 구성에서는, 스페이서(108)가 하나의 열로 배치되기 때문에, 간격이 없다. 그러므로, 발광 패널이 접힐 때, 발광 패널이 구부러진 부분은 노출되기 어렵다; 따라서, 발광 패널이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 발광 패널에서의 소자가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)과 중첩된다. 복수의 스페이서(108)는 개구에서의 탄성체(106)를 통하여 서로 접속되지만, 서로 고정되지 않는다. 이러한 구성으로 함으로써, 제 1 영역(151)이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널(101)의 구부림에 따라 변화된다. 따라서, 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 형성할 수 있다.
인접되는 2개의 스페이서(108)의 확대도를 도 3의 (C)의 오른쪽 상부에 나타낸다. 도 3의 (C)에서, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도(θ)는 예각이다. 발광 장치가 도 3의 (C)의 상태로부터 펼쳐질수록 각도(θ)는 작아진다. 도 3의 (A)의 상태에서 각도(θ)가 0°가 되면, 즉, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면이 서로 접촉되면, 발광 장치를 그 이상 구부릴 수 없다. 즉, 이 경우, 제 1 영역(151)을 외측이 되도록 구부릴 수 없는 부분으로 간주할 수 있다.
이 예에서는, 스페이서(108)가 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치하고, 제 1 영역(151)을 내측이 되도록 구부릴 수 있지만 외측이 되도록 구부릴 수 없다; 그러나, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 스페이서(108)가 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치하는 경우, 제 1 영역(151)을 외측이 되도록 구부릴 수 있지만 내측이 되도록 구부릴 수 없다.
도 3의 (C)에 도시된 발광 장치를 도 3의 (C)에 나타낸 곡률 반경보다 작은 곡률 반경으로 구부릴 수 있다. 그러나, 발광 패널(101)이 지나치게 작은 곡률 반경으로 구부러지면, 발광 패널(101)이 손상될 가능성이 있다. 그를 방지하기 위하여, 예를 들어, 지지체(103a(1)) 및 지지체(103a(2))의 두께를 조정함으로써, 또는 2개의 지지체를 서로 고정하기 위한 고정구를 제공함으로써, 지지체(103b(1)) 및 지지체(103b(2))가 서로 일정한 거리로 유지되는 것이 바람직하다. 이 경우, 발광 패널(101)이 지나치게 작은 곡률 반경으로 구부러지는 것을 방지할 수 있다.
스페이서(108)의 형상 또는 수를 조정함으로써, 발광 장치를 제 1 영역(151)에서 구부릴 수 있는 범위를 제어할 수 있다.
예를 들어, 장변 방향에 수직인 방향을 따른 스페이서(108)의 단면 형상에 특별한 제한은 없고, 삼각형, 사각형, 오각형, 또는 육각형 등의 다각형(모서리 부분이 둥그스름한 다각형을 포함함), 또는 원형이어도 좋다.
예를 들어, 구성예 B에서 설명된 바와 같이, 장변 방향에 수직인 방향을 따른 스페이서(108)의 단면 형상으로서는, 정사각형, 직사각형, 또는 평행 사변형 등의 스페이서(108)의 대향하는 2개의 측면(각각 인접되는 스페이서(108)와 대향하는 2개의 면)이 서로 평행하는 형상을 사용할 수 있다. 이 경우, 높은 가요성을 갖는 영역을 내측 및 외측 중 어느 쪽이 되도록 구부릴 수 있다.
또는, 예를 들어, 이하의 구성예 D에서 설명되는 바와 같이, 장변 방향에 수직인 방향을 따른 스페이서(108)의 단면 형상을 사다리꼴 등의 스페이서(108)의 대향하는 2개의 측면이 서로 평행하지 않는 형상으로 할 수 있다. 이 경우, 높은 가요성을 갖는 영역을 내측 및 외측이 되도록 구부릴 수 있다.
스페이서(108)가 스페이서(108)의 장변 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)에 고정되는 것이 바람직하다.
탄성체(106)에는, 예를 들어, 스프링 또는 고무를 사용할 수 있다. 펼쳐진 발광 장치에서, 탄성체(106)의 길이는 자연 길이 이상인 것이 바람직하다. 이 경우, 발광 장치는 펼쳐진 상태를 용이하게 유지할 수 있다. 한편, 발광 장치가 접힌 상태를 용이하게 유지하기 위해서는, 발광 장치가 펼쳐질 때의, 탄성체(106)의 길이를 자연 길이보다 짧게 하면 좋다.
<변형예 1>
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 각각 펼쳐진 발광 장치의 상면도이다.
도 6의 (A)에 도시된 발광 장치의 경우, 발광 장치의 발광면을 보고 있는 사용자에 의하여 발광 영역(111) 및 비발광 영역(112) 양쪽이 시인된다.
도 6의 (B)에 도시된 발광 장치의 경우, 발광 장치의 발광면을 보고 있는 사용자에 의하여 비발광 영역(112)은 시인되지 않고, 발광 영역(111)만이 시인된다.
도 6의 (A)에 도시된 발광 장치는 구성예 B의 변형예이지만, 구성예 A에 적용하여도 좋다. 마찬가지로, 도 6의 (B)에 도시된 발광 장치는 구성예 A의 변형예이지만, 구성예 B에 적용하여도 좋다.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에 도시된 발광 장치에서는, 차광층(109)이 제공된다. 차광층(109)은 접속 부분(105) 또는 스페이서(108)와 중첩된다. 차광층(109)이 접속 부분(105) 또는 스페이서(108)와 중첩되도록 위치하기 때문에, 접속 부분(105) 또는 스페이서(108)가, 발광 장치의 발광면을 보고 있는 사용자에 의하여 시인되는 것을 방지할 수 있다.
차광층(109)을 발광 패널의 비발광 영역(112)과 중첩시켜도 좋다. 차광층(109)이 비발광 영역(112)과 중첩되도록 위치하면, 비발광 영역(112)에 외광이 조사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 비발광 영역(112)에 포함되는 구동 회로의 트랜지스터 등의 광 열화를 방지할 수 있다.
차광층(109)에는, 광을 차단할 수 있는 플렉시블 재료가 사용된다. 예를 들어, 수지, 플라스틱, 금속, 합금, 고무, 또는 종이 등을 사용할 수 있다. 이들 중 어느 것을 사용하여 형성된 필름 또는 테이프를 사용하여도 좋다. 또한, 차광층(109)과 접속 부분(105) 사이에 접합층을 제공하여도 좋다.
<변형예 2>
도 7의 (A)는 펼쳐진 발광 장치의 상면도이다. 도 7의 (B)는 접힌 발광 장치의 측면도이다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)에 도시된 발광 장치는 하나의 스페이서(108)를 포함한다. 스페이서(108)에는, 복수의 칼금이 제공된다. 칼금에 의하여 분리된 복수의 볼록부는 상기 구성예에서 설명된 복수의 스페이서와 같이 기능한다. 즉, 제 1 영역(151)이 구부러질 때, 인접되는 2개의 볼록부의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널(101)의 구부림에 따라 변화된다. 따라서, 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 형성할 수 있다. 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 칼금을 깊게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 각각 칼금을 갖는 스페이서(108)를 2개 이상 제공하여도 좋다.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)에 도시된 발광 장치는 고정구(107)를 포함한다. 발광 장치가 접힐 때에 발광 패널(101)이 지나치게 작은 곡률 반경으로 구부러지는 것을 고정구(107)로 방지할 수 있기 때문에, 발광 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 고정구(107)로서는, 마그넷형 또는 기계형 고정구를 사용할 수 있다. 발광 장치가 접힌 상태를 고정구(107)로 유지할 수 있다.
<변형예 3>
도 7의 (C)는 펼쳐진 발광 장치의 측면도이다. 도 7의 (C)에 도시된 발광 장치는 도 3의 (A) 내지 도 3의 (C)에 도시된 발광 장치의 변형예이다.
보호층(113a)을 발광 패널(101)의 발광면 위에 제공하여도 좋다. 보호층(113a)이 가시광을 투과시키는 경우, 보호층(113a)을 발광 영역(111)과 중첩시키도록 위치시킬 수 있다. 보호층(113a)이 가시광을 투과시키지 않는 경우, 보호층(113a)은 발광 영역(111)과 중첩되는 부분에 개구를 갖는다. 보호층(113a)을 차광층(109)으로서 기능시켜도 좋다.
보호층(113b)을 발광 패널(101)과 접속 부분(105) 사이에 제공하여도 좋다. 보호층(113b)은 접속 부분(105)에 고정된다. 예를 들어, 복수의 스페이서(108)가 각각 보호층(113b)에 고정되는 경우, 스페이서(108)가 스페이서(108)의 장변 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
보호층(113b)은 발광 패널(101)에도 고정되는 것이 바람직하다. 특히, 발광 패널(101), 보호층(113b), 및 접속 부분(105)이 서로 중첩되는 영역에서는, 보호층(113b)이 발광 패널(101)에 고정되는 것이 바람직하다. 이 경우, 가요성이 높은 제 1 영역(151)의 기계적 강도를 더 높일 수 있다.
중립면이 발광 패널(101)로부터 이격되기 어렵고, 발광 패널(101)이 파손되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 보호층(113b)은 더 얇은 것이 바람직하다. 보호층(113b)이 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치하기 때문에, 보호층(113b)은 가시광을 반드시 투과시킬 필요는 없다. 발광 장치의 기계적 강도를 높일 수 있기 때문에 발광 패널(101)을 효과적으로 보호할 수 있으므로, 보호층(113b)은 더 두꺼운 것이 바람직하다. 보호층(113b)의 두께는 예를 들어, 발광 패널(101)의 두께의 0.01배 내지 10배, 바람직하게는 0.05배 내지 5배, 더 바람직하게는 0.05배 내지 3배로 할 수 있다.
보호층(113b)을 발광 영역(111) 및 비발광 영역(112) 양쪽과 중첩시키도록 위치시킬 수 있다. 발광 패널(101)을 더 효과적으로 보호할 수 있고, 발광 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문에, 보호층(113b)과 발광 패널(101)이 서로 중첩되는 영역은 더 큰 면적을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보호층(113b)은 지지체(103a(1)), 지지체(103a(2)), 지지체(103b(1)), 및 지지체(103b(2)) 중 적어도 하나(바람직하게는 각각)와 중첩되도록 위치한다.
보호층은 지지체보다 높은 가요성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 보호층은 지지체보다 얇은 것이 바람직하다.
보호층(113a) 및 보호층(113b) 중 적어도 한쪽이 제공되면, 가요성이 높은 영역은 높은 기계적 강도도 가질 수 있다; 따라서, 발광 장치가 파손되기 어렵게 할 수 있다. 이 구성은 가요성이 낮은 영역 및 가요성이 높은 영역에서, 발광 장치가 외력 등으로 인한 변형에 의하여 파손되기 어렵게 한다.
보호층(113a) 및 보호층(113b) 중 한쪽이 제공되는 경우, 발광 장치를 더 박형화 및 더 경량화할 수 있다.
보호층(113a) 및 보호층(113b) 양쪽이 제공되는 경우, 발광 패널을 한 쌍의 보호층들 사이에 끼울 수 있기 때문에, 발광 장치의 기계적 강도를 높일 수 있다; 결과적으로, 발광 장치가 파손되기 어렵게 할 수 있다.
<발광 장치의 재료의 예>
스페이서, 보호층, 및 지지체의 재료에 특별한 제한은 없다; 예를 들어, 그들에 플라스틱, 금속, 합금, 또는 고무 등을 각각 사용하여 형성할 수 있다. 경량이고 파손되기 어려운 스페이서, 보호층, 또는 하우징을 형성할 수 있기 때문에, 플라스틱 또는 고무 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 실리콘(silicone) 고무를 보호층에 사용하여도 좋고, 스테인리스강 또는 알루미늄을 스페이서 및 지지체에 사용하여도 좋다.
스페이서, 보호층, 및 지지체는 각각 인성(靭性)이 높은 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 파손되기 어렵고 충격에 대한 내성이 높은 발광 장치를 제공할 수 있다. 예를 들어, 유기 수지, 얇은 금속 재료, 또는 얇은 합금 재료가 스페이서, 보호층, 및 지지체에 사용되면, 발광 장치를 경량화할 수 있고, 파손되기 어렵게 할 수 있다. 비슷한 이유로, 발광 패널의 기판도 인성이 높은 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다.
발광면 측에서의 스페이서, 보호층, 및 지지체가 발광 패널의 발광 영역과 중첩되지 않는 경우, 그들은 반드시 투광성을 가질 필요는 없다. 발광면 측에서의 스페이서, 보호층, 및 지지체가 발광 영역 중 적어도 일부와 중첩되는 경우, 그들은 발광 패널로부터 발해진 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 발광면 측과는 반대 측에서의 스페이서, 보호층, 및 지지체의 투광성에 제한은 없다.
스페이서, 보호층, 지지체, 및 발광 패널 중 어느 2개를 서로 접합하는 경우, 다양한 접착제 중 어느 것을 사용할 수 있고, 예를 들어, 실온에서 경화할 수 있는 경화성 수지(예를 들어, 2성분 혼합형 수지), 광 경화성 수지, 또는 열 경화성 수지 등을 사용할 수 있다. 또는, 시트 형상의 접착제를 사용하여도 좋다. 또는, 예를 들어, 스페이서, 보호층, 지지체, 및 발광 패널 중 2개 이상을 관통하는 나사, 또는 이들을 협지하는 핀 또는 클립으로 발광 장치의 구성 요소를 고정시켜도 좋다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 하나의 발광 패널(하나의 발광 영역)을 접힌 부분(들)에서 2개 이상의 영역으로 분할하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 발광 장치를 접음으로써 가려진 영역을 비발광 상태로 하고 노출된 영역만을 발광 상태로 할 수 있다. 따라서, 사용자에 의하여 사용되지 않는 영역에 의한 소비전력을 저감할 수 있다.
본 발명의 일 형태의 발광 장치는 가요성이 높은 영역 각각이 구부러져 있는지 여부를 판단하기 위한 센서를 포함하여도 좋다. 센서를 예를 들어, 자기 스위치 등의 스위치, 또는 MEMS 압력 센서 등의 압력 센서로 구성할 수 있다.
가요성이 높은 2개의 영역 및 가요성이 낮은 3개의 영역을 포함하고, 세 조각으로 접을 수 있는 발광 장치를 예로서 이하에서 설명한다. 본 실시형태에서는, 가요성이 높은 2개의 영역 중 한쪽이 내측이 되도록 구부러지고, 다른 쪽이 외측이 되도록 구부러지는 예에 대하여 설명한다; 그러나, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 즉, 가요성이 높은 복수의 영역을 갖는 발광 장치를 접을 때, 발광 패널을 반드시 내측 및 외측이 되도록 교대로 구부릴 필요는 없다. 가요성이 높은 복수의 영역 모두를 내측 및 외측 중 어느 한쪽이 되도록 구부려도 좋다. 또한, 가요성이 높은 복수의 영역을 내측으로 복수회 및 외측으로 복수회 구부려도 좋다.
<구성예 C>
도 8의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 8의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 8의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다.
발광 장치는 제 1 영역(161), 제 2 영역(162), 제 3 영역(163), 제 4 영역(164), 및 제 5 영역(165)을 갖는다. 제 1 영역(161)은 제 2 영역(162)과 제 3 영역(163) 사이에 위치한다. 제 1 영역(161)은 제 1 영역 내지 제 3 영역 중에서 가장 높은 가요성을 갖는다. 제 4 영역(164)은 제 3 영역(163)과 제 5 영역(165) 사이에 위치한다. 제 4 영역(164)은 제 3 영역 내지 제 5 영역 중에서 가장 높은 가요성을 갖는다.
발광 장치는 발광 패널(101), 지지체(103(1)), 지지체(103(2)), 지지체(103(3)), 접속 부분(105a), 및 접속 부분(105b)을 포함한다.
발광 패널(101)은 발광 영역(111) 및 비발광 영역(112)을 갖는다. 비발광 영역(112)은 발광 영역(111)을 둘러싸도록 제공된다.
지지체(103(1)) 및 지지체(103(2))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103(2)) 및 지지체(103(3))는 서로 이격되어 있다. 3개의 지지체는 각각 발광 패널(101)보다 낮은 가요성을 갖는다.
제 1 영역(161)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105a)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105a)은 서로 중첩된다.
제 4 영역(164)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105b)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105b)은 서로 중첩된다.
제 1 영역(161)은 발광 패널(101)을 외측이 되도록 구부릴 수 있는 부분이다. 접속 부분(105a)의 상세는 구성예 D에서 후술하겠다.
제 4 영역(164)은 발광 패널(101)을 내측이 되도록 구부릴 수 있는 부분이다. 접속 부분(105b)의 상세에 대해서는 구성예 B에서의 접속 부분(105)의 설명을 참조할 수 있다.
제 2 영역(162)에서, 발광 패널(101)과 지지체(103(1))는 서로 중첩된다. 지지체(103(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)과 지지체(103(1))를 서로 고정시켜도 좋다.
제 3 영역(163)에서, 발광 패널(101)과 지지체(103(2))는 서로 중첩된다. 지지체(103(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)과 지지체(103(2))를 서로 고정시켜도 좋다.
제 5 영역(165)에서, 발광 패널(101)과 지지체(103(3))는 서로 중첩된다. 지지체(103(3))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)과 지지체(103(3))를 서로 고정시켜도 좋다.
발광 장치를 박형화 및 경량화할 수 있기 때문에, 지지체는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에만 제공되는 것이 바람직하다.
<구성예 D>
도 9의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 9의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 9의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다.
발광 장치는 발광 패널(101), 지지체(103a(1)), 지지체(103a(2)), 지지체(103a(3)), 지지체(103b(1)), 지지체(103b(2)), 지지체(103b(3)), 접속 부분(105a), 및 접속 부분(105b)을 포함한다.
지지체(103a(1)) 및 지지체(103a(2))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103a(2)) 및 지지체(103a(3))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103b(1)) 및 지지체(103b(2))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103b(2)) 및 지지체(103b(3))는 서로 이격되어 있다. 6개의 지지체는 각각 발광 패널(101)보다 낮은 가요성을 갖는다.
제 1 영역(161)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105a)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105a)은 서로 중첩된다.
제 4 영역(164)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105b)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105b)은 서로 중첩된다.
제 2 영역(162)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(1))와 지지체(103b(1)) 사이에 제공된다. 지지체(103a(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치한다. 지지체(103b(1))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)을 지지체(103a(1)) 및 지지체(103b(1)) 중 적어도 한쪽에 고정시켜도 좋다.
제 3 영역(163)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(2))와 지지체(103b(2)) 사이에 제공된다. 지지체(103a(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치한다. 지지체(103b(2))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)을 지지체(103a(2)) 및 지지체(103b(2)) 중 적어도 한쪽에 고정시켜도 좋다.
제 5 영역(165)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(3))와 지지체(103b(3)) 사이에 제공된다. 지지체(103a(3))는 발광 패널(101)의 발광면 측에 위치한다. 지지체(103b(3))는 발광 패널(101)의 발광면 측과는 반대 측에 위치한다. 발광 패널(101)을 지지체(103a(3)) 및 지지체(103b(3)) 중 적어도 한쪽에 고정시켜도 좋다.
발광 패널(101)을 한 쌍의 지지체들 사이에 끼울 수 있기 때문에, 낮은 가요성을 갖는 영역의 기계적 강도를 높일 수 있으므로, 지지체는 발광 패널(101)의 발광면 측 및 발광면 측과는 반대 측 양쪽에 제공되는 것이 바람직하다. 결과적으로, 발광 장치가 파손되기 어렵게 할 수 있다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)는 각각 도 9의 (A) 내지 도 9의 (C)에 나타내어진 상태에서의 접속 부분(105a)의 측면도이다.
접속 부분(105a)은 탄성체(106) 및 복수의 스페이서(108)를 포함한다. 구성예 D에서, 스페이서(108)의 장변 방향에 수직인 방향을 따른 스페이서(108)의 단면 형상은 사다리꼴이다. 이 경우, 제 1 영역(161)에서는, 가요성이 높은 영역을 내측 및 외측이 되도록 구부릴 수 있다.
도 10의 (A) 내지 도 10의 (C)에서, 탄성체(106)는 가는 실선으로 나타내어진다; 그러나, 실제의 구성에서, 탄성체(106)는 스페이서(108)의 외측으로 노출되지 않고, 스페이서(108)에 제공된 개구에 위치한다.
탄성체(106)의 한쪽의 단부는 지지체(103b(1))에 고정되고, 탄성체(106)의 다른 쪽의 단부는 지지체(103b(2))에 고정된다. 즉, 탄성체(106)는 지지체(103b(1))와 지지체(103b(2))를 접속한다.
개구는 스페이서(108)에 제공된다. 탄성체(106)는 개구를 통하여 복수의 스페이서(108)를 접속한다.
복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)과 중첩된다. 복수의 스페이서(108)는 개구에서의 탄성체(106)를 통하여 서로 접속되지만, 서로 고정되지 않는다. 이러한 구성으로 함으로써, 제 1 영역(161)이 구부러질 때, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널(101)의 구부림에 따라 변화된다. 따라서, 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 형성할 수 있다.
인접되는 2개의 스페이서(108)의 확대도를 도 10의 (A)의 왼쪽 하부에 나타낸다. 도 10의 (A)에서, 인접되는 2개의 스페이서(108)의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도(θ)는 예각이다. 발광 장치가 도 10의 (A)의 상태로부터 구부러질수록, 각도(θ)는 작아진다. 도 10의 (C)의 상태에서 각도(θ)가 0°가 되면, 발광 장치를 그 이상 구부릴 수 없다. 즉, 스페이서(108)의 형상 또는 수에 따라, 발광 장치가 제 1 영역(161)에서 접힐 때, 발광 패널(101)이 지나치게 작은 곡률 반경으로 구부러지는 것을 방지할 수 있다.
각도(θ)를 도 10의 (A)의 상태에서의 각도보다 크게 할 수 있기 때문에, 발광 장치를 제 1 영역(161)에서 내측으로도 구부릴 수 있다.
발광 패널(101)을 발광 장치에서 외측이 되도록 구부릴 수 있기 때문에, 스페이서(108)의, 발광 패널(101) 측에서의 표면의 폭 또는 면적이 발광 패널(101) 측과는 반대 측에서의 표면의 폭 또는 면적보다 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 스페이서(108)의 측면의 형상은 도 10의 (A)에 도시된 바와 같이, 사다리꼴이다. 또한, 스페이서(108)의 모서리 부분은 곡률을 가져도 좋다.
스페이서(108)가 스페이서(108)의 장변 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 복수의 스페이서(108)는 각각 발광 패널(101)에 고정되는 것이 바람직하다.
<구성예 E>
도 11의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 11의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 11의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다. 도 12의 (A)는 도 11의 (C)에 나타내어진 상태에서의 발광 장치의 측면도이다. 도 12의 (B)는 도 11의 (A)에 나타내어진 상태에서의 발광 장치의 상면도이다.
도 11의 (A) 및 도 12의 (B) 등에 도시된 바와 같이, 지지체(103a(1))를 접속 부분(105a) 또는 스페이서(108)와 중첩시켜도 좋다. 이때, 접속 부분(105a) 또는 스페이서(108)가, 발광 장치의 발광면을 보고 있는 사용자에 의하여 시인되는 것을 방지하기 위하여, 지지체(103a(1))가 가시광을 차단하는 재료를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 변형예 1에서 설명된 바와 같이, 차광층을 제공하여도 좋다.
도 11의 (A) 및 도 12의 (B) 등에 도시된 바와 같이, 발광 장치가 펼쳐질 때에 지지체(103a(1))와 지지체(103a(2))가 서로 접촉되는 구성에서는, 제 1 영역(161)을 내측이 되도록 구부릴 수 없다. 이런 식으로, 발광 장치에서 가요성이 높은 영역이 구부러지는 방향을 지지체의 구성에 의하여 제어할 수 있다.
또한, 도 12의 (A)에 도시된 바와 같이, 발광 장치가 접힐 때에, 서로 중첩되는 가요성이 낮은 영역 중 더 외측에 위치하는 가요성이 낮은 한 쌍의 영역은 발광 장치를 지지하는 면에 평행하는 것이 바람직하고, 내측에 위치하는 가요성이 낮은 영역은 발광 장치를 지지하는 면에 평행하지 않는 것이 바람직하다. 이 경우, 발광 장치를 더 박형으로 할 수 있다.
<변형예 4>
도 12의 (C)는 접힌 발광 장치의 측면도이다. 도 12의 (C)에 도시된 발광 장치는 도 12의 (A)에 도시된 발광 장치의 변형예이다.
도 12의 (C)에 도시된 바와 같이, 지지체(103a(2)) 또는 지지체(103a(3))의 두께를 조정함으로써, 지지체(103b(2)) 및 지지체(103b(3))가 서로 일정한 거리를 유지할 수 있는 구성에서는, 발광 패널(101)이 지나치게 작은 곡률 반경으로 구부러지는 것을 방지할 수 있다.
내측으로 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치의 예를 구성예 A 및 구성예 B 등에서 설명하였다; 그러나, 본 발명의 일 형태는 이에 한정되지 않는다. 이하의 구성예 F와 같이, 외측으로 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치도 본 발명의 일 형태이다.
<구성예 F>
도 13의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 13의 (B)는 접힌 발광 장치의 측면도이다.
발광 장치는 제 1 영역(171), 제 2 영역(172), 및 제 3 영역(173)을 갖는다. 제 1 영역(171)은 제 2 영역(172)과 제 3 영역(173) 사이에 위치한다. 제 1 영역(171)은 3개의 영역 중에서 가장 높은 가요성을 갖는다.
발광 장치는 발광 패널(101), 지지체(103a(1)), 지지체(103a(2)), 지지체(103b(1)), 지지체(103b(2)), 및 접속 부분(105)을 포함한다.
지지체(103a(1)) 및 지지체(103a(2))는 서로 이격되어 있다. 지지체(103b(1)) 및 지지체(103b(2))는 서로 이격되어 있다. 4개의 지지체는 각각 발광 패널(101)보다 낮은 가요성을 갖는다.
제 1 영역(171)은 발광 패널(101) 및 접속 부분(105)을 포함한다. 발광 패널(101)과 접속 부분(105)은 서로 중첩된다.
제 1 영역(171)은 발광 패널(101)을 외측이 되도록 구부릴 수 있는 부분이다. 상세에 대해서는, 구성예 D에서의 접속 부분(105a)의 설명을 참조할 수 있다. 발광 패널(101)을 제 1 영역(171)에서 내측이 되도록 구부려도 좋다.
제 2 영역(172)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(1))와 지지체(103b(1)) 사이에 제공된다. 제 3 영역(173)에서, 발광 패널(101)은 지지체(103a(2))와 지지체(103b(2)) 사이에 제공된다.
<변형예 5>
도 13의 (C)는 접힌 발광 장치의 측면도이다. 도 13의 (C)에 도시된 발광 장치는 도 13의 (B)에 도시된 발광 장치의 변형예이다.
도 13의 (C)에 도시된 발광 장치는 하나의 스페이서(108)를 포함한다. 스페이서(108)에는, 복수의 칼금이 제공된다. 칼금에 의하여 분리된 복수의 볼록부는 상기 구성예에서 설명된 복수의 스페이서와 같이 기능한다. 즉, 제 1 영역(171)이 구부러질 때, 인접되는 2개의 볼록부의 대향하는 면의 법선들 사이의 각도는 발광 패널(101)의 구부림에 따라 변화된다. 따라서, 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 형성할 수 있다. 발광 패널(101) 내 또는 발광 패널(101)의 근처에 중립면을 용이하게 형성할 수 있기 때문에, 칼금을 깊게 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 각각 칼금을 갖는 스페이서(108)를 2개 이상 제공하여도 좋다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에서, 발광 장치에서의 가요성이 높은 영역이, 발광 패널과 부재가 서로 중첩되는 구성을 가지면, 가요성이 높은 영역의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 부재가 제공되더라도 발광 패널 내 또는 발광 패널의 근처에 중립면을 형성할 수 있다. 결과적으로, 발광 패널이 구부러져도 발광 패널은 팽창 또는 수축하기 어렵기 때문에, 발광 패널이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태를 다른 실시형태 중 어느 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 발광 패널에 대하여 도면을 참조하여 설명하겠다.
주로 유기 EL 소자를 포함하는 발광 패널을 예로서 본 실시형태에서 설명하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다.
본 실시형태에서 설명되는 발광 패널이 구부러질 때, 발광 패널의 구부러진 부분의 최소 곡률 반경을 1mm 이상 150mm 이하, 1mm 이상 100mm 이하, 1mm 이상 50mm 이하, 1mm 이상 10mm 이하, 또는 2mm 이상 5mm 이하로 할 수 있다. 본 실시형태에서의 발광 패널은, 작은 곡률 반경(예를 들어, 2mm 이상 5mm 이하)으로 구부러져도 소자의 파손이 없으며, 높은 신뢰성을 갖는다. 작은 곡률 반경으로 발광 패널을 구부림으로써, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 박형으로 할 수 있다. 본 실시형태에서의 발광 패널이 구부러지는 방향에 제한은 없다. 또한, 구부러지는 부분의 수는 하나이어도 좋고, 2개 이상이어도 좋다.
<구체예 1>
도 14의 (A)는 발광 패널의 평면도이고, 도 14의 (B)는 도 14의 (A)에서의 일점쇄선(D1-D2)을 따른 단면도의 예이다. 구체예 1에서의 발광 패널은 컬러 필터 방법을 사용한 톱 이미션 발광 패널이다. 본 실시형태에서, 발광 패널은 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)의 3개의 색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구성; R, G, B, 및 백색(W)의 4개의 색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구성; 또는 R, G, B, 및 황색(Y)의 4개의 색의 부화소로 하나의 색을 표현하는 구성 등을 가질 수 있다. 색 요소에 특별한 제한은 없고, R, G, B, W, 및 Y 이외의 색을 사용하여도 좋다. 예를 들어, 시안 또는 마젠타를 사용하여도 좋다.
도 14의 (A)에 도시된 발광 패널은 발광 부분(804), 구동 회로 부분(806), 및 FPC(808)를 포함한다.
도 14의 (B)에 도시된 발광 패널은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 1 기능층(복수의 트랜지스터, 도전층(857), 절연층(815), 절연층(817), 복수의 발광 소자, 및 절연층(821)), 제 3 접합층(822), 제 2 기능층(착색층(845) 및 차광층(847)), 제 2 절연층(715), 제 2 접합층(713), 및 제 2 플렉시블 기판(711)을 포함한다. 제 3 접합층(822), 제 2 절연층(715), 제 2 접합층(713), 및 제 2 플렉시블 기판(711)은 가시광을 투과시킨다. 발광 부분(804) 및 구동 회로 부분(806)에서의 발광 소자 및 트랜지스터는 제 1 플렉시블 기판(701), 제 2 플렉시블 기판(711), 및 제 3 접합층(822)으로 밀봉된다.
발광 부분(804)에서는, 제 1 접합층(703) 및 제 1 절연층(705)을 개재하여 제 1 플렉시블 기판(701) 위에 트랜지스터(820) 및 발광 소자(830)가 제공된다. 발광 소자(830)는 절연층(817) 위의 하부 전극(831), 하부 전극(831) 위의 EL층(833), 및 EL층(833) 위의 상부 전극(835)을 포함한다. 하부 전극(831)은 트랜지스터(820)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속된다. 하부 전극(831)의 단부는 절연층(821)으로 덮인다. 하부 전극(831)은 가시광을 반사하는 것이 바람직하다. 상부 전극(835)은 가시광을 투과시킨다.
발광 부분(804)에는, 발광 소자(830)와 중첩되는 착색층(845) 및 절연층(821)과 중첩되는 차광층(847)이 제공된다. 발광 소자(830)와 착색층(845) 사이의 공간은 제 3 접합층(822)으로 충전된다.
절연층(815)은 트랜지스터에 포함되는 반도체로의 불순물의 확산을 방지하는 효과를 갖는다. 절연층(817)으로서는, 트랜지스터로 인한 표면의 요철을 저감하기 위하여, 평탄화 기능을 갖는 절연층이 사용되는 것이 바람직하다.
구동 회로 부분(806)에서는, 제 1 접합층(703) 및 제 1 절연층(705)을 개재하여 제 1 플렉시블 기판(701) 위에 복수의 트랜지스터가 제공된다. 도 14의 (B)는 구동 회로 부분(806)에 포함되는 트랜지스터 중 하나의 트랜지스터를 도시한 것이다.
제 1 절연층(705)과 제 1 플렉시블 기판(701)은 제 1 접합층(703)으로 서로 접착된다. 제 2 절연층(715)과 제 2 플렉시블 기판(711)은 제 2 접합층(713)으로 서로 접착된다. 제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715)의 방습성이 높은 경우, 물 등의 불순물이 발광 소자(830) 또는 트랜지스터(820)에 침입되는 것을 방지할 수 있어, 발광 패널의 신뢰성이 더 높아지기 때문에 바람직하다.
도전층(857)은, 구동 회로 부분(806)에 외측으로부터의 신호 또는 전위를 전달하는 외부 입력 단자와 전기적으로 접속된다. 여기서는, 외부 입력 단자로서 FPC(808)가 제공되는 예에 대하여 설명한다. 제작 단계의 수의 증가를 방지하기 위하여, 도전층(857)은 발광 부분 또는 구동 회로 부분에서의 전극 또는 배선과 동일한 재료 및 동일한 단계를 사용하여 형성되는 것이 바람직하다. 여기서는, 도전층(857)이 트랜지스터(820)의 전극과 동일한 재료 및 동일한 단계를 사용하여 형성되는 예에 대하여 설명한다.
도 14의 (B)에서의 발광 패널에서, FPC(808)는 제 2 플렉시블 기판(711) 위에 위치한다. 커넥터(825)는 제 2 플렉시블 기판(711), 제 2 접합층(713), 제 2 절연층(715), 제 3 접합층(822), 절연층(817), 및 절연층(815)에 제공된 개구를 통하여 도전층(857)과 접속된다. 또한, 커넥터(825)는 FPC(808)와 접속된다. 즉, FPC(808)와 도전층(857)은 커넥터(825)를 통하여 서로 전기적으로 접속된다. 도전층(857)과 제 2 플렉시블 기판(711)이 서로 중첩되는 경우, 제 2 플렉시블 기판(711)에 개구를 형성함으로써(또는 개구를 갖는 기판을 사용함으로써), 도전층(857), 커넥터(825), 및 FPC(808)를 서로 전기적으로 접속할 수 있다.
도 14의 (A) 및 도 14의 (B)에 도시된 발광 패널의 변형예에 대하여 설명하겠다. 도 15의 (A)는 발광 패널의 평면도이고, 도 15의 (B)는 도 15의 (A)에서의 일점쇄선(D3-D4)을 따른 단면도의 예이다. 도 16의 (A)는 도 15의 (A)에서의 일점쇄선(D5-D6)을 따른 단면도의 예이다.
도 15의 (A) 및 도 15의 (B)에 도시된 발광 패널은 제 1 플렉시블 기판(701) 및 제 2 플렉시블 기판(711)의 사이즈가 상이한 예를 나타낸 것이다. FPC(808)는 제 2 절연층(715) 위에 위치하며, 제 2 플렉시블 기판(711)과 중첩되지 않는다. 커넥터(825)는 제 2 절연층(715), 제 3 접합층(822), 절연층(817), 및 절연층(815)에 제공된 개구를 통하여 도전층(857)과 접속된다. 제 2 플렉시블 기판(711)에는 개구를 제공할 필요가 없기 때문에, 제 2 플렉시블 기판(711)의 재료에 제한은 없다.
가스 배리어성이 불충분하고 방습성이 불충분한 유기 수지를 사용하여 형성되는 절연층은, 발광 장치의 단부에 노출되지 않는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 발광 장치의 측면으로부터의 불순물의 침입을 방지할 수 있다. 예를 들어, 도 15의 (B) 및 도 16의 (A)에 도시된 바와 같이, 발광 장치의 단부에 절연층(817)이 제공되지 않는 구성을 사용하여도 좋다.
도 16의 (B)는 발광 부분(804)의 변형예를 나타낸 것이다.
도 16의 (B)에 도시된 발광 패널은 절연층(817a), 절연층(817b), 및 절연층(817a) 위의 도전층(856)을 포함한다. 트랜지스터(820)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 발광 소자(830)의 하부 전극은 도전층(856)을 통하여 서로 전기적으로 접속된다.
도 16의 (B)에 도시된 발광 패널은 절연층(821) 위에 스페이서(823)를 포함한다. 스페이서(823)는 제 1 플렉시블 기판(701)과 제 2 플렉시블 기판(711) 사이의 거리를 조정할 수 있다.
도 16의 (B)에서의 발광 패널은 착색층(845) 및 차광층(847)을 덮는 오버코트(849)를 포함한다. 발광 소자(830)와 오버코트(849) 사이의 공간은 접합층(822)으로 충전된다.
도 16의 (C)는 발광 소자(830)의 변형예를 나타낸 것이다.
또한, 도 16의 (C)에 도시된 바와 같이, 발광 소자(830)는 하부 전극(831)과 EL층(833) 사이에 광학 조정층(832)을 포함하여도 좋다. 투광성 도전 재료가 광학 조정층(832)에 사용되는 것이 바람직하다. 컬러 필터(착색층)와 마이크로캐비티 구조(광학 조정층)의 조합에 의하여, 본 발명의 일 형태의 발광 패널로부터 색 순도가 높은 광을 추출할 수 있다. 광학 조정층의 두께를 부화소의 색에 따라 변화시켜도 좋다.
<구체예 2>
도 16의 (D)에 도시된 발광 패널은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 1 기능층(도전층(814), 도전층(857a), 도전층(857b), 발광 소자(830), 및 절연층(821)), 제 2 접합층(713), 및 제 2 플렉시블 기판(711)을 포함한다.
도전층(857a) 및 도전층(857b)은 발광 패널의 외부 접속 전극으로서 기능하며, FPC 등과 각각 전기적으로 접속할 수 있다.
발광 소자(830)는 하부 전극(831), EL층(833), 및 상부 전극(835)을 포함한다. 하부 전극(831)의 단부는 절연층(821)으로 덮인다. 발광 소자(830)는 보텀 이미션 구조, 톱 이미션 구조, 또는 듀얼 이미션 구조를 갖는다. 광이 추출되는 전극, 기판, 및 절연층 등은 가시광을 투과시킨다. 도전층(814)은 하부 전극(831)과 전기적으로 접속된다.
광이 추출되는 기판은 광 추출 구조로서 반구(半球) 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 요철 표면 구조가 제공된 필름, 또는 광 확산 필름 등을 가져도 좋다. 예를 들어, 상기 렌즈 또는 필름을, 기판, 렌즈, 또는 필름과 실질적으로 동일한 굴절률을 갖는 접착제 등으로 수지 기판에 접합함으로써, 광 추출 구조를 갖는 기판을 형성할 수 있다.
도전층(814)을 반드시 제공할 필요는 없지만, 하부 전극(831)의 저항으로 인한 전압 강하를 억제할 수 있기 때문에, 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 비슷한 목적으로, 상부 전극(835)과 전기적으로 접속되는 도전층을 절연층(821), EL층(833), 또는 상부 전극(835) 위 등에 제공하여도 좋다.
도전층(814)을, 구리, 타이타늄, 탄탈럼, 텅스텐, 몰리브데넘, 크로뮴, 네오디뮴, 스칸듐, 니켈, 및 알루미늄으로부터 선택된 재료, 및 이들 재료 중 어느 것을 주성분으로서 함유하는 합금 재료 등을 사용하여 형성되는, 단층 또는 적층으로 할 수 있다. 도전층(814)의 두께를 예를 들어, 0.1μm 이상 3μm 이하, 바람직하게는 0.1μm 이상 0.5μm 이하로 할 수 있다.
<구체예 3>
도 15의 (A)는 발광 패널의 평면도이다. 도 17의 (A)는 도 15의 (A)에서의 일점쇄선(D3-D4)을 따른 단면도의 예이다. 구체예 3에서의 발광 패널은 컬러 필터 방법을 사용한 보텀 이미션 발광 패널이다.
도 17의 (A)에 도시된 발광 패널은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 1 기능층(복수의 트랜지스터, 도전층(857), 절연층(815), 착색층(845), 절연층(817a), 절연층(817b), 도전층(856), 복수의 발광 소자, 및 절연층(821)), 제 2 접합층(713), 및 제 2 플렉시블 기판(711)을 포함한다. 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 절연층(815), 절연층(817a), 및 절연층(817b)은 가시광을 투과시킨다.
발광 부분(804)에서는, 제 1 접합층(703) 및 제 1 절연층(705)을 개재하여 제 1 플렉시블 기판(701) 위에 트랜지스터(820), 트랜지스터(824), 및 발광 소자(830)가 제공된다. 발광 소자(830)는 절연층(817b) 위의 하부 전극(831), 하부 전극(831) 위의 EL층(833), EL층(833) 위의 상부 전극(835)을 포함한다. 하부 전극(831)은 트랜지스터(820)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속된다. 하부 전극(831)의 단부는 절연층(821)으로 덮인다. 상부 전극(835)은 가시광을 반사하는 것이 바람직하다. 하부 전극(831)은 가시광을 투과시킨다. 발광 소자(830)와 중첩되는 착색층(845)의 위치에 특별한 제한은 없다; 예를 들어, 착색층(845)을 절연층(817a)과 절연층(817b) 사이 또는 절연층(815)과 절연층(817a) 사이에 제공하여도 좋다.
구동 회로 부분(806)에서는, 제 1 접합층(703) 및 제 1 절연층(705)을 개재하여 제 1 플렉시블 기판(701) 위에 복수의 트랜지스터가 제공된다. 도 17의 (A)는 구동 회로 부분(806)에서의 트랜지스터 중 2개의 트랜지스터를 도시한 것이다.
제 1 절연층(705)과 제 1 플렉시블 기판(701)은 제 1 접합층(703)으로 서로 접착된다. 제 1 절연층(705)의 방습성이 높은 경우, 물 등의 불순물이 발광 소자(830), 트랜지스터(820), 또는 트랜지스터(824)에 침입되는 것을 방지할 수 있어, 발광 패널의 신뢰성이 더 높아지기 때문에 바람직하다.
도전층(857)은, 구동 회로 부분(806)에 외측으로부터의 신호 또는 전위를 전달하는 외부 입력 단자와 전기적으로 접속된다. 이 예에서는, FPC(808)가 외부 입력 단자로서 제공되고, 도전층(857)이 도전층(856)과 동일한 재료 및 동일한 단계를 사용하여 형성된다.
<구체예 4>
도 15의 (A)는 발광 패널의 평면도이다. 도 17의 (B)는 도 15의 (A)에서의 일점쇄선(D3-D4)을 따른 단면도의 예이다. 구체예 4에서의 발광 패널은 구분 착색 방법(separate coloring method)을 사용한 톱 이미션 발광 패널이다.
도 17의 (B)에서의 발광 패널은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 1 기능층(복수의 트랜지스터, 도전층(857), 절연층(815), 절연층(817), 복수의 발광 소자, 절연층(821), 및 스페이서(823)), 제 2 접합층(713), 및 제 2 플렉시블 기판(711)을 포함한다. 제 2 접합층(713) 및 제 2 플렉시블 기판(711)은 가시광을 투과시킨다.
도 17의 (B)에 도시된 발광 패널에서, 커넥터(825)는 절연층(815) 위에 위치한다. 커넥터(825)는 절연층(815)에 제공된 개구를 통하여 도전층(857)과 접속된다. 커넥터(825)는 FPC(808)와도 접속된다. 즉, FPC(808)와 도전층(857)은 커넥터(825)를 통하여 서로 전기적으로 접속된다.
<재료의 예>
다음에, 발광 패널에 사용할 수 있는 재료에 대하여 설명하겠다. 또한, 본 명세서에서 이미 설명된 구성 요소의 설명은 생략되는 경우가 있다.
기판에는 유리, 석영, 유기 수지, 금속, 또는 합금 등을 사용할 수 있다. 발광 소자로부터의 광이 추출되는 기판은 광을 투과시키는 재료를 사용하여 형성된다.
특히, 플렉시블 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유기 수지, 또는 가요성을 가질 정도로 얇은 유리, 금속, 또는 합금을 사용할 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 기판의 두께는 1μm 이상 200μm 이하인 것이 바람직하고, 1μm 이상 100μm 이하인 것이 더 바람직하고, 1μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하고, 1μm 이상 25μm 이하인 것이 더 바람직하다.
유리보다 작은 비중을 갖는 유기 수지가 플렉시블 기판에 사용되는 경우, 유리를 사용하는 경우보다 발광 패널을 경량화할 수 있기 때문에 바람직하다.
인성이 높은 재료가 기판에 사용되는 것이 바람직하다. 이 경우, 충격에 대한 내성이 높으며 파손되기 어려운 발광 패널을 제공할 수 있다. 예를 들어, 유기 수지 기판, 또는 두께가 얇은 금속 기판 또는 합금 기판이 사용되면, 유리 기판이 사용되는 경우와 비교하여 발광 패널을 경량화 및 파손되기 어렵게 할 수 있다.
높은 열 전도성을 갖는 금속 재료 및 합금 재료는, 열을 기판 전체에 용이하게 전도할 수 있기 때문에, 발광 패널에서의 국소적인 온도 상승을 방지할 수 있으므로 바람직하다. 금속 재료 또는 합금 재료를 사용한 기판의 두께는 10μm 이상 200μm 이하인 것이 바람직하고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 더 바람직하다.
금속 기판 및 합금 기판의 재료에 특별한 제한은 없지만, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 니켈, 또는 알루미늄 합금 또는 스테인리스강 등의 금속 합금을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 열 방사율이 높은 재료가 기판에 사용되면, 발광 패널의 표면 온도가 상승되는 것을 방지할 수 있어, 발광 패널의 파손 또는 신뢰성의 저하를 방지할 수 있다. 예를 들어, 기판은, 금속 기판과 열 방사율이 높은 층(예를 들어, 금속 산화물 또는 세라믹 재료를 사용하여 형성되는 층)의 적층 구조를 가져도 좋다.
가요성 및 투광성을 갖는 재료의 예는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스터 수지, 폴리아크릴로나이트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트(PC) 수지, 폴리에터설폰(PES) 수지, 폴리아마이드 수지(예를 들어, 나일론 또는 아라미드), 사이클로올레핀 수지, 폴리스타이렌 수지, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리염화바이닐 수지, 및 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 수지를 포함한다. 특히, 선팽창 계수가 낮은 재료가 바람직하고, 예를 들어, 폴리아마이드이미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 또는 PET를 적합하게 사용할 수 있다. 섬유체에 수지가 함침(含浸)된 기판(프리프레그라고도 말함), 또는 유기 수지를 무기 필러(filler)와 혼합함으로써 선팽창 계수가 저감된 기판을 사용할 수도 있다.
플렉시블 기판은 상술한 재료 중 어느 층과, 장치의 표면을 손상으로부터 보호하는 하드 코트층(예를 들어, 질화 실리콘층) 또는 압력을 분산시킬 수 있는 층(예를 들어, 아라미드 수지층) 등의 적층 구조를 가져도 좋다.
플렉시블 기판을 복수의 층을 적층함으로써 형성하여도 좋다. 유리층이 사용되면, 물 및 산소에 대한 배리어성을 향상시킬 수 있기 때문에, 신뢰성이 높은 발광 패널을 제공할 수 있다.
예를 들어, 발광 소자에 가까운 측으로부터 유리층, 접합층, 및 유기 수지층이 적층된 플렉시블 기판을 사용할 수 있다. 이 유리층의 두께는 20μm 이상 200μm 이하이고, 25μm 이상 100μm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 두께로 함으로써, 유리층은 물 및 산소에 대한 높은 배리어성 및 가요성 양쪽을 가질 수 있다. 유기 수지층의 두께는 10μm 이상 200μm 이하이고, 20μm 이상 50μm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 유기 수지층을 유리층의 외측에 제공함으로써, 유리층에서의 깨짐 또는 크랙의 발생을 억제할 수 있어 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 이러한 유리 재료와 유기 수지의 복합 재료를 사용한 기판으로, 신뢰성이 높은 플렉시블 발광 패널을 제공할 수 있다.
접합층에는, 광 경화성 접착제(예를 들어, 자외선 경화성 접착제), 반응 경화성 접착제, 열 경화성 접착제, 및 혐기형 접착제 등의 다양한 경화성 접착제를 사용할 수 있다. 이들 접착제의 예는 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘(silicone) 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 이미드 수지, 폴리바이닐클로라이드(PVC) 수지, 폴리바이닐뷰티랄(PVB) 수지, 및 에틸렌바이닐아세테이트(EVA) 수지를 포함한다. 에폭시 수지 등의 투수성이 낮은 재료가 특히 바람직하다. 또는, 2성분 혼합형 수지를 사용하여도 좋다. 접착 시트 등을 사용하여도 좋다.
또한, 수지는 건조제를 포함하여도 좋다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(예를 들어, 산화 칼슘 또는 산화 바륨) 등의 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 또는, 제올라이트 또는 실리카 겔 등의 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 수분 등의 불순물이 기능 소자에 침입되는 것을 방지할 수 있고, 이로써, 발광 패널의 신뢰성이 향상되기 때문에, 건조제가 포함되는 것이 바람직하다.
수지에 굴절률이 높은 필러 또는 광 산란 부재가 혼합되면, 발광 소자로부터의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 산화 타이타늄, 산화 바륨, 제올라이트, 또는 지르코늄을 사용할 수 있다.
제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715)으로서, 방습성이 높은 절연막이 사용되는 것이 바람직하다. 또는, 제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715)은 발광 소자로의 불순물의 확산을 방지하는 기능을 갖는 것이 바람직하다.
방습성이 높은 절연막의 예는 질소 및 실리콘을 함유하는 막(예를 들어, 질화 실리콘막 및 질화산화 실리콘막), 및 질소 및 알루미늄을 함유하는 막(예를 들어, 질화 알루미늄막)을 포함한다. 또는, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등을 사용하여도 좋다.
예를 들어, 방습성이 높은 절연막의 수증기 투과량은 1×10-5[g/(m2·day)] 이하이고, 1×10-6[g/(m2·day)] 이하인 것이 바람직하고, 1×10-7[g/(m2·day)] 이하인 것이 더 바람직하고, 1×10-8[g/(m2·day)] 이하인 것이 더욱 바람직하다.
발광 패널에서, 제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715) 중 적어도 한쪽은 발광 소자로부터 발해지는 광을 투과할 필요가 있다. 발광 소자로부터 발해지는 광을 투과하는, 제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715) 중 한쪽은 파장 400nm 이상 800nm 이하의 광의 투과율의 평균이 다른 쪽보다 높은 것이 바람직하다.
발광 패널에서의 트랜지스터의 구성에 특별한 제한은 없다. 예를 들어, 스태거 트랜지스터 또는 역 스태거 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 톱 게이트 트랜지스터 또는 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하여도 좋다. 트랜지스터에 사용되는 반도체 재료에 특별한 제한은 없고, 예를 들어, 실리콘, 저마늄, 또는 유기 반도체를 사용할 수 있다. 또는, 인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 함유하는 산화물 반도체(예를 들어, In-Ga-Zn계 금속 산화물)를 사용하여도 좋다.
트랜지스터에 사용되는 반도체 재료의 결정성에 특별한 제한은 없고, 비정질 반도체 또는 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 포함하는 반도체)를 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체가 사용되는 경우, 트랜지스터 특성의 열화를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
안정적인 트랜지스터의 특성을 위하여, 하지막이 제공되는 것이 바람직하다. 하지막은 산화 실리콘막, 질화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 질화산화 실리콘막 등의 무기 절연막을 사용하여 단층 구조 또는 적층 구조로 형성할 수 있다. 하지막을 스퍼터링법, CVD(chemical vapor deposition)법(예를 들어, 플라스마 CVD법, 열 CVD법, 또는 MOCVD(metal organic CVD법), ALD(atomic layer deposition)법, 도포법, 또는 인쇄법 등에 의하여 형성할 수 있다. 또한, 하지막은 필요가 없으면, 반드시 제공할 필요는 없다. 상기 구성예 각각에서는, 제 1 절연층(705)을 트랜지스터의 하지막으로서 기능시킬 수 있다.
발광 소자로서는, 자발광의 소자를 사용할 수 있고, 전류 또는 전압에 의하여 휘도가 제어되는 소자가 발광 소자의 범주에 포함된다. 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 유기 EL 소자, 또는 무기 EL 소자를 사용할 수 있다.
발광 소자는 톱 이미션 구조, 보텀 이미션 구조, 및 듀얼 이미션 구조 중 어느 것을 가질 수 있다. 광이 추출되는 전극으로서 가시광을 투과시키는 도전막이 사용된다. 광이 추출되지 않는 전극으로서 가시광을 반사하는 도전막이 사용되는 것이 바람직하다.
가시광을 투과시키는 도전막은 예를 들어, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물, 산화 아연(ZnO), 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연을 사용하여 형성할 수 있다. 투광성을 가질 정도로 막을 얇게 한다면, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 타이타늄 등의 금속 재료; 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금; 또는 이들 금속 재료 중 어느 것의 질화물(예를 들어, 질화 타이타늄)을 사용할 수도 있다. 또는, 상기 재료 중 어느 것의 적층을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, ITO가 적층된 막이 사용되는 경우, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또는, 그래핀 등을 사용하여도 좋다.
가시광을 반사하는 도전막에는, 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 합금을 사용할 수 있다. 상기 금속 재료 또는 합금에 란타넘, 네오디뮴, 또는 저마늄 등을 첨가하여도 좋다. 또한, 알루미늄과 타이타늄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금, 또는 알루미늄, 니켈, 및 란타넘의 합금(Al-Ni-La) 등의 알루미늄을 함유하는 합금(알루미늄 합금), 또는 은과 구리의 합금, 은, 팔라듐, 및 구리의 합금(Ag-Pd-Cu, APC라고도 말함), 또는 은과 마그네슘의 합금 등의 은을 함유하는 합금을 사용하여 도전막을 형성할 수 있다. 은과 구리의 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 금속막 또는 금속 산화물막이 알루미늄 합금막과 적층되면, 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 상기 금속막 또는 금속 산화물막의 재료의 예는 타이타늄 및 산화 타이타늄이다. 또는, 가시광을 투과시키는 성질을 갖는 도전막과, 상기 금속 재료 중 어느 것을 함유하는 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 ITO의 적층막, 또는 은과 마그네슘의 합금과 ITO의 적층막을 사용할 수 있다.
전극을 각각 증착법 또는 스퍼터링법에 의하여 형성할 수 있다. 또는, 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용할 수 있다.
하부 전극(831)과 상부 전극(835) 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압이 인가되면, 양극 측으로부터 EL층(833)에 정공이 주입되고, 음극 측으로부터 EL층(833)에 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층(833)에서 재결합되어 EL층(833)에 함유되는 발광 물질이 발광한다.
EL층(833)은 적어도 발광층을 포함한다. 발광층에 더하여, EL층(833)은 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 블로킹 재료, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴러성을 갖는 물질(전자 수송성 및 정공 수송성이 높은 물질) 등 중 어느 것을 함유하는 하나 이상의 층을 더 포함하여도 좋다.
EL층(833)에는, 저분자 화합물 및 고분자 화합물 중 어느 쪽을 사용할 수 있고, 무기 화합물을 사용하여도 좋다. EL층(833)에 포함되는 층을 각각 다음의 방법 중 어느 것에 의하여 형성할 수 있다; 증착법(진공 증착법을 포함함), 전사법(transfer method), 인쇄법, 잉크젯법, 및 도포법 등의 방법이다.
발광 소자(830)는 2종류 이상의 발광 물질을 함유하여도 좋다. 따라서, 예를 들어, 백색의 광을 발하는 발광 소자를 실현할 수 있다. 예를 들어, 2개 이상의 발광 물질이 보색을 발하도록 발광 물질을 선택하여 백색의 발광을 얻는다. 예를 들어, 적색(R)의 광, 녹색(G)의 광, 청색(B)의 광, 황색(Y)의 광, 또는 주황색(O)의 광을 발하는 발광 물질, 또는 R의 광, G의 광, 및 B의 광 중 2개 이상의 스펙트럼 성분을 함유하는 광을 발하는 발광 물질을 사용할 수 있다. 예를 들어, 청색의 광을 발하는 발광 물질 및 황색의 광을 발하는 발광 물질을 사용하여도 좋다. 이때, 황색의 광을 발하는 발광 물질의 발광 스펙트럼은 G의 광 및 R의 광의 스펙트럼 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 발광 소자(830)의 발광 스펙트럼은 가시 영역(예를 들어, 350nm 이상 750nm 이하, 또는 400nm 이상 800nm 이하)에 2개 이상의 피크를 갖는 것이 바람직하다.
EL층(833)은 복수의 발광층을 포함하여도 좋다. EL층(833)에서는, 복수의 발광층을 서로 접촉시켜 적층시켜도 좋고, 분리층을 개재하여 적층시켜도 좋다. 예를 들어, 형광층과 인광층 사이에 분리층을 제공하여도 좋다.
분리층은 예를 들어, 인광층에서 생성되는 여기 상태의 인광 재료로부터 형광층에서의 형광 재료로 덱스터 기구(Dexter mechanism)에 의하여 에너지가 이동되는 것(특히, 삼중항 에너지 이동)을 방지하기 위하여 제공할 수 있다. 분리층의 두께는 수nm이어도 좋다. 구체적으로, 분리층의 두께는 0.1nm 이상 20nm 이하, 1nm 이상 10nm 이하, 또는 1nm 이상 5nm 이하이어도 좋다. 분리층은 단일의 재료(바람직하게는 바이폴러성 물질) 또는 복수의 재료(바람직하게는 정공 수송성 재료 및 전자 수송성 재료)를 함유한다.
분리층을 상기 분리층과 접촉되는 발광층에 함유되는 재료를 사용하여 형성하여도 좋다. 이것은 발광 소자의 제조를 용이하게 하며, 구동 전압을 저감한다. 예를 들어, 인광층이 호스트 재료, 어시스트 재료, 및 인광 재료(게스트 재료)를 함유하는 경우, 분리층은 상기 호스트 재료 및 어시스트 재료를 함유하여도 좋다. 바꿔 말하면, 상기 구성에서, 분리층은 인광 재료를 함유하지 않는 영역을 포함하고, 인광층은 인광 재료를 함유하는 영역을 포함한다. 따라서, 분리층 및 인광층을 인광 재료의 존재에 따라 따로따로 성막할 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 분리층 및 인광층을 동일한 체임버에서 형성할 수 있다. 따라서, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 발광 소자(830)는 하나의 EL층을 포함하는 싱글 소자이어도 좋고, EL층들이 전하 생성층을 개재하여 적층된 탠덤 소자이어도 좋다.
발광 소자가 한 쌍의 방습성이 높은 절연막들 사이에 제공되는 경우, 물 등의 불순물이 발광 소자에 침입되는 것을 방지할 수 있고, 이로써, 발광 패널의 신뢰성의 저하를 방지할 수 있기 때문에 바람직하다. 구체적으로는, 제 1 절연층(705) 및 제 2 절연층(715)에, 방습성이 높은 절연막을 사용함으로써, 발광 소자를 방습성이 높은 한 쌍의 절연막들 사이에 위치시킬 수 있어, 발광 패널의 신뢰성의 저하를 방지할 수 있다.
절연층(815)으로서는, 예를 들어, 산화 실리콘막, 산화질화 실리콘막, 또는 산화 알루미늄막 등의 무기 절연막을 사용할 수 있다. 절연층(817), 절연층(817a), 및 절연층(817b)에는, 예를 들어, 폴리이미드, 아크릴, 폴리아마이드, 폴리이미드아마이드, 또는 벤조사이클로뷰텐계 수지 등의 유기 재료를 사용할 수 있다. 또는, 저유전율 재료(low-k 재료) 등을 사용할 수 있다. 또한, 복수의 절연막을 적층함으로써 각각의 절연층을 형성하여도 좋다.
절연층(821)은 유기 절연 재료 또는 무기 절연 재료를 사용하여 형성된다. 수지로서는 예를 들어, 폴리이미드 수지, 폴리아마이드 수지, 아크릴 수지, 실록산 수지, 에폭시 수지, 또는 페놀 수지를 사용할 수 있다. 특히, 절연층(821)은 하부 전극(831) 위에 개구 부분을 갖도록 감광성 수지 재료를 사용하여 형성함으로써, 그 개구 부분의 측벽이 연속된 곡률을 갖는 경사면이 되도록 형성하는 것이 바람직하다.
절연층(821)을 형성하는 방법에 특별한 제한은 없다. 포토리소그래피법, 스퍼터링법, 증착법, 액적 토출법(예를 들어, 잉크젯법), 또는 인쇄법(예를 들어, 스크린 인쇄 또는 오프셋 인쇄) 등을 사용하여도 좋다.
스페이서(823)를 무기 절연 재료, 유기 절연 재료, 또는 금속 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 무기 절연 재료 및 유기 절연 재료로서는, 상기 절연층에 사용할 수 있는 다양한 재료를 사용할 수 있다. 금속 재료로서는, 타이타늄 또는 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 도전 재료를 함유하는 스페이서(823)와, 상부 전극(835)이 서로 전기적으로 접속되면, 상부 전극(835)의 저항으로 인한 전위 강하를 억제할 수 있다. 스페이서(823)는 테이퍼 형상 또는 역 테이퍼 형상을 가져도 좋다.
트랜지스터의 전극, 배선, 또는 발광 소자의 보조 배선 등으로서 기능하는, 발광 패널에서의 도전층을, 예를 들어, 몰리브데넘, 타이타늄, 크로뮴, 탄탈럼, 텅스텐, 알루미늄, 구리, 네오디뮴, 및 스칸듐 등의 금속 재료 중 어느 것, 및 이들 원소 중 어느 것을 함유하는 합금 재료를 사용하여 단층 구조 또는 적층 구조로 형성할 수 있다. 산화 인듐(예를 들어, In2O3), 산화 주석(예를 들어, SnO2), ZnO, ITO, 인듐 아연 산화물(예를 들어, In2O3-ZnO) 등의 도전성 금속 산화물, 또는 산화 실리콘을 함유하는 이들 금속 산화물 재료 중 어느 것을 사용하여 도전층을 형성하여도 좋다.
착색층은 특정한 파장 범위의 광을 투과시키는 유색층이다. 예를 들어, 적색, 녹색, 청색, 또는 황색의 파장 범위의 광을 투과시키기 위한 컬러 필터를 사용할 수 있다. 각각의 착색층은 다양한 재료 중 어느 것으로, 인쇄법, 잉크젯법, 또는 포토리소그래피법을 사용한 에칭법 등에 의하여 원하는 위치에 형성된다. 백색의 부화소에, 발광 소자와 중첩되도록 투명 수지 등의 수지를 제공하여도 좋다.
차광층은 인접되는 착색층들 사이에 제공된다. 차광층은 인접되는 발광 소자로부터 발해진 광을 차단하여 인접되는 발광 소자들 사이의 혼색을 방지한다. 여기서, 착색층의 단부가 차광층과 중첩되도록 착색층을 제공함으로써, 광의 누설을 저감할 수 있다. 차광층에는, 발광 소자로부터의 광을 차단하는 재료를 사용할 수 있다; 예를 들어, 금속 재료, 또는 안료 또는 염료를 함유하는 수지 재료를 사용하여 블랙 매트릭스를 형성하여도 좋다. 또한, 구동 회로 부분 등의 발광 부분 이외의 영역에 차광층이 제공하는 경우, 도파광 등의 원하지 않은 누설을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
착색층 및 차광층을 덮는 오버코트를 제공하여도 좋다. 오버코트는 착색층에 함유된 불순물 등의 발광 소자로의 확산을 방지할 수 있다. 오버코트는 발광 소자로부터 발해진 광을 투과시키는 재료로 형성된다; 예를 들어, 질화 실리콘막 또는 산화 실리콘막 등의 무기 절연막, 아크릴막 또는 폴리이미드막 등의 유기 절연막, 또는 유기 절연막과 무기 절연막의 적층을 사용할 수 있다.
착색층 및 차광층의 상면에 접합층의 재료가 도포되는 경우, 접합층의 재료에 대하여 높은 습윤성을 갖는 재료가 오버코트의 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 오버코트에는 ITO막 등의 산화물 도전막, 또는 광을 투과시킬 정도로 얇은 Ag막 등의 금속막이 적합하다.
오버코트가 접합층의 재료에 대하여 높은 습윤성을 갖는 재료를 사용하여 형성되는 경우, 접합층의 재료를 균일하게 도포할 수 있다. 따라서, 한 쌍의 기판을 서로 접착시키는 단계에서의 기포의 침입을 방지할 수 있기 때문에, 표시 결함을 방지할 수 있다.
커넥터에는, 다양한 이방성 도전 필름(ACF) 및 이방성 도전 페이스트(ACP) 등 중 어느 것을 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태를 발광 패널, 표시 패널, 및 터치 패널 등에 적용할 수 있다.
발광 소자를 포함하는 표시 소자의 예는, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자, 또는 LED 등의 발광 소자, 액정 소자, 전기 영동 소자, 및 MEMS(micro electro mechanical systems)를 사용한 표시 소자를 포함한다.
또한, 본 발명의 일 형태의 발광 패널은 표시 장치로서 사용하여도 좋고, 조명 장치로서 사용하여도 좋다. 예를 들어, 백 라이트 또는 프런트 라이트 등의 광원, 즉, 표시 패널을 위한 조명 장치로서 사용하여도 좋다.
본 실시형태를 다른 실시형태 중 어느 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 터치 패널에 대하여 도면을 참조하여 설명하겠다. 또한, 실시형태 2에서 설명된 발광 패널의 구성 요소와 비슷한 터치 패널의 구성 요소에 대해서는 상기 설명을 참조할 수 있다. 발광 소자를 포함한 터치 패널을 예로서 본 실시형태에서 설명하지만, 본 발명의 일 형태는 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실시형태 2에 예시된 다른 소자(예를 들어, 표시 소자)를 포함한 터치 패널도 본 발명의 일 형태이다.
<구성예 1>
도 18의 (A)는 터치 패널의 상면도이다. 도 18의 (B)는 도 18의 (A)에서의 일점쇄선(A-B) 및 일점쇄선(C-D)을 따른 단면도이다. 도 18의 (C)는 도 18의 (A)에서의 일점쇄선(E-F)을 따른 단면도이다.
도 18의 (A)에 도시된 터치 패널(390)은 표시 부분(301)(입력 부분으로서도 기능함), 주사선 구동 회로(303g(1)), 촬상 화소 구동 회로(303g(2)), 화상 신호선 구동 회로(303s(1)), 및 촬상 신호선 구동 회로(303s(2))를 포함한다.
표시 부분(301)은 복수의 화소(302) 및 복수의 촬상 화소(308)를 포함한다.
화소(302)는 복수의 부화소를 포함한다. 각각의 부화소는 발광 소자 및 화소 회로를 포함한다.
화소 회로는 발광 소자를 구동하기 위한 전력을 공급할 수 있다. 화소 회로는 선택 신호를 공급하는 배선과 전기적으로 접속된다. 화소 회로는 화상 신호를 공급하는 배선과도 전기적으로 접속된다.
주사선 구동 회로(303g(1))는 화소(302)에 선택 신호를 공급할 수 있다.
화상 신호선 구동 회로(303s(1))는 화소(302)에 화상 신호를 공급할 수 있다.
터치 센서를 촬상 화소(308)를 사용하여 형성할 수 있다. 구체적으로, 촬상 화소(308)는 표시 부분(301)과 접촉되는 손가락 등을 검지할 수 있다.
촬상 화소(308)는 광전 변환 소자 및 촬상 화소 회로를 포함한다.
촬상 화소 회로는 광전 변환 소자를 구동할 수 있다. 촬상 화소 회로는 제어 신호를 공급하는 배선과 전기적으로 접속된다. 촬상 화소 회로는 전원 전위를 공급하는 배선과도 전기적으로 접속된다.
제어 신호의 예는 기록된 촬상 신호가 판독되는 촬상 화소 회로를 선택하기 위한 신호, 촬상 화소 회로를 초기화하기 위한 신호, 및 촬상 화소 회로가 광을 검지하는 데 걸리는 시간을 결정하기 위한 신호를 포함한다.
촬상 화소 구동 회로(303g(2))는 촬상 화소(308)에 제어 신호를 공급할 수 있다.
촬상 신호선 구동 회로(303s(2))는 촬상 신호를 판독할 수 있다.
도 18의 (B) 및 도 18의 (C)에 도시된 바와 같이, 터치 패널(390)은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 2 플렉시블 기판(711), 제 2 접합층(713), 및 제 2 절연층(715)을 포함한다. 제 1 플렉시블 기판(701)과 제 2 플렉시블 기판(711)은 제 3 접합층(360)으로 서로 접합된다.
제 1 플렉시블 기판(701)과 제 1 절연층(705)은 제 1 접합층(703)으로 서로 접착된다. 제 2 플렉시블 기판(711)과 제 2 절연층(715)은 제 2 접합층(713)으로 서로 접착된다. 기판, 접합층, 및 절연층에 사용되는 재료에 대해서는 실시형태 2를 참조할 수 있다.
화소(302)는 각각 부화소(302R), 부화소(302G), 및 부화소(302B)를 포함한다(도 18의 (C) 참조).
예를 들어, 부화소(302R)는 발광 소자(350R) 및 화소 회로를 포함한다. 화소 회로는 발광 소자(350R)에 전력을 공급할 수 있는 트랜지스터(302t)를 포함한다. 또한, 부화소(302R)는 발광 소자(350R) 및 광학 소자(예를 들어, 적색의 광을 투과시키는 착색층(367R))를 포함한다.
발광 소자(350R)는 하부 전극(351R), EL층(353), 및 상부 전극(352)을 이 순서대로 적층하여 포함한다(도 18의 (C) 참조).
EL층(353)은 제 1 EL층(353a), 중간층(354), 및 제 2 EL층(353b)을 이 순서대로 적층하여 포함한다.
또한, 특정한 파장을 갖는 광을 효율적으로 추출할 수 있도록, 마이크로캐비티 구조를 발광 소자(350R)에 제공할 수 있다. 구체적으로는, 특정한 파장을 갖는 광을 효율적으로 추출할 수 있도록 제공된, 가시광을 반사하는 막과, 가시광을 일부 반사하고 가시광을 일부 투과시키는 막 사이에 EL층을 제공하여도 좋다.
부화소(302R)는 발광 소자(350R) 및 착색층(367R)과 접촉되는 제 3 접합층(360)을 포함한다. 착색층(367R)은 발광 소자(350R)와 중첩되는 영역에 위치한다. 따라서, 발광 소자(350R)로부터 발해진 광의 일부는, 제 3 접합층(360) 및 착색층(367R)을 통과하여 도 18의 (B) 또는 도 18의 (C)에서의 화살표에 의하여 가리킨 바와 같이, 부화소(302R)의 외측으로 발해진다.
터치 패널(390)은 차광층(367BM)을 포함한다. 차광층(367BM)은 착색층(예를 들어, 착색층(367R))을 둘러싸도록 제공된다.
터치 패널(390)은 표시 부분(301)과 중첩되는 영역에 위치하는 반사 방지층(367p)을 포함한다. 반사 방지층(367p)으로서는, 예를 들어, 원 편광판을 사용할 수 있다.
터치 패널(390)은 절연층(321)을 포함한다. 절연층(321)은 트랜지스터(302t) 등을 덮는다. 또한, 절연층(321)을 화소 회로 및 촬상 화소 회로에 의하여 발생되는 요철을 평탄화하기 위한 층으로서 사용할 수 있다. 트랜지스터(302t) 등으로의 불순물의 확산을 억제할 수 있는 절연층을 절연층(321)으로서 사용할 수 있다.
터치 패널(390)은 하부 전극(351R)의 단부와 중첩되는 격벽(328)을 포함한다. 제 1 플렉시블 기판(701)과 제 2 플렉시블 기판(711) 사이의 거리를 제어하는 스페이서(329)가 격벽(328) 위에 제공된다.
화상 신호선 구동 회로(303s(1))는 트랜지스터(303t) 및 용량 소자(303c)를 포함한다. 또한, 구동 회로를 화소 회로와 동일한 공정에서 동일한 기판 위에 형성할 수 있다. 도 18의 (B)에 도시된 바와 같이, 트랜지스터(303t)는 절연층(321) 위에 제 2 게이트(304)를 포함하여도 좋다. 제 2 게이트(304)를 트랜지스터(303t)의 게이트와 전기적으로 접속하여도 좋고, 상이한 전위를 이들 게이트에 공급하여도 좋다. 또는, 필요하면, 제 2 게이트(304)를 트랜지스터(308t) 또는 트랜지스터(302t) 등에 제공하여도 좋다.
촬상 화소(308)는 각각 광전 변환 소자(308p) 및 촬상 화소 회로를 포함한다. 촬상 화소 회로는 광전 변환 소자(308p)에 의하여 수광된 광을 검지할 수 있다. 촬상 화소 회로는 트랜지스터(308t)를 포함한다. 예를 들어, PIN 포토다이오드를 광전 변환 소자(308p)로서 사용할 수 있다.
터치 패널(390)은 신호를 공급하는 배선(311)을 포함한다. 단자(319)가 배선(311)에 제공된다. 또한, 화상 신호 또는 동기 신호 등의 신호를 공급하는 FPC(309)는 단자(319)와 전기적으로 접속된다. 또한, 인쇄 배선 기판(PWB)을 FPC(309)에 접착시켜도 좋다.
또한, 트랜지스터(302t), 트랜지스터(303t), 및 트랜지스터(308t) 등의 트랜지스터를 동일한 공정에서 형성할 수 있다. 또는, 트랜지스터를 상이한 공정에서 형성하여도 좋다.
<구성예 2>
도 19의 (A) 및 도 19의 (B)는 터치 패널(505)의 사시도이다. 또한, 도 19의 (A) 및 도 19의 (B)는 간단화를 위하여 주된 구성 요소만을 도시한 것이다. 도 20의 (A) 및 도 20의 (B)는 각각 도 19의 (A)에서의 일점쇄선(X1-X2)을 따른 단면도이다.
도 19의 (A) 및 도 19의 (B)에 도시된 바와 같이, 터치 패널(505)은 표시 부분(501), 주사선 구동 회로(303g(1)), 및 터치 센서(595) 등을 포함한다. 또한, 터치 패널(505)은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 2 플렉시블 기판(711), 및 플렉시블 기판(590)을 포함한다.
터치 패널(505)은 복수의 화소 및 복수의 배선(311)을 포함한다. 복수의 배선(311)은 화소에 신호를 공급할 수 있다. 복수의 배선(311)은 제 1 플렉시블 기판(701)의 주변 부분에 배치되고, 복수의 배선(311)의 일부는 단자(319)를 형성한다. 단자(319)는 FPC(509(1))와 전기적으로 접속된다.
터치 패널(505)은 터치 센서(595) 및 복수의 배선(598)을 포함한다. 복수의 배선(598)은 터치 센서(595)와 전기적으로 접속된다. 복수의 배선(598)은 플렉시블 기판(590)의 주변 부분에 배치되고, 복수의 배선(598)의 일부는 단자를 형성한다. 이 단자는 FPC(509(2))와 전기적으로 접속된다. 또한, 도 19의 (B)에서는, 명료화를 위하여, 플렉시블 기판(590)의 이면(제 1 플렉시블 기판(701)과 대향하는 면)에 제공되는 터치 센서(595)의 전극 및 배선 등을 실선으로 가리킨다.
터치 센서(595)로서는, 예를 들어, 정전 용량 터치 센서를 사용할 수 있다. 정전 용량 터치 센서의 예는 표면 정전 용량 터치 센서 및 투영 정전 용량 터치 센서이다. 여기서는, 투영 정전 용량 터치 센서를 사용하는 예에 대하여 설명한다.
투영 정전 용량 터치 센서의 예는 자기 용량 터치 센서 및 상호 용량 터치 센서이다. 다점을 동시에 검지할 수 있기 때문에, 상호 용량형을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 터치 센서(595)로서 사용할 수 있다.
투영 정전 용량 터치 센서(595)는 전극(591) 및 전극(592)을 포함한다. 전극(591)은 복수의 배선(598) 중 어느 것과 전기적으로 접속되고, 전극(592)은 다른 배선(598) 중 어느 것과 전기적으로 접속된다.
도 19의 (A) 및 도 19의 (B)에 도시된 바와 같이, 전극(592)은 각각 사각형의 하나의 모서리가 다른 사각형의 하나의 모서리와 접속되는, 하나의 방향으로 배치된 복수의 사각형의 형상을 갖는다.
전극(591)은 각각 사각형의 형상을 가지며, 전극(592)이 연장되는 방향과 교차되는 방향으로 배치된다. 또한, 복수의 전극(591)을 하나의 전극(592)과 직교하는 방향으로 반드시 배치할 필요는 없고, 90° 미만의 각도로 하나의 전극(592)과 교차되도록 배치하여도 좋다.
배선(594)은 전극(592)과 교차된다. 배선(594)은 전극(592) 중 하나를 개재하는 2개의 전극(591)을 전기적으로 접속한다. 전극(592)과 배선(594)이 교차되는 면적은 가능한 한 작은 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 전극이 제공되지 않은 영역의 면적을 저감할 수 있어, 광의 투과율의 불균일을 저감할 수 있다. 결과적으로, 터치 센서(595)로부터의 광의 휘도의 불균일을 저감할 수 있다.
또한, 전극(591) 및 전극(592)의 형상은 상술한 형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상 중 어느 것으로 할 수 있다.
도 20의 (A)에 도시된 바와 같이, 터치 패널(505)은 제 1 플렉시블 기판(701), 제 1 접합층(703), 제 1 절연층(705), 제 2 플렉시블 기판(711), 제 2 접합층(713), 및 제 2 절연층(715)을 포함한다. 제 1 플렉시블 기판(701)과 제 2 플렉시블 기판(711)은 제 3 접합층(360)으로 서로 접착된다.
접합층(597)은 터치 센서(595)가 표시 부분(501)과 중첩되도록 플렉시블 기판(590)을 제 2 플렉시블 기판(711)에 접착시킨다. 접합층(597)은 투광성을 갖는다.
전극(591) 및 전극(592)은 투광성 도전 재료를 사용하여 형성된다. 투광성 도전 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 또는 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물을 사용할 수 있다. 또한, 그래핀을 포함하는 막을 사용하여도 좋다. 그래핀을 포함하는 막을, 예를 들어, 산화 그래핀을 포함하는 막을 환원함으로써 형성할 수 있다. 환원 방법으로서는, 가열하는 방법 등을 사용할 수 있다.
또한, 전극(591), 전극(592), 및 배선(594) 등의 도전막, 즉 터치 패널을 형성하는 배선 및 전극의 재료로서는, 산화 인듐, 산화 주석, 또는 산화 아연 등을 포함하는 투명 도전막(예를 들어, ITO)을 들 수 있다. 터치 패널을 형성하는 배선 및 전극으로서 사용할 수 있는 재료로서 저항이 낮은 재료가 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 은, 구리, 알루미늄, 카본 나노 튜브, 그래핀, 또는 할로젠화 금속(할로젠화 은 등)을 사용하여도 좋다. 또는, 매우 작은 폭(예를 들어, 수nm의 직경)을 갖는 복수의 도전체를 포함하는 금속 나노 와이어를 사용하여도 좋다. 또는, 도전체를 갖는 그물 형상의 금속 메시를 사용하여도 좋다. 예를 들어, Ag 나노 와이어, Cu 나노 와이어, Al 나노 와이어, Ag 메시, Cu 메시, 또는 Al 메시를 사용하여도 좋다. 예를 들어, 터치 패널을 형성하는 배선 및 전극으로서 Ag 나노 와이어를 사용하는 경우, 89% 이상의 가시광의 투과율, 및 40Ω/□ 이상 100Ω/□ 이하의 시트 저항값을 달성할 수 있다. 터치 패널을 형성하는 배선 및 전극으로서 사용할 수 있는 재료의 예인, 상술한 금속 나노 와이어, 금속 메시, 카본 나노 튜브, 및 그래핀 등은, 높은 가시광의 투과율을 갖기 때문에, 이들을 표시 소자의 전극(예를 들어, 화소 전극 또는 공통 전극)으로서 사용하여도 좋다.
투광성 도전 재료를 스퍼터링법에 의하여 플렉시블 기판(590)에 성막하고 나서, 포토리소그래피 등의 다양한 패터닝 기술 중 어느 것에 의하여 불필요한 부분을 제거함으로써, 전극(591) 및 전극(592)을 형성하여도 좋다.
전극(591) 및 전극(592)은 절연층(593)으로 덮인다. 또한, 전극(591)에 도달되는 개구가 절연층(593)에 형성되고, 배선(594)은 인접되는 전극들(591)을 전기적으로 접속한다. 터치 패널의 개구율을 높일 수 있기 때문에, 투광성 도전 재료를 배선(594)에 양호하게 사용할 수 있다. 또한, 전기 저항을 저감할 수 있기 때문에, 전극(591) 및 전극(592)의 도전성보다 도전성이 높은 재료를 배선(594)에 양호하게 사용할 수 있다.
또한, 절연층(593) 및 배선(594)을 덮는 절연층을 제공하여 터치 센서(595)를 보호하여도 좋다.
또한, 접속층(599)은 배선(598)을 FPC(509(2))와 전기적으로 접속한다.
표시 부분(501)은 매트릭스로 배치된 복수의 화소를 포함한다. 각각의 화소는 구성예 1과 동일한 구성을 갖는다; 따라서, 설명은 생략된다.
도 20의 (B)에 도시된 바와 같이, 터치 패널은 플렉시블 기판(590)을 포함하지 않고, 제 1 플렉시블 기판(701) 및 제 2 플렉시블 기판(711)의 2개의 기판을 포함하여도 좋다. 제 2 플렉시블 기판(711)과 제 2 절연층(715)이 제 2 접합층(713)으로 서로 접착되고, 터치 센서(595)가 제 2 절연층(715)과 접촉되어 제공된다. 터치 센서(595)를 덮는 절연층(589)과 접촉되어 착색층(367R) 및 차광층(367BM)이 제공된다. 절연층(589)을 반드시 제공할 필요는 없고, 그 경우에는, 착색층(367R) 및 차광층(367BM)이 배선(594)과 접촉되어 제공된다.
<구성예 3>
도 21의 (A) 내지 도 21의 (C)는 터치 패널(505B)의 단면도이다. 본 실시형태에서 설명되는 터치 패널(505B)은, 수신된 화상 데이터가 트랜지스터가 제공되는 측에 표시되는 점, 및 터치 센서가 표시 부분의 제 1 플렉시블 기판(701) 측에 제공되는 점에서 구성예 2에서의 터치 패널(505)과 상이하다. 상이한 구성에 대하여 이하에서 상세히 설명하고, 다른 비슷한 구성에 대해서는 상기 설명을 참조한다.
착색층(367R)은 발광 소자(350R)와 중첩되는 영역에 위치한다. 도 21의 (A)에 도시된 발광 소자(350R)는 트랜지스터(302t)가 제공되는 측으로 광을 발한다. 따라서, 발광 소자(350R)로부터 발해진 광의 일부가 착색층(367R)을 통과하여, 도 21의 (A)에서의 화살표에 의하여 가리킨 바와 같이, 터치 패널(505B)의 외측으로 발해진다.
터치 패널(505B)은 광을 추출하는 측에 차광층(367BM)을 포함한다. 차광층(367BM)은 착색층(예를 들어, 착색층(367R))을 둘러싸도록 제공된다.
터치 센서(595)는 제 2 플렉시블 기판(711) 측이 아니라 제 1 플렉시블 기판(701) 측에 제공된다(도 21의 (A) 참조).
접합층(597)은 터치 센서(595)가 표시 부분과 중첩되도록 플렉시블 기판(590)을 제 1 플렉시블 기판(701)에 접착시킨다. 접합층(597)은 투광성을 갖는다.
또한, 표시 부분(501)에서의 보텀 게이트 트랜지스터를 사용하는 경우의 구성을 도 21의 (A) 및 도 21의 (B)에 도시하였다.
예를 들어, 산화물 반도체 또는 비정질 실리콘 등을 함유하는 반도체층을 도 21의 (A)에 도시된 트랜지스터(302t) 및 트랜지스터(303t)에 사용할 수 있다.
예를 들어, 다결정 실리콘 등을 함유하는 반도체층을 도 21의 (B)에 도시된 트랜지스터(302t) 및 트랜지스터(303t)에 사용할 수 있다.
톱 게이트 트랜지스터를 사용하는 경우에서의 구성을 도 21의 (C)에 도시하였다.
예를 들어, 다결정 실리콘, 또는 단결정 실리콘 기판으로부터 전치(轉置)된 단결정 실리콘막 등을 함유하는 반도체층을, 도 21의 (C)에 도시된 트랜지스터(302t) 및 트랜지스터(303t)에 사용할 수 있다.
본 실시형태를 다른 실시형태 중 어느 것과 적절히 조합할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 제작하였다.
본 실시예에서, 구성예 B(도 2의 (A) 등 참조) 및 구성예 D(도 9의 (A) 등 참조)에 각각 대응하는 발광 장치를 제작하였다.
본 실시예의 발광 패널을 이하의 방법으로 제작하였다; 분리층(텅스텐막)을 한 쌍의 형성 기판(유리 기판) 위에 각각 형성하였다; 피분리층(이들 중 한쪽은 트랜지스터 및 발광 소자 등을 포함하고, 다른 쪽은 컬러 필터 등을 포함함)을 분리층 위에 각각 형성하였다; 한 쌍의 형성 기판을 피분리층으로부터 분리하였다; 그리고, 플렉시블 기판을 접착제로 피분리층에 접착시켰다.
트랜지스터로서는, c축 배향된 결정성 산화물 반도체(CAAC-OS)를 포함하는 트랜지스터를 사용하였다. CAAC-OS는 비정질 반도체와 달리, 결함 준위가 적기 때문에, 트랜지스터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, CAAC-OS는 결정립계를 갖지 않기 때문에, 안정적이며 균일한 막을 큰 면적 위에 형성할 수 있고, 플렉시블 발광 장치를 구부림으로써 발생되는 응력에 의하여 CAAC-OS막에 크랙이 발생되기 어렵다.
CAAC-OS는 막 표면에 실질적으로 수직인 방향으로 결정의 c축 배향을 갖는 결정성 산화물 반도체이다. 산화물 반도체는 단결정 구조 이외의 다양한 결정 구조를 갖는 것이 확인되었다. 이러한 구조의 예는 나노 스케일의 미결정 집합체인 nc(nano-crystal) 구조이다. CAAC-OS 구조의 결정성은 단결정 구조의 결정성보다 낮고, nc 구조의 결정성보다 높다.
본 실시예에서는, In-Ga-Zn계 산화물을 포함한 채널 에치 트랜지스터를 사용하였다. 이 트랜지스터는 유리 기판 위에 500℃ 미만의 공정 온도에서 제작하였다.
플라스틱 기판 등의 유기 수지 위에 트랜지스터 등의 소자를 직접 제작하는 방법에서는, 소자를 제작하기 위한 공정의 온도를 유기 수지의 상한 온도보다 낮게 할 필요가 있다. 본 실시예에서, 형성 기판은 유리 기판이고, 무기막인 박리층이 높은 내열성을 갖는다; 따라서, 트랜지스터를 유리 기판 위에 제작할 때와 동등한 온도에서 트랜지스터를 제작할 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 성능 및 신뢰성을 용이하게 확보할 수 있다.
발광 소자로서는, 백색의 광을 발하는 탠덤(적층) 유기 EL 소자를 사용하였다. 발광 소자는 톱 이미션 구조를 갖는다. 발광 소자로부터의 광은 컬러 필터를 통하여 외측으로 추출된다.
2종류의 발광 패널을 제작하였다.
도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)는 구성예 B에 대응하는 발광 장치를 나타낸 것이다. 도 22의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 22의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 22의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다.
도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)에 도시된 발광 장치는 고정구(107)로서 마그넷형 고정구를 포함한다. 접속 부분(105)은 탄성체 및 복수의 스페이서를 포함한다. 차광층(109)을 접속 부분(105)과 중첩시키도록 위치시킴으로써, 접속 부분(105)이, 발광 장치의 발광면을 보고 있는 사용자에 의하여 시인되는 것을 방지할 수 있다.
도 22의 (A) 내지 도 22의 (C)에 도시된 발광 장치의 발광 패널에서, 발광 부분(발광 영역 또는 화소 부분이라고도 말함)은 5.9인치의 대각선 사이즈, 720×1280의 화소, 102μm×102μm의 화소 사이즈, 249ppi의 해상도, 및 45.2%의 개구율을 갖는다. 내장된 스캔 드라이버 및 COF(chip on film)에 의하여 접착된 외부 소스 드라이버를 사용하였다. 프레임 주파수는 60Hz이었다. 또한, 발광 패널은 약 3g의 무게 및 100μm 미만의 두께를 갖는다.
도 23의 (A) 내지 도 23의 (C)는 구성예 D에 대응하는 발광 장치를 나타낸 것이다. 도 23의 (A)는 펼쳐진 발광 장치를 도시한 것이다. 도 23의 (B)는 펼쳐지거나 또는 접혀 있는 발광 장치를 도시한 것이다. 도 23의 (C)는 접힌 발광 장치를 도시한 것이다.
도 23의 (A) 내지 도 23의 (C)에 도시된 발광 장치의 발광 패널에서, 발광 부분은 8.7인치의 대각선 사이즈, 1080×1920의 화소, 100μm×100μm의 화소 사이즈, 254ppi의 해상도, 및 46.0%의 개구율을 갖는다. 내장된 스캔 드라이버 및 COF에 의하여 접착된 외부 소스 드라이버를 사용하였다. 프레임 주파수는 60Hz이었다. 또한, 정전 용량 터치 센서를 발광 패널에 내장한다. 또한, 발광 패널은 약 6g의 무게 및 100μm 미만의 두께를 갖는다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 적용에 의하여, 접힌 상태에서는 가반성이 높고, 펼쳐진 상태에서는 발광 영역이 크고 이음매가 없기 때문에, 일람성이 높은 발광 장치를 제작하였다. 또한, 접음으로써 발광 패널이 파손되는 것이 방지되는 발광 장치를 제작하였다.
101: 발광 패널, 103: 지지체, 103a: 지지체, 103b: 지지체, 105: 접속 부분, 105a: 접속 부분, 105b: 접속 부분, 106: 탄성체, 107: 고정구, 108: 스페이서, 109: 차광층, 111: 발광 영역, 112: 비발광 영역, 113a: 보호층, 113b: 보호층, 151: 제 1 영역, 152: 제 2 영역, 153: 제 3 영역, 161: 제 1 영역, 162: 제 2 영역, 163: 제 3 영역, 164: 제 4 영역, 165: 제 5 영역, 171: 제 1 영역, 172: 제 2 영역, 173: 제 3 영역, 301: 표시 부분, 302: 화소, 302B: 부화소, 302G: 부화소, 302R: 부화소, 302t: 트랜지스터, 303c: 용량 소자, 303g(1): 주사선 구동 회로, 303g(2): 촬상 화소 구동 회로, 303s(1): 화상 신호선 구동 회로, 303s(2): 촬상 신호선 구동 회로, 303t: 트랜지스터, 304: 게이트, 308: 촬상 화소, 308p: 광전 변환 소자, 308t: 트랜지스터, 309: FPC, 311: 배선, 319: 단자, 321: 절연층, 328: 격벽, 329: 스페이서, 350R: 발광 소자, 351R: 하부 전극, 352: 상부 전극, 353: EL층, 353a: EL층, 353b: EL층, 354: 중간층, 360: 접합층, 367BM: 차광층, 367p: 반사 방지층, 367R: 착색층, 390: 터치 패널, 501: 표시 부분, 505: 터치 패널, 505B: 터치 패널, 509: FPC, 589: 절연층, 590: 플렉시블 기판, 591: 전극, 592: 전극, 593: 절연층, 594: 배선, 595: 터치 센서, 597: 접합층, 598: 배선, 599: 접속층, 701: 플렉시블 기판, 703: 접합층, 705: 절연층, 711: 플렉시블 기판, 713: 접합층, 715: 절연층, 804: 발광 부분, 806: 구동 회로 부분, 808: FPC, 814: 도전층, 815: 절연층, 817: 절연층, 817a: 절연층, 817b: 절연층, 820: 트랜지스터, 821: 절연층, 822: 접합층, 823: 스페이서, 824: 트랜지스터, 825: 커넥터, 830: 발광 소자, 831: 하부 전극, 832: 광학 조정층, 833: EL층, 835: 상부 전극, 845: 착색층, 847: 차광층, 849: 오버코트, 856: 도전층, 857: 도전층, 857a: 도전층, 및 857b: 도전층.
본 출원은 2014년 10월 28일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-219135의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
본 출원은 2014년 10월 28일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호 2014-219135의 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.
Claims (3)
- 유기 EL 소자를 사용한 발광 패널을 구비한 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치로서,
상기 발광 장치가 두 조각으로 접힐 때는, 상기 발광 패널의 발광면이 내측이 되도록 상기 발광 패널이 두 조각으로 접히고,
상기 발광 패널은 발광 영역과, 상기 발광 영역을 둘러싸도록 제공된 비발광 영역을 갖고,
상기 비발광 영역은 트랜지스터를 갖는 구동 회로를 포함하고,
상기 발광 패널의 발광면 측에 있어서, 상기 비발광 영역에 중첩하여 배치되는 차광층을 구비하는, 발광 장치. - 유기 EL 소자를 사용한 발광 패널을 구비한 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치로서,
상기 발광 장치가 두 조각으로 접힐 때는, 상기 발광 패널의 발광면이 내측이 되도록 상기 발광 패널이 두 조각으로 접히고,
상기 발광 패널은 발광 영역과, 상기 발광 영역을 둘러싸도록 제공된 비발광 영역을 갖고,
상기 비발광 영역은 트랜지스터를 갖는 구동 회로를 포함하고,
상기 발광 패널의 발광면 측에 있어서, 상기 발광 패널이 두 조각으로 접힘에 의해 구부러지는 영역에 위치하는 상기 비발광 영역에 중첩하여 배치되는 차광층을 구비하는, 발광 장치. - 유기 EL 소자를 사용한 발광 패널을 구비한 두 조각으로 접을 수 있는 발광 장치로서,
상기 발광 장치가 두 조각으로 접힐 때는, 상기 발광 패널의 발광면이 내측이 되도록 상기 발광 패널이 두 조각으로 접히고,
상기 발광 패널은 발광 영역과, 상기 발광 영역을 둘러싸도록 제공된 비발광 영역을 갖고,
상기 비발광 영역은 트랜지스터를 갖는 구동 회로를 포함하고,
상기 발광 패널의 발광면 측에 있어서, 상기 발광 영역과 중첩되는 부분에 개구를 갖고, 또한 상기 비발광 영역에 중첩하여 배치되는 차광층을 구비하는, 발광 장치.
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