表示装置
【課題】 製造時に支持基板を必要としない表示装置を提供するにある。
【解決手段】 表示装置においては、線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体を備えている。この線状構造体は、互いに電気的に第１の絶縁線で絶縁され、第２の導電体が線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触され、この線状の導電体は、互いに第２の絶縁部によって電気的に絶縁されている。
【解決手段】 表示装置においては、線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体を備えている。この線状構造体は、互いに電気的に第１の絶縁線で絶縁され、第２の導電体が線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触され、この線状の導電体は、互いに第２の絶縁部によって電気的に絶縁されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、網目状配置された構造を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く用いられているマトリックス駆動される表示装置は、ガラス基板等の支持基板上に素子及び配線が積層されてマトリックス構造に形成されている。例えば、パッシブマトリックス型の液晶表示装置においては、ガラス基板上にガラス基板からのアルカリ溶出を防ぐためのシリコン酸化膜が、例えば、プラズマエンハンスト化学的堆積法（ＰＥＣＶＤ）等を用いて形成され、その後、シリコン酸化膜上にインジウム及びスズの複合酸化物（ＩＴＯ）からなる透明電極が、例えば、スパッタリング法等を用いて成膜される。その後、例えば、フォトエッチング法を用いて、この透明電極層が所望のストライプ形状に加工される。また、例えば、エレクトロルミネスセンス発光可能な有機材料（ＯＬＥＤ）を発光体に用いたパッシブ型の自発光表示装置においても、パッシブ型液晶表示装置と同様に、ガラス基板上に成膜工程及びフォトエッチングプロセスが用いられて、マトリックスを構成する配線構造が形成されている。この場合、ガラス基板は、プロセス中、或いは、デバイス形成後に、この配線構造を支持するために存在しており、それ以上の機能を有するものではない。
【０００３】
このように、成膜プロセス及びフォトエッチングプロセスが用いられて、支持基板上にマトリックスを構成する配線が形成される方法が表示装置では主に用いられている。従って、現在用いられているマトリックス構造は、機能性膜の成膜及び加工等を基板近傍側から順次繰り返すことにより形成されている。
【０００４】
尚、特許文献１には、繊維状の光源の構造が開示されているが、この繊維状の光源は、単にその繊維自体が発光することを利用してコイル状に配置して大面積の照明光源とすることのみを開示するにすぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８４５８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、支持基板上から堆積法及び形状加工を基板近傍側から順次形成していく場合には、デバイスとしての機能が支持基板によって支配される、配線機能が制限される、表示装置の大きさが設計時に制限され、大量の部材が消費される等の課題がある。
【０００７】
まず、表示装置としての機能、特に、形状については、支持基板に大きく依存することになる。通常、表示装置に用いられるガラス基板は、厚みが、例えば、０．７ｍｍｔある。表示方法として液晶を用いた場合、表示装置としての機能を発現する部分の厚みは、高々１０μｍ程度であるのに対し、表示装置の厚みは、大部分をガラス基板が占めている。また、表示装置の機能として、表示部分に柔軟性を与えることが望まれることがあるが、ガラス基板を用いる場合、ガラスが有する剛性のため十分な柔軟性を実現することが難しいことになる。ここで柔軟性を実現するために、ガラス基板に比べて柔軟性のあるプラスチック基板を用いる場合があるが、プラスチック基板を用いても、表示装置形成時に、例えば、２００℃以上のような温度プロセスを用いることが難しいこと、及び、製造時の支持性を確保するために、例えば０．１ｍｍｔ以上の厚みを必要とする等の問題点がある。
【０００８】
また、支持基板上に配線を形成する場合、主として、物理的堆積法、或いは、化学的堆積法を用いて所望とする金属及び導電性複合酸化物等を薄膜層として形成する。このとき、例えば、配線に十分な電荷移動量を確保したい場合には、堆積時の膜厚を厚くする手法が用いられる。しかし、生産性の観点並びに薄膜が有する応力による構造破壊を防ぐために、その膜厚は、高々１μｍ程度に制限される。このため、抵抗断面積を十分とることができないため、大電流を必要とする表示装置、大面積を必要とする表示装置等は、配線の性能に制限されることがある。
【０００９】
そして、支持基板上に薄膜堆積とフォトエッチングプロセスを用いた場合には、表示装置全体、または、表示装置をいくつか組み合わせた状態でのマトリックス構造を形成する必要がある。このため、表示装置の設計段階でその表示装置の大きさ及び精細度等が決定されることになり、製造時の自由度が制限される。即ち、支持基板上に配線まで形成した中間デバイスは、当初設計した表示装置にのみに適応できるものであり、その後に表示面積の変更等任意性がないことになる。
【００１０】
更に、支持基板上に薄膜堆積及びフォトエッチングプロセスを用いた場合には、完成後の表示装置には残らない多量の消費部材が出るという課題もある。例えば配線形成時には、配線が必要な部分、不必要な部分に関係なく、支持基板のほぼ全面に薄膜が堆積されることになる。このとき、配線が不必要な部分はエッチングプロセスで取り除かれるため、不要部材として取り除かれることになる、また、このエッチングプロセスを実現するために、感光性樹脂等によるフォトプロセスを用いて形状加工を行うが、この感光性樹脂等についても、形状加工後、不要部材として取り除かれることになる。これらの多量の消費部材は、表示装置としてのコストを上げるとともに、地球環境に影響を与えるものも多いため、使用量の低減が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、その目的は、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置を提供するにある。
【００１２】
この発明によれば、
線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体と、
この線状構造体を互いに電気的に絶縁する第１の絶縁部と、
前記線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触される線状の第２の導電体と、
この線状の導電体を互いに電気的に絶縁する第２の絶縁部と、
を具備する表示装置において、前記線状構造体又は前記第２の導電体が当該表示装置の途中で表示面側とは反対側に引き出されていることを特徴とする表示装置が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、
上述した表示装置を製造する表示装置の製造方法において、前記線状構造体及び前記第２の線状導電体は、製織によってマトリックス状に前記交叉位置に画素が形成され、当該画素のピッチを大きく変えることなく前記表示面とは反対側に任意の位置で配線の為に引き出されていることを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００１４】
この発明の実施の形態においては、従来の支持基板上への積層プロセスに代わって、線の状態で機能層等を加工して、マトリックス構造は、製織法による網構造を形成している。
【発明の効果】
【００１５】
以上にように、この発明によれば、線形状にて加工された部材を用いて網状構造を形成し、マトリックス駆動可能な表示装置を形成することにより、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置が実現できる。
【００１６】
従来の表示装置においては、支持基板上に表示装置を形成する場合、当初からマトリックス構造を鑑みて設計及び製造する必要があった。しかし、この発明の表示装置によれば、表示機能等の形成と、マトリックス構造形成について分離して製造することが可能になる。即ち、配線機能及び電気光学機能または発光機能等は、マトリックス形成前の線状の状態で加工可能である。従って、表示装置製造に必要な大面積に対応した製造装置を必要としない。即ち、線状の周辺部に連続的に成膜及び形状加工が行えるようになる。このため、製造装置をコンパクトにすることが可能になる。また、使用部材が線状の周辺部のみで使用されるため、表示装置として使用されない部材の低減が可能になる。
【００１７】
また、マトリックス展開は、線状での機能付与後の製織を用いた工程にて行うため、工程中間体である機能付与した線状体に、例えば、表示面積等任意性がある。
【００１８】
更に、この発明の表示装置によれば、製造工程時に支持基板が必要ない。このため、表示装置としての面積や厚みに自由度があるとともに、例えば、表示面と反対面側で、任意の位置から配線を引き出すことが可能になる。表示装置においては、見かけ上１つの画面を幾つかの表示セグメントに分けて夫々を分割表示動作させて駆動負荷を低減させる場合がある。従来の表示装置では、配線引き出し方法が限定されているために、１画面を分割するセグメント数が４に制限されるが、この発明の表示装置によれば、９分割以上の多数の画面分割を比較的容易に実現することができる。即ち、この発明の表示装置によれば、９分割や１６分割等の多数の画面分割が、比較的容易に対応できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示される発光機能線の構造の一例を一部破断して示す斜視図である。
【図３】図１に示される透明導電線の構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１に示される層間絶縁線の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図６】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図７】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った表示装置の単位画素の構造を概略的に示す断面図である。
【図８】図１に示されたマトリックス構造を備える表示装置を概略的に示す平面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、発光機能線２の製造過程を示す説明図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、層間絶縁線６，８の製造工程を示す説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、透明導電線４の製造工程を示す説明図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、夫々図１に示される発光機能線及び層間絶縁線を編み上げる為の製造装置の一例を示す平面図及び図１に示される透明導電線及び層間絶縁線を編み上げる為の製造装置の一例を示す平面図である。
【図１３】図１２（ａ）及び（ｂ）に示される製造装置で線材を編み上げる工程を示す説明図である。
【図１４】図１３で示された装置で編み上げられた構造例を概略的に示す平面図である。
【図１５】図１４で示された表示部を固定する工程を説明する為の平面図である。
【図１６】図１５に示された表示部を表示装置とする為の工程を示す平面図である。
【図１７】図２に示される発光機能線を製造する為の装置の一例を示す概略図である。
【図１８】この発明の第２の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す表示装置の裏面を示す平面図である。
【図２０】この発明の第３の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２１】図１に示された電気光学機能線の構造を概略的に示す断面図である。
【図２２】図２０におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図２３】図２０におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図２４】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った表示装置の単位画素の構造を概略的に示す断面図である。
【図２５】この発明の第４の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２６】図２５に示される表示装置を製造する工程を説明する説明図である。
【図２７】この発明の第５の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２８】図２７に示される発光機能線を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面を参照して、この発明の実施の形態に係る表示装置を説明する。
【００２１】
第１の実施の形態
図１は、この発明の第１の実施形態に係る表示装置を概略的に示す斜視図である。図１に示される表示装置は、光学モードは自発光とし、駆動方法として単純マトリックスを用いている。この表示装置は、発光機能線２、透明導電線４、Ｙ及びＸ層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、図１において、発光機能線２の延出方向をＸ方向、透明導電線４の延出方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６がＸ方向に沿って夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）にあり、Ｙ方向断面に関しては、透明導電線４及びＸ層間絶縁線８がＹ方向に沿って夫々交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群並びにＹ線群は、夫々平行に配置されている。
【００２２】
ここで、Ｘ線群及びＹ線群は、夫々交互に網状に編んだ構造を形成している。即ち、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６が夫々Ｘ方向に略直線状に延出され、透明導電線４が発光機能線２の上面を通り、層間絶縁線６の下面を通って波形状に延出され、また、Ｘ層間絶縁線８が発光機能線２の下面を通り、Ｙ層間絶縁線６の上面を通って波形状に延出されている。即ち、ある発光機能線２から見ると、透明導電線４は、常に図１における表面側に配置されており、Ｘ線群を構成するＸ層間絶縁線８は、その殆どが図１の裏面側に配置されている。このように編み込んだ構造においては、その表面には、常に発光機能線２の上に透明導電線４が配置され、この箇所が発光部１０に定められている。Ｙ及びＸ層間絶縁線６、８に囲まれた矩形の領域内に発光部１０が位置され、この矩形の領域が単位画素部１２に定められている。従って、図１に示す構造においては、単位画素部１２がＹ及びＸに沿ったマトリックス状に配置され、その内に同様にマトリックス状に配置された発光部１０の夫々が配置されている。
【００２３】
図１に示される構造においては、透明導電線４がマトリックス駆動におけるＸ方向配線に相当し、発光機能線２に包含される導電線がＹ方向配線に相当している。従って、透明導電線４と発光機能線２との交差部では、マトリックス駆動が可能になる。この透明導電線４と発光機能線２の交差部には、上述した単位画素部１２が配置され、また、この交差部おいては、透明導電線４が常に図１における表面側に位置され、マトリックス配置された画素１２の集合体として表示部を形成することができる。
【００２４】
図２は、図１に示される発光機能線２の構造の一例を示している。発光機能線２は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線等をコア線２０として用いることができる。この表面に、導電層２２として銀（Ａｇ）がメッキ法により膜厚２００ｎｍ程度成膜されている。ここで、Ｍｏ線でも導電性はあるが、Ｍｏ線表面の酸化による導電性低下を考慮して、コア線２０としてのＭｏ線の表面に導電層２２としてのＡｇがコートされる。そして、このＡｇコート表面に、発光層２４が形成される。また、金属電極の仕事関数を小さくするために、銀（Ａｇ）とカルシウム（Ｃａ）の合金を用いる場合がある。
【００２５】
実施の１例では、発光層２４として、例えば、ポリフェニレンビニレン等の有機物から構成されるエレクトロルミネスセンス（ＥＬ）材料を用いることができる。これは、高分子材料からなるＥＬ材料を用いた場合、湿式の塗布による成膜が可能になるためである。この実施例のような線状体の周辺に成膜を行う場合、ＥＬ材料中に線状体を含侵させた後速度を調整しながら引上げることにより線状体の周辺部に容易に成膜が可能なためである。
【００２６】
図３は、透明導電線４の構造例を示している。透明導電線４は、可視光が透過可能であることが必要である。この実施例では、厚さが約５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートで作られたフィルム３２上にインジウムとスズからなる複合酸化物（ＩＴＯ）が約２００ｎｍ成膜して導電層３４が形成されている。図３に示されるように、ＩＴＯ導電層３４は、フィルム３２の片面側に成膜されている。図１における発光機能線２との交差部において、透明導電線４が接触する側にＩＴＯ導電層３４が配置されている。
【００２７】
図４は、Ｘ及びＹ層間絶縁線６，８の構造例を示している。層間絶縁線６，８の機能としては、発光機能線２間および透明導電線４間の短絡を防ぎながらマトリックス構造を維持することにある。この実施例では、ポリアリレート繊維をコア４２の絶縁線に用いて、その周辺部にブタジエンゴムから構成される弾性層４４を形成している。これは、層間絶縁線が製織による面展開時に発光機能線２や透明導電線４間の摩擦や捩れを防ぐためである。また、層間絶縁線６，８は、黒系統の色であることが望ましい。これは、層間絶縁線６，８が液晶表示装置におけるブラックマトリックスの役割も果たすためである。
【００２８】
次に、図５〜図７を参照して図１に示されるマトリックス構造をより詳細に説明する。図５は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示し、図６は、図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示している。図５及び図６において、矢印は、表示装置としての発光方向を示しており、図１における紙面上側に相当する。図５及び図６で示されるように、発光機能線２と透明導電線４の交差部は、常に透明導電線４が図１における紙面上側に配置されることになる。このため、図１における紙面上側を表示部とすると、マトリックス駆動可能な表示装置が実現される。
【００２９】
また、図７は、図１に示されるＢ−Ｂ線に沿う単位画素１２の断面構造を概略的に示している。ここで、ＥＬ発光する発光層２４は、発光機能線２内の導電層２２と透明導電線４の導電層との間で狭持されている。従って、発光機能線２と透明導電線４との間に駆動電圧が印加されると、発光層２４が発光される。従って、表示装置としては、発光機能線２及び透明導電線４とをマトリックス駆動することによって任意の画素部１２を発光駆動することができる。
【００３０】
図８は、図１に示された自発光のマトリックス構造を表示装置化したときの構成を示す平面図である。図８に示される表示装置は、１４ｘ１０の画素で構成される単色の表示装置例である。発光機能線２と透明導電線４の夫々端部が端子６２，６４に固定され、この端子部６２，６４と駆動回路部６６−１，６６−２，６８−１，６８−２を接続することにより、パッシブマトリックス駆動により表示装置としての動作ができる。即ち、列駆動回路を備える駆動回路部６６−１，６６−２が発光機能線２に端子６２を介して接続され、行駆動回路を備える駆動回路部６８−１，６８−２が透明導電線４に端子６４介して接続され、駆動回路部６６−１，６６−２から行線としての透明導電線４に次々と電圧が印加され、この電圧の印加に応じて駆動回路部６８−１，６８−２から列線としての発光機能線２に電圧が印加される。この電圧の印加によって、行・列で指定される画素部１２が発光されて任意の画像がこの表示装置に表示される。
【００３１】
次に、図１から図８を参照して説明した表示装置の製造方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００３２】
図９（ａ）及び（ｂ）は、発光機能線２の製造過程を示している。この製造過程においては、図９（ａ）に示されるように発光機能線２を製造する為にコア線材料として電解研磨した約２００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線が用意され、このＭｏ線表面に電解メッキ法によりＭｏ線表面に膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）が成膜されて導電層２２が形成される。このメッキ処理は、Ｍｏ線を連続供給してその表面に処理することが可能であり、導電層２２を備えた線材への連続加工が可能となる。その後、この導電層２２の表面に溶媒にて粘度調整されたポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）が塗布される。塗布方法としては、ＰＰＶバス中にＡｇメッキしたＭｏ線を含侵させてこれを引上げることにより連続成膜が可能である。このとき、発光層２２の膜厚は、ＰＰＶ槽の粘度とＭｏ線の引上げ速度により決定することができる。一例として、ＰＰＶの膜厚が約６０ｎｍとなるように調整され、これが乾燥後固化されて図９（ｂ）に示すような発光機能線２が製造される。
【００３３】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、層間絶縁線６，８の製造工程を示している。図１０（ａ）に示すように、層間絶縁線６，８を製造する為には、約７５μｍφのポリアリレート繊維がコア線７２として用意される。図１０（ｂ）に示すように、このコア線の周辺部に溶解させた緩衝部７４としてのブタジエンゴムが塗布されて乾燥されて層間絶縁線６，８が製造される。一例として、この層間絶縁線６，８のブタジエンゴム層は、膜厚２５μｍ程度に形成される。この緩衝部７４としてのブタジエンゴム層は、図１に示すような編み上げ構造を製造する際において他の部材から加わる負荷を和らげる緩衝材としての機能を有している。
【００３４】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、透明導電線４の製造工程を示している。図１１（ａ）に示すように透明導電線４を製造する為にフィルムが用意され、その後、ＩＴＯ成膜の便宜性を考慮して、面状態のフィルム表面にＩＴＯがスパッタ法により約２００ｎｍ成膜される。このＩＴＯが成膜されたフィルム構造７６は、レーザカット法により帯状にカットされて透明導電線４が製造される。帯状の透明導電線４は、一例として約２００ｎｍにカットされるものが用いられる。
【００３５】
以上に一例として述べた線材群は、発光機能線２及び透明導電線４が夫々約２００μｍφ、層間絶縁線６，８が１００μｍφの仕様となる。従って、表示装置に組み上げる場合には、製織による変形を考慮しない場合、１画素の大きさが約２００μｍｘ約２００μｍで画素間ピッチが約１００μｍ程度の設計となる。各線材のディメンションは、一例であり、発光機能線２、層間絶縁線、透明導電線４の線材または線材加工幅は、容易に任意に変えることができ、従って、精細度の変更は容易に対応可能である。
【００３６】
次に、上述のようにして形成した線材群が用意されて、図１２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、フレーム８０，８２，８４、８６にその端部が固定される。ここで、図１２（ａ）に示すようにフレーム８０には、発光機能線２及び層間絶縁線６の一端が交互に配置されるように固定され、フレーム８２には、発光機能線２の他端が固定され、フレーム８４には、層間絶縁線６の他端が固定されている。層間絶縁線６は、発光機能線２よりも長い線長を有するように定められフレーム８４がフレーム８２よりも外側に配置され、発光機能線２が固定されるフレーム８２には、層間絶縁線６を受け入れる為の溝８８が形成されている。従って、フレーム８４が紙面に対して上下動されることによって層間絶縁線６が溝８８内を出し入れされ、層間絶縁線６で規定される面が発光機能線２で規定される面に対してフレーム８４の上下動に伴い上下させることができる。図１２（ａ）に示すようにフレーム８６には、透明導電線４及び層間絶縁線６が交互に配置されるようにその一端が固定され、その他端が自由端に定められている。また、フレーム８６上では、透明導電線４の一端の配列と層間絶縁線６の一端の配列が異なる直線上にあり、透明導電線４の一端及び層間絶縁線６の一端が千鳥状に配置されることが好ましい。
【００３７】
図１２（ａ）に示されるように、発光機能線２に比べて透明導電線４の方が柔軟性に富んでおり製織の際に自由度が大きいため、その他端を自由端として固定しない構造としている。尚、各フレーム８０，８２，８４、８６は、そのまま表示装置として駆動回路を取り付けるための端子６２，６４を備える構造であることが好ましい。
【００３８】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示す構造体が用意されて両者が直行配置されて透明導電線４及び層間絶縁線６の他端が層間絶縁線６で規定される面と発光機能線２で規定される面との間に挿入されて図１３に示すように示すように両者が編み込まれることとなる。即ち、フレーム８０，８２，８４に対してフレーム８６が直交するようにこれらフレーム８０，８２，８４が配置され、透明導電線４の他端部が最外周の絶縁線８下を通過し、最外周の発光機能線２上を通過し、層間絶縁線６の他端部が最外周の絶縁線８上を通過し、最外周の発光機能線２下を通過するように透明導電線４及び層間絶縁線６の他端部が層間絶縁線６で規定される面と発光機能線２で規定される面との間に挿入される。次に、透明導電線４及び層間絶縁線６の他端部が前進されながらフレーム８４が上昇されて透明導電線４の他端部が次の絶縁線８下を通過し、次の発光機能線２上を通過し、層間絶縁線６の他端部が次の絶縁線８上を通過し、次の発光機能線２下を通過するようにフレーム８４が下降される。これを繰り返して図１３に示されるように発光機能線２及び層間絶縁線６に透明導電線４及び層間絶縁線８が編み込まれた構造が作られる。その後、図１４に示すようにフレーム８０，８２，８４が除去されて布状の編み上げ構造が用意される。
【００３９】
尚、透明導電線４及び層間絶縁線８は、図１２（ｂ）に示されるようにフレーム８６に固定されず、フレーム８４の上下動に伴って、発光機能線２及び層間絶縁線６に直交するように透明導電線４及び層間絶縁線８が交互に発光機能線２及び層間絶縁線６間に挿入されて図１３に示されるような構造に編み上げられても良い。また、フレーム８０，８２，８４、８６が端子を備えている場合には、図１４に示すようにフレーム８０，８２，８４、８６は、除去されなくとも良く、フレーム８０，８２，８４、８６に固定された編み上げ構造体のまま次の工程に移行しても良い。
【００４０】
編み上げられた構造体は、図１５に示すように各配線を固定するために、例えば光硬化性の接着樹脂８８を用いて周辺部が固定される。このとき、この固定は、図１５に示すように周辺部だけでなく、表示部全体を樹脂中に含侵させることにより全体を固化させても良い。特に、発光層２４としてエレクトロルミネスセンス可能な有機材料を用いた場合には、大気中の水分等の含侵により発光層２４の材料劣化により発光機能が極端に低下しやすい。従って、水分等の防御性に優れた樹脂等で表示部全体を覆うことは、信頼性向上の点からも重要となる。そして、図１６に示すように各線材端部が固定端子６２，６４に接続され、固定端子６２，６４は、ワイヤボンディングによって駆動回路６６に接続にされる。このような工程を経てパッシブマトリックス駆動可能な自発光型の表示装置が完成される。
【００４１】
上述したように、この発明の実施の形態に係るマトリックス構造を備えた表示装置は、製織で製造される為、機能層の形成は、線材形状の段階で対応可能である。従って、この発明の実施の形態に係るマトリックス構造の表示装置は、従来の支持基板が必要な工程と比較して省スペースで連続処理可能な製造装置で製造を実現することができる。例えば、発光機能線２は、図１７に示されるような装置で製造することができる。既に説明したようにコア線材料として電解研磨した約２００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線が用意され、このＭｏ線表面に電解メッキ法によりＭｏ線表面に膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）が成膜されて導電層２２が形成される。このメッキ処理は、図１７に示されると同様な装置でＭｏ線を連続供給してその表面に処理することが可能であり、導電層２２を備えた線材への連続加工が可能となる。次に、図１７に示されるように、ＡｇメッキしたＭｏ線がロール９２に巻回され、このロール９２ＡからＡｇメッキしたＭｏ線がＰＰＶ塗布液バス９０中に連続供給され、これを引上げてヒーター部９３によって乾燥させることにより連続的にＡｇメッキしたＭｏ線上ＰＰＶが成膜される。成膜されたＭｏ線は、次の工程の為にロール９２Ｂに卷回される。
【００４２】
第２の実施の形態
この発明の第２の実施例係る表示装置では、画面を分割して駆動可能な構造を備えた表示装置を実現することができる。
【００４３】
通常、表示装置では、画面サイズが小さく、画素数が少ない方が駆動しやすい。これは、大画面になると配線性能が表示性能に与える影響が大きくなるためであり、さらに、画素数が多いほど画素に情報を書き込む時間が短くなるためである。これを回避するために、観察者からはひとつの画面として認識されるが、その画面をいくつかに分割して駆動する方法が採用されている。ここで、本発明の製織によるマトリックス形成を用いた場合には、表示面と反対側の任意の位置で配線の引き出しが可能であるため、従来例と比較して多画面に分割して駆動可能な表示装置が容易に形成できる。
【００４４】
この発明の第２の実施例係る表示装置は、図１に示したと同様な基本構造を備えている。従って、第２の実施例係る表示装置についての構造については、図１から図１７と同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
表示装置の基本構造は、その光学モードが自発光であり、駆動方法に単純マトリックスを用いる。表示装置の基本構成は、図１８に示され、発光機能線２、透明導電線４、層間絶縁線６，８からなり、発光機能線２の線方向をＸ方向、透明導電線４の線方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、発光機能線２と層間絶縁線６，８が夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）であり、Ｙ方向断面では、透明導電線４と層間絶縁線６，８が交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群及びＹ線群は夫々平行に配置されている。ここで、Ｘ線群とＹ線群は夫々交互に網状に編んだ構造となっている。このため、常に発光機能線２の上に透明導電線４が配置されている。
【００４６】
ここで、透明導電線４については、図１に示す構造とは異なり、図１８に示されるように、表示部の一方の端部から他方の端部までひとつの線材で形成されず、途中で端部が別途固定された線材と置き換わるように配置されている。即ち、図１８に示されるように、表示部の左側から順次製織される一群の透明導電線４は、図１８の点線で示される領域９２において、表示面側とは反対側に矢印ＺＬで示されるように引き出され、同様に、表示部の右側から順次製織される一群の透明導電線４は、図１８の点線で示される領域９２において、表示面側とは反対側に矢印ＺＲで示されるように引き出されている。ここで、端部が図１２（ｂ）に示すようにフレーム８６に固定された一群の透明導電線４は、図１８に点線で示される領域９２において製織によって引き出すことが可能である。この場合、図１８に点線で示された領域で区分される表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒは、左側と右側で異なる透明導電線４にて駆動可能となる。この表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒは、画素間ピッチを大きく変えることなく製織は可能であるため、この表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒで構成される表示面は、連続しているような構造に形成することが可能である。
【００４７】
次に、図１９を参照して、画面分割数を９分割として表示面を構成する各表示セグメント９６の配置例を説明する。図１９は、表示面とは反対側の表示装置の裏面を示している。図１９に示される各表示セグメント９６は、図１８に示される領域９２によって区分された表示部に相当し、この表示セグメント９６が３行３列に配置されて連続した表示面が形成される。図１９に示されるように表示装置の裏面側においては、各表示セグメント９６から透明導電線４が延出されて個別に駆動回路部６８−１，６８−２に接続することができる。
【００４８】
尚、図１９においては、マトリックス動作を説明するための線群のみを示し、層間絶縁線６，８については、図示されていない点に注意されたい。図１９に示されるように、表示装置の裏面への配線引出を利用して、裏面側に駆動回路の一部または全部を取り付けることができる。これにより容易に表示面の画面分割が可能になり、任意の大きさの画面とすることができる。さらに、表示セグメント９６の配列が３ｘ３分割等のように表示セグメント９６が他の表示セグメント９６に囲まれてその表示セグメント９６の端面が利用できない場合であっても、観察者には連続的な画面として表示することが可能である。尚、図１９に示す構造では、透明導電線４が表示装置の裏面側に配置され、この透明導電線４が駆動回路に接続されている。
【００４９】
本実施例では、透明導電線４のみを装置裏面に引き出す構造を示したが、本発明は透明導電線４だけに限定されるものではなく、発光機能線２も同様に装置裏面に引き出すようにしても良い。また、図１９に示す配置例では、分割数は９分割としているが、これに限定されるものではなく、さらに分割数を増やしても容易に対応できることは明らかである。
【００５０】
第３の実施の形態
図２０から図２４を参照して、この発明の第３の実施の形態に係る表示装置を説明する。図２０から図２４において、図１から図２３に付した符号と同一符号を付した箇所は同一部材或いは同一部分を示し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図２０から図２４に示す表示装置は、光学モードが複屈折を利用した反射型液晶とし、駆動方法にダイオード方式のアクティブマトリックスを用いている。図２０に示される表示装置は、図１に示される表示装置と同様にアクティブマトリックス構造を備えている。この表示装置は、電気光学機能線１００、透明導電線４、層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、図２０において、電気光学機能線１００の延出方向をＸ方向、透明導電線４の延出方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、電気光学機能線１００と層間絶縁線６が夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）であり、Ｙ方向断面では、透明導電線４と層間絶縁線８が交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群、Ｙ線群は夫々平行に配置されている。ここで、図１に示した構造と同様にＸ線群とＹ線群は夫々交互に網状に編んだ構造となっている。このため、図２０における表面側では、常に電気光学機能線１００の上に透明導電線４が配置されている。即ち、ある電気光学機能線１００から見ると、透明導電線４は、常に図２０における表面側に配置され、Ｘ線群を構成する層間絶縁線８は、常に図２０に示す表示装置の裏面側に配置されている。
【００５２】
ここで、図２０における透明導電線４の配線機能は、アクティブマトリックス駆動におけるデータ線に相当し、電気光学機能線１００の配線機能は、アドレス線に相当している。従って、透明導電線４と電気光学機能線１００の交差部では、薄膜ダイオードを用いたアクティブマトリックス駆動が可能になる。
【００５３】
アクティブ動作を実現するためには、ダイオードの形成が必要になる。このダイオード機能層は、図２０における電気光学機能線１００内に形成されている。図２１は、図２０に示される電気光学機能線１００の断面構造例を示している。図２に示す発光機能線２との相違は、電気光学機能線１００内にダイオード機能を実現する絶縁層１０２が設けられている点にある。この電気光学機能線１００は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのタンタル（Ｔａ）線をコア線１０１とし、この表面を熱酸化法より酸化タンタル（ＴａＯｘ）化することにより、約２５０Åの絶縁層１０２を形成し、その表面に例えばスパッタ法によりタンタル（Ｔａ）を導電層１０４として約５００Å成膜している。更に、このスッパタ法で成膜された導電層１０４としてタンタル層の上に、電気光学効果を発する層１０６との親和性を考慮して約１００Åの銀（Ａｇ）の層１０４が成膜される。ここで、Ｔａコア線とＴａＯｘ層とＴａ層の積層構造でダイオード機能を発現する層が形成できる。そして、このＡｇ層の表面に、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）中にオクチルオキシシアノビフェニール（８ＯＣＢ）を溶解させたものを塗布後ポリマー化させた高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）層１０６が電気光学効果層として形成される。
【００５４】
透明導電線４および層間絶縁線６，８については、第１の実施の形態と同様の構造のものを用いる。
【００５５】
次に、図２２及び図２３を参照してマトリックス構造の詳細を説明する。図２２は、図２０におけるＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示し、図２３は、図２０におけるＤ−Ｄに沿った断面構造を夫々示している。図２２及び図２３において、矢印は表示面方向を示しており、図２０における紙面上側に相当する。図２３及び図２４に示されるように、電気光学機能線１００と透明導電線４の交差部は、常に透明導電線４が図２０における紙面上側に配置される。従って、図２０における紙面上側を表示部とすると、マトリックス駆動可能な表示装置が実現可能になる。また、図２４は、絶縁線６，８で囲まれた単位画素１０に相当する図２０におけるＤ−Ｄ線に沿った断面構造を示している。ここで、ＰＤＬＣ層は、電気光学機能線１００内で導電層１０４と透明導電線４の導電層の間に狭持された構造となっている。従って、単位画素１０内では、Ｔａのコア線１０１からみると、その断面構造は、Ｔａ／ＴａＯｘ／Ｔａ／Ａｇ／ＰＤＬＣ／ＩＴＯというダイオード型のアクティブ素子に形成され、このアクティブ素子を駆動する電気光学動作を実現することができる。
【００５６】
第４の実施の形態
図２５は、この発明の第４の実施の形態に係る自発光モードを用いたカラー表示可能な表示装置を示している。自発光型表示装置でカラー化を行う場合、一般的に１画素を赤、緑、青の３原色に分割して表示を行う。図２５に示す表示装置では、赤、緑、青に夫々発光可能な有機エレクトロルミネスセンス（ＯＥＬ）材料を用いてカラー表示を実現している。図２５に示されるマトリックス構成を備えた表示装置は、赤色が発色可能な発光機能線２（ＲＬ）、緑色が発色可能な発光機能線２（ＧＬ）、青色が発色可能な発光機能線２（ＢＬ）、透明導電線４、及び層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、発光機能線２（ＲＬ）、発光機能線２（ＧＬ）、発光機能線２（ＢＬ）は、略互いに平行配置され、その線間に層間絶縁線６が位置されている。また、透明導電線４は、これら線群とほぼ直交するように配置され、透明導電線４の線間には、層間絶縁線８が位置されている。ここで、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）及び層間絶縁線６の線群と、透明導電線４と層間絶縁線８の線群は、透明導電線４が図２５における紙面上側に位置するように網状配置されている構成となっている。
【００５７】
次に、図２５に示される表示装置の製造方法を説明する。
【００５８】
始めに、各発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）については、コア線２０の材料として電解研磨した約６０μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線を使用し、このＭｏ線表面に電解メッキ法により膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）を成膜して導電層２２に形成されている。このような線材加工は、発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）ともに共通であり、同一の工程で連続加工が可能である。次に、発光層２４として低分子蛍光色素を電子輸送性のホスト材料にドーピングしたものが用いられる。この実施例では、ホスト材料として１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）が用いられる。また、低分子蛍光色素については、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）が夫々赤、緑、青に発色する必要があるため、夫々異なる材料であることが必要となる。この実施例では、発光機能線２（ＲＬ）の低分子蛍光色素としてペリレン、発光機能線２（ＧＬ）の低分子蛍光色素としてクマリン、発光機能線２（ＢＬ）の低分子蛍光色素としてビラン系化合物（ＤＣＪＴＢ）が用いられる。これらの成膜には、一例として真空蒸着法を用いる。また、透明導電線４、層間絶縁線６，８は、夫々第１の実施形態と同様の方法にて形成される。
【００５９】
これら発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）、透明導電線４、層間絶縁線６，８のマトリックス構造形成に関しても、第１の実施形態と同様に製織法を用いている。但し、発光機能線２に関しては、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）の順に並ぶ必要があるため、第１の実施形態における図１３については、図２６に示されるように各線が発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）の順に配列される。
【００６０】
また、パネルの加工方法や駆動回路の実装方法についても、第１の実施の形態と同様の方法を用い、表示装置化が実現される。
【００６１】
尚、本実施例では、パネルのカラー化の手法として発光機能線２の３色分割により実現を計ったが、カラー化の手法としては、透明導電線４を加工することによっても実現可能である。すなわち、透明導電線４を形成するプラスチックフィルムとして、透過性のある赤、青、緑に着色したものを夫々用いる。この着色したフィルム上にＩＴＯを成膜して、第１の実施形態と同様に加工したものを透過性導電線４として用いた場合でも、カラー化の対応は可能である。
【００６２】
第５の実施の形態
この発明の第５の実施の形態に係る表示装置では、第１の実施の形態における透明導電線４に代えて有色ではあるが抵抗の低い配線材料で作られた有色導電線１１４が用いられる。
【００６３】
通常、プラスチックフィルムにＩＴＯを成膜する場合、ＩＴＯの膜厚は、高々０．１μｍ以下に抑えられる。これは、ＩＴＯを０．１μｍよりも厚く成膜した場合、成膜したＩＴＯの膜応力により膜剥れが発生したり、柔軟性が制限されたりするためである。従って、プラスチックフィルムにＩＴＯを成膜する場合、透明導電線４が十分な電気伝導度を実現できない虞がある。特に、例えば、対角１００インチ級等の大画面を形成する場合には、透明導電線４の配線抵抗を低抵抗化する必要がある。このとき、第１の実施の形態における透明導電線４は、透明性はなくとも十分な電気伝導性がある配線材料を用いることが望ましいとされる。
【００６４】
図２７に示すマトリックス配線された表示装置では、この透明導電線４に代えて有色導電線１１４が用いられている。この図２７に示される表示装置では、第１の実施の形態とは異なり、有色導電線１１４が表示面に対して反対側に製織され、発光機能線２の周囲には、局所的な発光域を実現する導電性を与える導電セグメント層１１６が形成されている。導電セグメント層１１６は、発光機能線２の表面に連続的に形成されず、有色導電線１１４の配列ピッチと同一ピッチで発光機能線２に間隔を空けて形成される。従って、この導電セグメント層１１６は、夫々有色導電線１１４には、電気的に接触されるが、発光機能線２上では、互いに電気的に分離される。図２７に示すマトリックス配線では、導電セグメント層１１６及びこれに電気的に接続される有色導電線１１４は、層間絶縁線８によって他の導電セグメント層１１６及び有色導電線１１４から電気的に絶縁されるが、発光機能線２上で導電セグメント層１１６間に絶縁層（図示せず）が設けられ、導電セグメント層１１６がより確実に互いに電気的に分離されても良い。
【００６５】
図２８は、図２７における発光機能線２の構造例が示されている。発光機能線２は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線等がコア線２０として用いられ、導電層２２として銀（Ａｇ）がメッキ法により膜厚２００ｎｍ程度で成膜される。そして、このＡｇコート表面に、発光層２４として、第１の実施の形態と同様に、例えばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等の有機物から構成されるエレクトロルミネスセンス（ＥＬ）材料が塗布されている。発光機能線２上には、局所的な発光セグメントを実現する導電セグメント層１１６として、例えば、ポリスチレンスルホン酸をドープさせたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ−ＰＳＳ）が用いられる。発光機能線２上にこのポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ−ＰＳＳ）が間欠滴下されて、導電セグメント層１１６が発光機能線２上に塗布される。図２７及び図２８に示す構造では、エレクトロルミネスセンス層２４上に電荷輸送層としての導電セグメント層１１６がパターンニングされているが、エレクトロルミネスセンス層２４自体も同様にパターンニングして形成されても良い。
【００６６】
有色導電線１１４としては、幅が７０μｍ程度で厚みが１０μｍ程度のクロム（Ｃｒ）線が用いられる。また、層間絶縁線６，８は、第１の実施の形態と同様のものが用いられている。
【００６７】
これらの線材が第１の実施の形態と同様に製織法を用いてマトリックス構造化されて図２７に示すような表示装置に組み立てられる。ここで、有色導電線１１４に関しては、第１の実施の形態とは異なり、表示面とは反対側に位置するように製織されている。また、図２７に示す構造では、有色導電線１１４が発光機能線２上に形成した電荷移動性パターン１１６上に重なるように製織時の位置を調整している。ここで、位置の調整は、発光機能線２上に形成された電荷移動性パターンの一部に接触していることが重要である。すなわち、単一画素１０内での発光部位は、Ｍｏ（Ａｇ）／ＰＰＶ／ＰＤＯＴ−ＰＳＳで構成されているため、一部であってもＰＤＯＴ−ＰＳＳとＣｒ線が電気的接触に取れていればＰＤＯＴ−ＰＳＳで包含されている領域全面に渡って発光が可能となる。このため、有色導電線は、表示面に対して裏面側に位置していても、表示面側から見てＰＤＯＴ−ＰＳＳ／ＰＰＶ／Ｍｏ（Ａｇ）構成によって表示面側にも発光が可能になる。
【００６８】
また、パネル面の固定方法や駆動回路の実装方法については、第１の実施の形態と同様であるのでその説明は省略する。
【００６９】
上述した実施例では、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６に対して透明導電線４及びＸ層間絶縁線８が編み込まれてＸ及びＹ層間絶縁線６、８で囲まれた領域が単位画素部１０に定められている。このような編み上げ構造とすることで量産に適した実質平坦で画素部がマトリックス状に配置された形態を維持した表示装置とすることができる。しかし、編み上げ構造としなくとも発光機能線２及び透明導電線４を交差させ、発光機能線２間及び透明導電線４間の絶縁を実現する構造を実現することができる配置であれば良い。一例として、発光機能線２が互いに絶縁されて互いに平行に配置され、この発光機能線２に対して交差するように互いに絶縁された透明導電線４が配置されても良い。いずれにしても線状の発光機能線２及び線状の透明導電線４を組み合わせた表示構造を含むものである。尚、ここで、線状とは、その断面が円状の線材のみに限らず、楕円或いは矩形断面を有する偏平状の線材をも含むものである。また、発光機能線２は、導電層２２が発光層２４で完全に被覆されなくとも良く、導電層２２が他との絶縁が保たれている限りにおいて導電層２２の一部が発光層２４で被覆されている構造であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明によれば、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置が提供される。
【符号の説明】
【００７１】
２．．．発光機能線、４．．．透明導電線、６，８．．．Ｙ及びＸ層間絶縁線、１０．．．発光部、１２．．．単位画素、２０．．．コア線、２２．．．導電層、２４．．．発光層、３４．．．導電層、４４．．．弾性層、６６−１，６６−２，６８−１，６８−２．．．駆動回路、８０，８２，８４、８６．．．フレーム、９４Ｌ、９４Ｒ、９６．．．表示セグメント、１００．．．電気光学機能線、１０４．．．導電層、１１４．．．有色導電線、１１６．．．導電セグメント層
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示装置に係り、特に、網目状配置された構造を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、広く用いられているマトリックス駆動される表示装置は、ガラス基板等の支持基板上に素子及び配線が積層されてマトリックス構造に形成されている。例えば、パッシブマトリックス型の液晶表示装置においては、ガラス基板上にガラス基板からのアルカリ溶出を防ぐためのシリコン酸化膜が、例えば、プラズマエンハンスト化学的堆積法（ＰＥＣＶＤ）等を用いて形成され、その後、シリコン酸化膜上にインジウム及びスズの複合酸化物（ＩＴＯ）からなる透明電極が、例えば、スパッタリング法等を用いて成膜される。その後、例えば、フォトエッチング法を用いて、この透明電極層が所望のストライプ形状に加工される。また、例えば、エレクトロルミネスセンス発光可能な有機材料（ＯＬＥＤ）を発光体に用いたパッシブ型の自発光表示装置においても、パッシブ型液晶表示装置と同様に、ガラス基板上に成膜工程及びフォトエッチングプロセスが用いられて、マトリックスを構成する配線構造が形成されている。この場合、ガラス基板は、プロセス中、或いは、デバイス形成後に、この配線構造を支持するために存在しており、それ以上の機能を有するものではない。
【０００３】
このように、成膜プロセス及びフォトエッチングプロセスが用いられて、支持基板上にマトリックスを構成する配線が形成される方法が表示装置では主に用いられている。従って、現在用いられているマトリックス構造は、機能性膜の成膜及び加工等を基板近傍側から順次繰り返すことにより形成されている。
【０００４】
尚、特許文献１には、繊維状の光源の構造が開示されているが、この繊維状の光源は、単にその繊維自体が発光することを利用してコイル状に配置して大面積の照明光源とすることのみを開示するにすぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１８４５８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように、支持基板上から堆積法及び形状加工を基板近傍側から順次形成していく場合には、デバイスとしての機能が支持基板によって支配される、配線機能が制限される、表示装置の大きさが設計時に制限され、大量の部材が消費される等の課題がある。
【０００７】
まず、表示装置としての機能、特に、形状については、支持基板に大きく依存することになる。通常、表示装置に用いられるガラス基板は、厚みが、例えば、０．７ｍｍｔある。表示方法として液晶を用いた場合、表示装置としての機能を発現する部分の厚みは、高々１０μｍ程度であるのに対し、表示装置の厚みは、大部分をガラス基板が占めている。また、表示装置の機能として、表示部分に柔軟性を与えることが望まれることがあるが、ガラス基板を用いる場合、ガラスが有する剛性のため十分な柔軟性を実現することが難しいことになる。ここで柔軟性を実現するために、ガラス基板に比べて柔軟性のあるプラスチック基板を用いる場合があるが、プラスチック基板を用いても、表示装置形成時に、例えば、２００℃以上のような温度プロセスを用いることが難しいこと、及び、製造時の支持性を確保するために、例えば０．１ｍｍｔ以上の厚みを必要とする等の問題点がある。
【０００８】
また、支持基板上に配線を形成する場合、主として、物理的堆積法、或いは、化学的堆積法を用いて所望とする金属及び導電性複合酸化物等を薄膜層として形成する。このとき、例えば、配線に十分な電荷移動量を確保したい場合には、堆積時の膜厚を厚くする手法が用いられる。しかし、生産性の観点並びに薄膜が有する応力による構造破壊を防ぐために、その膜厚は、高々１μｍ程度に制限される。このため、抵抗断面積を十分とることができないため、大電流を必要とする表示装置、大面積を必要とする表示装置等は、配線の性能に制限されることがある。
【０００９】
そして、支持基板上に薄膜堆積とフォトエッチングプロセスを用いた場合には、表示装置全体、または、表示装置をいくつか組み合わせた状態でのマトリックス構造を形成する必要がある。このため、表示装置の設計段階でその表示装置の大きさ及び精細度等が決定されることになり、製造時の自由度が制限される。即ち、支持基板上に配線まで形成した中間デバイスは、当初設計した表示装置にのみに適応できるものであり、その後に表示面積の変更等任意性がないことになる。
【００１０】
更に、支持基板上に薄膜堆積及びフォトエッチングプロセスを用いた場合には、完成後の表示装置には残らない多量の消費部材が出るという課題もある。例えば配線形成時には、配線が必要な部分、不必要な部分に関係なく、支持基板のほぼ全面に薄膜が堆積されることになる。このとき、配線が不必要な部分はエッチングプロセスで取り除かれるため、不要部材として取り除かれることになる、また、このエッチングプロセスを実現するために、感光性樹脂等によるフォトプロセスを用いて形状加工を行うが、この感光性樹脂等についても、形状加工後、不要部材として取り除かれることになる。これらの多量の消費部材は、表示装置としてのコストを上げるとともに、地球環境に影響を与えるものも多いため、使用量の低減が課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上述した事情に鑑みなされたものであって、その目的は、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置を提供するにある。
【００１２】
この発明によれば、
線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体と、
この線状構造体を互いに電気的に絶縁する第１の絶縁部と、
前記線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触される線状の第２の導電体と、
この線状の導電体を互いに電気的に絶縁する第２の絶縁部と、
を具備する表示装置において、前記線状構造体又は前記第２の導電体が当該表示装置の途中で表示面側とは反対側に引き出されていることを特徴とする表示装置が提供される。
【００１３】
また、この発明によれば、
上述した表示装置を製造する表示装置の製造方法において、前記線状構造体及び前記第２の線状導電体は、製織によってマトリックス状に前記交叉位置に画素が形成され、当該画素のピッチを大きく変えることなく前記表示面とは反対側に任意の位置で配線の為に引き出されていることを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
【００１４】
この発明の実施の形態においては、従来の支持基板上への積層プロセスに代わって、線の状態で機能層等を加工して、マトリックス構造は、製織法による網構造を形成している。
【発明の効果】
【００１５】
以上にように、この発明によれば、線形状にて加工された部材を用いて網状構造を形成し、マトリックス駆動可能な表示装置を形成することにより、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置が実現できる。
【００１６】
従来の表示装置においては、支持基板上に表示装置を形成する場合、当初からマトリックス構造を鑑みて設計及び製造する必要があった。しかし、この発明の表示装置によれば、表示機能等の形成と、マトリックス構造形成について分離して製造することが可能になる。即ち、配線機能及び電気光学機能または発光機能等は、マトリックス形成前の線状の状態で加工可能である。従って、表示装置製造に必要な大面積に対応した製造装置を必要としない。即ち、線状の周辺部に連続的に成膜及び形状加工が行えるようになる。このため、製造装置をコンパクトにすることが可能になる。また、使用部材が線状の周辺部のみで使用されるため、表示装置として使用されない部材の低減が可能になる。
【００１７】
また、マトリックス展開は、線状での機能付与後の製織を用いた工程にて行うため、工程中間体である機能付与した線状体に、例えば、表示面積等任意性がある。
【００１８】
更に、この発明の表示装置によれば、製造工程時に支持基板が必要ない。このため、表示装置としての面積や厚みに自由度があるとともに、例えば、表示面と反対面側で、任意の位置から配線を引き出すことが可能になる。表示装置においては、見かけ上１つの画面を幾つかの表示セグメントに分けて夫々を分割表示動作させて駆動負荷を低減させる場合がある。従来の表示装置では、配線引き出し方法が限定されているために、１画面を分割するセグメント数が４に制限されるが、この発明の表示装置によれば、９分割以上の多数の画面分割を比較的容易に実現することができる。即ち、この発明の表示装置によれば、９分割や１６分割等の多数の画面分割が、比較的容易に対応できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示される発光機能線の構造の一例を一部破断して示す斜視図である。
【図３】図１に示される透明導電線の構造を概略的に示す斜視図である。
【図４】図１に示される層間絶縁線の構造を概略的に示す斜視図である。
【図５】図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図６】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図７】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った表示装置の単位画素の構造を概略的に示す断面図である。
【図８】図１に示されたマトリックス構造を備える表示装置を概略的に示す平面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、発光機能線２の製造過程を示す説明図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、層間絶縁線６，８の製造工程を示す説明図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、透明導電線４の製造工程を示す説明図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、夫々図１に示される発光機能線及び層間絶縁線を編み上げる為の製造装置の一例を示す平面図及び図１に示される透明導電線及び層間絶縁線を編み上げる為の製造装置の一例を示す平面図である。
【図１３】図１２（ａ）及び（ｂ）に示される製造装置で線材を編み上げる工程を示す説明図である。
【図１４】図１３で示された装置で編み上げられた構造例を概略的に示す平面図である。
【図１５】図１４で示された表示部を固定する工程を説明する為の平面図である。
【図１６】図１５に示された表示部を表示装置とする為の工程を示す平面図である。
【図１７】図２に示される発光機能線を製造する為の装置の一例を示す概略図である。
【図１８】この発明の第２の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図１９】図１８に示す表示装置の裏面を示す平面図である。
【図２０】この発明の第３の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２１】図１に示された電気光学機能線の構造を概略的に示す断面図である。
【図２２】図２０におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図２３】図２０におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示す表示装置の断面略図である。
【図２４】図１におけるＢ−Ｂ線に沿った表示装置の単位画素の構造を概略的に示す断面図である。
【図２５】この発明の第４の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２６】図２５に示される表示装置を製造する工程を説明する説明図である。
【図２７】この発明の第５の実施例係る表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２８】図２７に示される発光機能線を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下図面を参照して、この発明の実施の形態に係る表示装置を説明する。
【００２１】
第１の実施の形態
図１は、この発明の第１の実施形態に係る表示装置を概略的に示す斜視図である。図１に示される表示装置は、光学モードは自発光とし、駆動方法として単純マトリックスを用いている。この表示装置は、発光機能線２、透明導電線４、Ｙ及びＸ層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、図１において、発光機能線２の延出方向をＸ方向、透明導電線４の延出方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６がＸ方向に沿って夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）にあり、Ｙ方向断面に関しては、透明導電線４及びＸ層間絶縁線８がＹ方向に沿って夫々交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群並びにＹ線群は、夫々平行に配置されている。
【００２２】
ここで、Ｘ線群及びＹ線群は、夫々交互に網状に編んだ構造を形成している。即ち、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６が夫々Ｘ方向に略直線状に延出され、透明導電線４が発光機能線２の上面を通り、層間絶縁線６の下面を通って波形状に延出され、また、Ｘ層間絶縁線８が発光機能線２の下面を通り、Ｙ層間絶縁線６の上面を通って波形状に延出されている。即ち、ある発光機能線２から見ると、透明導電線４は、常に図１における表面側に配置されており、Ｘ線群を構成するＸ層間絶縁線８は、その殆どが図１の裏面側に配置されている。このように編み込んだ構造においては、その表面には、常に発光機能線２の上に透明導電線４が配置され、この箇所が発光部１０に定められている。Ｙ及びＸ層間絶縁線６、８に囲まれた矩形の領域内に発光部１０が位置され、この矩形の領域が単位画素部１２に定められている。従って、図１に示す構造においては、単位画素部１２がＹ及びＸに沿ったマトリックス状に配置され、その内に同様にマトリックス状に配置された発光部１０の夫々が配置されている。
【００２３】
図１に示される構造においては、透明導電線４がマトリックス駆動におけるＸ方向配線に相当し、発光機能線２に包含される導電線がＹ方向配線に相当している。従って、透明導電線４と発光機能線２との交差部では、マトリックス駆動が可能になる。この透明導電線４と発光機能線２の交差部には、上述した単位画素部１２が配置され、また、この交差部おいては、透明導電線４が常に図１における表面側に位置され、マトリックス配置された画素１２の集合体として表示部を形成することができる。
【００２４】
図２は、図１に示される発光機能線２の構造の一例を示している。発光機能線２は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線等をコア線２０として用いることができる。この表面に、導電層２２として銀（Ａｇ）がメッキ法により膜厚２００ｎｍ程度成膜されている。ここで、Ｍｏ線でも導電性はあるが、Ｍｏ線表面の酸化による導電性低下を考慮して、コア線２０としてのＭｏ線の表面に導電層２２としてのＡｇがコートされる。そして、このＡｇコート表面に、発光層２４が形成される。また、金属電極の仕事関数を小さくするために、銀（Ａｇ）とカルシウム（Ｃａ）の合金を用いる場合がある。
【００２５】
実施の１例では、発光層２４として、例えば、ポリフェニレンビニレン等の有機物から構成されるエレクトロルミネスセンス（ＥＬ）材料を用いることができる。これは、高分子材料からなるＥＬ材料を用いた場合、湿式の塗布による成膜が可能になるためである。この実施例のような線状体の周辺に成膜を行う場合、ＥＬ材料中に線状体を含侵させた後速度を調整しながら引上げることにより線状体の周辺部に容易に成膜が可能なためである。
【００２６】
図３は、透明導電線４の構造例を示している。透明導電線４は、可視光が透過可能であることが必要である。この実施例では、厚さが約５０μｍ程度のポリエチレンテレフタレートで作られたフィルム３２上にインジウムとスズからなる複合酸化物（ＩＴＯ）が約２００ｎｍ成膜して導電層３４が形成されている。図３に示されるように、ＩＴＯ導電層３４は、フィルム３２の片面側に成膜されている。図１における発光機能線２との交差部において、透明導電線４が接触する側にＩＴＯ導電層３４が配置されている。
【００２７】
図４は、Ｘ及びＹ層間絶縁線６，８の構造例を示している。層間絶縁線６，８の機能としては、発光機能線２間および透明導電線４間の短絡を防ぎながらマトリックス構造を維持することにある。この実施例では、ポリアリレート繊維をコア４２の絶縁線に用いて、その周辺部にブタジエンゴムから構成される弾性層４４を形成している。これは、層間絶縁線が製織による面展開時に発光機能線２や透明導電線４間の摩擦や捩れを防ぐためである。また、層間絶縁線６，８は、黒系統の色であることが望ましい。これは、層間絶縁線６，８が液晶表示装置におけるブラックマトリックスの役割も果たすためである。
【００２８】
次に、図５〜図７を参照して図１に示されるマトリックス構造をより詳細に説明する。図５は、図１におけるＡ−Ａ線に沿った断面構造を概略的に示し、図６は、図１におけるＢ−Ｂ線に沿った断面構造を概略的に示している。図５及び図６において、矢印は、表示装置としての発光方向を示しており、図１における紙面上側に相当する。図５及び図６で示されるように、発光機能線２と透明導電線４の交差部は、常に透明導電線４が図１における紙面上側に配置されることになる。このため、図１における紙面上側を表示部とすると、マトリックス駆動可能な表示装置が実現される。
【００２９】
また、図７は、図１に示されるＢ−Ｂ線に沿う単位画素１２の断面構造を概略的に示している。ここで、ＥＬ発光する発光層２４は、発光機能線２内の導電層２２と透明導電線４の導電層との間で狭持されている。従って、発光機能線２と透明導電線４との間に駆動電圧が印加されると、発光層２４が発光される。従って、表示装置としては、発光機能線２及び透明導電線４とをマトリックス駆動することによって任意の画素部１２を発光駆動することができる。
【００３０】
図８は、図１に示された自発光のマトリックス構造を表示装置化したときの構成を示す平面図である。図８に示される表示装置は、１４ｘ１０の画素で構成される単色の表示装置例である。発光機能線２と透明導電線４の夫々端部が端子６２，６４に固定され、この端子部６２，６４と駆動回路部６６−１，６６−２，６８−１，６８−２を接続することにより、パッシブマトリックス駆動により表示装置としての動作ができる。即ち、列駆動回路を備える駆動回路部６６−１，６６−２が発光機能線２に端子６２を介して接続され、行駆動回路を備える駆動回路部６８−１，６８−２が透明導電線４に端子６４介して接続され、駆動回路部６６−１，６６−２から行線としての透明導電線４に次々と電圧が印加され、この電圧の印加に応じて駆動回路部６８−１，６８−２から列線としての発光機能線２に電圧が印加される。この電圧の印加によって、行・列で指定される画素部１２が発光されて任意の画像がこの表示装置に表示される。
【００３１】
次に、図１から図８を参照して説明した表示装置の製造方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００３２】
図９（ａ）及び（ｂ）は、発光機能線２の製造過程を示している。この製造過程においては、図９（ａ）に示されるように発光機能線２を製造する為にコア線材料として電解研磨した約２００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線が用意され、このＭｏ線表面に電解メッキ法によりＭｏ線表面に膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）が成膜されて導電層２２が形成される。このメッキ処理は、Ｍｏ線を連続供給してその表面に処理することが可能であり、導電層２２を備えた線材への連続加工が可能となる。その後、この導電層２２の表面に溶媒にて粘度調整されたポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）が塗布される。塗布方法としては、ＰＰＶバス中にＡｇメッキしたＭｏ線を含侵させてこれを引上げることにより連続成膜が可能である。このとき、発光層２２の膜厚は、ＰＰＶ槽の粘度とＭｏ線の引上げ速度により決定することができる。一例として、ＰＰＶの膜厚が約６０ｎｍとなるように調整され、これが乾燥後固化されて図９（ｂ）に示すような発光機能線２が製造される。
【００３３】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、層間絶縁線６，８の製造工程を示している。図１０（ａ）に示すように、層間絶縁線６，８を製造する為には、約７５μｍφのポリアリレート繊維がコア線７２として用意される。図１０（ｂ）に示すように、このコア線の周辺部に溶解させた緩衝部７４としてのブタジエンゴムが塗布されて乾燥されて層間絶縁線６，８が製造される。一例として、この層間絶縁線６，８のブタジエンゴム層は、膜厚２５μｍ程度に形成される。この緩衝部７４としてのブタジエンゴム層は、図１に示すような編み上げ構造を製造する際において他の部材から加わる負荷を和らげる緩衝材としての機能を有している。
【００３４】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、透明導電線４の製造工程を示している。図１１（ａ）に示すように透明導電線４を製造する為にフィルムが用意され、その後、ＩＴＯ成膜の便宜性を考慮して、面状態のフィルム表面にＩＴＯがスパッタ法により約２００ｎｍ成膜される。このＩＴＯが成膜されたフィルム構造７６は、レーザカット法により帯状にカットされて透明導電線４が製造される。帯状の透明導電線４は、一例として約２００ｎｍにカットされるものが用いられる。
【００３５】
以上に一例として述べた線材群は、発光機能線２及び透明導電線４が夫々約２００μｍφ、層間絶縁線６，８が１００μｍφの仕様となる。従って、表示装置に組み上げる場合には、製織による変形を考慮しない場合、１画素の大きさが約２００μｍｘ約２００μｍで画素間ピッチが約１００μｍ程度の設計となる。各線材のディメンションは、一例であり、発光機能線２、層間絶縁線、透明導電線４の線材または線材加工幅は、容易に任意に変えることができ、従って、精細度の変更は容易に対応可能である。
【００３６】
次に、上述のようにして形成した線材群が用意されて、図１２（ａ）及び（ｂ）に示されるように、フレーム８０，８２，８４、８６にその端部が固定される。ここで、図１２（ａ）に示すようにフレーム８０には、発光機能線２及び層間絶縁線６の一端が交互に配置されるように固定され、フレーム８２には、発光機能線２の他端が固定され、フレーム８４には、層間絶縁線６の他端が固定されている。層間絶縁線６は、発光機能線２よりも長い線長を有するように定められフレーム８４がフレーム８２よりも外側に配置され、発光機能線２が固定されるフレーム８２には、層間絶縁線６を受け入れる為の溝８８が形成されている。従って、フレーム８４が紙面に対して上下動されることによって層間絶縁線６が溝８８内を出し入れされ、層間絶縁線６で規定される面が発光機能線２で規定される面に対してフレーム８４の上下動に伴い上下させることができる。図１２（ａ）に示すようにフレーム８６には、透明導電線４及び層間絶縁線６が交互に配置されるようにその一端が固定され、その他端が自由端に定められている。また、フレーム８６上では、透明導電線４の一端の配列と層間絶縁線６の一端の配列が異なる直線上にあり、透明導電線４の一端及び層間絶縁線６の一端が千鳥状に配置されることが好ましい。
【００３７】
図１２（ａ）に示されるように、発光機能線２に比べて透明導電線４の方が柔軟性に富んでおり製織の際に自由度が大きいため、その他端を自由端として固定しない構造としている。尚、各フレーム８０，８２，８４、８６は、そのまま表示装置として駆動回路を取り付けるための端子６２，６４を備える構造であることが好ましい。
【００３８】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示す構造体が用意されて両者が直行配置されて透明導電線４及び層間絶縁線６の他端が層間絶縁線６で規定される面と発光機能線２で規定される面との間に挿入されて図１３に示すように示すように両者が編み込まれることとなる。即ち、フレーム８０，８２，８４に対してフレーム８６が直交するようにこれらフレーム８０，８２，８４が配置され、透明導電線４の他端部が最外周の絶縁線８下を通過し、最外周の発光機能線２上を通過し、層間絶縁線６の他端部が最外周の絶縁線８上を通過し、最外周の発光機能線２下を通過するように透明導電線４及び層間絶縁線６の他端部が層間絶縁線６で規定される面と発光機能線２で規定される面との間に挿入される。次に、透明導電線４及び層間絶縁線６の他端部が前進されながらフレーム８４が上昇されて透明導電線４の他端部が次の絶縁線８下を通過し、次の発光機能線２上を通過し、層間絶縁線６の他端部が次の絶縁線８上を通過し、次の発光機能線２下を通過するようにフレーム８４が下降される。これを繰り返して図１３に示されるように発光機能線２及び層間絶縁線６に透明導電線４及び層間絶縁線８が編み込まれた構造が作られる。その後、図１４に示すようにフレーム８０，８２，８４が除去されて布状の編み上げ構造が用意される。
【００３９】
尚、透明導電線４及び層間絶縁線８は、図１２（ｂ）に示されるようにフレーム８６に固定されず、フレーム８４の上下動に伴って、発光機能線２及び層間絶縁線６に直交するように透明導電線４及び層間絶縁線８が交互に発光機能線２及び層間絶縁線６間に挿入されて図１３に示されるような構造に編み上げられても良い。また、フレーム８０，８２，８４、８６が端子を備えている場合には、図１４に示すようにフレーム８０，８２，８４、８６は、除去されなくとも良く、フレーム８０，８２，８４、８６に固定された編み上げ構造体のまま次の工程に移行しても良い。
【００４０】
編み上げられた構造体は、図１５に示すように各配線を固定するために、例えば光硬化性の接着樹脂８８を用いて周辺部が固定される。このとき、この固定は、図１５に示すように周辺部だけでなく、表示部全体を樹脂中に含侵させることにより全体を固化させても良い。特に、発光層２４としてエレクトロルミネスセンス可能な有機材料を用いた場合には、大気中の水分等の含侵により発光層２４の材料劣化により発光機能が極端に低下しやすい。従って、水分等の防御性に優れた樹脂等で表示部全体を覆うことは、信頼性向上の点からも重要となる。そして、図１６に示すように各線材端部が固定端子６２，６４に接続され、固定端子６２，６４は、ワイヤボンディングによって駆動回路６６に接続にされる。このような工程を経てパッシブマトリックス駆動可能な自発光型の表示装置が完成される。
【００４１】
上述したように、この発明の実施の形態に係るマトリックス構造を備えた表示装置は、製織で製造される為、機能層の形成は、線材形状の段階で対応可能である。従って、この発明の実施の形態に係るマトリックス構造の表示装置は、従来の支持基板が必要な工程と比較して省スペースで連続処理可能な製造装置で製造を実現することができる。例えば、発光機能線２は、図１７に示されるような装置で製造することができる。既に説明したようにコア線材料として電解研磨した約２００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線が用意され、このＭｏ線表面に電解メッキ法によりＭｏ線表面に膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）が成膜されて導電層２２が形成される。このメッキ処理は、図１７に示されると同様な装置でＭｏ線を連続供給してその表面に処理することが可能であり、導電層２２を備えた線材への連続加工が可能となる。次に、図１７に示されるように、ＡｇメッキしたＭｏ線がロール９２に巻回され、このロール９２ＡからＡｇメッキしたＭｏ線がＰＰＶ塗布液バス９０中に連続供給され、これを引上げてヒーター部９３によって乾燥させることにより連続的にＡｇメッキしたＭｏ線上ＰＰＶが成膜される。成膜されたＭｏ線は、次の工程の為にロール９２Ｂに卷回される。
【００４２】
第２の実施の形態
この発明の第２の実施例係る表示装置では、画面を分割して駆動可能な構造を備えた表示装置を実現することができる。
【００４３】
通常、表示装置では、画面サイズが小さく、画素数が少ない方が駆動しやすい。これは、大画面になると配線性能が表示性能に与える影響が大きくなるためであり、さらに、画素数が多いほど画素に情報を書き込む時間が短くなるためである。これを回避するために、観察者からはひとつの画面として認識されるが、その画面をいくつかに分割して駆動する方法が採用されている。ここで、本発明の製織によるマトリックス形成を用いた場合には、表示面と反対側の任意の位置で配線の引き出しが可能であるため、従来例と比較して多画面に分割して駆動可能な表示装置が容易に形成できる。
【００４４】
この発明の第２の実施例係る表示装置は、図１に示したと同様な基本構造を備えている。従って、第２の実施例係る表示装置についての構造については、図１から図１７と同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４５】
表示装置の基本構造は、その光学モードが自発光であり、駆動方法に単純マトリックスを用いる。表示装置の基本構成は、図１８に示され、発光機能線２、透明導電線４、層間絶縁線６，８からなり、発光機能線２の線方向をＸ方向、透明導電線４の線方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、発光機能線２と層間絶縁線６，８が夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）であり、Ｙ方向断面では、透明導電線４と層間絶縁線６，８が交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群及びＹ線群は夫々平行に配置されている。ここで、Ｘ線群とＹ線群は夫々交互に網状に編んだ構造となっている。このため、常に発光機能線２の上に透明導電線４が配置されている。
【００４６】
ここで、透明導電線４については、図１に示す構造とは異なり、図１８に示されるように、表示部の一方の端部から他方の端部までひとつの線材で形成されず、途中で端部が別途固定された線材と置き換わるように配置されている。即ち、図１８に示されるように、表示部の左側から順次製織される一群の透明導電線４は、図１８の点線で示される領域９２において、表示面側とは反対側に矢印ＺＬで示されるように引き出され、同様に、表示部の右側から順次製織される一群の透明導電線４は、図１８の点線で示される領域９２において、表示面側とは反対側に矢印ＺＲで示されるように引き出されている。ここで、端部が図１２（ｂ）に示すようにフレーム８６に固定された一群の透明導電線４は、図１８に点線で示される領域９２において製織によって引き出すことが可能である。この場合、図１８に点線で示された領域で区分される表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒは、左側と右側で異なる透明導電線４にて駆動可能となる。この表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒは、画素間ピッチを大きく変えることなく製織は可能であるため、この表示セグメント９４Ｌ、９４Ｒで構成される表示面は、連続しているような構造に形成することが可能である。
【００４７】
次に、図１９を参照して、画面分割数を９分割として表示面を構成する各表示セグメント９６の配置例を説明する。図１９は、表示面とは反対側の表示装置の裏面を示している。図１９に示される各表示セグメント９６は、図１８に示される領域９２によって区分された表示部に相当し、この表示セグメント９６が３行３列に配置されて連続した表示面が形成される。図１９に示されるように表示装置の裏面側においては、各表示セグメント９６から透明導電線４が延出されて個別に駆動回路部６８−１，６８−２に接続することができる。
【００４８】
尚、図１９においては、マトリックス動作を説明するための線群のみを示し、層間絶縁線６，８については、図示されていない点に注意されたい。図１９に示されるように、表示装置の裏面への配線引出を利用して、裏面側に駆動回路の一部または全部を取り付けることができる。これにより容易に表示面の画面分割が可能になり、任意の大きさの画面とすることができる。さらに、表示セグメント９６の配列が３ｘ３分割等のように表示セグメント９６が他の表示セグメント９６に囲まれてその表示セグメント９６の端面が利用できない場合であっても、観察者には連続的な画面として表示することが可能である。尚、図１９に示す構造では、透明導電線４が表示装置の裏面側に配置され、この透明導電線４が駆動回路に接続されている。
【００４９】
本実施例では、透明導電線４のみを装置裏面に引き出す構造を示したが、本発明は透明導電線４だけに限定されるものではなく、発光機能線２も同様に装置裏面に引き出すようにしても良い。また、図１９に示す配置例では、分割数は９分割としているが、これに限定されるものではなく、さらに分割数を増やしても容易に対応できることは明らかである。
【００５０】
第３の実施の形態
図２０から図２４を参照して、この発明の第３の実施の形態に係る表示装置を説明する。図２０から図２４において、図１から図２３に付した符号と同一符号を付した箇所は同一部材或いは同一部分を示し、その詳細な説明は省略する。
【００５１】
図２０から図２４に示す表示装置は、光学モードが複屈折を利用した反射型液晶とし、駆動方法にダイオード方式のアクティブマトリックスを用いている。図２０に示される表示装置は、図１に示される表示装置と同様にアクティブマトリックス構造を備えている。この表示装置は、電気光学機能線１００、透明導電線４、層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、図２０において、電気光学機能線１００の延出方向をＸ方向、透明導電線４の延出方向をＹ方向とする。Ｘ方向断面に関しては、電気光学機能線１００と層間絶縁線６が夫々交互に並んだ状態（これをＹ線群と呼ぶ）であり、Ｙ方向断面では、透明導電線４と層間絶縁線８が交互に並んだ状態（これをＸ線群と呼ぶ）になっている。Ｘ線群、Ｙ線群は夫々平行に配置されている。ここで、図１に示した構造と同様にＸ線群とＹ線群は夫々交互に網状に編んだ構造となっている。このため、図２０における表面側では、常に電気光学機能線１００の上に透明導電線４が配置されている。即ち、ある電気光学機能線１００から見ると、透明導電線４は、常に図２０における表面側に配置され、Ｘ線群を構成する層間絶縁線８は、常に図２０に示す表示装置の裏面側に配置されている。
【００５２】
ここで、図２０における透明導電線４の配線機能は、アクティブマトリックス駆動におけるデータ線に相当し、電気光学機能線１００の配線機能は、アドレス線に相当している。従って、透明導電線４と電気光学機能線１００の交差部では、薄膜ダイオードを用いたアクティブマトリックス駆動が可能になる。
【００５３】
アクティブ動作を実現するためには、ダイオードの形成が必要になる。このダイオード機能層は、図２０における電気光学機能線１００内に形成されている。図２１は、図２０に示される電気光学機能線１００の断面構造例を示している。図２に示す発光機能線２との相違は、電気光学機能線１００内にダイオード機能を実現する絶縁層１０２が設けられている点にある。この電気光学機能線１００は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのタンタル（Ｔａ）線をコア線１０１とし、この表面を熱酸化法より酸化タンタル（ＴａＯｘ）化することにより、約２５０Åの絶縁層１０２を形成し、その表面に例えばスパッタ法によりタンタル（Ｔａ）を導電層１０４として約５００Å成膜している。更に、このスッパタ法で成膜された導電層１０４としてタンタル層の上に、電気光学効果を発する層１０６との親和性を考慮して約１００Åの銀（Ａｇ）の層１０４が成膜される。ここで、Ｔａコア線とＴａＯｘ層とＴａ層の積層構造でダイオード機能を発現する層が形成できる。そして、このＡｇ層の表面に、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）中にオクチルオキシシアノビフェニール（８ＯＣＢ）を溶解させたものを塗布後ポリマー化させた高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）層１０６が電気光学効果層として形成される。
【００５４】
透明導電線４および層間絶縁線６，８については、第１の実施の形態と同様の構造のものを用いる。
【００５５】
次に、図２２及び図２３を参照してマトリックス構造の詳細を説明する。図２２は、図２０におけるＣ−Ｃ線に沿った断面構造を示し、図２３は、図２０におけるＤ−Ｄに沿った断面構造を夫々示している。図２２及び図２３において、矢印は表示面方向を示しており、図２０における紙面上側に相当する。図２３及び図２４に示されるように、電気光学機能線１００と透明導電線４の交差部は、常に透明導電線４が図２０における紙面上側に配置される。従って、図２０における紙面上側を表示部とすると、マトリックス駆動可能な表示装置が実現可能になる。また、図２４は、絶縁線６，８で囲まれた単位画素１０に相当する図２０におけるＤ−Ｄ線に沿った断面構造を示している。ここで、ＰＤＬＣ層は、電気光学機能線１００内で導電層１０４と透明導電線４の導電層の間に狭持された構造となっている。従って、単位画素１０内では、Ｔａのコア線１０１からみると、その断面構造は、Ｔａ／ＴａＯｘ／Ｔａ／Ａｇ／ＰＤＬＣ／ＩＴＯというダイオード型のアクティブ素子に形成され、このアクティブ素子を駆動する電気光学動作を実現することができる。
【００５６】
第４の実施の形態
図２５は、この発明の第４の実施の形態に係る自発光モードを用いたカラー表示可能な表示装置を示している。自発光型表示装置でカラー化を行う場合、一般的に１画素を赤、緑、青の３原色に分割して表示を行う。図２５に示す表示装置では、赤、緑、青に夫々発光可能な有機エレクトロルミネスセンス（ＯＥＬ）材料を用いてカラー表示を実現している。図２５に示されるマトリックス構成を備えた表示装置は、赤色が発色可能な発光機能線２（ＲＬ）、緑色が発色可能な発光機能線２（ＧＬ）、青色が発色可能な発光機能線２（ＢＬ）、透明導電線４、及び層間絶縁線６，８から構成されている。ここで、発光機能線２（ＲＬ）、発光機能線２（ＧＬ）、発光機能線２（ＢＬ）は、略互いに平行配置され、その線間に層間絶縁線６が位置されている。また、透明導電線４は、これら線群とほぼ直交するように配置され、透明導電線４の線間には、層間絶縁線８が位置されている。ここで、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）及び層間絶縁線６の線群と、透明導電線４と層間絶縁線８の線群は、透明導電線４が図２５における紙面上側に位置するように網状配置されている構成となっている。
【００５７】
次に、図２５に示される表示装置の製造方法を説明する。
【００５８】
始めに、各発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）については、コア線２０の材料として電解研磨した約６０μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線を使用し、このＭｏ線表面に電解メッキ法により膜厚が約２００ｎｍとなるように銀（Ａｇ）を成膜して導電層２２に形成されている。このような線材加工は、発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）ともに共通であり、同一の工程で連続加工が可能である。次に、発光層２４として低分子蛍光色素を電子輸送性のホスト材料にドーピングしたものが用いられる。この実施例では、ホスト材料として１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）が用いられる。また、低分子蛍光色素については、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）が夫々赤、緑、青に発色する必要があるため、夫々異なる材料であることが必要となる。この実施例では、発光機能線２（ＲＬ）の低分子蛍光色素としてペリレン、発光機能線２（ＧＬ）の低分子蛍光色素としてクマリン、発光機能線２（ＢＬ）の低分子蛍光色素としてビラン系化合物（ＤＣＪＴＢ）が用いられる。これらの成膜には、一例として真空蒸着法を用いる。また、透明導電線４、層間絶縁線６，８は、夫々第１の実施形態と同様の方法にて形成される。
【００５９】
これら発光機能線２（ＲＬ、ＧＬ、ＢＬ）、透明導電線４、層間絶縁線６，８のマトリックス構造形成に関しても、第１の実施形態と同様に製織法を用いている。但し、発光機能線２に関しては、発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）の順に並ぶ必要があるため、第１の実施形態における図１３については、図２６に示されるように各線が発光機能線２（ＲＬ）、２（ＧＬ）、２（ＢＬ）の順に配列される。
【００６０】
また、パネルの加工方法や駆動回路の実装方法についても、第１の実施の形態と同様の方法を用い、表示装置化が実現される。
【００６１】
尚、本実施例では、パネルのカラー化の手法として発光機能線２の３色分割により実現を計ったが、カラー化の手法としては、透明導電線４を加工することによっても実現可能である。すなわち、透明導電線４を形成するプラスチックフィルムとして、透過性のある赤、青、緑に着色したものを夫々用いる。この着色したフィルム上にＩＴＯを成膜して、第１の実施形態と同様に加工したものを透過性導電線４として用いた場合でも、カラー化の対応は可能である。
【００６２】
第５の実施の形態
この発明の第５の実施の形態に係る表示装置では、第１の実施の形態における透明導電線４に代えて有色ではあるが抵抗の低い配線材料で作られた有色導電線１１４が用いられる。
【００６３】
通常、プラスチックフィルムにＩＴＯを成膜する場合、ＩＴＯの膜厚は、高々０．１μｍ以下に抑えられる。これは、ＩＴＯを０．１μｍよりも厚く成膜した場合、成膜したＩＴＯの膜応力により膜剥れが発生したり、柔軟性が制限されたりするためである。従って、プラスチックフィルムにＩＴＯを成膜する場合、透明導電線４が十分な電気伝導度を実現できない虞がある。特に、例えば、対角１００インチ級等の大画面を形成する場合には、透明導電線４の配線抵抗を低抵抗化する必要がある。このとき、第１の実施の形態における透明導電線４は、透明性はなくとも十分な電気伝導性がある配線材料を用いることが望ましいとされる。
【００６４】
図２７に示すマトリックス配線された表示装置では、この透明導電線４に代えて有色導電線１１４が用いられている。この図２７に示される表示装置では、第１の実施の形態とは異なり、有色導電線１１４が表示面に対して反対側に製織され、発光機能線２の周囲には、局所的な発光域を実現する導電性を与える導電セグメント層１１６が形成されている。導電セグメント層１１６は、発光機能線２の表面に連続的に形成されず、有色導電線１１４の配列ピッチと同一ピッチで発光機能線２に間隔を空けて形成される。従って、この導電セグメント層１１６は、夫々有色導電線１１４には、電気的に接触されるが、発光機能線２上では、互いに電気的に分離される。図２７に示すマトリックス配線では、導電セグメント層１１６及びこれに電気的に接続される有色導電線１１４は、層間絶縁線８によって他の導電セグメント層１１６及び有色導電線１１４から電気的に絶縁されるが、発光機能線２上で導電セグメント層１１６間に絶縁層（図示せず）が設けられ、導電セグメント層１１６がより確実に互いに電気的に分離されても良い。
【００６５】
図２８は、図２７における発光機能線２の構造例が示されている。発光機能線２は、例えば表面が十分に洗浄された１００μｍφのモリブデン（Ｍｏ）線等がコア線２０として用いられ、導電層２２として銀（Ａｇ）がメッキ法により膜厚２００ｎｍ程度で成膜される。そして、このＡｇコート表面に、発光層２４として、第１の実施の形態と同様に、例えばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等の有機物から構成されるエレクトロルミネスセンス（ＥＬ）材料が塗布されている。発光機能線２上には、局所的な発光セグメントを実現する導電セグメント層１１６として、例えば、ポリスチレンスルホン酸をドープさせたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ−ＰＳＳ）が用いられる。発光機能線２上にこのポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＤＯＴ−ＰＳＳ）が間欠滴下されて、導電セグメント層１１６が発光機能線２上に塗布される。図２７及び図２８に示す構造では、エレクトロルミネスセンス層２４上に電荷輸送層としての導電セグメント層１１６がパターンニングされているが、エレクトロルミネスセンス層２４自体も同様にパターンニングして形成されても良い。
【００６６】
有色導電線１１４としては、幅が７０μｍ程度で厚みが１０μｍ程度のクロム（Ｃｒ）線が用いられる。また、層間絶縁線６，８は、第１の実施の形態と同様のものが用いられている。
【００６７】
これらの線材が第１の実施の形態と同様に製織法を用いてマトリックス構造化されて図２７に示すような表示装置に組み立てられる。ここで、有色導電線１１４に関しては、第１の実施の形態とは異なり、表示面とは反対側に位置するように製織されている。また、図２７に示す構造では、有色導電線１１４が発光機能線２上に形成した電荷移動性パターン１１６上に重なるように製織時の位置を調整している。ここで、位置の調整は、発光機能線２上に形成された電荷移動性パターンの一部に接触していることが重要である。すなわち、単一画素１０内での発光部位は、Ｍｏ（Ａｇ）／ＰＰＶ／ＰＤＯＴ−ＰＳＳで構成されているため、一部であってもＰＤＯＴ−ＰＳＳとＣｒ線が電気的接触に取れていればＰＤＯＴ−ＰＳＳで包含されている領域全面に渡って発光が可能となる。このため、有色導電線は、表示面に対して裏面側に位置していても、表示面側から見てＰＤＯＴ−ＰＳＳ／ＰＰＶ／Ｍｏ（Ａｇ）構成によって表示面側にも発光が可能になる。
【００６８】
また、パネル面の固定方法や駆動回路の実装方法については、第１の実施の形態と同様であるのでその説明は省略する。
【００６９】
上述した実施例では、発光機能線２及びＹ層間絶縁線６に対して透明導電線４及びＸ層間絶縁線８が編み込まれてＸ及びＹ層間絶縁線６、８で囲まれた領域が単位画素部１０に定められている。このような編み上げ構造とすることで量産に適した実質平坦で画素部がマトリックス状に配置された形態を維持した表示装置とすることができる。しかし、編み上げ構造としなくとも発光機能線２及び透明導電線４を交差させ、発光機能線２間及び透明導電線４間の絶縁を実現する構造を実現することができる配置であれば良い。一例として、発光機能線２が互いに絶縁されて互いに平行に配置され、この発光機能線２に対して交差するように互いに絶縁された透明導電線４が配置されても良い。いずれにしても線状の発光機能線２及び線状の透明導電線４を組み合わせた表示構造を含むものである。尚、ここで、線状とは、その断面が円状の線材のみに限らず、楕円或いは矩形断面を有する偏平状の線材をも含むものである。また、発光機能線２は、導電層２２が発光層２４で完全に被覆されなくとも良く、導電層２２が他との絶縁が保たれている限りにおいて導電層２２の一部が発光層２４で被覆されている構造であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明によれば、製造時に支持基板を必要とせず、任意の形状で、かつ任意の画面分割にて駆動可能な表示装置が提供される。
【符号の説明】
【００７１】
２．．．発光機能線、４．．．透明導電線、６，８．．．Ｙ及びＸ層間絶縁線、１０．．．発光部、１２．．．単位画素、２０．．．コア線、２２．．．導電層、２４．．．発光層、３４．．．導電層、４４．．．弾性層、６６−１，６６−２，６８−１，６８−２．．．駆動回路、８０，８２，８４、８６．．．フレーム、９４Ｌ、９４Ｒ、９６．．．表示セグメント、１００．．．電気光学機能線、１０４．．．導電層、１１４．．．有色導電線、１１６．．．導電セグメント層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体と、
この線状構造体を互いに電気的に絶縁する第１の絶縁部と、
前記線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触される線状の第２の導電体と、
この線状の導電体を互いに電気的に絶縁する第２の絶縁部と、
を具備する表示装置において、前記線状構造体又は前記第２の導電体が当該表示装置の途中で表示面側とは反対側に引き出されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示面側とは反対側に引き出された前記線状構造体又は前記第２の線状導電体にで、前記表示装置の連続した表示面が画面分割されていることを特徴とする請求項１の表示装置。
【請求項３】
前記表示面とは反対側に駆動回路或いは駆動回路の一部が取り付けられ、前記表示面側と反対側に引き出された前記線状構造体又は前記第２の線状導電体が配線として前記駆動回路或いは前記駆動回路の一部に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の表示装置を製造する表示装置の製造方法において、前記線状構造体及び前記第２の線状導電体は、製織によってマトリックス状に前記交叉位置に画素が形成され、当該画素のピッチを大きく変えることなく前記表示面とは反対側に任意の位置で配線の為に引き出されていることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１】
線状に延出される第１の導電体及びこの導電体の少なくとも一部を被覆する発光層構造を備え、互いに並列されて配置されている線状構造体と、
この線状構造体を互いに電気的に絶縁する第１の絶縁部と、
前記線状構造体に対して交差するように互いに並列して配置され、マトリックス状に配置された交差位置において前記発光層構造に電気的に接触される線状の第２の導電体と、
この線状の導電体を互いに電気的に絶縁する第２の絶縁部と、
を具備する表示装置において、前記線状構造体又は前記第２の導電体が当該表示装置の途中で表示面側とは反対側に引き出されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示面側とは反対側に引き出された前記線状構造体又は前記第２の線状導電体にで、前記表示装置の連続した表示面が画面分割されていることを特徴とする請求項１の表示装置。
【請求項３】
前記表示面とは反対側に駆動回路或いは駆動回路の一部が取り付けられ、前記表示面側と反対側に引き出された前記線状構造体又は前記第２の線状導電体が配線として前記駆動回路或いは前記駆動回路の一部に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２の表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の表示装置を製造する表示装置の製造方法において、前記線状構造体及び前記第２の線状導電体は、製織によってマトリックス状に前記交叉位置に画素が形成され、当該画素のピッチを大きく変えることなく前記表示面とは反対側に任意の位置で配線の為に引き出されていることを特徴とする表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２００９−１０４１７５（Ｐ２００９−１０４１７５Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４７４５（Ｐ２００９−１４７４５）
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【分割の表示】特願２００４−１２３３８７（Ｐ２００４−１２３３８７）の分割
【原出願日】平成１６年４月１９日（２００４．４．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２６日（２００９．１．２６）
【分割の表示】特願２００４−１２３３８７（Ｐ２００４−１２３３８７）の分割
【原出願日】平成１６年４月１９日（２００４．４．１９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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