(57)【要約】      （修正有）【課題】基板を曲げても、薄膜トランジスタ層での電極、信号線または絶縁層の破損を防止できる電子装置を提供する。【解決手段】電子装置１０は、第１のポリマー基板１０４、複数の薄膜トランジスタ１０８、第２のポリマー基板および液晶層を含んでいる。薄膜トランジスタが第１のポリマー基板に配置される。第２のポリマー基板が第１のポリマー基板とは反対側に配置される。液晶層が、第１ポリマー基板と第２ポリマー基板との間に配置される。第１のポリマー基板が第１の厚さを有し、第２のポリマー基板が第２の厚さを有し、第１の厚さが第２の厚さより厚い。【選択図】図１
2020126235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポリマー基板と、
前記第１のポリマー基板に配置される複数の薄膜トランジスタと、
前記第１のポリマー基板とは反対側に配置される第２のポリマー基板と、
前記第１ポリマー基板と前記第２ポリマー基板との間に配置される液晶層と、を備え、
前記第１のポリマー基板が第１の厚さを有し、前記第２のポリマー基板が第２の厚さを有し、前記第１の厚さが前記第２の厚さより厚いことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１の厚さ、および前記第２の厚さが、以下の式：
【数６】
2020126235.tif 000008
に従い、
ここで、ｘ１が前記第１の厚さであり、ｘ２が前記第２の厚さであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の厚さ、または前記第２の厚さが、5μｍ以上かつ45μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１のポリマー基板が複数の突出要素を備え、
前記複数の突出要素が前記第１のポリマー基板の上面の下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１のポリマー基板が、前記複数の突出要素の１つにそれぞれ対応する複数の突出部をさらに備え、
前記複数の突出部が前記第１ポリマー基板の前記上面から突出し、
前記表示装置が、前記複数の突出部の中の１つを横切る金属パターン層を備えることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記金属パターン層の厚さが、前記複数の突出部の中の１つの高さよりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１のポリマー基板に配置された無機層または有機層をさらに備え、
前記無機層または前記有機層が突出部を備え、
当該突出部の幅が、前記複数の突出要素の中の１つの幅よりも小さく、
当該突出部の高さが、前記複数の突出要素の中の１つの高さよりも低いことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項８】
前記複数の薄膜トランジスタと前記第１のポリマー基板との間に配置される応力緩衝層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記複数の薄膜トランジスタと前記第１のポリマー基板との間に配置される透明なフォトレジスト層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
中立面を有し、
前記中立面と前記第１のポリマー基板との間の距離が、前記中立面と前記第２のポリマー基板との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記液晶層と前記第１のポリマー基板との間に位置する中立面、または前記第１のポリマー基板内に位置する中立面を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
第１のポリマー基板における前記複数の薄膜トランジスタとは反対の側面に配置された第１の位相差フィルムをさらに備え、
面内方向における前記第１のポリマー基板の位相差値が0であり、膜厚方向における第１のポリマー基板の位相差値が300ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１３】
ポリマー基板および構成部品層を備えている構成基板であって、前記構成部品層が前記ポリマー基板に配置される前記構成基板と、
前記構成基板に隣接して配置される中立面、または前記構成基板内に配置される中立面と、を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
前記構成部品層が複数の薄膜トランジスタを備えることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記ポリマー基板の厚さが、5μm以上かつ45μm以下ことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記構成部品層が、ブラックマトリックスおよびカラーフィルタ層を備え、
前記表示装置が、
前記構成基板とは反対側に配置される別の構成基板であって、別のポリマー基板および複数の薄膜トランジスタを備え、当該複数の薄膜トランジスタが前記別のポリマー基板に配置される前記別の構成基板と、
前記構成基板と前記別の構成基板との間に配置される液晶層と、を備え、
前記別のポリマー基板が第１の厚さを有し、前記ポリマー基板が第２の厚さを有し、前記第２の厚さが前記第１の厚さより大きいことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記第１の厚さ、および前記第２の厚さが、以下の式：
【数７】
2020126235.tif 000009
に従い、
ここで、ｘ１が前記第１の厚さであり、ｘ２が前記第２の厚さであることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記中立面と前記ポリマー基板との間の距離が、前記中立面と前記別のポリマー基板との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記ポリマー基板が複数の突出要素を備え、
前記複数の突起要素が前記ポリマー基板の表面に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記ポリマー基板が、前記複数の突出要素の中の１つにそれぞれ対応する複数の突出部をさらに備え、
前記複数の突出部が前記ポリマー基板の底面から突出することを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１９年２月１日に出願された中国特許出願第２０１９１０１０５１１５．Ｘ号の利益を主張し、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は電子装置に関し、より具体的には、基板として可撓性材料を使用している電子装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
技術の進歩に伴い、明るさおよび薄さのトレンドに向けて、表示装置が次第に開発されている。液晶表示装置において、全体の重量と全体の厚さを減少させるために、プラスチック材料で形成された可撓性基板にガラス基板を置き換えることができ、当該液晶表示装置が、プラスチック液晶ディスプレイ（ＰＬＣＤ）と呼ばれる場合がある。しかしながら、このＰＬＣＤは、改善する必要があるいくつかの欠点を未だに有している。これらの欠点の１つが、プラスチック基板を形成するときに異物が存在する虞があり、あるいは、製造過程の清浄度が低いことに起因して当該プラスチック材料の溶質が沈殿しやすく、その結果、構成部品を形成するために使用される当該プラスチック基板の表面が隆起してしまう、ということである。このような理由により、このプラスチック基板において形成される金属トレースがこの突出面に容易に形成されず、この突出面における金属線が容易に破断されるようになり、または過度の抵抗を有するようになり、例えば輝線や輝点など、この表示装置の表示不良をもたらしている。他の欠点が、液晶表示装置の２つのプラスチック基板の厚さが薄くなり、この液晶表示装置の薄膜トランジスタ層における非対称な応力が大量に生成されるようになるため、この薄膜トランジスタ層での電極、信号線または絶縁層が、曲げることに起因して容易に破損し、液晶表示装置の表示不良の原因となっている、ということである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、第１のポリマー基板、複数の薄膜トランジスタ、第２のポリマー基板、および液晶層を含んでいる電子装置を提供している。薄膜トランジスタが第１のポリマー基板に配置される。第２のポリマー基板が第１のポリマー基板とは反対側に配置される。液晶層が、第１のポリマー基板と第２のポリマー基板との間に配置される。第１のポリマー基板が第１の厚さを有し、第２のポリマー基板が第２の厚さを有し、第１の厚さは第２の厚さよりも厚い。
【０００５】
本開示のこれらの目的および他の目的は、様々な図および図面に示される実施形態の以下の詳細な説明を理解した後で、当業者にも明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本願開示の第１の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図２Ａ】曲げる前の第１の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図２Ｂ】曲げた後の第１の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図３】第１の実施形態による電子装置および中立面の斜視図を示している概略図である。
【図４】本願開示の第１の実施形態の変形した実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図５】本願開示の第２の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図６】本願開示の第２の実施形態による、曲げている間の電子装置の断面図を示している概略図である。
【図７】本願開示の第３の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図８】本願開示の第３の実施形態による、曲げている間の電子装置の断面図を示している概略図である。
【図９】本願開示の第４の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図１０】本願開示の第５の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。
【図１１】図９の上面図を示す示している概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に記載されるように、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、本願開示を理解できる。なお、説明の明確化のため、および読者に容易に理解されるようにするため、本願開示の様々な図面は電子装置の一部を示しており、様々な図面の特定の構成部品が縮尺通りに描かれていない場合がある。加えて、これらの図面に示されるそれぞれの構成部品の数および寸法は一例にすぎず、本願開示の範囲を限定することを意図するものではない。
【０００８】
特定の構成部品を参照するために、明細書および特許請求の範囲の全体に亘って一定の用語が使用される。当業者が理解するように、電子機器メーカーが、異なる名称により構成部品に言及するかもしれない。本出願書類は、名称が異なるが機能が異ならない構成部品同士を区別することを意図していない。以下の詳細な説明および特許請求の範囲において、用語“含む（include）”、“備える（comprise）”および“有している（have）”は上限がない種類であり、したがって、これらの用語が「...を含むが、これに限定されない」を意味していると解釈されるべきである。
【０００９】
以下の実施形態で使用される、例えば“上方（above）”、“上（on）”、“下方（beneath）”、“下（below）”、“下方（under）”、“左（left）”、“右（right）”、“前方（before）”、“前（front）”、“後（after）”、“後方（behind）”などの、空間的に相対的な用語は、図面における方向のみを言及しており、本願開示を限定することを意図していない。図面における構成部品が、関連技術の当業者に周知である任意の種類の構成で配置される場合があり、所定の方法でこれらの構成部品を記載していることを理解されたい。さらに、ある層が他の層または基板の“上”にあるとき、当該ある層が、当該他の層または当該基板の“上に直接”あってもよく、あるいは、当該ある層が当該他の層または当該基板の上にあり、あるいは、他の層が当該ある層と、当該他の層または当該基板との間に挟まれていてもよい。
【００１０】
なお本明細書において、例えば“下（lower）”、“底（bottom）”、“上（upper）”または“最上部(top)”などの相対表現が使用されて、他の構成部品に対するある構成部品の位置を記載する場合がある。図中の装置がひっくり返された場合、その結果、“下（lower）”と記載された構成部品が“上（upper）の構成部品に向けられるだろうことが理解される。
【００１１】
ここで、用語“略（about）”、“略（approximately）”および“実質的に（substantially）”は、通常は所定の値または範囲の20％以内を意味し、好ましくは所定の値または範囲の10％以内を意味し、より好ましくは所定の値または範囲の5％以内を意味している。特定されていないことを意味している、数として略一定であることは、依然として“略（about）”、“略（approximately）”および“実質的に（substantially）”という意味を含んでいる。
【００１２】
例えば“第１”、“第２”などの用語が詳細な説明や以下の特許請求の範囲で使用されて、特許請求の範囲の様々な構成要素を記載する場合があるが、これらの用語は、請求された構成要素に順序があることを意味も示してもおらず、ある請求された構成要素および他の請求された構成要素の順序、または製造方法の順番を示していない。これらの用語は、ある種類を備える請求された構成要素を、同一の種類を備える他の１つの請求された構成要素から区別するために使用される。
【００１３】
なお、以下の説明に記載される異なる実施形態の技術的特徴は、本願開示の趣旨から逸脱することなく、別の実施形態を構成するために、お互いに交換、再結合または混合できることに留意されたい。
【００１４】
図１は、本願開示の第１の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。電子装置１０が第１の構成基板１０２を含んでおり、この第１の構成基板１０２が、第１のポリマー基板１０４および構成部品層１０６を含んでいる。第１のポリマー基板１０４は、構成部品層１０６を支持するために使用されて、曲げることができる特性を有し、例えば、第１のポリマー基板１０４が、ポリマー基板または他の適切な基板を含んでいる。例として第１のポリマー基板１０４の材料が、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、他の適切な材料、またはこれらの任意の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。構成部品層１０６が第１のポリマー基板１０４の上に配置される。この構成部品層１０６は、電子装置１０の種類に従って、必要な駆動部品、表示部品または表示機能のない構成部品を含んでもよい。いくつかの実施形態において、電子装置１０が液晶表示装置であってもよく、第１の構成基板１０２が薄膜トランジスタ基板であるようにし、構成部品層１０６がピクセルのグレースケールを制御するための複数の薄膜トランジスタ１０８を含むようにしている。例えば薄膜トランジスタ１０８が、ゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層ＧＩ、半導体層ＳＥＭ、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄを含んでもよく、当該薄膜トランジスタ１０８において、ゲート電極Ｇが第１の金属パターン層Ｍ１で形成されてもよく、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄが第２の金属パターン層Ｍ２で形成されてもよい。いくつかの実施形態において、上述の表示装置が自発光型の表示装置であってもよく、したがって、構成部品層１０６が、画像を表示するための複数の薄膜トランジスタ１０８、制御線および発光部品を含んでもよい。この発光部品は、例として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）または無機発光ダイオードであってもよく、例えば、量子ドット発光ダイオード（Ｑ−ＬＥＤ）、マイクロ発光ダイオード（マイクロＬＥＤ）またはミニ発光ダイオード（ミニＬＥＤ）などであってもよい。他の実施形態において、複数の液晶表示装置または複数の自発光型の表示装置が使用されて、大型のタイリングディスプレイを形成してもよい。いくつかの実施形態において、構成部品層１０６は、異なる線や電極をお互いに電気的に絶縁するための絶縁層または保護層をさらに含んでもよい。いくつかの実施形態において表示装置が、封止層、障壁層またはカバーフィルムをさらに含んでもよく、当該封止層、障壁層またはカバーフィルムは、構成部品層１０６の上に配置されて、薄膜トランジスタ１０８や発光部品を保護するために使用される。いくつかの実施形態において、構成部品層１０６が表示機能を有さなくてもよく、例えば、構成部品層１０６が液晶アンテナを含んでもよい。このような状況において、構成部品層１０６が誘電体層および回路層を含んでもよく、この誘電体層が液晶層または他の適切な誘電体材料であってもよい。この回路層が薄膜処理により形成されてもよく、またスイッチ部品を任意に含んでもよく、例えばアモルファス薄膜トランジスタ、低温ポリシリコン薄膜トランジスタ、金属酸化物薄膜トランジスタなどを含んでもよいが、これらに限定されない。一実施形態において、構成部品層１０６が液晶アンテナである場合、この液晶アンテナの動作範囲が実際の有効な動作領域に対応する範囲に言及しており、例えば電磁波信号や光信号などを送信または受信可能な領域に言及している。当該実際の有効な動作領域ではない他の領域が非動作領域に対応している。上述された説明は一例にすぎず、限定されない。いくつかの実施形態において、第１の構成基板１０２がカラーフィルタ基板であってもよく、当該カラーフィルタ基板において、構成部品層１０６が、ブラックマトリックス層および／またはカラーフィルタ層を含んでもよい。本願開示の構成部品層１０６は、上述されたものに限定されない。
【００１５】
なお、第１のポリマー基板１０４が曲げることができる特性を有するため、第１のポリマー基板１０４の上に構成部品層１０６を形成する前に、当該第１のポリマー基板１０４が、例えばガラス基板の上に形成された、キャリアプレート（図示せず）の上に形成されてもよいことに留意されたい。いくつかの実施形態において、キャリアプレートの上に溶液をコーティングし、次に、第１のベーキングによりこの溶液を成形し、その後、第２のベーキングによりこの溶液を完全に硬化することにより、第１のポリマー基板１０４が形成されてもよい。他の実施形態において、キャリアプレートの上に溶液をコーティングし、次に、照射（例えば、紫外線または赤外線）によりこの溶液を完全に硬化させることにより、第１のポリマー基板１０４が形成されてもよい。上述されたものは一例にすぎず、限定されない。処理環境の清浄度が不十分であることに起因して、例えば異物や浮遊する粒子など、いくつかの突出要素１１０がキャリアプレートの上に存在する場合がある。あるいはベーキング中に、溶液中の溶質が溶媒に溶解しない場合があるために、このキャリアプレートに近い溶液における溶質の一部を分離することがある。その結果、この形成された第１のポリマー基板１０４は、当該第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓの下に配置された複数の突出要素１１０を含んでいる。これらの突出要素１１０は一定の厚さを有するため、キャリアプレートの上に形成された第１のポリマー基板１０４の厚さが薄すぎると、この突出要素１１０に対応する第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓが突出することがあり、このことは、この第１のポリマー基板１０４が、上面１０４ｓから突出している複数の突出部１０４ａを含むことを意味している。これらの突出部１０４ａの中の１つの上面１０４ｓの断面形状は、曲面であることに限られず、凹凸であってもよい。上述された説明は一例にすぎず、限定されない。突出部１０４ａの高さが、電子装置１０の平面視方向ＶＤにおける、当該突出部１０４ａのない上面１０４ｓの一部の平均的な高さと、当該突出部１０４ａの最上部の高さとの差の絶対値として定義されてもよい。この差の絶対値の範囲が、実質的に3μｍ以下であってもよい。上述された説明は一例にすぎず、限定されない。突出部１０４ａの最上部の高さでは、図１１の以下の関連する説明を参照してもよい。一実施形態において、突出部１０４ａのない上面１０４ｓが完全な平坦面でなくてもよく、そのため、上面１０４ｓの平均的な高さが、単位領域（例えば、10μｍ×10μｍの領域）における上面１０４ｓの最上部の高さと底部の高さを平均することにより取得されてもよいが、この説明は一例にすぎず、限定されない。例えば基準の高さに基づく、最上部の高さと当該基準の高さとの差の絶対値、および底部の高さと当該基準の高さとの差の絶対値をそれぞれ計算することにより、上面１０４ｓの最上部の高さと底部の高さが取得されてもよく、電子装置１０の断面図において、当該底部の高さが、当該最上部の高さと当該基準の高さとの間に位置してもよく、また当該基準の高さが、例えば上面１０４ｓの反対側の、第１のポリマー基板１０４の底面であってもよい。本願開示において、溶液をベー��ングすることにより第１のポリマー基板１０４が形成されるため、コーティングされた第１のポリマー基板１０４の厚さが増加すると、突出部１０４ａの突出している高さを減少させることができ、この第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓの平坦性を向上させるようにしている。したがって、第１のポリマー基板１０４の上に形成された構成部品層１０６への損傷を軽減することができる。いくつかの実施形態において、第２のベーキング中に温度を段階的に変更することにより、突出部１０４ａの高さが低減されてもよい。図１に示された構成部品層１０６における薄膜トランジスタ１０８は、例えばボトムゲート型であり、構成部品層１０６の第１の金属パターン層Ｍ１（当該第１の金属パターン層Ｍ１が、走査線（図示せず）や、当該薄膜トランジスタ１０８のゲート電極Ｇを含んでもよい）が第１のポリマー基板１０４の上に形成される。突出部１０４ａの高さが低減され、第１の金属パターン層Ｍ１の厚さを当該突出部１０４ａの高さよりも大きくするため、第１の金属パターン層Ｍ１が突出部１０４ａを横切るときに、この第１の金属パターン層Ｍ１が破壊されず、または第１の金属パターン層Ｍ１の抵抗が著しく低下しない。例えば、第１のポリマー基板１０４が5μｍ以上で45μｍ以下の第１の厚さｘ１を有してもよいが、これらに限定されない。突出部１０４ａの高さが、例えば2μｍ未満であってもよいが、これに限定されない。
【００１６】
いくつかの実施形態において、第１の構成基板１０２が応力緩衝層を任意に含んでもよく、当該応力緩衝層は、構成部品層１０６と第１のポリマー基板１０４との間に配置される。キャリアプレートの上に形成された第１のポリマー基板１０４と当該キャリアプレートとの間に応力が存在するため、第１のポリマー基板１０４の縁部に近接する当該第１のポリマー基板１０４の一部が、第１のポリマー基板１０４とは反対側のキャリアプレート側に向かって曲げられ、湾曲した第１のポリマー基板１０４を形成するようにしている。キャリアプレートとは反対側の第１のポリマー基板１０４側に応力緩衝層１１２を形成することにより、第１のポリマー基板１０４の折れ曲がり現象を軽減することができ、それにより、構成部品層１０６を当該第１のポリマー基板１０４の上に形成することを容易にしている。例えば、応力緩衝層１１２が酸化ケイ素、窒化ケイ素、またはこれらの組み合わせを含んでもよく、第１のポリマー基板１０４上のキャリアプレートの応力の平衡を保つようにしている。この応力緩衝層１１２の厚さは、例えば略2,500オングストローム以上かつ略7500オングストローム以下であってもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、応力緩衝層１１２が、第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓの上に等角的に形成されてもよく、この第１のポリマー基板１０４の突出部１０４ａに対応している応力緩衝層１１２の一部も、突出部１１２ａを有してもよいようにしている。このような状況において、第１の金属パターン層Ｍ１の厚さが、突出部１１２ａの高さよりも依然として大きくてもよく、突出部１０４ａを横切っている第１の金属パターン層Ｍ１の部分の抵抗が、当該突出部１１２ａの影響を受けない。突出部１１２ａの高さが、例えば2μｍ未満であってもよいが、これに限定されない。
【００１７】
さらに電子装置１０は、曲げられている間に中立面１１４を有し、この電子装置１０が曲げられたとき、当該中立面１１４にある電子装置１０の構成部品への応力は、０に近いか等しい。本願開示において、第１のポリマー基板１０４の厚さｘ１を増加させることにより、電子装置１０の中立面１１４が第１の構成基板１０２に隣接して位置するように、または第１のコンポーネント基板１０２内に位置するように、調整されされてもよく、構成部品層１０６が当該中立面１１４に近接するようにしている。したがって、曲げられている間での構成部品層１０６への応力を軽減することができ、それにより、曲げることに起因する構成部品層１０６への損傷を低減させている。
【００１８】
電子装置１０の中立面１１４の定義が、以下の説明でさらに詳述される。図２Ａおよび図２Ｂは、それぞれ曲げる前および曲げた後の電子装置１０の断面図を示す概略図であり、図３は、電子装置１０および中立面１１４の斜視図を示す概略図である。電子装置１０が曲げられていない時、点ａ１から点ａ２までの部分Ａ、点ｂ１から点ｂ２までの部分Ｂ、および点ｃ１から点ｃ２までの部分Ｃが、実質的に同一の長さを有している。電子装置１０が曲げられるとき、点ａ１から点ａ２までの部分Ａ’、点ｂ１から点ｂ２までの部分Ｂ’、および点ｃ１から点ｃ２までの部分Ｃ’が異なる長さを有しており、上述の部品Ｃおよび部品Ｃ’が実質的に同一の長さを有しているとき、当該部分Ｃおよび部分Ｃ’が中立面１１４上に位置するものとして機能を果たすことができる。
【００１９】
以下の説明では、曲げることの前後で実質的に長さの変化がない部分Ｃおよび部分Ｃ’が、応力が0の中立面１１４に位置するべきである、ということにさらに言及している。図２Ａに示されるように、点ｍ１から点ｍ２までの部分Ｍや上述の部分Ｃが距離を有し、例えば最短の距離を有している。電子装置１０が曲げられていない時、点ｍ１から点ｍ２までの部分Ｍが部分Ｃと実質的に同一の長さを有することができる。図２Ｂに示されるように、電子装置１０が曲げられるとき、点ｍ１から点ｍ２までの部分Ｍ’の長さが（ｒ＋ｙ１）×θであってもよく、ここで、rは電子装置１０が曲げられたときの部分Ｃ'の曲率半径、θは部分Ｃ’の曲げ角度であり、ｙ１は部分Ｍ’の曲率半径と部分Ｃ’の曲率半径との差であり、例えば、部分Ｍ’と部分Ｃ’との間の最短の距離である。その結果、曲げることに起因する部分Ｍ’のひずみ値εが、［（ｒ＋ｙ１）×θ−ｒ×θ］／ｒ×θで取得され、これにより、ひずみ値εをｙ１／ｒとして取得している。フックの法則（Hooke’s law）によると、部分Ｍ’の応力σはＥ×ｙ１／rであり、ここで、Ｅは弾性定数である。図３に示されるように、電子装置１０全体における力の合計Ｆは、以下の式のように、全ての単位面積ｄＡにおける応力σの合計である：
【００２０】
【数１】
2020126235.tif 000003
【００２１】
力の合計Ｆが0である時、上述の応力σを上記の式に導入して、以下の式を取得することができる。
【数２】
2020126235.tif 000004
Ｅおよびｒは0ではないため、
【数３】
2020126235.tif 000005
が取得され、当該式３は、ｙ１が0であることを意味している。以上のように、曲げることの前後で実質的に長さの変化がない部分Ｃおよび部分Ｃ’は力の合計Ｆが0の位置にあり、このことは、中立面１１４における電子装置１０の応力が0であることを意味している。電子装置１０の中立面１１４は、例えばＡｂａｑｕｓやＡＮＳＹＳソフトウェアなどの応力計算ソフトウェアにより計算されてもよいが、これらに限定されない。中立面１１４が電子装置１０の中心に位置する必要はなく、中立面１１４の位置は、フィルム層の材料と、電子装置１０のフィルム同士の間の応力または層同士の間の応力と、に従って計算される。
【００２２】
図１に示されるように、この実施形態において、第１のポリマー基板１０４の厚さを増加させることにより、第１の構成基板１０２に位置するように、電子装置１０の中立面１１４が調整されてもよく、例えば、中立面１１４が構成部品層１０６に位置してもよく、電子装置１０を曲げているときに、この構成部品層１０６における薄膜トランジスタ１０８および線における応力を軽減することができ、それにより、曲げることに起因する薄膜トランジスタ１０８および線の損傷を低減させるようにしている。
【００２３】
本願開示の電子装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく、異なる変形した実施形態や他の実施形態を有していてもよい。説明を簡略化するために、他の実施形態において同一の構成要素には、第１の実施形態における同一の記号が付けられている。第１の実施形態と他の実施形態との相違点を都合よく比較するため、以下の説明は、第１の実施形態と他の実施形態との間の相違点を詳細に説明し、同一の特徴は重複して説明されない。
【００２４】
図４は、本願開示の第１の実施形態の変形した実施形態による電子装置の断面図を示す概略図である。この変形した実施形態において、電子装置１２が応力緩衝層を含まなくてもよく、また、電子装置１２が構成部品層１０６と第１のポリマー基板１０４との間に配置された透明なフォトレジスト層１１６を含んでもよい。具体的には、構成部品層１０６を形成する前に、透明なフォトレジスト層１１６が第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓの上に形成される。透明なフォトレジスト層１１６が流体特性を有するため、形成された透明なフォトレジスト層１１６の上面１１６ｓが、第１のポリマー基板１０４の上面１０４ｓと比較してより良好な平坦性を有し、これにより、構成部品層１０６の製造を容易にしている。いくつかの実施形態において、電子装置１２が、透明なフォトレジスト層１１６と第１のポリマー基板１０４との間に形成された応力緩衝層１１２も含んでもよい。
【００２５】
図５は、本願開示の第２の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図であり、図６は、本願開示の第２の実施形態による、曲げている間の電子装置の断面図を示している概略図である。それぞれのフィルム層の屈曲を明確に示すため、かつ、突起要素および突起部の図が、曲げている間に不鮮明になる場合があるという理由のために、図６では突起要素および突起部を省略しているが、これに限定されない。本実施形態の電子装置２０と図１に示される電子装置１０との違いは、電子装置２０が液晶表示装置であってもよく、例えば、第２の構成基板２０２と液晶層２０４とをさらに含んでもよく、当該液晶層２０４が、第１の構成基板１０２と第２の構成基板２０２との間に配置される、ということである。この第２の構成基板２０２が、第１のポリマー基板１０４の反対側に配置された第２のポリマー基板２０６を含んでもよい。この第２のポリマー基板２０６が、例えばポリマー基板、または他の適切な基板を含んでもよい。例えば、第２のポリマー基板２０６の材料には、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）またはポリアリレート（ＰＡＲ）、他の適切な材料、またはそれらの任意の組み合わせが含まれてもよいが、これらに限定されない。第２のポリマー基板２０６が第２の厚さｘ２を有している。構成部品層１０６における応力を減少させるために、電子装置２０の平面視方向ＶＤにおいて、第１のポリマー基板１０４の第１の厚さｘ１が、第２のポリマー基板２０６の第２の厚さｘ２よりも厚くなるように調整されてもよく、中立面１１４と第１のポリマー基板１０４との間の距離が、中立面１１４と第２のポリマー基板２０６との間の距離未満であることができるようにしている。例えば、この実施形態の中立面１１４が、構成部品層１０６近傍の液晶層２０４に位置してもよい。また、いくつかの実施形態において中立面１１４が、（図１に示されるように）液晶層２０４と第１のポリマー基板１０４との間に位置してもよく、または（図４に示されるように）第１のポリマー基板１０４内に位置してもよい。例えば、第１の厚さｘ１および第２の厚さｘ２が以下の式に従ってもよい：
【数４】
2020126235.tif 000006
（ｘ１−ｘ２）／ｘ１が、例えば0.7以上かつ0.9以下であってもよい。第２の厚さｘ２が、例えば略5μｍ以上かつ略45μｍ以下であってもよい。
【００２６】
この実施形態において第２の構成基板２０２が、液晶層２０４と第２のポリマー基板２０６との間に配置された、ブラックマトリクス２０８およびカラーフィルタ層２１０をさらに含んでもよい。このカラーフィルタ層２１０が、例えば赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタおよび青色カラーフィルタなどの異なる色のカラーフィルタ（図示せず）を含んでもよく、当該異なる色のカラーフィルタが、ブラックマトリクス２０８の異なる開口部に対応して、それぞれ配置される。いくつかの実施形態において第２の構成基板２０２が、カラーフィルタ層２１０と第２のポリマー基板２０６との間、およびブラックマトリックス２０８と第２のポリマー基板２０６との間に配置される別の応力緩衝層２１２を、さらに任意に含んでもよい。この応力緩衝層２１２が、応力緩衝層１１２と同一の機能および構造を有してもよく、重複して詳細に説明されない。
【００２７】
いくつかの実施形態において、暗状態における光漏れを低減させるために、表示装置２０が、第１の位相差フィルム２１４および第２の位相差フィルム２１６をさらに含んでもよい。この第１の位相差フィルム２１４は、第１のポリマー基板１０４の薄膜トランジスタ１０８と反対の側面に配置され、この第２の位相差フィルム２１６は、第２のポリマー基板２０６のカラーフィルタ層２１０と反対の側面に配置される。なお、第１のポリマー基板１０４が位相差特性を有し、そのため第１の位相差フィルム２１４を使用して、第１のポリマー基板１０４の位相差を補償できることに留意されたい。例えば第１のポリマー基板１０４が、−Ｃプレートの位相差特性を有する。すなわち、第１の方向Ｄ１における第１のポリマー基板１０４の屈折率ｎｘ１および第２の方向Ｄ２における第１のポリマー基板１０４の屈折率ｎｙ１が、お互いに実質的に等しくてもよく、膜厚方向ＴＤにおける第１のポリマー基板１０４の屈折率ｎｚ１が、第１の方向Ｄ１における第１のポリマー基板１０４の屈折率ｎｘ１よりも小さくてもよく、当該第１の方向Ｄ１および当該第２の方向Ｄ２が膜厚方向ＴＤに垂直な平面にあり、膜厚方向ＴＤは、例えば、電子装置２０の平面視方向ＶＤであってもよい。したがって、面内方向における第１のポリマー基板１０４の位相差値Ｒ０（すなわち（ｎｘ１−ｎｙ１）×ｄ）が略0であり、膜厚方向ＴＤにおける第１のポリマー基板１０４の位相差値Ｒｔｈ（すなわち［（ｎｘ１＋ｎｙ１）／２−ｎｚ１］×ｄ）が0ではなく、ここで、ｄが対応するフィルムの厚さである。第１のポリマー基板１０４の位相差を補償するために、第１の位相差フィルム２１４が、例えば＋Ｃプレートの位相差特性を有してもよい。すなわち、第１の方向Ｄ１における第１の位相差フィルム２１４の屈折率および第２の方向Ｄ２における屈折率が実質的に等しくてもよく、膜厚方向ＴＤにおける第１の位相差フィルム２１４の屈折率が、第１の方向Ｄ１における第１の位相差フィルム２１４の屈折率ｎｘ１および第２の方向Ｄ２における第１の位相差フィルム２１４の屈折率ｎｙ１よりも大きい。したがって、膜厚方向ＴＤにおける第１の位相差フィルム２１４の位相差値も０ではない。第１の位相差フィルム２１４が補償できる位相差値を超えないようにするために、第１のポリマー基板１０４の第１の厚さｘ１の増加により、膜厚方向ＴＤにおける第１の位相差フィルム２１４の位相差値を増加させる必要があるため、第１のポリマー基板１０４の第１の厚さｘ１が、45μｍ以下であってもよい。例えば、膜厚方向ＴＤにおける第１の位相差フィルム２１４の位相差値が、0より大きく300ｎｍ以下であってもよい。同様に、例えば第２のポリマー基板２０６が、−Ｃプレートの位相差特性を有してもよい。すなわち、第１の方向Ｄ１における第２のポリマー基板２０６の屈折率ｎｘ２および第２の方向Ｄ２における第２のポリマー基板２０６の屈折率ｎｙ２が、お互いに実質的に等しくてもよく、膜厚方向ＴＤにおける第２のポリマー基板２０６の屈折率ｎｚ２が、第１の方向Ｄ１における第２のポリマー基板２０６の屈折率ｎｘ２よりも小さい。したがって、面内方向における第２のポリマー基板１０４の位相差値Ｒ０（すなわち���ｎｘ２−ｎｙ２）×ｄ）が略0であり、膜厚方向ＴＤにおける第２のポリマー基板１０４の位相差値Ｒｔｈ（すなわち［（ｎｘ２＋ｎｙ２）／２−ｎｚ２］×ｄ）が0ではない。第２の位相差フィルム２１６が補償できる位相差値を超えることを避けるため、第２のポリマー基板２０６の第２の厚さｘ２が45μｍ以下であってもよい。膜厚方向ＴＤにおいて第２の位相差フィルムが補償可能な位相差値が、例えば0より大きく300ｎｍ以下であってもよい。いくつかの実施形態において、表示装置２０が第１の偏光子２１８および第２の偏光子２２０をさらに含んでもよく、第１の位相差フィルム２１４が当該第１の偏光子２１８と第１のポリマー基板１０４との間に位置し、第２の位相差フィルム２１６が当該第２の偏光子２２０と第２のポリマー基板２０６との間に位置している。
【００２８】
いくつかの実施形態において第１のポリマー基板１０４が、厚さ10μｍ毎に、ＣＩＥ１９３１色空間のｘ座標における0.002の色の変化（color variation）と、ＣＩＥ１９３１色空間のｙ座標における0.003の色の変化とを有している。換言すると、光が厚さ10μmの第１のポリマー基板１０４を通過するとき、この光のＣＩＥ１９３１色空間のx座標の値が0.002増加し、この光のＣＩＥ１９３１色空間のy座標の値が0.003増加する。したがって、第１のポリマー基板１０４の第１の厚さｘ１の増加により引き起こされる色ずれを低減するために、当該第１の厚さｘ１が上限値を有しており、例えば、当該第１の厚さｘ１が45μｍ以下である。同様に、第２のポリマー基板２０６により引き起こされる色ずれを低減するために、第２の厚さｘ２も上限値を有しており、例えば、当該第２の厚さｘ２が45μｍ以下である。
【００２９】
図７は、本願開示の第３の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図であり、図８は、本願開示の第３の実施形態による、曲げている間の電子装置の断面図を示している概略図である。それぞれのフィルム層の屈曲を明確に示すため、かつ、突起要素および突起部の図が、曲げている間に不鮮明になる場合があるという理由のために、図８では突起要素および突起部を省略しているが、これに限定されない。本実施形態の電子装置３０と図５に示される電子装置２０との違いは、電子装置３０の構成部品層がブラックマトリックス２０８およびカラーフィルタ層２１０を含み、この構成部品層を配置するための第２のポリマー基板３０６の第２の厚さｘ２が、電子装置２０の平面図ＶＤにおける第１のポリマー基板３０４の第１の厚さｘ１よりも大きく、中立面１１４が、第２のコンポーネント基板３０２に隣接して位置できるようにしており、または第２のコンポーネント基板３０２内に位置できるようにしていることである。例えば、中立面１１４がブラックマトリックス２０８にあってもよく、電子装置３０が曲げられるとき、または曲げられないときに、ブラックマトリクス２０８の開口部の大きさの変化を低減でき、それにより、隣接するサブピクセルの光漏れまたは光混合を低減している。例えば、第１の厚さｘ１および第２の厚さｘ２が以下の式に従ってもよい：
【数５】
2020126235.tif 000007
（ｘ２−ｘ１）／ｘ２が、例えば0.7以上かつ0.9以下であってもよい。第１の厚さｘ１および第２の厚さｘ２が、例えば略5μｍ以上かつ略45μｍ以下であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において第２のポリマー基板３０６も、第２のポリマー基板３０６のブラックマトリックス２０８と反対の側面の表面上に配置された、例えば異物や懸濁粒子などの複数の突出要素３１０を含んでもよい。これらの突出要素３１０が一定の厚さを有するため、第２のポリマー基板３０６も、当該第２のポリマー基板３０６の底面３０６ｓから突出する複数の突出部３０６ａを含んでもよい。突出部３０６ａの高さが、電子装置３０の平面視方向ＶＤにおける、当該突出部３０６ａのない底面３０６ｓの平均的な高さと、当該突出部３０６ａの底部の高さとの差の絶対値として定義されてもよい。関連する計算方法が、図１の関連し対応している段落で説明されており、そのため再度説明しない。第２のポリマー基板３０６の厚さを増加させることにより、突出部３０６ａの突出している高さを低減でき、第２のポリマー基板３０６の底面３０６ｓの平坦度を向上させている。いくつかの実施形態において、カラーフィルタ層２１０の厚さが突出部３０６ａの高さより大きくてもよく、そのため当該カラーフィルタ層２１０が当該突出部３０６ａを横切ってもよい。例として突出部３０６ａの高さが、例えば2μｍ未満であってもよいが、これに限定されない。
【００３１】
図９および図１０は、本願開示の第４の実施形態および第５の実施形態による電子装置の断面図を示している概略図である。突出要素および対応する突出部を明確に示すために、図９および図１０が単一の構成基板を示しており、当該構成基板における構成部品層が省略されており、図９および図１０の構成基板は上述の第１の構成基板を例にとっているが、これに限定されない。図９に示されるように、第４の実施形態の電子装置４０は、突出要素１１０、第１のポリマー基板１０４、および無機層４２２を含んでおり、当該第１のポリマー基板１０４が当該突出要素１１０を覆い、当該無機層４２２が当該第１のポリマー基板１０４を覆っている。この突起要素１１０に起因して、第１のポリマー基板１０４が、当該突起要素１１０に対応している上面１０４ｓから突出する突起部１０４ａを含んでおり、無機層４２２が、上述の対応する突出要素１１０および突出部１０４ａにおける無機層４２２の上面４２２ｓから突出している突出部４２２ａを含んでいる。この無機層４２２が、例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素、またはこれらの組み合わせなどの無機材料を含んでいる。この無機層４２２の突出部４２２ａの最大幅Ｗ１が、突出要素１１０の最大幅Ｗ２より小さくてもよく、または突出部４２２ａの最大高さＨ１が、突出要素１１０の最大高さＨ２より小さくてもよい。いくつかの実施形態において、第１のポリマー基板１０４の突出部１０４ａの最大幅Ｗ３が、突出要素１１０の最大幅Ｗ２と無機層４２２の突出部４２２ａの最大幅Ｗ１との間であってもよく、あるいは無機層４２２の突出部４２２ａの最大幅Ｗ１に実質的に等しくてもよい。また第１のポリマー基板１０４の突出部１０４ａの最大高さＨ３が、突出要素１１０の最大高さＨ２と無機層４２２の突出部４２２ａの最大幅Ｈ１との間であってもよく、あるいは無機層４２２の突出部４２２ａの最大高さＨ１に実質的に等しくてもよい。
【００３２】
図１０に示されるように第５の実施形態の電子装置５０は、無機層４２２が有機層５２２に置き換えられている点で、第４の実施形態の電子装置４０と異なる。この有機層５２２が、例えばフォトレジスト材料、ＰＦＡまたは他の適切な有機材料などの有機材料を含んでおり、流体特性を有するため、この形成された有機層５２２の上面５２２ｓが、上述の無機層よりも良好な平坦性を有し、当該有機層５２２の突出部５２２ａの最大幅Ｗ４が、第４の実施形態の無機層４２２の突出部４２２ａの最大幅Ｗ１より小さくてもよく、または突出部５２２ａの最大高さＨ４が、第４の実施形態の無機層４２２の突出部４２２ａの最大高さＨ１より小さくてもよい。有機層５２２の突出部５２２ａの最大幅Ｗ４および最大高さＨ４が、突出要素１１０の最大幅Ｗ２および最大高さＨ２よりも、それぞれ小さくてもよい。
【００３３】
本願開示による突出要素の最上部の高さと、突出部の最上部の高さとを測定する方法が、以下でさらに詳細に説明される。図９の平面図を示している概略図である図１１を参照されたい。図１１は第４の実施形態の無機層４２２を例にとっており、構成基板における構成部品層を省略しているが、これに限定されない。例えば同一の基準の高さに基づいて、場所と基準の高さとの差の絶対値を計算することにより、後述する突出部４２２ａの高さを取得できる。無機層４２２の突出部４２２ａの最上部の高さを測定する方法では、平面視方向ＶＤにおいて突出部４２２ａを通過する少なくとも３つの仮想線分を決めることを含んでもよく、３つの仮想線分は全て、突起４２２ａの中心に近接する位置（例えば、この中心の左側で当該中心から突出部４２２ａの幅の６分の１だけ離れて配置された位置から、この中心の右側で当該中心から突出部４２２ａの幅の６分の１だけ離れて配置された別の位置までの範囲内、すなわち、突出部４２２ａの幅の３分の１の中間部分内）を通過している。これらの３つの仮想線分が、例えば、それぞれ第１の仮想線分Ｌ１、第２の仮想線分Ｌ２、および第３の仮想線分Ｌ３であってもよい。次に、それぞれの仮想線分上の突起要素１１０の最上部の高さと基準の高さとの間の差の絶対値が測定され、その後に絶対値の加算および平均（例えば、（ＰＨ１＋ＰＨ２＋ＰＨ３）／３）が続き、例えば、第１の仮想線分Ｌ１に対応している第１の最上部の高さＰＨ１、第２の仮想線分Ｌ２に対応している第２の最上部の高さＰＨ２、および第３の仮想線分Ｌ３に対応している第３の最上部の高さＰＨ３を加算および平均することで、突出部４２２ａの最上部の高さを取得するようにしている。いくつかの実施形態において、突出部４２２ａの最上部の高さを測定する方法では、それぞれの仮想線分上の突出部４２２ａの最上部の高さと基準の高さとの間の差の絶対値、およびそれぞれの仮想線分上の突出部４２２ａの底部の高さと基準の高さとの間の差の絶対値も測定することができ、底部の高さと基準の高さとの間の差の絶対値が、例えば第１の底部の高さＰＬ１、第２の底部の高さＰＬ２および第３の底部高さＰＬ３などの底部の高さである。次に、それぞれの仮想線分の最上部の高さと底部の高さの平均値をそれぞれ計算し、その後、これらの仮想線分の平均値を合計および平均して平均値を取得し（例えば、（（ＰＨ１＋ＰＬ１）／２＋（ＰＨ２＋ＰＬ２）／２＋（ＰＨ３＋ＰＬ３）／２）／３）、これにより、突出部４２２ａの最上部の高さを取得している。一実施形態において、突出部４２２ａの底部の高さは、突出部４２２ａの縁部の高さを除いている。最上部の高さおよび底部の高さの測定用の器具が、例えば共焦点顕微鏡であってもよい。いくつかの実施形態において、上述の方法により有機層の突出部の最上部の高さも測定できる。上術の方法と組み合わせて、無機層または有機層を除去することにより、第１のポリマー基板の突出部の最上部の高さも測定できる。上術の方法と組み合わせて、無機層または有機層と第１のポリマー基板とを除去することにより、突起要素の最上部の高さを測定できる。
【００３４】
要約すると、本願開示の電子装置において、第１のポリマー基板の第１の厚さ、または第２のポリマー基板の第２の厚さを増加させることにより、突出部の突出している高さを低減させることができ、第１のポリマー基板または第２のポリマー基板の表面平坦性を向上させて、それにより、第１のポリマー基板または第２のポリマー基板に形成された構成部品層への損傷を低減させている。あるいは第１のポリマー基板の第１の厚さ、または第２のポリマー基板の第２の厚さを増加させることにより、第１の構成基板または第２の構成基板に隣接して位置するように、あるいは第１の構成基板内または第２の構成基板内に位置するように、中立面を調整することができ、それにより、曲げている間の構成部品の損傷を減少させ、または表示装置の表示不良を減少させている。
【００３５】
当業者は、本開示の教示を保持しながら、装置および方法の多数の修正および変更がなされ得ることを容易に気付くだろう。したがって上述の開示は、添付された特許請求の範囲の境界によってのみ限定されると解釈されるべきである。
【図１】
2020126235.tif 000010
【図２Ａ】
2020126235.tif 000011
【図２Ｂ】
2020126235.tif 000012
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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