專利名稱：用于制造具有柔性基板上的彎曲層的設(shè)備的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及柔性設(shè)備的領(lǐng)域，特別地但非排他性地，涉及包括柔性顯示器的柔性電子設(shè)備。更具體地，本申請(qǐng)涉及柔性基板上的層的表面形狀，其中相比于傳統(tǒng)的層，該層的表面形狀使其在斷裂之前能夠承受更高水平的應(yīng)變。
背景技術(shù)：
柔性基板是可以在變形時(shí)仍維持其功能完整性的基板。它們可以例如由塑料、金屬箔或非常薄的玻璃制成；通常它們將具有低彈性模量或者是相對(duì)薄的。柔性基板的發(fā)展允許設(shè)計(jì)電子設(shè)備時(shí)的較大的自由度，并且因此實(shí)現(xiàn)了許多技術(shù)領(lǐng)域中的先前不可行的電子器材的發(fā)展。一個(gè)示例是柔性顯示器的發(fā)展。這些設(shè)備具有許多優(yōu)于目前可利用的剛性設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)?？梢园l(fā)展這樣的彎曲或卷曲顯示器，其足夠廉價(jià)以利于制造，并且具有足夠的柔性和耐久性，由此有朝一日其可以取代紙張。
生產(chǎn)柔性顯示器的一個(gè)限制是，柔性基板通常需要較脆的材料的涂層。一種該材料的示例是用于液晶顯示器(LCD)，諸如被動(dòng)矩陣LCD顯示器中的氧化銦錫(ITO)電極。在US 5,130,829中提供了在LCD中使用ITO的一個(gè)示例。脆性材料，諸如ITO，在受到高于特定限度的應(yīng)變時(shí)斷裂，并且因此喪失了功能。一旦在脆性材料中形成裂紋，其通常進(jìn)一步延伸，直至該裂紋使材料分為部分。如果在層中形成不止一個(gè)裂紋，則該裂紋的傳播可以產(chǎn)生材料的“島”，當(dāng)該層用作電導(dǎo)體時(shí)，其是電“浮置的”。由于其脆性，在受到應(yīng)變時(shí)，ITO可能斷裂或分層，具有減小其導(dǎo)電性的影響。這極大地限制了顯示器的性能。
WO 96/39707描述了一種用于柔性基板上的電極，其被設(shè)計(jì)為針對(duì)較大的應(yīng)變量而保持其較多的導(dǎo)電性。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，施加柔性較大的第二導(dǎo)電材料的涂層，由此其同相對(duì)脆的電極材料接觸。因此，在將脆性電極置于應(yīng)變下并因此開(kāi)始斷裂時(shí)，經(jīng)由柔性較大的第二材料來(lái)維持導(dǎo)電性。
該方法的缺陷在于，第二材料具有比脆性電極材料更大的電阻率。用于增加柔性的代價(jià)是增加電極的電阻，并且因此該方法不適用于需要良好的電極導(dǎo)電性的情況，諸如電子顯示器的情況。
WO 02/45160描述了一種柔性金屬連接件，用于提供剛性基板部分之間的鏈接。在圖1中示出了具有連接件2的柔性基板1的截面圖，其具有同WO 02/45160中所述相似的結(jié)構(gòu)。連接件2由第一和第二槽3、4形成，其由脊5連接。每個(gè)第一和第二槽的基部3a、4a和一側(cè)3b、4b同基板1接觸。然而，每個(gè)第一和第二槽的另一側(cè)3c、4c和連接槽3、4的脊5不與基板1接觸。
連接件2的結(jié)構(gòu)使得其在受到應(yīng)變時(shí)能夠以類似六角風(fēng)琴的方式彎曲，并且因此相比于傳統(tǒng)的連接件，可以在斷裂之前承受較大的應(yīng)變量。然而，出于種種原因，使用該用于脆性材料的特定結(jié)構(gòu)是不適當(dāng)?shù)摹Ｊ紫?，最終的結(jié)構(gòu)是易碎的。其次，當(dāng)縱向的應(yīng)變施加到脆性導(dǎo)體材料時(shí)，在連接件2的拐角處，例如脊5的左手拐角6處，將存在應(yīng)力的集中，從而引起材料斷裂。
而且，諸如WO 02/45160的連接件，具有抬高的橋狀部分，將需要數(shù)個(gè)光刻步驟用于其制造，如WO 02/45160中描述的。例如，在一個(gè)工藝中，第一步驟是將光致抗蝕劑層淀積到基板1的表面上。然后對(duì)其構(gòu)圖，以留下三個(gè)塊，一個(gè)塊7標(biāo)出連接件2的左手邊界，一個(gè)塊8標(biāo)出右手邊界，而最后一個(gè)塊9形成為成型連接件2的脊5。下一步驟是，將薄的電鍍種層淀積到基板，例如鉻上的銅，覆蓋光致抗蝕劑的塊7、8、9和暴露的基板。然后將連接件2電鍍到種層上。在最后階段，移除光致抗蝕劑塊7、8、9。
所需用于制造圖1的連接件2的這些步驟為柔性設(shè)備的生產(chǎn)工藝增加了時(shí)間和費(fèi)用。而且，對(duì)于特定的應(yīng)用，具有抬高的表面形狀的基板是不需要的，諸如，對(duì)于使用WO 02/45160的方法形成的ITO層而言是必要的表面形狀。其一個(gè)示例是LCD，對(duì)于LCD，優(yōu)選的是限制其厚度。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于致力于上文的問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種設(shè)備，其包括第一和第二層，其中第一層是柔性的，第二層基本上是平坦的，并且跨越第一層的平面彎曲，以便于在第一層變形時(shí)防止第二層斷裂。
第二層的形狀能夠使其柔性比傳統(tǒng)的非彎曲層更大，同時(shí)維持相對(duì)薄的總體結(jié)構(gòu)。而且，平坦的第二層比上文描述的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)更易于制造。
第二層可以在第二層的基本上整個(gè)長(zhǎng)度上同第一層接觸。
第二層可以包括多個(gè)互連部分。
測(cè)試表明，應(yīng)變下的柔性基板上的功能層的邊緣能夠處于比功能層的其他區(qū)域更小的應(yīng)力下。因此，使用互連部分而非單一的連續(xù)材料區(qū)域形成的層，具有更多的邊緣區(qū)域，并且因此在應(yīng)變下具有減少層中的應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)力下的功能層中的裂紋通常開(kāi)始于層的邊緣處的小裂紋。然后該裂紋跨越該層延伸，通常需要層中相對(duì)小的應(yīng)力以便如此。包括多個(gè)互連部分的層可以具有限制裂紋跨越該層傳播的優(yōu)點(diǎn)。因此這可以使功能層能夠長(zhǎng)時(shí)間地維持其操作性能。
該部分被配置成對(duì)準(zhǔn)的組，該部分相互連接以便于提供第二層的第一和第二端部之間的連續(xù)路徑。對(duì)準(zhǔn)的組可以相互偏移。
通過(guò)可以比被連接的部分更窄的連接元件，可以相互連接該部分。這可以進(jìn)一步使斷裂的風(fēng)險(xiǎn)最小，這是因?yàn)榭梢栽诔叽缟舷拗茝囊粋€(gè)部分到鄰接部分的裂紋路徑。較窄的連接部分還可以使該結(jié)構(gòu)能夠更好地抵御變形過(guò)程中的扭曲運(yùn)動(dòng)。
互連部分可以包括基本上四邊形的部分或者基本上六邊形的部分。
互連部分可以配置成互連部分的陣列。
至少一個(gè)所述互連部分可以連接到三個(gè)或更多的其他部分。這可以具有將冗余引入到部分之間的連接的優(yōu)點(diǎn)，由此，如果一個(gè)連接斷裂，則經(jīng)由剩余的兩個(gè)連接仍可以維持電連續(xù)性。
每個(gè)部分可以具有預(yù)定的長(zhǎng)度，該部分長(zhǎng)度被選擇為當(dāng)?shù)谝粚幼冃蔚筋A(yù)定的曲率半徑時(shí)防止斷裂。該部分長(zhǎng)度可被選擇為小于預(yù)定的長(zhǎng)度，該預(yù)定長(zhǎng)度依賴于變形到預(yù)定曲率半徑的連續(xù)層的裂紋的平均長(zhǎng)度。
具有以該方式確定的部分長(zhǎng)度使得該部分能夠被這樣制造，使其具有在第一層變形到預(yù)定曲率半徑時(shí)較不可能斷裂或分層的長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種制造包括第一和第二層的設(shè)備的方法，其中第一層是柔性的，而第二層基本上是平坦的，并且跨越第一層的平面彎曲，以便于在第一層變形時(shí)防止第二層斷裂，第二層包括多個(gè)互連部分，每個(gè)互連部分具有部分長(zhǎng)度，該方法包括選擇該部分長(zhǎng)度以防止第一層變形到預(yù)定曲率半徑時(shí)的斷裂。
該方法可以進(jìn)一步包括，在變形到預(yù)定的曲率半徑時(shí)，確定連續(xù)材料層的斷裂之間的間距，以及將部分長(zhǎng)度選擇為依賴于所確定的間距的值。該方法可以包括確定斷裂之間的平均間距。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種包括柔性基板上的層的設(shè)備，該層包括多個(gè)導(dǎo)電的島，每個(gè)島多重連接到一個(gè)或多個(gè)其他的島，以便于形成跨越基板的連續(xù)路徑。
該島可被構(gòu)造為基本上六邊形的形狀或者基本上四邊形的形狀。
為了更好的理解本發(fā)明，現(xiàn)將僅借助于示例，通過(guò)參考附圖，描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的柔性基板上的連接件的截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的柔性基板上的彎曲層的平面圖；圖3是柔性基板上的功能層的截面圖；圖4是應(yīng)變下的柔性基板上的功能層的截面圖；圖5是經(jīng)歷彎曲的柔性基板上的傳統(tǒng)ITO層的平面圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的柔性基板上具有起伏部分的層的平面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的柔性基板上的起伏層的平面圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的柔性基板上包括矩形部分陣列的層的平面圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的包括互連六邊形部分陣列的層的平面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的包括互連正方形部分陣列的層的平面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的包括互連四邊形部分陣列的層的平面圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明的另一方面，柔性基板上包括隨機(jī)分布的部分的層的平面圖；以及圖13是根據(jù)本發(fā)明的用于主動(dòng)液晶顯示器的電極線幾何特征的平面圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖2，在平面圖中說(shuō)明了柔性液晶顯示器(LCD)的一部分結(jié)構(gòu)。其包括第一層10和第二層11。在該示例中，第二層11是氧化銦錫(ITO)層，其是用于LCD中的導(dǎo)線的脆性材料。具有其他功能的其他脆性層可以形成第二層。ITO層11形成了導(dǎo)線，其在此處被稱為縱向方向的方向中跨越第一層10行進(jìn)，并且沿其長(zhǎng)度由第一層10支撐，在該示例中，第一層是聚碳酸酯基板。ITO層11包括第一和第二組矩形部分12、13，其在縱向方向中對(duì)準(zhǔn)，在縱向方向上一個(gè)組與另一組偏移。該組還相互隔開(kāi)預(yù)定的距離14。第一組12的每個(gè)矩形部分的每端通過(guò)相對(duì)窄的連接部分15連接到第二組13的矩形部分的端部，由此ITO層11具有沿其長(zhǎng)度的電連續(xù)性。因此ITO層11具有彎曲的形狀。第一和第二組的矩形部分具有300μm的長(zhǎng)度21和100μm的寬度22。顯然，這可以取決于應(yīng)用而改變。
圖3說(shuō)明了圖2中示出的LCD部分的截面圖?；?0是柔性的，特別地，中心部分16可以相對(duì)于端部17、18向上和向下移動(dòng)，如由雙端箭頭19示出的。這樣，基板10可以彎曲，以具有特定的曲率半徑r。
圖4是在應(yīng)變下的圖2和3的LCD部分的截面圖。當(dāng)使基板10應(yīng)變時(shí)，應(yīng)力施加在基板10上，該應(yīng)力在基板10的上和下表面處最大，上表面是其上施加ITO層11的表面。依賴于中心部分16相對(duì)于端部17、18的移動(dòng)方向，壓縮或拉伸的應(yīng)力將施加在基板10的上表面上。這將引起脆性ITO層11中的應(yīng)變。
ITO層11的彎曲結(jié)構(gòu)使其能夠在斷裂之前承受比其他可能情況中更高的應(yīng)力。這賦予了該層“類似六角風(fēng)琴的”屬性，由此部分12、13可以在縱向方向中相互相對(duì)移動(dòng)，如圖2中的箭頭20所說(shuō)明的，以減小或增加ITO層11的縱向長(zhǎng)度，并且因此使其能夠吸收較大的縱向應(yīng)變。本說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“縱向應(yīng)變”和“縱向長(zhǎng)度”是指如圖所示的跨越基板的應(yīng)變和長(zhǎng)度，例如，從圖2中說(shuō)明的基板10的左手端17到右手端18。
功能層11可以是多種脆性功能涂層中的任何涂層，諸如抗劃傷涂層、抗溶劑或氣體涂層、或者導(dǎo)電涂層，例如聚合物導(dǎo)體聚-3，4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)或透明導(dǎo)電氧化物(TCO)，其示例是氧化銦錫(ITO)。這些涂層通常相對(duì)于那些用于基板10的材料具有較高的楊氏模量值。因此，當(dāng)使基板10可以穩(wěn)定的應(yīng)變施加到其上面時(shí)，它們更可能斷裂。
功能層11和柔性基板10的厚度依賴于具體的應(yīng)用和所使用的材料。在具有柔性聚碳酸酯基板和ITO電極層的LCD的情況中，基板的厚度可能是0.1～1mm的量級(jí)，ITO層的厚度是50～200nm。
功能層11可以例如真空淀積，例如濺射或汽相淀積，接著進(jìn)行光刻構(gòu)圖而形成。可替換地，可以使用印刷技術(shù)，諸如噴墨印刷、軟平版印刷，諸如微接觸印刷、柔性版印刷和絲網(wǎng)印刷。這些方法和用于施加功能層11的其他方法中牽涉的具體工藝對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。方法的選擇和所選方法中牽涉的工藝將依賴于所需用于功能層11的實(shí)際材料。
由于功能層11不具有抬高的表面形狀結(jié)構(gòu)這一事實(shí)，與圖1中的連接件2不同，其生產(chǎn)工藝中牽涉的步驟相比于所需用于生產(chǎn)具有相同目的的更加復(fù)雜的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是相對(duì)簡(jiǎn)單的。而且，層厚度是最小的，其在需要使整體基板厚度最小化的情況中是制造設(shè)備中的優(yōu)點(diǎn)。一個(gè)這種示例是制造LCD。
如圖3所示，層11的最終結(jié)構(gòu)沿其長(zhǎng)度由基板10支撐。該屬性確保了層11是堅(jiān)固的。
功能層11的矩形部分12、13的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度21將影響功能層11在應(yīng)變下的屬性。在分析了經(jīng)歷拉伸或彎曲測(cè)試的柔性基板上的ITO線中的裂紋形成時(shí)，呈現(xiàn)出統(tǒng)計(jì)性圖案。對(duì)于柔性基板的特定曲率半徑，ITO線可以例如以大概300μm的間距垂直斷裂。然而，這樣形成的每個(gè)300μm的部分將是穩(wěn)定的，并且將不呈現(xiàn)進(jìn)一步的斷裂，直至基板經(jīng)歷進(jìn)一步的改變至更小的曲率半徑。因此，對(duì)于柔性基板彎曲的每個(gè)曲率半徑，存在穩(wěn)定的并因此較不可能斷裂的ITO線的長(zhǎng)度。
圖5是在變形到特定的曲率半徑之后的柔性基板24上的傳統(tǒng)的ITO層23的平面圖。如可以看到的，沿ITO層23的長(zhǎng)度間隔地形成了裂紋25。這些裂紋之間的平均距離依賴于基板24的曲率半徑。在基板24的特定曲率半徑r下，可以測(cè)量裂紋之間的距離(諸如距離A、B和C)。然后可以對(duì)這些值取平均。臨界長(zhǎng)度將依賴于該平均長(zhǎng)度，在高于該臨界長(zhǎng)度時(shí)，柔性基板上的脆性層的連續(xù)部分在彎曲到半徑r時(shí)可能斷裂。實(shí)際上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，關(guān)于連續(xù)部分的臨界長(zhǎng)度可以多至平均長(zhǎng)度的三倍。因此，ITO層11的連續(xù)部分12、13的長(zhǎng)度21被設(shè)置為不大于臨界長(zhǎng)度，使得該層在基板10彎曲直到曲率半徑r時(shí)，也較不可能斷裂。
圖6是具有功能層27的柔性基板26的平面圖，類似于圖2所示的。層27包括在縱向方向上對(duì)準(zhǔn)的第一和第二組基本半圓形的部分28、29，在縱向方向上一組與另一組偏移。該組還相互隔開(kāi)特定的距離。第一組的每個(gè)半圓形部分的每個(gè)端部通過(guò)相對(duì)窄的連接部分30連接到第二組的半圓形部分的端部，由此ITO層27具有沿其長(zhǎng)度的電連續(xù)性。與圖2的層11的方式相似，ITO層27具有彎曲的形狀。
具有彎曲部分28、29而非矩形部分12、13，改善了功能層27在應(yīng)變下的屬性。圖2的功能層11在鄰接的矩形部分的交點(diǎn)處很可能具有大的應(yīng)力，引起其在這些點(diǎn)處斷裂。由于其彎曲的表面形狀，圖6的功能層27中的應(yīng)力將更均勻地分布在層27中。因此該表面形狀較不可能斷裂。
在一個(gè)示例中，半圓形部分的長(zhǎng)度31被設(shè)置為不大于前面描述的臨界長(zhǎng)度，使得起伏層27在基板26彎曲直至曲率半徑r時(shí)較不可能斷裂。
圖2的功能層11和圖6的功能層27分別包括窄的連接部分15、30，其垂直于ITO層11、27的縱向方向延伸。將這些制作得窄由此它們的寬度充分地低于上文討論的臨界長(zhǎng)度，并且因此它們非常不可能斷裂。由于施加在功能層11、27上的應(yīng)變，這些連接部分15、30隨著迫使其端部在不同的方向中旋轉(zhuǎn)從而可能發(fā)生扭曲。它們是窄的這一事實(shí)還減少了它們作為扭曲的結(jié)果而斷裂的可能性。在可替換的實(shí)施例中，可以使用較寬的連接部分。例如，圖7說(shuō)明了這樣的實(shí)施例，其中基板32具有功能層33，其中連接部分有效地具有同彎曲部分35相同的寬度34。彎曲部分35可以具有被設(shè)置為不大于前面描述的臨界長(zhǎng)度的長(zhǎng)度36。
而且，在其他的實(shí)施例中，連接部分15、30和矩形部分12、13或半圓形部分28、29之間的連接部分具有圓角，以便更加均勻地將力分布在這些接點(diǎn)的拐角處。而且，連接部分15、30不限于與縱向方向垂直地被安置，而是可以與縱向方向成一定的角度，如45度。
用于將具有起伏形狀的功能層27、33施加到基板26、32的方法以及最終的層27、33的厚度同前面所討論的相似。
通過(guò)閱讀本公開(kāi)內(nèi)容，其他的變化方案和修改方案對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。該變化方案和修改方案可能涉及到柔性電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造和使用中的已知的，并且可用于替換或者添加到此處已描述的特征的等效物和其他特征。
特別地，本發(fā)明不限于用于LCD顯示器中的電極，還可以應(yīng)用到像素疊層中的其他的層，諸如柵極介電層和鈍化層以及一些電極金屬線。而且，本發(fā)明不限于用于LCD顯示器，也不限于聚碳酸酯基板。
其還可適用于任何具有功能涂層的柔性基板。其還可適用于其它類型的顯示器，諸如箔片顯示器、e-ink顯示器，例如包括由涂覆到聚酯/氧化銦錫片上的電泳微囊構(gòu)成的e-ink層的e-ink顯示器、poly-LED顯示器、O-LED顯示器和其他的電致發(fā)光顯示器、以及觸摸屏和光伏電池。
而且，根據(jù)本發(fā)明，形成層11、27的部分12、13、28、29的形狀可以不同于圖中說(shuō)明的矩形和半圓形形狀。
該層可以包括三個(gè)或者更多對(duì)準(zhǔn)的這種部分的組，每個(gè)相互偏移和/或隔開(kāi)。例如，圖8在平面圖中說(shuō)明了本發(fā)明的一個(gè)這種實(shí)施例，其中基板37涂覆有功能層38，包括矩形部分39的陣列。在該示例中，層38是形成主動(dòng)矩陣(AM)LCD顯示器的反電極或公共電極的ITO層，并且基板37是塑料箔片基板。每個(gè)矩形部分39經(jīng)由多至四個(gè)連接部分40連接到周圍的部分。具有超過(guò)兩個(gè)連接部分40以圍繞或相鄰于矩形部分39引入了冗余，由此，如果一個(gè)連接部分40斷裂，則通過(guò)剩余的連接部分40，仍可以延續(xù)跨越層38的電連續(xù)性。
使用部分39形成層具有限制了裂紋在該層中傳播的優(yōu)點(diǎn)。例如，如圖8中所示在層的下方左手部分42中形成的裂紋42，由于ITO層38中的間隙45，而較不可能傳播到周圍的部分43、44。使用部分的另一優(yōu)點(diǎn)在于，諸如描述的ITO層38的層中的應(yīng)力在層的邊緣處減小。因此，具有多個(gè)部分39減少了層38中的總體應(yīng)力。
通過(guò)使部分39的尺寸比LCD顯示器的像素尺寸小很多，其在該示例中長(zhǎng)度約為300μm，并且通過(guò)使用具有不同于AMLCD的底板的對(duì)稱性的部分的配置，可以避免由于孔徑損失和Moiré效應(yīng)引起的LCD顯示器的圖像質(zhì)量的劣化。在該示例中，矩形部分39的長(zhǎng)度46和寬度47都可被設(shè)置為不大于前面描述的臨界長(zhǎng)度。因此，當(dāng)應(yīng)變?cè)趫D8中箭頭48所示出的縱向方向中或者在垂直于縱向方向的方向中施加到該層39時(shí)，該層39較不可能斷裂。
圖9是本發(fā)明的另一實(shí)施例的平面圖，其中基板55涂覆有功能層56，其包括形成為陣列的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)的六邊形部分57的組。每個(gè)六邊形部分57經(jīng)由多至三個(gè)連接部分58連接到其他的部分57。同前面描述的功能層形成的方式類似，圖9的示例中層56的部分57跨越基板55彎曲。
包括六邊形互連部分57的層56具有前面討論的同使用部分而非連續(xù)層、以及通過(guò)在相鄰六邊形部分57之間具有不止兩個(gè)連接部分58而具有冗余的相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。
在該示例中，六邊形57的平行邊之間的三個(gè)距離58、59、60中的每一個(gè)或任何一個(gè)，都可被設(shè)置為不大于前面討論的臨界長(zhǎng)度。因此，當(dāng)應(yīng)變?cè)诨旧先魏畏较蛑惺┘拥皆搶?6時(shí)，該層56都較不可能斷裂。
圖10是本發(fā)明的另一實(shí)施例的平面圖，其中基板61涂覆有功能層62，其包括形成為陣列的多個(gè)正方形部分63的組。每個(gè)正方形部分63經(jīng)由多至四個(gè)連接部分64連接到其他的部分63。同前面描述的功能層形成的方式類似，圖10的示例中的層62跨越基板61彎曲。
包括正方形互連部分63的層62具有前面討論的同使用部分而非連續(xù)層、以及通過(guò)在相鄰正方形部分63之間具有不止兩個(gè)連接部分64而具有冗余的相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。
在該示例中，正方形部分63的長(zhǎng)度65和寬度66可被設(shè)置為不大于前面討論的臨界長(zhǎng)度。因此，當(dāng)應(yīng)變施加到該層62時(shí)，該層62較不可能斷裂。
圖11是本發(fā)明的另一實(shí)施例的平面圖，其中基板70涂覆有功能層71，其包括形成為陣列的多個(gè)對(duì)準(zhǔn)的四邊形部分72的組。在一個(gè)示例中，一些該四邊形部分可以是正方形的，并且一些可以是菱形形狀的。該配置并不形成如前面的示例的對(duì)稱陣列，因此改善了層71的機(jī)械屬性，并且減少了在不同方向中應(yīng)變時(shí)的層71的對(duì)稱斷裂的可能性。每個(gè)四邊形部分72經(jīng)由多至四個(gè)連接部分73連接到其他的部分72。同前面描述的功能層形成的方式類似，圖11的示例中的層71跨越基板70彎曲。
包括四邊形互連部分72的層71具有前面討論的同使用部分而非連續(xù)層、以及通過(guò)在相鄰四邊形部分72之間具有不止兩個(gè)連接部分73而具有冗余的相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點(diǎn)。
在該示例中，四邊形部分72的尺寸，諸如正方形部分76的長(zhǎng)度74和寬度75，可被設(shè)置為不大于前面討論的臨界長(zhǎng)度。因此，當(dāng)應(yīng)變施加到該層71時(shí)，該層71較不可能斷裂。
在另一實(shí)施例中，可以使部分隨機(jī)分布，由此第二層是非對(duì)稱的，其可有助于避免層中的對(duì)稱斷裂的傳播。圖12說(shuō)明了基板80的平面圖，其具有包括隨機(jī)分布的互連部分82的功能層81。
使用同前面討論相似的方法，可以將圖8～12中示出的功能層施加到基板。
該部分還可以設(shè)置在基板上，并且具有根據(jù)基板上的LCD像素的位置確定的尺寸。在圖13中示出了關(guān)于柔性基板83上的主動(dòng)矩陣顯示器的電極線幾何形狀的示例。電極84通向第一像素85的左側(cè)、第二像素86的右側(cè)、以及第三像素87的左側(cè)。電極84彎曲的周期由像素之間的間距確定。在可替換的實(shí)施例中，電極84在轉(zhuǎn)向到像素的另一側(cè)之前，通向兩個(gè)或多個(gè)像素的一側(cè)，因此產(chǎn)生了周期，其是像素之間的間距的整數(shù)倍。還可以使用不規(guī)則的電極彎曲，例如，在第一側(cè)上通過(guò)一個(gè)像素，在第二側(cè)上通過(guò)三個(gè)像素，然后在第一側(cè)上通過(guò)兩個(gè)像素等等。許多其他的配置對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
任選地，可以在前面討論的任何功能層的頂部施加諸如聚-3，4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)的聚合物導(dǎo)體的相對(duì)薄的層，具有針對(duì)ITO的改善的機(jī)械屬性的導(dǎo)電材料，盡管其透明性較差，以改善層的耐久性?？商鎿Q地，功能層自身可以是聚合物導(dǎo)體，諸如PEDOT。
盡管在本申請(qǐng)中針對(duì)具體的特征組合明確表述了權(quán)利要求，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的范圍還包括此處顯性或隱性公開(kāi)的任何新穎特征或者特征的任何新穎組合或者其任何歸納，不論其是否涉及任何權(quán)利要求中目前要求的同一發(fā)明，也不論其是否如本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的，減輕了任何或全部的相同的技術(shù)問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括第一(10、26、32、37、55、61、70、80)和第二(11、27、33、38、56、62、71、81)層，其中第一層是柔性的；并且第二層基本上是平坦的，并且跨越第一層的平面彎曲，以便于在第一層變形時(shí)防止第二層斷裂。
2.權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第二層在第二層的基本上整個(gè)長(zhǎng)度上同第一層接觸。
3.權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其中第二層包括多個(gè)互連部分(12、13、28、29、35、39、57、63、72、82)。
4.權(quán)利要求3的設(shè)備，其中該部分排列成對(duì)準(zhǔn)的組，該部分相互連接以便于提供第二層的第一和第二端之間的連續(xù)路徑。
5.權(quán)利要求4的設(shè)備，其中對(duì)準(zhǔn)的組相互偏移。
6.權(quán)利要求4或5的設(shè)備，其中通過(guò)比被連接的部分更窄的連接元件(15、30、40、58、64)相互連接該部分。
7.權(quán)利要求6的設(shè)備，其中該部分在縱向方向中對(duì)準(zhǔn)，并且連接元件(15、30、40、58、64)設(shè)置為基本上與所述方向垂直。
8.權(quán)利要求3～7中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中互連部分(12、13、39、82)包括矩形部分。
9.權(quán)利要求4～8中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中該部分(12、13、28、29、35、39、63、72)在其各個(gè)端部相互連接。
10.權(quán)利要求4～9中的任何一個(gè)的設(shè)備，包含兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)的互連部分(12、13、28、29、35)的組。
11.權(quán)利要求3～10中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中互連部分(28、29、35)包括半圓形部分。
12.權(quán)利要求3～9中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中互連部分(12、13、39、63、72)包括基本上四邊形的部分。
13.權(quán)利要求3～6中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中互連部分(57)包括基本上六邊形的部分。
14.權(quán)利要求3～9、12和13中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中互連部分(39、57、63、72)配置為互連部分的陣列。
15.權(quán)利要求12～14中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中至少一個(gè)所述互連部分連接到三個(gè)或更多的其他部分。
16.權(quán)利要求3的設(shè)備，其中第二層(81)包括相互連接的部分(82)的隨機(jī)排列，以便于提供第二層的第一和第二端之間的連續(xù)路徑。
17.權(quán)利要求3～16中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中每個(gè)部分具有長(zhǎng)度，該部分長(zhǎng)度被選擇為防止當(dāng)?shù)谝粚幼冃蔚筋A(yù)定曲率半徑時(shí)的斷裂。
18.權(quán)利要求17的設(shè)備，其中該部分長(zhǎng)度被選擇為小于預(yù)定長(zhǎng)度，該預(yù)定長(zhǎng)度依賴于變形到預(yù)定曲率半徑的連續(xù)層的裂紋(25)之間的平均長(zhǎng)度。
19.前面權(quán)利要求中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中第一層是基板。
20.權(quán)利要求19的設(shè)備，其中基板包括聚碳酸酯。
21.前面權(quán)利要求中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中第二層是第一層上的涂層。
22.權(quán)利要求21的設(shè)備，其中第二層包括透明導(dǎo)體。
23.權(quán)利要求21或22的設(shè)備，其中第二層包括導(dǎo)電氧化物。
24.權(quán)利要求23的設(shè)備，其中導(dǎo)電氧化物包括氧化銦錫。
25.權(quán)利要求3～24中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中該部分被互連以提供用于電流的連續(xù)路徑。
26.前面權(quán)利要求中的任何一個(gè)的設(shè)備，包括覆蓋一部分所述第二層的第三層。
27.權(quán)利要求26的設(shè)備，其中所述第三層是聚-3，4-乙烯二氧噻吩。
28.權(quán)利要求3～27中的任何一個(gè)的設(shè)備，包括顯示器。
29.權(quán)利要求28的設(shè)備，包括電致發(fā)光顯示器。
30.權(quán)利要求28的設(shè)備，包括箔片顯示器。
31.權(quán)利要求28的設(shè)備，包括液晶顯示器。
32.權(quán)利要求31的設(shè)備，其中每個(gè)該部分具有長(zhǎng)度，該部分長(zhǎng)度依賴于液晶顯示器中的像素的間距和尺寸。
33.權(quán)利要求31或32的設(shè)備，其中液晶顯示器包括主動(dòng)矩陣設(shè)備。
34.權(quán)利要求31或32的設(shè)備，其中液晶顯示器包括被動(dòng)矩陣設(shè)備。
35.權(quán)利要求33的設(shè)備，其中主動(dòng)矩陣液晶顯示器設(shè)備包括多個(gè)間隔開(kāi)的像素(85、86、87)，并且第二層包括電極(84)，其被設(shè)置為在像素之間周期性地彎曲，彎曲的周期依賴于像素間距。
36.權(quán)利要求35的設(shè)備，其中彎曲的周期是像素間距的整數(shù)倍。
37.前面權(quán)利要求中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中第二層包括脆性材料。
38.一種制造包括第一(10、26、32、37、56、61、70、80)和第二(11、27、33、38、56、62、71、81)層的設(shè)備的方法，其中第一層是柔性的，第二層基本上是平坦的，并且跨越第一層的平面彎曲，以便于在第一層變形時(shí)防止第二層斷裂，第二層包括多個(gè)互連部分(12、13、28、29、35、39、57、63、72、82)，每個(gè)具有部分長(zhǎng)度，該方法包括選擇該部分長(zhǎng)度以防止當(dāng)?shù)谝粚幼冃蔚筋A(yù)定曲率半徑時(shí)的斷裂。
39.權(quán)利要求38的方法，進(jìn)一步包括，在變形到預(yù)定的曲率半徑時(shí)，確定連續(xù)材料層(24)的斷裂(25)之間的間距，以及將該部分長(zhǎng)度選擇為依賴于所確定的間距的值。
40.權(quán)利要求39的方法，包括確定斷裂(25)之間的平均間距。
41.一種包括柔性基板上的層(38、56、62、71)的設(shè)備，該層包括多個(gè)導(dǎo)電島(39、57、63)，每個(gè)島被多重連接到一個(gè)或多個(gè)其他的島，以便于形成跨越基板的連續(xù)路徑。
42.權(quán)利要求41的設(shè)備，其中該島基本上是六邊形形狀。
43.權(quán)利要求41的設(shè)備，其中該島基本上是四邊形形狀。
44.權(quán)利要求41、42和43中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中該層包括透明導(dǎo)體。
45.權(quán)利要求41～44中的任何一個(gè)的設(shè)備，其中該層包括聚合物導(dǎo)體。
46.權(quán)利要求41～44中的任何一個(gè)的設(shè)備，包括涂覆到該層上的另外的層。
47.權(quán)利要求46的設(shè)備，其中該另外的層包括聚合物導(dǎo)體。
全文摘要
描述了一種設(shè)備，諸如柔性LCD，其包括第一和第二層，其中第一層是柔性基板，而第二層是施加到基板的脆性ITO導(dǎo)電線。ITO層基本上是平坦的，并且彎曲跨越柔性基板的平面，以便于在柔性基板變形時(shí)防止ITO層的斷裂。ITO層可分為部分，該部分的長(zhǎng)度被選擇為防止柔性基板變形到預(yù)定曲率半徑時(shí)的斷裂。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1864094SQ200480028925
公開(kāi)日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月4日
發(fā)明者D·B·范德姆, P·C·P·布坦恩, G·H·格林克, H·E·A·赫伊泰馬, B·J·E·范倫斯 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司