CN100568523C - 显示单元 - Google Patents
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Abstract
提供一种能够阻止金属线腐蚀和提高可靠性的显示单元。显示单元包括在驱动基板上具有结合区和终端区的驱动面板，并且密封面板通过其间的粘合层被结合至驱动面板的结合区。结合区包括电路部分、覆盖电路部分的涂层，和由多个显示装置组成的显示部分。多个金属线被电连接至结合区的电路部分并延伸至终端区。涂层在多个金属线间具有至少一个分离区。
Description
相关申请的交叉参考
本发明包含涉及于2005年12月8日在日本专利局提交的日本专利申请JP2005-354527的主题，其整体内容通过参考包含在此。
技术领域
本发明涉及一种显示单元，其采用例如有机发光装置的显示装置，特别是涉及一种所谓完全固态密封结构的显示单元，其中配备有显示装置的驱动面板和密封板通过其间的粘合层被结合。
背景技术
近年来，作为代替液晶显示器的显示单元，已经注意到采用有机发光装置的有机发光显示单元。图19和图20示出了有机发光显示单元结构的一个例子。在该显示单元中，驱动面板210和密封面板220被相对排列并通过其间的粘合层230被结合。
在驱动面板210中，电路部分212，涂层213，和由多个有机发光装置组成的显示部分214被依次形成在由玻璃等制成的驱动基板211上。密封面板220具有由玻璃等制成的密封基板221。为了从空气中密封显示部分214，由氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等制成的无机绝缘膜240被配备在驱动面板210的显示部分214侧和粘合层230之间(例如，参见日本未审查专利申请公开号2005-38633)。
电路部分212，涂层213，和显示部分214被配置于一结合区200A中，该结合区200A中驱动面板210和密封面板220被结合。驱动面板210的一侧是从密封面板220突出的终端区200B。在终端区200B中，金属线251从电路部分212延伸出。终端252被配置在金属线251的顶部。金属线251和终端252由低阻抗金属例如铝(Al)制成。
发明内容
在如图21所示的相关技术的显示单元中，金属线251在结合区200A中被连续涂层213覆盖。该涂层213由有机绝缘材料制成。因此，该涂层213容易吸湿，并且与无机绝缘膜240具有低接触性。因此，结合区200A和终端区200B间的边界200C在高湿度蒸汽压力环境下容易受到湿度影响。从而，湿气和杂质离子通过涂层213或通过涂层213和无机绝缘膜240间的界面进入。这引起金属线251间的电势差。从而，在金属线251中产生腐蚀，导致阻断和短路。
作为引起金属线251电场腐蚀的因素，该因素可能是金属线251的材料、离子交换途径例如湿气、由相邻的金属线251间的电势产生的电场等等。以往，例如，如日本未审查专利申请公开号H11-142871中描述的，其中建议产生电场腐蚀的因素之一的邻近导线间电势的影响通过下述方法可以被最小化。即，设置平行排列导线的阵列次序使得相邻导线间的电势差最小化，并进一步提供一虚拟线。然而，在如图21所示的相关技术的显示单元结构中，湿气和杂质离子通过涂层213自由进入金属线251之间。因此，即使当相邻导线间的电势差非常小也难以避免腐蚀。
鉴于前述内容，在本发明中，期望提供一种能够防止金属线腐蚀并提高可靠性的显示单元。
根据本发明的一实施例，提供一种第一显示单元，包括：驱动面板，具有驱动基板上的结合区和终端区；以及通过其间的粘合层结合在驱动面板的结合区的密封面板，其中结合区包括电路部分，覆盖电路部分的涂层，和由多个显示装置组成的显示部分，多个金属线在结合区被电连接至电路部分并延伸至终端区，以及所述涂层在多个金属线之间具有至少一个分离区。
在第一显示单元中，在结合区中的涂层具有多个金属线之间的分离区。因此，阻止了湿气和杂质离子通过涂层进入相邻金属线之间。
根据本发明的一实施例，提供第二显示单元，包括：驱动面板，具有驱动基板上的结合区和终端区；以及通过其间的粘合层被结合在驱动面板的结合区的密封面板，其中结合区包括电路部分，覆盖电路部分的涂层，和由多个显示装置组成的显示部分，以及多个金属线在结合区被电连接至电路部分并延伸至终端区，并且在终端区侧而不是终端区和结合区之间的边界上被涂层覆盖。
在第二显示单元中，多个金属线在终端区侧而不是在终端区和结合区间的边界被涂层覆盖。因此，阻止了湿气和杂质离子通过涂层从该边界进入结合区。
根据本发明实施例的第一显示单元，在结合区涂层中至少一个分离区被配置在多个金属线之间。因此，可阻止湿气和杂质离子通过涂层进入相邻金属线之间。从而，避免了金属线的腐蚀，并大大提高了显示单元的可靠性。
根据本发明实施例的第二显示单元，多个金属线在终端区侧而不是在终端区和结合区间的边界被涂层覆盖。因此，阻止了湿气和杂质离子通过涂层从该边界进入结合区。从而，避免了金属线的腐蚀，并大大提高了显示单元的可靠性。
本发明的其他和进一步目的、特点和优势通过下述描述将更充分显示。
附图说明
图1为示出根据本发明第一实施例的显示单元的示意性结构的平面图；
图2为图1中所示显示单元沿II-II线的横截面图；
图3为图1中所示显示单元边界附近放大部分的平面图；
图4为沿图3中IV-IV线的横截面图；
图5为示出图2中所示显示部分的一实例的横截面图；
图6A和6B为示出制造图1中所示显示单元的方法的按步骤顺序的视图；
图7A和7B为示出图6A和6B之后步骤的视图；
图8A和8B为示出图7A和7B之后步骤的视图；
图9为示出根据本发明第一变型的显示单元结构的横截面图；
图10为图9中所示显示单元边界附近放大部分的平面图；
图11为根据本发明第二变型的显示单元边界附近放大部分的平面图；
图12为根据本发明第三变型的显示单元边界附近放大部分的平面图；
图13为示出图12所示的显示单元的另一变型的平面图；
图14为根据本发明第四变型的显示单元边界附近放大部分的平面图；
图15为根据本发明第二实施例的显示单元边界附近放大部分的平面图；
图16为根据本发明第三实施例的显示单元边界附近放大部分的平面图；
图17为示出本发明一实例结果的照片；
图18为示出比较例结果的照片；
图19为示出相关技术中显示单元的示意性结构的平面图；
图20为沿图19中XIX-XIX线的横截面图；以及
图21为沿图20中XXI-XXI线的横截面图。
具体实施方式
本发明的具体实施例在此将通过参考附图被详细描述。对于图中的每一元件，其用于理解本发明的形状、大小、和排列关系被示意性示出。因此，其尺寸不同于实际尺寸。
第一实施例
图1示出了根据本发明第一实施例的显示单元的示意性结构。图2示出了图1中所示显示单元沿II-II线的横截面结构。该显示单元被用作由例如TFT(薄膜晶体管)驱动的主动型/被动型超薄有机发光显示单元。该显示单元的结构为其中驱动面板10和密封面板20被相对放置并通过其间的粘合层30被结合。
在驱动面板10中，电路部分12，涂层13，和由多个后述的有机发光装置组成的显示部分14被依次形成在由无机绝缘材料例如玻璃制成的驱动基板11上。为了从空气中密封显示部分14，由氮化硅(SiNx)、二氧化硅(SiO2)等等制成的无机绝缘膜40被配备在驱动面板10的显示部分14侧和粘合层30之间。
驱动部分12包括具有TFT等用于驱动显示部分14的每一有机发光装置的驱动电路，以及配备在显示部分14周围的周围电路(均未示出)。
涂层13例如为大约0.2μm至50μm厚，并由有机光敏材料制成，例如聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸、BCB(苯并环丁烯)和聚酰亚胺氨基化合物(polyimideamide)。
电路部分12，涂层13，和显示部分14被配置于结合区10A，该结合区I0A中驱动面板10和密封面板20被结合。驱动面板10的一侧是从密封面板20突出的终端区10B。在终端区10B中，电连接至电路部分12的周围电路的多个金属线51被延伸。终端52配置在每一金属线51的顶部。该金属线51优选由具有低阻抗和高反射和可使用性的材料制成。例如，该金属线51优选由厚度为约50nm至5μm的铝(AL)或含铝(AL)合金制成。特别是，可采用铝(Al)和钛(Ti)，硅(Si)，钼(Mo)，铜(Cu)，铬(Cr)，镍(Ni)，钯(Pd)，铂(Pt)，钨(W)等的合金。进一步金属线51可具有前述材料成层状的结构。
图3中以平面图示出了结合区10A和终端区10B之间边界10C附近的结构。图4示出了沿图3中IV-IV线的横截面结构。结合区10A中涂层13具有在相邻金属线51之间的线内分离区13A。因此，在显示单元中，避免了金属线51的腐蚀，大大提高了显示单元的可靠性。在图3中，涂层13形成的区域以半色调点网区被示出。
涂层13优选为覆盖多个金属线51的顶面和侧面。因此，能够避免金属线51短路或在制造步骤中由于附着至金属线51的杂物被外力损坏。
无机绝缘膜40优选为在多个金属线51之间接触驱动基板11。如上所述，驱动基板11由无机材料例如玻璃制成。因此，无机绝缘膜40和驱动基板11间的接触性可被提高。从而，可阻止湿气或杂质离子通过结合区10A和终端区10B之间的边界10C进入金属线51之间。
线内分离区13A的宽度D，即线内分离区13A在金属线51排列方向的尺寸优选为根据相邻金属线51间的距离尽可能的宽。期望线内分离区13A的长度L在沿着金属线51的方向尽可能的长。
图1和图2中所示的密封面板20被放置在驱动面板10的显示部分14侧。该密封面板20具有密封基板21，该基板将有机发光装置110R，110G和110B与粘合层30一起密封。该密封基板21由对有机发光装置110R，110G和110B中产生的光透明的材料例如玻璃制成。密封基板21设有滤色器(未示出)。滤色器提取从有机发光装置110R，110G和110B中产生的光，吸收由有机发光装置110R，110G和110B以及其间导线反射的外界光，并提高对比度。
粘合层30由例如热固性树脂或紫外固化树脂制成。
图5示出了显示部分14结构的一例。在显示部分14中，产生红光的有机发光装置110R，产生绿光的有机发光装置110G，产生蓝光的有机发光装置110B被依序以整体矩阵状态配置在涂层13上。
在有机发光装置110R，110G和110B中，例如，作为阳极的第一电极112、包括光发射层的有机层113、和作为阴极的第二电极114从驱动基板11侧以该顺序被层叠。
第一电极112同样作为反射层，由例如金属或铂(Pt)，金(Au)，铬(Cr)，银(Ag)，钨(W)等的合金制成。第一电极112通过配置在涂层13中的接触孔(未示出)被连接至驱动部分12的驱动电路。
有机层113的结构根据有机发光装置的发射色彩而不同。有机发光装置110R和110B的有机层113具有下述结构：空穴传输层，光发射层，和电子传输层依序从第一电极112侧层叠。有机发光装置110G的有机层113具有下述结构：空穴传输层和光发射层依序从第一电极112侧层叠。配置空穴传输层以提高至光发射层的空穴注入效率。配置光发射层以由于电流注入而产生光。配置电子传输层以提高至光发射层的空穴注入效率。
作为有机发光装置110R的空穴传输层的材料，例如可为二[(N萘基)-N苯基]对二氨基联苯(α-NPD)。作为有机发光装置110R的光发射层的材料，例如可为2，5二[4-[N-(4-甲硫氨酸羟苯基)-N-苯胺]]苯乙烯基苯-1，4-二腈(BSB)。作为有机发光装置110R的电子传输层的材料，例如可为8-喹啉铝化合物(Alq3)。
作为有机发光装置110B的空穴传输层的材料，例如可为α-NPD。作为有机发光装置110B的光发射层的材料，例如可为4，4-二(2，2-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)。作为有机发光装置110B的电子传输层的材料，例如可为Alq3。
作为有机发光装置110G的空穴传输层的材料，例如可为α-NPD。作为有机发光装置110G的光发射层的材料，例如可为通过混合1体积％的香豆素(C6)和Alq3得到的物质。
第二电极114由半透射电极制成。从第二电极114侧提取在光发射层产生的光。第二电极114由金属或银(Ag)，铝(Al)，镁(Mg)，钙(Ca)，钠(Na)等的合金制成。
该显示单元可例如下文所述被制造。
图6A至图8B显示了一种按步骤制造显示单元的方法。首先，如图6A所示，包括驱动电路和外围电路的电路部分12被形成在由上述材料制成的驱动基板11。多个由上述材料形成和具有上述厚度的金属线51从电路部分12延伸至将形成终端区10B的区域10B1。终端52被配置在金属线51的顶部。
之后，如图6B所示，具有上述厚度的涂层13通过涂布、曝光和显影上述材料，例如通过旋涂方法形成。当曝光时，将形成结合区10A的区域10A1中的部分涂层13被移除。因此，线内分离区13A被配置在相邻金属线51之间(图6B中未示出，参考图3和图4)。
随后，如图7A所示，显示部分14形成在涂层13上。当形成显示部分14时，首先，由上述材料制成的第一电极112通过例如DC溅射沉积。其次，通过例如采用光刻技术图案化成给定的形状，选择性地进行刻蚀。之后，分别由上述材料形成的有机层113和第二电极114通过例如蒸汽沉积法依序沉积，以形成图5所示的有机发光装置110R，110G，110B。从而，形成驱动面板10。
之后，如图7B所示，由上述材料形成的无机绝缘膜40形成在显示部分14上。
驱动面板10形成后，如图8A所示，粘合层30形成在无机绝缘膜40上。之后，作为密封面板20，由上述材料形成且配置有滤色器的密封基板21被制备。类似于图8A所示，驱动面板10和密封面板20通过其间的粘合层30被结合。
驱动面板10和密封面板20被结合后，如图8B所示，在将形成终端区10B的区域10B1中的密封面板20和粘合层30被切割和移除。之后，无机绝缘膜40通过例如刻蚀以暴露金属线51和终端52而被移除。因此，终端区10B和结合区10A形成。从而，图1至图5中所示的显示单元完成。
在显示单元中，当给定电压被施加于第一电极112和第二电极114之间时，电流被注入有机层113的光发射层，发生电子-空穴复合，并因此产生光。通过第二电极114、无机绝缘膜40、然后通过密封面板20提取光。在本实施方式中，涂层13在结合区10A中在金属线51间具有线内分离区13A。因此，阻止了湿气和杂质离子通过涂层13进入相邻金属线51之间，并提高了可靠性。
如上所述，在本实施方式中，涂层13在结合区10A中在相邻金属线51间具有线内分离区13A。因此，可以阻止湿气和杂质离子通过涂层13进入相邻金属线51之间。从而，可避免金属线51的腐蚀，并避免了由于金属线51短路造成的像素未点亮和基本性能被破坏的主要问题。从而，大大提高了显示单元的可靠性。
进一步，线内分离区13A可通过其中当曝光涂层13时变化平面图案的简单步骤被形成。因此，不同于配备附加层，结构和制造步骤是不复杂的。因此，高可靠性的显示单元可被实现而不需提高材料等的成本。
特别是，无机绝缘膜40接触多个金属线51之间的驱动基板11。因此，无机绝缘膜40与由无机材料例如玻璃制成的驱动基板11间的接触性被提高。从而，可阻止湿气或杂质离子通过结合区10A和终端区10B间的边界10C进入金属线51之间。
将描述第一实施方式的第一至第四变型。第一至第四变型具有类似于第一实施方式的结构，除了改变涂层13和线内分离区13A的形状或排列之外，可以类似于第一实施方式制造。因此，动作方式和效果类似于第一实施方式。因此，将相同标记应用于相应元件来进行描述。
第一变型
图9中示出了根据本发明第一变型的显示单元的横截面结构。图10示出了边界10C周围的平面结构。在显示单元中，涂层13被配置在结合区10A和终端区10B的一部分中。线内分离区13A被配置于超出结合区10A的终端区10B中。因此，在本变型中，当在将形成终端区10B的区域10B1中的密封面板20和粘合层30在如图8B所示步骤中切割时，产生的偏离可被吸收。
第二变型
图11示出了根据本发明第二变型的显示单元边界10C周围的平面结构。在显示单元中，涂层13被配置在结合区10A和终端区10B的整个区域上。在涂层13中，孔径13B依据终端52被配置。在本变型中，可获得类似于上述第一实施方式的效果。
第三变型
图12示出了根据本发明第三变型的显示单元边界10C周围的平面结构。在显示单元中，部分涂层13被移除以形成延伸在金属线51阵列方向的横向分离区域13C。横向分离区域13C将涂层13在边界10C周围覆盖金属线51的部分与在涂层13上形成显示部分14的区域分离。从而，在该变型中，湿气和杂质离子可被避免通过涂层13进入边界10C周围的金属线51之间。
涂层13可配置有如图12的依据终端52的孔径13B。否则，如图13所示，涂层13可能只覆盖金属线51而不到达终端52。
第四变型
图14示出了根据本发明第四变型的显示单元边界10C周围的平面结构。在显示单元中，金属线51在边界10C周围被弯曲。相应于金属线51的弯曲形状的线内分离区13A也被配置在涂层13中。在该变型中，可获得类似于上述第一实施方式的效果。
第二实施方式
图15示出了根据本发明第二实施方式的显示单元边界10C周围的平面结构。该显示单元具有与上述第二变型同样的结构，除了线内分离区13A的宽度D可根据彼此相邻的且其间具有线内分离区13A的金属线51间的电势差改变。该显示单元的制造方法，其动作、和其效果相似于第二变型。因此，将通过采用相应单元使用相同符号的方式进行描述。
例如，当四金属线51A，51B，51C和51D被配备时，可能设置距离D1为0，即，在金属线51A和51B间电势差V1非常小的情况下省略线内分离区13A。因此，可以以低腐蚀风险提高金属线51间的涂层13的平坦度。当金属线51B和51C间电势差V2不是非常大时，距离D2可以窄。当金属线51C和51D间电势差V3非常大时，距离D3最好是大。
如上所述，在本实施例中，可根据彼此相邻的且其间具有线内分离区13A的金属线51间的电势差改变线内分离区13A的宽度D。因此，可以低腐蚀风险维持金属线51间的涂层13的平坦度。同时，对于具有高腐蚀风险的金属线51，可确定避免进入湿气和杂质离子，并可进一步提高显示单元的可靠性。
第三实施例
图16示出了根据本发明第三实施方式的显示单元边界10C周围的平面结构。该显示单元具有类似上述第三变型的结构，除了多个金属线51在终端区10B侧而不是边界10C被涂层13覆盖之外，可通过相似制造方法制造。
在该显示单元，光从密封面板20侧以与第一实施例相同的方式被产生和提取。此处，多个金属线51在终端区10B侧而不是边界10C被涂层13覆盖。因此，可阻止湿气和杂质离子通过涂层13从边界10C进入结合区10A。
如上所述，在本实施方式中，多个金属线51在终端区10B侧而不是终端区10B和结合区10A间的边界10C上被涂层13覆盖。因此，阻止了湿气和杂质离子通过涂层13从边界10C进入结合区10A。从而，避免了金属线51腐蚀，以及避免了由于金属线51短路造成的像素未点亮和基本性能被破坏的主要问题。从而，大大提高了显示单元的可靠性。
后文将进一步给出本发明特别例的描述。
例子
显示单元被以与上述第一实施方式相同的方法制造。金属线51由铝(Al)制成，涂层13由聚酰胺制成。涂层13的平面形状类似于图12中所示的变型3。线内分离区13A被配置在相邻金属线51之间，以使由氮化硅(SiNx)制成的无机绝缘膜40接触由玻璃制成的驱动基板11。线内分离区13A的宽度D为10μm。所得到的显示单元在40摄氏度高温和95％高湿度环境下操作约1000小时。之后，通过光学显微镜观察金属线51。结果如图17所示。
作为该例的比较例，显示单元被以与该例相同的方法制造，除了金属线在结合区被连续涂层覆盖。所得到的显示单元在40摄氏度高温和95％高湿度环境下操作约1000小时。之后，通过光学显微镜观察金属线51。结果如图18所示。
如图17所证，根据该例，观察到非常小的金属线51腐蚀。同时，在比较例中，可发现金属线腐蚀大大增多。即，发现当在结合区10A中的涂层13具有金属线51间的线内分离区13A时，金属线51的腐蚀可被抑制。
尽管本发明已参考实施方式被描述，但本发明并不限于上述实施例，且可做出各种变形。例如，在上述各个实施例中，已描述了多个金属线51以相同间隔排列的情况。然而，多个金属线51可以不同间隔排列。即，线内分离区13A的宽度D可依据金属线51间的间隔而不同。
进一步，在上述第二实施方式中，多个金属线51可以不同间隔被排列，并且线内分离区13A的宽度D可依据金属线51间的间隔和电势差而不同。
更进一步，例如，每层的材料、厚度、成膜方法、和成膜条件不限于上述实施方式中所述，而是可以采用其他材料、其他厚度、其他成膜方法、和其他成膜条件。
此外，在上述实施方式中，有机发光装置110R，110B，110G的结构以特定例子被描述。然而，并不总是必须提供全部层，可进一步提供其它层。
更进一步，在上述实施例中，已经描述了其中驱动面板10，无机绝缘膜40和密封面板20以其中的粘合层30在整个区域被结合的情况。然而，本发明可同样应用于其中粘合层30形成在部分驱动面板10和密封面板20的情况，例如其中粘合层只形成在驱动面板10的周边部分且驱动面板10和密封面板20被结合的情况。
此外，除利用有机发光装置以外的显示单元外，本发明可应用于采用其他显示装置例如无机电致发光装置、液晶显示装置、电沉积显示装置、和电铬显示装置的显示单元。
本领域的技术人员可以理解的是可根据需要和其他因素做出不同的改变，结合，次结合和替代，这是因为它们也落入所附权利要求书或其等效表述的范围内。
Claims (9)
1、一种显示单元，包括：
驱动面板，具有驱动基板上的结合区和终端区；以及
通过在密封面板与结合区之间的粘合层被结合在驱动面板的结合区的密封面板，
其中结合区包括电路部分，覆盖电路部分的涂层，和由多个显示装置组成的显示部分，
多个金属线在结合区被电连接至电路部分并延伸至终端区，并且在终端区被涂层覆盖，以及
所述涂层在多个金属线之间具有至少一个分离区，其中
所述涂层不覆盖所述结合区和所述终端区之间的边界。
2、如权利要求1所述的显示单元，其中涂层由有机材料制成。
3、如权利要求1所述的显示单元，其中涂层由光敏材料制成。
4、如权利要求1所述的显示单元，其中涂层的分离区被配置在超过结合区的终端区。
5、如权利要求1所述的显示单元，其中涂层覆盖多个金属线的顶面和侧面。
6、如权利要求1所述的显示单元，其中无机绝缘膜被配置在驱动面板显示部分侧和粘合层之间。
7、如权利要求6所述的显示单元，其中无机绝缘膜接触多个金属线间的驱动基板，并且驱动基板由包括玻璃的无机材料制成。
8、如权利要求1所述的显示单元，其中涂层分离区的宽度相应于两彼此相邻且其间具有分离区的金属线之间距离和其电势差的至少之一而变化。
9、如权利要求1所述的显示单元，其中显示装置为有机发光装置，该有机发光装置的结构为具有从驱动基板侧依序层叠的第一电极、包括光发射层的有机层和第二电极，并且从第二电极侧提取在光发射层中产生的光。
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