CN101901879B - 显示装置、制造显示装置的方法以及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了显示装置、制造显示装置的方法以及电子设备。一种显示装置,包括第一衬底、第二衬底、第一密封层以及第二密封层,其中第一衬底包括设置在第一衬底的主表面上的元件,第二衬底设置为面向第一衬底的其上设置有元件的主表面,第一密封层设置在第一衬底与第二衬底之间,以使其覆盖元件,并且第二密封层设置在第一衬底与第二衬底之间,以使其围绕第一密封层。第二衬底具有周缘突起部,其整体朝向其上设置有元件的那一侧凸出,并且周缘突起部围绕第一密封层。第二密封层设置在第一衬底与第二衬底之间,以使其从第一密封层的外围延伸到周缘突起部。

Description

显示装置、制造显示装置的方法以及电子设备
技术领域
本发明涉及显示装置、制造显示装置的方法以及电子设备,更具体地,本发明涉及包括密封在两个衬底之间的发光元件的显示装置、用于制造该显示装置的方法以及包括该显示装置的电了设备。
背景技术
在包括排列的有机电致发光元件的显示装置中,有机电致发光元件对于水和氧气非常敏感并且由于从外界渗入的气体(例如,水蒸气和氧气)而劣化,从而容易引起诸如不发光区域(暗点)和亮度减小的缺陷。因此,采用密封技术来防止气体渗入非常重要。
当前,使用了这样一种密封结构,在这种密封结构中,设置在第一衬底上的发光元件由保护膜覆盖,并且第二衬底设置为使其面向保护膜,以将发光元件密封在第一衬底与第二衬底之间。口本专利No.3501148(见图1和第[0009]段)公开了第一示例性密封结构,其中粘合剂层置于第一衬底与第二衬底之间,来覆盖包括设置了发光元件的显示区域的整个表面。日本未审查专利申请公报No.2003-203763(见图4A到图5C以及第[0012]段)公开了第二示例性密封结构,其中第一衬底和第二衬底的周界被密封层密封,以将包括发光元件的显示区域保持在气密地密封的腔中,或者其中由另一个密封层密封显示区域。
发明内容
然而,在第一示例性密封结构中,到达显示区域的粘合剂层在第一和第二衬底的整个周界上以及沿着高度方向的整个表面上暴露。因此,显示装置外部的气体很有可能穿过粘合剂层进入显示区域。因此难以提供充分的密封效果。在第二示例性密封结构中,密封层也在第一和第二衬底的整个周界上以及沿着高度方向的整个表面上暴露。因此,外部的气体很有可能穿过密封层进入气密地密封的腔中的显示区域中以及由另一个密封层覆盖的显示区域中。因此难以提供充分的密封效果。
期望提供一种显示装置以及用于制造这种显示装置的方法,这种显示装置能够以高可靠性充分地防止显示装置外部的气体渗入包括元件并执行显示的显示区域中。
根据本发明的实施例,提供了一种包括第一衬底、第二衬底、第一密封层以及第二密封层的显示装置,其中第一衬底包括设置在第一衬底的主表面上的元件,第二衬底设置为面向第一衬底的其上设置有元件的主表面,第一和第二密封层设置在第一衬底与第二衬底之间,第一密封层覆盖元件并且第二密封层围绕第一密封层。在该结构中,特别地,第二衬底具有周缘突起部,周缘突起部的整体朝向设置元件的那一侧凸出,并且周缘突起部围绕第一密封层。此外,第二密封层设置在第一衬底与第二衬底之间,以使其从所述第一密封层的外围延伸到周缘突起部。
根据本发明的实施例,提供了一种电子设备。
在具有上述结构的显示装置中,第一衬底与第二衬底的周缘突起部之间的、在整个周界上的间隙的距离小于第一衬底与第二衬底之间的、在显示区域中的距离。此外,第二密封层设置在整个周界上的狭窄间隙中。因此,使得第二密封层暴露到外界的部分最小化,而防止外界气体(水蒸气和氧气)穿过第二密封层渗透到第一密封层中。
根据本发明的实施例,提供了用于制作显示装置的方法,包括以下步骤。在第一步骤中,在第一衬底上形成第一密封层,以覆盖设置在第一衬底上的元件。在第二步骤中,将用于第二密封层的未硬化材料馈送到第一衬底上,以围绕第一密封层。在第三步骤中,设置在一个方向上具有周缘突起部的第二衬底,周缘突起部的整体以第二衬底朝向第一衬底并且第一衬底由周缘突起部围绕的方式凸出,以使得第一密封层设置在第一衬底与第二衬底之间。在第四步骤中,将已经围绕第一密封层馈送的用于第二密封层的材料通过毛细管现象填充到周缘突起部与第一衬底之间的全部区域中。在第五步骤中,使得第一衬底与第二衬底之间的、用于第二密封层的材料硬化,以形成第二密封层。
在上述方法中,将已经围绕第一密封层馈送的用于第二密封层的材料通过毛细管现象填充到周缘突起部与第一衬底之间的全部区域中。由此,在第二密封层不从第一衬底与第二衬底之间的间隙突出,以使得第二密封层暴露到外界的面积最小化的同时,制作了具有上述结构的显示装置。
如上所述,根据本发明的实施例,使得围绕第一密封层设置的第二密封层的、暴露到外界的部分最小化,由此防止外部气体(水蒸气和氧气)穿过第二密封层而渗透到第一密封层中并且覆盖有第一密封层的元件劣化。因此可以改善包括其中元件都被密封到第一衬底与第二衬底之间的面板的显示装置和电子设备的可靠性。
附图说明
图1是根据第一实施例的显示装置的概略截面图;
图2A到图2E是示出了用于制造根据第一实施例的显示装置的方法的截面过程图;
图3是示出了根据第二实施例的显示装置的概略截面图;
图4是示出了包括根据本发明的实施例的显示装置的电视机的立体图;
图5A和5B图示了包括根据本发明的实施例的显示装置的数字摄像机,图5A是示出了从正面观察的数字摄像机的立体图,图5B是从背面观察的数字摄像机的立体图;
图6是示出了包括根据本发明的实施例的显示装置的笔记本式个人计算机的立体图;
图7是示出了包括根据本发明的实施例的显示装置的视频摄像机的立体图;并且
图8A到8G图示了包括根据本发明的实施例的显示装置的诸如手机的使携式终端装置,图8A是在打开状态下的装置的正视图,图8B是其侧视图,图8C是在闭合状态下的装置的正视图,图8D是其左侧视图,图8E是其右侧视图,图8F是其俯视图并且图8G是其仰视图。
具体实施方式
将参照附图按照以下顺序来说明根据本发明的实施例:
1.第一实施例(包括具有一体地形成的突起部的第二衬底的示例性显示装置);
2.第二实施例(包括具有分离地形成的突起部的第二衬底的示例性显示装置);以及
3.第三实施例(包括显示面板的电子设备的示例)。
1.第一实施例
显示装置的结构
图1是示出了根据第一实施例的显示装置的结构的概略截面图。在此附图中示出的显示装置1a的示例是包括有机电致发光元件并且具有下述结构的显示装置。
多个发光元件排列在设置在第一衬底11的中央的广阔的显示区域11a中。第二衬底21设置为使其面向第一衬底11的其上设置有发光元件13的那一个侧面。第一密封层31形成在第一衬底11与第二衬底21之间,以使其覆盖包括发光元件13的显示区域11a。此外,第二密封层32形成为使其围绕第一密封层31。具体地,在第一实施例中,第二衬底21的整个外围设置为具有朝向设置元件的那一个侧面延伸的周缘突起部A。通过设置第二密封层32来形成显示装置。下文中将要详细描述每个部件。
构成第一衬底的材料不受到具体限制,只要能够保持第一衬底11的其上设置有发光元件13的表面的绝缘性。使用塑料衬底、玻璃衬底或其中绝缘膜设置在金属箔衬底上的衬底。在显示装置1a必须是柔性的情况下,优选地使用塑料衬底或由绝缘膜覆盖的金属箔衬底。在使用塑料衬底的情况下,塑料衬底的至少一个表面优选地覆盖有由无机材料组成的保护膜(无机保护膜)。在使用金属箔衬底的情况下,覆盖金属箔衬底的绝缘膜优选地由无机材料组成。无机保护膜的设置防止了气体(水蒸气和氧气)渗入第一衬底11与第二衬底21之间的区域中。
举例来说,发光元件13是诸如有机电致发光元件的自发光元件。发光元件13连接到包括薄膜晶体管(未示出)的驱动电路。第一衬底11的其上设置发光元件13的整个表面优选地覆盖有保护膜(钝化膜),该保护膜未示出并且由无机材料组成。
举例来说,第二衬底21是从其发出显示光的衬底。只要材料是光学地透明的,构成第二衬底21的材料就不受到具体限制。使用塑料衬底、玻璃衬底或绝缘膜设置在金属箔上的绝缘衬底。在显示装置1a以及第一衬底11必须是柔性的情况下,优选使用塑料衬底或诸如覆盖有绝缘膜的金属箔的膜衬底。在使用塑料衬底的情况下,塑料衬底的至少一个表面至少优选地覆盖有由无机材料(无机保护膜)制成的保护膜。在使用金属箔衬底的情况下,覆盖金属箔衬底的绝缘膜优选地由无机材料构成。无机保护膜的设置防止气体(水蒸气和氧气)渗透到第一衬底11与第二衬底21之间的区域中。
如上所述,第二衬底21具有其中朝向第一衬底11的第二衬底21的整个外围包括一体地形成的周缘突起部A的盖结构。周缘突起部A设置为使其围绕显示区域11a上的第一密封层31。第二衬底21的一体地形成的周缘突起部A的使用减少了暴露到外侧的界面,由此防止气体渗透穿过界面(水蒸气和氧气)。
与设置在显示区域11a中的发光元件13相对应的彩色滤光层23以及无机保护膜25可以设置在第二衬底21的由周缘突起部A围绕的凹陷部中。在第二衬底21由有机材料衬底(诸如塑料衬底)构成的情况下,无机保护膜27也优选地设置在暴露到外侧的表面上。设置无机保护膜25和27,以防止气体(水蒸气和氧气)渗入。
周缘突起部A的高度d1(包括无机保护膜25的厚度)略微小于第一密封层31的高度(厚度)d2。因此,周缘突起部A与第一衬底11离开距离d3。距离d3是这样的距离,它使得第一衬底11与周缘突起部A之间的间隙可以通过毛细管现象填充有用作第二密封层的未固化材料。
第一和第二密封层31和32中的每一者都是由密封材料(例如,热固树脂或光硬化树脂)构成。具体地,第二密封层32在没有空隙的状态下设置在第一衬底11与第二衬底21之间,以便于围绕第一密封层31的整个周界并且完全地占据第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A之间的具有距离d3的间隙是非常重要的。
通过将用于第二密封层32的未硬化的材料经由毛细管现象馈送到第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A之间的具有距离d3的间隙中,并且使该材料硬化而不从第一衬底11与第二衬底21之间的间隙突出,来形成第二密封层32。因此,第二密封层32仅设置在第一衬底11与第二衬底21之间,以使得最小地暴露到外界。
具行上述结构的显示装置1a是在设置在第一衬底11与第二衬底21之间的第一密封层31中包括发光元件13的密封膜显示装置。在显示装置1a中,第一衬底11与第二衬底21之间的、在整个周界上围绕显示区域11a的周缘突起部A的间隙的距离d3小于显示区域11a中的第一衬底11与第二衬底21之间的距离。此外,第二密封层32设置在整个周界上的狭窄间隙中。因此,使得第二密封层32暴露到外侧的部分最小化,而防止外界气体(水蒸气和氧气)穿过第二密封层32渗透到第一密封层31中。
即使在由第一密封层31覆盖的发光元件13和其他元件由有机材料构成的情况下,该结构使得有可能防止这些元件由于水和氧气而劣化,并且改善显示装置1a的可靠性。
用于制作显示装置的方法
下文中将要参照图2A到图2E的截面过程图来描述根据第一实施例的用于制作显示装置1a的方法。
如图2A所示,包括发光元件13的元件形成在第一衬底11的、可选地覆盖有由无机材料构成的绝缘膜的显示区域11a上。发光元件13覆盖有无机绝缘膜(未示出)。之后第一密封层31形成在第一衬底11上,以使其覆盖包括发光元件13的显示区域11a并且将显示区域11a的外围暴露。通过例如印刷或涂布来执行第一密封层31的形成。在将第一密封层31形成在第一衬底11上之后,通过(适应于构成第一密封层31的材料而选择的)光辐射或热处理来使得第一密封层31硬化。
如图2B所示,将用于第二密封层的未硬化材料32a馈送到第一衬底11上的第一密封层31的整个外围上。在这种情况下,由分配器200将用于第二密封层的未硬化材料32a馈送到第一密封层31的整个周缘上,其中,未硬化材料32a具有合适的粘性以使得未硬化的材料不能在第一衬底11上过度地扩散。
如图2C所示,制备第二衬底21,第二衬底21具有其中一体地形成周缘突起部A的帽状结构。第二衬底21具有与第一衬底11基本相同的平面形状,并且包括彩色滤光层23以及构造为在由周缘突起部A围绕的部分中覆盖彩色滤光层23的无机保护膜25。在设置无机保护膜25来覆盖彩色滤光23的情况下,周缘部分A的高度d1小于第一密封层31的高度(厚度)d2。用于形成帽状结构的方法不限于此。例如,可以将对应于显示区域11a的部分较深地移除,而留下周缘突起部A。此外,用于形成彩色滤光层23和无机保护膜25的方法没有具体地限制。
上述第二衬底21设置为使其面向第一衬底11的其上设置发光元件13的表面并且通过周缘突起部A围绕第一密封层31。
如图2D所示,第一密封层31支撑在第一衬底11与第二衬底21的由周缘突起部A围绕的凹陷部之间,以使得第二衬底21上的无机保护膜25与第一密封层31紧密接触。在真空环境下执行这个步骤。在这种状态下,周缘突起部A的高度d1小于第一密封层31的高度(厚度)d2,因此在第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A之间提供具有距离d3的间隙。设置距离d3,使得用于第二密封层的未硬化材料32a可通过毛细管现象充入间隙内。
如图2E所示,已经堆叠到一起的第一衬底11和第二衬底21的气压逐渐增加到大气压,以将被馈送到第一密封层31的外围的、用于第二密封层的未硬化材料32a填充到第一衬底11与第二衬底21之间的间隔中。同时,通过毛细管现象将用于第二密封层的未硬化材料32a填充到在第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A之间的具有距离d3的间隙的整体中,而使其不从具有距离d3的间隙朝向外侧突出。
随后,如图1所示,使得保持在第一衬底11与第二衬底21之间的、用于第二密封层的未硬化材料32a硬化,以形成第二密封层32。在这种情况下,通过(适合于用于第二密封层的材料32a而适当地选择的)光辐射或热处理来执行用于第二密封层的材料32a的硬化。
在根据第一实施例的制作方法中,通过毛细管现象将被馈送到第一密封层31的外围的、用于第二密封层的材料32a填充到第一衬底11与第二衬底21之间的具有距离d3的间隙中。因此可以将该材料填充到第一衬底11、第二衬底21以及整个周界,而使得用于第二密封层的材料32a不从第一衬底11与第二衬底21之间的间隙突出,由此提供具有上述结构的显示装置1a,以使得第二密封层32暴露到外侧的面积最小。
2.第二实施例
显示装置的结构
图3是示出了根据第二实施例的显示装置1a的概略截面图。在该图中示出的显示装置1b具有与根据第一实施例的显示装置1a相同的结构,除了设置在第二衬底21上的周缘突起部A分离地形成在第二衬底21的平坦部分21a上。
在这种情况下,周缘突起部A由诸如环氧树脂构成。由环氧树脂构成的周缘突起部A的高度与第一实施例中相同。即,包括无机保护膜25的厚度的高度d1略微地小于第一密封层31的高度(厚度)d2。因此,周缘突起部A离开第一衬底11距离d3。距离d3是使得可以通过毛细管现象而将第一衬底11与周缘突起部A之间的间隙填充有用于第二密封层的未硬化材料的距离。此外,彩色滤光层23和无机保护膜25设置在由分离地形成的周缘突起部A所围绕的平坦部分21a上。
具体地,第二密封层32设置在第一衬底11与第二衬底21之间而不存在空隙,以便于围绕第一密封层31的整个周界并且完全地占据在第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A之间的、具有距离d3的间隙。通过由毛细管现象将用于第二密封层32的未硬化的材料馈送到第一衬底与周缘突起部A之间的、具有距离d3的间隙中,并且之后使得材料在不从第一衬底11与第二衬底21之间的间隙突出的状态下硬化,而形成第二密封层32。因此,第二密封层32仅设置在第一衬底11与第二衬底21之间,以使得最小地暴露到外界。
同样,在具有上述结构的显示装置1b中,第一衬底11与第二衬底21的周缘突起部A(围绕显示区域11a)之间的间隙的距离d3比第一衬底11与第二衬底21之间的距离更小,其中该间隙在整个周界上围绕显示区域11a。此外,第二密封层32设置在整个周界上的狭窄间隙中。因此,即使在覆盖有第密封层31的发光元件13和其他元件与第一实施例相同地由有机材料构成的情况下,该结构使得可以防止这些元件由于水和氧气而劣化,并且改善显示装置1b的可靠性。
此外,根据第二实施例,可以在第二衬底21的平坦部分21a上形成彩色滤光层23和无机保护膜25并且之后形成周缘突起部A。因此,可以采用简单的形成彩色滤光层23和无机保护膜25的过程。
制作显示装置的方法
除了用于形成第二衬底21的方法之外,用于制作根据第二实施例的显示装置1b的方法与图2A到图2E中示出的根据第一实施例的方法相同,由此提供了与根据第一实施例的产品相同的效果。
即,如在第一实施例中参照图2A和图2B所述,发光元件13、第一密封层31和第二密封层32形成在第一衬底11上。在参照图2C描述的步骤中,制备了第二衬底21,使得第二衬底21在平坦部分21a的外围上具有分离地形成的突起部A并且在由周缘突起部A围绕的平坦部分21a上包括无机保护膜25。通过在平坦部分21a上形成彩色滤光层23和无机保护膜25并且之后形成例如由环氧树脂构成的周缘突起部A,来形成第二衬底21。上述第二衬底21设置为使其面向第一衬底11的其上设置有发光元件13的表面,并且通过周缘突起部A围绕第一密封层31。
之后,如在第一实施例中参照图2D描述的,在真空环境下将第二衬底21堆叠到第一衬底11上。如参照图2E描述的,环境压力增加到大气压,由此通过毛细管现象执行用于第二密封层的材料32a的填充。之后,使得用于第二密封层的材料32a硬化,以形成第二密封层32。由此,完成显示装置1b。
与第一实施例相同,因此可以在用于第二密封层的材料32a不从第一衬底11与第二衬底21之间的间隙突出的同时,将该材料填充到第一衬底11、第二衬底21和整个周界,由此提供具有上述结构的显示装置1b,以使得第二密封层32暴露到外界的面积最小化。
根据本发明的上述第一和第二实施例,已经描述了包括有机电致发光元件的显示装置1a和1b。但是,本发明不限于此。特别地,在装置包括由有机材料构成的元件(例如,有机薄膜晶体管)的情况下,可以提供防止元件由于水和氧气而劣化的效果,这是很有利的。此外,在除显示装置之外的、包括由有机材料构成的元件(例如,有机薄膜晶体管)的装置的情况下,可以防止元件劣化的效果。
3.第三实施例
图4到图8G示出了包括由根据上述本发明的实施例的显示装置形成的显示面板的电子设备。根据本发明的实施例的显示装置可以应用到所有领域的电子设备的显示单元,其中显示视频信号馈送到电子设备中或者在其中产生。将要描述本发明的实施例所应用到的电子设备的示例。
图4是本发明的实施例所应用到的电视机的立体图。根据该应用示例的电视机包括具有前面板102、滤光玻璃103的显示屏单元101。根据本发明的实施例的显示装置可以用作显示屏单元101。
图5A和图5B示出了本发明的实施例所应用到的数字摄像机。图5A是当从数字摄像机的前侧观察时的立体图。图5B是当从数字摄像机的后侧观察时的立体图。根据该应用示例的数字摄像机包括闪光发射单元111、显示单元112、菜单开关113以及快门按钮114。根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元112。
图6是本发明的实施例所应用到的笔记本尺寸的个人计算机的立体图。根据该应用示例的笔记本尺寸的个人计算机包括主体121、当输入文字等时所使用的键盘122以及显示图像的显示单元123。根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元123。
图7是本发明的实施例所应用到的视频摄像机的立体图。根据该应用示例的视频摄像机包括主体131、设置在朝向前方的那一侧上的物镜132、摄像开始/停止开关133以及显示单元134。根据本发明的实施例的显示装置用作显示单元134。
图8A到图8G示出了本发明的实施例所应用到的诸如手机的于提式终端装置。图8A是在打开状态的装置的前视图。图8B是其侧视图。图8C是在闭合状态的装置的前视图。图8D是其做侧视图。图8E是其右侧视图。图8F是其俯视图。图8G是其仰视图。根据该应用示例的手机包括上壳体141、下壳体142、连接部(这里是铰链)143、显示器144、子显示器145、图片发光部146以及摄像机147。根据本发明的实施例的显示装置用于显示器144和字显示器145。
在上述第三实施例中,已经将包括由第一实施例或第二实施例中描述的显示装置形成的显示面板的电子设备描述作为根据本发明的实施例电了设备。然而,根据本发明的实施例的电子设备可以是包括元件面板的电子设备,其中,在该元件面板种,根据第一实施例或第二实施例的发光元件由其他由有机材料构成的元件(例如,有机薄膜晶体管)替换,来防止元件由于水和氧气劣化。也可以改善诸如电了设备的可靠性。
本申请含有涉及2009年5月26日递交给日本专利局的日本优先权专利申请JP 2009-125944中公开的主题,并且通过引用将其全部引用到这里。
本领域的技术人员应该理解可以根据设计需要和其他因素进行各种修改、结合、子结合和替换,只要它们在权利要求或其等价物的范围内。

Claims (6)

1.一种用于制作显示装置的方法,包括:
第一步骤,在第一衬底上形成第一密封层,以覆盖设置在所述第一衬底上的元件;
第二步骤,将用于第二密封层的未硬化材料馈送到所述第一衬底上,以围绕所述第一密封层;
在真空环境中执行的第三步骤,设置具有周缘突起部的第二衬底,所述周缘突起部的整体以所述第二衬底朝向所述第一衬底并且所述第一密封层由所述周缘突起部围绕的方式凸出,以使得所述第一密封层设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间;
使压力增大至大气压之后执行的第四步骤,将已经围绕所述第一密封层馈送的用于所述第二密封层的材料通过毛细管现象填充到所述周缘突起部与所述第一衬底之间的全部区域中;以及
第五步骤,使得用于所述第二密封层的材料在所述第一衬底与所述第二衬底之间硬化,以形成所述第二密封层。
2.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述第二密封层仅设置在所述第一衬底与所述第二衬底之间。
3.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述第一衬底和所述第二衬底中的每一者都由有机材料构成,并且
保护膜设置在所述第一衬底和所述第二衬底中每一者的至少一个表面上。
4.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述周缘突起部具有比所述第一密封层更小的高度。
5.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述第二衬底与所述周缘突起部一体地形成。
6.根据权利要求1所述的显示装置,
其中,所述元件是有机电致发光元件。
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