CN1652644A - 显示板的制造方法及显示板 - Google Patents

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Abstract

本发明系提供一种显示板的制造方法及显示板，其目的为：确实进行封装并且设为顶部发光型，而其特征为：隔以预定间隔将封装基板(12)与EL基板(10)对向配置；对于封装基板(12)系预先在其周边部分形成不透明区域(14)成为四角框状。透过EL基板(10)将激光照射至不透明区域(14)，并将该部分加热，使玻璃隆起而熔接。此外，由于封装基板(12)的不透明区域(14)以外仍为透明，因此可作成顶部发光型。

Description

显示板的制造方法及显示板
技术领域
本发明关于有机电场发光(Electro Luminescence，EL)显示板等的显示板的制造，尤有关于显示板的封装构造。
背景技术
等离子显示器(Plasma Display Panel，PDP)、液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)等业已普及作为薄型的平面显示器面板，而有机EL显示板亦已进入实用化。
在此有机EL显示板中，系将有机物质利用于各像素的发光材料等，而由于此有机材料含有水分时会使其寿命缩短，因此必须尽可能地减少存在于各像素的空间的水分。是故，即对应于含有EL组件的显示像素形成为矩阵状的EL基板使封装基板隔以预定间隔与的相对，并以树脂制的密封材料将该等基板的周边部分予以密闭封装，以使水分不致侵入内部，同时又于内部空间收容干燥剂，以去除水分。
在此，以密封材料而言，虽系使用环氧系的紫外线硬化树脂等，然而以能更进一步提升密闭性者为佳。
在此，对于EL基板、封装基板通常系使用玻璃基板，而对于玻璃彼此间的接合则有采用将玻璃加热熔融而加以接合的方法。如利用此藉由玻璃的封装，则与藉由树脂的密封材料进行的封装相比，更能实施高密闭性的封装。尤其是，如采用利用激光光的玻璃的熔接，则可接合玻璃基板的周边部。关于利用激光光的玻璃的接合，有如揭示于专利文献1者。
[专利文献1]日本特开2003-170290号公报
发明内容
[发明所欲解决的问题]
在此专利文献1中，系揭示有于玻璃的表面形成有用以吸收激光的吸收材层；另外，藉由掺杂杂质将杂质掺杂至玻璃内，并对其结果形成不透明的玻璃照射激光而予以熔接。但是，以采用此不透明玻璃的方法而言，必须以不穿透光为前提。
[解决问题的方案]
本发明系一种显示板，系包括：具有将显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板、以及隔以预定间隔与前述像素基板对向配置的封装基板者，其特征为：前述像素基板或前述封装基板其中一方基板系由激光可穿透的材料所形成，而另一方的基板的周边区域系具有用以吸收激光的吸收体区域，并透过前述一方的基板的周边区域，对前述另一方的基板的吸收体区域照射激光，将前述另一方的基板的吸收体区域加热，以藉此将另一方的基板的吸收体区域朝前述一方的基板隆起，而将前述像素基板与封装基板在周边部分予以熔接封装并将两基板所包夹的空间予以密闭。
前述另一方的基板的吸收体区域系以藉由对于该基板掺杂不透明物质而形成为佳。
前述另一方的基板的吸收体区域系藉由在前述另一方的基板形成沟渠，并以真空蒸镀、溅镀、化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition，CVD)或涂布不透明物质以对此沟渠内形成膜的任一者为佳。
使前述激光透过的材料系以玻璃或树脂薄膜为佳。
前述不透明物质系以金属为佳。
前述封装基板的与前述像素基板的像素区域对应的区域，系形成有作为黑色矩阵作用的吸收体区域。
本发明系包括：具有由激光可穿透的材料所形成且将显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板；隔以预定间隔与此像素基板对向配置，而由激光可穿透的材料所形成且与前述像素基板的显示区域对应的部分为透明，而于与前述像素基板的周边区域对向的部分形成有用以吸收激光的吸收体区域的封装基板；以及将前述像素基板与封装基板的周边部分予以封装并将两基板所包夹的空间予以密闭的封装部，其中，与像素基板的对应于封装部的部分系为透明，而前述封装部系将激光经过前述像素基板而对于前述封装基板的吸收体区域照射而使该部分隆起而形成，并且前述封装基板的与前述像素基板的显示区域对应的部分系为透明。
此外，本发明系包括：具有由穿透光的材料所形成且显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板；隔以预定间隔与此像素基板对向配置，而由穿透光的材料所形成且与前述像素基板的显示区域对应的部分系为透明的封装基板；以及将前述像素基板与封装基板的周边部分予以封装并将由两基板所包夹的空间予以密闭的封装部，其中，前述封装基板的与前述像素基板的显示区域对应的部分，系于与显示区域的各像素的边界对应的区域形成有作为黑色矩阵作用的吸收体区域。
[发明的功效]
依据本发明，系以藉由激光照射的熔接封装方式接合像素基板与封装基板。因此，可以较小的面积进行确实的封装，同时可获得增大实际可进行显示的显示区域，并缩小显示器的尺寸。并且，由于藉由熔接方式，因此可确实防止水分的侵入，又可减少或消除封入于内部的干燥剂的量。而且，用于熔接的吸收体区域可界定于实际用以进行熔接的部分，因此封装基板的与显示区域对应的区域仍可作成透明状态。因此，可经介封装基板射出光，并可将像素基板的各像素设为顶部发光型。藉由设为顶部发光型，即可增大开口率(像素中发光区域的面积比例)而能进行明亮的显示。
此外，将形成于封装基板的吸收体区域作为黑色矩阵，即可容易形成黑色矩阵。此时，封装部亦可藉由黏着剂形成。
附图说明
第1图系显示激光照射的图。
第2图系显示封装基板的构成图。
第3图系显示形成黑色矩阵的封装基板的图。
第4图系显示一像素分的构成图。
第5图系显示电路构成图。
第6图系显示具有端子部的EL基板的构成图。
第7图系显示对端子部照射激光的图。
第8图系显示EL基板的电路的概略构成图。
第9图系显示端子部的构成例图。
【主要组件符号说明】
1  选择TFT
2  驱动TFT
3  保持电容
4  有机EL组件
10  EL基板
11  缓冲层
12  封装基板
13  栅极绝缘膜
14  不透明区域
15  层间绝缘膜
16  端子部
17  平坦化膜
18  封装部
20  黑色矩阵
22  主动层
22c  沟道区域
22d  漏极区域
22s  源极区域
24  栅极电极
26  漏极电极
30  玻璃基板
40  水平驱动器
42  垂直驱动器
53  源极电极
61  透明电极
62  空穴传输层
63  有机发光层
64  电子传输层
65  有机层
66  对向电极
67  平坦化膜
69  反射膜
DL  数据线
GL  栅极线
PL  电源线
SC  保持电容
具体实施方式
以下，根据图式说明本发明的实施形态。
第1图及第2图系显示基板接合的实施形态。该实施形态系将作为形成像素的像素基板的EL基板10、与用以封装EL基板10的上面的封装基板12予以对向配置。再者，封装基板12系于要熔接封装的部分，具有不透明的玻璃等用以吸收激光的吸收体。例如，封装基板12系藉由离子植入或离子交换法而掺杂金属的方式形成不透明，而作为用以吸收激光光的吸收体区域的作用的不透明区域14即形成。在此，离子交换法系将经图案化的光阻形成于封装基板12，并浸渍于含有预定的金属的溶液以对于封装基板12内的离子(例如钠)进行离子交换，以将金属扩散于封装基板12的方式来进行。另外，在任一方法中虽均可如图所示，将封装基板12的全区域厚度方向形成为不透明，然而亦可仅将封装基板12的表面部分，从表面到预定的深度形成为不透明。
此外，亦可于封装基板12上形成作为吸收体区域作用的不透明区域14。例如，亦可在欲形成封装基板12的不透明区域14的区域设置沟渠，并藉由真空蒸镀、CVD(化学气相沉积法)、溅镀而将金属等不透明物质叠层于此沟渠，或涂布有色涂料以形成不透明区域14。
另外，在本实施形态中，作为吸收体之用的金属虽系采用铜，然而如能作成不透明则亦可采用银、铁等其它金属。封装基板12的透光率系以例如550nm的光1至2％左右为佳。如设为1％以下时，则金属掺杂量会变得非常多而不符实际，若8％以上则光吸收较少而无法充分的加热。此外，金属以外的吸收体亦为相同情况。
再者，将EL基板10与封装基板12隔以6至10μm的间隔固定，并以隔以8μm左右的间隔固定为较佳。然后，在此状态下，从EL基板10侧照射激光。此激光如为YAG激光(1061nm)则采用10至50W左右，如为二氧化碳激光(10.6μm)则采用500W左右。
藉此，在封装基板12的不透明区域14中，光即被吸收，且此部份即加热熔融。在此，此不透明区域14系以加热至600至700℃左右为理想，藉此可使不透明区域14熔融而使此部份隆起。再者，不透明区域14的前端系与EL基板10接触并在此熔接。另外，激光光系采用普通的光点状者，藉由扫描光点，而可藉由熔接方式将EL基板10与封装基板12在其周边部予以封装。
如此一来，藉由使用激光的玻璃熔接，即可将EL基板10与封装基板12予以熔接。由于藉由激光照射仅对于熔接部分加热，因此几乎不会加热因为封装所形成的内部空间，故内部空间的温度与外部空间的温部不会有太大变化。因此，容易将封装后的内部空间设定成较适当的压力。此外，由于此封装实际上系在无水分的氮环境下进行，且藉由玻璃熔接的封装具有非常高的密闭状态，因此即使在之后大气环境的使用状态下，水分侵入内部空间的可能性亦极低。因此，可以不必在内部收容干燥剂，而且即使收容干燥剂时，也只要非常少的量即可。再者，采用利用此激光的玻璃熔接时，可将EL基板10与封装基板12的接合部份的宽度缩小，而且也不会因为接合造成接触面积扩增。因此，可将EL基板的周边部分的用作封装的区域的面积缩小，且可将显示板小型化。
再者，在本实施形态中，封装基板12的不透明区域14系仅设于封装基板12的周边部分，而与EL基板的显示区域对应的部分系为透明。因此，可自封装基板12射出光线，且可将EL基板10设为顶部发光(Top Emission)型。
第2图系显示将复数个(此时系为6个)封装基板12设置于1个玻璃基板的状态。如此，隔以预定间隔而将四角框状的不透明区域14形成在1片玻璃基板。另一方面，EL基板10亦复数个形成于同样的1片玻璃基板。然后，将两者贴合之后，藉由激光切割机将各个的显示板切开，即可以相同步骤同时制作复数个EL基板10，同时，贴合、切割亦可以1个步骤即可有效进行。
第3图系显示将不透明区域14亦作为显示区域中每一像素的不需要部分的黑色矩阵的例。如此，在此例中，系与形成于EL基板10的各像素的边境对应而与不透明区域14同样方式形成黑色矩阵20。藉此，每一像素的区隔即变得明确，而可进行更为鲜明的显示。而且，形成不透明区域14之际可一并形成黑色矩阵20，而无须增加制程步骤。
另外，在不利用不透明区域14的通常的基板，亦以藉由本实施形态的方法来形成黑色矩阵为佳。此时，封装系可利用树脂等。
此外，如上所述，本实施形态系以玻璃基板作为EL基板10以及封装基板12。但是，如能由封装基板12本身或形成层状的吸收体吸收激光，且藉由其能量进行熔接，则基板的材料并不以玻璃为限，亦可利用各种的树脂薄膜等作为基板。
另外，本实施形态虽系于封装基板12的周边区域形成吸收体区域，然而亦可于EL基板10的周边区域设置吸收体区域。此时，封装基板12不仅在与像素区域对向的区域，且照射激光的周边区域亦须为透明，以使激光穿透。
第4图系显示1像素的发光区域与驱动TFT的部分的构成剖面图。各像素系分别设有复数个TFT，且驱动TFT系为用以控制从电源线供给至有机EL组件的电流的TFT。在玻璃基板30上系全面形成由SiN与SiO2的叠层所构成的缓冲层11，且于其上方形成有多晶硅的主动层22于预定的区域(形成TFT的区域)。
覆盖主动层22及缓冲层11并全面形成栅极绝缘膜13。此栅极绝缘膜13系例如叠层SiO2及SiN而形成。在此栅极绝缘膜13上方即沟道区域22c之上系形成例如Cr的栅极电极24。再者，以栅极电极24为屏蔽，将杂质掺杂至主动层22，以在此主动层22，于中央部分的栅极电极的下方形成未掺杂有杂质的沟道区域22c，且于两侧形成掺杂有杂质的源极区域22s以及漏极区域22d。
再者，覆盖栅极绝缘膜13以与门极电极24以全面形成层间绝缘膜15，并于此层间绝缘膜15内部的源极区域22s、漏极区域22d的上部形成接触孔，并透过此接触孔，形成配置于层间绝缘膜15的上面的源极电极53、以及漏极电极26。另外，并对源极电极53连接电源线(未图标)。在此，以此方式形成的驱动TFT在此例中虽设定为p沟道TFT，然而亦可设定为n沟道。
再者，覆盖层间绝缘膜15以及源极电极53、漏极电极26，全面形成平坦化膜17，并在此平坦化膜17的上面的发光区域的位置，形成由Ag等所构成的反射膜69，并于其上方设有作为阳极之用的透明电极61。并且，在漏极电极26的上方的平坦化膜17，形成贯通该等的接触孔，并透过此接触孔，将透明电极61与漏极电极26连接。
另外，对于层间绝缘膜15以及平坦化膜17，通常系利用丙烯酸树脂等有机膜，然而亦可利用TEOS(Tetra ethyl ortho silicate：硅酸四乙酯)等无机膜。此外，源极电极53、漏极电极26系利用铝等金属，而透明电极61通常系利用ITO(Indium-Tin Oxide：铟锡氧化物)。
此透明电极61通常系形成于各像素的大部分的区域，整体而言大致为四角形状，而与漏极电极26连接之用的接触部分系形成作为突出部，亦延伸至接触孔内。反射膜69系形成较透明电极61稍小。
在此透明电极61的上方，系形成有全面形成的空穴传输层62、形成较发光区域稍大的有机发光层63、由全面形成的电子传输层64所构成的有机层65、以及全面形成的透明(例如ITO)的对向电极66作为阴极。
在透明电极61的周边部分上的空穴传输层62的下方，系形成有平坦化膜67，并藉由此平坦化膜67界定各像素的发光区域在透明电极61上而为由空穴传输层62与透明电极61直接邻接的部分，而此处即成为发光区域。另外，平坦化膜67通常虽利用丙烯酸树脂等的有机膜，然而亦可利用TEOS等的无机膜。
另外，对于空穴传输层62、有机发光层63、电子传输层64系使用通常用于有机EL组件的材料，并由有机发光层63的材料(通常系为掺杂物)决定发光色。例如，对于空穴传输层62系使用NPB，而红色的有机发光层63则为TBADN+DCJTB、绿色的有机发光层63则为Alq3+CFDMQA、蓝色的有机发光层63则为TBADN+TBP、电子传输层64则为Alq3等。
在此种构成中，系依据栅极电极24的设定电压，当驱动TFT导通时，则来自电源线的电流即从透明电极61流向对向电极66，且由于此电流而在有机发光层63产生发光，而此光系通过对向电极66，而且由反射膜69所反射，向图中的上方射出。
再者，由于与封装基板12中EL基板10的各像素的发光区域以外的部分相对向而设有黑色矩阵20，因此可有效防止来自相邻的像素的发光区域的光混入而使显示变为不鲜明。
此外，藉由设定为顶部发光型即可于TFT的上方亦形成发光区域，且即使利用设置复数个TFT的像素电路，亦可增大开口率(发光区域的比例)而容易形成明亮的面板。
第5图系显示EL基板10的电路的概略构成。周边电路系设有水平驱动器40、垂直驱动器42，而其内侧即成为显示区域。从水平驱动器40系与各行的像素对应而朝垂直方向设置数据线DL及电源线PL，且从垂直驱动器42则系与各列的像素对应而朝水平方向设置栅极线GL。另外，电源电压、动作时脉、影像数据系从外部透过界面，供给至水平驱动器40、垂直驱动器42。
各像素系设有n沟道的选择TFT1、p沟道的驱动TFT2、保持电容3、有机EL组件4。选择TFT1系为漏极连接于数据线DL、栅极连接于栅极线GL、源极连接于驱动TFT2的栅极。此外，对于此驱动TFT2的栅极系连接有保持电容SC的一端，而保持电容SC的另一端则连接于预定电位的SC电容线。驱动TFT2的源极系连接于电源线PL，而漏极则系连接于有机EL组件4的阳极。再者，有机EL组件4的阴极系连接于低电压的阴极电源。
再者，藉由将栅极线GL设定为H，而使其列的选择TFT1导通，在此状态下，并藉由将数据电压设定于数据线DL，使其电压保持于保持电容SC，驱动TFT2系将与数据电压对应的电流，从电源线PL流动至有机EL组件4，产生与数据电压对应的发光。
如第3、4图所示，设为顶部发光型时，可将选择TFT1、驱动TFT2、各种线形成在像素区域之下，再者可藉由黑色矩阵20而维持鲜明的显示。
在此，EL基板10的大部分系成为显示像素配置成矩阵状的显示区域，而周边部分配置有驱动器等。再者，如第6图所示，由于影像信号及电源等系由外部供给，因此具有与外部连接用的端子部16。此端子部16系由用以与外部连接的复数个焊垫部分构成，而在此焊垫部分系连接有用以与内侧电路电性连接的复数个配线部。
再者，在此端子部16的焊垫及连接于该处的配线部分，通常虽系由铝等金属所形成，然而以在此端子部16的使激光穿透的部分而言，则系由透明导体的ITO所形成。
因此，如第7图所示，激光光在端子部16亦将穿透EL基板10照射至封装基板12，而使此激光加热照射区域，封装部18即隆起，而使两基板10、12藉由玻璃熔接而封装。
第8图系显示EL基板10的电路的概略构成。周边电路系设有水平驱动器40、垂直驱动器42，而其内侧则成为显示区域。从水平驱动器40系与各行的像素对应而朝垂直方向设置数据线DL及电源线PL，且从垂直驱动器42则系与各列的像素对应而朝水平方向设置栅极线GL。另外，电源电压、动作时脉、影像数据系从外部透过端子部，供给至水平驱动器40、垂直驱动器42。
各像素系设有n沟道的选择TFT1、p沟道的驱动TFT2、保持电容3、有机EL组件4。选择TFT1系为漏极连接于数据线DL、栅极连接于栅极线GL、源极连接于驱动TFT2的栅极。此外，对于此驱动TFT2的栅极系连接有保持电容SC的一端，而保持电容SC的另一端则连接于预定电位的SC电容线。驱动TFT2的源极系连接于电源线PL，而漏极则系连接于有机EL组件4的阳极。再者，有机EL组件4的阴极系连接于低电压的阴极电源。
再者，藉由将栅极线GL设定为H，而使其列的选择TFT1导通，在此状态下，并藉由将数据电压设定于数据线DL，使其电压保持于保持电容SC，驱动TFT2则将与数据电压对应的电流，从电源线PL流动至有机EL组件4，产生与数据电压对应的发光。
再者，如图中粗线所示，封装部18系于周边部形成为四角框状。尤其是此封装部18亦形成于端子部的上方。但是，如上所述，与封装部18对应的端子部16的导体系由透明的ITO或IZO形成。因此，激光在此部份亦可穿透EL基板10。
第9图系显示端子部16的构成例。在此例中系藉由ITO而仅形成欲使激光穿透的导体部分80，而其它导体部分82则由铝所形成。换言的，仅先将铝配线的导体部分80的激光穿透部分切断，并藉由覆盖此部份以形成ITO的导体部分80以维持电性连接。
另外，如上所述，在端子部16虽设有激光穿透部分，然而在将激光穿透部设置于到达端子部的配线部分时，亦同样可采用ITO等透明导体而构成。
另外，在EL基板10的端子部16等配线部分，如为可使激光光穿透且可将封装基板12的不透明部分加热的构成，则不以上述的构成为限，亦可将金属配线作成网状而局部地使激光穿透，或亦可将厚度变薄作成半透明。

Claims (13)

1、一种显示板的制造方法，方法包括：具有显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板、以及隔以预定间隔与前述像素基板对向配置的封装基板的显示板，其特征为：
前述像素基板或前述封装基板中的任一方基板系至少具有激光可穿透的周边区域，而另一方的基板的周边区域系具有用以吸收激光的吸收体区域，
并透过前述一方的基板的周边区域，对前述另一方的基板的吸收体区域照射激光，将前述另一方的基板的吸收体区域加热，
以藉此使另一方的基板的吸收体区域朝前述一方的基板隆起，而将前述像素基板与封装基板在周边部分予以熔接封装并将两基板所包夹的空间予以密闭。
2.如权利要求1所述的显示板的制造方法，其中，前述另一方的基板的吸收体区域系以藉由对于该基板掺杂不透明物质而形成。
3.如权利要求1所述的显示板的制造方法，其中，
前述另一方的基板的吸收体区域系藉由在前述另一方的基板形成沟渠，并以藉由真空蒸镀、溅镀、化学气相沉积法或涂布不透明物质以对此沟渠内形成膜的任一者而形成。
4.如权利要求1至3中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述激光可穿透的材料系为玻璃。
5.如权利要求1至4中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述不透明物质系为金属。
6.如权利要求1至5中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述封装基板的与前述像素基板的像素区域对应的区域，系形成有作为黑色矩阵作用的吸收体区域。
7.一种显示板，系包括：具有由激光可穿透的材料所形成且将显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板；
隔以预定间隔与此像素基板对向配置的封装基板，该封装基板系由激光可穿透的材料所形成而与前述像素基板的显示区域对应的部分系为透明，而具有与前述像素基板的周边区域对向的周边区域；以及
将前述像素基板与封装基板的周边部分予以封装并将两基板所包夹的空间予以密闭的封装部，
其中，前述像素基板与封装基板的一方的周边区域系由激光吸收材所形成，而另一方的周边区域为透明，而前述封装部系经由前述另一方的周边区域，对前述一方的周边区域吸收照射激光，以藉此使该部分隆起而形成者。
8.如权利要求7所述的显示板，其中，前述另一方的基板的吸收体区域系以藉由对于该基板掺杂不透明物质所形成。
9.如权利要求7所述的显示板的制造方法，其中，前述另一方的基板的吸收体区域系藉由在前述另一方的基板形成沟渠，并以藉由真空蒸镀、溅镀、化学气相沉积法或涂布不透明物质以对此沟渠内形成膜的任一者而形成。
10.如权利要求7至9中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述激光可穿透的材料系为玻璃。
11.如权利要求7至10中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述不透明物质系为金属。
12.如权利要求7至11中任一所述的显示板的制造方法，其中，前述封装基板的与前述像素基板的像素区域对应的区域，系形成有作为黑色矩阵作用的吸收体区域。
13.一种显示板，系包括：具有由穿透光的材料所形成且显示像素形成为矩阵状的显示区域与包围该显示区域的周边区域的像素基板；
隔以预定间隔与此像素基板对向配置，而由穿透光的材料所形成且与前述像素基板的显示区域对应的部分系为透明的封装基板；以及
将前述像素基板与封装基板的周边部分予以封装并将两基板所包夹的空间予以密闭的封装部，
其中，前述封装基板的与前述像素基板的显示区域对应的部分，系于与显示区域的各像素的边界对应的区域形成有作为黑色矩阵作用的吸收体区域。
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