JP2005345815A

JP2005345815A - 表示パネル及びその形成方法、表示パネル基板

Info

Publication number: JP2005345815A
Application number: JP2004166080A
Authority: JP
Inventors: Arinori Shiojima; 有紀塩島
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2004-06-03
Filing date: 2004-06-03
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】ドット表示部及び固定パターン表示部におけるパターン電極が形成されたパネル基板の生産性を向上させると共に生産リスクを低減させる。
【解決手段】パネル基板１０の基板１１上に形成されるパターン電極１２，１３は、複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部Ｌ１におけるパターン電極１２と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部Ｌ２におけるパターン電極１３からなり、このパターン電極１３は、表示パターンを含む大きさを有するべた電極を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示パネル、表示パネル基板、表示パネルの形成方法に関するものである。

図１は、下記特許文献１に記載された従来技術に係る表示装置を示す説明図である。この表示装置は、基板Ｊ１と、基板Ｊ１上に設けられた電極と、この電極に挟まれた有機発光層とを備えた表示装置であって、表示装置の動作時において、電極に電流を流して有機発光層を発光させて所定の情報を常時表示する第１の表示領域Ｊ２と、特定の状況の場合に電極に電流を流して有機発光層を発光させて情報を表示する第２の表示領域Ｊ３を有するものである。そして、この第１の表示領域Ｊ２は、予め形成された表示パターンを点灯させるものであり、第２の表示領域Ｊ３は、複数のドットを形成し、このドットを選択的に点灯させることによって情報を表示させるものである。

この表示装置では、携帯端末等の表示部を形成するものであって、第１の表示領域Ｊ２はキャラクタ表示部を形成してキャラクタアイコン等のデータが表示され、第２の表示領域Ｊ３はドット表示部を形成してキーボード等から入力される文字やメモリに記憶された電話番号のようなドット表示データが表示される。そして、携帯端末等の待機状態では、ドット表示部を非点灯状態にして、必要なキャラクタ表示部のみを点灯することで、表示による電力消費の抑制を可能にしている。

また、この表示装置は、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子を表示単位として採用したものである。有機ＥＬ素子は、一対の電極（下部電極及び上部電極）間に有機発光機能層を含む有機層が挟持された層構造を有しており、下部電極と上部電極との間に電圧を印加することによって、陽極側から正孔が陰極側から電子が有機層内に注入・輸送され、それらが再結合することで発光が得られるものである。

特開２０００−１０５５７３号公報

前述した従来の表示装置における表示パネルでは、基板Ｊ１上に、直接又は必要な絶縁膜或いは平坦化膜等を介して、各表示領域に応じたパターン電極が形成されている。すなわち、予め固定された表示パターンを点灯・非点灯にする第１の表示領域Ｊ２（固定パターン表示部）では、キャラクタアイコン等の表示パターン形状に応じたパターン電極Ｊ_２１が形成され、ドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にする第２の表示領域Ｊ３（ドット表示部）ではドット表示単位に応じた（ストライプ状又はドットマトリクス状）パターン電極Ｊ_３１が形成されている。

ここで、前述した表示パネルの形成工程を考えた場合、基板上に直接又は必要な絶縁膜等を介してパターン電極を形成したパネル基板を先ず形成し、このパネル基板上に例えば有機ＥＬ素子等の発光領域を形成することで表示パネルが形成されることになる。この際に、第１の表示領域Ｊ２に形成されるパターン電極Ｊ_２１の固定された表示パターンは、表示装置の機種によってキャラクタデザインや各キャラクタの配置が異なる場合が多いので、機種毎に異なるパターン電極を有するパネル基板を形成しなくてはならない。したがって、他の機種のパネル基板を相互利用することできないので、パネル基板形成後の生産調整が困難になるという問題がある。

また、パターン電極を形成したパネル基板を生産して次工程の生産部門に納品する立場からすると、機種毎に異なるパターン電極のパネル基板を形成することになるので、機種が多くなると量産体制が取り難く生産性が悪い。更には、パターン電極を有するパネル基板が形成された後に第１の表示領域における固定パターンのデザインが変更になった場合には、生産済みのパネル基板が無駄になるというリスクが生じる。また、固定パターンの変更毎にパネル基板形成のイニシャルコストがかかるので簡易にデザイン変更できないといった問題がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルにおいて、ドット表示部及び固定パターン表示部におけるパターン電極が形成されたパネル基板の生産性を向上させると共に生産リスクを低減させること、このパターン電極が形成されたパネル基板に汎用性を持たせることで、パネル基板形成後の生産調整及びデザイン変更を容易にすること等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による表示パネル及びその形成方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルであって、前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部はそれぞれパターン電極を備え、前記固定パターン表示部における少なくとも一つのパターン電極は、前記表示パターンを含む大きさを有するべた電極からなる汎用パターン電極であり、該汎用パターン電極上に形成される発光領域パターンによって前記表示パターンが形成されることを特徴とする表示パネル。

［請求項６］複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルの形成方法であって、基板上に、直接又は必要な他の膜を介して、前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部のパターン電極を形成する工程と、該パターン電極上に前記ドット表示単位又は前記表示パターンに応じた発光領域パターンを形成する工程とを有し、前記固定パターン表示部におけるパターン電極の少なくとも一つが、前記表示パターンを含む大きさを有するべた状の汎用パターンに形成されることを特徴とする表示パネルの形成方法。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は、本発明の実施形態に係る表示パネルのパネル基板を示した説明図である。このパネル基板１０は、基板１１と、この基板１１上に直接又は絶縁膜（例えば、ＴＦＴ基板やカラーフィルタ基板を用いた場合の平坦化膜）等を介して形成されるパターン電極１２，１３とからなるものである。そして、このパターン電極１２，１３は、複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部Ｌ１におけるパターン電極１２と、予め固定された幾つかの表示パターン（固定表示パターン）を点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部Ｌ２におけるパターン電極１３からなる。

ドット表示部Ｌ１におけるパターン電極１２は、ドット表示単位を形成するパターンを有しており、例えば、パッシブ駆動（単純マトリクス駆動）の電極であればストライプ状のパターンを有し、アクティブ駆動（ＴＦＴ駆動）の電極であればドットマトリクス状のパターンを有している。このドット表示部Ｌ１では、ドット表示単位の選択的な点灯・非点灯により各種の文字や画像等を表示することができる。

一方、固定パターン表示部Ｌ２におけるパターン電極１３は、一つには、表示パターンに応じたパターン形状を有するパターン電極１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３，１３ａ_４或いは１３ｂ_１，１３ｂ_２，１３ｂ_３，１３ｂ_４であり、図示の例では、携帯端末の表示部で良く採用される電池充電状況を表示するパターン電極１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３，１３ａ_４とアンテナ受信状況を表示するパターン電極１３ｂ_１，１３ｂ_２，１３ｂ_３，１３ｂ_４を備えている。

そして、本発明の実施形態に係るパネル基板では、固定パターン表示部Ｌ２におけるパターン電極１３の少なくとも一つを、汎用パターン電極１３ｃを備えたものにしている。この汎用パターン電極１３ｃは、表示パターンを含む大きさを有するべた（隙間無く一様な）電極からなる。図示の例では、所望の大きさを有する矩形パターンの電極を示しているが、これに限らず円形等のパターンを有するものであってもよい。

このような固定パターン表示部Ｌ２は、固定アイコンの表示やキャラクタデザインの表示として用いられる。

また、パネル基板１０上には、パターン電極１２，１３から引き出される引出配線電極１４，１５（パターン電極１３から引き出される引出配線電極は図示省略）が形成されている。

パネル基板１０による表示パネルについて説明すると、前述したドット表示部Ｌ１と固定パターン表示部Ｌ２を備えるもので、ドット表示部Ｌ１及び固定パターン表示部Ｌ２のそれぞれが備える前述のパターン電極１２，１３上に表示パターンを有する発光領域パターンが形成される。すなわち、ドット表示部Ｌ１では、ドット表示単位を形成する発光領域パターンがパターン電極１２上に形成され、固定パターン表示部Ｌ２では、予め固定された固定表示パターンを形成する発光領域パターンがパターン電極１３上に形成される。ここで形成される発光領域は、少なくともパターン電極１２，１３を通電状態にすることで発光が得られる発光素子を構成するものであればよい。特に発光素子の種類は限定されないが、パターン電極１２，１３上に発光層を含む有機層及び上部電極を積層し、パターン電極１２，１３を下部電極として、下部電極と上部電極との間に電圧を印加することによって発光が得られる有機ＥＬ素子を採用することができる。

図３は、本発明の実施形態に係る表示パネルを説明する説明図であって、汎用パターン電極１３ｃにおける発光領域パターンの形成状態を示したものである。図示のように、各汎用パターン電極１３ｃ上には、発光領域パターンの開口パターン１６ａ，１６ｂ，１６ｃを有する絶縁膜１６が被膜されている。したがって、この開口パターン１６ａ，１６ｂ，１６ｃによって発光領域パターンが形成されることになる。これによると、固定パターン表示部Ｌ２を形成する際に、パターン電極１３ｃの形成時には汎用的なパターン（例えば矩形パターン）を形成しておき、その後の発光領域形成工程において、アイコン等の固定表示パターンを形成することが可能になる。この発光領域を有機ＥＬ素子によって形成する際には、汎用パターン電極１３ｃ上に成膜される有機層の成膜パターンによって発光領域パターン（固定表示パターン）を形成することもできる（図中の符号ｓ_１〜ｓ_１１は、固定パターン表示部Ｌ２における各パターン電極１３の引出配線電極を示している。）。

図４は、発光領域を形成する有機ＥＬ素子の構成例を示した断面図である。基板１１上に形成される有機ＥＬ素子は、一対の電極間に発光層を含む有機層２０が挟持された層構造を有しており、更に詳しくは、基板１１上に形成されたパターン電極（下部電極）１２又は１３上に絶縁膜１６が形成され、この絶縁膜１６によって区画された領域が発光領域Ａになる。この発光領域Ａでは、パターン電極１２又は１３上に有機層２０が積層されており、その上に上部電極３０が形成されている。

有機層２０としては、ここでは、パターン電極１２又は１３側を陽極、上部電極３０側を陰極として、正孔輸送層２１、発光層２２、電子輸送層２３の３層構造の例を示している。それ以外にも、正孔輸送層２１と電子輸送層２３の何れか一方又は両方を除いた構造、前記の各層の少なくとも一層を複数層で形成する構造、或いは正孔輸送層２１の陽極側に正孔注入層を形成するもの、電子輸送層２３の陰極側に電子注入層を形成するものなどが考えられている。また、パターン電極１２又は１３，上部電極１４に対して、陽極と陰極を逆にして、前述の構造を上下逆転する構造であってもよい。

次に、本発明の実施形態に係る表示パネルの形成方法を説明する。第１の工程として、必要な処理が施された基板１１上に、直接又は絶縁膜，平坦化膜等の他の膜を介して、ドット表示部Ｌ１及び固定パターン表示部Ｌ２のパターン電極１２，１３を形成する。そして、その後の工程で、形成されたパターン電極１２，１３上にドット表示単位又は固定表示パターンに応じた発光領域パターンを形成する。この各工程において、固定パターン表示部Ｌ２におけるパターン電極１３の少なくとも一つが、表示パターンを含む大きさを有するべた状の汎用パターンに形成され、この汎用パターン電極１３ｃ上で固定表示パターンの発光領域パターンが形成されることになる。

以下、パッシブ駆動型の有機ＥＬパネルを例にして、より具体的な形成方法を説明するが、本発明の実施形態に係る表示パネルは特にこれに限定されるものではない（説明符号は図２，３参照）。

先ず、ガラス等の基板１１上に陽極を形成するＩＴＯ等の透明電極材料をスパッタリングにて成膜する。次いで、この透明電極材料膜をフォトリソグラフィによってパターニングすることで、ドット表示部Ｌ１と固定パターン表示部Ｌ２のパターン電極１２，１３及びこれらの引出配線電極ｓ_１〜ｓ_１１を所望の形状にパターニングする。

ここでは、ドット表示部Ｌ１のパターン電極１２は複数の直線ラインが平行に配置されるストライプ状にパターニングされ、引出配線電極１４，１５はそれぞれ表示部以外の領域にパターニングされる。また、引出配線電極１４，１５には、Ｃｒ膜を挟んだＡｌやＡｇ等の低抵抗金属膜がＩＴＯ等の透明電極材料膜上に成膜される。Ａｇを成膜する場合には、その後の洗浄工程におけるＵＶオゾン洗浄に弱いＡｇ膜を保護するために導電性保護膜（ＩＺＯ等）を被覆する。

そして、固定パターン表示部Ｌ２では、一部には、アイコン等の表示パターン形状が含まれる大きさの矩形パターンに透明電極材料膜がパターニングされることで汎用パターン電極１３ｃが形成され、また他の部分では、アイコン等の表示パターンに応じたパターン電極１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３，１３ａ_４或いは１３ｂ_１，１３ｂ_２，１３ｂ_３，１３ｂ_４がパターニングされる。図２の例示では汎用パターン電極１３ｃは表示パターン毎に分離されているが、これらを分離することなく連ねた長方形状の汎用パターンを形成して、その中に複数の固定表示パターンを形成することもできる。

次に、パターン電極１２，１３が形成された基板１１の表面にポリイミド等の絶縁膜１６を成膜する。そして、ドット表示部Ｌ１においてはドット表示単位の開口パターン、固定パターン表示部Ｌ２において各アイコン等の表示パターン形状の開口パターンが得られるように、絶縁膜１６をパターニングする（図３の例では、開口パターン１６ａはメール受信機能表示のアイコンを形成するパターン、開口パターン１６ｂはアラーム機能表示のアイコンを形成するパターン、開口パターン１６ｃはマナーモード機能表示のアイコンを形成するパターンを示している）。

次いで、蒸着法，レーザ転写法等のドライプロセスで有機層を成膜する。例えば、有機層は、正孔輸送層，発光層，電子輸送層の各材料を蒸着にて順次積層する。この際、発光層の成膜は成膜用マスクを使用し、カラー表示又は多色表示のパネルを得るためには、複数の発光色に合わせて発光層の塗り分けを行う。塗り分けには、例えば、ＲＧＢ３色の発光を呈する有機材料若しくは複数の有機材料を組み合わせたものを、それぞれ該当する表示単位領域に成膜する。１箇所の表示単位領域に対して複数回同材料にて成膜することで、表示単位領域の未成膜を防ぐことが可能になる。

その後は、ドット表示部Ｌ１においては、パターン電極１２に直交するストライプ状のパターンを有する金属薄膜を成膜して陰極を構成する上部電極を積層する。固定パターン表示部Ｌ２においては、各発光領域をカバーするように金属薄膜が成膜され、陰極となる上部電極が形成される。この金属薄膜の成膜には蒸着やスパッタリングが採用される。

更には、形成された有機ＥＬ素子を封止する封止工程が行われる。この封止工程では、紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる接着剤に、１〜３００μｍ粒径のスペーサ（ガラス又はプラスチック製スペーサが好ましい）を適量混合（０．１〜０．５重量％程）して、基板１１上の接着領域にディスペンサ等を使用して塗布した後、基板１１と封止基板とをこの接着剤を介在させて貼り合わせ、紫外線を接着剤に照射して硬化させる。これによって、基板１１と封止基板との間の封止空間にアルゴンガス等の不活性ガスを封じ込めた状態で有機ＥＬ素子を封止することができる。

以上説明したような本発明の実施形態に係る表示パネル及びその形成方法によると、複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルにおいて、ドット表示部及び固定パターン表示部におけるパターン電極が形成されたパネル基板の生産性を向上させると共に生産リスクを低減させることができる。また、このパターン電極が形成されたパネル基板に汎用性を持たせることで、パネル基板形成後の生産調整及びデザイン変更を容易にすることが可能になる。

従来技術の説明図である。本発明の実施形態に係る表示パネルのパネル基板を示した説明図である。本発明の実施形態に係る表示パネルを説明する説明図であって、汎用パターン電極における発光領域パターンの形成状態を示したものである。発光領域を形成する有機ＥＬ素子の構成例を示した断面図である。

符号の説明

１０パネル基板
１１基板
１２，１３パターン電極
１３ｃ汎用パターン電極
１４，１５引出配線電極
１６絶縁膜
１６ｃ開口パターン

Claims

複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルであって、
前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部はそれぞれパターン電極を備え、
前記固定パターン表示部における少なくとも一つのパターン電極は、前記表示パターンを含む大きさを有するべた電極からなる汎用パターン電極であり、該汎用パターン電極上に形成される発光領域パターンによって前記表示パターンが形成されることを特徴とする表示パネル。
前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部は、前記パターン電極上に発光層を含む有機層及び上部電極を積層した有機ＥＬ素子によって形成されることを特徴とする請求項１に記載された表示パネル。
前記発光領域パターンは、前記汎用パターン電極上に形成される絶縁膜の開口パターン又は有機層の成膜パターンによって形成されることを特徴とする請求項２に記載された表示パネル。
前記固定パターン表示部における少なくとも一つのパターン電極は、前記表示パターンに応じたパターン形状を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された表示パネル。
請求項１〜４のいずれかに記載された表示パネルのパネル基板であって、基板と、該基板上に直接又は必要な他の膜を介して形成された前記パターン電極とからなるパネル基板。
複数のドット表示単位を選択的に点灯・非点灯にすることで情報を表示するドット表示部と、予め固定された幾つかの表示パターンを点灯・非点灯にすることで情報を表示する固定パターン表示部とを備えた表示パネルの形成方法であって、
基板上に、直接又は必要な他の膜を介して、前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部のパターン電極を形成する工程と、
該パターン電極上に前記ドット表示単位又は前記表示パターンに応じた発光領域パターンを形成する工程とを有し、
前記固定パターン表示部におけるパターン電極の少なくとも一つが、前記表示パターンを含む大きさを有するべた状の汎用パターンに形成されることを特徴とする表示パネルの形成方法。
前記ドット表示部及び前記固定パターン表示部は、前記パターン電極上に発光層を含む有機層及び上部電極を積層した有機ＥＬ素子によって形成されることを特徴とする請求項６に記載された表示パネルの形成方法。
前記発光領域パターンは、前記汎用パターン上に形成される絶縁膜の開口パターン又は有機層の成膜パターンによって形成されることを特徴とする請求項７に記載された表示パネルの形成方法。
前記固定パターン表示部における少なくとも一つのパターン電極は、前記表示パターンに応じてパターン形成されることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載された表示パネルの形成方法。