JP2007149542A - 画像表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造プロセスに起因した回路層の動作不良等が抑制され、生産性および信頼性に優れた画像表示装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】素子基板上の中央部に形成された回路層上に、平坦化膜を形成する工程と、前記素子基板の周縁部に形成された回路層上に、前記平坦化膜よりも厚みの小さい保護膜を形成する工程と、前記前記保護膜の上に、前記素子基板と封止基板とを接着する封止材を形成する工程と、を備えることにより、製造プロセスに起因した動作不良等が確実に防止された生産性および動作信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を実現する。
【選択図】 図１−１
【解決手段】素子基板上の中央部に形成された回路層上に、平坦化膜を形成する工程と、前記素子基板の周縁部に形成された回路層上に、前記平坦化膜よりも厚みの小さい保護膜を形成する工程と、前記前記保護膜の上に、前記素子基板と封止基板とを接着する封止材を形成する工程と、を備えることにより、製造プロセスに起因した動作不良等が確実に防止された生産性および動作信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を実現する。
【選択図】 図１−１
Description
本発明は、画像表示装置およびその製造方法に関するものであり、ドライバＩＣや端子電極などが形成された回路層の動作不良等が抑制され、生産性および信頼性に優れた画像表示装置およびその製造方法に関する。
従来、有機ＥＬ表示装置は発光素子を多数形成した素子基板に封止基板を被せ、封止材を用いて素子基板と封止基板とを接着し、これによって形成されたマザー基板を個々の表示装置に切断することにより作製している。有機ＥＬ表示装置においては、個々の表示装置の素子基板における少なくとも１辺の周縁部に、ドライバＩＣが実装されたり、あるいはＦＰＣ（フレキシブルプリントケーブル）等の外部接続部材等が電気的に接続される回路層が設けられている（たとえば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記従来の技術によれば、ドライバＩＣや端子電極等が形成された後にも、他の部材の製造プロセスにおいてエッチングプロセスが用いられ、このエッチングプロセスにより回路層がダメージを受ける場合がある。またエッチングプロセス以外でも、異物の混入等により回路層がダメージを受ける場合もある。回路層がダメージを受けた場合には、有機ＥＬ表示装置が正常に動作しない、または動作しないなどの動作不良が発生する虞があり、歩留まり低下が懸念される。
また、この回路層の上に絶縁膜が形成される場合もあるが、この絶縁膜は回路の絶縁を目的としているため薄く形成される。このため、回路層をエッチングダメージから保護することは難しく、エッチングプロセス等においては、回路層にダメージが与えられるおそれがある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、製造プロセスに起因した回路層の動作不良等が抑制され、生産性および信頼性に優れた画像表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像表示装置の製造方法は、素子基板上の中央部に形成された回路層上に、平坦化膜を形成する工程と、素子基板の周縁部に形成された回路層上に、平坦化膜よりも厚みの小さい保護膜を形成する工程と、保護膜の上に、素子基板と封止基板とを接着する封止材を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像表示装置は、素子基板と、素子基板上に形成された回路層と、素子基板の中央部に位置する回路層上に形成される平坦化膜と、素子基板の周縁部に形成された回路層上に形成され、平坦化膜よりも厚みが薄い保護膜と、素子基板に対向して設けられる封止基板と、保護膜上に形成され、素子基板と封止基板とを接着する封止材と、を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、回路層を覆って保護膜を設けることにより、該回路層を有機ＥＬ表示装置の製造プロセスにおける外部環境から保護し、回路層が製造プロセスにおけるダメージ受けることを確実に防止することができる。したがって、この発明によれば、製造プロセスに起因した動作不良等が確実に防止された生産性および動作信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を、実現可能である、という効果を奏する。
以下に、本発明にかかる画像表示装置およびその製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下の図面においては、各図面間の縮尺および各部材間の縮尺は理解の容易のため実際とは異なる場合がある。
実施の形態
図１−１〜図１−３は、本発明の実施の形態にかかる画像表示装置であり、たとえば携帯情報端末などの表示部に用いられる有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す図である。図１−１は実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の周辺部における概略構成を示す断面図である。また、図１−２は実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の画素部における概略構成を示す断面図である。また、図１−３は本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。
図１−１〜図１−３は、本発明の実施の形態にかかる画像表示装置であり、たとえば携帯情報端末などの表示部に用いられる有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す図である。図１−１は実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の周辺部における概略構成を示す断面図である。また、図１−２は実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の画素部における概略構成を示す断面図である。また、図１−３は本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す平面図である。
図１−１〜図１−３に示すように、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置は、素子基板１２と、有機ＥＬ素子２３を素子基板１２上にマトリクス状に配列してなる発光領域１０と、ガラス等からなり素子基板１２に対向して設けられた封止基板１４と、を備えている。
封止基板１４は透明性の基板からなり、たとえばプラスチックやガラスを用いることができる。素子基板１２も、たとえばプラスチックやガラスを用いることができるが、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置はトップエミッションの有機ＥＬ表示装置であるため、素子基板１２は透光性の基板でなくても良い。
また、素子基板１２と封止基板１４との間には、発光領域１０を取り囲み、素子基板１２と封止基板１４とを接合（接着）するための封止材１６が備えられている。これにより、発光領域１０は、素子基板１２と封止基板１４と封止材１６とにより外気から遮断される形で封止されている。封止材１６としては、たとえば光硬化性または熱硬化性のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂等をそれぞれ用いることができる。
素子基板１２上には各種回路（図示せず）が形成された回路層１８が形成されている。また、素子基板１２の周囲４辺のうちの一辺側には、封止基板１４よりも外方に突出した突出領域が設けられ、有機ＥＬ素子２３を点灯駆動するためのドライバＩＣが実装されたり、あるいはＦＰＣ（フレキシブルプリントケーブル）等の外部接続部材が電気的に接続される回路層３２が該突出領域に設けられている。
さらに該回路層１８および回路層３２を絶縁するために回路層１８上および回路層３２上に下部絶縁膜２０が形成されている。そして、回路層１８上の下部絶縁膜２０を覆って平坦化膜２２が形成され、回路層３２上の下部絶縁膜２０を覆って保護膜３４が形成され、該平坦化膜２２の上に有機ＥＬ素子２３が形成されている。
保護膜３４は、下部絶縁膜２０を介して回路層３２を覆って設けられ、回路層３２を有機ＥＬ表示装置の製造プロセスにおける外部環境から保護する働きをするものである。このような保護膜３４の厚みは平坦化膜２２の厚みよりも小さい。すなわち、保護膜３４は、平坦化膜２２と同一素材により該平坦化膜２２よりも薄い厚みで形成されている。そして、素子基板１２と封止基板１４とを接合（接着）するための封止材１６の一部がこの保護膜３４上に配置されている。
有機ＥＬ素子２３の基本構造は、有機層２８が下部電極２４と上部電極３０とに挟まれた構造である。下部電極２４は、発光箇所以外は有機層２８および上部絶縁膜２６により上部電極３０と絶縁されている。一般的には素子基板１２上に形成される下部電極２４が陽極であり、該有機層２８を挟んで下部電極２４と相対して形成される上部電極が陰極である。上部電極３０は透明電極または半透明電極を使用する。有機層２８はホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの複数層で構成する場合が多い。
以上のように構成された本実施の形態にかかる画像表示装置である有機ＥＬ表示装置においては、上述したように保護膜３４が下部絶縁膜２０を介して回路層３２を覆って設けられている。下部絶縁膜２０は平坦化膜２２と比較して非常に厚みが小さい（例えば、０．０５μｍ〜０．２μｍ）ため、保護膜３４が無い場合には下部絶縁膜２０の形成後に下部電極２４を形成する際、エッチングプロセス等により回路層３２がダメージを受ける場合がある。回路層３２がダメージを受けた場合には、有機ＥＬ表示装置が正常に動作しない、または動作しないなどの動作不良が発生する虞があり、歩留まり低下が懸念される。
しかしながら、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置においては、保護膜３４が、下部絶縁膜２０を介して回路層３２を覆って設けられている。これにより、この有機ＥＬ表示装置においては、下部電極２４形成時のエッチングプロセスおいても、保護膜３４により回路層３２がエッチングダメージから良好に保護される構成とされている。
また、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置においては、素子基板１２と封止基板１４とを接合（接着）するための封止材１６が回路層３２上に配置されている。このように回路層３２と封止材１６とを重ねた構成とすることで、封止材１６専用のスペースを設ける必要が無く、素子基板１２の省スペース化が図られ、有機ＥＬ表示装置の小型化が実現されている。
また、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置においては、保護膜３４の厚みを平坦化膜２２の厚みよりも薄く形成している。封止材１６には通常、素子基板１２と封止基板１４とを接合（接着）した際に所定の基板間距離を確保するためにフィラー材が混入されている。このため、保護膜３４の厚みが厚い場合にはフィラー材の厚みと保護膜３４の厚みとにより基板が浮いてしまい、基板間距離を所定の距離に設定することが困難である。
保護膜３４は、平坦化膜２２と同一素材により形成される。そして、平坦化膜２２の厚みは通常３μｍ〜４μｍ程度である。しかし、保護膜３４を平坦化膜２２と同様の厚みに形成した場合には、上述した理由により基板間距離を所定の厚みとすることが困難である。
そこで、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置においては、保護膜３４の厚みを平坦化膜２２の厚みよりも薄く形成している。これにより、素子基板１２の省スペース化が図られるとともに、基板間距離が所定の距離に設定され、さらに回路層３２をプロセスダメージから保護されている。
また保護膜３４は、封止材１６の形成領域に部分的に被着されている。すなわち、封止材１６の形成領域には保護膜３４が存在していない部位が存在する。このため、封止材１６と素子基板１２との接着力を強固に維持することが可能となる。
したがって、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置によれば、回路層３２が製造プロセスにおいてダメージを受けることを抑制し、製造プロセスに起因した動作不良等が防止された生産性および信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置を実現できる。また、素子基板の省スペース化を図るとともに所望の基板間距離を実現しながら実現可能である。さらに、素子基板１２と封止材１６との接着力を強固に維持することが可能となる。
つぎに上記のような本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法について図２〜図１５を参照ながら説明する。
まず、素子基板１２および封止基板１４を準備する。素子基板１２および封止基板１４としては、たとえばガラスなどの光透過性の基板を準備する。そして、図２に示すように各種回路（図示せず）が形成された回路層１８を素子基板１２上に形成する。また、図２に示すように素子基板１２の周囲４辺のうちの一辺側には、有機ＥＬ素子２３を点灯駆動するためのドライバＩＣが実装されたり、あるいはＦＴＣ等の外部接続部材が電気的に接続される回路層３２を形成する。
つぎに、回路層１８および回路層３２を絶縁するために、図２に示すように該回路層１８および回路層３２を覆うように回路層１８上および回路層３２上に下部絶縁膜２０を形成する。その後、回路層１８上、回路層３２上および下部絶縁膜２０上に有機膜からなる絶縁性膜２２ａを形成する。
そして、図３に示すように露光マスク１００を用いて有機膜からなる絶縁性膜２２ａを露光し、さらに現像、ベークを行って図４に示すように所定の形状の平坦化膜２２および保護膜３４を同一素材により形成する。ここで、保護膜３４の厚みは、平坦化膜２２の厚みよりも薄い厚みで形成する。なお、この保護膜３４の形成方法としては、代表的なものとして３つ考えられる。
まず第１の方法は、図３に示すように、露光マスク１００の一部（保護膜３４のパターンに対応する部分）を、通過する光量が露光マスク１００の穴部と露光マスク１００と中間的な量を示すハーフトーンマスク１０１に変更する方法がある。この方法によれば、ハーフトーンマスク１０１の直下領域で絶縁性膜２２ａの感光度合いを、完全に絶縁性膜２２ａが除去される領域と平坦化膜２２が形成される領域との間の中間的なものとすることができ、保護膜３４の厚みを平坦化膜２２の厚みよりも小さくすることができる。
第２の方法は、上述のハーフトーンマスク１０１の代わりに、露光機の解像度未満の直径を有する微細な穴が形成されたスリットマスク１０１を採用する方法である。スリットマスク１０１を通過する光量が露光マスク１００の穴部と露光マスク１００の間の中間的な量とすることにより、保護膜３４の厚みを平坦化膜２２の厚みよりも小さくする方法である。
第３の方法は、露光を２回に分けて行い、１回目の露光では保護膜３４に相当する部分には露光を行わず、２回目の露光で１回目の露光よりも短時間露光するという手法である。保護膜３４に相当する部分の露光時間が短いため、保護膜３４の厚みが平坦化膜２２よりも薄くなる。これらの方法のうち、第１および第２の方法は、プロセスを簡素に維持したまま保護膜３４と平坦化膜２２とを一括的に形成可能であるため、好ましい。
つぎに、図５に示すように、下部電極２４となる導電性膜２４ａを形成し、図６に示すように該導電性膜２４ａ上にレジスト１０２を塗布する。そして、露光マスク１０４を用いて該レジスト１０２を露光し、さらに現像、ベークを行って図７に示すように所定の形状にパターニングしたレジスト１０２を得る。
そして、このパターニングしたレジスト１０２をエッチングマスクとして用いて導電性膜２４ａのエッチングを行い、図８に示すように所定の形状の下部電極２４を形成する。このとき、回路層３２上には保護膜３４が形成されているため、下部電極２４形成時のエッチングプロセス等においても回路層３２をエッチングダメージ等から良好に保護することができ、回路層３２がエッチングダメージ等を受けることを効果的に防止することができる。
ついで、図１０に示すように、下部絶縁膜２０上、平坦化膜２２上、保護膜３４上および下部電極２４上に、上部絶縁膜２６となる絶縁膜２６ａを形成する。そして、図１１に示すように露光マスク１０４を用いて該絶縁膜２６ａを露光し、さらに現像、ベークを行って図１２に示すように所定の形状にパターニングした上部絶縁膜２６を得る。
つづいて、図１３に示すように下部電極２４上および上部絶縁膜２６上に有機層２８を形成し、さらに上部絶縁膜２６上および有機層２８上に上部電極３０を形成し、有機ＥＬ素子２３を形成する。上述した有機ＥＬ素子２３の各層は、たとえば周知の真空蒸着によって形成することができる。
その後、図１４に示すように素子基板１２の有機ＥＬ素子２３と封止基板１４の一面とが対向するように、略同等の大きさの素子基板１２と封止基板１４とを対向させ、素子基板１２と封止基板１４の周縁部に封止材１６を設けて有機ＥＬ素子２３を封止する。このとき、封止材１６は、回路層３２および保護層３４に重ねて配置される。このように回路層３２および保護層３４に封止材１６を重ねた構成とすることで、封止材１６専用のスペースを設ける必要が無く、素子基板１２の省スペース化が図り、有機ＥＬ表示装置の小型化を実現することができる。
また、保護膜３４は、平坦化膜２２の厚みよりも薄い厚みで形成している。これにより、素子基板１２と封止基板１４との間の基板間距離を所定の距離に設定することができる。また保護層３４は封止材１６の形成領域に対して部分的に被着されているため、封止材１６と素子基板１２との密着性を強固に維持することができる。
封止は、真空中または不活性ガス中で行う。不活性ガスとしては、例えば窒素ガスやアルゴンガスを用いる。不活性ガス中で封止を行うのは、有機ＥＬ素子が酸素や水分で劣化するため、封止する際に有機ＥＬ表示装置内に酸素や水分が入るのを防ぐためである。
そして、回路層３２を露出させるために、図１５に示すように素子基板１２の周囲４辺のうちの回路層３２が設けられた一辺側において、封止基板１４を切断する。封止基板１４の切断は、たとえば図１４において記号Ａで示した位置で行う。以上の工程を経ることによって、本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置が製造される。
また、上述した本実施の形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、平坦化膜２２の形成時の形状パターンの変更により平坦化膜２２と保護膜３４とを同一工程において同時に形成することができるため、既存の製造工程や部材に与える影響を小さく抑えた形で実現することができる。
以上のように、本発明にかかる画像表示装置の製造方法は、製造プロセスに起因した回路層の動作不良等を確実に防止した品質および信頼性に優れた画像表示装置の製造に有用である。
１０ 発光領域
１２ 素子基板
１４ 封止基板
１６ 封止材
１８ 回路層
２０ 下部絶縁膜
２２ 平坦化膜
２２ａ 絶縁性膜
２３ 有機ＥＬ素子
２４ 下部電極
２４ａ 導電性膜
２６ 上部絶縁膜
２６ａ 絶縁膜
２８ 有機層
３０ 上部電極
３２ 回路層
３４ 保護膜
１００ 露光マスク
１０１ ハーフトーンマスク
１０２ レジスト
１０４ 露光マスク
１２ 素子基板
１４ 封止基板
１６ 封止材
１８ 回路層
２０ 下部絶縁膜
２２ 平坦化膜
２２ａ 絶縁性膜
２３ 有機ＥＬ素子
２４ 下部電極
２４ａ 導電性膜
２６ 上部絶縁膜
２６ａ 絶縁膜
２８ 有機層
３０ 上部電極
３２ 回路層
３４ 保護膜
１００ 露光マスク
１０１ ハーフトーンマスク
１０２ レジスト
１０４ 露光マスク
Claims (10)
- 素子基板上の中央部に形成された回路層上に、平坦化膜を形成する工程と、
前記素子基板の周縁部に形成された回路層上に、前記平坦化膜よりも厚みの小さい保護膜を形成する工程と、
前記前記保護膜の上に、前記素子基板と封止基板とを接着する封止材を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置の製造方法。 - 前記平坦化膜と前記保護膜とが同一工程で一括的に形成されること
を特徴とする請求項１に記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記平坦化膜と前記保護膜とは互いに離間して配置され、前記封止材は前記平坦化膜の非形成領域に配置されること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記封止材は、前記保護膜を跨ぐように形成されること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記平坦化膜および前記保護膜は、絶縁性膜を形成する工程と、該絶縁性膜に対して光を照射する工程と、前記絶縁性膜を現像液に浸漬させることにより前記絶縁性膜を光の照射パターンに加工する工程と、を経て形成され、
前記絶縁性膜に対して光を照射する際に、前記平坦化膜の形成領域に対応する領域と前記保護膜の形成領域に対応する領域で、前記絶縁性膜に対する光の照射量が異なること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の画像表示装置の製造方法。 - 前記平坦化膜上に有機ＥＬ素子が形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の画像表示装置の製造方法。 - 素子基板と、
前記素子基板上に形成された回路層と、
前記素子基板の中央部に位置する回路層上に形成される平坦化膜と、
前記素子基板の周縁部に形成された回路層上に形成され、前記平坦化膜よりも厚みが薄い保護膜と、
前記素子基板に対向して設けられる封止基板と、
前記保護膜上に形成され、前記素子基板と前記封止基板とを接着する封止材と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。 - 前記平坦化膜と前記保護膜とが互いに離間して配置され、前記封止材が前記平坦化膜の非形成領域に配置されること
を特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。 - 前記封止材は前記保護膜を跨ぐように形成されていること
を特徴とする請求項７または請求項８に記載の画像表示装置。 - 前記平坦化膜上に有機ＥＬ素子が形成されていること
を特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１つに記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
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| JP2005344082A JP2007149542A (ja) | 2005-11-29 | 2005-11-29 | 画像表示装置およびその製造方法 |
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