JP2008146992A - 表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】額縁サイズの増大を抑制しつつ、有機EL素子の劣化及び損傷を抑制することが可能な表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 表示エリア101に表示素子を備えたアレイ基板101を用意する工程と、表示エリア101よりも大きなサイズの凹部210及びこの凹部210の縁に沿って溝部Gを有する封止基板200を用意する工程と、封止基板200の溝部Gに乾燥剤500を配置する工程と、乾燥剤500よりも外方に塗布したシール材400によりアレイ基板100と封止基板200とを貼り合せる工程と、を備え、封止基板200を用意する工程は、ガラス基板201を用意する工程と、このガラス基板201をケミカルエッチング法により加工して凹部210を形成する工程と、凹部210の縁をサンドブラスト法により加工して溝部Gを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図3
【解決手段】 表示エリア101に表示素子を備えたアレイ基板101を用意する工程と、表示エリア101よりも大きなサイズの凹部210及びこの凹部210の縁に沿って溝部Gを有する封止基板200を用意する工程と、封止基板200の溝部Gに乾燥剤500を配置する工程と、乾燥剤500よりも外方に塗布したシール材400によりアレイ基板100と封止基板200とを貼り合せる工程と、を備え、封止基板200を用意する工程は、ガラス基板201を用意する工程と、このガラス基板201をケミカルエッチング法により加工して凹部210を形成する工程と、凹部210の縁をサンドブラスト法により加工して溝部Gを形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
この発明は、表示装置の製造方法に係り、特に、複数の自発光性素子によって構成された表示装置の製造方法に関する。
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置が注目されている。この有機EL表示装置は、自発光性素子の表示素子を備えて構成されていることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
これらの特徴から、有機EL表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代平面表示装置の有力候補として注目を集めている。このような有機EL表示装置は、表示素子として、基板上において陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む光活性層を保持した有機EL素子を備えている。光活性層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を含んでいる。
しかしながら、有機EL素子に用いられる材料には、水分により劣化しやすいものが含まれ、基板上に有機EL素子を形成しただけの構成の場合、短時間のうちにダークスポット、画素シュリンケージと呼ばれる点灯しない領域が発生し、また、このような領域が拡大して商品として使用できない状態になってしまう。
そこで、有機EL表示装置内の水分を除去するための乾燥剤を有機EL素子上に設置した基板を用意し、有機EL素子が配置された基板と封止基板とをシール材を介して貼り合わせることにより水分による劣化を防止する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−299040号公報
近年、有機EL素子から放射された放射光を有機EL素子の上面側すなわち封止基板側から取り出すトップエミッションタイプの開発が進められている。しかしながら、乾燥剤として適用される材料は、一般的に十分な光透過性を有していない。このため、有機EL素子から放射された放射光を有機EL素子の下面側すなわちアレイ基板側から取り出すボトムエミッションタイプを適用した場合のように、表示エリアにわたって乾燥剤を配置することは困難である。
また、表示エリアの周辺に乾燥剤を配置する場合、額縁サイズの増大を招くことから、必要以上に幅広な乾燥剤を配置することは望ましくない。
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、額縁サイズの増大を抑制しつつ、有機EL素子の劣化及び損傷を抑制することが可能な表示装置の製造方法を提供することにある。
この発明の態様による表示装置の製造方法は、
表示エリアに表示素子を備えたアレイ基板を用意する工程と、
表示エリアよりも大きなサイズの凹部及びこの凹部の縁に沿って溝部を有する封止基板を用意する工程と、
前記封止基板の溝部に乾燥剤を配置する工程と、
前記乾燥剤よりも外方に塗布したシール材により前記アレイ基板と前記封止基板とを貼り合せる工程と、を備え、
前記封止基板を用意する工程は、
ガラス基板を用意する工程と、
このガラス基板をケミカルエッチング法により加工して前記凹部を形成する工程と、
前記凹部の縁をサンドブラスト法により加工して前記溝部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
表示エリアに表示素子を備えたアレイ基板を用意する工程と、
表示エリアよりも大きなサイズの凹部及びこの凹部の縁に沿って溝部を有する封止基板を用意する工程と、
前記封止基板の溝部に乾燥剤を配置する工程と、
前記乾燥剤よりも外方に塗布したシール材により前記アレイ基板と前記封止基板とを貼り合せる工程と、を備え、
前記封止基板を用意する工程は、
ガラス基板を用意する工程と、
このガラス基板をケミカルエッチング法により加工して前記凹部を形成する工程と、
前記凹部の縁をサンドブラスト法により加工して前記溝部を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
この発明によれば、額縁サイズの増大を抑制しつつ、有機EL素子の劣化及び損傷を抑制することが可能な表示装置の製造方法を提供することができる。
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、例えば有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置を例にして説明する。
図1に示すように、有機EL表示装置1は、アレイ基板100と、アレイ基板100に対向して配置された封止基板200とを備えて構成されている。この有機EL表示装置1は、画像を表示する略矩形状の表示エリア101を有している。表示エリア101は、マトリクス状に配置された複数種類の色画素PX(R、G、B)によって構成されている。封止基板200は、少なくとも表示エリア101を密封するようにシール材400を介してアレイ基板100に貼り合せられている。
アレイ基板100上において、各色画素PX(R、G、B)は、画素回路及び画素回路によって駆動制御される表示素子を備えている。画素回路は、例えば、画素スイッチ10、画素スイッチ10を介して供給される映像信号に基づき表示素子へ所望の駆動電流を供給する駆動トランジスタ20、駆動トランジスタ20のゲート−ソース間電位を所定期間保持する蓄積容量素子30などを備えて構成されている。これらの画素スイッチ10及び駆動トランジスタ20は、例えば薄膜トランジスタにより構成され、ここでは、半導体層にポリシリコンを用いている。
表示素子は、自発光素子である有機EL素子40(R、G、B)によって構成されている。すなわち、赤色画素PXRは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Rを備えている。緑色画素PXGは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Gを備えている。青色画素PXBは、主に青色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Bを備えている。
また、アレイ基板100は、色画素PXの行方向(すなわち図1のY方向)に沿って配置された複数の走査線Ym(m=1、2、…)、走査線Ymと略直交する列方向(すなわち図1のX方向)に沿って配置された複数の信号線Xn(n=1、2、…)、有機EL素子40に電源を供給するための電源供給線Pなどを備えている。
さらに、アレイ基板100は、表示エリア101の外側に位置する周辺エリア104に、走査線Ymのそれぞれに走査信号を供給する走査線駆動回路107の少なくとも一部、信号線Xnのそれぞれに映像信号を供給する信号線駆動回路108の少なくとも一部などを備えている。すべての走査線Ymは、走査線駆動回路107に接続されている。また、すべての信号線Xnは、信号線駆動回路108に接続されている。
各種有機EL素子40(R、G、B)の構成は、基本的に同一である。すなわち、図2に示すように、アレイ基板100は、配線基板120の主面側に配置された複数の有機EL素子40を備えている。なお、配線基板120は、ガラス基板やプラスチックシートなどの絶縁性の支持基板上に、画素スイッチ10、駆動トランジスタ20、蓄積容量素子30、走査線駆動回路107、信号線駆動回路108、各種配線(走査線、信号線、電源供給線等)などを備えて構成されたものとする。
有機EL素子40は、色画素PX毎に独立島状に配置された第1電極60と、第1電極60に対向して配置され(すなわち第1電極60よりも封止基板200側に配置され)複数の色画素PXに共通に配置された第2電極66と、これら第1電極60と第2電極66との間に保持された光活性層64と、によって構成されている。
有機EL素子40を構成する第1電極60は、配線基板120上に配置されている。トップエミッションタイプを採用した構成では、この第1電極60は、光反射性を有する導電材料を用いて形成されることが望ましいが、光透過性を有する導電材料を用いて第1電極60を形成した場合には、第1電極60の配線基板120側に光反射性を有する導電材料を用いて形成された反射面と組み合わせればよい。
光活性層64は、第1電極60上に配置され、少なくとも発光層64Aを含んでいる。この光活性層64は、発光層64A以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。この光活性層64は、複数の機能層を複合した単層で構成されても良いし、各機能層を積層した多層構造であっても良い。光活性層64においては、発光層64Aが有機系材料であればよく、発光層64A以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。光活性層64において、発光層64A以外の機能層は共通層であってもよく、図2に示した例では、発光層64Aの第1電極60側及び第2電極66側にそれぞれ共通層が配置されている。一方の共通層は、ホール注入層及びホール輸送層を含み、また、他方の共通層は、ブロッキング層及び電子輸送層を含んでいる。発光層64Aは、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。
第2電極66は、各色画素の光活性層64上に配置されている。トップエミッションタイプを採用した構成では、この第2電極66は、光透過性を有する導電材料を用いて形成され、例えば、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)などを用いて形成されている。
また、アレイ基板100は、表示エリア101において、少なくとも隣接する色画素PX(R、G、B)間を分離する隔壁70を備えている。隔壁70は、例えば各第1電極60の縁に沿って格子状またはストライプ状に配置され、第1電極60を露出する隔壁70の開口形状が矩形となるよう形成されている。この隔壁70は、例えば樹脂材料によって形成される。
有機EL表示装置1は、さらに、図3及び図4に示すように、乾燥剤500を備えている。このような乾燥剤500としては、光透過性に乏しい材料が選択されることが多いことから、トップエミッションタイプの有機EL素子40の放射面側、すなわち封止基板200側に配置するには不向きである。つまり、封止基板200の表示エリア101に対応する領域にわたって乾燥剤500を配置すると、有機EL素子40からの光取出効率が低下する。
このため、乾燥剤500は、シール材400によってシールされているシール空間内(アレイ基板100と封止基板200との間のシール材400によって囲まれた空間内)に備えられ、しかも、表示エリア101の外方に配置されている。このような配置に適した乾燥剤500としては、シート状のものや液状(ペースト状)のものなどがある。シート状の乾燥剤は、人手によって貼付される。また、液状の乾燥剤材料は、ディスペンサなどを利用して塗布される。このような乾燥剤500としては、例えば、酸化カルシウム(CaO)や酸化バリウム(BaO)といった酸化物の粉末などを溶媒に溶かして液状としたものが適用可能である。
ところで、上述したような乾燥剤500の配置方法については種々検討されている。例えば、図5に示すように、封止基板200において、表示エリア101の外方に溝部Gを設け、この溝部Gに乾燥剤500を配置する配置方法がある。このような溝部Gは、封止基板200としてガラス基板201を適用し、サンドブラスト法により、ガラス基板201を研削することにより形成可能である。このような溝部Gに液状の乾燥剤材料を塗布することにより、表示エリア101の外方に乾燥剤500を配置することが可能である。
一方で、アレイ基板100側の有機EL素子40と封止基板200との接触による、有機EL素子40の損傷を防止することが望まれている。このため、図6及び図7に示すように、有機EL素子40が配置される表示エリア101に対応して、その表示エリア101よりも大きなサイズの凹部210を有する封止基板200を用意し、この封止基板200において、表示エリア101の外方に乾燥剤500を配置する方法がある。このとき、凹部210は、表示エリア101に対応するため、凹部210の底面211は有機EL素子40から発光された光が十分に高い透過率で透過するように平滑であることが望ましい。
このため、凹部210を形成するための加工法としては、ケミカルエッチング法で加工することが望ましい。つまり、凹部210は、封止基板200としてガラス基板201を適用し、ケミカルエッチング法により、ガラス基板201を研削することにより形成可能である。
しかしながら、このようなケミカルエッチング法によりガラス基板201を研削した場合、加工部周辺にテーパー形状部が形成される。すなわち、凹部210の底面211とガラス基板201の接合面(すなわちシール材400を介してアレイ基板100と接合される面)221とをつなぐ端面212は、底面211及び接合面221のいずれにも直交しない傾斜面となる。
図6に示すように、シート状の乾燥剤500を適用する場合、端面212には貼付できないため、端面近傍の底面211に貼付される。このとき、乾燥剤500を表示エリア101の外方に配置する必要があるため、端面212と表示エリア101との間に乾燥剤500を配置するスペースを確保する必要があり、額縁サイズの増大を招く。
また、図7に示すように、液状の乾燥剤材料を塗布する場合、端面212に液状乾燥剤材料を塗布すると、底面211に向かって乾燥剤材料が流れ出し、表示エリア101まで広がってしまうおそれがある。このため、端面212と表示エリア101との間に乾燥剤材料の広がりを許容するスペースを確保する必要があり、額縁サイズの増大を招く。
そこで、この実施の形態においては、表示エリア101よりも大きなサイズの凹部210及びこの凹部210の縁に沿って溝部Gを有する封止基板200を適用し、溝部Gに乾燥剤500を配置している。
すなわち、図3及び図4に示すように、アレイ基板100は、表示エリア101において、配線基板120の主面側に表示素子部50を備えている。この表示素子部50は、上述したようなマトリクス状に配置されたトップエミッションタイプの有機EL素子40を含んでいる。
封止基板200は、アレイ基板100の表示素子部50に対向するように配置されている。また、封止基板200は、表示エリア101よりも大きなサイズに形成された凹部210及びこの凹部210の縁に沿って溝部Gを有している。つまり、凹部210は、封止基板200をアレイ基板100に対向配置した際に、表示素子部50が配置されている領域よりも大きな領域にわたって対向する肉薄部として形成されている。溝部Gは、凹部210として形成された領域の縁の少なくとも一部に形成され、封止基板200において最も肉薄な部分に相当する。なお、図3及び図4に示した例では、溝部Gは、表示エリア101を囲むように形成されている。
また、封止基板200は、肉厚部に相当するフレーム状の接合部220を有している。この実施の形態においては、接合部220は、封止基板200の最外周に相当する。接合部220において、凹部210より突出した面は、シール材400を介してアレイ基板100と接合される接合面221に相当する。
乾燥剤500は、封止基板200の溝部Gに配置されている。すなわち、溝部Gは、凹部210における表示エリア101よりも外方、且つ、接合部220よりも内方に形成されている。このため、この溝部Gに配置された乾燥剤500は、表示エリア101と干渉することはない。これにより、表示エリア101に配置された有機EL素子40からの放射光の乾燥剤500での吸収及び散乱を防止することが可能となる。
このようなアレイ基板100及び封止基板200は、乾燥剤500よりも外方に塗布されたシール材400によって貼り合わせられている。すなわち、封止基板200の凹部210をアレイ基板100の表示素子部50に対向配置した状態で、アレイ基板100と封止基板200の接合部220とが接合されている。これにより、表示素子部50への封止基板200の接触が避けられ、表示素子部50を構成する有機EL素子40の損傷を防止することが可能となる。
また、乾燥剤500は、封止基板200において、表示エリア101より外方の限られたスペースに形成された溝部Gに配置されている。このため、封止基板200に乾燥剤500を配置する上で、傾斜面を避けるあるいは広がり許容するためのスペースを表示エリア101の外方に確保する必要がなく、狭額縁の封止基板200を適用することが可能となり、表示装置の狭額縁化が可能となる。
次に、このような表示装置の製造方法について説明する。
まず、上述したような凹部210及び溝部Gを有する封止基板200を用意する。
すなわち、図8Aに示すように、ガラス基板201を用意する。ここでは、板厚が例えば0.7mmのガラス基板を用意する。
そして、図8Bに示すように、このガラス基板201をケミカルエッチング法により加工して凹部210を形成する。すなわち、この工程においては、用意したガラス基板201の一方の主面の全体及び他方の主面の一部(例えば、ガラス基板201の最外周に沿ったフレーム状)にレジストを配置する。その後、このレジスト処理されたガラス基板201を研磨液、例えばフッ化水素酸が含まれる溶液の中に10分程度浸漬する。これにより、ガラス基板201の略中央部が研削され、略矩形状の凹部210が形成される。この実施の形態では、研削量、すなわちガラス基板201の主面201Aから凹部210の底面211までの深さD1は0.1mmとした。このとき、底面211は、平滑面となっていた。また、ガラス基板201において、レジストによって研削されずに残った肉厚部は、接合部220となり、ガラス基板201の主面201Aが接合面221に相当する。この接合面221と底面211とをつなぐフレーム状の端面212は、傾斜面となっていた。
そして、図8Cに示すように、凹部210の縁をサンドブラスト法により加工して溝部Gを形成する。すなわち、この工程においては、ケミカルエッチング処理されたガラス基板201における凹部210の底面211及び接合面221にレジストを配置する。つまり、端面212がレジストから露出した状態のガラス基板201を用意する。その後、端面212に向けてシリカ系研磨材を吹き付ける。これにより、ガラス基板201における凹部210の縁が研削され、溝部Gが形成される。この実施の形態では、研削量、すなわちガラス基板201の主面201Aから溝部Gの底面GAまでの深さD2は0.3mmとし、また、溝部Gの幅Wは0.6mmとした。
このような工程を経て、図8Dに示すような封止基板200が完成する。
続いて、図9Aに示すように、略矩形状の表示エリア101にトップエミッションタイプの有機EL素子40を備えたアレイ基板100を用意する。すなわち、この工程においては、支持基板上に各種配線などを形成して配線基板120を形成する工程、配線基板120上において表示エリア101の画素毎に第1電極60を形成する工程、第1電極60上に光活性層64を形成する工程、光活性層64上に光透過性を有する第2電極66形成する工程などが含まれている。
続いて、図9Bに示すように、封止基板200において、溝部Gに乾燥剤500を配置する。すなわち、この工程は、溝部Gに液状の乾燥剤材料を塗布しても良いし、溝部Gにシート状の乾燥剤を貼付することによってなされてもよい。液状の乾燥剤材料を塗布する場合、塗布された乾燥剤材料は溝部Gに収まるため、周囲に流れ出すことはない。また、シート状の乾燥剤を貼付する場合であっても、溝部Gに確実に収まる。
続いて、図9Cに示すように、封止基板200において、乾燥剤500が塗布された領域よりも外方に相当する接合面221にシール材400を塗布する。このシール材400は、例えば紫外線硬化型樹脂などを含んでいる。
続いて、図9Dに示すように、アレイ基板100と封止基板200とをシール材400により貼り合せる。すなわち、アレイ基板100を封止基板200側に向けて加圧しながら、シール材400に紫外線を照射して、シール材400を硬化させる。これにより、アレイ基板100と封止基板200の接合部220とが貼り合せられる。
このようにして製造された有機EL表示装置によれば、乾燥剤500と表示エリア101とが重ならず、表示エリア101の全面において表示された画像を視認することができた。また、封止基板200における凹部210を介して透過する光の透過率は、凹部210の底面211が平滑面であったため、十分に高い値が得られ、有機EL素子40に流す駆動電流量を調整したところ、全面均一な発光を得ることができた。
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
PX…色画素、1…有機EL表示装置、40…有機EL素子、50…表示素子部、60…第1電極、64…光活性層、66…第2電極、70…隔壁、100…アレイ基板、101…表示エリア、120…配線基板、200…封止基板、201…ガラス基板、210…凹部、211…底面、212…端面、220…接合部、221…接合面、400…シール材、500…乾燥剤、G…溝部
Claims (4)
- 表示エリアに表示素子を備えたアレイ基板を用意する工程と、
表示エリアよりも大きなサイズの凹部及びこの凹部の縁に沿って溝部を有する封止基板を用意する工程と、
前記封止基板の溝部に乾燥剤を配置する工程と、
前記乾燥剤よりも外方に塗布したシール材により前記アレイ基板と前記封止基板とを貼り合せる工程と、を備え、
前記封止基板を用意する工程は、
ガラス基板を用意する工程と、
このガラス基板をケミカルエッチング法により加工して前記凹部を形成する工程と、
前記凹部の縁をサンドブラスト法により加工して前記溝部を形成する工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記表示素子は、前記封止基板側に発光するトップエミッションタイプの自発光性素子であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
- 前記アレイ基板を用意する工程は、前記表示素子を形成するために、
配線基板上において、表示エリアの画素毎に独立島状に第1電極を形成する工程と、
前記第1電極上に光活性層を形成する工程と、
前記光活性層上に光透過性を有する第2電極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載の表示装置の製造方法。 - 前記乾燥剤を配置する工程は、前記溝部に液状の乾燥剤材料を塗布する、または、前記溝部にシート状の乾燥剤を貼付することによってなされることを特徴とする請求項1に記載の表示装置の製造方法。
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JP2009134897A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Rohm Co Ltd | 有機発光素子及びその製造方法 |
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-
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- 2006-12-08 JP JP2006332128A patent/JP2008146992A/ja active Pending
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