JP2008288376A - 表示装置および表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】断線を防止し、製造歩留まりを改善する表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】 支持基板上に配線Ｗが形成されたアレイ基板１００を形成する基板形成工程と、封止基板２００にシール材４００を塗布する工程と、アレイ基板１００の所定の位置に封止基板２００を重ね合わせる工程と、シール材４００にレーザー光を照射してアレイ基板１００と封止基板２００とを溶着する工程と、を有し、配線形成工程は、配線Ｗのうちのシール材４００と交差する交差部ＣＲの厚さを他の部分よりも厚くする厚膜化工程を有する表示装置の製造方法。
【選択図】 図７

Description

本発明は表示装置および表示装置の製造方法に関し、特に、アクティブマトリクス型の表示装置およびその製造方法に関する。

近年、ＣＲＴディスプレイに対して、薄型、軽量、低消費電力の特徴を生かして、液晶表示装置等の平面表示装置の需要が急速に伸びてきた。中でも、各表示画素にスイッチ素子が設けられたアクティブマトリクス型平面表示装置は、隣接表示画素間でのクロストークのない良好な表示品位が得られることから、携帯情報機器を始め、種々のディスプレイに利用されるようになってきた。

さらに、液晶表示装置に比べて高速応答及び広視野角化が可能な自己発光型のディスプレイとして有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ：electroluminescence）表示装置の開発が盛んに行われている。有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネルと有機ＥＬパネルを駆動する駆動回路とから構成される。

有機ＥＬパネルはガラス等の支持基板上に、表示画素をマトリクス状に配置して構成される表示部と、表示部を囲む外周部とから構成される。表示画素は、第１電極と、第１電極と対向して配置される第２電極と、これら電極間に配置された有機発光層を有している。外周部には、外部駆動回路からの信号に基づいて各表示画素を駆動する駆動回路、および駆動回路から表示部に延びる配線等が配置されている。

有機ＥＬ表示装置の発光部分は水分に弱く、発光部分が大気に曝されないように密封する必要がある。密封方法の１つに、支持基板と支持基板に対向する封止基板とをフリットガラスによって溶着する方法が提案されている（特許文献１参照）。この方法では、予めフリットガラスを塗布した封止基板と支持基板とを重ね合わせて、レーザー照射等によってフリットガラスを溶融し、支持基板と封止基板とを密封接合する。

上記のように、支持基板と封止基板とをフリットガラスによって溶着する場合、湿気による表示画素の劣化が少なく、表示画素の耐久性が向上するとともに、表示画素の寿命の短縮を抑止できる。
特開平１０−７４５８３号公報

しかし、上記のように、フリットガラスによって支持基板と封止基板とを溶着すると、フリットガラスを溶融するときに、フリットガラス付近に配置された配線等がフリットの温度上昇によって溶解し、断線する原因となる場合があった。

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、フリットガラスによって支持基板と封止基板とを溶着する表示装置の製造過程での断線を防止し、製造歩留まりを改善する表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様による表示装置は、互いに対向して配置されたアレイ基板と封止基板と、前記アレイ基板と、封止基板とを固定するシール材と、を有する表示装置であって、前記アレイ基板は、支持基板と、前記支持基板上に配置された配線と、を有し、前記配線は、前記シール材と交差する交差部が他の部分よりも厚くなっている表示装置。

本発明の第２態様による表示装置の製造方法は、アレイ基板の支持基板上に配線を形成する工程と、封止基板にシール材を塗布する工程と、前記アレイ基板の所定の位置に封止基板を重ね合わせる工程と、前記シール材にレーザー光を照射して前記シール材を溶融する工程と、前記シール材を冷却硬化して前記アレイ基板と前記封止基板とを溶着する工程と、を有し、前記アレイ基板上に配線を形成する工程は、前記配線と前記シール材とが交差する部分の厚さを他の部分よりも厚く形成する工程を有する。

本発明によれば、フリットガラスによって支持基板と封止基板とを溶着する表示装置の製造過程での断線を防止し、製造歩留まりを改善する表示装置の製造方法を提供することができる。

以下に、本発明の一実施形態に係る表示装置および表示装置の製造方法について図面を参照して説明する。本実施形態に係る表示装置は、図１および図２に示すように、アレイ基板１００と、アレイ基板１００と対向して配置された封止基板としてのカバーガラス２００とを有するＥＬ表示装置である。

アレイ基板１００は、支持基板１としてガラス等の絶縁性基板を有している。アレイ基板１００は、支持基板１上にマトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸからなる表示部ＤＹＰを有している。表示部ＤＹＰは、その周囲を外周部Ａによって囲まれている。

さらに、複数の表示画素ＰＸは、複数種類の色画素ＰＸ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によって構成されている。表示部ＤＹＰには、表示画素ＰＸの配列する行に沿って配置された走査線Ｙ（Ｙ１、Ｙ２、・・・）と、表示画素ＰＸの配列する列に沿って配置された信号線Ｘ（Ｘ１、Ｘ２、・・・）とが配置されている。

外周部Ａは、外部駆動回路からの信号に基づいて各表示画素を駆動する走査線駆動回路、および信号線駆動回路等を配置する駆動回路部１０１を有している。また外周部Ａには、コントローラ等の外部回路を接続する接続部１０２を有している。

駆動回路部１０１と表示部ＤＹＰとの間には、駆動信号及び電源信号等を供給する各種配線Ｗが延びている。本実施形態に係るＥＬ表示装置では、各種配線Ｗは、例えば、アルミニウム、モリブデン、タングステン等の金属である。各種配線Ｗは、アレイ基板１００の支持基板１上に配置された複数の導電層のいずれかに配置されている。

走査線駆動回路は、配線Ｗを介して走査線Ｙに接続し、表示画素ＰＸを行毎に順次駆動する。信号線駆動回路は、各種配線Ｗを介して信号線Ｘに接続され、走査線Ｙによって駆動された表示画素ＰＸに画像信号を送信する。

さらに、表示部ＤＹＰには、走査線Ｙと略平行に延びる電源ラインＰが配置されている。表示画素ＰＸは、走査線Ｙにそのゲート電極において接続された第1スイッチ１０と、ゲート電極が第1スイッチ１０のドレイン電極に接続されている第２スイッチ２０と、を有している。

第２スイッチ２０のソース電極は、電源ラインＰに接続され、第２スイッチ２０のドレイン電極は、ＥＬ素子４０に接続されている。第２スイッチ２０のゲート電極およびソース電極間はキャパシタ３０によって結合されている。

表示画素ＰＸは、自発光素子である有機ＥＬ素子４０（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のいずれかを有する表示画素ＰＸＲ、ＰＸＧ、ＰＸＢを有している。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。

カバーガラス２００は、アレイ基板１００の表示部ＤＹＰと対向するように配置されているとともに、アレイ基板１００とカバーガラス２００とは、外周部Ａにおいて、表示部ＤＹＰを囲むように配置されたシール材によって一体となっている。本実施形態に係るＥＬ表示装置では、シール材としてフリットガラス４００を採用している。

ここで、本実施形態に係るＥＬ表示装置では、図２に示すように、フリットガラス４００と各種配線Ｗとが交差する配線Ｗの交差部ＣＲが、その他の部分よりも厚くなっている。ここで、本実施形態において、フリットガラス４００と配線ＷＡとが交差する配線Ｗの交差部ＣＲとは、配線Ｗが図１に示す斜線で示した領域と重なる部分であって、配線Ｗの交差部ＣＲの幅Ｌは、フリットガラス４００の幅Ｍに対して±０．１ｍｍとなるように設定している。

次に、本実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法について以下に説明する。まず、アレイ基板１００を形成する。すなわち、支持基板１上に複数の表示画素ＰＸを形成する。

最初に、透明電極を、例えば透明な陽極電極材料であるＩＴＯ等で形成した後、発光部以外において短絡するのを防止するために絶縁性材料でリブ層を形成する。リブ層によって仕切られた間の透明電極５上に、例えばホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層からなる有機発光層を形成する。さらに、有機発光層上には、例えば膜厚２０ｎｍ程度の半透明のＭｇ：Ａｇ合金を透明電極として形成する。

上記の工程において、必要に応じて、複数の導電層を成膜およびパターンニングし、表示画素ＰＸの第１および第２スイッチ１０、２０、外周部Ａに配置された駆動回路部１０１、および各種配線Ｗを形成する。

本実施形態に係るＥＬ表示装置では、例えば、各種配線Ｗのうちの例えば配線ＷＡを形成する際に、図３に示すように、アレイ基板１００上に配線ＷＡとなる第１層Ｗ１を形成した後に、図４に示すように、少なくとも配線ＷＡの交差部ＣＲを露出させるようにレジストにてマスクし、メッキ法によって配線ＷＡの交差部ＣＲの厚さを厚くする。

すなわち、メッキ法により、導電体をメッキして、第２層Ｗ２を形成する。レジストを剥離すると、図５および図６に示すように配線ＷＡの必要な部分、すなわち交差部ＣＲを厚くすることができる。第２層Ｗ２を形成する導電体は、第１層Ｗ１と同じ導電体でもよく、異なる導電体でも良い。このときに、第２層となる導電体は、フリッとガラス４００の融点よりも高い融点を有するものを用いるとより好ましい。

すなわち、本実施形態に係る液晶表示装置の場合、フリットガラス４００の幅Ｍは約１ｍｍ以下である。したがって、配線ＷＡのフリットガラス４００と交差する部分の幅Ｌは、１ｍｍ±０．１ｍｍの範囲としている。また、本実施形態に係るＥＬ表示装置では、配線ＷＡとフリットガラス４００とが交差する部分の厚さＮは、最も厚い場合でも約５０μｍである。

次に、図１に示すように、アレイ基板１００と対向するように、カバーガラス２００をシール材によって固定する。すなわち、本実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法において、フリットガラス４００を用いた、密封の方法について説明する。

図７に示すように、カバーガラス２００の所定の位置にフリットガラス４００を塗布して、アレイ基板１００の所定の位置にカバーガラス２００を重ね合わせる。アレイ基板１００と封止基板２００とが対向して配置された状態で、フリットガラス４００の部分にレーザー光を照射すると、レーザー光のエネルギーがフリットガラス４００の内部で熱に変化する。このことによって、フリットガラス４００の温度が上昇し、フリットガラス４００が溶融する。

表示装置の表示部ＤＹＰの全周に塗布したフリットガラス４００全てにレーザー光を照射してフリットガラス４００を溶融する。次に、溶融させたフリットガラス４００を冷却硬化してアレイ基板１００上の発光部分を密封し、図２に示すようなＥＬ表示装置を形成する。

フリットガラス４００の溶融は一般的にレーザービームにより行われる。これは、ＥＬ表示装置全体を加熱装置に入れ、加熱すると、有機ＥＬのＥＬ素子が熱により破損してしまうためである。

このときに、アレイ基板上の各種配線Ｗは、その上層に配置される層の断線等を防止するため、その厚さを約１μｍ以下にすることが好ましい。しかし、薄い配線Ｗの上でフリットガラス４００を溶融させると、フリットガラス４００の温度がこれらの配線Ｗの融点を超えて、図３の金属配線とフリットガラス４００の交差した部分が溶融して断線する場合がある。

これに対し、上述の様に、フリットガラス４００と配線ＷＡとが交差する部分において、他の部分より配線を厚くすると、フリットガラス４００を溶融した際の熱によって配線ＷＡが断線することを抑制することができる。

すなわち、フリットガラス４００を溶融した際の熱によって配線ＷＡがその融点を超える温度になった場合であっても、その表面側に配置された第２層Ｗ２の導電層のみが溶解するのみであって、配線ＷＡが断線することはない。

特に、第２層Ｗ２に用いられる導電層の融点が、フリットガラス４００の融点よりも高い場合には、第２層Ｗ２は溶解せず、第２層Ｗ２により第１層Ｗ１が保護されるため、配線ＷＡの断線をより効果的に防ぐことができる。また第２層Ｗ２に用いられる導電層の融点がフリットガラスの融点よりも低い場合であっても配線ＷＡの断線低減には効果を有する。

さらに、上記の様に、配線Ｗのフリットガラス４００と交差する部分のみの厚さを厚くすると、その他の部分における上層に配置される層への影響はなく、上層に配置された配線に断線等が生じることもない。

したがって、本実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法によれば、フリットガラス４００によって支持基板とカバーガラス２００とを溶着するＥＬ表示装置における断線を防止し、製造歩留まりを改善するＥＬ表示装置およびＥＬ表示装置の製造方法を提供することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施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。例えば、上記の実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法では、メッキ法により配線ＷＡを厚くしていたが、配線ＷＡを厚くする方法はこれに限らない。

例えば、部分的に第２層Ｗ２をフォトリソグラフィ法により積層して配線ＷＡを厚くしても上記の実施形態の場合と同様の効果を得る事ができる。また、上記の実施形態では、配線ＷＡの交差部に配置される第２配線として導電層を用いているが、これに限らず、配線ＷＡの交差部をフリットガラスの熱から保護するものであれば、絶縁体であってもかまわない。その場合にも、上記の実施形態に係る表示装置と同様の効果を得ることができる。

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わせてもよい。

本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の一例を概略的に示す図。 図１に示すＥＬ表示装置の線Ａ−Ａにおける断面の一例を示す図。 図１に示すＥＬ表示装置において、アレイ基板上に配線を形成する一工程の一例を説明するための図。 図１に示すＥＬ表示装置において、アレイ基板上の配線の一部を厚くする一工程の一例を説明するための図。 図１に示すＥＬ表示装置のアレイ基板上の配線の形状を説明するための図。 図５に示す線Ｂ−Ｂにおける断面の一例を示す図。 図１に示す表示装置において、アレイ基板とカバーガラスとを溶着する工程の一例を説明するための図。

符号の説明

ＰＸ…表示画素、ＤＹＰ…表示部、Ａ…外周部、Ｗ…配線、ＣＲ…交差部、１００…アレイ基板、２００…カバーガラス、４００…フリットガラス

Claims (7)

1. 支持基板上に配線が形成されたアレイ基板を形成する基板形成工程と、
   封止基板にシール材を塗布する工程と、
   前記アレイ基板の所定の位置に封止基板を重ね合わせる工程と、
   前記シール材にレーザー光を照射して前記アレイ基板と前記封止基板とを溶着する工程と、を有し、
   前記配線形成工程は、前記配線のうちの前記シール材と交差する交差部の厚さを他の部分よりも厚くする厚膜化工程を有する表示装置の製造方法。
2. 前記厚膜化工程は、
   前記交差部を露出するマスクを介して前記配線の交差部上に導電層を積層する積層工程を有する請求項１記載の表示装置の製造方法。
3. 前記基板形成工程は、前記支持基板上に絶縁層を介して配置された複数の導電層を形成する工程をさらに有し、
   前記交差部上に配置される前記導電層は、前記複数の導電層のうちの前記シール材の融点よりも高い融点の導電層で形成される請求項２記載の表示装置の製造方法。
4. 前記シール材はフリットガラスである請求項１記載の表示装置の製造方法。
5. 互いに対向して配置されたアレイ基板と封止基板と、
   前記アレイ基板と、封止基板とを固定するシール材と、を有する表示装置であって、
   前記アレイ基板は、支持基板と、前記支持基板上に配置された配線と、を有し、
   前記配線は、前記シール材と交差する交差部が他の部分よりも厚くなっている表示装置。
6. 前記配線は、第１層と、前記交差部において前記第１層上に配置された第２層と、を有する請求項５記載の表示装置。
7. 前記第２導電層の融点は、前記シール材の融点よりも高い請求項６記載の表示装置。

Images