JP2015002125A - フレキシブル有機el表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、有機EL層の封止構造についての発表はないが、SiOx、SiNx、AlxOyなどの無機膜とポリマー膜の交互多層構造と推定される。更に、透明電極は透明導電膜(ITO;Indium Tin Oxide)で構成され、ガラス基板での技術をプラスチック基板に適用している段階である。
一方、配線、画素駆動回路等の上部に絶縁層を設け、表示セル毎に分離された陰極電極が形成された構造のトップエミッション(top emission)タイプでは、配線、回路部分を多層構造にすることによってこの問題は原理的には解決できる。すなわち、極端な場合、多層配線すれば、原理的に配線の問題は解決できる。しかし、トップエミッションタイプは、有機EL層上にITO透明電極を形成する構成であるため、低温成膜のため低抵抗化が難しく、結局は小型への適用に限定される。更に、この様な多層構造の製造プロセスは必然的にLCDの製造プロセスより高コストとなる。
を有し、前記画素発光部は、
表示画面の一水平画素ピッチ以下の幅で、かつ、表示画面の垂直方向の全画素数の総垂直画素ピッチより長い長尺で表面に透明バリヤ層が積層された透明な第1のフレキシブルテープの表面に透明電極として形成されたフレキシブルなグラフェン膜と、第1のフレキシブルテープの両側面にグラフェン膜と電気的に接続されるように形成された金属電極とからなるフレキシブルな一次元陽極基板と、グラフェン膜の上面に連続的に成膜された、三原色のうちの一色の単色光を発光する有機EL層と、有機EL層上に有機EL層よりも狭い幅で、かつ、表示画面の一垂直画素ピッチで第1のフレキシブルテープの長手方向に複数形成された画素陰極電極と、第1のフレキシブルテープと同一幅で同一長さの長尺な第2のフレキシブルテープの両面に、かつ、テープ長手方向に画素陰極電極と同一ピッチでそれぞれ複数形成されたセグメント状の第1及び第2の金属膜が、表示画面の一垂直画素ピッチで第2のフレキシブルテープに穿設されたスルーホールで導通したフレキシブルな基板構造の一次元陰極基板と、一次元陰極基板の幅方向の中央部に形成された導電性接着層と、一次元陰極基板の幅方向の両端部に形成された絶縁層接着層とを介して一次元陽極基板上の画素陰極電極を接合し、導電性接着層を介して画素陰極電極と第1及び第2の金属膜とを電気的に接続するとともに、有機EL層を封止し放熱する封止及び放熱構造と、を備え、
画素発光部の第1及び第2の金属膜と画素駆動回路部の画素接続用バンプとを電気的に接続した状態で、画素発光部と画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、表示画面の画面水平方向に複数単位配列して全画面を構成したことを特徴とする。
図1は、本発明に係るフレキシブル有機EL表示装置の第一の要部である画素発光部の主要部の一実施形態の概略構成図を示し、(a)はテープ幅方向の断面図、(b)はテープ長さ方向の断面図を示す。図1(a)、(b)に示す画素発光部の主要部は、一次元陽極基板11上に複数層の有機EL層16及び画素陰極電極17の順で積層された構造である。
図5は、本発明に係るフレキシブル有機EL表示装置の画素駆動回路部の一実施形態の平面図を示す。同図に示すように、画素駆動回路部50は、フレキシブルなプラスチックテープ51の上面に、外部から信号が供給される信号線52−1〜52−3と、電流を供給するための電源線52−4と、画素陰極電極に接続される画素接続用バンプ53とが形成され、プラスチックテープ51の下面に、複数の画素駆動回路を集積した集積回路(以下、チップという)55とゲート線接続用バンプ54と図示しない配線とが形成されたフレキシブルな構造である。この画素駆動回路部50の機能を有する構造を本明細書では一次元FPC(Flexible Printed Circuits:フレキシブルプリント基板)というものとする。
図7は、本発明に係るフレキシブル有機EL表示装置の一実施形態の画面構成単位の断面図を示す。同図中、図1〜図6と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。本発明の一実施形態の有機EL表示装置70は、図7に示すように、その一画素が、赤色光を発光するR画素部71R、緑色光を発光するG画素部71G、及び青色光を発光するB画素部71Bからなり、これらは前述したように各々フレキシブルな構造の画素発光部40と画素駆動回路部50とが積層された階層構造(一次元表示ユニット)であるため、全体としてもフレキシブルな構造である。
また、赤(R)、緑(G)及び青(B)の三原色の各原色画素部は、各々独立した一次元陽極基板11上に別々に形成されるので、低分子系材料を使用したときのマスク蒸着は不要であり、高分子系材料を使用したときは高速の塗布を行うことができるため、色の塗り分けという製造上の問題を解決でき、高生産性を実現することができる。
12、22、51 プラスチックテープ
13 接着層
14 グラフェン膜
15 金属電極
16 有機EL層
17 画素陰極電極
21、121 一次元陰極基板
23、24 金属膜
25 スルーホール
31、41 導電性接着層
32 絶縁性接着層
40 画素発光部(一次元OLED)
42 シール部
50 画素駆動回路部(一次元FPC)
52−1〜52−3、56−1〜56−4 信号線
52−4 電源線
53 画素接続用バンプ
54 ゲート線接続用バンプ
55、133 複数の画素駆動回路の集積回路(チップ)
70 有機EL発光ダイオード(一次元表示ユニット)
71R R画素部
71G G画素部
71B B画素部
90 テープ状基板
91 SUS蒸着マスク
92 蒸発源
93 ロール
100 R表示面
101 G表示面
102 B表示面
103 縦糸
104 横糸
105 一水平画素分の画素駆動回路部
106、107 フレキシブルパッシベーションフィルム
108 一画素
109R R画素発光部
109G G画素発光部
109B B画素発光部
110 一次元表示ユニット
111、113 FPC
112 共通電極FPC
120 陽極基板側構造体
124 真空接合機
127 一次元OLED
131 回路テープ
132 原色画素部
Claims (9)
- 画素発光部と、
一方の面に信号線と電源線と画素接続用バンプとが少なくとも形成され、他方の面に複数の画素の画素駆動回路を集積した集積回路と画素選択用ゲート線接続用バンプとが少なくとも形成され、かつ、前記画素接続用バンプ及び前記信号線と前記集積回路とをそれぞれ接続する配線と、表示画面の垂直方向の各画素の端子部とが形成された、前記表示画面の複数の水平画素ピッチ以下の幅で、かつ、前記表示画面の垂直方向の全画素数の総垂直画素ピッチより長い長尺のフレキシブルなプラスチックテープによる画素駆動回路部と、
を有し、
前記画素発光部は、
前記表示画面の一水平画素ピッチ以下の幅で、かつ、前記表示画面の垂直方向の全画素数の総垂直画素ピッチより長い長尺で表面に透明バリヤ層が積層された透明な第1のフレキシブルテープの表面に透明電極として形成されたフレキシブルなグラフェン膜と、前記第1のフレキシブルテープの両側面に前記グラフェン膜と電気的に接続されるように形成された金属電極とからなるフレキシブルな一次元陽極基板と、
前記グラフェン膜の上面に連続的に成膜された、三原色のうちの一色の単色光を発光する有機EL層と、
前記有機EL層上に前記有機EL層よりも狭い幅で、かつ、前記表示画面の一垂直画素ピッチで前記第1のフレキシブルテープの長手方向に複数形成された画素陰極電極と、
前記第1のフレキシブルテープと同一幅で同一長さの長尺な第2のフレキシブルテープの両面に、かつ、テープ長手方向に前記画素陰極電極と同一ピッチでそれぞれ複数形成されたセグメント状の第1及び第2の金属膜が、前記表示画面の一垂直画素ピッチで前記第2のフレキシブルテープに穿設されたスルーホールを介して導通されたフレキシブルな基板構造の一次元陰極基板と、
前記一次元陰極基板の幅方向の中央部に形成された導電性接着層と、前記一次元陰極基板の幅方向の両端部に形成された絶縁層接着層とを介して前記一次元陽極基板上の前記画素陰極電極を接合し、前記導電性接着層を介して前記画素陰極電極と前記第1及び第2の金属膜とを電気的に接続するとともに、前記有機EL層を封止し放熱する封止及び放熱構造と、
を備え、
前記画素発光部の前記第1及び第2の金属膜と前記画素駆動回路部の前記画素接続用バンプとを電気的に接続した状態で、前記画素発光部と前記画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、前記表示画面の画面水平方向に複数単位配列して全画面を構成したことを特徴とするフレキシブル有機EL表示装置。 - 前記封止及び放熱構造は、前記一次元陰極基板の前記導電性接着層及び前記絶縁性接着層と、前記一次元陽極基板上に前記有機EL層を介して積層された前記画素陰極電極とを対向させて真空内加圧により接合し、前記導電接着層を介して前記画素陰極電極と前記第1及び第2の金属膜とを電気的に接続するとともに、前記絶縁層接着層、前記一次元陰極基板の前記第1及び第2の金属膜及び前記一次元陽極基板の前記透明バリヤ層により前記有機EL層を封止する構造と、同時に前記有機EL層を前記第1及び第2の金属膜と前記グラフェン膜とでサンドイッチした放熱構造であることを特徴とする請求項1記載のフレキシブル有機EL表示装置。
- 前記画素発光部の前記第1及び第2の金属膜と前記画素駆動回路部の前記画素接続用バンプとを電気的に接続した状態で、前記画素発光部と前記画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、表示画面の画面水平方向に複数単位配列し、かつ、垂直画素列が複数の表示画面分連続に連なった構造である一次元表示ユニットを縦糸とするとともに、前記一次元表示ユニットの画面水平方向の画素間の各間隙内に配置される画面垂直方向に延在するブラックマトリックス用の第1の黒色絶縁プラスチックファイバーを縦糸とし、かつ、前記一次元表示ユニットの各画素の一部に画面垂直方向の画素ピッチで配置される画面水平方向に延在するブラックマトリックス用の第2の黒色絶縁プラスチックファイバーを横糸とする織物構造とみなす構成としたことを特徴とする請求項1又は2記載のフレキシブル有機EL表示装置。
- 前記画素発光部は、前記有機EL層が赤色光を発光する赤色画素発光部と、前記有機EL層が緑色光を発光する緑色画素発光部と、前記有機EL層が青色光を発光する青色画素発光部の各原色画素発光部単位で別々に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載のフレキシブル有機EL表示装置。
- 前記織物構造から切り取った所望の一表示パネル分の前記一次元表示ユニット及び前記第1及び第2の黒色絶縁プラスチックファイバーからなる画面構成部と、
前記画面構成部の端子部と接続される、少なくともゲートドライバ、表示信号ドライバ及び電源を搭載したフレキシブル基板による周辺回路部と、
前記画面構成部及び前記周辺回路部の構造の両面全面にラミネートされたフレキシブルなパッシベーションフィルムと、
を備えることを特徴とする請求項3記載のフレキシブル有機EL表示装置。 - 表示画面の一水平画素ピッチ以下の幅で、かつ、前記表示画面の垂直方向の全画素数の総垂直画素ピッチより長い長尺で表面に透明バリヤ層が積層された透明な第1のフレキシブルテープの前記透明バリヤ層上に透明電極として形成されたフレキシブルなグラフェン膜と、前記第1のフレキシブルテープの両側面に前記グラフェン膜と電気的に接続されるように形成された金属電極とからなるフレキシブルで長尺な一次元陽極基板を製造する第1の工程と、
前記グラフェン膜の上面に三原色のうちの一色の単色光を発光する有機EL層と、前記有機EL層上に前記有機EL層よりも狭い幅で、かつ、前記表示画面の一垂直画素ピッチで前記第1のフレキシブルテープの長手方向に複数形成された画素陰極電極とを順次に形成する第2の工程と、
前記第1のフレキシブルテープと同一幅で同一長さの長尺な第2のフレキシブルテープの両面に、かつ、テープ長手方向に前記画素陰極電極と同一ピッチでそれぞれ複数形成されたセグメント状の第1及び第2の金属膜が、前記表示画面の一垂直画素ピッチで前記第2のフレキシブルテープに穿設されたスルーホールで導通したフレキシブルで長尺な基板構造の一次元陰極基板を製造する第3の工程と、
前記一次元陰極基板の幅方向の中央部に形成された導電性接着層と、前記一次元陰極基板の幅方向の両端部に形成された絶縁層接着層とを介して前記一次元陽極基板上の前記画素陰極電極を接合し、前記導電性接着層を介して前記画素陰極電極と前記第1及び第2の金属膜とを電気的に接続するとともに、前記有機EL層を封止し放熱する封止及び放熱する封止及び放熱構造を形成する第4の工程とによりフレキシブルな画素発光部を製造し、
一方の面に信号線と電源線と画素接続用バンプとが少なくとも形成され、他方の面に複数の画素の画素駆動回路を集積した集積回路と画素選択用ゲート線接続用バンプとが少なくとも形成され、かつ、前記画素接続用バンプ及び前記信号線と前記集積回路とをそれぞれ接続する配線と、表示画面の垂直方向の各画素の端子部とが形成された、前記表示画面の複数の水平画素ピッチ以下の幅で、かつ、前記表示画面の垂直方向の全画素数の総垂直画素ピッチより長い長尺のフレキシブルなプラスチックテープによる画素駆動回路部を製造する第5の工程と、
前記画素発光部の前記第1及び第2の金属膜と前記画素駆動回路部の前記画素接続用バンプとを電気的に接続した状態で、前記画素発光部と前記画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、前記表示画面の画面水平方向に複数単位配列して全画面を構成する第6の工程と、
を含むことを特徴とするフレキシブル有機EL表示装置の製造方法。 - 前記第6の工程は、
前記画素発光部と前記画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、表示画面の画面水平画素数に対応した複数単位配列するとともに、前記階層構造を前記表示画面の画面垂直画素数に対応した長さ毎に切断して表示パネルを作製することを特徴とする請求項6記載のフレキシブル有機EL表示装置の製造方法。 - 前記画素発光部の前記第1及び第2の金属膜と前記画素駆動回路部の前記画素接続用バンプとを電気的に接続した状態で、前記画素発光部と前記画素駆動回路部とを積層して接合した階層構造を一単位として、表示画面の画面水平方向に複数単位配列し、かつ、垂直画素列が複数の表示画面分連続に連なった構造である一次元表示ユニットを縦糸とするとともに、前記一次元表示ユニットの画面水平方向の画素間の各間隙内に配置される画面垂直方向に延在するブラックマトリックス用の第1の黒色絶縁プラスチックファイバーを縦糸とし、かつ、前記一次元表示ユニットの各画素の一部に画面垂直方向の画素ピッチで配置される画面水平方向に延在するブラックマトリックス用の第2の黒色絶縁プラスチックファイバーを横糸とする織物構造を作成する織物工程を更に含み、
前記第6の工程は、前記一次元表示ユニット及び前記第1及び第2の黒色絶縁プラスチックファイバーからなる前記織物構造を切り取って前記表示画面の全画面を構成することを特徴とする請求項6又は7記載のフレキシブル有機EL表示装置の製造方法。 - 前記織物構造から切り取った所望の一表示パネル分の前記一次元表示ユニット及び前記第1及び第2の黒色絶縁プラスチックファイバーからなる画面構成部の端子部に、少なくともゲートドライバ、表示信号ドライバ及び電源を搭載したフレキシブル基板による周辺回路部を接続した後、前記画面構成部及び前記周辺回路部の構造の両面全面にフレキシブルなパッシベーションフィルムをラミネートすることを特徴とする請求項8記載のフレキシブル有機EL表示装置の製造方法。
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