JP2015222645A - 有機el表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光特性や歩留まりへの影響無しに混色対策が可能な有機EL表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機EL層を含む画素がマトリックス状に配列された表示領域18を有するアレイ基板12と、アレイ基板に対向して配され、カラーフィルター50を有する対向基板14と、アレイ基板と対向基板との間の縁部に額縁状に形成されたシール16と、シール内におけるアレイ基板上に形成された充填部20と、シール内における対向基板と充填部との間に形成され、充填部の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層22と、を有する有機EL表示装置10。【選択図】図1
Description
本発明は、有機EL表示装置及びその製造方法に関するものである。
有機EL表示装置のアレイ基板には、有機EL層を含む画素がマトリックス状に形成され、対向基板と額縁状のシール及び充填部で貼り合わされている。各画素の有機EL層は白色発光素子でありカラーフィルターにより多色表示を行っている。
しかし、上記のような有機EL表示装置においては、有機EL層が発光した白色光が隣接する画素のカラーフィルターを通過することによって混色が発生することがある。この「混色」とは、ある画素から発光した白色光が斜め方向に進行し、隣接した正規の色(例えば、緑色)と異なる色(例えば、赤色)のカラーフィルターを通過することで、正規の色(緑色)とは異なる色(赤色)が混ざる現象である。有機EL層は全方位に発光するため混色が発生し易い。
この混色を低減するためには、ブラックマトリックスの幅の拡大や、基板間距離を狭くするなどの対策方法がある。しかし、ブラックマトリックスの幅を拡大すると開口率の低下による表示視認低下が発生し、また、基板間距離を狭くすると基板間に挟み込んだ異物によって歩留まりが低下するという問題点があった。
また、従来よりアレイ基板12と対向基板14との間に充填部がなく、いわゆる中空パネルで形成された有機EL表示装置がある。この有機EL表示装置においては、画素から斜め方向に発光した白色光は封止膜と空気層との界面で反射されるため、混色が一見発生しないように考えられる。しかし、実際には封止膜と空気層の界面で反射した光がアレイ基板内部を伝達し、バンクなどの凹凸部で斜め方向に照射され、この斜め方向に照射された白色光が混色を発生させるという問題点があった。
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、発光特性や歩留まりへの影響なしに混色対策が可能な有機EL表示装置及びその製造方法について提供することを目的とする。
本発明は、である。
本発明によれば、アレイ基板と対向基板の間に充填部と低屈折層を設けて混色を防止できる。
本発明の有機EL表示装置10について、図面に基づいて説明する。
なお、実施形態における開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の対応に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまでも一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。
実施形態1の有機EL表示装置10について図1〜図6に基づいて説明する。
(1)有機EL表示装置10の構造
有機EL表示装置10の構造について図1に基づいて説明する。図1(a)(b)に示すように、有機EL表示装置10は、アレイ基板12と、このアレイ基板12に対向して配され、カラーフィルター50R,50G,50Bを有する対向基板14と、アレイ基板12と対向基板14とを貼り合わせるために額縁状に形成されたシール16と、アレイ基板12と対向基板14との間にある充填部(FILL)20と、充填部20と対向基板14との間にある低屈折率層22を有する。アレイ基板12の上には、表示領域18が形成され、この表示領域18には、有機EL層42を含む画素がマトリックス状に形成されている。また、アレイ基板12と対向基板14との間には、複数のスペーサ54が立設されて、アレイ基板12と対向基板14との板間ギャップを一定に維持している。
有機EL表示装置10の構造について図1に基づいて説明する。図1(a)(b)に示すように、有機EL表示装置10は、アレイ基板12と、このアレイ基板12に対向して配され、カラーフィルター50R,50G,50Bを有する対向基板14と、アレイ基板12と対向基板14とを貼り合わせるために額縁状に形成されたシール16と、アレイ基板12と対向基板14との間にある充填部(FILL)20と、充填部20と対向基板14との間にある低屈折率層22を有する。アレイ基板12の上には、表示領域18が形成され、この表示領域18には、有機EL層42を含む画素がマトリックス状に形成されている。また、アレイ基板12と対向基板14との間には、複数のスペーサ54が立設されて、アレイ基板12と対向基板14との板間ギャップを一定に維持している。
(2)有機EL表示装置10の縦断面構造
次に、有機EL表示装置10の縦断面構造について図2に基づいて説明する。図2に示すように、アレイ基板12を構成するガラス基板30上には、第1層間絶縁膜26と第2層間絶縁膜28とが順番に積層されつつ、同じ層に薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)からなる一画素分の画素回路24が形成されている。
次に、有機EL表示装置10の縦断面構造について図2に基づいて説明する。図2に示すように、アレイ基板12を構成するガラス基板30上には、第1層間絶縁膜26と第2層間絶縁膜28とが順番に積層されつつ、同じ層に薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)からなる一画素分の画素回路24が形成されている。
画素回路24と第2層間絶縁膜28の上には、平坦化膜32が形成されている。平坦化膜32が形成されている領域は、シール16よりも内側に形成されている。
平坦化膜32上には、反射膜34と不図示のカソードコンタクトとが積層されている。平坦化膜32上には、さらにバンク40が積層されている。バンク40からアノード36とカソードコンタクトが露出するようにコンタクトホールが形成されている。
バンク40とアノード36の上には、有機EL層42が積層されている。
有機EL層42とバンク40の上には、カソード44が積層され、コンタクトホールを介してカソードコンタクトと接触している。
カソード44上には、封止膜46が積層されている。この封止膜46は、アレイ基板12の端部まで形成されている。
対向基板14を構成するガラス基板38の上には、ブラックマトリックス48が形成され、ブラックマトリックス48と同じ層には、RGBよりなるカラーフィルター50R,50G,50Bが画素毎に形成され、ブラックマトリックス48によって囲まれている。
ブラックマトリックス48とカラーフィルター50R,50G,50Bの上には、オーバーコート層(有機樹脂層)52が形成されている。
対向基板14のオーバーコート層52とアレイ基板12の封止膜46上には、所定間隔毎にスペーサ54が立設されている。
アレイ基板12の封止膜46の上には、充填部20が形成されている。充填部20は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などのUV硬化樹脂や熱硬化樹脂より形成されている。充填部20の屈折率は、例えば1.5である。
充填部20と対向基板14のオーバーコート層52との間には、低屈折率層22が形成されている。低屈折率層22の屈折率は、充填部20の屈折率より低く、1.0以上1.3以下であり、例えば、屈折率1.0の空気層より形成されている。また、低屈折率層22との境界面である充填部20の界面は、平らな面に形成されている。充填部20と低屈折率層22の製造方法については、後から詳しく説明する。
額縁状のシール16は、充填部20と同様にアクリル樹脂、エポキシ樹脂などのUV硬化樹脂や熱硬化樹脂よりなり、アレイ基板12と対向基板14を貼り合わせるときに基板間ギャップを制御し易いように、100〜1000Pa・s程度の低粘性である。
(3)有機EL表示装置10の製造方法
次に、有機EL表示装置10における充填部20と低屈折率層22の製造方法について図3〜図6に基づいて説明する。
次に、有機EL表示装置10における充填部20と低屈折率層22の製造方法について図3〜図6に基づいて説明する。
第1工程では、上記したアレイ基板12を製造する。
第2工程では、ブラックマトリックス48とカラーフィルター50R,50G,50Bを有する対向基板14を製造する。
第3工程では、図3に示すように、対向基板14のブラックマトリックス48とカラーフィルター50R,50G,50Bの上にオーバーコート層52を積層する。
第4工程では、図1に示すようにオーバーコート層52の上にスペーサ54を所定間隔毎に立設する。
第5工程では、対向基板14のオーバーコート層52とスペーサ54の表面に離型処理を実施する。この離型処理とは、オーバーコート層52とスペーサに対し、有機被膜の蒸着やフッ素系離型剤を塗布する。なお、図3〜図6においては、この離形剤56を白丸で表している。
第6工程では、図1に示すように対向基板14の縁部にシール16を額縁状に形成する。このシールはUV硬化樹脂又は熱硬化樹脂より形成され、塗布、インクジェット、印刷などの方法で形成する。
第7工程では、図4に示すように対向基板14のオーバーコート層52とスペーサ54に充填部20を形成する。この充填部20を形成する場合には、離型剤56よりなる剥離層を挟んで形成する。この充填部20もUV硬化樹脂、熱硬化樹脂より形成され、塗布、インクジェット、印刷などの方法で形成する。
第8工程では、上記のように製造したアレイ基板12の封止膜46と対向基板14の充填部20とを向かい合わせにし、両板を貼り合わせる。図4、図5に示すように、アレイ基板12と対向基板14の貼り合わせは、減圧されたチャンバー内にて行われ、充填部20を低粘度化して漏れ広がり性を向上するために加温してもよい。
第9工程では、図5に示すように、貼り合わせたアレイ基板12と対向基板14において、シール16と充填部20を硬化させる。この硬化は、UV硬化樹脂であれば紫外線を照射し、熱硬化樹脂であれば加熱処理する。なお、充填部20とシール16とが遅延硬化樹脂を用いている場合には、アレイ基板12と対向基板14を貼り合わせる前に紫外線を照射しておくことで硬化が進む。そして、液状の樹脂が硬化する際には、硬化収縮による体積の減少が生じるため、この減少によりアレイ基板12と対向基板14の間のギャップは狭まる方向に引っ張られる。すなわち、引っ張り応力が生じる。しかし、アレイ基板12と対向基板14の間のギャップは、スペーサ54で保持されており狭まることがないため、液状の樹脂であるシール16が硬化する際に発生するアレイ基板12と対向基板14の間の引っ張り応力によって、最も接着力の弱い部分である剥離層を有する充填部20と対向基板14のオーバーコート層52との間で剥離が発生する。この剥離によって、図6に示すように、空気層よりなる低屈折率層22が形成される。これによって、充填部20と低屈折率層22とを有する有機EL表示装置10が完成する。
(4)効果
本実施形態によれば、充填部20と対向基板14との間に充填部20よりも低屈折率である低屈折率層22が形成されているため、図2に示すように有機EL層42から斜め方向に発光した白色光は高屈折率の充填部20と低屈折率である空気よりなる低屈折率層22との界面に臨界角以上の角度で侵入し全反射するため、混色を防止できる(図4の矢印参照)。充填部20の屈折率は約1.5であるため、低屈折率層22としては屈折率が1.3以下の材料で形成するのが望ましく、屈折率1.0の空気層で形成するのが望ましい。また、カラーフィルター50R,50G,50Bに近い位置に低屈折率層22と高屈折率よりなる充填部20の界面を形成していることにより、従来の中空封止構造で発生するようなアレイ基板12の凹凸構造を起因とする斜め光であっても混色を防止できる。
本実施形態によれば、充填部20と対向基板14との間に充填部20よりも低屈折率である低屈折率層22が形成されているため、図2に示すように有機EL層42から斜め方向に発光した白色光は高屈折率の充填部20と低屈折率である空気よりなる低屈折率層22との界面に臨界角以上の角度で侵入し全反射するため、混色を防止できる(図4の矢印参照)。充填部20の屈折率は約1.5であるため、低屈折率層22としては屈折率が1.3以下の材料で形成するのが望ましく、屈折率1.0の空気層で形成するのが望ましい。また、カラーフィルター50R,50G,50Bに近い位置に低屈折率層22と高屈折率よりなる充填部20の界面を形成していることにより、従来の中空封止構造で発生するようなアレイ基板12の凹凸構造を起因とする斜め光であっても混色を防止できる。
また、上記した製造方法で有機EL表示装置10を製造すると、低屈折率層22内部に離型剤56が残るため、第三者がこの製造方法で有機EL表示装置10を製造した場合でも、直ぐに発見できる。
次に、実施形態2の有機EL表示装置10について図7に基づいて説明する。
本実施形態と実施形態1の異なる点は、本実施形態では対向基板14にオーバーコート層52が形成されていない点にある。このようなオーバーコート層52が無い場合においては、低屈折率層22と高屈折率の充填部20の界面が、カラーフィルター50R,50G,50Bにより近い位置に形成できるため、さらに混色防止効果を高めることができる。
上記実施形態では、低屈折率層22を空気層によって形成したが、充填部20の屈折率よりも低い物質であれば、空気層以外の物質で形成してもよい。
また、本発明の実施形態を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての実施形態も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
また、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、上記実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
また、本実施形態において述べた対応によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は、当業者において時に想到し得るものについては、当然に発明によりもたらされるものと解される。
10・・・有機EL表示装置、12・・・アレイ基板、14・・・対向基板、16・・・シール、18・・・表示領域、20・・・充填部、22・・・低屈折率層、48・・・ブラックマトリックス、50・・・カラーフィルター、52・・・オーバーコート層、54・・・スペーサ、56・・・離型剤
Claims (11)
- 有機EL層を含む画素がマトリックス状に配列された表示領域を有するアレイ基板と、
前記アレイ基板に対向して配され、カラーフィルターを有する対向基板と、
前記アレイ基板と前記対向基板との間の縁部に額縁状に形成されたシールと、
前記シール内における前記アレイ基板上に形成された充填部と、
前記シール内における前記対向基板と前記充填部との間に形成され、前記充填部の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層と、
を有する有機EL表示装置。 - 前記低屈折率層が、空気層である、
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記アレイ基板と前記対向基板との間にスペーサが立設されている、
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記対向基板と前記低屈折率層との間には剥離層を有する、
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 前記剥離層が、有機薄膜、又は、フッ素系離型剤で形成されている、
請求項4に記載の有機EL表示装置。 - 前記充填部を形成する材料が、UV硬化樹脂、熱硬化樹脂、又は、遅延硬化樹脂である、
請求項1の有機EL表示装置。 - 前記低屈折率層の前記屈折率が、1.0以上1.3以下である、
請求項1に記載の有機EL表示装置。 - 有機EL層を含む画素がマトリックス状に配列された表示領域を有するアレイ基板を形成し、
カラーフィルターを有する対向基板を形成し、
前記対向基板の縁部に額縁状のシールを形成し、
前記シール内における前記対向基板上に剥離層を形成し、
前記シール内における前記対向基板の前記剥離層上に充填部を形成し、
前記アレイ基板と前記対向基板とを前記シールによって貼り合わせ、
前記シールと前記充填部を硬化させると共に、前記剥離層で前記対向基板と前記充填部とを剥離して前記充填部の屈折率より低い屈折率を有する低屈折率層を形成する、
有機EL表示装置の製造方法。 - 前記低屈折率層は、シールが硬化する際に発生する前記アレイ基板と前記対向基板の間の引っ張り応力によって、最も接着力の弱い部分である前記剥離層を有する前記充填部と前記対向基板の間で剥離された空間により形成される、
請求項8に記載の有機EL表示装置の製造方法。 - 前記剥離層を、有機薄膜の蒸着、又は、フッ素系離型剤の塗布によって形成する、
請求項8に記載の有機EL表示装置の製造方法。 - 前記充填部を形成する材料が、UV硬化樹脂、熱硬化樹脂、又は、遅延硬化樹脂である、
請求項8に記載の有機EL表示装置の製造方法。
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- 2014-05-22 JP JP2014106413A patent/JP2015222645A/ja active Pending
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