JP2017073366A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周辺領域の近傍に気泡が発生し、表示不良が生じることを防止した表示装置を提供する。【解決手段】表示装置であって、特定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層を備えた第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配置されたフィル層と、を有する表示装置であって、前記第１基板は、前記カラーフィルタ層を配置し画像を表示する表示領域と、前記表示領域の外側に位置する周辺領域を備え、前記周辺領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性は、前記表示領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性と同等または前記表示領域の濡れ性よりも低い、ことを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置等の薄型表示装置は、その薄さ、軽さ、低消費電力などの特徴から従来表示装置の主流を占めてきたＣＲＴに代わり得るものとして近年目覚ましく発展している。薄型表示装置は、基材となるアレイ基板や該アレイ基板に対向して配置される対向基板に、発光素子やカラーフィルタを形成し、対向基板を貼り合せて製造するのが一般的である。その為、薄型表示装置は、表示品位を向上させるために、貼り合せる技術やカラー表示を行うために用いるカラーフィルタの製造技術が重要である。

例えば、特許文献１は、基板上の有効表示領域内における画素間のブラックマトリクスと有効表示領域外における額縁状のブラックマスクとを形成する点を記載している。次いで、有効表示領域内にカラー画素を形成し、有効表示領域外に該カラー画素と同じ材料からなるダミー被膜を形成した後に、カラーフィルタ上を研磨する点を記載している。そして、当該構成によれば、カラーフィルタの平坦性が向上することにより、大面積に亘って均一な表示が実現される点を開示している。

特許第３０３４６６９号公報

従来技術における表示装置は、アレイ基板と対向基板とがフィル剤等の接着剤を用いて貼り合せることによって形成される。しかしながら、例えば特許文献１のように、従来技術においては、表示領域と周辺領域の濡れ性の差異について考慮されていない。そのため、フィル剤をアレイ基板に滴下した時に、表示領域とブラックマトリクスが配置された周辺領域にまたがって滴下されたフィル材は、表示領域と周辺領域の塗れ性の差によって、ブラックマトリクス側に広がる現象が生じるおそれがある。

具体的には、例えば図１１（ａ）のように、表示領域２０７と周辺領域２０８に跨ってフィル剤２０４が滴下された場合には、表示領域２０７と周辺領域２０８の塗れ性の差異によって、図１１（ｂ）のように、表示領域２０７内に滴下されたフィル剤２０４と、周辺領域２０８に滴下されたフィル剤２０４の広がり方は不均一となるおそれがある。この場合、アレイ基板と対向基板を貼り合せると、周辺領域２０８の近傍に気泡が発生し、表示不良の原因となってしまう。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、周辺領域の近傍に気泡が発生し、表示不良が生じることを防止した表示装置を提供することにある。

本発明の一態様は、特定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層を備えた第１基板と、前記第１基板と対向して配置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に配置されたフィル層と、を有する表示装置であって、前記第１基板は、前記カラーフィルタ層を配置し画像を表示する表示領域と、前記表示領域の外側に位置する周辺領域を備え、前記周辺領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性は、前記表示領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性と同等または前記表示領域の濡れ性よりも低い、ことを特徴としたものである。

本発明の実施形態に係る表示装置を概略的に示す図である。 有機ＥＬパネルを表示する側から見た構成を示す図である。 第１の実施形態における有機ＥＬパネルの額縁近傍を拡大した図である。 図３におけるIV−IV’断面を示す図である。 第２の実施形態における有機ＥＬパネルの額縁近傍を拡大した図である。 図５におけるVI−VI’断面を示す図である。 第３の実施形態における有機ＥＬパネルの額縁近傍を拡大した図である。 図７におけるVIII−VIII’断面を示す図である。 変形例おける有機ＥＬパネルの額縁近傍を拡大した図である。 図９におけるＸ−Ｘ’断面を示す図である。 従来技術におけるフィル剤の広がり方について説明するための図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主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、当然に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、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に評される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本発明の実施形態に係る表示装置１００の概略を示す図である。図に示すように、表示装置１００は、上フレーム１１０及び下フレーム１２０に挟まれるように固定された有機ＥＬパネル２００から構成されている。なお、本実施形態においては、開示例として有機ＥＬ表示装置の場合を例示したが、その他の適用例として、液晶表示装置、その他の自発光型表示装置、あるいは電気泳動素子等を有する電子ペーパー型表示装置等、あらゆるフラットパネル型表示装置が挙げられる。また、中小型から大型まで、特に限定することなく適用が可能であることは言うまでもない。

図２は、図１の有機ＥＬパネル２００の構成を示す概略図である。図２に示すように、有機ＥＬパネル２００は、下ガラス基板２０１と、上ガラス基板２０２と、駆動ＩＣ２０３（Integrated Circuit）と、を有する。下ガラス基板２０１は、有機ＥＬ層や後述するカラーフィルタ層等が配置され、フィル剤２０４とダム剤２０５によって上ガラス基板２０２と接着される。駆動ＩＣ２０３は、例えば、後述する副画素２０６のそれぞれに配置された画素トランジスタの走査信号線に対してソース・ドレイン間を導通させるための電位を印加すると共に、各画素トランジスタのデータ信号線に対して副画素２０６の階調値に対応する電圧を印加する。

また、下ガラス基板２０１は、特定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層を備える。さらに、下ガラス基板２０１は、カラーフィルタ層を配置し画像を表示する表示領域２０７と、表示領域２０７の外側に位置する周辺領域２０８を備える。具体的には、例えば、下ガラス基板２０１は、特定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層が配置された複数の画素構造を有する表示領域２０７と、該表示領域２０７の外側に設けられ、濡れ性を調整する為の調整膜が下ガラス基板２０１の表面に配置されてなる遮光性の周辺領域２０８と、が設けられる。ここで、カラーフィルタ層は、例えば、赤色、緑色、青色等の予め定められた色の光を透過するカラーフィルタによって構成される。調整膜は、詳細については後述するが、周辺領域の濡れ性を制御する為に形成される層であって、例えば、カラーフィルタ層や遮光膜３０６と同じ材料を用いて形成される。画素構造は、それぞれ異なる色の光を透過するカラーフィルタ層が配置され、マトリクス状に形成された複数の副画素２０６を単位とする画素によって構成される。

[第１の実施形態]
続いて、有機ＥＬパネル２００の額縁近傍の構造について説明する。図３は、図２における有機ＥＬパネル２００の額縁近傍を拡大した図を示す。図３に示すように、表示領域２０７には、赤色カラーフィルタ３０１、緑色カラーフィルタ３０２、青色カラーフィルタ３０３、白色カラーフィルタ３０４のいずれかが配置された副画素２０６が設けられる。そして、該４色のカラーフィルタが配置された副画素２０６を２行２列に組み合わせて、一画素が構成される。具体的には、一画素を構成する４の副画素２０６のうち、左上の副画素２０６には緑色カラーフィルタ３０２が配置され、右上の副画素２０６には赤色カラーフィルタ３０１が配置され、左下の副画素２０６には青色の副画素２０６が配置され、右下の副画素２０６には白色カラーフィルタ３０４が配置される。また、表示領域２０７に設けられた各副画素２０６は、カラーフィルタの下層側に有機ＥＬ発光層が配置され、図に示すような有機ＥＬ発光部３０５を有する。さらに、表示領域２０７の各副画素２０６の間には、隣り合う副画素２０６が発する光を遮断する遮光膜３０６が配置される。

周辺領域２０８には、各副画素２０６に配置されたカラーフィルタ層の材料を用いて形成された調整膜が形成される。ここで、調整膜は、各副画素２０６に配置されたカラーフィルタ層の配列と、同じ配列で形成される。具体的には、周辺領域２０８には、赤色、緑色、青色、白色のカラーフィルタと同じ材料の調整膜が、表示領域２０７と同じ２行２列の配置パターンで配置される。なお、図３においては、周辺領域２０８には、１．５画素分の調整膜が設けられているが、１画素分であってもよいし、２画素分以上の調整膜が設けられるようにしてもよい。また、周辺領域２０８に配置された調整膜の間には、表示領域２０７と同様に遮光膜３０６が配置される。さらに、調整膜の外側にはダム剤２０５が形成される。

次に、有機ＥＬパネル２００の額縁近傍の断面構造について説明する。図４は、図３におけるIV−IV’断面を示す図である。図４（ａ）乃至（ｃ）に示すように、表示領域２０７には、緑色カラーフィルタ３０２と、青色カラーフィルタ３０３が交互に配置され、各カラーフィルタの間には遮光膜３０６が配置される。また、周辺領域２０８には、下ガラス基板２０１の表面に周辺領域２０８を覆うように遮光膜３０６が配置される。そして、遮光膜３０６の上側には、額縁の近傍にダム剤２０５が配置され、ダム剤２０５の内側に緑色カラーフィルタ３０２と青色カラーフィルタ３０３が交互に配置される。

ここで、調整膜の表面の凹凸形状は、表示領域２０７に形成されたカラーフィルタ層の表面の凹凸形状と同じとなるように形成されることが望ましい。具体的には、例えば、図４（ａ）のように、表示領域２０７におけるカラーフィルタ層の表面形状と、周辺領域２０８における調整膜の表面形状は、いずれも平坦であることが望ましい。表示領域２０７のカラーフィルタ層の材料と周辺領域２０８の材料を同じとするだけでなく、カラーフィルタ層の表面形状と周辺領域２０８における調整膜の表面形状を同様にすることによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。しかしながら、表示領域２０７における有機ＥＬ発光部３０５は、表示装置１００の外部に光を取り出すために遮光膜３０６が開口されている。その為、図４（ｂ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層は凹部を有する構成となる場合もあり得るが、当該構成であっても構わない。当該構成の場合であっても、表示領域２０７のカラーフィルタ層の材料と周辺領域２０８の材料を同じとすることによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。

さらに、図４（ｃ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層が凹部を有する構成とする場合には、周辺領域２０８に配置された遮光膜３０６に開口部を設けることにより、周辺領域２０８に配置された調整膜に対して、表示領域２０７のカラーフィルタ層と同様の凹部を設ける構成としてもよい。本構成によれば、図４（ａ）に示す構成と同様に、表示領域２０７のカラーフィルタ層の材料及び表面形状を同様にすることによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。

本実施形態においては、カラーフィルタ層と調整膜のいずれもが、赤色、緑色、青色、白色のカラーフィルタである場合について説明したが、カラーフィルタ層と調整膜は、上記場合に限られず、以下のような実施形態であってもよい。

[第２の実施形態]
図５は、第２の実施形態における有機ＥＬパネル２００の額縁近傍を拡大した図を示す。本実施形態においては、表示領域２０７における構成は、第１の実施形態と同様である。周辺領域２０８には、画素に含まれる副画素２０６の１つに配置されたカラーフィルタ層の材料を用いて、調整膜が形成される。具体的には、周辺領域２０８には、赤色カラーフィルタ３０１と同じ材料の調整膜が、マトリクス状に形成される。また、調整膜の外側にはダム剤２０５が形成される。

図６は、図５におけるVI−VI’断面を示す図である。図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、表示領域２０７には、緑色カラーフィルタ３０２と、青色カラーフィルタ３０３が交互に配置され、各カラーフィルタの間には遮光膜３０６が配置される。また、周辺領域２０８には、下ガラス基板２０１の表面に周辺領域２０８を覆うように遮光膜３０６が配置される。そして、遮光膜３０６の上側には、額縁の近傍にダム剤２０５が配置され、ダム剤２０５の内側に赤色カラーフィルタ３０１が並べて配置される。

なお、第１の実施形態と同様に、図６（ａ）のように、表示領域２０７のカラーフィルタ層の表面形状が平坦である構成としてもよいし、図６（ｂ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層が凹部を有する構成としてもよい。また、第１の実施形態と同様に、調整膜は、表示領域２０７に配置された他の色のカラーフィルタと同じ材料で構成されるようにしてもよい。さらに、図６（ｃ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層が凹部を有する構成とする場合には、周辺領域２０８に配置された調整膜に対して、表示領域２０７のカラーフィルタ層と同様の凹部を設ける構成としてもよい。

上記のように、本実施形態においては、周辺領域２０８に配置される調整膜は、表示領域２０７の副画素２０６に設けられた複数色のカラーフィルタのうちの１色のカラーフィルタによって構成されるようにしてもよい。表示領域２０７に配置されたカラーフィルタ層の一部と同じ材料の調整膜を周辺領域２０８に配置することによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。

[第３の実施形態]
図７は、第３の実施形態における有機ＥＬパネル２００の額縁近傍を拡大した図を示す。本実施形態においては、表示領域２０７における構成は、第１の実施形態と同様である。周辺領域２０８には、画素に含まれる副画素２０６の１つに配置されたカラーフィルタ層と同じ材料で形成された調整膜が、切れ目なく配置される。具体的には、周辺領域２０８には、赤色カラーフィルタ３０１と同じ材料の調整膜が、表示領域２０７とダム剤２０５の間に切れ目なく配置される。

図８は、図７におけるVIII−VIII’断面を示す図である。表示領域２０７の構成は第１及び第２の実施形態と同様である。周辺領域２０８には、下ガラス基板２０１の表面に周辺領域２０８を覆うように遮光膜３０６が配置される。そして、遮光膜３０６の上側には、額縁の近傍にダム剤２０５が配置され、ダム剤２０５の内側に赤色カラーフィルタ３０１が切れ目なく配置される。なお、第１及び第２の実施形態と同様に、図８（ａ）のように、表示領域２０７のカラーフィルタ層が平坦である構成としてもよいし、図８（ｂ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層は凹部を有する構成としてもよい。

以上のように、第１及び第２の実施形態においては、周辺領域２０８の調整膜がマトリクス状に形成されるのに対して、本実施形態は、周辺領域２０８の調整膜が切れ目なく形成される点が異なる。本実施形態のように、表示領域２０７に配置されたカラーフィルタ層と、周辺領域２０８に設けられた調整膜の形状が異なっていても、表示領域２０７に配置されたカラーフィルタ層の一部と同じ材料の調整膜を周辺領域２０８に配置することによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。

なお、上記第１乃至第３の実施形態においては、調整膜を、カラーフィルタ層と同じ厚みで形成する場合について説明したが、調整膜を、カラーフィルタ層よりも厚く形成するようにしてもよい。具体的には、例えば、第１乃至第３の実施形態において、周辺領域２０８に配置する赤色等のカラーフィルタを表示領域２０７に配置するカラーフィルタよりも厚く形成するようにしてもよい。当該構成によれば、表示領域２０７と周辺領域２０８の境界付近に滴下されたフィル剤２０４が重力によって表示領域２０７の方向に流れることにより、周辺領域２０８の濡れ性を表示領域２０７の濡れ性よりも低くすることと同様の効果が得られる。

また、次のような変形例によっても、周辺領域２０８の濡れ性を、表示領域２０７の濡れ性と同等または低くすることができる。図９は、本変形例おける有機ＥＬパネル２００の額縁近傍を拡大した図を示し、図１０は、図９におけるＸ−Ｘ’断面を示す。本変形例においても、表示領域２０７における構成は、第１乃至第３の実施形態と同様である。一方、周辺領域２０８には、下ガラス基板２０１の表面に周辺領域２０８を覆うように遮光膜３０６が配置される。そして、遮光膜３０６の上側には、額縁の近傍にダム剤２０５が配置され、ダム剤２０５の内側には、さらに遮光膜３０６と同じ材料で形成された調整膜が配置される。

ここで、周辺領域２０８を覆うように配置された遮光膜３０６の上層側に配置する遮光膜３０６は、図１０（ａ）及び（ｂ）のようにマトリクス状に形成してもよいし、第３の実施形態のように切れ目なく形成してもよい。さらに、第１の実施形態と同様に、図１０（ａ）のように、表示領域２０７のカラーフィルタ層の表面形状が平坦である構成としてもよいし、図１０（ｂ）のように、有機ＥＬ発光部３０５において、カラーフィルタ層が凹部を有する構成としてもよい。

上記変形例のように、カラーフィルタ層はカラーフィルタを用いて形成し、調整膜は遮光膜３０６を用いて形成した場合には、カラーフィルタ層と調整膜の材料は異なるものの、カラーフィルタ層と調整膜の表面形状を同等にすることによって、表示領域２０７と周辺領域２０８の濡れ性を略等しくすることができる。

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、前述の各実施形態に対して、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。

１００ 表示装置、１１０ 上フレーム、１２０ 下フレーム、２００ 有機ＥＬパネル、２０１ 下ガラス基板、２０２ 上ガラス基板、２０３ 駆動ＩＣ、２０４ フィル剤、２０５ ダム剤、２０６ 副画素、２０７ 表示領域、２０８ 周辺領域、３０１ 赤色カラーフィルタ、３０２ 緑色カラーフィルタ、３０３ 青色カラーフィルタ、３０４ 白色カラーフィルタ、３０５ 有機ＥＬ発光部、３０６ 遮光膜。

Claims (7)

1. 特定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層を備えた第１基板と、
   前記第１基板と対向して配置される第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板の間に配置されたフィル層と、
   を有する表示装置であって、
   前記第１基板は、前記カラーフィルタ層を配置し画像を表示する表示領域と、前記表示領域の外側に位置する周辺領域を備え、
   前記周辺領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性は、前記表示領域のカラーフィルタ層表面の濡れ性と同等または前記表示領域の濡れ性よりも低い、ことを特徴とする表示装置。
2. 前記表示領域は、複数の画素構造を有し、
   前記画素構造は、それぞれ異なる色の光を透過する前記カラーフィルタ層が配置され、マトリクス状に形成された複数の副画素を単位とする画素によって構成され、
   前記周辺領域のカラーフィルタ層は、前記表示領域のカラーフィルタ層と同じ材料を用いて形成される、ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記周辺領域のカラーフィルタ層は、前記表示領域のカラーフィルタ層の配列と、同じ配列で形成されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記周辺領域のカラーフィルタ層の表面の凹凸形状は、前記表示領域のカラーフィルタ層の表面の凹凸形状と同じとなるように形成されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記周辺領域のカラーフィルタ層は、前記周辺領域に切れ目なく配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
6. 前記周辺領域は、さらに、光を遮断する遮光膜が配置され、
   前記周辺領域のカラーフィルタ層は、前記遮光膜の上層に形成されることを特徴とする請求項１乃至５に記載の表示装置。
7. 前記周辺領域のカラーフィルタ層は、前記表示領域のカラーフィルタ層よりも厚く形成されることを特徴とする請求項１乃至６に記載の表示装置。
   

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