JP4050972B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブ・マトリクス型表示装置に係り、特に有機半導体膜などの発光層に電流を流すことによって発光させるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子またはＬＥＤ（発光ダイオード）素子等の発光素子で構成した画素と、この画素の発光動作を制御する画素回路を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パーソナルコンピュータ、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、液晶表示装置あるいは自発光型のＥＬ素子またはＬＥＤなどの電気光学素子を用いた表示装置が用いられている。
【０００３】
後者の自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、映像表示には特に好適と考えられている。
【０００４】
特に、近年の有機半導体等の有機物を発光層とする有機ＥＬ素子（有機ＬＥＤ素子とも言う：以下ＯＬＥＤと略称する場合もある）を用いた表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、ＯＬＥＤ発光素子を用いた表示装置への期待が高い。ＯＬＥＤ表示素子は有機発光層を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。
【０００５】
このようなＯＬＥＤ発光素子を用いて構成したＯＬＥＤ表示装置における電力効率を高めるためには、後述するように、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）を画素のスイッチング素子としたアクティブ・マトリクス駆動が有効である。
【０００６】
ＯＬＥＤ表示装置をアクティブ・マトリクス構造で駆動する技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３などに記載されており、また、駆動電圧関係については特許文献４などに開示されている。
【０００７】
ＯＬＥＤ発光素子を用いた表示装置は、スイッチング素子とＯＬＥＤ発光素子からなる画素回路のマトリクスを主面に形成した第１の基板に、当該第１の基板の主面に形成したＯＬＥＤ発光素子を保護する第２の基板を貼り合わせ、両基板の周縁にシール剤を塗布し硬化させ、貼り合わせ内部を外部から隔離して封止される。なお、第２基板の内面（第１基板の主面と対向する面）には主としてＯＬＥＤ素子が湿度で劣化するのを抑制するための吸湿剤が取付けられるのが普通である。この吸湿剤は、第２基板の内面に凹部を加工し、この凹部に接着剤で張りつけ、あるいは凹部の底面に吸湿剤を塗布することで設置される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−３２８７９１号公報
【特許文献２】
特開平８−２４１０４８号公報
【特許文献３】
米国特許第５５５００６６号明細書
【特許文献４】
国際特許公報ＷＯ９８／３６４０７号
【特許文献５】
特開２０００−３６３８１号公報
【特許文献６】
特開平９−１４８０６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
第１基板には多数の画素をマトリクス状に配置した画素回路からなる表示領域を有し、表示領域から外側の周縁に第１シール領域を有し、第２基板には第１基板の内面である前記主面を覆って第１基板の上記第１シール領域に対向する領域に第２シール領域を有する。そして、第１シール領域と第２シール領域の間にシール剤を介在させて貼り合わせ、第２基板側から紫外線を照射してシール剤を硬化させることで封止がなされる。
【００１０】
近年のＯＬＥＤ表示装置では、第１基板の主面に有する表示領域の外側で、かつ第１シール領域の内側に画素回路を駆動する駆動回路を構成する駆動回路領域を設け、駆動回路を第１基板と第２基板で封止される内部に設けることた方式が提案されている。このような方式は、駆動回路を画素回路と同時に形成でき、また駆動回路を内蔵することで、駆動回路を外付けする作業を省き、表示装置全体の構成を単純化できるという利点がある。
【００１１】
しかし、第１基板と第２基板をシール剤で貼り合わせる際に当該シール剤の硬化を紫外線の照射で行う場合、照射される紫外線が駆動回路領域や表示領域に回り込み、駆動回路や表示領域にある画素回路を構成する半導体膜の特性を劣化させる恐れがある。したがって、シール剤の硬化を紫外線の照射で行う場合には、紫外線が駆動回路領域や表示領域への回り込みを阻止することが必要である。
【００１２】
この問題の対策として、従来は、半導体素子の製造に用いられているような遮光マスクを用いることが考えられる。この遮光マスクは、実施例中の比較例として後述するように、紫外線の照射を防止したい部分に遮光膜を形成した石英マスクを用い、この石英マスクを第２基板に密着させてシール剤の硬化処理を行うものである。しかし、このような方法では、駆動回路や画素回路と石英マスクとの間に距離があるため、石英マスクに設けた遮光膜の内側への紫外線の回り込みが大きくなる。そのため、駆動回路を表示領域側に寄せて形成する必要があり、表示領域の面積を狭くする結果を招く。
【００１３】
なお、他の従来技術として、特許文献５あるいは特許文献６では表示領域のＯＬＥＤ素子を構成する陰極膜を遮光金属としているが、この構造ではシール領域の内側に駆動回路を設けた構造とした表示装置における当該駆動回路の遮光までも意図するものでない。
【００１４】
本発明は、第１基板と第２基板を貼り合わせるシール領域の内側に駆動回路領域を設けた構造とした表示装置における表示領域および当該駆動回路領域を紫外線の照射による特性劣化を遮光のみのための特別の装置を用いることなく、簡素な構造で回避した表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、遮光すべき画素回路を形成した表示領域および駆動回路を形成した駆動回路領域に近い距離に遮光手段が存在するように、表示装置に有する各種の構成層を遮光手段として兼ねさせた点を特徴とする。本発明では、特に第１基板における表示領域のＯＬＥＤ素子を構成する陰極膜で駆動回路領域をも遮蔽する構造とした。また、第２基板に有する吸湿剤の層あるいは膜を用い、もしくは第２基板の内面または外面に表示領域および駆動回路領域を覆う遮光膜を形成する。
【００１６】
このような構造では、紫外線照射側から見た遮光膜あるいは遮光層の投影像が表示領域を超えて駆動回路領域を覆うことになり、製造工程において特別の遮光装置を用いることなくシール領域のシール剤にのみ紫外線が照射され、画素回路を構成する有機発光層や半導体膜、駆動回路を構成する半導体膜の特性劣化を素子し、高品質の表示装置を得るとができる。
【００１７】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の他の目的および構成は後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。以降で説明する各画素回路を構成する発光素子に有する有機発光層はほぼ電流値に比例した輝度で、かつその有機材料に依存した色（白色も含む）で発光させてモノクロあるいはカラー表示を行わせるものと、白色発光の有機層に赤、緑、青等のカラーフィルタを組み合わせてカラー表示を行わせるもの等がある。ここでは、発光のメカニズムやカラー化などの詳細は本発明の説明に直接的には必要がないので説明は省略する。
【００１９】
図１は本発明による表示装置の第１実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図中、参照符号ＳＵＢ１は第１基板、ＳＵＢ２は第２基板、ＳＬはシール剤である。第１基板ＳＵＢ１の主面である内面には有機発光層ＯＬＥからなる有機発光素子が形成されている。図１には有機発光層ＯＬＥと、の上層に形成される陰極膜ＣＤのみを示してある。この有機発光素子には各画素ごとの有機発光層ＯＬＥに画素選択および駆動用のアクティブ素子として複数の薄膜トランジスタや保持容量からなる画素回路を有し、これら多数の画素で表示領域ＡＲを形成している。そして、表示領域ＡＲの外側で、かつシール領域ＳＬ（第１基板ＳＵＢ１側のシール領域ＳＬ１と第２基板ＳＵＢ２側のシール領域ＳＬ２の対向領域）の内側に駆動回路を形成した駆動回路領域ＤＲが位置している。なお、アクティブ素子は薄膜トランジスタに限らない。
【００２０】
この表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の主面に画素回路をマトリクス配列した表示領域ＡＲと、駆動回路を形成した駆動回路領域ＤＲを有する。表示領域ＡＲには画素回路を構成する陰極膜ＣＤを有し、この陰極膜ＣＤは表示領域ＡＲを超えて駆動回路領域ＤＲをも覆って形成されている。第２基板ＳＵＢ２は、所謂封止罐であり、その内面すなわち第１基板ＳＵＢ１の主面と対向する面に凹部ＡＬＣが加工されており、この凹部に接着層ＦＸを介して吸湿剤ＤＣＴが設けられている。
【００２１】
第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の各周縁にはシール領域ＳＬ１、ＳＬ２を有し、これらシール領域ＳＬ１、ＳＬ２の間にシール剤（紫外線硬化樹脂からなる接着剤）ＳＬが塗布され、両基板の間を所定の間隔で貼り合わせてギャップ出しを行い、第２基板ＳＵＢ２側から紫外線ＵＶを照射する。この紫外線ＵＶの照射でシール剤ＳＬは硬化されて両基板を一体に固定する。
【００２２】
このとき、照射される紫外線ＵＶは第１基板ＳＵＢ１の内面に形成された陰極膜によって遮られ、表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲに達しない。使用する紫外線ＵＶの波長は、通常３００ｎｍ〜４５０ｎｍで、光強度は１０〜２００ｍＷ／ｃｍ2 である。また、遮光効果を得るためには、陰極膜ＣＤの厚みには下限があり、上記の波長における光透過が無ければよい。例えば、陰極膜ＣＤをアルミニウムで構成する場合は、好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは２００ｎｍ以上の厚みとする。アルミニウム膜は、膜厚が２００ｎｍ以上で遮光効果はほぼ飽和する。
【００２３】
アルミニウムの場合、膜厚が２００ｎｍ以上とすることで表示領域ＡＲを構成する有機発光層ＯＬＥや薄膜トランジスタの半導体膜、および駆動回路領域ＤＲを構成する薄膜トランジスタの半導体膜にダメージを与えることがない。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。この陰極膜ＣＤはアルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、ハフニウム、イットリウム、銅、銀の何れか、またはそれらの２以上を含む合金膜で形成してもよい。
【００２４】
図２は本発明による表示装置の第２実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図中、図１と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。図１で説明した実施例は第１基板ＳＵＢ１側で遮光を行うが、本実施例では、第２基板ＳＵＢ２に有する吸湿剤層ＤＣＴＳで第１基板ＳＵＢ１に有する表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光するものである。吸湿剤層ＤＣＴＳの厚みは、第１基板ＳＵＢ１の内面に有する表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲとの接触を回避するため、通常は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。この吸湿剤層ＤＣＴＳはシート状の成型物であり、接着剤ＦＸで第２基板ＳＵＢ２の凹部ＡＬＣの底部に固定されている。図１と同様の構成の説明は繰り返しとなるので省略する。
【００２５】
この吸湿剤層ＤＣＴＳは波長が３００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外線を遮蔽できる材料であれば既知の材料でよく、乾燥剤として知られている物質（例えば、酸化バリウム、酸化カルシウム、ゼオライト等を主成分とする組成物）にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を１％〜３０％で配合したものを使用できる。なお、本実施例では、第１基板ＳＵＢ１側に有する陰極膜ＣＤは表示領域を覆ってのみ形成されているが、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。例えば、陰極膜ＣＤをアルミニウムで形成した場合のピンホール欠陥による遮蔽漏れを防止でき、当該アルミニウムの陰極膜ＣＤの厚みを２００ｎｍ以下とすることができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。
【００２６】
図３は本発明による表示装置の第３実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１および図２と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２の内面に有する凹部ＡＬＣに設ける吸湿剤として、液状の吸湿剤を第２基板ＳＵＢ２の凹部ＡＬＣの底部全面に塗布し加熱処理して固定し、吸湿膜ＤＣＴＭとしたものである。したがって、本実施例では、吸湿膜ＤＣＴＭの固定のための接着剤は不要である。吸湿膜ＤＣＴＭの材料は図２で説明した第２実施例と同等のものを用いることができる。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。
【００２７】
図４は本発明による表示装置の第４実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図３と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２の内面に有する凹部ＡＬＣに遮光膜ＳＨＬ１を形成し、この上層に接着剤ＦＸで吸湿剤層ＤＣＴを固定したものである。遮光膜ＳＨＬ１は液状の遮光組成物（溶媒にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を分散した樹脂等を塗布あるいは印刷等で形成し乾燥してもよく、また金属材料を蒸着あるいはスパッタリングで所定の厚さに成膜して得ることもできる。さらに、フィルム状とした無機、有機の遮光組成物を貼り付けてもよい。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００２８】
図５は本発明による表示装置の第５実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図４と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、図４における遮光膜ＳＬ１と同様の遮光膜ＳＬ２を第２基板ＳＵＢ２の外面に形成したものである。この遮光膜ＳＬ２は液状の遮光組成物（溶媒にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を分散した樹脂等を塗布あるいは印刷等で形成し乾燥してもよく、また金属材料を蒸着あるいはスパッタリングで所定の厚さに成膜して得ることもできる。さらに、フィルム状とした無機、有機の遮光組成物を貼り付けてもよい。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００２９】
図６は本発明による表示装置の第６実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図４と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第１基板ＳＵＢ１の主面に設ける駆動回路領域ＤＲをシール領域（第１基板ＳＵＢ１側のシール領域ＳＬ１と第２基板ＳＵＢ２側のシール領域ＳＬ２の対向領域）の一部に駆動回路領域ＤＲが重なるように設けたものである。全体的な構成は前記図１で説明した本発明の第１実施例と同様であるが、駆動回路領域ＤＲはシール領域に入り込んだ位置に形成された点で異なる。他の構成は図１と同様であるので繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
本実施例にように、駆動回路領域ＤＲをシール領域に入り込んだ位置に形成したことにより、表示領域ＡＲも面積を大きくとることが可能となり、同一サイズの基板で大画面化した表示装置を構成できる。なお、第１基板ＳＵＢ１側の構成は図１と同様としたが、図２〜図５で説明したものと同様の構成としてもよく、さらに第２基板ＳＵＢ２側の構成も図２〜図５で説明したものと同様の構成とすることができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００３１】
ここで、本発明に関して、比較例を説明する。図７は本発明の効果を説明するための従来の紫外線露光装置の模式断面図である。従来は、第２基板ＳＵＢ２の外面に石英ガラスＱＧに遮光膜ＳＨＰを形成した遮光マスクＭＳＫを密着させて第２基板ＳＵＢ２側から紫外線ＵＶを照射する。この遮光マスクＭＳＫの密着のため、当該遮光マスクＭＳＫを透明な下吸着ステージＶＳＴ２に載置し、上吸着ステージＶＳＴ１との間にシール剤ＳＬを塗布した貼り合わせた第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２を載置する。この状態で下吸着ステージＶＳＴ２側から紫外線ＵＶを照射し、シール剤ＳＬを硬化させる。
【００３２】
しかし、前記したように、遮光すべき領域と遮光マスクの間に大きな距離があるいため、紫外線の回り込みで当該遮光すべき領域にも紫外線が照射されることを回避することは困難で、特にシール剤ＳＬに近接している駆動回路領域への紫外線の回り込みによるダメージの回避は困難である。
【００３３】
また、このような紫外線露光装置は高価な石英マスクを用いるため、大画面サイズの表示装置の製造には不向きである。また、遮光マスクＭＳＫと第２基板ＳＵＢ２の保持を同一の下吸着ステージＶＳＴ２で行わなければならないため、その保持機構が複雑となる。さらに、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２および遮光マスクＭＳＫの３者の位置合わせが必要となり、そのための機構が複雑なものとならざる得ない。そして、通常はクロム膜である遮光膜ＳＨＰが第２基板ＳＵＢ２に接触するため、遮光膜ＳＨＰに傷つき等の発生が起こり、繰り返し使用には限度がある。これらのことから、図７に示したような紫外線露光装置を用いた場合は、表示装置のコストアップとなる。このことからも、前記した本発明の各実施例を採用することで、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができるのである。
【００３４】
図８は本発明による表示装置の製造プロセス例の説明図、図９は図８における製造プロセスの一例を説明する工程流れ図である。図８において、第１基板となる母材のガラス（第１基板ガラス）および第２基板となる母材のガラス（第２基板ガラス）はそれぞれ前処理設備ＰＰＳで洗浄、脱気、冷却等の処理が施される。ここでは、第２基板ガラスには、吸湿剤を搭載する凹部が加工されている。そして、第１基板ガラスは第１蒸着装置Ｖ１Ｓに搬送され、薄膜トランジスタの出力電極（または、出力電極に接続した陽極）上にホール注入層の成膜と有機発光層の形成が行われる。有機発光層自体の発光色でカラーを表示装置の場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の有機発光層の形成が順次行われる。
【００３５】
第１蒸着装置Ｖ１Ｓでの処理が施された第１基板ガラスは第２蒸着装置Ｖ２Ｓに搬送され、陰極の蒸着等が施される。陰極が蒸着された第１基板ガラスは封止装置ＳＳに搬送される。一方、前処理された第２基板ガラスは封止装置ＳＳに搬送された後、乾燥剤搭載室ＤＤＳに渡されて吸湿剤が凹部に搭載される。吸湿剤を搭載した第２基板ガラスは再び封止装置ＳＳに戻され、第１基板ガラスと貼り合わされ、この貼り合わせは、第１基板ガラスと第２基板ガラスの各シール領域の間に紫外線硬化樹脂からなるシール剤を塗布して重ね合わせ、第２基板ガラス側から紫外線を照射して当該シール剤を硬化させる。なお、紫外線照射後、加熱処理してシール剤を完全に硬化させることができる。
【００３６】
シール剤で貼り合わせ硬化して一体化したものを封止装置ＳＳから取り出し、個々の表示装置に切断し、信号接続用のフレキシブルプリント基板の取付け、エージング処理を施し、必要な筐体に組み込んで表示装置を完成する。
【００３７】
上記の製造プロセスを図９でさらに説明する。先ず、第１基板となる母材ガラス基板（第１基板ガラス）に各表示装置毎に有機発光素子の画素回路を構成する薄膜トランジスタとその駆動回路用の半導体回路を形成する。この第１基板ガラスに有機発光素子ＯＬＥの発光層を形成する。このＯＬＥ発光層の形成では、前記前工程で形成した薄膜トランジスタ回路を有する基板に洗浄、脱気、冷却等の前処理を施し、表示領域の各画素部分にホール注入層や有機発光層を塗布する。最後に陰極膜を成膜して第１基板を得る。
【００３８】
一方、封止基板である第２基板ガラスに吸湿剤を収容する凹部を加工する。加工後の第２基板ガラスに吸湿剤を搭載し、シール剤を塗布して第１基板ガラスと貼り合わせる。シール剤を紫外線照射で硬化した後、後硬化処理として熱処理を施す。その後、個々の大きさの表示装置サイズに切断し、外部回路との接続用のフレキシブルプリント基板を接続し、筐体への組み込みを行い、モジュールとして完成する。
【００３９】
図１０は本発明による表示装置の第１基板上での各機能部分の配置例を模式的に説明するための平面図である。図１０の表示装置は前記した本発明の第１実施例に相当する。第１基板ＳＵＢ１の中央の大部分には表示領域ＡＲが形成されている。この図の表示領域ＡＲの左右両側には駆動回路（走査駆動回路）ＧＤＲ−ＡとＧＤＲ−Ｂが配置されている。各走査駆動回路ＧＤＲ−ＡとＧＤＲ−Ｂから延びるゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂが交互に施設されている。また、表示領域ＡＲの下側には他の駆動回路（データ駆動回路）ＤＤＲが配置され、データ線であるドレイン線ＤＬがゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂと交差して施設されている。
【００４０】
さらに、表示領域ＡＲの上側には電流供給母線ＣＳＬＢが配置されており、この電流供給母線ＣＳＬＢから電流供給線ＣＳＬが施設されている。この構成では、ゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂとドレイン線ＤＬおよび電流供給線ＣＳＬで囲まれた部分に１画素ＰＸが形成される。そして、シール剤ＳＬの内側で表示領域ＡＲと各走査駆動回路ＧＤＲ−Ａ，ＧＤＲ−Ｂおよびデータ駆動回路ＤＤＲを覆って陰極膜ＣＤが形成されている。なお、参照符号ＣＴＨは第１基板の下層に形成された陰極膜配線に陰極膜を接続するコンタクト領域を示す。
【００４１】
図１１は図１０における１画素の回路構成例の説明図である。この回路構成例はスイッチング用の薄膜トランジスタＴＦＴ１と有機発光素子ＯＬＥＤ駆動用の薄膜トランジスタＴＦＴ２、およびデータ保持用の容量ＣＰＲで構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲート電極はゲート線ＧＬ−Ａに、ドレイン電極はドレイン線ＤＬに、ソース電極は容量ＣＰＲの一方の極にそれぞれ接続している。また、薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲート電極は薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極（容量ＣＰＲの一方の極）に、ドレイン電極は電流供給線ＣＳＬに、そしてソース電極は有機発光素子ＯＬＥＤの陽極ＡＤにそれぞれ接続している。有機発光素子ＯＬＥＤの陰極ＣＤは前記実施例で説明した陰極膜である。
【００４２】
図１２は本発明を適用する有機発光素子を用いた表示装置の１画素付近の層構造例を模式的に説明する断面図である。第１基板ＳＵＢ１の主面にはポリシリコン半導体膜ＰＳＩ、ゲート電極ＧＴ（ゲート線ＧＬ）、ソースまたはドレイン電極ＳＤ（ここではソース電極）からなる薄膜トランジスタが形成されている。参照符号ＩＳ（ＩＳ１，ＩＳ２，ＩＳ３）は層間絶縁層、ＰＳＶはパッシベーション層を示す。
【００４３】
図１２に示した薄膜トランジスタは図１１における駆動用薄膜トランジスタＴＦＴ２に相当する。ソース電極ＳＤには有機発光素子を構成する陽極ＡＤが接続され、この陽極ＡＤの上に発光層ＯＬＥが成膜されている。さらに、発光層ＯＬＥの上層に陰極膜ＣＤが成膜されている。一方、第２基板ＳＵＢ２の内面には接着剤ＦＸで吸湿剤層ＤＣＴが搭載され、主として発光層ＯＬＥが湿度で劣化するのを防止している。本発明は、上記の説明のように構成された画素で画像を表示する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、紫外線を遮光すべき画素回路を形成した表示領域および駆動回路を形成した駆動回路領域に近い距離に遮光手段を設けたことで、製造工程において特別の遮光装置を用いることなくシール領域のシール剤にのみ紫外線が照射され、画素回路を構成する有機発光層や半導体膜、駆動回路を構成する半導体膜の特性劣化を素子し、高品質の表示装置を得るとができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の第１実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図２】本発明による表示装置の第２実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図３】本発明による表示装置の第３実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図４】本発明による表示装置の第４実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明による表示装置の第５実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図６】本発明による表示装置の第６実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図７】本発明の効果を説明するための従来の紫外線露光装置の模式断面図である。
【図８】本発明による表示装置の製造プロセス例の説明図である。
【図９】図８における製造プロセスの一例を説明する工程流れ図である。
【図１０】本発明による表示装置の第１基板上での各機能部分の配置例を模式的に説明するための平面図である。
【図１１】図１０における１画素の回路構成例の説明図である。
【図１２】本発明を適用する有機発光素子を用いた表示装置の１画素付近の層構造例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１・・・第１基板、ＳＵＢ２・・・第２基板、ＳＬ・・・シール剤、ＳＬ１，ＳＬ２・・・シール領域、ＯＬＥ・・・有機発光層、ＯＬＥＤ・・・有機発光素子、ＣＤ・・・陰極膜、ＡＲ・・・表示領域、ＳＬ・・・シール剤、ＳＬ１，ＳＵＢ２・・・シール領域、ＤＲ・・・駆動回路領域、ＤＣＴ・・・吸湿剤層、ＦＸ・・・接着剤、ＡＬＣ・・・凹部、ＵＶ・・・紫外線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アクティブ・マトリクス型表示装置に係り、特に有機半導体膜などの発光層に電流を流すことによって発光させるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子またはＬＥＤ（発光ダイオード）素子等の発光素子で構成した画素と、この画素の発光動作を制御する画素回路を備えた表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パーソナルコンピュータ、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、液晶表示装置あるいは自発光型のＥＬ素子またはＬＥＤなどの電気光学素子を用いた表示装置が用いられている。
【０００３】
後者の自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、映像表示には特に好適と考えられている。
【０００４】
特に、近年の有機半導体等の有機物を発光層とする有機ＥＬ素子（有機ＬＥＤ素子とも言う：以下ＯＬＥＤと略称する場合もある）を用いた表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、ＯＬＥＤ発光素子を用いた表示装置への期待が高い。ＯＬＥＤ表示素子は有機発光層を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。
【０００５】
このようなＯＬＥＤ発光素子を用いて構成したＯＬＥＤ表示装置における電力効率を高めるためには、後述するように、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）を画素のスイッチング素子としたアクティブ・マトリクス駆動が有効である。
【０００６】
ＯＬＥＤ表示装置をアクティブ・マトリクス構造で駆動する技術としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３などに記載されており、また、駆動電圧関係については特許文献４などに開示されている。
【０００７】
ＯＬＥＤ発光素子を用いた表示装置は、スイッチング素子とＯＬＥＤ発光素子からなる画素回路のマトリクスを主面に形成した第１の基板に、当該第１の基板の主面に形成したＯＬＥＤ発光素子を保護する第２の基板を貼り合わせ、両基板の周縁にシール剤を塗布し硬化させ、貼り合わせ内部を外部から隔離して封止される。なお、第２基板の内面（第１基板の主面と対向する面）には主としてＯＬＥＤ素子が湿度で劣化するのを抑制するための吸湿剤が取付けられるのが普通である。この吸湿剤は、第２基板の内面に凹部を加工し、この凹部に接着剤で張りつけ、あるいは凹部の底面に吸湿剤を塗布することで設置される。
【０００８】
【特許文献１】
特開平４−３２８７９１号公報
【特許文献２】
特開平８−２４１０４８号公報
【特許文献３】
米国特許第５５５００６６号明細書
【特許文献４】
国際特許公報ＷＯ９８／３６４０７号
【特許文献５】
特開２０００−３６３８１号公報
【特許文献６】
特開平９−１４８０６６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
第１基板には多数の画素をマトリクス状に配置した画素回路からなる表示領域を有し、表示領域から外側の周縁に第１シール領域を有し、第２基板には第１基板の内面である前記主面を覆って第１基板の上記第１シール領域に対向する領域に第２シール領域を有する。そして、第１シール領域と第２シール領域の間にシール剤を介在させて貼り合わせ、第２基板側から紫外線を照射してシール剤を硬化させることで封止がなされる。
【００１０】
近年のＯＬＥＤ表示装置では、第１基板の主面に有する表示領域の外側で、かつ第１シール領域の内側に画素回路を駆動する駆動回路を構成する駆動回路領域を設け、駆動回路を第１基板と第２基板で封止される内部に設けることた方式が提案されている。このような方式は、駆動回路を画素回路と同時に形成でき、また駆動回路を内蔵することで、駆動回路を外付けする作業を省き、表示装置全体の構成を単純化できるという利点がある。
【００１１】
しかし、第１基板と第２基板をシール剤で貼り合わせる際に当該シール剤の硬化を紫外線の照射で行う場合、照射される紫外線が駆動回路領域や表示領域に回り込み、駆動回路や表示領域にある画素回路を構成する半導体膜の特性を劣化させる恐れがある。したがって、シール剤の硬化を紫外線の照射で行う場合には、紫外線が駆動回路領域や表示領域への回り込みを阻止することが必要である。
【００１２】
この問題の対策として、従来は、半導体素子の製造に用いられているような遮光マスクを用いることが考えられる。この遮光マスクは、実施例中の比較例として後述するように、紫外線の照射を防止したい部分に遮光膜を形成した石英マスクを用い、この石英マスクを第２基板に密着させてシール剤の硬化処理を行うものである。しかし、このような方法では、駆動回路や画素回路と石英マスクとの間に距離があるため、石英マスクに設けた遮光膜の内側への紫外線の回り込みが大きくなる。そのため、駆動回路を表示領域側に寄せて形成する必要があり、表示領域の面積を狭くする結果を招く。
【００１３】
なお、他の従来技術として、特許文献５あるいは特許文献６では表示領域のＯＬＥＤ素子を構成する陰極膜を遮光金属としているが、この構造ではシール領域の内側に駆動回路を設けた構造とした表示装置における当該駆動回路の遮光までも意図するものでない。
【００１４】
本発明は、第１基板と第２基板を貼り合わせるシール領域の内側に駆動回路領域を設けた構造とした表示装置における表示領域および当該駆動回路領域を紫外線の照射による特性劣化を遮光のみのための特別の装置を用いることなく、簡素な構造で回避した表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、遮光すべき画素回路を形成した表示領域および駆動回路を形成した駆動回路領域に近い距離に遮光手段が存在するように、表示装置に有する各種の構成層を遮光手段として兼ねさせた点を特徴とする。本発明では、特に第１基板における表示領域のＯＬＥＤ素子を構成する陰極膜で駆動回路領域をも遮蔽する構造とした。また、第２基板に有する吸湿剤の層あるいは膜を用い、もしくは第２基板の内面または外面に表示領域および駆動回路領域を覆う遮光膜を形成する。
【００１６】
このような構造では、紫外線照射側から見た遮光膜あるいは遮光層の投影像が表示領域を超えて駆動回路領域を覆うことになり、製造工程において特別の遮光装置を用いることなくシール領域のシール剤にのみ紫外線が照射され、画素回路を構成する有機発光層や半導体膜、駆動回路を構成する半導体膜の特性劣化を素子し、高品質の表示装置を得るとができる。
【００１７】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の他の目的および構成は後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例の図面を参照して詳細に説明する。以降で説明する各画素回路を構成する発光素子に有する有機発光層はほぼ電流値に比例した輝度で、かつその有機材料に依存した色（白色も含む）で発光させてモノクロあるいはカラー表示を行わせるものと、白色発光の有機層に赤、緑、青等のカラーフィルタを組み合わせてカラー表示を行わせるもの等がある。ここでは、発光のメカニズムやカラー化などの詳細は本発明の説明に直接的には必要がないので説明は省略する。
【００１９】
図１は本発明による表示装置の第１実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図中、参照符号ＳＵＢ１は第１基板、ＳＵＢ２は第２基板、ＳＬはシール剤である。第１基板ＳＵＢ１の主面である内面には有機発光層ＯＬＥからなる有機発光素子が形成されている。図１には有機発光層ＯＬＥと、の上層に形成される陰極膜ＣＤのみを示してある。この有機発光素子には各画素ごとの有機発光層ＯＬＥに画素選択および駆動用のアクティブ素子として複数の薄膜トランジスタや保持容量からなる画素回路を有し、これら多数の画素で表示領域ＡＲを形成している。そして、表示領域ＡＲの外側で、かつシール領域ＳＬ（第１基板ＳＵＢ１側のシール領域ＳＬ１と第２基板ＳＵＢ２側のシール領域ＳＬ２の対向領域）の内側に駆動回路を形成した駆動回路領域ＤＲが位置している。なお、アクティブ素子は薄膜トランジスタに限らない。
【００２０】
この表示装置は、第１基板ＳＵＢ１の主面に画素回路をマトリクス配列した表示領域ＡＲと、駆動回路を形成した駆動回路領域ＤＲを有する。表示領域ＡＲには画素回路を構成する陰極膜ＣＤを有し、この陰極膜ＣＤは表示領域ＡＲを超えて駆動回路領域ＤＲをも覆って形成されている。第２基板ＳＵＢ２は、所謂封止罐であり、その内面すなわち第１基板ＳＵＢ１の主面と対向する面に凹部ＡＬＣが加工されており、この凹部に接着層ＦＸを介して吸湿剤ＤＣＴが設けられている。
【００２１】
第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の各周縁にはシール領域ＳＬ１、ＳＬ２を有し、これらシール領域ＳＬ１、ＳＬ２の間にシール剤（紫外線硬化樹脂からなる接着剤）ＳＬが塗布され、両基板の間を所定の間隔で貼り合わせてギャップ出しを行い、第２基板ＳＵＢ２側から紫外線ＵＶを照射する。この紫外線ＵＶの照射でシール剤ＳＬは硬化されて両基板を一体に固定する。
【００２２】
このとき、照射される紫外線ＵＶは第１基板ＳＵＢ１の内面に形成された陰極膜によって遮られ、表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲに達しない。使用する紫外線ＵＶの波長は、通常３００ｎｍ〜４５０ｎｍで、光強度は１０〜２００ｍＷ／ｃｍ2 である。また、遮光効果を得るためには、陰極膜ＣＤの厚みには下限があり、上記の波長における光透過が無ければよい。例えば、陰極膜ＣＤをアルミニウムで構成する場合は、好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは２００ｎｍ以上の厚みとする。アルミニウム膜は、膜厚が２００ｎｍ以上で遮光効果はほぼ飽和する。
【００２３】
アルミニウムの場合、膜厚が２００ｎｍ以上とすることで表示領域ＡＲを構成する有機発光層ＯＬＥや薄膜トランジスタの半導体膜、および駆動回路領域ＤＲを構成する薄膜トランジスタの半導体膜にダメージを与えることがない。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。この陰極膜ＣＤはアルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、ハフニウム、イットリウム、銅、銀の何れか、またはそれらの２以上を含む合金膜で形成してもよい。
【００２４】
図２は本発明による表示装置の第２実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図中、図１と同一の参照符号は同一機能部分に対応する。図１で説明した実施例は第１基板ＳＵＢ１側で遮光を行うが、本実施例では、第２基板ＳＵＢ２に有する吸湿剤層ＤＣＴＳで第１基板ＳＵＢ１に有する表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光するものである。吸湿剤層ＤＣＴＳの厚みは、第１基板ＳＵＢ１の内面に有する表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲとの接触を回避するため、通常は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍである。この吸湿剤層ＤＣＴＳはシート状の成型物であり、接着剤ＦＸで第２基板ＳＵＢ２の凹部ＡＬＣの底部に固定されている。図１と同様の構成の説明は繰り返しとなるので省略する。
【００２５】
この吸湿剤層ＤＣＴＳは波長が３００ｎｍ〜４５０ｎｍの紫外線を遮蔽できる材料であれば既知の材料でよく、乾燥剤として知られている物質（例えば、酸化バリウム、酸化カルシウム、ゼオライト等を主成分とする組成物）にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を１％〜３０％で配合したものを使用できる。なお、本実施例では、第１基板ＳＵＢ１側に有する陰極膜ＣＤは表示領域を覆ってのみ形成されているが、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。例えば、陰極膜ＣＤをアルミニウムで形成した場合のピンホール欠陥による遮蔽漏れを防止でき、当該アルミニウムの陰極膜ＣＤの厚みを２００ｎｍ以下とすることができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。
【００２６】
図３は本発明による表示装置の第３実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１および図２と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２の内面に有する凹部ＡＬＣに設ける吸湿剤として、液状の吸湿剤を第２基板ＳＵＢ２の凹部ＡＬＣの底部全面に塗布し加熱処理して固定し、吸湿膜ＤＣＴＭとしたものである。したがって、本実施例では、吸湿膜ＤＣＴＭの固定のための接着剤は不要である。吸湿膜ＤＣＴＭの材料は図２で説明した第２実施例と同等のものを用いることができる。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得ることができる。
【００２７】
図４は本発明による表示装置の第４実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図３と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第２基板ＳＵＢ２の内面に有する凹部ＡＬＣに遮光膜ＳＨＬ１を形成し、この上層に接着剤ＦＸで吸湿剤層ＤＣＴを固定したものである。遮光膜ＳＨＬ１は液状の遮光組成物（溶媒にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を分散した樹脂等を塗布あるいは印刷等で形成し乾燥してもよく、また金属材料を蒸着あるいはスパッタリングで所定の厚さに成膜して得ることもできる。さらに、フィルム状とした無機、有機の遮光組成物を貼り付けてもよい。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００２８】
図５は本発明による表示装置の第５実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図４と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、図４における遮光膜ＳＬ１と同様の遮光膜ＳＬ２を第２基板ＳＵＢ２の外面に形成したものである。この遮光膜ＳＬ２は液状の遮光組成物（溶媒にカーボンブラック、チタンブラック等の黒色粉末を分散した樹脂等を塗布あるいは印刷等で形成し乾燥してもよく、また金属材料を蒸着あるいはスパッタリングで所定の厚さに成膜して得ることもできる。さらに、フィルム状とした無機、有機の遮光組成物を貼り付けてもよい。また、前記第１実施例と同様に駆動回路領域ＤＲをも覆うように陰極膜ＣＤを形成することで、さらに遮蔽効果をさらに向上することができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００２９】
図６は本発明による表示装置の第６実施例の構成を模式的に説明する断面図である。図１〜図４と同様の構成の繰り返し説明は省略する。本実施例では、第１基板ＳＵＢ１の主面に設ける駆動回路領域ＤＲをシール領域（第１基板ＳＵＢ１側のシール領域ＳＬ１と第２基板ＳＵＢ２側のシール領域ＳＬ２の対向領域）の一部に駆動回路領域ＤＲが重なるように設けたものである。全体的な構成は前記図１で説明した本発明の第１実施例と同様であるが、駆動回路領域ＤＲはシール領域に入り込んだ位置に形成された点で異なる。他の構成は図１と同様であるので繰り返しの説明は省略する。
【００３０】
本実施例にように、駆動回路領域ＤＲをシール領域に入り込んだ位置に形成したことにより、表示領域ＡＲも面積を大きくとることが可能となり、同一サイズの基板で大画面化した表示装置を構成できる。なお、第１基板ＳＵＢ１側の構成は図１と同様としたが、図２〜図５で説明したものと同様の構成としてもよく、さらに第２基板ＳＵＢ２側の構成も図２〜図５で説明したものと同様の構成とすることができる。本実施例により、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができ、所期性能（電圧・電流特性）を維持して高品質の表示装置を低コストで得るとができる。
【００３１】
ここで、本発明に関して、比較例を説明する。図７は本発明の効果を説明するための従来の紫外線露光装置の模式断面図である。従来は、第２基板ＳＵＢ２の外面に石英ガラスＱＧに遮光膜ＳＨＰを形成した遮光マスクＭＳＫを密着させて第２基板ＳＵＢ２側から紫外線ＵＶを照射する。この遮光マスクＭＳＫの密着のため、当該遮光マスクＭＳＫを透明な下吸着ステージＶＳＴ２に載置し、上吸着ステージＶＳＴ１との間にシール剤ＳＬを塗布した貼り合わせた第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２を載置する。この状態で下吸着ステージＶＳＴ２側から紫外線ＵＶを照射し、シール剤ＳＬを硬化させる。
【００３２】
しかし、前記したように、遮光すべき領域と遮光マスクの間に大きな距離があるいため、紫外線の回り込みで当該遮光すべき領域にも紫外線が照射されることを回避することは困難で、特にシール剤ＳＬに近接している駆動回路領域への紫外線の回り込みによるダメージの回避は困難である。
【００３３】
また、このような紫外線露光装置は高価な石英マスクを用いるため、大画面サイズの表示装置の製造には不向きである。また、遮光マスクＭＳＫと第２基板ＳＵＢ２の保持を同一の下吸着ステージＶＳＴ２で行わなければならないため、その保持機構が複雑となる。さらに、第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２および遮光マスクＭＳＫの３者の位置合わせが必要となり、そのための機構が複雑なものとならざる得ない。そして、通常はクロム膜である遮光膜ＳＨＰが第２基板ＳＵＢ２に接触するため、遮光膜ＳＨＰに傷つき等の発生が起こり、繰り返し使用には限度がある。これらのことから、図７に示したような紫外線露光装置を用いた場合は、表示装置のコストアップとなる。このことからも、前記した本発明の各実施例を採用することで、特別の遮光手段を追加することなく紫外線による表示領域ＡＲおよび駆動回路領域ＤＲを遮光することができるのである。
【００３４】
図８は本発明による表示装置の製造プロセス例の説明図、図９は図８における製造プロセスの一例を説明する工程流れ図である。図８において、第１基板となる母材のガラス（第１基板ガラス）および第２基板となる母材のガラス（第２基板ガラス）はそれぞれ前処理設備ＰＰＳで洗浄、脱気、冷却等の処理が施される。ここでは、第２基板ガラスには、吸湿剤を搭載する凹部が加工されている。そして、第１基板ガラスは第１蒸着装置Ｖ１Ｓに搬送され、薄膜トランジスタの出力電極（または、出力電極に接続した陽極）上にホール注入層の成膜と有機発光層の形成が行われる。有機発光層自体の発光色でカラーを表示装置の場合は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の有機発光層の形成が順次行われる。
【００３５】
第１蒸着装置Ｖ１Ｓでの処理が施された第１基板ガラスは第２蒸着装置Ｖ２Ｓに搬送され、陰極の蒸着等が施される。陰極が蒸着された第１基板ガラスは封止装置ＳＳに搬送される。一方、前処理された第２基板ガラスは封止装置ＳＳに搬送された後、乾燥剤搭載室ＤＤＳに渡されて吸湿剤が凹部に搭載される。吸湿剤を搭載した第２基板ガラスは再び封止装置ＳＳに戻され、第１基板ガラスと貼り合わされ、この貼り合わせは、第１基板ガラスと第２基板ガラスの各シール領域の間に紫外線硬化樹脂からなるシール剤を塗布して重ね合わせ、第２基板ガラス側から紫外線を照射して当該シール剤を硬化させる。なお、紫外線照射後、加熱処理してシール剤を完全に硬化させることができる。
【００３６】
シール剤で貼り合わせ硬化して一体化したものを封止装置ＳＳから取り出し、個々の表示装置に切断し、信号接続用のフレキシブルプリント基板の取付け、エージング処理を施し、必要な筐体に組み込んで表示装置を完成する。
【００３７】
上記の製造プロセスを図９でさらに説明する。先ず、第１基板となる母材ガラス基板（第１基板ガラス）に各表示装置毎に有機発光素子の画素回路を構成する薄膜トランジスタとその駆動回路用の半導体回路を形成する。この第１基板ガラスに有機発光素子ＯＬＥの発光層を形成する。このＯＬＥ発光層の形成では、前記前工程で形成した薄膜トランジスタ回路を有する基板に洗浄、脱気、冷却等の前処理を施し、表示領域の各画素部分にホール注入層や有機発光層を塗布する。最後に陰極膜を成膜して第１基板を得る。
【００３８】
一方、封止基板である第２基板ガラスに吸湿剤を収容する凹部を加工する。加工後の第２基板ガラスに吸湿剤を搭載し、シール剤を塗布して第１基板ガラスと貼り合わせる。シール剤を紫外線照射で硬化した後、後硬化処理として熱処理を施す。その後、個々の大きさの表示装置サイズに切断し、外部回路との接続用のフレキシブルプリント基板を接続し、筐体への組み込みを行い、モジュールとして完成する。
【００３９】
図１０は本発明による表示装置の第１基板上での各機能部分の配置例を模式的に説明するための平面図である。図１０の表示装置は前記した本発明の第１実施例に相当する。第１基板ＳＵＢ１の中央の大部分には表示領域ＡＲが形成されている。この図の表示領域ＡＲの左右両側には駆動回路（走査駆動回路）ＧＤＲ−ＡとＧＤＲ−Ｂが配置されている。各走査駆動回路ＧＤＲ−ＡとＧＤＲ−Ｂから延びるゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂが交互に施設されている。また、表示領域ＡＲの下側には他の駆動回路（データ駆動回路）ＤＤＲが配置され、データ線であるドレイン線ＤＬがゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂと交差して施設されている。
【００４０】
さらに、表示領域ＡＲの上側には電流供給母線ＣＳＬＢが配置されており、この電流供給母線ＣＳＬＢから電流供給線ＣＳＬが施設されている。この構成では、ゲート線ＧＬ−Ａ、ＧＬ−Ｂとドレイン線ＤＬおよび電流供給線ＣＳＬで囲まれた部分に１画素ＰＸが形成される。そして、シール剤ＳＬの内側で表示領域ＡＲと各走査駆動回路ＧＤＲ−Ａ，ＧＤＲ−Ｂおよびデータ駆動回路ＤＤＲを覆って陰極膜ＣＤが形成されている。なお、参照符号ＣＴＨは第１基板の下層に形成された陰極膜配線に陰極膜を接続するコンタクト領域を示す。
【００４１】
図１１は図１０における１画素の回路構成例の説明図である。この回路構成例はスイッチング用の薄膜トランジスタＴＦＴ１と有機発光素子ＯＬＥＤ駆動用の薄膜トランジスタＴＦＴ２、およびデータ保持用の容量ＣＰＲで構成されている。薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲート電極はゲート線ＧＬ−Ａに、ドレイン電極はドレイン線ＤＬに、ソース電極は容量ＣＰＲの一方の極にそれぞれ接続している。また、薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲート電極は薄膜トランジスタＴＦＴ１のソース電極（容量ＣＰＲの一方の極）に、ドレイン電極は電流供給線ＣＳＬに、そしてソース電極は有機発光素子ＯＬＥＤの陽極ＡＤにそれぞれ接続している。有機発光素子ＯＬＥＤの陰極ＣＤは前記実施例で説明した陰極膜である。
【００４２】
図１２は本発明を適用する有機発光素子を用いた表示装置の１画素付近の層構造例を模式的に説明する断面図である。第１基板ＳＵＢ１の主面にはポリシリコン半導体膜ＰＳＩ、ゲート電極ＧＴ（ゲート線ＧＬ）、ソースまたはドレイン電極ＳＤ（ここではソース電極）からなる薄膜トランジスタが形成されている。参照符号ＩＳ（ＩＳ１，ＩＳ２，ＩＳ３）は層間絶縁層、ＰＳＶはパッシベーション層を示す。
【００４３】
図１２に示した薄膜トランジスタは図１１における駆動用薄膜トランジスタＴＦＴ２に相当する。ソース電極ＳＤには有機発光素子を構成する陽極ＡＤが接続され、この陽極ＡＤの上に発光層ＯＬＥが成膜されている。さらに、発光層ＯＬＥの上層に陰極膜ＣＤが成膜されている。一方、第２基板ＳＵＢ２の内面には接着剤ＦＸで吸湿剤層ＤＣＴが搭載され、主として発光層ＯＬＥが湿度で劣化するのを防止している。本発明は、上記の説明のように構成された画素で画像を表示する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、紫外線を遮光すべき画素回路を形成した表示領域および駆動回路を形成した駆動回路領域に近い距離に遮光手段を設けたことで、製造工程において特別の遮光装置を用いることなくシール領域のシール剤にのみ紫外線が照射され、画素回路を構成する有機発光層や半導体膜、駆動回路を構成する半導体膜の特性劣化を素子し、高品質の表示装置を得るとができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による表示装置の第１実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図２】本発明による表示装置の第２実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図３】本発明による表示装置の第３実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図４】本発明による表示装置の第４実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図５】本発明による表示装置の第５実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図６】本発明による表示装置の第６実施例の構成を模式的に説明する断面図である。
【図７】本発明の効果を説明するための従来の紫外線露光装置の模式断面図である。
【図８】本発明による表示装置の製造プロセス例の説明図である。
【図９】図８における製造プロセスの一例を説明する工程流れ図である。
【図１０】本発明による表示装置の第１基板上での各機能部分の配置例を模式的に説明するための平面図である。
【図１１】図１０における１画素の回路構成例の説明図である。
【図１２】本発明を適用する有機発光素子を用いた表示装置の１画素付近の層構造例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１・・・第１基板、ＳＵＢ２・・・第２基板、ＳＬ・・・シール剤、ＳＬ１，ＳＬ２・・・シール領域、ＯＬＥ・・・有機発光層、ＯＬＥＤ・・・有機発光素子、ＣＤ・・・陰極膜、ＡＲ・・・表示領域、ＳＬ・・・シール剤、ＳＬ１，ＳＵＢ２・・・シール領域、ＤＲ・・・駆動回路領域、ＤＣＴ・・・吸湿剤層、ＦＸ・・・接着剤、ＡＬＣ・・・凹部、ＵＶ・・・紫外線。
Claims (6)
- 主面上に発光素子とアクティブ素子で構成した多数の画素をマトリクス状に配置した表示領域を有し、周縁に第１シール領域を有する第１基板と、前記第１基板の内面である前記主面を覆い前記第１基板の周縁の前記第１シール領域に対向する領域に有する第２シール領域の間にシール剤を介在させて貼り合わせた第２基板とからなる表示装置であって、
前記表示領域の外側で、かつ前記第１シール領域と前記第１シール領域の間に介在するシール剤の内側に前記画素を駆動するための駆動回路領域が配置されており、
前記第２基板の前記第１基板と対向する内面に凹部を有し、該凹部に接着剤で接着された遮光性の吸湿剤層が収容されており、
前記吸湿剤層が前記表示領域と前記駆動回路領域を覆う如く配置されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 主面上に発光素子とアクティブ素子で構成した多数の画素をマトリクス状に配置した表示領域を有し、周縁に第１シール領域を有する第１基板と、前記第１基板の内面である前記主面を覆い前記第１基板の周縁の前記第１シール領域に対向する領域に有する第２シール領域の間にシール剤を介在させて貼り合わせた第２基板とからなる表示装置であって、
前記表示領域の外側で、かつ前記第１シール領域と前記第１シール領域の間に介在するシール剤の内側に前記画素を駆動するための駆動回路領域が配置されており、
前記第２基板の前記第１基板と対向する内面に凹部を有し、該凹部に遮光性の吸湿剤塗布膜が収容されており、
前記吸湿剤膜が前記表示領域と前記駆動回路領域を覆う如く配置されていることを特徴とする有機発光表示装置。 - 主面上に発光素子とアクティブ素子で構成した多数の画素をマトリクス状に配置した表示領域を有し、周縁に第１シール領域を有する第１基板と、前記第１基板の内面である前記主面を覆い前記第１基板の周縁の前記第１シール領域に対向する領域に有する第２シール領域の間にシール剤を介在させて貼り合わせた第２基板とからなる表示装置であって、
前記表示領域の外側で、かつ前記第１シール領域と前記第１シール領域の間に介在するシール剤の内側に前記画素を駆動するための駆動回路領域が配置されており、
前記第２基板の前記第１基板と対向する内面に凹部を有し、該凹部に前記表示領域と前記駆動回路領域を覆う如く配置された遮光膜が収容されており、
前記遮光膜上に接着剤を介して吸湿剤層が設置されていることを特徴とする表示装置。 - 前記吸湿剤層は、吸湿剤にカーボンブラック、チタンブラックを好適とする前記シール剤の硬化のために照射される紫外線を遮蔽する顔料、または前記シール剤の硬化のために照射される紫外線を遮蔽する染料が配合されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の表示装置。
- 前記接着剤にカーボンブラック、チタンブラックを好適とする前記シール剤の硬化のために照射される紫外線を遮蔽する顔料、または前記シール剤の硬化のために照射される紫外線を遮蔽する染料が配合されていることを特徴とする請求項１又は３に記載の表示装置。
- 前記発光素子は有機半導体膜で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の表示装置。
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