JP4623068B2 - 表示パネル、表示パネルモジュール及び電子機器 - Google Patents

Description

この明細書で説明する発明は、アクティブマトリクス駆動型表示パネルのパネル構造に関する。なお発明は、表示パネル、表示パネルモジュール及び電子機器としての側面を有する。

現在、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の分野では、液晶表示装置（ＬＣＤ）が主流である。ただし、自発光デバイスではない液晶表示装置では、バックライトや偏光板その他の部材が必須となる。このため、表示装置の厚みが増す、輝度が不足するなどの問題がある。

その一方で、自発光デバイスの一形態である有機ＥＬ表示装置には、バックライトその他の部材が原理的に不要である。このため、有機ＥＬ表示装置は、薄型化や高輝度化の点で液晶表示装置に比べて有利であると言われている。

特に、各画素にスイッチング素子を形成したアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置では、各画素をホールド点灯させることで消費電流を低く抑えることができる。このため、この種の有機ＥＬ表示装置は、大画面化や高精細化が比較的容易である。これらの理由により、有機ＥＬ表示装置への関心が近年高まっている。

図１に、有機ＥＬパネルモジュールの平面構成例を示す。有機ＥＬパネルモジュール１は、ガラス基板３上にアクティブ駆動方式に対応した画素回路をマトリクス状に配置した表示領域５を有している。

なお、表示領域５の外周には、引き出し線としての走査信号供給ＴＡＢ７、映像信号供給ＴＡＢ９及び電源供給ＴＣＰ１１が接続されている。これらの配線は、接続パッドを通じ、表示領域内のＮ本の画素制御線とＭ本の映像信号線等に接続される。

因みに、有機膜１３は、表示領域５の外縁に対して約１〜２ｍｍ広く形成される。また、その外側にはカソード膜１５が成膜される。図示していないが封止材を塗布した後、図１に示す位置関係で対向ガラス１７が装着される。

図２に、有機ＥＬパネルモジュール１を構成するガラス基板３の額縁付近の拡大平面図を示す。なお図２は、対向ガラス１７の外縁近傍も含む１つの隅部について表している。なお、図２に示す位置合わせマーク２１は、ガラス基板３と対向ガラス１７との位置合わせ用である。この位置合わせマーク２１を用いることで、対向ガラス１７はガラス基板３の所定の位置に装着することができる。

また図２に示すカソード電源パッド２３とアノード電源パッド２５は、電源供給ＴＣＰ１１に対応する。このうち、カソード電源パッド２３は、カソード電源の供給用である。カソード電源パッド２３は、コンタクト部２７を通じてカソード共通電極と接続される。

ここで、カソード共通電極は表示領域５の外周部においてカソード膜１５と電気的に接続される。
一方、アノード電源パッド２５は、アノード電源の供給用である。アノード電源パッド２５は、カソード共通電極の下層に形成された金属配線を通じて表示領域５内の画素回路に接続される。

図３に、図２のＡ−Ｂ区間に対応する断面構成を示す。図３に示すように、有機ＥＬパネルモジュール１の断面構成は、表示領域の内側と表示領域の外側とで異なる。
例えば表示領域５の領域では、ガラス基板３の表面に薄膜トランジスタ及び保持容量で構成される画素回路３１が形成され、その上層に保護膜３３及び平坦化膜３５が積層される。

更に平坦化膜３５の上層には、メタルアノード電極、有機膜、有機カソード共通電極で構成される有機ＥＬ薄膜膜３７が積層され、その上層に封止材３９と対向ガラス１７が積層される。
一方、表示領域の外側（すなわち、ガラス基板３の額縁）の領域には、ガラス基板３の上面に保護膜３３、平坦化膜３５、封止材３９が順に積層される。

ところで、前述した対向ガラス１７は、ガラス基板３側に形成された下地層の表面に封止材３９を塗布する工程と、封止材３９の表面に配置された対向ガラス１７にローラー等を通じて圧力をかける工程と、この状態で封止材３９を熱硬化又は光硬化させる工程とを経て所定の位置に固定される。

ところが、図３に示す従来構造の場合には、図中矢印で示すように、表示領域外に対応する封止材３９の膜厚Ｄ２が、表示領域５に対応する封止材３９の膜厚Ｄ１よりも大幅に厚くなる。

ところが、封止材３９の膜厚が厚い場合、その硬化時に封止材３９に隙間が発生する可能性が高くなる。結果として、この隙間から水分が浸入し易くなる問題がある。
また、封止材３９の膜厚が厚い外縁部では、対向ガラス１７に圧力を加える際に、封止材３９が対向ガラス１７の側方からはみ出し易くなる。この際、はみ出した封止材３９が端子部にそのまま残ると、ＴＡＢやＩＣの実装不良を引き起こす原因となる。

なお、これらの不良を防ぐ対策には、粘度が高くかつ硬化の速い種類の封止材３９を用いる方法等が考えられる。しかし、材料の変更などは製造コストを跳ね上げるため現実的でない。

また、実装不良に対しては、はみだしマージンを見込んで端子部を設置する方法が考えられる。しかし、はみ出しマージンの分だけ額縁が広がってしまい、パネル理論収率を引き下げてしまう。すなわち、パネル単価を引き上げてしまう問題がある。

そこで、下記特許文献１に示す方法が提案されている。しかし、この技術は対向ガラス１７の側に隔壁を設けるものであり、コストが増大する別の問題が存在する。
特開２００６−３２４２６１号公報

そこで、発明者は、アクティブマトリクス駆動方式に対応したパネル構造を有する表示パネルとして、画素回路の形成面を封止する対向基板の外縁と対向する領域部分に、表示領域内と同等の層構造を有する突起パターンを形成したものを提案する。

提案する表示パネルの場合、製造プロセスを変更することなく、対向基板の外縁部分と表示領域（画素回路の形成領域）との封止材の厚みを均一化できる。これにより、対向基板の外縁部分における封止材の空隙量やはみ出し量を抑制することができる。

以下、発明を、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬパネルモジュールに適用する場合について説明する。
なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分には、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
また以下に説明する形態例は、発明の一つの形態例であって、これらに限定されるものではない。

（Ａ）形態例１
（Ａ−１）有機ＥＬパネルの構成
図４に、この形態例で説明する有機ＥＬパネルモジュール４１の平面構成例を示す。なお、図４には図１との対応部分に同一符号を付して示す。

図４に示すように、形態例に係る有機ＥＬパネルモジュール４１の基本構成は、図１に示す構成と同じである。ただし、表示領域５を構成する画素回路が形成されるガラス基板３のうち対向ガラス１７の外縁部と対面する領域部分に、対向ガラス１７を支持するためのリブ領域４３が配置される点で異なっている。

図５に、有機ＥＬパネルモジュール４１を構成するガラス基板３の額縁付近の拡大平面図を示す。この形態例の場合、リブ領域４３のうち引き出し配線と交差する部分を除き、対向ガラス１７の外縁に沿うように突起パターン４５を形成する。

なお、図５に示す突起パターン４５は、引き出し配線を除くほぼ全周を囲む連続パターンである。なお、突起パターン４５の断面構造は、表示領域５を構成する画素回路や有機ＥＬ素子の断面構造と同じになるように形成する。

突起パターン４５の断面構造を画素回路や有機ＥＬ素子の断面構造と同じにすることにより、突起パターン４５の構造上の強度を表示領域内の構造上の強度と揃えることができる。

なお、突起パターン４５の形状は、図６や図７に示す飛び石パターンとして構成する場合を示している。なお、図６に示す平面パターンは、突起パターン４５を破線状に形成する場合を示す。また、図７に示す平面パターンは、突起パターン４５を画素ピッチと同じピッチ破線状に形成する場合を示す。

図８に、図５〜図７のＣ−Ｄ区間に対応する断面構成を示す。図８に示すように、有機ＥＬパネルモジュール４１の断面構成は、表示領域５の内側に形成される画素回路と表示領域の外側に形成される突起パターン４５が同じになるように形成される。

因みに、表示領域５の内側に対応する領域では、ガラス基板３の表面側から順番に、画素回路３１（薄膜層、絶縁平坦化膜、画素電極等）、保護膜３３、平坦化膜３５、有機ＥＬ薄膜膜３７（メタルアノード電極、有機膜、有機カソード共通電極等）、封止材３９、対向ガラス１７で構成される。

一方、リブ領域４３に対応する領域では、ガラス基板３の表面側から順番に、画素回路３１（薄膜層、絶縁平坦化膜、画素電極等）、保護膜３３、平坦化膜３５、有機ＥＬ薄膜膜３７（メタルアノード電極、有機膜、有機カソード共通電極等）、封止材３９、対向ガラス１７で構成される。

図８に示すように、表示領域５と突起パターン４５は同じ層構造で形成されるので、各高さはほぼ同じである。従って、封止材３９の厚みも図中矢印で示すように、表示領域５とリブ領域４３とでほぼ同じになる。

従って、対向ガラス１７でガラス基板３を封止する際には、封止時に対向ガラス１７の外縁付近に加わる圧力が、表示領域５の画素回路とリブ領域４３の突起パターン４５とに分散される。

特に、対向ガラス１７の外縁付近にダストが付着している場合でも、この圧力の分散効果により、外縁近辺の画素回路に過度の圧力が加わるのを防ぐことができる。結果的に、過剰な圧力で画素回路の配線が押しつぶされる可能性を低減することができる。すなわち、断線不良の発生確率を低減することができる。

また、封止材３９の膜厚が全面にわたって均一化されるので、従来構造のように外周部分に空隙が発生する可能性を抑制することができる。また、突起パターン４５が対向ガラス１７の外縁部を取り囲むように形成されることにより、封止材３９が端部からはみ出すのを効果的に抑制することができる。結果的に、封止材３９のはみ出しを原因とした実装不良の発生を効果的に抑制することができる。

（Ｂ）他の形態例
（Ｂ−１）パネルの形態
前述の形態例では、表示領域５の表面が対向ガラス１７で封止されたデバイス形態を表示パネルモジュールとして説明した。
しかし、この発明は、対向ガラス１７と封止材３９により表示領域５の表面を封止する前のデバイス形態についても適用できる。

この明細書では、封止前のデバイス形態を表示パネルという。因みに、画素回路の駆動回路（画素制御線の駆動回路と映像信号線の駆動回路）については、画素回路と共に表示パネル上に形成される場合とＩＣデバイスとして別に用意される場合とが考えられる。従って、製造プロセスによっては、表示領域と共に駆動回路が同じ基板上に形成された表示パネルが考えられる。

なお、前述の説明では、画素回路が形成される基板と対向基板の両方がガラスで形成される場合について説明した。
しかし、これらの基板の一方又は両方は、プラスチック、フィルムその他の材料で形成されていても良い。

（Ｂ−２）電子機器
前述した有機ＥＬパネルモジュール４１は、各種の電子機器に実装した商品形態でも流通される。以下、他の電子機器への実装例を示す。

図９に、電子機器のシステム構成例を示す。図９に示すように、電子機器５１は、前述したパネル構造を採用する表示パネルモジュール５３とシステム制御部５５で構成される。システム制御部５５は、電子機器全体のシステムを制御する処理ユニットであり、例えばＣＰＵで構成される。この他、電子機器の用途に応じたインターフェースで構成される。

図１０に、電子機器がテレビジョン受像機の場合の外観例を示す。図１０に示すテレビジョン受像機６１は、フロントパネル６３の正面に表示パネルモジュール５３を配置した構造を有している。

図１１に、電子機器がデジタルカメラの場合の外観例を示す。なお、図１１（Ａ）はデジタルカメラの正面側（被写体側）外観例であり、図１１（Ｂ）はデジタルカメラの背面側（撮影者側）外観例である。

デジタルカメラ７１は、保護カバー７３、撮像レンズ部７５、表示パネルモジュール５３、コントロールスイッチ７７、シャッターボタン７９その他で構成される。

図１２に、電子機器がビデオカメラの場合の外観例を示す。ビデオカメラ８１は、本体８３の前方に被写体を撮像する撮像レンズ８５、撮影のスタート／ストップスイッチ８７及び表示パネルモジュール５３が配置される。

図１３に、電子機器が携帯電話機の場合の外観例を示す。図１３に示す携帯電話機９１は折りたたみ式であり、図１３（Ａ）が筐体を開いた状態の外観例であり、図１３（Ｂ）が筐体を折りたたんだ状態の外観例である。

携帯電話機９１は、上側筐体９３、下側筐体９５、連結部（この例ではヒンジ部）９７、主表示パネルモジュール９９、補助表示パネルモジュール１０１、ピクチャーライト１０３、撮像レンズ１０５で構成される。なお、主表示パネルモジュール９９及び補助表示パネルモジュール１０１が表示パネルモジュール５３に対応する。

図１４に、電子機器がコンピュータの場合の外観例を示す。コンピュータ１１１は、下型筐体１１３、上側筐体１１５、キーボード１１７及び表示パネルモジュール５３で構成される。

これらの他、表示パネルモジュール５３は、オーディオ再生装置、ゲーム機、電子ブック、電子辞書その他の電子機器にも搭載できる。

（Ｂ−３）他の表示デバイス
前述した形態例の説明では、表示パネルモジュールが有機ＥＬパネルモジュールの場合について説明した。
しかしながら、前述したパネル構造は、有機ＥＬパネルモジュール以外の自発光表示パネルモジュールや非自発光型表示パネルモジュール（液晶パネルモジュール）にも適用できる。

（Ｂ−４）その他
前述した形態例には、発明の趣旨の範囲内で様々な変形例が考えられる。例えば本明細書の記載に基づいて創作される又は組み合わせられる各種の変形例及び応用例も考えられる。

有機ＥＬパネルモジュールの従来構成例を示す図である。 ガラス基板の額縁付近を部分的に拡大した図である。 ガラス基板の額縁付近の部分断面図である。 有機ＥＬパネルモジュールの構成例を示す図である（形態例）。 突起パターンの形成例を示す図である。 突起パターンの形成例を示す図である。 突起パターンの形成例を示す図である。 ガラス基板の額縁付近の部分断面図である（形態例）。 電子機器の機能構成例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。 電子機器の商品例を示す図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬパネルモジュール
３ ガラス基板
５ 表示領域
１７ 対向ガラス
３９ 封止材
４１ 有機ＥＬパネルモジュール
４３ リブ領域
４５ 突起パターン

Claims (5)

1. 基板上の表示領域に形成される画素回路と、
   前記画素回路上を覆う平坦化膜と、
   前記平坦化膜上に形成される画素電極および有機ＥＬ膜と、
   前記有機ＥＬ膜上に設けられる封止材と、
   前記封止材を介して取り付けられる対向基板と、
   前記平坦化膜および前記封止材における前記表示領域の外側の領域に連続パターンとして設けられる突起パターンとを備え、
   前記突起パターンの前記平坦化膜における断面の層構造は、前記平坦化膜内に形成された前記画素回路の断面の層構造と同じであり、
   前記突起パターンの前記封止材における断面の層構造は、前記封止材内に形成された前記有機ＥＬ膜の断面の層構造と同じである表示パネル。
2. 前記層構造は、薄膜トランジスタの形成膜、平坦化膜及び画素電極の積層構造を含む 請求項１に記載の表示パネル。
   
3. 基板上の表示領域に形成される画素回路と、
   前記画素回路上を覆う平坦化膜と、
   前記平坦化膜上に形成される画素電極および有機ＥＬ膜と、
   前記有機ＥＬ膜上に設けられる封止材と、
   前記封止材を介して取り付けられる対向基板と、
   前記平坦化膜および前記封止材における前記表示領域の外側の領域に連続パターンとして設けられる突起パターンとを備え、
   前記突起パターンの前記平坦化膜における断面の層構造は、前記平坦化膜内に形成された前記画素回路の断面の層構造と同じであり、
   前記突起パターンの前記封止材における断面の層構造は、前記封止材内に形成された前記有機ＥＬ膜の断面の層構造と同じである表示パネルモジュール。
4. トップエミッション構造の有機ＥＬ表示デバイスである請求項３に記載の表示パネルモジュール。
5. 基板上の表示領域に形成される画素回路と、前記画素回路上を覆う平坦化膜と、前記平坦化膜上に形成される画素電極および有機ＥＬ膜と、前記有機ＥＬ膜上に設けられる封止材と、前記封止材を介して取り付けられる対向基板と、前記平坦化膜および前記封止材における前記表示領域の外側の領域に連続パターンとして設けられる突起パターンとを備え、前記突起パターンの前記平坦化膜における断面の層構造は、前記平坦化膜内に形成された前記画素回路の断面の層構造と同じであり、前記突起パターンの前記封止材における断面の層構造は、前記封止材内に形成された前記有機ＥＬ膜の断面の層構造と同じである表示パネルモジュールと、
   システム全体の動作を制御するシステム制御部と、
   前記システム制御部に対する操作入力を受け付ける操作入力部と
   を有する電子機器。