JP5033505B2

JP5033505B2 - 表示パネル

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Publication number: JP5033505B2
Application number: JP2007163835A
Authority: JP
Inventors: 規之下地
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: JP2009003169A

Description

本発明は、表示基板に配線基板が半田付けされる表示パネルに関する。

液晶層や有機ＥＬ層などを備えた表示パネルが知られている。

例えば、有機ＥＬ層を備えた表示パネルにおいては、一対のガラス基板が封着され、その一対のガラス基板により封着された内部に表示部が設けられている（特許文献１参照）。表示部は、画像を形成するためのものであり、いずれか一方の基板に設けられている。表示部は、一対の電極に挟まれた光を発光可能な有機ＥＬ層を備えている。従来、このような表示パネルでは、表示部を制御するために、表示部から外部へと延びる電極の端部に、ＡＣＦ（異方性導電テープ）などを介してＩＣチップが接続されるか、または、フレキシブル配線が接続される構成が一般的であった。
特開２００１−９３６６４号公報

近年、これらの表示パネルは、小型化が進み、配線基板上に他の部品とともに実装されることが多くなっている。このように、表示パネルが配線基板に実装される場合は、表示パネルを配線基板に載置した状態で、半田リフロー装置などに導入して、実装する工程が行われる。

しかしながら、このように半田リフロー装置に表示パネルを導入すると、半田により接合される部分のみならず、表示部などその他の部分をも加熱される。このため、表示部に設けられている熱に弱い有機ＥＬ層や液晶層などが劣化するといった課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、有機ＥＬ層などを含む表示部の劣化を抑制可能な表示パネル及び表示装置の製造方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、表示基板と、前記表示基板の一方の面に形成された画像を表示するための有機ＥＬ層が形成された表示部と、少なくとも前記有機ＥＬ層が形成されている領域の表示部を覆う絶縁材料からなる封止部材と、前記封止部材の外面の前記表示部と対向する位置に第１の接着剤を介して接着された第１の防熱板と、前記封止部材と前記第１の防熱板と前記第１の接着剤とに囲まれて密閉された第１の防熱空間と、前記表示基板の他方の面の前記表示部と対向する位置に第２の接着剤を介して接着された第２の防熱板と、前記表示基板と前記第２の防熱板と前記第２の接着剤とに囲まれて密閉された第２の防熱空間とを備え、前記第１の防熱空間および前記第２の防熱空間には、空気が密閉されていることを特徴とする表示パネルである。

本発明によれば、表示基板または封止部材と、接着剤と、防熱板とによって囲まれた防熱空間が密閉されているので、半田リフロー装置などにより配線基板及び表示基板を加熱して半田付けする場合でも、防熱空間により表示部への熱伝導を遅らせることができる。これにより、半田リフローの加熱終了時までに表示部へ伝達される熱を低減することができるので、有機ＥＬ層を有する表示部の劣化を抑制できる。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、有機ＥＬ層を有する表示パネルを備えた表示装置に本発明を適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による表示装置の断面図である。図１に示す、ＸＹＺをＸＹＺ方向とする。尚、Ｙ方向は、紙面上向きを＋Ｙ方向とする。

図１に示すように、第１実施形態に係る表示装置１は、表示パネル２と、配線基板３とを備えている。

表示パネル２は、表示基板５と、封止板６と、封着剤７と、表示部８と、乾燥剤９と、防熱板（請求項１の防熱板に相当）１０と、接着剤１１とを備えている。

表示基板５は、表示部８を支持するためのものである。表示基板５は、光を透過可能なガラス基板からなる。表示基板５は、一部が露出するように封止板６よりも大きい矩形状に形成されている。封止板６から露出する表示基板５の端部５ａには、配線基板３が半田付けされて実装される。

封止板６は、表示基板５とともに表示部８が形成される領域を封止するためのものである。封止板６は、ガラス板からなる。封止板６は、Ｙ方向の長さは表示基板５と略同じであるが、表示基板５の端部５ａを露出させるためにＸ方向の長さは表示基板５よりも短い矩形状に形成されている。尚、封止板６は、金属板などにより構成してもよい。

封着剤７は、表示基板５と封止板６とを封着するためのものである。封着剤７は、紫外線照射樹脂からなり、表示部８の外周を囲むように設けられている。これにより、表示基板５、封止板６及び封着剤７により囲まれた領域が封止される。この結果、外部から表示部８の周りに水分や酸素が侵入することを防止して、表示部８の劣化を抑制する。尚、表示基板５、封止板６及び封着剤７により封止された領域には、窒素が充填されている。

表示部８は、画像を表示するためのものであって、表示基板５の＋Ｚ方向側の面に形成されている。表示部８は、複数のアノード電極１５と、有機ＥＬ層１６と、複数のカソード電極１７と、絶縁膜１８とを備えている。

アノード電極１５は、有機ＥＬ層１６に正孔を供給するためのものである。複数のアノード電極１５は、ＩＴＯからなる光を透過可能な透明電極である。アノード電極１５は、表示基板５の＋Ｚ方向側の面に形成されている。アノード電極１５は、Ｘ方向に延びる直線状に形成されている。アノード電極１５の＋Ｘ方向の端部１５ａは、封着剤７の外側へと延び、表示基板５の端部５ａ上で露出している。アノード電極１５の端部１５ａには、配線基板３の配線（図示略）が半田を介して電気的に接続される。尚、ＩＴＯの代わりにＩＺＯ等によりアノード電極１５を構成してもよい。

複数の有機ＥＬ層１６は、−Ｚ方向の外部へと照射する光を発光するためのものである。有機ＥＬ層１６は、トリスアルミニウム（Ａｌｑ_３）などからなる有機層が複数積層された構造を有する。有機ＥＬ層１６は、アノード電極１５とカソード電極１７との間にドット状に形成されている。各有機ＥＬ層１６は、アノード電極１５とカソード電極１７とが交差する位置に配置されている。即ち、有機ＥＬ層１６は、マトリックス状に配置されている。有機ＥＬ層１６は、赤色、緑色または青色のいずれかの色を発光可能な蛍光体を有する。これにより、アノード電極１５とカソード電極１７とを介して有機ＥＬ層１６に電圧が印加されると、有機ＥＬ層１６が発光する。そして、発光された光が蛍光体により所定の色に光に変換されて外部へと照射される。

カソード電極１７は、有機ＥＬ層１６に電子を供給するためのものである。複数のカソード電極１７は、アルミニウム等の金属電極からなり、有機ＥＬ層１６及び絶縁膜１８の上面に形成されている。カソード電極１７は、Ｙ方向に延び、アノード電極１５と直交する直線状に形成されている。更に、カソード電極１７のＹ方向の端部は、＋Ｘ方向に曲げられて配線基板３の下面まで延び、半田を介して配線基板３の配線と電気的に接続されている。

絶縁膜１８は、アノード電極１５とカソード電極１７とを電気的に絶縁するためのものであり、ＳｉＯ_２からなる。

乾燥剤９は、表示基板５と封止板６とが封着された後に、表示部８が設けられた内部の水分を吸収して乾燥させるためのものである。これにより、表示部８が水分により劣化することを抑制する。

防熱板１０は、後述する半田付け工程において、有機ＥＬ層１６を含む表示部８への熱伝導を遅らせるためのものである。防熱板１０は、光を透過可能なガラス板からなる。防熱板１０は、表示基板５との間に所定の間隔を開けて、表示基板５の−Ｚ方向側の面に接着剤１１を介して接着されている。防熱板１０は、表示部８と対向する位置に設けられている。ここで防熱板１０は、表示部８の一部と対向するように設けてもよいが、少なくとも有機ＥＬ層１６が形成されている領域と対向するように設けることが好ましい。接着剤１１は、紫外線硬化樹脂からなる。接着剤１１は、平面視にて封着剤７と略同じ矩形状に、防熱板１０の外周部の内面に形成されている。これにより、防熱板１０、接着剤１１及び表示基板５によって囲まれた領域には、密閉された防熱空間（請求項１の防熱空間に相当）１２が形成される。防熱空間１２には、空気が密閉されている。

配線基板３は、外部からの信号をアノード電極１５及びカソード電極１７を介して有機ＥＬ層１６に伝達するためのものである。配線基板３は、表面に銅配線がプリントされたガラスエポキシ基板からなる。

次に、上述した表示装置１の動作を説明する。

まず、配線基板３からいずれかのアノード電極１５及びカソード電極１７に電圧が印加されると、電圧が印加されたアノード電極１５を介して正孔が有機ＥＬ層１６に供給されるとともに、電圧が印加されたカソード電極１７を介して電子が有機ＥＬ層１６に供給される。有機ＥＬ層１６に供給された正孔及び電子は再結合して光を発光する。有機ＥＬ層１６で発光された光は、アノード電極１５、表示基板５、及び、防熱板１０を順に透過して外部へ照射される。この結果、発光する複数の有機ＥＬ層１６により画像が表示される。

次に、上述した第１実施形態による表示装置の製造方法について、図面を参照して説明する。図２〜図５は、第１実施形態による表示装置の各製造工程における概略の側面図である。

まず、図２に示すように、表示基板５の一面に、画像を表示するための表示部８を形成する（表示部形成工程）。具体的には、図１に示すように、表示基板５上にスパッタ法によりＩＴＯ膜を形成した後、パターニングすることにより透明電極からなるアノード電極１５を形成する。その後、アノード電極１５の一部を覆うように絶縁膜１８を形成する。次に、蒸着法や塗布法などによりドット状の複数の有機ＥＬ層１６をマトリックス状にアノード電極１５上に形成する。その後、電子ビーム蒸着法、抵抗加熱蒸着法またはスパッタ法などによりアルミニウムからなるカソード電極１７を有機ＥＬ層１６及び絶縁膜１８上に形成する。これにより表示部８を形成する。

次に、封止板６の中央部に乾燥剤９を設けるとともに、封止板６の外周部に紫外線硬化樹脂からなる封着剤７を塗布する。その後、図３に示すように、封着剤７が塗布された面が表示基板５側となるように、封止板６を表示基板５上に載置する。その後、封着剤７に紫外線を照射することによって、封着剤７を硬化させて表示基板５と封止板６とを封着する。

次に、防熱板１０の一面の外周部に紫外線硬化樹脂からなる接着剤１１を塗布する。その後、図４に示すように、大気圧中で接着剤１１を介して防熱板１０上に表示基板５を載置する。この状態で、接着剤１１に紫外線を照射することによって、表示基板５の−Ｚ方向側の面に防熱板１０を接着する。これにより、表示基板５、防熱板１０及び接着剤１１により囲まれた防熱空間１２（図１参照）を密閉する（防熱空間形成工程）。この結果、防熱空間１２内の空気の出入りを防止する。これにより、表示パネル２が完成する。

次に、図５に示すように、半田を介して表示基板５の端部５ａの所定の位置に配線基板３を載置した状態で、表示パネル２及び配線基板３を半田リフロー装置（図示略）に導入する。尚、半田リフロー装置に導入される配線基板３には、他の電子部品も載置されている。そして、半田リフロー装置の内部で予熱を行った後、約２７０℃に加熱することにより、半田を溶融させる。これにより、配線基板３の配線と、アノード電極１５の端部１５ａ、カソード電極１７の端部及び他の電子部品とを半田付けして電気的に接続する（半田付け工程）。ここで、防熱空間１２には、熱伝導率の低い空気が密閉されているので、表示部８の有機ＥＬ層１６への熱の伝導を遅れさせることができる。

これにより、表示装置１が完成する。

上述したように、第１実施形態にかかる表示装置１には、表示基板５に接着された防熱板１０によって熱伝導率の低い空気が密閉された防熱空間１２が形成されているので、半田リフロー装置によって表示パネル２が加熱されても、有機ＥＬ層１６を有する表示部８への熱の伝導を遅らせることができる。これにより、半田リフロー装置による加熱が終了するまでに有機ＥＬ層１６へ伝導される熱を低減できるので、有機ＥＬ層１６がガラス転位温度まで上昇することを抑制できる。この結果、有機ＥＬ層１６が熱により劣化することを抑制できる。

また、光を透過可能なガラス基板によって防熱板１０を構成することにより、上述の効果を奏しつつ、有機ＥＬ層１６から照射される光の減少を抑制できる。

（第２実施形態）
次に、上述した第１実施形態の一部を変更した第２実施形態について、図面を参照して説明する。図６は、第２実施形態による表示装置の断面図である。尚、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付けて説明を省略する。

図６に示すように、表示装置１Ａは、表示パネル２Ａと、配線基板３とを備えている。表示パネル２Ａは、表示基板５と、表示部８と、防熱板（請求項３の第２の防熱板に相当）１０と、接着剤１１と、封止部材２１と、防熱板（請求項２の第１の防熱板に相当）１０Ａと、接着剤１１Ａとを備えている。尚、防熱空間１２が請求項３の第２の防熱空間に相当する。

封止部材２１は、水分や物理的な破損などによる表示部８の劣化を抑制するためのものである。封止部材２１は、絶縁材料からなり、アノード電極１５の端部１５ａ及びカソード電極１７の端部を除く表示部８の略全域、少なくとも有機ＥＬ層１６の形成されている領域の表示部８を覆うように形成されている。

防熱板１０Ａは、表示部８への伝達される熱を抑制するためのものである。防熱板１０Ａは、光を透過可能なガラス板からなる。防熱板１０Ａは、封止部材２１の＋Ｚ方向側の外面であって表示部８と対向する位置に接着剤１１Ａを介して接着されている。防熱板１０Ａは、表示部８の一部と対向するように設けてもよいが、少なくとも有機ＥＬ層１６が形成されている領域と対向するように設けることが好ましい。接着剤１１Ａは、紫外線硬化樹脂からなる。これにより、封止部材２１、防熱板１０Ａ、及び、接着剤１１Ａに囲まれた領域には、密閉された防熱空間（請求項２の第１の防熱空間に相当）１２Ａが形成される。尚、防熱空間１２Ａには、空気が密閉されている。

第２実施形態による表示装置１Ａの画像表示のための動作は、第１実施形態の表示装置１と略同様のため説明を省略する。

次に、上述した第２実施形態による表示装置の製造方法について、図面を参照して説明する。図７〜図１０は、第２実施形態による表示装置の各製造工程における概略の側面図である。

まず、図７に示すように、第１実施形態と同様に表示基板５の一面に表示部８を形成する（表示部形成工程）。その後、表示部８の外面を覆うように絶縁材料からなる封止部材２１を形成して、表示部８を封止部材２１により封止する（封止工程）。

次に、図８に示すように、第１実施形態と同様に表示基板５に接着剤１１を介して防熱板１０を接着して、防熱空間１２を密閉する（第２防熱空間形成工程）。

次に、防熱板１０Ａの一面の外周部に紫外線硬化樹脂からなる接着剤１１Ａを塗布する。その後、図９に示すように、大気圧下で接着剤１１Ａを介して封止部材２１の＋Ｚ方向側の外面に防熱板１０Ａを載置する。次に、接着剤１１Ａに紫外線を照射することによって、封止部材２１の＋Ｚ方向側の外面の表示部８と対向する位置に防熱板１０Ａを接着する。これにより、封止部材２１、防熱板１０Ａ及び接着剤１１Ａにより囲まれた防熱空間１２Ａ（図６参照）を密閉する（第１防熱空間形成工程）。この結果、防熱空間１２Ａ内の空気の出入りを防止する。これにより、表示パネル２Ａが完成する。

次に、図１０に示すように、半田を介して表示基板５の端部５ａ上の所定の位置に配線基板３を載置した状態で、表示パネル２Ａを半田リフロー装置に導入する。そして、半田リフロー装置内で、配線基板３の配線と、アノード電極１５の端部１５ａ及びカソード電極１７の端部とを半田付けして電気的に接続する（半田付け工程）。ここで、防熱空間１２、１２Ａには、熱伝導率の低い空気が密閉されているので、表示部８の有機ＥＬ層１６への熱の伝導を遅れさせることができる。

これにより表示装置１Ａが完成する。

上述したように、第２実施形態にかかる表示装置１Ａには、表示基板５に接着された防熱板１０によって空気が密閉された防熱空間１２が形成されているので、第１実施形態の表示装置１と同様の効果を奏することができる。

また、第２実施形態による表示装置１Ａでは、封止部材２１に接着された防熱板１０Ａによって熱伝導率の低い空気が密閉された防熱空間１２Ａが形成されているので、半田リフロー装置によって表示パネル２Ａが加熱されても、有機ＥＬ層１６を有する表示部８への熱の伝導を遅らせることができる。これにより、半田リフロー装置による加熱が終了するまでに有機ＥＬ層１６へ伝達される熱を低減できるので、有機ＥＬ層１６がガラス転位温度まで上昇することを抑制できる。この結果、有機ＥＬ層１６が熱により劣化することをより抑制できる。

（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の表示装置の製造方法を一部変更した第３実施形態による表示装置の製造方法について説明する。図１１は、第３実施形態による表示装置の断面図である。尚、以下の説明において、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。

第３実施形態による表示装置１Ｂの製造方法では、上述した第１実施形態の半田付け工程の後に、防熱板１０を表示基板５から除去する防熱板除去工程を行う。これにより、図１１に示す表示装置１Ｂの表示パネル２Ｂのように、表示基板５から防熱板１０が除去されるので、表示装置１Ｂを薄型化できるとともに、有機ＥＬ層１６から発光された光をより多く外部へ照射できる。

（第４実施形態）
次に、上述した実施形態の表示装置の製造方法を一部変更した第４実施形態による表示装置の製造方法について説明する。図１２は、第４実施形態による表示装置の断面図である。尚、以下の説明において、上述した実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。

第４実施形態による表示装置１Ｃの製造方法では、上述した第２実施形態における半田付け工程の後に、防熱板１０、１０Ａの両方を除去する防熱板除去工程を行う。これにより、図１２に示す表示装置１Ｃの表示パネル２Ｃのように、表示基板５から防熱板１０、１０Ａが除去されるとともに、封止部材２１から防熱板１０Ａが除去されるので、表示装置１Ｃを薄型化できるとともに、有機ＥＬ層１６から発光された光をより多く外部へ照射できる。尚、防熱板除去工程において、防熱板１０、１０Ａのいずれか一方のみを除去してもよい。

以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。

例えば、上述した第２実施形態による表示装置１Ａでは、防熱板１０及び防熱板１０Ａの２つの防熱板を設けたが、いずれか一方の防熱板のみを設けてもよい。

また、上述した実施形態による防熱空間１２、１２Ａには、空気を密閉したが、防熱空間１２、１２Ａ内を真空にしてもよい。即ち、防熱空間１２、１２Ａ内に大気圧以下の空気を密閉してもよい。これにより、有機ＥＬ層１６を有する表示部８への熱の伝導をより遅らせることができる。また、空気以外の熱伝導率の低い材料を防熱空間に密閉してもよい。

また、上述の実施形態では、有機ＥＬ層１６を有する表示部８を備えた表示装置１〜１Ｃに本発明を適用したが、他の表示装置、例えば、液晶層を備えた表示装置に本発明を適用してもよい。

また、上述の実施形態では、接着剤１１、１１Ａを紫外線硬化樹脂により構成したが、紫外線硬化樹脂以外の材料により接着剤を構成してもよい。

また、上述の実施形態では、表示基板５に表示部８を形成した後、防熱板１０を接着したが、表示基板に防熱板を接着した後、表示基板に表示部を形成してもよい。

第１実施形態による表示装置の断面図である。第１実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第１実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第１実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第１実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第２実施形態による表示装置の断面図である。第２実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第２実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第２実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第２実施形態による表示装置の製造工程における概略の側面図である。第３実施形態による表示装置の断面図である。第４実施形態による表示装置の断面図である。

符号の説明

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ表示装置
２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ表示パネル
３配線基板
５表示基板
５ａ端部
６封止板
７封着剤
８表示部
９乾燥剤
１０、１０Ａ防熱板
１１、１１Ａ接着剤
１２、１２Ａ防熱空間
１５アノード電極
１５ａ端部
１６有機ＥＬ層
１７カソード電極
１８絶縁膜
２１封止部材

Claims

表示基板と、
前記表示基板の一方の面に形成された画像を表示するための有機ＥＬ層が形成された表示部と、
少なくとも前記有機ＥＬ層が形成されている領域の表示部を覆う絶縁材料からなる封止部材と、
前記封止部材の外面の前記表示部と対向する位置に第１の接着剤を介して接着された第１の防熱板と、
前記封止部材と前記第１の防熱板と前記第１の接着剤とに囲まれて密閉された第１の防熱空間と、
前記表示基板の他方の面の前記表示部と対向する位置に第２の接着剤を介して接着された第２の防熱板と、
前記表示基板と前記第２の防熱板と前記第２の接着剤とに囲まれて密閉された第２の防熱空間と、
を備え、
前記第１の防熱空間および前記第２の防熱空間には、空気が密閉されていることを特徴とする表示パネル。