JP5362336B2 - 保護プレートで覆われる電子ディスプレイ装置を製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、保護プレートで覆われるディスプレイを備え且つこのディスプレイと協働するようになっているカラー光学フィルタが前記保護プレートに随意的に設けられる電子ディスプレイ装置を製造するための方法に関する。本発明は、一般に、カラーまたはモノクロタイプのディスプレイに適用され、特に、小型ディスプレイを有する（すなわち、「マイクロディスプレイ」を有する）コンパクトディスプレイ装置に適用される。

公知の態様において、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を有するマイクロディスプレイなどのマイクロディスプレイを有するディスプレイ装置は、ピクセルマトリクスから形成される活性領域と、この活性領域に隣接して配置され且つ一般に電気接点の配列を備える電気接続領域とを備えている。これらのマイクロディスプレイ装置は、マイクロディスプレイの活性部分を形成し且つ一般にシリコンウエハから成る半導体基板を覆うピクセルの色点に対してそれぞれカラー光学フィルタを組み付けることによって製造される。これらのフィルタは、通常、外部環境の水分および酸素からマイクロディスプレイを不透性封入体の形態で保護するためにマイクロディスプレイに対して接着されるガラスプレートの内面上に堆積される。

一般に、この組み立ては、マイクロディスプレイの全面にわたって或いはフィルタが設けられる保護プレートの内面の全面にわたって紫外放射線により架橋可能な接着剤の膜を塗布することによって行なわれる。これは、接着剤のこの塗布をマイクロディスプレイの活性領域だけに制限することが技術的に困難であるという事実に起因するものである。マイクロディスプレイに対する保護プレートのこの接着、および、このように組み付けられるプレートを通じたこの放射線による接着剤の架橋の結果が、接続領域の電気接点を覆う硬化された接着剤の存在であり、この硬化接着剤は、活性領域と接続領域との間の分離の右側でプレートをカットすることによって接点を「解放する」というその後の作業を複雑にする。

保護プレートによってこのように覆われるマイクロディスプレイマイクロディスプレイの電気接点の保護についてのこの問題を解決するため、この架橋可能な接着剤は、従来、特に、
プレートによるマイクロディスプレイの不完全な保護を結果として生じる欠点として伴う例えば米国特許第６，８２５，６１２号明細書に記載されるようなマイクロディスプレイの活性領域を取り囲むビードの形態で、または、
接着剤のスポットの塗布において高い精度を必要とするという欠点を有するディスプレイプリンティングによってこの活性領域上にわたって選択的に、
欠点としてプレートを構造化するというステップが予め必要であるが、保護プレートの組み立て面を予め構造化して、電気接点と対向するようになっており且つ塗布される接着剤の膜の厚さよりもかなり大きい深さを有するキャビティを保護プレート内に形成し、それによって、接着剤がこれらのキャビティ内にとどまるようにすることによって、
塗布されてきた。

本発明の１つの目的は、前述した欠点を克服する電子ディスプレイ装置を製造するための方法であって、この装置が、ピクセルマトリクスから形成される活性領域と電気接続領域とを備えるマイクロディスプレイなどのディスプレイでその面の少なくとも一方がコーティングされる基板を備え、前記ディスプレイが、電磁放射線により架橋可能な接着剤によって、この放射線を透過でき且つディスプレイとの組み立てのための面を有する保護プレートに対して取り付けられ、この方法が、以下のステップ、すなわち、
ａ）前記ディスプレイの表面及び／又は前記保護プレートの組み立て面の表面に対して非架橋状態の接着剤を塗布するステップと、
ｂ）この組み立て面を接着によって前記ディスプレイに対して取り付けるステップと、
ｃ）前記接着剤を架橋するために前記保護プレートを通じて前記放射線を放射するステップと、その後、
ｄ）前記接続領域に電気的にアクセスできるようにするため、前記接続領域を覆う保護プレートの部分を除去するステップと、
を備える方法を提供することである。

この目的のため、本発明に係る方法は、
ステップａ）の前に、ステップｂ）の後に前記接続領域と対向するようになっている保護プレートの所定の場所に、前記放射線を透過させないマスキング層が堆積され、それにより、この層が、ステップｃ）中に、前記接続領域に対向して塗布される接着剤の架橋を妨げるとともに、前記活性領域と対向して塗布される接着剤だけが架橋され、
ステップｄ）の後、接続領域を覆い且つ保護プレートの前記部分と共に除去されなかった架橋されない接着剤が前記接続領域から除去される、
ようになっている。

表現「電子ディスプレイ装置」は、この明細書本文では公知の態様で任意のディスプレイ、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、電界放射ディスプレイ（ＦＥＤ）、または、電子発光ディスプレイを非限定的な態様で意味するように理解される。ディスプレイまたは各ディスプレイの活性領域に関して、それは、アクティブマトリクスまたはパッシブマトリクスタイプであってもよい。

有利には、本発明に係る方法によって製造される装置のディスプレイまたは各ディスプレイは、有機または無機タイプ、すなわち、２つの下側電極と上側電極との間に有機（それぞれ無機）膜を組み込むタイプであってもよい電子発光マイクロディスプレイであり、下側電極および上側電極は、それぞれが装置のためのアノードおよびカソードとしての機能を果たすとともに、その少なくとも一方が、このマイクロディスプレイによって発せられる光を透過する。

更に有利には、ディスプレイまたは各ディスプレイは、「ＯＬＥＤ」タイプのマイクロディスプレイ、すなわち、有機発光ダイオードを有するマイクロディスプレイである。

前記基板および保護プレートを形成するために使用できる材料としては、任意の半導体材料、好ましくはシリコンまたはシリコンオンガラス、および、前記放射線、有利には、ディスプレイによって発せられる光を透過できる任意の材料、例えばガラスまたはプラスチックをそれぞれ挙げることができる。

保護プレートに関して、それは、特にカラーディスプレイの場合、ディスプレイとの組み立てのためのその面にカラー光学フィルタを備えていてもよい。その場合、これらのフィルタは、前述したステップｂ）において、ディスプレイのピクセルのそれぞれの対応する色点に対向して適用される。なお、本発明に係る装置のディスプレイは、この保護プレートに対するカラー光学フィルタの付加を必要としなくてもよく、その場合、ディスプレイを簡単に封入することができるようになる。

本発明の他の特徴によれば、ディスプレイまたは各ディスプレイの前記接続領域は、前記活性領域の外側で例えばディスプレイの周縁の近傍に位置されるコネクタの少なくとも１つの配列によって形成されてもよい。

なお、本発明に係るこの方法によれば、接着剤を、この接着剤による接続領域の全て或いは一部の被覆を含め、保護プレートまたはディスプレイの表面にわたって容易に広げることができ、この接着剤は、その後、ディスプレイの活性領域と対向するこの放射線によって架橋された状態で見出されることは明らかであり、したがって、この活性領域に対して十分に接着され、一方、これとは逆に、前記マスキング層の介在に起因して、ディスプレイの接続領域に対向する接着剤は、架橋されない状態（すなわち、粘度が低い流体）のままであり、したがって、このディスプレイの電気コネクタに接着されない。

したがって、有利には、ステップａ）において、ディスプレイの前記接続領域のほぼ全面にわたって、または、好ましくは保護プレートの前記所定の場所のほぼ全面にわたって接着剤を塗布できる。

本発明の他の有利な特徴によれば、架橋されない接着剤（すなわち、硬化されないために粘度が低い接着剤）を、この接着剤に適した溶剤を使用する溶解によって前記接続領域から簡単に除去することができる。

本発明に係るこの方法で使用される接着剤は、限定されないが例えば紫外放射線などの可視範囲または不可視範囲の電磁放射線によって架橋可能な任意の接着剤であってもよい。そのような紫外放射線によって架橋可能なこの接着剤は、例えば、単一成分または二成分アクリレートまたはエポキシタイプの接着剤であってもよい。

この紫外放射線を特に透過させない前記マスキング層に関して、それは、有利には、クロム系またはアルミニウム系の材料から形成される。

また、同様に、有利には保護プレートがこのディスプレイとの組み立てのためのその面に前記カラー光学フィルタを備えるカラーディスプレイの特定のケースでは、前記カラー光学フィルタおよびこのマスキング層の両方を形成するために同じ材料（例えば、クロム系またはアルミニウム系の材料）を使用できる。

更に有利には、紫外放射線を透過させないこのマスキング層は、専ら、これらのフィルタを形成するために使用される金属または金属合金、好ましくはクロムまたはアルミニウムから構成される。なお、フィルタの材料と同一となるように選択される一般に使用される材料のマスキング層のためのこの使用は、この層を形成する更なるステップを必要としないという利点を有する。

一般に、前記マスキング層は、この層の厚さが好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍとなるように保護プレート上に堆積される。

有利には、このマスキング層が堆積される前記所定の場所は、保護プレートの前記組み立て面（すなわち、組み立て状態の内面）上に位置される。

なお、保護プレートの内面上のこの堆積により、マスキング層がプレートの外面上に堆積された場合におけるマスキング層の縁部に達する放射線ビームの回折による偏向現象をなくすことができる。

好ましくは、前記マスキング層は、ステップｄ）中に除去される保護プレートの前記部分と共に保護プレートから完全に除去され、それにより、この最終的に得られるプレートには、前記放射線を透過しない材料が完全に無くなる。

ステップｄ）と同時に、基板の周縁と前記接続領域の側縁との間で延びる前記基板の１つの部分も公知の方法で除去される。

本発明の他の利点、特徴、および、詳細は、単なる一例として与えられる添付図面に関連する以下の説明の残りの部分から明らかになる。

図１に示されるカラー電子ディスプレイ装置１は、「ＯＬＥＤ」タイプのこの例では、ピクセルマトリクスから形成される活性領域４と活性領域４の外側の電気接続領域５とを備えるマイクロディスプレイ３でコーティングされる一般にシリコンまたはシリコンオンガラスから形成される基板２（図２〜図６参照）を公知の態様で備えている。活性領域４は、ソースＳ、ゲートＧ、ドレインＤ、２つのトランジスタＴ１，Ｔ２、および、キャパシタ「Ｃａｐａ」によって図２〜図６において象徴的に表わされる集積回路構造上にある。接続領域５は、例えば、マイクロディスプレイ３に組み込まれる電極７，８間に電位差を形成するための接点６または電気コネクタの配列から形成される。

図２〜図６に示される「ＯＬＥＤ」発光マイクロディスプレイ３のこの例では、２つの下側電極７および上側電極８間に有機膜９（単層または多層）が挿入され、下側電極７および上側電極８は、それぞれが装置１のアノードおよびカソードとしての機能を果たすとともに、その少なくとも一方が、装置１の外側へ向けて発せられる光を放射するためにマイクロディスプレイ３によって発せられる光を透過する。有機層間膜９に関して、それは、電極７，８からもたらされ且つ光の励起、したがって光の放射を生み出すべく再結合される電子および正孔を移動させるように形成される。

また、公知の態様で、図２に示されるように、マイクロディスプレイ３は、第１に、ＵＶ放射線により架橋可能な接着剤１０によって、一般にガラスまたはプラスチックから形成される保護プレート１１または封入カバーに対して取り付けられる。保護プレート１１または封入カバーは、このプレート１１を通じて放射が行なわれるときにこのＵＶ放射線を透過させ且つマイクロディスプレイ３により発せられる光も有利に透過させるとともに、マイクロディスプレイ３との組み付けのためにその内面１１ａ上にカラーフィルタ１２，１３，１４（赤、緑、および、青）が設けられ得る。その場合、フィルタ１２〜１４はそれぞれ、活性領域４の各ピクセルの色点に対して適用される。第２に、一方において、接続領域５の右側で且つ接続領域５の外縁の下側で基板２をカットするとともに、他方において、活性領域４と接続領域５との間の分離線の右上で保護プレート１１をカットすることにより、接続領域が解放される。

図３は、例えばカラーフィルタ１２〜１４が設けられた本発明に係る保護プレート１１ａ’の内面の全表面積に対する非架橋状態の接着剤１０’の塗布を分解図で示している。当該内面１１ａ’は、その上にマスキング層１５を堆積させることによって前処理され、マスキング層１５は、組み立て中に接続領域５と対向するようになっており且つ保護プレート１１’にフィルタ１２〜１４が設けられるときにフィルタ１２〜１４に隣接するこの面１１ａ’の所定の位置でＵＶ放射線を透過しない。

本発明の変形においては、内側組み立て面１１ａ’の反対側のプレート１１’の外面上に、組み立て中に接続領域５と対向するようにもなっているこの外面の位置で、マスキング層１５を堆積させることができる。

本発明のこの方法で使用されてもよいＵＶ放射線によって架橋可能な接着剤１０’としては、例えば、以下の接着剤、すなわち、ＤＥＬＯ Ｋａｔｉｏｂｏｎｄ ４５９５２（単一成分エポキシ）、ＤＥＬＯ Ｐｈｏｔｏｂｏｎｄ ４３０２（単一成分アクリレート）、Ｄｙｍａｘ ４２５（単一成分アクリレート）、Ｄｙｍａｘ Ｘ−５１６−９９−Ｅ（単一成分アクリレート）、Ｄｙｍａｘ ６２８−ＶＬＶ（単一成分アクリレート）、Ｐｏｌｙｔｅｃ ＰＩ ＯＧ１４６（単一成分エポキシ）、Ｐｏｌｙｔｅｃ ＰＩ ＯＧ１１４−４（単一成分エポキシ）、Ｐｏｌｙｔｅｃ ＰＩ ３０１−２， ｐａｒｔｓ Ａ ａｎｄ Ｂ（二成分エポキシ）、Ｐｏｌｙｔｅｃ ＰＩ ＯＧ１４２−１３（単一成分エポキシ）、および、Ｅｐｏｔｅｃｎｉ ＯＡＤ０６１（単一成分エポキシ）を挙げることができる。

本発明の１つの特に有利な特徴によれば、マスキング層１５は、フィルタ１２〜１４を構成する材料、または、フィルタの組成に組み入れられる材料から成り、また、ＵＶ放射線を透過しないこの層１５は、好ましくはクロム或いはアルミニウムから構成され、一般に、５０ｎｍ〜１００ｎｍの間で変えることができる厚さで堆積される。

図４に示されるように、マスキング層１５は、プレート１１’を通過したＵＶ放射線（垂直矢印によって象徴される）の透過をプレート１１’の下側で妨げ、これは、接続領域５と対向するこの層１５の下にある接着剤１０’の部位１０ａを架橋しないという効果を有する。一方、この放射線は、活性領域４と対向するフィルタ１２〜１４の下にある接着剤１０’の部位１０ｂに達し、したがって、この接着剤部位１０ｂを架橋する。

したがって、図５に示されるように、本発明に係るプロセスに起因して、架橋されない（すなわち、硬化されない、つまり、非常に流動的な状態であり、接続領域５の接点６に対して接着しない）及び架橋される（すなわち、硬化され、活性領域４に対して満足に接着する）２つの部位１０ａおよび１０ｂにそれぞれ分けられる接着剤１０’の膜が得られる。その後、公知の態様で、図２の例にしたがって、接続領域５にアクセスできるようにするために保護プレート１１’がカットされる。

また、図６に示されるように、その後、接続領域を覆い且つ保護プレート１１’のカットされた部分と共に除去されなかった架橋されない接着剤のこの部位１０ａを（接着剤１０’に適した溶剤を使用して）溶かすことによって接続領域５から除去すれば足りる。このようにして、接続領域５の電気接点６は、これらの接点６を覆う接着剤１０がその架橋された状態に起因して接点６に強固に接着することによりディスプレイ装置の正確な動作を妨げる可能性があった図２に示される従来技術とは異なり、完全に解放される。

カラーフィルタが設けられた保護プレートで覆われるようになっている本発明に係るディスプレイ装置のマイクロディスプレイの活性領域および接続領域の概略平面図である。 マイクロディスプレイの接続領域を解放するために基板および保護プレートをカットする最終ステップを示す、公知のプロセスによって組み立てられるディスプレイ装置の概略断面図である。 フィルタが設けられる保護プレートがその組み立て前にマイクロディスプレイに対して接着することによって本発明のプロセスにしたがって処理された、ディスプレイ装置の分解概略断面図である。 界面に対して塗布された接着剤の１つの部位だけを放射線によって架橋するステップを示す、このように処理されたプレートのマイクロディスプレイに対する組み付け後における図３からの装置の概略断面図である。 図２にしたがって基板およびプレートをカットした後における、この架橋ステップ後の図４からの装置の概略断面図である。 接着剤の非架橋部位によって覆われるマイクロディスプレイの接続領域を洗浄するステップ後における図５からの装置の概略断面図である。

１ 電子ディスプレイ装置
２ 基板
３ ディスプレイ
４ 活性領域
５ 電気接続領域
７ 下側電極
８ 上側電極
９ 有機膜
１０ａ 接着剤
１０’ 接着剤
１１’ 保護プレート
１１ａ’ 面
１２，１３，１４ カラー光学フィルタ
１５ マスクキング層

Claims (14)

1. ピクセルマトリクスから形成される活性領域（４）と電気接続領域（５）とを備えるマイクロディスプレイなどのディスプレイ（３）が、面の少なくとも一方にコーティングされる基板（２）を備え、前記ディスプレイが、電磁放射線により架橋可能な接着剤（１０’）によって、この放射線を透過でき且つディスプレイとの組み立てのための面（１１ａ’）を有する保護プレート（１１’）に対して取り付けられる電子ディスプレイ装置（１）を製造するための方法であって、
   ａ）前記ディスプレイの表面及び／又は前記保護プレートの組み立て面の表面に対して非架橋状態の接着剤を塗布するステップと、
   ｂ）この組み立て面を接着によって前記ディスプレイに対して取り付けるステップと、
   ｃ）前記接着剤を架橋するために前記保護プレートを通じて前記放射線を放射するステップと、その後、
   ｄ）前記接続領域に電気的にアクセスできるようにするため、前記接続領域を覆う保護プレートの部分を除去するステップと、
   を備える方法において、
   ステップａ）の前に、ステップｂ）の後に前記接続領域と対向するようになっている保護プレートの所定の場所に、放射線を透過させないマスキング層（１５）が堆積され、それにより、この層が、ステップｃ）中に、前記接続領域に対向して塗布される接着剤の架橋を妨げ、
   前記マスキング層（１５）は、ステップｄ）中に、除去される保護プレートの前記部分と共に保護プレート（１１’）から完全に除去され、それにより、このプレートには、前記放射線を透過させない材料が完全に無くなり、
   ステップｄ）の後、接続領域を覆い且つ保護プレートの前記部分と共に除去されなかった架橋されない接着剤（１０ａ）が前記接続領域から除去される、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記マスキング層（１５）が堆積される前記所定の場所は、保護プレート（１１’）の前記組み立て面（１１ａ’）上に位置されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記接着剤（１０’）は、ステップａ）において、前記ディスプレイ（３）の前記接続領域（５）または前記保護プレート（１１’）の前記所定の場所のほぼ全面にわたって塗布されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 架橋されない接着剤（１０ａ）は、この接着剤に適した溶剤を使用する溶解によって前記接続領域（５）から除去されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記接続領域（５）は、前記ディスプレイ（３）の周縁の近傍に位置されるコネクタ（６）の少なくとも１つの配列によって形成されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
6. アクリレートまたはエポキシタイプの接着剤などの前記接着剤（１０’）が紫外放射線によって架橋可能であり、前記マスキング層（１５）がこの放射線を透過しないように選択されることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記保護プレートには、前記ディスプレイとの組み立てのためのその面（１１ａ’）上に、カラー光学フィルタ（１２，１３，１４）が設けられ、それにより、これらのフィルタは、ステップｂ）において、前記ピクセルのそれぞれの対応する色点に対向して適用されることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記マスキング層（１５）を形成するためにクロム系またはアルミニウム系の材料が使用されることを特徴とする、請求項７記載の方法。
9. クロム系またはアルミニウム系の同じ材料が前記カラー光学フィルタ（１２，１３，１４）を形成するために使用されることを特徴とする、請求項８記載の方法。
10. 前記マスキング層（１５）が５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さで堆積されることを特徴とする、請求項１乃至９の１つに記載の方法。
11. 前記ディスプレイまたは各ディスプレイ（３）が電子発光マイクロディスプレイであることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記電子発光マイクロディスプレイまたは各電子発光マイクロディスプレイ（３）が２つの下側電極（７）と上側電極（８）との間に有機膜（９）を組み込む有機タイプのものであり、下側電極（７）および上側電極（８）は、それぞれが装置（１）のためのアノードおよびカソードとしての機能を果たすとともに、その少なくとも一方が、このマイクロディスプレイによって発せられる光を透過することを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 前記マイクロディスプレイまたは各マイクロディスプレイ（３）が有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイであることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. 前記基板（２）が好ましくはシリコンまたはシリコンオンガラスから形成される半導体であり、前記保護プレート（１１’）が前記ディスプレイによって発せられる光を透過することができ、このプレートが例えばガラスまたはプラスチックから形成されることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の方法。

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