JP5870330B2 - 表示パネル及び表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
実施の形態に係る表示パネルは、1又は複数の発光素子から構成される画素を複数備える素子基板と、前記素子基板に対して前記画素側に対向配置される対向基板と、前記素子基板と前記対向基板との間に介在して前記発光素子を封止する封止樹脂層とを備え、前記素子基板の前記対向基板側の面であって前記発光素子上に位置する面を素子上面とし、前記対向基板における前記素子上面と対向する面を素子対向面とし、前記素子基板の前記対向基板側の面であって隣接する他の画素との間の画素間上に位置する面を画素間上面とし、前記対向基板における前記画素間上面と対向する面を画素間対向面とするとき、少なくとも1つの画素において、当該画素を構成する発光素子に対応した素子上面と素子対向面との間隔D1は、前記少なくとも1つの画素に隣接する他の画素との画素間上面と画素間対向面との間隔D2よりも小さい。
[実施の形態]
以下、本発明の実施の形態に係る表示パネルについて図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態では、本発明で使用している、材料、数値は好ましい例を示しているだけであり、この形態に本発明が限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能であり、他の実施の形態との組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。
1.全体構成
本実施の形態に係る表示装置1の全体構成について図面を用いて説明する。
2.表示パネル10の構成
表示パネル10の構成について詳細に説明する。
(1)EL基板
EL基板11は、表示用の複数の発光素子から構成される画素(ピクセル)を複数備える。EL基板11は基板、層間絶縁膜、陽極、バンク、発光層等からなる。なお、本明細書では、画素をピクセルとして以下説明する。
(2)CF基板
図6はCF基板の平面図であり、図7は図6のC1−C2の断面を矢印方向から見た図であり、図8は図6のD1−D2の断面を矢印方向から見た図である。
(3)EL基板とCF基板との位置関係
図9は、EL基板11とCF基板12との位置関係を示す図である。
D2 > D1 であり、 D2 > D1(B)
D2 > D1 であり、 D2 > D1(G)
D2 > D1 であり、 D2 > D1(R)
の関係にある。
D3 > D2
の関係にある。
B1 > B2
の関係にある。
B2 < D1
上記の関係を満たすことにより、ピクセル領域における空隙の発生を抑制でき、空隙が発生したとしても、ピクセル間BM123b上のピクセル間領域に発生させやすくできる。これは、上述の理由によるものである。なお、ピクセル間BM123bの上方のピクセル間領域に空隙ができたとしても、従来のようなサブピクセルの上方に存在しないため、サブピクセルへの影響は少ない。
3.製造方法
表示パネル10は、EL基板11を準備する工程と、CF基板12を準備する工程と、準備されたEL基板11とCF基板12とを貼りあわせる工程とを経て製造される。
(1)EL基板を準備する工程
EL基板11の製造工程を説明する。
(2)カラーフィルターを準備する工程
CF基板12の製造工程を説明する。
(3)貼りあわせる工程
EL基板11とCF基板12とを貼りあわせる貼着工程では、EL基板11の貼着面(上面)に対して封止樹脂層用の樹脂材料を複数箇所滴下する工程と、樹脂材料が滴下されているEL基板11に対しCF基板12の貼着面(上面)を付き合せる工程と、付き合せた状態で樹脂を硬化させる工程とを含む。
4.実施例
(1)材料
(1−1)TFT基板
TFT基板111は、基板本体上に、TFT、配線部材、TFTを被覆するパッシベーション膜など(図示せず)を形成した構成である。
(1−2)陽極及び補助電極
陽極113a及び補助電極113bは、金属配線であり、例えば、Al(アルミニウム)あるいはアルミニウム合金で形成されている。
(1−3)バンク
バンク114は、絶縁材料により構成されている。具体的には、樹脂等の有機材料で形成されている。有機材料の例として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等がある。なお、バンク114は、有機溶剤耐性を有することが好ましい。
(1−4)有機発光層
有機発光層115は、例えば、特開平5−163488号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質で形成されることが好ましい。
(1−5)陰極
陰極116は、いわゆる透明電極が利用される。具体的には、ITO(酸化インジウムスズ)やIZO(酸化インジウム亜鉛)等である。なお、表示パネル10は、上述したように、トップエミッション型であるので、陰極116は、当然、光透過性の材料で形成されることが好ましい。
(1−6)封止層
封止層117は、例えば、SiO(酸化シリコン),SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)、SiC(炭化ケイ素)、SiOC(炭素含有酸化シリコン)、AlN(窒化アルミニウム)、Al2O3(酸化アルミニウム)等の材料で形成される。表示パネル10はトップエミッション型であるので、封止層117は、当然光透過性の材料で形成されることが好ましい。
(1−7)基板(CF基板)
CF基板12の基板121は、例えば、上述のTFT基板111における基板本体と同様の材料で構成することができる。なお、TFT基板111における基板本体と異なる材料で構成することもできる。但し、表示パネル10をトップエミッション型にするため、良好な透明性を持つことが要求される。
(1−8)カラーフィルター
カラーフィルター122は、赤色、緑色、青色に対応した各々の波長域の可視光を透過する、公知の樹脂材料、例えばポリイミド系材料で構成されている。
(1−9)BM
BM123は、例えば光吸収性及び遮光性に優れる黒色顔料を含む紫外線硬化樹脂材料で構成される。紫外線硬化樹脂材料としては、アクリル樹脂等がある。
(1−10)封止樹脂層
封止樹脂層13は、各種透明樹脂材料で構成される。具体的には、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等であり、硬化前の粘度は、樹脂材料の拡がり具合と密着性とを考慮し設定される必要があり、50[mmPa・s]〜1000[mmPa・s]が適当である。特に、100[mmPa・s]〜500[mmPa・s]である。
(2)凹凸
(2−1)EL基板(図4参照)
EL基板11は、上述したように、その表面に凹凸を有する。なお、凹凸は、凹部の底面を基準にすると凸部(のみ)となり、凸部の頂面を基準にすると凹部(のみ)となり、凹部の底と凸部の頂部との間の位置を基準にすると凹部と凸部の両方を有することとなり、これらの各場合を含めて凹凸としている。
(2−2)CF基板(図6及び図7参照)
実施の形態では、カラーフィルター122(R),122(G),122(B)の膜厚t1は2.5[μm]であり、ここでは、色間でその膜厚を統一している。
(2−3)間隔
実施の形態におけるEL基板11とCF基板12との間隔について説明する。
上述したように、封止樹脂層13の樹脂材料の粘度は500[mmPa・s]であり、樹脂材料の滴下は例えばシリンジを用いて行われる。滴下する1滴の樹脂材料は、約100個程度のピクセル30を覆うことが可能な量である。滴下する滴数は、表示パネル10の大きさにより決定される。
5.樹脂材料の流動性
(1)概略について
背景技術及び発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、封止樹脂層内に空隙が発生するという課題を認識し、空隙発生位置等を調査したところ、特定の場所に空隙が発生していることが分かった。
(2)試験内容
EL基板11とCF基板12との間の距離と、封止樹脂層13用の樹脂材料の流動性とについて、CF基板12の凹凸を変えて行った試験結果を用いて説明する。
(2−1)空隙数について
図16は、20インチ当たりの空隙数を示す図である。
(2−2)発生位置について
図17は、上記試験における樹脂材料の流動状態を示す図であり、(a)は水準3のCF基板を利用した場合であり、(b)は水準1のCF基板を利用した場合である。図18は、図17の図をトレースした図であり、(a)は水準3のCF基板を利用した場合であり、(b)は水準1のCF基板を利用した場合である。
(3)考察
(3―1)間隔について
上記の試験により、EL基板とCF基板との間隔が広くなると、樹脂材料が流動し難くなり、EL基板とCF基板との間隔に大(広)小(狭)がある場合、間隔が小(狭)の方が、間隔が大(広)よりも樹脂材料の流動が良好であることが判明した。
(a)D1<D2<D3の場合
本例の場合、間隔が最も小さいD1の領域では樹脂材料が流動し易く、この領域(つまり、ピクセル領域内である。)では空隙は発生し難い。
D1<D2<D3
の場合が最も好ましい形態であると考えられる。
(b)D2<D1<D3の場合
本例の場合、ピクセル領域のD1がピクセル間領域のD2よりも大きいため、D1の領域での樹脂材料は流動し難く、この領域では空隙は発生しやすくなる。
D2<D1<D3
の場合、好ましくない形態であると考えられる。
(c)D2<D3=D1の場合
本例の場合、間隔が最も小さいD2の領域では樹脂材料が流動し易く、この領域では空隙は発生し難くなる。
D2<D3=D1
の場合、好ましくない形態であると考えられる。
(d)D2<D3<D1の場合
本例の場合、EL基板11とCF基板12との間隔が、有機発光層のあるピクセル領域でのD1がもっとも大きく、この領域で空隙が最も発生し易いと言える。
D2<D3<D1
の場合、好ましくない形態であると考えられる。
(3―2)BMの幅
実施の形態では、特にEL基板とCF基板との間隔に注目している。
[発明をするに至った経緯]
本発明者が、EL基板とCF基板との間に介在する封止樹脂層内に発生する空隙について、その原因について検討したところ、以下のことが分かった。
<変形例>
1.EL基板
(1)表面の凹凸
実施の形態では、EL基板11の表面の凹凸はバンク114に起因するものであるが、例えば、表面の封止層(117)を平坦にしても良い。封止層(117)の平坦化には、封止層(117)の厚肉化や平坦加工により実施できる。
但し、EL基板とCF基板とを対向した際に、EL基板のバンク間とCF基板のカラーフィルターとの間隔よりも広い部分が、EL基板のバンク間とCF基板のカラーフィルタバンク間とで挟まれた領域以外にあることが必要となる。
(2)バンク
実施の形態では、各ピクセル間は2つのバンクにより仕切られている。つまり、隣接する2つのピクセルにおいて、一方のピクセルにおける他方のピクセル側に位置する有機発光層(115(B))の他方のピクセル側に1つのバンク114があり、他方のピクセルにおける一方のピクセル側に位置する有機発光層(115(R))の一方のピクセル側に1つのバンク114があり、ピクセル間に2つのバンク114が存在している(すなわち、図2において補助電極113bの両側に2つのバンク114が存在している。)。
D1 < D2
の関係を満たしている。これにより、有機発光層115(サブピクセル)が存在するピクセル領域での空隙の発生を抑制することができる。
(3)ピクセル
実施の形態でのピクセルは、発光色の異なる3つのサブピクセルより構成される。しかしながら、ピクセルは、1つのサブピクセルにより構成しても良い。
2.CF基板
(1)カラーフィルターの種類
実施の形態では、カラーフィルターの種類は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3種類であったが、3種類に限定するものではない。例えば、黄色(Y)を加えた4種類としても良いし、モノクロを対象としてカラーフィルターを備えない構造としても良い。
(2)カラーフィルターの配置
実施の形態では、ピクセル領域内におけるカラーフィルターの配置パターンは一定であったが、配置パターンはピクセル領域毎に変更しても良い。
(3)カラーフィルターの膜厚
実施の形態では、カラーフィルター122の膜厚は発光色に関係なく一定であったが、カラーフィルター122の膜厚は一定でなくても良い。但し、各カラーフィルター122の頂面(サブピクセル対向面である。)と、EL基板11,201におけるサブピクセル上面との間隔D1(R),D1(G),D1(B)が、ピクセル間領域におけるEL基板11,201とCF基板12との間隔D2よりも小さいことが必要となる。
3.表示装置
図23は、本発明に係る表示装置の概略図である。表示装置1は、画面部分に上記説明した表示パネル10を備える他、スピーカ、電源オン/オフスイッチ、外部のスピーカや映像を記憶するためのレコーダ等と接続するための接続端子部を備える。
4.その他
実施の形態では、ピクセル間領域の略中央におけるEL基板とCF基板との間隔D3は、全領域に対するピクセルの位置に関係なく、最大となっている。つまり、図2において補助電極(113b)の両側に分離したバンク(114a)を形成し、当該バンク(114a)間に対応したEL基板12の表面に第2凹部119を形成して間隔D3を大きくしている。
11 EL基板(素子基板)
12 CF基板(対向基板)
13 封止樹脂層
30 ピクセル
31 サブピクセル
118 第1凹部
119 第2凹部
122 カラーフィルター(第1凸部)
123 BM
Claims (21)
- 複数の発光素子から構成される画素を複数備える素子基板と、
前記素子基板に対して前記画素側に対向配置される対向基板と、
前記素子基板と前記対向基板との間に前記素子基板と前記対向基板と接して位置し、前記発光素子を封止する封止樹脂層と
を備え、
前記素子基板の前記対向基板側の面であって前記発光素子上に位置する面を素子上面とし、前記対向基板における前記素子上面と対向する面を素子対向面とし、前記素子基板の前記対向基板側の面であって隣接する他の画素との間の画素間上に位置する面を画素間上面とし、前記対向基板における前記画素間上面と対向する面を画素間対向面とし、前記画素のうち、前記素子基板の前記対向基板側の面であって隣接する他の発光素子の間に位置する面を素子間上面とし、前記対向基板における前記素子間上面と対向する面を素子間対向面とするとき、
少なくとも1つの画素において、当該画素を構成する発光素子に対応した素子上面と素子対向面との間隔は、前記少なくとも1つの画素に隣接する他の画素との画素間上面と画素間対向面との間隔、及び当該画素を構成する発光素子に対応した素子間上面と素子間対向面との間隔よりも小さく、
前記素子基板において、前記少なくとも一つの画素と当該画素に隣接する他の画素の間の間隔は、当該画素を構成する発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間の間隔よりも大きく、前記少なくとも一つの画素と当該画素に隣接する他の画素との間に、前記画素間上面と前記画素間対向面との間隔が前記素子間上面と前記素子間対向面との最大間隔よりも大きい拡大部を有する
表示パネル。 - 前記素子基板は、前記画素間の上方であって前記対向基板に最も近い面を基準面としたとき、前記発光素子の上方に前記基準面に対し凹入する第1凹部を有し、当該第1凹部の底面が前記素子上面であり、前記基準面が前記画素間上面であり、
前記対向基板は、前記素子基板の前記基準面と対向する面を基準面としたとき、前記第1凹部に対向する部位に前記対向基板の基準面に対し突出する第1凸部を有し、当該第1凸部の頂面が前記素子対向面であり、当該対向基板の基準面が前記画素間対向面である
請求項1に記載の表示パネル。 - 前記発光素子は隔壁間に形成されている
請求項1又は2に記載の表示パネル。 - 前記隔壁の高さが一定である
請求項3に記載の表示パネル。 - 前記画素間には、補助電極が設けられている
請求項1から4のいずれかに記載の表示パネル。 - 前記画素は発光色の異なる複数の発光素子により構成されている
請求項1から5のいずれかに記載の表示パネル。 - 前記画素を構成する複数の発光素子の発光色の数は、少なくとも3色である
請求項6に記載の表示パネル。 - 前記発光素子は、EL発光素子である
請求項1から7のいずれかに記載の表示パネル。 - 前記画素は発光色の異なる複数の発光素子により構成され、
前記対向基板は、前記発光素子の発光色に対応して配列された複数のカラーフィルターを備え、
前記対向基板の第1凸部は、前記カラーフィルターである
請求項2に記載の表示パネル。 - 前記対向基板は、前記発光色に対応したカラーフィルターを区画するブラックマトリクスを含み、
前記対向基板の基準面は前記ブラックマトリクスにおける前記素子基板側の面である
請求項9に記載の表示パネル。 - 前記拡大部は前記画素間の略中央に存する
請求項1に記載の表示パネル。 - 前記カラーフィルターに対応した複数の第1凸部は、前記素子基板における前記画素間の上方であって前記対向基板に最も近い面である基準面と対向する面である前記対向基板の基準面に対して突出量が異なり、前記画素のうち、画素中央に位置する発光素子における前記素子上面と前記素子対向面との距離が最も小さい
請求項9又は10に記載の表示パネル。 - 少なくとも1つの画素において、当該画素を構成する発光素子に対応した素子上面と素子対向面との間隔が、当該画素を構成する発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間の間隔よりも大きい
請求項1から12のいずれかに記載の表示パネル。 - 複数の発光素子から構成される画素を複数備える素子基板を形成する素子基板形成工程と、
前記素子基板に対して前記画素側に対向配置される対向基板を形成する対向基板形成工程と、
前記素子基板形成工程で形成された前記素子基板と、前記対向基板形成工程で形成された前記対向基板とを対向させた状態で、前記素子基板と前記対向基板との間に前記発光素子を封止する封止樹脂層を前記素子基板と前記対向基板と接して形成する封止樹脂層形成工程と
を含み、
前記素子基板形成工程及び前記対向基板形成工程では、
前記素子基板の前記対向基板側の面であって前記発光素子上に位置する面を素子上面とし、前記対向基板における前記素子上面と対向する面を素子対向面とし、前記素子基板の前記対向基板側の面であって隣接する他の画素との間の画素間上に位置する面を画素間上面とし、前記対向基板における前記画素間上面と対向する面を画素間対向面とし、前記画素のうち、前記素子基板の前記対向基板側の面であって隣接する他の発光素子の間に位置する面を素子間上面とし、前記対向基板における前記素子間上面と対向する面を素子間対向面とし、前記素子基板と前記対向基板とを対向させたとき、
前記素子基板は、少なくとも1つの画素において、当該画素を構成する発光素子に対応した素子上面と素子対向面との間隔が、前記素子間上面と前記素子間対向面の間隔である間隔、及び当該画素を構成する発光素子に対応した素子間上面と素子間対向面との間隔よりも小さく、
前記素子基板において、前記少なくとも一つの画素と当該画素に隣接する他の画素の間の間隔は、当該画素を構成する発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間の間隔よりも大きく、前記少なくとも一つの画素と当該画素に隣接する他の画素との間に、前記画素間上面と前記画素間対向面との間隔が前記素子間上面と前記素子間対向面との最大間隔よりも大きい拡大部を有するように、
前記素子基板及び前記対向基板を形成する
表示パネルの製造方法。 - 前記素子基板は、前記画素間の上方であって前記対向基板に最も近い面を基準面としたとき、前記発光素子の上方に前記基準面に対し凹入する第1凹部を有し、当該第1凹部の底面が前記素子上面であり、前記基準面が前記画素間上面であり、
前記対向基板は、前記素子基板の前記基準面と対向する面を基準面としたとき、前記第1凹部に対向する部位に前記対向基板の基準面に対し突出する第1凸部を有し、当該第1凸部の頂面が前記素子対向面であり、当該対向基板の基準面が前記画素間対向面である
請求項14に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記画素間には、補助電極が設けられている
請求項14又は15に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記画素は発光色の異なる複数の発光素子により構成されている
請求項14から16のいずれかに記載の表示パネルの製造方法。 - 前記画素は発光色の異なる複数の発光素子により構成され、
前記対向基板は、前記発光素子の発光色に対応して配列された複数のカラーフィルターと、前記発光色に対応したカラーフィルターを区画するブラックマトリクスとを含み、
前記対向基板の第1凸部は前記カラーフィルターであり、前記対向基板の基準面は前記ブラックマトリクスにおける前記素子基板側の面である
請求項15に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記拡大部は前記画素間の略中央に存する
請求項14に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記カラーフィルターに対応した複数の第1凸部は、前記素子基板における前記画素間の上方であって前記対向基板に最も近い面である基準面と対向する面である前記対向基板の基準面に対して突出量が異なり、前記画素のうち、画素中央に位置する発光素子における前記素子上面と前記素子対向面との距離が最も小さい
請求項18に記載の表示パネルの製造方法。 - 少なくとも1つの画素において、当該画素を構成する発光素子に対応した素子上面と素子対向面との間隔が、当該画素を構成する発光素子と当該発光素子に隣接する他の発光素子との間の間隔よりも大きい
請求項14から20のいずれかに記載の表示パネルの製造方法。
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