JP6200340B2 - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、表示装置およびその製造方法に関する。特に、発光素子が形成された基板と対向基板とをガラスフリットで密封させる表示装置およびその製造方法に関する。
近年、モバイル用途の発光表示装置において、高精細化や低消費電力化に対する要求が強くなってきている。モバイル用途の表示装置としては、液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ：ＬＣＤ）や、有機ＥＬ表示装置等の自発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を利用した表示装置や、電子ペーパー等が採用されている。
その中でも、有機ＥＬ表示装置は液晶表示装置で必要であったバックライトや偏光板が不要であり、薄膜だけで表示装置を形成することができる。したがって、折り曲げ可能（フレキシブル）な表示装置を実現することができ、また、ガラス基板を使用しないため、軽く、壊れにくい表示装置を実現することが可能であるため、非常に注目を集めている。また、中小型の有機ＥＬ表示装置において、高精細かつ狭額縁の表示装置が要求されている。
有機ＥＬ表示装置を高精細化するためには、白色の有機ＥＬ素子とカラーフィルタ（ＣＦ）を組み合わせた「白色＋ＣＦ構造」にすることで、ＲＧＢの画素を構成する装置構造が適している。また、狭額縁にするためには、画素の周辺領域の面積を小さくする必要があり、そのためにはシール材の幅を狭くし、シール材と表示領域の距離を近くする必要がある。
ここで、有機ＥＬ表示装置の各画素に配置された有機ＥＬ素子などの発光素子は、酸素や水分に曝されると劣化して発光効率が低下することが知られている。この問題を解消するために、例えば特許文献１では、発光素子が設けられた基板とそれに対向する対向基板とをガラスフリットを用いて貼り合せることで、気密性の高い封止構造に関する表示装置が開示されている。
しかし、上記の「白色＋ＣＦ構造」において、特にカラーフィルタが貼り合せされた２枚の基板間に設けられる場合、カラーフィルタからの脱ガスや脱水分によって発光素子が劣化する場合がある。また、表示装置の狭額縁化が進むと、両基板を融着するガラスフリットと画素が設けられた表示領域との距離が近くなるため、ガラスフリットを融着させるためにレーザ照射による局所加熱を行う際に、レーザの一部が表示領域の画素に照射され、発光素子を劣化させてしまう場合がある。また、レーザ照射による局所加熱の熱が表示領域に配置された画素の発光素子に伝達され、発光素子を劣化させてしまう場合がある。
特開２００７−１９４１８４号公報
本発明は、気密性が高い封止構造を有する表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。また、発光素子の劣化を抑制することができる表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、画素が配列された表示領域を有する第１基板と、画素を開口する遮光層、および、着色層を有し、少なくとも遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタを有する第２基板と、ガラスを含み、表示領域およびカラーフィルタが対向するように、第１基板および第２基板を貼り合わせるシール材と、を有し、カラーフィルタがシール材の内側に設けられ、少なくともカラーフィルタの上面および端部を覆う無機絶縁層を有する。
また、別の好ましい態様において、第１基板、第２基板およびシール材で囲まれた空隙部に、発光素子が露出されてもよい。
また、別の好ましい態様において、シール材は、無機絶縁層と接してもよい。
また、別の好ましい態様において、空隙部には、露点が−７０℃以下、より好ましくは−９０℃以下の気体が含まれてもよい。
また、別の好ましい態様において、空隙部には、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、より好ましくは０．５ｐｐｍ以下の気体が含まれてもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、画素が配列された表示領域を有する第１基板と、画素を開口する遮光層を有する第２基板と、ガラスを含み、表示領域および遮光層の開口部が対向するように第１基板および第２基板を貼り合わせるシール材と、を有し、遮光層は、表示領域の周辺に位置する周辺領域にスリットが設けられている。
また、別の好ましい態様において、スリットは表示領域を囲むように連続して設けられてもよい。
また、別の好ましい態様において、第２基板に配置され、着色層を有し、少なくとも遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタと、少なくともカラーフィルタの上面および端部を覆う無機絶縁層と、を有してもよい。
また、別の好ましい態様において、第１基板、第２基板およびシール材で囲まれた空隙部に、発光素子が露出されてもよい。
また、別の好ましい態様において、シール材は、無機絶縁層と接してもよい。
また、別の好ましい態様において、空隙部には、露点が−７０℃以下、より好ましくは−９０℃以下の気体が含まれてもよい。
また、別の好ましい態様において、空隙部には、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、より好ましくは０．５ｐｐｍ以下の気体が含まれてもよい。
本発明の一実施形態による表示装置は、複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、画素が配列された表示領域を有する第１基板と、画素を開口する第１遮光層および第１遮光層が配置された面とは反対の面に配置された第２遮光層を有する第２基板と、ガラスを含み、表示領域および第１遮光層の開口部が対向するように第１基板および第２基板を貼り合わせるシール材と、を有し、第２遮光層は表示領域の周辺に位置する周辺領域に配置されている。
また、別の好ましい態様において、第２遮光層は表示領域を囲むように連続して設けられてもよい。
また、別の好ましい態様において、第２遮光層が配置された面であって、表示領域に透明導電層を有してもよい。
また、別の好ましい態様において、透明導電層はタッチセンサ用配線であってもよい。
本発明の一実施形態による表示装置の製造方法は、第１基板の複数の画素が配列される表示領域に、発光素子を形成し、第２基板に画素を開口する遮光層、および、着色層を有し、少なくとも遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタと、を形成し、少なくともカラーフィルタの上面および端部を覆う無機絶縁層を形成し、表示領域およびカラーフィルタが対向するように第１基板および第２基板をガラスを含むシール材を介して貼り合せ、シール材に対応した開口部を有するマスクを介してシール材にレーザを照射し、シール材を融着させる。
本発明の一実施形態による表示装置の製造方法は、第１基板の複数の画素が配列される表示領域に、発光素子を形成し、第２基板に画素を開口する遮光層、および、着色層を有し、少なくとも遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタと、を形成し、少なくともカラーフィルタの上面および端部を覆う無機絶縁層を形成し、表示領域およびカラーフィルタが対向するように第１基板および第２基板をガラスを含むシール材を介して貼り合せ、シール材に対応した領域に局所的にレーザを照射し、シール材を融着させる。
また、別の好ましい態様において、第１基板、第２基板およびシール材で囲まれた空隙部に、発光素子が露出されてもよい。
また、別の好ましい態様において、貼り合せる工程は、露点温度が−７０℃以下、より好ましくは−９０℃以下の雰囲気下で行われてもよい。
また、別の好ましい態様において、貼り合せる工程は、酸素濃度が１ｐｐｍ以下、より好ましくは０．５ｐｐｍ以下の雰囲気下で行われてもよい。
これらの本発明によれば、気密性が高い封止構造を有する表示装置およびその製造方法を提供することができる。また、これらの本発明によれば、発光素子の劣化を抑制することができる表示装置およびその製造方法を提供することができる。
本発明の実施形態１における表示装置の斜視図を示す図である。 本発明の実施形態１における表示装置の平面図を示す図である。 本発明の実施形態１における表示装置のＡ−Ｂ断面図を示す図である。 本発明の実施形態１の変形例における表示装置のＡ−Ｂ断面図を示す図である。 本発明の実施形態２における表示装置の平面図を示す図である。 本発明の実施形態２の変形例１における表示装置の平面図を示す図である。 本発明の実施形態２における表示装置のＣ−Ｄ断面図を示す図である。 本発明の実施形態２の変形例２における表示装置の平面図を示す図である。 本発明の実施形態３における表示装置の断面図を示す図である。 本発明の実施形態４における表示装置の製造方法のプロセスフローを示す図である。 本発明の実施形態４における表示装置のガラスフリットへのレーザ照射方法を示す図である。 本発明の実施形態４の変形例における表示装置のガラスフリットへのレーザ照射方法を示す図である。
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
＜実施形態１＞
図１乃至４を用いて、本発明の実施形態１に係る表示装置の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態１における表示装置の斜視図を示す図である。また、図２は、本発明の実施形態１における表示装置の平面図を示す図である。実施形態１では、高精細化に有利な「白色＋ＣＦ構造」の表示装置について説明する。
「白色＋ＣＦ構造」は高精細の表示装置を実現する点においては有利であるが、発光素子とカラーフィルタの距離が離れると、隣接する画素の発光素子からの光が入り込むことによる混色の問題が発生する。したがって、「白色＋ＣＦ構造」では、発光素子とカラーフィルタをできるだけ近づける必要がある。その一例として、カラーフィルタを発光素子が形成された基板と対向基板との間に配置する構造が挙げられる。
また、シール材にガラスフリットを使用することで、非常に高い密閉性を得ることができるため、外部からの水分の侵入を抑制することができる。しかし、上記のように、カラーフィルタが基板間に配置された構造においては、カラーフィルタのような有機材料からの脱ガスや脱水分によって発光素子が劣化する問題が生じる場合がある。実施形態１では、上記の問題を解消するための構成について説明する。
実施形態１における表示装置は、図１および２に示すように、複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、画素１８０が配列された表示領域１１０を有する基板１００、基板１００に対向し、画素１８０を開口する遮光層１２１と遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタ１８１〜１８３とを有する対向基板２００、基板１００が露出された領域に設けられたドライバＩＣ３００およびＦＰＣ４００（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を有する。基板１００は、表示領域１１０と表示領域１１０の周辺に位置する周辺領域１２０とに分けられる。基板１００には、表示領域１１０に画素１８０がマトリクス状に配列され、複数の画素１８０のそれぞれに発光素子が配置されている。対向基板２００には、複数の画素１８０をそれぞれ開口する遮光層１２１が配置されており、少なくともその遮光層１２１の開口部に着色層を有するカラーフィルタ１８１〜１８３が配置されている。ここで、基板１００が露出され、ドライバＩＣ３００およびＦＰＣ４００が接続された領域を周辺領域１２０に含んでもよい。ＦＰＣ４００には、駆動回路を制御するコントローラ回路に接続される端子部５００が備えられている。
図２に示すように、周辺領域１２０に対応した領域には、基板１００と対向基板２００とを貼り合せるシール材として機能するガラスフリット１３０が設けられている。ガラスフリット１３０とは、粉末状、ペースト状などの様々な形態の融点３００〜７００℃と比較的低温のガラス材料である。ガラスフリット１３０は周辺領域１２０の外周部に、カラーフィルタ１８１〜１８３を含む表示領域１１０を囲むように連続して設けられており、平面視において、表示領域１１０とガラスフリット１３０との間にはオフセットが設けられている。ここで、周辺領域１２０の外周端部とガラスフリット１３０との間にもオフセットが設けられているが、これに限定されず、ガラスフリット１３０が周辺領域１２０の外周端部まで配置されていてもよい。ここで、遮光層１２１は少なくとも表示領域１１０内と表示領域１１０の外縁部に配置されている。
図３は、本発明の実施形態１における表示装置の図２のＡ−Ｂ断面図を示す図である。ここで、図３において、基板１００は表面が対向基板２００の方向を向いており、対向基板２００は表面が基板１００の方向を向いている。以降の説明において、基板１００および対向基板２００のそれぞれに対して配置されている構造物について説明する場合、それぞれの基板の表面方向を上方と表現する。
図３では、基板１００上にトランジスタ層１１１が配置され、トランジスタ層１１１上に層間絶縁層１１２が配置され、層間絶縁層１１２上に発光素子１１３が配置されている。トランジスタ層１１１には、表示領域１１０に配置された画素回路トランジスタや周辺領域１２０に配置された周辺回路トランジスタが含まれる。発光素子１１３は、表示領域１１０に配置されており、下部電極と発光層と上部電極とを含む。下部電極は層間絶縁層１１２に設けられたコンタクトを介してトランジスタ層１１１に接続され、上部電極は複数の発光素子１１３に共通の共通電極である。ここで、実施形態１における表示装置は「白色＋ＣＦ構造」であるので、発光素子１１３は白色光を放出するように発光素子構造が設計されている。
また、対向基板２００上には、遮光層１２１およびカラーフィルタ１２２が配置されている。遮光層１２１は基板１００に対向する上面１２１ａと端部１２１ｂを有し、カラーフィルタ１２２は基板１００に対向する上面１２２ａと端部１２２ｂを有する。そして、１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを覆うように無機パッシベーション層１２３が配置されている。ここで、遮光層１２１は各画素を画定する領域に、配線等と重なるように配置されており、カラーフィルタ１２２は表示領域１１０の各発光素子に対応した領域に配置されている。ガラスフリット１３０は周辺領域１２０に配置され、基板１００と対向基板２００とに挟まれた空隙部１３１を密閉する。ここで、実施形態１では、密閉された空隙部１３１には、Ｎ２ガスが充填されている。
ここで、ガラスフリット１３０は層間絶縁層１１２および無機パッシベーション層１２３と接して配置されているが、これに限定されず、ガラスフリット１３０と層間絶縁層１１２との間、またはガラスフリット１３０と無機パッシベーション層１２３との間に他の層が配置されていてもよく、逆に、層間絶縁層１１２、無機パッシベーション層１２３のいずれかまたは両方が存在せず、ガラスフリット１３０と基板１００または対向基板２００とが接していてもよい。また、対向基板２００上には遮光層１２１、カラーフィルタ１２２、無機パッシベーション層１２３の順で積層されているが、これに限定されず、カラーフィルタ１２２、遮光層１２１、無機パッシベーション層１２３の順で積層されていてもよい。また、遮光層１２１とカラーフィルタ１２２とが異なるパターンを有し、積層されていなくてもよい。
また、図３では、基板１００とトランジスタ層１１１、トランジスタ層１１１と層間絶縁層１１２、層間絶縁層１１２と発光素子１１３、対向基板２００と遮光層１２１、遮光層１２１とカラーフィルタ１２２、カラーフィルタ１２２と無機パッシベーション層１２３、は接しているが、この構造に限定されず、それぞれの層間に他の層が挟まれていてもよい。
また、発光素子１１３は、基板１００と対向基板２００とガラスフリット１３０とに囲まれた空隙部１３１に露出されている。つまり、発光素子１１３の上には、発光層を水分や不純物から保護するための保護層は形成されておらず、発光素子１１３の表面が空隙部１３１に露出されている。例えば、発光素子が下部電極、発光層、上部電極（共通電極）で構成されている場合、共通電極の上には保護層は形成されておらず、共通電極が空隙部１３１に露出される。
発光素子上にパッシベーション層を形成する場合、ドライバＩＣ３００やＦＰＣ４００を実装する端子部の配線上にもパッシベーション層が形成される。そのため、端子部のパッシベーション層を除去する必要がある。しかし、上記のように発光素子上にパッシベーション層を設けない構造にすることで、パッシベーション層を形成する工程だけでなく、端子部のパッシベーション層を除去する工程も削減することができる。
空隙部１３１には、窒素（Ｎ２）などの不活性ガスが充填されていてもよいが、それに限定されず、発光素子１１３を劣化させる水分や酸素の含有量が少ない気体で満たされていればよい。例えば、空隙部１３１に含まれる気体は、好ましくは露点温度が−７０℃以下であるとよい。より好ましくは、露点温度が−９０℃以下であるとよい。また、空隙部１３１に含まれる気体は、好ましくは酸素濃度が１ｐｐｍ以下であるとよい。より好ましくは酸素濃度が０．５ｐｐｍ以下であるとよい。また、空隙部１３１は減圧されていてもよく、逆に加圧されていてもよい。減圧、加圧のいずれの状態においても、水分や酸素の含有量が少ないことが望ましい。
また、ガラスフリット１３０は下部で層間絶縁層１１２と接し、上部で無機パッシベーション層１２３と接する構造となっている。ガラスフリット１３０と接する層間絶縁層１１２と無機パッシベーション層１２３とのそれぞれの材質が同じであってもよい。ガラスフリット１３０との接触部が上下で同じ材質であることで、ガラスフリットの上下において同等の密着性が得られ、空隙部１３１は良好かつ信頼性の高い密閉性を得ることができる。さらに、ガラスフリット１３０と接する層間絶縁層１１２と無機パッシベーション層１２３とは、ガラスフリットを基準に上下対称の構造（ミラー構造）になっていることが好ましい。このミラー構造とは、例えば図３の断面図において、基板１００から対向基板２００に向かって、基板１００、窒化シリコン、酸化シリコン、ガラスフリット、酸化シリコン、窒化シリコン、対向基板２００の順で配置されるような構造をいう。上記のようなミラー構造とすることで、上記と同様に良好かつ信頼性の高い密閉性が得られると同時に、ガラスフリットのレーザ照射による融着工程などの熱によって発生する、基板１００側の伸縮と対向基板２００側の伸縮が略等しくなるため、内部応力を緩和することができる。
図４は、本発明の実施形態１の変形例における表示装置のＡ−Ｂ断面図を示す図である。図３と異なる点は、ガラスフリット１３０が配置された領域に無機パッシベーション層１２３が存在せず、ガラスフリット１３０と対向基板２００とが接している点である。図４のような構造の場合においても、遮光層１２１およびカラーフィルタ１２２は無機パッシベーション層１２３に覆われており、遮光層１２１およびカラーフィルタ１２２が密閉された空隙部１３１に露出されない構造となっている。
以上のように、本発明の実施形態１の表示装置によると、カラーフィルタや遮光層が基板間に配置され、ガラスフリットによって両基板が貼り合せられた表示装置において、カラーフィルタなどの有機材料からの脱ガスや脱水分によって発光素子が劣化することを抑制することができる。また、発光素子上のパッシベーション層を形成する必要がなくなるため、基板１００と対向基板２００とを貼り合せた後に、端子部を露出させるためにパッシベーション層をエッチングする工程を省略することができる。
＜実施形態２＞
図５乃至８を用いて、本発明の実施形態２に係る表示装置の構成を説明する。図５は、本発明の実施形態２における表示装置の平面図を示す図である。また、図７は、本発明の実施形態２における表示装置のＣ−Ｄ断面図を示す図である。実施形態２でも、実施形態１と同様に高精細化に有利な「白色＋ＣＦ構造」の表示装置について説明する。
図５が図２と異なる点は、遮光層１２１が周辺領域１２０まで存在しており、一部がガラスフリット１３０と重なっており、遮光層１２１の周辺領域１２０にスリット１２４が設けられている点である。スリット１２４は、表示領域１１０より外側に、ガラスフリット１３０より内側に設けられている。言い換えると、ガラスフリット１３０は、スリット１２４よりも外周に配置されている。図５では、スリット１２４の外側の遮光層１２１の最外周がガラスフリット１３０と重なる構造について説明したが、これに限定されず、遮光層１２１の最外周とガラスフリット１３０との間にオフセットが設けられていてもよい。
図５では、スリット１２４が表示領域１１０を囲むように連続して設けられており、遮光層１２１が表示領域１１０を含む領域と周辺領域１２０の一部の領域とに分離された構造を例示した。しかし、図５に示す構造に限定されず、例えば図６に示すように、スリット１２４が不連続であってもよい。図５では、上下部でそれぞれ１箇所ずつ、左右部でそれぞれ３箇所ずつ、スリット１２４の不連続箇所が存在する例を示したが、これに限定されず、もっと多くの不連続箇所が存在してもよく、逆にもっと少なくてもよい。
図７は、本発明の実施形態２における表示装置のＣ−Ｄ断面図を示す図である。ここで、図７において、基板１００は表面が対向基板２００の方向を向いており、対向基板２００は表面が基板１００の方向を向いている。以降の説明において、基板１００および対向基板２００のそれぞれに対して配置されている構造物について説明する場合、それぞれの基板の表面方向を上方と表現する。
図７では、表示領域１１０を含む領域に対応する遮光層１２１ｃと、周辺領域１２０に対応する遮光層１２１ｄとの間にスリット１２４が設けられている。図７では、スリット１２４の外側の遮光層１２１ｄの一部とガラスフリット１３０の一部とが重なった構造について説明したが、これに限定されず、図８に示すように、遮光層１２１ｄとガラスフリット１３０との間にオフセットが設けられていてもよい。図８では、無機パッシベーション層１２３がガラスフリット１３０よりも内側でパターニングされており、ガラスフリット１３０と対向基板２００とが接触しているが、これに限定されず、無機パッシベーション層１２３が対向基板２００の外周部まで延びて、ガラスフリット１３０と無機パッシベーション層１２３とが接触してもよい。
ガラスフリット１３０は、良好な密閉性を得るために、基板１００と対向基板２００とをガラスフリット１３０を介して貼り合せた後にレーザ照射し、ガラスフリットを融着する。レーザ照射はガラスフリットの位置に対して照射するが、額縁が狭い表示装置においては、レーザの一部は表示領域１１０の発光素子１１３に入射してしまう。発光素子１１３にレーザが照射されると、過加熱によって膜質が変化したり、破壊などが起きたりする可能性がある。ここで、図７および図８に示す構造を採用することで、上記の問題を抑制することができる。
上記のように、表示装置の狭額縁化が進むと、表示領域１１０とガラスフリット１３０が配置された領域との距離は近くなる。この距離が近くなると、ガラスフリット１３０を融着するためのレーザ照射の際に、レーザの一部が表示領域１１０内の発光素子１１３に入射してしまう。しかし、実施形態２の表示装置によると、遮光層１２１ｄが、ガラスフリット１３０が配置される周辺領域１２０まで存在することで、レーザ光が表示領域内の発光素子１１３に直接入射することを抑制することができる。また、遮光層１２１ｃと遮光層１２１ｄとの間にスリット１２４が設けられることで、レーザ光が遮光層１２１ｄに照射され、遮光層１２１ｄが加熱されても、その熱が遮光層１２１ｃに伝達しにくくなる。その結果、表示領域１１０に存在する発光素子１１３の過加熱を抑制することができる。
以上のように、本発明の実施形態２の表示装置によると、ガラスフリットによって両基板が貼り合せられた表示装置において、レーザ照射等によってガラスフリットを局所加熱するときに、レーザが表示領域内の発光素子に入射することを抑制し、また、レーザによって発生した熱が表示領域内に伝達することを抑制することで、発光素子の過加熱による劣化を抑制することができる。
＜実施形態３＞
図９を用いて、本発明の実施形態３に係る表示装置の構成を説明する。図９は、本発明の実施形態３における表示装置の断面図を示す図である。図９と図３との相違点は、図９は対向基板２００の基板１００とは反対の面２００ａに第２遮光層１４１と透明導電層１４２とが配置されている点である。第２遮光層１４１は周辺領域１２０の一部に配置されており、透明導電層１４２は表示領域１１０に配置されている。図９に示すように、透明導電層１４２はストライプ状に配置され、タッチセンサ用配線を構成してもよい。また、第２遮光層１４１および透明導電層１４２は保護層１４３で覆われていてもよい。また、第２遮光層１４１を導電材料で形成し、タッチセンサ用配線の一部として使用してもよい。タッチセンサ用の配線を遮光層として用いることで、レーザ光照射時に問題となる温度上昇に対しての放熱効果が期待できる。
第２遮光層１４１は表示領域１１０を囲むように連続して設けられていてもよい。また、第２遮光層１４１は周辺領域１２０に配置されており、図９に示すように、平面視において一部がガラスフリット１３０と重なっていてもよく、逆に第２遮光層１４１とガラスフリット１３０との間にオフセットが設けられていてもよい。第２遮光層１４１の一部がガラスフリット１３０と重なる場合、ガラスフリット１３０を融着するためのレーザ照射をする領域には第２遮光層１４１を配置しない。
図９の構造によると、周辺領域１２０に第２遮光層１４１が配置されることで、レーザ光が表示領域内の発光素子１１３に直接入射することを抑制することができる。また、レーザ光の照射によって第２遮光層１４１が加熱された場合でも、発光素子１１３と第２遮光層１４１とは距離が離れているので、第２遮光層１４１で発生した熱が発光素子１１３およびトランジスタ層１１１に与える影響を限りなく小さくすることができる。
以上のように、本発明の実施形態３の表示装置によると、ガラスフリットによって両基板が貼り合せられた表示装置において、レーザ照射等によってガラスフリットを局所加熱するときに、レーザが表示領域内の発光素子に入射することを抑制し、また、レーザによって発生した熱が表示領域内に伝達することを抑制することで、発光素子の過加熱による劣化を抑制することができる。
＜実施形態４＞
図１０〜１２を用いて、本発明の実施形態４に係る表示装置の製造方法を説明する。図１０は、本発明の実施形態４における表示装置の製造方法のプロセスフローを示す図である。図１０を用いて、本発明に係る表示装置の製造方法を説明する。
まず、ガラス基板などの基板を準備し（Ｓ１００１）、基板上にトランジスタ層を形成する（Ｓ１００２）。トランジスタ層としては、一般的なものを使用することができ、例えば、アモルファスシリコン、ポリシリコン、酸化物半導体等を用いた、ボトムゲート型トランジスタやトップゲート型トランジスタを使用することができる。トランジスタ層を形成する前に、ガラス基板からの不純物をブロックし、密着性を向上させる単層または積層の下地膜が形成されてもよい。次に、トランジスタ層を形成した後に、単層または積層の層間絶縁層を介して、複数の画素が配列される表示領域に発光素子を形成する（Ｓ１００３）。発光素子は、層間絶縁層に形成されたコンタクトを介してトランジスタ層に接続される下部電極を形成し、下部電極の上に発光層を形成し、発光層の上に複数の発光素子に共通する共通電極を形成することで得られる。
次に、ガラス基板などの対向基板を準備し（Ｓ１０１１）、対向基板上に画素を開口する遮光層を形成する（Ｓ１０１２）。遮光層としては、Ｃｒなどの金属材料を用いてもよく、また、黒色に着色された樹脂材料を用いてもよい。遮光層は表示領域および周辺領域に形成される。表示領域においては、各画素を画定する領域に、配線等と重なるように形成され、周辺領域においては、表示領域とガラスフリットとの間の領域に形成される。
次に、対向基板の遮光層に設けられた開口部に着色層を有するカラーフィルタを形成する（Ｓ１０１３）。カラーフィルタは表示領域に形成され、各発光素子に対応した領域に形成される。カラーフィルタは、フルカラーを実現するために少なくともＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタを形成する。また、輝度向上のために配置される白色画素において、色再現性を向上させるためのＷ（白）のカラーフィルタを形成してもよい。
図１０では、遮光層の上にカラーフィルタを形成する製造方法について説明したが、これに限定されず、先にカラーフィルタを形成し、その上に遮光層を形成してもよい。また、対向基板と遮光層、カラーフィルタとの間に他の層を形成してもよい。また、遮光層とカラーフィルタとの間に他の層を形成してもよい。また、カラーフィルタは少なくともＲ、Ｇ、Ｂの３種類を形成するが、３種類のカラーフィルタのいずれかの間に遮光層を形成してもよい。例えば、まず対向基板上にカラーフィルタＧを形成し、Ｇの上に遮光層を形成し、その上にカラーフィルタＲ、Ｂを形成してもよい。
遮光層およびカラーフィルタを形成した後に、対向基板、遮光層、カラーフィルタ上にこれらの上面と端部を覆うように無機パッシベーション層を形成する（Ｓ１０１４）。この無機パッシベーション層は、発光素子の劣化の原因となるガスや水分を放出する有機膜をカバーするもので、少なくともカラーフィルタを露出させないように形成される。もし、遮光層が樹脂で形成される場合は、カラーフィルタと遮光層の両方を露出させないように形成される。つまり、図３で示したように、遮光層１２１は基板１００に対向する上面１２１ａと端部１２１ｂを有し、カラーフィルタ１２２は基板１００に対向する上面１２２ａと端部１２２ｂを有する。そして、１２１ａ，１２２ａ，１２１ｂ，１２２ｂを覆うように無機パッシベーション層１２３が配置された構造となる。
次に、発光素子まで形成された基板、または、無機パッシベーション層まで形成された対向基板のいずれかまたは両方の基板の上にガラスフリットを形成する（Ｓ１０２１）。ガラスフリットはペースト状のガラスフリットを基板または対向基板の外周部に塗布し、焼成炉などによる熱処理でペースト中の溶媒やバインダを十分に除去した後に、表示領域とカラーフィルタとが対向するように両基板を貼り合せる（Ｓ１０２２）。
ここで、貼り合せをするときの雰囲気が、基板、対向基板、ガラスフリットで密閉された空隙部に充填されるので非常に重要である。実施形態４では、Ｎ２雰囲気下で両基板の貼り合せを行った。ただし、これに限定されず、両基板を貼り合せる工程の雰囲気は、発光素子の劣化の原因となる水分や酸素の含有量が少なければよい。例えば、両基板を貼り合せる雰囲気は、好ましくは露点温度が−７０℃以下であるとよい。より好ましくは、露点温度が−９０℃以下であるとよい。また、両基板を貼り合せる雰囲気は、好ましくは酸素濃度が１ｐｐｍ以下であるとよい。より好ましくは酸素濃度が０．５ｐｐｍ以下であるとよい。また、両基板を貼り合せる雰囲気は、減圧されていてもよく、逆に加圧されていてもよい。減圧、加圧のいずれの状態においても、水分や酸素の含有量が少ないことが望ましい。また両基板間にスペーサを形成し基板間ギャップを確保した状態で内部を真空状態としてもよい。
最後に、貼り合せた基板のガラスフリットをレーザ照射によって局所加熱する（Ｓ１０２３）。ガラスフリットを局所的に加熱することで、ガラスフリットを上下の基板または上下の基板上に形成された無機絶縁層に融着させ、発光素子を封止する。ここで、レーザ光を効率よく吸収して加熱するために、ガラスフリットがレーザ光波長帯のエネルギーを吸収する顔料を含んでいてもよい。
次に、図１１、１２を用いてレーザ照射工程のより具体的な方法について説明する。図１１は、本発明の実施形態４における表示装置のガラスフリットへのレーザ照射方法を示す図である。図１１では、対向基板２００の裏面側（基板とは反対の面）に、ガラスフリットが形成された領域に対応した開口部を有するマスク１５０を設置し、マスク１５０を介してレーザ１６０を基板１００、対向基板２００およびガラスフリット１３０に照射する。ここで、マスク１５０の開口部はガラスフリット１３０の全体にレーザ１６０が照射されるように設けられていてもよく、また、ガラスフリット１３０の一部だけにレーザ１６０が照射されるように設けられていてもよい。
レーザ１６０の波長は、基板１００および対向基板２００では吸収されない波長帯を使用することで、効率よくガラスフリットを加熱することができる。つまり、基板１００および対向基板２００での発熱を抑制することで、発光素子への影響を小さくすることができる。また、マスクを用いることで、レーザだけでなく、例えば、ハロゲンランプやキセノンランプのように、レーザに比べて指向性の高くない光を用いた加熱方法を使用することもできる。また、レーザを用いた場合でも、高精度のアライメント等が必要なくなるため、装置の簡易化、タクトの向上、誤照射による不良発生の低減の効果が得られる。
また、図１２に示すように、指向性の高いレーザ１７０を用いて、ガラスフリット１３０が配置された領域だけを加熱することもできる。この場合、光源から出射されたレーザ１７０をガルバノミラー等で反射させることで、ガラスフリットが配置された領域だけを走査することができる。図１２に示した方法によると、ガラスフリットが配置された形状が異なるパネルに対しても、レーザを走査するプログラムを変更するだけで、同一の装置を用いてレーザ照射をすることができる。つまり、プログラムの変更だけで、どのようなパネルに対してもレーザ照射することができ、装置の汎用性を高めることができる。
以上のように、本発明の実施形態４の表示装置の製造方法によると、カラーフィルタや遮光層が基板間に配置され、ガラスフリットによって両基板が貼り合せられた表示装置において、カラーフィルタや遮光層（樹脂性遮光層の場合）などの有機材料からの脱ガスや脱水分によって発光素子が劣化する現象を抑制することができる。
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
１００：基板
１１０：表示領域
１１１：トランジスタ層
１１２：層間絶縁層
１１３：発光素子
１２０：周辺領域
１２１：遮光層
１２１ａ：遮光層１２１の基板１００に対向する上面
１２１ｂ：遮光層１２１の端部
１２１ｃ：表示領域１１０を含む領域に対応する遮光層
１２１ｄ：周辺領域１２０に対応する遮光層
１２２、１８１、１８２、１８３：カラーフィルタ
１２２ａ：カラーフィルタ１２２の基板１００に対向する上面
１２２ｂ：カラーフィルタ１２２の端部
１２３：無機パッシベーション層
１２４：スリット
１３０：ガラスフリット
１３１：空隙部
１４１：第２遮光層
１４２：透明導電層
１４３：保護層
１５０：マスク
１６０、１７０：レーザ
１８０：画素
２００：対向基板
２００ａ：対向基板２００の基板１００とは反対の面
３００：ドライバＩＣ
４００：ＦＰＣ
５００：端子部

Claims (22)

  1. 複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、前記画素が配列された表示領域を有する第１基板と、
    前記画素を開口する遮光層、および、着色層を有し少なくとも前記遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタを有する第２基板と、
    ガラスを含み、前記表示領域および前記カラーフィルタが対向するように、前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせ、前記カラーフィルタの外側に設けられたシール材と、
    少なくとも前記カラーフィルタの前記第１基板側の面および端部を覆う無機絶縁層と、を有し、
    前記遮光層は、黒色の樹脂材料であり、
    前記カラーフィルタは、前記遮光層の前記第１基板側に設けられ、
    前記無機絶縁層は、前記シール材と接し、前記第２基板と前記シール材との間、前記遮光層の側方、および前記カラーフィルタの側方に設けられ、
    前記無機絶縁層は、第１表面および前記第１表面の反対側の第２表面を有し、
    前記シール材は、前記第１表面において前記無機絶縁層と接し、
    前記第２基板は、前記第２表面において前記無機絶縁層と接し、
    前記遮光層の前記第２基板側の面と前記無機絶縁層の前記第２表面とは一致し、
    前記シール材は、平面視において前記第２基板と重畳することを特徴とする表示装置。
  2. 前記無機絶縁層は、前記カラーフィルタの前記第１基板側の面と接していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記第１基板、前記第２基板および前記シール材で囲まれた空隙部に、前記発光素子が露出されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  4. 前記第２基板は透明であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  5. 前記空隙部には、露点が−７０℃以下の気体が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
  6. 前記空隙部には、酸素濃度が１ｐｐｍ以下の気体が含まれていることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
  7. 複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、前記画素が配列された表示領域を有する第１基板と、
    前記第１基板に対向する透明な第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記画素に対応して設けられた開口部および前記表示領域の周辺の周辺領域に設けられたスリットの両方を有する遮光層と、
    ガラスを含み、前記表示領域および前記遮光層の開口部が対向するように前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせるシール材と、
    前記遮光層の前記第１基板側の面および側方、ならびに前記スリットの内部に設けられた無機絶縁層と、
    を有することを特徴とする表示装置。
  8. 前記無機絶縁層は、前記遮光層の前記第１基板側の面と接していることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
  9. 前記スリットは前記表示領域を囲むように連続して設けられていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
  10. 前記第２基板に配置され、着色層を有し、少なくとも前記遮光層の開口部に設けられたカラーフィルタと、
    少なくとも前記カラーフィルタの上面および端部を覆う無機絶縁層と、を有することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
  11. 前記第１基板、前記第２基板および前記シール材で囲まれた空隙部に、前記発光素子が露出されていることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
  12. 前記シール材は、前記無機絶縁層と接していることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
  13. 前記空隙部には、露点が−７０℃以下の気体が含まれていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の表示装置。
  14. 前記空隙部には、酸素濃度が１ｐｐｍ以下の気体が含まれていることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
  15. 複数の画素のそれぞれに発光素子が設けられ、前記画素が配列された表示領域を有する第１基板と、
    前記第１基板に対向する透明な、かつ、カラーフィルタを有する第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に設けられ、前記画素を開口する第１遮光層と、
    前記第２基板に対して前記第１遮光層が配置された面とは反対の面に配置され、前記表示領域の周辺の周辺領域に設けられた第２遮光層と、
    少なくとも前記カラーフィルタの前記第１基板側の面および端部を覆う無機絶縁層と、
    ガラスを含み、前記表示領域および前記カラーフィルタが対向するように前記第１基板および前記第２基板を貼り合わせるシール材と、を有し、
    前記第１遮光層は、黒色の樹脂材料であり、
    前記カラーフィルタは、前記第１遮光層の前記第１基板側に設けられ、
    前記無機絶縁層は、前記第１遮光層の側方および前記カラーフィルタの側方に設けられ、
    前記第１遮光層の前記第２基板側の面と前記無機絶縁層の前記第２基板側の面とは一致することを特徴とする表示装置。
  16. 前記無機絶縁層は、前記カラーフィルタの前記第１基板側の面と接していることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
  17. 前記第２遮光層は前記表示領域を囲むように連続して設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
  18. 前記第２遮光層が配置された面であって、前記表示領域に透明導電層を有することを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれか一に記載の表示装置。
  19. 前記透明導電層はタッチセンサ用配線であることを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
  20. 前記スリットは、平面視において前記発光素子と前記シール材との間に挟まれていることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
  21. 前記シール材、前記無機絶縁層、および前記第２基板は、平面視において互いに重畳し、
    前記無機絶縁層は、前記シール材と前記第２基板との間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  22. 前記第２基板は、平面視において前記第２基板が前記シール材と重畳する領域に開口が設けられていないことを特徴とする請求項７または１５に記載の表示装置。
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