JP2004191608A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造途中で基板を切断して小型化する工程を有する場合に、基板上の表示素子部材にダメージを与えることなく基板を切断することができる表示装置の製造方法および表示装置を提供する。
【解決手段】有機膜７を備えた複数の有機ＥＬ素子（表示素子）８を設けてなる素子基板１と、素子基板１の有機ＥＬ素子８側に対向配置された対向基板９との間に封止樹脂１１を充填して硬化させてなる複数の封止基板１３を形成する。表示素子８が設けられた機能領域３に沿って各封止基板１３を切断して表示パネル１５を形成する。その後、１枚の表示画面を構成する状態で、複数の表示パネル１５を支持基板上に配置搭載して表示装置を得る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機材料のエレクトロルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下ＥＬと記す）を利用した有機ＥＬ素子（有機ＥＬ素子）は、陽極と陰極との間に有機膜を挟持してなる。このような構成の有機ＥＬ素子は、陽極から注入された正孔と陰極から注入された電子とが有機膜において再結合する際に生じた光が、陰極または陽極側から発光光として取り出され、１０Ｖ以下の低駆動電圧で数１００〜数１００００ｃｄ／ｍ２の高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。また、有機ＥＬ素子においては、有機膜の材料選択によって各色に発光する発光素子を得ることが可能であり、各色に発光する発光素子を所定状態で配列形成することによって、マルチカラー表示またはフルカラー表示が可能な表示装置を構成することが可能である。
【０００３】
ところで、有機ＥＬ素子を用いた表示装置を大画面化するにあたっては、複数の小型パネルを平面的に繋ぎ合わせることにより、一つの大きな表示画面を構成する技術（例えば、特許文献１，２参照）が知られている。この場合、高精細な表示画面を実現するためには、繋ぎ合わせた部分（繋ぎ目）での画素間の距離をできるだけ小さくすることが要求される。ところが、一般に、画素回路や配線、画素電極、さらには有機膜等のパターンを、基板の端面にまで形成することは困難である。
【０００４】
そこで、小型パネルの繋ぎ合わせによって表示装置を製造する方法においては、先ず、大画面を構成する小型パネルよりも大きな基板上に画素回路や配線、画素電極、さらには有機膜等のパターンを形成し、さらに封止層を形成した後、繋ぎ合わせの端面付近をレーザカッターやダイシング装置等の基板切断装置で高精度に切断して小型パネルとし、これらの小型パネル同士を相互に並べて繋ぎ合わせることにより、一つの大きな表示画面を構成している（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−５５６３４号公報（第５頁）
【特許文献２】
特開２００１−１７５２０４号公報（第４頁および図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように複数の小型パネルを繋ぎ合わせて一つの表示画面（大画面）を構成する場合は、パネル相互の繋ぎ目をできるだけ目立たなくするために、繋ぎ目を挟む画素間の距離を、他の部分の画素間の距離と一致させることが要求される。そのため、表示部の開口端の切断端面から画素端までの距離が非常に短くなり、レーザカッターやダイシング装置等の基板切断装置を用いて基板を切断を行う場合に、有機膜が露出したままの状態では、表示部内の有機膜部分にダメージが加わってしまう。これは、大画面の表示装置における信頼性の低下、および歩留まりの低下を招く要因となる。
【０００７】
そこで本発明は、製造途中で基板を切断して小型化する工程を有する場合に、基板上の部材にダメージを与えることなく基板を切断して得られる表示装置、およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の表示装置は、支持基板上に複数の表示パネルを搭載してなるものである。特に、表示パネルは、複数の表示素子を設けてなる素子基板と当該素子基板の表示素子側に対向配置された対向基板との間に硬化させた封止樹脂が充填されてなる。また、これらの表示パネルは、１枚の表示画面を構成する状態で支持基板上に配置搭載されている。
【０００９】
そして、本発明の表示装置の製造方法は、このような構成の表示装置の製造方法であり、次の手順を備えたことを特徴としている。先ず第１工程では、複数の表示素子を設けてなる素子基板と当該素子基板の表示素子側に対向配置された対向基板との間に封止樹脂を充填して硬化させてなる複数の封止基板を形成する。次の第２工程では、表示素子が設けられた機能領域に沿って各封止基板を切断して表示パネルを形成する。
【００１０】
そして、第２工程の後の第３工程では、１枚の表示画面を構成する状態で、複数の表示パネルを支持基板上に配置搭載する。
【００１１】
このような表示装置の製造方法では、表示素子が配置された素子基板と対向基板との間に封止樹脂を充填して硬化させることで完全固体化した封止基板を形成した後、この完全固体化した封止基板を機能領域に沿って切断している。このため、機能領域に配置された表示素子等の機能部材の近辺に切断部がおよんだ場合であっても、これらの機能部材は封止樹脂とこれを挟む素子基板および対向基板とによって完全に保護された状態で保持されているため、切断の際の衝撃や異物によって機能部材にダメージが加わることを防止できる。
【００１２】
そして、複数の封止基板を機能領域に沿って切断してなる複数の表示パネルを、１枚の表示画面を構成する状態で支持基板上に配置搭載することで、上述した構成の表示装置を得ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の表示装置およびその製造方法に関する実施の形態として、有機ＥＬ素子を配列形成してなる表示部を有する表示装置およびその製造方法を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１（１）〜図１（４）は、本実施形態の製造方法を示す断面工程図である。また、図２〜図５は本実施形態の製造方法を説明するための平面図工程図であり、図１（１）〜図１（４）に対応している。尚、図１は、図２〜図５の平面図におけるＡ−Ａ’断面に対応している。以下の実施の形態においては、先ず、これらの図に基づいて表示装置の製造方法を説明し、次いで表示装置の構成を説明する。
【００１５】
先ず、図１（１）および図２に示すように、素子基板１を用意する。この素子基板１は、その中央に機能領域３が設定されている。この機能領域３には、例えば、ここで製造する表示装置における表示画面を１／４分割した形状の表示部３ａ、およびこの表示部３ａの連続する２方を囲む周辺回路部３ｂが設けられている。
【００１６】
そして、このような素子基板１に、以降の工程で用いられる複数の製造装置に対して、素子基板１の位置合わせに用いるためのアライメントマーク５を形成する。このアライメントマーク５は、上記各製造装置で共通に用いられるため、素子基板１上の決められた位置に配置され、通常は素子基板１の周辺部、すなわち機能領域３の外側に形成される。
【００１７】
次に、素子基板１に対して、有機ＥＬ素子を形成するための下地工程を行う。ここでは、アライメントマーク５を用いて位置合わせを行いながら、素子基板１の機能領域３上に、ここでの図示を省略した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いた画素回路や配線、画素電極（例えば陽極）等の機能部材を形成する。
【００１８】
次いで、図１（２）および図３に示すように、素子基板１の機能領域３における表示部３ａ上に有機膜７をパターン形成する。この工程では、素子基板１のアライメントマーク５を用いた位置合わせを行うことで、既に形成された電極等に対して所定の位置に有機膜７をパターン形成する。その後、この有機膜７が形成された機能領域３上に上部電極（例えば陰極）を形成することで、機能領域３の表示部３ａに有機ＥＬ素子（表示素子）８を完成させる。尚、この有機ＥＬ素子８は、陽極、有機膜７および陰極が積層された部分に形成され、図面上においては有機膜７と同一位置に配置されることとして以降の説明を行う。また、上部電極（例えば陰極）形成後には、必要に応じて保護膜の形成を行う。
【００１９】
次に、図１（３）および図４に示すように、素子基板１の有機ＥＬ素子８の形成面側に対向基板９を配置し、この間に封止樹脂１１を充填して素子基板１と対向基板９とを貼り合わせる。この際、この封止樹脂１１が、素子基板１と対向基板９との接着剤となる。そして、素子基板１と対向基板９との間に充填された封止樹脂１１を硬化させる。これにより、有機ＥＬ素子８を対向基板９と素子基板１とで狭持した状態で硬化させた封止樹脂１１中に封止してなる、完全固体構造の封止基板１３を得る。
【００２０】
尚、ここで作製する表示装置が、対向基板９側から表示光を取り出す構成の、いわゆる上面発光型である場合には、この対向基板９および封止樹脂１１には、光透過性を有するものを用いる。
【００２１】
またこの場合、図１（３）の断面図のみに示したように、対向基板９には、素子基板１に形成された有機ＥＬ素子８間に位置するようにブラックマトリックス１７が設けられていても良く、さらに有機ＥＬ素子８に対向する位置に赤（ｒ）、緑（ｇ）、青（ｂ）の各カラーフィルタ１９，１９，…が設けられていても良い。これらのブラックマトリックス１７およびカラーフィルタ１９，１９，…は、対向基板９の素子基板１側に向かう面に設けられることが好ましい。ただし、この場合、対向基板９側にもアライメントマーク２１を形成しておくこととする。そして、素子基板１と対向基板９とを貼り合わせる際には、有機ＥＬ素子８に対してブラックマトリックス１７およびカラーフィルタ１９，１９，…が所望の位置関係となるように、対向基板９側のアライメントマーク２１と素子基板１側のアライメントマーク５とを用いた位置合わせを行うこととする。
【００２２】
以上の後、図１（４）および図５に示すように、封止基板１３を、素子基板１の機能領域３に沿って切断し、機能領域３のみを分離する。この際、切断面の一部には表示素子８が設けられた表示部３ａの端部が位置することになる。これにより、封止基板１３を機能領域３の大きさに切断してなる表示パネル１５を得る。尚、以上のような封止基板１３の切断時には、支持基板９に対する素子基板１の各分割部分の移動が抑えられ、かつ素子基板１の各分割部分にダメージが加わることのないように、切断条件を設定することとする。
【００２３】
次いで、以上のようにして形成された小型の表示パネル１５を繋ぎ合わせる。
【００２４】
この場合、先ず、図６の平面図に示すように、４枚の表示パネル１５を、その表示部３ａ側の切断面を突き合わせる様に配置する。この状態において、表示部３ａ間の間隔、すなわち繋ぎ目を挟む画素間の距離が、他の部分の画素間の距離と一致するようにように、４枚の表示パネル１５を配置する。尚、図６においては、表示パネル１５を構成する対向基板９を、二点鎖線で示すと共に素子基板１よりも小さめに示した。しかし、実際には、対向基板９は素子基板１と一致する形状となっている。
【００２５】
以上のように４枚の表示パネル１５を配置することにより、これらの表示パネル１５の４つの表示部３ａによって、１枚の大型の表示画面２１を形成する。この表示画面２１は、その周囲が周辺回路部３ｂで囲まれた状態となる。
【００２６】
次に、図６のように配置された表示パネル１５の対向基板９側に、図７に示すように支持基板２３を対向配置し、接着剤２５を介して４枚の表示パネル１５（図７においては２枚のみを図示）を支持基板２３に貼り合わせ固定する。尚、図７は、図６のＡ−Ａ’部分の断面に対応する図である。
【００２７】
そして、ここで作製する表示装置が、先に述べたように対向基板９側から光を取り出すものである場合、この支持基板２３および接着剤２５には、光透過性を有するものを用いる。この場合、接着剤２５は、支持基板２３に固着された小型の表示パネル１５の繋ぎ目部分（表示パネル１５間）、さらには対向基板９−支持基板２３間に隙間無く充填されることが好ましい。また、接着剤２５は、表示パネル１５間の繋ぎ目部分を光学的に無くすように屈折率が調整された材料を用いることとする。具体的には、接着剤２５として、充填剤１１および対向基板９と同程度の屈折率のものを用いるようにすることが好ましい。
【００２８】
次いで、必要に応じて小型の表示パネル１５の繋ぎ目部分を覆い隠すように、接着剤２５を介して表示パネル１５側（素子基板１側）に板状部材２７を貼り合わせても良く、以上によって、１枚の大きな表示画面２１（図６参照）を備えた表示装置２９を完成させる。
【００２９】
尚、板状部材２７は、図示したように、表示パネル１５の繋ぎ目部分を含む表示パネル１５の素子基板１面の全面を覆う形状であっても良い。この場合、この板状部材２７を、熱伝導性の高い材料（例えば、アルミニウムなどの金属）で構成することにより、各表示パネル１５での発熱を板状部材２７を通して効率良く外部に逃がすことができる。また、この表示装置２９が、支持基板２３側から表示光を取り出すものである場合、板状部材２７の表面を、例えば黒化処理によって黒色系に形成して遮光性を持たせることにより、支持基板２３側から入射した光の散乱を防止することができる。
【００３０】
以上のようにして得られた表示装置２９は、支持基板２３上に複数の表示パネル１５が配置搭載されたものとなる。この表示装置２９における各表示パネル１５は、複数の有機ＥＬ素子８が配置された素子基板１と対向基板９との間に、封止樹脂１１を充填して硬化させてなる完全固体構造のものである。そして、この表示装置２９は、各表示部３ａの端部を繋ぎ合わせて１枚の表示画像２１が構成されるように、これらの完全固体構造の表示パネル１５が支持基板２３上に配置搭載されたものとなる。
【００３１】
以上の製造方法によれば、図１（１）〜図１（３）および図２〜図４を用いて説明したようにして、有機ＥＬ素子８を封止して完全固体化した封止基板１３を形成した後、図１（４）および図５を用いて説明したようにして、この完全固体化した封止基板１３を機能領域３に沿って切断している。このため、機能領域に配置された表示素子等の機能部材の近辺に切断部がおよんだ場合であっても、これらの機能部材は封止樹脂とこれを挟む素子基板および対向基板とによって完全に保護された状態で保持されているため、切断の際の衝撃や異物によって機能部材にダメージが加わることを防止できる。さらに、機能部材が配置された素子基板１の全面に、切断の際の汚染がおよぶことも防止できる。
【００３２】
したがって、これらの表示パネル１５を用いた表示装置、すなわちここでは大画面の表示装置２９における信頼性の向上、および歩留まりの向上を達成することが可能になる。
【００３３】
さらに、以上の製造方法では、図１（４）および図５を用いて説明したように、有機ＥＬ素子８を封止して完全固体化した封止基板１３を形成した後、この封止基板１３を機能領域３に沿って切断している。このため、封止基板１３を形成するまでの工程においては、機能領域３の周辺に配置されたアライメントマーク５を用いて位置合わせを行うことができる。このため、有機ＥＬ素子８の形成、さらにはブラックマトリックス１７やカラーフィルタ１９が形成された対向基板９の貼り合わせを精度良好に行うことが可能である。
【００３４】
したがって、有機ＥＬ素子８の形成工程時よりも、最終的な素子基板１が切断によって小型化される場合であっても、この小型化した素子基板１に対応させた特別な製造装置を用意したり、小型化した支持基板１に対応させて製造装置の仕様を変更したり、あるいはこのための特別な装置治具を用意する必要はない。この結果、小型の表示パネル１５を繋ぎ合わせてなる表示装置２９の製造コストの削減を図ることが可能になる。また、基板サイズ（表示パネル１５のサイズ）によらず、製造装置の汎用性を確保することも可能になる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、表示素子を封止して完全固体化した封止基板を表示部に沿って切断して表示パネルを形成する構成としたことで、表示素子を構成する有機膜にダメージを加えることなく表示部の端部を切断部とすることが可能になる。したがって、この表示パネル、さらにはこの表示パネルを繋ぎ合わせて大画面を構成してなる表示装置の信頼性の向上、および歩留まりの向上を達成することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の製造方法を示す断面工程図である。
【図２】実施形態の製造工程を説明するための平面図（その１）である。
【図３】実施形態の製造工程を説明するための平面図（その２）である。
【図４】実施形態の製造工程を説明するための平面図（その３）である。
【図５】実施形態の製造工程を説明するための平面図（その４）である。
【図６】実施形態の製造工程を説明するための平面図（その５）である。
【図７】実施形態の製造工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１…素子基板、３…機能領域、７…有機膜、８…有機ＥＬ素子（表示素子）、９…対向基板、１１…封止樹脂、１３…封止基板、１５…表示パネル、１７…ブラックマトリックス、１９…カラーフィルタ、２１…表示画面、２３…支持基板、２５…接着剤、２７…板状部材、２９…表示装置

Claims (8)

1. 支持基板と、
   複数の表示素子を設けてなる素子基板と当該素子基板の表示素子側に対向配置された対向基板との間に硬化させた封止樹脂が充填されてなり、１枚の表示画面を構成する状態で前記支持基板上に配置搭載された複数の表示パネルとを備えた
   ことを特徴とする表示装置。
2. 請求項１記載の表示装置において、
   前記複数の表示パネル間には、当該表示パネル間の繋ぎ目部分を光学的に無くすように屈折率が調整された接着剤が充填されている
   ことを特徴とする表示装置。
3. 請求項１記載の表示装置において、
   前記表示パネルは、前記対向基板側を表示面とし、
   前記対向基板は、光透過性材料で構成されると共に、その一主面側ブラックマトリックスおよびカラーフィルタのうちの少なくとも一方が設けられている
   ことを特徴とする表示装置。
4. 請求項１記載の表示装置において、
   前記支持基板は、光透過性材料で構成されると共に、前記表示パネルの表示面側に配置される
   ことを特徴とする表示装置。
5. 請求項４記載の表示装置において、
   前記支持基板との間に前記複数の表示パネルを挟む状態で、遮光性を有する板状部材が貼り合わされている
   ことを特徴とする表示装置。
6. 複数の表示素子を設けてなる素子基板と当該素子基板の表示素子側に対向配置された対向基板との間に封止樹脂を充填して硬化させてなる複数の封止基板を形成する第１工程と、
   前記表示素子が設けられた機能領域に沿って前記各封止基板を切断して表示パネルを形成する第２工程とを行う
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
7. 請求項６記載の表示装置の製造方法において、
   前記第２工程の後、１枚の表示画面を構成する状態で前記複数の表示パネルを支持基板上に配置搭載する第３工程を行う
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
8. 請求項７記載の表示装置の製造方法において、
   前記第３工程では、前記表示パネル間の繋ぎ目部分を光学的に無くすように屈折率が調整された接着剤を充填する
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。

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