JP2018182041A - 有機el表示装置および有機el表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機EL表示装置において、製造効率に優れながら、電磁ノイズによる悪影響を抑制する。
【解決手段】有機EL表示装置であって、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う導電層とを有する表示パネルを備え、前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む。
【選択図】図3
【解決手段】有機EL表示装置であって、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う導電層とを有する表示パネルを備え、前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む。
【選択図】図3
Description
本発明は、有機EL表示装置および有機EL表示装置の製造方法に関する。
有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置は、基板上に薄膜トランジスタ(TFT)や有機発光ダイオード(OLED)などが形成された表示パネルを有する。このような表示パネルは電磁ノイズを発生し、例えば、付加されたタッチパネルの誤作動を引き起こす場合がある。このような問題に対し、例えば、下記特許文献1では、タッチパネル部の基板や表示パネル部の基板にITO膜を形成することが提案されている。
しかし、有機EL表示装置の製造工程において、上記ITO膜の製膜工程が増えてしまうという問題がある。
本発明は、上記に鑑み、製造効率に優れながら、電磁ノイズによる悪影響を抑制する有機EL表示装置の提供を目的とする。
本発明の有機EL表示装置は、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う導電層とを有する表示パネルを備え、前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む。
1つの実施形態においては、上記表示パネルの上記導電層側にタッチパネルが配置される。
1つの実施形態においては、上記導電性材料はナノワイヤおよび/またはナノチューブである。
1つの実施形態においては、上記導電層のシート抵抗が500Ω/□以下である。
1つの実施形態においては、上記導電層の可視光透過率が90%以上である。
1つの実施形態においては、上記表示パネルは、上記基板と上記導電層との間に上記表示領域を覆う封止層を有し、上記導電層の端部と前記封止層の端部とが一致する。
1つの実施形態においては、上記封止層は絶縁材料膜を含む。
本発明の別の局面によれば、有機EL表示装置の製造方法が提供される。この有機EL表示装置の製造方法は、有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板上に、前記表示領域を覆うように封止層を形成すること、前記封止層上に、前記表示領域を覆うように導電層を形成すること、および、前記導電層をエッチングマスクとして用い、前記封止層の一部をエッチングにより除去すること、を含み、前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
図1は、本発明の実施形態に係る有機EL表示装置の概略の構成を示す模式図である。有機EL表示装置2は、画像を表示する画素アレイ部4と、画素アレイ部4を駆動する駆動部とを備える。有機EL表示装置2は、基板上にTFTやOLEDなどの積層構造が形成された表示パネルを有する。なお、図1に示した概略図は一例であって、本実施形態はこれに限定されるものではない。
画素アレイ部4には、画素に対応してOLED6および画素回路8がマトリクス状に配置される。画素回路8は複数のTFT10,12やキャパシタ14で構成される。
上記駆動部は、走査線駆動回路20、映像線駆動回路22、駆動電源回路24および制御装置26を含み、画素回路8を駆動しOLED6の発光を制御する。
走査線駆動回路20は、画素の水平方向の並び(画素行)ごとに設けられた走査信号線28に接続されている。走査線駆動回路20は、制御装置26から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線28を順番に選択し、選択した走査信号線28に、点灯TFT10をオンする電圧を印加する。
映像線駆動回路22は、画素の垂直方向の並び(画素列)ごとに設けられた映像信号線30に接続されている。映像線駆動回路22は、制御装置26から映像信号を入力され、走査線駆動回路20による走査信号線28の選択に合わせて、選択された画素行の映像信号に応じた電圧を各映像信号線30に出力する。当該電圧は、選択された画素行にて点灯TFT10を介してキャパシタ14に書き込まれる。駆動TFT12は、書き込まれた電圧に応じた電流をOLED6に供給し、これにより、選択された走査信号線28に対応する画素のOLED6が発光する。
駆動電源回路24は、画素列ごとに設けられた駆動電源線32に接続され、駆動電源線32および選択された画素行の駆動TFT12を介してOLED6に電流を供給する。
ここで、OLED6の下部電極は、駆動TFT12に接続される。一方、各OLED6の上部電極は、全画素のOLED6に共通の電極で構成される。下部電極を陽極(アノード)として構成する場合は、高電位が入力され、上部電極は陰極(カソード)となって低電位が入力される。下部電極を陰極(カソード)として構成する場合は、低電位が入力され、上部電極は陽極(アノード)となって高電位が入力される。
図2は、図1に示す有機EL表示装置の表示パネルの一例を示す模式的な平面図である。表示パネル40の表示領域42に、図1に示した画素アレイ部4が設けられ、上述したように画素アレイ部4にはOLEDが配列される。上述したようにOLED6を構成する上部電極44は、各画素に共通に形成され、表示領域42全体を覆う。
矩形である表示パネル40の一辺には、部品実装領域46が設けられ、表示領域42につながる配線が配置される。部品実装領域46には、駆動部を構成するドライバ集積回路(IC)48が搭載されたり、FPC50が接続されたりする。フレキシブルプリント基板(FPC)50は、制御装置26やその他の回路20,22,24等に接続されたり、その上にICを搭載されたりする。
図3は、図2のIII−III断面の一例を示す図である。表示パネル40は、基板70の上にTFT72などからなる回路層、OLED6、OLED6を封止する封止層106および導電層118などが積層された構造を有する。基板70は、例えば、ガラス板、ポリイミド樹脂等の樹脂フィルムで構成される。本実施形態においては、画素アレイ部4はトップエミッション型であり、OLED6で生じた光は、基板70側とは反対側(図3において上向き)に出射される。なお、有機EL表示装置2におけるカラー化方式をカラーフィルタ方式とする場合には、例えば、封止層106よりも上側に配置される。このカラーフィルタに、OLED6にて生成した白色光を通すことで、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)の光を作る。
表示領域42の回路層には、上述した画素回路8、走査信号線28、映像信号線30、駆動電源線32などが形成される。駆動部の少なくとも一部分は、基板70上に回路層として表示領域42に隣接する領域に形成することができる。上述したように、駆動部を構成するドライバIC48やFPC50を、部品実装領域46にて、回路層の配線116に接続することができる。
図3に示すように、基板70上には、無機絶縁材料で形成された下地層80が配置される。無機絶縁材料としては、例えば、窒化シリコン(SiNy)、酸化シリコン(SiOx)およびこれらの複合体が用いられる。
表示領域42においては、下地層80を介して、基板70上には、トップゲート型のTFT72のチャネル部およびソース・ドレイン部となる半導体領域82が形成される。半導体領域82は、例えば、ポリシリコン(p−Si)で形成される。半導体領域82は、例えば、基板70上に半導体層(p−Si膜)を設け、この半導体層をパターニングし、回路層で用いる箇所を選択的に残すことにより形成される。TFT72のチャネル部の上には、ゲート絶縁膜84を介してゲート電極86が配置される。ゲート絶縁膜84は、代表的には、TEOSで形成される。ゲート電極86は、例えば、スパッタリング等で形成した金属膜をパターニングして形成される。ゲート電極86上には、ゲート電極86を覆うように層間絶縁層88が配置される。層間絶縁層88は、例えば、上記無機絶縁材料で形成される。TFT72のソース・ドレイン部となる半導体領域82(p−Si)には、イオン注入により不純物が導入され、さらにそれらに電気的に接続されたソース電極90aおよびドレイン電極90bが形成され、TFT72が構成される。
TFT72上には、層間絶縁膜92が配置される。層間絶縁膜92の表面には、配線94が配置される。配線94は、例えば、スパッタリング等で形成した金属膜をパターニングすることにより形成される。配線94を形成する金属膜と、ゲート電極86、ソース電極90aおよびドレイン電極90bの形成に用いた金属膜とで、例えば、配線116および図1に示した走査信号線28、映像信号線30、駆動電源線32を多層配線構造で形成することができる。この上に、例えば、アクリル系樹脂等の樹脂材料により平坦化膜96が形成され、表示領域42において、平坦化膜96上にOLED6が形成される。
OLED6は、下部電極100、有機材料層102および上部電極104を含む。有機材料層102は、具体的には、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を含む。OLED6は、代表的には、下部電極100、有機材料層102および上部電極104を基板70側からこの順に積層して形成される。本実施形態では、下部電極100がOLEDの陽極(アノード)であり、上部電極104が陰極(カソード)である。
図3に示すTFT72が、nチャネルを有した駆動TFT12であるとすると、下部電極100は、TFT72のソース電極90aに接続される。具体的には、上述した平坦化膜96の形成後、下部電極100をTFT72に接続するためのコンタクトホール110が形成され、例えば、平坦化膜96表面およびコンタクトホール110内に形成した導電体部をパターニングすることにより、TFT72に接続された下部電極100が画素ごとに形成される。
上記構造上には、画素を分離するバンク112が配置される。例えば、下部電極100の形成後、画素境界にバンク112を形成し、バンク112で囲まれた画素の有効領域(下部電極100の露出する領域)に、有機材料層102および上部電極104が積層される。上部電極104は、代表的には、透明電極材料で形成される。
上部電極104上には、封止層106が配置される。封止層106は、例えば、OLED6を水分等から保護する保護層として機能し得るため、表示領域42の全体を覆うように形成される。また、封止層106上には、導電層118が配置される。導電層118は、例えば、表示パネル40の表面の機械的な強度を確保するための保護層としても機能し得る。一方、部品実装領域46には、例えば、ICやFPCを接続し易くするため導電層118を設けない。FPC50の配線やドライバIC48の端子は、例えば、配線116に電気的に接続される。
表示装置においてタッチパネルを搭載する際には、タッチパネルを表示パネルに外付けする構成(アウトセル方式)と、表示パネルの外部(例えば、表示パネルと表示パネルの外側に配置される偏光板との間)に設けて一体化する構成(オンセル方式)と、表示パネルの内部に設ける構成(インセル方式)とが知られている。本実施形態では、アウトセル方式もしくはオンセル方式が採用される。具体的には、図4に示すように、表示パネル40の導電層118上にタッチパネル60が配置され、この状態で、有機EL表示装置2の筐体に格納される。なお、図4において、図3に示す表示パネル40の積層構造のうち、基板70上の封止層106および導電層118を除く積層構造を上部構造層114として簡略化して示している。
封止層106は、基板70側から、第1の封止層106a、平坦化層108および第2の封止層106bをこの順で含む。第1の封止層106aおよび第2の封止層106bは、それぞれ、例えば、化学気相成長(CVD)法によりSiNy等の無機絶縁材料膜を、例えば、厚み数μm程度に成膜することにより形成される。平坦化層108は、例えば、アクリル系樹脂等の樹脂材料により形成される。平坦化層108の厚みは、例えば、10μm〜50μmである。
導電層118は、バインダー樹脂および導電性材料を含む。バインダー樹脂としては、代表的には、アクリル系樹脂が用いられる。導電性材料としては、例えば、銀、金、銅、ニッケル等の金属およびこれらの合金(例えば、Cu−Ni)、カーボン、酸化インジウムスズ(ITO)等の金属酸化物等が用いられる。バインダー樹脂と組み合わせる導電性材料としては、任意の適切な形態が採用され得るが、ナノワイヤ(代表的には、金属ナノワイヤ)および/またはナノチューブ(代表的には、カーボンナノチューブ)が好ましく用いられる。中でも、金属ナノワイヤが特に好ましく用いられる。例えば、後述の導電性および透明性を良好に満足し得るからである。ここで、ナノワイヤとは、中実構造の繊維状で、径がナノメートルサイズの導電性物質をいい、ナノチューブとは、中空構造の繊維状で、径がナノメートルサイズの導電性物質いう。これらの太さは、例えば5nm〜500nmであり、好ましくは5nm〜50nmである。これらの長さは、例えば1μm〜1000μmであり、好ましくは10μm〜1000μmである。
導電層118は、例えば、表示部(封止層106より下の構造層114)で発生する電磁ノイズのシールド効果を十分に得る観点から、そのシート抵抗が500Ω/□以下となるように形成されるのが好ましい。また、導電層118は、透明性を確保するように(例えば、可視光透過率が90%以上となるように)形成されることが好ましい。
導電層118は、例えば、バインダー樹脂と導電性材料を含む塗布物を封止層106上に塗布し(例えば、インクジェット方式により)、バインダー樹脂の種類に応じた後処理(例えば、熱硬化処理や光硬化処理)を適宜施すことにより形成される。導電層118の厚みは、例えば、3μm〜50μmである。
1つの実施形態においては、導電層118を、製造工程において、エッチングマスクとして用いる。具体的には、端子領域に存在する封止層106(絶縁材料膜)を、エッチング(例えば、ドライエッチング)により除去する際のエッチングマスクとして導電層118を用いる。この場合、図示するように、導電層118の端部と封止層106の端部とが実質的に一致する。このように、導電性材料を樹脂材料層に含有させることで、製造効率を保持させながら、電磁ノイズのシールド効果を付与させることができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。具体的には、平坦化層108に上記導電性材料を含有させてもよい。
2 有機EL表示装置、4 画素アレイ部、6 OLED、8 画素回路、10 点灯TFT、12 駆動TFT、14 キャパシタ、20 走査線駆動回路、22 映像線駆動回路、24 駆動電源回路、26 制御装置、28 走査信号線、30 映像信号線、32 駆動電源線、40 表示パネル、42 表示領域、44 上部電極、46 部品実装領域、48 ドライバIC、50 FPC、60 タッチパネル、70 基板、72 TFT、80 下地層、82 半導体領域、84 ゲート絶縁膜、86 ゲート電極、88 層間絶縁層、90a ソース電極、90b ドレイン電極、92 層間絶縁膜、94 配線、96 平坦化膜、100 下部電極、102 有機材料層、104 上部電極、106 封止層、108 平坦化層、110 コンタクトホール、112 バンク、114 上部構造層、116 配線、118 導電層。
Claims (8)
- 有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板と、前記表示領域を覆う導電層とを有する表示パネルを備え、
前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む、
有機EL表示装置。 - 前記表示パネルの前記導電層側にタッチパネルが配置される、請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記導電性材料がナノワイヤおよび/またはナノチューブである、請求項1または2に記載の有機EL表示装置。
- 前記導電層のシート抵抗が500Ω/□以下である、請求項1から3のいずれかに記載の有機EL表示装置。
- 前記導電層の可視光透過率が90%以上である、請求項1から4のいずれかに記載の有機EL表示装置。
- 前記表示パネルが、前記基板と前記導電層との間に前記表示領域を覆う封止層を有し、
前記導電層の端部と前記封止層の端部とが一致する、請求項1から5のいずれかに記載の有機EL表示装置。 - 前記封止層が絶縁材料膜を含む、請求項6に記載の有機EL表示装置。
- 有機材料層を含む画素を含む表示領域が形成された基板上に、前記表示領域を覆うように封止層を形成すること、
前記封止層上に、前記表示領域を覆うように導電層を形成すること、および、
前記導電層をエッチングマスクとして用い、前記封止層の一部をエッチングにより除去すること、を含み、
前記導電層がバインダー樹脂および導電性材料を含む、
有機EL表示装置の製造方法。
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