JP4455904B2

JP4455904B2 - 両面表示装置及びその製造方法

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Publication number: JP4455904B2
Application number: JP2004067169A
Authority: JP
Inventors: 信介田中
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2024-03-10
Also published as: US20050200798A1; CN1667670A; EP1575340A2; JP2005257866A; US7211938B2

Description

本発明は、両面表示装置及びその製造方法に関するものである。

近年、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放射表示装置（ＦＥＤ：Field Emission Display）等の自発光型のフラットパネル表示装置が各種開発されている。これらの表示装置は、支持基板上に自発光素子を配列することで表示部を形成するものであり、バックライトを要する液晶ディスプレイに対して低消費電力且つ薄型が可能な表示装置として注目を集めている。

また、これらの自発光型のフラットパネル表示装置は、発光面を互いに外側に向けて支持基板を貼り合わせることで、表裏両面表示が可能な両面表示装置を形成することが可能になる。下記特許文献１，２には、有機ＥＬ表示装置からなる両面表示装置が開示されている。有機ＥＬ表示装置の場合には、支持基板上に形成された有機ＥＬ素子が湿気等を含む外気に曝されると表示性能が劣化する性質を有するので、この有機ＥＬ素子を外気から遮断する封止構造を採用する必要があるが、前述の従来技術によると、有機ＥＬ素子が形成された透明基板からなる支持基板を、有機ＥＬ素子が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、一対の支持基板間に有機ＥＬ素子を封止して、両支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成することで両面表示を可能にしている。

特開平８−１５３５８６号公報特開２００４−１４３１６号公報

前述した有機ＥＬ表示装置のような自発光型の表示装置では、自発光素子部に駆動信号を供給する駆動回路部品或いは配線基板を接続するために、封止構造内の自発光素子部から引き出された引出配線によって支持基板の端部に引出配線部が形成され、この引出配線部と駆動回路部品又は配線基板等の接続部とを電気的に接続する構造が採用されている。

一方、前述した従来技術のように、自発光素子部が形成された支持基板を自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせたものでは、支持基板端部に形成される引出配線部が互いに向き合って配置されることになるので、一方の引出配線部と駆動回路部品又は配線基板等とを接続する際に他方の引出配線部が干渉して接続作業が困難になるという問題がある。

これを避けるためには、一方の支持基板の引出配線部と他方の支持基板の引出配線部とが重ならないように、引出配線部を異なる方向に向けて貼り合わせればよいが、そうすると、引出配線部が異なる方向に張り出すことになるので、全体のパネル面積が大きくなって表示装置の設置専有スペースが広くなってしまい、小型化された電子機器内に搭載する際に求められる省スペース化の要求に合致しないという問題が生じる。

また、引出配線部が２枚の支持基板で異なる方向に張り出す構成では、それに接続される駆動回路部品や配線基板等もそれに対応して複数必要になるか又は異なる方向に対応した大きな配線基板が必要になるので、この複数の駆動回路部品や配線基板等によっても電子機器内のスペースが過剰に占有されることになり、これによっても省スペース化の要求に合致しないという問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、自発光素子部が形成された一対の支持基板を自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、前記支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成する両面表示装置において、支持基板の端部に形成された引出配線部を駆動回路部品又は配線基板等と容易に接続できるようにすること、両面表示装置のパネル設置スペース又は駆動回路部品や配線基板等を含めたモジュール全体の設置スペースの省スペース化が可能であること等が、本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による両面表示装置及びその製造方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］自発光素子部が形成された一対の支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、前記支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成する両面表示装置において、前記各支持基板の同一辺の一部分には、前記自発光素子部が形成された面上に設けられた該自発光素子部の引出配線部が、前記各支持基板の前記同一辺側で互いに重なり合わないように形成され、前記各支持基板の前記同一辺の前記各引出配線部が設けられていない部分に切り欠き部が形成されていることを特徴とする両面表示装置。

［請求項５］自発光素子部が形成された一対の支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、前記支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成する両面表示装置の形成方法において、前記各支持基板上に前記自発光素子部を形成し、該自発光素子部が形成された面上であって、前記各支持基板の同一辺の一部分に対して、前記自発光素子部の引出配線部を、前記各支持基板の前記同一辺側で互いに重なり合わないように形成する工程と、前記支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせ、前記各引出配線部が同一辺側になるように貼り合わせる工程と、前記各支持基板の前記同一辺の前記各引出配線部が設けられていない部分に対して、切り欠き部を形成する工程とを有することを特徴とする両面表示装置の製造方法。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る両面表示装置の構造を示す説明図である（同図（ａ）は同図（ｂ）のI−I断面図、同図（ｂ）は両面表示装置の平面図、同図（ｃ）は一方の支持基板の自発光素子部が形成された面側からみた平面図）。この両面表示装置１は、自発光素子部１０Ａ，１０Ｂが形成された一対の支持基板１１Ａ，１１Ｂを自発光素子部１０Ａ，１０Ｂが形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、支持基板１１Ａ，１１Ｂの各底面側に互いに反対方向に向いた表示面１ａ，１ｂを形成するものである。

ここで、自発光素子部１０Ａ，１０Ｂは、自発光素子単体で形成されるものであっても、単体の自発光素子を複数配列して形成されるものであってもよい。支持基板１１Ａ，１１Ｂは透明又は半透明基板によって形成され、支持基板１１Ａ，１１Ｂを通して自発光素子部１０Ａ，１０Ｂからの発光が取り出されることで表示面１ａ，１ｂが形成されるようになっている。また、図示の例では、支持基板１１Ａ，１１Ｂの貼り合わせには、両支持基板１１Ａ，１１Ｂ間に接着層１２が介在され、支持基板１１Ａ，１１Ｂの内側に封止空間Ｍが形成され、この封止空間Ｍ内に自発光素子部１０Ａ，１１Ｂが形成される構造になっている。

また、この両面表示装置１においては、封止空間Ｍ内に形成された自発光素子部１０Ａ，１０Ｂから封止空間Ｍの外に引出配線が引き出されており、この引出配線を集約させた引出配線部２０Ａ，２０Ｂが支持基板１１Ａ，１１Ｂの端部に形成されている。そして、一方の支持基板１１Ａ上に形成された自発光素子部１０Ａの引出配線部２０Ａと他方の支持基板１１Ｂ上に形成された自発光素子部１０Ｂの引出配線部２０Ｂとを各支持基板１１Ａ，１１Ｂにおける同一辺側に形成している。

更には、この引出配線部２０Ａ，２０Ｂを、それぞれ支持基板１１Ａ，１１Ｂにおける一辺の一部に形成すると共に、該一辺の引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成されていない箇所に切り欠き部２１Ａ，２１Ｂ（図１（ｃ）参照）を形成している。この切り欠き部２１Ａ，２１Ｂは、矩形の支持基板１１Ａ，１１Ｂにおいて、引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成された辺側を接着層１２が形成される外側で部分的に切り取ったものである。この実施形態においては、切り欠き部２１Ａ，２１Ｂは、支持基板１１Ａ，１１Ｂを貼り合わせた際に、引出配線部２０Ａ，２０Ｂに重なり合わない部分２０Ａ_１，２０Ｂ_１が部分的にでも形成されるように設けられる。

このような、本発明の実施形態に係る両面表示装置によると、支持基板１１Ａ，１１Ｂの各底面側に互いに反対方向に向いた表示面１ａ，１ｂを形成することで表裏両面に光を出射する両面表示を実現することができる。また、支持基板１１Ａ，１１Ｂに形成された自発光素子部１０Ａ，１０Ｂの引出配線部２０Ａ，２０Ｂが支持基板１１Ａ，１１Ｂにおける同一辺側に形成されるように貼り合わせがなされているので、引出配線部２０Ａ，２０Ｂを異なる方向に向けて貼り合わせた場合と比較して装置全体の専有面積を小さくすることができる。また、引出配線部２０Ａ，２０Ｂが同一方向に形成されているので、単一の駆動回路部品や配線基板を両方の引出配線部２０Ａ，２０Ｂに接続する構成にすることが可能になる。

更には、引出配線部２０Ａ，２０Ｂを、支持基板１１Ａ，１１Ｂにおける一辺の一部に形成すると共に、該一辺の引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成されていない箇所に切り欠き部２１Ａ，２１Ｂを形成しているので、支持基板１１Ａ，１１Ｂを貼り合わせた際に、引出配線部２０Ａ，２０Ｂに互いに重なり合わない部分２０Ａ_１，２０Ｂ_１を形成することができ、引出配線部２０Ａ，２０Ｂに駆動回路部品や配線基板を接続する作業を容易に行うことが可能になる。図１の実施形態では、支持基板１１Ａ，１１Ｂの両方に切り欠き部２１Ａ，２１Ｂを形成した例を示しているが、その一方のみに切り欠き部を形成した場合にも、ある程度の実用的な効果が得られる。

図２及び図３は、前述した実施形態の変形例を示したものである。図２の例は、引出配線部２０Ａ，２０Ｂを互いに重なり合わないように形成したものである。これによると、前述の実施形態の利点に加えて、更に引出配線部２０Ａ，２０Ｂに駆動回路部品や配線基板を接続する作業を容易に行うことができる。

図３（同図（ａ）は支持基板１１Ａ側からみた平面図、同図（ｂ）は支持基板１１Ｂ側からみた背面図）の例は、引出配線部２０Ａ，２０Ｂを支持基板１１Ａ，１１Ｂにおける一辺の占有幅が異なるように形成したものである。これは、例えば、支持基板１１Ａ側の表示部１ａをメイン画面にして、支持基板１１Ｂ側の表示部１ｂをメイン画面より面積が小さいサブ画面にするような場合に有効であり、サブ画面側の引出配線部２０Ｂの幅をメイン画面側の引出配線２０Ａより狭くすることで配線密度の均一性を保つことができる。

図４には、前述した実施形態に係る両面表示装置１に配線基板（フレキシブル配線基板）２を接続した状態を示した説明図（同図（ａ）が同図（ｂ）のII−II断面図、同図（ｂ）が平面図）である。この例では、各引出配線部２０Ａ，２０Ｂに、一枚の配線基板２から分岐された各接続端２Ａ，２Ｂが接続されている。この配線基板２は、端部が二股に分岐しており、一方の端部には引出配線部２０Ａに接続するための接続端２Ａの端子部が一方の面側に形成されており、他方の端部には引出配線２０Ｂに接続するための接続端２Ｂの端子部が他方の面側に形成されている。すわわち、配線基板２の端子部は分岐された接続端２Ａ，２Ｂで互いに異なる面に形成されている。

この実施形態によると、両面表示装置１の２つの表示面１ａ，１ｂにそれぞれ画像を表示する信号を送る際に、単一の配線基板２を用いて、引出配線部２０Ａ，２０Ｂを介して自発光素子部１０Ａ，１０Ｂに駆動信号を送ることができる。このように実質的に２つの駆動経路を要する両面表示に対しても、単一の配線基板２で駆動回路との接続を行うことができるので、配線基板２を含めたユニット全体の省スペース化が可能になる。

図５及び図６は、前述した実施形態に係る両面表示装置１における駆動回路素子の実装例を示す説明図である。図５は、支持基板１１Ａ（又は１１Ｂ）の引出配線部２０Ａ（又は２０Ｂ）に駆動回路素子（半導体チップ）３を実装させたＣＯＧ（Chip On Glass）の例を示したものである。このような駆動回路素子３の実装形態で、駆動回路素子３によって片面の自発光素子部１０Ａのみを駆動することもできるし、或いは矢印に示すような信号入力経路を形成して、一つの駆動回路素子３で両面の自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを駆動することもできる。これによっても、単一の駆動回路素子３で両面表示の駆動を行うことができるので、ユニット全体の省スペース化を実現することができる。

図６は、配線基板２上に駆動回路素子（半導体チップ）３を実装させたＣＯＦ（Chip On Film）の例を示したものである。前述の例と同様に、このような駆動回路素子３の実装形態で、駆動回路素子３によって片面の自発光素子部１０Ａのみを駆動することもできるし、或いは矢印に示すような信号入力経路を形成して、一つの駆動回路素子３で両面の自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを駆動することもできる。これによっても、単一の駆動回路素子３で両面表示の駆動を行うことができるので、ユニット全体の省スペース化を実現することができる。

図７は、前述した実施形態に係る両面表示装置の製造方法を示す説明図である。前述の両面表示装置１を製造するには、支持基板１１Ａ，１１Ｂのそれぞれに自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを形成すると共に、支持基板１１Ａ，１１Ｂの一辺の一部に自発光素子部１０Ａ，１０Ｂの引出配線部２０Ａ，２０Ｂを形成する工程（引出配線部形成・素子部形成工程：Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ）、支持基板１１Ａ，１１Ｂを各引出配線部２０Ａ，２０Ｂが同一辺側になるように貼り合わせる工程（貼り合わせ工程：Ｓ２）、各支持基板１１Ａ，１１Ｂの一辺における引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成されていない箇所に切り欠き部２１Ａ，２１Ｂを形成する工程（カット工程：Ｓ３）を有し、その後に必要に応じて検査工程Ｓ４が行われる。

すなわち、各支持基板１１Ａ，１１Ｂに対して引出配線部２０Ａ，２０Ｂの形成と自発光素子部１０Ａ，１０Ｂの形成がなされ（Ｓ１Ａ，Ｓ１Ｂ）、その一対の支持基板１１Ａ，１１Ｂを自発光素子部１０Ａ，１０Ｂが形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせる（Ｓ２）。これによって、支持基板１１Ａ，１１Ｂの各底面側に互いに反対方向に向いた表示面１ａ，１ｂが形成される。この貼り合わせの際に、引出配線部２０Ａ，２０Ｂが同一辺側になるように貼り合わせが行われる。

その後のカット工程（Ｓ３）では、例えば、レーザカット等の手法を用いて、各支持基板１１Ａ，１１Ｂの一辺における引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成されていない箇所に切り欠き部２１Ａ，２１Ｂを形成する（複数パネルを大判の支持基板１１Ａ，１１Ｂ上に形成する場合には、個別のパネルへの切り出しを同工程で行うことができる。）。そして、個々のパネルに対して必要な各種の検査が行われて、製品としての両面表示装置１が得られることになる。

図８は、自発光素子部１０Ａ，１０Ｂとして有機ＥＬ素子が形成された本発明の実施例を示した説明図（断面図）である（前述の説明と同一箇所には同一符号を付して一部重複説明を省略している。）。

図において、この両面表示装置は、有機ＥＬ素子からなる自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを互いに向き合うようにして接着層１２を介して貼り合わせたものである。自発光素子部１０Ａ，１０Ｂは、第１電極３１と第２電極３２との間に有機発光機能層を含む有機材料層３３を挟持して支持基板１１Ａ，１１Ｂ上に複数の有機ＥＬ素子を形成したものである。図示の例では、有機ＥＬ素子は、支持基板１１Ａ，１１Ｂ上にシリコン被覆層１１ａを形成しており、その上に形成される第１電極３１をＩＴＯ等の透明電極からなる陽極に設定し、第１電極３１上に発光領域３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂを開放するように絶縁膜３４を形成して、発光領域３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂにおける第１電極３１上に、正孔輸送層３３ａ，発光層３３ｂ，電子輸送層３３ｃを積層させ、その上にＡｌ等の金属材料からなる第２電極３２を形成して、これを陰極に設定している。すなわち、この有機ＥＬ素子は、支持基板１１Ａ，１１Ｂを接着層１２を介して貼り合わせることによって形成された封止空間Ｍ内に形成されると共に、支持基板１１Ａ，１１Ｂを介して光を取り出すボトムエミッション方式を構成している。

そして、封止空間Ｍ内で第２電極３２の端部３２ａが引出配線４１に接続されている。引出配線４１は、第１電極４１と同材料，同工程で形成される第２の電極層４１ｃが第１電極３１とは絶縁層３４で絶縁された状態でパターン形成されており、第２の電極層４１ｃの引出部分には、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）合金等を含む低抵抗配線部分を形成する第１の電極層４１ｂが形成され、更にその上に、必要に応じてＩＺＯ等の保護被膜４１ａが形成されている。そして、このような引出配線４１が支持基板１１Ａ，１１Ｂの端部で集約されて、引出配線部２０Ａ，２０Ｂが形成されている。

ここでは、パッシブ駆動方式を前提にした自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを示しているが、これに限らずアクティブ駆動方式によって自発光素子部１０Ａ，１０Ｂを構成することもできる。

支持基板１１Ａ，１１Ｂとしては、透明性を有する平板状、フィルム状のものが好ましく、材質としてはガラス又はプラスチック等を用いることができる。

有機材料層３３は、前述したように、正孔輸送層３３ａ，発光層３３ｂ，電子輸送層３３ｃの組み合わせが一般的であるが、正孔輸送層３３ａ，発光層３３ｂ，電子輸送層３３ｃはそれぞれ１層だけでなく複数層積層して設けても良く、正孔輸送層３３ａ，電子輸送層３３ｂについてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略しても構わない。また、正孔注入層，電子注入層，ホールブロッキング層等の有機材料層を用途に応じて挿入することも可能である。正孔輸送層３３ａ，発光層３３ｂ，電子輸送層３３ｃは従来の使用されている材料（高分子材料、低分子材料を問わない）を適宜選択可能である。

また、発光層３３ｂを形成する発光材料としては、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）を呈するもの、三重項励起状態から一重項励起状態を経由して基底状態に戻る際の発光（りん光）を呈するもののいずれであっても構わない。

接着層１２を形成する接着剤は、熱硬化型，化学硬化型（２液混合），光（紫外線）硬化型等を使用することができ、材料としてアクリル樹脂，エポキシ樹脂，ポリエステル，ポリオレフィン等を用いることができる。特には、加熱処理を要さず即硬化性の高い紫外線硬化型のエポキシ樹脂製接着剤の使用が好ましい。

また、この実施例では、有機ＥＬ素子からなる自発光素子部１０Ａ，１０Ｂは、単色表示であっても複数色表示であっても良く、複数色表示を実現するためには、塗り分け方式を含むことは勿論のこと、白色や青色等の単色の発光機能層にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式（ＣＦ方式、ＣＣＭ方式）、単色の発光機能層の発光エリアに電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式（フォトブリーチング方式）、２色以上の単位表示領域を縦に積層し一つの単位表示領域を形成した方式（ＳＯＬＥＤ(transparent Stacked OLED)方式）等を採用することができる。

このような実施形態又は実施例によると、自発光素子部１０Ａ，１０Ｂが形成された一対の支持基板１１Ａ，１１Ｂを自発光素子部１０Ａ，１０Ｂが形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、支持基板１１Ａ，１１Ｂの各底面側に互いに反対方向に向いた表示面１ａ，１ｂを形成する両面表示装置において、支持基板１１Ａ，１１Ｂの端部に形成された引出配線部２０Ａ，２０Ｂを駆動回路部品又は配線基板等と容易に接続することができる。また、両面表示装置１のパネル設置スペース又は駆動回路部品や配線基板等を含めたモジュール全体の設置スペースの省スペース化が可能である。これによって、小型電子機器に搭載する際に有効性の高い両面表示装置を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る両面表示装置の構造を示す説明図である（同図（ａ）は同図（ｂ）のI−I断面図、同図（ｂ）は両面表示装置の平面図、同図（ｃ）は一方の支持基板の自発光素子部が形成された面側からみた平面図）。本発明の実施形態に係る両面表示装置の変形例を示す説明図（平面図）である。本発明の実施形態に係る両面表示装置の変形例を示す説明図（平面図及び背面図）である。本発明の実施形態に係る両面表示装置に配線基板（フレキシブル配線基板）を接続した状態を示した説明図（同図（ａ）が同図（ｂ）のII−II断面図、同図（ｂ）が平面図）である。本発明の実施形態に係る両面表示装置における駆動回路素子の実装例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る両面表示装置における駆動回路素子の実装例を示す説明図である。本発明の実施形態に係る両面表示装置の製造方法を説明する説明図である。本発明の実施例（有機ＥＬ素子によって自発光素子部を構成した例）を示す説明図（断面図）である。

符号の説明

１両面表示装置
１ａ，１ｂ表示面
２配線基板
３駆動回路素子
１０Ａ，１０Ｂ自発光素子部
１１Ａ，１１Ｂ支持基板
１２接着層
２０Ａ，２０Ｂ引出配線部

Claims

自発光素子部が形成された一対の支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、前記支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成する両面表示装置において、
前記各支持基板の同一辺の一部分には、前記自発光素子部が形成された面上に設けられた該自発光素子部の引出配線部が、前記各支持基板の前記同一辺側で互いに重なり合わないように形成され、
前記各支持基板の前記同一辺の前記各引出配線部が設けられていない部分には切り欠き部が形成されていることを特徴とする両面表示装置。
前記各引出配線部は、前記支持基板における一辺の占有幅が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載された両面表示装置。
前記各引出配線部に、一枚の配線基板から分岐された各接続端が接続されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載された両面表示装置。
前記各引出配線部の少なくとも一方又は前記配線基板には駆動回路素子が実装されていることを特徴とする請求項３に記載された両面表示装置。
自発光素子部が形成された一対の支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせて貼り合わせ、前記支持基板の各底面側に互いに反対方向に向いた表示面を形成する両面表示装置の形成方法において、
前記各支持基板上に前記自発光素子部を形成し、
該自発光素子部が形成された面上であって、前記各支持基板の同一辺の一部分に対して、
前記自発光素子部の引出配線部を、前記各支持基板の前記同一辺側で互いに重なり合わないように形成する工程と、
前記支持基板を、前記自発光素子部が形成された面を互いに向き合わせ、前記各引出配線部が同一辺側になるように貼り合わせる工程と、
前記各支持基板の前記同一辺の前記各引出配線部が設けられていない部分に対して、切り欠き部を形成する工程とを有することを特徴とする両面表示装置の製造方法。