(57)【要約】本発明は、特殊な材料や構造でなくても光学素子を効果的に封止することの可能な光学装置を提供することを目的とする。本発明の光学装置において、封止部（５０）は、配線基板上の１または複数の光学素子（４０）を配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部（５１）と、シール部（５１）の内部に充填されるとともに、１または複数の光学素子（４０）を封止する内部充填部（５２）とを有する。光学素子（４０）は発光装置、受光装置、イメージセンサ、Ｘ線センサまたは発電素子である。シール部（５１）および内部充填部（５２）は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものである。内部充填部（５２）の光透過率は、シール部（５１）の光透過率よりも高くなっている。内部充填部（５２）の弾性率は、シール部（５１）の弾性率よりも小さくなっている。
2014069362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、
前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置され、かつ前記実装基板と対向配置された対向基板と、
前記実装基板と前記対向基板との間に配置され、かつ前記光学素子を封止する封止部と
を備え、
前記封止部は、
前記配線基板上の前記１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部と、
前記シール部の内部に充填されるとともに、前記配線基板上の前記１または複数の光学素子を封止する内部充填部と
を有し、
前記シール部および前記内部充填部は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものであり、
前記内部充填部の光透過率は、前記シール部の光透過率よりも高くなっており、
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも小さくなっている
光学装置。
【請求項２】
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率と比べると、１／５００〜１／１０００００の範囲内にある
請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記シール部の、硬化前の材料の硬化開始温度は、前記内部充填部の、硬化前の材料の硬化開始温度よりも低くなっている
請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記シール部は、エポキシ系の樹脂にフィラーが添加された樹脂を硬化させることにより形成され、
前記内部充填部は、シリコーン樹脂を硬化させることにより形成されている
請求項１に記載の光学装置。
【請求項５】
前記光学素子は、発光素子または受光素子である
請求項１に記載の光学装置。
【請求項６】
前記対向基板は、前記実装基板の法線方向から見たときに、互いに隣接する表示画素間の間隙と対向する対向領域にブラックマトリクスを有する
請求項１に記載の光学装置。
【請求項７】
光学装置と、
前記光学装置を駆動する駆動装置と
を備え、
前記光学装置は、
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、
前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置され、かつ前記実装基板と対向配置された対向基板と、
前記実装基板と前記対向基板との間に配置され、かつ前記光学素子を封止する封止部と
を有し、
前記封止部は、
前記配線基板上の前記１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部と、
前記シール部の内部に充填されるとともに、前記配線基板上の前記１または複数の光学素子を封止する内部充填部と
を有し、
前記シール部および前記内部充填部は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものであり、
前記内部充填部の光透過率は、前記シール部の光透過率よりも高くなっており、
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも小さくなっている
電子機器。
【請求項８】
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置される対向基板とを用意することと、
熱硬化型の第１樹脂を、前記配線基板上の全ての前記光学素子を前記配線基板の面内方向から取り囲むように配置したのち、前記第１樹脂が硬化未完了の状態で、弾性率が前記第１樹脂の弾性率よりも小さく、光透過率が前記第１樹脂の光透過率よりも高い熱硬化型の第２樹脂を前記第１樹脂の内部に充填することと、
前記第１樹脂および前記第２樹脂を熱処理により一括して硬化させることと
を含む
光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、１または複数の光学素子が配置された実装基板を備えた光学装置およびその製造方法、ならびに、上記の光学装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、軽量で薄型のディスプレイとして、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）を表示画素に用いたＬＥＤディスプレイが注目を集めている。ＬＥＤディスプレイでは、見る角度によってコントラストや色合いが変化する視野角依存性が少なく、色を変化させる場合の反応速度が速いといった特徴がある（特許文献１参照）。【０００３】
ＬＥＤディスプレイでは、ＬＥＤの耐湿信頼性を向上させるために、ＬＥＤが樹脂やガラス基板によって封止されることがある。ＬＥＤの封止には、例えば、液晶注入では一般的なＯＤＦ（one drop fill）法が用いられる（特許文献２参照）。このＯＤＦ法は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイにおける有機ＥＬ素子を封止する際にも用いられることがある（特許文献３参照）。ＯＤＦ法では、２枚の基板を貼り合わせて封止する前に、一方の基板に樹脂材料が滴下される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２７２５９１号
【特許文献２】特開２００６−２６８０２０号
【特許文献３】特開２０１０−２８７４２１号
【発明の概要】
【０００５】
ところで、封止材としてＵＶ硬化型樹脂を用いる場合には、封止材にＵＶ光を到達させるための通路を設けておく必要がある。しかし、そのような通路をデバイス内に設けることは容易ではない。また、ＬＥＤや有機ＥＬ素子を封止する際に、封止材としては、封止性、透明性、耐熱性および耐光性のすべての性質において優れた樹脂であることが必要となる。しかし、ＵＶ硬化樹脂においてそのようなものを入手することは容易ではない。そこで、封止材としてＵＶ硬化樹脂の代わりに熱硬化樹脂を選択することが考えられるが、熱硬化樹脂による封止には、熱膨張をはじめとするプロセス上の困難が存在する。
【０００６】
これらの問題は、ＬＥＤディスプレイや有機ＥＬディスプレイに限られた問題ではなく、封止を必要とする光学素子が設けられたデバイス全般に生じ得る問題である。
【０００７】
したがって、特殊な材料や構造でなくても効果的に封止することの可能な光学装置およびその製造方法、ならびに、そのような光学装置を備えた電子機器を提供することが望ましい。
【０００８】
本技術の一実施の形態の光学装置は、配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、前記実装基板との関係で光学素子側に配置され、かつ実装基板と対向配置された対向基板とを備えている。この光学装置は、さらに、実装基板と対向基板との間に配置され、かつ光学素子を封止する封止部を備えている。封止部は、配線基板上の１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部と、シール部の内部に充填されるとともに、配線基板上の１または複数の光学素子を封止する内部充填部とを有する。シール部および内部充填部は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものである。内部充填部の光透過率は、シール部の光透過率よりも高くなっている。内部充填部の弾性率は、シール部の弾性率よりも小さくなっている。
【０００９】
本技術の一実施の形態の電子機器は、上記の光学装置と、上記の光学装置を駆動する駆動装置とを備えている。
【００１０】
本技術の一実施の形態の光学装置および電子機器では、実装基板と対向基板との間には、シール部および内部充填部を有する封止部が設けられている。内部充填部では、シール部と比べて、光透過率が高く、弾性率が小さくなっている。これにより、例えば、以下のような方法で、封止部を形成することが可能である。すなわち、まず、熱硬化型の第１樹脂を、配線基板上の１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲むように配置する。続いて、第１樹脂が硬化未完了の状態で、弾性率が第１樹脂の弾性率よりも小さく、かつ光透過率が第１樹脂の透過率よりも高い熱硬化型の第２樹脂を第１樹脂の内部に充填する。次に、第１樹脂および第２樹脂を熱処理により一括して硬化させる。このとき、第２樹脂の弾性率が第１樹脂の弾性率よりも小さいので、第２樹脂が加熱の過程で膨張・収縮をしたときに、第１樹脂が配線基板または対向基板から剥離するのを防止することができる。また、第２樹脂の光透過率が第１樹脂よりも大きいので、光学素子から出射された光を、第２樹脂を介して外部に出射させたり、外部の光を、第２樹脂を介して光学素子に入射させたりすることができる。
【００１１】
本技術の一実施の形態の光学装置の製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）の３つの手順を含む。
（Ａ）配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、実装基板との関係で光学素子側に配置される対向基板とを用意すること
（Ｂ）熱硬化型の第１樹脂を、配線基板上の１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲むように配置したのち、第１樹脂が硬化未完了の状態で、弾性率が第１樹脂の弾性率よりも小さく、光透過率が第１樹脂の光透過率よりも高い熱硬化型の第２樹脂を第１樹脂の内部に充填すること
（Ｃ）第１樹脂および第２樹脂を熱処理により一括して硬化させること
【００１２】
本技術の一実施の形態の光学装置の製造方法では、第２樹脂の弾性率が第１樹脂の弾性率よりも小さいので、第２樹脂が加熱の過程で膨張・収縮をしたときに、第１樹脂が配線基板または対向基板から剥離するのを防止することができる。また、第２樹脂の光透過率が第１樹脂の光透過率よりも高いので、光学素子から出射された光を、第２樹脂を介して外部に出射させたり、外部の光を、第２樹脂を介して光学素子に入射させたりすることができる。
【００１３】
本技術の一実施の形態の光学装置およびその製造方法、ならびに電子機器によれば、弾性率および光透過率の互いに異なる２種類の熱硬化型の樹脂を用いて光学素子を封止するようにしたので、特殊な材料や構造でなくても効果的な封止を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本技術の第１の実施の形態に係る表示装置の概略構成の一例を表す斜視図である。
【図２】図１の実装基板の表面のレイアウトの一例を表す平面図である。
【図３】図１の表示パネルの断面構成の一例を表す断面図である。
【図４】図１の実装基板の表面のレイアウトの他の例を表す平面図である。
【図５Ａ】図１の表示パネルの構成の一例を表す上面図である。
【図５Ｂ】図１の表示パネルの構成の一例を表す断面図である。
【図６Ａ】図１の表示パネルの構成の他の例を表す上面図である。
【図６Ｂ】図１の表示パネルの構成の他の例を表す断面図である。
【図７Ａ】図１の表示パネルの構成のその他の例を表す上面図である。
【図７Ｂ】図１の表示パネルの構成のその他の例を表す断面図である。
【図８】図１の表示パネルの製造過程における実装基板の断面図である。
【図９】図１の表示パネルの製造過程における対向基板の断面図である。
【図１０Ａ】図８の実装基板上に第１樹脂および第２樹脂を設ける様子を表す断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａの実装基板上に第３樹脂を設ける様子を表す断面図である。
【図１１Ａ】図１０Ｂの実装基板上に図９の対向基板を仮固定する様子を表す断面図である。
【図１１Ｂ】図１０Ｂの実装基板上に図９の対向基板を仮固定する様子を表す断面図である。
【図１２】図１１Ｂの第１樹脂および第２樹脂を硬化させる様子を表す断面図である。
【図１３】本技術の第２の実施の形態に係る受光装置の一例を表す斜視図である。
【図１４Ａ】図１３の受光パネルの構成の一例を表す上面図である。
【図１４Ｂ】図１３の受光パネルの構成の一例を表す断面図である。
【図１５Ａ】図１３の受光パネルの構成の他の例を表す上面図である。
【図１５Ｂ】図１３の受光パネルの構成の他の例を表す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（表示装置）
２．第１の実施の形態の変形例（表示装置）
３．第２の実施の形態（受光装置）
４．第２の実施の形態の変形例（受光装置、撮像装置、発電装置）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
[構成]
図１は、本技術の一実施の形態に係る表示装置１の概略構成の一例を斜視的に表したものである。本実施の形態の表示装置１は、いわゆるＬＥＤディスプレイと呼ばれるものであり、表示画素としてＬＥＤが用いられたものである。この表示装置１は、例えば、図１に示したように、表示パネル１０と、表示パネル１０（具体的には後述する発光素子４０）を駆動する駆動回路２０とを備えている。
【００１７】
（表示パネル１０）
表示パネル１０は、実装基板１０Ａと、対向基板１０Ｂとを互いに重ね合わせたものである。対向基板１０Ｂの表面が映像表示面となっており、中央部分に表示領域を有し、その周囲に、非表示領域であるフレーム領域を有している。
【００１８】
（実装基板１０Ａ）
図２は、実装基板１０Ａの対向基板１０Ｂ側の表面のうち表示領域に対応する領域のレイアウトの一例を表したものである。実装基板１０Ａは、当該実装基板１０Ａの表面のうち表示領域に対応する領域に、例えば、図２に示したように、複数のＹ配線１４と、スキャン配線に相当する複数のＸ配線１５とを有している。Ｙ配線１４およびＸ配線１５は、例えば、実装基板１０Ａの内部に形成されており、表示画素に相当する発光素子４０（後述）を実装する実装面には形成されていない。
【００１９】
Ｙ配線１４は、映像信号に応じた信号が駆動回路２０によって入力されるデータ配線である。映像信号に応じた信号は、例えば、発光素子４０のオン期間（発光期間）を制御する信号であり、小電流の信号である。複数のＹ配線１４は、所定の方向（図中では列方向）に延在して形成されており、かつ所定のピッチで並列配置されている。
【００２０】
Ｘ配線１５は、発光素子４０を選択する信号が駆動回路２０によって入力されるスキャン配線である。発光素子４０を選択する信号は、例えば、発光素子４０に対して駆動電流を供給する信号であり、大電流の信号である。複数のＸ配線１５は、Ｙ配線１４と交差（例えば直交）する方向（図中では行方向）に延在して形成されており、かつ所定のピッチで並列配置されている。Ｙ配線１４およびＸ配線１５は、例えば、Ｃｕ（銅）などの導電性材料からなる。Ｘ配線１５は、Ｙ配線１４よりも深い層内、具体的には、後述の支持基板１１とＹ配線１４を含む層との間の層内（具体的には、後述の層間絶縁膜１２と同一の層内）に配置されている。
【００２１】
実装基板１０Ａは、表示画素に相当する複数の発光素子４０を有している。複数の発光素子４０は、例えば、Ｙ配線１４と平行な方向およびＸ配線１５と平行な方向に並んで配置されている。つまり、複数の発光素子４０は、表示領域内においてマトリクス状に配置されている。各発光素子４０は、導電性の接続部１９Ａを介して、Ｙ配線１４と電気的に接続されるとともに、導電性の接続部１９Ｂを介して、Ｘ配線１５と電気的に接続されている。
【００２２】
実装基板１０Ａは、例えば、図２、図３に示したように、配線基板３０上に複数の発光素子４０が実装されたものである。配線基板３０は、例えば、支持基板１１上に、層間絶縁膜１２および層間絶縁膜１３をこの順に積層して構成されたものである。支持基板１１は、例えば、ガラス基板、樹脂基板、または、シリコン基板などからなる。支持基板１１は、必要に応じて、発光素子４０と電気的な接続を得るためのビアを有しており、さらに、そのビアを介して、発光素子４０と電気的に接続された電極パッドを背面に有していてもよい。なお、配線基板３０の上面に、対向基板１０Ｂと非対向の部分が存在する場合には、発光素子４０から引き回された配線と電気的に接続された電極パッドが、配線基板３０の上面に設けられていてもよい。
【００２３】
層間絶縁膜１２および層間絶縁膜１３は、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ2、またはＡｌ2Ｏ3からなる。ここで、層間絶縁膜１３は、支持基板１１の最表面を構成する層であり、Ｙ配線１４が、例えば、最表層である層間絶縁膜１３と同一層内に形成されている。このとき、Ｙ配線１４は、層間絶縁膜１３と同一層内に形成された導電性の接続部１６を介して接続部１９Ａに電気的に接続されている。一方、Ｘ配線１５は、例えば、支持基板１１と層間絶縁膜１３との間の層内に形成されており、例えば、層間絶縁膜１２と同一層内に形成されている。このとき、Ｘ配線１５は、層間絶縁膜１２，１３と同一層内に形成された導電性の接続部１７，１８を介して接続部１９Ｂに電気的に接続されている。
【００２４】
（対向基板１０Ｂ）
対向基板１０Ｂは、実装基板１０Ａとの関係で発光素子４０側に配置されており、かつ実装基板１０Ａと対向配置されている。対向基板１０Ｂは、例えば、図３に示したように、保護基板２１と、保護基板２１の実装基板１０Ａ側に形成されたブラックマトリクス２２とを有している。保護基板２１は、各発光素子４０から発せられた光を透過する光透過性の基板であり、例えば、ガラス基板または透明樹脂基板などからなる。ブラックマトリクス２２は、例えば、保護基板２１の、実装基板１０Ａ側の表面に設けられている。ブラックマトリクス２２は、配線基板３０（または実装基板１０Ａ）の法線方向から見たときに、互いに隣接する表示画素間の間隙と対向する対向領域に設けられている。ブラックマトリクス２２は、各発光装置４０から発せられた光を吸収するようになっており、例えば、カーボンをシリコーン内に分散させた塗料を固化させたものである。
【００２５】
次に、発光素子４０の内部構成について説明する。発光素子４０は、素子基板上に複数のＬＥＤチップを実装したものである。ＬＥＤチップは、例えば、導電型の互いに異なる半導体層で活性層を挟み込んだ積層構造を含む半導体層と、この半導体層の共通の面（同一面）に配置された２つの電極とを有している。一方の電極は、半導体層内の一方の導電型の半導体層と電気的に接続されており、他方の電極は、半導体層内の他方の導電型の半導体層と電気的に接続されている。
【００２６】
素子基板は、例えば、支持基板上に、絶縁層、電極パッドをこの順に積層して構成されている。支持基板は、例えば、シリコン基板、または樹脂基板などからなる。絶縁層は、電極パッドの形成面である平坦面を形成するものである。電極パッドは、例えば、電解メッキにおける給電層として機能するものであり、さらに、ＬＥＤチップの実装先である電極パッドとしても機能するものである。ＬＥＤチップは、電極パッド上に実装されている。具体的には、ＬＥＤチップの一方の電極がメッキ金属（図示せず）を介して一方の電極パッドに接続されており、ＬＥＤチップの他方の電極がメッキ金属（図示せず）を介して他方の電極パッドに接続されている。
【００２７】
発光素子４０が、３個のＬＥＤチップを有している場合、１つのＬＥＤチップは、例えば、赤色光を発するＬＥＤチップであり、別の１つのＬＥＤチップは、例えば、緑色光を発するＬＥＤチップであり、残りの１つのＬＥＤチップは、例えば、青色光を発するＬＥＤチップである。なお、発光素子４０が、素子基板上に１つのＬＥＤチップが実装された複数の発光素子４０Ａをひとかたまりとした構成となっていてもよい。例えば、発光素子４０が、図４に示したように、３つの発光素子４０Ａをひとかたまりとした構成となっていてもよい。このとき、ひとかたまりの３つの発光素子４０Ａにおいて、例えば、１つの発光素子４０Ａが、赤色光を発するＬＥＤチップを含み、別の１つの発光素子４０Ａが、緑色光を発するＬＥＤチップを含み、残りの１つの発光素子４０Ａが、青色光を発するＬＥＤチップを含む。
【００２８】
（封止部５０）
図５Ａは、表示パネル１０の上面構成の一例を表したものである。図５Ｂは、図５ＡのＡ−Ａ矢視方向の断面構成の一例を表したものである。表示パネル１０は、例えば、図３、図５Ａ、図５Ｂに示したように、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの間に封止部５０を有している。封止部５０は、配線基板３０上の各発光素子４０を封止するものである。封止部５０は、配線基板３０上の全ての発光素子４０を当該配線基板３０の面内方向から取り囲む環状のシール部５１と、シール部５１の内部に充填されるとともに、配線基板３０上の全ての発光素子４０を封止する内部充填部５２とを有している。シール部５１は、例えば、表示パネル１０のフレーム領域に配置されている。一方、内部充填部５２は、例えば、少なくとも表示パネル１０の表示領域全体に配置されている。
【００２９】
シール部５１は、封止部５０の奥深く（内部充填部５２）に水分などが入り込むのを防止するものであり、弾性率の高い熱硬化型の樹脂で構成されている。シール部５１の弾性率は、例えば、２ＧＰa程度となっている。シール部５１は、弾性率の高い熱硬化型の樹脂（第１樹脂）を硬化させることにより形成されたものである。そのような材料としては、好適には、エポキシ系の樹脂にフィラーが添加された混合樹脂が挙げられる。その混合樹脂の粘度は、例えば、３５０Ｐａ．Ｓ程度となっている。
【００３０】
内部充填部５２は、発光素子４０が水分などに曝されるのを防止するものであり、耐光性や光透過性に優れた熱硬化型の樹脂で構成されている。内部充填部５２の光透過率は、シール部５１の光透過率よりも高くなっている。従って、発光素子４０から発せられた光は、内部充填部５２を透過することができる。内部充填部５２の弾性率は、シール部５１の弾性率とは異なっており、具体的には、シール部５１の弾性率よりも小さくなっている。内部充填部５２は、耐光性や光透過性に優れた熱硬化型の樹脂（第２樹脂）を硬化させることにより形成されたものである。そのような材料としては、好適には、シリコーン樹脂が挙げられる。シリコーン樹脂は、耐光性や光透過性に優れているだけではなく、粘度の調整が非常に容易な材料である。そのため、シリコーン樹脂は、後述するように、硬化後の樹脂（内部充填部５２）の弾性率が所望の範囲内となるように、弾性率（または粘度）を微調整することが非常に容易である。シリコーン樹脂の粘度は、例えば、５００ｍＰａ．Ｓ程度となっている。なお、内部充填部５２の弾性率の大きさによっては、シリコーン樹脂の代わりに、オレフィン系樹脂や、アクリル系樹脂を適用することも可能である。
【００３１】
内部充填部５２の弾性率は、シール部５１の弾性率よりも小さくなっている。内部充填部５２の弾性率は、シール部５１の弾性率と比べると、１／５００〜１／１０００００の範囲内にあることが好ましい。シール部５１の弾性率が２ＧＰa程度となっている場合、内部充填部５２の弾性率は、例えば、１．５ＭＰａ程度となっている。シール部５１および内部充填部５２の弾性率が上記の関係となるように、第１樹脂および第２樹脂の弾性率が調整されていることが好ましい。このようにした場合には、第２樹脂が加熱（硬化）の過程で膨張・収縮をしたときに、第１樹脂が配線基板３０または対向基板１０Ｂから剥離するのを防止することができる。第１樹脂および第２樹脂の弾性率の差が大きくなるにつれて、第２樹脂が硬化収縮する際に第２樹脂内にクラックが発生し易くなる。一方で、第１樹脂および第２樹脂の弾性率の差が小さくなるにつれて、硬化途中の第２樹脂の膨張により、第２樹脂が第１樹脂を追い出すように作用する。そのため、第１樹脂によって形成されていた土手が決壊し、第２樹脂が外部に漏れ出し易くなる。
【００３２】
第１樹脂の硬化開始温度は、第２樹脂の硬化開始温度よりも低くなっている。第１樹脂および第２樹脂の硬化開始温度が上記の関係となっている場合には、第１樹脂および第２樹脂に対して同時に熱を加えたときに、第１樹脂が第２樹脂よりも先に硬化を開始し、第２樹脂が外部に流出するのを防ぐ土手として機能するようになる。また、第１樹脂が第２樹脂よりも先に硬化することにより、シール部５１が封止部５０の厚さ、ひいては、発光素子４０の上面と対向基板１０Ｂの下面との間隙（ギャップ）の大きさを規定するようになる。従って、封止部５０内にスペーサが設けられていなくても、シール部５１によってギャップの大きさを規定することができる。
【００３３】
封止部５０は、さらに、必要に応じて、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの間であって、かつシール部５１の周縁に、ポスト５３および仮固定部５４を有している。
【００３４】
ポスト５３は、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂが撓んで、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの間隙であって、かつ表示パネル１０の表示領域に対応する部分の大きさが面内で変化するのを防止するものである。ポスト５３は、例えば、表示パネル１０のフレーム領域に配置されており、例えば、図５Ａ、図５Ｂに示したように、対向基板１０Ｂの四隅に１つずつ配置されている。ポスト５３は、例えば、感光性のアクリル樹脂などを硬化させることにより形成されたものである。ポスト５３は、例えば、スピンコート法により、感光性のアクリル樹脂などを対向基板１０Ｂの全面に塗布した後、塗布した樹脂に対して露光、現像を行うことにより形成される。
【００３５】
仮固定部５４は、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとを互いに貼り合わせる工程において、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの位置関係が所望の範囲から外れるのを防止するものである。仮固定部５４では、一端が実装基板１０Ａに固定されており、他端が対向基板１０Ｂに固定されている。仮固定部５４は、例えば、表示パネル１０のフレーム領域に配置されており、例えば、図５Ａ、図５Ｂに示したように、対向基板１０Ｂの四辺のうち二辺に１つずつ配置されている。仮固定部５４は、例えば、ＵＶ硬化型の樹脂を硬化させたものである。
【００３６】
なお、図５Ａ、図５Ｂでは、実装基板１０Ａが対向基板１０Ｂよりも大きくなっている場合が例示されていたが、例えば、図６Ａ、図６Ｂに示したように、実装基板１０Ａが対向基板１０Ｂよりも小さくなっていてもよい。また、例えば、図７Ａ、図７Ｂに示したように、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとが互いに等しい大きさとなっていてもよい。実装基板１０Ａが対向基板１０Ｂよりも大きくなっている場合には、実装基板１０Ａの上面には、対向基板１０Ｂとは非対向の部分が存在する。このとき、その非対向の部分に、発光素子４０と電気的に接続された電極パッドが設けられていてもよい。また、実装基板１０Ａが対向基板１０Ｂよりも小さくなっていたり、対向基板１０Ｂと等しい大きさとなっている場合には、支持基板１１に設けられた貫通ビアを介して、発光素子４０と電気的に接続された電極パッドが支持基板１１の背面に設けられていてもよい。
【００３７】
（駆動回路２０）
駆動回路２０は、例えば、Ｙ配線１４を駆動するデータドライバと、Ｘ配線１５を駆動するスキャンドライバとにより構成されている。駆動回路２０は、例えば、ＩＣチップで構成されており、実装基板１０Ａ上に実装されていたり、表示パネル１０とは別体のプリント配線基板上に実装されていてもよい。
【００３８】
［製造方法］
次に、図８〜図１２を参照して、表示パネル１０の製造方法の一例について説明する。
【００３９】
まず、配線基板３０上に複数の発光素子４０が実装された実装基板１０Ａを用意する。次に、例えば、図８に示したように、実装基板１０Ａの上面であって、かつ表示パネル１０のフレーム領域に対応する領域に、シール部５１の原料（硬化前の材料）である第１樹脂５１Ｄを環状に設ける。つまり、第１樹脂５１Ｄを、配線基板３０上の全ての発光素子４０を当該配線基板３０の面内方向から取り囲むように配置した。
【００４０】
第１樹脂５１Ｄは、熱硬化型の樹脂である。第１樹脂５１Ｄの弾性率は、内部充填部５２の原料（硬化前の材料）である第２樹脂５２Ｄの弾性率よりも大きくなっている。第１樹脂５１Ｄは、エポキシ樹脂にフィラーが添加された混合樹脂であり、その粘度は３５０Ｐａ．Ｓ程度となっている。粘度が３５０Ｐａ．Ｓ程度と高粘度となっている場合には、スクリュー式のディスペンサを用いることが好ましい。第１樹脂５１Ｄの断面積は、例えば、４００００μｍ2程度となっている。第１樹脂５１Ｄの硬化開始温度は、第２樹脂５２Ｄの硬化開始温度よりも低くなっている。第１樹脂５１Ｄの硬化開始温度は、例えば、１２０℃となっている。
【００４１】
次に、実装基板１０Ａとの関係で発光素子４０側に配置される対向基板１０Ｂを用意する。次に、例えば、図９に示したように、対向基板１０Ｂの上面（後に実装基板１０Ａと対向することとなる面）であって、かつ表示パネル１０のフレーム領域に対応する領域に、複数の柱状のポスト５３を設ける。
【００４２】
次に、第１樹脂５１Ｄが塗布された実装基板１０Ａの上面であって、かつシール部５１の内部に、第１樹脂５１Ｄが硬化未完了の状態で、内部充填部５２の原料である第２樹脂５２Ｄを充填する（図１０Ａ）。このとき、例えば、第２樹脂５２Ｄが実装基板１０Ａ上の全ての発光素子４０を埋め込んでいる。
【００４３】
第２樹脂５２Ｄは、熱硬化型の樹脂である。第２樹脂５２Ｄの光透過率は、第１樹脂５１Ｄの光透過率よりも高くなっている。第２樹脂５２Ｄの弾性率は、第１樹脂５１Ｄの弾性率よりも小さくなっている。第２樹脂５２Ｄは、シリコーン樹脂であり、その粘度は５００ｍＰａ．Ｓ程度となっている。粘度が５００ｍＰａ．Ｓ程度と低粘度となっている場合には、液晶滴下装置を用いることができる。なお、液晶滴下装置による滴下の代わりに、スクリーン印刷による塗布を行ってもよく、また、ジェット式のディスペンサなどを用いて塗布してもよい。第２樹脂５２Ｄの硬化開始温度は、第１樹脂５１Ｄの硬化開始温度よりも高くなっている。第１樹脂５１Ｄの硬化開始温度が１２０℃となっている場合、第２樹脂５２Ｄの硬化開始温度は、例えば、１５０℃となっている。
【００４４】
次に、実装基板１０Ａの上面であって、かつ表示パネル１０のフレーム領域に対応する領域に、仮固定部５４の原料である第３樹脂５４Ｄを設ける（図１０Ｂ）。第３樹脂５４Ｄは、ＵＶ硬化型の樹脂である。
【００４５】
次に、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂのアライメントを行ったのち、これらを真空中で互いに貼り合わせる（図１１Ａ）。続いて、紫外線照射装置１００から紫外線Ｌを出力し、第３樹脂５４Ｄに照射する（図１１Ｂ）。このようにして、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂの貼り合わせ位置がずれないようにしておく。その後、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂを互いに貼り合わせた状態で、大気中に放出する。これにより、第１樹脂５１Ｄおよび第２樹脂５２Ｄ中に気泡が混入するのを防止しつつ、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂを互いに貼り合わせることができる。
【００４６】
次に、実装基板１０Ａおよび対向基板１０Ｂを互いに貼り合わせた状態で、加熱装置２００から出力される熱Ｈで加熱する。これにより、第１樹脂５１Ｄおよび第２樹脂５２Ｄを熱処理により一括して硬化させる。その結果、第１樹脂５１Ｄがシール部５１となり、第２樹脂５２Ｄが内部充填部５２となる。
【００４７】
このとき、第１樹脂５１Ｄの硬化開始温度が例えば１２０℃となっており、第２樹脂５２Ｄの硬化開始温度が例えば１５０℃となっている。加熱装置２００を用いて、第１樹脂５１Ｄおよび第２樹脂５２Ｄに対して、１５０℃１時間の熱処理を行うと、第１樹脂５１Ｄが先に硬化を開始し、続いて、第２樹脂５２Ｄが硬化を開始する。従って、第１樹脂５１Ｄが、第２樹脂５２Ｄが外部に流出するのを防ぐ土手として機能するようになる。
【００４８】
また、内部充填部５２の弾性率が、シール部５１の弾性率と比べて、１／５００〜１／１０００００の範囲内となるように、第１樹脂５１Ｄおよび第２樹脂５２Ｄの弾性率が調整されていることが好ましい。このようにした場合には、第２樹脂５２Ｄが加熱の過程で膨張・収縮をしたときに、第１樹脂５１Ｄが配線基板３０または対向基板１０Ｂから剥離するのを防止することができる。さらに、このときに、第２樹脂５２Ｄ内にクラックが発生するのを防止することもできる。
【００４９】
［表示装置１の動作・効果］
本実施の形態では、発光素子４０が駆動回路２０によって、単純マトリクス配置されたＹ配線１４およびＸ配線１５を介して駆動（単純マトリクス駆動）される。これにより、Ｙ配線１４およびＸ配線１５との交差部分近傍に設けられた発光素子４０に順次、電流が供給され、表示領域に画像が表示される。
【００５０】
ところで、本実施の形態では、実装基板１０Ａと対向基板１０Ｂとの間には、シール部５１および内部充填部５２を有する封止部５０が設けられている。内部充填部５２では、シール部５１と比べて、光透過率が高く、弾性率が小さくなっている。さらに、内部充填部５２の原料（第２樹脂５２Ｄ）の硬化開始温度が、シール部５１の原料（第１樹脂５１Ｄ）の硬化開始温度よりも、高くなっている。これにより、例えば、上述したような方法で、封止部５０を形成することが可能である。その結果、特殊な材料や構造でなくても効果的に、各発光素子４０を封止することができる。
【００５１】
＜２．第１の実施の形態の変形例＞
上記実施の形態では、配線基板３０上には、複数の発光素子４０として、ＬＥＤが実装されていたが、例えば、有機ＥＬ素子などの自発光素子が実装されていてもよい。また、上記実施の形態では、ブラックマトリクス２２が対向基板１０Ｂに設けられていたが、ブラックマトリクス２２が省略されていてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、発光素子４０は３つのＬＥＤチップを含んでいたが、３つ未満のＬＥＤチップを含んでいてもよいし、４つ以上のＬＥＤチップを含んでいてもよい。また、上記実施の形態では、発光素子４０内の各ＬＥＤチップが、互いに異なるＹ配線１４に接続されていたが、例えば、図示しないが、互いに同一のＹ配線１４に接続されていてもよい。
【００５３】
また、上記実施の形態では、各発光素子４０は駆動回路２０によってパッシブ駆動される場合が例示されていたが、例えば、駆動回路２０によってアクティブマトリクス駆動されるようになっていてもよい。
【００５４】
また、上記実施の形態では、第３樹脂５４Ｄが実装基板１０Ａに設けられていたが、対向基板１０Ｂに設けられていてもよい。
【００５５】
＜３．第２の実施の形態＞
[構成]
図１３は、本技術の第２の実施の形態に係る受光装置２の概略構成の一例を斜視的に表したものである。本実施の形態の受光装置２は、複数の受光素子６１が２次元配置されたものである。受光素子６１は、光を電気に変換する素子であり、例えば、ＰＤ（Photo Diode:フォトダイオード）、または、光電変換素子である。ＰＤは、光を検知することを目的とした素子である。一方、光電変換素子は、光からエネルギーを得ることを目的とした素子である。受光装置２は、例えば、図１３に示したように、受光パネル６０と、受光パネル６０（具体的には後述する受光素子６１）を駆動する駆動回路７０とを備えている。
【００５６】
受光パネル６０は、実装基板６０Ａと、対向基板６０Ｂとを互いに重ね合わせたものである。対向基板６０Ｂの表面が受光面となっている。実装基板６０Ａは、図１４Ａ、図１４Ｂに示したように、実装基板１０Ａにおいて、発光素子４０の代わりに受光素子６１を設けたものに相当する。受光素子６１は、光電変換作用を有する半導体層と、その半導体層と電気的に接続された２つの電極とを有している。対向基板６０Ｂは、例えば、図１４Ｂに示したように、保護基板２１で構成されている。なお、必要に応じて、保護基板２１の、実装基板６０Ａ側の表面に、ブラックマトリクス２２が設けられていてもよい。
【００５７】
＜４．第２の実施の形態の変形例＞
なお、実装基板６０Ａは、例えば、図１５Ａ、図１５Ｂに示したように、１つの受光素子６１だけを有していてもよい。このとき、１つの受光素子６１が、多数の受光素子が集積されたイメージセンサであってもよいし、多数のＸ線受光素子が集積されたＸ線センサであってもよい。また、１つの受光素子６１が、多数の光電変換素子が集積された発電素子であってもよい。
【００５８】
また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、
前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置され、かつ前記実装基板と対向配置された対向基板と、
前記実装基板と前記対向基板との間に配置され、かつ前記光学素子を封止する封止部と
を備え、
前記封止部は、
前記配線基板上の１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部と、
前記シール部の内部に充填されるとともに、前記配線基板上の１または複数の光学素子を封止する内部充填部と
を有し、
前記シール部および前記内部充填部は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものであり、
前記内部充填部の光透過率は、前記シール部の光透過率よりも高くなっており、
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも小さくなっている
光学装置。
（２）
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率と比べると、１／５００〜１／１０００００の範囲内にある
（１）に記載の光学装置。
（３）
前記シール部の、硬化前の材料の硬化開始温度は、前記内部充填部の、硬化前の材料の硬化開始温度よりも低くなっている
（１）または（２）に記載の光学装置。
（４）
前記シール部は、エポキシ系の樹脂にフィラーが添加された樹脂を硬化させることにより形成され、
前記内部充填部は、シリコーン樹脂を硬化させることにより形成されている
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の光学装置。
（５）
前記光学素子は、発光素子または受光素子である
（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の光学装置。
（６）
前記対向基板は、前記実装基板の法線方向から見たときに、互いに隣接する表示画素間の間隙と対向する対向領域にブラックマトリクスを有する
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の光学装置。
（７）
光学装置と、
前記光学装置を駆動する駆動装置と
を備え、
前記光学装置は、
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、
前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置され、かつ前記実装基板と対向配置された対向基板と、
前記実装基板と前記対向基板との間に配置され、かつ前記光学素子を封止する封止部と
を有し、
前記封止部は、
前記配線基板上の１または複数の光学素子を当該配線基板の面内方向から取り囲む環状のシール部と、
前記シール部の内部に充填されるとともに、前記配線基板上の１または複数の光学素子を封止する内部充填部と
を有し、
前記シール部および前記内部充填部は、熱硬化型の樹脂を硬化させたものであり、
前記内部充填部の光透過率は、前記シール部の光透過率よりも高くなっており、
前記内部充填部の弾性率は、前記シール部の弾性率よりも小さくなっている
電子機器。
（８）
配線基板上に１または複数の光学素子が実装された実装基板と、前記実装基板との関係で前記光学素子側に配置される対向基板とを用意することと、
熱硬化型の第１樹脂を、前記配線基板上の全ての前記光学素子を前記配線基板の面内方向から取り囲むように配置したのち、前記第１樹脂が硬化未完了の状態で、弾性率が前記第１樹脂の弾性率よりも小さく、光透過率が前記第１樹脂の光透過率よりも高い熱硬化型の第２樹脂を前記第１樹脂の内部に充填することと、
前記第１樹脂および前記第２樹脂を熱処理により一括して硬化させることと
を含む
光学装置の製造方法。
【００５９】
本出願は、日本国特許庁において２０１２年１１月５日に出願された日本特許出願番号第２０１２−２４３３１８号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【００６０】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。
【図１】
2014069362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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