(57)【要約】【課題】より混色を低減するとともに、封止層の破壊を防止することのできる製造方法等を提供する。【解決手段】有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、カラーフィルタと、液体を保持するブラックマトリックスと、を含むカラーフィルタ基板にフィル剤を塗布し、画素毎に独立して配置された第１電極と、前記第１電極を前記画素毎に区画するバンクと、前記第１電極及び前記バンクを覆うように配置された有機層と、前記有機層に重ねて配置された第２電極と、前記第２電極に重ねて配置された封止層と、を有する対向基板と、前記カラーフィルタ基板とを、貼り合わせ、前記フィル剤及び前記ブラックマトリックスを加熱することにより、前記フィル剤を硬化させるとともに、前記液体を気泡化させることにより前記ブラックマトリックスから前記カラーフィルタ基板側に延伸する気泡バンクを形成する、ことを特徴とする。【選択図】図５Ｆ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタと、液体を保持するブラックマトリックスと、を含むカラーフィルタ基板にフィル剤を塗布し、
画素毎に独立して配置された第１電極と、前記第１電極を前記画素毎に区画するバンクと、前記第１電極及び前記バンクを覆うように配置された有機層と、前記有機層に重ねて配置された第２電極と、前記第２電極に重ねて配置された封止層と、を有する対向基板と、前記カラーフィルタ基板とを、貼り合わせ、
前記フィル剤及び前記ブラックマトリックスを加熱することにより、前記フィル剤を硬化させるとともに、前記液体を気泡化させることにより前記ブラックマトリックスから前記カラーフィルタ基板側に延伸する気泡バンクを形成する、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記ブラックマトリックスは、ポーラス構造を有することを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記ブラックマトリックスは、親水基を有することを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記液体は水であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
画素毎に独立して配置された第１電極と、
前記第１電極を前記画素毎に区画するバンクと、
前記第１電極及び前記バンクを覆うように配置された有機層と、
前記有機層上に配置された第２電極と、
前記第２電極上に配置された封止層と、
前記第１電極上方に形成されたフィル層と、
前記フィル層に重ねて形成され、ポーラス構造のブラックマトリックスと、カラーフィルタと、を含むカラーフィルタ基板と、
前記ブラックマトリックスから前記カラーフィルタ基板側に延伸するように形成された気泡によるバンク形状の気泡バンクと、
を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ(Electro-Luminescent)表示装置においては、各画素間を区切るバンクが設けられる場合がある。具体的には、例えば、バンクが電極（陽極）の端部を覆うように配置し、各画素の発光を区分けする（特許文献１参照）。
【０００３】
また、有機層やＴＦＴ等が形成されたアレイ基板とカラーフィルタ基板との間において各画素上部に導光部材を設けるとともに、隣接する導光部材間に空気層を設けることにより混色を防止する技術が知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７２７７０号公報
【特許文献２】特開２００６−３３２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、有機ＥＬ表示装置においては、有機ＥＬ発光層を有するアレイ基板と、カラーフィルタやブラックマトリックスが形成されたカラーフィルタ基板と、を貼り合わせて製造される場合がある。この場合、当該有機ＥＬ発光層を有するアレイ基板とカラーフィルタ基板との間に形成されるフィル(Fill)層を厚くすると、有機ＥＬ発光層で発光した光のうち斜め方向に進行する光が隣接する画素のカラーフィルタを透過し、混色が発生する場合がある。一方、フィル層を薄くすると、混色の発生は減少するが、貼り合わせ時に混入した異物により、バンクとカラーフィルタ基板とが接触し、陽極上に配置された封止層が破壊される場合がある。
【０００６】
また、上記特許文献２においては、低粘性物質の導光部材を用いることにより空気層を形成しているが、アレイ基板とカラーフィルタ基板の貼り合わせ工程において、低粘性物質の導光部材の吐出などの特殊な工程が必要となり技術的に困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑み、例えば、より混色を低減するとともに、封止層の破壊を防止することのできる有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、カラーフィルタと、液体を保持するブラックマトリックスと、を含むカラーフィルタ基板にフィル剤を塗布し、画素毎に独立して配置された第１電極と、前記第１電極を前記画素毎に区画するバンクと、前記第１電極及び前記バンクを覆うように配置された有機層と、前記有機層に重ねて配置された第２電極と、前記第２電極に重ねて配置された封止層と、を有する対向基板と、前記カラーフィルタ基板とを、貼り合わせ、前記フィル剤及び前記ブラックマトリックスを加熱することにより、前記フィル剤を硬化させるとともに、前記液体を気泡化させることにより前記ブラックマトリックスから前記カラーフィルタ基板側に延伸する気泡バンクを形成する、ことを特徴とする。
【０００９】
（２）上記（１）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記ブラックマトリックスは、ポーラス構造を有することを特徴とする。
【００１０】
（３）上記（１）または（２）に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記ブラックマトリックスは、親水基を有することを特徴とする。
【００１１】
（４）上記（１）乃至（３）いずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記液体は水であることを特徴とする。
【００１２】
（５）本発明の有機ＥＬ表示装置は、画素毎に独立して配置された第１電極と、前記第１電極を前記画素毎に区画するバンクと、前記第１電極及び前記バンクを覆うように配置された有機層と、前記有機層上に配置された第２電極と、前記第２電極上に配置された封止層と、前記第１電極上方に形成されたフィル層と、前記フィル層に重ねて形成され、ポーラス構造のブラックマトリックスと、カラーフィルタと、を含むカラーフィルタ基板と、前記ブラックマトリックスから前記カラーフィルタ基板側に延伸するように形成された気泡によるバンク形状の気泡バンクと、を含むことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の概要を示す図である。
【図２】図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路構成の概要について説明するための図である。
【図３】図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す図である。
【図４】図１に示した有機ＥＬ表示装置の断面の一部を模式的に示す図である。
【図５Ａ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図５Ｂ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図５Ｃ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図５Ｄ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図５Ｅ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図５Ｆ】本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。
【図６】本実施の形態の比較例としての有機ＥＬ表示装置の断面の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示す概略図である。有機ＥＬ表示装置１は、上フレーム２と、下フレーム３と、上フレーム２と下フレーム３とで挟まれるように固定された有機ＥＬパネル１０とから構成されている。なお、図１に示した概略図は一例であって、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
【００１６】
図２は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路構成の概要について説明するための図である。有機ＥＬパネル１０は、データ駆動回路１２及び走査駆動回路１３によって、基板１００上の表示領域１１に形成された各画素を制御し、画像を表示する。ここで、例えば、データ駆動回路１２は、各画素に送るデータ信号を生成・発信するＩＣ（Integrated Circuit）であり、走査駆動回路１３は、画素に備えられたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）へのゲート信号を生成・発信するＩＣである。なお、図２において、データ駆動回路１２及び走査駆動回路１３は、２箇所に形成されるものとして記載されているが、一つのＩＣに組み込まれていてもよい。
【００１７】
走査駆動回路１３からの信号を伝える走査線１４は、後述するスイッチトランジスタ３０のゲート電極に接続される。また、データ駆動回路１２からの信号を伝えるデータ線１５は、スイッチトランジスタ３０のソース・ドレイン電極に接続される。電位配線１６には、有機発光ダイオード６０に発光させるための基準電位が印加され、ドライバトランジスタ２０のソース・ドレイン電極に接続される。第１の電位供給配線１７及び第２の電位供給配線１８は電位供給源に接続され、トランジスタを介して電位配線１６に接続される。なお、図２に示した回路構成は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。
【００１８】
図３は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す図である。有機ＥＬパネル１０の表示領域１１には、データ線１５がＤ１からＤｎまでｎ本形成されており、走査線１４がＧ１からＧｍまでｍ本形成されている。複数の画素ＰＸがマトリクス状に、走査線１４の延在方向及びデータ線１５延在方向に配置されている。例えば、Ｇ１とＧ２、Ｄ１とＤ２で囲まれる部分に画素ＰＸが形成される。
【００１９】
第１の走査線Ｇ１はスイッチトランジスタ３０のゲート電極に接続されており、走査駆動回路１３から信号が印加されると、スイッチトランジスタ３０がオン状態になる。そこでデータ駆動回路１２から第１のデータ線Ｄ１に信号が印加されると、蓄積容量４０に電荷が蓄積され、ドライバトランジスタ２０のゲート電極に電圧が印加されて、ドライバトランジスタ２０がオン状態になる。ここで、スイッチトランジスタ３０がオフ状態となっても、蓄積容量４０に蓄えられた電荷により、一定期間はドライバトランジスタ２０がオン状態になる。有機発光ダイオード６０の陽極はドライバトランジスタ２０のソース・ドレイン間を通じて電位配線１６に接続されており、有機発光ダイオード６０の陰極は基準電位Ｖｃに固定されているから、ドライバトランジスタ２０のゲート電圧に応じて有機発光ダイオード６０に電流が流れ、有機発光ダイオード６０が発光する。また、付加容量５０が有機発光ダイオード６０の陽極と陰極との間に形成される。付加容量５０は、蓄積容量４０に書き込まれる電圧を安定させる効果を発揮し、有機発光ダイオード６０の安定動作に寄与する。具体的には、蓄積容量４０の静電容量よりも付加容量５０の静電容量が大きくなるようにすることで当該効果が発揮される。なお、図３に示した回路構成は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。
【００２０】
図４は、図１に示した有機ＥＬ表示装置の断面の一部を模式的に示す図である。具体的には、図４は、平坦化膜（図示なし）により平坦化されたアレイ基板上の断面の一部の概要を示す。なお、当該アレイ基板には上記のように画素を駆動するためのＴＦＴ等が形成されるが、周知であるので、説明を省略する。
【００２１】
図４に示すように、平坦化膜上には、画素電極４０１（陽極）及びバンク４０２が配置される。画素電極４０１は、画素毎に分離して配置される。言い換えれば、画素電極４０１の両側にバンク４０２が位置するように配置する。そして、バンク４０２は、例えば、当該画素電極４０１の端部の一部を覆うことによって発光領域を規定する。また、バンク４０２は絶縁体で形成され、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ、または、これらの混合物等で形成される。
【００２２】
画素電極４０１やバンク４０２等が形成されたアレイ基板上には、当該画素電極４０１及びバンク４０２を覆うように有機ＥＬ層４０３が形成される。ここで、画素電極４０１と有機ＥＬ層４０３とが接触する領域が発光領域となる。
【００２３】
有機ＥＬ層４０３上には、対極層４０４（陰極）が形成される。また、対極層４０４上には、封止層４０５が形成される。ここで、対極層４０４は、例えば、Ａｌ、Ｍｇ、ＭｇＡｇ、Ｉｎ等の金属で形成され、また、封止層４０５は、ＳｉＮ、ＳｉＯ２等の無機材料で形成される。なお、当該封止層４０５は、外部からの水分や酸素から、有機ＥＬ層４０３を保護する。
【００２４】
封止層４０５上には、フィル（Fill）層４０６を形成する。具体的には、画素電極４０１上方にフィル層４０６を配置する。ここで、フィル層４０６を形成するフィル剤は、例えば、フィル層４０６と隣接する領域において、例えば、屈折率１．５乃至１．７の高屈折率の樹脂で形成される。
【００２５】
フィル層４０６上には、カラーフィルタ基板４０７を配置する。ここで、カラーフィルタ基板４０７は、画素毎に対応する領域に各色のカラーフィルタ４０９を有し、また、カラーフィルタ４０９間にはブラックマトリックス４０８を有する。
【００２６】
ここで、図４においてブラックマトリックス４０８の下部に、当該ブラックマトリックス４０８からカラーフィルタ基板４０７側に延伸するように気泡によって形成される気泡バンク４１０を形成する。後述するように、当該気泡バンク４１０は、例えば、ブラックマトリックス４０８に含まれる水が製造工程において気泡化することにより形成される。ここで、当該気泡バンク４１０の屈折率は、フィル層４０６の屈折より小さい（例えば、１．５より小さい）。
【００２７】
次に、図５を用いて、本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例について説明する。なお、下記においては、一例として、ブラックマトリックス４０８に保持される液体が水である場合について説明する。また、図４に示す図５Ａ及び図５Ｂはカラーフィルタ基板４０７の一部を拡大した図を示す。また、図５Ｃ乃至図５Ｄは、カラーフィルタ基板４０７等を断面方向からみた模式図を示す。
【００２８】
まず、図５Ａに示すように、ナノポーラス構造を有するブラックマトリックス４０８を形成する。なお、当該ブラックマトリックス４０８は、親水基を有するように形成することが好ましい。一方、カラーフィルタ（カラーレジスト）４０８は、例えば、高密度の材質または顔料等の水分を吸収しにくい材質で形成することが好ましい。また、ブラックマトリックス４０８のナノポーラス構造は、例えば、予め、ブラックマトリックス形成材料に空隙形成材（例えば、ナノワイヤー、微粒子）を添加し、乾燥、焼成等の任意の適切な処理を施すことにより形成される。
【００２９】
次に、図５Ｂに示すように、カラーフィルタ基板４０７を水に浸漬させブラックマトリックス４０８に水分５０１を保持させる。具体的には、ブラックマトリックス４０８に形成された小孔５０２に水分５０１が保持される。ここで、カラーフィルタ基板４０７の表層は、例えば、ドライエアナイフや表面ベーク等を用いて、乾燥させる。これにより、カラーフィルタ４０９の水分５０１が除去される。なお、水分５０１の他、１００℃程度の熱により気化反応する物質を用いてもよい。また、紫外線の照射で活性化し、１００℃程度の熱により気化反応する物質を用いてもよい。
【００３０】
次に、図５Ｃに示すように、カラーフィルタ基板４０７上にフィル剤５０３を塗布し、紫外線（ＵＶ）を当てる。ここで、当該フィル剤５０３には、例えば、紫外線の照射及び加熱により硬化する樹脂等を用いる。
【００３１】
次に、図５Ｄに示すように、カラーフィルタ基板４０７とアレイ基板５０４とを貼り合わせる。なお、当該貼り合わせた基板と貼り合わせ基板と称する。
【００３２】
次に、図５Ｅに示すように、貼り合わせ基板を加熱し、フィル剤５０３を硬化させる。当該加熱により、ブラックマトリックス４０８から水蒸気の気泡が発生する。具体的には、例えば、１００℃で焼成する。
【００３３】
次に、図５Ｆに示すように、気泡の形状が、断面からみて、略半円形状のバンク状態になると、フィル剤５０３が熱により硬化する。これにより当該バンク状態の気泡の形状が維持され、気泡バンク４１０となる。
【００３４】
次に、図４及び図６を用いて本実施の形態における有機ＥＬ表示装置の効果について説明する。ここで、図６は、本実施の形態の比較例としての有機ＥＬ表示装置の断面の一部の一例を示す図である。図６からわかるように、図６においては、本実施の形態と異なり、気泡バンク４１０は形成されていない。なお、図６において図４と同一又は同等の要素には同一の符号を付す。
【００３５】
図６の矢印６０１に示すように、有機ＥＬ層４０３の発光層から斜めに進行する光は、バンク４０２では遮光しきれず、隣接する画素に対応するカラーフィルタ４０９に侵入する。これにより、カラーフィルタ４０９を介して観察される光は隣接する画素の光を含み、混色が発生する。当該混色が発生する様子を図６上方の矢印で示す。一方、混色を防止するため、フィル層４０６を薄くすることも考えられるが、バンク４０２上部とカラーフィルタ基板４０７との距離が近くなり、異物が混入した場合に封止層４０５が破壊される場合がある。
【００３６】
これに対し、本実施の形態によれば、図４の矢印４１１に示すように、発光層から斜めに進行する光は、フィル層４０６と気泡バンク４１０との境界で反射し、隣接する画素に侵入する光を減少させることができる。これにより、混色の発生をより効果的に防止することができる。当該様子を図４上方の矢印で示す。また、図６に示す場合と比べフィル層４０６を厚くしても、上記のようにフィル層４０６と気泡バンク４１０との境界で発酵槽からの光が反射されることから、混色の発生を防止できる。よって、図６に示す場合と比べフィル層４０６を厚くすることができ、結果として、異物が混入した場合であっても、当該異物の混入による封止層４０５の破壊を効果的に防止することができる。
【００３７】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の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又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えてもよい。なお、特許請求の範囲における第１電極、第２電極は、それぞれ、例えば、上記画素電極４０１、対極層４０４に相当する。
【符号の説明】
【００３８】
１  有機ＥＬ表示装置、２  上フレーム、３  下フレーム、１０  有機ＥＬパネル、１１  表示領域、１２  データ駆動回路、１３  走査駆動回路、１４  走査線、１５  データ線、１６  電位配線、１７  第１の電位供給配線、１８  第２の電位供給配線、２０  ドライバトランジスタ、３０  スイッチトランジスタ、４０  蓄積容量、５０  付加容量、４０１  画素電極、４０２  バンク、４０３  有機ＥＬ層、４０４  対極層、４０５  封止層、４０６  フィル層、４０７  カラーフィルタ基板４０７、４０８  ブラックマトリックス４０８、４０９  カラーフィルタ、４１０  気泡バンク、５０１  水分、５０３  フィル剤、５０４  アレイ基板。
【図１】
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【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】
2017212083.tif 000008
【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
2017212083.tif 000010
【図５Ｅ】
2017212083.tif 000011
【図５Ｆ】
2017212083.tif 000012
【図６】
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