




この発明は、表示装置に係り、特に、自発光性の表示素子を備えた構成の表示装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a display device having a structure including a self-luminous display element.
近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置が注目されている。この有機EL表示装置は、自発光性の表示素子である有機EL素子を備えていることから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化及び軽量化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。これらの特徴から、有機EL表示装置は、液晶表示装置に代わる、次世代の平面表示装置の有力候補として注目を集めている。 In recent years, organic electroluminescence (EL) display devices have attracted attention as flat display devices. Since this organic EL display device includes an organic EL element, which is a self-luminous display element, the viewing angle is wide, and it is possible to reduce the thickness and weight without requiring a backlight, thereby reducing power consumption. And the response speed is fast. Because of these features, organic EL display devices are attracting attention as potential candidates for next-generation flat display devices that replace liquid crystal display devices.
有機EL表示装置は、陽極と陰極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機活性層を保持した有機EL素子を備えて構成されている。このような有機EL表示装置としては、有機EL素子で発生したEL光をアレイ基板側から外部に取り出す下面発光(ボトムエミッション)方式、及び、有機EL素子で発生したEL光を封止基板側から外部に取り出す上面発光(トップエミッション)方式がある。 The organic EL display device includes an organic EL element that holds an organic active layer containing an organic compound having a light emitting function between an anode and a cathode. As such an organic EL display device, a bottom emission method in which EL light generated in the organic EL element is extracted from the array substrate side, and EL light generated in the organic EL element from the sealing substrate side are used. There is a top emission method that takes out to the outside.
このような構成の有機EL素子は、水分や酸素の影響により劣化しやすい薄膜を含んで構成されている。このため、有機EL素子が大気に曝されないように密封する必要がある。 The organic EL element having such a configuration is configured to include a thin film that is easily deteriorated by the influence of moisture and oxygen. For this reason, it is necessary to seal the organic EL element so as not to be exposed to the atmosphere.
そこで、例えば、特許文献1によれば、有機EL素子が配置された基板の周辺に設置した低融点ガラスであるフリットガラスを介して封止基板を貼り合せることにより水分の流入を防止する構成が提案されている。また、特許文献2によれば、透明な材質の第1フリット層と、不透明な材質の第2フリット層を含む密封材により厚さ調整を可能とする構成が提案されている。
有機EL素子を備えたアレイ基板と封止基板とをフリットガラスによって接合する場合には、通常、封止基板となるガラス板にフリットガラスを塗布して硬化焼成し、冷却した後にアレイ基板を合わせ、レーザー等の局所的に加熱する装置によってフリットガラスを溶融して、アレイ基板と封止基板との外周全部を接合し、両基板の間に有機EL素子を密封している。 When joining an array substrate equipped with an organic EL element and a sealing substrate with frit glass, the frit glass is usually applied to a glass plate to be a sealing substrate, cured and fired, cooled, and then combined with the array substrate. The frit glass is melted by a locally heating device such as a laser, the entire outer periphery of the array substrate and the sealing substrate is bonded, and the organic EL element is sealed between the two substrates.
平面表示装置については、画像を表示するアクティブエリアの大きさは所望のサイズを確保しつつ、外形寸法を縮小すること(狭額縁化)が市場から強く望まれており、有機EL表示装置についても同様の要望がある。そのため、アレイ基板と封止基板との接合を担うフリットガラスの塗布幅(溶着後の幅)の縮小が望まれる一方で、表示装置として十分な機械的強度及び密封性能を確保する必要がある。 As for flat display devices, there is a strong demand from the market to reduce the outer dimensions (narrow frame size) while ensuring the desired size of the active area for displaying images, and for organic EL display devices as well. There is a similar demand. For this reason, it is desired to reduce the application width (the width after welding) of the frit glass for bonding the array substrate and the sealing substrate, but it is necessary to ensure sufficient mechanical strength and sealing performance as a display device.
しかしながら、アレイ基板の表面に剥き出しとなった金属配線とフリットガラスとが直接溶着されている箇所については、引き剥がす力に対する機械的強度及び密封性能が不足する傾向にあり、製造歩留まりの低下を招くおそれがある。 However, at locations where the metal wiring exposed on the surface of the array substrate and the frit glass are directly welded, the mechanical strength and sealing performance against the peeling force tend to be insufficient, leading to a decrease in manufacturing yield. There is a fear.
この発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、狭額縁化が可能であるとともに、機械的強度及び密封性能を向上することが可能な表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a display device capable of narrowing the frame and improving the mechanical strength and sealing performance. is there.
この発明の態様による表示装置は、
複数の画素によって構成されたアクティブエリアを備えた表示装置であって、
各画素に配置された自発光性の表示素子と、前記アクティブエリアの周辺に配置された光反射性を有する金属層と、を備えた第1基板と、
前記第1基板の前記表示素子に対向して配置された第2基板と、
前記アクティブエリアを囲むように枠状に配置され、前記第1基板と前記第2基板とを接合するフリットガラスからなるシール部材と、を備え、
前記金属層と前記シール部材とは、前記金属層を形成する金属材料を含む絶縁層を介して溶着されたことを特徴とする。A display device according to an aspect of the present invention includes:
A display device having an active area composed of a plurality of pixels,
A first substrate comprising a self-luminous display element disposed in each pixel; and a light-reflective metal layer disposed around the active area;
A second substrate disposed opposite to the display element of the first substrate;
A seal member that is arranged in a frame shape so as to surround the active area, and is made of frit glass that joins the first substrate and the second substrate;
The metal layer and the seal member are welded via an insulating layer containing a metal material that forms the metal layer.
この発明によれば、狭額縁化が可能であるとともに、機械的強度及び密封性能を向上することが可能な表示装置を提供できる。このため、製造歩留まりの低下が抑制されるとともに、表示素子が大気に曝されることがなく、表示素子の劣化が抑制されるため、良好な表示品位の維持及び長寿命化が可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a display device capable of narrowing the frame and improving the mechanical strength and the sealing performance. For this reason, a decrease in manufacturing yield is suppressed, the display element is not exposed to the atmosphere, and deterioration of the display element is suppressed, so that it is possible to maintain good display quality and extend the life.
以下、この発明の一実施の形態に係る表示装置について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、表示装置として、自己発光型表示装置、特に、有機EL表示装置を例にして説明する。 A display device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a self-luminous display device, particularly an organic EL display device will be described as an example of the display device.
有機EL表示装置1は、図1に示すように、画像を表示するアクティブエリア102を有するアレイ基板(第1基板)100を備えている。アクティブエリア102は、マトリクス状に配置された複数の画素PXによって構成されている。また、図1では、カラー表示タイプの有機EL表示装置1を例に示しており、アクティブエリア102は、複数種類の色画素、例えば3原色に対応した赤色画素PXR、緑色画素PXG、及び、青色画素PXBによって構成されている。 As shown in FIG. 1, the organic EL display device 1 includes an array substrate (first substrate) 100 having an
アレイ基板100の少なくともアクティブエリア102は、封止基板(第2基板)200によって封止されている。封止基板200は、光透過性を有する絶縁性の基板、特にガラス基板によって構成されている。この封止基板200のアレイ基板100と対向する内面は、平坦に形成されていても良いし、少なくともアクティブエリア102との対向面が窪み、周縁部より肉薄に形成されても良い。 At least the
これらのアレイ基板100と封止基板200とは、それぞれの周縁部がアクティブエリア102を囲むように枠状に配置されたシール部材300によって接合されている。この実施の形態においては、シール部材300は、フリットガラス(低融点ガラス)からなる。 The
各画素PX(R、G、B)は、画素回路10及びこの画素回路10によって駆動制御される表示素子40を備えている。図1に示した画素回路10は、一例であって、他の構成の画素回路を適用しても良いことは言うまでもない。 Each pixel PX (R, G, B) includes a
図1に示した例では、画素回路10は、駆動トランジスタDRT、各種スイッチ(第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、第3スイッチSW3)、蓄積容量素子Csなどを備えて構成されている。駆動トランジスタDRTは、表示素子40に供給する電流量を制御する機能を有している。第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2は、サンプル・ホールドスイッチとして機能する。第3スイッチSW3は、駆動トランジスタDRTから表示素子40への駆動電流の供給、つまり表示素子40のオン/オフを制御する機能を有している。蓄積容量素子Csは、駆動トランジスタDRTのゲート−ソース間の電位を保持する機能を有している。 In the example illustrated in FIG. 1, the
駆動トランジスタDRTは、高電位電源線P1と第3スイッチSW3との間に接続されている。表示素子40は、第3スイッチSW3と低電位電源線P2との間に接続されている。第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2のゲート電極は、第1ゲート線GL1に接続されている。第3スイッチSW3のゲート電極は、第2ゲート線GL2に接続されている。第1スイッチSW1のソース電極は、映像信号線SLに接続されている。 The drive transistor DRT is connected between the high potential power supply line P1 and the third switch SW3. The
これらの駆動トランジスタDRT、第1スイッチSW1、第2スイッチSW2、及び、第3スイッチSW3は、例えば薄膜トランジスタ(TFT)によって構成され、その半導体層は、アモルファスシリコンやポリシリコンなどによって形成可能であり、ここではポリシリコンによって形成されている。 The drive transistor DRT, the first switch SW1, the second switch SW2, and the third switch SW3 are configured by, for example, a thin film transistor (TFT), and the semiconductor layer can be formed by amorphous silicon, polysilicon, or the like. Here, it is formed of polysilicon.
このような回路構成の場合、第1ゲート線GL1からオン信号が供給されたのに基づいて第1スイッチSW1及び第2スイッチSW2がオンとなり、映像信号線SLを流れる電流量に応じて高電位電源線P1から駆動トランジスタDRTに電流が流れ、また、駆動トランジスタDRTを流れる電流に応じて蓄積容量素子CSが充電される。これにより、駆動トランジスタDRTは、映像信号線SLから供給された電流量と同一の電流量を、高電位電源線P1から表示素子40に供給可能となる。 In the case of such a circuit configuration, the first switch SW1 and the second switch SW2 are turned on based on the ON signal supplied from the first gate line GL1, and the high potential is set according to the amount of current flowing through the video signal line SL. A current flows from the power supply line P1 to the drive transistor DRT, and the storage capacitor element CS is charged according to the current flowing through the drive transistor DRT. As a result, the drive transistor DRT can supply the same amount of current as that supplied from the video signal line SL to the
そして、第2ゲート線GL2からオン信号が供給されたのに基づいて第3スイッチSW3がオンとなり、蓄積容量素子CSで保持した容量に応じて、駆動トランジスタDRTは、高電位電源線P1から第3スイッチSW3を介して表示素子40に所定輝度に対応した所定量の電流を供給する。これにより、表示素子40は、所定の輝度に発光する。 Then, the third switch SW3 is turned on based on the ON signal supplied from the second gate line GL2, and the driving transistor DRT is connected to the first potential from the high potential power supply line P1 according to the capacitance held in the storage capacitor element CS. A predetermined amount of current corresponding to a predetermined luminance is supplied to the
表示素子40は、自発光性の表示素子である有機EL素子40(R、G、B)によって構成されている。すなわち、赤色画素PXRは、主に赤色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Rを備えている。緑色画素PXGは、主に緑色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Gを備えている。青色画素PXBは、主に青色波長に対応した光を出射する有機EL素子40Bを備えている。 The
各種有機EL素子40(R、G、B)は、基本的に同一構成であり、例えば、図2に示すように、配線基板120上に配置されている。なお、配線基板120は、ガラス基板などの絶縁性の支持基板101上に、アンダーコート層111、ゲート絶縁膜112、層間絶縁膜113、有機絶縁膜(平坦化層)114などの絶縁層を備える他に、各種スイッチSW、駆動トランジスタDRT、蓄積容量素子Cs、各種配線(ゲート線、映像信号線、電源線等)などを備えて構成されている。アンダーコート層111、ゲート絶縁膜112、及び、層間絶縁膜113は、例えば、窒化シリコン(SiN)や酸化シリコン(SiO)などの無機系材料によって形成されている。 The various organic EL elements 40 (R, G, B) have basically the same configuration, and are disposed on the wiring substrate 120 as shown in FIG. The wiring board 120 includes an insulating layer such as an
すなわち、図2に示した例では、アンダーコート層111の上には、スイッチや駆動トランジスタなどのトランジスタ素子(図1に示した回路構成においては第3スイッチSW3に相当する)20の半導体層21が配置されている。半導体層21は、ゲート絶縁膜112によって覆われている。 That is, in the example shown in FIG. 2, on the
ゲート絶縁膜112の上には、トランジスタ素子20のゲート電極20Gや図示しないゲート線などが配置されている。ゲート電極20Gやゲート線は、層間絶縁膜113によって覆われている。層間絶縁膜113の上には、トランジスタ素子20のソース電極20S及びドレイン電極20Dや図示しない信号線などが配置されている。 On the gate insulating film 112, a
これらのソース電極20S及びドレイン電極20Dは、ゲート絶縁膜112及び層間絶縁膜113を半導体層21まで貫通するコンタクトホールを介して半導体層21にそれぞれコンタクトしている。これらのソース電極20S及びドレイン電極20Dや信号線は、有機絶縁膜114によって覆われている。このような有機絶縁膜114は、下層の凹凸の影響を緩和しその表面を平坦化する目的で、樹脂材料をコーティングするなどの手法により形成されている。 The
この実施の形態においては、有機EL素子40は、有機絶縁膜114の上に配置されている。この有機EL素子40は、第1電極60と第2電極64との間に有機活性層62を保持した構成であり、以下に詳細な構造について説明する。 In this embodiment, the
すなわち、第1電極60は、有機絶縁膜114の上において各画素PXに独立した島状に配置され、陽極として機能する。この第1電極60は、有機絶縁膜114をドレイン電極20Dまで貫通するコンタクトホールを介して、ドレイン電極20Dにコンタクトしている。 That is, the
このような第1電極60は、アルミニウム(Al)や銀(Ag)などの光反射性を有する導電材料を用いて形成された反射層の上に、インジウム・ティン・オキサイド(ITO)やインジウム・ジンク・オキサイド(IZO)などの光透過性を有する導電材料を用いて形成された透過層を積層した構造であってもよいし、反射層単層、または、透過層単層として構成しても良い。トップエミッション方式の場合、第1電極60は、反射層を含んでいることが望ましい。 Such a
有機活性層62は、第1電極60の上に配置され、少なくとも発光層を含んでいる。この有機活性層62は、発光層以外の機能層を含むことができ、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層、バッファ層などの機能層を含むことができる。このような有機活性層62は、複数の機能層を複合した単層で構成されても良いし、各機能層を積層した多層構造であっても良い。有機活性層62においては、発光層が有機系材料であればよく、発光層以外の層は無機系材料でも有機系材料でも構わない。有機活性層62において、発光層以外の機能層は共通層であってもよい。発光層は、赤、緑、または青に発光する発光機能を有した有機化合物によって形成される。なお、有機活性層62は、低分子系材料によって形成された薄膜を含んでいても良い。このような薄膜は、マスク蒸着法などの手法により成膜可能である。 The organic active layer 62 is disposed on the
第2電極64は、複数の画素PXに共通であって、各画素PXの有機活性層62の上に配置され、陰極として機能する。このような第2電極64は、銀(Ag)とマグネシウム(Mg)との混合物などからなる半透過層、及び、ITOなどの光透過性を有する導電材料を用いて形成された透過層を積層した構造であってもよいし、半透過層単層、または、透過層単層として構成しても良い。トップエミッション方式の場合、第2電極64は、半透過層を含んでいることが望ましい。 The
また、アレイ基板100は、アクティブエリア102において、隣接する画素PX(R、G、B)間を分離する隔壁70を備えている。この隔壁70は、例えば、各第1電極60の周縁を覆うように配置され、アクティブエリア102において格子状またはストライプ状に形成されている。これにより、隣接する異なる色の有機EL素子が絶縁される。このような隔壁70は、例えば樹脂材料をパターニングすることによって形成される。この隔壁70は、第2電極64によって覆われている。 Further, the
封止基板200は、アレイ基板100の有機EL素子40に対向するように配置されている。これらのアレイ基板100と封止基板200とは、アクティブエリアの周辺104において、シール部材300により接合されている。シール部材300は、フリットガラスであり、このようなフリットガラスは、レーザー光を照射するなどして熱を加えることによって溶融し、アレイ基板100と封止基板200とを接合する。これにより、アレイ基板100と封止基板200との間に密閉空間が形成される。有機EL素子40は、この密閉空間内に配置され、密封されることになる。 The sealing
ところで、この実施の形態においては、アレイ基板100は、シール部材300の下地として、金属層500を備えている。この金属層500は、アクティブエリア102の周辺104に配置され、光反射性を有する金属材料によって形成されている。このような金属層500とシール部材300とは、金属層500を形成する金属材料を含む絶縁層501を介して溶着されている。 By the way, in this embodiment, the
例えば、図2に示すように、アンダーコート層111、ゲート絶縁膜112、及び、層間絶縁膜113は、アクティブエリア102からその周辺104に延在しており、シール部材300が配置されるシール領域310にも配置されている。金属層500は、シール領域310に対応するように、層間絶縁膜113の上に配置されている。 For example, as shown in FIG. 2, the
このような金属層500は、例えば、図3に示すように、アクティブエリア102を囲むように一連の枠状に配置されている。この場合、金属層500は、シール部材300と全周にわたって絶縁層501を介して重なっている。なお、金属層500は、このような配置に限らず、一連でなくても良い。例えば、金属層500は、島状に形成され、アクティブエリア102を囲むように点在するように配置されても良いし、アクティブエリア102に沿った少なくとも一辺に配置されても良いし、特に強固な接合が要求されるコーナー部などの特定の箇所についてのみ配置されても良い。 For example, as shown in FIG. 3, the
この金属層500は、その上面、つまり封止基板200との対向面に絶縁層501を含んでいる。換言すると、絶縁層501は、金属層500の一部であり、金属層500を形成する過程で形成可能である。つまり、金属層500において、下面側(つまり層間絶縁膜113側)は金属材料単体であり、上面側が金属材料を含む絶縁層501となっている。 The
このような金属層500は、シール領域310において、アレイ基板100の表面に露出している。このため、シール部材300として、フリットガラスを塗布、硬化させた封止基板200をアレイ基板100に貼り合わせる際、シール部材300は、金属層500の上面の絶縁層501に接触する。 Such a
そして、封止基板200の外面側からレーザー光を照射することによって、フリットガラスを加熱し、また一部のレーザー光が金属層500によって反射されるなどしてフリットガラスと絶縁層501との界面の温度上昇によってフリットガラスが溶融し、フリットガラスが絶縁層501に溶着される。 The frit glass is heated by irradiating laser light from the outer surface side of the sealing
このような絶縁層501は、金属層500の一部であり、金属層500とは別体で成膜された薄膜とは異なり、絶縁層501と金属層500との間に明確な界面は形成されていない。加えて、金属層500において、金属材料単体よりも金属材料を含む絶縁層501の方が比較的高い融点を有している。つまり、金属層500において、その下面側よりも上面側が高い融点を有している。このため、金属層500自体の溶着時の熱によるダメージが少ない。 Such an insulating
また、金属層500とは別体の絶縁性薄膜を積層した構造では、金属層500と絶縁性薄膜との間の界面にレーザー光のエネルギーが集中し、金属層500から薄膜が剥離するおそれがある。一方で、本実施形態の構造によれば、金属層500の内部でレーザー光のエネルギーが局所的に集中することはなく、過熱が抑制されるとともに、フリットガラスと絶縁層501との界面にレーザー光のエネルギーが集中する。このため、フリットガラスの溶融が促進され、アレイ基板100と封止基板200とを強固に接合することが可能となる。 Further, in a structure in which an insulating thin film separate from the
したがって、アレイ基板100と封止基板200とを接合するために、シール領域310を大幅に拡大する必要がなく、狭額縁化が可能となる。また、機械的強度及び密封性能を向上することが可能となり、製造歩留まりの低下を抑制できるとともに、有機EL素子の劣化が抑制されるため、良好な表示品位の維持及び長寿命化が可能となる。 Therefore, in order to join the
≪第1構成例≫
第1構成例においては、絶縁層501は、例えば、金属層500を形成する金属材料の窒化物によって形成されている。金属層500を形成する金属材料は、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)のいずれかであることが望ましい。金属材料としてチタンを適用して金属層500を形成した場合、金属層500の上面には、チタン窒化物(TiN)からなる絶縁層501が形成される。また、金属材料としてアルミニウムを適用して金属層500を形成した場合、金属層500の上面には、アルミニウム窒化物(AlN)からなる絶縁層501が形成される。≪First configuration example≫
In the first configuration example, the insulating
このような絶縁層(窒化物層)501を含む金属層500は、例えば、金属層500を形成する金属材料を成膜するのに続いて窒素を導入しながら連続的に成膜し(反応性スパッタ法)、所望の形状にパターニングされることによって形成可能である。 For example, the
このようにして形成された金属層500は、図4に示すように、その厚み方向において、下面側が金属材料単体によって形成され、上面側が金属材料の窒化物によって形成されるといった構造上の特徴を有している。 As shown in FIG. 4, the
金属層500を形成する金属材料として、上述した材料を選択した場合には、金属層500は、アレイ基板100に備えられた配線または有機EL素子40を構成する電極を形成する工程で同時に形成可能である。図2に示したように、金属層500が層間絶縁膜113の上に配置された構成では、金属層500は、アレイ基板100における層間絶縁膜113よりも後に形成される配線または電極と同一材料によって形成可能である。 When the above-described materials are selected as the metal material for forming the
例えば、層間絶縁膜113の上に配置される信号線やトランジスタ素子のソース電極及びドレイン電極がチタンやアルミニウムを主金属として形成される場合、あるいは、これらの信号線や電極がチタン/アルミニウム/チタンといった積層膜によって形成される場合には、金属層500は、これらの信号線や電極と同一材料により同一工程で形成可能であり、その表面に金属材料の窒化物(TiNあるいはAlN)を形成することで絶縁層501を一体に形成できる。なお、金属層500とトランジスタ素子20のドレイン電極20Dとが同一材料によって形成された場合、ドレイン電極20Dの表面が絶縁層となるが、有機EL素子40の第1電極60とのコンタクトに悪影響を及ぼすことはない。 For example, when signal lines arranged on the
また、有機絶縁膜114の上に配置される第1電極60が反射層を含む構成においては、反射層がアルミニウムを主金属として形成される場合には、金属層500は、第1電極60の反射層と同一材料により同一工程で形成可能であり、その表面に金属材料の窒化物(AlN)を形成することで絶縁層501を一体に形成できる。これにより、金属層500を形成する工程及び絶縁層501を形成する工程を別途に必要とせず、製造工程が増加しないため、コストアップを抑制できる。 Further, in the configuration in which the
上述したような第1構成例によれば、金属層500を形成する過程で連続成膜によりその上面側に絶縁層すなわち金属窒化物層501が形成され、強固な金属薄膜が形成される。金属窒化物層501は、金属材料より融点が高いので、レーザー照射による熱の影響で膜はがれが発生しにくい。また、金属窒化物層501において、レーザー光のエネルギーが十分に吸収されるので、金属窒化物層501上のフリットガラス300の加熱及び溶融が促進され、その結果、フリットガラス300と金属層500との溶着性が向上し、接合強度が高くなる。金属窒化物層501は、金属材料を成膜する際に窒素を徐々に導入しながら連続的に成膜されるため、同一金属を含む窒化物が徐々に形成されることになり、格子不整合が少ない緻密な金属・金属窒化物界面(遷移層)が形成される。このように、金属層500は、フリットガラス300を溶着する際において安定した下地となり、高い密着性能及び封止性能を実現することができる。 According to the first configuration example as described above, the insulating layer, that is, the
次に、この第1構成例における実施例について説明する。 Next, an example of the first configuration example will be described.
すなわち、封止基板200となる厚さ0.7mmの平板状のガラス板の周縁部に、粘度1,000〜50,000cPのペースト状にしたフリットガラス300を、0.5mmの幅に塗布できるよう適当な塗布条件を設定し、アレイ基板100のアクティブエリア102の外周を囲む形状となるよう塗布する。フリットガラス300を塗布したガラス板を、300℃以上の温度で加熱してペースト中の有機物質を燃焼させ、フリットガラス300を硬化させる。 That is, the fritted
一方で、アレイ基板100の形成過程において、層間絶縁膜113の上に、金属材料としてチタン(Ti)をマグネトロンスパッタ法により成膜しながら、連続的に窒素ガス(N2)を導入して反応性スパッタ法に徐々に切り替えながら、窒化物層(TiN)を10nm成膜し、界面密着力の高いTi/TiN積層膜を形成する。このようにして形成した積層膜を、フォトリソグラフィー法及び塩素ガスを主として、ドライエッチングにより加工する。これにより、シール領域(溶着領域)310に、絶縁層501を含む金属層500が形成されるとともに、アクティブエリア102においては、信号線などの各種配線やトランジスタ素子の各種電極が形成される。その後、アクティブエリア102において、第1電極60と第2電極64との間に有機活性層62を保持した有機EL素子40と、隣接する有機EL素子を分離する隔壁70を形成するなどしてアレイ基板100が完成する。On the other hand, in the process of forming the
その後、アレイ基板100と、フリットガラス300を硬化させた封止基板200とを対向配置し、シール領域310において、金属層500の表面の絶縁層501とフリットガラスとを接触させた後、封止基板200側からシール領域310の金属層500に向けてレーザー光を照射してフリットガラス300を溶融し、フリットガラス300と金属層500とを絶縁層501を介して溶着する。これにより、アレイ基板100と封止基板200との外周全部が接合され、アレイ基板100の有機EL素子40が密封される。 Thereafter, the
この第1構成例によれば、金属層500として、Ti/TiNが強固に密着した積層膜を形成することができる。シール領域310に向けてレーザー光を照射した際には、絶縁層(TiN)501によってレーザー光のエネルギーが十分に吸収されるので、フリットガラス300の加熱及び溶融が促進され、溶着後の接合強度を向上することが可能となる。 According to this first configuration example, a laminated film in which Ti / TiN is firmly adhered can be formed as the
≪第2構成例≫
第2構成例においては、絶縁層501は、例えば、金属層500を形成する金属材料の酸化物によって形成されている。金属層500を形成する金属材料は、アルミニウム(Al)、タンタル(Ta)のいずれかであることが望ましい。金属材料としてアルミニウムを適用して金属層500を形成した場合、金属層500の上面には、アルミニウム酸化物(Al2O3)からなる絶縁層501が形成される。また、金属材料としてタンタルを適用して金属層500を形成した場合、金属層500の上面には、タンタル酸化物(Ta2O5)からなる絶縁層501が形成される。≪Second configuration example≫
In the second configuration example, the insulating
このような絶縁層(酸化物層)501を含む金属層500は、例えば、金属層500を形成する金属材料を成膜した後に所望の形状にパターニングするのに続いて酸化処理(例えば、陽極酸化処理やプラズマ酸化処理など)することによって形成可能である。つまり、絶縁層501は、金属層500を形成するための金属材料を直接酸化することによって形成される。 The
このようにして形成された金属層500は、図5に示すように、その表面(つまり上面及び側面)が金属材料の酸化物によって形成され、この酸化物によって囲まれた内部が金属材料単体によって形成されるといった構造上の特徴を有している。 As shown in FIG. 5, the surface of the
金属層500を形成する金属材料として、上述した材料を選択した場合には、第1構成例と同様に、金属層500は、アレイ基板100に備えられた配線または有機EL素子40を構成する電極を形成する工程で同時に形成可能であり、コストアップを抑制できる。 When the above-described material is selected as the metal material for forming the
上述したような第2構成例によれば、金属層500を形成した後の酸化処理によりその表面(上面及び側面)に絶縁層すなわち金属酸化物層501が形成され、強固な金属薄膜が形成される。フリットガラス300を溶着する際、レーザー光の入射光強度(振幅)が金属層500のうちの金属酸化物層501とフリットガラス300との界面付近で極大となる一方で、金属層500の内部での過度のエネルギー集中が抑制される。このため、金属層500のダメージを低減できるとともに、フリットガラス300と金属層500との溶着性が向上し、接合強度が高くなる。金属層500において、金属酸化物層501は、金属層500を形成する金属材料を直接酸化することによって形成したものであるから、不純物の混入も少なく、格子不整合が少ない緻密な金属・金属酸化物界面が形成されるので、レーザー光の入射光強度が高くても界面でのダメージも少ない。このように、金属層500は、フリットガラス300を溶着する際において安定した下地となり、高い密着性能及び封止性能を実現することができる。 According to the second configuration example as described above, the insulating layer, that is, the
次に、この第2構成例における実施例について説明する。 Next, an example of the second configuration example will be described.
すなわち、封止基板200となる厚さ0.7mmの平板状のガラス板の周縁部に、粘度1,000〜50,000cPのペースト状にしたフリットガラス300を、0.5mmの幅に塗布できるよう適当な塗布条件を設定し、アレイ基板100のアクティブエリア102の外周を囲む形状となるよう塗布する。フリットガラス300を塗布したガラス板を、300℃以上の温度で加熱してペースト中の有機物質を燃焼させ、フリットガラス300を硬化させる。 That is, the fritted
一方で、アレイ基板100の形成過程において、アクティブエリア102においては有機絶縁膜114の上、及び、周辺104においては層間絶縁膜113の上に、金属材料としてアルミニウム(Al)をマグネトロンスパッタ法により成膜した後に、パターニングする。これにより、アクティブエリア102においては、第1電極60の反射層が形成されるとともに、周辺104のシール領域(溶着領域)310においては、金属層500が形成される。 On the other hand, in the process of forming the
その後、金属層500を陽極として陽極酸化処理し、アルミニウム表面に活性な酸素がある状態で絶縁層(Al2O3)を100〜300nmの厚さに形成する。この後、220℃でアニールして膜界面を安定化させる。アレイ基板100の周辺104には、各種金属配線が配置されるので、アクティブエリア102の金属配線に影響を与えることなく選択的に周辺104にのみ陽極電位を印加して陽極酸化膜形成ができる。その後、アクティブエリア102において、第1電極60と第2電極64との間に有機活性層62を保持した有機EL素子40と、隣接する有機EL素子を分離する隔壁70を形成するなどしてアレイ基板100が完成する。Thereafter, anodization is performed using the
その後、アレイ基板100と、フリットガラス300を硬化させた封止基板200とを対向配置し、シール領域310において、金属層500の表面の絶縁層501とフリットガラスとを接触させた後、封止基板200側からシール領域310の金属層500に向けてレーザー光を照射してフリットガラス300を溶融し、フリットガラス300と金属層500とを絶縁層501を介して溶着する。これにより、アレイ基板100と封止基板200との外周全部が接合され、アレイ基板100の有機EL素子40が密封される。 Thereafter, the
このような第2構成例においても、フリットガラス300の加熱及び溶融が促進され、溶着後の接合強度を向上することが可能となる。 Also in such a second configuration example, heating and melting of the
なお、この第2構成例においては、酸化処理については、陽極酸化だけではなくプラズマ酸化法による直接酸化によりアルミニウムの酸化膜(Al2O3)を形成しても良い。また、金属材料もとして、アルミニウムのほかにタンタル(Ta)、チタン(Ti)、銀(Ag)や、MoTa、MoW、Mo/Al/Mo、Cr/Al/Cr、Ti/Al/Ti、AlNdなどの合金材料でも同様な効果が得られる。In the second configuration example, as for the oxidation treatment, an aluminum oxide film (Al2 O3 ) may be formed not only by anodic oxidation but also by direct oxidation by plasma oxidation. In addition to aluminum, tantalum (Ta), titanium (Ti), silver (Ag), MoTa, MoW, Mo / Al / Mo, Cr / Al / Cr, Ti / Al / Ti, AlNd are also used as metal materials. Similar effects can be obtained with alloy materials such as.
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the spirit of the invention in the stage of implementation. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…有機EL表示装置 PX(R、G、B)…画素
40…有機EL素子(表示素子)
60…第1電極 62…有機活性層 64…第2電極
70…隔壁
100…アレイ基板 102…アクティブエリア 104…アクティブエリア周辺
120…配線基板 200…封止基板 300…シール部材(フリットガラス)
500…金属層 501…絶縁層(金属窒化物層、金属酸化物層)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL display device PX (R, G, B) ...
DESCRIPTION OF
500: Metal layer 501: Insulating layer (metal nitride layer, metal oxide layer)
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