説明

表示装置および電子機器

【課題】所望の領域に封止部を形成することが可能な表示装置を提供する。
【解決手段】表示領域を囲む封止領域および封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、表示領域に設けられた表示層と、封止領域に設けられた封止部とを備えた表示装置。この表示装置では、基板に段差部が設けられているので、封止部が段差部よりも外側に広がる虞がなく、所望の領域に封止部が設けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本技術は、表示層の周囲に封止部を設けて防湿性を高めた表示装置、およびこの表示装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
現在テレビジョンなどの平面表示装置として液晶表示装置が幅広く利用されているが、更に薄型化・低消費電力化の可能な表示装置が注目されている。
【0003】
このような表示装置では、以下の理由により表示層に対する防湿機能が重要となる。まず、ほとんどの表示層は水分によって劣化しやすいことが挙げられる。次に、有機EL(Electroluminescence)表示装置等と比較して、表示層の厚み(積層方向の厚み)が大きい表示装置では、有機EL表示装置等の防湿対策をそのまま適用させても、表示層の側面からの水分の浸入を十分に防ぐことができない、という点も挙げられる。このため、基板上の表示層を透湿度の低い(例えば透湿度〜0.03g/m2/日)防湿膜で覆い、更に、基板と防湿膜との間に封止部を形成して、表示層の側面も封止部により覆うようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2005−114820号公報
【特許文献2】特開2007−073397号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、基板と防湿膜との間の間隙に封止部の原料となる硬化前樹脂を充填するため、この硬化前樹脂の粘度は低くしておく必要がある。これにより、硬化前樹脂は基板上で広がり易く、基板の外周に設けられた配線部分にも封止部が影響を与える虞があった。また硬化前樹脂の広がりによって、額縁面積も広くなる。
【0006】
特許文献2では、硬化前樹脂が基板上に広がることを防止するため、封止部とは異なる樹脂材料を用いて表示領域の周囲に囲いを形成しておき、この囲いの内側に封止部を設ける方法が提案されている。しかしながらこの方法では、囲いを形成するための樹脂材料および作業工程時間が増え、また、囲いおよび封止部を構成するそれぞれの樹脂材料の相性を考慮しなければならないため、使用できる樹脂材料が制限されていた。
【0007】
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、封止部の広がりを抑え、所望の領域に封止部を設けることができる表示装置、およびこの表示装置を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本技術の表示装置は、表示領域を囲む封止領域および封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、表示領域に設けられた表示層と、封止領域に設けられた封止部とを備えたものである。
【0009】
本技術の電子機器は、本技術の表示装置を備えたものである。
【0010】
本技術の表示装置または電子機器では、基板に段差部が設けられているので、封止部が段差部よりも外側に広がる虞がなく、所望の領域に封止部が設けられる。
【発明の効果】
【0011】
本技術の表示装置および電子機器によれば、基板に段差部を設けるようにしたので、封止領域を所望の領域に設けることが可能となる。よって、封止領域以外の領域、例えば基板の外周に設けられた配線部分が封止部の影響を受けることを防止でき、また狭額縁化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す側断面図である。
【図2】図1に示した表示装置の構成を表す平面図である。
【図3】図1に示した表示装置の製造方法の一工程を表す側断面図である。
【図4】紫外線遮断機能を有する膜の波長と透過率との関係を表す図である。
【図5】図1に示した表示装置の変形例の構成を表す側断面図である。
【図6】適用例1の外観を表す斜視図である。
【図7】適用例2の外観を表す斜視図である。
【図8】(A)は適用例3の表側から見た外観を表す斜視図、(B)は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図9】適用例4の外観を表す斜視図である。
【図10】適用例5の外観を表す斜視図である。
【図11】(A)は適用例6の開いた状態の正面図、(B)はその側断面、(C)は閉じた状態の正面図、(D)は左側面図、(E)は右側面図、(F)は上面図、(G)は下面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本技術の実施の形態について、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.実施の形態
段差部を有する基板を備えた表示装置
2.変形例
基板に段差部を複数有する表示装置
3.適用例
【0014】
<実施の形態>
図1は本開示の一実施の形態に係る表示装置(表示装置1)の断面構成を表すものである。この表示装置1は、例えば、電子ペーパーディスプレイであり、駆動基板10(基板)上に表示層20,対向基板30,防湿膜40および光学機能膜50をこの順に有している。表示層20から光学機能膜50に至る積層部の側面は封止部60により覆われている。なお、図1は、表示装置1の構造を模式的に表したものであり、実際の寸法・形状とは異なる場合がある。
【0015】
駆動基板10は、基体11,バリア層12,TFT層13および平坦化層14をこの順に有しており、平坦化層14上に表示層20が設けられている。図2に示したように、駆動基板10は、中央部の表示領域10−1と、この表示領域10−1に隣接し、かつ表示領域10−1を囲む封止領域10−2と、封止領域10−2の外側(表示領域10−1と反対側)の段差部10−3とを有している。表示領域10−1には、表示層20および対向基板30、封止領域10−2には封止部60がそれぞれ設けられている。駆動基板10の外周には、外部から信号を供給するための配線部分(図示せず)が設けられている。
【0016】
基体11は、例えば、ガラス,石英,シリコン,ガリウム砒素等の無機材料あるいは、ポリイミド,ポリエチレンテレフタレート(PET),ポリエチレンナフタレート(PEN),ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリカーボネート(PC),ポリエーテルスルホン(PES),ポリエチルエーテルケトン(PEEK),芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)等のプラスチック材料等からなる。この基体11は、ウェハなどの剛性を有するものであってもよく、薄層ガラスやフィルムなど可撓性を有するものであってもよい。基体11が可撓性を有するものであれば、折り曲げ可能な表示装置を実現できる。
【0017】
バリア層12は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法により形成されたAlOx1-X(ただし、X=0.01〜0.2)膜または窒化シリコン(Si34)膜であり、水分や有機ガスによるTFT層13および表示層20の劣化を防止する。
【0018】
TFT層13は画素を選択するためのスイッチング機能を有している。このTFT層13は、チャネル層として無機半導体層を用いた無機TFTあるいは、有機半導体層を用いた有機TFTのどちらにより構成されていてもよい。
【0019】
駆動基板10のうち、表示層20との対向面、即ちTFT層13上に配置された平坦化層14は、TFT層13等の配線によって生じる段差を緩和するためのものである。平坦化層14は例えばアクリルまたはポリイミド等により構成されている。この平坦化層14に、段差部10−3が設けられている。
【0020】
段差部10−3は、封止領域10−2を所望の領域に規定するためのものであり、封止領域10−2を囲む位置に設けられている。図2に表したように、本実施の形態では、段差部10−3は連続して封止領域10−2の周囲を囲んでいるが、封止領域10−2の領域が規定できれば一部が分断されていてもよい。封止部60を形成する際、この段差部10−3により、封止部60の原料である硬化前樹脂が所望の領域以上に外側に広がることを防止できる。段差部10−3は、駆動基板10の表面から一定の深さを有するトレンチ10A(溝)と、駆動基板10の表面から突出したリブ10B(突壁)とにより構成されている。トレンチ10Aの内部に封止部60(樹脂)が入り込み、封止領域10−2と段差部10−3が一部重なっていてもよい。例えば、封止領域10−2における平坦化層14の厚みは10μm程度であり、トレンチ10A,リブ10B(段差部10−3)は、封止領域10−2に対してそれぞれ3μm程度の溝,突壁が設けられたものである。図1に表したように、トレンチ10Aによって平坦化層14が分断されていてもよい。
【0021】
段差部10−3では、撥水性を向上させるため、平坦化層14に例えばシリカ系の表面処理が施されている。一方、封止領域10−2には、ぬれ性を向上させるための表面処理、例えば酸素プラズマ処理がなされている。即ち、封止領域10−2では封止部60を構成する樹脂が馴染んで広がり易くなるのに対し、段差部10−3では、はじかれるようになっているため、より確実に所望の領域に封止部60を設けることが可能となる。
【0022】
表示層20は画素電極と共通電極との間に表示体を有するものである。画素電極は平坦化層14、共通電極は対向基板30にそれぞれ接している。表示層20の積層方向の厚みは、例えば40μm〜165μm程度である。画素電極は画素ごとに設けられており、例えばクロム(Cr)、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、タングステン(W)、アルミニウム(Al)あるいは銀(Ag)などの金属元素の単体または合金からなる。共通電極は、対向基板30の一面に亘り設けられており、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO)、酸化アンチモン−酸化スズ(ATO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)またはアルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)等の透光性導電材料(透明電極材料)により構成されている。
【0023】
本実施の形態では、対向基板30側において画像が表示されるため、対向基板30には光透過性の材料が用いられるが、この点を除き、基板10と同様の材料を用いることができる。
【0024】
防湿膜40は、表示層20への水分の浸入を防止するものであり、表示層20と最表面の光学機能膜50との間に介在している。対向基板30と防湿膜40とは、例えば感圧接着剤あるいは感熱接着剤等により接着されている。防湿膜40は、例えばポリエチレンテレフタレート,ポリメタクリル酸メチル,ポリカーボネート,ポリエチレンナフタレート,ポリプロピレン,ナイロン−6,ナイロン−66,ポリ塩化ビニリデン,ポリエーテルスルホン等により構成されている。防湿膜40は防湿性、例えば0.1g/m2/日〜0.000001g/m2/日、好ましくは0.03g/m2/日以下の透湿度を有し、かつ光透過性の高いものであることが好ましい。
【0025】
表示装置1では、防湿膜40および光学機能膜50は表示領域10−1(表示層20および対向基板30)よりも大きく、その端面は封止領域10−2側(外側)に張り出している。これにより、防湿膜40と駆動基板10との間に間隙が生じ、庇構造が形成されている。
【0026】
光学機能膜50は、例えば外光の表示面への映り込みを防止するためのものであり、防湿膜40を間にして表示層20の表示面と対向するように配置されている。光学機能膜50は防湿膜40に接着剤(図示せず)を介して貼り合わされている。具体的には光学機能膜50は反射防止機能あるいは防眩機能を有する。例えば光学機能膜50が反射防止機能を有する場合、光学機能膜50は屈折率の異なる複数の薄膜の積層体であり、これらの薄膜の界面で発生する反射光の干渉を利用して反射光を減衰する。また、例えば光学機能膜50が防眩機能を有する場合、光学機能膜50の表面には、塗料により凹凸面が形成されており、この凹凸面により外光を乱反射させる。光学機能膜50に代えて、表面膜として、ハードコート等の表示面を物理的な刺激(外力)から保護する膜を形成してもよい。
【0027】
封止部60は、駆動基板10上に表示層20,対向基板30,防湿膜40および光学機能膜50の各端面を覆うように設けられている。換言すれば、表示層20,対向基板30,防湿膜40および光学機能膜50の周囲を囲むように封止部60が設けられている。封止部60は、表示装置1の端部を封止すると共に、側面からの水分の浸入を防止できるものが好ましい。封止部60は、例えば熱または紫外線硬化性のアクリル系樹脂,メタクリル系樹脂あるいはエポキシ樹脂等により構成されている。
【0028】
[表示装置1の製造方法]
この表示装置1は、例えば以下のようにして製造することができる。
【0029】
まず、例えば、シリコンをターゲットとして用い、窒素ガスを導入しながら高周波スパッタリングを行うことにより、基体11に窒化シリコンからなるバリア層12を形成する。次いで、バリア層12上に上述のTFT層13を形成し、TFT層13上にアクリルからなる有機膜を形成する。この有機膜に、例えばリソグラフィー,エッチング法によりトレンチ10A,リブ10B(段差部10−3)を設けて平坦化層14を形成することにより、駆動基板10が形成される。駆動基板10(平坦化層14)の、封止領域10−2には酸素プラズマ処理、段差部10−3にはシリカ系の表面処理をそれぞれ施しておく。
【0030】
駆動基板10を形成した後、例えばクロム,金,白金,ニッケル,銅,タングステンあるいは銀からなる金属膜を駆動基板10の全面に形成し、これをパターニングすることにより、画素電極を形成する。
【0031】
次いで、共通電極を備えた対向基板30に例えば塗布により表示体を形成した後、この対向基板30を駆動基板10に貼り合わせる。これにより、駆動基板10上に表示層20および対向基板30が形成される。共通電極は、例えばITOを対向基板30の一方の面の全面に成膜し、形成しておく。
【0032】
続いて、透明接着剤により防湿膜40を対向基板30上に固定する。このとき、防湿膜40には、その全ての辺において表示領域10−1の辺よりも大きく、その面積が表示領域10−1の面積よりも大きいものを用いる。これにより、防湿膜40に表示領域10−1の外側に張り出す部分が生じ、庇構造が形成される。防湿膜40を対向基板30上に固定した後、防湿膜40上に光学機能膜50を設ける。防湿膜40および光学機能膜50を対向基板30に予め接着し、この対向基板30を駆動基板10に対向させるようにしてもよい。
【0033】
光学機能膜50を設けた後、封止領域10−2に封止部60を形成する。以下、この工程について詳細に説明する。
【0034】
封止部60の形成では、図3に示したように、まず、防湿膜40と駆動基板10との間の間隙部に、熱または紫外線硬化性の樹脂(硬化前樹脂61)を、例えばニードル62により充填する。このとき、硬化前樹脂61の毛管現象を利用して充填させるため、硬化前樹脂61の粘度は低くしておく必要がある。硬化前樹脂61の粘度は、例えば10(Pa・s)以下、好ましくは2(Pa・s)以下である。硬化前樹脂61の粘度は、樹脂成分により調整できるが、シリンジ本体(図示せず)あるいはニードル62を加熱することにより粘度を下げることも可能である。
【0035】
このように硬化前樹脂61の粘度が低いと、段差部10−3が設けられていない場合には、硬化前樹脂61は駆動基板10上で広がり易く、所望の領域以上の広い範囲にわたって封止部60が形成される虞がある。駆動基板10の外周には配線部分が設けられているので、この配線部分まで硬化前樹脂61(封止部60)が広がると、配線部分の劣化が生じ、表示装置の信頼性が低下する。また、封止部60が広い領域わたって形成されていたり、あるいは、位置によって封止部60の幅(封止部60の内側から外側までの距離)にばらつきが生じていると、表示装置の額縁面積は広くなり、デザイン上も制限を受ける。
【0036】
特許文献2のように、封止部60を構成するものとは異なる樹脂材料により駆動基板10上に囲いを形成し、この囲いの内側に硬化前樹脂61を充填する方法も考えられる。しかしながら、この方法では囲いを形成するための樹脂材料および作業工程時間が増え、また、囲いおよび封止部を構成するそれぞれの樹脂材料の相性を考慮しなければならないため、使用できる樹脂材料が制限される。
【0037】
これに対し、本実施の形態では駆動基板10に段差部10−3を設けているため、段差部10−3よりも外側に硬化前樹脂61(封止部60)が広がることが抑えられる。また、段差部10−3は、平坦化層14へのリソグラフィー,エッチング等により形成しているため、使用する樹脂材料の種類を最小限に抑えて、所望の領域に封止部60(封止領域10−2)を設けることができる。よって、駆動基板10の外周の配線部分まで封止部60が形成されることはなく、表示装置1の信頼性を向上させることが可能となる。また、狭額縁化によりデザイン性も向上する。
【0038】
硬化前樹脂61を表示領域10−2に設けた後、例えば熱または光の照射により硬化前樹脂61の硬化を行い、封止部60を形成する。防湿膜40および光学機能膜50に用いられる膜のなかには、紫外線遮断機能を有するものも多い。このような防湿膜40および光学機能膜50を用いた場合は、遮断される紫外線の波長範囲外の光により硬化可能な樹脂材料を用いて、封止部60を形成すればよい。図4は、紫外線遮断機能を有する防湿膜40における波長と光の透過率との関係の一例を示したものである。このような防湿膜40を使用する場合は、380nmより長波長の光(可視光)の照射により硬化可能な樹脂材料を用いればよい。なお、表示装置1の可撓性を保持するためには、封止部60(硬化後樹脂)のヤング率が500(MPa)以下であることが好ましく、100(MPa)以下であることがより好ましい。以上により、図1に示した表示装置1が完成する。
【0039】
以上のように本実施の形態の表示装置1では、駆動基板10に段差部10−3を設けるようにしたので、封止部60の広がりを抑え、封止領域10−2(封止部60)を所望の領域に設けることが可能となる。よって、駆動基板10の外周の配線部分が封止部60の影響を受けることを防止でき、また狭額縁化も可能となる。
【0040】
また、駆動基板10の封止領域10−2には、ぬれ性を向上させるための表面処理、段差部10−3には撥水性を向上させるための表面処理をそれぞれ施すことにより、より確実に封止領域10−2の範囲を定めることが可能になる。
【0041】
<変形例>
図5は変形例に係る表示装置1Aの断面構成を表したものである。この表示装置1Aは、段差部10−3が複数のトレンチ10Aおよびリブ10Bにより構成されている。その点を除き、表示装置1Aは上記実施の形態の表示装置1と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。
【0042】
表示装置1Aの駆動基板10には、複数のトレンチ10Aおよびリブ10Bが設けられている。ここでは、2つのトレンチ10Aと2つのリブ10Bを例示している。このように複数のトレンチ10A,リブ10Bを設けることにより、より確実に封止部60が広がることが抑えられる。
【0043】
上記表示装置1,1Aは、例えば次の適用例1〜6に示した電子機器に搭載することができる。
【0044】
<適用例1>
図6(A)および図6(B)は、電子ブックの外観を表したものである。この電子ブックは、例えば、表示部210、非表示部220および操作部230を有している。操作部230は、図6(A)に示したように表示部210と同じ面(前面)に形成されていても、図6(B)に示したように表示部210とは異なる面(上面)に形成されていてもよい。
【0045】
<適用例2>
図7は、テレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル310およびフィルターガラス320を含む映像表示画面部300を有している。
【0046】
<適用例3>
図8は、デジタルスチルカメラの外観を表したものである。このデジタルスチルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部410、表示部420、メニュースイッチ430およびシャッターボタン440を有している。
【0047】
<適用例4>
図9は、ノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体510,文字等の入力操作のためのキーボード520および画像を表示する表示部530を有している。
【0048】
<適用例5>
図10は、ビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部610,この本体部610の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ620,撮影時のスタート/ストップスイッチ630および表示部640を有している。
【0049】
<適用例6>
図11は、携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体710と下側筐体720とを連結部(ヒンジ部)730で連結したものであり、ディスプレイ740,サブディスプレイ750,ピクチャーライト760およびカメラ770を有している。
【0050】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、電子ペーパーディスプレイについて説明したが、液晶表示装置,有機EL(Electroluminescence)表示装置あるいは無機EL表示装置であってもよい。
【0051】
また、上記実施の形態等では、トレンチ10Aを内側(封止領域10−2側)、リブ10Bを外側に設けた場合について説明したが、これらの配置を逆にしてもよい。更には、トレンチ10Aのみ、またはリブ10Bのみにより段差部10−3を構成してもよい。
【0052】
加えて、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【0053】
更に、上記実施の形態等では、表示装置1,1Aの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【0054】
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)表示領域を囲む封止領域および前記封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、前記表示領域に設けられた表示層と、前記封止領域に設けられた封止部とを備えた表示装置。
(2)前記段差部は、前記基板に設けられた溝と、前記基板の表面から突出した突壁とからなる前記(1)に記載の表示装置。
(3)前記封止領域にはぬれ性を向上させる処理、前記段差部には撥水処理がそれぞれなされている前記(1)または(2)に記載の表示装置。
(4)前記封止領域にはプラズマ処理がなされている前記(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の表示装置。
(5)前記段差部にはシリカ系の表面処理がなされている前記(1)乃至(4)のいずれか1つに記載の表示装置。
(6)前記段差部は、前記基板に設けられた複数の溝と、前記基板の表面から突出した複数の突壁とからなる前記(1)乃至(5)のいずれか1つに記載の表示装置。
(7)表示装置を備え、前記表示装置は、表示領域を囲む封止領域および前記封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、前記表示領域に設けられた表示層と、前記封止領域に設けられた封止部とを備えた電子機器。
【符号の説明】
【0055】
1,1A・・・表示装置、10・・・駆動基板、10−1・・表示領域、10−2・・封止領域、10−3・・段差部、10A・・トレンチ、10B・・リブ、11・・・基体、12・・・バリア層、13・・・TFT層、14・・平坦化層、20・・・表示層、30・・・対向基板、40・・・防湿膜、50・・・光学機能膜、60・・・封止部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示領域を囲む封止領域および前記封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、
前記表示領域に設けられた表示層と、
前記封止領域に設けられた封止部と
を備えた表示装置。
【請求項2】
前記段差部は、前記基板に設けられた溝と、前記基板の表面から突出した突壁とからなる
請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記封止領域にはぬれ性を向上させる処理、前記段差部には撥水処理がそれぞれなされている
請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記封止領域にはプラズマ処理がなされている
請求項3に記載の表示装置。
【請求項5】
前記段差部にはシリカ系の表面処理がなされている
請求項3に記載の表示装置。
【請求項6】
前記段差部は、前記基板に設けられた複数の溝と、前記基板の表面から突出した複数の突壁とからなる
請求項1に記載の表示装置。
【請求項7】
表示装置を備え、
前記表示装置は、
表示領域を囲む封止領域および前記封止領域を外側から囲む段差部を有する基板と、
前記表示領域に設けられた表示層と、
前記封止領域に設けられた封止部とを備えた
電子機器。

【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5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【公開番号】特開2013−29722(P2013−29722A)
【公開日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−166667(P2011−166667)
【出願日】平成23年7月29日(2011.7.29)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】