表示装置及び表示装置の製造方法
【課題】有機ＥＬ表示装置は、凹状に加工された封止用基板と基板との空隙に封止されるよう配置される。封止用基板には凹状に加工されたガラス板を用いるが、極めて平面精度の高いガラス板に、その平坦性を乱す事無く凹状の加工を行うためには高度な加工技術が必要となる。加えて、フレーム部のみを残して凹状にガラス板を加工することで、機械的強度は低下し、容易に破損を受け、歩留まりの低下を招くという問題がある。
【解決手段】スペーサ１６５で保たれた基板１６１と封止用基板１６４との空隙を囲うべく、封止部１６６が配置される。封止部１６６は、例えば基板１６１の組成を有するガラスで構成され、レーザカット工程で発生するデブリにより製造される。そのため、基板１６１と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部１６６を用いることで、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置１６０を提供することが可能となる。
【解決手段】スペーサ１６５で保たれた基板１６１と封止用基板１６４との空隙を囲うべく、封止部１６６が配置される。封止部１６６は、例えば基板１６１の組成を有するガラスで構成され、レーザカット工程で発生するデブリにより製造される。そのため、基板１６１と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部１６６を用いることで、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置１６０を提供することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を画素として用いた表示装置の開発が進められている。有機ＥＬ表示装置は、上の電極間に発光層を挟持した有機ＥＬ素子を基体上に配設して構成されており、典型的には、ガラス等の透光性基板の上に、陽極と、有機機能層（正孔注入層や発光層等）と、陰極とを順次積層した構造が採られる。そして、陽極及び陰極によって有機機能層に電流を供給することにより、有機機能層の発光層を発光させるようになっている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は、薄型、軽量で自発光のディスプレイを提供できる点で従来のディスプレイを凌駕することが期待されている。しかしながら、ディスプレイとして使用するにはまだ解決されるべき課題も多い。例えば、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層は、酸素や水分に極めて弱く、すぐ劣化してしまうという欠点を有している。また、有機ＥＬ素子の電極には、ＩＴＯやＭｇＡｇ等が用いられるが、これらも酸素や水分により酸化される。酸化種となる酸素や水分の侵入は有機ＥＬ素子の劣化の要因となり、ダークスポット等の不良の原因となる。
【０００４】
そこで、有機機能層への水分や酸素の侵入を防止するために、封止構造が施される。このような封止構造として、特許文献１に示すように、封止用基板を用いて有機機能層を封止している技術について例示する。
【０００５】
図９は封止用基板１１０４で有機機能層１１０２を封止した状態での模式断面図である。封止用基板１１０４は、ガラス板を薄肉化することで形成されるプレート部１１１４と、接着剤層１１２４と、補強板１１２２と、フレーム部１１１６を含んでいる。そして、有機機能層１１０２を搭載した基板１１００とフレーム部１１１６との間に、接着剤層１１２６を介して接着され、密閉封止を行っている。密閉封止された封止空間１１１２内には、乾燥剤１１０６が配置され、微小リークにより侵入する水分の捕獲を行っている。補強板１１２２は、プレート部１１１４と比べ軽い材質を用いることができ、封止用基板１１０４の高剛性化と軽量化が同時に実現されている。
【０００６】
また、例えば液晶素子を用いた表示装置についても、その端部が高気密部材であるガラスで封止されていることが望ましく、液晶層への水分や酸素の侵入を防止することでより高い信頼性を得ることが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１７８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この技術を用いた場合、封止を行うためには、凹状に加工されたガラス板を製造することが必要となる。極めて平面精度の高いガラス板に、その平坦性を乱す事無く凹状の加工を行うためには高度な加工技術が必要となる。加えて、フレーム部１１１６のみを残して凹状にガラス板を加工することで、機械的強度は低下し、ガラス板の扱いには細心の注意が必要となる上、容易に破損され得る構造物であることから、歩留まりの低下を招くという問題があった。また、製造工程中に破損した場合、高価な製造装置の稼動を停止し、現状復帰を行う必要が生じるという課題がある。また、液晶を用いる場合、その端部をガラスで覆うことは技術的に困難であるという課題がある。
【０００９】
また、基板１１００とフレーム部１１１６は接着剤層１１２６を介して互いに接着されているため、接着剤層１１２６からの封止空間１１１２への水分や酸素の浸入により、信頼性が低下してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例にかかる表示装置は、第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置であって、前記第１ガラス基板、又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物に対応する組成を有する封止材により前記機能層が封入されていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、封止材として第１ガラス基板、第２ガラス基板、第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物により封入される。封止用のガラスと同じ成分を持つ封止材を用いて封止するため、外部からの水分や酸素の侵入に対して、第１ガラス基板、第２ガラス基板と同等な封止性を持つため、信頼性の高い表示装置を得ることが可能となる。
【００１３】
［適用例２］本適用例にかかる表示装置の製造方法は、第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板にレーザ光を照射し、発生した堆積物を封止材として、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間を封止することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、特別な封止材を割り当てる事無く封止を行うことが可能となる。また、熱膨張係数や化学的性質がほぼ等しい材質により封止することが可能となるため、高い信頼性を有する封止材を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板とに挟まれた領域に配置された電極部を、前記レーザ光を用いて前記第２ガラス基板を除去して露出させた後、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする。
【００１６】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させてから封止工程が行われる。そのため、表示装置の端部に加え電極部も含めて封止することが可能となり、表示装置の外周部を全て封止することを可能とする製造方法を提供することが可能となる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第２ガラス基板は前記電極部が露出するよう配置されてなり、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする。
【００１８】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させる工程を省略することが可能となり、製造工程を短縮することが可能となる。また、電極部を露出させるために照射されるレーザ光により受ける電極部の損傷を回避することが可能となる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記電極部は、前記レーザ光により生じるエネルギーによる昇温に対して固体の状態を保つ融点を有することを特徴とする。
【００２０】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させる工程で受ける電極部の損傷を防止することが可能となる。
【００２１】
［適用例６］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第１ガラス基板に前記レーザ光を照射し、前記堆積物を封止材として封止する工程と、前記第１ガラス基板を切断する工程とを兼ねて行うことを特徴とする。
【００２２】
上記した製造方法によれば、ガラス基板の切断工程と封止工程とを兼ねて行うことが可能となり、工程の短縮が可能となる。また、ガラス基板の切断に伴う溶融飛沫物質（所謂デブリ）は封止材として機能するため、切断工程で不可避的に発生する溶融飛沫物質の発生を抑制する必要がなくなり、容易な製造条件で加工する製造方法を提供することが可能となる。
【００２３】
［適用例７］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記レーザ光は前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の少なくともいずれかに吸収される発振波長を有することを特徴とする。
【００２４】
上記した製造方法によれば、ガラス基板上でレーザ光のエネルギーが熱に変わり、この熱により封止工程や切断工程を行うことができる。ここで、ガラス基板の切断に伴う溶融飛沫物質は封止材として機能するため、非線形光子吸収等の特殊な技術を用いる必要はなく、ガラス基板表面にエネルギーを供給して溶断すれば良いため、容易な製造条件で加工する製造方法を提供することが可能となる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記レーザ光の光源は、ＣＯ2，ＣＯ，ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2のいずれかを用いていることを特徴とする。
【００２６】
上記した製造方法によれば、ガラス基板はＣＯ2，ＣＯは赤外域では光吸収を受ける。また、ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒでは、紫外域での光吸収を受ける。そのため、これらの光源を用いることで、ガラス基板表面を加熱させることが可能となり、溶融飛沫物質を生成することから効率的に封止工程を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、封止部を用いた構造と、その製造工程について説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。図１は、本実施形態を有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：以下ＥＬと示す）表示装置に適用した場合における表示装置の断面図である。
【００２８】
有機ＥＬ表示装置１６０は、基板１６１と、表示部１６２と、封止用基板１６４と、スペーサ１６５と、基板１６１と同じ組成を有する封止材により構成される封止部１６６を有する。ここで、封止用基板１６４によって表示部１６２は封止されている。封止された空間は、窒素が充填されるか真空になっていても良い。有機ＥＬ表示装置１６０は、乾燥剤を内蔵していても良い。この表示装置では、表示部１６２で生成された光は、基板１６１側に射出される。即ち、基板１６１側に画像が表示される。
【００２９】
ここで、表示部１６２の構成について、その一例を簡単に説明する。
図２は基板１６１（図１参照）上に形成された表示部１６２の等価回路図である。表示部１６２は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと記す）を用いたアクティブマトリクス方式で駆動される。そして、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３と、からなる配線構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が設けられている。
【００３０】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備える信号線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
【００３１】
画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用のＴＦＴ１２２と、スイッチング用のＴＦＴ１２２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３とを含んでいる。
【００３２】
そして、保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のＴＦＴ１２３と、ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が与えられる画素電極２３と、対向電極５０との間に挟み込まれた有機ＥＬ素子１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とが設けられている。
【００３３】
このように構成した有機ＥＬ表示装置１６０では、ＴＦＴ１２２を介して信号線１０２から供給される画像信号が保持容量１１３に保持されるので、ＴＦＴ１２２がオフになっても、ＴＦＴ１２３のゲート電極は画像信号に相当する電位に保持される。それ故、有機ＥＬ素子１７には電源線１０３から駆動電流が流れ続けるので、有機ＥＬ素子１７は発光し続け、画像を表示することができる。
【００３４】
上記した表示部１６２を構成する部材の中で、有機ＥＬ素子１７は水分や酸素の影響に弱く、これらが存在した場合、その寿命が急激に縮まるという特性を有している。そのため、表示部１６２を密閉することが必要となる。
【００３５】
以降、図１の説明を再度進める。基板１６１、封止用基板１６４は、酸素や水分に対して阻止性能が高いガラス（ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ケイ酸ガラス等）を用いることができる。また、封止用基板１６４は、カラーフィルタの機能を有していても良い。特に、封止用基板１６４側から光を射出させる場合には、カラーフィルタの機能を有することが好ましい。
【００３６】
基板１６１と封止用基板１６４との間には、基板１６１と封止用基板１６４との間の距離を一定に保つべくスペーサ１６５が配置されている。そして、スペーサ１６５で保たれた空隙を埋めるべく、封止部１６６は配置されている。封止部１６６は、基板１６１の組成、封止用基板１６４の組成、又は基板１６１と封止用基板１６４との混合物の組成を有するガラスで構成されている。そのため、基板１６１や、封止用基板１６４と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部１６６を用いることで、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置１６０を提供することが可能となる。
【００３７】
次に、上記した有機ＥＬ表示装置１６０の製造方法について具体的に説明する。図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、有機ＥＬ表示装置１６０を封止する工程を示す工程断面図である。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２を形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、表示部１６２を囲うようにスペーサ１６５を形成した後、封止用基板１６４をスペーサ１６５上に配置する。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６（後述する）とすべき領域を露出させる。この場合、封止部１６６を露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。また、封止用基板１６４上に保護膜を形成しておき、プロセス終了後に剥がすことで不要な位置に形成される溶融飛沫物質１７０（後述する）の影響を緩和しても良い。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて基板１６１を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０（所謂デブリ）を飛ばし、再付着させることで封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度を与えることが好ましい。
【００４１】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この工程を行うことで、基板１６１を材料物質として封止部１６６が形成される。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、基板１６１と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４同一の大きさを持つ基板を用いても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図面を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施形態にかかる製造方法を有機ＥＬ表示装置に適用し、基板と外部装置とを電気的に接続させるための電極部に適用した場合の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に対応する断面図である。
【００４４】
有機ＥＬ表示装置１６０は、基板１６１と、表示部１６２と、封止用基板１６４と、封止部１６６と、電極部１６８と、を有する。表示部１６２は封止用基板１６４によって封止される。封止された空間は、窒素が充填されるか真空になっていても良い。第１実施形態との相違点は、封入すべき領域に電極部１６８が配置されていることである。
【００４５】
そのため、封止用基板１６４にレーザ光をあてて、封止用基板１６４を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００４６】
また、封止用基板１６４のガラス構成材として石英（軟化点１７１０℃）を用いる場合には、電極部１６８を構成する部材としては、Ｍｏ，Ｃｒを用いることが好適である。ここで、封止用基板１６４に軟化点が１０００℃程度以下の軟化点を有するガラスを用いる場合には、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｉｒ等の金属を用いることが可能となる。なお、これらの金属以外でも、封止用基板１６４の軟化点に対して溶融しない金属や半導体を用いることが可能である。また、シリコン等導電性を持つ半導体を用いても良い。また、ガラス基板上でのレーザ光強度を落として、電極部１６８に与える熱ストレスを低減させた状態で封止部１６６を形成することも好適である。
【００４７】
次に、上記した有機ＥＬ表示装置１６０の製造方法について具体的に説明する。図５（ａ）から（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置１６０の電極部１６８を封止する工程を示す工程断面図である。
【００４８】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２と電極部１６８とを形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、図示せぬスペーサを形成した後、封止用基板１６４をスペーサ上に配置し、表示部１６２を覆う。
次に、図５（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６とすべき領域と、電極部１６８の一部を露出させる。この場合、封止部１６６とすべき領域を露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。
【００４９】
次に、図５（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて封止用基板１６４を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００５０】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この場合、封止用基板１６４の端面に近い領域にレーザ光を照射することが好適である。溶融飛沫物質１７０は、封止用基板１６４の端面を落ちるように移動して付着し、封止部１６６を形成することが可能となる。
【００５１】
この工程を行うことで、封止用基板１６４を材料物質として封止部１６６が形成できる。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、封止用基板１６４と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００５２】
又、この場合、図５（ｄ）に示すように、封止用基板１６４に対して斜めからレーザ光を照射させることも好適である。また、封止用基板１６４の端面に近い領域にレーザ光を照射させることで溶融飛沫物質１７０は、封止用基板１６４の端面を落ちるように移動して付着するため、封止用基板１６４が厚い場合でも封止部１６６を形成することが可能となる。
また、本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４との端面を揃えて配置し基板を用いても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。そして、封止部１６６を形成する物質の組成は、基板１６１と封止用基板１６４との混合物の組成を有することとなる。
【００５３】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図面を参照して説明する。図６は、本実施形態を、液晶表示装置に適用した場合における液晶表示装置の断面図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’線における断面図である。液晶表示装置２００は、枠状のシール材２４１を介して対向して貼り合わされた、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０を有している。
ガラス基板２１０、ガラス基板２３０、シール材２４１によって囲まれた空間には、液晶層２４０が封入されている。シール材２４１は、ガラス基板２３０の外周に沿って枠状に形成されている。ガラス基板２１０の、液晶層２４０と反対側には、偏光板２５１が配置されており、ガラス基板２３０の液晶層２４０とは反対側には、偏光板２５３が配置されている。
【００５４】
ガラス基板２１０は、ガラス基板２３０より大きく、ガラス基板２３０に対して張り出した状態で貼り合わされている。なお、ガラス基板２１０の液晶層２４０側には、ＴＦＴ素子等を含む回路素子層等が形成されていてもよく、またガラス基板２３０の液晶層２４０側には、カラーフィルタ等が形成されていても良い。ガラス基板２１０、ガラス基板２３０の間は封止部２４３によって封止されている。また、液晶層２４０を電気的に駆動するために配置された電極部２６８は、封止部２４３とガラス基板２１０との間に挟まれており、平面視にてガラス基板２３０の外側に届くよう配置されている。電極部２６８は、図示せぬ外部制御回路からの信号を伝達する機能を有する。即ち、液晶表示装置２００の表示を制御する外部制御回路からの制御信号が液晶表示装置２００の駆動系に伝達されるようになっている。
【００５５】
ここで、液晶表示装置２００の駆動系について、その一例を説明する。図７は液晶表示装置２００の駆動系における等価回路図である。ガラス基板２１０（図６参照）上には、マトリクス状に形成された複数の画素２６０の各々に、画素電極２６４、及び画素電極２６４を制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ２６２が形成されており、画素信号を供給する信号線駆動回路２６６からの信号電位は、信号線２６１を介してＴＦＴ２６２のソースに電気的に接続される。
【００５６】
そして、信号線駆動回路２６６から信号線２６１に与えられる画素信号Ｓ１，Ｓ２、・・・Ｓｎは、この順に線順次に供給される。また、ＴＦＴ２６２のゲートには走査線駆動回路２６７が走査線２６３を介して電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線２６３（ａ），２６３（ｂ）にパルス的に走査信号Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。
【００５７】
画素電極２６４は、ＴＦＴ２６２のドレインに電気的に接続されており、ＴＦＴ２６２を一定期間だけそのオン状態とすることにより、信号線２６１から供給される画素信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極２６４を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓｎは、対向基板（図示せず）に形成された対向電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画素信号がリークにより変動する現象を防ぐことを目的に、画素電極２６４と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に保持容量２６５を付加することがある。
【００５８】
上記した液晶表示装置２００を構成する部材の中で、画素電極２６４と対向電極（図示せず）に挟まれた液晶層２４０（図６参照）は水分や酸素の影響に弱く、これらが存在した場合、寿命が縮まるという特性を有している。そのため、液晶表示装置２００を密閉することが必要となる。
【００５９】
ここで図６の説明に戻る。封止部２４３はガラス基板２１０、ガラス基板２３０との間に配置されている。封止部２４３は、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０又は、ガラス基板２１０とガラス基板２３０との混合物と対応する組成を有するガラスで構成されている。そのため、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部２４３を用いることで、信頼性の高い液晶表示装置２００を提供することが可能となる。
【００６０】
ガラス基板２１０、ガラス基板２３０の間を封止部２４３で覆う製造方法や、電極部２６８における封止部２４３の製造方法については、第１実施形態と、第２実施形態と同等の製造方法を用いることで対応できる。そのため、ここでは重複を避けるため省略する。
【００６１】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態では、図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態を有機ＥＬ表示装置に適用した場合の表示装置の製造工程を示す工程断面図である。以下、図８（ａ）〜（ｄ）を用いて製造工程を詳細に説明する。
【００６２】
まず、図８（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２を形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、図示せぬスペーサを形成した後、封止用基板１６４をスペーサ上に配置し、表示部１６２を覆う。
まず、図８（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６にかかる領域を露出させる。この場合、露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。
【００６３】
次に、図８（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて基板１６１の分断部１６９を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００６４】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この工程を行うことで、基板１６１を材料物質として封止部１６６が形成される。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、基板１６１と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００６５】
次に、図８（ｄ）に示すように、基板１６１を分断するまでレーザ光を照射し続け、基板１６１を分断する（所謂レーザフルカットダイシング）。この際のレーザ光の入射条件は、封止部１６６を形成する条件を継続する条件を用いても良く、また分断速度を上昇させる条件に切り替える等の処理を用いることができる。また、分断方法として、レーザ光で溶融分断させる方法に代えて、封止部１６６を形成し終えた後、基板１６１の分断予定線に沿ってレーザビームを局所的に照射した後、このレーザビームの照射領域を局所的に冷却して分断予定線に沿って基板を分断する方法等を用いても良い。
【００６６】
ここで、窒素等の不活性ガス雰囲気中で、有機ＥＬ表示装置１６０を含む基板１６１の封止と分断とを続けて行っても良い。この場合、封止部１６６と基板１６１とに囲われた空間内部の雰囲気を不活性ガス雰囲気で封入することが可能となる。
【００６７】
このように、有機ＥＬ表示装置１６０を含む基板１６１の封止と分断とを続けて行うことで、有機ＥＬ表示装置１６０の製造工程を短縮することができる。また、同じ装置を用いて封止と分断を行うことで、封止装置と分断装置を別途配置する場合と比べ、装置を配置するために必要なクリーンルーム内での面積（所謂フットプリント）を狭く抑えることが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態では、封止と分断とを続けて行う工程に対して、有機ＥＬ表示装置１６０を用いる場合について説明したが、これは液晶表示装置２００（図６参照）に対しても同様の構成を用いることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４との端面を揃えて配置しても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。
【００７０】
（変形例）
上記した第１から第４実施形態では、ＣＯ2レーザを用いた場合について説明したが、これはＣＯ2レーザ同様赤外域で発光するＣＯレーザや、紫外域で発光するＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2等のガスを用いたレーザを用いても良い。これらの光は有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いられるガラスに吸収されるため、ガラスにエネルギーを供給することができる。そのため、溶融飛沫物質の発生効率を高くすることができる。また、光源としては上記したレーザ光に限定される必要は無く、ガラスを溶融・揮発させるべくエネルギーを与え得る集束可能な光源を用いることができる。
【００７１】
また、封止用基板上に保護フィルムを被せ、封止部以外の領域への溶融飛沫物質の付着を防止しても良い。また、有機ＥＬ表示装置を用いる場合には、スペーサを用いて基板と封止用基板との間に間隙を設けたが、これは樹脂封入されていても良い。同様に、液晶表示装置を用いる場合に、スペーサの外枠側が樹脂封入されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態を有機ＥＬ表示装置に適用した場合における表示装置の断面図。
【図２】基板上に形成された表示部の等価回路図。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、有機ＥＬ表示装置を封止する工程を示す工程断面図。
【図４】（ａ）は第２実施形態にかかる、基板と外部装置とを電気的に接続させるための電極部に対応する有機ＥＬ表示装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に対応する断面図。
【図５】（ａ）から（ｄ）は第２実施形態にかかる、有機ＥＬ表示装置の電極部を封止する工程を示す工程断面図。
【図６】（ａ）は第３実施形態を液晶表示装置に適用した場合における表示装置の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線での表示装置の断面図。
【図７】液晶表示装置の等価回路図。
【図８】（ａ）から（ｄ）は、第４実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法を示すための工程断面図。
【図９】従来技術として封止用基板で有機機能層を封止した状態での模式断面図。
【符号の説明】
【００７３】
１７…有機ＥＬ素子、２３…画素電極、４０…画素、８０…走査線駆動回路、１００…信号線駆動回路、１０１…走査線、１０２…信号線、１０３…電源線、１１３…保持容量、１２２…ＴＦＴ、１２３…ＴＦＴ、１６０…有機ＥＬ表示装置、１６１…基板、１６２…表示部、１６４…封止用基板、１６５…スペーサ、１６６…封止部、１６８…電極部、１６９…分断部、１７０…溶融飛沫物質、２００…液晶表示装置、２０６…画素電極、２１０…ガラス基板、２３０…ガラス基板、２４０…液晶層、２４１…シール材、２４３…封止部、２５１…偏光板、２５３…偏光板、２６０…画素、２６１…信号線、２６２…ＴＦＴ、２６３…走査線、２６４…画素電極、２６５…保持容量、２６６…信号線駆動回路、２６７…走査線駆動回路、２６８…電極部、１１００…基板、１１０２…有機機能層、１１０４…封止用基板、１１０６…乾燥剤、１１１２…封止空間、１１１４…プレート部、１１１６…フレーム部、１１２２…補強板、１１２４…接着剤層、１１２６…接着剤層。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光素子である有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を画素として用いた表示装置の開発が進められている。有機ＥＬ表示装置は、上の電極間に発光層を挟持した有機ＥＬ素子を基体上に配設して構成されており、典型的には、ガラス等の透光性基板の上に、陽極と、有機機能層（正孔注入層や発光層等）と、陰極とを順次積層した構造が採られる。そして、陽極及び陰極によって有機機能層に電流を供給することにより、有機機能層の発光層を発光させるようになっている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置は、薄型、軽量で自発光のディスプレイを提供できる点で従来のディスプレイを凌駕することが期待されている。しかしながら、ディスプレイとして使用するにはまだ解決されるべき課題も多い。例えば、有機ＥＬ素子を構成する有機機能層は、酸素や水分に極めて弱く、すぐ劣化してしまうという欠点を有している。また、有機ＥＬ素子の電極には、ＩＴＯやＭｇＡｇ等が用いられるが、これらも酸素や水分により酸化される。酸化種となる酸素や水分の侵入は有機ＥＬ素子の劣化の要因となり、ダークスポット等の不良の原因となる。
【０００４】
そこで、有機機能層への水分や酸素の侵入を防止するために、封止構造が施される。このような封止構造として、特許文献１に示すように、封止用基板を用いて有機機能層を封止している技術について例示する。
【０００５】
図９は封止用基板１１０４で有機機能層１１０２を封止した状態での模式断面図である。封止用基板１１０４は、ガラス板を薄肉化することで形成されるプレート部１１１４と、接着剤層１１２４と、補強板１１２２と、フレーム部１１１６を含んでいる。そして、有機機能層１１０２を搭載した基板１１００とフレーム部１１１６との間に、接着剤層１１２６を介して接着され、密閉封止を行っている。密閉封止された封止空間１１１２内には、乾燥剤１１０６が配置され、微小リークにより侵入する水分の捕獲を行っている。補強板１１２２は、プレート部１１１４と比べ軽い材質を用いることができ、封止用基板１１０４の高剛性化と軽量化が同時に実現されている。
【０００６】
また、例えば液晶素子を用いた表示装置についても、その端部が高気密部材であるガラスで封止されていることが望ましく、液晶層への水分や酸素の侵入を防止することでより高い信頼性を得ることが可能となる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１７８２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この技術を用いた場合、封止を行うためには、凹状に加工されたガラス板を製造することが必要となる。極めて平面精度の高いガラス板に、その平坦性を乱す事無く凹状の加工を行うためには高度な加工技術が必要となる。加えて、フレーム部１１１６のみを残して凹状にガラス板を加工することで、機械的強度は低下し、ガラス板の扱いには細心の注意が必要となる上、容易に破損され得る構造物であることから、歩留まりの低下を招くという問題があった。また、製造工程中に破損した場合、高価な製造装置の稼動を停止し、現状復帰を行う必要が生じるという課題がある。また、液晶を用いる場合、その端部をガラスで覆うことは技術的に困難であるという課題がある。
【０００９】
また、基板１１００とフレーム部１１１６は接着剤層１１２６を介して互いに接着されているため、接着剤層１１２６からの封止空間１１１２への水分や酸素の浸入により、信頼性が低下してしまうという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例にかかる表示装置は、第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置であって、前記第１ガラス基板、又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物に対応する組成を有する封止材により前記機能層が封入されていることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、封止材として第１ガラス基板、第２ガラス基板、第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物により封入される。封止用のガラスと同じ成分を持つ封止材を用いて封止するため、外部からの水分や酸素の侵入に対して、第１ガラス基板、第２ガラス基板と同等な封止性を持つため、信頼性の高い表示装置を得ることが可能となる。
【００１３】
［適用例２］本適用例にかかる表示装置の製造方法は、第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板にレーザ光を照射し、発生した堆積物を封止材として、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間を封止することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、特別な封止材を割り当てる事無く封止を行うことが可能となる。また、熱膨張係数や化学的性質がほぼ等しい材質により封止することが可能となるため、高い信頼性を有する封止材を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００１５】
［適用例３］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板とに挟まれた領域に配置された電極部を、前記レーザ光を用いて前記第２ガラス基板を除去して露出させた後、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする。
【００１６】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させてから封止工程が行われる。そのため、表示装置の端部に加え電極部も含めて封止することが可能となり、表示装置の外周部を全て封止することを可能とする製造方法を提供することが可能となる。
【００１７】
［適用例４］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第２ガラス基板は前記電極部が露出するよう配置されてなり、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする。
【００１８】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させる工程を省略することが可能となり、製造工程を短縮することが可能となる。また、電極部を露出させるために照射されるレーザ光により受ける電極部の損傷を回避することが可能となる。
【００１９】
［適用例５］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記電極部は、前記レーザ光により生じるエネルギーによる昇温に対して固体の状態を保つ融点を有することを特徴とする。
【００２０】
上記した製造方法によれば、表示装置の外部と電気的に接続される電極部を露出させる工程で受ける電極部の損傷を防止することが可能となる。
【００２１】
［適用例６］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記第１ガラス基板に前記レーザ光を照射し、前記堆積物を封止材として封止する工程と、前記第１ガラス基板を切断する工程とを兼ねて行うことを特徴とする。
【００２２】
上記した製造方法によれば、ガラス基板の切断工程と封止工程とを兼ねて行うことが可能となり、工程の短縮が可能となる。また、ガラス基板の切断に伴う溶融飛沫物質（所謂デブリ）は封止材として機能するため、切断工程で不可避的に発生する溶融飛沫物質の発生を抑制する必要がなくなり、容易な製造条件で加工する製造方法を提供することが可能となる。
【００２３】
［適用例７］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記レーザ光は前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の少なくともいずれかに吸収される発振波長を有することを特徴とする。
【００２４】
上記した製造方法によれば、ガラス基板上でレーザ光のエネルギーが熱に変わり、この熱により封止工程や切断工程を行うことができる。ここで、ガラス基板の切断に伴う溶融飛沫物質は封止材として機能するため、非線形光子吸収等の特殊な技術を用いる必要はなく、ガラス基板表面にエネルギーを供給して溶断すれば良いため、容易な製造条件で加工する製造方法を提供することが可能となる。
【００２５】
［適用例８］上記適用例にかかる表示装置の製造方法は、前記レーザ光の光源は、ＣＯ2，ＣＯ，ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2のいずれかを用いていることを特徴とする。
【００２６】
上記した製造方法によれば、ガラス基板はＣＯ2，ＣＯは赤外域では光吸収を受ける。また、ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒでは、紫外域での光吸収を受ける。そのため、これらの光源を用いることで、ガラス基板表面を加熱させることが可能となり、溶融飛沫物質を生成することから効率的に封止工程を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、封止部を用いた構造と、その製造工程について説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。図１は、本実施形態を有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス：以下ＥＬと示す）表示装置に適用した場合における表示装置の断面図である。
【００２８】
有機ＥＬ表示装置１６０は、基板１６１と、表示部１６２と、封止用基板１６４と、スペーサ１６５と、基板１６１と同じ組成を有する封止材により構成される封止部１６６を有する。ここで、封止用基板１６４によって表示部１６２は封止されている。封止された空間は、窒素が充填されるか真空になっていても良い。有機ＥＬ表示装置１６０は、乾燥剤を内蔵していても良い。この表示装置では、表示部１６２で生成された光は、基板１６１側に射出される。即ち、基板１６１側に画像が表示される。
【００２９】
ここで、表示部１６２の構成について、その一例を簡単に説明する。
図２は基板１６１（図１参照）上に形成された表示部１６２の等価回路図である。表示部１６２は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｉｓｔｏｒ、以下ＴＦＴと記す）を用いたアクティブマトリクス方式で駆動される。そして、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、各信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３と、からなる配線構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が設けられている。
【００３０】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備える信号線駆動回路１００が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路８０が接続されている。
【００３１】
画素４０（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用のＴＦＴ１２２と、スイッチング用のＴＦＴ１２２を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１１３とを含んでいる。
【００３２】
そして、保持容量１１３によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のＴＦＴ１２３と、ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が与えられる画素電極２３と、対向電極５０との間に挟み込まれた有機ＥＬ素子１７（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とが設けられている。
【００３３】
このように構成した有機ＥＬ表示装置１６０では、ＴＦＴ１２２を介して信号線１０２から供給される画像信号が保持容量１１３に保持されるので、ＴＦＴ１２２がオフになっても、ＴＦＴ１２３のゲート電極は画像信号に相当する電位に保持される。それ故、有機ＥＬ素子１７には電源線１０３から駆動電流が流れ続けるので、有機ＥＬ素子１７は発光し続け、画像を表示することができる。
【００３４】
上記した表示部１６２を構成する部材の中で、有機ＥＬ素子１７は水分や酸素の影響に弱く、これらが存在した場合、その寿命が急激に縮まるという特性を有している。そのため、表示部１６２を密閉することが必要となる。
【００３５】
以降、図１の説明を再度進める。基板１６１、封止用基板１６４は、酸素や水分に対して阻止性能が高いガラス（ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ケイ酸ガラス等）を用いることができる。また、封止用基板１６４は、カラーフィルタの機能を有していても良い。特に、封止用基板１６４側から光を射出させる場合には、カラーフィルタの機能を有することが好ましい。
【００３６】
基板１６１と封止用基板１６４との間には、基板１６１と封止用基板１６４との間の距離を一定に保つべくスペーサ１６５が配置されている。そして、スペーサ１６５で保たれた空隙を埋めるべく、封止部１６６は配置されている。封止部１６６は、基板１６１の組成、封止用基板１６４の組成、又は基板１６１と封止用基板１６４との混合物の組成を有するガラスで構成されている。そのため、基板１６１や、封止用基板１６４と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部１６６を用いることで、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置１６０を提供することが可能となる。
【００３７】
次に、上記した有機ＥＬ表示装置１６０の製造方法について具体的に説明する。図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、有機ＥＬ表示装置１６０を封止する工程を示す工程断面図である。
【００３８】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２を形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、表示部１６２を囲うようにスペーサ１６５を形成した後、封止用基板１６４をスペーサ１６５上に配置する。
【００３９】
次に、図３（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６（後述する）とすべき領域を露出させる。この場合、封止部１６６を露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。また、封止用基板１６４上に保護膜を形成しておき、プロセス終了後に剥がすことで不要な位置に形成される溶融飛沫物質１７０（後述する）の影響を緩和しても良い。
【００４０】
次に、図３（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて基板１６１を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０（所謂デブリ）を飛ばし、再付着させることで封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度を与えることが好ましい。
【００４１】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この工程を行うことで、基板１６１を材料物質として封止部１６６が形成される。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、基板１６１と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００４２】
本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４同一の大きさを持つ基板を用いても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。
【００４３】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について図面を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施形態にかかる製造方法を有機ＥＬ表示装置に適用し、基板と外部装置とを電気的に接続させるための電極部に適用した場合の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に対応する断面図である。
【００４４】
有機ＥＬ表示装置１６０は、基板１６１と、表示部１６２と、封止用基板１６４と、封止部１６６と、電極部１６８と、を有する。表示部１６２は封止用基板１６４によって封止される。封止された空間は、窒素が充填されるか真空になっていても良い。第１実施形態との相違点は、封入すべき領域に電極部１６８が配置されていることである。
【００４５】
そのため、封止用基板１６４にレーザ光をあてて、封止用基板１６４を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００４６】
また、封止用基板１６４のガラス構成材として石英（軟化点１７１０℃）を用いる場合には、電極部１６８を構成する部材としては、Ｍｏ，Ｃｒを用いることが好適である。ここで、封止用基板１６４に軟化点が１０００℃程度以下の軟化点を有するガラスを用いる場合には、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｉｒ等の金属を用いることが可能となる。なお、これらの金属以外でも、封止用基板１６４の軟化点に対して溶融しない金属や半導体を用いることが可能である。また、シリコン等導電性を持つ半導体を用いても良い。また、ガラス基板上でのレーザ光強度を落として、電極部１６８に与える熱ストレスを低減させた状態で封止部１６６を形成することも好適である。
【００４７】
次に、上記した有機ＥＬ表示装置１６０の製造方法について具体的に説明する。図５（ａ）から（ｄ）は、有機ＥＬ表示装置１６０の電極部１６８を封止する工程を示す工程断面図である。
【００４８】
まず、図５（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２と電極部１６８とを形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、図示せぬスペーサを形成した後、封止用基板１６４をスペーサ上に配置し、表示部１６２を覆う。
次に、図５（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６とすべき領域と、電極部１６８の一部を露出させる。この場合、封止部１６６とすべき領域を露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。
【００４９】
次に、図５（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて封止用基板１６４を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００５０】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この場合、封止用基板１６４の端面に近い領域にレーザ光を照射することが好適である。溶融飛沫物質１７０は、封止用基板１６４の端面を落ちるように移動して付着し、封止部１６６を形成することが可能となる。
【００５１】
この工程を行うことで、封止用基板１６４を材料物質として封止部１６６が形成できる。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、封止用基板１６４と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００５２】
又、この場合、図５（ｄ）に示すように、封止用基板１６４に対して斜めからレーザ光を照射させることも好適である。また、封止用基板１６４の端面に近い領域にレーザ光を照射させることで溶融飛沫物質１７０は、封止用基板１６４の端面を落ちるように移動して付着するため、封止用基板１６４が厚い場合でも封止部１６６を形成することが可能となる。
また、本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４との端面を揃えて配置し基板を用いても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。そして、封止部１６６を形成する物質の組成は、基板１６１と封止用基板１６４との混合物の組成を有することとなる。
【００５３】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について図面を参照して説明する。図６は、本実施形態を、液晶表示装置に適用した場合における液晶表示装置の断面図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ’線における断面図である。液晶表示装置２００は、枠状のシール材２４１を介して対向して貼り合わされた、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０を有している。
ガラス基板２１０、ガラス基板２３０、シール材２４１によって囲まれた空間には、液晶層２４０が封入されている。シール材２４１は、ガラス基板２３０の外周に沿って枠状に形成されている。ガラス基板２１０の、液晶層２４０と反対側には、偏光板２５１が配置されており、ガラス基板２３０の液晶層２４０とは反対側には、偏光板２５３が配置されている。
【００５４】
ガラス基板２１０は、ガラス基板２３０より大きく、ガラス基板２３０に対して張り出した状態で貼り合わされている。なお、ガラス基板２１０の液晶層２４０側には、ＴＦＴ素子等を含む回路素子層等が形成されていてもよく、またガラス基板２３０の液晶層２４０側には、カラーフィルタ等が形成されていても良い。ガラス基板２１０、ガラス基板２３０の間は封止部２４３によって封止されている。また、液晶層２４０を電気的に駆動するために配置された電極部２６８は、封止部２４３とガラス基板２１０との間に挟まれており、平面視にてガラス基板２３０の外側に届くよう配置されている。電極部２６８は、図示せぬ外部制御回路からの信号を伝達する機能を有する。即ち、液晶表示装置２００の表示を制御する外部制御回路からの制御信号が液晶表示装置２００の駆動系に伝達されるようになっている。
【００５５】
ここで、液晶表示装置２００の駆動系について、その一例を説明する。図７は液晶表示装置２００の駆動系における等価回路図である。ガラス基板２１０（図６参照）上には、マトリクス状に形成された複数の画素２６０の各々に、画素電極２６４、及び画素電極２６４を制御するための画素スイッチング用のＴＦＴ２６２が形成されており、画素信号を供給する信号線駆動回路２６６からの信号電位は、信号線２６１を介してＴＦＴ２６２のソースに電気的に接続される。
【００５６】
そして、信号線駆動回路２６６から信号線２６１に与えられる画素信号Ｓ１，Ｓ２、・・・Ｓｎは、この順に線順次に供給される。また、ＴＦＴ２６２のゲートには走査線駆動回路２６７が走査線２６３を介して電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線２６３（ａ），２６３（ｂ）にパルス的に走査信号Ｇ１，Ｇ２，・・・，Ｇｍを、この順に線順次で印加するように構成されている。
【００５７】
画素電極２６４は、ＴＦＴ２６２のドレインに電気的に接続されており、ＴＦＴ２６２を一定期間だけそのオン状態とすることにより、信号線２６１から供給される画素信号Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極２６４を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１，Ｓ２・・・Ｓｎは、対向基板（図示せず）に形成された対向電極との間で一定期間保持される。ここで、保持された画素信号がリークにより変動する現象を防ぐことを目的に、画素電極２６４と対向電極との間に形成される液晶容量と並列に保持容量２６５を付加することがある。
【００５８】
上記した液晶表示装置２００を構成する部材の中で、画素電極２６４と対向電極（図示せず）に挟まれた液晶層２４０（図６参照）は水分や酸素の影響に弱く、これらが存在した場合、寿命が縮まるという特性を有している。そのため、液晶表示装置２００を密閉することが必要となる。
【００５９】
ここで図６の説明に戻る。封止部２４３はガラス基板２１０、ガラス基板２３０との間に配置されている。封止部２４３は、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０又は、ガラス基板２１０とガラス基板２３０との混合物と対応する組成を有するガラスで構成されている。そのため、ガラス基板２１０、ガラス基板２３０と同等の機密性が得られる。高い気密性を有する封止部２４３を用いることで、信頼性の高い液晶表示装置２００を提供することが可能となる。
【００６０】
ガラス基板２１０、ガラス基板２３０の間を封止部２４３で覆う製造方法や、電極部２６８における封止部２４３の製造方法については、第１実施形態と、第２実施形態と同等の製造方法を用いることで対応できる。そのため、ここでは重複を避けるため省略する。
【００６１】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態では、図８（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態を有機ＥＬ表示装置に適用した場合の表示装置の製造工程を示す工程断面図である。以下、図８（ａ）〜（ｄ）を用いて製造工程を詳細に説明する。
【００６２】
まず、図８（ａ）に示すように、基板１６１上に表示部１６２を形成する。この工程は公知である有機ＥＬ素子の製造工程を転用して形成する。そして、図示せぬスペーサを形成した後、封止用基板１６４をスペーサ上に配置し、表示部１６２を覆う。
まず、図８（ｂ）に示すように、封止用基板１６４をＣＯ2レーザ等を用いて除去し、封止部１６６にかかる領域を露出させる。この場合、露出させる工程に代えて、予め封止部１６６にかかる領域を避けて封止用基板１６４を配置しても良い。
【００６３】
次に、図８（ｃ）に示すように、ＣＯ2レーザ等を用いて基板１６１の分断部１６９を溶融・昇華させ、溶融飛沫物質１７０を飛ばし、封止部１６６を形成する。ＣＯ2レーザを用いる場合、ガラス基板の性質にもよるが、ガラス基板上でのパワー密度として０．５ＭＷ／ｃｍ2から５０ＭＷ／ｃｍ2程度のパワー密度を有するレーザ光強度が与えられることが好ましい。
【００６４】
また、パルス状の光を照射する場合、パルス幅がある程度大きく、一旦蒸発したガラス成分が再度付着可能な時間幅を有することが好ましい。この工程を行うことで、基板１６１を材料物質として封止部１６６が形成される。この製造方法を用いることで、特別な封止材を割り当てる事無く封止部１６６を得ることが可能となる。また、基板１６１と熱膨張係数や化学的性質が等しい物質で封止部１６６を構成することが可能となるため、高い信頼性を有する封止部１６６を容易な製造工程で得ることが可能となる。
【００６５】
次に、図８（ｄ）に示すように、基板１６１を分断するまでレーザ光を照射し続け、基板１６１を分断する（所謂レーザフルカットダイシング）。この際のレーザ光の入射条件は、封止部１６６を形成する条件を継続する条件を用いても良く、また分断速度を上昇させる条件に切り替える等の処理を用いることができる。また、分断方法として、レーザ光で溶融分断させる方法に代えて、封止部１６６を形成し終えた後、基板１６１の分断予定線に沿ってレーザビームを局所的に照射した後、このレーザビームの照射領域を局所的に冷却して分断予定線に沿って基板を分断する方法等を用いても良い。
【００６６】
ここで、窒素等の不活性ガス雰囲気中で、有機ＥＬ表示装置１６０を含む基板１６１の封止と分断とを続けて行っても良い。この場合、封止部１６６と基板１６１とに囲われた空間内部の雰囲気を不活性ガス雰囲気で封入することが可能となる。
【００６７】
このように、有機ＥＬ表示装置１６０を含む基板１６１の封止と分断とを続けて行うことで、有機ＥＬ表示装置１６０の製造工程を短縮することができる。また、同じ装置を用いて封止と分断を行うことで、封止装置と分断装置を別途配置する場合と比べ、装置を配置するために必要なクリーンルーム内での面積（所謂フットプリント）を狭く抑えることが可能となる。
【００６８】
また、本実施形態では、封止と分断とを続けて行う工程に対して、有機ＥＬ表示装置１６０を用いる場合について説明したが、これは液晶表示装置２００（図６参照）に対しても同様の構成を用いることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、基板１６１よりも封止用基板１６４が小さい例について説明したが、これは、基板１６１と封止用基板１６４との端面を揃えて配置しても良い。この場合には、溶融飛沫物質１７０は基板１６１と封止用基板１６４との隙間に入りこむように侵入し固化することで、封止部１６６を形成することができる。
【００７０】
（変形例）
上記した第１から第４実施形態では、ＣＯ2レーザを用いた場合について説明したが、これはＣＯ2レーザ同様赤外域で発光するＣＯレーザや、紫外域で発光するＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2等のガスを用いたレーザを用いても良い。これらの光は有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置に用いられるガラスに吸収されるため、ガラスにエネルギーを供給することができる。そのため、溶融飛沫物質の発生効率を高くすることができる。また、光源としては上記したレーザ光に限定される必要は無く、ガラスを溶融・揮発させるべくエネルギーを与え得る集束可能な光源を用いることができる。
【００７１】
また、封止用基板上に保護フィルムを被せ、封止部以外の領域への溶融飛沫物質の付着を防止しても良い。また、有機ＥＬ表示装置を用いる場合には、スペーサを用いて基板と封止用基板との間に間隙を設けたが、これは樹脂封入されていても良い。同様に、液晶表示装置を用いる場合に、スペーサの外枠側が樹脂封入されていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態を有機ＥＬ表示装置に適用した場合における表示装置の断面図。
【図２】基板上に形成された表示部の等価回路図。
【図３】（ａ）から（ｃ）は、有機ＥＬ表示装置を封止する工程を示す工程断面図。
【図４】（ａ）は第２実施形態にかかる、基板と外部装置とを電気的に接続させるための電極部に対応する有機ＥＬ表示装置の平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に対応する断面図。
【図５】（ａ）から（ｄ）は第２実施形態にかかる、有機ＥＬ表示装置の電極部を封止する工程を示す工程断面図。
【図６】（ａ）は第３実施形態を液晶表示装置に適用した場合における表示装置の斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線での表示装置の断面図。
【図７】液晶表示装置の等価回路図。
【図８】（ａ）から（ｄ）は、第４実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の製造方法を示すための工程断面図。
【図９】従来技術として封止用基板で有機機能層を封止した状態での模式断面図。
【符号の説明】
【００７３】
１７…有機ＥＬ素子、２３…画素電極、４０…画素、８０…走査線駆動回路、１００…信号線駆動回路、１０１…走査線、１０２…信号線、１０３…電源線、１１３…保持容量、１２２…ＴＦＴ、１２３…ＴＦＴ、１６０…有機ＥＬ表示装置、１６１…基板、１６２…表示部、１６４…封止用基板、１６５…スペーサ、１６６…封止部、１６８…電極部、１６９…分断部、１７０…溶融飛沫物質、２００…液晶表示装置、２０６…画素電極、２１０…ガラス基板、２３０…ガラス基板、２４０…液晶層、２４１…シール材、２４３…封止部、２５１…偏光板、２５３…偏光板、２６０…画素、２６１…信号線、２６２…ＴＦＴ、２６３…走査線、２６４…画素電極、２６５…保持容量、２６６…信号線駆動回路、２６７…走査線駆動回路、２６８…電極部、１１００…基板、１１０２…有機機能層、１１０４…封止用基板、１１０６…乾燥剤、１１１２…封止空間、１１１４…プレート部、１１１６…フレーム部、１１２２…補強板、１１２４…接着剤層、１１２６…接着剤層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置であって、前記第１ガラス基板、又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物に対応する組成を有する封止材により前記機能層が封入されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板にレーザ光を照射し、発生した堆積物を封止材として、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板とに挟まれた領域に配置された電極部を、前記レーザ光を用いて前記第２ガラス基板を除去して露出させた後、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置の製造方法であって、前記第２ガラス基板は前記電極部が露出するよう配置されてなり、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の表示装置の製造方法であって、前記電極部は、前記レーザ光により生じるエネルギーによる昇温に対して固体の状態を保つ融点を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板に前記レーザ光を照射し、前記堆積物を封止材として封止する工程と、前記第１ガラス基板を切断する工程とを兼ねて行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法であって、前記レーザ光は前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の少なくともいずれかに吸収される発振波長を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置の製造方法であって、前記レーザ光の光源は、ＣＯ2，ＣＯ，ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2のいずれかを用いていることを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項１】
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置であって、前記第１ガラス基板、又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板の混合物に対応する組成を有する封止材により前記機能層が封入されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１ガラス基板と、前記第１ガラス基板と重ねて配置される第２ガラス基板と、の間に挟まれた機能層を含む表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板、又は前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板にレーザ光を照射し、発生した堆積物を封止材として、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板との間を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板とに挟まれた領域に配置された電極部を、前記レーザ光を用いて前記第２ガラス基板を除去して露出させた後、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の表示装置の製造方法であって、前記第２ガラス基板は前記電極部が露出するよう配置されてなり、前記第２ガラス基板に前記レーザ光を照射し、発生した前記堆積物を封止材として前記機能層を封止することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載の表示装置の製造方法であって、前記電極部は、前記レーザ光により生じるエネルギーによる昇温に対して固体の状態を保つ融点を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項２に記載の表示装置の製造方法であって、前記第１ガラス基板に前記レーザ光を照射し、前記堆積物を封止材として封止する工程と、前記第１ガラス基板を切断する工程とを兼ねて行うことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか一項に記載の表示装置の製造方法であって、前記レーザ光は前記第１ガラス基板又は前記第２ガラス基板の少なくともいずれかに吸収される発振波長を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置の製造方法であって、前記レーザ光の光源は、ＣＯ2，ＣＯ，ＸｅＦ，ＸｅＣｌ，Ｎｄ：ＹＡＧ３ｒｄ，Ｎ2，ＫｒＦ，ＫｒＣｌ，ＡｒＦ，Ｘｅ2，Ｆ2，Ｋｒ2，Ａｒ2のいずれかを用いていることを特徴とする表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２１６７５７（Ｐ２００９−２１６７５７Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５７４０１（Ｐ２００８−５７４０１）
【出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月７日（２００８．３．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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