显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有源矩阵型显示装置，更具体地说，涉及一种包括像素和像素电路的显示装置，这里像素由发光元件例如EL(电致发光)元件、LED(发光二极管)元件或其他类似元件所组成，EL元件通过使电流流到发光层例如有机半导体膜而发光，而像素电路控制这些像素的发光操作。
背景技术：
最近，随着高度发展的信息社会的到来，对个人计算机、汽车导航系统、PDA、信息通信设备及其复合产品的需求正在增加。关于用于这些产品的显示装置，适合使用既薄又轻且呈现小功率消耗的显示装置，并且将使用电光元件例如EL元件或LED的液晶显示装置或自发光显示装置用作这样的显示装置。
使用后种自发光电光元件的显示装置具有良好特征，例如良好可见度、宽视角特征，以及适合显示活动图像的快速响应，因而认为这样的显示装置特别适合图像显示。
特别地，关于使用有机EL元件(也称为有机LED元件，以下在有些情况下也缩写为OLED)的显示装置，这些有机EL元件利用有机材料例如有机半导体作为发光层，随着发光效率的快速提高和能够进行视频通信的网络技术的进步，则对使用OLED发光元件的显示装置的预期较高。OLED发光元件具有二极管结构，它将一个有机发光层夹在两片电极之间。
如后文将要说明，为了提高由这些OLED发光元件所构成的OLED显示装置的功率效率，有效的是将薄膜晶体管(以下也称为TFT)用作像素的开关元件的有源矩阵驱动。
例如，使用有源矩阵结构驱动OLED显示装置的技术描述于如下所述的专利文件1、专利文件2和专利文件3等专利文件中。此外，这些技术所使用的驱动电压参考下述专利文件4。
使用OLED发光元件的显示装置构成为这样，在第一衬底上层叠第二衬底，并且将一种密封材料应用于两个衬底的周围，而且使密封材料固化，以便使该层叠结构的内部与外部隔离和密封，这里第一衬底在其一个主表面上形成一个各由一个开关元件和一个OLED发光元件所组成的像素电路的矩阵，而第二衬底保护在第一衬底的主表面上形成的OLED发光元件。这里，为了主要抑制由湿气所引起的OLED发光元件的退化，通常在第二衬底的内表面(以相对方式面对第一衬底的主表面的表面)上安装一种吸湿剂。安装这种吸湿剂，以便在第二衬底的内表面中形成一个凹进部分，并且使用一种粘合剂将吸湿剂粘附在该凹进部分上，或通过涂层将吸湿剂应用于凹进部分的底表面。
上述专利公报和本专利申请的发明人所参考的其他文件如下列出专利文件1日本特开平4-328791号公报专利文件2日本特开平8-241048号公报专利文件3美国专利第5550066号说明书专利文件4国际专利公开第WO 98/36407号专利文件5日本特开2000-36381号公报专利文件6日本特开平9-148066号公报发明内容第一衬底包括一个由像素电路形成的显示区，其中按矩阵阵列安排大量像素，第一衬底包括一个在显示区外部周围的第一密封区，以及第二衬底包括第二密封区，它在面对第一衬底的第一密封区的区，覆盖构成第一衬底的内表面的主表面。然后，通过密封材料将第一密封区和第二密封区相互层叠，并且从第二衬底侧辐照紫外线，以使密封材料固化，因此完成密封。
在最近的OLED显示装置中，已经提出一种方法，其中在第一衬底的主表面上形成的显示区外部，并且在第一密封区内部，设有一个驱动电路区，它构成用于驱动像素电路的驱动电路，而且驱动电路安排在第一衬底和第二衬底所密封的内部中。在这样的方法中，驱动电路能和像素电路同时形成，并且结合驱动电路，因此有可能获得一个优点，即能省略从外部安装驱动电路的操作，并且能简化整个显示装置的构成。
然而，在用紫外线辐照密封材料，以固化将第一衬底和第二衬底层叠在一起的密封材料时，存在这样的可能性，辐照的紫外线使驱动电路区和显示区四周卷缠，并且使构成显示区内像素电路的驱动电路和半导体膜的特性退化。因此，在通过辐照紫外线执行密封材料的固化时，必须防止在驱动电路区和显示区周围紫外线引起的卷缠。
作为应对这个任务的措施，按常规考虑了使用在制造半导体元件时所用的光屏蔽掩膜。如后文作为实施例的比较例子将要说明，光屏蔽掩膜通过使用一个石英掩膜而执行密封材料的固化处理，石英掩膜构成一个在阻断紫外线辐照的部分上的光屏蔽膜，并且石英掩膜紧紧地粘附在第二衬底上。然而，在这样的方法中，由于在驱动电路、像素电路与石英掩膜之间存在距离，因此增加了进入石英掩膜上形成的光屏蔽膜内部的紫外线引起的卷缠。因此，必须形成驱动电路，以便驱动电路安排在接近显示区侧。然而，这样带来显示区面积的变窄。
关于另外现有技术，在上述专利文件5和专利文件6中，构成显示区内OLED元件的阴极膜由一种光屏蔽金属形成。然而，这种结构无意执行显示装置内驱动电路的光屏蔽，该显示装置包括设置在密封区内部的驱动电路的结构。
本发明的一个目的是提供一种显示装置，它具有这样的结构，其中在将第一衬底和第二衬底层叠在一起的密封区内部，设有一个驱动电路，并且它能以简单结构消除可能由紫外线的辐照而引起的显示区(多个像素，各安排一个有源元件)和驱动电路的特性的退化，而不使用一个用于光屏蔽的专门装置。
为了实现上述目的，本发明的特征在于，为了使光屏蔽装置安排接近显示区和驱动电路区，在显示区形成阻断光的像素电路，而在驱动电路区形成驱动电路，则使显示装置所设有的各种构成层也起光屏蔽装置作用。本发明特别采用这样的结构，其中在第一衬底上构成显示区的OLED元件的阴极膜也使驱动电路区屏蔽。此外，将第二衬底所设有的吸湿剂制成的层或膜用作光屏蔽装置，或在第二衬底的内表面或外表面上方，形成覆盖显示区或驱动电路区的光屏蔽膜。
由于这样的结构，从紫外线辐照侧所看的光屏蔽膜或光屏蔽层的投影图像覆盖显示区之外的驱动电路区，并且因此紫外线仅辐照密封区内的密封材料，而不在制造步骤中使用专门光屏蔽装置，因而有可能防止构成像素电路的有机发光层和半导体膜及构成驱动电路的半导体膜的特性的变坏，从而提供高质量的显示装置。
一种按照本发明的第一例的显示装置，包括(a)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上的显示区的周围形成，多个像素中的每一个均有一个发光元件和一个包括有源元件的像素电路；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(1)第一衬底具有一个阴极膜，它为多个像素的各个发光元件所共用，并且覆盖显示区的第二衬底侧，(2)在第一衬底的主表面上显示区的外部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，
(3)第二衬底具有一个凹进部分，在第二密封区之内第二衬底的主表面的一部分形成，并且将一个吸湿剂层粘附在该凹进部分上，以及(4)阴极膜具有光屏蔽特性，并且在显示区之外形成，以便也覆盖至少一个驱动电路。
在按照第一例的显示装置中，阴极膜可以形成为一个单层的导电膜，或可以具有一种通过堆叠多个导电膜而形成的层叠结构。例如用一种从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜、银所组成的组中选择的材料，以及一种包含从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜和银所组成的组中选择的至少两种元素的合金，形成导电膜。而且，阴极膜应该足够厚，以切断辐照密封材料从而使其固化的紫外线。
另一方面，发光元件可以由一种有机半导体材料形成，或可以具有一个由有机电致发光材料所形成的发光层。
而且，在按照第一例的上述显示装置中，例如，至少设有一个驱动电路的区不延伸到第一衬底的主表面上的第一密封区外部。可以形成第一密封区，以围绕第一衬底的主表面内的显示区。可以形成第二密封区，以围绕在其主表面内在第二衬底的主表面上形成的凹进部分。
一种按照本发明的第二例的显示装置，包括(a’)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上显示区的周围形成，多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(2)在第一衬底的主表面上显示区的外部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，
(3’)第二衬底具有一个凹进部分，在第二密封区之内第二衬底的主表面的一部分形成，并且将一个具有光屏蔽特性的吸湿剂层粘附在凹进部分上，以及(5’)吸湿剂层安排为覆盖显示区和至少一个驱动电路。
在按照第二例的显示装置中，吸湿剂层可以用一种其中分散有色料的吸湿剂形成。色料切断辐照密封材料从而使其固化的紫外线，并且例如用从碳黑和钛黑所组成的组中选择的一种材料而形成。
另一方面，吸湿剂层也可以用一种其中混合有染料的吸湿剂而形成。染料切断辐照密封材料从而使其固化的紫外线。
在按照第二例的显示装置中，吸湿剂层可以用一种粘合剂粘附在第二衬底的主表面的凹进部分上。粘合剂可以含有色料，色料阻断辐照密封材料从而使其固化的紫外线。色料例如可以用从碳黑和钛黑所组成的组中选择的一种材料形成。粘合剂也可以含有混合其中的染料。染料阻断辐照密封材料从而使其固化的紫外线。
一种按照本发明的第三例的显示装置，包括(a’)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上显示区的周围形成，多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(2)在第一衬底的主表面上显示区的外部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，(3”)第二衬底具有一个凹进部分，在第二密封区之内的第二衬底的主表面的一部分形成，并且将一个具有光屏蔽特性的吸湿剂层的涂膜设置凹进部分，以及(5)吸湿剂层安排为覆盖显示区和该至少一个驱动电路。
一种按照本发明的第四例的显示装置，包括(a’)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上的显示区的周围形成，多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(2)在第一衬底的主表面上显示区的外部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，(6)第二衬底具有一个凹进部分，在第二密封区之内的第二衬底的主表面的一部分形成，并且在该凹进部分内设置一个覆盖显示区和至少一个驱动电路的光屏蔽膜，以及(7)将一个吸湿剂层粘附在光屏蔽膜上。
一种按照本发明的第五例的显示装置，包括(a’)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上的显示区的周围形成，多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(2)在第一衬底的主表面上的显示区的外部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，(6)第二衬底具有一个凹进部分，在与第一衬底的主表面相对的第二衬底的主表面的一部分形成，并且位于第二密封区之内，将一个吸湿剂层粘附在凹进部分上，并且使一个光屏蔽膜安排在其与第一衬底的主表面相对侧的其另一个主表面上，并且覆盖显示区和该至少一个驱动电路。
一种按照本发明的第六例的显示装置，包括(a’)第一衬底，具有一个显示区，其中在第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在第一衬底的主表面上显示区的周围形成，多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和(b)第二衬底，安排为以该第二衬底的一个主表面覆盖第一衬底的主表面，并且在与第一衬底的第一密封区相对的第二衬底的主表面的一部分，具有第二密封区，第一衬底和第二衬底通过在第一密封区与第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中(1)第一衬底具有一个阴极膜，它为多个像素的各个发光元件所共用，并且覆盖显示区的第二衬底侧，(2’)在第一衬底的主表面上的一部分中，在显示区的外部，并且从第一密封区的一部分延伸到第一密封区的内部，安排至少一个驱动多个像素的驱动电路，(3)第二衬底具有一个凹进部分，在第二密封区之内的第二衬底的主表面的一部分形成，并且将一个吸湿剂层粘附在凹进部分上，以及(4)阴极膜具有光屏蔽特性，并且在显示区之外形成，以便也覆盖该至少一个驱动电路。
在按照第二至第六例的各所述显示装置中，发光元件可以由一种有机半导体材料形成，或可以具有一个由有机电致发光材料所形成的发光层。
这里，不用说本发明不限于上述结构和后述实施例结构，并且在不违反本发明的技术概念的情况下可以想到各种变更。由后述实施例的描述，本发明的其他目的和结构将变得显而易见。


图1是用于示意说明按照本发明的显示装置的第一实施例的结构的截面图；图2是用于示意说明按照本发明的显示装置的第二实施例的结构的截面图；图3是用于示意说明按照本发明的显示装置的第三实施例的结构的截面图；图4是用于示意说明按照本发明的显示装置的第四实施例的结构的截面图；图5是用于示意说明按照本发明的显示装置的第五实施例的结构的截面图；图6是用于示意说明按照本发明的显示装置的第六实施例的结构的截面图；图7是用于说明本发明的有益效果的常规紫外线曝光装置的示意截面图；图8是按照本发明的显示装置的制造过程的一例的说明图；图9是用于说明图8所示制造过程的一例的过程流程图；图10是用于示意说明按照本发明的显示装置的第一衬底上各个功能部分的布置的一例的平面图；图11是图10所示一个像素的电路结构的一例的说明图；以及图12是用于示意说明在使用有机发光元件的显示装置的一个像素附近的层结构的一例的截面图，对这种显示装置应用了本发明。
具体实施例方式
结合表示这些实施例的附图，详细地说明本发明的优选实施例。在以下所作的说明中，将构成各个像素电路的发光元件所设有的有机发光层分类成一些有机发光层，它们用大致上与电流值成比例的亮度和取决于其有机材料的色彩(包括白色)，通过发光而执行单色或彩色显示；一些有机发光层，它们通过组合红、绿、蓝的滤色器而执行彩色显示；以及其他类似有机层，它们发射白光和其他类似光。这里，由于发光机制、着色和其他类似方面的详细与本发明的说明不直接有关，所以省略说明。
图1是用于示意说明按照本发明的显示装置的第一实施例的结构的截面图。在图中，标号SUB1指示第一衬底，标号SUB2指示第二衬底，以及标号SL指示密封材料。在一个构成第一衬底SUB1的主表面的内表面上，形成由有机发光层OLE所形成的有机发光元件。在图1中，仅表示有机发光层OLE和一个在有机发光层OLE上面形成为一个层的阴极膜CD。有机发光元件包括由作为有源元件的多个薄膜晶体管和保持电容所构成的像素电路，以对每个像素选择和驱动有机发光层OLE上的像素。显示区AR由大量这些像素形成。然后，在显示区AR外部和密封区SL(一个在第一衬底SUB1侧的密封区SL1和在第二衬底SUB2侧的密封区SL2以相对方式相互面对的区)内部，设置一个形成驱动电路的驱动电路区DR。这里，有源元件不限于薄膜晶体管。
本显示装置包括显示区AR，它在第一衬底SUB1的主表面上以矩阵排列安排像素电路，和驱动电路区DR，在那里形成驱动电路。构成像素电路的阴极膜CD设在显示区AR上，并且形成这些阴极膜CD，以便阴极膜CD也覆盖显示区AR之外的驱动电路区DR。第二衬底SUB2是一个所谓的密封外壳，其中在第二衬底SUB2的内表面，也就是，面对第一衬底SUB1的主表面的第二衬底SUB2的表面中，形成一个凹进部分ALC。在该凹进部分内通过粘合剂层FX安装一种吸湿剂(干燥剂)DCT。
在第一衬底SUB1和第二衬底SUB2的各个周围上形成密封区SL1、SL2，并且在这些密封区SL1、SL2之间应用密封材料(紫外线固化树脂制成的粘合剂)SL。第一衬底SUB1和第二衬底SUB2相互层叠，以便其各个主表面以相对方式相互面对，并且将两个衬底之间的距离调节到一个给定值(所谓间隙形成步骤)。此时，在密封材料SL没有固化的状态下，将密封材料SL夹在第一衬底SUB1的密封区SL1与第二衬底SUB2的密封区SL2之间。随后，使紫外线UV在第二衬底SUB2上(与第一衬底SUB1相对的第二衬底SUB2的主表面)入射。密封材料SL在接受通过第二衬底SUB2(围绕凹进部分ALC的周围部分)的紫外线UV的辐照下固化。因此，第一衬底SUB1和第二衬底SUB2通过固化密封材料SL而相互整体地固定。在这样组装的显示装置(显示板)中，以相对方式相互面对的第一衬底SUB1和第二衬底SUB2的主表面(具有密封区SL1、SL2的主表面)也称为内表面，而与第二衬底SUB2相对的第一衬底SUB1的主表面和与第一衬底SUB1相对的第二衬底SUB2的主表面也称为外表面。
这里，辐照紫外线UV被第一衬底SUB1的内表面上形成的阴极膜CD所阻断，并且不会达到显示区AR和驱动电路区DR。紫外线UV的使用波长通常是300nm至450nm，并且光强度是10mW/cm2至200mW/cm2。此外，为了确保阴极膜CD的光屏蔽效果，优选地设置阴极膜CD的厚度，以便阴极膜CD能足够地阻断上述波长段的光。例如，当阴极膜CD由铝形成时，优选地将阴极膜CD的厚度设为等于或大于50nm的值，并且更优选地将阴极膜CD的厚度设为等于或大于200nm的值。关于铝膜，当阴极膜CD的膜厚度等于或大于200nm时，光屏蔽效果几乎饱和。
当阴极膜由铝制成时，通过将膜厚度设为等于或大于200nm的值，则对构成显示区AR的有机发光层OLE的半导体膜，或构成驱动电路区DR的薄膜晶体管和薄膜晶体管的半导体膜，不会造成损坏。按照本实施例，不增加特别的光屏蔽装置，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能长时间维持给定性能(电压/电流特性)，而且同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。也就是，在不对现有制造设备增加任何新功能，并且同时不增加新形成工艺的情况下，有可能制造本发明的显示装置。可以用一种从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜和银所组成的组中选择的材料制成金属膜，或用一种包含上述两种或多种材料的材料制成合金膜，用该金属膜或合金膜制成阴极膜CD。
图2是用于示意说明按照本发明的显示装置的第二实施例的结构的截面图。在图中，与图1相同的那些标号指示同样的功能部分。虽然结合图1说明的实施例在第一衬底SUB1侧执行光屏蔽，但是在本实施例中，通过一个设置在第二衬底SUB2上的吸湿剂层DCTS，使设置在第一衬底SUB1上的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽光。为了消除设置在第一衬底SUB1的内表面上的显示区AR与驱动电路区DR之间的接触，通常将吸湿剂层DCTS的厚度设为0.1mm至1.0mm。吸湿剂层DCTS是一个片状模制产品，并且通过粘合剂FX固定在第二衬底SUB2的凹进部分ALC的底部上。
假如吸湿剂层DCTS是一种能阻断具有300nm到450nm波长的紫外线的材料，能使用已知材料。能使用一种按重量将1％到30％的黑粉末例如碳黑、钛黑和一种已知干燥剂(例如，包含氧化钡、氧化钙、沸石和其他类似材料作为主要成分的合成物)的材料混合生产的材料。这里，在本实施例中，虽然形成设置在第一衬底SUB1侧的阴极膜CD，以便阴极膜CD仅覆盖显示区AR，但是有可能通过形成阴极膜CD，以便如上述第一实施例相同方式使阴极膜CD也覆盖驱动电路区DR，来提高光屏蔽效果。例如，有可能防止由于用铝制造阴极膜CD时的针孔缺陷而引起的屏蔽泄漏，并且同时有可能将铝阴极膜CD的厚度设为等于或小于200nm。按照本实施例，在不增加特别光屏蔽装置的情况下，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能维持给定性能(电压/电流特性)，同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。
图3是用于示意说明按照本发明的显示装置的第三实施例的结构的截面图。省略与图1和图2所示那些结构类似的结构的重复说明。在本实施例中，关于在第二衬底SUB2的内表面中形成的凹进部分ALC中所装入的吸湿剂，将一种液态的吸湿剂应用于第二衬底SUB2的凹进部分ALC的底部的整个表面，并且通过热处理固定在底部上，因而形成一个吸湿剂膜DCTM。因此，在本实施例中，用于固定吸湿剂膜DCTM的粘合剂不必要。关于吸湿剂膜DCTM的材料，有可能使用与结合图2说明的第二实施例所用的材料类似的材料。此外，通过形成阴极膜CD，以便如第一实施例相同方式使阴极膜CD也覆盖驱动电路区DR，有可能进一步提高光屏蔽效果。按照本实施例，在不增加特别光屏蔽装置的情况下，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能维持给定性能(电压/电流特性)，同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。
图4是用于示意说明按照本发明的显示装置的第四实施例的结构的截面图。省略与图1至图3所示那些结构类似的结构的重复说明。在本实施例中，在第二衬底SUB2的内表面中形成的凹进部分ALC中形成一个光屏蔽膜SHL1，并且使用粘合剂FX将一个吸湿剂层DCT作为上层固定在光屏蔽膜SHL1上。通过在凹进部分ALC上应用或印刷一种液态的光屏蔽合成物(通过使碳黑、钛黑或其他类似材料制成的黑粉末分散到一种溶剂中而生产的树脂)，并且使合成物干燥，可以获得光屏蔽膜SHL1，或通过真空蒸发或溅射一种金属材料而形成一个具有给定厚度的膜，可以获得光屏蔽膜SHL1。此外，可以将一种膜形的无机或有机光屏蔽合成物层叠在凹进部分ALC上。此外，通过形成阴极膜CD，以便如第一实施例相同方式，使阴极膜CD也覆盖驱动电路区DR，有可能进一步提高光屏蔽效果。按照本实施例，在不增加特别光屏蔽装置的情况，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能维持给定性能(电压/电流特性)，同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。
图5是用于示意说明按照本发明的显示装置的第五实施例的结构的截面图。省略与图1至图4所示那些结构类似结构的重复说明。在本实施例中，在第二衬底SUB2的外表面上形成与结合图4说明的光屏蔽膜SL1类似的光屏蔽膜SL2。通过在第二衬底SUB2的外表面上应用或印刷一种液态的光屏蔽合成物(通过使碳黑、钛黑或其他类似材料制成的黑粉末分散到一种溶剂中而生产的树脂)，并且使合成物干燥，可以获得光屏蔽膜SL2，或通过真空蒸发或溅射一种金属材料而形成一个具有给定厚度的膜，可以获得光屏蔽膜SL2。此外，可以将一种膜形的无机或有机光屏蔽合成物层叠在第二衬底SUB2的外表面上。此外，通过形成阴极膜CD，以便如第一实施例相同方式，使阴极膜CD也覆盖驱动电路区DR，有可能进一步提高光屏蔽效果。按照本实施例，在不增加特别光屏蔽装置的情况下，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能维持给定性能(电压/电流特性)，同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。
图6是用于示意说明按照本发明的显示装置的第六实施例的结构的截面图。省略与图1至图4所示那些结构类似结构的重复说明。在本实施例中，形成在第一衬底SUB1的主表面上所设有的驱动电路区DR，以便驱动电路区DR重叠一个密封区(第一衬底SUB1侧的密封区SL1和第二衬底SUB2侧的密封区SL2相互面对的密封区)的部分。虽然本实施例的总体结构与结合图1说明的本发明的第一实施例的总体结构大致上相同，但是关于在驱动电路区DR进入密封区的位置处形成驱动电路区DR这点上，本实施例与第一实施例不同。
按照本实施例，通过在驱动电路区DR进入密封区的位置处形成驱动电路区DR，还可能增加显示区AR，并且因此能用具有相同尺寸的衬底实现具有大屏的显示装置。这里，虽然如图1所示结构相同方式形成第一衬底SUB1侧的结构，但是可以如结合图2至图5所说明结构相同方式形成该结构。此外，可以如结合图2至图5所说明结构相同方式形成第二衬底SUB2侧的结构。按照本实施例，在不增加特别光屏蔽装置的情况下，有可能使显示装置的显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，并且因此有可能维持给定性能(电压/电流特性)，同时有可能以低成本获得高质量的显示装置。
这里，关于本发明说明一个比较例。图7是用于说明本发明的有益效果的常规紫外线曝光装置的示意截面图。按常规，将一个在石英玻璃QG上形成光屏蔽膜SHP的光屏蔽掩膜MSK紧紧地粘附在第二衬底SUB2的外表面上，并且从第二衬底SUB2侧向密封材料SL辐照紫外线UV。为了防止紫外线UV在第二衬底SUB2的主表面之一(图7所示下表面)入射时向第一衬底SUB1的显示区AR(安排在其内部的各个像素的有源元件)和驱动电路区DR(包括有源元件的驱动电路)漏泄，按照以下所述步骤将光屏蔽掩膜MSK紧紧地粘附在第二衬底SUB2的主表面之一上(图7所示的下表面，其上入射紫外线UV)。
首先，在一个透明下负压平台VST2上放置光屏蔽掩膜MSK，并且在光屏蔽掩膜MSK上放置第二衬底SUB2。在第二衬底SUB2的主表面的周围(密封区SL2)应用一种密封材料SL例如分配剂。另一方面，在使其上形成显示区AR和驱动电路区DR的第一衬底SUB1的主表面面朝下的状态下，用一个设有真空夹盘的上负压平台VST1，将第一衬底SUB1运送到第二衬底SUB2上方的位置。随后，调节上负压平台VST1和下负压平台VST2的位置。使第一衬底SUB1的主表面的周围(密封区SL1)与应用于第二衬底SUB2的主表面周围的密封材料SL接触。进一步，将第一衬底SUB1的主表面和第二衬底SUB2的主表面在它们之间有一个给定距离下相互层叠。在这种状态下，从下负压平台VST2侧向第二衬底SUB2的周围入射的紫外线UV辐照密封材料SL，以使密封材料固化。
然而，如前所述，由于在阻断光的区与光屏蔽掩膜之间存在大距离，所以难以消除紫外线的卷缠所引起的紫外线向阻断光的区的辐照。特别地，难以消除由于紫外线对邻近密封材料SL的驱动电路的卷缠所可能引起的损坏。
此外，这样的紫外线曝光装置使用昂贵的石英掩膜，并且因此该装置不适合制造具有大屏尺寸的显示装置。此外，由于光屏蔽掩膜MSK和第二衬底SUB2必须用相同的下负压平台VST2来保持，所以保持结构变得复杂。此外，由第一衬底SUB1、第二衬底SUB2和光屏蔽掩膜MSK组成的三个部件的对准成为必需，并且因此不得不使对准的机构变得复杂。此外，使通常由铬膜形成的光屏蔽膜SHP与第二衬底SUB2接触，并且因此在光屏蔽膜SHP上出现裂纹或其他类似缺陷，从而存在关于光屏蔽膜SHP的重复使用的限制。鉴于以上情况，当使用图7所示的紫外线曝光装置时，这样增加了显示装置的成本。因此，通过采用本发明的上述各个实施例，有可能使显示区AR和驱动电路区DR屏蔽紫外线，而不增加任何专门的光屏蔽装置。
图8是按照本发明的显示装置的制造过程的一例的说明图。图9是用于说明图8所示制造过程的一例的过程流程图。在图8中，使构成第一衬底的底部材料的玻璃(第一衬底玻璃)和构成第二衬底的底部材料的玻璃(第二衬底玻璃)通过预处理设备PPS而分别经受清洁、脱气、冷却及其他类似处理。这里，在第二衬底玻璃中形成一个凹进部分，其中安装一种吸湿剂(干燥剂)。然后，将第一衬底玻璃运送到第一真空蒸发设备V1S，并且在薄膜晶体管的输出电极(或与输出电极连接的阳极)上形成空穴注射层和有机发光层。当用有机发光层本身的发光色执行彩色显示时，顺序地执行由红(R)、绿(G)和蓝(B)所组成的三色有机发光层的形成。
将对其应用了第一真空蒸发设备V1S中的处理的第一衬底玻璃运送到第二真空蒸发设备V2S，在那里应用阴极的真空蒸发或其他类似处理。将对其淀积了阴极的第一衬底玻璃运送到一个密封设备SS。另一方面，将预处理过的第二衬底玻璃运送到密封设备SS，其后转送到一个干燥剂分配室(吸湿剂装载室)DDS，并且在凹进部分中装入一种吸湿剂。将其上装有吸湿剂的第二衬底玻璃再送回密封设备SS，并且层叠在第一衬底玻璃上。执行这个层叠，以便在第一衬底玻璃与第二衬底玻璃的各个密封区之间应用由紫外线固化树脂所制成的密封材料，并且使衬底玻璃相互层叠。从第二衬底玻璃侧向密封材料辐照紫外线，以使密封材料固化。这里，有可能在紫外线辐照之后执行热处理，以便使密封材料完全地固化。
通过使用密封材料完整地层叠第一和第二衬底玻璃并且固化该密封材料形成的层叠产物被从密封设备SS中取出，并被切割成独立的显示装置。一个用于信号连接的柔性印刷电路板安装在该显示装置上，对该显示装置进行老化处理，并且其后该显示装置装入一个所需的外壳中，从而完成了该显示装置。
上述制造过程结合图9进一步说明。首先，在构成第一衬底玻璃的底料玻璃衬底(第一衬底玻璃)上，对每个显示装置形成薄膜晶体管和起薄膜晶体管的驱动电路作用的半导体电路，它们构成有机发光元件的像素电路。在第一衬底玻璃上形成有机发光元件OLE的发光层。在形成OLE发光层时，对包括在先前步骤形成的薄膜晶体管电路的衬底，应用例如清洁、脱气、冷却及其他类似处理的预处理，并且其后对显示区的各像素部分，涂敷空穴注射层和有机发光层。最后，形成阴极膜以获得第一衬底。
另一方面，在构成密封衬底的第二衬底玻璃中形成凹进部分，其中安放吸湿剂。在形成凹进部分之后将吸湿剂装在第二衬底玻璃上，其后，通过应用密封材料将第二衬底玻璃层叠在第一衬底玻璃上。在通过紫外线辐照使密封材料固化之后，应用热处理以作为固化后处理。其后，将层叠产品切割成个别尺寸的显示装置。将用于连接外部电路的柔性印刷电路板与显示装置连接，其后，将显示装置安装在外壳中，从而作为一个组件完成显示装置。
图10是用于示意说明按照本发明的显示装置的第一衬底上各个功能部分的布置的一例的平面图。图10所示显示装置对应本发明的上述第一实施例。在第一衬底SUB1的中央的绝大部分，形成显示区AR。在本图中，在显示区AR的两边即左边和右边，安排驱动电路(扫描驱动电路)GDR-A和GDR-B。交替地形成从各个扫描驱动电路GDR-A和GDR-B伸出的栅线GL-A、GLB。此外，在显示区AR的下边安排另一个驱动电路(数据驱动电路)DDR，并且形成构成数据线的漏线DL，以便漏线DL与栅线GL-A、GL-B交叉。
此外，在显示区AR的上边安排电流源基线CSLB，并且形成从电流源基线CSLB延伸的电流源线CSL。在这种结构中，在由栅线GL-A、GL-B、漏线DL和电流源线CSL所围绕的部分，形成一个像素PX。然后，在密封材料SL内部，形成阴极膜CD，以便阴极膜CD覆盖显示区AR、各个扫描驱动电路GDR-A、GDR-B和数据驱动电路DDR。这里，标号CTH指示一个接触区，用作将阴极膜与在第一衬底下面形成为一层的阴极膜线连接。
图11是图10所示一个像素的电路结构的一例的说明图。电路结构的这个例子由一个用于开关的薄膜晶体管TFT1、一个用于驱动有机发光元件OLED的薄膜晶体管TFT2，和一个用于保持数据的电容CPR构成。薄膜晶体管TFT1使其栅极与栅线GL-A连接，其漏极与漏线DL连接，以及其源极与电容CPR的一极连接。另一方面，薄膜晶体管TFT2使其栅极与薄膜晶体管TFT1的源极(电容CPR的一极)连接，其漏极与电流源线CSL连接，以及其源极与有机发光元件OLED的阳极AD连接。有机发光元件OLED的阴极CD构成结合上述实施例说明的阴极膜。
图12是用于示意说明在使用有机发光元件的显示装置的一个像素附近，层结构的一例的截面图，对这种显示装置应用了本发明。在第一衬底SUB1的主表面上，形成薄膜晶体管，它们各由一个多晶硅半导体膜PSI、一个栅极GT(栅线GL)、一个源或漏极SD(图中源极)构成。标号IS(IS1、IS2、IS3)指示夹层隔离层，以及PSV指示钝化层。
图12所示的薄膜晶体管对应图11所示用于驱动的薄膜晶体管TFT2。构成有机发光元件的阳极AD与源极SD连接，并且在阳极AD上形成发光层OLE。此外，在发光层OLE上作为一个上层形成阴极膜CD。另一方面，在第二衬底SUB2的内表面上，使用粘合剂FX安装吸湿剂DCT，以主要防止湿气所引起的发光层OLE的退化。本发明用上述方式构成的像素来显示图像。
如至此所说明，按照本发明，通过在其上形成阻断紫外线的像素电路的显示区，和在那里形成驱动电路的驱动电路区附近，设置光屏蔽装置，有可能在制造过程中不用专门光屏蔽装置而使紫外线仅辐照在密封区内的密封材料，并且因此有可能防止构成像素电路的有机发光层和半导体膜，以及构成驱动电路的半导体膜的特性的退化，从而能获得高质量的显示装置。
权利要求
1.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素；和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的周围形成，所述多个像素中的每一个均有一个发光元件和一个包括有源元件的像素电路；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中所述第一衬底具有一个阴极膜，所述阴极膜为所述多个像素的所述各个发光元件所共用，并且覆盖所述显示区的所述第二衬底侧，在所述第一衬底的所述主表面上的所述显示区的外部，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在所述第二密封区之内的所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，并且将一个吸湿剂层粘附在所述凹进部分上，以及所述阴极膜具有光屏蔽特性，并且在所述显示区之外形成，以便也覆盖所述至少一个驱动电路。
2.按照权利要求1的显示装置，其中所述阴极膜是一个导电膜，用一种从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜、银所组成的组中选择的材料，以及一种包含从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜和银所组成的组中选择的至少两种元素的合金，形成所述导电膜，以及所述导电膜足够厚，以阻隔辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
3.按照权利要求1的显示装置，其中所述阴极膜具有一个通过堆叠至少两个导电膜而形成的层叠结构，用一种从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜、银所组成的组中选择的材料，以及一种包含从铝、铬、钛、钼、钨、铪、钇、铜和银所组成的组中选择的至少两种元素的合金，形成各所述导电膜，以及所述层叠结构足够厚，以阻断辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
4.按照权利要求1的显示装置，其中所述发光元件由一种有机半导体材料形成。
5.按照权利要求1的显示装置，其中一个在那里形成所述至少一个驱动电路的区不延伸到所述第一衬底的所述主表面上的所述第一密封区之外。
6.按照权利要求1的显示装置，其中所述发光元件具有一个用一种有机电致发光材料形成的发光层。
7.按照权利要求1的显示装置，其中所述第一密封区围绕所述第一衬底的所述主表面中的所述显示区。
8.按照权利要求1的显示装置，其中所述第二密封区在其所述主表面内围绕在所述第二衬底的所述主表面所形成的所述凹进部分。
9.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素；和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上的所述显示区的周围形成，所述多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中在所述第一衬底的所述主表面上的所述显示区的外部，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在所述第二密封区之内所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，并且将一个具有光屏蔽特性的吸湿剂层粘附在所述凹进部分上，以及所述吸湿剂层安排为覆盖所述显示区和所述至少一个驱动电路。
10.按照权利要求9的显示装置，其中所述吸湿剂层由一种其中分散有色料的吸湿剂形成，以及所述色料阻隔辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
11.按照权利要求10的显示装置，其中所述色料由一种从碳黑和钛黑所组成的组中选择的材料形成。
12.按照权利要求9的显示装置，其中所述吸湿剂层由一种其中混合有染料的吸湿剂形成，以及所述染料阻隔辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
13.按照权利要求9的显示装置，其中一种将所述吸湿剂层粘附在所述第二衬底的所述主表面的所述凹进部分的粘合剂含有分散其中的色料，以及所述色料阻断辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
14.按照权利要求13的显示装置，其中所述色料由一种从碳黑和钛黑所组成的组中选择的材料形成。
15.按照权利要求9的显示装置，其中一种将所述吸湿剂层粘附在所述第二衬底的所述主表面的所述凹进部分的粘合剂含有混合其中的染料，以及所述染料阻断辐照所述密封材料从而使其固化的紫外线。
16.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上的所述显示区的周围形成，所述多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中在所述第一衬底的所述主表面上的所述显示区的外部，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在所述第二密封区之内所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，并且将一个具有光屏蔽特性的吸湿剂层的涂膜布置在所述凹进部分中，以及所述吸湿剂层安排为覆盖所述显示区和所述至少一个驱动电路。
17.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的周围形成，所述多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的外部，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在所述第二密封区之内所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，并且将一个覆盖所述显示区和所述至少一个驱动电路的所述光屏蔽膜布置在所述凹进部分中，以及将一个吸湿剂层粘附在所述光屏蔽膜上。
18.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的周围形成，所述多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的外部，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在与所述第一衬底的所述主表面相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，并且位于所述第二密封区之内，一个粘附在所述凹进部分上的吸湿剂层，以及在与所述第一衬底的所述主表面相对侧的其另一个主表面上安排，并且覆盖所述显示区和所述至少一个驱动电路的一个光屏蔽膜。
19.一种显示装置，包括第一衬底，具有一个显示区，其中在所述第一衬底的一个主表面上以矩阵方式安排多个像素，和第一密封区，在所述第一衬底的所述主表面上所述显示区的周围形成，所述多个像素的每一个均包括一个发光元件和一个有源元件；和第二衬底，安排为以所述第二衬底的一个主表面覆盖所述第一衬底的所述主表面，并且在与所述第一衬底的所述第一密封区相对的所述第二衬底的所述主表面的一部分，具有第二密封区，所述第一衬底和所述第二衬底通过在所述第一密封区与所述第二区之间设置的一种密封材料而相互粘住，其中所述第一衬底具有一个阴极膜，所述阴极膜为所述多个像素的所述各个发光元件所共用，并且覆盖所述显示区的所述第二衬底侧，在所述第一衬底的所述主表面的位于所述显示区的外部，并且从所述第一密封区的部分延伸到所述第一密封区的内部的一部分中，安排至少一个驱动所述多个像素的驱动电路，所述第二衬底具有一个凹进部分，在所述第二密封区之内所述第二衬底的所述主表面的一部分形成，和一个粘附在所述凹进部分上的吸湿剂层，以及所述阴极膜具有光屏蔽特性，并且在所述显示区之外形成，以便也覆盖所述至少一个驱动电路。
20.按照权利要求19的显示装置，其中所述发光元件包含一个有机半导体膜。
全文摘要
一种显示装置，包括第一衬底，具有一个通过以矩阵方式安排多个像素而形成的显示区，和一个安排在显示区外部的驱动多个像素的驱动电路，显示区和驱动电路两者都设置在其一个主表面上；第二衬底，覆盖第一衬底的主表面，并且用一种在第一衬底与第二衬底之间设置的围绕第一衬底的主表面上显示区和驱动电路的密封材料，使其粘住，以及对多个像素各设有一个发光元件和一个有源元件，本发明提供一种覆盖显示区和驱动电路两者的光屏蔽层，以防止显示区和驱动电路暴露于辐照密封材料以使其固化的第二衬底上入射的紫外线，以及避免由于紫外线照射其上而引起的显示区和驱动电路内的有源元件的特性的变坏。
文档编号G09G5/30GK1497530SQ200310100
公开日2004年5月19日 申请日期2003年10月15日 优先权日2002年10月16日
发明者竹元一成, 松崎永二, 森祐二, 牛房信之, 松浦宏育, 之, 二, 育 申请人:株式会社日立制作所, 株式会社日立显示器