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JP2015184542A - 表示パネルおよび表示パネルの製造方法 - Google Patents

表示パネルおよび表示パネルの製造方法 Download PDF

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JP2015184542A
JP2015184542A JP2014061925A JP2014061925A JP2015184542A JP 2015184542 A JP2015184542 A JP 2015184542A JP 2014061925 A JP2014061925 A JP 2014061925A JP 2014061925 A JP2014061925 A JP 2014061925A JP 2015184542 A JP2015184542 A JP 2015184542A
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light emitting
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transparent substrate
display panel
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江林 岳
Jianglin Yue
江林 岳
英吾 窪田
Eigo Kubota
英吾 窪田
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Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

【課題】表示パネルのコントラストを高める。
【解決手段】発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、前記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて前記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記間隔を規定するスペーサと、前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子基板と前記透明基板とを接着する封止樹脂とを具備する。
【選択図】図１

Description

本技術は、表示パネルおよび表示パネルの製造方法に関する。詳しくは、２次元に配置した発光素子により表示を行う表示パネルおよび表示パネルの製造方法に関する。
従来、小型の平板表示パネルを共通の支持基板に多数配置し、大画面を構成する表示装置がある。このような表示装置はタイリング型表示装置と呼ばれ、大型の表示装置として広く使用されている。
例えば、基板上に有機ＥＬ素子を２次元に配置した表示パネルをブラックマトリクスが設けられた封止用基板を兼ねる透明基板に多数貼り合わせて、大画面の表示装置とするタイリング型表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−３７２９２８号公報
このようなタイリング型表示装置は屋外にて使用されることが多く、高いコントラストが必要とされる。コントラストを高めるため、表示装置にはブラックマトリクスが使用される。このブラックマトリクスは、発光素子からの放射光を透過させる開口部を備えている。より高いコントラストを得るには、この開口部を小さくすることが有効である。しかし、開口部を小さくすると、表示装置を斜め方向から見た場合に、正常な表示が得られなくなる現象、いわゆるケラレ現象が問題となる。これは、発光素子からの放射光がブラックマトリクスによって遮られるため生じる現象である。
ケラレ現象を生じることなく、ブラックマトリクスの開口部の面積を小さくするためには、ブラックマトリクスと発光素子との距離を短くする必要がある。通常ブラックマトリクスは、製造を容易にするため発光素子を搭載した発光素子基板と対向する透明基板上に形成される。ブラックマトリクスと発光素子との距離を短くするには、これら基板間の間隔を小さくする必要がある。また、基板間に発光素子等が存在することを考慮すると、基板間の間隔を短くかつ一定の距離に規定する必要がある。
しかし、上述の従来技術では、多数の表示パネルを透明基板に貼り合わせる際、個々の表示パネルと透明基板との間隔を一定にすることができない。そのため、ブラックマトリクスの開口部の面積を小さくすることができないという問題がある。
本技術はこのような状況に鑑みて生み出されたものであり、発光素子を搭載した基板とブラックマトリクスとの距離を短く規定し、表示パネルのコントラストを高めることを目的とする。
本技術は、上述の問題点を解消するためになされたものであり、その第１の側面は、発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、上記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて上記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記間隔を規定するスペーサと、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記発光素子基板と上記透明基板とを接着する封止樹脂とを具備する表示パネルである。これにより、発光素子基板と透明基板との間隔を小さくかつ一定とする作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、上記発光素子の間に配置されてもよい。これにより、スペーサは、発光素子の間に配置されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、互いに等間隔に配置されてもよい。これにより、スペーサは、互いに等間隔に配置されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、上記発光素子基板の周辺部に配置されてもよい。これにより、スペーサは、発光素子基板の周辺部に配置されるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、２次元に配置された上記発光素子群のうち最外周に配置された発光素子に対して上記発光素子基板の中心方法にオフセットして設けられてもよい。これにより、スペーサは、発光素子群のうち最外周に配置された発光素子に対して発光素子基板の中心方法にオフセットして設けられるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、複数配置され当該複数配置されたスペーサ群の外周部が多角形もしくは丸型をなしてもよい。これにより、スペーサ群の外周部が多角形もしくは丸型をなすという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記スペーサは、柱状の樹脂により構成されてもよい。これにより、発光素子基板と透明基板との間隔を精密に規定することができるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記封止樹脂は、光硬化性を有する樹脂であってもよい。これにより、封止樹脂を部分的に硬化させることができるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記封止樹脂は、光硬化性と熱硬化性を有する樹脂であってもよい。これにより、部分的に硬化させた封止樹脂の全体を同時に硬化させることができるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、複数の上記発光素子基板が上記間隔を保持して上記透明基板と対向配置されてもよい。これにより、タイリング型の表示パネルを構成できるという作用をもたらす。
また、この第１の側面において、上記発光素子基板の境目と上記ブラックマトリクスとは平面的に重なる位置にあってもよい。これにより、タイリング型の表示パネルにおいて、発光素子基板の境目がブラックマトリクスにより隠されるという作用をもたらす。
また、本技術の第２の側面は、発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、上記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて上記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記間隔を規定するスペーサと、上記発光素子基板と上記透明基板との間に配置されて上記発光素子基板と上記透明基板とを接着する封止樹脂とを備える表示パネルと、上記表示パネルに画像信号を供給する回路部とを具備する表示装置である。これにより、発光素子基板と透明基板との間隔を小さくかつ一定とする作用をもたらす。
また、本技術の第３の側面は、２次元に配置された開口部を備えるブラックマトリクスを透明基板に形成するブラックマトリクス形成工程と、上記ブラックマトリクスが形成された上記透明基板の上記開口部と平面的に重なる位置に上記透明基板を通して放射光を透過させる発光素子を発光素子基板に配置して上記発光素子に給電するため上記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、上記発光素子が配置された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面に上記透明基板との間隔を規定するスペーサを形成するスペーサ形成工程と、上記スペーサが形成された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面に上記透明基板と上記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、上記封止樹脂が塗布された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面と上記ブラックマトリクスが形成された上記透明基板の上記ブラックマトリクスが形成された面とを対向させて圧着して上記発光素子基板と上記透明基板との間に上記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、上記発光素子基板と上記透明基板との間に挟持された上記封止樹脂を硬化させる硬化工程とを具備する表示パネルの製造方法である。これにより、発光素子基板と透明基板との間隔を小さくかつ一定とする作用をもたらす。
また、本技術の第３の側面において、上記スペーサ形成工程は、スペーサをスクリーン印刷により形成してもよい。これにより、スペーサの形成を容易にする作用をもたらす。
また、本技術の第３の側面において、上記発光素子基板と上記透明基板との間に挟持された上記封止樹脂の所定の部分を硬化させて上記発光素子基板を上記透明基板に固定する仮硬化工程をさらに具備し、上記発光素子基板製造工程は、複数の上記発光素子基板を製造し、上記スペーサ形成工程は、複数の上記発光素子基板に上記スペーサを形成し、上記塗布工程は、複数の上記発光素子基板に上記封止樹脂を塗布し、上記圧着工程と上記仮硬化工程とを繰り返し行うことにより上記複数の発光素子基板を一枚ずつ上記透明基板に固定し、上記硬化工程は、上記複数の発光素子基板と上記透明基板との間に挟持された上記封止樹脂を硬化させてもよい。これにより、タイリング型の表示パネルを構成するという作用をもたらす。
また、本技術の第４の側面は、発光素子を２次元に発光素子基板に配置して上記発光素子に給電するため上記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、上記発光素子が配置された上記発光素子基板に上記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスを形成する発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程と、上記発光素子の放射光を透過させる透明基板と上記発光素子基板との間隔を規定するスペーサを上記ブラックマトリクスが形成された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面に形成するスペーサ形成工程と、上記スペーサが形成された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面に上記透明基板と上記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、上記封止樹脂が塗布された上記発光素子基板の上記発光素子が配置された面と上記透明基板とを対向させて圧着して上記発光素子基板と上記透明基板との間に上記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、上記発光素子基板と上記透明基板との間に挟持された上記封止樹脂を硬化させる硬化工程とを具備する表示パネルの製造方法である。これにより、ブラックマトリクスが発光素子基板に形成された場合であっても、発光素子基板と透明基板との間隔を小さくかつ一定とする作用をもたらす。
本技術によれば、発光素子を搭載した基板とブラックマトリクスとの距離を短くし、コントラストを高めることができるという優れた効果を奏し得る。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術の第１の実施の形態における表示装置の構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における表示パネルの構成例を示す図である。 本技術の第１の実施の形態における発光素子の構成例および発光素子の配置例を示す図である。 発光素子基板と透明基板との間隔とブラックマトリクスの開口部との関係を説明する図である。 表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。 表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。 本技術の第２の実施の形態における表示装置の構成例を示す斜視図である。 表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。 表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。 本技術の実施の形態の変形例における表示装置の構成例を示す図である。 表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。説明は以下の順序により行う。
１．第１の実施の形態（単一の発光素子基板を使用する例）
２．第２の実施の形態（複数の発光素子基板を使用する例）
３．変形例（発光素子基板にブラックマトリクスを形成する例）
＜１．第１の実施の形態＞
［表示装置の構成］
図１は、本技術の第１の実施の形態における表示装置の構成例を示す図である。同図における表示装置１００は、回路部１１０と、信号ケーブル１１５と、表示パネル２００とを備える。回路部１１０は、表示パネル２００に画像信号を供給するものである。この回路部１１０は、外部の制御装置等から入力された画像データ信号に基づいて、表示パネル２００を駆動するための画像信号を生成して出力する。信号ケーブル１１５は、回路部１１０と表示パネル２００とを接続し、画像信号を伝達するものである。表示パネル２００は、回路部１１０から出力された画像信号に基づき、表示を行うものである。なお、回路部１１０は、特許請求の範囲に記載の回路部の一例である。表示パネル２００は、特許請求の範囲に記載の表示パネルの一例である。
図２は、本技術の第１の実施の形態における表示パネルの構成例を示す図である。同図におけるａは表示パネルの斜視図を表し、同図におけるｂは、同図におけるａのＡ−Ａ'線に沿う断面図である。表示パネル２００は、発光素子基板２０１と、透明基板２０２と、スペーサ２０５と、封止樹脂２０７とを具備する。発光素子基板２０１は、発光素子２１０等を搭載する基板である。この発光素子基板には、例えば、ガラス含有エポキシ樹脂を使用することができる。この発光素子基板２０１は、発光素子２１０と、駆動用ＩＣ２０３と、保護膜２０６とを備える。発光素子２１０は、表示のための光を放射するものである。駆動用ＩＣ２０３は、発光素子２１０を駆動するものである。保護膜２０６は、発光素子２１０および駆動用ＩＣ２０３を外界から保護するものである。この保護膜としては、光硬化性または熱硬化性を有する透明な樹脂、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂を使用することができる。このほか発光素子基板２０１には、発光素子基板２０１と信号ケーブル１１５とを接続するためのコネクタ、このコネクタと駆動用ＩＣ２０３と発光素子２１０との間を電気的に接続する配線パターンを備える（不図示）。
透明基板２０２は、発光素子２１０の放射光を透過させ、発光素子基板２０１と対向する面の反対の面より表示パネルの外部に取り出すものである。この透明基板２０２は、例えば、ガラスにより構成されている。この透明基板２０２は、ブラックマトリクス２０４を備える。ブラックマトリクス２０４は、表示パネルのコントラストを高めるとともに、外光の反射を防ぎ、視認性を向上させるものである。このブラックマトリクス２０４は、例えば、カーボンブラックを分散させた樹脂により構成される。また、ブラックマトリクス２０４は、発光素子２１０の放射光を通すための開口部２０８を備える。
スペーサ２０５は、発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を所定の間隔に規定するものである。このスペーサ２０５としては、光硬化性または熱硬化性を有する樹脂を使用することができる。例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂を使用することができる。
封止樹脂２０７は、発光素子基板２０１と透明基板２０２とを接着し、封止するものである。この封止樹脂２０７としては、光硬化性または熱硬化性を有する透明な樹脂を使用する事ができ、光硬化性と熱硬化性の両方の性質をもつ樹脂（例えば、信越化学工業株式会社製ＫＥＲ−４５００）を使用することが好適である。表示パネルの製造工程において光硬化性を利用した仮硬化工程と熱硬化性を利用した硬化工程（本硬化工程）の両方に対応可能なためである。表示パネルの製造工程については後述する。
発光素子基板２０１と透明基板２０２とは、それぞれ発光素子２１０またはブラックマトリクス２０４を備えた面を内側にして貼り合わされている。これらは、スペーサ２０５により間隔が規制された状態で、封止樹脂２０７により接着される。この際、発光素子２１０とブラックマトリクスの開口部２０８とは平面的に重なる位置になるよう位置合わせが行われる。
なお、発光素子基板２０１は、特許請求の範囲に記載の発光素子基板の一例である。透明基板２０２は、特許請求の範囲に記載の透明基板の一例である。ブラックマトリクス２０４は、特許請求の範囲に記載のブラックマトリクスの一例である。スペーサ２０５は、特許請求の範囲に記載のスペーサの一例である。封止樹脂２０７は、特許請求の範囲に記載の封止樹脂の一例である。
［発光素子および発光素子とスペーサの配置］
図３は、本技術の第１の実施の形態における発光素子の構成例および発光素子の配置例を示す図である。同図におけるａは、発光素子２１０の構成例を示す上面図である。同図におけるｂは、発光素子基板２０１上における発光素子２１０の配置例を示す上面図である。
発光素子２１０は、基板２１１と、ＬＥＤ２１２乃至２１４とを備えている。基板２１１は、ＬＥＤ２１２乃至２１４を搭載するとともに、これらのＬＥＤに電気信号を供給するための電気配線を備えるものである。ＬＥＤ２１２乃至２１４はそれぞれ、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）、Ｂ（青）の光を発するＬＥＤである。発光素子２１０の大きさは、例えば、５０μｍ×１００μｍである。なお、発光素子２１０には、図示しない端子を有する。この端子には、上述の電気配線が接続されている。発光素子２１０の電気配線と外部の回路とはこの端子を経由して接続される。
このような発光素子２１０を発光素子基板２０１上に２次元に配置する。この様子を図３におけるｂに表した。発光素子基板２０１は、例えば、１００ｍｍ×１５０ｍｍの大きさであり、この上に発光素子２１０が８０×１２０個配置されている。なお、発光素子２１０の基板２１１が有する端子と発光素子基板２０１上に形成された配線パターンとは、電気的に接続されている。発光素子基板２０１上の配線パターンは、例えば、銅箔を使用することができる。また、例えば、半田付けにより電気的接続を得ることができる。
この発光素子基板２０１には、スペーサ２０５も配置されている。このスペーサ２０５は、発光素子２１０の間に配置される。発光素子２１０とは重ならない位置とするためである。このスペーサ２０５は、発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を規定するために必要な個数とすることができる。この際、スペーサ２０５は等間隔に配置すると好適である。スペーサ２０５の偏りを防ぐためである。また、図３におけるｂに表したように、発光素子基板２０１の周辺部にのみ配置すると好適である。後述する表示パネルの製造工程において、発光素子基板２０１と透明基板２０２とを貼り合わせる際の封止樹脂２０７の封入を妨げないためである。なお、図３におけるｂにおいては、スペーサ２０５が、発光素子２１０のうち最外周に配置された発光素子２１０に対して発光素子基板２０１の中心方法にオフセットして配置されている。つまり、スペーサ２０５が、２次元に配置された発光素子２１０の最外周の列より内側に配置されている。さらに、配置されたスペーサ２０５の外周部が多角形もしくは丸型をなすように配置されると好適である。後述する表示パネルの製造工程において、発光素子基板２０１を透明基板２０２に圧着する際、圧力を発光素子基板２０１に対して均一にかけるためである。図３におけるｂにおいては、スペーサ２０５は円形であるが、これに限らず、四角形であってもよい。また、スペーサ２０５は、発光素子２１０の最外周の列より外側に配置されていてもよい。
［発光素子基板と透明基板との間隔とブラックマトリクスの開口部との関係］
図４は、発光素子基板と透明基板との間隔とブラックマトリクスの開口部との関係を説明する図である。同図におけるａは、ブラックマトリクスの開口部２０８の部分を透明基板２０２側から見た上面図であり、同図におけるｂは、同図におけるａのＡ−Ａ'線に沿う断面図である。
図４におけるａに表したように、開口部２０８は、発光素子２１０の外形線に対し、所定の間隔を保って、ブラックマトリクス２０４に形成されている。前述したように、コントラストを高めるため、開口部２０８の面積を小さくする必要がある。一方、ケラレ現象の発生も防止する必要がある。ここで、ケラレ現象の発生を次のように定める。透明基板２０２の鉛直方向から４５°の範囲を視野角とし、この範囲で正常な表示ができない状態をケラレ現象が発生した状態とする。つまり、図４におけるｂのθ２として９０°の範囲において発光素子２１０の放射光が表示パネル外部に出射できればケラレ現象は生じていないこととなる。透明基板２０２と空気との界面における屈折を考慮し、θ２が９０°のとき、図４におけるｂのθ１は４５°を想定する。このとき、発光素子２１０の幅ｗ１、開口部２０８の幅ｗ２、および、発光素子２１０と透明基板との間隔ｄの間には次の関係がある。
ｗ２＝ｗ１＋２×ｄ×ｔａｎ（４５／２）
この式より、コントラストを高めるため、開口部２０８を小さくする、つまりｗ２を小さくするためには、発光素子２１０と透明基板との間隔ｄを小さくする必要があることが分かる。なお、発光素子２１０の幅ｗ１は変えないものとする。例えば、ｗ１およびｗ２としてそれぞれ５０、１５０μｍとすると、ｄはおよそ１２０μｍとなる。このｄは、発光素子２１０上に存在する保護膜２０６の厚みを含んでいる。この厚みを２０μｍとすると、封止樹脂２０７部分の厚みは１００μｍとなる。従って、スペーサ２０５が規定する所定の間隔である発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔は１００μｍとなる。なお、保護膜２０６と封止樹脂２０７との界面および封止樹脂２０７と透明基板２０２との界面における屈折は影響が小さいため考慮していない。
［表示パネルの製造方法］
図５は、表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。
まず、接続工程を説明する。図５におけるａに表したように、発光素子基板２０１に発光素子２１０を配置する。この際、発光素子基板２０１上の配線パターンと発光素子２１０の端子とを、半田付けにより接続する。なお、駆動用ＩＣ２０３も同様に半田付を行う（不図示）。半田付けの後、保護膜２０６を塗布し、硬化させる。
次に、スペーサ形成工程を説明する。図５におけるｂに表したように、発光素子基板２０１の発光素子２１０が配置された面に、スペーサ２０５を形成する。スペーサ２０５の形状は、半球状、柱状等にすることができるが、柱状が好適である。発光素子基板２０１と透明基板２０２との間の間隔をより精密に規制することができるためである。スペーサ２０５は、例えば、スクリーン印刷により樹脂を塗布し、硬化させることにより形成することができる。
次に、塗布工程を説明する。図５におけるｃに表したように、スペーサ２０５を形成した発光素子基板２０１の発光素子２１０が配置された面に封止樹脂２０７を塗布する。封止樹脂の塗布は、ディスペンサにより行うことができる。
次に、ブラックマトリクス形成工程を説明する。図５におけるｄに表したように、透明基板２０２にブラックマトリクス２０４を形成する。ブラックマトリクス２０４は、例えば、スクリーン印刷によりカーボンブラックを分散させた樹脂を塗布し、硬化させることにより形成することができる。
以上の工程を経た、発光素子基板２０１と透明基板２０２とを貼り合わせて、表示パネルを作成する。この工程について図６を参照して説明する。
図６は、表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。
まず、圧着工程を説明する。図６におけるａに表したように、封止樹脂２０７を塗布した発光素子基板２０１をブラックマトリクス２０４を形成した透明基板２０２に対向して配置する。この際、発光素子基板２０１は、発光素子２１０が配置された面を下にして対向させる。さらに、発光素子２１０がブラックマトリクスの開口部２０８の中央部と整合するように位置合せを行う。この位置合せは、透明基板２０２側に備えられたアライメントカメラにより行うことができる。
その後、図６におけるｂに表したように、これらの基板を圧着する。この際、封止樹脂２０７が発光素子基板２０１と透明基板２０２との間に均一に広がるように、封止樹脂２０７の粘度に見合った圧力により圧着する。発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔は、スペーサ２０５により規定される間隔となり、封止樹脂２０７は、発光素子基板２０１と透明基板２０２との間に挟持された状態となる。
次に、硬化工程を説明する。図６におけるｃに表したように、圧着した発光素子基板２０１と透明基板２０２とに紫外線２２０を照射し、封止樹脂２０７を硬化させる。なお、封止樹脂２０７として、熱硬化性を有する樹脂を使用した場合には、加熱により封止樹脂２０７を硬化させる。
なお、接続工程は、特許請求の範囲に記載の接続工程の一例である。スペーサ形成工程は、特許請求の範囲に記載のスペーサ形成工程の一例である。塗布工程は、特許請求の範囲に記載の塗布工程の一例である。ブラックマトリクス形成工程は、特許請求の範囲に記載のブラックマトリクス形成工程の一例である。圧着工程は、特許請求の範囲に記載の圧着工程の一例である。硬化工程は、特許請求の範囲に記載の硬化工程の一例である。
このように、本技術の第１の実施の形態によれば、スペーサ２０５により発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を短く規定することによって、発光素子を搭載した基板とブラックマトリクスとの距離を短く規定することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
前述した表示パネルは、単一の発光素子基板を使用していた。これに対し、本技術の第２の実施の形態では、複数の発光素子基板を使用し、タイリング型の表示パネルとする。
［表示装置の構成］
図７は、本技術の第２の実施の形態における表示装置の構成例を示す斜視図である。表示パネル２５０は、発光素子基板２５１乃至２５４と、透明基板２５５とを備える。この表示パネル２５０は、透明基板２５５に発光素子基板２５１乃至２５４を２次元に並べて配置した構成となっている。また、発光素子基板２５１乃至２５４には周辺部にスペーサが配置され、これらの基板と透明基板２５５との間隔を規定している。これ以外の発光素子基板２５１乃至２５４と透明基板２５５は、前述した発光素子基板２０１および透明基板２０２と同様の構成にすることができる。
［表示パネルの製造方法］
図８は、表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。なお、発光素子基板２５１乃至２５４に封止樹脂２０７を塗布するまでの工程と透明基板２５５にブラックマトリクス２０４を形成するまでの工程については、図５において説明した工程と同様であるため説明は省略する。
まず、圧着工程について説明する。図８におけるａに表したように、封止樹脂２０７を塗布した発光素子基板２５１をブラックマトリクス２０４を形成した透明基板２５５に対向して配置する。この際、発光素子基板２５１は、発光素子２１０が配置された面を下にして対向させる。さらに、発光素子２１０がブラックマトリクス２０４の開口部２０８の中央部と整合するように位置合せを行う。
その後、図８におけるｂに表したように、発光素子基板２５１と透明基板２５５とを圧着する。
次に、仮硬化工程を説明する。図８におけるｃに表したように、透明基板２５５側から紫外線２２０を照射し、封止樹脂２０７を硬化させる。この際、紫外線２２０は、ブラックマトリクスの開口部２０８の部分に範囲を限定して照射する。これにより、開口部２０８部分の封止樹脂２０７のみが硬化し、圧着工程により発光素子基板２５１の外部にはみ出した封止樹脂２０７は未硬化の状態となる。これは、残りの発光素子基板２５２乃至２５４の圧着工程において、このはみ出した封止樹脂２０７が圧着の妨げとなるのを防止するためである。
図９は、表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。発光素子基板２５２乃至２５４について圧着工程（同図におけるａ）および仮硬化工程（同図におけるｂ）を繰り返し行い、全ての発光素子基板を透明基板２５５に搭載する。
次に、硬化工程を説明する。図９におけるｃに表したように、発光素子基板２５１乃至２５４を搭載した透明基板２５５を加熱し、封止樹脂２０７を硬化させる。このように、本技術の第２の実施の形態においては、仮硬化工程と硬化工程の２段階の工程を使い分けている。仮硬化工程により、封止樹脂２０７の一部を硬化させ、スペーサ２０５による発光素子基板２５１乃至２５４と透明基板２５５との間隔を規制した状態を保持しながら、他の発光素子基板を順次透明基板２５５に搭載することができる。その後の硬化工程により、未硬化の封止樹脂２０７を一括して硬化させることができる。
なお、図９におけるｃにおいて、発光素子基板の境目２５６は、ブラックマトリクス２０４と平面的に重なる位置に配置されている。このような構成にすることにより、パネルの表示面から見た境目２５６を隠すことができ、表示品質を高めることができる。なお、仮硬化工程は、特許請求の範囲に記載の仮硬化工程の一例である。
このように、本技術の第２の実施の形態によれば、複数の発光素子基板を使用し、タイリング型の表示パネルとする場合であっても、スペーサ２０５により発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を短く規定することができる。これにより、発光素子を搭載した基板とブラックマトリクスとの距離を短く規定することができる。
＜３．変形例＞
前述した発光パネルは、透明基板にブラックマトリクスを形成していた。これに対し、本技術の実施の形態の変形例では、発光素子基板にブラックマトリクスを形成する。
［表示装置の構成］
図１０は、本技術の実施の形態の変形例における表示装置の構成例を示す図である。同図は、表示パネル３００の断面図である。この表示パネル３００は、発光素子基板２０１上に形成された保護膜２０６の上にブラックマトリクス２０４が形成されている。これ以外は、本技術の第１の実施の形態と同様な構成にすることができる。
［表示パネルの製造方法］
図１１は、表示パネルの製造工程の一例を説明する表示パネルの断面図である。
まず、発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程について説明する。図１１におけるａに表したように、接続工程が終了した発光素子基板２０１の発光素子２１０が搭載された面にブラックマトリクス２０４を形成する。ブラックマトリクス２０４は、例えば、カーボンブラックを分散させた樹脂を塗布した後、フォトリソグラフィを用いて開口部２０８部分の樹脂を除去する方式により形成することができる。
なお、発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程は、特許請求の範囲に記載の発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程の一例である。
このように、発光素子基板２０１にブラックマトリクス２０４を形成することにより、発光素子２１０とブラックマトリクス２０４との距離をより短くすることができる。このため、ブラックマトリクスの開口部２０８も小さくすることができ、コントラストを高めることができる。本技術の実施の形態の変形例においては、スペーサ２０５は、この高コントラスト化について寄与していない。しかし、発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を規定することにより、製造工程の圧着工程において両基板の接触を防ぎ、発光素子２１０等の損傷を防止することができる。
このように、本技術の実施の形態によれば、スペーサ２０５により発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を短く規定することによって、発光素子を搭載した基板とブラックマトリクスとの距離を短く規定することができる。これにより、ブラックマトリクスの開口部２０８を小さくして、ケラレ現象を生じることなく表示装置のコントラストを高めることができる。また、ブラックマトリクス２０４を発光素子基板２０１に形成した場合には、スペーサ２０５により、発光素子基板２０１と透明基板２０２との間隔を規定することができる。これにより、製造工程の圧着工程において両基板の接触を防ぎ、発光素子２１０等の損傷を防止することができる。
なお、上述の実施の形態は本技術を具現化するための一例を示したものであり、実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本技術の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本技術は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって、限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、
前記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて前記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記間隔を規定するスペーサと、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子基板と前記透明基板とを接着する封止樹脂と
を具備する表示パネル。
（２）前記スペーサは、前記発光素子の間に配置される前記（１）に記載の表示パネル。
（３）前記スペーサは、互いに等間隔に配置される前記（１）または（２）に記載の表示パネル。
（４）前記スペーサは、前記発光素子基板の周辺部に配置される前記（１）から（３）のいずれかに記載の表示パネル。
（５）前記スペーサは、２次元に配置された前記発光素子群のうち最外周に配置された発光素子に対して前記発光素子基板の中心方法にオフセットして設けられる前記（１）から（４）のいずれかに記載の表示パネル。
（６）前記スペーサは、複数配置され当該複数配置されたスペーサ群の外周部が多角形もしくは丸型をなす前記（１）から（５）のいずれかに記載の表示パネル。
（７）前記スペーサは、柱状の樹脂により構成される前記（１）から（６）のいずれかに記載の表示パネル。
（８）前記封止樹脂は、光硬化性を有する樹脂である前記（１）から（７）のいずれかに記載の表示パネル。
（９）前記封止樹脂は、熱硬化性を有する樹脂である前記（８）に記載の表示パネル。
（１０）複数の前記発光素子基板が前記間隔を保持して前記透明基板と対向配置される前記（１）から（９）のいずれかに記載の表示パネル。
（１１）前記発光素子基板の境目と前記ブラックマトリクスとは平面的に重なる位置にある前記（１０）に記載の表示パネル。
（１２）発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、
前記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて前記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記間隔を規定するスペーサと、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子基板と前記透明基板とを接着する封止樹脂と
を備える表示パネルと、
前記表示パネルに画像信号を供給する回路部と
を具備する表示装置。
（１３）２次元に配置された開口部を備えるブラックマトリクスを透明基板に形成するブラックマトリクス形成工程と、
前記ブラックマトリクスが形成された前記透明基板の前記開口部と平面的に重なる位置に前記透明基板を通して放射光を透過させる発光素子を発光素子基板に配置して前記発光素子に給電するため前記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、
前記発光素子が配置された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板との間隔を規定するスペーサを形成するスペーサ形成工程と、
前記スペーサが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板と前記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、
前記封止樹脂が塗布された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面と前記ブラックマトリクスが形成された前記透明基板の前記ブラックマトリクスが形成された面とを対向させて圧着して前記発光素子基板と前記透明基板との間に前記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる硬化工程と
を具備する表示パネルの製造方法。
（１４）前記スペーサ形成工程は、スペーサをスクリーン印刷により形成する前記（１３）に記載の表示パネルの製造方法。
（１５）前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂の所定の部分を硬化させて前記発光素子基板を前記透明基板に固定する仮硬化工程をさらに具備し、
前記発光素子基板製造工程は、複数の前記発光素子基板を製造し、
前記スペーサ形成工程は、複数の前記発光素子基板に前記スペーサを形成し、
前記塗布工程は、複数の前記発光素子基板に前記封止樹脂を塗布し、
前記圧着工程と前記仮硬化工程とを繰り返し行うことにより前記複数の発光素子基板を一枚ずつ前記透明基板に固定し、
前記硬化工程は、前記複数の発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる
前記（１３）または（１４）に記載の表示パネルの製造方法。
（１６）発光素子を２次元に発光素子基板に配置して前記発光素子に給電するため前記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、
前記発光素子が配置された前記発光素子基板に前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスを形成する発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程と、
前記発光素子の放射光を透過させる透明基板と前記発光素子基板との間隔を規定するスペーサを前記ブラックマトリクスが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に形成するスペーサ形成工程と、
前記スペーサが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板と前記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、
前記封止樹脂が塗布された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面と前記透明基板とを対向させて圧着して前記発光素子基板と前記透明基板との間に前記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、
前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる硬化工程と
を具備する表示パネルの製造方法。
１００ 表示装置
１１０ 回路部
１１５ 信号ケーブル
２００、２５０、３００ 表示パネル
２０１、２５１〜２５４ 発光素子基板
２０２、２５５ 透明基板
２０３ 駆動用ＩＣ
２０４ ブラックマトリクス
２０５ スペーサ
２０６ 保護膜
２０７ 封止樹脂
２０８ 開口部
２１０ 発光素子
２１１ 基板
２１２〜２１４ ＬＥＤ
２２０ 紫外線
２５６ 境目

Claims (16)

  1. 発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、
    前記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて前記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記間隔を規定するスペーサと、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子基板と前記透明基板とを接着する封止樹脂と
    を具備する表示パネル。
  2. 前記スペーサは、前記発光素子の間に配置される請求項１記載の表示パネル。
  3. 前記スペーサは、互いに等間隔に配置される請求項１記載の表示パネル。
  4. 前記スペーサは、前記発光素子基板の周辺部に配置される請求項１記載の表示パネル。
  5. 前記スペーサは、２次元に配置された前記発光素子群のうち最外周に配置された発光素子に対して前記発光素子基板の中心方法にオフセットして設けられる請求項１記載の表示パネル。
  6. 前記スペーサは、複数配置され当該複数配置されたスペーサ群の外周部が多角形もしくは丸型をなす請求項１記載の表示パネル。
  7. 前記スペーサは、柱状の樹脂により構成される請求項１記載の表示パネル。
  8. 前記封止樹脂は、光硬化性を有する樹脂である請求項１記載の表示パネル。
  9. 前記封止樹脂は、熱硬化性を有する樹脂である請求項８記載の表示パネル。
  10. 複数の前記発光素子基板が前記間隔を保持して前記透明基板と対向配置される請求項１記載の表示パネル。
  11. 前記発光素子基板の境目と前記ブラックマトリクスとは平面的に重なる位置にある請求項１０記載の表示パネル。
  12. 発光素子が２次元に配置された発光素子基板と、
    前記発光素子基板と所定の間隔を保持して対向配置されて前記発光素子からの放射光を透過させる透明基板と、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスと、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記間隔を規定するスペーサと、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に配置されて前記発光素子基板と前記透明基板とを接着する封止樹脂と
    を備える表示パネルと、
    前記表示パネルに画像信号を供給する回路部と
    を具備する表示装置。
  13. ２次元に配置された開口部を備えるブラックマトリクスを透明基板に形成するブラックマトリクス形成工程と、
    前記ブラックマトリクスが形成された前記透明基板の前記開口部と平面的に重なる位置に前記透明基板を通して放射光を透過させる発光素子を発光素子基板に配置して前記発光素子に給電するため前記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、
    前記発光素子が配置された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板との間隔を規定するスペーサを形成するスペーサ形成工程と、
    前記スペーサが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板と前記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、
    前記封止樹脂が塗布された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面と前記ブラックマトリクスが形成された前記透明基板の前記ブラックマトリクスが形成された面とを対向させて圧着して前記発光素子基板と前記透明基板との間に前記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる硬化工程と
    を具備する表示パネルの製造方法。
  14. 前記スペーサ形成工程は、スペーサをスクリーン印刷により形成する請求項１３記載の表示パネルの製造方法。
  15. 前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂の所定の部分を硬化させて前記発光素子基板を前記透明基板に固定する仮硬化工程をさらに具備し、
    前記発光素子基板製造工程は、複数の前記発光素子基板を製造し、
    前記スペーサ形成工程は、複数の前記発光素子基板に前記スペーサを形成し、
    前記塗布工程は、複数の前記発光素子基板に前記封止樹脂を塗布し、
    前記圧着工程と前記仮硬化工程とを繰り返し行うことにより前記複数の発光素子基板を一枚ずつ前記透明基板に固定し、
    前記硬化工程は、前記複数の発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる
    請求項１３記載の表示パネルの製造方法。
  16. 発光素子を２次元に発光素子基板に配置して前記発光素子に給電するため前記発光素子基板に形成された配線パターンと電気的に接続する接続工程と、
    前記発光素子が配置された前記発光素子基板に前記発光素子と平面的に重なる位置に開口部を備えるブラックマトリクスを形成する発光素子基板側ブラックマトリクス形成工程と、
    前記発光素子の放射光を透過させる透明基板と前記発光素子基板との間隔を規定するスペーサを前記ブラックマトリクスが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に形成するスペーサ形成工程と、
    前記スペーサが形成された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面に前記透明基板と前記発光素子基板とを接着させる封止樹脂を塗布する塗布工程と、
    前記封止樹脂が塗布された前記発光素子基板の前記発光素子が配置された面と前記透明基板とを対向させて圧着して前記発光素子基板と前記透明基板との間に前記封止樹脂を挟持させる圧着工程と、
    前記発光素子基板と前記透明基板との間に挟持された前記封止樹脂を硬化させる硬化工程と
    を具備する表示パネルの製造方法。
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