CN1750067A

CN1750067A - 自发光面板的制造方法

Info

Publication number: CN1750067A
Application number: CNA2005101034398A
Authority: CN
Inventors: 免田芳生
Original assignee: Nippon Tokita Pioneer K K
Current assignee: Nippon Tokita Pioneer K K
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2006-03-22
Also published as: TW200610435A; KR20060051112A; JP2006085957A

Abstract

本发明提供一种采用了使用密封材料直接覆盖基板上的自发光元件的密封结构的自发光面板的制造方法，能够不降低面板的生产效率。该制造方法，分别独立地进行自发光元件区域形成工序A和密封部件形成工序B，在密封工序C，将在自发光元件区域形成工序A中形成了自发光元件区域的基板、和在密封部件形成工序B中形成了密封材料的层的密封基板进行粘合。在显示区域形成工序A，在预处理工序(S1)之后，实施自发光元件区域形成工序(S2)。在密封部件形成工序B，使密封部件形成为与每个密封基板的大小一致(S3)，然后使密封材料附着在这些密封部件上(S4)。

Description

自发光面板的制造方法

技术领域

本发明涉及自发光面板的制造方法。

背景技术

以有机EL(电致发光)面板为代表的自发光面板可以用于移动电话机和薄型电视、信息终端等的显示器上自不必说，还被期望用于车载用功能显示例如速度表等的内部面板，用于电器制品的功能显示部、薄膜状显示器、室外向导显示或照明，这些方面的开发研究正在积极进行。

这种自发光面板是通过在基板上配置多个或单个自发光元件而形成的，作为自发光元件，除有机EL元件外，还可以列举LED(发光二极管)、FED(场致发光显示器)等发光元件。

自发光元件的结构以有机EL元件为例，形成为在阳极(阳极、空穴注入电极)和阴极(阴极、电子注入电极)之间夹着有机层(包括发光层的由低分子或高分子有机材料构成的层)的结构，通过向阳极、阴极的两电极之间施加电压，从阳极注入并输送到有机层内的空穴和从阴极注入并输送到有机层内的电子再次耦合。通过在该有机层(发光层)内的再次耦合，获得所期望的发光。

在这种自发光面板中，为了保持自发光元件的发光特性，一般采用将自发光元件与外部气体隔绝的密封结构。特别是在有机EL面板中，如果有机层和电极曝露于大气中的水分和氧气下，则有机EL元件的发光特性劣化，所以设置将有机EL元件与外部气体隔绝的密封单元是目前的开发中不可缺少的。

作为有机EL面板的密封结构，一般采用在有机EL元件周围形成可以配置干燥剂的密封空间的结构，但是，随着对面板的进一步薄型化和采用相对于基板上的有机EL元件从与基板相对侧射出光的顶部射出方式的研究的进展，开发出了利用密封材料直接覆盖基板上的有机EL元件的结构。

图1、图2是说明采用了这种密封结构的以往示例的说明图，是表示通过使用在基板上形成了多个形成有自发光元件的区域(自发光元件区域)的多切割面的基板来提高生产效率的有机EL显示装置的制造方法的说明图。

图1是说明下述专利文献1、2所述的有机EL显示装置的制造方法的图，表示面板基板J1的俯视图。在面板基板J1上的显示区域J2形成发光元件，在面板基板J1上的外部电极区域J3形成外部电极(未图示)，然后在外部电极区域J3形成覆盖部J5(在专利文献1中为掩模图形，在专利文献2中为保护膜)，在面板基板J1的显示区域J2上涂覆密封树脂J4，通过密封树脂J4粘贴面板基板J1和密封基板(未图示)。

另外，图2(a)、(b)表示专利文献3、4所述的有机EL显示装置的制造方法，是分别表示面板基板J11和密封基板J14的俯视图。在面板基板J11上的显示区域J12形成发光元件，在面板基板J11上的外部电极区域J13A形成外部电极J13，然后如图2(b)所示，在密封基板J14形成抑制密封树脂扩散的抑制部J16(在专利文献3中为凸状的防护壁，在专利文献4中为凹状的槽部)，在面板基板J11的显示区域J12上涂覆密封树脂J5，通过密封树脂J5粘贴面板基板J11和密封基板J14。

专利文献1 日本专利特开2003-187696号公报

专利文献2 日本专利特开2004-111175号公报

专利文献3 日本专利特开2003-178866号公报

专利文献4 日本专利特开2004-111119号公报

如果如上述的现有技术那样，利用密封材料(密封树脂)直接覆盖形成在基板上的自发光元件(有机EL元件)，则需要增加对形成有自发光元件的基板(以下称为元件侧基板)实施涂覆密封材料的工序，所以由于增加了元件侧基板的制造工序，因此产生了降低了面板的生产效率的问题。

而且，由于在形成于基板上的自发光元件上形成了密封材料层，所以在粘贴密封基板之前，难以对密封材料实施脱泡等处理，因此还存在着不能充分获得对自发光元件的密封效果的问题。

另外，难以高精度地控制固化前的密封树脂的涂覆范围，在专利文献1、2所述的有机EL显示装置的制造方法中，如图1所示，密封树脂J4扩散到覆盖部J5上，要使用多于必要量的密封树脂J4，所以不仅造成浪费，而且有时会产生密封树脂J4不能完全覆盖显示区域J2的情况。而且，由于需要额外增加形成和去除覆盖部J5的工序，所以存在着元件侧基板的制造工序数增加，面板的生产效率下降的问题。

另外，在上述专利文献3、4所述的有机EL显示装置的制造方法中还存在着以下的问题，即，难以观察到被涂覆在基板J11上的密封树脂J15的合适量，在密封树脂J15的量少时，在基板和密封基板之间产生空隙，不能实现充分的密封，在密封树脂J15的量多时，密封树脂J15越过抑制部J16而扩散到外部电极上，不能充分发挥抑制部J16的作用。

发明内容

本发明把解决这种问题作为其课题的一例。即，本发明的目的在于，在采用利用密封材料直接覆盖基板上的自发光元件的密封结构的自发光面板的制造方法中，提供一种不降低面板的生产效率的制造方法；在粘贴工序之前通过对密封材料进行脱泡等处理来获得可靠的密封性能；可以精度良好地附着密封材料并抑制其从各个自发光元件区域溢出；能够无浪费地使用密封材料来可靠地覆盖自发光元件区域等。

为了达到上述目的，本发明的自发光面板的制造方法至少具备以下各项发明的构成。

[本发明之1]一种自发光面板的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成由包括被夹在一对电极之间的发光层的自发光元件构成的自发光元件区域的工序；使密封所述自发光元件的密封基板形成为具有与所述自发光元件区域对应的大小，并在该密封基板上附着密封材料的工序；和通过将所述基板与所述密封基板粘合，并使用所述密封材料覆盖所述自发光元件区域，来进行所述自发光元件的密封的工序。

附图说明

图1是现有技术的说明图。

图2是现有技术的说明图。

图3是说明本发明一实施方式的自发光面板的制造方法的说明图(流程图)。

图4是说明本发明的实施方式的自发光面板的制造方法的说明图。

图5是说明本发明的实施方式的自发光面板的制造方法的说明图。

图6是说明本发明的实施方式的自发光面板的制造方法的说明图。

图7是说明本发明的实施方式的自发光面板的制造方法的说明图。

图8是表示采用本发明的实施方式的制造装置制造的自发光面板(有机EL面板)的说明图。

图中：1基板；2下部电极；3引出电极；4绝缘膜；5自发光元件区域；6上部电极；7有机层；11密封基板；13密封材料。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。图3是说明本发明的一实施方式的自发光面板的制造方法的说明图(流程图)。该制造方法包括自发光元件区域形成工序A、密封部件形成工序B、粘贴密封工序C。

自发光元件区域形成工序A对形成有自发光元件的基板(元件侧基板)实施预处理工序S1(准备基板、形成下部电极和引出布线图形、形成绝缘膜图形、形成阴极隔壁、清洗基板等工序)，另外，还实施包括例如包括发光层的有机层及上部电极的成膜、和形成包括被夹在一对电极之间的发光层的自发光元件的工序(自发光元件形成工序)S2。

该工序可以采用以往公知的自发光元件的形成工序。如果是有机EL元件，可以采用通过真空蒸镀将低分子有机材料成膜的方法、采用印刷法将高分子有机材料成膜的方法、利用激光把预先形成的有机EL薄膜转印在基板侧的激光热转印法等。

密封部件形成工序B包括对与元件侧基板粘贴的进行自发光元件的密封的密封基板，实施使其形成为与自发光元件区域对应的大小的密封基板形成工序S3；和使密封材料附着在所形成的密封基板上的密封材料附着工序S4。

然后，实施粘贴元件侧基板和密封基板，并利用密封材料覆盖自发光元件区域，从而进行自发光元件的密封的工序(粘贴密封工序C)。并且，如果在基板上形成有多个自发光元件区域，则实施按照每个自发光元件区域切断、分割基板的工序，并最后对所形成的面板实施面板检查工序等。

根据这种自发光面板的制造方法，由于使密封材料附着在形成为具有与自发光元件区域对应的大小的密封基板侧，然后粘贴形成有自发光元件区域的基板和密封基板，来密封自发光元件，所以能够使用密封材料直接对自发光元件进行覆盖密封，而不影响对元件侧基板的形成工序。由此，可以高生产效率地形成面板。

另外，在粘贴工序之前，通过使密封材料附着在密封基板侧，可以与形成于元件侧基板的自发光元件无关地对密封材料实施脱泡等处理，然后由于简单地粘贴元件侧基板和密封基板即可，所以能够利用密封材料确保可靠的密封性能。

另外，由于可以根据密封基板的大小确定密封材料的附着量，所以即使不对元件侧基板和密封基板实施特别精细的加工，仅通过简单地粘贴元件侧基板和密封基板，即可精度良好地附着密封材料，并且不会浪费密封材料。通过在密封基板上形成均匀的密封材料层，能够利用密封材料可靠地覆盖自发光元件区域。

以下，结合图4～图6，以由有机EL元件构成的有机EL面板为例，更详细地说明本发明的实施方式的制造方法。

图4(a)、(b)是表示通过上述的自发光元件区域形成工序A形成的基板1的一例的立体图和剖面图(该图(b)是该图(a)的X-X线剖面图)。在预处理工序S1中，在基板1上成膜下部电极2和引出电极3并图形化，然后，成膜绝缘膜4并进行图形加工，在下部电极2上划分发光区域的开口部。

具体讲，利用溅射法等成膜约150nm的透明基板(例如ITO)，把其作为下部电极2。根据需要，为了使表面的凹凸变平滑，实施研磨工序和化学蚀刻工序，然后将与下部电极2的图形及用于和外部的驱动电路连接的引出电极3的图形相吻合的抗蚀膜曝光、显影，把氯化亚铁溶液等作为腐蚀剂进行图形加工，分别形成下部电极2和引出电极3。作为引出电极3而优选在ITO上叠层银、铬、铝等低电阻的金属。

然后，清洗基板1，涂覆作为绝缘膜4的聚酰亚胺前体并进行曝光、显影。在显影后实施200℃、2小时的干燥处理，形成在下部电极2上具有发光区域开口的绝缘膜4的图形。另外，在该绝缘膜4上，根据需要形成倒梯形阴极隔壁。在成膜工序S2，在搬入支撑基板1之前，通过照射UV进行基板1表面的清洗。在图示例中，表示在一片多面切割基板上形成多个自发光元件区域5的示例。

然后，作为成膜工序(自发光元件形成工序S2)，把基板1搬入蒸镀室，在下部电极2上的将绝缘膜4图形化的开口位置成膜CuPc等的空穴注入层，然后分涂并成膜NPB等的空穴输送层；兰色发光材料的DPVBi、绿色发光材料的Alq₃、红色发光材料的tBu-PTC等的发光层，依次成膜在Alq₃等电子输送层、LiO₂等电子注入层上、Al等上部电极6，形成有机层7。在基板1和下部电极2之间，有时也形成以平坦化等为目的的基底层。特别是在利用形成于基板1的TFT等驱动元件驱动下部电极2的情况下，在基板1上隔着平坦膜形成下部电极2。经过该成膜工序，在基板1上形成多个自发光元件区域5和引出布线3。

下面，图5是说明图3所示密封部件形成工序B的一例的图。在定位支架(定位部件)10上支撑着被分割形成为每个自发光元件区域5的大小的密封基板11，并且将其排列在与图4所示自发光元件区域5相同的位置上。并且，使用涂覆部件(分涂器等)12将密封部件13均匀地涂覆在这些多个密封基板11上。作为该密封部件13，可以使用热固化性或光固化性等树脂材料、弹性体等。在涂覆结束后，对密封部件13实施去除密封材料13中的气泡的脱泡处理等必要的处理。此处，表示涂覆密封材料13的示例，但不限于此，也可以通过层压薄膜状的密封材料，把密封材料13附着在密封基板11上。

另外，如图6所示，使附着在密封基板11上的密封材料13和形成于基板1上的自发光元件区域5彼此相对，进行基板1和密封基板11的粘贴。

结合图7(a)～(c)说明该粘贴工序C的具体示例。图7(a)表示在图3中形成的基板1的自发光元件区域5和在图4中形成的密封基板的定位支架10上的密封部件13分别被配置成彼此相对的状态。例如，将定位支架10上设定的校准标志和设在基板1上的校准标志对准等，进行将要密封的自发光元件区域5和密封基板11的定位，然后使基板1和密封基板11接近。

如图7(b)所示，使密封基板11上的密封部件13紧密接触基板1的自发光元件区域5，利用规定的压力P压接基板1和定位支架10，以使密封部件13覆盖整个自发光元件区域5。此时的压力P考虑到密封部件13的扩散，被控制成使密封部件13不覆盖引出布线3。

然后，在密封材料13使用热固性树脂的情况下，通过从密封基板11(定位支架10)的背面加热，使密封材料13固化。如图7(c)所示，使定位支架10从密封基板11离开。

另外，在图示例中，表示把密封基板11定位在定位支架10上一并粘贴的示例，但不限于此，也可以把每一个或每多个(例如每横向一列等)密封基板11粘贴在一个较大基板1的多个自发光元件区域5上。

图8是采用本发明的制造方法制造的自发光面板(有机EL面板)的

实施例。

此处，表示利用有机EL元件形成的显示面100a形成于基板101侧的底部射出方式的示例，但不限于此，也可以是从密封基板121侧射出光的顶部射出方式。如果是顶部射出方式，使有机EL元件形成为在密封基板121侧射出光，采用透明材料形成密封基板121和密封材料123。特别是在顶部射出方式的情况下，通过调整密封材料13的折射率，可以使光的射出路径的折射率变均匀，可以消除密封基板11侧的射出开口和各有机EL元件的光射出面的开口的光学偏移、或实现彩色化时的色彩边纹的问题。

自发光元件区域5如前面所述，在基板101上形成多个在下部电极31和上部电极32之间夹着包括发光层的有机层33的有机EL元件。在图示例中，有机EL元件在支撑基板101上形成氧化硅覆盖层101A，把在其上形成的下部电极21设定为由ITO等透明电极构成的阳极，在下部电极31上形成将发光区域30R、30G、30B开放的绝缘膜34，在发光区域30R、30G、30B中的下部电极31上层叠空穴输送层33a、发光层33b、电子输送层33c，在其上形成由Al等金属材料构成的上部电极32，并把其设定为阴极。

关于阳极和阴极的设定，阳极侧由功率函数高于阴极的材料构成，可以使用铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、白金(Pt)等金属膜或ITO、IZO氧化金属膜等的透明导电膜。对此，阴极侧由功率函数低于阳极的材料构成，可以使用碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)、碱土类金属(Be、Mg、Ca、Sr、Ba)、稀土类金属等功率函数低的金属，其化合物，或包含它们的合金，已掺杂的聚苯胺或已掺杂的聚苯乙炔等非晶质半导体、Cr₂O₃、NiO、Mn₂O₅等氧化物。因此，根据材料的选择，当然也可以把下部电极31设定为阴极，把上部电极32设定为阳极，该情况下，有机层的叠层顺序与上述示例相反，从下部电极31侧开始层叠电子输送层、发光层、空穴输送层。设定为底部射出方式还是顶部射出方式，根据是否把射出光的一侧电极设为透明电极来设定，在下部电极31、上部电极32均利用透明材料构成的情况下，也可以在与光的射出侧相反的电极侧设置反射膜。

并且，在基板101上形成引出布线41，上部电极32的端部32a连接引出布线41。在利用与下部电极31相同的材料、并在相同工序形成的第1电极层41a与第1电极31被绝缘膜34绝缘的状态下，对引出布线41进行图形加工，在第1电极层41a的上方形成用于形成低电阻布线部分的第2电极层41b。

此处，表示以无源驱动方式为前提的自发光元件区域5，但不限于此，也可以利用有源驱动方式构成自发光元件区域5。

并且，形成密封材料123的层使其直接覆盖该自发光元件区域5，通过该密封材料123进行基板101和密封基板121的粘贴。

有机层33如前面所述，一般是空穴输送层33a、发光层33b、电子输送层33c的组合结构，也可以分别设置不只一层的多层叠层的空穴输送层33a、发光层33b、电子输送层33c，也可以省略空穴输送层33a和电子输送层33b中的任何一层，也可以两层均省略。另外，可以根据用途插入空穴注入层、电子注入层、孔穴阻塞层等的有机材料层。空穴输送层33a、发光层33b、电子输送层33c可以适当选择以往使用的材料(可以是高分子材料或低分子材料)。

另外，作为形成发光层33b的发光材料，可以是呈现从单态激子状态返回基底状态时的发光(荧光)的材料，也可以是呈现从三态激子状态返回基底状态时的发光(磷光)的材料。

另外，在该实施例中，由有机EL元件构成的自发光元件部可以是单色显示也可以是多色显示(例如图示那样由红(R)、绿(G)、兰(B)发光色构成的自发光元件部)，为了实现多色显示，可以利用分涂方式、将滤色器或由荧光材料形成的色转换层组合到白色或蓝色等单色发光功能层中的方式(CF方式、CCM方式)、向单色发光功能层的发光区域照射电磁波等来实现多色发光的方式(Photo Bleaching方式)、在纵向叠层两种或两种以上的单位显示区域来形成一个单位显示区域的方式(SOLED(transparent Stacked OLED)方式)等。

在目前的材料开发、制造工艺的开发状况下，作为滤色器的显示而板，有机层33的材料使用低分子材料的面板正在产品化。作为此时的有机层的结构，可以采用下部电极(阳极)/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/电子注入层/上部电极(阳极)的层结构。各层可以都利用单一的有机材料形成，也可以是混合了多种材料的层(混合层)，还可以是向高分子粘接剂中分散了有机材料和无机材料的功能材料(电荷输送功能、发光功能、电荷阻塞功能、光学功能等)的层。并且，在各层利用溅射法形成上部电极等在上方形成的层时，还可以设置具有缓冲功能的层，以使形成于下层的有机层不受损伤。并且，为了防止因成膜工艺造成的凹凸，也可以设置平坦化功能。

作为有机EL元件的结构，可以是叠层多层有机EL元件的结构(SOLED元件)、在阳极和阴极之间设置电荷产生层的结构(多光子元件)、仅一层有机层的元件结构(连续形成各功能层来消除层的交界的结构)等。

以下表示这种自发光面板的制造方法的具体示例，但是，本发明不限于此。

预处理工序：

利用溅射法在玻璃制基板101上成膜透明导电膜的氧化铟锡膜(ITO)，利用光刻法使其图形化，从而形成作为阳极的下部电极31和引出布线41(第1电极层41a)的图形。并且，对采用聚酰亚胺的绝缘膜34进行图形加工，以便在下部电极31上开口形成发光区域。然后，对带ITO的基板101实施UV臭氧清洗。

自发光元件形成工序(成膜工序)：

在预处理工序之后，把基板101搬入被抽真空为10^-4Pa的真空成膜装置内，层叠50nm的CuPc作为空穴注入层，然后层叠50nm的NPD作为空穴输送层，白色有机EL层使用层叠了兰色发光层和橙色发光层的层。首先，作为兰色EL发光层，在DPVBi的基质材料上蒸镀50nm的BCzVBi作为1重量％的掺杂剂，在Alq₃的基质材料上蒸镀50nm的DCM作为1重量％的掺杂剂。在其上部蒸镀20nm的Alq₃作为电子输送层，蒸镀150nm的Al作为阴极。

在这种成膜工序之后，对基板101侧实施发光检查工序，然后把基板101从真空氛围搬入形成为氮气惰性气体氛围的密封室。

密封部件形成工序：

把玻璃制等的板材切断、分割成大小对应自发光元件区域5的所期望的形状(长方形、正方形等)，形成各个密封基板121。并且，利用上述的涂覆等方法，在密封基板121的一面形成密封材料123的层。

粘贴密封工序：

然后，使形成有有机EL元件的基板101和被密封材料123的层覆盖的密封基板121相向着粘贴基板101和密封基板121，以使有机EL元件被密封材料123直接覆盖。并且，一面加热(约70℃)、加压基板101一面使密封材料123固化，由此完成有机EL元件的密封和基板101与密封基板123的接合。并且，为了提高密封材料123的密封性能，也可以在密封材料123的层周围另外设置密封条。

根据这种本发明的实施方式，在采用利用密封材料直接覆盖基板上的自发光元件的密封结构的自发光面板的制造方法中，可以提供不恶化面板的生产性的制造方法。并且，可以在粘贴工序之前对密封材料进行脱泡等处理，获得可靠的密封性能。另外，可以将密封材料高精度地附着在每个自发光元件上，可以利用密封材料可靠地覆盖自发光元件区域，不会浪费使用密封材料。

Claims

1.一种自发光面板的制造方法，其特征在于，包括：

在基板上形成由包括被夹在一对电极之间的发光层的自发光元件构成的自发光元件区域的工序；

使密封所述自发光元件的密封基板形成为具有与所述自发光元件区域对应的大小，并在该密封基板上附着密封材料的工序；和

通过将所述基板与所述密封基板粘合，并使用所述密封材料覆盖所述自发光元件区域，来进行所述自发光元件的密封的工序。

2.根据权利要求1所述的自发光面板的制造方法，其特征在于，在所述基板上形成多个所述自发光元件区域，在将所述基板与所述密封基板粘合后，对所述基板按照所述每个自发光元件区域进行分割、切断。

3.根据权利要求2所述的自发光面板的制造方法，其特征在于，在把多个所述密封基板支撑于定位部件上后，一并粘贴在所述基板上。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的自发光面板的制造方法，其特征在于，使所述自发光元件形成为在所述密封基板侧射出光，采用透明材料形成所述密封基板和所述密封材料。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的自发光面板的制造方法，其特征在于，所述自发光元件是有机EL元件。