JP2006260965A - パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法を提供する。
【解決手段】 基板４０上において、第１導線マトリクス４２と、基板４０の両側縁に設けられ、第１導線マトリクス４２に平行な一対の第１導線ブロックと、を形成する。第１導線マトリクス４２は、複数の第１導線４２２を含む。第１導線マトリクス４２上方に有機層４６を形成する。有機層４６上に、複数の第２導線４８２を含む第２導線マトリクスを形成する。第２導線マトリクスの各第２導線４８２は、第１導線４２２に垂直である。また、各第２導線４８２それぞれは、第１導線ブロックに接続する。複数のレーザビームを第２導線４８２の平行方向へ走査する。これにより、第１導線ブロックを、部分的にエッチングして、第２導線に接続する各リード線４４ａとして分離する。
【選択図】 図７

Description

本発明は、パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法に関する。

有機発光ダイオード（organic light emitting diode, OLED）技術は、従来広く知られており、高い輝度及び高い解析度を有するフルカラー、動態平面ディスプレイを可能にする。有機発光ダイオードは、主に反対電気性をもつ両電極及び、これら両電極間に介される有機発光材からなり、自発光特性を有するので、液晶ディスプレイにおいて必要とされる背面光源、拡散板、分極板等の部材が必要とされない。したがって、有機発光ダイオード技術は、軽薄でかつ小型である多様な種類のディスプレイを提供することができる。また、有機発光ダイオードは、その発光効率が高く熱変換効率が低いので、電子部品への熱干渉及び電気干渉を低くすることができる。これら特徴により、有機発光ダイオードディスプレイは、より注目される方式で多くの情報を伝送することができ、重量が軽く、さらには必要な空間も小さくて済む。

有機発光ダイオードの基本構造は、陰極電極、陽極電極及び両電極間に介在する有機層積層構造を含む。この有機層積層構造は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層を含む。これら陽極電極と陰極電極の間に、電圧が適宜（例えば２〜１０Ｖ）印加されると、陽極電極は正孔を射出し、この正孔は正孔注入層と正孔輸送層を通って発光層に届き、陰極電極は電子を射出し、この電子は電子注入層および電子輸送層を通って発光層まで至り、発光層において正孔と電子とは結合して発光する。

有機発光ダイオードディスプレイは、パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイ(passive-matrix OLED display)およびアクティブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイ(active-matrix OLED display)の両形式がある。

図１は、周知のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイ(passive-matrix organic light emitting diode display)１０の立体斜面図である。このディスプレイ１０において、透光基板１１上に、複数の平行に配列された透明陽極１２が形成される。透明陽極１２上には、正孔輸送層、発光層および電子輸送層として提供される有機層１３、１４および１５が、この順序で形成される。有機層１５上には、複数の平行に配列した陰極電極１６が形成される。陰極電極１６は透明陽極１２に垂直し、両重ね部に位置した各部の有機層がピクセルとして定義される。トップカバー１８は陰極電極１６の上方を覆い、パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイ１０の内部部材を保護する。透明陽極１２と陰極電極１６それぞれの駆動回路によって、ディスプレイパネルにデータが提供され、透明陽極１２と陰極電極１６との間に電圧が適宜印加され、ディスプレイパネルに動画や文字等が表示される（例えば特許文献１）。
特開２００３−１１５３８１号公報

ところで、陰極電極１６は、図２に示すように、蒸着により、各金属ワイヤがそれぞれ基板１１両側に予設されたリード線（図示せず）に接続されて製造されることが考えられる。このような方法においては、蒸着されるとき金属マスク２０が使用され、金属ワイヤの図案が定められる。すなわち、金属ワイヤが蒸着される前、電荷結合素子（ＣＣＤ）アライメントシステム２１およびアライメントマーク１１ａ、２０ａが使用され、金属マスク２０は基板１１に位置合わせされ、これにより金属ワイヤは基板１１の両側辺それぞれに予設されたリード線上に跨るように形成される。

しかし、この方法によれば、ＣＣＤアライメントシステム２１自身が誤差を有するとともに、金属マスク２０は基板１１に対して所定距離離れて設けられる。したがって、金属ワイヤが蒸着されるとき誤差が生じる。この誤差により、図３に示すように、金属ワイヤ（すなわち陰極電極）１６は、基板１１に予設された隣接するリード線１１ｂ上に跨る場合があり、パネルの製造効率を低下させることになる。

本発明は、このような問題点を解決するために成されたものであり、改良されたパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの電極の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法は、有機層上に一方の電極マトリクスをアライメントシステムを使わずに形成した後、多数の高エネルギー電気射出ビームを用いて基板側縁に予設した導線ブロックを分け、上記電極マトリクスに接続される電極リード線を形成することを特徴とする。

本発明によれば、電極マトリクスを製造する際に生じる誤差を低減させ、ディスプレイパネルの製造効率を向上することができる。

本発明によれば、アライメントシステムおよびアライメントマークを使わずに電極マトリクスを製造することができるので、電極マトリクスの製造工程が簡略化され製造時間を短縮することができる。

本発明に係るパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法は、詳述すると、基板を提供するステップと、基板上に、互いに平行な複数の第１導線が含まれる第１導線マトリクスを形成するステップと、基板上における周縁に第１導線マトリクスに平行な複数の第１導線ブロックを形成するステップと、第１導線マトリクス上方に有機層を形成するステップと、有機層上に、複数の第１導線ブロックに垂直で、かつ互いに平行な複数の第２導線が含まれる第２導線マトリクスを、第２導線が複数の第１導線ブロックに接続されるように形成するステップと、複数のレーザビームを第２導線に沿って走査することによって、第１導線ブロックを部分的にエッチングして各第２導線に接続された、それぞれのリード線として分離させるステップとを備える。

本発明は電極マトリクスの製造工程にアライメントシステムを使わずに、電極マトリクスを基板に形成した後、この電極マトリクスのリード線を、多数の高エネルギーレーザビームを使用して形成している。したがって、パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造効率は向上され、製造プロセスを簡略化することができる。

パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの陰極電極マトリクスの製造は、通常、金属蒸着方法が採用される。本実施形態においては、金属マスクを基板に位置決めさせるのにアライメントシステムを使わずに、金属ワイヤを蒸着した後、多数の平行した高エネルギーレーザビームを使用して基板両側辺に予設した陰極リード線を分離させ、陰極電極マトリクスの製造を完成させる。

以下、本発明に係る実施形態について、添付図面を用いて詳しく説明する。図４〜図７は、本実施形態の各製造プロセス段階において製造された構造を示す平面見取図である。図４に示すように、まず略正方形を呈する基板４０が提供され、基板４０上に第１導線マトリクス４２および一対の第１導線ブロック４４が形成される。第１導線ブロック４４は、互いに平行に延びる矩形を呈し、基板４０の対向する両側縁にそれぞれ設けられる。第１導線マトリクス４２は、これら一対の第１導線ブロック４４の間に、これらブロックに平行に設けられる。第１導線ブロック４４は後に形成される陰極電極マトリクスの各第２導線が接続されるリード線となる。なお、該リード線により各陰極電極を駆動回路に接続することができる。

本実施形態においては、基板は金属基板、ガラス基板またはプラスチック基板の何れでも良い。そしてプラスチック基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸塩、ポリスチレン、およびプラスチックに近似する材質の一つから選択されることが可能である。第１導線マトリクス４２は第１電極マトリクス、例えば陽極電極マトリクスとして供され、複数の互いに平行な第１導線４２２が含まれる。第１導線４２２それぞれは、第１導線ブロック４４が延びる方向に平行に延びる。第１導線４２２は、インジウムと錫の酸化物(ITO)、インジウムと亜鉛の酸化物(IZO)、または金属の何れかから選択されることが可能である。

次に、図５に示すように、第１導線マトリクス４２の上方に有機層４６が形成される。有機層４６は多数積層構造で、基板４０から上方向へ順に積層される正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層を含む。有機層４６は低分子有機層であって、例えば真空蒸着方式で被膜が蒸着される。また、有機層４６は高分子有機層であっても良く、この場合、例えばスピンコーティング、インクジェットまたはスクリーン印刷などの方式で塗膜が形成される。

次に、図６に示すように、第２導線マトリクス、例えば陰極電極マトリクスとして、有機層４６上に第２導線マトリクス４８が形成される。第２導線マトリクス４８は、複数の互いに平行な第２導線４８２を含み、各第２導線４８２は、第１導線４２２それぞれに垂直である。各第２導線４８２の両端部は、一対の対向する第１導線ブロック４４それぞれに接続される。各第１導線４２２は陽極電極であるとともに、各第２導線４８２は陰極電極である。そして第１導線４２２と第２導線４８２とが交叉する位置それぞれにおいて、第１導線４２２および第２導線４８２の間に積層される有機層の各部分は、ピクセルユニット４００を構成する。第２導線４８２の材質はカルシウム（Ca）、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、リチウム(Li)、またはこれらの複合金属材料、またはその他の低仕事関数の金属材料である。なお、第２導線マトリクス４８は、例えば真空熱蒸着あるいは真空スパッタリング方式で形成されることが可能である。

第２導線マトリクス４８が形成されると、各第２導線４８２は第１導線ブロック４４に接続されている。したがって、次に互いに平行した複数の高エネルギーのレーザビームを第２導線４８２の延びる方向へ走査することによって、第１導線ブロック４４を部分的にエッチングすると、第１導線ブロック４４は各第２導線４８２に接続されたそれぞれのリード線４４ａとして分離される（図７参照）。レーザビームの操作方法としては、第１導線ブロック４４上を走査する時のみ照射し、有機層上を走査する時は、シャッター等で遮断する。各第２導線４８２は、それぞれのリード線４４ａにより駆動回路に接続される。これにより、第２電極マトリクス（陰極電極マトリクス）の製造が完成する。なお、この工程において、各レーザビームの直径は隣接する第２導線４８２の間隙より小さいものを使用することが好まれる。

以上のように本実施形態においては、アライメントシステムを使用せずに、陰極電極マトリクスを基板に形成した後、多くの高エネルギーレーザビームを使用して基板側縁に予設された陰極リード線を分離させる。これにより、パッシブマトリクス発光ダイオードディスプレイの製造効率は向上され、製造工程を簡略化すると同時に製造工程の時間も短縮することができる。

なお、以上の説明は、本発明の実施形態の説明にすぎず、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。また、本実施形態では第１導線マトリクスを陽極電極、第２導線マトリクスを陰極電極として説明したが、第１導線マトリクスを陰極電極、第２導線マトリクスを陽極電極としてもよい。

従来のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの立体斜面図を示す。 アライメントシステムの基板と金属マスクの立体見取図を示す。 アライメントシステムを用いて金属ワイヤが形成されたときの基板の見取図で、金属ワイヤが隣接した両リード線上に跨ることを示す。 本実施形態における製造工程の一部を示す平面見取図である。 本実施形態における製造工程の一部を示す平面見取図である。 本実施形態における製造工程の一部を示す平面見取図である。 本実施形態における製造工程の一部を示す平面見取図である。

符号の説明

１０ パッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイ
１１ 透光基板
１１ａ アライメントマーク
１１ｂ リード線
１２ 透明陽極
１３、１４、１５ 有機層
１６ 陰極電極（金属ワイヤ）
１８ トップカバー
２０ 金属マスク
２０ａ アライメントマーク
２１ 電荷結合素子（ＣＣＤ）アライメントシステム
４０ 基板
４２ 第１導線マトリクス
４４ 第１導線ブロック
４６ 有機層
４８ 第２導線マトリクス
４００ ピクセルユニット
４２２ 第１導線
４８２ 第２導線

Claims (11)

1. 基板を提供するステップと、
   前記基板上に、互いに平行な複数の第１導線が含まれる第１導線マトリクスを形成するステップと、
   前記基板上における周縁に前記第１導線マトリクスに平行な複数の第１導線ブロックを形成するステップと、
   前記第１導線マトリクス上方に有機層を形成するステップと、
   前記有機層上に、前記複数の第１導線ブロックに垂直でかつ互いに平行な複数の第２導線が含まれる第２導線マトリクスを、前記第２導線が前記複数の第１導線ブロックに接続されるように形成するステップと、
   複数のレーザビームを前記第２導線に沿って走査することによって、前記第１導線ブロックを部分的にエッチングして前記各第２導線に接続された、それぞれのリード線として分離させるステップと
   を備えるパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
2. 前記基板は、金属基板、ガラス基板またはプラスチック基板の何れか一つを選んだものであることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
3. 前記プラスチック基板は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸塩、ポリスチレンおよびプラスチックに近似する材質の何れか一つを選んだ材質であることを特徴とする請求項２に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
4. 前記第１導線の材質は、インジウムと錫の酸化物、インジウムと亜鉛の酸化物、および金属の何れか一つを選んだものであることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
5. 前記レーザビームの直径は、前記第２導線の間隙より小さいことを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
6. 前記有機層に含まれる発光層は、低分子有機発光層または高分子有機発光層の何れか一つを選んだものであることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
7. 前記低分子有機発光層は、真空蒸着方式により形成されることを特徴とする請求項６に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
8. 前記高分子有機層は、スピンコーティング、インクジェットまたはスクリーン印刷の何れか一つの方法で形成されることを特徴とする請求項６に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
9. 前記第２導線は、カルシウム、銀、マグネシウム、アルミニウム、リチウム、およびこれらの複合金属材料の何れか一つを選んだ材質であることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
10. 前記第２導線は、真空熱蒸着または真空スパッタリングの何れか一つから選んだ方法で形成されることを特徴とする請求項９に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
11. 前記複数の第１導線ブロックは、対向するように設けられる一対の第１導線ブロックであって、前記第１導線マトリックスは前記一対の第１導線ブロックの間に設けられることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス有機発光ダイオードディスプレイの製造方法。
    
    

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