JP2007048474A - 平面表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シール材がシール性能を発揮し得るように基板の間に配設できる平面表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】一対の基板２２，４２を複数枚切り出すことができる一対のマザー基板２６，４８を用意し、前記一対のマザー基板いずれか一方のマザー基板の周縁部において周端に開口する凹溝５０を形成し、前記一対のマザー基板のいずれか一方のマザー基板において、前記凹溝５０が形成された位置以外のマザー基板の周縁部に２枚のマザー基板の間隔を保持する支持材６４を配置するとともに、前記表示エリア１２を囲むように前記シール材６０を配置し、前記シール材および前記支持材を挟んで前記一対のマザー基板を貼り合わせ、前記凹溝５０を介して前記一対のマザー基板間に残留する気体を排出し、貼り合わせられたマザー基板を前記シール材６０の外側の切り出し線ＳＬに沿って切り出す。
【選択図】図２

Description

本発明は、平面表示装置の製造方法に関し、特に、所定間隔をおいて一対の基板を貼り合わせて形成する平面表示装置の製造方法に関する。

近年、平面表示装置として、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自発光性を有することから、視野角が広く、バックライトを必要とせず薄型化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。

この有機ＥＬ表示装置は、アレイ基板にアノード電極とカソード電極との間に発光機能を有する有機化合物を含む有機発光層を挟持した有機ＥＬ素子をマトリックス状に配置することにより構成される。この有機ＥＬ素子は、水分に対して非常に敏感であり、わずかな水分でも破壊され、表示デバイスとしての表示性能を維持できなくなる。

このため、有機ＥＬ素子が外気と触れないように、アレイ基板を露点管理された窒素ガスなどの不活性ガス環境下で乾燥材料を付加したシール材で封止しているのが一般的である。このとき、アレイ基板と封止基板とは、１０μｍ前後のスペーサを混入したシール材を介して貼り合わせられている。シール材中に含まれるスペーサは、アレイ基板に配置された有機ＥＬ素子と封止基板に配置された乾燥材料の接触を防止するようアレイ基板と封止基板との間に所定の間隔を形成している。

このような平面表示装置の製造方法は、まず、それぞれ表示エリアを有した２枚のマザー基板を用意する。そして、一方のマザー基板上に、表示エリアを囲繞するシール材と、該マザー基板の端部に支持材とをそれぞれ配設する。次いで、対向配置した２枚のマザー基板をプレスして貼り合せることで製造される場合がある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記の製造方法は次のような問題がある。２枚のマザー基板を貼り合わせる際、内部に残存する余剰エアを外部へ逃がすため、支持材はマザー基板を間欠的に取り囲むように配置されているが、かかる場合、支持材の配置されていない端部は、プレスされる一方のマザー基板が撓んで他方のマザー基板に当接し易くなり、外部へ余剰エアを逃がすことができないおそれがある。一方、支持材の間隔を狭く設けることでマザー基板の撓みを抑えることができるが、かかる場合、余剰エアを外部に逃がすための排気口が小さくなり、充分な排気が行えないおそれがある。つまり、上記の製造方法では、余剰エアが充分に排気されないため、シール材が２枚のマザー基板によって押し潰されずシール性能を発揮しにくいという問題がある。
特開２００２−２５０９１２

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、２枚のマザー基板を貼り合わせる際に発生する余剰エアを充分に排気することができ、これによりシール材がシール性能を発揮し得る状態で２枚のマザー基板の間に配設することができる平面表示装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の平面表示装置の製造方法は、所定間隔をおいて対向配置される一対の基板と、前記一対の基板に形成された表示エリアを囲むように配置された前記一対の基板の四周を封止するシール材とを備えた平面表示装置の製造方法において、前記一対の基板を複数枚切り出すことができる一対のマザー基板を用意し、前記一対のマザー基板のいずれか一方のマザー基板の周縁部において周端に開口する凹溝を形成し、前記一対のマザー基板のいずれか一方のマザー基板において、前記凹溝が形成された位置以外のマザー基板の周縁部に２枚のマザー基板の間隔を保持する支持材を配置するとともに、前記表示エリアを囲むように前記シール材を配置し、前記シール材および前記支持材を挟んで前記一対のマザー基板を貼り合わせ、前記凹溝を介して前記一対のマザー基板の間に残留する気体を排出し、貼り合わせられたマザー基板を前記シール材の外側で切り出すことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、マザー基板の少なくともいずれか一方において、周端に開口する凹溝が設けられているため、マザー基板を貼り合わせる際に、マザー基板に撓みが生じた場合であっても、該開口から余剰エアを排気することができる。そのため、シール材が２枚のマザー基板によって押し潰されシール性能を発揮することができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態に係る製造方法によって製造される平面表示装置として、有機ＥＬ表示装置１０について説明する。

（１）有機ＥＬ表示装置１０の構造
図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１０は、格子状に配置された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する３種類の有機ＥＬ素子３０が表示エリア１２に形成されたアレイ基板２０と、このアレイ基板２０に所定の隙間をおいて対向配置された封止基板４０とを備えている。両基板２０、４０の周縁部には、スペーサを混ぜ込んだシール材６０が配設され、これにより、所定間隔を保持しつつ表示エリア１２内部が密封されている。

アレイ基板２０はガラス基板２２を備え、このガラス基板２２上には、多数本の走査線及び信号線が格子状に設けられ、走査線と信号線との交点付近に画素ＴＦＴ２４が設けられている。また、画素ＴＦＴ２４には、絶縁層を介して有機ＥＬ素子３０の下部電極（陽極）３２が積層され、画素ＴＦＴ２４のドレイン電極と接続されている。

下部電極３２の上層にはアクリル樹脂からなる隔壁３４が形成され、これにより、隣接する１画素分の有機ＥＬ素子３０に区画している。隔壁３４によって形成された凹部の下面に位置する下部電極３２の上には、ＰＰＶ（ポリパラフェニデンビニデン）やポリフルオレン誘導体またはその前駆体などからなるＲＧＢ各色毎に形成される発光層３６が積層されている。この発光層３６の上層には、上部電極（陰極）３８がアレイ基板２０の全ての面上に形成されている。

封止基板４０は、アレイ基板２０とほぼ等しい大きさのガラス基板４２を備え、このガラス基板４２の少なくとも表示エリア１２に対応した領域にわたって凹部４４が形成されている。この凹部４４には、有機ＥＬ素子３０などから出てくる水分を吸収するための乾燥剤４６が配設されている。また、封止基板４０には、さらに、スペーサを混入したシール材６０が表示エリア１２の外周を囲むように額縁状に配置されており、アレイ基板２０と封止基板４０との間に所定間隔を保持しつつ、両基板２０，４０の間を封止している。

（２）有機ＥＬ表示装置１０の製造方法
次に、上記のように構成される有機ＥＬ表示装置１０を多面取り（なお、説明を簡単にするために４面取りで説明する）で製造する場合の製造方法について説明する。

まず、図２に示すように、アレイ基板２０のガラス基板２２となる矩形板状のマザー基板２６と、封止基板４０のガラス基板４２となる矩形板状のマザー基板４８とを用意する。それぞれのマザー基板２６、４８は、ガラス基板２２、４２よりも充分に大きな寸法に形成されている。

次に、アレイ基板２０用のマザー基板２６上において、格子状に縦横に配置された表示エリア１２を形成する。すなわち、マザー基板２６上には、表示エリア１２毎に、半導体層、金属材料や絶縁材料の成膜、パターニングなどの処理を繰り返し、走査線、信号線、画素ＴＦＴ２４を形成する。そして、スパッタ法にて、画素ＴＦＴ２４の上層に形成された絶縁層上に各表示素子３０に対応する位置にＩＴＯ膜からなる下部電極３２を独立島状に形成する。

次に、紫外線硬化型アクリル樹脂レジストの塗布、フォトリソグラフプロセスを繰り返すことにより、表示エリア１２に表示素子３０の各々を電気的に分離する隔壁３４を形成する。

次に、隔壁３４によって形成された凹部の下面に露出された下部電極３２上に、例えばインクジェット方式により発光層３６を形成した後、その上に、上部電極３８を形成することで有機ＥＬ素子３０を形成する。

次に、図２及び図３に示すように、封止基板４０用のマザー基板４８の中央部において、マザー基板２６上に形成された複数の表示エリア１２に対応した領域のそれぞれに凹部４４を形成するとともに、マザー基板４８の周縁部に一端がマザー基板４８の周端に開口する平面視略Ｌ字状の凹溝５０を複数形成する。詳細には、凹溝５０は、マザー基板４８の周端から内側に延びる短溝５０ａと、この短溝５０ａと連通しマザー基板４８の周方向に延びる長溝５０ｂとからなり、各長溝５０ｂは互いに所定間隔をあけてマザー基板４８の中央部に形成された複数の凹部４４を取り囲んでいる。

次いで、図４に示すように、マザー基板４８上に形成された凹部４４の外周に沿って、不図示のディスペンサにより直径１０μｍのガラスファイバを紫外線硬化性の樹脂に混ぜ込んだシール材６０を塗布し、排気口６２を除いて表示エリア１２をシール材６０により囲繞する。また、マザー基板４８の周縁部には、シール材６０と同一成分からなる支持材６４が長溝５０ｂの延びる方向に沿って長溝５０ｂを挟むように配置されている。つまり、支持材６４は、マザー基板４８に形成された凹溝５０を避けるように配置され、複数の凹部４４の外周を間欠的に取り囲んでいる。

次いで、図２に示すように、両マザー基板２６，４８を対向配置し、プレスすることで、シール材６０、及び支持材６４を介して両マザー基板２６，４８を貼り合わせる。その際、両マザー基板２６，４８の内部に残存する余剰エアは凹溝５０の開口部５２から外部へ排気されるため、シール材６０が、両マザー基板２６，４８に押し潰され、シール性能を発揮する状態で両マザー基板２６，４８の間に配されるとともに排気口６２部分のシール材も押しつぶされるため排気口６２が閉塞される。なお、余剰エアを効率的に排気するため、凹溝５０の開口部５２から余剰エアを吸引しながら両マザー基板２６，４８を貼り合わせてもよい。

次いで、図５に示すように、マザー基板２６，４８をシール材６０の外側の切り出し線ＳＬに沿ってカットすることで、有機ＥＬ表示装置毎に単個サイズに切り分ける。

次いで、露点管理された雰囲気内で、紫外線を照射しシール材を硬化することで、アレイ基板２０と封止基板４０との間に形成された密封空間に有機ＥＬ素子３０を封止する。

以上のように、本実施形態では、マザー基板４８の周端に開口部５２を形成するように凹溝５０が形成されていることから、マザー基板２６とマザー基板４８とを貼り合わせる際、内部に残存する余剰エアを開口部５２から外部に排気することができる。そのため、マザー基板４８を取り囲むように間欠配置された支持材６４の間隔を狭く設けた場合であっても、余剰エアを排気するための排気口を広く設けることができ、余剰エアの排気をスムーズに行うことができる。また、たとえ、貼り合わせ時においてマザー基板４８の周縁部に撓みが生じ、両マザー基板２６，４８の周端が当接することがあったとしても、開口部５２が閉塞することがないため、余剰エアを外部に排気することができる。したがって、本実施形態では、余剰エアの排気を充分に行うことができるため、両マザー基板２６，４８がシール材６０を押し潰すことができ、シール性の高い密封空間を形成することができる。

また、本実施形態では、凹溝５０が、マザー基板４８の周端から内側に延びる短溝５０ａと、この短溝５０ａと連通しマザー基板４８の周方向に延びる長溝５０ｂとからなる平面視略Ｌ字状をなしているため、長溝５０ｂが余剰エアを外部へ案内する案内溝の役割を果たし、より確実に余剰エアを開口部５２から外部に排気することができるとともに、Ｌ字状の凹溝５０がマザー基板４８の中間に設けられ、且つ、開口部５２が夫々当該辺に開設されているので、開口部５２を他の辺まで延長して形成する場合に比してマザー基板４８の機械的強度を向上させることが可能となっている。

なお、本実施形態では、１対のマザー基板のうち封止基板４０に用いられるマザー基板４８に凹溝５０を形成したが、アレイ基板２０に用いられるマザー基板２６に凹溝５０を形成してもよく、また、マザー基板２６，４８のいずれにも凹溝５０を形成してもよい。

このように両マザー基板２６，４８に凹溝５０を形成すればより確実に排気が可能であり、また、夫々の凹溝５０の形成位置をずらせて配設すれば、両マザー基板２６，４８間での広範囲にわたる排気が可能となる。

また、本実施形態では、１対のマザー基板から４つの有機ＥＬ表示装置を製造する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、１対のマザー基板から製造する有機ＥＬ表示装置の数量を任意に設定することができる。また、本発明の製造方法は、有機ＥＬ表示装置に限定されることなく、液晶表示装置等の他の平面表示装置の製造にも適用することができる。

本発明の一実施形態において製造対象とする有機ＥＬ表示装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法において、２枚のマザー基板を対向配置した状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法において、凹部と凹溝が形成されたマザー基板の構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法において、シール材及び支持材を配置したマザー基板の構造を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の一実施形態に係る製造方法において、有機ＥＬ表示装置の切り出し工程を示す断面図である。

符号の説明

１０…有機ＥＬ表示装置
１２…表示エリア
２０…アレイ基板
２２，４２…ガラス基板
２６，４８…マザー基板
３０…有機ＥＬ素子
４０…封止基板
４４…凹部
５０…凹溝
５０ａ…短溝
５０ｂ…長溝
５２…開口部
６０…シール材
６４…支持材

Claims (5)

1. 所定間隔をおいて対向配置される一対の基板と、前記一対の基板に形成され表示エリアを囲むように配置された前記一対の基板の四周を封止するシール材とを備えた平面表示装置の製造方法において、
   前記一対の基板を複数枚切り出すことができる一対のマザー基板を用意し、前記一対のマザー基板のいずれか一方のマザー基板の周縁部において周端に開口する凹溝を形成し、
   前記一対のマザー基板のいずれか一方のマザー基板において、前記凹溝が形成された位置以外のマザー基板の周縁部に２枚のマザー基板の間隔を保持する支持材を配置するとともに、前記表示エリアを囲むように前記シール材を配置し、
   前記シール材および前記支持材を挟んで前記一対のマザー基板を貼り合わせ、前記凹溝を介して前記一対のマザー基板の間に残留する気体を排出し、
   貼り合わせられたマザー基板を前記シール材の外側で切り出すことを特徴とする平面表示装置の製造方法。
2. 前記凹溝が、前記マザー基板の周端から内側に延びる短溝と、前記短溝と連通し前記マザー基板の周方向に延びる長溝とからなることを特徴とする請求項１に記載の平面表示装置の製造方法。
3. 前記凹溝を複数箇所形成し、前記複数の凹溝の各長溝が互いに所定間隔をあけて前記マザー基板を取り囲むように前記複数の凹溝を配置することを特徴とする請求項２に記載の平面表示装置の製造方法。
4. 前記支持材を前記長溝の側縁に沿って前記長溝を挟むように配置することを特徴とする請求項２又は３に記載の平面表示装置の製造方法。
5. 前記一対のマザー基板のいずれにも前記凹溝を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の平面表示装置の製造方法。
   

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