JP2009224329A - フリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】フリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、第１基板が載置されるベッド部材と、第１基板と第２基板との間のフリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、レーザが照射されて接合される第１及び第２基板の上部に配置されて、レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、を備えるフリットシーリングシステムである。
【選択図】図１
【解決手段】フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、第１基板が載置されるベッド部材と、第１基板と第２基板との間のフリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、レーザが照射されて接合される第１及び第２基板の上部に配置されて、レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、を備えるフリットシーリングシステムである。
【選択図】図１
Description
本発明は、フリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法に係り、特にフリットを利用した第１基板と第２基板との接合時、物理的な方法で基板を加圧できる加圧部材を備えて基板を加圧することによって、フリットの接着力を向上させるフリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法に関する。
最近、ディスプレイ装置は、携帯可能な薄型の平板表示装置に代替される勢いである。平板表示装置のうち電界発光ディスプレイ装置は、自発光型のディスプレイ装置であって、視野角が広く、コントラストが優秀であるだけでなく、応答速度が速いという長所を有して次世代ディスプレイ装置として注目されている。また、発光層の形成物質が有機物で構成される有機発光ディスプレイ装置は、無機発光ディスプレイ装置に比べて輝度、駆動電圧及び応答速度特性に優れ、多色化が可能であるという点を有する。
通常の有機発光ディスプレイ装置は、一対の電極、すなわち第１電極と第２電極との間に発光層を備える少なくとも一つ以上の有機層が介在された構造を有する。前記第１電極は、基板上に形成されており、正孔を注入する正極の機能を行い、前記第１電極の上部には、有機層が形成されている。前記有機層上には、電子を注入する負極の機能を行う第２電極が前記第１電極と対向して形成されている。
かかる有機発光ディスプレイ装置は、周辺環境から水分や酸素が素子の内部に流入すると、電極物質の酸化、剥離などにより素子寿命が短縮され、発光効率が低下するだけでなく、発光色の変質のような問題が発生する。
したがって、有機発光ディスプレイ装置の製造において、素子を外部から隔離して水分が浸透しないようにする密封処理が通常的に行われている。かかる密封処理方法として、通常的には、有機発光ディスプレイ装置の第２電極の上部にポリエステル（ＰＥＴ）などの有機高分子をラミネーティングするか、または吸湿剤を含む金属やガラスでカバーまたはキャップを形成し、その内部に窒素ガスを充填させた後、前記カバーまたはキャップの枠をエポキシのような密封材でカプセル封合する方法が使われている。
しかし、かかる方法は、外部から流入される水分や酸素などの素子破壊性因子を１００％遮断することができないので、素子構造が水分に特に脆弱な能動型前面発光構造の有機発光ディスプレイ装置に適用するのには不利であり、それを具現するための工程も複雑である。前記のような問題点を解決するために、密封材としてフリットを使用して素子基板とキャップとの間の密着性を向上させるカプセル封合方法が考案された。
ガラス基板にフリットを塗布して有機発光ディスプレイ装置を密封する構造を使用することによって、素子基板とキャップとの間が完全に密封されるので、さらに効果的に有機発光ディスプレイ装置を保護できる。
フリットでカプセル封合する方法は、フリットをそれぞれの有機発光ディスプレイ装置のシーリング部に塗布した後、レーザ照射装置が移動し、それぞれの有機発光ディスプレイ装置のシーリング部にレーザを照射してフリットを硬化させてシーリングする。
しかし、このようにレーザを照射してフリットを硬化させてシーリングを行う工程のみを使用する場合、短期的な剥離問題及び長期的な信頼性問題が発生した。詳しくは、周辺に影響を及ぼさずにフリットを溶かすために、レーザを照射して局部的に熱を加え、このように上昇した温度が再び急に下降しつつ、もろいフリットにマイクロクラックが形成され、このマイクロクラックが剥離に進む場合が時々発生した。また、封止工程後に長期信頼性テスト過程で前記マイクロクラックが合着しつつ、典型的な剥離に進む場合が時々発生した。
本発明の目的は、前記のような問題点を含む様々な問題点を解決するためのものであって、フリットの接着力が向上したフリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供するところにある。
前記目的を達成するために、本発明は、フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、前記第１基板が載置されるベッド部材と、前記第１基板と前記第２基板との間の前記フリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、前記レーザが照射されて接合される基板の上部に配置され、前記レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、を備えるフリットシーリングシステムを提供する。
本発明において、前記フリットシーリングシステムは、一つ以上の行及び一つ以上の列の第１基板と第２基板とを同時に及び／または順次に接合できる。
ここで、前記加圧部材は、格子構造で形成され、前記一つ以上の行及び一つ以上の列の基板のうち、前記レーザが照射されている基板と当接する基板を加圧できる。
ここで、前記各格子は、一つの基板より大きく形成され、前記レーザが照射されている基板を取り囲む基板を加圧するように形成される。
ここで、前記レーザ照射部材は、一方向に沿って移動し、前記一方向上の基板を順次に接合し、前記加圧部材は、前記レーザ照射部材と共に移動し、前記レーザが照射されている基板と当接する基板を順次に加圧できる。
本発明において、前記第２基板の上側にマスクが配置され、前記マスクの上側に前記加圧部材が配置され、前記加圧部材が前記マスクを加圧することによって前記第１基板と第２基板とを接合できる。
本発明において、前記第１基板は、第１電極、有機層及び第２電極を備える少なくとも一つの有機電界発光素子が形成された画素領域と、前記画素領域の外縁に形成される非画素領域と、を備え、前記第２基板は、前記第１基板の前記画素領域を備える一領域に合着され、前記フリットは、前記第１基板と前記第２基板との間の非画素領域の一領域に塗布される。
本発明において、前記加圧部材で前記基板と接する側の少なくとも一部は、弾性材料で形成される。
本発明において、前記ベッド部材と第１基板との間に介在される部分加圧部材をさらに備え、前記部分加圧部材が介在された領域に前記加圧部材が前記基板を加圧する力が集中する。
他の側面に関する本発明は、フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、前記第１基板が載置されるベッド部材と、前記第１基板と前記第２基板との間の前記フリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、前記レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、前記ベッド部材と第１基板との間に介在される部分加圧部材と、を備えるフリットシーリングシステムを提供する。
本発明において、前記レーザ照射部材は、一方向に沿って移動し、前記一方向に沿って配置された複数個の第１基板と第２基板とを順次に接合し、前記部分加圧部材は、前記一方向に沿って配置された前記第１基板と前記ベッド部材との間に前記一方向と平行に配置される。
ここで、前記部分加圧部材は、一部の幅が残りの一部の幅より広く形成される。
ここで、前記レーザが照射されている基板に対応する領域の前記部分加圧部材の幅は、前記レーザが照射されている基板の両側に配置された基板に対応する領域の前記部分加圧部材の幅より広く形成される。
ここで、前記部分加圧部材は、一部の厚さが残りの一部の厚さより厚く形成される。
ここで、前記レーザが照射されている基板に対応する領域の前記部分加圧部材の厚さは、前記レーザが照射されている基板の両側に配置された基板に対応する領域の前記部分加圧部材の厚さより厚く形成される。
本発明において、前記レーザ照射部材が一方向に沿って移動すると、前記部分加圧部材は、前記レーザ照射部材と共に移動する。
さらに他の側面に関する本発明は、フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法において、前記第２基板上にフリットを塗布した後で焼成するステップと、前記第１基板と前記第２基板とを合着するステップと、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップと、を含む有機発光ディスプレイ装置の製造方法を提供する。
本発明において、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、一つ以上の基板にレーザを照射すると共に、前記レーザが照射される各基板と接する基板を加圧するステップを含む。
本発明において、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動し、レーザが照射されている各基板と接する基板を加圧するステップと、を含む。
本発明において、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、前記レーザが照射されている基板の一側に部分加圧部材が配置され、前記基板の外側を加圧する力が前記部分加圧部材が配置された領域に集中的に加えられる。
ここで、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、一部の幅が残りの一部の幅より広く形成される前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動するステップと、を含む。
ここで、前記レーザが照射されている基板の一側に、前記部分加圧部材の残りの一部の幅より広く形成されている前記部分加圧部材の一部が配置されるように、前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動する。
ここで、前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、一部の厚さが残りの一部の厚さより厚く形成される前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動するステップと、を含む。
ここで、前記レーザが照射されている基板の一側に、前記部分加圧部材の残りの一部の厚さより厚く形成される前記部分加圧部材の一部が配置されるように、前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動する。
本発明のフリットシーリングシステム及びそれを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法によれば、フリットの接着力が向上し、したがって、セルの長期信頼性が向上する。
以下、本発明を、添付した図面を参照して、さらに詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムの概略的な斜視図であり、図２は、図１のフリットシーリングシステムの平面図であり、図３は、図１のフリットシーリングシステムの側断面図である。
図１は、本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムの概略的な斜視図であり、図２は、図１のフリットシーリングシステムの平面図であり、図３は、図１のフリットシーリングシステムの側断面図である。
一般的に、フリットは、粉末状態のガラスという意味で使われるが、本発明におけるフリットは、粉末状態に有機物を添加したゲル状態のガラス及びレーザを照射して硬化された固体状態のガラスを総称して使用する。
図１に示すように、本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムは、ベッド部材１１０、レーザ照射部材１２０、加圧部材１３０及びマスク１４０を備える。
ベッド部材１１０上には、第１基板１０１及び第２基板１０２が載置されている。そして、第１基板１０１と第２基板１０２との間には、フリット１０３が塗布されている。
レーザ照射部材１２０は、第１基板１０１と第２基板１０２との間のフリット１０３にレーザを照射して、フリット１０３を溶融接着させる。
ここで、レーザヘッド１２１は、レーザヘッドガイド１２２により支持され、前記基板１０１，１０２の上部を移動可能に装着される。
加圧部材１３０は、レーザが照射されて接合される基板１０１，１０２の上部に配置され、レーザが照射されて接合される基板１０１，１０２の外側を加圧する。
マスク１４０は、第２基板１０２の上側に載置され、加圧部材１３０と第２基板１０２とが直接接触することを防止することによって、第２基板１０２の破損及び損傷を防止する。
さらに詳しくは、ガラス基板にフリットを塗布して有機発光ディスプレイ装置を密封する構造は、素子基板とキャップとの間が完全に密封されるので、さらに効果的に有機発光ディスプレイ装置を保護できる。このように、フリットでカプセル封合する方法は、フリットをそれぞれの有機発光ディスプレイ装置のシーリング部に塗布した後、レーザ照射装置が移動し、それぞれの有機発光ディスプレイ装置のシーリング部にレーザを照射してフリットを硬化させてシーリングする。しかし、このようにレーザを照射してフリットを硬化させてシーリングを行う工程のみを使用する場合、短期的な剥離問題及び長期的な信頼性問題が発生した。
かかる問題点を解決するために、本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムは、レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材をさらに備え、基板を直接加圧することによってフリットの接着力を向上させ、さらに、セルの長期信頼性を向上させることを一特徴とする。
図２及び図３に示すように、フリットシーリングシステムは、一つ以上の行及び一つ以上の列の第１基板と第２基板とを同時に及び／または順次に接合する。これを他の観点で説明すれば、一つの大きいマザー基板を一度に接合した後、それを切断して複数個の有機発光ディスプレイ装置として使用するものと説明することもできる。
図２及び図３には、４行ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４＊６列ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４，ｃ５，ｃ６の基板が本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムによって接合されている形態が示されている。このとき、レーザ照射部材１２０は、一方向（図２のｘ方向）に沿って移動し、前記一方向（ｘ方向）上の基板を順次に接合することが一般的である。すなわち、レーザ照射部材１２０は、ｒ１，ｃ１位置にある基板の枠部に沿って回転し、ｒ１，ｃ１位置にある基板を接合する。次いで、レーザ照射部材１２０は、ｘ方向に沿って移動しつつ、ｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ４、ｒ１，ｃ５、ｒ１，ｃ６位置の基板を順次に接合した後、ｒ２行に移動して再び順次にｒ２行に位置した基板を接合する。
または、レーザヘッド１２１が複数個存在する場合、前記一方向（ｘ方向）上の基板を一つ置きに同時に接合することもできる。例えば、レーザヘッド１２１が三つ存在する場合、レーザ照射部材１２０は、ｒ１，ｃ１、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ５位置の基板を同時に接合した後、一方向（図２のｘ方向）に沿って一セル移動してｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ４、ｒ１，ｃ６位置の基板を同時に接合することもできる。
このとき、加圧部材１３０は、格子構造で形成され、レーザＬが照射されている基板と接する基板を加圧することを特徴とする。ここで、前記格子の大きさは、それぞれの基板より大きく形成され、レーザＬが照射されている基板周囲を取り囲む基板を加圧するように形成されている。すなわち、ｒ１，ｃ１位置の基板が接合されている間、前記ｒ１，ｃ１位置の基板を取り囲むｒ１，ｃ２、ｒ２，ｃ１、ｒ２，ｃ２位置の基板が加圧部材１３０によりＦの力で加圧される。これと共に、ｒ１，ｃ３位置の基板が接合されている間、前記ｒ１，ｃ３位置の基板を取り囲むｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ４、ｒ２，ｃ２、ｒ２，ｃ３、ｒ２，ｃ４位置の基板が加圧部材１３０により加圧される。
このとき、前記加圧部材１３０は、ベース１３１と接触部１３２とを備える。ベース１３１は、加圧部材１３０の基底をなし、基板に相当な程度の圧力を加えるように一定程度以上の重量を有する、例えばステンレス（ＳＵＳ）のような材質で形成される。接触部１３２は、それと接しているマスク１４０の上部の不均一性を相殺し、マスク１４０の損傷及び破損を防止するために、所定の弾性を有した材料、例えばゴムまたはアクリルのような材質で形成される。
そして、前記加圧部材１３０は、レーザ照射部材１２０と共に移動し、レーザが照射されている基板と接する基板を順次に加圧する。前述したように、レーザ照射部材１２０は、ｒ１，ｃ１位置にある基板を接合した後、ｘ方向に沿って移動しつつｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ４、ｒ１，ｃ５、ｒ１，ｃ６位置の基板を順次に接合する。このとき、加圧部材１３０もレーザ照射部材１２０と共に移動し、レーザが照射されている基板と接する基板、すなわちレーザが照射されていない基板を加圧する。
このようになされた本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムによれば、物理的な方法で基板を加圧できる加圧部材を備えて基板を加圧することによって、フリットの接着力が向上し、したがって、セルの長期信頼性が向上する効果が得られる。
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一実施形態に関する有機発光ディスプレイ装置の製造方法を概略的に示す図面である。
図４Ａに示すように、本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法は、次の通りである。
まず、第２基板１０２上にフリット１０３（図３）を塗布した後で焼成し、第１基板１０１（図３）と第２基板１０２とを合着する。次いで、第２基板１０２にレーザを照射してフリット１０３を硬化させると共に、レーザが照射されて接合される第２基板１０２の外側を加圧する。
前述したように、レーザ照射部材１２０は、一方向（図４のｘ方向）に沿って移動し、前記一方向（ｘ方向）上の基板を順次に接合することが一般的である。
このとき、図４Ａに示したように、レーザ照射部材１２０は、まず、ｒ１，ｃ１、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ５位置の基板を同時に接合する。すなわち、複数個のレーザヘッド１２１それぞれがｒ１，ｃ１、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ５位置の基板の枠部に沿って回転し、それぞれの基板を接合する。このとき、加圧部材１３０は、格子構造で形成され、レーザが照射されている基板と接する基板を加圧する。ここで、前記格子の大きさは、それぞれの基板より大きく形成され、レーザが照射されている基板周囲を取り囲む基板を加圧するように形成される。すなわち、ｒ１，ｃ１位置の基板が接合されている間、前記ｒ１，ｃ１位置の基板を取り囲むｒ１，ｃ２、ｒ２，ｃ１、ｒ２，ｃ２位置の基板が加圧部材１３０によりＦの力で加圧される。これと共に、ｒ１，ｃ３位置の基板が接合されている間、前記ｒ１，ｃ３位置の基板を取り囲むｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ４、ｒ２，ｃ２、ｒ２，ｃ３、ｒ２，ｃ４位置の基板が加圧部材１３０により加圧される。これと共に、ｒ１，ｃ５位置の基板が接合されている間、前記ｒ１，ｃ５位置の基板を取り囲むｒ１，ｃ４、ｒ１，ｃ６、ｒ２，ｃ４、ｒ２，ｃ５、ｒ２，ｃ６位置の基板が加圧部材１３０により加圧される。
このように、レーザ照射部材１２０がｒ１，ｃ１、ｒ１，ｃ３、ｒ１，ｃ５位置の基板を同時に接合した後、レーザ照射部材１２０及び加圧部材１３０は、一セルずつ右側に移動する。図４Ｂに示すように、レーザ照射部材１２０は、ｘ方向に沿って移動して、ｒ１，ｃ２、ｒ１，ｃ４、ｒ１，ｃ６位置の基板を同時に接合する。そして、前記加圧部材１３０は、レーザ照射部材１２０と共に移動して、レーザが照射されている基板を取り囲む基板を順次に加圧する。
また、図示していないが、ｒ１行の基板の接合が完了した後には、レーザ照射部材１２０がｒ２行に移動して、前述したような方法でｒ２行に位置した基板を順次に接合する。
このようになされた本発明の第１実施形態に関するフリットシーリングシステムを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法によれば、物理的な方法で基板を加圧できる加圧部材を備えて基板を加圧することによって、フリットの接着力が向上し、したがって、セルの長期信頼性が向上する効果が得られる。
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態に関するフリットシーリングシステムの平面図であり、図６は、図５のフリットシーリングシステムの側断面図である。図７は、図５のフリットシーリングシステムにおいて、基板と部分加圧部材との関係を示す概略的な平面図である。
図５は、本発明の第２実施形態に関するフリットシーリングシステムの平面図であり、図６は、図５のフリットシーリングシステムの側断面図である。図７は、図５のフリットシーリングシステムにおいて、基板と部分加圧部材との関係を示す概略的な平面図である。
図５及び図６に示すように、本発明の第２実施形態に関するフリットシーリングシステムは、ベッド部材２１０、レーザ照射部材２２０、加圧部材２３０、マスク２４０及び部分加圧部材２５０を備える。
ベッド部材２１０上には、第１基板２０１及び第２基板２０２が載置されている。そして、第１基板２０１と第２基板２０２との間には、フリット２０３が塗布されている。
レーザ照射部材２２０は、第１基板２０１と第２基板２０２との間のフリット２０３にレーザを照射して、フリット２０３を溶融接着させる。
加圧部材２３０は、レーザが照射されて接合される基板２０１，２０２の上側に配置され、レーザが照射されて接合される基板２０１，２０２の外側を加圧する。
マスク２４０は、第２基板２０２の上側に載置され、加圧部材２３０と第２基板２０２とが直接接触することを防止することによって、第２基板２０２の破損及び損傷を防止する。
部分加圧部材２５０は、ベッド部材２１０と第１基板２０１との間に配置され、部分加圧部材２５０が介在された領域に加圧部材２３０が基板２０１，２０２を加圧する力を集中させる。
図７に示すように、部分加圧部材２５０は、ベッド部材２１０と第１基板２０１との間に一方向（図７のｘ方向）に長く配置されている。部分加圧部材２５０のｘ方向の長さは、ほぼ基板２０１，２０２のｘ方向の全長と同一に形成される。そして、部分加圧部材２５０のｙ方向の長さは、ほぼ一セルの長さと同一であるか、または若干大きく形成される。
かかる部分加圧部材２５０を備えることによって、基板２０１，２０２が加圧部材２３０により加圧される時に力が加えられる面積を減らすことができる。したがって、加圧部材２３０により加えられる力を基板２０１，２０２の全体に分散させず、レーザが照射されている部分にのみ力を集中することによって、シーリングの品質をさらに向上させる。
図８は、本発明の第２実施形態の第１変形例に関するフリットシーリングシステムにおいて、基板と部分加圧部材との関係を示す概略的な平面図である。
図８に示すように、本発明の第２実施形態の第１変形例に関するフリットシーリングシステムでは、部分加圧部材２５１の一部の幅が残りの一部の幅より広く形成されることを特徴とする。
さらに詳しくは、レーザが照射されている領域の部分加圧部材の幅ｗ１は、レーザが照射されている基板の両側に配置された領域の部分加圧部材の幅ｗ２より広く形成される。すなわち、かかる構成により、図７に示した本発明の第２実施形態に比べて、加圧部材２３０により力を受ける面積がさらに減少することによって、加圧部材２３０により加えられる力を基板２０１，２０２の全体に分散させず、レーザが照射されている部分にのみ力を集中することによって、シーリングの品質をさらに向上させる。
このとき、部分加圧部材２５１は、レーザ照射部材２２０と共に移動し、レーザが照射されている領域の部分加圧部材の幅が、レーザが照射されている基板の両側に配置された領域の部分加圧部材の幅より広く配置されるように維持される。
図９Ａは、本発明の第２実施形態の第２変形例に関するフリットシーリングシステムにおいて、基板と部分加圧部材との関係を示す概略的な平面図であり、図９Ｂは、図９ＡのＡ−Ａ’線の断面図である。
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本発明の第２実施形態の第２変形例に関するフリットシーリングシステムでは、部分加圧部材２５２の一部の厚さが残りの一部の厚さより厚く形成されることを特徴とする。
さらに詳しくは、レーザが照射されている領域の部分加圧部材の厚さｔ１は、レーザが照射されている基板の両側に配置された領域の部分加圧部材の厚さｔ２より厚く形成される。すなわち、かかる構成により、図７に示した本発明の第２実施形態に比べて、加圧部材２３０と接触している領域に加えられる力がさらに大きくなり、加圧部材２３０により加えられる力を基板２０１，２０２の全体に分散させず、レーザが照射されている部分にのみ力を集中することによって、シーリングの品質をさらに向上させる。
このとき、部分加圧部材２５２は、レーザ照射装置２２０と共に移動し、レーザが照射されている領域の部分加圧部材の厚さが、レーザが照射されている基板の両側に配置された領域の部分加圧部材の厚さより厚く配置されるように維持される。
図１０は、本発明の有機発光ディスプレイ装置の一部を概略的に示す断面図であって、ディスプレイ部３００の具体的な構成を例示的に示している。
図１０に示すように、基板３０１上に複数個の薄膜トランジスタ３２０が備えられており、この薄膜トランジスタ３２０の上部には、有機発光素子３３０が備えられている。有機発光素子３３０は、薄膜トランジスタ３２０に電気的に連結された画素電極３３１と、基板３０１の全面にわたって配置された対向電極３３５と、画素電極３３１と対向電極３３５との間に配置され、少なくとも発光層を備える中間層３３３と、を備える。
基板３０１上には、ゲート電極３２１、ソース電極及びドレイン電極３２３、半導体層３２７、ゲート絶縁膜３１３及び層間絶縁膜３１５を備えた薄膜トランジスタ３２０が備えられている。もちろん、薄膜トランジスタ３２０も、図１０に示した形態に限定されず、半導体層３２７が有機物で形成された有機薄膜トランジスタ、シリコンで形成されたシリコン薄膜トランジスタなど多様な薄膜トランジスタが利用される。この薄膜トランジスタ３２０と基板３０１との間には、必要に応じて酸化シリコンまたは窒化シリコンなどで形成されたバッファ層３１１がさらに備えられることもある。
有機発光素子３３０は、相互対向した画素電極３３１及び対向電極３３５と、それらの電極間に介在された有機物で形成された中間層３３３と、を備える。この中間層３３３は、少なくとも発光層を備えるものであって、複数個の層を備える。この層については後述する。
画素電極３３１は、アノード電極として機能し、対向電極３３５は、カソード電極として機能する。もちろん、この画素電極３３１と対向電極３３５との極性は逆になることもある。
画素電極３３１は、透明電極または反射電極として備えられる。透明電極として備えられる時には、ＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成され、反射電極として備えられる時には、Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｃｒまたはそれらの化合物などで形成された反射膜、その上にＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３で形成された膜を備える。
対向電極３３５も、透明電極または反射電極として備えられるが、透明電極として備えられる時には、Ｌｉ，Ｃａ，ＬｉＦ／Ｃａ，ＬｉＦ／Ａｌ，Ａｌ，Ｍｇまたはそれらの化合物が画素電極３３１と対向電極３３５との間の中間層３３３に向かうように蒸着された膜、その上にＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯまたはＩｎ２Ｏ３などの透明電極形成用物質で形成された補助電極やバス電極ラインを備えることができる。そして、反射電極として備えられる時には、Ｌｉ，Ｃａ，ＬｉＦ／Ｃａ，ＬｉＦ／Ａｌ，Ａｌ，Ｍｇまたはそれらの化合物を蒸着することによって備えられる。
一方、画素定義膜（Ｐｉｘｅｌ Ｄｅｆｉｎｉｎｇ Ｌａｙｅｒ：ＰＤＬ）３１９が画素電極３３１のエッジを覆い、画素電極３３１の外側に厚さを有するように備えられる。前記ＰＤＬ ３１９は、発光領域を定義する役割以外に、画素電極３３１のエッジと対向電極３３５との間隔を広げて、画素電極３３１のエッジ部分で電界が集中する現象を防止することによって、画素電極３３１と対向電極３３５との短絡を防止する役割を行う。
画素電極３３１と対向電極３３５との間には、少なくとも発光層を備える多様な中間層３３３が備えられる。この中間層３３３は、低分子有機物または高分子有機物で形成される。
低分子有機物を使用する場合、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、有機発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用可能である。それらの低分子有機物は、マスクを利用した真空蒸着などの方法で形成される。
高分子有機物の場合には、一般的にＨＴＬ及びＥＭＬとして備えられた構造を有し、このとき、前記ＨＴＬとしてＰＥＤＯＴを使用し、ＥＭＬとしてポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系及びポリフルオレン系高分子有機物質を使用する。
かかる有機発光素子３３０は、その下部の薄膜トランジスタ３２０に電気的に連結されるが、このとき、薄膜トランジスタ３２０を覆う平坦化膜３１７が備えられる場合、有機発光素子３３０は、平坦化膜３１７上に配置され、有機発光素子３３０の画素電極３３１は、平坦化膜３１７に備えられたコンタクトホールを通じて薄膜トランジスタ３２０に電気的に連結される。
一方、基板上に形成された有機発光素子３３０は、封止基板３０２により密封される。封止基板３０２は、前述したようにガラスまたはプラスチック材などの多様な材料で形成される。
本発明は、図面に示した実施形態を参考にして説明されたが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想により決まらねばならない。
本発明は、平板表示装置関連の技術分野に適用可能である。
１０１ 第１基板
１０２ 第２基板
１０３ フリット
１１０ ベッド部材
１２０ レーザ照射部材
１２１ レーザヘッド
１２２ レーザヘッドガイド
１３０ 加圧部材
１４０ マスク
１０２ 第２基板
１０３ フリット
１１０ ベッド部材
１２０ レーザ照射部材
１２１ レーザヘッド
１２２ レーザヘッドガイド
１３０ 加圧部材
１４０ マスク
Claims (24)
- フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、
前記第１基板が載置されるベッド部材と、
前記第１基板と前記第２基板との間の前記フリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、
前記レーザが照射されて接合される前記第１及び第２基板の上部に配置されて、前記レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、
を備えるフリットシーリングシステム。 - 前記フリットシーリングシステムは、一つ以上の行及び一つ以上の列の第１基板と第２基板とを同時に及び／または順次に接合する、請求項１に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記加圧部材は、格子構造で形成され、前記一つ以上の行及び一つ以上の列の第１及び第２基板のうち、前記レーザが照射されている基板と当接する基板を加圧する、請求項２に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記各格子は、一つの基板より大きく形成され、前記レーザが照射されている基板を取り囲む基板を加圧するように形成される、請求項３に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記レーザ照射部材は、一方向に沿って移動し、前記一方向上の基板を順次に接合し、
前記加圧部材は、前記レーザ照射部材と共に移動し、前記レーザが照射されている基板と当接する基板を順次に加圧する、請求項２に記載のフリットシーリングシステム。 - 前記第２基板の上側にマスクが配置され、前記マスクの上側に前記加圧部材が配置され、前記加圧部材が前記マスクを加圧することによって前記第１基板と第２基板とを接合する、請求項１に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記第１基板は、
第１電極、有機層及び第２電極を備える少なくとも一つの有機電界発光素子が形成された画素領域と、
前記画素領域の外縁に形成される非画素領域と、
を備え、
前記第２基板は、前記第１基板の前記画素領域を備える一領域に合着され、
前記フリットは、前記第１基板と前記第２基板との間の非画素領域の一領域に塗布される、請求項１に記載のフリットシーリングシステム。 - 前記加圧部材で前記基板と接する側の少なくとも一部は、弾性材料で形成される、請求項１に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記ベッド部材と第１基板との間に介在される部分加圧部材をさらに備え、前記部分加圧部材が介在された領域に、前記加圧部材が前記基板を加圧する力が集中する、請求項２に記載のフリットシーリングシステム。
- フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムにおいて、
前記第１基板が載置されるベッド部材と、
前記第１基板と前記第２基板との間の前記フリットにレーザを照射するレーザ照射部材と、
前記レーザが照射されて接合される基板を加圧する加圧部材と、
前記ベッド部材と第１基板との間に介在される部分加圧部材と、
を備える、フリットシーリングシステム。 - 前記レーザ照射部材は、一方向に沿って移動し、前記一方向に沿って配置された複数個の第１基板と第２基板とを順次に接合し、
前記部分加圧部材は、前記一方向に沿って配置された前記第１基板と前記ベッド部材との間に、前記一方向と平行に配置される、請求項１０に記載のフリットシーリングシステム。 - 前記部分加圧部材は、一部の幅が残りの一部の幅より広く形成される、請求項１１に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記レーザが照射されている基板に対応する領域の前記部分加圧部材の幅は、前記レーザが照射されている基板の両側に配置された基板に対応する領域の前記部分加圧部材の幅より広く形成される、請求項１２に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記部分加圧部材は、一部の厚さが残りの一部の厚さより厚く形成される、請求項１１に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記レーザが照射されている基板に対応する領域の前記部分加圧部材の厚さは、前記レーザが照射されている基板の両側に配置された基板に対応する領域の前記部分加圧部材の厚さより厚く形成される、請求項１４に記載のフリットシーリングシステム。
- 前記レーザ照射部材が一方向に沿って移動すると、前記部分加圧部材は、前記レーザ照射部材と共に移動する、請求項１１に記載のフリットシーリングシステム。
- フリットを利用して第１基板と第２基板とを接合するフリットシーリングシステムを利用した有機発光ディスプレイ装置の製造方法において、
前記第２基板上にフリットを塗布した後で焼成するステップと、
前記第１基板と前記第２基板とを合着するステップと、
前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップと、
を含むことを特徴とする有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、
一つ以上の基板にレーザを照射すると共に、前記レーザが照射される各基板と接する基板を加圧するステップを含む、請求項１７に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、
レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、
加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動し、レーザが照射されている各基板と接する基板を加圧するステップと、
を含む、請求項１７に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、
前記レーザが照射されている基板の一側に部分加圧部材が配置されて、前記基板の外側を加圧する力が前記部分加圧部材が配置された領域に集中的に加えられる、請求項１７に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、
レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、
一部の幅が残りの一部の幅より広く形成される前記部分加圧部材が、前記レーザ照射部材に沿って移動するステップと、
を含む、請求項２０に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記レーザが照射されている基板の一側に、前記部分加圧部材の残りの一部の幅より広く形成される前記部分加圧部材の一部が配置されるように、前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動する、請求項２１に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
- 前記基板にレーザを照射して前記フリットを硬化させると共に、レーザが照射されて接合される前記基板を加圧するステップは、
レーザ照射部材が一方向に沿って移動し、前記一方向上の複数個の基板に順次にレーザを照射するステップと、
一部の厚さが残りの一部の厚さより厚く形成される前記部分加圧部材が、前記レーザ照射部材に沿って移動するステップと、
を含む、請求項２０に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。 - 前記レーザが照射されている基板の一側に、前記部分加圧部材の残りの一部の厚さより厚く形成される前記部分加圧部材の一部が配置されるように、前記部分加圧部材が前記レーザ照射部材に沿って移動する、請求項２３に記載の有機発光ディスプレイ装置の製造方法。
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