JP2010021161A - 表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 透明基板12上に画素電極13をマトリクス状に形成し、この透明基板12をシラザン化合物溶液塗布して、ラザン化合物を加水分解重合させ、濡れ性可変層14’を形成する。光触媒膜43を透過した活性光線を囲繞領域19及び画素電極13の配列された範囲を囲繞する領域に照射する。濡れ性可変層14’が親液性領域14a,14cと撥液性領域14b,14dにパターン化される。親液性領域14aに有機化合物含有液を塗布することによって、EL層15を成膜し、次にEL層15上に対向電極16を形成する。その後、対向電極16に水分遮断シート81を接着し、水分遮断シート81の外周部に樹脂を塗布し、樹脂シール82及び水分遮断シート81をガスバリア薄膜83で被覆する。
【選択図】 図5
Description
また、十分な封止効果を得るために封止膜104を厚くしたり、封止膜104となる樹脂の粘度を高くしたりすると、枠部103の隅に空隙105が生じやすくなり、この隙間から封止膜104と基板101との密着面積が小さくなるため封止効果が減少し、さらに基板101に接している封止膜104から有機EL素子102までの距離D1が短いために空隙105中の酸素や水分が基板104と封止膜104との間の界面を通じて有機EL素子102まで侵入しやすくなってしまう。加えて、封止膜104と枠部103との接触部106の面積が小さくなり、外気中の酸素や水分が空隙105に侵入しやすくなり、ますます有機EL素子102が劣化してしまうおそれがある。
そこで、本発明の目的は、立体的な高さを持つ壁としての枠部を形成しなくて済む表示パネルの製造方法を提供することである。
前記表示素子の外側を囲む第一領域が撥液性を示すようなパターン層を形成するパターン層形成工程と、
前記第一領域の内周縁側に樹脂を被膜する樹脂被膜工程と、を有し、
前記パターン層形成工程の前に、前記表示素子の第一電極を基板上に形成する第一電極形成工程を有し、
前記パターン層形成工程は、
活性光線の被照射によって濡れ性が向上する濡れ性可変層を前記第一電極を被覆するように形成する濡れ性可変層形成工程と、
前記濡れ性可変層のうち前記第一電極に重なる第二領域に活性光線を照射する活性光線照射工程と、
を有し、
前記パターン層形成工程後に、前記第二領域に有機化合物含有液を塗布することでそれぞれの前記第二領域上に少なくとも一層からなるEL層を形成するEL層形成工程と、
前記EL層上に第二電極を形成する第二電極形成工程と、を有することを特徴としている。
そして本発明の表示パネルの製造方法によれば、パターン層形成工程によって、立体的な高さを持つ壁としての枠部を形成することなしに樹脂被膜工程で被膜される樹脂の流動を制限することができる。特に濡れ性可変層の第三領域に活性光線を照射することでの濡れ性を簡易に向上することができる。そして、第一領域には活性光線が照射されていないから濡れ性が低いので、第三領域に重ねるように樹脂を塗布すると、第三領域に塗布した樹脂を第一領域の濡れ性の低い領域によって堰き止めることができる。
また、第二領域を複数離間するように設け、各第二領域に活性光線を照射することで各第二領域の濡れ性が向上する。そして、各第二領域に有機化合物含有液を塗布すると、有機化合物含有液が第二領域ではなじみやすいので、有機化合物含有液が各第二領域全体に滲み、EL層の成膜不良を抑えることができる。また、塗布された有機化合物含有液は第二領域では滲み、それぞれの第二領域の周囲でははじくから、隣り合う第一電極つまり隣り合う第一電極で有機化合物含有液が混ざることもなくなる。また、第一電極上で有機化合物含有液が滲むから、EL層の厚さが均一になる。
以上のように濡れ性可変層を形成し、濡れ性可変層のうちを部分的に照射することで濡れ性のパターンが形成され、濡れ性可変層の濡れ性のパターンを用いてEL層のパターニングを行い、更に濡れ性可変層の濡れ性のパターンを用いて樹脂を堰き止めている。このように濡れ性可変層の濡れ性のパターンを用いているので、従来のようなリング枠部を形成する必要がない。また、濡れ性可変層をEL層のパターンニングと樹脂の堰き止めに兼用している。従って、有機ELパネルの製造コストの削減を図ることができる。
この有機EL表示パネル1は、光を透過する性質(以下、透光性という。)を有した透明基板12と、透明基板12に積層されて、複数の有機EL素子11(図3に図示)及び複数のトランジスタ21(図3に図示)等を構成した積層構造3と、積層構造3上に形成され、複数の有機EL素子11及び複数のトランジスタ21等を封止した封止構造4と、を備える。
図2は、積層構造3を拡大して示した平面図であって、図3は、図2に示された切断線III−IIIで破断して示した断面図である。
封止構造4は、対向電極16上に設けられた水分遮断シート81と、水分遮断シート81の周囲を囲繞するようにして環状に形成された樹脂シール82と、水分遮断シート81及び樹脂シール82全体を被覆したガスバリア薄膜83と、を具備する。
まず、スパッタリング法、PVD法及びCVD法等といった成膜工程、フォトリソグラフィー法等といったマスク工程、エッチング法等といった薄膜の形状加工工程を適宜行うことによって、信号線51,51,…及び走査線52,52,…をパターニング形成するとともに、画素ごとに画素電極13及びトランジスタ21,21を透明基板12の表面12a上にパターニング形成する(図6)。ここで、画素電極13及びトランジスタ21をパターニング形成するに際して、トランジスタ21のソース電極28と画素電極13が接続されるように、レジストでマスクする。また、図12(c)に示すように、トランジスタ21のドレイン電極27、ソース電極28と同一膜をパターニングすることにより対向電極16の引き回し配線17を形成する。
画素電極13,13,…及びトランジスタ21,21,…の形成後、スパッタリング法、PVD法及びCVD法等といった成膜工程、フォトリソグラフィー法等といったマスク工程、エッチング法といった薄膜の形状加工工程を行うことによって、画素電極13,13,…を囲繞するように網目状の保護絶縁膜18を形成する。保護絶縁膜18を形成することによって、保護絶縁膜18に囲繞された囲繞領域19,19,…が形成され、各囲繞領域19内において画素電極13が露出している(図7)。
次いで、透明基板12の表面12a側を即ち画素電極13,13,…及び保護絶縁膜18の露出した表面を洗浄する。洗浄としては、大気圧未満の減圧下における酸素プラズマ洗浄であっても良いし、紫外線/オゾン洗浄であっても良い。その後、画素電極13,13,…、保護絶縁膜18の露出した表面、透明基板12の裏面12b、その他全体を純水で洗浄する。次いで、透明基板12に例えば窒素ガスといった不活性ガスを吹き付けて、透明基板12を乾燥させる。
次いで、フッ素を含む官能基を有したシラン化合物、特にシラン化合物の中でも、フッ素を含む官能基を有したシラザン化合物からなる膜を画素電極13,13,…、保護絶縁膜18の露出した表面にコーティングする。
具体的には、フッ素を含む官能基を有したシラザン化合物を含有した溶液(以下、シラザン系溶液という。)に透明基板12を浸漬し、その後透明基板12を引き上げることによって、透明基板12の表面12a側一面にシラザン系溶液を塗布する(ディップコート法)。
RfSi(NH)3/2 …(1)
一般式(1)においてRfは、フッ素を含む官能基である。
「フッ素を含む官能基」としては、フルオロアルキル基があり、例えば、次の一般式(2)〜(19)で表す官能基が挙げられる。
−(CH2)a(CF2)bCF3 …(2)
−(CH2)a(CF2)bCF(CF3)2 …(3)
−(CH2)a(CF2)bC(CF3)3 …(4)
−(CF2)aCF3 …(5)
−(CF2)aCF(CF3)2 …(6)
−(CF2)aC(CF3)3 …(7)
−(CF2)a(C(CF3)2)bCF3 …(8)
−(CF2)a(C(CF3)2)bCF(CF3)2 …(9)
−(CF2)a(C(CF3)2)bC(CF3)3 …(10)
−(CF2)a(C(CF3)2)b(CF2)cCF3 …(11)
−(CF2)a(C(CF3)2)b(CF2)cCF(CF3)2 …(12)
−(CF2)a(C(CF3)2)b(CF2)cC(CF3)3 …(13)
−(C(CF3)2)aCF3 …(14)
−(C(CF3)2)aCF(CF3)2 …(15)
−(C(CF3)2)aC(CF3)3 …(16)
−(C(CF3)2)a(CF2)bCF3 …(17)
−(C(CF3)2)a(CF2)bCF(CF3)2 …(18)
−(C(CF3)2)a(CF2)bC(CF3)3 …(19)
一般式(2)〜(19)においてa,b,cはいずれも整数である。
C8F17C2H4Si(NH)3/2 …(20)
次いで、透明基板12を大気中に放置した後に、透明基板12の表面12a側をm−キシレンヘキサフロイド液(シラザン系溶液の溶媒と同じ液)ですすぐことで、画素電極13,13,…及び保護絶縁膜18の表面に堆積した未反応のシラザン化合物を洗い流す。
次いで、図9に示すように、透明基板12の表面12a側にフォトマスク基板40を対向させた状態でフォトマスク基板40に活性光線を透過させて、濡れ性可変層14’を部分的に照射する。このフォトマスク基板40によって、活性光線は、濡れ性可変層14’のうち画素電極13,13,…に重なる領域及び画素電極13,13,…の配列範囲を囲繞する領域に入射する。これにより、濡れ性可変層14’がパターン層14となる。このときフォトマスク基板40を濡れ性可変層14’に当接させた状態で活性光線を照射しても良いし、フォトマスク基板40を濡れ性可変層14’から離した状態で活性光線を照射しても良いが、フォトマスク基板40を濡れ性可変層14’にできる限り近づけて軽く当接させると良い。活性光線としては、可視光線、紫外線、赤外線等があるが、後述する光触媒膜43を励起する波長域の光である。
以上のように濡れ性可変層14’を部分的に露光することによってパターン層14を形成した後、速やかに透明基板12全体特にパターン層14の表面を純水でリンスする。パターン層14の表面を純水でリンスする方法としては、純水の流水をパターン層14の表面に流すことであっても良いし、純水の中に透明基板12とともにパターン層14を浸漬することであっても良い。また、パターン層14を純水でリンスしている時間は特に限定されないが、リンスしている状態を所定時間保っているのが望ましい。パターン層14の表面を純水でリンスしたら、純水を蒸発させてパターン層14の表面を乾燥させる。乾燥させる雰囲気は大気で良い。
パターン層14の表面とともに透明基板12が乾燥したら、それぞれの囲繞領域19内にEL層15を成膜する。EL層15,15,…の成膜は、液滴吐出技術(インクジェット技術)を応用して行う。つまり、図10に示すように、EL層15の構成材料を含有した有機化合物含有液を吐出することのできるヘッド(ノズル)70を透明基板12に対向させて、駆動装置によって透明基板12に対して相対的にヘッド70を水平面に沿って移動させつつ、ヘッド70が囲繞領域19上に位置した時にヘッド70から有機化合物含有液を液滴71として一回又は複数回吐出する。これにより、有機化合物含有液の液滴が囲繞領域19内においてパターン層14上に着弾する。着弾した液滴が親液性領域14aで広がって膜になり、そしてその膜が固化することによって、EL層15が形成される。また、有機化合物含有液を赤、緑、青の色ごとに準備し、EL層15,15,…の色を塗り分けても良い。
EL層15,15,…を液滴吐出法で成膜したら、塗布した有機化合物含有液の溶媒・分散媒を乾燥させる。次いで、蒸着やスパッタ等のPVD法及びCVD法といった成膜方法によって、EL層15,15,…を被覆するようにして対向電極16を成膜するとともに対向電極16の端子16aを引き回し配線17に接続する(図11、図12)。ここで、平面視して親液性領域14cの外縁14fよりも内側に対向電極16全体が配置されるように、対向電極16を成膜する。またトランジスタ21のドレイン電極27やゲート電極22に信号を出力する配線の端子が、外部回路と接続するために撥液性領域14dの外側で露出している。これら端子群は撥液性領域14dの外側において、保護絶縁膜18及び親液性領域14c、又は保護絶縁膜18、親液性領域14c及びゲート絶縁膜23に形成された、図示しないコンタクトホールによって露出させてもよい。そして、対向電極16の端子16aは、保護絶縁膜18及び撥液性領域14bに形成されたコンタクトホール29により露出された引き回し配線17の一端17aと接続している(図12(c))。引き回し配線17の他端17bは、撥液性領域14dより外側の保護絶縁膜18及び撥液性領域14bにおいて露出されている。このように引き回し配線17によって対向電極16が撥液性領域14d上を遮ることがないので撥液性領域14dが連続した枠の形状で露出できるとともに外部回路が撥液性領域14dの外縁14fで対向電極16と接続することが可能となる。外部回路との接続のためのこれらのコンタクトホール群は必要に応じて一括して形成されてもよい。また対向電極16を成膜しても、EL層15が囲繞領域19内全体にいきわたって形成されているから、対向電極16が直接画素電極13に接触することもなく、対向電極16と画素電極13がショートすることがない。
次いで、図13、図14に示すように、重合、架橋前の樹脂からなる接着剤層84’、遮蔽層85、ナイロン層86、保護樹脂層87の順に積層してなる水分遮断シート81を準備する。ここで、水分遮断シート81の面積が対向電極16の面積以上となり、水分遮断シート81の外縁の形状が親液性領域14cの内縁14eに囲まれた領域の形状よりも大きく、且つ、親液性領域14cの外縁14fに囲まれた領域の形状よりも小さくなるように、水分遮断シート81を準備する。この水分遮断シート81で対向電極16全体を被覆するようにして水分遮断シート81の接着剤層84’を対向電極16に接着する。水分遮断シート81を対向電極16に接着するに際して、水分遮断シート81の外周部を親液性領域14cの内周部に重ねるとともに、更に親液性領域14cの外周部を水分遮断シート81から露出させる。そして、接着剤層84’が重合、架橋して硬化すると、ポリエチレン、ポリプロピレン等の吸着層84に変質する(図15、図16)。水分遮断シート81を接着する時に水や酸素が生じる場合、この後十分乾燥させることで水や酸素を除去する。なお、接着剤層84’の組成にもよるが、水分遮断シート81を接着する時に水分遮断シート81の接触面81aより広い面積のヘッド91(図14に図示)に水分遮断シート81を付着させることによって水分遮断シート81を加熱して、更に水分遮断シート81を透明基板12側に押し付けるのが望ましい。このようなヘッド91により水分遮断シート81全面を圧着できるので接着剤層84’が対向電極16等に隙間なく密着できる。
次いで、図17、図18に示すように、二液型エポキシ樹脂、熱硬化性エポキシ樹脂又は光硬化性樹脂等の硬化前の液状の樹脂を水分遮断シート81の外周部にディスペンサ装置等を用いて塗布する。ここで、樹脂が水分遮断シート81の外縁から外に広がって延出するようにして樹脂を塗布する。水分遮断シート81の外縁から延出した液状の樹脂が親液性領域14cの露出した部分全体に滲んで広がる。ところが、親液性領域14cの外周には撥液性領域14dがパターンニングされているため、液状の樹脂が親液性領域14cの外縁14fよりも外側には滲まない。これにより、液状の樹脂を堰き止めることができ、従来のようなリング枠部を形成する必要がない。また、水分遮断シート81の外周部が親液性領域14cの内周部に重なり、且つ水分遮断シート81の厚さが200μmと極めて薄い構造であるため、水分遮断シート81と親液性領域14cとの段差にまで、つまり図18に示された入隅90にまで樹脂が流れ込むから、その部分に気泡が残留することがない。そのため、有機EL素子11,11,…をより良く密閉することができる。
次いで、スパッタリング法、PVD法又はCVD法によって透明基板12の表面側一面、つまり、水分遮断シート81及び樹脂シール82全体にガスバリア性の薄膜83を成膜する(図19、図20)。ここで、その薄膜83がAlの場合には、蒸着法によって成膜し、その薄膜83がAl2O3の場合には、スパッタリング法によって成膜する。スパッタリング法によりガスバリア薄膜83を形成する場合、樹脂シール82の表面にシワが発生しておりガスバリア薄膜83の膜厚が厚くなるほどシワが細かくなっているので、ガスバリア薄膜83の応力を抑えるためにガスバリア薄膜83の膜厚が3000Å以下となるように成膜するのが望ましい。なお、金属微粒子を含む約200℃のキャリアガスを水分遮断シート81及び樹脂シール82に吹き付けることで、ガスバリア薄膜83を成膜しても良い。
また、上述の説明では、カソードである対向電極16が全ての有機EL素子11,11,…について共通しているが、画素電極13をカソードとして用いることによって有機EL素子11ごとにカソードをパターンニングしても良い。画素電極13のEL層15との界面を電子注入性に優れた低仕事関数の材料を含ませ、下層を画素電極13のシート抵抗を小さくするために電気抵抗率の低い材料を含むようにしてもよい。このとき対向電極16はアノードとなり、EL層15,15,…は適宜画素電極13との界面が電子輸送性の層であり、対向電極15との界面が正孔輸送性の層であることが好ましい。そして、有機EL表示パネル1の表示面を透明基板12側としてもよく、水分遮断シート81及びガスバリア薄膜83を透明にして、ガスバリア薄膜83側としてもよい。また、板状の透明基板12の代わりにシート状の透明なフィルム基板を用いても良い。
11 … 有機EL素子
12 … 透明基板
13 … 画素電極
14 … パターン層
14’ … 濡れ性可変層
14a … 第一親液性領域
14b … 第一撥液性領域
14c … 第二親液性領域
14d … 第二撥液性領域
15 … EL層
16 … 対向電極
81 … 水分遮断シート
82 … 樹脂シール
83 … ガスバリア薄膜
84 … 吸着層
85 … 遮蔽層
Claims (5)
- 表示素子が基板上に形成されてなる表示パネルの製造方法において、
前記表示素子の外側を囲む第一領域が撥液性を示すようなパターン層を形成するパターン層形成工程と、
前記第一領域の内周縁側に樹脂を被膜する樹脂被膜工程と、を有し、
前記パターン層形成工程の前に、前記表示素子の第一電極を基板上に形成する第一電極形成工程を有し、
前記パターン層形成工程は、
活性光線の被照射によって濡れ性が向上する濡れ性可変層を前記第一電極を被覆するように形成する濡れ性可変層形成工程と、
前記濡れ性可変層のうち前記第一電極に重なる第二領域に活性光線を照射する活性光線照射工程と、
を有し、
前記パターン層形成工程後に、前記第二領域に有機化合物含有液を塗布することでそれぞれの前記第二領域上に少なくとも一層からなるEL層を形成するEL層形成工程と、
前記EL層上に第二電極を形成する第二電極形成工程と、を有することを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記活性光線照射工程において、前記第二領域を囲繞するとともに前記第一領域に囲繞される第三領域に活性光線を照射することを特徴とする請求項1に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記第二電極形成工程後から前記樹脂被膜工程までの間に、水分が透過することを遮断する水分遮断シートを前記第二電極上に重ねるとともに前記第三領域の少なくとも一部を前記水分遮断シートから露出させる水分遮断シート被膜工程を有し、
前記樹脂被膜工程において、前記前記水分遮断シートのうち少なくとも外周部に前記樹脂を塗布するとともに前記水分遮断シートの縁から前記樹脂を延出させて前記第三領域の少なくとも一部に重なるように前記樹脂を塗布することを特徴とする請求項2に記載の表示パネルの製造方法。 - 前記水分遮断シート被膜工程において、前記水分遮断シートの外周部を前記第三領域の内周部に重ねて前記第三領域の外周部を前記水分遮断シートから露出させることを特徴とする請求項3に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記樹脂被膜工程後、前記樹脂を被覆するようにガスバリア性を有するガスバリア膜を成膜するガスバリア膜成膜工程を有することを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の表示パネルの製造方法。
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