JP2013125718A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生を抑制する。
【解決手段】表示装置の製造方法は、第1基板10の主面に表示素子を形成する表示素子形成工程と、複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなすように、第1基板10又は第2基板20の主面の基板周縁部にフリットガラスを塗布するフリットガラスシール材塗布工程と、第1基板10及び第2基板20の各々の主面を対向させて基板貼合体を形成する基板貼合体形成工程と、フリットガラスが塗布された多角形枠を構成する複数の直線部の各々L1,L2に対して、その一端a1,b1から他端a3,b3にわたってレーザー照射を個別に行ってフリットガラス40aを焼成し、第1基板10及び第2基板20を接着するフリットガラス焼成工程と、を有する。
【選択図】図7

Description

本発明は、表示装置及びその製造方法に関し、詳しくは、2枚の基板が対向配置され、基板外周縁部に設けられたフリットガラスシール材により両基板間に構成される空間が封止された表示装置及びその製造方法に関する。
近年、薄型化や軽量化、低消費電力化の点で優れた有機エレクトロルミネッセンス(以下「有機EL」とも称する。)を用いた自発光型の表示装置の研究が盛んに行われている。有機EL表示装置は、一般に、マトリクス状に薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:以下「TFT」とも称する。)が配置された基板上に陽極、有機EL層及び陰極が積層された有機EL素子が設けられた有機EL基板と、有機EL基板の有機EL素子側に対向して配置された対向基板と、で構成されている。有機EL基板と対向基板とで構成される空間は、基板外周縁部に設けられたシール材で封止されて封止空間となっている。
有機EL素子は水分や酸素が存在すると劣化しやすく、両基板間の封止空間を低水分、低酸素雰囲気に保つことが必要である。そこで、封止空間を低水分雰囲気に保つため、樹脂製の接着剤の代わりに、フリットガラス(低融点ガラス)からなるシール材を使用した有機EL装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この構成によれば、樹脂製の接着剤を使用する場合と比較して、外気中の水分や酸素を遮断することが可能になり、シール材による封止性能が向上する。
特開2008−123981号公報
ところで、特許文献1では、例えば図9(b)に示すように、枠状のフリットガラスは角部において曲率を有するように形成されていることが開示されている。また、特許文献1では、フリットガラスへのレーザー照射時に、レーザー照射装置のヘッドをコーナー部においてエネルギー出力を下げると共にゆっくり移動させることが記載されている。
しかしながら、レーザー照射装置のヘッドをカーブさせて移動させると、レーザー走査速度の制御が難しく、レーザーの照射エネルギー量を均一に保持することが難しい。また、コーナー部におけるレーザーの走査速度を落とす必要があるので、フリットガラスの温度変化時(特に、温度降下時)における熱収縮の応力が不均一になる。そして、それらに起因して、フリットガラスにワレやカケが発生する虞がある。
本発明は、フリットガラスにおけるワレやカケの発生を抑制することを目的とする。
本発明の表示装置は、対向配置された第1基板及び第2基板と、複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなし、上記第1基板及び第2基板間の基板周縁部に配置されて両基板を貼り合わせるフリットガラスシール材と、第1基板及び第2基板間の上記フリットガラスシール材で囲まれた領域に設けられた表示素子と、を有する。
上記の構成によれば、フリットガラスシール材が複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状に配置されているので、多角形枠の角の部分は曲率を有しない。そのため、フリットガラスシール材にレーザーを照射してフリットガラスを焼成する際、レーザー照射装置のレーザーヘッドをカーブさせることなく各直線部ごとに直線状にレーザーヘッドを走査することができる。レーザーヘッドを直線状に走査することにより、レーザーからフリットガラスに照射されるエネルギー量の制御が容易になりフリットガラスシール材を温度ムラなく均一に焼成することができると共に、コーナー部でレーザーヘッドをカーブさせなくてよいのでレーザー走査速度を落とす必要がなく、フリットガラスの温度変化による熱収縮時の応力が不均一になるのが抑制される。そして、結果として、フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生が抑制される。
本発明の表示装置は、例えば、第1基板及び第2基板は矩形であって、フリットガラスシール材は矩形基板に沿った矩形枠状に形成されている。
この場合、フリットガラスシール材の矩形枠を構成する4つの直線部は、隣り合う直線部との連続部分において、曲率を有することなく直角に交わることとなる。
本発明の表示装置は、第1基板及び第2基板の基板周縁部で、フリットガラスシール材の外周又は内周に枠状に配置され、上記第1基板及び第2基板を貼り合わせる樹脂シール材をさらに備えることが好ましい。
上記の構成によれば、基板の貼り合わせにフリットガラスシール材に加えて樹脂シール材を備えることにより、第1基板及び第2基板の密着強度を高めることができる。
本発明の表示装置は、フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生が抑制されるので、表示素子が有機EL素子のように酸素や水分等によりダメージを受けて劣化しやすい性質を有する場合に特に好適である。
本発明の表示装置の製造方法は、第1基板の主面に表示素子を形成する表示素子形成工程と、複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなすように、上記第1基板又は第2基板の主面の基板周縁部にフリットガラスを塗布するフリットガラスシール材塗布工程と、第1基板及び第2基板の各々の主面を対向させて基板貼合体を形成する基板貼合体形成工程と、フリットガラスが塗布された多角形枠を構成する複数の直線部の各々に対して、その一端から他端にわたってレーザー照射を個別に行ってフリットガラスを焼成し、第1基板及び第2基板を接着するフリットガラス焼成工程と、を有する。
上記の方法によれば、フリットガラスシール材塗布工程において、フリットガラスシール材を複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状に塗布するので、多角形枠の角の部分は曲率を有しない。そのため、フリットガラス焼成工程においてフリットガラスを焼成する際、レーザー照射装置のレーザーヘッドをカーブさせることなく、複数の直線部の各々に対して個別にその一端から他端にわたって直線状にレーザーヘッドを走査することができる。レーザーヘッドを直線状に走査することにより、レーザーからフリットガラスに照射されるエネルギー量の制御が容易になりフリットガラスシール材を温度ムラなく均一に焼成することができると共に、コーナー部でレーザーヘッドをカーブさせなくてよいのでレーザー走査速度を落とす必要がなく、フリットガラスの温度変化による熱収縮時の応力が不均一になるのが抑制される。そして、結果として、フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生が抑制される。
本発明の表示装置の製造方法は、第1基板の主面に表示素子を形成する表示素子形成工程と、複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなすように、上記第1基板又は第2基板の主面の基板周縁部にフリットガラスを塗布すると共に、該フリットガラスシール材の内周又は外周に樹脂シール材を塗布するシール材塗布工程と、第1基板及び第2基板の各々の主面を対向させて基板貼合体を形成する基板貼合体形成工程と、貼合体形成工程の後、シール材塗布工程で塗布した樹脂シール材を硬化し、第1基板及び第2基板を接着する樹脂シール材硬化工程と、フリットガラスが塗布された多角形枠を構成する複数の直線部の各々に対して、その一端から他端にわたってレーザー照射を個別に行って上記フリットガラスを焼成し、第1基板及び第2基板を接着するフリットガラス焼成工程と、を有する。
上記の方法によれば、シール材塗布工程において、フリットガラスシール材を複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状に塗布するので、多角形枠の角の部分は曲率を有しない。そのため、フリットガラス焼成工程においてフリットガラスを焼成する際、レーザー照射装置のレーザーヘッドをカーブさせることなく、複数の直線部の各々に対して個別にその一端から他端にわたって直線状にレーザーヘッドを走査することができる。レーザーヘッドを直線状に走査することにより、レーザーからフリットガラスに照射されるエネルギー量の制御が容易になりフリットガラスシール材を温度ムラなく均一に焼成することができると共に、コーナー部でレーザーヘッドをカーブさせなくてよいのでレーザー走査速度を落とす必要がなく、フリットガラスの温度変化による熱収縮時の応力が不均一になるのが抑制される。そして、結果として、フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生が抑制される。
また、上記の方法によれば、フリットガラスシール材に加えて樹脂シール材でも第1基板と第2基板とを接着することにより、第1基板及び第2基板の密着強度を高めることができる。
本発明の表示装置の製造方法は、照射するレーザービームの照射面の形状が矩形であることが好ましい。
上記の方法によれば、照射するレーザービームの照射面の形状が矩形にすることにより、レーザービーム内のエネルギー密度が均一になる。そのため、フリットガラスシール材を均一なエネルギーで加熱することができ、温度ムラが抑制され、フリットガラスシール材へのワレやカケの発生がより低減される。
本発明によれば、レーザーを直線に走査してフリットガラスを焼成するので、フリットガラスへの照射エネルギー量の制御が容易になりフリットガラスシール材を温度ムラなく均一に焼成することができると共に、コーナー部でレーザーヘッドをカーブさせなくてよいのでレーザー走査速度を落とす必要がなく、フリットガラスの温度変化による熱収縮時の応力が不均一になるのが抑制される。そして、結果として、フリットガラスシール材におけるワレやカケの発生を抑制することができる。
本発明の実施形態1に係る有機EL表示装置の平面図である。 図1のII−II線における断面図である。 有機EL表示装置の製造方法のフローチャートである。 有機EL表示装置の製造方法において有機EL素子形成工程を示す断面図である。 有機EL表示装置の製造方法においてシール材塗布工程を示す平面図である。 有機EL表示装置の製造方法において基板貼合体形成工程を示す断面図である。 (a)及び(b)は、有機EL表示装置の製造方法においてフリットガラスシール材焼成工程を示す平面図である。 フリットガラスシール焼成工程におけるフリットガラスシール材のコーナー部を拡大して示す写真である。 (a)は実施形態1に係る有機EL表示装置のフリットガラスシール材のコーナー部の拡大平面図、及び(b)は従来例に係る有機EL表示装置のフリットガラスシール材のコーナー部の拡大平面図である。 変形例1に係る有機EL表示装置の平面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
《実施形態1》
図1は、本発明の実施形態1に係る有機EL表示装置1の平面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。
(有機EL表示装置)
図1及び2に示すように、有機EL表示装置1は、第1基板である矩形のTFT基板10と、TFT基板10に対向する第2基板である矩形の封止基板20と、TFT基板10上に形成されるとともに、TFT基板10及び封止基板20の間に設けられた有機EL素子30とを備えている。また、有機EL表示装置1は、有機EL素子30を封止するようにTFT基板10と封止基板20とを外周縁部において互いに貼り合わせるフリットガラスシール材40及びその外周側の樹脂シール材50を備えている。フリットガラスシール材40及び樹脂シール材50は、それぞれ、有機EL素子30を囲うように、基板の外周縁部に沿って矩形枠状に形成されている。
TFT基板10は、例えば、ガラス、またはプラスチック等の絶縁性材料により形成された基板本体上に、各画素に対応してマトリクス状にTFTが設けられた公知の構成を有する。
封止基板20は、例えば、ガラス、またはプラスチック等の絶縁性材料により形成されている。
有機EL素子30は、図2に示すように、TFT基板10の表面上に設けられた第1電極31(陽極)と、第1電極31の表面上に設けられた有機層32と、有機層32の表面上に設けられた第2電極33(陰極)とを備えている。
第1電極31は、TFT基板10の表面上に所定の間隔でマトリクス状に複数形成されており、複数の第1電極31の各々が、有機EL表示装置1の各画素領域を構成している。なお、第1電極31は、例えば、Au、Ni、Pt、ITO(インジウム−スズ酸化物)、またはITOとAgの積層膜等により形成されている。
有機層32は、マトリクス状に区画された各第1電極31の表面上に形成されている。この有機層32は、第1電極31側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、及び電子注入層が積層された構成を有する。なお、有機層32は少なくとも発光層を備えていればよく、それ以外の層については必要とされる特性によって適宜選択して設計することができる。有機層32を構成する各層は、公知の材料を用いて形成される。
第2電極33は、有機層32に電子を注入する機能を有する。第2電極33は、例えば、マグネシウム合金(MgAg等)、アルミニウム合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、金属カルシウム、または仕事関数の小さい金属等により形成されている。
なお、本実施形態においては、図2に示すように、有機EL素子30を保護するための保護膜34が第1電極31,有機層32及び第2電極33を覆うように設けられている。保護膜34を形成する材料としては、例えば、SiO、SiON等の無機材料が挙げられる。
フリットガラスシール材40は、フリットガラス(低融点ガラス)で形成されている。フリットガラスとしては、例えば、SiO(酸化シリコン),B(酸化ホウ素),Al,V(酸化バナジウム),CuO(酸化銅)等の酸化物を混合した混合ガラスを粉砕して微粉化したものが使用できる。
フリットガラスシール材40は、上述のように基板の外周縁部に沿った矩形枠状に設けられている。この矩形枠は、4つの直線部で構成されている。4つの直線部の各々は、向きを変えることなく延出して、隣接する直線部と連続する。つまり、直線部が隣接する直線部と連続する矩形のコーナー部において、曲率を有するカーブを描くことなく、完全な直線同士が直角に交わってコーナー部を形成している。フリットガラスシール材40のシール幅は、例えば、0.1〜3mmである。
樹脂シール材50は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の紫外線硬化性樹脂で形成されている。なお、安価である点からは、樹脂シール材50の材料としてアクリル樹脂を使用することが好ましい。樹脂シール材50のシール幅は、例えば、0.5〜5mmである。
なお、TFT基板10と封止基板20をフリットガラスシール材40と樹脂シール材50とで二重に接着することにより、以下のメリットが得られる。両基板10,20をフリットガラスシール材40で接着することにより、外気中の水分や酸素がフリットガラスシール材40の内側に侵入するのを遮断することができる。また、両基板10,20を樹脂シール材50で接着することにより、両基板10,20の密着強度を高めることができる。
(有機EL表示装置の動作)
この有機EL表示装置1では、TFTをオンさせると、第1電極31から有機層32へホールが注入されると共に、第2電極33から有機層32へ電子が注入される。そして、ホールと電子とが発光層内で再結合する。再結合により励起状態となった電子が基底状態に戻る際に放出するエネルギーが、発光として取り出される。各発光領域の発光輝度を制御することで、有機EL表示装置1にて所定の画像を表示することができる。
(有機EL表示装置の製造方法)
次に、本実施形態の有機EL表示装置の製造方法の一例について、図3のフローチャートに基づいて説明する。図4〜8は、本発明の実施形態1に係る有機EL表示装置の製造方法を説明する図である。
(有機EL素子形成工程)
はじめに、ステップS11において、図4に示すように、TFT基板10上に有機EL素子30を形成する。
まず、基板サイズが25×25mmのガラス基板等を備えたTFT基板10上に、スパッタ法によりITO膜をパターン形成して、第1電極31を形成する。そして、第1電極31付きのTFT基板10を、例えばアセトンやIPAを用いた超音波洗浄(約10分間)及びUV−オゾン洗浄(約30分間)により洗浄する。
次に、第1電極31上に、真空蒸着法により有機層32を形成する。
具体的には、まず、全ての画素に共通して、正孔注入層として厚さ30nm程度の銅フタロシアニン(CuPc)からなる膜を形成し、正孔輸送層として厚さ20nm程度の4’−ビス[n−(1−ナフチル)−N−フェニル―アミノ]ビフェニル)(α−NPD)からなる膜を形成する。次いで、緑色画素に対して、3−フェニル−4(1−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)(蒸着速度:1.0Å/sec)とIr(ppy)(緑色発光ドーパント)(蒸着速度:0.1Å/sec)を共蒸着して緑色の発光層を形成する。同様に、赤色画素及び青色画素のそれぞれに対して、TAZと赤色ドーパント、及び、TAZと青色ドーパントをそれぞれ共蒸着し、赤色の発光層及び青色の発光層を形成する。続いて、全ての画素に共通して、正孔ブロッキング層として厚さ10nm程度の2,9−ジメチルー4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP)からなる膜を形成し、電子輸送層として厚さ30nm程度のトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)からなる膜を形成し、最後に、電子注入層として厚さ1nm程度のフッ化リチウム(LiF)からなる膜を形成する。
続いて、第2電極33として、例えば真空蒸着法を用いて厚さ300nm程度のアルミニウム膜を形成する。
さらに、第1電極31,有機層32及び第2電極33を覆うように蒸着法、スパッタ法、化学気相成長法等を用いてSiOやSiON等の無機材料からなる膜を形成し、保護膜34とする。
(シール材塗布工程)
一方、ステップS21において、封止基板20の主面の外周縁部に、フリットガラスシール材40となるフリット枠40aを形成する。
具体的には、まず、封止基板20の外周縁部の矩形枠状に沿って、フリットガラスを含むペースト材料をディスペンサやスクリーン印刷法等により塗布する。フリットガラスを含むペースト材料は、例えばエチルセルロース、α−テルピネオール等の有機溶媒に粉末状のフリットガラスを加えたものである。ペースト材料を塗布する矩形枠は、4つの直線部で構成され、直線部のそれぞれは、向きを変えることなく延出して隣り合う直線部と連続している。
次に、ペースト材料を仮焼成して有機溶媒を完全に除去するために、フリットガラスペーストに対してレーザーを照射する。このときの加熱温度は、200℃以上500℃以下が好ましく、250℃以上400℃以下がより好ましい。これにより、フリット枠40aが形成される。
続いて、ステップS22において、図5に示すように、例えば、ディスペンサを用いて、フリットガラスシール材40が形成された封止基板20の主面に上記フリット枠40aを囲うように紫外線硬化性樹脂を描画して、樹脂枠50aを形成する。ここで使用する紫外線硬化性樹脂は、透湿係数が100g/m・Day以下であることが好ましく、50g/m・Day以下であることがより好ましい。なお、樹脂シール材50となる紫外線硬化性樹脂には、酸化シリコン等からなるスペーサを混入させていてもよい。この場合、スペーサの径はフリット枠40aの高さ未満のものとする。
なお、フリット枠40aの形成と樹脂枠50aの形成とは、いずれを先に行ってもよい。但し、樹脂枠50aに仮焼成時の熱が伝導しないようにする点からは、樹脂枠50aに先行してフリット枠40aを形成することが好ましい。
また、有機EL素子の形成(ステップS11)とシール材の塗布(ステップS21,S22)とは、いずれを先に行ってもよく、各々独立して同時に行ってもよい。
(基板の貼り合わせ)
続いて、ステップS31において、真空雰囲気で、図6に示すように、有機EL素子30が形成されたTFT基板10上に、両基板間に有機EL素子30が挟まれるように、フリット枠40a及び樹脂枠50aが形成された封止基板20を載置する。
次いで、100Pa以下の真空雰囲気で、樹脂枠50aの内側における真空気密状態を保持した状態で窒素リークを行うとともに、大気圧までパージを行って差圧で加圧処理を行うことにより、フリット枠40a及び樹脂枠50aを介してTFT基板10と封止基板20とを貼り合わせて両基板貼合体を形成する。なお、加圧処理を行う際に、フリット枠40aと樹脂枠50aの高さが同一となるように制御する。
(樹脂シール材50の硬化)
次いで、ステップS32において、樹脂枠50aに対して封止基板20側から紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂を硬化させ、樹脂シール材50とする。このとき、有機EL素子30に紫外線が照射されないように、マスキング等の処理を行う。なお、照射する紫外線のエネルギーは、0.5〜10Jが好ましく、1〜6Jがより好ましい。紫外線照射雰囲気は、真空雰囲気、または、露点温度が−30度以下(より好ましくは−60度以下)の乾燥雰囲気とする。紫外線照射後は、真空雰囲気から基板貼合体を取り出すことができる。
紫外線照射後、大気中にてオーブン装置により加熱処理(70℃以上120℃以下、10分以上2時間以下)を行う。
(フリットガラスシール材40の硬化)
次いで、ステップS33において、図7に示すように、フリット枠40aに対して封止基板20側からレーザー光源を用いてレーザーを照射して450〜700℃程度に加熱し、フリット枠40aを溶融することにより、TFT基板10と封止基板20との間を溶着する。このとき照射するレーザー光源としては、例えば、半導体レーザー、YAGレーザー等を用いることができる。照射雰囲気は、好ましくは、大気雰囲気、または、露点温度が−30度以下の乾燥雰囲気とする。
レーザーは、4つの直線部のそれぞれに沿って、その一端から他端にわたって直線的に移動させながら照射する。レーザー光源として半導体レーザー(λ=940nm)を用いる場合には、例えば、10〜100Wの出力で照射する。このとき使用するレーザーは、レーザービームの照射面の形状が矩形のものを使用する。レーザービームの照射面の形状は、例えば、ファイバーレーザーの照射口にシリンドリカルレンズを使用した光学系を取り付けることにより、矩形に成形することができる。成形されたレーザービームの照射面の矩形形状の短辺の大きさは例えば0.1〜1mmであり、長辺の大きさは例えば5〜30mmである。そして、当該矩形形状の短辺方向がフリット枠40aの幅方向となるようにしてレーザーの走査を行う。
具体的には、例えば、図7(a)に示すように、まず図7の平面図における基板右方の直線部の領域L1に対してレーザー照射を行う。このとき、上辺の直線部と連続するコーナー部a1から直線部分a2を経て下辺の直線部と連続するコーナー部a3にわたって、直線的にレーザーを移動させる。なお、加工対象ガラスに対してレーザー光源を移動させていってもよく、レーザー光源に対して加工対象のガラスを移動させていってもよい。領域L1の照射が完了すると、次に、図7(b)に示すように、基板下方の直線部の領域L2に対してレーザー照射を行う。このとき、右辺の直線部と連続するコーナー部b1から直線部分b2を経て左辺の直線部と連続するコーナー部b3にわたって、直線的にレーザーを移動させる。同様に、基板左方の直線部及び基板上方の直線部についてもレーザーを照射する。
なお、図8に拡大して示すように、隣り合う2つの直線部(図7では、右方の直線部及び下方の直線部)では、各々のコーナー部a3,b1が重複する領域となるので、レーザー照射量が方になることを防ぐ必要がある。そのため、各直線部の照射開始するコーナー部a1,b1や、照射終了箇所となるコーナー部a3,b3においては、レーザーの出力を直線部分a2,b2よりも低くする。
なお、上記のフリットガラスのペースト材料を仮焼成する際のレーザー照射においても、フリット枠40aの焼成と同様に、フリットガラスペースト材料を塗布した各直線部に対して、その一端から他端にわたってレーザー照射することを繰り返すことが好ましい。これにより、フリットガラスペースト材料に均一なエネルギーを加えることができる。
こうして、ステップS34において有機EL表示装置1が完成する。
<実施形態1の効果>
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態においては、フリットガラスシール材塗布工程では、基板周縁部に、4つの直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する矩形の枠状にフリットガラスを塗布してフリット枠40aを形成しているので、フリット枠40aのコーナー部は曲率を有しない。そのため、フリットガラス焼成工程においてフリットガラスを焼成する際、レーザーをカーブさせることなく、4つの直線部の各々に対して個別にその一端から他端にわたって直線状にレーザーヘッドを走査することができる。レーザーヘッドを直線状に走査することにより、レーザーからフリットガラスに照射されるエネルギー量の制御が容易になりフリットガラスシール材を温度ムラなく均一に焼成することができると共に、コーナー部でレーザーヘッドをカーブさせなくてよいのでレーザー走査速度を落とす必要がなく、フリットガラスの温度変化の熱収縮時の応力が不均一になるのが抑制される。そして、結果として、フリットガラスシール材40におけるワレやカケの発生が抑制される。
また、レーザーヘッドを直線状に走査することにより、コーナー部においてレーザーヘッドの走査速度を落とす必要がないので、タクトタイムが向上する。
本実施形態においては、フリットガラスシール焼成工程において、レーザー照射面の形状を矩形とすることにより、レーザービーム内の密度が均一になる。そのため、フリットガラスシール材を均一なエネルギーで加熱することができ、温度ムラが抑制され、フリットガラスシール材へのワレやカケの発生がより低減される。
さらに、本実施形態によれば、フリットガラスシール材がコーナー部において曲率を有しない矩形枠状に設けられているので、フリットガラスシール材40の領域と有機EL素子30を設ける領域との間隔を小さくすることができる。具体的な例では、フリットガラスシール材40と有機EL素子30とは、有機EL素子30に熱が伝わるのを防ぐため、例えば1mmの距離を隔てて配置する必要がある。このとき、図9(a)に示すようにコーナー部において曲率を有しない場合には、フリットガラスシール材40と有機EL素子30との間の距離d1を1mmとすることができる。一方、図9(b)に従来例として示すように、コーナー部においてR=1.5mm程度の曲率を有する場合には、コーナー部においてフリットガラスシール材140と有機EL素子130との間の距離d2が最小となるので、d2の距離を1mmとする必要がある。そのため、コーナー部以外の領域では、フリットガラスシール材140と有機EL素子130との間の距離d3は、d1よりも大きくなってしまい、額縁領域が図9(a)の場合よりも大きくなってしまう。なお、図9(a)及び(b)においては、簡略化のために有機EL素子、フリットガラスシール材及びTFT基板10以外の図示は省略している。また、フリットガラスシール材の領域を斜線で示している。また、図9(b)における参照符号「110」はTFT基板を示す。
<実施形態1の変形例>
(変形例1)
実施形態1では、フリットガラスからなるフリットガラスシール材40の外周側に紫外線硬化性樹脂からなる樹脂シール材50を設けるとして説明したが、図10に変形例1として示すように、フリットガラスシール材40の内周側に樹脂シール材50を設けてもよい。この場合でも、フリットガラスシール材40及び樹脂シール材50の塗布する領域を変更する以外は実施形態1と同様の方法で有機EL表示装置を作製することができる。
(変形例2)
実施形態1では、樹脂シール材50を紫外線硬化性樹脂で設けるとして説明したが、熱硬化性樹脂を用いて樹脂シール材50を形成してもよい。この場合には、図3のステップS32の第2シール材硬化の工程と、ステップS33の第1シール材焼成の工程とを、両シール材40,50にレーザー照射することにより同時に行うことができる。
(その他の変形例)
実施形態1では、フリットガラス焼成工程において使用するレーザービームの照射面の形状が矩形であるとして説明したが、レーザー照射装置のレーザーヘッドの形状(例えば、円形)のままでレーザー照射を行ってもよい。但し、レーザービームの照射面におけるエネルギー密度が均一である点からは、レーザービームの照射面を矩形にすることが好ましい。
実施形態1では、シール材塗布工程において、封止基板20の外周縁部にフリットガラス及び紫外線硬化性樹脂を塗布するとして説明したが、有機EL素子30を形成したTFT基板10の外周縁部にフリットガラス及び紫外線硬化性樹脂を塗布してもよい。但し、フリットガラスの仮焼成時の熱が有機EL素子30に伝わるのを防止する点からは、TFT基板10上にフリットガラスを塗布することが好ましい。
実施形態1では、表示装置が矩形の基板で構成されている場合について説明したが、特にこれに限られず、例えば、五角形や六角形等の多角形であってもよい。例えば、表示装置が五角形の基板で構成されている場合には、フリットガラスシール材は、基板外周縁部に、5つの直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する五角形枠状に配置されている。
実施形態1では、表示素子が有機EL素子であって表示装置が有機EL表示装置の場合について説明したが、表示装置が液晶表示装置、無機EL表示装置、プラズマディスプレイ等の表示装置であってもよい。
本発明は、表示装置及びその製造方法について有用であり、詳しくは、2枚の基板が対向配置され、基板外周縁部に設けられたフリットガラスシール材により両基板間に構成される空間が封止された表示装置及びその製造方法について有用である。
1 有機EL表示装置(表示装置)
10 TFT基板(第1基板)
20 封止基板(第2基板)
30 有機EL素子(表示素子)
40 フリットガラスシール材
50 樹脂シール材

Claims (8)

  1. 対向配置された第1基板及び第2基板と、
    複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなし、上記第1基板及び第2基板間の基板周縁部に配置されて両基板を貼り合わせるフリットガラスシール材と、
    上記第1基板及び第2基板間の上記フリットガラスシール材で囲まれた領域に設けられた表示素子と、
    を有する表示装置。
  2. 請求項1に記載された表示装置において、
    上記第1基板及び第2基板は矩形であり、
    上記フリットガラスシール材は、矩形枠状に形成されていることを特徴とする表示装置。
  3. 請求項1又は2に記載された表示装置において、
    上記第1基板及び第2基板間の基板周縁部で、上記フリットガラスシール材の外周又は内周に枠状に配置され、上記第1基板及び第2基板を貼り合わせる樹脂シール材をさらに備えることを特徴とする表示装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載された表示装置において、
    上記表示素子は、有機EL素子であることを特徴とする表示装置。
  5. 請求項1又は2の表示装置を製造する表示装置の製造方法であって、
    第1基板の主面に表示素子を形成する表示素子形成工程と、
    複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなすように、上記第1基板又は第2基板の主面の基板周縁部にフリットガラスを塗布するフリットガラスシール材塗布工程と、
    上記第1基板及び第2基板の各々の主面を対向させて基板貼合体を形成する基板貼合体形成工程と、
    上記フリットガラスが塗布された多角形枠を構成する複数の直線部の各々に対して、その一端から他端にわたってレーザー照射を個別に行って上記フリットガラスを焼成し、上記第1基板及び第2基板を接着するフリットガラス焼成工程と、
    を有する表示装置の製造方法。
  6. 請求項5に記載された表示装置の製造方法において、
    上記フリットガラス焼成工程において、照射するレーザービームの照射面の形状が矩形であることを特徴とする表示装置の製造方法。
  7. 請求項3の表示装置を製造する表示装置の製造方法であって、
    第1基板の主面に表示素子を形成する表示素子形成工程と、
    複数の直線部からなり隣り合う直線部のそれぞれが向きを変えることなく延出して互いに連続する多角形の枠状をなすように、上記第1基板又は第2基板の主面の基板周縁部にフリットガラスを塗布すると共に、該フリットガラスシール材の内周又は外周に樹脂シール材を塗布するシール材塗布工程と、
    上記第1基板及び第2基板の各々の主面を対向させて基板貼合体を形成する基板貼合体形成工程と、
    上記貼合体形成工程の後、上記シール材塗布工程で塗布した樹脂シール材を硬化し、上記第1基板及び第2基板を接着する樹脂シール材硬化工程と、
    上記フリットガラスが塗布された多角形枠を構成する複数の直線部の各々に対して、その一端から他端にわたってレーザー照射を個別に行って上記フリットガラスを焼成し、上記第1基板及び第2基板を接着するフリットガラス焼成工程と、
    を有する表示装置の製造方法。
  8. 請求項7に記載された表示装置の製造方法において、
    上記フリットガラス焼成工程において、照射するレーザービームの照射面の形状が矩形であることを特徴とする表示装置の製造方法。
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