JP2016537788A - フレキシブルｏｌｅｄパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法を提供する。【解決手段】工程１では、リジッド基板とフレキシブル基板を用意する。工程２では、リジッド基板周縁に金属層を形成する。工程３では、金属層内側に支持層を形成する。工程４では、フレキシブル基板をリジッド基板上に配置する。工程５では、金属層に対して電圧を印加してフレキシブル基板を加熱することで、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達するようにして、フレキシブル基板とリジッド基板を一つに接合する。工程６では、フレキシブル基板上にＯＬＥＤ素子を形成するとともに、ＯＬＥＤ素子に対してパッケージングを行う。工程７では、金属層に対して電圧を印加することでフレキシブル基板を加熱するとともに、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、フレキシブル基板とリジッド基板を分離させる。【選択図】図２

Description

本発明は、平面表示技術に関し、特に、フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法に関する。

平面ディスプレイは薄型ボディ・省エネ・放射線が無い等の多くの長所を備えており、幅広く応用されている。現在の平面ディスプレイは、主に液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、及び有機ＥＬデバイス（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ、ＯＥＬＤ）或は有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）と呼ばれる素子によるものがある。

従来の液晶ディスプレイは、一般にバックライト型の液晶ディスプレイであり、ケース体と、ケース体内に設けられた液晶表示パネルと、ケース体内に設けられたバックライトモジュール（Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌｅ）とからなる。液晶表示パネルの動作原理は、平行する二枚のガラス基板の中に液晶分子が設けられるとともに、二枚のガラス基板上に駆動電圧を印加することで液晶分子の回転を制御し、これによりバックライトモジュールの光線が屈折照射されて画面を生成するというものである。

図１を参照する。従来の液晶表示パネルは一般に、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）基板３０２と、薄膜トランジスタ基板３０２と相対して貼合されたカラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ、ＣＦ）基板３０４と、薄膜トランジスタ基板３０２とカラーフィルタ基板３０４の間に設けられた液晶層３０６とからなる。薄膜トランジスタ基板３０２によって液晶層３０６内の液晶分子を駆動して回転させることで、対応する画面が表示される。

液晶ディスプレイと比較して、有機発光ディスプレイは全固体型・自発光・高輝度・高コントラスト・超薄型・低コスト・低消費電力・素早い応答・広視野角・動作温度の範囲が広い・フレキシブル表示がしやすい等の数多くの長所を備えている。有機発光ディスプレイの構造は一般に、基板と、陽極と、陰極と、有機機能層とからなるとともに、その発光原理は、陽極と陰極の間に非常に薄い複数層の有機材料が蒸着されるとともに、正負のキャリアが有機半導体薄膜に注入された後に結合されることで発光するというものである。有機発光ダイオードの有機機能層は、一般に、正孔輸送機能層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）と、発光機能層（Ｅｍｉｓｓｉｖｅ Ｌａｙｅｒ、ＥＭＬ）と、電子輸送機能層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）という三つの機能層からなる。一つ一つの機能層は、一層、或は複数層からなることが可能である。例えば、正孔輸送機能層は、正孔注入層と正孔輸送層に細分化される場合がある。また電子輸送機能層は、電子輸送層と電子注入層に細分化される。ただし機能が似通っているため、正孔輸送機能層、電子輸送機能層と総称される。

現在、フルカラー有機発光ディスプレイの製造方法には、主に赤緑青（ＲＧＢ）３色並列独立発光方式・白色光カラーフィルタ方式・色変換方式という三種類の方式がある。このうち、赤緑青３色並列独立発光方式は、潜在的な可能性が最も高く、実際に最も多く応用されており、またその製造方法では、赤緑青に異なるホスト材料とドーパントの発光材料が用いられる。

有機発光ダイオードの技術的な発展に伴い、フレキシブル有機発光ダイオードの表示技術はパネル業界における新鋭となっている。しかしフレキシブル基板は変形しやすいため、生産過程における扱いが難しく、特に位置合わせや、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）或はＯＬＥＤの成膜過程での扱いが難しい。

よって本発明は、製造工程が簡単で、ＯＬＥＤ素子を破損することが無く、且つ自動化を実現して、生産効率を向上させることが可能な、フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明が提供するフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法は、以下の工程を含む。

工程１では、リジッド基板とフレキシブル基板を用意する。

工程２では、リジッド基板周縁に金属層を形成する。

工程３では、金属層内側のリジッド基板上に支持層を形成する。

工程４では、フレキシブル基板をリジッド基板上に配置する。

工程５では、金属層に対して電圧を印加してフレキシブル基板を加熱するとともに、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、加熱を停止することで、フレキシブル基板とリジッド基板を一つに接合する。

工程６では、フレキシブル基板上にＯＬＥＤ素子を形成するとともに、前記ＯＬＥＤ素子に対してパッケージングを行う。

工程７では、金属層に対して電圧を印加してフレキシブル基板を加熱するとともに、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、フレキシブル基板とリジッド基板を分離させることで、フレキシブルＯＬＥＤパネルが製造される。

前記リジッド基板は、ガラス基板である。

前記支持層の上側表面は、金属層の上側表面と同一平面になるように設けられる。

前記金属層は、電気抵抗率の大きい金属によって形成される。

前記金属層は、鉄・亜鉛・クロムの中のいずれかによって形成される。

前記支持層は、酸化ケイ素或は窒化ケイ素によって形成される。

前記工程４において、真空条件下でフレキシブル基板は、ローラーによって平らな状態でリジッド基板上に真空吸着される。

前記ＯＬＥＤ素子は、フレキシブル基板上に形成された陽極と、陽極上に形成された有機機能層と、有機機能層上に形成された陰極とからなる。

前記有機機能層は、陽極上に形成された正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された有機発光層と、有機発光層上に形成された電子輸送層とからなる。

前記工程７では、フレキシブル基板を真空吸着するとともに機械で持上げることによって、フレキシブル基板とリジッド基板の分離を行う。

また、本発明が提供するフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法は、以下の工程を含む。

工程１では、リジッド基板とフレキシブル基板を用意する。

工程２では、リジッド基板周縁に金属層を形成する。

工程３では、金属層内側のリジッド基板上に支持層を形成する。

工程４では、フレキシブル基板をリジッド基板上に配置する。

工程５では、金属層に対して電圧を印加してフレキシブル基板を加熱するとともに、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、加熱を停止することで、フレキシブル基板とリジッド基板を一つに接合する。

工程６では、フレキシブル基板上にＯＬＥＤ素子を形成するとともに、前記ＯＬＥＤ素子に対してパッケージングを行う。

工程７では、金属層に対して電圧を印加してフレキシブル基板を加熱するとともに、金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、フレキシブル基板とリジッド基板を分離させることで、フレキシブルＯＬＥＤパネルが製造される。

このうち、前記リジッド基板は、ガラス基板である。

このうち、前記支持層の上側表面は、金属層の上側表面と同一平面になるように設けられる。

このうち、前記金属層は、電気抵抗率の大きい金属によって形成される。

このうち、前記金属層は、鉄・亜鉛・クロムの中のいずれかによって形成される。

このうち、前記支持層は、酸化ケイ素或は窒化ケイ素によって形成される。

前記工程４において、真空条件下でフレキシブル基板は、ローラーによって平らな状態でリジッド基板上に真空吸着される。

前記ＯＬＥＤ素子は、フレキシブル基板上に形成された陽極と、陽極上に形成された有機機能層と、有機機能層上に形成された陰極とからなる。

前記有機機能層は、陽極上に形成された正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された有機発光層と、有機発光層上に形成された電子輸送層とからなる。

前記工程７では、フレキシブル基板を真空吸着するとともに機械で持上げることによって、フレキシブル基板とリジッド基板の分離を行う。

以上の構造によってなる本発明は、以下の有益な効果を備える。本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法において、リジッド基板の周囲に電気抵抗率の大きい金属層が形成されるとともに、中間に無粘性の支持層が設けられ、且つフレキシブル基板とリジッド基板が周囲の金属層に印加された電圧によって熱を生じて接合されることで、フラットで操作可能なフレキシブル基板が得られる。更に、ＴＦＴ・ＯＬＥＤ成膜、及びパッケージングの工程が完了した後、フレキシブル基板とリジッド基板の接合部分を通電させるとともに、機械力を用いることでフレキシブル基板とリジッド基板を分離させることが出来る。よって本発明は、製造工程が簡単で、ＯＬＥＤ素子が破損しないように効果的に保護するとともに、自動化生産を実現して、効果的な生産効率の向上と生産コストの削減が可能である。

本発明の特徴と技術内容の詳細については、以下の本発明についての詳説と図を参照されたい。ただし、図はあくまで参考及び説明用であり、本発明に制限を加えるものではない。

下記の図を合わせて本発明の具体的実施形態について詳細に説明することで、本発明の技術手法及びその他の有益な効果を詳らかにする。
従来の液晶表示パネルの構造を示した断面図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法のフロー図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法の製造工程図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法の製造工程図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法の製造工程図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法の製造工程図である。 本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法の製造工程図である。

本発明の技術手法と効果について詳述するために、以下で本発明の実施例及び図を参照しつつ説明する。

図２を参照する。本発明が提供するフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法は、以下の工程を含む。

工程１では、リジッド基板２０とフレキシブル基板４０を用意する。

本実施例において、リジッド基板２０はガラス基板である。

工程２では、リジッド基板２０周縁に金属層２２を形成する。

図３を参照する。リジッド基板２０周縁には金属層２２が形成され、金属層２２は電気抵抗率の大きい金属によって形成される。幅・厚さ、及び長さが一致している場合において、金属の電気抵抗率が大きくなるほど、電気抵抗も大きくなり、更に電気抵抗が大きくなるほど、通電時において生じる熱エネルギーも多くなるため、効果的に加熱時間を短縮することが出来る。前記電気抵抗率の大きい金属は、金属鉄（Ｆｅ）・亜鉛（Ｚｎ）・クロム（Ｃｒ）の中のいずれかであることが可能である。

工程３では、金属層２２内側のリジッド基板２０上に支持層２４を形成する。

図４を参照する。リジッド基板２０上には支持層２４が形成され、支持層２４は金属層２２内側に位置するとともに、支持層２４は酸化ケイ素（ＳｉＯ）或は窒化ケイ素（ＳｉＮ）によって形成され、且つ支持層２４の上側表面は金属層２２の上側表面と同一平面になるように設けられることにより、支持層２４と金属層２２上に平らな状態で設けられたフレキシブル基板４０の平坦性を保証する。

工程４では、フレキシブル基板４０をリジッド基板２０上に配置する。

図５を参照する。真空条件下で、フレキシブル基板４０はローラー（図示せず）によって、平らな状態でリジッド基板２０上に真空吸着される。

工程５では、金属層２２に対して電圧を印加してフレキシブル基板４０を加熱するとともに、金属層２２と接触したフレキシブル基板４０の材料が融点に達した後、加熱を停止することで、フレキシブル基板４０とリジッド基板２０を一つに接合する。

工程６では、フレキシブル基板４０上にＯＬＥＤ素子４２を形成するとともに、ＯＬＥＤ素子４２に対してパッケージングを行う。

図６を参照する。ＯＬＥＤ素子４２は、フレキシブル基板４０上に形成された陽極４２２と、陽極４２２上に形成された有機機能層４２４と、有機機能層４２４上に形成された陰極４２６とからなる。更に、有機機能層４２４は、陽極４２２上に形成された正孔輸送層４４２と、正孔輸送層４４２上に形成された有機発光層４４４と、有機発光層４４４上に形成された電子輸送層４４６とからなる。

パッケージングの時、封止用キャップ６０を用意するとともに、封止用キャップ６０をＵＶ樹脂或はガラス封止材によってフレキシブル基板４０と貼合することにより、ＯＬＥＤ素子を封止用キャップ６０とフレキシブル基板４０の間に密封する。

工程７では、金属層２２に対して電圧を印加してフレキシブル基板４０を加熱するとともに、金属層２２と接触したフレキシブル基板４０の材料が融点に達した後、フレキシブル基板４０とリジッド基板２０を分離させることで、フレキシブルＯＬＥＤパネルが製造される。

図７を参照する。具体的には、金属層２２を通電させて、金属層２２を発熱させることで、フレキシブル基板４０と金属層２２の接触部分を融解させる。この後、フレキシブル基板４０を真空吸着して機械で持上げることにより、フレキシブル基板４０とリジッド基板２０を分離させて、フレキシブルＯＬＥＤパネルを製造することが出来る。

特筆すべき点を以下に述べる。更に、フレキシブル基板４０上には予め薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されるとともに、薄膜トランジスタ上にはＯＬＥＤ素子４２が形成されることで、アクティブマトリクス式有機ＥＬ（Ａｃｔｉｖｅ−ｍａｔｒｉｘ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＡＭＯＬＥＤ）が製造されることも可能である。このうち、薄膜トランジスタの製造方法は従来の技術によって実現可能であり、ここで重ねて述べることはしない。

上述を総じて言えば、本発明のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法において、リジッド基板の周囲に電気抵抗率の大きい金属層が形成されるとともに、中間に無粘性の支持層が設けられ、且つフレキシブル基板とリジッド基板が周囲の金属層に印加された電圧によって熱を生じて接合されることで、フラットで操作可能なフレキシブル基板が得られる。更に、ＴＦＴ・ＯＬＥＤ成膜、及びパッケージングの工程が完了した後、フレキシブル基板とリジッド基板の接合部分を通電させるとともに、機械力を用いることでフレキシブル基板とリジッド基板を分離させることが出来る。よって本発明は、製造工程が簡単で、ＯＬＥＤ素子が破損しないように効果的に保護するとともに、自動化生産を実現して、効果的な生産効率の向上と生産コストの削減が可能である。

以上の記述により、本発明の分野の一般的な技術員は、本発明の技術手法と構想に基づいて各種の変更と変形を加えることが可能であり、これらの変更と変形は、いずれも本発明の権利要求の保護範囲に属する。

（従来技術）
３０２ 薄膜トランジスタ基板
３０４ カラーフィルタ基板
３０６ 液晶層
（本発明）
２０ リジッド基板
２２ 金属層
２４ 支持層
４０ フレキシブル基板
４２ ＯＬＥＤ素子
４２２ 陽極
４２４ 有機機能層
４２６ 陰極
４４２ 正孔輸送層
４４４ 有機発光層
４４６ 電子輸送層
６０ 封止用キャップ

Claims (15)

1. フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法であって、
   前記製造方法は、以下の工程１から工程７を含み、
   工程１では、リジッド基板とフレキシブル基板を用意し、
   工程２では、前記リジッド基板周縁に金属層を形成し、
   工程３では、前記金属層内側のリジッド基板上に支持層を形成し、
   工程４では、前記フレキシブル基板を前記リジッド基板上に配置し、
   工程５では、前記金属層に対して電圧を印加して前記フレキシブル基板を加熱するとともに、前記金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、加熱を停止することで、前記フレキシブル基板と前記リジッド基板を一つに接合し、
   工程６では、前記フレキシブル基板上にＯＬＥＤ素子を形成するとともに、前記ＯＬＥＤ素子に対してパッケージングを行い、
   工程７では、前記金属層に対して電圧を印加して前記フレキシブル基板を加熱するとともに、前記金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、前記フレキシブル基板とリジッド基板を分離させることにより、フレキシブルＯＬＥＤパネルが製造されることを特徴とする、フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
2. 更に、前記リジッド基板は、ガラス基板であることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
3. 更に、前記支持層の上側表面は、前記金属層の上側表面と同一平面になるように設けられることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
4. 更に、前記金属層は、電気抵抗率の大きい金属によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
5. 更に、前記金属層は、鉄・亜鉛・クロムの中のいずれか一つによって形成されることを特徴とする、請求項４に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
6. 更に、前記支持層は、酸化ケイ素或は窒化ケイ素のいずれか一つによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
7. 更に、前記工程４において、
   真空条件下で前記フレキシブル基板は、ローラーによって平らな状態で前記リジッド基板上に真空吸着されることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
8. 更に、前記ＯＬＥＤ素子は、前記フレキシブル基板上に形成された陽極と、前記陽極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された陰極とからなることを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
9. 更に、前記有機機能層は、前記陽極上に形成された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に形成された有機発光層と、前記有機発光層上に形成された電子輸送層とからなることを特徴とする、請求項８に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
10. 更に、前記工程７では、前記フレキシブル基板を真空吸着するとともに機械で持上げることによって、前記フレキシブル基板とリジッド基板の分離を行うことを特徴とする、請求項１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
11. フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法であって、
    前記製造方法は、以下の工程１から工程７を含み、
    工程１では、リジッド基板とフレキシブル基板を用意し、
    工程２では、前記リジッド基板周縁に金属層を形成し、
    工程３では、前記金属層内側のリジッド基板上に支持層を形成し、
    工程４では、前記フレキシブル基板を前記リジッド基板上に配置し、
    工程５では、前記金属層に対して電圧を印加して前記フレキシブル基板を加熱するとともに、前記金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、加熱を停止することで、前記フレキシブル基板と前記リジッド基板を一つに接合し、
    工程６では、前記フレキシブル基板上にＯＬＥＤ素子を形成するとともに、前記ＯＬＥＤ素子に対してパッケージングを行い、
    工程７では、前記金属層に対して電圧を印加して前記フレキシブル基板を加熱するとともに、前記金属層と接触したフレキシブル基板の材料が融点に達した後、前記フレキシブル基板とリジッド基板を分離させることにより、フレキシブルＯＬＥＤパネルが製造され、
    更にこのうち、
    前記リジッド基板は、ガラス基板であり、
    前記支持層の上側表面は、前記金属層の上側表面と同一平面になるように設けられ、
    前記金属層は、電気抵抗率の大きい金属によって形成され、
    前記金属層は、鉄・亜鉛・クロムの中のいずれか一つによって形成され、
    前記支持層は、酸化ケイ素或は窒化ケイ素のいずれか一つによって形成されることを特徴とする、フレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
12. 更に、前記工程４において、
    真空条件下で前記フレキシブル基板は、ローラーによって平らな状態で前記リジッド基板上に真空吸着されることを特徴とする、請求項１１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
13. 更に、前記ＯＬＥＤ素子は、前記フレキシブル基板上に形成された陽極と、前記陽極上に形成された有機機能層と、前記有機機能層上に形成された陰極とからなることを特徴とする、請求項１１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
14. 更に、前記有機機能層は、前記陽極上に形成された正孔輸送層と、前記正孔輸送層上に形成された有機発光層と、前記有機発光層上に形成された電子輸送層とからなることを特徴とする、請求項１３に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。
15. 更に、前記工程７では、前記フレキシブル基板を真空吸着するとともに機械で持上げることによって、前記フレキシブル基板とリジッド基板の分離を行うことを特徴とする、請求項１１に記載のフレキシブルＯＬＥＤパネルの製造方法。