JP4237820B2 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイの製造方法に関するものである。

有機ＥＬディスプレイは、直流電圧で駆動できるので駆動回路の簡略化を図ることができると共に、液晶ディスプレイのように視野角依存性がなく、自己発光のため明るいという特徴を有する。また、液晶ディスプレイよりも応答速度が速いという特徴も有することから、フラットディスプレイパネルとして有機ＥＬディスプレイが注目されている。

この種の有機ＥＬディスプレイは、まずガラス基板としての透明電極ガラスに、陽極、有機膜及び陰極を蒸着によって積層し、有機ＥＬ素子及び配線パターンを形成する。次に、例えば、ＳＵＳやＡｌなどによって形成された金属製キャップ（保護板）を透明電極ガラスに積層された各有機ＥＬ素子に被せ、接着剤によって透明電極ガラスに接着する。最後に、透明電極ガラスを有機ＥＬ素子毎に分割することで、有機ＥＬディスプレイが製造される（特許文献１参照）。

ところで、フラットパネルディスプレイを薄型化するには、透光性基板としてのガラス基板を、フッ酸溶液などのエッチング液を用いてエッチングする手法が採られる。

しかしながら、上記の金属製キャップをエッチング液に浸漬すると腐食するおそれがある。また、金属製キャップをエッチング液の腐食から保護するために、エッチングしない主面をマスキングすると、上記配線パターンにマスキングシートが接触することで配線パターンが損傷したり、マスキングシートに貯まった静電気が有機ＥＬ素子に悪影響を与えたりするおそれがある。

特許第３６２６７２８号公報

本発明が解決しようとする課題は、有機ＥＬ素子を保護する保護板の腐食及び静電気による有機ＥＬ素子の損傷を防止することである。

本発明は、透光性基板の一方の主面に、陽極と有機物質から形成された発光機能層と陰極とが積層された一または二以上の有機ＥＬ素子を設ける工程と、透光性基板の一方の主面との間でそれぞれの有機ＥＬ素子を密閉する保護板を、透光性基板の一方の主面に接着する工程とを有する。

特に、保護板を含む透光性基板の一方の主面を覆うように非帯電性シートを貼り付ける工程と、非帯電性シートが貼り付けられた透光性基板の他方の主面をエッチングする工程と、非帯電性シートを剥がす工程とを有することを特徴とする。

本発明は、保護板を含む透光性基板の一方の主面を覆うように非帯電性シートを貼り付けるので、エッチング液による保護板の腐食およびシートに静電気が貯まることにより有機ＥＬ素子が損傷することが防止できる。

本発明に係る有機ＥＬディスプレイの実施形態を示す断面図である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの実施形態を示す平面図である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法の実施形態を示す断面図（その１）である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法の実施形態を示す断面図（その２）である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法の実施形態を示す断面図（その３）である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る有機ＥＬディスプレイの他の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

１，１Ａ…有機ＥＬディスプレイ
１１…ガラス基板（透光性基板）
１２…有機ＥＬ素子
１３…金属製キャップ（保護板）
１３Ａ…平板状保護板
１４…接着剤
１５…乾燥剤
１６…端子（配線パターン）
２…非帯電性シート

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１Ａは本発明に係る有機ＥＬディスプレイの一例を示す断面図、図１Ｂは同じく平面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すものは、分断前の大判のガラス基板１１に多数の有機ＥＬディスプレイ１を造り込んだ状態であって、ガラス基板１１をエッチングした後の状態を示す。

本例の有機ＥＬディスプレイ１において、透光性基板としてのガラス基板１１の上には、陽極と、複数の有機物質から形成された発光機能層と、陰極とが積層された有機ＥＬ素子１２が設けられている。また、陽極及び陰極のそれぞれと電気的に接続され、図外の駆動装置に接続される端子１６がガラス基板１１の上に形成されている。この端子１６は、フォトリソグラフィ法などを用いてガラス基板１１の表面に、例えばＣｕなどの導電性材料からなる配線パターンとして形成することができる。

有機ＥＬ素子１２は水蒸気から影響を受けやすく、水蒸気が多いと寿命が短くなるため、水蒸気から遮断する必要がある。このため、ガラス基板１１の表面との間で有機ＥＬ素子１２を密閉し、水蒸気を遮断するため、金属製キャップ１３がガラス基板１１に設けられている。

この金属製キャップ１３は、高さＨが０．５ｍｍ前後の頂面１３ａを有する椀形（キャップ形またはハット形）に形成され、ステンレスやアルミニウムなどの金属により構成され、ガラス基板１１に接着剤１４によって接着されている。

金属製キャップ１３の内部の有機ＥＬ素子１２と対向する面には、水蒸気を吸収する乾燥剤１５が設けられている。この乾燥剤１５は必須のものではないが、極めてわずかでも水蒸気が存在する可能性は皆無とすることは難しいため、念のために設けられるものである。

この有機ＥＬディスプレイ１で画像表示させるためには、端子１６を介して発光させるべき領域に直流電圧を印加する。これにより、直流電圧が印加され電界を生じた箇所の有機ＥＬ素子１２に電子が注入され、有機ＥＬ素子１２が発光し、表示面１１ａにカラーの画像表示がなされる。

次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら、以上のように構成された有機ＥＬディスプレイ１の製造方法の実施形態について説明する。

まず、図２Ａに示すように、水蒸気を侵入させないよう、窒素雰囲気下で、ガラス基板１１としての、例えば３００ｍｍ×４００ｍｍの大判の透明電極ガラスに、陽極と、有機膜と、陰極を蒸着法によって積層し、有機ＥＬ素子１２を形成する。この際、透明電極ガラス１１には規則正しく複数の有機ＥＬ素子１２が形成される。

次に、予め頂面１３ａを有する金属製キャップ１３の頂面１３ａの内側に乾燥剤１５としてのＣａＯを接着する。

次に、図２Ｂに示すように有機ＥＬ素子１２が設けられたガラス基板１１に対して、金属製キャップ１３によって有機ＥＬ素子１２が密閉されるように、接着剤１４を用いて乾燥剤１５が接着された金属製キャップ１３を貼り付ける。この接着剤１４は、ガラス基板１１と金属製キャップを接着できるものから当業者によって適宜選択される。

なお、有機ＥＬ素子１２の陽極は、例えば、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)で形成されたものを用いても良く、この陽極を予めガラス基板１１に設けておいて有機ＥＬ素子１２を形成しても良い。

図３は、大判のガラス基板１１の表面に、３列×４行の有機ＥＬ素子１２及びこれを覆う金属製キャップ１３が規則正しく配置された集合体を示す斜視図である。ここで、薄くて軽い有機ＥＬディスプレイを得るために、図３及び図２Ｃに示すように、大判のガラス基板１１の表面１１ｃを、フッ酸を主成分とするエッチング液を用いたケミカルエッチングによってエッチングする。

このケミカルエッチングは、有機ＥＬ素子１２、端子１６及び金属製キャップ１３が設けられた状態の大判のガラス基板１１をエッチング液に浸漬することにより行われ、エッチング時間は、最終的に得ようとする有機ＥＬディスプレイの厚さに応じて設定する。

ただし、金属製キャップ１３や導電性材料からなる端子１６をフッ酸などのエッチング液に浸漬すると腐食するおそれがある。そのため、エッチング液にガラス基板１１を浸漬する前に、図２Ｃ及び図３に示すように非帯電性シート２をガラス基板１１の、有機ＥＬ素子１２が作り込まれた主面に貼り付ける。

ここで、好ましく用いられる非帯電性シート２としては、基材としてのポリエチレンシート（フィルム）の一方または他方の主面に、導電性フィラーを含有させたエポキシ系樹脂からなる帯電防止剤を塗工し、一方または他方の主面にアクリル系樹脂を主成分とする粘着剤を塗工したものを例示することができる。

帯電防止剤は、ポリエチレンシートの両面に塗工しても良く、または何れか一方の主面にのみ塗工しても良い。また、粘着剤は、帯電防止剤を塗工した面に塗工しても良く、または帯電防止剤を塗工していない面に塗工しても良い。

帯電防止剤の成分は導電性フィラーに限定されるものではなく、導電性を有する粉状、粒状の組成物を含有するものでも良い。

こうした非帯電性シート２は、ガラス基板１１の一主面に造り込まれた金属製キャップ１３や端子１６をエッチング液から保護するものであることから、粘着剤による接着強度が充分であり、逆に非帯電性シート２を剥がしたときに粘着剤の残渣が生じないものが好ましい。また、非帯電性シート２は、ガラス基板１１の一主面に造り込まれた金属製キャップ１３や端子１６をエッチング液から保護するものであることから、エッチング液に侵されない材質であればポリエチレンシート以外の材質の基材、例えばポリプロピレンシート等も適用することができる。

非帯電性シート２の厚さは、貼り付け・剥がしの作業性やエッチング液の浸透性などの諸条件によって適宜選択されるが、１０〜１００μｍ、より好ましくは３０〜７０μｍである。

非帯電性シート２は、粘着剤が塗工された面をガラス基板１１の金属製キャップ１３が貼り付けられた主面に対向させ、ガラス基板１１の周縁部１１ｂに密着するように重ね合わせ、この状態で図示しないラミネート用押圧ローラーにより押圧する。

金属製キャップ１３は０．５ｍｍ前後の高さＨを有するので、非帯電性シート２は、ガラス基板１１の周縁部１１ｂにおいては密着するものの、図２Ｃに示すように、端子１６が形成された、隣接する金属製キャップ１３の間のガラス基板１１には密着しないことになる。すなわち、ガラス基板１１の周縁部１１ｂ以外の部分においては、非帯電性シート２は金属製キャップ１３の頂面１３ａに密着し、端子１６には接しない。これにより、非帯電性シート２を剥がす際に端子１６を傷付けたり、端子１６の表面に粘着剤の残渣が生じて接触不良となったりすることが防止できる。

なお、ガラス基板１１の周縁部１１ｂとは、図２Ｃ及び図３に示すように、大判のガラス基板１１の、金属製キャップ１３や端子１６が形成された領域より外周側の領域を指すものとする。

非帯電性シート２をガラス基板１１の主面に貼り付けたら、この状態でエッチング液に浸漬し、ガラス基板１１の表面１１ｃのケミカルエッチングを実施する。このケミカルエッチングはガラス基板１１をエッチング液に浸漬すること以外にも、ガラス基板１１の表面１１ｃにエッチング液を吹き付けることによっても達成することができる。

所定のケミカルエッチングが終了したらエッチング液からガラス基板１１を引き上げ、乾燥後に非帯電性シートを剥がす。ここで、先に説明した非帯電性シート２をガラス基板１１に貼り付ける場合も同様であるが、非帯電性シート２は導電性物質を含有する帯電防止剤が塗工されているので、静電気の帯電が抑制され、静電気による有機ＥＬ素子の破損等が防止できる。

最後に、複数の有機ＥＬ素子１２、端子１６及び金属製キャップ１３が造り込まれたガラス基板１１を、スクライバー等を用いて有機ＥＬディスプレイ１毎に分割する。ガラスは加工性が高いため、このように一度に多数の有機ＥＬディスプレイを製造することができ、生産性の向上を図ることが可能となる。

以上のように、本発明の実施形態では、ガラス基板１１の表面１１ｃのケミカルエッチングを実施するに際し、非帯電性シート２を用いているので、当該非帯電性シート２を貼り付ける場合や剥がす場合等に、静電気が有機ＥＬ素子１２に流れるのを防止できる。

また、非帯電性シート２は、極力端子１６の部分を避けてガラス基板１１に貼り付けられるので、非帯電性シート２を剥がす場合などに端子１６を傷付けたり、あるいは非帯電性シート２の粘着剤が端子１６に残ったりするのを抑制することができる。

よって、有機ＥＬ素子１２や端子１６を傷付けずに金属製キャップ１３や端子１６の腐食を防止しつつ、有機ＥＬディスプレイ１の薄型・軽量化処理を行うことができる。

なお、本発明に係る有機ＥＬ素子を密閉する保護板は、上述した実施形態の金属製キャップ１３に限定されず、平板状のものも含まれる。たとえば、図４に示すように、ガラス基板１１に凹部１１ｄをエッチング等の技法により形成し、この凹部１１ｄに有機ＥＬ素子１２と端子１６とを造り込んだのち、平板状の保護板１３Ａを、接着剤１４を用いて接着した有機ＥＬディスプレイ１Ａであっても良い。

また、上述した実施形態では、透光性基板たるガラス基板１１に複数の有機ＥＬディスプレイ１を形成し、これらをまとめて非帯電性シート２で被覆したが、これに限定されるものではなく、ガラス基板１１に単一の有機ＥＬディスプレイ１を形成し、この一つの有機ＥＬディスプレイ１を非帯電性シート２で被覆してエッチング処理をすることも本発明の範囲内である。

Claims (6)

1. 透光性基板の一方の主面に、陽極と有機物質から形成された発光機能層と陰極とが積層された一または二以上の有機ＥＬ素子を設ける工程と、
   前記透光性基板の一方の主面との間で前記それぞれの有機ＥＬ素子を密閉する保護板を、前記透光性基板の一方の主面に接着する工程と、
   前記保護板を含む前記透光性基板の一方の主面を覆うように非帯電性シートを貼り付ける工程と、
   前記非帯電性シートが貼り付けられた透光性基板の他方の主面をエッチングする工程と、
   前記非帯電性シートを剥がす工程と、を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
2. 前記保護板は頂面を有するキャップ形に形成され、
   前記非帯電性シートを貼り付ける工程において、
   前記透光性基板の一方の主面の周縁部では、前記非帯電性シートを前記透光性基板の一方の主面に貼り付け、
   当該一方の主面の周縁部以外では、前記非帯電性シートを前記保護板の頂面に貼り付けることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
3. 前記透光性基板の一方の主面に前記陽極及び陰極と電気的に接続された配線パターンが形成され、
   前記非帯電性シートを貼り付ける工程において、
   前記非帯電性シートを、前記配線パターンに接しないように、前記透光性基板の一方の主面に貼り付けることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
4. 前記非帯電性シートを貼り付ける工程において、
   前記非帯電性シートを、隣接する保護板の間は前記透光性基板の一方の主面に接しないように、前記保護板の頂面に貼り付けることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
5. 前記透光性基板はガラスで形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
6. 前記非帯電性シートは、シート基材の表面に導電性フィラーを含有する帯電防止剤が塗布されてなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。

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