JP4264707B2

JP4264707B2 - 表示装置の製造方法

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Publication number: JP4264707B2
Application number: JP2003037934A
Authority: JP
Inventors: 洋之阿部
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2023-02-17
Also published as: JP2004247239A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を有する素子基板と封止基板とを接着層を介して貼り合わせた構造を有する表示装置の製造方法に係り、特に上面発光の有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイに好適な表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。有機発光ディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
有機発光ディスプレイの生産工程においては、例えば、素子基板に有機発光素子を形成したのち、素子基板の背面側を封止して有機発光素子と大気とを遮断するようにしている。有機発光素子は極めて水分に弱く、大気にふれると湿気を吸い込み、発光しないエリア（ダークスポット）が発生して輝度あるいは寿命が劣化する虞があるので、封止は有機発光ディスプレイにとって不可欠の技術である。
【０００４】
従来では、有機発光素子により発生した光を素子基板の側から取り出すようにし、素子基板の背面の周縁部に紫外線硬化型樹脂などの接着剤を塗布して、大気遮断用のカバーを貼り合わせる方法が行われてきた。この従来の方法では、パネルの周縁部のみに接着剤を塗布するようにしているので、接着剤を塗布する際に有機発光素子の外部との電気的接続のための端子部が接着剤で覆われないようにすることは比較的容易であり、端子部の取り出しに関する問題は生じなかった。
【０００５】
なお、従来、液晶表示装置において、端子部の上に形成されるシール部の幅が、端子部の配線パターンの形状に影響されて部分的に細くなったり太くなったりするのを防止するため、シール部の側辺に沿って絶縁層よりなる障壁パターンを設け、シール部の幅を一定にするようにした構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４４１４８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、素子基板と封止基板とを接着層を介して全面にわたって貼り合わせ、有機発光素子により発生した光を封止基板の側から取り出すようにした上面発光・完全固体封止構造の場合には、端子部を接着剤の付着から守るために、接着層による貼り合わせ前に、端子部を保護テープなどの保護部材で保護しておくことが必要である。そのため、貼り合わせ後には、素子基板と接着層および封止基板との間に保護部材が挟まれた状態となる。このように接着層の中に埋もれた保護部材を素子基板から剥離し、端子部を取り出す方法は、従来では開発されていなかった。
【０００８】
特に、量産性を考慮して大きな基板を分断して複数の表示装置を作製する、いわゆる多面取りの製造プロセスを実現するためには、端子部の取り出し方法の確立は絶対に避けて通れない。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡単な手順で、素子基板と接着層および封止基板との間に挟まれた保護部材を素子基板から剥離し、端子部を取り出すことができる表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による表示装置の製造方法は、複数の発光素子およびこの発光素子の外部との電気的接続のための端子部を有する素子基板と、この素子基板の発光素子側に対向配置された封止基板とを備えた表示装置を製造するものであって、端子部を保護部材により覆う工程と、素子基板と封止基板との間に発光素子および保護部材を覆うように接着層を設ける工程と、接着層を介して貼り合わせられた素子基板および封止基板の一部を除去することにより、除去される部分と共に保護部材を除去して端子部を露出させる工程とを含むものである。
【００１２】
本発明による表示装置の製造方法では、端子部が保護部材により覆われ、素子基板と封止基板との間に発光素子および保護部材を覆うように接着層が設けられたのち、接着層を介して貼り合わせられた素子基板および封止基板の一部が除去されることにより、除去される部分と共に保護部材が除去されて端子部が取り出される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の概略構造を表すものである。この表示装置は、例えばＰＤＡ(Personal Digital Assistants) あるいは携帯電話などに用いられる極薄型の有機発光ディスプレイであり、例えば、素子基板１０と封止基板２０とが対向配置され、例えば熱硬化性樹脂よりなる接着層３０を介して全面にわたって貼り合わせられている。素子基板１０の一辺には、後述する有機発光素子への信号入力および電源供給ポートとして、有機発光素子の外部との電気的接続のための端子部１１が設けられている。この端子部１１は、例えばチタン（Ｔｉ）―アルミニウム（Ａｌ）により形成されており、その表面は接着層３０および封止基板２０に覆われておらず、露出した状態となっている。
【００１５】
この表示装置は、後述するように、端子部１１をマスキングテープ等の保護部材で覆い、素子基板１０と封止基板２０との間に接着層３０を設けたのち、接着層３０により貼り合わせられた素子基板１０および封止基板２０の一部を除去することにより、除去される部分と共に保護部材を除去して端子部１１を露出させたものである。
【００１６】
図２は、この表示装置の断面構成の一例を表している。素子基板１０は、例えば、ガラスなどの絶縁材料よりなり、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。
【００１７】
この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、素子基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、発光層を含む有機層１３、および陰極としての第２電極１４がこの順に積層されている。
【００１８】
第１電極１２は、反射層としての機能も兼ねており、例えば、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），クロム（Ｃｒ）またはタングステン（Ｗ）などの金属または合金により構成されている。
【００１９】
有機層１３は、有機発光素子の発光色によって構成が異なっている。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂは、正孔輸送層，発光層および電子輸送層が第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有しており、有機発光素子１０Ｇは、正孔輸送層および発光層が第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層は、発光層への正孔注入効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子注入効率を高めるためのものである。
【００２０】
有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの発光層の構成材料としては、例えば、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｒの電子輸送層の構成材料としては、例えば、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）が挙げられる。
【００２１】
有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｂの発光層の構成材料としては、例えば、４，４−ビス（２，２−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられ、有機発光素子１０Ｂの電子輸送層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ₃が挙げられる。
【００２２】
有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層の構成材料としては、例えば、α−ＮＰＤが挙げられ、有機発光素子１０Ｇの発光層の構成材料としては、例えば、Ａｌｑ₃にクマリン６（Ｃ６；Coumarin６）を１体積％混合したものが挙げられる。
【００２３】
第２電極１４は、半透過性電極により構成されており、発光層で発生した光は第２電極１４の側から取り出されるようになっている。第２電極１４は、例えば、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属または合金により構成されている。
【００２４】
封止基板２０は、素子基板１０の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの側に位置しており、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止している。封止基板２０は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止基板２０には、例えば、カラーフィルター２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）が設けられており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
【００２５】
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００２６】
図３ないし図１１はこの表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図３に示したように、例えば、上述した素子基板１０が複数含まれた素子側ベース基板４０を形成する。素子側ベース基板４０には、図３の点線で示したように、例えば４行、３列、合計１２枚の素子基板１０となる領域をレイアウトするが、その際、各列の素子基板１０の間には、素子側空き領域４１を設けておく。この素子側空き領域４１は、後述する保護部材を除去するための取り除きしろとなるものである。
【００２７】
また、素子側ベース基板４０には、例えば、各素子基板１０ごとに、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ（図３には図示せず、図２参照）およびこの有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの外部との電気的接続のための端子部１１を形成する。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの形成方法としては、例えば、上述した材料よりなる複数の第１電極１２を並列に形成し、この陽極１２の上に、上述した材料よりなる正孔注入層，正孔輸送層，発光層および電子輸送層を順次成膜して有機層１３を形成したのち、上述した材料よりなる複数の第２電極１４を、第１電極１２に対して垂直な方向に並列に形成する。また、端子部１１は、例えばＴｉ−Ａｌを用いてＰＶＤ（Physical Vapor Deposition ）法により形成する。
【００２８】
素子側ベース基板４０を形成したのち、図４に示したように、例えば、上述した封止基板２０が複数含まれた封止側ベース基板５０を形成する。封止側ベース基板５０には、図４の点線で示したように、例えば４行、３列、合計１２枚の封止基板２０となる領域をレイアウトするが、その際、各列の封止基板２０の間には、封止側空き領域５１を設けておく。この封止側空き領域５１は、後述する保護部材を除去するための取り除きしろとなるものである。
【００２９】
また、封止側ベース基板５０には、例えば、各封止基板２０ごとに、カラーフィルター２１（図４には図示せず、図２参照）を形成する。
【００３０】
素子側ベース基板４０および封止側ベース基板５０を形成したのち、図５に示したように、素子側ベース基板４０の各素子基板２０の端子部１１を、保護部材６０により覆う。この保護部材６０としては、例えば、住友スリーエム社から市販されているカプトンテープなど、耐熱性を有するマスキングテープを用いることが好ましい。接着層３０を硬化させる際に例えば所定の温度で所定の時間加熱する必要があるので、保護部材６０は、この加熱に耐えうることが必要だからである。
【００３１】
また、保護部材６０は、導電性を有していればより好ましい。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに付属して設けられている図示しないＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）などに対して静電気による悪影響が及ぶことを防ぐことができるからである。
【００３２】
保護部材６０の厚みは、例えば１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。厚み１０μｍ未満の保護部材６０を使用することは現実的に困難であり、また、保護部材６０の厚みを６０μｍよりも大きくすると、それに伴って接着層３０の厚みが大きくなるので視野角が狭められてしまい、広視野角という有機発光ディスプレイの特性を活かしにくくなるからである。
【００３３】
端子部１１を保護部材６０により覆ったのち、図６に示したように、素子側ベース基板４０と封止側ベース基板５０との間に全面にわたって接着層３０を設け、素子側ベース基板４０と封止側ベース基板５０とを接着層３０を介して貼り合わせる。これにより、各素子基板１０と対応する封止基板２０との間には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ（図２参照）および保護部材６０を覆うように接着層３０が設けられ、各素子基板１０と対応する封止基板２０とが接着層３０を介して貼り合わせられる。
【００３４】
素子側ベース基板４０と封止側ベース基板５０とを貼り合わせたのち、以下のようにして、素子側ベース基板４０および封止側ベース基板５０の分断と並行して、端子部１１の取り出しを行う。
【００３５】
まず、図７に示したように、封止側ベース基板５０を上側にして、ガラススクライバーのテーブルにセットし、封止側ベース基板５０に、封止基板２０の四辺に沿って、封止側スクライブ溝５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ，５２Ｇ，５２Ｈ，５２Ｉ，５２Ｊ，５２Ｋを設ける。
【００３６】
次に、ガラスブレーカーにセットして、図７に示した封止側スクライブ溝５２Ａ〜５２Ｋに沿って衝撃を与え、封止側スクライブ溝５２Ａ〜５２Ｋをクラック状に成長させることにより、封止側ベース基板５０側をブレイクする。
【００３７】
続いて、図８に示したように、素子側ベース基板４０が上側になるように反転させて、ガラススクライバーのテーブルにセットし、素子側ベース基板４０に、素子基板１０の四辺に沿って、素子側スクライブ溝４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｇ，４２Ｈ，４２Ｉ，４２Ｊ，４２Ｋを設ける。
【００３８】
次に、ガラスブレーカーにセットして、図８に示した素子側スクライブ溝４２Ａ〜４２Ｋに沿って衝撃を与え、素子側スクライブ溝４２Ａ〜４２Ｋをクラック状に成長させることにより、素子側ベース基板４０側をブレイクする。なお、スクライブおよびブレイクは、素子側ベース基板４０側を先に行うようにしてもよい。
【００３９】
次に、図９に示したように、素子側スクライブ溝４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｈ，４２Ｊおよび封止側スクライブ溝５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ，５２Ｈ，５２Ｉに沿って、素子側ベース基板４０および封止側ベース基板５０を分断する。この分断は、例えば人手により行うことができる。このとき、素子側スクライブ溝４２Ｇ，４２Ｉ，４２Ｋおよび封止側スクライブ溝５２Ｇ，５２Ｉ，５２Ｋについては、分断を行わない。
【００４０】
これにより、図１０に示したように、素子基板１０と封止基板２０とが接着層３０を介して貼り合わせられた表示装置が得られる。この表示装置では、保護部材６０が、素子基板１０と封止基板２０および接着層３０の間に挟まれ、接着層３０の中に埋もれた状態となっている。また、この表示装置には、分断されなかった素子側スクライブ溝４２Ｇ，４２Ｉ，４２Ｋおよび封止側スクライブ溝５２Ｇ，５２Ｉ，５２Ｋを介して、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１が付随した状態となっている。
【００４１】
続いて、図１１に示したように、素子基板１０および封止基板２０の素子側空き領域４１および封止側空き領域５１を、素子側スクライブ溝４２Ｇ，４２Ｉ，４２Ｋおよび封止側スクライブ溝５２Ｇ，５２Ｉ，５２Ｋに沿って折り曲げることにより、除去する。これにより、除去された素子側空き領域４１および封止側空き領域５１と共に、保護部材６０が素子基板１０から剥離されて除去され、端子部１１を露出させることができる。
【００４２】
この折曲げ・除去作業の際には、例えば、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１に均等に力を加えるため、図１２に示したような折曲治具７０を用いることが好ましい。この折曲治具７０は、例えば、ヒンジ部７０ａを挟んで、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１を挟む挟持部７１と、作業者が握る把持部７２とが設けられている。作業者は、図１３に示したように、折曲治具７０を一方の手に握り、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１を折曲治具７０で挟み、表示装置の他方の端を片方の手でつまんで、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１を折り曲げることができる。折曲治具７０は、軽量化のためアルミニウムなどにより構成されているが、素子側空き領域４１および封止側空き領域５１を挟む挟持部７１のみ、表示装置に傷がつくことなどを防止するため樹脂などにより構成することが好ましい。なお、折曲治具７０は、折曲げ作業を人手により行うためのものであるが、折曲げ作業の自動化も可能であることは言うまでもない。
【００４３】
素子側空き領域４１の幅は、例えば、１ｍｍ以上であることが好ましい。この幅は、折曲治具７０などを用いて挟むことのできる現実的な値として１ｍｍ以上必要だからである。この幅の上限値については表示装置のサイズによっても異なるが、例えば、３５ｍｍ以下であれば好ましく、３０ｍｍ以下であればより好ましい。３５ｍｍを超えると、無駄になる部分が増えて、製造効率が低下するからである。また、３０ｍｍ以下であれば、大画面用の表示装置であってもほとんど対応可能だからである。
【００４４】
封止側空き領域５１の幅は、上記の素子側空き領域４１の幅に保護部材６０の幅を加えた値である。
【００４５】
以上により、図１および図２に示した表示装置が完成する。
【００４６】
この表示装置では、例えば、第１電極１２と第２電極１４との間に所定の電圧が印加されると、有機層１３の発光層に電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより発光が起こる。この光は、封止基板２０の側から取り出される。ここでは、端子部１１が、保護部材６０で覆われたのち、接着層３０により貼り合わせられた素子基板１０および封止基板２０の一部を除去する過程において、除去される部分と共に保護部材６０が除去されることにより表面が露出されている。よって、端子部１１の電気的接続が容易に行え、上面発光・完全固体封止構造の有機発光素子の特性が向上する。
【００４７】
このように本実施の形態では、素子基板１０に設けた端子部１１をマスキングテープなどの保護部材６０により覆い、素子基板１０と封止基板２０とを接着層３０により貼り合わせたのち、素子基板１０および封止基板２０の一部を除去する際に、同時に保護部材６０も除去させるようにしたので、容易に端子部１１の表面を露出させることができる。
【００４８】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、いわゆる多面取りのプロセスに本発明を適用し、素子基板１０が複数含まれた素子側ベース基板４０および封止基板２０が複数含まれた封止側ベース基板５０を形成して、これらを接着層３０を介して貼り合わせたのち、素子側ベース基板４０および封止側ベース基板５０の分断と並行して端子部１１の取り出しを行う場合について説明したが、本発明は、必ずしも多面取りの製造プロセスのみに限定されるものではない。例えば、素子基板１０および封止基板２０のサイズが大きい場合には、分断用のスクライブ溝４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ，４２Ｅ，４２Ｆ，４２Ｈ，４２Ｊ、５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅ，５２Ｆ，５２Ｈ，５２Ｉを形成しないで、保護部材６０の除去用のスクライブ溝４２Ｇ，４２Ｉ，４２Ｋ、５２Ｇ，５２Ｉ，５２Ｋのみを設け、素子基板１０および封止基板２０の保護部材６０よりも外側の部分を保護部材６０の除去用のスクライブ溝４２Ｇ〜４２Ｋ、５２Ｇ〜５２Ｋに沿って折り曲げて除去するようにしてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の表示装置の製造方法によれば、素子基板に設けた端子部をマスキングテープなどの保護部材により覆い、素子基板と封止基板とを接着層により貼り合わせたのち、素子基板および封止基板の一部を除去する際に、同時に保護部材も剥離させるようにしたので、簡単な手順で、容易に端子部の表面を露出させることができる。したがって、特に上面発光型の有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイの製造に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の概略構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示した表示装置の素子構造を説明するための断面図である。
【図３】図１に示した表示装置の製造工程に用いられる素子側ベース基板の構成図である。
【図４】同じく、封止側ベース基板の構成図である。
【図５】図１に示した表示装置の製造工程を説明するための平面図である。
【図６】図５の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図７】図６の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図８】図７の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図９】図８の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図１０】図９の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図１１】図１０の工程に続く製造工程を説明するための図である。
【図１２】図１１の工程に用いる治具の斜視図である。
【図１３】図１２に示した治具の使用方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１０…素子基板、１１…端子部、２０…封止基板、３０…接着層、４０…素子側ベース基板、５０…封止側ベース基板

Claims

複数の発光素子およびこの発光素子の外部との電気的接続のための端子部を有する素子基板と、この素子基板の前記発光素子側に対向配置された封止基板とを備えた表示装置の製造方法であって、
前記端子部を保護部材により覆う工程と、
前記素子基板と前記封止基板との間に前記発光素子および前記保護部材を覆うように接着層を設ける工程と、
前記接着層を介して貼り合わせられた前記素子基板および前記封止基板の一部を除去することにより、前記除去される部分と共に前記保護部材を除去して前記端子部を露出させる工程と
を含む表示装置の製造方法。
前記素子基板の除去される部分の幅は、１ｍｍ以上である
請求項１記載の表示装置の製造方法。
前記端子部を保護部材により覆う工程の前に、前記素子基板が複数含まれた素子側ベース基板および前記封止基板が複数含まれた封止側ベース基板を形成する工程を含み、
前記接着層を設ける工程において、前記素子側ベース基板と前記封止側ベース基板との間に全面にわたって前記接着層を設け、
前記端子部を露出させる工程を、前記接着層により貼り合わせられた前記素子側ベース基板および前記封止側ベース基板の分断と並行して行う
請求項１記載の表示装置の製造方法。
前記発光素子として、前記素子基板側から順に、第１電極と、発光層を含む有機層と、第２電極とを積層した構成を有し、前記発光層で発生した光を前記第２電極の側から取り出す有機発光素子を設ける
請求項１記載の表示装置の製造方法。