JP4649382B2 - 有機電界発光表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機電界発光表示装置の製造方法に関し、より詳細には、単位表示パネルの非画素領域を液状の補強材に浸漬させてフリットの外側面の第１基板と第２基板との間に補強材を埋め込む有機電界発光表示装置の製造方法に関する。

近年、有機電界発光表示装置は、応用範囲が最も広く、相対的に簡単な構造のものとなっている。有機電界発光表示装置は、有機電界発光素子ともいい、有機膜層を発光層として用いる自己発光型素子であって、液晶ディスプレイとは異なり、発光のための別途のバックライトが不要であるため、有機電界発光表示装置自体の厚さが薄く、軽量であるという長所がある。そのため、有機電界発光表示装置は、最近、移動コンピュータや、携帯用電話機、携帯用ゲーム装置、電子書籍など携帯用情報端末の表示パネルとして開発が活発に進められている。

通常の有機電界発光表示装置は、一対の電極、すなわち第１電極と第２電極との間に発光層を含む少なくとも一つ以上の有機膜層が介在される構造となっている。前記第１電極は基板上に形成され、正孔を注入する陽極としての機能をし、前記第１電極の上部には有機膜層が形成されている。前記有機膜層上には電子を注入する陰極としての機能をする第２電極が、前記第１電極と対向するように形成されている。

このような有機電界発光表示装置は、周辺環境から水分や酸素が素子の内部に流入する場合、電極物質の酸化、剥離などにより素子の寿命が短縮し、発光効率が低下するだけでなく、発光色の変質といった不具合が生じる。

そのため、有機電界発光表示装置の製造において、素子を外部から隔離して水分が浸入できないように封止（ｓｅａｌｉｎｇ）する処理が通常行われている。このような封止処理方法として、通常、有機電界発光素子の陰極の上部にポリエステル（ｐｏｌｙｅｓｔｅｒ）などの有機高分子をラミネートするか、または吸収剤を含む金属やガラスでカバーまたはキャップを形成し、その内部に窒素ガスを充填させた後、前記カバーまたはキャップの縁をエポキシのような封止材で封止する方法が利用されている。

しかしながら、このような方法は、外部から流入する水分や酸素などの素子破壊性因子を１００％遮断することが不可能であるため、素子の構造が水分に特に弱い能動型全面発光構造の有機電界発光素子に適用するのは困難であるほか、これを実現するための工程も煩雑であるという短所がある。前記のような問題点を解決するために、封止材としてフリットを用いて素子基板とキャップとの間の密着性を向上させるカプセル封止方法が考案されている。

ガラス基板にフリットを塗布して有機電界発光素子を封止する構造が開示されている特許文献１によれば、フリットを用いることで、第１基板と第２基板との間が完全に封止されるため、より一層効果的に有機電界発光素子を保護することができる。

米国特許公開２００４０２０７３１４号明細書

しかしながら、前述したように、フリットを用いて封止する場合も、フリット材料の割れ易い性質のため、外部衝撃が加えられると、フリットと基板との接着面に発生する応力集中現象により、接着面からクラックが生じて基板全体に広がってしまうという問題がある。

したがって、本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、単位表示パネルの非画素領域を液状の補強材に浸漬させてフリットの外側面の第１基板と第２基板との間に補強材を埋め込む有機電界発光表示装置の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の一側面によれば、有機電界発光表示装置の製造方法は、複数の画素領域及び非画素領域を含む第１マザー基板の各画素領域に有機電界発光素子を形成する段階と、第２マザー基板の前記各非画素領域と対応する領域にフリットを形成する段階と、前記フリットにより前記各画素領域が封止されるように前記第２マザー基板を前記第１マザー基板に接着させる段階と、接着された前記第１マザー基板及び前記第２マザー基板を切断して単位表示パネルに分離させる段階と、前記単位表示パネルを整列させる段階と、前記単位表示パネルの非画素領域を補強材に浸漬させて毛細管現象により前記フリットの外側面の前記第１基板及び前記第２基板との間に前記補強材が埋め込まれる段階とを含むことを特徴とする。

好ましくは、前記非画素領域は前記フリットが形成されている外側面の前記第１基板及び前記第２基板との間であって、前記第１基板及び前記第２基板との間に補強材を埋め込んだ後、前記補強材を硬化させる。

以上のように、本発明によれば、第１基板と第２基板とを接着させるフリットの外側面に補強材をさらに形成することで、衝撃などにより有機電界発光表示装置が割れ易くなることを防止し、フリットの耐久信頼性を向上させることができるという効果を奏する。さらには、有機発光素子を外気から完全に保護できるという効果がある。

また、単位表示パネルの非画素領域を液状の補強材に同時に浸漬させてフリットの外側面の第１基板と第２基板との間に補強材を埋め込むことによって、単位表示パネルのそれぞれに補強材を形成するよりも工程時間を短縮できる。これにより、有機電界発光表示装置の量産性を大きく向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１Ａ乃至図１Ｆは、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す工程断面図である。図２Ａ乃至図２Ｆは、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す工程順序斜視図である。

以下、説明の便宜上、複数の表示パネルのうち、連続して配列されている特定の２つの表示パネルを第１表示パネル１２０及び第２表示パネル１３０と称し、説明する。

図１Ａ及び図２Ａを参照すれば、マザー基板１１０には、第１画素領域１２０ａと第１非画素領域１２０ｂを含む第１表示パネル１２０、及び前記第１表示パネル１２０と連続的に配列され第２画素領域１３０ａと第２非画素領域１３０ｂを含む第２表示パネル１３０が少なくとも形成される。前記第１マザー基板１１０の下部には、前記第１マザー基板１１０を封止させるための第２マザー基板１６０が位置する。このとき、前記第１マザー基板１１０及び前記第２マザー基板１６０には、それぞれの表示パネルを分離させて定義させる切断線（図示せず）が形成される。例えば、前記第１表示パネル１２０の第１非画素領域１２０ｂ、及び前記第２表示パネル１３０の第２非画素領域１３０ｂの界面に切断線（図示せず）が形成される。

図１Ｂ及び図２Ｂを参照すれば、前記第２マザー基板１６０の一面には、前記第１マザー基板１１０の各画素領域１２０ａ、１３０ａが少なくとも封止されるように、前記画素領域１２０ａ、１３０ａの周辺部と対応する部分にフリット１４０が塗布される。すなわち、前記フリット１４０は第１マザー基板１１０上に形成されている各画素領域１２０ａ、１３０ａと対応する外郭領域に沿って塗布される。ここで、前記フリット１４０は熱膨張係数を調節するためのフィラー（図示せず）及びレーザまたは赤外線を吸収する吸収材（図示せず）を含む。

一般に、フリットはガラス粉末に酸化物粉末を含んで使用する。このようなフリットは、ガラス材料に加えられる熱の温度を急激に下げ、ガラス粉末状に形成される。そして、前記フリットに有機物を添加させてゲル状のペーストにする。その後、前記フリット１４０を所定の温度で焼成させると、有機物が除去され、ゲル状のフリットペーストは硬化されて固相の前記フリット１４０に仕上げられる。

このとき、前記フリット１４０を焼成する温度は、３００℃乃至７００℃の範囲にすることが好ましい。これは、前記フリット１４０を焼成する温度が３００℃以下になると、焼成工程を行っても有機物が消滅し難くなるからである。そして、焼成温度が７００℃以上である場合は、焼成温度の増加に対応してレーザビームの強度も比例して大きくなる必要があるため、焼成温度を７００℃以上に上げることは好ましくない。

図１Ｃ及び図２Ｃを参照すれば、前記第１マザー基板１１０と前記第２マザー基板１６０とを接合させ、前記フリット１４０にレーザまたは赤外線を照射して前記フリット１４０を溶融させる。これにより、前記第１マザー基板１１０と前記第２マザー基板１６０とが接着される。前記第１マザー基板１１０が前記第２マザー基板１６０により封止されることで、前記第１マザー基板１１０上に形成された所定の介在物、すなわち有機電界発光素子は外部から侵入する酸素及び水分から保護される。

図１Ｄ及び図２Ｄを参照すれば、接着された前記第１マザー基板１１０と前記第２マザー基板１６０をそれぞれの単位表示パネルに分けられるように切断装置を用いて切断工程を施す。切断工程は、第１マザー基板１１０及び前記第２マザー基板１６０に形成されている切断線（図示せず）に沿って行われる。

図１Ｅ及び図２Ｅを参照すれば、それぞれの単位表示パネルに切断された前記単位表示パネルは整列手段（図示せず）の内部にそれぞれ整列される。このとき、前記整列手段の内部には、スロット及び仕切りが設けられ、単位表示パネルをそれぞれ受納できる構造を有する。前記整列手段に整列されている単位表示パネルは互いに隣接するように整列される。

すなわち、整列された単位表示パネルの一つである単位表示パネルの第１マザー基板１１０と隣接する単位表示パネルの第２マザー基板１６０とが離隔対応されるか、密着して位置する。このように、単位表示パネルは整列手段を用いて整列させ、同時に後述する補強材１５０を形成して工程時間を短縮できる。

また、前記整列手段は、前記単位表示パネルの一側面に液状の補強材１５０が接触できるように単位表示パネルが形成されている下側面の整列手段に溝が形成される。前記整列手段は、単位表示パネルが容易に分離されるように、補強材と接着しない材料で形成されなければならない。

図１Ｆ及び図２Ｆを参照すれば、単位表示パネルが整列されている前記整列手段は、液状の補強材１５０が入っている液槽１８０に位置させる。この後、前記整列手段の下部面に位置する溝を介して単位表示パネルの非画素領域、すなわち前記フリット１４０が形成されている外側面の前記第１基板１１０と前記第２基板１６０との間に液状の補強材１５０が接触し、毛細管現象により液状の補強材１５０が前記フリット１４０の外側面の前記第１基板１１０と前記第２基板１６０との間に埋め込まれる。必要に応じて、整列されている単位表示パネルの周囲全体に亘り、液状の補強材１５０が前記フリット１４０の外側面の前記第１基板１１０と前記第２基板１６０との間に埋め込まれる。

このとき、前記液状の補強材１５０としては、２００ｃｐ以下の低粘性を有する樹脂を用いることができる。例えば、自然硬化される材料であるシアノアクリレートや、８０℃未満の温度で熱硬化される材料であるアクリレイト、紫外線硬化される材料であるエポキシ、アクリレイト及びウレタンアクリレイトが利用されることができる。

これは、前記液状の補強材１５０が２００ｃｐ以上の粘性を有する場合、前記フリット１４０外側面の第１基板１１０と第２基板１６０との間に補強材１５０が塗布され難くなったり、侵入し難くなったりするからである。この後、前記整列手段の内部に位置する単位表示パネルを前記液槽１７０から分離した後、第１基板１１０と前記第２基板１６０との間に埋め込まれている液状の補強材１５０に紫外線、自然硬化または熱工程を行って、硬化させる。これにより、完成した単位表示パネルが形成される。

以上、本発明の好ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるのではなく、本発明の技術的思想の範囲内で当分野における通常の知識を有する者によって多様に変形されることができる。

本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。 本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための斜視図である。

符号の説明

１１０ 第１マザー基板、
１２０ 第１表示パネル、
１３０ 第２表示パネル、
１４０ フリット
１５０ 補強材
１６０ 第２マザー基板

Claims (11)

1. 複数の画素領域及び非画素領域を含む第１マザー基板の各画素領域に有機電界発光素子を形成する段階と、
   ゲル状のフリットペーストを準備する段階と、
   前記ゲル状のフリットペーストを用いて、第２マザー基板の前記各非画素領域と対応する領域にフリットを形成する段階と、
   前記フリットにより前記各画素領域が封止されるように前記第２マザー基板を前記第１マザー基板に接着させる段階と、
   接着された前記第１マザー基板及び前記第２マザー基板を切断して単位表示パネルに分離させる段階と、
   前記単位表示パネルを、各単位表示パネルを分離させる複数のスロット及び仕切りが形成されている整列手段を用いて整列させる段階と、
   前記単位表示パネルの非画素領域を補強材に浸漬させて毛細管現象により前記フリットの外側面の前記第１基板及び前記第２基板との間に前記補強材が埋め込まれる段階と、
   を含むことを特徴とする、有機電界発光表示装置の製造方法。
2. 前記非画素領域は、前記フリットが形成されている外側面の前記第１基板及び前記第２基板の間にあることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
3. 前記第１基板及び前記第２基板の間に補強材を埋め込んだ後、前記補強材を硬化させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
4. 前記補強材は、紫外線、自然硬化または熱工程により硬化されることを特徴とする、請求項３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
5. 前記補強材は、２００ｃｐ以下の粘性を有する材料からなることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
6. 前記材料は、８０℃未満の温度で硬化されることを特徴とする、請求項５に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
7. 前記材料は、アクリレイトからなることを特徴とする、請求項６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
8. 前記材料は、紫外線硬化されることを特徴とする、請求項５に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
9. 前記材料は、エポキシ樹脂、アクリレイト及びウレタンアクリレイトから構成される群から選択される何れかであることを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
10. 前記第２基板を前記第１基板に接着させた後、レーザまたは赤外線を照射して前記フリットを前記第１基板に溶着させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
11. 前記複数の単位表示パネルが一列に整列される段階は、前記単位表示パネルの第１基板と隣り合う単位表示パネルの第２基板とが隣接するように整列されることを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。

Images