JP4750979B2 - 表示パネル及び基板保持装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子の複数からなる表示領域部とこの表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネル及び基板保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気表示装置(Electric display device)の表示パネルの１つに、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルが知られている。有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは各々が発光する少なくとも１つの有機エレクトロルミネッセンス素子を所定パターンにて基板上に形成した表示パネルである。有機エレクトロルミネッセンス素子は電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬともいう）を呈する有機化合物材料からなる発光層を含む１以上の薄膜（以下、有機機能層という）を備えた発光素子である。
【０００３】
赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３原色発光のための有機機能層を有する有機ＥＬ素子の複数を透明基板上にマトリクス状に配置し適宜結線することでフルカラー表示装置を構成することができる。かかる有機ＥＬ素子フルカラー表示装置の表示パネル製造時における重要な工程は、基板上のＲ，Ｇ，Ｂの有機機能層をマスク蒸着などにより塗り分ける工程である。有機ＥＬ素子に用いられる有機材料は、湿気、酸素などを嫌うので、ウェットプロセスが利用できない。このため、ＲＧＢの有機機能層の塗り分け法としては一般に、真空中でマスクを移動して蒸着を行う方法が利用されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、有機ＥＬ表示パネルの透明基板に、樹脂、プラスチックを用いることが提案されている。
しかしながら、有機ＥＬ素子の透明基板として使用されるプラスチックフィルムは軽く、柔らかいので、かかるプラスチックフィルムを透明基板に用いて有機ＥＬ表示パネルを製造するには、プラスチックフィルム基板の固定が極めて難しい。高精度のＲ，Ｇ，Ｂ各有機機能層の位置出しを行う必要があるため、正確なプラスチックフィルム基板の固定が要求されるからである。
【０００５】
また、小型表示パネルを製造する場合、蒸着法を用いる製造プロセスにおいて、小型表示パネル用基板の複数を大型の基板からの多面取りすることにより製造効率を高めているが、大型化したプラスチックフィルム基板を用いた場合、基板自体が撓む問題はより深刻で、微細なパターンが形成できない問題があった。このため、製造工程の複雑化、及び製造コストの上昇が問題となる。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、発光素子などの正確な形成ができるとともに製造効率を向上できる表示パネル及び基板保持装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示パネルは、発光素子の複数からなる表示領域部と、前記表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルであって、前記可撓性基板が磁性部材と一体となっていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板が前記表示領域部を囲む領域に配置された磁性部材を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板が前記発光素子を囲む領域に配置された磁性部材を含むことを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に磁性部材層として設けられていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に凹部を設け、該凹部内に磁性部材層として埋設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が絶縁材で被覆されていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材は、前記可撓性基板の上面フィルム及び下面フィルムの接合体として、前記上面フィルム及び下面フィルム間に設けられている磁性部材層であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板はプラスチックからなることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板は透明であることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材及び前記可撓性基板が透明であり、前記磁性部材は前記可撓性基板内に分散され又は前記可撓性基板の表面に成膜されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の表示パネルにおいては、前記発光素子は、互いに積層された少なくとも１つの有機機能層と、前記有機機能層を挟持する一対の表示電極からなる有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
本発明の基板保持装置は、発光素子の複数からなる表示領域部と、前記表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルの前記可撓性基板を保持する基板保持装置であって、前記可撓性基板と一体となっている磁性部材と、前記可撓性基板に接触しかつ磁石を備えた担持基板と、からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の基板保持装置においては、前記担持基板はガラス平板又は、非磁性の平坦な基板であることを特徴とする。
本発明の基板保持装置においては、前記磁石は電磁石又は永久磁石であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に基づく有機ＥＬ表示パネル及び基板保持装置の実施形態を図を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本発明による有機ＥＬ表示パネルは、第１の実施の形態として、その可撓性基板としての透明なフィルム基板２の表面の画素となるべき部分以外の上に、薄膜状の磁性部材２０を有する。磁性部材２０の材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの磁性体のいずれか１つを含むもの、或いは種々の磁性合金が使用できる。透明フィルム基板２は、例えばポリカーボネート、ポリエーテルスルホン又はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの柔軟性プラスチックフィルムである。可撓性基板として透明フィルム基板としているが、半透明、着色、不透明の基板でもよい。
【００１４】
磁性部材２０と一体となったフィルム基板２の裏側を、ガラス平板などの平坦な担持基板３０の表側主面に密着させる。
次に、担持基板３０の裏側に電磁石又は磁石４０を配置して担持基板３０にフィルム基板２を貼りつけ、フィルム基板２を保持する。磁石４０と担持基板３０とを別体としているが、これらは表面に磁界を生成できる平坦な担持基板内に電磁石を内装したものとすることができる。
【００１５】
このように、発光素子の複数からなる表示領域部と表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルの基板を保持する基板保持装置は、フィルム基板２と一体となっている磁性部材２０と、フィルム基板２に接触し磁石４０と一体なった担持基板３０からなる。この３層からなる基板組立体を一体として、表示パネル製造工程における、基板洗浄、レジストバターニング、蒸着などの処理及び搬送を行う。磁石４０及び担持基板３０は処理後、順に取り外され、再利用される。また、必要に応じて磁石４０を担持基板３０から外し、フィルム基板２単体とすることも可能である。これにより、洗浄時などにフィルム基板２の裏側に水分などが付いてしまった時は、担持基板３０から外して乾かすことができる。表示パネル製造工程最後の保護膜封止工程が終了した時点で、磁石４０を取り外して、フィルム有機ＥＬ表示パネルの完成となる。なお、フィルム基板２の表面には、磁性部材より先に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）など透明導電材料からなる透明電極や、絶縁体薄膜を予め成膜しておいてもよい。
【００１６】
図２に示すように、上記の３層からなる基板組立体においては、フィルム基板２の下面に、すなわち担持基板３０に接触するように磁性部材２０の層（薄膜）を設けてもよい。
また、図３に示すように、上記の３層からなる基板組立体においては、可撓性基板を上面フィルム２１及び下面フィルム２２の接合体として、上面及び下面フィルム間に磁性部材２０の層を設けてもよい。さらに、図４に示すように、磁性部材２０の層を挟持した可撓性基板２の上面フィルム２１及び下面フィルム２２の接合体において、その下面（及び上面のうち少なくとも一方）上に内部の磁性部材の層２０とは重ならないように更なる磁性部材の層２０ａを設けることもできる。
【００１７】
なお、図示しないが、上記の３層からなる基板組立体においては、フィルム基板２の上面（及び下面のうち少なくとも一方）に凹部を設け、該凹部内に磁性部材２０を埋設してもよい。
このように、いずれの形態においても、発光素子の複数からなる表示領域部と、表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルにおいて、可撓性基板は磁性部材と一体となっている。
【００１８】
上記の３層からなる基板組立体においては、図５に示すように、磁性部材２０の層が表示領域部となるべき部分ＤＲを囲む領域２３（フィルム基板２の表面又は裏面又は内部で）たとえば枠又は額縁の形状として配置され得る。
小型表示パネル用基板の複数を大型のフィルム基板からの多面取りする場合、図６に示すように、磁性部材２０の層を、例えば、表示領域部ＤＲを囲み画定する共通の枠領域２３ａとして配置するようにしてもよい。この場合、小面積の表示パネルに切り分けるときに、パネル縁の不要部分を切り捨てることもできる。
【００１９】
上記の３層からなる基板組立体における結合を強力にするために、表示領域部ＤＲの周囲だけでなく、表示領域部ＤＲの中にも、磁性部材２０の層を配置することができる。すなわち、磁性部材を成膜する場所としては、大面積の表示パネルでは、表示領域部ＤＲの撓みが生じる可能性があるため、バスライン３ｂ部分とすることが可能である。ただしバスラインとしては、低抵抗とする必要があるために、磁性部材と抵抗値の低い材料の多層膜とする。
【００２０】
図７は、得られた有機ＥＬ表示パネルの正面から透視した部分拡大正面図である。有機ＥＬ表示パネルは、透明フィルム基板２上にマトリクス状に配置されかつ各々が発光部からなる発光画素１の複数からなる表示領域部ＤＲを有している。発光部すなわち有機ＥＬ素子は、水平方向の第１表示電極ライン３すなわち陽極と、垂直方向の第２表示電極ライン９すなわち陰極と、の交差する部分の透明電極３ａの位置で形成されている。陽極の第１表示電極３は、島状透明電極３ａと、これらを水平方向に電気的に接続する導電性のバスライン３ｂの多層膜からなる。バスライン３ｂは、図８に示すように、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなど強磁性体の層とＡｌ，Ａｇなどの低抵抗率の金属の層との積層からなる。有機ＥＬ表示パネルは基板２上の有機ＥＬ素子の間に設けられた複数の隔壁７を備えている。有機ＥＬ素子の各々は、透明電極（第１表示電極）３ａの上に、例えば、銅フタロシアニンからなる有機正孔注入層、ＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）からなる有機正孔輸送層、Ａｌｑ３（アルミキレート錯体）からなる有機発光層、Ｌｉ２Ｏ（酸化リチウム）からなる電子注入層を順次、蒸着して有機機能層を形成して、さらに、この上に第２表示電極ライン９が成膜されてなる。また、多色有機ＥＬ表示パネルとする場合は、有機ＥＬ素子はそれぞれ赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの発光をなす有機機能層を有するようにすることもできる。
【００２１】
例えば、表示領域部ＤＲの中にバスラインとして磁性部材２０の層を線状に配置した有機ＥＬ表示パネルの製造方法を図９〜図１５に基づいて説明する。
まず、図９に示すように、その主面に、ＩＴＯなどの高仕事関数の材料からなる複数の島状透明電極３ａが成膜されているフィルム基板２を用意し、これら島状透明電極３ａを水平方向に電気的に接続して連結するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏなど強磁性体膜をスパッタ法などにより形成する。その後、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程を経てバスライン下層３１を形成する。
【００２２】
磁性部材２０と一体となったフィルム基板２の裏側を、ガラス平板などの平坦な担持基板３０の表側主面に密着させる。
次に、担持基板３０の裏側に電磁石又は磁石４０を配置して担持基板３０にフィルム基板２を貼りつける。この３層の一体からなる基板組立体の基板保持装置ごと、以下の工程に移る。
【００２３】
次に、図１０に示すように、フィルム基板２上に、Ａｌ，Ａｇなどの低抵抗率の金属をスパッタ法などにより成膜して、その後フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て、バスライン上層３２を形成して、バスライン３ｂを形成する。バスライン多層膜の積層順序は、例えば、基板側から低抵抗金属層、強磁性体層、低抵抗金属層としても、さらに、最上面に耐酸化、耐腐食性の金属を積層してもよい。バスラインの幅は島状透明電極３ａが露出してはみ出るように、透明電極幅よりも小とする。この島状透明電極及びバスラインからなる第１表示電極ライン３は複数本で互いに平行に形成する。表示領域部ＤＲの外のバスライン端部に接続用パッド３Ｐも形成できる。なお、画素を区画するために、島状透明電極の画素部分を除き、第１表示電極ライン上を絶縁膜で被覆することもできる。
【００２４】
次に、図１１に示すように、第１表示電極３ａ、３ｂに対して垂直方向に伸長しかつ各々が島状透明電極間に位置するように複数の電気絶縁性の隔壁７を形成する。ここでは、隔壁材料をフォトレジストを用い、通常のフォトリソグラフィ法等の手法を用いて形成する。隔壁７は隔壁本体及びその上部に基板に平行な方向に突出するオーバーハング部からなる断面が略Ｔ字型又は逆テーパ（逆等脚台形）の形状を有する。
【００２５】
隔壁７の端部７ａは後で形成される第２表示電極間同士の短絡防止のために表示領域部ＤＲの外に延在するように形成され、隔壁７の基板からの高さは、第２表示電極同士が短絡しない高さであればいくらでもよい。
次に、図１２に示すように、金属のマスクの貫通開口を、隔壁７間の露出した透明電極３ａに位置合わせして、隔壁上に金属マスクを載置して、有機正孔輸送層、有機発光層、有機電子輸送層などのＥＬに必要な種々の有機化合物材料８ａを交互に蒸着を用いて所定厚さに成膜して、有機機能層を形成する。次に、金属マスクをずらして位置合わせをした後、同様に、隔壁上に金属マスクを載置して発光色の異なる２番目、３番目の有機機能層を形成する。このように、１つの開口が１つの第１表示電極上からその隣接する第１表示電極上へ配置されるように金属マスクを順次移動せしめる発光層形成工程を順次繰り返す。
【００２６】
例えば、ＲＧＢ発光の３種類の有機機能層を形成した後、金属マスクを取り除くと、図１３に示すように、露出した第１表示電極ライン３の透明電極部分の各々上に最上部の有機化合物材料８が現れる。
図１４に示すように、有機化合物材料の薄膜上に、Ａｌなどの金属を蒸着して、垂直方向に伸長する複数の第２表示電極９の陰極を形成し、前記第１表示電極との各交差部にて発光部を画定する。ここで、図１５に示す隔壁７の頂上及びオーバーハング部７ｂは、金属蒸気流れに対して屋根及び軒となり、隣接する第２表示電極間が切り分けられる。このようにして、有機ＥＬ表示パネルにおいて、発光素子の有機ＥＬ素子の各々は、互いに積層された少なくとも１つの有機機能層と、有機機能層を挟持する一対の表示電極から形成される。
【００２７】
第２表示電極を形成した後、複数の有機ＥＬ素子側を防湿処理及び封止処理が終了した時点で、磁石を外して、フレキシブルなフィルム有機ＥＬ表示パネルの完成となる。
また、強力な担持基板への貼着が必要な場合は、図１６に示すように、磁性部材２０の層が表示領域部ＤＲを囲む領域における発光素子となるべき透明電極３ａを囲む領域すなわち画素の開口部以外の場所にに配置され得る。この場合、図１７に示すように、ＳｉＯ2などの上下２層の絶縁膜５０による磁性部材２０の層のサンドイッチ構造として配置することも可能である。この構成によってもフレキシブルな表示パネル自体の剛性が向上する。
【００２８】
続いて、有機ＥＬ素子の発光部とそれ以外のコントラストを高めるために、画素の開口部以外の場所に、例えば酸化クロムや酸化銅などの黒色顔料を塗布するようにしてもよい。同様の目的で、後述する磁性部材２０に黒色顔料を混入して成形してもよく、また、磁性部材２０及び基板間に黒色顔料を塗布するようにしてもよい。
【００２９】
上記いずれの実施形態では、画素部分以外に磁性部材層を設けることを説明したが、透明フィルム基板２の表面全体に、レーザアブレーション法などを用いて二酸化チタンに所定量のコバルトを加えた透明磁性部材薄膜を成膜すれば、部分的な磁性部材層パターニングが不要となる。さらに、透明磁性部材又は低い着色の磁性部材であれば、磁性部材層ではなく、かかる磁性部材の微粒子をプラスチックに分散させ、それをフィルム基板２に成型しても、部分的な磁性部材層パターニングが不要となる。
【００３０】
さらに、本発明は、透明基板上にフィルム状の表示素子を積層する構造を採るものであれば応用が可能であり、例えば、液晶表示パネルについても用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、柔らかいフィルム基板を磁石でガラス基板などに貼りつけることにより扱い難いフィルム基板をガラス基板と同等に取り扱いすることができ、フィルム基板のパターニング工程における有機ＥＬ素子などの有機機能層の位置出しを容易かつ高精度に行うことが可能となるとともに、フレキシブルなフィルム有機ＥＬ素子表示パネルの製造歩留まりを上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図２】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図３】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図４】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図５】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の斜視図。
【図６】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の斜視図。
【図７】本発明による有機ＥＬ表示パネルの部分正面図。
【図８】図７の線ＡＡに沿った有機ＥＬ表示パネルの概略部分断面図。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１２】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の隔壁伸長方向に垂直な概略部分断面図。
【図１３】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１４】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１５】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の隔壁伸長方向に垂直な概略部分断面図。
【図１６】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１７】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分断面図。
【符号の説明】
１ 発光画素
２ 透明基板
３ 第１表示電極ライン
３ａ 島状透明電極
３ｂ バスライン
７ 隔壁
７ａ 隔壁端部
７ｂ オーバーハング部
９ 第２表示電極ライン
３１ バスライン下層
３２ バスライン上層
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子の複数からなる表示領域部とこの表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネル及び基板保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気表示装置(Electric display device)の表示パネルの１つに、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルが知られている。有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは各々が発光する少なくとも１つの有機エレクトロルミネッセンス素子を所定パターンにて基板上に形成した表示パネルである。有機エレクトロルミネッセンス素子は電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬともいう）を呈する有機化合物材料からなる発光層を含む１以上の薄膜（以下、有機機能層という）を備えた発光素子である。
【０００３】
赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの３原色発光のための有機機能層を有する有機ＥＬ素子の複数を透明基板上にマトリクス状に配置し適宜結線することでフルカラー表示装置を構成することができる。かかる有機ＥＬ素子フルカラー表示装置の表示パネル製造時における重要な工程は、基板上のＲ，Ｇ，Ｂの有機機能層をマスク蒸着などにより塗り分ける工程である。有機ＥＬ素子に用いられる有機材料は、湿気、酸素などを嫌うので、ウェットプロセスが利用できない。このため、ＲＧＢの有機機能層の塗り分け法としては一般に、真空中でマスクを移動して蒸着を行う方法が利用されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、有機ＥＬ表示パネルの透明基板に、樹脂、プラスチックを用いることが提案されている。
しかしながら、有機ＥＬ素子の透明基板として使用されるプラスチックフィルムは軽く、柔らかいので、かかるプラスチックフィルムを透明基板に用いて有機ＥＬ表示パネルを製造するには、プラスチックフィルム基板の固定が極めて難しい。高精度のＲ，Ｇ，Ｂ各有機機能層の位置出しを行う必要があるため、正確なプラスチックフィルム基板の固定が要求されるからである。
【０００５】
また、小型表示パネルを製造する場合、蒸着法を用いる製造プロセスにおいて、小型表示パネル用基板の複数を大型の基板からの多面取りすることにより製造効率を高めているが、大型化したプラスチックフィルム基板を用いた場合、基板自体が撓む問題はより深刻で、微細なパターンが形成できない問題があった。このため、製造工程の複雑化、及び製造コストの上昇が問題となる。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、発光素子などの正確な形成ができるとともに製造効率を向上できる表示パネル及び基板保持装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の表示パネルは、発光素子の複数からなる表示領域部と、前記表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルであって、前記可撓性基板が磁性部材と一体となっていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板が前記表示領域部を囲む領域に配置された磁性部材を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板が前記発光素子を囲む領域に配置された磁性部材を含むことを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に磁性部材層として設けられていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に凹部を設け、該凹部内に磁性部材層として埋設されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材が絶縁材で被覆されていることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材は、前記可撓性基板の上面フィルム及び下面フィルムの接合体として、前記上面フィルム及び下面フィルム間に設けられている磁性部材層であることを特徴とする。
【００１０】
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板はプラスチックからなることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記可撓性基板は透明であることを特徴とする。
本発明の表示パネルにおいては、前記磁性部材及び前記可撓性基板が透明であり、前記磁性部材は前記可撓性基板内に分散され又は前記可撓性基板の表面に成膜されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の表示パネルにおいては、前記発光素子は、互いに積層された少なくとも１つの有機機能層と、前記有機機能層を挟持する一対の表示電極からなる有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
本発明の基板保持装置は、発光素子の複数からなる表示領域部と、前記表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルの前記可撓性基板を保持する基板保持装置であって、前記可撓性基板と一体となっている磁性部材と、前記可撓性基板に接触しかつ磁石を備えた担持基板と、からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の基板保持装置においては、前記担持基板はガラス平板又は、非磁性の平坦な基板であることを特徴とする。
本発明の基板保持装置においては、前記磁石は電磁石又は永久磁石であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明に基づく有機ＥＬ表示パネル及び基板保持装置の実施形態を図を参照しつつ説明する。
図１に示すように、本発明による有機ＥＬ表示パネルは、第１の実施の形態として、その可撓性基板としての透明なフィルム基板２の表面の画素となるべき部分以外の上に、薄膜状の磁性部材２０を有する。磁性部材２０の材料としては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなどの磁性体のいずれか１つを含むもの、或いは種々の磁性合金が使用できる。透明フィルム基板２は、例えばポリカーボネート、ポリエーテルスルホン又はポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）などの柔軟性プラスチックフィルムである。可撓性基板として透明フィルム基板としているが、半透明、着色、不透明の基板でもよい。
【００１４】
磁性部材２０と一体となったフィルム基板２の裏側を、ガラス平板などの平坦な担持基板３０の表側主面に密着させる。
次に、担持基板３０の裏側に電磁石又は磁石４０を配置して担持基板３０にフィルム基板２を貼りつけ、フィルム基板２を保持する。磁石４０と担持基板３０とを別体としているが、これらは表面に磁界を生成できる平坦な担持基板内に電磁石を内装したものとすることができる。
【００１５】
このように、発光素子の複数からなる表示領域部と表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルの基板を保持する基板保持装置は、フィルム基板２と一体となっている磁性部材２０と、フィルム基板２に接触し磁石４０と一体なった担持基板３０からなる。この３層からなる基板組立体を一体として、表示パネル製造工程における、基板洗浄、レジストバターニング、蒸着などの処理及び搬送を行う。磁石４０及び担持基板３０は処理後、順に取り外され、再利用される。また、必要に応じて磁石４０を担持基板３０から外し、フィルム基板２単体とすることも可能である。これにより、洗浄時などにフィルム基板２の裏側に水分などが付いてしまった時は、担持基板３０から外して乾かすことができる。表示パネル製造工程最後の保護膜封止工程が終了した時点で、磁石４０を取り外して、フィルム有機ＥＬ表示パネルの完成となる。なお、フィルム基板２の表面には、磁性部材より先に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）など透明導電材料からなる透明電極や、絶縁体薄膜を予め成膜しておいてもよい。
【００１６】
図２に示すように、上記の３層からなる基板組立体においては、フィルム基板２の下面に、すなわち担持基板３０に接触するように磁性部材２０の層（薄膜）を設けてもよい。
また、図３に示すように、上記の３層からなる基板組立体においては、可撓性基板を上面フィルム２１及び下面フィルム２２の接合体として、上面及び下面フィルム間に磁性部材２０の層を設けてもよい。さらに、図４に示すように、磁性部材２０の層を挟持した可撓性基板２の上面フィルム２１及び下面フィルム２２の接合体において、その下面（及び上面のうち少なくとも一方）上に内部の磁性部材の層２０とは重ならないように更なる磁性部材の層２０ａを設けることもできる。
【００１７】
なお、図示しないが、上記の３層からなる基板組立体においては、フィルム基板２の上面（及び下面のうち少なくとも一方）に凹部を設け、該凹部内に磁性部材２０を埋設してもよい。
このように、いずれの形態においても、発光素子の複数からなる表示領域部と、表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルにおいて、可撓性基板は磁性部材と一体となっている。
【００１８】
上記の３層からなる基板組立体においては、図５に示すように、磁性部材２０の層が表示領域部となるべき部分ＤＲを囲む領域２３（フィルム基板２の表面又は裏面又は内部で）たとえば枠又は額縁の形状として配置され得る。
小型表示パネル用基板の複数を大型のフィルム基板からの多面取りする場合、図６に示すように、磁性部材２０の層を、例えば、表示領域部ＤＲを囲み画定する共通の枠領域２３ａとして配置するようにしてもよい。この場合、小面積の表示パネルに切り分けるときに、パネル縁の不要部分を切り捨てることもできる。
【００１９】
上記の３層からなる基板組立体における結合を強力にするために、表示領域部ＤＲの周囲だけでなく、表示領域部ＤＲの中にも、磁性部材２０の層を配置することができる。すなわち、磁性部材を成膜する場所としては、大面積の表示パネルでは、表示領域部ＤＲの撓みが生じる可能性があるため、バスライン３ｂ部分とすることが可能である。ただしバスラインとしては、低抵抗とする必要があるために、磁性部材と抵抗値の低い材料の多層膜とする。
【００２０】
図７は、得られた有機ＥＬ表示パネルの正面から透視した部分拡大正面図である。有機ＥＬ表示パネルは、透明フィルム基板２上にマトリクス状に配置されかつ各々が発光部からなる発光画素１の複数からなる表示領域部ＤＲを有している。発光部すなわち有機ＥＬ素子は、水平方向の第１表示電極ライン３すなわち陽極と、垂直方向の第２表示電極ライン９すなわち陰極と、の交差する部分の透明電極３ａの位置で形成されている。陽極の第１表示電極３は、島状透明電極３ａと、これらを水平方向に電気的に接続する導電性のバスライン３ｂの多層膜からなる。バスライン３ｂは、図８に示すように、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏなど強磁性体の層とＡｌ，Ａｇなどの低抵抗率の金属の層との積層からなる。有機ＥＬ表示パネルは基板２上の有機ＥＬ素子の間に設けられた複数の隔壁７を備えている。有機ＥＬ素子の各々は、透明電極（第１表示電極）３ａの上に、例えば、銅フタロシアニンからなる有機正孔注入層、ＴＰＤ（トリフェニルアミン誘導体）からなる有機正孔輸送層、Ａｌｑ３（アルミキレート錯体）からなる有機発光層、Ｌｉ２Ｏ（酸化リチウム）からなる電子注入層を順次、蒸着して有機機能層を形成して、さらに、この上に第２表示電極ライン９が成膜されてなる。また、多色有機ＥＬ表示パネルとする場合は、有機ＥＬ素子はそれぞれ赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの発光をなす有機機能層を有するようにすることもできる。
【００２１】
例えば、表示領域部ＤＲの中にバスラインとして磁性部材２０の層を線状に配置した有機ＥＬ表示パネルの製造方法を図９〜図１５に基づいて説明する。
まず、図９に示すように、その主面に、ＩＴＯなどの高仕事関数の材料からなる複数の島状透明電極３ａが成膜されているフィルム基板２を用意し、これら島状透明電極３ａを水平方向に電気的に接続して連結するＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏなど強磁性体膜をスパッタ法などにより形成する。その後、フォトリソグラフィ工程やエッチング工程を経てバスライン下層３１を形成する。
【００２２】
磁性部材２０と一体となったフィルム基板２の裏側を、ガラス平板などの平坦な担持基板３０の表側主面に密着させる。
次に、担持基板３０の裏側に電磁石又は磁石４０を配置して担持基板３０にフィルム基板２を貼りつける。この３層の一体からなる基板組立体の基板保持装置ごと、以下の工程に移る。
【００２３】
次に、図１０に示すように、フィルム基板２上に、Ａｌ，Ａｇなどの低抵抗率の金属をスパッタ法などにより成膜して、その後フォトリソグラフィ工程、エッチング工程を経て、バスライン上層３２を形成して、バスライン３ｂを形成する。バスライン多層膜の積層順序は、例えば、基板側から低抵抗金属層、強磁性体層、低抵抗金属層としても、さらに、最上面に耐酸化、耐腐食性の金属を積層してもよい。バスラインの幅は島状透明電極３ａが露出してはみ出るように、透明電極幅よりも小とする。この島状透明電極及びバスラインからなる第１表示電極ライン３は複数本で互いに平行に形成する。表示領域部ＤＲの外のバスライン端部に接続用パッド３Ｐも形成できる。なお、画素を区画するために、島状透明電極の画素部分を除き、第１表示電極ライン上を絶縁膜で被覆することもできる。
【００２４】
次に、図１１に示すように、第１表示電極３ａ、３ｂに対して垂直方向に伸長しかつ各々が島状透明電極間に位置するように複数の電気絶縁性の隔壁７を形成する。ここでは、隔壁材料をフォトレジストを用い、通常のフォトリソグラフィ法等の手法を用いて形成する。隔壁７は隔壁本体及びその上部に基板に平行な方向に突出するオーバーハング部からなる断面が略Ｔ字型又は逆テーパ（逆等脚台形）の形状を有する。
【００２５】
隔壁７の端部７ａは後で形成される第２表示電極間同士の短絡防止のために表示領域部ＤＲの外に延在するように形成され、隔壁７の基板からの高さは、第２表示電極同士が短絡しない高さであればいくらでもよい。
次に、図１２に示すように、金属のマスクの貫通開口を、隔壁７間の露出した透明電極３ａに位置合わせして、隔壁上に金属マスクを載置して、有機正孔輸送層、有機発光層、有機電子輸送層などのＥＬに必要な種々の有機化合物材料８ａを交互に蒸着を用いて所定厚さに成膜して、有機機能層を形成する。次に、金属マスクをずらして位置合わせをした後、同様に、隔壁上に金属マスクを載置して発光色の異なる２番目、３番目の有機機能層を形成する。このように、１つの開口が１つの第１表示電極上からその隣接する第１表示電極上へ配置されるように金属マスクを順次移動せしめる発光層形成工程を順次繰り返す。
【００２６】
例えば、ＲＧＢ発光の３種類の有機機能層を形成した後、金属マスクを取り除くと、図１３に示すように、露出した第１表示電極ライン３の透明電極部分の各々上に最上部の有機化合物材料８が現れる。
図１４に示すように、有機化合物材料の薄膜上に、Ａｌなどの金属を蒸着して、垂直方向に伸長する複数の第２表示電極９の陰極を形成し、前記第１表示電極との各交差部にて発光部を画定する。ここで、図１５に示す隔壁７の頂上及びオーバーハング部７ｂは、金属蒸気流れに対して屋根及び軒となり、隣接する第２表示電極間が切り分けられる。このようにして、有機ＥＬ表示パネルにおいて、発光素子の有機ＥＬ素子の各々は、互いに積層された少なくとも１つの有機機能層と、有機機能層を挟持する一対の表示電極から形成される。
【００２７】
第２表示電極を形成した後、複数の有機ＥＬ素子側を防湿処理及び封止処理が終了した時点で、磁石を外して、フレキシブルなフィルム有機ＥＬ表示パネルの完成となる。
また、強力な担持基板への貼着が必要な場合は、図１６に示すように、磁性部材２０の層が表示領域部ＤＲを囲む領域における発光素子となるべき透明電極３ａを囲む領域すなわち画素の開口部以外の場所にに配置され得る。この場合、図１７に示すように、ＳｉＯ2などの上下２層の絶縁膜５０による磁性部材２０の層のサンドイッチ構造として配置することも可能である。この構成によってもフレキシブルな表示パネル自体の剛性が向上する。
【００２８】
続いて、有機ＥＬ素子の発光部とそれ以外のコントラストを高めるために、画素の開口部以外の場所に、例えば酸化クロムや酸化銅などの黒色顔料を塗布するようにしてもよい。同様の目的で、後述する磁性部材２０に黒色顔料を混入して成形してもよく、また、磁性部材２０及び基板間に黒色顔料を塗布するようにしてもよい。
【００２９】
上記いずれの実施形態では、画素部分以外に磁性部材層を設けることを説明したが、透明フィルム基板２の表面全体に、レーザアブレーション法などを用いて二酸化チタンに所定量のコバルトを加えた透明磁性部材薄膜を成膜すれば、部分的な磁性部材層パターニングが不要となる。さらに、透明磁性部材又は低い着色の磁性部材であれば、磁性部材層ではなく、かかる磁性部材の微粒子をプラスチックに分散させ、それをフィルム基板２に成型しても、部分的な磁性部材層パターニングが不要となる。
【００３０】
さらに、本発明は、透明基板上にフィルム状の表示素子を積層する構造を採るものであれば応用が可能であり、例えば、液晶表示パネルについても用いることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、柔らかいフィルム基板を磁石でガラス基板などに貼りつけることにより扱い難いフィルム基板をガラス基板と同等に取り扱いすることができ、フィルム基板のパターニング工程における有機ＥＬ素子などの有機機能層の位置出しを容易かつ高精度に行うことが可能となるとともに、フレキシブルなフィルム有機ＥＬ素子表示パネルの製造歩留まりを上げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図２】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図３】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図４】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の概略部分断面図。
【図５】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の斜視図。
【図６】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの基板を保持する基板保持装置の斜視図。
【図７】本発明による有機ＥＬ表示パネルの部分正面図。
【図８】図７の線ＡＡに沿った有機ＥＬ表示パネルの概略部分断面図。
【図９】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１０】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１２】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の隔壁伸長方向に垂直な概略部分断面図。
【図１３】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１４】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１５】本発明による有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の隔壁伸長方向に垂直な概略部分断面図。
【図１６】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分斜視図。
【図１７】本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルの製造工程における基板の概略部分断面図。
【符号の説明】
１ 発光画素
２ 透明基板
３ 第１表示電極ライン
３ａ 島状透明電極
３ｂ バスライン
７ 隔壁
７ａ 隔壁端部
７ｂ オーバーハング部
９ 第２表示電極ライン
３１ バスライン下層
３２ バスライン上層
Claims (9)
- 発光素子の複数からなる表示領域部と、前記表示領域部を担持する可撓性基板とを含む表示パネルであって、前記可撓性基板が磁性部材と一体となっていること、前記磁性部材が前記表示領域部以外であって前記表示領域部を囲む領域に配置されたことを特徴とする表示パネル。
- 前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に磁性部材層として設けられていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
- 前記磁性部材が前記可撓性基板の上面及び下面のうち少なくとも一方に凹部を設け、該凹部内に磁性部材層として埋設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示パネル。
- 前記磁性部材が絶縁材で被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示パネル。
- 前記磁性部材は、前記可撓性基板の上面フィルム及び下面フィルムの接合体として、前記上面フィルム及び下面フィルム間に設けられている磁性部材層であることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
- 前記可撓性基板はプラスチックからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示パネル。
- 前記可撓性基板は透明であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示パネル。
- 前記磁性部材及び前記可撓性基板が透明であり、前記磁性部材は前記可撓性基板内に分散され又は前記可撓性基板の表面に成膜されていることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
- 前記発光素子は、互いに積層された少なくとも１つの有機機能層と、前記有機機能層を挟持する一対の表示電極からなる有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示パネル。
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