JP5151735B2 - 指針盤用発光パネルの製造方法 - Google Patents

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本発明は、指針盤用発光パネルの製造方法に関する。
針式腕時計、針式壁掛け時計、針式置き時計、針式計測器等において、針の位置によって時刻や計測値などが表される。針の背面側には指針盤が設けられており、指針盤には目盛り等が設けられている。その指針盤の裏面に指針駆動部が取り付けられており、指針盤の中央側に形成された貫通孔に指針駆動部の駆動軸が通されて、指針盤の表面側において駆動軸に針が取り付けられている。
また、各種の表示機能付きの指針盤も用いられている。例えば、指針盤の前面側に液晶パネルが設けられ、その液晶パネルで各種データ等の表示が行われるものがある。
特開平11−202059号公報
ところで、液晶パネルだけでなく、有機EL(Electro Luminescence)素子を利用したELパネルも指針盤に利用したいという要望がある。ところが、ELパネルの有機EL素子に外気が接触することで劣化しやすくなるという問題があるため、そのような有機EL素子の劣化を防止するべく、有機EL素子を封止する必要がある。その封止の方法としては、基板に形成された有機EL素子アレイの周辺部に枠状のシールを形成し、そのシールの上からカバーを被せて、基板とカバーの間を密封するという方法がある。
しかしながら、ELパネルを指針盤に用いる場合、針の駆動軸を通すための貫通孔をELパネルの中央側に形成する必要がある。そして、そのELパネルに穿孔を施した際に、その孔の内壁面に有機EL素子の断面が露出してしまうことがあり、そのシール性が低下してしまうことがある。
そこで、本発明の課題は、シール性に優れた指針盤用発光パネルの製造方法を提供することである。
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、指針盤用発光パネルの製造方法であって、
基板の一方の面側における、周囲端部の第一領域と、指針駆動軸が配される第二領域とを除く範囲に、第一電極が形成され、前記第一電極を被覆して有機層が形成された指針盤用発光パネルの製造方法において、
枠状の周縁部と、前記周縁部の内側において前記周縁部から離れた位置にある島部と、前記周縁部と前記島部とを連結した連結部と、を有したマスクの前記島部を、前記基板の前記一方の面側における第二領域に重ねるとともに、前記マスクの前記周縁部を、前記基板の前記一方の面側における第一領域に重ねて、前記有機層上に第二電極を成膜し、
前記マスクを外した後に、前記第二電極をエッチングマスクとして利用し、前記第一領域と前記第二領域に形成された前記有機層を除去し、
前記基板の前記第二領域にセンターシールを形成し、前記基板の前記第一領域に枠状シールを形成し、
前記センターシールの上から前記基板にカバーを被せて、前記センターシールと重なる部分において前記基板及び前記カバーに穿孔を施すことを特徴としている。
好ましくは、前記マスクの配置に際して、前記基板面から前記連結部までの距離を、前記基板面から前記島部および前記周縁部までの距離よりも長くする。
また、好ましくは、前記センターシールを形成するに際して、そのセンターシールをリング状に形成し、前記センターシールのリング穴と重なる部分において、前記基板に穿孔を施す。
また、好ましくは、前記有機層をドライエッチング法にて除去する。
また、好ましくは、前記有機層をウェットエッチング法にて除去する。
本発明によれば、シール性に優れた指針盤用発光パネルの製造方法を実現することができる。
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
マトリクスディスプレイ機能を有する指針盤用発光パネル1を製造するに際して、まず、図1、図2に示すように、ガラス製またはプラスチック製の透明な基材である透明基板2を準備する。なお、透明基板2は、透明な可撓性シートであってもよい。
この透明基板2の一方の面に対し、透明な導電性膜を気相成長法(例えば、スパッタリング法、蒸着法等)によって成膜し、その導電性膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法によって複数の第一電極としての画素電極3に形状加工する。
この画素電極3を形成するに際して、透明基板2の一方の面側における周囲端部の縁に沿う第一領域R1と、指針駆動軸が配される円形状の第二領域R2とを除く範囲に、これら画素電極3を二次元アレイ状に配列するように形成する。
画素電極3は、透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム(In23)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)又はカドミウム−錫酸化物(CTO)からなる。なお、画素電極3が、EL素子のアノード電極になる。
次いで、透明基板2の一方の面に対して、気相成長法、フォトリソグラフィー法、エッチング法、レジスト除去工程を適宜行うことによって、透明基板2にトランジスタ層4を形成する。
トランジスタ層4は、アクティブマトリクス駆動回路を構成するものであって、アクティブマトリクス駆動回路は複数の走査線、走査線に交差する複数の信号線、走査線に沿う複数の電圧供給線、信号線と走査線の各交差部に配置された複数の薄膜トランジスタ5等を有するものである。このアクティブマトリクス駆動回路の回路構成はどのようなものであってもよく、1画素につき設けられる薄膜トランジスタ5の数は本発明を限定するものでない。
このトランジスタ層4を形成するに際しては、オーバーコート層6を成膜し、そのオーバーコート層6によって薄膜トランジスタ5を被覆する。そして、そのオーバーコート層6をパターニングすることによって、それぞれの画素電極3に対応する箇所に開口7を形成し、各画素電極3を露出させる。
このトランジスタ層4、オーバーコート層6も、透明基板2の一方の面側における周囲端部の縁に沿う第一領域R1と、指針駆動軸が配される円形状の第二領域R2とを除く範囲に形成する。
なお、トランジスタ層4を形成した後に、複数の画素電極3をオーバーコート層6の上に形成してもよい。
次いで、図3に示すように、画素電極3とともに透明基板2の一方の面側の所望の部分を覆う有機層10を形成する。
この有機層10を成膜するに際して、発光層だけを成膜してその発光層を有機層10としてもよいし、正孔輸送層及び発光層を順に積層してその積層物を有機層10としてもよいし、発光層及び電子輸送層を順に積層してその積層物を有機層10としてもよいし、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を順に積層してその積層物を有機層10としてもよい。また、有機層10は、正孔注入層や電子注入層が含まれる積層物であってもよい。
なお、有機層10は、蒸着法などの気相成長法によって成膜してもよく、スピンコートやノズルコートなどの塗布法によって成膜してもよい。
次いで、図4、図5に示すように、透明基板2における有機層10が形成された面に、第一マスク30を設置する。
この第一マスク30は、透明基板2の縁に沿った枠状の周縁部31と、周縁部31の内側において周縁部31から離れた位置に設けられた円形状の島部32と、島部32と周縁部31との間に連結され、周縁部31に対して島部32を保持する連結部33と、を有している。なお、第一マスク30の周縁部31は、透明基板2の第一領域R1に対応し、第一マスク30の島部32は、透明基板2の第二領域R2に対応している。
そして、第一マスク30を設置するに際して、透明基板2における第二領域R2に島部32を重ねて配置し、透明基板2における第一領域R1に周縁部31を重ねて配置する。
特に、第一マスク30の連結部33は、周縁部31に比べて極めて細く薄い形状を呈しており、透明基板2に対して設置された第一マスク30において、透明基板2の表面から連結部33までの距離は、透明基板2の表面から島部32および周縁部31までの距離よりも長くなっている。
次いで、図6に示すように、第一マスク30を介して透明基板2における画素電極3上の有機層10上に、蒸着法によりバリウム(Ba)を成膜し、第二電極としての対向電極の一部を成すバリウム層12を形成する。
この際、周縁部31及び島部32が重なっている部分には、バリウム層12は形成されず、周縁部31及び島部32が重なっていない部分の有機層10上にバリウム層12が積層される。また、連結部33は細く、画素電極3から離れているため、連結部33の下側にバリウム粒子が回り込むことによって、バリウム層12が形成される。
なお、第一マスク30の上には、バリウム層12と同材料の層11が形成される。
次いで、図7に示すように、第一マスク30を外し、透明基板2における有機層10およびバリウム層12が形成された面に、第二マスク30aを設置する。
この第二マスク30aは、第一マスク30と同様に、透明基板2の縁に沿った枠状の周縁部31aと、周縁部31aから離れた位置に設けられた円形状の島部32aと、島部32aと周縁部31aとを連結する細くて薄い連結部33aと、を有している。特に、この第二マスク30aにおける周縁部31aと島部32aは、第一マスク30における周縁部31と島部32より僅かに小さなサイズとなっている。
そして、第二マスク30aの島部32aを透明基板2の第二領域R2に重ねて配置し、第二マスク30aの周縁部31aを透明基板2の第一領域R1に重ねて配置した状態で、第二マスク30aを介して透明基板2における画素電極3上に、蒸着法によりアルミニウム(Al)を成膜し、第二電極としての対向電極の一部を成すアルミニウム層14を形成する。
この際、第二マスク30aにおける周縁部31aと島部32aは、第一マスク30のものより小さいため、アルミニウム層14はバリウム層12よりも大きく形成されて、アルミニウム層14がバリウム層12を被覆するようになっている。
なお、第二マスク30aの上には、アルミニウム層14と同材料の層13が形成される。
このバリウム層12とアルミニウム層14とが積層された金属層が対向電極となり、EL素子のカソード電極になる。
なお、バリウム層12は、比較的仕事関数の低い材料であって、電子注入性はよいものの、劣化しやすいため、アルミニウム層14に覆われることによって、安定したカソード電極として機能するようになる。
次いで、図8に示すように、第二マスク30aを外した後、バリウム層12がアルミニウム層14で覆われてなる対向電極をエッチングマスクとして利用し、透明基板2の第一領域R1と第二領域R2に形成された有機層10を除去する。この有機層10が除去された第一領域R1と第二領域R2には、透明基板2の一方の面が露出する。
この有機層10を除去するに際して、酸素プラズマ処理によるアッシングなどのドライエッチング法にて除去してもよいし、有機層10を構成する材料に応じたエッチャントや溶媒(例えば、トルエン、キシレン、水など)を用いたウェットエッチング法にて除去してもよい。
なお、画素電極3と、有機層10と、バリウム層12およびアルミニウム層14の対向電極とによって、EL素子が構成される。
次いで、図9、図10に示すように、透明基板2の第二領域R2に、円柱状のセンターシール15を形成し、透明基板2の第一領域R1に、矩形状の枠状シール16を形成する。
このセンターシール15と枠状シール16は、例えば、粘着性を有するシール材であって、基板などの平坦面に密着し、対向する基板や基材同士を接合させる接着性を有している。
次いで、図11に示すように、センターシール15および枠状シール16の上からカバー17を被せて、センターシール15および枠状シール16にカバー17を接合し、透明基板2とカバー17の間を密封する。
なお、透明基板2とカバー17の間の空間は窒素置換されていることが好ましい。
次いで、図12に示すように、ドリルによって透明基板2とセンターシール15とカバー17に穿孔を施して、センターシール15の直径よりも小さい直径のセンターホール18を形成する。ここで、穿孔する箇所は、センターシール15の中央部と重なる部分である。このセンターホール18の直径がセンターシール15の直径よりも小さいため、センターホール18の内壁面には、透明基板2とセンターシール15とカバー17の断面のみが現れ、画素電極3や有機層10や対向電極(バリウム層12、アルミニウム層14)の断面が露出しないようになっている。
なお、センターシール15がリング状であって、予めセンターホール18に相当するリング穴が形成されている場合には、そのリング穴と重なる部分において、透明基板2やカバー17に穿孔を施す。
また、カバー17において指針駆動軸が配される領域に予め孔が形成されていてもよく、その場合、透明基板2やセンターシール15に形成されたセンターホール18にカバー17の孔を位置合わせして取り付ければよい。
以上により、指針盤用発光パネル1が完成する。
そして、図13、図14に示すように、指針駆動部21の駆動軸22をセンターホール18に通して、指針駆動部21をカバー17に取り付ける。さらに、駆動軸22の先端側に指針23を取り付ける。指針駆動部21は指針23を回転させるものである。
このように、指針盤用発光パネル1に、駆動軸22を備える指針駆動部21や指針23を取り付けることによって、この指針盤用発光パネル1を、マトリクスディスプレイ機能を有する指針盤として、時計や計測器などの機器100に用いることができる。
なお、指針23の数、指針駆動部21の動作等は、指針盤用発光パネル1の用途(例えば、時計、計測器など)に応じたものである。また、その用途に応じて、指針23の背面側となる透明基板2などに、指針23が指す値を示す時字指標や目盛などを設けることが好ましい。
以上のように、指針盤用発光パネル1の製造過程において、有機層10上に形成したバリウム層12をアルミニウム層14で被覆した対向電極をエッチングマスクとして利用して、透明基板2における第一領域R1と第二領域R2に形成された有機層10部分を除去することで、透明基板2の一方の面を露出させることができるので、その露出した透明基板2の第一領域R1と第二領域R2にそれぞれ直接、枠状シール16とセンターシール15を形成することができる。
そして、その枠状シール16とセンターシール15の上からカバー17を被せることで、枠状シール16とセンターシール15にカバー17を直接貼付することができるので、透明基板2とカバー17の間を枠状シール16とセンターシール15によって密封することが可能になる。
このように、シール材である枠状シール16やセンターシール15を透明基板2の面に直接形成することによれば、有機層10を介して透明基板2に枠状シール16やセンターシール15を形成することに比べて、枠状シール16及びセンターシール15の透明基板2に対する密着性をより強固なものにすることができるので、指針盤用発光パネル1のシール性をより優れたものにすることができる。
また、この指針盤用発光パネル1におけるセンターシール15と重なる部分に穿孔を施して、駆動軸22を挿通可能とするセンターホール18を形成することによれば、センターホール18の内壁面にEL素子を構成する、画素電極3、有機層10、バリウム層12およびアルミニウム層14の対向電極などが露出してしまうことがないので、EL素子が外気に触れないように透明基板2とカバー17の間に密封することができる。
そして、その画素電極3、有機層10、バリウム層12およびアルミニウム層14の対向電極などの断面から指針盤用発光パネル1の内部に劣化が進行してしまうことはないので、内部劣化に伴い指針盤用発光パネル1のシール性が低下してしまうことはない。
従って、本発明に係る指針盤用発光パネルの製造方法によれば、シール性に優れた指針盤用発光パネル1を製造することができる。
なお、以上の実施の形態においては、センターホール18の形成前にカバー17を重ねて接合したが、カバー17を重ねずに透明基板2やセンターシール15にセンターホール18をドリルにより形成してもよい。そして、センターホール18の形成後にカバー17を重ねるようにすればよい。その場合、センターホール18の形成後に重ねるカバー17の中央部に予め孔を形成しておき、そのカバー17を重ねて接合する際には、カバー17の孔をセンターホール18に位置合わせするようにする。
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
指針盤用発光パネルの製造方法において、透明基板に画素電極を形成した状態を示す平面図である。 図1のII−II線に沿った断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、透明基板に有機層を形成した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、マスクを設置した状態を示す平面図である。 図4のV−V線に沿った断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、バリウム層を形成した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、アルミニウム層を形成した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、有機層の一部を除去した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、シール材を形成した状態を示す平面図である。 図9のX−X線に沿った断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、カバーを配設した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルの製造方法において、センターホールを形成した状態を示す断面図である。 指針盤用発光パネルに指針等を取り付けた状態を示す平面図である。 図13のXIV−XIV線に沿った断面図である。
符号の説明
1 指針盤用発光パネル
2 透明基板(基板)
3 画素電極
10 有機層
12 バリウム層(対向電極)
14 アルミニウム層(対向電極)
15 センターシール
16 枠状シール
17 カバー
18 センターホール
30 第一マスク
31 周縁部
32 島部
33 連結部
30a 第二マスク
31a 周縁部
32a 島部
33a 連結部
100 機器
R1 第一領域
R2 第二領域

Claims (5)

  1. 基板の一方の面側における、周囲端部の第一領域と、指針駆動軸が配される第二領域とを除く範囲に、第一電極が形成され、前記第一電極を被覆して有機層が形成された指針盤用発光パネルの製造方法において、
    枠状の周縁部と、前記周縁部の内側において前記周縁部から離れた位置にある島部と、前記周縁部と前記島部とを連結した連結部と、を有したマスクの前記島部を、前記基板の前記一方の面側における第二領域に重ねるとともに、前記マスクの前記周縁部を、前記基板の前記一方の面側における第一領域に重ねて、前記有機層上に第二電極を成膜し、
    前記マスクを外した後に、前記第二電極をエッチングマスクとして利用し、前記第一領域と前記第二領域に形成された前記有機層を除去し、
    前記基板の前記第二領域にセンターシールを形成し、前記基板の前記第一領域に枠状シールを形成し、
    前記センターシールの上から前記基板にカバーを被せて、前記センターシールと重なる部分において前記基板及び前記カバーに穿孔を施すことを特徴とする指針盤用発光パネルの製造方法。
  2. 前記マスクの配置に際して、前記基板面から前記連結部までの距離を、前記基板面から前記島部および前記周縁部までの距離よりも長くすることを特徴とする請求項に記載の指針盤用発光パネルの製造方法。
  3. 前記センターシールを形成するに際して、そのセンターシールをリング状に形成し、
    前記センターシールのリング穴と重なる部分において、前記基板に穿孔を施すことを特徴とする請求項1又は2に記載の指針盤用発光パネルの製造方法。
  4. 前記有機層をドライエッチング法にて除去することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の指針盤用発光パネルの製造方法。
  5. 前記有機層をウェットエッチング法にて除去することを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の指針盤用発光パネルの製造方法。
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