JP5341982B2 - 有機elモジュールおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は表示モジュールに関し、特に、有機エレクトロルミネセンス(EL)モジュールおよびその製造方法に関する。
従来、大型の表示システム装置として、単位となる小型表示モジュールの複数をマトリクス状にタイル張りによって互いに取り付け、1つの大型表示装置を構成することが提案されている。1枚の大型ガラス板による大型表示装置の製造は高度な技術と製造ラインの投資に多額の費用を有するが、小型表示モジュールのタイル張り構成は現行の製造ラインを活用できるなど費用や技術的なハードルが低くなる点で有効である。
一般に、小型表示モジュールのタイル張り構成の場合、互いに隣接する小型表示モジュールの表示領域(発光領域とも呼ぶ)同士の間にギャップ領域の発生が必至あり、かかるギャップ領域が大きいほど観察者に継ぎ目を認識されやすくなり、満足のいく画像表示を実現しずらくなる。つまり、複数の表示モジュールを継ぎ合わせて造られた表示装置の場合には、表示モジュール同士を継ぎ合わせた継ぎ目部分が目立ってしまう。表示モジュールには、表示領域の周りに表示に関係のないいわゆるギャップ領域と呼ばれている部分がそれぞれにあり、このギャップ領域が有機ELモジュールの継ぎ目部分において連続してしまうためである。
例えば、ディスプレイ装置のマトリクスアレイにおいて、ディスプレイ装置間のギャップ領域を縮小するために、ディスプレイのバックプレート上の構成要素にディスプレイのアクティブ領域への電気的接続を与えるためにワイヤボンディングを使用することによって、相互接続されたマトリクスアレイにおけるディスプレイ装置間の出っ張り領域およびギャップ領域を縮小する方法が提案されている(特許文献1、参照)。さらに、かかるギャップ領域を小型表示モジュールの縮小出っ張り部分(例えば、ワイヤボンド領域または電気的接続領域)として、1.5mm以下の幅、例えば、0.0001〜1.25mmの幅が提案されている。
なお、油浸タイプのELディスプレイパネルなどの表示モジュールの封止缶内部の電気的接続にワイヤボンドを用いることは公知であるが(特許文献2、3、参照)、表示モジュール間のギャップ領域幅は表示画像品質に直結するので、ワイヤボンディングを用いたとしても、ギャップ領域幅のさらなる減縮は重要である。
特開2006−099093 特開昭63−019795 特公平07−093195
上述したように、発光領域の縁部からパネルの非発光端部(たとえば表示モジュールの四辺)までの領域(以下、額縁と呼ぶ)を狭くするすなわちギャップ領域の減縮技術(以下、狭額縁化と呼ぶ)はディスプレイ市場で求められている。例えば、携帯電話用またはデジタルカメラ用等の中小型の有機ELモジュールは、薄型化と狭額縁化の要求が強く、装置の内部もそれに適した構造が求められている。しかし、特許文献1に示されているようなモジュールは縮小出っ張り部分幅1mm未満の要求があるが、アクティブ領域を画定する非発光の封止リング(封止代領域)の幅は1.3〜1.5mmもあり、狭額縁化を確保できているとは言えない。
一方、一般的な表示モジュールの複数を配列するマトリクスアレイ工程では、各モジュールとを組み合わせる工程が必要であり、モジュールの額縁間に両面テープ等の接着手段を配設する煩雑な工程が必要であったり、製造時間に長時間を要したりする。また、組立工程時にモジュールの額縁(例えば、特許文献1でいう縮小出っ張り部分のワイヤボンド領域または電気的接続領域)が組立装置内で破損したり、額縁の形状によってはガラス製の透光基板の割れ、欠けにより組立作業者を傷つけてしまう場合もある。さらに、狭額縁化は額縁自体の強度や有機ELパネルの封止性能を低下させるという問題があり、額縁強度の低下による有機ELモジュールの輸送中または装置に組み込み中に破損、有機ELパネルの寿命を短くするなどの可能性が大きくなる。
特に、ワイヤボンド領域の破損は、そのモジュール交換を要するので、組み合わせる工程を大幅に遅延させ、歩留まりの低下を招来する。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、煩雑な工程を行うことなく、短時間に製造することができ、製造工程数を抑え歩留を向上させ得る有機ELモジュールおよびその製造方法を提供すること、等が本発明の目的の一例である。
本発明による有機ELモジュールの製造方法は、透光基板と封止基板の主面間に接着手段により封止されかつ表示電極、発光層および背面電極を含む有機EL素子が配置された発光領域を有しかつ前記発光領域の周りに引出端子を有する有機ELパネルと、前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置されかつ前記引出端子を介して前記有機EL素子を制御する駆動ICと、を有する有機ELモジュールの製造方法であって、
前記駆動ICが前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置されかつ、前記表示電極および背面電極に接続された引出端子が前記発光領域から前記透光基板の封止基板側主面上にて露出するように、前記有機ELパネルを形成する有機ELパネル形成工程;
前記引出端子と前記駆動ICとをワイヤボンディングにより配線で電気的に接続するワイヤボンディング工程;並びに、
前記配線、前記駆動用ICおよび前記封止基板を流動体状態の樹脂で埋設して硬化せしめ、硬化した樹脂表面が前記透光基板の側面と面一となる側面を有する樹脂部を形成する樹脂部形成工程;を含むことを特徴とする。
本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記有機ELパネル形成工程は、それぞれが前記透光基板および封止基板の複数分の面積を有するマザー透光基板およびマザー封止基板を、各々の前記発光領域の周りを囲む所定幅の封止代領域にて供給されかつ前記露出する引出端子および分断領域を覆わずに空間を画定する接着手段によって、固着された前記貼着体を形成する工程と、前記分断領域にて少なくとも前記マザー封止基板を切断して、前記マザー透光基板上にて前記封止基板の複数に分割する工程と、を含むこととすることができる。
本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記分断領域にて前記マザー透光基板をも切断して、各々が前記接着手段にて接合された封止基板および透光基板からなる前記有機ELパネルの複数に個片化する工程と、を含むこととすることができる。
具体的には、本発明は、有機ELパネルとこれの表示を制御する駆動ICを一つのモジュールとして実装した有機ELモジュールの製造方法であって、一例として、順次、行われる以下の工程を含む。
上記有機ELパネル形成工程としては、前処理(一つのマザー透光基板上に有機EL素子の陽極(または陰極)の表示電極と引出端子を形成する工程);成膜(前記表示電極上に発光層を含む有機EL層を成膜(蒸着でも塗布でも印刷でもよい)する工程);背面電極形成(有機EL層上に表示電極の対向電極(陰極(または陽極))を形成する工程);封止(マザー透光基板とマザー封止基板を接着手段により封止接合する工程);分断(マザー透光基板を有機ELパネル毎に分断する個片化工程);を順次行う。
上記有機ELパネル形成工程の後に、実装工程(有機ELパネルを駆動する駆動ICを封止基板上に形成する工程)を行う。
上記実装工程の後に、ワイヤボンディング工程(透光基板上の引出端子と封止基板背面の駆動ICと電気的に接続をワイヤボンディングにより行う工程)を行う。
上記ワイヤボンディング工程の後に、樹脂成形工程(有機ELパネルを型に入れ、ワイヤボンドを埋設するように流動性樹脂を充填し硬化する工程)を行う。これによって透光基板の側面と面一となる側面を有する樹脂部を形成する。
すなわち、本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記樹脂部形成工程において、前記有機ELパネルを、前記樹脂部を形成する空洞を画定する型枠に入れて、前記樹脂を前記型枠に充填して硬化せしめ、前記有機ELパネルを前記型枠から離型することとすることができる。
本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記型枠は、前記駆動ICの表面の一部または全部が前記樹脂部の一部から露出するような空洞を画定することとすることができる。
さらなる具体例としては、本発明では、有機ELパネルとこれを制御する駆動ICを一つのモジュールとして実装した有機ELモジュールの製造方法であって、以下の工程を順次行うことができる。
上記有機ELパネル形成工程としては、前処理(一つのマザー透光基板上に有機EL素子の陽極(または陰極)の表示電極と引出端子を形成する工程);成膜(前記表示電極上に発光層を含む有機EL層を成膜(蒸着でも塗布でも印刷でもよい)する工程);背面電極形成(有機EL層上に表示電極の対向電極(陰極(または陽極))を形成する工程);封止(マザー透光基板とマザー封止基板を接着手段により封止接合する工程);溝形成(マザー透光基板上のマザー封止基板のみを封止基板の複数に分割する工程);を順次行う。
上記有機ELパネル形成工程の後に、実装工程(有機ELパネルを駆動する駆動ICを封止基板上に形成する工程)を行う。
上記実装工程の後に、ワイヤボンディング工程(マザー透光基板上の引出端子と封止基板背面の駆動ICと電気的に接続をワイヤボンディングにより行う工程)を行う。
上記ワイヤボンディング工程の後に、樹脂成形工程(少なくともマザー透光基板上の封止基板の間の溝にてワイヤボンドを埋設するように流動性樹脂を充填し硬化する工程)を行う。
上記樹脂成形工程の後に、有機ELモジュール分断工程(硬化樹脂とマザー透光基板をスクライバにより分断する工程)を行う。これによって透光基板の側面と面一となる側面を有する樹脂部を形成する。
すなわち、本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記樹脂部形成工程において、前記マザー透光基板上の前記封止基板同士の間隙にて、少なくとも前記配線および前記引出端子を覆うように前記樹脂を塗布し硬化せしめた後、硬化した樹脂とともに前記マザー透光基板を、前記分断領域にて切断して、各々が前記接着手段にて接合された封止基板および透光基板からなる前記有機ELパネルの複数に個片化する工程と、を含み、前記切断により、硬化した樹脂表面において前記透光基板の側面と面一となる側面を形成することとすることができる。換言すれば、この例では、前記封止基板の複数に分割する工程は、前記貼着体の前記マザー透光基板に達しない溝を形成(ハーフカット)し、前記溝に樹脂を充填して硬化させ樹脂層を形成し、前記溝より狭い幅で前記樹脂層を切断(フルカット)することにより、前記樹脂層を、前記透光基板の側面と面一として前記封止基板の側面に設ける工程と、含む。
本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記樹脂部形成工程は、前記マザー透光基板を、前記駆動ICの表面の一部または全部が前記樹脂部の一部から露出するような空洞を画定する型枠に入れて実行することとすることができる。
本発明による有機ELモジュールの製造方法においては、前記有機ELパネル形成工程は、前記駆動ICを前記封止基板上にチップオングラス形態で形成する工程を含むこととすることができる。
さらにまた、本発明による有機ELモジュールは、上記の有機ELモジュールの製造方法により製造した有機ELモジュールであって、
透光基板;封止基板;透光基板と封止基板の主面間に接着手段により封止されかつ表示電極、発光層および背面電極を含む少なくとも1つの有機EL素子が配置された発光領域;並びに、前記表示電極および背面電極にそれぞれ個別に電気的に接続されかつ前記発光領域の周りに配置された引出端子;を有する有機ELパネルと、
前記有機ELパネルの前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置された駆動ICと、
前記駆動ICおよび前記引出端子の間を電気的に接続するワイヤボンディングによる配線と、
前記配線、前記駆動用ICおよび前記封止基板を埋設しかつ前記透光基板の側面と面一となる側面を有する樹脂部と、を有することを特徴とする。換言すれば、有機ELモジュールは、発光部の有機EL素子が形成され出射光を透過させる透光基板と、これに接着手段で貼り付けられた、かつ有機EL素子を気密的に封止する封止基板とで構成され、封止基板周囲の透光基板の縁部すなわち額縁部にある引出端子から封止基板上の駆動ICまでのワイヤボンディング配線を面一となる樹脂部で埋設したことを特徴とする。
本発明によれば、駆動ICとのワイヤボンディングを利用した有機ELモジュールにおいて、ワイヤボンディング配線を樹脂部で埋設するので、上記の課題を解決することができ、有機ELパネルの信頼性を確保し、狭額縁化を実現することができる。
このような狭額縁を実現することで、複数の有機ELモジュールをタイリングした表示デバイスを実現可能である。
特に、本発明による、透光基板の側面と樹脂部の側面が面一となることを特徴とする有機ELモジュールによれば、表示機器(携帯電話や車載音響装置などの電子機器)に組み込む際の取扱いを簡易化する効果を奏する。樹脂部と一体化する際にガラス透光基板の側端面が破損をする不具合を解決することができるからである。
更に、駆動IC、樹脂部の一部が透光基板背面側を覆っており、本発明では透光基板の表示側表面の一部を覆うものはなく、表示面積を少なくすることなく、より広い表示面積を確保できる。
本発明の実施形態に係る有機ELモジュールの表示面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュールの背面側から見た斜視図である。 図2の線A−Aにおける有機ELモジュールの模式的概略部分断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュールにおける有機ELパネルの透光基板の部分平面図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(前処理工程P1)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(成膜工程P2)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(背面電極形成工程P3)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(封止工程P4)におけるマザー封止基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(封止工程P4)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(封止工程P4)における貼着体の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(分断工程P5)におけるマザー透光基板に引出端子を露出させる幅の溝を形成する模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(分断工程P5)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(実装工程P6)におけるマザー透光基板から分けられた有機ELパネルの模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(ワイヤボンディング工程P7)におけるマザー透光基板から分けられた有機ELパネルの模式的な概略斜視図である。 本発明の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(樹脂成形工程P8)におけるマザー透光基板から分けられた有機ELパネルの模式的な概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(実装工程P6)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(ワイヤボンディング工程P7)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(樹脂成形工程P8)におけるマザー透光基板の模式的な概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る有機ELモジュール製造工程(分断工程P5’)におけるマザー透光基板から分けられた有機ELモジュールの模式的な概略斜視図である。
符号の説明
10 有機ELモジュール
11 有機ELパネル
12 駆動IC
13 透光基板
13M マザー透光基板
14 封止基板
14M マザー封止基板
15 接着手段
16 表示電極
17 有機EL層
18 背面電極
19 有機EL素子
20発光領域
31 引出端子
32 ワイヤボンディングによる配線
41 溝
DR 分断領域
MR 樹脂部
RES 封止用凹部
RES2 分割用凹部
S 封止領域
発明を実施するための形態
本発明による実施形態の有機ELモジュールについて添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図において、同一の構成要素については別の図に示している場合でも同一の符号を与え、その詳細な説明を省略する。さらに、実施形態は例示に過ぎずこれらに本発明は制限されないことはいうまでもない。
<有機ELモジュールの構成>
図1は、本発明の実施形態に係る有機ELモジュール10の表示面側FSから見た斜視図を示す。図2は、本発明の実施形態に係る有機ELモジュール10の背面側BSから見た斜視図を示す。図3は、図2の線A−Aにおける有機ELモジュール10の模式的概略部分断面図を示す。図4は、有機ELモジュール10における有機ELパネル11の透光基板13の部分平面図を示す。
図示するように、有機ELモジュール10は、有機ELパネル11と、その背面に接着固定された駆動IC12等と、有機ELパネル11の側面とその側面が面一となるように一体的に成形された樹脂部MRと、により構成されている。面一(コプレーナ:coplanar)となるとは、図1や図3に示す有機ELパネル11、特に透光基板13の側面11SFと樹脂部MRの側面MRSFが同一平面に存在することを意味する。
図2に示すように、有機ELパネル11の背面固着の駆動IC12はフレキシブル配線基板(単に、フレキシともいう)12bが外部との電気接続のために接続されている。図示する有機ELモジュール10では、その3辺が透光基板13と樹脂部MRの側面が面一となっているが、フレキシの引き出しのため1辺を切り欠いているためであり、有機ELモジュールの4辺を面一の透光基板13と樹脂部MRの側面とすることが好ましい。また、必要であれば、1辺又は3辺を切り欠いた有機ELモジュールとすることもできる。
図3の有機ELモジュール10の断面図のように、有機ELパネル11は、透光性の平板ガラスである透光基板13と封止用凹部を有する封止基板14とが凹部(封止領域S)を内側にして接着手段15を介して気密的に貼り合わされている実施形態である。該凹部を内側透光基板13上には、各々が透明な表示電極16、有機EL層17および背面電極18が積層されてなる複数の有機EL素子19(発光領域20)が形成されている。封止基板14は前記有機EL素子19を水分や酸素等の劣化因子から防ぐ機能を有する。よって、封止基板14の凹部には乾燥手段14bが設けられる。本願の有機ELパネルは、複数の有機EL素子を一つの画素として利用し、その画素の発光/非発光を利用して情報表示を行うものである。有機EL素子19の発光/非発光を制御する駆動IC12は、封止基板14側に搭載されている。また、駆動IC12およびパッドなど必要配線EWを封止基板14上に直接形成できるが、ガラス基板に必要配線とともに駆動IC12が形成されたチップオングラス(COG:Chip On Glass)形態として背面に実装してもよい。封止基板14の表面の面積が透光基板13の面積より小さく形成されているため、透光基板13の表面の縁部には、所定の幅の露出部が形成されている。
有機ELパネルは、図4に示すように、透光基板13上にパッシブ駆動方式ドットマトリックス状に有機EL素子19をパターニングしたものでもよく、或いはアイコン、セグメントのパターニングでもよい。有機ELパネル11は、透光基板13および封止基板14の間に少なくとも1つの発光画素として有機EL素子19が配置されていればよい。有機EL素子19は、陽極、発光層を含む有機EL層、陰極を積層し、陽極と陰極間に電流を流す際に発光層にて発生する励起子が、励起状態から基底状態に遷移する際に生じる発光を利用する自発光素子である。
いずれの場合でも、接着剤としての接着手段15の幅例えば、0.2mmと狭いため有機ELモジュール10の額縁部分を狭くすることができる。さらに、有機ELモジュール10を継ぎ合わせる側において接着手段15と発光領域20との間に0.1mm幅の緩衝空間が形成されているため、接着剤としての接着手段15が発光領域20に流入するのを防ぐことができる。よって、有機ELモジュール10を継ぎ合わせて表示装置を造ったとしても、有機ELモジュール10同士の継ぎ目が目立たず表示品位の高い表示装置を提供することができる。
なお、発光領域20の隣接する有機EL素子19同士の間には、隔壁(図示せず)を形成してもよい。隔壁により、封止基板14と対向することとなる透光基板13との距離を一定に保つことができる。
図1〜図3に示すように、駆動IC12からの必要配線EWに接続される配線32は、封止基板14外側の引出端子31(透光基板13上の有機EL素子19の表示電極16に接続されている)までワイヤボンディングにより接続されている。ワイヤボンディングによる配線32は、有機ELパネル11と駆動IC12との間に、有機ELパネル11の発光領域20を囲むように、封止基板14の周縁の側面に沿って環状に並設されている。ワイヤボンディングによる配線32は、透光基板13の表面のパッド(引出端子31)と駆動IC12のパッドとを直接接続されている。ワイヤボンディングによる配線32の高さは制限されないが、充填される樹脂部MRの接着力を増大させるため、透光基板13から封止基板14の表面に離間して沿うように設けられることが好ましい。樹脂部MRによる透光基板13と封止基板14の間の封止の補強を達成できる。
樹脂部MRは封止基板14と駆動IC12、ワイヤボンディングによる配線32を樹脂で埋設して、一体成形された有機ELモジュール10を構成している。本実施例において、額縁部分幅Wは約0.5mmとなっている。樹脂部MRは、透光基板13の側面と面一となっている側面を有していれば、面一となっている両側面はパネル表示面に対して直交する必要はない。モジュールの複数を並べタイリングする場合に、パネル表示面に対して直交する面一側面では一つのスクリーンの表示デバイスとして、平面を構成できるが、パネル表示面に対して直交しない面一側面では曲面スクリーンを形成することができる。
さらに、有機ELモジュールの構成要素を以下に詳述する。
ワイヤボンディングによる配線32として、Al,Cu,Auがあるが、Alは常温プロセスで使用できるので、有機ELパネル11に採用することが好ましい。
樹脂部MRとして、アクリル系材料、エポキシ系材料、シリコーン系材料があるが、アクリル系材料を採用することが好ましい。これは、熱収縮が少ないこと、流動性がよいことが上げられる。樹脂部MRの硬化時の熱収縮による有機ELパネル11の封止剥がれを防止することができる。
表示電極16、背面電極18は、陽極側、陰極側に設定される。陽極側は陰極側より仕事関数の高い材料で構成され、Cr、Mo、Ni、Pt等の遷移金属の膜やITO、IZO等の透明導電膜が用いられる。逆に陰極側は陽極側より仕事関数の低い材料で構成され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属等、仕事関数の低い金属、その化合物、またはそれらを含む合金、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Cr23、NiO、Mn25等の酸化物を使用できる。また上記実施形態とは逆に、表示電極16および背面電極18を陰極側および陽極側に設定した構成にすることもできる。
表示電極16および背面電極18に接続される引出端子31には、有機ELパネル11を駆動する駆動IC12に接続されるが、可能な限り低抵抗に形成することが好ましく、前述したように、Ag、Cr、Al等の低抵抗金属やその合金で電極層を積層するか、或いはこれらの低抵抗金属電極単独で形成することができる。
有機EL層17は、少なくとも発光層を含む単層または多層の成膜層からなるが、層構成はどのように形成されていてもよい。一般には、陽極側から陰極側に向けて、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を積層させたものを用いることができるが、発光層、正孔輸送層、電子輸送層はそれぞれ1層だけでなく複数層積層して設けてもよく、正孔輸送層、電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略してもよい。また、正孔注入層、電子注入層等の有機材料層を用途に応じて挿入することも可能である。正孔輸送層、発光層、電子輸送層は従来の使用されている材料(高分子材料、低分子材料を問わない)を適宜選択して採用できる。また、発光層を形成する発光材料においては、1重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(蛍光)と3重項励起状態から基底状態に戻る際の発光(りん光)のどちらを採用し、混合、或いはドープして構成してもよい。
また、上記のような封止用凹部を有する封止基板14により封止領域Sを形成する気密封止法を利用してもよく、封止領域S内に例えば樹脂やシリコーンオイル等の充填剤を封入したもの、例えば樹脂フィルムと金属箔で封止した固体封止法、バリア膜等で有機EL素子19を封止する膜封止法でもよい。
接着手段15を構成する接着剤は、熱硬化型、化学硬化型(2液混合)、光(紫外線)硬化型、ガラス等を使用することができ、材料としてアクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン等を用いることができる。特には、加熱処理を要さず即硬化性の高い紫外線硬化型のエポキシ樹脂製接着剤の使用が好ましい。
乾燥手段14bは、ゼオライト、シリカゲル、カーボン、カーボンナノチューブ等の物理吸着タイプの乾燥剤、アルカリ金属酸化物、金属ハロゲン化物、過酸化塩素等の化学吸着タイプの乾燥剤、有機金属錯体をトルエン、キシレン、脂肪族有機溶剤等の石油系溶媒に溶解した乾燥剤、乾燥剤粒子を透明性を有するポリエチレン、ポリイソプレン、ポリビニルシンナエート等のバインダに分散させた乾燥剤により形成することができる。
本発明の実施例である有機ELパネル11としては、単色表示であっても複数色表示であってもよく、複数色表示を実現するためには、塗り分け方式を含むことは勿論のこと、白色や青色等の単色の発光を有する有機EL素子を単数または複数備える有機ELパネル11にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式(CF方式、CCM方式)、2色以上の単位表示領域を縦に積層し一つの単位表示領域を形成した方式(積層OLED方式)、異なる発光色の低分子有機材料を予め異なるフィルム上に成膜してレーザによる熱転写で一つの基板上に転写するレーザ転写方式、等を採用することができる。また、実施の態様ではパッシブ駆動方式を示しているが、透光基板13としてTFT基板を採用し、その上に平坦化層を形成した上に表示電極16を形成するようにして、アクディブ駆動方式を採用したものであってもよい。
<第1実施例>
第1の実施例である有機ELモジュール10の製造方法の概略プロセスを図に基づいて説明する。
第1実施例は、以下の工程を順次実行して、マザー透光基板のための一つのマザー透光基板(いわゆる大判ガラス板)から複数の有機ELパネルを形成して、個別の有機ELパネル毎にモールドすることを特徴とする。
<マザー透光基板側作製工程>
図5はマザー透光基板13Mの模式的な概略斜視図である。例えば、マザー透光基板13Mの主面上に、有機EL素子のITOなどの表示電極16と、それらの端部に接続された引出端子31を形成する。複数の表示電極16が平行に配列されたものが1つのアレイとなり、後の工程を経て表示領域となるが、この前処理工程P1で、複数のアレイがマトリクス状に形成される。図5に示すように、表示電極16のアレイは、後の分断工程の分断領域DRを含む格子状の間隙を空けて配列される。図において4つの矩形の表示電極16のアレイで表しているが、これは概略であり、その形状や個数に限定されない。
そして、この前処理工程P1において、マザー透光基板13M上の表示電極16の有機EL素子を形成すべき部分を露出させる開口を有する絶縁膜(図示せず)を形成する。
次に、図6に示すように、表示電極16表面に有機EL層17を蒸着する(成膜工程P2)。
次に、図7に示すように、有機EL層17上に複数の背面電極18を形成する(背面電極形成工程P3)。複数の平行な背面電極18の各々が表示電極16に直交するように背面電極18を形成する。この背面電極形成工程P3において、背面電極18のそれぞれの端部に接続された引出端子31を形成してもよく、前処理工程P1の引出端子31の形成と同時に行っても良い。
<マザー封止基板作製工程>
次に、図8に示すような有機EL素子19を気密的に封止するための封止基板14の複数のためのマザー封止基板14M(マザー透光基板とほぼ同じサイズの大判ガラス板)を作成する。すなわち、図8(A)に示すようなマザー封止基板14Mの主面上に複数の封止用凹部RES(表示電極アレイ又は表示領域に対応するもの)を形成する。材料としては、ガラス製、プラスチック製、金属製等による板状部材を用いることができる。ガラス製の封止基板にプレス成形、エッチング、サンドブラスト処理等の加工によって、封止用凹部を形成したものを用いることもできるし、或いは平板ガラスを使用してガラス(プラスチックでもよい)製のスペーサ(接着手段と同じ面積)により透光基板との間に封止領域を形成するようにする。すなわち、図8(B)に示すように、後の溝形成工程で用いる分断領域DRを含む格子状の間隙の部分をも分割用凹部RES2として封止基板14に形成しておくこともできる。分割用凹部RES2により、ハーフカット時に、マザー透光基板13M上の引出端子31を損傷させずに露出させることを容易にできる。
<封止工程>
次に、図9に示すように、マザー透光基板13M上の各々の発光領域と成るべき部位の周りを囲む所定幅の封止代領域SMRに接着手段15を供給する。封止代領域SMRの周りには表示電極16および背面電極18の端部に接続された引出端子31が露出している。
なお、図示しないが、後の分断工程の分断領域を含む格子状の間隙の部分の封止用凹部の縁部に封止基板側に接着手段を形成しておくこともできる。すなわち、接着手段はマザー透光基板とマザー封止基板のいずれに形成してもよい。
次に、図10に示すように、マザー透光基板13Mと有機EL素子19を内側にしたマザー封止基板14Mとを貼り付け、圧着固定して貼着体を形成する。接着手段15の接着材料として、感光性接着剤を用いた場合、マザー透光基板13M側から光照射を行い、接着手段15が光硬化することにより接合を実行してもよい。
以上のように、マザー透光基板13Mとマザー封止基板14Mを接着手段15により封止接合する(封止工程P4)。
<溝形成工程>
ダイヤモンドカッター等のスクライバを用いたスクライブ法にて所定の封止基板サイズに前記貼着体の上のマザー封止基板14M部分のみ(引出端子31に非接触で)カットして、図11に示すように、分断領域に沿った引出端子31を露出させる幅の溝41を形成する。すなわち、スクライバにて封止基板形状を画定しかつ引出端子31を損傷させずに露出させるようにハーフカットする。ここで、マザー透光基板13M上のマザー封止基板14Mのみを封止基板の複数に分割する。本発明による分断方法として、スクライブ法のほかにもダイシングブレードによるダイシング法を採用しても良い。
<分断工程>
図12に示すように、マザー透光基板13M上の封止基板の間の分断領域を、スクライバ(図示せず)により、溝41中央の分断領域に沿って厚さ方向にマザー透光基板13Mを複数の透光基板13に切断し、マザー透光基板13Mを有機ELパネル11(透光基板13、封止基板14)毎に分断する(分断工程P5)。
<実装工程>
前もって、ガラス板上に有機ELパネル11を駆動する駆動IC12を形成してチップオングラスCOGを用意する(駆動ICをチップオングラス形態で形成する工程)。図13に示すように、駆動IC12のチップオングラスCOGを有機ELパネル11の封止基板14上の所定位置に接合する(実装工程P6)。
<ワイヤボンディング工程>
次に図14に示すように、ワイヤボンディングにより、駆動IC12のチップオングラスCOGのパッドと引出端子31の間を電気的に接続する配線32を形成する。露出している引出端子31と駆動IC12との間に、封止基板14(発光領域20)を囲むように、ワイヤボンディングによる配線32を環状に配置する。このとき、ワイヤボンディングによる配線32は、有機ELパネル11の周縁にて、加熱および/または圧着によって、施される。このように、透光基板13上の引出端子31と封止基板14背面の駆動IC12とをワイヤボンディングを利用してコンタクトする(ワイヤボンディング工程P7)。有機ELモジュール10では、有機ELパネル11の縁部にて引出端子31から駆動IC12へ直接接着されているため、フレキシを別に設ける必要がなく、装置の狭額縁化が可能となる。
<モールディング工程>
次に図15に示すように、有機ELパネル11を型枠MFに入れ、樹脂を充填することで有機ELモジュール10を形成する(樹脂成形工程P8)。有機ELパネル11を、所定樹脂部を形成する空洞CAを画定する型枠MFに入れて、樹脂を型枠空洞に充填して硬化せしめ、有機ELパネル11を型枠MFから離型することにより、図3に示すような有機ELモジュール10の透光基板13の側面に対し、樹脂部MRの側面が面一となるように形成する。なお、モールディング工程前にフレキシを駆動IC12のチップオングラスCOGのパッドと接続させておいて、フレキシ用の開口のある型枠を用いてモールディング工程を行えば、フレキシ直付の有機ELモジュールが得られる。また、フレキシ接続用の開口のある型枠を用いてモールディング工程を行えば、有機ELモジュールを成形後にフレキシをチップオングラスCOGのパッドと接続させることもできる。
<第2実施例>
第2の実施例である有機ELモジュール10の製造方法の概略プロセスフローを図に基づいて説明する。
第2実施例は、以下の工程を順次実行して、マザー透光基板のための一つのマザー透光基板(いわゆる大判ガラス板)から有機ELモジュールの前駆体を形成して、一括切断して個別の有機ELモジュールを形成することを特徴とする。すなわち、第2実施例は、第1実施例の変形例である。
第1実施例の上記マザー透光基板側作製工程から溝形成工程までを順次行う。
よって、図11に示すように、マザー透光基板13M上の複数の封止基板14は、分断領域に沿った引出端子31を露出させる幅の溝41を隔てて分割され形成されている。ただし、溝41の幅は、次のワイヤボンディング工程でワイヤノズルが支障なく作業できる幅とする。
<実装工程>
前もって、ガラス板上に有機ELパネル11を駆動する駆動IC12を形成してチップオングラスCOGを用意する(駆動ICをチップオングラス形態で形成する工程)。図16に示すように、駆動IC12のチップオングラスCOGをマザー透光基板13Mの封止基板14上の所定位置に接合する(実装工程P6)。
<ワイヤボンディング工程>
次に図17に示すように、ワイヤボンディングにより、駆動IC12のチップオングラスCOGのパッドと引出端子31の間を電気的に接続する配線32を形成する。このように、マザー透光基板13M上の引出端子31と封止基板14背面の駆動IC12とをワイヤボンディングを利用してコンタクトする(ワイヤボンディング工程P7’)。
<モールディング工程>
次に図18に示すように、マザー透光基板13Mを型枠MFに入れ、樹脂を充填することで有機ELモジュールの前駆体(有機ELモジュール複数が溝に充填された樹脂でつながったもの)を形成する(樹脂成形工程P8’)。マザー透光基板13Mを、所定樹脂部を形成する空洞CAを画定する型枠MFに入れて、樹脂を型枠空洞に充填して硬化せしめ、有機ELモジュールの前駆体を型枠MFから離型する。なお、モールディング工程前にフレキシを駆動IC12のチップオングラスCOGのパッドと接続させておいて、フレキシ用の開口のある型枠を用いてモールディング工程を行えば、フレキシ直付の有機ELモジュールが得られる。また、フレキシ接続用の開口のある型枠を用いてモールディング工程を行えば、有機ELモジュールを成形後にフレキシをチップオングラスCOGのパッドと接続させることもできる。また、前記型枠MFを用いずにマザー透光基板13M上にモールド樹脂MRを塗布しても良い。
<分断工程>
図19に示すように、マザー透光基板13M上の封止基板の間の溝に充填された樹脂MRで覆われた分断領域を、スクライバ(図示せず)により、厚さ方向にマザー透光基板13Mを複数の透光基板13に切断し、マザー透光基板13Mを有機ELモジュール10(有機ELパネル11、駆動IC12)毎に分断する(分断工程P5’)。このように、スクライバにより研削された透光基板13と樹脂MRの分割面がそれらの面一側面を形成しつつ、個別の有機ELモジュール10の複数に分割する。
以上のように、所定のサイズにマザー透光基板13Mと樹脂MRをフルカットして図1に示すような、透光基板13、接着手段15および封止基板14からなる有機ELモジュール10が得られる。有機ELモジュールの前駆体の分断工程により、有機ELモジュール10毎において、透光基板13の側面に対し、樹脂部MRの側面が面一となるように形成可能となる。スクライバもしくはダイシングにより個片化されるので、透光基板13、封止基板14および接着手段15の側面が共通な平坦面である。よって、透光基板13側面に固着された樹脂部MRは、接着手段15にも固着されかつ封止基板14の側面と同一平面にある外部側面を有している。これにより、透光基板13の正面から見た場合、透光基板13が封止基板14より大きい面積で形成される。封止基板14側からの外光は樹脂部MR(黒色とすれば)により遮断され、背面からの光の進入を防ぐことが可能な有機ELモジュール10ができる。この場合、樹脂部MRの材料としては、四酸化三鉄など黒色色素をエポキシ樹脂などポリマー樹脂に混合したものが用いられる。また、黒色以外でも遮光性を呈する暗色色素を用いることができる。
以上のように実施例によれば、樹脂層の幅が広くとも封止基板14の分断幅を狭く設計できるため、マザー透光基板13M上のチップ有効数を多く取ることができ歩留が上がりコスト低減が期待できる。また、幅広の樹脂層を封止基板14の分断幅に合わせて細くカットして有機ELモジュール10ごと樹脂層を同時形成しているので、工程数の低減できる。さらに、ガラスの側面に樹脂層が形成されているため、ガラスの欠けや割れなどの防止もでき取り扱いが容易になる。また、樹脂部MRによりマザー透光基板13Mの側面からの光の入射を抑えることができ有機ELモジュール10特性の向上が期待できる。
いずれの実施例においても、有機ELモジュール10の駆動IC12の表面の一部が樹脂部MRの一部から露出するような、モールディング工程を行えば、これにより、放熱対策となる。更に、駆動用IC12の表面に熱伝導の高い材料を貼り付けて樹脂部MRの一部から露出するように形成しても良い。
また、いずれの実施例においても、有機ELモジュール10の駆動IC12形成位置の樹脂部MRの一部が切り欠かれているような、モールディング工程を行えば、これにより、省スペース対策となる。
本発明は、表示デバイスとして利用でき、特に、狭額縁を実現したワイヤボンディングを利用する狭額縁の有機ELパネル単体でもよく、複数の有機ELパネルをタイリングする表示デバイスに採用することも可能である。
さらに、本発明は、有機ELモジュールおよびその製造方法に関し、特に携帯電話、デジタルスチルカメラ、カーナビゲーションなどの中小型または極小型の有機ELモジュールに好適に利用することができる。更には、液晶TVやプラズマTV等のサブディスプレイとして利用することも可能である。

Claims (14)

  1. 透光基板と封止基板の主面間に接着手段により封止されかつ表示電極、発光層及び背面電極を含む有機EL素子が配置された発光領域を有しかつ前記発光領域の周りに引出端子を有する有機ELパネルと、前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置されかつ前記引出端子を介して前記有機EL素子を制御する駆動ICと、を有する有機ELモジュールの製造方法であって、
    前記駆動ICが前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置されかつ、前記表示電極及び背面電極に接続された引出端子が前記発光領域から前記透光基板の封止基板側主面上にて露出するように、前記有機ELパネルを形成する有機ELパネル形成工程;
    前記引出端子と前記駆動ICとをワイヤボンディングにより配線で電気的に接続するワイヤボンディング工程;並びに、
    前記配線、前記駆動用ICおよび前記封止基板を流動体状態の樹脂で埋設して硬化せしめ、硬化した樹脂表面が前記透光基板の側面と面一となる側面を有する樹脂部を形成する樹脂部形成工程;を含むことを特徴とする有機ELモジュールの製造方法。
  2. 前記有機ELパネル形成工程は、それぞれが前記透光基板及び封止基板の複数分の面積を有するマザー透光基板及びマザー封止基板を、各々の前記発光領域の周りを囲む所定幅の封止代領域にて供給されかつ前記露出する引出端子及び分断領域を覆わずに空間を画定する接着手段によって、固着された着体を形成する工程と、
    前記分断領域にて少なくとも前記マザー封止基板を切断して、前記マザー透光基板上にて前記封止基板の複数に分割する工程と、を含むことを特徴とする請求項1記載の有機ELモジュールの製造方法。
  3. 前記分断領域にて前記マザー透光基板をも切断して、各々が前記接着手段にて接合された封止基板および透光基板からなる前記有機ELパネルの複数に個片化する工程と、を含むことを特徴とする請求項2記載の有機ELモジュールの製造方法。
  4. 前記樹脂部形成工程において、前記有機ELパネルを、前記樹脂部を形成する空洞を画定する型枠に入れて、前記樹脂を前記型枠に充填して硬化せしめ、前記有機ELパネルを前記型枠から離型することを特徴とする請求項3記載の有機ELモジュールの製造方法。
  5. 前記型枠は、前記駆動ICの表面の一部又は全部が前記樹脂部の一部から露出するような空洞を画定することを特徴とする請求項4記載の有機ELモジュールの製造方法。
  6. 前記樹脂部形成工程において、前記マザー透光基板上の前記封止基板同士の間隙にて、少なくとも前記配線及び前記引出端子を覆うように前記樹脂を塗布し硬化せしめた後、硬化した樹脂とともに前記マザー透光基板を、前記分断領域にて切断して、各々が前記接着手段にて接合された封止基板および透光基板からなる前記有機ELパネルの複数に個片化する工程と、を含み、前記切断により、硬化した樹脂表面において前記透光基板の側面と面一となる側面を形成することを特徴とする請求項2記載の有機ELモジュールの製造方法。
  7. 前記樹脂部形成工程は、前記マザー透光基板を、前記駆動ICの表面の一部又は全部が前記樹脂部の一部から露出するような空洞を画定する型枠に入れて実行することを特徴とする請求項6記載の有機ELモジュールの製造方法。
  8. 前記有機ELパネル形成工程は、前記駆動ICを前記封止基板上にチップオングラス形態で形成する工程を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1記載の有機ELモジュールの製造方法。
  9. 前記請求項1から8のいずれかに記載の有機ELモジュールの製造方法により製造した有機ELモジュールであって、
    前記透光基板;前記封止基板;前記透光基板と封止基板の主面間に接着手段により封止されかつ前記表示電極、発光層及び背面電極を含む少なくとも1つの前記有機EL素子が配置された前記発光領域;並びに、前記表示電極及び背面電極にそれぞれ個別に電気的に接続されかつ前記発光領域の周りに配置された前記引出端子;を有する前記有機ELパネルと、
    前記有機ELパネルの前記封止基板の透光基板反対側主面上に配置された前記駆動ICと、
    前記駆動IC及び前記引出端子の間を電気的に接続するワイヤボンディングによる前記配線と、
    前記配線、前記駆動用ICおよび前記封止基板および前記封止基板を埋設しかつ前記透光基板の側面と面一となる側面を有する前記樹脂部と、を有することを特徴とする有機ELモジュール。
  10. 前記透光基板の側面4辺のすべてを前記樹脂部の側面と面一とする請求項9記載の有機ELモジュール。
  11. 前記駆動用ICの表面の一部が前記樹脂部の一部から露出していることを特徴とする請求項9又は10記載の有機ELモジュール。
  12. 前記駆動用IC形成位置の前記樹脂部の一部が切り欠かれていることを特徴とする請求項9又は10記載の有機ELモジュール。
  13. 前記駆動用ICを前記封止基板上に直接形成されていることを特徴とする請求項9又は10記載の有機ELモジュール。
  14. 請求項9〜13のいずれか1記載の前記有機ELモジュールを、前記透光基板の側面同士が合うように、複数組み合わせて一つのスクリーンを形成することを特徴とする表示デバイス。
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