JP5514263B2 - 表示パネルの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッサンス素子を載置したガラス基板の周縁部にガラス製の封止蓋の周縁部を接合して得られる表示パネルの製造方法に関する。
従来から、薄型のフラットディスプレイパネルとして有機エレクトロルミネッサンス（以下、「ＥＬ」とも記載する）素子を用いた有機ＥＬパネルが実用化されるようになっている。有機ＥＬ素子は、例えば、封止蓋とガラス基板とで封止されている。
前記有機ＥＬ素子には発光材料に有機材料が使用されており、この有機材料は水分を含むと寿命が短くなる。従って、封止蓋とガラス基板とで有機ＥＬ素子を封止し、この封止部分の気密性を向上させたり、封止蓋の内側に乾燥剤を取り付けたりしている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、前記従来技術においては、封止蓋とガラス基板との周縁部同士を接合する封着用ガラス材料として、粉末材料を溶剤に溶かしたペーストを用いるため、周縁部に沿った部位で、ガラス材料の量がばらつくことに起因して接合力もばらつきを生じるという問題があった。
また、封着用ガラス材料は、前記ペーストを封止蓋の溝に充填したのち乾燥させて塗布層を形成し、該塗布層を焼成して封着材料層にする工程を含むため、接合作業が面倒になるという問題もあった。
そこで、本発明は、簡単な作業で、封止蓋とガラス基板との周縁部に沿った接合力を一定にすることができる表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る表示パネルの製造方法は、ガラス製の封止蓋の周縁部を、有機エレクトロルミネッサンス素子を載置したガラス基板の周縁部に接合することにより有機エレクトロルミネッサンス素子を収容した状態で封止する表示パネルの製造方法である。
前記封止蓋の周縁部およびガラス基板の周縁部のうち少なくともいずれかに凹溝を形成し、断面円形状の長尺状に形成されると共に、前記封止蓋およびガラス基板よりも融点が低く、レーザー光の照射によって溶融可能で、かつ、断面積が前記凹溝の断面積と同一に設定されたガラス溶接棒を前記凹溝に沿って配置し、レーザー光を前記ガラス溶接棒に照射し、ガラス溶接棒を溶融させて前記凹溝内に収容したのち固化させることにより、前記封止蓋の周縁部を、ガラス基板の周縁部に密着させた状態で接合することを特徴とする。
本発明に係る表示パネルの製造方法によれば、封止蓋およびガラス基板の周縁部に沿ったガラスの量が一定となりバラツキが小さくなるため、周縁部に沿った接合力も一定となる。
また、封止蓋の周縁部とガラス基板の周縁部との間に長尺状のガラス溶接棒を配置して溶融させるという簡単な作業で表示パネルを製造することができる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。なお、図面において表示パネルを通常位置に配置した場合に、ＵＰは上方向、ＬＷＲは下方向、Ｌは長手方向、Ｗは短手方向を示すものとする。
[第１実施形態]
まず、図１〜図５を用いて第１実施形態による表示パネル１を説明する。
まず、図１〜図５を用いて第１実施形態による表示パネル１を説明する。
図１，２に示すように、本実施形態による表示パネル１は、通常状態において下側に配置されたガラス基板３と、該ガラス基板３の上に配置される封止蓋５とを備え、これらのガラス基板３および封止蓋５同士を、ガラス溶接棒７を溶融させた溶融ガラス固化させて接合することによって得られる。前記封止蓋５およびガラス基板３の厚さは、例えば、０．５ｍｍ〜１．２ｍｍが好ましい。
前記封止蓋５は、断面コ字状に形成されており、平板状の天板部９と、該天板部９の周縁から下方に延びる側面部１１とから形成されている。前記天板部９の裏面には、表示パネル１の内部空間１３の湿気を除去する乾燥剤１５が貼着されている。
前記封止蓋５の材質は、例えば、無機ガラス、ステンレス鋼、アルミニウム合金などが好ましい。
前記ガラス基板３の周縁部には、図２，３に示すように、平面視が矩形状の凹溝１７が形成されている。具体的には、図３に示すように、ガラス基板３は長手方向の長さが短手方向よりも長い長方形に形成されており、前記凹溝１７も、長手方向に沿った長手方向溝１９と、短手方向に沿った短手方向溝２１とからなる。そして、図４に示すように、長手方向溝１９には長い２本のガラス溶接棒２３を載置し、短手方向溝には短い２本のガラス溶接棒２５を載置する。
この凹溝１７は、図５（ａ）に示すように、断面が矩形状に形成されており、底面２７と該底面２７の両端から上方に向けて延びる側面２９，３１とから構成されている。また、凹溝１７の幅寸法は、断面円形状のガラス溶接棒７の径よりも小さく形成されている。例えば、凹溝１７の幅寸法は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍが好ましく、ガラス溶接棒７の径は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍが好ましい。これによって、ガラス溶接棒７は、封止蓋５の側面部１１の底面３３に対する接触部３４と、ガラス基板３の凹溝１７の上端角部３５，３７に対する接触部との３点で支持される。なお、凹溝１７の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一に設定されているため、ガラス溶接棒７が溶融した場合に、溶融ガラス３９（図５（ｂ）参照）の液面は、ガラス基板３の周縁部４１の表面と同じ液面高さとなる。また、ガラス基板３の凹溝１７の内周側には、有機ＥＬ素子４３が配設されている。この有機ＥＬ素子４３には発光材料に有機材料が使用されており、この有機材料は水分を含むと寿命が短くなる性質がある。
前記ガラス基板３の材質は、例えば、無アルカリガラス、白板ガラス、石英ガラス、ソーダガラス、サファイアガラスなどが好ましい。
また、ガラス溶接棒７の材質は、例えば、低融点ガラスが好ましく、特に導電性バナジン酸塩ガラスが好ましい。
次に、第１実施形態において、封止蓋５をガラス基板３に接合して表示パネル１を製造する手順を説明する。なお、以下の作業は、窒素等の不活性ガスを封入した図外のグローブボックスの内部で行うため、表示パネル１の内部空間１３には不活性ガスが充填される。
まず、図１、図２および図５（ａ）に示すように、ガラス基板３の凹溝１７に４本のガラス溶接棒７を載置する。このとき、前述したように、ガラス溶接棒７は、封止蓋５の側面部１１の底面３３に対する接触部と、ガラス基板３の凹溝１７の上端角部３５，３７との３点で支持される。
なお、本実施形態では、図２に示すように、４本の直線状のガラス溶接棒７を用いる形態を説明したが、例えば、平面視でＬ字状に屈曲したガラス溶接棒であっても良い。即ち、Ｌ字状のガラス溶接棒を４本用意し、ガラス基板３の凹溝１７に載置するようにしても良い。ここで、Ｌ字状のガラス溶接棒の材質は、前述した直線状のガラス溶接棒７と同一であることが好ましい。
次いで、図１に示すように、ガラス基板３の凹溝１７に載置したガラス溶接棒７にレーザー光４５を照射すると、ガラス溶接棒７は溶融し、図５（ｂ）に示すように、溶融ガラス３９は凹溝１７内に充填されて、ガラス基板３の周縁部４１の表面と同じ液面高さとなる。
そして、そのまま放置すると、溶融ガラス３９は固化してガラス基板３の周縁部４１の表面と封止蓋５の側面部１１の底面３３とを接合（結合）させる。
これによって、有機ＥＬ素子４３をガラス基板３と封止蓋５とで封止した表示パネル１が完成する。なお、前記レーザー光４５としては、例えば、波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーやＹＶＯ４レーザーなどが好ましい。
以下に、第１実施形態による効果を説明する。
（１）本実施形態による表示パネル１の製造方法は、ガラス基板３の周縁部４１に凹溝１７を形成し、断面円形状の長尺状に形成されると共に、前記封止蓋５およびガラス基板３よりも融点が低く、レーザー光４５の照射によって溶融可能なガラス溶接棒７を前記凹溝１７に沿って配置し、レーザー光４５を前記ガラス溶接棒７に照射し、ガラス溶接棒７を溶融させて前記凹溝１７内に収容したのち固化させることにより、前記封止蓋５の周縁部を、ガラス基板３の周縁部４１に密着させた状態で接合する方法である。
このように、本実施形態による有機ＥＬ素子の封止方法は、封止蓋５の周縁部とガラス基板３の周縁部４１との間に長尺状のガラス溶接棒７を配置し、このガラス溶接棒７を溶融させて固化させることによって、封止蓋５の周縁部とガラス基板３の周縁部４１とを接合する。従って、封止蓋５およびガラス基板３の周縁部４１に沿ったガラスの量が一定となりバラツキが小さくなるため、周縁部に沿った接合力も一定となる。
また、封止蓋５の周縁部とガラス基板３の周縁部４１との間に長尺状のガラス溶接棒７を配置して溶融させるという簡単な作業で封止作業を行うことができる。
（２）前記封止蓋５の周縁部に配置された側面部１１の底面３３を平坦に形成し、ガラス基板３の周縁部４１の表面に凹溝１７を形成し、該凹溝１７に沿ってガラス溶接棒７を載置する。
従って、ガラス基板３のみに凹溝１７を形成し、封止蓋５には凹溝を形成しないため、作業工程が簡略化できる。
（３）凹溝１７の断面形状を、ガラス溶接棒７の直径よりも幅寸法が小さい矩形状に形成した。
これにより、ガラス溶接棒７との接触点が、封止蓋の周縁部の底面に対する接触部３４と、凹溝１７の上端角部３５，３７との３点となり、ガラス溶接棒７の位置決めが良好となり、位置のバラツキがなくなる。
[第１実施形態における第１変形例]
前述した凹溝の形状は、断面矩形状に限定されず、図６に示すように断面で円弧状に形成しても良い。
前述した凹溝の形状は、断面矩形状に限定されず、図６に示すように断面で円弧状に形成しても良い。
具体的には、第１変形例による凹溝４７は、ガラス溶接棒７の断面の半径よりも大きな曲率半径を有する断面円弧状に形成されている。この場合も、凹溝４７の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一に設定されている。また、ガラス溶接棒７を、凹溝４７の底面と封止蓋５の周縁部の底面３３との間に挟持した場合、ガラス溶接棒７の上端４９は封止蓋５の周縁部の底面３３に当接し、ガラス溶接棒７の下端５１は凹溝４７の底面に当接する。このように、断面においては、ガラス溶接棒７は上下の２点で支持される。
以下に、第１変形例による効果を説明する。
（１）凹溝４７の断面形状を、ガラス溶接棒７の径よりも大きい曲率半径を有する円弧状に形成した。
これにより、接合する断面積を大きくすることができる。具体的には、接合部の幅をガラス溶接棒の直径よりも大きくすることができる。このため、封止蓋５とガラス基板５３との接合力を大きくすることができる。
[第１実施形態における第２変形例]
前述した凹溝の形状は、断面矩形状または断面円弧状に限定されず、図７に示すように断面でＶ字状に形成しても良い。
前述した凹溝の形状は、断面矩形状または断面円弧状に限定されず、図７に示すように断面でＶ字状に形成しても良い。
この場合も、ガラス基板５４における凹溝５５の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一に設定されている。また、ガラス溶接棒７を、凹溝５５の底面と封止蓋５の周縁部の底面３３との間に挟持した場合、ガラス溶接棒７の上端５７は封止蓋５の周縁部の底面３３に当接し、ガラス溶接棒７の下側は、下側接触部５９，６１を介して凹溝５５の底面に当接する。このように、断面においては、ガラス溶接棒７は上下の３点で支持される。
以下に、第２変形例による効果を説明する。
（１）凹溝５５の断面形状をＶ字状に形成した。
これにより、ガラス溶接棒７との接触点が、封止蓋５の周縁部の底面３３と、凹溝５５の底面との３点となり、ガラス溶接棒７の位置決めが良好となり、位置のバラツキがなくなる。また、凹溝５５の底面の２面だけ削れば良いため、矩形状の場合よりも凹溝５５の成形が容易になる。
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態と同一構成の部位には同一符号を付けて、説明を省略する。
次に、本発明の第２実施形態について説明するが、前述した第１実施形態と同一構成の部位には同一符号を付けて、説明を省略する。
図８に示すように、第２実施形態による表示パネル７７は、第１実施形態の表示パネル１の配置方向を９０°回転させて上下方向に沿うように立て掛けて配置した状態で接合作業を行う。また、図９（ａ）に示すように、前記封止蓋６３の周縁部における底面６５および側面６７を含む角部を削ることによって断面Ｌ字状の切欠き６９を形成する。一方、この封止蓋６３の角部に対向するガラス基板７１の角部を削ることによって断面Ｌ字状の切欠き７３を形成する。そして、これらの切欠き同士６９，７３を突き合わせることによって、断面矩形状の凹溝７５を形成する。なお、この凹溝７５は、表示パネル７７の全周囲に亘って形成する。従って、ガラス溶接棒７もそれぞれの凹溝７５に対応させて配置する。
つまり、図９（ａ）に示すように、封止蓋６３の切欠き６９は、封止蓋６３の側面６７に沿って延びる側部７９と、該側部７９に対して直交して延びる底部８１とから断面Ｌ字状に形成される。また、ガラス基板７１の切欠き７３は、ガラス基板７１の側面８３に沿って延びる側部８５と、該側部８５に対して直交して延びる底部８７とから断面Ｌ字状に形成される。そして、封止蓋６３の切欠き６９とガラス基板７１の切欠き７３を側部同士７９，８５の位置を合致させることによって、断面矩形状の凹溝７５を形成する。なお、この凹溝７５の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一である。また、凹溝７５の幅は、ガラス溶接棒７の径よりも小さく形成されているため、凹溝７５にガラス溶接棒７を載置したとき、凹溝７５の側端角部８９，９１の２点でガラス溶接棒７が支持される。
次に、第２実施形態において、封止蓋６３をガラス基板７１に接合して表示パネル７７を製造する手順を説明する。なお、以下の作業は、窒素等の不活性ガスを封入したグローブボックスの内部で行うため、表示パネル７７の内部空間には不活性ガスが充填される。
まず、図９（ａ）に示すように、封止蓋６３とガラス基板７１を突き合わせた状態で、上側に配置される凹溝７５にガラス溶接棒７を載置する。このとき、前述したように、ガラス溶接棒７は、凹溝７５の側端角部８９，９１の２点で支持される。
次いで、図９（ａ）に示すように、ガラス溶接棒７にレーザー光４５を照射すると、ガラス溶接棒７は溶融し、図９（ｂ）に示すように、溶融ガラス３９は凹溝７５内に充填されて、封止蓋６３およびガラス基板７１の周縁部の側面６７，８３と同じ液面高さとなる。
そして、そのまま放置すると、溶融ガラス３９は固化してガラス基板７１の周縁部と封止蓋６３の周縁部とが接合される。
次いで、封止蓋６３とガラス基板７１を９０°回転させて、上側に配置された別の凹溝７５にガラス溶接棒７を載置させ、ガラス溶接棒７にレーザー光４５を照射して同様の接合作業を行う。これを４回繰り返すことによって、４つの凹溝７５をガラスで接合し、封止蓋６３とガラス基板７１の全周囲を接合する。
これによって、有機ＥＬ素子をガラス基板７１と封止蓋６３とで封止した表示パネル７７が完成する。なお、前記レーザー光４５としては、例えば、波長が１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーやＹＶＯ４レーザーなどが好ましい。
以下に、第２実施形態による効果を説明する。
（１）前記封止蓋６３の周縁部における底面６５および側面６７を含む角部を削ると共に、この封止蓋６３の角部に対向するガラス基板７１の角部を削ることによって凹溝７５を形成し、該凹溝７５に沿ってガラス溶接棒７を載置する。
これによって、封止する有機ＥＬ素子の面積を大きくすることができる。即ち、凹溝７５を封止蓋６３およびガラス基板７１の最周縁に形成することができるため、有機ＥＬ素子を配置する部位の面積を大きく設定することができる。
[第２実施形態における第１変形例]
前述した凹溝の形状は、断面矩形状に限定されず、図１０に示すように断面で円弧状に形成しても良い。
前述した凹溝の形状は、断面矩形状に限定されず、図１０に示すように断面で円弧状に形成しても良い。
具体的には、第１変形例による表示パネル１０９の凹溝９３は、ガラス溶接棒７の断面の半径よりも大きな曲率半径を有する断面円弧状に形成されている。具体的には、封止蓋９５の側面９７を削って形成した切欠き９９と、ガラス基板１０１の側面１０３を削って形成した切欠き１０５とを突き合わせて凹溝９３が形成される。この場合も、凹溝９３の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一に設定されている。また、ガラス溶接棒７を、凹溝９３の底面に載置した場合、ガラス溶接棒７の下端１０７は凹溝９３の底面に当接する。このように、断面においては、ガラス溶接棒７は下端の１点で支持される。
当該第１変形例による効果は、前述した第１実施形態における第１変形例の効果と同様である。
[第２実施形態における第２変形例]
前述した凹溝の形状は、断面矩形状または断面円弧状に限定されず、図１１に示すように断面でＶ字状に形成しても良い。
前述した凹溝の形状は、断面矩形状または断面円弧状に限定されず、図１１に示すように断面でＶ字状に形成しても良い。
この場合も、表示パネル１１１における凹溝１１３は、封止蓋１１５の側面１１７を削って形成した切欠き１１９と、ガラス基板１２１の側面１２３を削って形成した切欠き１２５とを突き合わせて凹溝１１３が形成される。
凹溝１１３の断面積は、ガラス溶接棒７の断面積と同一に設定されている。また、ガラス溶接棒７を、凹溝１１３の底面に載置した場合、ガラス溶接棒の左右両側における下側接触部１２７，１２９は凹溝１１３の底面に当接する。このように、断面においては、ガラス溶接棒７は下側の２点で支持される。
当該第２変形例による効果は、前述した第１実施形態における第２変形例の効果と同様である。
１…表示パネル
３…ガラス基板
５…封止蓋
７…ガラス溶接棒
１７…凹溝
４１…周縁部
４３…有機ＥＬ素子
４５…レーザー光
４７…凹溝
５３…ガラス基板
５４…ガラス基板
５５…凹溝
６３…封止蓋
６５…底面
６７，８３…側面
７１…ガラス基板
７５…凹溝
７７…表示パネル
９３…凹溝
９５…封止蓋
１０１…ガラス基板
１０９…表示パネル
１１１…表示パネル
１１３…凹溝
１１５…封止蓋
１２１…ガラス基板
３…ガラス基板
５…封止蓋
７…ガラス溶接棒
１７…凹溝
４１…周縁部
４３…有機ＥＬ素子
４５…レーザー光
４７…凹溝
５３…ガラス基板
５４…ガラス基板
５５…凹溝
６３…封止蓋
６５…底面
６７，８３…側面
７１…ガラス基板
７５…凹溝
７７…表示パネル
９３…凹溝
９５…封止蓋
１０１…ガラス基板
１０９…表示パネル
１１１…表示パネル
１１３…凹溝
１１５…封止蓋
１２１…ガラス基板
Claims (6)
- ガラス製の封止蓋の周縁部を、有機エレクトロルミネッサンス素子を載置したガラス基板の周縁部に接合することにより有機エレクトロルミネッサンス素子を収容した状態で封止する表示パネルの製造方法であって、
前記封止蓋の周縁部およびガラス基板の周縁部のうち少なくともいずれかに凹溝を形成し、
断面円形状の長尺状に形成されると共に、前記封止蓋およびガラス基板よりも融点が低く、レーザー光の照射によって溶融可能で、かつ、断面積が前記凹溝の断面積と同一に設定されたガラス溶接棒を前記凹溝に沿って配置し、
レーザー光を前記ガラス溶接棒に照射し、ガラス溶接棒を溶融させて前記凹溝内に収容したのち固化させることにより、
前記封止蓋の周縁部を、ガラス基板の周縁部に密着させた状態で接合することを特徴とする表示パネルの製造方法。 - 前記封止蓋の周縁部の底面を平坦に形成し、ガラス基板の周縁部の表面に凹溝を形成し、該凹溝に沿ってガラス溶接棒を載置することを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記封止蓋の周縁部における底面および側面を含む角部を削ると共に、この封止蓋の角部に対向するガラス基板の角部を削ることによって前記凹溝を形成し、該凹溝に沿ってガラス溶接棒を載置することを特徴とする請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記凹溝の断面形状を、ガラス溶接棒の径よりも大きい曲率半径を有する円弧状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記凹溝の断面形状を、ガラス溶接棒の直径よりも幅寸法が小さい矩形状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
- 前記凹溝の断面形状をＶ字状に形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示パネルの製造方法。
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