JP6586385B2 - 有機ｅｌ表示装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。

例えば、下記特許文献１に開示されるようなフレキシブルな基板を用いたディスプレイにおいては、製造時に基材の形状安定性を確保するため、ガラス基板で支持する方法が採用されている。

特開２００９−２０５９４１号公報

例えば、表示領域を含みＴＦＴ層を備える基材に、ガラス基板上に形成された対向基材を貼り合わせた後、対向基材からガラス基板を除去し、その後、ディスプレイの端子（外部端子との接続部）を取り出すために対向基材を部分的に切断除去することがある。この場合、対向基材とガラス基板とを分離した後に対向基材を部分的に切断除去すると、切断除去の際に異物が表示領域に付着して、得られるディスプレイの品質の低下を引き起こす場合がある。

本発明は、上記に鑑み、品質に優れた有機ＥＬ表示装置の製造方法を実現する。

本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、表示領域を有しＴＦＴ層を含む第１基材に対向して配置される第２基材を、前記第２基材を支持する支持基板上に配置すること、前記第２基材の前記支持基板が配置される側と反対側に、前記第１基材を配置すること、前記第１基材と前記第２基材との間に、前記表示領域を囲むダム材を配置すること、前記第１基材と前記第２基材との間で、前記ダム材の内側に充填材を充填すること、前記第１基材と前記第２基材との間に、前記ダム材の外側に離間して補助壁を配置すること、前記ダム材と前記補助壁との間で、前記支持基板を介して前記第２基材を切断することを含む。

１つの実施形態においては、上記製造方法は、上記第１基材の前記補助壁が配置される領域に、上記第２基材が配置される側に突出する突出部を形成することを含む。

１つの実施形態においては、上記製造方法は、隣接する上記突出部間に剥離剤を存在させることを含む。

１つの実施形態においては、上記製造方法は、上記第１基材の上記補助壁が配置される領域に、剥離層を形成することを含む。

１つの実施形態においては、上記剥離層は有機ＥＬ層を含む。

有機ＥＬ表示装置の回路構成の概要を説明する図である。 有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す図である。 Ａ〜Ｄは第１の実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。 第１基材の表示領域の断面の一部の一例を示す図である。 図４Ａに示す表示領域に含まれるＴＦＴ層の断面の概要を示す図である。 第１基材の補助壁が配置される領域の断面の一例を示す図である。 Ａ〜Ｄは第２の実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明するための図である。 第１基材の補助壁が配置される領域の断面の一例を示す図である。

図１は有機ＥＬ表示装置の回路構成を説明する概要図であり、図２は有機ＥＬ表示装置の回路図の一例を示す。

有機ＥＬ表示装置１０は、データ駆動回路１２および走査駆動回路１３によって、基板１００上の表示領域１１に形成された各画素を制御して画像を表示する。ここで、例えば、データ駆動回路１２は、各画素に送るデータ信号を生成・発信するＩＣ（Integrated Circuit）であり、走査駆動回路１３は、画素に備えられたＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）へのゲート信号を生成・発信するＩＣである。なお、図２において、データ駆動回路１２および走査駆動回路１３は、２箇所に形成されるものとして記載されているが、１のＩＣに組み込まれていてもよいし、基板１００上に直接配線された回路によって形成されたものであってもよい。

走査駆動回路１３からの信号を伝える走査線１４は、図１に示すようにスイッチトランジスタ３０のゲート電極に接続される。また、データ駆動回路１２からの信号を伝えるデータ線１５は、スイッチトランジスタ３０のソース・ドレイン電極に接続される。電位配線１６には、有機発光ダイオード６０に発光させるための基準電位が印加され、ドライバトランジスタ２０のソース・ドレイン電極に接続される。第１の電位供給配線１７および第２の電位供給配線１８は電位供給源に接続され、トランジスタを介して電位配線１６に接続される。なお、図１に示した構成は一例であって、本実施の形態は上記に限定されるものではない。

図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１０の表示領域１１には、データ線１５がＤ１からＤｎまでｎ本形成されており、走査線１４がＧ１からＧｍまでｍ本形成されている。複数の画素ＰＸがマトリクス状に、走査線１４の延在方向およびデータ線１５延在方向に配置されている。例えば、Ｇ１とＧ２、Ｄ１とＤ２で囲まれる部分に画素ＰＸが形成される。

第１の走査線Ｇ１はスイッチトランジスタ３０のゲート電極に接続されており、走査駆動回路１３から信号が印加されると、スイッチトランジスタ３０がオン状態になる。そこでデータ駆動回路１２から第１のデータ線Ｄ１に信号が印加されると、蓄積容量４０に電荷が蓄積され、ドライバトランジスタ２０のゲート電極に電圧が印加されて、ドライバトランジスタ２０がオン状態になる。ここでスイッチトランジスタ３０がオフ状態となっても、蓄積容量４０に蓄えられた電荷により、一定期間はドライバトランジスタ２０がオン状態になる。有機発光ダイオード６０の陽極はドライバトランジスタ２０のソース・ドレイン間を通じて電位配線１６に接続されており、有機発光ダイオード６０の陰極は基準電位Ｖｃに固定されているから、ドライバトランジスタ２０のゲート電圧に応じて有機発光ダイオード６０に電流が流れ、有機発光ダイオード６０が発光する。また、付加容量５０が有機発光ダイオード６０の陽極と陰極との間に形成される。付加容量５０は、蓄積容量４０に書き込まれる電圧を安定させる効果を発揮し、有機発光ダイオード６０の安定動作に寄与する。具体的には、蓄積容量４０の静電容量よりも付加容量５０の静電容量が大きくなるようにすることで当該効果が発揮される。

[第１の実施形態]
図３Ａから図３Ｄを用いて、本発明の１つの実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。

まず、図３Ａに示すように、表示領域および端子領域を有し、ポリイミド樹脂で形成された基板を含む第１基材２００を、ガラス基板２０１上に準備する。

図４Ａは第１基材２００の表示領域の断面の一部の一例を模式的に示す図であり、図４Ｂは表示領域に含まれるＴＦＴ層４０１の断面の概要を模式的に示す図である。

図４Ａに示すように、基板１００上には、画素を駆動するためのＴＦＴ等が形成されたＴＦＴ層４０１が設けられる。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、基板１００上に、例えば、ＳｉＮｘ等からなる第１の下地膜１１０およびＳｉＯｘ等からなる第２の下地膜１２０がこの順で形成される。第２の下地膜１２０の上には、ドレイン電極層２１、ソース電極層２２、チャネル層２３が形成される。そして、ドレイン電極層２１、ソース電極層２２、チャネル層２３および第２の下地膜１２０を覆うようにゲート絶縁膜２４を形成した後、チャネル層２３の上方にゲート電極層２５が形成される。ゲート電極層２５およびゲート絶縁膜２４を覆うように層間絶縁膜１３０が形成され、ドレイン電極層２１とソース電極層２２にそれぞれ到達するスルーホールが形成される。それぞれのスルーホールには、ドレイン電極２６およびソース電極２７が形成される。

そして、図４Ａに示すように、ドレイン電極２６、ソース電極２７および層間絶縁膜１３０を覆うように平坦層４０２が形成される。平坦層４０２上には、金属層４０３、絶縁層４０４、アノード電極４０５がこの順で形成される。金属層４０３は、例えば、Ｍｏ層上にＡｌ層が積層された積層構造を有し、金属層４０３の表面（Ａｌ層）で発光層からの光を反射する。金属層４０３は、その表面で所定の反射率以上を確保し得る限り、他の構成であってもよい。他の構成としては、例えば、図４Ａの下側からＩＴＯ層、Ｍｏ層およびＡｌ層がこの順に積層された積層構造が挙げられる。

金属層４０３と後述するカソード電極４０９を電気的に接続することにより、金属層４０３はカソード電極４０９の電源配線の補助配線として用いられる。また、金属層４０３とアノード電極４０５で絶縁層４０４を挟んで容量層（付加容量５０）を形成する。金属層４０３とカソード電極４０９との電気的接続は、例えば、表示領域の外側でスルーホールを設けて行う。絶縁層４０４は、例えば、ＳｉＮｘで形成される。アノード電極４０５は、任意の適切な材料で形成され得る。例えば、Ａｌ系材料や、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)等の透明導電材料が用いられる。

また、平坦層４０２には、図４Ａに示すようにソース電極２７上へのスルーホールが形成される。このスルーホールの底部にはＩＴＯ層４０６が形成され、スルーホールの発光領域側の側面には、絶縁層４０４およびアノード電極４０５が積層される。また、スルーホールの逆側の側面にはアノード電極４０５が積層される。

また、上記構造上には画素を分離するＲＩＢ層４０７が形成され、ＲＩＢ層４０７およびアノード電極４０５上に有機ＥＬ層４０８が形成される。ここで、アノード電極４０５と有機ＥＬ層４０８が接触する領域が発光領域となり、ＲＩＢ層４０７は発光領域の外縁を規定する。

有機ＥＬ層４０８の上には、カソード電極４０９が形成される。カソード電極４０９は、例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電材料で形成される。カソード電極４０９は、画素ＰＸの幾つか、あるいは、マトリクス状に配置された画素ＰＸの全部に跨って形成されてもよい。なお、有機ＥＬ層４０８は、例えば、アノード電極４０５側から順にホール輸送層、発光層、電子輸送層を積層して形成されるが、周知であるので詳細な説明については省略する。

カソード電極４０９上には、第１封止膜４１０を設け、第１封止膜４１０の上方には、樹脂材料等から構成される中間層４１１を介して、第２封止膜４１２が設けられる。

図３Ａに示すように、予め、ダム材２１０および補助壁２１０が形成された第２基材３００を、第１基材２００上に配置させる。その際、第２基材３００は、ガラス基板３０１に支持されている。第２基材３００は、例えば、ポリイミド樹脂で形成された基板で構成され、必要に応じて他の部材（例えば、カラーフィルター）を含む。

ダム材２１０は、表示領域を囲み、所定の幅および高さとなるようにライン状に形成される。補助壁２２０は、ダム材２１０の端子領域側（図示例では、右側）に所定の間隔をあけて、ダム材２１０に沿ってライン状に形成される。なお、補助壁は、ダム材の端子領域側だけでなく、例えば、ダム材を囲むように形成してもよい。ダム材および補助壁の形成材料としては、代表的には、エネルギー線硬化型樹脂組成物が用いられる。ダム材２１０および補助壁２２０は、例えば、高さ数μｍ〜数十μｍとなるように形成され、互いの上面がほぼ面一になるように形成するのが好ましい。

次に、図３Ｂに示すように、ダム材２１０の内側に充填材２３０を充填する。したがって、充填材２３０は、第１基材２００と第２基材３００との接着層として機能し得る。

次に、図３Ｃに示すように、ダム材２１０と補助壁２２０との間で、ガラス基板３０１を介して、例えば、レーザー光を照射して（例えば、エキシマレーザーを用いて）第２基材３００を切断する。このように、第２基材３００の表面が支持基板であるガラス基板３０１で保護された状態で第２基材３００を切断することで、切断除去の際に異物が表示領域に付着するのを防止し、得られるディスプレイの品質を良好に保持し得る。また、補助壁２２０により第２基材３００が支えられているので、第２基材３００の切断安定性が向上し得る。例えば、レーザー光の照射位置を良好に制御でき、エネルギーを効率的に伝えることができる。

その後、図３Ｄに示すように、表示領域側の第２基材３００ａからガラス基板３０１を除去する。好ましくは、レーザー光照射等の処理により、第２基材３００ａに対するガラス基板３０１の剥離性を向上させてから、ガラス基板３０１を除去する。そして、上記切断部から端子領域側の第２基材３００ｂをガラス基材３０１に付随させる。その際、補助壁２２０も第２基材３００ｂに付随させることが好ましい。例えば、図５に示すように、予め、第１基材２００に、第２基材３００が配置される側（図示例では上側）に突出する突出部２４０を形成した後に補助壁２２０を配置する。突出部２４０は、第１基材２００の補助壁２２０が形成される領域に、例えば、数μｍ間隔の平面視格子状に形成される。このように、突出部を形成して隙間を形成することで、補助壁２２０の剥離性を向上させて第２基材３００に付随させ得る。

隣接する突出部間２５０には、剥離剤を存在させることが好ましい。補助壁２２０の剥離性をさらに向上させ得るからである。剥離剤は、好ましくは、樹脂組成物（例えば、アクリル系樹脂を含む）から構成される。１つの実施形態においては、封止層の形成材料を、剥離剤に採用する。図示例では、基板１００上に形成された端子配線層４１３に突出部２４０を形成した後に第１封止膜４１０（例えば、ＳｉＮｘ等の無機膜）を形成し、任意の適切な方法により隣接する突出部間に剥離剤を存在させ、さらに第２封止膜４１２（例えば、ＳｉＮｘ等の無機膜）を形成し、補助壁２２０を配置している。

なお、図示例では、補助壁２２０の外側にも突出部２４１が形成されている。突出部２４１は、縦断面逆台形状であり、補助壁２２０の下に形成されている突出部２４０よりも高さが高く、補助壁２２０が除去される際に、第１基材２００から封止膜が剥がれるのを防止する。補助壁２２０の外側に形成される突出部２４１の高さは、例えば、第１封止膜４１０と第２封止膜４１２との厚みの合計の２倍以上（具体的には、２μｍ以上）に設定される。

図示しないが、支持基板の除去および第２基材の部分的除去後、エッチング等を必要に応じて行い、第１基材２００に対して端子出しを行う。なお、任意の適切なタイミングで、個々のパネル（個片）に分割する工程が必要となることはいうまでもない。

[第２の実施形態]
図６Ａから図６Ｄを用いて、本発明の第２の実施形態における有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明する。なお、下記において第１の実施形態と同様である点については説明を省略する。

まず、図６Ａに示すように、上記第１の実施形態と同様、第１基材２００上に、ダム材２１０および補助壁２１０が形成された第２基材３００を配置させる。次に、図６Ｂに示すように、ダム材２１０の内側と補助壁２２０の端子領域側にそれぞれ充填材２３０ａ，２３０ｂを充填する。ここで、端子側領域に充填材を充填するかわりに補助壁の形成範囲を広くしてもよいし、逆に、充填材を所望の形状に成形し得る場合は、充填材で補助壁を形成してもよい。次に、図６Ｃに示すように、第２基材３００を切断する。

図７に示すように、本実施形態では、補助壁２２０および充填材２３０ｂは、基板１００上に形成された端子配線層４１３上に、剥離層２６０を介して形成されており、図６Ｄに示すように、表示領域側の第２基材３００ａからガラス基板３０１を除去する際に、上記切断部から端子領域側の第２基材３００ｂ、補助壁２２０および充填材２３０ｂをガラス基材３０１に付随させる。図示例では、剥離層２６０は、端子配線層４１３側から有機ＥＬ層２６１および封止層２６２をこの順に含む積層構造とされている。有機ＥＬ層２６１は、隣接する層に対して密着性が低いことから、ガラス基板３０１の除去の際に、端子配線層４１３から剥離し得る。こうして、支持基板の除去と同時に端子出しも行い得る。

なお、図示例では、ダム材２１０と補助壁２２０との間に、縦断面逆台形状の分断壁２７０を形成して、有機ＥＬ層２６１および封止層２６２を分断し、例えば、表示領域側の封止層、有機ＥＬ層の剥離を防止している。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 有機ＥＬ表示装置、１１ 表示領域、１２ データ駆動回路、１３ 走査駆動回路、１４ 走査線、１５ データ線、１６ 電位配線、１７ 第１の電位供給配線、１８ 第２の電位供給配線、２０ ドライバトランジスタ、２１ ドレイン電極層、２２ ソース電極層、２３ チャネル層、２４ ゲート絶縁膜、２５ ゲート電極層、２６ ドレイン電極、２７ ソース電極、３０ スイッチトランジスタ、４０ 蓄積容量、５０ 付加容量、６０ 有機発光ダイオード、１００ 基板、１１０ 第１の下地膜、１２０ 第２の下地膜、１３０ 層間絶縁膜、２００ 第１基材、２０１ ガラス基板、２１０ ダム材、２２０ 補助壁、２３０ 充填材、２４０ 突出部、２４１ 突出部、２５０ 突出部間、２６０ 剥離層、２６１ 有機ＥＬ層、２６２ 封止層、２７０ 分断壁、３００ 第２基材、３０１ ガラス基板、４０１ ＴＦＴ層、４０２ 平坦層、４０３ 金属層、４０４ 絶縁層、４０５ アノード電極、４０６ ＩＴＯ層、４０７ ＲＩＢ層、４０８ 有機ＥＬ層、４０９ カソード電極、４１０ 第１封止膜、４１１ 中間層、４１２ 第２封止膜、４１３ 端子配線層。

Claims (4)

1. 表示領域を有しＴＦＴ層を含む第１基材に対向して配置される第２基材を、前記第２基材を支持する支持基板上に配置すること、
   前記第２基材の前記支持基板が配置される側と反対側に、前記第１基材を配置すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間に、前記表示領域を囲むダム材を配置すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間で、前記ダム材の内側に充填材を充填すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間に、前記ダム材の外側に離間して補助壁を配置すること、
   前記ダム材と前記補助壁との間で、前記支持基板を介して前記第２基材を切断すること、および、
   前記第１基材の前記補助壁が配置される領域に、前記第２基材が配置される側に突出する突出部を形成すること
   を含む、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
2. 隣接する前記突出部間に剥離剤を存在させることを含む、請求項１に記載の製造方法。
3. 表示領域を有しＴＦＴ層を含む第１基材に対向して配置される第２基材を、前記第２基材を支持する支持基板上に配置すること、
   前記第２基材の前記支持基板が配置される側と反対側に、前記第１基材を配置すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間に、前記表示領域を囲むダム材を配置すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間で、前記ダム材の内側に充填材を充填すること、
   前記第１基材と前記第２基材との間に、前記ダム材の外側に離間して補助壁を配置すること、
   前記ダム材と前記補助壁との間で、前記支持基板を介して前記第２基材を切断すること、および、
   前記第１基材の前記補助壁が配置される領域に、剥離層を形成すること
   を含む、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
4. 前記剥離層が有機ＥＬ層を含む、請求項３に記載の製造方法。

Images