TW200401582A - Method of manufacturing a flat panel display - Google Patents

Description

200401582 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明乃關於一種製造平板顯示器之方法% 一 〜々古，此頰7JT器包 含第一及第二基板，基板間有一顯示元件，基板具有内表 面及外表面，其内表面互相面對，此方法包括步驟. -至少在一基板之内表面供應密封材料； •至少在一基板之外表面上施加機械力以疊合該兩基板； 以及 ^ -硬化密封材料。 本發明並關於一種疊合第一及第二基板之裝置，兩基板 間有一顯示元件；配有第一基板之第一載板及連接第2基 板4第二載板，以及用以將兩載板相對移動之裝置以疊合 第一及第二基板。 本發明另尚關於一種包含第一和第二玻璃基板之平板顯 示兩基板間有一具有機電場發光層之電場發光顯示元 件。亥兩基板各有内表面及外表面，並以内表面相對而以 达封材料層疊合在一起。該顯示元件由第一和第二基板及 該密封材料層將之密封。 【先前技術】 此種方法載於JP-A 2001-189191中。在既知之方法中，第 二基板係封閉板’其由不鏽鋼材料構成並呈盒狀。此封閉 板Μ第一玻璃基板疊合，電場發光之顯示元件配置於第一 基板的内表面。疊合在真空或無氧化及低濕度室溫下進 订’以免顯示元件退化。以夾具握持第二基板之機械力而 將第一及第二兩基板接觸並疊合。利用紫外線照射使密封 85394 2UU4U1582 材料硬化。 既知顯示器之缺點在於 克服此項缺點，可採用大致平拍封：板致使厚度很厚。為 載於JP-A 200ΐ_3ΐ9775 φ —又，閉板，諸如玻璃板等 點’疊合可於板平面完 ：_板並具另1 上直徑之基板。 ’、有六吋（15公分）或其以 不過，在本發明實驗中發現， t=鏽Γ閉板’則所製裝置:壽π坦封閉板 因此，本發明 > 楚 平板顧于哭的:標在於提供—種製造首揭型式之 I:= 其中所製之裝置配有大致平坦之， 基板，並具有相當滿意之壽命。 弟一 第一目標之實現在於將流體 於基板上均勻施加機械力。 土弟―基板的外表面以 經採用流體以於第二其扣t -^ ^ Λ. 土板外表面施加機械力後，所施加 於整個基板上之力即呈均士 π把加 可叩1度’採用電場發光鞀 m 亦盤A饬I、 尤，4不兀件《代表性尺寸（在下文中 T%為像素）。在剛疊合之後， 間。在提高溫度盘渴产下細+二 至70微米之 .、又，，工—十一天極限壽命測試後，以 s ，械力製成之平板顯示器的像素收縮了百分之十 :二十。而以本發明方法所製成平板顯示 在260微米以±之尺寸。 准待 本發明万法<優點在於其可應用於板平面。如此，則血 心组合各封閉板而減低成本價格。本發明方法之另一優點 85394 200401582 為製成之平板顯示器非常平坦。 本發明方法之另一優點在於硬化後之密封材料層中並無 空白區。若採直接機械力時即會出現此種空白區。空白區 之特徵為氣泡所致。發明人認為所以生成空白區乃由於局 部施加之壓力太高所使然。 本發明方法之再一優點為避免在第二基板與第二基板載 板間接觸時損壞第二基板，從而立即增進產能。並避免平 板顯示器壽命期間造成破裂之基板中微裂紋，特別是玻璃 者為然。如果此等裂缝在顯示器整合入消費者電子裝置之 後生成，則該裝置即必須修理。如此即會增加成本，且有 損品質形象。 在本發明方法之優越具體實例中，提供一具有第一和第 二載板之裝置，在第二載板上附接一環狀隆起部分。第一 基板以其外表面配置於第一載板上，且第二基板以其外表 面配置於第二載板上，從而在第二基板，第二載板與環狀 隆起部分間形成一空腔。流體即供至此空腔中。在此具體 實例中，流體以第二載板及第二基板為界以限量供至空腔 中 〇 此具體實例之優點在於該限量可迅速充滿，故疊合不會 太久。其另一優點為該空腔實質上與第二基板及第二載板 等組件結成一體而呈現。其再一優點為流體可僅供至第二 基板之限定區，例如特定之提供密封材料之區域。從而避 免由於第二基板彎曲而損及第二基板及/或顯示元件。其另 一優點為不同形狀及尺寸之平顯示面板可以同一裝置於相 85394 200401582 同基板内製造。在先前技術之方法中，封閉板僅具一種尺 寸，必須以特定尺寸裝置疊合。在本發明方法中，平板顯 示器之尺寸與形狀係由設計及分隔所決定。 流體最好為氣體，經由第二載板中裝置供入空腔内。流 體固然可屬如酒精等流體，但以氣體為宜。採用氣體時， 供至第二基板上的壓力很均9，且較易提供經由增：氣體 或增高溫度所集結之壓力。此外，氣體不會使第二基板之 外表面潮濕。氣體最好屬惰性氣體’諸如氮、氬、氖等， 而不宜為或含氧或水蒸汽之氣體。原則上，氣體可：環狀 隆起部分中之連接而供應。不過’此隆起物宜具伸縮性如 橡膠等，以提供第二基板與第二載具間之良好封閉。故第 二載板最好含有附接氣體供應管之孔及裝置情接裝置乃 屬熟知且允宜’以使供應管亦可卸除。 八另/、Λ例中，另由連接第二載板的内環狀隆起部 ^刀界疋d腔，以僅於第二基板之限定區提供機械壓力。 =匕具體實例’可避免第二基板未叠合區域之彎曲。此點 2大尺寸顯示器基板，例如十吋者（25公分）較具重要性。此 元件適用於監視器、電視機等。機械力的 ‘，機％ ~發光層之電場發光顯示器元件而言特具重 ^ ^ i特別是以氣體壓力為然。此電場發光顯示器元件 ^以王=色提供，並具清晰對比，故除液晶顯示器元件外 為選擇。不過，有機電場發光層對氧及濕氣頗 & 〜故頊如本發明方法中加以密封以獲所要求之壽命。 、’’間明計，“有機電場發光層” 一辭意含聚合電場發光層。 S5394 200401582 在另—具體實例中，在第二基板與第二載板間形成第二 空腔，第二I腔由連接至第二載板之第二環狀隆起部分界 定。如果第一及第二基板尺寸很大例如十四吋（35公分），且 將在疊合基板並硬化密封材料後分成多個平板顯示器的情 形下，此具體實例最具適用性。 凑基板可屬不同厚度與材料。適宜材料例如陶瓷材料， 玻璃以及選擇性充填有機層之不擴散濕氣及氣體者。若顯 示元件出現於第二基板之内表面，則此基板將屬透明。最 好第一及第二基板皆為玻璃製成。基板厚度通常在2〇微米 至：毫米之間，但亦可更厚或更薄。各基板不需同厚：如 果第一基板為封閉板，則其可另具深化部分以供收濕器 用此深化邵分係以粉爆或蝕刻方式提供。然後，顯示元 件即王現於第二基板之内表面處。顯示元件處可加墊片， 做為疊合第一及第二基板期間之防護。另夕卜，密封：料比 顯示器元件更厚而擔任墊片的功能。不過，此或有相反或 某些功能性’諸如可於第二基板之内面處出現黑層或互接 層。第-及第二基板可呈硬性，但亦可具伸縮性。 此外’最好該密封材料包含塾片，以將第—與第二基板 之兩内表面間互相保持财之距I適#轉為5q微米以 下，而在20微米以下則更佳。經發現於密封材料中採用整 片時’對提供第-及第二玻璃基板之整個基板大致相同距 離方面很有效。密封材料宜屬—種有機材料。如w〇_A_術 期6中所述，密封材料屬宜具至少（0.2)毫米之寬度。此大 寬度配合所減少之厚度增強對濕氣經密封材料層擴教之抗 85394 -10- 200401582 力0 輝：：：：宜屬可由紫外線輕射硬化之密封材料。紫外線 ' 1戒硬化之優點在於 ’ 料擴張(特別是氣 卩.與弟-基板間不會發生材 件之虞。雖可採測量：：成裂缝或小孔相及顯示器元 功能。此外，、.. 止此項副作用，但究屬有達密封 、、以雷射光局部化加熱硬化亦屬另一選擇。 *明〈万法可用於任何型式之平 晶及LCOS等。惟由於盆私、w 忒如履 發光顧示哭、/、、、氣敏感性，特別適於有機電場 考又无·’、>、不兀件。經於 .二食現合成平板顯示器能有效限制濕氣 °此㈣形甚至在下例之電場發光顯示器元件中亦 然，其中各個像素由光阻材料隆起結構所分隔。提供此等 結構以分隔顯示器中之像素。其作用一如分隔陰極之内陵 罩MM墨”期間之屏障。不過’在此等結構之侧面 處孩有機電場發光層居^表面上。如此，所具之效應在 於濕氣比配有單一大像素之顯示器元件更易滲透。由於本 發明万法中均勻施加機械力，且第一與第二基板内面間距 離近’故所製平板顯示器仍具優越抗濕力與非凡壽命。 本1明之第—目‘為提供本發明方法採用之首揭所示型 式之裝置。第二目標之實現在^第二載板配有： -機械附接裝置，以使附接第二基板後，在第二基板與第 二載板間形成一空腔； -環狀隆起部分，其作用如該空腔之側壁；以及 -供應裝置，將流體供入空腔。 以本發明之此一裝置，機械力即可均勻施加至基板上。 85394 -11 - 200401582 故其優點為該供流體之空腔都是由裝置中的兩部分構成。 第三部分之環狀隆起部分幫助提供優良之封閉，其最好具 伸縮性如橡膠之材料。第三部分以化學方式如黏劑或機械 方式如溝槽等而附接至第二載板。 在適當之具體實例中，第二環狀隆起部分附接至第二載 板，做為空腔之内界或界定第二空腔。此具體實例僅供於 基板之限定區施加機械力。 再者，最好第二載板可具交換性。在交換中，具單一隆 起部分之載板可以具四或以上隆起部分之載板交換。如此 可導引機械力至基板之不同區域。施加機械力至基板限定 區域適用於製造一定型式之平板顯示器，諸如具很大顯示 器元件者。故具可交換第二載板之本發明裝置適於製造廣 泛之平板顯示器。 在另一具體實例中，第一載具呈透明以供紫外線照射， 其含有一底面和頂面。第一基板可配置於該頂面。提供紫 外線照射之輻射源則在該底面處。此處硬化密封材料之裝 置係與疊合第一及第二基板之裝置統合成一體。此頗切合 實用，且鑒於事實，就電場發光顯示器而言，疊合與硬化 皆須在真空或無氧化環境下完成。 此裝置可進一步詳盡籌劃，使之不僅在第二基板與第二 載板間形成供流體之空腔，且在第一基板與第一載板間亦 形成之。 首揭所述之平板顯示器載於JP-A 2001-3 19775中。該既知 之平板顯示器含有第一及第二兩玻璃基板。該第一及第二 -12- 85394 200401582 基板以焊料玻璃或低熔點玻璃為密封材料而相互密封。此 达封材料以雷射光束局部照射而加熱。隨之溶化與第一及 第—玻璃板融合。 其缺點在於熔化焊料玻璃不易控制，在若干處焊料玻璃 有未完全溶化之虞’即會導致顯示器未有效密封之惡果。 由於雷射光束局部照射意含焊料破璃一時間未於全基板上 L化，則更增大前述之風險。緣於焊料玻璃溶化後之高度 較低故導致溶化期間高度的變化。此種情形有無法使每 一處密封皆如所要求之緊密，且使張力介入顯示器，從而 減短顯示器之壽命，繼之察覺熔化溫度不可太低，以使平 板顯示器因應一切穩定性要求，諸如處於日曬之車中等。 從使可此工即提供雷射光束圖案方式，但基板間之距離不 易控制，特別是大尺寸基板，如八吋（2〇公分）以上者為然。 本發月之第二目標為提供一種具長壽命之首揭所述型式 之平板顯示器。 此目標足達成在於密封材料具可硬化性，並含有墊片以 將弟一及罘二兩基板内表面間之距離保持在5〇微米或以 下。 二各現本發明之平板顯示器能有效限制濕氣的影響。墊 二最好能將基板内表面間保持最大職米之距離。而於$ 一與第二基板間配置吸濕劑則更佳。採用此具體實例’就 各像素由光阻材料隆起結構所分隔之顯示器元件而言，其 “、乳〜審的限制亦獲得實;見。乃由於此等結構各側面的表 面含有機電場發光層。其效果在於較之配有單一大像素之 85394 • 13 ' 200401582 』不备7C件而s ’濕氣滲透該等結構比較容易。由於本發 明方法中均勻施加機械力’1第一與第二兩基板内表面； 之短距離故所製平板顯示器具優越抗濕性及較長壽命。 此平板顯示器可採以空腔供分隔料而製造。空腔以録 開万式使（分隔。此分隔形成方式為除去空腔的一面，以 《互連至顯示器表面，互連用做至外界之接觸點。此等接 觸點亦可以選擇性而提供。 【實施方式】 圖1顯示用於本發明實驗中之含有第一及第二兩破璃其 板（1，取裝置（200)的比較性範例。第—基板⑴及第二ς 板（2)各配有内表面⑴，21)及外表面〇2, 22)。在兩基板之 时有顯示器元件⑻及密封材料⑺之諸線。顯示器元件⑻ I厚度約為2微米，而密封材料則較厚。此密封材料（？）經依 據所望圖案以技術人士皆知之標繪、絲網印刷及噴塗方式 而，供者。第—基板含有深化部分，其中容納收濕器⑼。 此等深化部分並可用以容納密封材料之餘量。在本例中， 顯π备7G件（8)屬電場發光顯示器元件。此等元件含有配 置於孔注電極與電子注入電極兩者間之電場發光有機層。 此層之允宜材料嫻於技術人士皆知其屬電場發光顯示器 者。 Α裝置（2 0 0)處於無氧化之乾燥環境中。氣磨可改變，故 以氣體壓力提供機械力時，宜增加環境氣壓以避免大壓力 差第一和第二基板U，2)以及密封材料皆處於此無氧 化且乾燥之環境中。 85394 14- 200401582 第一基板定位且固定於第一載板（101)上，其在本例中係 石英所製，以便紫外線照射可透過第一載板而硬化密封材 料。第二基板附接於金屬製之第二載板（1〇2)。因第一和第 二載板（101，102)之排列並非很嚴謹，故第一基板乃利用銷 針足仫矣第一載板上（i 〇丨）。第二載板隨之以裝置（1 2〇)利用 直接機械力移向第一載板(i i)'經，登實機械力纟法控制並 ，製。且在第二載板（1()2)中尚有不平衡’導致局部性過高 壓力。若所施加之壓力太大，則密封材料（7)中即會出現空 白區。此等區域特徵為氣泡，造成密封不嚴緊。 2 2顯示本發明裝置（1〇〇)之橫切面圖。且在本例中，第一 及弟二基板（1，2)位於第-載板（1〇1)與第二載板（1〇2)兩者 〈間。在裝置（1GG)中，環狀隆起部分⑽）附接至第二載板 (102)/於第二基板出現在裝置（1〇〇)中後，第二基板、環狀 隆起部分（1G3)及第二載板共同界定空腔⑴⑴。經由第二載 中之孔（_可將流體注入空腔内。此流體宜屬惰性 =，諸如氮或氬等。在流體注入空腔⑴〇)後，密封材料 即暴露於紫外線照射。此照射最好來自第—載板（⑻） ::源。繼之’移除氣體壓力’並自裝置(1〇〇)取出製成 <’· 且，我。然後分成各個平板顯示器。 在所完成之實驗中，採用氮為氣體。氣體壓力定置於〇2 二，間。不過此值可依所用特定者有所增減。繼之將 機械力均勻施加至第二基板（2)上。機 材料⑺中不出現空白區為證。 力…性以密封 在非屬必要之本範例中 在封材料為一種有機膠水，諸 85394 -15- 200401582 如，環氧基黏劑或分子由化或非齒化之竣氨化合物。此密 料料含平均職米正負米之㈣。此可導致第一與 第一基板（1，2)之内表面（η，、 1 2 1)間又距離約呈丨2微米。經 發現，採本發明方法下 念, 万决下$封材料圖案之寬度内具很有限 《展佈。此點被認為是壓力均勾施加的象徵。並另且之優 點為可有效控制密封材料的量。如Jp2⑻⑷咖中所述之 問題，過量密封材料可與顯 «兀仵接觸一節，即從而大 致消失。 圖3顯示採用圖！和圖2中裝置（2〇〇, ι〇〇)所獲平板顧示哭 之測量結果的直方圖。在此圖中，破折條表示利用比較性 裝置（2G0)所獲顯示器結果。黑條表示利用本發明裝置（1 方法所獲之顯4結果，採用像素尺寸⑺做為特性值 直方圖的左邊顯示製成後直接之顯示器三像素尺寸。此二 個選定像素出現在顯示器之左區域 '中間及右區域中。2 直方圖的右邊，於極限壽命測試後顯示相同像素的尺' 在此測滅中’顯示器處於攝氏8 5度及百分《 8 $、、H、' ' 刀< 5 3濟度中凡二 Η—天。 一 如圖所示，以比較性裝置（200)所獲之顯示器的像素、 在奇命測試期主收縮。左右兩區之像素收縮約 ’、、寸 十。中間像素收縮百分之五至十之間。反之，' 刀又二 >乂本發日月 法所獲顯示器中之像素在壽命測試期間並未收 万 4 口 it匕技卩 顯示本發明之方法大體優先於前技術。進—牛 + 叉硯祭到以屮 較性裝置（200)所獲顯示器左及右區域中之像素，、± % 試開始之前即已收縮。 .、 '辜中測 85394 -16- 200401582 圖4顯示本發明裝置（100)之鳥瞰透視圖。其中第一載板 (1 0 1)位於含紫外線輻射源之盒（丨丨5)上。第一載板（丨〇丨）之表 面（112)係由石英製成而呈透明。在第一載板（1〇1)上呈現定 位裝置（111)。此等定位裝置乃係銷針。圖中未顯示之第一 基板（1)以其外表面（12)於表面（1丨2)處而提供之。 第二載板（102)以連接器附接至第一載板（1〇1)，以便可藉 人工將之啟閉。不過技術人士皆瞭解依機械性移動第二載 板（102)之具體實例亦屬可行者。環狀隆起部分（1〇3)附接至 第二載板（102)。附接係採機械性扣緊方式。在第二載板（1〇2) 中含有一孔（104) ’以使流體注入隆起部分開之空腔内。此 外，流體供應可經隆起部分（1〇3)中之孔或第二載板（1〇2) 與隆起部分（103)兩者間之孔。在第二載板〇〇2)背部，一管 線附接至該孔（104) ’並提供一機械裝置將第—及第二載板 (101，102)驅至一起。 在第二載板（1〇2)顯示的一面，附接裝置（1〇8)附接未在圖 中顯π t第二基板（2)外表面（22)。此附接裝置（1〇8)最好同 時使第二基板（2)與第一基板（1)排列妥適。其外表面可含遞 升部分。此等附接裝置（丨〇8)與隆起部分（1 〇3)相較，大致具 相同或稍低的高度。如此確保在第二基板（2)與隆起部分 (103)間即無空隙。第二基板與附接裝置（1〇8)間之附接可以 減壓完成，例如第二載板（102)中另有孔洞以提供減壓。另 外，以引力效應可使附接裝置（108)非常平坦。且可配以上 部分及下部分，其間夾持第二基板（2)。 圖5顯示本發明裝置⑽)之第二具體實例。此裝置（1〇〇) 85394 -17- 200401582 特別適用於大尺寸顯示器元件之基板（i，2)之疊合。在此具 體實例中’有一附接至第二載板（丨〇2)之内部環狀隆起部分 (105)。從而在第二基板（2)、第二載板（1〇2)與隆起部分 (1 〇” 1 05)間限定空腔（丨丨0)。如此，僅於基板（丨，2)必須疊 合心區域提供氣體壓力，例如在提供密封材料的區域。 【圖式簡單說明】 本發明之方法、裝置及平板顯示器之各端將參考諸圖式 進一步加以說明，圖式為： 圖1為面板顯示器製造期間比較性裝置之圖解式橫切面； 圖2為本發明方法中裝置之第—且_ .存丨' m 珩具阮貫例 < 圖解式橫切 面； 圖 圖 3為圖1及圖2所示方法中可獲得之顯示器 4顯示本發明裝置之鳥瞰透視圖；以及°° 壽命的圖表 圖5顯示本發明裝置之第二具體f例之圖 圖式並非依比例㈣’圖式中相同參考 ^切面3 【圖式代表符號說明】 ~指相同組件 1，2 7 8 9 11，12 21，22 100 > 200 101 基板 密封材料 顯示器元件 收濕器 内表面 外表面 裝置 第一載板 -18- 85394 200401582 102 第二載板 103 環狀隆起部分 104 孔 105 環狀隆起部分 108 附接裝置 110 空腔 111 定位裝置 112 表面 115 盒 120 裝置 85394 - 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Claims (1)

1. 200401582 拾、申請專利範圍： L —種製造平板顯示器之方法，該顯示器含有一第一及— 第二基板’該兩個4板間具有—顯示器元件，該等基板 各具内表面與外表面，並以内表面相對，該方法包含之 步驟為： '在至少基板之一的内表面處提供—密封材料； -在至少基板之一的外表面處施加機械力以疊合該兩個 基板；以及 -硬化該密封材料， 其特徵在於將流體供至該第二基板之外表面處，於該基 板上均勻施加機械力。 2.如申請專利範圍第丨項之方法，其特徵在於： -提供具有一第一及第二載板之裝置，一環狀隆起部分 附接至該第二載板； -泫第一基板以其外表面提供於該第一載板上； -茲第二基板以其外表面附接至該第二載板，以使該第 二基板'孩第二載板與該環狀隆起部分間構成一空 腔；以及 -將流體供至該空腔内。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其特徵在於由附接至該第 二載板之内環狀隆起部分進一步界定，以便僅在該第二 基板之有限區域提供機械力。 如申π專利範圍第2項之方法，其特徵在於一第二空腔形 成於？茨第二基板與該第二載板之間，該第二空腔由附接 85394 200401582 至該第二載板之第二環狀隆起部分所界定。 5. 如申請專利範圍第丨項之方法，其特徵在於： -該第一及第二基板皆由玻璃製成；及 -在該第一基板内提供一空腔，顯示器元件係居其中。 6. 如申請專利範圍第5項之方法，其特徵在於該密封材料含 有墊片，以將该第一及第二基板兩者相互距離保持在預 定之不超過10微米的距離。 7 如申請專利範圍第1項之方法，其特徵在於： -將夕個顯示器元件提供至該第一與第二兩基板之間；及 -瑩合该第一及第二基板並硬化該密封材料後，所製成 之基板棟即分隔成各個平板顯示器。 8. 一種用以疊合該第一及第二基板之裝置，該兩基板間含 有一顯示器元件，該裝置配有供該第一基板用之一第一 載板及該第二基板附接其上之一第二載板，以及用以將 該等載板相互移動以疊合該第一及第二基板之裝置，其 特徵在於該第二載板具有： 機械式附接裝置，以使在附接至第二基板後，一空腔 王現位於該第二基板與該第二載板兩者之間； _ —環狀隆起部分，作為該空腔之側壁；以及 -供應裝置，將流體供入該空腔。 9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其特徵在於一第二環狀隆 起部分附接至該第二載板，做為該空腔之内界或界定一 第二空腔。 10. 如申請專利範圍第8項之裝置’其中： 85394 -2- 200401582 -該第一載板呈透明以供紫外線照射，及 -銕弟一載板具底面與頂面，在頂面提供該第一基板 而在底面處有—供紫外線照射之輻射源β 不一取碉丞极〜，做頌不态，—且 有有機電場發光層之電場私古膝__时_ J、 之門…心 先顯不“件位於該兩基板 並以-密封材料叠合在一起二t面而以内表面相對’ 第二基板…二 顯示器元件由該第-與 材料 "在’材料層予以密封，其特徵在於該密封 枓可更化且含墊片，以將該第_與第二兩基板間之最 大距離保持在50微米以内。 85394