JP5140120B2 - 封止基板、それを用いた有機電界発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、封止基板、それを用いた有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。

最近、陰極線管(ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ)のような従来の表示素子の問題点を解決した液晶表示装置(ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ)、有機電界発光装置(ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ)またはＰＤＰ(ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｐａｎｅｌ)などのような平板型表示装置(ｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ)が注目されている。

前記液晶表示装置は自発光素子ではなく受光素子であるため、明るさ、コントラスト、視野角及び大面積化などに限りがある。そして、ＰＤＰは自発光素子であるものの、他の平板型表示装置に比べて重く、消費電力も高く、製造方法が複雑である問題点を有する。

それに対し、有機電界発光表示装置は自体発光素子であるため、視野角、コントラストなどが優れるとともに、バックライトが要らないため軽量、薄型にすることができ、また消費電力面においても有利である。また、直流低電圧駆動が可能であり、応答速度が早く、全部が固体であるため外部衝撃に強く使用温度範囲も広い。さらに、製造方法が単純で低コストである長所を有する。

しかしながら、熱抵抗性の低い有機化合物から形成される有機薄膜は、水分によって劣化しやすく、有機薄膜上に形成される陰電極は酸化によって性能が低下する特性を持つ。よって、有機薄膜に水分や酸素などが浸透しないように、封止しなければならない。

図１は、従来技術による有機電界発光表示装置の断面図である。
図１に示すように、基板１０が提供され、基板１０上に有機電界発光素子２０が形成される。有機電界発光素子２０は、第１電極、少なくとも発光層を含む有機膜層及び第２電極を含む。また、半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタをさらに含む。
続いて、封止基板４０が提供され、基板１０または封止基板４０の一面にガラスフリット３０が形成され、基板１０と封止基板４０が合着される。
次に、ガラスフリット３０にレーザを照射してガラスフリット３０を溶融して固相化し、従来技術による有機電界発光表示装置が製造される。

しかし、前記ガラスフリットは水分や酸素などの浸透に対する特性は良いが、その特性から機械的強度に脆弱である問題点を有する。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ガラスフリットの機械的強度を補完しつつ、製造工程を単純化することが可能な、新規かつ改良された封止基板、封止基板の製造方法、有機電界発光表示装置、及び有機電界発光表示装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、封止剤が形成された封止領域と、前記封止領域の内側に形成される外郭ダム領域と、前記外郭ダム領域の内側に形成される内部ダム領域を含み、前記外郭ダム領域及び前記内部ダム領域には同一材質の充填ダムが形成されることを特徴とする封止基板が提供される。

また、前記封止剤は、ガラスフリットであることとしてもよい。

また、前記ガラスフリットは、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つであることとしてもよい。

また、前記充填ダムは、ＵＶ硬化型または熱硬化型の物質であることとしてもよい。

また、前記外郭ダム領域及び前記封止領域の間にギャップ領域が形成されることとしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を提供する段階と、前記封止領域に封止剤を塗布する段階と、前記封止基板の内部ダム領域及び外郭ダム領域にそれぞれ内部ダム及び外郭ダムを形成する段階と、を含み、前記外郭ダムは封止基板の外郭に沿って形成され、不連続的な開口領域を含むことを特徴とする封止基板の製造方法が提供される。

また、前記内部ダム及び前記外郭ダムは、透明材質であることとしてもよい。

また、前記内部ダム及び前記外郭ダムは、粘度が３００００〜１００００００ｃｐであることとしてもよい。

また、前記内部ダムは、直線状の内部ダム及び斜線状の内部ダムを含むこととしてもよい。

また、前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成されることとしてもよい。

また、前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成された領域を除き、前記外郭ダムと分離して形成されることとしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、素子領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える基板と、前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域にそれぞれ対応する内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を含み、前記封止基板の封止領域には封止剤が形成され、前記封止基板の外郭ダム領域及び前記内部ダム領域には同一材質の充填ダムが形成されることを特徴とする有機電界発光表示装置が提供される。

また、前記基板の素子領域上に形成された有機電界発光素子をさらに含むこととしてもよい。

また、前記充填ダムは、透明材質であることとしてもよい。

また、前記有機電界発光素子は、半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含むこととしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、素子領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える基板を提供する段階と、前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域にそれぞれ対応する内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を提供する段階と、前記封止基板の封止領域に封止剤を塗布する段階と、前記封止基板の内部ダム領域及び外郭ダム領域にそれぞれ内部ダム及び外郭ダムを形成する段階と、を含み、前記外郭ダムは封止基板の外郭に沿って形成され、不連続的な開口領域を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法が提供される。

また、前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域と前記封止基板の内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域とがそれぞれ対応するようにアラインメントした後、これを合着する段階をさらに含むこととしてもよい。

また、前記基板と前記封止基板との合着によって、前記内部ダムは外郭ダムの内側に均等に広がって内部充填剤の役割をすることとしてもよい。

また、前記外郭ダムは、前記内部ダムを支持する仕切壁の役割をすることとしてもよい。

以上説明したように本発明によれば、ガラスフリットの機械的強度を補完しつつ、製造工程を単純化することが可能となる。

従来技術による有機電界発光表示装置の断面図である。 一般的な構造の封止基板の構成を示す概略的な平面図である。 本実施形態に係る封止基板の構成を示す概略的な平面図である。 本実施形態に係る基板２００を示す図面である。 本実施形態に係る封止基板の構成を示す概略的な平面図である。 図５Ａの切断線Ｉ−Ｉによる断面図である。 図５Ａの切断線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。 封止基板２６０と基板２００とを合着した状態を示す図面である。 他の実施形態に係る封止基板の構成を示す概略的な平面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、説明の都合上、図面において、層及び領域の長さ、厚さは誇張されており、図示する形態が実際とは異なる場合がある。

図２は、一般的な構造の封止基板の構成を示す概略的な平面図である。
図２に示すように、一般的な構造の封止基板は、封止基板１００上に封止剤１１０が形成されていて、封止剤１１０の内側にダム１２０が形成され、ダム１２０の内側に内部充填部１３０が形成されている。

このとき、封止剤１１０は、有機電界発光素子が形成される素子基板と封止基板１００とをシーリング(ｓｅａｌｉｎｇ)するための領域であり、内部充填部１３０は外部の衝撃や圧力からの有機電界発光表示装置の損傷を防ぐための領域であり、ダム１２０は、内部充填部１３０を形成する際に、内部充填剤を支持するための仕切壁の役割する領域である。

しかし、前記一般的な構造の封止基板は、ダム１２０と内部充填部１３０とが互いに異なる物質からなっていて、それぞれ別工程によって形成されるので、工程が複雑となる。
図３は、本実施形態に係る封止基板の構成を示す概略的な平面図である。

図３に示すように、本実施形態に係る封止基板は、封止基板２６０上に封止剤２８０が形成されていて、封止剤２８０の内側に充填ダム２７０が形成されている。また、充填ダム２７０と封止剤２８０との間にギャップＧが形成されている。

このとき、封止剤２８０は、有機電界発光素子が形成される素子基板と封止基板２６０とをシーリングするための領域であり、充填ダム２７０は外部の衝撃や圧力からの有機電界発光表示装置の損傷を防ぐための領域である。

本実施形態に係る封止基板は、一般的な構造の封止基板とは異なって、外部の衝撃や圧力から有機電界発光表示装置の損傷を防止するための内部充填剤が設けられていない。代わりに、充填ダム２７０が、仕切壁の役割だけで無く、外部の衝撃や圧力から有機電界発光表示装置の損傷を防止する機能をも有している。

本実施形態に係る封止基板の構成を、以下の本実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を通じて具体的に説明する。

図４〜図６は、本実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を示す図面である。
まず、図４に示すように、本実施形態に係る有機電界発光表示装置は、素子領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩを備える基板２００が提供される。このとき、外郭ダム領域ＩＩと封止領域ＩＩＩとの間にはギャップ領域Ｇが形成されている。
基板２００は、絶縁ガラス、プラスチックまたは導電性基板を用いることができる。

続いて、基板２００の素子領域Ｉ上に有機電界発光素子２１０を形成する。有機電界発光素子２１０は、第１電極２２０、少なくとも発光層を含む有機膜層２３０及び第２電極２４０を含むことを特徴とする。

有機電界発光素子２１０において、第１電極２２０は反射型電極とすることができる。反射型電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ及びこれらの化合物からなる群から選択されるいずれか１つで反射膜を形成した後、さらにＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)、ＴＯ(Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)及びＺｎＯ(Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)からなる群から選択される１つの物質で透明電極を積層して形成することができる。

また、第１電極２２０は、下部電極層、反射電極層及び上部電極層の積層構造により形成することができる。

下部電極層は、ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)、ＴＯ(Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)及びＺｎＯ(Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)からなる群から選択される１つで形成することができる。このとき、下部電極層は５０〜１００Åの厚さを有するように形成することができる。下部電極の厚さが５０Å以下の場合は均一度の確保が困難であって、１００Å以上の場合は下部電極層の内部ストレスにより接着力が弱化される。

反射電極層は、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ及びＡｇ合金などからなる群から選択される１つの物質を用いて形成することができ、このとき、反射電極層の厚さは９００〜２０００Åに形成することができる。そこで、厚さが９００Å以下の場合は光の一部が透過されることになる。それは、略１０００Åの厚さが光の透過しない最小厚さであるからである。また、２０００Å以上の場合はコストや工程時間の側面から好ましくない。
このとき、反射電極層は、光反射の役割をし、輝度と光効率を増加させる。

上部電極層は ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＺＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)、ＴＯ(Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)及びＺｎＯ(Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)からなる群から選択される１つで形成される。このとき、上部電極層の厚さは５０〜１００Åで形成される。上部電極層厚さが５０Å以下の場合は薄膜の均一度を保障することができなく、１００Å以上の場合は干渉効果によりブルー領域において、特に反射率が１０〜１５％以上低くなる。

ただし、本実施形態において前記有機電界発光素子は前面発光型に相当し、前記第１電極が前面発光型有機電界発光素子を実現するものであれば、第１電極の材質及び積層構造を限定しない。

有機膜層２３０は、少なくとも発光層を含み、その他にホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちいずれか１つ以上の層をさらに含むことができ、本実施形態では有機膜層の構成及び物質を限定するものではない。

ホール輸送層を形成するホール輸送性物質としては、Ｎ、Ｎ’−ジ(ナフタレン−１−イル)−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−ベンジディン｛Ｎ、Ｎ’−ｄｉ(ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ)−Ｎ、Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ：α−ＮＰＢ｝、Ｎ、Ｎ’−ビス(３−メチルフェニル)−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−［１、１’−ビフェニル］−４、４’−ジアマン(ＴＰＤ)などを用いることができる。そして、ホール輸送層の膜厚さは１０〜５０ｎｍ範囲で形成することができる。ホール輸送層の厚さ範囲を超える場合はホール注入特性が低下されるので、好ましくない。

このようなホール輸送層には、ポール輸送性物質以外に、電子−ホールの結合に対して発光するドーパントを付加することができ、このようなドーパントとしては、４−(ジシアノ−メチレン)−２−ティ−ブチル−６−(１、１、７、７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル)−４Ｈ−ピラン(４−(ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ)−２−ｔ−ｂｕｔｙｌ−６−(１、１、７、７−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ)−４Ｈ−ｐｙｒａｎ：ＤＣＪＴＢ)、クマリン６(Ｃｏｕｍａｒｉｎ６)、ルブレン(Ｒｕｂｒｅｎｅ)、ＤＣＭ、ＤＣＪＴＢ、フェニレン(Ｐｅｒｙｌｅｎｅ)、キナクリドン(Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ)などを用い、その含量はホール輸送層の形成用物質の総重量に対して０．１〜５重量％を用いる。このようにホール輸送層形成時にドーパントを付加すると、発光色をドーパントの種類及び含量によって調節することができ、ホール輸送層の熱的安全性を改善して素子の寿命を向上させるメリットがある。

また、ホール注入層は、スターバースト(ｓｔａｒｂｕｓｔ)アミン系の化合物を用いて形成することができ、ホール注入層の厚さは３０〜１００ｎｍで形成することができる。ホール注入層の厚さ範囲を超える場合は、ホール注入特性がよくないので、好ましくない。ホール注入層を介して対向電極とホール輸送層間の接触抵抗を減少させ、アノード電極のホール輸送能力が向上されて素子特性が全般的に改善される効果を得ることができる。

本実施形態における発光層の形成材料は特に制限されないが、具体的な例として、ＣＢＰ(４、４’−ｂｉｓ(ｃａｒｂａｚｏｌ−９−ｙｌ)−ｂｉｐｈｅｎｙｌ)を有することができる。

本実施形態の発光層は、上述のホール輸送層と同様に、電子−ホールの結合に対して発光することができるドーパントをさらに含むことができるし、このとき、ドーパント種類及び含量はホール輸送層の場合とほとんど等しい水準であり、発光層の膜厚さは１０〜４０ｎｍ範囲であることが好ましい。

電子輸送層を形成する電子輸送性物質としては、トリス(８−キノリノラト)−アルミニウム(ｔｒｉｓ(８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｅ)−ａｌｕｍｉｎｉｕｍ：Ａｌｑ３)、Ａｌｍｑ３を用いて、上述のホール輸送層と同様に、電子−ホールの結合に対して発光することができるドーパントをさらに含む。このとき、ドーパントの種類及び含量は、ホール輸送層の場合とほとんど同一水準であり、電子輸送層の膜厚さは３０〜１００ｎｍ範囲とすることができる。電子輸送層の厚さ範囲を超える場合は効率低下及び駆動電圧が上昇して好ましくない。

発光層と電子輸送層との間には、ホール障壁層ＨＢＬがさらに形成されることができる。ここで、ホール障壁層は、燐光発光物質で形成されるエキシトンが電子輸送層に移動することを防止するか、ホールが電子輸送層に移動されることを防止する役割をするもので、ホール障壁層形成材料としてＢＡｌｑを用いることができる。

電子注入層は、ＬｉＦからなる物質で形成することができ、この厚さは０．１〜１０ｎｍ範囲で形成することができる。電子注入層層の厚さ範囲を超える場合は駆動電圧が上昇して好ましくない。

有機膜層上部に形成された第２電極２４０は、半透過カソード型または半透過カソードを形成した後に透過型カソード型を積層した構造に構成され、半透過カソード型は、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＭｇ合金からなる群から選択されるいずれか１つの物質を用いて、これを５〜３０ｎｍの厚さに薄く形成して構成することができ、半透過カソードの形成後に透過型カソード型を構成する方法は、仕事関数の小さい金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ｍｇ及びＭｇ合金からなる群から選択される、いずれか１つの物質を用いて半透過型カソードを形成した後に低抵抗特性を有するＩＴＯ、ＩＺＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)などを用いた膜をさらに形成して作る。このとき、半透過カソードの厚さが５ｎｍ未満の場合は、低電圧で電子注入ができず、たとえ半透過カソードの厚さが３０ｎｍ以上の場合は、透過率が著しく低下し好ましくない。また、半透過カソードと透過型カソードを合わせた総厚さは１０〜４００ｎｍが適当である。

ただし、本実施形態において有機電界発光素子は前面発光型であって、第２電極が前面発光型の有機電界発光素子を実現することができれば、第２電極の材質及び積層構造は限定されない。

また、図示していないが、有機電界発光素子２１０は、半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタをさらに含むことができる。

薄膜トランジスタは、半導体層上部にゲート電極が形成されるトップ(ｔｏｐ)ゲート構造の薄膜トランジスタを形成することができ、その他に、ゲート電極が半導体層下部に位置するボトム(ｂｏｔｔｏｍ)ゲート構造の薄膜トランジスタを形成することもできる。
続いて、有機電界発光素子２１０を覆う保護膜２５０を形成する。

保護膜２５０は、有機膜、無機膜またはそれらの多重層とすることができる。無機膜は、絶縁膜であるシリコン酸化膜(ＳｉＯ２)、シリコン窒化膜(ＳｉＮｘ)またはシリコン酸化窒化膜(ＳｉＯｘＮｙ)とすることができ、また、無機膜はＬｉＦ膜とすることができる。一方、有機膜は、ＮＰＢ(Ｎ、Ｎ’−Ｂｉｓ(ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ)−Ｎ、Ｎ’−ｂｉｓ(ｐｈｅｎｙｌ)ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ)、ＴＮＡＴＡ、ＴＣＴＡ、ＴＤＡＰＢ、ＴＤＡＴＡ、Ａｌｑ３、ＢａｌｑまたはＣＢＰを含有する膜とすることができる。

保護膜２５０は、蒸発法、ＣＶＤまたはスパッタリング法を用いて形成することができる。このような保護膜２５０は外部の水分や酸素から有機膜を保護して素子の劣化を防止する役割をする。
このとき、保護膜が無機膜の場合はスパッタリング法により形成することができ、保護膜が有機膜の場合は蒸発法またはＣＶＤ法により形成することができる。

ただし、保護膜をスパッタリング法により形成する場合は、有機電界発光素子に損傷を与えることもあり得るので、相対的に有機電界発光素子に損傷の少ない蒸発法またはＣＶＤ法を用いて保護膜を形成することが好ましいので、本実施形態において保護膜は有機膜であることが好ましい。

また、本実施形態に係る有機電界発光素子は前面発光型に相当するので、保護膜は透明保護膜とすることが好ましい。

続いて、図５Ａないし図５Ｃを参照して、本実施形態に係る封止基板の製造方法を次に説明する。図５Ａは本実施形態に係る封止基板の構成を示す概略的な平面図であり、図５Ｂは図５Ａの切断線Ｉ−Ｉによる断面図であり、図５Ｃは図５Ａの切断線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。

図５Ａないし図５Ｃに示すように、上述の素子領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩを備える基板２００に対応するように、内部ダム領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩを備える封止基板２６０が提供される。また、封止基板２６０側にも基板２００に対応し、外郭ダム領域ＩＩと封止領域ＩＩＩとの間にギャップ領域Ｇが形成されている。

具体的な封止基板の製造方法を次に説明する。
まず、封止基板２６０の外郭に沿って形成された封止領域ＩＩＩに封止剤を塗布する。
封止基板２６０は、絶縁ガラスまたはプラスチックとすることができる。また、封止剤はガラスフリット２８０であることが好ましく、ガラスフリット２８０は、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つを用いたガラスを溶融により製造した後にこれを粉碎し、微粉体化して用いることができる。このとき、ガラスフリット２８０は、スクリーン印刷法またはディスペンシング法で形成することができる。

封止剤は、有機電界発光素子が形成される素子基板２００と封止基板２６０とをシーリングする領域であって、本実施形態では封止剤でガラスフリットを用いて封止基板と基板とを封止することによって、外部からの水分や酸素などの浸透を効果的に防止することができる。

次に、封止領域ＩＩＩに塗布される封止剤と所定間隔Ｇに離隔して充填ダム２７０を形成する。
充填ダム２７０は、封止剤の内側に形成されて封止基板の外郭に沿って形成される外郭ダム２７０ａと封止基板の外郭に沿って形成される外郭ダム２７０ａの内側に形成された内部ダム２７０ｂ、２７０ｃとを含んで形成される。

内部ダム２７０ｂ、２７０ｃ及び外郭ダム２７０ａは、それぞれ封止基板２６０の内部ダム領域Ｉ及び外郭ダム領域ＩＩに位置し、このとき、内部ダム及び外郭ダムは、スクリーン印刷法またはディスペンシング法で形成することができる。

このとき、充填ダム２７０は、ＵＶ硬化型または熱硬化型の物質を用いることができ、例えば、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂またはポリイミド系樹脂を用いることができるが、本実施形態ではシーラントの材質を限定しない。

また、本実施形態において充填ダムは、３００００〜１００００００ｃｐの粘度を有することが好ましい。このとき、本実施形態による有機電界発光素子は前面発光型に相当するので、充填ダムの材質は透明材質であることが好ましい。

内部ダム２７０ｂ、２７０ｃは、封止剤として用いるガラスフリットの機械的強度を補完するために封止基板と基板との間に形成される。
すなわち、ガラスフリットは、水分や酸素などの浸透に対する特性は良いが、その特性上に、機械的強度に非常に脆弱である問題があるので、ガラスフリットの強度を補強するために、封止基板と基板との間に内部ダムを形成して内部充填剤の役割をするようし、よって、外部の衝撃や圧力からのガラスフリットの損傷を防ぐことができるだけでなく、有機電界発光表示装置の損傷も防止することができる。

また、外郭ダム２７０ａは内部ダム２７０ｂ、２７０ｃを支持する仕切壁の役割をする。
すなわち、後続工程により内部ダム２７０ｂ、２７０ｃは外郭ダムの内側で均等に広がって内部充填剤の役割をすることになるが、仕切壁の役割をする外郭ダム２７０ａがない場合はガラスフリットが形成された領域まで内部ダムが広がってガラスフリットを接触するになる。これによりガラスフリットの接着力を阻害するようになるので、これを防止するために外郭ダム２７０ａが形成される。

一方、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩの間にギャップ領域Ｇが形成されるが、このギャップ領域を形成することで、外角ダムが広がってガラスフリットに接触されることによって発生するガラスフリットの接着力の低下を防止することができる。
このとき、外郭ダム２７０ａは、図５ＡのＡ領域のように、封止基板の外郭に沿って連続的に形成されたのではなく、不連続的な開口領域を含む。

また、内部ダムは、図５Ａに示すように、直線状の内部ダム２７０ｂ及び斜線状の内部ダム２７０ｃを含んで形成されて、図５ＡのＡ領域のように外角ダム２７０ａから連続的に形成される。

また、内部ダム２７０ｂ、２７０ｃは、外郭ダム２７０ａから連続的に形成された領域を除き、外郭ダム２７０ａとは分離して形成される。

また、上述のように、本実施形態では、素子領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩを備える基板２００に対応するように、内部ダム領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩを備える封止基板２６０が形成されている。すなわち、基板の素子領域Ｉと封止基板の内部ダム領域Ｉとが対応するように形成される。

以上の特徴を後述する工程で説明する。
続いて、図６に示すように、上述のような本実施形態の構成が形成された封止基板２６０と上述のような本実施形態の構成が形成された基板２００とをアラインメントして合着する。

すなわち、基板２００の素子領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩと封止基板２６０の内部ダム領域Ｉ、外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩとがそれぞれ対応するようにアラインメントした後、これを合着する。
このとき、基板の素子領域Ｉと封止基板の内部ダム領域Ｉとが対応するようにアラインメントされることになる。

前述したような基板２００と封止基板２６０との合着によって、内部ダム２７０ｂ、２７０ｃは外郭ダムの内側に均等に広がって内部充填剤の役割をすることになる。

このとき、上述したように、本実施形態において外郭ダム２７０ａは封止基板の外郭に沿って連続的に形成されない開口領域を含み、また、内部ダムは外郭ダム２７０ａから連続的に形成される領域を除いて外郭ダム２７０ａと分離して形成される。

本実施形態のように外郭ダム及び内部ダムを形成する理由は、内部ダム間に所定空間を形成することで、所定空間に空気や気泡が発生した場合、基板と封止基板の合着工程において空気や気泡が抜けられるように通路を用意するためである。

すなわち、基板と封止基板との合着により、内部ダム間の所定空間が埋められて内部ダムが外郭ダムの内側に均等に広がることになるので、所定空間に存在する空気や気泡が抜けられるように、外郭ダムに開口領域を含む。

また、外郭ダムと内部ダムとが接することによって形成される空間に空気や気泡がトラップされないように、前記内部ダムは前記外郭ダムと分離して形成される。

このとき、外郭ダムの開口領域を介して排出する前記空気や気泡は封止剤を介して外部へ排出されるが、工程中には前記封止剤であるガラスフリット物質が硬化しないので、封止剤により前記空気や気泡を外部に排出することができる。
ただし、本実施形態において前記外郭ダムから内部ダムが連続的に形成されているのは１回の工程で連続的に外郭ダム及び内部ダムを形成するためである。

しかし、図７は本実施形態による封止基板の他の構成を示す概略的な平面図であり、図７の領域Ｃのように、外郭ダムと内部ダムが連続的に形成せず、分離して形成されることもできる。

また、本実施形態において前記内部ダムは、直線状の内部ダム２７０ｂ及び斜線状の内部ダム２７０ｃで形成されている。
これは、内部ダムを形成するにおいて図５ＡのＢ領域のように、内部ダムの形成物質が集まる領域が発生するが、基板と封止基板の合着において、前記集まる領域では内部ダムの端部分が先に接触され、空気や気泡がトラップされやすく、これを防止するために本実施形態では斜線状の内部ダムを含むことが好ましい。

例えば、図５Ｂのように内部ダムの個数は９個形成されているが、前記内部ダムのうち一部を斜線状の内部ダムに形成せず、全て直線状の内部ダムに形成して同一空間に同一個数の内部ダムが形成されたと仮定した場合、全てが直線状の内部ダムの場合の内部ダムの端部分同士との間隔は本実施形態の一部が斜線状の内部ダムの場合の端部分同士との間隔よりも狭く、基板と封止基板との合着において、内部ダムの端部分が先に接触するため、空気や気泡がトラップされることになる。

したがって、内部ダムのうち、一部を斜線状に形成することによって内部ダムの端部分間の間隔をより広く離隔させることができるので、本実施形態における前記内部ダムは直線状の内部ダム２７０ｂ及び斜線状の内部ダム２７０ｃを含むことが好ましい。

また、上述のように、本実施形態における前記充填ダムは、３００００〜１００００００ｃｐの粘度を有することが好ましい。しかし、前記充填ダムの粘度が３００００ｃｐ未満の場合は、粘度が低すぎて流動性が大きいため、内部ダム同士が接触するか、または内部ダムと外郭ダムが互いに接触されて空気や気泡がトラップされるという問題点がある。

また、基板と封止基板との合着工程によって、内部ダム間の所定空間を埋めながら内部ダムが外郭ダムの内側に均等に広がることになるが、充填ダムの粘度が１００００００ｃｐを超過する場合は粘度が高すぎて流動性が低くなるため、内部ダムが外郭ダムの内側に均等に広がることが困難となるとの問題点がある。

一方、基板の素子領域Ｉと封止基板の内部ダム領域Ｉとを対応させるようにアラインメントすることになるが、これは、基板の素子領域上に形成された素子により封止基板の内部ダム領域に形成された内部ダムだけを圧搾し、外郭ダムの内側に均等に広がれるようにするためである。

すなわち、もし基板の素子領域が封止基板の内部ダム領域を脱して、封止基板の外郭ダム領域まで形成されたら、基板の素子領域上に形成された素子により封止基板の外郭ダム領域の外郭ダムまで圧搾することになり、外郭ダムが封止剤側に押され、封止剤と外郭ダムとが接触する恐れがある。

したがって、このような問題点を考慮して、本実施形態では外郭ダム領域ＩＩ及び封止領域ＩＩＩの間にギャップ領域Ｇを形成することが好ましく、ギャップ領域を設けることで、外郭ダムが封止剤に接触することを防止することができる。

次いで、ガラスフリット２８０にレーザを照射してガラスフリットを溶融して固相化し、また、充填ダムに熱またはＵＶを照射することで、充填ダムを硬化させて本実施形態に係る有機電界発光表示装置を完成させる。

このように完成された有機電界発光表示装置における封止基板が図３の封止基板に相当し、上述のように本実施形態に係る封止基板は一般的な構造の封止基板とは異なって、外部の衝撃や圧力から有機電界発光表示装置の損傷を防止するための内部充填剤と内部充填剤を支持する仕切壁の役割をするダムが同一材質を用いて形成され、これらを同一工程により形成することができるので、工程の単純化をはかることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

２６０ 封止基板
２７０ 充填ダム
２７０Ａ 外郭ダム
２７０Ｂ、２７０Ｃ 内部ダム
２８０ ガラスフリット(封止剤)
Ｉ 素子領域(内部ダム領域)
ＩＩ 外郭領域
ＩＩＩ 封止領域
Ｇ ギャップ領域

Claims (33)

1. 封止剤が形成された封止領域と、
   前記封止領域の内側に形成される外郭ダム領域と、
   前記外郭ダム領域の内側に形成される内部ダム領域を含み、
   前記外郭ダム領域には外郭ダムが形成され、前記内部ダム領域には前記外郭ダムと同一材質の内部ダムが形成され、
   前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成されることを特徴とする封止基板。
2. 前記封止剤は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項１に記載の封止基板。
3. 前記ガラスフリットは、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項２に記載の封止基板。
4. 前記外郭ダム及び前記内部ダムは、ＵＶ硬化型または熱硬化型の物質であることを特徴とする請求項１に記載の封止基板。
5. 前記外郭ダム領域及び前記封止領域の間にギャップ領域が形成されることを特徴とする請求項１に記載の封止基板。
6. 内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を提供する段階と、
   前記封止領域に封止剤を塗布する段階と、
   前記封止基板の内部ダム領域及び外郭ダム領域に、それぞれ同一材質の内部ダム及び外郭ダムを形成する段階と、を含み、
   前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成されることを特徴とする封止基板の製造方法。
7. 前記外郭ダムは、封止基板の外郭に沿って形成され、不連続的な開口領域を含むことを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
8. 前記封止剤は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
9. 前記ガラスフリットは、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項８に記載の封止基板の製造方法。
10. 前記内部ダム及び前記外郭ダムは、透明材質であることを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
11. 前記内部ダム及び前記外郭ダムは、粘度が３００００〜１００００００ｃｐであることを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
12. 前記内部ダムは、直線状の内部ダム及び斜線状の内部ダムを含むことを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
13. 前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成された領域を除き、前記外郭ダムと分離して形成されることを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
14. 前記外郭ダム領域及び前記封止領域の間にギャップ領域が形成されることを特徴とする請求項６に記載の封止基板の製造方法。
15. 素子領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える基板と、
    前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域にそれぞれ対応する内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を含み、
    前記封止基板の封止領域には封止剤が形成され、前記封止基板の前記外郭ダム領域には外郭ダムが形成され、前記内部ダム領域には前記外郭ダムと同一材質の内部ダムが形成され、
    前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成されることを特徴とする有機電界発光表示装置。
16. 前記基板の素子領域上に形成された有機電界発光素子をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
17. 前記封止剤は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
18. 前記ガラスフリットは、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光表示装置。
19. 前記外郭ダム及び前記内部ダムは、透明材質であることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
20. 前記外郭ダム領域及び前記封止領域の間にギャップ領域が形成されることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光表示装置。
21. 前記有機電界発光素子は、半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１６に記載の有機電界発光表示装置。
22. 素子領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える基板を提供する段階と、
    前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域にそれぞれ対応する内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域を備える封止基板を提供する段階と、
    前記封止基板の封止領域に封止剤を塗布する段階と、
    前記封止基板の内部ダム領域及び外郭ダム領域に、それぞれ同一材質の内部ダム及び外郭ダムを形成する段階と、を含み、
    前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成されることを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
23. 前記外郭ダムは、封止基板の外郭に沿って形成され、不連続的な開口領域を含むことを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
24. 前記封止剤は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
25. 前記ガラスフリットは、酸化鉛(ＰｂＯ)、三酸化二硼素(Ｂ２Ｏ３)及び二酸化珪素(ＳｉＯ２)からなる群から選択された１つであることを特徴とする請求項２４に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
26. 前記内部ダム及び前記外郭ダムは、透明材質であることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
27. 前記内部ダム及び前記外郭ダムは、粘度が３００００〜１００００００ｃｐであることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
28. 前記内部ダムは、直線状の内部ダム及び斜線状の内部ダムを含むことを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
29. 前記内部ダムは、前記外郭ダムから連続的に形成された領域を除き、前記外郭ダムと分離して形成されることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
30. 前記外郭ダム領域及び前記封止領域の間にギャップ領域が形成されることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
31. 前記基板の素子領域、外郭ダム領域及び封止領域と前記封止基板の内部ダム領域、外郭ダム領域及び封止領域とがそれぞれ対応するようにアラインメントした後、これを合着する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
32. 前記基板と前記封止基板との合着によって、前記内部ダムは外郭ダムの内側に均等に広がって内部充填剤の役割をすることを特徴とする請求項３１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
33. 前記外郭ダムは、前記内部ダムを支持する仕切壁の役割をすることを特徴とする請求項３２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
    

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