(57)【要約】【課題】従来の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法は、透明基板の上面に形成された有機ＥＬ素子を素子ごとに切り離すためには、真空チェンバーから取り出す必要があった。有機ＥＬ素子に封止キャップを被覆するために、再度、有機ＥＬ素子を気密室に戻す必要があった。そのため、製造工程が複雑になっていた。本発明は、このような問題を解決するために、製造工程の簡易化を目的とする。【解決手段】本発明は、透明基板上に複数の有機ＥＬ素子を形成し、該有機ＥＬ素子をそれぞれ封止するように、電子回路を搭載した封止キャップと前記透明基板とを接着した後、前記透明基板をそれぞれの前記有機ＥＬ素子毎に切断して有機ＥＬディスプレイ素子とする有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法である。本発明により、有機ＥＬディスプレイ素子の製造工程を簡易にすることができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に複数の有機エレクトロルミネセンス素子を形成し、該有機エレクトロルミネセンス素子をそれぞれ封止するように、電子回路を搭載した封止キャップと前記透明基板とを接着した後、前記透明基板をそれぞれの前記有機エレクトロルミネセンス素子毎に切断して有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子とする有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法において、前記封止キャップと前記透明基板との接着に紫外線硬化樹脂シールを使用し、前記封止キャップには紫外線に対して透明な封止ガラスを用い、前記封止キャップの側から紫外線硬化樹脂シールに紫外線を照射することにより前記封止キャップと前記透明基板とを接着することを特徴とする有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法において、前記封止キャップと前記透明基板との接着には異方性導電粒子を混入した紫外線硬化樹脂シールを使用し、該異方性導電粒子が１０〜５０％、望ましくは２０〜４０％の圧縮率となるように、前記封止キャップと前記透明基板とを押し当てて前記紫外線硬化樹脂シールに紫外線を照射することを特徴とする有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法。
【請求項４】
電子回路を搭載した封止キャップと、異方性導電粒子を混入した紫外線硬化樹脂シールによって該封止キャップと接着された透明基板と、該封止キャップ内で該透明基板の上面に積層された有機エレクトロルミネセンス素子と、を有する有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子。
【請求項５】
請求項１乃至３に記載のいずれかの有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子の製造方法によって製造された有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子、又は請求項４に記載の有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子を備える携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（以後「エレクトロルミネセンス」を「ＥＬ」と略記）ディスプレイ素子の製造方法、有機ＥＬディスプレイ素子及びその製造方法によって製造された有機ＥＬディスプレイ素子等を備える情報端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種情報端末の表示部にはＥＬ発光現象を利用した有機ＥＬディスプレイ素子が知られている。従来の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法を図１に示す。図１は従来の有機ＥＬディスプレイ素子の製造工程を説明する図であって、５１は透明基板、５２は有機ＥＬ素子、５３は封止キャップ、５４は駆動回路、５５は有機ＥＬディスプレイ素子である。
【０００３】
まず、透明基板５１の上面に複数の有機ＥＬ素子５２を形成する（図１（ａ））。有機ＥＬ素子５２は、図には示していないが、透明なガラス基板５１の上面に透明電極、有機ＥＬ層、金属電極層が積層されたものである。有機ＥＬ素子５１を加工するために、複数の有機ＥＬ素子５２を搭載した透明基板５１を、有機ＥＬ素子ごとに切断する（図１（ｂ））。有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層は水分に弱いため、素子ごとに切り離された有機ＥＬ素子５２を封止キャップ５３でそれぞれ封止し（図１（ｃ）、空気中の水分の流入を防止する。封止キャップ５３で封止した後、封止キャップ上に有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路５４をＣＯＧ（Ｃｉｒｃｕｉｔ　ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）実装して有機ＥＬディスプレイ素子５５が完成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、駆動回路を封止キャップに搭載する場合は、有機ＥＬ素子を封止キャップで封止した後、ＣＯＧ実装していたため、封止キャップの剛性を高める必要があった。そのため、封止キャップの厚さが厚く、従って、有機ＥＬディスプレイ素子の厚さも厚くなっていた。
【０００５】
また、透明基板５１の上面に形成された有機ＥＬ素子５２を素子ごとに切り離すためには、真空チェンバーから取り出す必要があった。有機ＥＬ素子５２に封止キャップ５３を被覆する工程では、Ｈｅ等を封止キャップ内に封入するため、再度、有機ＥＬ素子５２を気密室に戻す必要があった。そのため、製造工程が複雑になっていた。
本発明は、このような問題を解決するために、製造工程を簡易にし、かつ薄い有機ＥＬディスプレイ素子を製造することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本願発明は、透明基板上に複数の有機ＥＬ素子を形成し、該有機ＥＬ素子をそれぞれ封止するように、電子回路を搭載した封止キャップと前記透明基板とを接着した後、前記透明基板をそれぞれの前記有機ＥＬ素子毎に切断して有機ＥＬディスプレイ素子とする有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法である。
本願発明により、有機ＥＬディスプレイ素子の製造工程を簡易にすることができる。ここでは、有機ＥＬ素子とは、透明基板上に積層された陽極、有機ＥＬ層、陰極を有する素子をいう。有機ＥＬディスプレイ素子とは、有機ＥＬ素子を積層した透明基板を封止キャップで封止したものをいう。
【０００７】
本願他の発明は、前述の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法において、前記封止キャップと前記透明基板との接着に紫外線硬化樹脂シールを使用し、前記封止キャップには紫外線に対して透明な封止ガラスを用い、前記封止キャップの側から紫外線硬化樹脂シールに紫外線を照射することにより前記封止キャップと前記透明基板とを接着することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法である。
本願発明により、短時間で簡易に封止キャップと透明基板とを接着することができる。
【０００８】
本願他の発明は、前述の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法において、前記封止キャップと前記透明基板との接着には異方性導電粒子を混入した紫外線硬化樹脂シールを使用し、該異方性導電粒子が１０〜５０％、望ましくは２０〜４０％の圧縮率となるように、前記封止キャップと前記透明基板とを押し当てて前記紫外線硬化樹脂シールに紫外線を照射することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法である。
異方性導電粒子とは、中心がＰＶＡ（ポリビニールアルコール）で中殻はＮｉで構成され、外殻は金でコーティングされたものである。本願発明により、封止キャップと透明基板とを短時間で簡易に接着し、同時に透明基板上の有機ＥＬ素子と封止キャップに搭載された電子回路とを短時間で簡易に接続することができる。
【０００９】
本願他の発明は、電子回路を搭載した封止キャップと、異方性導電粒子を混入した紫外線硬化樹脂シールによって該封止キャップと接着された透明基板と、該封止キャップ内で該透明基板の上面に積層された有機エレクトロルミネセンス素子と、を有する有機エレクトロルミネセンスディスプレイ素子である。
本願発明により、封止キャップと透明基板とを短時間で簡易に接着し、同時に透明基板上の有機ＥＬ素子と封止キャップに搭載された電子回路とを短時間で簡易に接続することのできる有機ＥＬディスプレイ素子とすることができる。
【００１０】
本願他の発明は、前述のいずれかの有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法によって製造された有機ＥＬディスプレイ素子又は前述の有機ＥＬディスプレイ素子を備える携帯端末である。
携帯端末には、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の表示部を有する情報端末を含む。
本願発明により、携帯端末を薄く、その表示部を大きくすることができる。
なお、これらの各構成は、可能な限り組み合わせることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法を図２に示す。図２は本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造工程を説明する図であって、１１は封止キャップ、１２は回路パタン、１３は電子回路、１４は透明基板、１５は有機ＥＬディスプレイ素子である。透明基板には、ガラス基板、フレキシブル基板、カラーフィルタや色変換膜あるいは誘電体反射膜が形成された基板を含む。カラーフィルタはその特性を調整し、効率や色純度を最適化できる。色変換膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行わせる。誘電体多層膜はカラーフィルタの代わりに、所定の波長の光を透過させる。
【００１２】
まず、封止キャップ１１には回路パタン１２を形成する（図２（ａ））。封止キャップをソーダガラス、ほう珪酸ガラス等の比較的低融点のガラスで構成したときは、低温プロセスの可能な薄膜とフォトリソグラフィー法により回路パタンを形成する。封止キャップを結晶化ガラスや石英ガラス等の比較的高融点のガラスで構成したときは、高温プロセスで処理できるため金、銀、銀パラジュームのスクリーン印刷による厚膜印刷や転写紙印刷法により回路パタンを形成する。封止キャップ上面の回路パタンから下面の回路パタンへは、封止キャップの側面の配線で接続してもよいし、スルーホール配線で接続してもよい。
【００１３】
次に、封止キャップ１１の上面に電子回路１３を異方性導電フィルム又は異方性導電ペーストを用いてＣＯＧ実装する（図２（ｂ））。電子回路１３には、有機ＥＬ素子を駆動する駆動回路、駆動回路を制御する制御回路、チップコンデンサ、チップ抵抗を含む。駆動回路は、データ電極を駆動する走査電極駆動機能やデータ電極を駆動するデータ電極駆動機能を有する。制御回路はディスプレイに表示するデータを格納する記憶機能や駆動回路を制御する制御機能を有する。電子回路１３を搭載後、封止キャップ１１の表面に保護用樹脂を塗布すると、電子回路１３と封止キャップ１１の接合が安定する。電子回路１３を搭載した封止キャップ１１を接着前に、封止キャップ１１を全入出力ピン対応のプロービング装置に接続し、動作検査を行う。動作検査により、予め不良品を排除する。
【００１４】
透明基板１４には、予め、複数の有機ＥＬ素子（図示せず）が形成されている。動作検査に合格した封止キャップ１１を有機ＥＬ素子ごとに透明基板１４に接着する（図２（ｃ））。封止キャップ１１を透明基板１４に接着するには、それぞれの封止キャップごとに透明基板１４に対して位置合わせを行って、透明基板１４に接着してもよい。また、複数の封止キャップをまとめてセットして透明基板１４に対して位置合わせを行い、封止キャップ１１を透明基板１４に接着してもよい。それぞれの封止キャップごとに対して透明基板１４に位置合わせを行う場合は、透明基板１４上の有機ＥＬ素子（図示せず）の近辺にアラインメントマーカをつけて、封止キャップごとに位置合わせすることが好ましい。複数の封止キャップをまとめてセットして透明基板１４に対して位置合わせを行う場合は、透明基板１４の両端にアラインメントマークをつけて、まとめて位置合わせをすることが好ましい。封止キャップ１１を接着した透明基板１４は有機ＥＬ素子ごとに切断して、有機ＥＬディスプレイ素子１５が完成する（図２（ｄ））。
【００１５】
本発明の製造方法によると、透明基板に封止キャップを接着してから、有機ＥＬディスプレイ素子を切断することにしたため、透明基板上に有機ＥＬ素子を形成してから封止キャップを接着するまで、真空チェンバーや気密室内で一貫プロセスが可能となり、製造工程を簡易化することができた。また、電子回路を搭載した封止キャップは透明基板に接着する前に動作検査ができ、合格品のみを使用することができるため、有機ＥＬディスプレイ素子の製造歩留まりを向上させることができた。さらに、封止キャップを透明基板に接着する前に封止キャップに電子回路をＣＯＧ実装するため、封止キャップの裏面を実装用ステージで受けて電子回路を実装でき、封止キャップには薄いガラスを使用することができた。
【００１６】
本発明の製造方法による有機ＥＬディスプレイ素子は、薄いガラスを使用することができるため、有機ＥＬディスプレイ素子を薄くすることができた。また、封止キャップに電子回路を搭載したため、電子回路を搭載するフレキシブル基板が不要となり、さらに、外部回路と接続するフレキシブル基板を封止キャップに接合すれば、いわゆる額縁のない有機ＥＬディスプレイ素子を実現することができる。
【００１７】
封止キャップを透明基板に接着する方法について説明する。図３は封止キャップを透明基板に接着する方法を説明する工程図であって、１１は封止キャップ、１２は回路パタン、１３は電子回路、１４は透明基板、１５は有機ＥＬディスプレイ素子、１６は紫外線硬化樹脂シール、１７は有機ＥＬ素子、１８は紫外線、１９は電極端子である。電極端子１９は、有機ＥＬ素子１７の電極に接続されており、有機ＥＬ素子の電極と同じ材料でも、異なる材料でもよい。抵抗が低く、外気に対して安定な材料であることが好ましい。電極端子は電極端子と対応する電極と接続してもよいし、電極間でバスラインを形成して接続してもよい。
【００１８】
封止キャップ１１の表面に回路パタン１２を形成し、電子回路１３を搭載する（図３（ａ））。封止キャップ１１と透明基板１４の接触する部分に紫外線硬化樹脂シール１６を塗布する（図３（ｂ））。紫外線硬化樹脂シール１６は封止キャップ１１に塗布してもよいし、透明基板１４に塗布してもよいし、両方に塗布してもよい。透明基板１４にはすでに複数の有機ＥＬ素子１７が形成されており、それぞれの有機ＥＬ素子を封止するように、封止キャップ１１を透明基板１４に接着する（図３（ｃ））。図３（ｂ）、図３（ｃ）では、簡単のために１の有機ＥＬ素子のみを図示している。紫外線硬化樹脂シール１６に紫外線１８を照射して接着を完了する。紫外線を封止キャップの側から照射するときは、封止キャップ１１には紫外線に対して透明な材料を選択する。なお、紫外線を透明基板１４の側から照射するときは、有機ＥＬ素子１７に紫外線を照射しないようにカバーを設けることが好ましい。封止キャップ１１と透明基板１４とを接着すると、回路パタン１２と電極端子１９とが接続される。
【００１９】
このように、封止キャップの側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂シールを硬化させると、有機ＥＬ素子を保護するカバーが不要で、かつ短時間で透明基板と封止キャップの接着を完了することができた。
【００２０】
封止キャップに形成した回路パタンと透明基板上の電極端子の接続方法について説明する。図４は異方性導電粒子により、回路パタンと電極端子を接触させる方法を説明する図であって、１１は封止キャップ、１４は透明基板、１６は紫外線硬化樹脂シール、２１は封止キャップの回路パタン、２２は透明基板の電極端子、２３は異方性導電粒子である。異方性導電粒子２３は、中心の芯材に導電性の金属をコーティングしたものである。中心の心材としては樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ＰＶＡ（ポリビニールアルコール）ビーズが挙げられる。特に、ＰＶＡビーズが好ましい。形状は、粒径の揃った球体が望ましい。金属のコーティングとしては、中心の心材をＮｉでメッキし、外殻はＡｕでコーティングしたものが好ましい。導電粒子は、予めペーストに混入しておいてもよいし、接着時に混入してもよい。
【００２１】
異方性導電粒子２３を混入した紫外線硬化樹脂シール１６を封止キャップ１１と透明基板１４の接触部分に塗布する。封止キャップ１１と透明基板１４を圧着すると、封止キャップの回路パタン２１と透明基板の電極端子２２が異方性導電粒子２３を挟み込み、封止キャップの回路パタン２１と透明基板の電極端子２２が接続される。この状態で紫外線を照射すると、両者の接続が維持されたまま接着されることになる。
【００２２】
従って、異方性導電粒子を混入した紫外線硬化樹脂シールで封止キャップと透明基板を接着すると、封止キャップの回路パタンと透明基板の電極端子とをそれぞれ半田付け等によって接続することなく、封止キャップの回路パタンと透明基板の電極を簡易に接続することができた。さらに、封止キャップと透明基板とを短時間で接着することができた。
【００２３】
ここで、封止キャップと透明基板の圧着の程度について説明する。図５は異方性導電粒子の圧縮率を説明する図であって、２１は封止キャップの回路パタン、２２は透明電極の電極端子、２３は異方性導電粒子、２４は押し当て力である。紫外線硬化樹脂シールに混入された異方性導電粒子２３は球形である（図５（ａ））。封止キャップと透明基板を接着する際に、封止キャップの回路パタン２１と透明電極の電極端子２２の間に挟み込まれた異方性導電粒子２３が球形のままでは、接触面積が狭く、変形する程度まで押し当て力２４で異方性導電粒子２３を圧縮することが好ましい（図５（ｂ））。
【００２４】
ここで、図５において、当初の異方性導電粒子２３の直径をａ、圧縮された異方性導電粒子の短径をｂとすると、圧縮率は下記の（１）式で表される。
圧縮率＝（ａ−ｂ）／ａ　　（１）
回路パタンと電極端子を電気的に安定接続するためには、異方性導電粒子を常に弾性圧縮状態に保つのが好ましい。吸湿又は温度変化によって、紫外線硬化樹脂シールが膨張した場合でも、弾性圧縮状態であれば、膨張に追従し、適正な接触圧力が保てる。ＰＶＡビーズの場合、圧縮率が２０％以下になると、紫外線硬化樹脂シールの膨張に追従しづらくなり、１０％以下では接触圧力も小さいためルーズコンタクトの危険性が増す。また、圧縮率が４０％以上になるとＮｉメッキ膜が心材から剥がれたりし、５０％以上になると心材が破壊したりする危険性が高くなる。以上の実験的結果から、異方性導電粒子の圧縮率は１０〜５０％であれば、封止キャップの回路パタンと透明電極の電極端子の接続が良好になる。望ましくは２０〜４０％であれば、さらに良好な接続ができた。
【００２５】
従って、異方性導電粒子が所定の圧縮率になるように、封止キャップと透明電極を押し当てれば封止キャップの回路パタンと透明電極の電極端子の接続を良好にすることができた。
【００２６】
前述の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法で製造した有機ＥＬディスプレイ素子は厚さを薄くすることができるため、表示部のある携帯端末に組み込むと、携帯端末の筐体を薄くすることができる。また、当該有機ＥＬディスプレイ素子ではいわゆる額縁のない有機ＥＬディスプレイ素子とすることができるため、携帯端末の筐体に対して表示部を大きくとることができる。有機ＥＬディスプレイ素子を含む携帯端末の外観を図６に示す。図６において、３１は携帯端末、３２は表示部である。
【００２７】
図６に示すように、本発明による有機ＥＬディスプレイ素子はいわゆる額縁を削減することができ、また、フレキシブル配線もいわゆる額縁を利用することなく封止板に接続するため、携帯端末４１の表示部３２を携帯端末の筐体の左右上下方向に大きくすることができた。また、携帯端末４１の厚さを薄くすることができた。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法によると、有機ＥＬディスプレイ素子の製造工程を簡易化することができる。また、本発明の製造方法による有機ＥＬディスプレイ素子は薄く、かつ、いわゆる額縁を縮小することすることができる。さらに、本発明の有機ＥＬディスプレイ素子を備える携帯端末は薄く、かつ、表示部を筐体の左右上下方向に大きくとることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法を説明する工程図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法を説明する工程図である。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法であって、封止キャップを透明基板に接着する方法を説明する工程図である。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法であって、紫外線硬化樹脂による接着を説明する工程図である。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイ素子の製造方法であって、異方性導電粒子による接続を説明する工程図である。
【図６】本発明の有機ＥＬディスプレイ素子を備える携帯端末である。
【符号の説明】
１１：封止キャップ
１２：回路パタン
１３：電子回路
１４：透明基板
１５：有機ＥＬディスプレイ素子
２１：封止キャップの回路パタン
２２：透明基板の電極
２３：異方性導電粒子
２４：押し当て力
３１：携帯端末
３２：表示部
５１：透明基板
５２：有機ＥＬ素子
５３：封止キャップ
５４：駆動回路
５５：有機ＥＬディスプレイ素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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