平板表示装置の製造方法
【課題】平板表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】レーザーでガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時に、マザーガラスに加えられるストレス偏差を最小化するためのものであって、互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、各壁は各発光部を取り囲むように配置される工程と、壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された複数の壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、レーザービームを第１方向と異なる第２方向にスキャニングする工程と、第１基板及び第２基板を各単位ディスプレイ素子別に切断する工程を含む平板表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】レーザーでガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時に、マザーガラスに加えられるストレス偏差を最小化するためのものであって、互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、各壁は各発光部を取り囲むように配置される工程と、壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された複数の壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、レーザービームを第１方向と異なる第２方向にスキャニングする工程と、第１基板及び第２基板を各単位ディスプレイ素子別に切断する工程を含む平板表示装置の製造方法を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置の製造方法に係り、さらに詳細には、ガラス密封材料により密封される平板表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に有機発光表示装置、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの平板型表示装置は、駆動特性のため超薄型化及びフレキシブル化が可能であって、これについての多くの研究がなされている。
【０００３】
このうち、有機発光表示装置は、水分の浸透により劣化する特性を持っている。したがって、水分の浸透を防止するための封止構造を必要とする。
【０００４】
従来には、金属缶やガラス基板を、溝を有するようにキャップ形態に加工して密封部材とし、その溝に水分の吸収のための乾燥剤をパウダー状に搭載するか、フィルム形態に製造して両面テープを利用して接着した後、この密封部材をＵＶ硬化有機シーラントや、熱硬化有機シーラントを利用して素子が形成された基板に接合する方法を利用した。
【０００５】
密封部材と基板とを接合させるための有機シーラントの場合、耐圧特性がよくなく、経時的に耐透湿性が顕著に低下して密封効果を低減させるという問題があった。
【０００６】
これらの問題のため、最近では耐圧特性が高くて、優秀な密封特性が得られるガラス密封材料を前記有機シーラントの代替用に使用しようとする試みがある。ガラス密封材料を利用したシーリングにおいて、ガラス密封材料の溶融のためにレーザービームが使用できる。
【０００７】
特許文献１には、これらのレーザービームを利用したガラス密封材料の接合方法の一例が開示されている。
【０００８】
開示された接合方法の場合、互いに対向した１対のマザーガラスに複数の発光素子を形成した後、各発光素子を閉鎖的に取り囲むように形成されているガラス密封材に対して、順次にレーザービームを照射してガラス密封材を溶かす方法を採択している。
【０００９】
ところが、この場合、各発光素子を取り囲んでいるガラス密封材の塗布された形態に沿ってレーザービームが照射されるので、レーザービームの照射形態も各発光素子を取り囲む閉鎖ループになり、これらの閉鎖ループが発光素子の数ほど繰り返るようになる。
【００１０】
この場合、レーザービーム照射により発生した熱的ストレスによってマザーガラスの切断面に不良が発生するなどの問題があった。
【００１１】
レーザービームによりガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時には、ガラス密封材料を溶かして冷却することによって、瞬間的な温度上昇及び下降が繰り返る。これは、マザーガラスに急激な熱衝撃として作用し、このような熱衝撃はマザーガラスに部分別にストレス偏差を発生させる。これらのストレス偏差により、マザーガラスの切断時にクラックの伝播が所望の方向に行われず、また切断面に突起や微細破片などを発生させる原因になる。それだけでなく、一部の発光素子のマザーガラス部分を膨脹させてニュートンリングというリング形状が外部で観察されるようになるという問題を引き起こす恐れがある。
【００１２】
ストレス偏差は、前記の閉鎖ループを隣接した発光素子別に反復して進めることによって、マザーガラス全体に対してはさらに加重される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１２８９６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであって、レーザーでガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時に、マザーガラスに加えられるストレス偏差を最小化できる平板表示装置の製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記のような目的を達成するために、本発明は、互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、前記第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、前記各壁は前記各発光部を取り囲むように配置される工程と、前記壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された複数の壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、前記レーザービームを前記第１方向と異なる第２方向にスキャニングする工程と、前記第１基板及び第２基板を前記各単位ディスプレイ素子別に切断する工程と、を含む平板表示装置の製造方法を提供する。
【００１６】
前記第１方向と第２方向とは互いに直交する。
【００１７】
前記各壁は、前記第１方向に沿って延びた第１壁と前記第２方向に沿って延びた第２壁とを備え、前記レーザービームは、複数の第１壁を同時に照射した後、順次に第２壁の少なくとも一部を同時に照射できる。
【００１８】
前記レーザービームは、前記壁に照射される前にマスクを透過するが、前記マスクは、前記レーザービームが透過する透光領域と、前記透光領域の周囲に前記レーザービームの透過を遮断する光遮断領域とを備え、前記光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している複数の遮断部を備える。
【００１９】
前記各遮断部の間に誘電体層が介在される。
【００２０】
前記マスクは、互いに対向した第１面と第２面とを備えた透明なガラスを備え、前記遮断部は、前記ガラスの第１面に形成された第１遮断部と前記ガラスの第２面に形成された第２遮断部とを備える。
【００２１】
前記第１遮断部のパターンと前記第２遮断部のパターンとが互いに異なる。
【００２２】
前記透光領域は、前記壁のパターンに対応するパターンで備えられる。
【００２３】
前記透光領域は、前記壁のパターンと異なるパターンで備えられる。
【００２４】
前記透光領域は、前記壁のうち、互いに隣接した部分に対して互いに開放されたパターンで備えられる。
【００２５】
前記光遮断領域は、レーザービームを反射する反射面を備える。
【００２６】
前記光遮断領域は、レーザービームを吸収する吸収面を備える。
【００２７】
前記レーザービームは、並列連結されて同時に発光する複数のレーザー発光素子により照射される。
【００２８】
前記レーザービームは、長方形のラインビームであり、前記ラインビームの長辺の長さは、前記第１方向に配列された複数の壁の幅に対応する。
【発明の効果】
【００２９】
前記のような本発明によれば、マザーガラスである第１基板及び第２基板が受ける熱的ストレスは均一な分布になり、隣接セルでのレーザービーム照射により熱的ストレスの回数も大幅減少して、カッティング不良やニュートンリングなどの各ユニットセルに対する素子欠陥を防止できる。
【００３０】
レーザー発光ダイオードを並列に連結して前記第１方向に沿って配列することによって、一定の強度の線形のレーザービームを得ることができ、マザーガラスサイズに可変的に線形レーザービームのサイズを容易に変形適用できる。
【００３１】
マスクの光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している少なくとも２つの遮断部を備えるように備えることによって、第１方向に延長した線形のレーザービームが一括照射される時に、傾斜方向から入射されるレーザービームから発光部を最大限保護できるようになる。
【００３２】
第１遮断部及び第２遮断部を光反射面として備えることによって、レーザービームが発光部に向かうことを防止するだけではなく、マスク自体がレーザービームにより温度が上昇することを防止することができる。
【００３３】
第１遮断部及び第２遮断部を光吸収面として備える場合、工程が進むチャンバー内でレーザービームによるチャンバー温度上昇を防止することができる。
【００３４】
各単位セルで少なくとも第１方向に配設された第１壁は一括溶解されてから硬くなるので、接合力がさらに高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図、
【図３】図１の表示部の一例を示した断面図である。
【図４】図１のレーザー照射器の背面図である。
【図５】図２のマスクの一例による平面図である。
【図６】図２のマスクの他の一例による平面図である。
【図７】本発明によって行われるレーザービームのスキャニング過程の一例を示した概略図である。
【図８】本発明によって行われるレーザービームのスキャニング過程の他の一例を示した概略図である。
【図９】レーザービームが照射されるマスクの一例を示した断面図である。
【図１０】レーザービームが傾斜方向に照射されるマスクの一例を示した断面図である。
【図１１】マスクの他の一例を示した断面図である。
【図１２】本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００３７】
図１は、本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。
【００３８】
図１及び図２に示したように、互いに対向した第１基板１と第２基板２とを準備し、このうち一つである第１基板１の一面に複数の発光部３を形成する。前記第１基板１と第２基板２とは、複数の単位素子を形成するためのマザーガラスとなる。
【００３９】
第１基板１及び第２基板２は、透明なガラス材が使われうるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第１基板１及び第２基板２のうち、いずれか一つは不透明な基板を使用してもよい。
【００４０】
前記各発光部３は、複数の発光素子を備えているものであって、本発明の望ましい一実施形態によれば、有機発光素子を複数備える有機発光部になりうる。
【００４１】
図３は、前記発光部３の一例を示したものであって、能動駆動型有機発光素子を示したものである。
【００４２】
図３に示したように、第１基板１の上面には不純物イオンが広がることを防止し、水分や外気の浸透を防止し、表面を平坦化するためのバリアー層及び／またはバッファー層のような絶縁層１１が形成されうる。
【００４３】
この絶縁層１１上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の活性層１２が半導体材料により形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜１３が形成される。活性層１２は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンのような無機材半導体や、有機半導体が使われうるが、ソース領域１２ａ、ドレイン領域１２ｂとこれらの間にチャンネル領域１２ｃとを有する。
【００４４】
ゲート絶縁膜１３上にはゲート電極１４が備えられ、これを覆うように層間絶縁膜１５が形成される。そして、層間絶縁膜１５上にはソース電極１６ａ及びドレイン電極１６ｂが備えられ、これを覆うように平坦化膜１７及び画素定義膜１８が順次に備えられる。
【００４５】
前記ゲート絶縁膜１３、層間絶縁膜１５、平坦化膜１７、及び画素定義膜１８は絶縁体で備えられうるが、単層または複数層の構造で形成されており、有機物、無機物、または有／無機複合物で形成できる。
【００４６】
前述したようなＴＦＴの積層構造は必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な構造のＴＦＴがいずれも適用できる。
【００４７】
一方、前記平坦化膜１７の上部には、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の一電極である画素電極３１が形成され、その上部に画素定義膜１８が形成され、この画素定義膜１８に所定の開口部を形成して画素電極３１を露出させた後、ＯＬＥＤの有機発光膜３２を形成する。
【００４８】
前記ＯＬＥＤは、電流のフローによって赤色、緑色、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであって、ＴＦＴのドレイン電極１６ｂにコンタクトホールを通じてコンタクトされた画素電極３１、画素全体を覆うように備えられた対向電極３３、及びこれら画素電極３１と対向電極３３との間に配置されて発光する有機発光膜３２で構成される。
【００４９】
前記画素電極３１と対向電極３３とは、前記有機発光膜３２により互いに絶縁されており、有機発光膜３２に相異なる極性の電圧を加えて有機発光膜３２で発光を行わせる。
【００５０】
前記有機発光膜３２は、低分子または高分子有機膜が使われうる。低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成できる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などは共通層であって、赤色、緑色、青色のピクセルに共通で適用できる。したがって、図３とは異なって、これら共通層は対向電極３３のようにピクセル全体を覆うように形成できる。
【００５１】
前記画素電極３１はアノード電極の機能を行い、前記対向電極３３はカソード電極の機能を行うが、もちろん、これら画素電極３１と対向電極３３の極性とは逆になってもよい。
【００５２】
第１基板１の方向に画像が具現される背面発光型である場合、前記画素電極３１は透明電極になり、対向電極３３は反射電極になりうる。この時、画素電極３１は、仕事関数が大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などで形成され、対向電極３３は仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａなどで形成できる。
【００５３】
対向電極３３の方向に画像を具現する前面発光型の場合、前記画素電極３１は反射電極として備えられ、対向電極３３は透明電極として備えられうる。この時、画素電極３１になる反射電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数が大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などとを含んで備えられることができる。そして、前記対向電極３３になる透明電極は、仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物を蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明導電物質で補助電極層やバス電極ラインを形成できる。
【００５４】
両面発光型の場合、前記画素電極３１と対向電極３３いずれも透明電極で備えられうる。
【００５５】
前記画素電極３１及び対向電極３３は、必ずしも前述した物質で形成されるものではなく、伝導性有機物や、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕなど導電粒子が含まれた伝導性ペーストなどで形成してもよい。これらの伝導性ペーストを使用する場合、インクジェットプリンティング方法を使用してプリンティングでき、プリンティング後には焼成して電極として形成できる。
【００５６】
このように製造された表示部３の対向電極３３の上面には、この表示部３を覆うように無機物、有機物、または有無機複合積層物からなるパッシベーション膜３４がさらに備えられうる。
【００５７】
一方、図１に示したように、前記表示部３に隣接しては、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やその他の回路装置のような外部素子（図示せず）と表示部３とを連結するパッド部４がそれぞれ設置されている。
【００５８】
前記表示部３とパッド部４とは、第１方向Ｘにｍ個、第２方向Ｙにｎ個備えられている。この時、一つの表示部３とパッド部４とが一つの単位セルをなし、各単位セルの表示部３とパッド部４とは第２方向Ｙに互いに隣接している。もちろん、前記パッド部４を、前記表示部３に対して第１方向Ｘに隣接するように配置させてもよく、表示部３を取り囲むように配置させてもよい。
【００５９】
そして、前記各表示部３を取り囲むように、ペースト状態のガラス密封材料が第２基板２の第１基板１に向かう面に閉鎖ループである壁形態に塗布され、これを一次的に熱処理して硬化させて壁５を形成する。もちろん、壁５は、第１基板１の第２基板２に向かう面に形成されてもよい。ペースト状態のガラス密封材料は、ディスペンサーを利用して各セルに順次に塗布されるか、スクリーンプリンティング法を利用して各セルに一括塗布されうる。
【００６０】
前記ペースト状態のガラス密封材料は、いわゆるガラスフリットで備えられるが、レーザービームの動作波長を吸収できる鉄、銅、バナジウム、またはネオジムなどの吸収材を含むことができ、また、前記の第１基板１及び／または第２基板２との熱膨張係数の調和のためのフィラー物質を含むことができる。これらのガラス密封材料としては、この他にも公知のガラスフリットが適用できる。
【００６１】
次いで、壁５が形成された第２基板２と第１基板１とを整列した後、レーザー照射器７を通じて壁５にレーザービームを照射してガラス密封材料を溶かした後、これを再び冷却させることによって第１基板１と第２基板２とを接合する。この時、第１基板１と第２基板２との間には、壁５との十分な接触のために所定の加圧力が加えられうる。
【００６２】
図２に示したように、レーザービームの照射は第１基板１の上部から行われるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第２基板２の下部から行われてもよく、また第１基板１の上部及び第２基板２の下部で同時に行われてもよい。
【００６３】
本発明において前記レーザービームの照射は、図１に示したように、第１方向Ｘに配列されている発光部３を取り囲んでいる壁５に対して同時に照射する。次いで、図１に示したように、第２方向Ｙであるスキャニング方向Ｓにレーザー照射器７を移動させつつスキャンする。
【００６４】
すなわち、レーザー照射器７から照射されるレーザービームは、図１の第１方向Ｘに沿って位置する壁５の部分を一括照射し、次第に第２方向Ｙに移動しつつ壁５の残りの部分を照射する。
【００６５】
これにより、各単位発光素子を形成する発光部３のうち、第１方向Ｘに配列されている発光部３の壁５の部分が一括してレーザービームを受け、またこのレーザービームが第２方向Ｙにスキャニングされるため、マザーガラスである第１基板１及び第２基板２が受ける熱的ストレスは均一な分布になる。
【００６６】
これは、少なくとも第１方向Ｘに配列されている発光部３に対応する第１基板１及び第２基板２は同じ熱的ストレスを受けるようになり、これらの熱的ストレスを受ける回数もｍ×ｎ回になるものではなく、ｎ回になるため、隣接セルでのレーザービーム照射により熱的ストレスの回数も大幅に減少する。
【００６７】
本発明でこのようにマザーガラスである第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘに沿って配置されている壁５を一括レーザー照射させるのは、図４に示したように、複数のレーザー発光ダイオード７２を並列に連結した後、これを基板７１上に一列に配置させたレーザー照射器７を通じて具現できる。
【００６８】
各レーザー発光ダイオード７２は、４００ないし１２００ｎｍの波長のレーザービームを発光させるラインバー形態のものでありうるが、複数のレーザー発光ダイオード７２らが並列に連結されていて、レーザー照射器７全体にかけて均一な強度のレーザービームを照射することができる。この時、各レーザー発光ダイオード７２から発散されるビームスポットは互いに重畳させることが望ましく、これにより、均一な線形のレーザービームを得ることができる。線形レーザービームの均一度は、ライン全体に対して±５％以内であることが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６９】
また、レーザー照射器７は、図面に図示していないが、均一なラインビーム形態のレーザービームを構成するために集光用光学系をさらに備えることができる。光学系は、コリメーションレンズ、均質化レンズ、プロジェクションレンズなどで構成できる。このように光学系を利用してレーザービームを集光する場合には、レーザーダイオードのみを利用する場合に比べて、効率を高めることができる。
【００７０】
このようにレーザービームを集光してビーム幅が数百μｍ〜２ｍｍ以内の大型ラインビームを構成できる。
【００７１】
ラインビームは、その断面が四角形で備えられるが、長辺の長さは、第１方向Ｘに配列されている複数の壁の幅に対応する長さになるようにすることができる。
【００７２】
ラインビームのエネルギー分布は、長辺の場合にフラットトップ形態であり、短辺の場合、ガウス形態またはフラットトップ形態でありうる。
【００７３】
これらのレーザー照射器７は、図１に示したように、第１方向Ｘに沿って延びるように形成され、その延びた長さ、すなわち、図４に示したように、最左側レーザー発光ダイオード７２から最右側レーザー発光ダイオード７２までの幅は、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの幅に対応するように形成できる。もちろん、図１から分かるように、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの両端から内側に所定距離ほど離隔して発光部３が形成されるため、レーザー照射器７の延びた長さは、少なくとも図１から見た時、第１方向Ｘの最左側セルの最左側端部から第１方向Ｘの最右側セルの最右側端部までならば十分であるといえる。
【００７４】
しかし、前述したように、レーザー照射器７が別途の光学系を備える場合には、光学系によるラインビームの分散及び集光ができるので、レーザー照射器７の延びた長さは、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの幅より小さいことは言うまでもない。
【００７５】
これらのレーザー照射器７は、一定数のレーザー発光ダイオード７２を並列に連結して、図４のような形態に作ったものを一つのユニットとし、これを複数組み合わせることでさらに大きい形態の基板、または小さな形態の基板に適用できる。したがって、マザーガラスの大きさが変形されるにつれて、これに対応するように前記ユニットの数字を調節することによって、マザーガラスの一方向に対応する幅でレーザービームを一括照射できるようになる。また、後述するように、レーザー照射器７から照射されるラインビームが短いラインビームである場合には、第２方向に複数回のスキャンを通じてマザーガラス全体に対するスキャニングを完了することもできるので、小型のレーザー照射器７を使用してもよい。
【００７６】
一方、図２から分かるように、レーザー照射器７と第１基板１との間にはマスク６が配置されて、レーザービームがマスク６を透過して壁５にレーザービームを照射させることができる。図１では、マスクの図示を省略した。
【００７７】
マスク６は、透光可能な透明なガラス６１に透光領域６４と光遮断領域６５とを形成することによって、レーザービームを壁５の部分のみに照射させ、特に、発光部３をレーザービームから保護する。
【００７８】
これらの透光領域６４と光遮断領域６５とは、図５から分かるように、各単位セルに対応するようにパターニングされているが、光遮断領域６５は、少なくとも第１基板１のエッジと発光部３に対応する領域とにレーザー照射されないようにパターニングされることが望ましい。したがって、図２から分かるように、前記透光領域６４は、隣接した２つの単位セルの互いに対向する壁５の部分に対しては開放されたパターンになるように形成できる。これは、透光領域６４の幅を十分に広くして壁５に十分にレーザービームを照射させることができる。
【００７９】
もちろん、透光領域６４のパターンが必ずしもこれに限定されるものではなく、図６から分かるように、透光領域６４が前記壁のパターンに対応するパターンで備えられたものでもありうる。
【００８０】
透光領域６４の最小幅は、前記壁５の最大幅より広くすることが望ましい。これは、レーザービームのビームプロファイルを見れば、中心部では強度が大きくてエッジへ行くほどその強度が急激に落ちるためであり、壁５の幅にかけてほぼ均一な強度のレーザービームが照射されるように透光領域６４の幅を設定するが望ましい。
【００８１】
これらのマスク６を利用して、図１のようにレーザー照射器７でレーザービームをスキャニングするに当たって、図７から分かるように、ラインビーム形態のレーザービームＬの長辺の長さがセル全体をいずれも一括スキャニングできるほど十分に長ければ、一回のスキャニングＳでセル全体に対してレーザービーム照射を終えることができる。
【００８２】
一方、図８から分かるように、ラインビーム形態のレーザービームＬの長辺の長さがセル全体をいずれも一括スキャニングできるほど十分に長くない場合、例えば、セル全体のうち半分ほどに対してスキャニングできるほどの長さならば、第１区域に対して第１スキャニングＳ１を行った後、隣接した第２区域に対して第２スキャニングＳ２を行って、セル全体に対してレーザービーム照射を終えることができる。
【００８３】
一方、本発明において、前記マスク６の光遮断領域６５は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している少なくとも２つの遮断部６２、６３により構成できる。これにより、第１方向Ｘに延びた線形のレーザービームが一括照射される時に、傾斜方向から入射されるレーザービームから発光部３を最大限保護できるようになる。
【００８４】
すなわち、本発明において、レーザービームは、第１方向Ｘに延びた方向に対して一括照射する。したがって、隣接セルの直上部に位置したレーザー発光ダイオードから発散された光が当該セルに傾斜方向に入射される。本発明は、光遮断領域６５を構成する遮断部をレーザービームの透過方向に順次に配置させることによって、傾斜方向からのレーザービームの入射を最大限遮断させるものである。
【００８５】
具体的に、図９から分かるように、透明ガラス６１の互いに対向する両面に第１遮断部６２及び第２遮断部６３を形成することによって、第１遮断部６２により傾斜方向のレーザービームの入射を１次に遮断し、第１遮断部６２を透過するか、または第１遮断部６２の側に入射されるレーザービームを、第２遮断部６３が２次に遮断する。したがって、レーザービームは隣接単位セルの発光部３を損傷させず、ほぼ直線に近く壁５のみに向かうことができる。
【００８６】
一方、図９による実施形態の場合には、レーザービームが第１、２基板１、２の表面に対して垂直の方向に入射されることを想定したものであるが、前記レーザービームは、第１、２基板１、２の表面に対して所定角度傾斜した方向に入射させることができる。
【００８７】
すなわち、図１０から分かるように、レーザービームが第１、２基板１、２の表面に対して垂直の方向に対してθの角度で傾けて入射させる場合を想定できる。この場合は、レーザー照射器から出射されたレーザービームがレーザー照射器に再び反射されてレーザー照射器を損傷させることを防止でき、この時の入射角θは３０°以内にすることが望ましい。
【００８８】
このようにレーザービームをθの角度で傾いて入射させる場合には、図１０から分かるように、第１遮断部６２のパターンと第２遮断部６３のパターンとが互いに変わる。これは、傾いて入射されたレーザービームがガラス６１を通過しつつ屈折されるためである。
【００８９】
このように第１遮断部６２と第２遮断部６３とのパターンが互いに変わることによって、第１遮断部６２により形成される第１透光領域６４ａと第１光遮断領域６５ａとのパターン位置と、第２遮断部６３により形成される第２透光領域６４ｂと第２光遮断領域６５ｂとのパターン位置とが互いに変わる。これらの位置の変更は、ガラス６１の材質とレーザービームの入射角θとによって変わりうる。
【００９０】
一方、前記第１遮断部６２と第２遮断部６３とは、それぞれまたはそのうちいずれか一つのみでも、図１１に示したように、複数の第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び第２遮断部６３ａ、６３ｂで形成され、各第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び／または第２遮断部６３ａ、６３ｂには誘電体層６６が介在される。図１１には、前記誘電体層６６がマスク６の面積全体に対して形成されていると図示されているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び／または第２遮断部６３ａ、６３ｂが備えられた部分のみに形成されてもよい。
【００９１】
遮断部の層間構造は、レーザービームの入射角θやレーザービームのビームプロファイル、波長、屈折角度などを考慮して決定できる。
【００９２】
これらの第１遮断部６２及び第２遮断部６３は、光反射面または光吸収面で備えられうる。第１遮断部６２及び第２遮断部６３を光反射面で備える場合、レーザービームが発光部３に向かうことを防止するだけではなく、マスク自体がレーザービームにより温度が上がることを防止するため、望ましい。第１遮断部６２及び第２遮断部６３を光吸収面で備える場合、工程が進むチャンバー内でレーザービームによるチャンバー温度上昇を防止することができる。
【００９３】
前記のようなマスク６によりレーザービームは、図１に示したように、各壁５のうち第１方向Ｘに延びている第１壁５１にまず同時に照射され、以後順次にこの第１壁５１に直交する第２壁５２に対して同時にスキャニングされて照射されうる。したがって、各単位セルでもレーザービームは、壁５が形成されたことと同じ形態である閉ループをなして照射されるものではなく、一つの第１壁５１全体に同時に照射された後、この第１壁５１を中心に両側の第２壁５２に順次に照射され、次いで反対側の第１壁５１全体に同時に照射される形態を有するようになる。したがって、各単位セルでも少なくとも第１方向Ｘに配設された第１壁５１は、部分的に溶けてから固まる動作を繰り返すものではなく、一括的に溶けて固まるので、接合力がさらに高くなりうる。
【００９４】
一方、前述した実施形態ではレーザービームの照射を第１方向Ｘに同時に進めた後、第２方向Ｙに沿ってスキャニングすると説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、図１２に示したように、第２方向Ｙに対してレーザービームの照射を同時に進めた後、第１方向Ｘに沿ってスキャニングすることでも達成できる。
【００９５】
以上説明したような本発明は、必ずしも有機発光表示装置に限定されるものではなく、液晶表示装置や、無機電界発光表示装置など多様な平板表示装置に適用できるということはいうまでもない。
【００９６】
本発明は図面に示した一実施形態を参考までに説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び実施形態の変形が可能であるという点を理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、有機発光表示装置、ＴＦＴ−ＬＣＤなどの平板型表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９８】
１ 第１基板
２ 第２基板
３ 発光部
４ パッド部
５ 壁
５１ 第１壁
５２ 第２壁
７ レーザー照射器
Ｓ スキャニング方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置の製造方法に係り、さらに詳細には、ガラス密封材料により密封される平板表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に有機発光表示装置、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの平板型表示装置は、駆動特性のため超薄型化及びフレキシブル化が可能であって、これについての多くの研究がなされている。
【０００３】
このうち、有機発光表示装置は、水分の浸透により劣化する特性を持っている。したがって、水分の浸透を防止するための封止構造を必要とする。
【０００４】
従来には、金属缶やガラス基板を、溝を有するようにキャップ形態に加工して密封部材とし、その溝に水分の吸収のための乾燥剤をパウダー状に搭載するか、フィルム形態に製造して両面テープを利用して接着した後、この密封部材をＵＶ硬化有機シーラントや、熱硬化有機シーラントを利用して素子が形成された基板に接合する方法を利用した。
【０００５】
密封部材と基板とを接合させるための有機シーラントの場合、耐圧特性がよくなく、経時的に耐透湿性が顕著に低下して密封効果を低減させるという問題があった。
【０００６】
これらの問題のため、最近では耐圧特性が高くて、優秀な密封特性が得られるガラス密封材料を前記有機シーラントの代替用に使用しようとする試みがある。ガラス密封材料を利用したシーリングにおいて、ガラス密封材料の溶融のためにレーザービームが使用できる。
【０００７】
特許文献１には、これらのレーザービームを利用したガラス密封材料の接合方法の一例が開示されている。
【０００８】
開示された接合方法の場合、互いに対向した１対のマザーガラスに複数の発光素子を形成した後、各発光素子を閉鎖的に取り囲むように形成されているガラス密封材に対して、順次にレーザービームを照射してガラス密封材を溶かす方法を採択している。
【０００９】
ところが、この場合、各発光素子を取り囲んでいるガラス密封材の塗布された形態に沿ってレーザービームが照射されるので、レーザービームの照射形態も各発光素子を取り囲む閉鎖ループになり、これらの閉鎖ループが発光素子の数ほど繰り返るようになる。
【００１０】
この場合、レーザービーム照射により発生した熱的ストレスによってマザーガラスの切断面に不良が発生するなどの問題があった。
【００１１】
レーザービームによりガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時には、ガラス密封材料を溶かして冷却することによって、瞬間的な温度上昇及び下降が繰り返る。これは、マザーガラスに急激な熱衝撃として作用し、このような熱衝撃はマザーガラスに部分別にストレス偏差を発生させる。これらのストレス偏差により、マザーガラスの切断時にクラックの伝播が所望の方向に行われず、また切断面に突起や微細破片などを発生させる原因になる。それだけでなく、一部の発光素子のマザーガラス部分を膨脹させてニュートンリングというリング形状が外部で観察されるようになるという問題を引き起こす恐れがある。
【００１２】
ストレス偏差は、前記の閉鎖ループを隣接した発光素子別に反復して進めることによって、マザーガラス全体に対してはさらに加重される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０１２８９６７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであって、レーザーでガラス密封材料を溶かしてマザーガラスを接合させる時に、マザーガラスに加えられるストレス偏差を最小化できる平板表示装置の製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記のような目的を達成するために、本発明は、互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、前記第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、前記各壁は前記各発光部を取り囲むように配置される工程と、前記壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された複数の壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、前記レーザービームを前記第１方向と異なる第２方向にスキャニングする工程と、前記第１基板及び第２基板を前記各単位ディスプレイ素子別に切断する工程と、を含む平板表示装置の製造方法を提供する。
【００１６】
前記第１方向と第２方向とは互いに直交する。
【００１７】
前記各壁は、前記第１方向に沿って延びた第１壁と前記第２方向に沿って延びた第２壁とを備え、前記レーザービームは、複数の第１壁を同時に照射した後、順次に第２壁の少なくとも一部を同時に照射できる。
【００１８】
前記レーザービームは、前記壁に照射される前にマスクを透過するが、前記マスクは、前記レーザービームが透過する透光領域と、前記透光領域の周囲に前記レーザービームの透過を遮断する光遮断領域とを備え、前記光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している複数の遮断部を備える。
【００１９】
前記各遮断部の間に誘電体層が介在される。
【００２０】
前記マスクは、互いに対向した第１面と第２面とを備えた透明なガラスを備え、前記遮断部は、前記ガラスの第１面に形成された第１遮断部と前記ガラスの第２面に形成された第２遮断部とを備える。
【００２１】
前記第１遮断部のパターンと前記第２遮断部のパターンとが互いに異なる。
【００２２】
前記透光領域は、前記壁のパターンに対応するパターンで備えられる。
【００２３】
前記透光領域は、前記壁のパターンと異なるパターンで備えられる。
【００２４】
前記透光領域は、前記壁のうち、互いに隣接した部分に対して互いに開放されたパターンで備えられる。
【００２５】
前記光遮断領域は、レーザービームを反射する反射面を備える。
【００２６】
前記光遮断領域は、レーザービームを吸収する吸収面を備える。
【００２７】
前記レーザービームは、並列連結されて同時に発光する複数のレーザー発光素子により照射される。
【００２８】
前記レーザービームは、長方形のラインビームであり、前記ラインビームの長辺の長さは、前記第１方向に配列された複数の壁の幅に対応する。
【発明の効果】
【００２９】
前記のような本発明によれば、マザーガラスである第１基板及び第２基板が受ける熱的ストレスは均一な分布になり、隣接セルでのレーザービーム照射により熱的ストレスの回数も大幅減少して、カッティング不良やニュートンリングなどの各ユニットセルに対する素子欠陥を防止できる。
【００３０】
レーザー発光ダイオードを並列に連結して前記第１方向に沿って配列することによって、一定の強度の線形のレーザービームを得ることができ、マザーガラスサイズに可変的に線形レーザービームのサイズを容易に変形適用できる。
【００３１】
マスクの光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している少なくとも２つの遮断部を備えるように備えることによって、第１方向に延長した線形のレーザービームが一括照射される時に、傾斜方向から入射されるレーザービームから発光部を最大限保護できるようになる。
【００３２】
第１遮断部及び第２遮断部を光反射面として備えることによって、レーザービームが発光部に向かうことを防止するだけではなく、マスク自体がレーザービームにより温度が上昇することを防止することができる。
【００３３】
第１遮断部及び第２遮断部を光吸収面として備える場合、工程が進むチャンバー内でレーザービームによるチャンバー温度上昇を防止することができる。
【００３４】
各単位セルで少なくとも第１方向に配設された第１壁は一括溶解されてから硬くなるので、接合力がさらに高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図、
【図３】図１の表示部の一例を示した断面図である。
【図４】図１のレーザー照射器の背面図である。
【図５】図２のマスクの一例による平面図である。
【図６】図２のマスクの他の一例による平面図である。
【図７】本発明によって行われるレーザービームのスキャニング過程の一例を示した概略図である。
【図８】本発明によって行われるレーザービームのスキャニング過程の他の一例を示した概略図である。
【図９】レーザービームが照射されるマスクの一例を示した断面図である。
【図１０】レーザービームが傾斜方向に照射されるマスクの一例を示した断面図である。
【図１１】マスクの他の一例を示した断面図である。
【図１２】本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、添付図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００３７】
図１は、本発明の望ましい一実施形態による平板表示装置の製造方法により製造される平板表示装置用基板の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩの断面図である。
【００３８】
図１及び図２に示したように、互いに対向した第１基板１と第２基板２とを準備し、このうち一つである第１基板１の一面に複数の発光部３を形成する。前記第１基板１と第２基板２とは、複数の単位素子を形成するためのマザーガラスとなる。
【００３９】
第１基板１及び第２基板２は、透明なガラス材が使われうるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第１基板１及び第２基板２のうち、いずれか一つは不透明な基板を使用してもよい。
【００４０】
前記各発光部３は、複数の発光素子を備えているものであって、本発明の望ましい一実施形態によれば、有機発光素子を複数備える有機発光部になりうる。
【００４１】
図３は、前記発光部３の一例を示したものであって、能動駆動型有機発光素子を示したものである。
【００４２】
図３に示したように、第１基板１の上面には不純物イオンが広がることを防止し、水分や外気の浸透を防止し、表面を平坦化するためのバリアー層及び／またはバッファー層のような絶縁層１１が形成されうる。
【００４３】
この絶縁層１１上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の活性層１２が半導体材料により形成され、これを覆うようにゲート絶縁膜１３が形成される。活性層１２は、アモルファスシリコンまたはポリシリコンのような無機材半導体や、有機半導体が使われうるが、ソース領域１２ａ、ドレイン領域１２ｂとこれらの間にチャンネル領域１２ｃとを有する。
【００４４】
ゲート絶縁膜１３上にはゲート電極１４が備えられ、これを覆うように層間絶縁膜１５が形成される。そして、層間絶縁膜１５上にはソース電極１６ａ及びドレイン電極１６ｂが備えられ、これを覆うように平坦化膜１７及び画素定義膜１８が順次に備えられる。
【００４５】
前記ゲート絶縁膜１３、層間絶縁膜１５、平坦化膜１７、及び画素定義膜１８は絶縁体で備えられうるが、単層または複数層の構造で形成されており、有機物、無機物、または有／無機複合物で形成できる。
【００４６】
前述したようなＴＦＴの積層構造は必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な構造のＴＦＴがいずれも適用できる。
【００４７】
一方、前記平坦化膜１７の上部には、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の一電極である画素電極３１が形成され、その上部に画素定義膜１８が形成され、この画素定義膜１８に所定の開口部を形成して画素電極３１を露出させた後、ＯＬＥＤの有機発光膜３２を形成する。
【００４８】
前記ＯＬＥＤは、電流のフローによって赤色、緑色、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであって、ＴＦＴのドレイン電極１６ｂにコンタクトホールを通じてコンタクトされた画素電極３１、画素全体を覆うように備えられた対向電極３３、及びこれら画素電極３１と対向電極３３との間に配置されて発光する有機発光膜３２で構成される。
【００４９】
前記画素電極３１と対向電極３３とは、前記有機発光膜３２により互いに絶縁されており、有機発光膜３２に相異なる極性の電圧を加えて有機発光膜３２で発光を行わせる。
【００５０】
前記有機発光膜３２は、低分子または高分子有機膜が使われうる。低分子有機膜を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが単一あるいは複合の構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：Ｃｏｐｐｅｒ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（Ａｌｑ３）などをはじめとして多様に適用できる。これら低分子有機膜は、真空蒸着の方法で形成できる。この時、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などは共通層であって、赤色、緑色、青色のピクセルに共通で適用できる。したがって、図３とは異なって、これら共通層は対向電極３３のようにピクセル全体を覆うように形成できる。
【００５１】
前記画素電極３１はアノード電極の機能を行い、前記対向電極３３はカソード電極の機能を行うが、もちろん、これら画素電極３１と対向電極３３の極性とは逆になってもよい。
【００５２】
第１基板１の方向に画像が具現される背面発光型である場合、前記画素電極３１は透明電極になり、対向電極３３は反射電極になりうる。この時、画素電極３１は、仕事関数が大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などで形成され、対向電極３３は仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａなどで形成できる。
【００５３】
対向電極３３の方向に画像を具現する前面発光型の場合、前記画素電極３１は反射電極として備えられ、対向電極３３は透明電極として備えられうる。この時、画素電極３１になる反射電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物で形成された反射膜と、仕事関数が大きいＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などとを含んで備えられることができる。そして、前記対向電極３３になる透明電極は、仕事関数が小さい金属、すなわち、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ及びこれらの化合物を蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３などの透明導電物質で補助電極層やバス電極ラインを形成できる。
【００５４】
両面発光型の場合、前記画素電極３１と対向電極３３いずれも透明電極で備えられうる。
【００５５】
前記画素電極３１及び対向電極３３は、必ずしも前述した物質で形成されるものではなく、伝導性有機物や、Ａｇ、Ｍｇ、Ｃｕなど導電粒子が含まれた伝導性ペーストなどで形成してもよい。これらの伝導性ペーストを使用する場合、インクジェットプリンティング方法を使用してプリンティングでき、プリンティング後には焼成して電極として形成できる。
【００５６】
このように製造された表示部３の対向電極３３の上面には、この表示部３を覆うように無機物、有機物、または有無機複合積層物からなるパッシベーション膜３４がさらに備えられうる。
【００５７】
一方、図１に示したように、前記表示部３に隣接しては、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やその他の回路装置のような外部素子（図示せず）と表示部３とを連結するパッド部４がそれぞれ設置されている。
【００５８】
前記表示部３とパッド部４とは、第１方向Ｘにｍ個、第２方向Ｙにｎ個備えられている。この時、一つの表示部３とパッド部４とが一つの単位セルをなし、各単位セルの表示部３とパッド部４とは第２方向Ｙに互いに隣接している。もちろん、前記パッド部４を、前記表示部３に対して第１方向Ｘに隣接するように配置させてもよく、表示部３を取り囲むように配置させてもよい。
【００５９】
そして、前記各表示部３を取り囲むように、ペースト状態のガラス密封材料が第２基板２の第１基板１に向かう面に閉鎖ループである壁形態に塗布され、これを一次的に熱処理して硬化させて壁５を形成する。もちろん、壁５は、第１基板１の第２基板２に向かう面に形成されてもよい。ペースト状態のガラス密封材料は、ディスペンサーを利用して各セルに順次に塗布されるか、スクリーンプリンティング法を利用して各セルに一括塗布されうる。
【００６０】
前記ペースト状態のガラス密封材料は、いわゆるガラスフリットで備えられるが、レーザービームの動作波長を吸収できる鉄、銅、バナジウム、またはネオジムなどの吸収材を含むことができ、また、前記の第１基板１及び／または第２基板２との熱膨張係数の調和のためのフィラー物質を含むことができる。これらのガラス密封材料としては、この他にも公知のガラスフリットが適用できる。
【００６１】
次いで、壁５が形成された第２基板２と第１基板１とを整列した後、レーザー照射器７を通じて壁５にレーザービームを照射してガラス密封材料を溶かした後、これを再び冷却させることによって第１基板１と第２基板２とを接合する。この時、第１基板１と第２基板２との間には、壁５との十分な接触のために所定の加圧力が加えられうる。
【００６２】
図２に示したように、レーザービームの照射は第１基板１の上部から行われるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、第２基板２の下部から行われてもよく、また第１基板１の上部及び第２基板２の下部で同時に行われてもよい。
【００６３】
本発明において前記レーザービームの照射は、図１に示したように、第１方向Ｘに配列されている発光部３を取り囲んでいる壁５に対して同時に照射する。次いで、図１に示したように、第２方向Ｙであるスキャニング方向Ｓにレーザー照射器７を移動させつつスキャンする。
【００６４】
すなわち、レーザー照射器７から照射されるレーザービームは、図１の第１方向Ｘに沿って位置する壁５の部分を一括照射し、次第に第２方向Ｙに移動しつつ壁５の残りの部分を照射する。
【００６５】
これにより、各単位発光素子を形成する発光部３のうち、第１方向Ｘに配列されている発光部３の壁５の部分が一括してレーザービームを受け、またこのレーザービームが第２方向Ｙにスキャニングされるため、マザーガラスである第１基板１及び第２基板２が受ける熱的ストレスは均一な分布になる。
【００６６】
これは、少なくとも第１方向Ｘに配列されている発光部３に対応する第１基板１及び第２基板２は同じ熱的ストレスを受けるようになり、これらの熱的ストレスを受ける回数もｍ×ｎ回になるものではなく、ｎ回になるため、隣接セルでのレーザービーム照射により熱的ストレスの回数も大幅に減少する。
【００６７】
本発明でこのようにマザーガラスである第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘに沿って配置されている壁５を一括レーザー照射させるのは、図４に示したように、複数のレーザー発光ダイオード７２を並列に連結した後、これを基板７１上に一列に配置させたレーザー照射器７を通じて具現できる。
【００６８】
各レーザー発光ダイオード７２は、４００ないし１２００ｎｍの波長のレーザービームを発光させるラインバー形態のものでありうるが、複数のレーザー発光ダイオード７２らが並列に連結されていて、レーザー照射器７全体にかけて均一な強度のレーザービームを照射することができる。この時、各レーザー発光ダイオード７２から発散されるビームスポットは互いに重畳させることが望ましく、これにより、均一な線形のレーザービームを得ることができる。線形レーザービームの均一度は、ライン全体に対して±５％以内であることが望ましいが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００６９】
また、レーザー照射器７は、図面に図示していないが、均一なラインビーム形態のレーザービームを構成するために集光用光学系をさらに備えることができる。光学系は、コリメーションレンズ、均質化レンズ、プロジェクションレンズなどで構成できる。このように光学系を利用してレーザービームを集光する場合には、レーザーダイオードのみを利用する場合に比べて、効率を高めることができる。
【００７０】
このようにレーザービームを集光してビーム幅が数百μｍ〜２ｍｍ以内の大型ラインビームを構成できる。
【００７１】
ラインビームは、その断面が四角形で備えられるが、長辺の長さは、第１方向Ｘに配列されている複数の壁の幅に対応する長さになるようにすることができる。
【００７２】
ラインビームのエネルギー分布は、長辺の場合にフラットトップ形態であり、短辺の場合、ガウス形態またはフラットトップ形態でありうる。
【００７３】
これらのレーザー照射器７は、図１に示したように、第１方向Ｘに沿って延びるように形成され、その延びた長さ、すなわち、図４に示したように、最左側レーザー発光ダイオード７２から最右側レーザー発光ダイオード７２までの幅は、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの幅に対応するように形成できる。もちろん、図１から分かるように、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの両端から内側に所定距離ほど離隔して発光部３が形成されるため、レーザー照射器７の延びた長さは、少なくとも図１から見た時、第１方向Ｘの最左側セルの最左側端部から第１方向Ｘの最右側セルの最右側端部までならば十分であるといえる。
【００７４】
しかし、前述したように、レーザー照射器７が別途の光学系を備える場合には、光学系によるラインビームの分散及び集光ができるので、レーザー照射器７の延びた長さは、第１基板１及び第２基板２の第１方向Ｘの幅より小さいことは言うまでもない。
【００７５】
これらのレーザー照射器７は、一定数のレーザー発光ダイオード７２を並列に連結して、図４のような形態に作ったものを一つのユニットとし、これを複数組み合わせることでさらに大きい形態の基板、または小さな形態の基板に適用できる。したがって、マザーガラスの大きさが変形されるにつれて、これに対応するように前記ユニットの数字を調節することによって、マザーガラスの一方向に対応する幅でレーザービームを一括照射できるようになる。また、後述するように、レーザー照射器７から照射されるラインビームが短いラインビームである場合には、第２方向に複数回のスキャンを通じてマザーガラス全体に対するスキャニングを完了することもできるので、小型のレーザー照射器７を使用してもよい。
【００７６】
一方、図２から分かるように、レーザー照射器７と第１基板１との間にはマスク６が配置されて、レーザービームがマスク６を透過して壁５にレーザービームを照射させることができる。図１では、マスクの図示を省略した。
【００７７】
マスク６は、透光可能な透明なガラス６１に透光領域６４と光遮断領域６５とを形成することによって、レーザービームを壁５の部分のみに照射させ、特に、発光部３をレーザービームから保護する。
【００７８】
これらの透光領域６４と光遮断領域６５とは、図５から分かるように、各単位セルに対応するようにパターニングされているが、光遮断領域６５は、少なくとも第１基板１のエッジと発光部３に対応する領域とにレーザー照射されないようにパターニングされることが望ましい。したがって、図２から分かるように、前記透光領域６４は、隣接した２つの単位セルの互いに対向する壁５の部分に対しては開放されたパターンになるように形成できる。これは、透光領域６４の幅を十分に広くして壁５に十分にレーザービームを照射させることができる。
【００７９】
もちろん、透光領域６４のパターンが必ずしもこれに限定されるものではなく、図６から分かるように、透光領域６４が前記壁のパターンに対応するパターンで備えられたものでもありうる。
【００８０】
透光領域６４の最小幅は、前記壁５の最大幅より広くすることが望ましい。これは、レーザービームのビームプロファイルを見れば、中心部では強度が大きくてエッジへ行くほどその強度が急激に落ちるためであり、壁５の幅にかけてほぼ均一な強度のレーザービームが照射されるように透光領域６４の幅を設定するが望ましい。
【００８１】
これらのマスク６を利用して、図１のようにレーザー照射器７でレーザービームをスキャニングするに当たって、図７から分かるように、ラインビーム形態のレーザービームＬの長辺の長さがセル全体をいずれも一括スキャニングできるほど十分に長ければ、一回のスキャニングＳでセル全体に対してレーザービーム照射を終えることができる。
【００８２】
一方、図８から分かるように、ラインビーム形態のレーザービームＬの長辺の長さがセル全体をいずれも一括スキャニングできるほど十分に長くない場合、例えば、セル全体のうち半分ほどに対してスキャニングできるほどの長さならば、第１区域に対して第１スキャニングＳ１を行った後、隣接した第２区域に対して第２スキャニングＳ２を行って、セル全体に対してレーザービーム照射を終えることができる。
【００８３】
一方、本発明において、前記マスク６の光遮断領域６５は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している少なくとも２つの遮断部６２、６３により構成できる。これにより、第１方向Ｘに延びた線形のレーザービームが一括照射される時に、傾斜方向から入射されるレーザービームから発光部３を最大限保護できるようになる。
【００８４】
すなわち、本発明において、レーザービームは、第１方向Ｘに延びた方向に対して一括照射する。したがって、隣接セルの直上部に位置したレーザー発光ダイオードから発散された光が当該セルに傾斜方向に入射される。本発明は、光遮断領域６５を構成する遮断部をレーザービームの透過方向に順次に配置させることによって、傾斜方向からのレーザービームの入射を最大限遮断させるものである。
【００８５】
具体的に、図９から分かるように、透明ガラス６１の互いに対向する両面に第１遮断部６２及び第２遮断部６３を形成することによって、第１遮断部６２により傾斜方向のレーザービームの入射を１次に遮断し、第１遮断部６２を透過するか、または第１遮断部６２の側に入射されるレーザービームを、第２遮断部６３が２次に遮断する。したがって、レーザービームは隣接単位セルの発光部３を損傷させず、ほぼ直線に近く壁５のみに向かうことができる。
【００８６】
一方、図９による実施形態の場合には、レーザービームが第１、２基板１、２の表面に対して垂直の方向に入射されることを想定したものであるが、前記レーザービームは、第１、２基板１、２の表面に対して所定角度傾斜した方向に入射させることができる。
【００８７】
すなわち、図１０から分かるように、レーザービームが第１、２基板１、２の表面に対して垂直の方向に対してθの角度で傾けて入射させる場合を想定できる。この場合は、レーザー照射器から出射されたレーザービームがレーザー照射器に再び反射されてレーザー照射器を損傷させることを防止でき、この時の入射角θは３０°以内にすることが望ましい。
【００８８】
このようにレーザービームをθの角度で傾いて入射させる場合には、図１０から分かるように、第１遮断部６２のパターンと第２遮断部６３のパターンとが互いに変わる。これは、傾いて入射されたレーザービームがガラス６１を通過しつつ屈折されるためである。
【００８９】
このように第１遮断部６２と第２遮断部６３とのパターンが互いに変わることによって、第１遮断部６２により形成される第１透光領域６４ａと第１光遮断領域６５ａとのパターン位置と、第２遮断部６３により形成される第２透光領域６４ｂと第２光遮断領域６５ｂとのパターン位置とが互いに変わる。これらの位置の変更は、ガラス６１の材質とレーザービームの入射角θとによって変わりうる。
【００９０】
一方、前記第１遮断部６２と第２遮断部６３とは、それぞれまたはそのうちいずれか一つのみでも、図１１に示したように、複数の第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び第２遮断部６３ａ、６３ｂで形成され、各第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び／または第２遮断部６３ａ、６３ｂには誘電体層６６が介在される。図１１には、前記誘電体層６６がマスク６の面積全体に対して形成されていると図示されているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、第１遮断部６２ａ、６２ｂ及び／または第２遮断部６３ａ、６３ｂが備えられた部分のみに形成されてもよい。
【００９１】
遮断部の層間構造は、レーザービームの入射角θやレーザービームのビームプロファイル、波長、屈折角度などを考慮して決定できる。
【００９２】
これらの第１遮断部６２及び第２遮断部６３は、光反射面または光吸収面で備えられうる。第１遮断部６２及び第２遮断部６３を光反射面で備える場合、レーザービームが発光部３に向かうことを防止するだけではなく、マスク自体がレーザービームにより温度が上がることを防止するため、望ましい。第１遮断部６２及び第２遮断部６３を光吸収面で備える場合、工程が進むチャンバー内でレーザービームによるチャンバー温度上昇を防止することができる。
【００９３】
前記のようなマスク６によりレーザービームは、図１に示したように、各壁５のうち第１方向Ｘに延びている第１壁５１にまず同時に照射され、以後順次にこの第１壁５１に直交する第２壁５２に対して同時にスキャニングされて照射されうる。したがって、各単位セルでもレーザービームは、壁５が形成されたことと同じ形態である閉ループをなして照射されるものではなく、一つの第１壁５１全体に同時に照射された後、この第１壁５１を中心に両側の第２壁５２に順次に照射され、次いで反対側の第１壁５１全体に同時に照射される形態を有するようになる。したがって、各単位セルでも少なくとも第１方向Ｘに配設された第１壁５１は、部分的に溶けてから固まる動作を繰り返すものではなく、一括的に溶けて固まるので、接合力がさらに高くなりうる。
【００９４】
一方、前述した実施形態ではレーザービームの照射を第１方向Ｘに同時に進めた後、第２方向Ｙに沿ってスキャニングすると説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、図１２に示したように、第２方向Ｙに対してレーザービームの照射を同時に進めた後、第１方向Ｘに沿ってスキャニングすることでも達成できる。
【００９５】
以上説明したような本発明は、必ずしも有機発光表示装置に限定されるものではなく、液晶表示装置や、無機電界発光表示装置など多様な平板表示装置に適用できるということはいうまでもない。
【００９６】
本発明は図面に示した一実施形態を参考までに説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び実施形態の変形が可能であるという点を理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、有機発光表示装置、ＴＦＴ−ＬＣＤなどの平板型表示装置に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９８】
１ 第１基板
２ 第２基板
３ 発光部
４ パッド部
５ 壁
５１ 第１壁
５２ 第２壁
７ レーザー照射器
Ｓ スキャニング方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、
前記第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、前記各壁は前記各発光部を取り囲むように配置される工程と、
前記壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された全ての壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、
前記レーザービームを前記第１方向と直交する第２方向にスキャニングする工程と、
前記第１基板及び第２基板を前記各単位ディスプレイ素子別に切断する工程と、を含む平板表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記各壁は、前記第１方向に沿って延びた第１壁と前記第２方向に沿って延びた第２壁とを備え、前記レーザービームは、複数の第１壁を同時に照射した後、順次に第２壁の少なくとも一部を同時に照射することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザービームは、前記壁に照射される前にマスクを透過するが、前記マスクは、前記レーザービームが透過する透光領域と、前記透光領域の周囲に前記レーザービームの透過を遮断する光遮断領域とを備え、前記光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している複数の遮断部を備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記各遮断部の間に誘電体層が介在されたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記マスクは、互いに対向した第１面と第２面とを備えた透明なガラスを備え、前記遮断部は、前記ガラスの第１面に形成された第１遮断部と前記ガラスの第２面に形成された第２遮断部とを備える請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１遮断部のパターンと前記第２遮断部のパターンとが互いに異なることを特徴とする請求項５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記透光領域は、前記壁のパターンに対応するパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記透光領域は、前記壁のパターンと異なるパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記透光領域は、前記壁のうち互いに隣接した部分に対して互いに開放されたパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光遮断領域は、レーザービームを反射する反射面を備えることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記光遮断領域は、レーザービームを吸収する吸収面を備えることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザービームは、並列連結されて同時に発光する複数のレーザー発光素子により照射されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記レーザービームは、長方形のラインビームであり、前記ラインビームの長辺の長さは、前記第１方向に配列された複数の壁の幅に対応することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１】
互いに対向した第１基板と第２基板との間に複数の発光部を形成する工程であって、各発光部別に単位ディスプレイ素子にする工程と、
前記第１基板と第２基板との間に複数の壁を形成する工程であって、前記各壁は前記各発光部を取り囲むように配置される工程と、
前記壁にレーザービームを照射する工程であって、第１方向に配列された全ての壁に対して同時にレーザービームを照射する工程と、
前記レーザービームを前記第１方向と直交する第２方向にスキャニングする工程と、
前記第１基板及び第２基板を前記各単位ディスプレイ素子別に切断する工程と、を含む平板表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記各壁は、前記第１方向に沿って延びた第１壁と前記第２方向に沿って延びた第２壁とを備え、前記レーザービームは、複数の第１壁を同時に照射した後、順次に第２壁の少なくとも一部を同時に照射することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザービームは、前記壁に照射される前にマスクを透過するが、前記マスクは、前記レーザービームが透過する透光領域と、前記透光領域の周囲に前記レーザービームの透過を遮断する光遮断領域とを備え、前記光遮断領域は、前記レーザービームの透過方向に対して互いに離隔している複数の遮断部を備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記各遮断部の間に誘電体層が介在されたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記マスクは、互いに対向した第１面と第２面とを備えた透明なガラスを備え、前記遮断部は、前記ガラスの第１面に形成された第１遮断部と前記ガラスの第２面に形成された第２遮断部とを備える請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１遮断部のパターンと前記第２遮断部のパターンとが互いに異なることを特徴とする請求項５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記透光領域は、前記壁のパターンに対応するパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記透光領域は、前記壁のパターンと異なるパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記透光領域は、前記壁のうち互いに隣接した部分に対して互いに開放されたパターンで備えられたことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光遮断領域は、レーザービームを反射する反射面を備えることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記光遮断領域は、レーザービームを吸収する吸収面を備えることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記レーザービームは、並列連結されて同時に発光する複数のレーザー発光素子により照射されることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記レーザービームは、長方形のラインビームであり、前記ラインビームの長辺の長さは、前記第１方向に配列された複数の壁の幅に対応することを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−４７８４５（Ｐ２０１３−４７８４５Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２４６３６２（Ｐ２０１２−２４６３６２）
【出願日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【分割の表示】特願２００９−１８３４６１（Ｐ２００９−１８３４６１）の分割
【原出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５１２１８７３４３）三星ディスプレイ株式會社 (73)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】９５，Ｓａｍｓｕｎｇ ２ Ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【分割の表示】特願２００９−１８３４６１（Ｐ２００９−１８３４６１）の分割
【原出願日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【出願人】（５１２１８７３４３）三星ディスプレイ株式會社 (73)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】９５，Ｓａｍｓｕｎｇ ２ Ｒｏ，Ｇｉｈｅｕｎｇ−Ｇｕ，Ｙｏｎｇｉｎ−Ｃｉｔｙ，Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−Ｄｏ，Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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