JP2004319264A

JP2004319264A - 封止機構及びこれを用いた封止装置

Info

Publication number: JP2004319264A
Application number: JP2003111627A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Odagi; 秀幸小田木
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2004-11-11

Abstract

【課題】均一な力で、また精度良く封止対象物同士を貼り合わせることが可能な封止装置を提供する。
【解決手段】本発明の封止機構７５は、所定の封止対象物に対して密着可能で移動自在に構成された平面状の押圧面７７ａを有する押圧板７７と、圧縮空気の導入によって膨張し、押圧板７７に対し接触して付勢するように構成された付勢部７９とを有する。封止機構７５には、封止対象物の位置決め用マークを検出するためのＣＣＤカメラ８２が設けられ、ＣＣＤカメラ８２によって検出された情報に基づいて封止対象物の位置決めを行う。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有機ＥＬ素子用の基板を貼り合わせて封止するための封止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像表示装置等に用いられる発光素子として、有機ＥＬ素子が注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、自己発光する有機層を有しているが、有機層に水分が付着するとその影響により表示品位を著しく低下し著しい輝度の減少も招くことから、従来、外部から本体内に水分が侵入することを防ぐため、素子を収容する容器本体を封止することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、有機ＥＬ素子の容器本体を封止するには、デバイス用基板及び封止用基板を貼り合わせるが、近年、有機ＥＬ素子の大型化に伴い、デバイス用基板及び封止用基板の大型化が進展しており、封止工程の際に基板に対して均一に加圧することが困難になりつつある。
【０００５】
また、従来技術では、基板の変形等の理由により、デバイス用基板及び封止用基板を貼り合わせる際の位置決め精度が良くないという課題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、均一な力で、また精度良く封止対象物同士を貼り合わせることが可能な封止機構及びこれを用いた封止装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、所定の封止対象物に対して密着可能で移動自在に構成された平面状の押圧面を有する押圧部と、所定の流体の導入によって膨張し、前記押圧部に対し接触して付勢するように構成された付勢部とを有する封止機構である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記付勢部が、圧縮空気の導入によって膨張するように構成された風船状の付勢部本体を有するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、封止対象物の位置決め用マークを検出するためのセンサを有し、前記センサによって検出された情報に基づいて前記封止対象物の位置決めを行うように構成されているものである。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、封止対象物を吸着する吸着部を更に有するものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記吸着部が、封止対象物を上方から吸着するように構成されているものである。
請求項６記載の発明は、請求項乃至のいずれか１項記載の発明において、前記押圧部を冷却する冷却手段を更に有するものである。
一方、請求項７記載の発明は、所定の不活性ガスを導入するように構成された気密な封止室本体と、所定の封止対象物を載置する載置部と、請求項１乃至６のいずれか１項記載の封止機構とを有する封止装置である。
【０００８】
本発明の場合、例えば空気等の流体の導入によって付勢部本体を膨張させて押圧部を付勢することにより封止対象物に対して平面状の押圧面を押圧するようにしたことから、封止対象物に対して均一に加圧することができ、これにより大型の基板に対して偏りのない均一な封止を行うことが可能になる。
【０００９】
また、本発明において、封止対象物の位置決め用マークを検出するためのセンサと、このセンサによって検出された情報に基づいて封止対象物の位置決めを行う位置決め機構を更に有する場合には、精度良く封止対象物同士を貼り合わせることが可能になる。
【００１０】
さらに、本発明において、封止対象物を例えば上方から吸着する吸着部を更に有する場合には、デバイスの領域に影響を及ぼすことなく封止対象物の中央部分を保持することができるため、封止対象物の変形を防止して位置決め精度を向上させることが可能になる。
【００１１】
さらにまた、前記押圧部を冷却する冷却手段を更に有する場合には、貼り合わせの際の熱による封止対象物の変形を防止して高精度の封止を行うことが可能になる。
【００１２】
一方、本発明の封止装置によれば、例えば有機ＥＬ素子等の水分によって劣化しやすい素子を作成する場合に、素子を劣化させることなく均一で精度の良い封止を行うことが可能になる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態の封止システムの全体を示す斜視図、図２は、同封止システムの前処理室の内部構成を示す斜視図、図３は、同封止システムの封止材塗布用ディスペンサー室の内部構成を示す斜視図、図４は、同封止システムの封止室の内部構成を示す斜視図、図５は、本実施の形態の封止装置の概略構成図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態の封止システム１は、搬送室２の周囲に、搬出入部３、４と、前処理室５と、封止材塗布用ディスペンサー室６と、封止室７とが設けられているマルチチャンバー方式の枚葉式の装置であり、これら各室は、それぞれ図示しない真空排気系に接続されている。
【００１５】
本実施の形態の場合、後述する封止済み基板３２は移載装置１１を用いて移送され、また、後述する封止用のキャップガラス３０及びデバイス基板３１（封止対象物）は移載装置１２によって搬入される。
【００１６】
図２に示すように、本実施の形態の前処理室５には、搬送室２の搬送ロボット２０によって搬入されたキャップガラス３０に対して紫外線を照射するためのＵＶランプ５０が設けられている。
【００１７】
また、図３に示すように、本実施の形態の封止材塗布用ディスペンサー室６は、手作業の際内部の様子が見えるように透明な材料で構成された本体６０を有し、この本体６０の正面側の中腹部分には、ゴム等の気密性を保持可能な材料からなるグローブ６１が設けられている。
【００１８】
封止材塗布用ディスペンサー室６内には、搬送ロボット２０によって搬入されたキャップガラス３０に対して封止材を塗布するためのディスペンサー６２が設けられている。このディスペンサー６２は、搬入されたキャップガラス３０の上方を水平移動するように構成されている。
【００１９】
本実施の形態の封止室７は、図示しないＮ_２供給源に接続された封止室本体７０を有し、図４及び図５に示すように、封止室本体７０内には、アライメント用のＸ−Ｙテーブル７１が設けられ、このＸ−Ｙテーブル７１上に、後述するＵＶランプ７２（図９（ａ）参照）と、透光性の封止用石英ガラス板７３が設けられている。
【００２０】
一方、封止室本体７０の内部には、本発明に係る封止装置９が設けられている。
本実施の形態の封止装置９は、封止室本体７０の上部に取り付けられた昇降機構９０を有している。
【００２１】
この昇降機構９０は、封止室本体７０の内部に延びる４つの支持アーム９１を有し、この支持アーム９１によってキャップガラス３０を支持するようになっている。
【００２２】
また、封止室本体７０の上部に設けられたハウジング７２内には押圧モータ７３Ａが配設され、この押圧モータ７３Ａによって駆動され鉛直方向に延びる押圧ロッド７４の先端部が、気密を保持した状態で封止室本体７０内に挿入されるように構成されている。
【００２３】
また、押圧ロッド７４は、ハウジング７２内に設けられたアライメント用モータ７３Ｂによって回転するように構成され、その先端部には、封止機構７５が連結されている。ここで、封止機構７５は、水平方向に配置された保持板７６と、保持板７６の下方に所定の間隔をおいて配置された押圧板（押圧部）７７を有している。
【００２４】
押圧板７７は、その下面に基板より若干大きな面積の平坦な押圧面７７ａが形成され、鉛直方向に延びるガイド部材７８に沿ってバネ７８ａの弾性力に抗して下方へ移動するように構成されている。
【００２５】
さらに、保持板７６と押圧板７７の間には、ゴム等の弾性材料からなる風船状の付勢部本体７９ａを有する付勢部７９が設けられている。
【００２６】
ここで、付勢部本体７９ａは、保持板７６と押圧板７７に接触するように配置され、押圧ロッド７４に設けられた導入部７９ｂを介して圧縮空気が導入されるように構成されている。
【００２７】
一方、押圧板７７の内部には、冷却水を循環させるように構成された冷却用配管（冷却手段）８０が設けられ、押圧ロッド７４に設けられた冷却水導入部８０ａ及び冷却水排出部８０ｂを介して冷却用配管８０に水を導入し、また排出するようになっている。
【００２８】
さらに、押圧板７７には、封止対象物を吸着するための吸着パッド（吸着部）８１が設けられている。この吸着パッド８１は、押圧板７７の押圧面７７ａ側に配置され、押圧ロッド７４に設けられた真空排気口８１ａから真空排気を行うことによって封止対象物を吸着するようになっている。
【００２９】
なお、この吸着パッド８１は、デバイス基板３１の変形を防止する観点から、複数個設けることが好ましい。
【００３０】
一方、封止室本体７０の上部には、アライメント用のＣＣＤカメラ（センサ）８２が設けられている。このＣＣＤカメラ８２は、封止室本体７０の上部に設けられた窓部７０ａを介してキャップガラス３０及びデバイス基板３１上のアライメントマーク（図示せず）を検出するようになっている。
【００３１】
図６（ａ）〜図９（ｐ）は、本実施の形態における封止工程を示す斜視図である。
まず、図６（ａ）に示すように、搬送室２の搬送ロボット２０を用いてキャップガラス３０を前処理室５内に搬入し、図６（ｂ）に示すように、ＵＶランプ５０によって紫外線を照射してキャップガラス３０表面の洗浄を行う。
【００３２】
次いで、図６（ｃ）に示すように、搬送ロボット２０を用いてキャップガラス３０を封止材塗布用ディスペンサー室６内に搬入し、図６（ｄ）に示すように、ディスペンサー６２を移動させつつＵＶ硬化樹脂をキャップガラス３０の表面に塗布する。
【００３３】
そして、図７（ｅ）に示すように、搬送ロボット２０を用いてキャップガラス３０を封止室本体７０内に搬入し、図７（ｆ）に示すように、昇降機構９０の支持アーム９１にキャップガラス３０を支持させ、図７（ｇ）に示すように、キャップガラス３０を封止用石英ガラス板７３の上に載置する。
【００３４】
さらに、図７（ｈ）に示すように、搬送ロボット２０を用いてデバイス基板３１を封止室本体７０内に搬入し、図８（ｉ）（ｊ）に示すように、上述した吸着パッド８１によってデバイス基板３１を吸着保持する。
【００３５】
その後、図８（ｋ）に示すように、封止室本体７０内の圧力を減圧して封止機構７５を下降させる。
【００３６】
そして、図８（ｌ）に示すように、ＣＣＤカメラ８２を用い、キャップガラス３０とデバイス基板３１のアライメントマーク（図示せず）を確認し、Ｘ−Ｙテーブル７１とアライメント用モータ７３Ｂを動作させてこれらアライメントマーク同士の位置合わせを行う。
【００３７】
さらに、付勢部７９に圧縮空気を導入することにより付勢部７９を膨張させる。これにより、押圧板７７の押圧面７７ａが下降してキャップガラス３０に所定の圧力で押し付けられる。
【００３８】
この状態でＵＶランプ７２のシャッター（図示せず）を開き、図９（ｍ）に示すように、紫外線ＵＶを照射することによってＵＶ硬化樹脂を硬化させ、キャップガラス３０とデバイス基板３１同士を接着して封止する。
【００３９】
その後、図９（ｎ）〜（ｐ）に示すように、封止機構７５を上昇させて昇降機構９０の支持アーム９１に封止済み基板３２を支持させ、搬送ロボット２０を用いて封止済み基板３２を搬送室２内に搬入し、これにより、１サイクルの封止工程が終了する。
以後、上述した動作を繰り返し、多数の有機ＥＬ素子の封止工程を連続的に行う。
【００４０】
以上述べたように本実施の形態によれば、圧縮空気の導入によって付勢部本体７９ａを膨張させて押圧板７７を付勢することによりデバイス基板３１に対して平面状の押圧面７７ａを押圧するようにしたことから、キャップガラス３０とデバイス基板３１に対して均一に加圧することができ、これにより大型の基板に対して偏りのない均一な封止を行うことができる。
【００４１】
また、本実施の形態においては、キャップガラス３０とデバイス基板３１のアライメントマークをＣＣＤカメラ８２によって確認して位置決めを行うようにしたことから、精度良くキャップガラス３０とデバイス基板３１を貼り合わせることができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態においては、デバイス基板３１を上方から吸着する吸着パッド８１を設けたことから、デバイスの領域に影響を及ぼすことなくデバイス基板３１の中央部分を保持することができるため、封止前におけるデバイス基板３１の変形を防止して位置決め精度を向上させることが可能になる。
【００４３】
さらにまた、押圧板７７に冷却用配管８０を設けたことから、貼り合わせの際の熱によるキャップガラス３０とデバイス基板３１の変形を防止して高精度の封止を行うことができる。
【００４４】
そして、このような本実施の形態の封止装置によれば、水分によって劣化しやすい有機ＥＬ素子を劣化させることなく均一で精度の良い封止を行うことができる。
【００４５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、圧縮空気の導入によって付勢部本体を膨張させるようにしたが、本発明はこれに限られず、他の気体を導入することも可能である。
【００４６】
また、上述の実施の形態は、有機ＥＬ素子用の封止装置に適用したものであるが、本発明はこれに限られず、他の装置に適用することも可能である。
【００４７】
ただし、本発明は、上記実施の形態のような有機ＥＬ装置の容器本体を封止する装置に適用した場合に最も有効となるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、均一な力で、また精度良く封止対象物同士を貼り合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の封止システムの全体を示す斜視図
【図２】同封止システムの前処理室の内部構成を示す斜視図
【図３】同封止システムの封止材塗布用ディスペンサー室の内部構成を示す斜視図
【図４】同封止システムの封止室の内部構成を示す斜視図
【図５】本実施の形態の封止装置の概略構成図
【図６】（ａ）〜（ｄ）：同実施の形態における封止工程を示す斜視図（その１）
【図７】（ｅ）〜（ｈ）：同実施の形態における封止工程を示す斜視図（その２）
【図８】（ｉ）〜（ｌ）：同実施の形態における封止工程を示す斜視図（その３）
【図９】（ｍ）〜（ｐ）：同実施の形態における封止工程を示す斜視図（その４）
【符号の説明】
１…封止システム７…封止室９…封止装置３０…キャップガラス（封止対象物）３１…デバイス基板（封止対象物）７０…封止室本体７５…封止機構７７…押圧板（押圧部）７７ａ…押圧面７９…付勢部７９ａ…付勢部本体８０…冷却用配管（冷却手段）８２…ＣＣＤカメラ（センサ）９０…昇降機構

Claims

所定の封止対象物に対して密着可能で移動自在に構成された平面状の押圧面を有する押圧部と、
所定の流体の導入によって膨張し、前記押圧部に対し接触して付勢するように構成された付勢部とを有する封止機構。
前記付勢部が、圧縮空気の導入によって膨張するように構成された風船状の付勢部本体を有する請求項１記載の封止機構。
封止対象物の位置決め用マークを検出するためのセンサを有し、前記センサによって検出された情報に基づいて前記封止対象物の位置決めを行うように構成されている請求項１又は２のいずれか１項記載の封止機構。
封止対象物を吸着する吸着部を更に有する請求項１乃至３のいずれか１項記載の封止機構。
前記吸着部が、封止対象物を上方から吸着するように構成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載の封止機構。
前記押圧部を冷却する冷却手段を更に有する請求項１乃至５のいずれか１項記載の封止機構。
所定の不活性ガスを導入するように構成された気密な封止室本体と、
所定の封止対象物を載置する載置部と、
請求項１乃至６のいずれか１項記載の封止機構とを有する封止装置。