JP2009205911A

JP2009205911A - 発光装置及び発光装置製造方法

Info

Publication number: JP2009205911A
Application number: JP2008046292A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kuwabara; 英治桑原; Makoto Takamura; 誠高村
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2009-09-10

Abstract

【課題】本発明は、エアパス不良がない発光装置及び発光装置製造方法を提供するを提供する。
【解決手段】基板１０と、基板１０と対向して配置された封止板１２と、基板１０と封止板１２との間に配置されて基板１０と封止板１２を接着し、基板１０及び封止板１２の法線方向からみて両側面に凹凸を有するバリア接着剤２０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置に関し、特に発光装置の封止不良を改善する発光装置及び発光装置製造方法に関する。

エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等の発光素子は、小型・軽量化が容易であるという特徴を有することから、ディスプレイや照明等の発光装置として用いられている。発光装置として用いられる発光素子は、水分や酸素等の外部からの影響による故障の原因を避けるために、基板と封止板との間に密封して配置される（例えば、特許文献１参照）。

従来の基板と封止板によって発光素子を密閉する方法を図１０〜図１３を参照しながら説明する。まず、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１０の外周に水分や酸素等を遮断する樹脂等によるバリア接着剤２０を塗布する。このとき、封止板１２は、まだ貼り合わされていない。次に、図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１０の外周に塗布されたバリア接着剤２０上に封止板１２を貼り合わせて基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部を密閉する。次に、図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、封止板１２側から圧力を加えて、基板１０と封止板１２との間に発光素子（図示せず）を配置するための密封空間を形成する。密封空間を形成する際に封止板１２側から圧力を加えることでバリア接着剤２０が変形し、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部にある気体は圧縮される。圧縮された気体は、図１２（ａ）及び（ｂ）の矢印が示すように、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０に向かう力を発生させる。圧縮された気体が発生させた力は、バリア接着剤２０より高い硬度を有する基板１０及び封止板１２を破壊することはできずに、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、バリア接着剤２０を打ち破って外部に出ようとしてバリア接着剤２０を変形させてしまう。バリア接着剤２０が変形して幅が狭くなった箇所は、エアパス不良と呼ばれ、外部からの水分や酸素等の侵入が起こりやすくなる。

つまり、上述した従来の基板と封止板によって発光素子を密閉する方法では、エアパス不良を有する発光装置となってしまう可能性が高かった。エアパス不良を有する発光装置は、封止不良であり水分や酸素等の侵入が起こりやすく、発光素子の故障の原因に繋がってしまうという問題があった。
特開平１１−１７６５７１号公報

上記問題点を鑑み、本発明は、エアパス不良がない発光装置及び発光装置製造方法を提供するを提供することを目的とする。

本願発明の一態様によれば、基板と、基板と対向して配置された封止板と、基板と封止板との間に配置されて基板と封止板を接着し、基板及び封止板の法線方向からみて両側面に凹凸を有するバリア接着剤とを備える発光装置であることを要旨とする。

本願発明の他の態様によれば、基板の外周にバリア接着剤を間隔を空けて塗布する工程と、バリア接着剤上に封止板を配置する工程と、封止板を押圧してバリア接着剤を変形させ、隣接するバリア接着剤を接触させる工程とを含み、隣接するバリア接着剤を接触させるための条件として、バリア接着剤の幅がＷ_１、隣接するバリア接着剤の間隔がＷ_２、変形したバリア接着剤の幅がＷであるときに、Ｗ≧Ｗ_１＋Ｗ_２を満たす発光装置製造方法であることを要旨とする。

本発明によれば、本発明は、エアパス不良がない発光装置及び発光装置製造方法を提供するを提供することができる。

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る発光装置は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、基板１０と、基板１０と対向して配置された封止板１２と、基板１０と封止板１２との間に配置されて基板１０と封止板１２を接着し、基板１０及び封止板１２の法線方向からみて両側面に凹凸を有するバリア接着剤２０とを備える。

基板１０は、ＥＬ素子等の発光素子（図示せず）を設置するための支持基板としての機能を有する。基板１０としては、例えばガラス基板、フィルム基板、樹脂基板等を用いることができる。

封止板１２は、発光素子から発する光を透過し、水分や酸素を透過させない材料が用いられる。封止板１２としては、例えばガラス板、樹脂板等を用いることができる。

バリア接着剤２０は、主成分がエポキシ樹脂及びアクリル樹脂等からなる紫外線硬化性樹脂や、主成分がエポキシ樹脂等からなる熱硬化性樹脂等を用いることができる。バリア接着剤２０は、水分や酸素を透過させないために、酸化カルシウム（ＣａＯ）等のアルカリ土類金属の酸化物や、還元剤や酸化鉄（ＦｅＯ）等の酸素吸収剤を適当な量で添加しておくことが好ましい。バリア接着剤２０中には、封止板１２の押圧によって発光素子が押しつぶされないように、発光素子の厚みより径が大きいガラスビーズ等のスペーサを含ませておくことが好ましい。バリア接着剤２０を基板１０上に塗布する方法としては、ディスペンサー装置による塗布、スクリーン印刷法やグラビア印刷法等の印刷技術による塗布が挙げられる。

以下に、第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法について、図２及び図３を参照しながら説明する。

まず、図２に示すように、基板１０の表面にディスペンサー装置等を用いてバリア接着剤２０を塗布する。このとき、バリア接着剤２０は、基板１０の外周に間隔を空けて塗布される。

次に、図３（ａ）に示すように、バリア接着剤２０上に封止板１２を配置する。バリア接着剤２０上に封止板１２を配置しても、バリア接着剤２０は間隔を空けて塗布されているため、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部が密閉されることはない。

そして、図３（ｂ）に示すように、封止板１２側から圧力を加えて、封止板１２を押圧してバリア接着剤２０を変形させ、隣接するバリア接着剤２０どうしを接触させる。隣接するバリア接着剤２０が接触することで、図３（ｂ）に示したように、隣接するバリア接着剤２０の間隔が埋められる。元々は隣接するバリア接着剤２０の間隔があって後に埋められた箇所は、図１（ａ）で示したように、基板１０及び封止板１２の法線方向からみて凹部を形成する。

隣接するバリア接着剤２０の間隔が埋められるとき、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体は、隣接するバリア接着剤２０どうしが接触して間隔が埋められるまで外部へ排出される。尚、内部の気体による圧力を調整するために、減圧雰囲気で圧縮工程を行うことが好ましい。

上述した第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法において、隣接するバリア接着剤２０が接触するための条件について図４及び図５を参照しながら説明する。

基板１０の表面に塗布されたバリア接着剤２０は、図４（ａ）に示すように、高さがＨ_１、幅がＷ_１とする。そして、図４（ｂ）に示すように、封止板１２によってバリア接着剤２０の高さがＨになるまで押圧した時、変形したバリア接着剤２０の幅をＷとする。変形したバリア接着剤２０の高さＨ、幅Ｗの関係は、以下に示す式（１）で示すように、変形する前のバリア接着剤２０の高さＨ_１、幅Ｗ_１、及び定数Ｃによって表される。定数Ｃは、使用する材料の粘度と塗布条件によって変動する値である。

Ｗ×Ｈ＝Ｗ_１×Ｈ_１×Ｃ・・・・・（１）

具体的な一例として、変形する前のバリア接着剤２０の高さＨ_１が０．０５０ｍｍ、幅Ｗ_１が０．７５ｍｍ、定数Ｃが０．３０である時、封止板１２を高さＨが０．０１２ｍｍになるまで押圧した場合、バリア接着剤２０は幅Ｈが１．０ｍｍまで広がることが式（１）より導かれる。

次に、バリア接着剤２０を隣接して塗布した場合について説明する。基板１０の表面に隣接するように塗布されたバリア接着剤２０は、図５（ａ）に示すように、高さがＨ_１、幅がＷ_１であり、間隔がＷ_２とする。そして、図５（ｂ）に示すように、封止板１２によってバリア接着剤２０の高さがＨになるまで押圧した時、隣接するバリア接着剤２０が接触するためには、以下に示す式（２）が成立しなければならない。

０．５Ｗ＋０．５Ｗ≧０．５Ｗ_１＋Ｗ_２＋０．５Ｗ_１・・・・・（２）

式（２）より、

Ｗ≧Ｗ_１＋Ｗ_２・・・・・（３）

となる。つまり、隣接するバリア接着剤２０が接触する条件は、式（３）を満たすときである。

本発明の第１の実施の形態に係る発光装置によれば、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体によるエアパス不良がない。第１の実施の形態に係る発光装置は、エアパス不良がないので水分や酸素等の侵入を防ぐことができ、水分や酸素等による発光素子の故障を防ぐことができる。

また、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置製造方法によれば、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体は、隣接するバリア接着剤２０どうしが接触して間隔が埋められるまで外部へ排出されるので、エアパス不良の発生を抑制することできる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る発光装置は、図６に示すように、図１で示した発光装置と比して、基板１０及び封止板１２の法線方向からみたバリア接着剤２０の凹凸の形状が異なる。他は図１に示した発光装置と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。

第２の実施の形態に係る発光装置の製造方法は、図７に示すように、基板１０の表面にディスペンサー装置等を用いてバリア接着剤２０を斜めに塗布する。このとき、隣接するバリア接着剤２０の間隔は、第１の実施の形態で記載した式（３）を満たすように塗布される。

そして、バリア接着剤２０上に封止板１２を配置し、封止板１２側から圧力を加えて、封止板１２を押圧してバリア接着剤２０を変形させることで、隣接するバリア接着剤２０を接触させる。隣接するバリア接着剤２０が接触することで、隣接するバリア接着剤２０どうしの間隔が埋められる。元々は隣接するバリア接着剤２０の間隔があって後に埋められた箇所は、図６で示したように、基板１０及び封止板１２の法線方向からみて凹部を形成する。隣接するバリア接着剤２０の間隔が埋められるとき、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体は、隣接するバリア接着剤２０どうしが接触して間隔が埋められるまで外部へ排出される。

本発明の第２の実施の形態に係る発光装置によれば、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体によるエアパス不良がない。第２の実施の形態に係る発光装置は、エアパス不良がないので水分や酸素等の侵入を防ぐことができ、水分や酸素等による発光素子の故障を防ぐことができる。

また、本発明の第２の実施の形態に係る発光装置製造方法によれば、基板１０、封止板１２、及びバリア接着剤２０によって形成された空間の内部の気体は、隣接するバリア接着剤２０が接触して間隔が埋められるまで外部へ排出されるので、エアパス不良の発生を抑制することできる。

（実施例）
以下に、第２の実施の形態の実施例を図８を参照しながら説明する。

まず、１５０ｍｍ×３００ｍｍの長方形の基板１０を用意する。そして、図８に示すように、基板１０の表面にディスペンサー装置を用いてバリア接着剤２０を斜めに塗布する。使用するバリア接着剤２０は、主成分がエポキシ樹脂の紫外線硬化性樹脂であり、１２μｍのガラススペーサが入りのものを用いる。バリア接着剤２０の粘度は、４０万ｃＰである。塗布圧力は、０．３１ＭＰａとする。塗布されたバリア接着剤２０の高さは５０μｍ、線幅は１．２ｍｍ、隣接するバリア接着剤２０の間隔は１．０ｍｍ、斜め方向に塗布されたバリア接着剤２０の長さは２１ｍｍ、辺に向かって垂直方向に隣接するバリア接着剤２０の重なる部分の長さは２．０ｍｍである。

そして、−４０ｋＰａの減圧雰囲気において、バリア接着剤２０上に封止板１２を配置し、封止板１２側から２０ｋＰａの圧力を加えて、封止板１２を押圧してバリア接着剤２０を変形させることで、図８（ｂ）に示すように、隣接するバリア接着剤２０が接触する。押圧した後のバリア接着剤２０の高さは、ガラススペーサの高さと等しくなるので１２μｍとなる。

この実施例においては、上記の条件で式（３）を満たすことになり、隣接するバリア接着剤２０が接触する。したがって、エアパス不良のない発光装置とすることができる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。

例えば、第１の実施の形態における発光装置は、図１に示したように、元々は隣接するバリア接着剤２０の間隔があって後に埋められる箇所が、基板１０及び封止板１２の法線方向からみて凹部を形成すると記載したが、図９に示すように隣接するバリア接着剤２０の間隔があった箇所が凸部を形成することもある。隣接するバリア接着剤２０の間隔があった箇所に、バリア接着剤２０が凸部を形成するのは、バリア接着剤２０の流動が大きく隣接するバリア接着剤２０どうしが押しあうことによって形成される。

また、第１及び第２の実施の形態における発光装置は、バリア接着剤２０を１列パターンで塗布するように記載したが、２列パターン等の複数列パターンで塗布しても構わない。

また、第１及び第２の実施の形態における発光装置は、隣接するバリア接着剤２０の間隔がある列を対向する２列で記載したが、１列であっても構わないし、３及び４列であっても構わない。更には、バリア接着剤２０の間隔は、複数箇所でなくて１箇所であっても構わない。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の平面図であり、図１（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の断面図である。本発明の第１の実施の形態に係る発光装置製造方法を説明するための図（その１）である。本発明の第１の実施の形態に係る発光装置製造方法を説明するための図（その２）である。本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法における隣接するバリア接着剤が接触するための条件を説明するための断面図（その１）である。本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の製造方法における隣接するバリア接着剤が接触するための条件を説明するための断面図（その１）である。本発明の第２の実施の形態に係る発光装置の平面図である。本発明の第２の実施の形態に係る発光装置製造方法を説明するための図（その１）である。本発明の第２の実施の形態に係る発光装置製造方法を説明するための図（その２）である。本発明のその他の実施の形態に係る発光装置の平面図である。従来の実施の形態における発光装置製造方法を説明するための平面図及び断面図（その１）である。従来の実施の形態における発光装置製造方法を説明するための平面図及び断面図（その２）である。従来の実施の形態における発光装置製造方法を説明するための平面図及び断面図（その３）である。従来の実施の形態における発光装置製造方法を説明するための平面図及び断面図（その４）である。

符号の説明

１１…特開平
１２…封止板
２０…バリア接着剤

Claims

基板と、
前記基板と対向して配置された封止板と、
前記基板と前記封止板との間に配置されて前記基板と前記封止板を接着し、前記基板及び前記封止板の法線方向からみて両側面に凹凸を有するバリア接着剤
とを備えることを特徴とする発光装置。
前記バリア接着剤は、紫外線硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記バリア接着剤は、熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
基板の外周にバリア接着剤を間隔を空けて塗布する工程と、
前記バリア接着剤上に封止板を配置する工程と、
前記封止板を押圧して前記バリア接着剤を変形させ、隣接する前記バリア接着剤を接触させる工程
とを含み、隣接する前記バリア接着剤を接触させるための条件として、前記バリア接着剤の幅がＷ_１、隣接する前記バリア接着剤の間隔がＷ_２、変形した前記バリア接着剤の幅がＷであるときに、Ｗ≧Ｗ_１＋Ｗ_２を満たすことを特徴とする発光装置製造方法。