JP2010097846A - 封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、一対の基板間の間隔の均一化を図ることができる封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法を提供する。
【解決手段】一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止材であって、前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、前記一対の基板を接合する接合体と、を含むことを特徴とする封止材が提供される。
【選択図】図１
【解決手段】一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止材であって、前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、前記一対の基板を接合する接合体と、を含むことを特徴とする封止材が提供される。
【選択図】図１
Description
本発明は、封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法に関する。
有機エレクトロルミネセンス（Electroluminescence）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、表面伝導型電子放出素子ディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）などのフラットパネルディスプレイにおいては、内部に収納した電子素子や回路などを気密封止している。
例えば、フラットパネルディスプレイにおいては、２枚の基板（ガラス基板）が互いに所定の間隔を空けて平行に対向され、この２枚の基板の周縁を封止することで、その内部に形成された電極や蛍光体層などの電子素子を気密封止するようにしている。
このような気密封止においては、紫外線硬化樹脂などにより２枚の基板の周縁を封止する技術が提案されている（特許文献１を参照）。しかしながら、封止材として樹脂材料を用いるものとすれば、空気中の水分などが封止部を透過してしまうおそれがある。
そのため、水分などによる劣化が懸念されるようなもの（例えば、有機エレクトロルミネセンスディスプレイなど）には、気密に対する信頼性がより高いフリットを用いた封止が行われるようになってきている。
そのため、水分などによる劣化が懸念されるようなもの（例えば、有機エレクトロルミネセンスディスプレイなど）には、気密に対する信頼性がより高いフリットを用いた封止が行われるようになってきている。
このようなフリットを用いた封止においては、基板の表面から封止部（フリット）に向けてレーザ光を照射して溶融接合させる技術が知られている（例えば、特許文献２を参照）。
しかしながら、フリットを用いた封止であっても、基板同士の間隔が大きい場合や封止部の高さ寸法にバラツキがある場合などには、基板同士の間隔が不均一となるおそれがある。そして、基板同士の間隔が不均一となった場合には、溶融接合した部分に引張応力が発生して剥離が生じたり、基板や封止部に割れが生じたりして封止部の気密に対する信頼性が損なわれるおそれがある。
特開２００６−１４６２２１号公報
特開２００７−２２０６４８号公報
しかしながら、フリットを用いた封止であっても、基板同士の間隔が大きい場合や封止部の高さ寸法にバラツキがある場合などには、基板同士の間隔が不均一となるおそれがある。そして、基板同士の間隔が不均一となった場合には、溶融接合した部分に引張応力が発生して剥離が生じたり、基板や封止部に割れが生じたりして封止部の気密に対する信頼性が損なわれるおそれがある。
本発明は、一対の基板間の間隔の均一化を図ることができる封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法を提供する。
本発明の一態様によれば、一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止材であって、前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、前記一対の基板を接合する接合体と、を含むことを特徴とする封止材が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、一対の基板と、前記一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止部と、を備え、封止部は、前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、前記一対の基板を接合するための接合体と、を含むことを特徴とするフラットパネルディスプレイが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、上記の封止材を用いて、第１の基板の一方の主面の周縁に封止部を形成する工程と、前記第１の基板の前記主面と、第２の基板の主面とを重ね合わせる工程と、前記封止部にエネルギー線を照射して、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、を備えたことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法が提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、第１の基板と第２の基板との間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体を前記第１の基板の一方の主面の周縁に形成する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するための接合体を、前記支持体の少なくとも一部を含むように供給することで封止部を形成する工程と、前記第１の基板の前記封止部が形成された主面と、前記第２の基板の主面とを重ね合わせる工程と、前記封止部にエネルギー線を照射して、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、を備えたことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法が提供される。
本発明によれば、一対の基板間の間隔の均一化を図ることができる封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法が提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図１は、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの要部を例示するための模式図である。また、図１（ａ）は模式平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）におけるＢ部の模式拡大図である。
なお、図１は、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの一例として、支持体を含んだ封止部を備える有機エレクトロルミネセンスディスプレイを例示するためのものである。
図１は、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの要部を例示するための模式図である。また、図１（ａ）は模式平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ矢視断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）におけるＢ部の模式拡大図である。
なお、図１は、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの一例として、支持体を含んだ封止部を備える有機エレクトロルミネセンスディスプレイを例示するためのものである。
図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、フラットパネルディスプレイ（有機エレクトロルミネセンスディスプレイ）１には、所定の間隔をあけて２枚の基板Ｇ１、Ｇ２が対峙するようにして設けられている。また、この２枚の基板Ｇ１、Ｇ２の間に形成された空間を気密封止するための封止部２が設けられている。すなわち、フラットパネルディスプレイ１は、一対の基板Ｇ１、Ｇ２と、一対の基板Ｇ１、Ｇ２の間に形成された空間を気密封止するための封止部２と、を備え、封止部２は、一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体３と、一対の基板を接合するための接合体４と、を含んでいる。
また、基板Ｇ１の主面上であって、封止部２により画される部分（封止部２の内側）には、図示しない電子素子（有機エレクトロルミネセンス素子）や回路などが設けられている。
封止部２により画される部分に設けられる図示しない回路としては、例えば、多数の電子素子（有機エレクトロルミネセンス素子）をマトリクス状に接続するための走査ライン、データラインなどを例示することができる。また、これらの回路は、封止部２の外側の領域に設けられる図示しない電源ラインや外部接続端子などと電気的に接続されている。
なお、図示しない電子素子（有機エレクトロルミネセンス素子）や回路などは、基板Ｇ２の主面に設けるようにすることもできる。この場合、図示しない電源ラインや外部接続端子なども基板Ｇ２の主面に設けるようにすることができる。
封止部２により画される部分に設けられる図示しない回路としては、例えば、多数の電子素子（有機エレクトロルミネセンス素子）をマトリクス状に接続するための走査ライン、データラインなどを例示することができる。また、これらの回路は、封止部２の外側の領域に設けられる図示しない電源ラインや外部接続端子などと電気的に接続されている。
なお、図示しない電子素子（有機エレクトロルミネセンス素子）や回路などは、基板Ｇ２の主面に設けるようにすることもできる。この場合、図示しない電源ラインや外部接続端子なども基板Ｇ２の主面に設けるようにすることができる。
封止部２には、支持体３と接合体４とが設けられている。支持体３は、一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにする。すなわち、２枚の基板Ｇ１、Ｇ２の間隔が所定の範囲内となるように支持する。接合体４は、一対の基板を接合する。すなわち、２枚の基板Ｇ１、Ｇ２を接合する。なお、封止部２を形成させる際の生産性を考慮すれば、接合体４は流動性を有するものであることが好ましい。そのため、接合体４は、封止材に含まれている段階では流動性を有し、封止部２の形成後エネルギー（例えば、紫外線や熱など）を加えることで非流動性を発現するようなものとすることが好ましい。
支持体３の形状としては、例えば、図１（ｃ）に例示をしたもののように球状とすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、円柱状であったり、角柱状であってもよい。ただし、後述するようにペースト状のフリットなどに支持体３を含ませたものを基板Ｇ２上に塗布するような場合には、支持体３の姿勢制御が容易となるような形状とすることが好ましい。そのため、この様な場合には、例えば、球状、立方体状などとすることが好ましい。
支持体３の材料としては特に限定されないが、封止プロセスの条件などに基づいて適宜選択することができる。
例えば、支持体３の軟化点は、接合体４の融点よりも高いことが好ましい。この場合、封止部２の形成に用いる封止材としてフリットと支持体３とを含んだものを用いる場合には、支持体３の軟化点がフリットの融点（６００℃程度）以上の材料とすることが好ましい。そのようなものとしては、例えば、ガラスやセラミックスなどの無機系材料、金属などを例示することができる。軟化点がフリットの融点（６００℃程度）以上の材料とすれば、フリットの溶融時に支持体３が変形することを抑制することができるので、基板Ｇ１、Ｇ２の間隔が変化してしまうことを抑制することができる。
例えば、支持体３の軟化点は、接合体４の融点よりも高いことが好ましい。この場合、封止部２の形成に用いる封止材としてフリットと支持体３とを含んだものを用いる場合には、支持体３の軟化点がフリットの融点（６００℃程度）以上の材料とすることが好ましい。そのようなものとしては、例えば、ガラスやセラミックスなどの無機系材料、金属などを例示することができる。軟化点がフリットの融点（６００℃程度）以上の材料とすれば、フリットの溶融時に支持体３が変形することを抑制することができるので、基板Ｇ１、Ｇ２の間隔が変化してしまうことを抑制することができる。
また、溶融接合により封止を行う場合には、冷却速度が遅くなるような材料とすることが好ましい。そのようなものとしては、例えば、金属などの熱容量が大きい材料（密度や比熱の高い材料）を例示することができる。そのような材料とすれば、急冷されることを抑制することができるので、割れ（クラック）や剥離などの発生を抑制することができる。そのため、封止部２の気密に対する信頼性を向上させることができる。
また、レーザ光の照射により溶融接合を行う場合には、少なくともレーザ光を吸収する材料とすることが好ましい。レーザ光を吸収する材料とすれば、レーザ光の吸収材として封止材中に含有させる有機物の量を低減させることができるので、溶融凝固後の気泡残留量を低減させることができる。そのため、封止部２の気密に対する信頼性を向上させることができる。この場合、レーザ光に対する吸収率が高い材料を選択することがより好ましい。あるいは、レーザ光に対する透過率の低い材料を選択することがより好ましい。あるいは、レーザ光に対する反射率の低い材料を選択することがより好ましい。そのようなものとしては、例えば、アルミニウムや銅以外の金属を例示することができる。なお、支持体３自体をレーザ光に対する吸収性の有る材料からなるものとすることもできるし、支持体３の表面にレーザ光に対する吸収性の有る材料を設けるようにすることもできる。例えば、ガラスやセラミックスなどの無機系材料からなる球体の表面に金属などをコーティングするようにすることができる。
また、支持体３は、接合体４に対する親和性が高いものとすることが好ましい。例えば、接合体４としてフリットを用いる場合には、フリットに対する親和性が高い酸化物とすることができる。そのようなものとしては、Ｓｉ（シリコン）、Ｔｉ（チタン）、Ｐｂ（鉛）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｍｇ（マグネシウム）などの酸化物を含むものとすることができる。また、接合体４として紫外線硬化樹脂などの樹脂を用いる場合には、用いる樹脂との親和性が高い材料を適宜選択するようにすることができる。そのような材料とすれば、支持体３と接合体４との結合力を向上させることができるので、封止部２の気密に対する信頼性を向上させることができる。なお、支持体３自体を接合体４に対する親和性が高い材料からなるものとすることもできるし、支持体３の表面に接合体４に対する親和性の高い材料を設けるようにすることもできる。例えば、ガラスやセラミックスなどの無機系材料や金属からなる球体の表面に前述した酸化物などをコーティングするようにすることができる。すなわち、接合体４に対する親和性が高い材料（例えば、前述した酸化物など）は、少なくとも支持体３の表面に設けられておればよい。
また、支持体３の表面に凹凸部を設けてアンカー効果による密着強度の向上を図るようにすることもできる。
また、支持体３の表面に凹凸部を設けてアンカー効果による密着強度の向上を図るようにすることもできる。
接合体４としては、フリットを含むものを例示することができる。例えば、ガラス粉末に酸化物粉末などを含ませたフリットを主成分とするものなどとすることができる。酸化物粉末としては、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）などを例示することができる。ただし、これらに限定されるわけではなく、適宜変更することができる。
次に、支持体３の作用について例示をする。
図２は、支持体３を含まない封止材を用いて封止を行う場合を例示するための模式断面図である。なお、図２（ａ）は、レーザ光Ｌを照射して封止を行う様子を例示するための模式断面図、図２（ｂ）は、封止後の様子を例示するための模式断面図である。
また、図２に示すものは、一例として、支持体３を含まないフリットからなる封止部２０にレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図２（ａ）に示すように、フリットからなる封止部２０が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２０に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２０が加熱溶融されて、封止部２０を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、例えば、基板Ｇ１、Ｇ２に反りなどがあると、基板Ｇ１と基板Ｇ２とを重ね合わせた際に隙間Ｓが生じる場合がある。また、基板Ｇ２に設けられた封止部２０の高さにバラツキがある場合にも、基板Ｇ１と基板Ｇ２とを重ね合わせた際に隙間Ｓが生じる場合がある。
図２は、支持体３を含まない封止材を用いて封止を行う場合を例示するための模式断面図である。なお、図２（ａ）は、レーザ光Ｌを照射して封止を行う様子を例示するための模式断面図、図２（ｂ）は、封止後の様子を例示するための模式断面図である。
また、図２に示すものは、一例として、支持体３を含まないフリットからなる封止部２０にレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図２（ａ）に示すように、フリットからなる封止部２０が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２０に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２０が加熱溶融されて、封止部２０を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、例えば、基板Ｇ１、Ｇ２に反りなどがあると、基板Ｇ１と基板Ｇ２とを重ね合わせた際に隙間Ｓが生じる場合がある。また、基板Ｇ２に設けられた封止部２０の高さにバラツキがある場合にも、基板Ｇ１と基板Ｇ２とを重ね合わせた際に隙間Ｓが生じる場合がある。
この様な隙間Ｓが生じたまま溶融接合が行われると、図２（ｂ）に示すように、基板同士の間隔が不均一となるおそれがある。すなわち、隙間Ｓが生じなかった側の間隔Ｈ２よりも、隙間Ｓが生じた側の間隔Ｈ１の方が大きくなるおそれがある。そして、基板間の間隔が不均一となった場合には、溶融接合した部分に引張応力が発生して剥離が生じたり、基板Ｇ１、Ｇ２や封止部２０に割れが生じたりして封止部２０の気密に対する信頼性が損なわれるおそれがある。また、モアレなどの発生原因となるなどフラットパネルディスプレイの機能や品質が損なわれるおそれもある。
図３も、支持体３を含まない封止材を用いて封止を行う場合を例示するための模式断面図である。なお、図３（ａ）は、押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う様子を例示するための模式断面図、図３（ｂ）は、封止後の様子を例示するための模式断面図である。
また、図３に示すものは、一例として、支持体３を含まないフリットからなる封止部２０に押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図３（ａ）に示すように、フリットからなる封止部２０が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２０に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２０が加熱溶融されて、封止部２０を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、図２において例示をしたように、隙間Ｓが生じたまま溶融接合が行われると、基板間の間隔が不均一となるおそれがある。そのため、レーザ光Ｌを照射する際に押圧力Ｐを加えることで隙間Ｓをなくすようにしている。
また、図３に示すものは、一例として、支持体３を含まないフリットからなる封止部２０に押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図３（ａ）に示すように、フリットからなる封止部２０が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２０に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２０が加熱溶融されて、封止部２０を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、図２において例示をしたように、隙間Ｓが生じたまま溶融接合が行われると、基板間の間隔が不均一となるおそれがある。そのため、レーザ光Ｌを照射する際に押圧力Ｐを加えることで隙間Ｓをなくすようにしている。
しかしながら、溶融させたフリットに押圧力Ｐを加える場合、押圧力Ｐの大きさや押圧位置、フリットの軟化の程度などによっては基板間の間隔が不均一となるおそれがある。例えば、図３（ｂ）に示すように、一方の間隔Ｈ４よりも、他方の間隔Ｈ３の方が大きくなるおそれがある。そして、基板間の間隔が不均一となった場合には、溶融接合した部分に引張応力が発生して剥離が生じたり、基板Ｇ１、Ｇ２や封止部２０に割れが生じたりして封止部２０の気密に対する信頼性が損なわれるおそれがある。また、モアレなどの発生原因となるなどフラットパネルディスプレイの機能や品質が損なわれるおそれもある。
図４は、支持体３を含む封止材を用いて封止を行う場合を例示するための模式断面図である。なお、図４（ａ）は、押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う様子を例示するための模式断面図、図４（ｂ）は、封止後の様子を例示するための模式断面図である。
また、図４に示すものは、一例として、接合体４としてのフリットと支持体３とを含んだ封止材を用いて封止部２を形成し、その封止部２に押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図４（ａ）に示すように、接合体４（フリット）と支持体３とを含んだ封止材を用いて形成された封止部２が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２が加熱溶融されて、封止部２を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、図３に例示をしたものと同様に、レーザ光Ｌを照射する際に押圧力Ｐを加えることで隙間Ｓをなくすようにしている。ここで、図３に例示をしたものの場合には、押圧力Ｐの大きさや押圧位置、フリットの軟化の程度などによって基板間の間隔が不均一となるおそれがあるが、本実施の形態によれば、支持体３により基板間の間隔が均一となるようにすることができる。
また、図４に示すものは、一例として、接合体４としてのフリットと支持体３とを含んだ封止材を用いて封止部２を形成し、その封止部２に押圧力Ｐを加えつつレーザ光Ｌを照射して封止を行う場合を例示するものである。
図４（ａ）に示すように、接合体４（フリット）と支持体３とを含んだ封止材を用いて形成された封止部２が設けられた基板Ｇ２を基板Ｇ１に重ね合わせ、基板Ｇ２の外側からレーザ光Ｌを封止部２に向けて照射する。照射されたレーザ光Ｌにより封止部２が加熱溶融されて、封止部２を介して基板Ｇ１と基板Ｇ２とが溶融接合される。この際、図３に例示をしたものと同様に、レーザ光Ｌを照射する際に押圧力Ｐを加えることで隙間Ｓをなくすようにしている。ここで、図３に例示をしたものの場合には、押圧力Ｐの大きさや押圧位置、フリットの軟化の程度などによって基板間の間隔が不均一となるおそれがあるが、本実施の形態によれば、支持体３により基板間の間隔が均一となるようにすることができる。
例えば、押圧力Ｐの大きさや押圧位置、接合体４（フリット）の軟化の程度などが変化することがあっても、図４（ｂ）に示すように、支持体３により基板Ｇ１、Ｇ２が支持されるので基板間の間隔が均一となるようにすることができる。そして、基板Ｇ１、Ｇ２に反りなどがあったり、基板Ｇ２に設けられた封止部２の高さにバラツキがある場合であっても、基板間の間隔が均一となるような溶融接合を行うことができる。そのため、溶融接合した部分に引張応力が発生して剥離が生じたり、基板Ｇ１、Ｇ２や封止部２に割れが生じたりすることを抑制することができる。その結果、封止部２の気密に対する信頼性を向上させることができる。また、モアレなどの発生を抑制することができるので、フラットパネルディスプレイの機能や品質を向上させることができる。
なお、図１、図４においては、封止部２の内部に支持体３が設けられているが、支持体３の一部が露出していてもよい。ただし、封止部２の気密に対する信頼性を考慮すれば、封止部２の内部に支持体３が設けられている方が好ましい。
以上は、支持体３を含む封止材を用いて形成された封止部２の場合であるが、支持体３ａを基板Ｇ２に予め設けて、少なくとも支持体３ａの一部を覆うようにして接合体４を設けるようにすることもできる。
図５は、基板に予め支持体を設ける場合を例示するための模式断面図である。
図５に示すように、支持体３ａの一端は基板Ｇ２に設けられ、他端は基板Ｇ１と当接するようになっている。支持体３ａは、例えば、円柱や角柱などの柱状を呈するものとすることができる。また、図１に例示をした封止部２のように枠状を呈するものとすることもできる。そして、支持体３ａを覆うようにして接合体４が設けられ、支持体３ａと接合体４とで封止部２ａが形成されている。なお、封止部２ａの内部に支持体３ａが設けられているが、支持体３ａの一部が露出していてもよい。ただし、封止部２ａの気密に対する信頼性を考慮すれば、封止部２ａの内部に支持体３ａが設けられている方が好ましい。
図５は、基板に予め支持体を設ける場合を例示するための模式断面図である。
図５に示すように、支持体３ａの一端は基板Ｇ２に設けられ、他端は基板Ｇ１と当接するようになっている。支持体３ａは、例えば、円柱や角柱などの柱状を呈するものとすることができる。また、図１に例示をした封止部２のように枠状を呈するものとすることもできる。そして、支持体３ａを覆うようにして接合体４が設けられ、支持体３ａと接合体４とで封止部２ａが形成されている。なお、封止部２ａの内部に支持体３ａが設けられているが、支持体３ａの一部が露出していてもよい。ただし、封止部２ａの気密に対する信頼性を考慮すれば、封止部２ａの内部に支持体３ａが設けられている方が好ましい。
本実施の形態においても、支持体３ａにより基板間の間隔が均一となるようにすることができる。そのため、封止部２ａの気密に対する信頼性を向上させることができる。また、モアレなどの発生を抑制することができるので、フラットパネルディスプレイの機能や品質を向上させることができる。
また、支持体３ａを基板Ｇ２に予め設けるようにしているので、適切な位置に支持体３ａを配設させることができる。また、フラットパネルディスプレイの種類や機能などに応じて、支持体３ａの位置を任意に決めることができる。
また、支持体３ａを基板Ｇ２に予め設けるようにしているので、適切な位置に支持体３ａを配設させることができる。また、フラットパネルディスプレイの種類や機能などに応じて、支持体３ａの位置を任意に決めることができる。
次に、フラットパネルディスプレイの製造方法について例示をする。
なお、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法の一例として、有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造方法を例にとり説明をする。
有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造工程は、アノード電極や隔壁などが設けられたアクセプタ基板を形成する工程、アクセプタ基板に転写体（ドナー基板）を載置、密着させてレーザ光を照射することで転写を行う転写工程、基板の主面に封止部を設けて封止基板を形成する工程、アクセプタ基板と封止基板とを重ね合わせ封止部にレーザ光を照射することで封止部を溶融接合する封止工程などからなる。
本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法においては、封止基板を形成する工程において前述した封止部を基板の主面に設けるようにする。なお、それ以外のものは既知の各工程の技術を適用することができるので、それらの説明は省略する。
なお、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法の一例として、有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造方法を例にとり説明をする。
有機エレクトロルミネセンスディスプレイの製造工程は、アノード電極や隔壁などが設けられたアクセプタ基板を形成する工程、アクセプタ基板に転写体（ドナー基板）を載置、密着させてレーザ光を照射することで転写を行う転写工程、基板の主面に封止部を設けて封止基板を形成する工程、アクセプタ基板と封止基板とを重ね合わせ封止部にレーザ光を照射することで封止部を溶融接合する封止工程などからなる。
本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法においては、封止基板を形成する工程において前述した封止部を基板の主面に設けるようにする。なお、それ以外のものは既知の各工程の技術を適用することができるので、それらの説明は省略する。
まず、支持体３を含んだ封止材を用いて封止部２を基板の主面に設ける場合を例示する。
図６は、基板の主面に封止部を形成させるための塗布装置について例示をするための模式斜視図である。
なお、図中の矢印ＸＹＺは互いに直交する三方向を示しており、ＸＹは水平方向、Ｚは鉛直方向を示している。
図６は、基板の主面に封止部を形成させるための塗布装置について例示をするための模式斜視図である。
なお、図中の矢印ＸＹＺは互いに直交する三方向を示しており、ＸＹは水平方向、Ｚは鉛直方向を示している。
図６に示すように、塗布装置１００は、移動機構１０１、吐出部１０２、制御部１０３を備えている。
移動機構１０１には、図中のＹ方向に往復自在な第１の駆動部１０１ａと、第１の駆動部１０１ａの主面に設けられ、図中のＸ方向に往復自在な第２の駆動部１０１ｂとが設けられている。そして、第２の駆動部１０１ｂの主面には基板Ｇ（例えば、基板Ｇ２）を保持する図示しない保持部が設けられている。図示しない保持部としては、例えば、静電チャックや真空チャックなどを例示することができる。
移動機構１０１には、図中のＹ方向に往復自在な第１の駆動部１０１ａと、第１の駆動部１０１ａの主面に設けられ、図中のＸ方向に往復自在な第２の駆動部１０１ｂとが設けられている。そして、第２の駆動部１０１ｂの主面には基板Ｇ（例えば、基板Ｇ２）を保持する図示しない保持部が設けられている。図示しない保持部としては、例えば、静電チャックや真空チャックなどを例示することができる。
吐出部１０２には、ペースト状の封止材を収納する収納部１０２ａと、収納部１０２ａと連通し収納された封止材を基板Ｇに向けて吐出させるための管状のノズル１０２ｂと、収納部１０２ａの内部に空気などを導入し加圧により封止材を吐出させるための加圧機構１０２ｃとが設けられている。また、収納部１０２ａを保持するとともに図中のＺ方向に往復自在な図示しない駆動部を備えている。なお、封止材を吐出する吐出部１０２は、移動機構１０１に備えられる図示しない保持部（第２の駆動部１０１ｂの主面）に対向して設けられている。また、封止材としてはフリット（接合体４）に支持体３を含ませたものを用いるようにしている。
制御部１０３は、移動機構１０１、吐出部１０２と電気的に接続され、移動機構１０１、吐出部１０２の動作を制御することで基板Ｇの主面上に所定の形状、寸法の封止部２を設けることができるようになっている。例えば、移動機構１０１に設けられた図示しない保持部を制御することで基板Ｇの脱着を行い、第１の駆動部１０１ａと第２の駆動部１０１ｂとを制御することで封止材の塗布位置の制御が行えるようになっている。また、吐出部１０２に設けられた加圧機構１０２ｃを制御することで塗布の開始、停止、塗布量の制御が行えるようになっている。また、吐出部１０２に設けられた図示しない駆動部を制御することでノズル１０２ｂの先端から基板Ｇの表面までの距離（図中のＺ方向の距離）が制御できるようになっている。
なお、基板Ｇを保持する図示しない保持部と、吐出部１０２（ノズル１０２ｂ）と、の相対的な位置を変化させる移動機構として保持部側をＸＹ方向に変化させる移動機構１０１、吐出部１０２（ノズル１０２ｂ）側をＺ方向に変化させる図示しない駆動部を例示したが、吐出部１０２（ノズル１０２ｂ）側をＸＹＺ方向に変化させたり、図示しない保持部側をＸＹＺ方向に変化させたりしてもよい。すなわち、基板Ｇを保持する図示しない保持部と、吐出部１０２（ノズル１０２ｂ）と、の相対的な位置を変化させるものであればよい。
また、図示しない画像処理部を設けて、撮像された画像データに基づいて制御部１０３に移動機構１０１と吐出部１０２の制御を行わせるようにすることもできる。
また、図示しない画像処理部を設けて、撮像された画像データに基づいて制御部１０３に移動機構１０１と吐出部１０２の制御を行わせるようにすることもできる。
図７は、封止材の塗布の状態を例示するための模式図である。
図７に示すように、ノズル１０２ｂからは封止材１０４が吐出される。また、封止材１０４としては、ペースト状のフリット（接合体４）に前述した支持体３が含まれたものを用いている。なお、支持体３を予めペースト状のフリット（接合体４）に含ませるようにすることもできるし、ノズル１０２ｂの吐出口の近傍においてペースト状のフリット（接合体４）に支持体３を含ませるようにすることもできる。
この様にして、基板Ｇの主面上に支持体３が含まれた封止材を塗布することで所定形状の封止部２を形成させる。そして、これを焼成することで封止基板を作成する。
図７に示すように、ノズル１０２ｂからは封止材１０４が吐出される。また、封止材１０４としては、ペースト状のフリット（接合体４）に前述した支持体３が含まれたものを用いている。なお、支持体３を予めペースト状のフリット（接合体４）に含ませるようにすることもできるし、ノズル１０２ｂの吐出口の近傍においてペースト状のフリット（接合体４）に支持体３を含ませるようにすることもできる。
この様にして、基板Ｇの主面上に支持体３が含まれた封止材を塗布することで所定形状の封止部２を形成させる。そして、これを焼成することで封止基板を作成する。
なお、封止部２の形成方法として、塗布装置１００を用いたディスペンシング法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、所望の形状、寸法にペースト状の封止材を塗布するための版を用いたスクリーン印刷法などとすることもできる。また、封止材としてペースト状のフリット（接合体４）に支持体３が含まれたものを用いる場合には、焼成温度を、例えば、３００℃〜６００℃程度とすることができる。なお、スクリーン印刷法、焼成方法などについては、既知の技術を適用することができるので、それらの説明は省略する。
なお、前述したように、支持体３の一部が封止部２から露出していてもよい。ただし、封止部２の気密に対する信頼性を考慮すれば、封止部２の内部に支持体３が設けられている方が好ましい。封止部２の内部に支持体３が設けられるようにするためには、ペースト状のフリット（接合体４）の量を多くしたり、塗布される形状の幅寸法を大きくしたりすればよい。
また、封止材としてペースト状のフリットに支持体３が含まれたものを例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、液晶ディスプレイの製造などにおいては、紫外線硬化樹脂に支持体３が含まれたものを用いることができる。その場合は、紫外線などを照射することで封止を行うようにすればよい。
すなわち、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法は、支持体３と接合体４を含んだ封止材を用いて、第１の基板の一方の主面の周縁に封止部２を形成する工程と、第１の基板の封止部２が形成された主面と、第２の基板の主面（例えば、電子素子が形成された主面）とを重ね合わせる工程と、封止部２にエネルギー線（例えば、レーザ光や紫外線光）を照射して、第１の基板と第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、を含んでいる。
本実施の形態によれば、内部に支持体３が設けられた封止部２を容易に形成することができる。また、フラットパネルディスプレイの種類や機能などに応じて、支持体３の含有量を容易に変更することもできる。
次に、支持体３ａを基板の主面に予め設ける場合を例示する。
支持体３ａを基板の主面に予め設ける場合には、例えば、フォトリソグラフィ法を用いることができる。
図８は、支持体を基板の主面に予め設ける場合を例示するための模式工程断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、基板Ｇの主面に支持体３ａとなる層１３を形成する。支持体３ａとなる層１３の形成法は、特に限定されるわけではなく成膜する材料により適宜選択することができる。例えば、スパッタリング法、めっき法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いることができる。
支持体３ａを基板の主面に予め設ける場合には、例えば、フォトリソグラフィ法を用いることができる。
図８は、支持体を基板の主面に予め設ける場合を例示するための模式工程断面図である。
まず、図８（ａ）に示すように、基板Ｇの主面に支持体３ａとなる層１３を形成する。支持体３ａとなる層１３の形成法は、特に限定されるわけではなく成膜する材料により適宜選択することができる。例えば、スパッタリング法、めっき法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などを用いることができる。
次に、図８（ｂ）に示すように、支持体３ａとなる層１３の主面に紫外線硬化型レジスト組成物を塗布し、所定形状の透過部を有するフォトマスクを介して紫外線を照射する。そして、紫外線が照射されず硬化されなかった部分を除去することで、エッチングマスク１４を形成させる。
次に、図８（ｃ）に示すように、エッチングマスク１４を介して支持体３ａとなる層１３をエッチングすることで、所望の形状の支持体３ａを形成させる。なお、エッチング法としては特に限定されるわけではなく、ドライエッチング法やウェットエッチング法などを適宜選択することができる。
次に、図８（ｃ）に示すように、エッチングマスク１４を介して支持体３ａとなる層１３をエッチングすることで、所望の形状の支持体３ａを形成させる。なお、エッチング法としては特に限定されるわけではなく、ドライエッチング法やウェットエッチング法などを適宜選択することができる。
次に、図８（ｄ）に示すように、エッチングマスク１４を除去するようにすれば基板Ｇの主面に設けられた支持体３ａを得ることができる。なお、エッチングマスク１４の除去法としては特に限定されるわけではなく、ドライアッシング法や薬液による洗浄などを適宜選択することができる。
なお、支持体３ａの形成方法として、フォトリソグラフィ法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、所定形状のマスクを用いて、基板Ｇの主面に直接的に支持体３ａを形成することもできる。
なお、支持体３ａの形成方法として、フォトリソグラフィ法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、所定形状のマスクを用いて、基板Ｇの主面に直接的に支持体３ａを形成することもできる。
この様にして、基板Ｇの主面に支持体３ａを設けた後に、例えば、図６に例示をした塗布装置１００を用いてペースト状の接合体４（例えば、ペースト状のフリットなど）を塗布することで封止部２ａを形成させる。そして、これを焼成することで封止基板を作成する。なお、ペースト状の接合体４（例えば、ペースト状のフリットなど）を供給する方法として、塗布装置１００を用いたディスペンシング法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、所望の形状、寸法にペースト状の接合体４を塗布するための版を用いたスクリーン印刷法などとすることもできる。
なお、前述したように、支持体３ａの一部が封止部２ａから露出していてもよい。ただし、封止部２ａの気密に対する信頼性を考慮すれば、封止部２ａの内部に支持体３ａが設けられている方が好ましい。
また、ペースト状のフリットを塗布する場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、液晶ディスプレイの製造などにおいては、紫外線硬化樹脂を塗布するようにすることができる。その場合は、紫外線などを照射することで封止を行うようにすればよい。
また、ペースト状のフリットを塗布する場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、液晶ディスプレイの製造などにおいては、紫外線硬化樹脂を塗布するようにすることができる。その場合は、紫外線などを照射することで封止を行うようにすればよい。
すなわち、本実施の形態に係るフラットパネルディスプレイの製造方法は、第１の基板と第２の基板との間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体３ａを第１の基板の一方の主面の周縁に形成する工程と、第１の基板と第２の基板とを接合するための接合体４を、支持体３ａの少なくとも一部を含むように供給することで封止部２ａを形成する工程と、第１の基板の封止部２ａが形成された主面と、第２の基板の主面（例えば、電子素子が形成された主面）とを重ね合わせる工程と、封止部２ａにエネルギー線（例えば、レーザ光や紫外線光）を照射して、第１の基板と第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、を含んでいる。
本実施の形態によれば、支持体３ａを基板Ｇに予め設けることができるので、適切な位置に支持体３ａを配設させることができる。また、フラットパネルディスプレイの種類や機能などに応じて、支持体３ａの位置を任意に決めることができる。
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、フラットパネルディスプレイ１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、フラットパネルディスプレイ１が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１ フラットパネルディスプレイ、２ 封止部、２ａ 封止部、３ 支持体、３ａ 支持体、４ 接合体、１３ 支持体となる層、１４ エッチングマスク、１００ 塗布装置、１０１ 移動機構、１０２ 吐出部、１０３ 制御部、Ｇ１ 基板、Ｇ２ 基板、Ｌ レーザ光、Ｐ 押圧力
Claims (9)
- 一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止材であって、
前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、
前記一対の基板を接合する接合体と、
を含むことを特徴とする封止材。 - 前記接合体は、フリットおよび紫外線硬化樹脂のいずれかであること、を特徴とする請求項１記載の封止材。
- 前記支持体の軟化点は、前記接合体の融点よりも高いことを特徴とする請求項１または２に記載の封止材。
- 前記支持体は、Ｓｉ（シリコン）、Ｔｉ（チタン）、Ｐｂ（鉛）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｕ（銅）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎａ（ナトリウム）、Ｂ（ホウ素）、Ｍｇ（マグネシウム）からなる群より選ばれた少なくともいずれかの酸化物を含むこと、を特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の封止材。
- 前記酸化物は、少なくとも前記支持体の表面に設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の封止材。
- 前記支持体の表面には、凹凸部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の封止材。
- 一対の基板と、
前記一対の基板の間に形成された空間を気密封止するための封止部と、
を備え、
封止部は、前記一対の基板間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体と、前記一対の基板を接合するための接合体と、を含むことを特徴とするフラットパネルディスプレイ。 - 請求項１〜６のいずれか１つに記載の封止材を用いて、第１の基板の一方の主面の周縁に封止部を形成する工程と、
前記第１の基板の前記主面と、第２の基板の主面とを重ね合わせる工程と、
前記封止部にエネルギー線を照射して、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、
を備えたことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。 - 第１の基板と第２の基板との間の間隔が所定の範囲内となるようにするための支持体を前記第１の基板の一方の主面の周縁に形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するための接合体を、前記支持体の少なくとも一部を含むように供給することで封止部を形成する工程と、
前記第１の基板の前記封止部が形成された主面と、前記第２の基板の主面とを重ね合わせる工程と、
前記封止部にエネルギー線を照射して、前記第１の基板と前記第２の基板との間に形成された空間を気密封止する工程と、
を備えたことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。
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| JP2008268495A JP2010097846A (ja) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | 封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法 |
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| JP2008268495A Pending JP2010097846A (ja) | 2008-10-17 | 2008-10-17 | 封止材、フラットパネルディスプレイ、およびフラットパネルディスプレイの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2008
- 2008-10-17 JP JP2008268495A patent/JP2010097846A/ja active Pending
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