JP3865056B2 - 封止用基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、封止用基板及びその製造方法、表示装置並びに電子機器に関する。
【0002】
【背景技術】
水分や酸素の影響を受けやすい発光材料や電極を使用した素子(例えば有機EL(Electroluminescence)素子)では、封止構造が適用されている。従来、有機EL素子を封止するために使用される封止用基板は、ガラス基板を彫り込んで形成されていた。ガラス基板の厚みは、彫り込み深さに応じて決められている。薄いガラス基板に深い彫り込みを形成すると、封止用基板の強度が不足する。強度を確保すると、封止用基板が厚くなって重くなる。また、有機ELパネルとの接着剤層を厚くして、深い彫り込みと同等の構造を形成することもできるが、その場合、接着剤層からの水分や酸素の透過量が多くなる。
【0003】
本発明は、従来の問題点を解決するものであり、その目的は、強度不足や水分や酸素の透過量の増加をもたらすことなく、封止用基板の軽量化を図ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明に係る封止用基板は、第1の面に凹部が形成され、前記凹部の底面を形成するプレート部と、前記凹部の内壁面を形成するフレーム部と、を有する第1の基板と、
前記第1の基板の第2の面に取り付けられた第2の基板と、
を有し、
前記第2の基板は、前記第1の基板よりも比重が小さい材料から形成されてなる。
【0005】
本発明によれば、第2の基板は、第1の基板よりも比重が小さい材料から形成されているので、封止用基板の軽量化を図ることができる。第1の基板に第2の基板が取り付けられているので、凹部が形成された第1の基板の強度が不足することがない。第1の基板に深い凹部を形成することができるので、封止用基板を接着するための接着剤層を厚くする必要が無く、水分や酸素の透過量の増加をもたらすことがない。
【0006】
(2)この封止用基板において、
前記第1の基板は、無機酸化物から形成されていてもよい。
【0007】
(3)この封止用基板において、
前記第2の基板は、樹脂で形成されていてもよい。
【0008】
(4)この封止用基板において、
前記第2の基板は、単層からなるものであってもよい。
【0009】
(5)この封止用基板において、
前記第2の基板は、ポリオレフィン、ポリエステル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンメタクリル酸メチル共重合体、アイオノマー樹脂からなるグループから選択された樹脂を含む材料で形成されていてもよい。
【0010】
(6)この封止用基板において、
前記第2の基板は、複数層からなるものであってもよい。
【0011】
(7)この封止用基板において、
前記第2の基板は、基材層と、接着又は粘着のための層と、を含んでもよい。
【0012】
(8)この封止用基板において、
前記基材層は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルスルホン酸、エポキシ化合物、ポリスチレン、セルロース樹脂からなるグループから選択された樹脂を含む材料で形成され、
前記接着又は粘着のための層は、シリコーン、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ化合物、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、スチレンブタジエンラバーからなるグループから選択された樹脂を含む材料で形成されていてもよい。
【0013】
(9)この封止用基板において、
前記第2の基板は、緩衝層をさらに含んでもよい。
【0014】
(10)この封止用基板において、
前記緩衝層は、スチレンブタジエンラバー、シリコーンゴム、ラテックス、ポリウレタンからなるグループから選択された樹脂を含む材料で形成されていてもよい。
【0015】
(11)この封止用基板において、
前記第1の基板は、ガラス、石英、セラミックスから選択された無機酸化物から形成されていてもよい。
【0016】
(12)この封止用基板において、
前記第1の基板は、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ケイ酸ガラスから選択されたガラスから形成されていてもよい。
【0017】
(13)この封止用基板において、
前記第1の基板の厚みは、0.1mm以上1.1mm以下であり、
前記凹部における前記内壁面の高さは、0.05mm以上0.8mm以下であり、
前記プレート部の厚みは、0.01mm以上0.9mm以下であってもよい。
【0018】
(14)この封止用基板において、
前記第2の基板の厚みは、0.01mm以上0.4mm以下であってもよい。
【0019】
(15)この封止用基板において、
前記第1及び第2の基板の合計厚みは、0.1mm以上1.5mm以下であってもよい。
【0020】
(16)本発明に係る表示装置は、上記封止用基板と、
前記封止用基板によって封止された表示部と、
を含む。
【0021】
(17)本発明に係る電子機器は、上記表示装置を含む。
【0022】
(18)本発明に係る封止用基板の製造方法は、第1の板状素材に第2の板状素材を取り付けた後に、前記第1の板状素材における前記第2の板状素材が取り付けられた面とは反対側の面を彫り込んで凹部を形成することを含み、
前記第2の板状素材は、前記第1の板状素材よりも比重が小さい材料から形成されてなる。
【0023】
本発明によれば、第2の板状素材は、第1の板状素材よりも比重が小さい材料から形成されているので、封止用基板の軽量化を図ることができる。第1の板状素材に第2の板状素材が取り付けられているので、凹部が形成された第1の板状素材の強度が不足することがない。第1の板状素材に深い凹部を形成することができるので、封止用基板を接着するための接着剤層を厚くする必要が無く、水分や酸素の透過量の増加をもたらすことがない。
【0024】
(19)この封止用基板の製造方法において、
前記第2の板状素材は、熱可塑性樹脂を接着面側に持つ単層または多層フィルムシートであり、
前記第1の板状素材に前記第2の板状素材を取り付ける工程で、前記第2の板状素材を、加熱しながら前記第1の板状素材の方向に加圧してもよい。
【0025】
(20)この封止用基板の製造方法において、
前記第2の板状素材は、基材用素材と、接着又は粘着用素材と、を含み、
前記第1の板状素材に前記第2の板状素材を取り付ける工程で、前記接着又は粘着用素材によって、前記基材用素材を前記第1の板状素材に取り付けてもよい。
【0026】
(21)この封止用基板の製造方法において、
前記第1の板状素材に前記第2の板状素材を取り付ける工程で、前記第2の板状素材を形成するための溶融樹脂を前記第1の板状素材上に設けてもよい。
【0027】
(22)この封止用基板の製造方法において、
前記第1の板状素材に、複数の前記凹部を形成し、
それぞれの前記凹部ごとに、前記第1及び第2の板状素材を切断して、複数の基板を得てもよい。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0029】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。表示装置は、例えば有機EL(Electroluminescence)パネルである。表示装置は、基板100と、表示部102と、封止用基板104と、を有する。封止用基板104によって少なくとも表示部102が封止される。封止された空間は、窒素が充填されるか真空になっていてもよい。表示装置は、乾燥剤106を有していてもよい。この表示装置では、表示部102で生成された光は、基板100側に出射される。すなわち、基板100側に画像が表示される。
【0030】
封止用基板104は、第1の基板10を有する。第1の基板10は、酸素や水分を透過しない又は透過しにくい。第1の基板10は、無機酸化物(ガラス(ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ケイ酸ガラス等)、石英、セラミック等)から形成されていてもよい。第1の基板10は、光透過性を有していてもよいし、特定の波長の光のみを透過するものであってもよいし、光を透過しないものであってもよい。すなわち、第1の基板10は、透明、不透明のいずれであってもよいし、カラーフィルタの機能を有していてもよい。第1の基板10の厚みは、0.1mm以上1.1mm以下であってもよい。
【0031】
第1の基板10の第1の面には凹部12が形成されている。第1の基板10は、凹部12の底面を形成するプレート部14と、凹部12の内壁面を形成するフレーム部16と、を有する。フレーム部16は、少なくとも表示部102を囲む形状をなしている。フレーム部16は、角リング状であってもよい。凹部12の内壁面は、図1に示すように底面に対して直角になっていてもよいし、傾斜していてもよい。
【0032】
凹部12の深さ、すなわち内壁面の高さは、表示部102及び乾燥剤106(設けられた場合)の合計厚み以上であることが好ましい。例えば、内壁面の高さは、0.05mm以上0.8mm以下であってもよい。プレート部14の厚みは、0.01mm以上0.9mm以下であってもよい。
【0033】
封止用基板104は、第2の基板20を有する。第2の基板20は、第1の基板10の第2の面(凹部12とは反対側の面)に取り付けられている。第2の基板20が取り付けられることで、凹部12が形成された第1の基板10の強度が不足することがない。第2の基板20は、少なくともプレート部14に取り付けられている。第2の基板20は、フレーム部16に至るように取り付けられていてもよい。第2の基板20は、第1の基板10よりも比重が小さい材料から形成されている。これにより、封止用基板104の軽量化を図ることができる。例えば、第1の基板10が無機酸化物から形成されている場合、第2の基板20は樹脂から形成されていてもよい。第2の基板20の厚みは、0.01mm以上0.4mm以下であってもよい。
【0034】
第2の基板20は、複数層からなるものであってもよい。図1に示す第2の基板20は、基材層22と、接着又は粘着のための層24と、を有する。基材層22は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリエーテルスルホン酸、エポキシ化合物、ポリスチレン、セルロース樹脂のいずれかの樹脂から形成されていてもよい。接着又は粘着のための層24は、シリコーン、アクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、エポキシ化合物、ポリウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、スチレンブタジエンラバーのいずれかの樹脂から形成されていてもよい。接着又は粘着のための層24は、第1の基板10と密着していることが好ましい。
【0035】
封止用基板104は、接着剤層26によって、基板100(表示部102が形成された基板)に取り付けられている。本実施の形態では、凹部12を深く形成することができるので、接着剤層26を厚くする必要がない。したがって、封止用基板104によって封止された領域への水分や酸素の透過量の増加をもたらすことがない。例えば、接着剤層26は、約1〜10μm、例えば3μm又は5μm程度の厚みで設ければ足りる。封止用基板104の厚み(第1及び第2の基板10,20の合計厚み)は、0.1mm以上1.5mm以下であってもよい。
【0036】
本実施の形態に係る封止用基板104は、上述したように構成されており、以下その製造方法を説明する。封止用基板104の製造方法は、図2に示すように、第1の板状素材30に第2の板状素材32を取り付けることを含む。第1及び第2の板状素材30、32は、必要であれば切断されて、上述した第1及び第2の基板10,20となるものである。第2の板状素材32は、基材用素材34(上述した基材層22となる)及び接着又は粘着用素材36(上述した接着又は粘着のための層24となる)を有する。接着又は粘着用素材36には、剥離シート38が貼り付けられており、これを剥がしながら、第2の板状素材32を第2の板状素材30に取り付ける。取付には、接着又は粘着用素材36を使用する。
【0037】
その後、図3に示すように、第1の板状素材30に、少なくとも1つ(図3では複数)の凹部12を形成する。詳しくは、第1の板状素材30における第2の板状素材32が貼り付けられた面とは反対側の面に凹部12を形成する。凹部12の形成には、サンドブラスト、エッチング(例えばウェットエッチング)、切削、研磨のいずれを使用してもよい。本実施の形態では、第2の板状素材32が取り付けられているので、第1の板状素材30の破損を防ぐことができる。
【0038】
そして、複数の凹部12を形成した場合には各凹部12ごとに、あるいは1つの凹部12を形成した場合には必要に応じて、第1及び第2の板状素材30,32を切断する。第1の板状素材30は、第2の板状素材32が取り付けられているので、切断時や搬送時(例えば吸引固定による搬送時)に破損することがない。なお、切断ラインを避けて第2の板状素材32を設けた場合には、第1の板状素材30のみを切断する。こうして、封止用基板104(図1参照)を得ることができる。図3に示す例では、複数の封止用基板104(第1及び第2の基板10,20)を得ることができる。
【0039】
第1の基板10は、第2の基板20が取り付けられているので、図1に示すように、基板100に取り付けるとき、あるいは乾燥剤106を取り付けるときにも破損が防止される。なお、封止用基板104を取り付ける工程を乾燥した雰囲気下で行えば、封止空間に水分が入らない。封止用基板104の薄型化、軽量化によって、表示装置も薄型化、軽量化することができる。表示装置において、封止用基板104の表面層となる第2の基板20は、樹脂からなるので、耐衝撃性が向上する。封止用基板104は、第1の基板10によって、酸素や水分を遮断することができる。
【0040】
(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。図4に示す表示装置の封止用基板は、単層の第2の基板40を有する。これ以外の点は、第1の実施の形態で説明した通りである。単層の第2の基板40は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレンメタクリル酸メチル共重合体のいずれかの樹脂で形成されてもよい。
【0041】
図5は、封止用基板の製造方法を説明する図である。図5の例では、第2の板状素材42は、熱可塑性樹脂を接着面側に持つ単層または多層のシート状のものである。第2の板状素材42を、加熱しながら第1の板状素材30の方向に加圧する。加圧にはローラ44を使用してもよく、ローラ44によって加熱も行ってもよい。こうして、第1の板状素材30に、第2の板状素材42を取り付けることができる。その後の工程は、第1の実施の形態で説明した通りである。
【0042】
図6は、封止用基板の他の製造方法を説明する図である。図6の例では、溶融樹脂46を第1の板状素材30上に設けることで、第1の板状素材30上に、第2の板状素材を形成する。溶融樹脂46は、ディスペンサ48から供給してもよい。その後の工程は、第1の実施の形態で説明した通りである。本実施の形態に係る封止基板でも、第1の実施の形態で説明した作用効果を奏する。
【0043】
(第3の実施の形態)
図7は、本発明の第3の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。図7に示す表示装置の封止用基板は、複数層からなる第2の基板50を有する。第2の基板50は、基材層52と、接着又は粘着のための層54と、緩衝層56と、を有する。なお、接着又は粘着のための層54を省略することも可能である。これ以外の点は、第1の実施の形態で説明した通りである。
【0044】
緩衝層56は、封止用基板において、凹部12とは反対側の表面層となる。緩衝層56は、スチレンブタジエンラバー、シリコーンゴム、ラテックス、ポリウレタンのいずれかの樹脂から形成されている。緩衝層56によって、耐衝撃性がさらに向上する。本実施の形態に係る封止基板でも、第1の実施の形態で説明した作用効果を奏する。
【0045】
(その他の実施の形態)
図8は、図1に示す表示部102が設けられた基板100の詳細を説明する図である。基板100は、光透過性を有しており、ガラス基板又はプラスチック基板であってもよい。基板100には、封止用基板104によって封止される領域内に、表示部102が設けられている。基板100には、表示部102を駆動するための走査側駆動回路110(及びこれに接続される配線)が形成されている。本実施の形態では、走査側駆動回路110(及びこれに接続される配線の一部)も、封止用基板104によって封止される領域内に形成されている。基板100には、赤、緑、青の3色に応じて電源線112,114,116が形成されている。基板100には、陰極用配線118が形成されている。基板100には、集積回路チップ120が実装されたフレキシブル基板122が取り付けられている。集積回路チップ120は、基板100に形成された種々の配線と電気的に接続されている。集積回路チップ120は、データ側駆動回路を有する。
【0046】
図9は、表示部102の詳細を示す図である。表示部102において、基板100上には複数のスイッチング素子124(例えば薄膜トランジスタ)が形成されている。表示部102は、複数色(例えば赤、緑、青の3色)の光を発光する複数の発光素子130を有する。スイッチング素子124は、発光素子130の制御を行うものである。発光素子130は、画素電極132及び陰極136(詳しくはその一部)と、これらの間の発光層134とを含む。画素電極132は、図8に示す電源線112,114,116に電気的に接続されている。陰極136は、図8に示す陰極用配線118に電気的に接続されている。画素電極132から供給される電流により発光層134が発光する。
【0047】
隣同士の発光層134は、バンク部138で区画されている。発光層134は、高分子であっても低分子であってもよい。発光層134として高分子材料を使用した場合、酸素や水分から遮断することが重要であり、本発明に係る封止用基板を使用することが効果的である。
【0048】
本発明の実施の形態に係る表示装置を有する電子機器として、図10にはノート型パーソナルコンピュータ1000が示され、図11には携帯電話2000が示されている。
【0049】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。
【図2】図2は、本発明の第1の実施の形態に係る封止用基板の製造方法を説明する図である。
【図3】図3は、本発明の第1の実施の形態に係る封止用基板の製造方法を説明する図である。
【図4】図4は、本発明の第2の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。
【図5】図5は、本発明の第2の実施の形態に係る封止用基板の製造方法を説明する図である。
【図6】図6は、本発明の第2の実施の形態に係る封止用基板の他の製造方法を説明する図である。
【図7】図7は、本発明の第3の実施の形態に係る封止用基板及び表示装置を示す図である。
【図8】図8は、表示部が形成された基板を説明する図である。
【図9】図9は、表示部を説明する図である。
【図10】図10は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【図11】図11は、本発明の実施の形態に係る電子機器を示す図である。
【符号の説明】
10 第1の基板
12 凹部
14 プレート部
16 フレーム部
20 第2の基板
22 基材層
24 接着又は粘着のための層
30 第1の板状素材
32 第2の板状素材
34 基材用素材
36 接着又は粘着用素材
40 第2の基板
42 第2の板状素材
46 溶融樹脂
50 第2の基板
52 基材層
54 接着又は粘着のための層
56 緩衝層
100 基板
102 表示部
104 封止用基板
Claims (4)
- 第1の板状素材に第2の板状素材を取り付けた後に、前記第1の板状素材における前記第2の板状素材が取り付けられた面とは反対側の面を彫り込んで凹部を形成することを含み、
前記第2の板状素材は、前記第1の板状素材よりも比重が小さい材料から形成された、熱可塑性樹脂を接着面側に持つ単層または多層フィルムシートであり、
前記第1の板状素材に前記第2の板状素材を取り付ける工程で、前記第2の板状素材を、加熱しながら前記第1の板状素材の方向に加圧する封止用基板の製造方法。 - 第1の板状素材に第2の板状素材を取り付けた後に、前記第1の板状素材における前記第2の板状素材が取り付けられた面とは反対側の面を彫り込んで凹部を形成することを含み、
前記第2の板状素材は、前記第1の板状素材よりも比重が小さい材料から形成され、
前記第1の板状素材に前記第2の板状素材を取り付ける工程で、前記第2の板状素材を形成するための溶融樹脂を前記第1の板状素材上に設ける封止用基板の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の封止用基板の製造方法において、
前記第1の板状素材に、複数の前記凹部を形成し、
それぞれの前記凹部ごとに、前記第1及び第2の板状素材を切断して、複数の基板を得る封止用基板の製造方法。 - 第1の板状素材に第2の板状素材を取り付けた後に、前記第1の板状素材における前記第2の板状素材が取り付けられた面とは反対側の面を彫り込んで複数の凹部を形成することを含み、
前記第2の板状素材は、前記第1の板状素材よりも比重が小さい材料から形成され、
それぞれの前記凹部ごとに、前記第1及び第2の板状素材を切断して、複数の基板を得る封止用基板の製造方法。
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