JP4682883B2 - 貼り合わせ基板の分断方法 - Google Patents

Description

この発明は、貼り合わせ基板の分断方法に係り、特に周縁部がテープ部材を介して貼り合わされた貼り合わせ基板を各基板に分断する方法に関する。
また、この発明は、貼り合わせ基板の分断方法により基板を分断することで得られるＥＬ装置にも関している。

従来、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置や有機ＥＬ装置などのＥＬ装置は、高輝度で自己発光を行うため、薄型、軽量の携帯機器等のディスプレイや照明装置として広く実用化が進められている。このＥＬ装置は、基板上に少なくとも一方が透明性電極からなる一対の電極層とそれらの間に挟まれた発光層とを有するＥＬ素子部が形成された構造を有している。

このようなＥＬ装置では、装置全体の薄型化や軽量化等のために、薄い基板を用いることが望まれる。
ところが、例えば薄いガラス基板を用いて、この基板上にＥＬ素子部を形成しようとすると、基板の撓みなどにより製造時の各種工程における操作性が低下して製造が困難になるおそれがあり、製造時には厚手のガラス基板を用いる必要がある。

そこで、本出願人は、特許文献１に開示されているように、ＥＬ素子部が互いに対向するように一対の基板を配置し、これらの基板の周縁部を粘着性の封止材で互いに貼り合わせることにより貼り合わせ基板を形成してそれぞれのＥＬ素子部を外部から封止し、この状態で一対の基板にそれぞれ薄型化加工を施した後、周縁部の貼り合わせ部分とＥＬ素子部との間で各基板を切断して貼り合わせ基板を２つの基板に分断する方法を提案した。この方法により、製造時の操作性を低下させずに、またＥＬ素子部に悪影響を及ぼすことなく基板を薄くして、２つのＥＬ装置を同時に得ることができる。

特開２００５−３４０１８２号公報

しかしながら、貼り合わせ基板の各基板を例えば厚さ１００μｍ以下にまで薄くすると、基板の強度が低下するため、各基板の切断箇所である貼り合わせ部分とＥＬ素子部との間の領域が中空部となっている場合には、各基板を切断する際の基板表面のスクライブ作業が難しくなり、ＥＬ装置製造の歩留まりが低下してしまう。
特許文献１の図４には、一対の基板の間で且つ周縁部の貼り合わせ部分の内側にスペーサ部材を配置し、このスペーサ部材の上に位置する部分で各基板の表面をスクライブする方法が示されているが、このようにすれば基板の切断箇所がスペーサ部材で支持されるため、薄い基板に対しても容易にスクライブ作業を行うことができる。

ところが、スペーサ部材は基板に接着されていないため、一対の基板の間でその位置がずれるおそれがあり、スペーサ部材が切断箇所から外れると、スクライブの際に基板に直接大きな応力がかかってしまい、容易に貼り合わせ基板を２つの基板に分断することができなくなる。
また、粘着性の封止材を介して各基板の周縁部を貼り合わせる際に、隣接するスペーサ部材と基板との接触部分に封止材が入り込むと、基板を切断した際に、その切断端部に封止材が残留するおそれがあって好ましくない。
さらに、一対の基板の間に非接着性のスペーサ部材を配置した状態でその外側に位置する各基板の周縁部を封止材で貼り合わせなければならず、貼り合わせ基板の形成工程に手間がかかるという問題もある。

この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、薄い基板に対しても基板の端部に粘着物を残留させることなく容易に且つ安定して貼り合わせ基板を２つの基板に分断することができる貼り合わせ基板の分断方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、上記の貼り合わせ基板の分断方法により基板を分断することで得られるＥＬ装置を提供することも目的としている。

この発明に係る貼り合わせ基板の分断方法は、それぞれ基板上に形成された有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子を互いに対向させた状態で各基板の周縁部に沿って配置されたテープ部材を介して周縁部を貼り合わせて貼り合わせ基板を形成し、この貼り合わせ基板を薄型化加工を施した後に分断する、貼り合わせ基板の分断方法であって、テープ部材は、各基板と対向する面のうち、各基板に対して外側部分の両面は各基板と接着する接着領域であり、各基板に対して内側部分の両面は各基板と接着しない非接着領域であり、テープ部材の非接着領域上に位置する部分で各基板を切断する方法である。

各基板の切断は、各基板における有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子が形成される面の反対面をスクライブすることによって行うことができる。
テープ部材としては、両面全面に接着層が形成されたテープ本体と、各基板に対してテープ本体の内側部分の両面の接着層上にそれぞれ接合された非接着性フィルムとを有するものを用いることができる。この場合、非接着性フィルムは、例えばポリエチレンテレフタレートから形成される。
なお、テープ部材としては、両面全面に接着層が形成されたテープ本体の一部に、非接着領域としてシリコン等が印刷された、あるいは非接着領域がマスキングされたテープ部材であってもよい。
また、テープ部材として、各基板に対して外側部分の両面にのみ接着層が形成されたテープ本体からなるものを用いることもできる。この場合、好ましくは、テープ本体の両面の接着領域と非接着領域との間にそれぞれ溝が形成される。さらに、テープ本体の両面の溝は、互いにずれた位置に形成することができる。
基板としては、ガラス基板を用いることができる。

この発明によれば、各基板に対して外側部分の両面は各基板と接着する接着領域であると共に各基板に対して内側部分の両面は各基板と接着しない非接着領域であるテープ部材を介して一対の基板の周縁部を貼り合わせることにより貼り合わせ基板が形成され、この貼り合わせ基板を薄型化加工を施した後に、テープ部材の非接着領域上に位置する部分で各基板を切断するので、各基板の厚さが薄くても、切断箇所の基板がテープ部材の非接着領域で支持されているため、容易に且つ安定して切断作業を行うことができる。各基板の裏面をスクライブすることにより各基板を切断する場合でも、スクライブ作業が容易且つ安定したものとなる。
また、一対の基板の周縁部を貼り合わせるための接着領域と切断箇所に対応した非接着領域が一つのテープ部材の両面にそれぞれ形成されるため、貼り合わせ基板に外力や振動が作用した場合であっても非接着領域が接着領域から離れて移動するおそれはなく、切断箇所の基板がテープ部材の非接着領域で確実に支持される。
さらに、テープ部材の接着領域により一対の基板の周縁部を貼り合わせるだけで、貼り合わせ部分の内側にテープ部材の非接着領域が位置する貼り合わせ基板が容易に形成される。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本明細書において、基板の表面とは、基板に素子が形成されている側の面を意味する。また、基板の裏面とは、基板に素子が形成されている側の反対側の面を意味する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る分断方法で分断される貼り合わせ基板の構造を示す。一対のＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置１が互いに対向して配置されている。各ＥＬ装置１は、ガラス基板２の表面２ａ上にＥＬ素子部３が形成されたものである。
双方のＥＬ装置１は、ガラス基板２の表面２ａが互いに対向し、裏面２ｂが外方を向くように配置されている。各ガラス基板２は、例えば１００μｍ以下の厚さを有している。

双方のＥＬ装置１の間には、ガラス基板２の周縁部に沿ってテープ部材４が配置されており、このテープ部材４を介して双方のガラス基板２の周縁部が貼り合わされている。
テープ部材４は、各ガラス基板２に対して外側部分（ガラス基板２の外周縁側）の両面にそれぞれ接着領域５を有すると共に内側部分（ＥＬ素子部３側）の両面にそれぞれ非接着領域６を有しており、各接着領域５においてテープ部材４と対応するガラス基板２の表面２ａとが接着されている。

図２に示されるように、テープ部材４は、両面全面に接着性を有する接着層７が形成されたテープ本体８を有すると共に、ガラス基板２に対してテープ本体８の内側部分の両面の接着層７上にそれぞれ接合された非接着性フィルム９を有している。非接着性フィルム９は、両面がそれぞれ接着性を有しないフィルムであり、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から形成されている。非接着性フィルム９の接合によりテープ部材４の内側部分の両面にそれぞれ非接着領域６が形成され、非接着性フィルム９が存在せずに接着層７が露出することによりテープ部材４の外側部分の両面にそれぞれ接着領域５が形成されている。

テープ本体８は、それぞれのＥＬ素子部３が互いに干渉せずに離間して位置するに十分な厚さ、例えば両面の接着層７を含めて１００〜２００μｍの厚さに形成され、厚さ２０μｍ以下の非接着性フィルム９を使用することができる。
図３に示されるように、テープ部材４は、ガラス基板２の周縁部に沿って環状に配置されており、テープ部材４の外周側に接着領域５が形成され、内周側に非接着領域６が形成されている。これにより、双方のＥＬ素子部３が外部から封止されている。

このような貼り合わせ基板は、次のようにして製造される。まず、所定の強度を有する厚手のガラス基板の表面上に公知の方法によりＥＬ素子部３を成膜してＥＬ装置１を形成する。ＥＬ素子部３は、一対の電極層及びそれらの間に挟まれた発光層を有しており、これら一対の電極層及び発光層は外部からの水分及びガス等の進入を防止するために膜封止されている。このようなＥＬ装置１を一対形成し、双方のＥＬ装置１のガラス基板をそれぞれの表面上に形成されたＥＬ素子部３が互いに対向するように配置すると共に、これら一対のガラス基板の周縁部をテープ部材４を介して貼り合わせ、一対のガラス基板の間に位置するＥＬ素子部３を外部から封止する。
このとき、接着領域５と非接着領域６が一つのテープ部材４の両面にそれぞれ形成されているため、テープ部材４の接着領域５によって一対のガラス基板の周縁部を貼り合わせるだけで、貼り合わせ部分の内側にテープ部材４の非接着領域６が位置することとなる。

このようにして互いに貼り合わされた一対のガラス基板をエッチング液に浸漬して各ガラス基板に薄型化加工を施す。ここで、テープ部材４はエッチング液が浸透せず、またエッチング液により浸食されない耐酸性の材質からなるものとする。一対のガラス基板の裏面はそれぞれ外部に露出しているため、各ガラス基板の裏面が直接エッチング液に浸漬されてエッチングされ、これにより一対のガラス基板を同時に薄型化することができる。また、このとき、ＥＬ素子部３は外部から封止されているため、ＥＬ素子部３がエッチング液に浸漬されてダメージを受けるなどの不具合が防止される。
エッチングによって一対のガラス基板を例えば１００μｍ以下の厚さにまで薄型化することにより、図１に示されるようなガラス基板２を有する貼り合わせ基板が形成される。

次に、この発明の特徴である貼り合わせ基板の分断方法について説明する。図３に示されるように、テープ部材４の内周側に位置する非接着領域６の上にスクライブラインＳＬを設定し、スクライバでこれらスクライブラインＳＬに沿って各ガラス基板２の裏面２ｂをスクライブする。
このとき、スクライブされる箇所のガラス基板２がテープ部材４の非接着領域６で支持されているため、各ガラス基板２が例えば１００μｍ以下の厚さにまで薄型化されていても、容易に且つ安定してスクライブ作業を行うことができる。

また、接着領域５と非接着領域６が一つのテープ部材４の両面にそれぞれ形成されているため、非接着領域６が接着領域５から離れることはない。従って、貼り合わせ基板に外力や振動が作用した場合であっても、非接着領域６がスクライブラインＳＬからずれるおそれはなく、スクライブされる箇所のガラス基板２がテープ部材４の非接着領域６で確実に支持される。

スクライブラインＳＬは、テープ部材４の非接着領域６の上に設定されるため、このスクライブラインＳＬによりガラス基板２をＥＬ素子部３の周辺４辺で切断すれば、テープ部材４の接着領域５で双方のガラス基板２が接着された貼り合わせ部分がＥＬ素子部３から切り離され、一対のガラス基板２は互いに分断されることとなる。
テープ部材４の非接着領域６の上に位置する部分のガラス基板２を切断するため、ガラス基板２の切断端部にテープ部材４の接着層７が残留するおそれはなく、高品質のＥＬ装置１の製造が可能となる。

実施の形態２
テープ部材４の代わりに図４に示されるようなテープ部材１４を用いて一対のガラス基板２の周縁部を貼り合わせることもできる。
このテープ部材１４は、テープ本体８の両面の一部にのみ接着層７が形成されたものである。具体的には、ガラス基板２に対してテープ本体８の外側部分の両面にのみ接着層７が形成されており、ガラス基板２に対してテープ本体８の内側部分の両面には接着層７が存在せず、テープ本体８の表面８ａがそのまま露出している。これにより、テープ部材４の内側部分の両面にそれぞれ非接着領域６が形成され、外側部分の両面にそれぞれ接着領域５が形成されている。
なお、接着層７の形成は、テープ本体８の表面８ａへの接着剤の塗布、吹き付け、印刷等の各種の公知の方法により行うことができる。非接着領域６は、必要に応じてマスキングする等により接着剤の付着を未然に防止すればよい。

このようなテープ部材１４を用いても、実施の形態１と同様にして貼り合わせ基板を形成し、テープ部材４の非接着領域６の上に位置する部分のガラス基板２の裏面２ｂをスクライブすることにより一対のガラス基板２を互いに分断することができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３
テープ部材４、１４の代わりに図５に示されるようなテープ部材２４を用いて一対のガラス基板２の周縁部を貼り合わせることもできる。
このテープ部材２４は、図４に示した実施の形態２のテープ部材１４において、テープ本体８の両面の接着領域５と非接着領域６との間にそれぞれ溝１０を形成したものである。溝１０は、テープ部材２４の長手方向に沿って形成されており、図６に示されるように、貼り合わせ基板を形成した際に、テープ部材４の外周側に位置する接着領域５と内周側に位置する非接着領域６との間を仕切るように環状に位置することとなる。

このような溝１０の存在により、テープ本体８の表面８ａが長手方向に沿って接着領域５と非接着領域６とに明確に区分けされ、これら双方の領域が溝１０の幅だけ互いに離れて配置されるので、非接着領域６への接着剤の付着を防止しつつ接着領域５のみへ接着剤を付与する作業が容易となる。

このテープ部材２４を用いても、実施の形態１及び２と同様にして貼り合わせ基板を形成し、テープ部材４の非接着領域６の上に位置する部分のガラス基板２の裏面２ｂをスクライブすることにより一対のガラス基板２を互いに分断することができ、実施の形態１及び２と同様の効果が得られる。

実施の形態４
図７に示されるようなテープ部材３４を用いて一対のガラス基板２の周縁部を貼り合わせることもできる。
このテープ部材３４は、図５に示した実施の形態３のテープ部材２４において、テープ本体８の両面に形成される溝１０を互いにずれた位置に配置したものである。すなわち、図７において、テープ本体８の上面に形成される溝１０は、テープ本体８の幅方向中央部よりガラス基板２に対してテープ本体８の内側縁に近い位置に配置され、テープ本体８の下面に形成される溝１０は、テープ本体８の幅方向中央部よりガラス基板２に対してテープ本体８の外側縁に近い位置に配置されている。

このように、双方の溝１０を互いにずれた位置に配置することにより、双方の溝１０が互いに干渉することなく、大きな溝１０、特に深い溝１０を形成することができる。このため、接着領域５のみへの接着剤の付与作業がさらに容易となる。

このテープ部材３４を用いても、実施の形態１〜３と同様にして貼り合わせ基板を形成し、テープ部材４の非接着領域６の上に位置する部分のガラス基板２の裏面２ｂをスクライブすることにより一対のガラス基板２を互いに分断することができ、実施の形態１〜３と同様の効果が得られる。

実施の形態５
上記の実施の形態１〜４では、それぞれガラス基板２の表面２ａ上にＥＬ素子部３が形成された一対のＥＬ装置１を互いに対向して貼り合わせ、各ガラス基板２に薄型化加工を施した後にガラス基板２を互いに分断することにより２つのＥＬ装置１を同時に形成した。しかし、例えば図８に示されるように、ＥＬ素子部３が形成されていないガラス基板２を１つのＥＬ装置１のガラス基板２と貼り合わせ、各ガラス基板２に薄型化加工を施した後にガラス基板２を互いに分断してもよい。

上述の各実施の形態では、一対のガラス基板２にエッチングを施して薄型化したが、これに限定されるものではなく、ＥＬ装置の基板の材質に適した薄型化加工法、例えば研磨やブラスト、その他各種の方法により基板を薄型化することができる。研磨の場合には、両面研磨を施すことにより一対の基板を同時に薄型化することができる。

なお、この発明は、基板上に透明性電極、発光層及び反射性電極が順次積層され、発光層で発した光が透明性電極及び基板を透過して出射されるボトムエミッション型のＥＬ装置、及び基板上に反射性電極、発光層及び透明性電極を順次積層して発光層で発した光が基板とは反対側の透明性電極を透過して出射されるトップエミッション型のＥＬ装置の双方に適用される。
また、この発明は、有機ＥＬ装置及び無機ＥＬ装置の双方に適用することができる。
さらに、この発明は、ＥＬ装置に限るものではなく、一対の基板の周縁部が互いに貼り合わされた貼り合わせ基板に対して幅広く適用することができる。基板の材質も、ガラスに限定されることはなく、例えばＳｉ、樹脂、金属等からなる基板でもよい。

この発明の実施の形態１に係る分断方法で分断される貼り合わせ基板の構造を示す断面図である。 実施の形態１で用いられたテープ部材の構造を示す部分拡大断面図である。 実施の形態１における貼り合わせ基板を示す平面図である。 実施の形態２で用いられたテープ部材の構造を示す部分拡大断面図である。 実施の形態３で用いられたテープ部材の構造を示す部分拡大断面図である。 実施の形態３における貼り合わせ基板を示す平面図である。 実施の形態４で用いられたテープ部材の構造を示す部分拡大断面図である。 実施の形態５における貼り合わせ基板を示す断面図である。

符号の説明

１ ＥＬ装置、２ ガラス基板、２ａ 表面、２ｂ 裏面、３ ＥＬ素子部、４ テープ部材、５ 接着領域、６ 非接着領域、７ 接着層、８ テープ本体、８ａ 表面、９ 非接着性フィルム、１０ 溝、ＳＬ スクライブライン。

Claims (9)

1. それぞれ基板上に形成された有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子を互いに対向させた状態で各基板の周縁部に沿って配置されたテープ部材を介して前記周縁部を貼り合わせて貼り合わせ基板を形成し、該貼り合わせ基板を薄型化加工を施した後に分断する、貼り合わせ基板の分断方法であって、
   前記テープ部材は、各基板と対向する面のうち、各基板に対して外側部分の両面は各基板と接着する接着領域であり、各基板に対して内側部分の両面は各基板と接着しない非接着領域であり、
   前記テープ部材の非接着領域上に位置する部分で各基板を切断することを特徴とする貼り合わせ基板の分断方法。
2. 各基板における有機ＥＬ素子または無機ＥＬ素子が形成される面の反対面をスクライブすることにより各基板を切断する請求項１に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
3. 前記テープ部材は、両面全面に接着層が形成されたテープ本体と、各基板に対して前記テープ本体の内側部分の両面の接着層上にそれぞれ接合された非接着性フィルムとを有する請求項１または２に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
4. 前記非接着性フィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなる請求項３に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
5. 前記非接着領域は、シリコンを印刷することにより形成される請求項１または２に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
6. 前記テープ部材は、各基板に対して外側部分の両面にのみ接着層が形成されたテープ本体からなる請求項１または２に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
7. 前記テープ本体は、両面の前記接着領域と前記非接着領域との間にそれぞれ形成された溝を有する請求項６に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
8. 前記テープ本体の両面の溝は、互いにずれた位置に形成されている請求項７に記載の貼り合わせ基板の分断方法。
9. 前記基板は、ガラス基板である請求項１〜８のいずれか一項に記載の貼り合わせ基板の分断方法。

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