JP6593885B2 - 封止装置と封止方法 - Google Patents

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Description

本願は、２０１５年２月２日に中国特許庁に提出された中国特許出願第２０１５１００５３６２０．６号明細書の優先権を主張し、その全ての内容が援用により本願に取り込まれる。
本発明は、表示装置製造の技術分野に関し、特に封止装置と封止方法に関する。
現在、発光ダイオード表示パネルの封止は、主にガラス封止材（例えばＵＶグルー）を用いて行われる。封止中、カバーガラスと基板ガラスの吸着と位置合わせを行ってから、基板ガラスとカバーガラスの間に位置するＵＶグルーを紫外線で照射し、ＵＶグルーによりカバーガラスと基板ガラスを封止する。
従来の吸着方式は、主に真空吸着法と静電吸着法の２種類がある。単純にガラスを真空吸着する方法を用いると、チャンバー内の真空度が比較的高い環境であるとき、吸着されるガラス基板が落ちやすい。従って、真空吸着方式は、高真空工程の圧着封止を実現することができない。しかも、ガラス基板が開放されるとき、通気孔の開閉によりガラス基板に振動が生じ、ガラス基板がずれてしまうため、付着と位置合わせの精度に影響を与える。
静電吸着方法の場合、基板のタイプによって、それに対応する静電力の範囲を設定する必要がある。静電力が大きすぎると、発光ダイオードデバイスに絶縁破壊などの問題が発生しやすい。静電力が小さすぎると、基板が滑り落ちやすく、位置合わせの精度に影響を与え、操作過程が複雑である。しかも、封止対象デバイスの下方から紫外線照射が必要であり、静電吸着装置が真空吸着機能を兼ね備えることが難しいため、吸着強度が低すぎて、基板が滑り落ちる。
本発明の目的は、高真空条件でデバイスを封止する封止装置と封止方法を提供することにある。
上述の技術問題を解決するために、本発明の１つの方面は、封止装置を提供する。対向して設置された第１プラットフォームと第２プラットフォームを含む封止装置であって、第１電磁装置が設けられた上記第１プラットフォームが、上記第２プラットフォームに接離可能に往復移動し、上記封止装置は、上記第１電磁装置に吸着されるパッチを少なくとも１つ含み、上記第１電磁装置が上記パッチを吸着すると、上記パッチの片側が上記第１プラットフォームに付着し、他側が封止対象基板に付着する。
上記パッチが磁性パッチであることが好ましい。
上記第１プラットフォームには、上記封止対象基板を上記第１プラットフォームに吸着固定するための真空吸着孔が少なくとも１つ形成されたことが好ましい。
上記真空吸着孔の端面は、方形波形状又は回字形状に形成されたことが好ましい。
上記第２プラットフォームの上記第１電磁装置に対応する位置には、上記磁性パッチの吸着が可能な第２電磁装置が設けられたことが好ましい。
上記第１電磁装置は、少なくとも上記第１プラットフォームの相対する両側に設置される複数の電磁誘導コイルを含むことが好ましい。
上記磁性パッチは、磁性本体と、上記磁性本体に設けられ、上記封止対象基板に付着するための紫外線分離グルーを含むことが好ましい。
上記第１プラットフォームには、上記磁性パッチの収納が可能であり、上記磁性パッチの厚さ以下の厚さを有する溝が設けられたことが好ましい。
上記溝には、上記磁性パッチと接触するための圧縮可能なスペーサが設けられたことが好ましい。
上記封止装置は、キャリアテープが巻き付けられたパッチキャリアリールを更に含むことが好ましい。上記磁性パッチが上記キャリアテープに分離可能に設置されている。上記パッチキャリアリールが上記第２プラットフォームに対し回転すると、上記パッチキャリアリール上の上記キャリアテープが上記第２プラットフォームに敷かれるとともに、上記磁性パッチが上記キャリアテープの上記第１プラットフォームに向かう表面に位置する。上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームに向かって移動すると、上記磁性パッチが上記第１電磁装置に吸着されて上記第１プラットフォームに付着される。
上記磁性パッチは、紫外線分離グルーにより上記キャリアテープに分離可能に設置されることが好ましい。
封止終了後に空のキャリアテープを回収するためのキャリアテープ回収リールを更に含むことが好ましい。
上記第１プラットフォームの上記第２プラットフォームから離れた側に設置され、駆動装置に接続して上記第１プラットフォームと上記第２プラットフォームの相対位置を調整するための調整具を更に含むことが好ましい。
本発明の第２方面として、上述した封止装置を使用した封止方法を更に提供する。当該封止方法は、第１基板と第２基板を封止するためのものであり、上記第１基板又は上記第２基板には封止材が設置されている。上記封止方法において、以下のステップを含む。上記第１プラットフォーム上の第１電磁装置をオンにして上記パッチを上記第１プラットフォームに付着させる。第１基板を上記第２プラットフォームにセットし、上記パッチが上記第１基板に付着するまで上記第１プラットフォームを上記第２プラットフォームに向かって移動させるとともに、上記第１基板を上記第１プラットフォームに固定させる。上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームから離れるようにし、第２基板を上記第２プラットフォームにセットしてチャンバーを真空にする。上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームに向かって移動するようにするとともに、上記第１プラットフォームの位置を調整して上記第１基板と上記第２基板を高精度に位置合わせする。上記第１電磁装置をオフにして上記第１基板を開放し、上記第１基板と上記第２基板を付着させる。上記チャンバーの気圧を標準気圧まで回復させ、上記封止材を照射し、溶解させてから硬化させ、上記第１基板と上記第２基板の封止が終了する。
上記第１プラットフォームには、少なくとも１つの真空吸着孔が設けられ、上記第１基板が上記真空吸着孔によって上記第１プラットフォームに吸着固定され、上記パッチが磁性パッチであることが好ましい。
上記第２プラットフォームの上記第１電磁装置に対応する位置には、上記磁性パッチの吸着が可能な第２電磁装置が設けられ、上記封止方法において、上記第１電磁装置をオフにする前に、上記第２電磁装置をオンにすることを更に含むことが好ましい。
本発明は、磁性パッチと基板の付着、電磁装置による磁性パッチの吸着によって、基板が高真空環境で吸着されて落ちないことを確実にする。位置合わせして付着する際に、第１プラットフォームの磁力がなくなるとともに、第２プラットフォームの磁力が発生することで、基板がずれることなく高精度で開放されることを保証し、位置合わせの精度が向上する。
図面は、本発明を更に理解するためのものとして提供されて明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態とともに本発明の解釈に用いられるが、本発明に対する限定ではない。
本発明の実施例における封止装置の構造図である。 本発明の実施例における第１プラットフォームの平面図である。 本発明の実施例における第２プラットフォームの平面図である。 本発明の実施例において磁性パッチと第１プラットフォームの協働の模式図である。 本発明の実施例における封止方法のフローチャートである。 本発明の実施例における封止方法のフローチャートである。 本発明の実施例における封止方法のフローチャートである。 本発明の実施例における封止方法のフローチャートである。 本発明の実施例における封止方法のフローチャートである。
以下、図面とともに本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。なお、ここに記載した具体的な実施形態は、本発明の説明と解釈に用いられるだけであり、本発明を限定するためのものではない。
まず、本発明は、図１に示す構造の封止装置を提供する。上記封止装置は、対向して設置された第１プラットフォーム１と第２プラットフォーム２を含む。第１電磁装置１１が設けられた第１プラットフォーム１は、第２プラットフォーム２に接離可能に往復移動できる。上記封止装置は、第１電磁装置１１に吸着される磁性パッチ３を少なくとも１つ含む。磁性パッチ３は、片側が第１プラットフォーム１に付着し、他側が封止対象基板に付着し、上記基板が第１プラットフォーム１に分離可能に固定される。
本発明は、有機発光ダイオード表示パネルの第１基板（例えばカバーガラス）と第２基板（例えば基板ガラス）の封止に用いられる。第１プラットフォーム１は、上記第１基板を吸着し、第２プラットフォーム２には上記第２基板をセットする。本発明において、第１基板を磁性パッチ３に付着させ、第１プラットフォーム１に第１電磁装置１１を増設する。通電すると、第１電磁装置１１から生じる磁力で磁性パッチ３を吸着する。磁性パッチ３の存在により、第１基板が高真空環境で吸着されて落ちないことを確実にする。通電しなくなると、磁力がなくなり、第１基板が高精度で開放され、第２基板と位置合わせして封止される。
しかも、第１電磁装置１１の開閉により装置の振動が生じず、第１基板の開放後に生じうるずれを効果的に防止し、位置合わせの精度を確保する。
更に、図２に示すように、第１プラットフォーム１には、封止対象基板を第１プラットフォーム１に吸着固定するための真空吸着孔１２が少なくとも１つ形成されている。即ち、本発明の１つの実施形態として、真空吸着方式と磁力吸着方式の協働により、基板を第１プラットフォーム１に分離可能に固定することができる。
有機発光ダイオード表示パネルの第１基板と第２基板の封止を例とする。第１プラットフォーム１が第１基板を吸着すると、第２プラットフォーム２にセットされた第２基板に接近する。このとき、チャンバーを真空にし、第１基板と第２基板を真空条件で位置合わせして付着させる。磁性パッチ３の存在により、第１基板が落ちない。両基板の付着が終了すると、チャンバーに空気を注入してチャンバー内を大気圧に回復させる。両基板の内外気圧の差により、更に第１基板と第２基板を圧着させることができる。それから両基板の間に設置されたガラス封止材をレーザにより照射して封止過程を実現する。
具体的に、第１基板が吸着されて第２基板に接近する前に、第１プラットフォーム１による第１基板の真空吸着の強度と均一性を強化するために、本発明の真空吸着孔１２の端面は、図２に示すように、方形波形状に設置される。なお、本発明の真空吸着孔１２の端面は、真空吸着機能が実現されれば、回字形状など、他の形状に設置されてもよい。
更に、図３に示すように、第２プラットフォーム２の第１電磁装置１１に対応する位置には、磁性パッチ３の吸着が可能な第２電磁装置２１が設けられている。
有機発光ダイオード表示パネルの第１基板と第２基板の封止を例とする。第１基板が第２基板に接近して高精度に位置合わせすると、第２基板に付着するよう第１基板を開放する必要がある。チャンバー内が真空にされたため、第１プラットフォーム１の真空吸着機能がなくなる。このとき、通電せずに、第１電磁装置１１をオフにすればよい。本発明において、第２プラットフォーム２の第１電磁装置１１に対応する位置に第２電磁装置２１が設けられたため、第１基板の開放中にずれが生じないよう、まず第２電磁装置２１に通電してから第１電磁装置１１を停電し、磁性パッチ３が吸着されたままの状態を確保する。よって、第１基板の開放中におけるずれの発生を回避し、位置合わせして封止する精度を高める。
具体的に、図２と図３に示すように、第１電磁装置１１は、少なくとも第１プラットフォーム１の相対する両側に設置される複数の電磁誘導コイルを含む。対応して、第２電磁装置２１も複数の電磁誘導コイルを含む。しかも、第２プラットフォーム２の電磁誘導コイルの位置は、それぞれ第１プラットフォーム１の電磁誘導コイルの位置に対応する。
本発明において、第１プラットフォーム１と第２プラットフォーム２の材質について限定しない。例えば、第２プラットフォーム２の基材は、石英ガラス２２が用いられ、第２電磁装置２１は、図３に示すように、石英ガラス２２の周辺に設置される。
本発明において、磁性パッチ３は、スチール質パッチである。図４に示すように、磁性パッチ３は、磁性本体３１と、磁性本体３１に設けられ、封止対象基板に付着するための紫外線分離グルー３２を含む。
更に、第１プラットフォーム１の磁性パッチ３に付着する部位には、溝１３が設けられ、磁性パッチ３が溝１３に収納できるようにする。しかも、溝１３の深さは、磁性パッチ３の厚さ以下であり、磁性パッチ３が封止対象基板に付着することを確実にする。溝１３の設置目的は、真空吸着孔１２と基板の距離を近くして真空吸着効果を確保することである。
溝１３には、磁性パッチ３と接触するための圧縮可能なスペーサ１４が設けられ、基板の吸着される部位に歪みが生じることを防止する。
更に、図１に示すように、上記封止装置は、キャリアテープ５が巻き付けられたパッチキャリアリール４を更に含む。磁性パッチ３は、キャリアテープ５に分離可能に設置されている。パッチキャリアリール４が回転して第２プラットフォーム２を通ると、キャリアテープ５を第２プラットフォーム２に敷くことができるとともに、磁性パッチ３がキャリアテープ５の第１プラットフォーム１に向かう表面に位置する。第１プラットフォーム１が第２プラットフォーム２に向かって移動すると、磁性パッチ３は、第１電磁装置１１に吸着されて第１プラットフォーム１に付着される。
具体的に、磁性パッチ３は、紫外線分離グルー３２によりキャリアテープ５に分離可能に設置される。また、上記封止装置は、封止終了後に空のキャリアテープ５を回収するためのキャリアテープ回収リール６を更に含む。
更に、上記封止装置は、第１プラットフォーム１の第２プラットフォーム２から離れた側に設置され、駆動装置に接続して第１プラットフォーム１と第２プラットフォーム２の相対位置を調整するための調整具７を更に含む。ここの相対位置は、両基板の間の垂直距離、水平距離、平行度合いなどを含む。
本発明は、上述した封止装置を使用した封止方法を更に提供する。上記封止方法は、第１基板と第２基板を封止するためのものであり、上記第１基板又は上記第２基板には封止材が設置されている。上記封止方法において、以下のステップを含む。上記第１プラットフォーム上の第１電磁装置をオンにして上記磁性パッチを上記第１プラットフォームに付着させる。第１基板を上記第２プラットフォームにセットし、上記磁性パッチが上記第１基板に付着するまで上記第１プラットフォームを上記第２プラットフォームに向かって移動させ、上記第１基板を上記第１プラットフォームに固定させる。上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームから離れるようにし、第２基板を上記第２プラットフォームにセットしてチャンバーを真空にする。上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームに向かって移動するようにし、上記第１プラットフォームの位置を調整して上記第１基板と上記第２基板を高精度に位置合わせする。上記第１電磁装置をオフにして上記第１基板を開放し、上記第１基板と上記第２基板を付着させる。上記チャンバーの気圧を標準気圧まで回復させ、上記封止材を照射し、溶解させて硬化させ、上記第１基板と上記第２基板の封止が終了する。
上述したように、本発明は、第１基板が高真空環境で吸着されて落ちないことを確実にする。停電後、磁力がなくなり、第１基板が高精度に開放され、第２基板と位置合わせして封止される。しかも、第１電磁装置１１の開閉により装置の振動が生じず、第１基板の開放後に生じうるずれを効果的に防止し、位置合わせの精度を確保する。
更に、上記第１プラットフォームには、少なくとも１つの真空吸着孔が設けられ、上記第１基板が上記真空吸着孔によって上記第１プラットフォームに吸着固定される。
更に、上記第２プラットフォームの上記第１電磁装置に対応する位置には、上記磁性パッチの吸着が可能な第２電磁装置が設けられ、上記封止方法において、上記第１電磁装置をオフにする前に、上記第２電磁装置をオンにすることを更に含む。
上述した実施例において、磁力吸着と真空吸着の協働方式を用いて、磁性パッチと基板の付着、電磁装置による磁性パッチの吸着によって、基板が高真空環境で吸着されて落ちないことを確実にする。位置合わせして付着する際に、第１プラットフォームの磁力がなくなり、第２プラットフォームの磁力が発生することで、基板がずれることなく高精度に開放されることを保証し、位置合わせの精度を向上させる。
以下、図５ａ〜図５ｅに示す実施例とともに本発明を更に詳細に記載する。本発明の封止フローは、以下のステップを含む。
図５ａに示すように、パッチキャリアリール４が回転してキャリアテープ５を敷き、磁性パッチ３を第２プラットフォーム２に設置する。
図５ｂに示すように、第１プラットフォーム１が磁性パッチ３と接触するまで下へ移動し、第１電磁装置１１をオンにして磁性パッチ３を第１プラットフォーム１に吸着させる。
図５ｃに示すように、第１プラットフォーム１を上へ移動させ、第１基板が装置に入ることを待つ。
図５ｄに示すように、第１基板８が装置に入り、第１プラットフォーム１を移動させて第１基板８に接近させ、真空吸着機能を発揮させて第１基板８を第１プラットフォーム１に吸着させる。同時に、磁性パッチ３の紫外線分離グルー３２が設置された側は、第１基板８に粘着される。
図５ｅに示すように、第２基板９が装置に入る。チャンバーの真空吸引が開始する。調整具７により第１基板８と第２基板９を高精度に位置合わせする。位置合わせ終了後、第２電磁装置２１をオンにし、第１電磁装置１１をオフにして第１基板８を開放し、第１基板８の開放中にずれが生じないことを保証する。それからチャンバーに空気を注入して大気圧に回復させ、紫外線を照射して第１基板８と第２基板９の間に位置するガラス封止材を硬化させ、封止が終了する。
なお、紫外線を照射すると同時に、磁性パッチ３を第１基板８から分離させ、磁性パッチ３を取り外すことができる。
本発明は、真空条件における基板の位置合わせと封止を実現したのみならず、位置合わせと封止の精度を高めることができる。しかも、電磁装置の開閉により装置の振動が生じず、装置の振動による基板のずれを効果的に回避して、位置合わせの精度を確保する。
なお、以上の実施形態は、本発明の原理を説明するための例示的な実施形態である。本発明は、これらに限定されない。当業者にとって、本発明の精神と趣旨を逸脱することなく、各種の変形や改良を行うことができ、これらの変形や改良も本発明の保護範囲として見なされるべきである。
１：第１プラットフォーム
２：第２プラットフォーム
３：磁性パッチ
４：パッチキャリアリール
５：キャリアテープ
６：キャリアテープ回収リール
７：調整具
８：第１基板
９：第２基板
１１：第１電磁装置
１２：真空吸着孔
１３：溝
１４：スペーサ
２１：第２電磁装置
２２：石英ガラス
３１：磁性本体
３２：紫外線分離グルー

Claims (14)

  1. 対向して設置された第１プラットフォームと第２プラットフォームを含む封止装置であって、
    第１電磁装置が設けられた上記第１プラットフォームが、上記第２プラットフォームに接離可能に往復移動し、
    上記封止装置は、上記第１電磁装置に吸着されるパッチを少なくとも１つ含み、
    上記第１電磁装置が上記パッチを吸着すると、上記パッチの片側が上記第１プラットフォームに付着し、他側が封止対象基板に付着し、
    上記パッチが磁性パッチであり、
    上記封止装置は、キャリアテープが巻き付けられたパッチキャリアリールを更に含み、
    上記磁性パッチが上記キャリアテープに分離可能に設置されており、
    上記パッチキャリアリールが上記第２プラットフォームに対し回転すると、上記パッチキャリアリール上の上記キャリアテープが上記第２プラットフォームに敷かれるとともに、上記磁性パッチが上記キャリアテープの上記第１プラットフォームに向かう表面に位置し、
    上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームに向かって移動すると、上記磁性パッチが上記第１電磁装置に吸着されて上記第１プラットフォームに付着されることを特徴とする封止装置。
  2. 上記第１プラットフォームには、上記封止対象基板を上記第１プラットフォームに吸着固定するための真空吸着孔が少なくとも１つ形成されたことを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
  3. 上記真空吸着孔の端面は、方形波形状又は回字形状に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の封止装置。
  4. 上記第２プラットフォームの上記第１電磁装置に対応する位置には、上記磁性パッチの吸着が可能な第２電磁装置が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
  5. 上記第１電磁装置は、少なくとも上記第１プラットフォームの相対する両側に設置される複数の電磁誘導コイルを含むことを特徴とする請求項４に記載の封止装置。
  6. 上記磁性パッチは、磁性本体と、上記磁性本体に設けられ、上記封止対象基板に付着するための紫外線分離グルーを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止装置。
  7. 上記第１プラットフォームには、上記磁性パッチの収納が可能であり、上記磁性パッチの厚さ以下の厚さを有する溝が設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止装置。
  8. 上記溝には、上記磁性パッチと接触するための圧縮可能なスペーサが設けられたことを特徴とする請求項７に記載の封止装置。
  9. 上記磁性パッチは、紫外線分離グルーにより上記キャリアテープに分離可能に設置されることを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
  10. 封止終了後に空のキャリアテープを回収するためのキャリアテープ回収リールを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の封止装置。
  11. 上記第１プラットフォームの上記第２プラットフォームから離れた側に設置され、駆動装置に接続して上記第１プラットフォームと上記第２プラットフォームの相対位置を調整するための調整具を更に含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の封止装置。
  12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載する封止装置を使用し、片方に封止材が設置された第１基板と第２基板を封止するための封止方法において、
    上記第１プラットフォーム上の第１電磁装置をオンにして上記パッチを上記第１プラットフォームに付着させ、
    第１基板を上記第２プラットフォームにセットし、上記パッチが上記第１基板に付着するまで上記第１プラットフォームを上記第２プラットフォームに向かって移動させるとともに、上記第１基板を上記第１プラットフォームに固定させ、
    上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームから離れるようにし、第２基板を上記第２プラットフォームにセットしてチャンバーを真空にし、
    上記第１プラットフォームが上記第２プラットフォームに向かって移動するようにするとともに、上記第１プラットフォームの位置を調整して上記第１基板と上記第２基板を高精度に位置合わせ、
    上記第１電磁装置をオフにして上記第１基板を開放し、上記第１基板と上記第２基板を付着させ、
    上記チャンバーの気圧を標準気圧まで回復させ、上記封止材を照射して硬化させ、上記第１基板と上記第２基板の封止が終了することを特徴とする封止方法。
  13. 上記第１プラットフォームには、少なくとも１つの真空吸着孔が設けられ、
    上記第１基板が上記真空吸着孔によって上記第１プラットフォームに吸着固定され、
    上記パッチが磁性パッチであることを特徴とする請求項１２に記載の封止方法。
  14. 上記第２プラットフォームの上記第１電磁装置に対応する位置には、上記磁性パッチの吸着が可能な第２電磁装置が設けられ、
    上記第１電磁装置をオフにする前に、
    上記第２電磁装置をオンにすることを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の封止方法。
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