(57)【要約】【課題】フリット剤を用いて第１基板と第２ガラス基板の間を確実に封止でき、表示装置を製造する際の歩留まりを向上できる表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】表示装置の製造方法は、第１基板１にガラス粒が分散するフリット剤Ｆを塗布する塗布工程と、第１基板１上のフリット剤Ｆを加圧してフリット剤Ｆの凸状部分１１を平坦化する平坦化工程と、平坦化したフリット剤Ｆを焼成してフリット剤Ｆのガラス粒を溶融してガラスを溶融してから固化する焼成工程と、フリット剤Ｆを挟んで第１基板１に対向させて第２基板３０を貼り合わせて第１基板１と第２基板３０の間に表示素子を封止する封止構造体を得る封止工程とを含む。【選択図】図３
2010118218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板にガラス粒が分散するフリット剤を塗布する塗布工程と、
前記第１基板上の前記フリット剤を加圧して前記フリット剤の凸状部分を平坦化する平坦化工程と、
平坦化した前記フリット剤を焼成して前記ガラス粒を溶融してから固化する焼成工程と、
前記フリット剤を挟んで前記第１基板に対向させて第２基板を貼り合わせて、前記第１基板と前記第２基板の間に表示素子を封止する封止構造体を得る封止工程と、を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記平坦化工程では、前記第１基板上の前記フリット剤を仮焼成し、前記フリット剤の凸状部分に押圧用基板を配置して、前記押圧用基板を加圧して前記フリット剤の凸状部分を平坦化することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記押圧用基板上をローラを移動させることで前記押圧用基板を加圧して前記フリット剤の凸状部分を平坦化することを特徴とする請求項２に記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記フリット剤の凸状部分を平坦化する際に、前記押圧用基板と前記第１基板との間にスペーサを配置することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記塗布工程では、ノズルから前記第１基板に対して前記フリット剤を塗布し、
前記封止工程では、レーザ光を照射することで、前記フリット剤を溶融して前記第１基板と前記第２基板を貼り合わせることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つの項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の製造方法に関し、特に第１基板と第２基板をフリット剤により貼り付けて第１基板と第２基板の間を封止する表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルを製造する際に、対向する一対の基板を貼り合わせるのには、シール材（接着剤）が用いられる。液晶表示パネルの対向する一対の基板の間にはシール材が配置されており、このシール材が一対の基板の間を封止している（例えば、特許文献１を参照）。また、基板ガラス上に凹凸を付与する金属酸化物の下地膜と、下地膜の凹凸を反映する絶縁性連続膜と、パターニングされた電極膜が成膜されたディスプレイ用ガラス基板が開示されている（特許文献２を参照）。さらに、背面板の表面にガラス粉末を含有するペーストを用いてスペーサを形成して、スペーサの先端面に正面板を貼り合わせることにより製造されるプラズマディスプレイパネルが開示されている（特許文献３を参照）。
【特許文献１】特開２００８−９０３３０号公報
【特許文献２】特開２００１−１９２２３８号公報
【特許文献３】特開２００１−１８５０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、シール材として樹脂シール材を用いる場合には、樹脂シール材は湿気を透過させる。このため、表示装置として例えばＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：有機発光ダイオード）表示装置の封止工程では、第１ガラス基板と第２ガラス基板を貼り付けて第１基板と第２基板の間を封止する場合には、この樹脂シール材は用いることができない。この理由としては、第１基板と第２基板の間を確実に封止できないと、ＯＬＥＤ表示装置の発光素子が、空気中の湿気に触れて劣化して、ダークスポットと呼ばれる黒点状の非発光部を発生してしまい、表示装置の製品歩留まりを下げる大きな原因となるからである。
【０００４】
そこで、シール材として湿気を通さないガラスフリット剤（以下、フリット剤と言う。）を用いることが考えられるが、第１ガラス基板に塗布されたフリット剤の塗布断面形状は、表面張力により上に凸状になるので平坦な形状にならない。そして、第２ガラス基板をこのフリット剤に載せて第１ガラス基板と第２ガラス基板の間を封止しようとしても、第２ガラス基板とフリット剤の凸状部分とを密着させることができず、第１ガラス基板と第２ガラス基板を確実に封止することができない。
【０００５】
また、フリット剤の塗布断面形状の膜厚を制御してフリット剤を平坦化するために、フリット剤を吐き出すノズルの先端と第１ガラス基板までのギャップを高精度に制御することが難しい。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、フリット剤を用いて第１基板と第２ガラス基板の間を確実に封止でき、表示装置を製造する際の歩留まりを向上できる表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板にガラス粒が分散するフリット剤を塗布する塗布工程と、前記第１基板上の前記フリット剤を加圧して前記フリット剤の凸状部分を平坦化する平坦化工程と、平坦化した前記フリット剤を焼成して前記ガラス粒を溶融してから固化する焼成工程と、前記フリット剤を挟んで前記第１基板に対向させて第２基板を貼り合わせて、前記第１基板と前記第２基板の間に表示素子を封止する封止構造体を得る封止工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、フリット剤を用いて第１基板と第２ガラス基板の間を確実に封止でき、表示装置を製造する際の歩留まりを向上できる表示装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１〜図７は、本発明の表示装置の製造方法の好ましい実施形態を示している。図１〜図７に示す表示装置を製造する工程により、表示装置として例えばＯＬＥＤ表示装置が製造される。
【００１１】
ＯＬＥＤ表示装置を製造する工程では、対向する第１基板と第２基板の間を封止する封止剤としては、湿気を透過しないフリット剤が用いられる。フリット剤とは、有機樹脂ペーストにガラス粒を混合したものである。フリット剤をガラス粒の溶融温度以上に加熱すると、ペーストが気化するとともにガラス粒が溶融する。溶融により液状化し、粒子間のペーストも分解されるが、個々の粒子が連結する。これを冷却すると、溶融したガラスが固化して一体化する。例えばフリット剤としては、低融点ガラスフリット剤を用いることができる。このように、フリット剤が用いられるのは、ＯＬＥＤ表示装置の第１基板と第２基板の間に配置される発光素子が空気中の湿気により劣化してしまうのを防止するために、発光素子を外部の湿気から確実に遮断して封止する必要があるためである。もし第１基板と第２基板の間を確実に封止できないと、ＯＬＥＤ表示装置の発光素子が、空気中の湿気に触れて劣化して、ダークスポットと呼ばれる黒点状の非発光部を発生する。このダークスポットは、表示装置の製品歩留まりを下げる大きな原因の１つである。
【００１２】
フリット剤の塗布においては、第１基板と第２基板の間の封止の信頼性を向上する必要がある。第１基板に上に密着して配置されたフリット剤が、第２基板に対して密着できるようにするために、フリット剤の第２基板側の上面が平坦面となるように、フリット剤の塗布断面形状を形成する必要がある。
【００１３】
図１と図２は、表示装置の製造方法における塗布工程を示している。図１は、第１基板に対してフリット剤を、ノズルを用いたディスペンス方式で直線塗布する例を示している。図２は、図１のフリット剤とノズル付近を示すＭ−Ｍ線における断面図である。
【００１４】
図１に示す第１基板１は、例えば長方形の平坦なガラス基板であり、ギャップ基板と呼ぶことができる。第１基板１の一方の面１Ｂは、支持面２に配置される。第１基板１の他方の面１Ｃは、フリット剤塗布装置３に対面している。
【００１５】
フリット剤塗布装置３は、フリット剤貯留部４と、ノズル５を有しており、ノズル５はＴ方向に直線移動可能である。フリット剤貯留部４内のフリット剤Ｆは、ノズル５を通じて第１基板１の他方の面１Ｃ（上面）に対して、直線的に塗布するようになっている。これにより、図１に示すように、フリット剤Ｆは、ノズル５を通じて第１基板１の４つの辺部６〜９に沿って第１基板１の他方の面１Ｃ上に塗布できる。このように、フリット剤Ｆを直線塗布する際に、ノズル５をＴ方向に移動しても良いし、逆に支持面２側をノズル５に対して移動しても良い。
【００１６】
このように塗布されたフリット剤Ｆの塗布断面形状は、図２に示しており、第１基板１の他の面１Ｃにはフリット剤Ｆの平坦面１０が密着しているが、上部側の凸状部分１１は、Ｚ方向に突出して盛り上がっている。
【００１７】
次に、図３（Ａ）と図３（Ｂ）は、第１基板１上のフリット剤Ｆを仮焼成して加圧してフリット剤Ｆの凸状部分１１を平坦化する平坦化工程を示している。
【００１８】
図３（Ａ）は、フリット剤Ｆの仮焼成による乾燥工程を示している。第１基板１の一方の面１Ｂがホットプレート１４の上に置かれて、フリット剤Ｆが仮焼成されることで仮乾燥されるので、ガラス粒から有機ペーストを飛ばすことができる。
【００１９】
その後、図３（Ｂ）に示すように、第１基板１の一方の面１Ｂがホットプレート１４から石定盤２５の上に置かれ、図３（Ａ）に示すフリット剤Ｆの凸状部分１１の上には、図３（Ｂ）に示すようには平坦な押圧用基板１２が配置される。この押圧用基板１２上には、押圧手段の一例である押圧ローラ１３がＺ１方向に押し付けられながらＳ方向に転がされる。これにより、フリット剤Ｆの凸状部分１１は平坦化されて平坦面２０が形成される。
【００２０】
次に、図４に示す平坦化したフリット剤Ｆを焼成してフリット剤Ｆのガラス粒を溶融してガラスを固化する焼成工程に移る。図４に示すように、フリット剤Ｆの平坦面２０から押圧ローラ１３と押圧用基板１２を取り除く。この押圧用基板１２を取り除く場合に、すでに第１基板１上のフリット剤Ｆを仮焼成してフリット剤Ｆを乾燥することで、フリット剤Ｆが押圧用基板１２の内面に付着するのを防いでいるので、押圧用基板１２はフリット剤Ｆから簡単に取り外すことができる。
【００２１】
図４に示すように、第１基板１とフリット剤Ｆを焼成装置２１内に配置して、フリット剤Ｆのガラス粒を溶融して、その後第１基板１とフリット剤Ｆを焼成装置２１内から出して冷却することでフリット剤Ｆを固化する。このように固化した状態でも、フリット剤Ｆの平坦面２０は維持されている。
【００２２】
次に、図５と図６に示すように、第１基板１に対向させてフリット剤Ｆを挟んで第２基板３０を貼り合わせて、第１基板１と第２基板３０の間を封止するための貼り合わせ工程に移る。
【００２３】
この第２基板３０は、例えば長方形の平坦なガラス基板であり、アレイ基板と呼ぶ。この貼り合わせ工程は、図５に示すようにフリット剤Ｆを挟んで第１基板１と第２基板３０を貼り合わせる工程と、図６に示すようにレーザ光によりフリット剤Ｆを溶融する工程を含む。
【００２４】
図５に示す貼り合わせる工程では、第１基板１の一方の面１Ｂが基台２６に配置され、第２基板３０の一方の面３１が第１基板１に対向するようにしてフリット剤Ｆの平坦面２０に配置される。
【００２５】
そして、図６（Ａ）に示すように、レーザ照射装置３２がレーザ光Ｌを照射してフリット剤Ｆを溶融することで、第１基板１と第２基板２はフリット剤Ｆにより溶着されることにより、第１基板１と第２基板２の間が封止される。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、第１基板１の他方の面１Ｃがフリット剤Ｆの平坦面１０により密着されており広い溶着面積を確保でき、第２基板３０の一方の面３１がフリット剤Ｆの平坦面２０により密着されており広い溶着面積を確保できる。このため、フリット剤Ｆの平坦面２０，１０は共に大きい接着強度を確保できるので、第１基板１と第２基板３０の間は外部に対して確実に封止できる。
【００２６】
ところで、本発明の実施形態では、本焼成とは、フリット剤に含まれるガラス粒を溶融させるために行う焼成のことを言う。仮焼成とは、フリット剤に含まれる有機成分をバーンアウトさせるために行う焼成のことを言う。仮乾燥とは、フリット剤に含まれる溶媒を揮発させることを言う。
【００２７】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）は、表示装置の第１基板１と第２基板３０がフリット剤Ｆにより貼り合わせて封止される様子をさらに具体的に示している。
【００２８】
図７（Ａ）では、第１基板１の他方の面１Ｃには、第１基板１の４辺部に沿って隔壁５０が配置して固定され、隔壁５０に沿ってフリット剤Ｆが形成されている。フリット剤Ｆには平坦面２０が形成されている。図７（Ｂ）では、この第１基板１は逆向きにして、第２基板３０に対面させる。第２基板３０の一方の面３１には既に発光素子３６が配置されている。図７（Ｃ）に示すように第１基板１の他方の面（内面）１Ｃと第２基板３０の一方の面（内面）３１は、フリット剤Ｆにより貼り合わせて封止される。
【００２９】
さらに、図７（Ｃ）に示すように、レーザ光Ｌがフリット剤Ｆに照射されることで、フリット剤Ｆが溶融して第１基板１の他方の面１Ｃと第２基板３０の一方の面３１を確実に封止できる。これにより、第１基板１の他方の面１Ｃと第２基板３０の一方の面３１の間に配置される発光素子３６が外部に対して確実に封止される。図８は、ＯＬＥＤ表示装置４０を示す斜視図であり、ＯＬＥＤ表示装置４０の第１基板１と第２基板３０の間に位置する発光素子３６がフリット剤Ｆにより封止されている。
【００３０】
これにより、図７（Ｃ）と図８に示す第１基板１と第２基板３０と４辺部の隔壁５０は、第１基板１と第２基板３０の間に表示素子を封止する封止構造体を構成している。
【００３１】
次に、図９を参照して、本発明の表示装置の製造方法を実施するのに用いられる別の実施形態を説明する。
【００３２】
図９では、図３（Ｂ）に示す押圧用基板１２と押圧ローラ１３に代えて、押圧用基板４２と、複数本のスペーサ４３が用いられている。複数本のスペーサ４３は、押圧用基板４２と第１基板１との間隔を保持しており、押圧用基板４２と第１基板１は平行になっている。図３に示すようにフリット剤Ｆの凸状部分１１を平坦化する際に、押圧用基板４２と第１基板１との間にスペーサ４３を配置することにより、押圧用基板４２と第１基板１との間のギャップを一定に維持できる。このため、フリット剤Ｆの膜厚を規定することができる。  
図１０は、本発明の表示装置の製造方法により得られる実施例１と実施例２のフリット剤Ｆの膜厚Ｗとフリット剤Ｆの線幅Ｒと、比較例１と比較例２のフリット剤Ｆの膜厚Ｗとフリット剤Ｆの線幅Ｒとを比較して示している。実施例１，２は曲線Ｎ１，Ｎ２で示しており、比較例１，２は曲線Ｋ１，Ｋ２で示している。実施例１，２と比較例１，２を比べると明らかなように、実施例１，２は比較例１，２に比べて、膜圧Ｗを小さくして一定化することで、フリット剤Ｆには平坦面が形成できることを示している。
【００３３】
本発明の表示装置の製造方法は、第１基板にガラス粒が分散するフリット剤を塗布する塗布工程と、第１基板上のフリット剤を加圧してフリット剤の凸状部分を平坦化する平坦化工程と、平坦化したフリット剤を焼成してガラス粒を溶融してから固化する焼成工程と、フリット剤を挟んで第１基板に対向させて第２基板を貼り合わせて、第１基板と第２基板の間に表示素子を封止する封止構造体を得る封止工程と、を含む。これにより、フリット剤を用いて第１基板と第２ガラス基板の間を確実に封止でき、表示装置を製造する際の歩留まりを向上できる。
【００３４】
第１基板と第２基板の間を確実に封止できるので、例えばＯＬＥＤ表示装置の発光素子が、空気中の湿気に触れることがなく黒点状の非発光部を発生するがないので、表示装置の製品歩留まりを向上できる。
【００３５】
また、平坦化工程では、第１基板上のフリット剤を仮焼成し、フリット剤の凸状部分に押圧用基板を配置して、押圧用基板を加圧してフリット剤の凸状部分を平坦化する。これにより、第１基板上のフリット剤を仮焼成してフリット剤を乾燥しているので、フリット剤が押圧用基板に付着するのを防ぎ、押圧用基板を用いてフリット剤の凸状部分を加圧することにより、フリット剤の凸状部分は簡単に平坦化できる。
【００３６】
また、押圧用基板上にローラを移動させることで加圧してフリット剤の凸状部分を平坦化する。これにより、フリット剤の凸状部分は簡単に平坦化できる。
【００３７】
また、フリット剤の凸状部分を平坦化する際に、前記押圧用基板と前記第１基板との間にスペーサを配置する。これにより、押圧用基板と第１基板との間のギャップを一定に維持できるので、フリット剤の膜厚を規定することができる。
【００３８】
さらに、塗布工程では、ノズルから第１基板に対してフリット剤を塗布し、封止工程では、レーザ光を照射することで、フリット剤を溶融して第１基板と第２基板を貼り合わせる。これにより、第１基板と第２基板はフリット剤により貼り合わせて封止することができる。
【００３９】
なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。本発明の表示装置の製造方法は、ＯＬＥＤ表示装置を製造するのに適用されているが、これに限らず他の種類の表示装置の製造にも適用することができる。
【００４０】
上記実施形態では、第１基板上のフリット剤を仮焼成してフリット剤を乾燥することで、フリット剤が押圧用基板に付着するのを防いでいるが、これに限らず押圧用基板に表面処理を施しあるいは押圧用基板の材質を選定することで、フリット剤が押圧用基板に付着するのを防ぐこともできる。第１基板上のフリット剤を仮焼成してフリット剤を乾燥する条件は、粘弾性材料であるフリット剤の特性に依存する。
【００４１】
また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１基板に対してフリット剤をディスペンス方式で直線塗布する例を示す図である。
【図２】図１のフリット剤とノズル付近を示すＭ−Ｍ線における断面図である。
【図３】第１基板上のフリット剤Ｆを仮焼成して加圧してフリット剤Ｆの凸状部分を平坦化する平坦化工程を示す図である。
【図４】平坦化したフリット剤Ｆを焼成してフリット剤Ｆのガラス粒を溶融してガラスを固化する焼成工程を示す図である。
【図５】フリット剤Ｆを挟んで第１基板と第２基板を貼り合わせる工程を示す図である。
【図６】レーザ光によりフリット剤Ｆを溶融する工程を示す図である。
【図７】第１基板と第２基板がフリット剤Ｆにより貼り合わせて封止されるより具体的な例を示す図である。
【図８】フリット剤Ｆにより封止されたＯＬＥＤ表示装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の別の実施例を示す図である。
【図１０】本発明の表示装置の製造方法により得られる実施例１と実施例２のフリット剤Ｆの膜厚Ｗとフリット剤Ｆの線幅Ｒと、比較例１と比較例２のフリット剤Ｆの膜厚Ｗとフリット剤Ｆの線幅Ｒを比較して示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…第１基板、２…、３…フリット剤塗布装置、４…フリット剤貯留部４、５…ノズル、１０…フリット剤Ｆの密着面、１１…フリット剤Ｆの凸状部分、１２…押圧用基板、１３…押圧ローラ、１４…ホットプレート、２０…平坦面、３０…第２基板、Ｆ…フリット剤。
【図１】
2010118218.tif 000003
【図２】
2010118218.tif 000004
【図３】
2010118218.tif 000005
【図４】
2010118218.tif 000006
【図５】
2010118218.tif 000007
【図６】
2010118218.tif 000008
【図７】
2010118218.tif 000009
【図８】
2010118218.tif 000010
【図９】
2010118218.tif 000011
【図１０】
2010118218.tif 000012