(57)【要約】      （修正有）【課題】従来と比べて、水分等の影響から、より確実に有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の素子を保護し得る封止構造の製造方法及びこれにより得られる封止構造等を提供すること。【解決手段】一対の基板１、３及び９と、一対の基板１、３及び９の周辺部を封止する封止部材１１と、を備え、封止部材１１は、樹脂硬化体１７と樹脂硬化体１７中に分散された低透湿粒子１９とを有する封止構造２０であって、一対の基板１、３及び９間に突出するように形成され、内側に低透湿粒子１９を凝集させる堰き止め部１５をさらに有する封止構造。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板と、前記一対の基板の周辺部を封止する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、樹脂硬化体と前記樹脂硬化体中に分散された低透湿粒子とを有する、封止構造であって、
前記一対の基板間に突出するように形成され、内側に前記低透湿粒子を凝集させる堰き止め部をさらに有する封止構造。
【請求項２】
第１の基板及び第２の基板の周辺部の間に、樹脂及び前記樹脂中に分散された低透湿粒子を含む封止用材料を配置する工程と、
前記第１の基板及び前記第２の基板を圧着する工程と、を備える封止構造の製造方法であって、
前記第１の基板は、前記第１の基板から突出するように形成され、内側に前記低透湿粒子を凝集させる堰き止め部を、前記第２の基板との対向面上に有する、製造方法。
【請求項３】
前記堰き止め部がソルダーレジストである、請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
エネルギー線硬化型樹脂及び前記エネルギー線硬化型樹脂中に分散された低透湿粒子を含む第１の樹脂層と、
熱硬化性樹脂を含む第２の樹脂層と、を有する封止用材料であって、
前記第１の樹脂層における少なくとも一の側端部が硬化している封止用材料。
【請求項５】
第１の基板及び第２の基板の周辺部の間に、請求項４に記載の封止用材料を、前記硬化している側端部が外側を向くように配置する工程と、
前記第１の基板及び前記第２の基板を圧着する工程と、を備える封止構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止構造及びその製造方法並びに封止用材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の素子は、水分等による影響を受けやすいため、通常低透湿性の封止用材料により封止されている。
【０００３】
封止用材料としては、例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂が知られている（非特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】飯田隆文「有機ＥＬ用封止材料」クリーンテクノロジー、2007（No6）、p46
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の紫外線硬化型エポキシ樹脂等の材料は耐透湿性が不充分であり、水分等による影響から、より確実に有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の素子を保護し得る封止方法が求められている。
【０００６】
そこで本発明は、従来と比べて、水分等の影響から、より確実に有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の素子を保護し得る封止構造の製造方法を提供することを目的とする。さらに本発明は、この製造方法に用いることができる封止用材料、及びこの製造方法により製造することができる封止構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一対の基板と、一対の基板の周辺部を封止する封止部材と、を備え、封止部材は、樹脂硬化体と樹脂硬化体中に分散された低透湿粒子とを有する封止構造であって、一対の基板間に突出するように形成され、内側に低透湿粒子を凝集させる堰き止め部をさらに有する封止構造を提供する。
【０００８】
かかる封止構造は、透湿性の低い低透湿粒子が堰き止め部の内側に凝集しているので、樹脂単独の封止用材料を用いた場合よりも、封止構造内への透湿を高度に防止することができる。
【０００９】
本発明はまた、第１の基板及び第２の基板の周辺部の間に、樹脂及び樹脂中に分散された低透湿粒子を含む封止用材料を配置する工程と、第１の基板及び第２の基板を圧着する工程と、を備える封止構造の製造方法であって、第１の基板は、第１の基板から突出するように形成され、内側に低透湿粒子を凝集させる堰き止め部を、第２の基板との対向面上に有する、製造方法を提供する（以下に示す「第１実施形態」に対応）。
【００１０】
かかる封止構造の製造方法によれば、上記本発明の封止構造を提供することができる。
【００１１】
上記堰き止め部はソルダーレジストであることが好ましい。ソルダーレジストは、基板上に形成することが容易であり生産性に優れるとともに、堰き止め部としての機能をより確実に発揮させることができる。
【００１２】
本発明はまた、エネルギー線硬化型樹脂及びエネルギー線硬化型樹脂中に分散された低透湿粒子を含む第１の樹脂層と、熱硬化性樹脂を含む第２の樹脂層と、を有する封止用材料であって、第１の樹脂層における少なくとも一の側端部が硬化している封止用材料を提供する。
【００１３】
かかる封止用材料によれば、封止の際に、硬化している側端部が上述の堰き止め部として機能するため、側端部の内側に低透湿粒子を凝集させることができる。よって、樹脂単独の封止用材料を用いた場合よりも、封止構造内への透湿を高度に防止可能な封止構造を得ることができる。
【００１４】
本発明はまた、第１の基板及び第２の基板の周辺部の間に、上記封止用材料を、硬化している側端部が外側を向くように配置する工程と、第１の基板及び第２の基板を圧着する工程とを備える封止構造の製造方法を提供する（以下に示す「第２実施形態」に対応）。
【００１５】
かかる製造方法によれば、上記封止用材料を用いているので、樹脂単独の封止用材料を用いた場合よりも、封止構造内への透湿を高度に防止可能な封止構造を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、従来と比べて、水分等の影響から、より確実に有機ＥＬ素子、液晶表示素子等の素子を保護し得る封止構造の製造方法を提供することができる。本発明によればまた、この製造方法に用いることができる封止用材料、及びこの製造方法により製造することができる封止構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる封止構造の概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態にかかる封止構造２０における封止部分の拡大概略断面図である。
【図３】封止構造２０の製造方法の一例を模式的に示す断面工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる封止構造３０における封止部分の拡大概略断面図である。
【図５】封止構造３０を製造するために用いられる封止用材料の一例を示す断面図である。
【図６】封止用材料４０の製造方法の一例を模式的に示す断面工程図である。
【図７】封止用材料４０の製造方法の他の例を模式的に示す断面工程図である。
【図８】封止用材料４０を用いて、封止構造３０を製造する製造例を模式的に示す断面工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとし、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【００１９】
［封止構造］
以下、本実施形態における封止構造の一例として、有機ＥＬ素子の封止構造について説明する。
【００２０】
図１は、封止構造１０の概略断面図である。封止構造１０は、ガラス基板１と、ガラス基板１上に形成された有機ＥＬ素子２と、ガラスキャップ９（第２の基板に相当）と、ガラス基板１及びガラスキャップ９の周辺部を封止する封止部材１１とを備える。有機ＥＬ素子２は、ガラス基板１側から、アノード３、有機ＥＬ膜５及びカソード７がこの順で積層された構造を有する（ガラス基板１及びアノード３が第１の基板に相当）。ガラス基板１、ガラスキャップ９及び封止部材１１により囲まれた空間１３には、窒素等のガスが充填されていてもよく、充填剤が充填されていてもよい。本発明の封止構造は、図１の封止構造１０のうち封止部分に特徴を有し、特徴部分以外には従来公知の技術を適用することができる。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図２は、本発明の第１実施形態にかかる封止構造２０における封止部分の拡大概略断面図である。封止構造２０は、樹脂硬化体１７及び樹脂硬化体１７中に分散された低透湿粒子１９を含む封止部材１１により封止されている。さらに、封止構造２０は、ガラスキャップ９から突出するように形成された堰き止め部１５を有しており、堰き止め部１５の内側に低透湿粒子１９が凝集している。
【００２２】
なお、本実施形態の封止構造２０においては、アノード３及びガラスキャップ９の端面と、堰き止め部１５の端面は揃っているが、本発明の封止構造はこれに限られるものでなく、堰き止め部１５は、アノード３及びガラスキャップ９の端面よりも内側に形成されていてもよく、アノード３上に形成されていてもよい。
【００２３】
また、堰き止め部１５の形状は特に限定されるものではないが、後述する樹脂の流れ込みが起こりやすいように、基板の外側から内側に向かって先細り形状となっていることが好ましい。
【００２４】
本実施形態における封止構造２０は、透湿性の低い低透湿粒子１９が堰き止め部１５の内側に凝集しているので、樹脂単独の封止用材料を用いた場合よりも、封止構造内への透湿を高度に防止することができる。
【００２５】
堰き止め部１５としては、例えば、ソルダーレジストとして熱若しくは光硬化性樹脂をスクリーン印刷する手法を好適に適用することができる。この手法は、基板上に形成することが容易であり生産性に優れるとともに、堰き止め部としての機能をより確実に発揮させることができるため好ましい。
【００２６】
本発明の第１実施形態における封止構造２０は、例えば以下に説明する方法により製造することができる。
【００２７】
図３は、封止構造２０の製造方法の一例を模式的に示す断面工程図である。まず、アノード３と堰き止め部１５が形成されたガラスキャップ９との間に、樹脂１８及び樹脂１８中に分散された低透湿粒子１９を含む封止用材料２１を配置する（図３（ａ）参照）。これを圧着すると、樹脂１８が流動し、堰き止め部１５とアノード３との間に流れ込む。これに伴い、低透湿粒子１９も堰き止め部１５の方向に移動するため、堰き止め部１５の内側に低透湿粒子１９が凝集する（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
なお、圧着の際に、樹脂１８として熱硬化性樹脂を用いている場合には加熱により、樹脂１８としてエネルギー線硬化型樹脂を用いている場合にはエネルギー線照射により、樹脂１８を硬化させる。樹脂１８として熱硬化性樹脂を用いる場合の加熱のタイミングは特に限定されず、圧着と同時に行っても、圧着後に行ってもよい。また、樹脂１８としてエネルギー線硬化型樹脂を用いる場合のエネルギー線照射のタイミングも特に限定されず、圧着と同時に行っても、圧着後に行ってもよい。
【００２９】
また、図３においては、初期段階において封止用材料２１を堰き止め部１５と接触するように圧着する態様を示したが、本発明の製造方法はこれに限られるものでなく、低透湿粒子１９が堰き止め部１５により堰き止められる限りは、封止用材料２１を堰き止め部１５と接触させずに、より内側に配置してもよい。
【００３０】
樹脂１８としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、熱硬化性であってもエネルギー線硬化型であってもよい。この樹脂１８が硬化することにより、上述した樹脂硬化体１７となる。
【００３１】
低透湿粒子１９としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、はんだ等の金属粒子、カーボン粒子、ガラス粒子、セラミック粒子及びプラスチック粒子が挙げられる。低透湿粒子１９の形状は特に限定されず、例えば破砕状、真球状、りん片状、針状等の粒子を用いることができる。低透湿粒子１９の平均粒径は、封止用材料２１の厚さ等に合わせて適宜調整することができるが、例えば１〜５０μｍとすることができる。
【００３２】
また、封止用材料２１における低透湿粒子１９の含有量は、封止用材料２１全体を１００質量部としたときに、０．１〜５０質量部であると好ましく、１〜３０質量部であるとより好ましい。これにより、より確実に低透湿粒子１９を堰き止め部１５の内側に凝集させることができる。
【００３３】
封止用材料２１の厚さは、表示デバイスによって適宜選定されるが、例えば１〜１００μｍとすることができる。
【００３４】
＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態にかかる封止構造３０における封止部分の拡大概略断面図である。封止構造３０は、樹脂硬化体２２及び樹脂硬化体２２に分散された低透湿粒子２３を含む封止用材料２６により封止されている。さらに、封止構造３０は、ガラスキャップ９とアノード３との間に形成された堰き止め部２９を有しており、堰き止め部２９の内側に低透湿粒子２３が凝集している。堰き止め部２９は、後述するエネルギー線硬化型樹脂にエネルギー線を照射することにより形成される樹脂硬化物及びこの樹脂硬化物中に分散された低透湿粒子２３から形成される。なお、本実施形態の封止構造３０においては、アノード３及びガラスキャップ９の端面と、堰き止め部２９の端面は揃っているが、本発明の封止構造はこれに限られるものでなく、堰き止め部２９は、アノード３及びガラスキャップ９の端面よりも内側に形成されていてもよく、アノード３上に形成されていてもよい。
【００３５】
本実施形態における封止構造は、透湿性の低い低透湿粒子１９が堰き止め部の内側に凝集しているので、樹脂単独の封止用材料を用いた場合よりも、封止構造内への透湿を高度に防止することができる。
【００３６】
本発明の第２実施形態における封止構造３０は、例えば以下に説明する方法により製造することができる。
【００３７】
図５は、封止構造３０を製造するために用いられる封止用材料の一例を示す断面図である。図５に示す封止用材料４０は、エネルギー線硬化型樹脂２４及びエネルギー線硬化型樹脂２４中に分散された低透湿粒子２３を含む第１の樹脂層２５と、熱硬化性樹脂を含む第２の樹脂層２７とから形成される。第１の樹脂層２５の側端部２９におけるエネルギー線硬化型樹脂は硬化している。なお、第１の樹脂層２５の側端部２９の反対側の側端部についてエネルギー線硬化型樹脂が硬化されていてもよい。
【００３８】
封止用材料４０は、図６に示す方法により製造することができる。まず、側端部が硬化されていない、エネルギー線硬化型樹脂２４及びエネルギー線硬化型樹脂２４中に分散された低透湿粒子２３を含む第１の樹脂層２５と、熱硬化性樹脂を含む第２の樹脂層２７とから構成されたフィルムを準備する（図６（ａ）参照）。このフィルムの側端部にエネルギー線（紫外線）を照射すると（図６（ｂ）参照）、エネルギー線硬化型樹脂２４を含む第１の樹脂層２５の側端部のみが硬化して、封止用材料４０が得られる。
【００３９】
また、封止用材料４０は、図７に示す方法により製造することもできる。まず、側端部が硬化されていない、エネルギー線硬化型樹脂２４及びエネルギー線硬化型樹脂２４中に分散された低透湿粒子２３を含む第１の樹脂層２５からなるフィルムを準備する（図７（ａ）参照）。このフィルムの側端部にエネルギー線（紫外線）を照射すると（図７（ｂ）参照）、エネルギー線硬化型樹脂２４を含む第１の樹脂層２５の側端部が硬化する。これを別途準備した、熱硬化性樹脂を含む第２の樹脂層２７と貼り合わせることにより（図７（ｃ）参照）、封止用材料４０が得られる。
【００４０】
第１の樹脂層２５におけるエネルギー線硬化型樹脂２４及び第２の樹脂層２７における熱硬化性樹脂としては、上述の樹脂１８と同様のものを適用することができる。
【００４１】
低透湿粒子２３としては、上述の低透湿粒子１９と同様のものを適用することができる。低透湿粒子２３の含有量は、第１の樹脂層２５全体を１００質量部としたときに、０．１〜５０質量部であると好ましく、１〜３０質量部であるとより好ましい。これにより、より確実に低透湿粒子１９を堰き止め部１５の内側に凝集させることができる。
【００４２】
なお、第１の樹脂層２５は、エネルギー線硬化型樹脂２４及び低透湿粒子２３の他に、熱硬化性樹脂等を含んでいてもよい。熱硬化性樹脂を含有させる場合のその含有量は、エネルギー線硬化型樹脂１００質量部に対して、５〜１００質量部であると好ましく、１０〜５０質量部であるとより好ましい。
【００４３】
封止用材料２１の厚さは、堰き止め部の厚みにより適宜選定されるが、堰き止め部の厚さの１．１〜１．５倍の厚みが好ましい。封止用材料２１の厚さが１．１倍以上であると、低湿度粒子がより効率よくせき止め部に集まる傾向があり、１．５倍以上であると、せき止め部外側への樹脂のあふれ出しを防止しやすい。
【００４４】
なお、第１の樹脂層２５及び第２の樹脂層２７の少なくとも一方における表面は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム、ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム、ポリイミド（ＰＩ）フィルム等の保護材により保護されていてもよい。また、このような保護材により表面が保護された状態で、上述のフィルムの側端部へのエネルギー線の照射を行ってもよい。このような保護材を用いた場合には、封止用材料を基板間に配置する際に保護膜を剥離することができる。
【００４５】
図８は、封止用材料４０を用いて、封止構造３０を製造する製造例を模式的に示す断面工程図である。まず、アノード３とガラスキャップ９との間に、上述の封止用材料４０を、硬化している側端部２９が外側を向くように配置する（図８（ａ）参照）。これを圧着すると、第１の樹脂層２５におけるエネルギー線硬化型樹脂２４及び第２の樹脂層２７における熱硬化性樹脂が流動し、第１の樹脂層２５における硬化されている側端部２９とアノード３との間に流れ込む（図８（ｂ）参照）。これに伴い、低透湿粒子２３も側端部２９の方向に移動するため、側端部２９の内側に低透湿粒子２３が凝集する。
【００４６】
なお、圧着の際には、加熱のみにより硬化を行ってもよく、加熱及びエネルギー線照射を併用して硬化を行ってもよい。
【００４７】
なお、本実施形態においては、有機ＥＬ素子の封止構造について説明したが、本発明の封止構造はこれに限られるものでなく、水分等による影響を受けやすい素子、例えば、液晶表示素子等に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…ガラス基板、２…有機ＥＬ素子、３…アノード、５…有機ＥＬ膜、７…カソード、９…ガラスキャップ、１０…封止構造、１１…封止部材、１３…空間、１５…堰き止め部、１７，２２…樹脂硬化体、１８…樹脂、１９，２３…低透湿粒子、２０，３０…封止構造、２１，２６，４０…封止用材料、２４…エネルギー線硬化型樹脂、２５…第１の樹脂層、２７…第２の樹脂層、２９…堰き止め部（側端部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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