(57)【要約】【課題】画素基板１８と、封止基板１０の接合を高精度で確実に行う。【解決手段】封止基板１０をに対し、金属の半田層１６をフォトリソグラフィーで、パターニング形成する。そして、画素基板１８を重ね合わせて、レーザを半田層１６に照射して、封止基板１０と、画素基板１８を接続する。金属半田層１６による接合なので、内部空間への水分の侵入を少なくできる。また半田層１６をパターニングにより高精度で形成できる。【選択図】図１
2005251407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルの製造方法であって、
前記封止基板の表面にレジストを形成するレジスト形成工程と、
レジストをパターニングして、前記封止基板のパネル貼り合わせ部分に枠状の溝を形成するパターニング工程と、
パターニングされた溝に金属の半田を流し込み、枠状の接合用半田層を形成する接合用半田層形成工程と、
前記画素基板を前記封止基板に対し、その周辺部が前記接合用半田層を接するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記接合用半田層にレーザを照射することで、半田層を加熱して、前記画素基板と前記封止基板を半田によって接合する接合工程と、
を有することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の表示パネルの製造方法において、
前記接合用半田層形成工程の次に、前記パターニング工程でパターニングされた枠状の溝が形成されたレジストを除去するレジスト除去工程を含み、
レジストを除去した後、前記重ね合わせ工程を行うことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の表示パネルの製造方法において、
前記パターニング工程において、前記画素基板の表示画素に対向する部分のレジストを除去し、残留するレジストを半田層接合工程における半田層の支持に利用するとともに、前記接合工程において加熱された半田層の支持にも利用することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示パネルの製造方法において、
前記画素基板は、少なくともその周辺部分が透明であり、前記接合工程において、前記レーザ光は画素基板を介し、前記接合用半田層に照射されることを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示パネルの製造方法において、
前記画素基板および封止基板のパネル貼り合わせ部の表面を粗くする処理がなされており、これによって前記接合用半田層の接合強度を増大することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示パネルの製造方法において、
前記画素基板および封止基板の周辺部分に溝を掘り、これによって前記接合用半田層の接合強度を増大することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示パネルの製造方法において、
前記枠状のパターニング工程において形成された枠状の溝に、半田と密着性のよい別の金属を成膜し、その後に、前記半田層形成工程を行うことを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項８】
表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルであって、
前記画素基板と封止基板は、その周辺部分において、パターニング形成された金属製の接合用半田層によって接合封止されていることを特徴とする表示パネル。
【請求項９】
表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルであって、
前記画素基板と封止基板は、その周辺部分において、パターニング形成された金属製の接合用半田層によって接合封止されているとともに、
この接合用半田層の両側がレジストのパターンによって配置されていることを特徴とする表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有機ＥＬ表示パネルなどの表示パネルの製造、特にその封止の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型のフラットディスプレイパネルとして、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などが普及しており、有機ＥＬパネルも実用化されるようになってきている。
【０００３】
この有機ＥＬパネルでは、各画素の発光材料などに有機物質を利用し、この有機材料が水分を含むとその寿命が短くなるため、各画素の存在する空間の水分をなるべく少なくする必要がある。そこで、ＥＬ素子を含む表示画素がマトリクス状に形成されたＥＬ基板に対応して、封止基板を所定間隔をおいて対向させ、これら基板の周辺部分を樹脂製のシール材によって気密に封止し、内部に水分が侵入しないようにすると共に、内部空間には、乾燥剤を収容し、水分を除去している。
【０００４】
ここで、シール材としては、エポキシ系の紫外線硬化樹脂などが用いられているが、さらに気密性を向上させるために、ハンダガラスなどの低融点ガラスを用いることも提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３１９７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１では、基板に接合用の低融点ガラスをガラス基板間に挟み込みその後、加熱溶接している。しかし、このような接合では、低融点ガラスの線幅や位置を精度よく決定することが困難であり、従って接合部分にはかなりの余裕が必要である。表示パネルは、全体をコンパクトにすることが望まれており、接合に用いる周辺領域をなるべく小さくしたいという要求がある。さらに、低融点ガラスの量が変化すると、基板間の距離がばらつくという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルの製造方法であって、前記封止基板の表面にレジストを形成するレジスト形成工程と、レジストをパターニングして、前記封止基板のパネル貼り合わせ部分に枠状の溝を形成するパターニング工程と、パターニングされた溝に金属の半田を流し込み、枠状の接合用半田層を形成する接合用半田層形成工程と、前記画素基板を前記封止基板に対し、その周辺部が前記接合用半田層を接するように重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記接合用半田層にレーザを照射することで、半田層を加熱して、前記画素基板と前記封止基板を半田によって接合する接合工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記接合用半田層形成工程の次に、前記パターニング工程でパターニングされた枠状の溝が形成されたレジストを除去するレジスト除去工程を含み、レジストを除去した後、前記重ね合わせ工程を行うことが好適である。
【０００９】
また、前記パターニング工程において、前記画素基板の表示画素に対向する部分のレジストを除去し、残留するレジストを半田層接合工程における半田層の支持に利用するとともに、前記接合工程において加熱された半田層の支持にも利用することが好適である。
【００１０】
また、前記画素基板は、少なくともその周辺部分が透明であり、前記接合工程において、前記レーザ光は画素基板を介し、前記接合用半田層に照射されることが好適である。
【００１１】
また、前記画素基板および封止基板のパネルの貼り合わせ部の表面を粗くする処理がなされており、これによって前記接合用半田層の接合強度を増大することが好適である。
【００１２】
また、前記画素基板および封止基板の周辺部分に溝を掘り、これによって前記接合用半田層の接合強度を増大することが好適である。
【００１３】
また、前記枠状のパターニング工程において形成された枠状の溝に、半田と密着性のよい別の金属を成膜し、その後に、前記半田層形成工程を行うことが好適である。
【００１４】
また、本発明は、表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルであって、前記画素基板と封止基板は、その周辺部分において、パターニング形成された金属製の接合用半田層によって接合封止されていることを特徴とする。
【００１５】
また、表示画素がマトリクス状に形成された画素基板と、周辺部分が前記画素基板の周辺部分に接合され、画素基板上の空間を封止する封止基板とを含む表示パネルであって、前記画素基板と封止基板は、その周辺部分において、パターニング形成された金属製の接合用半田層によって接合封止されているとともに、この接合用半田層の両側がレジストのパターンによって配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、金属の半田によって、画素基板と封止基板を接合する。金属は、透湿性が非常に低く、従って内部への水分の侵入を確実に防止することができ、内部に封入する乾燥剤の量を減少またはなしにできる。また、接合用半田層は、パターニングによって形成するため、高精度の形成ができる。従って、接合エリアに余裕をみる必要がなくなり、小さな面積で確実な封止が行え、実際に表示を行う表示領域を大きくとることができ、ディスプレイのサイズを小さくできる。また、半田層を精度よく形成できるため、基板間距離のバラツキも防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１に、実施形態に係る基板の接合の手順を示す。まず、ガラス製の封止基板１０の表面前面に、レジスト１２が形成される（ａ）。このレジスト１２は、２００℃程度の温度に耐えられる感光性樹脂が利用される。例えば、有機ＥＬパネルにおいて、カラーフィルタに利用される樹脂や、アクリル系平坦化膜に利用されている有機材料、さらには、ＳｉＯ２、ＳｉＮなどの無機系材料が採用される。
【００１９】
次に、このレジスト１２にマスクパターンを介して露光し、現像することによってマスクパターンに対応した枠状の溝１４を形成する（ｂ）。この溝１４の形成は、フォトリソグラフによって行うため、その精度は非常に高く、所定の位置に定められた大きさで、精度よく形成される。
【００２０】
このように、溝１４が形成された場合には、そこに溶融された状態の半田（金属）を流し込む（ｃ）。これによって、レジスト１２を土手として、枠形状の半田層１６が溝１４の形状通りに、形成される。ここで、半田は、通常の鉛スズの共晶半田で、融点１８３℃程度であり、レジスト１２が２００℃の耐熱性があれば、問題ない。さらに、ビスマスや、インジウムなどの合金を利用する低融点半田では、融点が１００℃以下のものもあり、これらを利用すれば、レジスト１２として各種のものが利用可能である。
【００２１】
次に、レジスト１２をそのレジストの材質に合わせた手法で除去する（ｄ）。なお、このレジスト１２の除去は、半田層１６を残留させてレジスト１２を除去できれば、ウェットでも、ドライでも構わない。
【００２２】
そして、封止基板１０と同様の形状をした画素基板１８を封止基板１０に合わせて、重ね合わせる（ｅ）。これによって、画素基板１８の周辺の貼り合わせ部が半田層１６と接触する。この状態で、図に示すように、画素基板１８を介し、半田層１６にレーザを照射し、半田層１６の表面部分を溶融させて、画素基板１８を半田層１６に固着する。
【００２３】
このようにして、画素基板１８と封止基板１０がその周辺の貼り合わせ部分で、金属製の半田層１６によって接続される。
【００２４】
なお、レーザは、ＹＡＧレーザ（１０６１ｎｍ）等が採用される。レーザ光としては、例えば半田層の幅よりやや大きめのスポット径のものを用い、このスポットを半田層１６に沿ってスキャンすることで、半田層１６を加熱する。
【００２５】
このようにして、レーザを利用した半田付けによって、画素基板１８と、封止基板１０を接続することができる。レーザ照射によれば、半田層１６のレーザ照射部分のみが加熱されるため、封止された内部空間がほとんど加熱されず、内部空間の温度と外部空間の温度があまり変化しない。従って、封止後における内部空間の圧力を適切なものに設定しやすい。また、この封止は、実質的に水分のない窒素雰囲気で行われ、金属半田封止による封止は、非常に気密状態が高いため、その後の大気中における使用状態においても水分が内部空間に侵入してくる可能性が低い。そこで、内部に乾燥剤を収容しなくてもよく、また収容する場合でも、その量を非常に少ない量にできる。さらに、この半田層１６を利用した封止によれば、画素基板１８と封止基板１０の接合部分（貼り合わせ部分）の幅が小さくてよく、また接合によって接触面積が広がるわけでもない。従って、ＥＬ基板の周辺部分の封止用の領域の面積を小さくすることができ、表示パネルを小型化することができる。
【００２６】
ここで、封止基板１０および画素基板１８には、通常のガラスが用いられる。従って、半田層１６は、ガラスと混じり合うわけではなく、その表面部分に固着される。そこで、封止基板１０および画素基板１８の表面を凸凹に（粗く）しておくことが好適である。これによって、半田がこれらガラス表面の凸凹に合致する形状となり、両者の固着力を増加させることができる。
【００２７】
例えば、図２に示すように、封止基板１０または画素基板１８の周辺部分２０に枠状に、表面が粗の部分を形成しておく。そして、この部分に半田層１６を固着することで、好適な封止が達成できる。
【００２８】
なお、ガラスの表面を粗にするには、サンドブラスト等の手法が好適であり、マスクによって周辺部分２０のみを露出した状態で、表面を粗にする処理を行えばよい。さらに、サンドブラストを進めて、溝を彫り込み、これによって半田層１６とガラスの密着性を改善することも好適である。また、薬品によって、一部溶解させて表面を粗にすることも可能である。
【００２９】
銀（Ａｇ）や銅（Ｃｕ）等の半田と密着性の高い金属を溝内に成膜し、その後半田層１６を形成することで、半田層とガラスの密着性を改善することもできる。また、画素基板１８の対応部分にも銀や銅を成膜しておくとよい。
【００３０】
また、上述のように、本実施形態では、画素基板１８および封止基板１０をガラス基板とした。しかし、半田によって接合できれば、基板の材料はガラスに限定されるものではなく、各種の樹脂フィルムなどを基板として利用することができる。
【００３１】
図３に、他の実施形態に係る基板の接合の手順を示す。上述の実施形態と同様にして、封止基板１０の表面前面にレジスト１２が形成し（ａ）、このレジスト１２にマスクパターンを介して露光し、現像することによってマスクパターンに対応した枠状の溝１４を形成する（ｂ）。ここで、このマスクパターンは、画素基板１８の画素の存在する表示領域についてはレジスト１２を除去するパターンとする。従って、溝の周囲を取り囲む土手の部分のレジスト１２のみが残留する。
【００３２】
そして、残留したレジスト１２の溝１４に溶融された状態の半田（金属）を流し込み、枠形状の半田層１６を形成する（ｃ）。そして、レジスト１２および半田層１６を残留させたまま、封止基板１０に画素基板１８を重ね合わせ（ｄ）、この状態で画素基板１８を介し、半田層１６にレーザを照射し、半田層１６の表面部分を溶融させて、画素基板１８を半田層１６に固着する。
【００３３】
このように、本実施形態では、残留したレジスト１２が、レーザによる半田の加熱工程においても土手として機能し、画素基板１８と封止基板１０の精度のよい接合が行える。
【００３４】
なお、この実施形態においても、基板の貼り合わせ部分について表層を粗にすることが好適であり、この場合はレジストからなる土手部分の内側の側面も粗にするとよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施形態によるパネルの接合状態を示す図である。
【図２】基板の接合部分を示す図である。
【図３】他の実施形態によるパネルの接合状態を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  封止基板、１２  レジスト、１４  溝、１６  半田層、１８  画素基板。
【図１】
2005251407.tif 000003
【図２】
2005251407.tif 000004
【図３】
2005251407.tif 000005