(57)【要約】 【課題】  発光素子を搭載した基板に対して封止樹脂によってガラス板を貼り合わせて封止する場合に、封止樹脂をボイドがなく均一な膜厚として封止し得る封止方法および封止装置を提供すること。【解決手段】  有機ＥＬ素子１５が搭載されたガラス基板１１に未硬化の封止樹脂２１をスクリーン印刷法によってガラス基板１１の一端側１１ａで薄く他端側１１ｂで厚くなるよう傾斜印刷する。次いで封止樹脂２１にガラス板５１を重ね、封止樹脂２１を厚くした他端側１１ｂを先頭にして、所定の間隔に設定されている上下二本のロール４５ａ、４５ｂの間を通過させることにより、厚い封止樹脂２１はしごかれて薄い方へ移動され、封止樹脂２１はボイドを含むことなく均一な厚さとなる。その後、封止樹脂２１を硬化させることによって封止が完了する。【選択図】      図１
2005032682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて未硬化の封止樹脂の厚さが徐々に大になるように、前記基板に対しスクリーン印刷法によって前記未硬化の封止樹脂を傾斜印刷する工程と、
傾斜印刷された前記封止樹脂を真空脱泡する工程と、
真空脱泡された前記封止樹脂にガラス板を重ね、前記基板の他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させて前記封止樹脂を均一な厚さにする工程と、
前記封止樹脂を硬化させる工程と、からなる
ことを特徴とする基板の封止方法。
【請求項２】
発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて未硬化の封止樹脂の厚さが徐々に大になるように、前記基板に対しスクリーン印刷法によって前記未硬化の封止樹脂を傾斜印刷する工程と、
傾斜印刷された前記封止樹脂を真空脱泡する工程と、
真空脱泡された前記封止樹脂に離型フィルムを重ね、前記基板の他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させて前記封止樹脂を均一な厚さにする工程と、
均一な厚さにされた前記封止樹脂を半硬化させる工程と、
半硬化された前記封止樹脂から前記離型フィルムを剥がし、露になった半硬化の前記封止樹脂上にガラス板を重ね、熱プレスして貼り合せる工程と、
前記封止樹脂を硬化させる工程と、からなる
ことを特徴とする基板の封止方法。
【請求項３】
前記基板に対して前記封止樹脂を傾斜印刷する工程が、スクリーン印刷時に、スキージによってスクリーンを掻く速度を前記一端側から前記他端側に向けて漸次加速するか、
前記スキージを前記基板の一端側から他端側に向けてほぼ定速で移動させると共に前記基板を漸次下降させ、前記スキージから前記基板までの距離を徐々に拡げるか、
または、前記スキージによって前記スクリーンを掻く速度の加速と、前記基板の前記スキージからの下降とを組み合せるか、の何れかによって行われる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板の封止方法。
【請求項４】
前記封止樹脂として、紫外線硬化性および熱硬化性を備えた封止樹脂を使用する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板の封止方法。
【請求項５】
前記離型フィルムとして紫外線透過性を備えたフィルムを使用する
ことを特徴とする請求項２に記載の基板の封止方法。
【請求項６】
前記発光素子が有機エレクトロルミネッセンス素子、無機エレクトロルミネッセンス素子、または発光ダイオード素子である
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板の封止方法。
【請求項７】
発光素子が搭載された基板に未硬化の封止樹脂を適用しガラス板を貼り合せて封止する封止装置において、
前記封止樹脂を前記基板に印刷する際に使用されるスクリーン印刷機が、少なくともスクリーン掻き速度可変手段を備えたスキージと、高さ位置可変手段を備えた基板支持台との何れかを備えたものである
ことを特徴とする封止装置。
【請求項８】
発光素子が搭載された基板に未硬化の封止樹脂を適用しガラス板を貼り合せて封止する封止装置において、
前記基板の発光素子搭載面上にある未硬化の前記封止樹脂に離型フィルムまたは前記ガラス板を重ねた後に、前記封止樹脂の厚さを均一化させる装置が、前記基板、前記封止樹脂、および前記離型フィルムまたは前記ガラス板を重ねた物を、所定の間隔に調整可能な手段を備えたロールの間に挟圧した状態で通過させるように構成されている
ことを特徴とする封止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の封止方法および封止装置に関するものであり、更に詳しくは、発光素子が搭載された基板を封止樹脂によってガラス板で封止するに際し、封止樹脂が均一な厚さでボイドを含まないように封止する封止方法とその封止に使用される装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発光素子による表示パネルでは、基板（ガラス基板であってもよい）に搭載された発光素子を保護するべく、発光素子が搭載された基板面に封止樹脂を適用し、保護用のガラス板を重ねて封止することが行われる。例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示パネルにおいては、湿気や熱に弱い有機ＥＬ素子を保護するために、図７に示すように、ガラス基板に搭載された有機ＥＬ素子を封止樹脂によって保護用のガラス板で封止することが行われる。すなわち、図７−Ａは、ガラス基板１の面に形成された透明な陽極２上に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層からなる有機ＥＬ層３と陰極４とからなる複数の有機ＥＬ素子５が二次元に配列して搭載されている状態を示し、図７−Ｂはその上に封止樹脂６を適用して保護用のガラス板７を貼り合わせて封止する状態を示している（例えば特許文献１、特許文献２を参照。）。
【０００３】
ガラス基板に対して未硬化の封止樹脂を適用する一般的な方法としては、スクリーン印刷機によって封止樹脂を印刷する方法と、ディスペンサーによって封止樹脂を描画する方法がある。このうち、スクリーン印刷法はスクリーン（印刷版）に封止樹脂を乗せ、スキージで掻いてスクリーンに形成されている開口から封止樹脂を押し出すが、この時にスクリーンが若干伸縮することから、封止樹脂を高精度で所定のパターンに形成させたい場合には若干問題がある。しかし、広い面積に封止樹脂を短時間で適用できるほか、スクリーンの面積が小さい場合にはパターン精度は特に問題とならない。これに対して、ディスペンサー法はディスペンサーの吐出口からの封止樹脂の吐出量を高い精度で一定に維持することができるので、ガラス基板への封止樹脂の適用量を一定にしたい場合に採用されることが多い。しかし、ディスペンサーは基本的には一筆書きの吐出機器であるために、ガラス基板の面積が大である場合には封止樹脂の適用に時間を要し生産性に劣る。
【０００４】
上述したように、ディスペンサー法は面積の大きい大型のガラス基板を対象とする場合には生産性が劣るので、生産性が良好なスクリーン印刷を寸法精度が落ちないようにして液晶表示パネルを製造する方法が開示されている（例えば特許文献３を参照。）。すなわち、大型のガラス基板の全面を大面積の印刷版によってシール剤を一度にスクリーン印刷するのではなく、大型のガラス基板を例えば４面に区分して、それぞれを小面積の印刷版によってシール剤を印刷する方法が提案されており、ディスペンサー法より短時間で寸法精度の高い印刷が可能であるとされている。しかし、この方法は印刷版の面積を小さくしたことよってシール剤の平面的な寸法精度を得ているのであって、厚さの精度が得られている訳ではない。
【０００５】
上記の有機ＥＬ表示パネルを製造する場合には、封止樹脂を均一な厚さで薄く適用するべくディスペンサー法を採用すると、上述したようにディスペンサーは一筆書きの装置であるために、一定の面積のガラス基板に封止樹脂を適用する場合には、ディスペンサーの吐出口から封止樹脂を直線状に吐出させる操作を多数回繰り返し、例えば図８に示すように、透明電極２を設け有機ＥＬ素子（図示を省略）を搭載したガラス基板１上に封止樹脂６を平行な多数本の線状に並べることになる。そして、その上へ保護用のガラス板７を重ねるが、その重ね合わせ時に封止樹脂６内にボイドを発生させ易いほか、封止樹脂６の面に凹凸を生じて均一な厚さを得難いのである。
【０００６】
また、ディスペンサーからの吐出量を一定にするべく封止樹脂の粘度を一定に維持するために、クリーンな室内環境でディスペンサーの温度を例えば０．５℃の温度単位で管理することを要する。また、ある面積のガラス基板に対して封止樹脂の量に過不足が生じた場合に、それを補正する手段がない。更には、ある対象に設定された適用条件は他の対象に転用することができないので、適用条件の設定とその条件の適否の確認に膨大な時間を要しており、ディスペンサーによる封止樹脂の適用は煩瑣な作業となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１１０３４９号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１９６１６５号公報（第２頁、 図１、 図２）
【特許文献３】特開２０００−１７１７６８号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、発光素子を搭載した基板に対して封止樹脂によってガラス板を貼り合わせて封止する場合に、封止樹脂をボイドがなく均一な膜厚として封止し得る封止方法および封止装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は請求項１、請求項２、または請求項７、請求項８の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば次に示す如くである。
【００１０】
請求項１の基板の封止方法は、発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて未硬化の封止樹脂の厚さが徐々に大になるように、前記基板に対しスクリーン印刷法によって未硬化の封止樹脂を傾斜印刷する工程と、傾斜印刷された前記封止樹脂を真空脱泡する工程と、真空脱泡された前記封止樹脂にガラス板を重ね、前記基板の他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させて前記封止樹脂を均一な厚さにする工程と、前記封止剤を硬化させる工程と、からなる方法である。
【００１１】
このようなガラス板による基板の封止方法は、未硬化の封止樹脂を基板に傾斜印刷し、真空脱泡した後、ガラス板を重ねた状態で、封止樹脂を厚くした基板の他端側を先頭にして、所定の間隔に設定したロール間を通過させるので、狭圧された封止樹脂が封止樹脂の薄い基板の一端側へ順に送られることにより、封止樹脂はボイドを含むことなく厚さが均一化される。その状態で封止樹脂を硬化させるので、封止樹脂がボイドを含むことなく厚さが均一化された状態で、素子を搭載した基板がガラス板によって封止される。
【００１２】
請求項２の基板の封止方法は、発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて未硬化の封止樹脂の厚さが徐々に大になるように、前記基板に対しスクリーン印刷法によって未硬化の封止樹脂を傾斜印刷する工程と、傾斜印刷された前記封止樹脂を真空脱泡する工程と、真空脱泡された前記封止樹脂に離型フィルムを重ねた状態で、前記他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させて前記封止樹脂を均一な厚さにする工程と、均一な厚さとされた前記封止樹脂を半硬化させる工程と、半硬化された前記封止樹脂から前記離型フィルムを剥がし、露になった半硬化の前記封止樹脂上にガラス板を重ね、熱プレスして貼り合せる工程と、前記封止樹脂を硬化させる工程と、からなる方法である。
【００１３】
このようなガラス板による基板の封止方法は、封止樹脂を基板に傾斜印刷し、真空脱泡した後、離型フィルムを重ねた状態で、封止樹脂を厚くした基板の他端側を先頭にして、所定の間隔に設定したロール間を通過させるので、狭圧された封止樹脂が封止樹脂の薄い基板の一端側へ順に送られることにより、封止樹脂はボイドを含むことなく厚さが均一化される。そして、厚さが均一化された封止樹脂を半硬化させてから離型フィルムを剥がし、露になった半硬化の封止樹脂上にガラス板を重ねるので、ガラス板の重ね合わせ時における封止樹脂の厚さの変動が抑制され、その状態で熱プレスするのでガラスと封止樹脂とが密接される。それに続いて封止樹脂を硬化させるので、封止樹脂がボイドを含むことなく厚さが均一化された状態で、素子を搭載した基板が封止樹脂を介してガラス板により封止される。
【００１４】
請求項１または請求項２に従属する請求項３の基板の封止方法は、前記基板に対して前記封止樹脂を傾斜印刷する工程が、スクリーン印刷時に、スキージによってスクリーンを掻く速度を前記一端側から前記他端側に向けて漸次加速するか、前記スキージを前記基板の一端側から他端側に向けてほぼ定速で移動させると共に前記基板を漸次下降させ、前記スキージから前記基板までの距離を徐々に拡げるか、または、前記スキージによって前記スクリーンを掻く速度の加速と、前記基板の前記スキージからの下降とを組み合せるか、の何れかによって行われる方法である。
このようなガラス板による基板の封止方法は、基板に対する封止樹脂の傾斜印刷を容易化させる。
【００１５】
請求項１または請求項２に従属する請求項４の基板の封止方法は、前記封止樹脂として紫外線硬化性および熱硬化性を備えた封止樹脂を使用する方法である。
このようなガラス板による基板の封止方法は、要求される硬化条件や、使用し得る硬化装置に応じて、紫外線硬化方法または熱硬化方法を適切に選択することができる。
【００１６】
請求項２に従属する請求項５の基板の封止方法は、前記離型フィルムとして紫外線透過性を備えたフィルムを使用する方法である。
このようなガラス板による基板の封止方法は、封止樹脂の半硬化を紫外線照射によって行うことを可能にし、半硬化時に必要以上の熱が加わることを回避し得る。
【００１７】
請求項１または請求項２に従属する請求項６の基板の封止方法は、前記発光素子が有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または発光ダイオード素子である封止方法である。
このようなガラス板による基板の封止方法は、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または発光ダイオード素子を特に湿気から保護して発光素子を長寿命化させる。
【００１８】
請求項７の封止装置は、発光素子が搭載された基板に未硬化の封止樹脂を適用しガラス板を貼り合せて封止する封止装置において、前記封止樹脂を前記基板に印刷するスクリーン印刷機が、少なくともスクリーン掻き速度可変手段を備えたスキージと、高さ位置可変手段を備えた基板支持台との何れかを備えた装置である。
このような封止装置は、基板に対する封止樹脂の傾斜印刷を容易ならしめる。
【００１９】
請求項８の封止装置は、発光素子が搭載された基板に未硬化の封止樹脂を適用しガラス板を貼り合せて封止する封止装置において、前記封止樹脂の厚さを均一化させる装置が、前記基板、前記封止樹脂、および前記離型フィルムまたは前記ガラス板を重ねた物である三層体を、所定の間隔に調整可能な手段を備えたロールの間に挟圧した状態で通過させるように構成されているものである。
このような封止装置は、上記三層体の封止樹脂の厚さが大である例えば基板の他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させることにより、封止樹脂の厚い部分がしごかれるように先へ送られるので封止樹脂がボイドを含むことなく均一な厚さとされる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の基板の封止方法および封止装置は次に記載するような効果を奏する。
【００２１】
請求項１の基板の封止方法によれば、発光素子を搭載した基板に未硬化の封止樹脂を傾斜印刷し、真空脱泡した後、ガラス板を重ねた状態で、封止樹脂を厚くした基板の他端側を先頭にして、所定の間隔に設定したロール間を通過させるので、封止樹脂は狭圧されて封止樹脂の薄い基板の一端側へ順に送られることにより、封止樹脂はボイドを含むことなく厚さが均一化される。その状態で封止樹脂を硬化させるので、封止樹脂がボイドを含むことなく厚さを均一化された状態で、発光素子を搭載した基板がガラス板によって封止される。
【００２２】
請求項２の基板の封止方法によれば、発光素子を搭載した基板に未硬化の封止樹脂を傾斜印刷し真空脱泡した後、離型フィルムを重ねた状態で、封止樹脂を厚くした基板の他端側を先頭にして、所定の間隔に設定したロール間を通過させるので、封止樹脂は狭圧されて封止樹脂の薄い基板の一端側へ順に送られることにより、封止樹脂はボイドを含むことなく厚さが均一化され、厚さが均一化された封止樹脂を半硬化させてから離型フィルムを剥がし、露になった半硬化の封止樹脂の上にガラス板を重ね合せるので、ガラス板の重ね合せ時における封止樹脂の厚さの変動が抑制される。また、その状態で熱プレスするので、封止樹脂とガラス板とが密接され、続いて封止樹脂を硬化させるので、封止樹脂がボイドを含むことなく厚さが均一化された状態で、発光素子を搭載した基板が封止樹脂を介しガラス板によって封止される。
【００２３】
請求項３の基板の封止方法によれば、基板に対して封止樹脂を傾斜印刷する工程が、スクリーン印刷時に、スキージによってスクリーンを掻く速度を基板の一端側から他端側に向けて漸次加速するか、スキージを基板の一端側から他端側に向けてほぼ定速で移動させると共に基板を漸次下降させ、スキージから基板までの距離を徐々に拡げるか、または、スキージによってスクリーンを掻く速度の加速と、基板のスキージからの下降とを組み合せるか、の何れかによって行われるので、封止樹脂の厚さを基板の一端側から他端側へ向けて徐々に増大させることができる。
【００２４】
請求項４の基板の封止方法によれば、封止樹脂として紫外線硬化性および熱硬化性を備えた樹脂を使用するので、要求される硬化条件や使用し得る硬化装置に応じ、適切な硬化方法を選択して封止樹脂を硬化させることができる。
【００２５】
請求項５の基板の封止方法によれば、離型フィルムとして紫外線透過性を備えたフィルムを使用するので、離型フィルムを通して紫外線を照射して封止樹脂を半硬化させることができ、半硬化時に封止樹脂が必要以上に加熱されることを回避することができる。
【００２６】
請求項６の基板の封止方法によれば、発光素子として有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または発光ダイオード素子が搭載された基板を封止樹脂と共にガラス板によって封止するので、有機ＥＬ素子、無機ＥＬ素子、または発光ダイオード素子を特に湿気から保護して発光素子を長寿命化させる。
【００２７】
請求項７の封止装置によれば、未硬化の封止樹脂を基板に印刷するスクリーン印刷機が、少なくともスクリーン掻き速度可変手段を備えたスキージと、高さ位置可変手段を備えた基板支持台との何れかを備えているので、基板に対する封止樹脂の傾斜印刷を容易化させる。
【００２８】
請求項８の封止装置によれば、未硬化の封止樹脂の厚さを均一化させる装置が、基板、封止樹脂、および離型フィルムまたはガラス板の重ねた物である三層体を、所定の間隔に調整したロールの間を挟圧した状態で通過させることが可能であるので、封止樹脂の厚さを大とした例えば基板の他端側を先頭にして所定の間隔のロールの間を通過させることにより、封止樹脂の厚い部分がしごかれて封止樹脂の薄い方へ送られ、封止樹脂をボイドのない均一な厚さとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の基板の封止方法は以下に述べるように未硬化の封止樹脂の性質、によって異なる方法で行われる。
【００３０】
Ａ．［封止樹脂の粘度管理が容易であり、膜厚制御が容易である場合］
すなわち、未硬化の封止樹脂が例えばチキソトロピックな性質を有しており、 
スキージ等によってせん断応力が掛かる時には粘度が低下するが、せん断応力が掛      からない時には粘度が増大する樹脂である場合には
Ａ−１．発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて、未硬化の封止樹脂          の厚さが徐々に大になるように、基板に対しスクリーン印刷法によって未硬化の封      止樹脂を傾斜印刷する工程と、
Ａ−２．傾斜印刷された封止樹脂を真空脱泡する工程と、
Ａ−３．真空脱泡された封止樹脂上にガラス板を重ね、基板の他端側を先頭にして、所定      の間隔に設定された上下のローラの間を通過させて封止樹脂を均一な厚さにする工      程と、
Ａ−４．封止樹脂を硬化させて基板をガラス板で封止する工程と、
からなる方法によって行われる。封止樹脂には熱硬化性または紫外線硬化性の封止      樹脂、好ましくは熱硬化性と紫外線硬化性との両方を有する封止樹脂が使用される      。  
【００３１】
後述するＢの方法と共通するステップであるが、スクリーン印刷によって基板に封止樹脂を傾斜印刷する方法は、
i）スクリーン印刷時にスキージによってスクリーンを掻く速度を一端側から他端側に向    けて漸次加速するか、
ii ）スキージを基板の一端側から他端側に向けてほぼ定速で移動させると共に、基板を    漸次下降させてスキージから基板までの距離を徐々に拡げるか、
iii）上記i）のスキージによってスクリーンを掻く速度の加速と、上記ii)の基板の下降    によるスキージから基板までの距離の拡大とを組み合わせるか、の何れかによって簡    易に行い得る。
【００３２】
また、Ａ、Ｂの方法に共通するステップであるが、傾斜印刷された封止樹脂を真空脱泡する方法は、脱泡の開始当初は未硬化の封止樹脂中の有機溶剤や低分子物が沸騰しないように、低真空度として含まれている気泡を排除し、有機溶剤などが飛散するに応じて真空度を高めるようなプログラムに基づいて脱泡する。ただ、真空脱泡の開始時から終了時までの真空度をどのようなプロファイルにするかは、使用する封止樹脂の種類、封止樹脂に添加されている有機溶媒の種類、それらの組み合わせによって異なるので一概には定め得ない。
【００３３】
基板上の封止樹脂にガラス板を重ねる場合、全面を一度に重ね合わせると気泡を抱き込み易く実質的に困難であることから、封止樹脂の厚さを大とした基板の他端側に対し、やや傾斜させたガラス板の一方の端部を合わせてから、重ねる部分を基板の一端側へ進めるようにする。そうすることによって、封止樹脂の厚い部分は順に先へ送られ、全体として封止樹脂の厚さは均一化されるほか、封止樹脂にボイドが含まれることを防ぐことができる。これとは逆に封止樹脂の薄い方の基板の一端側からガラス板の重ね合わせを開始すると、薄い封止樹脂の厚さは更に薄くなるほかボイドを含み易くなるからである。このガラス板の重ね合わせには一般的なラミネータが使用される。
【００３４】
Ｂ．［封止樹脂の粘度管理が容易でなく、膜厚制御が容易でない場合］
すなわち、Ａの場合とは逆で、未硬化の封止樹脂が例えばチキソトロピックな性質に    欠けており、スキージによって掻くに適した低粘度とされている樹脂である場合には    、
Ｂ−１．発光素子が搭載された基板の一端側から他端側に向けて、未硬化の封止樹脂の厚    さが徐々に大になるように、基板に対しスクリーン印刷法によって未硬化の封止樹脂    を傾斜印刷する工程と、
Ｂ−２．傾斜印刷された封止樹脂を真空脱泡する工程と、
Ｂ−３．真空脱泡された封止樹脂上に離型フィルムを重ね、封止樹脂の厚さを大とした基    板の他端側を先頭にして所定の間隔に設定されたローラの間を通過させて封止樹脂を    平坦化させる工程と、
Ｂ−４．平坦化された封止樹脂を半硬化させる工程と、
Ｂ−５．半硬化された封止樹脂から離型フィルムを剥がし、露になった半硬化の封止樹脂    の上にガラス板を重ね、熱プレスする工程と、
Ｂ−６．封止樹脂を硬化させて基板をガラス板で封止する工程と、
からなる方法によって行われる。封止樹脂には熱硬化性またはＵＶ硬化性の封止樹脂、好ましくは熱硬化性と紫外線硬化性との両方を有する封止樹脂が使用される。熱硬化性と紫外線硬化性との両方を有している封止樹脂の場合、要求される硬化条件や使用し得る硬化装置に応じて適切な硬化方法を選択して採用することができるからである。例えば、熱に弱い有機ＥＬ素子に対し、可及的に熱が掛からないように封止樹脂の半硬化は紫外線照射で行い、封止樹脂の本硬化は比較的低温度で時間をかけて熱硬化させる等である。
【００３５】
封止樹脂の傾斜印刷と真空脱泡は上述したＡの場合と同様に施される。真空脱泡した後、封止樹脂上に離型フィルムを重ね、基板、封止樹脂、および剥離フィルムを重ねた物である三層体をロール間に送り込んで封止樹脂の膜厚を均一化させるが、この場合においても、封止樹脂の厚さを大とした基板の他端側を先頭にし、所定の間隔に設定されたローラの間を通過させる。そのことにより、封止樹脂の厚い部分は順に先へ送られるので、全体として封止樹脂の厚さは均一化され、かつ封止樹脂にボイドが含まれることも防ぐことができる。
【００３６】
封止樹脂を平坦化させた後は、紫外線照射するか、または加熱して封止樹脂を半硬化させる。紫外線を照射する場合には剥離フィルムは紫外線透過性を有するもの、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの片面に非粘着性のフッ素樹脂またはシリコーン樹脂をコーティングして易剥離面としたものが使用される。この半硬化によって、封止樹脂の粘度が上昇するので、その後にガラス板を重ねるに際して厚さ変動することが防がれ、かつその状態でも加熱することによって封止樹脂は粘度低下するので、加熱によるガラス板との密接性は充分に残されたものとなる。
【００３７】
そして、封止樹脂を半硬化させた後は、剥離フィルムを剥がし、平坦で均一な厚さとされた半硬化の封止樹脂の上にガラス板を重ねて熱プレスを行う。この熱プレスは封止樹脂を粘度低下させて、 封止樹脂とガラス板とを密接させる意味を有する。その後、 封止樹脂を本硬化させて、ガラス板による基板の封止が完了する。勿論、上記熱プレスに続き熱プレス装置によって封止樹脂を熱硬化により本硬化させてもよい。
【００３８】
以下、本発明のガラス板による基板の封止方法およびその装置を実施例により図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００３９】
実施例１は未効果の封止樹脂の粘度管理が容易であり、膜厚制御が容易であるＡの場合に対応する実施例であり、図１はＡの場合の封止方法をステップ的に説明する図である。
【００４０】
図１−Ａはガラス基板１１に対し、未硬化の封止樹脂２１をスクリーン印刷法により、図示しないスクリーンをスキージ１９で掻いて傾斜印刷している状態を示す図である。すなわち、ガラス基板１１の一端側１１ａでは封止樹脂２１の厚さを小とし、他端側１１ｂへ向って漸増させて、他端側１１ｂで厚さを大になるように傾斜印刷する。なお、図を簡略化して示すために、図１から図６までにおいては、ガラス基板１の上面に陽極としての透明電極２が形成されているものをガラス基板１１とし、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層からなる有機ＥＬ層と陰極とが積層されたものを有機ＥＬ素子１５として示した。
【００４１】
図１−Ｂは封止樹脂に含まれている気泡２０を排除するために、所定の真空度プロファイルに基づいて封止樹脂を真空脱泡している状態を示す図である。上述したように、真空脱泡に適切な真空度のプロファイルは封止樹脂の種類、封止樹脂に含まれている有機溶剤の種類や、それらの組み合わせによって異なるが、肝要なことは有機溶剤や低分子物を沸騰させないような条件下に気泡２０を脱泡させることにある。
【００４２】
図１−Ｃは傾斜印刷された封止樹脂２１に対して保護用のガラス板５１を重ねている状態を示す図である。すなわち、傾斜印刷されて封止樹脂２１の厚さが大となっているガラス基板１１の他端側１１ｂの端部にガラス板５１の端部をあてがうことにより、一端側１１ａではガラス板５１が接触しているか接触していないかの状態となる。その状態で、ガラス基板１１、封止樹脂２１、およびガラス板５１を重ねた物である三層体の封止樹脂２１の厚さが大であるガラス基板１１の他端側１１ｂを先頭にして、例えばラミネータに設けられている所定の間隔に設定された上下二本のロール４５ａ、４５ｂの間に挟んで、上記の三層体を矢印で示す方向へ送る。このようにすることによって、封止樹脂２１は厚い部分がしごかれて一端側１１ａの方へ順に移動し、その結果として、図１−Ｃに示すように、封止樹脂２１はボイドを含むことなく厚さが均一化され、ガラス板５１はガラス基板１１、封止樹脂２１と平行化される。その後、加熱するか紫外線照射して封止樹脂２１を硬化させることにより、ガラス基板１１と有機ＥＬ素子１５は封止樹脂２１を介してガラス板５１によって封止される。
【００４３】
封止樹脂２の傾斜印刷は図４または図５に示すような方法によって行われる。図４はスキージ１９によるスクリーンの掻き速度の可変によってガラス基板１１上で封止樹脂２１を傾斜印刷する方法を示す図である。すなわち、有機ＥＬ素子１５が搭載された基板１１の一端側１１ａから他端側１１ｂに向かってスキージ１９の掻き速度を漸次加速することにより、封止樹脂２１の厚さを基板の一端側１１ａから他端側１１ｂへ向けて徐々に増大させることが可能となり、ガラス基板１１に対し封止樹脂２１を傾斜印刷することができる。
【００４４】
図５はスクリーン印刷において、基板１１を載置する図示を省略した基板支持台の高さ位置を変化させることによって封止樹脂を傾斜印刷する方法を示す図であり、有機ＥＬ素子１５が搭載されたガラス基板１１の一端側１１ａから他端側１１ｂに向かってスキージ１９をほぼ定速で移動させるが、その代わりに、基板支持台の高さ位置を漸次下降させ、スキージ１９からガラス基板１１までの距離を徐々に拡げることによって、封止樹脂２１の厚さをガラス基板１１の一端側１１ａから他端側１１ｂに向けて徐々に増大させることが可能であり、ガラス基板１１に対し封止樹脂２１を傾斜印刷することができる。勿論、図４に示したガラス基板１１の一端側１１ａから他端側１１ｂに向けてのスキージ１９の掻き速度の加速と、図５に示した基板支持台の下降によるスキージ１９とガラス基板１１との間の距離の拡大とを組み合わせて傾斜印刷してもよい。
【実施例２】
【００４５】
実施例２は未硬化の封止樹脂の粘度管理が容易でなく、膜厚制御が容易でないＢの場合に対応する実施例であり、図２と図３はＢの場合の封止方法をステップ的に説明する図である。
【００４６】
図２−Ａは、図１−Ａと同様、有機ＥＬ素子１５の搭載されたガラス基板１１に未硬化の封止樹脂２１をスクリーン印刷法によって傾斜印刷している状態を示す図であり、図２−Ｂは、図１−Ｂと同様、封止樹脂２１に含まれている気泡２０を真空脱泡している状態を示す図であるから図２−Ａ、図２−Ｂの説明は省略する。
【００４７】
図２−Ｃは真空脱泡した後の封止樹脂２１の表面に紫外線透過性を有する離型フィルム４１をあてがい、その状態で封止樹脂２１の厚さが大であるガラス基板１１の他端側１１ｂを先頭にして所定の間隔をあけた上下二本のロール４５ａとロール４５ｂの間を通過させることによって封止樹脂２１の厚さを均一化させている状態を示す図である。なお、紫外線透過性の離型フィルム４１を使用するのは、後の工程で封止樹脂２１を紫外線で半硬化させるためである。そして、ロール４５ａ、ロール４５ｂの間を通過させる時には、傾斜印刷されて封止樹脂２１厚さが大となっているガラス基板１１の他端側１１ｂを先頭にしてロール４５ａ、４５ｂの間を矢印で示す方向へ通過させることが肝要であり、そうすることによって、封止樹脂２１は厚い部分がしごかれてガラス基板１１の一端側１１ａの方へ順に移動し、結果的にボイドを含まない状態で封止剤２１の厚さを均一にすることができる。
【００４８】
封止樹脂２１の厚さを均一にした後に保護用のガラス板５１を重ねるが、その重ね合わせ時に封止樹脂２１の均一な厚さが乱されないように、あらかじめ封止樹脂２１を半硬化させる。半硬化は熱硬化によって行ってもよいが、必要以上の熱が加わることがないと言う点において、紫外線硬化によって行う方が好ましい。図３−Ｄは図２−Ｃにおける紫外線透過性の離型フィルム４１を介し、一例として１０００ｍＪ程度の紫外線を照射して封止樹脂２１を半硬化させている状態を示す。
【００４９】
次いで図３−Ｅに示すように、半硬化させた封止樹脂２１から離型フィルム４１を剥した後へガラス板５１を重ね、上下の面をヒートプレス６１の上下の熱板６１ａ、６１ｂで挟んで加熱することにより、有機ＥＬ素子１５が搭載されたガラス基板１１に封止樹脂２１を介してガラス板５１が貼り合わされる。このヒートプレス６１による加熱の主たる目的は封止樹脂２１の粘度を低下させて、ガラス板５１に対する封止樹脂２１の濡れ、密接性を向上させることにある。
【００５０】
そして、図３−Ｆに示すように、貼り合わされたガラス基板１１とガラス板５１はヒートプレス６１から取り出し、例えば定温の加熱室に収容して封止樹脂２１を本硬化させる。この時、熱硬化が可能な範囲内の可及的に低い温度で長時間の加熱を行うようにすることにより、有機ＥＬ素子１５に熱的な損傷を与えることなく封止樹脂２１を本硬化させることができる。このようにして、有機ＥＬ素子１５の搭載されたガラス基板１１に対する封止樹脂２１を介してのガラス板５１による封止が完了する。
【００５１】
以上、本発明の基板の封止方法および封止装置を実施例によって説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００５２】
例えば本実施例においては、発光素子として有機ＥＬ素子が搭載されたガラス基板を保護用のガラス板で封止する場合を例示したが、有機ＥＬ素子以外の発光素子、例えば無機ＥＬ素子や発光ダイオード素子が搭載されている場合にも本発明は適用される。
【００５３】
また本実施例においては、封止樹脂２１を傾斜印刷する場合を説明したが、図６に示すように、ガラス基板１１の一端側１１ａから途中までは封止樹脂２１の厚さを漸増させ、それ以降は封止樹脂２１の厚さを一定とするような印刷を行ってもよい。
【００５４】
また本実施例においては、未硬化の封止樹脂の厚さを均一化させるロールとして上下に配置された２本ロールを例示したが、水平方向に配置したロールであってもよく、また３本以上のロールであってもよい。
【００５５】
また本実施例においては、ガラス基板にガラス板を貼り合せて封止する場合を説明したが、本発明は不透明基板にガラス板を貼り合せて封止する場合にも適用される。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】有機ＥＬ素子が搭載されたガラス基板を封止樹脂と共にガラス板によって封止する実施例１の方法をステップ的に示す図である。
【図２】有機ＥＬ素子が搭載されたガラス基板を適用の途中で半硬化させる封止樹脂と共にガラス板によって封止する実施例２の方法を続く図３と共にステップ的に示す図である。
【図３】図２に続いて、有機ＥＬ素子が搭載された基板を封止樹脂と共にガラス板によって封止する実施例２の方法をステップ的に示す図である。
【図４】基板に封止樹脂を傾斜印刷する一つの方法として、スキージによるスクリーンの掻き速度を加速する方法を概念的に示す図である。
【図５】基板に封止樹脂を傾斜印刷する他の方法として、基板支持台の高さ位置を下降させる方法を概念的に示す図である。
【図６】傾斜印刷の変形例を示す図である。
【図７】有機ＥＬ素子がガラス基板上に配列して搭載されている状態を示す図である。
【図８】基板に対して封止樹脂をディスペンサーによって適用する場合の、適用例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１……ガラス基板、１５……有機ＥＬ素子、１９……スキージ、２１……封止樹脂、４１……離型フィルム、４５ａ、４５ｂ……ロール、５１……ガラス板、６１ａ、６１ｂ……ヒートプレスの熱板     
【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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