(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上の薄膜とマスクとの間の分離を容易に行うことができるスクリーンプリンティング装置を提供する。【解決手段】プリンティング装置１は、基板が載置されるテーブル１０と、テーブル１０上に位置するスクリーンプリンティング用マスク２０と、マスク２０の少なくとも一側を昇降させる昇降部６０と、昇降部６０を制御する制御部とを含むことを特徴とする。【選択図】図３
2007118603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置されるテーブルと、
前記テーブル上に位置するスクリーンプリンティング用マスクと、
前記マスクの少なくとも一側を昇降させる昇降部と、
前記昇降部を制御する制御部と、
を含むことを特徴とするプリンティング装置。
【請求項２】
前記マスクの少なくとも一側を把持している把持部をさらに含み、
前記昇降部は前記把持部を支持して、前記マスクを昇降させることを特徴とする、請求項１に記載のプリンティング装置。
【請求項３】
前記マスクは、前記基板に対応するメッシュ部、前記メッシュ部を囲んでいるマスキング部、および前記マスキング部の少なくとも一側に設けられて前記メッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含み、
前記把持部は前記マスクフレームの少なくとも一側を支持していることを特徴とする、請求項２に記載のプリンティング装置。
【請求項４】
前記マスク上の一側のマスキング部から前記一側のマスキング部と対向する他側のマスキング部までスキャン作動して、前記基板上に薄膜を形成するスクイジーをさらに含み、
前記制御部は前記スクイジーのスキャン作動時に前記マスクが上昇するように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項３に記載のプリンティング装置。
【請求項５】
前記マスクの上昇と前記スクイジーの駆動は同期化されていることを特徴にする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記スクイジーが所定の距離を進行した後に前記マスクが上昇するように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記スクイジーが作動する間に前記マスクの上昇運動が止まるように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記マスクが等速度で上昇するように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項１に記載のプリンティング装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記スクイジーが進行するに従って前記マスクの上昇速度が遅くなるように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記スクイジーが進行するに従って前記マスクの上昇速度が速くなるように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記マスクの上昇の幅が前記スクイジーの移動距離に比例するように前記昇降部を制御することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１２】
前記一側のマスキング部に隣接した前記マスクフレームは固定されており、前記他側のマスキング部に隣接した前記マスクフレームは把持部に把持されて昇降運動することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１３】
前記昇降部は、駆動部と、前記駆動部の駆動によって昇降し前記把持部を支持している支持軸とを含むことを特徴とする、請求項２に記載のプリンティング装置。
【請求項１４】
前記テーブルを基準に互いに対向する両側にそれぞれ設けられており、前記マスクフレームの少なくとも一部が支持されるマスク固定部をさらに含み、
前記マスク固定部は前記マスクフレームの辺に沿って延長されており、“Ｌ”字形断面を有することを特徴とする、請求項３に記載のプリンティング装置。
【請求項１５】
前記他側のマスキング部に隣接した前記マスク固定部は２層構造であり、
前記マスク固定部は、前記マスクフレームの少なくとも一部を支持し前記マスクと一緒に昇降する把持部と、前記把持部の下部に前記把持部を支持し前記マスクを前記テーブルから離間して支持する支持部とを含むことを特徴とする、請求項１４に記載のプリンティング装置。
【請求項１６】
前記スクイジーは、前記スクイジーの長さ方向に垂直な方向と前記スクイジーの進行方向が所定の角度をなしながら前記マスク上をスキャン作動することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１７】
前記マスクは前記テーブルから所定間隔で離間しており、
前記スクイジーは、前記一側の支持部上に積層された膜物質を前記メッシュ部に満たしながらスキャン作動して前記基板に向かって前記メッシュ部を加圧することを特徴とする、請求項４に記載のプリンティング装置。
【請求項１８】
基板上に、前記基板に対応するメッシュ部、前記メッシュ部を囲んでいるマスキング部、および前記マスキング部の少なくとも一側に設けられて前記メッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含むマスクを整列配置する段階と、
前記一側のマスキング部に膜物質を積層する段階と、
前記マスク上をスキャン作動するスクイジーを前記一側のマスキング部に位置させる段階と、
前記メッシュ部を前記基板側に加圧しながら前記一側のマスキング部から前記一側のマスキング部に対向する他側のマスキング部に向かって前記マスク上を進行するように前記スクイジーをスキャン作動させながら前記マスクの他側を上昇させる段階と、
を含むことを特徴とするプリンティング装置の制御方法。
【請求項１９】
前記スクイジーのスキャン作動時に前記マスクの他側を上昇させることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２０】
前記スクイジーが所定の距離を進行した後に前記マスクの他側を上昇させることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２１】
前記マスクの他側の上昇と前記スクイジーの駆動は同期化されていることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２２】
前記スクイジーが駆動する間に前記マスクの他側の上昇運動を停止させることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２３】
前記マスクの他側は等速度で上昇することを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２４】
前記マスクの他側の上昇速度は前記スクイジーが進行するに従って遅くなることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２５】
前記マスクの他側の上昇速度は前記スクイジーが進行するに従って速くなることを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２６】
前記マスクの他側の上昇の幅は前記スクイジーの移動距離に比例することを特徴とする、請求項１８に記載のプリンティング装置の制御方法。
【請求項２７】
基板を設ける段階と、
前記基板に対応するメッシュ部、前記メッシュ部を囲むマスキング部、および前記マスキング部の少なくとも一側に設けられて前記メッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含むマスクを前記基板上に整列配置する段階と、
前記マスク上の一側のマスキング部にスクイジーを準備させ、前記スクイジーを前記一側のマスキング部から前記一側のマスキング部と対向する他側のマスキング部に向かってスキャン作動させながら前記マスクの他側を上昇させて、前記基板上に前記メッシュ部に対応する薄膜を形成する段階と、
を含むことを特徴とする平板表示装置の製造方法。
【請求項２８】
前記基板は、有機発光層を含む有機素子基板および前記有機素子基板と対向接合されて前記有機発光層への異物の流入を防止する密封基板のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項２７に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項２９】
前記有機素子基板および前記密封基板のうちの少なくともいずれか１つに前記薄膜を均一にコーティングした後、前記有機素子基板と前記密封基板とを相互に対向させて接合し前記薄膜を硬化させる段階をさらに含むことを特徴とする、請求項２７に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項３０】
前記有機素子基板に形成された前記薄膜に硬化段階および半硬化段階のうちのいずれか１つを進行させた後、前記有機素子基板と前記薄膜が形成された前記密封基板とを相互に対向させて接合することを特徴とする、請求項２７に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項３１】
前記薄膜は熱および光のうちの少なくともいずれか１つによって硬化されることを特徴とする、請求項２７に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項３２】
前記薄膜は有機膜および無機膜のうちのいずれか１つであることを特徴とする、請求項２７に記載の平板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、プリンティング装置、その制御方法とこれを利用した平板表示装置の製造方法に係わり、より詳しくは、基板上の薄膜とマスクとの間の分離を容易に行うことができるプリンティング装置、その制御方法とこれを利用した平板表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
平板表示装置（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ）のうち、低電圧駆動、軽量薄形、広視野角および高速応答などの長所によって、最近、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）が脚光を浴びている。
このようなＯＬＥＤは、基板上に有機発光層、正孔注入層および正孔伝達層などの有機素子が設けられた有機素子基板と、この有機素子基板と対向接合されて有機発光層に流入し得る水分または酸素を除去する密封基板を含む。そして、密封基板と有機素子基板の間には、両基板を接合し外部からの水分または酸素の流入を防止するための薄膜を介在させる。このような薄膜は基板の全面に塗布される。そして、薄膜は有機膜で構成することができ、スクリーンプリンティング法によって形成することができる。
【０００３】
ここで、スクリーンプリンティング法は、基板に対応するメッシュ（ｍｅｓｈ）部、このメッシュ部を囲んでいるマスキング部、およびマスキング部の少なくとも一側に設けられてメッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含むマスクを基板に整列配置し、スクイジーを基板側に加圧しながら基板上をスキャン作動させてメッシュ部に膜物質を満たすことによって、均一な薄膜を基板上に形成する。スクイジーの加圧時、メッシュ部はその形状が変形されて基板上の薄膜に接合し、スクイジー通過後に薄膜から離間する。
【０００４】
しかし、薄膜の面積が大きくなることによって、基板上に形成される薄膜の面積も大きくなり、薄膜に接合するメッシュ部の接触面積も大きくなる。この場合、メッシュ部とマスクフレームとの間の張力が薄膜の粘性によるメッシュ部と薄膜との間の粘性力より弱く、メッシュ部が薄膜から離間することに時間が長くかかったり、はなはだしくは分離されない剥離不良が発生するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は基板上の薄膜とマスクとの間の分離を容易に行うことができるプリンティング装置、その制御方法とこれを利用した平板表示装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、基板が載置されるテーブルと、テーブル上に位置するスクリーンプリンティング用マスクと、マスクの少なくとも一側を昇降させる昇降部と、昇降部を制御する制御部とを含むことを特徴とするプリンティング装置によって達成される。
ここで、マスクの少なくとも一側を把持している把持部をさらに含み、昇降部は把持部を支持して、マスクを昇降することができる。
【０００７】
そして、マスクは、基板に対応するメッシュ部、メッシュ部を囲んでいるマスキング部、およびマスキング部の少なくとも一側に設けられてメッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含み、把持部はマスクフレームの少なくとも一側を支持することができる。
また、マスク上の一側のマスキング部から一側のマスキング部と対向する他側のマスキング部までスキャン作動して基板上に薄膜を形成するスクイジーをさらに含み、制御部はスクイジーのスキャン作動時にマスクが上昇するように昇降部を制御することができる。
【０００８】
ここで、マスクの上昇とスクイジーの駆動を同期化するように構成できる。
そして、制御部は、スクイジーが所定の距離を進行した後にマスクが上昇するように前記昇降部を制御することができる。
また、制御部は、スクイジーが作動する間にマスクの上昇運動が止まるように昇降部を制御することができる。
【０００９】
ここで、制御部は、マスクが等速度で上昇するように昇降部を制御することができる。
そして、制御部は、スクイジーが進行するに従ってマスクの上昇速度が遅くなるように昇降部を制御することができる。
また、制御部は、スクイジーが進行するに従ってマスクの上昇速度が速くなるように昇降部を制御することができる。
【００１０】
ここで、制御部は、マスクの上昇の幅がスクイジーの移動距離に比例するように昇降部を制御することができる。
そして、一側のマスキング部に隣接したマスクフレームは固定されており、他側のマスキング部に隣接したマスクフレームは把持部に把持されて昇降運動するように構成できる。
【００１１】
また、昇降部は、駆動部と、駆動部の駆動によって昇降し把持部を支持している支持軸とを含むことができる。
ここで、テーブルを基準に互いに対向する両側にそれぞれ設けられており、マスクフレームの少なくとも一部が支持されるマスク固定部をさらに含み、マスク固定部はマスクフレームの辺に沿って延長されており、“Ｌ”字形断面を有することができる。
【００１２】
そして、他側のマスキング部に隣接したマスク固定部は２層構造であり、マスク固定部は、マスクフレームの少なくとも一部を支持しマスクと一緒に昇降する把持部と、把持部の下部に把持部を支持しマスクをテーブルから離間して支持する支持部とを含むことができる。
ここで、スクイジーは、スクイジーの長さ方向に垂直な方向とスクイジーの進行方向が所定の角度をなしながらマスク上をスキャン作動するように構成できる。
【００１３】
そして、マスクはテーブルから所定間隔で離間しており、スクイジーは、一側の支持部上に積層された膜物質をメッシュ部に満たしながらスキャン作動して基板に向かってメッシュ部を加圧することができる。
本発明の目的は、基板上に、基板に対応するメッシュ部、メッシュ部を囲んでいるマスキング部、およびマスキング部の少なくとも一側に設けられてメッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含むマスクを整列配置する段階と、一側のマスキング部に膜物質を積層する段階と、マスク上をスキャン作動するスクイジーを一側のマスキング部に位置させる段階と、メッシュ部を前記基板側に加圧しながら一側のマスキング部から一側のマスキング部に対向する他側のマスキング部に向かってマスク上を進行するようにスクイジーをスキャン作動させながらマスクの他側を上昇させる段階とを含むことを特徴とするプリンティング装置の制御方法によって達成される。
【００１４】
ここで、スクイジーのスキャン作動時にマスクの他側を上昇させるように構成できる。
そして、スクイジーが所定の距離を進行した後にマスクの他側を上昇させるように構成できる。
また、マスクの他側の上昇とスクイジーの駆動とを同期化するように構成できる。
ここで、スクイジーが駆動する間にマスクの他側の上昇運動を停止するように構成できる。
【００１５】
そして、マスクの他側は等速度で上昇するように構成できる。
また、マスクの他側の上昇速度はスクイジーが進行するに従って遅くなるように構成できる。
ここで、マスクの他側の上昇速度はスクイジーが進行するに従って速くなるように構成できる。
【００１６】
そして、マスクの他側の上昇幅はスクイジーの移動距離に比例するように構成できる。
本発明の目的は、基板を設ける段階と、基板に対応するメッシュ部、メッシュ部を囲むマスキング部、およびマスキング部の少なくとも一側に設けられてメッシュ部のテンションを維持するマスクフレームを含むマスクを基板上に整列配置する段階と、マスク上の一側のマスキング部にスクイジーを準備させ、スクイジーを一側のマスキング部から一側のマスキング部と対向する他側のマスキング部に向かってスキャン作動させながらマスクの他側を上昇させて、基板上にメッシュ部に対応する薄膜を形成する段階とを含むことを特徴とする平板表示装置の製造方法によって達成される。
【００１７】
ここで、基板は、有機発光層を含む有機素子基板および有機素子基板と対向接合されて有機発光層への異物の流入を防止する密封基板のうちのいずれか１つであることができる。
そして、有機素子基板および密封基板のうちの少なくともいずれか１つに薄膜を均一にコーティングした後、有機素子基板と密封基板を相互に対向して接合し薄膜を硬化させる段階をさらに含むことができる。
【００１８】
ここで、有機素子基板に形成された薄膜に硬化段階および半硬化段階のうちのいずれか１つを進行させた後、有機素子基板と薄膜が形成された密封基板とを相互に対向して接合することができる。
そして、薄膜は熱および光のうちの少なくともいずれか１つによって硬化するように構成できる。
【００１９】
また、薄膜は有機膜および無機膜のうちのいずれか１つで構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板上の薄膜とマスクとの間の分離を容易に行うことができるスクリーンプリンティング装置、その制御方法とこれを利用した平板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】
【００２１】
以下、添付図面を参照して本発明による一実施形態についてさらに詳しく説明する。
図１は本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置の平面図であり、図２は図１のII-II線によるスクリーンプリンティング装置の断面図であり、図３は図１のIII-III線によるスクリーンプリンティング装置の断面図である。
本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置１は、基板１００が載置されるテーブル１０と、テーブル１０上に位置するマスク２０と、マスク２０の少なくとも一側を支持しテーブル１０からマスク２０を離間させるマスク固定部３０と、マスク２０上をスキャン作動するスクイジー４０と、スクイジー４０を一側のマスク２０から他側のマスク２０まで直線運動させる第１駆動モーター部５１およびスクイジー４０を昇降運動させる第２駆動モーター部５５を含むスクイジー駆動部（５１、５５）と、マスク２０の少なくとも一側を昇降させる昇降部６０と、スクイジー駆動部（５１、５５）および昇降部６０を制御する制御部７０とを含む。
【００２２】
テーブル１０は処理対象の基板１００が載置される所であって、テーブル１０内には少なくとも１つの載置ピン１１が設けられている。ロボットによって基板１００がテーブル１０上に移送されると、テーブル１０内の載置ピン１１が上昇して安定的に基板１００を支持する。基板１００は載置ピン１１の下降運動と共に下降して、テーブル１０上に載置される。
【００２３】
テーブル１０の上にはマスク２０が位置する。マスク２０は、基板１００に対応するメッシュ部（ｍｅｓｈ  ｐａｒｔ）２１、メッシュ部２１を囲むマスキング部２３、およびマスキング部２３の少なくとも一側の周縁に設けられておりメッシュ部２１のテンションを維持するマスクフレーム２５を含む。メッシュ部２１は四角形または菱形形状の開口を有する網であって、メッシュ部２１は基板１００より小さいか同じ大きさに構成することができ、四角形状に形成することが好ましい。マスキング部２３はプラスチックを含む柔軟性の材質で設けられ、メッシュ部２１の周縁と接着されて、メッシュ部２１が垂れないように引っ張る。そして、マスキング部２３はスクイジー４０の加圧によってメッシュ部２０と一緒に上下に動く。マスクフレーム２５は後述するマスク固定部３０に載置されて、スクイジー４０の駆動時にマスク２０が動かないように支持する。そして、マスクフレーム２５にはマスキング部２３とメッシュ部２１が結合されており、マスクフレーム２５はマスク２０の形状を維持し、メッシュ部２１を引っ張ってメッシュ部２１のテンションを維持させる。また、スクイジー４０は一側のマスキング部２３ａから他側のマスキング部２３ｂに向かってスキャン作動し、他側のマスティング部２３ｂに結合されたマスクフレーム２５は後述するマスク固定部３０に支持されて昇降運動し、一側のマスキング部２３ａに結合されたマスクフレーム３０は固定されていて他側のマスクフレーム２５が昇降することによって若干動くだけで昇降運動はしない。
【００２４】
テーブル１０を基準に互いに対向する両側にはマスク固定部３０が設けられている。マスク固定部３０にはマスクフレーム２５の少なくとも一部が支持され、スクイジー４０の駆動時にマスク２０が動かないように固定する。そして、マスク２０を基板１００から所定間隔で離間した状態で支持する役割を果たす。マスク固定部３０はマスクフレーム２５の辺に沿って延長されており、延長方向に対して垂直に切断した断面が“Ｌ”字形をなしている。マスク固定部３０は延長方向がスクイジー４０の移動方向と平行であるように配置され、“Ｌ”の内側にマスクフレーム２５が受容支持されている。他側のマスキング部２３ｂに隣接したマスク固定部３０は、２層構造をなしており、支持部３０ａは固定されてマスク２０を固定および離間する役割を果たし、把持部３０ｂはマスクフレーム２５を支持して、後述する昇降部６０によってマスク２０と一緒に昇降運動をする。マスク２０と基板１００の間の間隔ｄ１は、基板１００のサイズによって変更することができるが、ほぼ５ｃｍ〜３０ｃｍ範囲程度で離間することが好ましい。たとえば、７３０ｍｍ＊９２０ｍｍの基板１００の場合には、マスク２０から約１０ｃｍ離間するように構成する。
【００２５】
スクイジー４０はマスク２０上をスキャン作動しながら、メッシュ部２１に膜物質１０５を満たして、基板１００上に薄膜１１０を形成する。さらに詳しくは、スクイジー４０はマスク２０上の一側のマスキング部２３ａから一側のマスキング部２３ａと対向する他側のマスキング部２３ｂに向かって直線運動をしながら一側のマスキング部２３ａに積層された膜物質１０５をメッシュ部２１に満たす。これと同時に、基板１００に向かってメッシュ部２１を加圧しながら基板１００上に所定の厚さを有する薄膜１１０を形成する。スクイジー４０によって加圧されたメッシュ部２１は形状が変形されて加圧時に薄膜１１０に接合され、スクイジー４０が通り過ぎることによって薄膜１１０から離間する。
【００２６】
しかし、薄膜１１０の面積が大きくなることによって基板１００上に形成される薄膜１１０の面積も大きくなり、薄膜１１０に接合されるメッシュ部２１の接触面積も大きくなる。特に、メッシュ部２１が薄膜から離間する速度がスクイジー４０の移動速度より遅い場合には、スクリーンプリンティングが進められるに従って薄膜１１０に接合されるメッシュ部２１の接触面積はさらに広くなる。この場合、メッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力が、薄膜１１０の粘性によるメッシュ部２１と薄膜１１０との間の粘性力より弱くて、メッシュ部２１が薄膜１１０から離間することに時間が長くかかったり、はなはだしくは分離しない剥離不良が発生するという問題点がある。
【００２７】
このような問題点を解決するために、メッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力をさらに大きくする必要がある。しかし、スクイジー４０がメッシュ部２１を加圧しながらスキャン作動して基板１００上に薄膜１１０を形成するスクリーンプリンティングの駆動特性上、メッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力を強化させることには限界がある。従って、本発明では少なくとも一側のマスク２０を持ち上げてメッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力を強化させる。つまり、スクリーンプリンティングが進められるに従って、薄膜１１０に接触するメッシュ部２１の面積が大きくなることで粘性力をさらに増すこととなるが、マスク２０の一側を持ち上げることによってこの粘性力を減少させて、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一になるようにする。
【００２８】
メッシュ部２１と当接するスクイジー４０部分は、スクイジー４０の延長方向の垂直方向とスクイジー４０の進行方向とが所定の角度を維持しながらマスク２０上をスキャン作動する。これは膜物質１０５がメッシュ部２１に均一に満たされて均一な膜が形成されるようにするためであり、メッシュ部２１のデザインパターンによって角度ａも異なるように設定することができる。一実施形態として、角度ａは約５〜５０度に設定することができる。スクイジー４０は長い棒状であって、メッシュ部２１と当接する部分はゴムなどの軟質のものでコーティングされた構成とすることができる。スクイジー４０の長さはメッシュ部２１の幅より小さいか同じであり、駆動軸４１がスクイジー４０を貫通しており、駆動軸４１の両端にベアリング４３が設けられている。
【００２９】
スクイジー駆動部（５１、５５）は、スクイジー４０を一側のマスク２０から他側のマスク２０まで直線運動させる第１駆動モーター部５１と、スクイジー４０を昇降運動させる第２駆動モーター部５５とを含む。
第１駆動モーター部５１は、図１に示されているように、スパイラル（ｓｐｉｒａｌ）なスクリューが形成された長い回転軸５２がマスク２０の両側に所定間隔で離間して配置されており、１つの回転軸５２にはモーター５３が連結されて回転軸５２を回転させる。そして、モーター５３に連結されない他の回転軸５２はベルト５４によってモーター５３と連結していて、両回転軸５２は同時に同一の速度で回転するように構成される。回転軸５２はベアリング４３に挿入されており、スクリューとベアリング４３内に設けられた形状が互いに噛み合ってスクイジー４０を直線運動させる。この実施形態とは異なり、両回転軸５２のそれぞれを駆動させるモーター５３を設けることもできる。また、回転軸５２はラック（ｒａｃｋ）で構成することができ、スクイジー４０の軸４１の両端に設けられたピニオンと噛み合ってスクイジー４０を直線運動させるように構成できる。
【００３０】
第２駆動モーター部５５は、スクイジー４０を貫通する駆動軸４１上に位置し、スクイジー４０と連結されてスクイジー４０の上下運動を制御する。この第２駆動モーター部５５が、駆動軸４１を所定角度に回転してスクイジー４０を上下に運動させる。つまり、板または棒形状のスクイジー４０を所定角度に回転して、スクイジー４０の底面がメッシュ部２１と当接するようにした後、第１駆動モーター部５１の作動によって直線運動をする。これとは異なり、モーター、ギア、ベアリングなどを用いて、回転によらずにスクイジー４０を上下直線運動するように構成することもできる。第２駆動モーター部５５は、図示されているように両側に設けることもでき、一側にのみ設けることもできる。第２駆動モーター部５５はメッシュ部２１上の膜物質１０５を基板１００側に加圧して、基板１００上に薄膜１１０を形成する。
【００３１】
図３および図４に示されているように、他側のマスキング部２３ｂの下部には昇降部６０が設けられている。昇降部６０はマスク２０の一側を持ち上げる役割を果たす構成要素であって、マスク２０の一側を昇降運動させる駆動部６１と、駆動部６１の駆動によって昇降しマスク２０の一側を支持している支持軸６３とを含む。支持軸６３の端部は、他側のマスキング部２３ａの一側に設けられたマスクフレーム２５を支持するように構成でき、図３および図４に示されているように、マスクフレーム２５の少なくとも一部を支持している把持部３０ｂを支持してマスク２０を昇降させる。
【００３２】
図５に示されているように、スクリーンプリンティング装置１の一側の一領域にはスクイジー駆動部（５１、５５）と昇降部６０を制御する制御部７０が設けられている。制御部７０はスクイジー駆動部（５１、５５）を制御してスクイジー４０の直線運動および上下運動を調節し、昇降部６０を制御してマスク２０の一側を持ち上げる。制御部７０はスクイジー４０のスキャン作動時にマスク２０の一側、より詳しくは他側のマスキング部２３ｂに結合されたマスクフレーム２５が上昇するように昇降部６０を制御する。これによって、メッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力が強化されて、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一に構成される。したがって、薄膜１１０とマスク２０との間の分離が容易になり、基板１００上に均一な薄膜１１０が形成される。
【００３３】
ここで、制御部７０はマスク２０の上昇とスクイジー４０の駆動とを同期化して制御することができ、制御部７０はスクイジー４０が所定距離を進行した後に、マスク２０の一側が上昇するように昇降部６０を制御することもできる。そして、制御部６０はスクイジー４０が止まると同時にマスク２０の上昇を止めるように、昇降部６０を制御することができ、スクイジー４０が駆動する間にマスク２０の上昇運動を止めるように昇降部６０を制御することもできる。また、制御部７０はマスク２０の一側が等速度で上昇するように昇降部６０を制御することができ、スクイジー４０の進行によってマスク２０の上昇速度が順に遅くなるように、または速くなるように昇降部６０を制御することもできる。そして、制御部７０はマスク２０の上昇の幅がスクイジー４０の移動距離に比例するように昇降部６０を制御することもできる。このような多様な制御方法は、形成される薄膜１１０の大きさ、メッシュ部２１と薄膜１１０との間の粘性力およびメッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力を考慮して、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一に構成されるようにするためのものである。前述の多様な制御方法は同時にまたは別途に適用することができ、何回もの試みと計算を通して各環境に最適な制御方法を見出すことができる。
【００３４】
このような構成を有するスクリーンプリンティング装置１を利用して薄膜とマスクとの間の分離を容易に行うことができる作用および原理について説明する。図６は本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置の制御方法を説明するためのフローチャートであり、図７は他の実施形態によるスクリーンプリンティング装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。図７の説明では図６の説明と異なる特徴的な部分のみを抜粋して説明する。
【００３５】
テーブル１０上に基板１００が載置されると、基板１００に対応するメッシュ部２１およびメッシュ部２１を囲んでいるマスキング部２３を含むマスク２０を基板１００上に整列配置し、一側のマスキング部２３ａに膜物質１０５を積層する。ここで、膜物質１０５は、ウレア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、アクリル樹脂系などの熱硬化性樹脂系と酢酸ビニル樹脂系、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂系、アクリル樹脂系、シアノアクリレート樹脂系、ポリビニルアルコール樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリオレフィン樹脂系、熱可塑性ポリウレタン樹脂系、飽和ポリエステル樹脂系、セルロース系などの熱可塑性樹脂系、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレートなどの各種アクリレート、ウレタンポリエステルなどの樹脂を利用したラジカル系化型接着剤、エポキシ、ビニルエーテルなどの樹脂を利用した陽イオン系化型接着剤、チオール／エン付加型樹脂系接着剤、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、天然ゴム系、ブチルゴム系、シリコン系などのゴム系、ビニルフェノリック、クロロプレンフェノリック、ニトリルフェノリック、ナイロンフェノリック、エポキシフェノリックなどの複合系の合成高分子接着剤を使用することができるが、これらに限定されるわけではない。このような膜物質１０５にはフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）を添加しても、フィラーとして、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮなどの無機材料や、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料を利用してもよいが、これに限定されるものではない。膜物質１０５の硬化方法としては、ＵＶ硬化型、可視光硬化型、ＵＶ＋硬化型、熱硬化型、後硬化型ＵＶ物質などを採用することができる。膜物質１０５が積層されると、制御部６０はスクイジー駆動部５１、５５を駆動させて、スクイジー４０を一側のマスキング部２３ａに位置させた後、一側のマスキング部２３ａから他側のマスキング部２３ｂに向かって基板１００上をスキャン作動させながら昇降部６０を制御して、マスク２０の一側を上昇させる（Ｓ２００）。一側のマスキング部２３ａに結合されたマスクフレーム２３ａは固定されており、他側のマスキング部２３ｂに結合されたマスクフレーム２５は昇降部６０によって上昇運動する。この時、スクイジー４０はメッシュ部２１を基板１００方向に加圧しながら基板１００に薄膜１１０を形成する。ここで、他側のマスク２０の上昇速度は等速度にすることができ、スクイジー４０が進行するに従って速くすることが可能であり、遅くすることもできる。
【００３６】
その次に、制御部７０はメッシュ部２１が薄膜１１０から離間したかどうかを判断する（Ｓ３００）。メッシュ部２１が薄膜１１０から完全に離間していないと、マスク２０の一側をさらに上昇させてメッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力をさらに強化し、マスク２０が薄膜から容易に離間するようにする。ここで、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一になるように、マスク２０の上昇速度を適切に制御する必要がある。
【００３７】
次に、メッシュ部２１が薄膜１１０から全て離間した場合や、現在のメッシュ部２１と薄膜１１０との間の張力がメッシュ部２１の離間に十分な場合、制御部６０は昇降部６０を制御してマスク２０の上昇運動を停止し、スクイジー駆動部（５１、５５）を制御してスクイジー４０を停止させる（Ｓ４００）。一方、実施形態とは異なり、スクイジー４０を先に停止した後に、マスク２０の上昇運動を停止することができ、これと反対の駆動方法も可能である。
【００３８】
他の実施形態として、図７に示されているように、制御部７０はスクイジー駆動部（５１、５５）を制御してスクイジー４０をスキャン作動させる（Ｓ２１０）。
その次に、制御部７０はスクイジー４０が所定距離を移動したかどうかを判断する（Ｓ３１０）。これはスクイジー４０が所定距離の移動した後に、マスク２０の一側を上昇させるためであり、環境によってスクイジー４０が所定距離を移動した後に、適当な速度でマスク２０を上昇させることにより、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一にすることができるので、薄膜１１０とマスク２０との間の分離が容易になり、基板１００上に均一な薄膜１１０を形成することができる。スクイジー４０の移動距離はモーター５３の回転数およびセンサーを通して計算することができる。
【００３９】
スクイジー４０が所定距離に位置しない場合にはさらに駆動し、所定距離に位置する場合には制御部７０は昇降部６０を制御してマスク２０の一側を上昇させる（Ｓ４１０）。
所定距離は、基板１００に形成される薄膜１１０の面積、粘度、メッシュ部２１とマスクフレーム２５との間の張力（テンション）等を考慮して、スクイジー４０の進行方向および位置によって薄膜１１０とメッシュ部２１との間の離間する力が均一になるように計算された距離である。ここで、他側のマスク２０の上昇速度は等速度にすることができ、スクイジー４０が進行するに従って速くすることができ、遅くすることもできる。
【００４０】
次に、制御部７０はメッシュ部２１が薄膜１１０から離間したかどうかを判断する（Ｓ５１０）。
そして、メッシュ部２１が薄膜１１０から全て離間した場合や、現在のメッシュ部２１と薄膜１１０との間の張力がメッシュ部２１の離間に十分な場合に、制御部６０は昇降部６０を制御してマスク２０の上昇運動を停止し、スクイジー駆動部（５１、５５）を制御してスクイジー４０を停止する（Ｓ６１０）。
【００４１】
以下、前述のスクリーンプリンティング装置１を利用して平板表示装置を製作する方法について説明する。実施形態ではいろいろな平板表示装置のうちのＯＬＥＤを一例にして説明するが、これに限定されず、液晶表示装置とＰＤＰなどの他の平板表示装置にも適用することができるのは当然である。そして、ある膜（層）が他の膜（層）の‘上に’形成されて（位置して）いるということは、２つの膜（層）が接している場合だけでなく２つの膜（層）の間に他の膜（層）が存在する場合も含む。
【００４２】
図８は本発明によるスクリーンプリンティング装置１によって製造されたＯＬＥＤ５の断面図である。ＯＬＥＤ５は電気的な信号を受けて発光する有機物を利用した自発光型素子であって、このような有機物の性能と寿命は湿気（水分）と酸素にぜい弱である。このため、有機物（有機発光層）に浸透する酸素と水分を効果的に防止する密封方法が重要である。
【００４３】
本発明によるＯＬＥＤ５は、図８に示されているように、映像を表示するための有機素子１２０が設けられた有機素子基板１００ａ、有機素子基板１００ａと対向して接合されて有機素子１２０への酸素または水分の流入を防止する密封基板１００ｂ、および有機素子基板１００ａと密封基板１００ｂとの間に介在する薄膜１１０ａ、１１０ｂを含む。
有機素子基板１００ａは透明な基板であって、有機基板またはプラスチック基板で構成することができる。そして、図示されていないが、有機素子基板１００ａの上面、即ち、有機素子１２０と有機素子基板１００ａとの間には遮断層を形成することができる。遮断層は有機素子基板１００ａを通じて有機素子１２０に流入する酸素または水分を遮断し、ＳｉＯＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ａｌ２Ｏ３等を含んでなる。遮断層はスパッタリングによって形成することができる。
【００４４】
有機素子１２０は公知の方法によって設けられ、有機発光層、正孔注入層、および正孔伝達層などを含む。そして、有機素子１２０は情報処理装置から入力された映像信号に対応する映像を表示する。
密封基板１００ｂは有機素子基板１００ａと同一の材質で設けることができ、またはソーダライムガラス基板（ｓｏｄａ−ｌｉｍｅ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、ボロシリケートガラス基板（ｂｏｒｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）、シリケートガラス基板（ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）および鉛有機基板（ｌｅａｄ  ｇｌａｓｓ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）等を用いることができる。密封基板１００ｂの厚さは水分または酸素が密封基板１００ｂを通じて有機素子１２０に浸透することを防止するために、０．１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さに形成することができ、好ましくは１ｍｍ〜１０ｍｍの厚さに形成することができる。
【００４５】
有機素子基板１００ａと密封基板１００ｂの間には薄膜１１０ａ、１１０ｂが介されている。薄膜１１０ａ、１１０ｂは、有機素子基板１００ａと密封基板１００ｂとの間に形成された空間を通じて酸素または水分が流入することを防止する密封材である。薄膜１１０ａ、１１０ｂは両基板１００ａ、１００ｂを相互に接合する役割も果たす。このような薄膜１１０ａ、１１０ｂは有機膜または無機膜で構成することができ、有機物と無機物からなる複合膜で構成することもできる。例えば、有機膜としては、ポリアセンチレン（ｐｏｌｙａｃｅｔｙｌｅｎｅ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）およびエポキシ樹脂などを用いることができ、無機膜としては酸化シリコン、窒化シリコン、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンなどを用いることができる。また、薄膜１１０ａ、１１０ｂはウレア樹脂系、メラミン樹脂系、フェノール樹脂系、レゾルシノール樹脂系、エポキシ樹脂系、不飽和ポリエステル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、アクリル樹脂系などの熱硬化性樹脂系と酢酸ビニル樹脂系、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂系、アクリル樹脂系、シアノアクリレート樹脂系、ポリビニルアルコール樹脂系、ポリアミド樹脂系、ポリオレフィン樹脂系、熱可塑性ポリウレタン樹脂系、飽和ポリエステル樹脂系、セルロース系などの熱可塑性樹脂系、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレートなどの各種アクリレート、ウレタンポリエステルなどの樹脂を利用したラジカル系化型接着剤、エポキシ、ビニルエーテルなどの樹脂を利用した陽イオン系化型接着剤、チオール／エン付加型樹脂系接着剤、クロロプレンゴム系、ニトリルゴム系、スチレンブタジエンゴム系、天然ゴム系、ブチルゴム系、シリコン系などのゴム系、ビニルフェノリック、クロロプレンフェノリック、二トリルフェノリック、ナイロンフェノリック、エポキシフェノリックなどの複合系の合成高分子接着剤を用いることができるが、これにのみに限定されるわけではない。このような薄膜１１０ａ、１１０ｂをなす物質にはフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）を添加しても、フィラーとして、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮなどの無機材料や、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属材料を利用してもよいが、これに限定されるわけではない。薄膜１１０ａ、１１０ｂの硬化方法としては、ＵＶ硬化型、可視光硬化型、ＵＶ＋硬化型、熱硬化型、後硬化型ＵＶ物質などでもよい。
【００４６】
一実施形態を示す図８では、両基板１００ａ、１００ｂに有機物質からなる薄膜１１０ａ、１１０ｂが設けられ、有機素子基板１００ａ上に設けられた薄膜１１０ａ上に無機物質からなる保護層１３０が設けられている。このような密封材の組み合わせは図面に示された実施形態に限定されず、多様に製作することができる。多様な実施形態については密封方法を説明する段落で具体的に説明する。一方、薄膜１１０ａ、１１０ｂは熱または光硬化物質を含むことができる。
【００４７】
以下、スクリーンプリンティング法を利用したＯＬＥＤの密封方法について説明する。まず、図８に示された実施形態を基準に説明する。まず、有機素子１２０が設けられた有機素子基板１００ａをテーブル１０に載置させ、マスク２０上にスクイジー４０をスキャン作動させて、有機素子１２０を覆う有機物質からなる薄膜１１０ａを形成する。ここで、薄膜１１０ａ、１１０ｂは前述のスクリーンプリンティング装置の制御方法を利用することが、剥離不良を最小化し、均一な薄膜１１０ａ、１１０ｂを形成するのに好ましい。
【００４８】
そして、薄膜１１０ａに熱または光を加えて半硬化または硬化させる。薄膜１１０ａを予め半硬化または硬化させる理由は次の通りである。薄膜１１０ａの硬化時に発生する気体または有害物質が有機素子１２０に浸透することによって劣化することがあり、ＯＬＥＤ５の駆動時に発生した気体によって生成された気泡が画面上で視認されて画像不良が発生することがある。これに対して、本発明では、両基板１００ａ、１００ｂを接合しない状態で硬化していることから、硬化時に発生する気体などを空気中に放出することができる。したがって、硬化時に発生する気体などによって有機素子１２０が劣化することと、ＯＬＥＤ５の駆動時に発生する画像不良を最小化することができる。ここで、半硬化することがさらに好ましいが、その理由は両基板１００ａ、１００ｂの接合性能が良く、半硬化のみでも硬化時に発生する気体などを空気中に十分に放出することができるためである。そして、有機素子基板１００ａの薄膜１１０ａ上に無機物質からなる保護層１３０を形成する。これとは異なり、保護層１３０は水分および／または酸素と化学的に反応する物質、例えば、カルシウム、バリウム、酸化カルシウムおよび酸化バリウムなどを含むことができる。また、他の実施形態として、薄膜１１０ａは吸湿剤をさらに含むことができる。
【００４９】
有機素子基板１００ａに薄膜１１０ａを形成すると同時にまたは別途に、スクリーンプリンティング装置１を利用して密封基板１００ｂ上に薄膜１１０ｂを形成する。ここで薄膜１１０ｂは有機膜で構成することができ、まだ硬化されない状態で用いるものとする。
両基板１００ａ、１００ｂが用意されると、両基板１００ａ、１００ｂを相互に対向させて接合した後、加圧しながら熱または光を加えて薄膜１１０ａ、１１０ｂを硬化させる。この方法は真空チャンバー内で進行されるのが好ましく、加圧される圧力は約７６０ｔｏｒｒが適当である。これによって、有機素子１２０を水分と酸素から効果的に保護することができ、このような密封工程は簡単であり、量産化への適用が容易である。
【００５０】
他の実施形態として、両基板１００ａ、１００ｂに有機物質からなる薄膜１１０ａ、１１０ｂをそれぞれ形成した後、両基板１００ａ、１００ｂを対向させて接合した状態で硬化段階を進行することもできる。一方、有機素子基板１００ａに設けられた薄膜１１０ａを半硬化または完全硬化した後に両基板１００ａ、１００ｂを対向させて接合した状態で硬化段階を進行することもできる。
【００５１】
また他の実施形態として、両基板１００ａ、１００ｂに有機物質からなる薄膜１１０ａ、１１０ｂをそれぞれ形成した後、有機素子基板１００ａの薄膜１１０ａ上に無機膜をさらに形成し、両基板１００ａ、１００ｂを対向させて接合した状態で硬化段階を進行することもできる。この実施形態は、図８で説明した有機素子基板１００ａの薄膜１１０ａの半硬化または完全硬化段階が省略されたものである。
【００５２】
また他の実施形態として、有機素子基板１００ａに順次に有機膜、無機膜、有機膜を積層した後に、密封基板１００ｂと対向させて接合した後に硬化段階を進行することができ、有機素子基板１００ａ上の有機膜を半硬化または完全硬化した後に密封基板１００ｂと対向させて接合した後に硬化段階を進行してＯＬＥＤ５を完成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置の平面度である。
【図２】図１のII-II線によるスクリーンプリンティング装置の断面図である。
【図３】図１のIII-III線によるスクリーンプリンティング装置の断面図である。
【図４】メッシュ部が薄膜から離間した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置の制御ブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態によるスクリーンプリンティング装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態によるスクリーンプリンティング装置によって製造されたＯＬＥＤの断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１      スクリーンプリンティング装置
５      ＯＬＥＤ
１０      テーブル
１１      載置ピン
２０      マスク
２１      メッシュ部
２３      マスキング部
２５      マスクフレーム
３０      マスク固定部
４０      スクイジー
４１      駆動軸
４３      ベアリング
５１      第１駆動モーター部
５２      回転軸
５３      モーター
５４      ベルト
５５      第２駆動モーター部
６０      昇降部
６１      駆動部
６３      支持軸
７０      制御部
１００      基板
１０５      膜物質
１１０      薄膜
【図１】
2007118603.tif 000003
【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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