JP2010080087A - 平面表示装置の製造方法、平面表示装置の製造装置及び平面表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製品信頼性の向上及び製造工程の簡略化を実現することができる平面表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】平面表示装置の製造方法において、封止基板Ｋ１に熱硬化性樹脂フィルム２を積層する工程と、熱硬化性樹脂フィルム２が積層された封止基板Ｋ１と発光素子３を有する素子基板Ｋ２とを、熱硬化性樹脂フィルム２及び発光素子３を内側にし、熱硬化性樹脂フィルム２を囲う枠形状の封止材１を間にして減圧雰囲気下で貼り合わせる工程と、貼り合わせた封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する封止材１により封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とを減圧雰囲気下で接合する工程と、貼り合わせた封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する熱硬化性樹脂フィルム２を大気圧雰囲気下で加熱して硬化させる工程とを有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、平面表示装置の製造方法、平面表示装置の製造装置及び平面表示装置に関する。

平面表示装置は、コンピュータディスプレイや携帯端末など、様々な装置で使用されている。この平面表示装置としては、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence：エレクトロルミネッセンス）表示装置が開発されている。この有機ＥＬ表示装置は、液晶表示装置やプラズマ表示装置などよりも薄型化が可能であって、プラズマ表示装置と同様自発光が可能な表示装置である。

平面表示装置においては、水分と酸素による発光素子の劣化を防止するため、封止基板と素子基板とが封止材であるフリット材により接合され、素子基板上の発光素子が封止される（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３参照）。ここで、封止基板と発光素子との間に存在する空間により干渉縞が発生することを防止するため、それらの間にフィルムを貼る方式（例えば、特許文献１参照）やそれらの間を干渉縞が発生しない距離だけ広げる方式（例えば、特許文献２参照）が提案されている。さらに、基板衝撃による破損を防止するため、フリット材の周辺を樹脂で補強する方式も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００７−１１５６９２号公報 特開２００７−２２７３４０号公報 特開２００７−１４００６１号公報

しかしながら、前述の方式では、封止基板と発光素子との間に空間が存在している構造や、封止基板と素子基板とがフリット材だけによって接合している構造が採用されており、十分な強度が確保されず、衝撃による破損が発生することがあるため、製品の信頼性が低くなってしまう。さらに、封止前にフリット材が樹脂やフィルムにより汚染されることがあり、このフリットの表面汚染により封止強度が低下するため、製品の信頼性が低くなってしまう。また、フリット材の周辺に行う補強工程が必要となるため、製造工程が複雑になってしまう。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、製品信頼性の向上及び製造工程の簡略化を実現することができる平面表示装置の製造方法、平面表示装置の製造装置及び平面表示装置を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、平面表示装置の製造方法において、封止基板に熱硬化性樹脂フィルムを積層する工程と、熱硬化性樹脂フィルムが積層された封止基板と発光素子を有する素子基板とを、熱硬化性樹脂フィルム及び発光素子を内側にし、熱硬化性樹脂フィルムを囲う枠形状の封止材を間にして減圧雰囲気下で貼り合わせる工程と、貼り合わせた封止基板と素子基板との間に位置する封止材により封止基板と素子基板とを減圧雰囲気下で接合する工程と、貼り合わせた封止基板と素子基板との間に位置する熱硬化性樹脂フィルムを大気圧雰囲気下で加熱して硬化させる工程とを有することである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、平面表示装置の製造装置において、開閉可能な扉を有する気密な減圧チャンバと、減圧チャンバ内に設けられたステージと、減圧チャンバ内に設けられ、ステージを加熱するヒータと、減圧チャンバ内に設けられ、減圧チャンバを閉空間である圧力室とヒータ及びステージを収容する収容室とに区分するように移動可能に形成された弾性シートと、減圧チャンバ外から弾性シートを移動させるシート移動機構と、減圧チャンバ内を減圧する減圧部と、圧力室に不活性ガスを供給する第１供給部とを備えることである。

本発明の実施の形態に係る第３の特徴は、平面表示装置において、前述の第１の特徴に係る製造方法により製作したことである。

本発明によれば、製品信頼性の向上及び製造工程の簡略化を実現することができる。

本発明の第１の実施の形態について図１ないし図１２を参照して説明する。

（平面表示装置の製造方法）
本発明の第１の実施の形態に係る平面表示装置の製造工程は、図１に示すように、封止基板Ｋ１上にフリット材１を枠形状に塗布して焼成する塗布焼成工程と、図２に示すように、封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の内側に、保護シート２ａを有する熱硬化性樹脂フィルム２を貼り付けて積層するフィルム積層工程と、図３に示すように、熱硬化性樹脂フィルム２上の保護シート２ａを剥離するシート剥離工程と、図４に示すように、熱硬化性樹脂フィルム２が積層された封止基板Ｋ１と、複数の発光素子３を有する素子基板Ｋ２とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、図５に示すように、貼り合わせ状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のフリット材１を溶融して素子基板Ｋ２に接着するフリット接着工程と、図６に示すように、フリット材１接着状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する熱硬化性樹脂フィルム２を加熱して硬化させるフィルム硬化工程とを有している。

塗布焼成工程では、図１に示すように、封止材としてのフリット材１が封止基板Ｋ１上に所定領域を囲むように枠形状に塗布され、その後、フリット材１塗布済の封止基板Ｋ１が焼成炉内に入れられ、枠形状のフリット材１が封止基板Ｋ１上に焼成される。封止基板Ｋ１上のフリット材１の断面形状は例えば台形状になっている。焼成条件の一例として、仮焼成が大気雰囲気中で３２０℃程度の温度で行われ、本焼成が窒素（Ｎ_２）などの不活性ガス雰囲気中で４２０℃程度の温度で行われる。

ここで、封止基板Ｋ１としては、例えばガラス基板などが用いられる。また、フリット材１の幅は例えば０．３〜１．０ｍｍ程度であり、その高さは熱硬化性樹脂フィルム２の厚さと同じか数μｍ低く形成されている。

フィルム積層工程では、図２に示すように、保護シート２ａを有する熱硬化性樹脂フィルム２がフリット材１塗布済の封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の内側に載置される。この工程では、シート貼付装置１１ｂ（詳しくは、後述する）が用いられ、シート載置は窒素などの不活性ガス雰囲気中で行われる。その後、封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２が８０℃程度の温度、すなわち熱硬化性樹脂フィルム２が硬化せずにその表面が軟化する程度の温度で加熱され、封止基板Ｋ１に密着した状態で接着されて積層（ラミネート）される。この工程では、真空ラミネータ装置１１ｃ（詳しくは、後述する）が用いられ、フィルム加熱は減圧雰囲気中で行われる。

ここで、熱硬化性樹脂フィルム２は、干渉縞を防止する干渉縞防止フィルムとして機能し、パネル化後に樹脂層となる材料である。この熱硬化性樹脂フィルム２は、加熱すると軟化し、化学反応により固化するものであり、一度加熱して固化したものは再度加熱しても溶けない。特に、本実施の形態に係る熱硬化性樹脂フィルム２は、表面の粘着性が向上する温度で基板上に貼り付けられ、全体が固化する温度に上昇する過程で一時軟化して溶融するタイプのフィルムである。なお、熱硬化性樹脂フィルム２の厚さは、例えば１０〜２０μｍ程度である。

シート剥離工程では、図３に示すように、封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２から保護シート２ａが剥離される。このシート剥離工程では、シート剥離装置１１ｄ（詳しくは、後述する）が用いられ、シート剥離は窒素などの不活性ガス雰囲気中で行われる。なお、保護シート２ａは、熱硬化性樹脂フィルム２上に貼り付けられており、熱硬化性樹脂フィルム２を外気（ゴミや埃の付着など）や外力から保護するシートである。

貼り合わせ工程では、図４に示すように、封止基板Ｋ１が反転されて封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２が素子基板Ｋ２上の各発光素子３に向けられ、素子基板Ｋ２上に載置されて貼り合わされる。この貼り合わせ工程では、貼り合わせ装置あるいは真空ラミネータ装置１１ｃが用いられ、貼り合わせは減圧雰囲気中で行われる。例えば、封止基板Ｋ１が貼り合わせ装置の保持枠により支持され、素子基板Ｋ２が貼り合わせ装置のステージ上に載置される。その後、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との位置合わせが行われ、素子基板Ｋ２が載置されたステージが、封止基板Ｋ１を保持している保持枠に向かって移動し、加圧状態及び減圧雰囲気中で封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との貼り合わせが行われる。

ここで、素子基板Ｋ２には、有機発光素子膜やその素子膜に通電するための電極層などからなる発光素子（例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）素子）３を画素ごとに積層した有機ＥＬ回路が形成されている。また、発光素子３は水分や酸素により劣化するため、素子基板Ｋ２は、露点管理された不活性ガス雰囲気下で管理される。

フリット接着工程では、図５に示すように、貼り合わせ状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のフリット材１がレーザ光の照射により溶融されて素子基板Ｋ２に接着される。このフリット接着工程では、レーザ封止装置が用いられ、レーザ光の照射は減圧雰囲気中で行われる。例えば、レーザ封止装置に設けられたレーザ照射部Ｌ１（図５参照）により、貼り合わせ状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のフリット材１に対してレーザ光が照射され、フリット材１が溶融されて素子基板Ｋ２に接着される。これにより、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とはフリット材１により接合される。

ここで、レーザ照射時には、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とを密着する方向に加圧し、あるいは、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２におけるフリット材１に対向する位置を加圧してレーザ照射を行う。これにより、素子基板Ｋ２に対するフリット材１の接着を確実に行うことができる。

フィルム硬化工程では、図６に示すように、フリット材１接着状態の封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２が焼成炉内に入れられ、それらの間に位置する熱硬化性樹脂フィルム２が加熱されて硬化する。焼成条件の一例として、フィルム本硬化の焼成は大気雰囲気中で１００℃程度の温度で行われる。この加熱により、熱硬化性樹脂フィルム２は一時的に軟化して溶融し、枠形状のフリット材１、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間で拡がっていき、その内部空間を埋めて硬化する。これにより、平面表示装置１Ａが完成する。

ここで、前述の内部空間は減圧状態であるため、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２のパネル外面に作用する大気圧により、溶融した熱硬化性樹脂フィルム２は押されて拡がっていく。この熱硬化性樹脂フィルム２が硬化すると、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とが枠形状のフリット材１に加え、内部空間を満たす熱硬化性樹脂フィルム２によっても固着されるので、十分な強度を得ることが可能となる。また、内部空間での熱硬化性樹脂フィルム２の拡がりはフィルム材の粘性とパネル内のガス圧によって変化するが、封止時の雰囲気圧力と硬化温度の設定によって樹脂の拡がり範囲を制御することも可能である。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る製造方法によれば、平面表示装置１Ａの内部空間は熱硬化性樹脂フィルム２による樹脂層により埋められ、フリット材１のみの接合に比べ、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２の密着力が向上する。したがって、フリット材１単独で密着状態を保持している場合に比べ、十分な強度を確保することが可能となるので、衝撃による破損を抑え、製品の信頼性を向上させることができる。さらに、レーザ照射まで熱硬化性樹脂フィルム２とフリット材１とが接触しないように隙間を設けることが可能となるので、フリットの表面汚染による封止強度の低下を抑え、製品の信頼性を向上させることができる。また、フリット材１の周辺に行う補強工程を必要としないので、製造工程を簡略化することができる。

なお、熱硬化性樹脂フィルム２は封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との隙間に樹脂層として充填されるが、初期のフィルム体積（フィルム厚さ×フィルム面積）とフリット枠内容積とを一致させることによって、基板間の隙間厚を均一にすることができ、その結果、干渉縞の発生を確実に防止することができる。

また、フィルム面積はフィルム厚さを増すことにより小さくなり、あるいは、フリット高さを減少することによるフリット枠内容積の減少により小さくなることから、熱硬化性樹脂フィルム２と枠形状のフリット材１との隅間を大きくすることが可能となる。これにより、熱硬化性樹脂フィルム２を封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の内側に貼り付ける際に、高い位置決め精度を要求しないので、貼り付け作業の簡略化及び装置の簡素化を実現することができる。また、その隙間を大きくすることが可能であるため、レーザ照射まで熱硬化性樹脂フィルム２とフリット材１との接触を確実に抑えることが可能となるので、フリットの表面汚染による封止強度の低下を確実に抑えることができる。

（平面表示装置の製造装置）
次に、平面表示装置を製造する製造装置について説明する。ここでは、前述のフィルム積層工程及びシート剥離工程を行うための製造装置１１について説明する。

図７に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る製造装置１１は、枠形状のフリット材１が焼成された封止基板Ｋ１を投入する投入装置１１ａと、その封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の内側に、保護シート２ａを有する熱硬化性樹脂フィルム２を貼り付けるシート貼付装置１１ｂと、その熱硬化性樹脂フィルム２を封止基板Ｋ１に密着させて積層する真空ラミネータ装置１１ｃと、封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２から保護シート２ａを剥離するシート剥離装置１１ｄと、シート剥離済の封止基板Ｋ１を払い出す払出装置１１ｅと、各装置間の封止基板Ｋ１の搬送を行う搬送装置１１ｆとを備えている。これらの装置内は外気と遮断されており、その内部は基本的に窒素などの不活性ガス雰囲気に維持されている。

図８に示すように、真空ラミネータ装置１１ｃは、開閉可能な扉２１ａを有する気密な減圧チャンバ２１と、その減圧チャンバ２１内に設けられたヒータ２２と、そのヒータ２２上に移動可能に形成されたステージ２３と、減圧チャンバ２１内に設けられヒータ２２及びヒータ２２と反対に向かって移動可能に形成された弾性シート２４と、減圧チャンバ２１外から弾性シート２４を移動させるシート移動機構２５と、減圧チャンバ２１外からヒータ２２上に位置するステージ２３を移動させるステージ移動機構２６と、減圧チャンバ２１内を減圧する減圧部２７と、減圧チャンバ２１内の圧力室Ｈ１（図１１参照）に不活性ガスを供給する第１供給部２８と、減圧チャンバ２１内の収容室Ｈ２（図１１参照）に不活性ガスを供給する第２供給部２９と、各部を制御する制御部３０とを備えている。

減圧チャンバ２１は、開閉可能に形成されたスライドドアとしての扉２１ａを有している。この扉２１ａから移動可能なステージ２３が減圧チャンバ２１内に搬送されてヒータ２２上に位置して、そのステージ２３上の封止基板Ｋ１が減圧チャンバ２１内に搬入される。なお、封止基板Ｋ１上には、枠形状のフリット材１が焼成されており、そのフリット材１の内側に、保護シート２ａを有する熱硬化性樹脂フィルム２が貼り付けられている。その後、扉２１ａが閉じられた状態で減圧チャンバ２１内が減圧部２７により減圧されて大気圧より低い圧力状態（例えば、真空状態）になる。

ヒータ２２は、ステージ２３を介してステージ２３上の封止基板Ｋ１を加熱し、その封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２を軟化させ、その熱硬化性樹脂フィルム２の接着力を向上させる。このヒータ２２は制御部３０に電気的に接続されており、熱硬化性樹脂フィルム２が硬化せずにその表面が軟化する程度の温度で一定になるように制御部３０により制御される。

ステージ２３は、回転可能な複数の車輪２３ａを有しており、搬送装置１１ｆ内の基板搬送ロボットでステージ２３に封止基板Ｋ１を載せ、一対のレールＲ１から開状態の扉２１ａによる開口部を介して減圧チャンバ２１内の一対のレールＲ２に移動可能に形成されている。

弾性シート２４は、減圧チャンバ２１を閉空間である圧力室Ｈ１（図１１参照）と、ヒータ２２及びステージ２３を収容する収容室Ｈ２（図１１参照）とに区分可能にヒータ２２に対して接離方向に移動可能に形成されている。この弾性シート２４としては、例えばシリコンやバイトンなどの弾性体が用いられる。

シート移動機構２５は、弾性シート２４の外縁を保持する枠形状の保持枠２５ａと、その保持枠２５ａを昇降可能に支持する支持体２５ｂと、その支持体２５ｂを昇降方向に移動させる昇降機構２５ｃとにより構成されている。この昇降機構２５ｃは制御部３０に電気的に接続されており、制御部３０の制御に応じて支持体２５ｂ及び保持枠２５ａを介して弾性シート２４を昇降させる。支持体２５ｂが昇降機構２５ｃにより昇降すると、保持枠２５ａに保持された弾性シート２４もヒータ２２に対して昇降方向に移動する。このとき、保持枠２５ａが下降し、所定位置で減圧チャンバ２１の内壁に形成された枠形状の凸部に当接する。これにより、減圧チャンバ２１は弾性シート２４により圧力室Ｈ１と収容室Ｈ２とに区分される。なお、この凸部の当接面には、圧力室Ｈ１及び収容室Ｈ２を区分する際の気密性を保持するため、気密性保持部材としてＯリングなどが設けられている。

ステージ移動機構２６は、減圧チャンバ２１内に設けられた一対のレールＲ２と、その一対のレールＲ２を昇降可能に支持する支持体２６ａと、その支持体２６ａを昇降方向に移動させる昇降機構２６ｂとにより構成されている。この昇降機構２６ｂは制御部３０に電気的に接続されており、制御部３０の制御に応じて支持体２６ａ及び一対のレールＲ２を介してステージ２３を昇降させる。支持体２６ａが昇降機構２６ｂにより昇降すると、一対のレールＲ２上のステージ２３もヒータ２２に対して昇降方向に移動する。なお、ステージ２３が減圧チャンバ２１内に搬送されてヒータ２２上に位置すると、そのステージ２３はステージ移動機構２６により下降してヒータ２２に密着する。

減圧部２７は、減圧チャンバ２１内の気体（雰囲気）を排気する排気部である。この減圧部２７は、減圧チャンバ２１内に連通する排気管２７ａやその排気管２７ａを介して減圧チャンバ２１内の雰囲気を排気するポンプ２７ｂなどを備えている。このポンプ２７ｂは制御部３０に電気的に接続されており、制御部３０の制御に応じて減圧チャンバ２１内の気体を吸引して排気する。

第１供給部２８は、減圧チャンバ２１内の圧力室Ｈ１（図１１参照）に窒素などの不活性ガスを供給する供給部である。この第１供給部２８は、減圧チャンバ２１内の圧力室Ｈ１に連通する供給管２８ａと、その供給管２８ａを介して圧力室Ｈ１に窒素などの不活性ガスを供給するガス供給源２８ｂと、供給管２８ａの途中に設けられたバルブ２８ｃとを備えている。このバルブ２８ｃは制御部３０に電気的に接続されており、制御部３０の制御に応じて供給管２８ａを開閉する。なお、バルブ２８ｃとしては、例えば電磁弁やバタフライ弁などの開閉弁が用いられる。このような第１供給部２８は、制御部３０の制御によるバルブ２８ｃの開閉に応じて、供給管２８ａを介して減圧チャンバ２１内の圧力室Ｈ１に不活性ガスを供給する。

第２供給部２９は、減圧チャンバ２１内の収容室Ｈ２（図１１参照）に窒素などの不活性ガスを供給する供給部である。この第２供給部２９は、減圧チャンバ２１内の収容室Ｈ２に連通する供給管２９ａと、その供給管２９ａを介して収容室Ｈ２に窒素などの不活性ガスを供給するガス供給源２９ｂと、供給管２９ａの途中に設けられたバルブ２９ｃとを備えている。このバルブ２９ｃは制御部３０に電気的に接続されており、制御部３０の制御に応じて供給管２９ａを開閉する。なお、バルブ２９ｃとしては、例えば電磁弁やバタフライ弁等の開閉弁等が用いられる。このような第２供給部２９は、制御部３０の制御によるバルブ２９ｃの開閉に応じて、供給管２９ａを介して減圧チャンバ２１内の収容室Ｈ２に気体を供給する。

制御部３０は、各部を集中的に制御するコントローラと、各種プログラムや各種データ等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。この記憶部としては、例えば、コントローラのワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）や不揮発メモリ、ハードディスクドライブなどを用いる。制御部３０は、記憶部に格納されている各種プログラムや各種データ等に基づいて各部の制御や、データの計算又は加工等を行う一連のデータ処理などを行う。特に、制御部３０は、封止基板Ｋ１上に熱硬化性樹脂フィルム２を積層するためのフィルム積層処理を実行する。このフィルム積層処理は、減圧を行う減圧処理や押圧を行う押圧処理などを含んでいる。なお、記憶部には、減圧条件や押圧条件などを含む積層条件が記憶されている。

次に、前述の製造装置１１が行うフィルム積層動作について説明する。なお、製造装置１１の制御部３０はフィルム積層処理を実行して各部を制御する。

図９に示すように、弾性シート２４が退避位置に存在し、レールＲ２が待機位置に存在している状態で、ワーク（すなわち、フリット材１が焼成されて熱硬化性樹脂フィルム２が貼り付けられた封止基板Ｋ１）が載置されたステージ２３がレールＲ１から開状態の扉２１ａによる開口部を介して減圧チャンバ２１内のレールＲ２に搬送され、そのステージ２３がヒータ２２上に位置する。その後、レールＲ２がステージ移動機構２６により下降する。

これにより、図１０に示すように、レールＲ２上のステージ２３がヒータ２２に密着する。ヒータ２２は、熱硬化性樹脂フィルム２の表面が軟化する程度の温度に維持されているので、そのヒータ２２の熱により、ステージ２３を介して封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２が加熱され、その表面が軟化して粘着性が向上する。

次いで、図１０に示すように、減圧チャンバ２１の扉２１ａが閉められ、減圧チャンバ２１は気密状態となる。その後、減圧チャンバ２１内は減圧部２７により減圧される。これにより、減圧チャンバ２１内は大気圧より低い圧力状態（例えば、真空状態）となる。この減圧により、封止基板Ｋ１と熱硬化性樹脂フィルム２との間に存在する気泡が移動し、それらの間から取り除かれる。

次に、図１１に示すように、弾性シート２４がシート移動機構２５により押圧位置まで下降し、減圧チャンバ２１内を圧力室Ｈ１と収容室Ｈ２とに区分する。その後、圧力室Ｈ１に不活性ガス（Ｎ_２）が第１供給部２８により供給され、弾性シート２４が下方に膨らみ封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２を封止基板Ｋ１に密着する密着方向に押圧する。この押圧により、軟化した熱硬化性樹脂フィルム２が封止基板Ｋ１に押し付けられて密着する。また、前述の減圧工程後も残っていた気泡は封止基板Ｋ１と熱硬化性樹脂フィルム２との間から押し出され、それらの間から取り除かれる。

ここで、注入する不活性ガスの圧力を制御することにより、加圧力を多段的に任意に調整することが可能である。このとき、注入する不活性ガスの圧力と時間とは管理される。なお、必要な加圧力は熱硬化性樹脂フィルム２の貼り付け条件などにより変わるものである。

最後に、図１２に示すように、減圧チャンバ２１内の収容室Ｈ２に不活性ガス（Ｎ_２）が第２供給部２９により供給され、収容室Ｈ２が大気圧に戻される。その後、弾性シート２４がシート移動機構２５により退避位置まで上昇する。さらに、減圧チャンバ２１内のレールＲ２がステージ移動機構２６により上昇し、減圧チャンバ２１の扉２１ａが開かれる。その状態で、ステージ２３が減圧チャンバ２１内のレールＲ２から開状態の扉２１ａによる開口部を介してレールＲ１上に搬送され、封止基板Ｋ１は搬送装置１１ｆ内の基板搬送ロボットによりステージ２３から取り出され、搬送装置１１ｆに出される。その後、封止基板Ｋ１は後工程のシート剥離装置１１ｄに搬送される。

ここで、粘着フィルムなどをガラス基板に貼り付ける場合やガラス基板同士を粘着フィルムで貼り合わせる場合などには、それらの間の気泡発生やダスト混入などを防止するため、その作業を真空下、不活性ガスの雰囲気、あるいは、温湿度やダストなどを管理した管理雰囲気内で行う必要がある。このため、通常の製造装置では、真空チャンバ（減圧チャンバ）を上下方向に分割して開放し、大気環境下で基板のセットを行い、その後、真空チャンバを閉じて真空チャンバ内を減圧する構造が採用されている。

しかしながら、そのような構造の製造装置は、真空チャンバを上下方向に分割して開放し、大気環境下で基板のセットを行う構造であるため、その基板を不活性ガスの雰囲気や管理雰囲気内に保持する必要がある場合には、真空チャンバ全体を囲うための気密ボックスなどを別途設けなければならない。したがって、気密性を維持しながら真空チャンバを分割構造にし、加えて、気密ボックスなどを設置する必要があり、さらに、密着性を高めるために貼り合わせを行う際にフィルムや基板を押圧する必要がある場合には、装置構造が複雑化し、装置価格も上昇してしまう。

一方、本発明の第１の実施の形態に係る真空ラミネータ装置１１ｃによれば、減圧チャンバ２１を圧力室Ｈ１と収容室Ｈ２とに区分可能な弾性シート２４と、圧力室Ｈ１に不活性ガスを供給する第１供給部２８とを設けることによって、弾性シート２４により減圧チャンバ２１内が二つの部屋に気密性を維持しながら分けられ、二つの部屋の一方である圧力室Ｈ１に不活性ガスが供給されると、弾性シート２４は下方に膨らみ封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２を封止基板Ｋ１に密着する密着方向に押圧する。この押圧により、軟化した熱硬化性樹脂フィルム２が封止基板Ｋ１に押し付けられて密着する。したがって、通常のように複雑な押圧機構などを設けることなく、さらに、気密性を維持しながら真空チャンバを分割構造にして気密ボックスなどを設置する必要がなくなるので、装置構造の複雑化及び装置価格の上昇を抑止することができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図１３ないし図１７を参照して説明する。

本発明の第２の実施の形態は第１の実施の形態と基本的に同じである。したがって、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態に係る平面表示装置の製造工程は、第１の実施の形態に係る製造工程の図３に示すシート剥離工程後、図１３に示すように、保護シート２ａ剥離後の封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の外側にシール材４ａを枠形状に塗布する塗布工程と、図１４に示すように、シール材４ａが塗布された封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とを貼り合わせる貼り合わせ工程と、図１５に示すように、貼り合わせ状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のシール材４ａを硬化させるシール硬化工程と、図１６に示すように、シール材４ａ硬化状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のフリット材１を溶融して素子基板Ｋ２に接着するフリット接着工程と、図１７に示すように、フリット材１接着状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する熱硬化性樹脂フィルム２を加熱して硬化させるフィルム硬化工程とを有している。

塗布工程では、図１３に示すように、封止材としてのシール材４ａが保護シート２ａ剥離状態の封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の外側に枠形状に塗布される。これにより、封止材がシール材４ａ及びフリット材１として２重の枠形状に封止基板Ｋ１上に形成されることになる。この塗布工程では、シール塗布装置が用いられ、シール塗布は窒素などの不活性ガス雰囲気中で行われる。例えば、シール材４ａを吐出する吐出ヘッドが封止基板Ｋ１に対して相対移動し、シール材４ａが封止基板Ｋ１上に枠形状に塗布される。なお、シール材４ａとしては、例えば光硬化性樹脂などが用いられる。

貼り合わせ工程では、図１４に示すように、素子基板Ｋ２が反転されて素子基板Ｋ２上の各発光素子３が封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２に向けられ、封止基板Ｋ１上に載置されて貼り合わされる。この貼り合わせ工程では、貼り合わせ装置が用いられ、貼り合わせは減圧雰囲気中で行われる。例えば、封止基板Ｋ１が貼り合わせ装置のステージ上に載置され、素子基板Ｋ２が貼り合わせ装置の保持枠により支持される。その後、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との位置合わせが行われ、封止基板Ｋ１が載置されたステージが、素子基板Ｋ２を保持している保持枠に向かって移動し、減圧雰囲気中で封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との貼り合わせが行われる。

シール硬化工程では、図１５に示すように、貼り合わせ後の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のシール材４ａが光照射により硬化する。このシール硬化工程でも、貼り合わせ装置が用いられ、光照射も減圧雰囲気中で行われる。例えば、貼り合わせ装置に設けられた照射部Ｌ２（図１５参照）により、貼り合わせ状態の封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との間に位置する枠形状のシール材４ａに光が照射され、シール材４ａが硬化する。これにより、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２とはシール材４ａにより接合され、さらに、後工程のフリット接着工程でフリット材１により固着される。なお、シール材４ａとして紫外線硬化樹脂を用いた場合には、紫外線を照射するＵＶ照射部が用いられる。

ここで、枠形状のシール材４ａが硬化し、そのシール材４ａ、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間はシール材４ａにより減圧状態で封止されている。これにより、その後工程においては、シール材４ａ硬化状態の封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２を大気中にさらすことが可能となるので、後工程で真空や不活性ガスを用いるための複雑な装置を用いることなく、後工程のフリット接着工程を大気中で行うことができ、その結果、製造を容易化することができる。

シール硬化工程後、図１６に示すフリット接着工程及び図１７に示すフィルム硬化工程が行われ、平面表示装置１Ｂが完成する。ここで、フリット接着工程及びフィルム硬化工程は第１の実施の形態と同様である。なお、平面表示装置１Ｂにおいて枠形状のシール材４ａ部分を分断する必要がある場合には、枠形状のシール材４ａと枠形状のフリット材１との間が切断され、熱硬化性樹脂フィルム２硬化状態の封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２の外周が分断される。

以上説明したように、第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、シール材４ａ、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間はシール材４ａにより減圧状態で封止されることから、その後工程では、シール材４ａ硬化状態の封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２を大気中にさらすことが可能となる。これにより、後工程のフリット接着工程を大気中で行うことが可能となり、さらに、真空や不活性ガスを用いるための複雑な装置を用いる必要がなくなるので、製造を容易化することができ、加えて、製造コストを抑えることができる。また、枠形状のシール材４ａにより封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２の密着力が向上するので、衝撃による破損を抑え、製品の信頼性をより向上させることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について図１８ないし図２２を参照して説明する。

本発明の第３の実施の形態は第２の実施の形態と基本的に同じである。したがって、第３の実施の形態では、第２の実施の形態と異なる部分について説明する。なお、第３の実施の形態においては、第２の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。

図１８に示すように、枠形状のシール材４ｂが載置された封止基板Ｋ１は反転されて封止基板Ｋ１上の熱硬化性樹脂フィルム２が素子基板Ｋ２上の各発光素子３に向けられ、素子基板Ｋ２上に載置されて貼り合わされる。シール材４ｂは熱硬化性樹脂フィルムである。このシール材４ｂは、第１の実施の形態に係るフィルム積層工程において、熱硬化性樹脂フィルム２の載置と同様に、封止基板Ｋ１上であって枠形状のフリット材１の外側に枠形状に載置される。

ここで、シール材４ｂである熱硬化性樹脂フィルムは、図１９に示すように、封止基板Ｋ１上に枠形状に載置される（図１９の左参照）。このとき、シール材４ｂとして複数のシール片４ｂ１、４ｂ２が封止基板Ｋ１上に載置される。このように、例えば四つの短冊状のシール片４ｂ１、４ｂ２で枠形状のシール材４ｂを構成することによって、一つの枠形状のシール材４ｂを用いる場合に比べ、その位置合わせや取り扱いを容易にすることができる。

また、各シール片４ｂ１、４ｂ２は、図１９に示すように、それぞれ隙間をあけて連続しないように載置される。これは、後工程の貼り合わせ工程において、シール材４ｂ、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間がスムーズに減圧されるようにするためである。貼り合わせ工程が完了すると、各シール片４ｂ１、４ｂ２は潰れ拡がって隙間がなくなる（図１９の右参照）。これにより、シール材４ｂ、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間はシール材４ｂにより減圧状態で封止される。なお、シール片４ｂ１とシール片４ｂ２との離間部は、封止基板Ｋ１の角を通る直線上に位置している。これにより、各シール片４ｂ１、４ｂ２は潰れて隙間無く一体化しやすくなる。

なお、フィルム積層工程で、各シール片４ｂ１、４ｂ２の離間が大きいと判断した場合や、より確実な封止を行いたい場合には、図２０や図２１に示すように、新たなシール片４ｂ３をその隙間上に位置付けて各シール片４ｂ１、４ｂ２に重ねて載置する。これにより、貼り合わせ工程で、重ねたシール片４ｂ３に荷重が集中し、シール片４ｂ３が潰れ拡がりやすくなるので、確実に隙間を塞ぐことができる。また、図２２に示すように、シール片４ｂ２の一部をシール片４ｂ１の一部に重ねて載置するようにしてもよい。この場合でも、貼り合わせ工程で、重ねたシール片４ｂ２の一部分に荷重が集中し、シール片４ｂ２が潰れ拡がりやすくなるので、確実に隙間を塞ぐことができる。

ここで、新たなシール片４ｂ３の載置や重ね載置を行った場合には、貼り合わせ工程でシール片４ｂ３と素子基板Ｋ２の表面とに隙間が発生しやすくなるので、シール材４ｂ、封止基板Ｋ１及び素子基板Ｋ２により形成される内部空間の排気性能を向上させることができる。また、貼り合わせ工程で、封止基板Ｋ１と素子基板Ｋ２との四隅のつぶし量を増加させれば、フィルムの伸びを増させてフィルム同士の接触と密着を向上させることができる。

以上説明したように、第３の実施の形態によれば、第２の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、シール材４ｂとして熱硬化性樹脂フィルムを用いることによって、フィルム積層工程でシール材４ｂを設けることが可能になるので、光硬化性樹脂などのシール材４ａを用いた場合に比べ、塗布工程やシール硬化工程を省くことができ、その結果、製造工程を簡略化することができる。また、シール塗布装置やシール硬化用の設備も不要となるので、製造コストを抑えることができる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述の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。さらに、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。また、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態に係る平面表示装置の製造工程を示す第１の工程断面図である。 第２の工程断面図である。 第３の工程断面図である。 第４の工程断面図である。 第５の工程断面図である。 第６の工程断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る平面表示装置の製造装置の一部を示す平面図である。 図７に示す製造装置が備える真空ラミネータ装置の概略構成を示す模式図である。 図８に示す真空ラミネータ装置が行うラミネート動作を説明すための第１の動作説明図である。 第２の動作説明図である。 第３の動作説明図である。 第４の動作説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る平面表示装置の製造工程を示す第１の工程断面図である。 第２の工程断面図である。 第３の工程断面図である。 第４の工程断面図である。 第５の工程断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る平面表示装置の製造工程を示す第１の工程断面図である。 第１のシール材の載置及び潰れ拡がりを説明するための説明図である。 第２のシール材の載置を説明するための説明図である。 第３のシール材の載置を説明するための説明図である。 第４のシール材の載置を説明するための説明図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…平面表示装置、１…封止材（フリット材）、２…熱硬化性樹脂フィルム、３…発光素子、４ａ，４ｂ…封止材（シール材）、１１…平面表示装置の製造装置、２１…減圧チャンバ、２１ａ…扉、２２…ヒータ、２３…ステージ、２４…弾性シート、２５…シート移動機構、２７…減圧部、２８…第１供給部、２９…第２供給部、３０…制御部、Ｈ１…圧力室、Ｈ２…収容室、Ｋ１…封止基板、Ｋ２…素子基板

Claims (7)

1. 封止基板に熱硬化性樹脂フィルムを積層する工程と、
   前記熱硬化性樹脂フィルムが積層された前記封止基板と発光素子を有する素子基板とを、前記熱硬化性樹脂フィルム及び前記発光素子を内側にし、前記熱硬化性樹脂フィルムを囲う枠形状の封止材を間にして減圧雰囲気下で貼り合わせる工程と、
   貼り合わせた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記封止材により前記封止基板と前記素子基板とを減圧雰囲気下で接合する工程と、
   貼り合わせた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記熱硬化性樹脂フィルムを大気圧雰囲気下で加熱して硬化させる工程と、
   を有することを特徴とする平面表示装置の製造方法。
2. 前記貼り合わせる工程は、前記熱硬化性樹脂フィルムが積層された前記封止基板と前記素子基板とを、前記封止材として枠形状のフリット材と前記フリット材を囲う枠形状のシール材とを間にして貼り合わせ、
   前記接合する工程は、貼り合わせた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記シール材により減圧雰囲気下で前記封止基板と前記素子基板とを接合し、前記シール材により接合した前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記フリット材を大気圧雰囲気下で溶融し、前記封止基板と前記素子基板とを固着させることを特徴とする請求項１記載の平面表示装置の製造方法。
3. 前記貼り合わせる工程は、前記シール材として前記熱硬化性樹脂フィルムと同じ種類のフィルムを用いることを特徴とする請求項２記載の平面表示装置の製造方法。
4. 前記積層する工程は、
   前記封止基板上に前記熱硬化性樹脂フィルムを載置する工程と、
   前記封止基板上の前記熱硬化性樹脂フィルムを加熱して軟化させる工程と、
   軟化した前記熱硬化性樹脂フィルムの周囲雰囲気を減圧する工程と、
   減圧雰囲気下で前記封止基板上の前記熱硬化性樹脂フィルムを前記封止基板に密着する方向に押圧する工程と、
   を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の平面表示装置の製造方法。
5. 開閉可能な扉を有する気密な減圧チャンバと、
   前記減圧チャンバ内に設けられたステージと、
   前記減圧チャンバ内に設けられ、前記ステージを加熱するヒータと、
   前記減圧チャンバ内に設けられ、前記減圧チャンバを閉空間である圧力室と前記ヒータ及び前記ステージを収容する収容室とに区分するように移動可能に形成された弾性シートと、
   前記減圧チャンバ外から前記弾性シートを移動させるシート移動機構と、
   前記減圧チャンバ内を減圧する減圧部と、
   前記圧力室に不活性ガスを供給する第１供給部と、
   を備えることを特徴とする平面表示装置の製造装置。
6. 前記ヒータに前記ステージの加熱を実行させ、前記ステージを加熱した状態で前記減圧部に前記減圧チャンバ内の減圧を実行させ、前記減圧チャンバを減圧した状態で前記シート移動機構に前記減圧チャンバを前記圧力室と前記収容室とに区分するように前記弾性シートの移動を実行させ、前記弾性シートが前記減圧チャンバを前記圧力室と前記収容室とに区分した状態で前記第１供給部に前記圧力室に対する前記不活性ガスの供給を実行させる制御部を備えることを特徴とする請求項５記載の平面表示装置の製造装置。
7. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載の製造方法により製作したことを特徴とする平面表示装置。

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