JP2000133444A

JP2000133444A - 透光性基板の接着方法

Info

Publication number: JP2000133444A
Application number: JP10304455A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Terada; 幸祐寺田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-10-26
Filing date: 1998-10-26
Publication date: 2000-05-12
Anticipated expiration: 2018-10-26
Also published as: JP4037546B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の歪みおよび気泡の生じない透光性基板
の接着方法を提供する。【解決手段】カラーフィルタ基板３１のみに液状熱硬
化性樹脂３３を凸状に隆起するように落滴し、落滴した
基板３３を反転させて上方よりＥＬ素子基板２４に密着
させ、樹脂３３を基板２２，２４間の毛細管現象を利用
して基板間に広げて充填硬化させる。２枚の基板２２，
２４は樹脂３３の表面張力により外部より力を加えなく
とも密着する方向に力がかかり、また樹脂３３が周囲に
広がっていく過程において落滴した箇所から樹脂３３が
排出されるため、落滴箇所の凹みを減らして歪んだＥＬ
素子基板２４を平坦化する。また基板間にスペーサ５０
を介在させるとともに、基板間に挿入する樹脂量を適当
な量に設定することにより、基板凹凸の差を緩和し、樹
脂３３の広がりを均一にして気泡残留を防ぎ、カラーＥ
Ｌ表示装置の表示品位を向上することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透光性基板の接着
方法に関し、特に各種平面薄型表示装置に適用されるカ
ラーＥＬ表示装置のＥＬ素子基板とカラーフィルタ基板
との接着方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報化産業の発展に伴って、軽量
で空間占有率の低い平面薄型表示装置への需要が高まっ
ている。このような表面薄型表示装置に応用されるデバ
イスの中で薄膜ＥＬ素子は自己発光型で視認性が良いこ
とから表示品位の優れた表示装置として開発が積極的に
進められている。

【０００３】薄型ＥＬ素子は、ガラス基板上に少なくと
も一方に透明電極を含む２組の電極と、それに挟まれた
絶縁層と発光層とを備えた構造を有しており、２組の電
極間に交流電界を加えることにより発光が得られるもの
である。現在実用化されているものは、発光効率がよ
く、安定して発光する発光層材料であるＺｎＳ：Ｍｎ層
を用いた黄色のモノクロ表示装置のみである。産業上の
応用を広げるためにもカラーＥＬ表示装置の開発が進め
られており、作製の簡便さなどから単一発光層をカラー
フィルタにより分光してカラー表示を行うカラーフィル
タ方式のＥＬ表示装置の開発が主に進められている。

【０００４】カラーフィルタ方式としてＥＬ素子の上部
電極を透光性電極とし、上部電極側から光を取出せる構
造とした上で、カラーフィルタをＥＬ素子の上部電極と
近接設置する方式と、透光性を有するＥＬ素子のＥＬ素
子基板から光を取出せる構造とした上で、ＥＬ素子基板
側にカラーフィルタを形成する構成とが考えられる。前
者は現在実用化されているモノクロＥＬ表示装置と異な
り、上部電極がＩＴＯ（インジウム錫酸化物）から成る
透明電極であることや、カラーフィルタをＥＬ素子の上
部電極に近接させなくてはならないため、ＥＬ素子保護
に用いられるシール層が薄くなることから寿命特性が低
下するといった問題を有する。

【０００５】これに対して後者は、従来実用化されてい
るモノクロＥＬ表示装置の構造をそのまま用いることが
できる利点がある。しかしながら、ＥＬ素子基板は１ｍ
ｍ程度の厚さがあるため、カラーフィルタとＥＬ素子を
近接できないことから視野角による色ずれが生じるとい
った問題を有している。このような問題を解消するため
に、本件出願人は特願平１０−１６８０８６「カラーエ
レクトロルミネッセント表示装置の製造方法およびカラ
ーエレクトロルミネッセント表示装置」において、ＥＬ
素子作製後、ＥＬ素子基板をエッチングにより薄く加工
することにより、色ずれによる視野角の低下の問題を解
消した。

【０００６】またこのＥＬ表示装置の製造におけるカラ
ーフィルタ接着に関して、従来一方のガラス基板に接着
剤を塗布し、その後両者を密着させる方法がとられてい
るが、接着剤のうねりの各凸部がガラスと接する際、ガ
ラスと接着剤との間に空隙が生じ、この空隙に空気の逃
げ場がない時そのまま気泡となって残留するといった問
題が生じる。気泡を生じさせない方法として接着後スピ
ンナー回転により気泡を飛ばす方法（特開昭６３−１８
３２６）、基板を傾けて貼合わせる方法（特開平９−２
７８４９７）などの解決策が試みられているが、産業上
の利用を広げるためにもさらに簡便な方法が望まれてい
る。本件出願人は特願平１０−１７７５７３「カラーＥ
Ｌ表示装置の製造方法および透光性基板の接着方法」に
おいてカラー基板上に液状硬化性樹脂を凸状に隆起する
ように落滴し、両基板を貼合わせて基板間に樹脂を充填
させて、硬化させることにより、接着剤のうねりの凹凸
によって生じる気泡の発生を防いで透光性基板を接着す
る接着方法を提案した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ＥＬ表示装置のＥＬ素
子は、ＥＬ素子基板の一表面上にＥＬ素子部が設けら
れ、ＥＬ素子部を外囲するように掘込み加工された保護
ガラスがＥＬ素子基板に設けられ、ＥＬ素子部と保護ガ
ラスとの間の空間に防湿用のオイルが注入されて製造さ
れる。ＥＬ素子部が設けられる側と反対側の表面と、カ
ラーフィルタ基板の一表面との間に液状硬化性樹脂を介
在させて両基板を貼合わてＥＬ表示装置は製造される。

【０００８】前述したように、ＥＬ素子基板はエッチン
グによって１００μｍ程度に薄く加工されており、ＥＬ
素子部側の表面は防湿オイルが封止されているので、言
わば防湿オイルの上に薄い基板が浮いているような状態
となっている。このような状態で、ＥＬ素子基板の一表
面に液状硬化性樹脂を凸状に隆起するように落滴し、カ
ラーフィルタ基板を貼合わせてカラーフィルタ基板側か
ら力を加えて基板間に樹脂を押広げると、落滴した樹脂
が薄いＥＬ素子基板を防湿オイル側に凹ませ、それがそ
のままＥＬ素子基板の歪みとなってＥＬ表示画面の歪み
として残るといった問題を有する。

【０００９】また、ＥＬ素子基板のＥＬ素子部が設けら
れる側には、防湿オイルを封止する保護ガラスが設けら
れるので、ＥＬ素子部側から直接ＥＬ素子基板に力を加
える事ができないため、従来のように一方のガラス基板
に接着剤を塗布し、その後相互に密着するように両基板
を押さえて歪みを解消させるといったことができない。

【００１０】このような基板面の歪みは見た目が良くな
いばかりでなく、凹んだ部分はＥＬ素子とカラーフィル
タとが比較的離れた状態になるため、他の部分より視野
角が悪くなり、視野角の面むらが生じ、表示品位を著し
く低下せることになる。

【００１１】また、一般にガラス基板は上述したＥＬ素
子基板の歪みとは別に、局所的で小さな凹凸が存在す
る。図６は、このような局所的な凹部が存在する基板を
貼合わせて接着するときの状態を模式的に示す平面図で
ある。両基板を密着させて基板間に液状硬化性樹脂を押
広げると、図６に示されるように局所的な凹部Ｐが存在
しない領域では樹脂の広がる速度が一様であるが、局所
的な凹部Ｐでは樹脂の広がる速度が周りに比べて遅くな
り、このため図６に示されるように、凹部Ｐ付近では、
凹部Ｐ周辺に先に樹脂が回り込み、凹部Ｐに樹脂が広が
らない状態で樹脂が周囲を満たし、凹部Ｐに気泡が残留
することになる。上述した特願平１０−１７７５７３で
提案された透光性基板の接着方法ではこのような局所的
な凹部に起因する気泡の発生を防ぐことができない。

【００１２】また、前記特願平１０−１７７５７３で
は、基板上で樹脂が凸状に隆起するように落滴し、基板
間に樹脂を押広げて樹脂面の凹凸を起因する気泡の発生
を防いだが、基板上に樹脂を凸状に隆起させるためには
樹脂の粘度を高くする必要があり、粘度を高くすると基
板を貼合わせたとき、基板間に薄く押広げることが困難
になり、また上述したように薄いＥＬ素子基板を歪ませ
てしまうといった問題を有する。

【００１３】本発明は、上記問題に鑑み、基板間に液状
硬化性樹脂を気泡を混入させずに充填して基板を接着す
るとともに、基板の歪みを防ぎ、基板の局所的な凹部に
起因する気泡の発生を防ぐことができる透光性基板の接
着方法を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、少なくとも一方が透光性基板である２枚の基板を貼
合わせて接着する透光性基板の接着方法において、一方
の基板の表面に液状硬化性樹脂を凸状に隆起するように
落滴し、前記樹脂が落滴した表面を下方に向けて他方の
基板に対向させ、両基板を貼り合せて基板間に樹脂を広
げて充填し、その後樹脂を硬化させることを特徴とする
透光性基板の接着方法である。

【００１５】本発明に従えば、液状硬化性樹脂を一方の
基板のみに落滴するので、生産コストを低減できるとと
もに、落滴樹脂が下方を向くように基板を貼合わせるの
で、粘度の低い樹脂であっても効果的に凸状に隆起させ
て貼合わせることができる。これによって粘度の低い樹
脂を用いることができ、基板が薄い場合であっても基板
を歪ませることなく、気泡を混入させずに基板間に薄く
一様に樹脂を広げて基板を接着することができる。

【００１６】請求項２記載の本発明は、少なくとも一方
が透光性基板である２枚の基板を貼合わせて接着する透
光性基板の接着方法において、基板間に液状硬化性樹脂
を介在させ、樹脂の毛細管現象を利用して基板間に液状
硬化性樹脂を広げ、その後樹脂を硬化させることを特徴
とする透光性基板の接着方法である。

【００１７】本発明に従えば、液状硬化性樹脂は毛細管
現象によって基板間に広がって基板間に充填されること
になる。すなわち、基板間隙は非常に小さいため、基板
間に液状硬化性樹脂が介在されると、樹脂の表面張力に
よる毛細管現象によって樹脂は基板全面に広がることに
なる。表面張力は両基板を密着させる方向に力を作用さ
せるため、両基板に外部より力を加えなくとも２枚の基
板を相互に密着する方向に力がかかる。基板の表面に樹
脂を落滴して２枚の基板を貼合わせたとき、基板が薄い
場合には落滴した箇所が凹むことになるが、毛細管現象
によって樹脂が周囲に広がっていく過程において、落滴
して凹んだ箇所から樹脂が排出されるため、落滴箇所に
おいて凹みが低減され、基板が平坦化されることにな
る。基板間に樹脂を介在させる方法は基板表面に樹脂を
落滴させて貼合わせる方法のほか、密着させた２枚の基
板の周縁に樹脂を落滴して基板間に樹脂を広げる方法も
可能である。

【００１８】請求項３記載の本発明は、前記液状硬化性
樹脂は熱硬化性樹脂であり、常温時の粘度が熱硬化時の
粘度よりも高いことを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、常温時の粘度が熱硬化時
の粘度よりも高い熱硬化性樹脂を用いることにより、落
滴時には粘度が高く、効果的に凸状に隆起させて落滴す
ることができる。この状態で２枚の基板を貼合わせて加
熱すると、基板間の樹脂の粘度が低下して基板間に樹脂
が薄く広げられることになり、さらに加熱して硬化温度
に達すると薄く広げられた状態で樹脂が加熱硬化して基
板を接着することができる。このようにして気泡の混入
を確実に防いで基板間に薄く樹脂を広げて基板を接着す
ることができる。

【００２０】請求項４記載の本発明は、予め定める一定
の粒径のスペーサを基板間に介在させることを特徴とす
る。

【００２１】本発明に従えば、基板間には一定の粒径の
スペーサが介在されるので、基板は一定の間隙を保つこ
とができる。基板間の樹脂が広がるときには前述したよ
うに表面張力によって両基板が密着する方向に力が作用
するが、両基板が完全に密着した場合には樹脂の広がり
が妨げられる。これに対して本発明では、基板間にスペ
ーサを介在させることによって基板が完全に密着するこ
とが妨げられ、これによって基板間にスムーズに樹脂を
広げることができる。

【００２２】請求項５記載の本発明は、前記スペーサ
は、予め一方の基板の表面に固着させ、その後両基板を
貼合わせることを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、スペーサを一方の基板の
表面に予め固着し、その後両基板を貼り合わせるので、
生産性が良好である。また、予め固着されるので、貼り
合わせたときにスペーサが落下するといったことが防が
れる。

【００２４】請求項６記載の本発明は、前記スペーサの
粒径は、１０μｍ以上とすることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、スペーサの粒径は１０μ
ｍ以上である。基板表面に局所的な凹部があり、凹部で
の基板間隔とその周辺部での基板間隔との差が大きい場
合には局所的な凹部とその周辺部とで樹脂の広がりの速
度が異なり、局所的な凹部に気泡が残留することにな
る。本発明では１０μｍ以上のスペーサを介在させるこ
とによって、局所的な凹部とその周辺部での基板間隔の
差を小さくすることができ、これによって樹脂の広がり
をほぼ均一として気泡の発生を確実に防ぐことができ
る。

【００２６】請求項７記載の本発明は、樹脂が充填され
るべき基板間の領域の面積をＳとし、スペーサの粒径を
ｄとしたとき、基板間に挿入する液状硬化性樹脂の樹脂
量Ｄは、Ｓ・ｄ＜Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の範囲に選ばれることを特徴とする。

【００２７】本発明に従えば、落滴する樹脂は上記した
範囲内に選ばれる。落滴する樹脂量が多すぎると、落滴
箇所から充分に樹脂が排出されないうちに基板間全面に
樹脂が充填し、毛細管現象による樹脂の広がりが停止し
てしまう。すると落滴箇所に余分な樹脂がのこり凹みと
して基板に歪みを生じさせてしまう。また落滴する樹脂
が少すぎると充填されるべき領域に樹脂を完全に充填す
ることができない。このため、基板間に入れる樹脂量を
適当な量に設定する必要がある。基板間にはスペーサが
介在されて基板間隔は一定に保たれているので、基板間
に挿入する樹脂量Ｄは理想的には、Ｄ＝Ｓ・ｄに選ばれることになる。上記式を満たす樹脂量を基板間
に挿入すると過不足なく基板間を樹脂が充填し、落滴箇
所に凹みも生じず、気泡発生も生じないことになる。し
かしながら、実際には基板表面には局所的な凹凸が存在
するため落滴して挿入する樹脂量には幅を持たせなくて
はならない。本件発明者は検討の結果、Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の条件を満たす場合には理想量より多いにかかわらず、
問題にならない程度の基板歪みしか生じないという結果
が得られた。また樹脂が充填されるべき基板間の領域を
満たすためには理想量以上の樹脂量が必要であるので、
挿入する樹脂量Ｄは、Ｓ・ｄ＜Ｄの条件を満たす必要がある。

【００２８】請求項８記載の本発明は、前記液状硬化性
樹脂を一方の基板の表面にジグザグ状に落滴して、両基
板を貼合わせることを特徴とする。

【００２９】本発明に従えば、液状硬化性樹脂がジグザ
グ状に落滴されるので、各樹脂が基板間で広げられた
時、落滴した各樹脂間に空隙が形成されることが防がれ
る。したがって、矩形形状の基板であっても気泡の発生
を防ぎ、全面にほぼ均一に効率よく樹脂を充填すること
ができる。

【００３０】請求項９記載の本発明は、前記２枚の基板
のうちの一方の基板は、透光性を有し、一表面上に透光
性を有する第１電極、ＥＬ発光層および第２電極が形成
され、他表面からＥＬ光を出射するＥＬ素子基板であ
り、前記２枚の基板のうちの他方の基板は、透光性を有
し、一表面上にカラーフィルタが設けられるカラーフィ
ルタ基板であることを特徴とする。

【００３１】本発明に従えば、ＥＬ素子基板とカラーフ
ィルタ基板とを前述した請求項１〜８の基板の接着方法
を用いて接着することによって、基板の歪み、残留気泡
を防ぎ、表示品位を低下させることのないＥＬ表示装置
を製造することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態で
ある透光性基板の接着方法を用いて製造されたカラーＥ
Ｌ表示装置２０を示す断面図である。

【００３３】カラーＥＬ表示装置２０は、ＥＬ素子２１
と、カラーフィルタ基板２２とを接着して構成され、Ｅ
Ｌ素子２１は透光性を有するＥＬ素子基板２４と、ＥＬ
素子部２３と、シール部２５とから構成され、カラーフ
ィルタ基板２２は透光性を有する基板３１とカラーフィ
ルタ３２とから構成される。

【００３４】ＥＬ素子２１はガラスから成るＥＬ素子基
板２４上にＥＬ素子部２３である第１電極２６、第１絶
縁層２７、発光層２８、第２絶縁層２９、第２電極３０
を順次積層形成した２重絶縁型薄膜ＥＬ素子で、第１電
極２６はＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を電子ビーム蒸
着法あるいは高周波スパッタ法により２００ｎｍ程度の
厚さでＥＬ素子基板２４の一表面２４ａ上に作製し、フ
ォトレジストを用いたウェットエッチングによりストラ
イプ状に形成する。

【００３５】第１電極２６上に積層される第１絶縁膜２
７は、膜厚４０ｎｍ程度のＳｉＯ₂膜と、膜厚２２０ｎ
ｍ程度のＳｉ₃Ｎ₄膜の積層膜より成り高周波スパッタ法
により作製する。発光層２８はＺｎＳ：Ｍｎ層をＺｎ
Ｓ：Ｍｎペレットを蒸着源とした電子ビーム蒸着法によ
り７０００Å程度の膜厚で作製する。このＥＬ発光層２
８、第１および第２電極２６，３０間に交流電界を加え
ることによって赤から緑色の発光領域を含む黄色発光を
示し、赤と緑のカラーフィルタで分光することにより、
赤、緑のマルチカラーＥＬ表示装置を作製することがで
きる。

【００３６】本実施形態でこの発光層２８を用いたの
は、この発光層を用いたモノクロＥＬ表示装置が実用化
されており、発光輝度、発光安定性などに優れた発光層
材料であることが確認されているからである。本発明が
実現されるカラーＥＬ表示装置はこのような赤、緑のマ
ルチカラーＥＬ表示装置に限定されるものでなく、たと
えばＺｎＳ：ＭｎとＳｒＳ：Ｃｅ発光層を積層した白色
ＥＬ発光を赤、緑、青のカラーフィルタで分光すること
によりフルカラーのＥＬ表示装置を作製することも可能
である。

【００３７】発光層２８に積層される第２絶縁膜２９
は、たとえば膜厚１００ｎｍ程度のＳｉ₃Ｎ₄膜と膜厚３
５ｎｍ程度のＳｉＯ₂膜の積層膜より成り、高周波スパ
ッタ法によりそれぞれ作製する。第２絶縁膜２９作製後
に発光層２８の結晶性を改善するために高真空アニール
を行う。高真空アニールは１×１０^-14Ｐａ以下の高真
空中で６３０℃に加熱保持して行う。

【００３８】最後に第２電極３０としてＡｌを５００ｎ
ｍ程度の膜厚で加熱蒸着により作製し、フォトレジスト
を用いたウェットエッチングにより第１電極と直行する
ようなストライプ状に形成しＥＬ素子部２３が完成す
る。

【００３９】ＥＬ素子２１の防湿シール部２５の作製
は、深さＴ１＝１ｍｍ程度の深さで掘込み加工した保護
ガラス４２を、ＥＬ素子部２３を前記掘込み部分に封じ
込めるように配置し、保護ガラス４２の周縁部をＥＬ素
子基板２４の一表面２４ａ上にエポキシ樹脂３８を用い
て接着する。その後、ＥＬ素子部２３を封じ込めた封止
空間３７にシリカゲルを混入したシリコンオイルを、予
め保護ガラス４２に加工しておいたオイル導入口３５か
ら注入し、導入口を封止ガラス３６で封止して作製す
る。シリコンオイルを注入する場合、オイル導入口３５
から封止空間３７内の空気を排気して封止空間３７内を
真空にした状態で、オイル導入口３５からシリコンオイ
ルを吸引させて封止空間３７内にシリコンオイルを充填
させる。このようにオイル充填時には封止空間３７を真
空にする必要があるので、ＥＬ素子基板２４はオイル充
填時にはこのような真空に耐える厚さを有する。

【００４０】ＥＬ素子基板２４上にＥＬ素子部２３およ
び防湿シール部２５を形成した後、フッ酸（フッ化水素
酸）を用いたエッチングによりＥＬ素子基板２４のＥＬ
素子部２３に対向する部分の厚さＴ２が１００μｍ程度
となるようにＥＬ素子基板２４に凹部４４を形成する。
この時、カラーＥＬ表示装置２０の実装を考えて、ＥＬ
素子基板２４の周縁部が枠状に残り、カラーフィルタ基
板２２が嵌め込まれる部分のみを凹状にエッチング加工
する。ＥＬ素子部２３とカラーフィルタ３２との間に介
在されるＥＬ素子基板２４がエッチングにより薄く加工
されるので、ＥＬ素子部２３の第１電極２６とカラーフ
ィルタ３２との間隔が小さくなり、これによって色ずれ
による視野角の低下が防がれ、大きな視野角を確保する
ことができる。

【００４１】カラーフィルタ３２は、ＥＬ素子基板２４
の凹部４４の底面である他表面２４ｂに直接形成し、そ
の上に基板３１を接着する方法と、カラーフィルタ３２
を形成した基板３１をＥＬ素子基板２４の他方面２４ｂ
に接着する方法とがある。後者は、カラーフィルタ３２
とＥＬ素子基板２４との間に接着層が介在されるので、
この接着層の厚さが視野角に影響を与えるが、前者は凹
部４４の底面であるＥＬ素子基板２４の他表面２４ｂ、
カラーフィルタ３２を直接形成する必要があり、作製が
困難であるので、本実施形態では作製が簡便な後者の方
法を採用する。

【００４２】カラーフィルタ基板２２のカラーフィルタ
３２は、透光性を有するガラス製の基板３１ａ上に赤、
緑のフィルタＲ，Ｇを交互に並べたもので、各フィルタ
Ｒ，Ｇ間は黒色フィルタＢＫが形成される。このような
カラーフィルタ基板２２とＥＬ素子２１のＥＬ素子基板
２４とは、カラーフィルタ基板２２のカラーフィルタ３
２側の表面、すなわちＥＬ素子基板２４の他表面２４ｂ
に対向するカラーフィルタＲ，Ｇ，ＢＫの表面および基
板３１の一表面３１ａとＥＬ素子基板２４の他表面２４
ｂとの間に熱硬化性樹脂３３を充填して接着される。ま
た、カラーフィルタ３２が設けられない基板３１の一表
面３１ａとＥＬ素子基板２４とは、少くとも２点（図１
において基板３１の左右両端部）で光硬化性樹脂４０に
よって固定され、さらにカラーフィルタ基板２２とＥＬ
素子基板２４との間にできる間隙、すなわちカラーフィ
ルタ基板２２の周縁部はシリコン樹脂４１で埋められ
る。このようにしてカラーフィルタ基板２２とＥＬ素子
２１とは大きな強度で接着される。

【００４３】次にカラーフィルタ基板２２とＥＬ素子基
板２１の接着方法の概要を示す。まず、図２に示すよう
にカラーフィルタ基板２２およびＥＬ素子２１を準備
し、カラーフィルタ基板２２のカラーフィルタ３２の表
面に、たとえば固着ビーズから成るスペーサ５０を固着
し、さらに液状熱硬化性樹脂３３を図２に示されるよう
にそれぞれ１つの凸部を持つ山型形状に凸状に隆起する
ように複数滴落滴する。樹脂３３には気泡は混入されて
おらず、また落滴時に薄く広がらず、後述する密着時に
カラーフィルタ基板２２を反転させた時に下に落下しな
い程度の粘度を有する。さらにカラーフィルタ基板２２
には、基板３１の一表面３１ａのカラーフィルタ３２が
設けられない部分の少くとも２点に光硬化性樹脂４０を
のせる。

【００４４】前記スペーサ５０は、たとえば粒径が７．
２５μｍまたは１０μｍの固着性ビーズ（積水ファイン
ケミカル製：接着性スペーサＣＢＳ−２０７２５，Ｃ
Ｂ−２１０）をカラーフィルタ３２上に散布した後、オ
ーブンで１５０℃、２０分間加熱して固着させる。この
ときのビーズ散布の密度は１ｍｍ²当たり１５個であ
る。

【００４５】樹脂３３は、本実施形態では熱硬化性樹脂
（三井化学製試作熱硬化性樹脂）を使用した。この樹脂
は常温で２０００ｃｐｓの粘度を有しているので凸状に
隆起するように落滴することが容易であるとともに、カ
ラーフィルタ基板２２を反転させたときに容易に落下す
ることが防がれる。さらに加熱時は粘度が１００ｃｐｓ
程度まで低下し、スムーズに基板間に広がることができ
る。

【００４６】図３に示されるようにカラーフィルタ基板
２２は２５ｃｍ×８ｃｍ（面積２００ｃｍ²）の矩形状
であるので、図に示されるようにカラーフィルタ基板２
２の長手方向に沿ってジグザグ状に１６点樹脂３３を落
滴する。この時の落滴位置は長手方向に隣接する落滴間
隔Ｌが３ｃｍであり、ジグザグの幅Ｗは１．５ｃｍであ
る。また１点あたりの落滴量は０．０１５〜０．０３ｃ
ｃであり、この程度の落滴量であればカラーフィルタ基
板２２を反転させたときに樹脂３３が落下することが確
実に防がれる。

【００４７】その後、図４に示す密着治具４６によりＥ
Ｌ素子２１とカラーフィルタ基板２２を密着させる。密
着治具４６はＥＬ基板支持台４５と押圧部４７とを有
し、まずＥＬ素子基板２４を他表面２４ｂが上方を向く
ようにＥＬ基板支持台４５にのせ、カラーフィルタ基板
２２のカラーフィルタ３２がＥＬ素子基板２４の他表面
２４ｂに対向するようにカラーフィルタ２２を反転させ
る。このようにカラーフィルタ基板２２を反転させると
落滴した樹脂３３が自重によってさらに凸状に隆起する
ことになり、気泡を形成することなく基板２４，３１間
に樹脂３３を広げることができる。

【００４８】ＥＬ素子基板２４上にカラーフィルタ基板
２２をのせて貼合わせるとき、ＥＬ素子基板２４のＥＬ
素子２３の第１電極２６の電極パターンとカラーフィル
タ基板３１のカラーフィルタ３２のパターンとの目合わ
せをしてカラーフィルタ基板２２の位置決めを行い、押
圧部材４７によって光硬化性樹脂４０部を押圧した状態
で、光硬化性樹脂４０が設けられる部分に紫外線を照射
して光硬化性樹脂４０を硬化させてカラーフィルタ２２
とＥＬ素子２１とを仮固定する。光硬化性樹脂を４０は
前述したようにカラーフィルタ３２が形成されない部分
に設けられるので、紫外線がカラーフィルタ３２に吸収
されるといったことがなく、確実に硬化させてカラーフ
ィルタ基板２２とＥＬ素子２１とを仮固定することがで
きる。

【００４９】次に、押圧部材４７を離脱させ、仮固定さ
れた状態のカラーフィルタ２２とＥＬ素子基板２１とを
そのままオーブンに入れて熱硬化性樹脂３３を硬化させ
る。仮固定されたＥＬ素子基板２４とカラーフィルタ基
板２２が入れられたオーブンはまず８０℃で２０分間加
熱される。８０℃では本実施形態で用いた樹脂３３は硬
化せず、粘度が１００ｃｐｓ程度まで低下する。

【００５０】ＥＬ素子基板２１とカラーフィルタ基板２
２とを貼合わせるときは常温であるので、樹脂３３は粘
度が高く、凸状に隆起している。また、ＥＬ素子基板２
４は視野角の低下を防ぐために厚さＴ２が１００μｍ程
度に薄くなるようにエッチング加工されているので、カ
ラーフィルタ基板２２とＥＬ素子基板２４とを貼合わせ
て仮固定した時点では、樹脂３３の落滴部においてＥＬ
素子基板２４が凹んで歪んだ状態となる。また、カラー
フィルタ基板３２とＥＬ素子基板２４との間にはスペー
サ５０が介在されており、これによってカラーフィルタ
基板３１とＥＬ素子基板２４との間隔が予め定める一定
の値より小さくなることが防がれる。

【００５１】この状態でオーブンによって８０℃まで加
熱すると樹脂３３は１００ｃｐｓ程度まで粘度が低下す
る。すると、図５（ａ）に示されるように、粘度が低下
した樹脂３３の表面における表面張力によってカラーフ
ィルタ基板２２とＥＬ素子基板２４との間隙において毛
細管現象が生じ、粘度が低下した樹脂３３が基板２２，
２４間で広げられることになる。表面張力はカラーフィ
ルタ基板２２とＥＬ素子基板２４が互いに密着する方向
に力を作用させるので、両基板２２，２４に外力を加え
ることなく基板２２，２４間に樹脂３３が広げられるこ
とになる。また、基板の貼合わせ時に落滴箇所において
ＥＬ素子基板２４が凹んで歪んだ状態にあるけれども、
毛細管現象による樹脂３３の周囲への広がり、および両
基板２２および２４が互いに密着する方向に作用する力
によって図５（ｂ）に示されるように落滴箇所の凹んだ
部分の樹脂３３は順次周囲に排出されることになる。こ
のようにして落滴箇所での凹みが解消されてＥＬ素子基
板２４は平坦となり、表示画面に歪みが生じるといった
ことが防がれる。

【００５２】カラーフィルタ基板３１とＥＬ素子基板２
４とが完全に密着すると樹脂３３が基板２２，２４内に
充填することができなくなるが、本実施形態ではスペー
サ５０を介在させることにより基板２２，２４が完全に
密着することが防がれ、粘度の低下した樹脂３３をスム
ーズに基板間に広げることができる。

【００５３】また対向する基板２２，２４の各表面に局
所的な凹所が形成されている場合には、前述の図６に関
して説明したように局所的な凹部Ｐとその周辺部での樹
脂３３の広がりの速度の違いから気泡が発生する場合が
あり、これは凹部Ｐとその周辺部での基板２２，２４間
の間隔の差が大きい場合に発生する。したがって、局所
的な凹部Ｐでの基板２２，２４間の間隔とその周辺部で
の基板２２，２４間の間隔との差が小さくなるようにす
れば気泡の発生を防ぐことができる。すなわち、基板２
２，２４間に介在されるスペーサ５０の粒径を大きくす
れば凹部Ｐでの間隔とその周辺部での間隔の差を小さく
して気泡の発生を抑制することができる。

【００５４】本実施形態では、粒径が７．２５μｍと１
０μｍとの２種類のビーズから成るスペーサ５０を用い
て２種類作製し、それぞれ基板２２，２４間に挿入する
樹脂量を０．３２ｃｃ（一落滴点当たり０．０２ｃｃ、
１６点落滴）として接着したところ、粒径が７．２５μ
ｍのものには気泡残留が見られたが、１０μｍのもので
は気泡残留が見られなかった。このことからビーズの粒
径を１０μｍ以上にすることによって気泡残留防止の効
果があることが判った。また、スペーサの粒径を、たと
えば１００μｍ以上とするとカラーフィルタ基板２２と
ＥＬ素子基板２４との間隔が大きくなり、毛細管現象を
利用して樹脂３３を広げることが困難となるとともにＥ
Ｌ素子部２３とカラーフィルタ３２との間隔が大きくな
って視野角が低下するといった問題を有する。

【００５５】基板２２，２４間に挿入された樹脂３３は
毛細管現象によって広がり、この広がる過程において各
基板２２，２４には、相互の密着する方向に力が作用し
て基板貼合わせ時に凹んだ歪みが解消されることになる
が、広がった樹脂がカラーフィルタ基板２２の周縁まで
達すると、毛細管現象による樹脂３３の広がりが停止し
てしまい、ＥＬ素子基板２４の歪みが解消されず、表示
品位が低下してしまう。基板２２，２４間に挿入する樹
脂量が多すぎると、このような問題が生じるが、これと
は逆に挿入する樹脂量が少すぎると基板２２，２４間全
面にわたって樹脂３３を広げて充填することができず、
この場合も表示品位を低下させることになる。

【００５６】したがって、上述した作製方法において粒
径１０μｍのビーズのスペーサ５０を用いて、基板２
２，２４間に挿入する樹脂量を０．２８ｃｃ，０．３２
ｃｃ，０．４０ｃｃ，０．４４ｃｃ（全て落滴数１６
点）として接着したところ、０．４４ｃｃのものにはや
や目立った歪みが見られた。これにより、基板２２，２
４間に挿入する樹脂量は０．４４ｃｃより少なくするこ
とが望ましい。したがって、樹脂が充填されるべき基板
２２，２４間の領域の面積をＳ、本実施形態ではＥＬ素
子基板２４の他表面２４ｂに対向するカラーフィルタ基
板２２の一表面の面積をＳとし、スペーサの粒径をｄと
したとき、基板間に挿入する樹脂量Ｄ、本実施形態では
カラーフィルタ基板２２上に落滴する総樹脂量Ｄは、Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の条件を満たすことが望ましいことがわかった。なお、
本実施形態ではＳ＝２００ｃｍ²であり、ｄ＝１０μｍ
であり、Ｄ＝０．４４ｃｃである。

【００５７】また、基板間隔がｄで面積Ｓにわたって樹
脂を広げるときの樹脂量Ｄの下限値はＳ・ｄとなるの
で、挿入する樹脂量Ｄは、Ｓ・ｄ＜Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の条件を満たすものが望ましい。

【００５８】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、落滴し
た樹脂が下方を向くことにより、凸状形態をとりやすく
確実に気泡混入を防いで基板間に樹脂を充填させること
ができる。

【００５９】請求項２記載の本発明によれば、密着させ
た基板間隙の毛細管現象を利用して樹脂を周囲に広げて
基板間に充填させることにより、基板に外力を加えるこ
となく、歪んだ基板を平坦化して接着させることができ
表示品位の低下を防ぐことができる。

【００６０】請求項３記載の本発明によれば、樹脂落滴
時には粘度が高いため凸状に効果的に隆起させることが
可能であり、熱硬化時には樹脂の粘度が低下して基板間
に樹脂を効果的に広げることができる。

【００６１】請求項４記載の本発明によれば、基板間に
スペーサを介在させることにより、上下基板の完全な密
着を防ぎ、樹脂の広がりを円滑にすることができる。

【００６２】請求項５記載の本発明によれば、スペーサ
を予め一方の基板に固着させることにより生産性を向上
し、生産コストを低減することができる。

【００６３】請求項６記載の本発明によれば、スペーサ
の粒径を１０μｍ以上とすることにより、気泡残留の原
因となる局所的な基板凹凸を緩和し、樹脂の広がりを均
一にして気泡残留を防ぐことができる。

【００６４】請求項７記載の本発明によれば、基板間に
挿入する樹脂量Ｄを、Ｓ・ｄ＜Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の範囲に選ぶことによって、落滴箇所に余分な樹脂が残
り凹みとして基板歪みを生じさせることを防ぎ、また落
滴する樹脂が少すぎ基板間に樹脂を完全に充填すること
ができず、樹脂の広がり残りが基板間に発生することが
防がれる。

【００６５】請求項８記載の本発明によれば、樹脂をジ
グザグ状に落滴することによって、気泡を発生させるこ
となく矩形形状の基板間に樹脂を効果的に充填すること
ができる。

【００６６】請求項９記載の本発明によれば、請求項１
〜８に記載される接着方法を用いてＥＬ素子基板とカラ
ーフィルタ基板とを接着してカラーＥＬ表示装置を製造
することによって、気泡の発生、表示画面の歪みおよび
視野角の低下を防いで表示品位をの向上したカラーＥＬ
表示装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である透光性基板の接着
方法を用いて製造されたカラーＥＬ表示装置２０を示す
断面図である。

【図２】ＥＬ素子基板２４と、液状硬化性樹脂３３を落
滴したカラーフィルタ基板２２を示す断面図である。

【図３】樹脂３３の落滴位置を示すカラーフィルタ基板
２２の平面図である。

【図４】カラーフィルタ基板２２とＥＬ素子２３との貼
合わせ時の状態を示す断面図である。

【図５】密着した基板間隙における表面張力の作用する
状態と、毛細管現象で挿入樹脂３３が広がる様子を模式
的に示す図である。

【図６】局所的凹部Ｐにおける気泡残留の発生する過程
を模式的に示す図である。

【符号の説明】

２０カラーＥＬ表示装置２１ＥＬ素子２２カラーフィルタ基板２３ＥＬ素子部２４ＥＬ素子基板２５シール部２６第１電極２７第１絶縁膜２８発光層２９第２絶縁膜３０第２電極３１基板３２カラーフィルタ３３熱硬化性樹脂４０光硬化性樹脂５０スペーサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方が透光性基板である２枚
の基板を貼合わせて接着する透光性基板の接着方法にお
いて、一方の基板の表面に液状硬化性樹脂を凸状に隆起するよ
うに落滴し、前記樹脂が落滴した表面を下方に向けて他方の基板に対
向させ、両基板を貼り合せて基板間に樹脂を広げて充填し、その
後樹脂を硬化させることを特徴とする透光性基板の接着
方法。
【請求項２】少なくとも一方が透光性基板である２枚
の基板を貼合わせて接着する透光性基板の接着方法にお
いて、基板間に液状硬化性樹脂を介在させ、樹脂の毛細管現象
を利用して基板間に液状硬化性樹脂を広げ、その後樹脂
を硬化させることを特徴とする透光性基板の接着方法。
【請求項３】前記液状硬化性樹脂は熱硬化性樹脂であ
り、常温時の粘度が熱硬化時の粘度よりも高いことを特
徴とする請求項１または２記載の透光性基板の接着方
法。
【請求項４】予め定める一定の粒径のスペーサを基板
間に介在させることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の透光性基板の接着方法。
【請求項５】前記スペーサは、予め一方の基板の表面
に固着させ、その後両基板を貼合わせることを特徴とす
る請求項４記載の透光性基板の接着方法。
【請求項６】前記スペーサの粒径は、１０μｍ以上と
することを特徴とする請求項４または５記載の透光性基
板の接着方法。
【請求項７】樹脂が充填されるべき基板間の領域の面
積をＳとし、スペーサの粒径をｄとしたとき、基板間に
挿入する液状硬化性樹脂の樹脂量Ｄは、Ｓ・ｄ＜Ｄ＜Ｓ・（ｄ＋１２μｍ）の範囲に選ばれることを特徴とする請求項４〜６のいず
れかに記載の透光性基板の接着方法。
【請求項８】前記液状硬化性樹脂を一方の基板の表面
にジグザグ状に落滴して、両基板を貼合わせることを特
徴とする請求項１〜７のうちのいずれかに記載の透光性
基板の接着方法。
【請求項９】前記２枚の基板のうちの一方の基板は、
透光性を有し、一表面上に透光性を有する第１電極、Ｅ
Ｌ発光層および第２電極が形成され、他表面からＥＬ光
を出射するＥＬ素子基板であり、前記２枚の基板のうちの他方の基板は、透光性を有し、
一表面上にカラーフィルタが設けられるカラーフィルタ
基板であることを特徴とする請求項１〜８のうちのいず
れかに記載の透光性基板の接着方法。