JP2005332615A - エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 封止部材を樹脂でベタで接着するタイプの封止構造を持つＥＬ装置において、樹脂のはみ出しを確実に抑制できるとともに素子基板と封止部材との間のギャップが容易に制御でき、基板の撓み、応力等が発生しにくいＥＬ装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明のＥＬ装置の製造方法は、素子基板２０と封止基板２４とを対向配置した状態で素子基板２０と封止基板２４との対向面の周縁部に配置した第１の接着剤３１を硬化させる工程と、第１の接着剤３１が硬化した後、素子基板２０と封止基板２４との対向面における第１の接着剤３１よりも内側に配置した第２の接着剤３２を硬化させる工程とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence, 以下、ＥＬと略記する）装置およびその製造方法、電子機器に関し、特にＥＬ装置の封止構造に関するものである。

従来、有機ＥＬ表示装置などの電気光学装置においては、基板上に陽極、正孔注入層、ＥＬ物質などの電気光学物質からなる発光層、および陰極等が積層された構造のものが知られている。このような有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ素子では、発光層を形成する電気光学物質の酸素や水分等による劣化や、陰極の酸素や水分等による導電性低下などにより、発光素子として寿命が短くなるといった課題があった。
このような課題を解決する技術として、従来では、例えば基板上に有機ＥＬ素子を形成し、この基板上の有機ＥＬ素子を覆うように他の基板を樹脂等を介して貼り合わせ、有機ＥＬ素子を封止する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１では、有機ＥＬ素子を形成した基板と色変換フィルターとを、これらの間に充填剤層を形成しながら貼り合わせ、最後に周辺部分を封止樹脂（接着剤）を用いて封止している。
特開２００４−３１１０２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術のように、有機ＥＬ素子基板と封止用基板とを樹脂などを用いてベタで貼り合わせる場合、接着時に素子を覆うように塗布した樹脂が封止用基板の外側にまで流れ出し、はみ出してしまう。すると、例えば有機ＥＬ素子基板の周縁部にある外部接続端子の上を樹脂が覆ってしまい、後で外部接続端子上に接続する外部基板の実装不良が発生する等の問題が生じる。また、有機ＥＬ素子基板上に封止用基板を貼り合わせる際には、有機ＥＬ素子基板と封止用基板とのギャップ（間隔）を精密に制御し、全体のパネル厚を一定にする必要がある。しかしながら、上記の従来技術では樹脂が基板の外側に流れ出してしまうため、特に有機ＥＬ素子基板が大型になった場合、基板間ギャップの制御が困難である、基板が撓みや応力を持った状態で固定されてしまう等の問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、封止部材を樹脂でベタで接着するタイプの封止構造を持つＥＬ装置において、樹脂のはみ出しを確実に抑制できるとともに素子基板と封止部材との間のギャップが容易に制御でき、かつ基板の撓み、応力等が発生しにくいＥＬ装置及びその製造方法、およびこれを用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１のＥＬ装置の製造方法は、ＥＬ素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記ＥＬ素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたＥＬ装置の製造方法であって、前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に配置した第１の接着剤を硬化させる工程と、前記第１の接着剤が硬化した後、前記素子基板と前記封止部材との対向面における前記第１の接着剤よりも内側に配置した第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とする。

本発明の第１のＥＬ装置の製造方法は、素子基板と封止部材とを対向配置した状態で平面視したときに、中央部と周縁部とで接着剤で２重に封止を行うことを基本としている。そして、封止の順番としては、素子基板と封止部材との対向面の周縁部に配置した第１の接着剤を硬化させる工程を先に実施し、第１の接着剤が硬化した後、素子基板と封止部材との対向面における中央部（第１の接着剤よりも内側の領域）に配置した第２の接着剤を硬化させる工程を次に実施することを特徴としている。

この方法においては、周縁部の第１の接着剤が先に硬化して土手の役目を果たし、その内側に硬化前の流動性を持った状態で存在する第２の接着剤が外側に向けて流れ出すのを堰き止める。この作用により、接着剤が封止部材の外側にはみ出し、例えば外部接続端子上を覆い、実装不良が発生するのを防止することができる。さらに、硬化した第１の接着剤自身がギャップ材の役目を果たし、素子基板と封止部材とのギャップを保持することができる。また、例えば中央部を含む樹脂全体を一気に硬化させると硬化収縮が生じ、基板が撓んだ状態で固定されてしまうが、本方法では中央部の第２の接着剤が後から硬化するため、第２の接着剤の硬化時間の中で素子基板と封止部材の撓みや応力が自然と緩和される。

例えば、周縁部の第１の接着剤を先に硬化させ、その内側の第２の接着剤を後から硬化させる手法の一つとして、第１の接着剤を紫外線硬化性樹脂で構成するとともに、第２の接着剤を熱硬化性樹脂で構成し、第１の接着剤を硬化させる工程において紫外線を照射する方法を採ればよい。
紫外線硬化性樹脂と熱硬化性樹脂とを比較した場合、紫外線硬化性樹脂の方が速効性に優れているため、濡れ広がらせることなく先に硬化させる第１の接着剤の方を紫外線硬化性樹脂で構成し、素子基板と封止部材の撓みや応力を緩和させるだけの時間が必要な第２の接着剤の方を熱硬化性樹脂で構成することが望ましい。

また、第１、第２の接着剤を別の種類の樹脂で構成する場合、例えば周縁部の第１の接着剤は特に耐湿性に優れたものを用いる、あるいはトップエミッション型のＥＬ装置の場合に中央部の第２の接着剤は透明なものを用いる一方、周縁部の第１の接着剤は着色されたものも用いることができる等、必要に応じて第１、第２の接着剤で機能を使い分けることができる。

また、周縁部の第１の接着剤を先に硬化させ、内側の第２の接着剤を後から硬化させる他の手法として、第１の接着剤、第２の接着剤がともに紫外線硬化性樹脂からなり、第１の接着剤を硬化させる工程において第２の接着剤を配置した領域を遮光した状態で紫外線を照射する方法を採っても良い。
この方法によれば、第２の接着剤を配置した領域を局所的に遮光するためのマスクが必要になるものの、第１の接着剤、第２の接着剤ともに紫外線硬化性樹脂を用いることができ、接着剤が１種類で済む。

本発明の第２のＥＬ装置の製造方法は、ＥＬ素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記ＥＬ素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたＥＬ装置の製造方法であって、前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に第１の接着剤を配置するととともに、前記第１の接着剤よりも硬化速度の遅い第２の接着剤を前記第１の接着剤の位置よりも内側に配置する工程と、前記第１の接着剤および前記第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とする。

本発明の第２のＥＬ装置の製造方法も第１の製造方法と同様、素子基板と封止部材の周縁部に配置した第１の接着剤を先に硬化させ、中央部（第１の接着剤よりも内側の領域）に配置した第２の接着剤を後で硬化させることを特徴としている。ただし、本発明の第２のＥＬ装置の製造方法においては、第１の接着剤に相対的に硬化速度の速いものを用い、第２の接着剤に相対的に硬化速度の遅いものを用いることを限定している。したがって、本方法の場合には例えば第１の接着剤、第２の接着剤ともに紫外線硬化性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂を用い、第１の接着剤、第２の接着剤を同時に（紫外線硬化性樹脂を用いた場合、マスクを用いることなく）硬化させたとしても、必然的に外側の第１の接着剤の方が先に硬化する。

以下の作用は第１の製造方法と同様であり、先に硬化した第１の接着剤が第２の接着剤が外側に向けて流れ出すのを堰き止めるため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、硬化した第１の接着剤がギャップ材の役目を果たし、素子基板と封止部材とのギャップを保持することができる。また、内側の第２の接着剤が後から硬化するため、第２の接着剤の硬化時間の中で素子基板と封止部材の撓みや応力が自然と緩和される。

本発明の第１，第２のＥＬ装置の製造方法において、前記第１の接着剤を、素子基板と封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように配置することが望ましい。
本発明において第１の接着剤の形成位置は、素子基板と封止部材との対向面の周縁部であれば特に限定されるものではないが、素子基板と封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように配置した場合、第２の接着剤の流れ出しを堰き止める効果、および素子基板−封止部材間のギャップを保持する効果が基板全体にわたって十分に発揮される。その結果、第２の接着剤のはみ出しがより確実に防止でき、および素子基板−封止部材間のギャップが基板全体にわたってより均一になる。

この構成において、さらに第１の接着剤に、第２の接着剤が収容される空間と第１の接着剤の外部の空間とを連通させる連通孔を設けた状態で、第２の接着剤を硬化させることが望ましい。
この構成によれば、第１の接着剤が環状に完全に閉じているわけではなく、第２の接着剤の収容空間と外部空間とを連通させる連通孔が設けられているので、第２の接着剤を硬化させる際に、例えば第２の接着剤の量が実際の収容空間の容積に比べて多かった場合、この余剰分が連通孔から外部に流れ出すため、基板の中央部が凸状に膨らむ等の基板の撓みの発生を防止することができる。この場合、第２の接着剤が第１の接着剤の外側にはみ出すことになるが、このはみ出しは連通孔の部分からのみであるから、連通孔を支障のない位置に設けておけば特に問題は生じない。

さらに連通孔を設けた構成において、前記第２の接着剤が硬化する前に、素子基板と封止部材とを減圧雰囲気中に配置することも望ましい。
例えば第２の接着剤を塗布した際に接着剤中に気泡が混入する場合がある。このような場合にも、第２の接着剤が硬化する前に素子基板と封止部材とを減圧雰囲気中に配置すれば連通孔から気泡を抜くことができる。特に第２の接着剤は基板中央部の表示領域に位置するため、このような気泡の除去により表示品位を高めることができる。

本発明の第３のＥＬ装置の製造方法は、ＥＬ素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記ＥＬ素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたＥＬ装置の製造方法であって、前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲み、かつ、前記第２の接着剤が収容される空間と前記第１の接着剤の外部の空間とを連通させる連通孔を設けるように配置した第１の接着剤を硬化させる工程と、前記第１の接着剤が硬化した後、前記素子基板と前記封止部材との間隙に前記連通孔から第２の接着剤を注入する工程と、前記第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とする。

本発明の第１，第２のＥＬ装置の製造方法が第１，第２の接着剤を素子基板と封止部材との間に配置した後、第１の接着剤を先に硬化させる方法であったのに対し、本発明の第３のＥＬ装置の製造方法は、第１の接着剤を硬化させる工程では第２の接着剤を素子基板と封止部材との間に配置せず、第１の接着剤が硬化した後、連通孔を通じて素子基板と封止部材と第１の接着剤とで囲まれた空間に第２の接着剤を注入するという方法である。本方法では、例えば液晶パネルの製造工程における液晶の真空注入法と同様の方法によって第２の接着剤を注入することができ、素子基板と封止部材と第１の接着剤とで囲まれた空間に所定量の第２の接着剤を収容することができる。

その作用は第１，第２の製造方法と異なり、第１の接着剤が硬化する時点で第２の接着剤が基板上に存在しないため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、硬化した第１の接着剤がギャップ材の役目を果たし、素子基板と封止部材とのギャップを保持することができる。また、第２の接着剤が後から硬化するため、第２の接着剤の硬化時間の中で素子基板と封止部材の撓みや応力が自然と緩和される。

本発明の第１〜第３のＥＬ装置の製造方法において、前記第１の接着剤中に、素子基板と封止部材とを所定の間隔に保持するギャップ材を含有させても良い。
例えば第１の接着剤の持つ粘性のみで第１の接着剤自身をギャップ材として機能させるのが困難な場合、第１の接着剤中にギャップ材を含有させれば、素子基板と封止部材とを所定の間隔に確実に保持することができる。本発明の場合、第１の接着剤中にギャップ材を含有させるだけで素子基板と封止部材とのギャップが確実に保たれ、中央部の第２の接着剤中にギャップ材を含有させる必要がないため、ギャップ材の表示への悪影響がない。

本発明のＥＬ装置は、上記本発明のＥＬ装置の製造方法によって製造されたことを特徴とする。
また、本発明のＥＬ装置は、ＥＬ素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記ＥＬ素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたＥＬ装置であって、前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように紫外線硬化性樹脂からなる第１の接着剤が配置されるとともに、前記第１の接着剤の位置よりも内側に熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤が配置されたことを特徴とする。
また、本発明の他のＥＬ装置は、前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように第１の接着剤が配置されるとともに、前記第１の接着剤の位置よりも内側に前記第１の接着剤よりも硬化速度の遅い第２の接着剤が配置されたことを特徴とする。

本発明のＥＬ装置によれば、上述した通り、第１の接着剤が第２の接着剤の流れ出しを堰き止めるため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、第１の接着剤がギャップ材の役目を果たし、素子基板と封止部材とのギャップを保持することができる。また、第２の接着剤の硬化時間の中で素子基板と封止部材の撓みや応力が自然と緩和される。

本発明の電子機器は、上記本発明のＥＬ装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、信頼性および表示品位に優れ、大型化も可能なＥＬ表示部を備えた電子機器を実現することができる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の第１実施形態の有機ＥＬ装置およびその製造方法を図１〜図４を参照して説明する。本実施形態の有機ＥＬ装置は、接着剤を用いて封止基板をベタで接着するタイプの封止構造を持つものであり、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれのタイプのものであっても良い。図１は本実施形態の有機ＥＬ装置の等価回路図、図２は同、有機ＥＬ装置の平面図、図３は図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図、図４は同、有機ＥＬ装置の製造プロセスの一工程を示す図である。なお、以下の各図面において、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材の縮尺は実際のものと異なるように表わしている。

本実施形態の有機ＥＬ装置１には、図１に示すように、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線されている。そして、走査線１０１と信号線１０２とにより区画された領域が画素領域として構成されている。信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。

各画素領域には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor, 以下、ＴＦＴと略記する）１１２と、このスイッチング用ＴＦＴ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のＴＦＴ１２３と、この駆動用ＴＦＴ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）１１１と、この画素電極１１１と対向電極（陰極）１２との間に挟み込まれる機能層１１０とが設けられている。そして、画素電極１１１と対向電極１２と機能層１１０により有機ＥＬ素子Ａが構成され、有機ＥＬ装置１は、複数の有機ＥＬ素子Ａをマトリクス状に備えて構成されている。

上記の構成によれば、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、保持容量ｃａｐの状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に機能層１１０を介して対向電極１２に電流が流れる。機能層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。

本実施形態の有機ＥＬ装置１は、図２に示すように、複数の有機ＥＬ素子Ａが形成された４枚の素子基板２０が縦横２行２列に配列され、これら４枚の素子基板２０が別の支持基板２１上に固定されている。このように、複数の基板を組み合わせてより大型の基板を形成する手法は「タイリング」と呼ばれ、例えば大型テレビジョン等の用途に用いる有機ＥＬパネルの製造に好適なものである。各素子基板２０には、複数の有機ＥＬ素子Ａがマトリクス状に配置された表示領域が設けられ、本実施形態では素子基板２０が２行２列に配列されるため、隣接する２辺（例えば図２の右上の素子基板２０では左辺と下辺）が他の素子基板２０と接続される辺となる。そして、それ以外の辺（例えば図２の右上の素子基板２０では右辺と上辺）に沿ってデータ側駆動回路、走査側駆動回路等の駆動回路や各種配線（ともに図示略）が設けられ、さらに複数の実装接続用端子２２が所定のピッチで配置された端子部２３が設けられている。この端子部２３には、後工程で駆動用ＩＣ等の電子部品が搭載された駆動用のフレキシブル基板が接続される。

４枚の素子基板２０上には所定の間隔をもって封止基板２４（封止部材）が設けられ、封止基板２４と素子基板２０との間隙には接着剤が充填されている。封止基板２４は、接着剤とともに有機ＥＬ素子Ａを封止する封止構造を構成しており、好ましくは耐圧性や耐摩耗性、外部光反射防止性、ガスバリア性などの機能を有するものがよい。具体的には、ガラス基板、最表面にダイアモンドライクカーボン層、珪素酸化物層、酸化チタン層などがコーティングされたプラスチックフィルムなどが好適に用いられる。なお、本実施形態の有機ＥＬ装置１においては、トップエミッション型にする場合には封止基板２４を光透過性を有するものにする必要があるが、ボトムエミッション型とする場合にはその必要はない。また、封止基板２４の大きさは４枚の素子基板全体よりも一回り小さいものであり、各素子基板２０上の端子部２３が封止基板２４の外側に位置している。

本実施形態においては、封止基板２４の周縁部と中央部とで接着剤が２重構造となっており、封止基板２４の周縁部（例えば縁から数ｍｍ〜１ｃｍ程度の範囲）には第１の接着剤３１が充填され、第１の接着剤３１の内側の領域には第２の接着剤３２が充填されている。第１の接着剤３１は、紫外線硬化性を有するアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリオレフィン系などの樹脂材料から構成される一方、第２の接着剤３２は、熱硬化性を有するアクリル系、エポキシ系、ウレタン系、ポリオレフィン系などの樹脂材料から構成されている。例えば第１の接着剤３１にアクリル系接着剤を用い、第２の接着剤３２にエポキシ系を用いるなど、異なる樹脂材料の接着剤を用いてもかまわないが、樹脂の持つ各種特性が似通ったものを用いることが望ましい。

また、製造工程中において、第１の接着剤３１には、第１の接着剤３１によって囲まれた内側の空間と外側の空間とを連通させる連通孔３３が設けられている。本実施の形態の場合、連通孔３３は各素子基板２０に２箇所ずつ形成されており、いずれの連通孔３３も端子部２３にかからない位置に形成されている。なお、完成状態においてはこの連通孔３３は第１の接着剤３１もしくは第２の接着剤３２で封止されている。

断面構造については、図３に示すように、各素子基板２０上に駆動用ＴＦＴ１２３が形成され、駆動用ＴＦＴ１２３に電気的に接続された画素電極（陽極）１１１が形成されている。各画素電極１１１間を区画するように珪素酸化物、アクリル樹脂等からなる隔壁構造体３５が設けられ、隔壁構造体３５に囲まれた領域内に有機ＥＬ素子Ａが形成されている。具体的には、各画素電極１１１上に正孔注入・輸送層３６、有機発光層３７、電子注入・輸送層３８が順に積層されて機能層１１０を構成しており、複数の有機ＥＬ素子Ａにわたって対向電極（陰極）１２が形成されている。対向電極１２は最外周の有機ＥＬ素子Ａの外側にまで延在するように形成されており、対向電極１２の外側に第１の接着剤３１が形成され、素子基板２０と封止基板２４と第１の接着剤３１とに囲まれた空間に第２の接着剤３２が充填されている。また、端子部２３は第１の接着剤３１の外側に位置している。

より具体的には、画素電極１１１は、トップエミッション型であれば透明材料である必要はなく、例えば金属材料などの任意の導電性材料を用いることができる。インジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, 以下、ＩＴＯと略記する）等の透明導電性材料を用いても良いことは勿論である。ボトムエミッション型であればＩＴＯ等の透明導電性材料を用いることが必須となる。正孔注入・輸送層３６には、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体など、またはそれらのドーピング体などが用いられる。具体的には、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が用いられる。

有機発光層３７を形成するための材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。なお、上述した高分子材料に代えて、従来公知の低分子材料を用いることもできる。電子注入・輸送層３８には、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、ストロンチウム、バリウム、セシウムを主成分とした金属または金属化合物が用いられる。

以下、上記構成の有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。なお、各素子基板２０にＴＦＴや各種配線、有機ＥＬ素子を形成する方法については従来から周知の方法を用いることができるため、説明を省略する。本実施の形態では、上述のように、素子基板２０上に各有機ＥＬ素子Ａを区画する隔壁構造体３５を形成しており、インクジェット法などの液滴吐出法により高分子有機材料からなる機能層１１０を形成することを想定している。

ＴＦＴや各種配線、有機ＥＬ素子を備えた素子基板２０を４枚準備した後、これら４枚の素子基板２０を支持基板２１上の所定の位置に接着剤により貼り合わせ、大型基板とする。その後、４枚の素子基板２０の全体の中央部に液状の第２の接着剤３２を塗布し、周縁部には液状の第１の接着剤３１を塗布する。第１，第２の接着剤３１，３２の塗布の順番はいずれが先でも後でも良い。また、これらの接着剤３１，３２中に例えばシランカップリング剤やアルコキシシラン等を添加しておけば、接着剤３１，３２と素子基板２０との密着性がより向上するので好ましい。第１，第２の接着剤３１，３２の塗布には、例えば液晶表示装置のシール材の描画に用いるようなディスペンサ等の塗布装置を用いることができる。上述したように、特に周縁部に塗布する第１の接着剤３１については、図２に示したように、複数箇所に連通孔３３を設けるように描画を行う。さらに、第１の接着剤３１については、次工程で紫外線を照射するまでの間に接着剤が大きく流れ出すことのないように、ある程度粘度の高いものを選択することが好ましい。

次に、図４に示すように、第１，第２の接着剤３１，３２を塗布した素子基板２０上に封止基板２４を重ね合わせた後、全面に紫外線（ＵＶ）を照射する。このとき、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれかのタイプによって素子基板２０及び支持基板２１、あるいは封止基板２４の少なくともいずれか一方は光透過性を有しているため、光透過性を有する基板の側から紫外線を照射すればよい。本実施形態では、第１の接着剤３１が紫外線硬化性樹脂、第２の接着剤３２が熱硬化性樹脂であるから、この工程では第１の接着剤のみを硬化させることができる。

次に、第１の接着剤３１が硬化した後、全体を加熱することにより第２の接着剤３２を硬化させる。そして第２の接着剤３２が硬化した後、第１の接着剤３１の連通孔３３の部分に、第１の接着剤３１、第２の接着剤３２のいずれかを充填し、所定の方法で硬化させることにより本実施形態の有機ＥＬ装置１が完成する。

なお、第１の接着剤３１が硬化した後、第２の接着剤３２を硬化させる前に素子基板２０と封止基板２４とを例えばチャンバー内に収容し、チャンバー内を排気することで減圧雰囲気中に配置するようにしても良い。例えば第２の接着剤３２を塗布した際に接着剤中に気泡が混入する場合がある。このような場合、素子基板２０と封止基板２４とを減圧雰囲気中に配置すれば連通孔３３から気泡を抜くことができる。特に第２の接着剤３２は基板中央部の表示領域に位置するため、このような気泡の除去により表示品位を高めることができる。

本実施形態の有機ＥＬ装置１の製造方法においては、基板周縁部の第１の接着剤３１が先に硬化して土手の役目を果たし、その内側に硬化前の流動性を持った状態で存在する第２の接着剤３２が外側に向けて流れ出すのを堰き止める。この作用によって、接着剤が封止基板２４の外側にはみ出し、例えば実装接続用端子２２上を覆うことで実装不良が発生するのを防止することができる。さらに、第１の接着剤３１がある程度粘度の高いものであり、塗布量や硬化時間をコントロールすることで第１の接着剤３１の厚さ（素子基板表面からの高さ）を制御することができる。これにより、硬化した第１の接着剤自身がギャップ材の役目を果たし、素子基板２０と封止基板２４とのギャップを保持することができる。また、例えば中央部を含む樹脂全体を一気に硬化させると硬化収縮が生じ、基板が撓んだ状態で固定されてしまうのに対し、本方法では中央部の第２の接着剤３２が後から熱によってゆっくり硬化するため、第２の接着剤３２の硬化時間の中で素子基板２０と封止基板２４の撓みや応力が自然と緩和される。その結果、実装不良等がなく、かつ基板の撓み等のない平坦性の高い有機ＥＬ装置を実現することができる。

本実施形態では、周縁部の第１の接着剤３１を先に硬化させ、その内側の第２の接着剤３２を後から硬化させる手法の一つとして、第１の接着剤３１を紫外線硬化性樹脂、第２の接着剤３２を熱硬化性樹脂で構成し、第１の接着剤３１を硬化させる工程において紫外線を照射する方法を採用した。このように、第１、第２の接着剤３１，３２を別の種類の樹脂で構成した場合、例えば周縁部の第１の接着剤３１は特に耐湿性に優れたものを用いる、あるいはトップエミッション型の有機ＥＬ装置の場合に中央部の第２の接着剤３２は透明なものを用いる一方、周縁部の第１の接着剤３１は着色されたものも用いることができる等、必要に応じて第１、第２の接着剤３１，３２で機能を使い分けることができる。

さらに第１の接着剤３１に連通孔３３を設けたので、第２の接着剤３２を硬化させる際に例えば第２の接着剤３２の塗布量が実際の収容空間の容積に比べて多かった場合、この余剰分が連通孔３３から外部に流れ出すため、基板の中央部が凸状に膨らむ等の基板の撓みの発生を防止することができる。この場合、第２の接着剤３２が第１の接着剤３１の外側にはみ出すことになるが、このはみ出しは連通孔３３の部分からのみであり、本実施の形態の場合、連通孔３３を端子部２３にかからない位置に設けているので多少のはみ出しがあったとしても特に問題は生じない。

なお、先に硬化した第１の接着剤３１自身がギャップ材の役目を果たすと前述したが、第１の接着剤３１の持つ粘性のみで第１の接着剤自身をギャップ材として機能させるのが困難な場合には第１の接着剤３１中にギャップ材を含有させても良い。ギャップ材としては所定の径を有する樹脂製のボールやビーズなどを用いることができる。その場合、素子基板２０と封止基板２４とを所定の間隔に確実に保持することができるが、第１の接着剤３１中にギャップ材を含有させるだけで素子基板２０と封止基板２４とのギャップが確実に保たれ、中央部の第２の接着剤３２中にはギャップ材を含有させる必要がないため、ギャップ材の表示への悪影響がない。

［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を図５を参照して説明する。
本実施形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、使用する接着剤と製造方法が異なるのみである。よって、以下では有機ＥＬ装置自体の説明は省略し、製造工程の異なる部分のみを説明する。

本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、基板周縁部に配置する第１の接着剤４１として相対的に硬化速度の速いものを用い、基板中央部に配置する第２の接着剤４２として相対的に硬化速度の遅いものを用いる。具体的には、例えば第１の接着剤４１に紫外線硬化性エポキシ樹脂、第２の接着剤４２に紫外線硬化性アクリル樹脂、あるいは第１の接着剤４１に熱硬化性エポキシ樹脂、第２の接着剤４２に熱硬化性アクリル樹脂を用いるというように、硬化方法が同じで樹脂材料が異なるもので硬化速度が異なるものを使い分けても良い。もしくは、第１，第２の接着剤４１，４２ともに紫外線硬化性エポキシ樹脂であっても、紫外線硬化促進剤の添加量が異なる等の要因により硬化速度が異なるものであっても良い。

例えば第１，第２の接着剤４１，４２ともに紫外線硬化性樹脂を用いた場合、第１実施形態と同様、素子基板２０の中央部に液状の第２の接着剤４２を塗布し、周縁部には液状の第１の接着剤４１を塗布する。第１，第２の接着剤４１，４２の塗布の順番はいずれが先でも後でも良い。第１，第２の接着剤４１，４２の塗布には、例えば液晶表示装置のシール材の描画に用いるようなディスペンサ等の塗布装置を用いることができる。周縁部に塗布する第１の接着剤４１については複数箇所に連通孔を設けるようにし、次工程で紫外線を照射するまでの間に接着剤が大きく流れ出すことのないように、ある程度粘度の高いものを選択することが好ましい。

次に、図５に示すように、第１，第２の接着剤４１，４２を塗布した素子基板２０上に封止基板２４を重ね合わせた後、全面に紫外線を照射する。このとき、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれかのタイプによって素子基板２０及び支持基板２１、あるいは封止基板２４の少なくともいずれか一方は光透過性を有しているため、光透過性を有する基板の側から紫外線を照射すればよい。本実施形態では、第１の接着剤４１が第２の接着剤４２よりも硬化速度が速いため、第１の接着剤４１の方が先に硬化する。そして、さらに紫外線照射を続け、第２の接着剤４２を完全に硬化させる。そして第２の接着剤４２が硬化した後、第１の接着剤４１の連通孔の部分に、第１の接着剤４１、第２の接着剤４２のいずれかを充填し、所定の方法で硬化させることにより本実施形態の有機ＥＬ装置が完成する。なお、第１，第２の接着剤４１，４２に熱硬化性樹脂を用いてもよい。

本実施形態の場合、第１実施形態のように紫外線硬化性樹脂と熱硬化性樹脂を使い分けるのではなく、第１の接着剤、第２の接着剤４１，４２ともに紫外線硬化性樹脂、あるいは熱硬化性樹脂を用い、第１，第２の接着剤４１，４２を同時に硬化させたとしても、必然的に外側の第１の接着剤４１の方が先に硬化するため、工程が簡単になる。その作用、効果は第１実施形態と同様であり、先に硬化した第１の接着剤４１が第２の接着剤４２が外側に向けて流れ出すのを堰き止めるため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、硬化した第１の接着剤４１がギャップ材の役目を果たし、素子基板２０と封止基板２４とのギャップを保持することができる。また、内側の第２の接着剤４２が後から硬化するため、第２の接着剤４２の硬化時間の中で素子基板２０と封止基板２４の撓みや応力が自然と緩和される。その他の作用、効果も第１実施形態と同様である。

［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を図６を参照して説明する。
本実施形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、使用する接着剤と製造方法が異なるのみである。よって、以下では有機ＥＬ装置自体の説明は省略し、製造工程の異なる部分のみを説明する。

第１実施形態では基板周縁部と中央部で「硬化方法」が異なる接着剤を用い、第２実施形態では基板周縁部と中央部とで「硬化速度」が異なる接着剤を用いた。これに対して、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板周縁部、中央部ともに全く同じ接着剤を用いた上で周縁部を先に、中央部を後で硬化させるというものである。したがって、特許請求の範囲では、第１の接着剤、第２の接着剤というように、接着剤の呼称を便宜上分けたが、本発明の概念は第１の接着剤と第２の接着剤が全く同じ接着剤であってもよいことを含んでいる。

具体的には、例えば接着剤５０として紫外線硬化性エポキシ樹脂を用いることとし、素子基板２０の全面に液状の接着剤５０を塗布する。この接着剤５０の塗布には、例えばディスペンサ等の塗布装置を用いることができる。また、この接着剤５０については、次工程で紫外線を照射するまでの間に接着剤５０が大きく流れ出すことのないように、ある程度粘度の高いものを選択することが好ましい。

次に、図６に示すように、接着剤５０を塗布した素子基板２０上に封止基板２４を重ね合わせた後、マスク５１を介して紫外線を照射する。このとき、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれかのタイプによって素子基板２０及び支持基板２１、あるいは封止基板２４の少なくともいずれか一方は光透過性を有しているため、光透過性を有する基板の側から紫外線を照射すればよい。マスク５１は、封止基板２４の周縁部にあたる位置に光を透過させる開口部を有し、それ以外の部分を遮光したパターンを有するものである。このマスク５１を通して紫外線を照射することにより接着剤５０のうちの封止基板２４の周縁部にあたる部分のみが露光されるので、この部分だけが先に硬化する。このとき、上記実施形態と同様、周縁部の硬化部分に連通孔を設けたい場合には連通孔の部分を遮光したパターンを有するマスクを用いれば良い。次に、マスク５１を外して紫外線を照射することにより、中央部にあたる接着剤５０を硬化させる。連通孔を設けた場合には、その後、連通孔に接着剤５０を再度充填し、硬化させることにより本実施形態の有機ＥＬ装置が完成する。なお、接着剤５０のうちの周縁部のみを局所的に加熱することが可能ならば、熱硬化性樹脂を用いることもできる。

本実施形態の場合、基板周縁部と中央部とで接着剤５０を使い分ける必要がないため、接着剤の塗布が容易に行える。その作用、効果は上記実施形態と同様であり、先に硬化した周縁部の接着剤５０が中央部の接着剤５０が外側に向けて流れ出すのを堰き止めるため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、硬化した周縁部の接着剤５０がギャップ材の役目を果たし、素子基板２０と封止基板２４とのギャップを保持することができる。また、中央部の接着剤５０が後から硬化するため、接着剤５０の硬化時間の中で素子基板２０と封止基板２４の撓みや応力が自然と緩和される。その他の作用、効果も上記実施形態と同様である。

［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法を図７を参照して説明する。
本実施形態の有機ＥＬ装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、製造方法が異なるのみである。よって、以下では有機ＥＬ装置自体の説明は省略し、製造工程の異なる部分のみを説明する。

上記の全ての実施形態では、基板周縁部の接着剤を硬化させる時点で既に中央部に接着剤を配置してあった。これに対して、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板周縁部の接着剤を硬化させる時点では中央部が接着剤が存在しない、空の状態であり、基板周縁部の接着剤が硬化した後で中央部の接着剤を充填するというものである。

具体的には、例えば第１の接着剤６１として紫外線硬化性エポキシ樹脂を用いることとし、素子基板の周縁部に液状の第１の接着剤６１を塗布する。この接着剤６１の塗布には、例えば液晶パネルのシール材の描画に用いるようなディスペンサ等の塗布装置を用いることができる。また、この第１の接着剤６１については、次工程で紫外線を照射するまでの間に接着剤が大きく流れ出すことのないように、ある程度粘度の高いものを選択することが好ましい。本実施形態の場合、第１の接着剤６１の塗布時に、上記実施形態で説明したような連通孔を設けることが必須となる。なお、第１の接着剤６１として熱硬化性樹脂を用いることもできる。

次に、図７に示すように、第１の接着剤６１を塗布した素子基板２０上に封止基板２４を重ね合わせた後、紫外線を照射して第１の接着剤６１を硬化させる。このとき、トップエミッション型、ボトムエミッション型のいずれかのタイプによって素子基板２０及び支持基板２１、あるいは封止基板２４の少なくともいずれか一方は光透過性を有しているため、光透過性を有する基板の側から紫外線を照射すればよい。次に、例えば液晶パネルの製造工程における液晶の真空注入法と同様の方法、すなわち、減圧雰囲気に保ったチャンバー内で連通孔の部分を液状の第２の接着剤中に浸漬させた後、チャンバー内を大気圧に戻すことによって、素子基板２０と封止基板２４との空隙に第２の接着剤を注入することができる。第２の接着剤としては紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれを用いても良い。次に、第２の接着剤として紫外線硬化性樹脂を用いた場合には紫外線照射、熱硬化性樹脂を用いた場合には加熱を行うことにより第２の接着剤を硬化させる。その後、連通孔に第１，第２の接着剤のいずれかを再度充填し、硬化させることにより本実施形態の有機ＥＬ装置が完成する。

本実施形態においては、第１の接着剤６１が硬化する時点で第２の接着剤が基板上に存在しないため、接着剤のはみ出しによる実装不良の発生を防止することができる。さらに、硬化した第１の接着剤６１がギャップ材の役目を果たし、素子基板２０と封止基板２４とのギャップを保持することができる。また、第２の接着剤が後から硬化するため、接着剤の硬化時間の中で素子基板２０と封止基板２４の撓みや応力が自然と緩和される。その他の作用、効果は上記実施形態と同様である。

［電子機器］
図８は、本発明に係る電子機器の一例である薄型大画面テレビ１２００の斜視構成図である。同図に示す薄型大画面テレビ１２００は、先の実施形態の有機ＥＬ装置からなる表示部１２０１と、筐体１２０１と、スピーカ等の音声出力部１２０３とを主体として構成されている。そして、この薄型大画面テレビでは、先の実施形態の有機ＥＬ装置による平坦な表示画面を得ることができ、また表示部の信頼性にも優れたものとなっている。
本発明に係る有機ＥＬ装置は、図８に示すテレビの表示部のみならず、種々の電子機器の表示部に適用することができ、例えば、携帯用電子機器、パーソナルコンピュータ等の表示部に好適に用いることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態で例示した有機ＥＬ装置各部の具体的な構成、構成材料はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。また、上記実施形態では、発光層に有機ＥＬ材料を用いた例を示したが、発光層に無機ＥＬ材料を用いたもの（即ち、無機ＥＬ表示装置）に対して本発明を適用することも勿論可能である。また、上記実施形態では、本発明のＥＬ装置を表示装置とした例を示したが、本発明はそれ以外の用途、例えば、液晶表示装置の光源用のＥＬ装置や、光書き込み型のレーザープリンタ及び光通信に用いる光源等にも適用可能である。

本発明の第１実施形態の有機ＥＬ装置の等価回路図である。 同、有機ＥＬ装置の概略平面図である。 図２のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。 同、有機ＥＬ装置の製造プロセスの一工程を示す図である。 本発明の第２実施形態の有機ＥＬ装置の製造プロセスの一工程を示す図である。 本発明の第３実施形態の有機ＥＬ装置の製造プロセスの一工程を示す図である。 本発明の第４実施形態の有機ＥＬ装置の製造プロセスの一工程を示す図である。 本発明の電子機器の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置、２０…素子基板、２１…支持基板、２２…実装接続用端子、２３…端子部、２４…封止基板、３１，４１，６１…第１の接着剤、３２，４２…第２の接着剤、３３…連通孔、５０…接着剤、５１…マスク、Ａ…有機ＥＬ素子。

Claims (13)

1. エレクトロルミネッセンス素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記エレクトロルミネッセンス素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に配置した第１の接着剤を硬化させる工程と、
   前記第１の接着剤が硬化した後、前記素子基板と前記封止部材との対向面における前記第１の接着剤よりも内側に配置した第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
2. 前記第１の接着剤が紫外線硬化性樹脂からなり、前記第２の接着剤が熱硬化性樹脂からなり、前記第１の接着剤を硬化させる工程において紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
3. 前記第１の接着剤、前記第２の接着剤がともに紫外線硬化性樹脂からなり、前記第１の接着剤を硬化させる工程において前記第２の接着剤を配置した領域を遮光した状態で紫外線を照射することを特徴とする請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
4. エレクトロルミネッセンス素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記エレクトロルミネッセンス素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に第１の接着剤を配置するととともに、前記第１の接着剤よりも硬化速度の遅い第２の接着剤を前記第１の接着剤の位置よりも内側に配置する工程と、
   前記第１の接着剤および前記第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
5. 前記第１の接着剤を、前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように配置することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
6. 前記第１の接着剤に、前記第２の接着剤が収容される空間と前記第１の接着剤の外側の空間とを連通させる連通孔を設けた状態で、前記第２の接着剤を硬化させることを特徴とする請求項５に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
7. 前記第２の接着剤が硬化する前に、前記素子基板と前記封止部材とを減圧雰囲気中に配置することを特徴とする請求項６に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
8. エレクトロルミネッセンス素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記エレクトロルミネッセンス素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記素子基板と前記封止部材とを対向配置した状態で前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲み、かつ、前記第１の接着剤の内側の空間と前記第１の接着剤の外側の空間とを連通させる連通孔を設けるように配置した第１の接着剤を硬化させる工程と、
   前記第１の接着剤が硬化した後、前記素子基板と前記封止部材との間隙に前記連通孔から第２の接着剤を注入する工程と、
   前記第２の接着剤を硬化させる工程とを備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
9. 前記第１の接着剤中に、前記素子基板と前記封止部材とを所定の間隔に保持するギャップ材を含有させることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法によって製造されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
11. エレクトロルミネッセンス素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記エレクトロルミネッセンス素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置であって、
    前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように紫外線硬化性樹脂からなる第１の接着剤が配置されるとともに、前記第１の接着剤の位置よりも内側に熱硬化性樹脂からなる第２の接着剤が配置されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
12. エレクトロルミネッセンス素子が設けられた素子基板と、前記素子基板の前記エレクトロルミネッセンス素子が設けられた側の面に接着層を介して設けられた封止部材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置であって、
    前記素子基板と前記封止部材との対向面の周縁部に沿って表示領域を概ね囲むように第１の接着剤が配置されるとともに、前記第１の接着剤の位置よりも内側に前記第１の接着剤よりも硬化速度の遅い第２の接着剤が配置されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
13. 請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
    
    

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