JP2005353284A - ガラスキャップおよびその製造方法、それを用いた有機ｅｌ装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ＥＬ素子を封止するガラスキャップは、サンドブラスト法またはエッチング法によりセル部が形成されている。サンドブラスト法では機械的歪みが発生し強度が弱く、エッチング法では平滑なため安価なシール状の吸湿剤を採用すると気泡がだきこまれたままとなり、有機ＥＬ素子の劣化が早まる。
【解決手段】 セル部に格子状にレジストマスクを設けウェットエッチングする。レジストマスクは下地のガラス基板のサイドエッチにより徐々にガラス基板から剥がれ、セル部底部に突起部が形成される。これにより安価なシール状の吸着剤を固着しても脱気してセル部を真空状態にする際に気泡の通路が確保でき、吸着性が向上し、強度も強くなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガラスキャップおよびその製造方法、それを用いた有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置およびその製造方法に関する。

近年、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ装置の開発が進み、例えば表示装置であればＣＲＴやＬＣＤに代わる装置として注目されている。

図１３には、従来の有機ＥＬ装置を示す。

有機ＥＬ装置１００は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の陽極１２１とＡｌ等の陰極１２４の間に有機ＥＬ層１２２および絶縁膜１２３を挟持した有機ＥＬ素子１２５を、絶縁性基板１０１上に複数配置したものである。有機ＥＬ層１２２は、正孔輸送層、発光層、電子輸送層の積層構造を有している。

そして、水分防止や物理的保護の観点から、ガラスキャップ１０２を絶縁性基板１０１と対向して固着する。この固着には例えば紫外線硬化型の接着剤１０６を用い、有機ＥＬ素子１２５の外周を囲う接着領域に塗布して気密的にガラスキャップ１０２を貼り付ける。これにより有機ＥＬ素子１２５はガラスキャップ１０２と絶縁性基板１０１による密閉空間Ｓに配置される。

ガラスキャップ１０２は、サンドブラスト法またはエッチング法などにより板厚の一部を除去したセル部１０３が設けられ、セル部１０３と絶縁性基板１０１の空間に有機ＥＬ素子１２５が配置されている。（例えば特許文献１参照。）
特開２００１−２９７８７８号公報

有機ＥＬ素子１２５は水分や外気に触れると劣化するため、長寿命化を図るには有機ＥＬ素子１２５と外気および水分の遮断は必須である。このため有機ＥＬ素子１２５はガラスキャップ１０２と絶縁性基板１０１による密閉空間Ｓに配置され、またガラスキャップ材１０２の内側には図１４のごとく吸湿剤１２６が配置されている。

キャップ材は、従来金属キャップが用いられていたが、この場合各有機ＥＬ素子１２５毎に金属キャップを配置して固着する必要があり、生産性が悪く製造コストの低減には限界があった。

一方ガラスキャップ１０２によれば絶縁性基板１０１上に設けられた複数の有機ＥＬ素子１２５の周囲に接着剤１０６を塗布し、複数のガラスキャップ１０２のセル部１０３を形成した大判のガラス基板で一括して封止した後、個別に分離する方法が採用できる。従って、製造コストを低減でき、有機ＥＬ表示装置のコストを低減できる利点がある。

そしてガラスキャップ１０２の場合、有機ＥＬ素子１２５の配置領域となるセル部１０３を、上記のごとくサンドブラスト法またはエッチング法などにより板厚の１／３〜１／２程度掘り込むことにより、キャップ形状を実現している。

ところが、サンドブラスト法の場合、セル部１０３形成時の機械的歪みが残存し、ガラスキャップ１０２の強度が非常に弱くなってしまう問題があった。また、機械的歪みを除去するため、サンドブラスト後にスライトエッチングする方法も知られているが、表面的なエッチングでは強度を飛躍的に向上させることができず、いずれもキャップ材としては適切でない。

一方、エッチング法の場合には主に化学的にガラス基板を除去するため機械的歪みは発生しないが、吸湿剤１２６を接着する際に問題があった。吸湿材１２６は大気中でシート状の吸湿剤１２６を両面テープ１２６ａによりガラスキャップ１０２の内側（セル部１０３底部）に貼り付け、真空雰囲気でガラスキャップ１０２と絶縁性基板１０１の封止を行い、脱気する。

しかしエッチング法により形成されたセル部１０３底部は平滑であるため、大気中での接着工程においてテープとセル部１０３底面間に気泡Ｂが抱き込まれると気泡Ｂの通路がなくなってしまう（図１４）。従って脱気しても気泡Ｂが抜けきらず、時間経過ともに有機ＥＬ素子の寿命を劣化させてしまう。

これを防ぐには、例えば吸湿作用を有する粉体を含有する不活性液体を塗布するなどの方法があるが、液体であるため取り扱いが平易ではなく、コストも高くなる問題があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされ、第１に、支持基板に貼り付けられ、該支持基板と共に密閉空間を構成するガラスキャップであって、ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄く除去したセル部と、前記セル部底部に設けられた複数の突起部と、該セル部外周で前記支持基板と固着し前記ガラス基板の板厚を有する固着部とを具備することにより解決するものである。

また、前記複数の突起部は格子状に配置されることを特徴とするものである。

また、前記突起部の高さは前記固着部の厚みより十分低いことを特徴とするものである。

また、前記突起部の高さは５μｍ〜５０μｍ程度であり、隣り合う前記突起部の相互間隔は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで離間して配置することにより解決するものである。

第２に、支持基板に貼り付けられ、該支持基板と共に密閉空間を構成するガラスキャップの製造方法であって、ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成する工程と、前記ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、前記ガラス基板の板厚を有し前記支持基板と固着する固着部と、前記セル部底部に前記固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程とを具備することにより解決するものである。

また、前記突起部は格子状のレジストマスクにより形成されることを特徴とするものである。

第３に、支持基板と、該支持基板上に設けられ少なくとも発光層を有する有機層を第１電極および第２電極で挟時した有機ＥＬ素子と、前記支持基板と貼り付けられ前記有機ＥＬ素子を真空の密閉空間に収納するガラスキャップとを備えた有機ＥＬ装置であって、前記ガラスキャップはガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄く除去したセル部と、前記セル部周囲で前記ガラス基板の板厚を有し前記支持基板と固着する固着部と、前記セル部底部に設けられた複数の突起部と、前記セル部底部に密着したシート状の吸湿剤とを具備することにより解決するものである。

また、前記複数の突起部は格子状に配置されることを特徴とするものである。

また、前記突起部の高さは前記固着部の厚みより十分低いことを特徴とするものである。

第４に、支持基板上に少なくとも発光層を含む有機層を第１電極と第２電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成する工程と、ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成し、前記ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、前記支持基板と固着し前記ガラス基板の板厚を有する固着部と、前記セル部底部に前記固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程と、前記セル部底部にシート状の吸湿剤を接着する工程と、真空雰囲気で前記支持基板と前記固着部を接着し、前記吸湿剤を前記セル部底部に密着させ、前記有機ＥＬ素子を密閉空間に収納する工程とを具備することにより解決するものである。

また、前記突起部は格子状のレジストマスクにより形成されることを特徴とするものである。

また、前記吸湿剤は、前記突起部間が気泡の通路となり前記セル部底部に密着することを特徴とするものである。

本発明によれば、以下の効果が得られる。

第１に、支持基板と密閉空間を構成するガラスキャップの底部に複数の突起部をエッチングにより設けることにより、サンドブラスト法でセル部を形成したガラスキャップと比較して機械的歪みもなく十分な強度を確保できる。

またセル部に例えばシート状の薬剤等を貼り付ける際、セル部と接着剤の間に気泡が抱き込まれることがあっても、突起部間が気泡の通路となり脱気することができる。

第２に、突起部は格子状に配置されているため気泡の通路として効果的に作用する。

第３に、突起部は気泡の通路となる程度の高さで十分であり、ガラスキャップと支持基板との密閉空間に所定のスペースを確保できるので、パッケージ外形を増大させることなく、所定の強度を保ちシート状の薬剤との密着性を向上させることができる。

第４に、本発明の製造方法によれば、格子状のレジストで突起部のパターンを形成し、一度のエッチング工程によりセル部と固着部と突起部とを形成することができる。従って、所定の強度を有しシート状の薬剤の接着性を向上させたガラスキャップを容易に製造することができる。

第５に、有機ＥＬ素子をガラス基板とガラスキャップで密閉し内部を真空状態にした有機ＥＬ装置において、ガラスキャップのセル部底部に複数の突起部を設けることにより、シート状の吸湿剤をセル部に接着することができる。つまり、シート状の吸湿剤を貼り付ける場合に気泡が抱き込まれても突起部間が気泡の通路となるため、脱気でセル内を真空状態にする際、気泡も十分脱気できる。シート状の吸湿剤は液状の吸湿剤に比べてコストも易く取り扱いも平易である。

第６に、突起部を格子状に配置することにより、シート状の吸湿剤の接着力を全面にわたり均一にすることができる。

第７に、セル部は化学的なエッチングにより形成されるので、所定の強度を保ち、シート状吸湿剤の密着性を向上させた有機ＥＬ装置を提供できる。更に、ガラスキャップは金属キャップに比べて製造コストが安価なため、ガラス基板との接着性が良好で安価な有機ＥＬ装置を提供できる。

第８に、セル部、突起部、固着部が同一のエッチング工程で形成できるので、製造工程を複雑にすることなく、吸湿剤の接着性の向上と所定の強度を確保し、安価な有機ＥＬ装置の製造方法を提供できる。

本発明の実施の形態を図１から図１２を参照して詳細に説明する。

まず、図１から図５には第１の実施形態を示す。図１は本実施形態のガラスキャップを説明する図である。図１（Ａ）はガラスキャップを内側から見た平面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＸ−Ｘ線断面概要図であり、図１（Ｃ）は図１（Ｂ）の一部拡大概要図である。

図１（Ａ）、（Ｂ）の如く本実施形態のガラスキャップ２は、支持基板１に貼り付けられ、支持基板１と共に密閉空間Ｓを構成するものであり、セル部３と、突起部５と、固着部４を有する。

ガラスキャップ２となるガラス基板は、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどであり、ガラス基板の板厚は０．３ｍｍ〜１．１ｍｍ程度（例えば０．７ｍｍ）である。ガラスキャップ２のサイズは、例えば１０ｍｍ〜２００ｍｍを長短辺とする矩形である。

セル部３は、ガラス基板の一主面をガラス基板の板厚の１／２〜１／３程度エッチングにより除去して形成され、セル部３底部には多数の突起部５が配置されている。尚図１（Ｂ）においては突起部５の概要図を示すが、実際には、突起部５は図１（Ａ）の如く１つのセル部３に例えば２１４７個配置されているとする。

固着部４は、セル部３のエッチングによってその外周に残存した部分であり、その厚み（ｔ１）はガラス基板の板厚と同じ０．７ｍｍである。固着部４には例えば紫外線硬化型の接着剤６が塗布されて支持基板１と固着し、ガラスキャップ２と支持基板１による密閉空間Ｓが構成される。

突起部５は、セル部３底部に格子状に多数配置される。ここで、格子状とはガラスキャップ２の長短辺に対して斜め方向に格子状である。

図１（Ｂ）（Ｃ）の如く突起部５は高さ（ｔ２）が５μｍ〜５０μｍ、好適には１０μｍ〜３０μｍであり、固着部４の厚み（ｔ１）と比べて十分低く、非常に微小なものである。また、後述するが突起部５はガラス基板のエッチングにより形成される略円錐形状であり、突起部５底面の直径は例えば２００μｍである。そして、隣り合う突起部５の相互間隔（突起部５の中心−中心間ピッチ）は、行間（または列間）のピッチｗ１と直近の突起部５のピッチｗ２で異なるが、いずれも０．１ｍｍ〜１ｍｍである。

図２は、図１のガラスキャップ２が複数配置されたガラス基板１０である。ガラス基板１０のサイズは３００ｍｍ〜６００ｍｍを長短辺とする矩形であり、マトリクス状にガラスキャップ２が配置される。ガラスキャップ２は破線の部分をスクライブし、図１（Ａ）のごとく個々に分割される。

図３を参照して、図１のガラスキャップ２の強度について説明する。図３（Ａ）は測定方法の概要図であり、図３（Ｂ）は測定結果である。

強度の測定は、図３（Ａ）の如く試料ステージ３１に試料となるガラスキャップ３２を搭置し、加圧アタッチメント３３によりセル部中央部を加圧して行った。

また、ガラス強度は、
ガラス強度（Ｋｇ／ｍｍ）＝破壊強度（Ｋｇ）／セル部厚み（ｍｍ）
により測定した。

図３（Ｂ）は、セル部をサンドブラスト法により形成したガラスキャップ（ｘ）、サンドブラスト法および機械歪み除去のためのスライトエッチング法により形成したガラスキャップ（ｙ）、本実施形態のガラスキャップ（ｚ）について測定し、相対強度をプロットした図である。

この図からも明らかなように、本実施形態によれば、サンドブラスト法（ｘ）、サンドブラスト法およびエッチング法（ｙ）のガラスキャップと比較して約５倍の強度が得られることが判った。これは、本実施形態の構造によれば機械的歪みが加わらず、圧力を平面的に均一に分散できる構造を有するためである。

このように、本実施形態のガラスキャップ２は、サンドブラスト法で形成したガラスキャップと異なり機械的歪みが発生せず、十分な強度を確保できる。

また、本実施形態では突起部５を設けることにより、セル部３に例えばシート状の薬剤などを接着テープにより接着する際、突起部５間が気泡の通路となる。これにより、薬剤とセル部３との密着性を向上させることができるが、これについては後述する。

図４〜図６を参照して、図１のガラスキャップ２の製造方法を説明する。

本実施形態のガラスキャップの製造方法は、ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成する工程と、ガラス基板の一部をガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、ガラス基板の板厚を有し支持基板と固着する固着部と、セル部底部に固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程とから構成される。

第１工程（図４参照）：ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成する工程。

ソーダライムガラスまたは無アルカリガラスのガラス基板１０を準備する。ガラス基板１０のサイズは３００ｍｍ〜６００ｍｍを長短辺とする矩形（例えば４００ｍｍ×５００ｍｍ）であり、板厚は例えば０．７ｍｍである（図４（Ａ））。

純水により前洗浄を行い、レジストコーターにより厚さ２０μｍ〜１５０μｍの感光性レジストＰＲ１をガラス基板１０の一主面に塗布する。その後、９０℃〜１００℃、３０分程度のプリベークを行う（図４（Ｂ））。

その後、例えばエマルジョンにより固着部４、セル部３、突起部５のパターン１２が形成されたマスク１１を用いて光露光する。尚、図ではコンタクト露光方式を例に示しているがこれに限らず、プロキシミティー法、縮小投影法などで露光してもよい。このパターンによりセル部３が決定し、上記のガラス基板サイズでは１枚あたり１５０個から２５０個程度のガラスキャップ２がパターンニングされる（図４（Ｃ））。

更にＮａ_２ＣＯ_３を主成分とする現像液で現像し、中間ベーク（１３０℃〜１５０℃、３０分程度）を行い、セル部３、固着部４、突起部５の形成領域にレジストマスクＰＲ１を形成する。突起部５形成領域のレジストマスクＰＲ１は、直径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度で、図１（Ａ）のごとく格子状に配列されている（図４（Ｄ））。

第２工程（図５および図６参照）：ガラス基板の一部をガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、ガラス基板の板厚を有し支持基板と固着する固着部と、セル部底部に固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程。

まず、図５のごとくウェットエッチングを行う。すなわち、ガラス基板１０の他の主面（裏面）にエッチングマスクとなるレジストＰＲ２を２０μｍ〜１５０μｍの厚みに塗布し、レジストＰＲ２のプリベークおよびポストベーク（それぞれ例えば１３０℃〜１５０℃、３０分）を行いマスクとする。そして、ＨＦ、ＨＮＯ_３等を主成分とするエッチング液により、温度２５℃〜３５℃でウェットエッチングを行う（図５（Ａ））。

ウェットエッチングであるのでエッチングは等方性に進行し、レジストマスクＰＲ１下方においてもガラス基板１０がサイドエッチングされる（図５（Ｂ））。

下地のガラス基板１０のサイドエッチングに伴い、直径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの突起部５形成領域のレジストマスクＰＲ１は徐々にガラス基板１０から剥がれ、除去される（図５（Ｃ））。そしてこのレジストマスクＰＲ１が剥がれるまでの時間差により突起部５が形成される。そして、所定のセル部５の深さ（ガラス基板１０の板厚の１／３〜１／２程度）までエッチングを行い（例えば６０分程度）、セル部３、固着部４、突起部５を形成する（図５（Ｄ））。

突起部５は、セル部３形成時に格子状に配列したレジストマスクＰＲ１によってセル部３底部にわずかに残存した領域である。すなわち、突起部５の高さは、突起部５形成領域のレジストマスクＰＲ１のサイズと関連し、セル部３のエッチング深さにより決定される。

従って、上記の製造条件に限らず、これらを制御して所望の突起部５高さ（１０μｍ〜３０μｍ）、および隣り合う突起部５のピッチ（０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ）を得ればよい。

その後、図６のごとく、レジストマスクＰＲ１、ＰＲ２をＮａＯＨ等を主成分とする剥離液により剥離し、最終構造を得る。

次に、図７から図１２を参照し、第２の実施形態として上記のガラスキャップ２を用いた有機ＥＬ装置およびその製造方法を示す。

本実施形態のガラスキャップ２は、有機ＥＬ装置に用いると非常に好適であり、有機ＥＬ装置３０は、支持基板１と、有機ＥＬ素子２５と、ガラスキャップ２とを備える。

支持基板１は例えば無アルカリガラスなど絶縁性基板であり、絶縁性基板１上に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の陽極２１、有機ＥＬ層２２、Ａｌ等の陰極２４を、絶縁膜２３を介して積層形成した有機ＥＬ素子２５を設ける。有機ＥＬ層２２は正孔輸送層、発光層、電子輸送層の積層構造を有していおり、複数の有機ＥＬ素子が一つのセル領域に配置される。セル領域は後の工程で固着されるガラスキャップ２のセル部３と対応している。

有機ＥＬ素子２５は、陽極２１から注入されたホールと、陰極２４から注入された電子とが発光層の内部で再結合し、発光層を形成する有機分子を励起して励起子が生じる。この励起子が放射失活する過程で発光層から光が放たれ、この光が例えば陽極２１から絶縁性基板１を介して外部へ放出されて発光する。

なお、有機ＥＬ素子２５は発光形態や用途により有機ＥＬ層２２、陽極２１、陰極２４の積層順や、構造が異なる。本実施形態の有機ＥＬ装置は、少なくとも発光層と陽極、陰極を有する有機ＥＬ素子が配置されているものであればどのような形態でもよく、その構造は図７および以降の図に示すものに限らない。

ガラスキャップ２は図１に示すものと同様であり、セル部３と、固着部４と、突起部５とを有しており、重複する部分については詳細な説明を省略する。

ガラスキャップ２は、絶縁性基板１と貼り付けられ、セル部３に有機ＥＬ素子２５が収納される。そして例えば紫外線硬化性の接着剤６により固着部４が絶縁性基板１と固着し、真空の密閉空間Ｓを構成している。

ガラスキャップ２は、上述の如く、ソーダライムガラスまたは無アルカリガラスである。ソーダライムガラスの組成はＳｉＯ_２を主成分として、Ａｌ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏからなる。また、無アルカリガラスは、ＳｉＯ_２を主成分として、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＣａＯ、ＭｇＯからなる。

ソーダライムガラスであれば有機ＥＬ装置も安価にできるが、高品位のＴＦＴ（例えばアクティブマトリクス方式で採用されるアモルファスシリコンＴＦＴなど）の場合には、熱歪みのない無アルカリガラスが好適である。

有機ＥＬ素子２５は水分や外気に触れると劣化するため、長寿命化を図るには有機ＥＬ素子２５と外気および水分の遮断は必須である。このため有機ＥＬ素子２５はガラスキャップ２と絶縁性基板１による真空の密閉空間Ｓに配置され、更にセル部３底部に吸湿剤２６が配置されている。

吸湿剤２６は、例えばシリカ・アルミナゲル、合成ゼオライトなどで組成され、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の厚みのシート状乾燥剤である。このシート状乾燥剤２６はその片面に両面テープが貼付けられたものであり、接着剤を別途必要とせず簡易にセル部３底部に貼り付けることができる。

そしてセル部３底部には複数の突起部５が多数配置される。尚図７においては概要図として４つの突起部５を示すが、実際には、図１（Ａ）の如く１つのセル部３に例えば２１４７個配置されているとする。

この突起部５により、シート状乾燥剤２６とセル部３の間に気泡は含まれず、シート状乾燥剤２６はセル部３底部に密着した状態となっている。これは突起部５間が気泡の通路となり、シート状乾燥剤２６の貼り付け工程でシート状乾燥剤２６とセル部３底部間に抱き込まれた気泡が、その後の工程で真空雰囲気に晒されて十分脱気されるためである。

ここで、突起部５は格子状に配列しているが、行列配置においては隣り合う行および列で突起部５の行列方向のピッチ（突起部５の中心−中心間ピッチ：ｗ１）を半ピッチずらして配置している（図１（Ａ）参照）。

このように半ピッチずらして配置することで、直近のピッチｗ２を小さくする（例えばｗ１が６００μｍ程度、ｗ２が４２０μｍ程度）ことができる。つまり、セル部３の凹凸を密にすることができるので、シート状の吸湿剤の接着力を全面にわたり均一にすることができ、シート状乾燥剤２６の密着性をより向上させることができる。

すなわち、本実施形態の有機ＥＬ装置は、気泡が脱気される通路が十分確保されるため、密閉空間Ｓの真空が長期間確保できる。また上述の如くガラスキャップ２は、サンドブラスト法または、サンドブラスト法およびエッチング法でセル部を形成したガラスキャップの５倍程度の強度を有する。更に、ガラスキャップ２であってもシート状乾燥剤２６を貼り付けることができるので、液状の吸湿剤を塗布する場合と比較して、取り扱いも簡易でありコストも低減することができる。

また、有機ＥＬ装置の絶縁性基板１はガラス基板であるので、ガラスキャップ２との接着性も良好であり、装置の信頼性も向上する。

次に、図８から図１２を参照して、上記の有機ＥＬ装置の製造方法を説明する。

有機ＥＬ装置の製造方法は、支持基板上に少なくとも発光層を含む有機層を第１電極と第２電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成する工程と、ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成し、ガラス基板の一部をガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、支持基板と固着しガラス基板の板厚を有する固着部と、セル部底部に固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程と、セル部底部にシート状の吸湿剤を接着する工程と、真空雰囲気で支持基板と固着部を接着し、吸湿剤をセル部底部に密着させ、有機ＥＬ素子を密閉空間に収納する工程とを具備する。

第１工程（図８参照）：支持基板上に少なくとも発光層を含む有機層を第１電極と第２電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成する工程。

無アルカリガラスなどの絶縁性基板１上に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の陽極２１、絶縁膜２３、有機ＥＬ層２２、Ａｌ等の陰極２４を、順次積層して、有機ＥＬ素子２５を設ける。有機ＥＬ層２２は正孔輸送層、発光層、電子輸送層の積層構造を有している。なお、既述の如く有機ＥＬ素子２５は、発光層と、陽極２１および陰極２２を有していればよく、図示した構造に限らない。

第２工程（図９参照）：ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成し、ガラス基板の一部をガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、支持基板と固着しガラス基板の板厚を有する固着部と、セル部底部に固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程。

本工程は、第１の実施形態のガラスキャップ２の製造工程（第１、第２工程）と同様であるので、詳細は省略して説明する。

すなわち、ソーダライムガラスまたは無アルカリガラスのガラス基板１０（図２参照）を準備し、感光性レジストＰＲ１をガラス基板１０の一主面に塗布してプリベークを行う。

その後、固着部４、セル部３、突起部５のパターンが形成されたマスク１１を用いて光露光した後現像し、セル部３、固着部４、突起部５の形成領域にレジストマスクＰＲ１を形成する。突起部５形成領域のレジストマスクＰＲ１は、直径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度で、図１（Ａ）のごとく格子状に配列されている（図９（Ａ））。

次に、ガラス基板１０の他の主面（裏面）にエッチングマスクとなるレジスト（不図示）を塗布して、レジストのプリベークおよびポストベークを行う。そして、ＨＦ、ＨＮＯ_３等を主成分とするエッチング液により、温度２５℃〜３５℃でウェットエッチングを行う。

ウェットエッチングであるのでエッチングは等方性に進行し、レジストマスクＰＲ１下方においてもガラス基板１０がサイドエッチングされる。そして下地のガラス基板１０のサイドエッチングに伴いレジストマスクＰＲ１は徐々にガラス基板１０から剥がれ、除去される。このレジストマスクＰＲ１が剥がれるまでの時間差により突起部５が形成される。

このように所定のセル部５の深さ（ガラス基板１０の板厚の１／３〜１／２程度）までエッチングを行うことにより、セル部３、固着部４、突起部５を同時に形成し、表面および裏面に残ったレジストマスクを除去する（図９（Ｂ））。

このように、突起部５は、セル部３形成時に格子状に配列したレジストマスクＰＲ１によってセル部３底部にわずかに残存した領域である。すなわち、突起部５の高さは、突起部５形成領域のレジストマスクＰＲ１のサイズと関連し、セル部３のエッチング深さにより決定されている。

従って、上記の製造条件に限らず、これらを制御して所望の突起部５高さ（１０μｍ〜３０μｍ）、および隣り合う突起部５のピッチ（０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ）を得ればよい。

そして、本工程により、複数の有機ＥＬ素子２５が配置された絶縁性基板１のセル領域に合わせて１５０個〜２００個のセル部３を有するガラスキャップ２が形成される。

第３工程（図１０参照）：セル部底部にシート状の吸湿剤を接着する工程。

セル部３底部に、例えばシリカ・アルミナゲル、合成ゼオライトなどで組成され、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度の厚みのシート状乾燥剤２６を貼り付ける。シート状乾燥剤２６はその片面に両面テープ２６ａが貼り付けられ、接着剤を別途必要とせず簡易にセル部３底部に貼り付けることができる。

本工程は大気中で行うため、この状態においては突起部５と両面テープ２６の間に気泡Ｂが抱き込まれている。

第４工程（図１１および図１２）参照：真空雰囲気で支持基板と固着部を接着し、吸湿剤をセル部底部に密着させ、有機ＥＬ素子を密閉空間に収納する工程。

シート状乾燥剤２６を貼り付けたガラスキャップ２を、例えば１００℃以下に加温した１０^−８Ｔｏｒｒ程度の真空雰囲気で絶縁性基板１と固着する。すなわち、絶縁性基板１で複数の有機ＥＬ素子２５が配置されたセル領域の外周に、例えば紫外線硬化型の接着剤６を塗布して位置あわせを行う（図１１（Ａ））。

その後、引き続き真空雰囲気で、ガラスキャップ２の固着部４と絶縁性基板１とを固着する。これにより複数のセル領域が一括して被覆され、セル部３の大気は脱気される。そしてガラスキャップ２と絶縁性基板１により真空の密閉空間Ｓが構成される（図１１（Ｂ））。

図１１（Ｃ）はこの時の図１１（Ｂ）の丸印付近の拡大図である。本実施形態では突起部５により気泡Ｂが脱気される通路が確保できる。すなわちセル部３の大気が脱気すると共に、シート状乾燥剤２６（両面テープ２６ａ）とセル部３に抱き込まれていた気泡Ｂが突起部５間を通路として脱気され、シート状乾燥剤２６は、気泡を含まずにセル部３底部と密着状態となる。これにより、セル部３の真空が長期間確保され、有機ＥＬ素子の長寿命化を実現できる。尚、上記の真空条件は一例であり、密着性を高め、各材料表面に付着した水分を熱エネルギーで放出できる条件であればよい。そして、そのような条件であれば、気泡Ｂを突起部５間から脱気させ、シート状乾燥剤２６を密着させることができる。

その後、図１２に示す如く、破線部分をスクライブして各セル毎に個々に分離し、図７に示す有機ＥＬ装置３０を得る。

本発明の実施形態を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）断面概要図、（Ｃ）拡大断面概要図である。 本発明の実施形態を説明する平面図である。 本発明の実施形態を説明する（Ａ）概要図、（Ｂ）特性図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態を説明する断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態の製造方法を説明するための断面図である。 従来技術を説明するための断面図である。 従来技術を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 支持基板
２ ガラスキャップ
３ セル部
４ 固着部
５ 突起部
６ 接着剤
１０ ガラス基板
１１ マスク
１２ パターン
２１ 陽極
２２ 有機ＥＬ層
２３ 絶縁膜
２４ 陰極
２５ 有機ＥＬ素子
２６ 吸湿剤
２６ａ 接着テープ
３０ 有機ＥＬ装置
１００ 有機ＥＬ装置
１０１ 支持基板
１０２ ガラスキャップ
１０３ セル部
１０４ 固着部
１０６ 接着剤
１２６ 吸湿剤
１２６ａ 接着テープ
Ｂ 気泡
ＰＲ１ レジストマスク
ＰＲ２ レジストマスク
Ｓ 密閉空間

Claims (12)

1. 支持基板に貼り付けられ、該支持基板と共に密閉空間を構成するガラスキャップであって、
   ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄く除去したセル部と、
   前記セル部底部に設けられた複数の突起部と、
   該セル部外周で前記支持基板と固着し前記ガラス基板の板厚を有する固着部とを具備することを特徴とするガラスキャップ。
2. 前記複数の突起部は格子状に配置されることを特徴とする請求項１に記載のガラスキャップ。
3. 前記突起部の高さは前記固着部の厚みより十分低いことを特徴とする請求項１に記載のガラスキャップ。
4. 前記突起部の高さは５μｍ〜５０μｍ程度であり、隣り合う前記突起部の相互間隔は０．１ｍｍ〜１．０ｍｍで離間して配置することを特徴とする請求項１に記載のガラスキャップ。
5. 支持基板に貼り付けられ、該支持基板と共に密閉空間を構成するガラスキャップの製造方法であって、
   ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成する工程と、
   前記ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、前記ガラス基板の板厚を有し前記支持基板と固着する固着部と、前記セル部底部に前記固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程とを具備することを特徴とするガラスキャップの製造方法。
6. 前記突起部は格子状のレジストマスクにより形成されることを特徴とする請求項５に記載のガラスキャップの製造方法。
7. 支持基板と、該支持基板上に設けられ少なくとも発光層を有する有機層を第１電極および第２電極で挟時した有機ＥＬ素子と、前記支持基板と貼り付けられ前記有機ＥＬ素子を真空の密閉空間に収納するガラスキャップとを備えた有機ＥＬ装置であって、
   前記ガラスキャップはガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄く除去したセル部と、
   前記セル部周囲で前記ガラス基板の板厚を有し前記支持基板と固着する固着部と、
   前記セル部底部に設けられた複数の突起部と、
   前記セル部底部に密着したシート状の吸湿剤と、
   を具備することを特徴とする有機ＥＬ装置。
8. 前記複数の突起部は格子状に配置されることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
9. 前記突起部の高さは前記固着部の厚みより十分低いことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ装置。
10. 支持基板上に少なくとも発光層を含む有機層を第１電極と第２電極で挟持した有機ＥＬ素子を形成する工程と、
    ガラス基板の表面に所定のパターンのレジストマスクを形成し、前記ガラス基板の一部を該ガラス基板の板厚より薄くエッチングしたセル部と、前記支持基板と固着し前記ガラス基板の板厚を有する固着部と、前記セル部底部に前記固着部より十分低い突起部とを同時に形成する工程と、
    前記セル部底部にシート状の吸湿剤を接着する工程と、
    真空雰囲気で前記支持基板と前記固着部を接着し、前記吸湿剤を前記セル部底部に密着させ、前記有機ＥＬ素子を密閉空間に収納する工程と、
    を具備することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
11. 前記突起部は格子状のレジストマスクにより形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
12. 前記吸湿剤は、前記突起部間が気泡の通路となり前記セル部底部に密着することを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。

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