JP2006134826A - 有機ｅｌ素子の製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 極めて効率良く封止材と基板との接着面をクリーニングして濡れ性を改善できる極めて生産性に秀れた有機ＥＬ素子の製造装置を提供することである。
【解決手段】 基板１上に陽極２，有機発光層３，陰極４を順次積層して形成される発光部５上に、この発光部５を封止する封止材６を設けて成る有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記封止材６の前記基板１との接着面６ａ若しくは基板１の前記封止材６との接着面１ａの少なくともいずれか一方に、プラズマを照射してエッチングすることでこの接着面１ａ・６ａをクリーニングするプラズマクリーニング機構を備えたものである。
【選択図】 図２
【解決手段】 基板１上に陽極２，有機発光層３，陰極４を順次積層して形成される発光部５上に、この発光部５を封止する封止材６を設けて成る有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記封止材６の前記基板１との接着面６ａ若しくは基板１の前記封止材６との接着面１ａの少なくともいずれか一方に、プラズマを照射してエッチングすることでこの接着面１ａ・６ａをクリーニングするプラズマクリーニング機構を備えたものである。
【選択図】 図２
Description
本発明は、有機ＥＬ素子の製造装置に関するものである。
有機ＥＬ素子の発光部は、ガラス基板等に真空蒸着や印刷法等により、有機発光材料の薄膜を１層以上積層して形成される。例えば、基板上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される。
ところで、有機材料は空気中の水分等によりそのままでは直ぐに劣化して発光しなくなってしまうため、発光部と外気とを遮断するために、封止用に接着部以外をエッチングして凹ませ、接着した時に直接素子表面に触れないように加工した封止用カバーガラスや、このカバーガラスと同様に、プレス等により接着部以外を凹ませた金属製キャップ（以下、封止材という。）を有機ＥＬ素子の基板上に接着し、発光部に外気が触れないように封止する必要がある。
また、封止材と基板とを接着剤を介して貼り合わせて製作された有機ＥＬ素子は、貼り合わせに用いた接着剤からの浸透水分、あるいは成膜された有機材料や封止材料自体が微量に含有する水分により、凹ませた空間に水分が侵入し素子を劣化させる場合があるため、封止材の凹ませた部分に乾燥剤を入れるのが一般的である。
乾燥剤はシート状の固形乾燥剤や液状の乾燥剤が使用されるが、液状乾燥剤を用いた場合、その乾燥固化過程で溶剤が揮発し基板を汚染するため、液状乾燥剤を乾燥固化した後に、その封止材表面をクリーニングする必要があり、低圧水銀ランプ等により紫外線やオゾンを照射して封止材の基板との接着面の濡れ性を改善している。
しかしながら、低圧水銀ランプによる紫外線やオゾンの照射は、比較的エネルギーが小さいため、濡れ性が改善されるまでに要する時間が長くかかり、多数本のランプをその装置タクトに応じて設置する必要があり、非効率的であった。
また、低圧水銀ランプは、エネルギー効率も悪く、発熱の問題や寿命も短く、短期間で交換が必要となるなど、コスト面での生産効率を著しく低下させる要因となっていた。
本発明は、上述のような問題点を解決したもので、極めて効率良く封止材と基板との接着面をクリーニングして濡れ性を改善できる極めて生産性に秀れた有機ＥＬ素子の製造装置を提供するものである。
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
基板１上に陽極２，有機発光層３，陰極４を順次積層して形成される発光部５上に、この発光部５を封止する封止材６を設けて成る有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記封止材６の前記基板１との接着面６ａ若しくは基板１の前記封止材６との接着面１ａの少なくともいずれか一方に、プラズマを照射してエッチングすることでこの接着面１ａ・６ａをクリーニングするプラズマクリーニング機構を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記プラズマクリーニング機構は、封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１を搬送せしめる搬送機構と、この搬送機構によって搬送される封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１と所定の距離をおいて設置される電極７とから成り、このプラズマクリーニング機構は、電極７にパルス状の高周波電圧を印加することで、この電極７近傍にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように構成したことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記搬送機構によって搬送される前記封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１と前記電極７との間に、空気，不活性ガス若しくは不活性ガスと活性ガスの混合気体が存する状態で、この封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１と電極７との間にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように前記プラズマクリーニング機構を構成したことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記封止材６として、発光部５側に乾燥剤８が貼付けられた若しくは液状の乾燥剤８が塗布されたものを採用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記封止材６として、前記基板１と接着剤９を介して接着されるカバーガラス，金属製キャップ，樹脂製キャップ若しくは樹脂製フィルムを採用したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記搬送機構によって搬送される前記封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１と前記電極７との間に、空気，不活性ガス若しくは不活性ガスと活性ガスの混合気体が存する状態で、その雰囲気圧力が減圧，大気圧若しくは加圧雰囲気であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
また、前記基板１は、薄膜トランジスタ駆動機能を搭載したアクティブマトリクス基板、プラス極とマイナス極がクロスした形の単純マトリクス式のパッシブマトリクス基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置に係るものである。
本発明は、上述のように構成したから、極めて効率良く封止材と基板との接着面をクリーニングして濡れ性を改善できる極めて生産性に秀れた有機ＥＬ素子の製造装置となる。
また、請求項２〜７に記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できる実用性に秀れた有機ＥＬ素子の製造装置となる。
好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
基板１上に発光部５を形成した後、封止材６によりこの発光部５を封止するに際し、この封止材６の基板１との接着面６ａにプラズマを照射する。
このプラズマにより前記接着面６ａは極薄くエッチングされ、この接着面６ａに付着した濡れ性を悪化させる原因となる有機化合物等の不純物が除去されることになり、封止材６の濡れ性が改善される。
しかも、有機化合物等を分解・除去する低圧水銀ランプから照射される紫外線やオゾンと異なり、プラズマは物理的に接着面６ａの不純物を除去するから、短時間で効率的に封止材６の濡れ性を改善でき、それだけ生産性に秀れることになる。
また、基板１の封止材６との接着面１ａも同様にしてクリーニングすることができる。
また、例えば、プラズマクリーニング機構を、封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１を搬送せしめる搬送機構と、この搬送機構によって搬送される封止材６若しくは基板１または封止材６及び基板１と所定の距離をおいて設置される電極７とから成り、このプラズマクリーニング機構は、電極７にパルス状の高周波電圧を印加することで、この電極７近傍にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように構成した場合、基板１と所定の距離をおいて設置した電極７と、この基板１間に不活性ガス等を流入せしめて電極７に適宜な高周波電圧を印加することで、この基板１と電極７間にコロナ放電を生じさせて生成したプラズマを照射することにより濡れ性を改善することができるから、大気中の水分や酸素成分を遮断した環境下で濡れ性を改善しなければならない液状乾燥剤の乾燥固化後の基板クリーニングが可能となる。
また、封止材６の材料に応じて最適なガス種を選択することで、より一層効率的且つ確実な封止材６の前記接着面６ａの濡れ性の改善を図ることができる。
更に、低圧水銀ランプ等を使用しないから、環境にやさしく、放電電極は半永久的な寿命を有するため、交換メンテナンス作業が省略できるなど、簡易な構造で且つ長寿命な装置とすることができる。
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
本実施例は、基板１上に陽極２，有機発光層３，陰極４を順次積層して形成される発光部５上に、この発光部５を封止する封止材６を設けて成る有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記封止材６の前記基板１との接着面６ａに、プラズマを照射してエッチングすることでこの接着面６ａをクリーニングするプラズマクリーニング機構を備えたものである。
具体的には、本実施例は、図２に図示したように基板１上に陽極２，有機発光層３，陰極４を順次蒸着して発光部５を形成する公知の真空蒸着ラインＡと、この発光部５を封止する封止材６を基板１上に接着する封止室Ｃとを有している。基板１としては、薄膜トランジスタ駆動機能を搭載したアクティブマトリクス基板を採用している。尚、基板１として、プラス極とマイナス極がクロスした形の単純マトリクス式のパッシブマトリクス基板を採用しても良い。
真空蒸着ラインＡにより発光部５が形成された基板１（ガラス基板）は、置換室Ｂに搬入され、この置換室Ｂで真空から窒素雰囲気に置換された後、搬送ロボットＤにより封止室Ｃに搬送される。
一方、封止材６は、封止材ストッカＥにストックされており、その１枚をコロナ放電処理室Ｆに搬送して封止材６の基板１との接着面６ａにプラズマクリーニング機構によりクリーニングを行う。
具体的には、コロナ放電処理室Ｆには、図３，４に図示したように封止材６を搬送する搬送機構と、この搬送機構によって搬送される封止材６に対して所定の距離を置いて設置される電極７とが設けられ、電極７にパルス状の高周波電圧を印加することで、この電極近傍にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように構成している。また、コロナ放電処理室Ｆ内部は、真空から窒素雰囲気に置換されている。
尚、コロナ放電処理室Ｆには窒素に限らず、空気，不活性ガス若しくは不活性ガスと活性ガスの混合気体が存する状態であれば良い。また、雰囲気圧力は大気圧以外の減圧雰囲気でも加圧雰囲気でも良い。
また、前記封止材６としては、前記基板１と接着剤９を介して接着されるカバーガラスを採用しており、このカバーガラスの発光部５側には液状乾燥剤８が塗布される。尚、封止材６として金属製キャップ、樹脂製キャップ若しくは樹脂製フィルムを採用しても良いし、乾燥剤８として固形乾燥剤８を採用しても良い。
コロナ放電処理室Ｆにて基板１との接着面６ａの濡れ性が改善された封止材６は、接着剤９を塗布するためのディスペンサーが設けられた接着剤塗布室Ｇに搬送され、この接着剤塗布室Ｇにおいて前記接着面６ａに紫外線硬化型接着剤９が塗布され、封止室Ｃに搬送される。
封止室Ｃには、先に発光部５の蒸着が終わった基板１が置かれており、その基板１の下方に封止材６が搬送される（図１参照）。
その後、封止室Ｃにおいて、前記基板１と封止材６とが位置決めされてプレス接着され、続いて、紫外線を照射して前記接着剤９を硬化させる。
接着剤９硬化後、搬送ロボットＤにより完成品ストッカＨに運ばれる。
以上の動作を繰り返すことにより、有機ＥＬディスプレーが連続生産されることになる。
尚、図５は、プラズマエッチングを４秒間所定の電力で行った基板と、処理しない基板との接触角の違いを示したグラフであり、未処理のものとプラズマエッチングしたものとを比較すると、処理したものは明らかに接触角が小さく（即ち、濡れ性が良好で）、また、電極７に印加する電力が大きいほど、接触角を小さくして濡れ性を改善できることが分かる。従って、電極７に印加する処理電力は可及的に大きい方が望ましい。
また、本実施例においては、封止材６の基板１との接着面６ａをクリーニングする構成としているが、基板１の封止材６との接着面１ａをクリーニングする構成や、この接着面６ａ及び接着面１ａの双方をクリーニングする構成としても良い。
本実施例は上述のように構成したから、基板１上に発光部５を形成した後、封止材６によりこの発光部５を封止するに際し、この封止材６の基板１との接着面６ａにプラズマを照射すると、このプラズマにより前記接着面６ａは極薄くエッチングされ、この接着面６ａに付着した濡れ性を悪化させる原因となる有機化合物等の不純物が除去されることになり、封止材６の濡れ性が改善される。
しかも、有機化合物等を分解・除去する低圧水銀ランプから照射される紫外線やオゾンと異なり、プラズマは物理的に接着面６ａの不純物を除去するから、短時間で効率的に封止材６の濡れ性を改善でき、それだけ生産性に秀れることになる。
また、例えば基板１と所定の距離をおいて設置した電極７と、この基板１間に不活性ガス等を流入せしめて電極７に適宜な高周波電圧を印加することで、この基板１と電極７間にコロナ放電を生じさせて生成したプラズマを照射することにより濡れ性を改善することができるから、大気中の水分や酸素成分を遮断した環境下で濡れ性を改善しなければならない液状乾燥剤の乾燥固化後の基板クリーニングが可能となる。
また、封止材６の材料に応じて最適なガス種を選択することで、より一層効率的且つ確実な封止材６の前記接着面６ａの濡れ性の改善を図ることができる。
更に、低圧水銀ランプ等を使用しないから、環境にやさしく、放電電極は半永久的な寿命を有するため、交換メンテナンス作業が省略できるなど、簡易な構造で且つ長寿命な装置とすることができる。
従って、本実施例は、極めて効率良く封止材と基板との接着面をクリーニングして濡れ性を改善できる極めて生産性に秀れた有機ＥＬ素子の製造装置となる。
１ 基板
１ａ 接着面
２ 陽極
３ 有機発光層
４ 陰極
５ 発光部
６ 封止材
６ａ 接着面
７ 電極
８ 液状乾燥剤
９ 接着剤
１ａ 接着面
２ 陽極
３ 有機発光層
４ 陰極
５ 発光部
６ 封止材
６ａ 接着面
７ 電極
８ 液状乾燥剤
９ 接着剤
Claims (7)
- 基板上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される発光部上に、この発光部を封止する封止材を設けて成る有機ＥＬ素子の製造装置であって、前記封止材の前記基板との接着面若しくは基板の前記封止材との接着面の少なくともいずれか一方に、プラズマを照射してエッチングすることでこの接着面をクリーニングするプラズマクリーニング機構を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記プラズマクリーニング機構は、封止材若しくは基板または封止材及び基板を搬送せしめる搬送機構と、この搬送機構によって搬送される封止材若しくは基板または封止材及び基板と所定の距離をおいて設置される電極とから成り、このプラズマクリーニング機構は、電極にパルス状の高周波電圧を印加することで、この電極近傍にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように構成したことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記搬送機構によって搬送される前記封止材若しくは基板または封止材及び基板と前記電極との間に、空気，不活性ガス若しくは不活性ガスと活性ガスの混合気体が存する状態で、この封止材若しくは基板または封止材及び基板と電極との間にコロナ放電を生じさせてプラズマを生成するように前記プラズマクリーニング機構を構成したことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記封止材として、発光部側に乾燥剤が貼付けられた若しくは液状の乾燥剤が塗布されたものを採用したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記封止材として、前記基板と接着剤を介して接着されるカバーガラス，金属製キャップ，樹脂製キャップ若しくは樹脂製フィルムを採用したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記搬送機構によって搬送される前記封止材若しくは基板または封止材及び基板と前記電極との間に、空気，不活性ガス若しくは不活性ガスと活性ガスの混合気体が存する状態で、その雰囲気圧力が減圧，大気圧若しくは加圧雰囲気であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
- 前記基板は、薄膜トランジスタ駆動機能を搭載したアクティブマトリクス基板、プラス極とマイナス極がクロスした形の単純マトリクス式のパッシブマトリクス基板であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
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