JP2007194101A - エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、エレクトロルミネッセンス装置、電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の貼り合わせに際して加熱を必要としないエレクトロルミネッセンス装置の製造方法、当該エレクトロルミネッセンス装置、及び当該エレクトロルミネッセンス装置を搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明に係るエレクトロルミネッセンス装置は、有機発光層５６を含むＥＬ側機能層２２が形成されたガラス基板２１ｍと、ＴＦＴ側機能層１２が形成されたガラス基板１１ｍとを、接着剤５０及び導電ペースト６０を介して貼り合わせて製造される。ここで、導電ペースト６０の近傍には反射板６５が形成されている。また、ＥＬ側機能層２２には、接着剤５０の配置位置に開口部７０ａが、また反射板６５に対向する位置に開口部７０ｂがそれぞれ形成されている。基板貼り合わせ後、開口部７０ａ，７０ｂから入射した紫外線７１により、それぞれ接着剤５０、導電ペースト６０が硬化される。
【選択図】図７

Description

本発明は、互いに対向して貼り合わされた２枚の基板を有するエレクトロルミネッセンス装置の製造方法、当該エレクトロルミネッセンス装置、及び当該エレクトロルミネッセンス装置を搭載した電子機器に関する。

周知のように、エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」とも略す）装置は、陽極としての透明電極と陰極との間に有機発光層を備える構成において、両極間に印加された電圧に応じて有機発光層を発光させ、その光を透明電極側から取り出すものである。陰極は、光の取り出し効率を上げるための反射膜としても機能するよう、金属の薄膜によって構成される場合が多い。

こうしたＥＬ装置は、ボトムエミッションタイプとトップエミッションタイプに大別される。ボトムエミッションタイプのＥＬ装置は、基板上に透明電極、有機発光層、陰極がこの順に形成された構成を有し、基板側から光を取り出す装置である。一方、トップエミッションタイプのＥＬ装置は、基板上に陰極、有機発光層、透明電極がこの順に形成された構成を有し、基板とは反対側から光を取り出す装置である。

ボトムエミッションタイプには、ＴＦＴ素子等の駆動素子の存在によって開口率が低下するという問題があるが、トップエミッションタイプにおいてはこうした問題は生じない。一方、トップエミッションタイプには、有機発光層の保護のための封止を光の取り出し側において行わなければならないという問題がある。トップエミッションタイプにおいて、効果的な封止を行うことと、良好な光学特性を維持することの両立には技術的な困難が伴う。

そこで、上記開口率及び封止の問題をともに解消可能な構成が提案されている（特許文献１参照）。これは、ボトムエミッションタイプの基板から駆動素子を除いたＥＬ基板と、駆動素子を備えた別のＴＦＴ基板とを貼り合わせたものである（以下本稿では、こうした構成を「擬似トップエミッション」とも呼ぶ）。この構成によれば、ＥＬ基板には駆動素子がないため、トップエミッションタイプと同様に高開口率化が可能である。また、ＥＬ基板は基本的にボトムエミッション構造であるので、封止は光の取り出し側と反対側において、光学特性に関する制約なく行うことができる。

特開平１１−３０４８号公報

しかしながら、こうした擬似トップエミッション構造のＥＬ装置の製造には、両基板を接着する際に、熱硬化性の接着剤を使わなければならないという制約がある。ＥＬ基板には金属の陰極が全面に配置され、またＴＦＴ基板には素子や配線が高密度で配置されているため、両基板とも光を透過する部位が少なく、光硬化性の接着剤が使用できないからである。そして、一般に有機発光層は熱に弱いため、接着剤の硬化のための加熱によって劣化し、光学特性が低下してしまうという問題点があった。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、基板の貼り合わせに際して加熱を必要としない擬似トップエミッション構造のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法、当該エレクトロルミネッセンス装置、及び当該エレクトロルミネッセンス装置を搭載した電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、接着剤を介して互いに対向して貼り合わされ、画素ごとに設けられた基板間導通領域において電気的に接続された第１の基板及び第２の基板を有し、複数の前記画素を含む発光領域において発光を行うエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記第１の基板の対向面上に、前記画素ごとに配置されたスイッチング素子を含む機能層を形成する工程と、前記第２の基板の対向面上に、透光性を有する電極を形成する工程と、前記電極上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上に金属の陰極を形成する工程と、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上の、前記接着剤が形成されるべき領域に配置された、光を吸収又は反射する第１遮光要素を除去する工程Ａと、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上の前記基板間導通領域に対応する位置に、導電性を有するペーストを配置する工程と、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上のうち、前記発光領域を囲う領域に接着剤を配置する工程と、前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせて複合基板を製造するとともに、前記スイッチング素子と前記陰極とを前記基板間導通領域において前記ペーストを介して電気的に接続させる工程と、前記複合基板に、前記工程Ａにおいて前記第１遮光要素の除去が行われた部位に光を照射することにより、当該光によって前記接着剤を硬化させる工程Ｂと、を有することを特徴とする。

上記製造方法によれば、工程Ａにおいて、第１の基板又は第２の基板上の第１遮光要素が除去されることによって、当該除去が行われた基板は、その部位において光を透過することができるようになる。これにより、両基板を貼り合わせた後に外部から光を入射する際の、基板表面から接着剤までの光路が確保される。そして、工程Ｂにおいて、接着剤を硬化させることが可能な波長の光を照射すれば、当該光が接着剤に入射し、接着剤が硬化されて第１の基板と第２の基板とが固着される。このように、上記方法によれば、基板の貼り合わせに際して加熱を行うことなく擬似トップエミッション構造のエレクトロルミネッセンス装置を製造することができる。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第１遮光要素は、前記陰極を形成する工程において形成された金属を含んでいてもよい。このような製造方法によれば、金属を蒸着させることによって陰極が形成され、かつ当該金属が第２の基板の略全面に配置されているような場合であっても、接着剤を硬化させるための光の光路を確保することができる。その他、第１遮光要素には、各種絶縁層、樹脂層、金属配線及び当該配線と同一の工程で形成された金属等が含まれていてもよい。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法においては、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上に、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面の法線方向から入射した光の少なくとも一部を前記基板間導通領域に向けて反射させる反射板を形成する工程をさらに有し、前記工程Ａは、前記第１の基板及び前記第２の基板のうち前記反射板の形成されていない基板の対向面上の、前記第１の基板及び前記第２の基板を貼り合わせる際に前記反射板に対向する領域に配置された、光を吸収又は反射する第２遮光要素を除去する工程を含み、前記工程Ｂは、前記複合基板に、前記工程Ａにおいて前記第２遮光要素の除去が行われた部位に光を照射することにより、当該光によって前記ペーストを硬化させる工程を含むことが好ましい。

上記製造方法によれば、工程Ａにおいて、第１の基板又は第２の基板上の第２遮光要素が除去されることによって、当該除去が行われた基板は、その部位において光を透過することができるようになる。両基板を貼り合わせた後に第２遮光要素が除去された部位から入射した光は、反射板に入射し、当該反射板によって反射されて基板間導通領域に入射する。したがって、工程Ｂにおいて、ペーストを硬化させることが可能な波長の光を照射すれば、当該光が基板間導通領域に配置されたペーストに入射し、ペーストが硬化されて第１の基板と第２の基板との間の電気的な導通が確実になされる。また、同時に両基板が固着される。このように、上記方法によれば、基板の貼り合わせに際して加熱を行うことなく擬似トップエミッション構造のエレクトロルミネッセンス装置を製造することができる。

ここで、第２遮光要素は、第１遮光要素と同一の構成要素からなっていてもよいし、異なる構成要素からなっていてもよい。また、第１遮光要素と第２遮光要素とが同一の基板上の構成要素であってもよいし、異なる基板上の構成要素であってもよい。いずれの場合であっても、第１遮光要素が除去された部位に入射した光は接着剤を硬化させ、第２遮光要素が除去された部位に入射した光はペーストを硬化させる。また、反射板の高さは、２０μｍ以下であることが好ましい。こうした構成によれば、導電ペーストの高さを抑えて基板間の電気的な導通の確実性を高めることができるとともに、第２遮光領域を除去した部位から入射した光の多くを導電ペーストに向けて反射させることができる。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記第２遮光要素は、前記陰極を形成する工程において形成された金属を含んでいてもよい。このような製造方法によれば、金属を蒸着させることによって陰極が形成され、かつ当該金属が第２の基板の略全面に配置されているような場合であっても、ペーストを硬化させるための光の光路を確保することができる。その他、第２遮光要素には、各種絶縁層、樹脂層、金属配線及び当該配線と同一の工程で形成された金属等が含まれていてもよい。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記接着剤又は前記ペーストには、直径が前記反射板の高さよりも大きい粒子が混入されていることが好ましい。このような粒子を混入させると、基板の貼り合わせの際に当該粒子が両基板を支えることとなり、基板間隔が当該粒子の直径以下となることがなくなる。したがって、上記製造方法によれば、基板の貼り合わせの際に、反射板が両基板に挟まれて変形することを防ぐことができる。上記粒子は、接着剤又はペーストのいずれか一方に混入されていてもよいし、双方に混入されていてもよい。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法においては、前記工程Ｂの前に、前記第２の基板の、対向面とは反対側の面上のうち、前記工程Ａにおいて前記第１遮光要素及び前記第２遮光要素の除去が行われるべき部位又は行われた部位に対応する領域を除く領域であって、少なくとも前記有機発光層が形成される部位又は形成された部位に対応する領域に、前記光を吸収又は反射する保護膜を形成する工程を有することが好ましい。

上記領域に保護膜を形成することによって、接着剤及びペーストを硬化させるための光が有機発光層に入射するのを防ぐことができる。このため、上記製造方法によれば、当該光によって有機発光層を劣化させることなくエレクトロルミネッセンス装置を製造することができる。保護膜を形成する工程は、前記工程Ａの前又は後のいずれにおいて行ってもよく、また、有機発光層を形成する工程の前又は後のいずれにおいて行ってもよい。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記工程Ａは、レーザー光を照射することによって前記第１遮光要素及び前記第２遮光要素を除去する工程を含んでいることが好ましい。このような製造方法によれば、第１遮光要素及び第２遮光要素を高い位置精度で除去することができるので、接着剤又はペーストを硬化させるための光をより確実に接着剤又はペーストに照射させることができる。また、第１遮光要素及び第２遮光要素が複数の構成要素からなる場合であっても、これらを一度に除去することができ、製造工程を簡略化させることができる。

上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記工程Ｂにおいて照射する前記光は、紫外線であることが好ましい。このような製造方法によれば、接着剤、ペーストに紫外線硬化性材料を用いることにより、工程Ｂにおいてこれらを硬化させて第１の基板及び第２の基板を固着させることができる。

本発明によるエレクトロルミネッセンス装置は、上記製造方法によって製造されたことを特徴とする。このような構成によれば、製造工程における有機発光層の熱による劣化の少ない、高品位なエレクトロルミネッセンス装置が得られる。

本発明による電子機器は、上記エレクトロルミネッセンス装置を搭載したことを特徴とする。こうした構成の電子機器は、有機発光層が熱によって劣化していないエレクトロルミネッセンス装置を用いて高品位な表示又は発光を行うことができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。

＜Ａ．有機ＥＬ装置＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る「エレクトロルミネッセンス装置」としての有機ＥＬ装置１の平面図であり、（ｂ）は全体図、（ａ）は（ｂ）の左上部分の拡大図である。また、図２（ａ）は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線で有機ＥＬ装置１を切断したときの断面図であり、図２（ｂ）は、図１（ａ）中のＢ−Ｂ線で有機ＥＬ装置１を切断したときの断面図である。なお、図１は、各構成要素の平面的な位置関係を説明するための図であり、奥行き方向の相対関係は一部度外視されている。

これらの図に示すように、有機ＥＬ装置１は、ガラス基板１１とガラス基板２１とが接着剤５０を介して互いに対向して貼り合わされた構成となっている。ガラス基板１１上には「機能層」としてのＴＦＴ側機能層１２が、またガラス基板２１上にはＥＬ側機能層２２がそれぞれ形成されている。ガラス基板１１上には、ドライバ３８が実装されている。ＴＦＴ側機能層１２及びＥＬ側機能層２２には、複数の行及び列に沿ってマトリクス状に配列された複数の画素５に対応する構成要素が含まれている。画素５は、図１（ａ）に示すように細長い矩形状であり、赤色の発光を行う画素５Ｒ、緑色の発光を行う画素５Ｇ、青色の発光を行う画素５Ｂの３種類がある。画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、行方向にこの順に繰り返して配列されている。有機ＥＬ装置１は、これらのすべての画素５を含む発光領域６において、発光及び当該発光に基づく表示を行う装置である。なお、以下では、ガラス基板１１及びＴＦＴ側機能層１２を合わせたものを「ＴＦＴ基板１０」と呼び、ガラス基板２１及びＥＬ側機能層２２を合わせたものを「ＥＬ基板２０」と呼ぶ。

図２（ｂ）に示すように、ガラス基板１１の、ガラス基板２１に対向する面（対向面）には、絶縁層４２、ゲート絶縁層４４、層間絶縁膜４６がこの順に積層されている。これらは、ＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ等の無機絶縁物質からなる。絶縁層４２とゲート絶縁層４４との間には、ポリシリコンからなるソース領域３１、能動層３２、ドレイン領域３３が形成されており、またゲート絶縁層４４と層間絶縁膜４６との間には、ゲート電極３４が形成されている。以下では、ソース領域３１、能動層３２、ドレイン領域３３、ゲート電極３４をまとめて「ＴＦＴ素子３０」と呼ぶ。ＴＦＴ素子３０は、本発明の「スイッチング素子」に対応するものであり、各々の画素５に対応して形成されている。

層間絶縁膜４６上には、ソース電極３５、及びドレイン電極３６が形成されている。ソース電極３５、ドレイン電極３６は、層間絶縁膜４６及びゲート絶縁層４４を貫通するコンタクトホールを介して、それぞれソース領域３１、ドレイン領域３３に電気的に接続されている。また、ドレイン電極３６は、導電ペースト６０の配置された位置にまで延設されている。この延設部は、本実施形態のようにコンタクトホール部から連なる一体の部材として形成されていてもよいし、ドレイン領域３３から層間絶縁膜４６上までの領域と、延設部とを別々に形成し、電気的に接続された構成とすることもできる。

ゲート電極３４及びソース電極３５は、ドライバ３８に電気的に接続されている。ゲート電極３４、ソース電極３５には、それぞれドライバ３８から走査信号、画像信号が供給され、このうち画像信号はＴＦＴ素子３０のスイッチング機能によってドレイン電極３６に供給される。より詳細には、ＴＦＴ素子３０は、ゲート電極３４に供給される走査信号に応じてスイッチを開閉し、当該スイッチが閉じた状態においてゲート電極３４に印加された画像信号をドレイン電極３６に供給する。

上記絶縁層４２、ゲート絶縁層４４、層間絶縁膜４６、ＴＦＴ素子３０、ソース電極３５、ドレイン電極３６が、上述のＴＦＴ側機能層１２に相当し、ガラス基板１１とともにＴＦＴ基板１０を構成する。

一方、ガラス基板２１の、ガラス基板１１に対向する面（対向面）には、ほぼ全面にわたってＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる「透光性を有する電極」としての透明電極５２が形成されている。透明電極５２上には、樹脂からなる第１バンク５３が形成されているとともに、当該第１バンク５３を下地として同じく樹脂からなる第２バンク５４が積層されている。第２バンク５４は、有機ＥＬ装置１において発光の行われない領域に配置される。換言すれば、第２バンク５４は、画素５を区画する。また、第２バンク５４は一定の高さを有しているため、ガラス基板２１上には、各画素５に対応した凹部が形成されることとなる。より詳細には、透明電極５２及び第１バンク５３の一部を底部とし、第２バンク５４を側壁とする凹部が、各画素５に形成されている。第２バンク５４の上には、逆テーパーレジスト５７が形成されている。

上記凹部には、正孔輸送層５５、有機発光層５６がこの順に積層されている。有機発光層５６は、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。有機発光層５６には、赤色の発光を行う有機発光層５６Ｒ、緑色の発光を行う有機発光層５６Ｇ、青色の発光を行う有機発光層５６Ｂの３種があり、これらはそれぞれ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに配置されている。有機発光層５６は、図１（ａ）に示すようにトラック形状をなしている。これは、凹部の側壁、すなわち第２バンク５４が、当該トラック形状をなすように形成されていることによる。なお、有機発光層５６上にさらに電子輸送層が積層された構成とすることもできる。

以上に述べた構成要素がガラス基板２１上に形成された状態で、アルミニウム、銀、又はマグネシウム等の金属を蒸着させることによって、有機発光層５６上及び逆テーパーレジスト５７上の全面に金属の陰極５８が形成される。ただし、有機発光層５６上の陰極５８は、逆テーパーレジスト５７の効果によって当該逆テーパーレジスト５７上の陰極５８とは物理的に断絶されている。図１（ａ）における、有機発光層５６の周囲の矩形の枠は、当該断絶を表している。このため、各画素５の陰極５８は、他の画素５の陰極５８に対して物理的、電気的に独立となっている。

上記透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４、正孔輸送層５５、有機発光層５６、逆テーパーレジスト５７、陰極５８が、上述のＥＬ側機能層２２に相当し、ガラス基板２１とともにＥＬ基板２０を構成する。

以上のような構成のＴＦＴ基板１０及びＥＬ基板２０は、発光領域６の外部であってＥＬ基板２０の外縁部近傍に、発光領域６を囲って配置された接着剤５０（図１（ｂ）参照）を介して貼り合わされている。

また、各画素５においては、ドレイン電極３６と陰極５８とが対向する位置に、本発明における「導電性を有するペースト」としての導電ペースト６０が配置されており、ドレイン電極３６と陰極５８とは、当該導電ペースト６０によって電気的に接続されている。導電ペースト６０には、紫外線硬化性接着剤中にカーボン粒子、銀粒子あるいは銅粒子のような導電性粒子が分散含有されたものを用いることができる。導電ペースト６０が配置された領域が、本発明における「基板間導通領域」に対応する。

接着剤５０及び導電ペースト６０には、後述する反射板６５の高さより大きな直径を有する粒子（不図示）が混入されている。

導電ペースト６０の導電性により、上述したドレイン電極３６に印加される画像信号は、導電ペースト６０を介して陰極５８に印加される。そして、有機発光層５６には、固定電位とされた透明電極５２と陰極５８との間にかかる電圧に応じた電流が流れ、発光が行われる。

有機発光層５６からの光は、一部は直接ガラス基板２１を透過し、一部は陰極５８によって反射されてからガラス基板２１を透過する。いずれにせよ、有機発光層５６からの光はガラス基板２１の側から射出される。有機ＥＬ装置１は、こうした各画素５における発光の集合によって、発光領域６において画像信号に基づく表示を行う。

ＥＬ側機能層２２には、接着剤５０が配置された領域の一部に開口部７０ａが設けられている。開口部７０ａにおいては、ＥＬ側機能層２２の構成要素のすべて、すなわち透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４、逆テーパーレジスト５７、陰極５８が取り除かれている。このため、ＥＬ基板２０は、当該開口部７０ａにおいて光を透過させることが可能である。開口部７０ａを透過した光は、接着剤５０に入射する。

また、ＥＬ側機能層２２には、導電ペースト６０の近傍に開口部７０ｂが設けられている。開口部７０ｂは、図１（ａ）に示すように導電ペースト６０を三方から囲うような「コ」の字型に設けられており、この部位においても、ＥＬ側機能層２２の構成要素のすべてが取り除かれている。このため、ＥＬ基板２０は、当該開口部７０ｂにおいて光を透過させることができる。

開口部７０ａ，ｂの幅は、４５μｍ以上とすることが好ましい。こうした幅を有する開口部７０ａ，７０ｂであれば、レーザーエッチング法によって形成することができる。

ＴＦＴ側機能層１２上の、上記開口部７０ｂに対向する領域（すなわち、導電ペースト６０を中心とする「コ」の字型の領域）には、反射板６５が配置されている。反射板６５は、レーザー加工技術によって曲面の斜面を有する形状に成型されたアクリル材料の表面に、アルミニウムの薄膜が蒸着されたものである。上記曲面は、導電ペースト６０に向けられており、上述した開口部７０ｂより有機ＥＬ装置１の内部に入射した光が、導電ペースト６０に向かって反射するように設計されている（図７参照）。また、斜面が曲面となっていることにより、反射光は様々な角度で反射し、導電ペースト６０の広い範囲に照射される。

上述したように、接着剤５０及び導電ペースト６０には、反射板６５の高さより大きな直径を有する粒子が混入されているので、ＴＦＴ基板１０とＥＬ基板２０とは、当該粒子によって支えられ、基板間隔がその直径より小さくなることがない。このため、反射板６５は、ＥＬ基板２０に接触しないので、両基板間にあってその形状を保つことができる。

以上のような構造（擬似トップエミッション構造）によれば、有機発光層５６とガラス基板２１との間にＴＦＴ素子３０等の障害物がないため、トップエミッションタイプと同様に高開口率化が可能である。また、封止も容易である。すなわち、有機発光層５６を含むＥＬ基板２０を、ＴＦＴ基板１０及び接着剤５０によって、光の取り出し側と反対側において光学特性に関する制約なく封止することができる。

＜Ｂ．有機ＥＬ装置の製造方法＞
次に、図３から図７を用いて、上記有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。図３は、有機ＥＬ装置１の製造方法を示す工程図である。図３において、工程Ｐ１１から工程Ｐ１３は複合ＴＦＴ基板を製造するための工程であり、工程Ｐ２１から工程Ｐ２５は複合ＥＬ基板を製造するための工程である。工程Ｐ３１から工程Ｐ３４は、複合ＴＦＴ基板及び複合ＥＬ基板を組み合わせて最終的に有機ＥＬ装置１を製造するための工程である。工程Ｐ１１から工程Ｐ１３と、工程Ｐ２１から工程Ｐ２５とは、それぞれ独立に行われる。

ここで、複合ＴＦＴ基板とは、ガラス基板１１を多数含むような大きさのマザーガラス基板１１ｍ（図４参照）の上に複数の有機ＥＬ装置１に対応するＴＦＴ側機能層１２をマトリクス状に形成したものであり、複数のＴＦＴ基板１０を内包する。同様に、複合ＥＬ基板は、マザーガラス基板２１ｍ（図５参照）上に複数の有機ＥＬ装置１に対応するＥＬ側機能層２２をマトリクス状に形成したものであり、複数のＥＬ基板２０を内包する。個々の有機ＥＬ装置１は、複合ＴＦＴ基板及び複合ＥＬ基板を貼り合わせて複合基板を製造した後に、これを個々の有機ＥＬ装置１に対応する形状にブレイク（分割）する工程を経て製造される。ここで、マザーガラス基板１１ｍが本発明における「第１の基板」に対応し、マザーガラス基板２１ｍが本発明における「第２の基板」に対応する。図４（ａ）から（ｃ）は、複合ＴＦＴ基板の製造工程における断面図、図５（ａ）から（ｅ）は、複合ＥＬ基板の製造工程における断面図、図６（ａ）から（ｄ）は、複合基板及び有機ＥＬ装置１の製造工程における断面図、図７は、工程Ｐ３２における複合基板の断面図である。

まず、複合ＴＦＴ基板の製造工程について説明する。工程Ｐ１１では、マザーガラス基板１１ｍの対向面上に、公知の薄膜形成技術等を用いてＴＦＴ側機能層１２を形成する（図４（ａ）参照）。断面図の切断位置の関係上、図４（ａ）には描かれていないが、このとき、ＴＦＴ素子３０を画素５ごとに形成するとともに、ＴＦＴ素子３０のドレイン領域３３に電気的に接続されたドレイン電極３６を最表面に形成する（図２（ｂ）参照）。

次に、工程Ｐ１２では、ＴＦＴ側機能層１２上の所定の領域に、反射板６５を形成する（図４（ｂ）参照）。ここで所定の領域とは、後に複合ＥＬ基板の開口部７０ｂと対向する領域である。この工程は、曲面の斜面を有する形状に成型されたアクリル材料の表面に、アルミニウムの薄膜を蒸着させて行う。

続く工程Ｐ１３では、マザーガラス基板１１ｍ上の所定の領域に、接着剤５０を配置する（図４（ｃ）参照）。ここで所定の領域とは、有機ＥＬ装置１となるべき個々の領域の外縁部であって、発光領域６を囲うような領域である。接着剤５０には、紫外線硬化性樹脂が用いられる。この工程は、スクリーン印刷法によって行われるが、その他、液滴吐出法、オフセット印刷法、ディスペンサー塗布法等によって行ってもよい。以上の工程を経て複合ＴＦＴ基板が完成する。

続いて、複合ＥＬ基板の製造工程について説明する。工程Ｐ２１では、マザーガラス基板２１ｍの対向面とは反対側の面上の所定の領域に、紫外線吸収剤６３を形成する（図５（ａ）参照）。ここで所定の領域とは、後にＥＬ側機能層２２に設けられる開口部７０ａ，７０ｂに対応する領域を除いた領域である。紫外線吸収剤６３としては、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、サリシレート系化合物、シアノアクリレート系化合物、ケイ皮酸系化合物、ベンゾエート系化合物、トリアジン系化合物、アエトフェノン誘導体等の有機化合物、酸化セリウム系、酸化チタン系、酸化亜鉛系、酸化マグネシウム系、酸化ジルコニア系等の無機化合物、又はこれらとヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）等の光安定剤とを併用したもの等を用いることができる。この工程は、フォトリソグラフィー法等によって行われる。紫外線吸収剤６３が、本発明における「保護膜」に対応する。

次に、工程Ｐ２２では、マザーガラス基板２１ｍの対向面上に、透明電極５２及び有機発光層５６を形成する。より詳細には、まず公知の薄膜形成技術及びパターニング技術等を用いて、透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４、逆テーパーレジスト５７をこの順に形成し（図５（ａ）参照）、その後、透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４によって形作られた凹部に液滴吐出法によって正孔輸送層５５、有機発光層５６を形成する（図５（ｂ）参照）。なお、説明の都合上、図５（ａ）から（ｅ）においてはマザーガラス基板２１ｍが対向面を下にした状態に描かれているが、工程Ｐ２２から工程Ｐ２５までは、実際には対向面を上にした状態で行われる。

続いて、工程Ｐ２３では、逆テーパーレジスト５７上及び有機発光層５６上を含むマザーガラス基板２１ｍの対向面の全面にアルミニウムを蒸着させ、陰極５８を形成する（図５（ｃ）参照）。このとき、第２バンク５４上、つまり画素５の外部に形成された逆テーパーレジスト５７の効果によって、陰極５８は、画素５の内部と画素５の外部との間で物理的に断絶された状態に形成される（従って、電気的にも絶縁されている）。このため、各画素５の陰極５８は、他の画素５の陰極５８に対して物理的、電気的に独立となっている。

次に、工程Ｐ２４では、レーザーエッチング法によって、ＥＬ側機能層２２の所定の位置に開口部７０ａ，７０ｂを形成する（図５（ｄ）参照）。ここで所定の位置とは、開口部７０ａについては、接着剤５０が配置される領域の一部に相当する領域、開口部７０ｂについては、導電ペースト６０が配置される位置を三方から囲うような「コ」の字型の領域である。この工程は、マザーガラス基板２１ｍの対向面側からＥＬ側機能層２２にレーザー光を照射させ、当該レーザー光のエネルギーによってＥＬ側機能層２２の構成要素を溶解、蒸発させることによって行われる。本実施形態では、第２バンク５４、逆テーパーレジスト５７、及び陰極５８が、光を吸収又は反射する材料からなっており、これらのうち開口部７０ａの形成時に除去されるものが本発明の「第１遮光要素」に、また、開口部７０ｂの形成時に除去されるものが本発明の「第２遮光要素」に対応する。

次に、工程Ｐ２５では、マザーガラス基板２１ｍ上の所定の領域に、導電ペースト６０を配置する（図５（ｅ）参照）。ここで所定の領域とは、各画素５のうち、後にマザーガラス基板１１ｍとマザーガラス基板２１ｍとが貼り合わされる際にドレイン電極３６と陰極５８のいずれにも接触する位置を含む領域である。導電ペースト６０には、接着剤５０と同様、紫外線硬化性の材料が用いられる。この工程は、スクリーン印刷法によって行われるが、その他、液滴吐出法、オフセット印刷法、ディスペンサー塗布法等によって行ってもよい。以上の工程を経て複合ＥＬ基板が完成する。

次に、工程Ｐ３１では、上記工程で製造された複合ＴＦＴ基板と複合ＥＬ基板とを貼り合わせて複合基板を製造する。具体的には、複合ＴＦＴ基板と複合ＥＬ基板とを、互いに対向面を対向させた状態でアライメント（位置合わせ）を行い（図６（ａ）参照）、接着剤５０及び導電ペースト６０を介して貼り合わせる。この工程においては、工程Ｐ２５で配置された導電ペースト６０が、マザーガラス基板１１ｍ上のドレイン電極３６と、マザーガラス基板２１ｍ上の陰極５８のいずれにも接する状態となる。これによって、ドレイン電極３６と陰極５８との電気的な導通が確保される。

続いて、工程Ｐ３２では、上記複合基板の複合ＥＬ基板側、すなわち紫外線吸収剤６３が形成された側から紫外線７１を照射することによって、接着剤５０及び導電ペースト６０を硬化させる（図６（ｂ）参照）。

このときの様子を、図７を用いて詳述する。図７は、図１（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図に相当する図である。ＥＬ側機能層２２に設けられた開口部７０ａに入射した紫外線７１は、複合ＥＬ基板を透過し、接着剤５０に直接入射する。この紫外線７１によって、接着剤５０が硬化される。

また、ＥＬ側機能層２２に設けられた開口部７０ｂに入射した紫外線７１は、複合ＥＬ基板を透過し、複合ＴＦＴ基板上の反射板６５に入射する。そして、当該反射板６５における入射位置によって異なる角度で反射し、導電ペースト６０に入射する。導電ペースト６０は、こうして入射した紫外線７１によって硬化される。なお、反射板６５によって反射した紫外線７１は、金属の陰極５８を透過することはないので有機発光層５６には入射しない。このため、有機発光層５６が紫外線７１によって劣化することはない。開口部７０ａ，７０ｂ以外の領域、すなわち紫外線吸収剤６３が配置された領域に入射した紫外線７１は、当該紫外線吸収剤６３によって吸収される。こうして、工程Ｐ３２においては、紫外線７１によって接着剤５０及び導電ペースト６０が硬化される。

次に、工程Ｐ３３では、マザーガラス基板２１ｍ上の紫外線吸収剤６３を除去する（図６（ｃ）参照）。

最後に、工程Ｐ３４では、上記複合基板を有機ＥＬ装置１に対応する大きさにブレイク（分割）する。ブレイクは、マザーガラス基板１１ｍ，２１ｍの表面をスクライブした後に、外力を印加して分割することによって行われる。この工程を経て、有機ＥＬ装置１が完成する（図６（ｄ）参照）。

以上の製造方法によれば、マザーガラス２１ｍ上に金属の陰極５８をほぼ全面に蒸着する工程を含んでいるにも関わらず、紫外線７１によって接着剤５０及び導電ペースト６０を硬化させることができる。このため、熱硬化性の接着剤を用いる必要がなく、基板の貼り合わせに際して加熱を必要としない。よって、有機発光層５６が接着剤硬化のための熱によって劣化することがない。従って、以上の製造方法によれば、製造工程における有機発光層５６の劣化の少ない有機ＥＬ装置１が得られる。

＜Ｃ．電子機器への搭載例＞
上述した有機ＥＬ装置１は、例えば、図８に示すような「電子機器」としての携帯電話機５００に搭載して用いることができる。携帯電話機５００は、表示部５１０及び操作ボタン５２０を有している。表示部５１０は、内部に組み込まれた有機ＥＬ装置１によって、操作ボタン５２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な情報について、熱による劣化のない、高品位な表示を行うことができる。

なお、本発明を適用した有機ＥＬ装置１は、上記携帯電話機５００の他、モバイルコンピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器などの各種電子機器に用いることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。

（変形例１）
上記実施形態において、開口部７０ａ，７０ｂは、その位置におけるＥＬ側機能層２２の構成要素のすべて、つまり透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４、逆テーパーレジスト５７、陰極５８が取り除かれて形成されているが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、開口部７０ａ，７０ｂにおいて光が複合ＥＬ基板を透過できる構成であればよい。換言すれば、上記の構成要素のうち、光を吸収又は反射するものが除去されていればよい。

例えば、透明電極５２、第１バンク５３、第２バンク５４、逆テーパーレジスト５７がすべて透光性を有する材料で形成されている場合は、陰極５８のみを除去すれば足りる。この場合は、開口部７０ａの形成位置における陰極５８が本発明の「第１遮光要素」に対応し、開口部７０ｂの形成位置における陰極５８が本発明の「第２遮光要素」に対応する。

（変形例２）
上記実施形態では、ＥＬ側機能層２２に開口部７０ａ，７０ｂを設けているが、これに代えて、ＴＦＴ側機能層１２に設ける構成とすることもできる。この場合も、開口部７０ａ，７０ｂの形成領域においてＴＦＴ側機能層１２の構成要素をすべて除去してもよいし、光を吸収又は反射する要素のみ除去してもよい。このとき、反射板６５はＥＬ側機能層２２上に、また紫外線吸収剤６３はガラス基板１１の対向面と反対側の表面にそれぞれ形成し、複合ＴＦＴ基板の側から紫外線７１を照射して接着剤５０及び導電ペースト６０を硬化させる。こうした構成及び方法によっても、基板の貼り合わせに際して加熱が不要となるので、製造工程における有機発光層５６の劣化の少ない有機ＥＬ装置１が得られる。

さらに、開口部７０ａをＥＬ側機能層２２に設け、開口部７０ｂをＴＦＴ側機能層１２に設ける構成、もしくは開口部７０ａをＴＦＴ側機能層１２に設け、開口部７０ｂをＥＬ側機能層２２に設ける構成とし、マザーガラス基板１１ｍ，２１ｍの表面にいずれも紫外線吸収剤６３を形成する構成としてもよい。この場合は、まず一方のマザーガラス基板の側から紫外線７１を照射することによって、接着剤５０と導電ペースト６０のいずれか一方を他方と独立して先に硬化させることができる。

（変形例３）
上記実施形態において、開口部７０ａ，７０ｂの形成はレーザーエッチング法を用いて行っているが、この他の方法を用いることもできる。例えば、レジストでマスキングした後にウェットエッチング又はドライエッチングでパターニングする方法等を用いてもよい。

（変形例４）
上記実施形態において、開口部７０ｂ及び反射板６５が形成される領域は、導電ペースト６０の配置位置の三方を囲う「コ」の字の領域としたが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、他にも様々な形状の領域とすることができる。例えば、導電ペースト６０の配置位置を囲う半円形としたり、長方形、楕円形、多角形等やこれらの一部、もしくは単なる線分の形状とすることもできる。いずれの形状であっても、開口部７０ｂを透過した紫外線７１が反射板６５によって反射して導電ペースト６０に照射されるような構成であれば本発明の効果を得ることができる。

（変形例５）
上記実施形態においては、本発明の「保護膜」として紫外線吸収剤６３を用いているが、これに代えて遮光剤を用いることもできる。遮光剤としては、例えばルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム等が適用できる。また、この他にもフォトマスクやメタルマスク等、光を吸収又は反射する性質を有する種々の材料を「保護膜」として用いることができる。

（変形例６）
上記実施形態では、あらかじめ紫外線吸収剤６３を所定の形状にパターニングするが、本発明はこれに限定する趣旨ではなく、紫外線照射工程の前であればいつパターニングを行ってもよい。例えば、開口部７０ａ，７０ｂの形成と同時にレーザーエッチング法によって紫外線吸収剤６３のパターニングを行ってもよい。

（変形例７）
上記実施形態においては、開口部７０ａ，７０ｂを形成しているが、これに代えて、接着剤５０の配置領域の開口部７０ａのみを形成して開口部７０ｂ及び反射板６５を設けず、接着剤５０のみを紫外線７１で硬化させる構成としてもよい。この場合でも、導電ペースト６０によってＴＦＴ基板１０とＥＬ基板２０とを電気的に接続することが可能であり、両基板は、専ら紫外線によって硬化された接着剤５０によって固着される。

（変形例８）
上記実施形態は、接着剤５０及び導電ペースト６０を紫外線で硬化させる構成であるが、これに代えて、他の波長の光によって硬化させる構成としてもよい。この場合は、紫外線吸収剤６３には、使用する波長の光を吸収又は反射する材料を用いることが好ましい。また、本稿における「光」にはレーザー光も含まれる。

（変形例９）
上記実施形態では、「スイッチング素子」としてＴＦＴ素子３０を用いているが、これに代えて、ＴＦＤ（Thin Film Diode）素子を始めとするその他のスイッチング素子を用いる構成とすることもできる。

本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の平面図であり、（ａ）は拡大図、（ｂ）は全体図。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法の工程図。 （ａ）から（ｃ）は、有機ＥＬ装置の製造工程における、複合ＴＦＴ基板の断面図。 （ａ）から（ｅ）は、有機ＥＬ装置の製造工程における、複合ＥＬ基板の断面図。 （ａ）から（ｄ）は、有機ＥＬ装置の製造工程における断面図。 紫外線照射工程における有機ＥＬ装置の断面図。 本発明の実施形態に係る携帯電話機の斜視図。

符号の説明

１…「エレクトロルミネッセンス装置」としての有機ＥＬ装置、５，５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ…画素、６…発光領域、１０…ＴＦＴ基板、１１，２１…ガラス基板、１１ｍ…「第１の基板」としてのマザーガラス基板、１２…「機能層」としてのＴＦＴ側機能層、２１ｍ…「第２の基板」としてのマザーガラス基板、２０…ＥＬ基板、２２…ＥＬ側機能層、３０…「スイッチング素子」としてのＴＦＴ素子、５０…接着剤、５２…「透光性を有する電極」としての透明電極、５３…第１バンク、５４…第２バンク、５５…正孔輸送層、５６，５６Ｒ，５６Ｇ，５６Ｂ…有機発光層、５７…逆テーパーレジスト、５８…陰極、６０…導電ペースト、６３…「保護膜」としての紫外線吸収剤、６５…反射板、７０ａ，７０ｂ…開口部、７１…紫外線、５００…携帯電話機。

Claims (10)

1. 接着剤を介して互いに対向して貼り合わされ、画素ごとに設けられた基板間導通領域において電気的に接続された第１の基板及び第２の基板を有し、複数の前記画素を含む発光領域において発光を行うエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記第１の基板の対向面上に、前記画素ごとに配置されたスイッチング素子を含む機能層を形成する工程と、
   前記第２の基板の対向面上に、透光性を有する電極を形成する工程と、
   前記電極上に有機発光層を形成する工程と、
   前記有機発光層上に金属の陰極を形成する工程と、
   前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上の、前記接着剤が形成されるべき領域に配置された、光を吸収又は反射する第１遮光要素を除去する工程Ａと、
   前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上の前記基板間導通領域に対応する位置に、導電性を有するペーストを配置する工程と、
   前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上のうち、前記発光領域を囲う領域に接着剤を配置する工程と、
   前記第１の基板と前記第２の基板とを貼り合わせて複合基板を製造するとともに、前記スイッチング素子と前記陰極とを前記基板間導通領域において前記ペーストを介して電気的に接続させる工程と、
   前記複合基板に、前記工程Ａにおいて前記第１遮光要素の除去が行われた部位に光を照射することにより、当該光によって前記接着剤を硬化させる工程Ｂと、
   を有する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. 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であって、
   前記第１遮光要素は、前記陰極を形成する工程において形成された金属を含む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。
3. 請求項１又は２に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面上に、前記第１の基板又は前記第２の基板の対向面の法線方向から入射した光の少なくとも一部を前記基板間導通領域に向けて反射させる反射板を形成する工程をさらに有し、
   前記工程Ａは、前記第１の基板及び前記第２の基板のうち前記反射板の形成されていない基板の対向面上の、前記第１の基板及び前記第２の基板を貼り合わせる際に前記反射板に対向する領域に配置された、光を吸収又は反射する第２遮光要素を除去する工程を含み、
   前記工程Ｂは、前記複合基板に、前記工程Ａにおいて前記第２遮光要素の除去が行われた部位に光を照射することにより、当該光によって前記ペーストを硬化させる工程を含む
   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。
4. 請求項３に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記第２遮光要素は、前記陰極を形成する工程において形成された金属を含む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. 請求項３又は４に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記接着剤又は前記ペーストには、直径が前記反射板の高さよりも大きい粒子が混入されている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。
6. 請求項１から５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であって、
   前記工程Ｂの前に、前記第２の基板の、対向面とは反対側の面上のうち、前記工程Ａにおいて前記第１遮光要素及び前記第２遮光要素の除去が行われるべき部位又は行われた部位に対応する領域を除く領域であって、少なくとも前記有機発光層が形成される部位又は形成された部位に対応する領域に、前記光を吸収又は反射する保護膜を形成する工程を有する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。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記工程Ａは、レーザー光を照射することによって前記第１遮光要素及び前記第２遮光要素を除去する工程を含む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。
8. 請求項１から６のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
   前記工程Ｂにおいて照射する前記光は、紫外線である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. 請求項１から８のいずれか一項に記載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。
10. 請求項９に記載のエレクトロルミネッセンス装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
    
    

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