JP4101547B2 - 有機ｅｌディスプレイの製造方法および有機ｅｌディスプレイ用基板 - Google Patents
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法に関し、特に、基板上に形成された有機ＥＬ素子を保護するために用いられる対向基板を基板上に固定するための方法および有機ＥＬディスプレイ用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機ＥＬ（電界発光）素子を使用した有機ＥＬディスプレイの研究が盛んに行われている。有機ＥＬディスプレイは、自発光式表示素子であり、液晶表示装置と比較して視野角が広い。また、応答速度も速く、有機物が有する発光性の多様性から、次世代の表示装置として期待されている。有機ＥＬ素子は、それぞれに電極が設けられた対向する基板間に薄膜状の有機化合物を複数層重ねて製造される。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子は、水分に非常に弱いという問題がある。例えば、有機ＥＬ素子内に侵入した水分によって、有機ＥＬ材料としての有機物の変質や電極の腐食などが発生する。その結果、非発光領域が発生し、さらに非発光領域が拡大して発光効率が低下する。このように、有機ＥＬ素子内に侵入した水分によって発光品位が劣化する。
【０００４】
そのような問題を解決する技術として、例えば特開平５−３６４７５号公報および特開平５−８９９５９号公報には、有機ＥＬ素子の外表面に保護層を設け、さらに、その外側にシールド層を設ける封止構造が開示されている。また、特開平７−１６９５６７号公報には、有機ＥＬ素子に、脱水剤を含有する保護層と封止層とを設ける封止構造が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような封止構造を形成する際に、封止層等で閉じられ有機ＥＬ素子が形成されている封止空間と外部空間との間に圧力差が生じることがある。そして、圧力差に起因して、封止層等と基板とを接着するためのシール材の形状が不均一になったり、シール材のパンクすなわち気道が発生する場合がある。気道の発生によって、封止の信頼性が低くなり、有機ＥＬディスプレイの表示品位が劣化する。
【０００６】
具体的には、加圧接着する際に、封止空間が外部空間から隔離された後、さらに加圧しつづけることで封止空間の体積は減少する。体積減少に伴って、封止空間の内圧が上昇する。内圧の上昇によりシール材が剥離したり、シール材に気道が発生する。そして、封止作業終了時点で気道が塞がることがなく封止不良が生ずる。
【０００７】
このような問題を解決するため、例えば、特開平１１−１７６５７１号公報には、粒状のスペーサを含有するとともにシール材として機能する接着剤で、封止板を基板に加圧接着する技術が開示されている。その技術では、加圧接着する際に、封止作業環境を減圧状態にすることによって封止構造内部の圧力を上昇させる。そして、封止構造内部の圧力の上昇によって接着剤を押し広げて気道を発生させ内部の気体が抜く。さらに、気体が抜けきると同時に、再度、気道を閉じる。
【０００８】
しかし、封止板に均一に塗布された接着剤に気道を発生させると、気道部分において周辺気体と接触する部分が生ずる。そのために、最終的に気道が閉じた構造になってもシール材の内部に不均一な領域が残る場合がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するための発明であって、シール材が劣化しないようにして封止不良の発生を防止し、発光面積の減少や発光品位の劣化を低減することができる有機ＥＬディスプレイの製造方法および有機ＥＬディスプレイ用基板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の要旨は、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と、第１の基板に対向配置される第２の基板とを、シール材を用いて接合する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第１の基板と第２の基板とをシール材によって接合した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１１】
第２の要旨は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と、第１の基板に対向配置される第２の基板とを、シール材を用いて接合する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むようにシール材を配置し、第２の基板における前記シール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第１の基板と第２の基板とをシール材によって接合した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１２】
本発明の態様１は、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板における有機ＥＬ構造体を、第１の基板に対向配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第２の基板およびシール材によって有機ＥＬ構造体を封止した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１３】
態様２は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板におけるそれぞれの有機ＥＬ構造体を、第１の基板に対向配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むようにシール材を配置し、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第２の基板およびシール材によってそれぞれの有機ＥＬ構造体を封止した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１４】
態様３は、態様２において、隣接するシール材が配置された領域の間に補助シール材を配置し、第２の基板およびシール材によって複数の有機ＥＬ構造体を第１の基板と第２の基板の間の空間内に封止した後、外周シール材を配置した領域とともに補助シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１５】
態様４は、態様１、２または３において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の高さＤＩＮと外周シール材の高さＤＯＵＴとの関係をＤＯＵＴ＞ＤＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１６】
態様５は、態様１、２、３または４において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の幅ＷＩＮと外周シール材の幅ＷＯＵＴとの関係をＷＯＵＴ＞ＷＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１７】
態様６は、態様１、２、３、４または５において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の粘度ＣＩＮと外周シール材の粘度ＣＯＵＴとの関係をＣＯＵＴ＞ＣＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１８】
態様７は、態様１、２、３、４、５または６において、第１の基板と第２の基板とを接合する前の外周シール材の高さをＤＢ０とし、封止後の外周シール材の高さをＤＡ０とした場合に、第１の基板と第２の基板とを接合する前における封止作業室の内部の圧力を１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａの付近、例えば１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａ±５％の範囲内に設定することを特徴とする製造方法を提供する。
【００２０】
態様８は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と第１の基板に対向配置された第２の基板とが、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを第２の基板の面内で囲むように配置されたシール材と、第２の基板におけるシール材で囲まれた複数の領域を囲むように配置された外周シール材と、隣接するシール材で囲まれた領域の間に配置された補助シール材とによって接合された構造を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ用基板を提供する。また、外周シール材は、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域を囲む廃棄予定の部位に配置されることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図４は、有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を説明するための断面図である。
【００２２】
本実施の形態の製造方法によって製造される有機ＥＬ素子は、第１の基板１上に形成される有機ＥＬ構造体２、有機ＥＬ構造体２を駆動するための駆動用配線３、および有機ＥＬ構造体２の上に所定の空間を有するように配置される第２の基板４を有する。さらに、第１の基板１と第２の基板４とを接着し有機ＥＬ構造体２を密閉するためのシール材５が、第２の基板４の面内において有機ＥＬ構造体２を囲むように配置されている。また、本実施の形態の製造方法では、シール材５を囲むように第２の基板４の面内において外周シール材６が配置される。有機ＥＬ構造体２は、例えば、陽極電極、正孔輸送層、有機発光材料による発光層および陰極電極が積層された構造体である。
【００２３】
図１は、有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が第１の基板１に形成され、シール材５および外周シール材６が第２の基板４に塗布された状態を示す。図２は、第１の基板１が上定盤８に固定され、第２の基板４が下定盤９に固定された状態を示す。図３は、シール材５および外周シール材６で第１の基板１と第２の基板４とが接着された状態を示す。図４は、有機ＥＬ素子１２が形成された状態を示す。上定盤８および下定盤９は、ステンレス鋼等の金属材料やセラミック材料で形成され、それぞれ平坦な板状体である。また、封止作業時には、上定盤８と下定盤９とは、対向する面が平行になるように固定される。
【００２４】
有機ＥＬ素子を製造する場合、図１に示すように、まず、有機ＥＬ構造体２をガラス等の第１の基板１上に積層する。さらに、有機ＥＬ構造体２に電圧を印加して有機ＥＬ構造体２における有機薄膜に電流を供給するための駆動用配線３を、ＩＴＯの成膜およびエッチング等によって第１の基板１上に形成する。
【００２５】
また、透明ガラス等の第２の基板４上に、有機ＥＬ素子を囲むようにシール材５を塗布する。さらに、第２の基板４上に、シール材５の塗布部分を囲むように外周シール材６を塗布する。シール材５および外周シール材６の材質は、一定の接着力が確保でき、耐湿性能が充分であれば特に制限されない。しかし、熱硬化性樹脂材料を用いると硬化温度により有機ＥＬ素子を構成する材料の特性を劣化させる場合があり、シール材５および外周シール材６として紫外線硬化性樹脂材料を使用することが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂材料の中には、硬化後、未反応種の溶出やガス放出により有機ＥＬ素子の性能に影響を及ぼすものがあるので、カチオン硬化タイプのエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を使用することがより好ましい。ただし、特に有機ＥＬ素子の性能に影響を与えない場合にはこの限りではない。
【００２６】
シール材５と外周シール材６を塗布する順番には特に制約はないが、第１の基板１と第２の基板４を接着する際に、いずれのシール材も有機ＥＬ構造体２に接触しないように塗布する。シール材５および外周シール材６の塗布温度は室温前後が好ましい。より好ましくは２５℃〜３５℃である。シール材５の塗布後の高さは６０〜２００μｍが好ましいが、この限りではない。
【００２７】
また、窒素、Ａｒなどの不活性ガスの雰囲気下のグローブボックス等の封止作業室内で、シール材５と外周シール材６を第２の基板４に塗布してもよいが、２０％程度の酸素等を含む活性ガスの雰囲気下の封止作業室内で封止作業を行うと陽極層と陰極層との間の層間短絡を低減することができるのでより好ましい。また、雰囲気中の水分濃度は１ｐｐｍ以下であることが好ましく、０．１ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
次に、図２に示すように、封止作業室内で、第１の基板１を上定盤８に固定する。固定に際して、基板固定具８１や真空吸着用の吸着穴８２などを使用する。すなわち、上定盤８において、外周シール材６の塗布位置に相当する位置よりも外側に、第１の基板１を係止できるような形状の基板固定具８１が設けられ、第１の基板１が基板固定具８１に係止される。また、吸着穴８２から封止作業室の内部の空間のガスを引くことによって第１の基板１を上定盤８に吸着させる。ここで、ガスを引く際の圧力は、第１の基板１が脱離落下しないように封止作業室内の圧力よりも低くする必要がある。後述するように、封止作業室の内部は減圧状態とされるので、それよりも低い圧力で、吸着穴８２から封止作業室の内部の空間のガスを引く。
【００２９】
また、第２の基板４を、有機ＥＬ構造体２が形成されている第１の基板１に対して適切な位置になるように位置決めした後、下定盤９に固定する。なお、図２には、後述する紫外線遮光基板１０も設置された状態が示されている。
【００３０】
次に、封止作業室の内部を減圧状態にする。封止作業室の内部の圧力は、塗布後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高と、封止作業終了後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高との比で決定される。すなわち、塗布後の外周シール材６の高さをＤＢｏ、封止作業終了後の高さをＤＡｏとすると、封止作業室の内部の圧力は、１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａに調整される。ここで、調整範囲を±５％程度にしてもよい。なお、人手により封止作業を行う場合に、封止作業に係る動作はグローブボックス等の封止作業室の外部から行うことができ、封止作業室の外部は通常の大気圧の環境でよい。
【００３１】
次いで、上定盤８を下降させて、第１の基板１と第２の基板４とを合わせ加圧接着する。加圧接着する際、第１の基板１と第２の基板４の間隔があらかじめ決められている距離になるように上定盤８の下降量を制御する。あらかじめ決められている距離は、封止作業終了後の外周シール材６の高さＤＡｏに相当する。
【００３２】
加圧接着が終了した時点でシール材５および外周シール材６を同時に硬化させる。シール材５および外周シール材６として紫外線硬化性樹脂材料を使用する場合には、加圧接着が終了した時点で紫外線を一定量照射する。この場合には、下定盤９として、石英ガラス製のものを使用する。また、紫外線を直接有機ＥＬ構造体２に照射すると、有機ＥＬ構造体２の性能を劣化させることがある。よって、下定盤９と第２の基板４との間に、有機ＥＬ構造体２が形成された部分に紫外線非透過領域１１が設けられた紫外線遮光基板１０を配置することが好ましい。
【００３３】
紫外線非透過領域１１の材料に特に制限はないが、Ｃｒなどを成膜およびパターニングしたものを用いるのが好ましい。また、紫外線遮光基板１０は、紫外線を充分透過できる材質が好ましく、石英ガラス製のものなどがよい。紫外線照射によってシール材５および外周シール材６硬化させた後、封止作業室の内部を常圧に戻し封止作業を終了する。なお、紫外線照射によってシール材５および外周シール材６硬化させる前に、封止作業室の内部を常圧に戻してもよい。
【００３４】
以上の工程が終了すると、図３に示すように、シール材５によって有機ＥＬ構造体２が封止され、さらに、シール材５を含む空間が外周シール材６で閉じられた有機ＥＬディスプレイ用基板２０が形成される。
【００３５】
この時点で、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が形成された第１の基板１と、第１の基板１に対向配置された第２の基板４とが、有機ＥＬ構造体２を囲むように配置されたシール材５と、第２の基板４におけるシール材５で囲まれた領域よりも外側に、その領域を囲むように配置された外周シール材６とによって接合された構造を有する有機ＥＬディスプレイ用基板２０が形成されている。
【００３６】
封止作業終了後、図４に示すように、有機ＥＬディスプレイ用基板２０における所定の位置、すなわちシール材５が形成されている部分のやや外側を切断することによって、所望の有機ＥＬ素子１２を得る。外周シール材６は、所望の有機ＥＬ素子１２の外部に配置されているので、切断後に破材１３の一部となり廃棄される。
【００３７】
さらに、駆動用配線３のうちのデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続し、有機ＥＬディスプレイを得る。
【００３８】
以上に説明したように、本実施の形態では、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１に対向して配置された第２の基板４を接着固定するシール材５のさらに外側に外周シール材６を配置する。このような構造では、加圧接着によって封止空間の体積が減少する際に、外周シール材６で囲われた閉空間の体積も同様に減少する。
【００３９】
体積減少に伴って、外周シール材６で囲われた閉空間の内圧は上昇する。内圧は、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１と第２の基板４との間の距離に関係するが、内圧が上昇していく過程で、シール材５の内部と外部とで、第１の基板１と第２の基板４との間の距離は同じである。従って、シール材５の内部と外部で、圧力の上昇の程度は同じであり、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しない。既に述べたように、シール材５に気道が発生する原因は、有機ＥＬ構造体２が形成されている封止空間と外部空間との間に圧力差が生じることであるが、本実施の形態の製造方法では、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しないので、シール材５に気道が発生することはない。
【００４０】
ただし、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しない状態は、外周シール材６に気道やシール剥離などが発生しないことが前提である。外周シール材６に気道が発生すると、シール材５の外部の加圧状態が開放され、シール材５で囲われた閉空間のみで加圧状態が残る。つまり、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生してしまう。
【００４１】
そこで、外周シール材６はシール材５に比べて気道が発生しないような構造にする必要がある。そのために、塗布後の外周シール材６の高さを、シール材５の高さよりも高くする。また、塗布後の外周シール材６の幅すなわち封止前の外周シール材６の配置幅ＷＯＵＴを、シール材５の幅すなわち封止前のシール材５の配置幅ＷＩＮよりも広くする。さらに、封止前の外周シール材６の粘度ＣＯＵＴを、封止前のシール材５の粘度ＣＩＮよりも高くする。なお、これらの関係（シール材５と外周シール材６との間の、高さ、幅および粘度の関係）の全てを採用してもよいし、１つまたは２つの関係を採用してもよい。
【００４２】
また、封止作業終了後の封止空間の内部圧力は、ほぼ大気圧に近いことが望ましい。従って、シール材５が閉空間を形成後、体積減少した後、封止作業終了の際の封止空間が０．０９６×１０５〜１．０４０×１０５Ｐａの圧力となるように、封止作業前の雰囲気を減圧状態にすることがより好ましい。例えば、塗布後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高をＤＢＯ、封止作業終了後の高さすなわち封止後の外周シール材６の配置高をＤＡ Oとすると、封止作業室の内部の圧力は、１．０１３×１０５×ＤＡ O／ＤＢＯＰａ±５％程度に調整される。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、１つの有機ＥＬ素子１２が形成されたが、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成してもよい。特に、量産時には、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成するのが有利である。
【００４４】
図５〜図８は、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成する場合の有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を説明するための断面図である。図５は、複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が第１の基板１に形成され、シール材５、外周シール材６および補助シール材７が第２の基板４に塗布された状態を示す。図６は、第１の基板１が上定盤８に固定され、第２の基板４が下定盤９に固定された状態を示す。図７は、シール材５および外周シール材６で第１の基板１と第２の基板４とが接着された状態を示す。図８は、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された状態を示す。
【００４５】
本実施の形態では、第１の基板１上に複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３を形成し、第２の基板４にシール材５と外周シール材６とを塗布し、さらに、封止終了後、形成された有機ＥＬディスプレイ用基板３０を切断して複数の有機ＥＬ素子１２に分離する際に、第１の基板１の破材と第２の基板４の破材とが散乱しないように接合するための補助シール材７を、第２の基板４に塗布する。シール材５、外周シール材６および補助シール材７は、有機ＥＬ構造体２には接触しないような位置に塗布される。
【００４６】
なお、第１の基板１、有機ＥＬ構造体２、駆動用配線３、第２の基板４、シール材５および外周シール材６の材質と形成の仕方とは、実施の形態１の場合と同じでよい。また、補助シール材７の材質は、シール材５および外周シール材６の材質と同じでよく、補助シール材７の塗布後の高さは、シール材５の塗布後の高さと同程度でよい。
【００４７】
また、実施の形態１の場合と同様に、塗布後の外周シール材６の高さを、シール材５の高さよりも高くする。また、塗布後の外周シール材６の幅すなわち封止前の外周シール材６の配置幅ＷＯＵＴを、シール材５の幅すなわち封止前のシール材５の配置幅ＷＩＮよりも広くする。さらに、封止前の外周シール材６の粘度ＣＯＵＴを、封止前のシール材５の粘度ＣＩＮよりも高くする。これらの関係（シール材５と外周シール材６との間の、高さ、幅および粘度の関係）の全てを採用してもよいし、１つまたは２つの関係を採用してもよいことは実施の形態１の場合と同様である。
【００４８】
シール材５、外周シール材６および補助シール材７を第２の基板４に塗布した後、実施の形態１の場合と同様に、第１の基板１を上定盤８に固定し、第２の基板４を、有機ＥＬ構造体２が形成されている第１の基板１に対して適切な位置になるように位置決めした後、下定盤９に固定する（図６参照）。
【００４９】
さらに、実施の形態１の場合と同様に、封止作業室の内部を減圧状態とし、上定盤８を下降させて、第１の基板１と第２の基板４とを合わせ加圧接着する。その後、実施の形態１の場合と同様にして、シール材５、外周シール材６および補助シール材７を同時に硬化させる。
【００５０】
以上の工程が終了すると、図７に示すように、シール材５によって有機ＥＬ構造体２が封止され、さらに、シール材５を含む空間が外周シール材６で閉じられた有機ＥＬディスプレイ用基板３０が形成される。この時点で、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が形成された第１の基板１と、第１の基板１に対向配置された第２の基板４とが、複数の有機ＥＬ構造体２のそれぞれを囲むように配置されたシール材５と、第２の基板４におけるシール材５で囲まれた複数の領域を囲むように配置された外周シール材６と、隣接するシール材５で囲まれた領域の間に配置された補助シール材７とによって接合された構造を有する有機ＥＬディスプレイ用基板３０が形成されている。
【００５１】
封止作業終了後、図８に示すように、有機ＥＬディスプレイ用基板３０における所定の位置、すなわちシール材５が形成されている部分のやや外側の近傍を切断することによって、所望の有機ＥＬ素子１２を得る。
【００５２】
図９は、形成された有機ＥＬディスプレイ用基板３０を第１の基板１の上方から見た様子を示す模式図である。図９において、破線は第２の基板４における切断線を示し、点線は第１の基板１における切断線を示す。なお、外周シール材６および補助シール材７は、所望の有機ＥＬ素子１２の外部に配置されているので、切断の際に破材の一部１３となり廃棄される（図８参照）。
【００５３】
さらに、それぞれの有機ＥＬ素子１２における駆動用配線３のうちのデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続し、複数の有機ＥＬディスプレイを得る。
【００５４】
本実施の形態では、実施の形態１の場合と同様に、シール材５に気道が発生することのない有機ＥＬ素子１２を得ることができる。また、同時に複数の有機ＥＬ素子１２を得ることができる。
【００５５】
【実施例】
（例１）
ガラス基板による第１の基板１に膜厚２００ｎｍのＩＴＯを成膜し、エッチングして線幅３２０μｍのデータ駆動用配線を形成した。データ配線は陽極配線として機能する。さらに、その上に、絶縁膜としてポリイミドを塗布し、発光領域としての各画素を形成するために、行方向および列方向ともに複数の３００μｍの正方形の部分を除去した。
【００５６】
さらに、その上に、有機ＥＬ構造体２となる有機薄膜を真空蒸着法により積層した。まず、第１正孔輸送層としての膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニンと、第２正孔輸送層としての膜厚４０ｎｍのα−ＮＰＤを形成した。次に、発光層のホスト化合物としてＡｌｑ、ゲスト化合物の蛍光性色素としてクマリン６を同時に蒸着し、膜厚６０ｎｍとなるように形成した。さらに、陰極界面層としてＬｉＦを０．５ｎｍ蒸着した。最後に、陰極配線として膜厚１００ｎｍのアルミニウムで６４本の走査配線を形成した。
【００５７】
第１の基板１上に形成した有機ＥＬ構造体２を、有機薄膜への水分の侵入を防ぐために、一枚の第２の基板４を対向配置して封止した。第２の基板４において、有機ＥＬ構造体２に相当する位置の周辺部に、シール材５としてエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を、封止した際に、内部に封入される領域を外部と隔離できるように塗布した。また、第２の基板４の外周部分に内部に封入される領域を外部から隔離できるようにエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を外周シール材６として塗布した。シール材の幅が封止前に約１．５mm、高さが７５μｍとなるように塗布した。また、外周シール材６の幅が約３．０mm、高さが１００μｍとなるように塗布した。
【００５８】
さらに、封止作業終了後に基板を切断する際に破材が散乱しないように、補助シール材７を塗布した。シール材５の粘度を約１２０Ｐａ・Ｓ、外周シール材６の粘度を約１５０Ｐａ・Ｓとした。
【００５９】
そして、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１を素子形成面を下にして上定盤８に吸着固定し、対向する配置で第２の基板４を石英基板による下定盤９上に固定した。このとき、下定盤９と第２の基板４と間に、紫外線遮光基板１０を配置した。
【００６０】
第１の基板１と第２の基板４の位置を適当な配置に位置合わせした後、第１の基板１と第２の基板４とを５mmの間隔まで近づけた。そして、封止作業室の内部の圧力を０．５０７×１０５Ｐａに減圧し、第１の基板１と第２の基板４との間隔が１００μmとなるように近づけ、さらに、５０μmとなるように加圧圧着した。この後、第２の基板４を固定している下定盤９越しに紫外線を所定量照射し、紫外線硬化性樹脂材料を硬化させた。そして、封止作業室の内部を常圧（１．０１３×１０５Ｐａ）に戻し、封止作業を終了した。その後、得られた有機ＥＬディスプレイ用基板３０における所定の位置をガラス切断機で切断し、有機ＥＬ素子１２を得た。
【００６１】
さらに、シール材５の外部に引き出したデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続した。なお、電極の本数に応じて、データ配線ドライバおよび走査配線ドライバが設けられる。また、データ配線ドライバとして１２８出力の定電流駆動ドライバＬＳＩを２個用い、走査配線ドライバとして３２出力の定電圧駆動ドライバＬＳＩを２個用いた。データ配線ドライバとして、ＰＷＭ方式の階調表示に対応するものを使用した。
【００６２】
そして、単純マトリックス法で有機ＥＬディスプレイを駆動し、有機ＥＬディスプレイのパネルの表示を行ったところ、初期の表示状態では非発光領域の発現はなかった。また、常温で５００時間連続して通電した後の表示状態でも非発光領域の拡大は確認できなかった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、配置したシール材に気道などを設ける工程がなくても、シール材が劣化しないようにして封止不良の発生を防止し、発光面積の減少や発光品位の劣化を低減することができる。また、一枚の基板から複数個の有機ＥＬ素子を作製する場合に、一枚の第２の基板で一括封止することができ、封止不良の発生を防止しつつ複数個の有機ＥＬディスプレイを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１におけるシール材および外周シール材が第２の基板に塗布された状態を示す断面図。
【図２】 実施形態１における第１の基板が上定盤に固定され第２の基板が下定盤に固定された状態を示す断面図。
【図３】 実施形態１における第１の基板と第２の基板とが接着された状態を示す断面図。
【図４】 実施形態１における有機ＥＬ素子が形成された状態を示す断面図。
【図５】 実施形態２におけるシール材および外周シール材が第２の基板に塗布された状態を示す断面図。
【図６】 実施形態２における第１の基板が上定盤に固定され第２の基板が下定盤に固定された状態を示す断面図。
【図７】 実施形態２における第１の基板と第２の基板とが接着された状態を示す断面図。
【図８】 実施形態２における有機ＥＬ素子が形成された状態を示す断面図。
【図９】 切断線を示す模式図。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 有機ＥＬ構造体
３ 駆動用配線
４ 第２の基板
５ シール材
６ 外周シール材
７ 補助シール材
８ 上定盤
８１ 基板固定具
８２ 基板吸着用穴
９ 下定盤
１０ 紫外線遮光基板
１１ 紫外線遮光部
１２ 有機ＥＬ素子
１３ 破材
２０，３０ 有機ＥＬディスプレイ用基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法に関し、特に、基板上に形成された有機ＥＬ素子を保護するために用いられる対向基板を基板上に固定するための方法および有機ＥＬディスプレイ用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機ＥＬ（電界発光）素子を使用した有機ＥＬディスプレイの研究が盛んに行われている。有機ＥＬディスプレイは、自発光式表示素子であり、液晶表示装置と比較して視野角が広い。また、応答速度も速く、有機物が有する発光性の多様性から、次世代の表示装置として期待されている。有機ＥＬ素子は、それぞれに電極が設けられた対向する基板間に薄膜状の有機化合物を複数層重ねて製造される。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子は、水分に非常に弱いという問題がある。例えば、有機ＥＬ素子内に侵入した水分によって、有機ＥＬ材料としての有機物の変質や電極の腐食などが発生する。その結果、非発光領域が発生し、さらに非発光領域が拡大して発光効率が低下する。このように、有機ＥＬ素子内に侵入した水分によって発光品位が劣化する。
【０００４】
そのような問題を解決する技術として、例えば特開平５−３６４７５号公報および特開平５−８９９５９号公報には、有機ＥＬ素子の外表面に保護層を設け、さらに、その外側にシールド層を設ける封止構造が開示されている。また、特開平７−１６９５６７号公報には、有機ＥＬ素子に、脱水剤を含有する保護層と封止層とを設ける封止構造が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような封止構造を形成する際に、封止層等で閉じられ有機ＥＬ素子が形成されている封止空間と外部空間との間に圧力差が生じることがある。そして、圧力差に起因して、封止層等と基板とを接着するためのシール材の形状が不均一になったり、シール材のパンクすなわち気道が発生する場合がある。気道の発生によって、封止の信頼性が低くなり、有機ＥＬディスプレイの表示品位が劣化する。
【０００６】
具体的には、加圧接着する際に、封止空間が外部空間から隔離された後、さらに加圧しつづけることで封止空間の体積は減少する。体積減少に伴って、封止空間の内圧が上昇する。内圧の上昇によりシール材が剥離したり、シール材に気道が発生する。そして、封止作業終了時点で気道が塞がることがなく封止不良が生ずる。
【０００７】
このような問題を解決するため、例えば、特開平１１−１７６５７１号公報には、粒状のスペーサを含有するとともにシール材として機能する接着剤で、封止板を基板に加圧接着する技術が開示されている。その技術では、加圧接着する際に、封止作業環境を減圧状態にすることによって封止構造内部の圧力を上昇させる。そして、封止構造内部の圧力の上昇によって接着剤を押し広げて気道を発生させ内部の気体が抜く。さらに、気体が抜けきると同時に、再度、気道を閉じる。
【０００８】
しかし、封止板に均一に塗布された接着剤に気道を発生させると、気道部分において周辺気体と接触する部分が生ずる。そのために、最終的に気道が閉じた構造になってもシール材の内部に不均一な領域が残る場合がある。
【０００９】
本発明は、上記のような課題を解決するための発明であって、シール材が劣化しないようにして封止不良の発生を防止し、発光面積の減少や発光品位の劣化を低減することができる有機ＥＬディスプレイの製造方法および有機ＥＬディスプレイ用基板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の要旨は、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と、第１の基板に対向配置される第２の基板とを、シール材を用いて接合する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第１の基板と第２の基板とをシール材によって接合した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１１】
第２の要旨は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と、第１の基板に対向配置される第２の基板とを、シール材を用いて接合する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むようにシール材を配置し、第２の基板における前記シール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第１の基板と第２の基板とをシール材によって接合した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１２】
本発明の態様１は、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板における有機ＥＬ構造体を、第１の基板に対向配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第２の基板およびシール材によって有機ＥＬ構造体を封止した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１３】
態様２は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板におけるそれぞれの有機ＥＬ構造体を、第１の基板に対向配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むようにシール材を配置し、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、第２の基板およびシール材によってそれぞれの有機ＥＬ構造体を封止した後、外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１４】
態様３は、態様２において、隣接するシール材が配置された領域の間に補助シール材を配置し、第２の基板およびシール材によって複数の有機ＥＬ構造体を第１の基板と第２の基板の間の空間内に封止した後、外周シール材を配置した領域とともに補助シール材を配置した領域を除去することを特徴とする製造方法を提供する。
【００１５】
態様４は、態様１、２または３において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の高さＤＩＮと外周シール材の高さＤＯＵＴとの関係をＤＯＵＴ＞ＤＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１６】
態様５は、態様１、２、３または４において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の幅ＷＩＮと外周シール材の幅ＷＯＵＴとの関係をＷＯＵＴ＞ＷＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１７】
態様６は、態様１、２、３、４または５において、第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の粘度ＣＩＮと外周シール材の粘度ＣＯＵＴとの関係をＣＯＵＴ＞ＣＩＮとすることを特徴とする製造方法を提供する。
【００１８】
態様７は、態様１、２、３、４、５または６において、第１の基板と第２の基板とを接合する前の外周シール材の高さをＤＢ０とし、封止後の外周シール材の高さをＤＡ０とした場合に、第１の基板と第２の基板とを接合する前における封止作業室の内部の圧力を１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａの付近、例えば１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａ±５％の範囲内に設定することを特徴とする製造方法を提供する。
【００２０】
態様８は、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と第１の基板に対向配置された第２の基板とが、複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを第２の基板の面内で囲むように配置されたシール材と、第２の基板におけるシール材で囲まれた複数の領域を囲むように配置された外周シール材と、隣接するシール材で囲まれた領域の間に配置された補助シール材とによって接合された構造を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ用基板を提供する。また、外周シール材は、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域を囲む廃棄予定の部位に配置されることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１〜図４は、有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を説明するための断面図である。
【００２２】
本実施の形態の製造方法によって製造される有機ＥＬ素子は、第１の基板１上に形成される有機ＥＬ構造体２、有機ＥＬ構造体２を駆動するための駆動用配線３、および有機ＥＬ構造体２の上に所定の空間を有するように配置される第２の基板４を有する。さらに、第１の基板１と第２の基板４とを接着し有機ＥＬ構造体２を密閉するためのシール材５が、第２の基板４の面内において有機ＥＬ構造体２を囲むように配置されている。また、本実施の形態の製造方法では、シール材５を囲むように第２の基板４の面内において外周シール材６が配置される。有機ＥＬ構造体２は、例えば、陽極電極、正孔輸送層、有機発光材料による発光層および陰極電極が積層された構造体である。
【００２３】
図１は、有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が第１の基板１に形成され、シール材５および外周シール材６が第２の基板４に塗布された状態を示す。図２は、第１の基板１が上定盤８に固定され、第２の基板４が下定盤９に固定された状態を示す。図３は、シール材５および外周シール材６で第１の基板１と第２の基板４とが接着された状態を示す。図４は、有機ＥＬ素子１２が形成された状態を示す。上定盤８および下定盤９は、ステンレス鋼等の金属材料やセラミック材料で形成され、それぞれ平坦な板状体である。また、封止作業時には、上定盤８と下定盤９とは、対向する面が平行になるように固定される。
【００２４】
有機ＥＬ素子を製造する場合、図１に示すように、まず、有機ＥＬ構造体２をガラス等の第１の基板１上に積層する。さらに、有機ＥＬ構造体２に電圧を印加して有機ＥＬ構造体２における有機薄膜に電流を供給するための駆動用配線３を、ＩＴＯの成膜およびエッチング等によって第１の基板１上に形成する。
【００２５】
また、透明ガラス等の第２の基板４上に、有機ＥＬ素子を囲むようにシール材５を塗布する。さらに、第２の基板４上に、シール材５の塗布部分を囲むように外周シール材６を塗布する。シール材５および外周シール材６の材質は、一定の接着力が確保でき、耐湿性能が充分であれば特に制限されない。しかし、熱硬化性樹脂材料を用いると硬化温度により有機ＥＬ素子を構成する材料の特性を劣化させる場合があり、シール材５および外周シール材６として紫外線硬化性樹脂材料を使用することが好ましい。また、紫外線硬化性樹脂材料の中には、硬化後、未反応種の溶出やガス放出により有機ＥＬ素子の性能に影響を及ぼすものがあるので、カチオン硬化タイプのエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を使用することがより好ましい。ただし、特に有機ＥＬ素子の性能に影響を与えない場合にはこの限りではない。
【００２６】
シール材５と外周シール材６を塗布する順番には特に制約はないが、第１の基板１と第２の基板４を接着する際に、いずれのシール材も有機ＥＬ構造体２に接触しないように塗布する。シール材５および外周シール材６の塗布温度は室温前後が好ましい。より好ましくは２５℃〜３５℃である。シール材５の塗布後の高さは６０〜２００μｍが好ましいが、この限りではない。
【００２７】
また、窒素、Ａｒなどの不活性ガスの雰囲気下のグローブボックス等の封止作業室内で、シール材５と外周シール材６を第２の基板４に塗布してもよいが、２０％程度の酸素等を含む活性ガスの雰囲気下の封止作業室内で封止作業を行うと陽極層と陰極層との間の層間短絡を低減することができるのでより好ましい。また、雰囲気中の水分濃度は１ｐｐｍ以下であることが好ましく、０．１ｐｐｍ以下であることがより好ましい。
【００２８】
次に、図２に示すように、封止作業室内で、第１の基板１を上定盤８に固定する。固定に際して、基板固定具８１や真空吸着用の吸着穴８２などを使用する。すなわち、上定盤８において、外周シール材６の塗布位置に相当する位置よりも外側に、第１の基板１を係止できるような形状の基板固定具８１が設けられ、第１の基板１が基板固定具８１に係止される。また、吸着穴８２から封止作業室の内部の空間のガスを引くことによって第１の基板１を上定盤８に吸着させる。ここで、ガスを引く際の圧力は、第１の基板１が脱離落下しないように封止作業室内の圧力よりも低くする必要がある。後述するように、封止作業室の内部は減圧状態とされるので、それよりも低い圧力で、吸着穴８２から封止作業室の内部の空間のガスを引く。
【００２９】
また、第２の基板４を、有機ＥＬ構造体２が形成されている第１の基板１に対して適切な位置になるように位置決めした後、下定盤９に固定する。なお、図２には、後述する紫外線遮光基板１０も設置された状態が示されている。
【００３０】
次に、封止作業室の内部を減圧状態にする。封止作業室の内部の圧力は、塗布後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高と、封止作業終了後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高との比で決定される。すなわち、塗布後の外周シール材６の高さをＤＢｏ、封止作業終了後の高さをＤＡｏとすると、封止作業室の内部の圧力は、１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａに調整される。ここで、調整範囲を±５％程度にしてもよい。なお、人手により封止作業を行う場合に、封止作業に係る動作はグローブボックス等の封止作業室の外部から行うことができ、封止作業室の外部は通常の大気圧の環境でよい。
【００３１】
次いで、上定盤８を下降させて、第１の基板１と第２の基板４とを合わせ加圧接着する。加圧接着する際、第１の基板１と第２の基板４の間隔があらかじめ決められている距離になるように上定盤８の下降量を制御する。あらかじめ決められている距離は、封止作業終了後の外周シール材６の高さＤＡｏに相当する。
【００３２】
加圧接着が終了した時点でシール材５および外周シール材６を同時に硬化させる。シール材５および外周シール材６として紫外線硬化性樹脂材料を使用する場合には、加圧接着が終了した時点で紫外線を一定量照射する。この場合には、下定盤９として、石英ガラス製のものを使用する。また、紫外線を直接有機ＥＬ構造体２に照射すると、有機ＥＬ構造体２の性能を劣化させることがある。よって、下定盤９と第２の基板４との間に、有機ＥＬ構造体２が形成された部分に紫外線非透過領域１１が設けられた紫外線遮光基板１０を配置することが好ましい。
【００３３】
紫外線非透過領域１１の材料に特に制限はないが、Ｃｒなどを成膜およびパターニングしたものを用いるのが好ましい。また、紫外線遮光基板１０は、紫外線を充分透過できる材質が好ましく、石英ガラス製のものなどがよい。紫外線照射によってシール材５および外周シール材６硬化させた後、封止作業室の内部を常圧に戻し封止作業を終了する。なお、紫外線照射によってシール材５および外周シール材６硬化させる前に、封止作業室の内部を常圧に戻してもよい。
【００３４】
以上の工程が終了すると、図３に示すように、シール材５によって有機ＥＬ構造体２が封止され、さらに、シール材５を含む空間が外周シール材６で閉じられた有機ＥＬディスプレイ用基板２０が形成される。
【００３５】
この時点で、有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が形成された第１の基板１と、第１の基板１に対向配置された第２の基板４とが、有機ＥＬ構造体２を囲むように配置されたシール材５と、第２の基板４におけるシール材５で囲まれた領域よりも外側に、その領域を囲むように配置された外周シール材６とによって接合された構造を有する有機ＥＬディスプレイ用基板２０が形成されている。
【００３６】
封止作業終了後、図４に示すように、有機ＥＬディスプレイ用基板２０における所定の位置、すなわちシール材５が形成されている部分のやや外側を切断することによって、所望の有機ＥＬ素子１２を得る。外周シール材６は、所望の有機ＥＬ素子１２の外部に配置されているので、切断後に破材１３の一部となり廃棄される。
【００３７】
さらに、駆動用配線３のうちのデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続し、有機ＥＬディスプレイを得る。
【００３８】
以上に説明したように、本実施の形態では、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１に対向して配置された第２の基板４を接着固定するシール材５のさらに外側に外周シール材６を配置する。このような構造では、加圧接着によって封止空間の体積が減少する際に、外周シール材６で囲われた閉空間の体積も同様に減少する。
【００３９】
体積減少に伴って、外周シール材６で囲われた閉空間の内圧は上昇する。内圧は、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１と第２の基板４との間の距離に関係するが、内圧が上昇していく過程で、シール材５の内部と外部とで、第１の基板１と第２の基板４との間の距離は同じである。従って、シール材５の内部と外部で、圧力の上昇の程度は同じであり、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しない。既に述べたように、シール材５に気道が発生する原因は、有機ＥＬ構造体２が形成されている封止空間と外部空間との間に圧力差が生じることであるが、本実施の形態の製造方法では、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しないので、シール材５に気道が発生することはない。
【００４０】
ただし、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生しない状態は、外周シール材６に気道やシール剥離などが発生しないことが前提である。外周シール材６に気道が発生すると、シール材５の外部の加圧状態が開放され、シール材５で囲われた閉空間のみで加圧状態が残る。つまり、シール材５の外部と内部とで圧力差が発生してしまう。
【００４１】
そこで、外周シール材６はシール材５に比べて気道が発生しないような構造にする必要がある。そのために、塗布後の外周シール材６の高さを、シール材５の高さよりも高くする。また、塗布後の外周シール材６の幅すなわち封止前の外周シール材６の配置幅ＷＯＵＴを、シール材５の幅すなわち封止前のシール材５の配置幅ＷＩＮよりも広くする。さらに、封止前の外周シール材６の粘度ＣＯＵＴを、封止前のシール材５の粘度ＣＩＮよりも高くする。なお、これらの関係（シール材５と外周シール材６との間の、高さ、幅および粘度の関係）の全てを採用してもよいし、１つまたは２つの関係を採用してもよい。
【００４２】
また、封止作業終了後の封止空間の内部圧力は、ほぼ大気圧に近いことが望ましい。従って、シール材５が閉空間を形成後、体積減少した後、封止作業終了の際の封止空間が０．０９６×１０５〜１．０４０×１０５Ｐａの圧力となるように、封止作業前の雰囲気を減圧状態にすることがより好ましい。例えば、塗布後の外周シール材６の高さすなわち封止前の外周シール材６の配置高をＤＢＯ、封止作業終了後の高さすなわち封止後の外周シール材６の配置高をＤＡ Oとすると、封止作業室の内部の圧力は、１．０１３×１０５×ＤＡ O／ＤＢＯＰａ±５％程度に調整される。
【００４３】
（実施の形態２）
実施の形態１では、１つの有機ＥＬ素子１２が形成されたが、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成してもよい。特に、量産時には、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成するのが有利である。
【００４４】
図５〜図８は、複数の有機ＥＬ素子１２を同時に形成する場合の有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を説明するための断面図である。図５は、複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が第１の基板１に形成され、シール材５、外周シール材６および補助シール材７が第２の基板４に塗布された状態を示す。図６は、第１の基板１が上定盤８に固定され、第２の基板４が下定盤９に固定された状態を示す。図７は、シール材５および外周シール材６で第１の基板１と第２の基板４とが接着された状態を示す。図８は、複数の有機ＥＬ素子１２が形成された状態を示す。
【００４５】
本実施の形態では、第１の基板１上に複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３を形成し、第２の基板４にシール材５と外周シール材６とを塗布し、さらに、封止終了後、形成された有機ＥＬディスプレイ用基板３０を切断して複数の有機ＥＬ素子１２に分離する際に、第１の基板１の破材と第２の基板４の破材とが散乱しないように接合するための補助シール材７を、第２の基板４に塗布する。シール材５、外周シール材６および補助シール材７は、有機ＥＬ構造体２には接触しないような位置に塗布される。
【００４６】
なお、第１の基板１、有機ＥＬ構造体２、駆動用配線３、第２の基板４、シール材５および外周シール材６の材質と形成の仕方とは、実施の形態１の場合と同じでよい。また、補助シール材７の材質は、シール材５および外周シール材６の材質と同じでよく、補助シール材７の塗布後の高さは、シール材５の塗布後の高さと同程度でよい。
【００４７】
また、実施の形態１の場合と同様に、塗布後の外周シール材６の高さを、シール材５の高さよりも高くする。また、塗布後の外周シール材６の幅すなわち封止前の外周シール材６の配置幅ＷＯＵＴを、シール材５の幅すなわち封止前のシール材５の配置幅ＷＩＮよりも広くする。さらに、封止前の外周シール材６の粘度ＣＯＵＴを、封止前のシール材５の粘度ＣＩＮよりも高くする。これらの関係（シール材５と外周シール材６との間の、高さ、幅および粘度の関係）の全てを採用してもよいし、１つまたは２つの関係を採用してもよいことは実施の形態１の場合と同様である。
【００４８】
シール材５、外周シール材６および補助シール材７を第２の基板４に塗布した後、実施の形態１の場合と同様に、第１の基板１を上定盤８に固定し、第２の基板４を、有機ＥＬ構造体２が形成されている第１の基板１に対して適切な位置になるように位置決めした後、下定盤９に固定する（図６参照）。
【００４９】
さらに、実施の形態１の場合と同様に、封止作業室の内部を減圧状態とし、上定盤８を下降させて、第１の基板１と第２の基板４とを合わせ加圧接着する。その後、実施の形態１の場合と同様にして、シール材５、外周シール材６および補助シール材７を同時に硬化させる。
【００５０】
以上の工程が終了すると、図７に示すように、シール材５によって有機ＥＬ構造体２が封止され、さらに、シール材５を含む空間が外周シール材６で閉じられた有機ＥＬディスプレイ用基板３０が形成される。この時点で、有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体２および駆動用配線３が形成された第１の基板１と、第１の基板１に対向配置された第２の基板４とが、複数の有機ＥＬ構造体２のそれぞれを囲むように配置されたシール材５と、第２の基板４におけるシール材５で囲まれた複数の領域を囲むように配置された外周シール材６と、隣接するシール材５で囲まれた領域の間に配置された補助シール材７とによって接合された構造を有する有機ＥＬディスプレイ用基板３０が形成されている。
【００５１】
封止作業終了後、図８に示すように、有機ＥＬディスプレイ用基板３０における所定の位置、すなわちシール材５が形成されている部分のやや外側の近傍を切断することによって、所望の有機ＥＬ素子１２を得る。
【００５２】
図９は、形成された有機ＥＬディスプレイ用基板３０を第１の基板１の上方から見た様子を示す模式図である。図９において、破線は第２の基板４における切断線を示し、点線は第１の基板１における切断線を示す。なお、外周シール材６および補助シール材７は、所望の有機ＥＬ素子１２の外部に配置されているので、切断の際に破材の一部１３となり廃棄される（図８参照）。
【００５３】
さらに、それぞれの有機ＥＬ素子１２における駆動用配線３のうちのデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続し、複数の有機ＥＬディスプレイを得る。
【００５４】
本実施の形態では、実施の形態１の場合と同様に、シール材５に気道が発生することのない有機ＥＬ素子１２を得ることができる。また、同時に複数の有機ＥＬ素子１２を得ることができる。
【００５５】
【実施例】
（例１）
ガラス基板による第１の基板１に膜厚２００ｎｍのＩＴＯを成膜し、エッチングして線幅３２０μｍのデータ駆動用配線を形成した。データ配線は陽極配線として機能する。さらに、その上に、絶縁膜としてポリイミドを塗布し、発光領域としての各画素を形成するために、行方向および列方向ともに複数の３００μｍの正方形の部分を除去した。
【００５６】
さらに、その上に、有機ＥＬ構造体２となる有機薄膜を真空蒸着法により積層した。まず、第１正孔輸送層としての膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニンと、第２正孔輸送層としての膜厚４０ｎｍのα−ＮＰＤを形成した。次に、発光層のホスト化合物としてＡｌｑ、ゲスト化合物の蛍光性色素としてクマリン６を同時に蒸着し、膜厚６０ｎｍとなるように形成した。さらに、陰極界面層としてＬｉＦを０．５ｎｍ蒸着した。最後に、陰極配線として膜厚１００ｎｍのアルミニウムで６４本の走査配線を形成した。
【００５７】
第１の基板１上に形成した有機ＥＬ構造体２を、有機薄膜への水分の侵入を防ぐために、一枚の第２の基板４を対向配置して封止した。第２の基板４において、有機ＥＬ構造体２に相当する位置の周辺部に、シール材５としてエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を、封止した際に、内部に封入される領域を外部と隔離できるように塗布した。また、第２の基板４の外周部分に内部に封入される領域を外部から隔離できるようにエポキシ系紫外線硬化性樹脂材料を外周シール材６として塗布した。シール材の幅が封止前に約１．５mm、高さが７５μｍとなるように塗布した。また、外周シール材６の幅が約３．０mm、高さが１００μｍとなるように塗布した。
【００５８】
さらに、封止作業終了後に基板を切断する際に破材が散乱しないように、補助シール材７を塗布した。シール材５の粘度を約１２０Ｐａ・Ｓ、外周シール材６の粘度を約１５０Ｐａ・Ｓとした。
【００５９】
そして、有機ＥＬ構造体２が形成された第１の基板１を素子形成面を下にして上定盤８に吸着固定し、対向する配置で第２の基板４を石英基板による下定盤９上に固定した。このとき、下定盤９と第２の基板４と間に、紫外線遮光基板１０を配置した。
【００６０】
第１の基板１と第２の基板４の位置を適当な配置に位置合わせした後、第１の基板１と第２の基板４とを５mmの間隔まで近づけた。そして、封止作業室の内部の圧力を０．５０７×１０５Ｐａに減圧し、第１の基板１と第２の基板４との間隔が１００μmとなるように近づけ、さらに、５０μmとなるように加圧圧着した。この後、第２の基板４を固定している下定盤９越しに紫外線を所定量照射し、紫外線硬化性樹脂材料を硬化させた。そして、封止作業室の内部を常圧（１．０１３×１０５Ｐａ）に戻し、封止作業を終了した。その後、得られた有機ＥＬディスプレイ用基板３０における所定の位置をガラス切断機で切断し、有機ＥＬ素子１２を得た。
【００６１】
さらに、シール材５の外部に引き出したデータ配線にデータ配線ドライバを接続し、走査配線に走査配線ドライバを接続した。なお、電極の本数に応じて、データ配線ドライバおよび走査配線ドライバが設けられる。また、データ配線ドライバとして１２８出力の定電流駆動ドライバＬＳＩを２個用い、走査配線ドライバとして３２出力の定電圧駆動ドライバＬＳＩを２個用いた。データ配線ドライバとして、ＰＷＭ方式の階調表示に対応するものを使用した。
【００６２】
そして、単純マトリックス法で有機ＥＬディスプレイを駆動し、有機ＥＬディスプレイのパネルの表示を行ったところ、初期の表示状態では非発光領域の発現はなかった。また、常温で５００時間連続して通電した後の表示状態でも非発光領域の拡大は確認できなかった。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、配置したシール材に気道などを設ける工程がなくても、シール材が劣化しないようにして封止不良の発生を防止し、発光面積の減少や発光品位の劣化を低減することができる。また、一枚の基板から複数個の有機ＥＬ素子を作製する場合に、一枚の第２の基板で一括封止することができ、封止不良の発生を防止しつつ複数個の有機ＥＬディスプレイを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態１におけるシール材および外周シール材が第２の基板に塗布された状態を示す断面図。
【図２】 実施形態１における第１の基板が上定盤に固定され第２の基板が下定盤に固定された状態を示す断面図。
【図３】 実施形態１における第１の基板と第２の基板とが接着された状態を示す断面図。
【図４】 実施形態１における有機ＥＬ素子が形成された状態を示す断面図。
【図５】 実施形態２におけるシール材および外周シール材が第２の基板に塗布された状態を示す断面図。
【図６】 実施形態２における第１の基板が上定盤に固定され第２の基板が下定盤に固定された状態を示す断面図。
【図７】 実施形態２における第１の基板と第２の基板とが接着された状態を示す断面図。
【図８】 実施形態２における有機ＥＬ素子が形成された状態を示す断面図。
【図９】 切断線を示す模式図。
【符号の説明】
１ 第１の基板
２ 有機ＥＬ構造体
３ 駆動用配線
４ 第２の基板
５ シール材
６ 外周シール材
７ 補助シール材
８ 上定盤
８１ 基板固定具
８２ 基板吸着用穴
９ 下定盤
１０ 紫外線遮光基板
１１ 紫外線遮光部
１２ 有機ＥＬ素子
１３ 破材
２０，３０ 有機ＥＬディスプレイ用基板
Claims (9)
- 有機発光材料を含む有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板における前記有機ＥＬ構造体を、前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記第２の基板における前記シール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、前記第２の基板および前記シール材によって前記有機ＥＬ構造体を封止した後、前記外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板におけるそれぞれの有機ＥＬ構造体を、前記第１の基板に対向配置される第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合するシール材とを用いて封止して有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むようにシール材を配置し、前記第２の基板における前記シール材で囲まれた領域よりも外側に該領域を囲むように外周シール材を配置し、前記第２の基板および前記シール材によって複数の前記有機ＥＬ構造体を封止した後、前記外周シール材を配置した領域を除去することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 隣接するシール材が配置された領域の間に補助シール材を配置し、第２の基板およびシール材によって複数の有機ＥＬ構造体を第１の基板と第２の基板の間の空間内に封止した後、外周シール材を配置した領域とともに前記補助シール材を配置した領域を除去する請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の高さＤＩＮと外周シール材の高さＤＯＵＴとの関係をＤＯＵＴ＞ＤＩＮとする請求項１、２または３に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の幅ＷＩＮと外周シール材の幅ＷＯＵＴとの関係をＷＯＵＴ＞ＷＩＮとする請求項１、２、３または４に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 第１の基板と第２の基板とを接合する前のシール材の粘度ＣＩＮと外周シール材の粘度ＣＯＵＴとの関係をＣＯＵＴ＞ＣＩＮとする請求項１、２、３、４または５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 第１の基板と第２の基板とを接合する前の外周シール材の高さをＤＢｏとし、封止後の外周シール材の高さをＤＡｏとした場合に、前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する前における封止作業室の内部の圧力を１．０１３×１０５×ＤＡｏ／ＤＢｏＰａ±５％の範囲内に設定する請求項１、２、３、４、５または６に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
- 有機発光材料を含む複数の有機ＥＬ構造体および駆動用配線が形成された第１の基板と、前記第１の基板に対向配置された第２の基板とが、前記複数の有機ＥＬ構造体のそれぞれを囲むように前記第２の基板の面内で配置されたシール材と、前記第２の基板における前記シール材で囲まれた複数の領域を囲むように配置された外周シール材と、隣接するシール材で囲まれた領域の間に配置された補助シール材とによって接合された構造を有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ用基板。
- 外周シール材は、第２の基板におけるシール材で囲まれた領域を囲む廃棄予定の部位に 配置される請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイ用基板。
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