JP6064351B2

JP6064351B2 - 有機ｅｌ装置およびその製造方法

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Publication number: JP6064351B2
Application number: JP2012072179A
Authority: JP
Inventors: 幹男馬場
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2012-03-27
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2013206613A

Description

本発明は、テレビ、パソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末などに使用されるフラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明、発光型広告体などとして、幅広い用途が期待される有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ装置及びその製造方法に関する。

有機ＥＬ素子は、広視野角、高速度応答、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに替わるフラットパネルディスプレイへの利用が期待されている。

有機ＥＬ素子は、少なくともどちらか一方が透光性を有する二枚の電極層（陽極層と陰極層）の間に、有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電圧を印可し電流を流すことにより有機発光媒体層（有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層と呼んでもよい）で発光が生じる自発光型の表示素子である。しかし、有機ＥＬ素子には、大気中の水分や酸素の影響により劣化するといった問題があるため、図７に示すように、乾燥剤を内包した金属缶やガラスキャップで覆い、大気から遮断する封止方法が一般的に用いられている。なお、図７において、１１は素子基板であり、１２は第一電極層であり、１３は有機発光媒体層であり、１４は第二電極層であり、１５は隔壁であり、１６は乾燥剤であり、１７は接着層であり、１８は封止基板である。

しかし、上記図７に示した中空構造による封止方法では、機械的強度が弱い、放熱性が悪い、ガラスキャップの加工にコストがかかる等のデメリットがある。そのため、特許文献１では、平板の封止基板と有機発光媒体層を形成した素子基板との間をパッシベーション層とする図８に示す固体封止が提案されている。なお、図８において、２１は素子基板であり、２２は第一電極層であり、２３は有機発光媒体層であり、２４は第二電極層であり、２５は隔壁であり、２６はパッシベーション層であり、２７は接着層であり、２８は封止基板である。

しかし、図８に示した固体封止においては、封止性能を維持するために、接着層２７の数ミクロンの厚みギャップを均一に維持する必要がある、また、接着層２７に剥がれなどがあると、そこから水分が浸入し、有機発光媒体層の劣化要因となるため、落下試験など実施しても剥がれなどに耐えられる強度が必要である。

そこで、接着層のギャップを均一に貼り合せる手法の一例として、フィルム状の接着性樹脂層（接着層）をラミネートする方法が近年試みられている。フィルム状の接着層は両面にセパレータ基材が貼付されており、一方の面のセパレータ基材を剥がしてガラス基材にラミネートして封止基材を作製した後に、他方の面のセパレータ基材を剥がして、有機発光媒体層が形成された素子基材に貼り合せることにより、有機エレクトロルミネッセンス層を封止することができる（例えば特許文献２）。

特開２０１０−０６７３５０号公報特開２００６−１７９３５２号公報

しかしながら、前述の方法では封止基板と有機発光媒体層とがフィルム状の接着層のみで接合しているため、十分な強度が確保できず、衝撃による剥がれなどが発生する。するとそこから水分が進入し表示部の劣化を招き、製品の信頼性が低くなってしまう問題があった。

それ故に、本発明の目的は、高強度であって、水分の侵入を効果的に防止できる高信頼性の有機ＥＬ装置の製造方法等を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用した。

本発明の第１の局面は、封止基板と、１以上の有機ＥＬ素子群が形成された素子基板とを、当該１以上の有機ＥＬ素子群を覆うように接着層を介して貼り合せて１以上の有機ＥＬ装置を形成する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記封止基板に１以上の接着層を貼付け、前記封止基板における各前記接着層の外周位置の少なくとも一部に、厚みが前記接着層の厚みと同等もしくはそれ以下の厚みとなるように補強シール剤を塗布し、前記封止基板の外周内側に、前記補強シール剤を囲う外周シール剤を塗布し、前記封止基板と前記素子基板とを、各前記接着層が、対応する前記有機ＥＬ素子群を覆うように、減圧雰囲気下で貼り合わせ、前記封止基板と前記素子基板との貼合わせ時の押圧により前記封止基板又は前記素子基板を撓ませて、前記素子基板の中央部における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップよりも、前記補強シール剤が塗布された位置における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップのほうを小さくした状態で、貼り合わされた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記接着層と前記補強シール剤と前記外周シール剤とを、大気圧下で硬化させる。

また、第２の局面では、前記補強シール剤は、前記接着層の外周に接触するように、又は、前記接着層の外周と空間を有するように、前記封止基板に塗布されてもよい。

また、第３の局面は、封止基板と、１以上の有機ＥＬ素子群が形成された素子基板とを、当該１以上の有機ＥＬ素子群を覆うように接着層を介して貼り合せて１以上の有機ＥＬ装置を形成する有機ＥＬ装置の製造方法であって、前記素子基板上の各前記有機ＥＬ素子群を覆うように接着層をそれぞれ貼付け、前記素子基板における各前記接着層の外周位置の少なくとも一部に、厚みが前記接着層の厚みと同等もしくはそれ以下の厚みとなるように補強シール剤を塗布し、前記素子基板の外周内側に、前記補強シール剤を囲う外周シール剤を塗布し、前記封止基板と前記素子基板とを、前記有機ＥＬ素子群を挟むように、減圧雰囲気下で貼り合わせ、前記封止基板と前記素子基板との貼合わせ時の押圧により前記封止基板又は前記素子基板を撓ませて、前記素子基板の中央部における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップよりも、前記補強シール剤が塗布された位置における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップのほうを小さくした状態で、貼り合わされた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記接着層と前記補強シール剤と前記外周シール剤とを、大気圧下で硬化させる。

また、第４の局面では、前記補強シール剤は、前記接着層の外周に接触するように、又は、前記接着層の外周と空間を有するように、前記素子基板に塗布されてもよい。

また、第５の局面では、前記補強シール剤は、各前記接着層の外周位置の全て、あるいは、各前記接着層が矩形の場合にはそのコーナーの位置又は辺の位置に塗布されてもよい。

また、第６の局面では、前記補強シール剤は、前記外周シール剤と同材料から成るものであってもよい。

また、第７の局面では、前記大気圧下での硬化後に、各前記有機ＥＬ素子群に対して、各前記有機ＥＬ素子群が前記補強シール剤を有するようにスクライブ・ブレイクを行なって有機ＥＬ装置毎に分断してもよい。

また、第８の局面では、各前記有機ＥＬ素子群を保護する保護層として、組成の異なる複数の膜が積層されて成るパッシベーション層を、各前記有機ＥＬ素子群を覆うように形成してもよい。

本発明によれば、高強度であって、水分の侵入を効果的に防止できる高信頼性の有機ＥＬ装置の製造方法等を提供することができる。

第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の一例を説明するための断面図及び平面図第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程において、複数の有機ＥＬ装置が同時に形成される状態を説明するための平面図第２の実施形態に係る補強シール剤の配置位置を説明するための平面図第３の実施形態に係る補強シール剤の配置位置を説明するための平面図第４の実施形態に係る補強シール剤の配置位置を説明するための平面図第５の実施形態に係る補強シール剤の配置位置を説明するための平面図従来の有機ＥＬ装置を示す断面図従来の有機ＥＬ装置を示す断面図

（第１の実施形態）

本実施形態では、有機電子デバイスの製造方法を、有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬ装置）を一例に挙げて、図１を用いて以下に説明するが、これに限定するものではない。また、本実施形態では、有機ＥＬ装置としてトップエミッション構造を一例として挙げるが、両面発光構造やボトムエミッション構造でも適用できる。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置１００の一例を示す断面図である。本発明の有機ＥＬ装置１００は、素子基板３１上に少なくとも第一電極層３２と有機発光媒体層３３と第二電極層３４とから成る有機ＥＬ素子を複数備えている。以下では、この複数の有機ＥＬ素子を、有機ＥＬ素子群と言う場合がある。より詳細には、素子基板３１上にパターン形成された複数の第一電極層３２と、これら複数の第一電極層３２上にそれぞれ形成された複数の有機発光媒体層３３と、これら複数の有機発光媒体層３３を覆うように形成された第二電極層３４と、第二電極層３４を覆うように形成されたパッシベーション層３６と、素子基板３１と封止基板３８とを張り合わせるために形成された接着層３７と、接着層３７の外周位置に形成される補強シール材３９とからなる。なお、パッシベーション層３６は有機発光媒体層３３を外気から保護するための保護層として働く。

素子基板３１としては、例えばガラスやプラスチックフィルムなどの絶縁性を有する基板が使用でき、特に、素子基板３１側から光を取り出すボトムエミッション型の場合には当該基板の材料として透光性のある材料を用いる。この透光性のある基材の材料としては、ガラスや石英、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムに、第一電極層３２が少なくとも形成されているものであれば良い。アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子を形成する場合には、素子基板３１としては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された駆動用基板とし、用いる薄膜トランジスタとしては、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、ボトムゲート型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。薄膜トランジスタの半導体層の材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の材料を用いてもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコン、金属酸化物を用いてもよい。さらに、素子基板３１のどちらかの面にカラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層等を設けてもよい。

これらの素子基板３１は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部あるいは表面の水分を極力低減させることが望ましい。また、素子基板３１上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。

次に、素子基板３１上に第一電極層３２を形成する。

薄膜トランジスタを有機ＥＬ装置（有機ＥＬディスプレイ）のスイッチング素子として機能するように接続するために、薄膜トランジスタのドレイン電極と、有機ＥＬ装置の各画素を構成する有機ＥＬ素子の第一電極層３２とが電気的に接続される。薄膜トランジスタとドレイン電極と第一電極層３２との接続は、平坦化膜を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。

また、第一電極層３２は、後に形成される隔壁３５によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極層３２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）など仕事関数の高い材料を選択することが好ましく、ＩＴＯやインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。本実施形態はトップエミッション型の有機ＥＬ装置（有機ＥＬディスプレイ）であるため、第一電極層３２として正孔注入性と反射性が必要なＡｇやＡｌのような金属材料の上にＩＴＯ膜を積層すればよい。第一電極層３２の膜厚は、有機ＥＬ装置の素子構成により最適値が異なるが、単層、積層にかかわらず、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、より好ましくは、３００ｎｍ以下である。

第一電極層３２の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。

第一電極層３２を形成後、隣接する陽極パターンの間にフォトリソグラフィ法により隔壁３５が形成される。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像、焼成して隔壁パターンを形成する工程を少なくとも有する。隔壁３５は、画素に対応した発光領域を区画するように形成する。一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置は各画素に対して第一電極層３２が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、第一電極層３２の端部を覆うように形成される隔壁３５の最も好ましい形状は、格子状を基本とする。また、隔壁３５を多段状にすることもでき、その場合には、素子基板３１上の全面に形成されたＳｉＯ₂やＳｉＮからなる絶縁性の無機膜をフォトリソグラフィ工程により画素を区切る格子状に形成して１段目の隔壁とし、当該１段目の隔壁上に感光性樹脂からなる２段目の隔壁をフォトリソグラフィにより形成する。

隔壁３５を形成する感光性材料としては、ポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁３５が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁３５を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。また、ＴＦＴの誤作動により適正な表示ができないことがある。感光性材料としては、具体的には、ポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これに限定するものではない。また、有機ＥＬ装置の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。さらに、必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与したりすることもできる。

隔壁３５を形成する感光性樹脂は、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁部のパターンを形成できる。また焼成に関しては、オーブン、ホットプレート等での従来公知の方法により焼成を行うことができる。

隔壁３５は、厚みが０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが望ましい。これは、異なる発光色を有する有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを用いて画素ごとに塗り分けをおこなう場合に、隣接する画素との有機発光インキの混色を防止することが出来るからである。また、隔壁３５が低すぎると隣接画素間でのリーク電流の発生やショートの防止の効果が得られないことがあるからである。

隔壁３５の形成後、有機発光媒体層３３が形成される。有機発光媒体層３３は、電圧の印加によって発光する有機発光層を含む。有機発光媒体層３３は、この有機発光層から成る単独の層によって構成されていても良いが、この有機発光層に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から構成されたものであっても良い。この発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。

上記した正孔輸送層の材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類、及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Ｃｕ₂Ｏ，Ｃｒ₂Ｏ₃，Ｍｎ₂Ｏ₃，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ₂Ｏ₃，Ａｇ₂Ｏ，ＭｏＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃，ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂，ＴｈＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，ＭｏＯ₃，ＷＯ₃，ＭｎＯ₂などの無機材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。

有機ＥＬ装置１００として高分子ＥＬディスプレイを製作する場合には、正孔輸送層に、インターレイヤ層を形成することが好ましい。このインターレイヤ層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコート法等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成することができる。

上記した有機発光層の材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の蛍光発光材料や燐光発光材料を用いることができる。

上記した電子輸送層の材料の例としては、２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。また、これらの電子輸送材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を少量ドープすることにより、電子注入層としてもよい。

有機発光媒体層３３の膜厚は、単層または積層のいずれにより形成する場合においても、１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜２００ｎｍ程度である。有機発光媒体層３３の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スリットコート、スピンコート、スプレーコート、ノズルコート、フレキソ印刷、グラビア印刷、凹版オフセット印刷、凸版オフセット印刷などのコーティング法や印刷法、インクジェット法などを用いることができる。

有機発光媒体層３３の形成後、第二電極層３４を成膜する。第二電極層３４としては、有機発光媒体層３３への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的には、第二電極層３４として、Ｍｇ，Ａｌ，Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＢａ、Ｃａ、Ｌｉやその酸化物，フッ化物等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いることができる。または、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的には、第二電極層３４として、ＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。第二電極層３４側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には、透光性を有する材料を選択することが好ましい。この場合、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、有機発光媒体層３３に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。第二電極層３４の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。第二電極層３４の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、第二電極層３４を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。

第二電極層３４の形成後、有機ＥＬ素子を空気や水分から守るためのバリア層として、第二電極層３４上にパッシベーション層３６を成膜する。パッシベーション層３６の材料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物のいずれか又はこれらの積層体を用いることができ、さらに必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜として用いても良い。特に、バリア性と被覆性と成膜速度の面から、ＣＶＤ方による酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素を成膜することが好ましい。

パッシベーション層３６は第二電極層３４の全面を覆うように形成され、第二電極層３４が素子基板３１とパッシベーション層３６とによって覆われる様に形成することが望ましい。パッシベーション層３６の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法を用いることができるが、特に、バリア性や段差被覆性の面、さらには成膜条件により膜密度や膜組成を容易に可変できることから、ＣＶＤ法を用いることが好ましい。ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法、ＶＵＶ−ＣＶＤ法などを用いることができる。また、ＣＶＤ法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やテトラエトキシシランなどの有機シラン化合物に、Ｎ₂、Ｏ₂、ＮＨ₃、Ｈ₂、Ｎ₂Ｏなどのガスを必要に応じて添加してもよく、必要に応じて、シランなどのガス流量や、プラズマ電力を変えることにより膜密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。

パッシベーション層３６の成膜速度は、成膜圧力、成膜電力、反応ガス流量などの成膜条件に依存するが、成膜速度が遅いとタクトが悪くなるばかりか、温度蓄積やプラズマによるダメージが有機ＥＬ装置（有機エレクトロルミネッセンスパネル）にみられるようになるため、２００ｎｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。特に、成膜時温度は有機ＥＬ装置の特性劣化に顕著に効くため、５０℃以上９０℃以下が好ましい。

次に、外部からの水分等の侵入を防止するために発光表示エリアの外周部に、水蒸気透過率を重視したバリア層を成膜する。このとき、発光表示エリアの外周部では、可視光透過率は特性として必要ないため、このバリア層として、水蒸気透過率を重視した特性のパッシベーション層を成膜する。このバリア層は、水蒸気透過率０．００１ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることが好ましい。また、このバリア層は、水蒸気透過率を十分に低くできる膜厚の範囲内で成膜することが望ましい。

続いて、パッシベーション層３６をＣＶＤ法で成膜する際に用いるマスクについて説明する。絶縁層であるパッシベーション層３６が電極部に成膜してしまうとその後の電極部を露出させるために部分的にパッシベーション層３６をエッチングなどの除去工程が必要になるが、成膜時にマスキングすることでこの除去工程が不要となる。ＣＶＤ法で使用するマスクは、セラミックスなどの成膜時の温度やプラズマに耐えうる材料が望ましく、たとえばアルミナやジルコニアなどが挙げられる。また、三フッ化窒素ガスなどを用いたチャンバークリーニング時、マスクも同時にクリーニングできるように、耐腐食性をもつものが望ましい。さらに、マスクの開口端の形状は、開口端からマスク端部に向かって傾斜を持ち厚くなることが望ましい。これは、ＣＶＤ成膜時のガスの流れをスムーズにすることで開口端付近の膜の目標膜厚までの立ち上がり距離を短くすることができるからである。傾斜の角度としては、１５度以下とすることが望ましい。

パッシベーション層３６の形成後、パッシベーション層３６上に接着層３７が積層され、接着層３７上に封止基板３８を積層して配置して、封止を行う。ここで、詳細は後述するが、この積層工程において補強シール剤３９が形成される。

接着層３７としては、熱硬化型の接着層も使用することができるが、有機エレクトロルミネッセンスパネルへの影響を考慮すると光硬化型の接着層が好ましい。例えば、接着層３７としては、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着層や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着層、チオール・エン付加型樹脂系接着層等が挙げられ、中でも酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行するカチオン系接着層が好ましい。カチオン硬化型タイプとしては、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着層が好ましい。特に好ましいものは、１００ｍＷ／ｃｍ²以上の紫外線を照射した際に、１０秒〜９０秒以内に硬化する紫外線硬化型接着層である。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなく、紫外線硬化型接着層が充分に硬化して適切な接着強さを備えることができる。また、生産工程の効率の観点からも、上記の時間範囲内であることが好ましい。また、接着層３７の種類に関わらず、低透湿性かつ高接着性のものが望ましい。接着層を封止基板の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。接着層２７の厚みとしては特に制限はないが、なるべく薄層であることが好ましく、１μｍ〜１００μｍ程度、好ましくは５μｍ〜５０μｍである。

封止基材３８としては、透明性が必要なトップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのプラスチックフィルムを用いることができ、特に透明性が必要ないボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には上記の材料に加えてステンレスやアルミなどの金属材料や不透明なガラス、プラスチック材料を用いることができる。

ここで、図８を用いて説明したように、従来の有機ＥＬ装置では、封止基板２８は、既に素子基板２１に第一電極層２２、有機発光媒体層２３、第二電極層２４、隔壁２５、及びパッシベーション層２６が形成された素子基板と、接着層２７のみで接合されているため、接着層２７の強度が弱い場合はパネル落下衝撃や局所的なストレスなどにより、剥がれなどが発生するため強度的には不十分である。接着層２７が剥がれると、そこから水分が浸入しパッシベーション層２６を水分が透過し、いずれはダークエリアなどの表示劣化を引き起こす原因となるため、高信頼性有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬ装置）を狙うには不十分となる。

そこで、本実施形態では、上記した封止を行う積層工程において補強シール剤３９を形成することによって、上記問題を解決している。以下、具体的に説明する。

まず、封止基板３８上に接着層３７を形成し、その後、封止基板３８上に形成された接着層３７を取り囲むように補強シール剤３９を形成する。その後、封止基板３８を接着層３７によってパッシベーション層３６に接着して封止を行う。補強シール剤３９を形成する手法としては、ディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式などがあげられる。ここで、他の方法としては、パッシベーション層３６上に接着層３７を形成して、その後、接着層３７を取り囲むように補強シール剤３９を形成し、その後に接着層３７上に封止基板３８を接着して封止を行ってもよい。

また、補強シール剤３９を形成する際に、接着層３７と補強シール剤３９との間に空間を有する様に形成しても良い。接着層３７と補強シール剤３９との間に空間があることで、減圧雰囲気下での接着層３７による貼り合わせ後は大気圧で押された状態となるため、加熱工程により接着層３７は濡れ広がり、封止することができる。一方、補強シール剤３９は接着層３７と接する様に形成しても良く、この場合、補強シール剤３９と接着層２７とが接することで空気が侵入する空間を無くし、封止性をより向上することが出来る。

また、補強シール剤３９には、封止基板３８と素子基板３１との間の離間距離（ギャップともいう）を制御（設定）するためのスペーサを含むことが好ましい。このことによって、封止基板３８と素子基板３１との間の距離を均一にし、かつ、両基板の貼り合わせ時の押圧により接着層３７や補強シール材３９が貼り合わせ領域外まで押し出されるのを防ぐことができる。スペーサの形状としては球状のものを用いることが出来るが、上記の両基板間のギャップを制御することができれば特に限定されるものではない。また、スペーサの大きさとしては、球状の場合であれば、直径１．０μｍ以上１００μｍ以下のものを用いることができるが、接着層３７の厚さ以下であることが好ましい。接着層３７の厚さよりもスペーサが大きいと接着層３７を介した基板同士の貼り合わせがギャップにより阻害されてしまうからである。スペーサの材料としては、樹脂やガラスなどを用いることができるが、両基板の貼り合わせ時の押圧に耐えうる材料であれば特に限定されるものではない。

以上では、有機ＥＬ装置１００単体の製造方法として説明を行ったが、図２に示す様に、母基板上に複数の有機ＥＬ装置１００をまとめて形成して、スクライブ・ブレイク工程によって各有機ＥＬ装置１００に切断してもよい。この場合には、図２に示すように、母基板の端部位置に、複数の有機ＥＬ装置１００を囲う様に形成された閉ループ状の外周シール剤４０を形成することが好ましい。この場合、外周シール剤４０は、複数の封止基板３８になる封止側母基板に塗布されることによって形成されてもよいし、複数の基板３１になる素子側母基板に塗布されることによって形成されてもよい。減圧雰囲気下において封止側母基板と素子側母基板とを貼り合わせた後に、これが大気中に取り出されると、各接着層３７及び各補強シール剤３９は外周シール材４０の内側にあるため、各封止基板３８と各素子基板３１は、外部から均一な圧力を受けて均一な厚さで貼り合わされ、それぞれが均一な厚さの有機ＥＬ装置１００となる。この様に、外周シール剤４０を形成することにより、補強シール剤３９が硬化する前に封止基板３８と素子基板３１とが剥がれたり、又、外周シール剤４０内部に空気が侵入することを防止できるので、各有機ＥＬ装置１００内部に空気が侵入することを防ぐことができる。外周シール剤４０としては、補強シール剤３９と同じ材料を用いることができ、熱硬化型の接着剤を用いることが望ましく、熱硬化型の接着剤としては、一液性のエポキシ系接着剤が好ましく、補強シール剤３９と同様にスペーサを混入させることが好ましい。また、外周シール４０の形成方法も補強シール剤３９と同様にディスペンスやスクリーン印刷などが挙げられ、補強シール剤３９と同時の方法により形成しても良い。

補強シール剤３９及び外周シール剤４０の形成後、オーブンに投入し、接着層３７と補強シール剤３９を加熱して封止基板３８素子基板３１との間のギャップ形成を行う。補強シール剤３９は、貼り合わせの際の圧力により封止基板３８と素子基板３１の両方に接するように形成される。

接着層３７、補強シール剤３９、及び外周シール剤４０は、最終的に、大気圧化での硬化処理によって硬化する。

ここで、有機ＥＬ素子群がある有機ＥＬ装置１００の中央部と、補強シール材３９がある有機ＥＬ装置１００の周辺部とでは、基板間のギャップが異なり、当該周辺部では当該中央部と比較してギャップが小さくなる。これは、基板貼り合わせ時の押圧により封止基板３８又は素子基板３１が撓むが、有機ＥＬ素子群のある中央部よりも有機ＥＬ素子群の無い周辺部がより撓みやすいために周辺部が中央部に比べてギャップが小さくなり、その状態で補強シール剤３９が硬化するためである。

接着層３７の厚さよりも補強シール剤３９の厚さが小さい場合、補強シール剤３９の厚さが接着層３７の厚さよりも小さいまま基板同士を接着していると、補強シール剤３９による引張応力が基板の間に発生するため、基板同士の接着強度をより高くすることができる。そのため、補強シール剤３９の厚みとしては、接着層３７と同等もしくはそれ以下の厚みが好ましい。補強シール剤３９の厚みが接着層３７よりも大きいと、接着層３７による封止基板３８と素子基板３１との貼り合わせが補強シール剤３９により阻害されてしまうからである。ここで、補強シール剤３９の厚みの下限としては、補強シール剤３９にスペーサが混入されている場合にはスペーサの大きさと等しい厚さであり、スペーサが混入されていない場合には、張り合わせ後に封止基板３８及び素子基板３１の両方に接触できるような厚さである。補強シール剤３９として熱硬化樹脂を用いた場合には、基板同士の熱圧着により接着層３７の厚さよりも小さい厚さで補強シール剤３９が硬化することができる。また、補強シール剤３９として光硬化樹脂を用いた場合には、基板同士の押圧後に露光することで接着層３７の厚さよりも小さい厚さで補強シール剤が硬化することができる。

なお、補強シール材３９の線幅は、補強シール材３９の形状によって異なる。これは、補強シール材３９が基板同士を接着する強度が補強シール材３９が基板に接する面積によって異なるためであり、その面積は補強シール材３９により異なるためである。例えば、第１の実施形態では、図１（ｂ）に示すように周辺部分全てに補強シール材３９が形成されるため、後述する第２の実施形態等よりも基板との接触面積が大きく、第２の実施形態等と比較して細い線幅でも同じ接着力を発揮することが出来る。

補強シール剤２９は熱硬化型、紫外線硬化型、可視光硬化型、紫外線および熱による複合硬化型、また紫外線を用いる後硬化型の樹脂もしくは接着剤などを用いることができるが、基板の貼り合わせには熱圧着を用いるため、貼り合わせと同時に硬化可能な熱硬化型の樹脂を用いることが好ましい。

（第２の実施形態）
上記した第１の実施形態では、補強シール材３９が接着層３７全体を取り囲む形状で設けられる場合を例示して説明した。しかし、補強シール材３９の形状はこれには限られない。図３は、第２の実施形態に係る補強シール材３９の形状の一例を説明するための図である。第２の実施形態では、図３に示すように、接着層３７の各コーナー部に鍵括弧の形をした補強シール剤３９を設けている。このことにより、強度が確保でき、封止基板３８と素子基板３１との剥がれが十分に防止される。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る補強シール材３９の形状の一例を説明するための図である。第３の実施形態では、図４に示すように、接着層３７の各辺部分に直線形状をした補強シール剤３９を設けている。このことにより、強度が確保でき、封止基板３８と素子基板３１との剥がれが十分に防止される。

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態に係る補強シール材３９の形状の一例を説明するための図である。第４の実施形態では、図５に示すように、接着層３７の外周部に２つのコの字形状をした補強シール剤３９を設けている。このことにより、強度が確保でき、封止基板３８と素子基板３１との剥がれが十分に防止される。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、図６に示すように、接着層３７の各コーナー部に点形状（円形状）をした補強シール剤３９を設けている。このことにより、強度が確保でき、封止基板３８と素子基板３１との剥がれが十分に防止される。

［実施例１］
以下、本発明の実施形態に係る実施例１及び比較例１による説明をする。なお、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

まず、図１に示す有機ＥＬ装置を作製した。素子基板３１として、既に第一電極層３２、取り出し電極、ＴＦＴ回路を保護するためのＳｉＮｘ層からなる無機絶縁層、および無機絶縁層上のポリイミドからなる樹脂絶縁層を備え、この絶縁層は画素を仕切る隔壁３５として形成されているＴＦＴ基板３１を用いた。

次に、第一電極層３２上にポリ（３，４エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる正孔輸送層をスピンコート法により２０ｎｍ厚で形成した。

次に、正孔輸送層上に有機発光材料であるポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）―１，４−フェニレンビュレン］をトルエンに溶解させ、スピンコート法により有機発光層を形成し、前記正孔輸送層と合わせて有機発光媒体層２３を８０ｎｍ厚で形成した。

次に、Ｂａ、Ａｌからなる第二電極層３４を、蒸着法により抵抗加熱蒸着法により、それぞれ５ｎｍ厚、２ｎｍ厚で形成した。

続いて、窒化珪素からなる透明被覆層（パッシベーション層３６）を、プラズマＣＶＤ法により３０００ｎｍ厚で成膜した。

次に、パッシベーション層３６上に紫外線硬化型接着層を用いて接着層３７を形成し、その周囲に補強シール剤３９として熱硬化のシール剤を塗布し、平板ガラスでできた封止基板３８を貼り合わせ、紫外線を５０００ｍＪで照射して封止し、有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬ装置）を作成した。

このようにして得た有機エレクロルミネッセンスパネルの剥離試験を行ったところ、平均で３１Ｎの剥離強度であった。

［比較例１］
上記した実施例１に記載した補強シール剤３９を除いた有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬ装置：図８参照）を作製し、同じ様に剥離試験を行ったところ、平均で３．６Ｎの剥離強度が得られた。

以上の結果から、実施例１の有機エレクトロルミネッセンスパネルは、比較例１の有機エレクロルミネッセンスパネルに比べて、剥離強度が優れることが分かる。

本発明は、有機ＥＬ装置の製造方法等に利用可能であり、高強度の有機ＥＬ装置を製造したい場合等に有用である。

１１、２１、３１…素子基板
１２、２２、３２…第一電極層
１３、２３、３３…有機発光媒体層
１４、２４、３４…第二電極層
１５、２５、３５…隔壁
１６…乾燥剤
１７、２７、３７…接着層
１８、２８、３８…封止基板
２６、３６…パッシベーション層
３９…補強シール剤
４０…外周シール剤

Claims

封止基板と、１以上の有機ＥＬ素子群が形成された素子基板とを、当該１以上の有機ＥＬ素子群を覆うように接着層を介して貼り合せて１以上の有機ＥＬ装置を形成する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記封止基板に１以上の接着層を貼付け、
前記封止基板における各前記接着層の外周位置の少なくとも一部に、厚みが前記接着層の厚みと同等もしくはそれ以下の厚みとなるように補強シール剤を塗布し、
前記封止基板の外周内側に、前記補強シール剤を囲う外周シール剤を塗布し、
前記封止基板と前記素子基板とを、各前記接着層が、対応する前記有機ＥＬ素子群を覆うように、減圧雰囲気下で貼り合わせ、
前記封止基板と前記素子基板との貼合わせ時の押圧により前記封止基板又は前記素子基板を撓ませて、前記素子基板の中央部における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップよりも、前記補強シール剤が塗布された位置における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップのほうを小さくした状態で、貼り合わされた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記接着層と前記補強シール剤と前記外周シール剤とを、大気圧下で硬化させる、有機ＥＬ装置の製造方法。
前記補強シール剤は、前記接着層の外周に接触するように、又は、前記接着層の外周と空間を有するように、前記封止基板に塗布される、請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
封止基板と、１以上の有機ＥＬ素子群が形成された素子基板とを、当該１以上の有機ＥＬ素子群を覆うように接着層を介して貼り合せて１以上の有機ＥＬ装置を形成する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記素子基板上の各前記有機ＥＬ素子群を覆うように接着層をそれぞれ貼付け、
前記素子基板における各前記接着層の外周位置の少なくとも一部に、厚みが前記接着層の厚みと同等もしくはそれ以下の厚みとなるように補強シール剤を塗布し、
前記素子基板の外周内側に、前記補強シール剤を囲う外周シール剤を塗布し、
前記封止基板と前記素子基板とを、前記有機ＥＬ素子群を挟むように、減圧雰囲気下で貼り合わせ、
前記封止基板と前記素子基板との貼合わせ時の押圧により前記封止基板又は前記素子基板を撓ませて、前記素子基板の中央部における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップよりも、前記補強シール剤が塗布された位置における前記封止基板と前記素子基板との間のギャップのほうを小さくした状態で、貼り合わされた前記封止基板と前記素子基板との間に位置する前記接着層と前記補強シール剤と前記外周シール剤とを、大気圧下で硬化させる、有機ＥＬ装置の製造方法。
前記補強シール剤は、前記接着層の外周に接触するように、又は、前記接着層の外周と空間を有するように、前記素子基板に塗布される、請求項３に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
前記補強シール剤は、各前記接着層の外周位置の全て、あるいは、各前記接着層が矩形の場合にはそのコーナーの位置又は辺の位置に塗布される、請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
前記補強シール剤は、前記外周シール剤と同材料から成る、請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
前記大気圧下での硬化後に、各前記有機ＥＬ素子群に対して、各前記有機ＥＬ素子群が前記補強シール剤を有するようにスクライブ・ブレイクを行なって有機ＥＬ装置毎に分断する、請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
各前記有機ＥＬ素子群を保護する保護層として、組成の異なる複数の膜が積層されて成るパッシベーション層を、各前記有機ＥＬ素子群を覆うように形成する、請求項１〜７のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。