WO2012073828A1

WO2012073828A1 - 電気装置

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Publication number: WO2012073828A1
Application number: PCT/JP2011/077203
Authority: WO
Inventors: 幸也西岡
Original assignee: 住友化学株式会社
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2012-06-07
Also published as: JP5644439B2; JP2012119255A; KR101852648B1; KR20130143595A; TWI542061B; CN103222338B; CN103222338A; TW201232866A

Abstract

　封止材料を均一に加熱溶融することが可能な構成の電気装置を提供する。封止領域が設定された支持基板（１２）と、前記封止領域内に設けられる電気回路（１４）と、前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線（１５）と、前記封止領域を取り囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材（１６）と、前記封止部材を介して、前記支持基板に貼合される封止基板（１７）とを有する電気装置であって、前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域では、前記電気配線が透光性の電気配線によって構成されている、電気装置。

Description

電気装置

　本発明は電気装置およびその製造方法に関する。

　構成要素として有機層を備える電子素子、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子（Organic　Electroluminescent　Element）、有機光電変換素子、有機トランジスタ等の電子素子は、一般に大気に曝されることによって発光特性等が比較的容易に劣化する。このような電子素子の特性の劣化を抑制するために、有機層を備える電子素子には一般に封止工程が施される。

　図５を参照して封止について説明する。図５は、封止工程を説明する概略的な図である。
　封止工程は、例えば、まず支持基板５１上に搭載された電子素子５４を取囲むように封止部材５２を配置し、次にこの封止部材５２を介して封止基板５３を支持基板５１に貼合することにより行われる。これによって電子素子５４が、支持基板５１、封止基板５３および封止部材５２に囲まれ、外界から遮断される。

　上記封止部材５２にはガスバリア性の高い材料が用いられる。例えばこのような封止部材５２としてガラス（フリット）を含むフリット剤を用いるフリット封止工程が検討されている。

　フリットは比較的低温で溶融する薄片状または粉末状のガラス（以下、単に「フリットガラス粉末」ということがある。）からなる。フリット封止工程にはこのフリットガラス粉末を溶剤に分散したペースト状のフリット剤が用いられる。

　フリット封止工程では、まず電子素子５４が搭載された支持基板５１に、この電子素子５４を一続きに取囲むようにして線状にフリット剤を供給し、つぎに仮焼成して、フリット剤の溶剤成分をあらかじめ除去し、その後フリット剤を挟んで支持基板５１と封止基板５３とを貼合する。そしてレーザ光をフリット剤に照射することによってフリットガラス粉末を加熱して一旦溶融させる。レーザ光の照射を停止すると、フリット剤の温度が下がり、フリット剤が再び硬化する。このようにしてフリット剤が硬化したガラスからなる封止部材５２が形成され、支持基板５１と封止基板５３と封止部材５２とによって囲まれる領域が気密に封止される（例えば特許文献１参照）。

特開２００３－１２３９６６号公報

　上記フリット剤の加熱は、フリット剤へのレーザ光の照射を、供給されたフリット剤に沿って全周にわたって走査することにより行われる。この加熱の際に、場所によってフリット剤の加熱温度にむらが生じると、フリット剤の溶融状態にむらが生じる。その結果、封止部材自体の性状、封止基板または支持基板と、封止部材との密着性等にむらが生じ、ひいては封止の信頼性が低下する。そのためフリット封止工程では供給されたフリット剤を全周にわたって均一に加熱して溶融させる必要がある。

　しかしながら、単にレーザ光をフリット剤の全周にわたって均一に照射しただけでは、フリット剤に加熱むらが生じる。フリット剤は均一な材質から構成される下地層の上に供給（塗布）されるのではなく、通常は場所によって材質の異なる下地層の上に塗布される。

　例えば電気装置では、外部から電気信号を電子素子に入力するための多数の電気配線５５がフリット剤と交差するように設けられている。よってフリット剤が塗布される下地層として、電気配線５５が設けられた部位と、電気配線５５が設けられていない部位とが交互に存在する。レーザ光を照射したときのフリット剤の温度上昇特性は、フリット剤が塗布される下地層の材質等によって異なる。そのため、上述の電気装置では、電気配線５５上に塗布されたフリット剤と、電気配線５５が設けられていない部位上に塗布されたフリット剤とで、レーザ光を照射したときのフリット剤の加熱温度が異なることになり、フリット剤の溶融状態にむらが生じるという問題がある。

　したがって本発明の目的は、封止材料（フリット剤）を均一に加熱して溶融させることが可能な構成の電気装置を提供することにある。

　本発明は、下記[１]～[６]を提供する。
　[１]封止領域が設定された支持基板と、
　前記封止領域内に設けられる電気回路と、
　前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、
　前記封止領域を取り囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、
　前記封止部材を介して、前記支持基板に貼合される封止基板とを有する電気装置であって、
　前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、
　前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域では、前記電気配線が透光性の電気配線によって構成されている、電気装置。

　[２]前記透光性の電気配線の厚さが、５０ｎｍ以上３００ｎｍ未満である、[１]に記載の電気装置。

　[３]前記透光性の電気配線の比抵抗が、３００μΩｃｍ未満である、[１]または[２]に記載の電気装置。

　[４]電子素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子または有機トランジスタである[１]または[２]に記載の電気装置。

　[５][１]～[４]のいずれか１つに記載の電気装置の製造方法であって、
　封止領域が設定されており、該封止領域内に設けられる電気回路および電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、
　前記封止領域の外縁に沿って、封止材料を供給する工程と、
　前記封止材料を介して前記封止基板と前記支持基板とを貼合する工程と、
　前記封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱して溶融させる工程と、
　前記封止材料を冷却し、硬化させて封止部材を構成する工程と
を含む、電気装置の製造方法。

　[６]前記封止材料を加熱して溶融させる工程では、前記封止材料が配置された全領域に亘って、同じ強度で前記電磁ビームを照射する、[５]に記載の電気装置の製造方法。

　本発明によれば、設計の自由度を低下させることなく、封止材料を均一に加熱して溶融させることが可能な構成の電気装置を提供することができる。

図１は、表示装置を模式的に示す平面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ－ＩＩの位置で切断した表示装置の概略的な断面図である。図３は、封止部材と電気配線とが交差する領域を拡大して模式的に示す図である。図４は、図３の切断面線ＩＶ－ＩＶの位置で切断した表示装置の概略的な断面図である。図５は、封止工程を説明する概略的な図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面は、発明が理解できる程度に、構成要素の形状、大きさ及び配置が概略的に示されているに過ぎない。本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、各構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。以下の説明に用いる図面において、同様の構成要素については同一の符号を付して示し、重複する説明については省略する場合がある。また、本発明の実施形態にかかる構成は、必ずしも図示例の配置で、製造されたり、使用されたりするわけではない。

　本発明の電気装置は、封止領域が設定された支持基板と、前記封止領域内に設けられる電気回路と、前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、前記封止領域を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、前記封止部材を介して、前記支持基板に貼合される封止基板とを有する電気装置であって、前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域では、前記電気配線が透光性電気配線によって構成されている。

　本発明は、有機層を有する電子素子を備え、電子素子を動作させるための電気回路が組み込まれた電気装置であればどのような装置であっても適用することができる。有機層を有する電子素子の例としては、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子および有機トランジスタ等が挙げられる。例えば本発明の電気装置は、画素の光源またはバックライトとして用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子および電気回路が組み込まれた表示装置、太陽電池、光センサとして用いられる有機光電変換素子および電気回路に組み込まれた光電変換装置、並びに上記有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子、およびその他の電子素子を駆動または制御するために用いられる有機トランジスタが電気回路に組み込まれた電気装置に適用することができる。なお以下では、画素の光源として用いられる有機エレクトロルミネッセンス素子および電気回路が組み込まれた表示装置を例にして、本発明の電気装置について説明する。

　表示装置は、アクティブマトリクス駆動型の装置と、パッシブマトリクス駆動型の装置とに大別される。本発明は両方の型の表示装置に適用可能であるが、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動型の表示装置について説明する。

　＜表示装置の構成＞
　図１および図２を参照して、まず表示装置１１の構成について説明する。図１は、表示装置を模式的に示す平面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ－ＩＩの位置で切断した表示装置の概略的な断面図である。
　電気装置である表示装置１１は、封止領域が設定された支持基板１２と、前記封止領域１３内に設けられる電気回路１４と、前記支持基板１２上において、前記封止領域１３内から封止領域１３外に延在して設けられ、電気信号入出力源１９と前記電気回路１４とを電気的に接続する電気配線１５と、前記封止領域１３を取囲んで前記支持基板１２上に設けられる封止部材１６と、前記封止部材１６を介して、前記支持基板１２に貼合される封止基板１７とを備える。

　図１において、電気回路１４を囲む、点線で示された領域が封止部材１６に相当し、この封止部材１６に取囲まれた部分が封止領域１３に相当する。

　本実施形態における電気回路１４は、画素の光源として用いられる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、有機エレクトロルミネッセンス素子を個別に駆動する画素回路とを含んで構成される。画素回路は、支持基板１２の厚さ方向の一方から見て（以下、「平面視で」ということがある。）、画像情報を表示する領域（以下、画像表示領域１８ということがある。）に形成される。画素回路は有機トランジスタ、無機トランジスタ、キャパシタ等によって構成される。支持基板１２上に形成された画素回路上には、この画素回路を覆う平坦化膜が形成される。平坦化膜は例えば有機の絶縁膜、無機の絶縁膜によって構成される。なお絶縁膜の一部はフリット剤を加熱して溶融させる際に加熱されるため、絶縁膜には耐熱性を有する膜を用いることが好ましい。そのため、絶縁膜のうちで、フリット剤を加熱して溶融させる際に加熱される部位に設けられる絶縁膜は、耐熱性の観点からは無機絶縁膜によって構成されることが好ましい。このような無機絶縁膜には、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、およびシリコン酸化窒化膜等の金属酸化膜を用いることができる。無機絶縁膜の厚さは通常５０ｎｍ～３０００ｎｍ程度である。この絶縁膜は電気回路を形成する工程中においてプラズマＣＶＤ法、スパッタ法等の既知の成膜法で形成することができる。

　複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は画素回路上に設けられる。すなわち有機エレクトロルミネッセンス素子は、画像表示領域１８において上記平坦化膜上に設けられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、例えばマトリクス状に配置され、画像表示領域１８において行方向Ｘおよび列方向Ｙにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される。有機エレクトロルミネッセンス素子と画素回路とは、平坦化膜を厚さ方向に貫通する導電体によって電気的に接続される。

　上述したように電気回路１４は、支持基板１２上に設定される封止領域１３内に設けられる。換言すると、封止領域１３は、電気回路１４が設けられる画像表示領域１８を内包する領域に設定される。

　電気回路１４が設けられる支持基板１２は、例えばガラス板、金属板、樹脂フィルム、これらの積層体によって構成される。支持基板１２に向けて光を出射するいわゆるボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子が支持基板１２に搭載される場合、支持基板１２は光透過性を示す部材によって構成される。

　表示装置１１には、所定の電気信号を電気回路１４に入力するための多数の電気配線１５が設けられる。所定の電気信号とは、多数の有機エレクトロルミネッセンス素子をそれぞれ所定の発光強度で発光させるための電気信号であり、例えば、多数の有機エレクトロルミネッセンス素子のうちで発光させるべき有機エレクトロルミネッセンス素子を個別に選択するための電気信号、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光強度を指定するための電気信号を意味する。表示装置１１には複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられるため、電気信号を伝送するための多数の電気配線が必要となる。

　上記電気信号は外部の電気信号入出力源１９から電気回路１４に入力される。表示装置１１では、電気信号入出力源１９はいわゆるドライバ回路によって実現される。複数の電気配線１５は、電気信号入出力源１９と電気回路１４とを接続するために設けられるため、支持基板１２上において、封止領域１３内から封止領域１３外に延在するように設けられる。なお、この複数の電気配線１５上にも絶縁膜が設けられる場合がある。

　図１に示されるように、本実施形態では、複数の電気配線１５は、電気信号入出力源１９に向かって収束するように、矩形状の封止領域１３の外縁の一辺を通って、封止領域１３内から封止領域１３外に延在している。複数の電気配線１５は、電気回路１４を中心にして、封止領域１３内から封止領域１３外に放射状に延在していてもよい。なお電気信号入出力源１９は、封止領域１３よりも外側に設けられており、本実施形態のように電気装置（表示装置１１）がドライバ回路として備えていてよく、また電気信号入出力源１９は、電気装置に備えられていなくてもよい。

　封止部材１６は、支持基板１２上において、封止領域１３の外縁に沿って封止領域１３を取り囲むように設けられる。換言すると封止領域１３は、封止部材１６に取り囲まれる領域であり、その外縁が封止部材１６によって規定される。上述したように多数の電気配線１５は封止領域１３内から封止領域１３外に延在して設けられるため、封止領域の外縁に沿って延在する封止部材１６は、平面視で複数の電気配線１５に交差するように配置される。

　図３および図４を参照して、表示装置のより具体的な構成について説明する。図３は、平面視において封止部材１６と電気配線１５とが交差する領域（領域Ａ：図１参照。）を拡大して模式的に示す図である。図４は、図３に示した切断面線ＩＶ－ＩＶの位置で切断した表示装置の模式的な断面図である。
　以下の説明では、封止部材１６の延在する全領域のうちで、平面視で、電気配線１５と封止部材１６とが交差して重なり合う領域を交差領域（Ｌ１）といい、この交差領域を除く残余の領域を非交差領域ということがある。

　図３に示されるように、複数の電気配線１５は、平面視において互いに離間して配列されている。封止部材１６は、複数の電気配線１５上に設けられており、複数の電気配線１５にまたがるように一続きに延在している。
　電気配線１５と封止部材１６とが交差する交差領域では、電気配線１５は、透光性の電気配線によって構成される。電気配線１５は、交差領域およびその近傍のみを透光性の電気配線によって構成し、交差領域およびその近傍以外の部位を、透光性の電気配線よりも比抵抗の小さい電気配線によって構成することが好ましい。電気配線全体の電気抵抗を低減することができるからである。しかしながら、電気配線１５はその全体が透光性の電気配線によって構成されていてもよい。なお一般に不透光性の電気配線は透光性の電気配線に比べて比抵抗が小さいため、電気配線１５のうちの交差領域およびその近傍以外の部位については、透光性の電気配線よりも比抵抗の小さい電気配線として、不透光性の電気配線を用いることができる。

　図４に示されるように、本実施形態における電気配線１５は、画素側配線部１５ａと、交差配線部１５ｂと、端子側配線部１５ｃとから構成されている。画素側配線部１５ａは、封止領域１３内、すなわち画素回路側に配置される電気配線であって、その一端が電気回路１４に接続されている。交差配線部１５ｂは、交差領域およびその近傍に配置される電気配線である。端子側配線部１５ｃは、封止領域１３外に配置される電気配線であって、電気信号入出力源１９の端子にその一端が接続される。交差配線部１５ｂは、その一端が画素側配線部１５ａの他端と物理的に接して接続されており、交差配線部１５ｂの他端は、端子側配線部１５ｃの他端と物理的に接続されている。このようにして画素側配線部１５ａと、交差配線部１５ｂと、端子側配線部１５ｃとが電気的に接続されている。なお図４に示される構成では、交差配線部１５ｂは、両端部が画素側配線部１５ａ上および端子側配線部１５ｃ上のそれぞれに乗り上げるように接続されている。しかしながら、交差配線部１５ｂと、画素側配線部１５ａおよび端子側配線部１５ｃとは、交差配線部１５ｂの両端部に画素側配線部１５ａ及び端子側配線部１５ｃのうちの一方が乗り上げかつ画素側配線部１５ａ及び端子側配線部１５ｃのうちの他方に交差配線部１５ｂが乗り上げるか、または画素側配線部１５ａ及び端子側配線部１５ｃの両方が交差配線部１５ｂに乗り上げるように構成されていてもよい。

　本実施形態では交差配線部１５ｂは透光性の電気配線によって構成されており、画素側配線部１５ａおよび端子側配線部１５ｃはそれぞれ交差配線部１５ｂよりも比抵抗の小さい電気配線であって、不透光性の電気配線によって構成されている。

　交差配線部１５ｂの延在方向の長さＬ２は、電気抵抗の観点からは短い方が好ましい。ここで交差配線部１５ｂの延在方向の長さＬ２は、画素側配線部１５ａの一端と、端子側配線部１５ｃの一端との間の交差配線部１５ｂの長さを意味する。後述するように交差配線部１５ｂ上の封止部材１６には電磁ビームが照射される。よって交差配線部１５ｂの延在方向の長さＬ２は、封止部材１６に照射される電磁ビームのスポット径よりも大きい方が好ましい。電磁ビームが不透光性の電気配線に照射されることを防ぐことができるからである。

　本明細書において電磁ビームのスポット径とは、照射方向に延在する光軸に直交する平面で電磁ビームを分断したときに、光軸上の強度に対して、前記平面上において強度が「１／ｅ^２」となる位置を結んでできる略円形状の閉曲線の直径を意味する。記号「ｅ」はネイピア数を意味する。なお略円形状の閉曲線はかならずしも真円とはならないが、略円形状の閉曲線の直径を求める場合には略円形状の閉曲線を円に近似させてその直径を算出すればよい。交差配線部１５ｂの延在方向の長さＬ２は、封止部材１６の幅Ｌ１の３倍程度が好ましい。ここで封止部材１６の幅Ｌ１とは、支持基板１２の厚さ方向および封止部材１６の延在方向に直交する幅方向における封止部材１６の長さを意味する。

　電気配線１５のうちで透光性の電気配線は、金属薄膜、透明導電性酸化物等の薄膜によって構成される。具体的には、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔｉ、インジウムスズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）等の薄膜またはこれらの積層膜によって構成される。なお金属薄膜を用いる場合には厚さをきわめて薄くすることによって透光性電極として使用することができる。しかしながら、金属薄膜の厚さが薄すぎると電気抵抗が高くなるため、透光性の電気配線には、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性酸化物の薄膜を適用することが好ましい。

　透光性の電気配線の厚さは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ未満であることが好ましい。

　また透光性の電気配線の比抵抗は、３００μΩｃｍ未満であることが好ましい。なお透光性の電気配線の比抵抗の下限値は特に限定されない。透光性の電気配線の比抵抗は、通常８０μΩｃｍ以上である。

　透光性の電気配線は、封止材料１６に照射される電磁ビームを透過できればよい。透光性の電気配線は、例えば電磁ビームの全光線透過率が７０％以上であることが好ましく、さらには８０％以上であることが好ましい。また透光性の電気配線は、例えば可視光透過率が８０％以上であることが好ましく、さらには９０％以上であることが好ましい。

　電気配線のうちで画素部配線１５ａや端子部配線１５ｃの不透光性を示す電気配線は、例えば金属薄膜によって構成される。具体的にはＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｔｉ、およびＭｏ等の薄膜またはこれらの積層膜によって構成される。不透光性を示す電気配線は、厚さを厚くすることによって電気抵抗を下げることができるため、その厚さは、通常３００Å～１００００Åであり、１０００Å～５０００Åが好ましい。

　図３および図４に示されるように、封止部材１６が電気配線１５と重なる部位では電気配線１５が透光性の電気配線によって構成されているため、封止部材１６に照射される電磁ビームは電気配線１５を透過する。これによって、電気配線１５が電磁ビームのエネルギーを吸収すること、および電磁ビームの照射による電気配線の温度上昇を避けることができ、その結果として電気配線１５の存在が封止部材１６の温度上昇に与える影響を小さくすることができる。そのため、たとえ平面視で電気配線１５上に封止部材１６が設けられたとしても、交差領域における封止部材１６と非交差領域における封止部材１６とを同じように加熱することができ、加熱温度のばらつきを抑制して、密着性、気密性を均一にすることができ、ひいては封止の信頼性を向上させることができる。

　封止部材１６の幅および厚さは、必要とされる気密度、封止材料の特性等を考慮して設定される。封止部材１６の幅Ｌ１は、通常５００μｍ～２０００μｍ程度であり、封止部材１６の厚さは、通常５μｍ～５０μｍ程度である。

　封止基板１７は、封止部材１６を介して支持基板１２に貼合される。封止基板１７は、ガラス板、金属板、樹脂フィルム、およびこれらの積層体によって構成される。なお有機エレクトロルミネッセンス素子が封止基板１７に向けて光を出射するいわゆるトップエミッション型の素子である場合、封止基板１７は光透過性を示す部材によって構成される。

　＜表示装置の製造方法＞
　次に電気装置である表示装置の製造方法について説明する。

　本発明の電気装置の製造方法は、封止領域が設定されており、該封止領域内に設けられる電気回路および前記電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、前記封止領域の外縁に沿って、封止材料を供給する工程と、封止材料を介して前記封止基板を前記支持基板に貼合する工程と、封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱溶融する工程と、前記封止材料を冷却し、硬化させて前記封止部材を構成する工程とを含む。

　（支持基板を用意する工程）
　本工程ではまず電気回路１４および電気配線１５が設けられた支持基板１２を用意する。本実施形態では、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する回路および複数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる電気回路１４、並びに電気配線１５がその上に形成された支持基板１２を用意する。なお本工程では電気回路１４および電気配線１５が予め設けられた基板を支持基板１２として市場から入手してもよい。
　また支持基板１２を用意するにあたり、まず基板を用意し、基板に有機エレクトロルミネッセンス素子を駆動する回路および電気配線１５を形成し、さらに電気配線１５上に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を形成することによって、電気回路１４および電気配線１５が設けられた支持基板１２としてもよい。

　既に説明した画素回路および電気配線１５は周知の半導体素子の製造技術を用いて形成することができる。なお電気配線１５は、例えばまず画素側配線部１５ａおよび端子側配線部１５ｃを形成し、その後、交差配線部１５ｂを形成するか、またはまず交差配線部１５ｂを形成し、その後、画素側配線部１５ａおよび端子側配線部１５ｃを形成することによって形成することができる。電気配線１５は、例えば塗布法、蒸着法、スパッタリング法等によって形成することができる。
また電気配線１５はフォトリソグラフィ法によってパターン形成することができる。

　有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極と、一対の電極間に設けられる発光層とを含んで構成される。
なお有機エレクトロルミネッセンス素子には電極および発光層の他に、必要に応じて所定の層が設けられることがある。このような所定の層として例えば正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、電子注入層、電子輸送層および正孔ブロック層等が挙げられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、これら有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の層を順次積層することによって画素回路上に形成することができる。有機エレクトロルミネッセンス素子には低分子型の有機エレクトロルミネッセンス素子、高分子型の有機エレクトロルミネッセンス素子があるが、本発明はどのような型の有機エレクトロルミネッセンス素子にも適用することができる。有機エレクトロルミネッセンス素子の各層は蒸着法、スパッタリング法等の乾式法、またはインクジェット法、ノズルプリンティング法、スピンコート法等の湿式法等の所定の方法を用いて順次積層することができる。

　（封止材料を供給する工程）
　本工程では、封止領域１３の外縁に沿って封止材料を供給する。封止材料は、支持基板１２および封止基板１７のうちの少なくともいずれか一方に供給すればよい。
本実施形態では封止基板１７上に封止材料を供給する。

　封止材料として本実施形態ではペースト状のフリット剤を使用する。ペースト状のフリット剤は、フリットガラス粉末とビヒクルとを含んで構成される。ビヒクルは、バインダーと、このバインダーおよびフリットガラス粉末を分散させる溶剤とからなる。

　フリットガラス粉末には、Ｖ_２Ｏ_５、ＶＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、およびＳｉＯ_２等を含有成分とする低融点ガラス粉末を用いことができる。フリットガラス粉末としては、例えば旭硝子株式会社社製のBAS115、BＮＬ115BB-N、FP-74（商品名）等を使用することができる。

　バインダーとしては、ニトロセルロース(nitro　cellulose)、アクリル酸メチル(methyl　acrylate)、アクリル酸エチル(ethyl　acrylate)、アクリル酸ブチル(butyl　acrylate)、エチルセルロース(ethyl　cellulose)、ヒドロキシプロピルセルロース(hydroxypropyl　cellulose)、ブチルセルロース(butyl　cellulose)等を用いることができる。

　溶剤としては、ブチルカルビトールアセテート(butyl　carbitol　acetate)、プロピレングリコールジアセテート(propylene　glycol　diacetate)、メチルエチルケトン(methyl　ethyl　ketone)、エチルカルビトールアセテート(ethl　carbitol　acetate)、酢酸アミル(Amyl　acetate)等を用いることができる。

　封止材料は、例えば所定の塗布法によって、支持基板１２および封止基板１７のうちの少なくとも一方に供給される。封止材料は、例えばスクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法およびノズルプレィンティング法等の印刷法、並びにディスペンサを用いた塗布法等によって供給される。これらの中でもスクリーン印刷法が好ましい。被塗布面上における封止材料の厚さの均一性、塗布状態の再現性等の制御が容易であり、かつ短時間での塗布が可能だからである。

　次に本実施形態では仮焼成を行う。仮焼成を行うことにより、封止材料のうちの不要な成分を除去することができる。すなわち仮焼成を行うことにより溶剤が気化するとともにバインダーが燃焼し、フリット剤からビヒクルが除去される。結果として封止基板１７上にはフリットガラス粉末が残留する。仮焼成は、ビヒクルを除去することのできる温度で行われ、例えば３００℃～５００℃で行われる。なお封止材料の他に、加熱することによって化学変化するような部材が封止基板１７に設けられている場合、仮焼成では、封止材料およびその近傍のみを選択的に加熱することが好ましい。例えば封止基板１７上にも電気回路１４の一部が構成されている場合、封止基板１７上に形成された電気回路１４が加熱されないように仮焼成を行うことが好ましい。また本実施形態では封止基板１７上に封止材料を供給したが、仮に支持基板１２上に封止材料を供給し、さらに封止材料を仮焼成する場合には、有機エレクトロルミネッセンス素子および画素回路が仮焼成によって劣化することを防ぐために、封止材料およびその周辺領域のみを加熱することが好ましい。

　（封止基板と支持基板とを貼合する工程）
　次に封止基板１７を支持基板１２に貼合する。本実施形態では光硬化性樹脂を用いて仮封止を行う。仮封止は、例えばまず供給された封止材料の外側の領域において封止材料に沿って光硬化性樹脂を供給し、つぎに、真空中または不活性ガス雰囲気中において封止基板１７と支持基板１２とを貼合する。

　封止基板１７と支持基板１２との貼合はアライメントマークを基準にして行うことができる。例えば封止基板１７および支持基板１２にそれぞれアライメントマークを予め設けておき、このアライメントマークの位置を光学センサで認識し、さらに、認識した位置情報に基づいて、封止基板１７および支持基板１２の位置合わせを行い、その後、封止基板１７と支持基板１２とを貼合すればよい。

　封止基板１７と支持基板１２とを貼合した後、光硬化性樹脂に光を照射し、光硬化性樹脂を硬化する。これによって封止領域１３が仮封止される。光硬化性樹脂としては例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂、紫外線硬化型アクリル樹脂を用いることができる。図１～図４には光硬化性樹脂が示されていないが、仮封止を行う場合、光硬化性樹脂が封止部材１６に沿って延在するため、実際には、例えば図１では封止部材１６を表す線と光硬化性樹脂を表す線の２本の線が、封止領域１３の外縁に沿って延在することになる。なお光硬化性樹脂と封止部材１６とが近接して配置されている場合、封止材料をレーザ（電磁ビーム）で加熱して溶融させる際に光硬化性樹脂が燃焼するおそれがあるため、光硬化性樹脂と封止部材１６とは例えば０．５ｍｍ以上離間させて配置することが好ましい。

　また他の実施形態として、フリット封止工程後に、仮封止に必要な部位ではあるが、電気装置の構成には不必要な部位を、電気装置から切り離してもよい。例えば仮封止に使用された光硬化性樹脂と、封止部材１６との間で切断し、封止部材１６より外側の光硬化性樹脂が配置された部分を不要部分として電気装置から切り離してもよい。この場合、仮封止の際には、光硬化性樹脂は、封止部材１６から所定の距離だけ離間させて、封止部材１６を取り囲むように配置すればよい。

　真空中で仮封止を行う場合、真空度は１Ｐａ～９０ｋＰａが好ましい。また不活性ガス雰囲気中で仮封止を行う場合、露点が－７０℃以下の不活性ガス雰囲気中で仮封止を行うことが好ましい。なお不活性ガスとしてはアルゴンガス、窒素ガスを用いることができる。また光硬化性樹脂に照射する光には紫外線を用いることができる。このように真空中または不活性ガス雰囲気中において仮封止を行うことによって、封止領域中の水分濃度および酸素濃度を大気中で仮封止を行うよりも低減させることができる。なお仮封止では気密度が必ずしも高いわけではないが、仮封止された状態において後述のフリット封止を行うことにより、封止領域の気密度を高めることができ、これによって封止領域内の水分濃度および酸素濃度を大気よりも低減された状態に保つことができる。

　（封止材料を加熱して溶融させる工程）
　本実施形態では仮封止後、大気中において封止材料を加熱して溶融させる。封止材料の加熱および溶融は、封止材料に電磁ビームを照射することによって行う。

　電磁ビームの照射は、本実施形態では支持基板１２および封止基板１７のうちの封止基板１７側から行う。例えば電磁ビームを出射するヘッド（以下、電磁ビーム照射ヘッドということがある。）を封止基板１７上に配置し、封止基板１７に向けて電磁ビームを照射する。電磁ビーム照射ヘッドから出射された電磁ビームは、封止基板１７を透過して、封止材料に照射される。電磁ビームには、エネルギー密度の高い光が好適に用いられ、レーザ光が好適に用いられる。また電磁ビームとしては、封止材料が効率的に光エネルギーを吸収する波長の光であって、かつ封止基板１７を高い透過率で透過する波長の光を用いることが好ましい。換言すると、封止基板１７には電磁ビームが透過し易い部材が好適に用いられ、封止材料には電磁ビームを吸収し易い材料が好適に用いられる。電磁ビームに使用される光のピーク波長は通常１９０ｎｍ～１２００ｎｍであり、３００ｎｍ～１１００ｎｍであることが好ましい。電磁ビームを放射するレーザ装置としては、例えばＹＡＧレーザ装置、半導体レーザ装置、アルゴンイオンレーザ装置およびエキシマレーザ装置等を用いることができる。

　電磁ビームの照射は、例えば電磁ビーム照射ヘッドを３次元的に移動（走査）可能な制御装置を用いて行うことができる。例えば封止材料との間に所定の間隔をあけて電磁ビーム照射ヘッドを配置し、封止材料に電磁ビームを照射しつつ、封止材料に沿って電磁ビーム照射ヘッドを走査させればよい。なお電磁ビームの照射は、電磁ビームの強度を経時的に変動させて行ってもよいが、電磁ビームの強度を変動させることなく、封止材料が配置された全領域にわたって同じ強度で電磁ビームを照射することが好ましい。
装置の設定が簡便になるからである。
　また、電磁ビームの強度を変える際には電磁ビーム照射ヘッドの走査のスピードを下げることが必要になることもあるが、強度を一定に保ちつつ、電磁ビーム照射ヘッドを走査する場合、走査のスピードを下げる必要がないため、電磁ビーム照射ヘッドを封止材料に沿って１周させる際に要する時間を短縮することができる。なお電磁ビームの照射は、貼合された封止基板１７および支持基板１２に対して、電磁ビーム照射ヘッドを相対的に走査させればよく、電磁ビーム照射ヘッドに限らず、例えば貼合された封止基板１７および支持基板１２を移動させることによって行ってもよく、また貼合された封止基板１７および支持基板１２と、電磁ビーム照射ヘッドとの両方を移動させることによって行ってもよい。貼合された封止基板１７および支持基板１２の移動は、移動機構が設けられたステージ上に、貼合された封止基板１７および支持基板１２を載置し、このステージを移動させることによって行うことができる。

　電磁ビームのスポット径は、適宜調整することが好ましい。スポット径の大きさは、集光レンズ等の光学要素を用いることによって調整することができる。

　（封止部材を構成する工程）
　次に、溶融した封止材料を冷却し、硬化させて封止部材１６を形成する。なお溶融した封止材料は、表示装置の周囲の温度を下げることによって冷却してよく、また自然冷却によってその温度を下げてもよい。例えば電磁ビームの照射を止めることにより封止材料の温度は自然に低下するため、溶融した封止材料は自然に硬化する。このようにして封止部材１６が形成され、封止領域１３が気密に封止される。

　以上説明したように、平面視において電気配線１５と封止部材１６とが交差する交差領域では、電気配線１５が透光性電気配線によって構成されるため、封止部材１６に照射される電磁ビームは電気配線１５を透過する。よって、電気配線１５が電磁ビームのエネルギーを吸収することを抑制することができ、および電磁ビームの照射による電気配線１５の温度上昇を抑制することができる。結果として、電気配線１５の存在が封止部材１６の温度上昇に与える影響を小さくすることができる。そのためたとえ平面視で電気配線１５上に封止部材１６が設けられたとしても、交差領域における封止部材１６と非交差領域における封止部材１６とを同じように加熱することができ、加熱温度のばらつきを抑制することができる。これによって封止材料を均一に加熱溶融することができ、結果として封止部材１６自体の性状、封止基板１７または支持基板１２と、封止部材１６との密着性等を均一にすることができ、封止の信頼性を向上させることができる。

　また電気配線１５の外形は従来の電気装置と同じにすることができるため、電気配線１５を蒸着法によって形成する際に使用するマスクの設計に、従来の技術のマスクの設計を活用することができる。

　上述の実施形態では電気回路１４が支持基板１２に設けられた形態の表示装置について説明した。しかしながら、封止基板１７側に電気回路１４が設けられていてもよい。例えば画素回路を支持基板１２に設け、有機エレクトロルミネッセンス素子を封止基板１７に設けてもよい。なお支持基板１２に設けられた画素回路と、封止基板１７に設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子とは、所定の導電性部材によって電気的に接続すればよい。

　また上述の実施形態ではアクティブマトリクス駆動型の表示装置について説明したが、本発明はパッシブマトリクス駆動型の表示装置にも適用することができる。

　また上述の実施形態では有機層を有する電子素子として有機エレクトロルミネッセンス素子が設けられた表示装置を例にとって説明したが、有機層を有する電子素子の例としては有機トランジスタも挙げられる。よって本発明は、画素回路の一部を構成するトランジスタに有機トランジスタを用いた表示装置にも適用することができる。

　１１　　表示装置
　１２　　支持基板
　１３　　封止領域
　１４　　電気回路
　１５　　電気配線
　１６　　封止部材
　１７　　封止基板
　１８　　画像表示領域
　１９　　電気信号入出力源
　５１　　支持基板
　５２　　封止部材
　５３　　封止基板
　５４　　電子素子
　５５　　電気配線

Claims

　封止領域が設定された支持基板と、
　前記封止領域内に設けられる電気回路と、
　前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、
　前記封止領域を取り囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、
　前記封止部材を介して、前記支持基板に貼合される封止基板とを有する電気装置であって、
　前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、
　前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域では、前記電気配線が透光性の電気配線によって構成されている、電気装置。
　前記透光性の電気配線の厚さが、５０ｎｍ以上３００ｎｍ未満である、請求項１に記載の電気装置。
　前記透光性の電気配線の比抵抗が、３００μΩｃｍ未満である、請求項１に記載の電気装置。
　電子素子が、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機光電変換素子または有機トランジスタである請求項１に記載の電気装置。
　請求項１に記載の電気装置の製造方法であって、
　封止領域が設定されており、該封止領域内に設けられる電気回路および電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、
　前記封止領域の外縁に沿って、封止材料を供給する工程と、
　前記封止材料を介して前記封止基板と前記支持基板とを貼合する工程と、
　前記封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱して溶融させる工程と、
　前記封止材料を冷却し、硬化させて封止部材を構成する工程と
を含む、電気装置の製造方法。
　前記封止材料を加熱して溶融させる工程では、前記封止材料が配置された全領域に亘って、同じ強度で前記電磁ビームを照射する、請求項５に記載の電気装置の製造方法。