有機ＥＬ素子の封止方法及び封止装置
【課題】 従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法と有機ＥＬ素子の封止装置を提供する。
【解決手段】 有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する。
【解決手段】 有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法と封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置( 以下、フラットディスプレイとも言う) が多くの分野、場所で使われており、情報化が進む中で、ますます、その重要性が高まっている。
現在、フラットディスプレイの代表と言えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとも言う）であるが、ＬＣＤとは異なる表示原理に基づくフラットディスプレイとして、有機ＥＬ、無機ＥＬ、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも言う）、ライトエミッティングダイオード表示装置（以下、ＬＥＤとも言う）、蛍光表示管表示装置（以下、ＶＦＤとも言う）、フィールドェミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤとも言う）などの開発も活発に行われている。
これらの新しいフラットディスプレイはいずれも自発光型と呼ばれるもので、ＬＣＤとは次の点で大きく異なり、ＬＣＤには無い優れた特徴を有している。
ＬＣＤは、受光型と呼ばれ、液晶は自身では発光することはなく、外光を透過、遮断する、いわゆるシャッターとして動作し、表示装置を構成する。
このため光源を必要とし、ー般に、バックライトが必要である。
これに対して自発光型は、装置自身が発光するため別光源が不要である。
ＬＣＤのような受光型では表示情報の様態に拘わらず常にバックライトが点灯し、全表示状態とほぼ変わらない電力を消費することになる。
これに対して自発光型は、表示情報に応じて点灯する必要のある箇所だけが電力を消費するだけなので、受光型表示装置に比較して電力消費が少ないという利点が原理的にある。
ＬＣＤでは、バックライト光源の光を遮光して暗状態を得るため、少量であっても光漏れを完全に無くすことは困難であるのに対して、自発光型では発光しない状態がまさに暗状態であるので理想的な暗状態を容易に得ることができコントラストにおいても自発光型が圧倒的に優位である。
また、ＬＣＤは液晶の複屈折による偏光制御を利用しているため、観察する方向によって大きく表示状態が変わるいわゆる視野角依存性が強いが、自発光型ではこの問題がほとんど無い。
さらに、ＬＣＤは有機弾性物質である液晶の誘電異方性に由来する配向変化を利用するため、原理的に電気信号に対する応答時間が１ｍｓｅｃ以上である。
これに対して、開発が進められている上記の技術では電子、正孔といったいわゆるキャリア遷移、電子放出、プラズマ放電などを利用しているため、応答時間はｎｓｅｃ桁であり、液晶とは比較にならないほど高速であり、ＬＣＤの応答の遅さに由来する動画残像の問題が無い。
【０００３】
これらの中でも、特に、有機ＥＬの研究が活発である。
有機ＥＬはＯＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥＬ）または有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれている。
ＯＥＬ素子、ＯＥＬＤ素子は、陽極と陰極の一対の電極間に有機化合物を含む（ＥＬ層）を挟持した構造となっており、Ｔａｎｇ等の「アノード電極/ 正孔注入層/ 発光層/ カソード電極」の積層構造が基本になっている。（特許１５２６０２６号公報）
また、Ｔａｎｇ等が低分子材料を用いているの対して、中野らは、高分子材料を用いている。（特開平３−２７３０８７号公報）
また、正孔注入層や電子注入層を用いて効率を向上させたり、発光層に蛍光色素等をドーブして発光色を制御することも行われている。
尚、ここでは、画素電極と対向電極が陽極、陰極のいずれかに相当し、ー対の電極を構成する。
そして、ー対の電極間に設けられる全ての層を、総称して、ＥＬ層と呼び、上記の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層がこれに含まれる。
【特許文献１】特許１５２６０２６号公報
【特許文献２】特開平３−２７３０８７号公報
【０００４】
図４に有機ＥＬ素子の断面構造を示す。
有機ＥＬは、電極間に電場を印加し、ＥＬ層に電流を通じることで、発光するが、従来はー重頃励起状態から基底状態に戻る際の蛍光発光のみを利用していたが、最近の研究により、三重項励起状態から基底状態に戻る際の燐光発光を有効に利用することができるようになり、効率が向上している。
通常、ガラス基板やプラスチック基板といった透光性の支持基板（基板２）にー方の電極３を形成してから、発光層（有機ＥＬ層とも言う）４、対向電極５の順に形成して製造される。
一般には陽極がＩＴＯなどの透光性電極、陰極が金属で構成され非透光性電極であることが多い。
なお、図４では図示しないが、有機ＥＬ素子は水分や酸素による特性劣化が著しいため、ー般には、素子が水分や酸素に触れない様に不活性ガスを充満した上で、別基板を用いたり、薄膜蒸着によりいわゆる封止を行ない信頼性を確保している。
【０００５】
ＥＬ層の形成方法としては、低分子材料ではー般に真空蒸着法が用いられ、高分子材料では溶液化して、スピンコートや印刷法、転写法が用いられる。
表示装置として微細画素を形成する場合には、低分子材料ではマスク蒸着法が用いられ、高分子材料ではインクジェット法や印刷法、転写法などが用いられる。
近年では塗付可能な低分子材料も報告されている。
【０００６】
このような有機ＥＬ素子は、その寿命問題を克服する為に、できるだけ酸素や水分が少ない環境にて封止され、その後の大気環境下においても、外気との遮断を封止機能にて継続できることが必要である。
従来、封止方法として、不活性ガス充満環境下において、有機ＥＬ素子を配置した基板と背面基板との外周を封止用の接着剤にて接着する方法が採られている。
しかし、この封止方法は、不活性ガス充満環境下で行うが、微量の酸素や水分の混入は避けられないという欠点があり、また、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、近年、フラットディスプレイとして自発光型の有機ＥＬ素子が注目され、開発されているが、従来の、不活性ガス充満環境下において、有機ＥＬ素子を配置した基板と背面基板との外周を封止用の接着剤にて接着する封止方法では、有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入は避けられないという欠点があり、また、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題があった。
本発明はこれらに対応するもので、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法と有機ＥＬ素子の封止装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することを特徴とするものである。
そして、上記の有機ＥＬ素子の封止方法であって、不活性ガスが充満した不活性ガス室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止することを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧することを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記封止用接着剤層は、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させることを特徴とするものであり、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電方式にて行うもので、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、第１の基材、第２の基材が、ガラス基板あるいは樹脂フィルムであることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、ここで、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材を、有機ＥＬ形成基板とも言い、また、第１の基板側から発光を放出する場合、有機ＥＬ素子を大気から隔離するための封止体としての第２の基板を、背面基板とも言う。
また、ここで、有機ＥＬ素子形成部材、接着剤層配設部材の天地の配置は問わない。
また、チャンバーの減圧、開放のタイミングは、両部材の積層加圧以降であれば、様々な場合がある。
また、ここでは、不活性ガスとは、有機ＥＬ素子の機能を悪化させる要因とならないガス種で、安全性が高く、作業性の良く、安価で汎用的なものが好ましく、一般的には、Ｎ2 ガスがこれに相当する。
【００１０】
本発明の有機ＥＬ素子の封止装置は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法で、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する有機ＥＬ素子の封止方法を、行うための封止装置であって、不活性ガスが充満された不活性ガス室と、該不活性ガス室内に配置され、減圧機構を備えたチャンバーと、該チャンバー内において、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、１対の板状の保持部にて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、保持部により保持された両部材を両部材を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部と、前記加熱を行うための加熱部とを、備えていることを特徴とするものである。
そして、上記の有機ＥＬ素子の封止装置であって、前記保持加圧調整部は、地側に第１の保持部と、天側に第２の保持部とを備え、各保持部は、それぞれに、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、それぞれ、保持し、両部材の間隔を狭め、該両部材を挟み、該両部材を積層した状態で調整した圧で積層加圧するものであることを特徴とするものであり、天側に第２の保持部は、静電保持方式により保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、少なくとも一方の保持部は、加熱部を兼ねるヒートプレートであることを特徴とするものである。
【００１１】
（作用）
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、このような構成にすることにより、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法の提供を可能としている。
詳しくは、不活性ガス充満の環境下において、更に減圧した上で、有機ＥＬ素子を配設した有機ＥＬ素子形成部材と、接着剤層配設部材とを、接着することにより、封止後の初期状態での酸素や水分の混入を極めて少なく抑え、且つ、従来の封止方法におけるシーリング部の不活性ガス噛み込みも無くすことができ、結果、良好な封止効果を得ることを可能としている。
具体的には、有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することにより、これを達成している。
更に具体的には、不活性ガスが充満した密閉室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止する請求項２の発明の形態が挙げられる。 また、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧する請求項３の発明の形態とすることにより、確実に、有機ＥＬ素子にダメージを与えずに、封止を行うことができ、これにより、酸素や水分の混入を少なく抑えることを可能としている。
特に、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行う請求項４の発明の形態とすることにより、減圧環境下において、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を可能としている。
尚、減圧環境下では、例えば、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材を地側に向けて、これらの第１の基材側あるいは第２の基材側から真空吸着にて保持しようとする場合、自重に抗して保持することはできず、また、冶具による保持では、各部材に疵等つくことがあり、各基材がフィルムの場合には、平坦状に保つことも保持することも難しい。
また、封止用接着剤層としては、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させる形態が挙げられ、この場合で、且つ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行う場合は、通常の市販の静電接着チャックは１００℃以上は無理で、硬化処理の面からは５０℃以上であり、結局、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことが必要となる。
また、第１の基材、第２の基材としては、ガラス基板あるいは樹脂フィルムが挙げられる。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ素子の封止装置は、このような構成にすることにより、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止装置の提供を可能としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記のように、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法と、有機ＥＬ素子の封止装置の提供を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を示した概略断面図で、図２は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例の処理フローの１例を示したフロー図で、図３は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法により封止された有機ＥＬ素子形成基板の１例を示した断面図である。
尚、図２におけるＳ１〜Ｓ８は処理ステップを示す。
図１〜図３中、１０は不活性ガス室、１１は壁部、１２は保持加圧調整部、１２ａは載置用保持部（第１の保持部とも言う）、１２ｂは静電式保持部（第２の保持部とも言う）、１２ｃは加圧調整部、１３はチャンバー、１４は減圧部、１５は減圧開放部（バルブとも言う）、１６は加熱部、２０は有機ＥＬ素子形成部材、２１は第１の基材（ここではガラス基板）、２２は有機ＥＬ素子部、２２ａは第１の電極配線、２２ｂは有機ＥＬ部、２２ｃは第２の電極配線、３０は接着剤層配設部材、３１は第２の基材（ここではフィルム基材）、３２は封止用接着剤層、３２Ａは硬化した封止用接着剤層（接着部とも言う）、４０は（封止された）表示部材である。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例を、図に基づいて説明する。
本例は、有機ＥＬ素子を用いた表示部材を作製するための封止方法で、図３に示すように、ガラス基板からなる板状の第１の基材２１の一面側に有機ＥＬ素子２２を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０の、有機ＥＬ素子形成２２面側に、全面に配したシール材としての接着部３２Ａを介して、樹脂フィルムからなる板状の第２の基材３１を接着配設して、有機ＥＬ素子を大気から隔離する構造の表示部を、作製する際の、封止の仕方の１例である。
簡単には、ガラス基板からなる板状の第１の基材２１の一面側に有機ＥＬ素子２２を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０と、シール材用としての熱硬化性の封止用接着剤層３２を第２の基板３１の一面の全面に配した接着剤層配設部材３０とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子２２側、封止用接着剤３２側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止し、更に減圧を開放して、前述の表示部を得るものである。
【００１６】
はじめに、本例の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を図１に基づいて、簡単に説明しておく。
尚、これを以って、本発明の有機ＥＬ素子の封止装置の実施の形態例の説明に代える。 図１に示す有機ＥＬ素子の封止装置は、不活性ガスであるＮ2 ガスが充満された不活性ガス室１０と、該不活性ガス室内１０に配置され、不活性ガスに充満されたチャンバー１３内の圧を減圧する減圧部１４と、減圧開放部１５とを備えている。
そしてまた、チャンバー１３内において、前記有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０とを、１対の板状の保持部、載置用保持部（第１保持部）１２ａと静電式保持部（第２の保持部）１２ｂにて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、両保持部により保持された両部材２０、３０を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部１２と、前記加熱を行うための加熱部１６とを、備えている。
【００１７】
第１の保持部１２ａとしては、熱伝導性等からアルミニウム（以下Ａｌ）を用いているが、熱伝導性が良く、加工性の良く、平坦性良く有機ＥＬ素子形成部材２０を保持できるものであれば、これに限定はされない。
第２の保持部１２ｂとしては、天地方向移動可能なもので、保持を静電方式とするため、保持する側の表面の材質は限定される。
尚、静電方式は、第２の保持部内に電極部を内装した状態で、制御して電荷を発生させて、接着剤層配設部材３０を保持するもので、現在は、静電チャック等の名で市販されている。
ここでは、第１の保持部１２ａと第２の保持部１２ｂの、保持する面は互いに平行である。
後に述べるが、本例の場合、加圧調整部１２ｃによる正圧加圧によりシリンダーを地方向に動かし、また、加圧調整部１２ｃによる負圧加圧によりシリンダー（図示していない）を天方向に動かし、シリンダーにつながった第２の保持部１２ｂを移動する。 ここでは、第２の保持部１２ｂの基材としては、アルミニウムを用いているが、これに限定はされない。
【００１８】
保持加圧調整部１２は、地側に有機ＥＬ素子形成部材２０をその第１の基材２１面全体で載置する第１の保持部１２ａと、天側に接着剤層配設部材３０を第２の基材３１全面で均一に静電式にて保持する第２の保持部１２ｂとを備え、各保持部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、両部材２０、３０を保持し、両部材２０、３０の間隔を狭め、該両部材２０、３０を挟み、該両部材を積層した状態で、加圧調整部１２ｃで調整した圧で積層加圧するものである。
加圧調整部１２ｃとしては、例えば、正加圧用のエアーと負加圧用のエアーにより、加圧する圧力を制御するエアシリンダ構成のものが挙げられる。
加圧は、封止用接着剤層３２の厚さやその材質等にもよるが、有機ＥＬ素子にダメージを与えない１０、０００Ｐａ程度以下で、封止の効果を得る、特に、側面部における封止用接着剤層３２の好適な広がりを期待できる１０Ｐａ以上で制御する。
好ましくは、３０００Ｐａ〜６０００Ｐａである。
本例の場合は、第２の保持部１２ｂがアルミニウム板を使用しており、第２の保持部１２ｂの自重による圧が大きいため、自重の圧を減らすように加圧調整部１２ｃで負圧をかけて積層加圧の圧を調整する。
尚、本例では、保持加圧調整部１２の加圧調整部１２ｃが第２の保持部１２ｂを第１の保持部１２ａ側に移動するための駆動源となっており、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、地方向に移動させ、また、加圧調整部１２ｃにて所定の負圧力としてシリンダーを動かして、天方向に移動させる。
【００１９】
また、本例においては、第１の保持部１２ａ内に、有機ＥＬ素子形成部材２０、もしくは両部材２０、３０を全面に均一に加熱できる過熱部１６を備えており、第１の保持部１２ａはヒートプレートでもある。
加熱は、接着材層３２が熱硬化性の場合は、硬化する温度以上にできることが要求されるが、静電式の第２の保持部を用いているため、一般には、１００℃以下としないと、保持機能が損なわれてしまうため、通常は、５０℃〜１００℃の範囲で加熱する。
【００２０】
チャンバーとしては、減圧、減圧の開放に耐え、且つ、各部の動作を問題なくできるものが要求される。
減圧部１４は、真空引きを行うもので、ＶＡＣポンプ等である。
減圧開放部１５は、真空開放を行うもので、ここでは、開閉バルブである。
通常、減圧は、圧が低いほど酸素の含有量の面からは好ましいが、３０、０００Ｐａ以下であれば、封止効果の面からは十分である。
３０、０００Ｐａ〜５、０００Ｐａ、好ましくは、３０、０００Ｐａ〜２０、０００Ｐａとするため、チャンバー１３の壁部の材質としてはアクリル等の樹脂でも良いが、これに限定はされない。
【００２１】
次いで、図１に示す封止装置を用いた場合の、本例の有機ＥＬ素子の封止方法の処理の１例を図２の基づいて、説明する。
先ず、予め、ガラス基板からなる第１の基材３１の一面上に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０と、シール材用としての封止用接着剤層３２を第２の基板３１の一面全面に配した接着剤層配設部材３０とを、用意しておき、両部材２０、３０をそれぞれ、Ｎ2 からなる不活性ガス雰囲気が充満した不活性ガス室１０に入れる。（Ｓ１）
尚、通常、Ｎ2 からなる不活性ガス雰囲気が充満した不活性ガス室１０では、酸素含有量を１ｐｐｍ以下とできる。
次いで、チャンバー１３を開放して不活性ガス雰囲気が充満した状態で、有機ＥＬ素子形成部材２０を、チャンバー内の第１の保持部１２ａ上に、その有機ＥＬ層部２２側を天側にして載置き、また、接着剤層配設部材３０を、チャンバー内の第２の保持部１２ｂにて、その第２の基材３１を静電式にて保持する。（Ｓ２）
次いで、チャンバーを閉じた状態にして、両部材２０、３０を離れた状態で、所定の圧力範囲に減圧部１４にて減圧する。（Ｓ３）
通常、減圧は、圧が低いほど酸素の含有量の面からは好ましいが、ここでは、３０、０〜５、０００Ｐａ、好ましくは、３０、０００Ｐａ〜２０、０００Ｐの範囲に減圧する。 次いで、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、第１の保持部１２ａと第２の保持部１２ｂ間の間隔を狭めることにより、有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０との間隔を狭め、両保持部１２ａ、１２ｂにより両部材２０、３０を積層した状態で挟む。（Ｓ４）
尚、本例では、保持加圧調整部１２の加圧調整部１２ｃが第２の保持部１２ｂを第１の保持部１２ａ側に移動するための駆動源となっており、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、地方向に移動させ、また、加圧調整部１２ｃにて所定の負圧力としてシリンダーを天方向に移動させる。
次いで、挟んだ後、加圧調整部１２ｃの圧を所定の圧に調整して両部材２０、３０を積層加圧し、同時に所定の温度に加熱し（Ｓ５）、封止用接着剤層３２を硬化させる。（Ｓ６） 加圧は、封止用接着剤層３２の厚さやその材質等にもよるが、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａの範囲、好ましくは、３０００Ｐａ〜６０００Ｐａで行う。
加熱は、通常は、５０℃〜１００℃の範囲で行う。
次いで、減圧を開放した（Ｓ７）後、チャンバー１３から、更に、不活性ガス質１０から封止された表示部（図３参照）を取り出す。（Ｓ８）
このようにして、封止を行う。
【００２２】
尚、本例は１例で、本発明は、これに限定されない。
本例では、第２の基材の一面全面にシール材用の封止用接着剤層を配して、封止を行っているが、第２の基材の一面の有機ＥＬ素子形成領域周辺にのみシール材用の封止用接着剤層を配して、封止を行う形態も挙げられる。
また、本例では、封止用接着剤層３２として、熱硬化性の接着剤層を用いているが、これに限定はされない。
例えば、ＵＶ硬化型の接着剤層で封止効果の良いものを用いても良い。
尚、熱硬化性の接着剤層としては、エポキシ系等が一般的に用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を示した概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例の処理フローの１例を示したフロー図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法により封止された有機ＥＬ素子形成基板の１例を示した断面図である。
【図４】有機ＥＬ素子の断面構造の１例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 発光
２ 基板
３ 透明電極
４ 発光層
５ 多雨項電極
１０ 不活性ガス室
１１ 壁部
１２ 保持加圧調整部
１２ａ 載置用保持部（第１の保持部とも言う）
１２ｂ 静電式保持部（第２の保持部とも言う）
１２ｃ 加圧調整部
１３ チャンバー
１４ 減圧部
１５ 減圧開放部（バルブとも言う）
１６ 加熱部
２０ 有機ＥＬ素子形成部材
２１ 第１の基材（ここではガラス基板）
２２ 有機ＥＬ素子部
２２ａ 第１の電極配線
２２ｂ 有機ＥＬ部
２２ｃ 第２の電極配線
３０ 接着剤層配設部材
３１ 第２の基材（ここではフィルム基材）
３２ 封止用接着剤層
３２Ａ 硬化した封止用接着剤層（接着部とも言う）
４０ （封止された）表示部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法と封止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示装置( 以下、フラットディスプレイとも言う) が多くの分野、場所で使われており、情報化が進む中で、ますます、その重要性が高まっている。
現在、フラットディスプレイの代表と言えば液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤとも言う）であるが、ＬＣＤとは異なる表示原理に基づくフラットディスプレイとして、有機ＥＬ、無機ＥＬ、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも言う）、ライトエミッティングダイオード表示装置（以下、ＬＥＤとも言う）、蛍光表示管表示装置（以下、ＶＦＤとも言う）、フィールドェミッションディスプレイ（以下、ＦＥＤとも言う）などの開発も活発に行われている。
これらの新しいフラットディスプレイはいずれも自発光型と呼ばれるもので、ＬＣＤとは次の点で大きく異なり、ＬＣＤには無い優れた特徴を有している。
ＬＣＤは、受光型と呼ばれ、液晶は自身では発光することはなく、外光を透過、遮断する、いわゆるシャッターとして動作し、表示装置を構成する。
このため光源を必要とし、ー般に、バックライトが必要である。
これに対して自発光型は、装置自身が発光するため別光源が不要である。
ＬＣＤのような受光型では表示情報の様態に拘わらず常にバックライトが点灯し、全表示状態とほぼ変わらない電力を消費することになる。
これに対して自発光型は、表示情報に応じて点灯する必要のある箇所だけが電力を消費するだけなので、受光型表示装置に比較して電力消費が少ないという利点が原理的にある。
ＬＣＤでは、バックライト光源の光を遮光して暗状態を得るため、少量であっても光漏れを完全に無くすことは困難であるのに対して、自発光型では発光しない状態がまさに暗状態であるので理想的な暗状態を容易に得ることができコントラストにおいても自発光型が圧倒的に優位である。
また、ＬＣＤは液晶の複屈折による偏光制御を利用しているため、観察する方向によって大きく表示状態が変わるいわゆる視野角依存性が強いが、自発光型ではこの問題がほとんど無い。
さらに、ＬＣＤは有機弾性物質である液晶の誘電異方性に由来する配向変化を利用するため、原理的に電気信号に対する応答時間が１ｍｓｅｃ以上である。
これに対して、開発が進められている上記の技術では電子、正孔といったいわゆるキャリア遷移、電子放出、プラズマ放電などを利用しているため、応答時間はｎｓｅｃ桁であり、液晶とは比較にならないほど高速であり、ＬＣＤの応答の遅さに由来する動画残像の問題が無い。
【０００３】
これらの中でも、特に、有機ＥＬの研究が活発である。
有機ＥＬはＯＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥＬ）または有機ライトエミッティングダイオード（ＯＬＥＤ；Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）とも呼ばれている。
ＯＥＬ素子、ＯＥＬＤ素子は、陽極と陰極の一対の電極間に有機化合物を含む（ＥＬ層）を挟持した構造となっており、Ｔａｎｇ等の「アノード電極/ 正孔注入層/ 発光層/ カソード電極」の積層構造が基本になっている。（特許１５２６０２６号公報）
また、Ｔａｎｇ等が低分子材料を用いているの対して、中野らは、高分子材料を用いている。（特開平３−２７３０８７号公報）
また、正孔注入層や電子注入層を用いて効率を向上させたり、発光層に蛍光色素等をドーブして発光色を制御することも行われている。
尚、ここでは、画素電極と対向電極が陽極、陰極のいずれかに相当し、ー対の電極を構成する。
そして、ー対の電極間に設けられる全ての層を、総称して、ＥＬ層と呼び、上記の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層がこれに含まれる。
【特許文献１】特許１５２６０２６号公報
【特許文献２】特開平３−２７３０８７号公報
【０００４】
図４に有機ＥＬ素子の断面構造を示す。
有機ＥＬは、電極間に電場を印加し、ＥＬ層に電流を通じることで、発光するが、従来はー重頃励起状態から基底状態に戻る際の蛍光発光のみを利用していたが、最近の研究により、三重項励起状態から基底状態に戻る際の燐光発光を有効に利用することができるようになり、効率が向上している。
通常、ガラス基板やプラスチック基板といった透光性の支持基板（基板２）にー方の電極３を形成してから、発光層（有機ＥＬ層とも言う）４、対向電極５の順に形成して製造される。
一般には陽極がＩＴＯなどの透光性電極、陰極が金属で構成され非透光性電極であることが多い。
なお、図４では図示しないが、有機ＥＬ素子は水分や酸素による特性劣化が著しいため、ー般には、素子が水分や酸素に触れない様に不活性ガスを充満した上で、別基板を用いたり、薄膜蒸着によりいわゆる封止を行ない信頼性を確保している。
【０００５】
ＥＬ層の形成方法としては、低分子材料ではー般に真空蒸着法が用いられ、高分子材料では溶液化して、スピンコートや印刷法、転写法が用いられる。
表示装置として微細画素を形成する場合には、低分子材料ではマスク蒸着法が用いられ、高分子材料ではインクジェット法や印刷法、転写法などが用いられる。
近年では塗付可能な低分子材料も報告されている。
【０００６】
このような有機ＥＬ素子は、その寿命問題を克服する為に、できるだけ酸素や水分が少ない環境にて封止され、その後の大気環境下においても、外気との遮断を封止機能にて継続できることが必要である。
従来、封止方法として、不活性ガス充満環境下において、有機ＥＬ素子を配置した基板と背面基板との外周を封止用の接着剤にて接着する方法が採られている。
しかし、この封止方法は、不活性ガス充満環境下で行うが、微量の酸素や水分の混入は避けられないという欠点があり、また、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、近年、フラットディスプレイとして自発光型の有機ＥＬ素子が注目され、開発されているが、従来の、不活性ガス充満環境下において、有機ＥＬ素子を配置した基板と背面基板との外周を封止用の接着剤にて接着する封止方法では、有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入は避けられないという欠点があり、また、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題があった。
本発明はこれらに対応するもので、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法と有機ＥＬ素子の封止装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することを特徴とするものである。
そして、上記の有機ＥＬ素子の封止方法であって、不活性ガスが充満した不活性ガス室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止することを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧することを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記封止用接着剤層は、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させることを特徴とするものであり、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電方式にて行うもので、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、第１の基材、第２の基材が、ガラス基板あるいは樹脂フィルムであることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、ここで、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材を、有機ＥＬ形成基板とも言い、また、第１の基板側から発光を放出する場合、有機ＥＬ素子を大気から隔離するための封止体としての第２の基板を、背面基板とも言う。
また、ここで、有機ＥＬ素子形成部材、接着剤層配設部材の天地の配置は問わない。
また、チャンバーの減圧、開放のタイミングは、両部材の積層加圧以降であれば、様々な場合がある。
また、ここでは、不活性ガスとは、有機ＥＬ素子の機能を悪化させる要因とならないガス種で、安全性が高く、作業性の良く、安価で汎用的なものが好ましく、一般的には、Ｎ2 ガスがこれに相当する。
【００１０】
本発明の有機ＥＬ素子の封止装置は、板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法で、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する有機ＥＬ素子の封止方法を、行うための封止装置であって、不活性ガスが充満された不活性ガス室と、該不活性ガス室内に配置され、減圧機構を備えたチャンバーと、該チャンバー内において、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、１対の板状の保持部にて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、保持部により保持された両部材を両部材を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部と、前記加熱を行うための加熱部とを、備えていることを特徴とするものである。
そして、上記の有機ＥＬ素子の封止装置であって、前記保持加圧調整部は、地側に第１の保持部と、天側に第２の保持部とを備え、各保持部は、それぞれに、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、それぞれ、保持し、両部材の間隔を狭め、該両部材を挟み、該両部材を積層した状態で調整した圧で積層加圧するものであることを特徴とするものであり、天側に第２の保持部は、静電保持方式により保持するものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの有機ＥＬ素子の封止方法であって、少なくとも一方の保持部は、加熱部を兼ねるヒートプレートであることを特徴とするものである。
【００１１】
（作用）
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、このような構成にすることにより、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法の提供を可能としている。
詳しくは、不活性ガス充満の環境下において、更に減圧した上で、有機ＥＬ素子を配設した有機ＥＬ素子形成部材と、接着剤層配設部材とを、接着することにより、封止後の初期状態での酸素や水分の混入を極めて少なく抑え、且つ、従来の封止方法におけるシーリング部の不活性ガス噛み込みも無くすことができ、結果、良好な封止効果を得ることを可能としている。
具体的には、有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することにより、これを達成している。
更に具体的には、不活性ガスが充満した密閉室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止する請求項２の発明の形態が挙げられる。 また、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧する請求項３の発明の形態とすることにより、確実に、有機ＥＬ素子にダメージを与えずに、封止を行うことができ、これにより、酸素や水分の混入を少なく抑えることを可能としている。
特に、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行う請求項４の発明の形態とすることにより、減圧環境下において、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を可能としている。
尚、減圧環境下では、例えば、有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材を地側に向けて、これらの第１の基材側あるいは第２の基材側から真空吸着にて保持しようとする場合、自重に抗して保持することはできず、また、冶具による保持では、各部材に疵等つくことがあり、各基材がフィルムの場合には、平坦状に保つことも保持することも難しい。
また、封止用接着剤層としては、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させる形態が挙げられ、この場合で、且つ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行う場合は、通常の市販の静電接着チャックは１００℃以上は無理で、硬化処理の面からは５０℃以上であり、結局、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことが必要となる。
また、第１の基材、第２の基材としては、ガラス基板あるいは樹脂フィルムが挙げられる。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ素子の封止装置は、このような構成にすることにより、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止装置の提供を可能としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、上記のように、従来の封止方法における有機ＥＬ素子への微量の酸素や水分の混入の問題や、封止用の接着の際、シーリング部に不活性ガスを噛み込んだ部位は後に外気と導通となる可能性が残り、大気中で充分な封止効果があげられない問題を解決できる、有機ＥＬ素子の封止方法と、有機ＥＬ素子の封止装置の提供を可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を示した概略断面図で、図２は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例の処理フローの１例を示したフロー図で、図３は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法により封止された有機ＥＬ素子形成基板の１例を示した断面図である。
尚、図２におけるＳ１〜Ｓ８は処理ステップを示す。
図１〜図３中、１０は不活性ガス室、１１は壁部、１２は保持加圧調整部、１２ａは載置用保持部（第１の保持部とも言う）、１２ｂは静電式保持部（第２の保持部とも言う）、１２ｃは加圧調整部、１３はチャンバー、１４は減圧部、１５は減圧開放部（バルブとも言う）、１６は加熱部、２０は有機ＥＬ素子形成部材、２１は第１の基材（ここではガラス基板）、２２は有機ＥＬ素子部、２２ａは第１の電極配線、２２ｂは有機ＥＬ部、２２ｃは第２の電極配線、３０は接着剤層配設部材、３１は第２の基材（ここではフィルム基材）、３２は封止用接着剤層、３２Ａは硬化した封止用接着剤層（接着部とも言う）、４０は（封止された）表示部材である。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例を、図に基づいて説明する。
本例は、有機ＥＬ素子を用いた表示部材を作製するための封止方法で、図３に示すように、ガラス基板からなる板状の第１の基材２１の一面側に有機ＥＬ素子２２を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０の、有機ＥＬ素子形成２２面側に、全面に配したシール材としての接着部３２Ａを介して、樹脂フィルムからなる板状の第２の基材３１を接着配設して、有機ＥＬ素子を大気から隔離する構造の表示部を、作製する際の、封止の仕方の１例である。
簡単には、ガラス基板からなる板状の第１の基材２１の一面側に有機ＥＬ素子２２を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０と、シール材用としての熱硬化性の封止用接着剤層３２を第２の基板３１の一面の全面に配した接着剤層配設部材３０とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子２２側、封止用接着剤３２側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止し、更に減圧を開放して、前述の表示部を得るものである。
【００１６】
はじめに、本例の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を図１に基づいて、簡単に説明しておく。
尚、これを以って、本発明の有機ＥＬ素子の封止装置の実施の形態例の説明に代える。 図１に示す有機ＥＬ素子の封止装置は、不活性ガスであるＮ2 ガスが充満された不活性ガス室１０と、該不活性ガス室内１０に配置され、不活性ガスに充満されたチャンバー１３内の圧を減圧する減圧部１４と、減圧開放部１５とを備えている。
そしてまた、チャンバー１３内において、前記有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０とを、１対の板状の保持部、載置用保持部（第１保持部）１２ａと静電式保持部（第２の保持部）１２ｂにて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、両保持部により保持された両部材２０、３０を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部１２と、前記加熱を行うための加熱部１６とを、備えている。
【００１７】
第１の保持部１２ａとしては、熱伝導性等からアルミニウム（以下Ａｌ）を用いているが、熱伝導性が良く、加工性の良く、平坦性良く有機ＥＬ素子形成部材２０を保持できるものであれば、これに限定はされない。
第２の保持部１２ｂとしては、天地方向移動可能なもので、保持を静電方式とするため、保持する側の表面の材質は限定される。
尚、静電方式は、第２の保持部内に電極部を内装した状態で、制御して電荷を発生させて、接着剤層配設部材３０を保持するもので、現在は、静電チャック等の名で市販されている。
ここでは、第１の保持部１２ａと第２の保持部１２ｂの、保持する面は互いに平行である。
後に述べるが、本例の場合、加圧調整部１２ｃによる正圧加圧によりシリンダーを地方向に動かし、また、加圧調整部１２ｃによる負圧加圧によりシリンダー（図示していない）を天方向に動かし、シリンダーにつながった第２の保持部１２ｂを移動する。 ここでは、第２の保持部１２ｂの基材としては、アルミニウムを用いているが、これに限定はされない。
【００１８】
保持加圧調整部１２は、地側に有機ＥＬ素子形成部材２０をその第１の基材２１面全体で載置する第１の保持部１２ａと、天側に接着剤層配設部材３０を第２の基材３１全面で均一に静電式にて保持する第２の保持部１２ｂとを備え、各保持部１２ａ、１２ｂは、それぞれ、両部材２０、３０を保持し、両部材２０、３０の間隔を狭め、該両部材２０、３０を挟み、該両部材を積層した状態で、加圧調整部１２ｃで調整した圧で積層加圧するものである。
加圧調整部１２ｃとしては、例えば、正加圧用のエアーと負加圧用のエアーにより、加圧する圧力を制御するエアシリンダ構成のものが挙げられる。
加圧は、封止用接着剤層３２の厚さやその材質等にもよるが、有機ＥＬ素子にダメージを与えない１０、０００Ｐａ程度以下で、封止の効果を得る、特に、側面部における封止用接着剤層３２の好適な広がりを期待できる１０Ｐａ以上で制御する。
好ましくは、３０００Ｐａ〜６０００Ｐａである。
本例の場合は、第２の保持部１２ｂがアルミニウム板を使用しており、第２の保持部１２ｂの自重による圧が大きいため、自重の圧を減らすように加圧調整部１２ｃで負圧をかけて積層加圧の圧を調整する。
尚、本例では、保持加圧調整部１２の加圧調整部１２ｃが第２の保持部１２ｂを第１の保持部１２ａ側に移動するための駆動源となっており、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、地方向に移動させ、また、加圧調整部１２ｃにて所定の負圧力としてシリンダーを動かして、天方向に移動させる。
【００１９】
また、本例においては、第１の保持部１２ａ内に、有機ＥＬ素子形成部材２０、もしくは両部材２０、３０を全面に均一に加熱できる過熱部１６を備えており、第１の保持部１２ａはヒートプレートでもある。
加熱は、接着材層３２が熱硬化性の場合は、硬化する温度以上にできることが要求されるが、静電式の第２の保持部を用いているため、一般には、１００℃以下としないと、保持機能が損なわれてしまうため、通常は、５０℃〜１００℃の範囲で加熱する。
【００２０】
チャンバーとしては、減圧、減圧の開放に耐え、且つ、各部の動作を問題なくできるものが要求される。
減圧部１４は、真空引きを行うもので、ＶＡＣポンプ等である。
減圧開放部１５は、真空開放を行うもので、ここでは、開閉バルブである。
通常、減圧は、圧が低いほど酸素の含有量の面からは好ましいが、３０、０００Ｐａ以下であれば、封止効果の面からは十分である。
３０、０００Ｐａ〜５、０００Ｐａ、好ましくは、３０、０００Ｐａ〜２０、０００Ｐａとするため、チャンバー１３の壁部の材質としてはアクリル等の樹脂でも良いが、これに限定はされない。
【００２１】
次いで、図１に示す封止装置を用いた場合の、本例の有機ＥＬ素子の封止方法の処理の１例を図２の基づいて、説明する。
先ず、予め、ガラス基板からなる第１の基材３１の一面上に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材２０と、シール材用としての封止用接着剤層３２を第２の基板３１の一面全面に配した接着剤層配設部材３０とを、用意しておき、両部材２０、３０をそれぞれ、Ｎ2 からなる不活性ガス雰囲気が充満した不活性ガス室１０に入れる。（Ｓ１）
尚、通常、Ｎ2 からなる不活性ガス雰囲気が充満した不活性ガス室１０では、酸素含有量を１ｐｐｍ以下とできる。
次いで、チャンバー１３を開放して不活性ガス雰囲気が充満した状態で、有機ＥＬ素子形成部材２０を、チャンバー内の第１の保持部１２ａ上に、その有機ＥＬ層部２２側を天側にして載置き、また、接着剤層配設部材３０を、チャンバー内の第２の保持部１２ｂにて、その第２の基材３１を静電式にて保持する。（Ｓ２）
次いで、チャンバーを閉じた状態にして、両部材２０、３０を離れた状態で、所定の圧力範囲に減圧部１４にて減圧する。（Ｓ３）
通常、減圧は、圧が低いほど酸素の含有量の面からは好ましいが、ここでは、３０、０〜５、０００Ｐａ、好ましくは、３０、０００Ｐａ〜２０、０００Ｐの範囲に減圧する。 次いで、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、第１の保持部１２ａと第２の保持部１２ｂ間の間隔を狭めることにより、有機ＥＬ素子形成部材２０と接着剤層配設部材３０との間隔を狭め、両保持部１２ａ、１２ｂにより両部材２０、３０を積層した状態で挟む。（Ｓ４）
尚、本例では、保持加圧調整部１２の加圧調整部１２ｃが第２の保持部１２ｂを第１の保持部１２ａ側に移動するための駆動源となっており、加圧調整部１２ｃにて所定の正圧力としてシリンダーを動かして、地方向に移動させ、また、加圧調整部１２ｃにて所定の負圧力としてシリンダーを天方向に移動させる。
次いで、挟んだ後、加圧調整部１２ｃの圧を所定の圧に調整して両部材２０、３０を積層加圧し、同時に所定の温度に加熱し（Ｓ５）、封止用接着剤層３２を硬化させる。（Ｓ６） 加圧は、封止用接着剤層３２の厚さやその材質等にもよるが、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａの範囲、好ましくは、３０００Ｐａ〜６０００Ｐａで行う。
加熱は、通常は、５０℃〜１００℃の範囲で行う。
次いで、減圧を開放した（Ｓ７）後、チャンバー１３から、更に、不活性ガス質１０から封止された表示部（図３参照）を取り出す。（Ｓ８）
このようにして、封止を行う。
【００２２】
尚、本例は１例で、本発明は、これに限定されない。
本例では、第２の基材の一面全面にシール材用の封止用接着剤層を配して、封止を行っているが、第２の基材の一面の有機ＥＬ素子形成領域周辺にのみシール材用の封止用接着剤層を配して、封止を行う形態も挙げられる。
また、本例では、封止用接着剤層３２として、熱硬化性の接着剤層を用いているが、これに限定はされない。
例えば、ＵＶ硬化型の接着剤層で封止効果の良いものを用いても良い。
尚、熱硬化性の接着剤層としては、エポキシ系等が一般的に用いられている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法を実施するための装置の１例を示した概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の実施の形態の１例の処理フローの１例を示したフロー図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の封止方法により封止された有機ＥＬ素子形成基板の１例を示した断面図である。
【図４】有機ＥＬ素子の断面構造の１例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１ 発光
２ 基板
３ 透明電極
４ 発光層
５ 多雨項電極
１０ 不活性ガス室
１１ 壁部
１２ 保持加圧調整部
１２ａ 載置用保持部（第１の保持部とも言う）
１２ｂ 静電式保持部（第２の保持部とも言う）
１２ｃ 加圧調整部
１３ チャンバー
１４ 減圧部
１５ 減圧開放部（バルブとも言う）
１６ 加熱部
２０ 有機ＥＬ素子形成部材
２１ 第１の基材（ここではガラス基板）
２２ 有機ＥＬ素子部
２２ａ 第１の電極配線
２２ｂ 有機ＥＬ部
２２ｃ 第２の電極配線
３０ 接着剤層配設部材
３１ 第２の基材（ここではフィルム基材）
３２ 封止用接着剤層
３２Ａ 硬化した封止用接着剤層（接着部とも言う）
４０ （封止された）表示部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、不活性ガスが充満した不活性ガス室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行うことを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記封止用接着剤層は、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項６】
請求項５に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電方式にて行うもので、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、第１の基材、第２の基材が、ガラス基板あるいは樹脂フィルムであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項８】
板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法で、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する有機ＥＬ素子の封止方法を、行うための封止装置であって、不活性ガスが充満された不活性ガス室と、該不活性ガス室内に配置され、減圧機構を備えたチャンバーと、該チャンバー内において、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、１対の板状の保持部にて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、保持部により保持された両部材を両部材を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部部と、前記加熱を行うための加熱部とを、備えていることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機ＥＬ素子の封止装置であって、前記保持加圧調整部は、地側に第１の保持部と、天側に第２の保持部とを備え、各保持部は、それぞれに、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、それぞれ、保持し、両部材の間隔を狭め、該両部材を挟み、該両部材を積層した状態で調整した圧で積層加圧するものであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機ＥＬ素子の封止装置であって、天側に第２の保持部は、静電保持方式により保持するものであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、少なくとも一方の保持部は、加熱部を兼ねるヒートプレートであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項１】
板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、不活性ガスが充満した不活性ガス室内に配されたチャンバー中において、前記減圧、積層加圧、加熱の各処理を行い、封止することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材との両方を、１０Ｐａ〜１０、０００Ｐａにて積層加圧することを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電保持方式にて行うことを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記封止用接着剤層は、熱硬化性の接着剤からなり、前記加熱により硬化させることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項６】
請求項５に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材の少なくとも一方の保持を、静電方式にて行うもので、５０℃〜１００℃にて前記加熱を行うことを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、第１の基材、第２の基材が、ガラス基板あるいは樹脂フィルムであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項８】
板状の第１の基材の一面側に有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬ素子形成部材の、有機ＥＬ素子形成面側に、一面全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に配したシール材としての接着部を介して、板状の第２の基材を接着配設し、有機ＥＬ素子を大気から隔離する封止方法で、前記有機ＥＬ素子形成部材と、シール材用としての封止用接着剤層を第２の基板の一面の全面もしくは有機ＥＬ素子形成領域周辺に対応する領域に配した接着剤層配設部材とを、不活性ガス雰囲気の環境下に、離れた状態で配し、前記不活性ガス雰囲気の圧を減圧した状態で、有機ＥＬ素子側、封止用接着剤側を互いに向かい合わせ、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを平行にして重ね合わせ、更に両部材を積層加圧し、且つ、加熱して、封止する有機ＥＬ素子の封止方法を、行うための封止装置であって、不活性ガスが充満された不活性ガス室と、該不活性ガス室内に配置され、減圧機構を備えたチャンバーと、該チャンバー内において、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、１対の板状の保持部にて、それぞれを、平行に保持し、平行に重ね合わせでき、且つ、保持部により保持された両部材を両部材を積層加圧する際の圧を調整できる保持加圧調整部部と、前記加熱を行うための加熱部とを、備えていることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機ＥＬ素子の封止装置であって、前記保持加圧調整部は、地側に第１の保持部と、天側に第２の保持部とを備え、各保持部は、それぞれに、前記有機ＥＬ素子形成部材と接着剤層配設部材とを、それぞれ、保持し、両部材の間隔を狭め、該両部材を挟み、該両部材を積層した状態で調整した圧で積層加圧するものであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機ＥＬ素子の封止装置であって、天側に第２の保持部は、静電保持方式により保持するものであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の封止方法であって、少なくとも一方の保持部は、加熱部を兼ねるヒートプレートであることを特徴とする有機ＥＬ素子の封止装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３５５１４（Ｐ２００７−３５５１４Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１９３５６（Ｐ２００５−２１９３５６）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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