(57)【要約】【課題】封止材中の水分によって封止材の接着力が低下することを防止し、信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を効率良く製造できる技術を提供する。【解決手段】本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、第１大型基板４Ａ上に枠状のシール材６を形成する工程と、シール材６によって囲まれた領域に封止材１８を配置する工程と、第１大型基板４Ａ及び第２大型基板４Ｂをシール材６及び封止材１８を介して貼り合わせる工程とを有する。また、封止材１８を配置する工程から基板を貼り合わせる工程までを乾燥雰囲気（例えば、露点が−３５℃以下に制御された雰囲気）で行い、封止材１８の水分含有量を５００ｐｐｍ以下に制御する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が形成された第１基板と、前記発光素子を覆うように前記第１基板上に設けられた封止材と、前記封止材を介して前記第１基板上に接着された第２基板とを備え、前記封止材の水分含有量が５００ｐｐｍ以下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。
【請求項２】
発光パネルを構成する一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された封止材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記一対の基板のうちの一方の基板上に枠状のシール材を形成する工程と、前記シール材によって囲まれた領域に封止材を配置する工程と、前記一対の基板を前記シール材及び前記封止材を介して貼り合わせる工程とを備え、前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを乾燥雰囲気で行う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。
【請求項３】
前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを露点が−３５℃以下に制御された乾燥雰囲気で行うことを特徴とする請求項２に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項４】
前記封止材を配置する工程の前に前記封止材を脱水処理し、前記封止材中の水分含有量を５００ｐｐｍ以下に調整することを特徴とする請求項２又は３に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項５】
前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを減圧雰囲気又は不活性ガス雰囲気で行うことを特徴とする請求項２〜４のいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項６】
前記封止材を配置する工程をジェットディスペンサを用いて行うことを特徴とする請求項２〜５のいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項７】
前記シール材として紫外線硬化樹脂を用い、前記封止材として熱硬化樹脂を用いることを特徴とする請求項２〜６のいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項８】
前記一対の基板として、発光パネル複数分のパネル領域が設けられた大型基板を用い、前記一対の基板を貼り合わせた後、前記一対の基板を切断し、個々のパネル領域毎に分離することを特徴とする請求項２〜７のいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項９】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置又は請求項２〜８のいずれかの項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造されてなるエレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス装置、エレクトロルミネッセンス装置の製造方法並びに電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置の開発が進められている。このような平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置（以下、エレクトロルミネッセンス装置をＥＬ装置と略記する）が知られている。有機ＥＬ装置は、陽極と陰極との間に有機発光層を備えた構成が一般的である。さらに、正孔注入性や電子注入性を向上させるために、陽極と有機発光層の間に正孔注入層を配置した構成や、有機発光層と陰極の間に電子注入層を配置した構成が提案されている。
【０００３】
有機ＥＬ装置の有機発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し劣化し易いものが多い。これらの層が劣化すると、発光素子にダークスポットと呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光輝度の低下や発光寿命の低下等の問題を生じさせる。従って、このような有機ＥＬ装置おいては、水分や酸素等の影響を抑えることが課題となっている。
【０００４】
このような課題を解決するために、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜を高密度プラズマ成膜法（例えば、イオンプレーティング、ＥＣＲプラズマスパッタ、ＥＣＲプラズマＣＶＤ、表面波プラズマＣＶＤ、ＩＣＰ−ＣＶＤ等）によりガスバリア層として成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている。また、ガスバリア層上に封止材を配置し、この上にガラス等の封止基板を接着するベタ封止と呼ばれる技術も採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在量産されている有機ＥＬパネルの殆どは、発光素子が形成される素子基板側に光を射出するボトムエミッション構造で缶封止構造を採用しており、本発明のようないわゆる薄膜封止構造を有する有機ＥＬパネルは殆ど存在しない。これは薄膜封止構造が技術的に難易度が高く未だ殆ど実用化されていないことに起因する。ボトムエミッション構造では、一般的に発光素子の対向ガラスに凹み部を設け、そこに乾燥剤を塗布または接着した後、外周部を接着させ封止を行う、いわゆる缶封止構造を採用している。これ以外に、発光素子形成後にディスペンサー等で封止材を塗布し、ガラス等で塗り広げて貼り合わせる、いわゆるベタ封止構造が考えられる。
【０００６】
また最近では、パネルの大型化に伴って駆動素子や配線を形成する面積を十分に確保するため、封止基板側に光を射出するトップエミッション構造を用いる必要性も提案されている。トップエミッション構造の有機ＥＬ装置では、封止基板側が表示面となるため、缶封止構造は採用できない。このため、ベタ封止構造を採用することになるが、封止基板を貼り合わせる際に封止材中に気泡を含んでいると、発光時に表示不良として認識される。また封止材中に水分が存在すると、それが気圧の変化によって気泡を発生し、表示不良を生じる場合もある。特に、カラーフィルタを用いる場合には封止材の厚みは表示特性に直接影響するが、封止材を大気中で塗布すると封止材に取り込まれた水分によって封止材の粘度が変わり、所望の膜厚が得られなくなる可能性がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、封止材中の水分によって封止材の接着力が低下することを防止し、信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を提供することを目的とする。また、かかるエレクトロルミネッセンス装置を効率良く生産することが可能なエレクトロルミネッセンス装置の製造方法を提供することを目的とする。さらに、このようなエレクトロルミネッセンス装置を備えることにより、表示品質が高く、信頼性に優れた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明のエレクトロルミネッセンス装置は、発光素子が形成された第１基板と、前記発光素子を覆うように前記第１基板上に設けられた封止材と、前記封止材を介して前記第１基板上に接着された第２基板とを備え、前記封止材の水分含有量が５００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
この構成によれば、封止材中の水分によって封止材の接着力が低下することを防止することができる。また、封止材中の水分含有量を一定量以下に制御することにより、ダークスポットや気泡の発生等が防止され、優れた表示品質を有するエレクトロルミネッセンス装置が提供できる。
【０００９】
本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、発光パネルを構成する一対の基板と、前記一対の基板の間に配置された封止材とを備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記一対の基板のうちの一方の基板上に枠状のシール材を形成する工程と、前記シール材によって囲まれた領域に封止材を配置する工程と、前記一対の基板を前記シール材及び前記封止材を介して貼り合わせる工程とを備え、前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを乾燥雰囲気で行うことを特徴とする。
この方法によれば、基板の貼り合わせと封止材の充填とが同時に行われるため、生産性の高いエレクトロルミネッセンス装置の製造方法が提供できる。また、封止材を配置する工程から基板を貼り合わせる工程までを乾燥雰囲気内で行うため、封止材の接着力や封止材の吐出性能に問題が生じることがない。さらに、封止材中の水分によってダークスポット等の表示不良が発生することもない。
【００１０】
本発明においては、前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを露点が−３５℃以下に制御された乾燥雰囲気で行うことが望ましい。また、前記封止材を配置する工程の前に前記封止材を脱水処理し、前記封止材中の水分含有量を５００ｐｐｍ以下に調整することが望ましい。
この方法によれば、封止材中の水分の影響による封止材の接着力の低下やダークスポットの発生を確実に防止することができる。
【００１１】
本発明においては、前記封止材を配置する工程から前記基板を貼り合わせる工程までを減圧雰囲気又は不活性ガス雰囲気で行うことが望ましい。
この方法によれば、封止材中に酸素や水分が取り込まれ、封止材の接着力が低下するのを防止することができる。また、減圧雰囲気で貼り合わせを行った場合には、仮に基板貼り合わせ時に封止材中に気泡を含んでいた場合でも、真空の気泡になるため、その後大気圧に戻した際に気泡は消滅する。
【００１２】
本発明においては、前記封止材を配置する工程をジェットディスペンサを用いて行うことが望ましい。
この方法によれば、封止材の吐出量を高精度に制御でき、所望の厚みの封止材を形成することができる。特に、カラーフィルタを用いたエレクトロルミネッセンス装置では、封止材の厚みが表示特性の直接影響するため、封止材の厚みを高精度に制御できれば、発光輝度が高く、視野角の広い表示を実現できる。
【００１３】
本発明においては、前記シール材として紫外線硬化樹脂を用い、前記封止材として熱硬化樹脂を用いることが望ましい。
封止材を紫外線硬化樹脂とした場合、紫外線照射時に発光素子が劣化することがあるが、封止材に熱硬化樹脂を用いれば、このような問題を回避することができる。一方、シール材は発光素子と重ならない領域に形成されるため、紫外線硬化樹脂を用いることができ、また紫外線照射によって容易に硬化できることから、製造工程が簡単になるというメリットがある。
【００１４】
本発明においては、前記一対の基板として、発光パネル複数分のパネル領域が設けられた大型基板を用い、前記一対の基板を貼り合わせた後、前記一対の基板を切断し、個々のパネル領域毎に分離することが望ましい。
この方法によれば、複数のエレクトロルミネッセンス装置を一括で製造でき、生産効率を向上することができる。
【００１５】
本発明の電子機器は、前述した本発明のエレクトロルミネッセンス装置又は前述した本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造されてなるエレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、表示品質が高く、信頼性に優れた電子機器を提供することを目的とする。かかる電子機器としては、テレビやモニタ等の自発光型ディスプレイがあり、いずれの場合も、表示品質が高く、信頼性に優れたディスプレイが提供できる。また、バックライト等の照明装置や、光プリンタのプリンタヘッド（ラインヘッド）等としても使用でき、表示装置以外の種々の電子機器への適用も可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００１７】
また、以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。この際、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。
【００１８】
［有機ＥＬ装置の全体構成］
図１は、本発明のエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の一例である有機ＥＬ装置の分解斜視図である。有機ＥＬ装置１は、発光パネルである有機ＥＬパネル２と、該有機ＥＬパネル２と電気的に接続された配線基板３とを備えている。有機ＥＬ装置１には、配線基板３等の他にも、フレームその他の付帯機器が必要に応じて付設されるが、図１ではそれらの図示を省略している。
【００１９】
有機ＥＬパネル２は、第１基板４ａと、該第１基板４ａと対向する第２基板４ｂとを備えている。第１基板４ａ又は第２基板４ｂのうち一方の基板上には、印刷等によりシール材６が矩形枠状に形成されている。そして、このシール材６により、第１基板４ａと第２基板４ｂとが貼り合わされている。シール材６の内部には、図示略のギャップ材が混入されており、このギャップ材によって、第１基板４ａと第２基板４ｂとの間が一定の間隔に保持されている。
【００２０】
シール材６の内側には、表示領域９が設けられている。シール材６と表示領域９との間には、データ線駆動回路８が第１基板４ａの１辺（図示−Ｙ側の辺）に沿って形成されており、この１辺に隣接する２辺に沿ってそれぞれ走査線駆動回路７，７が形成されている。第１基板４ａの残る１辺（図示＋Ｙ側の辺）には、走査線駆動回路７，７間を接続する図示略の複数の配線が形成されている。
【００２１】
表示領域９には、Ｙ軸方向に延びる複数の走査線１０１が互いに均等な間隔でＸ軸方向に配列されている。また、走査線１０１と交差してＸ軸方向に延びる複数のデータ線１０２が互いに均等な間隔でＹ軸方向に配列されている。走査線１０１とデータ線１０２とが交差する部分は、表示の最小単位、すなわち表示ドットを構成している。そして、この表示ドットが複数個マトリクス状に配列することによって、全体の表示領域９が構成されている。各々の表示ドットには、必要に応じてＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子が設けられ、該スイッチング素子により、複数の表示ドットがマトリクス駆動されるようになっている。
【００２２】
なお、図１では、走査線１０１及びデータ線１０２の配列状態を分かり易く示すために、各配線の間隔を実際よりも広く描いてあるが、実際には、走査線１０１及びデータ線１０２は、より狭い間隔で多数本が基材上に形成されている。また、第１基板４ａ上には共通給電線等の他の配線も形成されているが、それらの図示は省略している。
【００２３】
第１基板４ａには、第２基板４ｂの外側へ張り出す張出し部４が設けられている。張出し部４には、走査線駆動回路７，７及びデータ線駆動回路８と電気的に接続された複数の外部接続端子４１が設けられている。張出し部４には、配線基板３が実装されており、張出し部４の外部接続端子４１と配線基板３の端子３２とが、異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）等の導電部材３４を介して電気的に接続されている。
【００２４】
配線基板３は、可撓性を有するプラスチック製の基材３０と、該基材３０上に実装されたＩＣパッケージ等の電子部品３１を備えている。基材３０上には、電子部品３１等と電気的に接続された複数の配線３３が設けられており、該配線３３の先端には端子３２が形成されている。配線基板３には、図示略の外部回路が接続されており、該外部回路から、表示画像等に関わる各種の信号が供給されるようになっている。
【００２５】
［有機ＥＬパネルの構成］
次に、図２を用いて、有機ＥＬパネル２の詳細構造を説明する。図２は有機ＥＬパネル２の１つの表示ドットの構成を示す概略構成図である。この有機ＥＬパネル２は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を用いたアクティブマトリクス型の駆動方式を採用している。
【００２６】
有機ＥＬパネル２は、対向する一対の基板４ａ，４ｂと、該一対の基板４ａ，４ｂの間に設けられた接着層としての封止材１８とを備えている。第１基板４ａは、基体１０上に、回路素子としての薄膜トランジスタを含む回路素子部１４、陽極である画素電極１１１、発光層を含む発光部１１、陰極である対向電極１２及び保護膜１３を備えている。
【００２７】
基体１０としては、５００μｍ程度の厚みのガラス基板が用いられる。基板１０としては、ガラス基板の他に、シリコン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板等、電気光学装置や回路基板に用いられる種々の基板を適用することもできる。
【００２８】
基体１０上には、発光領域としての複数のドット領域Ａがマトリクス状に配列されている。それぞれのドット領域Ａには画素電極１１１が配置されており、その近傍には信号線１０２、共通給電線１０３、走査線１０１及び図示しない他の画素電極用の走査線等が配置されている。ドット領域Ａの平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用可能である。
【００２９】
ドット領域Ａには、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ１２２と、該第１の薄膜トランジスタ１２２を介して信号線１０２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスタ１２３と、該第２の薄膜トランジスタ１２３を介して共通給電線１０３に電気的に接続したときに共通給電線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極１１１と、画素電極１１１と対向電極１２との間に挟み込まれる発光部１１と、が設けられている。発光部１１は、発光層としての有機ＥＬ層を含む層（機能層）を含み、発光素子である有機ＥＬ素子は、画素電極１１１、対向電極１２、及び発光部１１等を含んで構成される。
【００３０】
ドット領域Ａでは、走査線１０１が駆動されて第１の薄膜トランジスタ１２２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、この保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ１２３の導通状態が決まる。また、第２の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して共通給電線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、さらに発光部１１を通じて対向電極１２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて、発光部１１が発光する。
【００３１】
第１基板４ａ上には、封止材１８が配置されており、該封止材１８上に第２基板４ｂが配置されている。第２基板４ｂは、基体１５上に、カラーフィルタ１６を備えている。カラーフィルタ１６は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色を所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で配列することにより形成されている。カラーフィルタ１６の１つの色要素は、画像を形成するための最小単位である表示ドットの１つに対応して配置されている。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する３つの色要素が１つのユニットとなって１つの画素が形成されている。
【００３２】
基体１５としては、５００μｍ程度の厚みのガラス基板が用いられる。基板１５としては、ガラス基板の他に、石英基板、プラスチック基板、プラスチックフィルム基板等の種々の透光性の基板を適用することもできる。また、基体１５としては、透湿性の低い材料が用いられている。これにより、第２基板４ｂが、第１基板４ａの発光素子が形成された面を封止する封止部材を兼ねる構成となっている。
【００３３】
第１基板４ａ及び第２基板４ｂの間には、封止材１８が配置されている。封止材１８としては、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂が好ましく用いられる。封止材１８は、図１のシール材６によって貼り合わされた第１基板４ａと第２基板４ｂとの間、すなわちシール材６の内部に混入されたギャップ材によって維持される空間（セルギャップ）に封入されており、第２基板４ｂは、シール材６及び封止材１８を介して第１基板４ａに接着されている。第１基板４ａの発光素子が形成された面は、封止材１８及び第２基板４ｂによって封止されており、水や酸素の侵入を防いで対向電極１２あるいは発光部１１の酸化を防止するようになっている。
【００３４】
有機ＥＬパネル２においては、発光部１１から対向電極１２側に発した光がカラーフィルタ１６を透過して基体１５の上側（観察者側）に射出されると共に、発光部１１から基体１０側に発した光が、画素電極１１１の下側に設けられた図示略の反射層（図３の符号１２６を参照）によって反射され、その光がカラーフィルタ１６及び基体１５を透過して基体１５の上側（観察者側）に射出される（トップエミッション型）。なお、カラーフィルタ１６及び画素電極１１１の下側に設けた反射膜を省略して、基体１０側から発光する光を射出させることもできる（ボトムエミッション型）。
【００３５】
図３は、有機ＥＬパネル２における表示領域の断面構造を拡大した図である。図３には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する３つのドット領域が示されている。
【００３６】
第１基板４ａは、基体１０上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、画素電極（陽極）１１１、機能層１１０が形成された発光部１１、及び陰極１２を順次備えて構成されている。
【００３７】
回路素子部１４には、基体１０上に、シリコン酸化膜からなる下地保護膜１０ｃが形成されている。下地保護膜１０ｃ上には、多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。なお、半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度Ｐイオン打ち込みにより形成されている。なお、Ｐが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
【００３８】
さらに、回路素子部１４には、下地保護膜１０ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成されている。ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極（走査線）１４３が形成されている。ゲート電極１４３は、半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には、透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂとが形成されている。層間絶縁膜１４４ａ，１４４ａとしては、例えば、ＳｉＯ２又はＳｉＮからなる透光性絶縁膜を適当な膜厚（例えば２００ｎｍ程度）としたものを採用することができる。第２層間絶縁膜１４４ｂと半導体膜１４１との間には、第１層間絶縁膜１４４ａ及びゲート絶縁膜１４２を貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
【００３９】
第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、Ａｌ等の光反射性材料からなる反射層１２６が島状又はストライプ状等の所定のパターンで形成されている。また、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、反射層１２６を覆って第３層間絶縁膜１４４ｃが形成されている。さらに、第３層間絶縁膜１４４ｃ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が島状に形成されている。第３層間絶縁膜１４４ｃとしては、例えば、ＳｉＯ２或いはＳｉＮからなる透光性絶縁膜を適当な膜厚としたものを採用することができる。
【００４０】
なお、図３の断面図には現われていないが、画素電極１１１の下には、第２層間絶縁膜１４４ｂ及び第３層間絶縁膜１４４ｃを貫通するコンタクトホールが形成されている。画素電極１１１は、このコンタクトホールを介して第１層間絶縁膜１４４ａと接続されており、第１層間絶縁膜１４４ａ上に形成された図示略の導電部材を介してコンタクトホール１４５と接続されている。そして、これらのコンタクトホールを介して、画素電極１１１とＴＦＴ１２２とが接続されている。なお、他方のコンタクトホール１４６は共通給電線１０３に接続されている。このようにして、回路素子部１４には、画素電極１１１に接続された半導体膜１４１を含む駆動用の薄膜トランジスタ１２２が形成されている。なお、回路素子部１４には、前述した保持容量ｃａｐ及びスイッチング用の薄膜トランジスタ１２３も形成されているが、図３ではこれらの図示を省略している。
【００４１】
画素電極１１１上には、発光部１１が形成されている。発光部１１は、画素電極１１１上に積層された機能層１１０と、機能層１１０同士の間に配されて各機能層１１０を区画する隔壁１１２とを主体として構成されている。
【００４２】
機能層１１０は、少なくとも発光層を含む一又は二以上の層を含む。発光層を形成する発光材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。またカルバゾール(ＣＢＰ)などの低分子材料にこれらの低分子色素をドープして発光層とすることもできる。またトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）を電子輸送層として発光層の一部として加えることもできる。
【００４３】
機能層１１０は、赤色を発光可能な赤色発光材料、緑色を発光可能な緑色発光材料、及び青色を発光可能な青色発光材料の３種類の発光材料を含み、白色を発光するように構成されている。機能層１１０は表示領域全体を覆うように形成されており、各ドット領域Ａに共通の層となっている。機能層１１０から放射された白色光は、カラーフィルタ１６を透過することによって着色され、カラー表示が行われるようになっている。
【００４４】
なお、機能層１１０には、発光層以外の層をさらに形成してもよい。例えば、画素電極１１１と発光層との間に配置されて、画素電極１１１から供給された正孔を発光層に注入／輸送する正孔注入層を形成しても良い。また、対向電極１２と発光層との間に配置されて、対向電極１２から供給された電子を発光層に注入／輸送する電子注入層を形成しても良い。
【００４５】
隔壁１１２としては、酸化シリコン等の無機絶縁材料やアクリル樹脂等の有機絶縁材料が用いられる。また、このような無機物或いは有機物以外にも、有機・無機ハイブリッド材料からなる絶縁材料を用いることもできる。隔壁１１２は、画素電極１１１の周縁部に乗り上げるように形成されている。そして、隔壁１１２の開口部の内側に機能層１１０が形成されて、発光部１１が構成されている。隔壁１１２は、ドット領域間を絶縁し、有機ＥＬ素子の形成領域を規定している。
【００４６】
機能層１１０上には、基体１５の略全面を覆う対向電極１２が形成されている。対向電極１２としては、仕事関数の小さいマグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）等を含む材料が用いられる。好ましくは、ＭｇＡｇ（ＭｇとＡｇをＭｇ：Ａｇ＝１０：１で混合した材料）からなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、ＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電極、ＬｉＦＡｌ電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とＩＴＯ等の透明導電材料を積層した膜を対向電極１２とすることもできる。さらに、対向電極１２上には、酸化シリコン、窒化シリコン等からなる酸化防止用の保護膜１３が形成されている。
【００４７】
トップエミッション型の有機ＥＬパネルでは、光取り出し効率を向上させるため対向電極１２が薄膜状に形成されるので、対向電極１２の導電性が低くなっている。そこで、対向電極１２の表面に、補助電極１２ｂを形成し、対向電極１２を補助電極１２ｂと電極本体部１２ａとからなる積層構造とすることができる。この補助電極１２ｂは、上述した電極本体部１２ａの導電性を補助するものであり、導電性に優れたＡｌ、Ａｕ、Ａｇ等の金属材料で構成されている。また補助電極１２ｂは、開口率の低下を防止するため、ドット領域Ａの周囲（ドット間領域）に配置されている。なお、補助電極１２ｂは、一方向にストライプ状に整列配置されていてもよく、二方向に格子状に整列配置されていてもよい。また、補助電極１２ｂを遮光膜として機能させることも可能である。
【００４８】
対向電極１２は、発光部１１で発光した光の一部を透過し残りの光を反射層１２６側に反射する、半透過反射膜として機能する。一般に、ＩＴＯ等の透光性導電膜は、機能層６０との界面で１０％〜５０％程度の反射率を有しており、特段の工夫を施さなければ、このような透光性導電膜を用いた対向電極１２は、上記のような半透過反射膜としての機能を有する。
【００４９】
反射膜１２６と対向電極１２との間の光学的距離は、ドット領域Ａで表示する色の発光波長と同じか、或いはその整数倍となるように設計されており、その結果、反射層１２６と対向電極１２とが、当該ドット領域Ａから取り出したい光に対して光共振器を構成するようになっている。有機ＥＬパネル２では、発光部１１で発光した光は、反射層１２６と対向電極１２との間で往復し、その光学的距離に対応した共振波長の光だけが増幅されて取り出される。このため、発光輝度が高く、スペクトルもシャープな光を取り出すことができる。
【００５０】
赤（Ｒ）、緑（Ｇ），青（Ｂ）の各ドット領域Ａから射出される光は、当該ドット領域Ａに形成された光共振器構造の共振波長、すなわち反射層１２６と対向電極１２との間の光学的距離に対応した波長の光である。この光学的距離は、反射層１２６と対向電極１２との間に配置される各層の光学的距離の総和として得られる。各層の光学的距離は、その膜厚と屈折率との積によって求められる。各ドット領域Ａでは、それぞれ射出される光の色が異なるため、これらのドット領域Ａに設けられる光共振器構造の共振波長もそれぞれ異なったものとなっている。これらの共振波長は、本実施形態の場合、基体１０側の電極である画素電極１１１の膜厚によって調節されている。各ドット領域Ａにおける画素電極１１１の膜厚は、共振波長が最も大きくなる赤色ドット領域で最大となり、その次に緑色ドット領域、青色ドット領域の順で膜厚が小さくなっている。
【００５１】
これらのドット領域Ａでは、出力される光の色は画素電極１１１の膜厚によって調節されているので、発光部１１の材料は、必ずしも各色のドット領域Ａで異なっている必要はない。このため、各色のドット領域Ａの発光材料を白色発光材料によって共通化することができる。この場合、各色のドット領域Ａの各々について寿命を等しくすることができるので、長期間使用しても表示の色味が変わることはない。ただし、特定の波長の光以外は表示に寄与しないので、光利用効率を高めたい場合には、ドット領域毎に適切な発光材料を配置することもできる。すなわち、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のドット領域Ａに対して、それぞれ赤色発光材料，緑色発光材料，青色発光材料を配置し、これらの発光材料のピーク波長に合わせて光共振器構造の光学的距離を調節すれば、光利用効率が高く、高輝度な表示が可能となる。
【００５２】
［有機ＥＬ装置の製造方法］
次に、有機ＥＬ装置１の製造方法について説明する。図４は第１大型基板４Ａ上にパネル複数分の有機ＥＬ素子を形成する工程の説明図、図５は第１大型基板４Ａとパネル複数分のカラーフィルタが形成された第２大型基板４Ｂとを貼り合わせる工程の説明図、図６は２枚の基板の間に配置されたシール材及び封止材を硬化する工程の説明図、図７は、２枚の基板を切断して個々のパネル領域毎に分離する工程の説明図である。
【００５３】
まず、図４（ａ）に示すように、第１大型基板４Ａ上にパネル複数分の走査線１０１、データ線１０２、外部接続端子４１等を形成する。図４において、符号Ｐは個々のパネル領域を示している。図４（ａ）では、１つの第１大型基板４Ａ上に形成する有機ＥＬパネルの数を４×４＝１６個としたが、有機ＥＬパネルの形成数は、第１大型基板４Ａの大きさと製造する有機ＥＬパネルの大きさとの関係に応じて任意に設定される。
【００５４】
次に、図４（ｂ）に示すように、第１大型基板４Ａ上の各パネル領域Ｐに塗布装置５１を用いてパネル複数分のシール材６を形成し、さらにこれら複数分のシール材６の外周を囲んで外周シール材１９を形成する。シール材６及び外周シール材１９としては、紫外線硬化型の樹脂が用いられる。シール材６及び外周シール材１９は、開口のない閉じた環状に形成される。また、必要に応じてパネル領域Ｐの境界部に仮固定用のシール材（図示略）が形成される。
【００５５】
次に、図５（ａ）に示すように、シール材６で囲まれたパネル領域Ｐの中央部に、塗布装置５２を用いて封止材１８を配置する。封止材１８としては、熱硬化型の樹脂が用いられる。封止材１８の組成としては、エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等、いかなるものでもよい。また、封止材１８としては、十分な脱水処理が施され、水分含有量が２００ｐｐｍ以下に制御されたものが用いられる。
【００５６】
封止材１８は、大型基板４Ａ，４Ｂとシール材６によって囲まれる空間の体積に応じて必要な量だけ配置される。封止材１８の配置量は、充填に必要な量に対して±５％以内（３σ）の範囲に制御する。カラーフィルタを用いた有機ＥＬパネルでは、封止材１８が多すぎると、カラーフィルタと発光素子との距離が大きくなり、発光輝度や視野角特性が損なわれるからである。また、封止材１８が少なすぎると、封止材中に気泡（真空部）が発生し、表示特性が損なわれるからである。このため、塗布装置５２としては、ジェットディスペンサ等の吐出量を高精度に制御することのできる塗布装置が用いられる。また、封止材１８は吐出前に脱水処理を施し、封止材中の水分含有量が５００ｐｐｍ以下となるように調整する。
【００５７】
封止材１８を配置する工程は、露点が−６０℃以下（水蒸気濃度約１０ｐｐｍ以下）に制御された乾燥雰囲気で行われる。この雰囲気制御は、少なくとも後述する第１大型基板４Ａと第２大型基板４Ｂの貼り合わせ工程が完了するまで（図５（ａ）〜図５（ｃ））行われる。すなわち、封止材１８が外部に暴露されている期間中は、封止材１８への水分の吸収を防止するために、工程の雰囲気を湿度が十分に低減させた乾燥雰囲気に制御する。封止材１８の配置工程等を大気中で行うと、大気中の水分が封止材１８に取り込まれ、第１基板４ａと第２基板４ｂとの接着力が劣化する場合があるからである。また、封止材１８の塗布を高湿度雰囲気で行うと、塗布装置５２から吐出する封止材１８の粘度が設計値からずれてしまい、所望の吐出量が得られなくなる可能性があるからである。さらに、封止材１８に取り込まれた水分は、発光層に浸入してダークスポットを生じさせる場合があり、また、気圧の変化によって封止材中に気泡を発生させる場合もある。
【００５８】
封止材１８が暴露される雰囲気は、露点が−３５℃以下（水蒸気濃度約３００ｐｐｍ以下）に制御された雰囲気であることが望ましい。これにより、ロット間のばらつきもあるが、封止材１８の水分含有量を２００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲に制御することができる。水分含有量がこの範囲であれば、封止材１８の接着力の低下、ダークスポットによる表示品質の低下は生じない。また、封止材１８が暴露される雰囲気は、酸素濃度が十分に低減された雰囲気であることが望ましい。例えば、窒素ガス雰囲気等の不活性ガス雰囲気、或いは減圧雰囲気で封止材１８を配置等することが望ましい。こうすることで、封止材１８に酸素が取り込まれ、封止材の接着力が低下するのを防止することができる。
【００５９】
第１大型基板４Ａ上に封止材１８を配置したら、図５（ｂ）に示すように、第１大型基板４Ａを真空チャンバ内に配置する。そして、第１大型基板４Ａ上に、パネル複数分のカラーフィルタを形成した第２大型基板４Ｂを対向配置し、両者を所定の精度でアライメントした後、図５（ｃ）に示すように、第１大型基板４Ａと第２大型基板４Ｂとをシール材６、外周シール材１９及び封止材１８を介して真空環境下で貼り合わせる。このとき、封止材１８は第１大型基板４Ａ、第２大型基板４Ｂ及びシール材６によって囲まれる空間全体（シール材６によって囲まれたギャップ内）に広がる。また、封止材１８はシール材６によって堰き止められるため、シール材６を超えて外部に漏れ出ることはない。このため、シール材６と外周シール材１９によって囲まれる領域には、真空領域Ｄが形成される。以上により、パネル複数分のパネル領域Ｐを含む大型発光パネルである大型有機ＥＬパネル２Ａが作製される。
【００６０】
次に、大型有機ＥＬパネル２Ａを真空チャンバから取り出し、シール材６と外周シール材１９との間の真空領域Ｄを大気圧で加圧する。これにより、シール材６及び外周シール材１９に混入された図示略のギャップ材によって、第１大型基板４Ａと第２大型基板４Ｂとの間に所望のギャップが形成される。
【００６１】
次に、図６（ａ）に示すように、大型有機ＥＬパネル２Ａ上に露光マスク５５を配置し、大型有機ＥＬパネル２Ａのシール材６及び外周シール材１９に紫外線ＵＶを照射する。露光マスク５５は、透光性基材５６上に各パネル領域Ｐに対応した複数のマスク層５７が形成されており、このマスク層５７によって発光素子が形成された部分を遮光しつつシール材６及び外周シール材１９の形成領域に紫外線を照射するようになっている。この処理により、シール材６及び外周シール材１９が硬化され、第１大型基板４Ａと第２大型基板４Ｂとが固定される。続いて、図６（ｂ）に示すように、大型有機ＥＬパネル２を６０℃〜８０℃程度にコントロールした炉やホットプレート５９で加熱し、基板間に充填した封止材１８を硬化する。
【００６２】
次に、図７に示すように、第１大型基板４Ａ及び第２大型基板４Ｂをレーザ割断装置６０を用いて切断し、個々のパネル領域Ｐ毎に分離する。基板の切断は、図４に示した割断予定線Ｇ１〜Ｇ５に沿って行う。そして、このようにして分離された有機ＥＬパネル（パネル領域）に対して洗浄処理を行った後、有機ＥＬパネルの張出し部に図１の配線基板３を接続する。以上により、有機ＥＬ装置が完成する。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、第１大型基板４Ａ上に封止材１８を吐出し、第２大型基板４Ｂと貼り合わせることによって、基板の貼り合わせと封止材の充填とを同時に行っている。このため、生産性の高い有機ＥＬ装置の製造方法が提供できる。また、封止材１８を配置する工程から大型基板を貼り合わせる工程までを所定の露点以下に湿度調節された雰囲気で行うため、封止材１８の接着力や封止材１８の吐出性能に問題が生じることがなく、また封止材１８中の水分によってダークスポット等の表示不良が発生することもない。
【００６４】
図８は、本発明の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造した発光素子の外観図である。同図において（ａ）は封止材を脱水処理し、更に−３５℃（水蒸気濃度約３００ｐｐｍ）に露点管理された雰囲気で塗布を行った場合、（ｂ）は封止材を脱水処理せずに塗布を行った場合を示している。封止材の塗布条件及び硬化条件は以下の通りである。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
図８（ｂ）に示すように、封止材に水分を含有させた状態で塗布を行った場合、ドット内に多数のダークスポットが発生した。一方、封止材を十分に乾燥した状態で塗布を行った場合には、図８（ａ）に示すようにダークスポットの発生が大幅に減少した。さらに、脱水処理を行った後大気中（湿度４０％）で塗布を行った場合には、図８（ｂ）と同様な多数のダークスポットの発生が見られた。また、封止材中の水分含有量を測定した結果、封止材の水分含有量が３００ｐｐｍでは、封止材の接着力やパネルの表示特性に問題は生じなかった。また、露点をー３５℃に制御した雰囲気では、ロットのばらつきの中で封止材の水分含有量は２００ｐｐｍ〜５００ｐｐｍの範囲でばらついたが、この限りで封止材の接着力やパネルの表示特性に問題は生じなかった。このデータは、封止材１８の硬化条件を８０℃、１時間とした場合であるが、他の条件においても同様である。
【００６７】
なお、発光輝度は、図８（ａ）の場合と図８（ｂ）の場合とで同等のものが得られた。また、脱水処理を行わずに封止材を吐出した場合、及び脱水処理を行った後大気中（湿度４０％）で封止材を吐出した場合には、脱水処理を行った後乾燥雰囲気（露点−３５℃以下）で封止材を吐出した場合と同等の封止材の粘度が得られた。このときの粘度は２２００／ｍＰａ・ｓである。したがって、この粘度の近傍では、水分の影響によってジェットディスペンサの吐出性能に問題が生じることはない。
【００６８】
なお、本実施形態では、トップエミッション型の有機ＥＬ装置について説明したが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置について本発明を適用することができる。また、本実施形態では、白色発光層とカラーフィルタとを組み合わせたカラーフィルタ方式について説明したが、カラーフィルタを用いない方式、３原色の発光素子を個別に塗り分ける方法（塗り分け方式）、青色発光素子を用いて緑色又は赤色に色変換する方法（色変換方式）等に本発明を適用することもできる。さらに、ＥＬ装置の例として、有機発光層を用いた有機ＥＬ装置を説明したが、無機発光層を用いた無機ＥＬ装置に本発明を適用することもできる。いずれにおいても、生産性が高く、信頼性に優れたＥＬ装置を提供できる。
【００６９】
［電子機器］
次に、図９を用いて、本発明の発光装置を備えた電子機器の実施形態について説明する。図９は、本発明のＥＬ装置を映像モニタ１２００の表示部に適用した例を示す図である。同図に示すように、映像モニタ１２００は、先の実施形態の有機ＥＬ装置１を備えた表示部１２０１と、筐体１２０２と、スピーカ１２０３等を備えて構成されている。そして、この映像モニタ１２００は、先の有機ＥＬ装置により高画質で、均一な明るさの表示が可能である。
【００７０】
なお、本発明のＥＬ装置は、前述した映像モニタに限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の種々の画像表示手段として好適に用いることができる。また、光プリンタのプリンタヘッド（ラインヘッド）やバックライト等の照明装置など、表示装置以外の電子機器に適用することもできる。
【００７１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態の発光装置である有機ＥＬ装置の分解斜視図である。
【図２】同有機ＥＬ装置の１ドットの構成図である。
【図３】同有機ＥＬ装置の１画素の構成図である。
【図４】同有機ＥＬ装置の製造方法の説明図である。
【図５】同有機ＥＬ装置の製造方法の説明図である。
【図６】同有機ＥＬ装置の製造方法の説明図である。
【図７】同有機ＥＬ装置の製造方法の説明図である。
【図８】同有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造した発光素子の外観図である。
【図９】電子機器の一例である映像モニタの概略構成図である。
【符号の説明】
【００７３】
１…有機ＥＬ装置（エレクトロルミネッセンス装置）、２…有機ＥＬパネル（発光パネル）、２Ａ…大型有機ＥＬパネル（大型発光パネル）、４ａ…第１基板、４ｂ…第２基板、４Ａ…第１大型基板、４Ｂ…第２大型基板、６…シール材、１８…封止材、５２…塗布装置（ジェットディスペンサ）、１２００…映像モニタ（電子機器）、Ｐ…パネル領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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