(57)【要約】【課題】湾曲のない有機ＥＬパネルを製造する。【解決手段】支持基板８には、少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する。封止基板２３は、有機ＥＬ素子を気密的に覆う。有機ＥＬパネルの製造方法は、紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止工程を含み、この封止工程は、支持基板８と略同じ温度状態で封止基板２３を支持基板８に接合する。封止装置は、支持基板８を保持する保持機構２９と、封止基板２３を載せる載置台２４とを有し、封止基板２３と支持基板８とを紫外線硬化型接着剤を介し接合する。載置台２４は、封止基板２３を支持基板８と略同じ温度状態に加熱する加熱手段２３ａを有する。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための封止基板とを紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止工程を含む有機ＥＬパネルの製造方法であって、
前記封止工程は、前記支持基板と略同じ温度状態で前記封止基板を前記支持基板に接合してなることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
【請求項２】
少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板を保持する保持機構と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための前記封止基板を載せる載置台とを有し、紫外線硬化型接着剤を介し前記封止基板と前記支持基板とを接合する封止装置であって、
前記載置台に前記封止基板を前記支持基板と略同じ温度状態に加熱する加熱手段を設けたことを特徴とする封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも一方が透光性の一対の電極により挟持され所定の発光をなす有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を備えた有機ＥＬパネルを得るための製造方法、及びその有機ＥＬパネルの製造方法で用いられる封止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自発光素子であるためバックライト照明が不要であること、視野角が広く、大型の表示パネルに適すること等から有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルが注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬパネルは、ガラス材料からなる支持基板である透光性基板の所定箇所に、所定パターンの透明電極を形成し、前記透明電極上に絶縁層，正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層を順次積層して有機層を形成し、前記有機層上に電子注入層及び背面電極を積層形成して有機ＥＬ素子を得て、前記有機ＥＬ素子を封止基板によって気密的に覆うことで得られるものである。
【０００４】
かかる有機ＥＬパネルの製造方法は、前記有機ＥＬ素子を構成する各部（正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，電子注入層，背面電極）に対応する複数の蒸着室を有する蒸着装置に前記透光性基板に投入し、前記蒸着装置に備えられる各蒸着室を制御するコントロール装置によって設定される蒸着温度及び前記各層の膜厚等の生産条件に基づいて、前記透光性基板上に前記有機ＥＬ素子を形成するとともに、前記有機ＥＬ素子が形成される前記透光性基板を封止装置内に投入し、前記有機ＥＬ素子を覆うように前記透光性基板と前記封止基板とを接合することで有機ＥＬパネルを得ることが一般的である。
【０００５】
図７に示すように、封止装置の封止室Ｂ１は、封止基板５１を載せるための載置台５２と、基板ホルダー５３を介して配設される透光性基板（有機ＥＬ素子が形成された状態の透光性基板）５４を保持するための保持機構５５と、載置台５２をシリンダー等の駆動手段によって上方に移動させる上昇機構５６とを有している。また、封止室Ｂ１には、透光性基板５４と封止基板５１とをＵＶ硬化型接着剤を介して接合させるため、紫外線を照射するための紫外線ランプ（以下、ＵＶランプという）５７が配設されている。封止室Ｂ１は、上昇機構５６によって封止基板５１を上昇させ、透光性基板５４に対し所定の圧力を付与した状態で封止基板５１を当接させた後、ＵＶランプ５７からの紫外線をＵＶ硬化型接着剤に照射させることで、両部材を気密性良く封止するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、封止室Ｂ１内における透光性基板５４と封止基板５１の温度差が大きいため、透光性基板５４に封止基板５１を接合した有機ＥＬパネルを封止装置Ｂ１から外に取り出して通常温度に戻すと、有機ＥＬパネルが湾曲するという問題を有していた。これは、封止室Ｂ１内の上方部はＵＶランプ５７に近いため、下方部よりも温度が高く、透光性基板５４の温度が封止基板５１よりも高くなり、熱膨張による透光性基板５４の伸びが封止基板５１よりも大きい状態で、透光性基板５４と封止基板５１を接合すると、有機ＥＬパネルを封止装置Ｂ１から取り出して透光性基板５４と封止基板５１の温度が等しくなったときに、透光性基板５４の収縮が封止基板５１よりも大きいためであると考えられる。例えば、封止室Ｂ１の上方部と下方部の温度差が約４０℃、透光性基板の幅Ｗが４００ｍｍの場合で、高さｈが約２ｍｍの湾曲が発生する（図８参照）。このような湾曲した有機ＥＬパネルには熱収縮による残留応力があり、僅かな衝撃でも破損する虞がある。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、湾曲のない有機ＥＬパネルを製造する有機ＥＬパネルの製造方法、及びその有機ＥＬパネルの製造方法で用いられる封止装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための封止基板と、を紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止工程を含む有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記封止工程は、前記支持基板と略同じ温度状態で前記封止基板を前記支持基板に接合してなるものである。
【０００８】
また、本発明は、少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板を保持する保持機構と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための前記封止基板を載せる載置台とを有し、前記封止基板と前記支持基板とを紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止装置であって、前記載置台は、前記封止基板を前記支持基板と略同じ温度状態に加熱する加熱手段を有するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
【００１０】
図１及び図２は、本発明の有機ＥＬパネルの製造装置の一例を示すものである。有機ＥＬパネルの製造装置は、蒸着装置Ａと、封止装置Ｂと、コントロール装置Ｃと、ライン端末Ｄと、透光性基板（支持基板）投入装置Ｅと、接着剤塗布装置Ｆと、封止基板投入装置Ｇと、取り出し装置Ｈとから構成されている。
【００１１】
蒸着装置Ａは、第１，第２のブロックａ，ｂを有しており、各ブロックａ，ｂ内は真空状態が確保されている。第１のブロックａは、プラズマ処理工程である前処理室ａ１と、正孔注入層形成工程である第１蒸着室ａ２と、正孔輸送層形成工程である第２蒸着室ａ３と、第１発光層形成工程である第３蒸着室ａ４と、第２発光層形成工程である第４蒸着室ａ５と、第１ブロックａの各蒸着室ａ２，ａ３，ａ４，ａ５における有機ＥＬパネルの表示形態に応じた蒸着マスクを保管する第１蒸着マスク保管室ａ６と、透光性基板投入装置Ｅに接続され、支持基板である透光性基板を蒸着装置Ａ内に投入するための投入室ａ７とを有している。前述した各部屋間の透光性基板の搬送は、サーボモータ等の駆動手段によって回転可能に設けられ、前記各部屋の奥行き方向及び高さ方向に移動可能な搬送ロボットａ８が用いられている。また各蒸着室ａ２，ａ３，ａ４，ａ５、前処理室ａ１及び第１蒸着マスク保管室ａ６には、メンテナンスを行うための開閉扉ａ９がそれぞれ設けられている。
【００１２】
蒸着装置Ａの第２のブロックｂは、第３発光層形成工程である第５蒸着室ｂ１と、第４発光層形成工程である第６蒸着室ｂ２と、電子輸送層形成工程である第８蒸着室ｂ３と、電子注入層形成工程である第７蒸着室ｂ４と、背面電極形成工程である第９蒸着室ｂ５と、第２のブロックｂの各蒸着室ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５における有機ＥＬパネルの表示形態に応じた蒸着マスクを保管する第２蒸着マスク保管室ｂ６とを有している。前述した各部屋間の透光性基板の搬送は、サーボモータ等の駆動手段によって回転可能に設けられ、前記各部屋の奥行き方向及び高さ方向に移動可能な搬送ロボットｂ７が用いられている。また各蒸着室ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５及び第２蒸着マスク保管室ｂ６には、メンテナンスを行うための開閉扉ｂ８がそれぞれ設けられている。
【００１３】
また、蒸着装置Ａの第１，第２のブロックａ，ｂ間には、各部ブロックａ，ｂを接続する第１受渡室Ｊが設けられている。第１受渡室Ｊは、第１ブロックａ側及び第２ブロックｂ側にそれぞれ設けられるシャッター機構と、各シャッター機構間に設けられ、後述する透光性基板を第１のブロックａ側から第２のブロックｂ側へと搬送するスライド機構とが設けられ、各ブロックａ，ｂにそれぞれ設けられる搬送ロボットａ８，ｂ７によって前記透光性基板の受け渡しがなされる。
【００１４】
ここで、図３を用いて、蒸着装置Ａの第１，第２ブロックａ，ｂに配設されている各蒸着室（ａ２〜ａ５，ｂ１〜ｂ５）について説明する。蒸着室は、排気ポート１を介して図示しない真空ポンプで高真空に排気された真空室２を有している。真空室２の下側には、蒸着材料３を収納するルツボ（クヌンセンセル）４が配設されており、このルツボ４には、加熱コイル５が捲回されるとともに、加熱コイル５による加熱温度を正確にルツボ４に伝達するための熱遮蔽板６がルツボ４及び加熱コイル５の外側を覆うように配設される。またルツボ４には、ルツボ４の温度を検出するための熱電対等からなる温度センサ７が設けられている。温度センサ７は、後述する生産管理情報に基づいて各蒸着室の蒸着温度制御を行うためのコントロール装置Ｃへ蒸着温度データを出力するもので、コントロール装置Ｃは、前記生産管理情報に基づく蒸着温度になるように加熱コイル５に対してフィードバック制御（電流量調整）を行い、ルツボ４の温度を前記生産管理情報に基づく適正温度になるように制御するものである。
【００１５】
一方、真空室２の上側には、ガラス材料からなり、正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層，電子注入層及び背面電極を形成するための透光性基板８を備えた基板ホルダー９と、透光性基板８に所定の蒸着パターンを形成するための蒸着マスク１０を備えたマスクホルダー１１とを、ルツボ４が配設される蒸着源に対し位置決め保持するための保持機構１２が備えられている。
【００１６】
また、真空室２内において、ルツボ４と透光性基板８との間には、成膜される各層の厚みを制御するシャッター１３と、膜の厚みをモニタする膜厚計１４とが配設される。従ってコントロール装置Ｃは、成膜領域１５を膜厚計１４によってモニタし、この膜厚計１４によって得られた成膜データに基づいて所定の演算を行い、この演算結果から透光性基板８に形成される膜厚を算出するとともに、シャッター１３を動作させることで膜厚を管理する。
【００１７】
封止装置Ｂは、封止基板と透光性基板８とをＵＶ硬化型接着剤を介し接合するため、両部材を重ね合わせた状態で紫外線を照射させる封止室Ｂ１と、有機ＥＬパネルの表示形態に応じて紫外線照射マスク（以下、ＵＶ照射マスクという）を保管するＵＶ照射マスク保管室（第２のストック部）Ｂ２と、封止基板を封止装置Ｂ内に投入するための投入部Ｂ３と、封止室Ｂ１を経て得られた有機ＥＬパネルを外部に搬出する取出装置Ｈと接続される排出部Ｂ４と、接着剤塗布装置Ｆと投入室Ｂ３との間に設けられ、封止基板２３に吸着剤Ｓを塗布する吸着剤塗布室Ｂ５とを有しており、封止装置Ｂ内は窒素によって満たされている。
【００１８】
吸着剤塗布室Ｂ５では、吸着剤Ｓがディスペンサ等の塗布手段によって、封止基板２３の凹部２３ａに塗布される。吸着剤Ｓの塗布量は、凹部２３ａの周囲長さに応じて設定することが望ましく、例えばクリーム状の吸着剤Ｓの場合は、１．０ｍｇ／ｃｍ以上とすることが望ましい。なお、凹部２３ａの周囲長さとは、例えば凹部２３ａの横方向の幅がＬで、縦方向の幅がＭである場合は、２・Ｌ＋２・Ｍである（図４参照）。
【００１９】
封止装置Ｂの前記各部屋間の封止基板の搬送は、サーボモータ等の駆動手段によって回転可能に設けられ、前記各部屋の奥行き方向及び高さ方向に移動可能な搬送ロボットＢ６が用いられる。また、封止室Ｂ１及びＵＶ照射マスク保管室Ｂ２には、メンテナンス用の開閉扉Ｂ７がそれぞれ設けられている。
【００２０】
ここで、図５を用いて、封止装置Ｂに備えられる封止室Ｂ１について説明する。封止室Ｂ１は、排気ポート２０を介して図示しない真空ポンプで室内が略真空状態になるように排気され、窒素導入口２１から窒素が導入されることで、酸素の濃度が１００ｐｐｍ以下及び露点が−７０℃以下の窒素室２２が設けられている。窒素室２２の略中央には、透光性基板８上に形成される有機ＥＬ素子を気密的に覆うためのガラス材料からなる封止基板２３を乗せるための載置台２４をシリンダー等の駆動手段によって上方に移動させる上昇機構２５が設けられている。
【００２１】
載置台２４には、封止基板２３を透光性基板８と略同じ温度状態まで加熱するための電熱線等からなるヒーター（加熱手段）２４ａが備えられている。図６に示すように、ヒーター２４ａは搭置台２４の内部に蛇行状に埋設されており、その両端に電気的に接続されたヒーター回路２４ｂによって所定の電圧が印加され、封止室Ｂ１内の透光性基板８の近傍と略同じ６０〜７０℃に搭置台２４が加熱される。封止室Ｂ１内の温度は常に一定であるので、ヒーター２４ａに印加する電圧値は一定でも良いが、搭置台２４にサーミスタ等からなる温度センサを設けて、この温度センサから出力される温度データに基づいて、ヒーター２４ａに印加する電圧をフィードバック制御によって調整しても良い。
【００２２】
一方、窒素室２２の上側には、透光性基板８と封止基板２３とをＵＶ硬化型接着剤を介して接合させるため、紫外線を照射するための紫外線照射装置（以下、ＵＶ照射装置という）２６が配設されて、ＵＶ照射装置２６の下方には、マスクホルダー２７を介して配設されるＵＶ照射マスク２８と、基板ホルダー９を介して配設される透光性基板（有機ＥＬ素子が形成された状態の透光性基板）８とを保持するための保持機構２９が設けられている。ＵＶ照射装置２６には、紫外線を照射するＵＶランプ３０と、紫外線を遮ることが可能なシャッター３１とが備えられており、コントロール装置Ｃは、シャッター３１の開閉によって、ＵＶランプ３０からの紫外線をＵＶ硬化型接着剤に照射する時間を管理する。
【００２３】
かかる封止室Ｂ１は、上昇機構２５によって封止基板２３を上昇させ、透光性基板８に対し所定の圧力を付与した状態で封止基板２３を当接させた後、ＵＶ照射装置２６からの紫外線をＵＶ照射マスク２８を介してＵＶ硬化型接着剤の塗布位置に照射させることで、両部材を気密性良く封止するものである。
【００２４】
蒸着装置Ａの第２のブロックｂと封止装置Ｂとの間には、両装置Ａ，Ｂ間を接続する第２受渡室Ｋが設けられている。第２受渡室Ｋは、蒸着装置Ａ側及び封止装置Ｂ側にそれぞれ設けられるシャッター機構と、各シャッター機構間に設けられ、透光性基板８を蒸着装置Ａから封止装置Ｂ側へと搬送するスライド機構とが設けられ、両装置Ａ，Ｂにそれぞれ設けられる搬送ロボットｂ７，Ｂ６によって透光性基板８の受け渡しがなされる。
【００２５】
コントロール装置Ｃは、蒸着装置Ａ及び封止装置Ｂを制御するものである。コントロール装置Ｃは、蒸着装置Ａの第１のブロックａの前処理室ａ１のプラズマ処理に伴う制御、第１のブロックａの各蒸着室ａ２，ａ３，ａ４，ａ５及び第２のブロックｂの各蒸着室ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５における蒸着温度調整，成膜の膜厚調整、生産管理情報に応じて決定される搬送ルートに伴う各搬送ロボットａ８，ｂ７，Ｂ６の駆動制御、封止装置Ｂの封止室Ｂ１における封止処理等を行わせるものであり、蒸着装置Ａ及び封止装置Ｂにおける駆動系全般の制御を行う制御手段である。
【００２６】
ライン端末Ｄは、生産数量、有機ＥＬ素子の形成パターンに基づく蒸着マスクの種類及びＵＶ照射マスクの種類、透光性基板８及び封止基板２３の投入枚数、蒸着装置Ａの各蒸着室ａ２，ａ３，ａ４，ａ５，ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５における蒸着温度（各蒸着室のルツボの温度），有機ＥＬ素子を構成する各層の膜厚及び前記有機ＥＬパネルの発光層の種類等の蒸着に関する生産条件等の生産管理情報を有機ＥＬパネルの機種毎に設定するとともに、前記機種毎に前記生産管理情報を記憶するもので、パーソナルコンピュータやシーケンサ等によって構成されている。前記生産管理情報を設定及び表示するものとして、例えばタッチパネルが備えられている。
【００２７】
ライン端末Ｄは、コントロール装置Ｃと透光性基板投入装置Ｅと封止基板投入装置Ｇと接着剤塗布装置Ｆとにネットワーク接続され、コントロール装置Ｃには、機種及び前記機種に伴う各蒸着室の生産条件に関するデータを転送し、透光性基板投入装置Ｅ，封止基板投入装置Ｇ及び接着剤塗布装置Ｆには、機種及び生産数量に関するデータが転送される。
【００２８】
透光性基板投入装置Ｅは、ライン端末Ｄから転送される前記生産管理情報に基づいて、透明電極及び絶縁層が形成された透光性基板８を蒸着装置Ａに投入するものであり、洗浄工程を終えた透光性基板８をコンベア等の搬送手段を介して徐々に真空雰囲気にするための複数のブロック（部屋）を有するとともに、蒸着装置Ａの第１ブロックａにおける投入部ａ７に接続される。
【００２９】
透光性基板投入装置Ｅは、投入される透光性基板８が機種に伴う適正なる透光性基板であるか否かを判定する誤投入判定機能を有している。前記誤投入判定機能は、例えば所定の判定パターンが形成された透光性基板８を用意し、この判定パターンをＣＣＤカメラを用いて、２次元判定処理を行うことで、投入される透光性基板が適正なる機種の透光性基板であるか否かを判定し、誤投入である場合に透光性基板性入装置Ｅによる基板投入動作を停止し、誤投入なる警報を発して製造ラインの作業者に知らせるものである。
【００３０】
封止基板投入装置Ｇは、ライン端末Ｄから転送される前記生産管理情報に基づいて、洗浄工程後の封止基板２３を接着剤塗布装置Ｆに投入するものである。
【００３１】
封止基板投入装置Ｇは、投入される封止基板２３が機種に伴う適正なる封止基板２３であるか否かを判定する誤投入判定機能を有している。前記誤投入判定機能は、例えば所定の判定パターンが形成された封止基板２３を用意し、この判定パターンを透過型のラインセンサを用いて、前記判定パターンのコード信号を判定することで、投入される封止基板２３が適正なる機種の封止基板２３であるか否かを判定し、誤投入である場合に封止基板性入装置Ｇによる基板投入動作を停止し、誤投入なる警報を発して製造ラインの作業者に知らせるものである。
【００３２】
接着剤塗布装置Ｆは、ライン端末Ｄから転送される前記生産管理情報に基づいて、封止基板２３にＵＶ硬化型接着剤を塗布する。接着剤塗布装置Ｆは、例えばＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能なロボットにディスペンサが取り付けられてなるものである。接着剤塗布装置Ｆは、ライン端末Ｄから転送される機種データに基づいて、適正なる塗布パターンを選定しこの塗布ターンによって前記接着剤を封止基板２３の透光性基板８との接合面に塗布してなるものである。
【００３３】
取出装置Ｈは、封止装置Ｂの排出部Ｂ４に接続され、コンベア等の搬送手段によって封止工程後の有機ＥＬパネルを取り出すものである。
【００３４】
以上説明した有機ＥＬパネルの製造方法によれば、搭置台２４に設けられたヒーター２４ａによって搭置台２４が加熱されるため、封止工程における封止基板２３の温度が透光性基板８と略同じになり、有機ＥＬパネルを封止室Ｂ１から取り出したときも、封止基板２３と透光性基板８の収縮が等しいため、有機ＥＬパネルの湾曲が発生しない。
【００３５】
本実施の形態により製造された有機ＥＬパネルは、熱収縮による残留応力がないため、従来のように僅かな衝撃で破損の虞がなく、また、その有機ＥＬパネルを保持するためのホルダーの設計で、有機ＥＬパネルの湾曲を考慮しなくても良いという利点を有する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための封止基板と、を紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止工程を含む有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記封止工程は、前記支持基板と略同じ温度状態で前記封止基板を前記支持基板に接合してなるものであり、封止工程における支持基板と封止基板の温度が略同じくなるため、湾曲がない有機ＥＬパネルを得ることができる。
【００３７】
また、本発明は、少なくとも発光層を含む有機層を一対の電極により狭持してなる有機ＥＬ素子を形成する支持基板を保持する保持機構と、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うための前記封止基板を載せる載置台とを有し、前記封止基板と前記支持基板とを紫外線硬化型接着剤を介し接合する封止装置であって、前記載置台は、前記封止基板を前記支持基板と略同じ温度状態に加熱する加熱手段を有するものであり、封止工程における支持基板と封止基板の温度が略同じくなるため、湾曲がない有機ＥＬパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における有機ＥＬパネルの製造装置を示すブロック図。
【図２】同上実施の形態の有機ＥＬパネルの製造装置を示す図。
【図３】同上実施の形態の蒸着装置における蒸着室を説明する図。
【図４】同上実施の形態の封止基板の斜視図。
【図５】同上実施の形態の封止装置における封止室を説明する図。
【図６】同上実施の形態の搭置台の正面図。
【図７】従来例を示す封止装置の概略図。
【図８】同上従来例を示す有機ＥＬパネルの側面図。
【符号の説明】
Ｂ　　封止装置
Ｂ１　封止室
８　　透光性基板（支持基板）
２３　　封止基板
２４　　搭置台
２９　　保持機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004079409.tif 000005
【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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