(57)【要約】【課題】  加熱脱水処理後の有機ＥＬ素子の構成部材への水分の再吸着を抑制し、十分な脱水効果を得ることが可能な基板の脱水方法及び脱水装置を提供する。【解決手段】  脱水装置Ａは、所定の形状に形成された第一電極と、絶縁層と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を順次積層してなる有機ＥＬ素子が配設される基板（支持基板）１０を脱水処理する。脱水装置Ａは、少なくとも前記絶縁層が配設された基板１０を加熱して加熱脱水処理を行う加熱室３と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら基板１０の温度を下げる降温処理を行う降温室４と、を備えてなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の形状に形成された第一電極と、絶縁層と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を順次積層してなる有機ＥＬ素子が配設される基板の脱水方法であって、少なくとも前記絶縁層形成後に前記基板を加熱して加熱脱水処理を行う工程と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら前記基板の温度を下げる降温処理を行う工程と、を含むことを特徴とする基板の脱水方法。
【請求項２】
前記降温処理を、前記雰囲気中の気体を排気するとともに新たな低露点気体を前記雰囲気中に導入しながら行うことを特徴とする請求項１に記載の基板の脱水方法。
【請求項３】
前記降温処理において、前記新たな低露点気体を前記基板に吹き付けることを特徴とする請求項２に記載の基板の脱水方法。
【請求項４】
前記基板は、ストライプ状に形成された前記第一電極と、前記第一電極及び前記絶縁層上に前記第一電極と交差するように形成される隔壁部とが配設され、前記絶縁層及び前記隔壁部形成後に前記基板を前記加熱脱水処理及び前記降温処理することを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の基板の脱水方法。
【請求項５】
所定の形状に形成された第一電極と、絶縁層と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を順次積層してなる有機ＥＬ素子が配設される基板を脱水処理する脱水装置であって、
少なくとも前記絶縁層が形成された前記基板を加熱して加熱脱水処理を行う加熱室と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら前記基板の温度を下げる降温処理を行う降温室と、を備えてなることを特徴とする脱水装置。
【請求項６】
前記基板を前記加熱室あるいは前記降温室に搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とする請求項５に記載の脱水装置。
【請求項７】
前記降温室は、前記雰囲気中の気体を排気する排気部と、前記雰囲気中に新たな低露点気体を導入する導入部と、を備えてなることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の脱水装置。
【請求項８】
前記導入部は、前記基板と対向するように設けられ前記新たな低露点気体を前記基板に吹き付ける導入口を備えてなることを特徴とする請求項７に記載の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が配設される基板の脱水方法及び脱水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなる透光性の支持基板（基板）上に、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極（第一電極）と、絶縁層と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層等からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の背面電極（第二電極）と、を順次積層して前記有機ＥＬ素子を形成し、前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うようにガラス材料からなる封止部材を配設して構成されるものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルにおいては、前記封止部材によって前記有機ＥＬ素子を気密的に覆うことによって、水分が前記有機ＥＬ素子内に侵入し、ダークスポットと呼ばれる非発光部分の発生及びその面積の拡大を防止している。
【０００４】
また、ダークスポット発生の原因となる水分は前記有機ＥＬパネルの構成部材そのものにも吸着しており、かかる水分を脱離させるために、前記有機ＥＬパネルの構成部材のすくなくとも一部が形成された前記支持基板に対して低露点雰囲気中で加熱脱水処理等を行う方法が知られている。（例えば、特許文献２参照）特に、前記絶縁層は吸着性の高いポリイミド系やフェノール系等の絶縁材料を用いることが多く、多量の水分が吸着されているため脱水処理を行う必要性が高い。
【特許文献１】特開平１１−１６２６３５号公報
【特許文献２】特開２０００−１５０１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記加熱脱水処理においては、加熱後に前記支持基板の温度を下げる際に雰囲気の温度が低下することによって雰囲気中の水分が凝固して前記構成部材に再び吸着し、前記加熱脱水処理による脱水効果を十分に得ることができないという問題を有していた。なお、雰囲気中の水分には、加熱によって前記構成部材から脱離された水分も含まれる。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑み、加熱脱水処理後の有機ＥＬパネルの構成部材への水分の再吸着を抑制し、十分な脱水効果を得ることが可能な基板の脱水方法及び脱水装置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】
【０００７】
本発明の基板の脱水方法は、前記課題を解決するために、所定の形状に形成された第一電極と、絶縁層と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を順次積層してなる有機ＥＬ素子が配設される基板の脱水方法であって、少なくとも前記絶縁層形成後に前記基板を加熱して加熱脱水処理を行う工程と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら前記基板の温度を下げる降温処理を行う工程と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、前記降温処理を、前記雰囲気中の気体を排気するとともに新たな低露点気体を前記雰囲気中に導入しながら行うことを特徴とする。
【０００９】
また、前記降温処理において、前記新たな低露点気体を前記基板に吹き付けることを特徴とする。
【００１０】
また、前記基板は、ストライプ状に形成された前記第一電極と、前記第一電極及び前記絶縁層上に前記第一電極と交差するように形成される隔壁部とが配設され、前記絶縁層及び前記隔壁部形成後に、前記基板を前記加熱脱水処理及び前記降温処理することを特徴とする。
【００１１】
本発明の脱水装置は、前記課題を解決するために、所定の形状に形成された第一電極と、絶縁層と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を順次積層してなる有機ＥＬ素子が配設される基板を脱水する脱水装置であって、少なくとも前記絶縁層が形成された前記基板を加熱して加熱脱水処理を行う加熱室と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら前記基板の温度を下げる降温処理を行う降温室と、前記基板を搬送する搬送手段と、を備えてなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記基板を前記加熱室あるいは前記降温室に搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記降温室は、前記雰囲気中の気体を排気する排気部と、前記雰囲気中に新たな低露点気体を導入する導入部と、を備えてなることを特徴とする。
【００１４】
また、前記導入部は、前記基板と対向するように設けられ前記新たな低露点気体を前記基板に吹き付ける導入口を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子が配設される基板の脱水方法及び脱水装置に関し、加熱脱水処理後の有機ＥＬパネルの構成部材への水分の再吸着を抑制し、十分な脱水効果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基いて説明する。脱水装置Ａは、図１に示すように、投入室１と、搬送ロボット（搬送手段）２と、加熱室３と、降温室４と、搬出室５と、から主に構成されており、後で詳述する支持基板（基板）１０の脱水処理を行うものである。
【００１７】
投入室１は、基板投入装置Ｂと接続され、基板投入装置Ｂに備えられるコンベア等の搬送手段を介して支持基板１０が投入されるものである。
【００１８】
搬送ロボット２は、サーボモータ等の駆動手段（図示しない）によって回転可能に設けられ、投入室１，加熱室３，降温室４及び搬出室５の奥行き方向及び高さ方向に移動可能に設けられるものである。搬送ロボット２は、先端部に例えば支持基板１０を挟持する爪部からなる固定部材（図示しない）を有し、後述する加熱脱水処理においては投入室１から加熱室３へ支持基板１０を搬送し、後述する降温処理においては加熱室３から降温室４へ支持基板を搬送し、降温処理終了後は降温室４から搬出室５へ支持基板１０を搬送する。
【００１９】
加熱室３は、図２に示すように、支持基板１０を収納する筒状の収納部材３ａと、収納部材３ａの外面に捲回される加熱コイル３ｂとを備えるものである。加熱室３は、搬送ロボット２によって加熱室３内に支持基板１０が搬送されると、加熱コイル３ｂに所定の電流を印加することによって収納部材３ａを加熱し、収納部材３ａからの熱によって支持基板１０を例えば２５０℃まで加熱して、支持基板１０及び支持基板１０上に形成される有機ＥＬ素子の構成部材に吸着される水分を脱離させる加熱脱水処理を行う。なお、加熱温度としては支持基板１０及び前記構成部材に吸着されている水分を蒸発させることが可能な温度であればよい。なお、本実施の形態においては、前記加熱脱水処理は大気中で行われるものであるが、露点が例えば−３５℃以下の低露点雰囲気中で行うものであってもよい。
【００２０】
降温室４は、図３に示すように、支持基板を収納する収納部材４ａと導入部４ｂと排気部４ｃとを備え、前記加熱脱水処理後、搬送ロボット２によって降温室３内に搬送された支持基板１０の温度を例えば１００℃以下に下げる降温処理を行うものである。なお、前記降温処理においては支持基板１０が後の工程で破損しない程度の温度まで下げればよい。降温室３は、導入部４ａから窒素を導入して、降温室４内の雰囲気を大気の露点よりも低い低露点とするとともに、排気部４ｂから降温室４内の雰囲気中の窒素及び水分を自然対流にて排気し、降温室４内の雰囲気を入れ替える。なお、本実施の形態においては、降温室４内の雰囲気は、露点が−３５℃以下に保たれている。導入部４ｂは、新たな窒素の導入によって生じる導入風が支持基板１０に吹き付けられるように、新たな窒素が導入される導入口４ｄが支持基板１０と対向するように設けられており、前記降温処理の方法として、窒素の入れ替えによる降温室４内の雰囲気の温度低下と前記導入風とによって支持基板１０の温度を下げる方法を用いている。かかる前記降温処理は、降温室４内の雰囲気中の窒素を入れ替えながら行うことにより、前記降温処理を行う間は降温室４内の雰囲気が低露点に保たれるため、支持基板１０に水分が再吸着することを抑制可能となっている。
【００２１】
なお、降温室４内の雰囲気を入れ替える方法としては、本実施の形態に限定されるものではなく、窒素の導入あるいは排気に専用のポンプを設けて、このポンプによって降温室４内の雰囲気中の窒素を入れ替えてもよい。また、窒素とともに排気される水分を除去する脱水機構を備え、降温室４内に窒素を循環させてもよい。また、前記降温処理の方法としては、例えば支持基板１０を冷却された平板部材に接触あるいは近接させて支持基板１０の温度を下げる方法を用いてもよい。また、降温室４内に導入される気体は窒素に限定されるものではなく、例えば水分を除去した大気（ドライエアー）を導入して降温室４内の雰囲気を低露点とする方法を用いてもよい。
【００２２】
搬出室５は、前記加熱脱水処理及び前記降温処理が施され、水分が脱離された支持基板１０が搬送ロボット２によって配設されるものであり、支持基板１０に前記有機ＥＬ素子の構成部材である後述する有機層及び背面電極（第二電極）を蒸着する蒸着装置（図示しない）と接続されるものである。また、搬出室５は、前記蒸着装置へ支持基板１０を受け渡す際に室内を真空雰囲気とするものである。
【００２３】
次に、脱水装置１によって前記加熱脱水処理及び前記降温処理される支持基板１０について詳述する。
【００２４】
支持基板１０は、例えばガラス材料等の透光性材料からなり、一方の面上に前記有機ＥＬ素子の前記構成部材が形成されるものである。なお、本実施の形態においては、前記加熱脱水処理及び前記降温処理時には、図４及び図５に示すように、支持基板１０上には、前記有機ＥＬ素子の前記構成部材として、透明電極（第一電極）１１と、接続配線部１２と、絶縁層１３と、隔壁部１４と、とが順次積層形成されている。
【００２５】
透明電極１１は、例えば酸化スズ（SnO２）に酸化インジウム（In２O３）をドープしたＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をスパッタリングあるいは蒸着法等の方法で支持基板１０上に層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にてストライプ状にパターニングしてなるものである。透明電極１１は、図５に示すように陽極配線部１１ａ及び陽極部１１ｂを有しており、陽極配線部１１ａは終端部に外部電源と電気的に接続するための陽極端子部１１ｃを備える。
【００２６】
接続配線部１２は、透明電極１１とともに形成されるものであり、同一材料のＩＴＯからなるものである。接続配線部１２は、終端部に陰極端子部１２ａが形成され、他端が後述する陰極配線部と接続される。
【００２７】
絶縁層１３は、ポリイミド系やフェノール系等の絶縁材料からなるものでフォトリソグラフィー法等の手段によって支持基板１０上の非発光個所に所定の形状にて形成される。絶縁層１３は、透明電極１１の各陽極部１１ｂの間に形成されるとともに透明電極１１と若干重なるように形成され、透明電極１１と後述する背面電極（第二電極）との間を絶縁するものである。
【００２８】
隔壁部１４は、例えばフェノール系等の絶縁材料からなるものであり、フォトリソグラフィー法等の手段によって逆テーパー状に形成される。隔壁部１４は透明電極１１及び絶縁層１３上においては陽極部１１ｂと略直角に交わるように形成され、また、支持基板１０上の後述する陰極配線部に対応する個所においては図５に示すように支持基板１０の前記有機ＥＬ素子形成面側から見て円弧状となるように形成される。
【００２９】
次に、支持基板１０の脱水方法について説明する。
【００３０】
まず、透明電極１１，接続配線部１２，絶縁層１３及び隔壁部１４が形成され、さらに洗浄処理が行われた支持基板１０を基板投入装置Ｂを介して脱水装置Ａの投入室１に投入する。
【００３１】
次に、支持基板１０を搬送ロボット２によって加熱室３内に搬送し、支持基板１０を加熱室３内で加熱して前記加熱脱水処理を行い、支持基板１０，透明電極１１，接続配線部１２，絶縁層１３及び隔壁部１４に吸着されている水分を蒸発させる（加熱脱水処理工程，図２参照）。
【００３２】
さらに、前記加熱脱水処理後、支持基板１０を搬送ロボット２によって降温室４内に搬送し、降温室４内の排気部４ｃによって雰囲気中の窒素及び水分を排気するととも導入部４ｂによって新たな窒素を導入しながら、支持基板１０を降温室４内で冷却して前記降温処理を行う（降温処理工程，図３参照）。
【００３３】
以上の方法により、支持基板１０と支持基板１０上に形成される透明電極１１，接続配線部１２，絶縁層１３及び隔壁部１４に吸着されている水分を脱離させることができる。
【００３４】
支持基板１０は、前記加熱脱水処理及び前記降温処理後、前記蒸着装置によって、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を順次積層形成して有機層１５を形成し、さらにアルミニウムを積層形成して層状の背面電極（第二電極）１６を形成する（図６（ａ）参照）。なお、背面電極１６は、積層形成時に隔壁部１４によってストライプ状に切断され、円弧状の陰極配線部１６ａ及び透明電極１１に略直角に交わる陰極部１６ｂが形成される（図７参照）。また、陰極配線部１６ａは接続配線部１２に電気的に接続されている。
【００３５】
次に、凹形状の封止部材１７を、前記有機ＥＬ素子を取り囲むように支持基板１０上に接着剤１７ａを介して配設するとともに紫外線を照射して接着剤１７ａを硬化させ、支持基板１０と封止部材１７とを気密的に接合する（図６（ｂ）参照）。以上の方法によって、陽極部１１ｂと陰極部１６ｂの対向箇所からなる画素がマトリクス状に設けられた前記有機ＥＬ素子を表示部とするドットマトリクス型の有機ＥＬパネルが得られる。
【００３６】
かかる支持基板１０の脱水方法は、水分を多く含む絶縁層１３及び隔壁部１４形成後に支持基板１０を加熱して前記加熱脱水処理し、また、前記加熱脱水処理後に、雰囲気を低露点に保ちながら支持基板１０の温度を下げる前記降温処理するものである。また、雰囲気中の気体（窒素）を排気するとともに雰囲気中に新たな気体（窒素）を導入しながら前記降温処理を行うものである。
【００３７】
以上のことにより、支持基板１０の脱水方法は、雰囲気を低露点に保ちながら支持基板１０を前記加熱脱水処理による高温状態から所定の温度まで下げることによって、加熱後に支持基板１０の温度を下げる際に、雰囲気中の温度が低下した場合であっても雰囲気中の水分が凝固して前記構成部材に吸着することを抑制し、前記加熱脱水処理による脱水効果を十分に得ることが可能となる。したがって、有機ＥＬパネルの製造において、有機ＥＬ素子の構成部材に含まれる水分によって発光部にダークスポットが発生することを抑制でき、有機ＥＬパネルの歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３８】
また、支持基板１０の脱水方法は、前記降温処理に際して、導入部４ｂによって導入される新たな気体（窒素）を支持基板１０に吹き付けることで、新たな窒素の導入によって生じる前記導入風を用いて支持基板１０を冷却することができ、より短時間で支持基板１０を所定の温度まで下げることが可能となり、生産効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
かかる脱水装置Ａは、支持基板１０を加熱して前記加熱脱水処理を行う加熱室３と、前記加熱脱水処理後に雰囲気を低露点に保ちながら支持基板１０の温度を下げる前記降温処理を行う降温室４と、を備えてなるものである。また、支持基板１０を加熱室３あるいは降温室４に搬送する搬送手段２を備えてなるものである。また、降温室４に、雰囲気中に新たな窒素を導入する導入部４ｂと雰囲気中の窒素及び水分を排気する排気部４ｃとを備えるものである。
【００４０】
以上のことにより、脱水装置Ａは、前記加熱脱水処理を行う加熱室３とは異なる降温室４内にて前記降温処理を行うことにより、前記加熱脱水処理によって発生した水分を含まない雰囲気中にて支持基板１０を前記加熱脱水処理による高温状態から所定の温度まで下げることができ、加熱後に支持基板１０の温度を下げる際に、加熱によって有機ＥＬ素子３の構成部材から脱離された雰囲気中の水分が前記構成部材に再吸着することを抑制し、前記加熱脱水処理による脱水効果を十分に得ることが可能となる。また、降温室４内の雰囲気を低露点に保ちながら支持基板１０を前記加熱脱水処理による高温状態から所定の温度まで下げることによって、加熱後に支持基板１０の温度を下げる際に、雰囲気中の温度が低下した場合であっても雰囲気中の水分が凝固して前記構成部材に吸着することを抑制し、前記加熱脱水処理による脱水効果を十分に得ることが可能となる。
【００４１】
また、脱水装置Ａは、導入部４ｂの導入口４ｄを支持基板１０と対向するように設け、前記降温処理に際して、導入口４ｄから導入される新たな窒素を支持基板１０に吹き付けることにより、新たな窒素の導入によって生じる前記導入風を用いて支持基板１０を冷却することができ、より短時間で支持基板１０を所定の温度まで下げることが可能となり、生産効率を向上させることが可能となる。
【００４２】
なお、本実施の形態はドットマトリクス型の有機ＥＬパネルを構成する支持基板１０を脱水するものであったが、セグメント型の有機ＥＬパネルを構成する支持基板にも本発明を適用できることは言うまでもない。また、本実施の形態は、支持基板１０上に１つの前記有機ＥＬ素子が形成されるものであったが、本発明は、複数の有機ＥＬ素子が形成される基板にも適用可能である。
【００４３】
また、本実施の形態は、絶縁層１３及び隔壁部１４形成後に、前記加熱脱水処理及び前記降温処理を行うものであったが、本発明の請求項１から請求項３に記載の本発明は、少なくとも絶縁層形成後に加熱脱水処理及び降温処理を行うものであればよい。また、本発明は、有機層あるいは第二電極形成後に加熱脱水処理及び降温処理を行うものであってもよい。また、本発明における加熱脱水処理及び降温処理を行う回数は１回に限定されるものではなく、数回行うものであってもよい。
【００４４】
また、本実施の形態は、加熱室３と降温室４とを設け、前記加熱脱水処理と前記降温処理とを異なる室内で行うものであったが、本発明の請求項１に記載の基板の脱水方法において、加熱室内を低露点雰囲気とするとともに、加熱脱水処理後に前記雰囲気中の気体及び水分を排気するとともに新たな低露点気体を導入することで加熱脱水処理によって生じた水分を除去し、同一の前記加熱室内で降温処理を行うものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態である脱水装置を示す図。
【図２】同上の加熱室を示す図。
【図３】同上の降温室を示す図。
【図４】同上の脱水装置によって脱水される支持基板を示す断面図。
【図５】同上の脱水装置によって脱水される支持基板を示す図。
【図６】同上の支持基板を有する有機ＥＬパネルの製造工程を示す断面図。
【図７】同上の支持基板を有する有機ＥＬパネルを示す図。
【符号の説明】
【００４６】
Ａ  脱水装置
Ｂ  基板投入装置
２  搬送ロボット（搬送手段）
３  加熱室
４  降温室
４ｂ  導入部
４ｃ  排気部
４ｄ  導入口
１０  支持基板（基板）
１１  透明電極（第一電極）
１３  絶縁層
１４  隔壁部
１５  有機層
１６  背面電極（第二電極）
【図１】
2005190822.tif 000003
【図２】
2005190822.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005190822.tif 000006
【図５】
2005190822.tif 000007
【図６】
2005190822.tif 000008
【図７】
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