(57)【要約】 【課題】細長形状の有機ＥＬ素子であっても必要十分な量の乾燥剤を配置可能な有機ＥＬ装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面と、を有し、前記第１面側に底部と側壁部とから構成される凹部を有する第２基板と、前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、前記凹部の前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に配置される乾燥剤と、を備える。【選択図】図１
2012028265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、
前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第１面側に底部と側壁部とから構成される凹部を有する第２基板と、
前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、
前記凹部の前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に配置される乾燥剤と、を備え、
前記乾燥剤の表面と、前記第２基板の前記第１面との距離Ｈは、下記（１）式により規定される範囲内であることを特徴とする有機ＥＬ装置。
（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝≦Ｈ＜Ｄ／２  …（１）
ここで、Ａ１は前記凹部の形成面積、Ａ２は前記第２基板のうち前記接着剤の内側面積から前記凹部の形成面積を差し引いた面積、ｈ０およびＰ０はそれぞれ、前記第１基板と前記第２基板とを加圧して接着する前の前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、ｈ１およびＰ１はそれぞれ、加圧して接着した状態での前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、Ｄは前記第２基板の厚さであり、Ａ１＞０かつＰ０＜１。
【請求項２】
前記第２基板の短辺方向の長さは、３．８ｍｍより長く、かつ、５．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記乾燥剤の厚さは０．１１ｍｍ以上であり、
前記距離Ｈは０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２基板と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記第１面側に、底部と側壁部とから構成される凹部を形成する工程と、
前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に溶剤に溶かした流動性の乾燥剤を塗布する工程と、
前記乾燥剤が塗布された前記第２基板をベークして、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させる工程と、
前記ベーク後の第２基板をＯ２アッシングして、前記乾燥剤から揮発して前記第２基板に付着した付着物を除去する工程と、
前記Ｏ２アッシング後の前記第２基板をベークして、前記Ｏ２アッシングにより発生した水分および酸素を前記第２基板から除去する工程と、
前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記ベーク後の前記第２基板との間に接着剤を配置し、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる工程と、
前記接着剤を加圧して、前記第１基板と前記第２基板とを接着する工程と、を備えることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項５】
前記流動性の乾燥剤を塗布する工程では、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させた後の乾燥剤の表面と、前記第２基板の第１面との距離Ｈは、下記（２）式により規定される範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝≦Ｈ＜Ｄ／２  …（２）
ここで、Ａ１は前記凹部の形成面積、Ａ２は前記第２基板のうち前記接着剤の内側面積から前記凹部の形成面積を差し引いた面積、ｈ０およびＰ０はそれぞれ、前記第１基板と前記第２基板とを加圧して接着する前の前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、ｈ１およびＰ１はそれぞれ、加圧して接着した状態での前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、Ｄは前記第２基板の厚さであり、Ａ１＞０かつＰ０＜１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、有機ＥＬ装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、これと対向する第２基板とを接着剤で接着して形成される。有機ＥＬ素子は水分により劣化してしまう。特に、有機ＥＬ素子内の電子輸送層は、水分に対する耐久性が極めて弱く、水分が存在すると劣化して表示不良を招いてしまう。このため、第２基板に凹部を形成し、この凹部に乾燥剤を配置する技術が提案されている。
【０００３】
ところが、製造プロセス上、矩形の凹部を形成するのは困難であり、凹部の形状はテーパ状になる。シート状の乾燥剤を用いる場合、傾斜したテーパ部分には安定に乾燥剤を配置できないという問題がある。
【０００４】
近年、有機ＥＬ装置は、表示装置用やプリンタヘッド用等、種々の用途で用いられている。表示装置用の有機ＥＬ装置の縦横比は、例えば３：４または９：１６である。長辺方向に対する短辺（幅）方向の比率が比較的大きいため、上述した凹部の底部にも十分な幅を確保でき、無理なく乾燥剤を配置できる。ところが、プリンタヘッド用の有機ＥＬ装置はより細長い形状であり、凹部の底部に十分な幅を確保できない。上述したように、テーパ部分には安定に乾燥剤を配置できないため、乾燥剤の量が少なくなり、有機ＥＬ素子に含まれる水分を十分に吸収できないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−７８９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
細長形状の有機ＥＬ素子であっても必要十分な量の乾燥剤を配置可能な有機ＥＬ装置およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態によれば、有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面と、を有し、前記第１面側に底部と側壁部とから構成される凹部を有する第２基板と、前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、前記凹部の前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に配置される乾燥剤と、を備える。前記乾燥剤の表面と、前記第２基板の前記第１面との距離Ｈの下限値は、下式により規定される範囲内である。
【０００８】
Ｈ≧（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝
ここで、Ａ１は前記凹部の形成面積、Ａ２は前記第２基板のうち前記接着剤の内側面積から前記凹部の形成面積を差し引いた面積、ｈ０およびＰ０はそれぞれ、前記第１基板と前記第２基板とを加圧して接着する前の前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、ｈ１およびＰ１はそれぞれ、加圧して接着した状態での前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、Ｄは前記第２基板の厚さであり、Ａ１＞０かつＰ０＜１である。
【０００９】
また、本実施形態によれば、有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２基板と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法は、まず、前記第２基板の前記第１面側に、底部と側壁部とから構成される凹部を形成する。次に、前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に溶剤に溶かした流動性の乾燥剤を塗布する。次に、前記乾燥剤が塗布された前記第２基板をベークして、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させる。次に、前記ベーク後の第２基板をＯ２アッシングして、前記乾燥剤から揮発して前記第２基板に付着した付着物を除去する。次に、前記Ｏ２アッシング後の前記第２基板をベークして、前記Ｏ２アッシングにより発生した水分および酸素を前記第２基板から除去する。次に、前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記ベーク後の前記第２基板との間に接着剤を配置し、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる。さらに、前記接着剤を加圧して、前記第１基板と前記第２基板とを接着する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置１００の短手方向断面図。
【図２】図１の有機ＥＬ装置１００の平面図。
【図３】図１および図２の有機ＥＬ装置１００の製造工程図。
【図４】第１の実施形態の変形例である有機ＥＬ装置１０１の断面図。
【図５】図４の有機ＥＬ装置１０１の平面図。
【図６】図３のステップＳ６で、第１基板１と第２基板３とを貼り合わせた状態を示す断面図。
【図７】距離Ｈと圧力Ｐ０との関係を示すグラフ。
【図８】有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｅの乾燥剤４の厚さｄおよび不良発生数を示す図。
【図９】有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｆの製造条件および不良発生数を示す図
【図１０】第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置１０２の平面図。
【図１１】図１０のＣＣ’断面図。
【図１２】図１０のＤＤ’断面図。
【図１３】第２の実施形態の変形例である有機ＥＬ装置１０３の平面図。
【図１４】図１３のＥＥ’断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、有機ＥＬ装置およびその製造方法の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置１００の短手方向断面図である。図１の有機ＥＬ装置１００は、有機ＥＬ素子２が形成された第１基板１と、第１基板１に対向配置される第２基板３と、第２基板３の凹部に配置される乾燥剤４と、第１基板１および第２基板３を接着する接着剤５とを備えている。この有機ＥＬ装置１００は、有機ＥＬ素子２が発する光を第１基板１側から取り出すボトムエミッション型であり、例えばレーザプリンタ用のプリンタヘッドに用いられる。
【００１３】
第１基板１は、例えば幅１２ｍｍのガラス基板である。この第１基板１上に１列または数列の有機ＥＬ素子２が形成される。
【００１４】
有機ＥＬ素子２は、図１では省略しているが、例えば、陽極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、陰極とを有する。正孔輸送層は、例えば厚さ２００ｎｍのα−ＮＰＤである。電子輸送層を兼ねる発光層は、例えば厚さ５０ｎｍのＡｌｑ３である。電子注入層は、例えば厚さ１ｎｍのＬｉＦである。陰極は、例えば厚さ１５０ｎｍのアルミニウムである。陽極から正孔輸送層を介して発光層に注入される正孔と、陰極から電子輸送層を介して発光層に注入される電子とが再結合して、発光層に含まれる不純物の種類に応じた色で発光する。
【００１５】
第２基板３は、例えば幅５．８ｍｍのガラス基板であり、第１基板１と間隔を隔てて対向配置される。第２基板３は、第１基板１と対向する第１面３ａと、第１面３ａと反対側の第２面３ｂとを有する。そして、第１面３ａには凹部６が形成されている。凹部６は、第１面３ａと略平行な底部６ａと、底部６ａから第１面３ａへ傾斜した側壁部６ｂとを有する。底部６ａの幅は例えば１ｍｍである。凹部６の開口した部分の幅は、底部６ａの幅に側壁部６ｂの幅を加えた値となるため、１ｍｍより大きく、例えば３ｍｍである。また、凹部６が深すぎると第２基板３の強度が弱くなるため、凹部６は第２基板３の半分より浅くする必要がある。例えば、第２基板３の厚さが０．６ｍｍであれば、凹部６の深さを０．３ｍｍより浅くしなければならず、例えば０．２５ｍｍである。なお、底部６ａは必ずしも平面でなくてもよく、例えば湾曲していてもよい。
【００１６】
乾燥剤４は第２基板３の凹部６に配置される。より具体的には、乾燥剤４は、凹部６の底部６ａおよび側壁部６ｂの少なくとも一部に配置される。乾燥剤４は有機ＥＬ装置１００内の水分を吸収し、有機ＥＬ素子２を保護する。乾燥剤４の主成分は、例えばアルミノ珪酸塩系のゼオライトである。
【００１７】
接着剤５は例えばＵＶ硬化性のエポキシ樹脂である。接着剤５は有機ＥＬ素子２を取り囲むように第１基板１および第２基板３の間に介挿されて、第１基板１および第２基板３を接着する。
【００１８】
接着剤５で第１基板１と第２基板３を接着する際、両基板を加圧する必要があり、これにより接着剤５の幅が広がる。加圧後の接着剤５の幅を考慮に入れると、第１面３ａと側壁部６ｂとが交わる線Ｐから第２基板３の端まで、例えば幅１．４ｍｍの領域が必要となる。この領域が凹部６の左右にそれぞれ設けられるため、接着剤５の幅として合計２．８ｍｍが必要となる。
【００１９】
シート状の乾燥剤を用いる場合、加工上の制限から乾燥剤４の幅をあまり狭めることができず、凹部６の底部６ａの幅の最小値は自ら制限されてしまう。また、乾燥剤４の水分吸収能力を考えると、乾燥剤４の幅はある程度以上必要である。これらのことから、底部６ａの幅として３ｍｍ程度は少なくとも必要である。側壁部６ｂの幅が約１ｍｍであるため、凹部６の開口部分の幅は５ｍｍ程度必要となってしまう。上述したように、接着剤５の幅として合計２．８ｍｍ程度が必要であるため、第２基板３の幅は約７．８ｍｍまでしか狭くできない。
【００２０】
これに対し、本実施形態では、シート状の乾燥剤を用いる代わりに流動性の乾燥剤４を凹部６に塗布し、その後に硬化させるため、図１に示すように、底部６ａのみならず側壁部６ｂの少なくとも一部にも安定に乾燥剤４を配置できる。したがって、本実施形態の場合、底部６ａの幅を約１ｍｍまで小さくでき、開口部の幅を約３ｍｍまでに縮小できる。したがって、水分吸収能力を落とすことなく、第２基板３の幅が５．８ｍｍの幅狭な有機ＥＬ装置１００を実現できる。なお、この幅の値は乾燥剤４の能力に基づく一例であり、水分吸収能力がより高い乾燥剤を用いる場合は、有機ＥＬ装置１００の幅をさらに狭くできる。
【００２１】
図２は、図１の有機ＥＬ装置１００の平面図である。図２のＡ−Ａ’線断面図が図１である。図２では、第２基板３の第１面３ａと側壁部６ｂとが交わる線を破線Ｐで、凹部６内の底部６ａと側壁部６ｂとが交わる線を破線Ｑで、乾燥剤４の端部を破線Ｒでそれぞれ表している。図示のように、第１基板１および第２基板３の長さは、例えば３４０ｍｍである。この長さは、有機ＥＬ装置１００を用いてＡ４サイズの用紙を印刷可能なプリンタヘッドを作製する場合を念頭に置いて定めたものである。この場合の凹部６の長手方向の長さは、例えば３３７．２ｍｍである。
【００２２】
図３は、図１および図２の有機ＥＬ装置１００の製造工程図である。まず、第２基板３にサンドブラスト法により凹部６を形成する（ステップＳ１）。次に、凹部６に流動性の乾燥剤４を塗布する（ステップＳ２）。より具体的には、乾燥剤４の材料であるゼオライトをメタノールやエタノール等の有機溶剤に溶かし、必要に応じて、溶剤に粘度調整剤を溶かして乾燥剤４の粘度を調整する。このようにして流動性を持たせた状態で、乾燥剤４をディスペンサシステムを用いて第２基板３の凹部６に塗布する。
【００２３】
続いて、第２基板３を例えば３００℃で１５時間ベークする（ステップＳ３）。これにより、乾燥剤４の溶剤、水分および粘度調整剤が除去され、乾燥剤４は硬化する。硬化後の乾燥剤４の厚さをｄとする。乾燥剤４の厚さｄの上限値および下限値については後述する。基板ベークを行うと、乾燥剤４の成分の一部が揮発し、第２基板３の内側表面に付着する。付着物、特にシラン系物質が第２基板３の内側表面に残存すると、接着剤５の密着強度が低下してしまう。
【００２４】
そのため、第２基板３に例えば１５０秒間のＯ２アッシングを施す（ステップＳ４）。これにより、第２基板３に残存した付着物が除去され、接着剤５の密着強度を向上できる。Ｏ２アッシングを行うと酸素や水分が発生するが、これらが残存すると有機ＥＬ素子２が劣化してしまう。
【００２５】
そこで、さらに第２基板３を例えば２３０℃で１０〜２０分間ベークする（ステップＳ５）。これにより、酸素や水分が除去され、有機ＥＬ素子２の劣化を抑制できる。この基板ベークの時間が長すぎると、乾燥剤４の成分の一部が再度揮発してしまうので、短時間で行うのが望ましい。また、ステップＳ３〜Ｓ５の工程は、搬送工程を除き、酸素濃度および水分濃度が１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気または真空中で行うのが望ましい。
【００２６】
次に、予め有機ＥＬ素子２が形成された第１基板１と第２基板３とを、有機ＥＬ素子２の周囲に設けられるＵＶ硬化性の接着剤５を介して減圧下で貼り合わせる（ステップＳ６）。そして、加圧しながらＵＶ光を接着剤５に照射し、第１基板１と第２基板３とを接着する（ステップＳ７）。これにより、図１および図２の有機ＥＬ装置１００が形成される。なお、接着剤５として、熱硬化型の接着剤を用い、接着剤を加熱して第１基板１と第２基板３とを接着してもよい。
【００２７】
変形例として、ステップＳ１において、サンドブラスト法ではなく、フッ酸等の薬液を用いたケミカルエッチングにより凹部を形成してもよい。この場合、図２の凹部６とは異なる形状の凹部６’が形成される。
【００２８】
図４は、第１の実施形態の変形例である有機ＥＬ装置１０１の短手方向断面図である。第２基板３の凹部６’は、第１面３ａと略平行な底部６ａと、底部６ａから第１面３ａへ湾曲した側壁部６ｂ’とを有する。そして、乾燥剤４は底部６ａと側壁部６ｂ’の少なくとも一部にも配置される。有機ＥＬ装置１０１では、側壁部６ｂ’を湾曲状にするため、有機ＥＬ装置１００に比べ、強度を向上でき、かつ、乾燥剤４の総量を増やすことができるようになる。
【００２９】
ところで、凹部６’に塗布できる乾燥剤４の厚さｄには上限値および下限値がある。まず、上限値を規定するために、以下のように各パラメータを定義する。
【００３０】
図４で、第１基板１と第２基板３とを加圧して接着した状態での接着剤５の高さをｈ１、有機ＥＬ素子２周辺の圧力をＰ１、乾燥剤５の厚さをｄ、第１面３ａと乾燥剤４の表面との距離をＨ、第２基板３の厚さをＤとする。
【００３１】
図５は、図４の有機ＥＬ装置１０１の平面図である。図５のＢ−Ｂ’線断面図が図４である。破線Ｐ，Ｒは図２と同様である。接着剤５の内側で、第２基板３の凹部６’が形成された部分の面積（破線Ｐの内側の面積、側壁部６ｂ’で乾燥剤４が配置されていない面積は無視する）をＡ１とし、凹部６’が形成されていない部分の面積、すなわち、接着剤５の内側の面積から面積Ａ１を差し引いた面積をＡ２とする。
【００３２】
図６は、図３のステップＳ６で、第１基板１と第２基板３とを貼り合わせた状態を示す断面図である。図６の状態、つまり、加圧して接着する前の状態での接着剤５の高さをｈ０、有機ＥＬ素子２周辺の圧力をＰ０とする。
【００３３】
図６の第１基板１および第２基板３を加圧し、接着剤５により接着して図４の有機ＥＬ装置１０１が得られるため、高さｈ１は高さｈ０より低く、圧力Ｐ１は圧力Ｐ０より高い。圧力Ｐ１が大気圧（１ａｔｍ）より高いと接着剤５が破損してしまうため、圧力Ｐ１は大気圧以下でなければならない。この条件により、第１面３ａと乾燥剤４の表面との距離Ｈの下限値が定まり、その結果、乾燥剤４の厚さｄの上限値が定まる。
【００３４】
以下、より具体的に説明する。ボイルの法則により、加圧前の図４と加圧後の図６で、圧力と体積との積は一定であるから、以下の（１）式が成立する。
Ｐ０＊｛（Ｈ＋ｈ０）＊Ａ１＋ｈ０＊Ａ２）｝＝Ｐ１＊｛（Ｈ＋ｈ１）＊Ａ１＋ｈ１＊Ａ２）｝  …（１）
【００３５】
また、圧力Ｐ１は大気圧１ａｔｍ以下でなければならないので、以下の（２）式が成立する。
Ｐ１≦１  …（２）
【００３６】
上記（１），（２）式より、以下の（３）式が成立する。
Ｈ≧（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝  …（３）
ここで、上記（３）式において、凹部６’に接着剤５を配置するため、Ａ１＞０である。また、加圧して接着する前に、減圧下で第１基板１と第２基板３とを貼り合わせるため、Ｐ０＜１である。さらに、上述のように、凹部６’の深さは第２基板３の厚さの半分より浅くする必要があるため、第２基板３の厚さをＤとすると、距離Ｈは以下の（４）式により定まる。
（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝≦Ｈ＜Ｄ／２  …（４）
【００３７】
図７は、距離Ｈと圧力Ｐ０との関係を示すグラフである。図７は、一例として、（Ａ１＋Ａ２）／Ａ１を１．３４、ｈ０を０．０４ｍｍとし、接着剤５の高さｈ１を０．０１５ｍｍ，０．０１０ｍｍ，０．００５ｍｍの３通りについて計算したものである。通常の製造装置では、圧力Ｐ０は０．７〜１ａｔｍ程度であるから、図７のグラフより、距離Ｈの下限値は約０．１ｍｍである。
【００３８】
また、凹部６’の深さをＨ０とすると、乾燥剤４の厚さｄは以下の（５）式を満たす必要がある。
ｄ＝Ｈ０−Ｈ≦Ｈ０−（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（Ｐ０−１）｝  …（５）
凹部６’の深さＨ０が０．２５ｍｍである場合、乾燥剤４の厚さｄの上限値は０．２５−０．１＝０．１５ｍｍである。
【００３９】
なお、図１の有機ＥＬ装置１００と、図４の有機ＥＬ装置１０１との違いは、側壁部６ｂが傾斜しているか湾曲状であるかのみである。そのため、有機ＥＬ装置１００も、有機ＥＬ装置１０１と同様に、乾燥剤４の厚さｄの上限値は、上記（５）式により定まる。
【００４０】
一方、乾燥剤４の厚さｄの下限値は以下のようにして規定される。乾燥剤４の量が少ないと、乾燥剤４により吸収されずに有機ＥＬ装置１００，１０１内に残存する水分により有機ＥＬ素子２が劣化してしまう。そのため、水分を吸収して有機ＥＬ素子２を保護するために必要な乾燥剤４の量により、乾燥剤４の厚さｄの下限値が規定される。
【００４１】
この下限値は、例えば実験的に求めることができる。乾燥剤４の厚さｄを変化させた有機ＥＬ装置１０１を製造した比較実験結果の一例を以下に示す。塗布する乾燥剤４の量を変化させて、５種類の有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｅをそれぞれ３０個製造した。そのうちの各１つについて、乾燥剤４の厚さｄを測定した。そして、各１４個についてシール剥がれ不良発生数を、残りの１５個についてダークスポット不良発生数をそれぞれカウントした。なお、凹部６’の深さを０．２５ｍｍとした。
【００４２】
図８は、有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｅの乾燥剤４の厚さｄおよび不良発生数を示す図である。同図に示すように、乾燥剤４の厚さｄが０．０９２ｍｍの有機ＥＬ装置１０１ａでは、シール剥がれ不良は発生していないが、ダークスポット不良が１２個発生している。乾燥剤４の厚さｄが０．１１ｍｍ〜０．１４９ｍｍの有機ＥＬ装置１０１ｂ〜１０１ｄでは、シール剥がれ不良およびダークスポット不良は発生していない。乾燥剤４の厚さｄが０．１７４ｍｍの有機ＥＬ装置１０１ｅでは、シール剥がれ不良が７個、ダークスポット不良が６個それぞれ発生している。
【００４３】
有機ＥＬ装置１０１ａでは乾燥剤４の厚さｄが０．０９２ｍｍと薄いため、有機ＥＬ装置１０１ａ内の水分を十分には吸収できない。その結果、ダークスポット不良が多く発生している。これに対し、有機ＥＬ装置１０１ｂでは乾燥剤４の厚さｄが０．１１ｍｍであり、ダークスポット不良が発生していない。これにより、乾燥剤４の厚さｄの下限値を０．１１ｍｍとすればよい。
【００４４】
なお、乾燥剤４の厚さｄが０．１４９ｍｍの有機ＥＬ装置１０１ｄではシール剥がれ不良が発生しないが、乾燥剤４の厚さｄが０．１７４ｍｍの有機ＥＬ装置１０１ｅではシール剥がれ不良が発生している。その理由は、乾燥剤４の厚さｄが０．１７４ｍｍと厚いため、有機ＥＬ装置１０１ｅ内の容積が狭くなり、有機ＥＬ装置１００ｅ内の圧力が大気圧より高くなるためである。上述のように、上記（５）式によると乾燥剤４の厚さｄの上限値は０．１５ｍｍであるが、このことは、実験結果と合致している。
【００４５】
このように、乾燥剤４の厚さｄを、図８に示す実験結果に基づく下限値以上とし、かつ、上記（５）式に基づく上限値以下とすることにより、有機ＥＬ装置１０１内の水分を十分に吸収可能で、かつ、有機ＥＬ素子２の周辺の圧力が高くなりすぎない、適切な量の乾燥剤４を配置することができる。
【００４６】
本発明者は、Ｏ２アッシング（図３のステップＳ４）および２度目の基板ベーク（ステップＳ５）の効果を確かめるために、製造条件を変えて有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｆを製造して比較実験を行った。この実験では、ケミカルエッチングにより凹部６’が形成された４００ｍｍ×５００ｍｍの対向基板３を用いて、６種類の有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｆを３０個ずつ製造した。
【００４７】
図９は、有機ＥＬ装置１０１ａ〜１０１ｆの製造条件および不良発生数を示す図である。有機ＥＬ装置１０１ｆ，１０１ｇは、３００℃でそれぞれ１時間および１５時間の基板ベーク（図３のステップＳ３）のみを行い、Ｏ２アッシング（ステップＳ４）および２度目の基板ベーク（ステップＳ５）を行わなかった。有機ＥＬ装置１０１ｈは、３００℃で１５時間の基板ベークを行い、その後、１５０秒間のＯ２アッシングを行ったが、２度目の基板ベークを行わなかった。有機ＥＬ装置１０１ｉ，１０１ｊ，１０１ｋは、３００℃で１５時間の基板ベークを行い、その後に、１５０秒間のＯ２アッシングを行い、さらに、２３０℃でそれぞれ１０分間、２０分間および１２０分間の基板ベークを行った。
【００４８】
得られた各３０個の有機ＥＬ装置１０１ｆ〜１０１ｋのうち、各１５個についてシール剥がれ不良の発生数を、残りの１５個についてダークスポット不良の発生数をそれぞれカウントした。
【００４９】
図９に示すように、Ｏ２アッシング（ステップＳ４）を行っていない有機ＥＬ装置１０１ｆ，１０１ｇの全てにシール剥がれ不良が発生している。これは、１度目の基板ベークにより、揮発した乾燥剤４の成分の一部が対向基板３に残存し、シール材５の密着強度が低下してしまうためである。これに対し、Ｏ２アッシングを行った有機ＥＬ装置１０１ｈ〜１０１ｋでは、シール剥がれ不良発生数が抑制されている。これは、Ｏ２アッシングにより対向基板３に残存した付着物が除去され、シール材５の密着強度が向上するためである。
【００５０】
また、２度目の基板ベーク（ステップＳ５）を行っていない有機ＥＬ装置１０１ｈのうちの２つにダークスポット不良が発生している。これは、Ｏ２アッシングを行った際に発生した酸素や水分が残存し、有機ＥＬ素子２が劣化してしまうためである。これに対し、基板ベークを行った有機ＥＬ装置１０１ｉ〜１０１ｋでは、ダークスポット不良は発生していない。これは、基板ベークにより酸素や水分が除去され、有機ＥＬ装置１０１ｉ〜１０１ｋの劣化を抑制できるためである。
【００５１】
さらに、２度目の基板ベークを１０〜２０分間行った有機ＥＬ装置１０１ｉ，１０１ｊでは、シール剥がれ不良が発生していないが、１２０分間行った有機ＥＬ装置１０１ｋではシール剥がれ不良が発生している。これは、基板ベークの時間が長すぎると、乾燥剤４の一部が揮発してしまい、対向基板３に残存してしまうためである。
【００５２】
以上のように、１度目の基板ベークにより乾燥剤４を硬化させた後、Ｏ２アッシングおよび適切な時間の基板ベークをさらに行うことで、製造不良を抑制できる。
【００５３】
このように、第１の実施形態では、流動性の乾燥剤４を用いるため、第２基板３に形成された凹部６，６’の底部６ａのみならず側壁部６ｂ，６ｂ’にも乾燥剤４を配置できる。これにより、凹部６を狭くしても、乾燥剤４の配置領域を広く確保でき、有機ＥＬ素子に含まれる水分を十分に吸収できる。また、流動性の乾燥剤４を用いることから、有機ＥＬ装置内部の圧力が高くなりすぎないように乾燥剤４の量を調整することも容易であり、結果として、有機ＥＬ装置１００の幅を狭くしても、劣化や表示不良が起きにくくなる。さらに、流動性の乾燥剤４を基板ベークにより硬化させた後、Ｏ２アッシングを行うため、シール剥がれ不良を抑制できる。また、Ｏ２アッシングの後、短時間の基板ベークを行うため、ダークスポット不良を抑制できる。
【００５４】
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、有機ＥＬ素子２が発する光を第１基板１側から取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ装置１００であったが、以下に説明する第２の実施形態では、光を第２基板３側から取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ装置である。
【００５５】
図１０は、第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置１０２の平面図である。図１０では、図２と共通する構成部分には同一の符号を付しており、以下では相違点を中心に説明する。
【００５６】
有機ＥＬ装置１０２では、第２基板３に形成される凹部６のうち、有機ＥＬ素子２の上方の凹部６には、底部６ａにも側壁部６ｂにも乾燥剤４を配置せず、有機ＥＬ素子２の長手方向外側の凹部６にのみ乾燥剤４を配置している。これにより、有機ＥＬ素子２が発する光が乾燥剤４に遮られることなく、有機ＥＬ装置１０２の外部に取り出すことができる。
【００５７】
図１１は、図１０のＣＣ’断面図である。同図に示すように、有機ＥＬ素子２の上方に乾燥剤４は配置されない。図１２は、図１０のＤＤ’断面図である。同図に示すように、有機ＥＬ素子２の長手方向外側で、有機ＥＬ素子２が形成されていない部分では、凹部６の底部６ａおよび側壁部６ｂの少なくとも一部の上方に乾燥剤４が配置される。
【００５８】
図１３は、第２の実施形態の変形例である有機ＥＬ装置１０３の平面図である。図１３では、有機ＥＬ素子２の上方の凹部６には乾燥剤４を配置しない点は図１０の有機ＥＬ装置１０２と同様である。一方、有機ＥＬ装置１０３では、第２基板３に形成される凹部６のうち、有機ＥＬ素子２の長手方向外側の凹部６のみならず、有機ＥＬ素子２の斜め上方に位置する側壁部６ｂの一部および底部６ａの一部に乾燥剤４が配置される。これにより、有機ＥＬ素子２が発する光が乾燥剤４に遮られることなく、有機ＥＬ装置１０３の外部に取り出される。しかも、図１０〜図１２の有機ＥＬ装置１０２より乾燥剤４が配置される領域を大きくすることができる。
【００５９】
ここで、有機ＥＬ装置１０３において、接着剤５の内側で、乾燥剤４が配置された部分の合計面積（破線Ｒ１と破線Ｒ２の内側の面積、側壁部６ｂ’で乾燥剤４が配置されていない部分は無視する）をＡ３、乾燥剤４が配置されていない凹部６の合計面積（破線Ｒ２の内側の面積）をＡ４、凹部６が形成されていない部分の面積、すなわち、接着剤５の内側の面積から面積Ａ３およびＡ４を差し引いた面積をＡ５とする。これらのパラメータは、後述する乾燥剤４の厚さｄの上限値を規定するために用いられる。
【００６０】
図１４は、図１３のＥＥ’断面図である。同図に示すように、有機ＥＬ素子２の斜め上方に位置する側壁部６ｂの一部および底部６ａの一部に乾燥剤４が配置される。なお、図１３のＦＦ’断面図は図１２と同様であるため、省略する。
【００６１】
有機ＥＬ装置１０３は、図３のステップＳ２の工程で、粘度調整剤を含んだ粘度が高い乾燥剤４を塗布することにより、底部６ａの有機ＥＬ素子２の直上に乾燥剤４が流れることなく、側壁部６ｂの一部と、底部６ａの側壁部６ｂに近い部分にのみ、乾燥剤４を配置できる。
【００６２】
本実施形態では、乾燥剤４の厚さｄの上限値は（５）式とは異なる。第１の実施形態と同様に高さｈ０，ｈ１，Ｈ０、圧力Ｐ０，Ｐ１を定義する。ボイルの法則により、以下の（６）式が成立する。  
Ｐ０＊｛（Ｈ＋ｈ０）＊Ａ３＋（Ｈ０＋ｈ０）＊Ａ４＋ｈ０＊Ａ５）｝
＝Ｐ１＊｛（Ｈ＋ｈ１）＊Ａ３＋（Ｈ０＋ｈ１）＊Ａ４＋ｈ１＊Ａ５）｝  …（６）
【００６３】
また、圧力Ｐ１は大気圧１ａｔｍ以下でなければならないので、以下の（７）式が成立する。
Ｐ１≦１  …（７）
【００６４】
上記（６），（７）式および凹部６の深さが第２基板３の厚さＤの半分より浅いことより、以下の（８）式が成立する。
（Ａ３＋Ａ４＋Ａ５）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ３＊（１−Ｐ０）｝−Ａ４＊Ｈ０／Ａ３≦Ｈ＜Ｄ／２  …（８）
ここで、上記（３）式と同様に、Ａ３＞０かつＰ０＜１である。
【００６５】
よって、乾燥剤４の厚さｄは以下の（９）式を満たす必要がある。  
ｄ＝Ｈ０−Ｈ≦Ｈ０−（Ａ３＋Ａ４＋Ａ５）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝−Ａ４＊Ｈ０／Ａ３  …（９）
【００６６】
水分を吸収して有機ＥＬ素子２を保護するために必要な乾燥剤４の量で、かつ、上記（９）式を満たすよう、乾燥剤４を配置することで、有機ＥＬ装置１０２，１０３内の水分を吸収し、かつ、内部の圧力が高くなりすぎない、適切な量の乾燥剤４を配置することができる。
【００６７】
このように、第２の実施形態では、第２基板３に形成された凹部６の側壁部６ｂにも乾燥剤４を配置するため、有機ＥＬ装置１０２，１０３の幅を狭くできる。また、有機ＥＬ素子２と上下に重なる領域には乾燥剤４を配置しないため、トップエミッション型の有機ＥＬ装置１０２，１０３においても、有機ＥＬ素子２が発する光が乾燥剤４に遮られることがない。したがって、本実施形態は、トップエミッション型およびボトムエミッション型の双方の有機ＥＬ装置１０２，１０３に適用可能である。
【００６８】
なお、透明な乾燥剤４を用いる場合、トップエミッション型の有機ＥＬ装置であっても、図１および図２のように、有機ＥＬ素子２の上方に乾燥剤４を配置してもよい。
【００６９】
上述した各実施形態は、プリンタヘッド用等、細長い形状の有機ＥＬ装置に特に有用である。より具体的には、印刷する用紙のサイズで定まる長辺方向の長さに対して、短辺方向の長さが１／１０以下の有機ＥＬ装置で有用である。
【００７０】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  第１基板
２  有機ＥＬ素子
３  第２基板
４  乾燥剤
５  接着剤
６  凹部
６ａ  底部
６ｂ  側壁部
１００〜１０３  有機ＥＬ装置
【図１】
2012028265.tif 000003
【図２】
2012028265.tif 000004
【図３】
2012028265.tif 000005
【図４】
2012028265.tif 000006
【図５】
2012028265.tif 000007
【図６】
2012028265.tif 000008
【図７】
2012028265.tif 000009
【図８】
2012028265.tif 000010
【図９】
2012028265.tif 000011
【図１０】
2012028265.tif 000012
【図１１】
2012028265.tif 000013
【図１２】
2012028265.tif 000014
【図１３】
2012028265.tif 000015
【図１４】
2012028265.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月13日(2010.8.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
一実施形態によれば、有機ＥＬ装置は、有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面と、を有し、前記第１面側に底部と側壁部とから構成される凹部を有する第２基板と、前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、前記凹部の前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に配置される乾燥剤と、を備える。前記乾燥剤の表面と、前記第２基板の前記第１面との距離Ｈの下限値は、下式により規定される範囲内である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
上記の記載に基づいて、当業者であれば、実施形態の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、実施形態の態様は、上述した個々の実施形態には限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される実施形態の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月18日(2011.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、
前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有し、前記第１面側に底部と側壁部とから構成される凹部を有する第２基板と、
前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記第２基板とを接着する接着剤と、
前記凹部の前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に配置される乾燥剤と、を備え、
前記乾燥剤の表面と、前記第２基板の前記第１面との距離Ｈは、下記（１）式により規定される範囲内であることを特徴とする有機ＥＬ装置。
（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝≦Ｈ＜Ｄ／２  …（１）
ここで、Ａ１は前記凹部の形成面積、Ａ２は前記第２基板のうち前記接着剤の内側面積から前記凹部の形成面積を差し引いた面積、ｈ０およびＰ０はそれぞれ、前記第１基板と前記第２基板とを加圧して接着する前の前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、ｈ１およびＰ１はそれぞれ、加圧して接着した状態での前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、Ｄは前記第２基板の厚さであり、Ａ１＞０かつＰ０＜１。
【請求項２】
前記第２基板の短辺方向の長さは、３．８ｍｍより長く、かつ、５．８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項３】
前記乾燥剤の厚さは０．１１ｍｍ以上であり、
前記距離Ｈは０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項４】
前記乾燥剤は、前記有機ＥＬ素子の上方には配置されず、前記有機ＥＬ素子の長手方向外側の前記凹部の少なくとも一部に配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項５】
前記乾燥剤は、前記有機ＥＬ素子の斜め情報の側壁部の少なくとも一部に配置されることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項６】
前記有機ＥＬ素子が発した光は、前記第２基板側から取り出されることを特徴とする請求項４または５に記載の有機ＥＬ装置。
【請求項７】
プリンタヘッドの光源として用いられることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ装置。
【請求項８】
有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２基板と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記第１面側に、底部と側壁部とから構成される凹部を形成する工程と、
前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に溶剤に溶かした流動性の乾燥剤を塗布する工程と、
前記乾燥剤が塗布された前記第２基板をベークして、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させる工程と、
前記ベーク後の第２基板をＯ２アッシングして、前記乾燥剤から揮発して前記第２基板に付着した付着物を除去する工程と、
前記Ｏ２アッシング後の前記第２基板をベークして、前記Ｏ２アッシングにより発生した水分および酸素を前記第２基板から除去する工程と、
前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記ベーク後の前記第２基板との間に接着剤を配置し、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる工程と、
前記接着剤を加圧して、前記第１基板と前記第２基板とを接着する工程と、を備えることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項９】
有機ＥＬ素子が形成された第１基板と、前記第１基板と対向する第１面と前記第１面と反対側の第２面とを有する第２基板と、を備えた有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記第２基板の前記第１面側に、底部と側壁部とから構成される凹部を形成する工程と、
前記底部および前記側壁部の少なくとも一部に溶剤に溶かした流動性の乾燥剤を塗布する工程と、
前記乾燥剤が塗布された前記第２基板をベークして、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させる工程と、
前記ベーク後の第２基板をＯ２アッシングして、前記乾燥剤から揮発して前記第２基板に付着した付着物を除去する工程と、
前記有機ＥＬ素子の周囲を取り囲むように、前記第１基板と前記Ｏ２アッシング後の前記第２基板との間に接着剤を配置し、前記第１基板と前記第２基板とを貼り合わせる工程と、
前記接着剤を加圧して、前記第１基板と前記第２基板とを接着する工程と、を備えることを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
前記流動性の乾燥剤を塗布する工程では、前記溶媒を除去して前記乾燥剤を硬化させた後の乾燥剤の表面と、前記第２基板の第１面との距離Ｈは、下記（２）式により規定される範囲内であることを特徴とする請求項８または９に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
（Ａ１＋Ａ２）＊（ｈ０＊Ｐ０−ｈ１）／｛Ａ１＊（１−Ｐ０）｝≦Ｈ＜Ｄ／２  …（２）
ここで、Ａ１は前記凹部の形成面積、Ａ２は前記第２基板のうち前記接着剤の内側面積から前記凹部の形成面積を差し引いた面積、ｈ０およびＰ０はそれぞれ、前記第１基板と前記第２基板とを加圧して接着する前の前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、ｈ１およびＰ１はそれぞれ、加圧して接着した状態での前記接着剤の高さおよび前記有機ＥＬ素子周辺の圧力、Ｄは前記第２基板の厚さであり、Ａ１＞０かつＰ０＜１。