(57)【要約】【課題】使用を開始した後に発光不良となり得る発光装置１０を事前に検出する。【解決手段】発光部１４０が形成された基板１００に、発光部１４０を封止する封止部材２００を固定する。次いで、封止部材２００が固定された基板１００を、温度が３０℃以上かつ０．１５Ｍｐａ以上で加圧する。次いで、発光部１４０に逆方向の電圧を印加し、発光部１４０における通電の有無を検出することにより、当該発光装置１０の品質を判断する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光装置の製造方法であって、
有機層を有する発光部が形成された基材に、前記発光部を封止する封止部材を固定する第１工程と、
前記封止部材が固定された前記基材を、温度が３０℃以上かつ０．１５ＭＰａ以上の圧力で加圧する第２工程と、
前記発光部に逆方向の電圧を印加し、前記発光部に流れる電流値の検出結果を用いて、当該発光装置の品質を判断する第３工程と、
を備える発光装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置の製造方法において、
前記第２工程において、０．５Ｍｐａ以上の圧力で加圧する発光装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置の製造方法において、
前記第２工程を１５分以上行う発光装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
前記封止部材は、フィルム状の形状を有し、前記基材と接する発光装置の製造方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置の製造方法において、
前記第１工程において、前記封止部材と前記発光部との間に充填材が充填される発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光装置の光源の一つに、有機ＥＬ素子がある。有機ＥＬ素子は、第１電極と第２電極の間に有機層を配置した構成を有している。有機層は水分や酸素に弱いため、有機ＥＬ素子は封止部材を用いて封止される。例えば特許文献１には、ガラス基板を用いて有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子を封止することが記載されている。
【０００３】
また特許文献１には、出荷後に点灯不良が発生することを抑制するために、表示領域の周囲に検査領域を設け、この検査領域に、検査用第１電極、検査用有機層、及び検査用第２電極を積層させた構造を設けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−４９９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
第１電極、有機層、及び第２電極の成膜工程のいずれかにおいて、異物が有機ＥＬ素子に入り込む可能性がある。有機ＥＬ素子に異物が入り込むと、この異物の周囲において第１電極と第２電極の間の耐圧が下がり、発光装置の使用を開始してしばらくしてから有機ＥＬ素子に発光不良が生じる可能性が出てくる。しかし、このような不良を効率よく出荷前に検出することは難しかった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、使用を開始した後に発光不良となり得る発光装置を事前に検出することが挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、発光装置の製造方法であって、
有機層を有する発光部が形成された基材に、前記発光部を封止する封止部材を固定する第１工程と、
前記封止部材が固定された前記基材を、温度が３０℃以上かつ０．１５Ｍｐａ以上の圧力で加圧する第２工程と、
前記発光部に逆方向の電圧を印加し、前記発光部に流れる電流値の検出結果を用いて、当該発光装置の品質を判断する第３工程と、
を備える発光装置の製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の検査対象となる発光装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１から封止部材及び第２電極を取り除いた図である。
【図３】図１から絶縁層及び有機層を取り除いた図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】発光装置の製造方法を示すフローチャートである。
【図６】異物の付着例を示す断面図である。
【図７】正常な発光装置における、逆方向の電圧の大きさとリーク電流の大きさの関係を示すグラフである。
【図８】不良品となった発光装置における、逆方向の電圧の大きさとリーク電流の大きさの関係を示すグラフである。
【図９】変形例に係る発光装置の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
（実施形態）
図１は、実施形態の検査対象となる発光装置１０の構成を示す平面図である。説明のため、図１において封止部材２００は点線で示されている。図２は図１から封止部材２００及び第２電極１３０を取り除いた図である。図３は図１から絶縁層１５０及び有機層１２０を取り除いた図である。図４は、図１のＡ−Ａ断面図である。図５は、発光装置１０の製造方法を示すフローチャートである。
【００１１】
図１〜図４に示すように、発光装置１０は基板１００（基材）を有している。基板１００には発光部１４０が形成されている。発光部１４０は有機層１２０を有している。有機層１２０は封止部材２００を用いて封止されている。図５に示すように、発光装置１０の製造方法は、以下の工程を有している。まず、発光部１４０が形成された基板１００に封止部材２００を固定する（ステップＳ２０：第１工程）。次いで、封止部材２００が固定された基板１００を、温度が３０℃以上かつ０．１５Ｍｐａ以上の圧力で加圧する（ステップＳ３０：第２工程）。次いで、発光部１４０に逆方向の電圧を印加し、発光部１４０における陰極（例えば第２電極１３０）および陽極（例えば第１電極１１０）間に流れる電流値の検出結果を用いて、当該発光装置１０の品質を判断する（ステップＳ５０，Ｓ６０：第３工程）。以下、本実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
まず、図１〜図４を用いて、発光装置１０の構成について説明する。これらの図に示す例において、発光装置１０は照明装置である。ただし、発光装置１０はディスプレイであってもよい。発光装置１０はボトムエミッション型の発光装置であってもよいし、トップエミッション型の発光装置であってもよい。発光装置１０は、基板１００を用いて形成されている。
【００１３】
発光装置１０がボトムエミッション型である場合、基板１００は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されている。一方、発光装置１０がトップエミッション型である場合、基板１００は上述した透光性の材料で形成されていてもよいし、透光性を有さない材料で形成されていてもよい。基板１００は、例えば矩形などの多角形である。また、基板１００は可撓性を有していてもよい。基板１００が可撓性を有している場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。特に基板１００をガラス材料で可撓性を持たせる場合、基板１００の厚さは、例えば２００μｍ以下である。基板１００を樹脂材料で可撓性を持たせる場合は、基板１００の材料として、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、又はポリイミドを含ませて形成されている。また、基板１００が樹脂材料を含む場合、水分が基板１００を透過することを抑制するために、基板１００の少なくとも発光面（好ましくは両面）に、ＳｉＮｘやＳｉＯＮなどの無機バリア膜が形成されている。
【００１４】
基板１００には発光部１４０が形成されている。発光部１４０は、有機ＥＬ素子を有している。この有機ＥＬ素子は、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を有している。有機層１２０は第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置している。
【００１５】
第１電極１１０及び第２電極１３０の少なくとも一方は、光透過性を有する透明電極である。例えば発光装置１０がボトムエミッション型の発光装置である場合、少なくとも第１電極１１０は透明電極である。一方、発光装置１０がトップエミッション型の発光装置である場合、少なくとも第２電極１３０は透明電極である。なお、第１電極１１０及び第２電極１３０の双方が透明電極であってもよい。
【００１６】
第１電極１１０及び第２電極１３０のうち透光性を有している電極である透明電極を構成する透明導電材料は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。透明導電材料の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。透明導電材料は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、透明導電材料は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
【００１７】
第１電極１１０及び第２電極１３０のうち透光性を有していない電極は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属又はこの第１群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。
【００１８】
なお、発光装置１０がトップエミッション型の発光装置である場合、第１電極１１０は、金属層と透明導電層をこの順に積層した構造であってもよい。
【００１９】
有機層１２０は、例えば、正孔注入層、発光層、及び電子注入層をこの順に積層させた構成を有している。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が形成されていてもよい。また、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が形成されていてもよい。有機層１２０は蒸着法で形成されてもよい。また、有機層１２０のうち少なくとも一つの層、例えば第１電極と接触する層は、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法によって形成されてもよい。なお、この場合、有機層１２０の残りの層は、蒸着法によって形成されている。また、有機層１２０のすべての層が、塗布法を用いて形成されていてもよい。
【００２０】
第１電極１１０の縁は、絶縁層１５０によって覆われている。絶縁層１５０は例えばポリイミドを主成分とした感光性の樹脂材料によって形成されており、第１電極１１０のうち発光部１４０の発光領域となる部分を囲んでいる。絶縁層１５０を設けることにより、第１電極１１０の縁において第１電極１１０と第２電極１３０が短絡することを抑制できる。絶縁層１５０は、絶縁層１５０となる樹脂材料を塗布した後、この樹脂材料を露光及び現像することにより、形成される。この工程は、例えば第１電極１１０を形成した後、有機層１２０を形成する前に行われる。
【００２１】
発光装置１０は、第１端子１１２及び第２端子１３２を有している。第１端子１１２は第１電極１１０に電気的に接続しており、第２端子１３２は第２電極１３０に電気的に接続している。第１端子１１２及び第２端子１３２は、例えば、第１電極１１０と同一の材料で形成された層を有している。なお、第１端子１１２と第１電極１１０の間には引出配線が設けられていてもよい。また、第２端子１３２と第２電極１３０の間にも引出配線が設けられていてもよい。
【００２２】
発光装置１０の発光部１４０は、封止部材２００を用いて封止されている。本実施形態において、封止部材２００は、例えばアルミニウム箔などの金属膜であり、フィルム状の形状を有しており、かつ可撓性を有している。封止部材２００は、発光部１４０に対向する面に接着層２０２（又は粘着層）を有している。接着層２０２は、例えば熱可塑性の樹脂を用いて形成されていてもよい。接着層２０２には、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、ポリエステル、及びポリイソプレンから選ばれる少なくとも一種以上の樹脂層を用いることができる。封止部材２００の少なくとも下面及び接着層２０２は、基板１００の上の凹凸、例えば発光部１４０の上面に沿って変形している。そして封止部材２００は、接着層２０２を介して発光部１４０の少なくとも一部に接しており、かつ固定されている。
【００２３】
次に、図５を用いて発光装置１０の製造方法を説明する。まず、基板１００の上に第１電極１１０、絶縁層１５０、有機層１２０、及び第２電極１３０をこの順に形成する。これにより、発光部１４０が形成される（ステップＳ１０）。この工程において、第１端子１１２及び第２端子１３２も形成される。次いで、基板１００のうち発光部１４０が形成されている面に封止部材２００を固定する。これにより、発光部１４０は基板１００及び封止部材２００により封止される（ステップＳ２０）。このようにして、発光装置１０が形成される。
【００２４】
次いで、発光装置１０を高温かつ加圧された雰囲気の中に保持する。この雰囲気の温度は３０℃以上、好ましくは５０℃以上である。また、この雰囲気は大気圧より高い圧力に加圧されている雰囲気である。加圧する圧力は、０．１５Ｍｐａ以上５．０ＭＰａ以下であり、好ましくは０．５ＭＰａ以上である。また、発光装置１０を上記した雰囲気内に保持する時間は、１５分以上、好ましくは１時間以上、さらに好ましくは５時間以上である。
【００２５】
次いで、発光装置１０に逆方向の電圧を印加する。例えば第１電極１１０が陽極である場合、第２電極１３０に＋の電圧を印加する。一方、第１電極１１０が負極の場合、第１電極１１０に＋の電圧を印加する。そして、第１電極１１０と第２電極１３０の間を流れる電流値を測定する。そしてこの測定結果に基づいて、発光装置１０の品質を判断する。なお、このときに第１電極１１０と第２電極１３０の間に印加する電圧の絶対値は、正常な発光装置１０の絶縁耐圧を元に決定することができるが、例えば発光装置１０の駆動電圧として定められている値の1倍以上５倍以下である。
【００２６】
ここで第１電極１１０と第２電極１３０の間に基準値以上の電流が流れない場合（ステップＳ５０：Ｙｅｓ）、現在検査している発光装置１０は正常であると判断する。一方、第１電極１１０と第２電極１３０の間に基準値以上の電流が流れる場合（ステップＳ５０：Ｎｏ）、現在検査している発光装置１０は不良品であると判断し（ステップＳ６０）、出荷対称の製品から外す。基準値は、例えば、発光不良が発生したパネルとその逆バイアス電圧特性データから統計的に求めることができる。
【００２７】
次に、ステップＳ３０〜ステップＳ６０に示した処理によって不良品を識別できる理由を説明する。図６に示すように、第１電極１１０を形成する工程、有機層１２０を形成する工程、及び第２電極１３０を形成する工程の少なくとも一つにおいて、いずれかの層に異物が付着することがある。図６では、第１電極１１０を形成した後に異物３００が付着した場合を示している。このように発光部１４０内に異物３００が紛れ込んだ場合、発光部１４０のうち異物３００の周囲の部分（図６に示す例では第２電極１３０の不良個所１３４）でリークが生じやすくなる。このような発光部１４０を高温で加圧処理を行うと、封止部材２００が発光部１４０の凹凸に沿うように変形し、封止部材２００と発光部１４０の間の空隙が少なくなるか、ほとんどなくなる。このため、発光部１４０の全体に封止部材２００から圧力が加わる。この圧力の負荷により、発光部１４０のうち異物３００の周囲の部分において、第１電極１１０と第２電極１３０との短絡を顕在化できる。
【００２８】
図７は、正常な発光装置１０に対してステップＳ３０に示した処理を行う前及び行った後のそれぞれにおける、逆方向の電圧の大きさとリーク電流の大きさの関係を示すグラフである。本図に示すように、正常な発光装置１０においてもわずかにリーク電流が生じているが、その値は非常に小さく、例えば５×１０−７Ａ以下である。また、ステップＳ３０に示した処理を行った後のリーク電流の大きさは、ステップＳ３０に示した処理を行う前のリーク電流の大きさとほぼ同じである。
【００２９】
図８は、不良品となった発光装置１０に対してステップＳ３０に示した処理を行う前及び行った後のそれぞれにおける、逆方向の電圧の大きさとリーク電流の大きさの関係を示すグラフである。本図に示すように、不良品となった発光装置１０において、ステップＳ３０に示した処理を行わなかった場合、リーク電流は非常に小さく、図７に示した例とほぼ同じ大きさである。一方、ステップＳ３０に示した処理を行った後では、リーク電流はステップＳ３０に示した処理を行う前と比較して、５００倍程度になっている。この様な大きな電流値の変化でなくとも、発光不良が発生した発光装置１０の逆バイアス電圧特性データから統計的に基準値を求め、この基準値から良否の判断を行うこともできる。
【００３０】
以上のことから、ステップＳ３０に示した処理を行ってから発光装置１０に逆方向の電圧を加えることにより、ステップＳ３０に示した処理を行わなかった場合には検出できなかった欠陥を検出できるようになる。従って、使用を開始した後に発光不良となり得る発光装置を事前に検出することができる。
【００３１】
（変形例）
図９は、変形例に係る発光装置１０の構成を示す断面図であり、実施形態における図４に対応している。本変形例に係る発光装置１０は、封止部材２００の構成を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。
【００３２】
本変形例において、封止部材２００は、例えばガラス、アルミニウムなどの金属、又は樹脂を用いて形成されており、封止部材の縁は接着層２０２（又は粘着層）で基板１００に固定されている。これにより、封止部材２００と基板１００で囲まれた空間は封止される。そして発光素子は、この封止された空間の中に位置している。また、封止部材２００と基板１００で囲まれた空間の中には充填材２０４が充填されている。充填材２０４は、例えばＵＶ硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、フッ素系などの有機層１２０に対して不活性なオイルを用いることができる。充填材２０４は、封止部材２００を基板１００に固定する工程において、封止部材２００と基板１００で囲まれた空間の中に充填される。また、封止部材２００は中央に充填剤２０４を封入する為の凹部を設けた形状を有していても良い。
【００３３】
本変形例においても、発光装置１０の図５のステップＳ３０に示した処理を行うと、充填材２０４を介して、発光部１４０の全体に圧力の負荷が加わる。この圧力の負荷により、発光部１４０のうち異物３００の周囲の部分において、第１電極１１０と第２電極１３０との短絡を顕在化できる。
【００３４】
このため、実施形態と同様の理由により、ステップＳ３０に示した処理を行わなかった場合には検出できなかった欠陥を検出できるようになる。従って、使用を開始した後に発光不良となり得る発光装置を事前に検出することができる。
【００３５】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  発光装置
１００  基板（基材）
１１０  第１電極
１２０  有機層
１３０  第２電極
１３４  不良個所
１４０  発光部
２００  封止部材
２０２  接着層
２０４  充填材
３００  異物
【図１】
2017152170.tif 000003
【図２】
2017152170.tif 000004
【図３】
2017152170.tif 000005
【図４】
2017152170.tif 000006
【図５】
2017152170.tif 000007
【図６】
2017152170.tif 000008
【図７】
2017152170.tif 000009
【図８】
2017152170.tif 000010
【図９】
2017152170.tif 000011