JP5659511B2

JP5659511B2 - 電気装置

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Publication number: JP5659511B2
Application number: JP2010054224A
Authority: JP
Inventors: 健司笠原; 清水　誠也; 誠也清水; 倉田　知己; 知己倉田
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-03-11
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-03-11
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Description

本発明は電気装置およびその製造方法に関する。

有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、有機光電変換素子および有機トランジスタなどの電気素子は、構成要素のひとつとして有機層を有する。このような電子素子は、有機層を有さない電子素子と比べると、空気に触れることによって劣化しやすい。そのため有機層を有する電子素子を搭載した電気装置では、素子の劣化を抑制するために、封止が行われている。

封止は、たとえば支持基板上に搭載された電子素子を取囲むように封止部材を配置し、この封止部材を介して封止基板を支持基板に貼り合せることにより行われる。すなわち支持基板、封止基板および封止部材によって囲まれる領域が、外界から遮断されることになる。封止部材には気体を通し難い部材が用いられ、このような封止部材としてガラスを使用したフリット封止が封止方法の１つとして検討されている。なおフリットは通常のガラスと比べると低温で溶融する薄片状または粉末状のガラス（以下、単に「フリットガラス粉末」ということがある。）のことであり、フリット封止にはこのフリットガラス粉末を溶剤に分散したペースト状のフリット剤が用いられる。

フリット封止では、まず電子素子が搭載された支持基板にこの電子素子を取囲むようにしてフリット剤を供給し、次にフリット剤の溶剤成分を予め除去するために通常は仮焼成をおこない、その後、フリット剤を介して支持基板に封止基板を貼り合せる。そしてレーザ光をフリット剤に照射することによってフリット剤を加熱溶融する。レーザ光の照射を止めると、フリット剤の温度が下がり、フリット剤が再び硬化する。このようにして封止部材が形成され、支持基板と封止基板と封止部材とによって囲まれる領域が、気密に封止される。

フリット剤の加熱はその全周に亘ってレーザ光を照射することによって行われるが、その際に加熱むらが生じると、場所によって溶融状態に違いが生じる。その結果として封止基板または支持基板と、封止部材との密着性や、封止部材自体の性状にむらが生じ、ひいては封止の信頼性が低下する。そのためフリット封止ではフリット剤を全周に亘って均一に加熱溶融する必要がある。

しかしながら単にフリット剤の全周に亘ってレーザ光を照射しただけでは、通常はフリット剤に加熱むらが生じる。フリット剤は所定の下地層上に設けられるが、この下地層は通常、均一な部材によって構成されているわけではない。下地層には、加熱されやすい部位や、加熱されにくい部位が存在する。そのため、たとえフリット剤にレーザ光を均一に照射したとしても、下地層の熱特性に起因して、フリット剤に加熱むらが生じることがある。たとえば電気装置では、電子素子に電気信号を入出力するための多数の電気配線がフリット剤と交差するように設けられている。電気配線が設けられた部位と、電気配線が設けられていない部位とでは、レーザ光を照射したときの加熱特性が異なる。たとえばフリット剤の幅よりもスポット径が大きいレーザ光を使用する場合や、レーザ光の一部がフリット剤を透過する場合、下地層にもレーザ光が照射されるので、フリット剤に加えて下地層の温度も上昇する。電気配線は通常他の部材と比べるとレーザ光によって加熱され易い。そのため電気配線上に設けられたフリット剤から下地層への熱の移動が抑制され、結果として電気配線上に設けられたフリット剤は、電気配線が設けられていない部位に設けられたフリット剤よりも高温になる。このようにフリット剤にレーザ光を均一に照射しただけでは、フリット剤を均一に加熱溶融することができないという問題がある。

そこで従来の技術では、帯状の電気配線とフリット剤とが交差する領域において、帯状の電気配線に複数の穴を設けることによって、加熱時の電気配線の温度上昇を抑制し、フリット剤を全周に亘って均一に加熱溶融している（たとえば特許文献１参照）。

特開２００７−２００８３５号公報

上述のように帯状の電気配線に穴をあける場合、単に穴をあけただけでは電気配線の電気抵抗がその分高くなるため、電気抵抗を下げるために、従来の技術では穴が設けられる部位の電気配線の幅を幅広に設定している。

多数本の電気配線が必要とされる電気装置では、電気配線が高密度で設けられるが、この場合、フリット剤と交差する領域に限って電気配線の幅を幅広に設定することが困難なことがある。このように従来の技術では設計の自由度が低下するという問題がある。

従って本発明の目的は、設計の自由度を低下させることなく、封止材料を均一に加熱溶融することが可能な構成の電気装置を提供することである。

本発明は、支持基板と、
該支持基板上に設定される封止領域内に設けられる電気回路と、
前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、外部の電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、
封止領域を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、
前記封止部材を介して、前記支持基板に貼り合わされる封止基板とを有する電気装置であって、
前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、
平面視で、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域と、該交差領域を除く非交差領域とでは、前記封止部材の幅が異なる、電気装置に関する。

また本発明は、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きい、前記電気装置に関する。

また本発明は、電子素子が、有機ＥＬ素子、有機光電変換素子または有機トランジスタである電気装置に関する。

また本発明は前記電気装置の製造方法であって、
前記電気回路および前記電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、
前記封止領域の外縁に沿って、前記封止部材となる封止材料を供給する工程と、
前記封止部材となる封止材料を介して前記封止基板を前記支持基板に貼り合せる工程と、
前記封止部材となる封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱溶融する工程と、
前記封止材料を冷却し、硬化させて前記封止部材を構成する工程とを含み、
封止材料を供給する工程では、供給される封止材料の幅を、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせる、電気装置の製造方法に関する。

また本発明は、前記封止材料が配置された全領域に亘って、同じ光強度で前記電磁ビームを照射する、電気装置の製造方法に関する。

また本発明は、前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きい、電気装置の製造方法に関する。

また本発明は、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きく、
前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａと同じか、または幅Ａよりも大きい、電気装置の製造方法に関する。

前記交差領域における前記封止部材の幅Ａが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きく、
前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａよりも小さい、電気装置の製造方法に関する。

本発明によれば、設計の自由度を低下させることなく、封止材料を均一に加熱溶融することが可能な構成の電気装置を提供することができる。

本実施形態の表示装置１１を模式的に示す平面図である。図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩから見た表示装置１１の断面図である。封止部材１６において、交差領域２１と非交差領域２２とが交互に現われる領域を拡大して模式的に示す平面図である。図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た表示装置を模式的に示す断面図である。他の実施形態の表示装置を模式的に示す図であり、他の実施形態の表示装置において図３に相当する部位を模式的に示す平面図である。電気配線が高密度に配置されている領域と封止部材とが交差する交差領域を模式的に示す図である。

本発明の電気装置は、支持基板と、該支持基板上に設定される封止領域内に設けられる電気回路と、前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、外部の電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、封止領域を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、前記封止部材を介して、前記支持基板に貼り合わされる封止基板とを有する電気装置であって、前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、平面視で、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域と、該交差領域を除く非交差領域とでは、前記封止部材の幅が異なる。

本発明の電気装置は、有機層を有する電子素子を備える電気回路が組み込まれた電気装置であれば、どのような装置であっても適用することができる。有機層を有する電子素子としては、有機ＥＬ素子、有機光電変換素子および有機トランジスタなどをあげることができる。たとえば本発明の電気装置は、画素の光源またはバックライトとして用いられる有機ＥＬ素子が電気回路に組み込まれた表示装置、太陽電池や光センサとして用いられる有機光電変換素子が電気回路に組み込まれた光電変換装置、並びに上記有機ＥＬ素子、有機光電変換素子、およびその他の電子素子を駆動または制御するために用いられる有機トランジスタが電気回路に組み込まれた電気装置に適用することができる。なお以下では、画素の光源として用いられる有機ＥＬ素子が電気回路に組み込まれた表示装置を例にして、本発明の電気装置について説明する。

表示装置には主にアクティブマトリクス駆動型の装置と、パッシブマトリクス駆動型の装置とがある。本発明は両方の型の表示装置に適用可能であるが、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動型の表示装置について説明する。

＜表示装置の構成＞
まず表示装置１１の構成について説明する。図１は本実施形態の表示装置１１を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示す切断面線ＩＩ−ＩＩから見た表示装置１１の断面図である。表示装置１１は支持基板１２と、この支持基板１２上に設定される封止領域１３内に設けられる電気回路１４と、支持基板１２上において、前記封止領域１３内から封止領域１３外に延在して設けられ、外部の電気信号入出力源１９と前記電気回路１４とを電気的に接続する電気配線１５と、封止領域１３を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材１６と、前記封止部材１６を介して、前記支持基板１２に貼り合わされる封止基板１７とを含んで構成される。

図１において、ハッチングを施している部分が封止部材１６に相当し、この封止部材１６に取囲まれた部分が封止領域１３に相当する。

本実施形態では電気回路１４は、画素の光源として用いられる多数の有機ＥＬ素子と、この有機ＥＬ素子を個別に駆動する画素回路とを含んで構成される。画素回路は、支持基板１２の厚み方向の一方から見て（以下、平面視でということがある。）、画像情報を表示する領域（以下、画像表示領域１８ということがある）に形成される。画素回路は有機トランジスタまたは無機トランジスタやキャパシタなどによって構成される。支持基板１２上に形成された画素回路上には、この画素回路を覆う絶縁膜が形成される。絶縁膜は、たとえば樹脂からなる有機絶縁膜や無機絶縁膜によって構成される。なお絶縁膜の一部は、フリット剤を加熱溶融する際に加熱されるため、絶縁膜には、耐熱性を有する膜を用いることが好ましい。そのため絶縁膜のうちで、少なくともフリット剤を加熱溶融する際に加熱される部位に設けられる絶縁膜は、耐熱性の観点から無機絶縁膜によって構成されることが好ましい。このような無機絶縁膜にはたとえばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜、およびシリコン酸化窒化膜などの金属酸化膜を用いることができる。無機絶縁膜の厚みは通常５０ｎｍ〜３０００ｎｍ程度である。この絶縁膜は電気回路を形成する工程中においてプラズマＣＶＤ法やスパッタ法などの既知の成膜方法で形成することができる。

多数の有機ＥＬ素子は、画素回路上に設けられる。すなわち有機ＥＬ素子は、画像表示領域１８において上記平坦化膜上に設けられる。有機ＥＬ素子は、たとえばマトリクス状に配置され、画像表示領域１８において行方向Ｘおよび列方向Ｙにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される。各有機ＥＬ素子と画素回路とは、平坦化膜を厚み方向に貫通する導電体によって電気的に接続されている。

上述したように電気回路１４は、支持基板１２上に設定される封止領域１３内に設けられる。換言すると封止領域１３は、電気回路１４が設けられる画像表示領域１８を内包する領域に設定される。

電気回路１４が設けられる支持基板１２は、たとえばガラス板、金属板、樹脂フィルム、およびこれらの積層体によって構成される。支持基板１２に向けて光を出射する、いわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子が支持基板１２に搭載される場合、支持基板１２は光透過性を示す部材によって構成される。

表示装置１１には、所定の電気信号を電気回路１４に入力するための多数の電気配線１５が設けられる。所定の電気信号とは、多数の有機ＥＬ素子をそれぞれ所定の光強度で個別に発光させるための電気信号であり、たとえばマトリクス状に配置される有機ＥＬ素子のうちで発光すべき素子を個別に選択するための電気信号や、各素子の発光強度を指定するための電気信号を意味する。表示装置１１には多数の有機ＥＬ素子が設けられるため、電気信号を伝送するための電気配線が多数必要となる。上記電気信号は外部の電気信号入出力源１９から入力される。表示装置１１では、電気信号入出力源１９はいわゆるドライバによって実現される。多数の電気配線１５は、電気信号入出力源１９と、電気回路とを接続するために設けられるため、支持基板１２上において、前記封止領域１３内から封止領域１３外に延在して設けられる。
この多数の電気配線上にも通常は絶縁膜が設けられる。すなわち電気配線１５は通常絶縁膜によって覆われている。多数の電気配線１５は、電気回路１４を中心にして、封止領域１３内から封止領域１３外に放射状に延在していてもよいが、本実施形態では図１に示すように、電気信号入出力源１９に収束するように、封止領域１３の外縁の一辺を通って、封止領域１３内から封止領域１３外に延在している。なお外部の電気信号入出力源１９とは、封止領域１３よりも外に設けられるものであり、本実施形態のように電気装置にドライバとして備えられたものであってもよく、また電気装置に備えられていなくてもよい。

電気配線は、導電性の高い金属薄膜や、透明導電性酸化物によって構成される。具体的には、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの薄膜またはこれらの積層膜によって構成される。電気配線の厚みは通常１００ｎｍ〜５０００ｎｍ程度であり、その幅は通常１０μｍ〜２００μｍ程度である。

封止部材１６は、支持基板１２上において、封止領域１３の外縁に沿って封止領域１３を取囲むように設けられる。換言すると封止領域１３は、封止部材１６に取囲まれる領域であり、その外縁が封止部材１６によって規定される。上述したように多数の電気配線１５は封止領域１３内から封止領域１３外に延在して設けられるため、封止領域の外縁に沿って延在する封止部材１６は、平面視で多数の電気配線１５に交差するように配置される。なお本実施形態では前述したように多数の電気配線１５は絶縁膜によって覆われているため、封止部材１６は、絶縁膜２０を介在させて電気配線１５上に設けられている（図４参照）。

以下では、封止部材１６の延在する全領域のうちで、平面視で、電気配線１５と封止部材１６とが交差する領域を交差領域２１といい、この交差領域２１を除く残余の領域を非交差領域２２という。図３は、封止部材１６において、交差領域２１と非交差領域２２とが交互に現われる領域を拡大して模式的に示す平面図である。また図４は、図３の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た表示装置を模式的に示す断面図である。図３および図４では、電気配線１５にハッチングが施されている。図３および図４は、図１において矩形状に配置される封止部材１６のうち、下側の１辺の一部を拡大して示す図に相当する。図５は、他の実施形態の表示装置を模式的に示す図であり、他の実施形態の表示装置において図３に相当する部位を模式的に示す平面図である。

本実施形態では、交差領域２１と非交差領域２２とで、封止部材１６の幅が異なる。以下では、支持基板１２の厚み方向および封止部材の延在する方向に対してそれぞれに垂直な方向を封止部材１６の幅方向と規定する。そして封止部材１６の幅とは、封止部材１６の幅方向の幅を意味する。

図３に示すように交差領域２１における封止部材１６の幅Ａと、非交差領域２２における封止部材１６の幅Ｂとは異なる。このように封止部材１６の幅Ａと幅Ｂとを異ならせることによって、封止部材１６となる封止材料を加熱したときに、交差領域２１上の封止材料と、非交差領域２２上の封止材料とを同じように加熱することができる。

本実施形態では封止部材１６がその上に設けられる下地層には電気配線１５が配置されている。この電気配線１５は、平面視で、交差領域２１には設けられるが、非交差領域２２には設けられていない。このように電気配線１５が設けられる部位と、設けられない部位とがあるため、封止部材１６となる封止材料を加熱したときに、封止材料から下地層に流れる熱量が、交差領域２１と非交差領域２２とで異なる。

一般に電気配線１５の熱伝導率は絶縁膜２０の熱伝導率よりも桁違いに大きいため、下地層の熱拡散係数（＝熱伝導率／（熱容量×密度））は通常、非交差領域２２よりも交差領域２１の方が大きい。そのため封止材料と下地層との温度差が非交差領域２２と交差領域２１とで同じであれば、非交差領域２２よりも交差領域２１の方が、封止材料の熱がより下地層に流れる。他方、電気配線１５は、絶縁膜２０と比べると電磁ビームのエネルギーをより吸収するため、電気配線１５の方が絶縁膜２０よりも温度が高くなることがある。また電気配線１５の方が熱拡散係数が大きいため、電磁ビームのエネルギーを直接的に吸収した部位だけでなくその近傍の温度も上昇することがある。そのため、非交差領域２２と比べると、交差領域２１の方が下地層の温度が高くなることもあり、結果として、非交差領域２２よりも交差領域２１の方が、封止材料の熱が下地層に流れ難くなることがある。

このように、封止材料から下地層に流れる熱量は、交差領域２１と非交差領域２２とで異なるため、仮に封止部材１６の幅Ａと幅Ｂとを等しくすると、封止材料を加熱したときに、交差領域２１上の封止材料と、非交差領域２２上の封止材料とを同じように加熱することができない。そのため本発明では、封止材料を加熱したときに、交差領域２１上の封止材料と、非交差領域２２上の封止材料とを同じように加熱することができるように、封止部材１６の幅Ａと幅Ｂとを設計する。

なお封止部材１６の幅Ａと幅Ｂとを等しくした場合、封止材料を加熱したときに、非交差領域２２上の封止材料よりも交差領域２１上の封止材料の方が高温になることが多いため、幅Ａは幅Ｂよりも幅広に設定することが好ましい。

封止部材の幅Ａを幅Ｂよりも幅広に設定する場合、封止部材１６は、交差領域２１において、幅方向の両方に封止部材の一部が延在するような形状であっても（図３参照）、交差領域２１において幅方向の一方のみに封止部材の一部が延在するような形状であっても（図４参照）よい。

封止部材の幅および厚みは、必要とされる気密度や封止材料の特性などを考慮して設定されるが、その幅は通常５００μｍ〜２０００μｍ程度であり、その厚みは通常５μｍ〜５０μｍ程度である。また幅Ａと幅Ｂとの差は、下地層の熱特性や封止材料の特性などを考慮して設定されるが、通常２００μｍ〜１０００μｍ程度である。

なお本明細書において交差領域とは、前記電気配線と前記封止部材とが交差する領域であるが、電気配線が高密度に配置されている場合には、電気配線が高密度に配置されている領域を電気配線が設けられている領域とみなし、この電気配線が設けられている領域と封止部材とが交差する領域も、本明細書では交差領域という。すなわち、平面視で、電気配線が高密度に配置されている領域と、封止部材とが交差する交差領域では、電気配線と前記封止部材とが交差する領域と、電気配線と前記封止部材とが交差していない領域とが高密度に繰り返し交互に現われるが、本明細書では、交差する領域と交差しない領域とが高密度に繰り返し交互に現われる領域を一体としてみた領域を、交差領域とする。電気配線が高密度に配置されている領域とは、たとえば電気配線と電気配線との間隔が１０００μｍ以下であることを意味する。

図６は、平面視で、電気配線が高密度に配置されている領域と封止部材とが交差する交差領域を模式的に示す図である。図６に示すように、交差領域２１における封止部材１６の幅Ａは、この交差領域２１を除く残余の非交差領域２２における封止部材の幅Ｂとは異なる。なお図６に示す実施形態においても、交差領域２１における封止部材１６の幅Ａは、非交差領域２２における封止部材１６の幅Ｂよりも幅広であることが好ましい。

封止基板１７は、封止部材１６を介して、支持基板に貼り合わされる。封止基板１７は、ガラス板、金属板、樹脂フィルム、およびこれらの積層体によって構成される。封止基板１７に向けて光を出射する、いわゆるトップエミッション型の有機ＥＬ素子が支持基板１２に搭載される場合、封止基板１７は光透過性を示す部材によって構成される。

＜表示装置の製造方法＞
次に表示装置の製造方法について説明する。

本発明の電気装置の製造方法は、電気回路および電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、封止領域の外縁に沿って、前記封止部材となる封止材料を供給する工程と、封止部材となる封止材料を介して封止基板を前記支持基板に貼り合せる工程と、前記封止部材となる封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱溶融する工程と、前記封止材料を冷却し、硬化させて前記封止部材を構成する工程とを含み、封止材料を供給する工程では、供給される封止材料の幅を、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせる。

（電気回路および電気配線が設けられた支持基板を用意する工程）
まず電気回路および電気配線が設けられた支持基板を用意する。本実施形態では、有機ＥＬ素子を駆動する回路および複数の有機ＥＬ素子からなる電気回路、および電気配線がその上に形成された支持基板を用意する。なお支持基板に有機ＥＬ素子を駆動する回路および電気配線を形成し、さらにこの上に複数の有機ＥＬ素子を形成することによって、電気回路および電気配線が設けられた支持基板を用意してもよい。

画素回路および電気配線は周知の半導体技術を用いて形成することができる。

有機ＥＬ素子は、複数の層が積層されて構成される。具体的には一対の電極と、該電極間に設けられる発光層とを含んで構成される。なお有機ＥＬ素子は、発光層の他に、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、電子注入層、電子輸送層および正孔ブロック層などを備えうる。有機ＥＬ素子は、これら有機ＥＬ素子を構成する複数の層を順次積層することによって、画素回路上に形成することができる。各層は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法、又はインクジェット法やノズルプリンティング法、スピンコート法などの湿式法を用いて順次積層することができる。

（封止部材となる封止材料を供給する工程）
本工程では封止領域の外縁に沿って、封止部材となる封止材料を供給する。封止材料は、支持基板１２および封止基板１７のうちの少なくともいずれか一方に供給すればよい。本実施形態では封止基板１７上に封止材料を供給する。

封止材料として本実施形態ではペースト状のフリット剤を使用する。ペースト状のフリット剤は、フリットガラス粉末とビヒクルとを含んで構成される。ビヒクルは、バインダーと、このバインダーおよびフリットガラス粉末を分散する溶剤とからなる。なおフリットガラス粉末には、Ｖ_２Ｏ_５、ＶＯ、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、およびＳｉＯ_２などを含有成分とする低融点ガラス粉末を用いことができ、たとえば旭硝子株式会社社製のBAS115，BＮＬ115BB-N，FP-74などを用いることができる。バインダーには、ニトロセルロース(nitro cellulose)、アクリル酸メチル(methyl acrylate)、アクリル酸エチル(ethyl acrylate)、アクリル酸ブチル(butyl acrylate)、エチルセルロース(ethyl cellulose)、ヒドロキシプロピルセルロース(hydroxypropyl cellulose)、ブチルセルロース(butyl cellulose)などを用いることができる。溶剤には、ブチルカルビトールアセテート(butyl carbitol acetate)、プロピレングリコールジアセテート(propylene glycol diacetate)、メチルエチルケトン(methyl ethyl ketone)、エチルカルビトールアセテート(ethl carbitol acetate)、酢酸アミル(Amyl acetate)などを用いることができる。

封止材料は、公知の塗布方法によって、支持基板１２および封止基板１７のうちの少なくともいずれか一方に供給することができる。たとえばスクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法およびノズルプレィンティング法などの印刷法、並びにディスペンサを用いた塗布法などによって供給することができる。これらの中でも、被塗布面上における封止材料の膜厚の均一性、および塗布状態の再現性などの膜厚制御性が良好で、かつ塗布に要する時間が短いために、スクリーン印刷法が好ましい。

封止材料を供給する工程では、供給される封止材料の幅を、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせる。すなわち封止材料を硬化することによって形成される封止部材の形状と同様に、供給される封止材料の幅を、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせる。このように封止材料の幅を、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせることによって、結果として、この封止材料を硬化することによって得られる封止部材の幅を前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせることができる。

次に本実施形態では仮焼成を行う。仮焼成を行うことにより、封止材料のうちの不要な成分を除去することができる。すなわち仮焼成を行うことにより溶剤が気化するとともにバインダーが燃焼し、フリット剤からビヒクルが除去される。結果として封止基板１７上にはフリットガラス粉末が残留する。仮焼成は、ビヒクルを除去することのできる温度で行われ、たとえば３００℃〜５００℃で行われる。なお封止材料の他に、加熱することによって化学変化するような部材が封止基板１７に設けられている場合には、仮焼成では、封止材料およびその周辺領域のみを加熱することが好ましい。たとえば封止基板上にも電気回路の一部が構成されており、この電気回路の特性が熱によって劣化する場合には、封止基板上に形成された電気回路が加熱されないように仮焼成を行うことが好ましい。また本実施形態では封止基板上に封止材料を供給するとしたが、仮に支持基板上に封止材料を供給し、さらに封止材料を仮焼成する場合には、有機ＥＬ素子および画素回路が仮焼成によって劣化することを防ぐために、封止材料およびその周辺領域のみを加熱することが好ましい。

（封止基板を支持基板に貼り合せる工程）
次に封止基板を支持基板に貼り合せる。本実施形態では光硬化性樹脂を用いて仮封止を行う。仮封止は、たとえばまず光硬化性樹脂を、封止材料に沿って封止材料の外側に供給し、次に、真空中または不活性ガス雰囲気中において、封止基板を支持基板に貼り合せる。さらに光硬化性樹脂に光を照射し、光硬化性樹脂を硬化することにより、光硬化性樹脂によって封止領域が仮封止される。光硬化性樹脂にはたとえば紫外線硬化型エポキシ樹脂や紫外線硬化型アクリル樹脂を用いることができる。図１〜図６には光硬化性樹脂が示されていないが、仮封止を行う場合、光硬化性樹脂が封止部材１６に沿って延在するため、実際には、たとえば図１では封止部材および光硬化性樹脂を表す二本の線が、封止領域の外縁に沿って延在している。なお光硬化性樹脂と封止部材１６とが近接して配置されている場合、封止材料をレーザで加熱溶融する際に光硬化性樹脂が燃焼するおそれがあるため、光硬化性樹脂と封止部材１６とは０．５ｍｍ以上離間して配置することが好ましい。

また他の実施形態として、フリット封止後に、仮封止に必要な部位ではあるが電気装置の構成には不要な部位を電気装置から切り離してもよく、たとえば仮封止に使用された光硬化性樹脂と、封止部材との間で基板を分断し、光硬化性樹脂が配置された部分を不要部分として電気装置から切り離してもよい。この場合、仮封止の際には、光硬化性樹脂は、封止部材１６から所定の距離だけ離間させて、封止部材１６を取囲むように配置すればよい。

真空中で仮封止を行う場合、真空度としては１Ｐａ〜９０ｋＰａが好ましい。また不活性ガス雰囲気中で仮封止を行う場合、露点が−７０℃以下の不活性ガス雰囲気中で仮封止を行うことが好ましい。なお不活性ガスとしてはアルゴンや窒素を用いることができる。また光硬化性樹脂に照射する光には紫外線を用いることができる。このように真空中または不活性ガス雰囲気中において仮封止を行うことによって、封止領域中の水分濃度および酸素濃度を大気よりも低減することができる。なお仮封止では気密度が低いが、仮封止された状態において後述のフリット封止を行い、封止領域の気密度を高めることによって、封止領域中の水分濃度および酸素濃度が大気よりも低減された状態を保つことができる。

封止基板と支持基板との貼り合せはアライメントマークを基準にして行えばよい。たとえば封止基板および支持基板にそれぞれアライメントマークを予め施しておき、このアライメントマークの位置を光学センサで認識し、さらに、認識した位置情報に基づいて、封止基板および支持基板の位置合わせを行い、その後、封止基板と支持基板とを貼り合せればよい。

（封止材料を加熱溶融する工程）
本実施形態では仮封止後、大気中において封止材料を加熱溶融する。封止材料の加熱溶融は、封止部材となる封止材料に電磁ビームを照射することによって行う。

電磁ビームの照射は、支持基板および封止基板のうちの封止基板側から行う。すなわち電磁ビームを出射するヘッド（以下、電磁ビーム照射ヘッドということがある。）を封止基板上に配置し、封止基板に向けて電磁ビームを照射する。電磁ビーム照射ヘッドから出射された電磁ビームは、封止基板を透過して、封止材料に照射される。電磁ビームには、エネルギー密度の高い光が好適に用いられ、レーザ光が好適に用いられる。また電磁ビームには、封止材料が効率的に光エネルギーを吸収する波長の光であって、かつ封止基板を高い透過率で透過する波長の光を用いることが好ましい。換言すると、封止基板には電磁ビームが透過する部材が好適に用いられ、封止材料には電磁ビームを吸収する材料が好適に用いられる。電磁ビームに使用される光のピーク波長は、通常１９０ｎｍ〜１２００ｎｍであり、３００ｎｍ〜１１００ｎｍであることが好ましい。電磁ビームを放射するレーザ装置には、たとえばＹＡＧレーザ、半導体レーザ（ダイオードレーザ）、アルゴンイオンレーザ、エキシマレーザなどを用いることができる。

電磁ビームの照射は、たとえば電磁ビーム照射ヘッドを３次元的に移動可能な制御装置を用いて行うことができる。たとえば封止材料との間に所定の間隔をあけて電磁ビーム照射ヘッドを配置し、封止材料に電磁ビームを照射しつつ、封止材料に沿って電磁ビーム照射ヘッドを走査すればよい。なお電磁ビームの照射は、電磁ビームの光強度を変動させて行ってもよいが、封止材料が配置された全領域に亘って、同じ光強度で前記電磁ビームを照射することが好ましい。装置の設定が簡便になるからである。また光強度を変える際に電磁ビーム照射ヘッドの走査スピードを下げることもありうるが、光強度を一定に保ちつつ、電磁ビーム照射ヘッドを走査する場合、電磁ビーム照射ヘッドを封止材料に沿って１周させる際に要する時間を短縮することができる。なお電磁ビームの照射は、貼り合わされた封止基板および支持基板に対して、電磁ビーム照射ヘッドを相対的に走査すればよく、電磁ビーム照射ヘッドに限らず、たとえば貼り合わされた封止基板および支持基板を移動させることによって行ってもよく、また貼り合わされた封止基板および支持基板と、電磁ビーム照射ヘッドとの両方を移動させることによって行ってもよい。貼り合わされた封止基板および支持基板の移動は、移動機構が設けられたステージ上に、貼り合わされた封止基板および支持基板を載置し、このステージを移動させることによって行うことができる。

電磁ビームはそのスポット径を調整することが好ましい。本明細書では、封止材料に照射される位置での電磁ビームの径をスポット径Ｃと記載する。スポット径Ｃの大きさは、集光レンズなどの光学要素を用いることによって調整することができる。なお本明細書においてスポット径Ｃは、光軸に垂直な平面で電磁ビームを切断したときに、光軸上の光強度に対して、光強度が「１／ｅ＾２」となる位置を結んでできる略円形状の閉曲線の直径を意味し、記号「ｅ」はネイピア数を意味する。なお前記略円形状の閉曲線は、かならずしも真円とはならないが、略円形状の閉曲線の直径を求める場合には略円形状の閉曲線を円に近似させてその直径を算出すればよい。

電磁ビームのスポット径Ｃは、非交差領域における封止部材の幅Ｂよりも大きいことが好ましい。このように非交差領域における封止部材の幅Ｂよりもスポット径Ｃを大きくすることによって、幅方向に全体に亘って封止部材を加熱することができ、封止部材が局所的に加熱されることを防ぐことができる。

さらに、電磁ビームのスポット径Ｃは、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａと同じか、または幅Ａよりも大きいことが好ましい。このように交差領域における封止部材の幅Ａとスポット径Ｃとを同じか、またはスポット径Ｃを大きくすることによって、交差領域においても、幅方向に全体に亘って封止部材を加熱することができ、封止部材が局所的に加熱されることを防ぐことができる。

なお交差領域では、電気配線に沿って熱が均一化されやすいため、スポット径Ｃを大きくすることなく、幅方向に亘って封止部材を均一に加熱することができることもある。この場合は、電磁ビームのスポット径Ｃは、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａよりも小さく、かつ前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きいことが好ましい。このように電磁ビームのスポット径Ｃを小さくすることで、エネルギー密度を高めることができ、効率的に封止部材を加熱溶融することができる。

（封止部材を構成する工程）
次に、溶融した封止材料を冷却し、硬化させて封止部材を構成する。なお溶融した封止材料は、表示装置の周囲の温度を下げることによって冷却してもよいが、自然冷却によってその温度を下げてもよい。たとえば電磁ビームの照射を止めることにより封止材料の温度は自然に低下するため、溶融した封止材料は自然に硬化する。

以上説明したように、本実施形態では、平面視で、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域と、該交差領域を除く非交差領域とで、前記封止部材の幅を異ならせる。なお封止部材を形成する工程では、封止材料の幅を異ならせる。このように封止材料の幅を異ならせることによって、封止材料をその全周に亘って均一に加熱することができ、結果として、封止部材の全周に亘って、その性状を均一にすることができ、封止部材と、支持基板および封止基板との密着性を均一にすることができる。これによって信頼性の高い表示装置を実現することができる。なお本実施形態では封止部材の幅を調整することによって、交差領域２１と非交差領域２２との封止材料の温度上昇の差異を小さくするため、電気配線の形状を敢えて変更する必要がなく、電気配線の設計の自由度を維持しつつ、信頼性の高い表示装置を実現することができる。

以上では、電気回路が支持基板に設けられた形態の表示装置について説明したが、封止基板にも電気回路が設けられていてもよい。たとえば電気回路の一部を駆動する画素回路を支持基板に設け、有機ＥＬ素子を封止基板に設けてもよい。なお支持基板に設けられた画素回路と、封止基板に設けられた有機ＥＬ素子とは、所定の導電性部材によって電気的に接続される。

また上述の表示装置では、有機層を有する電子素子として有機ＥＬ素子が設けられた表示装置について説明したが、画素回路の一部を構成するトランジスタに、有機層を有する電子素子として有機トランジスタを用いてもよい。

１１表示装置
１２支持基板
１３封止領域
１４電気回路
１５電気配線
１６封止部材
１７封止基板
１８画像表示領域
１９電気信号入出力源
２０絶縁膜
２１交差領域
２２非交差領域

Claims

支持基板と、
該支持基板上に設定される封止領域内に設けられる電気回路と、
前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、外部の電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、
封止領域を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、
前記封止部材を介して、前記支持基板に貼り合わされる封止基板とを有する電気装置であって、
前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、
平面視で、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域と、該交差領域を除く非交差領域とでは、前記封止部材の幅が異なり、
前記交差領域における前記封止部材の幅Ａが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも、２００μｍ〜１０００μｍ大きい、電気装置。
電気装置。
電子素子が、有機ＥＬ素子、有機光電変換素子または有機トランジスタである請求項１記載の電気装置。
支持基板と、該支持基板上に設定される封止領域内に設けられる電気回路と、前記支持基板上において、前記封止領域内から封止領域外に延在して設けられ、外部の電気信号入出力源と前記電気回路とを電気的に接続する電気配線と、封止領域を取囲んで前記支持基板上に設けられる封止部材と、前記封止部材を介して、前記支持基板に貼り合わされる封止基板とを有する電気装置であって、前記電気回路は、有機層を有する電子素子を備え、
平面視で、前記電気配線と前記封止部材とが交差する交差領域と、該交差領域を除く非交差領域とでは、前記封止部材の幅が異なる、電気装置の製造方法であって、
前記電気回路および前記電気配線が設けられた支持基板を用意する工程と、
前記封止領域の外縁に沿って、前記封止部材となる封止材料を供給する工程と、
前記封止部材となる封止材料を介して前記封止基板を前記支持基板に貼り合せる工程と、
前記封止部材となる封止材料に電磁ビームを照射し、前記封止材料を加熱溶融する工程と、
前記封止材料を冷却し、硬化させて前記封止部材を構成する工程とを含み、
封止材料を供給する工程では、供給される封止材料の幅を、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きくなるように、前記交差領域と前記非交差領域とで異ならせる、電気装置の製造方法。
前記封止材料が配置された全領域に亘って、同じ光強度で前記電磁ビームを照射する、請求項３記載の電気装置の製造方法。
前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記非交差領域における前記封止部材の幅Ｂよりも大きい、請求項３または４記載の電気装置の製造方法。
前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａと同じか、または幅Ａよりも大きい、請求項５記載の電気装置の製造方法。
前記電磁ビームのスポット径Ｃが、前記交差領域における前記封止部材の幅Ａよりも小さい、請求項５記載の電気装置の製造方法。