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技術 封止体の作製方法

出願人 株式会社半導体エネルギー研究所
発明者 宮入秀和下村明久
出願日 2017年2月7日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2017-020293
公開日 2017年4月20日 (2年4ヶ月経過) 公開番号 2017-076637
状態 特許登録済
技術分野 エレクトロルミネッセンス光源
主要キーワード 射出方式 余弦成分 連続曲線 フリット材 複合材料層 ペルティエ素子 照射領域外 強度分
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年4月20日)のものです。
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図面 (19)

課題

クラックの発生が抑制された封止体作製方法を提供すること。

解決手段

ガラス層の中央部と外側部とで照射される期間に差が生じず、且つ溶融後のガラス層の固化が進む向きが略平行になるようにレーザ光走査すればよい。より具体的には、ビームスポットのガラス層と重畳する領域において、走査方向の幅が略一定となるような、ビームスポット形状を有するレーザ光を用いて走査すればよい。また、ガラス層に照射するレーザ光として、長軸と、長軸と直交する短軸を有する線状のビームスポット形状を有するレーザ光(線状レーザ)を用いる。

概要

背景

2枚の基板低融点ガラスからなるガラス層で貼り合わせ、高い密閉性を有する封止体
を形成する技術が知られている。特許文献1に記載された技術は、低融点ガラスからなる
ガラスフリット(文献では「フリット材」と表記)とバインダとを含むペーストガラス
基板の縁に沿って塗布し、当該ペーストを焼成してバインダを除去し、またガラスフリ
トを溶融してガラス層(文献では「フリットガラス」と表記)とし、当該基板と対向基板
を重ね合わせてガラス層にレーザ光照射して、基板とガラス層と対向基板を溶着させ、
高い気密性を有する封止体を形成するものである。

このようなガラス層は、高いガスバリア性を有しているため、封止された内部を外部の
雰囲気と隔離することができる。このようなガラス層を用いた封止方法は、例えば有機
L(Electro Luminescence)素子のように、素子が大気(水分や酸
素を含む)に曝されると急速にその性能が低下するような素子が適用されたデバイスに応
用される。

有機EL素子が適用されたデバイスとしては、例えば有機EL素子を光源として用いた
照明装置や、薄膜トランジスタと有機EL素子を組み合わせた画像表示装置などが挙げら
れる。有機EL素子は膜状に形成可能で、大面積の素子を容易に形成できるため、面光源
を有する照明装置を実現できる。また有機EL素子が適用された画像表示装置は、液晶
示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ
低消費電力表示装置を実現できる。

概要

クラックの発生が抑制された封止体の作製方法を提供すること。ガラス層の中央部と外側部とで照射される期間に差が生じず、且つ溶融後のガラス層の固化が進む向きが略平行になるようにレーザ光を走査すればよい。より具体的には、ビームスポットのガラス層と重畳する領域において、走査方向の幅が略一定となるような、ビームスポット形状を有するレーザ光を用いて走査すればよい。また、ガラス層に照射するレーザ光として、長軸と、長軸と直交する短軸を有する線状のビームスポット形状を有するレーザ光(線状レーザ)を用いる。

目的

本発明の
一態様は、クラックの発生が抑制された封止体の作製方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1の基板上に設けられ、溶着したガラスフリットを含むガラス層に接して、前記第1の基板と対向する第2の基板を配置し、前記ガラス層にレーザ光走査して照射し、前記第2の基板と前記ガラス層を溶着させる工程を有し、前記レーザ光のビームスポット形状は、長軸と、当該長軸と直交する短軸を有し、前記ガラス層は、それぞれ対向する2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられ、前記レーザ光が、前記閉曲線の対向しない2辺に接続する角部において、前記短軸が回転しないように走査することを特徴とする封止体作製方法

請求項2

第1の基板上に設けられ、溶着したガラスフリットを含むガラス層に接して、前記第1の基板と対向する第2の基板を配置し、前記ガラス層にレーザ光を走査して照射し、前記第2の基板と前記ガラス層を溶着させる工程を有し、前記レーザ光のビームスポット形状は、長軸と、当該長軸と直交する短軸を有し、前記ガラス層は、それぞれ対向する2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられ、前記レーザ光が、前記閉曲線の1辺の両端のそれぞれと接続する2つの角部の間の直線区間において、前記短軸が90度回転するように走査し、且つ、前記閉曲線の対向しない2辺に接続する角部において、前記短軸が回転しないように走査することを特徴とする封止体の作製方法。

請求項3

第1の基板上に設けられ、溶着したガラスフリットを含むガラス層に接して、前記第1の基板と対向する第2の基板を配置し、前記ガラス層にレーザ光を走査して照射し、前記第2の基板と前記ガラス層を溶着させる工程を有し、前記レーザ光のビームスポット形状は、長軸と、当該長軸と直交する短軸を有し、前記ガラス層は、それぞれ対向する2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられ、前記レーザ光が、前記閉曲線の1辺の両端のそれぞれと接続する2つの角部の間の直線区間において、前記長軸の中心の軌跡曲線を描くように走査し、且つ、前記閉曲線の対向しない2辺に接続する角部において、前記短軸が回転しないように走査することを特徴とする封止体の作製方法。

請求項4

請求項1乃至請求項3のいずれか一において、前記レーザ光が、前記閉曲線の1辺の両端のそれぞれと接続する2つの角部の間の直線区間において、前記短軸と、前記閉曲線の接線との成す角が0度以上60度以下になるように走査することを特徴とする封止体の作製方法。

技術分野

0001

本発明は、2枚の基板を用いた封止体と、その作製方法に関する。

背景技術

0002

2枚の基板を低融点ガラスからなるガラス層で貼り合わせ、高い密閉性を有する封止体
を形成する技術が知られている。特許文献1に記載された技術は、低融点ガラスからなる
ガラスフリット(文献では「フリット材」と表記)とバインダとを含むペーストガラス
基板の縁に沿って塗布し、当該ペーストを焼成してバインダを除去し、またガラスフリ
トを溶融してガラス層(文献では「フリットガラス」と表記)とし、当該基板と対向基板
を重ね合わせてガラス層にレーザ光照射して、基板とガラス層と対向基板を溶着させ、
高い気密性を有する封止体を形成するものである。

0003

このようなガラス層は、高いガスバリア性を有しているため、封止された内部を外部の
雰囲気と隔離することができる。このようなガラス層を用いた封止方法は、例えば有機
L(Electro Luminescence)素子のように、素子が大気(水分や酸
素を含む)に曝されると急速にその性能が低下するような素子が適用されたデバイスに応
用される。

0004

有機EL素子が適用されたデバイスとしては、例えば有機EL素子を光源として用いた
照明装置や、薄膜トランジスタと有機EL素子を組み合わせた画像表示装置などが挙げら
れる。有機EL素子は膜状に形成可能で、大面積の素子を容易に形成できるため、面光源
を有する照明装置を実現できる。また有機EL素子が適用された画像表示装置は、液晶
示装置等で必要であったバックライトが不要なため、薄型、軽量、高コントラストで且つ
低消費電力表示装置を実現できる。

先行技術

0005

特開2011−65895号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ここで、従来では、ガラス層を加熱溶融するために照射するレーザ光として、そのビー
スポットの形状が略円形であり、且つ略円対称強度分布を有するスポット形状レー
ザ光(以降、円状レーザともいう)が用いられてきた。

0007

しかしながら、従来のレーザ光を用いた封止体の作製方法では、固化した後のガラス層
中の内部応力によって、クラックが生じ、封止が破られてしまう問題があった。

0008

本発明は、このような技術的背景のもとでなされたものである。したがって、本発明の
一態様は、クラックの発生が抑制された封止体の作製方法を提供することを課題の一とす
る。

課題を解決するための手段

0009

そこで本発明は、まず円状レーザを用いた場合の、ガラス層中の内部応力の発生メカ
ズムに着眼した。

0010

図17(A)は、円状レーザのビームスポットの形状と、その強度分布を示す概略図で
ある。円状レーザ10は略円対称の強度分布を示し、例えば紙面横方向の直径に沿った区
間X1−X2における強度分布と紙面縦方向の直径に沿った区間Y1−Y2における強度
分布が略一致する。図17(A)にはその外周に近いほどその強度が小さい強度分布を示
しているが、理想的なトップフラット形状とすることもできる。

0011

また図17(B)は、ガラス層11に沿って円状レーザ10を走査する様子を示す概略
図である。円状レーザ10のビームスポットの形状は略円形であるため、図に示すように
、ガラス層11の中央部と外側部とでは照射される期間に差が生じ、理想的なトップフ
ット形状の強度分布を有する場合であっても、そのレーザ照射中におけるガラス層11の
溶融状態に差が生じてしまう。その結果、冷却され、固化したガラス層の中央部と外側部
とでは、異なる内部歪みを有するため、固化したガラス層には大きな内部応力が発生する

0012

また、ガラス層11が冷却され、固化する際、図中の破線矢印に示すように中央部では
レーザ光の走査する向きに固化が進むが、外側部では、外側部から中央部に向かう向きに
固化が進む。したがって、ガラス層11の中央部に近いほど大きな内部応力が残存してし
まう。

0013

このように、円状レーザを用いた加熱方法では、ガラス層中に大きな内部応力が生じて
しまう。このような大きな内部応力によってガラス層にクラックが生じ、封止が破られて
しまう。

0014

したがって本発明は、用いるレーザ光のビームスポット形状とその走査方法に着目し、
課題の解決に至った。ガラス層の中央部と外側部とで照射される期間に差が生じず、且つ
溶融後のガラス層の固化が進む向きが略平行になるようにレーザ光を走査すればよい。よ
り具体的には、ビームスポットのガラス層と重畳する領域において、走査方向の幅が略一
定となるような、ビームスポット形状を有するレーザ光を用いて走査すればよい。

0015

代表的には、用いるレーザ光として、矩形正方形を含む長方形)、または楕円型のビ
ームスポット形状を有するレーザ光を用いることができる。矩形形状のビームスポットの
、対向する2辺が、ガラス層のパターンの両端と、常に交差するように走査すればよい。

0016

すなわち、本発明の一態様の封止体の作製方法は、第1の基板上に設けられ、溶着した
ガラスフリットを含むガラス層に接して、第1の基板と対向する第2の基板を配置し、ガ
ラス層にレーザ光を走査して照射し、第2の基板とガラス層を溶着させる工程を有する。
さらにガラス層と重畳する前記レーザ光のビームスポットの走査方向の幅が、略一定であ
ることを特徴とする。

0017

ガラス層に沿ってこのようにレーザを走査させることにより、ガラス層の中央部と外側
部でレーザ光が照射される期間に差が生じることなく、均一に加熱溶融することができる

0018

また、レーザ光の照射により溶融したガラス層が冷却、固化する際に、一方向に均一に
固化が進むため、中央部に応力が集中することがなく、クラックの発生起因となるガラス
層中の残留応力を低減することができる。

0019

また、上記封止体の作製方法において、レーザ光としてビームスポット形状が長軸と、
当該長軸と直交する短軸を有するレーザ光を用いることが好ましい。

0020

特に、上記レーザ光として、長軸と、長軸と直交する短軸を有する線状のビームスポ
ト形状を有するレーザ光(以下線状レーザともいう)を用いることが好ましい。例えば、
上記レーザ光として円状レーザを用いた場合、ガラス層の中央部と外側部の間で照射期間
に差が生じないようにする場合は、ガラス層の形成幅よりもそのスポット径を十分に大き
くする必要がある。その際、ガラス層と重畳せず、ガラス層の加熱に関与しない領域の面
積が極めて大きいため、その分無駄なエネルギー消費してしまう。またビームスポット
の面積が大きくなると、同じエネルギー密度を得るためにはその分高い出力が必要となる
。ここで、上記線状レーザを用いることで、ガラス層の加熱に関与しない領域の面積を低
減できるため、効率的にガラス層を加熱することができる。またそのビームスポットの総
面積を小さくできるため、円状レーザを用いる場合よりも低い出力で効率的にガラス層を
加熱することが可能となる。

0021

また、本発明の他の一態様の封止体の作製方法は、上記ガラス層は、閉曲線を成して設
けられ、レーザ光が、短軸と、閉曲線の接線との成す角が0度以上60度以下になるよう
に走査することを特徴とする。

0022

このように線状レーザを、閉曲線を成して設けられたガラス層に沿って走査して封止体
を作製することにより、照射開始領域においてレーザ光が2度照射される領域(オーバー
ラップ領域)の面積を極めて小さいものとすることができるため、クラックの発生が抑制
され、信頼性の高い封止体を作製することができる。

0023

さらに、線状レーザの走査方向に対し、その短軸を傾けて走査する場合、これらの成す
角を0度以上60度以下とすることが好ましい。ここで、ある一定幅の領域を照射する際
に、短軸と走査方向との成す角をθとすると、ビームスポットの長軸方向の必要な長さは
1/cos(θ)に比例する。したがって、この角度が60度を超えると、線状レーザの
長軸方向の必要な長さが急激に長くなり、その結果必要なビームスポットの面積が急激に
増大してしまう。この角度を60度以下とすることにより、ビームスポットの面積を小さ
く抑えることができる。

0024

また、本発明の他の一態様の封止体の作製方法は、上記ガラス層は、それぞれ対向する
2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられる。また、レーザ光が、短軸と、ガラ
ス層の各々の辺との成す角が0度以上60度以下であり、且つ、閉曲線の対向しない2辺
に接続する角部において、短軸が90度回転するように走査することを特徴とする。

0025

このような方法を適用することにより、閉曲線を成して形成されたガラス層に沿って、
一度の走査でレーザ照射工程を終えることができるため、工程が簡略化できる。

0026

また、同一形状の角部を有するガラス層で封止された封止体を作製することができる。
角部を同一形状とすることにより、それぞれの角部で内部歪みに起因する残留応力に差が
出ないため、信頼性の高い封止体とすることができる。また、角部の外輪郭及び内輪郭を
いずれも円弧状とすることができる。このように曲率を有する角部とすることにより、ガ
ラス層中の内部応力を緩和し、クラックの発生をより低減することができる。またこの場
合は曲率半径を大きくすることが好ましい。

0027

また、本発明の一態様の封止体の作製方法は、上記ガラス層は、それぞれ対向する2辺
が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられる。また、レーザ光が、短軸と、ガラス層
の各々の辺との成す角が0度以上60度以下であり、且つ、閉曲線の1辺の両端のそれぞ
れと接続する2つの角部の間の区間において、短軸が90度回転するように走査すること
を特徴とする。

0028

このような方法を適用すると、同一形状の角部を有しつつ、且つ角部では直線的に走査
することにより内側と外側とでレーザ光の照射期間に差が生じず、均一に照射することが
できるため、クラックが低減された封止体を作製することができる。

0029

また、本発明の他の一態様の封止体の作製方法は、上記ガラス層は、それぞれ対向する
2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設けられる。さらにレーザ光が、短軸と、ガラ
ス層の各々の辺との成す角が45度となるように走査することを特徴とする。

0030

このように、線状レーザ走査方向に対しその短軸を45度傾けて走査することにより、
基板のコーナー部などで走査方向が90度曲がる場合においても、線状レーザを回転させ
ることなく、ガラス層に沿って線状レーザを走査することができる。

0031

また、特にガラス層の対向しない2辺を成す角が直角となるように設けられている場合
には、短軸方向と走査方向との成す角を45度とすることにより、ガラス層の4辺で常に
短軸方向と走査方向との成す角を45度とすることができる。したがって、対向しない2
辺の間でレーザ光の照射条件を共通のものとしても、ガラス層の溶融状態を揃えることが
できると共に、ガラス層の溶着状態を均一にできるため信頼性の高い封止体を形成するこ
とができる。

0032

なお、本明細書等において、幅が略一定とは、完全に一定であるのみでなく、最も長い
幅に対する最も短い幅の比が、90%以上である範囲も含むものとする。

0033

なお、本明細書等において、閉曲線とは、両端が一致している連続曲線のことを言う。
また、ここでいう曲線には、広義に直線や線分概念を含むものとする。したがって、例
えば四辺形の外周のように、複数の線分で構成され、且つ各々の線分の両端がそれぞれ他
の線分の一端と一致している場合も、閉曲線の一態様である。また、円や楕円、曲率の異
なる複数の曲線部が連続して構成された形状や、直線部分と曲線部分とが混在して構成さ
れた形状なども閉曲線の一態様である。

0034

なお、本明細書等において、方向と記載する場合、ある一定の方向のみでなく、当該一
定の方向から180度回転した方向、つまり、当該一定の方向の反対の方向も含むものと
する。また、ある一定の方向を指す場合には、向きと表記する場合がある。また本明細書
などにおいて、平行と記載する場合、厳密に平行な方向のみでなく、平行方向から±10
度以内の状態を含むものとし、直交と記載する場合、厳密に直交する方向のみでなく、直
交方向から±10度以内の状態を含むものとし、垂直と記載する場合、厳密に垂直な方向
のみでなく、垂直方向から±10度以内の状態を含むものとする。

0035

また本明細書等において、角度とは厳密な角度のみでなく、±10度以内でずれた角度
を含むものとする。例えば、直角と記載する場合、厳密に直角な角度のみでなく、厳密に
直角な角度から±10度以内の状態を含むものとする。

0036

なお、本明細書において、EL層とは発光素子の一対の電極間に設けられ、少なくとも
発光性有機化合物を含む層(発光層とも呼ぶ)、または発光層を含む積層体を示すもの
とする。

0037

なお、本明細書中において、発光装置とは画像表示デバイス、もしくは光源(照明装置
含む)を指す。また、発光装置にコネクター、例えばFPC(Flexible pri
nted circuit)もしくはTAB(Tape Automated Bond
ing)テープもしくはTCP(Tape Carrier Package)が取り付
けられたモジュールTABテープやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュ
ル、または発光素子が形成された基板にCOG(Chip On Glass)方式によ
りIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。

発明の効果

0038

本発明によれば、クラックの発生が抑制された封止体の作製方法を提供できる。

図面の簡単な説明

0039

実施の形態に係る、線状レーザを説明する図。
実施の形態に係る、線状レーザを説明する図。
実施の形態に係る、線状レーザの走査方法を説明する図。
実施の形態に係る、封止体の作製方法を説明する図。
実施の形態に係る、封止体の作製方法を説明する図。
実施の形態に係る、封止体の作製方法を説明する図。
実施の形態に係る、封止体の作製方法を説明する図。
実施の形態に係る、線状レーザを説明する図。
実施の形態に係る、線状レーザを説明する図。
実施の形態に係る、封止体を説明する図。
実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
実施の形態に係る、表示装置を説明する図。
実施の形態に係る、照明装置を説明する図。
実施の形態に係る、発光素子を説明する図。
実施の形態に係る、電子機器を説明する図。
実施の形態に係る、電子機器を説明する図。
従来例に係る、円状レーザを説明する図。
実施の形態に係る、レーザを説明する図。

実施例

0040

実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定
されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更
し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態
の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成におい
て、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い
、その繰り返しの説明は省略する。

0041

なお、本明細書で説明する各図において、各構成の大きさ、層の厚さ、または領域は、
明瞭化のために誇張されている場合がある。よって、必ずしもそのスケールに限定されな
い。

0042

(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の封止体の作製方法について、図1乃至図9を用い
て説明する。

0043

本発明の一態様の封止体の作製方法において、ガラス層の中央部と外側部とで照射され
る期間に差が生じず、且つ溶融後のガラス層の固化が進む向きが略平行になるようにレー
ザ光を走査する。より具体的には、ビームスポットのガラス層と重畳する領域において、
走査方向と平行な方向の幅が略一定となるような、ビームスポット形状を有するレーザ光
を用いて走査する。

0044

したがって、ビームスポットの形状としては、ビームスポットとガラス層が重畳する領
域において、走査方向と交差する対向する2辺が略平行であるような形状であればよく、
例えば正方形、長方形、平行四辺形などの四角形とすることができる。また、円状レーザ
を用いることもできるが、その場合ガラス層の幅に対して円状レーザのスポット径を十分
に大きくする必要がある。

0045

ガラス層に沿ってこのようにレーザ光を走査させることにより、ガラス層の中央部と外
側部でレーザ光が照射される期間に差が生じることなく、均一に加熱溶融することができ
る。

0046

〈矩形形状のビームスポットを有するレーザ光を用いた加熱方法〉
図18(A)は、本発明の一態様の封止体の作製方法に用いることのできる、矩形形状
のビームスポットを有するレーザ150のビームスポット形状と、その強度分布を示す概
略図である。

0047

レーザ150は、各々の辺に水平な方向(X1—X2及びY1−Y2)のうち、走査方
向に垂直な方向の強度分布ができるだけ均一であることが好ましい。例えば走査方向に垂
直な方向の強度分布がトップフラット形状とすることが好ましい。一方、走査方向に平行
な方向の強度分布も均一であることが好ましいが、例えばガウス分布のように、該方向に
沿って強度が変化するような強度分布を有していてもよい。

0048

図18(B)は、ガラス層110に沿った走査方向103に沿ってレーザ光150を走
査する様子を示す概略図である。レーザ光150は、そのビームスポット形状の一対の対
向する辺に平行な方向に走査することが好ましい。このように走査することにより、図中
の矢印で示すように、ガラス層の中央部と外側部とで照射される期間が一定となるため、
均一に加熱することができる。

0049

また、曲線状に設けられたガラス層110に対して走査する場合は、図18(C)に示
すように、レーザ光150をガラス層110の成す曲率に沿って回転させながら走査する
ことにより、曲線部であっても均一に加熱することができる。

0050

また、レーザ光150の照射により溶融したガラス層110が冷却、固化する際に、一
方向に均一に固化が進むため、中央部に応力が集中することがなく、クラックの発生起因
となるガラス層110中の残留応力を低減することができる。

0051

ここで特に、レーザ光として、そのビームスポット形状が長軸と、長軸と直交する短軸
を有する形状であるレーザ光(線状レーザ)を用いると、円状レーザに比べ、そのスポッ
トの面積を極めて小さくできる。そのためガラス層の加熱に関与しない無駄な領域の面積
を低減することができるため、効率的にガラス層を加熱することができる。また、スポッ
ト面積を低減することにより、エネルギー効率を向上させることが可能で、円状レーザを
用いる場合よりも低い出力で効率的にガラス層を加熱することが可能となるため好ましい

0052

以下では、線状レーザを用いた封止体の作製方法について詳細に説明する。

0053

〈線状レーザのスポット形状について〉
まず、本発明の一態様の封止体の作製方法に用いることのできる線状レーザについて説
明する。

0054

図1は、線状レーザ100のビームスポット形状と、その強度分布を示す概略図である

0055

線状レーザ100は、被照射面に照射したときのビームスポット形状が、直交する長軸
101と短軸102とを有する形状を有するレーザである。図1には、長方形のビームス
ポット形状を有する線状レーザ100を示している。

0056

長軸101と短軸102の長さの比としては、少なくとも短軸102よりも長軸101
の長さが長ければよい。ここで短軸102の長さに対して長軸101の長さを1.3倍以
上とすると、長軸101の長さと同じ直径を有する円状レーザよりもビームスポットの面
積を小さくできる。このようなビームスポット形状を有する線状レーザ100を用いるこ
とにより、円状レーザを用いた場合に比べてエネルギー効率を高めることができ、低い出
力で効率的にガラス層を加熱することができる。

0057

線状レーザ100は、その長軸101に沿った方向(X1−X2)の強度分布ができる
だけ均一であることが好ましい。例えば、長軸に沿った方向の強度分布がトップフラット
形状とすることが好ましい。また、その短軸102に沿った方向(Y1−Y2)の強度分
布は均一であると好ましいが、後に説明するように、線状レーザ100を走査する際にそ
の走査方向と短軸102は直交しないため、例えばガウス分布のように、該方向に沿って
強度が変化するような強度分布を有していてもよい。

0058

また、線状レーザ100のビームスポット形状は長方形以外にも様々な形状をとり得る
。例えば、図1(B)に示すように楕円形状であってもよいし、図1(C)に示すように
、角部の丸い長方形形状としてもよい。

0059

また、線状レーザ100は、複数の円状レーザを重ね合わせて形成されていてもよい。
図1(D)では複数の円状レーザを長軸101方向に一部が重畳するようにして重ね合わ
せた場合を示す。また、図1(E)のように長軸101と短軸102方向のそれぞれに、
一部が重畳するように複数の円状レーザを重ね合わせてもよい。また、図1(F)に示す
ように、楕円形状を有するレーザを長軸101方向に複数重ね合わせて形成してもよい。

0060

上述のような形状を有する線状レーザ100を光学的に形成する方法については、後に
説明する。

0061

以上が線状レーザ100のビームスポット形状についての説明である。

0062

〈線状レーザ100の走査について〉
続いて、線状レーザ100を用いてガラス層を加熱する際の、線状レーザ100の走査
方法について説明する。

0063

線状レーザ100は、第1の基板と第2の基板に接して挟持されたガラス層110に対
して、第1の基板または第2の基板を介して照射する。この際、線状レーザ100をガラ
ス層110が設けられた領域に沿って走査する。線状レーザ100の照射によってガラス
層110は加熱、溶融し、これが冷却、固化することにより第1の基板と第2の基板を接
着することができる。

0064

ここで、線状レーザ100を走査する際の走査方向と、線状レーザのビームスポットに
おける長軸または短軸と、が成す角度について、図2を用いて説明する。明瞭化のため図
2には、線状レーザ100の長軸101に平行な長軸方向101aと、短軸102に平行
な短軸方向102a、及び線状レーザ100の走査方向103の関係を示している。

0065

線状レーザ100の走査は、走査方向103と、短軸方向102aとが直交しないよう
に、言い換えると、走査方向103に対する短軸方向102aの余弦成分が0とならない
ように、保持しながら走査する。

0066

ここで、走査方向と短軸102との角度(図2中のθ)を0度以上60度以下とするこ
とが好ましい。ここで、ある一定幅の領域を照射する際に、短軸102と走査方向103
との成す角をθとすると、ビームスポットの長軸101に必要な長さは1/cos(θ)
に比例する。したがって、この角度が60度を超えると、線状レーザ100の長軸101
に必要な長さが急激に長くなり、その結果必要なビームスポットの面積が急激に増大して
しまう。したがってこの角度を60度以下とすることにより、ビームスポットの面積を小
さく抑えることができる。またこれらの角度を60度以下とすると、円状レーザを用いた
場合のビームスポットの有効直径に対して、長軸101の長さを2倍以下に抑えることが
できるため、線状レーザ100のビームスポットの面積の増大を抑制でき、効率的に照射
を行うことができる。

0067

続いて、図3(A)に、走査方向103と短軸102との角度が0度となるように、線
状レーザ100をガラス層110に沿って走査する場合の概略図を示す。

0068

このように線状レーザ100を走査することにより、ガラス層110の中央部と外側部
とでレーザ光が照射される期間に差が生じず、均一に加熱溶融することができる。

0069

また、図3(A)中の破線矢印に示すように、線状レーザ100により溶融したガラス
層110が冷却、固化する際、走査方向103に沿って一方向に固化が進むため、ガラス
層110の中央部に応力が集中することを抑制することができる。その結果、ガラス層1
10中の内部歪みが均一化され、クラックの発生起因となるガラス層110中の残留応力
を低減することができる。

0070

図3(B)には、走査方向103と短軸102との角度が0度よりも大きくなるように
、線状レーザ100のビームスポットを傾けてガラス層110に沿って走査する場合の概
略図を示す。

0071

このように、線状レーザ100を走査方向103に対して傾けて走査した場合であって
も、ガラス層110の中央部と外側部とでレーザ光が照射される期間に差が生じないため
、均一に加熱溶融することができる。

0072

また、図3(B)中の破線矢印に示すように、線状レーザ100により溶融したガラス
層110が冷却、固化する際、線状レーザ100の短軸102方向に略平行な一方向に固
化が進む。したがって、ガラス層110内の応力集中を抑制し、クラックの発生起因とな
る残留応力を低減することができる。

0073

ここで、ビームスポット形状が楕円形状の線状レーザ100を用いる場合など、ガラス
層110の中央部と外側部ではレーザ光が照射される期間に差が生じ、溶融状態に差が生
じる場合がある。このような場合は、走査速度、出力などを調整し、中央部と外側部とで
溶融状態の差を抑制することが好ましい。さらに、ガラス層110の外側部の中央部に対
する照射期間の比が、90%以上、好ましくは95%以上になるような、楕円形のビーム
スポット形状を有する線状レーザ100を用いることが好ましい。

0074

〈封止体の作製方法〉
以下では、上述した線状レーザを用いた、対向する2枚の基板とガラス層によって封止
された封止領域を有する封止体の作製方法例について説明する。

0075

封止体を作製する際、ガラス層は、第1の基板上に閉曲線を成して設けられる。また線
状レーザは、当該閉曲線に沿って走査する。具体的には、線状レーザは、ビームスポット
の短軸方向と閉曲線の接線との成す角が0度以上60度以下に保持されるように走査する
。以下では、具体的な走査方法も併せて説明する。

0076

[作製方法例1]
本作製方法例では、線状レーザ100の短軸方向を走査方向103に対して傾けた状態
で、ガラス層110に沿って走査し、封止体を作製する方法について、図4を用いて説明
する。図4は、本作製方法例に係る上面概略図である。

0077

まず、第1の基板111上にガラス層110を形成する。ここで、ガラス層110は、
それぞれ対向する2辺が平行な4辺を有する閉曲線を成して設ける。言い換えると、平行
に設けられた1対の対向する直線部分を2つ有し、且つ対向しない2つの直線部分が角部
において連続するようにして設ける。

0078

ここで、対向しない2つの直線部分が接続される角部の形状は、直角、鋭角、または鈍
角をなしていてもよい。また角部の形状が曲率を有していてもよい。また複数の鈍角で構
成された角部の形状であってもよい。

0079

また、閉曲線を成すガラス層110の内輪郭と外輪郭の形状が異なっていてもよい。例
えば、内輪郭を四角形とし、外輪郭を多角形としてもよい。

0080

上述したガラス層110の角部の形状、並びに内輪郭及び外輪郭の形状は、後に説明す
る線状レーザ100の走査方法に応じて、当該線状レーザ100の照射領域と重畳するよ
うにその形状を適宜変更すればよい。

0081

本作製方法例では、図4(A)に示すように、4つの角部(角部115a乃至115d
)を有し、内輪郭が四角形で、且つ外輪郭は対向する一対の角部(角部115b、115
d)が2つの鈍角で構成された六角形をなすように、ガラス層110を形成する。

0082

ガラス層110の形成方法としては、まず粉末ガラスからなるガラスフリットに、例え
有機溶媒希釈した樹脂からなるバインダを混合したフリットペーストを、第1の基板
111上にスクリーン印刷法ディスペンス法などの公知の方法を用いて塗布する。続い
てフリットペーストの仮焼成を行い、フリットペースト内の有機溶媒及びバインダを除去
し、ガラス層110を形成することができる。このとき、ガラス層110は、ガラスフリ
ットが完全に溶融した後に溶着して一体となっていてもよいし、ガラスフリット同士が部
分的に溶着している状態であってもよい。ここで、仮焼成後のガラス層110には、後に
照射されるレーザ光を吸収する吸収剤が分散されていてもよい。また、仮焼成の条件によ
っては、バインダが完全に除去されずガラス層110中に残存している場合もある。

0084

続いて、第1の基板111と対向し、且つガラス層110と接するように、第2の基板
112を配置する(図4(A))。

0085

その後、第1の基板111または第2の基板112を介してガラス層110に対して線
状レーザ100を走査しながら照射し、ガラス層110を溶融、固化し、ガラス層110
と第2の基板112とを溶着する。このとき、ガラス層110と第2の基板112とが確
実に接するように、圧力をかけながら処理することが好ましい。レーザ光の照射領域外
おいてクランプなどを用いて第1の基板111及び第2の基板112を挟んだ状態で処理
してもよいし、第1の基板及び第2の基板の一方または両方から面状に圧力を印加しなが
ら処理してもよい。

0086

このとき、レーザ光が照射された後に封止領域内が不活性ガス雰囲気、または減圧雰囲
気となるように、処理を行うことが好ましい。例えば、レーザ光を照射する前にあらかじ
めガラス層110が設けられる領域よりも外側又は内側の領域に紫外線硬化樹脂熱硬化
樹脂などのシール材を形成し、不活性ガス雰囲気下、又は減圧雰囲気下で2つの基板を仮
接着した後、大気雰囲気下、又は不活性ガス雰囲気下でレーザ光を照射する。また、当該
シール材を、閉曲線を成すように設けることにより、封止領域内部が不活性ガス雰囲気下
又は減圧雰囲気に保たれ、大気雰囲気下でレーザ光の照射を行うことができるため、装置
構成を簡略化できる。また、あらかじめ封止領域内を減圧状態とすることで、レーザ光の
照射時に2枚の基板を押しつけるためのクランプなどの機構を用いずとも、大気圧下でガ
ラス層110と第2の基板112とが確実に接した状態で処理することができる。

0087

続いて、ガラス層110に沿って線状レーザ100を走査する方法について説明する。

0088

まず、ガラス層110の1つの直線部分(一辺ともいう)に沿って線状レーザ100を
走査して、ガラス層110にレーザ光を照射する。このとき、線状レーザ100のスポッ
ト形状における短軸方向と走査方向とを傾けた状態で照射を行う(図4(B))。ここで
は明瞭化のため、図4中にはレーザ光が照射されたガラス層110のハッチングを異なら
せて明示している。

0089

ここで、線状レーザ100のビームスポットの短軸方向と、走査方向103との成す角
を45度とすることが好ましい。特にガラス層110の対向しない2辺を成す角が直角と
なるように設けられている場合には、短軸方向と走査方向103との成す角を45度とす
ることにより、ガラス層110の4辺で常に短軸方向と走査方向103との成す角を45
度とすることができる。したがって、対向しない2辺の間でレーザ光の照射条件を共通の
ものとしても、ガラス層の溶融状態を揃えることができると共に、ガラス層の溶着状態を
均一にできるため信頼性の高い封止体を形成することができる。

0090

本作製方法例では、ガラス層110のビームスポット形状における短軸方向と走査方向
103との成す角を45度とする場合について説明する。

0091

続いて、線状レーザ100がガラス層110の角部115aに到達すると、続けてガラ
ス層110に沿って角部115bに向かって走査する(図4(C))。

0092

線状レーザ100がガラス層110の角部115bに到達すると、続けてガラス層11
0に沿って角部115cに向かって走査する(図4(D))。

0093

ここで、角部115bでは、線状レーザ100のビームスポットの短軸方向を走査方向
103に対して傾けて走査することに起因し、一部の領域ではレーザ光が2度照射される
。したがって角部115bでは線状レーザ100の照射条件を異ならせることが好ましい
。例えば、角部115bでは走査速度を速める、または照射強度を小さくするなどが挙げ
られる。

0094

その後、同様に角部115cから角部115dに向かってガラス層110に沿って線状
レーザ100を走査する(図4(E))。

0095

角部115dに到達した後、角部115dと角部115aとの間の照射開始領域にまで
線状レーザ100を走査する(図4(F))。このとき、角部115dでは、角部115
bと同様に線状レーザ100の照射条件を異ならせることが好ましい。

0096

このようにして、第1の基板111と第2の基板112とがガラス層110によって封
止された封止領域を有する封止体を作製することができる。

0097

ここで、本発明の一態様では、線状レーザ100を用いているため、円状レーザを用い
た場合と比較して照射開始領域においてレーザ光が2度照射される領域(オーバーラップ
領域ともいう。)の面積を極めて小さいものとすることができる。オーバーラップ領域
はガラス層110の溶融状態が他の領域とは異なる場合があり、ここでは溶融状態の違い
に起因する応力集中によってクラックが発生してしまう恐れがある。線状レーザ100を
用いることにより、オーバーラップ領域の面積を極めて小さいものとすることができるた
め、クラックの発生が抑制され、信頼性の高い封止体を作製することができる。

0098

[作製方法例2]
以降では、上記作製方法例とは異なる方法を用いた封止体の作製方法について説明する
。本作製方法例で用いる線状レーザ100は、ガラス層110に沿って走査可能であるこ
とに加え、被照射面に対して垂直な回転軸で回転可能である。

0099

ここで、それぞれ対向する2辺が平行である4辺を有する閉曲線を成して設けられたガ
ラス層110に沿って、線状レーザ100を走査する際、角部、または2つの対向しない
角部の間の領域で、ビームスポットが90度回転するように走査することにより、同一形
状の角部を有する封止体を作製することができる。

0100

図5は、角部において、線状レーザ100のビームスポットが90度回転するように走
査する方法の例を示している。

0101

図5(A)に示す方法では、ガラス層110の直線部分(辺)においては、線状レーザ
100のビームスポットにおける短軸方向と走査方向103との成す角が0度以上60度
以内となるようにして走査する。本作製方法例では、当該角度が0度になるように走査す
る。

0102

線状レーザ100が角部に達すると、回転軸117を中心に回転するように線状レーザ
100を走査する。ここでは、線状レーザ100の長軸方向の一端が回転軸117と常に
一致するようにして回転させる。

0103

その後、ガラス層110に沿って線状レーザ100を走査する。このとき、線状レーザ
100は角部においてそのビームスポットが90度回転しているため、角部において連続
する2辺では、短軸方向と走査方向103との成す角が常に一定の角度(ここでは0度)
となるように走査することができる。

0104

ここで、角部におけるガラス層110は、線状レーザ100の照射領域と重なるように
形状を調整する。図5(A)では、ガラス層110の角部における内輪郭を直角とし、外
輪郭を2つの鈍角から構成するように、ガラス層110を設ける。

0105

ガラス層110の4つの角部において、上記と同様の走査を行うことにより、同一形状
の角部を有するガラス層110で封止された封止体を作製することができる。角部を同一
形状とすることにより、それぞれの角部で内部歪みに起因する残留応力に差が出ないため
、信頼性の高い封止体とすることができる。

0106

図5(B)では、回転軸117が線状レーザ100の長軸方向の一端と一致せず、長軸
延長した直線上の一点を回転軸117として、線状レーザ100のビームスポットを回
転するように走査する場合について示す。

0107

このように走査することにより、線状レーザ100のビームスポットが回転する際、そ
の内側と外側での走査速度の差を小さくすることができる。その結果、角部におけるガラ
ス層110の内部応力の差を小さくし、クラックの発生をより低減することができる。

0108

また、図5(B)に示すように、角部の外輪郭及び内輪郭をいずれも円弧状とすること
ができる。このように曲率を有する角部とすることにより、ガラス層110中の内部応力
を緩和し、クラックの発生をより低減することができる。またこの場合は曲率半径を大き
くすることが好ましい。

0109

[作製方法例3]
上記作製方法例2では、角部において線状レーザ100のビームスポットが回転するよ
うに走査する方法について説明したが、本作製方法例では、ガラス層110の直線部分(
辺)を含む領域でビームスポットが回転するように走査する方法について説明する。

0110

図6(A)には、対向しない2つの角部の間で、線状レーザ100のビームスポットが
90度回転するように走査する様子を示している。図6(A)では、線状レーザ100の
中心118の軌跡が、走査方向103と平行になるように走査する。

0111

このように、線状レーザ100のビームスポットの中心118がガラス層110の中央
部と重畳するようにして走査することにより、線状レーザ100の比較的強度の低い端部
を使用することがないため、均一にガラス層110を加熱することができる。

0112

また、図6(B)及び図6(C)に示すように、線状レーザ100のビームスポットの
中心118の軌跡が円弧を描くように走査することもできる。

0113

例えば、レーザ光が封止領域内に掛かる面積を低減したい場合、具体的にはガラス層1
10の近傍まで回路素子や発光素子などを形成したい場合には、図6(B)のように中心
118の軌跡が封止領域の外側に円弧を描くように走査することにより、封止領域内にお
いてレーザ光の軌跡を直線状にすることができる。

0114

一方、レーザ光が封止領域外に掛かる面積を低減したい場合、具体的には狭額の画像表
示装置としたい場合などでは、図6(C)に示すように中心118の軌跡が封止領域の内
側に円弧を描くように走査することにより、封止領域外におけるレーザ光の軌跡を直線状
にすることができる。

0115

また、図7に示す走査方法では、直線部分で線状レーザ100のビームスポットが90
度回転するように走査し、且つ、角部では上記作製方法例で説明したように、短軸方向と
走査方向との成す角が45度になるようにして走査する。なお、図7には直線部分におい
て中心118の軌跡が走査方向と平行になるように走査したが、上述のように円弧を描く
ようにして走査してもよい。

0116

このような走査方法を用いることにより、同一形状の角部を有するガラス層110を形
成可能で、且つ角部では直線的に走査することにより中央部と外側部とでレーザ光の照射
期間に差が生じず、均一に照射することができるため、クラックが低減された封止体を作
製することができる。

0117

以上が線状レーザ100の走査方法についての説明である。

0118

[線状レーザ100の形成方法について]
以下では、光学的に線状レーザ100を形成する方法について説明する。

0119

図8は、射出口121から被照射面123に照射される円状レーザを、複数重ね合わせ
て線状レーザ100を形成する場合の模式図を示す。

0120

レーザ光を射出する射出口121としては、例えば光ファイバーなどを用い、これをレ
ーザ発振器に直接接続してレーザ光を取り出す構成を用いてもよいし、ミラーレンズ
一方又は両方を複数組み合わせてレーザ光を取り出す構成としてもよい。

0121

ここで、上記光ファイバーの断面形状として正方形のものを用いることにより、図18
で例示したような正方形のビームスポット形状を有するレーザ150を形成することがで
きる。また、当該光ファイバーの断面形状を長方形とすることによって、長軸と、長軸と
直交する短軸を有する長方形のビームスポット形状を有する線状レーザ100を形成する
ことができる。また、ミラーやレンズによる集光を利用して、被照射面に正方形又は長方
形のビームスポットを形成することにより、レーザ150または線状レーザ100を形成
することもできる。

0122

また、線状レーザ100は、複数の円状レーザを重ね合わせて形成することもできる。
図8には、射出口121から被照射面123に照射される円状レーザを、複数重ね合わせ
て線状レーザ100を形成する場合の模式図を示す。

0123

図8(A)では、複数の射出口121を直線上に等間隔に複数配置し、当該射出口12
1から出力される円状レーザ120を複数重ね合わせて、被照射面123上に線状のビー
ムスポットを有する線状レーザ100を形成する。

0124

ここで、円状レーザ120の各々のビームスポットの一部が重畳するように射出口12
1を配置することで、線状レーザ100のビームスポットにおける長軸方向の強度分布を
均一な分布に近づけることができる。

0125

また、図8(B)に示すように、射出口121を縦方向及び横方向にマトリクス状に配
置して、線状レーザ100を形成してもよい。このような構成とすることにより、線状レ
ーザ100の短軸方向の強度分布を改善しつつ、短軸方向の幅を大きくとることができる

0126

また、図8(C)に示すように、射出口121を直線上に等間隔に複数配置した射出口
群を複数設け、それぞれの射出口群を被照射面123と垂直な方向に対して傾けて配置し
、複数の射出口121からの円状レーザ120が被照射面123上で集光するようにして
、線状レーザ100を形成してもよい。このような構成とすることにより、線状レーザ1
00の強度分布を改善するとともに、短軸方向の幅を小さくすることができる。

0127

また、図8(D)に示すように、複数の射出口121と被照射面123との間に開口部
を有する遮光マスク125を設け、当該遮光マスクの開口部の形状に応じたビームスポッ
ト形状を有する線状レーザ100を形成してもよい。このように遮光マスクによって比較
的強度の低い外周部を遮光することにより、線状レーザ100の強度分布が改善すると共
に、線状レーザ100のビームスポットの形状を任意の形状に調整することができる。

0128

ここで、線状レーザ100はレンズを用いて被照射面123に集光させて形成する構成
としてもよい。

0129

図9(A)には、シリンドリカルレンズ127を用いて円状レーザ120を集光し、楕
円形状のビームスポットを有する線状レーザ100を形成する場合の模式図を示す。

0130

シリンドリカルレンズ127は、一軸方向のみに光を収束または拡散させることができ
る。図9(A)に示すように、シリンドリカルレンズ127に円状レーザ120を入射
ると、Y軸方向にのみ収束されるため、シリンドリカルレンズ127を透過した後のビー
ムスポット形状は楕円状となる。このようにして、円状レーザ120を用いて線状レーザ
100を形成することができる。

0131

また、シリンドリカルレンズ127に変えて、直交する2軸で異なる曲率を有するトロ
ダルレンズを用いてもよい。トロイダルレンズを用いると、長軸方向にも集光または拡
散させることができるため、ビームスポットの短軸の長さに加えて長軸の長さを制御する
ことができる。またこのほかに、非球面レンズなどを用いてビームスポットが任意の形状
になるように集光する構成としてもよい。

0132

また、図9(B)に示すように複数の円状レーザを、シリンドリカルレンズ127を介
して、それぞれのビームスポットの一部が重畳するように被照射面123に集光すること
より線状レーザ100を形成してもよい。このような構成とすることにより、短軸方向
の幅が小さく、エネルギー密度の高い線状レーザ100とすることができる。

0133

なお、線状レーザ100のビームスポットを回転するように走査する場合、複数の射出
口群を被照射面に垂直な軸を中心に回転可能に設ける構成とする。または、レンズを用い
る場合には、当該レンズを回転可能に設ければよい。

0134

また、線状レーザ100のビームスポット自体を回転させずに、被照射面を回転可能に
設ける構成としてもよい。例えば被照射面を有する基板を支持するステージとして、X方
向及びY方向に可動な構成に加え、XY平面に垂直な回転軸を設けたステージを用いれば
よい。

0135

本実施の形態で例示した、本発明の一態様の封止体の作製方法によれば、ガラス層中の
内部応力が緩和され、クラックの発生が抑制された封止体を作製することができる。

0136

本実施の形態は、本明細書に記載する他の実施の形態と、適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0137

(実施の形態2)
本実施の形態では、実施の形態1で例示した作製方法を用いて形成された封止体につい
て、図10を用いて説明する。

0138

図10(A)は、上記作製方法例1で例示した作製方法により作製された封止体におけ
る、ガラス層110の1つの角部115近傍について、第1の基板111又は第2の基板
112を介して光学顕微鏡を用いて観察した観察像の概略図である。

0139

光学顕微鏡を用いてガラス層110を観察すると、図10(A)に示すように、封止領
内外を結ぶ直線と略平行なストライプ状の131が確認される場合がある。また、こ
の縞131の向きは、ガラス層110へのレーザ光の照射の際の、線状レーザ100のビ
ームスポットの長軸方向とほぼ一致する。

0140

このような縞131が確認される要因としては、例えばレーザ光の照射によりガラス層
110が溶融し、その後冷却、固化する際に、ガラス層110内に生じる密度差が挙げら
れる。その密度差に応じて、屈折率反射率といった光学特性が異なる領域が形成され、
光学顕微鏡等で確認される。このような光学特性の異なる領域は、照射されるレーザ光の
ビームスポット形状と走査方向を反映するため、実施の形態1で例示したように線状レー
ザ100を用いた場合には、ストライプ状の縞131が確認されることがある。

0141

また、縞131は、用いるレーザ光としてパルスレーザを用いた場合に顕著にみられる
。また、CW(Continuous wave)レーザを用いた場合であっても、走査
速度などの照射条件に応じて、縞131が確認することができる。

0142

縞131は、上述のように屈折率や反射率といった光学特性の違いから生じるため、一
般的な光学顕微鏡のほか、位相差顕微鏡偏光顕微鏡、または微分干渉顕微鏡などを用い
ても確認することができる。

0143

図10(B)には、作製方法例2の図5(B)で例示した作製方法により作製された封
止体における、光学顕微鏡観察像の概略図を示す。

0144

角部115において、線状レーザ100のビームスポットが90度回転するように走査
して、ガラス層110にレーザ光を照射するため、角部において封止領域内から封止領域
外に渡って放射状の縞131が確認される。また、直線部分では、封止領域内外を結ぶ直
線と略平行なストライプ状の縞131が確認できる。

0145

図10(A)及び(B)で示したように、封止領域内外を結ぶ直線と略平行なストライ
プ状の縞131が確認されるガラス層110は、当該直線と平行な断面では常に密度が均
一に形成されているといえる。したがって、このような縞131が確認されるガラス層1
10は、封止領域内外に渡って直線的に密度が均一であるため、内部歪みが極めて小さく
内部応力が低減されており、このようなガラス層110を適用することにより、クラック
の発生が極めて抑制された封止体を実現することができる。

0146

ここで、例えば円状レーザを用いた場合には、図10(A)又は(B)のような直線状
の縞131は確認されず、円弧状の縞が確認される。円弧状の縞が確認されるガラス層で
は、その中央部には上述したように大きな内部歪みが集中していることが反映されている
ため、内部応力に起因してクラックが生じる危険性が高いといえる。

0147

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0148

(実施の形態3)
本実施の形態では、上記実施の形態で例示した封止体および封止体の作製方法を適用可
能な発光装置について説明する。以下では発光装置の例として、有機EL素子が適用され
た表示装置について、図11及び図12を用いて説明する。

0149

[構成例1]
本構成例では、有機EL素子が適用された表示装置について、図11を用いて説明する

0150

図11(A)は、本発明の一態様の表示装置200の上面概略図である。本構成例で例
示する表示装置200は、発光素子が設けられる基板とは反対側に光を射出する、いわゆ
る上面射出型(トップエミッション型)の発光装置である。

0151

表示装置200は、第1の基板111、第2の基板112及びガラス層110で囲まれ
た封止領域内に、表示部201、走査線駆動回路202及び信号線駆動回路203を有す
る。また、走査線駆動回路202及び信号線駆動回路203と電気的に接続する配線が封
領域内外に延在して設けられ、外部入力端子205と電気的に接続される。当該外部入
端子205に電気的に接続されたFPC207により、走査線駆動回路202、信号線
駆動回路203等を駆動する電源電位駆動信号などの信号を入力することができる。

0152

図11(B)は、外部入力端子205、走査線駆動回路202、及び表示部201を含
む領域を切断する切断線A−B及びC−Dにおける断面概略図である。

0153

外部入力端子205は、表示装置200内のトランジスタまたは発光素子を構成する導
電層で構成される。本構成例ではトランジスタのゲートを構成する導電層及び電極を構成
する導電層を積層して用いる。このように、複数の導電層を積層して外部入力端子205
を構成することにより強度を高められるため好ましい。また、外部入力端子205に接し
接続体209が設けられ、当該接続体209を介してFPC207と外部入力端子20
5とが電気的に接続している。接続体209としては、熱硬化性の樹脂に金属粒子を混ぜ
合わせたペースト状又はシート状の材料を用い、熱圧着によって異方性導電性を示す材
料を用いることができる。金属粒子としては、例えばNi粒子をAuで被覆したものなど
、2種類以上の金属が層状となった粒子を用いることが好ましい。

0154

図11(B)には走査線駆動回路202として、いずれもnチャネル型のトランジスタ
211とトランジスタ212を組み合わせたNMOS回路を有する例を示している。なお
、走査線駆動回路202はNMOS回路に限られず、nチャネル型のトランジスタとpチ
ネル型のトランジスタを組み合わせた種々のCMOS回路や、pチャネル型のトラン
スタで構成されるPMOS回路などを有する構成としてもよい。なお、信号線駆動回路2
03についても同様である。また、本構成例では、表示部201が形成される基板上に走
査線駆動回路202及び信号線駆動回路203が形成されたドライバー一体型の構成を示
すが、表示部201が形成される基板とは別に走査線駆動回路202、信号線駆動回路2
03の一方又は両方を設ける構成としてもよい。

0155

図11(B)には、表示部201の一例として一画素分断面構造を示している。画素
は、スイッチング用のトランジスタ213と、電流制御用のトランジスタ214と、電流
制御用のトランジスタ214の電極(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続され
画素電極223を含む。また、画素電極223の端部を覆う絶縁層217が設けられて
いる。

0156

なお、表示部201、走査線駆動回路202、信号線駆動回路203を構成するトラン
ジスタの構造は特に限定されない。例えばスタガ型のトランジスタとしてもよいし、逆ス
タガ型のトランジスタとしてもよい。また、トップゲート型又はボトムゲート型のトラン
ジスタのいずれのトランジスタ構造としてもよい。また、トランジスタに用いる半導体材
料としては、例えばシリコンゲルマニウムなどの半導体材料を用いてもよいし、イン
ウム、ガリウム、及び亜鉛のうち少なくともひとつを含む酸化物半導体を用いてもよい。
また、トランジスタに用いる半導体結晶性についても特に限定されず、非結晶半導体
または結晶性を有する半導体(微結晶半導体多結晶半導体単結晶半導体、または一部
結晶領域を有する半導体)のいずれを用いてもよい。結晶性を有する半導体を用いると
トランジスタ特性劣化が抑制されるため好ましい。

0157

発光素子220は、画素電極223、EL層225及び共通電極227によって構成さ
れている。発光素子の構造及び材料等については、後の実施の形態で詳細に説明する。

0158

画素電極223及び共通電極227に用いる導電性材料として、光射出側に設ける電極
には、EL層225からの発光に対して透光性を有する材料を用い、光射出側とは反対側
に設ける電極には、当該発光に対して反射性を有する材料を用いる。

0159

本構成例では、画素電極223に反射性を有する材料を用い、共通電極227に透光性
を有する材料を用いる。したがって、EL層225からの発光は、第2の基板112側に
射出される。

0160

光射出側の電極に用いることのできる透光性を有する材料としては、酸化インジウム
インジウムスズ酸化物インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加した酸化亜鉛
などの導電性酸化物や、グラフェンなどを用いることができる。また、上記導電層として
、金、銀、白金マグネシウムニッケル、タングステン、クロムモリブデン、鉄、コ
バルト、銅、パラジウム、またはチタンなどの金属材料や、該金属材料を含む合金材料
用いることができる。または、これら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)などを用
いてもよい。なお、金属材料(またはその窒化物)を用いる場合には、透光性を有する程
度に薄くすればよい。また、上記材料の積層膜を導電層として用いることができる。例え
ば、銀とマグネシウムの合金とインジウムスズ酸化物の積層膜などを用いると、導電性を
高めることができるためこのましい。

0161

なお、光射出側の電極として用いる上述の導電性酸化物をスパッタリング法により形成
することができる。導電性酸化物膜は、アルゴン及び酸素を含む雰囲気下で成膜すると、
光透過性を向上させることができる。

0162

また、上面射出型の場合、EL層225上に成膜される導電性酸化物膜を、酸素濃度
低減されたアルゴンを含む雰囲気下で成膜した第1の導電性酸化物膜と、アルゴン及び酸
素を含む雰囲気下で成膜した第2の導電性酸化物膜との積層膜とすると、EL層225へ
の成膜ダメージを低減させることができるため好ましい。ここで第1の導電性酸化物膜を
成膜する際のアルゴンガス純度が高いことが好ましく、例えば露点が−70℃以下、好
ましくは−100℃以下のアルゴンガスを用いることが好ましい。

0163

光射出側とは反対側の電極に用いることのできる反射性を有する材料としては、アルミ
ニウム、金、白金、銀、ニッケル、タングステン、クロム、モリブデン、鉄、コバルト
銅、又はパラジウム等の金属材料や、該金属材料を含む合金材料を用いることができる。
また、このような金属材料または合金材料にランタンネオジム、ゲルマニウムなどを添
加してもよい。合金材料の例としては、アルミニウムとチタンの合金、アルミニウムとニ
ッケルの合金、アルミニウムとネオジムの合金などのアルミニウムを含む合金(アルミニ
ウム合金)や、銀と銅の合金、銀とマグネシウムの合金などの銀を含む合金を用いること
もできる。銀と銅の合金は耐熱性が高いため好ましい。さらに、アルミニウム合金膜に接
する金属膜、または金属酸化物膜を積層することで、アルミニウム合金膜の酸化を抑制す
ることができる。該金属膜、金属酸化物膜の材料としては、チタン、酸化チタンなどが挙
げられる。また、上記透光性を有する材料からなる膜と金属材料からなる膜とを積層して
もよい。例えば、銀とインジウムスズ酸化物の積層膜、銀とマグネシウムの合金とインジ
ウムスズ酸化物の積層膜などを用いることができる。

0164

絶縁層217は、画素電極223の端部を覆って設けられている。そして、絶縁層21
7の上層に形成される共通電極227の被覆性を良好なものとするため、絶縁層217の
上端部又は下端部に曲率半径(0.2μm〜3μm)を有する曲面を持たせるのが好まし
い。また、絶縁層217の材料としては、ネガ型感光性樹脂、あるいはポジ型感光
樹脂などの有機化合物や、酸化シリコン酸窒化シリコン等の無機化合物を用いることが
できる。

0165

なお、第1の基板111の表面には、絶縁層215が設けられている。絶縁層215は
、第1の基板111に含まれる不純物が拡散することを抑制する。また、トランジスタの
半導体層に接する絶縁層216及び絶縁層218、トランジスタを覆う絶縁層219は、
トランジスタを構成する半導体への不純物の拡散を抑制することが好ましい。これら絶縁
層には、例えばシリコンなどの半導体、アルミニウムなどの金属の酸化物または窒化物を
用いることができる。また、このような無機絶縁材料の積層膜、または無機絶縁材料と有
絶縁材料の積層膜を用いてもよい。なお、絶縁層215は、不要であれば設けなくても
よい。

0166

第2の基板112には、発光素子220と重なる位置にカラーフィルタ229が設けら
れている。カラーフィルタ229は、発光素子220からの発光色を調色する目的で設け
られる。例えば、白色発光の発光素子を用いてフルカラーの表示装置とする場合には、異
なる色のカラーフィルタを設けた複数の画素を用いる。その場合、赤色(R)、緑色(G
)、青色(B)の3色を用いてもよいし、これに黄色(Y)を加えた4色とすることもで
きる。また、R、G、B(及びY)に加えて白色(W)の画素を用い、4色(又は5色)
としてもよい。

0167

また、隣接するカラーフィルタ229の間にはブラックマトリクス231が設けられて
いる。ブラックマトリクス231は隣接する画素の発光素子220から回り込む光を遮光
し、隣接画素間における混色を抑制する。ここで、カラーフィルタ229の端部を、ブラ
クマトリクス231と重なるように設けることにより、光漏れを抑制することができる
。ブラックマトリクス231は、発光素子220からの発光を遮光する材料を用いること
ができ、金属や、顔料を含む有機樹脂などの材料を用いて形成することができる。なお、
ブラックマトリクス231は、走査線駆動回路202などの表示部201以外の領域に設
けてもよい。

0168

また、カラーフィルタ229及びブラックマトリクス231を覆うオーバーコート23
3が形成されている。オーバーコート233は、発光素子220からの発光を透過する材
料から構成され、例えば無機絶縁膜有機絶縁膜を用いることができる。なお、オーバー
コートは不要であれば設けなくてもよい。

0169

また、図11(B)に示す断面概略図では、発光素子220を1つのみ図示しているが
、表示部201に3種類(R、G、B)の発光が得られる発光素子をそれぞれ選択的に形
成し、フルカラー表示が可能な表示装置を形成することができる。後の実施の形態で例示
する白色発光のEL層を有する発光素子とカラーフィルタを組み合わせることによってフ
カラー表示が可能な表示装置とすることができる。また、当該発光素子は、上面射出方
式に限られず、下面射出(ボトムエミッション)方式、両面射出(デュアルエミッション
)方式のいずれも採ることができる。ボトムエミッション方式を採用した発光装置の構成
例については、構成例2で説明する。

0170

第1の基板111と第2の基板112とは第2の基板112の外周部において、ガラス
層110によって接着されている。ガラス層110の構成としては、上記実施の形態で例
示した構成を用いることができる。

0171

また、発光素子220は、第1の基板111、第2の基板112及びガラス層110に
囲まれた封止領域内に設けられている。当該封止領域は、希ガス又は窒素ガスなどの不活
ガス、または有機樹脂などの固体、またはゲルなどの粘性体充填されていてもよく、
減圧雰囲気となっていてもよい。また封止領域内を水や酸素などの不純物が低減されてい
る状態とすると、発光素子220の信頼性が向上するため好ましい。

0172

また、発光素子220を覆う絶縁膜を設けると、発光素子220が露出しないため信頼
性を向上させることができる。当該絶縁膜としては、水や酸素などの不純物を透過しない
材料を用いる。例えばシリコンやアルミニウムの酸化膜または窒化膜といった無機絶縁膜
を用いることができる。

0173

また、封止領域内の発光素子220と重ならない領域に、乾燥剤を設けてもよい。乾燥
剤は、例えばアルカリ土類金属の酸化物(酸化カルシウムや酸化バリウム等)のように、
化学吸着によって水分を吸収する物質を用いることができる。またその他の乾燥剤として
ゼオライトシリカゲル等のように、物理吸着によって水分を吸着する物質を用いても
よい。封止領域内に乾燥剤を設けることにより、水分などの不純物を低減し、発光素子2
20の信頼性が向上するため好ましい。

0174

以上が表示装置200の説明である。

0175

[構成例2]
本構成例では、ボトムエミッション方式が採用された表示装置について説明する。なお
、構成例1と重複する部分については、説明を省略するか簡略化して説明する。

0176

図12は、本構成例で例示する表示装置250の断面概略図である。

0177

表示装置250は、ボトムエミッション方式が採用されている点、及び発光素子220
よりも第1の基板111側にカラーフィルタ229を有する点で、構成例1で例示した表
示装置200と異なる。

0178

発光素子220において、共通電極227には上記反射性を有する材料を用い、画素電
極223には上記透光性を有する材料を用いる。したがって、EL層225からの発光は
第1の基板111側に射出される。

0179

また、トランジスタを覆う絶縁層219上の、発光素子220と重なる位置にカラー
ィルタ229が設けられる。さらに、カラーフィルタ229を覆うオーバーコート233
が形成されている。画素電極223は、当該オーバーコート233上に形成される。ここ
で、オーバーコート233は有機樹脂などの有機絶縁膜を用いて形成すると、平坦化層
しても機能するため好ましい。

0180

以上が表示装置250の説明である。

0181

本実施の形態で例示した表示装置に、本発明の一態様の封止体の作製方法を適用するこ
とにより、クラックの発生が抑制され、極めて信頼性の高い表示装置とすることができる

0182

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0183

(実施の形態4)
本実施の形態では、上記実施の形態で例示した封止体および封止体の作製方法を適用可
能な発光装置の例として、有機EL素子が適用された照明装置について、図13を用いて
説明する。なお、上記実施の形態と重複する部分については、説明を省略するか簡略化し
て説明する。

0184

図13(A)は、本実施の形態で例示する照明装置300の上面概略図である。

0185

照明装置300は、第1の基板111、第2の基板112及びガラス層110に囲まれ
た封止領域内に、発光部301を有する。また、発光部301と電気的に接続し、発光部
301を発光させる電力を供給する取り出し電極311及び312が、封止領域内外に延
在して設けられている。

0186

図13(B)は、発光部301、並びに取り出し電極311及び312を含む領域を切
断する切断線E−Fにおける断面概略図である。

0187

封止領域内において、第1の基板111上に、電極303、EL層305及び電極30
7から構成される発光素子310が設けられている。

0188

第1の基板111と第2の基板112とは第2の基板112の外周部において、ガラス
層110によって接着されている。ガラス層110の構成としては、上記実施の形態で例
示した構成を用いることができる。

0189

電極303は、取り出し電極311と電気的に接続する。また、電極307は取り出し
電極312と電気的に接続する。ここで、図13(B)には、電極303並びに取り出し
電極311及び312が同一平面上に同一の層から形成され、且つ電極303の一部が取
り出し電極311を構成している例を示している。

0190

また、電極303及び取り出し電極312のそれぞれの端部を覆う絶縁層309が設け
られている。また絶縁層309は電極303と電極307とが接触して導通しないように
、電極303上の一部の領域に設けられる。絶縁層309としては、実施の形態3で例示
した絶縁層217と同様の構成を用いることができる。

0191

電極307は、電極303と取り出し電極312の各々の端部を覆う絶縁層309を越
えて形成され、取り出し電極312と電気的に接続されている。

0192

ここで、照明装置300は、下面射出方式または上面射出方式、または両面射出方式の
いずれの方式を採ることができる。電極303及び電極307に用いる導電性材料は、射
出方式に応じて、上述の材料から適宜選択して用いることができる。

0193

また、電極303または電極307の導電性を補助するため、低抵抗な導電性材料から
なる補助電極を設ける構成としてもよい。特に大面積の発光部301を備える照明装置3
00とする場合には、電極の抵抗による電位降下に起因して、発光輝度面内分布が生じ
る恐れがあるため、補助電極を設けることは有効である。

0194

例えば、電極303の上面又は下面に接して補助電極を設ける。または電極303上に
絶縁層を介して電極307と電気的に接続する補助電極を設ける。電極303に接する補
助電極を設ける場合には、当該補助電極による段差を絶縁層309で被覆することが好ま
しい。

0195

また、図13(B)に示すように、封止領域内に乾燥剤314を設けることが好ましい
。上面射出方式又は両面射出方式の場合には、発光素子310と重ならない領域に設ける

0196

また、第1の基板111、第2の基板112の一方または両方の、発光素子310側の
表面には、基板からの不純物の拡散を抑制する絶縁層を形成してもよい。

0197

なお、発光素子310を覆い、水や酸素などの不純物を透過しない無機絶縁膜を設けて
もよい。また、封止領域内が不活性ガス、固体、または粘性体で充填されていてもよいし
、減圧雰囲気となっていてもよい。

0198

本実施の形態で例示した照明装置に、本発明の一態様の封止体の作製方法を適用するこ
とにより、クラックの発生が抑制され、極めて信頼性の高い照明装置とすることができる

0199

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0200

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の一態様に適用できるEL層の一例について、図14を用い
て説明する。

0201

図14(A)に示すEL層405は、第1の電極403と第2の電極407の間に設け
られている。第1の電極403及び第2の電極407は、実施の形態3で例示した画素電
極または共通電極、または実施の形態4で例示した電極と同様の構成を適用することがで
きる。

0202

本実施の形態で例示するEL層405を有する発光素子は、上記実施の形態で例示した
発光装置に適用可能である。

0203

EL層405は、少なくとも発光性の有機化合物を含む発光層が含まれていればよい。
そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注入性
の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質(電子輸送性
及び正孔輸送性が高い物質)を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成することがで
きる。本実施の形態において、EL層405は、第1の電極403側から、正孔注入層
01、正孔輸送層702、発光性の有機化合物を含む層703、電子輸送層704、及び
電子注入層705の順で積層されている。なお、これらを反転させた積層構造としてもよ
い。

0204

図14(A)に示す発光素子の作製方法について説明する。

0205

正孔注入層701は、正孔注入性の高い物質を含む層である。正孔注入性の高い物質と
しては、例えば、モリブデン酸化物チタン酸化物バナジウム酸化物レニウム酸化物
ルテニウム酸化物クロム酸化物ジルコニウム酸化物ハフニウム酸化物タンタル
酸化物、銀酸化物タングステン酸化物マンガン酸化物等の金属酸化物を用いることが
できる。また、フタロシアニン略称:H2Pc)、銅(II)フタロシアニン(略称:
CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができる。

0206

また、低分子の有機化合物である芳香族アミン化合物等を用いることができる。

0207

さらに、高分子化合物オリゴマーデンドリマーポリマー等)を用いることもでき
る。また、酸を添加した高分子化合物を用いることができる。

0208

特に、正孔注入層701として、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質
含有させた複合材料を用いることが好ましい。正孔輸送性の高い物質にアクセプター性
質を含有させた複合材料を用いることにより、第1の電極403からの正孔注入性を良好
にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、正孔輸送性の
高い物質とアクセプター性物質(電子受容体)とを共蒸着することにより形成することが
できる。該複合材料を用いて正孔注入層701を形成することにより、第1の電極403
からEL層405への正孔注入が容易となる。

0209

複合材料に用いる有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳
香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化
合物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の
高い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm2/Vs以上の正孔
動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であ
れば、これら以外のものを用いてもよい。

0210

複合材料に用いることのできる有機化合物としては、芳香族アミン化合物や、カルバゾ
ル誘導体、そのほか正孔移動度の高い芳香族炭化水素化合物を用いることができる。

0211

また、アクセプター性物質としては、有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることがで
きる。また、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることが
できる。具体的には、酸化バナジウム酸化ニオブ酸化タンタル酸化クロム、酸化モ
リブデン、酸化タングステン酸化マンガン酸化レニウム電子受容性が高いため好ま
しい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすい
ため好ましい。

0212

なお、高分子化合物と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層7
01に用いてもよい。

0213

正孔輸送層702は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質と
しては、例えば、芳香族アミン化合物を用いることができる。これは主に10−6cm2
/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質
であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質を含む層は、
単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。

0214

また、正孔輸送層702には、カルバゾール誘導体や、アントラセン誘導体や、そのほ
か正孔輸送性の高い高分子化合物を用いてもよい。

0215

発光性の有機化合物を含む層703は、蛍光を発光する蛍光性化合物燐光を発光する
燐光性化合物を用いることができる。

0216

なお、発光性の有機化合物を含む層703としては、発光性の有機化合物(ゲスト材料
)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種
のものを用いることができ、発光性の物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く
最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。

0217

また、ホスト材料は複数種用いることができる。例えば、結晶化を抑制するために結晶
化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー移動をより
効率良く行うために、さらに異なる物質を添加してもよい。

0218

ゲスト材料をホスト材料に分散させた構成とすることにより、発光性の有機化合物を含
む層703の結晶化を抑制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる
濃度消光を抑制することができる。

0219

また、発光性の有機化合物を含む層703として高分子化合物を用いることができる。

0220

また、発光性の有機化合物を含む層を複数設け、それぞれの層の発光色を異なるものに
することで、発光素子全体として、所望の色の発光を得ることができる。例えば、発光性
の有機化合物を含む層を2つ有する発光素子において、第1の発光性の有機化合物を含む
層の発光色と第2の発光性の有機化合物を含む層の発光色を補色の関係になるようにする
ことで、発光素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色
とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。つまり、補色の関係にある色を発光
する物質から得られた光を混合すると、白色発光を得ることができる。また、発光性の有
機化合物を含む層を3つ以上有する発光素子の場合でも同様である。

0221

電子輸送層704は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質と
しては、主に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。また、電子輸
送層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよ
い。

0222

電子注入層705は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入層705には、
リチウムセシウムカルシウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム
リチウム酸化物等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用
いることができる。また、フッ化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることがで
きる。また、上述した電子輸送層704を構成する物質を用いることもできる。

0223

なお、上述した正孔注入層701、正孔輸送層702、発光性の有機化合物を含む層7
03、電子輸送層704、電子注入層705は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)
インクジェット法塗布法等の方法で形成することができる。

0224

EL層は、図14(B)に示すように、第1の電極403と第2の電極407との間に
複数積層されていてもよい。この場合、積層された第1のEL層800と第2のEL層8
01との間には、電荷発生層803を設けることが好ましい。電荷発生層803は上述の
複合材料で形成することができる。また、電荷発生層803は複合材料からなる層と他の
材料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他の材料からなる層としては、電子供
性物質ドナー性物質)と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明導電膜からなる層
などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネルギーの移動や消
光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを
併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のEL層で燐光発光、他方で蛍光
発光を呈する発光素子を得ることも容易である。この構造は上述のEL層の構造と組み合
わせて用いることができる。

0225

また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体として、所
望の色の発光を得ることができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第
1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光
素子全体として白色発光する発光素子を得ることも可能である。なお、補色とは、混合す
ると無彩色になる色同士の関係をいう。また、3つ以上のEL層を有する発光素子の場合
でも同様である。

0226

また、演色性の良い白色発光を得る場合、発光スペクトル可視光全域に広がるものと
する必要があり、3つ以上のEL層が積層された発光素子とすることが好ましい。例えば
それぞれ赤色、青色、緑色の発光色のEL層を積層して発光素子を形成することができる
。このように異なる3色以上のEL層が積層された発光素子とすることにより演色性を高
めることができる。

0227

第1の電極403と第2の電極407との間に光学調整層を形成してもよい。光学調整
層は、反射性を有する電極と透過性を有する電極との間の光学距離を調整する層である。
光学調整層を設けることにより、特定の範囲の波長の光を強調することができるため、色
調を調整することができる。

0228

EL層405は、図14(C)に示すように、第1の電極403と第2の電極407と
の間に、正孔注入層701、正孔輸送層702、発光性の有機化合物を含む層703、電
輸送層704、電子注入バッファー層706、電子リレー層707、及び第2の電極4
07と接する複合材料層708を有していてもよい。

0229

第2の電極407と接する複合材料層708を設けることで、特にスパッタリング法を
用いて第2の電極407を形成する際に、EL層405が受けるダメージを低減すること
ができるため、好ましい。複合材料層708は、前述の、正孔輸送性の高い有機化合物に
アクセプター性物質を含有させた複合材料を用いることができる。

0230

さらに、電子注入バッファー層706を設けることで、複合材料層708と電子輸送層
704との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層708で生じた電子を
電子輸送層704に容易に注入することができる。

0231

電子注入バッファー層706には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、お
よびこれらの化合物(アルカリ金属化合物(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭
酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロ
ゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩
を含む))等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。

0232

また、電子注入バッファー層706が、電子輸送性の高い物質とドナー性物質を含んで
形成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、0.001以上0.1以
下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物(アルカリ金属化合物
(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含
む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類
金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタセン
略称:TTN)、ニッケロセンデカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることも
できる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層704の材料と
同様の材料を用いて形成することができる。

0233

さらに、電子注入バッファー層706と複合材料層708との間に、電子リレー層70
7を形成することが好ましい。電子リレー層707は、必ずしも設ける必要は無いが、電
子輸送性の高い電子リレー層707を設けることで、電子注入バッファー層706へ電子
を速やかに送ることが可能となる。

0234

複合材料層708と電子注入バッファー層706との間に電子リレー層707が挟まれ
た構造は、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層7
06に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造
である。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。

0235

電子リレー層707は、電子輸送性の高い物質を含み、該電子輸送性の高い物質のLU
MO準位は、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質のLUMO準位と、電子輸
送層704に含まれる電子輸送性の高い物質のLUMO準位との間となるように形成する
。また、電子リレー層707がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー
準位も複合材料層708におけるアクセプター性物質のLUMO準位と、電子輸送層70
4に含まれる電子輸送性の高い物質のLUMO準位との間となるようにする。具体的なエ
ネルギー準位の数値としては、電子リレー層707に含まれる電子輸送性の高い物質のL
UMO準位は−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下とすると
よい。

0236

電子リレー層707に含まれる電子輸送性の高い物質としてはフタロシアニン系の材料
又は金属−酸素結合芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。

0237

電子リレー層707に含まれる金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体として
は、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重
結合はアクセプター性(電子を受容しやすい性質)を有するため、電子の移動(授受)が
より容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられ
る。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を
低電圧でより安定に駆動することが可能になる。

0238

金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体としてはフタロシアニン系材料が好ま
しい。特に、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすい材料は
、アクセプター性が高いため好ましい。

0239

なお、上述したフタロシアニン系材料としては、フェノキシ基を有するものが好ましい
。具体的にはPhO−VOPcのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体
好ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため
、発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため
、成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。

0240

電子リレー層707はさらにドナー性物質を含んでいてもよい。ドナー性物質としては
、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物(アルカリ金属化合
物(酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸
塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、又は希
土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタ
ン(略称:TTN)、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いる
ことができる。電子リレー層707にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子
の移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。

0241

電子リレー層707にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質としては上
記した材料の他、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位
り高いLUMO準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位として
は、−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下の範囲にLUMO
準位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン
導体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、
安定であるため、電子リレー層707を形成する為に用いる材料として、好ましい材料で
ある。

0242

なお、電子リレー層707にドナー性物質を含ませる場合、電子輸送性の高い物質とド
ナー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層707を形成すればよい。

0243

正孔注入層701、正孔輸送層702、発光性の有機化合物を含む層703、及び電子
輸送層704は前述の材料を用いてそれぞれ形成すればよい。

0244

以上により、本実施の形態のEL層405を作製することができる。

0245

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0246

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光装置が適用された電子機器や照明装置の例に
ついて、図15及び図16を用いて説明する。

0247

発光装置を適用した電子機器として、例えば、テレビジョン装置テレビ、又はテレビ
ジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタデジタルカメラデジタルビデ
カメラデジタルフォトフレーム携帯電話機携帯電話携帯電話装置ともいう)、
携帯型ゲーム機携帯情報端末音響再生装置パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙
げられる。これらの電子機器の具体例を図15に示す。

0248

図15(A)は、テレビジョン装置の一例を示している。テレビジョン装置7100は
筐体7101に表示部7103が組み込まれている。表示部7103により、映像を表
示することが可能であり、発光装置を表示部7103に用いることができる。また、ここ
では、スタンド7105により筐体7101を支持した構成を示している。

0249

テレビジョン装置7100の操作は、筐体7101が備える操作スイッチや、別体のリ
コン操作機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キ
ー7109により、チャンネル音量の操作を行うことができ、表示部7103に表示さ
れる映像を操作することができる。また、リモコン操作機7110に、当該リモコン操作
機7110から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。

0250

なお、テレビジョン装置7100は、受信機やモデムなどを備えた構成とする。受信機
により一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線又は無線
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)又は双方向(
送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。

0251

図15(B)はコンピュータであり、本体7201、筐体7202、表示部7203、
キーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含
む。なお、コンピュータは、発光装置をその表示部7203に用いることにより作製され
る。

0252

図15(C)は携帯遊技機であり、筐体7301と筐体7302の2つの筐体で構成
されており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には表示
部7304が組み込まれ、筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、
図15(C)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部73
07、LEDランプ7308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ
7311(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度
化学物質音声、時間、硬度電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度傾度
振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン7312)等を備
えている。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部
7304および表示部7305の両方、又は一方に発光装置を用いていればよく、その他
付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図15(C)に示す携帯型遊技機は
、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出して表示部に表示する機能や
、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を有する。なお、図15(C
)に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な機能を有することができ
る。

0253

図15(D)は、携帯電話機の一例を示している。携帯電話機7400は、筐体740
1に組み込まれた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、
スピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、発
光装置を表示部7402に用いることにより作製される。

0254

図15(D)に示す携帯電話機7400は、表示部7402を指などで触れることで、
情報を入力することができる。また、電話掛ける、或いはメールを作成するなどの操作
は、表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。

0255

表示部7402の画面は主として3つのモードがある。第1は、画像の表示を主とする
表示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表
示モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。

0256

例えば、電話を掛ける、或いはメールを作成する場合は、表示部7402を文字の入力
を主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場
合、表示部7402の画面のほとんどにキーボード又は番号ボタンを表示させることが好
ましい。

0257

また、携帯電話機7400内部に、ジャイロ加速度センサ等の傾きを検出するセンサ
を有する検出装置を設けることで、携帯電話機7400の向き(縦か横か)を判断して、
表示部7402の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。

0258

また、画面モードの切り替えは、表示部7402を触れること、又は筐体7401の操
作ボタン7403の操作により行われる。また、表示部7402に表示される画像の種類
によって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号動画
のデータであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。

0259

また、入力モードにおいて、表示部7402の光センサで検出される信号を検知し、表
示部7402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モー
ドから表示モードに切り替えるように制御してもよい。

0260

表示部7402は、イメージセンサとして機能させることもできる。例えば、表示部7
402にや指で触れ、掌紋指紋等を撮像することで、本人認証を行うことができる。
また、表示部に近赤外光を発光するバックライト又は近赤外光を発光するセンシング用光
源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。

0261

図15(E)は、照明装置の一例を示している。照明装置7500は、筐体7501に
光源として本発明の一態様の発光装置7503a〜7503dが組み込まれている。照明
装置7500は、天井や壁等に取り付けることが可能である。

0262

また、長時間使用しても目が疲労し難い明度が高く淡い色を呈する光と、鮮やかな赤色
と、異なる鮮やかな色を呈する光を発する発光パネルを備える。発光素子を駆動する条件
を発光色ごとに調整することで、使用者色相を調節できる照明装置を実現できる。

0263

図16(A)及び図16(B)は2つ折り可能なタブレット型端末である。図16(A
)は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、表示部9631a、表示
部9631b、表示モード切り替えスイッチ9034、電源スイッチ9035、省電力モ
ード切り替えスイッチ9036、留め具9033、操作スイッチ9038、を有する。な
お、当該タブレット端末は、発光装置を表示部9631a、表示部9631bの一方又は
両方に用いることにより作製される。

0264

表示部9631aは、一部をタッチパネルの領域9632aとすることができ、表示さ
れた操作キー9637にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部96
31aにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領
域がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部96
31aの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としてもよい。例えば、表示部9
631aの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部9631bを表
示画面として用いることができる。

0265

また、表示部9631bにおいても表示部9631aと同様に、表示部9631bの一
部をタッチパネルの領域9632bとすることができる。また、タッチパネルのキーボー
表示切り替えボタン9639が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれること
で表示部9631bにキーボードボタン表示することができる。

0266

また、タッチパネルの領域9632aとタッチパネルの領域9632bに対して同時に
タッチ入力することもできる。

0267

また、表示モード切り替えスイッチ9034は、縦表示または横表示などの表示の向き
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ9036は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。

0268

また、図16(A)では表示部9631bと表示部9631aの表示面積が同じ例を示
しているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表
示の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネ
ルとしてもよい。

0269

図16(B)は、閉じた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、太陽電池
633、充放電制御回路9634、バッテリー9635、DCDCコンバータ9636を
有する。なお、図16(B)では充放電制御回路9634の一例としてバッテリー963
5、DCDCコンバータ9636を有する構成について示している。

0270

なお、タブレット型端末は2つ折り可能なため、未使用時に筐体9630を閉じた状態
にすることができる。従って、表示部9631a、表示部9631bを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。

0271

また、この他にも図16(A)及び図16(B)に示したタブレット型端末は、様々な
情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻
どを表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ
入力機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、等を有する
ことができる。

0272

タブレット型端末の表面に装着された太陽電池9633によって、電力をタッチパネル
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池9633は
、筐体9630の一面または二面に効率的なバッテリー9635の充電を行う構成とする
ことができるため好適である。なおバッテリー9635としては、リチウムイオン電池
用いると、小型化を図れる等の利点がある。

0273

また、図16(B)に示す充放電制御回路9634の構成、及び動作について図16
C)にブロック図を示し説明する。図16(C)には、太陽電池9633、バッテリー9
635、DCDCコンバータ9636、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3
、表示部9631について示しており、バッテリー9635、DCDCコンバータ963
6、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図16(B)に示す充放電制御
回路9634に対応する箇所となる。

0274

まず外光により太陽電池9633により発電がされる場合の動作の例について説明する
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となるようDC
DCコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631の動作に
太陽電池9633からの電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コンバータ
9638で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また、表示
部9631での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにしてバッテリ
ー9635の充電を行う構成とすればよい。

0275

なお太陽電池9633については、発電手段の一例として示したが、特に限定されず、
圧電素子ピエゾ素子)や熱電変換素子ペルティエ素子)などの他の発電手段によるバ
テリー9635の充電を行う構成であってもよい。例えば、無線(非接触)で電力を送
受信して充電する無接点電力電送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて行う構
成としてもよい。

0276

また、上記実施の形態で説明した発光装置を具備していれば、図15及び図16に示し
た電子機器に特に限定されないことは言うまでもない。

0277

上述した電子機器や照明装置などの発光装置には、本発明の一態様の封止体の作製方法
を適用することができる。したがって、クラックの発生が抑制された、極めて信頼性の高
い電子機器や照明装置などの発光装置とすることができる。

0278

本実施の形態は、本明細書中に記載する他の実施の形態と適宜組み合わせて実施するこ
とができる。

0279

10円状レーザ
11ガラス層
100線状レーザ
101長軸
101a 長軸方向
102短軸
102a 短軸方向
103走査方向
110 ガラス層
111 第1の基板
112 第2の基板
115 角部
117回転軸
118 中心
120 円状レーザ
121射出口
123 被照射面
125遮光マスク
127シリンドリカルレンズ
131縞
200表示装置
201 表示部
202走査線駆動回路
203信号線駆動回路
205外部入力端子
207FPC
209接続体
211トランジスタ
212 トランジスタ
213 トランジスタ
214 トランジスタ
215絶縁層
216 絶縁層
217 絶縁層
218 絶縁層
219 絶縁層
220発光素子
223画素電極
225EL層
227共通電極
229カラーフィルタ
231ブラックマトリクス
233オーバーコート
250 表示装置
300照明装置
301発光部
303電極
305 EL層
307 電極
309 絶縁層
310 発光素子
311取り出し電極
312 取り出し電極
314乾燥剤
403 第1の電極
405 EL層
407 第2の電極
701正孔注入層
702正孔輸送層
703発光性の有機化合物を含む層
704電子輸送層
705電子注入層
706電子注入バッファー層
707電子リレー層
708複合材料層
800 第1のEL層
801 第2のEL層
803電荷発生層
7100テレビジョン装置
7101筐体
7103 表示部
7105スタンド
7107 表示部
7109操作キー
7110リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204キーボード
7205外部接続ポート
7206ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306スピーカ部
7307記録媒体挿入部
7308LEDランプ
7309 操作キー
7310接続端子
7311センサ
7312マイクロフォン
7400携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406マイク
7500 照明装置
7501 筐体
7503発光装置
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a 領域
9632b 領域
9633太陽電池
9634充放電制御回路
9635バッテリー
9636DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638コンバータ
9639キーボード表示切り替えボタン
9033留め具
9034表示モード切り替えスイッチ
9035電源スイッチ
9036省電力モード切り替えスイッチ
9038 操作スイッチ

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