JP2008123948A - 可撓性基板を用いた有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法、それにより製造された有機エレクトロルミネッセンス発光パネル、及びその製造に使用する支持基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】可撓性基板44を支持するための支持基板40の片面に接着層42を形成する工程と、前記接着層と前記可撓性基板との間に溶剤と剥離剤を付与して貼り合わせる工程と、前記溶剤を蒸発させることにより、前記可撓性基板を、前記接着層を介して前記支持基板上に固定する工程と、前記支持基板上に固定された前記可撓性基板上に有機エレクトロルミネッセンス発光素子50を形成する工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子が形成された可撓性基板を前記接着層から剥離する工程と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。
【選択図】図2
Description
図5は、有機ELディスプレイなどのパネル(有機エレクトロルミネッセンス発光パネル、あるいは、有機ELパネル、という。)を製造する際に形成する有機EL素子の基本的な構成を概略的に示している。この有機ELパネル10は、ガラス等の透明な基板12上に、有機EL素子24として、陽極14、正孔輸送層16、発光層18、電子輸送層20、陰極22等が形成されている。両極14,22に電圧をかけることにより電子と正孔とが移動し、発光層18において電子と正孔とが結合して発光する。輸送層16,20は、正孔や電子が発光層18まで到達する間にエネルギーを失わないように極めて薄くする必要がある反面、薄過ぎるとピンホールが生じて短絡し易い。従って、有機EL素子24の厚さは極めて薄く、かつ、均一に形成することが要求される。
真空蒸着によりガラス基板12上にITO等の陽極14を形成した後、絶縁膜や隔壁(図示せず)を形成する。次いで、正孔輸送層16、発光層18、電子輸送層20等の有機層を順次真空蒸着により成膜し、さらにAl、MgAg等の陰極22を成膜する。
なお、有機EL素子24は、図5に示したような構成に限らず、例えば輸送層16,20が無いもの、電極14,22と輸送層16,20との間に注入層を設けたもの、あるいは発光層等を直列に積層させた、いわゆるマルチフォトンエミッション素子など種々のタイプがある。
例えば、ガラス基板上に素子を予め形成し、この素子をフィルム基板上に転写させる方法がある。具体的には、ガラス基板上に周辺の一部だけが強い接着力を有する接着層を形成し、その上に素子を形成する。そして、フィルム基板を他の接着層を介してガラス基板上の素子に貼り付ける。このようにガラス基板、素子、フィルム基板をそれぞれ接着剤を介して積層させた後、ガラス基板上の接着層の接着力が強い周辺部分を切断して除去する。これにより、ガラス基板側の接着層は接着力が弱い部分だけが残り、素子はフィルム基板側の接着層を介してフィルム基板上に転写させることができる(特許文献1〜3参照)。
また、有機EL素子を形成する際、真空下でフィルム基板と粘着シートとの接着力が増し、有機EL素子を形成した後、フィルム基板と粘着シートとの間に楔を入れて剥離させるときにフィルム基板にキズが付き易く、さらにそのようなキズから水分や酸素が侵入し易いという問題もある。
<1> 可撓性基板に有機エレクトロルミネッセンス発光素子が形成された有機エレクトロルミネッセンス発光パネルを製造する方法であって、
前記可撓性基板を支持するための支持基板の片面に接着層を形成する工程と、
前記接着層と前記可撓性基板との間に溶剤と剥離剤を付与して貼り合わせる工程と、
前記溶剤を蒸発させることにより、前記可撓性基板を、前記接着層を介して前記支持基板上に固定する工程と、
前記支持基板上に固定された前記可撓性基板上に有機エレクトロルミネッセンス発光素子を形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子が形成された可撓性基板を前記接着層から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法である。
図1は、本発明に係る有機ELパネルの製造方法の一例を示すフロー図である。また、図2は、本発明により有機ELパネルを製造する手順の概略を示している。
まず、本実施形態において、支持基板として非可撓性基板40の片面に接着層42を形成する(図1(A))。
支持基板40は、可撓性基板44上に有機EL素子を形成する際に可撓性基板44を平坦に支持するための基板であり、可撓性基板44よりも変形し難く、平坦度が高いもの、例えば、ガラス基板、セラミックス基板、シリコン基板等を用いることができる。特に、ガラス基板は製造が容易であり、安価であるため、支持基板40として好適である。
接着層42は、可撓性基板44を非可撓性基板40上に一時的に固定するためのものであり、例えば両面粘着シート(以下、仮着シートという場合がある)を好適に用いることができる。特に、少なくとも可撓性基板44と接する側にアクリル系粘着剤が設けられた両面粘着シートであれば、適度な接着力で可撓性基板44を固定することができ、好適である。例えば、ポリエステルフィルムの両面にアクリル系粘着剤が設けられた仮着シートを用い、この仮着シートをガラス基板等の非可撓性基板40の片面に貼り付けることで接着層42を形成することができる。そのほか、ポリプロピレンフィルムの両面に合成樹脂系の粘着剤を塗工した両面粘着シートなども仮着シートなども好適である。
次に、接着層42と可撓性基板44との間に溶剤と剥離剤を付与する(図1(B))。
可撓性基板44は、有機ELパネルの表示部を構成するものであり、有機EL素子から発せられた光を透過するものを用いる。このような可撓性基板44としては高分子フィルム等が好ましく、そのようなフィルム基板として、例えば、透明性及び平滑性に優れたトリアセチルセルロース、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミノ酸エステル、芳香族ポリアミド等の耐熱樹脂、ポリスチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリアクリルアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のビニル系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素樹脂及びそれらの変性体等から形成されたプラスチックフィルム等を使用することができる。特に、トリアセチルセルロースフィルムは透明性に優れ、光学的に異方性が無い点で好適である。
可撓性基板44の厚みは特に限定されないが、フレキシブルなパネルとしての適度な強度と可撓性を持たせるため、通常は5〜1000μm程度の厚みが好適である。
溶剤は、接着層42と可撓性基板44を溶解せず、接着層42と可撓性基板44に影響を与えずに蒸発させることができるものを使用することができる。例えば、水や、メタノールなどの有機溶剤が挙げられる。特に、ハイドロフルオロエーテル(HFE)、ハイドロフルオロカーボン(HCFC)、フルオロカーボン(FC)等のフッ素系有機溶剤は、撥水性を有し、有機EL素子の劣化の原因となる水分を引き寄せないため好適である。
剥離剤は、後に、可撓性基板44を接着層42から剥離し易くするためのものであるが、剥離後、可撓性基板44の表面に残留するため、水分や酸素に対してバリア性を有するものが好ましい。例えば、フッ素系高分子材料、シリコーン系高分子材料、脂肪族系高分子材料、ワックス、脂肪酸塩(セッケン)などを好適に使用することができる。溶剤としてフッ素系有機溶剤を用いる場合には、そのフッ素系有機溶剤を構成する分子よりも分子量が大きいフッ素系高分子材料を剥離剤として好適に用いることができる。具体的には、溶剤としてHFE、FC等のフッ素系有機溶剤を用いる場合には、剥離剤として、PFPE(パーフルオロポリエーテル)を好適に用いることができる。
接着層42と可撓性基板44との間に溶剤と剥離剤を付与した後、可撓性基板44を接着層42に貼り合わせる(図1(C))。
貼り合わせの際、接着層42と可撓性基板44との間に気泡が入り込んだとしても、貼り合わせた直後は、それらの間に溶剤が介在しているため可撓性基板44は接着層42にはまだ接着せず、滑らかに動かすことができる。従って、可撓性基板44の表面を中心から外側に向けて押圧したり、あるいは接着層42から一旦離して貼り直すことで気泡を容易に排除することができる。
溶剤が揮発性であれば速やかに自然乾燥し、可撓性基板44は接着層42を介して非可撓性基板40上に固定される。一方、水系溶剤等、常温で蒸発し難い溶剤を用いた場合には、可撓性基板44や接着層42に影響しない程度に加熱したり、温風を吹き付けることによって短時間で乾燥させることができる。また、真空下に置いて乾燥を促進してもよい。
接着層42を介して可撓性基板44を非可撓性基板40上に固定した後、可撓性基板44上に有機エレクトロルミネッセンス発光素子(有機EL素子)50を形成する(図1(E))。
有機EL素子50の構成は限定されず、目的に応じて形成すればよい。例えば、低分子系材料を用いて有機EL素子50を形成する場合には、可撓性基板44上にITO等の透明な陽極等を形成し、洗浄後、真空蒸着により発光層等の有機層を成膜する。次いで真空蒸着によりAl等の陰極を形成する。一方、高分子系材料を用いて有機EL素子50を形成する場合には、塗布法、印刷法、スピンコート法、インクジェット法などにより有機層を形成した後、真空蒸着によりAl等で陰極を形成する。発光層等を直列に積層したマルチフォトンエミッション素子を形成してもよい。
上記のように可撓性基板44上に有機EL素子50を形成した後、有機EL素子50を封止部材52で覆って封止してもよい(図1(F))。
封止部材52は公知のものを使用することができ、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラス等の無機材料、ステンレスやアルミ合金等の金属材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)、テフロン(登録商標)、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子量材料が挙げられる。
水分吸収剤は特に限定されず、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、および酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体も特に限定されず、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
可撓性基板44上に有機EL素子50を形成した後、可撓性基板44を接着層42から剥離する(図1(G))。
剥離する方法は特に限定されず、例えば可撓性基板44と接着層42との間に楔48を入れて剥離させることができる。可撓性基板44を真空下で接着層42に固定する際、あるいは有機EL素子50を真空下で形成する際、可撓性基板44が接着層42と強く密着するが、可撓性基板44と接着層42との間には剥離剤46が介在しているため、可撓性基板44の剥離面にキズをつけずに容易に剥離することができる。なお、接着層42と可撓性基板44との間で剥離させるが、一部の接着層42が可撓性基板44にくっついて非可撓性基板40から剥離しても構わない。
このような方法により製造された有機ELパネル60の用途は特に限定されず、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等に好適に利用することができる。
<実施例>
図2に示すような工程に従い、以下のように有機ELパネルを製造した。
まず、厚さ0.7mmのガラス基板40上に両面粘着シート42(日栄化工株式会社製、商品名:NE-tak)を貼り付けた。この両面粘着シート42は、透明ポリエステルフィルムの両面にアクリル系粘着剤が設けられている。
溶剤としてHFE(住友3M社製、商品名:HFE7200)、剥離剤としてPFPE(ソルベイソレクシス社製、商品名:Z60)をそれぞれ用意し、溶剤100gに剥離剤0.1gを混合したものを両面粘着シート42に塗布した。
次いで、PENからなる厚さ0.1mmのフィルム基板44を両面粘着シート42に貼り合わせた(図2(A))。
貼り合わせ後、30分間自然乾燥を行い、両面粘着シート42とフィルム基板44との間の溶剤を蒸発させた(図2(B))。
陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
陽極:ITO(150nm)
正孔注入層:2−TNATA
正孔輸送層:α-NPD(50nm)
発光層: 10%Irppy3+CBP(20nm)
正孔ブロック材料:BAlq(10nm)
電子輸送層:Alq3(20nm)
陰極:Al(100nm)
封止後、フィルム基板44と両面粘着シート42との間に楔48を差し込み、フィルム基板44を両面粘着シート42から剥離した(図2(C))。
フィルム基板44を容易に剥離することができ、基板44の表面(剥離面)にはキズの発生は見られなかった。
図3に示すような工程に従い、以下のように有機ELパネルを製造した。
実施例と同様にしてガラス基板40上に両面粘着シート42を貼り付けた。次いで、両面粘着シート42上にHFE(住友3M社製、商品名:HFE7200)を塗布してフィルム基板44を貼り合わせた(図3(A))。貼り合わせ後、両面粘着シート42とフィルム基板44との間の溶剤を蒸発させた(図3(B))。
封止後、フィルム基板44と両面粘着シート42との間に楔48を差し込んでフィルム基板44を両面粘着シート42から剥離させようとしたところ、強く密着しており、基板44の表面(剥離面)にキズ54の発生が見られた(図3(C))。
図4に示すような工程に従い、以下のように有機ELパネルを製造した。
実施例と同様にしてガラス基板40上に両面粘着シート42を貼り付け(図4(A))、さらに両面粘着シート42上にフィルム基板44を貼り付けたところ、両面粘着シート42とフィルム基板44との間に気泡56が混入したことによる変形が見られた(図4(B))。
封止後、フィルム基板44と両面粘着シート42との間に楔48を差し込んでフィルム基板44を両面粘着シート42から剥離させようとしたところ、強く密着しており、基板44の表面(剥離面)にキズ54の発生が見られた(図4(C))。
40 支持基板(ガラス基板)
42 接着層(両面粘着シート)
44 可撓性基板(フィルム基板)
46 剥離剤
50 有機エレクトロルミネッセンス発光素子
52 封止部材
60 有機エレクトロルミネッセンス発光パネル
Claims (7)
- 可撓性基板に有機エレクトロルミネッセンス発光素子が形成された有機エレクトロルミネッセンス発光パネルを製造する方法であって、
前記可撓性基板を支持するための支持基板の片面に接着層を形成する工程と、
前記接着層と前記可撓性基板との間に溶剤と剥離剤を付与して貼り合わせる工程と、
前記溶剤を蒸発させることにより、前記可撓性基板を、前記接着層を介して前記支持基板上に固定する工程と、
前記支持基板上に固定された前記可撓性基板上に有機エレクトロルミネッセンス発光素子を形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子が形成された可撓性基板を前記接着層から剥離する工程と、
を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。 - 前記溶剤としてフッ素系有機溶剤を用いることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。
- 前記剥離剤としてフッ素系高分子材料を用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。
- 前記溶剤100質量部に対し、前記剥離剤を0.001〜10質量部含有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。
- 前記接着層として、少なくとも前記可撓性基板と接する側にアクリル系粘着剤が設けられた両面粘着シートを用いることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光パネルの製造方法。
- 前記請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス発光パネルであって、前記可撓性基板の前記接着層から剥離した面に、前記接着層と可撓性基板との間に付与した剥離剤が付着していることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光パネル。
- 可撓性基板に有機エレクトロルミネッセンス発光素子を形成する際に前記可撓性基板を支持するための支持基板であって、少なくとも、非可撓性基板と、該非可撓性基板上に設けられた接着層と、該接着層上に付与された剥離剤とを備えていることを特徴とする支持基板。
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