JP2004022291A - Ｅｌ素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板、並びにｅｌ素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部圧力に対して十分な強度を有すると共に、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができるＥＬ素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板、並びにＥＬ素子を提供する。
【解決手段】封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、ウェットエッチング法を用いて５×６のマトリックス状に形成されたＥＬ素子用封止板を有する。ウェットエッチング法では、厚さ０．７ｍｍのガラス素板に５×６のマトリックス状に幅が２．０ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、ガラス素板を調製したエッチング液中に浸漬して、ガラス素板に突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成し、ガラス素板を純水で洗浄した後にレジストを剥離し、５×６のマトリックス状に凹部１０２が形成された封止板多面取り用マザーガラス基板１００を突状部１０１の部位で切断する。そして周辺突条部の幅が厚さ０．７ｍｍ以上のＥＬ素子用封止板を３０（５×６）個取得する。
【選択図】 図１
【解決手段】封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、ウェットエッチング法を用いて５×６のマトリックス状に形成されたＥＬ素子用封止板を有する。ウェットエッチング法では、厚さ０．７ｍｍのガラス素板に５×６のマトリックス状に幅が２．０ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、ガラス素板を調製したエッチング液中に浸漬して、ガラス素板に突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成し、ガラス素板を純水で洗浄した後にレジストを剥離し、５×６のマトリックス状に凹部１０２が形成された封止板多面取り用マザーガラス基板１００を突状部１０１の部位で切断する。そして周辺突条部の幅が厚さ０．７ｍｍ以上のＥＬ素子用封止板を３０（５×６）個取得する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロ・ルミネッセンス）素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板に関し、特に、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆う周辺突状部を有するノーフランジ型のＥＬ素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板、並びにＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、一般的には、透明な基板と、該基板の上に形成されたＥＬ積層膜と、このＥＬ素子積層膜を気密的に覆うように基板に接合材料等により接合されたＥＬ素子用封止板とで構成されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−１５６２８７号公報、特開２０００−１９５６６２号公報、特開２０００−２６０５６２号公報、特開２００１−１６７８７５号公報、及び特開２００１−１７６６５５号公報で提案されている第１の従来技術のＥＬ素子では、ＥＬ積層膜を封止した空間に外部から恒常的に侵入する水分や酸素を吸着するために、ＥＬ積層膜を封止した空間に水分や酸素を吸着する吸着剤が配されている。
【０００４】
また、特開平１１−４０３５４号公報で提案されている第２の従来技術のＥＬ素子では、ＥＬ積層膜自体に保護膜を設けている。
【０００５】
さらに、特開平１０−１７２７５７号公報で提案されている第３の従来技術のＥＬ素子では、接合すべき部分の外周に低融点金属を配し、この低融点金属を溶融してＥＬ積層膜を封止したり、特開２００１−９２３７６号公報で提案されている第４の従来技術のＥＬ素子では、接合すべき部分の外周にＣｒ等の金属を配し、これをレーザー光により瞬時に加熱し、接合すべき部分を融着させることにより接合してＥＬ積層膜を封止したりしている。また、接合すべき部分にスペーサー等を介在させ、スペーサーも含めて接合してＥＬ積層膜を封止するＥＬ素子も提案されている。
【０００６】
このように、上記第１乃至４の従来技術は、ＥＬ素子の外部から侵入してくる水分や酸素によりＥＬ積層膜が劣化する問題を解決する技術である。
【０００７】
また、このＥＬ素子用封止板としては、金属、ガラス、又は樹脂等が用いられる。これらのうち、ガラス製の封止板の加工方法としては、ガラス素板自体を曲げ加工するプレス法の他に、ガラス素板の中央部を取り除くサンドブラスト法やエッチング法等がある。サンドブラスト法やエッチング法は、ガラス素板の周辺部にマスキングを施した上で中央部に凹部を規定すべく中央部にサンドブラストやエッチングを施すものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１乃至４の従来技術は、ＥＬ素子内部への水分や酸素の侵入を防止することができる技術であるが、封止板の接合すべき部分の面積を考慮しておらず、その程度が十分ではない。
【０００９】
また、上記プレス法では、封止板の基板と接する部分、即ち、接合される部分がフランジ型であるのでその面積を広くすることができるが、その平坦度が低く、該封止板を備えるＥＬ素子において接合された部分は、接着剤の厚さが一定にならず接合部分から水分や酸素が侵入し易い。
【００１０】
さらに、上記サンドブラスト法では、封止板にサンドブラスト法特有の微小なクラックを多く発生し、封止板の強度が低下する。また、上記ＥＬ素子が、特にトップエミッション型のＥＬ素子として携帯電話等に用いられる場合、外部圧力が加わるＥＬ素子用封止板には外部圧力に対して十分な強度を有することが要求される。
【００１１】
本発明の目的は、接合面積を確保することができると共に、外部圧力に対して強度を増大させることができるＥＬ素子用封止板及び多面取り用マザーガラス基板を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、外部圧力に対して十分な強度を有すると共に、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のＥＬ素子を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のＥＬ素子用封止板は、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有し、当該周辺突条部が前記基板に接合材料により接合されるノーフランジ型のＥＬ素子用封止板において、前記周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、前記周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のＥＬ素子用封止板は、請求項１記載のＥＬ素子用封止板において、前記周辺突条部の幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載のＥＬ素子用封止板は、請求項１又は２記載のＥＬ素子用封止板において、ガラス製であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載のＥＬ素子用封止板は、請求項３記載のＥＬ素子用封止板において、前記凹部はエッチング法を用いて形成されたことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５記載の封止板多面取り用マザーガラス基板は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成されたことを特徴とする。
【００１８】
上記他の目的を達成するために、請求項６記載のＥＬ素子は、ＥＬ素子用の基板と、前記基板上に形成されたＥＬ積層膜と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板と、前記ＥＬ素子用封止板が有する周辺突条部と前記基板とを接合する接合部とを備えるＥＬ素子において、前記接合部は、その幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載のＥＬ素子は、請求項６記載のＥＬ素子において、前記接合部は、その幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載のＥＬ素子は、請求項６又は７記載のＥＬ素子において、前記接合部は、硬化性軟質材料から成り、前記周辺突条部と前記基板とを接合する際に押圧されたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有し、当該周辺突条部が基板に接合材料により接合されるノーフランジ型のＥＬ素子用封止板において、周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であると、接合面積を確保することができると共に、外部圧力に対して強度を増大させることができるのを見出した。
【００２２】
また、本発明者は、ＥＬ素子用の基板と、基板上に形成されたＥＬ積層膜と、ＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有するノーフランジ型のＥＬ素子用封止板と、周辺突条部と基板とを接合する接合部とを備えるＥＬ素子において、ＥＬ素子用封止板が少なくとも周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であって、接合部の幅が０．７ｍｍ以上であると、外部圧力に対して十分な強度を有すると共に、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のものを提供することができるのを見出した。
【００２３】
本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成された封止板多面取り用マザーガラス基板の平面図である。
【００２６】
図１において、縦３０ｃｍ、横４０ｃｍの封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、５×６のマトリックス状に形成されたガラス製のＥＬ素子用封止板を有する。
【００２７】
ガラス素板にＥＬ素子用封止板を５×６のマトリックス状に形成する方法としては、サンドブラスト法、又はウェットエッチング法を含むエッチング法等によりガラス素板の所定部分を凹状に取り除く方法がある。
【００２８】
例えば、ウェットエッチング法は、まず、無アルカリガラス製のガラス素板に、露出部を５×６のマトリックス状に形成すべく幅が２．０ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、このマスキング処理されたガラス素板を、硫酸、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる無機酸の群から選択された少なくとも１つの酸を適量含有するフッ化水素酸５〜５０質量％からなるエッチング液中に１０〜１８０分間程度浸漬して、ガラス素板から突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成するものである。このガラス素板を純水で十分洗浄した後にレジストを剥離する。なお、上記エッチング液に界面活性剤を適宜添加してもよい。さらに、上記エッチング液は、カルボン酸類、ジカルボン酸類、アミン類、及びアミノ酸類からなる群から選択された１種又は２種以上の有機の酸や塩基の酸を適宜含有することが好ましい。
【００２９】
このようにガラス素板の所定部分をウェットエッチング法により凹状に取り除くので、ＥＬ素子用封止板の凹部１０２の底部表面を確実に平坦にすることができ、外部圧力に対してＥＬ素子用封止板の強度を増大させることができる。
【００３０】
次いで、上記のように５×６のマトリックス状に凹部１０２が形成された封止板多面取り用マザーガラス基板１００を、凹部を規定する突状部１０１の部位で切断する。これによりＥＬ素子用封止板を３０（５×６）個取得することができる。
【００３１】
封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、ＥＬ素子用封止板の配列をマトリックス状としたが、多面取りに適した配列であればマトリックス状以外のものであってもよい。
【００３２】
また、レジストの幅は、２．０ｍｍに限定されることはなく、取得されたＥＬ素子用封止板の周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であればよく、ＥＬ素子用封止板の取りしろとして確保すべく１ｃｍ程度であってもよい。
【００３３】
図１の封止板多面取り用マザーガラス基板１００によれば、切断分離により各ＥＬ素子用封止板を取得することができ、切断時に、外部圧力に対して強度を増大させること、及び枚葉処理を行うことをなくしてＥＬ素子用封止板の生産性を向上させることができる。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を備えるＥＬ素子の断面図である。
【００３５】
図２において、有機ＥＬ素子２００は、透明な厚さ０．７ｍｍ、板状の無アルカリガラス製の基板１と、基板１の上に形成された有機ＥＬ積層膜２と、この有機ＥＬ積層膜２を覆うように、基板１に後述する接着剤により接着された無アルカリガラス製の封止板３１とから成る。上記接着剤は、例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂４から成る。無アルカリガラス製の封止板３１は、図１の封止板多面取り用マザーガラス基板１００から切断分離されたものであり、上述したウェットエッチング法を用いることにより、例えば、底部の厚さが０．４ｍｍ、及び一辺の長さが４０ｍｍ（図５のＡ，Ｂ）、並びに周辺突条部の各幅（図５のＸＡ１，ＸＡ２，ＸＢ１，ＸＢ２）が少なくとも０．７ｍｍ、及び厚さ（図６のＴ）が０．７ｍｍに形成されている。封止板３１の底部表面には、水分を吸着させるためにモレキュラー・シーヴス（ユニオンカーバイド社製）の粉末５が塗布されている。なお、モレキュラー・シーヴスの粉末５の塗布時及び封止板３１の基板１への接着時には、水分や酸素の影響を無くすために乾燥雰囲気や減圧下で行うのが好ましい。
【００３６】
有機ＥＬ積層膜２は、基板１の上に形成されたＩＴＯ膜から成る高さ３００ｎｍの透明導電膜２１と、透明導電膜２１の上面に形成された有機ＥＬ膜２２と、有機ＥＬ膜２２の上面に形成されたＭｇ−Ａｇ合金製の高さ３００ｎｍの背面電極２３と、基板１上に形成され、背面電極２３に接続されると共に、ＩＴＯ膜から成る高さ３００ｎｍの背面電極用の引出し電極２４で構成されている。
【００３７】
有機ＥＬ膜２２は、透明導電膜２１側から順に、トリフェニルジアミンから成る高さ７０ｎｍの正孔輸送層、次いでキノリノールアルミ錯体から成る高さ７０ｎｍの発光層で構成されている。
【００３８】
本実施の形態では、有機ＥＬ膜２２は、正孔輸送層と発光層とで構成されているが、背面電極２３と発光層との間に、さらにトリアゾールやオキサジアゾールから成る電子輸送層が配されて構成されていてもよい。
【００３９】
さらに、封止板３１が中央部に凹部を規定する周辺突状部を有するノーフランジ型であるので、有機ＥＬ積層膜２との接触を防止することができる。なお、封止板３１の凹部のエッチング深さは、有機ＥＬ積層膜２の種類や厚さに応じて適宜変更される。これにより、有機ＥＬ素子２００内部に侵入した水分を吸着するモレキュラー・シーヴス等の吸湿剤や侵入した酸素を吸着する還元剤を配することが可能となる。
【００４０】
上記実施の形態では、凹部が形成された無アルカリガラス製の封止板３１にウェットエッチング法を用いて加工するとしたが、このようなガラス製の封止板の加工方法としては、ガラス製の素板自体を曲げ加工するプレス法の他に、サンドブラスト法、又はウェットエッチング法を含むエッチング法等がある。
【００４１】
サンドブラスト法では、封止板３３の底部表面にサンドブラスト法特有の微小なクラックを多く発生し、封止板３３の底部の強度が低下する。その点、エッチング法では、底部表面に微小なクラックが発生しないので、封止板３１の底部及び周辺突状部の強度が優れるので好ましい。また、封止板３１の周辺突状部及び底部の強度が優れていると、輝度半減寿命の長いＥＬ素子２００を提供することができる。
【００４２】
また、エッチング方法としては、ドライエッチング法やウェットエッチング法等の方法がある。ドライエッチング法では、封止板３１に対して枚葉処理を行うので、エッチングを精密に施すことができるものの封止板３１の生産性が低い。これに対してウェットエッチング法では、エッチング液の成分とエッチング温度とを選択することでバッチ処理を行うことが可能となり封止板３１の生産性が高い。
【００４３】
さらに、上記ウェットエッチング法で用いられるエッチング液は、硫酸、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる無機の強酸の群から選択された少なくとも１つの強酸を適量含有するフッ化水素酸５〜５０質量％からなることが好ましい。これにより、エッチング力を大きくすることができる。なお、強酸の群から選択される強酸は、単体でも２種類以上の混合物でもよい。また、上記エッチング液に界面活性剤を適宜添加してもよく、添加される界面活性剤を適宜変更することが好ましい。
【００４４】
上述したエッチングが液の成分と濃度は、エッチング液の温度、並びにエッチングされるガラスの組成及び種類に応じて適宜選択される。
【００４５】
上記実施の形態では、底部の厚さを０．４ｍｍ、周辺突条部の幅を少なくとも０．７ｍｍの凹状に形成された無アルカリガラス製の封止板３１としたが、有機ＥＬ素子３００の構成に応じて無アルカリガラス製、低アルカリガラス製、石英ガラス製、又はソーダライムガラス製等の封止板３１としてもよい。封止板３１の底部の厚さは、０．３〜１．１ｍｍが好ましい。厚さが、０．３ｍｍ未満であるとは封止板３１の底部の強度は小さすぎ、１．１ｍｍであると封止板３１の強度は十分大きい。封止板３１の周辺突条部の幅は、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ以上であることが好ましい。幅が、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ未満であると封止板３１の周辺突条部の強度は小さく、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ以上であると封止板３１の周辺突条部の強度はガラス本来の強度を維持することができる程度に十分大きい。また、幅が当該周辺突条部の厚さ０．７ｍｍ以上であると、上記接着剤の接着面積を十分に確保することができる。
【００４６】
本実施の形態では、ＥＬ素子用封止板としては、ガラス製であるとしたが、金属、樹脂製等であってもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、ＥＬ膜を有機ＥＬ積層膜２としたが、ＥＬ膜を無機ＥＬ積層膜としてもよい。この場合の無機ＥＬ積層膜は、透明導電膜側から順に、絶縁層、発光層、絶縁層又は電子障壁層、発光層、次いで電流制限層で構成されている。
【００４８】
さらに、本発明の形態では、ＥＬ素子は、パッシブ構造をとる有機ＥＬ素子３００としたが、アクティブ構造をとるものであってもよい。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例を説明する。
【００５０】
本発明者は、表１の凹部形成方法としてレジストの幅が異なるウェットエッチング法を用いて、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有する無アルカリガラス製の封止板３１を作製し、この封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の試験片を上記実施の形態における図２を用いて説明した方法により作製した（表１の実施例１〜３及び比較例１，２）。なお、上記エッチング法におけるエッチング液の温度を２５℃に保った。さらになお、上記実施の形態における図２を用いて説明した方法において、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２（１００ｋｇ／ｍ２）としたが、試験片の封止板３１は破損しなかった。
【００５１】
そして、作製した試験片の封止板３１の周辺突状部及び底部の強度を評価した。具体的には、表１に示すように、作製した試験片の封止板に１９６０Ｎ／ｍ２（２００ｋｇ／ｍ２）の外部押圧力を印加し、試験片の封止板３１の周辺突状部及び底部の強度を「優」又は「劣」により評価した。
【００５２】
評価した結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
【００５４】
なお、表１に示す試験片の封止板３１の強度は、有機ＥＬ素子２００の封止板３１が破損しなかった場合に封止板３１の強度が優れているものとして「優」とし、破損した場合に封止板３１の強度が劣っているものとして「劣」として評価した。
【００５５】
表１から、封止板３１の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３１の強度が優れていることが分かった。
【００５６】
以下、本発明の第２の実施例を説明する。
【００５７】
本発明者は、表２の凹部形成方法として上記実施の形態において説明したサンドブラスト法を用いて、実施例１と同様に、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有する封止板３３を作製し、この封止板３３を備える有機ＥＬ素子４００の試験片を作製した（図４）（表２の実施例４〜６及び比較例３，４）。また、同様に、表２の凹部形成方法として上記実施の形態において説明したプレス法を用いて封止板３２を作製し、この封止板３２を備える有機ＥＬ素子３００の試験片を第１の実施例と同様に作製した（図３）（表２の比較例５）。そして、第１の実施例と同様に試験片の封止板３２又は試験片の封止板３３の強度を「優」又は「劣」により評価した。
【００５８】
評価した結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
【００６０】
表２から、封止板３３の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３３の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３３の強度が優れていることが分かった。
【００６１】
また、表２から、プレス法を用いたときは、封止部分が不均一なため、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３２の強度が劣っていることが分かった。
【００６２】
表１と表２との比較から、比較例３，４では、封止板３３の底部表面にサンドブラスト法特有の微小なクラック６等が発生しているものであり、封止板３３の底部から破損したのに対して、比較例１，２では、封止板３１の周辺突状部から破損したので、ウェットエッチング法を用いて凹部を形成するとより好ましいことが分かった。
【００６３】
また、表１及び表２から、周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、接着剤である紫外線硬化型エポキシ樹脂４による接着強度を増大させることができることが分かった。
【００６４】
以下、本発明の第３の実施例を説明する。
【００６５】
本発明者は、表３の凹部形成方法を用いて、厚さ０．７ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有し、幅が厚さに対して０．５〜１．３倍程度の長さの周辺突状部を有する無アルカリガラス製の封止板を作製し、この封止板の周辺突条部に紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる接着剤を塗布し、基板１側と封止板側とからの接着剤押圧力９８０Ｎ／ｍ２（１００ｋｇ／ｍ２）を夫々加えて紫外線を照射することにより封止板と基板１とを接着することにより有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片を作製した（表３の実施例１，２及び比較例１〜６）。
【００６６】
具体的には、表３の凹部形成方法としてウェットエッチング法を用いた場合には、エッチングによるサイドエッチを考慮して０．６，０．７，０．８３，０．９，１．０，又は１．４ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、このマスキング処理されたガラス素板を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．０質量％を含有するフッ化水素酸２０質量％からなる２５℃に保たれたエッチング液中に約６０分間浸漬して、ガラス素板から突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成した。このガラス素板を純水で十分洗浄した後にレジストを剥離し、幅がガラス素板の厚さに対して０．５〜１．３倍程度の長さの周辺突状部を有する封止板３１及び有機ＥＬ素子２００の試験片を作製した。なお、上記エッチング法におけるエッチング液の温度を２５℃に保った。また、封止板３１の周辺突条部の幅は、エッチングによるサイドエッチにより、夫々０．３，０．４，０．５３，０．６，０．７，１．１ｍｍとなった（実施例１，２及び比較例１〜４）。また、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２としても、試験片の封止板３１は破損しなかった。
【００６７】
また、表３の凹部形成方法としてプレス法を用いた場合には、接着押圧力をかけずに封止板３２で封止された有機ＥＬ素子３００の試験片を作製した。
【００６８】
また、表３の凹部形成方法としてサンドブラスト法を用いた場合には、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２とすると封止板３３は破損してしまったので、接着押圧力を４９０Ｎ／ｍ２として封止板３３で封止された有機ＥＬ素子４００の試験片を作製した。
【００６９】
そして、作製した有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の封止板の強度や寿命を評価した。具体的には、表３に示すように、作製した試験片の封止板の中央部２ｃｍ×２ｃｍの領域に４９０Ｎ／ｍ２の外部押圧力を印加しながら、試験片である有機ＥＬ素子２００，３００，４００を初期の駆動電圧８Ｖ、駆動電流１０ｍＡ／ｃｍ２で連続駆動して有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の駆動電圧上昇を評価すると共に、実施例１，２、及び比較例２，５，６については輝度半減寿命を測定した。
【００７０】
なお、表３に示す駆動電圧上昇は、有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の輝度を維持するために上昇させた駆動電圧が２０Ｖ以上であった場合を「大きい」、上昇させた駆動電圧が２０Ｖ未満であった場合を「小さい」として評価した。
【００７１】
その結果を表３に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３から、封止板３１の厚さが０．７ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が０．７ｍｍ以上、即ち厚さに対して１．０倍以上の長さであると、該封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の輝度を長時間維持させることができることが分かった。
【００７４】
以下、本発明の第４の実施例を説明する。
【００７５】
本発明者は、第３の実施例と同様に、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有し、幅が厚さに対して０．５〜１．６倍程度の長さの周辺突状部を有する無アルカリガラス製の封止板及び封止板を備える有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片を作製した（表４の実施例１，２及び比較例１〜６）。
【００７６】
そして、第３の実施例と同様に、表４に示すように、有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の駆動電圧上昇を評価すると共に、実施例１，２、及び比較例２，５，６については輝度半減寿命を測定した。
【００７７】
その結果を表４に示す。
【００７８】
【表４】
【００７９】
表４から、封止板３１の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上、即ち厚さに対して１．０倍以上の長さであると、該封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の輝度を長時間維持させることができることが分かった。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のＥＬ素子用封止板によれば、ノーフランジ型のＥＬ素子用封止板が有する周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であるので、外部圧力に対して強度増大させることができ、接合材料の厚さを小さくすることができ、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であるので、接合面積を確保することができる。
【００８１】
請求項２記載のＥＬ素子用封止板によれば、周辺突条部の幅が１．１ｍｍ以上であるので、外部圧力に対してより強度を増大させることができると共に、接合面積をより大きく確保することができる。
【００８２】
請求項３記載のＥＬ素子用封止板によれば、ガラス製であるので、容易にエッチング法等を用いることにより凹部を形成することができる。
【００８３】
請求項４記載のＥＬ素子用封止板によれば、凹部がエッチング法を用いて形成されたので、サンドブラスト法よりも凹部を確実に平坦にすることができ、外部圧力に対して強度を増大させることができ、もって接合材料の厚さをより小さくすることができると共に、プレス法よりも周辺突条部を確実に平坦にすることができ、接合材料の厚さを均一にすることができる。
【００８４】
以上詳細に説明したように、請求項５記載の封止板多面取り用マザーガラス基板によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成されたので、請求項１記載のＥＬ素子用封止板による効果と同等の効果を奏することができる。
【００８５】
以上詳細に説明したように、請求項６記載のＥＬ素子によれば、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板を備えるので、外部圧力に対して十分な強度を有するＥＬ素子を提供することができると共に、接合面積が確保され、ＥＬ素子用封止板が有する周辺突条部と基板とを接合する接合部の幅が０．７ｍｍ以上であるので、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のＥＬ素子を提供することができる。
【００８６】
請求項７記載のＥＬ素子によれば、接合部の幅が１．１ｍｍ以上であるので、接着強度を高くすることができる。
【００８７】
請求項８記載のＥＬ素子によれば、接合部が硬化性軟質材料から成るので、周辺突条部と基板とを接合する際に押圧することができ、周辺突条部と基板とを接合する際に押圧されたので、接合部の厚さをより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成された封止板多面取り用マザーガラス基板の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を備えるＥＬ素子の断面図である。
【図３】プレス法を用いて作製された用封止板３２を備えるＥＬ素子３００の断面図である。
【図４】サンドブラスト法を用いて作製された封止板３３を備えるＥＬ素子４００の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板の周辺突条部の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板の周辺突条部の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ積層膜
４ 紫外線硬化型エポキシ樹脂
５ モレキュラー・シーヴスの粉末
６ クラック
２１ 透明導電膜
２２ 有機ＥＬ膜
２３ 背面電極
２４ 引出し電極
３１，３２，３３ 封止板
１００ 封止板多面取り用マザーガラス基板
２００，３００，４００ 有機ＥＬ素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロ・ルミネッセンス）素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板に関し、特に、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆う周辺突状部を有するノーフランジ型のＥＬ素子用封止板、及び該封止板多面取り用マザーガラス基板、並びにＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、一般的には、透明な基板と、該基板の上に形成されたＥＬ積層膜と、このＥＬ素子積層膜を気密的に覆うように基板に接合材料等により接合されたＥＬ素子用封止板とで構成されている。
【０００３】
例えば、特開２０００−１５６２８７号公報、特開２０００−１９５６６２号公報、特開２０００−２６０５６２号公報、特開２００１−１６７８７５号公報、及び特開２００１−１７６６５５号公報で提案されている第１の従来技術のＥＬ素子では、ＥＬ積層膜を封止した空間に外部から恒常的に侵入する水分や酸素を吸着するために、ＥＬ積層膜を封止した空間に水分や酸素を吸着する吸着剤が配されている。
【０００４】
また、特開平１１−４０３５４号公報で提案されている第２の従来技術のＥＬ素子では、ＥＬ積層膜自体に保護膜を設けている。
【０００５】
さらに、特開平１０−１７２７５７号公報で提案されている第３の従来技術のＥＬ素子では、接合すべき部分の外周に低融点金属を配し、この低融点金属を溶融してＥＬ積層膜を封止したり、特開２００１−９２３７６号公報で提案されている第４の従来技術のＥＬ素子では、接合すべき部分の外周にＣｒ等の金属を配し、これをレーザー光により瞬時に加熱し、接合すべき部分を融着させることにより接合してＥＬ積層膜を封止したりしている。また、接合すべき部分にスペーサー等を介在させ、スペーサーも含めて接合してＥＬ積層膜を封止するＥＬ素子も提案されている。
【０００６】
このように、上記第１乃至４の従来技術は、ＥＬ素子の外部から侵入してくる水分や酸素によりＥＬ積層膜が劣化する問題を解決する技術である。
【０００７】
また、このＥＬ素子用封止板としては、金属、ガラス、又は樹脂等が用いられる。これらのうち、ガラス製の封止板の加工方法としては、ガラス素板自体を曲げ加工するプレス法の他に、ガラス素板の中央部を取り除くサンドブラスト法やエッチング法等がある。サンドブラスト法やエッチング法は、ガラス素板の周辺部にマスキングを施した上で中央部に凹部を規定すべく中央部にサンドブラストやエッチングを施すものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１乃至４の従来技術は、ＥＬ素子内部への水分や酸素の侵入を防止することができる技術であるが、封止板の接合すべき部分の面積を考慮しておらず、その程度が十分ではない。
【０００９】
また、上記プレス法では、封止板の基板と接する部分、即ち、接合される部分がフランジ型であるのでその面積を広くすることができるが、その平坦度が低く、該封止板を備えるＥＬ素子において接合された部分は、接着剤の厚さが一定にならず接合部分から水分や酸素が侵入し易い。
【００１０】
さらに、上記サンドブラスト法では、封止板にサンドブラスト法特有の微小なクラックを多く発生し、封止板の強度が低下する。また、上記ＥＬ素子が、特にトップエミッション型のＥＬ素子として携帯電話等に用いられる場合、外部圧力が加わるＥＬ素子用封止板には外部圧力に対して十分な強度を有することが要求される。
【００１１】
本発明の目的は、接合面積を確保することができると共に、外部圧力に対して強度を増大させることができるＥＬ素子用封止板及び多面取り用マザーガラス基板を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、外部圧力に対して十分な強度を有すると共に、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のＥＬ素子を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載のＥＬ素子用封止板は、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有し、当該周辺突条部が前記基板に接合材料により接合されるノーフランジ型のＥＬ素子用封止板において、前記周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、前記周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載のＥＬ素子用封止板は、請求項１記載のＥＬ素子用封止板において、前記周辺突条部の幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載のＥＬ素子用封止板は、請求項１又は２記載のＥＬ素子用封止板において、ガラス製であることを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載のＥＬ素子用封止板は、請求項３記載のＥＬ素子用封止板において、前記凹部はエッチング法を用いて形成されたことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５記載の封止板多面取り用マザーガラス基板は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成されたことを特徴とする。
【００１８】
上記他の目的を達成するために、請求項６記載のＥＬ素子は、ＥＬ素子用の基板と、前記基板上に形成されたＥＬ積層膜と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板と、前記ＥＬ素子用封止板が有する周辺突条部と前記基板とを接合する接合部とを備えるＥＬ素子において、前記接合部は、その幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載のＥＬ素子は、請求項６記載のＥＬ素子において、前記接合部は、その幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載のＥＬ素子は、請求項６又は７記載のＥＬ素子において、前記接合部は、硬化性軟質材料から成り、前記周辺突条部と前記基板とを接合する際に押圧されたことを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有し、当該周辺突条部が基板に接合材料により接合されるノーフランジ型のＥＬ素子用封止板において、周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であると、接合面積を確保することができると共に、外部圧力に対して強度を増大させることができるのを見出した。
【００２２】
また、本発明者は、ＥＬ素子用の基板と、基板上に形成されたＥＬ積層膜と、ＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有するノーフランジ型のＥＬ素子用封止板と、周辺突条部と基板とを接合する接合部とを備えるＥＬ素子において、ＥＬ素子用封止板が少なくとも周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であって、接合部の幅が０．７ｍｍ以上であると、外部圧力に対して十分な強度を有すると共に、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のものを提供することができるのを見出した。
【００２３】
本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成された封止板多面取り用マザーガラス基板の平面図である。
【００２６】
図１において、縦３０ｃｍ、横４０ｃｍの封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、５×６のマトリックス状に形成されたガラス製のＥＬ素子用封止板を有する。
【００２７】
ガラス素板にＥＬ素子用封止板を５×６のマトリックス状に形成する方法としては、サンドブラスト法、又はウェットエッチング法を含むエッチング法等によりガラス素板の所定部分を凹状に取り除く方法がある。
【００２８】
例えば、ウェットエッチング法は、まず、無アルカリガラス製のガラス素板に、露出部を５×６のマトリックス状に形成すべく幅が２．０ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、このマスキング処理されたガラス素板を、硫酸、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる無機酸の群から選択された少なくとも１つの酸を適量含有するフッ化水素酸５〜５０質量％からなるエッチング液中に１０〜１８０分間程度浸漬して、ガラス素板から突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成するものである。このガラス素板を純水で十分洗浄した後にレジストを剥離する。なお、上記エッチング液に界面活性剤を適宜添加してもよい。さらに、上記エッチング液は、カルボン酸類、ジカルボン酸類、アミン類、及びアミノ酸類からなる群から選択された１種又は２種以上の有機の酸や塩基の酸を適宜含有することが好ましい。
【００２９】
このようにガラス素板の所定部分をウェットエッチング法により凹状に取り除くので、ＥＬ素子用封止板の凹部１０２の底部表面を確実に平坦にすることができ、外部圧力に対してＥＬ素子用封止板の強度を増大させることができる。
【００３０】
次いで、上記のように５×６のマトリックス状に凹部１０２が形成された封止板多面取り用マザーガラス基板１００を、凹部を規定する突状部１０１の部位で切断する。これによりＥＬ素子用封止板を３０（５×６）個取得することができる。
【００３１】
封止板多面取り用マザーガラス基板１００は、ＥＬ素子用封止板の配列をマトリックス状としたが、多面取りに適した配列であればマトリックス状以外のものであってもよい。
【００３２】
また、レジストの幅は、２．０ｍｍに限定されることはなく、取得されたＥＬ素子用封止板の周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であればよく、ＥＬ素子用封止板の取りしろとして確保すべく１ｃｍ程度であってもよい。
【００３３】
図１の封止板多面取り用マザーガラス基板１００によれば、切断分離により各ＥＬ素子用封止板を取得することができ、切断時に、外部圧力に対して強度を増大させること、及び枚葉処理を行うことをなくしてＥＬ素子用封止板の生産性を向上させることができる。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を備えるＥＬ素子の断面図である。
【００３５】
図２において、有機ＥＬ素子２００は、透明な厚さ０．７ｍｍ、板状の無アルカリガラス製の基板１と、基板１の上に形成された有機ＥＬ積層膜２と、この有機ＥＬ積層膜２を覆うように、基板１に後述する接着剤により接着された無アルカリガラス製の封止板３１とから成る。上記接着剤は、例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂４から成る。無アルカリガラス製の封止板３１は、図１の封止板多面取り用マザーガラス基板１００から切断分離されたものであり、上述したウェットエッチング法を用いることにより、例えば、底部の厚さが０．４ｍｍ、及び一辺の長さが４０ｍｍ（図５のＡ，Ｂ）、並びに周辺突条部の各幅（図５のＸＡ１，ＸＡ２，ＸＢ１，ＸＢ２）が少なくとも０．７ｍｍ、及び厚さ（図６のＴ）が０．７ｍｍに形成されている。封止板３１の底部表面には、水分を吸着させるためにモレキュラー・シーヴス（ユニオンカーバイド社製）の粉末５が塗布されている。なお、モレキュラー・シーヴスの粉末５の塗布時及び封止板３１の基板１への接着時には、水分や酸素の影響を無くすために乾燥雰囲気や減圧下で行うのが好ましい。
【００３６】
有機ＥＬ積層膜２は、基板１の上に形成されたＩＴＯ膜から成る高さ３００ｎｍの透明導電膜２１と、透明導電膜２１の上面に形成された有機ＥＬ膜２２と、有機ＥＬ膜２２の上面に形成されたＭｇ−Ａｇ合金製の高さ３００ｎｍの背面電極２３と、基板１上に形成され、背面電極２３に接続されると共に、ＩＴＯ膜から成る高さ３００ｎｍの背面電極用の引出し電極２４で構成されている。
【００３７】
有機ＥＬ膜２２は、透明導電膜２１側から順に、トリフェニルジアミンから成る高さ７０ｎｍの正孔輸送層、次いでキノリノールアルミ錯体から成る高さ７０ｎｍの発光層で構成されている。
【００３８】
本実施の形態では、有機ＥＬ膜２２は、正孔輸送層と発光層とで構成されているが、背面電極２３と発光層との間に、さらにトリアゾールやオキサジアゾールから成る電子輸送層が配されて構成されていてもよい。
【００３９】
さらに、封止板３１が中央部に凹部を規定する周辺突状部を有するノーフランジ型であるので、有機ＥＬ積層膜２との接触を防止することができる。なお、封止板３１の凹部のエッチング深さは、有機ＥＬ積層膜２の種類や厚さに応じて適宜変更される。これにより、有機ＥＬ素子２００内部に侵入した水分を吸着するモレキュラー・シーヴス等の吸湿剤や侵入した酸素を吸着する還元剤を配することが可能となる。
【００４０】
上記実施の形態では、凹部が形成された無アルカリガラス製の封止板３１にウェットエッチング法を用いて加工するとしたが、このようなガラス製の封止板の加工方法としては、ガラス製の素板自体を曲げ加工するプレス法の他に、サンドブラスト法、又はウェットエッチング法を含むエッチング法等がある。
【００４１】
サンドブラスト法では、封止板３３の底部表面にサンドブラスト法特有の微小なクラックを多く発生し、封止板３３の底部の強度が低下する。その点、エッチング法では、底部表面に微小なクラックが発生しないので、封止板３１の底部及び周辺突状部の強度が優れるので好ましい。また、封止板３１の周辺突状部及び底部の強度が優れていると、輝度半減寿命の長いＥＬ素子２００を提供することができる。
【００４２】
また、エッチング方法としては、ドライエッチング法やウェットエッチング法等の方法がある。ドライエッチング法では、封止板３１に対して枚葉処理を行うので、エッチングを精密に施すことができるものの封止板３１の生産性が低い。これに対してウェットエッチング法では、エッチング液の成分とエッチング温度とを選択することでバッチ処理を行うことが可能となり封止板３１の生産性が高い。
【００４３】
さらに、上記ウェットエッチング法で用いられるエッチング液は、硫酸、塩酸、硝酸、及びリン酸からなる無機の強酸の群から選択された少なくとも１つの強酸を適量含有するフッ化水素酸５〜５０質量％からなることが好ましい。これにより、エッチング力を大きくすることができる。なお、強酸の群から選択される強酸は、単体でも２種類以上の混合物でもよい。また、上記エッチング液に界面活性剤を適宜添加してもよく、添加される界面活性剤を適宜変更することが好ましい。
【００４４】
上述したエッチングが液の成分と濃度は、エッチング液の温度、並びにエッチングされるガラスの組成及び種類に応じて適宜選択される。
【００４５】
上記実施の形態では、底部の厚さを０．４ｍｍ、周辺突条部の幅を少なくとも０．７ｍｍの凹状に形成された無アルカリガラス製の封止板３１としたが、有機ＥＬ素子３００の構成に応じて無アルカリガラス製、低アルカリガラス製、石英ガラス製、又はソーダライムガラス製等の封止板３１としてもよい。封止板３１の底部の厚さは、０．３〜１．１ｍｍが好ましい。厚さが、０．３ｍｍ未満であるとは封止板３１の底部の強度は小さすぎ、１．１ｍｍであると封止板３１の強度は十分大きい。封止板３１の周辺突条部の幅は、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ以上であることが好ましい。幅が、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ未満であると封止板３１の周辺突条部の強度は小さく、当該周辺突条部の厚さ１．１ｍｍ以上であると封止板３１の周辺突条部の強度はガラス本来の強度を維持することができる程度に十分大きい。また、幅が当該周辺突条部の厚さ０．７ｍｍ以上であると、上記接着剤の接着面積を十分に確保することができる。
【００４６】
本実施の形態では、ＥＬ素子用封止板としては、ガラス製であるとしたが、金属、樹脂製等であってもよい。
【００４７】
また、本実施の形態では、ＥＬ膜を有機ＥＬ積層膜２としたが、ＥＬ膜を無機ＥＬ積層膜としてもよい。この場合の無機ＥＬ積層膜は、透明導電膜側から順に、絶縁層、発光層、絶縁層又は電子障壁層、発光層、次いで電流制限層で構成されている。
【００４８】
さらに、本発明の形態では、ＥＬ素子は、パッシブ構造をとる有機ＥＬ素子３００としたが、アクティブ構造をとるものであってもよい。
【００４９】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例を説明する。
【００５０】
本発明者は、表１の凹部形成方法としてレジストの幅が異なるウェットエッチング法を用いて、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有する無アルカリガラス製の封止板３１を作製し、この封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の試験片を上記実施の形態における図２を用いて説明した方法により作製した（表１の実施例１〜３及び比較例１，２）。なお、上記エッチング法におけるエッチング液の温度を２５℃に保った。さらになお、上記実施の形態における図２を用いて説明した方法において、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２（１００ｋｇ／ｍ２）としたが、試験片の封止板３１は破損しなかった。
【００５１】
そして、作製した試験片の封止板３１の周辺突状部及び底部の強度を評価した。具体的には、表１に示すように、作製した試験片の封止板に１９６０Ｎ／ｍ２（２００ｋｇ／ｍ２）の外部押圧力を印加し、試験片の封止板３１の周辺突状部及び底部の強度を「優」又は「劣」により評価した。
【００５２】
評価した結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
なお、表１に示す試験片の封止板３１の強度は、有機ＥＬ素子２００の封止板３１が破損しなかった場合に封止板３１の強度が優れているものとして「優」とし、破損した場合に封止板３１の強度が劣っているものとして「劣」として評価した。
【００５５】
表１から、封止板３１の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３１の強度が優れていることが分かった。
【００５６】
以下、本発明の第２の実施例を説明する。
【００５７】
本発明者は、表２の凹部形成方法として上記実施の形態において説明したサンドブラスト法を用いて、実施例１と同様に、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有する封止板３３を作製し、この封止板３３を備える有機ＥＬ素子４００の試験片を作製した（図４）（表２の実施例４〜６及び比較例３，４）。また、同様に、表２の凹部形成方法として上記実施の形態において説明したプレス法を用いて封止板３２を作製し、この封止板３２を備える有機ＥＬ素子３００の試験片を第１の実施例と同様に作製した（図３）（表２の比較例５）。そして、第１の実施例と同様に試験片の封止板３２又は試験片の封止板３３の強度を「優」又は「劣」により評価した。
【００５８】
評価した結果を表２に示す。
【００５９】
【表２】
表２から、封止板３３の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３３の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３３の強度が優れていることが分かった。
【００６１】
また、表２から、プレス法を用いたときは、封止部分が不均一なため、外部押圧力１９６０Ｎ／ｍ２に対して封止板３２の強度が劣っていることが分かった。
【００６２】
表１と表２との比較から、比較例３，４では、封止板３３の底部表面にサンドブラスト法特有の微小なクラック６等が発生しているものであり、封止板３３の底部から破損したのに対して、比較例１，２では、封止板３１の周辺突状部から破損したので、ウェットエッチング法を用いて凹部を形成するとより好ましいことが分かった。
【００６３】
また、表１及び表２から、周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上であると、接着剤である紫外線硬化型エポキシ樹脂４による接着強度を増大させることができることが分かった。
【００６４】
以下、本発明の第３の実施例を説明する。
【００６５】
本発明者は、表３の凹部形成方法を用いて、厚さ０．７ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有し、幅が厚さに対して０．５〜１．３倍程度の長さの周辺突状部を有する無アルカリガラス製の封止板を作製し、この封止板の周辺突条部に紫外線硬化型のエポキシ樹脂からなる接着剤を塗布し、基板１側と封止板側とからの接着剤押圧力９８０Ｎ／ｍ２（１００ｋｇ／ｍ２）を夫々加えて紫外線を照射することにより封止板と基板１とを接着することにより有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片を作製した（表３の実施例１，２及び比較例１〜６）。
【００６６】
具体的には、表３の凹部形成方法としてウェットエッチング法を用いた場合には、エッチングによるサイドエッチを考慮して０．６，０．７，０．８３，０．９，１．０，又は１．４ｍｍのテープ状のレジストによりマスキング処理し、このマスキング処理されたガラス素板を、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．０質量％を含有するフッ化水素酸２０質量％からなる２５℃に保たれたエッチング液中に約６０分間浸漬して、ガラス素板から突状部１０１を残して凹状に取り除いて凹部１０２を形成した。このガラス素板を純水で十分洗浄した後にレジストを剥離し、幅がガラス素板の厚さに対して０．５〜１．３倍程度の長さの周辺突状部を有する封止板３１及び有機ＥＬ素子２００の試験片を作製した。なお、上記エッチング法におけるエッチング液の温度を２５℃に保った。また、封止板３１の周辺突条部の幅は、エッチングによるサイドエッチにより、夫々０．３，０．４，０．５３，０．６，０．７，１．１ｍｍとなった（実施例１，２及び比較例１〜４）。また、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２としても、試験片の封止板３１は破損しなかった。
【００６７】
また、表３の凹部形成方法としてプレス法を用いた場合には、接着押圧力をかけずに封止板３２で封止された有機ＥＬ素子３００の試験片を作製した。
【００６８】
また、表３の凹部形成方法としてサンドブラスト法を用いた場合には、接着剤押圧力を９８０Ｎ／ｍ２とすると封止板３３は破損してしまったので、接着押圧力を４９０Ｎ／ｍ２として封止板３３で封止された有機ＥＬ素子４００の試験片を作製した。
【００６９】
そして、作製した有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の封止板の強度や寿命を評価した。具体的には、表３に示すように、作製した試験片の封止板の中央部２ｃｍ×２ｃｍの領域に４９０Ｎ／ｍ２の外部押圧力を印加しながら、試験片である有機ＥＬ素子２００，３００，４００を初期の駆動電圧８Ｖ、駆動電流１０ｍＡ／ｃｍ２で連続駆動して有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の駆動電圧上昇を評価すると共に、実施例１，２、及び比較例２，５，６については輝度半減寿命を測定した。
【００７０】
なお、表３に示す駆動電圧上昇は、有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の輝度を維持するために上昇させた駆動電圧が２０Ｖ以上であった場合を「大きい」、上昇させた駆動電圧が２０Ｖ未満であった場合を「小さい」として評価した。
【００７１】
その結果を表３に示す。
【００７２】
【表３】
表３から、封止板３１の厚さが０．７ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が０．７ｍｍ以上、即ち厚さに対して１．０倍以上の長さであると、該封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の輝度を長時間維持させることができることが分かった。
【００７４】
以下、本発明の第４の実施例を説明する。
【００７５】
本発明者は、第３の実施例と同様に、厚さ１．１ｍｍのガラス素板から、中央部に一辺４０ｍｍの正方形で深さ３００μｍの凹部を有し、幅が厚さに対して０．５〜１．６倍程度の長さの周辺突状部を有する無アルカリガラス製の封止板及び封止板を備える有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片を作製した（表４の実施例１，２及び比較例１〜６）。
【００７６】
そして、第３の実施例と同様に、表４に示すように、有機ＥＬ素子２００，３００，４００の試験片の駆動電圧上昇を評価すると共に、実施例１，２、及び比較例２，５，６については輝度半減寿命を測定した。
【００７７】
その結果を表４に示す。
【００７８】
【表４】
表４から、封止板３１の厚さが１．１ｍｍである場合において、封止板３１の周辺突状部の幅が１．１ｍｍ以上、即ち厚さに対して１．０倍以上の長さであると、該封止板３１を備える有機ＥＬ素子２００の輝度を長時間維持させることができることが分かった。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、請求項１記載のＥＬ素子用封止板によれば、ノーフランジ型のＥＬ素子用封止板が有する周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であるので、外部圧力に対して強度増大させることができ、接合材料の厚さを小さくすることができ、周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であるので、接合面積を確保することができる。
【００８１】
請求項２記載のＥＬ素子用封止板によれば、周辺突条部の幅が１．１ｍｍ以上であるので、外部圧力に対してより強度を増大させることができると共に、接合面積をより大きく確保することができる。
【００８２】
請求項３記載のＥＬ素子用封止板によれば、ガラス製であるので、容易にエッチング法等を用いることにより凹部を形成することができる。
【００８３】
請求項４記載のＥＬ素子用封止板によれば、凹部がエッチング法を用いて形成されたので、サンドブラスト法よりも凹部を確実に平坦にすることができ、外部圧力に対して強度を増大させることができ、もって接合材料の厚さをより小さくすることができると共に、プレス法よりも周辺突条部を確実に平坦にすることができ、接合材料の厚さを均一にすることができる。
【００８４】
以上詳細に説明したように、請求項５記載の封止板多面取り用マザーガラス基板によれば、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成されたので、請求項１記載のＥＬ素子用封止板による効果と同等の効果を奏することができる。
【００８５】
以上詳細に説明したように、請求項６記載のＥＬ素子によれば、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板を備えるので、外部圧力に対して十分な強度を有するＥＬ素子を提供することができると共に、接合面積が確保され、ＥＬ素子用封止板が有する周辺突条部と基板とを接合する接合部の幅が０．７ｍｍ以上であるので、内部への水分や酸素の侵入を効果的に防止することができ長寿命のＥＬ素子を提供することができる。
【００８６】
請求項７記載のＥＬ素子によれば、接合部の幅が１．１ｍｍ以上であるので、接着強度を高くすることができる。
【００８７】
請求項８記載のＥＬ素子によれば、接合部が硬化性軟質材料から成るので、周辺突条部と基板とを接合する際に押圧することができ、周辺突条部と基板とを接合する際に押圧されたので、接合部の厚さをより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成された封止板多面取り用マザーガラス基板の平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板を備えるＥＬ素子の断面図である。
【図３】プレス法を用いて作製された用封止板３２を備えるＥＬ素子３００の断面図である。
【図４】サンドブラスト法を用いて作製された封止板３３を備えるＥＬ素子４００の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板の周辺突条部の平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るＥＬ素子用封止板の周辺突条部の断面図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ 有機ＥＬ積層膜
４ 紫外線硬化型エポキシ樹脂
５ モレキュラー・シーヴスの粉末
６ クラック
２１ 透明導電膜
２２ 有機ＥＬ膜
２３ 背面電極
２４ 引出し電極
３１，３２，３３ 封止板
１００ 封止板多面取り用マザーガラス基板
２００，３００，４００ 有機ＥＬ素子
Claims (8)
- ＥＬ素子用の基板上に形成されたＥＬ積層膜を覆うべく中央部に凹部が規定された周辺突状部を有し、当該周辺突条部が前記基板に接合材料により接合されるノーフランジ型のＥＬ素子用封止板において、前記周辺突状部の幅が当該周辺突状部の厚さ以上であり、前記周辺突条部の幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とするＥＬ素子用封止板。
- 前記周辺突条部の幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のＥＬ素子用封止板。
- ガラス製であることを特徴とする請求項１又は２記載のＥＬ素子用封止板。
- 前記凹部はエッチング法を用いて形成されたことを特徴とする請求項３記載のＥＬ素子用封止板。
- 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板がほぼマトリックス状に形成されたことを特徴とする封止板多面取り用マザーガラス基板。
- ＥＬ素子用の基板と、前記基板上に形成されたＥＬ積層膜と、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＥＬ素子用封止板と、前記ＥＬ素子用封止板が有する周辺突条部と前記基板とを接合する接合部とを備えるＥＬ素子において、前記接合部は、その幅が０．７ｍｍ以上であることを特徴とするＥＬ素子。
- 前記接合部は、その幅が１．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６記載のＥＬ素子。
- 前記接合部は、硬化性軟質材料から成り、前記周辺突条部と前記基板とを接合する際に押圧されたことを特徴とする請求項６又は７記載のＥＬ素子。
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