JP2004079231A - 有機el素子の封止方法、および、封止装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクリル樹脂を主成分としたラジカル系の光硬化型接着剤を用いた有機EL素子の封止方法、および、封止部材と、有機EL構造体をその上に一体的に有する基板とを所定位置に保持せしめることにより、両者間の間隔を所定の間隔に容易に設定できる有機EL素子の封止装置を提供すること。
【解決手段】有機EL構造体を有する透明の基板と、前記有機EL構造体を覆って前記基板上に配置された封止部材との間にアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤を臨ませ、両者を圧着した状態下で前記基板側から紫外領域から可視領域の光を照射することにより一体化することを特徴とする有機EL素子の封止方法。
【選択図】 図3
【解決手段】有機EL構造体を有する透明の基板と、前記有機EL構造体を覆って前記基板上に配置された封止部材との間にアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤を臨ませ、両者を圧着した状態下で前記基板側から紫外領域から可視領域の光を照射することにより一体化することを特徴とする有機EL素子の封止方法。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL素子の封止方法、および、封止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、無機エレクトロルミネッセンス素子に代わり、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)に関する研究開発が進んでいる。
【0003】
有機EL素子は数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能であり、面状自発光、薄型、完全固体素子、高速応答性等から注目を浴び、当該有機EL素子を発光素子として用いたフルカラーディスプレイ装置やプロジェクション装置等が数多く提案される状況に至っている。
【0004】
有機EL素子は、一般に、蛍光性有機化合物を含む有機化合物からなる薄膜を陽極と陰極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔を注入し、再結合させて励起子を生成させ、この励起子が失活するときの光の放出を利用して発光する素子である。
【0005】
また、有機EL素子、例えば、有機化合物薄膜を挟む電極の少なくとも一方の電極として、酸化インジウム錫(以下、ITOという)等からなる透明電極をガラス等の透明基板上に設ける工程と、その上に、発光層を含む有機化合物薄膜を形成する工程と、もう一方の電極を前記薄膜の外側に形成する工程と、封止部材で封止する工程を含む所定の工程を経て製造される。
【0006】
しかしながら、有機EL素子は水分の影響を受けやすく、時として構成材料の変質を招いたり、発光できなくなったりする問題があった。
【0007】
例えば、基板と封止部材との接着面を封止するための接着剤の剥離部、あるいは、接着剤層にできている気道を介して、外部から封止部材内に入ってしまった水分によって上述の如き不具合が発生する。
【0008】
このような不具合を改善する提案が特開平11−121170号公報によってなされている。
【0009】
上記公報には、封止部材を基板に接着する際に加圧するが、このとき封止用接着剤で囲まれた内部空間に発生するガスによる内部圧力を低く抑えることにより接着剤の剥離および気道の形成を抑制し、気密性を保つ接着方法が開示されており、接着剤としては、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂が、酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行する点から好ましい接着剤として選択されている。
【0010】
この接着方法は非常に有用なものであると思われるが、接着剤を硬化せしめるまでに高い照射量、例えば、接着剤厚1mm当たりの照射量として1500mJ/cm2の紫外(UV)光による照射量が必要であり、また、ガラス基板越しにUV光を照射をする場合にはガラス基板により紫外領域の光強度が減少するので長い硬化時間が必要であった。
【0011】
また、基板と封止部材とを接着結合せしめるための封止装置、例えば、基板と封止部材との間隙を容易に設定できる封止装置については、従来、さしたる提案はされていないように思える。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、主たる目的は、アクリル樹脂を主成分としたラジカル系の光硬化型接着剤を用いた有機EL素子の封止方法を提供することにある。
【0013】
また、他の目的は、封止部材と、有機EL構造体をその上に一体的に有する基板とを所定位置に保持せしめることにより、両者間の間隔を所定の間隔に容易に設定できる有機EL素子の封止装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は下記の構成によって達成することができる。
【0015】
(1)有機EL構造体を有する透明の基板と、前記有機EL構造体を覆って前記基板上に配置された封止部材との間にアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤を臨ませ、両者を圧着した状態下で前記基板側から紫外領域から可視領域の光を照射することにより一体化することを特徴とする有機EL素子の封止方法。
【0016】
(2)容器状の封止部材を位置規制する規制部と、前記封止部材の接着面に対向して配置される透明の基板を保持する保持部とを有し、かつ、前記封止部材と前記基板とが配置されたとき両者間に接着剤の厚みを決定する所定の間隙を形成する支持台と、前記基板が有する有機EL構造体の発光領域を覆う大きさを有し、かつ、前記基板を前記封止部材に向けて押圧する押圧部材と、前記押圧部材の周囲に露出する前記基板を介して、前記封止部材の接着面と当該接着面に対向する基板との間に介在する接着剤を硬化させる光源を有する事を特徴とする有機EL素子の封止装置。
【0017】
(3)前記光源はハロゲンランプ、または、高圧水銀灯であることを特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0018】
(4)前記押圧部材は弾性手段を介して押圧力を付与されることを特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0019】
(5)前記押圧部材の押圧による前記基板と前記封止部材の接着面との隙間は10μm〜100μmである事を特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0020】
(6)前記弾性手段はバネであることを特徴とする前記(4)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係わる実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は有機EL素子の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図において、1は透明ガラスからなる基板、2はITOからなる透明電極(陽極)、3は発光層を含む有機化合物薄膜、4はアルミニウムからなる金属電極(陰極)、5は封止部材(封止管)、6は前記基板1と前記封止部材5との間を封止したアクリル樹脂を主成分としたラジカル系の光硬化型接着剤(以下、封止用接着剤あるいは接着剤層という場合がある)である。
【0023】
図においては、有機EL構造体は有機化合物薄膜3をさす。
上述の構成を有する有機EL素子は、前記透明電極2と前記金属電極4との間に電圧を印加することにより、矢示の如く、基板1のある方向に発光を取り出すことができる。
【0024】
フルカラーディスプレイパネルの形態を有する有機EL素子を例とすると、その製造において、前記透明電極2はスパッタリングにより基板1上に形成したITO薄膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより形成でき、有機化合物薄膜3、例えば、B、G、Rの発光層は、その発光層に対応したシャドーマスクを用いての真空蒸着法により形成することができ、また、発光層以外の有機化合物薄膜、例えば、電荷注入層や電荷輸送層なども真空蒸着法により形成せしめることができる。
【0025】
また、金属電極4はスパッタリングあるいは電子ビーム蒸着法とシャドウマスクとの組み合わせにより形成できる。
【0026】
前記封止部材5は高圧水銀灯やハロゲンランプにより得られる、紫外領域から可視領域の光を基板1側から照射し、当該封止部材5と前記基板1との間に臨ましめた前記光硬化型接着剤を硬化させることによって、基板1との一体化を図ることができる。
【0027】
アクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤としては、例えば、東亜合成株式会社製の、商品名ラックストラックLCR0641等の市販のものが使用でき、エポキシ樹脂を主成分としたカチオン系の光硬化型接着剤を使用した場合に比して、ガラス越しに封止する場合、ガラスにより紫外領域の光強度が減少しても可視光領域の光強度のみでも光硬化するので生産性がよい。
【0028】
例えば、波長436nm、照度100mW/cm2のハロゲンランプを光源とする可視光を基板1から20ミリ離れた位置で点灯させて硬化を図ったとき、接着剤厚1mm当たりの照射量は、エポキシ樹脂を主成分とするカチオン系の光硬化型接着剤の場合に1500mJ/cm2であったのに比して、アクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤の場合には700mJ/cm2と低い照射量で充分な硬化を得ることができた。
【0029】
なお、本願明細書における「紫外領域(の光)」とは、250nm〜400nmの範囲の波長の光をいい、また、「可視領域(の光)」とは、400nm〜700nmの範囲の波長の光をいう。
【0030】
図2は複数の有機EL構造体をマトリックス状に有する、フルカラーディスプレイパネル形態とした有機EL素子を説明するための部分的模式図である。
【0031】
図において、20、21、22はITOからなる透明電極2を構成する電極列であり、電極列20は参照符号200、201等の電極で構成され、同様に、電極列21および電極列22も、それぞれが、複数の電極210、211等、あるいは、220、221等で構成されている。
【0032】
各電極列を構成する電極間は、電極のパターニング処理により形成したITOからなる配線部(参照符号なし)で接続してある。
【0033】
前記電極列20、21、22は、パネルのできあがり状態において、それぞれB、G、Rの発光列となり、各電極列を形成するそれぞれの電極は、G、B、Rを発光素子(画素)として機能させる。
【0034】
以上のような有機構造体である有機化合物薄膜3を電極で挟むと共に、一体的に構成された基板1と、封止部材5とを接着剤で結着して、図1に示す有機EL素子を得るときに使用する封止装置の概略構成を図3に示す。
【0035】
図3(a)は基板を封止装置の所定位置に載置する前の段階を示し、図3(b)は基板を封止装置の所定位置に載置した後の封止処理段階を示す。
【0036】
なお、既出の部材については同一の参照符号を付してある。
図3(a)において、7は封止装置、70は支持台であり、略矩形の材料の中をくり抜いた形状の内部には階段状に構成された3つの水平段部(以下、単に段部という)700、702、および、704がある。
【0037】
段部700は、容器状の封止部材5(二点鎖線で示す)の背面側(接着する側と反対側)を載置する載置面であり、当該段部700と二番目の段部702とを結んでいる立ち上がり部703は前記封止部材5の位置を規制する規制部であり、3番目の段部704は有機EL構造体を有する側の基板1の外周部を保持する保持面である。
【0038】
前記封止部材5が接着面(辺)500を上にして広い段部700の所定位置に置かれ、前記基板1が前記段部707よりも外側に位置する前記段部704の上に保持された状態において、封止部材5の接着面500と前記基板1の接着面100との間に所定の間隙、例えば、100μmの間隙が形成されるように、段部700と段部704との高さ方向の距離が決められている。
【0039】
この間隙は、例えば、後述する押圧部材により押圧された状態において10μm〜100μmとなるように設定することが望ましい。
【0040】
10μm未満では、封止部材が金属の場合には電極がショートし易く、また、100μmを越えると接着剤の透湿度を上昇させてしまうので好ましくない。
【0041】
なお、前記段部704からの立ち上がり部706は前記基板1の横方向のずれを防ぐ位置規制部材として機能する。
【0042】
6は前記したアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤(以下、単に接着剤という)で、前記封止部材5の接着面500と対応するように基板1上の四辺に所定の厚さで設けてある。
【0043】
前記封止部材5、および、前記基板1は適宜のチャック手段を用いて前記支持台70上に位置づけるか、手で位置づけてもよい。
【0044】
8は押圧部材で、前記基板1を図の下方に押圧し、前記接着剤6を介して前記基板と前記封止部材5の接着面500を押圧させる機能を有する。
【0045】
なお、前記押圧部材8は、例えば、図2において有機EL構造体の発光領域を覆う大きさを有しており、当該発光領域に対応するマスクを不要とする。
【0046】
具体的には、有機EL構造体の発光領域が100mm×100mmの大きさを有していれば、略同じ大きさに構成する。
【0047】
Dはバネからなる弾性部材で、前記押圧部材8を常時、図における下側方向に付勢しているが、封止作業を行わないときは、前記押圧部材は不図示のストッパにより非作動位置に保持されている。
【0048】
なお、前記支持台70に対する前記封止部材5、および、基板1の設置作業は別の場所で行い、その後、前記押圧部材8に対向する所定位置に自動的、または、手で持ち来し、位置固定するように構成することができる。
【0049】
更に、前記立ち上がり部703、706は四辺にあるが、立ち上がり部706には結着後の有機EL素子を取り外しやすくするために、適宜の広さと深さとを有する切欠部を設けておくと便利である。
【0050】
上述のような位置から図3(b)で示すように、前記基板1を前記段部704上に載置したとき、前記基板1と段部704とは接着剤6の厚みによって充分な密着状態にはなっていないが、その後、押圧部材8によって押圧が加えられると、前記接着剤6が潰され、基板1は前記段部704と密着する。
【0051】
換言すれば、基板1の接着面100と封止部材5の接着面500との間に形成される設定間隙は接着剤で埋められる。
【0052】
Lはハロゲンランプからなる可視光光源で、有機EL構造体の発光領域を覆う押圧部材8の外側周囲であって、前記基板1を介して前記接着剤6を照射できる位置に位置移動され、固定保持された状態で通電制御される。
【0053】
可視光光源Lの発光は、前記押圧部材8の押圧により、前記基板1と封止部材とが接着剤を介して圧着している状態下になされる。
【0054】
前記可視光光源Lの照射光により前記接着剤6はラジカル架橋して硬化し、また、押圧部材8の押圧で押しつぶされて横に広がった接着剤も硬化して封止が完成する。
【0055】
以後、前記押圧部材8を非作動位置に戻し、前記基板1を掴んで支持台70から取り外すことにより所望の有機EL素子を得ることができる。
【0056】
尚、図中のKはシール剤により封止部材5の内部に取り付けた乾燥剤を示す。
本実施の形態において、透明の基板としてガラスを用いたが、石英、透明樹脂フィルム等も使用でき、透明樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、セルロースアセテート等がある。
【0057】
また、透明電極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として使用でき、実施の形態におけるITOの代わりに、例えば、Au等の金属、CuI、SnO、ZnO等の透明導電性材料が使用できる。
【0058】
また、もう一方の電極(陰極)としては、仕事関数の小さい(4eV未満)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物で形成することができる。
【0059】
具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウムと銅、銀、アルミニウム、あるいは、インジュームの混合物等が使用できる。
【0060】
また、発光層に使用される材料としては蛍光または燐光を発する有機化合物で、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていてもよい。
【0061】
なお、前記封止装置については、光硬化型接着剤であればその種類に関係なく使用できる。
【0062】
【発明の効果】
容易、かつ、短時間で封止処理を行うことができるので生産性がよく、また、簡単な構成の封止装置でありながら、基板と封止部材との接触面間間隙を安定に設定することができるので、封止の精度がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機EL素子の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】複数の有機EL構造体をマトリックス状に有する、フルカラーディスプレイパネル形態とした有機EL素子を説明するための部分的模式図である。
【図3】図1に示す有機EL素子を得るときに使用する封止装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 基板
2 透明電極
3 有機化合物薄膜
4 金属電極
5 封止部材
6 接着剤
7 封止装置
8 押圧部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機EL素子の封止方法、および、封止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、無機エレクトロルミネッセンス素子に代わり、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)に関する研究開発が進んでいる。
【0003】
有機EL素子は数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能であり、面状自発光、薄型、完全固体素子、高速応答性等から注目を浴び、当該有機EL素子を発光素子として用いたフルカラーディスプレイ装置やプロジェクション装置等が数多く提案される状況に至っている。
【0004】
有機EL素子は、一般に、蛍光性有機化合物を含む有機化合物からなる薄膜を陽極と陰極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔を注入し、再結合させて励起子を生成させ、この励起子が失活するときの光の放出を利用して発光する素子である。
【0005】
また、有機EL素子、例えば、有機化合物薄膜を挟む電極の少なくとも一方の電極として、酸化インジウム錫(以下、ITOという)等からなる透明電極をガラス等の透明基板上に設ける工程と、その上に、発光層を含む有機化合物薄膜を形成する工程と、もう一方の電極を前記薄膜の外側に形成する工程と、封止部材で封止する工程を含む所定の工程を経て製造される。
【0006】
しかしながら、有機EL素子は水分の影響を受けやすく、時として構成材料の変質を招いたり、発光できなくなったりする問題があった。
【0007】
例えば、基板と封止部材との接着面を封止するための接着剤の剥離部、あるいは、接着剤層にできている気道を介して、外部から封止部材内に入ってしまった水分によって上述の如き不具合が発生する。
【0008】
このような不具合を改善する提案が特開平11−121170号公報によってなされている。
【0009】
上記公報には、封止部材を基板に接着する際に加圧するが、このとき封止用接着剤で囲まれた内部空間に発生するガスによる内部圧力を低く抑えることにより接着剤の剥離および気道の形成を抑制し、気密性を保つ接着方法が開示されており、接着剤としては、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂が、酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行する点から好ましい接着剤として選択されている。
【0010】
この接着方法は非常に有用なものであると思われるが、接着剤を硬化せしめるまでに高い照射量、例えば、接着剤厚1mm当たりの照射量として1500mJ/cm2の紫外(UV)光による照射量が必要であり、また、ガラス基板越しにUV光を照射をする場合にはガラス基板により紫外領域の光強度が減少するので長い硬化時間が必要であった。
【0011】
また、基板と封止部材とを接着結合せしめるための封止装置、例えば、基板と封止部材との間隙を容易に設定できる封止装置については、従来、さしたる提案はされていないように思える。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、主たる目的は、アクリル樹脂を主成分としたラジカル系の光硬化型接着剤を用いた有機EL素子の封止方法を提供することにある。
【0013】
また、他の目的は、封止部材と、有機EL構造体をその上に一体的に有する基板とを所定位置に保持せしめることにより、両者間の間隔を所定の間隔に容易に設定できる有機EL素子の封止装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は下記の構成によって達成することができる。
【0015】
(1)有機EL構造体を有する透明の基板と、前記有機EL構造体を覆って前記基板上に配置された封止部材との間にアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤を臨ませ、両者を圧着した状態下で前記基板側から紫外領域から可視領域の光を照射することにより一体化することを特徴とする有機EL素子の封止方法。
【0016】
(2)容器状の封止部材を位置規制する規制部と、前記封止部材の接着面に対向して配置される透明の基板を保持する保持部とを有し、かつ、前記封止部材と前記基板とが配置されたとき両者間に接着剤の厚みを決定する所定の間隙を形成する支持台と、前記基板が有する有機EL構造体の発光領域を覆う大きさを有し、かつ、前記基板を前記封止部材に向けて押圧する押圧部材と、前記押圧部材の周囲に露出する前記基板を介して、前記封止部材の接着面と当該接着面に対向する基板との間に介在する接着剤を硬化させる光源を有する事を特徴とする有機EL素子の封止装置。
【0017】
(3)前記光源はハロゲンランプ、または、高圧水銀灯であることを特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0018】
(4)前記押圧部材は弾性手段を介して押圧力を付与されることを特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0019】
(5)前記押圧部材の押圧による前記基板と前記封止部材の接着面との隙間は10μm〜100μmである事を特徴とする前記(2)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0020】
(6)前記弾性手段はバネであることを特徴とする前記(4)に記載の有機EL素子の封止装置。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係わる実施の形態の一例を図面に基づいて説明する。
【0022】
図1は有機EL素子の構成の一例を模式的に示す断面図である。
図において、1は透明ガラスからなる基板、2はITOからなる透明電極(陽極)、3は発光層を含む有機化合物薄膜、4はアルミニウムからなる金属電極(陰極)、5は封止部材(封止管)、6は前記基板1と前記封止部材5との間を封止したアクリル樹脂を主成分としたラジカル系の光硬化型接着剤(以下、封止用接着剤あるいは接着剤層という場合がある)である。
【0023】
図においては、有機EL構造体は有機化合物薄膜3をさす。
上述の構成を有する有機EL素子は、前記透明電極2と前記金属電極4との間に電圧を印加することにより、矢示の如く、基板1のある方向に発光を取り出すことができる。
【0024】
フルカラーディスプレイパネルの形態を有する有機EL素子を例とすると、その製造において、前記透明電極2はスパッタリングにより基板1上に形成したITO薄膜をフォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより形成でき、有機化合物薄膜3、例えば、B、G、Rの発光層は、その発光層に対応したシャドーマスクを用いての真空蒸着法により形成することができ、また、発光層以外の有機化合物薄膜、例えば、電荷注入層や電荷輸送層なども真空蒸着法により形成せしめることができる。
【0025】
また、金属電極4はスパッタリングあるいは電子ビーム蒸着法とシャドウマスクとの組み合わせにより形成できる。
【0026】
前記封止部材5は高圧水銀灯やハロゲンランプにより得られる、紫外領域から可視領域の光を基板1側から照射し、当該封止部材5と前記基板1との間に臨ましめた前記光硬化型接着剤を硬化させることによって、基板1との一体化を図ることができる。
【0027】
アクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤としては、例えば、東亜合成株式会社製の、商品名ラックストラックLCR0641等の市販のものが使用でき、エポキシ樹脂を主成分としたカチオン系の光硬化型接着剤を使用した場合に比して、ガラス越しに封止する場合、ガラスにより紫外領域の光強度が減少しても可視光領域の光強度のみでも光硬化するので生産性がよい。
【0028】
例えば、波長436nm、照度100mW/cm2のハロゲンランプを光源とする可視光を基板1から20ミリ離れた位置で点灯させて硬化を図ったとき、接着剤厚1mm当たりの照射量は、エポキシ樹脂を主成分とするカチオン系の光硬化型接着剤の場合に1500mJ/cm2であったのに比して、アクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤の場合には700mJ/cm2と低い照射量で充分な硬化を得ることができた。
【0029】
なお、本願明細書における「紫外領域(の光)」とは、250nm〜400nmの範囲の波長の光をいい、また、「可視領域(の光)」とは、400nm〜700nmの範囲の波長の光をいう。
【0030】
図2は複数の有機EL構造体をマトリックス状に有する、フルカラーディスプレイパネル形態とした有機EL素子を説明するための部分的模式図である。
【0031】
図において、20、21、22はITOからなる透明電極2を構成する電極列であり、電極列20は参照符号200、201等の電極で構成され、同様に、電極列21および電極列22も、それぞれが、複数の電極210、211等、あるいは、220、221等で構成されている。
【0032】
各電極列を構成する電極間は、電極のパターニング処理により形成したITOからなる配線部(参照符号なし)で接続してある。
【0033】
前記電極列20、21、22は、パネルのできあがり状態において、それぞれB、G、Rの発光列となり、各電極列を形成するそれぞれの電極は、G、B、Rを発光素子(画素)として機能させる。
【0034】
以上のような有機構造体である有機化合物薄膜3を電極で挟むと共に、一体的に構成された基板1と、封止部材5とを接着剤で結着して、図1に示す有機EL素子を得るときに使用する封止装置の概略構成を図3に示す。
【0035】
図3(a)は基板を封止装置の所定位置に載置する前の段階を示し、図3(b)は基板を封止装置の所定位置に載置した後の封止処理段階を示す。
【0036】
なお、既出の部材については同一の参照符号を付してある。
図3(a)において、7は封止装置、70は支持台であり、略矩形の材料の中をくり抜いた形状の内部には階段状に構成された3つの水平段部(以下、単に段部という)700、702、および、704がある。
【0037】
段部700は、容器状の封止部材5(二点鎖線で示す)の背面側(接着する側と反対側)を載置する載置面であり、当該段部700と二番目の段部702とを結んでいる立ち上がり部703は前記封止部材5の位置を規制する規制部であり、3番目の段部704は有機EL構造体を有する側の基板1の外周部を保持する保持面である。
【0038】
前記封止部材5が接着面(辺)500を上にして広い段部700の所定位置に置かれ、前記基板1が前記段部707よりも外側に位置する前記段部704の上に保持された状態において、封止部材5の接着面500と前記基板1の接着面100との間に所定の間隙、例えば、100μmの間隙が形成されるように、段部700と段部704との高さ方向の距離が決められている。
【0039】
この間隙は、例えば、後述する押圧部材により押圧された状態において10μm〜100μmとなるように設定することが望ましい。
【0040】
10μm未満では、封止部材が金属の場合には電極がショートし易く、また、100μmを越えると接着剤の透湿度を上昇させてしまうので好ましくない。
【0041】
なお、前記段部704からの立ち上がり部706は前記基板1の横方向のずれを防ぐ位置規制部材として機能する。
【0042】
6は前記したアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤(以下、単に接着剤という)で、前記封止部材5の接着面500と対応するように基板1上の四辺に所定の厚さで設けてある。
【0043】
前記封止部材5、および、前記基板1は適宜のチャック手段を用いて前記支持台70上に位置づけるか、手で位置づけてもよい。
【0044】
8は押圧部材で、前記基板1を図の下方に押圧し、前記接着剤6を介して前記基板と前記封止部材5の接着面500を押圧させる機能を有する。
【0045】
なお、前記押圧部材8は、例えば、図2において有機EL構造体の発光領域を覆う大きさを有しており、当該発光領域に対応するマスクを不要とする。
【0046】
具体的には、有機EL構造体の発光領域が100mm×100mmの大きさを有していれば、略同じ大きさに構成する。
【0047】
Dはバネからなる弾性部材で、前記押圧部材8を常時、図における下側方向に付勢しているが、封止作業を行わないときは、前記押圧部材は不図示のストッパにより非作動位置に保持されている。
【0048】
なお、前記支持台70に対する前記封止部材5、および、基板1の設置作業は別の場所で行い、その後、前記押圧部材8に対向する所定位置に自動的、または、手で持ち来し、位置固定するように構成することができる。
【0049】
更に、前記立ち上がり部703、706は四辺にあるが、立ち上がり部706には結着後の有機EL素子を取り外しやすくするために、適宜の広さと深さとを有する切欠部を設けておくと便利である。
【0050】
上述のような位置から図3(b)で示すように、前記基板1を前記段部704上に載置したとき、前記基板1と段部704とは接着剤6の厚みによって充分な密着状態にはなっていないが、その後、押圧部材8によって押圧が加えられると、前記接着剤6が潰され、基板1は前記段部704と密着する。
【0051】
換言すれば、基板1の接着面100と封止部材5の接着面500との間に形成される設定間隙は接着剤で埋められる。
【0052】
Lはハロゲンランプからなる可視光光源で、有機EL構造体の発光領域を覆う押圧部材8の外側周囲であって、前記基板1を介して前記接着剤6を照射できる位置に位置移動され、固定保持された状態で通電制御される。
【0053】
可視光光源Lの発光は、前記押圧部材8の押圧により、前記基板1と封止部材とが接着剤を介して圧着している状態下になされる。
【0054】
前記可視光光源Lの照射光により前記接着剤6はラジカル架橋して硬化し、また、押圧部材8の押圧で押しつぶされて横に広がった接着剤も硬化して封止が完成する。
【0055】
以後、前記押圧部材8を非作動位置に戻し、前記基板1を掴んで支持台70から取り外すことにより所望の有機EL素子を得ることができる。
【0056】
尚、図中のKはシール剤により封止部材5の内部に取り付けた乾燥剤を示す。
本実施の形態において、透明の基板としてガラスを用いたが、石英、透明樹脂フィルム等も使用でき、透明樹脂フィルムとしてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、セルロースアセテート等がある。
【0057】
また、透明電極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として使用でき、実施の形態におけるITOの代わりに、例えば、Au等の金属、CuI、SnO、ZnO等の透明導電性材料が使用できる。
【0058】
また、もう一方の電極(陰極)としては、仕事関数の小さい(4eV未満)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物で形成することができる。
【0059】
具体的には、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウムと銅、銀、アルミニウム、あるいは、インジュームの混合物等が使用できる。
【0060】
また、発光層に使用される材料としては蛍光または燐光を発する有機化合物で、正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていてもよい。
【0061】
なお、前記封止装置については、光硬化型接着剤であればその種類に関係なく使用できる。
【0062】
【発明の効果】
容易、かつ、短時間で封止処理を行うことができるので生産性がよく、また、簡単な構成の封止装置でありながら、基板と封止部材との接触面間間隙を安定に設定することができるので、封止の精度がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】有機EL素子の構成の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】複数の有機EL構造体をマトリックス状に有する、フルカラーディスプレイパネル形態とした有機EL素子を説明するための部分的模式図である。
【図3】図1に示す有機EL素子を得るときに使用する封止装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
1 基板
2 透明電極
3 有機化合物薄膜
4 金属電極
5 封止部材
6 接着剤
7 封止装置
8 押圧部材
Claims (6)
- 有機EL構造体を有する透明の基板と、前記有機EL構造体を覆って前記基板上に配置された封止部材との間にアクリル樹脂を主成分とするラジカル系の光硬化型接着剤を臨ませ、両者を圧着した状態下で前記基板側から紫外領域から可視領域の光を照射することにより一体化することを特徴とする有機EL素子の封止方法。
- 容器状の封止部材を位置規制する規制部と、前記封止部材の接着面に対向して配置される透明の基板を保持する保持部とを有し、かつ、前記封止部材と前記基板とが配置されたとき両者間に接着剤の厚みを決定する所定の間隙を形成する支持台と、前記基板が有する有機EL構造体の発光領域を覆う大きさを有し、かつ、前記基板を前記封止部材に向けて押圧する押圧部材と、前記押圧部材の周囲に露出する前記基板を介して、前記封止部材の接着面と当該接着面に対向する基板との間に介在する接着剤を硬化させる光源を有する事を特徴とする有機EL素子の封止装置。
- 前記光源はハロゲンランプ、または、高圧水銀灯であることを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子の封止装置。
- 前記押圧部材は弾性手段を介して押圧力を付与されることを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子の封止装置。
- 前記押圧部材の押圧による前記基板と前記封止部材の接着面との隙間は10μm〜100μmである事を特徴とする請求項2に記載の有機EL素子の封止装置。
- 前記弾性手段はバネであることを特徴とする請求項4に記載の有機EL素子の封止装置。
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JP2002234605A JP2004079231A (ja) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | 有機el素子の封止方法、および、封止装置 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005302635A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
KR100668135B1 (ko) | 2004-12-07 | 2007-01-11 | 박병주 | 가시광선 경화성 유기 반도체 화합물, 이를 이용한 유기반도체 소자 및 그 제조방법 |
JP2010250315A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Samsung Mobile Display Co Ltd | シーリング装置 |
-
2002
- 2002-08-12 JP JP2002234605A patent/JP2004079231A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005302635A (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
KR100668135B1 (ko) | 2004-12-07 | 2007-01-11 | 박병주 | 가시광선 경화성 유기 반도체 화합물, 이를 이용한 유기반도체 소자 및 그 제조방법 |
JP2010250315A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Samsung Mobile Display Co Ltd | シーリング装置 |
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