JP2004303529A

JP2004303529A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材及び有機エレクトロルミネッセンス素子

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Publication number: JP2004303529A
Application number: JP2003093831A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakamura; 彰男中村
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP4325249B2

Abstract

【課題】本発明の課題とするところは、薄型・軽量で、大量生産を行っても性能にばらつきのない有機ＥＬ素子およびそれを得るための封止部材とを提供することにある。
【解決手段】少なくとも支持基材、剥離樹脂層、金属箔からなる封止部材の、金属箔が所定の複数形状にパターニングされ、剥離樹脂層と金属箔の界面が剥離することを特徴とする有機ＥＬ素子用封止部材を用いて有機ＥＬ素子を封止する。透明電極と対向電極及びその間に挟持された層が透光性基材上に複数個設けられ、かつ、透光性基材に第二のアライメントマークが設けられている有機ＥＬ発光素子を、前記封止部材の金属箔を接着層を介して転写・積層すると、薄い金属箔をしわ等にならずに封止に用いることが可能になり、かつ、一定張力をかけながら封止するために、同一基材上の個々の素子の封止端面が均一となり、従って各素子の耐湿性能の揃った有機ＥＬ素子を提供することができる。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と表記する）用の封止部材及びその封止部材に適した有機ＥＬ発光素子並びにそれらによって作成された有機ＥＬ素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに変わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、透明陽極と陰極との間に有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じるものである。
【０００４】
有機発光媒体層は多層構造をとることが多く、その典型的な例としては、正孔注入層として銅フタロシアニン、正孔輸送層としてＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、蛍光体層としてトリス（８−キノリノール）アルミニウムなどが積層された低分子型有機ＥＬ素子や、正孔輸送層としてポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物、蛍光体層としてポリフルオレンなどが積層された高分子型ＥＬ素子がある。
【０００５】
有機ＥＬ素子の持つ大きな問題の一つは、発光媒体層や陰極層が大気暴露状態で放置されると、大気中の水分や酸素などにより劣化することである。具体例の一つとして、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生し、時間の経過と共に拡大するといった現象がある。
【０００６】
この問題を解決する手段が特許文献１や特許文献２などで開示されている。これらは、陽極となる透明電極を形成したガラス基板上に発光媒体層、対向電極を真空下で連続成膜し、金属製やガラス製の封止缶により乾燥窒素雰囲気下でＥＬ素子を被覆封止する方法である。
【０００７】
しかし、ガラスや金属製の封止缶を用いる為、有機ＥＬ素子を薄型・軽量化するのに限界があった。また、製造工程においては、気密ケース内部に乾燥剤を封入する工程、気密ケースに光硬化性樹脂を塗布する工程、透光性基板と気密ケースを貼り合せる工程、光硬化性樹脂を硬化させる工程があるため、生産性・製造コストの面で問題があった。
【０００８】
これに対し、近年、プラスチックフィルムやガラス上に、高分子発光媒体層をスピンコート法やグラビア印刷法、インクジェット法などの湿式法で成膜し、金属箔などのバリア性の高いフィルムを用いて封止することにより、耐湿性に優れた薄型・軽量な有機ＥＬ素子が、特許文献３や特許文献４などで提案されている。
【０００９】
しかし、金属箔を撓ませずに保持し、接着層中に気泡が残留しないように、接着層の膜厚が全面均一になるように金属箔を貼り合せることが困難であるといった問題があった。特に、厚みが５０μｍ以下である金属箔を用いて、しわ等の発生を起こさずに封止することは困難であった。さらに、金属箔の可撓性ゆえに、封止後の有機ＥＬ素子の封止面を平滑に保つことが難しく、従って封止したＥＬ素子側面から侵入する水分の量も側面毎に異なり、安定した耐湿性能を有する有機ＥＬ素子の生産は難しかった。
【００１０】
【特許文献１】
特開平５−１８２７５９号公報
【特許文献２】
特開平５−３６４７５号公報
【特許文献３】
特開２００１−３０７８７１号公報
【特許文献４】
特開２００２−５０４７０号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、特に耐湿性能の安定性に優れて長期にわたり劣化を抑制することができ、生産時の歩留まりが良く、薄型・軽量の有機ＥＬ素子を提供することのできる封止部材及びおよび有機ＥＬ素子を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためなされたものであり、請求項１に係る第１の発明は、少なくとも支持基材、剥離樹脂層、金属箔からなる封止部材の、金属箔が所定の形状にパターニングされ、剥離樹脂層と金属箔の界面が剥離し、有機エレクトロルミネッセンス発光素子を封止するために用いられることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材である。
【００１３】
請求項２に係る第２の発明は、前記所定の形状にパターニングされた金属箔を有する封止部材は、１枚の前記支持基材に、複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材である。
【００１４】
請求項３に係る第３の発明は、前記支持基材上に、第一のアライメントマークを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材である。
【００１５】
請求項４に係る第４の発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、透光性基材上に少なくとも透明電極、有機発光媒体層、対向電極を有し、かつ、透明電極と対向電極及びその間に挟持された層が透光性基材上に複数個設けられ、かつ、透光性基材に第二のアライメントマークが設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材である。
【００１６】
請求項５に係る第５の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材の所定の形状にパターニングされた金属箔が、接着層を介して、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子上に転写・積層され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素子である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の封止部材及びこの部材を用いて封止する有機ＥＬ発光素子並びに有機ＥＬ素子の製造の一例を、図１〜図４に基づいて説明する。
【００１８】
まず始めに、封止部材１０の製造方法について図１を用いて説明する。まず、封止部材の基材１の一方の面上に、第一のアライメントマーク２を作製した後に（図１（ａ））、剥離樹脂層３を形成する（図１（ｂ））。次に、剥離樹脂層３上に金属箔４を積層した後に（図１（ｃ））、金属箔４をパターニングすることにより、封止部材１０が完成する（図１（ｄ））。
【００１９】
封止部材の基材１の材料としては、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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等のプラスチックフィルムを用いることができる。製造効率を上げるためには、封止部材の基材１をロール状の可撓性基材とし、複数の金属箔をその上に積層し、有機ＥＬ発光素子へ連続巻き取りによって転写することが好ましく、この場合は封止部材の基材としては連続巻き取り・転写に耐える引張り強度・温度特性を有する材料が好ましい。
【００２０】
本発明においては、金属箔を有機ＥＬ発光素子に転写する際の位置合わせのために封止部材及び有機ＥＬ発光素子の透光性基材のそれぞれにアライメントマークを設けることが望ましい。本明細書中では、封止部材側に設けられたものを第一のアライメントマーク、有機ＥＬ発光素子側に設けられたものを第二のアライメントマークとする。
【００２１】
第一のアライメントマーク２は、図１において、剥離樹脂層３と同じ面に積層したが、他方の面に形成しても良い。（封止部材の基材側から見てアライメントマークが確認できればよい。）形成方法としては、グラビア印刷法やスクリーン印刷法やインクジェット法などの印刷法を用いてインキ層を形成しても良く、着色性のフォトレジスト材料などをフォトリソ法を用いてパターン形成しても良く、ＩＴＯ膜やクロム膜などの蒸着膜をパターン形成したものを用いても良い。また、レーザー等で直接封止部材の基材に印をつけ、これを第一のアライメントマークとすることも可能である。
【００２２】
剥離樹脂層３の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを単層もしくは積層して用いることができる。特に、ロール状の封止部材の基材１へ金属箔４を積層する場合には、短時間で接着し、接着後もロール巻取りが容易であることが好ましい。例えば、封止部材の基材１上に、剥離樹脂層３としてポリエチレンやポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂をウレタン系接着剤を用いてドライラミネートすることが好ましい。また、封止部材の基材１と剥離樹脂層３との接着強度が、剥離樹脂層３と金属箔４界面の接着強度よりも高くなるよう、封止部材の基材１表面と剥離樹脂層３表面を、予め、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましく、さらには、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素などの無機絶縁薄膜や、クロム、チタンなどの金属薄膜などの薄膜を挿入しても良い。また、必要に応じて、有機チタン系、イソシアネート系、ポリエチレンイミン系などの下塗り材を用いて接着強度を高めることがより好ましい。剥離樹脂層３の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いて塗布しても良く、ドライフィルムを用いて熱圧着法やドライラミネート法を用いて積層することもできる。
【００２３】
金属箔４の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることができるが、加工性やコストの面でアルミニウムがより好ましい。
また、金属箔４と剥離樹脂層３が剥離しやすくなるよう、必要に応じて、ポリエステルアクリレート、ポリエステルアリルアクリルアミドなどの長鎖アルキル基含有ポリマーや、フェニルメチルシロキサンとジメチルシロキサンのコポリマーなどのシリコーン系ポリマーや、ポリ（１，１−シヒドロパ−フロロヘキシルメタクリレート）、ポリ（Ｎ−エチル、Ｎ−パーフロロオクタンスルホアミドエチルメタクリレート）などのパーフロロ系ポリマーなどを（剥離樹脂層と金属箔との間に）使用してもよい。また、金属箔４のパターニング方法としては、レーザー等による機械的エッチングで行うこともできるが、一度に大面積を処理できるフォトリソグラフィー法及びウェットエッチング法を用いることが好ましい。
【００２４】
封止部材の基材１上に剥離樹脂層を介して複数形状にパターニングされた金属箔が積層されていると、この封止部材１０により複数の有機ＥＬ発光素子を同時に、あるいは連続で封止することができ、かつ、このとき複数の有機ＥＬ素子にかかる圧力・張力・温度等の物理的要因が一定になるため、均一な品質の有機ＥＬ発光素子を製造することができる。
さらには、本発明の封止部材はロール状、すなわち一連続の巻き取り可能な可撓性基材上に剥離樹脂層、複数形状にパターニングされた金属箔が設けられていることが好ましい。封止部材がロール状であることによって、図４に示すように有機ＥＬ発光素子２０の連続封止が可能となる。また、一定の張力をかけた封止部材から均一な圧力・張力・温度により、パターニングされた金属箔を連続して有機ＥＬ発光素子に転写するため、金属箔が薄くてもしわやムラにならず、ピンホールのできない限度であればどんなに薄い金属箔でも封止することが可能である。また金属箔のみをラミネートする場合と異なり、薄い金属箔に必要以上の張力がかかることもない。具体的には１５〜１００μｍの範囲の厚みの金属箔であればよく、素子の薄型化のために５０μｍ以下を好ましく用いることができ、ピンホールがおこらない程度である３０μｍが上限として最も好ましい。
【００２５】
さらに、金属箔のみを直接有機ＥＬ発光素子に貼り付ける封止では、金属箔自身の可撓性のために、封止面が傾いたり歪んだりして平滑にならず、従って封止した有機ＥＬ素子の側面の開口面積も側面毎に異なるため、安定した防湿性能を有する有機ＥＬ素子の製造は難しかったが、金属箔を封止部材の一部とし、これをアライメントマークにより位置合わせして転写するという方法で封止を行うと、開口部の厚みが一定である安定した品質の有機ＥＬ素子を一度に生産することができる。さらに、封止をロール状の封止部材を用いた連続巻き取り工程で行うことにより、生産効率を高めることができる。
【００２６】
次に、封止部材で封止する有機ＥＬ発光素子２０の作製方法について図２を用いて説明する。
本明細書中では、区別のために、封止前である、透光性基材１１上に少なくとも透明電極１２、有機発光媒体層１３、対向電極１４を積層した素子を有機ＥＬ発光素子２０とし、これに接着層２１を介して金属箔４で封止を行ったものを有機ＥＬ素子と呼ぶこととする（例えば図２、図３参照）。
【００２７】
まず初めに、透光性基材１１の一方の面に、スパッタリング法等により陽極として働く透明電極１２を形成した（図１（ａ））後に、フォトリソグラフィー法及びウエットエッチング法を用いて、透明電極１２をパターニングすることにより、陽極取りだし電極１２ａを兼ねた透明電極１２と、陰極取りだし電極１２ｂと、第二のアライメントマーク１２ｃを作製した（図２（ｂ））。
【００２８】
ここで、本実施の形態において、透光性基材１１の材料としては、透光性と絶縁性を有する基板であれば如何なる基材も使用することができる。例えば、ガラスや石英や、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、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等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を、透光性に支障が無い範囲で、単層もしくは積層して用いることができる。特に、金属酸化物などの無機薄膜が透明性とバリア性において好ましいが、ピンホールなどの膜欠陥を生じやすく、たとえ厚膜化しても下地の膜欠陥を反映してしまうため、無機薄膜の単独膜ではなく、高分子樹脂膜などとの積層膜を用いることがより好ましい。また、これらの基材には、必要に応じて、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基材内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、透光性基材１１と透明電極１２との密着性を向上させるために、透光性基材１１表面は、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましく、さらには透光性に支障が無い範囲内で、酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素などの無機絶縁薄膜や、クロム、チタンなどの金属薄膜などの薄膜を挿入することがより好ましい。
【００２９】
透光性基材１１に設ける第二のアライメントマークは、、既述の封止部材の基材に設けた第一のアライメントマークと同様、インキ等で形成してもよいし、レーザー等で直接書き込むこともできるが、ここでは簡便であるため透明電極１２のパターニングと同時に形成した例を示す。
【００３０】
透明電極１２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層して使用することができる。また、透明電極の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として、透明電極に併設してもよい。透明電極１２の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。透明電極１２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００３１】
次に、有機発光媒体層１３及び対向電極１４を順次成膜する（図１（ｃ）、（ｄ））。
【００３２】
本発明における有機発光媒体層１３としては、蛍光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の有機発光媒体層の構成例は正孔注入輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔注入輸送層、発光層、電子輸送層からなる３層構成等がある。さらにより多層で形成することも可能であり、各層を基板上に順に成膜する。
【００３３】
正孔注入輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料やポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。
【００３４】
発光材料の例としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等の低分子材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェンなどの高分子材料、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００３５】
有機電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、および浜田らの合成したオキサジアゾール誘導体（日本化学会誌、１５４０頁、１９９１年）やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、特開平７−９０２６０号で述べられているトリアゾール化合物等が挙げられる。
【００３６】
有機発光媒体層１３の形成方法は、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。ダイコート法によれば、ロール状の透光性基材を用いて連続で製膜することができ、かつ透明電極等の透光性基材上に生じた凹凸を埋めてむらのない有機発光媒体層を得ることができるため好ましいが、一つの透光性基材上に多面付けで有機ＥＬ素子を製造するため、この場合はふき取りやフォトリソなどのパターニング工程が必要となる。有機発光媒体層の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。
【００３７】
陰極として働く対向電極１４の材料としては、電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いる。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。対向電極１４の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、対向電極１４上には、必要に応じて、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属材料、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜などを、単層もしくは複数層積層して用いることができる。
【００３８】
次に、長期にわたり、外部の水分や酸素から有機ＥＬ素子２０を遮断するために、接着層２１を介して、封止部材１０を積層する（図３（ａ））。この時、第一のアライメントマーク２と第二のアライメントマーク１２ｃとを合わせるように積層することにより、透光性基材１１上の有機発光媒体層１３や対向電極１４と封止部材の基材１上の金属箔４の位置合わせを正確に行うことができる。接着層２１を硬化させた後に、剥離樹脂層３と金属箔４との界面を剥離し（図３（ｂ））、有機ＥＬ素子から封止部材の基材１と剥離樹脂層３を取り除くことにより、透光性基材１１上に多数個作製された有機ＥＬ発光素子２０について一つ一つをパターニングされた金属箔４により同時（図３（ｂ））に、あるいは連続して（図４）封止することができる。
【００３９】
接着層２１の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを用いることができる。特に、耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂を用いることが好ましい。接着層２１の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。また、金属箔４と接着層２１との接着性を向上させるために、予め、金属箔４の表面をアセトンやイソプロピルアルコールなどの有機溶剤や、ＵＶオゾン洗浄、プラズマ洗浄、コロナ洗浄などを用いて表面処理することがより好ましい。また、接着層２１内部の含有水分を除去するために、酸化バリウムや酸化カルシウムなどの乾燥剤を加えてもよい。
【００４０】
【実施例】
実施の形態に基づいた実施例１及び、比較例１を図１〜図４に従って説明する。
【００４１】
＜実施例１＞
ａ．封止部材の作成
封止部材の基材１として、ポリエチレンテレフタレートフィルム（幅３００ｍｍ、厚み１８８μｍ）を用い、第一のアライメントマーク２として、フタロシアニン系の色素で着色したインキをスクリーン印刷法を用いてパターン成膜した（図１（ａ））。次に、封止部材の基材１および第一のアライメントマーク２の表面をコロナ処理した後に、剥離樹脂層３として、ウレタン系接着剤を介して、ポリエチレンの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂フィルムをドライラミネートした（図１（ｃ））。次に、金属箔４として、アルミニウム箔（厚み５０μｍ）を積層した（図１（ｄ））。次に、フォトリソグラフィー法およびウェットエッチング法を用いて、金属箔４をパターニングし、封止部材１０を作製した（図１（ｄ））。
【００４２】
ｂ．有機ＥＬ発光素子の作成
まず、透光性基材１１として、ガラス基材（３００ｍｍ角、厚み０．７ｍｍ）を用い、スパッタリング法で透明電極１２としてＩＴＯ膜を１５０ｎｍ形成した（図２（ａ））後に、フォトリソグラフィー法及びウェットエッチング法によって、ＩＴＯ膜をパターンニングし、陽極取りだし電極１２ａを兼ねた透明電極２と、陰極取りだし電極１２ｂと、第二のアライメントマーク１２ｃを作製した（図２（ｂ））。次に、有機発光媒体層１３として、正孔輸送層にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（２０ｎｍ）、蛍光体層にポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）（１００ｎｍ）をそれぞれスピンコート法により形成した（図２（ｃ））後に、陰極となる対向電極１４として、真空蒸着法によりＣａ（２０ｎｍ）とＡｇ（２００ｎｍ）をこの順に積層形成し（図２（ｄ））、有機ＥＬ発光素子２０を、透光性基材１１上に３行かける３列の計９素子作製した。
【００４３】
ｃ．有機ＥＬ発光素子の封止
有機ＥＬ発光素子２０上に接着層２１として熱硬化型エポキシ接着剤を積層し、封止部材１０上の第一のアライメントマーク２と、透光性基材１１上の第二のアライメントマーク１２ｃとの位置を合わせるようにして、封止部材１０の金属箔４と有機ＥＬ発光素子２０の対向電極１４とを、接着層２１を介して、重ね合わせた（図３（ａ））後に、接着層２１を硬化させ（９０℃、１ｈ）、剥離樹脂層３と金属箔４との界面を剥離し、有機ＥＬ発光素子から封止部材の基材１と剥離樹脂層３を除去することにより、透光性基材１１上に９個作製された有機ＥＬ発光素子２０を金属箔４によってまとめて封止した（図３（ｂ））。金属箔４により封止された９個の有機ＥＬ素子３０を１つ１つに切断し、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で２０００時間保存した。封止端面である接着層２１の露出部から侵入した水分が、対向電極１４の周辺部（封止額縁５ｍｍ）まで達し、９個の有機ＥＬ素子３０の陰極端非発光部の距離を測定した結果、５００μｍ±１０μｍの範囲となった。
【００４４】
＜比較例１＞
実施例１に記載した有機ＥＬ発光素子において、金属箔として実施例１と同じアルミニウム箔（厚み５０μｍ）を用い、これのみを直接有機ＥＬ発光素子に貼り付けることで、１透光性基材上に１素子が作成されている有機ＥＬ素子９個を別々に封止し、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で２０００時間保存した。封止時に金属箔がたわんだため封止表面がゆがみ、接着層２１の厚みを一定に保持することができず、従って９個の有機ＥＬ素子の封止端面の面積にばらつきが生じ、接着層２１の露出部から侵入する水分量にもばらつきが生じたため、９個の有機ＥＬ素子の陰極端非発光部の距離は、４５０μｍ〜６５０μｍの範囲で分布していた。
【００４５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、薄い金属箔を用いてもしわになったりたわんだりせずに有機ＥＬ素子を封止でき、同じ条件で同時に複数の有機ＥＬ発光素子を封止するため、安定した品質の有機ＥＬ素子を同時に、あるいは連続して製造できる。さらに封止部材をロール状とし、ロール巻き取り工法によって複数の金属箔を複数の有機ＥＬ発光素子に連続して積層するため、生産効率を高めることができる。封止部材及び有機ＥＬ発光素子の双方にアライメントマークを設けることによって、正確な位置合わせが可能となり、また転写法によれば、金属箔単独でラミネート等を行う場合と異なり、金属箔に余分な力や不均一な張力がかからないため、薄い金属箔でも封止面を平滑にすることが可能であり、金属箔の可撓性ゆえに発生する封止端面の接着層露出面積を一定にすることができる。従って、有機ＥＬ素子の長寿命化及び薄型化、そして製造される有機ＥＬ素子の耐湿性能の均一化が可能となり、安定かつ高性能の有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる封止部材の製造方法及び断面構造の一例を説明する図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ発光素子の製造方法及び断面構造の一例を説明する図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法及び断面構造の一例を説明する図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
１ …封止部材の基材
２ …第一のアライメントマーク
３ …剥離樹脂層
４ …金属箔
１０ …封止部材
１１ …透光性基材
１２ …透明電極
１２ａ…陽極取りだし電極
１２ｂ…陰極取りだし電極
１２ｃ…第二のアライメントマーク
１３ …有機発光媒体層
１４ …対向電極
２０ …有機ＥＬ発光素子
２１ …接着層
２２ …位置合わせライン
３０ …封止された有機ＥＬ素子

Claims

少なくとも支持基材、剥離樹脂層、金属箔からなる封止部材の、金属箔が所定の形状にパターニングされ、剥離樹脂層と金属箔の界面が剥離し、有機エレクトロルミネッセンス発光素子を封止するために用いられることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材。
前記所定の形状にパターニングされた金属箔を有する封止部材は、１枚の前記支持基材上に、複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材。
前記支持基材に、第一のアライメントマークを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材。
前記有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、透光性基材上に少なくとも透明電極、有機発光媒体層、対向電極を有し、かつ、透明電極と対向電極及びその間に挟持された層が透光性基材上に複数個設けられ、かつ、透光性基材に第二のアライメントマークが設けられていることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材。
請求項１から３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用封止部材の所定の形状にパターニングされた金属箔が、接着層を介して、請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光素子上に転写・積層され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素子。