JP2007005160A - 有機ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】
ダークフレームの発生を抑制した有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】
本発明の一態様にかかる有機ＥＬパネルは、素子基板１０１と、封止基板１０６と、素子基板１０１と封止基板１０６との間の気密空間内に配置された有機ＥＬ素子１１１とを有する有機ＥＬパネル１００であって、封止基板１０６上に設けられた捕水部材１１０であって、５％以上の吸水率特性を有する樹脂層１１２と、樹脂層１１２に含有された吸湿剤１１３を含む捕水部材１１０を備えているものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は有機ＥＬパネルに関し、特に詳しくは有機ＥＬパネルに設けられる捕水部材に関する。

有機ＥＬパネルとしては、ガラスなどからなる素子基板上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などからなる陽極と、有機層と、アルミニウムなどからなる陰極とを順次積層した有機ＥＬ素子を形成したものが知られている。素子基板上には、有機ＥＬ素子を覆うように、ガラスなどからなる凹部形状の封止基板が接着材を介して配置され、有機ＥＬ素子を気密に保っている。

有機ＥＬパネルは、水分が有機ＥＬ素子に触れることにより、その発光部が部分的に発光しない、ダークフレームと呼ばれる非発光部が発生するという問題を有している。この問題を解決するために、素子基板と封止基板とで得られる気密空間に捕水部材を配置し、気密空間内に浸入した水分を捕獲する様々な技術が提案されている

この捕水部材としては、無機系の乾燥剤や、水分と反応性の高い有機金属化合物を膜状にしたもの、さらに、フッ素系オイルからなる不活性液体中に固体の吸湿剤を混合したものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特開平９−１４８０６６号公報 特開２００２−３３１８７号公報 特開２００３−１６３０７６号公報

ところで、フッ素系オイル中に吸湿剤を混合することによって得られる捕水部材は、時間の経過と共に分離し、フッ素系オイルが染み出してしまう。捕水部材は有機ＥＬパネルの気密空間内に配置されているため、分離したフッ素系オイルは気密空間内に溜まることとなる。捕水部材は封止基板に形成される凹部の中に配置されており、通常、フッ素系オイルが有機ＥＬ素子に接触しないように配設されている。しかし、オイルの分離量が多くなると、有機ＥＬ素子にフッ素系オイルが接触することもある。不活性なフッ素系オイルが有機ＥＬ素子に接したとしても、素子自体に悪影響を及ぼすことは考えにくいが、フッ素系オイルは水分を通さないため、気密空間内に外部から浸入した水分がフッ素系オイルと有機ＥＬ素子の接する面に局在化し、輝度劣化や特性劣化を起こす懸念がある。

本発明は、上記のような事情を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、輝度劣化や特性劣化が懸念されるフッ素系オイルの染み出しを防ぎ、水分によるダークフレームの発生を抑制した有機ＥＬパネルを提供することである。

本発明の第１の態様にかかる有機ＥＬパネルは、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の気密空間内に配置された有機ＥＬ素子とを有する有機ＥＬパネルであって、前記第２の基板上に設けられた捕水部材であって、５％以上の吸水率特性を有する樹脂層と、前記樹脂層に含有された吸湿剤を含む捕水部材を備えているものである。このような構成を有することによって、ダークフレームの発生を抑制することができる。

本発明の第２の態様にかかる有機ＥＬパネルは、上記の有機ＥＬパネルにおいて、前記有機ＥＬ素子は前記第１の基板上に形成されており、前記捕水部材は、前記第２の基板の前記有機ＥＬ素子に対向する面上に設けられるものである。このような構成を有することによって、ダークフレームの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明の第３の態様にかかる有機ＥＬパネルは、上記の有機ＥＬパネルにおいて、前記樹脂層は、光硬化樹脂であるものである。これによって、捕水部材の形成に伴う有機ＥＬパネルの信頼性の低下を抑制することができる。

本発明の第４の態様にかかる有機ＥＬパネルは、上記の有機ＥＬパネルにおいて、前記吸湿剤は、前記樹脂層の表面に露出するように配置されるものである。このような構成を有することによって、ダークフレームの発生をより効果的に抑制することができる。

本発明によれば、ダークフレームの発生を抑制した有機ＥＬパネルを提供することができる。

以下に、本発明を適用可能な実施の形態について説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

本発明の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる有機ＥＬパネル１００の構成の一部を示す模式的断面図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる有機ＥＬパネル１００は、素子基板１０１、陽極１０２、絶縁層１０３、有機層１０４、陰極１０５、封止基板１０６、リード線１０７、リード端子１０８、接着材１０９、捕水部材１１０を有している。本発明において、注目すべき点は捕水部材１１０であり、後に詳述する。

素子基板１０１は、ガラスやセラミックあるいはプラスチックなどからなる矩形状の平板部材である。陽極１０２は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明性導電材料からなり、素子基板１０１上に形成される。また、素子基板１０１上には、陽極１０２から延設されたリード線１０７及びリード線１０７の端部に配置されるリード端子１０８が設けられる。

絶縁層１０３は、陽極１０２と後述する陰極１０５との絶縁を確保するために、陽極１０２上に設けられる。絶縁層１０３は、ポリイミドなどの絶縁材料からなる。絶縁層１０３には、陽極１０２と後述する陰極１０５との交差位置、すなわち画素となる位置に対応して開口部が設けられている。

絶縁層１０３上には、分離された陰極１０５を形成するために、隔壁（不図示）が設けられている。隔壁としては、例えばノボラック樹脂などを用いることができる。隔壁は、陰極１０５の分離をより確実なものとするため、隔壁１は逆テーパ構造を有している。すなわち、素子基板１０１から離れるにつれて、断面が広がるように形成される。

有機層１０４は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層を順次積層した構成を有している。ただし、これとは異なる層構成を有することも可能である。有機層１０４を絶縁層１０３及び隔壁上から形成することにより、有機層１０４は前述した絶縁層１０３の開口部に対応した位置に、所定の大きさで配置される。

陰極１０５は、アルミニウムなどの導電性材料からなり、有機層１０４上に設けられる。なお、ここでは図示していないが、陰極１０５から引き出されるリード線及びその端部に形成されるリード端子もまた、素子基板１０１上に設けられる。有機ＥＬ素子１１１は、順次積層された陽極１０２、絶縁層１０３、有機層１０４、陰極１０５から構成される。

封止基板１０６は、パネル中に水分や酸素が入らないように設けられる。封止基板１０６としては、ステンレス鋼、アルミニウム又はその合金などの金属類のほか、ガラス、アクリル系樹脂などの１種類又は、２種類以上からなるものを使用することができる。封止基板１０６は、後述する捕水部材１１０を収納するための、凹部を有している。封止基板１０６と素子基板１０１とは、光硬化型の接着材１０９を介して固着される。接着材１０９としては、水分などの透過性の低い紫外線硬化型のエポキシ系接着剤などを用いることができる。有機ＥＬ素子１１１は、素子基板１０１、封止基板１０６、接着材１０９とで形成される気密空間に配置される。

気密空間内には、有機ＥＬ素子１１１のほか、有機ＥＬ素子１１１への水分や酸素の影響を抑制し、安定した発光特性を維持するための捕水部材１１０が設けられている。捕水部材１１０は、封止基板１０６上の、有機ＥＬ素子１１１と対向する面上に配設されている。捕水部材１１０は、封止基板１０６に形成された凹部の内部側面と接触しないように、一定の間隔を設けて配設されている。

ここで、本実施の形態にかかる捕水部材１１０について詳細に説明する。本実施の形態にかかる捕水部材１１０は、樹脂層１１２中に所定の割合で吸湿剤１１３を混合し、樹脂層１１２を硬化させたものである。樹脂層１１２としては、５％以上の吸水率を有する樹脂を用いる。例えば、樹脂層１１２として、吸水率が高いアクリル系の紫外線硬化樹脂を用いることができる。

吸水率とは、試験片を一定温度において一定時間蒸留水に浸したときの質量増加分を元の質量で割った百分率である。試験片の形状は、直径３０ｍｍの円板型で、厚みが２±１ｍｍとした。作成した試験片を、９５℃以上になった蒸留水中で２時間煮沸させた。その後、試験片を取り出し、直ちに水道水で２５℃の温度まで冷却した。試験片を２５℃の試験温度に調整した後、試験片の余分な水分をふき取った。そして、水分ふき取り後の直ちに、試験片の質量を測定した。

このようにして測定した試験片の質量から、以下の式より吸水率を算出した。

ここで、Ａ：試験片の元の質量（ｇ）、Ｂ：吸水したときの質量（ｇ）である。

アクリル系の紫外線硬化樹脂の上記の方法による吸水率は、６．６％である。一方、エポキシ系の紫外線硬化樹脂の上記の方法による吸水率は０．６％であり、この両者を比較するとアクリル系の紫外線硬化樹脂を用いることが好ましい。しかし、アクリル系の紫外線硬化樹脂に限定されるものではなく、シリコーン系など他の吸水率の高い樹脂を用いることも可能である。これにより、樹脂層１１２により吸湿剤１１３の吸湿効果を制限することがない。

また、樹脂層１１２としては、光硬化樹脂に限らず、熱硬化樹脂、溶媒揮発性、湿気硬化樹脂など様々なものを用いることができる。樹脂層１１２としては、光硬化樹脂を用いることが好ましい。光硬化樹脂を用いることによって、硬化反応時にガスや水分などが発生せず、有機ＥＬ素子の信頼性を向上させることができる。

吸湿剤１１３としては、ゼオライト、モレキュラーシーブス、酸化カルシウム、酸化バリウム及び活性アルミナなど、物理吸着型や化学吸着型などの様々なものを用いることができる。このように、吸湿剤１１３を含有する樹脂層１１２を用いて捕水部材１１０を形成しているため、有機ＥＬパネル１００の気密空間内に浸入する水分を効果的に捕獲することができ、耐湿信頼性を向上させることができる。

また、吸湿剤１１３は、樹脂層１１２の表面に露出して配置されていることが好ましい。例えば、樹脂層１１２及び吸湿剤１１３の比重を調整することによって、上記の構成を形成することができる。このような構成とすることによって、捕水部材１１０の比表面積を大きくすることができる。すなわち、樹脂層１１２の表面に露出する吸湿材１１３により、その表面積を大きくすることができる。このため、気密空間内に浸入する水分をさらに効果的に捕獲することができ、ダークフレームの発生をより抑制することができる。

また、従来の有機ＥＬパネルに用いられていた、フッ素系オイル中に吸湿剤を混合することによって得られる捕水部材は、時間の経過と共に分離し、フッ素系オイルが染み出していた。この分離したフッ素系オイルが有機ＥＬ素子を覆うことにより、ダークフレームが発生しやすくなるという問題を有していた。しかしながら、本実施の形態にかかる捕水部材１１０を用いることによって、このような問題を解決でき、分離したフッ素系オイルに起因したダークフレームの発生を防止することができる。

次に、本発明に係る有機ＥＬパネルの製造方法について図２を用いて説明する。図２は、有機ＥＬ表示装置の製造工程を示すフローチャートである。まず、素子基板１０１上に有機ＥＬ素子１１１を形成する（ステップＳ１０１）。具体的には、素子基板１０１上に、陽極１０２、絶縁層１０３、隔壁、有機層１０４、陰極１０５を順次積層して有機ＥＬ素子１１１を形成する。

次に、有機ＥＬ素子１１１を封止するための封止基板１０６の製造工程について説明する。まず、封止基板１０６に捕水部材１１０を収納する凹部を形成する（ステップＳ２０１）。そして、封止基板１０６上に形成した凹部に所定量の捕水部材１１０を塗布する（ステップＳ２０２）。本実施の形態の捕水部材１１０は、封止基板１０６上に塗布する際には、樹脂層１１２が硬化しておらず、所定の粘性を有する。したがって、ディスペンサを用いて、所定の位置に所定量塗布することができる。捕水部材１１０は、クリーム状あるいはゲル状で、封止基板１０６の塗布面に粘着する。樹脂層１１２に対する吸湿剤１１３の混合の割合は、ディスペンサによって塗布しやすい粘性となるように任意に決定することができる。ディスペンサによって形成するため、捕水部材１１０の面積を一定にすることができる。

なお、捕水部材１１０の糸引きを防止するために、捕水部材１１０の塗布終点位置において捕水部材１１０をディスペンサから引き離す際に、エアを吹き付けるようにしてもよい。

捕水部材１１０を配設した後、露光する。すなわち、紫外線を照射し、捕水部材１１０を硬化させる（ステップＳ２０２）。すなわち、後に説明する光硬化型の接着材１０９の硬化を行う前に、捕水部材１１０を硬化させる。これにより、有機ＥＬ素子の信頼性をさらに向上させることができる。

次に、基板１０１と封止基板１０６を固着するための接着材１０９を塗布する（ステップＳ２０３）。接着材１０９は、ディスペンサを用いて、捕水部材１１０の外側に設けられ、表示領域の全周を囲むように封止基板１０６上に設けられる。すなわち、本実施の形態の場合、捕水部材１１０を配置した凹部の周囲の、封止基板１０６の素子基板１０１と接する凸部に接着材１０９を塗布する。

次に、捕水部材１１０を配設した封止基板１０６と、有機ＥＬ素子１１１を形成した基板１０１を貼り合わせて封止する（ステップＳ１０２）。両基板の位置合わせを行った後、加圧しながら光を照射することによって、接着材１０９を硬化させ、両基板を貼り合わせることができる。このようにして有機ＥＬパネル１００を製造する。

上述の工程により、基板１０１と封止基板１０６との間の空間は接着材１０９により封止される。接着材１０９によって画定される気密空間内には捕水部材１１０が配設されているため、水分などによる有機ＥＬ素子１１１の劣化を抑制することができる。

なお、捕水部材１１０の樹脂層１１２を硬化させる前に、封止基板１０６に接着材１０９を塗布し、素子基板１０１と封止基板１０６とを位置合わせし光を照射することも可能である。すなわち、樹脂層１１２と接着材１０９とを同時に硬化し、両基板の貼り合わせと捕水部材１１０の形成を同時に行うこともできる。これにより、製造タクトを短くすることができる。

実施例．
吸水率が６．６％のアクリル系の紫外線硬化型樹脂に１０％のモレキュラーシーブスを混合したものを用いて、捕水部材１１０を形成した。図３に、時間に伴う捕水部材１１０の吸水率の変化を示す。図３に示すように、時間が経過するにつれて、捕水部材１１０によって吸水されているのがわかる。なお、吸水率が０．６％のエポキシ系の紫外線硬化樹脂に１０％のモレキュラーシーブスを混合したものを用いて、上記と同様な評価を行ったが、１００００時間後の捕水部材の吸水率は１％であった。

このように、吸水率の高い樹脂層１１２中に吸湿剤１１３を混合したものを用いて、捕水部材１１０を形成することによって、有機ＥＬパネル１００に発生するダークフレームをより確実に抑制することができる。

実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの構成の一部を示す断面図である。 実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの製造方法を説明するためのフローチャートである。 実施例にかかる捕水部材の時間に伴う吸水率の変化を示すグラフである。

符号の説明

１００ 有機ＥＬパネル
１０１ 素子基板
１０２ 陽極
１０３ 絶縁層
１０４ 有機層
１０５ 陰極
１０６ 封止基板
１０７ リード線
１０８ リード端子
１０９ 接着材
１１０ 捕水部材
１１１ 有機ＥＬ素子
１１２ 樹脂層
１１３ 吸湿剤

Claims (4)

1. 第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板と前記第２の基板との間の気密空間内に配置された有機ＥＬ素子とを有する有機ＥＬパネルであって、
   前記第２の基板上に設けられた捕水部材であって、５％以上の吸水率特性を有する樹脂層と、前記樹脂層に含有された吸湿剤を含む捕水部材を備えている有機ＥＬパネル。
2. 前記有機ＥＬ素子は前記第１の基板上に形成されており、
   前記捕水部材は、前記第２の基板の前記有機ＥＬ素子に対向する面上に設けられる、
   請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
3. 前記樹脂層は、光硬化樹脂である請求項１又は２に記載の有機ＥＬパネル。
4. 前記吸湿剤は、前記樹脂層の表面に露出するように配置される請求項１、２又は３に記載の有機ＥＬパネル。

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