JP2007095430A - 有機ｅｌ表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 有機ＥＬ表示パネル内に水分が浸入することを確実に防止して、水分による経時劣化を確実に防止することが可能な有機ＥＬ表示パネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 樹脂層１１の中には金属層１２が形成されている。金属層１２は、有機ＥＬ表示パネルの周縁部に沿って延びる細長い突条であり、その厚み方向ｔで有機ＥＬ素子基板２と封止基板３にそれぞれ接している。金属層１２は、柔軟でかつ、耐腐食性がある金属、例えば、Ａｕから形成されていればよい。このような金属層１２は、例えば、その断面形状の少なくとも一部が厚み方向ｔに対して傾斜していればよく、図２においてはその断面が台形を成している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、有機ＥＬ表示パネルおよびその製造方法に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示パネルとは、電極間に有機発光層を挟持してなる有機ＥＬ素子基板と、この有機ＥＬ素子基板に対向する封止基板とを、封止基板の外周部に配設した紫外線硬化型樹脂などのシール材により封止したものである。

この有機ＥＬ素子基板上に形成された有機発光層は、パネル内に水分が浸入すると特性劣化を起こし、ダークフレームと呼ばれる暗部を発生させ、輝度低下や画素の縮小、有機ＥＬ表示パネルの寿命低下を生じることが知られている。

このように、水分による有機ＥＬ表示パネルの劣化を防止ために、封止基板の外周部に配設したシール材として耐水性の樹脂材などを用いて有機ＥＬ素子基板と封止基板とを周縁部で封止するのが一般的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−７４５２号公報

しかしながら、上述したような耐水性の樹脂材などで有機ＥＬ素子基板と封止基板とを封止したとしても、樹脂材はその素材の特性上、少しづつ水分を透過させてしまう。このため、僅かな水分の存在でもその表示特性が大きく劣化する有機ＥＬ表示パネルにあっては、こうした樹脂材を透過してくる僅かな水分による表示特性の劣化防止が課題であった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、有機ＥＬ表示パネル内に水分が浸入することを確実に防止して、水分による経時劣化を確実に防止することが可能な有機ＥＬ表示パネルおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、電極間に有機発光層が挟持されてなる有機ＥＬ素子基板と、前記有機ＥＬ素子基板に対向して配される封止基板と、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板の周縁部に配設され、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板を封止するシール部とを有する有機ＥＬ表示パネルであって、前記シール部は、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板の間に配される樹脂層と、前記樹脂層の中に形成され、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板にそれぞれ接する金属層とを備えていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネルが提供される。

前記樹脂層には、前記金属層および前記樹脂層の厚みを規定するスペーサが配されていればよい。また、この金属層は、その断面形状の少なくとも一部が厚み方向に対して傾斜していればよい。前記シール部は、前記有機ＥＬ素子基板の引出電極部を除いた部分に形成されていればよい。

また、本発明によれば、電極間に有機発光層が挟持されてなる有機ＥＬ素子基板の周縁部または／および前記有機ＥＬ素子基板に対向する封止基板の周縁部に金属突条を形成する工程と、前記有機ＥＬ素子基板の周縁部または／および前記封止基板の周縁部に樹脂材を配設する工程と、前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板とを対向させて互いに押し付け、前記金属突条を前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板の両方に密着させて金属層を形成するとともに、前記樹脂材を前記金属層の周囲に配しつつ前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板とを周縁部で互いに接着する樹脂層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法が提供される。

前記樹脂層には、前記金属層および前記樹脂層の最小厚みを規定するスペーサが配されていればよい。前記スペーサはその断面形状が略円形であればよい。前記金属突条は、その断面形状が略三角形状であればよい。

本発明の有機ＥＬ表示パネルによれば、シール部に金属層を形成したので、水分が樹脂層を介して少しづつ有機ＥＬ表示パネルの内部側に浸入して来ることがない。即ち、金属層は厚み方向の上下で有機ＥＬ素子基板および封止基板にそれぞれ接し、水分が浸入するのを遮断する。このように、シール部に金属層を設けて、樹脂層を介して浸入しようとする水分を完全に遮断することによって、有機ＥＬ表示パネルの内部側は常に水分の無い乾燥状態に保たれる。これにより、有機ＥＬ素子基板上に形成された有機発光層が水分によって特性劣化を起こし、輝度低下や画素の縮小、有機ＥＬ表示パネルの寿命低下といった不具合が発生することを防止することが可能になる。

以下、本発明に係る有機ＥＬ素子基板について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ素子基板の一例を示す外観斜視図である。本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１は、有機ＥＬ素子基板２と、有機ＥＬ素子基板２に対向する封止基板３と、これら有機ＥＬ素子基板２と封止基板３とを周縁部で接合して封止するシール部４とから概略構成されている。

有機ＥＬ素子基板２は、例えば、厚さ０．４〜１．１ｍｍの透明なガラス板からなり、その上にＩＴＯ等の透明な陽極電極、ポリイミド樹脂等からなる絶縁層、自発光源となる有機発光層、アルミニウム等の金属材料からなる陰極電極が順次形成され、陽極電極と陰極電極とで有機発光層を挟み込んで電流を印加して発光させるようになっている。

有機発光層は、例えば、電子注入層、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、ホール注入層など、周知の複層構成で形成されていれば良い。有機ＥＬ素子基板２を覆う封止基板３は、例えばガラス、アクリル系樹脂などから形成されていれば良い。有機ＥＬ素子基板２の一辺には、この有機ＥＬ表示パネル１を制御するドライバチップ（図示せず）が接続される引出電極部５が一体に形成されている。こうした引出電極部５には、透明導電膜等からなる複数の導電パターンが形成されている。

図２は、図１のＹ−Ｙ線での断面図であり、シール部の構成を示した拡大断面図である。シール部４は、有機ＥＬ素子基板２と封止基板３との間に配されて、これら有機ＥＬ素子基板２と封止基板３とを接着する樹脂層１１を備えている。こうした樹脂層１１は、樹脂性の接着剤、例えば、ＵＶ硬化型のエポキシ系樹脂およびアクリル系樹脂や、２液硬化型のエポキシ系樹脂から形成されていればよい。

樹脂層１１の中には、多数のスペーサ１３が混入されている。スペーサ１３は、断面が略円形の円筒状部材または球体状部材であればよく、例えばグラスファイバーやアクリル系樹脂から形成されていればよい。このようなスペーサ１３は、後ほど詳述する本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法において、有機ＥＬ素子基板２と封止基板３との間の最小厚み、即ち樹脂層１１や後述する金属層１２の厚みを規定するものである。

樹脂層１１の中には金属層１２が形成されている。金属層１２は、有機ＥＬ表示パネル１における引出電極部５が形成された側辺Ｄ以外の３つの側辺Ａ，Ｂ，Ｃ（図１参照）に沿って延びる細長い突条であり、その厚み方向ｔで有機ＥＬ素子基板２と封止基板３にそれぞれ接している。金属層１２は、柔軟でかつ、耐腐食性がある金属、例えば、Ａｕから形成されていればよい。このような金属層１２は、例えば、その断面形状の少なくとも一部が厚み方向ｔに対して傾斜していればよく、図２においてはその断面が台形を成している。金属層１２は、例えば高さＨが１０〜２０μｍ程度に形成されれば良く、幅Ｗは、例えば高さＨと同じかそれよりも狭く形成するのが好ましい。

以上のような構成の本発明の有機ＥＬ表示パネルの作用を説明する。図３に示すように、有機ＥＬ表示パネル１は、外気に晒される外部側Ｓと、製造段階で水分の無い環境で封止された乾燥した内部側Ｎとにシール部４を境にして区画されている。外部側Ｓと接する外気には、大気中の水蒸気等によって水分１５が含まれている。こうした水分１５は、製造後に時間が経つにつれてシール部４を構成する樹脂層１１に浸入してくる。樹脂層１１は、有機材料であるので、完全に水分を遮断することは難しく、大気中の水分１５を内包してしまう。

従来はこうした樹脂層を介して有機ＥＬ表示パネルの内部側に水分が浸入することがあったが、本発明の有機ＥＬ表示パネル１では、シール部４に金属層１２を形成したので、こうした水分１５が樹脂層１１を介して少しづつ内部側Ｎに浸入して来ることがない。即ち、金属層１２は厚み方向ｔの上下で有機ＥＬ素子基板２および封止基板３にそれぞれ接し、水分１５が内部側Ｎに浸入するのを遮断する。特に、耐腐食性に富み、密度の大きいＡｕなどで金属層１２を構成すれば、金属層１２の中を水分が透過することを完全に遮断できる。

このように、シール部４に金属層１２を設けて、樹脂層１１を介して内部側Ｎに浸入しようとする水分１５を完全に遮断することによって、有機ＥＬ表示パネルの内部側Ｎは常に水分の無い乾燥状態に保たれる。これにより、有機ＥＬ素子基板上に形成された有機発光層が水分によって特性劣化を起こし、輝度低下や画素の縮小、有機ＥＬ表示パネルの寿命低下といった不具合が発生することを防止し、長期間にわたって鮮明な表示が可能な有機ＥＬ表示パネルを得ることができる。

なお、図１に示す引出電極部５が形成された有機ＥＬ表示パネル１の側辺Ｄは、導電性の金属を配置すると電気的に短絡するなどの問題があるが、例えば、図９に示すように、有機ＥＬ素子基板２に形成された導電パターン層８と封止基板３との間に絶縁体のガラスファイバ９を設け、樹脂層１１で覆うことにより、引出電極部５における水分の浸入防止を図ることもできる。

図４は、本発明の有機ＥＬ表示パネルの第２の実施形態を示す拡大断面図である。この実施形態では、有機ＥＬ表示パネル２０の周縁部を封止するシール部２１に２つの金属層２２ａ，２２ｂが並列に設けられている。このように２つの金属層２２ａ，２２ｂを設けることによって、樹脂層２３に浸透した水分が有機ＥＬ表示パネル２０の内部に浸入することを、より確実に防止することができる。なお、製造時における封止工程の前には、こうした金属層２２ａは有機ＥＬ素子基板２４側に形成され、金属層２２ｂは封止基板２５側に形成されていればよい。

図５は、本発明の有機ＥＬ表示パネルの第３の実施形態を示す拡大断面図である。この実施形態では、封止基板３５がシール部３１と接する部分に溝３６が形成され、この溝３６に捕水材３７が設けられている。このように、金属層３２の形成に加えて更に捕水材３７を設置することにより、樹脂層３３に浸透した水分がこの捕水材３７で補足されるので、有機ＥＬ表示パネル３０の内部に水分が浸入することを、より確実に防止することが可能になる。

次に、本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法に関して、シール部の形成について説明する。有機ＥＬ表示パネルを製造するにあたって、封止工程では、図６（ａ）に示すように、まず、封止基板３にＡｕなどの金属膜４２を積層する。こうしたＡｕの積層は、例えばメッキなどであればよい。次に、この金属膜４２にレジスト４３を形成し、エッチングを行う（図６（ｂ）参照）。エッチングによってレジスト４３の形成部以外の金属膜４２を除去し、レジスト４３の形成部分だけ金属膜４２を残す（図６（ｃ）参照）。

続いて、図６（ｄ）に示すように、残された金属膜４２の上面のレジスト４３を除去し、更にこの金属膜４２にスパッタリングやエッチングを行う。こうした金属膜４２にスパッタリングやエッチングにより、封止基板３上に断面が三角形状の金属突条４４が形成された状態となる（図６（ｅ）参照）。なお、こうした金属突条４４の形成は、気相成長法、アディティブ法、セミアディティブ法など各種メタルエッチング法が採用可能である。

図７（ａ）に示すように、断面を三角形状に形成した金属突条４４を覆うように、封止基板３の周縁部にスペーサ１３を含んだ樹脂材４３を塗布する。そして、この封止基板３に向けて有機ＥＬ素子基板２を対面させる（図７（ｂ）参照）。そして図７（ｃ）に示すように、封止基板３に対して有機ＥＬ素子基板２を所定の押圧力で押し付ける。すると、金属突条４４はスペーサ１３の断面直径に相当する高さまで押しつぶされ、その上部が有機ＥＬ素子基板２と密着して金属層１２が形成される。同時に樹脂材４３も金属層１２の周りに広がり（展開し）、樹脂層１１が形成される。

この圧着時に、スペーサ１３は封止基板３と有機ＥＬ素子基板２との隙間をスペーサ１３の直径よりも小さくならないように規制し、金属層１２および樹脂層１１の最小厚みを規定する。これによって、金属層１２および樹脂層１１が薄くなりすぎて（潰れ過ぎて）シール部としての機能が低下することを防止する。

また、金属突条４４を断面が三角形状になるように形成しておくことによって、封止基板３と有機ＥＬ素子基板２との圧着時に、樹脂材４３に含まれる断面が略円形のスペーサ１３が金属突条４４の両側に回避されるようになり、金属突条４４の中にスペーサ１３がめり込んでしまい金属層１２が変形するといった不具合を防止することができる。なお、こうした金属突条はその断面形状が三角形に形成される以外にも、矩形や円形など各種断面形状に形成されてもよく、限定されるものではない。

図８は、本発明の有機ＥＬ表示パネルの別な製造方法を示す説明図である。この製造方法では、前述した製造方法と同様に、封止基板３の周縁部に、断面を三角形状の金属突条５４を形成し、この金属突条５４を覆うようスペーサ１３を含んだ樹脂材５３を塗布する。一方、有機ＥＬ素子基板２の周縁部にも、例えば断面が矩形の金属突条５５を形成する（図８（ａ）参照）。

そして、図８（ｂ）に示すように、断面三角形の金属突条５４と断面矩形の金属突条５５とが重なり合うように封止基板３と有機ＥＬ素子基板２とを押圧して圧着することにより、金属突条５４と金属突条５５とが互いに変形してスペーサ１３の断面直径まで潰れ、金属層５６が形成される。このように、封止基板３と有機ＥＬ素子基板２の双方に金属突条５４，５５を形成することにより、圧着時により強固な金属層５６を形成することができる。なお、金属突条だけでなく、樹脂材も封止基板３と有機ＥＬ素子基板２の双方に形成しておいてもよい。

本発明の有機ＥＬ表示パネルの一例を示す外観斜視図である。 図１に示す有機ＥＬ表示パネルのシール部における拡大断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの作用を示す説明図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの第２の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの第３の実施形態を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示す断面図である。 本発明の有機ＥＬ表示パネルの別な製造方法を示す断面図である。 図１に示す有機ＥＬ表示パネルの引出電極部におけるシール部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ表示パネル、２…有機ＥＬ素子基板、３…封止基板、４…シール部、１１…樹脂層、１２…金属層、１３…スペーサ、４３…樹脂材、４４…金属突条。

Claims (8)

1. 電極間に有機発光層が挟持されてなる有機ＥＬ素子基板と、前記有機ＥＬ素子基板に対向して配される封止基板と、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板の周縁部に配設され、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板を封止するシール部とを有する有機ＥＬ表示パネルであって、
   前記シール部は、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板の間に配される樹脂層と、前記樹脂層の中に形成され、前記有機ＥＬ素子基板および前記封止基板にそれぞれ接する金属層とを備えていることを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。
2. 前記樹脂層には、前記金属層および前記樹脂層の厚みを規定するスペーサが配されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示パネル。
3. 前記金属層は、その断面形状の少なくとも一部が厚み方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示パネル。
4. 前記シール部は、前記有機ＥＬ素子基板の引出電極部を除いた部分に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネル。
5. 電極間に有機発光層が挟持されてなる有機ＥＬ素子基板の周縁部または／および前記有機ＥＬ素子基板に対向する封止基板の周縁部に金属突条を形成する工程と、前記有機ＥＬ素子基板の周縁部または／および前記封止基板の周縁部に樹脂材を配設する工程と、前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板とを互いに対向させて押し付け、前記金属突条を前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板の両方に密着させて金属層を形成するとともに、前記樹脂材を前記金属層の周囲に展開させて前記有機ＥＬ素子基板と前記封止基板とを周縁部で互いに接着する樹脂層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
6. 前記樹脂層には、前記金属層および前記樹脂層の最小厚みを規定するスペーサが配されていることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
7. 前記スペーサはその断面形状が略円形であることを特徴とする請求項５または６に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
8. 前記金属突条は、その断面形状が略三角形状であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
   
   

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