JP2007179977A - Ｅｌパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 樹脂封止であっても、封止樹脂によるＥＬ素子の特性劣化を抑えることができるＥＬパネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係るＥＬパネル１は、透明基板１０上に陽極１２、有機層１６及び陰極１８が順次積層されて構成された複数のＥＬ素子２０と、隣り合うＥＬ素子２０の間に位置する隔壁１４と、複数のＥＬ素子２０及び隔壁１４を一体的に覆う封止プレート２２とを有し、透明基板１０と封止プレート２２との間には樹脂２４が介在し、且つ、隔壁１４とＥＬ素子２０の有機層１６との間に空間部２６が形成されているため、封止樹脂２４の樹脂成分がＥＬ素子２０の有機層１６を浸食する事態が有意に抑制されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＥＬパネル及びその製造方法に関するものである。

有機ＥＬ（ElectroLuminescence）や無機ＥＬ等のＥＬ素子は、自発光型の発光素子であり、高輝度であるほか、小型・軽量化が容易であるという特徴を有しており、ディスプレイや照明等への応用が期待されている。ところが、これらのＥＬ素子に用いられる発光材料は、外気（特に湿気等の水分）によって劣化し易い傾向にあり、これが素子の高寿命化を妨げる一つの要因となっていた。このため、従来、ＥＬ素子は、外気との接触を少なくするため、当該素子を封止したＥＬパネルの形態で用いられている。

かかる封止の形態としては、ＥＬ素子を基板と封止板との間に配置し、外周部のみを樹脂等からなるシール剤で塞ぐ中空型の封止が知られている。ところが、この中空型の封止では、中空部の湿気を完全に取り除くために内部に乾燥剤等を導入する必要がある場合が多く、ＥＬパネルの小型化・薄型化を図るのが困難な傾向にあった。

そこで、このような不都合を低減するために、基板と封止板との間のＥＬ素子を含む領域を中空にせずに、当該領域全体を硬化性樹脂で満たして接着層とした固体封止型の構造が知られている（下記特許文献１参照）。こうすれば、ＥＬ素子の周囲が完全に封止されることから湿気等の浸入や残存が困難となり、乾燥剤の導入が不要となる。
特開２００３−１９７３６６号公報

ところが、樹脂とＥＬ素子とを接触させてＥＬパネルを作製すると、当該ＥＬ素子にダメージを与える場合がある。このようにＥＬ素子がダメージを受けると、ＥＬ素子本来の発光が十分に得られなくなり、ＥＬパネルにおける発光輝度の低下や発光面積の減少が生じる結果となる。

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、樹脂封止であっても、封止樹脂によるＥＬ素子の特性劣化を抑えることができるＥＬパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係るＥＬパネルは、基板上に第１の電極、有機層及び第２の電極が順次積層されて構成された複数のＥＬ素子と、隣り合うＥＬ素子の間に位置する隔壁と、複数のＥＬ素子及び隔壁を一体的に覆う封止プレートとを有し、基板上のＥＬ素子と封止プレートとの間には樹脂が介在し、且つ、隔壁とＥＬ素子の有機層との間に空間部が形成されていることを特徴とする。

このＥＬパネルにおいては、隔壁とＥＬ素子の有機層との間に空間部が形成されているため、封止樹脂が有機層の隔壁側の端面に接しない状態で、基板と封止プレートとの間が樹脂で封止されている。そのため、封止樹脂の樹脂成分がＥＬ素子の有機層を浸食する事態が有意に抑制されている。従って、本発明に係るＥＬパネルにおいては、封止樹脂によるＥＬ素子の特性劣化が抑えられている。

また、隔壁と樹脂とが接していることが好ましい。この場合には、隣り合う隔壁の間の空間が樹脂によって閉塞されるため、隔壁を介した外気の流動が抑止されて、その外気によるＥＬ素子への影響が抑制される。

また、空間部が真空である、若しくは、空間部が不活性ガスで満たされていることが好ましい。この場合、空間部に外気が存在せず、より効果的にＥＬ素子の特性劣化が抑えられる。

本発明に係るＥＬパネルの製造方法は、第１の電極が形成された基板上に隔壁を形成するステップと、基板上に有機層及び第２の電極を順次積層して、第１の電極、有機層及び第２の電極を含む複数のＥＬ素子を形成するステップと、隔壁とＥＬ素子の有機層との間に空間部が形成されるように、樹脂が塗布された封止プレートと基板とを、封止プレートの樹脂側と基板のＥＬ素子側とを向かい合わせて貼り合わせるステップとを有することを特徴とする。

このＥＬパネルの製造方法においては、封止プレートと基板とを貼り合わせる際に、隔壁とＥＬ素子の有機層との間に空間部が形成される。つまり、封止樹脂が有機層の隔壁側の端面に接しない状態で、基板と封止プレートとの間が樹脂で封止される。そのため、封止樹脂の樹脂成分がＥＬ素子の有機層を浸食する事態が有意に抑制されている。従って、本発明に係るＥＬパネルの製造方法においては、封止樹脂によるＥＬ素子の特性劣化が抑えられたＥＬパネルが得られる。

また、塗布された樹脂が未硬化状態である封止プレートで、複数のＥＬ素子及び隔壁を覆ってもよい。この場合、隔壁の上部が樹脂に埋没するため、外部環境からの水分の侵入を十分防止することが可能となる。

本発明によれば、樹脂封止であっても、封止樹脂によるＥＬ素子の特性劣化を抑えることができるＥＬパネル及びその製造方法が提供される。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るＥＬパネルの製造方法の手順を示した工程フロー図である。

本発明の実施形態に係るＥＬパネルの製造方法を用いてＥＬパネル１を作製する際は、まず、図１（ａ）に示すように、透明基板１０上に複数の陽極（第１の電極）１２を形成し、その後に複数の隔壁１４を形成する。透明電極１０としては、ガラス基板やプラスチック基板、その他の透光性を有する材料からなる基板を用いることができる。

陽極１２は帯状の透明電極（例えば、ＩＴＯ透明電極）であり、複数の陽極１２が透明基板１０上に並列するようにパターニング形成される。隔壁１４は、陽極１２の並列方向（すなわち、陽極１２の延在方向に直交する方向）に延びるポリマー部材であり、逆テーパ形状を有している。隔壁１４の材料としては、ポジ型の感光性レジスト、例えばノボラック樹脂等を用いることができる。この隔壁１４は、例えば、ポジ型感光性レジストを用いて、逆テーパ形状断面に形成することができる。なお、本明細書における逆テーパ形状断面とは、図１に示す逆台形形状断面に限定されず、透明基板に向かって厚さ方向に先細りする断面形状であれば、三角形状断面や六角形状断面等であってもよい。また、隔壁１４は、キノコ状に異なる形状の樹脂を複数積層させたものでもよい。

次に、図１（ｂ）に示すように、透明基板１０表面のうち、陽極１２及び隔壁１４が形成された領域の全面に、有機層１６及び陰極（第２の電極）１８を蒸着により順次積層する。このとき、隔壁１４の上面１４ａに有機層１６及び陰極１８が積層されるため、隔壁形成領域Ａの陰極と、隔壁形成領域Ａ以外の領域の陰極とが断絶されて、導通しない状態となる。すなわち、この隔壁１４をマスクとした有機層１６及び陰極１８のパターニングがおこなわれる。そして、上述した陽極１２と、この陽極１２上に積層された有機層１６及び陰極１８とによって、複数のＥＬ素子２０が形成される。換言すると、隔壁１４がマスクとして機能して、ＥＬ素子２０毎に分離された陰極１８が形成される。また、複数のＥＬ素子２０は、透明基板１０上にマトリクス配置され、隣り合うＥＬ素子２０の間に隔壁１４が位置する。

なお、隔壁１４が逆テーパ形状断面を有するために、ＥＬ素子２０の有機層１６及び陰極１８の側面と隔壁１４の側面とは離間し、その間には空間が形成される。

透明基板１０上にＥＬ素子２０を形成した後、図１（ｃ）に示すように、未硬化状態のエポキシ樹脂２４が塗布された封止プレート２２を用意し、真空雰囲気中において、封止プレート２２の樹脂側と透明基板１０のＥＬ素子側とを向かい合わせて貼り合わせる。それにより、透明基板１０上の複数のＥＬ素子２０及び複数の隔壁１４が封止プレート２２の樹脂２４で一体的に覆われる。ここで、本明細書における「未硬化状態」とは、樹脂が完全硬化していない状態をいう。例えば、エポキシ樹脂の場合、樹脂のＩＲスペクトルを観測する際、エポキシ環由来の９１５ｃｍ^−１付近に出現するピークが存在しない状態をいう。ただし、塗布直後の樹脂に対し、１０％以下にピーク強度が消失している状態は完全硬化しているものと見なす。また、封止プレート２２の形状としては、平板形状や、平板の端部が内側に屈曲した形状（キャップ形状）等を採用することができる。

そして、図１（ｄ）に示すように、封止プレート２２の樹脂２４がＥＬ素子２０の表面２０ａに接するまで封止プレート２２を透明基板１０に押し付けることにより、樹脂封止されたＥＬパネル１の作製が完了する。このとき、ＥＬ素子２０の有機層１６の側面１６ａと隔壁１４の側面１４ｂとの間には、陽極１２、隔壁１４、樹脂２４、ＥＬ素子２０の有機層１６及び陰極１８で囲まれた空間部２６が形成される。そして、有機層１６の隔壁１４側の端面１６ａが空間部２６に露出する。なお、ＥＬパネル１の樹脂封止の工程は、上述したように真空雰囲気においておこなわれるため、空間部２６は真空となっている。

以上で説明したように、ＥＬパネル１においては、有機層１６の隔壁１４側の端面１６ａが空間部２６に露出しており、封止樹脂２４がその端面１６ａに接しない状態で、透明基板１０と封止プレート２２との間が樹脂２４で封止されている。

ここで、封止樹脂２４の硬化剤等の樹脂成分が有機層１６を浸食した場合には、シュリンクやダークスポット等が生じてＥＬ素子の素子寿命を縮めることが考えられるが、上述したＥＬパネル１においては、封止樹脂２４の樹脂成分がＥＬ素子２０の有機層１６を浸食する事態が有意に抑制されているため、封止樹脂２４によるＥＬ素子２０の素子寿命等の特性劣化が抑えられることとなる。特に、ＥＬパネル１においては空間部２６が真空となっているため、空間部２６中に実質的に酸素や水分を含む外気が存在せず、それらがＥＬ素子２０へ影響を与える事態も併せて抑制されている。空間部２６をＮ_２ガスやＡｒガス等の不活性ガスで満たしても、空間部２６中に実質的に酸素や水分を含む外気が存在しないこととなり、この場合にもやはりＥＬ素子２０の特性劣化が抑えられる

また、ＥＬパネル１においては、封止プレート２２に塗布された樹脂２４が未硬化状態であるため、隔壁１４の上部が樹脂２４に埋没する。そのため、隔壁１４が樹脂２４に埋没しない場合に比べ、より外気からの水の侵入を防止することが可能となる。

さらに、ＥＬパネル１においては、隔壁１４と樹脂２４とが接しているため、隣り合う隔壁１４の間の空間が樹脂２４によって閉塞されている。そのため、隔壁１４を介した外気の流動が抑止されており、隣り合う隔壁１４の間の空間に外気が流入する事態が抑止されている。それにより、外気に含まれる水分によるＥＬ素子２０へ影響が抑制されている。つまり、外気に含まれる水分は、樹脂を介してしか隣り合う隔壁１４の間に浸入することができず、樹脂内における外気の移動は空気中における水分の移動に比べて非常に遅いため、その水分がＥＬ素子に影響を与えづらくなっている。その結果、ＥＬ素子２０及びＥＬパネル１の長寿命化が図られている。

なお、上述した実施形態とは異なる図２に示す製造方法を用いて作製したＥＬパネル１Ａにおいても、ＥＬパネル１と同様の効果を得ることができる。図２は、そのＥＬパネル１Ａの製造方法の手順を示した工程フロー図である。

ＥＬパネル１Ａの製造工程のうち、ＥＬ素子２０を作製する工程（すなわち、図１（ｂ）に示す工程）まではＥＬパネル１の場合と同様である。そして、ＥＬ素子２０を作製した後は、図２（ａ）に示すように、未硬化状態のエポキシ樹脂２４が塗布された封止プレート２２で透明基板１０を覆う。そして、図２（ｂ）に示すように、封止プレート２２の樹脂２４とＥＬ素子２０の表面２０ａとが所定の離間距離ｄとなるまで、封止プレート２２を透明基板１０に押し付けて、樹脂封止されたＥＬパネル１Ａの作製が完了する。このＥＬパネル１Ａにおいても、ＥＬパネル１同様、ＥＬ素子２０の有機層１６の側面１６ａと隔壁１４の側面１４ｂとの間には、有機層１６の隔壁１４側の端面１６ａが露出する空間部２６が形成される。従って、ＥＬパネル１Ａにおいても、封止樹脂２４によるＥＬ素子２０の素子寿命等の特性劣化が抑えられる。

さらに、上述した実施形態とは異なる図３に示す製造方法を用いて作製したＥＬパネル１Ｂにおいても、ＥＬパネル１及びＥＬパネル１Ａと同様の効果を得ることができる。図３は、そのＥＬパネル１Ｂの製造方法の手順を示した工程フロー図である。

ＥＬパネル１Ｂの製造工程のうち、ＥＬ素子２０を作製する工程（すなわち、図１（ｂ）に示す工程）まではＥＬパネル１の場合と同様である。そして、ＥＬ素子２０を作製した後は、図３（ａ）に示すように、硬化状態のエポキシ樹脂２４Ａが形成された封止プレート２２で透明基板１０を覆う。そして、図３（ｂ）に示すように、所定の押圧力で封止プレート２２を透明基板１０に押し付けると共に、図示しない結合部材により封止プレート２２と透明基板１０とを結合させることにより、樹脂封止されたＥＬパネル１Ｂの作製が完了する。このＥＬパネル１Ｂにおいても、ＥＬパネル１及びＥＬパネル１Ａ同様、ＥＬ素子２０の有機層１６の側面１６ａと隔壁１４の側面１４ｂとの間には、有機層１６の隔壁１４側の端面１６ａが露出する空間部２６が形成される。従って、ＥＬパネル１Ｂにおいても、封止樹脂２４ＡによるＥＬ素子２０の素子寿命等の特性劣化が抑えられる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、基板と封止プレートとの間に介在する樹脂は、封止プレートに塗布して介在させる方法以外に、インクジェット法によって基板上に樹脂を射出して介在させてもよい。また、樹脂は、エポキシ樹脂の他、シリコーン樹脂等であってもよい。さらに、第１の電極が陰極であり、且つ、第２の電極が陽極である態様であってもよい。

また、封止プレートが透光性を有し、封止プレート側からＥＬ素子の光を取り出すタイプのＥＬパネルであってもよい。この場合には、ＥＬ素子上に、封止プレートに一体的に形成された樹脂があるため、ＥＬ素子上に樹脂がない場合に比べて、ＥＬ素子から発光して放射された光の散乱が抑制され、ＥＬパネルから効率よく光を取り出すことが可能となる。

以下、本発明の内容を実施例を用いて説明する。
（実施例）

発明者らは、上述した実施形態で示した製造方法を用い、ＥＬパネル１と同様のＥＬパネル＃１を以下の手順により作製した。

まず、透明基板（ガラス基板）上に複数のＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）の陽極をパターニング形成した。その後、陽極１２の並列方向に複数の隔壁（ポジ型感光性レジスト（ノボラック樹脂系）隔壁）を形成した（図１（ａ）参照）。

次に、透明基板表面のうち、陽極及び隔壁が形成された領域の全面に、有機層（４，４’，４”トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）フェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）とＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’テトラキス（３−ビフェニル）−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（ＴＰＤ）と、Ａｌｑ3 ：トリス（８−キノリノラト）アルミニウムと、をこの順で積層したもの）及び陰極（Ａｇ・Ｍｇ合金と、Ａｌとをこの順で積層したもの）を蒸着により順次積層した（図１（ｂ）参照）。このとき、陽極と、陽極上に積層された有機層及び陰極とによって、複数のＥＬ素子が形成される。

透明基板上にＥＬ素子を形成した後、未硬化状態のエポキシ樹脂が塗布された封止プレートを用意し、真空雰囲気中において、封止プレートの樹脂側と透明基板のＥＬ素子側とを向かい合わせて貼り合わせた（図１（ｃ）参照）。このエポキシ樹脂は、樹脂のＩＲスペクトルを観測した際、エポキシ環由来の９１５ｃｍ^−１付近に出現するピークが存在していないものである。

そして、封止プレートの樹脂がＥＬ素子の表面に接するまで封止プレートを透明基板に押し付けることにより、樹脂封止されたＥＬパネル＃１を得た（図１（ｄ）参照）。このとき、ＥＬ素子の有機層の側面と隔壁の側面との間には空間部が形成されており、有機層の隔壁側の端面が空間部に露出していた。
（比較例）

また、比較例として、上述したＥＬパネル＃１の製造方法とは空間部を設けなかった（すなわち、透明基板と封止プレートとの間が封止樹脂により完全に充たした）点でのみ異なる製造方法で作製したＥＬパネル＃２を準備した。
（ＥＬパネルの輝度測定）

上述したＥＬパネル＃１（実施例）及びＥＬパネル＃２（比較例）の輝度測定をおこなった。輝度測定の方法は、作製した有機ＥＬ素子に駆動電圧５Ｖを印加し、封止プレート側から射出した光の正面方向の発光輝度を輝度計（大塚電子社製、ＭＣＰＤ−７０００）を用いて測定した。この輝度測定の結果は、図４のグラフのとおりとなった。
（ＥＬパネルの輝度評価）

この図４のグラフから明らかなように、「○」で示されたＥＬパネル＃１の輝度は、１０００時間後であっても高い値を維持していた。一方、「●」で示されたＥＬパネル＃２の輝度は、測定開始直後に低下し、その後も低い値で推移した。すなわち、ＥＬパネル＃２の寿命に比べて、ＥＬパネル＃１の寿命が著しく長くなっている。つまり、実施例であるＥＬパネル＃１においては、比較例であるＥＬパネル＃２に比べて、ＥＬ素子の特性劣化が抑えられて、その寿命が延長されている。
（ＥＬパネルの外観評価）

また、発明者らは、ＥＬパネル＃１及びＥＬパネル＃２を実際に発光させてみたところ、図５に示すように、ＥＬパネル＃１（図５（ａ）参照）ではＥＬ素子の輪郭が明確であったが、ＥＬパネル＃２（図５（ｂ）参照）ではシュリンクが生じてＥＬ素子の輪郭がぼやけていた。

以上のようなＥＬパネル＃１とＥＬパネル＃２との間の相異は、ＥＬパネル＃２では封止樹脂の樹脂成分が有機層を浸食したのに対し、ＥＬパネル＃１では空間部によってその浸食が抑えられたために生じたものと考えられる。

本発明の実施形態に係るＥＬパネルの製造方法の手順を示した工程フロー図である。 図１とは一部異なるＥＬパネルの製造方法の手順を示した工程フロー図である。 図１とは一部異なるＥＬパネルの製造方法の手順を示した工程フロー図である。 実施例における輝度の測定結果を示したグラフである。 実施例における発光実験の結果を示した図である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ…ＥＬパネル、１０…透明基板、１２…陽極、１４…隔壁、１６…有機層、１８…陰極、２０…ＥＬ素子、２２…封止プレート、２４，２４Ａ…樹脂、２６…空間部。

Claims (5)

1. 基板上に第１の電極、有機層及び第２の電極が順次積層されて構成された複数のＥＬ素子と、
   隣り合う前記ＥＬ素子の間に位置する隔壁と、
   前記複数のＥＬ素子及び前記隔壁を一体的に覆う封止プレートと
   を有し、
   前記基板上の前記ＥＬ素子と前記封止プレートとの間には樹脂が介在し、且つ、前記隔壁と前記ＥＬ素子の前記有機層との間に空間部が形成されている、ＥＬパネル。
2. 前記隔壁と前記樹脂とが接している、請求項１に記載のＥＬパネル。
3. 前記空間部が真空である、若しくは、前記空間部が不活性ガスで満たされている、請求項１又は２に記載のＥＬパネル。
4. 第１の電極が形成された基板上に隔壁を形成するステップと、
   前記基板上に有機層及び第２の電極を順次積層して、前記第１の電極、前記有機層及び前記第２の電極を含む複数のＥＬ素子を形成するステップと、
   前記隔壁と前記ＥＬ素子の前記有機層との間に空間部が形成されるように、樹脂が塗布された封止プレートと前記基板とを、前記封止プレートの樹脂側と前記基板のＥＬ素子側とを向かい合わせて貼り合わせるステップと
   を有する、ＥＬパネルの製造方法。
5. 塗布された前記樹脂が未硬化状態である前記封止プレートで、前記複数のＥＬ素子及び前記隔壁を覆う、請求項４に記載のＥＬパネルの製造方法。

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