JP2007234380A - Ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 長寿命化が図られたＥＬパネルを提供する。
【解決手段】 本発明に係るＥＬパネル１０は、基板１２と、基板１２上に形成されたＥＬ素子１４と、基板１２と対面すると共に、基板１２上のＥＬ素子１４を覆う封止プレート１６と、基板１２と封止プレート１６との間に介在すると共に、板状若しくは針状のフィラー３２が添加された接着剤２８とを備え、基板１２の接着剤２８との接触領域、及び、封止プレート１６の接着剤２８との接触領域には凹凸部３４，３６が形成されており、接着剤２８のフィラー３２の一端部３２ａが、凹凸部３４，３６の凹部に入り込んでいる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ＥＬパネル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、水、ＣＯ_２、Ｏ_２等の成分（以下、系外成分と称す。）によって劣化し易い傾向にあり、これが素子の長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（接着剤）で塞ぐ中空型封止と、基板と封止板との間のＥＬ素子を含む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とがある。このような中空型のＥＬパネル及び固体封止型のＥＬパネルはそれぞれ、下記特許文献１、下記特許文献２などに開示されている。これの文献に示されたＥＬパネルでは、封止板や引き出し電極部に凹凸を設けて、封止板や引き出し電極部と基板との間の密着性の向上が図られている。
特開２００２−２６０８４９号公報 特開平１１−２２４７７２号公報

発明者らは、ＥＬパネルのさらなる長寿命化を図るべく研究を重ねた結果、系外成分の進行を効果的に遅延させて、ＥＬパネルの長寿命化を実現することができる技術を新たに見出した。

すなわち、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、長寿命化が図られたＥＬパネルを提供することを目的とする。

本発明に係るＥＬパネルは、基板と、基板上に形成されたＥＬ素子と、基板と対面すると共に、基板上のＥＬ素子を覆う封止プレートと、基板と封止プレートとの間に介在すると共に、板状部若しくは針状部を有するフィラーが添加された接着剤とを備え、基板の接着剤との接触領域の少なくとも一部、及び、封止プレートの接着剤との接触領域の少なくとも一部の、少なくともいずれか一方には凹凸部が形成されており、接着剤のフィラーの板状部若しくは針状部の少なくとも一部が、凹凸部の凹部に入り込んでいることを特徴とする。

このＥＬパネルにおいては、接着剤に添加されたフィラーの板状部若しくは針状部の少なくとも一部が、基板及び封止プレートの少なくともいずれか一方に形成された凹凸部の凹部に入り込んでいる。そのため、フィラーの板状部若しくは針状部が、基板の面方向に対して交差する方向に延在しており、基板の面方向に関する系外成分の進行を効果的に阻害するため、このＥＬパネルにおいては長寿命化が図られている。

また、基板と封止プレートとの両方に凹凸部が形成されており、接着剤のフィラーの板状部若しくは針状部の少なくとも一部が、両凹凸部の少なくとも一方の凹部に入り込んでいることが好ましい。この場合、より多くのフィラーの板状部若しくは針状部が基板の面方向に対して交差する方向に延在するため、より効果的な長寿命化が図られている。

また、凹凸部の凹部に、フィラーの板状部若しくは針状部の一部のみが入り込んでいてもよい。

本発明によれば、長寿命化が図られたＥＬパネルが提供される。

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。

本発明の実施形態に係るＥＬパネル１０は、図１〜図３に示すように、基板１２と、ＥＬ素子１４と、封止プレート１６とを備えており、基板１２は素子形成基板１８と絶縁膜２０とによって構成されている。

このＥＬパネル１０は、トップエミッション型及びボトムエミッション型のいずれに適用することができる。ＥＬパネル１０をボトムエミッション型として用いる場合には、素子形成基板１８及び封止プレート１６のうちの少なくとも素子形成基板１８を透光性プレートで構成する。一方、ＥＬパネル１０をトップエミッション型として用いる場合には、素子形成基板１８及び封止プレート１６のうちの少なくとも封止プレート１６を透光性プレートで構成する。透光性プレートは、透光性を有し（若しくは透明であり）、ガラスやプラスチック、その他の透光性を有する材料からなる。

ＥＬ素子１４は、例えば厚さ数百ｎｍ程度で長方形状に形成されており、素子形成基板１８の主面１８ａ上に形成されている。このＥＬ素子１４は、ＥＬ層を陽極電極層及び陰極電極層で挟んだ積層構造を有している。このＥＬ層の構成材料は、有機ＥＬ材料でも無機ＥＬ材料でもよい。絶縁膜２０も、素子形成基板１８の主面１８ａ上に形成されており、ＥＬ素子１４の周囲を囲むような例えば厚さ数μｍ程度の四角枠状となっている。

なお、基板１２には、ＥＬ素子１４を駆動するための配線２２が設けられている。この配線２２は、ＥＬ素子１４の陽極電極層ラインに駆動信号を送る陽極配線２２Ａと、ＥＬ素子１４の陰極電極層ラインに駆動信号を送る陰極配線２２Ｂとからなっており、その厚さは数百ｎｍ程度である。そして、陽極配線２２ＡはＥＬ素子１４の一方の長辺から引き出されており、陰極配線２２ＢはＥＬ素子１４の一方の短辺から引き出されている。これら陽極配線２２Ａ及び陰極配線２２Ｂはそれぞれ、ＥＬパネル１０の一端面１０ａの陽極取出部２４Ａ、陰極取出部２４Ｂを介して、図示しない駆動回路に接続されている。なお、図２に示すように、陽極配線２２Ａは素子形成基板１８上に設けられており、陰極配線２２Ｂは絶縁膜２０上に設けられている。

封止プレート１６は、平板形状であり、素子形成基板１８の主面１８ａ（ＥＬ素子１４側の面）と平行に対面していると共に、素子形成基板１８上のＥＬ素子１４を覆うように設けられている。この封止プレート１６の下面１６ａ（基板１２側の面）には、基板１２上に形成された陰極配線２２Ｂ（電極配線）に対応する領域に、陰極配線２２Ｂを収容するための凹部２６が陰極配線２２Ｂの高さと同等深さで形成されており、陰極配線２２Ｂによって封止プレート１６が傾いてしまう事態が回避されている。

そして、図４に示すように、上述した基板１２と封止プレート１６との間には接着剤２８が介在しており、基板１２と封止プレート１６との間を接着剤２８が完全に充たしている。接着剤２８は、図５に示すように、樹脂３０に複数のフィラー３２が添加されて構成されている。この接着剤２８の樹脂３０には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を用いることができる。接着剤２８に添加されたフィラー３２は、その全体形状が針状や長尺平板状であり、その平均長さは例えば、１〜４０μｍ程度である。なお、フィラー３２は、例えば、タルク、スメクタイト、マイカ等の粘土鉱物やガラス等で構成される。

この接着剤２８は、基板１２上の全域（すなわち、素子形成基板１８上及び絶縁膜２０上の全域）に広がっている。つまり、絶縁膜２０の枠内だけでなく、絶縁膜２０の上面２０ａにも接着剤２８が存在している。

基板１２の絶縁膜２０の上面２０ａの全領域及び封止プレート１６の下面１６ａの全領域には、それぞれ凹凸部３４，３６が形成されている。この凹凸部３４，３６は、その表面粗さＲａが、１００ｎｍ以上が好ましく、５００ｎｍ以上であることがより好ましい。なお、このような凹凸部３４，３６は、公知のサンドブラストやエッチング等を用いて形成することができ、必要に応じて所定形状のマスクパターンを利用することができる。

そして、基板１２側の凹凸部３４と封止プレート１６側の凹凸部３６とが対向する領域Ｆにおいては、図５に示すように、接着剤２８のフィラー３２のほぼ全てが、基板面１２ｂに対して起立する起立フィラーとなっている。ここで起立フィラーとは、図６に示すように、基板１２の絶縁膜２０の上面２０ａ（若しくは、その基準面）の法線方向から４５゜以下の角度で配向しているフィラーのことである。より詳しくは、起立フィラーは、基板１２に垂直な接着剤断面（つまり、接着剤２８の厚さ方向の断面）において、その延在方向（図６のＤ１方向）と基板１２（すなわち、絶縁膜２０）の法線方向（図６のＤ２方向、接着剤２８の厚さ方向）とのなす角（配向角）θが±４５゜以下であるフィラーのことである。

上述したＥＬパネル１０は、以下のようにして作製される。すなわち、まず素子形成基板１８上に、ＥＬ素子１４と配線２２と絶縁層２０を所定の手順により形成することで、ＥＬ素子１４が形成された基板１２を得る。そして、この基板１２上に所定量の接着剤２８を粘度約１０Ｐａｓｅｃ以下で載せた後、基板１２と対面させた封止プレート１６を、ＥＬ素子１４を覆うように被せる。さらに、基板１２と封止プレート１６とを、封止プレート１６側から押圧して、基板１２に封止プレート１６を貼り付ける。そして、最後に、接着剤２８に硬化処理（例えば、光硬化処理）を施して、ＥＬパネル１０の作製が完了する。

ここで、従来のＥＬパネルの製造方法について、図７を参照しつつ説明する。従来のＥＬパネルの製造方法においては、基板１２Ａの絶縁層２０Ａ上に載せられた状態の接着剤２８においては、添加されているフィラー３２は、ある程度の等方性が保たれた状態であり、それぞれが無秩序に配向している（図７（ａ）参照）。そして、封止プレート１６Ａを基板１２に押し当てると、接着剤２８は基板１２Ａの面方向に流動する。なお、この従来方法においては、絶縁膜２０Ａ及び封止プレート１６Ａに上記凹凸部３０，３２が形成されていない（平面である）ため、接着剤２８の流動に伴い、接着剤に添加されているフィラー３２が、接着剤２８の流動方向に沿うように基板１２Ａの面方向と平行な状態となる（図７（ｂ）参照）。

続いて、本実施形態に係るＥＬパネル１０の製造方法について、図８を参照しつつ説明する。なお、基板１２の絶縁層２０上に載せられた状態の接着剤２８のフィラー３２については、従来方法と同様、ある程度の等方性が保たれた状態であり、それぞれが無秩序に配向している（図８（ａ）参照）。ところが、封止プレート１６を基板１２に押し当てて、接着剤２８を基板１２の面方向に流動させた際、接着剤２８に添加されているフィラー３２は、基板１２の面方向と平行な状態とはならず、移動している際に、接着剤２８の下側の凹凸部３４や上側の凹凸部３６の凸部に接触して、その姿勢（すなわち、配向方向）を変える（図８（ｂ）参照）。そして、その一端部３２ａのみが凹凸部３４，３６の凹部に入り込んだ起立フィラーとなる。このような起立フィラーでは、図５に示すように、その一端部３２ａが、凹凸部３４，３６の隣り合う凸部の突端位置を結んだ仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも凹凸部３４，３６側に位置し、他端部３２ｂが、上記仮想線Ｌ１，Ｌ２よりも凹凸部３４，３６側の反対側に位置する。

次に、接着剤２８に添加されたフィラー３２による系外成分の阻害メカニズムについて、図５を参照しつつ説明する。具体的には、系外成分が、図のＸ方向（基板１２の面方向）に沿って、接着剤２８中を位置Ｘ_１から任意位置Ｘ_２まで進行する場合について説明する。なお、このＸ方向は、上下を基板１２及び封止プレート１６で挟まれた接着剤２８中において、系外成分の進行が最も優勢となる方向である。位置Ｘ_１は、例えば接着剤２８の端面の位置であり、位置Ｘ_２は、例えば接着剤２８の端面から所定距離だけ内側の位置である。なお、本明細書中における系外成分とは、水、ＣＯ_２、Ｏ_２等であり、これらはＥＬ素子１４の素子特性に悪影響を与えるものである。

接着剤２８中のフィラー３２が起立フィラーである場合、系外成分が位置Ｘ_１の点Ｐ_１からＸ方向に進行していくと、Ｘ方向と交差する方向に延在するフィラー３２それぞれにより、その進行が阻まれる。そのため、系外成分は各フィラー３２を迂回するようにＹ方向（Ｘ方向に直交する方向、接着剤２８の厚さ方向）に蛇行しながら、位置Ｘ_２の点Ｐ_２まで達する。従って、ＥＬパネル１０においては、接着剤２８中を進行する系外成分の経路の大幅な延長が実現されている。

一方、従来方法を用いた場合には、フィラー３２が基板１２Ａの面方向に延在するため（図７（ｂ）参照）、フィラー３２は、系外成分の進行が最も優勢であるＸ方向と平行に延在する。そのため、フィラー３２は系外成分の進行をほとんど阻まず、その進行経路はほとんど蛇行しない。すなわち、系外成分は、位置Ｘ_１から位置Ｘ２までほぼ直進することとなる。そのため、この場合には、フィラー３２による系外成分の阻害効果が非常に低く、ＥＬパネルの長寿命化が十分に図られていない。

以上で詳細に説明したように、上述した製造方法を用いて作製されたＥＬパネル１０においては、従来方法を用いて作製されたＥＬパネルに比べて、接着剤２８中を進行する系外成分の経路の大幅な延長が実現されている。そのため、このＥＬパネル１０においては十分な長寿命化が実現されている。

なお、絶縁膜２０に設けられる凹凸部３４及び封止プレート１６に設けられる凹凸部３６は、必ずしもその全域に設ける必要はなく、部分的に設けてもよい。すなわち、接着剤２８との接触領域に部分的に設けた場合でも、少なくとも凹凸部３４，３６の部分においてはフィラー３２が起立フィラーとなりやすいため、系外成分の進行が遅延化されて、ＥＬパネル１０の長寿命が実現されることとなる。同様の理由により、必ずしも両凹凸部３４，３６を設ける必要はなく、必要に応じて、どちらか一方の凹凸部３４，３６のみを設けてもよい。ただし、両凹凸部３４，３６を設けたほうが、より多くのフィラー３２が起立フィラーとなりやすいので、より効果的にＥＬパネルの長寿命化を図ることができる。

また、接着剤２８の粘度を調整するために、基板１２と封止プレート１６との貼り合わせを、加熱状況下においておこなってもよい。

さらに、上述した実施形態では、基板１２と封止プレート１６との間を接着剤２８で充たした固体封止型のＥＬパネル構造を示しているが、適宜、基板１２と封止プレート１６との間のＥＬ素子１４を含む領域を中空にした気体封止型（中空型）のＥＬパネル構造にすることもできる。すなわち、絶縁膜２０の枠内に接着剤２８が存在せず、絶縁膜２０と封止プレート１６とが接する部分にのみに接着剤２８が存在する態様にすることもできる。この場合でも、凹凸部３４，３６の部分においてはフィラー３２が起立フィラーとなりやすいため、系外成分の進行が遅延化され、系外成分がＥＬパネルの内部空間に進入するまでの時間が延長されて、ＥＬパネルの長寿命化が実現される。

また、ＥＬパネル１０は、図９に示すように、絶縁膜２０を用いないＥＬパネル１０Ａのような態様に変形することもできる。すなわち、封止プレート１６を、外縁位置において基板１２方向に屈曲する屈曲部３８が設けられた封止プレート１６Ａに変更してもよい。この場合、封止プレート１６の屈曲部３８の下面に設けた凹凸部３６と、素子形成基板１８に設けられた凹凸部３４とが接する。この場合でも、上述した効果と同様の効果が得られ、両凹凸部３４，３６の部分においてはフィラー３２が起立フィラーとなりやすいため、系外成分の進行が遅延化されて、ＥＬパネル１０Ａの長寿命化が実現される。

さらに、フィラー３２の形状は、必ずしも板状や針状である必要はなく、その一部に板状部若しくは針状部を有する形状であってもよい。この場合、その板状部や針状部の少なくとも一部が凹凸部３４，３６の凹部に入り込むことで、上述した実施形態と同様に、フィラー３２によって接着剤２８中を進行する系外成分の経路の大幅な延長が実現し、十分な長寿命化が実現される。

以下、本発明の内容を実施例を用いて説明する。

発明者らは、以下の手順により上述した実施形態に係るＥＬパネル１０と略同様のＥＬパネルを作製した。ただし、基板側及び封止プレート側の両凹凸部の表面粗さを１００ｎｍ以上とし、また、接着剤に添加するフィラーの平均長さは４．２μｍであった。

まず、ディスペンサーを用いて、基板上に接着剤を粘度５Ｐａ ｓｅｃで載せた後、封止プレートをＥＬ素子を覆うように被せた。さらに、基板と封止プレートとを、温度６０℃の下で、封止プレート側から０．４ＭＰａで１５分間押圧して、基板１２に封止プレート１６を１１μｍギャップで貼り付けた。その後、接着剤に光硬化処理を施した。

なお、作製したＥＬパネルの断面をＳＥＭで観察したところ、フィラーの一端部が、凹凸部の凹部に入り込んでいることが確認された。

本発明の実施形態に係るＥＬパネルを示した部分破断平面図である。 図１に示したＥＬパネルの分解斜視図である。 図１に示したＥＬパネルの端面図である。 図１に示したＥＬパネルのＩＶ−ＩＶ線断面図である。 両凹凸部の間における系外成分の進行経路を示した図である。 起立フィラーについて示した図である。 従来技術に係るＥＬパネルの製造方法を示した図である。 図１に示したＥＬパネルの製造方法を示した図である。 異なる態様のＥＬパネルを示した図である。

符号の説明

１０，１０Ａ…ＥＬパネル、１２…基板、１４…ＥＬ素子、１６，１６Ａ…封止プレート、２８…接着剤、３４，３６…凹凸部、３２…フィラー。

Claims (3)

1. 基板と、
   前記基板上に形成されたＥＬ素子と、
   前記基板と対面すると共に、前記基板上の前記ＥＬ素子を覆う封止プレートと、
   前記基板と前記封止プレートとの間に介在すると共に、板状部若しくは針状部を有するフィラーが添加された接着剤とを備え、
   前記基板の前記接着剤との接触領域の少なくとも一部、及び、前記封止プレートの前記接着剤との接触領域の少なくとも一部の、少なくともいずれか一方には凹凸部が形成されており、
   前記接着剤のフィラーの前記板状部若しくは針状部の少なくとも一部が、前記凹凸部の凹部に入り込んでいる、ＥＬパネル。
2. 前記基板と前記封止プレートとの両方に前記凹凸部が形成されており、
   前記接着剤のフィラーの前記板状部若しくは針状部の少なくとも一部が、前記両凹凸部の少なくとも一方の前記凹部に入り込んでいる、請求項１に記載のＥＬパネル。
3. 前記凹凸部の凹部に、前記フィラーの前記板状部若しくは針状部の一部のみが入り込んでいる、請求項１又は２に記載のＥＬパネル。

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