JP2008071663A

JP2008071663A - 有機ｅｌ素子、電子機器

Info

Publication number: JP2008071663A
Application number: JP2006250402A
Authority: JP
Inventors: 泰治 ▲高▼橋; Taiji Takahashi
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2008-03-27

Abstract

【課題】外部からの酸素や水分の侵入を低減する有機ＥＬ素子、電子機器を提供する。
【解決手段】
ショットブラストによって、封止ガラス３２の接着面３６に、面粗度Ｒａ＝０．１〜１０
μｍとなる微小の凹凸面を設けた。一方、接着面３６に対向する基板Ｓの第１領域３４は
平坦である。そして、基板Ｓの第１領域３４と封止ガラス３２の接着面３６とを接着剤３
８を介して貼り合わせた。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ素子、電子機器に関する。

従来、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）は、ガラ
ス基板上に、陽極、正孔輸送層、発光層、陰極を積層形成した構成を有している。ここで
、正孔輸送層や発光層に利用する固体有機材料は、水分や酸素などに侵されやすく、大気
中で有機ＥＬ素子を駆動するとその発光特性が急激に劣化する。そこで、発光層及び一方
の電極を囲う封止ガラス板により密封室を設けた有機ＥＬ素子がある（例えば、特許文献
１）。

この特許文献１の有機ＥＬ素子は、前記密封室内に不活性ガスを封入するとともに、封
止ガラス板の内面に吸湿性多孔質層を設けている。この結果、封止ガラス板により大気か
らの水分の内部への拡散が有効に防止され、素子特性への悪影響を排除することができる
。さらに、多孔質層によって、製造時において素子部の表面や透明電極の表面に吸着され
ている水分が除去され、密封室内を水分のない状態に維持し、素子の長寿命化を図ってい
た。
特開平１０−２７５６７９号公報

しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ素子では、ガラス基板と封止ガラス板との隙間か
ら水分や酸素が流入する。また、多孔質層を形成する新たな製造工程が必要であった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部からの酸
素や水分の侵入を低減する有機ＥＬ素子、電子機器を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明は、複数の表示素子を備えた素子基板と前記素子
基板と接着剤を介して接着されて前記複数の表示素子を封止する封止基板とを備えた有機
ＥＬ素子において、前記封止基板の接着面に面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍの凹凸を形成
した。

この発明によれば、接着面に形成した面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍの凹凸を封止基板
側に形成したので、素子基板上に形成される外部に引き回される配線を形成する際に、そ
の接着剤を介して封止基板の接着面と対向する配線の形状を特別な形状にすることなく形
成することができる。

本発明は、前記素子基板の接着面は平坦である。この結果、素子基板上に外部へ引き回
される配線を形成する際に、配線に与える影響が少なく、配線の劣化を低減することがで
きる。

本発明は、複数の表示素子を備えた素子基板と前記素子基板と接着剤を介して接着され
て前記複数の表示素子を封止する封止基板とを備えた有機ＥＬ素子において、前記素子基
板の接着面に面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍの凹凸を形成した。

この発明によれば、凹凸を素子基板側に形成したが、その凹凸は面粗度Ｒａ＝０．１〜
１０μｍの非常に細かい凹凸面なので、素子基板上に外部へ引き回される配線を形成する
際に、配線に与える影響が少なく、配線の劣化を低減することができる。

本発明は、前記封止基板の接着面は平坦である。この結果、封止基板の接着面の形状を
特別な形状にすることなく形成することができる。
本発明は、前記接着面における凹凸は前記表示素子を囲むように環状に形成されている
。この結果、この発明によれば、前記表示素子を囲む周方向のいずれの方向においても良
好な封止効果を得ることができる。

本発明は、上記に記載の有機ＥＬ素子を備えた。この発明によれば、前記複数の表示素
子を良好に封止し、また、配線の劣化を防止できるので、高性能の電子機器を提供するこ
とができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面と共に説明する。
図１（ａ）は、感光体に光を照射する光書き込みヘッドのような電子写真プリンタに適
用される発光素子アレイ１０の上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）中ａ−ａ線断面
図である。

図１（ａ）に示すように、発光素子アレイ１０は、素子基板としての基板Ｓ上に表示素
子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）１２を
複数個配列している。本実施形態の発光素子アレイ１０は、縦一列に等ピッチに配列され
た複数個（本実施形態では、１０個）の有機ＥＬ素子１２が２列配列されている。そして
、各有機ＥＬ素子１２は、隣接する他の列の有機ＥＬ素子１２と縦方向に半ピッチだけず
れるようにして配置されている。つまり、各有機ＥＬ素子１２は、千鳥格子状に配列され
ている。

また、複数の有機ＥＬ素子１２の周囲には、その複数の有機ＥＬ素子１２全体を囲むよ
うにバンク１４が形成されている。本実施形態におけるバンク１４は、図１（ａ）に示す
ように、複数の有機ＥＬ素子１２全体を囲むように略四角形状を成している。

図１（ｂ）に示すように、バンク１４は、基板Ｓ上に形成された親液性バンク１４ａと
、該親液性バンク１４ａ上に形成された撥液性バンク１４ｂとから構成されている。親液
性バンク１４ａの一部は、撥液性バンク１４ｂより基板Ｓ中央側に張り出すようにして形
成されている。親液性バンク１４ａは、元来、親液性を備えた材料であって、例えば、酸
化珪素（ＳｉＯ_２）で構成されたものである。また、親液性を備えていないものであって
も、通常用いられる公知の親液化処理を施すことで表面を親液化したものであってもよい
。一方、撥液性バンク１４ｂは、元来、撥液性を備えた材料、例えば、フッ素系樹脂で構
成されたものであってもよい。また、撥液性を備えていないものであっても、通常用いら
れるアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の有機樹脂をパターン形成し、ＣＦ₄プラズマ処理
等により表面を撥液化したものであってもよい。

また、図１（ｂ）に示すように、バンク１４によって基板Ｓ中央には凹状領域１６が形
成されている。凹状領域１６の底部には、画素電極１８が形成されている。本実施形態の
画素電極１８は、円形形状である。また、本実施形態の画素電極１８は、縦一列に等ピッ
チに配列された複数個（本実施形態では、１０個）形成されるとともに、横方向に２列配
列されている。そして、各画素電極１８は、隣接する他の列の画素電極１８と縦方向に半
ピッチだけずれるようにして配置されている。各画素電極１８は、それぞれに独立した配
線を介して図示しないデータ信号出力駆動回路に接続されている。そして、このデータ信
号出力駆動回路から出力された描画データ信号が画素電極１８に供給されるようになって
いる。

また、凹状領域１６の底部には、その全面を覆うようにして発光層２０が形成されてい
る。これにより、各画素電極１８上にも発光層２０が積層される。また、撥液性バンク１
４ｂ及び発光層２０上全面に渡って陰極２２が形成されている。この陰極２２は、前記デ
ータ信号出力駆動回路に接続されている。そして、前記した画素電極１８と、前記画素電
極１８と相対して形成した陰極２２と、前記画素電極１８と前記陰極２２との間に形成し
た発光層２０とで有機ＥＬ素子１２が構成される。

さらに、図１（ｂ）に示すように、基板Ｓと基板Ｓ上に設けられた有機ＥＬ素子１２と
の間で有機ＥＬ素子１２を封止する封止空間３０を形成する封止基板としての封止ガラス
３２を備えている。封止ガラス３２は、外部空間３３から封止空間３０に対して大気が侵
入するのを遮断するものであって、ガラスや石英、合成樹脂、あるいは金属など水分透過
率の小さい材料によって形成されている。

封止ガラス３２は断面視下向きコ字状に形成されている。封止ガラス３２は、基板Ｓの
第１領域３４と対向し、第１領域３４と張り合わせられる接着面３６を有している。第１
領域３４は、基板Ｓの上面のうち有機ＥＬ素子１２が設けられている部分の外側に設定さ
れている。

そして、第１領域３４と接着面３６とが接着剤３８（図２参照）を介して張り合わせら
れることによって、平板上の基板Ｓと封止ガラス３２との間で有機ＥＬ素子１２を封止す
る封止空間３０が形成される。接着剤３８はロ字状に設定された第１領域３４（接着面３
６）の全域に設けられる。接着剤３８としては、安定した接着強度を維持することができ
、気密性が良好なものであれば特に限定されない。本実施形態の接着剤３８には、紫外光
の照射により硬化する光硬化性エポキシ樹脂が用いられている。

また、図１（ｂ）に示すように、封止空間３０には乾燥剤４０が設けられている。乾燥
剤４０により、封止空間３０に配置されている有機ＥＬ素子１２の水分による劣化が抑制
される。

図２は第１領域３４及び接着面３６近傍を示す要部拡大断面図である。図２に示すよう
に、接着面３６は、面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍと非常に細かい凹凸面である。その凹
部４６及び凸部４８によって形成される溝部はその深さが浅く微小となっている。尚、第
１領域３４には凹部、凸部が形成されておらず、平坦である。

次に、有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。
先ず、基板Ｓ上の略中央に、公知の方法によって千鳥格子状に配置されるように複数の
画素電極１８をパターニングする。続いて、基板Ｓ上であって、複数個の画素電極１８の
周囲に、複数の画素電極１８全体を囲むように酸化珪素（ＳｉＯ_２）をパターニングして
親液性バンク１４ａを形成する。その後、形成した親液性バンク１４ａ上に、親液性バン
ク１４ａの一部が基板Ｓ中央側に張り出すようにフッ素系樹脂を、例えば高さが１〜２マ
イクロメートルになるようにパターニングして撥液性バンク１４ｂを形成する。これによ
り、基板Ｓ上には、複数個の画素電極１８の周囲に複数の画素電極１８全体を囲むように
バンク１４が形成される。この結果、画素電極１８が形成された基板Ｓ中央には凹状領域
１６が形成される。

続いて、凹状領域１６内に発光層２０を液滴吐出法によって形成する。即ち、発光層２
０を構成する発光材料をキシレンといった所定の溶媒に溶解または分散させて形成された
液状組成物を吐出ヘッドのノズルから吐出させる。このとき、吐出ヘッドに設けられた、
ガイドレールに沿って吐出ヘッドを基板Ｓに対して相対移動させながら液状組成物を順次
吐出することで凹状領域１６内に複数回液状組成物を吐出する。これにより、凹状領域１
６内全面に液状組成物を塗布させる。

次に、基板Ｓを、例えばホットプレート上に載置することによって加熱して液状組成物
中の溶媒を蒸発させ、凹状領域１６の全面に発光層２０を形成する。
その後、バンク１４及び発光層２０上に、ＬｉＦ層、Ｃａ層、Ａｌ層等を蒸着方法等に
より積層し、陰極２２を形成する。続いて、陰極２２全面に光透過性を有する封止ガラス
３２を形成する。

詳述すると、封止ガラス３２の接着面３６は、ショットブラスト装置（図示しない）に
よって、面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍと非常に細かい凹凸面に形成される。ショットブ
ラスト装置は、圧縮空気等のキャリアガスにより加速された微細な砥粒をノズルから噴出
させ、接着面３６に衝突させることにより、加工するものである。これにより、封止ガラ
ス３２の接着面３６が、所望の面粗度の非常に細かい凹凸面となる。

次に、基板Ｓ上に配線５０を形成する。配線５０を形成する場合、例えば蒸着やスパッ
タリングなどの所定の手法で基板Ｓ上にアルミニウム等の金属膜を成膜する。次いで、フ
ォトリソグラフィ法などの所定の手法を用いて金属膜をパターニングする。こうして、配
線５０は第１領域３４上を通過するように形成される。

そして、基板Ｓ上の有機ＥＬ素子１２上に乾燥剤４０を配置する。次に、接着剤３８を
基板Ｓの第１領域３４上に塗布する。その後、封止ガラス３２の接着面３６と基板Ｓの第
１領域３４とを接近させ、基板Ｓと封止ガラス３２とを所定の力で押圧し、第１領域３４
と接着面３６とを接着剤３８を介して貼り合わせる。そして、接着剤３８に対して紫外光
を照射する。これによって、接着剤３８が硬化し、封止ガラス３２は基板Ｓに対して強固
に接着される。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、封止ガラス３２の接着面３６を面粗度Ｒａ＝０．１〜１０
μｍとなる微小な凹凸面にした。この結果、基板Ｓ上に形成される外部に引き回される配
線５０を形成する際に、その接着剤３８を介して封止ガラス３２の接着面３６と対向する
配線５０の形状を特別な形状にすることなく形成することができる。

（２）本実施形態によれば、封止ガラス３２の接着面３６を面粗度Ｒａ＝０．１〜１０
μｍとなる微小な凹凸面にした。この結果、基板Ｓ上に形成される外部に引き回される配
線５０を形成する際に、その接着剤３８を介して封止ガラス３２の接着面３６と接する配
線５０は傷つけられることはない。

（３）本実施形態によれば、封止ガラス３２の接着面３６を凹凸面にしたことから、接
着面積が大きくなって大きな密着力で基板Ｓに対して封止ガラス３２を結合させることが
できる。

（４）本実施形態によれば、接着面３６は面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍと微小である
ことから、ショットブラスト等で容易に前記凹部４６、凸部４８を形成することができる
。しかも、外部空間３３と封止空間３０までの距離を長くでき、酸素や水分の侵入を防ぐ
ことができる。

（５）本実施形態によれば、封止ガラス３２に設けた凹部４６、凸部４８は微小である
から、素子基板上に封止ガラス３２を設置するときの位置合わせが容易である。
○上記実施形態では、凹部４６、凸部４８を有する接着面３６をショットブラスト装置
により製造したが、モールドを備えたナノインプリント装置により製造してもよい。詳述
すると、モールドと封止ガラス３２とを封止ガラス３２のガラス転移温度以上に加熱する
。次いで、モールドを封止ガラス３２に押し付け、一定時間保持する。その後、モールド
と封止ガラス３２とを、封止ガラス３２のガラス転移温度以下に冷却し、モールドと封止
ガラス３２とを離す。これにより、上記実施形態と同様に凹部４６、凸部４８を有する接
着面３６を形成し、同様の効果を得ることができる。また、ナノインプリント装置に限ら
ず、エッチング法、レーザ加工法、掘削法などを用いてもよい。

○上記実施形態では、封止ガラス３２の接着面３６に面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍと
なる微小の凹凸面を形成した。これを、封止ガラス３２の接着面３６に設けずに、基板Ｓ
の第１領域３４に凹部、凸部による面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍとなる凹凸としての微
小の凹凸面を設けてもよい。この場合であっても、凹部、凸部は微小であるから、基板Ｓ
上の配線の引き回しへの影響を低減でき、配線５０への劣化を低減することができる。

○上記実施形態では、主に電子写真プリンタ用の光書き込みヘッド等の電子機器に適用
する場合について説明したが、例えば、マトリックス状の白色の発光素子にカラーフィル
タを組み合わせることによりカラー化を行う表示装置等の電子機器にも使用することが可
能である。

（ａ）は、本実施形態の発光素子アレイの上面図、（ｂ）は、（ａ）中ａ―ａ線断面図。本実施形態の発光素子アレイの部分拡大図。

符号の説明

１２…有機ＥＬ素子、３２…封止ガラス、３４…第１領域、３６…接着面、３８…接着
剤、４６…凹部、４８…凸部、５０…配線。

Claims

複数の表示素子を備えた素子基板と、
前記素子基板と接着剤を介して接着され、前記複数の表示素子を封止する封止基板とを
備えた有機ＥＬ素子において、
前記封止基板の接着面に面粗度Ｒａ＝０．１〜１０μｍの凹凸を形成したことを特徴と
する有機ＥＬ素子。
請求項１に記載の有機ＥＬ素子において、
前記素子基板の接着面は平坦であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
複数の表示素子を備えた素子基板と、
前記素子基板と接着剤を介して接着され、前記複数の表示素子を封止する封止基板とを
備えた有機ＥＬ素子において、
前記素子基板の接着面に面粗度がＲａ＝０．１〜１０μｍの凹凸を形成したことを特徴
とする有機ＥＬ素子。
請求項３に記載の有機ＥＬ素子において、
前記封止基板の接着面は平坦であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子において、
前記接着面における凹凸は前記表示素子を囲むように環状に形成されていることを特徴
とする有機ＥＬ素子。
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を備えたことを特徴とする電子機
器。