JP2008218309A - 有機ｅｌ基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機溶媒を用いた液状の乾燥剤を用いた場合にも、封止材と基板との間の接着不良が発生するおそれがなく、しかも乾燥剤層が損傷されるおそれのない有機ＥＬ基板の製造方法を提供する。
【解決手段】表面に陽極、有機発光層、陰極を含む機能膜が成膜された基板１に、裏面に乾燥剤層が６形成された封止材５を接着して封止するに先立ち、乾燥剤膜６を除いた形状にパターン化された電極８を用い、乾燥剤膜６を含まず接着剤塗布面を含む表面部分をプラズマ洗浄する。その後、洗浄面に接着剤を塗布して封止する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板の表面に陽極、有機発光層、陰極を含む機能膜を成膜したうえ、乾燥剤膜を備えた封止材を接着して封止する有機ＥＬ基板の製造方法に関するものである。

有機ＥＬは電極間に配置された有機物層を発光層とする発光体であり、ＰＤＰや液晶と同様にディスプレイ用として開発が進んでいる。また消費電力が少なく発光効率がよいことを利用して、面状発光体として照明用としての開発も進められている。有機ＥＬ基板は、ガラス製の基板の表面を前処理したうえ、真空蒸着法や印刷法などによって陽極、有機発光層、陰極などの各層を順次成膜し、最後に封止材（カバーガラス）を接着して全体を封止する方法で製造されている。

この封止は、有機発光層が空気中の水分と接触して劣化することを防止するために行われるものである。基板や封止材に用いられるガラスは空気を完全に遮断することができるが、封止材と基板とを接着する接着剤は有機物であって僅かながら通気性を有するため、貼り合わせ面から微量の水分が侵入することがある。また成膜層自体も微量の水分を含有しており、徐々に有機発光層を劣化させるおそれがある。このため、従来から封止材の内面に乾燥剤を入れ、水分を吸収させている。

この目的で用いられていた従来の乾燥剤はシート状でかなりの厚さがあるため、封止材の内面に凹部を形成して収納する必要がある。そのために有機発光層自体はミクロンオーダーの厚さであるにもかかわらず、有機ＥＬ基板の厚さとして２.２ｍｍ程度を必要としていた。しかし最近になってアルミニウム錯体を有機溶媒に溶かした新たな液状の乾燥剤が開発されるに至った。この液状の乾燥剤は封止材の内面に塗布したうえ真空乾燥させるだけで薄い乾燥剤膜を形成するので、有機ＥＬ基板の厚さを０.９ｍｍ程度にまで薄くすることができるものと期待されている。

ところが、このような有機溶媒を用いた液状の乾燥剤を用いた場合には、図７に示すように真空乾燥工程において有機溶媒が周囲に揮散し、封止材の表面を汚損することがあった。この現象は、真空中では分子の平均自由工程が大気圧下よりも長くなり、乾燥剤に含まれる有機溶媒が周囲に飛散し易くなるためと考えられる。有機溶媒が付着した基板の表面は、封止材を基板に接着するための接着剤との濡れ性が極度に悪くなり、後工程で接着剤が剥離して封止不良となるおそれがある。

この問題を解決するために、特許文献１には接着剤が塗布される封止面にプラズマを照射し、封止面を洗浄する方法が開示されている。ところが特許文献１では、基板または封止材を移動させながらその表面全体にプラズマを均一に照射しているため、乾燥剤の膜面がプラズマによって損傷され、乾燥機能の低下を招くおそれがあった。
特開２００６−１３４８２６号公報

従って本発明の目的は、有機溶媒を用いた液状の乾燥剤を用いた場合にも、封止材の接着不良が発生するおそれがなく、しかも乾燥剤の膜面が損傷されるおそれのない有機ＥＬ基板の製造方法を提供することである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、陽極、有機発光層、陰極を含む機能膜が形成された基板の表面に、乾燥剤膜を備えた封止材を接着して封止する有機ＥＬ基板の製造方法において、乾燥剤膜を備えた封止材を、乾燥剤膜を除いた形状にパターン化された電極を用い、乾燥剤膜を含まず接着剤塗布面を含む表面部分をプラズマ洗浄したうえ、その洗浄面に接着剤を塗布して接着することを特徴とするものである。この発明においては、２枚の電極のうち少なくとも一方に、パターン化された電極を用いることができる。

なお封止材の乾燥剤膜が、アルミニウム錯体を有機溶媒に溶かした乾燥剤を塗布・乾燥して形成されたものであることが好ましく、封止材のプラズマ洗浄を、パターン化された電極と封止材との間に、誘電体からなる薄板を挟んで行うことが好ましい。

本発明によれば、乾燥剤膜を除いた形状にパターン化された電極を用い、乾燥剤膜を含まず接着剤塗布面を含む表面部分をプラズマ洗浄するので、乾燥剤膜の表面を損傷することなく、封止材の表面のうち接着剤塗布面となる部分だけを選択的にプラズマ洗浄することができる。このため、そのプラズマ洗浄面に接着剤を塗布すれば、接着剤と封止材表面との濡れ性は良好となり、有機溶媒を用いた液状の乾燥剤を用いた場合にも、封止材の接着不良が発生するおそれをなくすることができる。

なお請求項３のように、封止材の乾燥膜をアルミニウム錯体を有機溶媒に溶かした乾燥剤を塗布・乾燥して形成されたものとすれば、従来よりも封止材を薄肉化することができ、有機ＥＬ基板の厚さを０.９ｍｍ程度にまで薄くすることができる。
さらに請求項４のようにプラズマ洗浄をパターン化された電極と封止材との間に誘電体からなる薄板を挟んで行えば、封止材をプラズマ放電用の高電圧から保護することができる。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図１は有機ＥＬ基板の拡大断面図であり、１はガラス等からなる基板、２はこの基板１の表面に成膜された陽極、３は陽極２の表面に成膜された有機発光層、４は有機発光層３の表面に成膜された陰極である。５はこれらの表面を封止するガラス製の封止材であり、その内側面には乾燥剤膜６が形成され、封止材５の周囲は接着剤７によって基板１に接着されている。

このような有機ＥＬ基板は、従来と同様に、基板１の前処理工程と、基板１の表面への陽極２、有機発光層３、陰極４の成膜工程と、封止材５による封止工程とを経て製造されるものである。基板１のサイズは様々であるが、例えば各辺が３００ｍｍの正方形状である。

図１に示した有機ＥＬ基板は、封止材５側を発光面とするトップエミッション型の高輝度基板であり、発光面側に位置する乾燥剤膜６としては、透明性に優れたものが必要である。そこで乾燥剤膜６として、アルミニウム錯体を有機溶媒に溶かした液状の乾燥剤を塗布・乾燥した膜を用いている。しかしこのような液状の乾燥剤は、塗布後の真空乾燥工程において有機溶媒が図７のように周囲に揮散し、封止材５の表面を汚損することは前述の通りである。

そこで本発明では、成膜工程を終えた基板１を封止材５と貼り合わせる前に、封止材５１の表面をプラズマ洗浄する。図２はプラズマ洗浄前の封止材５のイメージ図であり、封止材５の表面には予め乾燥剤膜６が形成されているが、前述したように封止材５の表面全体に飛散した有機溶媒が付着している。このため本発明では、図３に示すように乾燥剤膜６を除いた形状にパターン化された電極８、８を用い、封止材５の表面のうち、乾燥剤膜６以外の部分を選択的にプラズマ洗浄する。

すなわち、図４に示すように封止材５を２枚の電極８、８間に挟み、パルス状の高周波電圧を印加することによって電極８、８間にプラズマを発生させ、封止材５の表面を洗浄するのであるが、これらの電極８、８は図３に示されたように乾燥剤膜６に対応する部分が刳り抜かれた形状としてある。このため、封止材５の乾燥剤膜６に対応する部分にはプラズマは発生せず、乾燥剤膜６以外の部分のみにプラズマが発生してプラズマ洗浄が行われる。このため乾燥剤膜６を損傷することなく、封止材５の乾燥剤膜６以外の部分に付着していた有機溶媒のみを除去し、図５に示すような接着剤塗布面が清浄化された封止材５を得ることができる。ここで電源装置としてはサイリスタ電源を用いることができ、また不活性ガス雰囲気中でプラズマ洗浄を行うことが好ましい。

なお、封止材５上の乾燥剤膜６の形状は品種により様々であるから、電極８、８はそれぞれの場合に応じてパターン化されるべきものである。パターン形状は封止材５上の乾燥剤膜６を含まず、接着剤塗布面を含む表面部分をプラズマ洗浄できるように決定されるべきであり、必ずしも乾燥剤膜６以外の全表面をプラズマ洗浄する必要はない。またこの実施形態では上下２枚の電極８、８を何れもパターン化したが、一方のみをパターン化した電極８とし、他方は全面電極とすることも可能である。また図４に示したように、パターン化された電極８、８と封止材５との間に誘電体からなる薄板９を挟んでプラズマ洗浄を行うことが、封止材５を保護するうえで好ましい。

このようにプラズマ洗浄された封止材５の洗浄面に接着剤７を塗布し、封止材５を接着して図１に示された有機ＥＬ基板が完成する。図６に示すように、プラズマ洗浄前の封止材５と接着剤７との接触角は８５°〜８８°であって濡れ性が悪かったのであるが、プラズマ洗浄後は接触角が３°〜４°となって接着剤７との濡れ性が良好となる。このため本発明によれば、従来のような封止材５の接着不良が発生することがなくなる。

なお上記した一連の工程は、真空搬送ロボットを備えたロボット室に隣接させて洗浄室、塗布室、乾燥室などを配置し、封止材５及び基板１を真空搬送ロボットによってこれらの各室内に順次移送しながら処理を行うことは、従来と同様である。

本発明の方法により製造された有機ＥＬ基板は、封止材５の裏面に透明な乾燥剤膜６が形成されたものであり、厚さが薄いトップエミッション型の高輝度基板とすることができる。しかもこの乾燥剤に含まれる有機溶媒を封止材５の接着剤塗布面からプラズマ洗浄により除去してあるため、接着剤７の濡れ性が良好となり、従来のような封止材５の接着不良が発生するおそれがなくなる。またプラズマ洗浄は封止材５の乾燥剤膜６を除いた部分に対してのみ行われるので、プラズマ照射によって乾燥剤膜６の劣化を引き起こすことがなく、長期間にわたって乾燥性能を維持することができる。

有機ＥＬ基板の拡大断面図である。 プラズマ洗浄前の封止材の斜視図である。 封止材と電極の関係を示す斜視図である。 プラズマ洗浄装置の要部断面図である。 プラズマ洗浄後の封止材の斜視図である。 封止材と接着剤との接触角を示す図である。 有機溶媒の飛散を示す斜視図である。

符号の説明

１ 基板
２ 陽極
３ 有機発光層
４ 陰極
５ 封止材
６ 乾燥剤層
７ 接着剤
８ 電極
９ 誘電体からなる薄板

Claims (4)

1. 陽極、有機発光層、陰極を含む機能膜が形成された基板の表面に、乾燥剤膜を備えた封止材を接着して封止する有機ＥＬ基板の製造方法において、乾燥剤膜を備えた封止材を、乾燥剤膜を除いた形状にパターン化された電極を用い、乾燥剤膜を含まず接着剤塗布面を含む表面部分をプラズマ洗浄したうえ、その洗浄面に接着剤を塗布して接着することを特徴とする有機ＥＬ基板の製造方法。
2. ２枚の電極のうち少なくとも一方に、パターン化された電極を用いることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ基板の製造方法。
3. 封止材の乾燥剤膜が、アルミニウム錯体を有機溶媒に溶かした乾燥剤を塗布・乾燥して形成されたものであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ基板の製造方法。
4. 封止材のプラズマ洗浄を、パターン化された電極と封止材との間に、誘電体からなる薄板を挟んで行うことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ基板の製造方法。

Images