JP2011171128A

JP2011171128A - 有機エレクトロルミネッセンスパネル及び有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2011171128A
Application number: JP2010034174A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Uchida; 智博内田; Masaaki Murayama; 真昭村山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2010-02-19
Filing date: 2010-02-19
Publication date: 2011-09-01

Abstract

【課題】本発明の目的は、不活性ガス充填チャンバ等の脱水、脱酸素雰囲気下でも識別番号をここの有機ＥＬパネルに印字することの出来る新たな方法およびこの方法を用いたエレクトロルミネッセンスパネルを得ることにある。
【解決手段】接着剤層、金属膜、さらに外側にポリマーフィルムが積層された封止部材を、有機エレクトロルミネッセンス素子上にもつ有機エレクトロルミネッセンスパネルにおいて、前記封止部材の金属膜表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることで識別番号を印字したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【選択図】図４

Description

本発明は、トレーサビリティーを考慮した識別番号を有する有機エレクトロルミネッセンスパネル及び有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法に関する。

発光層を有する有機物を長尺フィルムに塗布または蒸着して形成する有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）にはトレーサビリティーを考慮した識別番号を付与する場合がある。特に長尺フィルムから所謂多面取りを行って個々の素子を形成する場合、個々の素子の識別を明確にするためにこの工程内で識別番号の印字を行うことが望ましい。

例えば、特許文献１（特許公開２００３−３１７９４１号公報）においては、有機ＥＬパネルのガラス封止材にエッチング或いはサンドブラスト等にて識別番号を印字している。ここでは識別番号（ＩＤ）の印字は、有機ＥＬパネルの最外層である発光面の裏面である封止材の表面に行っている。

しかしながら、有機ＥＬ素子の製造工程の多くはクリーン度を管理した不活性ガス充填チャンバ内で行われ、封止工程、また断裁工程等についても不活性ガス充填チャンバ内で行われることが望ましい。

しかしながら、不活性ガス充填チャンバ内で、識別番号の印字を、素子表面を削る方法で行うことはクリーン度維持の観点から望ましくない。

即ち、識別番号の印字には、前記のサンドブラストのほか、インクジェットまたレーザマーカーによる印字が多く使われるが、酸素濃度、水分濃度が１００ｐｐｍ以下に管理された不活性ガス充填チャンバ内では、サンドブラストはもちろんのこと、インクジェット方式はインク揮発により、また、レーザマーカー方式では焼き込み時の煙によるクリーン度悪化が問題となる。

また、インクジェット方式では、水系インクの場合は不活性ガス充填チャンバ内の水分濃度が悪化すること、またＵＶ（硬化型）系インクの場合には乾燥（硬化）に使用するＵＶランプの紫外線による有機発光層への悪影響が問題となってきた。インクジェット方式の場合インクの目詰まりもある。

特開２００３−３１７９４１号公報

従って、本発明の目的は、不活性ガス充填チャンバ等の脱水、脱酸素雰囲気下でも識別番号をここの有機ＥＬパネルに印字することの出来る新たな方法およびこの方法を用いたエレクトロルミネッセンスパネルを得ることにある。

本発明の上記課題は以下の手段により達成される。

１．接着剤層、金属膜、さらに外側にポリマーフィルムが積層された封止部材を、有機エレクトロルミネッセンス素子上にもつ有機エレクトロルミネッセンスパネルにおいて、前記封止部材の金属膜表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることで識別番号を印字したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。

２．前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有機発光層を構成する材料部を避けた位置に識別番号が印字されたことを特徴とする前記１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。

３．有機エレクトロルミネッセンス素子に封止部材を貼り合わせた後に識別番号が印字されたことを特徴とする前記１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。

４．前記１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルを製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。

本発明は、有機ＥＬパネルに関し、特に多面取りによって製造される有機ＥＬパネルに関し、多面取りによって製造される個々の有機ＥＬパネルを識別可能とする識別番号を、煙、ガスの発生なく、印字できるので、低湿、低酸素条件が維持された有機ＥＬ素子の封止条件において、インラインで識別番号が印字できる様になり識別番号付与が容易となる。

本発明の有機ＥＬパネルの実施の形態を示す斜視図。同上の有機ＥＬパネルのベース基板を示す図。比較となる有機ＥＬパネルの実施の形態を示す斜視図。本発明の有機ＥＬパネルを示す概略断面図。

本発明は、接着剤層、金属膜、さらに外側にポリマーフィルムが積層された封止部材を、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子上にもつ有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、前記封止部材の金属膜表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることで識別番号を印字した有機エレクトロルミネッセンスパネルである。

前記識別番号については、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルの、有機ＥＬ素子の発光層を構成する材料部（発光面）を避けた位置に印字されることが好ましい。

本発明の有機ＥＬパネルは、基板上に形成された、少なくとも第一電極を含む陽極層、発光層を含む有機化合物層および第二電極を含む陰極層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を、接着層を有し、金属膜のさらに外側にポリマーフィルムが積層された金属膜からなる封止基板をこれに貼合・積層して構成されている。

以下、本発明の実施の形態を以下図面に基づき説明する。

図１において、本発明に係る有機ＥＬパネル１は、ここでは、支持基板２と、透明電極（第１電極）３と、絶縁層４と、有機層５と、背面電極（第２電極）６と、封止部材７とから構成されている。

封止部材７は、接着剤層７ａ、金属膜７ｂ、さらに外側にポリマーフィルム７ｃが積層された構成を有し、所謂ポリマーフィルムでラミネートされた金属箔に接着剤層を塗布し構成されており、これを、透明電極（第１電極）３、絶縁層４、有機層５、背面電極（第２電極）６等を形成した支持基板２に密着・面接着して封止し、有機ＥＬパネルが構成される。

本発明においては、識別番号１１を、前記封止部材７の金属膜７ｂ表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることにより印字する。

支持基板２は、透光性のガラスまたはプラスチック基板であり、好ましくは、ロールツウロール形態で製造が可能なプラスチック基板（フィルム）が好ましい。本発明においては、先ず、長尺状のベース基板９上に、図２（ａ）に示すごとく透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６からなる有機ＥＬ素子８が複数、例えばロールツウロールの形態で形成される。

長尺フィルム状のベース基板９上に前記各有機ＥＬ素子８が複数箇所形成された後、次いで、例えば、同じく長尺フィルム状の、所謂ポリマーフィルムでラミネートされた金属箔からなる封止材料シートを、これに面接着して封止する（図２（ｂ））。封止後に、ベース基板９を有機ＥＬ素子ごとに切断、分割することで個々の有機ＥＬパネルを得ることができ、所謂多面取りを用い製造する。

透明電極３は、支持基板２上にＩＴＯ等の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成し、フォトリソグラフィー法等によって所定の形状で表示意匠に応じてパターニングしてなるもので、所定のサイズ・形状の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し成形されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。

例えば、図１は一つの例であるが、照明では平面をはじめとする種々の形態であってよい。

尚、電極部３ｃは、支持基板２の一辺に集中的に配設されている。

絶縁層４は、例えばポリイミド系統の絶縁材料からなり、フォトリソグラフィー法等の手段によって形成される。絶縁層４は、表示セグメント３ａに対応した窓部４ａと、背面電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明電極３の表示セグメント３ａの周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、透明電極３と背面電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。

有機層５は、少なくとも発光層を有するものであればよいが、本発明の実施の形態においては、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を蒸着法等の手段によって順次積層形成し、膜厚１００〜３００ｎｍの層状となるものである。有機層５は、絶縁層４における窓部４ａの形成箇所（表示意匠に対応）に対応するように所定の大きさをもって配設される。

背面電極６は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミリチウム（Ａｌ：Ｌｉ）、マグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の金属製の導電性材料を蒸着法等の手段によって膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成され、支持基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続される。尚、リード部６ａの終端部には、電極部（引き出し部）６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは透明電極３と同材料により形成される。

以上のように、透明電極３と絶縁層４と有機層５と背面電極６とを順次積層して有機ＥＬ素子８が得られる。

封止部材７は、接着剤層７ａ、金属膜７ｂ、さらに外側にポリマーフィルム７ｃが積層された構成であり、これを有機ＥＬ素子が形成された支持基板２と、接着剤層を介して面接着して素子を封止する。封止部材は、透明電極３の電極部３ｃ及び背面電極の電極部６ｂが外部に露出するように支持基板よりも小さめに構成される。

封止部材としては、金属膜（金属箔）の厚みは９〜５００μｍの範囲であり、ポリマーフィルムの厚みが金属膜に対し、１０〜１００％の厚みであることが好ましい。ポリマーフィルムとしてはポリエチレンテレフタレート等が、また、金属膜としては、金属の圧延等により形成された金属の箔またはフィルム等を指すが、安価であり、柔軟性があることから、アルミニウムが好ましい。

金属膜７ｂとしては、その他、例えば銅（Ｃｕ）箔、アルミニウム（Ａｌ）箔、金（Ａｕ）箔、黄銅箔、ニッケル（Ｎｉ）箔、高ニッケル合金箔等が挙げられる。

また、金属箔と積層されるポリマーフィルムの材料としては、機能性包装材料の新展開（株式会社東レリサーチセンター）に記載の各種ポリマー材料を使用することが可能である。例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体系樹脂等を用いることができる。

ポリマーフィルムは、金属箔の片面に、例えばラミネート機を使用して積層する。ラミネートに用いる接着剤としてはポリウレタン系、ポリエステル系、エポキシ系、アクリル系等の接着剤等を用いることができる。

また、金属膜としては、上記とは別にポリマーフィルム上にスパッタや蒸着等で形成された金属薄膜や、導電性ペースト等の流動性電極材料から形成された導電膜であってもよい。

また、接着剤層７ａには、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。硬化性樹脂の場合は、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。

熱可塑性樹脂の場合は、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィンの酸変性物、エチレン・酢酸ビニル共重合体の酸変性物、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・メタクリル酸共重合体、アイオノマーなどを用いることができる。特に、有機ＥＬ素子を劣化させるアウトガス成分が少ないポリエチレン、ポリプロピレンの酸変性物を用いることが望ましい。

また、接着剤層の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート、スピンコート、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。

図１また後述の図４の例では、封止構造として、面接着による密着封止について例示ししているが、必ずしも面接着による密着封止ではなく、支持基板上有機ＥＬ素子表示部を取り囲むようにして支持部を形成してから面接着して封止してもよく、金属膜さらに外側にポリマーフィルムが積層された封止部材（ポリマーラミネートされた金属箔）を用いる限り封止方法は問わない。

有機ＥＬパネルの封止は、支持基板上に、透明電極（第１電極）３と、絶縁層４と、有機層５と、背面電極（第２電極）６と順次形成し、有機ＥＬ素子８を形成した後、封止部材７を接着剤層７ａを介しこれに密着・接着して封止することで行われる（図１）。

従って、図２（ａ）に示すように、透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６からなる有機ＥＬ素子８が長尺のベース基板９上に複数形成された後、封止シート１０（封止部材７）を、接着剤層７ａを介し、有機ＥＬ素子８を形成したベース基板９上に密着・接着して封止した後、これを各有機ＥＬパネル毎に分割・切断して個々の有機ＥＬパネルを得る。

図２（ｂ）は複数形成された有機ＥＬパネルに封止シート１０を接着して封止したところを封止部材側から見た図である。各封止部材７には、複数の支持基板２を含む長尺のベース基板９に対する単位支持基板２の配設位置を示すための識別記号１１が各支持基板に対応した封止部材７の金属膜７ｂ上に形成される。

図２（ｂ）には封止シート１０上の個々の有機ＥＬパネルの封止部材７の金属膜７ｂにおける識別番号１１を打つべき位置についても例示した。

また、封止シート１０が同じく長尺状のロールの場合、封止シート１０は透明電極３の電極部３ｃ及び背面電極の電極部６ｂが外部に露出するように幅が稍小さく調整されている。

識別番号の形成される位置は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）パネルの、発光部への影響を最小にするため、発光層を構成する材料部を避けた位置とすることが好ましい。

識別記号１１は、例えば、ベース基板９の所定の角部（一方の端部）に位置する支持基板２を基準とし、この基準位置（０１０１）から定められる横方向Ｘ及び縦方向Ｙの各支持基板２の配設位置で示す。

例えば、前記基準位置から横方向Ｘに１番目、縦方向Ｙに２番目に位置する支持基板２のベース基板９に対する配設位置は、封止部材７の対向面７ｃに形成される識別記号１０にて（０１０２）と示される。

本発明においては、識別番号の印字は、封止部材の金属膜表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることで行う。これにより、不活性ガス充填チャンバ内において、封止の後、引き続き不活性ガス充填チャンバ内において印字する場合でもガス発生等がなく印字が出来るので封止を行うチャンバ内のクリーン度を汚染することなく好ましい。

図３に、比較となる有機ＥＬパネルの実施の形態の一例を示す。

即ち、前記特許文献１に記載の方法により印字した有機ＥＬパネルについて示した。

図３において、識別記号１１は、例えば、封止後に、有機ＥＬパネルの封止部材７の最外面上に、例えば、封止部材がガラス等の場合には、サンドブラスト，切削あるいはエッチング等の適宜方法によって形成される。また、インクジェット方式等による印字でも良い。従って、印字の際には、塵やガス、また、インクジェット等の場合にも水、等の有害ガスが発生し周囲に飛散する。

尚、図で３における封止部材７は、成型によって得ており、封止部材７の凹部７Ａを取り囲むようにして形成される支持部７Ｂを例えば紫外線硬化性エポキシ樹脂からなる接着剤を介しベース基板上の支持基板２上に気密的に配設することで、有機ＥＬ素子８を封止している。

因みに、ここでは、封止部材７はこれを複数有する封止シート１０を形成したのち、この封止シート１０を個々に切断して封止部材７を得ている。

封止、また断裁に引き続き、酸素濃度、水分濃度が１００ｐｐｍ以下に管理された不活性ガス充填チャンバ内で、識別番号の印字を行おうとすると、この方法では、サンドブラストによりクリーン度が悪化してしまう。

本発明においては、図２（ｂ）に示したように、有機ＥＬ素子８が複数形成された長尺のベース基板９上に、封止部材７を構成する封止シート１０が気密的に重ね合わせ接着・封止されたのち、ベース基板９に対する単位支持基板２の配設位置を示す識別記号１１が封止シートの各封止材料７上の所定の位置に、しかも、封止部材内部の金属膜上にレーザマーカーを用いて印字されるので、不活性ガス充填チャンバ内のクリーン度の悪化は問題にならない。

図４に、個々に切断された有機ＥＬパネルの概略断面図を示した。

本発明においては、外部（パネルの外側）から、レーザーにより、封止部材７の金属膜（層）に書き込みを入れることを特徴としている。

本発明においては、レーザマーカーにより、封止部材の内部の金属膜に書き込みを行うので、封止後に、酸素濃度、水分濃度が１００ｐｐｍ以下に管理された不活性ガス充填チャンバ内において、塵、煙や水分等の有害ガスの発生がなく識別番号を印字することが出来るので、不活性ガス充填チャンバ内を汚染することがない。

図４にまた、本発明の有機ＥＬパネルにレーザマーカーＬＭによって封止部材７の金属膜７ｂに書き込みを行うところを模式図で示した。個々の有機ＥＬパネルの形で示しているが、各パネルに切断前の状態において焼き込む場合でも同様である。

レーザーによる焼き込みは、金属膜までの間にレーザー光を吸収する材料がない限り、封止部材側から、また支持基板側からどちらでも良い。

いずれの場合も金属膜が焦点となるようレーザスポット径を絞り集光させ金属膜表面に識別番号を書き込む。

前記図１は、支持基板内部に識別番号がレーザマーカーによって金属膜上に書き込まれた状態の有機ＥＬパネルを示す。

用いられるレーザーとしては、ガラスまたプラスチック基板等によって吸収されない、波長１，０６２ｎｍ〜１，３４２ｎｍのレーザーが好ましく、これらを用いることで、封止材表面を覆うポリマーフィルム層を焦がさず、ポリマーフィルム層の内部にある金属膜（金属箔）に焼き込みを入れて印字する。

波長１，０６２ｎｍ〜１，３４２ｎｍのレーザーには、ＹＶＯ_４レーザー、ＹＡＧレーザー、ＧｄＶＯ_４レーザー等が使用可能である。

急激な加熱により金属膜が溶融或いは気化、または酸化等により焼き込みあとが可視化するのであるが、レーザーによる焼き込みで金属膜（金属箔）から発生する煙は、ポリマーフィルム層を通過できないので、ポリマーシート等を通して外部に飛散することがない。また、金属箔に重なるポリマーフィルムは透明であるため外側からでも容易に確認できる。

有機ＥＬパネルの形成に、所謂多面取りが用いられる場合、識別番号を、長尺状のベース基板９に少なくとも複数の有機ＥＬ素子８を形成して、封止部材により封止後、印字することで、ベース基板９を切断し各有機ＥＬパネル１を得た後でも、ベース基板９に対する単位支持基板２の配設位置が特定できるため、その単位支持基板２に形成される有機ＥＬ素子８の製造工程上で発生する欠陥の原因等を容易に発見することが可能となり、有機ＥＬパネル１の製造プロセスの研究促進に大きく貢献することが可能となる。また、欠陥の原因を容易に解決することから、多面取りによる製造方法が主に用いられる有機ＥＬパネル１の歩留まりを向上させることが可能となる。

例えば、識別記号１１が、有機ＥＬ素子８が形成されるベース基板９の縦，横方向における配設位置を示す場合、各有機ＥＬパネル１がベース基板９においてどの位置で形成されたかを容易に識別することが可能となり、欠陥の原因を容易に発見して歩留まりを向上させることが可能となる。

尚、識別記号１１は、有機ＥＬ素子８が形成されるベース基板９の縦，横方向における配設位置を示す構成であったが、識別記号は本発明の実施の形態に限定されるものではなく、識別記号が例えば機種，製造番号，製造年月日あるいは封止部材の配設方向の少なくともいずれか１つを示す構成、あるいは前記機種と前記配設位置との組み合わせによる識別記号であってもよい。

また、本発明の実施の形態においては、識別記号１１は、数字からなる構成であったが、本発明においては、識別記号は、文字，図形または記号あるいはそれらの結合からなる構成であってもよい。また識別番号以外の情報を書き込むこともできる。

尚、支持基板として本発明において用いられるものとしては、ガラス、プラスチック等の基板であるが、長尺状で供給されるプラスチック基板が好ましい。

長尺状のプラスチック基板としては、透明性樹脂フィルムが好ましく、厚さ１００μｍ〜２ｍｍ程度の厚みを有するものが使用される。透明性樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等が挙げられるが限定されない。

１有機ＥＬパネル
２支持基板
３透明電極（第１電極）
４絶縁層
５有機層
６背面電極（第２電極）
７封止部材
８有機ＥＬ素子
９ベース基板
１０封止シート
１１識別番号

Claims

接着剤層、金属膜、さらに外側にポリマーフィルムが積層された封止部材を、有機エレクトロルミネッセンス素子上にもつ有機エレクトロルミネッセンスパネルにおいて、前記封止部材の金属膜表面にレーザマーカーで焼き込みを入れることで識別番号を印字したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有機発光層を構成する材料部を避けた位置に識別番号が印字されたことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
有機エレクトロルミネッセンス素子に封止部材を貼り合わせた後に識別番号が印字されたことを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルを製造することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。