JP2016091630A - フレキシブル有機ｅｌシートおよびその封止方法 - Google Patents

Abstract

【課題】素子基板シートと封止基板シートとの接着力が強く曲げに強い有機ＥＬシート、ならびに有機ＥＬ素子作製中の封止プロセスのシール部の加熱によるＥＬ素子の劣化を抑制した有機ＥＬシートの封止方法を提供する。【解決手段】素子基板シート１の一方の面に形成された発光部３ａを有する有機ＥＬ素子３を、シール部５を有する封止基板シート６で挟持してなるフレキシブル有機ＥＬシートであって、前記シール部は、前記発光部３ａの外周を取り囲む位置に対応して発光部近傍より順次内壁７、中間壁９、外壁８で構成され、前記内壁７と外壁８の幅は０．２ｍｍ以上、その間隔は０．４ｍｍ以上で、それぞれホットメルト型接着剤により形成され、前記中間壁９は熱硬化型接着剤で形成される。【選択図】図３

Description

本発明は、プラスチックフィルムを基材とした素子基板シートおよび封止基板シートで挟持された有機ＥＬ素子からなるフレキシブル有機ＥＬシートに関する。さらに封止工程でのＥＬ素子の熱劣化が少なく、素子基板シートと封止基板シート間の接着力が高い封止方法に関する。

有機ＥＬ素子は低電圧直流駆動可能な平面光源であり、フラットパネルディスプレイや照明への応用が積極的になされている。交流高電圧駆動の分散型ＥＬのように騒音を発生させず、電池駆動の携帯機器にも適している。

有機ＥＬ素子は従来、ガラス基板の上に形成されていたが、プラスチックシートやフィルムを基板としたフレキシブル有機ＥＬシートを用いた軽量で巻き取り可能なフレキシブルディスプレイの作製も試みられている（非特許文献１）。また照明用途でもガラス基板からプラスチックフィルム基板を用いることでより軽量、大面積で曲面にも貼りやすい照明が得られる。

フレキシブル有機ＥＬシートは、プラスチックシートやフィルムを基板とした素子基板シート上に形成された有機ＥＬ素子上に封止基板シートが貼り合わされた構造になっている。素子基板シートおよび封止基板シートは、作業性の向上のため必要に応じてガラス板等に仮貼りして作製工程に用いられる（特許文献１）。

素子基板シートは１枚または複数枚のプラスチックフィルムを貼り合わせた基材が用いられる。一般的な有機ＥＬ素子は水分により電子注入層や陰極が腐食し易いため、さらに乾燥剤層が素子基板シート上のＥＬ素子と封止基板シートとの間に形成される。

例えば封止基板シート上に形成された有機ＥＬ素子の発光部を囲む封止シール部に紫外線硬化型エポキシ系接着剤が枠状にダム材として塗布され、その枠内に高粘度の液状乾燥剤がフィル材として塗布される（特許文献２）。封止基板シートと素子基板シートとは、貼り合わされた後、ダム材部を紫外線照射により架橋し仮接着する。その後オーブン中での８０℃１時間程度加熱により本硬化し接着封止されている。

素子基板シートおよび封止基板シートに基板として用いられるプラスチックシートやフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴと略）系、ポリエチレンテレナフタレート（ＰＥＮと略）系、ポリイミド（ＰＩと略）系、ポリシクロオレフィン系、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳと略）系等が主に用いられる。一般的にはそれらのフィルム上にシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮと略）膜等の水蒸気バリア性の高い層が形成され用いられる。しかしプラスチックフィルムはガラス板に比べ吸水率、透湿度が高く、バリア層にピンホールがあると、フィルム中の内在水分や表面吸着水分がピンホールを通して有機ＥＬ素子に容易に浸透し劣化させることになる。

ダム材には光および熱で架橋硬化するエポキシ樹脂やアクリル樹脂系接着剤にシリカ等のフィラーを混合した低吸湿性、低透湿性の接着剤等が用いられるが、ガラスに比べると透湿度が高い。そのためダム材の断面や界面を通して外部から浸透した水分は、乾燥剤が封入されていたとしても徐々に有機ＥＬ素子の電子注入層や陰極等と反応し有機ＥＬ素子を水分劣化させるため、ダム材の巾を広く取り水分の浸透を遅らせる必要がある。

また、ダム材に用いる接着剤は、低吸湿性、低透湿性を重視し接着力が十分でない場合があり、フレキシブル有機ＥＬシートに用いた場合には、シートの曲げを繰り返すと貼り合わせた素子基板シートと封止基板シートとが剥がれてしまう場合もあった。

また、素子基板シートと封止基板シート間の貼り合わせ時のダム剤の厚さを規定するために直径の揃った球状シリカビーズ等を混合する場合もあるが、貼り合わせ時の圧力や接着に８０℃で１時間程度の時間がかかるためダム材の液状接着性樹脂が流動し所望のシール巾から広がり不良となる場合もあった。

特開２０１０−２２５４３４ 特開２０１２−３８６６０

Ｋａｚｕｍａｓａ Ｎｏｍｏｔｏ等、ＳＩＤ１０ Ｄｉｇｅｓｔ、７７．４、ｐ１１５５ （２０１０）

上記の従来の問題に鑑みて、本発明の目的は素子基板シートと封止基板シートとの接着力が強く曲げに強い有機ＥＬシートを提供すること、および有機ＥＬ素子作製中の封止プロセスのシール部の加熱によるＥＬ素子の劣化を抑制した有機ＥＬシートの封止方法を提供することである。

上記課題の解決手段として、以下の工程により有機ＥＬシートを作製した。まず、封止基板シート上のシール部に、水分と反応し架橋するホットメルト接着剤により２重の枠状に内壁と外壁を塗布形成する。次に内壁に囲まれた領域内に必要に応じてゲル状乾燥剤層を形成させる。次に内壁と外壁の間に中間壁として水蒸気バリア性の高い熱硬化型接着剤を塗布し素子基板シートと貼りあわせる。次にシール部を加熱加圧し内壁と外壁の溶融温度で加熱、加圧接着した後、熱硬化型接着剤の硬化温度で架橋硬化した後室温に冷却する。シール部の加熱の際には、シール部のみが局所的に加熱されるようにしＥＬ発光部の昇温を抑制し接着する。すなわち、本発明は以下に関する。

請求項１に記載の発明は、素子基板シートの一方の面に形成された発光部を有する有機ＥＬ素子を、シール部を有する封止基板シートで挟持してなるフレキシブル有機ＥＬシートであって、
前記シール部は、前記発光部の外周を取り囲む位置に対応して発光部近傍より順次内壁、中間壁、外壁で構成され、
前記内壁と外壁の幅は０．２ｍｍ以上、その間隔は０．４ｍｍ以上で、それぞれホットメルト型接着剤により形成され、
前記中間壁は熱硬化型接着剤で形成されたことを特徴とするフレキシブル有機ＥＬシートである。

また、請求項２に記載の発明は、前記ホットメルト型接着剤が湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬシートである。

また、請求項３に記載の発明は、前記内壁に囲まれた領域にゲル状乾燥剤が充填されて
いることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル有機ＥＬシートである。

また、請求項４に記載の発明は、前記内壁、中間壁、外壁のいずれかにスペーサービーズが含まれることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル有機ＥＬシートである。

また、請求項５に記載の発明は、素子基板シートの一方の面に形成された発光部を有する有機ＥＬ素子を、シール部を有する封止基板シートで挟持してなるフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法であって、
基板シートの一方の面に、前記発光部の外周を取り囲む位置に対応して発光部近傍より順次内壁及び外壁をホットメルト型接着剤により形成し、
内壁と外壁との間に熱硬化型接着剤により中間壁を形成したシール部を有する封止基板シートを作製し、
前記内壁の内側領域にゲル状乾燥剤を充填した状態で、前記シール部が前記発光部の外周を囲む位置に対向するように素子基板シートを重ね合わせ、
シール部を加熱することで内壁及び外壁を溶融接着し封止基板シートと素子基板シートとを仮接着し、さらに前記熱硬化型接着剤の硬化温度で加熱硬化を行い、その後、室温に冷却する工程により本接着を行い封止することを特徴とするフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法である。

また、請求項６に記載の発明は、シール部を加熱することで内壁及び外壁を溶融接着する工程と熱硬化型接着剤の硬化温度で加熱して硬化させる工程において、シール部以外を加熱しないか、または有機ＥＬ素子中の発光部を冷却して発光部の温度上昇を抑制することを特徴とする請求項５に記載のフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法である。

本発明では、素子基板シートと封止基板シートとの間の接着において、数秒以内で熱溶融し仮接着が可能なホットメルト接着剤からなる内壁、外壁間に、中間壁として水蒸気バリア性の高い熱硬化型接着剤を挟んで用いる。その結果、仮接着の作業時間が短く、接着強度が高い封止が実現し、繰り返しの曲げに対して基板間の剥離が起こり難く、かつシール幅の広がりを抑制できる。また封止工程でのシール部の加熱時にシール部以外は加熱しないか冷却することで、ＥＬ発光部の温度上昇を抑制しＥＬ素子の劣化を抑制したフレキシブル有機ＥＬシートを提供することが可能となる。

（ａ）本発明に係る素子基板シートの一実施形態を示す断面図である。 （ｂ）（ａ）の上面図である。 （ａ）本発明に係る封止基板シートの一実施形態を示す断面図である。 （ｂ）（ａ）の下面図である。 本発明に係る素子基板シートと封止基板シートとを重ね合わせる工程の一例を示す模式図である。 図３に示す重ねた状態から接着する工程を示す一実施形態の模式図である。 本発明に係る封止基板シートと封止基板シートとの接着工程に用いる封止装置の加熱冷却ジグの一例を模式的に示す上面図である。 本発明のフレキシブル有機ＥＬシートの一実施形態を示す断面図である。

本発明のフレキシブル有機ＥＬシートは、透明な絶縁性フィルムの単層または積層体からなる素子基板シート上に有機ＥＬ素子を形成し、有機ＥＬ素子を水分などによる劣化や、物理的な損傷から保護するために透明な絶縁性フィルムの単層または積層体からなる封止基板シートで張り合わせたものであり、可撓性が要求される有機ＥＬディスプレイや照明に用いることができる。以下、図面に基づいて本発明のフレキシブル有機ＥＬシートとその製造方法について説明する。

本発明に用いるフレキシブル有機ＥＬシートは、独自の形状で作製しても良いし、正方形、長方形、三角形、円形等からなる形状に作製することもできる。簡単のため素子基板シート側からＥＬ発光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を素子基板シート上に陽極側から作製し、封止基板シート上のシール部にホットメルト接着剤による内壁と外壁を形成、内壁に囲まれた領域内にゲル状乾燥剤による乾燥剤層を設け、内壁と外壁に囲まれた間には中間壁として熱硬化性接着剤を塗布、素子基板シートと貼り合わせてシール部を加熱圧着して封止する場合を例にして主に説明する。

逆に、素子基板シート上に内壁と外壁、中間壁、乾燥剤層を形成し封止する場合には、内壁の内側に液状乾燥剤を塗布した際に、加熱ゲル化前の液状乾燥剤がＥＬ素子の陰極膜の欠陥から浸透しダークスポットを拡大させることがある。また、液状乾燥剤をゲル化するために加熱すると熱によりＥＬ素子の劣化が促進されることがある。有機ＥＬ素子への液状乾燥剤の浸透によるダークスポットの拡大等の劣化抑制のためには、ＥＬ素子上に酸化ケイ素や窒化ケイ素、パリレン等のパッシベーション膜をＣＶＤ（化学気相堆積）法や蒸着法、スパッタ法等により形成しておく手間がかかる。そのため、封止基板シート側に内壁と外壁、中間壁、乾燥剤層を形成し封止する方が望ましい。

図１（ａ）は、本発明のフレキシブル有機ＥＬシートを構成する素子基板シート１の断面図、図１（ｂ）はその上面図を示す。素子基板基材シート１ａ上に陽極２と陰極４で挟まれた有機ＥＬ層３からなる有機ＥＬ素子が形成されている。

一方、図２（ａ）は、本発明のフレキシブル有機ＥＬシートを構成する封止基板シート６の断面図、図２（ｂ）はその下面図を示す。封止基板シート６は内壁７、中間壁９、外壁８で構成されるシール部５を有することを特徴とする。

図１（ａ）に示す素子基板シート１中の素子基板基材シート１ａは、光透過性を有し、可撓性を有するシートが用いられる。例えば厚さ０．０１ｍｍから０．３ｍｍ程度のＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＩ、ポリシクロオレフィン、ＰＥＳ、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、カルド樹脂等から選ばれるプラスチックシートやフィルム、およびそれらを積層した０．０３ｍｍから０．３ｍｍ程度の積層シートフィルムを用いることができる。ここで、一般的にシートとは自立できる剛性を有する厚さのものを言い、フィルムとは自立できない厚さのものを言うが明確な区別は無い。

プラスチックシートやフィルム中には多量に水分を含み、表面には水分が吸着している。
そのため真空中または乾燥気流中で十分に加熱乾燥して水分を除いた後、できるだけ水分を含む大気に晒さないようにして処理を行う。

また、外部からの水分がプラスチックフィルムやシートを通して有機ＥＬ素子へ浸透すること、およびプラスチックフィルムやシート中のオリゴマーが表面にブリードすることを防ぐためには、素子基板シート１や封止基板シート６の基材シートの表面にガスバリア膜を成膜することが有効である。

ガスバリア膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウム、硫化亜鉛と酸化シリコンの複合膜等の水蒸気バリア性能の高い膜をＣＶＤ（化学気相堆積）法、スパッタリング法、真空蒸着法等で０．１から数μｍの厚さで成膜して用いることができる。

また、厚さ０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度で可撓性を有するアルカリガラス板、無アルカリガラス板、強化ガラス板、サファイアガラス板や、それらとプラスチックシートやフィルムとの積層体等を用いることもできる。

また、素子基板基材シート１ａが薄く可撓性であるため扱い難い場合、厚さ０．３ｍｍから０．７ｍｍ程度のガラス基板に粘着剤で仮接着し用いることもできる。また、素子基板シート１の帯電を抑制するため両面にインジウムスズ複合酸化物（ＩＴＯと略）、インジウム亜鉛複合酸化物（ＩＺＯと略）等の透明導電性酸化物材料を成膜したガラスや、アルミニウム等の金属板上に素子基板シート１を導電性仮止め粘着剤やフィルムで仮接着し用いることもできる。

素子基板基材シート１ａ上には、例えば図１ａに示すように陽極２、有機ＥＬ層３、陰極４に順に構成される有機ＥＬ素子が形成される。有機ＥＬ層３は、一般的に正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層の順に積層され形成されるが、有機発光層に通電しＥＬ発光する素子であれば良く、その構成や材料が本発明を限定するものではない。ＥＬ発光色は発光層中の有機発光材料を適宜選択することにより各種の発光色が得られる。

陽極は、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性酸化物材料のスパッタリング膜やイオンプレーティング膜、ポリチオフェン系の導電性ポリマーであるポリ（エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳと略）やポリアニリン系の導電性ポリマーの塗布膜を用いることができる。これらの膜はエッチング、リフトオフ成膜、マスク成膜、拭き取り等の方法で適宜パターニングし用いることができる。フレキシブル有機ＥＬ素子の繰り返しの曲げに対し、透明導電性酸化物は体積抵抗率は低いが割れ易い問題があり、導電性ポリマーの膜を好ましく用いることができる。

また、陽極の抵抗率を下げ、発光する領域の面内の発光均一性を高めるため、メッシュまたはストライプからなる金属バス配線を陽極と接して形成しても良い。バス配線を配置した有機ＥＬシートは、局所に電流が集中し難く有機ＥＬシートの発光領域全体に均一性の高い発光輝度と温度分布を得ることができる。

正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層の各層は、それぞれ１層以上の層で形成される。各層は低分子有機材料の蒸着や塗布、またはポリマー材料の塗布により形成することができる。

陰極は導電性と反射率が高いアルミニウムや、銅や銀を含む金属電極が主に用いられ、１００ｎｍから５００ｎｍ程度の厚さで形成される。

素子基板シート１上には、図１（ａ）および図１（ｂ）で示すように有機ＥＬ素子の発光部３ａを取り囲む領域にシール部５が設けられている。シール部５は、封止基板シートが貼り合わせられる領域であり、封止基板シート６との位置合わせ誤差を考慮し２ｍｍ以上の幅で額縁状に設定されるのが望ましい。

図２（ａ）に示す封止基板シート６には、素子基板シートに用いたフィルムと同様のプラスチックフィルムを封止基板基材シート６ａとして用いることができる。また、防湿性の高いアルミニウム、ステンレス、チタン等の箔をプラスチックフィルムとラミネートし用いることもできる。

また、封止基板基材シート６ａが薄く可撓性であるため扱い難い場合、厚さ０．３ｍｍから０．７ｍｍ程度のガラス支持基板に粘着剤で仮接着し用いることもできる。

また、素子基板シート１の帯電を抑制するため両面にＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電性酸化物材料を成膜したガラスや、アルミニウム等の金属板上に素子基板シート１を導電性仮止め粘着剤やフィルムで仮接着し用いることもできる。

封止基板シート６上のシール部５には、内壁７と外壁８とが巾０．２ｍｍ以上、かつ０．４ｍｍ以上の間隔を置いて設けられている。さらに内壁７と外壁８との間には、水蒸気バリア性能の高い熱硬化型接着剤９が塗布されている。

内壁７と外壁８の巾が０．２ｍｍ未満の場合には接着力が十分得られず、また巾が１０ｍｍを超えるとフレキシブル性が低減する場合があるため、通常は０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下で形成することが好ましい。熱圧着時の封止シート６ａからの樹脂のはみ出し量を調整するため内壁７と外壁８の巾や高さは異なっていても良く、高さは１０μｍから１００μｍの範囲で形成することが好ましい。

また内壁７と外壁８との間隔が０．４ｍｍ未満の場合には塗布精度の影響で内壁７と外壁８の塗布ラインが重なったり、内壁７または外壁８の塗布ラインと熱硬化型接着剤９の塗布ラインが重なり不良となる場合があるため、通常は０．４ｍｍ以上１０ｍｍ以下で形成することが好ましい。

封止基板シート６と素子基板シート１とが重ね合わされた際には、封止基板シート６上の内壁７と外壁８は素子基板シート１上のシール部５と重なる。本発明の内壁７と外壁８は、ＰＥＴ等のプラスチックシートと金属への接着力に優れたホットメルト型接着剤を用いる。ホットメルト型接着剤は、接着に熱を用い、紫外線等の光を使わないため紫外線を透過しないＡｌ箔等をラミネートした封止フィルムを用いた場合にも容易に接着できる。

ホットメルト型接着剤には、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡと略）、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン−イソプレン−スチレンブロック重合体等のゴム系樹脂などがある。ポリアミド系は吸水率が高く好ましくなく、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリウレタン系等の樹脂が好ましく用いられる。本発明に利用できる市販のホットメルト型接着剤の例としては、東亞合成製の飽和共重合ポリエステル系接着剤アロンメルトＰＥＳシリーズ、カネカ製のポリオレフィン系ホットメルト接着樹脂等が挙げられる。

また本発明では、ＰＥＴフィルム基板や、基板上の金属配線との高温、高湿度での接着力の保持性が高い反応性ホットメルト接着剤も好ましく利用できる。反応性ホットメルト型接着剤はポリウレタンをベースに、イソシアネート架橋基の一部が水分と反応し加水分解して生じたアミン基と、イソシアネート基とがさらに反応し架橋するためより強固な接着力を得ることができる。また水分を吸収し易いＰＥＴやＰＩフィルムを有機ＥＬ素子の基板シートや封止シートの基材に用いた場合においても、基材フィルム中からの放出水分があってもフィルム界面で水分が反応し架橋が促進され接着強度を高めることができる。本発明に利用できる市販の反応性ホットメルト接着剤の例としては、日立化成製Ｈｉ−ＰＵＲＳＨＯＴシリーズ、ヘンケル社製湿気硬化型ウレタン系ホットメルト接着剤テクノメルトシリーズ等が挙げられる。

ホットメルト接着剤は、室温では固体の樹脂を加熱溶融させた後、室温に冷やすことで接着する。ホットメルト接着剤の溶融接着温度は９０℃以上、さらに好ましくは１００℃以上であることが望ましい。９０℃未満の場合は有機ＥＬシートの高温環境での保存や駆
動の際に強度が低下し、素子基板シートと封止基板シート間に剥離が生じる恐れがある。ホットメルト接着剤は、その溶融温度が素子基板シートや封止基板シートの基材の劣化温度以下の材料を用いる。ＰＥＴフィルム等のプラスチックフィルムを高温で長時間晒すとフィルム中の環状オリゴマーなどのオリゴマーやモノマーが表面にブリードし接着強度を低下させる。そのため、できるだけ短時間の加熱で行なうことが望ましい。ＰＥＴフィルムを基材に用いる場合は１３０℃以下で加熱溶融接着できるホットメルト接着剤の使用が望ましい。

内壁７と外壁８の作製方法はホットメルト接着剤を溶融温度に加熱しディスペンサーを用いたノズルやスロットコート法等により塗布することができる。封止基板基材シート６ａは、接着力を高めるため塗布前にＵＶオゾン処理、大気プラズマ処理等で十分洗浄されていることが望ましい。塗布は、背面を減圧した多孔質吸着プレートや静電チャック上の全面または一部に、封止基板シートを吸引固定してから行うこともできる。

また、内壁７、外壁８、中間壁９の少なくともどちらかに、直径の揃った球状シリカビーズやポリスチレンビーズ等のスペーサーを重量比で０．５％から３％程度の量を混合することで、封止する際の加熱加圧により過度に潰れてホットメルト接着剤が流出し封止基板シート６からはみ出すのを抑制できる。

次に、有機ＥＬ素子が水分による劣化が大きい材料が使われている場合には、内壁に囲まれた封止基板上に必要に応じて乾燥剤層１０を設けることが好ましい。乾燥剤は有機金属系の熱硬化型の塗布型乾燥剤を好ましく用いることができる。熱硬化型の塗布型乾燥剤の例としては、双葉電子工業製Ｏｌｅｄｒｙ−Ｆ３を挙げられる。Ｏｌｅｄｒｙ−Ｆ３を乾燥雰囲気中で内壁７、外壁８の厚さ以下の５μｍから５０μｍの厚さで塗布する。８０℃で、３０分から５０分間加熱すると架橋ゲル化した乾燥剤層１０を形成することができる。乾燥剤層をゲル化した後に、素子基板と貼り合わせることにより、液体の乾燥剤成分や増粘剤成分が有機ＥＬ素子の陰極の欠陥や端部から浸み込み有機層を劣化させることを抑制できる。
また乾燥剤層１０表面の有機ＥＬ素子の陰極４との密着を抑制し、フレキシブル有機ＥＬシートを曲げた際の乾燥剤層の変形に伴う有機ＥＬ素子の破壊を抑制することもできる。
例えば、乾燥剤層１０の表面に、内壁７の内法以内の大きさのポリテトラフルオロエチレンや、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンからなる低吸湿性で柔らかく潤滑性が高く透湿性のある多孔質フィルムを貼り合せてから乾燥剤を加熱ゲル化した乾燥剤層１０を用い、有機ＥＬ素子の陰極４との密着を抑制することにより、シートを曲げた時の変形によるＥＬ素子の破壊を抑制できる。

さらに有機ＥＬ素子への劣化要因成分の浸透防止が必要な場合には、有機ＥＬ素子を覆って絶縁性バリア膜を成膜することでより劣化を抑制できる。絶縁性バリア膜は酸化シリコン膜、酸化ゲルマニウム膜、窒化シリコン膜や酸窒化シリコン膜、硫化亜鉛と酸化シリコンの混合膜等をＣＶＤ（化学気相堆積）法、スパッタリング法、蒸着法等により０．５μｍ以上の厚さに形成する。

次に、中間壁９について説明する。中間壁９は、内壁７と外壁８との間に熱硬化型接着剤をディスペンサにより塗布し、封止基板シート６と貼り合せた後に加熱により接着させて形成する。熱硬化型接着剤は、接着力が強く、透湿度の低く、かつ可撓性のある接着剤が好ましく使われる。さらに内壁７、外壁８に用いたホットメルト接着剤の溶融温度よりも低い架橋硬化温度の材料を用いることで、中間壁９と内壁７、外壁８との溶融混合および接着剤の加熱硬化時の流動や広がりを避けることができる。

本発明の中間壁９に用いる市販の熱硬化型接着剤の例としては、ヘンケル製エポキシ接着剤ＬＯＣＴＩＴＥ ＥＣＣＯＢＯＮＤ ＤＳ７３０１（加熱硬化条件７０℃９０分または８０℃６０分）やＥＣＣＯＳＥＡＬ７１００（加熱硬化条件７０℃３０分または８０℃１５分）等を使用できる。熱硬化型接着剤中には、直径の揃った球状シリカビーズやポリスチレンビーズ等のスペーサーを混合したり、透湿度を下げるためシリカや酸化マグネシウム等のナノ粒子からなる無機充填剤が混合されていても良い。

次に、図３に示すように素子基板シート１の有機ＥＬ素子面の発光部３ａの外周シール部と、封止基板シート６のシール部５の位置を対向させて貼り合わせる。

次に、図４に加熱冷却封止台１５と、加熱冷却素子１２を取り付けた枠状の加熱加圧ジグ１１の断面図、図５に加熱冷却封止台１５の上面図を示す。加熱加圧ジグ１１は加熱冷却素子１２を備え、温度調整が可能である。加熱冷却封止台１５にはシール部の形状に合わせた加熱冷却ブロック１３と、ＥＬ発光部の形状に合わせた冷却ブロック１４とを備えている。加熱冷却素子１２、加熱冷却ブロック１３、冷却ブロック１４の温度調整機構は、応答速度が速く、かつ設定温度に正確に合わせられるペルチェ素子が好ましく用いることができる。

加熱冷却封止台１５の加熱冷却ブロック１３と冷却ブロック１４の温度は室温前後、より好ましくは室温以下で結露しない温度に設定され、加熱加圧ジグ１１の温度は内壁と外壁が溶融し接着可能になる１００℃から１４０℃程度の温度に設定される。

次に、素子基板シート１と封止基板シート６とを重ね合わせた状態で、シール部５と加熱冷却ブロック１３の位置を合わせて加熱冷却封止台１５上に載せ、加熱加圧ジグ１１をシール部５に数秒程度押し付け内壁と外壁を溶融させた後、加熱加圧ジグ１１を離し冷却し接着する。

次に加熱加圧ジグ１１と加熱冷却ブロック１３の温度を中間壁９の熱硬化型接着剤の硬化条件の温度（７０℃から８０℃程度）にした後、再度加熱加圧ジグ１１をワーク（フレキシブル有機ＥＬシート前駆体）に載せ、硬化条件に合わせた設定時間保持した後室温に戻すことにより封止が完了し、本発明のフレキシブル有機ＥＬシートを作製することができる。なお、前記素子基板シートが、例えばニッタ製クールオフタイプ感温性粘着シートＰｌａｆｉｘでガラス支持基板に仮固定されている場合には、さらに粘着性が無くなる５℃程度に冷却して剥がす必要がある。

以下、本発明を実施例にてより具体的に説明する。

（実施例１）
（素子基板基材シート、封止基板基材シートの作製）
東洋紡製ＰＥＴフィルム、コスモシャインＡ４１００（１００μｍ厚）の高平滑面をアルゴンプラズマ処理後、シール部を除きＥＬ発光領域に相当する部分を１μｍの厚さにＳｉＯN膜をプラズマＣＶＤ膜で覆いバリア層とした。

（素子基板シートの作製）
バリア層を上にして素子基板基材シートをニッタ製クールオフタイプ感温性粘着シート（インテリマーテープＰｌａｆｉｘ）を用いて０．７ｍｍ厚青板ガラス支持基板上に仮固定した。 素子基板基材シートのバリア層面上に、銀パラジウム銅合金からなる陽極取り出し口、陰極取り出し口およびバス配線をスパッタ成膜で形成した。なお、発光部のバス配線は巾３０μｍ間隔５００μｍのストライプ状にした。

次に発光部上にポリ（エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）からなる陽極インクをインクジェット法で成膜後、１３０℃で３０分間加熱乾燥し２００ｎｍの厚さの陽極とした。

次に、陽極上に青色蛍光発光型の有機ＥＬ素子をマスク蒸着法で、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極を形成して素子基板シートを作製した。

（封止基板シートの作製）
予め乾燥させた封止基板基材シートを、バリア層を上にして吸着プレートで固定し、バリア層面上のシール部に日立化成製反応性ホットメルト接着剤Ｈｉ−ＰＵＲＳＨＯＴシリーズ８９４４を用いて内壁と外壁を巾０．５ｍｍ、高さ５０μｍ、間隔０．５ｍｍとなるようディスペンサーで塗布形成した。

次に露点−８０℃以下の環境で内壁の内側に双葉電子製の塗布型乾燥剤Ｏｌｅｄｒｙ−Ｆ３をディスペンサーで２０μｍの厚さに塗布し、内壁に掛らない大きさの厚さ２０μｍ以下のポリオレフィン製多孔質フィルムを貼り合せてから８０℃で５０分間加熱しゲル化し乾燥剤層１０とした。

その後、内壁と外壁の間に中間壁９の熱硬化型接着剤としてヘンケル社製エポキシ接着剤 ＬＯＣＴＩＴＥ ＥＣＣＯＢＯＮＤ ＤＳ７３０１に直径２０μｍの球状シリカビーズスペーサーを１ｗｔ％混合しディスペンサーで厚さ約４０μｍで塗布し中間壁９を形成して封止基板シートを作製した。

（フレキシブル有機ＥＬシートの作製）
素子基板シートの発光部の外周シール部と、封止基板シートのシール部の位置を対向させて重ね合わせた状態で、図４に示すシール部加熱冷却ブロック１３と発光部冷却ブロックを有する加熱冷却封止台１５のテーブル上に載せ、加熱冷却素子１２で加熱されるシール部加圧ジグ１１とシール部加熱冷却ブロック１３の温度を１２０℃（ホットメルト接着剤の溶融接着温度）にして加熱圧着し一次接着（仮接着）した。

次に８０℃に温度を下げ、圧力を弱め６０分間保持し中間壁９の熱硬化型接着剤を硬化させ２次接着（本接着）させて封止しフレキシブル有機ＥＬシートを作製した。

（実施例２）
封止基板基材シートに、プラズマ処理した２０μｍ厚の軟質アルミ箔と、プラズマ処理した５０μｍ厚のＰＥＴフィルムとをラミネートしたシートを用いて、そのアルミ面を内壁および外壁の形成面に用い、さらに内壁と外壁中には直径２０μｍの球状シリカビーズスペーサーを１ｗｔ％混合して用いた以外、実施例１と同様にフレキシブル有機ＥＬシートを作製した。

（比較例１）
封止工程中にＥＬ発光部を冷却せず封止した以外は、実施例１と同様にフレキシブル有機ＥＬシートを作製した。

（比較例２）
内壁と外壁を１２０℃で加熱圧着した後、８０℃のオーブン中で有機ＥＬシート全体を６０分間加熱した以外は、実施例１と同様に有機ＥＬシートを作製した。

（比較例３）
実施例１の内壁７と外壁８を形成せず、かつ直径２０μｍの球状シリカビーズスペーサーを混合せずに熱硬化型接着剤をシール部に巾１．５ｍｍ、厚さ２０μｍで塗布し、シール部をシール部加圧ジグ１１とシール部加熱冷却ブロックで８０℃６０分間加熱しシールした以外は、実施例１と同様に有機ＥＬシートを作製した。

（比較例４）
実施例１の中間壁９を形成せず、内壁７と外壁８のみを形成した以外は、実施例１と同様にシールしてフレキシブル有機ＥＬシートを作製した。

（比較例５）
中間壁材料の熱硬化型接着剤をヘンケル社製エポキシ接着剤ＬＯＣＴＩＴＥ ＥＣＣＯＢＯＮＤ ＤＳ７３０１から紫外線熱併用硬化型エポキシ接着剤ＬＯＣＴＩＴＥ ＥＣＣＯＢＯＮＤ ＸＵＶ ８０２７０−１に変更し、中間壁の硬化条件を素子基板シート側からシール部に低圧水銀ランプによる３１５ｎｍから４００ｎｍの紫外線を６，０００ｍＪ／ｃｍ^２照射後、８０℃６０分間の加熱を行った以外は、実施例２と同様に有機ＥＬシートを作製した。

（評価および方法）
実施例１、２及び比較例１〜５で得られたフレキシブル有機ＥＬシートを用いて、発光時のダークスポットと曲げ試験の評価を行った。結果を下記の表１に示す。

・ダークスポット：１週間放置後に４ＶでＥＬ発光させた場合のダークスポット有無を
目視観察
・曲げ試験：曲率半径３ｃｍでの曲げを１００回繰り返した後の剥がれ有無を目視観察

（比較結果）
実施例１、２で得られた本発明品のフレキシブル有機ＥＬシートは、曲げ試験による剥がれもなく、またダークスポットもなく均一な発光が確認された。一方、比較例１〜５で得られた比較例品は、発光ムラ、全面的な輝度低下、シール部巾の拡大、曲げ試験での剥がれやダークスポットの発生の少なくともいずれかの現象が観察され、フレキシブル有機ＥＬシートとしては実用性に問題がある結果を示した。

本発明は、フレキシブルなディスプレイや照明装置に用いる有機ＥＬシートに適用することができる。

１・・・・・素子基板シート
１ａ・・・・素子基板基材シート
２・・・・・陽極
３・・・・・有機ＥＬ層
３ａ・・・・発光部
４・・・・・陰極
５・・・・・シール部
６・・・・・封止基板シート
６ａ・・・・封止基板基材シート
７・・・・・内壁
８・・・・・外壁
９・・・・・中間壁
１０・・・・乾燥剤層
１１・・・・シール部加圧ジグ
１２・・・・加熱冷却素子
１３・・・・シール部加熱冷却ブロック
１４・・・・発光部冷却ブロック
１５・・・・加熱冷却封止台

Claims (6)

1. 素子基板シートの一方の面に形成された発光部を有する有機ＥＬ素子を、シール部を有する封止基板シートで挟持してなるフレキシブル有機ＥＬシートであって、
   前記シール部は、前記発光部の外周を取り囲む位置に対応して発光部近傍より順次内壁、中間壁、外壁で構成され、
   前記内壁と外壁の幅は０．２ｍｍ以上、その間隔は０．４ｍｍ以上で、それぞれホットメルト型接着剤により形成され、
   前記中間壁は熱硬化型接着剤で形成されたことを特徴とするフレキシブル有機ＥＬシート。
2. 前記ホットメルト型接着剤が湿気硬化型反応性ホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬシート。
3. 前記内壁に囲まれた領域にゲル状乾燥剤が充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブル有機ＥＬシート。
4. 前記内壁、中間壁、外壁のいずれかにスペーサービーズが含まれることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のフレキシブル有機ＥＬシート。
5. 素子基板シートの一方の面に形成された発光部を有する有機ＥＬ素子を、シール部を有する封止基板シートで挟持してなるフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法であって、
   基板シートの一方の面に、前記発光部の外周を取り囲む位置に対応して発光部近傍より順次内壁及び外壁をホットメルト型接着剤により形成し、
   内壁と外壁との間に熱硬化型接着剤により中間壁を形成したシール部を有する封止基板シートを作製し、
   前記内壁の内側領域にゲル状乾燥剤を充填した状態で、前記シール部が前記発光部の外周を囲む位置に対向するように素子基板シートを重ね合わせ、
   シール部を加熱することで内壁及び外壁を溶融接着し封止基板シートと素子基板シートとを仮接着し、さらに前記熱硬化型接着剤の硬化温度で加熱硬化を行い、その後、室温に冷却する工程により本接着を行い封止することを特徴とするフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法。
6. シール部を加熱することで内壁及び外壁を溶融接着する工程と熱硬化型接着剤の硬化温度で加熱して硬化させる工程において、シール部以外を加熱しないか、または有機ＥＬ素子中の発光部を冷却して発光部の温度上昇を抑制することを特徴とする請求項５に記載のフレキシブル有機ＥＬシートの封止方法。