JP3293527B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/842—Containers
- H10K50/8426—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種情報機器に使
用されるディスプレーや表示素子に用いられる有機エレ
クトロルミネッセンス素子（以下「ＥＬ素子」と略記す
る）に関し、詳しくは、長期にわたって安定した発光特
性を維持するとともに、製造工程上安価に作製すること
が可能な有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。
用されるディスプレーや表示素子に用いられる有機エレ
クトロルミネッセンス素子（以下「ＥＬ素子」と略記す
る）に関し、詳しくは、長期にわたって安定した発光特
性を維持するとともに、製造工程上安価に作製すること
が可能な有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に従来の有機ＥＬ素子の基本構造を
示す。有機ＥＬ素子はガラス基板１上に透明電極２と有
機発光層３と電極４とが順次形成され、封止ケース５の
内面上部に乾燥剤層１１が配置された後、この封止ケー
ス５が封止材層６によりガラス基板１と封止接合され、
外部回路７により電圧を印加することにより使用され
る。
示す。有機ＥＬ素子はガラス基板１上に透明電極２と有
機発光層３と電極４とが順次形成され、封止ケース５の
内面上部に乾燥剤層１１が配置された後、この封止ケー
ス５が封止材層６によりガラス基板１と封止接合され、
外部回路７により電圧を印加することにより使用され
る。
【０００３】有機ＥＬ素子は、ガラス基板１上に形成さ
れた有機発光層３に一方の電極から電子が注入されると
ともに、有機発光層を対持したもう一方の電極より正孔
が注入されることにより、有機発光層内で電子と正孔と
が結合して発光する。かかる有機ＥＬ素子は、視認性と
耐衝撃性に優れていて発光色が多様であることから、各
種情報機器に利用されるディスプレイや表示素子に利用
されている。
れた有機発光層３に一方の電極から電子が注入されると
ともに、有機発光層を対持したもう一方の電極より正孔
が注入されることにより、有機発光層内で電子と正孔と
が結合して発光する。かかる有機ＥＬ素子は、視認性と
耐衝撃性に優れていて発光色が多様であることから、各
種情報機器に利用されるディスプレイや表示素子に利用
されている。
【０００４】一方、有機ＥＬ素子は、長期間駆動すると
発光輝度等の発光特性が初期特性に比べて低下する欠点
がある。この発光特性が低下する原因としては、有機発
光層を形成するガラス基板と封止ケースとを封止する際
の環境雰囲気中に含まれる水分と、部品表面に吸着して
いる水分と、封止材層欠陥部を透過してくる水分とが、
電極と有機発光層の間に侵入して有機発光層と電極間に
剥離を生ぜしめ、電圧を印加しても発光しないダークス
ポットと呼ばれる黒点を発生させることが知られてい
る。
発光輝度等の発光特性が初期特性に比べて低下する欠点
がある。この発光特性が低下する原因としては、有機発
光層を形成するガラス基板と封止ケースとを封止する際
の環境雰囲気中に含まれる水分と、部品表面に吸着して
いる水分と、封止材層欠陥部を透過してくる水分とが、
電極と有機発光層の間に侵入して有機発光層と電極間に
剥離を生ぜしめ、電圧を印加しても発光しないダークス
ポットと呼ばれる黒点を発生させることが知られてい
る。
【０００５】そこで、このダークスポットの発生を防止
するため、封止ケース内の内面上部に図４に示すように
乾燥剤層を設け、乾燥剤として五酸化二リン（Ｐ
２Ｏ５）を使用する方法が知られている（特開平３−２
６１０９１号公報）。また、ガラス基板と封止ケース内
部の空間に、吸着剤を含有した不活性液体からなる封止
層を設ける方法も知られている（特開平９−３５８６８
号公報）。
するため、封止ケース内の内面上部に図４に示すように
乾燥剤層を設け、乾燥剤として五酸化二リン（Ｐ
２Ｏ５）を使用する方法が知られている（特開平３−２
６１０９１号公報）。また、ガラス基板と封止ケース内
部の空間に、吸着剤を含有した不活性液体からなる封止
層を設ける方法も知られている（特開平９−３５８６８
号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されているいずれの方法も製造工程が複雑にな
り、製造コストが高くなるという問題がある。また、封
止材層には、従来、高温度硬化型接着剤であると温度上
昇により封止空間の体積膨張を招き封止材層に外部との
導通気泡を生じるため室温硬化型接着剤である２液混合
型エポキシ系接着剤が使用されているが、２液混合型で
あるが故に計量および混合工程が必要になるとともに混
合時に混入された気泡を脱泡する必要もある。さらに、
硬化時間についても室温で１６時間程度必要となり、封
止材として量産工程には不適当であるという問題があ
る。
報に開示されているいずれの方法も製造工程が複雑にな
り、製造コストが高くなるという問題がある。また、封
止材層には、従来、高温度硬化型接着剤であると温度上
昇により封止空間の体積膨張を招き封止材層に外部との
導通気泡を生じるため室温硬化型接着剤である２液混合
型エポキシ系接着剤が使用されているが、２液混合型で
あるが故に計量および混合工程が必要になるとともに混
合時に混入された気泡を脱泡する必要もある。さらに、
硬化時間についても室温で１６時間程度必要となり、封
止材として量産工程には不適当であるという問題があ
る。
【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、長期にわたって安定した発光特性を維持す
るとともに、製造工程上安価に作製することが可能な有
機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを目的と
する。
ものであり、長期にわたって安定した発光特性を維持す
るとともに、製造工程上安価に作製することが可能な有
機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の有機ＥＬ素子は、有機化合物を含む有機
発光層が互いに対向する電極間に配置されてなる積層体
がガラス基板上に形成され、該積層体の上方に空間をあ
けて封止ガラスが配置された有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記封止ガラスが平板ガラスであ
り、該平板ガラスの外周近傍に封止材層が配設され、該
封止材層として、ガラス粒またはプラスチック粒からな
るギャップ材が添加、混合されてなる紫外線硬化型接着
剤が使用され、該封止材層を介して前記基板ガラスと前
記封止ガラスとが封止接着されていることを特徴とする
ものである。
めに、本発明の有機ＥＬ素子は、有機化合物を含む有機
発光層が互いに対向する電極間に配置されてなる積層体
がガラス基板上に形成され、該積層体の上方に空間をあ
けて封止ガラスが配置された有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、前記封止ガラスが平板ガラスであ
り、該平板ガラスの外周近傍に封止材層が配設され、該
封止材層として、ガラス粒またはプラスチック粒からな
るギャップ材が添加、混合されてなる紫外線硬化型接着
剤が使用され、該封止材層を介して前記基板ガラスと前
記封止ガラスとが封止接着されていることを特徴とする
ものである。
【０００９】前記封止ガラスは、製造の容易さの面から
平板ガラスであることが好ましく、また、前記封止材層
にギャップ材が添加、混合されてなることが効果向上の
面から好ましい。
平板ガラスであることが好ましく、また、前記封止材層
にギャップ材が添加、混合されてなることが効果向上の
面から好ましい。
【００１０】また、本発明は、前記有機ＥＬ素子の製造
方法であって、水分濃度と酸素濃度とを夫々５ｐｐｍ以
下に管理した環境雰囲気下で前記封止材層による封止接
合を行うことを特徴とするものである。
方法であって、水分濃度と酸素濃度とを夫々５ｐｐｍ以
下に管理した環境雰囲気下で前記封止材層による封止接
合を行うことを特徴とするものである。
【００１１】好ましくは、水分濃度と酸素濃度とを夫々
５ｐｐｍ以下に管理することで、ダークスポットの発生
防止効果を高めることができる。
５ｐｐｍ以下に管理することで、ダークスポットの発生
防止効果を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の好適実施形
態例を示すもので、ガラス基板１の上に成膜装置により
透明電極２と有機発光層３と電極４とを形成し、平板か
らなる封止ガラス５の外周部に封止材層６をディスペン
サー（図示せず）により塗布し、該封止材層６を介して
ガラス基板１と封止ガラス５を封止接着し、両電極を外
部回路７に接続することにより本発明の有機ＥＬ素子が
完成する。
て図面を参照して説明する。図１は本発明の好適実施形
態例を示すもので、ガラス基板１の上に成膜装置により
透明電極２と有機発光層３と電極４とを形成し、平板か
らなる封止ガラス５の外周部に封止材層６をディスペン
サー（図示せず）により塗布し、該封止材層６を介して
ガラス基板１と封止ガラス５を封止接着し、両電極を外
部回路７に接続することにより本発明の有機ＥＬ素子が
完成する。
【００１３】図２に、図１に示す本発明の好適実施形態
例の封止部Ａを拡大して示す。図２に示す封止材層６
は、紫外線硬化型接着剤（商品名：３０Ｙ−２９９、ス
リーボンド社製）による封止材８にギャップ材９（商品
名：マイクロ・ロッド ＰＦ−１０、日本電気硝子社
製）を０．５重量％で添加混合することにより形成さ
れ、このようにして形成された封止材層６はガラス基板
１と封止ガラス５の接触を防止する間隔片としての働き
をしている。
例の封止部Ａを拡大して示す。図２に示す封止材層６
は、紫外線硬化型接着剤（商品名：３０Ｙ−２９９、ス
リーボンド社製）による封止材８にギャップ材９（商品
名：マイクロ・ロッド ＰＦ−１０、日本電気硝子社
製）を０．５重量％で添加混合することにより形成さ
れ、このようにして形成された封止材層６はガラス基板
１と封止ガラス５の接触を防止する間隔片としての働き
をしている。
【００１４】ここで、紫外線硬化型接着剤は市場で入手
し得る既知のものを使用することができ、特に制限され
るべきものではない。また、ギャップ材９の材質は、好
ましくは粒径５〜２００μｍ程度のガラス、プラスチッ
ク等であり、より好ましくは上記商品名マイクロ・ロッ
ド ＰＦ−１０（日本電気硝子社製）のものを使用し、
封止材層中に０．２〜３重量％の割合で添加、混合する
ことが好ましい。封止材層６をこのような構成とするこ
とにより、従来において行われていた封止ケース等の加
工が不要となる。
し得る既知のものを使用することができ、特に制限され
るべきものではない。また、ギャップ材９の材質は、好
ましくは粒径５〜２００μｍ程度のガラス、プラスチッ
ク等であり、より好ましくは上記商品名マイクロ・ロッ
ド ＰＦ−１０（日本電気硝子社製）のものを使用し、
封止材層中に０．２〜３重量％の割合で添加、混合する
ことが好ましい。封止材層６をこのような構成とするこ
とにより、従来において行われていた封止ケース等の加
工が不要となる。
【００１５】前記封止材層６の硬化は、紫外線照射装置
（図示せず）により１５０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２０秒
の時間で完了し、従来の２液混合型エポキシ系接着剤に
比し硬化時間の大幅な短縮がはかられるため、量産化が
可能となる。
（図示せず）により１５０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２０秒
の時間で完了し、従来の２液混合型エポキシ系接着剤に
比し硬化時間の大幅な短縮がはかられるため、量産化が
可能となる。
【００１６】ガラス基板１と封止ガラス５を封止接着す
る場合の環境条件では、グローブボックス（図示せず）
内の水分濃度と酸素濃度を夫々５ｐｐｍ以下にコントロ
ールして封止接着することにより、ダークスポットの発
生をより十分に防止することが可能となる。
る場合の環境条件では、グローブボックス（図示せず）
内の水分濃度と酸素濃度を夫々５ｐｐｍ以下にコントロ
ールして封止接着することにより、ダークスポットの発
生をより十分に防止することが可能となる。
【００１７】完成した有機ＥＬ素子に対する高温高湿試
験として８０℃９５％ＲＨの雰囲気条件で２０００時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機ＥＬ素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
験として８０℃９５％ＲＨの雰囲気条件で２０００時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機ＥＬ素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
【００１８】図３は本発明の参考例の実施形態における
封止部Ａを拡大して示す。この参考例の実施形態の有機
ＥＬ素子における封止材層６以外の基本的構造は前記と
同様に図１に示すものと同じである。即ち、ガラス基板
１の上に成膜装置により透明電極２と有機発光層３と電
極４とを形成し、平板からなる封止ガラス５の外周部に
封止材層６を設け、該封止材層６を介してガラス基板１
と封止ガラス５を封止接着し、両電極を外部回路７に接
続することにより有機ＥＬ素子が完成する。
封止部Ａを拡大して示す。この参考例の実施形態の有機
ＥＬ素子における封止材層６以外の基本的構造は前記と
同様に図１に示すものと同じである。即ち、ガラス基板
１の上に成膜装置により透明電極２と有機発光層３と電
極４とを形成し、平板からなる封止ガラス５の外周部に
封止材層６を設け、該封止材層６を介してガラス基板１
と封止ガラス５を封止接着し、両電極を外部回路７に接
続することにより有機ＥＬ素子が完成する。
【００１９】図３に示す封止材層６は、前記好適実施形
態例の場合と同様に商品名３０Ｙ−２９９（スリーボン
ド社製）の紫外線硬化型接着剤の封止材８によりスペー
サー材１０を配置することにより形成され、このように
して形成された封止材層６はガラス基板１と封止ガラス
５の接触を防止する間隔片としての働きをしている。ス
ペーサー材１０の具体的な配置は、まず封止ガラス５の
外周近傍に前記紫外線硬化型接着剤による封止材８をデ
ィスペーサー（図示せず）により塗布した後に、ポリエ
ステルフィルムを打抜き加工したスペーサー材１０を貼
り合わせ、その後にスペーサー材１０の表面に前記紫外
線硬化型接着剤による封止材８を同様にディスペンサー
（図示せず）により塗布し、しかる後ガラス基板１と封
止接着することにより行われる。
態例の場合と同様に商品名３０Ｙ−２９９（スリーボン
ド社製）の紫外線硬化型接着剤の封止材８によりスペー
サー材１０を配置することにより形成され、このように
して形成された封止材層６はガラス基板１と封止ガラス
５の接触を防止する間隔片としての働きをしている。ス
ペーサー材１０の具体的な配置は、まず封止ガラス５の
外周近傍に前記紫外線硬化型接着剤による封止材８をデ
ィスペーサー（図示せず）により塗布した後に、ポリエ
ステルフィルムを打抜き加工したスペーサー材１０を貼
り合わせ、その後にスペーサー材１０の表面に前記紫外
線硬化型接着剤による封止材８を同様にディスペンサー
（図示せず）により塗布し、しかる後ガラス基板１と封
止接着することにより行われる。
【００２０】ここで、スペーサー材１０の材質は、水分
の透過を完全に防ぐことができかつ紫外線硬化型接着剤
と良好な接着性を有するものであれば特に制限されるべ
きものではないが、好ましくはガラス、プラスチック等
であり、より好ましくは上述のポリエステルフィルムを
挙げることができる。
の透過を完全に防ぐことができかつ紫外線硬化型接着剤
と良好な接着性を有するものであれば特に制限されるべ
きものではないが、好ましくはガラス、プラスチック等
であり、より好ましくは上述のポリエステルフィルムを
挙げることができる。
【００２１】前記封止材層６の硬化は、紫外線照射装置
（図示せず）により１５０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２０秒
の時間で完了し、前記好適実施形態例の場合と同様に硬
化時間の大幅な短縮がはかられる。
（図示せず）により１５０ｍＷ／ｃｍ２の照度で２０秒
の時間で完了し、前記好適実施形態例の場合と同様に硬
化時間の大幅な短縮がはかられる。
【００２２】ガラス基板１と封止ガラス５を封止接着す
る場合の環境条件では、グローブボックス（図示せず）
内の水分濃度と酸素濃度を夫々５ｐｐｍ以下にコントロ
ールして封止することにより、ダークスポットの発生を
防止することができる。
る場合の環境条件では、グローブボックス（図示せず）
内の水分濃度と酸素濃度を夫々５ｐｐｍ以下にコントロ
ールして封止することにより、ダークスポットの発生を
防止することができる。
【００２３】完成した有機ＥＬ素子に対する高温高湿試
験として８０℃９５％ＲＨの雰囲気条件で２０００時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機ＥＬ素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
験として８０℃９５％ＲＨの雰囲気条件で２０００時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機ＥＬ素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
【００２４】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明において
は、有機発光層が電極間に配置されてなる積層体をガラ
ス基板上に形成し、封止ガラス外周近傍に配設された封
止材層を介して基板ガラスと封止ガラスとを封止接着す
るにあたり、封止材層に紫外線硬化型接着剤を使用した
ことにより、ダークスポットの発生がなく長期にわたっ
て安定した発光特性を維持することのできる有機ＥＬ素
子が得られ、また封止材層の短時間硬化がはかれ、製造
工程上も安価に作製することが可能である。特に、封止
ガラスとして平板の封止ガラスを用い、封止材層にギャ
ップ材を添加混合することにより、より製造工程の面で
有利となる。さらに、ガラス基板と封止ガラスを封止す
る環境条件下において水分濃度と酸素濃度を管理して封
止接着を行うことにより、ダークスポットの発生をより
効果的に防止することができる。
は、有機発光層が電極間に配置されてなる積層体をガラ
ス基板上に形成し、封止ガラス外周近傍に配設された封
止材層を介して基板ガラスと封止ガラスとを封止接着す
るにあたり、封止材層に紫外線硬化型接着剤を使用した
ことにより、ダークスポットの発生がなく長期にわたっ
て安定した発光特性を維持することのできる有機ＥＬ素
子が得られ、また封止材層の短時間硬化がはかれ、製造
工程上も安価に作製することが可能である。特に、封止
ガラスとして平板の封止ガラスを用い、封止材層にギャ
ップ材を添加混合することにより、より製造工程の面で
有利となる。さらに、ガラス基板と封止ガラスを封止す
る環境条件下において水分濃度と酸素濃度を管理して封
止接着を行うことにより、ダークスポットの発生をより
効果的に防止することができる。
【図１】本発明の好適実施形態例を示す断面図である。
【図２】図１に示す本発明の好適実施形態例の封止部Ａ
を示す拡大図である。
を示す拡大図である。
【図３】本発明の他の好適実施形態例における封止部Ａ
を拡大図である。
を拡大図である。
【図４】従来の有機ＥＬ素子の基本構造を示す断面図で
ある。
ある。
１ ガラス基板 ２ 透明電極 ３ 有機発光層 ４ 電極 ５ 封止ガラス ６ 封止材層 ７ 外部回路 ８ 封止材 ９ ギャップ材 １０ スペーサー材 １１ 乾燥剤層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 33/14 H05B 33/04
Claims (3)
- 【請求項１】 有機化合物を含む有機発光層が互いに対
向する電極間に配置されてなる積層体がガラス基板上に
形成され、該積層体の上方に空間をあけて封止ガラスが
配置された有機エレクトロルミネッセンス素子におい
て、 前記封止ガラスが平板ガラスであり、該平板ガラスの外
周近傍に封止材層が配設され、該封止材層として、ガラ
ス粒またはプラスチック粒からなるギャップ材が添加、
混合されてなる紫外線硬化型接着剤が使用され、該封止
材層を介して前記基板ガラスと前記封止ガラスとが封止
接着されている ことを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。 - 【請求項２】 前記ガラス粒またはプラスチック粒の粒
径は５〜２００μｍである請求項１記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法であって、水分濃度と酸
素濃度とを夫々５ｐｐｍ以下に管理した環境雰囲気下で
前記封止材層による封止接合を行うことを特徴とする有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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| JP20140497A JP3293527B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP20140497A JP3293527B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 |
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Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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