JP3912711B2 - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
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- H10K50/8423—Metallic sealing arrangements
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ素子に関し、特にアノード電極、有機ＥＬ層、カソード電極を基板上で封止する封止部材を備えた有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いたＥＬディスプレイパネル２５の斜視図を図２に示す。ＥＬディスプレイパネル２５においては、ガラス基板２上に複数の短冊状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透明電極１１が矢印９３方向に沿って配置されている。そして、ＩＴＯ透明電極１１の上部には矢印９４方向に沿って、複数の短冊状の有機層１２が配置されている。さらに、各有機層１２上には複数の短冊状の上部電極１３が重畳して配置されている。
【０００３】
図３は従来のＥＬディスプレイパネル２５の断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。図３に示すように、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２および上部電極１３は、ガラス基板２上でキャップ１５で覆われて封止される。このキャップ１５は金属やガラスで構成されており、接着剤によってガラス基板２上に固定される。その後、キャップ１５の内部空間１７に窒素が封入される。
【０００４】
有機ＥＬ素子に水分等の不純物が付着すると素子特性が大幅に変ってしまい、有機ＥＬ素子の信頼性を著しく低下させる。このため、キャップ１５の内側に酸化バリウムによって構成された吸着剤１６が設け、水分等の不純物を吸着する。
【０００５】
このようなＥＬディスプレイパネル２５に対して、所定のＩＴＯ透明電極１１と所定の上部電極１３とを選択して電圧を印加すれば、選択されたＩＴＯ透明電極１１と上部電極１３との交差箇所に位置する有機層１２が発光する。したがって、ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の選択を制御することによって、ＥＬディスプレイパネル２５を用いて所望の表示を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の有機ＥＬ素子には次のような問題があった。まず、キャップ１５を用いてシールを施した場合、予め所定の形状にキャップ１５を成形しておく必要があり、製造効率が悪く、またコストも高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特に金属のキャップ１５を用いた場合、上部電極１３とキャップ１５とを非接触にする必要がある。このため、ガラス基板２上にキャップ１５を固定する際、位置調整した上で接着しなければならず、製造効率が悪く、またコストが高くなってしまう。さらに、上部電極１３とキャップ１５との非接触を確保するため、両者の間に絶縁物や空間（たとえば、図３に示す空間Ｌ１）等の絶縁体を設ける必要があり、有機ＥＬ素子の薄型化の障害になる。
【０００８】
さらに、キャップ１５の内側に吸着剤１６を設けるため、有機ＥＬ素子の薄型化がなおさら阻害されてしまう。また、吸着剤１６を設けるため、製造の作業効率が悪く、コストが高くなってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、製造効率がよく、コストを削減することができ、さらに信頼性が高く、しかも薄型化を実現できる有機ＥＬ素子の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
この発明の有機ＥＬ素子においては、封止部材は、内面に絶縁層が形成されたアルミニウム材料によって構成されている。したがって、アルミニウム材料の内面がカソード電極に接触しても支障がなく、たとえば金属キャップを用いてシールする場合のような位置調整作業が不要で手間がかからず、また、コストを削減することができる。さらに、アルミニウム材料とカソード電極との非接触を確保するための絶縁体が不要であり、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１１】
この発明の有機ＥＬ素子においては、アルミニウム材料は、可撓性を有するアルミニウムシートである。したがって、予め所定の形状に成形しておく必要がなく、製造の作業効率を高めることができ、また、コストを削減することができる。
【００１２】
この発明の有機ＥＬ素子においては、絶縁層は陽極酸化層である。陽極酸化層の表面は多孔質であるため、この陽極酸化層の多数の孔に不純物を取り込むことが可能であり、信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。また、絶縁層に形成された陽極酸化層が、絶縁と不純物吸収との機能を併せ持つため、絶縁体や不純物吸収体を別途、設ける必要がなく、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、絶縁体や不純物吸収体を別途、設ける必要がないため、製造の作業効率を高めることができ、また、コストを削減することができる。
【００１３】
この発明の有機ＥＬ素子においては、封止部材に形成された陽極酸化層の表面に対して気体流出処理が施され、当該封止部材でアノード電極、有機ＥＬ層およびカソード電極が基板上で封止される。したがって、陽極酸化層表面の多数の孔から気体を流出させ、多数の孔に不純物を確実に取り込むことができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を、ＥＬディスプレイのＥＬディスプレイパネル２５を例に説明する。図１は本実施形態におけるＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。図２はＥＬディスプレイパネル２５を示す斜視図である。
【００１５】
図２に示すように、ＥＬディスプレイパネル２５においては、ガラス基板２上に複数の短冊状のＩＴＯ透明電極１１が矢印９３方向に沿って配置されている。そして、ＩＴＯ透明電極１１の上部には、矢印９３方向が属する平面上であって当該矢印９３方向と直交する矢印９４方向に沿って、複数の短冊状の有機層１２が配置されている。さらに、各有機層１２上には複数の短冊状の上部電極１３が重畳して配置されている。
【００１６】
なお、図１および図２は、基板であるガラス基板２上に配置されるアノード電極としてのＩＴＯ透明電極１１、有機ＥＬ層としての有機層１２、カソード電極としての上部電極１３を模式的に示すための図であり、実際には微細なＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３がガラス基板２上に多数配置されている。
【００１７】
ＥＬディスプレイパネル２５に対して、所定のＩＴＯ透明電極１１と所定の上部電極１３とを選択して電圧を印加すれば、選択されたＩＴＯ透明電極１１と上部電極１３との交差箇所に位置する有機層１２が発光する。したがって、ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の選択を制御することによって、ＥＬディスプレイパネル２５を用いて所望の表示を行うことができる。
【００１８】
ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３は、ガラス基板２上で封止部材またはアルミニウムシートとしてのアルミニウム箔３によって封止され、内部空間５にアルゴンが封入されている。アルミニウム箔３の内面には絶縁層または陽極酸化層としてのアルマイト層４が形成されている。
【００１９】
本実施形態においては、厚さ約１０μｍのアルミニウム箔３を用いている。なお、約１０μｍよりも厚いまたは薄いアルミニウム箔を用いることも可能である。ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の各々の端部はアルミニウム箔３外に取り出されているが、有機層１２は水分等の不純物が付着しないようにアルミニウム箔３内に完全に収められている。
【００２０】
本実施形態におけるアルミニウム箔３は次のようにして製造され、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を覆ってガラス基板２上に固定される。まず、アルミニウム箔３をショウ酸等の電解液に浸し陽極酸化によってアルミニウム箔３表面にアルマイト層４を形成する。アルマイト層４の表面は微細な孔が多数形成されている多孔質である。
【００２１】
次に、アルマイト層４が形成されたアルミニウム箔３を真空中に置き、高温で加熱してガスの運動量を増大させ、アルマイト層４の表面に形成されている孔中のガス抜きを行う（気体流出処理）。この後、アルマイト層４が形成されたアルミニウム箔３を外気に触れないように真空中からアルゴン雰囲気中に移行し、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３が形成されたガラス基板２上に被せる。
【００２２】
アルミニウム箔３の内面にはアルマイト層４が形成されており、このアルマイト層４が絶縁機能を果すため、アルミニウム箔３と上部電極１３とが接触しても支障は生じない。したがって、アルミニウム箔３をガラス基板２上に被せる際、微妙な位置調整等は不要であり、作業効率を高めることができ、さらにコストを削減することができる。
【００２３】
また、アルミニウム箔３と上部電極１３との間に絶縁体を介在させる必要がなく、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、アルミニウム箔３は可撓性を有しているため、自在に変形することができ、作業効率をより高めることができ、コストを削減することができる。
【００２４】
ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を覆ってガラス基板２上に被せられたアルミニウム箔３は、シール樹脂６によって接着され固定される。アルミニウム箔３の被せ作業はアルゴン雰囲気中で行われるため、内部空間５にはアルゴンが封入されることになる。上述のように、アルマイト層４は多孔質であるため、孔に内部空間５中の水分が入った場合、孔内に水分が取り込まれて保持される。
【００２５】
したがって、アルマイト層４が絶縁機能とともに、水分等の不純物吸収機能を併せ持つことになり、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。また、アルマイト層４の多孔質が不純物を取り込むため信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００２６】
本発明に係る有機ＥＬ素子の他の実施形態として、図１に示すＥＬディスプレイパネル２５のアルマイト層４表面に部分的に文字や絵柄等を表記することもできる。文字や絵柄等はたとえば印刷によって施す。なお、この場合、上部電極１３にもＩＴＯ透明電極を採用する。これによって、ＥＬディスプレイパネル２５外部から、ガラス基板２、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を通して文字や絵柄等を目視することができる。
【００２７】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記実施形態で例示したものに限定されない。たとえば上記実施形態では、アルミニウム箔３をアルゴン雰囲気中でＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３に被せてガラス基板２に固定し、内部空間５にアルゴンを封入する例を示したが、たとえばアルミニウム箔３を窒素雰囲気中でガラス基板２に固定し、内部空間５に窒素を封入するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、単色のＥＬディスプレイパネル２５を例示したが、カラーＥＬディスプレイパネルに本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態であるＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。
【図２】有機ＥＬ素子を用いたＥＬディスプレイパネル２５を示す斜視図である。
【図３】従来のＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。
【符号の説明】
２・・・・・ガラス基板
３・・・・・アルミニウム箔
４・・・・・アルマイト層
１１・・・・・ＩＴＯ透明電極
１２・・・・・有機層
１３・・・・・上部電極
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ素子に関し、特にアノード電極、有機ＥＬ層、カソード電極を基板上で封止する封止部材を備えた有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いたＥＬディスプレイパネル２５の斜視図を図２に示す。ＥＬディスプレイパネル２５においては、ガラス基板２上に複数の短冊状のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）透明電極１１が矢印９３方向に沿って配置されている。そして、ＩＴＯ透明電極１１の上部には矢印９４方向に沿って、複数の短冊状の有機層１２が配置されている。さらに、各有機層１２上には複数の短冊状の上部電極１３が重畳して配置されている。
【０００３】
図３は従来のＥＬディスプレイパネル２５の断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。図３に示すように、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２および上部電極１３は、ガラス基板２上でキャップ１５で覆われて封止される。このキャップ１５は金属やガラスで構成されており、接着剤によってガラス基板２上に固定される。その後、キャップ１５の内部空間１７に窒素が封入される。
【０００４】
有機ＥＬ素子に水分等の不純物が付着すると素子特性が大幅に変ってしまい、有機ＥＬ素子の信頼性を著しく低下させる。このため、キャップ１５の内側に酸化バリウムによって構成された吸着剤１６が設け、水分等の不純物を吸着する。
【０００５】
このようなＥＬディスプレイパネル２５に対して、所定のＩＴＯ透明電極１１と所定の上部電極１３とを選択して電圧を印加すれば、選択されたＩＴＯ透明電極１１と上部電極１３との交差箇所に位置する有機層１２が発光する。したがって、ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の選択を制御することによって、ＥＬディスプレイパネル２５を用いて所望の表示を行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の有機ＥＬ素子には次のような問題があった。まず、キャップ１５を用いてシールを施した場合、予め所定の形状にキャップ１５を成形しておく必要があり、製造効率が悪く、またコストも高くなってしまうという問題がある。
【０００７】
また、特に金属のキャップ１５を用いた場合、上部電極１３とキャップ１５とを非接触にする必要がある。このため、ガラス基板２上にキャップ１５を固定する際、位置調整した上で接着しなければならず、製造効率が悪く、またコストが高くなってしまう。さらに、上部電極１３とキャップ１５との非接触を確保するため、両者の間に絶縁物や空間（たとえば、図３に示す空間Ｌ１）等の絶縁体を設ける必要があり、有機ＥＬ素子の薄型化の障害になる。
【０００８】
さらに、キャップ１５の内側に吸着剤１６を設けるため、有機ＥＬ素子の薄型化がなおさら阻害されてしまう。また、吸着剤１６を設けるため、製造の作業効率が悪く、コストが高くなってしまう。
【０００９】
そこで本発明は、製造効率がよく、コストを削減することができ、さらに信頼性が高く、しかも薄型化を実現できる有機ＥＬ素子の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
この発明の有機ＥＬ素子においては、封止部材は、内面に絶縁層が形成されたアルミニウム材料によって構成されている。したがって、アルミニウム材料の内面がカソード電極に接触しても支障がなく、たとえば金属キャップを用いてシールする場合のような位置調整作業が不要で手間がかからず、また、コストを削減することができる。さらに、アルミニウム材料とカソード電極との非接触を確保するための絶縁体が不要であり、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００１１】
この発明の有機ＥＬ素子においては、アルミニウム材料は、可撓性を有するアルミニウムシートである。したがって、予め所定の形状に成形しておく必要がなく、製造の作業効率を高めることができ、また、コストを削減することができる。
【００１２】
この発明の有機ＥＬ素子においては、絶縁層は陽極酸化層である。陽極酸化層の表面は多孔質であるため、この陽極酸化層の多数の孔に不純物を取り込むことが可能であり、信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。また、絶縁層に形成された陽極酸化層が、絶縁と不純物吸収との機能を併せ持つため、絶縁体や不純物吸収体を別途、設ける必要がなく、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、絶縁体や不純物吸収体を別途、設ける必要がないため、製造の作業効率を高めることができ、また、コストを削減することができる。
【００１３】
この発明の有機ＥＬ素子においては、封止部材に形成された陽極酸化層の表面に対して気体流出処理が施され、当該封止部材でアノード電極、有機ＥＬ層およびカソード電極が基板上で封止される。したがって、陽極酸化層表面の多数の孔から気体を流出させ、多数の孔に不純物を確実に取り込むことができ、信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態を、ＥＬディスプレイのＥＬディスプレイパネル２５を例に説明する。図１は本実施形態におけるＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。図２はＥＬディスプレイパネル２５を示す斜視図である。
【００１５】
図２に示すように、ＥＬディスプレイパネル２５においては、ガラス基板２上に複数の短冊状のＩＴＯ透明電極１１が矢印９３方向に沿って配置されている。そして、ＩＴＯ透明電極１１の上部には、矢印９３方向が属する平面上であって当該矢印９３方向と直交する矢印９４方向に沿って、複数の短冊状の有機層１２が配置されている。さらに、各有機層１２上には複数の短冊状の上部電極１３が重畳して配置されている。
【００１６】
なお、図１および図２は、基板であるガラス基板２上に配置されるアノード電極としてのＩＴＯ透明電極１１、有機ＥＬ層としての有機層１２、カソード電極としての上部電極１３を模式的に示すための図であり、実際には微細なＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３がガラス基板２上に多数配置されている。
【００１７】
ＥＬディスプレイパネル２５に対して、所定のＩＴＯ透明電極１１と所定の上部電極１３とを選択して電圧を印加すれば、選択されたＩＴＯ透明電極１１と上部電極１３との交差箇所に位置する有機層１２が発光する。したがって、ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の選択を制御することによって、ＥＬディスプレイパネル２５を用いて所望の表示を行うことができる。
【００１８】
ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３は、ガラス基板２上で封止部材またはアルミニウムシートとしてのアルミニウム箔３によって封止され、内部空間５にアルゴンが封入されている。アルミニウム箔３の内面には絶縁層または陽極酸化層としてのアルマイト層４が形成されている。
【００１９】
本実施形態においては、厚さ約１０μｍのアルミニウム箔３を用いている。なお、約１０μｍよりも厚いまたは薄いアルミニウム箔を用いることも可能である。ＩＴＯ透明電極１１、上部電極１３の各々の端部はアルミニウム箔３外に取り出されているが、有機層１２は水分等の不純物が付着しないようにアルミニウム箔３内に完全に収められている。
【００２０】
本実施形態におけるアルミニウム箔３は次のようにして製造され、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を覆ってガラス基板２上に固定される。まず、アルミニウム箔３をショウ酸等の電解液に浸し陽極酸化によってアルミニウム箔３表面にアルマイト層４を形成する。アルマイト層４の表面は微細な孔が多数形成されている多孔質である。
【００２１】
次に、アルマイト層４が形成されたアルミニウム箔３を真空中に置き、高温で加熱してガスの運動量を増大させ、アルマイト層４の表面に形成されている孔中のガス抜きを行う（気体流出処理）。この後、アルマイト層４が形成されたアルミニウム箔３を外気に触れないように真空中からアルゴン雰囲気中に移行し、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３が形成されたガラス基板２上に被せる。
【００２２】
アルミニウム箔３の内面にはアルマイト層４が形成されており、このアルマイト層４が絶縁機能を果すため、アルミニウム箔３と上部電極１３とが接触しても支障は生じない。したがって、アルミニウム箔３をガラス基板２上に被せる際、微妙な位置調整等は不要であり、作業効率を高めることができ、さらにコストを削減することができる。
【００２３】
また、アルミニウム箔３と上部電極１３との間に絶縁体を介在させる必要がなく、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。さらに、アルミニウム箔３は可撓性を有しているため、自在に変形することができ、作業効率をより高めることができ、コストを削減することができる。
【００２４】
ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を覆ってガラス基板２上に被せられたアルミニウム箔３は、シール樹脂６によって接着され固定される。アルミニウム箔３の被せ作業はアルゴン雰囲気中で行われるため、内部空間５にはアルゴンが封入されることになる。上述のように、アルマイト層４は多孔質であるため、孔に内部空間５中の水分が入った場合、孔内に水分が取り込まれて保持される。
【００２５】
したがって、アルマイト層４が絶縁機能とともに、水分等の不純物吸収機能を併せ持つことになり、薄い有機ＥＬ素子を得ることができる。また、アルマイト層４の多孔質が不純物を取り込むため信頼性の高い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【００２６】
本発明に係る有機ＥＬ素子の他の実施形態として、図１に示すＥＬディスプレイパネル２５のアルマイト層４表面に部分的に文字や絵柄等を表記することもできる。文字や絵柄等はたとえば印刷によって施す。なお、この場合、上部電極１３にもＩＴＯ透明電極を採用する。これによって、ＥＬディスプレイパネル２５外部から、ガラス基板２、ＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３を通して文字や絵柄等を目視することができる。
【００２７】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記実施形態で例示したものに限定されない。たとえば上記実施形態では、アルミニウム箔３をアルゴン雰囲気中でＩＴＯ透明電極１１、有機層１２、上部電極１３に被せてガラス基板２に固定し、内部空間５にアルゴンを封入する例を示したが、たとえばアルミニウム箔３を窒素雰囲気中でガラス基板２に固定し、内部空間５に窒素を封入するようにしてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、単色のＥＬディスプレイパネル２５を例示したが、カラーＥＬディスプレイパネルに本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施形態であるＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。
【図２】有機ＥＬ素子を用いたＥＬディスプレイパネル２５を示す斜視図である。
【図３】従来のＥＬディスプレイパネル２５を示す側面断面図であり、図２に示すI-I方向の矢視断面図である。
【符号の説明】
２・・・・・ガラス基板
３・・・・・アルミニウム箔
４・・・・・アルマイト層
１１・・・・・ＩＴＯ透明電極
１２・・・・・有機層
１３・・・・・上部電極
Claims (2)
- 基板上に形成されたアノード電極、アノード電極上に形成された有機ＥＬ層、有機ＥＬ層上に形成されたカソード電極、アノード電極、有機ＥＬ層およびカソード電極を基板上で封止する封止部材、を備えた有機ＥＬ素子において、
封止部材は、内面に陽極酸化層である絶縁層が形成されたアルミニウム材料によって構成され、
封止部材に形成された陽極酸化層の表面に対して気体流出処理が施され、当該封止部材でアノード電極、有機ＥＬ層およびカソード電極が基板上で封止される、
ことを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 請求項１に係る有機ＥＬ素子において、アルミニウム材料は、可撓性を有するアルミニウムシートである、ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
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