JP4742743B2 - エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
EL素子は、一般的に発光層に水分が浸入すると、その水分によって発光材料が劣化し、ダークスポットが発生する。また、EL素子を構成する陰極層は金属薄膜から構成されており、酸化によって特性が悪化する。このため、EL素子は、大気中でも特性を維持できるよう、封止膜が備えられる。このような封止膜は、シリカ系酸化物や珪素窒化物から構成されており、プラズマCVD法等の乾式法やポリシラザンを用いた湿式法で成膜される。特に、ポリシラザンを用いた湿式法で封止膜を成膜すると、封止膜にクラックや孔が形成されにくいという利点を有している。このようなポリシラザンを用いた湿式法で成膜された封止膜を備えるEL装置の一例として、特許文献1に記載のEL装置が挙げられる。特許文献1には、EL素子の表面に乾式法によって形成された第一の封止膜と、その第一の封止膜の表面にポリシラザンを用いた湿式法によって形成されたシリカ系無機化合物の第二の封止膜とを有するEL装置が開示されている。
特に、湿式法により成膜された封止膜は、副生成物のガスや、コート液の溶媒が気化したガスを発生することがある。封止膜の表面に貼り付けられている保護シートが通気性を有すると、そのようなガスを外方に逃がすことができる。これによって、封止膜と保護シートとの間に気泡が形成されにくく、封止膜の表面から保護シートがズレたり、剥がれたりする不具合が生じにくい。
また、「EL装置」とは、有機EL素子を用いた「有機EL装置」と、無機EL素子を用いた「無機EL装置」とが含まれる。
また、「封止膜」とは、EL素子を外部の水分や酸素から保護する膜であり、単層の構造に限定されない。例えば、SiO、SiN、SiON等の無機化合物の薄膜を複数層に重ねた複合膜であってもよいし、無機化合物の薄膜とポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン等の高分子薄膜とを組み合わせた複合膜であってもよい。
「通気性シート」とは、ガス透過性を有するシートであればよく、シートの材料や構成は特に限定されない。例えば、ガス透過性を有するポリマーシートや、多孔質のポリマーシート、織布、不織布、紙などが挙げられる。
紙は、通気性に優れることからEL装置の保護シートに適している。例えば、EL素子や封止膜からガスが発生しても、通気性に優れる紙を通して外方にガスを逃がすことが可能なため、封止膜と保護シートとの間に気泡が形成されることを防止できる。また、一面に粘着層を有する紙を用いると、封止膜の表面に容易に貼り付けることができる。さらに、紙は、比較的広い温度範囲(例えば−50℃〜200℃)で安定した性質を有しているので、EL装置の駆動に係る温度変化に対して劣化しにくい。また、紙は、温度や湿度の変化で伸縮しにくい性質を有しているので、保護シートに紙を用いると、保護シートの形状の変化で封止膜やEL素子を損傷しにくい。
ポリシラザンを用いた湿式法により成膜された封止膜は、防水性に優れるので特に好ましい。ポリシラザンによって封止膜を成膜すると、副生成物としてNH3やH2といったガスが発生するが、保護シートが通気性を有するため、これらのガスを外方に逃がすことができる。よってこの発明では、封止膜と保護シートとの間にガスによる気泡が形成されにくく、封止膜の表面から保護シートがズレたり、剥がれたりする不具合が生じにくい。
かかる製造方法によれば、封止膜と保護シートとの間に気泡を形成することなく、保護シートを設けることができるという効果を有している。
紙は、通気性に優れることからEL装置の保護シートに適している。一面に粘着層を有する紙を用いることで、封止膜の表面に容易に貼り付けることができる。
ポリシラザンを用いた湿式法で封止膜を形成すると、シリカ系無機化合物の薄膜が形成される。シリカ系無機化合物の薄膜は、防湿性に優れるため、EL素子の封止膜として好ましい。しかし、ポリシラザンを用いて成膜すると、成膜過程の副生成物としてH2やNH3といったガスが発生する。これらのガスの生成が完全に終了するまでには、長時間(例えば3時間から10時間)を要する。このため、ポリシラザンを用いて成膜した封止膜が完全に硬化してから保護シートを設けようとすると、封止膜の成膜から保護シートを設けるまでに長時間待たなければならない。
本発明の技術では、封止膜の表面に備える保護シートが通気性シートで構成されている。このため、封止膜の成膜に係るガスの生成が完全に終了する前に保護シートを設けても、ガスは保護シートの外側に排出することが可能である。従って、ポリシラザンを用いた湿式法で封止膜を形成する方法を採用しても、短時間にEL装置を製造することができる。
(特徴1) EL装置は、EL素子として有機EL素子を備えた有機EL装置である。
(特徴2) 封止膜は、真空蒸着技術を用いた乾式法により有機EL素子の表面に成膜された第一封止膜と、ポリシラザンを用いた湿式法により第一封止膜の表面に成膜された第二封止膜を備える。
(特徴3) 保護シートは、普通紙の一方の面に粘着層を有するラベルシート(カッティングシート)を用いている。
透明絶縁性基板12上に形成される有機EL素子20の陽極層26は、公知の透明な導電性材料から構成されればよく、特に限定されない。例えばITO(インジウム錫酸化物)電極が用いられる。有機発光層24からの発光は、この透明電極である陽極層26を通して外部に取り出される。
有機EL素子20の有機発光層24はAlq(トリス(8−ヒドロキシキノリノライト)アルミニウム)やDCM等の公知の有機発光材料が含まれる。このような公知の有機発光材料を組み合わせ、赤色、緑色、青色、黄色等の単色光や、それらの組み合わせによる発光色、例えば白色光が得られる。白色光が得られる構成としては、発光層を2層や3層に積層させる積層型や、1層の発光層に異なる発光層を塗り分ける塗り分け型等が挙げられる。
また、電荷(正孔、電子)注入層、電荷輸送層、ブロック層等の機能層を適宜組み合わせることもできる。
有機EL素子20の陰極層22は、可視光に対して反射性を有していればよく、特に限定されない。また、駆動電圧や電力効率の低減の観点から、体積低効率の低い材料で形成されることが好ましい。体積抵抗率が低く、可視光に対する反射性の高い陰極材料として、例えば、マグネシウム合金(例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金)、アルミニウムやアルミニウム合金(リチウム−アルミニウム合金)、金、銀、クロム等の金属やこれらの合金が挙げられる。
ポリシラザン化合物を用いて湿式法により成膜されている、第二封止膜32は、珪素酸化物(SiO2)から構成されており、0.01〜2μmの膜厚を有している。
その後、プラズマCVD法により陰極層22(有機EL素子20)の表面に第一封止膜34を形成する。
なお、コート液に用いられる有機溶媒としては、ポリシラザンと反応性を有さない有機溶媒を選択すればよい。コート液の溶媒は、単一の溶剤から構成されてもよく、複数の溶剤から構成されてもよい。このような溶剤として、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン等の脂肪族炭化水素や、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素や、エチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル等のエーテル類が挙げられる。また、コート液中のポリシラザンの含有率は、コート液に用いる溶媒の種類やその他の条件に応じて適宜調整すればよく、特に限定されない。一般的には、コート液中のポリシラザン0.2〜35質量%の範囲で調整されたものがよく用いられる。
コート液を第一封止膜34の表面に塗布した後、ホットプレートを用いて90℃で30分間加熱し、ポリシラザンを下記に示す反応式のように反応させてシリカ系無機化合物からなる第二封止膜32を成膜する。下記に示す反応は、加熱処理後もしばらく(例えば3時間から10時間)継続する。従って、加熱処理後もしばらくH2やNH3が発生する。
本実施例に係る保護シート14は、前記したように、一方の面に粘着層を有する紙から構成されており、通気性を有している。保護シート14を構成する紙の種類は特に限定されず、一般的な普通紙(例えば上質紙や中質紙や再生紙)があげられる。本実施例では、保護シート14として再生紙の一方の面に粘着層を有する所謂ラベルシートを用いている。本実施例に係る保護シート14は、その表面に製造番号等を印字することができ、これによって製造番号等の記録ラベルと併用することができる。
本実施例に係る保護シート14を用いると、第二封止膜32から発生するガスは保護シート14を通過して速やかに外方に排出される。即ち、加熱処理した直後の第二封止膜32に保護シート14を貼り付けても、第二封止膜32と保護シート14との間に気泡が形成されにくい。本実施例の保護シート14は、第二封止膜32を加熱処理した後、ガスの発生がなくなるまで待機する必要はなく、第二封止膜32の表面に保護シート14を貼り付けることができる。即ち、本実施例の製造方法によると、保護シート14として通気性シートを用いることで、第二封止膜32からガスが発生しなくなるまでの待機時間を設定する必要がないのでEL装置の製造時間を短縮化することができる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
12 絶縁性透明基板
14 保護シート
20 有機EL素子
30 封止膜
Claims (7)
- 基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子と、前記エレクトロルミネッセンス素子の表面に設けられた少なくとも一層からなる封止膜と、前記封止膜の表面に設けられた保護シートとを備えたエレクトロルミネッセンス装置であり、
前記封止膜は、最外層が湿式法により成膜されており、
前記保護シートは、通気性シートから構成されており、前記封止膜の表面に貼り付けられており、
前記通気性シートは、前記封止膜と接する面に粘着層を有する紙で構成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子と、前記エレクトロルミネッセンス素子の表面に設けられた少なくとも一層からなる封止膜と、前記封止膜の表面に設けられた保護シートとを備えたエレクトロルミネッセンス装置であり、
前記封止膜は、最外層が湿式法により成膜されており、
前記保護シートは、通気性シートから構成されており、その通気性シートは、前記封止膜と接する面に粘着層を有する紙で構成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 前記封止膜は、最外層がポリシラザンを用いた湿式法により成膜されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
- エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
基板上にエレクトロルミネッセンス素子を設ける工程と、
前記エレクトロルミネッセンス素子の表面に少なくとも一層からなる封止膜を成膜する工程と、
前記封止膜の表面に保護シートを貼り付ける工程と、を有しており、
前記封止膜は、最外層が湿式法で成膜されており、
前記保護シートは通気性シートで構成されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記通気性シートが前記封止膜と接する面に粘着層を有する紙であることを特徴とする請求項4に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 前記封止膜の最外層がポリシラザンを用いた湿式法で成膜されることを特徴とする請求項4又は5に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 前記保護シートを貼り付ける工程が、前記湿式法による成膜工程によって設けられた封止膜が完全に硬化する前に行われることを特徴とする請求項4〜6のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
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