JP5174145B2

JP5174145B2 - 有機ｅｌパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JP5174145B2
Application number: JP2010500477A
Authority: JP
Inventors: 雄司齋藤; 真滋中嶋; 敏尚結城
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp; Pioneer Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: US8736164B2; US20130105783A1; US8362698B2; JPWO2009107201A1; WO2009107201A1; US8957586B2; US20140252334A1; US20100327275A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬパネル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（electroluminescence）パネルは、有機ＥＬ素子を発光素子として備えるもので、例えば携帯電話の表示画面，車載用或いは家庭用電子機器のモニタ画面，パーソナルコンピュータやテレビジョン受像装置の情報表示画面，宣伝用点灯パネル等に用いられる各種表示装置として、スキャナやプリンタ等に用いられる各種光源として、一般照明や液晶表示装置のバックライト等に用いられる照明装置として、或いは、光電変換機能を利用した光通信用デバイスとして、各種用途に利用可能な自発光パネルである。
【０００３】
有機ＥＬ素子は大気に含まれる水分等に触れると発光特性が劣化する性質があるので、有機ＥＬパネルを長時間安定的に作動させるためには、有機ＥＬ素子を大気から遮断するための封止構造が必要不可欠になっている。有機ＥＬパネルの封止構造としては、金属製又はガラス製の封止部材と有機ＥＬ素子が形成された基板とを貼り合わせて、有機ＥＬ素子を囲う封止空間を形成し、その封止空間内に乾燥剤を配備する構造（中空封止構造）が一般に採用されている。また、パネルの更なる薄型化や強度向上等を考慮して、基板上の有機ＥＬ素子を空間無く直接封止材料で被覆する固体封止構造の検討も進められている。
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術は、表面に有機ＥＬ素子を備えた第１の基板と、この第１の基板と貼り合わせられた第２の基板と、この第２の基板の表面に形成された乾燥剤層とを具備し、この乾燥剤層の表面が樹脂層からなる応力緩衝層で被覆されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−３１７９３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述した中空封止構造を採用した有機ＥＬパネルでは、封止空間の存在がパネルの厚さに大きく影響することになるので、パネルの薄型化のためには、必然的に封止空間の間隙を小さくせざるを得ない。その場合には、基板や封止部材の変形によって封止部材の内面や封止部材の内面に配備した乾燥剤層が基板上の有機ＥＬ素子に接触することがある。
【０００７】
乾燥剤層としては、バインダ樹脂と無機材料の乾燥成分とを含むものが用いられており、無機材料の乾燥成分は粒状又は顆粒状をなすので、乾燥剤層の表面には微細な凹凸が形成されているが、この表面が有機ＥＬ素子に接触すると、有機ＥＬ素子に機械的なダメージを与えることになり、これによってリーク等の発光不良を招く不具合が生じる。前述した従来技術（特許文献１）では、この不具合を解消するために、乾燥剤層を樹脂層からなる応力緩衝層で被覆しており、乾燥剤層の表面の凹凸が直接有機ＥＬ素子に接触しないようにしている。
【０００８】
しかしながら、この従来技術では、有機ＥＬ素子が表面に形成される基板（第１の基板）は成膜室から封止処理室に搬送されるが、乾燥剤層及びそれを被覆する応力緩衝層が形成される封止部材（第２の基板）は、前述した成膜室とは別の雰囲気中を経由して封止処理室に搬送されることになるので、その搬送過程で応力緩衝層の表面に塵等が付着することがあり、応力緩衝層を設けていたとしてもその表面が有機ＥＬ素子の表面に接触すると、付着した塵などで有機ＥＬ素子にダメージが与えられる不具合が生じる。
【０００９】
また、前述した従来技術では、乾燥剤層を樹脂層からなる応力緩衝層で被覆してしまうので、封止空間内に侵入した水分は樹脂層を介さないと乾燥剤層に吸着されないことになり、封止空間内に侵入する水分を吸着する乾燥剤層本来の機能が低下する問題が生じる。
【００１０】
一方、前述した固体封止構造を採用する場合には、有機ＥＬ素子の表面に封止接着層が接触することになるが、接着力の強化やパネル全体の強度を高めるために、封止接着剤内にフィラーなどの骨材を混合させることがあり、この場合には、その骨材の存在による表面の凹凸が有機ＥＬ素子の表面に当たり、やはり有機ＥＬ素子に機械的なダメージを与える不具合が生じる。
［００１１］
本発明は、このような事情に対処するために提案されたものであって、パネルの薄型化を達成するに際して、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わらないようにすること、パネル自体の機械的な強度を高めること等が本発明の目的であり、より具体的には、有機ＥＬ素子が形成された基板と封止部材とを貼り合わせた有機ＥＬパネルにおいて、パネルの薄型化を達成すると共に、封止部材の内面に配備した乾燥剤と有機ＥＬ素子表面との接触を避け、また、乾燥剤による十分な水分吸着機能を維持することで、有機ＥＬパネルの良好な発光特性を維持すること、等が本発明の目的である。
課題を解決するための手段
［００１２］
このような目的を達成するために、本発明による有機ＥＬパネル及びその製造方法は、以下の特徴を少なくとも具備するものである。
【００１３】
基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルであって、前記有機ＥＬ素子は、発光層を含み、前記基板上に直接又は他の層を介して形成された第１電極上に成膜された有機層と、該有機層上に成膜された第２電極とを備え、前記基板上に、少なくとも前記第２電極上に直接成膜することによって形成され、前記発光部を被覆する被覆膜を備え、前記封止構造は、前記発光部を囲む接着剤層を介して、前記基板に封止部材を貼り合わせて形成され、前記封止部材の内面にシート状乾燥剤又は封止接着剤が配備され、前記シート状乾燥剤又は封止接着剤は、バインダ樹脂と無機材料による乾燥成分を含み、該乾燥成分が前記被覆膜と接触し、該無機材料が当該シート状乾燥剤又は封止接着剤の表面に凸状部を形成し、該被覆膜の表面が前記凸状部による凹部を形成し、前記被覆膜は、アモルファス状の有機材料からなり、前記凸状部の長さよりも膜厚を厚く成膜することを特徴とする有機ＥＬパネル。
【００１４】
基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記基板上に直接又は他の層を介して第１電極を形成し、該第１電極上に素子領域を画定する素子領域画定工程と、真空雰囲気内で、素子領域が画定された前記第１電極上に発光層を含む有機層を成膜し、該有機層上に第２電極を成膜する成膜工程と、前記基板上に、アモルファス状の有機材料からなり前記発光部を被覆する被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、前記発光部を封止する封止工程とを有し、前記封止工程は前記基板に前記発光部を囲む接着剤層を介して内面にシート状乾燥剤又は封止接着剤が配備された封止部材を貼り合わせ、前記シート状乾燥剤又は封止接着剤は、バインダ樹脂と無機材料による乾燥成分を含み、該乾燥成分が前記被覆膜と接触し、該無機材料が当該シート状乾燥剤又は封止接着剤の表面に凸状部を形成し、前記乾燥成分が接触する前記被覆膜の表面が前記凸状部による凹部を形成し、前記被覆膜形成工程は、前記成膜工程からの真空一貫で、前記被覆膜を、当該被覆膜の表面に接触する前記シート状乾燥剤の前記凸状部の長さよりも膜厚を厚く成膜することを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
【図面の簡単な説明】
［００１５］
［図１］本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルを説明する説明図であり、（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０の断面図であり、（Ｂ）は本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ａの断面図である。
［図２］（Ａ）は図１（Ａ）に示した有機ＥＬパネル１０の要部の拡大断面図であり、（Ｂ）は図１（Ｂ）に示した有機ＥＬパネル１０Ａの要部の拡大断面図である。
［図３］（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｃの断面図であり、（Ｂ）は本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｄの断面図である。
［図４］本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するフローチャートである。
［図５］有機ＥＬパネルの一実施形態に係る製造装置を説明する説明図である。
［図６］本発明の一実施例に係る有機ＥＬ素子を説明する説明図である。
［図７］本発明に係る有機ＥＬパネルの効果を説明するための説明図である。
発明を実施するための最良の形態
［００１６］
本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルは、基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルであって、有機ＥＬ素子は、発光層を含み、基板上に直接又は他の層を介して形成された第１電極上に成膜された有機層と、該有機層上に成膜された第２電極とを備え、基板上に、少なくとも第２電極上に直接成膜することによって形成され、発光部を被覆する被覆膜を備え、該被覆膜は、アモルファス状の有機材料からなり、該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さを有することを特徴とする。
［００１７］
上記有機ＥＬパネルでは、被覆膜が、少なくとも第２電極上に直接成膜することによって形成され、発光部を被覆しており、この被覆膜がアモルファス状の有機材料からなり、該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さを有するので、被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸による有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。
詳細には、アモルファス状の有機材料からなる被覆膜が、接触対象（例えば乾燥剤等）による応力を分散する緩衝層として機能することで、有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。
特に、比較的薄型の有機ＥＬパネルにおいて、例えば乾燥剤等の接触対象と有機ＥＬ素子との間隔が比較的小さい場合であっても、上記アモルファス状の有機材料からなる被覆膜が有機ＥＬ素子上に形成されているので、有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。緩衝層は弾性率が高い方が好ましい。
【００１８】
また、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルは、上記被覆膜が形成されているので、パネル自体が比較的高い強度を有する。
【００１９】
また、上記有機ＥＬ素子が形成された基板と封止部材とを貼り合わせた有機ＥＬパネルは、上記被覆膜を有するので、パネルの薄型化を達成すると共に、封止部材の内面に配備した乾燥剤と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができる。
また、有機ＥＬパネルにおいて、有機ＥＬ素子上に被覆膜が形成され、その被覆膜上に封止接着剤を介して封止部材で覆う封止構造を備えることで、更に、パネルの薄型化を達成すると共に、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わらないようにすることができる。
【００２０】
また、乾燥剤による十分な水分吸着機能を維持することで、有機ＥＬパネルの良好な発光特性を維持することができる。
【００２１】
また、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルの製造方法であって、基板上に直接又は他の層を介して第１電極を形成し、該第１電極上に素子領域を画定する素子領域画定工程と、真空雰囲気内で、素子領域が画定された第１電極上に発光層を含む有機層を成膜し、該有機層上に第２電極を成膜する成膜工程と、基板上に、アモルファス状の有機材料からなり発光部を被覆する被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、発光部を封止する封止工程とを有し、被覆膜形成工程は、成膜工程からの真空一貫で、被覆膜を、当該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する厚さに成膜することを特徴とする。
【００２２】
例えば、封止部材側に備えられた乾燥剤層を樹脂層からなる応力緩衝層で被覆して、樹脂層の表面の凹凸が直接有機ＥＬ素子に接触しないように形成された従来技術に係る有機ＥＬパネルでは、上述したように封止部材は、製造過程で応力緩衝層の表面に塵等が付着することがあり、応力緩衝層を設けていたとしてもその表面が有機ＥＬ素子の表面に接触すると、付着した塵などで有機ＥＬ素子にダメージが与えられる不具合が生じる場合がある。
一方、本発明に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、基板上に、アモルファス状の有機材料からなり発光部を被覆する被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、発光部を封止する封止工程とを有し、被覆膜形成工程は、成膜工程からの真空一貫で、被覆膜を、当該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する厚さに成膜するので、製造工程中、被覆膜と有機ＥＬ素子との間に塵等の付着を低減することができ、有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルを説明する説明図であり、図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０の断面図であり、図１（Ｂ）は本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ａの断面図である。図２（Ａ）は図１（Ａ）に示した有機ＥＬパネル１０の要部の拡大断面図であり、図２（Ｂ）は図１（Ｂ）に示した有機ＥＬパネル１０Ａの要部の拡大断面図である。
【００２４】
本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０は、図１（Ａ），図２（Ａ）に示すように、基板１、第１電極（下部電極）２、絶縁膜３、有機層５、第２電極（上部電極）６、発光部５０、被覆膜７、封止部材８０、乾燥剤８１、および接着剤層９０を基本構成として備えるものである。
被覆膜７は本発明に係る被覆膜の一実施形態に相当し、発光部５０は本発明に係る発光部の一実施形態に相当する。
【００２５】
基板１は、ガラス等で形成することができる。発光部５０による光を基板１を介して取り出す場合（ボトムエミッション）には、透明部材であることが必要になるが、基板１と逆側に光を取り出す場合（トップエミッション）には、透明部材である必要はない。
【００２６】
第１電極（下部電極）２は、例えば基板１上に並列して（ストライプ状に）形成されるもので、基板１を介して光を取り出す場合には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明電極が用いられ、基板１と逆側に光を取り出す場合には反射率の高いその他の金属電極が用いられる。
【００２７】
絶縁膜３は、第１電極２上の発光部５０を形成する一部を露出させて他の部分を覆うことで複数の第１電極２間を電気的に絶縁するものであり、例えばドットマトリクス状に発光部５０を形成する場合には、第１電極２上の露出部分が格子状に区画されるように、第１電極２の左右両側部を一部覆って一部は基板１上に一部は第１電極２上に形成される。
【００２８】
有機層５は、発光層５Ｃを含む有機ＥＬ媒体の層であって、少なくとも絶縁膜３で覆われていない第１電極上に形成されている。前述した発光層と発光層に電子・正孔を供給するための各種機能層（例えば、電子注入・輸送層、正孔注入・輸送層、正孔・電子ブロック層、正孔・電子バッファ層等）を含むものである。
【００２９】
第２電極６は、有機層５上に第１電極２と交差するように並列して形成されており、第１電極２との交差部で有機層５を狭持して有機ＥＬ素子からなる発光部５０を形成するものである。基板１と逆側に光を取り出す場合にはＩＴＯ等の透明電極もしくは金属電極を薄く形成したものが用いられ、基板１を介して光を取り出す場合には反射率の高いその他の金属電極が用いられる。
【００３０】
封止構造としては、例えば図１（Ａ），２（Ｂ）に示すように、封止部材８０が、発光部５０を囲む接着剤層９０を介して、基板１に貼り合わせて形成されている。この封止部材８０は、ガラス材料、金属材料等などで形成されており、板形状に形成されている。接着剤層９０は、樹脂やガラスフリットなどの無機材料で形成されている。
【００３１】
図１（Ａ），図２（Ａ）に示した第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０において、本発明の一実施形態に係る接触対象は、封止部材８０の内面に配備されるシート状の乾燥剤８１である。
乾燥剤８１は、例えばシート状に形成されている。この乾燥剤８１は、バインダ樹脂と乾燥成分を含む構造を有する。バインダ樹脂は、シート状に成形するために必要な材であって、鎖状の分子構造を有する樹脂材料が用いられる。乾燥成分は、水分を吸着する性質を有する無機材料によって構成することができ、粒子状をなしてバインダ樹脂内に分散されている。
バインダ樹脂としては、乾燥成分の水分吸着作用を妨げないものであることが好ましく、例えば比較的気体透過性の高い材料（気体透過性樹脂）を用いる。バインダ樹脂としては、詳細には、ポリオレフィン系、ポリアクリル系、ポリアクリロニトリル系、ポリアミド系、ポリエステル系、エポキシ系、ポリカーボネート系等の高分子材料を用いることができる。この中でも、バインダ樹脂としては、比較的高期待透過性のポリオレフィン系の気体透過性樹脂が好ましい。具体的には、バインダ樹脂としては、ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリブタジエン，ポリイソプレン，これらの共重合体などを挙げることができ、好ましくは、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）を用いることができる。
乾燥成分としては、水分吸着機能を有し、特に、化学的に水分を吸着すると共に吸着した後でも固体状態を維持する化合物が好ましい。例えば、この乾燥成分は、金属酸化物、金属の無機酸塩・有機酸塩等が挙げられるが、本実施形態としては、特にアルカリ土類金属酸化物、および硫酸塩の少なくとも一種を用いることが好ましい。アルカリ土類金属酸化物としては、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ），酸化バリウム（ＢａＯ），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等を挙げることができる。硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム（Ｌｉ₂ ＳＯ₄ ），硫酸ナトリウム（Ｎａ₂ ＳＯ₄ ），硫酸カリウム（ＣａＳＯ₄ ），硫酸マグネシウム（ＭｇＳＯ₄ ），硫酸コバルト（ＣｏＳＯ₄ ），硫酸ガリウム（Ｇａ₂ （ＳＯ₄ ）₃ ），硫酸チタン（Ｔｉ（ＳＯ₄ ）₂ ），硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ₄ ）等を挙げることができる。その他にも、吸湿性を有する有機材料を用いることもできる。
【００３２】
被覆膜７は、基板１上に、少なくとも第２電極６上に直接成膜することによって形成され、発光部５０を被覆する。本実施形態に係る被覆膜７は、基板１の一面を含めて、第１電極２、有機層５、および第２電極６を被覆する。この被覆膜７は、接触対象に対する緩衝層として機能する。
被覆膜７は、詳細には、アモルファス状の有機材料からなり、その被覆膜７の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さ（Ｄ７）を有する。
アモルファス状の有機物としては、成膜時に有機層５や第２電極６にダメージを与えない蒸着による成膜可能な有機材料である。また、この有機物としては、成膜時にアモルファス状になるようになるものであればよく、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジン（ＮＰＢ），アルミキノリノール錯体（Ａｌｑ₃ ）等を用いることができる。
また、被覆膜７は、アモルファス状の有機材料に吸湿成分を含んでもよい。被覆膜７に吸湿成分を含むことで、外部からのガスによる有機ＥＬ素子の発光特性の劣化などの不具合を低減することができる。また、例えば後述するように隔壁が設けられた有機ＥＬパネルの場合には、この隔壁から放出されるアウトガスの影響を、被覆膜７の吸湿成分により低減することができる。
被覆膜７中の吸湿成分（吸着剤）としては、詳細には、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属（ナトリウム（Ｎａ），カリウム（Ｋ），カルシウム（Ｃａ），マグネシウム（Ｍｇ）などの塩の無水物，塩化物，硫化物，酸化物等を用いることができ、例えば無水硫酸マグネシウム，無水硫酸ナトリウム，塩化カルシウム，塩化リチウム，酸化カルシウム，酸化バナジウム，酸化ストロンチウム等を用いることができる。
【００３３】
封止構造としては、被覆膜７で被覆された有機ＥＬ素子を封止空間内Ｍで封止する中空封止と、被覆膜７で被覆された有機ＥＬ素子を封止空間を設けることなく封止する固体封止がある。
図１（Ａ），図２（Ａ）に示した第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０は中空封止の例であり、被覆膜７の本発明の一実施形態に係る接触対象としては乾燥剤８１である。この被覆膜７の厚み７Ｄ（基板１の垂直方向に沿った厚み）としては、例えば乾燥剤８１の乾燥成分である乾燥剤の粒径、または乾燥剤８１の表面の凹凸長（凸状部８１１の長さ）より厚く、好ましくは約１．５倍以上厚く形成されている。特に薄型の有機ＥＬパネルの場合には、被覆膜７の厚み７Ｄが、乾燥剤８１の粒径、または乾燥剤８１の表面の凹凸長（凸状部８１１の長さ）の約１．５〜４倍であることが好ましく、最適には約３倍である。
被覆膜７の厚み７Ｄ（基板１の垂直方向に沿った厚み）は、例えば被覆膜７の表面から発光部５０までの長さ、詳細には、被覆膜７の表面から第２電極６上部までの長さである。
この被覆膜７の厚み７Ｄは、例えば、被覆膜７を蒸着法により製造する場合には、蒸着時間に応じて厚くなる。このため、予め測定された蒸着時間と厚み７Ｄとが関連付けられたデータ（蒸着時間・厚み変換テーブル）を用いて、被覆膜７の厚み７Ｄが、例えば接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さとなるように規定の蒸着時間で蒸着を行い、本発明に係る被覆膜７を形成する。
【００３４】
上記構成の有機ＥＬパネル１０では、例えば封止部材８０が外力などにより凹形状に歪み、シート状乾燥剤８１が被覆膜７に接触した場合でも、被覆膜７が乾燥剤８１の表面凹凸を吸収する成膜厚さ７Ｄを有するので、乾燥剤８１と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができる。また、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わることを抑止することができる。
詳細には、例えば図２（Ａ）に示すように、シート状乾燥剤８１は、バインダ樹脂と無機材料による乾燥成分を含み、乾燥成分が被覆膜７と接触し、該無機材料がシート状乾燥剤８１の表面に凸状部８１１を形成し、被覆膜７の表面が凸状部による凹部を形成して、乾燥剤８１と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができる。
【００３５】
図１（Ｂ），図２（Ｂ）に示した第２実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ａは固体封止の例であり、被覆膜７の本発明の一実施形態に係る接触対象としては封止接着剤８２である。
第２実施形態に係る封止接着剤８２は、第１実施形態のシート状乾燥剤に相当し、樹脂等で形成されている。封止接着剤８２表面に付着する異物等が凸状部８１１を形成され、被覆膜７には封止接着剤８２の凸状部８２１に応じた形状になるように、表面に凹部７０１が形成されていて、凸状部８２１と凹部７０１とが嵌合している。また、他の例として封止接着剤８２にバインダ樹脂と無機材料による無機フィラーや乾燥成分を含み、その乾燥成分が被覆膜７と接触している。詳細には、封止乾燥剤８２の表面に無機フィラーや乾燥成分の無機材料の粒子による凸状部８２１が形成され、被覆膜７は、封止乾燥剤８２の凸状部８２１に応じた形状となるように、表面に凹部７０１が形成されており、凸状部８２１と凹部７０１とが嵌合している。このような凸状部８２１と凹部７０１との嵌合構造は、蒸着製造法により比較的簡単に作製することができる。
【００３６】
上述したように、第２実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ａでは、例えば第１実施形態に係る有機ＥＬパネル１０と比べて、封止空間Ｍがない分だけ薄型に形成することができ、更に、比較的高い強度を有する。
また、封止部材８０が外力などにより凹形状に歪んだ場合でも、被覆膜７が乾燥剤８１の表面凹凸を吸収する成膜厚さ７Ｄを有するので、乾燥剤８１と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができ、内部応力を被覆膜７内に分散することができ、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わることを抑止することができる。
【００３７】
図３（Ａ）は本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｃの断面図である。なお、第１及び第２実施形態と同一の部分には、同一の番号を付して重複した説明は省略する。
【００３８】
本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｃは、絶縁膜３上に隔壁４が形成されている。
この隔壁４は、絶縁膜３上に第１電極２と交差するように、複数並列して（図示の例では紙面に対して直交方向に沿ったストライプ状に）形成され、略逆台形状の断面を有する。略台形状というのは、隔壁４の上面の幅が絶縁膜３上の下面の幅より大きい状態であればよく、Ｔ字形状のものも含む。隔壁４の側面は平面であっても、若干湾曲した曲面であっても、Ｔ型を形成するために屈折した面であってもよい。
【００３９】
被覆膜７は、図３（Ａ）に示すように、隔壁４を覆うような厚みに形成されている。被覆膜７の上部から第２電極６までの厚みが、乾燥剤８１の凸状部８１１の長さよりも厚ければよい。また、好ましくは、被覆膜７の上部から隔壁４の上部までの厚みが、乾燥剤８１の凸状部８１１の長さよりも厚ければよい。
具体的には、例えば、隔壁４の厚みが約３μｍ程度の厚みで形成されている場合、被覆膜７は緩衝層として機能するように、隔壁４と面一となる略同一厚みの約３μｍ程度、又はそれ以上の膜厚に形成されていればよい。
【００４０】
上記構成の有機ＥＬパネル１０Ｃでは、封止部材８０が外力などにより凹形状に歪んだ場合でも、乾燥剤８１と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができ、内部応力を被覆膜７内に分散することができ、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わることを抑止することができる。
【００４１】
図３（Ｂ）は本発明の第４実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｄの断面図である。なお、第１及び第２実施形態と同一の部分には、同一の番号を付して重複した説明は省略する。
第１〜第３実施形態に係る有機ＥＬパネルは、パッシブマトリクス型であったが、図３（Ｂ）に示すように、アクティブマトリクス型有機ＥＬパネルに本発明を適用してもよい。
詳細には、第４実施形態に係る有機ＥＬパネル１０Ｄは、基板１上に薄膜トランジスタ９（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）がマトリクス状に画素毎に形成され、ＴＦＴ９上に平坦化絶縁層３０１が形成され、その上にＴＦＴ９に電気的に接続された第１電極２が形成されている。第１電極２上には有機層５が形成され、その上には第２電極６が形成されている。この第２電極６上には、被覆膜７が規定の厚みに形成されている。その他の構成は第３実施形態に係るパッシブ型有機ＥＬパネルと略同様の構成となっているので、説明を省略する。
【００４２】
上記構成の有機ＥＬパネル１０Ｄでは、封止部材８０が外力などにより凹形状に歪んだ場合でも、封止接着剤８２と有機ＥＬ素子表面との接触を避けることができ、内部応力を被覆膜７内に分散することができ、有機ＥＬ素子に機械的なダメージが加わることを抑止することができる。
【００４３】
図４は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するフローチャートである。図５は有機ＥＬパネルの一実施形態に係る製造装置を説明する説明図である。
本実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、素子領域画定工程（Ｓ１）と、成膜工程（Ｓ５）と、被覆膜形成工程（Ｓ８）と、封止工程（Ｓ９）とを有する。
【００４４】
素子領域画定工程（Ｓ１）は、基板１上に直接又は他の層を介して第１電極２を形成し、該第１電極２上に素子領域を画定する。詳細には、基板の研磨，洗浄等を含む基板準備工程Ｓ２を行った後、第１電極２を形成する第１電極形成工程（Ｓ３）を行う。第１電極形成工程（Ｓ３）は、詳細には、基板上に第１電極２の電極材料を蒸着，スパッタリング等の薄膜形成技術によって成膜し、その後、フォトリソグラフィ等のパターン形成技術によってストライプ状にパターン形成する。パターン形成後は、必要に応じて、洗浄、乾燥工程を行う。
絶縁膜等形成工程（Ｓ４）では、ポリイミド等の有機絶縁材料、或いはＳｉＯ₂ ，ＳｉＮ等の無機絶縁材料を用いて、第１電極２が形成された基板１の一面上に成膜した後、パターン形成を行う。具体的には、ポリイミド等の有機絶縁材料を用いる場合には、第１電極２が形成された基板１上にスピンコート法等により所定厚さの膜を形成し、発光部を形成するための開口パターンを有する露光マスクを用いて露光処理を行い、その後現像処理を施すことによって前述した格子状パターンの絶縁膜３を形成する。無機材料によって絶縁膜を形成する場合には、蒸着，スパッタリング等によって成膜を行い、フォトリソグラフィ等のパターン形成技術によって前述した格子状パターンを得る。
また、隔壁が形成されている場合には、隔壁形成工程により、絶縁膜３上にストライプ状に隔壁４を形成する。隔壁４の形状とパターンは、フォトリソグラフィによって形成することができる。すなわち、感光性樹脂を所定の厚さに塗布した後、第１電極２と交差するストライプ状パターンの開口を有するフォトマスクを介して光を照射し、膜の厚さ方向の露光量の違いから生じる現像速度の差を利用して、断面が略逆台形状の隔壁４を形成する。
【００４５】
成膜工程（Ｓ５）は、真空雰囲気内で、素子領域が画定された第１電極２上に発光層を含む有機層５を成膜し、該有機層５上に第２電極６を成膜する。詳細には、有機層形成工程（Ｓ６）では、基板１上に第１電極２，絶縁膜３等を形成した後、これらが形成された基板１上に有機層の各層を成膜することで、少なくとも第１電極２の露出部分上に有機層５を形成する。カラー化のために発光層及び他の機能層で色毎の塗り分けを行う場合には、同一色の発光部形成箇所に対応した開口を有するマスクを用い、マスクを交換するか或いは位置をずらしながら、色毎に成膜する。有機層５の各層の成膜は真空蒸着によって行うことができる。また、有機層５の各層は塗布により成膜を行っても良い。
次に、第２電極形成工程（Ｓ７）では、有機層５を成膜した後に、その上に第２電極６の電極材料を成膜する。この際、隔壁４がシャドーマスクとして機能し、隔壁４の間にストライプ状パターンの第２電極６が形成される。
【００４６】
被覆膜形成工程（Ｓ８）は、吸湿剤とアモルファス状の有機材料とからなる成膜材料を用い、蒸着等の成膜工程により発光部を被覆する被覆膜７を形成する。この際、被覆膜形成工程（Ｓ８）は、図５に示すように、製造装置３００内で、成膜工程からの真空一貫で、被覆膜７を、当該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する厚さに成膜する。
詳細には、製造装置３００は、例えば図５に示すように、搬入部３０１と搬出部３０３の間に真空搬送路３０２が形成されており、真空搬送路３０２には前処理室３１０、成膜室１（３１１），成膜室２（３１２），・・・，成膜室Ｎ（３１Ｎ），被覆膜形成室３２０が連結されて形成されている。
製造装置３００の搬入部３０１から、素子領域画定工程Ｓ１により第１電極２および絶縁膜３が形成された基板１が搬入され、真空搬送路３０２を経由して前処理室３１０、成膜室１（３１１），成膜室２（３１２），・・・，成膜室Ｎ（３１Ｎ），被覆膜形成室３２０と順に搬送されながら、有機層５、第２電極６、被覆膜７が真空一貫で形成された後、搬出部３０３から搬出されて、封止工程（Ｓ９）が施される。
【００４７】
また、被覆膜形成工程（Ｓ８）では、上述したように、被覆膜形成室３２０内で、予め測定された蒸着時間と厚み７Ｄとが関連付けられたデータ（蒸着時間・厚み変換テーブル）を用いて、被覆膜７の厚み７Ｄが、例えば接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さとなるように規定の蒸着時間で蒸着を行い、本発明に係る被覆膜７を形成する。
【００４８】
発光部を封止する封止工程（Ｓ９）としては、上述したように、被覆膜７で被覆された有機ＥＬ素子を封止空間内Ｍで封止する中空封止や、被覆膜７で被覆された有機ＥＬ素子を封止空間を設けることなく封止する固体封止などを行う。詳細には、封止工程（Ｓ９）は、基板１に発光部を囲む接着剤層を介して内面にシート状乾燥剤が配備された封止部材を貼り合わせてもよい。また、封止工程（Ｓ９）は、発光部を覆う封止接着剤を介して基板を封止部材で覆ってもよい。
【００４９】
以上説明したように、本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法では、被覆膜形成工程（Ｓ８）において、製造装置３００内で、成膜工程からの真空一貫で、被覆膜７を、当該被覆膜の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する厚さに成膜するので、製造工程中、被覆膜と有機ＥＬ素子との間に塵等の付着を低減することができる。このため製造工程中の塵等の付着による有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを防止することができる。
【００５０】
図６は本発明の一実施例に係る有機ＥＬ素子５００Ｅを説明する説明図である。
本発明の一実施例に係る有機ＥＬ素子５００Ｅは、図６に示すような素子構造を備える。ガラス製の基板１上にＩＴＯを蒸着，スパッタリング等の成膜方法で薄膜形成し、フォトリソグラフィ等によってパターン形成して第１電極２を形成する。第１電極２上に形成される有機層５としては、正孔注入層５ＡとしてＣｕＰｃを３０ｎｍ、正孔輸送層５ＢとしてＮ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）を３０ｎｍ、発光層５Ｃとしてクマリンを０．６重量％ドープしたＡｌｑ₃ を３０ｎｍ、電子輸送層５ＤとしてＡｌｑ₃ を３０ｎｍ、電子注入層５ＥとしてＬｉ_２Ｏを１ｎｍ、これらをそれぞれ真空蒸着法によって形成する。第２電極６としてはＡｌを蒸着によって所定厚さ形成する。
【００５１】
前述した構成材料に換えて、基板１はプラスチック基板、第１電極２はＩＺＯ，ポリ（３，４）−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥ-ＤＯＴ）とポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）とを含む導電性材料（ＰＥ−ＤＯＴ：ＰＳＳ），正孔注入層５ＡはＰＥ−ＤＯＴ：ＰＳＳ、正孔輸送層５Ｂはテトラフェニルジアミノジフェニル（ＴＰＤ），ジフェニルナフチルジアミン（α−ＮＰＤ），ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）、発光層５Ｃのドープ材はペリレン，テトラフェニルブタジェン（ＴＰＢ）、電子輸送層５Ｄは（４−ビフェニル）（４−ｔ−ブチルフェニル）オキシジアゾール（ＰＤＢ），１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、電子注入層５ＥはＬｉＦ、第２電極はＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ、等を用いることができる。
有機ＥＬ素子は、上述した実施例に限られるものではなく、これらの材料を適宜変更してもよい。また、本発明は、上述した実施形態に限られるものではない。また、封止構造は、上述した実施形態に限られるものではない。
【００５２】
次に、本発明の具体的な実施例に係る有機ＥＬ素子（有機ＥＬパネル）を説明する。
【００５３】
＜実施例１＞
厚さ０．４ｍｍのガラス製の基板１上に、図６に示す素子構造の有機ＥＬ素子５００Ｅを発光素子として形成した有機ＥＬパネル１０を作成した。有機ＥＬ素子上にアルミキノリール錯体（Ａｌｑ₃）に酸化カルシウム（ＣａＯ）をドープしたものを８０：２０の比率で共蒸着し、６μｍの膜厚で被覆膜７を形成した。形成された被覆膜７は、アモルファス状の有機材料としてＡｌｑ₃、吸湿成分としてＣａＯが含まれる構成となっている。このとき有機ＥＬ素子と被覆膜７は真空一貫で形成する。厚さ０．２ｍｍのステンレス製の封止部材８０をＵＶ硬化型エポキシ樹脂製の接着剤９０により基板１と封止接合する。粒径が１．５〜４μｍの酸化カルシウム（ＣａＯ）を乾燥成分、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）をバインダ樹脂として形成したシート乾燥剤８１を封止空間内Ｍに形成する。シート乾燥剤８１に含まれるＣａＯが表面に突出して凸状部８１１を形成している。この有機ＥＬパネルを実施例１とした。実施例１は、図１（Ａ）、図２（Ａ）に示した有機ＥＬパネルの一実施例に相当する。
実施例１の被覆層７の膜厚を１μｍとしたものを比較例１、被覆層７がないものを比較例２とした。
次に、例えば図７に示すように、実施例１、比較例１，２に係る有機ＥＬパネルに対して面押し強度試験を行った。詳細には、先端に曲面部Ｒ（＝曲率半径１０ｍｍ）が形成された押し棒９２を、台座９１上に配置された有機ＥＬパネルの裏面側中心に押圧して発光状態を観測した。図７においてパネルの下側が表示面下側（ＢＢ）に相当する。押し棒９２の荷重を２５Ｎ、５０Ｎ、１００Ｎの３段階で試験を行った。試験の結果を表１に示す。正常発光の場合は評価：良好（○印表記）、異常発光の場合は評価：良好でない（×印表記）とした。
【００５４】
【表１】

【００５５】
シート乾燥剤８１中のＣａＯの粒径は１．５〜４μｍである。シート乾燥剤８１表面に形成する凸状部８１１の１．５倍以上の被覆膜６を形成する実施例では、荷重１００Ｎを加えても正常に発光する有機ＥＬパネルを得られた。
【００５６】
＜実施例２＞
実施例２では、上記実施例１と同様に真空一貫で被覆層６を形成するまで同様に有機ＥＬパネルを作製した。次に樹脂バインダに粒径が２〜６μｍの酸化珪素（ＳｉＯ_２）を無機フィラーとして含有する封止接着剤８２により厚さ０．７ｍｍのガラス製の封止部材８０Ａと基板１を封止接合する。封止接着剤８２に含まれるＳｉＯ_２）が凸状部８２１となって被覆層７の凹部７０１とが嵌合する形状となる。実施例２では空間封止の実施例１よりも有機ＥＬパネルの機械的強度がアップしているので、面押し試験で正常発光となるが、有機ＥＬ素子と樹脂バインダが接触するように形成されているので、リーク等の発光不良が生じやすくなる。実施例２では被覆層６の膜厚を１，３，６μｍと設定し、比較例として被覆層６無しの有機ＥＬパネルと比較した。実施例２は、図１（Ｂ）、図２（Ｂ）に示した有機ＥＬパネルの一実施例に相当する。表２に、封止後にリーク発生の有無を観測した結果を示す。リークが発生していない場合は評価：良好（○印表記）、リークが発生している場合は評価：良好でない（×印表記）とした。
【００５７】
【表２】

【００５８】
以上、説明したように、本発明に係る有機ＥＬパネルは、基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルであって、有機ＥＬ素子は、発光層を含み、基板１上に直接又は他の層を介して形成された第１電極２上に成膜された有機層５と、該有機層５上に成膜された第２電極６とを備え、基板１上に、少なくとも第２電極６上に直接成膜することによって形成され、発光部を被覆する被覆膜７を備え、この被覆膜７は、アモルファス状の有機材料からなり、該被覆膜７の表面に接触する接触対象の表面凹凸を吸収する成膜厚さ（７Ｄ）に形成されているので、被覆膜７により、被覆膜７の表面に接触する接触対象（乾燥剤８１，封止接着剤８２）の表面凹凸による有機ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。つまり、被覆膜７は応力緩衝層として機能する。また、例えば比較的薄型の有機ＥＬパネルであっても、上記ＥＬ素子に対する機械的なダメージを低減することができる。更に、被覆膜７に吸湿成分を含み、対象物として乾燥剤８１を選択する場合は、有機ＥＬ素子上と封止基板側の対象物の両方に吸湿成分を含むことになり、有機ＥＬパネルの良好な発光特性を維持することができる。
また、固体封止構造といった接着剤と有機ＥＬ素子が直接コンタクトするようなパネル構造であっても、乾燥剤による十分な水分吸着機能を維持することができる。固体封止構造の場合も被覆膜７に吸湿成分を含み対象物の封止接着剤８２に乾燥成分を含有する場合は、有機ＥＬ素子と封止基板側の対象物の両方に吸湿成分を含むことになり、有機ＥＬパネルの良好な発光特性を維持することができる。

Claims

基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルであって、
前記有機ＥＬ素子は、発光層を含み、前記基板上に直接又は他の層を介して形成された第１電極上に成膜された有機層と、該有機層上に成膜された第２電極とを備え、
前記基板上に、少なくとも前記第２電極上に直接成膜することによって形成され、前記発光部を被覆する被覆膜を備え、
前記封止構造は、前記発光部を囲む接着剤層を介して、前記基板に封止部材を貼り合わせて形成され、
前記封止部材の内面にシート状乾燥剤又は封止接着剤が配備され、
前記シート状乾燥剤又は封止接着剤は、バインダ樹脂と無機材料による乾燥成分を含み、該乾燥成分が前記被覆膜と接触し、該無機材料が当該シート状乾燥剤又は封止接着剤の表面に凸状部を形成し、該被覆膜の表面が前記凸状部による凹部を形成し、
前記被覆膜は、アモルファス状の有機材料からなり、前記凸状部の長さよりも膜厚を厚く成膜することを特徴とする有機ＥＬパネル。
前記被覆膜は、前記アモルファス状の有機材料に吸湿成分を含むことを特徴とする特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
基板上に複数又は単数の有機ＥＬ素子を有する発光部を備え、該発光部を封止する封止構造を備えた有機ＥＬパネルの製造方法であって、
前記基板上に直接又は他の層を介して第１電極を形成し、該第１電極上に素子領域を画定する素子領域画定工程と、
真空雰囲気内で、素子領域が画定された前記第１電極上に発光層を含む有機層を成膜し、該有機層上に第２電極を成膜する成膜工程と、
前記基板上に、アモルファス状の有機材料からなり前記発光部を被覆する被覆膜を形成する被覆膜形成工程と、
前記発光部を封止する封止工程とを有し、
前記封止工程は前記基板に前記発光部を囲む接着剤層を介して内面にシート状乾燥剤又は封止接着剤が配備された封止部材を貼り合わせ、前記シート状乾燥剤又は封止接着剤は、バインダ樹脂と無機材料による乾燥成分を含み、該乾燥成分が前記被覆膜と接触し、該無機材料が当該シート状乾燥剤又は封止接着剤の表面に凸状部を形成し、前記乾燥成分が接触する前記被覆膜の表面が前記凸状部による凹部を形成し、
前記被覆膜形成工程は、前記成膜工程からの真空一貫で、前記被覆膜を、当該被覆膜の表面に接触する前記シート状乾燥剤の前記凸状部の長さよりも膜厚を厚く成膜することを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
前記被覆膜は、前記アモルファス状の有機材料に吸湿成分を含むことを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬパネルの製造方法。