JP5286637B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、有機エレクトロルミネッセンスパネル - Google Patents
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Description
前記第2電極は2層構成を有し、かつ、前記第2電極のうち、前記有機化合物層に接する層は金属又は金属化合物を含む層であり、もう1層は有機化合物材料のみからなる層であり、前記第2電極を、少なくとも2回に分けて積層し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
2.前記金属又は金属化合物を含む層が、金属又は金属化合物からなる層であることを特徴とする前記1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
4.前記第2電極の形成が気相堆積法であることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
前記第2電極が2層構成を有し、かつ、前記第2電極のうち、前記有機化合物層に接する層は金属又は金属化合物を含む層であり、もう1層は有機化合物材料のみからなる層であり、前記第2電極が、少なくとも2回に分けて積層し形成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パネル。
14.前記金属又は金属化合物を含む層が、金属又は金属化合物からなる層であることを特徴とする前記13に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
16.前記第2電極が気相堆積法で形成されていることを特徴とする前記13〜15のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
(2)基板/第1電極(陽極)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/第2電極(陰極)/封止部材
(3)基板/第1電極(陽極)/正孔輸送層(正孔注入層)/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/第2電極(陰極)/封止部材
(4)基板/第1電極(陽極)/陽極バッファー層(正孔注入層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層(電子注入層)/第2電極(陰極)/封止部材
有機ELパネルの場合、通常、第1電極(陽極)102側が観察側になり、第1電極(陽極)102には、ITO(酸化スズと酸化インジウム混合物)、IZO(酸化亜鉛と酸化インジウム混合物)、ZnO、SnO2、In2O3等が知られている。中でも、ITO電極は、90%以上の高い光透過率と、10Ω/□以下の低いシート抵抗値が可能で、液晶ディスプレイや太陽電池などの透明電極としても用いられている。又、IZO電極は、形成時に基板を加熱せずに所定の低い抵抗値が得られ、ITO電極よりも膜表面が平滑であるという利点がある。
本図に示すように、第2電極を少なくとも2回に分けて積層し形成することで次の効果が挙げられる。
1)接着剤の硬化収縮による残留応力の伝搬が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、有機EL素子のダメージが軽減される。
2)封止部材の貼合圧着応力の伝搬が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
3)第2電極を多数回に分けて成膜することで、成膜欠陥(ピンホール)の抑制が可能となる。
4)成膜欠陥(ピンホール)が抑制されることから、接着剤の硬化時に発生するアウトガスの侵入が抑制され、有機EL素子のダメージが軽減される。
5)接着剤の硬化時に発生するアウトガス等による第2電極の化学的腐食(腐食の伝搬)が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
又、第2電極を少なくとも2回に分けて積層し形成する際、例えば、第1層106aを金属又は金属化合物で形成し、第2層106bを金属、金属化合物又は、有機化合物で形成することで次の効果が挙げられる。
1)第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面がより強調され、各ダメージの伝搬がより抑制され、有機EL素子のダメージが軽減される。
2)第2層の材料が有機化合物の場合、有機エレクトロルミネッセンス層を構成する材料と同じ材料にすることで、成膜装置(気相堆積装置)が共用出来、装置の簡素化や小型化が図れる。
1)成膜欠陥(ピンホール)の抑制がより向上し、各ダメージの伝搬がより抑制され、有機EL素子のダメージが軽減される。
配置する接着剤の厚さは、溶融タイプ、シート状タイプ共に硬化反応時間、有機層への影響、端部からの水分浸透等を考慮し、5〜100μmが好ましい。
図7、図8に示す製造装置を使用し、図3〜図6に示す方法により、少なくとも2層の多層構成の第2電極を有する有機EL素子を接着剤を介して封止部材で密着封止することで次の効果が挙げられる。
1)接着剤の硬化収縮による残留応力の伝搬が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
2)封止部材の貼合圧着応力の伝搬が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
3)第2電極を多数回に分けて成膜することで、成膜欠陥(ピンホール)の抑制が可能となる。
4)成膜欠陥(ピンホール)が抑制されることから、接着剤の硬化時に発生するアウトガスの侵入が抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
5)接着剤の硬化時に発生するアウトガス等による陰極の化学的腐食(腐食の伝搬)が、第2電極を構成する第1層と第2層との間の界面により抑制され、発光素子のダメージが軽減される。
6)応力緩和層や接着剤層等の新たな機能層を設置することなく、発光素子へのダメージが抑制可能であり、工程の簡素化及び小型化が図れる。
7)生産効率が向上する。
過性を有する素子を作製することが出来る。
〈有機EL素子の作製〉
図3に示す製造装置により、基板上に第1電極と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、第2電極とをこの順番で形成した一つのドットの大きさが2mm×2mmで、7ドット×10ドットの合計70ドット(発光領域)で構成される有機EL素子を以下に示す方法で準備した。
基板として厚さ1.1mm、幅40mm、長さ60mmのソーダ石灰ガラスを準備した。尚、ソーダ石灰ガラスの全面には、酸やアルカリから保護するためのシリカコートしたものを使用した。
準備したガラス基板を波長184.2nmの低圧水銀ランプを使用し、照射強度15mW/cm2で、距離12mmで照射し洗浄を行った。この後、気相堆積装置を使用し、5×10-4Paの真空下にてインジウムチンオキシド(ITO)を使用し、準備したガラス基板の堆積膜形成領域(第1電極形成領域)に第1電極形成気相堆積装置を使用して、幅2mm、長さ58mm、間隔2mm、厚さ150nm、7列のパターン化した第1電極を形成した。
第1電極が形成されたガラス基板を使用し、ガラス基板上に形成された第1電極の外部取り出し電極形成用の端部を除き第1電極の上に、正孔輸送層形成用材料としてN,N′−ジフェニル−N,N′−m−トリル4,4′−ジアミノ−1,1′−ビフェニル(以下、TPD)を使用し、5×10-4Paの真空下にて正孔輸送層形成気相堆積装置で蒸着(気相堆積)し正孔輸送層を形成した。尚、正孔輸送層の厚さは50nmとした。
正孔輸送層が形成されたガラス基板を使用し、正孔輸送層の上に発光層形成用材料としてAlq3を使用し、5×10-4Paの真空下にて発光層形成気相堆積装置で蒸着し発光層を形成した。尚、発光層の厚さは50nmとした。
発光層が形成されたガラス基板を使用し、発光層を含め正孔輸送層が形成された領域に、電子注入層形成用材料としてLiFを使用し、5×10-4Paの真空下にて電子注入層形成気相堆積装置でLiFを蒸着し電子注入層を形成した。尚、電子注入層の厚さは0.5nmとした。
電子注入層が形成されたガラス基板を使用し、表1に示す様に電子注入層の上に多層から構成される第2電極を第2電極形成気相堆積装置で5×10-4Paの真空下にて堆積形成し有機EL素子No.1−1〜1−13とした。尚、形成した第2電極は、幅2mm、長さ38mm、間隔2mm、厚さ150nm、10列のパターンとした。
PET120μm/SiO30nm/SiN100nmの構成を有する可撓性封止部材を準備した。準備した可撓性封止部材のJIS K7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した水蒸気透過度は0.01g/m2・dayであった。JIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した酸素透過度は0.01ml/m2・day・atmであった。
(可撓性封止部材への接着剤の配置)
図7に示す製造工程を使用し、紫外線硬化型の液状シール剤(ThreeBond3124C(株)スリーボンド製)を使用し、接着剤配置装置でスクリーン印刷法にて厚さ50μmで配置した。
準備した各有機EL素子No.1−1〜1−13を、図3に示す製造装置の貼合工程で、準備した可撓性封止部材とを貼合し、1×10-2Paの減圧環境下で押圧力0.1MPaで圧着し、可撓性封止部材側より主波長365nmの紫外線を照射(100mW/cm2で90sec)により硬化処理し密着封止した有機ELパネルを作製し、試料No.101〜113とした。
(評価)
作製した各試料No.101〜113に付き、ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合を以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
定電圧電源を用いて、有機ELパネルの1ドットに直流5Vを印加し、ダークスポットの有無をルーペ(倍率8倍)を用い目視にて観察した。70ドット(発光領域)全てにおいて測定を行い、ダークスポットの発生したドットの数からダークスポットの発生割合を算出した。
◎:発生率0%(ダークスポットの発生が全くない。)
○:発生率1%以上5%未満
△:発生率5%以上10%未満
×:発生率10%以上
〈可撓性封止部材による有機EL素子の密着封止〉
図3に示す製造装置で、実施例1で作製した有機EL素子No.1−2と同じ材料を使用し電子注入層までを形成した後、第2電極の第1層と第2層とを形成する時図4に示す第1層用第2電極形成気相堆積装置の原料容器の位置と、図5に示す第2層用第2電極形成気相堆積装置の原料容器の位置との関係を表5に示す様に変えて有機EL素子を作製した。この後、実施例1と同じ可撓性封止部材を使用し、実施例1と同じ接着剤を同じ条件で配置した後、同じ条件で作製した各有機EL素子と貼合し、密着封止した有機ELパネルを作成し、試料No.201〜205とした。
(評価)
作製した各試料No.201〜205に付き、ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合を実施例1と同じ試験方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表5に示す。
〈可撓性封止部材による有機EL素子の密着封止〉
図3に示す製造装置で、実施例1で作製した有機EL素子No.1−2と同じ材料を使用し電子注入層までを形成した後、第2電極の第1層と第2層とを形成する時、図4に示す第1層用第2電極形成気相堆積装置による第1層の堆積速度に対して、図5に示す第2層用第2電極形成気相堆積装置による第2層の堆積速度を表6に示す様に変えて有機EL素子を作製した。この後、実施例1と同じ可撓性封止部材を使用し、実施例1と同じ接着剤を同じ条件で配置した後、同じ条件で作製した各有機EL素子と貼合し、密着封止した有機EL素子を作成し、試料No.301〜308とした。
(評価)
作製した各試料No.301〜308に付き、ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合を実施例1と同じ試験方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表6に示す。
〈可撓性封止部材による有機EL素子の密着封止〉
図3に示す製造装置で、実施例1で作製した有機EL素子No.1−2と同じ材料を使用し電子注入層までを形成した後、第2電極の第1層と第2層とを形成する時第1層と第2層との厚さを表7に示す様に変えて有機EL素子を作製した。この後、実施例1と同じ可撓性封止部材を使用し、実施例1と同じ接着剤を同じ条件で配置した後、同じ条件で作製した各有機EL素子と貼合し、密着封止した有機EL素子を作製し、試料No.401〜414とした。
(評価)
作製した各試料No.401〜414に付き、ダークスポット(スポット状の非発光部)の発生割合を実施例1と同じ試験方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表7に示す。
101 基板
102 第1電極
103 正孔輸送層(正孔注入層)
104 有機化合物層(発光層)
105 電子注入層
106 第2電極
106a 第1層
106b 第2層
107 接着剤層
108、301a 封止部材
2 製造装置
207a 第1層用第2電極形成気相堆積装置
207b 第2層用第2電極形成気相堆積装置
D1、D′1 原料容器
D2 第1層形成用原料
D′2 第2層形成用原料
3、4 製造工程
301、402 第1供給工程
302、401 第2供給工程
302a、401a 有機EL素子
303、403 配置工程
304、404 貼合工程
305、405 回収工程
Claims (22)
- 基板の上に第1電極と、前記第1電極の上に形成された発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層と、前記有機化合物層の上に第2電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を、接着剤層を介して封止部材により封止する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、
前記第2電極が2層構成を有し、かつ、前記第2電極のうち、前記有機化合物層に接する層は金属又は金属化合物を含む層であり、もう1層は有機化合物材料のみからなる層であり、
前記第2電極を、少なくとも2回に分けて積層し形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 - 前記金属又は金属化合物を含む層が、金属又は金属化合物からなる層であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記有機化合物材料は、前記有機化合物層を形成する材料であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第2電極の形成が気相堆積法であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第2電極を少なくとも2回に分けて積層し形成する際、該第2電極を形成する基板と、該第2電極の材料の蒸着源との位置関係が積層する毎に異なることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第2電極を少なくとも2回に分けて積層し形成する際、各層の堆積速度を(下層の堆積速度に対して)変化させることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第2電極の総厚が100nm以上、2μm以下であり、且つ第2電極を形成している各層の厚さが10nm以上であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、樹脂基材と、ガスバリア層とを有した可撓性部材であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、ガラス板であることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、金属シートであることを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記接着剤層が前記封止部材に設けられていることを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記接着剤層が前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光部と、該発光部の周面に設けられていることを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 基板の上に第1電極と、前記第1電極の上に形成された発光層を含む少なくとも1層の有機化合物層と、前記有機化合物層の上に第2電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子を、接着剤層を介して封止部材により封止された有機エレクトロルミネッセンスパネルにおいて、
前記第2電極が2層構成を有し、かつ、前記第2電極のうち、前記有機化合物層に接する層は金属又は金属化合物を含む層であり、もう1層は有機化合物材料のみからなる層であり、前記第2電極が、少なくとも2回に分けて積層し形成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パネル。 - 前記金属又は金属化合物を含む層が、金属又は金属化合物からなる層であることを特徴とする請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記有機化合物材料は、前記有機化合物層を形成する材料であることを特徴とする請求項13または14に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記第2電極が気相堆積法で形成されていることを特徴とする請求項13〜15のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記第2電極の総厚が100nm以上、2μm以下であり、且つ第2電極を形成している各層の厚さが10nm以上であることを特徴とする請求項13〜16の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、樹脂基材と、ガスバリア層とを有した可撓性部材であることを特徴とする請求項13〜17の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、ガラス板であることを特徴とする請求項13〜17の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記基板と前記封止部材又はどちらか一方が、金属シートであることを特徴とする請求項13〜17の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記接着剤層が前記封止部材に設けられていることを特徴とする請求項13〜20の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
- 前記接着剤層が前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光部と、該発光部の周面に設けられていることを特徴とする請求項13〜21の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。
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