JP5982945B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
有機EL素子は、少なくともどちらか一方が透光性を有する二つの電極層(陽極層と陰極層)の間に有機発光媒体層を有する構造であり、両電極間に電圧を印可し電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。
このような固体封止においては、封止性能を維持するために樹脂層を数ミクロンの厚みギャップにて均一維持する必要があり、また気泡の混入は発光の妨げとなるだけでなく、有機EL素子の劣化要因となるため、気泡レスでの貼り合せが必要である。
しかしながら、図5に示すように、真空中で貼り合わされた素子基板14と封止基板15を基板貼り合せユニット10として大気中に取り出し、取り出されたユニット10の樹脂層12を硬化させる際に、樹脂層12が硬化するまでの間に枠状シール13に破け(以降、シールパスと呼ぶ)が発生すると、樹脂層12の内部や基板との界面に大気が流入するため、特許文献1に記載された技術では、気泡の混入を防止できないケースが生じる場合がある。
また、外周シール11がシールパスすると、基板貼り合せユニット10が大気圧により加圧されなくなるため、樹脂層12へも加圧されなくなり、素子基板14と封止基板15とを気泡レスで貼り合せることができなくなるという問題も発生する。
本発明の請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の有機ELパネルの製造方法において、前記基板貼り合せユニットを大気中で加熱して前記樹脂層を軟化させマザー基板に密着させることを特徴とする。
本発明の請求項5に係る発明は、請求項4に記載の有機ELパネルの製造方法において、前記樹脂組成物としてUV硬化型の樹脂組成物を用いることを特徴とする。
本発明の請求項6に係る発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機ELパネルの製造方法において、前記封止基板となる側のマザー基板上に熱硬化型のシール剤を塗布して前記外周シールを形成すること特徴とする。
本発明の請求項8に係る発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機ELパネルの製造方法において、前記第二電極の上に組成の異なる複数の膜を積層して前記パッシベーション層を形成すること特徴とする。
図1は有機ELパネルの一例を示す断面図であり、図1に示される有機ELパネル20は、素子基板21と、この素子基板21の上に形成された複数の有機EL素子22と、これら有機EL素子22の上に形成された樹脂層28と、この樹脂層28を介して有機EL素子22を素子基板21との間に封止する封止基板29とを備えている。
有機ELパネル20がアクティブマトリックス方式の有機ELパネルである場合は、基板表面に薄膜トランジスタ(TFT)が形成されたものが素子基板21として用いられ、薄膜トランジスタとしては公知の薄膜トランジスタを用いることができる。
薄膜トランジスタの半導体層の材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の材料を用いてもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコン、金属酸化物を用いてもよい。さらに、基板のどちらかの面にカラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層等を設けてもよい。
有機EL素子22は第一電極23を有し、この第一電極23は素子基板21の表面上に形成されている。有機EL素子22の第一電極材料としては、仕事関数の高い材料を選択することが好ましく、例えばITO(インジウムスズ複合酸化物)、インジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や金、白金などの金属材料、あるいは上記の金属複合酸化物や金属材料からなる微粒子がエポキシ樹脂やアクリル樹脂等の樹脂中に分散したものなどを第一電極材料として使用することができる。
第一電極23の形成方法としては、使用材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。
隔壁24の形成方法としては、感光性樹脂組成物を素子基板21の表面に塗布する工程と、パターン露光、現像、焼成して隔壁パターンを形成する工程とを少なくとも有するフォトリソグラフィ法を用いることができる。
有機発光媒体層25は電圧の印加によって発光する有機発光層を含み、この有機発光層から成る単独の層によって有機発光媒体層25が形成されていても良いが、発光層に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から有機発光媒体層25が形成されたものであっても良い。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。
有機発光媒体層25の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スリットコート、スピンコート、スプレーコート、ノズルコート、フレキソ印刷、グラビア印刷、凹版オフセット印刷、凸版オフセット印刷などのコーティング法や印刷法、インクジェット法などを用いることができる。
有機ELパネル20が第二電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造の場合には、第二電極26の電極材料として透光性を有する材料を用いることが好ましい。この場合、仕事関数が低いLi膜やCa膜を有機発光媒体層25の上に薄く形成した後に、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、有機発光媒体層25に、仕事関数が低いLi,Caなどの金属を少量ドーピングして、ITOなどの金属酸化物を積層してもよい。
樹脂層28は素子基板21の上に形成された有機EL素子22を封止するためのものであって、有機EL素子22のパッシベーション層27を覆うように有機EL素子22と封止基板29との間に形成されている。
樹脂層28を封止基板29の上に形成する方法の一例として、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などの転写・貼り合せ方法や、スクリーン印刷、スプレー法、ディスペンスなどの塗布方法を挙げることができるが、これに限るものではない。
樹脂層28の厚みとしては特に制限はないが、なるべく薄層であることが好ましく、1μm〜100μm程度、好ましくは5μm〜50μmである。
図1に示すような有機ELパネル20を製造する場合は、まず、素子基板21および封止基板29として、複数の有機ELパネルを切り出すことが可能な大きさのマザー基板31,32(図2参照)を用意する。そして、マザー基板31,32のうちマザー基板31の表面上に複数の有機EL素子群33を上述した方法で形成すると共に、マザー基板32の表面上に複数の樹脂層28を上述した方法で形成する。
樹脂層28と外周シール35との間にダミー粘着層34を形成する場合は、樹脂層28や外周シール35と接触しないようにダミー粘着層34を形成することが好ましい。この場合、ダミー粘着層34の厚みが樹脂層28より厚いとマザー基板31,32を貼り合せる時に樹脂層28がマザー基板31の表面に接触しなかったり、ダミー粘着層34がスクライブライン36からはみ出したりするおそれがあるため、ダミー粘着層34の厚みを樹脂層28と同等もしくは樹脂層28より薄い厚みとすることが望ましい。
マザー基板32の表面に粘着シートを貼り付けてダミー粘着層34を形成する場合、表示パネルとして残らない部分に粘着シートを貼り付けることが好ましい。特に、切断ガイド線となるスクライブライン36上に粘着シートがあると、マザー基板32の不要部分を削除したり、パネル同士を分離したりすることができなくなる可能性があるため好ましくない。
外周シール35を形成するシール剤としては、熱硬化型の接着剤を用いることができ、熱硬化型の接着剤としては、一液性のエポキシ系接着剤が好ましい。外周シール35の形成方法としては、ディスペンスやスクリーン印刷などが挙げられる。
基板貼り合せユニット37の加熱はクリーンオーブンやホットプレートを用いて行ない、加熱温度は60℃〜80℃が好ましく、加熱時間は5〜10分程度でよい。樹脂層28がマザー基板31に馴染んだ後、UV硬化型の樹脂層28にUV照射を行ない、樹脂層28を硬化させる。
このように、二枚のマザー基板31,32のうち封止基板29となる側のマザー基板32上に樹脂層28、ダミー粘着層34および外周シール35を形成した後、二枚のマザー基板31,32を真空中で貼り合せて基板貼り合せユニット37を形成すると、基板貼り合せユニット37の樹脂層28と外周シール35との間に比較的面積の大きい真空領域が生じることをダミー粘着層34によって抑制することができる。これにより、基板貼り合せユニット37を大気中に取り出したときに外周シール35に作用する大気圧を小さくすることができ、外周シール35にシールパスが発生することを防止することが可能となるので、素子基板21と封止基板29とを真空中で貼り合せて有機ELパネル20を製造する際に有機EL素子22を樹脂封止する樹脂層28に気泡が混入することを防止することができる。
以下、本発明を実施例及び比較例によりさらに説明するが、本発明は下記実施例に限られるものではない。
次に、第一電極23上にポリ(3,4エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる正孔輸送層をスピンコート法により20nm厚で形成した。
次に、正孔輸送層上に有機発光材料であるポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチル−ヘキシロキシ)―1,4−フェニレンビュレン]をトルエンに溶解させ、スピンコート法により有機発光層を形成し、前記正孔輸送層と合わせて有機発光媒体層25を80nm厚で形成した。
次に、封止基板となるマザー基板32上に、20μm厚の紫外線硬化型の接着シートからなる樹脂層28をシート貼り付け機を用いて貼りつけ、さらにダミー粘着層34を形成する粘着シートを空白部分に同様に貼りつけた後、ディスペンサによりマザー基板32の外周に外周シール35として熱硬化型接着剤を塗布した。
硬化が完了した基板貼り合せユニット37にスクライブ、ブレークを行ない、有機ELパネルを切り出した。端子部分はダミー粘着層34の粘着シートが貼り付いていたので、手で不要な部分を取り除いた。
このようにして得られた有機ELパネル(画素数が960×540)は、樹脂層28に気泡の混入が見られなかった。また、60℃90RH%下に1000Hr保存しても、気泡や画素欠陥の発生は見られなかった。
ダミー粘着層34を形成せずにマザー基板31,2の真空貼り合せを行った以外は、実施例1と同様の方法で有機ELパネルを作製したところ、外周シール35にシールパスが発生し、樹脂層28に気泡が多数見られた。さらに60℃90%RH下で400Hr放置したところ、気泡部分にてダークスポットの発生が見られ、1000Hr経過後は隣接画素までダークスポットが拡大した。
外周シール35としてUV硬化型のシール剤を用いて真空貼り合せを行ない、大気中に基板貼り合せユニット37を取り出し、外周シール35部以外は遮光した状態でUV硬化をしたこと以外は、実施例1と同様の方法で有機ELパネルを作製したところ、外周シール35にシールパスは見られなかったが、樹脂層28の外周部が素子基板となる基板31側にはりついていなかった。さらに60℃90%RH下で300Hr放置したところ、外部からの水の進入と見られる欠陥(ダークエリア)が発光表示エリア角部から発生し、1000Hr経過後はさらにダークエリアが拡大した。
11…外周シール
12…樹脂層
13…枠状シール
14…素子基板
15…封止基板
16…キャップ剤
20…有機ELパネル
21…素子基板
22…有機EL素子
23…第一電極
24…隔壁
25…有機発光媒体層
26…第二電極
27…パッシベーション層
28…樹脂層
29…封止基板
31,32…マザー基板
33…有機EL素子群
34…ダミー粘着層
35…外周シール
36…スクライブライン
37…基板貼り合せユニット
Claims (8)
- 素子基板と封止基板との間に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を有する有機エレクトロルミネッセンスパネルを製造する方法であって、
前記素子基板および前記封止基板として複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルを切り出し可能な二枚のマザー基板を用い、該二枚のマザー基板のうち素子基板となる側のマザー基板上に前記有機エレクトロルミネッセンス素子の第一電極、有機発光媒体層、第二電極およびパッシベーション層を順次形成すると共に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を樹脂封止する樹脂層と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンスパネルそれぞれが有する前記樹脂層のすべてが含まれる領域の周囲をシールする外周シールとを前記封止基板となる側のマザー基板上に形成し、かつ前記樹脂層と前記外周シールとの間にダミー粘着層を形成した後、前記二枚のマザー基板を真空中で貼り合せて基板貼り合せユニットを形成し、次いで前記基板貼り合せユニットを大気中に取り出して前記樹脂層を硬化させた後、前記基板貼り合せユニットをスクライブ加工して前記有機エレクトロルミネッセンスパネルを切り出す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。 - 前記樹脂層と同じ厚さ又は前記樹脂層より薄い厚さのダミー粘着層を前記樹脂層と前記外周シールとの間に形成す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。
- 前記基板貼り合せユニットを大気中で加熱して前記樹脂層を軟化させマザー基板に密着させ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。
- 前記封止基板となる側のマザー基板の表面にフィルム状またはシート状に形成された樹脂組成物を貼り付けて前記樹脂層を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一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。
- 前記樹脂組成物としてUV硬化型の樹脂組成物を用いることを特徴とする請求項4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。
- 前記封止基板となる側のマザー基板上に熱硬化型のシール剤を塗布して前記外周シールを形成すること特徴とする請求項1〜5のいずれか一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。
- 前記基板貼り合せユニットをスクライブラインに沿って切断した後、前記ダミー粘着層を除去することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一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。
- 前記第二電極の上に組成の異なる複数の膜を積層して前記パッシベーション層を形成すること特徴とする請求項1〜7のいずれか一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。
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