JP6022725B1 - 有機elパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、当該特許文献1には、充填剤として吸湿剤を用いることも記載されている。
有機EL素子が形成された素子形成基板と、封止基板と、前記素子形成基板と前記封止基板との間に隙間なく介在する封止層とを備える有機ELパネルにおいて、
前記封止層は、前記有機EL素子を覆う内部吸湿剤と、前記内部吸湿剤の外周縁に沿って設けられる外周吸湿剤と、前記外周吸湿剤の外周縁に沿って設けられる周辺接着剤とからなり、
前記内部吸湿剤は、紫外線硬化型または熱硬化型のゲル状の樹脂および当該樹脂に0.3%以上10%未満の重量比で添加された乾燥剤から構成され、
前記外周吸湿剤は、前記樹脂および当該樹脂に10%以上80%以下の重量比で添加された乾燥剤から構成された
ことを特徴とする。
前記乾燥剤は、粒径が0.95μm以上5μm以下である
ことを特徴とする。
前記乾燥剤は、粒径を常用対数で示した場合の半値幅が0.5以下である
ことを特徴とする。
前記樹脂が、オルガノシロキサンまたはフッ素化ポリエーテルを骨格に含むオリゴマーまたはポリマーからなる
ことを特徴とする。
前記乾燥剤が、合成ゼオライト,シリカゲル,酸化カルシウム,酸化バリウム及び酸化ストロンチウムの一種または二種以上の混合物からなる
ことを特徴とする。
前記素子形成基板および前記封止基板が、ベンダブル基板又はフレキシブル基板である
ことを特徴とする。
前記素子形成基板が金属基板であり、前記封止基板が透明な樹脂またはガラスである
ことを特徴とする。
有機EL素子が形成された素子形成基板と、平坦な封止基板との間に、封止層を隙間なく介在させた有機ELパネルの製造方法において、
乾燥剤及びゲル状の樹脂を加熱乾燥させ、前記有機EL素子の位置に相対する前記封止基板の位置に配置される内部吸湿剤として前記樹脂に対して前記乾燥剤を0.3%以上10%以下の重量比で添加し、前記内部吸湿剤を囲うように配置される外周吸湿剤として前記樹脂に対して前記乾燥剤を10%以上80%以下の重量比で添加して、それぞれを撹拌、冷却、濾過する調合工程と、
水分が所定量を下回る不活性環境下で、前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記外周吸湿剤を囲うように配置される紫外線硬化型樹脂である周辺接着剤、及び紫外線硬化型樹脂である固定剤を、それぞれ独立に塗布する塗布工程と、
前記素子形成基板及び前記封止基板を貼り合わせ室に搬入し、前記素子形成基板と前記封止基板とを隔離した位置で位置合わせする位置合わせ工程と、
前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記周辺接着剤、及び前記固定剤を塗布された封止基板を加熱する加熱工程と、
前記貼り合わせ室内を真空とし、前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記周辺接着剤、及び前記固定剤に内包される気体を除く脱泡工程と、
一対の定盤で前記素子形成基板及び前記封止基板を挟み、前記一対の定盤により所定の荷重を加えて前記素子形成基板と前記封止基板とを圧接し、前記周辺接着剤で囲われた内部が前記内部吸湿剤及び前記外周吸湿剤で満たされるよう荷重を制御して、前記素子形成基板と前記封止基板との間に所定の厚さの封止層を形成する圧接工程と、
前記貼り合わせ室内に不活性ガスを導入し、圧接された前記素子形成基板及び前記封止基板の周囲を大気圧環境にするガス導入工程と、
スポット型紫外線ランプにより、前記定盤の裏面側から前記固定剤に紫外線を照射し、前記固定剤を硬化させて前記素子形成基板と前記封止基板とを仮固定する仮固定工程と、
前記仮固定工程にて仮固定された基板に塗布された前記周辺接着剤に紫外線を照射し、前記周辺接着剤を硬化させるシール硬化工程と、
を含むことを特徴とする。
図1に示すように、本実施例に係る有機ELパネルは、素子形成基板1と、有機EL素子2と、封止基板3と、内部吸湿剤4と、外周吸湿剤5と、周辺接着剤6とを備えた透明パネルである。なお、本実施例は、発光面積が80cm2以上で、1000cd/m2以上の輝度で発光する大型パネルに適用して好適なものである。
有機EL素子2は、素子形成基板1上に積層形成された陽極と、有機発光層と、陰極とから構成される。陽極及び陰極は、例えば透明導電膜(ITO)をパターンニングして形成される。有機発光層は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層成膜されたものである。
封止基板3は、例えば平坦ガラス基板である。
外周吸湿剤5は、紫外線硬化型または熱硬化型のゲル状の樹脂(ゲル材)に重量比で10%以上80%以下の乾燥剤を含有させたものとする。
周辺接着剤6は、水分透過率の低い紫外線硬化型樹脂とする。周辺接着剤6は、紫外線硬化型のエポキシ接着剤とすると良い。周辺接着剤6は、10μm以上100μm以下のスペーサーを含むことが好ましい。スペーサーは、材質がガラスまたはプラスチック、形状が球体または円柱状、直径が12μm、または50μmなどとし、封止層の厚さを規定するものである。
密閉手段は、貼り合わせ室10を外部環境から遮断可能な構造とする。図2では、貼り合わせ室10に基板を搬出入するための仕切弁11が設けられている。
シール硬化手段(不図示)は、貼り合わせ室10の外部にあり、紫外線を照射してシール材を硬化させるものとする。
図3に示すように、本実施例に係る有機ELパネルの製造方法は、調合工程P1、塗布工程P2、貼り合わせ工程P3、硬化工程P4を有する。なお、以下に示す製造方法は、内部吸湿剤4および外周吸湿剤5を構成するゲル状の樹脂として紫外線硬化型の樹脂を適用した場合の例である。
調合工程P1は、加熱乾燥工程P11、混合工程P12、撹拌工程P13、冷却工程P14、濾過工程P15を有している。
調合工程P1は全て真空中もしくは低露点(望ましくは水分濃度が1ppm以下)環境下で行う。
上記樹脂は、例えば当該樹脂がオイルの場合、前記環境下において一般的には100℃以下で、且つ被混合物の構造や特性を変化させない温度で行う。
また、上記乾燥剤は、例えば当該乾燥剤がゼオライトの場合、前記環境下において、400℃で1〜2時間加熱することが望ましい。
以下、ボールミルを使用した例を具体的に説明する。まず、前記被混合物の入ったカップに、更にセラミックボールなどを投入することで混ぜ合わせが良好にでき、ダマを無くすことができる。
この際、セラミックボールの寸法と数量は、寸法においては同カップの底面直径の1/10〜1/3、数量においては同カップの底面積の50〜90%とすれば好適である。また、被混合物の摩擦により温度上昇が発生するが、被混合物は変質を防ぐために40〜50℃以下とする必要があるため、撹拌時間は3〜5minとする。
塗布工程P2は、内部吸湿剤塗布工程P21、外周吸湿剤塗布工程P22、周辺接着剤塗布工程P23、固定剤塗布工程P24を有している。
なお、図4は、基板に四つの有機EL素子2が形成され、分割することにより、四枚のパネルが完成する四面取り基板の例である。
外周吸湿剤5は、圧接後の延伸幅が、周辺接着剤6の内周端から有機EL素子2の発光外周端までの間隔以内になる位置に塗布することが望ましい。
固定剤7は、紫外線硬化型樹脂とする。固定剤7は、接着力が強く、短時間で硬化可能であることが好ましい。例えば、固定剤7はアクリル接着剤などとする。固定剤7は、10μm以上100μm以下のスペーサーを含むことが好ましい。固定剤7は、周辺接着剤6と同一の材質であっても良い。
貼り合わせ工程P3は、位置合わせ工程P31、加熱工程P32、脱泡工程P33、圧力調整工程P34、圧接工程P35、ガス導入工程P36、及び仮固定工程P37を有している。
硬化工程P4は、シール硬化工程P41と、オーブン工程P42とを有している。
最後に貼り合わせた基板を分割することにより、有機ELパネルが完成する。
また、メタルハライドランプは、大きな発熱とオゾン発生を伴うため、クリーンルーム内で使用する場合は、クリーンルームと隔離した外気による大量の冷却送風とオゾン排出が必要であり、大型設備となる。
図6,7中、実線は本実施例に適用される乾燥剤、一点鎖線はゼオライトの原材料、破線はナノゼオライトに対応している。
また、表1は、試験条件を温度85[℃],湿度85[%],保管時間240[hr]とし、発光の状態を目視で確認した結果である。また、表1中に示すd50は中心粒径(粒径の分布を累積分布で表した場合の累積50%に対応する値)、d90は全粒子の90%の粒径(粒径の分布を累積分布で表した場合の累積90%に対応する値)である。
まず、図5にゼオライトの混練濃度による光学特性変化として、ゲル状の樹脂に対する乾燥剤の添加重量比(wt%)と、透過率(%)及び曇り度(%)との関係を示す。
また、表2に、ゲル状の樹脂に対する乾燥剤の添加重量比を0.3%とした場合と10%とした場合、及び素ガラスの全光線透過率及び曇り度の測定値を示す。
塗布量の多い内部吸湿剤4の塗布は、生産性の観点から、大きい塗布直径で塗布ピッチを広くしたほうが良い。しかしながら、幅広く延伸するために、大きな荷重が必要となり、更に圧接時間に長時間を要することになり、大きなストレスが素子に掛かることになる。圧接時間と素子ストレスは相反する特性であるため、そのバランスが重要となる。
2 有機EL素子
3 封止基板
4 内部吸湿剤
5 外周吸湿剤
6 周辺接着剤
7 固定剤
10 貼り合わせ室
11 仕切弁
12 排気バルブ
13 真空ポンプ
14 ベントガス
15 ベントバルブ
16 圧力計
17 下定盤
18 上定盤
19 昇降機構
20 紫外線透過孔
21 紫外線透過窓
22 スポット型紫外線照射ランプ
23 面状ヒータ
Claims (8)
- 有機EL素子が形成された素子形成基板と、封止基板と、前記素子形成基板と前記封止基板との間に隙間なく介在する封止層とを備える有機ELパネルにおいて、
前記封止層は、前記有機EL素子を覆う内部吸湿剤と、前記内部吸湿剤の外周縁に沿って設けられる外周吸湿剤と、前記外周吸湿剤の外周縁に沿って設けられる周辺接着剤とからなり、
前記内部吸湿剤は、紫外線硬化型または熱硬化型のゲル状の樹脂および当該樹脂に0.3%以上10%未満の重量比で添加された乾燥剤から構成され、
前記外周吸湿剤は、前記樹脂および当該樹脂に10%以上80%以下の重量比で添加された乾燥剤から構成された
ことを特徴とする有機ELパネル。 - 前記乾燥剤は、粒径が0.95μm以上5μm以下である
ことを特徴とする請求項1記載の有機ELパネル。 - 前記乾燥剤は、粒径を常用対数で示した場合の半値幅が0.5以下である
ことを特徴とする請求項2記載の有機ELパネル。 - 前記樹脂が、オルガノシロキサンまたはフッ素化ポリエーテルを骨格に含むオリゴマーまたはポリマーからなる
ことを特徴とする請求項3に記載の有機ELパネル。 - 前記乾燥剤が、合成ゼオライト,シリカゲル,酸化カルシウム,酸化バリウム及び酸化ストロンチウムの一種または二種以上の混合物からなる
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の有機ELパネル。 - 前記素子形成基板および前記封止基板が、ベンダブル基板又はフレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の有機ELパネル。 - 前記素子形成基板が金属基板であり、前記封止基板が透明な樹脂またはガラスである
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の有機ELパネル。 - 有機EL素子が形成された素子形成基板と、封止基板との間に、封止層を隙間なく介在させた有機ELパネルの製造方法において、
乾燥剤及びゲル状の樹脂を加熱乾燥させ、前記有機EL素子の位置に相対する前記封止基板の位置に配置される内部吸湿剤として前記樹脂に対して前記乾燥剤を0.3%以上10%以下の重量比で添加し、前記内部吸湿剤を囲うように配置される外周吸湿剤として前記樹脂に対して前記乾燥剤を10%以上80%以下の重量比で添加して、それぞれを撹拌、冷却、濾過する調合工程と、
水分が所定量を下回る不活性環境下で、前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記外周吸湿剤を囲うように配置される紫外線硬化型樹脂である周辺接着剤、及び紫外線硬化型樹脂である固定剤を、それぞれ独立に塗布する塗布工程と、
前記素子形成基板及び前記封止基板を貼り合わせ室に搬入し、前記素子形成基板と前記封止基板とを隔離した位置で位置合わせする位置合わせ工程と、
前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記周辺接着剤、及び前記固定剤を塗布された封止基板を加熱する加熱工程と、
前記貼り合わせ室内を真空とし、前記内部吸湿剤、前記外周吸湿剤、前記周辺接着剤、及び前記固定剤に内包される気体を除く脱泡工程と、
一対の定盤で前記素子形成基板及び前記封止基板を挟み、前記一対の定盤により所定の荷重を加えて前記素子形成基板と前記封止基板とを圧接し、前記周辺接着剤で囲われた内部が前記内部吸湿剤及び前記外周吸湿剤で満たされるよう荷重を制御して、前記素子形成基板と前記封止基板との間に所定の厚さの封止層を形成する圧接工程と、
前記貼り合わせ室内に不活性ガスを導入し、圧接された前記素子形成基板及び前記封止基板の周囲を大気圧環境にするガス導入工程と、
スポット型紫外線ランプにより、前記定盤の裏面側から前記固定剤に紫外線を照射し、前記固定剤を硬化させて前記素子形成基板と前記封止基板とを仮固定する仮固定工程と、
前記仮固定工程にて仮固定された基板に塗布された前記周辺接着剤に紫外線を照射し、前記周辺接着剤を硬化させるシール硬化工程と、
を含むことを特徴とする有機ELパネルの製造方法。
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