KR20150079562A - 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치, 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 일렉트로루미네센스 발광 장치, 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20150079562A
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진 요시카와
요시노리 오사키
다카히로 나카이
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 유기 EL 소자의 열화가 발생하기 어려운 유기 EL 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 유기 EL 발광 장치(1)는 유기층(53)과 전극 단자(521, 541)를 갖는 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자(5)가 모재(21) 위에 타일 형상으로 병렬 배치되고, 또한, 각 유기 일렉트로루미네센스 소자(5)의 전극 단자(521, 541)가 전기적으로 접속된 접속부(6)를 갖는 발광 패널(2)과, 상기 발광 패널(2) 내에서, 복수의 유기층(53)을 포함하는 발광 영역(22), 및 인접하는 2개의 유기층(53) 사이에 놓인 층간 영역(23)을 포함하여 밀봉하는 밀봉 부재(3)를 갖는다.

Description

유기 일렉트로루미네센스 발광 장치, 및 그 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE LIGHT EMISSION DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 타일 형상으로 병렬 배치한 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 타일 형상으로 병렬 배치함으로써 대면적의 발광 패널을 형성하고, 발광 패널 내의 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 전기적으로 접속함으로써 전체적으로 대형의 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치를 형성하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1). 이하, 유기 일렉트로루미네센스를 간단히 「유기 EL」이라고 기재한다.
유기 EL 소자의 형성 재료로서, 외기(주로 산소나 수증기)와의 접촉에 의해 열화되기 쉬운 재료가 일반적으로 사용되고 있다. 특히, 유기 EL 소자가 갖는 유기층은 외기와의 접촉에 의해 열화되기 쉽다.
구체적으로는, 유기 EL 소자가 갖는 유기층에 포함되는 유기물은 외기에 포함되는 산소나 수증기에 의해 변성되기 쉽다. 유기층에 포함되는 유기물이 변성되면, 유기 EL 소자의 휘도가 낮아지고, 유기 EL 소자가 장기간에 걸쳐 안정적으로 발광하지 않는 경우가 있다.
특히 대형의 유기 EL 발광 장치에서는 복수의 유기 EL 소자가 사용되기 때문에, 유기 EL 발광 장치에 포함되는 각 유기 EL 소자의 휘도를 보다 안정적으로 유지해야 한다.
따라서, 유기 EL 소자의 휘도 저하를 방지하기 위해서, 유기 EL 소자의 외측에 가스 배리어성을 갖는 밀봉층을 형성하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 2). 특허문헌 2에서는, 유기·발광 재료(14)를 포함하는 유기층의 외측을 덮는 밀봉층(4)(산소 배리어층(42) 및 산소 흡수층(41))이 형성되어 있다. 밀봉층(4)은 기판(11)을 제외하고 유기 EL 소자 전체를 덮고 있다. 특허문헌 2에서는, 밀봉층(4)으로서 무기 조성물을 갖는 광/열경화성 수지가 사용되고 있다.
그러나, 상술한 대형의 유기 EL 발광 장치에서는, 발광 패널 내에서 인접하는 각 유기 EL 소자의 전극 단자(양극층이나 음극층이 노출된 부분)를 전기적으로 접속할 필요가 있다. 그로 인해, 개개의 유기 EL 소자의 전극 단자가 밀봉층으로 덮여 있으면, 각 유기 EL 소자를 전기적으로 접속할 수 없다. 따라서, 전극 단자가 밀봉층으로 덮인 유기 EL 소자를 복수 사용하여 대형의 유기 EL 발광 장치를 얻을 수 없다.
또한, 밀봉층을 갖지 않는 유기 EL 소자는, 유기층이 외기에 접촉되므로, 유기 EL 소자의 열화를 발생시키기 쉽다. 그로 인해, 밀봉층을 갖지 않는 유기 EL 소자를 사용하여 대형의 유기 EL 발광 장치를 얻을 수는 없다.
또한, 전극 단자를 제외하고 부분적으로 밀봉층을 형성한 유기 EL 소자를 사용하여 대형의 유기 EL 발광 장치를 제조하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 유기 EL 소자에 있어서 전극 단자가 설치된 부분은 매우 좁다. 그로 인해, 각 유기 EL 소자의 전극 단자를 제외한 부분에 밀봉층을 형성하는 것은 매우 번잡하며 또한 곤란하다. 따라서, 각 유기 EL 소자의 전극 단자를 제외하고 밀봉층을 형성하려고 해도, 의도와 달리, 전극 단자가 밀봉층으로 덮인 경우나 유기층이 노출되는 경우를 생각할 수 있다. 전극 단자가 밀봉층으로 덮인 각 유기 EL 소자는 전기적으로 접속할 수 없어, 대형의 유기 EL 발광 장치를 얻을 수 없다. 또한, 유기층이 노출되면, 유기 EL 소자에 열화가 발생한다.
일본 특허 공개 제2009-88515호 공보 일본 특허 공개 평7-169567호 공보
본 발명의 목적은, 유기 EL 소자의 열화가 발생하기 어려운 유기 EL 발광 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 유기 EL 발광 장치는, 유기층과 전극 단자를 갖는 복수의 유기 EL 소자가 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치되고, 또한, 각 유기 EL 소자의 전극 단자가 전기적으로 접속된 접속부를 갖는 발광 패널과, 발광 패널 내에서 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉하는 밀봉 부재를 갖는다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치는, 전극 단자가 양극 단자와 음극 단자를 갖고 있으며, 접속부가 발광 패널 내에서 인접하는 2개의 유기 EL 소자의 양극 단자와 음극 단자에 걸쳐지는 커넥터 부재를 갖는다. 또한, 밀봉 부재가 접속부를 포함하여 밀봉되어 있다. 또한, 커넥터 부재가 발광 패널의 일측부에 설치되어 있다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치는, 커넥터 부재와 커넥터 부재가 표면에 배치된 기판을 갖는 접속 기판이, 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자의 양극 단자 및 음극 단자에 접속됨으로써, 각 유기 EL 소자가 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 접속 기판이 발광 패널 내의 유기 EL 소자를 외부 전원에 접속하는 접속 회로를 더 갖고 있으며, 접속 회로와 발광 패널의 양단에 위치하는 유기 EL 소자의 양극 단자 및 음극 단자가 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치는, 밀봉 부재가 적어도 발광 영역과 층간 영역을 둘러싸는 측벽부와, 발광 영역과 층간 영역을 덮는 천장부를 갖는다. 또한, 밀봉 부재와 발광 패널과의 사이에 밀봉 공간이 형성되어 있고, 밀봉 공간 내에 건조제 및 산소 흡수제 중 적어도 하나가 들어 있다.
또한, 본 발명의 다른 바람직한 유기 EL 발광 장치는, 밀봉 부재가 적어도 발광 영역과 층간 영역을 간극 없이 덮는 연속된 수지층이다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치는, 상기 발광 패널 내의 각 유기 EL 소자가 외기의 침입을 방지하는 배리어층을 추가로 갖는다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 유기 EL 발광 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 유기 EL 발광 장치의 제조 방법은, 유기층과 전극 단자를 갖는 복수의 유기 EL 소자를 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치하는 배치 공정, 및 각 유기 EL 소자의 전극 단자를 전기적으로 접속함으로써 접속부를 형성하는 접속 공정을 갖는 발광 패널 형성 공정과, 발광 패널 내에서, 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치의 제조 방법에서는, 전극 단자가 양극 단자와 음극 단자를 갖고 있으며, 접속 공정이 커넥터 부재를 사용하여, 발광 패널 내에서 인접하는 2개의 유기 EL 소자의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 접속하여 접속부를 형성하는 공정이다. 또한, 밀봉 공정이 상기 접속부를 추가로 포함하여 밀봉하는 공정이다.
본 발명의 바람직한 유기 EL 발광 장치의 제조 방법에서는, 접속 공정이 커넥터 부재와 커넥터 부재가 설치된 기판을 갖는 접속 기판을 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자의 양극 단자 및 음극 단자에 접속함으로써 각 유기 EL 소자를 전기적으로 접속하여 접속부를 형성하는 공정이다.
본 발명에 따르면, 유기 EL 소자의 열화가 발생하기 어려운 유기 EL 발광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 EL 발광 장치를 도시하는 개략 평면도.
도 2는 도 1의 유기 EL 발광 장치를 II-II선으로 절단한 단면도.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 인접하는 2개의 유기 EL 소자의 대응 관계를 도시하는 개략 평면도.
도 4는 본 발명의 제1 변형예에 관한 유기 EL 발광 장치를 도시하는 개략 평면도.
도 5는 도 4의 유기 EL 발광 장치를 V-V선으로 절단한 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 변형예에 관한 유기 EL 발광 장치를 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 제3 변형예에 관한 유기 EL 발광 장치를 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명에서 사용되는 접속 기판의 일 실시 형태를 도시하는 개략 배면도.
도 9는 도 8의 접속 기판을 복수의 유기 EL 소자에 접속한 상태를 도시하는 개략 평면도.
도 10은 도 9의 접속 기판 및 복수의 유기 EL 소자에 밀봉 부재를 설치한, 본 발명의 제4 변형예에 관한 유기 EL 발광 장치를 도시하는 개략 평면도.
도 11은 도 10의 유기 EL 발광 장치를 XI-XI선으로 절단한 단면도.
도 12는 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자의 일 실시 형태를 도시하는 개략 평면도.
도 13은 도 12의 유기 EL 소자를 XIII-XIII선으로 절단한 단면도.
이하, 본 발명에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 각 도면에 있어서의 층 두께 및 길이 등의 치수는 실제의 것과는 상이하다는 점에 유의하기 바란다. 또한, 본 명세서에 있어서, 용어의 접두어로서, 제1, 제2 등을 붙이는 경우가 있지만, 이 접두어는 용어를 구별하기 위해서만 붙여진 것이며, 순서나 우열 등의 특별한 의미를 가지지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, 유기 EL 소자가 병렬 배치되는 방향을 A 방향이라고 하고, 상기 A 방향과 대략 직교하는 방향을 B 방향이라고 한다.
[유기 EL 소자]
본 발명의 유기 EL 발광 장치의 구성을 설명하기 전에, 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자의 기본적인 구성에 대하여 설명한다.
본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자는 소자 기판과, 소자 기판에 적층된 유기 EL층을 갖는다.
유기 EL층은 소자 기판에 적층된 제1 전극층과, 제1 전극층에 적층된 유기층과, 유기층에 적층된 제2 전극층을 갖는다.
본 발명에 있어서, 유기 EL 소자의 층 구성은, 상기의 조건을 만족하는 한 특별히 한정되지 않고, 임의의 층을 부가할 수 있다. 또한, 유기 EL 소자는, 소자 기판의 표면측(유기 EL층이 적층되어 있는 측)으로부터 광을 취출할 수 있는 톱에미션형 소자여도 되고, 소자 기판의 이면측으로부터 광을 취출할 수 있는 보텀에미션형 소자여도 된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자는 제1 및 제2 전극층에 통전 가능한 전극 단자(양극 단자 및 음극 단자)를 갖는다.
제1 전극층이 양극층인 경우, 제1 전극층에 통전 가능한 전극 단자가 양극 단자이고, 제2 전극층이 음극층인 경우, 제2 전극층에 통전 가능한 전극 단자가 음극 단자이다.
유기 EL 소자의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 평면에서 보아 대략 직사각 형상인 유기 EL 소자가 사용되고, 바람직하게는 평면에서 보아 대략 띠 형상인 유기 EL 소자가 사용된다.
평면에서 보아 대략 띠 형상인 유기 EL 소자를 사용하면, 그 폭 방향으로 복수의 유기 EL 소자를 병렬 배치함으로써 대형의 유기 EL 발광 장치를 얻을 수 있다.
평면에서 보아 대략 띠 형상인 유기 EL 소자의 치수는 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로는 유기 EL 소자의 폭:길이가 1:3 내지 1:20이고, 바람직하게는 1:3 내지 1:10이다.
도 12 및 도 13에, 본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자(5)의 일례를 도시한다.
본 발명에서 사용되는 유기 EL 소자(5)는, 바람직하게는 그 폭 방향 양단부에 전극 단자(양극 단자(521) 및 음극 단자(541))가 설치되어 있다. 도 12에서는, 폭 방향 좌측 단부가 양극 단자(521)이고, 폭 방향 우측 단부가 음극 단자(541)이다. 이 경우, 도 13에 도시하는 바와 같이, 소자 기판(51)에 적층된 제1 전극층(52)은 양극층이고, 유기층(53) 위에 형성된 제2 전극층(54)은 음극층이다. 단, 양극층과 음극층은 반대여도 된다. 도 12에 있어서 격자 형상 모양으로 표시된 부분은 유기 EL 소자의 유기층(53)에 대응하는 표면 영역(56)이다.
이하, 유기 EL 발광 장치의 구성에 대하여 설명하지만, 도 1 및 도 2, 도 4 내지 도 7, 및 도 9 내지 도 11에서 사용되고 있는 유기 EL 소자(5)는, 도 12 및 도 13에서 도시되는 유기 EL 소자(5)이다. 도 1 및 도 2, 도 4 내지 도 7, 및 도 9 내지 도 11에서는, 도 12에서 도시되는 평면에서 보아 띠 형상인 유기 EL 소자(5)가 그 폭 방향으로 병렬 배치되어 있다. 즉, 도시한 예에서는 유기 EL 소자(5)의 폭 방향이 A 방향에 대응한다.
[유기 EL 발광 장치의 구성]
본 발명의 유기 EL 발광 장치는 모재와, 모재 위에 A 방향으로 병렬 배치된 복수의 유기 EL 소자를 갖는 발광 패널을 갖는다. 유기 EL 소자는 유기층과 전극 단자(양극 단자 및 음극 단자)를 갖는다. 또한, 발광 패널은 또한, 각 유기 EL 소자의 전극 단자가 전기적으로 접속된 접속부를 갖는다.
발광 패널의 양단부에 위치하는 유기 EL 소자의 전극 단자(양극 단자 및 음극 단자)는 외부 전원에 전기적으로 접속된다. 그리고, 외부 전원으로부터 전극 단자에 전류를 흘림으로써, 유기층에 포함되는 발광층이 발광한다.
발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자는 접속부에 의해 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 외부 전원으로부터 공급되는 전류는 발광 패널 내의 모든 유기 EL 소자에 흐른다. 그 결과, 복수의 유기 EL 소자가 발광한다.
또한, 본 발명의 유기 EL 발광 장치는, 발광 패널 내에서 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉하는 밀봉 부재를 갖는다. 밀봉 부재에 의해, 발광 영역 및 층간 영역이 밀봉 됨으로써, 발광 패널 내의 모든 유기 EL 소자의 유기층이 외기에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유기 EL 발광 장치(1)를 도시하는 개략 평면도이고, 도 2는 그 개략 단면도이다.
또한, 도 1에 있어서, 밀봉 부재(3)와 발광 패널(2)과의 사이의 공간(도 2에 도시하는 밀봉 공간(33))에 설치된 커넥터 부재(61)는 편의상, 일점쇄선으로 표시되어 있다.
도 1 및 도 2에 있어서, 발광 패널(2)은 모재(21)와, 모재(21) 위에 타일 형상으로 A 방향으로 병렬 배치된 복수(예를 들어, 4개)의 유기 EL 소자(5)로 형성되어 있다. 복수의 평면에서 보아 대략 띠 형상인 유기 EL 소자(5)는 그 폭 방향으로 약간의 간격을 두고 규칙적으로 병렬 배치되어 있다. 병렬 배치된 유기 EL 소자(5)는 모재(21)에 고착되어 있다.
모재는 가요성을 갖는 시트 형상물을 사용하는 것이 바람직하다. 모재는, 예를 들어 후술하는 접속 기판의 기판이나 유기 EL 소자의 소자 기판과 마찬가지의 재료에 의해 구성된다.
모재는, 투명 및 불투명 중 어느 것이어도 좋지만, 보텀에미션형 유기 EL 발광 장치를 형성하는 경우에는 투명한 모재가 사용된다. 또한, 유기 EL 소자의 유기층이 외기에 접촉되는 것을 방지하기 위해서, 모재는 밀봉성(가스 배리어성 및 수증기 배리어성)을 갖는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 투명의 지표로서는, 예를 들어 전체 광선 투과율 70％ 이상, 바람직하게는 80％ 이상을 예시할 수 있다. 단, 전체 광선 투과율은 JIS K7105(플라스틱의 광학적 특성 시험 방법)에 준거한 측정법에 의해 측정되는 값을 말한다.
또한, 가스 배리어성의 지표로서, 산소 투과도가 500cc/㎡·day·atm 이하이고, 바람직하게는 100cc/㎡·day·atm 이하이며, 보다 바람직하게는 50cc/㎡·day·atm 이하인 것을 예시할 수 있다. 단, 산소 투과도는 25℃, 100％ RH의 분위기 하에서, JIS K7126에 준거한 측정법에 의해 측정되는 값이다.
또한, 수증기 배리어성의 지표로서, 수증기 투과도가 500g/㎡·day 이하이고, 바람직하게는 100g/㎡·day 이하이며, 보다 바람직하게는50g/㎡·day 이하인 것을 예시할 수 있다. 단, 수증기 투과도는 40℃, 90％ RH의 분위기 하에서, JIS K7129에 준거한 측정법에 의해 측정되는 값이다.
발광 패널(2) 내의 각 유기 EL 소자(5)는 양극 단자(521)와 음극 단자(541)가 인접하도록 A 방향으로 병렬 배치된다. 이렇게 인접한 양극 단자(521)와 음극 단자(541)는 양쪽 전극 단자(521, 541)에 걸쳐지는 도전성의 커넥터 부재(61)를 통하여 전기적으로 접속된다. 즉, 도 1 및 도 2에서는, 접속부(6)는 커넥터 부재(61)를 갖는다.
또한, 발광 패널(2)의 일단부에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)와, 발광 패널(2)의 타단부에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 음극 단자(541)에는, 외부 전원(도시하지 않음)과 접속되는 리드선(7)이 각각 접속된다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 접속부(6)는 커넥터 부재(61)를 갖고 있지만, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 인접하는 유기 EL 소자(5)의 측연부가 접촉하도록 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 인접하는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)와 음극 단자(541)가 직접 접촉되어 통전되므로, 커넥터 부재(61)를 생략할 수 있다. 이 경우, 전극 단자(521, 541)의 접점이 접속부(6)가 된다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 커넥터 부재(61)를 통하여 발광 패널(2) 내의 인접하는 유기 EL 소자(5)가 직렬로 접속되어 있다. 그러나, 각 유기 EL 소자(5)는 각 유기 EL 소자(5)의 전극 단자(521, 541)에 접속된 도전성의 인출선을 통하여 병렬로 접속되어 있어도 된다(도시하지 않음). 이 경우, 접속부(6)는 인출선을 갖게 된다.
또한, 본 명세서에 있어서, 유기 EL 소자(5)의 측연부란, 그 표면에 대하여 연직 방향으로부터 보았을 때 유기 EL 소자(5)의 윤곽선을 구성하는 부분이다.
커넥터 부재는 도전성을 갖고 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 도전성을 갖는 금속의 덩어리 형체를 사용할 수 있다. 또한, 리드선의 형성 재료도 도전성을 갖고 있으면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 도전성을 갖는 금속을 선 형상으로 가공한 것을 사용할 수 있다.
또한, 커넥터 부재나 리드선의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 도 1 및 도 2에서는, 유기 EL 소자(5)와 대략 동일한 길이를 갖는 가늘고 긴 형상의 커넥터 부재(61)가 사용되고 있다.
도시한 예에서는, 발광 패널(2)은 4개의 유기 EL 소자(5)에 의해 구성되어 있지만, 발광 패널(2)을 구성하는 유기 EL 소자(5)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 발광 패널(2)은 2개 이상의 유기 EL 소자(5)를 사용하여 구성되고, 바람직하게는 3개 내지 20개의 유기 EL 소자(5)를 사용하여 구성되며, 보다 바람직하게는 4개 내지 15개의 유기 EL 소자(5)를 사용하여 구성된다.
[발광 영역 및 층간 영역]
발광 패널 내에 복수의 유기 EL 소자가 타일 형상으로 병렬 배치됨으로써, 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역과, 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역이 형성된다. 밀봉 부재는 이 발광 영역과 층간 영역을 밀봉한다.
이하, 발광 영역 및 층간 영역에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)는 2개의 유기 EL 소자를 갖는 유기 EL 발광 장치를 도시하는 개략 평면도이다. 또한, 동 도면에 있어서는, 2개의 유기 EL 소자의 관계성만을 설명하기 때문에, 유기 EL 발광 장치가 갖는 모재, 커넥터 부재 및 밀봉 부재 등은 편의상 생략하여 도시하고 있다. 또한, 유기 EL 소자도 통상보다 짧게 도시하고 있다. 또한, 도 3의 (a)에서는, 층간 영역의 설명을 위해, 편의상, 각 유기 EL 소자의 간격은 통상보다도 넓게 도시하고 있다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 있어서, 2개의 유기 EL 소자(5)는 각각 유기층(53)에 대응하는 표면 영역(56)을 갖는다. 동 도면의 유기 EL 소자(5)는 전극 단자(521, 541) 및, 유기 EL 소자(5)의 길이 방향 양단부 및 그 근방을 제외한 부분에 표면 영역(56)을 갖는다. 동 도면에서는, 표면 영역(56)에 격자 형상 모양으로 표시되어 있다.
발광 영역(22)은 유기 EL 발광 장치가 갖는 모든 유기 EL 소자(5)의 표면 영역(56)을 합한 영역이고, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에서는 2개의 표면 영역(56, 56)을 합한 영역이다. 또한, 도 1 및 도 2에서는, 발광 패널(2)은 4개의 유기 EL 소자(5)를 포함하고 있기 때문에, 4개의 표면 영역(56)에 의해 발광 영역(22)이 형성되어 있다.
도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 층간 영역(23)은 B 방향으로 연장되는 2개의 표면 영역(56, 56)의 측연부(561, 561)와, A 방향으로 연장되는 2개의 표면 영역(56, 56)의 측연부(562, 562)의 단부끼리를 연결한 2개의 가상선(C, C)에 의해 둘러싸인 영역이다. 또한, 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 있어서, 층간 영역(23)은 무수한 점을 찍었다.
도 3의 (a)에서는, 층간 영역(23)은 도면 내에서 좌측에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 음극 단자(541)와, 우측에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)와, 양쪽 전극 단자(521, 541)의 사이 영역을 포함한 영역이다.
또한, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, B 방향으로 연장되는 2개의 유기 EL 소자(5, 5)의 측연부(57, 57)끼리가 접촉하도록 배치되어 있는 경우, 층간 영역(23)은 도면 내에서 좌측에 배치되어 있는 유기 EL 소자(5)의 음극 단자(541)와, 우측에 배치되어 있는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)를 포함한 영역이다.
본 발명의 유기 EL 발광 장치에서는, 밀봉 부재가 복수의 표면 영역(발광 영역)과 층간 영역을 포함하도록 밀봉하고 있다. 다시 말해, 하나의 밀봉 부재가, 복수의 유기 EL 소자 사이에 걸치도록 설치되어 있고, 복수의 표면 영역(발광 영역)과 층간 영역이 하나의 밀봉 부재에 의해 함께 밀봉되어 있다.
또한, 도 3의 (a)에 있어서, 접속부(커넥터 부재)는 생략되어 있지만, 바람직하게는 접속부(커넥터 부재)는 밀봉 부재에 의해 밀봉되어 있다. 커넥터 부재가 설치되는 위치는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 층간 영역(23)에 커넥터 부재가 위치하도록 설치된다.
[밀봉 부재]
밀봉 부재(3)는 적어도 발광 영역(22) 및 층간 영역(23)을 둘러싸는 측벽부(31)와, 발광 영역(22) 및 층간 영역(23)을 덮는 천장부(32)를 갖는다. 도 1 및 도 2에 있어서, 밀봉 부재(3)의 측벽부(31)는 모재(21)의 표면으로부터 접착제층(8)을 개재하여 세워 설치되어 있다. 상기 밀봉 부재(3)의 측벽부(31)는 복수의 유기 EL 소자(5)의 주위를 둘러싸고 있다. 이와 같이, 발광 영역(22), 층간 영역(23) 및 커넥터 부재(61)를 갖는 접속부(6)는 밀봉 부재(3)의 측벽부(31)에 의해 둘러싸이고, 또한, 밀봉 부재(3)의 천장부(32)에 의해 덮여 있다. 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 밀봉 부재(3)의 천장부(32)는 평면에서 보아 대략 직사각 형상이고, 밀봉 부재(3)는 그 단면에서 본 형상이 대략 역U자 형상이다.
또한, 밀봉 부재(3)와 발광 패널(2) 사이의 밀봉 공간(33)에는, 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521) 및 음극 단자(541)와 전기적으로 접속하는 리드선(7)의 일부가 밀봉되어 있다.
밀봉 부재에 의해, 밀봉 공간 내에 외기가 침입하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 외기에 의한 유기층의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 밀봉 공간 내에는 유기 EL 소자, 커넥터 부재 및 리드선 이외의 부재가 밀봉되어 있어도 된다. 다만, 본 명세서에 있어서는 이들 부재에 관한 설명을 생략하고, 도면 상에 있어서도 표시하지 않는다.
밀봉 공간 내에는 헬륨 가스나 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있어도 된다. 또한, 밀봉 공간 내에는 건조제 및/또는 산소 흡수제가 배치되어 있어도 된다.
바람직하게는, 밀봉 공간 내에는 불활성 가스가 충전되어 있고, 또한, 건조제 및 산소 흡수제가 배치되어 있다.
건조제는 특별히 한정되지 않고 화학적으로 수분을 흡착함과 함께, 흡습해도 고체 상태를 유지하는 것이 사용된다. 이러한 화합물로서는 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 칼슘, 산화 바륨 등을 들 수 있다.
또한, 산소 흡수제도 특별히 한정되지 않고, 알루미늄, 철, 나트륨, 리튬, 바륨, 아연 등을 들 수 있다.
밀봉 공간 내에 불활성 가스를 충전함으로써, 유기층이 외기에 접촉되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 밀봉 공간 내에 외기가 침입한 경우에도, 밀봉 공간 내에 건조제 및 산소 흡수제가 배치되어 있으면, 침입한 외기가 유기층에 접촉되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 밀봉 부재에는 외기의 침입을 방지하는 제1 배리어층이 추가로 적층되어 있어도 된다. 도 2에 있어서, 제1 배리어층(34)은 밀봉 부재(3)의 천장부(32)에 적층되어 있다.
제1 배리어층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 금속 증착막, 금속 또는 규소의 산화물막, 산화질화막, 질화막, 금속박 등을 들 수 있다. 상기 금속 증착막의 금속으로서는, 예를 들어 In, Sn, Pb, Cu, Ag, Ti 등을 들 수 있다. 상기 금속 산화물로서는, 예를 들어 MgO, SiO, SixOy, Al2O3, GeO, Ti2O 등을 들 수 있다. 금속박으로서는, 예를 들어 알루미늄, 구리, 스테인리스 등을 들 수 있다. 제1 배리어층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50㎚ 내지 50㎛이다.
(밀봉 부재의 측벽부)
밀봉 부재의 측벽부는 적어도 발광 영역과 층간 영역을 둘러싸는 부분이다.
측벽부의 형성 재료는 밀봉성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 측벽부는 밀봉성을 갖는 수지로 형성된다.
이러한 수지로서는 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리 염화 비닐리덴, 나일론6, 나일론66, 폴리메타크실렌아디파미드, 비정질성 폴리아미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 에폭시 수지, 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.
또한, 측벽부의 두께는 밀봉 부재의 밀봉성을 담보할 수 있는 범위라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 측벽부의 두께는 0.3㎜ 내지 3㎜이고, 바람직하게는 0.3㎜ 내지 2㎜이며, 보다 바람직하게는 0.3㎜ 내지 1㎜이다.
측벽부의 두께가 0.3㎜를 하회하면, 밀봉 부재의 밀봉성을 담보할 수 없을 우려가 있고, 측벽부의 두께가 3㎜를 상회하면, 유기 EL 발광 장치의 가요성이 손상될 우려가 있다.
(밀봉 부재의 천장부)
밀봉 부재의 천장부는 발광 영역과 층간 영역을 덮는 부분이다.
천장부의 형성 재료는 밀봉성을 갖는 것이라면 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 천장부는 투명한 재료에 의해 형성된다. 투명한 재료를 사용함으로써 톱에미션형 유기 EL 소자로부터 출사되는 광이, 천장부에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
이러한 투명한 재료로서는 유리, 수지 등을 들 수 있다. 투명한 수지로서는 상기의 측벽부의 형성 재료와 마찬가지의 수지를 사용할 수 있다.
천장부의 두께는 밀봉 부재의 밀봉성을 담보할 수 있는 범위라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 천장부의 두께는 0.05㎜ 내지 3㎜이고, 바람직하게는 0.1㎜ 내지 2㎜이며, 보다 바람직하게는 0.1㎜ 내지 1㎜이다.
밀봉 부재의 제작 방법은 특별히 한정되지 않는다. 밀봉 부재는, 예를 들어 바닥이 없는 통 형상의 측벽부를 형성한 후, 그 바닥이 없는 통 형상의 한쪽의 개구부를 막도록 천장부를 접합함으로써 제작할 수 있다.
또한, 밀봉 부재의 천장부는 상기 측벽부의 형성 재료와 동일한 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 천장부와 측벽부의 형성 재료가 동일하면, 사출 성형 등에 의해, 측벽부와 천장부가 이음매 없이 일체화된 밀봉 부재를 얻을 수 있다.
측벽부와 천장부에 이음매가 없는 밀봉 부재는, 천장부와 측벽부의 박리가 발생하지 않기 때문에, 외기의 침입을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 변형예에 대하여 설명한다. 단, 이하의 변형예의 설명에 있어서, 주로 상기 실시 형태와 상이한 구성 및 효과에 대하여 설명하고, 상기 실시 형태와 마찬가지의 구성 등에 대해서는 그 설명을 생략하며, 용어 및 부호를 원용하는 경우가 있다.
(본 발명의 제1 변형예)
본 발명에서는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 커넥터 부재(61)가 발광 패널(2)의 일측부(도면에서는 상측부)에 설치되어 있어도 된다. 이렇게 커넥터 부재(61)를 발광 패널(2)의 일측부에 편재시킴으로써, 커넥터 부재(61)의 형성 재료를 삭감할 수 있기 때문에, 보다 경량의 유기 EL 발광 장치(1)를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 전극 단자(521, 541)가 밀봉 부재(3)의 외측에 노출되어 있어도 된다.
도 4 및 도 5에 있어서, 밀봉 부재(3)의 측벽부(31)는 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 유기 EL 소자(5)의 전극 단자(양극 단자(521) 및 음극 단자(541))의 표면으로부터 접착제층(8)을 개재하여 세워 설치되어 있다.
본 변형예에 있어서도, 발광 패널(2) 내의 발광 영역(22) 및 층간 영역(23)은 밀봉 공간(33) 내에 밀봉되어 있기 때문에, 유기층(53)이 외기에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 측벽부(31)가 전극 단자(521, 541)의 표면으로부터 세워 설치되어 있기 때문에, 밀봉 부재(3)의 외측에는 전극 단자(521, 541)가 노출된 부분이 형성된다. 이 전극 단자(521, 541)가 노출된 부분에 도 1에 도시하는 바와 같은 리드선을 접속할 수 있다(도 4 및 도 5에서는 도시하지 않음). 따라서, 밀봉 부재(3)를 제거하지 않고서, 리드선을 간단하게 교환할 수 있다.
(본 발명의 제2 변형예)
또한, 밀봉 부재(3)는 적어도 발광 영역(22) 및 층간 영역(23)을 간극 없이 덮는 수지층(35)이어도 된다. 이 경우, 예를 들어 도 6에 도시하는 바와 같이, 수지층(35)을 포함하는 밀봉 부재(3)는 발광 패널(2) 내의 모든 유기 EL 소자(5)를 간극 없이 덮고 있다. 즉, 발광 패널(2) 내의 발광 영역(22), 층간 영역(23) 및 커넥터 부재(61)를 갖는 접속부(61)는 밀봉 부재(3)인 수지층(35)에 의해 밀봉되어 있다.
밀봉 부재(3)(수지층(35))에는, 상술한 제1 배리어층(34)이 적층되어 있어도 된다(도시하지 않음).
또한, 도 6에서는 편의상, 수지층(35)의 단부면에는 사선으로 표시하지 않고, 그 대신에 무수한 점을 찍었다.
수지층을 포함하는 밀봉 부재는, 모재와 밀봉 부재와의 경계에 있어서 밀봉 부재의 박리가 발생하기 어려워, 외기가 침입하기 어렵다. 따라서, 유기층의 열화를 효과적으로 방지할 수 있다.
수지층에 사용되는 수지는 특별히 한정되지 않고, 상기의 측벽부에 사용되는 것과 동일한 수지를 사용할 수 있다. 톱에미션형 유기 EL 소자에 대응하기 위해, 수지층에 사용되는 수지는 투명한 것이 바람직하다.
또한, 도 6에 있어서, 수지층(35)은 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 전극 단자의 전체 표면을 피복하도록 형성되어 있다. 그러나, 수지층(35)은 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 전극 단자의 일부만을 피복하고, 수지층(35)의 외측에 전극 단자의 일부가 노출되어 있어도 된다(도시하지 않음).
수지층(35)의 형성 재료는 밀봉성을 갖는 수지라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 측벽부의 형성 재료로서 열거한 수지를 사용할 수 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 수지층(35)의 측연부면(351)과 유기층(53)과의 최단 거리 X는, 바람직하게는 0.5㎜ 내지 4㎜이고, 보다 바람직하게는 2㎜ 내지 4㎜이다. 또한, 수지층(35)의 표면(352)과 유기층(53)의 표면과의 최단 거리 Y는, 바람직하게는 0.05㎜ 내지 3㎜이고, 보다 바람직하게는 0.1㎜ 내지 3㎜이다.
최단 거리 X 및 Y를 상기 범위 내로 함으로써, 보다 효율적으로 유기층이 외기와 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 최단 거리 X 및 Y가, 상기 범위보다도 짧은 경우, 수지층 내에 외기가 침투하기 쉬워질 우려가 있고, 최단 거리 X 및 Y가 상기 범위보다도 긴 경우, 유기 EL 발광 장치의 가요성이 손상될 우려가 있다.
(본 발명의 제3 변형예)
또한, 밀봉 부재(3)는 도 7에 도시하는 바와 같이, 가요성 및 밀봉성을 갖는 가요성 필름(36)이면 된다. 가요성 필름(36)은 발광 패널(2) 내에 포함되는 복수의 유기 EL 소자(5)의 표면에 걸쳐서 적층되어 있다.
도 7에 도시하는 가요성 필름(36)은 그 주연부가 접착제층(8)을 개재하여 모재(21) 위에 접착되어 있다.
가요성 필름(36)의 두께는 밀봉성을 담보할 수 있는 범위라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 0.05㎜ 내지 3㎜이고, 바람직하게는 0.1㎜ 내지 2㎜이며, 보다 바람직하게는 0.1㎜ 내지 1㎜이다.
또한, 가요성 필름(36)의 형성 재료는 밀봉성을 갖는 수지라면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 상기 측벽부의 형성 재료로서 열거한 수지를 사용할 수 있다. 또한, 가요성 필름(36)은 단층 구조여도 되고, 2 이상의 층을 갖는 다층 구조여도 된다.
(본 발명의 제4 변형예)
본 발명의 유기 EL 발광 장치는 커넥터 부재와, 커넥터 부재가 표면에 배치된 기판을 갖는 접속 기판을 갖고 있어도 된다. 접속 기판이 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자의 양극 단자 및 음극 단자에 접속됨으로써, 각 유기 EL 소자가 전기적으로 접속된다. 또한, 밀봉 부재는 접속 기판이 갖는 커넥터 부재를 포함하여 밀봉한다.
(접속 기판)
도 8은 본 발명에서 사용되는 접속 기판(4)의 일 실시 형태를 도시하는 개략 배면도이며, 도 9는 접속 기판(4)과 복수의 유기 EL 소자(5)(발광 패널(2))를 전기적으로 접속한 상태를 도시하는 개략 평면도이다. 도 10은 도 9의 접속 기판(4) 및 복수의 유기 EL 소자(5)에 밀봉 부재(3)를 형성함으로써 얻어지는 본 발명의 유기 EL 발광 장치(1)를 도시하는 개략 평면도이다.
또한, 도 8에 있어서, 편의상, 접속 기판(4)의 제1 및 제2 접속 회로(411, 412)에는 무수한 점을 찍었고, 접속부(6)인 커넥터 부재(61)에는 격자 형상 모양으로 표시하고 있다. 또한, 도 9에 있어서, 접속 기판(4)의 제1 및 제2 접속 회로(411, 412) 및 커넥터 부재(61)를 편의상, 일점쇄선에 의해 표시하고 있다. 도 11에서는 편의상, 수지층(35)의 단부면에는 사선으로 표시하지 않고, 그 대신에 무수한 점을 찍었다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 접속 기판(4)은 접속 회로(41)와, 커넥터 부재(61)와, 접속 회로(41) 및 커넥터 부재(61)가 설치된 기판(42)을 갖는다. 접속 회로(41)는 발광 패널(2) 내의 유기 EL 소자(5)를 외부 전원(9)에 접속하는 부재이다. 커넥터 부재(61)는 발광 패널(2) 내에서 인접하는 2개의 유기 EL 소자(5)의 전극 단자(양극 단자(521) 및 음극 단자(541))를 전기적으로 접속하는 부재이다.
접속 회로(41)는 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)에 접속하는 제1 접속 회로(411)와, 유기 EL 소자(5)의 음극 단자(541)에 접속하는 제2 접속 회로(412)를 갖는다. 양쪽 접속 회로(411, 412)의 일단부는, 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521) 또는 음극 단자(541)에 접속되고, 양쪽 접속 회로(411, 412)의 타단부는 외부 전원(9)에 접속된다.
커넥터 부재(61)는 상술한 바와 같이, 인접하는 2개의 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521)와 음극 단자(541)에 걸쳐지도록 형성된 부재이다. 커넥터 부재(61)를 통하여 발광 패널(2) 내에서 인접하는 각 유기 EL 소자(5)가 전기적으로 접속된다.
따라서, 제1 및 제2 접속 회로(411, 412)의 타단부에 접속된 외부 전원(9)으로부터 공급되는 전류는, 접속 회로(41)를 통하여 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 유기 EL 소자(5)에 흐르고, 또한, 커넥터 부재(61)를 통하여 발광 패널(2) 내의 모든 유기 EL 소자(5)에 흐른다. 그 결과, 발광 패널(2)이 발광된다.
기판(42)의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도 8에 도시하는 바와 같이, 한 변이 부분적으로 돌출된 대략 직사각 형상으로 되어 있다. 기판(42)의 평면 내에서, 이 돌출된 부분에 제1 접속 회로(411)의 타단부 및 제2 접속 회로(412)의 타단부가 배치되어 있다. 또한, 기판(42)의 평면 내에서, 돌출된 부분에 대향하는 기판(42)의 단부에는, 제1 접속 회로(411)의 일단부 및 제2 접속 회로(412)의 일단부가 배치되어 있다. 또한, 이 제1 접속 회로(411)의 일단부와 제2 접속 회로(412)의 일단부와의 사이에 소정의 필요한 간격을 두고, 단속적으로 3개의 커넥터 부재(61)가 설치되어 있다. 제1 접속 회로(411), 제2 접속 회로(412) 및 각 커넥터 부재(61)는 각각 독립되어 있고, 전기적으로 연결되어 있지 않다.
또한, 접속 기판은 제1 및 제2 접속 회로, 및 커넥터 부재 이외의 부분을 갖고 있어도 된다. 단, 본 명세서에 있어서는 이들 부분에 관한 설명을 생략하고, 도면 상에 있어서도 표시하고 있지 않다.
기판에 접속 회로 및 커넥터 부재를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 기판 위에 접속 회로 및 커넥터 부재를 납땜하는 방법, 기판 위에 도전성 재료의 박막을 부착시키는 방법(소위, 프린트 배선에 의해 접속 회로 및 커넥터 부재를 형성하는 방법) 등을 들 수 있다. 또한, 접속 회로 및 커넥터 부재는 동일한 방법으로 형성되는 것이 바람직하지만, 각각 상이한 방법으로 형성할 수도 있다. 예를 들어, 접속 회로가 프린트 배선에 의해 형성되고, 커넥터 부재가 납땜에 의해 형성되어 있어도 된다.
도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 발광 패널(2) 내의 각 유기 EL 소자(5)는 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 전극 단자(양극 단자(521) 및 음극 단자(541))를 제외하고, 양극 단자(521)와 음극 단자(541)가 인접하도록 A 방향으로 병렬 배치된다. 이렇게 인접한 양극 단자(521)와 음극 단자(541)는 상기 접속 기판(4)의 커넥터 부재(61)를 통하여 전기적으로 접속된다. 또한, 발광 패널(2)의 양단에 위치하는 양극 단자(521) 및 음극 단자(541)는 상기 접속 기판(4)의 제1 접속 회로(411) 및 제2 접속 회로(412)에 접속된다.
발광 패널(2) 내에서 인접하는 2개의 유기 EL 소자(5)의 전극 단자(411, 412)가 접속된 부분은 밀봉 부재에 의해 밀봉되어 있다.
구체적으로는, 도 9 내지 도 11에 도시하는 바와 같이, 발광 패널(2)의 일측부에 접속 기판(4)이 덮어 씌워지도록 접속되어 있다. 즉, 접속 기판(4)이 발광 패널(2) 내의 복수의 유기 EL 소자(5)의 양극 단자(521) 및 음극 단자(541)에 접속됨으로써, 각 유기 EL 소자(5)가 전기적으로 접속됨과 함께, 복수의 유기 EL 소자(5)가 일체화된다.
그리고, 밀봉 부재(3)인 수지층(35)은 발광 패널(2) 내의 복수의 유기 EL 소자(5)와, 복수의 유기 EL 소자(5)에 접속된 접속 기판(4)을 간극 없이 덮고 있다. 즉, 발광 패널(2) 내의 발광 영역(22), 층간 영역(23) 및 커넥터 부재(61)를 갖는 접속부(6)는 밀봉 부재(3)인 수지층(35)에 의해 포매되어 있다.
따라서, 밀봉 부재(3)(수지층(35))에 의해, 유기층(53)이 외기에 접촉되는 것을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 복수의 유기 EL 소자(5)와 접속 기판(4)의 접속을 견고하게 고정할 수 있다. 복수의 유기 EL 소자(5)와 접속 기판(4)의 접속이 견고하게 고정되기 때문에, 접속 기판(4)이 탈락하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 11에 있어서, 수지층(35)의 측연부면(351)과 유기층(53)과의 최단 거리 X는, 바람직하게는 0.5㎜ 내지 4㎜이고, 보다 바람직하게는 2㎜ 내지 4㎜이다. 또한, 수지층(35)의 표면(352)과 유기층(53)의 표면과의 최단 거리 Z는, 바람직하게는 0.05㎜ 내지 5㎜이고, 보다 바람직하게는, 0.1㎜ 내지 5㎜이다.
(접속 기판의 기판)
접속 기판은 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자를 전기적으로 접속하고, 발광 패널에 외부 전원으로부터의 전류를 공급함과 함께, 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자를 일체화되는 부재이다. 하나의 발광 패널에 대하여 하나의 접속 기판이 설치된다.
특히, 접속 기판의 기판은, 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자를 일체화하는 부재이다.
접속 기판의 구성 부재인 상기 기판은 특별히 한정되지 않지만, 가요성을 갖는 필름 형상인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 가요성의 기판을 사용하면, 가요성을 갖는 유기 EL 발광 장치를 구성할 수 있다.
가요성을 갖는 기판으로서는 수지 필름이 바람직하게 사용된다. 수지 필름의 형성 재료로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸펜텐(PMP), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA) 등의 α-올레핀을 단량체 성분으로 하는 올레핀계 수지; 폴리 염화 비닐(PVC); 아세트산 비닐계 수지; 폴리카르보네이트(PC); 폴리페닐렌술피드(PPS); 폴리아미드(나일론), 전체 방향족 폴리아미드(아라미드) 등의 아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 폴리이미드계 수지이다.
기판의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10㎛ 내지 50㎛이고, 보다 바람직하게는 10㎛ 내지 30㎛이다.
또한, 본 발명에서는, 접속 회로와 커넥터 부재가 전기적으로 연결되지 않도록 하기 위해서, 절연성을 갖는 기판이 사용된다. 상기에 열거한 수지 필름의 형성 재료는 통상적으로 절연성을 갖는다. 또한, 기판 그 자체가 절연성을 갖지 않는(도전성을 갖는) 경우에는, 기판의 표면 중 적어도 접속 회로 및 커넥터 부재가 설치되는 영역에 절연층이 형성된다.
기판은 투명해도 되고, 또는 불투명해도 된다. 바람직하게는 투명한 기판이 사용된다. 투명한 기판을 사용함으로써 톱에미션형 유기 EL 소자로부터 출사되는 광이 접속 기판에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.
기판의 크기는 특별히 한정되지 않고 적절히 설계할 수 있다.
또한, 기판의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않고, 발광 패널 내의 유기 EL 소자의 배열에 맞춰서 적절히 변경할 수 있다.
(접속 기판의 접속 회로)
접속 회로는, 발광 패널에 외부 전원으로부터의 전류를 공급하는 부분이다. 접속 회로는 유기 EL 소자의 양극 단자에 전기적으로 접속되는 제1 접속 회로와, 음극 단자에 전기적으로 접속되는 제2 접속 회로를 갖는다.
제1 및 제2 접속 회로의 각 일단부는 각각 양극 단자 및 음극 단자에 접속되고, 또한, 그 각 타단부는 외부 전원의 양극 및 음극에 접속된다. 단, 제1 및 제2 접속 회로의 각 타단부는 외부 전원에 직접 접속되어 있어도 되지만, IC 칩 등의 다른 부재를 통하여 간접적으로 외부 전원에 접속되어 있어도 된다.
접속 회로는 도전성을 갖는 재료로 형성되어 있고, 그 형상은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 접속 회로는, 바람직하게는 기판 위에 선 형상으로 형성된 배선을 포함하고, 보다 바람직하게는 기판 위에 도전성 재료의 박막을 부착시킴으로써 형성되는 프린트 배선을 포함한다.
접속 회로의 형성 재료는 특별히 한정되지 않고, 백금, 금, 은, 구리, 니켈, 코발트, 티타늄 등의 금속; ITO 등의 금속 산화물; 흑연 등의 무기 재료; 등의 도전성 재료를 들 수 있다. 전기 저항이 낮은 점에서, 접속부의 형성 재료는 구리가 바람직하다.
(접속 기판의 커넥터 부재)
커넥터 부재는 발광 패널 내의 인접하는 유기 EL 소자의 양극 단자와 음극 단자를 걸치도록 전기적으로 접속하는 부분이다.
커넥터 부재의 평면에서 본 형상은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 평면에서 보아 가늘고 긴 형상이다. 평면에서 보아 가늘고 긴 형상이라면, 접속 기판과 복수의 유기 EL 소자(발광 패널)를 접속할 때, 다소 위치 어긋남이 발생해도 인접하는 양극 단자와 음극 단자를 접속할 수 있다.
커넥터 부재는 도전성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 커넥터 부재는, 예를 들어 상술한 프린트 배선 등의 배선으로 형성되어 있어도 되고, 기판 위에 고착된 도전성 재료의 덩어리 형체로 형성되어 있어도 된다. 커넥터부의 형성 재료로서는, 상기 접속 회로의 형성 재료를 예시할 수 있다.
가요성을 갖는 기판 위에, 접속 회로 및 커넥터 부재가 프린트 배선된 접속 기판이 특히 바람직하게 사용된다. 가요성의 기판 위에 프린트 배선된 접속 기판은, 일반적으로 플렉시블 프린트 기판(FPC)이라고 불린다.
FPC를 사용하면, 용이하게 배선 패턴을 변경할 수 있으므로, 커넥터 부재 및 접속 회로의 배치를 용이하게 설정할 수 있다. 그로 인해, 발광 패널 내의 유기 EL 소자의 배치에 적합한 접속 기판을, 용이하고 또한 저렴하게 형성할 수 있다.
(유기 EL 소자)
본 발명의 유기 EL 발광 장치에서 사용되는 유기 EL 소자는 유기층, 양극 단자 및 음극 단자를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다.
단, 바람직하게는 상술한 바와 같이 도 12 및 도 13에 도시하는 유기 EL 소자가 사용된다. 이하, 유기 EL 소자의 층 구성에 대하여 설명한다.
(유기 EL 소자의 소자 기판)
소자 기판은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 유리 기판, 금속 기판, 합성 수지 기판, 세라믹 기판 등을 들 수 있다. 상기 합성 수지 기판으로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT) 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리메틸펜텐(PMP), 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체(EVA) 등의 α-올레핀을 단량체 성분으로 하는 올레핀계 수지; 폴리 염화 비닐(PVC); 아세트산 비닐계 수지; 폴리카르보네이트(PC); 폴리페닐렌술피드(PPS); 폴리아미드(나일론), 전체 방향족 폴리아미드(아라미드) 등의 아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등의 유연한 합성 수지 필름을 들 수 있다. 금속 기판으로서는 스테인리스, 구리, 티타늄, 알루미늄, 합금 등을 포함하는 유연한 박판 등을 들 수 있다.
또한, 구동 시에 유기 EL 발광 장치의 온도 상승을 방지하기 위해서, 소자 기판은 방열성이 우수한 것이 바람직하다. 또한, 소자 기판은 밀봉성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 금속 기판을 사용하는 경우에는, 그 표면에 형성되는 전극에 대하여 절연하기 위해, 금속 기판의 표면에 절연층이 형성된다.
(유기 EL 소자의 양극층)
상기 양극층은 도전성을 갖는 막을 포함한다.
양극층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 인듐 주석 산화물(ITO); 산화 규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO); 알루미늄; 금; 백금; 니켈; 텅스텐; 구리; 합금; 등을 들 수 있다. 양극층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01㎛ 내지 1.0㎛이다.
양극층의 형성 방법은, 그 형성 재료에 따라서 최적의 방법을 채용할 수 있지만, 스퍼터법, 증착법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 예를 들어, 금속에 의해 양극을 형성하는 경우에는 증착법이 사용된다.
도 12 및 도 13에서 도시되는 유기 EL 소자(5)의 양극층(52)은 그 일단부(도면 상에서는 좌측 단부)가 노출된 양극 단자(521)를 갖는다. 단, 양극 단자(521)는 외부 전원으로부터의 전류를 양극층(52)에 통전 가능하면 되고, 양극층(52)이 노출된 부분이 아니어도 된다. 예를 들어, 노출된 양극층(52)의 표면에 보조 전극층을 적층함으로써 양극 단자(521)를 형성해도 된다(도시하지 않음). 보조 전극층을 개재함으로써 유기 EL층 전체에 균일하게 전압을 가할 수 있다.
(유기 EL 소자의 유기층)
유기층은 적어도 2개의 기능층을 포함하는 적층체이다. 유기층의 구조로서는, 예를 들어 (A) 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층의 3개의 층을 포함하는 구조, (B) 정공 수송층 및 발광층의 2개의 층을 포함하는 구조, (C) 발광층 및 전자 수송층의 2개의 층을 포함하는 구조 등을 들 수 있다.
상기 (B)의 유기층은 발광층이 전자 수송층을 겸용하고 있다. 상기 (C)의 유기층은 발광층이 정공 수송층을 겸용하고 있다.
본 발명에 사용되는 유기 EL 소자의 유기층은, 상기 (A) 내지 (C) 중 어느 구조여도 된다. 도 11의 유기 EL 소자는 (A)의 구조를 갖는다. 이하, (A)의 구조를 갖는 유기층에 대하여 설명한다.
도 13에 있어서, 유기층(53)에 포함되는 정공 수송층(531)은 발광층(532)에 정공을 주입하는 기능을 갖고, 전자 수송층(533)은 발광층(532)에 전자를 주입하는 기능을 갖는다.
유기 EL 소자(5)에 있어서는, 양극층(52) 및 음극층(54)으로부터 발광층(532)에 주입된 전자 및 정공이 재결합함으로써, 여기자(엑시톤)를 발생한다. 이 여기자가 기저 상태로 복귀될 때 발광층이 발광한다.
정공 수송층은 양극층의 표면에 형성된다. 단, 유기 EL 소자의 발광 효율을 저하시키지 않는 것을 조건으로 하여, 양극층과 정공 수송층의 사이에 이들 이외의 임의의 기능층이 개재되어 있어도 된다.
예를 들어, 정공 주입층이 양극층의 표면에 형성되고, 그 정공 주입층의 표면에 정공 수송층이 형성되어 있어도 된다. 정공 주입층은 양극층으로부터 정공 수송층에 정공의 주입을 보조하는 기능을 갖는 층이다.
정공 주입층을 형성함으로써, 정공 수송층으로부터 정공이 발광층에 주입되기 쉬워진다.
또한, 정공 수송층의 형성 재료로서, 정공 수송 기능 및 정공 주입 기능을 병유하는 것을 사용함으로써, 정공 주입층을 형성하지 않아도, 실질적으로 정공 주입층의 기능도 갖는 정공 수송층을 형성할 수도 있다.
정공 수송층의 형성 재료는 정공 수송 기능을 갖는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 정공 수송층의 형성 재료로서는 4,4',4"-트리스(카르바졸-9-일)-트리페닐아민(약칭: TcTa) 등의 방향족 아민 화합물; 1,3-비스(N-카르바졸릴)벤젠 등의 카르바졸 유도체; N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9'-스피로비스플루오렌(약칭: Spiro-NPB) 등의 스피로 화합물; 고분자 화합물; 등을 들 수 있다. 정공 수송층의 형성 재료는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 정공 수송층은 2층 이상의 다층 구조여도 된다.
정공 주입층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 바나듐 산화물, 니오븀 산화물이나 탄탈 산화물 등의 금속 산화물; 프탈로시아닌 등의 프탈로시아닌 화합물; 헥사아자트리페닐렌헥사카르보니트릴(약칭: HAT-CN) 등의 다환식 복소 방향족 화합물; 3,4-에틸렌디옥시티오펜과 폴리스티렌술폰산의 혼합물(약칭: PEDOT/PSS) 등의 고분자 화합물; 등을 들 수 있다. 정공 주입층의 형성 재료는 1종 단독으로 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 정공 주입층은 2층 이상의 다층 구조여도 된다.
정공 수송층 및 정공 주입층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 구동 전압을 낮춘다는 관점에서, 각각 1㎚ 내지 500㎚가 바람직하다.
또한, 정공 수송층 및 정공 주입층의 형성 방법은 그 형성 재료에 따라서 최적의 방법을 채용할 수 있지만, 예를 들어 스퍼터법, 증착법, 잉크젯법, 코팅법 등을 들 수 있다.
발광층은 정공 수송층의 표면에 형성된다.
발광층의 형성 재료는 발광성을 갖는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 발광층의 형성 재료로서는, 예를 들어 저분자 형광 발광 재료, 저분자 인광 발광 재료 등의 저분자 발광 재료를 사용할 수 있다.
저분자 발광 재료로서는, 예를 들어 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)-비페닐(약칭: DPVBi) 등의 방향족 디메틸리덴 화합물; 5-메틸-2-[2-[4-(5-메틸-2-벤조옥사졸릴)페닐]비닐]벤조옥사졸 등의 옥사디아졸 화합물; 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-t-부틸페닐-1,2,4-트리아졸 등의 트리아졸 유도체; 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠 등의 스티릴 벤젠 화합물; 벤조퀴논 유도체; 나프토퀴논 유도체; 안트라퀴논 유도체; 플루오레논 유도체; 아조메틴 아연 착체, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등의 유기 금속 착체; 등을 들 수 있다.
또한, 발광층의 형성 재료로서, 호스트 재료 중에 발광성의 도펀트 재료를 도핑한 것을 사용해도 된다.
상기 호스트 재료로서는, 예를 들어 상술한 저분자 발광 재료를 사용할 수 있고, 그 이외에 1,3,5-트리스(카르바졸-9-일)벤젠(약칭: TCP), 1,3-비스(N-카르바졸릴)벤젠(약칭: mCP), 2,6-비스(N-카르바졸릴)피리딘, 9,9-디(4-디카르바졸-벤질)플루오렌(약칭: CPF), 4,4'-비스(카르바졸-9-일)-9,9-디메틸-플루오렌(약칭: DMFL-CBP) 등의 카르바졸 유도체 등을 사용할 수 있다.
상기 도펀트 재료로서는, 예를 들어 스티릴 유도체; 페릴렌 유도체; 트리스(2-페닐피리딜)이리듐(III)(Ir(ppy)3), 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐(III)(Ir(piq)3), 비스(1-페닐이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III)(약칭: Ir(piq)2(acac)) 등의 유기 이리듐 착체 등의 인광 발광성 금속 착체; 등을 사용할 수 있다.
또한, 발광층의 형성 재료에는 상술한 정공 수송층의 형성 재료, 후술하는 전자 수송층의 형성 재료, 각종 첨가제 등이 포함되어 있어도 된다.
발광층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 2㎚ 내지 500㎚가 바람직하다.
또한, 발광층의 형성 방법은 그 형성 재료에 따라서 최적의 방법을 채용할 수 있지만, 통상적으로 증착법에 의해 형성된다.
전자 수송층은 발광층의 표면(음극층의 이면)에 형성된다. 단, 유기 EL 소자의 발광 효율을 저하시키지 않는 것을 조건으로 하여, 음극층과 전자 수송층의 사이에 이들 이외의 임의의 기능층이 개재되어 있어도 된다.
예를 들어, 전자 주입층이 전자 수송층의 표면에 형성되고, 전자 주입층의 표면에 음극층이 형성되어 있어도 된다. 전자 주입층은, 상기 음극층으로부터 전자 수송층으로의 전자의 주입을 보조하는 기능을 갖는 층이다.
전자 주입층을 형성함으로써, 전자 수송층으로부터 전자가 발광층으로 주입되기 쉬워진다.
또한, 전자 수송층의 형성 재료로서, 전자 수송 기능 및 전자 주입 기능을 병유하는 것을 사용함으로써, 전자 주입층을 형성하지 않더라도, 실질적으로 전자 주입층의 기능을 갖는 정공 수송층을 형성할 수도 있다.
전자 수송층의 형성 재료는 전자 수송 기능을 갖는 재료라면 특별히 한정되지 않는다. 전자 수송층의 형성 재료로서는, 예를 들어 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Alq3), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(약칭: BAlq) 등의 금속 착체; 2,7-비스[2-(2,2'-비피리딘-6-일)-1,3,4-옥사디아조-5-일]-9,9-디메틸플루오렌(약칭: Bpy-FOXD), 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 2,2',2"-(1,3,5-페닐렌)-트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭: TPBi) 등의 복소 방향족 화합물; 폴리(2,5-피리딘-디일)(약칭: PPy) 등의 고분자 화합물; 등을 들 수 있다. 전자 수송층의 형성 재료는 1종 단독이어도 되고, 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 전자 수송층은 2층 이상의 다층 구조여도 된다.
전자 주입층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF) 등의 알칼리 금속 화합물; 불화 칼슘(CaF2) 등의 알칼리 토금속 화합물; 상기 전자 수송층의 형성 재료; 등을 들 수 있다. 전자 주입층의 형성 재료는 1종 단독이어도 되고, 또는 2종 이상을 병용해도 된다. 또한, 전자 주입층은 2층 이상의 다층 구조여도 된다.
전자 수송층 및 전자 주입층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 구동 전압을 낮춘다는 관점에서, 각각 1㎚ 내지 500㎚가 바람직하다.
또한, 전자 수송층 및 전자 주입층의 형성 방법은, 그 형성 재료에 따라서 최적의 방법을 채용할 수 있지만, 예를 들어 스퍼터법, 증착법, 잉크젯법, 코팅법 등을 들 수 있다.
(유기 EL 소자의 음극층)
상기 음극층은 도전성을 갖는 막을 포함한다.
유기 EL 소자의 발광 효율을 저하시키지 않는 것을 조건으로 하여, 음극층과 전자 수송층의 사이에 이들 이외의 임의의 기능층이 개재되어 있어도 된다.
음극층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않는다. 톱에미션형 유기 EL 소자를 형성하는 경우에는 투명한 음극층이 사용된다. 투명 및 도전성을 갖는 음극층의 형성 재료로서는 인듐 주석 산화물(ITO); 산화 규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(ITSO); 알루미늄 등의 도전성 금속을 첨가한 산화 아연(ZnO:Al); 마그네슘-은 합금 등을 들 수 있다. 음극층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.01㎛ 내지 1.0㎛이다.
음극층의 형성 방법은, 그 형성 재료에 따라서 최적의 방법을 채용할 수 있지만, 예를 들어 스퍼터법, 증착법, 잉크젯법 등을 들 수 있다. 예를 들어, ITO에 의해 음극층을 형성하는 경우에는 스퍼터법이 사용되고, 마그네슘-은 합금 또는 마그네슘-은 적층막에 의해 음극층을 형성하는 경우에는 증착법이 사용된다.
도 13에서는, 음극층(54)은 그 일단부(도면 상에서는 우측 단부)가 노출된 음극 단자(541)를 갖는다. 단, 음극 단자(541)는 외부로부터의 전류를 음극층(54)에 통전 가능하면 되고, 음극층(54)이 노출된 부분이 아니어도 된다. 예를 들어, 상술한 양극층(52)과 마찬가지로, 노출된 음극층(54)의 표면에 보조 전극층을 적층함으로써 음극 단자(541)를 형성할 수도 있다(도시하지 않음).
(유기 EL 소자의 제2 배리어층)
제2 배리어층은, 유기층(53)에 외기가 접촉하는 것을 방지하는 층이다. 도 13에서는 제2 배리어층(55)은 음극층(54)에 적층되어 있다.
제2 배리어층의 형성 재료는 특별히 한정되지 않고, 상술한 제1 배리어층과 동일한 형성 재료를 사용할 수 있다. 제2 배리어층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 50㎚ 내지 50㎛이다.
[유기 EL 발광 장치의 제조 방법]
본 발명의 유기 EL 발광 장치의 제조 방법은, 유기층과 전극 단자를 갖는 복수의 유기 EL 소자를 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치하는 배치 공정 및, 각 유기 일렉트로루미네센스 소자의 전극 단자를 전기적으로 접속함으로써 접속부를 형성하는 접속 공정을 갖는 발광 패널 형성 공정을 갖는다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자의 제조 방법은, 발광 패널 내의 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정을 갖는다.
(발광 패널 형성 공정)
발광 패널 형성 공정은 배치 공정과 접속 공정을 갖는다.
배치 공정은 상술한 복수의 유기 EL 소자를 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치하는 공정이다.
여기서, 「복수의 유기 EL 소자를 타일 형상으로 병렬 배치한다」란, 각 유기 EL 소자끼리가 중첩되지 않도록 배열되는 것을 의미한다. 배치 공정에서는, 각 유기 EL 소자가 접촉하도록 배열해도 되고, 소정의 필요한 간격을 두고 배열해도 된다.
각 유기 EL 소자를 소정의 필요한 간격을 두고 배열할 경우, 그 간격은 모두 일정해도 되고, 각각 상이해도 된다. 단, 각 유기 EL 소자를, 일정 간격을 두고 배열하는 것이 바람직하다.
각 유기 EL 소자의 간격은 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.1㎜ 내지 0.5㎜이고, 바람직하게는 0.1㎜ 내지 0.3㎜이다.
접속 공정은 각 유기 일렉트로루미네센스 소자의 전극 단자를 전기적으로 접속함으로써 접속부를 형성하는 공정이다.
예를 들어, 상기 배치 공정에 있어서, 유기 EL 소자가 접촉하도록 배열된 경우, 인접하는 한 쪽의 유기 EL 소자의 양극 단자와 다른 쪽의 유기 EL 소자의 음극 단자가 접촉함으로써 접속부가 형성된다.
또한, 예를 들어 상기 배치 공정에 있어서, 유기 EL 소자를 소정의 필요한 간격을 두고 배열한 경우, 상기 커넥터 부재를 사용하여 인접하는 2개의 유기 EL 소자의 양극 단자와 음극 단자가 전기적으로 접속함으로써 접속부가 형성된다. 이 경우, 접속부는 커넥터 부재를 갖는다.
접속 공정에서는 독립된 커넥터 부재를 사용해도 되고, 본 발명의 변형예 3에서 사용되는 것 같은 커넥터 부재를 갖는 접속 기판을 사용해도 된다.
또한, 접속 공정은 발광 패널의 양단에 위치하는 유기 EL 소자의 양극 단자 및 음극 단자를 외부 전원에 접속하는 공정을 포함한다.
독립된 커넥터 부재를 사용하는 경우, 독립된 리드선이 유기 EL 소자의 전극 단자에 접속된다. 한편, 본 발명의 변형예 3에서 사용되는 커넥터 부재와 접속 회로를 갖는 접속 기판을 사용하는 경우, 독립된 리드선을 유기 EL 소자의 전극 단자에 접속할 필요는 없다.
독립된 커넥터 부재나 리드선을 사용하는 경우, 이 부재와 전극 단자와의 접속 방법은 특별히 한정되지 않는다. 접속 방법으로서는 예를 들어, 와이어 본딩이나 납땜 리플로우 등을 채용할 수 있다.
또한, 접속 기판을 사용하는 경우에도, 접속 기판과 전극 단자와의 접속 방법은 특별히 한정되지 않는다. 접속 방법으로서는 예를 들어, 납땜 또는 이방성 도전 필름(ACF)을 사용한 접속 등을 채용할 수 있다. 바람직하게는, 접속 기판은 ACF를 사용하여 복수의 유기 EL 소자(발광 패널)에 접속된다.
(밀봉 공정)
밀봉 공정은 상술한 밀봉 부재를 사용하여, 발광 패널 내의 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉하는 공정이다.
이하, 밀봉 부재가 측벽부와 천장부를 갖는 밀봉 부재인 경우와, 밀봉 부재가 수지층을 포함하는 경우와, 밀봉 부재가 가요성 필름인 경우에 대하여 설명한다.
밀봉 부재가 측벽부와 천장부를 갖는 밀봉 부재일 경우, 미리 준비한 밀봉 부재를 발광 패널에 씌움으로써 유기층이 밀봉된다. 구체적으로는 밀봉 부재의 측벽부의 단부에 접착제를 도포하여, 밀봉 부재를 모재 또는 유기 EL 소자의 전극 단자에 접합하고, 그 후, 접착제를 고화함으로써 밀봉 부재가 접착된다.
또한, 밀봉 부재가 모재 위에 접착되고, 또한 발광 패널의 양단에 위치하는 전극 단자에 독립된 리드선이 접속되어 있는 경우, 밀봉 부재는 이 리드선을 부분적으로 포함하여 모재 위에 접착된다. 즉, 밀봉 공정에 의해, 리드선은 그 일부가 밀봉 공간 내에 밀봉되고, 그 밖의 부분이 밀봉 공간의 외측에 노출된다.
또한, 이러한 밀봉 부재를 사용하는 경우, 밀봉 공정은, 바람직하게는 불활성 가스 분위기 하에서 행하여지는 것이 바람직하다. 이러한 분위기 하에서 밀봉 공정을 행함으로써, 밀봉 공정과 병행하여 밀봉 공간 내에 불활성 가스를 가득 채울 수 있다.
이어서, 밀봉 부재가 수지층일 경우, 모재 위에 용융 수지를 도포한 후, 도포된 용융 수지를 고화시킴으로써 발광 영역 및 층간 영역이 밀봉된다. 용융 수지를 모재 위에 도포함으로써, 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자가, 수지층에 의해 간극 없이 피복된다(즉, 수지층에 의해 포매된다).
또한, 발광 패널의 양단에 위치하는 전극 단자에 독립된 리드선이 접속되어 있는 경우, 밀봉 부재(수지층)는 이 리드선을 부분적으로 포매한다. 즉, 밀봉 공정에 의해 리드선은 그 일부가 수지층에 포매되고, 그 밖의 부분이 수지층의 외측에 노출된다.
또한, 밀봉 부재가 가요성 필름인 경우, 가요성 필름의 한 면에 접착제를 도포하고, 그 후, 발광 패널 내의 복수의 유기 EL 소자를 덮도록 가요성 필름을 모재 위에 접합함으로써 발광 영역 및 층간 영역이 밀봉된다.
밀봉 공정에서는, 바람직하게는 발광 영역 및 층간 영역에 더하여, 상기 접속 공정에서 형성된 접속부를 포함하여 밀봉된다. 즉, 접속 공정에서 커넥터 부재를 사용한 경우, 밀봉 공정에서는 커넥터 부재를 갖는 접속부가 밀봉된다.
접속 공정에서 접속 기판을 사용한 경우, 커넥터 부재를 갖는 접속부를 밀봉함으로써, 접속 기판과 발광 패널의 접속을 보다 견고하게 할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 발광 장치의 제조 방법은, 밀봉 공정 후에, 밀봉 부재에 제1 배리어층을 적층하는 공정을 더 갖고 있어도 된다. 제1 배리어 층을 형성함으로써, 유기층이 보다 외기에 접촉되기 어려워진다.
또한, 본 발명의 유기 EL 발광 장치 및 그 제조 방법은, 상기에서 나타낸 바와 같은 실시 형태에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 범위에서 적절히 설계 변경할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더 설명한다. 또한, 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
(절연층을 갖는 소자 기판의 제작)
두께 50㎛의 스테인리스판(SUS304) 위에 아크릴 수지(JSR가부시끼가이샤 제조, 상품명 「JEM-477」)를 와이어 바에 의해 도포 시공하고, 220℃에서 60분 클린 오븐에서 가열함으로써 아크릴 수지를 경화시켜, 두께 2㎛의 절연층을 형성하였다. 이와 같이 하여, 스테인리스판과 절연층을 갖는 소자 기판을 제작하였다.
(유기 EL 소자의 제작)
상기 소자 기판의 절연층 위에 진공 증착법에 의해, 두께 100㎚의 알루미늄막을 포함하는 양극층, 두께 10㎚의 HAT-CN(1,4,5,8,9,12-헥사아자트리페닐렌헥사카르보니트릴)막을 포함하는 정공 주입층, 두께 50㎚의 NPB(N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘)막을 포함하는 정공 수송층, 두께 45㎚의 Alq(트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄)막을 포함하는 발광층(전자 수송층을 겸함), 두께 0.5㎚의 불화 리튬막을 포함하는 전자 주입층, 두께 5㎚/15㎚의 Mg/Ag 공증착막을 포함하는 음극층, 두께 60㎚의 삼산화 몰리브덴을 포함하는 굴절률 조정층을, 이 순서대로 증착하였다. 이와 같이 하여, 소자 기판의 절연층 위에 유기 EL층을 형성하여, 유기 EL 소자를 제작하였다.
(제2 배리어층의 형성)
굴절률 조정층 위의 유기층에 대응하는 영역(표면 영역)을 덮도록, 스퍼터법에 의해 두께 200㎚의 SiN막을 적층하였다.
또한, 저함유 수분 에폭시를 주성분으로 하는 접착제를 동 영역에 20㎛의 두께가 되도록 적층함으로써 접착제층을 형성하였다. 그리고, 그 위에 SiN이 200㎚ 적층된 PET 필름(미츠비시쥬시가부시끼가이샤 제조, 상품명 「DIAFOIL」)을 80℃로 가열한 조건 하에서 SiN막 위에 진공 라미네이트하였다. 그 후 100℃에서 2시간 가열함으로써 접착제층을 경화시켰다. 이와 같이 하여, SiN 적층 PET 필름을 접착제층을 개재하여 SiN막에 접합하였다. 또한, 접착제층의 수증기 투과도는 40g/㎡·day였다.
이와 같이, 접착제층, SiN막 및 PET 필름을 포함하는 3층의 제2 배리어층을 형성하였다. 또한, SiN이 적층된 PET 필름의 두께는 SiN층을 포함해서 50.2㎛이기 때문에, 제2 배리어층의 총 두께는 70.2㎛였다.
(발광 패널의 형성)
SUS 모재 위에 4개의 소자를 병렬 배치하고, 각 유기 EL 소자의 전극 단자(양극 단자 및 음극 단자)에 대하여 도 8에 도시하는 바와 같은 접속 기판의 커넥터 부재를 압착함으로써, 각 유기 EL 소자가 전기적으로 접속된 발광 패널을 형성하였다.
또한, 접속 기판은, 그 기판이 가요성을 갖는 폴리이미드 필름이었다. 즉, 접속 기판은 FPC였다.
(밀봉 부재에 의한 밀봉)
SUS 모재 위에 병렬 배치된 4개의 유기 EL 소자 전체를 덮도록, 상기 제2 배리어층의 형성에서 사용한 것과 동일한 SiN 적층 PET 필름(미츠비시쥬시가부시끼가이샤 제조, 상품명 「DIAFOIL」)을 SUS 모재 위에 접합하였다. 이 PET 필름과 SUS 모재와의 접착에는, 제2 배리어층의 형성에서 사용한 것과 동일한 저함유 수분 에폭시를 주성분으로 하는 접착제를 사용하였다. 즉, SiN 적층 PET 필름을 80℃로 가열한 조건 하에서 유기 EL 소자 전체에 진공 라미네이트하였다. 그 후 100℃에서 2시간 가열함으로써 접착제층을 경화시켰다. 접착제층의 두께는 20㎛였다.
이와 같이, SiN이 적층된 PET 필름 및 저함유 수분 에폭시에 의한 접착제층을 포함하는 2층 구조의 밀봉 부재를 4개의 유기 EL 소자 전체에 접합하였다. 밀봉 부재의 총 두께는 70.2㎛였다.
또한, 밀봉 부재는 접속 기판(FPC)과 전극 단자의 접속부도 포함시키도록 접합되었다. 즉, 4개의 표면 영역을 포함하는 발광 영역과, 각 유기층 사이에 놓인 층간 영역과, 접속부는 밀봉 부재에 의해 밀봉되었다.
이와 같이, 밀봉 부재를 발광 패널에 접합함으로써 실시예 1에 관한 유기 EL 발광 장치를 제작하였다.
[실시예 2]
SiN이 적층된 PET 필름 대신에 밀봉 부재로서, 두께 400㎛의 EVA 필름을 100℃로 가열한 조건 하에서 진공 라미네이트한 것, 및 EVA 필름과 4개의 유기 EL 소자와의 사이에 접착제층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 실시예 2에 관한 유기 EL 발광 장치를 제작하였다.
즉, 실시예 2에서는 EVA 필름만을 포함하는 밀봉 부재를 4개의 유기 EL 소자 전체에 접합하였다.
또한, EVA 필름의 수증기 투과도는 18g/㎡·day였다. 밀봉 부재의 총 두께는 400㎛였다.
[실시예 3]
스테인리스판 대신에, 모재로서 두께 700㎛의 유리판을 사용한 것, 및 SiN이 적층된 PET 필름 대신에, 밀봉 부재로서 두께 700㎛의 유리판을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 실시예 3에 관한 유기 EL 발광 장치를 제작하였다.
[비교예 1]
밀봉 부재(SiN이 적층된 PET 필름)에 의한 밀봉을 행하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 비교예 1에 관한 유기 EL 발광 장치를 제작하였다.
(밀봉성의 평가)
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 관한 각 유기 EL 발광 장치를 항온 항습조(조 내 온도…60℃, 조 내 습도…90％)에 넣어서 500시간 방치하였다. 그 후, 항온 항습조에 넣기 전의 각 유기 EL 발광 장치의 발광 면적을 기준(100％)으로 하여, 항온 항습조에 넣은 후의 각 유기 EL 발광 면적의 발광 면적의 감소도를 측정하였다. 그 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
(가요성의 평가)
실시예 1 내지 3 및 비교예 1에 관한 각 유기 EL 발광 장치를 절곡하고, 실용상 충분히 굴곡되는지 여부를 육안에 의해 확인하였다. 그 결과를 이하의 표 1에 나타낸다.
또한, 표 1에 있어서, 「○」는 실용상 충분히 유기 EL 발광 장치가 굴곡된 것을 나타내고, 「×」는 유기 EL 발광 장치가 전혀 굴곡되지 않았거나, 또는 실용상 충분히 굴곡되지 않은 것을 나타낸다.
Figure pct00001
본 발명의 유기 EL 발광 장치는 디스플레이 장치나 조명 장치 등으로서 이용할 수 있다.
1: 유기 EL 발광 장치
2: 발광 패널
21: 모재
22: 발광 영역
23: 층간 영역
3: 밀봉 부재
31: 측벽부
32: 천장부
33: 밀봉 공간
34: 제1 배리어층
35: 수지층
4: 접속 부재
41: 접속 회로
411: 제1 접속 회로
412: 제2 접속 회로
42: 기판
5: 유기 EL 소자
51: 소자 기판
52: 양극층
521: 양극 단자
53: 유기층
54: 음극층
541: 음극 단자
55: 제2 배리어층
6: 접속부
61: 커넥터 부재
7: 리드선
9: 외부 전원

Claims (14)

  1. 유기층과 전극 단자를 갖는 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자가 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치되고, 또한, 각 유기 일렉트로루미네센스 소자의 전극 단자가 전기적으로 접속된 접속부를 갖는 발광 패널과,
    상기 발광 패널 내에서, 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉하는 밀봉 부재
    를 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전극 단자가 양극 단자와 음극 단자를 갖고 있으며,
    상기 접속부가 상기 발광 패널 내에서 인접하는 2개의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 양극 단자와 음극 단자에 걸쳐지는 커넥터 부재를 갖는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 밀봉 부재가 상기 접속부를 포함하여 밀봉되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 커넥터 부재가 상기 발광 패널의 일측부에 설치되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커넥터 부재와 상기 커넥터 부재가 표면에 배치된 기판을 갖는 접속 기판이, 상기 발광 패널 내의 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 양극 단자 및 음극 단자에 접속됨으로써, 각 유기 일렉트로루미네센스 소자가 전기적으로 접속되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 접속 기판이, 상기 발광 패널 내의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 외부 전원에 접속하는 접속 회로를 더 갖고 있으며, 상기 접속 회로와 상기 발광 패널의 양단에 위치하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 양극 단자 및 음극 단자가 전기적으로 접속되어 있는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 부재가, 적어도 상기 발광 영역과 상기 층간 영역을 둘러싸는 측벽부와, 상기 발광 영역과 상기 층간 영역을 덮는 천장부를 갖는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 밀봉 부재와 상기 발광 패널 사이에 밀봉 공간이 형성되어 있고, 상기 밀봉 공간 내에 건조제 및 산소 흡수제 중 적어도 하나가 들어 있는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밀봉 부재가 적어도 상기 발광 영역과 상기 층간 영역을 간극 없이 덮는 연속된 수지층인 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 패널 내의 각 유기 일렉트로루미네센스 소자가 외기의 침입을 방지하는 배리어층을 추가로 갖는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치.
  11. 유기층과 전극 단자를 갖는 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자를 모재 위에 타일 형상으로 병렬 배치하는 배치 공정, 및 각 유기 일렉트로루미네센스 소자의 전극 단자를 전기적으로 접속함으로써 접속부를 형성하는 접속 공정을 갖는 발광 패널 형성 공정과,
    상기 발광 패널 내에서, 복수의 유기층을 포함하는 발광 영역, 및 인접하는 2개의 유기층 사이에 놓인 층간 영역을 포함하여 밀봉 부재에 의해 밀봉하는 밀봉 공정
    을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전극 단자가 양극 단자와 음극 단자를 갖고 있으며,
    상기 접속 공정이, 커넥터 부재를 사용하여, 상기 발광 패널 내에서 인접하는 2개의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 양극 단자와 음극 단자를 전기적으로 접속하여 접속부를 형성하는 공정인 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 밀봉 공정이 추가로 상기 접속부를 포함하여 밀봉하는 공정인 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치의 제조 방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 접속 공정이, 상기 커넥터 부재와 상기 커넥터 부재가 표면에 배치된 기판을 갖는 접속 기판을 상기 발광 패널 내의 복수의 유기 일렉트로루미네센스 소자의 양극 단자 및 음극 단자에 접속함으로써 각 유기 일렉트로루미네센스 소자를 전기적으로 접속하여 접속부를 형성하는 공정인 유기 일렉트로루미네센스 발광 장치의 제조 방법.
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