TWI526114B - Organic electroluminescent (EL) device and its manufacturing method - Google Patents

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Description

有機電場發光(EL)裝置及其製造方法
本發明係關於使用有機電場發光(EL；electroluminescence)元件作為發光源的有機電場發光(EL)裝置及其製造方法。
有機電場發光(EL)元件由於係藉低電壓的直流電源所驅動而具有高的發光效率，能輕量且薄型化，故被利用在一部份的携帶型機器等當中的平面顯示器(FPD)，又，在將同一元件作為面發光源方面，亦提供例如作為液晶顯示元件的背光來利用的形態者。
一方面，有機電場發光(EL)元件係藉由選擇使用於發光層的素材而可獲得各種發光色，因此藉由將各發光色單獨抑或組合二種以上的發光色，亦可獲得任意的發光色。因此，透過將有機電場發光(EL)元件構成為具有較廣面積之面發光源(發光面板)，例如宣傳廣告用的發光柱、電飾用光源以外，還可利用作為照明室內或車內等之高效率的光源。
前述有機電場發光(EL)元件係作成藉由直流電壓被施加於對向之電極間，使自陰極側被注入的電子與自陽極側被注入的電洞在發光層內再耦 合，該能量乃激勵螢光物質而進行發光。為此，有必要將來自前述發光層之發光取出外部，因而至少一方的電極是使用透明電極。有關此透明電極，通常使用氧化銦錫(ITO)等。
一方面，構成透明電極之前述ITO其電阻係數為1×10-4Ωcm左右，與通常的金屬材料相較下其電阻率高了1至2位數。因此，藉由將有機電場發光(EL)元件發光驅動用的直流電流流通於該透明電極，該透明電極係因該電阻而發熱。
又，該有機電場發光(EL)元件係在被順向施加了元件固有的發光臨界電壓以上的電壓時發光，且具有施加於元件上的電流值越大，其發光亮度變越大的特性。
一方面，構成有機電場發光(EL)元件之ITO等的透明電極之電阻值像前述般地高，有機電場發光(EL)面板的供電部附近比起離開供電部的部分係變得較容易流通電流。因此，即使發光面板全體以定電流驅動，由於供電部附近的電流值比起離開供電部的部分之電流值還大，故明亮地發光，而發生發光亮度不均。除此之外，由於對有機電場發光(EL)元件的發光沒有助益的電流變換成熱，所以明亮部分亦即電流流通多的部分與暗的部分相較下，對有機電場發光(EL)元件的發光沒有助益的電流之絶對量大、發熱量亦變大。
依此，當有機電場發光(EL)元件的溫度依此發熱而上昇時，電流變得更容易流動，亦有為了使其明亮發光而在電流、電壓較高的區域流通失控的電流，導致有機電場發光(EL)元件的破壞之情況。
如同以上，受到構成有機電場發光(EL)元件之前述透明電極引起的發熱與有機電場發光(EL)元件自體具有之特性引起的發熱之影響，發生所謂有機電場發光(EL)元件的發光亮度不均之問題，在利用有機電場發光(EL)元件形成具有較大面積之面發光光源的情況，通常會發生所謂的面發光光源之中央部暗，而其周圍設置的供電部附近明亮之亮度梯度(亮度不均)的情況。
然而，雖與抑制伴隨著前述有機電場發光(EL)元件之發熱所發生的亮度不均者在所欲解決的課題不同，但在基本構成是與後面要詳細說明之本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置近似者方面，可例舉日本特開2000-357587號公報、日本特開2001-217071號公報、及日本特開2003-173868號公報所示的有機電場發光(EL)裝置。
第十圖係將該特開2000-357587號公報所揭示之有機電場發光(EL)裝置的例子以典型圖(截面圖)顯示者，截面呈凹型的密封構件 13之開口部四邊藉由黏著劑14安裝於形成有有機電場發光(EL)元件11的元件形成基板12。 該密封構件13的內側面配置有乾燥劑15，且建構成在由該元件形成基板12和密封構件13所形成的空間部16封入惰性氣體。
又，於前述特開2001-217071號公報所揭示的有機電場發光(EL)裝置中，示出在形成有有機電場發光(EL)元件的元件形成基板上，同樣地安裝截面呈凹型的密封構件，在該元件形成基板與密封構件之空間部注入由惰性液體所成的乾燥劑。說明了由該惰性液體所成的乾燥劑係用以保護該有機電場發光(EL)元件者，該乾燥劑係防止有機層中之薄膜材料劣化者。
又，前述特開2003-173868號公報所揭示之有機電場發光(EL)裝置中，亦同樣地揭示以蓋玻璃覆蓋形成有有機電場發光(EL)元件的元件形成基板，於配置該被蓋玻璃所覆蓋之有機電場發光(EL)元件的空間部內封入密封液體，例如矽油並將元件形成基板與蓋玻璃的周緣以密封劑密封的構成。於該日本特開2003-173868號公報所揭示之有機電場發光(EL)裝置中亦說明，可透過該密封液體而獲得使有機電場發光(EL)元件防濕的作用。
除了前述特開2000-357587號公報、特開2001-217071號公報、特開2003-173868號公報所揭示者以外，揭示將形成於元件形成基板的有機電場發光(EL)元件予以密封的構成之專利文獻有很多，但是此等大多數係著眼在保護有機電場發光(EL)元件免受潮，抑制在有機電場發光(EL)元件上產生所謂的暗點(發光區域中之微小的非發光部)這點上。
本發明課題在於提供一種有機電場發光(EL)裝置及其製造方法，當然如前述般係保護有機電場發光(EL)元件免受潮，再者能將來自有機電場發光(EL)元件的發熱有效率地傳達至密封基板，並散熱於面板外部，如前述透過有效地將有機電場發光(EL)元件的發熱予以散熱，而能有效地抑制亮度不均產生。
為解決前述的課題而完成之本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置所具有之特徵為，在元件形成基板上形成有含有機發光層的有機電場發光(EL)元件所獲致之發光部，而且具備密封基板，用以在與該元件形成基板之間，將該有機電場發光(EL)元件收納而密封，在該元件形成基板與該 密封基板的周緣部形成有黏著密封部，而且在由該密封部所包圍且形成有該有機電場發光(EL)元件之該元件形成基板與該密封基板之間，以密接狀態收納油脂層或凝膠層。
在此情況，在該油脂層或凝膠層中含有在骨架中含有機矽氧烷鍵(-R1R2SiO-，R1及R2表示飽和或不飽和的烷基、取代或無取代的苯基、飽和或不飽和的氟烷基)或氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)的寡聚物或聚合物者較佳。
又，該密封基板係使用平板狀基板、或周緣部與該元件形成基板側相接般在中央部凹下之截面凹狀的基板，較佳為，該周緣部的黏著密封部係採用透過黏著劑的密封、抑或透過加熱熔黏的密封手段。
此外，該油脂層或凝膠層所含之該有機矽氧烷鍵方面，更好的是，利用以含有在骨架中含有作為該有機矽氧烷鍵之〔-(R1R1SiO)l-(R1R2SiO)m-(R1R3SiO)n-，R1表示甲基，R2表示乙烯基或苯基，R3表示-CH2CH2CF3的氟烷基，l、m、n表示整數，但三個中的二個以下之數字亦可為0〕的寡聚物或聚合物。
再者，有關該油脂層或凝膠層所含之該氟化聚醚，更好的是，利用在該油脂層或凝膠層中含有在 骨架中含有作為該氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)且在末端具有含Si官能基之寡聚物或聚合物。
除此之外，該油脂層或凝膠層，以含有吸濕劑或導熱劑、或含有吸濕劑和導熱劑作為添加劑者較佳。在此情況，作為該吸濕劑，係以使用化學吸濕劑或物理吸濕劑的一種或複數種的混合物，使其分散在該油脂層或凝膠層中為佳。
此外，作為該化學吸濕劑，可使用選自於氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶的一種或複數種的混合物。又，作為該物理吸濕劑，可使用合成沸石、矽凝膠的一者或兩者的混合物。
又，作為該導熱劑，係以使用金屬氧化物或氮化物、或合成沸石、矽凝膠的一種或複數種的混合物，使其分散在該油脂層或凝膠層中為佳。
在此情況，作為該金屬氧化物，可使用選自於氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶的一種或複數種的混合物。又，作為該氮化物，可使用氮化矽、氮化鋁中的一者或兩者的混合物。
此外，在較佳實施形態中，該油脂層或凝膠層中所含有的添加劑之含有量，當使用該平板狀的密封基板時，重量比係10%至80%，含該添加劑 的油脂層或凝膠層之厚度係10至100μm。
又，在使用該截面凹狀的密封基板之情況，該油脂層或凝膠層所含之添加劑的含有量係重量比設定在10%至80%的範圍。
一方面，亦可適當採用在該密封基板之相對該元件形成基板的面，更配置有吸濕層之構成，該吸濕層係由含有選自於氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶等之化學吸濕劑、或選自於合成沸石、矽凝膠之物理吸濕劑之一種或複數種混合物之樹脂所成者。
又，前述有機EL元件係建構成沿著該元件形成基板，分割成單一面狀或複數的面狀而排列。再者，較佳為，在與該油脂層或凝膠層相接的該有機電場發光元件之最上部，形成由有機或無機層所構成的保護膜。
在此情況，該保護膜較佳為，由選自於SiO、SiO2、SiON、Si3N4之氧化矽或氮化矽、或α-NPD(Bis〔N-(1-naphthyl)-N-pheny〕benzidine)或、Alq〔Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(Ⅲ)〕等形成元件的有機物、或該有機物與無機物的混合物所構成，由此等中的一種或複數種的積層膜所構成。
此外，在較佳形態中，該油脂層或凝膠層係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件之發光部的外周還大。除此之外，該吸濕層係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件之發光部的外周還大。
一方面，在本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之較好的第一製造方法中，係執行以下的步驟：在密封基板的一面上塗佈油脂或凝膠劑之步驟；沿著該密封基板之塗佈有該油脂或凝膠劑的面之外周緣，塗佈用於形成密封部的黏著劑之步驟；使預先疊層形成有含有機發光層的有機電場發光元件之元件形成基板中該有機電場發光元件之形成面，與該密封基板中油脂或凝膠劑之塗佈面相對向之步驟；將安裝於貼合裝置而成相對向狀態之該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣之步驟；於已將該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣的狀態下，使該密封基板與元件形成基板接近，使該油脂或凝膠劑的塗佈面密接於該有機電場發光(EL)元件側之步驟；以及於該密接狀態下，使用於形成該密封部的黏著劑硬化之步驟。
又，在本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之較好的第二製造方法中，係執行以下的步 驟：在密封基板的一面上塗佈油脂或凝膠劑之步驟；沿著該密封基板之塗佈有該油脂或凝膠劑的面之外周緣，塗佈用於形成密封部的無機玻釉劑之步驟；使預先疊層形成有含有機發光層的有機電場發光元件之元件形成基板中該有機電場發光元件之形成面，與該密封基板中油脂或凝膠劑之塗佈面相對向之步驟；將安裝於貼合裝置而成相對向狀態之該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣之步驟；於已將該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣的狀態下，使該密封基板與元件形成基板接近，使該油脂或凝膠劑的塗佈面密接於該有機電場發光元件側之步驟；及於該密接狀態下，藉由雷射照射而使用於形成該密封部的無機玻釉劑加熱熔黏，以形成該密封部的熱熔黏步驟。
又，在前述製造方法中，亦可採用於執行在密封基板的一面上塗佈油脂或凝膠劑之步驟之前，於該密封基板的一面上預先形成由含有吸濕劑的樹脂所成的吸濕層，在該吸濕層的形成面執行塗佈油脂或凝膠劑之步驟的製造方法。
依據該構成的有機電場發光(EL)裝置，係於元件形成基板和密封基板之周緣部藉黏著劑形成密封部，在由該密封部所包圍且形成有有機電場發光(EL)元件之該元件形成基板與該密封基板之 間，以密接狀態收納油脂層或凝膠層。而且，於該油脂層或凝膠層中，含有在骨架中含有機矽氧烷鍵(-R1R2SiO-)或氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-)的寡聚物或聚合物。
依據前述含有在骨架中含有機矽氧烷鍵或氟化聚醚鍵的寡聚物或聚合物之油脂層或凝膠層，相較於如前述特開2000-357587號公報、特開2001-217071號公報、特開2003-173868號公報所記載的在形成有機EL元件的元件形成基板與密封基板之間封入氣體或液體的構成，係能使熱傳導率提升，透過該油脂層或凝膠層提早讓有機電場發光(EL)裝置散熱並使全體溫度均一地保持。
藉此，即使是具有較大發光面積的有機電場發光(EL)裝置，還是能使動作溫度均一化，可有效地抑制由有機電場發光(EL)面板中之前述有機EL元件之特性、發熱的影響所產生的亮度不均。
且，前述油脂層或凝膠層係達成針對有機EL元件之防濕的機能，透過進一步讓吸濕劑分散於此油脂層或凝膠層上，可利用該吸濕劑而使有機EL元件的防濕效果更加提升。
除此之外，在疊層形成有有機EL元件的該元件形成基板與形成平板狀的該密封基板之周緣部， 透過黏著劑或雷射熔黏來密封兩者的構成，其與將密封基板成形為蓋狀之該特開2000-357587號公報、特開2001-217071號公報、特開2003-173868號公報所揭示的有機電場發光(EL)裝置比較之下，係能簡化密封基板之加工，有助於降低製造成本。
又，在使用中央部有下凹之截面凹狀的密封基板之情況，亦可在該彎曲部的緣部與該元件形成基板之間，藉由黏著劑或雷射熔黏而使兩者密封，在密封的可靠性以及製造成本的降低上能有所助益。
以下，茲就本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置，依據圖式所示實施形態作說明。第一圖係顯示將本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之基本構成例以典型圖(截面圖)來顯示。符號1係表示利用玻璃等之透明素材形成例如矩形狀的元件形成基板，在該元件形成基板1的一面(圖式所示的上面)上疊層形成有有機電場發光(EL)元件2。
又，與該元件形成基板1之有機電場發光(EL)元件2的疊層形成面相對向地，配置同樣形成矩形狀之平板狀的密封基板3，兩者係在其四邊的 周緣部以利用黏著劑的密封部4所密封。接著，由該密封部4所包圍的、該形成有有機電場發光(EL)元件2之元件形成基板1與該平板狀密封基板3之間的空間部，以兩者密接的狀態收納在常溫下呈半固體狀之油脂層或凝膠層5。
亦即，在第一圖所示的實施形態中，該油脂層或凝膠層5係以大致埋入該元件形成基板1和密封基板3之間所形成的空間部之方式被收納著，依此，該油脂層或凝膠層5係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件2之發光部L(被後述之透明電極2A和對向電極2C所挾之有機發光層2B部分)的外周還大。
第二圖係顯示在該元件形成基板1所形成之有機電場發光(EL)元件2的基本構成例者，第二圖中係將構成有機電場發光(EL)元件2的各層以在層方向分離的狀態顯示。亦即，此種有機電場發光(EL)元件2係在該元件形成基板1之一面上，首先屬第1電極例如以ITO作成的透明電極2A係形成規定的圖案。
又，以重疊於該透明電極2A成膜有機發光層2B。此有機發光層2B係由例如電洞輸送層、發光層、電子輸送層等所構成，但在圖中係顯示一層有機發光層2B。接著，以重疊於該有機發光層2 B形成屬第2電極之例如以鋁等作成的對向電極2C。
於藉前述透明電極2A、有機發光層2B及對向電極2C而形成的有機電場發光(EL)元件2上，再進一步因應必要成膜由有機或無機層所形成之保護膜2D，覆蓋該有機電場發光(EL)元件之至少被該透明電極2A和對向電極2C所挾的發光部L之全體。藉此建構成有機電場發光(EL)元件2係隔著該保護膜2D與該油脂層或凝膠層相接。
接著，在該透明電極2A與對向電極2C之間連接直流電源E1，藉此，有機發光層2B中之被該透明電極2A和對向電極2C所夾的部分(發光部L)係發光，該光乃透過該透明電極2A及元件形成基板1而被導出外部。
但是，如同前述特開2000-357587號公報、特開2001-217071號公報及特開2003-173868號公報所揭示的有機電場發光(EL)面板那樣，在封入了氮氣等之惰性氣體或氟油等之惰性液體者當中，依據前述理由，發生所謂面發光光源之中央部暗，而其周圍所設置的供電部附近明亮之亮度梯度(亮度不均)的情形。
於是，在第一圖及第二圖所示的實施形態中，如同前述，在成膜有有機電場發光(EL)元件2的元件形成基板1和與其對向的密封基板3之間，油脂層或凝膠層5係以密接於兩者的狀態被收納著，此油脂層或凝膠層5係作成依其良好的熱傳導特性，即便是具有較廣面積的有機電場發光(EL)裝置也能有效地抑制亮度不均的發生。
該油脂層或凝膠層5中，較佳為在骨架中含有有機矽氧烷鍵(-R1R2SiO-，R1及R2表示飽和或不飽和的烷基、取代或無取代的苯基、飽和或不飽和的氟烷基。)或氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)的寡聚物或聚合物，再者含有作為添加劑之吸濕劑或導熱劑，或吸濕劑和導熱劑者較佳。
在以該有機矽氧烷鍵(-R2SiO-)為骨架之寡聚物或聚合物方面，例如可適當利用以二甲基矽氧烷鍵(-(CH3)2SiO-)為骨格的寡聚物或聚合物，具體而言，可使用東麗dowcorning株式會社製SE1880、信越化學工業株式會社製KE1057等。
又，作為該有機矽氧烷鍵，較佳為也能使用於骨架中含有〔-(R1R1SiO)l-(R1R2SiO)m-(R1R3SiO)n-，R1表示甲基， R2表示乙烯基或苯基，R3表示-CH2CH2CF3的氟烷基，l、m、n表示整數，但三個中的二個以下之數字亦可為0〕的寡聚物或聚合物。
作為前述在骨架中含有氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)且在末端具有含Si官能基之寡聚物或聚合物的例子，可例舉信越化學工業株式會社製SIFEL8470、8370。
又，該油脂層或凝膠層5所含之前述吸濕劑，較佳為，以分散於該油脂層或凝膠層的狀態被包含，此吸濕劑亦可採用任一種藉化學吸附或物理吸附來捕獲水份者。在此情況，以化學吸附的吸濕劑之較佳例而言，可例舉氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶等之微粉末，而以物理吸附的吸濕劑之較佳例而言，可例舉合成沸石、矽凝膠等。
又，作為該油脂層或凝膠層5所含之前述導熱劑，較佳為例如使用選自於氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶的金屬氧化物，或選自於氮化矽、氮化鋁的氮化物之微粉末，抑或合成沸石、矽凝膠中的一種或複數個混合物，使其分散在該油脂層或凝膠層。
除此之外，該油脂層或凝膠層5所含之添加劑的含有量是重量比為10%至80%，且含有該添加劑之油脂層或凝膠層5的厚度設定在10至10 0μm的範圍者較佳。
該添加劑的含有量在重量比小於10%時，吸濕效果及導熱效果變小，且在重量比超過80%時會發生所謂形狀保持力過強而無法進行所期望的塗佈之問題。
又，將含有該添加劑之油脂層或凝膠層的厚度設為10至100μm的根據為當其厚度小於10μm時；而當壓力施加在密封基板及元件形成基板時，會增加元件的損傷，電極間的短路或暗區各自的不良可知係以最適值的30%以上之比例增加。
又，由本件申請之發明者的試作實驗等亦獲知，該厚度超過100μm時，周邊之黏著部的厚度變大成100μm以上，從黏著部朝面板內部的水份擴散量增大，例如在進行60℃/90%的耐濕試驗時會招致所謂暗區之放大速度變大的問題已。
如同前述，透過將吸濕劑分散於油脂層或凝膠層5，達成可有效地抑制在有機電場發光(EL)元件發生暗點及放大之元件的劣化現象之作用。 且，透過讓油脂層或凝膠層5含有前述導熱劑，使油脂層或凝膠層5保有獨自的導熱特性，且更能助長其特性，能在更有效地抑制前述有機電場發光(EL)裝置所產生之亮度不均上有所助益。
又，在與該油脂層或凝膠層5相接之前述有機電場發光(EL)元件2的最上部所形成之保護膜2D，較佳為由SiO、SiO2、SiON、Si3N4等之氧化矽或氮化矽、或α-NPD(Bis〔N-(1-naphthyl)-N-pheny〕benzidine)、或Alq〔Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(Ⅲ)］等作為有機電場發光(EL)元件的電洞輸送層、電子輸送層、發光層、載體的障璧層及電荷產生層使用的材料所獲致之有機物所形成，由此等當中的一種或複數個疊層膜所構成。
第三A圖及第三B圖係依序說明依該構成來製造有機電場發光(EL)裝置之情況中的較佳製程者。此外，以下要說明的製程係在氮氣等之惰性氣體的雰圍氣中執行。首先，如第三A圖的[A]所示，在形成平板狀的密封基板3之一面上，執行塗佈含有以前述有機矽氧烷鍵(-R2SiO-)或氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-)為骨格之寡聚物或聚合物的油脂或凝膠劑(以與油脂層或凝膠層相同的符號5表示。)之步驟。
於此情況，在該油脂或凝膠劑5之塗佈上，例如是使用分配器或網版印刷法等，該油脂或凝膠劑5被塗佈在密封基板3的中央部。油脂或凝膠劑5 係在密封基板3上維持其塗佈形狀的半固體狀物質，且在常溫黏度是3Pa‧S(帕．秒)以上者較佳。 又亦可以是在塗佈後加熱硬化，接著黏度會上昇者。
塗佈油脂或凝膠劑5之步驟為，如前述材料之塗佈以外，亦包含將作成片狀的凝膠劑5敷設(載置)在密封基板3的一面上之方法。
接著，如第三A圖的[B]所示，沿著該密封基板3中之塗佈有該油脂或凝膠劑5該面之外周緣，執行塗佈形成密封部4用的黏著劑(以與密封部相同的符號4表示。)之步驟。此黏著劑4可適當地利用UV硬化性樹脂。
其次如第三A圖的[C]所示，使預先疊層形成有含有有機發光層的有機電場發光元件2之元件形成基板1中該有機電場發光元件2之形成面，與該密封基板3的油脂或凝膠劑5之塗佈面相對向。於該步驟中，在以符號7a及7b典型顯示的貼合裝置，該元件形成基板1及密封基板3係以前述狀態被設置。
接著，如第三A圖的[D]所示，執行將安裝在貼合裝置7a、7b且成對向狀態中之該密封基板3與該元件形成基板1之間的空間內之氣體排氣的步驟。
接著，如第三B圖的[E]所示，在該密封基板3與該元件形成基板1之間的空間內之氣體既已排氣的狀態中，執行讓該密封基板3和元件形成基板1接近並使該油脂或凝膠劑5的塗佈面密接於該有機電場發光(EL)元件2側的步驟。亦即，透過讓密封基板3接觸該元件形成基板1並進行排氣、減壓，該油脂或凝膠劑5係流動而與形成在該元件形成基板1的有機電場發光(EL)元件2側密接。
在此情況，如圖式所示，在元件形成基板1的上面側，為了定位使例如藉石英玻璃形成之附有遮罩的輔助板8下壓抵住，又在密封基板3的下面，以金屬板等形成之輔助板9係上壓抵住。
接著，如圖式之箭頭A所示，以藉由密封基板3下面所配置的輔助板9，使密封基板3上舉般地作用。藉此，沿著密封基板3之外周緣而塗佈的該黏著劑4係與對向之元件形成基板1側相接。且，該油脂或凝膠劑5的塗佈面係與該有機電場發光(EL)元件側2密接，並且在由該黏著劑4所包圍的空間之全區擴展。
亦即，如第三A圖的[A]所示，藉由在密封基板1的一面上將油脂或凝膠劑以在基板的中央部具有適當面積予以塗佈，油脂層或凝膠層5係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件2之外 周部還大。
接著，如第三B圖的[F]所示，執行讓用以在元件形成基板1及密封基板3之對向的四邊形成密封部的黏著劑4硬化的步驟。於此步驟中，在藉石英玻璃所形成之該輔助板8上側配置UV投射燈La，隔著附有該遮罩的輔助板8及元件形成基板1而投射UV光，藉此能使黏著劑4硬化。形成於輔助板8之該遮罩之作用係阻止來自UV投射燈的UV光投射於有機電場發光(EL)元件，防止對有機EL元件造成損傷。
此外，亦可採用以玻璃糊等之無機玻釉劑取代前述黏著劑4，透過藉雷射照射來加熱熔黏該無機玻釉劑而形成該密封部的加熱熔黏手段。其後，如第三B圖的[G]所示，藉由排除輔助板8、9且恢復成大氣壓並自貼合裝置取出成形品，即可獲得有機電場發光(EL)裝置。
針對由以上說明的製程所成形之有機電場發光(EL)裝置，茲將發光驅動時對表面溫度所作測定的結果，顯示於第四圖至第六圖及第一表、第二表。此外第四圖係顯示為了測定所作成的試作物之形態者，在此例中，係就形成具備一邊是115mm的正方形之發光部L的有機電場發光(EL)裝置，顯示以其表側(元件形成基板1側)的A至I 所表示的九個點作為溫度測定點的例子。
又，第一表為顯示所試作之有機電場發光(EL)元件2的疊層構成例，第一表係就各層的名稱與構成其之機能素材予以顯示。此外，在此第一表所示的例子中，構成具備二層的發光層之多光子構造的元件。
第二表為比較例，係針對在元件形成基板1與密封基板3之空間部充填氮氣者、或充填有液體者、再者充填了本發明所涉及的凝膠/油脂者，將第四圖所示的A至I點中的實測溫度以(℃)來顯示。此外，此實測值係表示在通電經過後30分的時間點中的溫度。又，在供作測定用的試作物中，皆在密封基板3側的外側，隔著導熱構件貼附均熱板，該均熱板係業已塗佈有鋁等散熱劑的板厚0. 5mm之鋁製均熱板。作為該均熱板，亦可使用銅板等之其他的金屬。
此外，在比較例所示的充填物之液體，係使用在100℃減壓、加熱的東麗dowcorning株式會社製的甲苯矽油(SH550)。又，在本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置中，係顯示在凝膠層中，矽凝膠是使用50wt%的信越化學工業株式會社製KE1057作為、吸濕劑是使用氧化鈣30wt%、及導熱材是使用20wt%的氧化鋁之例子。
又，第五圖係顯示在以前述液體為充填物的比較例、和以本發明所涉及的凝膠為充填物的有機電場發光(EL)裝置中，第四圖所示E點中之表背 的溫度(℃)從通電經過30分後，緊接著熄燈後的經過。又，第六圖係顯示將第五圖中從通電經過15分乃至30分之期間的測定結果以比例尺放大的狀態顯示。
於此第五圖及第六圖中，有關本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之測定結果，標記成「凝膠密封：表(光取出側)」及「凝膠密封：背(密封側)」，而習知例與其比較之測定結果，標記成「液密封：表(光取出側)」及「液密封：背(密封側)」。
如第二表所示，依據將本發明所涉及的凝膠使用於充填物的發光裝置，與將液體使用於充填物的發光裝置相較下，可理解到A至I點的溫度之平均值係大幅降低。又，亦可理解到A至I點的最大值與最小值之差(Max-Min)變極小。
又如第六圖所示，依據將液體用作充填物的發光裝置之測定結果，在從通電經過30分後之時間點的表背之溫度差乃如Dt1所示，約差7.0℃，相對地在同時間點之本發明所涉及的發光裝置之表背的溫度差乃如Dt2所示係抑制成約差1.3℃。
因此，依據本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置，由該測定結果也可理解到能發揮已說明過之發明效果欄所記載之作用效果。
其次，第七圖係本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置所涉及的其他實施形態之典型。此外，與在該第七圖中既已說明過的第一圖所示各部相當之部分係以同一符號來表示，因此省略該說明。在該第七圖所示的實施形態中，在密封基板3之與元件形成基板1對向的面，作成再配置有由含有吸濕劑的樹脂所成的吸濕層6之構成。
該吸濕層6為在構成吸濕層之樹脂上使吸濕劑被分散及包含，藉此，透過捕獲水份而能有效地抑制前述有機電場發光(EL)元件2中之暗點的發生及放大。在此情況，形成吸濕層6的樹脂，例如可使用熱硬化性或UV硬化性的環氧系或丙烯酸系樹脂，如同前述，於此樹脂上透過使吸濕劑分散而形成吸濕層6。
此外，分散於該樹脂上的吸濕劑，亦可採用任一種藉化學吸附或物理吸附來捕獲水份者，具體而言，可使用與以被分散在前述油脂層或凝膠層5之狀態含有之吸濕劑同樣者。而且，如第七圖所示，該吸濕層6係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件2之發光部L的外周部還大，藉此可發揮充分的吸濕效果。又吸濕層6亦可以是塗佈有機金屬錯合物系的液體吸濕劑並使之乾燥或硬化的形態者，具體而言，可使用雙葉電子工業株式會社 製OleDry等。
在第七圖所示的實施形態中，透過以在密封基板3安裝吸濕層6的形態作配置，在此，有機電場發光(EL)裝置中亦可使用不含吸濕劑的油脂層或凝膠層5，又亦能併用使吸濕劑分散而含有的油脂層或凝膠層5。如此一來，在使吸濕劑分散而含有的油脂層或凝膠層5以外，且具備有前述吸濕層6的構成之情況，更可獲得抑制暗點的效果。
此外，在油脂層或凝膠層5使前述導熱劑分散，且如前述般具備吸濕層6的構成之情況，除了油脂層或凝膠層5保有之獨自的導熱特性以外，還會有吸濕層6所保有之獨自的導熱特性作用，在更有效地抑制前述有機電場發光(EL)裝置所發生之亮度不均上能有所助益。
第八圖係說明在製造第七圖所示構成之有機電場發光(EL)裝置的情況之製程者，其顯示出將說明過的第三A圖的[A]所示之過程分成二個來執行的態樣。亦即，於第八圖所示的[A1]，執行於平板狀的密封基板3的一面形成前述吸濕層6之步驟。其次，執行於該吸濕層6的形成面塗佈油脂或凝膠劑5並使之重疊該吸濕層6之步驟。
接著執行第三A圖的[B]以後的各步驟，可製造具備第七圖所示的吸濕層6之有機電場發光(E L)裝置。而且，於第七圖所示之構成的有機電場發光(EL)裝置中，亦可發揮既已說明的發明效果欄所載之作用效果。
在以上說明過的實施形態中，雖顯示使用平板狀物作為密封基板3的例子，但亦可使用周緣部是與元件形成基板相接般而在中央部有下凹的截面凹狀的密封基板，亦即也能使用第九圖所示之形態的密封基板3。此外在第九圖中，與既已說明的第一圖達成同一機能的部分係以同一符號來表示。在此情況，油脂或凝膠劑5的量係以可充填凹部且密接者為較佳。又，密封基板或形成有有機電場發光(EL)元件的元件形成基板，亦可使用撓性的樹脂材料。
又，在以上說明過的實施形態中，形成有機電場發光(EL)元件2之一對的透明電極2A及對向電極2C係沿著元件形成基板1的面而分別形成面狀(扁平電極)，不過亦可將該透明電極2A形成帶狀，同時將該對向電極2C以與透明電極2A呈正交般地形成帶狀，於兩者的交叉位置分割有機電場發光(EL)元件，以構成具備複數個發光部的有機電場發光(EL)元件。
本發明亦能適用於如該排列複數個有機電場發光(EL)元件的發光部之有機發光裝置，可獲得 同樣的作用效果。又，在此情況，即使是將複數個有機電場發光(EL)元件串列地連接的構成(面串列構造)之有機發光裝置亦可獲得同樣的作用效果。
以上所述僅為本發明之較佳可行實施例，非因此侷限本發明之專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之等效技術變化，均包含於本發明之權利保護範圍內，合予陳明。
(習知技術)
11‧‧‧有機電場發光(EL)元件
12‧‧‧元件形成基板
13‧‧‧密封構件
14‧‧‧黏著劑
15‧‧‧乾燥劑
16‧‧‧空間部
(本發明)
1‧‧‧元件形成基板
2‧‧‧有機電場發光(EL)元件
2A‧‧‧透明電極
2B‧‧‧有機發光層
2C‧‧‧對向電極
2D‧‧‧保護膜
3‧‧‧密封基板
4‧‧‧密封部(黏著劑)
5‧‧‧油脂層或凝膠層(油脂或凝膠劑)
6‧‧‧吸濕層
7a，7b‧‧‧貼合裝置
8，9‧‧‧輔助板
E1‧‧‧直流電源
L‧‧‧發光部
第一圖係將本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之第一實施形態以在中央截斷的狀態所示的典型圖。
第二圖係說明第一圖所示的發光裝置中之有機電場發光(EL)元件的疊層構成例之上視圖。
第三A圖係說明製造第一圖所示之有機電場發光(EL)裝置的情況之前半過程之典型圖。
第三B圖係說明同一裝置之後半過程之典型圖。
第四圖係顯示為提供測定而作成之試作物的形態之典型圖。
第五圖係顯示朝發光裝置通電時之表面溫度的測定結果之線圖。
第六圖係顯示就第五圖中的一部分予以放大比 例尺的線圖。
第七圖係顯示本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之第二實施形態在中央截斷的狀態之典型圖。
第八圖係說明製造第七圖所示的有機電場發光(EL)裝置之情況的初期階段之過程的典型圖。
第九圖係顯示本發明所涉及的有機電場發光(EL)裝置之第三實施形態在中央截斷的狀態之典型圖。
第十圖係顯示習知的一有機電場發光(EL)裝置例在中央截斷的狀態之典型圖。
1‧‧‧元件形成基板
2‧‧‧有機電場發光(EL)元件
3‧‧‧密封基板
4‧‧‧密封部(黏著劑)
5‧‧‧油脂層或凝膠層(油脂或凝膠劑)

Claims (22)

  1. 一種有機電場發光(EL)裝置，其係在元件形成基板上形成有含有機發光層的有機電場發光(EL)元件，而且具備用以將該有機電場發光(EL)元件收納在與該元件形成基板之間而密封的密封基板，其中，在該元件形成基板與該密封基板的周緣部形成有密封部，而且在由該密封部所包圍且形成有該有機電場發光(EL)元件之該元件形成基板與該密封基板之間，以密接狀態收納油脂層或凝膠層；該油脂層或凝膠層係以密接至所密接的該有機電場發光(EL)元件的發光部的外周的方式形成為較該發光部的外周還大；該油脂層或凝膠層係在該密封基板上維持其塗佈形狀的半固體狀物質。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中在該油脂層或凝膠層中含有在骨架中含有機矽氧烷鍵(-R1R2SiO-，R1及R2表示飽和或不飽和的烷基、取代或無取代的苯基、飽和或不飽和的氟烷基)或氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)的寡聚物或聚合物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該密封基板係平板狀、或周緣部與該元件形成基板側相接般在中央部凹下之截面凹狀的 基板，該周緣部的密封部係利用黏著劑之密封或加熱熔黏的密封。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中在該油脂層或凝膠層中含有在骨架中含有作為該有機矽氧烷〔-(R1R1SiO)l-(R1R2SiO)m-(R1R3SiO)n-，R1表示甲基，R2表示乙烯基或苯基，R3表示-CH2CH2CF3的氟烷基，l、m、n表示整數，但三個中的二個以下之數字亦可為0〕的寡聚物或聚合物。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中在該油脂層或凝膠層中含有在骨架中含有作為該氟化聚醚鍵(-CF2CFYO-，Y表示F或CF3)且在末端具有含Si官能基之寡聚物或聚合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該油脂層或凝膠層含有吸濕劑或導熱劑、或含有吸濕劑和導熱劑作為添加劑。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該吸濕劑係使用化學吸濕劑或物理吸濕劑的一種或複數種的混合物，使其分散在該油脂層或凝膠層中。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該化學吸濕劑，係使用選自氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶的一種或複數種的混合物。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該物理吸濕劑，係使用合成沸石、矽凝膠的一者或兩者的混合物。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該導熱劑，係使用金屬氧化物或氮化物、或合成沸石、矽凝膠的一種或複數種的混合物，使其分散在該油脂層或凝膠層中。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該金屬氧化物，係使用選自氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶的一種或複數種的混合物。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中作為該氮化物，係使用氮化矽、氮化鋁中的一者或兩者的混合物。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該油脂層或凝膠層中所含有的添加劑之含有量，當使用該平板狀的密封基板時，重量比係10%至80%，含該添加劑的油脂層或凝膠層之厚度係10至100μm。
  14. 如申請專利範圍第6項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該油脂層或凝膠層中所含有的添加劑之含有量，當使用該截面凹狀的密封基板時，以重量比係10%至80%。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光 (EL)裝置，其中在該密封基板之相對該元件形成基板的面，更配置有由含化學吸濕劑或物理吸濕劑的一種或複數種的混合物之樹脂所成的吸濕層。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該有機電場發光(EL)元件係沿著該元件形成基板，分割成單一面狀或複數的面狀而排列。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中在與該油脂層或凝膠層相接的該有機電場發光元件之最上部，形成由有機或無機層所構成的保護膜。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該保護膜係由氧化矽或氮化矽、或形成元件的材料所成的有機物、或該有機物與無機物的混合物所構成，由此等中的一種或複數個積層膜所構成。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之有機電場發光(EL)裝置，其中該吸濕層係形成比與其相對向的該有機電場發光(EL)元件之該發光部的外周還大。
  20. 一種有機電場發光(EL)裝置的製造方法，其係執行以下的步驟：在密封基板的一面上塗佈為在該密封基板上維持其塗佈形狀的半固體狀物質的油脂或凝膠劑之步驟；沿著該密封基板之塗佈有該油脂或凝膠劑的面之 外周緣，塗佈用於形成密封部的黏著劑之步驟；使預先疊層形成有含有機發光層的有機電場發光元件之元件形成基板中該有機電場發光元件之形成面，與該密封基板中油脂或凝膠劑之塗佈面相對向之步驟；將安裝於貼合裝置而成相對向狀態之該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣之步驟；於已將該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣的狀態下，使該密封基板與元件形成基板接近，使該油脂或凝膠劑的塗佈面密接於該有機電場發光(EL)元件側之步驟；以及於該密接狀態下，使用於形成該密封部的黏著劑硬化之步驟；該油脂或凝膠劑係以密接至所密接的該有機電場發光(EL)元件的該有機發光層的外周的方式形成為較該有機發光層的外周還大。
  21. 一種有機電場發光(EL)裝置的製造方法，其係執行以下的步驟：在密封基板的一面上塗佈為在該密封基板上維持其塗佈形狀的半固體狀物質的油脂或凝膠劑之步驟；沿著該密封基板之塗佈有該油脂或凝膠劑的面之外周緣，塗佈用於形成密封部的無機玻釉劑之步驟；使預先疊層形成有含有機發光層的有機電場發光元件之元件形成基板中該有機電場發光元件之形成 面，與該密封基板中油脂或凝膠劑之塗佈面相對向之步驟；將安裝於貼合裝置而成相對向狀態之該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣之步驟；於已將該密封基板與該元件形成基板之間的空間內之氣體排氣的狀態下，使該密封基板與元件形成基板接近，使該油脂或凝膠劑的塗佈面密接於該有機電場發光元件側之步驟；及於該密接狀態下，藉由雷射照射而使用於形成該密封部的無機玻釉劑加熱熔黏，以形成該密封部的熱熔黏步驟；該油脂或凝膠劑係以密接至所密接的該有機電場發光(EL)元件的該有機發光層的外周的方式形成為較該有機發光層的外周還大。
  22. 如申請專利範圍第20項或第21項所述之有機電場發光(EL)裝置的製造方法，其中於執行在密封基板的一面上塗佈為在該密封基板上維持其塗佈形狀的半固體狀物質的油脂或凝膠劑之步驟前，於該密封基板的一面上預先形成由含有吸濕劑的樹脂所成的吸濕層，在該吸濕層的形成面執行塗佈油脂或凝膠劑之步驟。
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