WO2011042944A1 - 有機elパネル及びその製造方法 - Google Patents

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雄司 齋藤
正志 福崎
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Tohoku Pioneer Corp
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    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/87Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871Self-supporting sealing arrangements
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    • H10K59/871Self-supporting sealing arrangements
    • H10K59/8722Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants

Definitions

  • the present invention relates to an organic EL panel and a method for manufacturing the organic EL panel.
  • the organic EL panel is a self-luminous panel provided with an organic EL element as a light emitting element.
  • an organic EL element as a light emitting element.
  • a display screen of a mobile phone, a monitor screen of a vehicle-mounted or household electronic device, an information display screen of a personal computer or a television receiver As various display devices used in advertising lighting panels, etc., as various light sources used in scanners, printers, etc., as illumination devices used in general illumination, backlights of liquid crystal display devices, etc., and light utilizing a photoelectric conversion function As a communication device, it can be used for various purposes and models.
  • the organic EL element Since the organic EL element has a property that the light emission characteristic deteriorates when exposed to moisture in the atmosphere, the organic EL element is sealed to block the organic EL element from the atmosphere in order to operate the organic EL panel stably for a long time. Structure is indispensable.
  • the sealing structure of the organic EL panel the substrate on which the organic EL element is formed and the sealing substrate are bonded together to form a sealing space surrounding the organic EL element, and a desiccant in the sealing space
  • a hollow sealing structure that deploys (see, for example, Patent Document 1 below).
  • FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a conventional organic EL panel having a hollow sealing structure (FIG. 1A is a cross-sectional view, and FIG. 1B is a plan view).
  • One or a plurality of organic EL elements J3 for forming the light emitting portion J2 are formed on the substrate J1, and the sealing substrate J5 is bonded to the substrate J1 so as to form a sealing space J4 covering the light emitting portion J2. It is bonded through the layer J6.
  • a desiccant J7 is provided on the inner surface of the sealing substrate J5, and the desiccant adsorbs moisture in the sealed space J4 to extend the life of the organic EL element.
  • the region where the light emitting part J2 is formed in the surface of the substrate J1 is the light emitting region J20.
  • the substrate J1 and the sealing substrate J5 are bonded to the adhesive layer J6.
  • it is necessary to form a region (frame region) with a predetermined width JW outside the light emitting region J20 because it is necessary to secure a region (adhesion region) for bonding via the substrate.
  • the entire J1 cannot be made the light emitting region J20.
  • the frame area outside the light emitting area J20 be as small as possible in order to avoid pressure on the surrounding space.
  • the frame region becomes large. There are problems that the number of panels that can be taken out from one large substrate is reduced, the manufacturing yield is poor, and the productivity improvement effect cannot be obtained sufficiently.
  • the frame area of each panel is an area that does not emit light and is located within the entire light emitting area of the large area panel. In order to improve the performance of the entire light emitting region, it is required to make the frame region as small as possible.
  • the width of the bonding area (see JW1 in FIG. 1) must be reduced. If the width of the bonding area is simply reduced, the bonding strength between the substrate J1 and the sealing substrate J5 is increased. There is a problem that the sufficient sealing performance of the organic EL element J3 cannot be maintained due to insufficient securing.
  • the width of the rib portion J10 formed on the sealing substrate J5 to form the sealing space J4 is narrowed. According to this, the strength of the rib portion J10 decreases, and the rib portion J10 cannot withstand the load acting on the sealing substrate J6, and the rib portion J10 is damaged.
  • the rib portion J10 is broken, the organic EL element J3 is exposed to the outside air, and there is a problem that the deterioration of the organic EL element J3 proceeds remarkably.
  • the strength of the rib portion J10 is reduced, the rib portion J10 may be damaged during the manufacturing process of the organic EL panel, resulting in a decrease in yield.
  • the present invention is an example of a problem to deal with such a problem. That is, to increase the occupancy ratio of the light emitting area in the organic EL panel, to improve the performance of the organic EL panel, to narrow the frame area of the organic EL panel, sufficiently ensure the adhesive strength between the substrate and the sealing substrate, It is an object of the present invention to maintain good sealing performance of the organic EL element, to ensure the strength of the rib portion of the sealing substrate, and to prevent problems due to damage of the rib portion.
  • the organic EL panel and the manufacturing method thereof according to the present invention include at least the following components.
  • the angle formed between the steep tangent line that contacts the side surface of the rib part and the line along the bonding surface in the cross section of the adhesive layer forming portion of the portion is 65 ° to 85 °, and An organic EL panel, wherein the adhesive layer is formed over the side surface of the rib portion.
  • the angle formed between the steep tangent line in contact with the side surface of the rib portion and the line along the bonding surface is 65 ° to 85 ° in the cross section of the rib portion at the adhesive layer forming portion.
  • the method for manufacturing an organic EL panel is characterized in that the sealing substrate is processed and the adhesive layer is formed from the adhesive surface to the side surface of the rib portion in the sealing step.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a basic configuration of an organic EL panel according to an embodiment of the present invention (FIG. 2A shows an overall cross section, and FIG. 2B shows formation of an adhesive layer. Partial enlarged cross section is shown.)
  • the organic EL panel 1 includes a substrate 10, a light emitting unit 11 formed on a substrate made of a light-transmitting material, and a sealing substrate 20.
  • the light emitting unit 11 includes one or a plurality of organic EL elements 11A in which an anode, an organic layer, and a cathode are stacked.
  • the organic EL elements 11A serving as pixels are arranged in a dot matrix to form an image display surface. is doing.
  • the organic EL element 11A formed on a substrate formed of a light-transmitting material as in this example can emit light to the outside through the substrate 10 (bottom emission type).
  • the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention may be one that emits light to the outside from the sealing substrate 20 side described later (top emission type). It may be one that emits light from both sides of the sealing substrate 20 to the outside (dual emission type).
  • the sealing substrate 20 is bonded to the substrate 10 via an adhesive layer 21 in order to hollow-seal the light emitting unit 11 in the sealing space C.
  • the sealing substrate 20 includes a concave portion 22 that accommodates the light emitting portion 11 and a rib portion 23 that is formed along the outer periphery of the concave portion 22 and has an adhesive surface 23 ⁇ / b> A that faces the substrate 10.
  • a desiccant 24 is provided on the bottom surface 22A of the recess 22 of the sealing substrate 20 as necessary.
  • the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention having such a panel structure expands the light emitting area EA of the light emitting section 11 to further enlarge the frame area FA (from the outer peripheral edge of the light emitting section 11 to the outer peripheral edge of the substrate 10.
  • the adhesive strength between the substrate 10 and the sealing substrate 20 can be secured, and the structural strength of the sealing space of the sealing substrate 20 can be secured.
  • the rib part 23 extends from the top part to the root part. Therefore, the structural strength of the rib portion 23 can be ensured. Further, the adhesive applied to the adhesive surface 23A is spread in the sealing space C when the substrate 10 and the sealing substrate 20 are bonded together, but the inclined surface of the angle ⁇ a formed on the side surface of the rib portion 23, The adhesive layer 21 is gradually formed wider from the top of the side surface 23 ⁇ / b> B of the rib portion 23 toward the substrate 10. Thereby, even when the adhesive surface 23A is narrowed, the adhesive force of the adhesive layer 21 can be secured, and the adhesive strength between the substrate 10 and the sealing substrate 20 can be maintained at a sufficient strength.
  • the range of the angle ⁇ a is preferably in the range of 65 ° to 85 °.
  • the angle ⁇ a is greater than 85 °, so that the rise of the entire rib portion 23 becomes steep, so that the width of the entire rib portion 23 is narrowed by narrowing the bonding surface 23A of the rib portion 23, and the structure of the rib portion 23 is reduced. Strength cannot be obtained.
  • the rib portion 23 is damaged, the organic EL element 11 ⁇ / b> A is exposed to the outside air, and the organic EL element 11 ⁇ / b> A deteriorates significantly.
  • the organic EL panel 1 is intended to improve the display performance by enlarging the light emitting area EA (narrowing the area of the frame area FA) and improving the effective display area ratio of the panel. Can do. At that time, the sealing performance of the organic EL element 11A can be maintained satisfactorily, and the above-described display performance can be improved while effectively suppressing the deterioration of the light emission characteristics.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing an example of formation of the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention (the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is partially omitted).
  • an example in which a plurality of sealing spaces are formed by bonding the substrate 10 and the sealing substrate 20 is shown.
  • the sealing spaces C1 and C2 are formed on both sides straddling the rib portion 23, in the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention, from the adhesive surface 23A of the rib portion 23 to both side surfaces 23B.
  • An adhesive layer 21 is formed across.
  • the volumes of the sealing spaces C1 and C2 adjacent to both sides of the rib portion 23 may be different.
  • the substrate 10 and the sealing substrate 20 are bonded to each other in the sealing spaces C1 and C2.
  • a difference occurs between the generated internal pressures P1 and P2, and the internal pressure P2 of the sealing space C2 having a small volume becomes higher than the internal pressure P2 of the sealing space C1 having a large volume (P1 ⁇ P2).
  • the phenomenon that the adhesive is pulled toward the lower internal pressure due to the internal pressure difference (adhesion of the adhesive) occurs, and this facilitates the movement of the adhesive along the adhesive surface 23A.
  • the adhesive layer 21 When such adhesive shrinkage occurs, the adhesive layer 21 is formed to be biased to one side of the rib portion 23, and good adhesive strength cannot be obtained. In addition, the amount of adhesive in the adhesive surface 23A may be reduced or lost due to the shrinkage of the adhesive layer 21, and in this case, the sealing performance is deteriorated or the organic EL element 11A is significantly deteriorated. A problem that progresses occurs.
  • the angle ⁇ a By setting the angle ⁇ a to 65 ° or more, the difference between the internal pressures P1 and P2 generated in the sealed spaces C1 and C2 becomes small.
  • the adhesive layer 21 spreading in a well-balanced manner on both the left and right sides can be formed, and good adhesive strength and sealing performance between the substrate 10 and the sealing substrate 20 can be ensured.
  • FIG. 4 is an explanatory view showing another example of forming the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention (the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted).
  • the corners of the bonding surface 23 ⁇ / b> A and the side surface 23 ⁇ / b> B are chamfered at the top of the rib portion 23.
  • the chamfer R as shown in the figure, the spread of the adhesive layer 21 in the vicinity of the adhesive surface 23A can be more sufficiently secured. Thereby, even when the width of the adhesive surface 23A is narrowed, the adhesive strength of the adhesive layer 21 can be further increased.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing another example of formation of the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention (the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is partially omitted).
  • the recess 22 of the sealing substrate 20 has a stepped shape. That is, a recess 22 ⁇ / b> B is further formed on the bottom surface 22 ⁇ / b> A of the recess 22.
  • the concave portion 22 in a multi-step shape like this, the volume of the sealed space can be secured regardless of the prescribed range of the angle ⁇ a, and the space for disposing the desiccant 24 disposed in the sealed space. Can be secured.
  • the processing depth is deep and it may be difficult to form the angle ⁇ a at a predetermined value.
  • the concave portion 22 is formed in a multi-step moat shape to eliminate the restriction on the formation of the angle ⁇ a.
  • the manufacturing method of the organic EL panel 1 according to the embodiment of the present invention includes a light emitting unit forming process as a process on the substrate 10 side, a sealing substrate processing process as a process on the sealing substrate 20 side, and the substrate 10 and the sealing substrate 20. It has a sealing step of bonding.
  • the light emitting portion forming step is a step of forming the light emitting portion 11 including at least one organic EL element 11A on the substrate 10.
  • the organic EL element 11A has a structure in which an anode, an organic layer, and a cathode are laminated, and an electrode pattern of one of the anode and the cathode is formed on the substrate 10 directly or via another layer, and is insulated and partitioned.
  • An organic layer including a light emitting layer is laminated on the electrode pattern, and the other electrode pattern of the anode or the cathode is formed on the organic layer.
  • a stripe-shaped transparent electrode is formed on the substrate 10 and an insulating film pattern is formed so as to partition the single organic EL element 11A. Then, a stripe-shaped partition is formed on the insulating film in a direction intersecting with the transparent electrode described above. Then, an organic layer including a light emitting layer is formed on a transparent electrode that is insulated and partitioned, and a metal electrode (cathode) patterned by a partition is formed on the organic layer.
  • a pixel electrode (anode) made of a transparent electrode is formed on a substrate 10 on which a driving element such as a TFT is formed via a planarizing film, and insulated.
  • An organic layer including a light emitting layer is formed on the partitioned pixel electrode, and a metal electrode (cathode) is further formed on the organic layer.
  • the sealing substrate processing step is a step of forming the concave portion 22 that accommodates the light emitting portion 11 in the sealing substrate 20 and the rib portion 23 having the adhesive surface 23A along the outer periphery of the concave portion 22.
  • the concave portion 22 and the rib portion 23 can be simultaneously formed by performing a digging process on the surface of the flat sealing substrate 22 while leaving the adhesive surface 23A.
  • a processing method such as wet etching, dry etching, or sand blasting can be employed.
  • wet etching a resist pattern corresponding to the adhesive surface 23A is formed on the sealing substrate 22, and the exposed surface of the sealing substrate 22 is immersed in an etching solution.
  • a resist film having an opening pattern along the outer edge of the concave portion 22 is formed on the surface of the sealing substrate 20, and a first etching process is performed on the pattern. Thereafter, a resist film having an opening pattern is formed inside the recess 22 and a second etching process is performed on the pattern.
  • the setting range of the angle ⁇ a described above is realized by appropriately setting the processing conditions at the time of the digging processing for forming the recess 22.
  • the sealing step is a step of sealing the light emitting unit 11 in a hollow state by bonding the substrate 10 and the sealing substrate 20 through the adhesive layer 21.
  • An appropriate amount of adhesive is applied on the adhesive surface 23A of the sealing substrate 20.
  • the amount of adhesive to be applied is set so that the adhesive layer 21 is formed from the adhesive surface 23A to the side surface 23B of the rib portion 23 after bonding.
  • the substrate 10 and the sealing substrate 20 are bonded to each other and pressed at a predetermined pressure, whereby the adhesive layer 21 that gradually becomes wider from the top of the side surface of the rib portion 23 toward the substrate 10 is formed.
  • an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used as the adhesive.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing an example of forming an organic EL element formed by the light emitting part forming step described above.
  • FIG. 4A shows an example of an active drive element having independent pixel electrodes
  • FIG. 4B shows an example of a passive drive element in which elements are formed at the intersections of stripe-shaped electrodes. ing.
  • a planarizing film 31 is formed on the substrate 10 on which the driving element (TFT or the like) 30 is formed so as to cover the driving element 30, and becomes a pixel electrode on the planarizing film 31.
  • a lower electrode 32 is formed.
  • the lower electrode 32 can be formed by forming an electrode material on the planarizing film 31 and then patterning it by a photolithography process.
  • a connection line 30A for connecting the lower electrode 32 and the drive element 30 is formed, and an insulating film 33 is formed in the peripheral portion thereof.
  • An organic layer 34 including a light emitting layer 34A is formed so as to cover the opening pattern of the insulating film 33 on the lower electrode 32.
  • the organic layer 34 can be obtained by mask vapor deposition in which the mask opening is combined with the opening of the insulating film 33. Thereafter, the upper electrode 34 is formed so as to cover the entire organic layer 34.
  • the lower electrode 40 is formed in a stripe shape on the substrate 10, the insulating film 41 is formed thereon, and a stripe pattern is formed so as to intersect the lower electrode 40.
  • stripe-shaped partition walls 42 are formed on the insulating film 41 as necessary. More preferably, the partition wall 42 has a side wall with a reverse taper inclined downward. Then, the organic layer 43 including the light emitting layer 43A is formed along the stripe-shaped opening portions of the insulating film 41 and the partition wall 42, and the stripe-shaped upper electrode 44 is formed thereon.
  • the partition wall 42 becomes a mask pattern when the upper electrode 44 is formed.
  • the organic material deposition layer 43R and the upper electrode material deposition layer 44R are deposited on the upper surface of the partition wall 42.
  • the lower electrodes 32 and 40 can be formed of a transparent electrode such as ITO.
  • a hole injection layer such as copper phthalocyanine (CuPc) is formed on the lower electrodes 32 and 40, and, for example, NPB (N, N-di (naphtalence) -N, N-dipheneyl-benzidene) is deposited as a hole transport layer.
  • the hole transport layer has a function of transporting holes injected from the lower electrodes 32 and 40 to the light emitting layers 34A and 43A.
  • the hole transport layer may be a single layer or a stack of two or more layers.
  • the hole transport layer is not formed by a single material, but a single layer may be formed by a plurality of materials, and a guest material having a high charge donating (accepting) property may be formed on a host material having a high charge transport capability. Doping may be performed.
  • red (R), green (G), and blue (B) light emitting layers 34A and 43A are formed in respective film forming regions by using a resistance heating vapor deposition method using a coating mask.
  • red (R) an organic material that emits red light such as a styryl dye such as DCM1 (4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4′-dimethylaminostyryl) -4H-pyran) is used.
  • An organic material that emits green light such as an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) is used as green (G).
  • an organic material emitting blue light such as a distyryl derivative or a triazole derivative is used.
  • a distyryl derivative or a triazole derivative is used.
  • other materials or a host-guest layer structure may be used, and the light emission form may be a fluorescent light emitting material or a phosphorescent light emitting material.
  • the electron transport layer formed on the light emitting layers 34A and 43A is formed using various materials such as an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) by various film forming methods such as resistance heating vapor deposition.
  • the electron transport layer has a function of transporting electrons injected from the upper electrodes 35 and 44 to the light emitting layers 34A and 43A.
  • This electron transport layer may have a multilayer structure in which only one layer is stacked or two or more layers are stacked.
  • the electron transport layer may be formed of a plurality of materials instead of a single material, and a guest material having a high charge donating (accepting) property may be formed on a host material having a high charge transport capability. It may be formed by doping.
  • the insulating films 33 and 41 and the partition wall 42 are made of polyimide or a resist material.
  • a material having a work function lower than that of the anode is used so as to have an electron injection function.
  • ITO indium gallium
  • Al aluminum
  • Mg—Ag magnesium alloy
  • Al since Al has a low electron injection capability, it is preferable to provide an electron injection layer such as LiF between Al and the electron transport layer.
  • the organic EL element 11A Good sealing performance could be obtained. Accordingly, when the organic EL panel according to the embodiment of the present invention is incorporated in a display device in an electronic device or the like, an installation space required for the incorporation can be reduced with respect to a desired display area, and thus the electronic device can be easily downsized. An effect is obtained. Even when it is arranged indoors or in a vehicle as a single display device, desired display performance can be obtained without pressing the surrounding space. Further, when a large number of panels are simultaneously formed on a large substrate, the number of panels can be increased by reducing the area of the frame area FA, the product yield can be improved, and the productivity can be improved.
  • a large panel tilting panel
  • the area of the non-light emitting area existing in the entire light emitting area of the large panel can be reduced, and the display performance in the large panel can be reduced. Can be improved.

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

 有機ELパネルの額縁領域を狭くするに際して、基板と封止基板との接着強度を十分に確保し、有機EL素子の良好な封止性能を維持できる。基板10上の発光部11を中空封止する封止基板20は、発光部11を収容する凹部22と凹部22の外周に沿って形成され基板10に対面する接着面23Aを有するリブ部23を備え、リブ部23の接着剤層形成部分における横断面で、リブ部23の側面23Bに接する最も急峻な接線L1と接着面23Aに沿った線L2とのなす角度θaが65°~85°になり、接着面23Aからリブ部23の側面23Bに渡って接着剤層1が形成されている。

Description

有機ELパネル及びその製造方法
 本発明は、有機ELパネル及び有機ELパネルの製造方法に関するものである。
 有機ELパネルは、有機EL素子を発光素子として備えた自発光パネルであり、例えば携帯電話の表示画面,車載用或いは家庭用電子機器のモニタ画面,パーソナルコンピュータやテレビジョン受像装置の情報表示画面,宣伝用点灯パネル等に用いられる各種表示装置として、スキャナやプリンタ等に用いられる各種光源として、一般照明や液晶表示装置のバックライト等に用いられる照明装置として、また、光電変換機能を利用した光通信用デバイスとして、各種用途及び機種に利用可能なものである。
 有機EL素子は大気に含まれる水分等に触れると発光特性が劣化する性質があるので、有機ELパネルを長時間安定的に作動させるためには、有機EL素子を大気から遮断するための封止構造が必要不可欠になっている。有機ELパネルの封止構造の一例としては、有機EL素子が形成された基板と封止基板とを貼り合わせて、有機EL素子を囲う封止空間を形成し、その封止空間内に乾燥剤を配備する中空封止構造が知られている(例えば下記特許文献1参照)。
 図1は、従来の中空封止構造を有する有機ELパネルの構成例を示した概略図である(同図(a)が断面図、同図(b)が平面図)。基板J1上に発光部J2を形成する有機EL素子J3が一つ又は複数個形成されており、発光部J2を覆う封止空間J4を形成するように、基板J1に封止基板J5が接着剤層J6を介して貼り合わせられている。封止基板J5の内面には乾燥剤J7が配備されており、封止空間J4内の水分を乾燥剤が吸着することで有機EL素子の長寿命化を図っている。
特開2002-231439号公報
 前述した中空封止構造を有する有機ELパネルでは、基板J1の表面内で発光部J2が形成されている領域が発光領域J20になるが、基板J1と封止基板J5とを接着剤層J6を介して接着するための領域(接着領域)を確保する必要があること等のために、発光領域J20の外側に所定幅JWの領域(額縁領域)を形成することが必要になっており、基板J1全体を発光領域J20にすることができない。
 しかしながら、有機ELパネルを各種装置に組み込む場合や単体で設置する場合に、発光領域J20の外側の額縁領域は周辺スペースの圧迫を避けるためにできるだけ小さくすることが望まれている。また、大判の基板上に複数の発光部J2を形成し、この大判の基板と大判の封止基板を貼り合わせて一度の貼合工程で多数のパネルを形成する場合、額縁領域が大きくなると一つの大判基板から取り出せるパネル数が少なくなり、製造歩留まりが悪く、生産性の向上効果が十分に得られない問題がある。
 また、複数の有機ELパネルを並べることで大面積パネル(タイリングパネル)を形成する場合、個々のパネルの額縁領域は、大面積パネルの全体的な発光領域内に位置して発光しない領域を形成することになるので、この額縁領域をできる限り小さくすることが全体的な発光領域の性能を高める上で求められている。
 額縁領域を小さくするためには、接着領域の幅(図1のJW1参照)を狭くせざるを得ず、単純に接着領域の幅を狭くすると、基板J1と封止基板J5との接着強度が十分に確保できず有機EL素子J3の良好な封止性能を維持できない問題が生じる。
 また、単純に接着領域を狭くすると、封止空間J4を形成するために封止基板J5に形成されるリブ部J10の幅が狭くなる。これによるとリブ部J10の強度が低下して、封止基板J6に作用する荷重にリブ部J10の強度が耐えられなくなり、リブ部J10が破損するという問題が生じる。リブ部J10が破損すると有機EL素子J3が外気に曝され、有機EL素子J3の劣化が著しく進行する不具合が生じる。また、リブ部J10の強度が低下すると、有機ELパネルの製造プロセス中にリブ部J10が破損する虞があり、歩留まりの低下を招くことにもなる。
 本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、有機ELパネルにおける発光領域の占有率を高め、有機ELパネルの性能向上を図ること、有機ELパネルの額縁領域を狭くするに際して、基板と封止基板との接着強度を十分に確保し、有機EL素子の良好な封止性能を維持できること、封止基板のリブ部の強度を確保し、リブ部の破損による不具合が生じないようにすること、等が本発明の目的である。
 このような目的を達成するために、本発明による有機ELパネル及びその製造方法は、以下の各構成を少なくとも具備するものである。
 基板と、該基板上に形成され、陽極と有機層と陰極が積層された有機EL素子を少なくとも一つ備える発光部と、該発光部を中空封止するために前記基板に接着剤層を介して貼り合わせられる封止基板とを備え、前記封止基板は、前記発光部を収容する凹部と該凹部の外周に沿って形成され前記基板に対面する接着面を有するリブ部を備え、前記リブ部の接着剤層形成部分における横断面で、前記リブ部の側面に接する最も急峻な接線と前記接着面に沿った線とのなす角度が65°~85°になり、且つ前記接着面から前記リブ部の側面に渡って前記接着剤層が形成されていることを特徴とする有機ELパネル。
 基板上に少なくとも一つの有機EL素子を備えた発光部を形成する発光部形成工程と、封止基板に前記発光部を収容する凹部と該凹部の外周に沿って前記基板に対面する接着面を有するリブ部を形成する封止基板加工工程と、前記基板と前記封止基板とを接着剤層を介して貼り合わせて前記発光部を中空封止する封止工程とを有し、前記封止基板加工工程では、前記リブ部の接着剤層形成部分における横断面で、前記リブ部の側面に接する最も急峻な接線と前記接着面に沿った線とのなす角度が65°~85°になるように前記封止基板を加工し、前記封止工程では、前記接着面から前記リブ部の側面に渡って前記接着剤層を形成することを特徴とする有機ELパネルの製造方法。
従来の中空封止構造を有する有機ELパネルの構成例を示した概略図である(同図(a)が断面図、同図(b)が平面図)。 本発明の一実施形態に係る有機ELパネルの基本構成を示した概念図である(同図(a)が全体的な断面を示しており、同図(b)が部分な拡大断面を示している。)。 本発明の実施形態に係る有機ELパネルの形成例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る有機ELパネルの他の形成例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る有機ELパネルの他の形成例を示した説明図である。 発光部形成工程によって形成される有機EL素子の形成例を示した説明図である(同図(a)が独立した画素電極を備えるアクティブ駆動素子の例を示しており、同図(b)が交差するストライプ状の電極の交差部に素子が形成されるパッシブ駆動素子の例を示している。)。
 以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。図2は本発明の一実施形態に係る有機ELパネルの基本構成を示した概念図である(同図(a)が全体的な断面を示しており、同図(b)が接着剤層形成部分な拡大断面を示している。)。
 有機ELパネル1は、図2(a)に示すように、基板10と、透光性の材料で形成される基板上に形成される発光部11と、封止基板20とを備えている。発光部11は、陽極と有機層と陰極が積層された有機EL素子11Aが単数又は複数備えられており、例えば、ドットマトリクス状に画素となる有機EL素子11Aを配列して画像表示面を形成している。本例のように透光性の材料で形成される基板上に形成される有機EL素子11Aは、基板10を介して外部に光を放射することができるものである(ボトムエミッション型)。また、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1は、これとは逆に、後述する封止基板20側から外部に光を放出するもの(トップエミッション型)であっても良く、基板10と封止基板20の両面から外部に光を放出するもの(デュアルエミッション型)であっても良い。
 封止基板20は、発光部11を封止空間C内で中空封止するために基板10に接着剤層21を介して貼り合わせられている。この封止基板20は、発光部11を収容する凹部22と凹部22の外周に沿って形成され基板10に対面する接着面23Aを有するリブ部23を備えている。封止基板20の凹部22の底面22Aには必要に応じて乾燥剤24が配備されている。
 そして、図2(b)に示すように、リブ部23の接着剤層形成部分における横断面で、リブ部23の側面23Bに接する最も急峻な接線L1と接着面23Aに沿った線L2とのなす角度θaが65°~85°になり、且つ接着面23Aからリブ部23の側面23Bに渡って接着剤層21が形成されている。
 このようなパネル構造を有する本発明の実施形態に係る有機ELパネル1は、発光部11の発光領域EAをより拡大することで額縁領域FA(発光部11の外周縁から基板10の外周縁までの領域)を狭くした場合であっても、基板10と封止基板20との接着強度を確保できると共に、封止基板20の封止空間の構造的な強度を確保することができる。
 すなわち、本発明の実施形態の有機ELパネル1では、リブ部23の接着面23Aの幅を狭くすることで額縁領域FAの幅を狭くした場合であっても、リブ部23が頂部から根元部に向けて徐々に幅広に形成されることになるので、リブ部23の構造的な強度を確保することが可能になる。また、接着面23Aに塗布された接着剤は基板10と封止基板20との貼り合わせ時に封止空間C内に広げられるが、リブ部23の側面に形成された角度θaの傾斜面によって、接着剤層21がリブ部23の側面23Bの頂部から基板10に向かって徐々に幅広状に形成されることになる。これによって、接着面23Aを狭めた場合であっても接着剤層21の接着力を確保でき、基板10と封止基板20との接着強度を十分な強度に維持することができる。
 角度θaの範囲は、65°から85°の範囲が好ましい。角度θaが85°より大きくなると、リブ部23全体の立ち上がりが急峻になるので、リブ部23の接着面23Aを狭くすることでリブ部23全体の幅が狭くなり、リブ部23の構造的な強度が得られなくなる。このようなリブ部23の構造では、リブ部23が破損して有機EL素子11Aが外気に曝され、有機EL素子11Aの劣化が著しく進行してしまう不具合が生じる懸念がある。
 一方、角度θaが65°より小さくなると、リブ部23の側面の傾斜が倒れすぎるので、接着面23Aの内側部分で十分な封止空間を確保できなくなり、また、基板10と封止基板20との貼り合わせ時に接着剤が有機EL素子11Aまで広がってしまい、有機EL素子11Aにダメージを与えてしまうため、その分額縁領域FAを大きく確保しなくてはならなくなる。また、リブ部23の側面の傾斜が倒れすぎると、リブ部23の根元の裾野が長くなって凹部22の平坦部分の幅が短くなる。これによって凹部22内の平坦部分に配備する乾燥剤の配備スペースが狭くなって、乾燥剤の効果が十分に得られなくなる。
 本発明の実施形態に係る有機ELパネル1は、発光領域EAの拡大化(額縁領域FAの狭面積化)を図り、パネルの有効表示面積率を向上させることで、表示性能の向上を図ることができる。その際に、有機EL素子11Aの封止性能を良好に維持することができ、発光特性劣化の抑制を効果的に図りながら、前述した表示性能の向上を図ることが可能になる。
 図3は、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1の形成例を示した説明図である(前述の説明と重複する箇所は同一符号を付して一部説明を省略する)。ここでは、基板10と封止基板20との貼り合わせによって、複数の封止空間を形成する例を示している。図示のように、リブ部23を跨いだ両側に封止空間C1,C2が形成される場合、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1では、リブ部23の接着面23Aから両側面23Bに渡って接着剤層21が形成されている。
 この際、リブ部23の両側に隣接する封止空間C1,C2の容積が異なる場合があり、この場合には、基板10と封止基板20との貼り合わせによって封止空間C1,C2内に生じる内圧P1,P2に差が生じ、容積の小さい封止空間C2の内圧P2が容積の大きい封止空間C1の内圧P2より高くなる(P1<P2)。このような状況下では、内圧差によって内圧の低い方に接着剤が引っ張られる現象(接着剤の引け)が生じ、これによって接着面23Aに沿って接着剤が移動しやすくなる。このような接着剤の引けが生じると、接着剤層21がリブ部23の片側に偏って形成され、良好な接着強度を得ることができなくなる。また、接着剤層21の引けによって、接着面23A内の接着剤の量が少なくなったり、欠落したりすることがあり、この場合は封止性能の低下、あるいは有機EL素子11Aの劣化が著しく進行する不具合が生じる。角度θaを65°以上に設定することで、封止空間C1,C2内に生じる内圧P1,P2の差が小さくなるため、このような接着剤の引けが生じ難くなり、リブ部23の頂部に左右両側にバランス良く広がった接着剤層21を形成することができ、基板10と封止基板20の良好な接着強度及び封止性能を確保することができる。
 図4は、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1の他の形成例を示した説明図である(前述の説明と重複する箇所は同一符号を付して一部説明を省略する)。ここでは、リブ部23の頂部において接着面23Aと側面23Bとの角部を面取加工している。図示のように面取Rを形成することで、接着面23A近傍での接着剤層21の広がりをより十分に確保できるようになる。これにより、接着面23Aの幅を狭くした場合にも接着剤層21の接着強度をより高めることが可能になる。
 図5は、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1の他の形成例を示した説明図である(前述の説明と重複する箇所は同一符号を付して一部説明を省略する)。ここでは、封止基板20の凹部22を段堀状にしている。すなわち、凹部22の底面22Aに対して更に凹部22Bを形成している。凹部22をこのように多段堀状にすることで、角度θaの規定範囲とは無関係に封止空間の容積を確保することができ、また、封止空間内に配備する乾燥剤24の配備スペースを確保することができる。乾燥剤24を配備するために必要な凹部を一段で加工した場合、加工深さが深く、角度θaを所定の値で形成することが困難になる場合がある。これに対処するために、前述したように凹部22を多段堀状にして角度θaの形成上の制約を無くす。
 以下に、本発明の実施形態に係る有機ELパネル1の製造方法を説明する。本発明の実施形態に係る有機ELパネル1の製造方法は、基板10側の工程として発光部形成工程、封止基板20側の工程として封止基板加工工程、基板10と封止基板20とを貼り合わせる封止工程を有している。
 発光部形成工程は、基板10上に少なくとも一つの有機EL素子11Aを備えた発光部11を形成する工程である。有機EL素子11Aは、陽極と有機層と陰極を積層した構造を有しており、基板10上に直接又は他の層を介して陽極又は陰極の一方の電極パターンを形成し、絶縁区画された電極パターン上に発光層を含む有機層を積層し、更に有機層上に陽極又は陰極の他方の電極パターンを形成する。
 複数の有機EL素子11Aをパッシブマトリクス駆動する場合には、例えば、基板10上にストライプ状の透明電極(陽極)をパターン形成し、単体の有機EL素子11Aを区画するように絶縁膜のパターンを形成し、絶縁膜上に前述した透明電極と交差する方向にストライプ状の隔壁を形成する。そして、絶縁区画された透明電極上に発光層を含む有機層を成膜し、有機層上に隔壁によってパターン形成される金属電極(陰極)を成膜する。
 複数の有機EL素子11Aをアクティブマトリクス駆動する場合には、例えば、TFT等の駆動素子が形成された基板10上に平坦化膜を介して透明電極からなる画素電極(陽極)を形成し、絶縁区画された画素電極上に発光層を含む有機層を成膜し、更に有機層上に金属電極(陰極)を成膜する。
 封止基板加工工程は、封止基板20に発光部11を収容する凹部22と凹部22の外周に沿って接着面23Aを有するリブ部23を形成する工程である。凹部22とリブ部23は、平板状の封止基板22の表面に対して接着面23Aを残して掘取り加工を施すことで同時に形成することができる。堀取り加工としては、ウエットエッチング、ドライエッチング、サンドブラスト等の処理方法を採用することができる。ウエットエッチングを採用する場合には、接着面23Aに対応するレジストのパターンを封止基板22上に形成し、エッチング液に封止基板22の露出面を浸漬する。凹部22を段堀状に形成するには、先ず、封止基板20の表面に凹部22の外縁に沿った開口パターンを有するレジスト膜を形成し、そのパターンに対して1回目のエッチング処理を行い、その後凹部22の内側に開口パターンを有するレジスト膜を形成して、そのパターンに対して2回目のエッチング処理を行う。封止基板加工工程においては、凹部22を形成する堀取り加工時の加工条件を適宜設定することで、前述した角度θaの設定範囲を実現する。
 封止工程は、基板10と封止基板20とを接着剤層21を介して貼り合わせて発光部11を中空封止する工程である。封止基板20の接着面23A上に接着剤を適量塗布する。この際、貼り合わせ後に接着剤層21が接着面23Aからリブ部23の側面23Bに渡って形成されるように、塗布する接着剤の量を設定する。基板10と封止基板20とを貼り合わせて、所定圧力で加圧することで、リブ部23の側面頂部から基板10に向かって徐々に幅広状になる接着剤層21を形成する。接着剤としては、紫外線硬化型又は熱硬化型樹脂等を用いることができる。
 図6は、前述した発光部形成工程によって形成される有機EL素子の形成例を示した説明図である。同図(a)が独立した画素電極を備えるアクティブ駆動素子の例を示しており、同図(b)が交差するストライプ状の電極の交差部に素子が形成されるパッシブ駆動素子の例を示している。
 同図(a)の例では、駆動素子(TFT等)30が形成された基板10上に駆動素子30を覆うように平坦化膜31を形成し、その平坦化膜31上に画素電極となる下部電極32を形成する。下部電極32は平坦化膜31上に電極材料を成膜した後、フォトリソ工程でパターニングして形成することができる。下部電極32を形成する前には、下部電極32と駆動素子30を接続する接続線30Aを形成し、その周辺部分に絶縁膜33を形成する。下部電極32上の絶縁膜33の開口パターンを覆うように発光層34Aを含む有機層34を形成する。有機層34は、マスク開口部を絶縁膜33の開口部と併せたマスク蒸着によって得ることができる。その後有機層34全体を覆うように上部電極34が形成される。
 同図(b)の例では、基板10上にストライプ状に下部電極40を形成し、その上に絶縁膜41を成膜して下部電極40と交差するようにストライプ状のパターンを形成する。更に、必要に応じて絶縁膜41上にストライプ状の隔壁42を形成する。隔壁42は側壁に下向き傾斜の逆テーパを付けたものがより好ましい。そして、絶縁膜41及び隔壁42のストライプ状開口部に沿って発光層43Aを含む有機層43を形成し、その上にストライプ状の上部電極44を形成する。隔壁42は上部電極44形成時のマスクパターンになる。有機層43と上部電極44を成膜する際に隔壁42の上面には有機材料堆積層43Rと上部電極材料堆積層44Rが堆積されることになる。
 下部電極32,40を陽極として、上部電極35,44を陰極とした場合の有機層34,43の形成例を以下に示す。下部電極32,40はITO等の透明電極によって形成することができ、下部電極32,40上に銅フタロシアニン(CuPc)等の正孔注入層を形成し、その上に、例えば、NPB(N,N-di(naphtalence)-N,N-dipheneyl-benzidene)を正孔輸送層として成膜する。この正孔輸送層は、下部電極32,40から注入される正孔を発光層34A,43Aに輸送する機能を有する。この正孔輸送層は、1層だけ積層したものでも2層以上積層したものであってもよい。また正孔輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与(受容)性の高いゲスト材料をドーピングしてもよい。
 次に、正孔輸送層の上に発光層34A,43Aを成膜する。一例としては、抵抗加熱蒸着法により、赤(R)、緑(G)、青(B)の発光層34A,43Aを、塗分け用マスクを利用してそれぞれの成膜領域に成膜する。赤(R)としてDCM1(4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(4’-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン)等のスチリル色素等の赤色を発光する有機材料を用いる。緑(G)としてアルミキノリノール錯体(Alq3) 等の緑色を発光する有機材料を用いる。青(B)としてジスチリル誘導体、トリアゾール誘導体等の青色を発光する有機材料を用いる。勿論、他の材料でも、ホスト-ゲスト系の層構成でも良く、発光形態も蛍光発光材料を用いてもりん光発光材料を用いたものであってもよい。
 発光層34A,43Aの上に成膜される電子輸送層は、抵抗加熱蒸着法等の各種成膜方法により、例えばアルミキノリノール錯体(Alq3 )等の各種材料を用いて成膜する。電子輸送層は、上部電極35,44から注入される電子を発光層34A,43Aに輸送する機能を有する。この電子輸送層は、1層だけ積層したものでも2層以上積層した多層構造を有してもよい。また、電子輸送層は、単一の材料による成膜ではなく、複数の材料により一つの層を形成しても良く、電荷輸送能力の高いホスト材料に電荷供与(受容)性の高いゲスト材料をドーピングして形成してもよい。
 絶縁膜33,41や隔壁42はポリイミドやレジスト材料から構成される。上部電極35,44は、陰極として機能する場合には、電子注入機能を有するように、陽極より仕事関数の低い材料を用いる。例えば、陽極としてITOを用いた場合には、アルミニウム(Al)やマグネシウム合金(Mg-Ag)を利用するのが好ましい。但し、Alは電子注入能力が低いためにAlと電子輸送層との間にLiFのような電子注入層を設けることが好ましい。
 このような本発明の実施形態によると、額縁領域FAの幅(発光部11の外周縁から基板10の外周縁までの幅)を0.5mm以下にした場合であっても、有機EL素子11Aの良好な封止性能を得ることができた。これによって、本発明の実施形態に係る有機ELパネルは、電子機器等に表示装置して組み込む場合に、所望の表示面積に対して組み込みに要する設置スペースを小さくできるので、電子機器を小型化し易い効果が得られる。単体の表示装置として室内や車内に配置する場合にも周辺のスペースを圧迫することなく所望の表示性能を得ることができる。また、大判の基板に多数のパネルを同時形成する場合には、額縁領域FAの狭面積化でパネルの取り数を多くでき、製品歩留まりを向上させ、生産性の向上を図ることができる。
 更に、多数の有機ELパネル1を並べて大型パネル(タイリングパネル)を形成する場合には、大型パネルにおける全体の発光領域内に存在する発光しない領域の面積を小さくでき、大型パネルにおける表示性能を向上させることができる。
 以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。
 1:有機ELパネル,
 10:基板,11:発光部,11A:有機EL素子,
 20:封止基板,21:接着剤層,22:凹部,
 23:リブ部,23A:接着面,23B:側面,
 24:乾燥剤,
 EA:発光領域,FA:額縁領域,C:封止空間,
 θa:接線L1と線L2とのなす角度,

Claims (9)

  1.  基板と、該基板上に形成され、陽極と有機層と陰極が積層された有機EL素子を少なくとも一つ備える発光部と、該発光部を中空封止するために前記基板に接着剤層を介して貼り合わせられる封止基板とを備え、
     前記封止基板は、前記発光部を収容する凹部と該凹部の外周に沿って形成され前記基板に対面する接着面を有するリブ部を備え、
     前記リブ部の接着剤層形成部分における横断面で、前記リブ部の側面に接する最も急峻な接線と前記接着面に沿った線とのなす角度が65°~85°になり、且つ前記接着面から前記リブ部の側面に渡って前記接着剤層が形成されていることを特徴とする有機ELパネル。
  2.  前記リブ部の頂部において前記接着面と前記側面との角部を面取したことを特徴とする請求項1記載の有機ELパネル。
  3.  前記封止基板の凹部を段堀状にしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の有機ELパネル。
  4.  前記接着剤層は、前記リブ部の側面頂部から前記基板に向かって徐々に幅広状に形成されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の有機ELパネル。
  5.  前記封止基板における前記凹部の底面には乾燥剤が配備されることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の有機ELパネル。
  6.  基板上に少なくとも一つの有機EL素子を備えた発光部を形成する発光部形成工程と、
     封止基板に前記発光部を収容する凹部と該凹部の外周に沿って前記基板に対面する接着面を有するリブ部を形成する封止基板加工工程と、
     前記基板と前記封止基板とを接着剤層を介して貼り合わせて前記発光部を中空封止する封止工程とを有し、
     前記封止基板加工工程では、前記リブ部の接着剤層形成部分における横断面で、前記リブ部の側面に接する最も急峻な接線と前記接着面に沿った線とのなす角度が65°~85°になるように前記封止基板を加工し、
     前記封止工程では、前記接着面から前記リブ部の側面に渡って前記接着剤層を形成することを特徴とする有機ELパネルの製造方法。
  7.  前記封止基板加工工程では、前記リブ部の頂部において前記接着面と前記側面の角部を面取加工することを特徴とする請求項6記載の有機ELパネルの製造方法。
  8.  前記封止基板加工工程では、前記凹部をエッチング処理によって形成することを特徴とする請求項6又は7に記載の有機ELパネルの製造方法。
  9.  前記封止工程では、前記接着面上に接着剤を塗布し、接着剤が塗布された前記封止基板と前記基板とを貼り合わせることを特徴とする請求項6~8のいずれかに記載された有機ELパネルの製造方法。
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