JP3692534B2

JP3692534B2 - 有機ｅｌパネルの製造方法

Info

Publication number: JP3692534B2
Application number: JP2001360327A
Authority: JP
Inventors: 一則坂井; 勝司吉川; 利明遠藤
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2005-09-07
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2003163076A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を少なくとも一方が透光性の第１電極と第２電極とで挟持してなる積層体を透光性の支持基板上に配設するとともに、前記支持基板上に封止部材を配設することで前記積層体を収納する有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなるガラス基板（透光性の支持基板）上に、ＩＴＯ（indium tin oxide）等によって陽極となる透明電極（第１電極）と、正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Al）等の非透光性の背面電極（第２電極）とを順次積層して積層体である有機ＥＬ素子を形成し、この積層体を覆うガラス材料からなる凹部形状の封止部材を前記ガラス基板上に紫外線硬化性接着剤を介して気密的に配設するとともに、前記ガラス基板と前記封止部材とで得られる気密空間内に吸湿部材を配設することで得るものが知られている。
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルの前記気密容器内における前記吸湿部材の配設構造としては、吸着剤を含有する不活性液体からなる吸着部材を前記有機ＥＬ素子を収納する前記気密空間内に満たす構成のものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような有機ＥＬパネルは、前記吸着剤を含有する液体状の前記吸着部材によって前記有機ＥＬ素子が覆われる構造であって、この吸着部材は、前記吸着剤が時間の経過と共に前記気密空間内に沈降凝集してしまう。このような状態の有機ＥＬパネルを、例えばスピードメータやエンジン回転計等の車両用表示装置として用いた場合、前記有機ＥＬパネルが使用される周囲環境は非常に厳しいものであって、例えば有機ＥＬパネルが配設される箇所における周囲温度が低温状態となり、前記気密空間内の内圧が低下すると大気圧によって前記ガラス基板と前記封止部材とが収縮し、この収縮作用を受けて沈降凝集した前記吸着剤が、前記封止部材と前記有機ＥＬ素子の前記背面電極との間に挟みつけられることになり、前記背面電極に損傷を与えることで前記有機ＥＬ素子の発光部分が部分的に発光しない、所謂ダークスポットを生じたり、場合によっては電極間の短絡が生じてしまうといった問題点を有している。
【０００５】
前記収縮作用を受けづらくする方法としては、前記吸湿部材を前記気密空間内に満たさないように注入することで対応できるものの、１０μｍ程度の粉体からなる沈降凝集した前記吸着剤が、１００ｎｍ〜１５０ｎｍと非常に薄い膜厚の前記背面電極上において、車両から伝達される振動に伴って流動することから、前記吸着剤によって前記背面電極が研磨され、前述したものと同様にダークスポットや電極間の短絡が生じてしまう問題点を有している。
【０００６】
そこで、本発明は、前述した問題点に着目し、例えば車両用表示装置の表示手段として用いられるような厳しい環境下であってもダークスポットや電極間の短絡を生じさせない吸湿部材の配設構造を得ることが可能な有機ＥＬパネル及びその製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載の通り、少なくとも発光層を有する有機層を少なくとも一方が透光性の第１電極と第２電極とで挟持してなる積層体を透光性の支持基板上に配設し、前記積層体を封止部材によって気密的に覆う有機ＥＬパネルの製造方法であって、粘性を有する吸湿部材が吐出する塗布部を有するニードルを備えたディスペンサを下降もしくは上昇させて、前記塗布部を前記封止部材の前記積層体との対向面に近接配置させ、前記吸湿部材を前記塗布部から前記対向面との隙間に流し込むとともに、前記塗布部を前記対向面に対して平行移動させ、この移動方向における終点の手前で前記吸湿部材の吐出を停止し、この状態にて前記塗布部を前記終点まで移動させることで、前記対向面に前記吸湿部材を薄く形成してなるものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の通り、前記吸湿部材は、不活性液体中に吸着剤を含有して構成する、もしくは不活性のゲル状部材に吸着剤を含有して構成するものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の通り、前記対向面に塗布される吸湿部材は、少なくとも発光領域に対向する部分の最大厚みが０．５ｍｍ以下に塗布されてなるものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の通り、前記塗布部の前記吸着部材が吐出する吐出口側に、テーパー面を有してなるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
【００１５】
図１及び図２において、有機ＥＬパネル１は、ガラス基板（支持基板）２と、透明電極（第１電極）３と、絶縁層４と、有機層５と、背面電極（第２電極）６と、封止部材７と、吸着部材８とから主に構成されている。
【００１６】
ガラス基板２は、長方形形状からなる透光性の支持基板である。
【００１７】
透明電極３は、ガラス基板２上にＩＴＯ等の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって形成されるもので、日の字型の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し形成されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。尚、電極部３ｃは、ガラス基板２の一辺に集中的に配設されている。
【００１８】
絶縁層４は、例えば、ポリイミド系等の絶縁材料からなり、例えばフォトリソグラフィー法等の手段によって形成される。絶縁層４は、表示セグメント部３ａに対応した窓部４ａと、背面電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明電極３の表示セグメント部３ａの周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、透明電極３と背面電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。
【００１９】
有機層５は、少なくとも発光層を有するものであれば良いが、本発明の実施の形態においては正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって順次積層形成してなるものである。有機層５は、絶縁層４における窓部４ａの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって配設される。
【００２０】
背面電極６は、アルミ（Al）やアルミリチウム（Al:Li），マグネシウム銀（Mg:Ag）等の金属性の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等の手段によって形成されるものであり、有機層５上に配設される。背面電極６は、透明電極３における各電極部３ｃと隣接するようにガラス基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続される。尚、リード部６ａの終端部には、電極部６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは透明電極３と同材料により形成される。
【００２１】
以上のように、ガラス基板２上に透明電極３と絶縁層４と有機層５と背面電極６とを順次積層し積層体を形成することで有機ＥＬ素子９が得られる。
【００２２】
封止部材７は、例えばガラス材料からなる平板部材に凹部７ａを形成してなるものである。封止部材７は、凹部７ａを取り囲むように形成される支持部７ｂを、例えば紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤１０を介しガラス基板２上に気密的に配設することで、封止部材７とガラス基板２とで有機ＥＬ素子９を収納する気密空間１１を構成する。封止部材７は、透明電極３の電極部３ｃ及び背面電極６の電極部６ｂが外部に露出するようにガラス基板２よりも若干小さ目に構成されている。
【００２３】
吸湿部材８は、封止部材７の有機ＥＬ素子９との対向面、即ち封止部材７の凹部７ａの底面に薄くかつ厚さが略均一となるように配設される。吸着部材８は、活性アルミナ，モレキュラシーブス，酸化カルシウム及び酸化バリウム等の物理的あるいは化学的に水分を吸着する１０μｍ以下の吸着剤（固体の吸着剤）８ａを有するもので、吸着剤８ａが流動しない程度の粘性を有するクリーム状あるいはゲル状の部材である。
【００２４】
吸湿部材８は、封止部材７をガラス基板２に配設した際に、吸湿部材８及び吸湿部材８に含有される吸着剤８ａが有機ＥＬ素子９に当接しないように、少なくとも発光領域に対向する部分の最大厚みが０．５ｍｍ以下の略均一の厚さによって配設される。尚、吸湿部材８は、凹部７ａの底面に塗布された後、他の箇所へは流動しない。
【００２５】
吸湿部材８は、例えばフッ素系オイルからなる不活性液体中に所定量の吸着剤８ａを混合して構成したり、また不活性のゲル状部材、例えばフッ素系ゲルに所定量の吸着剤８ａを混合することで得られるものである。
【００２６】
尚、前記フッ素系オイルを用いて吸湿部材８をクリーム状に構成する場合は、前記フッ素系オイルと吸着剤８ａとを８０：２０ｗｔ％の混合比とすることで、吸着剤８ａが流動しないクリーム状の吸着部材８が得られる。
【００２７】
以上の各部によって有機ＥＬパネル１が構成される。かかる有機ＥＬパネル１は、少なくとも発光層を有する有機層５を透明電極３と背面電極６とで挟持した積層体である有機ＥＬ素子９をガラス基板１上に配設し、有機ＥＬ素子９を封止部材７によって気密的に覆う有機ＥＬパネル１に関し、粉体からなる吸着剤８ａを備え、吸着剤８ａが流動しない粘性を有する吸湿部材８を、気密空間１１内である封止部材７の有機ＥＬ素子９との対向面（封止部材７に形成される凹部７ａの底面）に配設してなるものである。
【００２８】
従って、有機ＥＬパネル１は、粉体からなる吸着剤８ａが流動しない粘性を有する吸湿部材８を封止部材７の凹部７ａの底面に配設することから、封止部材７の凹部７ａの底面に吸着剤８ａが止まることになるため、従来のように有機ＥＬ素子９を構成する背面電極６上に吸着剤７ａが沈降凝集することがなく、ダークスポットや電極間の短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００２９】
また、吸着剤８ａが流動しない粘性を有する吸湿部材８は、フッ素系オイルからなる不活性液体中に所定量の吸着剤８ａを混合して構成したり、また不活性のゲル状部材、例えばフッ素系ゲルに所定量の吸着剤８ａを混合することで得られるものであり、これらの簡単な構成によって得ることが可能な吸湿部材８を、有機ＥＬ素子９に当接させないように封止部材７に配設するだけ良く、従来のように液状吸湿部材の気密空間１１内における注入量管理といった煩わしい製造工程を不要とすることが可能であることから、有機ＥＬパネル１としての生産性を向上させることができる。
【００３０】
また、吸湿部材８を封止部材７の有機ＥＬパネル９との対向面である凹部７ａに配設することで、吸湿部材８の供給量管理も容易に行うことができる。
【００３１】
次に、クリーム状もしくはゲル状の吸湿部材８の形成方法について、図３及び図４を用いて説明する。図３は、封止部材７における有機ＥＬ素子９における対向面（凹部７ａの底面）に吸着部材８を薄くかつ略均一な厚さになるように形成するための塗布装置を示すものである。
【００３２】
塗布装置２０は、粘性を有する吸湿部材８を所定量吐出するためのディスペンサ２１を備えるとともに、このディスペンサ２１には、吸湿部材８を吐出する後述する吐出口を備えたニードル２２を備えている。また、ディスペンサ２１は、アクチュエータやサーボモータ等から構成されるＸ−Ｙ−Ｚ移動手段によって横（Ｘ），縦（Ｙ）及び高さ（Ｚ）方向に移動できるように構成されいる。尚、塗布装置２０は、真空引きされ、かつ窒素雰囲気中となる吸湿部材塗布室内に配設される。
【００３３】
図４は、封止部材７の凹部７ａの底面に塗布装置２０を用いて吸着部材８を塗布する状態を示すものである。塗布装置２０のディスペンサ２１に設けられたニードル２２には、封止部材７の凹部７ａの底面（平面）に対応した平坦面（塗布部）２２ａを有し、この平坦面２２ａの略中央には吸湿部材８を吐出する吐出口２２ｂを備えている。ディスペンサ２１は、前記Ｘ−Ｙ−Ｚ移動手段によって、まず凹部７ａの底面にディスペンサ２１を下降させて、ニードル２２の平坦面２２ａと凹部７ａの底面との距離が０．５ｍｍになるようにニードル２２を前記底面に近接配置させる。次に、吐出口２２ｂから粘性を有する吸湿部材８を吐出させ平坦面２２ａと前記底面との隙間Ｓに流し込むとともに、前記Ｘ−Ｙ−Ｚ移動手段によって、前記ニードルを前記底面に対してＸ方向に終点まで平行移動させることで、吸湿部材８を前記底面に厚さが略均一でかつ薄く形成することができるものである。
【００３４】
また、ディスペンサ２１による吸着部材８の供給方法は、ニードル２２のＸ方向移動における終点の手前で、ニードル２２の吐出口２２ｂからの吸湿部材８の吐出（供給）を停止させ、この状態にてニードル２２を前記終点まで移動させた後、ディスペンサ２１（ニードル２２）を上昇させる。従ってクリーム状もしくはゲル状の吸着部材８は、前記ニードルの前記終点である停止位置において、ニードル２２の平坦面２２ａの表面張力による糸引き現象を防止することが可能となるため、吸着部材８を更に略均一でかつ薄く形成することができる。
【００３５】
尚、吸湿部材８を薄く形成することは、外部応力によってガラス基板２及び封止部材７が変形する場合があるが、このような場合において、この吸着材８ａを含む吸湿部材８が有機ＥＬ素子９に当接しないレベルであれば良い。
【００３６】
また、吸湿部材８の厚さが略均一であるいうことは、吸湿部材８において前記糸引き現象や塗布不足に伴うかすれ等のように部分的に厚みが不均一とならないレベルであれば良い。
【００３７】
図５は、塗布装置２０における他のニードル２３を示している。前述したニードル２２と比べ異なる点は塗布部の形状である。即ち前述のニードル２２における塗布部の形状が平坦面２２ａであったのに対し、塗布部をテーパー面２３ａに構成したものである。尚、このテーパー面２３ａには、前述したニードル２２と同様に吸湿部材８を吐出するための吐出口２３ｂを備えている。
【００３８】
このようなニードル２３を用いても吸湿部材８を前記底面に厚さが略均一でかつ薄く形成することができる。
【００３９】
尚、本発明の実施の形態では、封止部材７をガラス材料から構成するものであったが、本発明にあっては、金属製の封止部材を用いても良い。
【００４０】
また、本発明の実施の形態では、封止部材７を凹部７ａと支持部７ｂとを一体に形成したものを用いているが、本発明にあっては、平板部材と支持部となるスペーサによって封止部材を構成する有機ＥＬパネルであっても良い。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を少なくとも一方が透光性の第１電極と第２電極とで挟持してなる積層体を透光性の支持基板上に配設し、前記積層体を封止部材によって気密的に覆う有機ＥＬパネルの製造方法に関し、厳しい環境下であってもダークスポットや電極間の短絡を生じさせない吸湿部材の配設構造を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の有機ＥＬパネルを示す斜視図。
【図２】同上実施の形態の有機ＥＬパネルの要部断面図。
【図３】本発明の吸湿部材の塗布装置を示す図。
【図４】同上吸湿部材の塗布方法を示す図。
【図５】本発明の吸湿部材の他の塗布方法を示す図。
【符号の説明】
１有機ＥＬパネル
２ガラス基板（支持部材）
３透明電極（第１電極）
５有機層
６背面電極（第２電極）
７封止部材
７ａ凹部
８吸湿部材
８ａ吸着剤
２０塗布装置
２１ディスペンサ
２２，２３ニードル
２２ａ平坦面（塗布部）
２３ａテーパー面
２２ｂ吐出口
２３ｂ吐出口
Ｓ隙間

Claims

少なくとも発光層を有する有機層を少なくとも一方が透光性の第１電極と第２電極とで挟持してなる積層体を透光性の支持基板上に配設し、前記積層体を封止部材によって気密的に覆う有機ＥＬパネルの製造方法であって、
粘性を有する吸湿部材が吐出する塗布部を有するニードルを備えたディスペンサを下降もしくは上昇させて、前記塗布部を前記封止部材の前記積層体との対向面に近接配置させ、前記吸湿部材を前記塗布部から前記対向面との隙間に流し込むとともに、前記塗布部を前記対向面に対して平行移動させ、この移動方向における終点の手前で前記吸湿部材の吐出を停止し、この状態にて前記塗布部を前記終点まで移動させることで、前記対向面に前記吸湿部材を薄く形成してなることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
前記吸湿部材は、不活性液体中に吸着剤を含有して構成する、もしくは不活性のゲル状部材に吸着剤を含有して構成することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記対向面に塗布される吸湿部材は、少なくとも発光領域に対向する部分の最大厚みが０．５ｍｍ以下に塗布されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記塗布部の前記吸着部材が吐出する吐出口側に、テーパー面を有してなることを特徴する請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。