JP2000311782A - 有機ｅｌディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレクトロルミネッセンスの発光素子の短命
化を防止し長期信頼性を確保することができる有機ＥＬ
ディスプレイおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラス基板１１上の発光層１３を外気と
遮断するように、発光層１３を覆ってガラス基板１１上
に封着板１５を装着した有機ＥＬディスプレイにおい
て、封着板１５の装着部分から外気に含まれる水分が侵
入するのを防止するエポキシ樹脂１６及びエポキシ樹脂
１７からなる接着剤を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅ
ｎｃｅ：ＥＬ）ディスプレイおよびその製造方法に関
し、特に、有機蛍光体薄膜からなる発光素子の長寿命化
を目的とする有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有機エレクトロルミネッセンス表
示装置（有機ＥＬディスプレイ）においては、発光素子
である有機蛍光体薄膜に水分が触れると、ダークスポッ
トと呼ばれる不発光部が発生すると共に成長し発光素子
の寿命を縮めるため、この発光素子領域を外気に含まれ
る水分と遮断して、発光素子の長寿命化を図ることが重
要な要素の一つとなっている。

【０００３】この目的のため、通常、発光素子領域を囲
むように、封着板を発光素子が形成された基板と接着剤
により接着する方法が一般的に採用されている。

【０００４】図７は、従来の有機ＥＬディスプレイを示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う
断面図である。

【０００５】図７に示すように、従来の有機ＥＬ素子を
封着する製造工程においては、先ず、透明なガラス基板
１上に透明な陽極２を配置し、その上に、有機正孔輸送
層や有機蛍光体薄膜３、更に、陰極金属４が積層され
る。次に、水分の耐浸透性能の高いエポキシ樹脂５を封
着板６の縁に盛り付け、封着板６と基板１に圧力をかけ
ながら紫外線を照射し、エポキシ樹脂５を介して基板１
上に封着板６を接着する。

【０００６】ところで、このような従来の手法では、発
光素子寿命が１０００時間以上に及ぶ場合、封着部分の
エポキシ樹脂５層から微量の水分が発光素子領域へ浸透
して発光素子寿命を縮めてしまうことから、長期信頼性
が確保できなかった。

【０００７】そこで、発光素子領域である封着室内の水
分を除去する方法が提案されている。例えば、特開平９
−１４８０６６号公報に開示された有機ＥＬ素子は、
気密性容器内に有機積層体から隔離して水分を吸収する
化合物を配置しており、特開平１０−２７５６７９号公
報に開示された有機ＥＬ素子は、密封するための封止
ガラス板の内面に吸湿性多孔質層を設けて水分を除去し
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
有機ＥＬ素子或いは有機ＥＬ素子に示すように、機密
性容器内若しくは封止した内部に、水分を吸収し除去す
る物質を設けることは、既に浸透した水分を除去するの
みであって、浸透した水分と有機蛍光体薄膜が接触しな
いようにすることはできない。

【０００９】つまり、内部に浸透してしまった水分を、
有機蛍光体薄膜と接触することがないように完全に除去
することは困難であり、内部の水分除去による短命化防
止効果は十分でなかった。

【００１０】従って、発光素子の寿命を伸ばして長期信
頼性を確保するためには、封止接着剤層を通り発光素子
領域内へ浸透する水分を、有機蛍光体薄膜に触れること
なく即時に除去することが重要となる。

【００１１】この発明の目的は、エレクトロルミネッセ
ンスの発光素子の短命化を防止し長期信頼性を確保する
ことができる有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法
を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明に係る有機ＥＬディスプレイは、基板上の
有機ＥＬ素子を外気と遮断するように、前記有機ＥＬ素
子を覆って前記基板上に封着板を装着した有機ＥＬディ
スプレイにおいて、前記封着板の装着部分から前記外気
に含まれる水分が侵入するのを防止する防止手段を有す
ることを特徴としている。

【００１３】上記構成を有することにより、基板上の有
機ＥＬ素子を外気と遮断するように、有機ＥＬ素子を覆
って基板上に封着板を装着した有機ＥＬディスプレイ
は、防止手段によって、封着板の装着部分から外気に含
まれる水分が侵入するのを防止する。これにより、エレ
クトロルミネッセンスの発光素子の短命化を防止し長期
信頼性を確保することができる。

【００１４】また、この発明に係る有機ＥＬディスプレ
イの製造方法により、上記有機ＥＬディスプレイを製造
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、この発明の第１の実施の
形態に係る有機ＥＬディスプレイを示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【００１６】図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ
１０は、ガラス基板１１、ガラス基板１１上に順番に積
層された、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄ
ｅ）電極１２、有機蛍光体薄膜からなる発光層１３、及
び陰極金属１４を有している。また、ガラス基板１１上
には、ガラス基板１１上のＩＴＯ電極１２、発光層１３
及び陰極金属１４を覆うように、封着板１５が設けられ
ている。

【００１７】封着板１５は、基板１１上或いは封着板１
５の何れかの接着領域に塗布したエポキシ樹脂１６によ
り、基板１１上に接着される。このエポキシ樹脂１６の
内側、即ち、封着板１５に覆われた内部空間側に接し
て、化学的に水分を吸着する捕水剤を含有するエポキシ
樹脂１７からなる接着剤が塗布されている。

【００１８】従って、両エポキシ樹脂１６，１７からな
る接着剤により、ガラス基板１１上の発光層（有機ＥＬ
素子）１３を外気と遮断するように、発光層１３を覆っ
てガラス基板１１上に封着板１５が装着されている。

【００１９】図２は、図１の有機ＥＬディスプレイの製
造工程の一部を模式的に示し、（ａ）は封着以前の平面
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は
封着後の（ｂ）と同様の断面図である。

【００２０】有機ＥＬディスプレイ１０を製造する場
合、図２に示すように、先ず、ガラス基板１１上に、透
明導電膜であるＩＴＯ膜１２を１２０ｎｍ程度の膜厚で
形成し所望のパターンとする。その後、真空蒸着によ
り、メタルマスクを介して所望のパターン位置に、正孔
輸送材料として、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ
（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，
４’−ジアミンを、５０ｎｍ程度の膜厚で成膜し、正孔
輸送層を一様に形成する。

【００２１】その後、緑色の有機発光材料として、ホス
トにトリス（８−キノリノール）アルミニウム（アルミ
ニウム錯体）、ドーパントとしてキナクリドン（ドーピ
ング濃度５ｗｔ％）を、２５ｎｍ程度の厚みで共蒸着す
る。続いて、電子輸送層として、トリス（８−キノリノ
ール）アルミニウムを３０ｎｍ程度の厚みで蒸着し、有
機蛍光体薄膜からなる発光層１３を得る。

【００２２】そして、蒸発源を変え、陰極として、ＩＴ
Ｏ膜１２のパターン上に直交するように所望の位置に、
メタルマスクを介してアルミニウム（Ａｌ）：リチウム
（Ｌｉ）を共蒸着により３０ｎｍ程度の厚みで成膜す
る。その後、アルミニウムのみを１００ｎｍ程度の厚み
で蒸着し陰極金属１４を形成する（（ａ）参照）。

【００２３】次に、不活性ガスの窒素ガス雰囲気下で、
ガラス基板１１上に設定した封着領域に、ディスペンサ
ー（図示しない）を用いてエポキシ樹脂１６を約５００
μｍの厚みで形成し、更に、その捕水効率を高めるため
に、捕水剤としての酸化バリウムを７０％含有させたエ
ポキシ樹脂１７を、約５００μｍの厚みで形成する
（（ｂ）参照）。

【００２４】その後、両エポキシ樹脂１６，１７からな
る接着剤に、周縁がフランジ状に突出する封着板１５の
封着領域である突出端面を合わせて（（ｃ）参照）、約
１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で加圧し接着する。

【００２５】この封着板１５の接着は、接着剤を、ガラ
ス基板１１上ではなく、封着板１５の封着領域である突
出端面に塗布して行っても良い。

【００２６】図３は、図１の有機ＥＬディスプレイの他
の製造工程の一部を模式的に示し、（ａ）は封着前の封
着板の図２（ｂ）と同様の断面図、（ｂ）は封着後の図
２（ｃ）と同様の断面図である。

【００２７】図３に示すように、接着剤は、封着板１５
の封着領域である突出端面に塗布される（（ａ）参
照）。このときのエポキシ樹脂１６及び捕水剤を含有し
たエポキシ樹脂１７の厚みは約１０μｍ、幅は双方合わ
せて約２ｍｍとなる。

【００２８】その後、両エポキシ樹脂１６，１７からな
る接着剤に、ガラス基板１１上の封着領域を合わせて加
圧接着する（（ｂ）参照）。

【００２９】次に、波長が約３５０ｎｍ〜４６０ｎｍの
紫外線を、封着領域に約５０００ｍｊ／ｃｍ² 照射して
接着剤を硬化させると、有機ＥＬディスプレイ１０の封
着工程が完了する。

【００３０】これにより、両エポキシ樹脂１６，１７か
らなる接着剤によって、外気に含まれる水分が、接着剤
層、若しくは接着剤とガラス基板１１の界面、及び接着
剤と封着板１５の界面を浸透し、封着板１５に覆われた
内部空間に侵入するのを、防止することができる。即
ち、両エポキシ樹脂１６，１７からなる接着剤は、封着
板１５の装着部分から外気に含まれる水分が侵入するの
を防止する防止手段として機能する。

【００３１】上記実施の形態では、捕水剤として酸化バ
リウムを用いたが、これに限らず化学的に水分を吸着す
る物質であれば良く、例えば、酸化カルシウム等のアル
カリ土類金属酸化物を用いても、同様の効果を得ること
ができる。 （第２の実施の形態）図４は、この発明の第２の実施の
形態に係る有機ＥＬディスプレイの製造工程の一部を模
式的に示す、図２（ｃ）と同様の断面図である。

【００３２】図４に示すように、有機ＥＬディスプレイ
２０は、ガラス基板１１上に、透明導電膜のＩＴＯ膜１
２が埋め込まれている。その他の構成及び作用は、上述
した有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法と同様であ
る。

【００３３】この有機ＥＬディスプレイ２０を製造する
場合、先ず、ガラス基板１１上に、深さ約１２０ｎｍの
ＩＴＯ膜埋め込みパターンを形成し、その後、透明導電
膜のＩＴＯ膜１２をガラス基板１１に埋め込む。これに
より、ガラス基板１１上に、ＩＴＯ膜１２の表面が露出
した平滑な表面を得る。

【００３４】次に、有機蛍光体薄膜からなる発光層１３
の形成及び陰極金属１４の形成を行い、更に、接着剤に
よる封着及び接着剤硬化を行う。これにより、封着面が
平滑でＩＴＯ膜１２の段差による気密性低下を改善した
有機ＥＬディスプレイ２０が得られる（図４参照）。 （第３の実施の形態）図５は、この発明の第３の実施の
形態に係る有機ＥＬディスプレイの製造工程の一部を模
式的に示す、図２（ｃ）と同様の断面図である。

【００３５】図５に示すように、有機ＥＬディスプレイ
２５は、平板封着板２６を用いることによって、封着板
の肉厚をより薄くしている。その他の構成及び作用は、
上述した有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法と同様
である。

【００３６】この有機ＥＬディスプレイ２５を製造する
場合、先ず、ガラス基板１１上に、ＩＴＯ膜１２、有機
蛍光体薄膜からなる発光層１３、及び陰極金属１４を形
成する。次に、平板封着板２６を用いて、両エポキシ樹
脂１６，１７からなる接着剤による封着及び接着剤硬化
を行う。これにより、封着板の断面方向厚みがより薄い
有機ＥＬディスプレイ２５が得られる（図５参照）。 （第４の実施の形態）図６は、この発明の第４の実施の
形態に係る有機ＥＬディスプレイの封着工程における接
着剤塗布方法を模式的に示し、（ａ）は個別のディスペ
ンサーを用いた場合の断面図、（ｂ）は捕水剤を用いた
場合の断面図である。

【００３７】図６（ａ）に示すように、有機ＥＬディス
プレイの封着工程において、両エポキシ樹脂１６，１７
からなる接着剤を塗布する場合、エポキシ樹脂１６が充
填されたディスペンサー３０、及び捕水剤を含有したエ
ポキシ樹脂１７が充填されたディスペンサー３１を用い
ることで、封着領域に接着剤を同時に塗布することが可
能となる。

【００３８】また、ディスペンサー３０及びディスペン
サー３１の各吐出径を変えることにより、各エポキシ樹
脂１６，１７毎の接着幅を変えることができるので、封
着領域の微細化が可能となる。

【００３９】更に、図６（ｂ）に示すように、エポキシ
樹脂１６とエポキシ樹脂１７の２種類の接着剤の間に、
捕水効果を強化する目的で捕水剤３２を設けてもよい。

【００４０】つまり、上述した有機ＥＬディスプレイの
製造方法は、ガラス基板１１上に形成した有機蛍光体薄
膜からなる有機ＥＬ素子（発光層１３）を外気と遮断す
るために、ガラス基板１１と封着板１５，２６との接着
を、接着剤と捕水剤若しくは捕水剤を含む接着剤を用い
て不活性ガス雰囲気下において実施し、外気に含まれる
水分が接着剤層を浸透し封着板１５，２６の内側へ浸入
する前に除去する。

【００４１】また、有機ＥＬ素子が形成されたガラス基
板１１と封着板１５，２６を接着する接着剤は、光硬化
型或いは熱硬化型のエポキシ樹脂が用いられる。

【００４２】更に、封着後の水分を除去する捕水剤は、
化学的に水分を吸着し固体変形を生じない物質であり、
捕水剤を含む接着剤は、エポキシ樹脂に捕水剤を、例え
ば、５％〜９５％含有した構成を有する。

【００４３】この捕水剤或いは捕水剤を含む接着剤は、
外気に直接触れないように接着剤層の内側、即ち、有機
ＥＬ素子側に配置され、透明若しくは不透明の封着板１
５，２６を装着することにより、接着剤層に浸透した水
分が、捕水剤或いは捕水剤を含む接着剤層で吸着される
ため、有機蛍光体薄膜に触れることなく除去できる。

【００４４】このように、この発明によれば、封着後に
封着部分から水分が浸透するのを、封着内部へ入る前に
防止することができることから、有機蛍光体薄膜からな
る発光素子への封着後の水分による影響が無く、且つ、
捕水剤の発光素子部への飛散が無いことから、簡便な封
着作業で長寿命化が可能な有機ＥＬディスプレイを提供
することができる。

【００４５】なお、この発明は上記各実施の形態に限定
されず、この発明の技術思想の範囲内において、上記各
実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、基板上の有機ＥＬ素子を外気と遮断するように、有
機ＥＬ素子を覆って基板上に封着板を装着した有機ＥＬ
ディスプレイは、防止手段によって、封着板の装着部分
から外気に含まれる水分が侵入するのを防止するので、
エレクトロルミネッセンスの発光素子の短命化を防止し
長期信頼性を確保することができる。

【００４７】また、この発明に係る有機ＥＬディスプレ
イの製造方法により、上記有機ＥＬディスプレイを製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬデ
ィスプレイを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の
Ａ−Ａ線に沿う断面図である。

【図２】図１の有機ＥＬディスプレイの製造工程の一部
を模式的に示し、（ａ）は封着以前の平面図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｃ）は封着後の
（ｂ）と同様の断面図である。

【図３】図１の有機ＥＬディスプレイの他の製造工程の
一部を模式的に示し、（ａ）は封着前の封着板の図２
（ｂ）と同様の断面図、（ｂ）は封着後の図２（ｃ）と
同様の断面図である。

【図４】この発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬデ
ィスプレイの製造工程の一部を模式的に示す、図２
（ｃ）と同様の断面図である。

【図５】この発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬデ
ィスプレイの製造工程の一部を模式的に示す、図２
（ｃ）と同様の断面図である。

【図６】この発明の第４の実施の形態に係る有機ＥＬデ
ィスプレイの封着工程における接着剤塗布方法を模式的
に示し、（ａ）は個別のディスペンサーを用いた場合の
断面図、（ｂ）は捕水剤を用いた場合の断面図である。

【図７】従来の有機ＥＬディスプレイを示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。

【符号の説明】

１０，２０，２５ 有機ＥＬディスプレイ １１ ガラス基板 １２ ＩＴＯ電極 １３ 発光層 １４ 陰極金属 １５ 封着板 １６ エポキシ樹脂 １７ エポキシ樹脂 ３０，３１ ディスペンサー ３２ 捕水剤

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上の有機ＥＬ素子を外気と遮断するよ
   うに、前記有機ＥＬ素子を覆って前記基板上に封着板を
   装着した有機ＥＬディスプレイにおいて、 前記封着板の装着部分から前記外気に含まれる水分が侵
   入するのを防止する防止手段を有することを特徴とする
   有機ＥＬディスプレイ。
2. 【請求項２】前記防止手段は、前記基板上に封着板を装
   着する接着剤と、化学的に水分を吸着する捕水剤又は前
   記捕水剤を含有する接着剤とからなることを特徴とする
   請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
3. 【請求項３】前記接着剤は、光硬化型或いは熱硬化型の
   樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の
   有機ＥＬディスプレイ。
4. 【請求項４】前記捕水剤又は前記捕水剤を含有する接着
   剤は、前記封着板の内側に位置することを特徴とする請
   求項２または３に記載の有機ＥＬディスプレイ。
5. 【請求項５】基板上の有機ＥＬ素子を外気と遮断するよ
   うに、前記有機ＥＬ素子を覆って前記基板上に封着板を
   装着する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、 前記封着板を、装着部分から前記外気に含まれる水分が
   侵入するのを防止する防止手段を介して前記基板上に装
   着する工程を有することを特徴とする有機ＥＬディスプ
   レイの製造方法。
6. 【請求項６】前記防止手段は、前記基板上に封着板を装
   着する接着剤と、化学的に水分を吸着する捕水剤又は前
   記捕水剤を含有する接着剤とからなることを特徴とする
   請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
7. 【請求項７】基板上の有機ＥＬ素子を外気と遮断するよ
   うに、前記有機ＥＬ素子を覆って前記基板上に封着板を
   装着する有機ＥＬディスプレイの製造方法において、 基板上の所望のパターン位置に正孔輸送層を形成する工
   程と、 有機蛍光体薄膜からなる発光層を形成する工程と、 陰極金属を形成する工程と、 封着領域に、エポキシ樹脂を塗布すると共に捕水剤を含
   有させたエポキシ樹脂を塗布する工程と、 前記両エポキシ樹脂からなる接着剤により前記封着板を
   装着する工程と、 前記接着剤を硬化させて前記封着板を接着固化する工程
   とを有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製
   造方法。