JPH1145778A - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法

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JPH1145778A
JPH1145778A JP9201404A JP20140497A JPH1145778A JP H1145778 A JPH1145778 A JP H1145778A JP 9201404 A JP9201404 A JP 9201404A JP 20140497 A JP20140497 A JP 20140497A JP H1145778 A JPH1145778 A JP H1145778A
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    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842Containers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたって安定した発光特性を維持する
とともに、製造工程上安価に作製することが可能な有機
EL素子およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 有機化合物を含む有機発光層3が互いに
対向する電極2,4間に配置されてなる積層体がガラス
基板1上に形成され、該積層体の上方に空間をあけて封
止ガラス5が配置された有機エレクトロルミネッセンス
素子である。前記封止ガラス5外周近傍に封止材層6が
配設され、該封止材層6を介して前記基板ガラス1と前
記封止ガラス5とが封止接着されている。前記封止材層
6に紫外線硬化型接着剤が使用されている。この有機エ
レクトロルミネッセンス素子の製造方法において、水分
濃度と酸素濃度とを管理した環境雰囲気下で封止材層6
による封止接合を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種情報機器に使
用されるディスプレーや表示素子に用いられる有機エレ
クトロルミネッセンス素子(以下「EL素子」と略記す
る)に関し、詳しくは、長期にわたって安定した発光特
性を維持するとともに、製造工程上安価に作製すること
が可能な有機EL素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に従来の有機EL素子の基本構造を
示す。有機EL素子はガラス基板1上に透明電極2と有
機発光層3と電極4とが順次形成され、封止ケース5の
内面上部に乾燥剤層11が配置された後、この封止ケー
ス5が封止材層6によりガラス基板1と封止接合され、
外部回路7により電圧を印加することにより使用され
る。
【0003】有機EL素子は、ガラス基板1上に形成さ
れた有機発光層3に一方の電極から電子が注入されると
ともに、有機発光層を対持したもう一方の電極より正孔
が注入されることにより、有機発光層内で電子と正孔と
が結合して発光する。かかる有機EL素子は、視認性と
耐衝撃性に優れていて発光色が多様であることから、各
種情報機器に利用されるディスプレイや表示素子に利用
されている。
【0004】一方、有機EL素子は、長期間駆動すると
発光輝度等の発光特性が初期特性に比べて低下する欠点
がある。この発光特性が低下する原因としては、有機発
光層を形成するガラス基板と封止ケースとを封止する際
の環境雰囲気中に含まれる水分と、部品表面に吸着して
いる水分と、封止材層欠陥部を透過してくる水分とが、
電極と有機発光層の間に侵入して有機発光層と電極間に
剥離を生ぜしめ、電圧を印加しても発光しないダークス
ポットと呼ばれる黒点を発生させることが知られてい
る。
【0005】そこで、このダークスポットの発生を防止
するため、封止ケース内の内面上部に図4に示すように
乾燥剤層を設け、乾燥剤として五酸化二リン(P
)を使用する方法が知られている(特開平3−2
61091号公報)。また、ガラス基板と封止ケース内
部の空間に、吸着剤を含有した不活性液体からなる封止
層を設ける方法も知られている(特開平9−35868
号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されているいずれの方法も製造工程が複雑にな
り、製造コストが高くなるという問題がある。また、封
止材層には、従来、高温度硬化型接着剤であると温度上
昇により封止空間の体積膨張を招き封止材層に外部との
導通気泡を生じるため室温硬化型接着剤である2液混合
型エポキシ系接着剤が使用されているが、2液混合型で
あるが故に計量および混合工程が必要になるとともに混
合時に混入された気泡を脱泡する必要もある。さらに、
硬化時間についても室温で16時間程度必要となり、封
止材として量産工程には不適当であるという問題があ
る。
【0007】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
ものであり、長期にわたって安定した発光特性を維持す
るとともに、製造工程上安価に作製することが可能な有
機EL素子およびその製造方法を提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の有機EL素子は、有機化合物を含む有機
発光層が互いに対向する電極間に配置されてなる積層体
がガラス基板上に形成され、該積層体の上方に空間をあ
けて封止ガラスが配置された有機EL素子であって、前
記封止ガラス外周近傍に封止材層が配設され、該封止材
層を介して前記基板ガラスと前記封止ガラスとが封止接
着された有機EL素子において、前記封止材層に紫外線
硬化型接着剤が使用されていることを特徴とするもので
ある。
【0009】前記封止ガラスは、製造の容易さの面から
平板ガラスであることが好ましく、また、前記封止材層
にギャップ材が添加、混合されてなるか、あるいはスペ
ーサー材が配置されてなることが効果向上の面から好ま
しい。
【0010】また、本発明は、前記有機EL素子の製造
方法において、水分濃度と酸素濃度とを管理した環境雰
囲気下で前記封止材層による封止接合を行うことを特徴
とするものである。
【0011】好ましくは、水分濃度と酸素濃度とを夫々
5ppm以下に管理することで、ダークスポットの発生
防止効果を高めることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は本発明の好適実施形
態例を示すもので、ガラス基板1の上に成膜装置により
透明電極2と有機発光層3と電極4とを形成し、平板か
らなる封止ガラス5の外周部に封止材層6をディスペン
サー(図示せず)により塗布し、該封止材層6を介して
ガラス基板1と封止ガラス5を封止接着し、両電極を外
部回路7に接続することにより本発明の有機EL素子が
完成する。
【0013】図2に、図1に示す本発明の好適実施形態
例の封止部Aを拡大して示す。図2に示す封止材層6
は、紫外線硬化型接着剤(商品名:30Y−299、ス
リーボンド社製)による封止材8にギャップ材9(商品
名:マイクロ・ロッド PF−10、日本電気硝子社
製)を0.5重量%で添加混合することにより形成さ
れ、このようにして形成された封止材層6はガラス基板
1と封止ガラス5の接触を防止する間隔片としての働き
をしている。
【0014】ここで、紫外線硬化型接着剤は市場で入手
し得る既知のものを使用することができ、特に制限され
るべきものではない。また、ギャップ材9の材質は、好
ましくは粒径5〜200μm程度のガラス、プラスチッ
ク等であり、より好ましくは上記商品名マイクロ・ロッ
ド PF−10(日本電気硝子社製)のものを使用し、
封止材層中に0.2〜3重量%の割合で添加、混合する
ことが好ましい。封止材層6をこのような構成とするこ
とにより、従来において行われていた封止ケース等の加
工が不要となる。
【0015】前記封止材層6の硬化は、紫外線照射装置
(図示せず)により150mW/cmの照度で20秒
の時間で完了し、従来の2液混合型エポキシ系接着剤に
比し硬化時間の大幅な短縮がはかられるため、量産化が
可能となる。
【0016】ガラス基板1と封止ガラス5を封止接着す
る場合の環境条件では、グローブボックス(図示せず)
内の水分濃度と酸素濃度を夫々5ppm以下にコントロ
ールして封止接着することにより、ダークスポットの発
生をより十分に防止することが可能となる。
【0017】完成した有機EL素子に対する高温高湿試
験として80℃95%RHの雰囲気条件で2000時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機EL素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
【0018】図3は本発明の他の好適実施形態例におけ
る封止部Aを拡大して示す。この好適実施形態の有機E
L素子における封止材層6以外の基本的構造は前記と同
様に図1に示すものと同じである。即ち、ガラス基板1
の上に成膜装置により透明電極2と有機発光層3と電極
4とを形成し、平板からなる封止ガラス5の外周部に封
止材層6を設け、該封止材層6を介してガラス基板1と
封止ガラス5を封止接着し、両電極を外部回路7に接続
することにより本発明の有機EL素子が完成する。
【0019】図3に示す封止材層6は、前記好適実施形
態例の場合と同様に商品名30Y−299(スリーボン
ド社製)の紫外線硬化型接着剤の封止材8によりスペー
サー材10を配置することにより形成され、このように
して形成された封止材層6はガラス基板1と封止ガラス
5の接触を防止する間隔片としての働きをしている。ス
ペーサー材10の具体的な配置は、まず封止ガラス5の
外周近傍に前記紫外線硬化型接着剤による封止材8をデ
ィスペーサー(図示せず)により塗布した後に、ポリエ
ステルフィルムを打抜き加工したスペーサー材10を貼
り合わせ、その後にスペーサー材10の表面に前記紫外
線硬化型接着剤による封止材8を同様にディスペンサー
(図示せず)により塗布し、しかる後ガラス基板1と封
止接着することにより行われる。
【0020】ここで、スペーサー材10の材質は、水分
の透過を完全に防ぐことができかつ紫外線硬化型接着剤
と良好な接着性を有するものであれば特に制限されるべ
きものではないが、好ましくはガラス、プラスチック等
であり、より好ましくは上述のポリエステルフィルムを
挙げることができる。
【0021】前記封止材層6の硬化は、紫外線照射装置
(図示せず)により150mW/cmの照度で20秒
の時間で完了し、前記好適実施形態例の場合と同様に硬
化時間の大幅な短縮がはかられる。
【0022】ガラス基板1と封止ガラス5を封止接着す
る場合の環境条件では、グローブボックス(図示せず)
内の水分濃度と酸素濃度を夫々5ppm以下にコントロ
ールして封止することにより、ダークスポットの発生を
防止することができる。
【0023】完成した有機EL素子に対する高温高湿試
験として80℃95%RHの雰囲気条件で2000時間
の連続試験を実施したが、発光輝度等の発光特性の低下
は確認されず、ダークスポット等の発生もなく、良好な
有機EL素子の封止構造と封止方法を得ることができ
た。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたとおり、本発明において
は、有機発光層が電極間に配置されてなる積層体をガラ
ス基板上に形成し、封止ガラス外周近傍に配設された封
止材層を介して基板ガラスと封止ガラスとを封止接着す
るにあたり、封止材層に紫外線硬化型接着剤を使用した
ことにより、ダークスポットの発生がなく長期にわたっ
て安定した発光特性を維持することのできる有機EL素
子が得られ、また封止材層の短時間硬化がはかれ、製造
工程上も安価に作製することが可能である。特に、封止
ガラスとして平板の封止ガラスを用い、封止材層にギャ
ップ材を添加混合するか、またはスペーサー材を配置す
ることにより、より製造工程の面で有利となる。さら
に、ガラス基板と封止ガラスを封止する環境条件下にお
いて水分濃度と酸素濃度を管理して封止接着を行うこと
により、ダークスポットの発生をより効果的に防止する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適実施形態例を示す断面図である。
【図2】図1に示す本発明の好適実施形態例の封止部A
を示す拡大図である。
【図3】本発明の他の好適実施形態例における封止部A
を拡大図である。
【図4】従来の有機EL素子の基本構造を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明電極 3 有機発光層 4 電極 5 封止ガラス 6 封止材層 7 外部回路 8 封止材 9 ギャップ材 10 スペーサー材 11 乾燥剤層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機化合物を含む有機発光層が互いに対
    向する電極間に配置されてなる積層体がガラス基板上に
    形成され、該積層体の上方に空間をあけて封止ガラスが
    配置された有機エレクトロルミネッセンス素子であっ
    て、前記封止ガラス外周近傍に封止材層が配設され、該
    封止材層を介して前記基板ガラスと前記封止ガラスとが
    封止接着された有機エレクトロルミネッセンス素子にお
    いて、 前記封止材層に紫外線硬化型接着剤が使用されているこ
    とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2. 【請求項2】 前記封止ガラスが平板ガラスである請求
    項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3. 【請求項3】 前記封止材層にギャップ材が添加、混合
    されてなる請求項1または2記載の有機エレクトロルミ
    ネッセンス素子。
  4. 【請求項4】 前記封止材層にスペーサー材が配置され
    てなる請求項1または2記載の有機エレクトロルミネッ
    センス素子。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の有機エレクトロルミネッ
    センス素子の製造方法において、水分濃度と酸素濃度と
    を管理した環境雰囲気下で前記封止材層による封止接合
    を行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス
    素子の製造方法。
  6. 【請求項6】 水分濃度と酸素濃度とを夫々5ppm以
    下に管理する請求項5記載の製造方法。
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