(57)【要約】【課題】基板１１上に第１電極２１と発光層を含む機能層３１と第２電極４１とからなる発光領域と、隔壁５１とが複数形成された有機ＥＬ素子基材１０と、接着層７２が形成された封止基材７０とを貼り合わせてなる有機ＥＬ素子１００の製造方法であって、有機ＥＬ素子基板１１と封止基材７１の接着を向上させ、端部から侵入する水分の影響を長期にわたり抑制した有機ＥＬ素子１００の製造方法および有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】有機ＥＬ素子基材１０と封止基材７０とを貼りあわせる工程の前に、有機ＥＬ素子基材１０に対して、少なくともＵＶオゾン処理、プラズマ処理からなる表面洗浄処理を施すことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極と発光層を含む機能層と第２電極とからなる発光領域と、隔壁とが複数形成された有機エレクトロルミネッセンス素子基材と、接着層が形成された封止基材とを貼り合わせてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、有機エレクトロルミネッセンス素子基材と封止基材とを貼りあわせる工程の前に、有機エレクトロルミネッセンス素子基材に対して、少なくともＵＶオゾン処理、プラズマ処理からなる表面洗浄処理を施す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。
【請求項２】
該有機エレクトロルミネッセンス素子基材の発光領域は、乾燥シートで全て覆われていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】
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の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称す）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やＰＤＡ等の携帯機器やパーソナルコンピューター等の表示部に、エレクトロルミネッセンス（以下、単にＥＬともいう）表示装置を用いたものが開発されている。
ＥＬ表示装置は、ＥＬ層（発光層）を有する発光部を基板面内に複数備えて構成され、各発光部を独立に駆動することで所望の表示を行っている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、どちらか一方が透光性を有する２枚の電極（陽極と陰極）の間に、有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。
有機発光媒体層は、通常機能分離された複数の層から構成され、その典型的な例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層にＮ、Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−１、１’−ビフェニル−４、４’−ジアミン、蛍光体層にトリス（８−キノリノール）アルミニウムをそれぞれ積層した低分子型ＥＬ素子や、正孔輸送層にポリチオフェン誘導体、発光層にポリアルキルフルオレン誘導体を積層した高分子型ＥＬ素子がある。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、発光媒体層や陰極層を大気暴露させた状態で放置すると、大気中の水分や酸素により劣化することが知られている。具体的な代表例として、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が発生し、時間の経過と共に拡大するといった現象がある。有機ＥＬ素子を外気から遮断するには、乾燥窒素雰囲気下で有機ＥＬ素子を金属製もしくはガラス製の封止基材により、接着剤を介して被覆封止する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、接着剤を介しても接着剤中及び有機ＥＬ素子基板／接着剤／封止基材の界面を透過した水分によって素子は劣化してしまう。
【０００５】
そこで封止寿命を延ばすために、接着剤は低透湿かつ高接着性のものが求められる。封止基材は有機ＥＬ素子基板と封止基材の接着を向上させるため、ＵＶオゾン処理、コロナ処理、プラズマ処理等からなる表面洗浄処理が施されている。有機ＥＬ素子基板もホール注入電極成膜後、上記のような表面洗浄処理を施している。ホール注入電極表面が汚れていると、その後成膜された有機層に対するホール注入効率が低下し、発光効率が低下したり、ダークスポットを生じたり、これを拡大させたりするからである。また、封止基材との接合面が汚れていると、有機ＥＬ素子基板と封止基材の接着が弱くなってしまう。そのため、有機ＥＬ素子基板及び封止基材に表面洗浄処理を施してから、即座に貼りあわせるのが望ましい。しかし、高分子型ＥＬ素子の場合、ウエット法で素子作製するため乾燥工程は不可欠であり、有機ＥＬ素子基板の表面処理から貼り合わせまでの時間を特に要してしまう。その結果、有機ＥＬ素子基板と接着剤との界面での接着性が劣り、剥離しやすくなる。
【０００６】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】特開平５−３６４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、有機ＥＬ素子基板と封止基材の接着を向上させ、端部から侵入する水分の影響を長期にわたり抑制した有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を達成するために、まず請求項１においては、基板上に第１電極と発光層を含む機能層と第２電極とからなる発光領域と、隔壁とが複数形成された有機エレクトロルミネッセンス素子基材と、接着層が形成された封止基材とを貼り合わせてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、有機エレクトロルミネッセンス素子基材と封止基材とを貼りあわせる工程の前に、有機エレクトロルミネッセンス素子基材に対して、少なくともＵＶオゾン処理、プラズマ処理からなる表面洗浄処理を施す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としたものである。
また、請求項２においては、該有機エレクトロルミネッセンス素子基材の発光領域は、乾燥シートで全て覆われていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項３においては、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の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法および有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ素子基材の表面処理を有機ＥＬ素子基材と封止基材の貼り合わせを行う直前にも行うことで、有機ＥＬ素子基材上表面は再び高活性となり、有機ＥＬ素子基材と接着剤の接着性を向上させ、端部から侵入する水分の影響を長期にわたり抑制することができる。さらに、表面処理の際、有機ＥＬ素子機材の発光領域は全て乾燥シートで覆われているので、ＵＶ光、酸素、プラズマ等による素子劣化はほとんどない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の有機ＥＬ素子の一実施例を示す部分構成模式断面図である。図１（ａ）は有機ＥＬ素子１００を、図１（ｂ）は有機ＥＬ素子基材１０を示し、基板１１上に第１電極２１と、発光層含む機能層３１と、第２電極４１とからなる発光部と、隔壁５１と、水分を吸着または除去する乾燥シート６１とが全ての発光部を覆い隠すように形成されている。図１（ｃ）は封止基材７０を示し、封止板７１の縁に接着層７２が形成されている。有機ＥＬ素子基材１０と封止基材７０を貼り合わせ、有機ＥＬ素子１００を得られる。
【００１２】
以下、有機ＥＬ素子基材１０の作製法について説明する。
まず、基板１１上にＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料等を抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法で成膜してパターニング処理するか、金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散液をグラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いてパターン印刷して第１電極２１を形成する。
【００１３】
基板１１は、ガラスや石英、プラスチックシート等の透光性基材の他に、アルミニウムやステンレスなどの金属箔やシート、シリコン基板、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材など
を用いることができる。
また、基板１１上には必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、駆動用基板として用いても良い。該ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の有機ＴＦＴを用いてもよく、アモルファスシリコンやポリシリコンＴＦＴを用いても良い。
【００１４】
第１電極形成後の機能層３１成膜時に、第１電極が汚れていると、その後成膜された機能層３１に対するホール注入効率が低下し、発光効率が低下したり、ダークスポットと称する非発光領域を生じたり、これを拡大させたりする。そのため、ＵＶオゾン処理・コロナ処理・プラズマ処理等の基板洗浄処理を行う。又、第１電極形成後の有機ＥＬ素子基板１０が汚いと、封止基材７０との接着が悪くなる。洗浄は表面の接触角が１０°以下になるまで行うのが望ましい。より好ましくは５°以下が望ましい。機能層３１成膜までの時間は短いほど良く、好ましくは６０分以内、より好ましくは３０分以内が望ましい。
【００１５】
なお封止基材に対する表面の接触角は、封止基材表面と水のなす角である。
【００１６】
次に、第１電極２１が形成された基板１１上にアクリル樹脂あるいはポリイミド樹脂をベース樹脂とした感光性樹脂溶液をロールコート、スピンコート、スクリーン印刷、スプレーコート等のコーティング法を用いて、所定厚の感光層を形成し、パターン露光、現像等のパターニング処理を行って、第１電極２１間の所定位置に隔壁５１を形成する。ここで、隔壁５１の高さは１μｍ前後である。
【００１７】
次に、発光物質を含む単層膜、あるいは多層膜を形成して機能層３１を形成する。
機能層３１を多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔注入輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層からなる３層構成、さらには、注入層と輸送層を分けたり、電子ブロック層や正孔ブロック層などを挿入することにより、さらに多層で形成することも可能である。
【００１８】
さらに、機能層３１上に第２電極４１を形成する。
第２電極４１の材料としては、機能層３１への電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、機能層と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いてもよい。また、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種類以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。第２電極４１を透光性電極層として利用する場合には、仕事関数が低いＬｉ、Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記機能層３１に、仕事関数が低いＬｉ、Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層しても良い。
【００１９】
第２電極４１の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。第２電極４１の厚さは、特に制限はないが１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、第２電極４１を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。
【００２０】
さらに第２電極形成後、全ての発光部を覆い隠すように乾燥シート６１を貼る。乾燥シート６１は両面粘着テープとバインダーに吸湿性のある物質を練り込んだものの積層シートである。吸湿性のある物質は固定用の有機化合物等と容易に反応しないようなものであ
れば特に限定されるものではないが、例えば、水素化カルシウム（ＣａＨ2）、水素化ストロンチウム（ＳｒＨ2）、水素化バリウム（ＢａＨ2）、水素化アルミニウムリチウム（ＡｌＬｉＨ4）、酸化ナトリウム（Ｎａ2Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ2Ｏ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等を挙げることが出来る。具体的には、ジャパンゴアテックス製ｄｅｓｓｉｃａｎｔ−Ａやダイニック製ＨＤの市販されている乾燥シートなどが利用できる。厚みは、少なくとも５００μｍ以上であることが望ましい。乾燥シートの貼る工程は、真空中もしくは不活性ガス雰囲気下で行う必要がある。
【００２１】
さらに乾燥シート形成後の有機ＥＬ素子基板に対して、基板表面洗浄を行う。状況に応じて、ＵＶオゾン処理法・プラズマ処理法を用いることが出来る。基板洗浄効果が、封止基板との密着部に相当する箇所の接触角が、再度、１０°以下になるまで行うのが望ましい。より好ましくは５°以下が望ましい。
【００２２】
以下、封止基材７０の作製法について説明する。
封止板７１の材料としては、封止板として気密状態を維持し、所定の強度を有するものであれば特に限定されるものではない。封止板に用いられる材料としては、例えばソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス板等の無機材料、または金属等を用いることができる。
【００２３】
次に接着層７２を形成する材料としては、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等のアクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着剤や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着剤、チオール・エン付加型樹脂系接着剤等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂を用いることが出来る。接着層７２内部の含有水分を除去するために、酸化バリウムや酸化カルシウムなどの乾燥剤を混入したり、接着層の厚みをコントロールするために数％程度の無機フィラーを混入しても良い。接着層７２の形成方法としては、従来より行われている方法により形成することができ、例えば、インクジェット法、ディスペンサー法等が利用できる。接着層７２の形成箇所は、封止板の密着部とし、例えば封止板の端部等、有機ＥＬ素子基板と封止基材とを接着剤により封止する際の、封止板側の密着部分をいうこととする。
【００２４】
最後に有機ＥＬ素子基材１０と封止基材７０を貼り合わせる。貼り合せは、乾燥シート６１を貼った有機ＥＬ素子基板の表面基板洗浄を行ってから、１０分以下が望ましい。より好ましくは５分以下が望ましい。
【実施例】
【００２５】
まず、ガラスからなる基板１１上にインジウム・錫合金酸化物をスパッタリングして１５０ｎｍ厚のＩＴＯ膜を成膜し、パターニング処理して第１電極を形成した。その後、基板１１の接触角が５°以下になるようＵＶ・オゾン処理を行った。
次に、第１電極２１が形成された基板１１上にポリイミド樹脂からなる感光性樹脂溶液をスピンコーターにて塗布して感光層を形成し、パターン露光、現像等の１連のパターニング処理を行って、１μｍ厚の隔壁５１を形成した。
【００２６】
次に、第１電極２１上にポリ（３、４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる４０ｎｍの正孔輸送層と、ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシロキシ）−１、４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）からなる８０ｎｍ厚の発光体層とからなる２層構成の１２０ｎｍ厚の機能層３１を形成した。
【００２７】
次に、機能層３１上にカルシウム１０ｎｍ、アルミニウム１５０ｎｍを順次パターニン
グ蒸着し、第２電極４１を形成し、発光領域全てを覆い隠すようにＤＥＳＩＣＣＡＮＴ−Ａ（ジャパンゴアテックス社製）の乾燥シート６１を貼り、有機ＥＬ素子基材１０を作製した（図１（ｂ）参照）。
【００２８】
次に、有機ＥＬ素子基材１０に再度ＵＶ・オゾン処理を施し、接触角が５°以下になるようにした。
【００２９】
次に、ガラス製封止キャップ７１の縁にディスペンサーロボットを利用して紫外線硬化型エポキシ系接着剤７２を塗布した（図１（ｃ）参照）。
【００３０】
次に有機ＥＬ素子基板と接着層を形成した封止基材７０とを貼り合わせ、ＵＶ硬化及び熱キュアで接着封止して、有機エレクトロルミネッセンス素子１００を得た（図１（ａ）参照）。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の一実施例を示す模式図で、（ａ）は有機ＥＬ素子の一実施例を部分断面で示す模式図、（ｂ）は有機ＥＬ素子基板の一実施例を断面で示す模式図および部分拡大図、（ｃ）は、封止基材の一実施例を断面で示す模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０……有機ＥＬ素子基材
１１……基板
２１……第１電極
３１……機能層
４１……第２電極
５１……隔壁
６１……乾燥シート
７０……封止基材
７１……封止板
７２……接着剤
１００……有機エレクトロルミネッセンス素子
【図１】
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