(57)【要約】【課題】水分が、有機ＥＬ素子内部で生成されないようしたり、外部から有機ＥＬ素子内部に侵入したりしないようにできる有機ＥＬ素子の封止方法を提供する。【解決手段】陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体３を、透明基板１と封止体とで封止する有機ＥＬ素子の封止方法において、その封止に先立って、上記透明基板１と封止体とが封止の際に当接する互いにの面を、大気圧プラズマにより処理する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体を、透明基板と封止体とで封止する有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法において、その封止に先立って、上記透明基板と封止体とが封止の際に当接する互いの面を、大気圧プラズマにより処理す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の封止方法。
【請求項２】
透明基板に対する大気圧プラズマによる処理が、透明基板の表面に積層体を配設した状態で、その積層体の周辺部分に対応する透明基板の表面に対して行われる請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法。
【請求項３】
封止体が、積層体を収納可能な凹部を備えたものであり、封止体に対する大気圧プラズマによる処理が、上記封止体の凹部の開口面に対して行われる請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という）の封止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有機ＥＬ素子は、図９に示すように、平板状のガラス基板９１の表面に陽極，有機発光層および陰極の順で積層された積層体９３が形成され、この積層体９３を覆うようにして有天筒状の封止体９２が上記ガラス基板９１上に接着剤９４で固定されている。この接着剤９４は、封止体９２の開口面に塗布されている。このように、有機ＥＬ素子は、積層体９３をガラス基板９１と封止体９２とで接着剤９４により封止することにより作製される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ素子は、寿命が短く、一定期間を経ると、発光輝度，発光均一性等の発光性能が初期に比べて著しく劣化するという欠点がある。このような発光性能の劣化は、有機ＥＬ素子内部で生成された水分や、外部から接着剤９４を通って有機ＥＬ素子内部に侵入した水分が原因となって、有機ＥＬ素子内部の積層体９３が劣化するからであると知られている。このため、積層体９３と封止体９２との間等に吸湿剤９６が配設されている。
【０００４】
上記有機ＥＬ素子内部における水分の生成は、ガラス基板９１表面のＳｉＯ２　膜９５のＯ原子と接着剤９４に含有されるＣＨ成分のＨ原子とが反応して水（Ｈ２　Ｏ）が生成されるためであると考えられる。そして、その反応で失われたＯ原子を補うために、その外側に隣接するＳｉＯ２　分子からＯ原子が内側に移動する。さらに、その移動で失われたＯ原子を補うために、その外側に隣接するＳｉＯ２　分子からＯ原子が内側に移動する。このようなＯ原子の移動が順に外側に拡がり、最も外側では、空気中からＯ原子を補う。すなわち、有機ＥＬ素子内部における水分の生成に用いられるＯ原子は、有機ＥＬ素子外部の空気中からガラス基板９１表面のＳｉＯ２　膜９５を通って、有機ＥＬ素子内部に供給される。Ｈ原子についても同様に、有機ＥＬ素子内部における水分の生成に用いられるＨ原子は、有機ＥＬ素子外部の空気中から接着剤９４を通って、有機ＥＬ素子内部に供給される。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、水分が、有機ＥＬ素子内部で生成されたり、外部から有機ＥＬ素子内部に侵入したりしないようにできる有機ＥＬ素子の封止方法の提供をその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体を、透明基板と封止体とで封止する有機ＥＬ素子の封止方法において、その封止に先立って、上記透明基板と封止体とが封止の際に当接する互いの面を、大気圧プラズマにより処理するという構成をとる。
【０００７】
本発明者らは、有機ＥＬ素子において、発光性能の劣化の原因となる水分が、有機ＥＬ素子内部で生成されたり、外部から有機ＥＬ素子内部に侵入したりしないようにすべく、有機ＥＬ素子の封止方法について、鋭意研究を重ねた。その研究の過程で、有機ＥＬ素子の封止を、接着剤を用いないで行うとともに、ガラス基板等の透明基板の表面にＳｉＯ２　膜等の膜が存在しない状態で行えばよいと着想した。そこで、さらに鋭意研究を重ねた。その結果、陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体を、透明基板と封止体とで封止する有機ＥＬ素子の封止方法において、その封止に先立って、透明基板と封止体とが封止の際に当接する互いの面を、大気圧プラズマにより処理すれば、透明基板における処理面では、大気圧プラズマによりＳｉＯ２　膜等の膜が除去されるとともに粗面に形成され、封止体における処理面では、大気圧プラズマにより活性化されるとともに粗面に形成される。そして、それら処理面を接合させると、それら処理面は密着し、有機ＥＬ素子の寿命が延びることを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【０００９】
図１〜図８は、本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の一実施の形態を示している。この実施の形態では、有機ＥＬ素子の封止方法は、陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体３を、透明基板１と封止体２とで封止する有機ＥＬ素子の封止方法において、その封止に先立って、上記透明基板１と封止体２とが封止の際に当接する互いにの面を、大気圧プラズマにより処理する方法である。
【００１０】
この有機ＥＬ素子の封止方法は、例えば、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、図１（ａ），（ｂ）に示すように、上記透明基板１の表面に上記陽極，発光層および陰極を真空蒸着法等により順次形成した後、エッチング等により所定の形状〔図１（ａ）では四角形板状〕に整え、上記積層体３を透明基板１の表面に複数〔図１（ａ）では９個〕形成する。
【００１１】
ついで、図２（ａ），（ｂ）に示すように、上記積層体３が形成された透明基板１の表面を大気圧プラズマにより処理する。この処理は、各積層体３の周辺部分（積層体３と積層体３との間、または積層体３と透明基板１の周側縁との間）に対応する透明基板１の表面に対して行われ、処理される部分（図３のハッチング部分）と各積層体３の間には、処理されない部分１ａ（図３参照）を少し設けている。この理由は、下記に説明する封止体２の凹部２ａ〔図４（ａ），（ｂ）参照〕の開口が各積層体３よりもひと回り大きいことに対応させるためである。このような部分（図３のハッチング部分）を大気圧プラズマにより処理するために、この大気圧プラズマに用いる電極は、高圧電極４が上記透明基板１と同じ大きさの平板形状になっており、低圧電極５が格子状に形成されて処理される部分（図３のハッチング部分）と同形状になっている。そして、大気圧プラズマの発生は、高圧電極４を積層体３の上方に位置させ、低圧電極５を処理される部分（図３のハッチング部分）の裏面に当接させた状態で行う。この大気圧プラズマにより処理された透明基板１の表面部分（図３のハッチング部分）は、ＳｉＯ２　膜９５（図９参照）等の膜が除去されるとともに、粗面に形成される。
【００１２】
一方、図４（ａ），（ｂ）に示すように、封止体２として、各積層体３を収納可能な凹部２ａを備えたものを準備する。各凹部２ａは、各積層体３よりもひと回り大きな開口を有するものとなっている。そして、図５（ａ），（ｂ）に示すように、この封止体２の凹部２ａの開口面を大気圧プラズマにより処理する。この処理される部分（図６のハッチング部分）は、上記透明基板１（図３参照）の表面において処理される部分（図３のハッチング部分）と同形状となっている。このような部分を大気圧プラズマにより処理するために、大気圧プラズマに用いる電極は、高圧電極４が上記封止体２と同じ大きさの平板形状になっており、低圧電極５が格子状に形成されて封止体２の凹部２ａの開口面と同形状になっている。そして、大気圧プラズマの発生は、高圧電極４を封止体２の凹部２ａの開口面と反対側の面に当接させ、低圧電極５を上記開口面の下方に位置させた状態で行う。この大気圧プラズマにより、封止体２の凹部２ａの開口面（図６のハッチング部分）は、活性化されるとともに、粗面に形成される。
【００１３】
そして、図７（ａ），（ｂ）に示すように、大気圧プラズマにより処理された、透明基板１の表面部分（図３のハッチング部分）と、封止体２の凹部２ａの開口面（図６のハッチング部分）とを接合させる。この接合は、大気圧プラズマによりＳｉＯ２　膜９５（図９参照）等の膜が除去されるとともに粗面に形成された面と、大気圧プラズマにより活性化されるとともに粗面に形成された面との接合であるため、これら各面の相互作用により、この接合は、強固に密着するようになる。このようにして、有機ＥＬ素子の封止方法が行われる。そして、図８（ａ）に示すように、積層体３を収納した凹部２ａと凹部２ａの間の中心をカッター６で切断し、図８（ｂ）に示すような、１つの積層体３を有する有機ＥＬ素子に分割する。
【００１４】
このようにして作製された有機ＥＬ素子では、透明基板１と封止体２との接合面が大気圧プラズマにより処理された面同士の接合となって密着しているため、その接合面には、水分の生成に用いられるＯ原子の通路となるＳｉＯ２　膜９５（図９参照）等の膜が存在しないとともに、水分の生成に用いられるＨ原子の通路となったり水分の通路となったりする接着剤９４（図９参照）も存在しない。このため、有機ＥＬ素子内部では水分が発生しないとともに、有機ＥＬ素子内部には水分が侵入しない。その結果、有機ＥＬ素子の寿命が延びるようになる。
【００１５】
また、上記のように、有機ＥＬ素子内部で水分が発生したり、有機ＥＬ素子内部に水分が侵入したりしないため、有機ＥＬ素子内部に配設された吸湿剤９６（図９参照）も不要にすることができる。このため、有機ＥＬ素子を軽量化することができるとともに、薄型化することができる。
【００１６】
なお、上記透明基板１としては、透明性に優れたものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス基板，プラスチック基板，フィルム基板等があげられる。なかでもプラスチック基板またはフィルム基板を用いると、ガラス基板を用いるよりも、有機ＥＬ素子を軽量化することができるとともに、薄型化することができる。
【００１７】
上記封止体２としては、上記積層体３を透明基板１とで封止できるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ガラス製，ＳＵＳ等の金属板製，ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂製，アルミニウム箔等の金属箔製，その金属箔の表裏面をポリテトラフルオロエチレン等の樹脂で被覆したもの等があげられる。なかでも金属箔製のものを用いると、ガラス製や板金属板製のものを用いるよりも、有機ＥＬ素子を軽量化することができるとともに、薄型化することができる。また、形状も、特に限定されるものではなく、例えば、平板状のもの，上記実施の形態で用いたような積層体３を収納可能な凹部２ａを備えたもの等があげられる。
【００１８】
上記陽極としては、透明で導電性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）膜，酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜、酸化錫（ＳｎＯ２　）膜等があげられる。
【００１９】
上記有機発光層に用いられる材料としては、通常用いられているものでよく、例えば、ベンゾチアゾール系等の蛍光増白剤，スチリルベンゼン系化合物，ナフタルイミド誘導体等があげられる。
【００２０】
上記陰極としては、導電性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム，マグネシウム，インジウム，銀，リチウム，もしくはこれらの合金等があげられる。
【００２１】
上記大気圧プラズマの発生において、高圧電極４と低圧電極５との間に印加する電圧は、大気圧プラズマが発生すれば、特に限定されるものではないが、通常、１ｋＶ〜１０ｋＶの範囲である。また、その電源の周波数も、大気圧プラズマが発生すれば、特に限定されるものではないが、通常、１ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの範囲である。
【００２２】
上記大気圧プラズマの発生に用いられるガスとしては、大気圧プラズマが発生すれば、特に限定されるものではないが、通常、ヘリウム，ネオン，アルゴン，クリプトン，キセノン，ラドン，および窒素からなる不活性ガス群から選ばれる少なくとも一つが用いられる。
【００２３】
上記実施の形態では、大気圧プラズマによる処理は、対向する高圧電極４と低圧電極５の間に透明基板１を配置するようにしたが、これに限定されるものではなく、電極間で発生させた大気圧プラズマをガス流や電界配置や磁気の作用により透明基板１の表面の所定の部分に吹き出す方法（リモートプラズマ）で処理してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の有機ＥＬ素子の封止方法によれば、陽極と陰極との間に有機発光層を配設した積層体を、透明基板と封止体とで封止するのに先立って、透明基板と封止体とが封止の際に当接する互いの面を、大気圧プラズマにより処理するため、封止後の有機ＥＬ素子では、透明基板と封止体との接合面に、水分の生成に用いられるＯ原子の通路となるＳｉＯ２　膜等の膜を存在させないとともに、水分の生成に用いられるＨ原子の通路となったり水分の通路となったりする接着剤も存在させない状態にして、透明基板と封止体とを密着させることができる。このため、有機ＥＬ素子内部では水分が発生しないようにすることができるとともに、有機ＥＬ素子内部には水分が侵入しないようにすることができる。その結果、有機ＥＬ素子の寿命を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の有機ＥＬ素子の封止方法の一実施の形態における積層体を形成した透明基板を示す斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】（ａ）は上記積層体を形成した透明基板を大気圧プラズマにより処理する方法を示す説明図であり、（ｂ）はその低圧電極が破断した側面図である。
【図３】上記大気圧プラズマにより処理された透明基板を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は上記有機ＥＬ素子の封止方法における封止体を示す斜視図であり、（ｂ）はそれを側方から見た断面図である。
【図５】（ａ）は上記封止体を大気圧プラズマにより処理する方法を示す説明図であり、（ｂ）はその封止体および低圧電極が破断した側面図である。
【図６】上記大気圧プラズマにより処理された封止体を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は上記有機ＥＬ素子の封止方法により封止された有機ＥＬ素子を示す斜視図であり、（ｂ）はその封止体が破断した側面図である。
【図８】（ａ）は上記有機ＥＬ素子を一つの積層体を有する有機ＥＬ素子に分割する方法を示す説明図であり、（ｂ）はその一つの積層体を有する有機ＥＬ素子を示す、封止体が破断した側面図である。
【図９】従来の有機ＥＬ素子を示す、封止体および接着剤が破断した説明図である。
【符号の説明】
１　透明基板
３　積層体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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