(57)【要約】【課題】有機ＥＬパネルにおいて、廉価にして捕水機能を向上させることを課題とする。【解決手段】有機ＥＬ素子を、封止缶あるいはキャップガラス等の封止部材によって封止して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記封止部材の内面に、γ―Ａｌ２Ｏ３を分散させたバインダーを塗布した後、所定温度で焼成する。これにより、有機ＥＬパネルの封止部材の内面には捕水部材が形成されるため、有機ＥＬパネルは廉価な構成で捕水機能が向上し又、表示品位が向上する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴とする有機ＥＬパネル用捕水部材。
【請求項２】
前記γ―Ａｌ２Ｏ３はバインダーに分散して成ることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬパネル用捕水部材。
【請求項３】
前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーは有機ＥＬパネルの封止部材内面に塗布されることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬパネル用捕水部材。
【請求項４】
前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーを焼成して成ることを特徴とする請求項２又は３記載の有機ＥＬパネル用捕水部材。
【請求項５】
有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記封止部材内に捕水部材としてのγ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項６】
有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散して成るバインダーを前記封止部材内面に塗布し焼成して成ることを特徴とする請求項５記載の有機ＥＬパネル。
【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ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）ディスプレイパネルに用いられるパネル内捕水用キャップガラスあるいは封止缶の改良、及び、そのキャップガラスあるいは封止缶を用いた有機ＥＬパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイは、その発光層が水分に弱く、実用上はパネル内に水分吸着用の捕水剤を用いる必要性がある。この捕水剤は、有機ＥＬ発光層を形成するガラス基板とは別のガラス基板、もしくは金属板上に捕水剤単独、もしくはバインダー中に捕水剤を分散させた状態で塗布して有機ＥＬ層を有するガラス基板と対向する位置に貼り合わせて用いている。
【０００３】
捕水剤には、大別するとシリカゲル、合成ゼオライトなどに代表される物理吸着性のものと、五酸化リンや酸化カルシウム等に代表される化学吸着性のものとがある。
物理吸着性の捕水剤は、水分をその表面に物理的に吸着させるもので取り扱いが容易であるが、１００℃程度で吸着した水分を放出してしまい有機ＥＬ用パネルの捕水剤としては不適当である。
【０００４】
一方、化学吸着性の捕水剤は化学反応や結晶水として取り込むことから１００℃程度ではいったん吸着した水分を再放出することはない。従って、一般的に有機ＥＬパネルの捕水剤として使用されるのは化学吸着タイプの捕水剤である。具体的には酸化バリウムか酸化カルシウムである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
有機ＥＬパネルの捕水剤が化学吸着タイプであることは、一度吸着した水分が容易に放出されないため、吸着した水分を放出させるためには高温で加熱する必要があり、例えば酸化バリウムであれば４０８℃、酸化カルシウムであれば５８０℃とバインダーの耐熱性を考慮すればほとんど不可能に近い温度となる。
【０００６】
従って、化学的吸着による捕水剤を使用する場合は、水分の吸着をできるだけ避ける必要があり、捕水剤の使用は乾燥された環境が必要となりすべて乾燥した窒素環境下で操作をしなければならない。そのため、乾燥したグローブボックスが必要となり、多大な設備投資と操作性の低下が量産をする上で問題となっている。
【０００７】
本発明は、有機ＥＬパネルにおいて、廉価にして捕水機能を向上させることを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、γ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴とする有機ＥＬパネル用捕水部材が提供される。
ここで、前記γ―Ａｌ２Ｏ３はバインダーに分散して成るように構成してもよい。
また、前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーは有機ＥＬパネルの封止部材内面に塗布されるように構成してもよい。
また、前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーを焼成して成るように構成してもよい。
【０００９】
また、本発明によれば、有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記封止部材内に捕水部材としてのγ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴とする有機ＥＬパネルが提供される。
ここで、有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散して成るバインダーを前記封止部材内面に塗布し焼成して成るように構成してもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本願発明者は、前記従来の問題点を解決するために種々検討した結果、通常の大気中で、有機ＥＬ発光層を形成するガラス基板とは別のガラス基板、もしくは金属板上に、γ−Ａｌ２Ｏ３の微粒子をバインダー中に分散させた溶液を塗布した後、２００℃以上に加熱する方法により、驚くべきことに捕水能力が十分あるとともに、１００℃程度の加熱ではいったん吸着した水分を再び放出することのないことを見出した。
【００１１】
さらに驚くべきことには、２００℃以上で焼成した捕水膜付きのキャップガラス、もしくは封止缶を水洗浄した後、再度２００℃以上で加熱したところ捕水能力が十分あるとともに、１００℃程度の加熱では、いったん吸着した水分を再び放出することのないことが判明した。
【００１２】
このことは、従来行われてきた、捕水剤を分散したり、塗布したりする工程をすべて乾燥した環境で操作する必要がなくなり、大気中で水分を全く気にすることなく操作でき、捕水剤を分散するためのバインダー等の乾燥も必要なくなり、捕水剤を塗布したガラスキャップ、もしくは封止缶を焼成してから乾燥した環境で取り扱えばよいことになり、量産する上での設備投資額の大幅な低下と、操作性の大幅な向上が可能となった。
【００１３】
本実施の形態に係る捕水剤は、γ−Ａｌ２Ｏ３でなければならない。α−Ａｌ２Ｏ３は非常に安定であるが、一度吸湿すると捕水剤としての機能を発揮するには非常に高温（８００℃以上）で再加熱を行う必要があり、上記のような目的には使用できない。それに対し、γ−Ａｌ２Ｏ３は一度吸湿しても２００℃以上で加熱すれば、脱水することができ、捕水剤としての機能を十分発揮することが可能になる。
【００１４】
有機ＥＬパネル用の捕水剤として公知の、酸化バリュウム（ＢａＯ）や酸化カルシウム（Ｃａ０）も一度吸湿すると、４００℃以上の高温で加熱しないと化学的に吸着した水分を除去することが不可能となり、そのような高温で焼成すると捕水剤を分散、塗布するためのバインダーが分解するため、上記のような目的の捕水膜として使用できない。
【００１５】
本実施の形態に用いられる捕水剤のバインダーの種類としては無機系材料でも良く、有機系の材料でも良い。
無機系バインダーとしてはアルコキシシランの加水分解によるゾルゲル塗膜が挙げられる。アルコキシシランとしてはテトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ジメトキジメチルシラン、ジメトキシジエチルシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジエトキシジメチルシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジメトキシメチルフェニルシランなどが挙げられる。
【００１６】
また、塗膜強度を向上させるために、少量のアルコキシジルコニウムを添加することもできる。アルコキシシランの加水分解塗膜はアルコキシシランにＨ２Ｏを０．１ｍｏｌ％以上添加し、さらに触媒として酸あるいはアルカリをごく微量添加させゾルゲル反応を起こさせる。触媒を添加せずに加熱することによりゾルゲル反応を起こさせることも可能である。
【００１７】
反応溶液を基板に塗布した後高温で焼成することにより塗膜を形成することが出来るが膜厚が厚くなるとクラックが生じやすくなるため、クラック防止剤として各種添加剤を添加することもある。添加剤としてはアクリルシリコン剤例えばカネカゼムラックがある。また、イミドとシリコンを反応させたイミドシリコンが挙げられる。
【００１８】
有機系バインダーとしては種々の樹脂を用いることが出来る。例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂等である。
アクリル樹脂はアクリル基を有するモノマーを重合して得られる樹脂であり、またアクリル基を有するモノマーあるいはオリゴマーを塗布成膜後に熱、光などの手段で反応させて得られる樹脂である。
【００１９】
エポキシ樹脂はエポキシ基を有する樹脂であり、またエポキシ基と反応する官能基を有する硬化剤と反応させた樹脂である。エポキシ基と反応する官能基を有する硬化剤をあらかじめ混合しておいても良く、使用前に混合しても良い。
スチレン系樹脂はスチレン基を有する樹脂であり、またスチレン基の一部を混入させた樹脂である。
【００２０】
また有機系バインダーと無機系バインダーを混合してもよく、あらかじめ反応させたハイブリットタイプの樹脂でも良い。ハイブリットタイプの樹脂としてはカネカゼムラック等アクリルシリコン系が挙げられる。これらの樹脂を有機溶媒に溶解することにより塗膜形成用溶液を作製できる。樹脂溶液の濃度は１０ｗｔ％以上で好ましくは２０〜８０ｗｔ％である。
【００２１】
捕水剤塗膜の作製はバインダー溶液にγ−Ａｌ２Ｏ３粒子をバインダーの固形分に対し１ｗｔ％以上、好ましくは５〜５０ｗｔ％添加し十分に攪拌する。あらかじめγ―Ａｌ２Ｏ３粒子を分散させた溶液を添加させても良い。
均一になったγ―Ａｌ２Ｏ３粒子のバインダー溶液を基板に塗布した後、焼成する。塗布の方法はスピンコーター、ロールコーター、スプレーコーター、インクジェット法、ディスペンサーなどによる方法で良く、特に限定するものではない。
【００２２】
焼成温度は２００℃以上であり、好ましくは２３０〜３００℃である。２００℃以下の温度で焼成すると、吸湿したγ―Ａｌ２Ｏ３の脱水が長時間かかる上に、捕水剤として使用する上で、一度捕水した水を、１００℃程度の加熱で再放出する水分量がやや多くなる傾向にある上、一度捕水した水を１００℃程度の加熱で再放出する水分量がやや多くなる傾向にある。２３０℃以上で加熱すると、吸湿したγ―Ａｌ２Ｏ３の脱水時間が早くなる上、一度捕水した水を、１００℃程度の加熱で再放出する水分量がごく微量になる。
【００２３】
本実施の形態に用いられる有機ＥＬ素子の構造について以下に述べる。素子の構造自体は公知の構造をとることが出来る。例えば陽極／電化（正孔）輸送剤／発光層／陰極（／は層を積層したことを示す）、あるいは陽極／導電性高分子／電荷（正孔）輸送層／発光層／電荷（電子）輸送層／陰極等が挙げられる。
【００２４】
以下、有機ＥＬ素子の作製について陽極／電荷（正孔）輸送層／発光層／陰極の構造のものを例にとって作製法を以下に述べる。
一対の電極のうち透明、または半透明な電極としてはガラス、透明プラスチック等の透明基板の上に透明、または半透明電極を形成する。これを陽極とする。電極の材料としては導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具体的にはインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＮＥＳＡ）、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｃｕ等が用いられる。作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法等が用いられる。
【００２５】
ついで電荷輸送層を設けるが、材料としてはオキサジアゾール誘導体、チオフェン系ポリマーなどが使用される。具体的には、ポリビニルカルバゾール、ＰＥＤＯＴ（バイエル社製）等が用いられる。
次に電荷輸送層の上に発光層を設けるが、発光層の材料は公知のものが使用できる。低分子タイプ、高分子タイプのいずれでも良く、発光層の作製方法は真空蒸着法、スパッタリング法、スピンコート、インクジェット法等の材料に適した方法が用いられる。
【００２６】
次いで、発光層の上に電極を設ける。この電極は電子注入陰極となる。この材料としては、特に限定されないが、イオン化エネルギーの小さい材料が好ましい。例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｍｇ−Ａｇ合金などが用いられる。該陰極の作成方法としては公知の真空蒸着法、スパッタリング法等が用いられる。
上記のようにして本発明の有機ＥＬ素子を作成することができるが、別の構造のものについても同様の方法で作製が可能である。
【００２７】
本実施の形態に係る捕水剤を、キャップガラスあるいは金属キャップ等の封止部材内面に塗布した有機ＥＬパネルは、上記のようにして作製された有機ＥＬ素子付き基板を前述した捕水剤付きキャップガラスあるいは金属キャップ等の封止部材で封止することにより作製することができる。
以上のように、本実施の形態に係る有機ＥＬパネル用捕水部材は、γ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴としている。また、γ―Ａｌ２Ｏ３はバインダーに分散して成るように構成している。また、γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーは有機ＥＬパネルの封止部材内面に塗布するように構成している。また、γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーは有機ＥＬパネルの封止部材内面に塗布した後、所定温度で焼成するようにしている。また、γ―Ａｌ２Ｏ３を分散したバインダーは有機ＥＬパネルの封止部材内面に塗布した後、乾燥するようにしている。
【００２８】
本実施の形態に係る捕水剤（有機ＥＬパネル用捕水部材）は、水洗などによって一度吸湿しても、再度加熱することによって再び捕水機能を発揮するため、有機ＥＬパネルを量産する上で非常に有用である。従来の捕水剤を使用すると、塗布するためのバインダー溶液から乾燥した状態を保つ必要があり、多大な労力と設備投資が必要とされるに比べ、本実施の形態の捕水剤を使用すれば、非常に安価な有機ＥＬパネルが得られ、産業上有用である。
【００２９】
また、本実施の形態に係る有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記封止部材内に捕水部材としてのγ―Ａｌ２Ｏ３を有することを特徴としている。また、有機ＥＬ素子を封止部材内に保持して成る有機ＥＬパネルにおいて、前記γ―Ａｌ２Ｏ３を分散して成るバインダーを前記封止部材内面に塗布して成るように構成している。
したがって、捕水能力に優れた有機ＥＬパネルを構成でき、また、安定した輝度等、表示品位の優れた有機ＥＬパネルを構成することが可能になる。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例により本願発明を具体的に説明するが、本願発明はこれらに限定されるものではない。
〔実施例１〕
ジメトキシジメチルシランを酸触媒で加水分解した溶液１００グラム（固形分濃度３０ｗｔ％）にγ―Ａｌ２Ｏ３のイソプロピールアルコール分散溶液（固形分濃度２０ｗｔ％）５０グラムを添加し、分散機（ナノマイザー）を用いて均一に混合した。０．７ｍｍ厚の透明ガラス基板にサンドブラスト加工を施し、さらにフッ酸によるエッチング処理を施して深さ０．３ｍｍの凹部を形成したガラス基板に酸化アルミニウムの分散アルコキシシラン溶液を塗布し、３００℃のホットプレートで３０分間焼成した。
【００３１】
得られたキャップガラスを超純水で超音波洗浄した後、再度、３００℃で乾燥し、直ちに、陽極としてＩＴＯを、発光層として低分子タイプの各ＲＧＢの発光画素を、陰極としてＡｌをそれぞれ積層した有機ＥＬ素子基板と貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は良好な値を示した。
【００３２】
〔実施例２〕
アクリルシリコン溶液（鐘淵化学工業製カネカゼムラックＹＣ５９２０）１００グラム（固形分濃度５０ｗｔ％）に硬化剤（鐘淵化学工業製ＢＴ１２０Ｓ）を１０グラムとγ―Ａｌ２Ｏ３のキシレン分散溶液（固形分濃度２０ｗｔ％）を５０グラム添加し、分散機を用いて均一に混合した。
【００３３】
実施例１で用いたと同様の処理を施したキャップガラス基板にγ―Ａｌ２Ｏ３の分散アクリルシリコン溶液を塗布した後、２３０℃で３０分間焼成した。
得られたキャップガラスを超純水で超音波洗浄した後、再度、２３０℃で乾燥し、陽極としてＩＴＯを、電子注入層として導電性高分子（バイエル社製のＰＥＤＯＴ）を発光層として高分子タイプの各ＲＧＢの発光画素を、陰極としてＡｌをそれぞれ積層した有機ＥＬ素子基板と貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は良好な値を示した。
【００３４】
〔実施例３〕
イミドアクリルモノマー（東亜合成製　Ａｒｏｎｉｘ　ＴＯ−１５３４）の７０ｗｔ％ジグライム溶液１００グラムにγ―Ａｌ２Ｏ３のキシレン分散溶液（固形分濃度２０ｗｔ％）５０グラムを添加し、分散機を用いて均一に混合した。封止缶の凹部にγ―Ａｌ２Ｏ３分散アクリルモノマー溶液を塗布し２３０℃で乾燥した後、ＵＶ照射を行い硬化した。
得られた封止缶を超純水で超音波洗浄した後、再度、２３０℃で乾燥し、実施例１と同様の有機ＥＬ素子基板と得られた封止缶を貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は良好な値を示した。
【００３５】
〔実施例４〕
エポキシ樹脂（住友化学工業製ＥＳＣＮ−１９５ＸＬ）と硬化剤（昭和高分子製ＢＲＧ−５５７）からなる５０ｗｔ％乳酸エチル溶液１００グラムにγ−Ａｌ２Ｏ３のキシレン分散溶液（固形分濃度２０ＷＴ％）を５０グラム添加し、分散機を用いて均一に混合した。
【００３６】
実施例１で用いたと同様の処理を施したキャップガラス基板にγ−Ａｌ２Ｏ３分散エポキシ溶液を塗布した後、２５０℃で焼成した。得られたキャップガラスを超純水で超音波洗浄した後、再度、２５０℃で乾燥し、直ちに、実施例１と同様の有機ＥＬ素子基板と得られたキャップガラスを貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は良好な値を示した。
【００３７】
〔比較例１〕
アクリルシリコン溶液（鐘淵化学工業製カネカゼムラックＹＣ５９２０）１００グラム（固形分濃度５０ｗｔ％）に硬化剤（鐘淵化学工業製ＢＴ１２０Ｓ）を１０グラムとα―Ａｌ２Ｏ３のキシレン分散溶液（固形分濃度２０ｗｔ％）を５０グラム添加し、分散機を用いて均一に混合した。
【００３８】
実施例１で用いたと同様の処理を施したキャップガラス基板にα―Ａｌ２Ｏ３の分散アクリルシリコン溶液を塗布した後、２３０℃で３０分間焼成した。得られたキャップガラスを超純水で超音波洗浄した後、再度、２３０℃で乾燥し、陽極としてＩＴＯを、電子注入層として導電性高分子（バイエル社製のＰＥＤＯＴ）を発光層として高分子タイプの各ＲＧＢの発光画素を、陰極としてＡｌをそれぞれ積層した有機ＥＬ素子基板と貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は短かった。
【００３９】
〔比較例２〕
アクリルシリコン溶液（鐘淵化学工業製カネカゼムラックＹＣ５９２０）１００グラム（固形分濃度５０ｗｔ％）に硬化剤（鐘淵化学工業製ＢＴ１２０Ｓ）を１０グラムと酸化バリウムのキシレン分散溶液（固形分濃度２０ｗｔ％）を５０グラム添加し、分散機を用いて均一に混合した。
【００４０】
実施例１で用いたと同様の処理を施したキャップガラス基板に酸化バリウムの分散アクリルシリコン溶液を塗布した後、２３０℃で３０分間焼成した。得られたキャップガラスを超純水で超音波洗浄した後、再度、２３０℃で乾燥し、陽極としてＩＴＯを、電子注入層として導電性高分子（バイエル社製のＰＥＤＯＴ）を発光層として高分子タイプの各ＲＧＢの発光画素を、陰極としてＡｌをそれぞれ積層した有機ＥＬ素子基板と貼り合わせた。得られた有機ＥＬパネルの発光寿命は短かった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の有機ＥＬパネル用捕水部材によれば、有機ＥＬパネルにおいて、廉価にして捕水機能を向上させることが可能になる。
また、本発明の有機ＥＬパネルによれば廉価にして捕水機能を向上させることが可能になり、したがって、表示品位の優れた有機ＥＬパネルを提供することが可能になる。