(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
基板上に形成されたＥＬ素子と、
基板と対面すると共に、基板上のＥＬ素子を覆う封止プレートと、
基板と封止プレートとの間に介在し、板状又は針状のフィラーが複数添加されている樹脂層とを備え、
樹脂層の基板に垂直な断面において、複数のフィラーの少なくとも一部が、基板面に対して起立する起立フィラーであり、
複数のフィラー全体に対する起立フィラーの割合が５０％以上である、ＥＬパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro Luminescence）や無機ＥＬ等のＥＬ素子は、自発光型の発光素子であり、高輝度であるほか、小型・軽量化が容易であるという特徴を有しており、ディスプレイや照明等への応用が期待されている。ところが、これらのＥＬ素子に用いられる発光材料は、水、ＣＯ２、Ｏ２等の成分（以下、系外成分と称す。）によって劣化し易い傾向にあり、これが素子の長寿命化を妨げる一つの要因となっていた。このため、従来、ＥＬ素子は、外気との接触を少なくするため、当該素子を封止したＥＬパネルの形態で用いられている。
【０００３】
かかる封止の形態としては、ＥＬ素子を基板と封止板との間に配置し、外周部のみを樹脂等からなるシール層（樹脂層）で塞ぐ中空型の封止が知られている。このような中空型のＥＬパネルは下記特許文献１などに開示されている。この文献に示されたＥＬパネルの樹脂層には、樹脂層中における上記系外成分の進行を阻害するために、層状（平板状）フィラーが添加されている。
【特許文献１】特開２００５−９１８７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した従来のＥＬパネルには、次のような課題が存在している。すなわち、上下を基板及び封止板で挟まれた樹脂層中においては、系外成分は、樹脂層の厚さ方向に直交する方向、すなわち基板の面方向への進行が最も優勢となる。ところが、上述したＥＬパネルの樹脂層においては、基板に塗布された際や基板と封止板とで圧延された際に基板の面方向に流動し、その流動により、樹脂層に添加されているフィラーが基板の面方向と平行となるように横たわった状態となっている。つまり、フィラーは、系外成分の進行が最も優勢である基板の面方向と平行に延在している。そのため、フィラーによる系外成分の阻害効果が非常に低く、ＥＬパネルの長寿命化が十分に図られていない。
【０００５】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、長寿命化が図られたＥＬパネル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】
【０００６】
本発明に係るＥＬパネルは、基板と、基板上に形成されたＥＬ素子と、基板と対面すると共に、基板上のＥＬ素子を覆う封止プレートと、基板と封止プレートとの間に介在し、板状又は針状のフィラーが複数添加されている樹脂層とを備え、樹脂層の基板に垂直な断面において、複数のフィラーの少なくとも一部が、基板面に対して起立する起立フィラーであることを特徴とする。
【０００７】
このＥＬパネルにおいては、樹脂層に添加された複数のフィラーの少なくとも一部が起立フィラーである。そして、この起立フィラーが、基板の面方向に関する系外成分の進行を効果的に阻害するため、ＥＬパネルの長寿命化が実現される。
【０００８】
また、複数のフィラー全体に対する起立フィラーの割合が５０％以上であることが好ましい。この場合、ＥＬパネルの寿命が飛躍的に向上することを発明者らは見出した。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、長寿命化が図られたＥＬパネルが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００１１】
本発明の実施形態に係るＥＬパネル１０は、基板１２と、ＥＬ素子１４と、封止プレート１６と、樹脂シート１８とを備えている。
【００１２】
このＥＬパネル１０は、トップエミッション型及びボトムエミッション型のいずれに適用することができる。ＥＬパネル１０をボトムエミッション型として用いる場合には、基板１２及び封止プレート１６のうちの少なくとも基板１２を透光性プレートで構成する。一方、ＥＬパネル１０をトップエミッション型として用いる場合には、基板１２及び封止プレート１６のうちの少なくとも封止プレート１６を透光性プレートで構成する。透光性プレートは、透光性を有し（若しくは透明であり）、ガラスやプラスチック、その他の透光性を有する材料からなる。
【００１３】
ＥＬ素子１４は、基板１２上に形成されており、ＥＬ層を一対の電極層で挟んだ積層構造を有している。このＥＬ層の構成材料は、有機ＥＬ材料でも無機ＥＬ材料でもよい。封止プレート１６は、基板１２のＥＬ素子１４側と平行に対面していると共に、基板１２上のＥＬ素子１４を覆うように設けられている。
【００１４】
樹脂シート１８は、基板１２と封止プレート１６との間に介在しており、基板１２と封止プレート１６とを接着する樹脂層として機能している。この樹脂シート１８は、基板１２と封止プレート１６との間を隙間なく埋めている。ここで、ＥＬ素子１４は、封止プレート１６の端面１６ａよりも所定距離だけ内側の位置に設けられているため、ＥＬパネル１０の端面１０ａには、封止プレート１６の端面１６ａ、基板１２の端面１２ａ及び樹脂シート１８の端面１８ａが露出しており、ＥＬ素子１４は露出していない。
【００１５】
樹脂シート１８は、シート状の樹脂２０に複数のフィラー２２が添加されて構成されている。この樹脂シート１８の樹脂２０には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を用いることができる。樹脂シート１８に添加されたフィラー２２は、針状や長尺平板状の形状を有しており、その全てが基板面１２ｂに対して起立する起立フィラーとなっている。ここで起立フィラーとは、基板の法線方向から４５゜以下の角度で配向しているフィラーのことである。より詳しくは、起立フィラーは、基板１２に垂直な樹脂シート断面（つまり、樹脂シート１８の厚さ方向の断面）において、図２に示すように、その延在方向（図のＤ１方向）と基板１２の法線方向（図のＤ２方向、樹脂シート１８の厚さ方向）とのなす角（配向角）θが±４５゜以下であるフィラーのことである。実際に樹脂シート１８に含まれる起立フィラーに関しては、その配向角θは０゜に近く、基板１２の法線方向にほぼ沿うように延在している。なお、フィラー２２は、例えば、タルク、スメクタイト、マイカ等の粘土鉱物やガラス等で構成される。
【００１６】
次に、上述したＥＬパネル１０を作製する手順について図３を参照しつつ説明する。まず、図３（ａ）に示すように、樹脂シート１８を準備するために、ＰＥＴフィルム３０上に樹脂薄膜３２をスクリーン印刷により積層する。この樹脂薄膜３２は、例えば１０μｍ程度の厚さであり、ミキサーやロールによってフィラー２２が分散された樹脂３４で構成されている。なお、樹脂薄膜３２中の各フィラー２２は、印刷の際にＰＥＴフィルム３０の面方向と平行となるように横たわった状態となる。ＰＥＴフィルム３０上に樹脂薄膜３２を積層した後、樹脂薄膜３２に対して硬化処理をおこなう。続いて、図３（ｂ）に示すように、ＰＥＴフィルム３０に形成された樹脂薄膜３２の上に、同様の樹脂薄膜３２を積層すると共に、この樹脂薄膜３２に対しても硬化処理をおこなう。そして、このようにして樹脂薄膜３２を所定の層数だけ順次積層していき、図３（ｃ）に示すように、ＰＥＴフィルム３０上に樹脂薄膜３２の積層体３６を形成する。続いて、ＰＥＴフィルム３０から剥離させて得られた樹脂薄膜３２の積層体３６を、図３（ｄ）に示すように、その積層方向に沿って例えば数十μｍ程度の厚さでスライス加工する。そして、このスライス加工により、図３（ｅ）に示すような樹脂シート１８が得られる。
【００１７】
つまり、樹脂シート１８の厚さ方向は、上記樹脂薄膜３２の面方向と同じである。そのため、樹脂薄膜３２の面方向に平行に延在する各フィラー２２は、この樹脂シート１８においては厚さ方向に延在していることとなる。
【００１８】
そして、図３（ｆ）に示すように、以上のようにして得られた樹脂シート１８を封止プレート１６の一方面に貼付し、樹脂シート１８が貼付された封止プレートとＥＬ素子１４が形成された基板１２とを、封止プレート１６の樹脂シート側と基板１２のＥＬ素子側とが向かい合うようにして貼り合わせ、その後、樹脂を完全に硬化させることにより上述したＥＬパネル１０が完成する。
【００１９】
次に、樹脂シート１８に添加されたフィラー２２による系外成分の阻害メカニズムについて、図４を参照しつつ説明する。具体的には、系外成分が、図のＸ方向（基板１２及び樹脂シート１８の面方向）に沿って、樹脂シート１８中を位置Ｘ１から任意位置Ｘ２まで進行する場合について説明する。位置Ｘ１は、例えば樹脂シート１８の端面１８ａの位置であり、位置Ｘ２は、例えば樹脂シート１８の端面１８ａから所定距離だけ内側の位置である。なお、本明細書中における系外成分とは、水、ＣＯ２、Ｏ２等であり、これらはＥＬ素子１４の素子特性に悪影響を与えるものである。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、樹脂シート１８中のフィラー２２が起立フィラーである場合には、系外成分が位置Ｘ１の点Ｐ０からＸ方向に進行していくと、Ｘ方向と交差する方向に延在するフィラー２２それぞれにより、その進行が阻まれる。そのため、系外成分は各フィラー２２を迂回するようにＹ方向（Ｘ方向に直交する方向、樹脂シート１８の厚さ方向）に蛇行しながら、位置Ｘ２の点Ｐ１まで達する。一方、図４（ｂ）に示すように、従来の樹脂シート１８Ａの場合には、フィラー２２がＸ方向に延在するため、これらのフィラー２２は系外成分の進行をほとんど阻まず、その進行経路はＹ方向に蛇行しない。すなわち、系外成分は、位置Ｘ１の点Ｐ０から位置Ｘ２の点Ｐ１までほぼ直進することとなる。従って、樹脂シート１８では、従来の樹脂シート１８Ａに比べて、シート中を進行する系外成分の経路の大幅な延長が実現されている。
【００２１】
以上で詳細に説明したように、ＥＬパネル１０は、基板１２と封止プレート１６とを接着する樹脂層として樹脂シート１８を用いているため、従来技術に係るＥＬパネルに比べて、系外成分の経路が大幅に延長されている。そのため、このＥＬパネル１０においては十分な長寿命化が実現されている。
【００２２】
なお、以上では、樹脂シート１８に含まれる複数のフィラー２２全てが起立フィラーである態様を示しているが、樹脂シート１８に含まれる複数のフィラー２２の一部が起立フィラーであってもよい。ただし、発明者らは、樹脂シート１８に含まれるフィラー２２全体に対する起立フィラーの割合を５０％以上とすることで、ＥＬパネル１０の寿命が飛躍的に向上することを見出した。
【００２３】
また、上述した実施形態では、基板１２と封止プレート１６との間が樹脂シート１８によって隙間なく埋められている固体封止型のＥＬパネル構造を示しているが、適宜、基板１２と封止プレート１６との間のＥＬ素子１４を含む領域を中空にした気体封止型（中空型）のＥＬパネル構造にすることもできる。すなわち、図５に示すように、中空型のＥＬパネル１０Ａの基板１２と封止プレート１６Ａとのそれぞれの外縁同士を接着するライン状の樹脂層として、上述した樹脂シート１８を用いてもよい。このとき、樹脂シート１８は、基板１２と封止プレート１６との間においてＥＬ素子１４の周囲を囲んでいる。この場合も、樹脂シート１８中における系外成分の進行が遅延化されるため、系外成分がＥＬパネル１０Ａの内部空間に進入するまでの時間が延長されて、ＥＬパネル１０Ａの十分な長寿命化が実現される。
【００２４】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、起立フィラーに関しては、必ずしもその配向角θが０゜に近い必要はなく、０≦θ≦４５゜の範囲内であればよい。また、ＥＬパネルの基板と封止プレートとを接着する樹脂層として、シート状の樹脂シートの代わりに、起立フィラーを含んだスラリー状の樹脂を用いることも可能である。このようなスラリー状の樹脂を用いた場合でも、上述したＥＬパネル１０と同様の効果を奏することが可能である。
【実施例】
【００２５】
以下、本発明の内容を実施例を用いて説明する。
【００２６】
発明者らは、実施例として起立フィラーの割合のみが異なる４種類の樹脂シートを準備し、それを用いてＥＬパネル（試料＃１〜４）を作製した。具体的には、試料＃１〜＃４の起立フィラーの割合をそれぞれ４７％、５３％、７２％、８８％とした。なお、起立フィラーの割合は、基板に垂直な樹脂シート断面における４０μｍ×３０μｍの領域をＳＥＭ観察（拡大倍率２０００〜５０００倍）し、ＳＥＭ画像で視認できた全フィラーのうちその配向角が４５゜以下であるものを計測することにより算出した。
【００２７】
ＥＬパネルの作製は、図３で説明した手順とほぼ同様の手順によりおこなった。すなわち、窒素雰囲気下（グローブボックス中）で離型剤付きのＰＥＴフィルムに、ミキサー及びロールによってフィラーを分散させたエポキシ樹脂を厚さ２０μｍでスクリーン印刷し樹脂薄膜を形成した。スクリーン印刷機は、ニューロング社製のものを使用し、スクリーンにはメッシュサイズ６４０のものを用いた。ＰＥＴフィルム全面に樹脂薄膜を形成した後、レベリングのために６０℃で２時間放置した。その後、ＵＶ光を照射して、エポキシ樹脂を硬化させた。このとき、ＵＶ光積算光量は完全効果（反応）する場合のおよそ１０〜３０％の範囲とした。ＵＶ光照射の後、ピンセットを用いてＰＥＴフィルムから樹脂薄膜を剥離させ、この膜を折り畳んで１０００層の積層体を形成した。なお、１枚の樹脂薄膜で十分な厚さの積層体を得ることができない場合には樹脂薄膜を追加して所望の厚さにする。積層体は、２枚のＰＥＴフィルムで挟んで、積層方向に沿って１５０μｍの厚さで切断機でスライス加工した。そして、スライス加工により得られた樹脂シートを、予め用意した封止プレートに貼付し、これを窒素雰囲気下でＥＬ素子が形成された基板に貼り合わせてプレスした。最後に、ＵＶ光を照射して樹脂を完全硬化させて、ＥＬパネルを完成させた。なお、このＵＶ光照射の後、応力緩和のために、加熱硬化を８０℃で１時間おこなった。
【００２８】
各試料＃１〜４の樹脂シートの樹脂にはエポキシ樹脂を用いた。また、各試料＃１〜４に添加したフィラーは、層状粘土化合物を小片に剥離させて作製した層状フィラーであり、その平均寸法は長さ５μｍ×幅３μｍ×厚さ２μｍであった。また、各試料＃１〜４においては、それぞれの基板上に同じ有機ＥＬ素子を形成し、それぞれの封止プレートには同じガラス板を用いた。
【００２９】
そして、各試料＃１〜４を同一条件により駆動させて、それぞれのＥＬパネルの輝度の経時変化を測定した。輝度測定の方法は、作製した有機ＥＬ素子に駆動電圧５Ｖを印加し、封止プレート側から射出した光の正面方向の発光輝度を輝度計（大塚電子社製、ＭＣＰＤ−７０００）で測定した。
【００３０】
その結果は、図６の表及び図７のグラフに示すとおりとなった。これら図６及び図７から明らかなように、１０００時間後における試料＃２〜４の輝度低下率は、試料＃１の輝度低下率に比べて著しく低くなった。具体的には、各試料＃１〜４の輝度低下率はそれぞれ８２％、４７％、１７％、１０％であった。この結果から、樹脂シートの起立フィラーの割合の５０％未満である試料＃１に比べて、５０％以上である試料＃２〜４は、ＥＬパネルの寿命が飛躍的に向上することが実証された。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＬパネルを示した概略断面図である。
【図２】起立フィラーについて示した図である。
【図３】図１に示したＥＬパネルを作製する手順を示した図である。
【図４】図１に示したＥＬパネルの樹脂シート中における系外成分の進行経路と従来の系外成分の進行経路とを比較した図である。
【図５】異なる態様のＥＬパネルを示した図である。
【図６】実施例に係る測定結果を示した表である。
【図７】実施例に係る測定結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１０，１０Ａ…ＥＬパネル、１２…基板、１４…ＥＬ素子、１６，１６Ａ…封止プレート、１８…樹脂シート、２０…樹脂、２２…フィラー。
【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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