(57)【要約】【課題】  素子基板と封止部材との接合部を選択的に加熱してこれらを接合してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、接合時の熱に起因する有機エレクトロルミネッセンス積層体の劣化を極力抑制可能とする。【解決手段】  有機エレクトロルミネッセンス積層体４を有する素子基板１０と有機エレクトロルミネッセンス積層体４を封止する封止部材２０とを有し、素子基板１０と封止部材２０とが有機エレクトロルミネッセンス積層体４の周囲を取り囲む接合部３０で接合してなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。素子基板１０及び封止部材２０の少なくとも一方に、厚み方向から見たとき接合部３０と重複し、かつ接合部３０の外側へ延在するように熱伝導層５を形成するとともに、熱伝導層５に放熱器４０を接触させた状態で接合部３０を選択的に加熱して接合を行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンス積層体を有する素子基板と前記有機エレクトロルミネッセンス積層体を封止する封止部材とを有し、前記素子基板と前記封止部材とが前記有機エレクトロルミネッセンス積層体の周囲を取り囲む接合部で接合されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記素子基板及び前記封止部材の少なくとも一方に、厚み方向から見たとき前記接合部と重複し、かつ前記接合部の外側方向へ延在形成される熱伝導層が配置され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。
【請求項２】
前記熱伝導層には、前記接合部を選択的に加熱して前記接合を行う際に放熱器が接触されることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記素子基板に前記熱伝導層が形成されており、当該熱伝導層は接合部内において分割されていることを特徴とする請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
有機エレクトロルミネッセンス積層体を有する素子基板と前記有機エレクトロルミネッセンス積層体を封止する封止部材とを有し、前記素子基板と前記封止部材とが前記有機エレクトロルミネッセンス積層体の周囲を取り囲む接合部で接合し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、
前記素子基板及び前記封止部材の少なくとも一方に、厚み方向から見たとき前記接合部と重複し、かつ前記接合部の外側へ延在するように熱伝導層を形成するとともに、前記熱伝導層に放熱器を接触させた状態で前記接合部を選択的に加熱して前記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。
【請求項５】
レーザ照射により前記接合部を選択的に加熱して前記接合を行うことを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子基板と封止部材とが有機エレクトロルミネッセンス積層体の周囲を取り囲む接合部で接合されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、自発光型素子であるため視野角が広く、バックライトが不要で薄型化及び消費電力の節減が容易であり、しかも応答速度が速い等の利点を持つことから、液晶表示装置に替わる次世代ディスプレイとして大きな注目を集めている。
【０００３】
一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、下部電極と発光層を含む有機材料層と上部電極とをこの順に有する有機ＥＬ積層体を備えているが、前記有機ＥＬ積層体を構成する材料は、一般に活性が高く不安定であり、空気中の水分や酸素と容易に反応する。このような水分や酸素との反応は有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を著しく悪化させる原因となることから、前記積層体を気密に封止する有機エレクトロルミネッセンス素子の封止は必要不可欠である。
【０００４】
有機エレクトロルミネッセンス素子の封止についてはこれまでに様々な提案がなされており、例えば特許文献１において、シール材が形成された第１の透明基板上に第２の透明基板を対向配置して載置し、レーザビームを用いて選択的にシール材を加熱して溶融し、第１の透明基板と第２の透明基板とを接着する方法が開示されている。選択的にレーザビームをフリットガラスからなるシール材に照射してこれを溶融して接着しているので、高温に弱い発光体がフリットガラス溶融の際の加熱により破損することを極力抑止することが可能になるとされる。
【特許文献１】特開平１０−７４５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に示すように、レーザビームにより選択的加熱を行ったとしても、発光体、すなわち有機ＥＬ積層体の温度上昇を完全に抑制することは難しい。その結果、有機ＥＬ積層体が破損し、有機エレクトロルミネッセンス素子を劣化させるおそれがあるので、さらなる改善策が求められている。
【０００６】
そこで本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、素子基板と封止部材との接合部を選択的に加熱してこれらを接合してなる有機エレクトロルミネッセンス素子において、接合時の熱に起因する有機エレクトロルミネッセンス積層体の劣化を極力抑制することが可能な有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法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】
【０００７】
前述の目的を達成するために、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機エレクトロルミネッセンス積層体を有する素子基板と前記有機エレクトロルミネッセンス積層体を封止する封止部材とを有し、前記素子基板と前記封止部材とが前記有機エレクトロルミネッセンス積層体の周囲を取り囲む接合部で接合されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記素子基板及び前記封止部材の少なくとも一方に、厚み方向から見たとき前記接合部と重複し、かつ前記接合部の外側方向へ延在形成される熱伝導層が配置されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス積層体を有する素子基板と前記有機エレクトロルミネッセンス積層体を封止する封止部材とを有し、前記素子基板と前記封止部材とが前記有機エレクトロルミネッセンス積層体の周囲を取り囲む接合部で接合し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、前記素子基板及び前記封止部材の少なくとも一方に、厚み方向から見たとき前記接合部と重複し、かつ前記接合部の外側へ延在するように熱伝導層を形成するとともに、前記熱伝導層に放熱器を接触させた状態で前記接合部を選択的に加熱して前記接合を行うことを特徴とする。
【０００９】
素子基板と封止部材との接合部近傍に設けられた熱伝導層に放熱器を接触させた状態で接合部を選択的に加熱し、接合することで、接合部に加えられる熱の大部分は熱伝導層へ伝導し、さらに、放熱器へ伝導し、ここで放熱が行われる。このため、素子内に封止される有機エレクトロルミネッセンス積層体側への熱の伝導を抑制し、有機エレクトロルミネッセンス積層体の温度上昇による劣化が大幅に抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接合時の加熱に起因する有機エレクトロルミネッセンス積層体の劣化が極力抑制された有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。また、本発明の製造方法によれば、有機エレクトロルミネッセンス積層体の劣化を極力抑制しつつ、素子基板と封止部材との接合を行うことができ、良好な特性の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を適用した有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１に示す有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、ガラス等からなる基板１上に、駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２、ＴＦＴ２を覆うように基板１の略全面に形成されたＳｉＮｘ等からなる保護膜３及び前記保護膜３上に形成された有機ＥＬ積層体を複数有する有機ＥＬ形成部４を備えた素子基板１０と、有機ＥＬ積層体を封止する封止部材２０とが、有機ＥＬ形成部４を取り囲む接合部３０において接合してなる。素子基板１０の有機ＥＬ形成部４の端辺近傍には、複数のＴＦＴ等を有して構成される駆動回路領域（図示せず）、引き出し配線部（図示せず）等が形成されている。そして本発明の有機ＥＬ素子においては、接合部３０の近傍であって、素子基板１０の有機ＥＬ積層体、ＴＦＴ２、引き出し配線等に接触しない箇所に、熱伝導層５が形成されている。
【００１３】
図１に示す有機ＥＬ形成部４は、ＴＦＴ２に対応するように例えばマトリクス状に配置された複数の有機ＥＬ積層体を含んで構成されている。なお、図１においては有機ＥＬ積層体の図示を省略している。有機ＥＬ積層体は、上部電極と下部電極とで発光層を含む有機材料層を挟持してなり、その積層構造については特に限定されない。例えば有機ＥＬ積層体は、有機材料層として、発光層の他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等を含むことができる。上部電極及び下部電極は、いずれか一方が陽極であり、他方が陰極とされる。陽極としては、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）等の透明電極を用いることができる。陰極としては例えばアルミニウム等の金属や合金等を用いることができる。
【００１４】
熱伝導層５は、例えば熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料がパターン形成されたものであり、接合部３０の近傍に配置される。熱伝導層５に用いられる熱伝導率１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料としては、例えばシリコン、アルミニウム、銀、タングステン、銅、マグネシウム、モリブデン、チタン等の金属材料が挙げられ、中でもアルミニウム、タングステン等が好ましい。熱伝導層５が素子基板１０側に形成される場合、熱伝導層５は保護膜３下に配置され、有機ＥＬ素子を厚み方向から見たとき有機ＥＬ形成部４を取り囲むような枠状に形成されるとともに、その内周側が接合部３０と重複するような位置に配置される。また、図１に示す熱伝導層５の外周側は保護膜３の外周端から露出するように延在形成される。
【００１５】
封止部材２０は、素子基板１０の有機ＥＬ形成部４の周囲の接合部３０で素子基板１０に対して接合することにより有機ＥＬ積層体４を封止するものである。封止部材２０としては、例えば図１に示すようなキャップ状の封止部材等を用いることができるが、平板状の基板であっても構わない。封止部材２０の構成材料としては大気中の酸素や水分等を遮断可能な材料を用いることができ、例えばガラス等を用いることができる。
【００１６】
接合部３０は、素子基板１０と封止部材２０とが接合している部分であり、有機ＥＬ形成部４の周囲を取り囲むように設けられる。図１に示す接合部３０においては、素子基板１０側のＳｉＮｘ膜からなる保護膜３とガラスからなる封止部材２０とがシール部材として低融点のフリットガラス３１を介して接合している。
【００１７】
以下、本発明を適用した有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
先ず、基板１の一主面上に、ＴＦＴ２、熱伝導層５、ＳｉＮｘ膜からなる保護膜３、有機ＥＬ積層体を複数有する有機ＥＬ形成部４、引き出し配線や駆動回路等を形成し、素子基板１０を用意する。
【００１８】
次に、素子基板１０及び封止部材２０の少なくとも一方の接合部３０にフリットガラス３１等のシール材を配置する。素子基板１０及び封止部材２０の位置合わせを行った後、これらの接合部３０を選択的に加熱してフリットガラス３１を溶融することにより、これらを接合する。接合部３０の選択的加熱は、図２中矢印Ａに示すように、例えば接合部３０にレーザーを照射することにより行われる。
【００１９】
そして、図２に示すように、少なくとも接合部３０を選択的に加熱する際、接合部３０の近傍に配置された熱伝導層５に放熱器４０を接触させておく。例えば図１に示すように、素子基板１０において、保護膜３を介して接合部３０（フリットガラス３１）の下方に熱伝導層５を設けることで、接合部３０と熱伝導層５とが熱的に接続した状態となる。さらに、素子基板１０と封止部材２０とで囲まれる密閉空間外に位置する熱伝導層５に放熱器４０を接触させる。熱伝導層５への放熱器４０の接触により、接合部３０、熱伝導層５及び放熱器４０からなる放熱路が形成され、接合部３０の熱の大部分は熱伝導層５を介して素子外に配置された放熱器４０へ速やかに伝導し、放熱器４０で放散される。その結果、素子内、すなわち有機ＥＬ積層体側への熱の伝導は大幅に抑制されるので、有機ＥＬ積層体の温度上昇を大幅に抑制し、熱による劣化を抑制することができる。
【００２０】
ここで、放熱器４０としては、例えば図２に示すようなフィンを有する放熱板等を用いることができるが、熱伝導層５と接触して接合部３０の放熱を促進可能であればいかなる構成の放熱器を用いてもよい。また、放熱器４０として例えば冷却器を用いることも可能である。
【００２１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の変形例について、図３を参照しながら説明する。
図３に示す有機ＥＬ素子は、枠状の熱伝導層５が面内方向において例えば短冊状に分割されていることにより構成されている点で、図１に示す有機ＥＬ素子の構成と異なっている。
【００２２】
素子基板１０側に熱伝導層５が設けられている場合、熱伝導層５は駆動回路部６や引き出し配線部７等と例えば保護膜３等の絶縁膜を介して異なる層に形成されるが、何らかの原因により熱伝導層５と駆動回路部６や引き出し配線部７の配線の複数箇所とが接触し、短絡不良を引き起こすおそれがある。
【００２３】
そこで、熱伝導層５を図３に示すように分割しておけば、熱伝導層５が連続的な枠状に形成されている場合に比べ、熱伝導層５を介して素子基板１０上の配線同士を短絡する確率が飛躍的に減少する。このため、短絡不良の発生を抑制することができる。
【００２４】
なお、前述の説明では、素子基板１０側に熱伝導層５を設ける場合を例に挙げたが、封止部材２０側に熱伝導層５を設けて構わない。また、素子基板１０側及び封止部材２０側の両方に熱伝導層５を設けることも可能であり、この場合、一方のみに熱伝導層５を配置する場合に比べてより高い放熱効果が得られる。
【００２５】
また、図１においては、保護膜３としてＳｉＮｘ膜を使用し、接合部３０においてフリットガラス３１を介して素子基板１０と封止部材２０とを接合した構成を例に挙げたが、接合部３０における封止構造は充分な封止性能を得られれば特に限定されるものではない。例えば、保護膜３としてＳｉＯ２を使用し、フリットガラス３１等のシール部材を介することなく、素子基板１０と封止部材２０とを直接接合してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す有機ＥＬ素子の製造方法を説明するための概略断面図である。
【図３】本発明を適用した有機ＥＬ素子の変形例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  基板、２  ＴＦＴ、３  保護膜、４  有機ＥＬ形成部、５  熱伝導層、１０  素子基板、２０  封止部材、３０  接合部、４０  放熱器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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