(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ素子を封止する一対の基板の接合部に起因した非発光領域を簡便に縮小化する。【解決手段】  第１の基板１１表面に、第１の電極１２、有機ＥＬ層１２および第２の電極１４が積層して形成され、上記第１の基板１１と第２の基板１５とにより封止されている。ここで、第１の基板１１の側面および第２の基板１５の側面に薄い板状の接合部材である接合板１６ａが張り付けられて、上記第１の基板１１と第２の基板１５が接合される。なお、上記第１の電極１２および第２の電極１４の外部への電極取り出し端子の形成される領域には、ＵＶ硬化樹脂１７が貼り付けられる。このようにして、第１の基板１１と第２の基板１５の接合に要する領域が狭くなり、接合部に起因した非発光領域が縮小化する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光層を含む有機ＥＬ層と該有機ＥＬ層を挟持する一対の電極とを有する有機ＥＬ素子が第１の基板上に形成され、前記第１の基板および該第１の基板に対向する第２の基板により前記有機ＥＬ素子が封止された有機ＥＬ発光装置であって、
前記第１の基板の側面および前記第２の基板の側面において板状の接合部材が張り付けられて、前記第１の基板と前記第２の基板とが接合していることを特徴とする有機ＥＬ発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複数の有機ＥＬ発光装置が一基板上に配列され、
各有機ＥＬ発光装置の前記接合部材が互いに接するように、前記複数の有機ＥＬ発光装置が前記一基板上に取り付けられていることを特徴とする有機ＥＬ発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ発光装置に係り、詳しくは、有機発光層を含む有機ＥＬ層と該有機ＥＬ層を挟持する一対の電極とを有する有機ＥＬ素子が、一対の対向する基板により封止された有機ＥＬ発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機薄膜のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）現象を利用して、第１の電極および第２の電極の一対の電極間に有機発光層を含む有機ＥＬ層を挟み、両電極間に電圧を印加し有機ＥＬ層に電流を流して発光させる有機ＥＬ素子は、その高性能化に向けた検討が種々に進められている。この有機ＥＬ素子は、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ；Flat Panel Display）あるいは有機ＬＥＤ（Light
Emitting Diode）のような表示装置、非自発光素子で成る液晶表示装置の面光源バックライトあるいは照明灯のような照明装置にとって好適な自発光素子である。以下、上記有機ＥＬ素子を用いた表示装置および照明装置を有機ＥＬ発光装置と総称する。
【０００３】
有機ＥＬ発光装置では、一対の対向電極のうち少なくとも１つの電極は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透光性材料から成る透明電極となる。そして、有機ＥＬ層は、少なくとも有機発光材料を含んだ有機発光層を有する。その他にも、上記対向電極の一電極である第１の電極に接し有機発光層に正孔を注入する正孔注入層、あるいは上記対向電極の他電極である第２の電極に接し有機発光層に電子を注入する電子注入層を備えていてもよい。更に、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層、あるいは電子阻止層を加えた多層膜の構造体になっていてもよい。また、高輝度の有機ＥＬ素子にするために複数の有機ＥＬ層を中間導電層を介して積層させた、いわゆるマルチフォトンエミッション（ＭＰＥ；Multi Photo Emission）構造であってもよい。
【０００４】
しかし、上記有機薄膜等から成る有機ＥＬ層は、水分あるいは酸素により極めて劣化し易い。このために、有機ＥＬ発光装置における上記有機ＥＬ素子は、該有機ＥＬ素子が積層して形成される非透湿性の第１の基板と、該第１の基板に接合し上記有機ＥＬ素子を覆う非透湿性の第２の基板とにより気密封止され収納される必要がある。
【０００５】
従来の上記第１の基板および第２の基板により有機ＥＬ素子が気密封止される有機ＥＬ発光装置について、図５を参照して説明する。図５は従来の有機ＥＬ発光装置の概略断面図である。
【０００６】
図５に示すように、有機ＥＬ発光装置１００では、例えば透明ガラスから成る厚さが１ｍｍ程度の平板状の第１の基板１０１上に、例えばＩＴＯから成る透明電極の第１の電極１０２が形成されている。そして、上記第１の電極１０２上に有機発光層を含む有機ＥＬ層１０３および上記第１の電極１０２の対向電極である第２の電極１０４が積層して設けられている。ここで、上記第１の電極１０２、有機発光層を含む有機ＥＬ層１０３および上記第２の電極１０４が有機ＥＬ素子となる。
【０００７】
上記有機ＥＬ層１０３は、例えば、正孔輸送層である４，４’−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（以下、α−ＮＰＤと略記する）、有機発光層であるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（以下、Ａｌｑ３と略記する）およびフッ化リチウム（ＬｉＦ）から成る電子注入層の積層する多層膜である。
【０００８】
そして、上記第１の基板１０１の対向基板として、非透光性のガラスあるいはステンレスから成る厚さが１ｍｍ程度の平板状の第２の基板１０５が、ＵＶ硬化樹脂１０６のような接着剤を介して、上記第１の基板１０１表面の外周面に沿い接合されている。ここで、上記接着剤は、第１の基板１０１表面に配設される、第１の電極１０２の取り出し配線および第２の電極１０４の取り出し配線（不図示）上も形成されている。これ等の電極の取り出し配線はそれぞれ有機ＥＬ発光装置１００の駆動電源に接続される（不図示）。
【０００９】
上記有機ＥＬ発光装置１００においては、上述した有機ＥＬ素子のうち有機ＥＬ層１０３が特に水分あるいは酸素によって劣化し易い。そこで、上記第１の基板１０１とその対向基板である第２の基板１０５とにより有機ＥＬ素子の気密封止がなされる。そして、気密性を保持するために、上記ＵＶ硬化樹脂１０６等の接着剤による接合においては、上記外周面に沿う接合幅は３ｍｍ〜５ｍｍ程度必要になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記有機ＥＬ発光装置において、第１の基板１０１と第２の基板１０５により有機ＥＬ素子を完全に気密封止するためには、上述したように、ＵＶ硬化樹脂１０６のような接着剤の形成される接合幅を広くしなければならない。しかしながら、この接合する領域は非発光領域になる。しかも、この接合領域は第１の基板１０１および第２の基板１０５の外周部になることから、接合幅が少しでも広がると非発光領域の面積が大幅に増大するようになる。このために、有機ＥＬ発光装置内に占める発光面積の割合が大きく低下し、照明効率が悪くなるという問題があった。
【００１１】
また、複数の有機ＥＬ発光装置を一基板上に集積化して発光面積を増大化する場合において、隣り合う有機ＥＬ発光装置の境目における上記接合領域に起因した非発光領域の割合が大きくなり照明領域の大面積化が難しかった。
【００１２】
一方、上記接合幅を狭くしていくと、上記接着剤を透過し内部に侵入する酸素あるいは水分を完全に遮断することができなくなる。そして、有機ＥＬ発光装置を点灯中において内部に侵入する微量の酸素あるいは水分が、有機ＥＬ素子の発光輝度の低下、ダークスポットの生成等の大きな問題を生じさせる。
【００１３】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、有機ＥＬ素子を封止し収納する第１の基板と第２の基板との接合において、酸素および水分の浸入を完全に遮断でき、上記接合部に起因した非発光領域を縮小化することが容易な有機ＥＬ発光装置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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ発光装置は、有機発光層を含む有機ＥＬ層と該有機ＥＬ層を挟持する一対の電極とを有する有機ＥＬ素子が第１の基板上に形成され、前記第１の基板および該第１の基板に対向する第２の基板により前記有機ＥＬ素子が封止された有機ＥＬ発光装置であって、前記第１の基板の側面および前記第２の基板の側面において板状の接合部材が張り付けられて、前記第１の基板と前記第２の基板とが接合している、構成になっている。
【００１５】
上記発明の好適な一態様では、複数の有機ＥＬ発光装置が一基板上に配列され、各有機ＥＬ発光装置の前記接合部材が互いに接するように、前記複数の有機ＥＬ発光装置が前記一基板上に取り付けられている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の構成によれば、有機ＥＬ素子を封止し収納する第１の基板と第２の基板との接合において、酸素および水分の浸入を完全に遮断でき、上記接合部に起因した非発光領域を縮小化することが簡便にできる。そして、複数の有機ＥＬ発光装置を一基板に集積化し有機ＥＬ発光装置の発光面積の増大化が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について図１ないし図４を参照して説明する。図１は本実施形態の好適な有機ＥＬ発光装置の一例を示す概略正面図であり、図２は図１に記すＸ−Ｘの矢視断面図である。なお、有機ＥＬ光は正面の方向に出射する。
【００１８】
図１および図２に示すように、有機ＥＬ発光装置１０では、従来の技術の場合と同じように、例えば透明ガラスから成る厚さが１ｍｍ程度の平板状の第１の基板１１上にＩＴＯから成る透明電極の第１の電極１２が形成されている。そして、上記第１の電極１２上に有機発光層を含む有機ＥＬ層１３および上記第１の電極１２の対向電極である第２の電極１４が積層して設けられている。ここで、上記第１の電極１２、有機発光層を含む有機ＥＬ層１３および上記第２の電極１４が有機ＥＬ素子となる。
【００１９】
この有機ＥＬ層１３は、例えば、α−ＮＰＤから成る正孔輸送層、Ａｌｑ３から成る電子輸送性発光層およびＬｉＦから成る電子注入層の積層する多層膜である。なお、この有機ＥＬ層１３は、上述したように有機発光層のみの単層であってもよい。あるいは、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、電子阻止層の一層以上と有機発光層との積層した多層になる構造であってもよい。また、上記ＭＰＥ構造になっていてもよい。
【００２０】
そして、上記第１の基板１１の対向基板である第２の基板１５が、図１に示すように接合される。ここで、第２の基板１５は、厚さが１ｍｍ程度の平板状の非透光性ガラスあるいはステンレスから成り、図１のＸ−Ｘ方向の長さが第１の基板１１より短い以外は対向する第１の基板１１と同一の長さの辺を有している。
【００２１】
上記接合においては、図１および図２に示すように、接合部材である接合板１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）が第１の基板１１の側面および第２の基板１５の側面に張り付けられる。そして、第１の基板１１および第２の基板１５が接合板１６を介して接合されるようになる。ここで、接合板１６は、ステンレスあるいは絶縁体材から成りその厚さが０．５ｍｍ程度以下になる。また、図１のＸ−Ｘ方向の第２の基板１５が第１の基板１１より短くなる領域においては、図２に示すように第２の基板１５の一辺に沿い接合幅３ｍｍ程度に、図５で説明した従来の場合と同様なＵＶ硬化樹脂１７が貼り付けられている。ここで、第１の電極１２が引き出された第１の電極取り出し端子１８および第２の電極１４が取り出された第２の電極取り出し端子１９にも、上記接合幅のＵＶ硬化樹脂１７が貼り付けられる。そして、外部に取り出された第１の電極取り出し端子１８および第２の電極取り出し端子１９はそれぞれ有機ＥＬ発光装置の駆動電源に接続されている（不図示）。
【００２２】
上記接合板１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）の第１の基板１１の側面および第２の基板１５の側面に対する張り付けは、乾燥窒素雰囲気中において、その接着剤として上記ＵＶ硬化樹脂を用いて行うことができる。ここで、接着剤の厚さは上記ＵＶ硬化樹脂１７のそれよりも薄くすることができる。薄くすることにより接着剤における透湿が防止されやすくなる。
【００２３】
更に好ましくは、第１の基板１１の側面および第２の基板１７の側面に接合板１６を陽極接合させる。この場合、共に絶縁体材から成る第１の基板１１の側面および第２の基板１７の側面に例えば珪酸ナトリウム層を形成し、接合板１６としては例えば厚さが０．５ｍｍ程度のステンレス材を用いる。そして、上記接合板１６の陽極接合方法では、乾燥窒素雰囲気中において、８０℃〜１００℃程度の温度の下に、第１の基板１１および第２の基板１７を接地電位にして、接合板１６に３００Ｖ〜５００Ｖ程度の正電圧を例えば１０分程度の間印加する。このようにして、接合板１６は、第１の基板１１の側面と第２の基板１７の側面とに、珪酸ナトリウム層を介して強固に陽極接合する。ここで、珪酸ナトリウム層の他にカリウム、リチウム等のアルカリ成分を含む珪酸ガラス層を使用することもできる。
【００２４】
上記陽極接合において、第１の基板１１の側面、第２の基板１７の側面および接合板１６の表面の表面粗さが０．２μｍ以下になるようにしておくことが好ましい。このように接合面を平滑面にすることにより、接合強度に優れ高い信頼性の陽極接合が容易にできる。
【００２５】
上記実施形態において第１の基板１１は、その他に、アルミノ珪酸塩ガラス、アルミノ硼珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、バリウム珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラス、硼珪酸ガラス等のガラス；アラミド、ポリアクリレート、ポリアリレート、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリメチルアクリレート、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂、弗素系樹脂、メラミン系樹脂等のプラスチック；アルミナ、シリコン、石英、炭化珪素等のセラミックスを用いることができる。また、必要に応じてこれらは適宜に積層して用いる。ここで、第１の基板１１としては、非透湿性の透光性材料が好ましい。なお、有機ＥＬ素子からの発光の色度を調節する必要がある場合には、例えば、第１の基板１１の適所に光学フィルター膜、色度変換膜、誘電体反射膜などの色度調節手段を設けてもよい。
【００２６】
また、第２の基板１５はステンレス材の他に、上記ガラス材、プラスチック材あるいはセラミックス材の絶縁体材を用いることができる。また、上記接合板１６として、上記ガラス材、プラスチック材あるいはセラミックス材の絶縁体材を用いることができる。但し、この場合には、第１の基板１１の側面および第２の基板１５の側面に形成する珪酸ナトリウム層との接合面には金属膜あるいは半導体膜を形成しておく必要がある。
【００２７】
図１および図２で説明した有機ＥＬ発光装置１０と同様にして形成された有機ＥＬ発光装置を複数個、一基板上に配列し集積化して発光面の大面積化をすることができる。次に、この発光面積の増大化について、図３および図４を参照して説明する。図３は、図１および図２で説明したのと同様な構造の複数個の有機ＥＬパネルを配列した有機ＥＬ発光装置の概略正面図である。図４は、図５で説明したような有機ＥＬパネルを用いた場合の有機ＥＬ発光装置の概略正面図である。以下、有機ＥＬパネルは、上述した有機ＥＬ発光装置において駆動電源等の駆動部のないものをいう。
【００２８】
図３に示すように、有機ＥＬ発光装置２０は、例えば光反射性を有する基材２１表面に、第１の有機ＥＬパネル２２、第２の有機ＥＬパネル２３、第３の有機ＥＬパネル２４および第４の有機ＥＬパネル２５が取り付けられた構造になっている。ここで、各有機ＥＬパネルは、例えば、図２で説明した第２の基板１５面が接着剤により基材２１表面に張り付けられている。そして、各有機ＥＬパネルの側面に張り付けられた上記接合板１６が互いに接するように、第１の有機ＥＬパネル２２、第２の有機ＥＬパネル２３、第３の有機ＥＬパネル２４および第４の有機ＥＬパネル２５が配列される。
【００２９】
そして、各有機ＥＬパネルにおいて、図１および図２で説明したのと同様にＵＶ硬化樹脂１７が貼りつけられた領域から外部に取り出される第１の電極取り出し端子１８は、まとめて駆動部の一の電源に接続され、同様に各有機ＥＬパネルの第２の電極取り出し端子１９は、まとめて駆動部の他の電源に接続される。このようにして、図３に示すように図１の有機ＥＬ発光装置１０の４倍の発光面積を有する有機ＥＬ発光装置２０が形成される。
【００３０】
この有機ＥＬ発光装置２０では、各有機ＥＬパネルの境目の領域が、例えば上記接合板１６の肉厚を０．５ｍｍとすると、１ｍｍ程度になり、この境目の領域が非発光領域になる。しかし、この非発光の幅は狭く、非発光領域の発光面全体に対する割合は僅かなものであって、照明装置あるいは表示装置として全く問題とならない。このようにして、本実施形態では、複数の有機ＥＬパネルを集積して発光面積の増大化を図ることが極めて容易になる。
【００３１】
これに対して、図４に示した従来の集積した有機ＥＬ発光装置２００は、図３に示したのと同様な基材２０１表面に、図５で説明したのと同様な構造の第１の有機ＥＬパネル２０２、第２の有機ＥＬパネル０２３、第３の有機ＥＬパネル２０４および第４の有機ＥＬパネル２０５が互いに密着して取り付けられた構造になっている。しかし、この場合は、これ等の集積される有機ＥＬパネルの境目の領域は、上述したように接合幅が３ｍｍ〜５ｍｍになるＵＶ硬化樹脂１０６の形成された領域であり、非発光領域の幅は、その接合幅の２倍の６ｍｍ〜１０ｍｍ程度になる。この非発光の幅は広く非発光領域の割合が増大し、照明装置あるいは表示装置として使用すると、この境目における非発光領域が目立ってしまう。このために、従来の場合では、複数の有機ＥＬパネルを集積して発光面積の増大化をすることが難しい。
【００３２】
上述したように本実施形態では、有機ＥＬ素子を収納し封止する第１の基板１１と第２の基板１５は、両基板の側面において薄い肉厚の接合板１６を張り付けることにより互いに接合される。このために、第１の基板と第２の基板の接合に要する領域が高精度に制御されしかもその領域の面積が縮小化し、この接合領域に起因する非発光領域の面積が大幅に減少する。このようにして、有機ＥＬ発光装置における有機ＥＬ素子の発光面積の増大化が容易になる。
【００３３】
更に、複数の有機ＥＬパネルを一基板上に配列して取り付け、発光面積の増大化を可能にする有機ＥＬ発光装置の集積化が極めて容易にできる。なお、本実施形態における接合部を透過し内部に侵入する酸素あるいは水分は完全に遮断されために、酸素あるいは水分による有機ＥＬ素子の発光輝度の低下、ダークスポットの生成の問題が生じることはない。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、上述した実施形態は本発明を限定するものでない。当業者にあっては、具体的な実施態様において本発明の技術思想および技術範囲から逸脱せずに種々の変形・変更を加えることが可能である。
【００３５】
例えば、上記第１の基板１１および第２の基板１５は平板状でなくてもよい。また、第２の電極１４および第２の基板１５が透光性材料により形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態にかかる有機ＥＬ発光装置の一例を示す概略正面図である。
【図２】図１に記すＸ−Ｘの矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる集積化した有機ＥＬ発光装置の一例を示す概略正面図である。
【図４】従来の技術にかかる集積化した有機ＥＬ発光装置の一例を示す概略正面図である。
【図５】従来の技術にかかる有機ＥＬ発光装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，２０  有機ＥＬ発光装置
１１  第１の基板
１２  第１の電極
１３  有機ＥＬ層
１４  第２の電極
１５  第２の基板
１６（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）  接合板
１７  ＵＶ硬化樹脂
１８  第１の電極取り出し端子
１９  第２の電極取り出し端子
２１  基材
２２  第１の有機ＥＬパネル
２３  第２の有機ＥＬパネル
２４  第３の有機ＥＬパネル
２５  第４の有機ＥＬパネル
【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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