(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ＥＬ発光素子への水分の侵入をより効果的に防止するとともに同素子層への圧力印可の影響が緩和された高信頼性の有機ＥＬ発光パネルを提供する。【解決手段】水蒸気バリア性の透光性基板１の一方の主面上に、有機ＥＬ発光素子２、及び、平面視該有機ＥＬ発光素子の全面を覆う無機有機積層保護層３を備える有機ＥＬ発光パネル１０であって、該無機有機積層保護層が、シリコン合金封止層３１と、粘着剤層付きフィルム３２とからなり、該粘着剤層３２１の材料の、貯蔵弾性率が１０３−１０６Ｐａ、かつ、損失弾性率が該貯蔵弾性率測定値の０．０２〜０．２倍である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水蒸気透過率が１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の水蒸気バリア性の透光性基板の一方の主面上に、有機ＥＬ発光素子、及び、平面視該有機ＥＬ発光素子の全面を覆う無機有機積層保護層を備える有機ＥＬ発光パネルであって、
該有機ＥＬ発光素子が、該一方の主面上に順に形成されてなる、少なくとも、透光性電極層、有機化合物を含有する発光層を含む機能層、及び裏面電極層を含み、
該無機有機積層保護層が、該裏面電極層に接して形成されてなり、かつ、０．５μｍ以上、１０μｍ以下の平均厚みを有するシリコン合金封止層と、該シリコン合金封止層の表面に、その粘着剤層が直接粘着されてなり、かつ、該粘着剤層の平均厚みが０．５μｍ以上、５０μｍ以下の粘着剤層付きフィルムとからなり、
該シリコン合金封止層が、該裏面電極層と接し、かつ、窒素を２５ａｔｍ％以上７０ａｔｍ％以下含む窒素シリコン合金層と、該粘着剤層と接し、かつ、酸素を６５ａｔｍ％以上、６８ａｔｍ％以下含む酸素シリコン合金層とを含み、
該粘着剤層の材料の、０℃〜５０℃、及び周波数１Ｈｚにおける測定時の、貯蔵弾性率が１０３−１０６Ｐａ、かつ、損失弾性率が該貯蔵弾性率測定値の０．０２〜０．２倍であり、かつ、
該粘着剤層付きフィルムのフィルム基材が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及び塩化ビニールからなる群から選ばれる１種の材料からなるフィルムの単層フィルム、又は積層フィルムである、有機ＥＬ発光パネル。
【請求項２】
前記粘着剤層の平均厚みが、前記シリコン合金封止層の平均厚みより厚い、請求項１に記載の有機ＥＬ発光パネル。
【請求項３】
前記粘着剤層の材料が、アクリル系粘着剤である、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ発光パネル。
【請求項４】
前記フィルム基材の平均厚みが、１５μｍ以上、５０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ発光パネル。
【請求項５】
前記透光性基板が、ガラス基板である、請求項１〜４７のいずれかに記載の有機ＥＬ発光パネル。
【請求項６】
前記有機ＥＬ発光素子の面積が、５０ｃｍ２以上である、請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ発光パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ発光パネルに関わり、特に、その有機ＥＬ発光素子が保護された有機ＥＬ発光パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、白熱灯や蛍光灯に変わる照明装置として有機ＥＬ発光パネルが注目され、多くの研究がなされている。また、テレビに代表されるディスプレイ部材においても液晶方式やプラズマ方式に変わる方式として有機ＥＬ発光パネルを用いた方式が注目されている。
【０００３】
ここで有機ＥＬ発光パネルは、透明ガラス基板や透光性樹脂フィルム等の水蒸気バリア性透光性基板上に、有機ＥＬ発光素子を形成したものである。
【０００４】
また有機ＥＬ発光素子は、一方又は双方が透光性を有する２つの電極層を対向させ、この電極層の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機ＥＬ発光素子中の発光層では、外部から給電された２つの電極層から注入される電子と正孔とが再結合し、そこで生じた励起された状態のエネルギーに起因して発光する。
【０００５】
有機ＥＬ発光パネルは、自発光デバイスであるため、ディスプレイ装置として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。さらに、このような有機ＥＬ発光パネルを照明装置として使用すると白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ないという利点がある。
【０００６】
図１は、従来の有機ＥＬ発光パネル１０の代表的な構造を示す断面概念図であり、ボトムエミッション型と称される構造である。この従来の有機ＥＬ発光パネル１０は、ガラス基板等の透光性基板１上に、透光性電極層２１と、有機化合物を含有する発光層を含む機能層２２と、裏面電極層２３とを積層することで有機ＥＬ発光素子２を形成した後、この有機ＥＬ素子２への水分の浸入を防ぐため、これを密閉空間内に保持するために、裏面封止板４で覆ったものである。ここで、裏面封止板４をガラス板の一主面にエッチング等で凹部を設けたものとし、この凹部に有機ＥＬ発光素子２を格納することが一般的で、いわゆるガラス缶封止構造といわれるものである。一般に、この凹部の周囲は、有機ＥＬ発光素子２から延在する、透光性電極層２１や裏面電極層２３を介して、又は、直接、エポキシ樹脂５で透光性基板１に接着され、前記密閉空間が形成される。また、この有機ＥＬ発光素子２が存在する密閉空間の内部に乾燥材６を配することも一般に実施されている。ここで、機能層２２は、複数の薄膜が積層されたものであり、少なくとも有機化合物を含有する発光層を含む。代表的な機能層２２の層構成としては、透光性電極層２１側から順に、正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層という構造が挙げられる。
【０００７】
このような従来の有機ＥＬ発光パネル１において、前記密閉空間の密閉性が不十分な場合には、長期間使用すると、その有機ＥＬ発光素子２内に水分が浸入しダークスポットと呼ばれる非発光点が発生することがよく知られている。
【０００８】
このダークスポットについて詳説すると、有機ＥＬ発光素子が水等に曝された状態で点灯すると、有機ＥＬ発光素子を構成する電極層あるいは電極層界面付近の有機化合物層の一部が酸化され絶縁性の酸化被膜が形成される。この酸化被膜形成箇所は部分的に絶縁化されるため、点灯時に当該箇所が発光せず、ダークスポットが形成されるものと考えられる。
【０００９】
特許文献１は、素子への水等の進入を防ぐ技術として、基材上に順次、第１電極層、有機化合物層、及び第２電極層を積層した素子において、その第２電極層の上に、シリコン合金封止層を積層する技術、さらに、この封止層の上にポリシラザンを塗布しベーキングすることでＳｉＯ２膜を形成し、シリコン合金層及び硬質ＳｉＯ２層からなる複層封止膜とする技術を開示している。
【００１０】
特許文献２は、特許文献１の複層封止膜を用いた構造において、この膜の上の、素子の発光領域に相当する部分には軟質樹脂を、素子の周辺部には硬質樹脂層を、各々設けて、これらの部分に跨って水蒸気バリア性のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）／アルミニウム（Ａｌ）／ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を接着した構造を開示している。
【００１１】
特許文献３は、２０〜８０℃での貯蔵弾性率が０．１Ｍ〜５０ＭＰａ、ｔａｎδが０．１〜２のオレフィン系重合体を主成分とする粘着性フィルムと、ガスバリヤ性フィルムとを併用して、素子の封止に用いる構造を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２８５６５９号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１４／０３８６２５号パンフレット
【特許文献３】特開２００５−２９８７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
特許文献１の有機ＥＬ発光パネルは、一定以上の封止性能を有するものの、シリコン合金層のみの封止では不十分である。また、特許文献２の方法では軟質接着剤と硬質接着剤の両方を用意しなければならないという煩雑さがあること、ガスバリアフィルムは金属箔を樹脂フィルムでサンドイッチしたもので高価なこと、シリコン系封止膜とＳｉＯ２層に含まれているガスの放出によりガスバリアフィルムの部分的な剥離が生じる場合があること、といった問題を抱えている。さらに、特許文献３の粘着剤付フィルムのみ封止では、湿度、ガス発生に敏感な素子の封止として不十分であり、ダークスポットの発生抑止は困難である。
【００１４】
ところで、ダークスポットの問題とは別に、有機ＥＬ発光パネルにおいては、パネルを非発光面側から押圧すると、両電極間がショートし、点灯しなくなるという、不点灯の問題が生じる場合がある。そのため、十分な封止性能を有する共に、不点灯の問題が解決された有機ＥＬ発光パネルが求められている。即ち、例えば、図１に示すような従来の有機ＥＬ発光パネルでは、裏面封止板４側から押圧すると、裏面電極層２３を介して内部の有機ＥＬ発光素子２に応力がかかり、素子が破壊されショート欠陥が生じる場合がある。このようなショート欠陥が生じると、パネルに電圧を印可しても、ショート欠陥を介して電流が流れる結果、正常素子部分には電流が流れず発光しない不点灯が、頻発する。そして、このような不点灯は、発光部分の面積が大きくなるにつれて発生し易くなる。例えば、比較的大面積の１０ｃｍ角サイズの有機ＥＬパネルにおいては、これを照明装置に組み込む工程や、これを壁等に取り付ける工程で、不点灯が多発する。つまり、従来技術であるガラス缶封止構造のパネルは、エッチング工程等で窪みを形成したガラス板である裏面封止板４が、特に大面積の場合に、高価なだけでなく、不点灯の問題が多発する。
【００１５】
このように、パネルの大面積化に伴い、不点灯の問題が顕在化している。従来は３０ｍｍ各程度の小さいパネルであったが、照明器具等に使用する場合、例えば５０ｍｍ角、更には８０ｍｍ角、１４０ｍｍ角と大きくすることで、照明器具に含まれるパネル数を少なくすることが、組み立て工数削減の観点から望ましい。しかし、従来のガラス缶封止パネルでは、その裏面封止板４の大面積化には、厚みを増大させることも同時に必要となり、薄肉化や、コスト低減、軽量化が困難である。逆に、ハンドリングを工夫して、薄い裏面封止板４部材とした場合には、わずかの力でも裏面封止板の中央部が変形し、その変形によりパネル中央部が押されて不点灯が多発する。本発明者らは現実にパネルの天井への取り付ける工事の際、数百枚のパネルの内半数以上が故障する事故や、有機ＥＬ発光タイル（有機ＥＬベアパネル）に枠、電源、プリント基板などを取り付けて、照明器具を作成する工程で不点灯となる故障を経験した。
【００１６】
本発明は、このような先行技術の問題点に鑑み為されたものであり、封止性能を有しないパネル、または、封止性能を有していても十分でないパネルの封止性能を高めることができる構造を提案する。また、特許文献１の有機ＥＬ発光パネルの構造に簡略な部材を追加することで上記問題を解決するものである。さらに、こうした工事や照明器具作製過程での押圧による不点灯の問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題を解決するために、発明者らは、特許文献１の構造を参考にしてシリコン合金封止層３１と粘着剤層付フィルム３２からなる無機有機積層保護層３で素子２を封止したパネル１０を試作した。
【００１８】
図２に、本発明の有機ＥＬ発光パネル１０の積層構造を説明する透視平面図を示す。
【００１９】
図３は、図２の有機ＥＬ発光パネル１０の積層構造を説明する断面図である。
【００２０】
図２及び図３から判るように、図２には各層の平面内における形成領域が、これらの相互の位置関係を説明するために、示されている
試作したパネル１０は、図２及び図３に示すように、ガラス基板１上に順次、透光性電極層２１と機能層２２と裏面電極層２３とを積層した構造を有する有機ＥＬ発光素子２の上に、ＣＶＤ法により窒素シリコン合金層３１１を形成し、その上に、ポリシラザンの酸化反応により酸化シリコン合金層３１２を形成し、さらにその上に、アクリル系粘着性樹脂層３２１を有するフィルムであって、非水蒸気バリア性のフィルムをそのフィルム基材３２２とする粘着剤層付きフィルム３２を貼り付け、最後に、給電部材８（図示せず。）を取り付けたものである。ここで、有機ＥＬ素子２は、透光性電極層２１、機能層２２、及び裏面電極層２３の全ての層が重畳して積層されている部分であり、両電極層を含む部分である。このような素子は、両電極層の延在部分に外部から給電されることで、素子に給電される。
【００２１】
より具体的には、粘着剤層付きフィルム３２として、平均厚みが２５μｍのアクリル系粘着剤層３２１を有する、平均厚みが５０μｍのＰＥＴ基材フィルム３２２の粘着剤層付きフィルム３２を用い、この構成において、無機有機積層保護層を形成することにより招来される効果を確認した。
【００２２】
試作したパネルは、旧来のものに比べて、封止性能が各段に向上し、ダークスポットの発生個数やその成長が大幅に低減されており、信頼性や寿命が大幅に向上した。更に、粘着剤層付きフィルム側から押圧しても、全く不点灯が発生しなかった。
【００２３】
以上の知見に基づいて、導き出された本発明は、水蒸気透過率が１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下の水蒸気バリア性の透光性基板の一方の主面上に、有機ＥＬ発光素子、及び、平面視該有機ＥＬ発光素子の全面を覆う無機有機積層保護層を備える有機ＥＬ発光パネルであって、該有機ＥＬ発光素子が、該一方の主面上に順に形成されてなる、少なくとも、透光性電極層、有機化合物を含有する発光層を含む機能層、及び裏面電極層を含み、該無機有機積層保護層が、該裏面電極層に接して形成されてなり、かつ、０．５μｍ以上、１０μｍ以下の平均厚みを有するシリコン合金封止層と、該シリコン合金封止層の表面に、その粘着剤層が直接粘着されてなり、かつ、該粘着剤層の平均厚みが０．５μｍ以上、５０μｍ以下の粘着剤層付きフィルムとからなり、該シリコン合金封止層が、該裏面電極層と接し、かつ、窒素を２５ａｔｍ％以上７０ａｔｍ％以下含む窒素シリコン合金層と、該粘着剤層と接し、かつ、酸素を６５ａｔｍ％以上、６８ａｔｍ％以下含む酸素シリコン合金層とを含み、該粘着剤層の材料の、０℃〜５０℃、及び周波数１Ｈｚにおける測定時の、貯蔵弾性率が１０３−１０６Ｐａ、かつ、損失弾性率が該貯蔵弾性率測定値の０．０２〜０．２倍であり、かつ、該粘着剤層付きフィルムのフィルム基材が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及び塩化ビニールからなる群から選ばれる１種の材料からなるフィルムの単層フィルム、又は積層フィルムである、有機ＥＬ発光パネルに関する。ここで、本願の大きな特徴として粘着剤を用いている。これらの定義を見ると接着剤が「使う前は液体で、貼り付けると固体になる」のに対し、粘着剤は「液体と固体の両方の性質を持ち、常に濡れた状態を安定して保っている」という違いがある。特に押圧特性を得るためにはこの粘着性が重要である。
【００２４】
このような本発明のパネルは、本発明に係る無機有機積層保護層が存在することで、本発明に係る封止効果、不点灯抑制効果、及び応力緩和効果が効果的に奏される。
【００２５】
まず、本発明に係る封止効果とは、本発明のパネルにおいて素子は所謂固体膜封止されてり、この封止方法による薄さ及び軽さの特徴を活かしつつ、素子への水分の浸入によるダークスポットの発生を抑制することができる。
【００２６】
次に、本発明に係る不点灯抑制効果とは、本発明に係るシリコン合金封止層の機能により、発光中にかりにリーク電流が大きい箇所が発生しても、シリコン合金封止層内の圧縮及び引張応力の兼ね合いにより、当該箇所がオープンモードの非発光点となることで、ショートモードの非発光点とならないので、短絡箇所の発生により電力を印加しても点灯しない不点灯となることが防止できる。
【００２７】
さらに、本発明に係る応力緩和効果とは、本発明に係る無機有機積層保護層の複合機能により、当該箇所に粘着剤層の粘着剤が濡れ性良く流入することで、このオープンモードを、外力が素子に加えられた場合であっても安定に維持することができ、信頼性の高いパネルとなる。
【００２８】
また、前記粘着剤層の平均厚みは、前記シリコン合金封止層の平均厚みより厚いことが好ましい。
【００２９】
また、前記粘着剤層の材料は、アクリル系粘着剤であることが好ましい。
【００３０】
また、前記フィルム基材の平均厚みは、１５μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３１】
また、前記透光性基板は、ガラス基板であることが好ましい。
【００３２】
また、前記有機ＥＬ発光素子の面積は、５０ｃｍ２以上であることが好ましく、より好ましくは、８０ｃｍ２以上であり、このような大面積の発光領域のパネルで、特に本発明に係る不点灯抑制効果が効果的に奏される。
【００３３】
本発明の構成によれば、封止性能はシリコン合金封止層の厚みと基板に沿う方向では機能層の端部からの距離が大きく影響する。そのためし所定の厚みで製膜され、有機層の端部から距離を脚長と呼んでいるが０．１−１．０ｍｍ程度の大きさで有機物層を覆っている。さらに粘着剤層付きフィルムの大きさはこのシリコン合金絶縁封止層をすべて覆い端部より０．５ｍｍ以上大きいことが望ましい。
【００３４】
本発明の構成によれば、ガラス基板は、その厚みが０．１ｍｍであっても、実質的に水蒸気透過率が０であり、透明性に優れ、かつ、安価なので、薄く、軽く、大面積であり、安価、高輝度、高効率であり、かつ、ダークスポットの発生が抑えられ、さらに封止材料面を押圧しても故障しない、長期信頼性に優れた有機ＥＬ発光パネルとなる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の有機ＥＬ発光パネルによれば、大面積のパネルとした場合であっても、水分浸入抑制によりダークスポットの発生抑制を図りつつ、不点灯が発生しない信頼性が大幅に向上したパネルを提供できる。即ち、シリコン合金封止層３１と、粘着剤層付きフィルム３２とのコンビネーションを特徴とする無機有機積層保護層３により、機能層で生じる、点灯時の内部欠陥による応力がオープンモードとして安定化する効果、及び、外部からの応力を低減する効果がもたらされることにより、ダークスポットと不点灯の発生が共に抑制されたパネルを低コストで簡便に提供できることとなる。また、本発明のパネルでは、その封止構造は固体膜封止を基本とする簡便なものなので、パネルの面積に対する発光面積の比率を大きくできるだけでなく、その構造は大面積パネルにも好適なものである
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の有機ＥＬ発光パネル１０の代表的な構造を示す断面概念図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ発光パネル１０の積層構造を説明する平面透視図である。
【図３】図２の有機ＥＬ発光パネル１０の積層構造を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３８】
図２及び図３は、本発明の有機ＥＬ発光パネルの一態様を示している。本明細書において、上下の位置関係は、特に断りのない限り、この図２の姿勢を基準に説明する。すなわち、有機ＥＬ発光パネルの駆動時における光取り出し側が下である。
【００３９】
（有機ＥＬ発光パネル）
本発明の有機ＥＬ発光パネルは、図２及び図３に示すように水蒸気バリア性透光性基板１上に有機ＥＬ発光素子２が積層されており、この有機ＥＬ発光素子２の基板１と接する部分を除く露出部分の全てが、本発明に係る無機有機積層保護層３により封止され保護されていることを一つの特徴とする。
【００４０】
そして、本発明に係る有機ＥＬ発光素子２は、透光性基板１上に順に形成されてなる、好ましくは陽極である透光性電極層２１と、有機化合物を含有する発光層を含む機能層２２と、好ましくは陰極である裏面電極層２３とを含む。従って、本発明に係る無機有機積層保護層３は、素子２の裏面電極層２３と接して形成されており、また、素子２の側面を形成している機能層２２を、裏面電極層２３及び機能層２２との３層界面を含む上方から封止している。
【００４１】
本発明の有機ＥＬ発光パネルの発光領域は、基板１の素子２に対応する領域であり、図２の下方方向に光を放出する。基板１の発光主面（図２の下側）において、発光領域の面積比率は、一般に大きければ大きいほど良く、基板１の主面面積の大部分の領域が発光領域であることが好ましい。
【００４２】
透光性基板１は、透光性及び絶縁性を有したものである。水蒸気バリア性透光性を有することを要する。即ち、その透湿性は１０−２ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることを要し、更には、１０−５ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。このようにすることで、透光性基板１を透過する水分の量は著しく低減され、有機ＥＬ発光素子２に侵入する全ての水分は、事実上、シリコン合金層と粘着剤層付きフィルムとを介して進入したもの、あるいは、これらの層の側面から侵入したものとなる。
【００４３】
フレキシブルなフィルム基板であっても、前記特性を有するものであれば、プラスチック製のものでも適宜選択され用いられる。特にガラス基板や透光性フィルム基板は透光性や加工性の良さの点から好適である。透光性基板１は、面状に広がりをもっている。具体的には、多角形又は円形をしており、四角形であることが好ましい。特に透光性基板１として優れるのはガラス、特に硼ケイ酸ガラスである。有機ＥＬ素子の材料は材料中の不純物や水分による特性変化が極めて大きいため、基板からの不純物侵入を押さえる上で電子製品用の基板が好ましい。一方、それ以外の材料では水蒸気バリア等の材料をコートしたものが用いられる。
【００４４】
透光性電極層２１は、透明導電性材料からなる層であり、好ましい材質は、金属酸化物であり、その中でも、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化錫（ＳｎＯ２）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなる群から選ばれる１種以上が好ましく、機能層２２内の発光層から発生した光を効果的に取り出せる点では、透光性が高いＩＴＯあるいはＩＺＯが好ましく、より好ましくはＩＴＯであり、スパッタ法、又はＣＶＤ法によって成膜されたものであることが好ましい。
【００４５】
機能層２２は、有機化合物を含有する発光層を含む、複数の薄膜が積層されたものであり、この機能層２２は、一般的な有機ＥＬ発光パネルに用いられている低分子系色素材料や、共役系高分子材料などの公知のもので形成することができ、有機化合物のポリマーやオリゴマーを塗布形成したものを用いることもできるが、好ましくは、各層をいずれも真空蒸着法によって成膜したものであり、高性能の発光パネルとすることができる。また、この機能層２２は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む、複数の層からなる積層多層構造であることが一般的である。さらに、これらの機能層２２を構成する各層は、真空蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤ法、ディッピング法、ロールコート法（印刷法）、スピンコート法、バーコート法、スプレー法、ダイコート法、フローコート法など適宜公知の方法を併用して形成することも可能である。
【００４６】
裏面電極層２３は、アルミニウムや銀等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。このような金属材料からなる裏面電極層２３とすると、金属材料はその電気伝導率及び熱伝導率が、透明導電性金属酸化物より大きい。即ち、一般に好ましい材料を用いると、透光性電極層２１の電気伝導度及び熱伝導率より、裏面電極層２３の方がこれらの値が大きい。
【００４７】
有機ＥＬ発光素子２に接して、無機有機積層保護層３を形成する。この無機有機積層保護層３は、有機ＥＬ発光素子の全面を覆うシリコン合金封止層３１と、このシリコン合金封止層３１に接して形成された粘着剤層付きフィルム３２からなりなる。
また、このシリコン合金封止層３１は、有機ＥＬ発光素子２側から窒素シリコン合金層３１１と酸化シリコン合金層３１２とを含み、好ましくは、これら２層からなる積層膜であり、その平均厚みは０．５μｍ以上、１０μｍ以下である。
【００４８】
本発明に係る無機有機積層保護層３は、窒素シリコン合金層３１１で発生した欠陥を酸化シリコン合金層３１２で補償し、更にその上に形成される粘着剤層付フィルム３２で、シリコン合金絶縁封止層３１で発生した欠陥を補償する構造となっている。例えば、窒素シリコン合金層３１１上に酸化シリコン合金層３１２を形成する場合、窒素シリコン合金層３１１で形成された欠陥がそのまま酸化シリコン合金層３１２に欠陥として伝搬する場合があるが、本発明のように３つの形成方法を順次行うことで、欠陥がその上の層に伝搬しにくくなる。
【００４９】
窒素シリコン合金層３１１は、基板を配置した真空処理装置に、ＳｉＨ４あるいはＳｉ２Ｈ６等のシリコン元のガスと、ＮＨ３あるいはＮ２ガス等の窒素元のガスとを導入し、電力を放電電極に印可することで基板上にＣＶＤ法で堆積されるものであることが好ましい。また、放電を制御したり、あるいは、形成されるＳｉＮｘ膜中の水素量を制御したりするために、Ｈ２ガスを導入することが好ましく、良好な封止性能な窒素シリコン合金層となるよう膜の応力や密度を調整することができる。
【００５０】
窒素シリコン合金層３１１について、本発明に係る封止効果、不点灯抑制効果、及び応力緩和効果を効果的に奏さしめる観点から、その平均厚みとしては、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすること好ましく、また、その層の材料中に含まれる窒素量としては、２５ａｔｍ％以上７０ａｔｍ％以下であり、さらに、その膜中水素含有量としては、２５ａｔｍ％以上、３５ａｔｍ％以下とすることが好ましい。このような組成の材料の窒素シリコン合金層３１１は、素子２中で発生する応力を緩和する柔軟な膜であると考えられる。
【００５１】
窒素シリコン合金層３１１の上に、好ましくは直接、形成される酸化シリコン層３１２は、ＣＶＤ法ではなく、大気中でポリシラザン溶液を塗布して湿潤な雰囲気の中で加熱処理することで得られる膜からなる層であることが好ましく、本発明に係る応力効果を前記窒素シリコン合金層３１１と共に発揮しやすくなる。加熱処理により、下記反応式１の反応により、ＳｉＯｘの層が形成されると考えられる。
【００５２】
【化１】
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【００５３】
［−ＳｉＨ２ＮＨ−］ｎ＋２Ｈ２Ｏ→ＳｉＯ２＋ＮＨ３＋２Ｈ２    （反応式１）
塗布方法としては、スピン法、フロー法、ロールコート法、希釈してスプレー法が用いられる。塗布により、窒素シリコン合金層３１１で発生した小さな欠陥を埋めることが可能であると共に、前記窒素シリコン合金層３１１と複合化されると考えられる。。
【００５４】
酸化シリコン層３１２について、本発明に係る封止効果、不点灯抑制効果、及び応力緩和効果を効果的に奏さしめる観点から、その平均厚みとしては、０．５μｍ以上、３μｍ以下とすること好ましく、また、その層の材料中に含まれる酸素量としては、６５ａｔｍ％以上、６８ａｔｍ％以下、即ち、実質的にＳｉ０２層することが好ましい。
【００５５】
本発明に係る粘着剤層付きフィルム３２は、本発明の有機ＥＬ発光パネルにおいて、本発明に係るシリコン合金封止層３１の表面にその粘着剤層３２１が直接粘着して配置され、かつ、この粘着剤層の平均厚みは０．５μｍ以上、５０μｍ以下である。またフィルム基材３２２の平均厚みとしては、そのシリコン合金封止層３１側からの水分等を系外に放出可能であることが好ましく、また、ハンドリング性やコスト、それにより十分な機械的強度を付与せしめる観点から１５μｍ以上、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
本発明にいて、このように粘着剤層の厚みを規定しているのは、上述の本発明に係る封止効果、不点灯抑制効果、及び応力緩和効果を効果的に奏さしめるためである。即ち、この粘着剤層３２１と接するシリコン合金封止層３１との応力の緩和と、また、シリコン合金封止層３１に場合によって発生する欠陥部（クラック）を効率良く埋めるためである。また、外部からの応力緩和・機械的ショックの緩和のためでもある。外部から圧縮応力などを受けた場合に、粘着剤層３２１はその応力にほとんど逆らわず塑性変形するので、短絡などの問題を回避することができる。しかしながら、粘着剤層３２１の厚みを厚くし過ぎると、粘着剤層付きフィルム３２を自動で貼付けることが困難となる。なお、粘着剤そのものは小さいながらも一定の水蒸気透過性を有しており、なるべく水蒸気透過率が小さい粘着剤を用いることが重要である。
【００５７】
粘着剤層３２１の材料としては、ゴム系、アクリル系、シリコーン系の粘着剤が挙げられるが、上述の応力緩和効果に係る粘着剤の濡れ性の観点から、アクリル系の粘着剤が好ましい。アクリル系粘着剤は電子部品用の粘着剤として広く利用されガスの発生も少なく長期使用でも安定していることが知られている。
【００５８】
従来は封止には接着剤を用いることが多かったのであるが、本願の大きな特徴として粘着剤を用いている。これらの定義を見ると接着剤が「使う前は液体で、貼り付けると固体になる」のに対し、粘着剤は「液体と固体の両方の性質を持ち、常に濡れた状態を安定して保っている」という違いがある。特に応力緩和効果、即ち、耐押圧特性を得るためにはこの粘着性が重要である。また、封止効果の観点、特にその長期信頼性の観点からも、接着剤ではなく、粘着剤であることが必要である。粘着剤であるからこそ、本発明に係るシリコン合金封止層３１との界面の密着性が長期に亘って維持できるのであり、例えば、フィルム３２の端の部分で一時的な剥離が発生したとしても粘着剤であれば、前記密着性を回復できるのであり、接着剤では、一度剥離してしまえば、密着性が回復することは無い。加えて、例えば、８５℃８５％ＲＨのパネルの促進劣化試験において、湿気はまず、フィルムの端部から侵入することが知られており、この部分で剥離が生じ始めることとなるが、フィルムの中央部を粘着剤、端部だけを接着剤で封止した構造では、この端部剥離部分からの水分の浸入によりダークスポットが多数発生し、そのサンプルでは端部が剥離した状態となっており、剥離部の接着剤は硬化しており、密着性の回復は起こりえない。全面を粘着剤で封止した場合には、端部においても剥離は発生せず、ダークスポットの発生数が少ない結果となる。一時的に剥離しても再び粘着し、密着性が回復していることが原因と推測する。
【００５９】
粘着剤の材料については、粘着剤層付きフィルムの製造者により適宜特性を選定して配合されるものであるが、粘弾性パラメーターが一定の範囲内の粘着剤が好ましい。即ち、本発明のパネルが実際に使用され、また、保管される温度範囲０〜５０℃において、周波数１Ｈｚで測定した貯蔵弾性率が１０３Ｐａ以上、１０６Ｐａ以下であり、かつ、損失弾性率が貯蔵弾性率測定値の０．０２〜０．２倍であることが好ましく、より好ましい貯蔵弾性率は１０４Ｐａ以上、１０５Ｐａ以下である。
【００６０】
なお、粘弾性率の虚数項が損失弾性率であり、粘着剤で貼り付けた場合の粘着点のズレに関するものであるが、粘着剤ではその値が貯蔵弾性率の０．０２〜０．２倍前後の値となるのに対して、接着剤ではこの数字が極めて小さい値となることが知られている。後述する比較例３で示すように、本発明に係る粘着剤層に代えて、接着剤であるエポキシ樹脂を接着剤層として用い、素子を封止した場合には、接着剤であるエポキシ樹脂の硬化に起因して素子が破壊され、ショートにより作られた時点から発光しない場合がある。
【００６１】
このような粘着点のズレに関する損失弾性率は、上述の不点灯抑制効果に大きく関係する。即ち、素子に応力を与えたときに、一定の損失弾性率を有する粘着剤からなる層では、粘着点のズレが適度に生じて、応力を分散させつつ、シリコン合金封止層３１との密着性は維持され、かつ、素子の破壊までには至らない。これに対して、このような粘着剤層に代えて接着剤層を用いた場合には、ズレが生じないので、応力は分散されず、前記密着性が失われたり、応力が直接かかあった素子部分が破壊されたりすることとなる。
【００６２】
フィルム基材３２２としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリイミド、及び塩化ビニールからなる群から選ばれる１種の材料からなるフィルムの単層フィルム、又は積層フィルムが好ましく、これらの樹脂は厚みを増して水を保管するボトル等の材料となるものである。その平均厚みとしては、一定の水蒸気バリア性を確保し、かつ、パネル外装としての機械的強度が有し、さらに、素子側からのガス放出が可能な厚みであって、コストや入手性等も勘案して、１５μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
【００６３】
前記素子側からのガス放出に関して、シリコン合金絶縁層３１を構成する、ＣＶＤで形成される窒素シリコン合金層３１１並びに塗布方法で形成される酸化シリコン合金層３１２は、アンモニア、水素等のガスを内包している場合がある。また、酸化シリコン合金層３１２の反応の際に用いる水分も微量ではあるが残留している。窒素シリコン合金層の場合では２００℃程度で内包されているガスの発生があることが知られおり、たとえ、８５℃程度でも長時間になるとガスが発生する場合がある。このような
場合にフィルム基材３２２や粘着剤層３２１にガス透過性が全く無いと粘着剤層３２１とこれと接する酸化シリコン合金層３１２との界面に気泡が発生し、一旦発生した気泡が恒常的に残ることになる。この気泡は外観上と問題となるだけでなく、有機ＥＬ発光素子２の面内において温度に分布を発生させることとなり、その結果、発光領域内での輝度ムラ等を生じさせる場合がある。具体的には、気泡のある部分では他の部分よりも明るく光ったりすることとなり問題である。このため、上述したように、フィルム基材３２２には一定のガス放出性が必要であり、その平均厚みには好ましい上限がある。
【００６４】
次に、本発明に係る有機ＥＬ発光パネルの製造方法について説明する。
【００６５】
有機ＥＬ発光素子２は、真空蒸着装置及びＣＶＤ装置によって成膜し、製造されることが好ましい。
【００６６】
続いて、有機ＥＬ発光素子２上に窒素シリコン合金層３１１を形成する。具体的には製膜範囲をマスクを用い制限すると共に露出させプラズマＣＶＤ法によって成膜する。原料ガスとしてモノシラン、アンモニア、水素、窒素等を用いて、１００Ｐａ前後の真空雰囲気の中でガスを放電させて膜を形成する。膜の特性は、製膜雰囲気の圧力、ガス組成、放電電力、製膜温度を適宜調整して所定の膜を得る。
【００６７】
通常は、有機ＥＬ発光素子２と窒素シリコン合金層３１１は一連の真空装置が組み合わさった装置で大気圧力に戻さず真空中で形成する。以後の工程は大気中で行う。
【００６８】
窒素シリコン合金層３１１は、大気に触れると大気と触れた界面近傍に酸素が入り、界面のみに酸窒化シリコンが形成される。酸化シリコン合金層は窒素シリコン合金層３１１上にポリシラザンを塗布して形成する。特段の処理をしなくても酸窒化シリコンが形成されているので、窒素シリコン合金層３１１と酸化シリコン合金層３１２の界面には強力な付着力が生じる。実際には、電極取出しの部分をマスキングテープなどでマスキングし、全体にポリシラザンを塗布する。
【００６９】
塗布方法は、スピン法、フロー法、ロールコート法、希釈してスプレー法が用いられる。また、塗布雰囲気は乾燥空気、Ｎ２雰囲気であるいは真空中である。
【００７０】
その後、オーブンなどの加熱・加湿装置を用いてベーキング処理し、ポリシラザンを反応させてＳｉＯｘを得る。
【００７１】
さらに、粘着剤層付きフィルム３２をフィルム貼付け装置で接着し、本発明の装置を得る。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明の具体的な実施例および比較例について説明する。
【００７３】
（実施例１）
正方形状のガラス基板上に８０ｍｍ×８０ｍｍ（発光面積、即ち、発光領域の面積でもある。）の有機ＥＬ発光素子２を形成した後、本発明に係る無機有機積層保護層３を形成し、さらに、透光性電極層２１や裏面電極層２３の延在部に、給電部材であるＦＰＣをＡＣＦで接続することで、実施例１のパネルを２３枚作成した。
【００７４】
ここで、透光性電極層２１の材料としてはＩＴＯを採用し、機能層２２の構造としては電子注入層／電子輸送層／発光層／正孔輸送層／正孔注入層を採用し、裏面電極層２３の材料としてはＡｌを採用し、窒素シリコン合金層３１１としては窒素を＊＊ａｔ％含み、かつ、平均厚み２μｍのＣＶＤ法で形成したＳｉＮ：Ｈ膜を採用し、酸素シリコン合金層３１２としては酸素を＊＊ａｔ％含み、かつ、平均厚み２μｍのＳｉ０膜であって、イソプロピルアルコールにて５％に希釈したポリシラザンをスプレー法にて塗布して乾燥することで形成したＳｉ０膜を採用した。また、粘着剤層付きフィルム３２としてはＰＥＴ基材に平均厚み６μｍのアクリル系粘着剤層を形成したものを採用した。その粘着剤の貯蔵粘弾性率は測定周波数１Ｈｚにて２×１０４Ｐａ、損失粘弾性率は１×１０３Ｐａであった。
【００７５】
次に、このようにして作成したパネルの信頼性試験を行った。具体的には、パネルに６４０ｍＡの定電流を流して発光させ、顕微鏡でダークスポットを観察した。
【００７６】
ダークスポットとして、直径が１０μｍ以上の非発光箇所が存在するパネルをダークスポット有り、存在しないものをダークスポット無し、と判定した。また、このようにしてダークスポットの有無をを確認したパネルを、槽内が６５℃、８５％ＲＨの試験槽に移し、信頼性試験を行った。定期的に槽外に取り出して、６４０ｍＡの定電流で発光させて上述したのと同様の方法でダークスポットの発生の有無を調べた。この作業を繰り返して、パネル毎のダークスポットの存在の有無をを調べた。結果を表１に示す。
【００７７】
また、気温２５℃にて応力２０Ｎをパネルの後ろ側からその全面に？６０分印可する押圧試験を同じパネルで実施した。この結果も表１に示す。応力は鉄のおもりをパネルより大きな板を介してパネルの後ろ鉛直情報に載置することで発生させた。
【００７８】
（比較例１）
有機ＥＬ発光素子２、窒素シリコン合金層３１１、酸素シリコン合金層３１２を形成した後、粘着剤層付きフィルム３２を張り付けないこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ発光パネルを得た。同様に信頼性試験、押圧試験を行った。結果を表１に示す。
【００７９】
（比較例２）
実施例１と同様にして、有機ＥＬ発光素子２、窒素シリコン合金層３１１、酸素シリコン合金層３１２を形成した後、図１に示すガラス缶封止構造することで有機ＥＬ発光パネルを得た。同様に信頼性試験、押圧試験を行った。結果を表１に示す。
（比較例３）
粘着剤層付きフィルム３２の粘着樹脂層３２１を、２５℃、及び周波数１Ｈｚにおける貯蔵弾性率が１×１０７Ｐａのエポキシ樹脂接着剤に変更し、即ち、接着層付きフィルムとしたこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ発光パネルを得た。同様に信頼性試験、押圧試験を行った。結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
2016039085.tif 000004
【００８１】
本発明のパネルでは、ダークスポットの発生が抑えられ、また、押圧した場合の不点灯も抑えられている。
【００８２】
比較例１のパネルでは、粘着剤層付きフィルム３２が無いので、水分が有機ＥＬ発光素子２に入り込みダークスポットが増加した。また、押圧試験での不点灯の発生が生じた。
【００８３】
比較例２のパネルでは、水分の侵入が抑えられているのでダークスポットの発生は抑制されたが、押圧試験ではガラス缶と有機ＥＬ素子との間の隙間が変形し、ガラスと有機ＥＬ発光素子２とが接触し素子が破壊され多くのパネルが不点灯となった。
【００８４】
比較例３のパネルでは、エポキシと有機ＥＬ発光素子２との相性の問題か、形成した時点で不点灯となった。応力の発生が関係するものと考えている。
【００８５】
以上から、本発明のパネルは、従来のパネルに比べて、薄いパネルとできる封止構造で、かつ、耐押圧特性が大幅に改善されていることが判る。
【符号の説明】
【００８６】
１      透光性基板
２      有機ＥＬ発光素子
２１    透光性電極層
２２    機能層
２３    裏面電極層
３      無機有機積層保護層
３１    シリコン合金封止層
３１１  窒素シリコン合金層
３１２  酸素シリコン合金層
３２    粘着剤層付きフィルム
３２１  粘着剤層
３２２  フィルム基材
１０    有機ＥＬ発光パネル
【図１】
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【図２】
2016039085.tif 000006
【図３】
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