(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、該透明基板の一方の面に形成され、陽極と陰極の間に有機層を設け、前記電極間に電流が注入されることにより有機層から発光する有機ＥＬ素子を有し、
該有機ＥＬ素子を封止すべく前記透明基板の一方の面上において前記有機ＥＬ素子を覆う蓋部材と、該蓋部材の縁部底面と前記透明基板の一方の面との間に介在して硬化した封止部材とを備え、
前記蓋部材は、その前記基板と対向する面が凹凸状の粗面に形成され、該粗面の一部分又は全面にアルミニウムを付着させて形成されている、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記蓋部材は側壁をも有し、該側壁内面にも凹凸状の粗面が形成され、該粗面にも前記アルミニウムを付着させて形成されていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記陰極はアルミニウムであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
透明基板の一方の面に形成された有機ＥＬ素子に対し、
該有機ＥＬ素子を前記透明基板の一方の面上において覆うべく形成された蓋部材の内面の一部又は全面に、アルミニウムを付着させる付着工程と、
前記蓋部材の縁部と前記透明基板の一方の面との間に介装する封止部材を配置する配置工程と、前記蓋部材の縁部と前記透明基板の一方の面とを、前記封止部材を介して接着させる接着工程と、
前記封止部材を硬化させる硬化工程と、
を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の封止方法。
【請求項５】
少なくとも前記接着工程と前記硬化工程とは、可及的に露点を低く設定した窒素雰囲気中で行われる、ことを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子の封止方法。
【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表示装置とそれに用いられる有機ＥＬ素子の封止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、有機エレクトロルミネセンス素子、有機電界発光素子、有機ＬＥＤ素子などと称される有機薄膜のエレクトロルミネセンス現象を利用した発光表示素子（以下、有機ＥＬ素子という）がある。そして、このような有機ＥＬ素子を用いた有機エレクトロルミネセンス表示装置（以下、有機ＥＬ表示装置という）がある。上記の有機ＥＬ素子は、通常、ガラス基板上に陽極層、有機ＥＬ層、陰極層の順で成膜され、ドットマトリクス状の発光部を形成して構成される。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子を封止して外気と遮断するが、表示装置内部に残った水分や酸素その他の物質によって、有機ＥＬ素子が劣化する。
さらに、上記のように有機ＥＬ素子を封止しても、わずかな水分や酸素等が封止部材や蓋部材を通過して表示装置内に入り込む。これらの水分や酸素等も有機ＥＬ素子の劣化の原因となる。
【０００４】
このような問題を解決するために、特開２０００−３０６６６４号公報には、封止部材と基板の少なくともどちらか一方の表面に、水分を物理的及び／または化学的に吸着する物質を設けた有機ＥＬ表示装置が開示されている。
図５は、そのような有機ＥＬ素子を大気に触れないように封止した従来の構成を示す側断面図である。同図に示すように、ガラス基板１の上に、陽極層２、有機ＥＬ層３、および陰極層４から成る有機ＥＬ素子５が形成されている。この有機ＥＬ素子５は、対向基板６と封止部７とで覆われている。対向基板６は封止部７でガラス基板１に対し固定されており、全体として内部を外気から遮断している。
そして、封止部材等に設けられた物質８により内部の水分を物理的及び／または化学的に吸着して内部の残留水分による有機ＥＬ素子５への悪影響を比較的簡単な構成で排除でき、ダークスポットの成長を抑止できるとしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記水分を物理的及び／または化学的に吸着する物質が全部水と反応してしまうとそれ以上の水分を吸着できなくなり、表示装置内に進入した水分は有機ＥＬ素子を反応して、有機ＥＬ素子が劣化する。
【０００６】
従って、表示装置内に設ける吸着物質の量は多ければ多いほど良いが、封止部材と基板の表面積は限られているため限度があった。
本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、表示装置内に設ける有機ＥＬ素子に対して有害な物質を吸着又は吸収する部材の量を可及的に多くなるようにして上記の問題を解決した有機ＥＬ表示装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以下に、本発明に係わる有機ＥＬ表示装置およびそれに用いられる有機ＥＬ素子の封止方法の構成について述べる。
先ず、請求項１記載の発明の有機ＥＬ表示装置は、透明基板と、該透明基板の一方の面に形成され、陽極と陰極の間に有機層を設け、上記電極間に電流が注入されることにより有機層から発光する有機ＥＬ素子を有し、該有機ＥＬ素子を封止すべく上記透明基板の一方の面上において上記有機ＥＬ素子を覆う蓋部材と、該蓋部材の縁部底面と上記透明基板の一方の面との間に介在して硬化した封止部材とを備え、上記蓋部材は、その上記基板と対向する面が凹凸状の粗面に形成され、該粗面の一部分又は全面にアルミニウムを付着させて形成されて構成される。
【０００８】
そして、この有機ＥＬ表示装置は、例えば請求項２記載のように、上記蓋部材は側壁をも有し、該側壁内面にも凹凸状の粗面が形成され、該粗面にも上記アルミニウムを付着させて形成されている。
【０００９】
上記陰極は、例えば請求項３記載のように、アルミニウムである。
【００１０】
次に、請求項４記載の発明の有機ＥＬ素子の封止方法は、透明基板の一方の面に形成された有機ＥＬ素子に対し、該有機ＥＬ素子を上記透明基板の一方の面上において覆うべく形成された蓋部材の内面の一部又は全面に、アルミニウムを付着させる付着工程と、上記蓋部材の縁部と上記透明基板の一方の面との間に介装する封止部材を配置する配置工程と、上記蓋部材の縁部と上記透明基板の一方の面とを、上記封止部材を介して接着させる接着工程と、上記封止部材を硬化させる硬化工程と、を含んで構成される。
そして、例えば請求項５記載のように、少なくとも上記接着工程と上記硬化工程とは、可及的に露点を低く設定した窒素雰囲気中で行われることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は一実施の形態における有機ＥＬ表示装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【００１２】
図２は上記有機ＥＬ表示装置の製造工程を工程ブロック図で示しており、この有機ＥＬ表示装置に用いられる有機ＥＬ素子の封止方法を説明する図である。
本発明の有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ素子の封止方法は、図２に示すように、適宜の成膜装置２０を用いた陽極の成膜工程Ｓ１、真空装置２１内で処理される有機ＥＬ層の成膜工程Ｓ２、陰極の成膜工程Ｓ３、蓋部材としての封止キャップにＡｌ（アルミニウム）を成膜する工程Ｓ４、低い露点の窒素雰囲気２２中で処理される封止部材としてのＵＶ硬化樹脂を塗布する工程Ｓ５と、ガラス基板に封止キャップを接着する工程Ｓ６とよって実現される。
【００１３】
上記の陽極の成膜工程Ｓ１では、図１に示すガラス基板１０上に陽極層１１が形成される。この陽極層１１には、特には図示しないが、まずガラス基板１０上一面に、例えばスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等により透明電極層が成膜された後、フォトリソグラフィ技術等が用いられて、ストライプ状に薄膜の陽極電極が形成されている。上記の透明電極層の材料としては、ニッケル、金、白金、パラジウム、これらの合金、または酸化錫、沃化銅などの金属やそれらの合金、化合物、更には導電性ポリマーなどを用いることができる。
【００１４】
次に、有機ＥＬ層の成膜工程Ｓ２では、図１に示すように、上記陽極層１１の上に重ねて薄膜の有機ＥＬ層１２が成膜される。有機ＥＬ層１２の材料としては、例えばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（ＡＬＱ3 ）等の低分子系材料や、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等の高分子系材料が種々研究開発され、実用化され始めている。
【００１５】
続く陰極の成膜工程Ｓ３では、上記有機ＥＬ層１２の上に重ねて陰極層１３が形成される。この陰極層１３も、特には図示しないが、ストライプ状に薄膜の陰極が形成される。このストライプ状の陰極は、有機ＥＬ層１２を間に挟み上記ストライプ状の陽極と格子状に交差する形で形成されている。
【００１６】
なお、上記陰極層の材料としては、通常、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウムインジウム合金、マグネシウムアルミニウム合金、マグネシウム銀合金や、アルミニウムリチウム合金等が考えられているが、導電性が良好であり且つきわめて安価で真空蒸着も比較的容易であるという理由でアルミニウムが用いられる場合が多い。
【００１７】
以上の工程により、図１に示すように、ガラス基板１０の一方の面（図では上面）には、上述した陽極層１１、有機ＥＬ層１２、および陰極層１３が順次積層されて構成された有機ＥＬ素子１４が形成される。
続いて、封止キャップにＡｌ（アルミニウム）を成膜する工程Ｓ４では、図１に示す封止キャップ１５の未だガラス基板１０への組み付け前の状態の内面に、その全面に真空蒸着によってアルミニウムの薄膜１７が成膜される。
【００１８】
同図に示すように封止キャップ１５は、その天井表面および内壁表面が凹凸状の粗面に形成されている。これにより、平滑な面の場合とほぼ同一の内部容積に対して、より大きな内面積が形成されている。
このアルミニウムの薄膜１７の真空蒸着は、設計上の都合によっては、全面と限ることなく部分的な蒸着であっても良い。
【００１９】
いずれにしても、凹凸状の粗面によって、より大きな面積に形成されている内面に、アルミニウム薄膜が蒸着される。
次に、これらアルミニウムの薄膜１７が成膜された封止キャップ１５および上記の有機ＥＬ素子１４が形成されているガラス基板１０を、大気に曝すことなく、真空場から窒素雰囲気中に移行させる。これは、処理装置内の真空破壊を行う際に、空気ではなく窒素で行うことによって達成される。また、これによって形成される処理装置内の窒素雰囲気は、水分が水蒸気として残留することを極力防止するために、可及的に露点を低く制御した状態で形成される。
【００２０】
そして、このような窒素雰囲気中で行われるＵＶ硬化樹脂を塗布する工程Ｓ５では、封止部材としてのＵＶ硬化樹脂を、封止キャップ１５の縁部底面に盛り付けるように塗布するか、または封止の際にこの縁部底面に対応するガラス基板１０の予め形成されている溝１０−１内に、ガラス基板１０の面よりやや盛り上がる程度に埋入する。もちろん適宜量の塗布と適宜量の埋入の両方を行うようにしても良い。
【００２１】
最後に、ガラス基板に封止キャップを接着する工程Ｓ６では、上記アルミニウムの薄膜１７が成膜された封止キャップ１５を、ガラス基板１０上の有機ＥＬ素子１４を覆うようにして所定の位置、すなわち封止キャップ１５の縁部底面とガラス基板１０の溝１０−１とが対応する位置に位置決めして被せる。
【００２２】
これにより、図１に示すように、上記予め塗布または埋入されているＵＶ硬化樹脂１６が封止キャップ１５の縁部底面とガラス基板１０の溝１０−１との間に介装される。
この後、ＵＶ硬化樹脂１６が硬化して、封止キャップ１５の縁部底面を、ガラス基板１０の面とほぼ同一の高さに位置するようにして、ガラス基板１０面に固定させ、封止キャップ１５の内部を封止する。
【００２３】
上述したように封止キャップ１５はその天井表面および内壁表面が凹凸状の粗面に形成されて、より大きな面積に形成されており、その大きなに面積に、上記のアルミニウムの薄膜１７が蒸着されて形成されているので、封止キャップ１５の内面が平坦な場合よりも、本例の場合に蒸着されるアルミニウム薄膜１７の量は大幅に増量する。元来、アルミニウムは酸化され易いうえに水分吸着作用も有するので、上記のように増量されたアルミニウム薄膜１７は、封止キャップ１５内部に残留する水分や酸素はもとより、外部から除々に進入してくる水分や酸素ともよく反応し、吸着する。
【００２４】
これにより、従来のように単に残留水分による素子の変質・劣化が防止されるだけでなく、新たに外部から進入してくる水分や酸素に対しても、有機ＥＬ層の劣化や陰極層１３のアルミニウム電極の酸化の進行が大きく抑止される。すなわち、有機ＥＬ素子１４全体の使用寿命を延ばすことができる。
【００２５】
なお、上記工程の説明では、陽極の成膜を、真空装置とは独立した他の装置で行うように説明したが、陽極成膜工程Ｓ１から封止キャップへのＡｌ成膜工程Ｓ４までを、一貫して真空装置内で連続して行うようにしても良い。
図３は、そのような工程Ｓ１〜Ｓ４までを一貫して真空装置内で処理する場合の工程ブロック図である。同図に示すように、図２に示した通常の成膜装置２０は無く、陽極成膜工程Ｓ１が真空装置２１内で行われ、そのまま連続して、有機ＥＬ層の成膜工程Ｓ２、陰極成膜工程Ｓ３、封止キャップへのアルミニウム成膜工程Ｓ４が行われる。その後の工程は図２の場合と同様である。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、封止キャップの内壁を凹凸状の粗面に形成して内面積を大きくし、この面に有機ＥＬ素子に対して有害となる水分や酸素等の物質を吸着または吸収する除去部材（アルミニウム）を真空蒸着等で添着させることにより、より多量に形成された除去部材（アルミニウム）で有害物質を吸着または吸収でき、有機ＥＬ素子の劣化を低減させることができる。
【００２７】
また、封止キャップ内壁の凹凸状粗面による多量の除去部材（アルミニウム）により、窒素雰囲気下での処理後でも残留する水分や酸素等だけでなく、その後も外部から進入する水分や酸素等をも除去することができるので、有機ＥＬ素子の劣化防止をより一層長期に維持することができ、これにより、ダークスポットの発生やダークエリアの発生を長期に抑制して、有機ＥＬ素子の寿命をいっそう長く向上させることができる。
また、陰極に「蓋部材の粗面に付着させて形成されているアルミニウム」と同一材料の「アルミニウム」を使用した場合、「アルミニウム」を付着させるための設備・工程の増加を最小限にすることができるとともに、「アルミニウム」の材料利用効率も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の有機ＥＬ表示装置の構成を模式的に示す側断面図である。
【図２】一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造工程と有機ＥＬ素子の封止方法を説明する工程ブロック図である。
【図３】製造工程Ｓ１〜Ｓ４までを一貫して真空装置内で処理する場合の例を示す工程ブロック図である。
【図４】従来の有機ＥＬ素子を大気に触れないように封止した構成を示す側断面図である。
【符号の説明】
１    ガラス基板
２    陽極層
３    有機ＥＬ層
４    陰極層
５    有機ＥＬ素子
６    対向基板
７    封止部
８    水分等を物理的及び／または化学的に吸着する物質
１０  ガラス基板
１１  陽極層
１２  有機ＥＬ層
１３  陰極層
１４  有機ＥＬ素子
１５  封止キャップ
１６  ＵＶ硬化樹脂
１７  アルミニウム薄膜
２０  成膜装置
２１  真空装置
２２  窒素雰囲気
【図１】
0003772752.tif 000002
【図２】
0003772752.tif 000003
【図３】
0003772752.tif 000004
【図４】
0003772752.tif 000005