有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を向上するために、隙間や気泡といった水蒸気の通り道を作らない封止方法を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０と、基材１２上に接着層５１が形成された第二の基材２０とを接着層５１を介して貼り合わせ、前記第一の基材１０と第二の基材２０とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法とそたものである。
【解決手段】少なくとも基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０と、基材１２上に接着層５１が形成された第二の基材２０とを接着層５１を介して貼り合わせ、前記第一の基材１０と第二の基材２０とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法とそたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやパソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末などに使用されるフラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明、発光型広告体などとして、幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに変わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極層と陰極層との間に有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電圧を印加し、電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。
【０００４】
有機発光媒体層は、通常機能分離された複数の層から構成され、その典型的な例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層にＮ，Ｎ’−ジ(１−ナフチル)−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、蛍光体層にトリス（８−キノリノール）アルミニウムなどが積層された低分子型有機発光媒体層や、ポリチオフェン誘導体、ポリアルキルフルオレン誘導体などが積層された高分子型有機発光媒体層がある。
【０００５】
陰極層は、アルミニウムや銀などの金属が用いられるが、隣接する有機発光媒体層によっては、カルシウムやバリウム、リチウムといった電子注入層が必要である。そのため有機ＥＬ素子は、大気中の水分による劣化を起こし易く、ダークスポットと呼ばれる非発光部が発生し、拡大するといった現象が観察される。
この問題を解決するために、乾燥窒素雰囲気下で金属箔やガラス板などを有機エレクトロルミネッセンス素子に貼り合せる方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−１８２７５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの封止技術の課題は、ガラス板や金属箔からの水蒸気透過がほぼ無視できることから、接着性樹脂層の水分透過を抑制することにある。特に、加熱硬化時には接着性樹脂層と基材の界面に応力が生じやすく微小な隙間が生じやすいといった問題や、樹脂をフィルタリングや攪拌、塗布する際に樹脂中に微小な気泡が混入するといった問題などがある。
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を向上するために、隙間や気泡といった水蒸気の通り道を作らない封止方法を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子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】
本発明は、上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも基材上に
陽極層、有機発光媒体層、陰極層を有する第一の基材と、基材上に接着層が形成された第二の基材とを接着して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第一の基材と第二の基材とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項２においては、前記加熱圧着手段が、熱源を有するゴムロールであ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の製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項３においては、前記加熱圧着手段が、プレートによる加熱と、圧力差により膨張したゴムシートによるダイアフラム式圧着であ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の製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項４においては、減圧雰囲気下で接着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項５においては、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を用いて、製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１２】
また、請求項６においては、前記陰極層上に保護層を設けたことを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１３】
また、請求項７においては、前記接着層が、熱可塑性または熱硬化性を有する接着性樹脂であることを特徴とする請求項５または６記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１４】
さらにまた、請求項８においては、前記接着層が、少なくともエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接着層と基材界面に微小な隙間を作らず、接着層中に微小気泡を発生させることなく貼り合せすることができるため、長期にわたり水分による劣化を抑制できる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】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施例を示す模式構成断面図である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、透光性と絶縁性を有する基板からなる基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１からなる第１基材１０と、透光性と絶縁性を有する基板からなる基材１２上に接着層５１が形成された第２基材２０とを積層して一体化構造にした有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００１７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、後記するように第１基材１０と第２基材２０とを加熱圧着手段にて超音波振動を付与しながら加熱圧着するため、接着層
界面の微小隙間の除去、接着層中の気泡除去などの効果が得られ、信頼性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一実施例を示す模式構成断面図である。
有機エレクトロルミネッセンス素子としては、基材／陽極層／有機発光媒体層／陰極層／保護層／接着層／基材の構成例について説明するが、この構成に限定されるものではない。
【００１８】
まず、基材１１上に陽極層２１を形成し、必要に応じてパターニングを行う（図２（ａ）参照）。
基材１１の材料としては、後記する基材１２との兼ね合いで、少なくとも一方の基材が透光性と絶縁性を有する基板であれば如何なる基材も使用することができる。例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。
【００１９】
また、これら基材１１及び１２は、必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、駆動用基板として用いても良い。ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の有機ＴＦＴを用いてもよく、アモルファスシリコンやポリシリコンＴＦＴを用いてもよい。
【００２０】
また、これらの基材１１及び１２は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基材内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基材１１及び１２上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましい。また、これら基材１１及び１２には、必要に応じてカラーフィルター層や光散乱層、光偏向層などを設けてもよい。
【００２１】
陽極層２１としては、後記する陰極層２２との兼ね合いで、少なくとも陰極層とどちらか一方が透光性であれば良く、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。
また、必要に応じて、陽極層２１の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。
陽極層２１の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。
【００２２】
また、陽極層２１は、必要に応じてパターニングを行う。パターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００２３】
次に、有機発光媒体層３１を形成する（図２（ｂ）参照）。
有機発光媒体層３１としては、発光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる３層構成、さらには、必要に応じて正孔（電子）注入機能と正孔（電子）輸送機能を分けたり、正孔（電子）の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。
【００２４】
正孔輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。
【００２５】
発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００２６】
電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。
【００２７】
有機発光媒体層４の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。特に、高分子ＥＬ素子の正孔輸送材料は、基材や陽極層の表面突起を覆う効果が大きく、５０〜１００ｎｍ程度厚い膜を成膜
することがより好ましい。
【００２８】
有機発光媒体層４の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法やインクジェット法などを用いることができる。高分子発光媒体層を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。
また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、ＥＬ特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱しても、減圧しても、加熱減圧しても良い。
【００２９】
次に、陰極層２２を形成し、必要に応じてパターニングを行う（図２（ｃ）参照）。
陰極層２２の材料としては、有機発光媒体層３１への電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ, Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００３０】
陰極層２２を透光性電極層として利用する場合には、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層３１に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。
【００３１】
陰極層２２の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。陰極層２２の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、陰極層２２を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。
【００３２】
次に、陰極層２２及び有機発光媒体層３１上に保護層４１を形成し、基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０を作製する（図２（ｄ）参照）。
保護層４１は、後記する第１基材と第２基材とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する際に、有機発光媒体層３１及び陰極層２２を保護するためのものである。
保護層４１の材料としては、絶縁材料で、乾式法で形成できる材料が好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素などの金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウムなどの金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物を用いることができる。
保護層４１の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの成膜法を用いることができる。保護層６の膜厚としては特に制限はないが、１０〜１０００ｎｍ程度が望ましく、
さらには陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２の段差を保護するために、１００ｎｍ以上の厚膜を形成することがより好ましい。
【００３３】
次に、基材１２に所定厚の接着層５１を形成し、第二の基材２０を作製する（図２（ｅ）参照）。
接着層５１の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、2液硬化型接着性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを単層もしくは積層して用いることができる。特に、耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂を用いることが好ましい。
また、接着層５１内部の含有水分を除去するために、酸化バリウムや酸化カルシウムなどの乾燥剤を混入してもよい。
接着層５１の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法及びノズル塗布等を適宜選択して膜形成する。また、転写法などを用いて基材１１または１２上に形成しても良い。
【００３４】
次に、第一の基材１０と第二の基材２０とを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段にて超音波振動を付与しながら加熱圧着し、有機エレクトロルミネッセンス素子１００を得る（図２（ｆ）参照）。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の請求項２及び３に係る加熱圧着手段の一実施例を示す模式構成断面図である。
加熱圧着の方法としては、図３（ａ）に示す加熱圧着手段８１により、熱源を有するゴムロール６１間を通して第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。または。図３（ｂ）に示す加熱圧着手段８２により、熱源を有するゴムロール６１と加熱されたプレート７１間を通して第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。または、図３（ｃ）に示す加熱圧着手段８３により、加熱されたプレート７１とゴムシート６２間に第一の基材１０と第二の基材２０とを載置して、大気との圧力差により膨張したゴムシート６２により加圧（ダイアフラム式圧着）し、第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。
超音波振動の周波数は、５０ｋＨｚ以下であれば特に制限はなく、２０ｋＨｚ以下がより好ましい。さらには、複数の周波数を所定の時間毎に切り替え組み合わせて使用することもできる。
また、加熱圧着時に、少なくとも基材１１、１２間を、真空ポンプ等を用いて減圧することにより、気泡のかみあわせや、水分の付着を防止することができるため、より好ましい。
【００３５】
上記したように、加熱圧着手段８１、８２及び８３を用いて、第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着することにより、接着層５１に気泡を混入することなく、所定の基材１１、１２間の接着力を有する有機エレクトロルミネッセンス素子１００を得ることができる。
また、超音波振動を付与することにより、接着層５１と基材１１、１２との塗れ性向上、界面の微小隙間の除去、接着層中の気泡除去などの効果が得られるため、より好ましい。また、保護層４１を設けているため、超音波付与による衝撃で有機ＥＬ素子が破壊されるのを防止できる。
【実施例１】
【００３６】
まず、ガラス基板からなる基材1１上にスパッタリング法でＩＴＯ膜からなる１５０ｎｍ厚の陽極層２１を形成し、フォトリソグラフィー法及びウェットエッチング法によって、陽極層２１をパターンニング処理した（図２（a）参照）。
【００３７】
次に、スピンコート法により正孔輸送層として２０ｎｍ厚のポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物層と、蛍光体層として１００ｎｍ厚のポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレン ビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）層を順に積層し、有機発光媒体層３１を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００３８】
次に、真空蒸着法により２０ｎｍ厚のＣａ層と２００ｎｍ厚のＡｇ層を順に積層し、陰極層２２を形成した（図２（ｃ）参照）。
次に、有機発光媒体層３１と陰極層２２を被覆するように、窒化珪素膜をして１０００ｎｍ厚の保護層４１を形成し、基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００３９】
次に、ガラス基板からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ａを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００４０】
次に、第一の基材１０ａと第二の基材２０ａとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８３を用いて、９０℃に加熱したプレート７１とゴムシート６２との間を減圧に保ちながら、ゴムシート６２の上部を大気に開放することによりゴムシート６２を膨張させ、加熱されたプレート７１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ａと第二の基材２０ａとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ａを得た（図２（ｆ）参照）。
【００４１】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ａを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化やダークスポットの拡大は観察されなかった。
【実施例２】
【００４２】
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１を形成し、第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００４３】
次に、５０μｍ厚のアルミニウム箔からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ｂを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００４４】
次に、第一の基材１０ａと第二の基材２０ｂとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８１を用いて、減圧環境下で９０℃に加熱したゴムロール６１間を通して、加熱されたゴムロール６１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ａと第二の基材２０ｂとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｂを得た（図２（ｆ）参照）。
【００４５】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｂを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化やダークスポットの拡大は観察されなかった。
【実施例３】
【００４６】
本実施例３は比較のための例である。
＜比較例１＞
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有
機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１を形成し、第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００４７】
次に、ガラス基板からなる基材１２に乾燥窒素雰囲気中で、熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１ａが形成された第二の基材２０ｃを作製した（図２（ｅ）参照）。
次に、９０℃に加熱したプレート７１に第一の基材１０ａと第二の基材２０ｃとを接着層５１を介して重ね合わせ、特に加圧することなく、第二の基材２０ｃの自重のみで貼り合せを行い、接着層５１を加熱硬化させ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｃを得た（図２（ｅ）参照）。
【００４８】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｃを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１ａの端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達し、発光画素の１５％が劣化し、非発光状態となった。また、部分的な気泡混入によりダークスポットが拡大した。
【実施例４】
【００４９】
本実施例４は比較のための例である。
＜比較例２＞
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１及び陰極層２２を形成し、第一の基材１０ｂを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００５０】
次に、ガラス基板からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ａを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００５１】
次に、第一の基材１０ｂと第二の基材２０ａとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８３を用いて、９０℃に加熱したプレート７１とゴムシート６２との間を減圧に保ちながら、ゴムシート６２の上部を大気に開放することによりゴムシート６２を膨張させ、加熱されたプレート７１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ｂと第二の基材２０ａとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｄを得た（図２（ｆ）参照）。
【００５２】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｄは、超音波による衝撃のため、部分的に有機エレクトロルミネッセンス素子が破壊され、ダークスポットの発生や、電極間ショートを起こした。ただし、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化は観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施例を示す模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す模式構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、加熱圧着手段の一実施例を示す構成概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０ａ、１０ｂ……第一の基材
１１……基材
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ……第二の基材
２１……陽極層
２２……陰極層
３１……有機発光媒体層
４１……保護層
５１……接着層
６１……ゴムロール
６２……ゴムシート
７１……プレート
８１、８２、８３……加熱圧着手段
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ……有機エレクトロルミネッセンス素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビやパソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末などに使用されるフラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明、発光型広告体などとして、幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに変わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極層と陰極層との間に有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電圧を印加し、電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。
【０００４】
有機発光媒体層は、通常機能分離された複数の層から構成され、その典型的な例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層にＮ，Ｎ’−ジ(１−ナフチル)−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、蛍光体層にトリス（８−キノリノール）アルミニウムなどが積層された低分子型有機発光媒体層や、ポリチオフェン誘導体、ポリアルキルフルオレン誘導体などが積層された高分子型有機発光媒体層がある。
【０００５】
陰極層は、アルミニウムや銀などの金属が用いられるが、隣接する有機発光媒体層によっては、カルシウムやバリウム、リチウムといった電子注入層が必要である。そのため有機ＥＬ素子は、大気中の水分による劣化を起こし易く、ダークスポットと呼ばれる非発光部が発生し、拡大するといった現象が観察される。
この問題を解決するために、乾燥窒素雰囲気下で金属箔やガラス板などを有機エレクトロルミネッセンス素子に貼り合せる方法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平５−１８２７５９号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの封止技術の課題は、ガラス板や金属箔からの水蒸気透過がほぼ無視できることから、接着性樹脂層の水分透過を抑制することにある。特に、加熱硬化時には接着性樹脂層と基材の界面に応力が生じやすく微小な隙間が生じやすいといった問題や、樹脂をフィルタリングや攪拌、塗布する際に樹脂中に微小な気泡が混入するといった問題などがある。
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の寿命を向上するために、隙間や気泡といった水蒸気の通り道を作らない封止方法を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子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】
本発明は、上記課題を達成するために、まず請求項１においては、少なくとも基材上に
陽極層、有機発光媒体層、陰極層を有する第一の基材と、基材上に接着層が形成された第二の基材とを接着して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第一の基材と第二の基材とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項２においては、前記加熱圧着手段が、熱源を有するゴムロールであ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の製造方法としたものである。
【０００９】
また、請求項３においては、前記加熱圧着手段が、プレートによる加熱と、圧力差により膨張したゴムシートによるダイアフラム式圧着であ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の製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項４においては、減圧雰囲気下で接着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項５においては、請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を用いて、製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１２】
また、請求項６においては、前記陰極層上に保護層を設けたことを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１３】
また、請求項７においては、前記接着層が、熱可塑性または熱硬化性を有する接着性樹脂であることを特徴とする請求項５または６記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【００１４】
さらにまた、請求項８においては、前記接着層が、少なくともエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、接着層と基材界面に微小な隙間を作らず、接着層中に微小気泡を発生させることなく貼り合せすることができるため、長期にわたり水分による劣化を抑制できる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】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施例を示す模式構成断面図である。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、透光性と絶縁性を有する基板からなる基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１からなる第１基材１０と、透光性と絶縁性を有する基板からなる基材１２上に接着層５１が形成された第２基材２０とを積層して一体化構造にした有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００１７】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子１００は、後記するように第１基材１０と第２基材２０とを加熱圧着手段にて超音波振動を付与しながら加熱圧着するため、接着層
界面の微小隙間の除去、接着層中の気泡除去などの効果が得られ、信頼性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。
図２（ａ）〜（ｆ）は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一実施例を示す模式構成断面図である。
有機エレクトロルミネッセンス素子としては、基材／陽極層／有機発光媒体層／陰極層／保護層／接着層／基材の構成例について説明するが、この構成に限定されるものではない。
【００１８】
まず、基材１１上に陽極層２１を形成し、必要に応じてパターニングを行う（図２（ａ）参照）。
基材１１の材料としては、後記する基材１２との兼ね合いで、少なくとも一方の基材が透光性と絶縁性を有する基板であれば如何なる基材も使用することができる。例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。
【００１９】
また、これら基材１１及び１２は、必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成し、駆動用基板として用いても良い。ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の有機ＴＦＴを用いてもよく、アモルファスシリコンやポリシリコンＴＦＴを用いてもよい。
【００２０】
また、これらの基材１１及び１２は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基材内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基材１１及び１２上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましい。また、これら基材１１及び１２には、必要に応じてカラーフィルター層や光散乱層、光偏向層などを設けてもよい。
【００２１】
陽極層２１としては、後記する陰極層２２との兼ね合いで、少なくとも陰極層とどちらか一方が透光性であれば良く、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。
また、必要に応じて、陽極層２１の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。
陽極層２１の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。
【００２２】
また、陽極層２１は、必要に応じてパターニングを行う。パターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００２３】
次に、有機発光媒体層３１を形成する（図２（ｂ）参照）。
有機発光媒体層３１としては、発光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる３層構成、さらには、必要に応じて正孔（電子）注入機能と正孔（電子）輸送機能を分けたり、正孔（電子）の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。
【００２４】
正孔輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。
【００２５】
発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００２６】
電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。
【００２７】
有機発光媒体層４の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。特に、高分子ＥＬ素子の正孔輸送材料は、基材や陽極層の表面突起を覆う効果が大きく、５０〜１００ｎｍ程度厚い膜を成膜
することがより好ましい。
【００２８】
有機発光媒体層４の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法やインクジェット法などを用いることができる。高分子発光媒体層を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。
また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、ＥＬ特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱しても、減圧しても、加熱減圧しても良い。
【００２９】
次に、陰極層２２を形成し、必要に応じてパターニングを行う（図２（ｃ）参照）。
陰極層２２の材料としては、有機発光媒体層３１への電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ, Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００３０】
陰極層２２を透光性電極層として利用する場合には、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層３１に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。
【００３１】
陰極層２２の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。陰極層２２の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、陰極層２２を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。
【００３２】
次に、陰極層２２及び有機発光媒体層３１上に保護層４１を形成し、基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０を作製する（図２（ｄ）参照）。
保護層４１は、後記する第１基材と第２基材とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する際に、有機発光媒体層３１及び陰極層２２を保護するためのものである。
保護層４１の材料としては、絶縁材料で、乾式法で形成できる材料が好ましく、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素などの金属酸化物や、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マグネシウムなどの金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウムなどの金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化クロムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物を用いることができる。
保護層４１の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの成膜法を用いることができる。保護層６の膜厚としては特に制限はないが、１０〜１０００ｎｍ程度が望ましく、
さらには陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２の段差を保護するために、１００ｎｍ以上の厚膜を形成することがより好ましい。
【００３３】
次に、基材１２に所定厚の接着層５１を形成し、第二の基材２０を作製する（図２（ｅ）参照）。
接着層５１の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、2液硬化型接着性樹脂や、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを単層もしくは積層して用いることができる。特に、耐湿性、耐水性に優れ、硬化時の収縮が少ないエポキシ系熱硬化型接着性樹脂を用いることが好ましい。
また、接着層５１内部の含有水分を除去するために、酸化バリウムや酸化カルシウムなどの乾燥剤を混入してもよい。
接着層５１の形成方法としては、材料に応じて、ロールコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法、スプレーコートなどのコーティング法、印刷法及びノズル塗布等を適宜選択して膜形成する。また、転写法などを用いて基材１１または１２上に形成しても良い。
【００３４】
次に、第一の基材１０と第二の基材２０とを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段にて超音波振動を付与しながら加熱圧着し、有機エレクトロルミネッセンス素子１００を得る（図２（ｆ）参照）。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の請求項２及び３に係る加熱圧着手段の一実施例を示す模式構成断面図である。
加熱圧着の方法としては、図３（ａ）に示す加熱圧着手段８１により、熱源を有するゴムロール６１間を通して第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。または。図３（ｂ）に示す加熱圧着手段８２により、熱源を有するゴムロール６１と加熱されたプレート７１間を通して第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。または、図３（ｃ）に示す加熱圧着手段８３により、加熱されたプレート７１とゴムシート６２間に第一の基材１０と第二の基材２０とを載置して、大気との圧力差により膨張したゴムシート６２により加圧（ダイアフラム式圧着）し、第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着する。
超音波振動の周波数は、５０ｋＨｚ以下であれば特に制限はなく、２０ｋＨｚ以下がより好ましい。さらには、複数の周波数を所定の時間毎に切り替え組み合わせて使用することもできる。
また、加熱圧着時に、少なくとも基材１１、１２間を、真空ポンプ等を用いて減圧することにより、気泡のかみあわせや、水分の付着を防止することができるため、より好ましい。
【００３５】
上記したように、加熱圧着手段８１、８２及び８３を用いて、第一の基材１０と第二の基材２０とを超音波振動を付与しながら加熱圧着することにより、接着層５１に気泡を混入することなく、所定の基材１１、１２間の接着力を有する有機エレクトロルミネッセンス素子１００を得ることができる。
また、超音波振動を付与することにより、接着層５１と基材１１、１２との塗れ性向上、界面の微小隙間の除去、接着層中の気泡除去などの効果が得られるため、より好ましい。また、保護層４１を設けているため、超音波付与による衝撃で有機ＥＬ素子が破壊されるのを防止できる。
【実施例１】
【００３６】
まず、ガラス基板からなる基材1１上にスパッタリング法でＩＴＯ膜からなる１５０ｎｍ厚の陽極層２１を形成し、フォトリソグラフィー法及びウェットエッチング法によって、陽極層２１をパターンニング処理した（図２（a）参照）。
【００３７】
次に、スピンコート法により正孔輸送層として２０ｎｍ厚のポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物層と、蛍光体層として１００ｎｍ厚のポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレン ビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）層を順に積層し、有機発光媒体層３１を形成した（図２（ｂ）参照）。
【００３８】
次に、真空蒸着法により２０ｎｍ厚のＣａ層と２００ｎｍ厚のＡｇ層を順に積層し、陰極層２２を形成した（図２（ｃ）参照）。
次に、有機発光媒体層３１と陰極層２２を被覆するように、窒化珪素膜をして１０００ｎｍ厚の保護層４１を形成し、基材１１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１が形成された第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００３９】
次に、ガラス基板からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ａを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００４０】
次に、第一の基材１０ａと第二の基材２０ａとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８３を用いて、９０℃に加熱したプレート７１とゴムシート６２との間を減圧に保ちながら、ゴムシート６２の上部を大気に開放することによりゴムシート６２を膨張させ、加熱されたプレート７１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ａと第二の基材２０ａとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ａを得た（図２（ｆ）参照）。
【００４１】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ａを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化やダークスポットの拡大は観察されなかった。
【実施例２】
【００４２】
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１を形成し、第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００４３】
次に、５０μｍ厚のアルミニウム箔からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ｂを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００４４】
次に、第一の基材１０ａと第二の基材２０ｂとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８１を用いて、減圧環境下で９０℃に加熱したゴムロール６１間を通して、加熱されたゴムロール６１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ａと第二の基材２０ｂとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｂを得た（図２（ｆ）参照）。
【００４５】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｂを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化やダークスポットの拡大は観察されなかった。
【実施例３】
【００４６】
本実施例３は比較のための例である。
＜比較例１＞
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有
機発光媒体層３１、陰極層２２及び保護層４１を形成し、第一の基材１０ａを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００４７】
次に、ガラス基板からなる基材１２に乾燥窒素雰囲気中で、熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１ａが形成された第二の基材２０ｃを作製した（図２（ｅ）参照）。
次に、９０℃に加熱したプレート７１に第一の基材１０ａと第二の基材２０ｃとを接着層５１を介して重ね合わせ、特に加圧することなく、第二の基材２０ｃの自重のみで貼り合せを行い、接着層５１を加熱硬化させ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｃを得た（図２（ｅ）参照）。
【００４８】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｃを、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１ａの端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達し、発光画素の１５％が劣化し、非発光状態となった。また、部分的な気泡混入によりダークスポットが拡大した。
【実施例４】
【００４９】
本実施例４は比較のための例である。
＜比較例２＞
まず、実施例１と同様の材料、方法で、ガラス基板からなる基材1１上に陽極層２１、有機発光媒体層３１及び陰極層２２を形成し、第一の基材１０ｂを作製した（図２（ｄ）参照）。
【００５０】
次に、ガラス基板からなる基材１２に熱硬化型エポキシ接着剤を塗布乾燥させ、接着層５１が形成された第二の基材２０ａを作製した（図２（ｅ）参照）。
【００５１】
次に、第一の基材１０ｂと第二の基材２０ａとを接着層５１を介して重ね合わせ、加熱圧着手段８３を用いて、９０℃に加熱したプレート７１とゴムシート６２との間を減圧に保ちながら、ゴムシート６２の上部を大気に開放することによりゴムシート６２を膨張させ、加熱されたプレート７１に超音波振動（１５ｋＨｚ）を付与しながら加熱圧着することにより、第一の基材１０ｂと第二の基材２０ａとを貼り合せ、有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｄを得た（図２（ｆ）参照）。
【００５２】
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子１００ｄは、超音波による衝撃のため、部分的に有機エレクトロルミネッセンス素子が破壊され、ダークスポットの発生や、電極間ショートを起こした。ただし、６０℃９０ＲＨ％恒温恒湿層中で１０００時間保存した結果、接着層５１の端部から侵入した水分が、陰極層２２の端部（封止額縁５ｍｍ）に到達せず、端部劣化は観察されなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施例を示す模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一例を示す模式構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、加熱圧着手段の一実施例を示す構成概略図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０ａ、１０ｂ……第一の基材
１１……基材
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ……第二の基材
２１……陽極層
２２……陰極層
３１……有機発光媒体層
４１……保護層
５１……接着層
６１……ゴムロール
６２……ゴムシート
７１……プレート
８１、８２、８３……加熱圧着手段
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ……有機エレクトロルミネッセンス素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材上に陽極層、有機発光媒体層、陰極層を有する第一の基材と、基材上に接着層が形成された第二の基材とを接着して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第一の基材と第二の基材とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法。
【請求項２】
前記加熱圧着手段が、熱源を有するゴムロールであ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の製造方法。
【請求項３】
前記加熱圧着手段が、プレートによる加熱と、圧力差により膨張したゴムシートによるダイアフラム式圧着であ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の製造方法。
【請求項４】
減圧雰囲気下で接着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の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】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を用いて、製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項６】
前記陰極層上に保護層を設けたことを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項７】
前記接着層が、熱可塑性または熱硬化性を有する接着性樹脂であることを特徴とする請求項５または６記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項８】
前記接着層が、少なくともエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項１】
少なくとも基材上に陽極層、有機発光媒体層、陰極層を有する第一の基材と、基材上に接着層が形成された第二の基材とを接着して有機エレクトロルミネッセンス素子を作製する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第一の基材と第二の基材とを加熱圧着手段に超音波振動を付与しながら接着す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の製造方法。
【請求項２】
前記加熱圧着手段が、熱源を有するゴムロールであ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の製造方法。
【請求項３】
前記加熱圧着手段が、プレートによる加熱と、圧力差により膨張したゴムシートによるダイアフラム式圧着であ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の製造方法。
【請求項４】
減圧雰囲気下で接着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の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】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を用いて、製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項６】
前記陰極層上に保護層を設けたことを特徴とする請求項５記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項７】
前記接着層が、熱可塑性または熱硬化性を有する接着性樹脂であることを特徴とする請求項５または６記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【請求項８】
前記接着層が、少なくともエポキシ樹脂を含むことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−１７２７２９（Ｐ２００６−１７２７２９Ａ）
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３５９５００（Ｐ２００４−３５９５００）
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２９日（２００６．６．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月１３日（２００４．１２．１３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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