特許 6299075 有機ＥＬ装置及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6299075

(24)【登録日】2018年3月9日

(45)【発行日】2018年3月28日

(54)【発明の名称】有機ＥＬ装置及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/04 20060101AFI20180319BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20180319BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20180319BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/04

   H05B33/14 A

   H05B33/10

【請求項の数】8

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-78674(P2013-78674)

(22)【出願日】2013年4月4日

(65)【公開番号】特開2014-203654(P2014-203654A)

(43)【公開日】2014年10月27日

【審査請求日】2016年3月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】馬場 幹男

【審査官】 岩井 好子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２８０１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３７０６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３１３５５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１４５１２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−１９０７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３４９９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０３７８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２６７０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３０２４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１８１１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１６３０７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３６２７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ３３／０４

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平板基板上に、少なくとも、第１電極層と、有機発光層を含む有機発光媒体層と、第２電極層と、吸湿性能を有する吸湿性物質を含有した有機充填層と、接着層と、封止基板とを積層して構成された有機ＥＬ装置であって、
前記吸湿性物質の局所的応力を緩和するためのクッション層を、前記第２電極層と前記有機充填層との間に備え、
前記有機充填層は、光硬化性の材料をさらに含有しており、
前記クッション層は、メッシュ構造を有していることを特徴とする有機ＥＬ装置。

【請求項2】

前記クッション層は、少なくとも光硬化性の材料を含有していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項3】

前記第２電極層は、前記クッション層で覆われており、該クッション層及び前記有機充填層の周囲は接着層で取り囲まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項4】

前記クッション層の硬度は、測定限界以下の柔らかさまで含むショアＥ９０以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項5】

前記クッション層の水蒸気透過率（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｖａｐｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）は、５０ｇ／ｍ²・ｄａｙ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項6】

前記クッション層は、撥水性あるいは疎水性の材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項7】

前記クッション層は、ゲル状あるいはゴム状の材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置。

【請求項8】

平板基板上に、機能別の層を順次積層する工程を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、
少なくとも、第１電極層を形成する工程と、
有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する工程と、
第２電極層を形成する工程と、
光硬化性の材料と、吸湿性能を有する吸湿性物質とを含有した有機充填層を形成する工程と、
前記第２電極層と前記有機充填層との間に、メッシュ構造を有し、且つ前記第２電極層を覆うクッション層を形成する工程と、
前記有機充填層及び前記クッション層の周囲を取り囲む接着層を形成することで前記吸湿性物質の局所的応力を緩和可能にする工程と、
封止基板を形成する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：エレクトロルミネッセンス）装置及びその製造方法に関し、より詳細には、テレビ、パソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末等に使用されるフラットパネルディスプレイ等を始めとする電子デバイスのほか、面発光光源、照明、発光型広告体等にも採用される可能性のある有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ装置及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力等の利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに替わるフラットパネルディスプレイ（以下、有機ＥＬ装置に含めて総称する）として期待されている。
図１は、従来の有機ＥＬ装置を示す断面図である。図１に示すように、従来の有機ＥＬ素子は、ＥＬ素子基板（以下、単に基板ともいう）１１の上に、第１電極層１２と、有機発光媒体層１３と、第２電極層１４と、接着１５層と、乾燥剤１６と、封止基板１７と、隔壁１８とを備えて構成されている。この有機ＥＬ素子の主要部は、少なくともどちらか一方が透光性を有する二枚の電極層（陽極層と陰極層であり、単に電極ともいう）、すなわち、第１電極層１２と、第２電極層１４との間に、有機発光媒体層１３を挟持した構造である。そして、両電極１２，１４間に電圧を印加して電流を流すことにより、有機発光媒体層１３が発光する。つまり、有機ＥＬ素子は、自発光型の表示素子である。

【0003】

しかし、この有機ＥＬ素子は、大気中の水分や酸素の影響を受けると劣化するという問題がある。そこで、有機ＥＬ素子の主要部に、吸湿層を内包させることによって、大気中の水分や酸素の影響による劣化を防止するようにした有機ＥＬ素子が知られている。より詳しくは、この有機ＥＬ素子において、金属やガラスで構成された主要部の適切な位置に、掘り込み部によるスペースを設け、その掘り込み部に吸湿層を形成するようにしたものである。
上述したような、有機ＥＬ素子の主要部に内包するように設けられた吸湿層に関し、次に示す技術が開示されている。
例えば、特許文献１に記載のものは、吸湿機能を持った粒子をバインダー樹脂に練り込み、シート状に加工したものが、有機ＥＬ素子の主要部に貼り付けられている。

【0004】

また、例えば、特許文献２に記載のものは、透光性の電極等による積層体との対向面に、その積層体に接触しない状態で、吸湿部材が配設されている。その吸湿部材は、粘性を有する不活性液体又は不活性ゲル状部材に吸着材を含有したものである。しかし、いずれの方法においても、吸湿剤の表面が、第２電極と接しないような中空構造にするため、掘り込み部を形成し、その中に吸湿剤が収容されるようにする必要がある。その結果、掘り込み部の加工工程及びそのコストが余計に発生するほか、中空構造にしたことによって熱伝導性が低下するという問題も生じた。さらに、この熱伝導性の低下は、有機ＥＬ素子の大型化を困難にする原因にもなるという問題があった。

【0005】

また、例えば、特許文献３に記載のものは、上述した特許文献１，２に開示された吸湿剤が収容された掘り込み部が中空構造であることに起因する問題を解決するため、平板上に有機充填層を設け、その中に吸湿機能を持たせた粒子を分散して配合した吸湿層を形成し、第２陰極を形成したＥＬ素子基板と貼り合せて固体封止構造にしたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００２−２８０１６６号公報

【特許文献2】特開２００３−１６３０７６号公報

【特許文献3】特開２００９−０３７８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上述した特許文献３の有機ＥＬ装置及びその製造方法に示すような、吸湿剤を形成した基板と第２電極まで形成したＥＬ素子基板とを貼り合せた封止構造にすると、吸湿機能を持った粒子が吸湿して変形、あるいは減圧雰囲気下で貼り合せた時の上下基板の圧力で、第２電極が局所的な応力を受けることにより不具合が生ずる。その不具合とは、第１電極と第２電極との間で局所的な応力により発生する絶縁破壊（ショート）が原因となって、有機ＥＬ（表示）装置が表示不良を起こすという問題がある。

【0008】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、有機ＥＬ素子の固体封止構造において、有機充填層内に配設された吸湿性物質が吸湿して変形、あるいは減圧雰囲気下で貼り合せた時の上下基板の圧力で、第２電極が局所的な応力を受けても、第１電極と第２電極との間で絶縁破壊が生じない有機ＥＬ装置及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に係る発明は、平板基板（２１）上に、少なくとも、第１電極層（２２）と、有機発光層を含む有機発光媒体層（２３）と、第２電極層（２４）と、吸湿性能を有する吸湿性物質（２９）を含有した有機充填層（２７）と、接着層（２８）と、封止基板（３２）とを積層して構成された有機ＥＬ装置であって、前記吸湿性物質（２９）の局所的応力を緩和するためのクッション層（２６）を、前記第２電極層（２４）と前記有機充填層（２７）との間に備え、前記有機充填層（２７）は、光硬化性の材料をさらに含有しており、前記クッション層（２６）は、メッシュ構造を有していることを特徴とする有機ＥＬ装置である。

【0010】

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記クッション層（２６）は、少なくとも光硬化性の材料を含有していることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ装置である。
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記第２電極層（２４）は、前記クッション層（２６）で覆われており、該クッション層（２６）及び前記有機充填層（２７）の周囲は接着層（２８）で取り囲まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ装置である。

【0011】

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記クッション層（２６）の硬度は、測定限界以下の柔らかさまで含むショアＥ９０以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置である。
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記クッション層（２６）の水蒸気透過率（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｖａｐｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）は、５０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以上であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置である。

【0012】

また、本発明の請求項６に係る発明は、前記クッション層（２６）は、撥水性あるいは疎水性の材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置である。
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記クッション層（２６）は、ゲル状あるいはゴム状の材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の有機ＥＬ装置である。

【0013】

また、本発明の請求項８に係る発明は、平板基板上に、機能別の層を順次積層する工程を有する有機ＥＬ装置の製造方法であって、少なくとも、第１電極層（２２）を形成する工程（Ｓ１０）と、有機発光層を含む有機発光媒体層（２７）を形成する工程（Ｓ２０）と、第２電極層（２４）を形成する工程（Ｓ３０）と、光硬化性の材料と、吸湿性能を有する吸湿性物質（２９）とを含有した有機充填層（２７）を形成する工程（Ｓ４０）と、前記第２電極層（２４）と前記有機充填層（２７）との間に、メッシュ構造を有し、且つ前記第２電極層（２４）を覆うクッション層（２６）を形成する工程（Ｓ５０）と、前記有機充填層（２７）及び前記クッション層（２６）の周囲を取り囲む接着層（２８）を形成することで前記吸湿性物質（２９）の局所的応力を緩和可能にする工程（Ｓ６０）と、封止基板（３２）を形成する工程（Ｓ７０）と、を有することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法である。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、有機ＥＬ素子の固体封止構造において、有機充填層内に配設された吸湿性物質が吸湿して変形、あるいは減圧雰囲気下で貼り合せた時の上下基板の圧力で、第２電極が局所的な応力を受けても、第１電極と第２電極との間で絶縁破壊が生じない有機ＥＬ装置及びその製造方法を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】従来の有機ＥＬ装置を示す断面図である。

【図2】本発明の実施例１〜５に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。

【図3】本発明の有機ＥＬ装置が複数レイアウトされた母基板を示す平面図である。

【図4】本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図5】有機ＥＬ装置の比較例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【実施例1】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、本実施例１においては、トップエミッション型の有機ＥＬディスプレイを例示して説明するが、これに限定するものではない。つまり、有機ＥＬ装置としてトップエミッション構造を例示するが、両面発光構造、又はボトムエミッション構造の有機ＥＬ装置にも適用できる。
図２は、本発明の実施例１〜５に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。本実施形態の有機ＥＬ装置は、ＥＬ素子基板（以下、単に基板ともいう）２１上に少なくとも第１電極層（以下、単に、第１電極ともいう）２２と有機発光媒体層２３と第２電極層（以下、単に、第２電極ともいう）２４からなる有機ＥＬ素子を複数備えている。

【0017】

より詳細には、基板２１上にパターン形成された複数の第１電極層２２と、複数の第１電極層２２上に形成された複数の有機発光媒体層２３と、複数の有機発光媒体層２３を覆うように形成された第２電極層２４と、第２電極層２４を覆うように形成されたクッション層２６と、クッション層２６と接するように配置された吸湿性物質２９を含有する有機充填層２７と、基板２１と封止基板３２とを貼り合わせるために形成された接着層２８と、封止基板３２とより構成されている。また、有機充填層２７は、有機発光媒体層２３を水蒸気、その他ガスを吸収する機能を発揮する。なお、吸湿性物質２９は吸湿性を有する。

【0018】

上述したように、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置は、平板基板２１上に、少なくとも、第１電極層２２と、有機発光層を含む有機発光媒体層２３と、第２電極層２４と、吸湿性能を有する吸湿性物質２９を含有した有機充填層２７と、接着層２８と、封止基板３２とを積層して構成された有機ＥＬ装置であって、吸湿性物質２９の局所的応力を緩和するためのクッション層２６を、第２電極層２４と有機充填層２７との間に備えた。第２電極層２４は、クッション層に覆われ、有機充填層２７及びクッション層２６の周囲を取り囲む接着層２８を備えた。有機充填層２７の材料は、少なくとも熱硬化性の材料又は光硬化性の材料を配合されるとともに、吸湿性を有する吸湿性物質２９を含有する。

【0019】

本発明に係る基板２１としては、例えば、ガラスやプラスチックフィルム等の絶縁性を有する基板が使用できる。特に、基板側から発光を取り出すボトムエミッション型の場合には基板の材料として透光性のある材料を用いる。透光性のある基材の材料としては、ガラスや石英、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムに、少なくとも、後述する第１電極層２２が形成されていれば良い。

【0020】

アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子を形成する場合には、基板としては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された駆動用基板とし、用いる薄膜トランジスタとしては、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。
具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、ボトムゲート型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。

【0021】

薄膜トランジスタの半導体層の材料としては、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材料を用いても良い。あるいは、その半導体層の材料として、アモルファスシリコンやポリシリコン、金属酸化物を用いても良い。さらに、上述した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された駆動用基板のどちらかの面に、カラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層等を設けても良い。
これらの基板２１は、あらかじめ加熱処理を行って、基板２１の内部、あるいは表面の水分を極力低減させてから用いることが好ましい。また、基板２１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、又はＵＶオゾン処理等の表面処理を施してから用いることが好ましい。

【0022】

次に、この基板上に第１電極層２２を形成する。
薄膜トランジスタは、有機ＥＬディスプレイのスイッチング素子として機能するように接続される。そのために、薄膜トランジスタのドレイン電極と、有機ＥＬディスプレイの各画素を構成する有機ＥＬ素子の第１電極層２２とが電気的に接続される。薄膜トランジスタとドレイン電極と有機ＥＬディスプレイの第１電極層２２との接続は、平坦化膜を貫通してコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる（図示せず）。

【0023】

また、第１電極層２２は隔壁２５によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第１電極層２２の材料としては、ＩＴＯ等仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。その第１電極層１２の材料として、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等の金属複合酸化物、金、白金等の金属材料を、そのまま使用することができる。あるいは、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等に分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものも、第１電極層２２の材料として使用することもができる。

【0024】

上述したように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置は、トップエミッション型の有機ＥＬディスプレイである。そのため、第１電極層２２は、正孔注入性と反射性が必要なＡｇやＡｌのような金属材料の上に、ＩＴＯ膜を積層すれことによって形成される。この第１電極層２２の膜厚は、有機ＥＬディスプレイの素子構成により最適値が異なる。また、第１電極層２２の膜厚は、単層、積層にかかわらず、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、より好ましくは、３００ｎｍ以下である。

【0025】

第１電極層２２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、スパッタリング法等の乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等の湿式成膜法等を用いることができる。
第１電極層２２を形成した後、隣接する陽極パターンの間に、フォトリソグラフィ法により隔壁２８が形成される。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を基板２１に塗布する工程と、パターン露光、現像、焼成して隔壁パターンを形成する工程を少なくとも有する。

【0026】

隔壁２５は、画素に対応した発光領域を区画するように形成する。一般的に、アクティブマトリクス駆動型の表示装置は各画素に対して第１電極層２２が形成される。第１電極層２２による各画素が、できるだけ広い面積を確保できるように、第１電極層２２の端部を覆うように隔壁２５が形成される。その隔壁２５は、格子状の形状であることが、最も基本的で好ましい形状である。

【0027】

また、隔壁２５は多段状に構成することもできる。その場合には、基板２１上の全面にＳｉＯ_２やＳｉＮで形成された絶縁性の無機膜が、フォトリソグラフィ工程により、画素を区切る格子状に形成されて１段目の隔壁になる。その１段目の隔壁の上に、感光性樹脂からなる２段目の隔壁を、フォトリソグラフィで形成する。
隔壁２５を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁２５が十分な絶縁性を有さない場合、隔壁２５を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい（リーク電流）、表示不良が発生してしまう。また、ＴＦＴの誤作動により適正な表示ができないことがある。

【0028】

隔壁２５を形成する感光性材料として、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系の材料が挙げられる。ただし、これに限定するものではない。
また、有機ＥＬディスプレイの表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。さらに、必要に応じて、光遮光性の材料に、撥水剤を添加しても構わない。また、光遮光性の材料については、プラズマやＵＶ（ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）を照射して形成された後、インクに対する撥液性を付与したりすることもできる。

【0029】

隔壁２５を形成する工程において、感光性樹脂が、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法により塗布される。次に、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁部のパターンを形成する。また焼成に関しては、オーブン、ホットプレート等を用いる従来公知の方法により焼成を行うことができる。

【0030】

隔壁２５の厚みは、０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが好ましい。そうすることにより、異なる発光色を有する有機発光材料を、溶媒に溶解又は分散させた有機発光インクを用いて画素ごとに塗り分けをおこなう場合であっても、隣接する画素との混色を防止することが可能となる。また、隔壁２５が低すぎると、隣接画素間において、絶縁破壊、リーク電流、及び有機発光インクの混色等の不具合が発生する危険性が高くなる。
続いて有機発光媒体層２３は、電圧の印加によって発光する有機発光層を含む。この有機発光層から成る単独の層によって構成されていても良いが、この発光層に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から構成されたものであっても良い。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。

【0031】

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等の高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Ｃｕ_２Ｏ，Ｃｒ_２Ｏ_３，Ｍｎ_２Ｏ_３，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ_２Ｏ_３，Ａｇ_２Ｏ，ＭｏＯ_２，Ｂｉ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，ＴｉＯ_２，ＳｎＯ_２，ＴｈＯ_２，Ｖ_２Ｏ_５，Ｎｂ_２Ｏ_５，Ｔａ_２Ｏ_５，ＭｏＯ_３，ＷＯ_３，ＭｎＯ_２等の無機材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。

【0032】

高分子ＥＬディスプレイの場合には、正孔輸送材料に、インターレイヤ層を形成することが好ましい。インターレイヤ層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等の芳香族アミンを含むポリマー等が挙げられる。これらの材料は、溶媒に溶解又は分散させ、スピンコート法等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成することができる。

【0033】

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等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、ポリスピロ等の高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散又は共重合した材料や、その他既存の蛍光発光材料や燐光発光材料を用いることができる。

【0034】

電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフェニルイル）−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。また、これらの電子輸送材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を、少量ドープすることにより、電子注入層としても良い。なお、有機発光媒体層２３に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａ等の金属を少量ドーピングして、ＩＴＯ等の金属酸化物を積層しても良い。

【0035】

有機発光媒体層２３の膜厚は、単層又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５０〜２００ｎｍ程度である。有機発光媒体層２３の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スリットコート、スピンコート、スプレーコート、ノズルコート、フレキソ印刷、グラビア印刷、凹版オフセット印刷、凸版オフセット印刷等のコーティング法や印刷法、インクジェット法等を用いることができる。

【0036】

続いて、第２電極層２４を成膜する。第２電極層２４の材料としては、有機発光媒体層２３への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的には、Ｍｇ，Ａｌ，Ｙｂ等の金属単体が使用できる。また、第２電極層２４の材料としては、発光媒体と接する界面に、Ｂａ、Ｃａ、Ｌｉや、その酸化物、フッ化物等の化合物を、１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性を高くしたＡｌやＣｕを積層して用いることができる。あるいは、第２電極層２４を成膜する際に、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良い。より具体的には、ＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。

【0037】

第２電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には、透光性を有する材料を選択することが必要である。この場合、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等の金属複合酸化物を積層しても良い。

【0038】

なお、上述したように、有機発光媒体層２３に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａ等の金属を少量ドーピングして、ＩＴＯ等の金属酸化物を積層しても良い。第２電極２４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。第２電極２４の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が好ましい。また、第２電極２４を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉ等の金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が好ましい。

【0039】

続いて、第２電極２４の全面をクッション層２６で覆う。このクッション層２６よって、第２電極２４は、吸湿性物質２９による局所的応力から守られる。また、クッション層２６は、シート状のものを、第２電極２４の全面に貼付ける。あるいは、液状のクッション層２６をディスペンサー塗布方式、又はスクリーン印刷方式等で塗布しても良い。液状のものはゲル状あるいはゴム状であることが好ましく、シート状又は液状のものを塗布した硬化物の硬度は吸湿性物質２９から第２電極２４を保護するため、軟らかいことが好ましく、日本ゴム協会標準規格(ＳＲＩＳ)のショアＥ９０以下であることが好ましい。なお、ショアＥ９０以下の硬度については、測定限界以下の柔らかさまで含むものとする。つまり、クッション層２６の硬度は、測定限界以下の柔らかさまで含むショアＥ９０以下であることが好ましい。

【0040】

クッション層２６を硬化させる場合、熱硬化型の材料を使用することも可能であるが、光硬化型の材料も使用することができる。
また、クッション層２６は、その上の吸湿性を有した吸湿性物質２９を含有する有機充填層２７へ水蒸気を素早く到達させるために水蒸気透過率が高いことが好ましい。このクッション層２６の水蒸気透過率（Ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｖａｐｏｒ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｅ）は、５０ｇ／ｍ^２・ｄａｙ以上であることが好ましい。

【0041】

また、そのクッション層２６自体が保水しないように、クッション層２６には、撥水性あるいは疎水性を有する材料が使用される。したがってクッション層２６の材料として、例えば、シリコーン系樹脂やフッ素系樹脂が好ましい。また、クッション層２６の厚さは、クッション性を確保するために、吸湿性物質２９の粒径より２倍程度の厚さであることが好ましい。ただし、その厚さに限定するものではない。
上述したように、クッション層２６の材料は、撥水性あるいは疎水性の材料であることが好ましい。また、クッション層２６は、ゲル状あるいはゴム状であることが好ましい。

【0042】

続いて、有機ＥＬ素子を空気や水分から守るため、吸湿性を有した吸湿性物質２９を含有した有機充填層２７をクッション２６上に形成する。有機充填層２７中に含有される吸湿性物質２９として、化学吸湿性物質又は物理吸湿性物質がある。化学吸湿性物質としては、例えば、五酸化二リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化カルシウム（ＣａＯ）等が挙げられる。物理吸湿性物質としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、ゼオライト（アルミナ珪酸塩）等が挙げられる。また、粒径としては０．０１〜１０００ｕｍ、好ましくは、０．１〜１００ｕｍである。また、有機充填層２７中に吸湿性物質２９を含有する含有量は、１重量％〜９０重量％、好ましくは１５重量％〜６５重量％である。化学吸湿性物質は、1種類又は数種類を用いても良く、物理吸湿性物質についても同様である。

【0043】

有機充填剤としては、化学的、熱的に安定で、撥水性あるいは疎水性を有することが好ましく、例えば、シリコーン系樹脂等が挙げられる。吸湿性を有した吸湿性物質２９を含有した有機充填層２７は、パネル全面を覆うように形成されることが好ましく、形成方法としてはディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式等が挙げられる。形成されたものは液状で使用することもできるが、硬化していることが好ましい。そのため、有機充填層２７を形成する有機充填剤は、熱硬化型あるいは光硬化型が好ましい。

【0044】

続いて、クッション層２６と吸湿性物質２９を含有した有機充填層２７を取り囲むように接着層２８を形成し、その上に封止基板３２を積層して封止する。接着層２８の材料として、熱硬化型の材料を使用することができる。ただし、有機ＥＬ装置への熱の影響を考慮すると、接着層２８は、光硬化型の材料により形成される方が好ましい。光硬化型の材料で形成される接着層２８として、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着層や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着層、チオール・エン付加型樹脂系接着層等が挙げられる。中でも酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行するカチオン系接着層が好ましい。カチオン硬化型タイプとしては、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着層が好ましい。より好ましくは、１００ｍＷ／ｃｍ^２以上の紫外線を照射した際に、１０秒〜９０秒以内に硬化する紫外線硬化型接着層である。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなく、紫外線硬化型接着層が充分に硬化して適切な接着強さを備えることができる。また、生産工程の効率の観点からも、上述した１０秒〜９０秒以内の時間範囲に紫外線硬化型接着層を硬化することが好ましい。また、接着層２８の種類に関わらず、低透湿性かつ高接着性のものが好ましい。接着層２８を封止基板３２の上に形成する方法の一例として、ディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式等を挙げることができる。

【0045】

接着層２８には封止基板３２とＥＬ素子基板２１との間の距離（ギャップとも言う）を制御するためのスペーサ３０を混入させることが好ましい。スペーサ３０を接着層２８に混入させておくことで、封止基板３２とＥＬ素子基板２１との間の距離を均一にすることができる。なおかつ、スペーサ３０を接着層２８に混入させておくことで、基板同士を貼り合わせた時の押圧により有機充填層２７やクッション層２６がスクライブ領域外まで押し出されるのを防ぐこともできる。スペーサ３０の形状としては、球状のものを用いることが可能である。ただし、基板間のギャップを制御することができれば、スペーサ３０の形状は、球状に限定されるものではない。なお、球状のスペーサ３０であれば、直径が１．０μｍ以上１００μｍ以下のものを用いることができる。ただし、球状のスペーサ３０は、クッション層２６と有機充填層２７とを合せた厚み以下の直径であることが好ましい。クッション層２６と有機充填層２７を合せた厚さよりも大きいと、基板同士を貼り合わせた時のギャップ形成に支障をきたすので好ましくない。スペーサ３０の材料としては、樹脂やガラス等を用いることができるが、貼り合わせ時の押圧に耐えうる材料であれば特に限定されるものではない。

【0046】

封止基材３２としては、透明性が必要なトップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合にはガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のプラスチックフィルムを用いることができる。特に透明性が必要ないボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には、封止基材３２として、上記の材料に加えて、ステンレスやアルミ等の金属材料や不透明なガラス、プラスチック材料を用いることができる。

【0047】

続いて、吸湿性を有する吸湿性物質２９を含有した有機充填層２６とクッション層２６とそれらを取り囲むように形成される接着層２８の塗布移行の工程について一例を説明する。
まず初めに、封止基板３２の上に吸湿性を有する吸湿性物質２９を含有した有機充填層２７を形成し、その上に有機充填層２７を覆うようにクッション層２６形成する。その後、接着層２８が１つ以上の有機充填層２７とクッション層２６を取り囲むように形成する。形成する手法としてはディスペンサー塗布方式、スクリーン印刷方式等があげられる。また、接着層２８を形成するのは第２電極２４を形成後のＥＬ素子基板側でも良い。

【0048】

クッション層２６と有機充填層２７との積層体と接着層２８との間に空間を有するように形成しても良い。接着層２８とクッション層２６と有機充填層２７との積層体との間に空間があることで、貼り合わせ後、大気圧で押された状態のため、加熱によりクッション層２６あるいは有機充填層２７が濡れ広がることができる。一方、接着層２８がクッション層２６と有機充填層２７との積層体と接するように形成しても良く、接着層２８とクッション層２６と有機充填層２７との積層体が接することで空気が侵入する空間を無くし、封止性をより向上することが可能である。

【0049】

図３は、本発明の有機ＥＬ装置が複数レイアウトされた母基板を示す平面図である。
減圧雰囲気下で封止基板３２とＥＬ素子基板２１とを貼り合わせた後、貼り合わされた基板が大気中に取り出されるとクッション層２６と有機充填層２７との積層体と接着層２８は、図３の外周シール３１の内側にあるため、封止基板３２、ＥＬ素子基板２１を介して外部から均一な圧力を受け、封止基板３２と基板２１が均一な厚さで貼り合わされ、貼り合わせユニットとなる。

【0050】

続いて、図３のように、母基板上にそれぞれが有機ＥＬ装置となるＥＬ素子基板２１を複数形成する場合について説明する。
母基板の端部又は母基板の端部に対応する大きさの封止基板上に、各ＥＬ素子基板を囲うように形成された閉ループ状の外周シール３１を形成することが好ましい。減圧雰囲気下で封止基板３２とＥＬ素子基板２１とを貼り合せるため、外周シール３１を形成することにより、外周シール内部は負圧になる。すると接着層２８が硬化する前のため、大気圧で均一な圧力で貼り合わすことができ、接着層２８のギャップを均一にすることができる。また封止基板３２と素子基板２１とが剥がれたり、貼り合わせユニット内部に外部から空気が侵入したりすることを防ぐこともできる。

【0051】

外周シール剤としては接着層２８と同じ材料を用いることができ、接着層２８と同ようにスペーサ３０を混入させることが好ましい。また、外周シール３１の形成方法も接着層２８と同ようにディスペンサー塗布方式やスクリーン印刷方式等が挙げられ、接着層２８と同時に、同様の方法により形成しても良い。
接着層２７、外周シール３１の形成後、減圧下で貼り合せたユニットを大気中に取り出し、光照射し、接着層２８、外周シール３１のギャップ形成及び硬化を行う。接着層２８と外周シール３１は貼り合わせの際の圧力により封止基板３２と素子基板２１の両方に接するように形成され、ユニットの完成である。

【0052】

次に、図４を参照して、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明する。
図４は、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。図４に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法は、工程（Ｓ１０）〜工程（Ｓ７０）を有する。すなわち、有機発光層を含む有機発光媒体層（１３）を形成する工程（Ｓ２０）と、第２電極層（２４）を形成する工程（Ｓ３０）と、吸湿性能を有する吸湿性物質（２９）を含有した有機充填層（２７）を形成する工程（Ｓ４０）と、第２電極（２４）を覆うクッション層（２６）を形成する工程（Ｓ５０）と、接着層（２８）を形成する工程（Ｓ６０）と、封止基板（３２）を形成する工程（Ｓ７０）とを有する。

【0053】

そして、接着層（２８）を形成する工程（Ｓ５０）は、有機充填層（２７）及びクッション層（２６）の周囲を、接着層（２８）によって取り囲むように形成することにより、吸湿性物質（２９）の局所的応力を緩和することを特徴とする。

【実施例2】

【0054】

実施例１の説明に用いた図２を用いて実施例２も説明する。実施例１において、クッション層２６は、水蒸気透過率が高く、吸湿性が良好であるべきことを説明した。その理由は、クッション層２６の水蒸気透過率が高ければ、その良好な吸湿性によって、外部から進入した水蒸気を素早く吸湿性物質２９へ到達させるので、水蒸気から有機ＥＬ装置を保護できるからである。また、クッション層２６が、シート状あるいはゲル状あるいは硬化物において形成された場合、そのクッション層２６は多孔質であり、かつ、クッション性を有する。そのクッション層２６があるため、吸湿性を有する吸湿性物質２９による第２電極２４への局所的応力を受けても、有機ＥＬ装置は、第１電極２２との上下にわたる絶縁破壊を回避し易くなる。

【実施例3】

【0055】

実施例１の説明に用いた図２を用いて実施例３も説明する。実施例２ではクッション層２６自体を、多孔質の材料により構成した。その点に関し、実施例３ではクッション層２６に、微細な穴加工を施すという製造方法を採用している。その結果、有機ＥＬ装置は、外部から進入した水蒸気を素早く吸湿性物質２９へ到達させることができる。つまり、ゲッター効果（ｇｅｔｔｅｒｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ）を低下させることがない。しかも、クッション層２６自体にクッション性があるため、吸湿性物質２９による第２電極２４への局所的応力を受けても、第１電極２２との上下にわたる絶縁破壊を回避し易くなる。

【実施例4】

【0056】

実施例１の説明に用いた図２を用いて実施例４も説明する。実施例３ではクッション層に微細な穴加工を施すとしたが、実施例４ではクッション層に網目状（メッシュ構造）のものを使用することにより、外部から進入した水蒸気を素早く吸湿性を有する吸湿性物質２９へ到達させることができ、ゲッター効果を低下させることなくかつ、クッション性があるため、吸湿性を有する吸湿性物質２９による第２電極２４への局所的応力に対し、第１電極２２との上下にわたる絶縁破壊を抑制させることができる。

【実施例5】

【0057】

実施例１の説明に用いた図２を用いて実施例５も説明する。実施例５は、実施例１において、各要件をより詳細に限定して説明するために設けた別枠である。また、実施例５では、それに対する比較例との比較結果も併せて説明する。なお、本発明はこれらの実施例１〜５に限定されるものではない。
まず、図２に示す実施例５の有機ＥＬ装置を作製した。基板２１として、既に第１電極層２２、取り出し電極、ＴＦＴ回路を保護するためのＳｉＮｘ層からなる無機絶縁層及び無機絶縁層上のポリイミドからなる樹脂絶縁層を備え、絶縁層は画素を仕切る隔壁２５として形成されているＴＦＴ基板２１を用いた。なお、実施例１〜５に図２を兼用しているので、図２の符号２１を、そのままＴＦＴ基板２１と呼ぶ。

【0058】

次に、第１電極層２２上にポリ（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からなる正孔輸送層をスピンコート法により２０ｎｍ厚で形成した。
次に、正孔輸送層上に有機発光材料であるポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビュレン］をトルエンに溶解させ、スピンコート法により有機発光層を形成し、前記正孔輸送層と合わせて有機発光媒体層２３を８０ｎｍ厚で形成した。

【0059】

次にＢａ、Ａｌからなる第２電極層２４を、蒸着法により抵抗加熱蒸着法により、それぞれ５ｎｍ厚、２ｎｍ厚で形成した。
続いて、フラットな封止基板にゼオライトを含有した有機充填層をスクリーン印刷法により塗布し、不活性ガス中にて２５０℃×２時間アニールし有機充填層２７を形成した。

【0060】

次に、有機充填層２７上に水蒸気透過率が５０ｇ／ｍ^２・ｄａｙで厚み１００ｕｍのクッション層を貼り付け、その周りに接着層２８を塗布し、Ｂａ、Ａｌまで形成したＴＦＴ基板を貼り合わせ、紫外線を５０００ｍＪ照射し、封止した有機ＥＬ装置を作成した。
このように得た有機エレクロルミネッセンスパネルを６０℃９０％放置試験に投入したところ、１０００時間経過しても上下にわたる絶縁破壊が原因である黒点とダークエリア、ダークスポットは見られなかった。

【0061】

（比較例）
図５は、有機ＥＬ装置の比較例を示す断面図である。なお、図２に示した各部と同一効果の箇所には同一符号を付して説明を省略する。
実施例５に記載したクッション層を除いた有機ＥＬ装置を作製し、同ように６０℃９０％放置試験を行ったところ、２４０時間で上下にわたる絶縁破壊が原因である黒点が見られたが、ダークエリア、ダークスポットは見られなかった。
以上の結果から、実施例５は比較例１に比べ、上下にわたる絶縁破壊による不良の無い点で、優れていることが確認できた。

【0062】

以上説明したように、本発明によれば、第２電極と吸湿性能を有する吸湿性物質を含有した有機充填槽との間にクッション層を設けることにより、有機ＥＬ素子の固体封止構造において、有機充填層内に配設された吸湿性物質が吸湿して変形することにより、第２電極が局所的な応力を受けても、第１電極と第２電極との間で絶縁破壊が生じない有機ＥＬ装置及びその製造方法を提供することが可能である。

【符号の説明】

【0063】

１１，２１…ＥＬ素子基板（平板基板、ＴＦＴ基板）
１２，２２…第１電極層
１３，２３…有機発光媒体層
１４，２４…第２電極層
１５，２８…接着層
１６…乾燥剤
１７，３２…封止基板
１８，２５…隔壁
２６…クッション層
２７…有機充填層
２９…吸湿性物質
３０…スペーサ
３１…外周シール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】