JP6314836B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Description
本実施形態の有機ELパネルの製造は、第1電極と発光層を含む有機機能層と第2電極とを有する有機EL素子が表面に形成された長尺の素子基板と、硬化性樹脂から構成される接着層が表面に形成された長尺の封止基板とを、当該素子基板の有機EL素子が形成された面と当該封止基板の接着層が形成された面において貼合して、封止構造を形成する方法によって行われる。
本実施形態において、有機ELパネルは、有機EL素子が表面に形成された素子基板と、接着層が表面に形成された封止基板とを、それぞれ当該素子基板の有機EL素子が形成された面と当該封止基板の接着層が形成された面において、貼合することによって形成される多層構造を有している。
ここで、本実施形態の素子基板について説明する。
素子基板は、有機EL素子を形成するときのベースとなる基板である。素子基板は、可撓性であり、機械的強度、素子基板上に有機EL素子を製造する際の耐熱性、水蒸気や酸素に対するガスバリヤ性等を有していることが好ましい。また、素子基板は、発光した光を透過させるため、透明樹脂により構成されることが好ましい。
素子基板上に形成される有機EL素子の構成の詳細については、後述する。
次に、本実施形態の封止基板について説明する。
封止基板は、外部環境から有機EL素子等を遮断・保護するためのものである。封止基板は、可撓性であり、機械的強度、水蒸気や酸素に対するガスバリヤ性等を有していることが好ましい。
本実施形態において、接着層は、素子基板と封止基板とを接着して固定し、有機EL素子を外部環境から隔離して密閉し保護する層である。
接着層は、封止基板の表面に形成されている。接着層は、封止基板の少なくとも片側の表面に形成されてあればよい。そして、封止基板の接着層が形成された面と素子基板の有機EL素子が形成された面において貼合することによって、有機EL素子を封止・密閉することができる。また、接着層を封止基板の両側の表面に形成して、2枚の素子基板を当該封止基板の両側から貼合して、両側の面の有機EL素子を封止・密閉することもできる。
本実施形態の有機ELパネルの製造方法は、有機EL素子が表面に形成された長尺の素子基板と、硬化性樹脂から構成される接着層が表面に形成された長尺の封止基板とを、当該素子基板の有機EL素子が形成された面と当該封止基板の接着層が形成された面において貼合して、多層基板を形成する貼合工程と、前記多層基板を直線搬送する直線搬送工程と、前記多層基板を直線搬送しつつ前記接着層を硬化させる第1硬化工程と、前記多層基板を屈曲搬送しつつ前記接着層を硬化させる第2硬化工程とを有し、これらの工程をこの順に行うことを特徴としている。
本実施形態の有機ELパネルの製造装置は、第1電極と発光層を含む有機機能層と第2電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が表面に形成された長尺の素子基板と、硬化性樹脂から構成される接着層が表面に形成された長尺の封止基板とを貼合して、多層基板を形成する貼合部と、多層基板を直線搬送する直線搬送部と、多層基板を直線搬送しつつ接着層を硬化させる第1硬化部と、多層基板を屈曲搬送しつつ接着層を硬化させる第2硬化部とを備えることを特徴としている。
繰り出し工程は、長尺の素子基板が巻かれたロールから素子基板を繰り出し、長尺の封止基板が巻かれたロールから封止基板を繰り出す工程である。
次に、接着層塗布工程において、ロール5から繰り出された封止基板3の表面上には、ペースト状の硬化性樹脂が充填された塗布装置6から硬化性樹脂が塗布されて、封止基板3の上側の表面に接着層7が形成される。硬化性樹脂を塗布したあと、必要に応じて、乾燥機(不図示)を設けて、接着層が表面に形成された封止基板8を適宜乾燥させることができる。
貼合工程は、素子基板と封止基板とを、該素子基板の有機EL素子が形成された面と該封止基板の接着層が形成された面において貼合して、多層基板を形成する工程である。貼合する方式は、貼合ロールによる圧着方式であるが、貼合する手段は、特に限定されるわけではない。ロールラミネート、平板貼り合せ、ダイヤフラム貼り合せ、等種々の手段を用いることができる。本実施形態においては、代表的な貼合手段として、貼合ロールを用いている。
直線搬送工程は、多層基板を貼合工程後、第1硬化工程に至るまでの間、直線搬送する工程である。貼合工程を経た直後の素子基板と封止基板とが接着層によって貼合された多層基板は、接着層が硬化していないため、屈曲工程等を通過させると、層間に剥がれが生じたり、接着層にせん断力が働くことになって、層間に位置ずれや歪みが生じたりする可能性がある。そのため、接着層が硬化する前の多層基板は、直線搬送することが必要である。
第1硬化工程は、多層基板を直線搬送しつつ、多層基板中の接着層を硬化させる工程である。この第1硬化工程においては、多層基板を直線搬送させつつ、接着層に位置ずれや歪みが生じていない状態で硬化させる。但し、接着層を完全硬化させることはせず、一部硬化に留めるようにする。多層基板の接着層を部分的に硬化させることによって、その後、後述する屈曲搬送する際に、層間に位置ずれや剥がれが生じたりすることを抑制することができる。
第2硬化工程は、第1硬化部において接着層が部分的に硬化された多層基板が搬入され、該多層基板を屈曲搬送しつつ、該多層基板中の接着層を硬化させる工程である。この第2硬化工程においては、多層基板を屈曲搬送させつつ、接着層を完全に硬化させる。多層基板の接着層を完全に硬化させることによって、有機EL素子は、素子基板と封止基板上の接着層とによって挟まれて密閉・封止されることとなる。
図1において、上述の第2硬化工程を経た多層基板11は、その後、長尺の有機ELパネルとしてロール18として巻き取られたり、所定の寸法に切断されて、多数の有機ELパネルとすることができる。
本実施形態の有機ELパネルの製造装置1では、繰り出し工程、接着層塗布工程、貼合工程、直線搬送工程、第1硬化工程、第2硬化工程、巻き取り工程、切断工程等の各工程は、外部環境から保護するために、チャンバ内に設置されてあってもよい。個々の工程毎にチャンバを設置してもよいし、複数の工程を含めたチャンバとして設置してもよい。例えば、貼合工程を大気圧未満の減圧雰囲気下で行うときは、貼合部10を、大気圧未満の減圧雰囲気下に管理できる機能を有したチャンバ内に設置することが可能である。他の工程についても同様である。
以下に、本実施形態の有機EL素子の構成について、より詳細に説明する(不図示)。
(1)発光層/電子輸送層
(2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層
(3)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層
(4)正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層(陰極バッファー層)
(5)正孔注入層(陽極バッファー層)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層
素子基板と有機機能層との間には、防湿の観点から、1層又は2層以上のガスバリア層が形成されることが好ましい。
第1電極(陽極)は、有機機能層(具体的には発光層)に正孔を供給(注入)する電極膜である。第1電極の材料の種類や物性は特に制限されず、任意に設定できる。例えば、第1電極は、仕事関数の大きい(4eV以上)材料、例えば、金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物等の電極材料で形成可能である。また、第1電極は、酸化インジウム錫(ITO)や酸化インジウム亜鉛等の光透過性を有する材料(透明電極)により構成されていてもよい。
有機機能層を構成する各種有機機能層について以下に説明するが、これらの有機機能層の各有機機能層の具体的な材料等は公知の材料等を適用することが可能であるため、その説明を省略する。また、有機機能層を形成する方法についても、蒸着法、塗布法等、公知の方法を適用することが可能であるため、その説明を省略する。
発光層は、第1電極から直接、又は第1電極から正孔輸送層等を介して注入される正孔と、第2電極(陰極)から直接、又は第2電極から電子輸送層等を介して注入される電子とが再結合することにより、発光する層である。なお、発光する部分は、発光層の内部であってもよいし、発光層とそれに隣接する層との間の界面であってもよい。
注入層は、駆動電圧の低下や発光輝度の向上を図るための層である。注入層は、通常は、電極及び発光層の間に設けられる。注入層は、通常は2つに大別される。即ち、注入層は、正孔(キャリア)を注入する正孔注入層、及び電子(キャリア)を注入する電子注入層に大別される。正孔注入層(陽極バッファー層)は、第1電極と、発光層又は正孔輸送層との間に設けられる。また、電子注入層(陰極バッファー層)は、第2電極と、発光層又は電子輸送層との間に設けられる。
阻止層は、キャリア(正孔、電子)の輸送を阻止するための層である。阻止層は、通常は2つに大別される。即ち、阻止層は、正孔(キャリア)の輸送を阻止する正孔阻止層と、電子(キャリア)の輸送を阻止する電子阻止層とに大別される。
輸送層は、キャリア(正孔及び電子)を輸送する層である。輸送層は、通常は2つに大別される。即ち、輸送層は、正孔(キャリア)を輸送する正孔輸送層と、電子(キャリア)を輸送する電子輸送層とに大別される。
第2電極(陰極)は、発光層に電子を供給(注入)する電極膜である。第2電極を構成する材料は特に制限されないが、通常は、仕事関数の小さい(4eV以下)材料、例えば、金属(電子注入性金属)、合金、電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等の電極材料で形成される。
2 素子基板
3 封止基板
4、5、15、18 ロール
6 塗布装置
7 接着層
8 接着層が表面に形成された封止基板
9 貼合ロール
10 貼合部
11 多層基板
12 直線搬送部
13、16 硬化装置
14 第1硬化部
17 第2硬化部
Claims (10)
- 第1電極と発光層を含む有機機能層と第2電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が表面に形成された長尺の素子基板と、硬化性樹脂から構成される接着層が表面に形成された長尺の封止基板とを、当該素子基板の有機エレクトロルミネッセンス素子が形成された面と当該封止基板の接着層が形成された面において貼合して、多層基板を形成する貼合工程と、
前記多層基板を直線搬送する直線搬送工程と、
前記多層基板を直線搬送しつつ前記接着層を硬化させる第1硬化工程と、
前記多層基板を屈曲搬送しつつ前記接着層を硬化させる第2硬化工程とを有し、これらの工程をこの順に行うことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 - 前記接着層を構成する硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であり、前記接着層の硬化手段が加熱であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記接着層を構成する硬化性樹脂は、光硬化性樹脂であり、前記接着層の硬化手段が光照射であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第1硬化工程後で、前記第2硬化工程前における前記接着層を構成する硬化性樹脂の硬化率は、30%以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記第1硬化工程後で、前記第2硬化工程前における前記接着層を構成する硬化性樹脂の粘度は、3000Pa・s以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 前記貼合工程において、前記素子基板と前記封止基板の貼合位置を位置情報による調整機構によって調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
- 第1電極と発光層を含む有機機能層と第2電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子が表面に形成された長尺の素子基板と、硬化性樹脂から構成される接着層が表面に形成された長尺の封止基板とを貼合して、多層基板を形成する貼合部と、
前記多層基板を直線搬送する直線搬送部と、
前記多層基板を直線搬送しつつ前記接着層を硬化させる第1硬化部と、
前記多層基板を屈曲搬送しつつ前記接着層を硬化させる第2硬化部とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。 - 前記接着層を構成する硬化性樹脂は、熱硬化性樹脂であり、前記第1硬化部及び前記第2硬化部における前記接着層の硬化手段が加熱であることを特徴とする請求項7に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
- 前記接着層を構成する硬化性樹脂は、光硬化性樹脂であり、前記第1硬化部及び前記第2硬化部における前記接着層の硬化手段が光照射であることを特徴とする請求項7に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
- 前記貼合部は、前記素子基板と前記封止基板の貼合位置の位置情報による調整機構を備えていることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造装置。
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