JP2010231908A - Organic electroluminescence equipment, electronic equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】光損失の抑制や信頼性の向上が可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
【解決手段】素子基板20Aと、素子基板20Aに設けられた陽極10と、該陽極10に対向する陰極11との間に発光層12を挟持し、素子基板20A上に配置された複数の発光素子21と、複数の発光素子21を覆って設けられたガスバリア層19と、を備え、陰極11は、アルカリ金属、アルカリ土類金属または銀を含み、発光層12側に設けられた第1陰極層11Aと、ガスバリア層19と第1陰極層11Aとの間において、第1陰極層11Aに接し、該第1陰極層11Aの全面を覆って設けられた金属窒化物からなる第2陰極層11Bと、を有することを特徴とする。
【選択図】図1An organic electroluminescence device capable of suppressing light loss and improving reliability is provided.
A light emitting layer 12 is sandwiched between an element substrate 20A, an anode 10 provided on the element substrate 20A, and a cathode 11 opposite to the anode 10, and a plurality of light emitting elements disposed on the element substrate 20A. The cathode 21 includes an element 21 and a gas barrier layer 19 provided so as to cover the plurality of light emitting elements 21, and the cathode 11 includes an alkali metal, an alkaline earth metal, or silver, and is a first cathode provided on the light emitting layer 12 side. The second cathode layer 11B made of metal nitride is provided between the layer 11A, the gas barrier layer 19 and the first cathode layer 11A, in contact with the first cathode layer 11A and covering the entire surface of the first cathode layer 11A. It is characterized by having.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、電子機器に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device and an electronic device.
情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。この様な平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置(以下「有機EL装置」という)が知られている。 With the diversification of information equipment, the need for flat display devices that consume less power and are lighter is increasing. As one of such flat display devices, an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as “organic EL device”) having an organic light emitting layer is known.
有機EL装置は、有機材料を含む材料で形成された発光素子を備えている。この発光素子は基本的な構成として、陽極と陰極との間に有機発光層(発光層)が挟持される構成となっている。更にこれらの基本構成に加えて、発光素子には、陽極からの正孔注入をより容易に行うために陽極と発光層との間に配置される正孔注入層や、陰極からの電子注入をより容易に行うために陰極と発光層との間に配置される電子注入層など、様々な機能を担う機能層が付加され、これらの機能層の効果により高い輝度や高い発光効率を実現している構成のものが多い。 An organic EL device includes a light emitting element formed of a material containing an organic material. This light-emitting element has a basic structure in which an organic light-emitting layer (light-emitting layer) is sandwiched between an anode and a cathode. Furthermore, in addition to these basic configurations, the light-emitting element includes a hole injection layer disposed between the anode and the light-emitting layer in order to perform hole injection from the anode more easily, and electron injection from the cathode. Functional layers responsible for various functions, such as an electron injection layer disposed between the cathode and the light-emitting layer, have been added to make it easier, and the effects of these functional layers achieve high brightness and high luminous efficiency. There are a lot of configurations.
これら発光層、正孔注入層、電子注入層等の各層の形成に用いられる材料は、大気中の水分や酸素と容易に反応し劣化するものが多い。これらの層が劣化すると、有機EL装置に、いわゆる「ダークスポット」と呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての性能が低下する。そのため有機EL装置においては、水分や酸素等の浸入を防ぐために、防湿性に優れた薄膜や絶縁層などの封止層で発光素子を封止する構造が提案されている(たとえば特許文献1から3参照)。 Many of the materials used for forming these layers, such as the light emitting layer, the hole injection layer, and the electron injection layer, easily react with moisture and oxygen in the atmosphere and deteriorate. When these layers deteriorate, a non-light emitting region called a “dark spot” is formed in the organic EL device, and the performance as a light emitting element deteriorates. Therefore, in an organic EL device, a structure in which a light emitting element is sealed with a sealing layer such as a thin film or an insulating layer excellent in moisture resistance is proposed in order to prevent intrusion of moisture, oxygen, and the like (for example, from Patent Document 1) 3).
ところで、有機EL装置の発光方式には、有機EL素子が形成された基板側から基板を介して取り出す所謂ボトムエミッション方式と、有機EL素子が放つ光を該素子が形成された基板側とは反対側から取り出す所謂トップエミッション方式と、の2種類の発光方式がある。この2種類の発光方式を比較すると、トップエミッション方式の有機EL装置は、画素開口率を上げやすいため、表示画面の高精細化・高画質化に有利な構造となっている。 By the way, the light emission method of the organic EL device is opposite to the so-called bottom emission method in which the organic EL element is taken out from the substrate side through the substrate and the light emitted from the organic EL element is opposite to the substrate side on which the element is formed. There are two types of light emission methods, the so-called top emission method, which is taken out from the side. Comparing the two types of light emission methods, the top emission type organic EL device has a structure advantageous for high definition and high image quality of the display screen because it easily increases the pixel aperture ratio.
しかし、トップエミッション方式の有機EL装置において、良好な発光を実現することは以下のような課題があり改善が求められている。 However, in the top emission type organic EL device, there are the following problems to realize good light emission, and improvement is required.
まず、トップエミッション方式の有機EL素子の陰極は、有機発光層での発光を促すため、良好に電子を注入する性質(電子注入性)を備えることが必要である。このような物性を有する材料としては、仕事関数の低い金属材料が挙げられ、陰極の形成材料として好適に用いられる。しかし、仕事関数の低い金属材料は、水分・酸素等と容易に反応し劣化しやすくダークスポットを形成しやすいため、装置の信頼性が低くなりやすい。 First, the cathode of the top emission type organic EL element needs to have a property of injecting electrons (electron injection property) in order to promote light emission in the organic light emitting layer. Examples of the material having such physical properties include a metal material having a low work function, and is preferably used as a material for forming a cathode. However, a metal material having a low work function easily reacts with moisture, oxygen, etc., easily deteriorates, and easily forms a dark spot. Therefore, the reliability of the apparatus is likely to be lowered.
また、トップエミッション方式の有機EL素子では、有機発光層で発せられた光は陰極を介して外部に光を取り出されることから、陰極は、良好な光取り出しを実現するために光透過性を有する必要がある。通常、光透過性を確保するためには、陰極を形成する金属材料を、光を透過するほどの薄膜として形成する手法が用いられるが、薄い陰極ではシート抵抗が高くなる。そのため、有機EL装置が備える有機EL素子に流れる電流値が、該素子の配置箇所により変化してしまい、表示画面に発光ムラや輝度ムラ等の表示ムラが発生しやすい。補助配線を設けて抵抗を下げる試みも成されているが、有機EL素子間に補助配線を設けることで開口率の低下を招き、トップエミッション方式の特長を損なうこととなりやすい。 Further, in the top emission type organic EL element, the light emitted from the organic light emitting layer is extracted to the outside through the cathode. Therefore, the cathode has light transmittance in order to realize good light extraction. There is a need. Usually, in order to ensure light transmission, a technique is used in which the metal material forming the cathode is formed as a thin film that transmits light. However, the sheet resistance increases with a thin cathode. Therefore, the value of current flowing through the organic EL element included in the organic EL device changes depending on the arrangement location of the element, and display unevenness such as light emission unevenness and luminance unevenness is likely to occur on the display screen. Attempts have been made to lower the resistance by providing auxiliary wiring, but providing the auxiliary wiring between the organic EL elements tends to cause a decrease in the aperture ratio, which tends to impair the features of the top emission method.
加えて、上述の封止構造を用いることで、薄膜の陰極の損傷を防止することが期待されるが、封止層の形成工程において酸素プラズマの形で用いられる酸素や、封止層自身が含む酸素イオンや水酸化物イオンなどの不純物により、陰極の金属材料が酸化するおそれがある。 In addition, by using the above-described sealing structure, it is expected to prevent damage to the cathode of the thin film. However, oxygen used in the form of oxygen plasma in the sealing layer forming process and the sealing layer itself The metal material of the cathode may be oxidized by impurities such as oxygen ions and hydroxide ions.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、トップエミッション方式の有機EL装置を前提として、電気抵抗が低く酸化を防止する安定な陰極構造を提案し、このような陰極構造を備えることで、陰極の劣化による表示性能の低下が少なく、良好な表示が可能な有機EL装置を提供することを目的とする。また、このような有機EL装置を備える電子機器を提供することを合わせて目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. On the premise of a top emission type organic EL device, the present invention proposes a stable cathode structure having a low electric resistance and preventing oxidation. By providing it, an object is to provide an organic EL device that is capable of good display with little deterioration in display performance due to deterioration of the cathode. It is another object to provide an electronic device including such an organic EL device.
上記の課題を解決するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板と、前記基板に設けられた陽極と、該陽極に対向する陰極との間に有機発光層を挟持し、前記基板上に配置された複数の発光素子と、前記複数の発光素子の表面全面を覆って設けられた封止層と、を備え、前記陰極は、アルカリ金属、アルカリ土類金属または銀を含み、前記有機発光層側に設けられた第1陰極層と、前記封止層と前記第1陰極層との間において、前記第1陰極層と電気的に接続され、該第1陰極層の全面を覆って設けられた導電性金属窒化物からなる第2陰極層と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, an organic electroluminescence device of the present invention includes an organic light emitting layer sandwiched between a substrate, an anode provided on the substrate, and a cathode facing the anode, A plurality of light emitting elements arranged; and a sealing layer provided to cover the entire surface of the plurality of light emitting elements, wherein the cathode includes an alkali metal, an alkaline earth metal, or silver, and the organic light emitting Between the first cathode layer provided on the layer side, the sealing layer and the first cathode layer, and electrically connected to the first cathode layer, covering the entire surface of the first cathode layer And a second cathode layer made of conductive metal nitride.
まず、酸化劣化しやすいが良好な電子注入性を有する第1陰極層を覆って、酸素や水分に対して安定な金属窒化物である第2陰極層が設けられているため、第2陰極層が第1陰極層を保護することができる。また、第2陰極層を構成する金属窒化物は導電性を有しているため、第1陰極層と第2陰極層とが協働して陰極として機能し、陰極全体の抵抗を下げることができる。そのため、第1陰極層に起因する電子注入性、第2陰極層に起因する第1陰極層の酸化防止、第1陰極層と第2陰極層とが積層することによる低抵抗化、を同時に実現した陰極構造とすることができる。 First, since the second cathode layer, which is a metal nitride that is stable against oxygen and moisture, is provided so as to cover the first cathode layer that is easily oxidatively deteriorated but has good electron injection properties, the second cathode layer is provided. Can protect the first cathode layer. In addition, since the metal nitride constituting the second cathode layer has conductivity, the first cathode layer and the second cathode layer cooperate to function as a cathode, thereby reducing the resistance of the entire cathode. it can. Therefore, the electron injectability due to the first cathode layer, the oxidation prevention of the first cathode layer due to the second cathode layer, and the low resistance by stacking the first cathode layer and the second cathode layer are simultaneously realized. The cathode structure can be obtained.
また、上述のような陰極構造であるため、陰極や発光素子を保護するための封止層を形成する際に、封止層の形成材料や形成プロセスに陰極が曝されたとしても、酸素に対して安定な第2陰極層が第1陰極層の酸化を防ぐため、封止層の形成による陰極の劣化を防ぐことができる。 In addition, since the cathode structure is as described above, even when the cathode is exposed to the formation material or the formation process of the sealing layer when forming the sealing layer for protecting the cathode and the light emitting element, it is exposed to oxygen. On the other hand, since the stable second cathode layer prevents oxidation of the first cathode layer, it is possible to prevent deterioration of the cathode due to the formation of the sealing layer.
したがって、この構成によれば、陰極の劣化による表示性能の低下が少なく、良好な表示が可能な有機EL装置とすることができる。 Therefore, according to this configuration, it is possible to obtain an organic EL device that can display well with little deterioration in display performance due to deterioration of the cathode.
本発明においては、前記封止層は、前記第2陰極層に接し、該第2陰極層の全面を覆って設けられ、酸素原子を有する無機化合物を形成材料とする第1無機保護層を有していることが望ましい。
この構成によれば、陰極の保護と大気中の酸素や水分の浸入防止とを良好に行うことが可能となる。また、無機保護層の形成工程において、例えば成膜前の表面処理として酸素プラズマ処理を行って表面を活性化させても陰極が酸化しないため、接着性の高い良好な封止層を形成し陰極を保護することができる。
In the present invention, the sealing layer has a first inorganic protective layer that is in contact with the second cathode layer and covers the entire surface of the second cathode layer and is made of an inorganic compound having an oxygen atom. It is desirable that
According to this configuration, it is possible to satisfactorily protect the cathode and prevent the intrusion of oxygen and moisture in the atmosphere. Further, in the inorganic protective layer forming step, for example, even if oxygen plasma treatment is performed as a surface treatment before film formation to activate the surface, the cathode does not oxidize. Can be protected.
本発明においては、前記第1無機保護層は、酸窒化シリコンを形成材料とすることが望ましい。
この構成によれば、互いに接する第2陰極層と第1無機保護層とに窒素原子が含まれるため、両層の界面における耐水性と接着性とが高まり、確実な封止による陰極の保護が可能となる。
In the present invention, the first inorganic protective layer is preferably made of silicon oxynitride.
According to this configuration, since the second cathode layer and the first inorganic protective layer that are in contact with each other contain nitrogen atoms, the water resistance and adhesion at the interface between the two layers are increased, and the cathode can be protected by reliable sealing. It becomes possible.
本発明においては、前記封止層は、前記無機保護層を覆って設けられる有機緩衝層と、
前記有機緩衝層を覆って設けられる第2無機保護層と、を有することが望ましい。
この構成によれば、複数の発光素子を画素ごとに分離する隔壁や配線に由来する凹凸を緩和して平坦化する有機緩衝層と、表面が平坦化された有機緩衝層の上に大気中の酸素や水分の浸入を防止する第2無機保護層と、を積層することにより、より確実な封止による陰極の保護ができ、信頼性の高い有機EL装置を提供することが可能となる。
In the present invention, the sealing layer includes an organic buffer layer provided to cover the inorganic protective layer;
And a second inorganic protective layer provided to cover the organic buffer layer.
According to this configuration, the organic buffer layer that relaxes and flattens the unevenness derived from the partition walls and wirings that separate the plurality of light emitting elements for each pixel, and the organic buffer layer that has a flattened surface on the surface. By laminating the second inorganic protective layer that prevents intrusion of oxygen and moisture, the cathode can be more reliably protected by sealing, and a highly reliable organic EL device can be provided.
本発明においては、前記封止層は、前記第2陰極層に接し、該第2陰極層の全面を覆って設けられた有機緩衝層と、前記有機緩衝層を覆って設けられる第2無機保護層と、を有し、前記有機緩衝層は、酸素原子を有する極性基を備えた樹脂材料を形成材料とすることが望ましい。
極性基を有し密着性が高い有機緩衝層が陰極に接して設けられる場合、陰極への密着性は高いが、一方で、有機緩衝層が微量の酸素や水分または酸素イオンや水酸化物イオンなどの不純物を含みやすく、微量の不純物が徐々に拡散して密着する陰極の酸化を誘導し、陰極を劣化させてしまう。しかし、上述の構成によれば、有機緩衝層は酸素や水分に対して安定な第2陰極層と接するため、第1陰極層の劣化を防ぐことができる。したがって、高い密着性による確実な封止が可能な有機緩衝層と、有機緩衝層の上に大気中の酸素や水分の浸入を防止する第2無機保護層と、を積層することにより、信頼性の高い有機EL装置を提供することが可能となる。
In the present invention, the sealing layer is in contact with the second cathode layer and covers the entire surface of the second cathode layer, and the second inorganic protection layer is provided to cover the organic buffer layer. The organic buffer layer is preferably formed of a resin material having a polar group having an oxygen atom.
When an organic buffer layer having a polar group and having high adhesion is provided in contact with the cathode, the adhesion to the cathode is high, while the organic buffer layer has a small amount of oxygen, moisture, oxygen ions or hydroxide ions. Such impurities are likely to be contained, and trace amounts of impurities are gradually diffused to induce oxidation of the adhering cathode and deteriorate the cathode. However, according to the above-described configuration, the organic buffer layer is in contact with the second cathode layer that is stable against oxygen and moisture, so that the first cathode layer can be prevented from being deteriorated. Therefore, reliability is improved by laminating an organic buffer layer capable of reliable sealing with high adhesion and a second inorganic protective layer that prevents intrusion of atmospheric oxygen and moisture on the organic buffer layer. It is possible to provide an organic EL device with high.
本発明においては、前記第2陰極層に接し、該第2陰極層を覆って設けられた透光性を有する導電性金属酸化物からなる第3陰極層を有することが望ましい。
この構成によれば、光透過性の非常に高い第3陰極層を積層することよって、陰極の導体断面積を広げ、透光性を低下させることなく陰極全体の抵抗を下げることができる。また、第3陰極層と、酸化しやすい第1陰極層と、の間には、金属窒化物からなる第2陰極層が設けられているため、第3陰極層を形成する工程において第1陰極層を酸化することがない。したがって、低抵抗化と高透明性とを両立した陰極を有し、表示ムラなどの表示不具合のない有機EL装置を提供することができる。例えば、有機EL装置の表示面積を広げ、大型パネルとする場合にも良好な表示が可能な装置とすることができる。
In the present invention, it is desirable to have a third cathode layer made of a light-transmitting conductive metal oxide provided in contact with the second cathode layer and covering the second cathode layer.
According to this configuration, by laminating the third cathode layer having a very high light transmittance, the conductor cross-sectional area of the cathode can be widened, and the resistance of the entire cathode can be lowered without reducing the light transmittance. In addition, since the second cathode layer made of metal nitride is provided between the third cathode layer and the first cathode layer that easily oxidizes, the first cathode is formed in the step of forming the third cathode layer. Does not oxidize the layer. Therefore, it is possible to provide an organic EL device that has a cathode that achieves both low resistance and high transparency and is free from display defects such as display unevenness. For example, the display area of the organic EL device can be increased, and a device capable of good display can be obtained even when a large panel is formed.
本発明においては、前記導電性金属窒化物は、チタン窒化物、インジウム窒化物、錫窒化物、亜鉛窒化物からなる群から選ばれることが望ましい。
この構成によれば、導電性が高い第2陰極層とすることができるため、陰極を低抵抗化し表示ムラのない有機EL装置とすることができる。
In the present invention, the conductive metal nitride is preferably selected from the group consisting of titanium nitride, indium nitride, tin nitride, and zinc nitride.
According to this configuration, since the second cathode layer having high conductivity can be obtained, the resistance of the cathode can be reduced and an organic EL device without display unevenness can be obtained.
本発明においては、前記第1陰極層の厚みは、5nm以上30nm以下であることが望ましい。
5nm未満となると連続した層を形成することができず、また、30nmよりも厚くなると、使用に耐える光透過性を確保することが困難となる。第1陰極層を上述の構成の厚みとすると、良好な物性を有する陰極層を備え、信頼性の高い有機EL装置とすることができる。
In the present invention, the thickness of the first cathode layer is preferably 5 nm or more and 30 nm or less.
If the thickness is less than 5 nm, a continuous layer cannot be formed, and if the thickness is more than 30 nm, it is difficult to ensure light transmittance to withstand use. When the thickness of the first cathode layer is as described above, a highly reliable organic EL device can be provided with a cathode layer having good physical properties.
本発明の電子機器は、上述の有機EL装置を備えることを特徴とする。
この構成によれば、長寿命な有機EL装置を備え信頼性に優れた電子機器を提供することができる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the organic EL device described above.
According to this configuration, it is possible to provide an electronic apparatus having a long-life organic EL device and excellent in reliability.
[第1実施形態]
以下、図1を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る有機EL装置1について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
Hereinafter, the organic EL device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In all the drawings below, the film thicknesses and dimensional ratios of the constituent elements are appropriately changed in order to make the drawings easy to see.
図1は、有機EL装置1を模式的に示す断面図である。本発明における有機EL装置は、いわゆる「トップエミッション方式」の有機EL装置である。トップエミッション方式は、光を有機EL素子が配置された基板側ではなく対向する基板側から取り出すため、発光面積が素子基板に配置された各種回路の大きさに影響されず、発光面積を広く確保できる効果がある。そのため、電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子の寿命を長く維持することができる。 FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the organic EL device 1. The organic EL device in the present invention is a so-called “top emission type” organic EL device. In the top emission method, light is extracted from the opposite substrate side instead of the substrate side where the organic EL elements are arranged, so the emission area is not affected by the size of various circuits arranged on the element substrate, and a wide emission area is secured. There is an effect that can be done. Therefore, luminance can be secured while suppressing voltage and current, and the lifetime of the light-emitting element can be maintained long.
図に示すように、有機EL装置1は、複数の発光素子21が配置された素子基板(基板)20Aと、複数の発光素子21を覆って積層して形成されるガスバリア層(封止層)19と、この素子基板20Aの複数の発光素子21が配置された面に対向配置された封止基板31と、を備えており、これら素子基板20Aと封止基板31とは、シール層33および接着層34とを介して貼り合わされている。
以下、各構成要素について順に説明する。
As shown in the figure, the organic EL device 1 includes an element substrate (substrate) 20A on which a plurality of
Hereinafter, each component will be described in order.
(素子基板)
素子基板20Aは、基板本体20と、基板本体20上に形成された各種配線やTFT素子を備える素子層14と、を備えている。
(Element board)
The
基板本体20は、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム(プラスチックフィルム)などが挙げられる。透明基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子(樹脂)を用いることができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。本実施形態では、基板本体20の材料としてガラスを用いる。
As the
基板本体20上には、駆動用TFT123や不図示の各種配線が形成されており、これらの構成を無機絶縁膜で覆った素子層14が形成されている。素子層14を覆う無機絶縁膜は、例えば酸窒化シリコンで構成されている。
On the
素子基板20A上には、素子基板20Aが備える配線やTFT素子等に由来する表面の凹凸を緩和するための平坦化層16と、平坦化層16上に配置される発光素子21からの射出光を封止基板31側に反射する金属反射層15と、が形成されている。平坦化層16は、絶縁性の樹脂材料で形成されており、形成方法はフォトリソグラフィを用いるため、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂などが用いられている。
On the
金属反射層15は、配線と製造工程を兼ねて設けられ、配線材料と同じ例えばアルミニウムやチタン、モリブデン、銀、銅などの金属またはそれらを組み合わせた合金材料で形成されている。そのため、光を反射する性質を備えている。本実施形態ではアルミニウムで形成されている。金属反射層15は、後述する発光素子21と基板本体20との間で発光素子21に平面的に重なるように配置されている。
The
平坦化層16上であって、金属反射層15と平面的に重なる領域には、発光素子21が配置されており、隣り合う発光素子21の間および発光素子21と基板本体20の端部との間には隔壁13が形成されている。換言すると、発光素子21は隔壁13によって区画されている。隔壁13は平坦化層16と同様に絶縁性の樹脂材料で形成されており、形成方法はフォトリソグラフィを用いるため、材料には例えば感光性のアクリル樹脂や環状オレフィン樹脂などが用いられている。
A
(発光素子)
発光素子21は、陽極10と陰極11に発光層(有機発光層)12が挟持されて構成されており、隔壁13に囲まれた平坦化層16上に設けられている。発光素子21の厚みは500nm程度であり、隔壁13とは1μm以上の厚み(高さ)差を有している。
(Light emitting element)
The
陽極10は、平坦化層16上に形成され、素子基板20Aが備える駆動用TFTに接続されている。また陽極10は、仕事関数が5eV以上の正孔注入効果の高い材料が好適に用いられる。このような正孔注入効果の高い材料としては、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)等の金属酸化物を挙げることができる。本実施形態ではITOを用いる。なお、陽極10は必ずしも光透過性を有する必要は無く、アルミニウム等の光を透さない金属電極としてもよい。その場合には、陽極10が光を反射し先述の金属反射層15の機能を兼ね備えるため、金属反射層15は設けなくても良い。
The
発光層12は、白色に発光する白色発光層を採用している。本実施形態では、この白色発光層は低分子系の発光材料を用いて真空蒸着法を用いて形成されている。白色の発光材料としては、スリチルアミン系発光層にアントラセン系のドーパントをドーピングした層(青色)と、スリチルアミン系発光層にルブレン系のドーパントをドーピングした層(黄色)と、を同時に発光させて白色発光を実現している発光材料を挙げることができる。
The
ここでは低分子系の発光材料を用いているが、高分子系の発光材料を用いて発光層を形成することとしても良い。また、各層の構成を変化させ、赤色、緑色、青色の3色を同時に発光させて白色発光を取り出す3層構造とすることも可能である。また発光素子21は、発光層12として、赤色発光層を有する赤色発光素子と、緑色発光層を有する緑色発光素子と、青色発光層を有する青色発光素子と、を有するようにしても良い。
Although a low molecular light emitting material is used here, a light emitting layer may be formed using a polymer light emitting material. It is also possible to change the configuration of each layer to have a three-layer structure in which white light is extracted by simultaneously emitting red, green, and blue colors. The
なお、陽極10と発光層12との間に、トリアリールアミン多量体(ATP)層(正孔注入層)、トリフェニルジアミン系誘導体(TPD)層(正孔輸送層)、発光層12と陰極11との間にアルミニウムキノリノール(Alq3)層(電子注入層)、LiF(電子注入バッファー層)をそれぞれ成膜し、各電極からの電子および正孔の注入を容易にさせる構成とすることが好ましい。
A triarylamine multimer (ATP) layer (hole injection layer), a triphenyldiamine derivative (TPD) layer (hole transport layer), the
陰極11は、発光層12と隔壁13との表面を覆って、最も外側(素子基板20Aの外周部に近い側)に配置された隔壁13の頭頂部に至るまで延在して形成されている。また、陰極11は光半透過半反射性を有しており、陰極11と金属反射層15との間で発光層12から発せられた光を共振させる光共振器構造が形成されている。
The
本実施形態の陰極11は、発光層12側に設けられた第1陰極層11Aと、第1陰極層を覆って設けられた第2陰極層11Bと、が積層した構造を有している。
The
第1陰極層11Aは、電子注入効果が大きくシート抵抗が小さい材料を用いて形成され、形成材料としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、または銀を用いることができる。これらの金属材料は、1種のみ用いることとしても良く、複数種を同時に用いることとしても良い。複数種の金属材料を同時に用いる場合には、合金層としてもよく、各金属材料単体の物性を保ったまま互いに混じり合っている混合層としても構わない。
The
第1陰極層11Aの膜厚は5nm以上30nm以下が好ましい。5nm未満となると連続した層を形成することができず、また、30nmよりも厚くなると、使用に耐える光透過性を確保することが困難となるためである。第1陰極層11Aは、スパッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸着法を用いて形成することが出来る。
The film thickness of the
第2陰極層11Bは、酸素や水分に対して安定であり且つ導電性を有する金属窒化物を用いて形成される。形成材料としては、チタン窒化物、インジウム窒化物、錫窒化物、亜鉛窒化物からなる群から選ばれる材料を好適に用いることができる。中でも、導電性が優れるチタン窒化物が好ましい。第2陰極層11Bの膜厚は、導体断面積を確保して陰極11を低抵抗化するため、30nm以上とすることが好ましく、必要な光透過性を確保するために200nm以下とすることが好ましい。
The
第2陰極層11Bは、スパッタ法、イオンプレーティング法、真空蒸着法を用いて形成することが出来る。特にECR(電子サイクロトロン共鳴)プラズマスパッタ法や、イオンプレーティング法(圧力勾配型プラズマガン成膜法)などの高密度プラズマ成膜法を用いると、成膜環境温度を100度以下に抑えつつ品質の高い窒化膜の成膜が可能であり、膜応力を抑えて厚膜化しやすいため好適である。
The
また、素子基板20A上であって、素子基板20Aの外周部近傍の平坦化層16が形成されていない領域には陰極配線22Aが形成され、陰極配線22Aと陰極11とは補助配線24により接続され導通している。また、補助配線24を設けずに、陰極11が直接陰極配線22Aと接することとしても良い。
Further, a
陰極配線22Aは、陰極11を不図示の電源まで通電させることを目的として形成されており、主に素子基板20Aの外周部付近に設けられる。陰極配線22Aの形成材料には、アルミニウム−シリコン合金や、チタン、タングステン、モリブデン、タンタルなどの金属が用いられ、これらの材料を単層、もしくは多層に積層して形成したものが用いられる。
The
(封止層)
素子基板20A上には、素子層14に接し、陰極11の端部を含め表面全面を覆って、ガスバリア層19が形成されている。ガスバリア層19は、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による発光素子21の劣化等を抑えることができる。本実施形態のガスバリア層19は、本願発明における「第1無機保護層」にあたる。
(Sealing layer)
A
ガスバリア層19は、酸素原子を有する無機化合物を形成材料として設けられ、例えば、酸化シリコンや酸窒化シリコンなどを用いて形成される。これらを形成する際に、例えば酸素プラズマを用いても、陰極11の表面には酸素に対して安定な第2陰極層11Bが形成されていることから、良好に封止層を形成し陰極を保護することができる。
The
中でも、透明性、ガスバリア性、低膜応力などの物性を考慮して、窒素を含むケイ素化合物である酸窒化シリコン(SiOxNy)が好ましい。酸窒化シリコンを用いると、互いに接する第2陰極層11Bとガスバリア層19とが窒素原子を含むこととなるため、両層の界面における耐水性と接着性とが高まり、確実な封止による陰極11の保護が可能となる。
Of these, silicon oxynitride (SiO x N y ), which is a silicon compound containing nitrogen, is preferable in consideration of physical properties such as transparency, gas barrier properties, and low film stress. When silicon oxynitride is used, the
酸素および窒素の含有率は、必要とするガスバリア性に応じて制御することができる。窒素原子の含有率(窒化率)を上げると、原子間の共有結合数が増える(共有結合の密度が上がる)ため、ガスを遮断する緻密な結合が形成され、ガスバリア性を高めることができる。例えば、窒化率を上げてヤング率を150〜300GPa程度にまで高めたSiON膜とPETフィルムとの積層膜(PETフィルム/膜厚100nmのSiON)について、JIS−K7129B法を用いて評価すると、水蒸気透過率が0.05g/m2・day以下と非常に高いガスバリア性能を示す。 The contents of oxygen and nitrogen can be controlled according to the required gas barrier properties. When the content rate (nitridation rate) of nitrogen atoms is increased, the number of covalent bonds between atoms is increased (the density of covalent bonds is increased), so that dense bonds that block gas are formed, and gas barrier properties can be improved. For example, when a JIS-K7129B method is used to evaluate a laminated film of a SiON film and a PET film (PET film / SiON with a film thickness of 100 nm) whose nitriding rate is increased to a Young's modulus of about 150 to 300 GPa, The transmittance is 0.05 g / m 2 · day or less, indicating a very high gas barrier performance.
ガスバリア層19は、ECRプラズマスパッタ法や、イオンプレーティング法、ICP(誘導結合型プラズマ)―CVD法、SWP(表面波プラズマ)−CVD法などの高密度プラズマ成膜法を用いて第2陰極層11B上に形成する。これらの方法を用いると、陰極11はガスバリア層19の形成過程で酸素プラズマに曝されるが、金属窒化物からなる第2陰極層11Bが第1陰極層11Aの酸化を防ぐために、酸素原子を含むガスバリア層19を形成することができる。また、形成前の表面処理として酸素プラズマ処理をおこなって表面の活性化を行うこともでき、ガスバリア層の接着性をより高めることもできる。
The
ガスバリア層19の膜厚は、100nm以上800nm以下が好ましい。ガスバリア層19が100nm未満である場合は、膜厚が薄いため破損しやすく、800nmより大きい場合、例えば1000nm以上となると、膜応力や柔軟性の低下によりクラックが発生しやすくなるため好ましくない。封止性能に加え生産性を考慮すると200nm以上500nm以下の膜厚がより好ましい。
The film thickness of the
図では、ガスバリア層19は素子基板20Aよりも小さく(狭く)形成されている様に示しているが、ガスバリア層19は素子基板20Aの端部にまで延在していても構わない。効率化のために、1枚の大型基板上に複数の基板を形成した後に製造過程において切り離す、いわゆる多面取りを行って製造する場合には、封止基板31を貼り合わせた後に、ガスバリア層19ごとパネルを切断することとしても良い。
In the drawing, the
(封止基板)
素子基板20Aに対向して、封止基板31と、封止基板31上に形成されたカラーフィルタ層32と、を備えている。
(Sealing substrate)
Opposite to the
封止基板31は、発光素子21から射出される光を透過する光透過性と、薄膜封止層を保護する強度とを備えた基板であり、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂等の光透過性を備えた有機高分子(樹脂)を用いて形成することができる。また、光透過性を備えるならば、前記材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。中でも、透明性の高さと透湿性の低さから、特にガラス基板が好適に用いられる。また、紫外線を遮断または吸収する層や、光反射防止膜、放熱層などの機能層が形成されていても良い。
The sealing
封止基板31上には、カラーフィルタ層32が形成されている。カラーフィルタ層32には、透過光を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)のいずれかの光に変調する着色層32aがマトリクス状に配列形成されている。着色層32aは、アクリル樹脂などの樹脂層に、赤色、緑色、青色を示す顔料または染料を混合して形成されている。また、必要に応じてライトブルーやライトシアン、白などの着色層32aを備えることとしても良い。
A
この着色層32aの各々は、白色の光を射出する発光素子21に対向して配置されている。これにより、発光素子21から射出された光は着色層32aの各々を透過して、赤色光、緑色光、青色光として観察者側に射出され、フルカラー表示を行うようになっている。
Each of the
また、隣り合う着色層32aの間および着色層32aの周囲には、光漏れを防ぎ視認性を向上させるブラックマトリクス層32bが形成されている。ブラックマトリクス層32bは黒色に着色された樹脂で形成されている。
A
カラーフィルタ層32は、着色層32aが0.5μm以上2μm以下の範囲で各色に適した厚みに調整されている。また、ブラックマトリクス層32bは、1μm程度の厚みを有している。
The
(接着層・シール層)
接着層34は、素子基板20Aに対向配置された封止基板31を固定し、カラーフィルタ層との離間距離を一定に保ち、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、薄膜封止層を保護する機能を備える。
(Adhesive layer / seal layer)
The
接着層34の形成材料は、透光性を有し接着機能を備えた有機材料(透明接着剤)が好ましく、更には、流動性に優れ、溶媒のような揮発成分を持たないものが良い。このような形成材料としては、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの樹脂接着剤を用いることができるが、耐熱性や耐水性を考慮すると、エポキシ系接着剤が好適である。
The material for forming the
好ましくはエポキシ基を有する分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーが用いられる。ここでは、分子量1000未満のものをモノマー、分子量1000以上3000以下のものをオリゴマーとしている。このような形成材料としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシオリゴマーやビスフェノールF型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3',4'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性3,4-エポキシシクロヘキシルメチル3',4'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
Preferably, an epoxy monomer / oligomer having an epoxy group and having a molecular weight of 3000 or less is used. Here, monomers having a molecular weight of less than 1000 are monomers, and those having a molecular weight of 1000 to 3000 are oligomers. Examples of such a forming material include bisphenol A type epoxy oligomer, bisphenol F type epoxy oligomer, phenol novolac type epoxy oligomer, 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexene carboxylate, ε- There are caprolactone-modified 3,4-
また、接着層34の形成材料には、添加剤として、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤が含まれる。この硬化剤としては、電気絶縁性に優れ、かつ強靭で耐熱性に優れる硬化皮膜を形成するものが好適に用いられ、透明性に優れ且つ硬化のばらつきの少ない付加重合型が良い。例えば、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、またはそれらの重合物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。また、芳香族アミンや脂肪族アミンなどのアミン硬化剤を用いても良い。これらの硬化剤を加えた接着層34の形成材料は熱硬化性樹脂として振る舞う。他の添加剤として、ガスバリア層19との密着性を向上させるシランカップリング剤を含むとしても良い。
Further, the forming material of the
また、通常、接着層34を形成するための材料には、基板間の距離を制御するための所定粒径の球状粒子(スペーサ)や、粘度を調整するため燐片状や塊状の無機材料(無機フィラー)などの充填物が混合されていることが多い。しかし、これらの充填物は貼り合わせ圧着時にガスバリア層19を損傷させるおそれがあるため、本実施形態ではこれらの充填物が混入していないシール層形成材料を用いる。
Further, normally, the material for forming the
接着層34の形成材料は、塗布時の粘度が100〜1000mPa・s(室温)であることが好ましい。理由は、貼り合わせ後の空間への材料充填性を考慮したもので、加熱直後に一度粘度が下がってから硬化が始まる材料が好ましい。また、含水量は1000ppm以下に調整された材料であることが好ましい。
The material for forming the
接着層34は、ロールコート法、スクリーン印刷法、またはディスペンス法などの塗布法を用いて上述の形成材料を塗布して形成する。素子基板20Aまたは封止基板31のいずれか一方に接着層34の形成材料を塗布した後に、両者のアライメントを行い、減圧雰囲気下で加圧貼り合わせを行った後に80〜120℃の範囲で加熱することにより、接着層34を介して両者を固定する。
The
光反応型の開始剤が添加されている場合、硬化速度が速い形成材料を用いる際には、貼り合わせ後に紫外線の照射を行う。一方、硬化速度が遅い形成材料を用いる際には、貼り合わせ前に紫外線の照射を行って硬化反応を開始しておくと良い。 When a photoreactive initiator is added, when a forming material having a high curing rate is used, ultraviolet irradiation is performed after bonding. On the other hand, when using a forming material having a slow curing rate, it is preferable to start the curing reaction by irradiating with ultraviolet rays before bonding.
また接着層34の周囲には、素子基板20Aと封止基板31との貼り合わせにおけるアライメント位置の固定、接着層34のはみ出し防止、装置内部への水分浸入防止、などを確実なものとするために、接着層34と異なる材料からなるシール層33を設けることとしても良い。シール層33を設ける場合には、ガスバリア層19のクラックや剥離等の損傷を防ぐため、シール層33が有機緩衝層18の周縁端部に重なるように設けられていると良い。
Further, around the
シール層33の形成材料は、紫外線によって硬化して粘度が向上する樹脂材料で構成されている。例えば、接着層の形成材料として示した分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーを挙げることができ、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
The forming material of the
また、シール層33の形成材料には、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤が含まれる。この硬化剤としては、ジアゾニウム塩、ジフェニルヨウドニウム塩、トリフェルスルフォニウム塩、スルホン酸エステル、鉄アレーン錯体、シラノール/アルミニウム錯体など、主に紫外線照射によりカチオン重合反応を起こさせる光反応型開始剤が好適に用いられる。これらの硬化剤を加えたシール層33の形成材料は光(紫外線)硬化性樹脂として振る舞う。
Further, the forming material of the
シール層33の形成材料の塗布時における粘度は、10Pa・s以上200Pa・s以下(室温)であることが好ましい。また、紫外線照射後に徐々に粘度が上昇するようにカチオンホールド剤と呼ばれる添加剤を用いると、貼り合わせ後の光照射工程を削除することができる上に、シール層33の形成材料が流動しにくくなるため貼り合わせ工程が容易になる。更に、1mm以下の細いシール幅でもシール層33の断裂を防ぎ、貼り合わせ後の充填剤のはみ出しを防ぐことができるため好ましい。また、含水量は1000ppm以下に調整された材料であることが好ましい。
The viscosity at the time of applying the forming material of the
なお、シール層33の形成材料には、接着層の形成材料と同様の理由によりスペーサや無機フィラーなどの充填剤が混入していないものを用いる。
本実施形態の有機EL装置1は、以上のような構成となっている。
As the material for forming the
The organic EL device 1 of the present embodiment has the above configuration.
以上のような構成の有機EL装置1によれば、良好な電子注入性、水分や酸素に対する安定性、低いシート抵抗、を同時に実現した陰極11とすることができるため、陰極11の劣化による表示性能の低下が少なく、良好な表示が可能な有機EL装置とすることができる。
According to the organic EL device 1 having the above-described configuration, the
[第2実施形態]
図2は、本発明の第2実施形態に係る有機EL装置の説明図である。本実施形態の有機EL装置は、第1実施形態の有機EL装置1と一部共通しており、陰極11を封止する封止構造が異なる。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is an explanatory diagram of an organic EL device according to the second embodiment of the present invention. The organic EL device of the present embodiment is partly in common with the organic EL device 1 of the first embodiment, and the sealing structure for sealing the
図に示すように、本実施形態の有機EL装置2は、陰極11とガスバリア層19との間に有機緩衝層18を有している。本実施形態のガスバリア層19は、本願発明における「第2無機保護層」にあたる。
As shown in the figure, the organic EL device 2 of the present embodiment has an
有機緩衝層18は、隔壁13の形状の影響により凹凸状に形成された陰極11の表面の凹凸を埋め、起伏を緩和するように配置される。この有機緩衝層18は、素子基板20Aの反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、隔壁13からの陰極11や発光層12の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層18の上面の起伏が緩和されるので、後述するガスバリア層19に応力が集中する部位がなくなり、クラックの発生を防止することができる。有機緩衝層18のヤング率は、0.1GPa以上5GPa以下の範囲であると好適である。
The
有機緩衝層18の形成材料としては、流動性に優れ且つ溶媒や揮発成分の無い、全てが高分子骨格の原料となる有機化合物材料であることが好ましく、その様な形成材料としてエポキシ基を有する分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーを好適に用いることができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシオリゴマーやビスフェノールF型エポキシオリゴマー、フェノールノボラック型エポキシオリゴマー、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、アルキルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル−3',4'−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ε−カプロラクトン変性3,4-エポキシシクロヘキシルメチル3',4'−エポキシシクロヘキサンカルボキレートなどがあり、これらが単独もしくは複数組み合わされて用いられる。
The
また、有機緩衝層18の形成材料には、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤が含まれる。このような硬化剤としては、電気絶縁性や接着性に優れ、かつ硬度が高く強靭で耐熱性に優れる硬化被膜を形成するものが好適に用いられ、透明性に優れ且つ硬化のばらつきの少ない付加重合型が好ましい。例えば、3−メチル−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物などの酸無水物系硬化剤が好ましい。これらの硬化剤を加えた有機緩衝層18の形成材料は優れた熱硬化性樹脂として振る舞う。
Further, the forming material of the
これらの酸無水物系硬化剤は、水分子と反応してカルボン酸を生じると、上述のエポキシモノマー/オリゴマーと反応しなくなるため、有機緩衝層18の形成材料は、含水率10ppm以下に調整されていることが望ましい。
When these acid anhydride type curing agents react with water molecules to produce carboxylic acid, they do not react with the above-mentioned epoxy monomer / oligomer, so that the material for forming the
さらに、酸無水物の反応(開環)を促進する反応促進剤として1,6−ヘキサンジオールなど分子量が大きく揮発しにくいアルコール類やアミノフェノールなどのアミン化合物を微量添加することで低温硬化しやすくなる。これらの硬化は60〜100℃の範囲で加熱することで行われ、その硬化被膜はエステル結合を持つ高分子となる。 Furthermore, low-temperature curing is facilitated by adding trace amounts of amine compounds such as alcohols and aminophenols that have a high molecular weight and are difficult to volatilize such as 1,6-hexanediol as reaction accelerators that promote the reaction (ring opening) of acid anhydrides. Become. These curing is performed by heating in the range of 60 to 100 ° C., and the cured film becomes a polymer having an ester bond.
有機緩衝層形成材料の粘度は、2000mPa・s(室温:25℃)以上が好ましい。塗布直後に発光層12へ浸透して、ダークスポットと呼ばれる非発光領域を発生させないためである。また、これらの原料を混合した緩衝層形成材料の粘度としては、4000mPa・s以上10000mPa・s以下(室温)が好ましい。この範囲の粘度に調節することで、気泡の発生を抑制することができる。
The viscosity of the organic buffer layer forming material is preferably 2000 mPa · s (room temperature: 25 ° C.) or more. This is because it does not penetrate into the
有機緩衝層18は、減圧雰囲気下における真空スクリーン印刷法を用いて上述の形成材料を塗布して形成する。減圧雰囲気下で塗布することにより有機緩衝層18への水分混入を抑制し、且つ塗布時に発生する気泡の除去を行う。
The
また、有機緩衝層18の最適な膜厚としては、3μm以上5μm以下が好ましい。有機緩衝層18の膜厚が厚いほうが異物混入した場合等にガスバリア層19の破損を防ぎやすいが、有機緩衝層18を合わせた層厚が5μmを超えると、着色層32aと発光層12の距離が広がって装置側面に逃げる光が増えるため、光を取り出す効率が低下するためである。
Further, the optimum film thickness of the
このように極性基を有し密着性が高い有機緩衝層18が陰極11に接して設けられる場合、陰極11への密着性は高いが、一方で、有機緩衝層18が微量の酸素や水分または酸素イオンや水酸化物イオンなどの不純物を含みやすく、微量の不純物が徐々に拡散して密着する陰極11の酸化を誘導し、陰極11を劣化させてしまうおそれがある。しかし、本実施形態の有機緩衝層18は、酸素や水分に対して安定な第2陰極層11Bと接して設けられているため、有機緩衝層18に含まれる微量の不純物による第1陰極層11Aの劣化を防ぐことができる。
When the
そのため、以上のような構成の有機EL装置2によれば、高い密着性による確実な封止が可能な有機緩衝層18と、有機緩衝層の上に大気中の酸素や水分の浸入を防止するガスバリア層19と、を積層することにより、信頼性の高い有機EL装置2とすることが可能となる。
Therefore, according to the organic EL device 2 having the above-described configuration, the
[第3実施形態]
図3は、本発明の第3実施形態に係る有機EL装置の説明図である。本実施形態の有機EL装置は、第2実施形態の有機EL装置2と一部共通しており、陰極11の積層構造が異なる。したがって、本実施形態において第2実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 3 is an explanatory diagram of an organic EL device according to the third embodiment of the present invention. The organic EL device of the present embodiment is partly in common with the organic EL device 2 of the second embodiment, and the laminated structure of the
図に示すように、本実施形態の有機EL装置3の陰極11は、第2陰極層11Bを覆って設けられた、第3陰極層11Cを有している。第3陰極層11Cは、陰極11全体の導通を補助する機能を有するとともに、陰極からの光取り出しを阻害しないため、透過性を透光性の導電性金属酸化物を用いて形成されている。
As shown in the figure, the
第3陰極層11Cは、例えば、ITO、ZnO(酸化亜鉛)、IZO(インジウム亜鉛酸化物、アイゼットオー(登録商標))、AZO(アルミニウム亜鉛酸化物)、GZO(ガリウム亜鉛酸化物)などを用いて形成される。また、第3陰極層11Cの膜厚は、必要な導電性に合わせて任意に設定することができる。
The
このような第3陰極層11Cは、高密度プラズマ成膜法を用いて形成することができる。形成の際に、第2陰極層11Bは酸素プラズマに曝されるが、金属窒化物からなる第2陰極層11Bは酸素に対して安定であり、また第2陰極層11Bが第1陰極層11Aの酸化を防ぐために、良好に第3陰極層11Cを形成することができる。
Such
以上のような構成の有機EL装置3によれば、低抵抗化と透明性の確保とを両立した陰極11を有し、表示ムラなどの表示不具合のない有機EL装置3を提供することができる。例えば、有機EL装置の表示面積を広げ、大型パネルとする場合にも良好な表示が可能な装置とすることができる。
According to the
[第4実施形態]
図4は、本発明の第4実施形態に係る有機EL装置の説明図である。本実施形態の有機EL装置は、第2実施形態の有機EL装置2と一部共通しており、陰極11を封止する封止構造が異なる。したがって、本実施形態において第2実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4 is an explanatory diagram of an organic EL device according to the fourth embodiment of the present invention. The organic EL device of the present embodiment is partly in common with the organic EL device 2 of the second embodiment, and the sealing structure for sealing the
図に示すように、本実施形態の有機EL装置4は、陰極11と有機緩衝層18との間に電極保護層17を有している。電極保護層17は、陰極11がピンホールやクラックなどを有する場合を想定し、硬化前の接着層34がピンホール等を介して発光層12へ浸透することを防止するために設けられる。本実施形態の電極保護層17は、本願発明における「第1無機保護層」にあたり、ガスバリア層19は、本願発明における「第2無機保護層」にあたる。
As shown in the figure, the
電極保護層17は、透明性や密着性、耐水性、絶縁性、更にはガスバリア性を考慮して、前述のガスバリア層19と同様の酸窒化シリコンや窒化シリコンなどのケイ素化合物で構成することが望ましい。本実施形態では、電極保護層17の形成材料として酸窒化シリコンを用い、ガスバリア層19と同様の形成方法を用いて形成している。また、電極保護層17の膜厚は、必要なガスバリア性を確保しつつ、クラックが生じにくい柔軟性を付与するため、100nm以上400nm以下に設定することが好ましい。
The electrode
以上のような構成の有機EL装置4によれば、電極保護層17、有機緩衝層18、ガスバリア層19が協働して外部環境から封止し陰極11を保護するため、信頼性の高い有機EL装置4を提供することが可能となる。
According to the
[電子機器]
次に、上述の実施形態に示した有機EL装置を備えた電子機器の例について説明する。図5(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図5(a)において、携帯電話50は表示部51を備えている。表示部51には、本発明に係る有機EL装置を備えている。
[Electronics]
Next, an example of an electronic device including the organic EL device described in the above embodiment will be described. FIG. 5A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 5A, the
図5(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図5(b)において、情報処理装置60は、キーボードなどの入力部61、表示部62、筐体63を備えている。また表示部62には、本発明に係る有機EL装置を備えている。
FIG. 5B is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. 5B, the
図5(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図5(c)において、時計70は表示部71を備えている。表示部71には、本発明に係る有機EL装置を備えている。
FIG. 5C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 5C, the
図5(a)〜(c)に示す電子機器はいずれも、先述の実施形態に示した有機EL装置が備えられたものであるので、高品位な表示が可能であり信頼性に優れた電子機器とすることができる。 Each of the electronic devices shown in FIGS. 5A to 5C is provided with the organic EL device shown in the above-described embodiment, so that an electronic device capable of high-quality display and excellent in reliability. It can be a device.
なお、電子機器としては、前記電子機器に限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。 The electronic device is not limited to the electronic device, and can be applied to various electronic devices. For example, a desktop computer, a liquid crystal projector, a multimedia personal computer (PC) and an engineering workstation (EWS), a pager, a word processor, a television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, an electronic notebook, an electronic The present invention can be applied to electronic devices such as a desktop computer, a car navigation device, a POS terminal, and a device having a touch panel.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1〜4…有機EL装置(有機エレクトロルミネッセンス装置)、10…陽極、11…陰極、11A…第1陰極層、11B…第2陰極層、11C…第3陰極層、12…発光層(有機発光層)、17…電極保護層(第1無機保護層、封止層)、18…有機緩衝層(封止層)、19…ガスバリア層(第1無機保護層、第2無機保護層、封止層)、20A…素子基板(基板)、21…発光素子、50…携帯電話(電子機器)、60…情報処理装置(電子機器)、70…時計(電子機器)、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Organic EL apparatus (organic electroluminescent apparatus) 10 ... Anode, 11 ... Cathode, 11A ... 1st cathode layer, 11B ... 2nd cathode layer, 11C ... 3rd cathode layer, 12 ... Light emitting layer (organic light emission) Layer), 17 ... electrode protective layer (first inorganic protective layer, sealing layer), 18 ... organic buffer layer (sealing layer), 19 ... gas barrier layer (first inorganic protective layer, second inorganic protective layer, sealing) Layer), 20A ... element substrate (substrate), 21 ... light emitting element, 50 ... mobile phone (electronic device), 60 ... information processing device (electronic device), 70 ... watch (electronic device),
Claims (9)
前記基板に設けられた陽極と、該陽極に対向する陰極との間に有機発光層を挟持し、前記基板上に配置された複数の発光素子と、
前記複数の発光素子の表面全面を覆って設けられた封止層と、を備え、
前記陰極は、アルカリ金属、アルカリ土類金属または銀を含み、前記有機発光層側に設けられた第1陰極層と、
前記封止層と前記第1陰極層との間において、前記第1陰極層と電気的に接続され、該第1陰極層の全面を覆って設けられた導電性金属窒化物からなる第2陰極層と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 A substrate,
A plurality of light emitting elements disposed on the substrate, sandwiching an organic light emitting layer between an anode provided on the substrate and a cathode facing the anode;
A sealing layer provided to cover the entire surface of the plurality of light emitting elements,
The cathode includes an alkali metal, an alkaline earth metal, or silver, and a first cathode layer provided on the organic light emitting layer side;
A second cathode made of a conductive metal nitride electrically connected to the first cathode layer and covering the entire surface of the first cathode layer between the sealing layer and the first cathode layer And an organic electroluminescent device.
前記有機緩衝層を覆って設けられる第2無機保護層と、を有することを特徴とする請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 The sealing layer is an organic buffer layer provided to cover the inorganic protective layer;
The organic electroluminescence device according to claim 2, further comprising: a second inorganic protective layer provided so as to cover the organic buffer layer.
前記有機緩衝層を覆って設けられる第2無機保護層と、を有し、
前記有機緩衝層は、酸素原子を有する極性基を備えた樹脂材料を形成材料とす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装置。 The sealing layer is in contact with the second cathode layer and covers the entire surface of the second cathode layer; and an organic buffer layer,
A second inorganic protective layer provided to cover the organic buffer layer,
2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic buffer layer is formed of a resin material having a polar group having an oxygen atom.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012089436A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Organic el device and electronic apparatus |
| KR101473309B1 (en) | 2012-11-29 | 2014-12-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and Organic luminescence display device |
| KR20160051828A (en) * | 2013-09-04 | 2016-05-11 | 오스람 오엘이디 게엠베하 | Organic optoelectronic component |
| US9698389B2 (en) | 2015-03-05 | 2017-07-04 | Seiko Epson Corporation | Method of producing organic EL device |
| JP2019533291A (en) * | 2016-10-20 | 2019-11-14 | 武漢華星光電技術有限公司Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd | OLED display and manufacturing method thereof |
| JP2022068213A (en) * | 2014-12-01 | 2022-05-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10125469A (en) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Tdk Corp | Organic EL device |
| JP2004127639A (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic electroluminescent image display |
| JP2005085488A (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus |
| JP2005149981A (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | Organic electroluminescence device and manufacturing method thereof |
| JP2006236649A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Toppan Printing Co Ltd | Organic electroluminescence device and method for producing the same |
| JP2008066216A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Seiko Epson Corp | ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE |
| JP2008140621A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Organic EL display and manufacturing method thereof |
| JP2009049223A (en) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | Light emitting device |
| JP2009064608A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Sony Corp | DEPOSITION MASK, ITS MANUFACTURING METHOD, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD |
-
2009
- 2009-03-26 JP JP2009075517A patent/JP2010231908A/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10125469A (en) * | 1996-10-24 | 1998-05-15 | Tdk Corp | Organic EL device |
| JP2004127639A (en) * | 2002-10-01 | 2004-04-22 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic electroluminescent image display |
| JP2005085488A (en) * | 2003-09-04 | 2005-03-31 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus |
| JP2005149981A (en) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Seiko Epson Corp | Organic electroluminescence device and manufacturing method thereof |
| JP2006236649A (en) * | 2005-02-23 | 2006-09-07 | Toppan Printing Co Ltd | Organic electroluminescence device and method for producing the same |
| JP2008066216A (en) * | 2006-09-11 | 2008-03-21 | Seiko Epson Corp | ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE |
| JP2008140621A (en) * | 2006-11-30 | 2008-06-19 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Organic EL display and manufacturing method thereof |
| JP2009049223A (en) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Seiko Epson Corp | Light emitting device |
| JP2009064608A (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Sony Corp | DEPOSITION MASK, ITS MANUFACTURING METHOD, AND DISPLAY DEVICE MANUFACTURING METHOD |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012089436A (en) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Seiko Epson Corp | Organic el device and electronic apparatus |
| KR101473309B1 (en) | 2012-11-29 | 2014-12-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | Display device and Organic luminescence display device |
| US9893312B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-02-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and organic luminescent display device |
| US10418588B2 (en) | 2012-11-29 | 2019-09-17 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and organic luminescent display device |
| US10600995B2 (en) | 2012-11-29 | 2020-03-24 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and organic luminescent display device |
| US10978673B2 (en) | 2012-11-29 | 2021-04-13 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and organic luminescent display device |
| US11011730B2 (en) | 2012-11-29 | 2021-05-18 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device and organic luminescent display device |
| KR20160051828A (en) * | 2013-09-04 | 2016-05-11 | 오스람 오엘이디 게엠베하 | Organic optoelectronic component |
| KR102257503B1 (en) | 2013-09-04 | 2021-05-31 | 오스람 오엘이디 게엠베하 | Organic optoelectronic component |
| JP2022068213A (en) * | 2014-12-01 | 2022-05-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
| JP7170154B2 (en) | 2014-12-01 | 2022-11-11 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
| US9698389B2 (en) | 2015-03-05 | 2017-07-04 | Seiko Epson Corporation | Method of producing organic EL device |
| JP2019533291A (en) * | 2016-10-20 | 2019-11-14 | 武漢華星光電技術有限公司Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co.,Ltd | OLED display and manufacturing method thereof |
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