JP2008066216A - Organic electroluminescence device, its manufacturing method and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置とその製造方法及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
近年、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。このよう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。このような有機EL装置は、陽極と陰極との間に発光層を備えた構成が一般的である。さらに、正孔注入性や電子注入性を向上させるために、陽極と発光層の間に正孔注入層を配置した構成や、発光層と陰極の間に電子注入層を配置した構成が提案されている。 In recent years, with the diversification of information equipment and the like, there is an increasing need for flat display devices that consume less power and are lighter. 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. Such an organic EL device generally has a configuration in which a light emitting layer is provided between an anode and a cathode. Furthermore, in order to improve the hole injection property and the electron injection property, a configuration in which a hole injection layer is disposed between the anode and the light emitting layer and a configuration in which an electron injection layer is disposed between the light emitting layer and the cathode are proposed. ing.
また、有機発光層で発光した光を素子基板に対向配置された封止基板側から着色層を介して取り出して表示する、いわゆる「トップエミッション構造」の有機EL装置が知られている。このように構成することで、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。さらに、隣接画素への光漏れを防止する遮光膜として、着色層を区分するブラックマトリクス層が封止基板側に形成されている。 There is also known an organic EL device having a so-called “top emission structure” in which light emitted from an organic light emitting layer is extracted from a sealing substrate side facing the element substrate through a colored layer and displayed. With such a configuration, there is an effect that a wide light emitting area can be secured without being affected by the size of various circuits arranged on the element substrate. Therefore, luminance can be secured while suppressing voltage and current, and the lifetime of the light-emitting element can be maintained long. Further, a black matrix layer for separating the colored layer is formed on the sealing substrate side as a light shielding film for preventing light leakage to adjacent pixels.
有機EL装置の発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し、劣化し易いものが多い。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、発光素子としての寿命が短くなってしまう。したがって、このような有機EL装置おいては、水分や酸素等の侵入を防ぐことが課題となっている。 Many of the materials used for the light emitting layer, the hole injection layer, and the electron injection layer of the organic EL device react with moisture in the atmosphere and are easily deteriorated. When these layers deteriorate, a non-light emitting region called a “dark spot” is formed in the organic EL device, and the lifetime of the light emitting element is shortened. Therefore, in such an organic EL device, it is a problem to prevent intrusion of moisture and oxygen.
そこで、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の薄膜を高密度プラズマ成膜法(例えば、イオンプレーティング、ECRプラズマスパッタ、ECRプラズマCVD、表面波プラズマCVD、ICP−CVD等)によりガスバリア層として成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている(例えば、特許文献1〜4参照)。
しかしながら、上述のトップエミッション構造の有機EL装置の場合、有機発光層から着色層までの距離が離れてしまうと、隣接画素への光漏れを防止するためブラックマトリクス層の面積を拡大する必要がある。その結果、着色層の開口面積が小さくなり、発光光の取り出し効率が低下してしまうという問題がある。 However, in the case of the organic EL device having the top emission structure described above, when the distance from the organic light emitting layer to the colored layer is increased, it is necessary to increase the area of the black matrix layer in order to prevent light leakage to adjacent pixels. . As a result, there is a problem that the opening area of the colored layer is reduced, and the extraction efficiency of emitted light is reduced.
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、発光光の取り出し効率を向上させることができる有機エレクトロルミネッセンス装置とその製造方法及び電子機器を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an organic electroluminescence device capable of improving the extraction efficiency of emitted light, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
上記の課題を解決するために、本発明の有機EL装置においては、一対の電極の間に有機発光層を挟持した複数の発光素子を有する素子基板が設けられた有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記素子基板上に形成され、前記発光素子を被覆する保護層と、前記保護層を被覆するガスバリア層と、を有し、前記ガスバリア層の表面に、前記発光素子に対応して複数の着色層が形成されるとともに、前記着色層を区分するブラックマトリクス層が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, in the organic EL device of the present invention, in the organic electroluminescence device provided with an element substrate having a plurality of light-emitting elements sandwiching an organic light-emitting layer between a pair of electrodes, the element A protective layer formed on a substrate and covering the light emitting element, and a gas barrier layer covering the protective layer, and a plurality of colored layers corresponding to the light emitting element are formed on the surface of the gas barrier layer In addition, a black matrix layer for separating the colored layer is formed.
この有機EL装置によれば、前記発光素子を前記ガスバリア層により被覆するため、前記発光素子を水分の侵入等から保護して、前記素子基板側に前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を形成することができる。そのため、封止基板側に前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を形成する場合と比べて、前記有機発光層と前記着色層及び前記ブラックマトリクス層との距離を短縮させ、発光光の光路長を短く設定することができる。したがって、前記ブラックマトリクス層を縮小させて前記着色層の開口面積を大きく確保し、光の取り出し効率を向上させることができる。 According to this organic EL device, since the light emitting element is covered with the gas barrier layer, the light emitting element is protected from intrusion of moisture and the colored layer and the black matrix layer are formed on the element substrate side. Can do. Therefore, compared with the case where the colored layer and the black matrix layer are formed on the sealing substrate side, the distance between the organic light emitting layer and the colored layer and the black matrix layer is shortened, and the optical path length of the emitted light is shortened. Can be set. Therefore, the black matrix layer can be reduced to ensure a large opening area of the colored layer, and the light extraction efficiency can be improved.
前記ブラックマトリクス層がフッ素原子を含む樹脂からなり、撥水性を有することで、非接触吐出法により狭ピッチの前記着色層と前記ブラックマトリクス層とを区分して形成しやすくなる。 Since the black matrix layer is made of a resin containing fluorine atoms and has water repellency, the colored layer and the black matrix layer having a narrow pitch can be easily formed separately by a non-contact discharge method.
前記着色層及び前記ブラックマトリクス層はストライプ状に配置されていることを特徴としている。このように構成することで、非接触塗布法により前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を形成しやすくなる。 The colored layer and the black matrix layer are arranged in a stripe shape. By comprising in this way, it becomes easy to form the said colored layer and the said black matrix layer by a non-contact coating method.
前記ガスバリア層は珪素化合物からなり、純水に対する前記ガスバリア層の表面接触角が30度以下に設定されているため、前記着色層及び前記ブラックマトリクス層の材料液をガスバリア層の表面に濡れ広げることが可能になり、前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を形成することができる。 Since the gas barrier layer is made of a silicon compound and the surface contact angle of the gas barrier layer with respect to pure water is set to 30 degrees or less, the material liquid of the colored layer and the black matrix layer is spread on the surface of the gas barrier layer. And the colored layer and the black matrix layer can be formed.
前記素子基板に対向配置された封止基板を備え、前記素子基板と前記封止基板との間に、前記素子基板と前記封止基板を固定する接着剤層が形成され、前記接着剤層は、前記素子基板と前記封止基板の周囲に形成された紫外線硬化性を有する周辺シール層と、前記周辺シール層で囲まれた内部に形成された熱硬化性を有する充填層と、を備えることを特徴としている。 An adhesive layer that fixes the element substrate and the sealing substrate is formed between the element substrate and the sealing substrate, and the adhesive layer includes: An ultraviolet curable peripheral sealing layer formed around the element substrate and the sealing substrate, and a thermosetting filling layer formed inside surrounded by the peripheral sealing layer. It is characterized by.
紫外線硬化性を有する前記周辺シール層が形成されたため、前記素子基板と前記封止基板との貼り合わせ前に紫外線照射によって粘度を高め、貼り合わせ時における周辺シール層の断裂を防ぐことができる。また、熱硬化性を有する前記充填層が形成されたため、前記素子基板と前記封止基板との接着性を向上させることができる。さらに、前記素子基板と対向配置された前記封止基板を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、前記有機発光層や前記ガスバリア層を保護することができる。また、前記素子基板と前記封止基板の間に、水分の侵入を防ぐことができる。 Since the peripheral sealing layer having ultraviolet curing property is formed, the viscosity is increased by ultraviolet irradiation before the element substrate and the sealing substrate are bonded to each other, and the peripheral sealing layer is prevented from being broken at the time of bonding. In addition, since the filling layer having thermosetting property is formed, the adhesion between the element substrate and the sealing substrate can be improved. Further, the sealing substrate disposed to face the element substrate is fixed and has a buffer function against mechanical shock from the outside, and the organic light emitting layer and the gas barrier layer can be protected. In addition, moisture can be prevented from entering between the element substrate and the sealing substrate.
また、本発明の有機EL装置の製造方法においては、一対の電極の間に有機発光層を挟持した複数の発光素子を有する素子基板が設けられた有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記素子基板上に、前記発光素子を被覆する保護層を形成する工程と、前記保護層を被覆するガスバリア層を形成する工程と、前記ガスバリア層の表面に、前記発光素子に対応して複数の着色層を形成するとともに、前記着色層を区分するブラックマトリクス層を形成する工程と、を有することを特徴としている。 The organic EL device manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing an organic electroluminescent device in which an element substrate having a plurality of light emitting elements sandwiching an organic light emitting layer between a pair of electrodes is provided, Forming a protective layer covering the light emitting element on the element substrate; forming a gas barrier layer covering the protective layer; and a plurality of colors corresponding to the light emitting element on the surface of the gas barrier layer Forming a layer and forming a black matrix layer that separates the colored layer.
本発明の有機EL装置の製造方法によれば、前記発光素子を前記保護層及び前記ガスバリア層により被覆するため、前記発光素子を水分の侵入等から保護することができる。そのため、前記素子基板側に着色層及びブラックマトリクス層を形成することができる。 According to the method for manufacturing an organic EL device of the present invention, since the light emitting element is covered with the protective layer and the gas barrier layer, the light emitting element can be protected from moisture intrusion and the like. Therefore, a colored layer and a black matrix layer can be formed on the element substrate side.
また、前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を形成する工程は、前記ブラックマトリクス層を非接触塗布法によりパターン形成する工程の後に、前記着色層を非接触塗布法によりパターン形成する工程を有することを特徴としている。 Further, the step of forming the colored layer and the black matrix layer includes a step of patterning the colored layer by a non-contact coating method after a step of patterning the black matrix layer by a non-contact coating method. It is a feature.
前記着色層及び前記ブラックマトリクス層を非接触塗布法により形成するため、前記ガスバリア層の表面に前記着色層及び前記ブラックマトリクス層の材料液を選択的に塗布していくことができる。 Since the colored layer and the black matrix layer are formed by a non-contact coating method, the material liquid of the colored layer and the black matrix layer can be selectively applied to the surface of the gas barrier layer.
前記ガスバリア層の表面に前記ブラックマトリクス層を形成した後に、前記着色層を形成するため、前記ブラックマトリクス層の形成部分が隔壁となり、前記着色層を形成する際に、前記着色層の材料液を非接触塗布法により所定位置に確実に塗布して形成することができる。 In order to form the colored layer after forming the black matrix layer on the surface of the gas barrier layer, a portion where the black matrix layer is formed serves as a partition, and when forming the colored layer, a material liquid for the colored layer is used. It can be reliably applied and formed at a predetermined position by a non-contact coating method.
また、前記封止基板上に、接着剤層の材料液を塗布する工程と、前記素子基板と前記封止基板を減圧下で貼り合わせる工程と、前記接着剤層を大気中で硬化させる工程と、を有することを特徴としている。 A step of applying a material solution for an adhesive layer on the sealing substrate; a step of bonding the element substrate and the sealing substrate under reduced pressure; and a step of curing the adhesive layer in the air. It is characterized by having.
前記素子基板と前記封止基板を減圧下で貼り合わせ、大気中で硬化させるので、前記接着剤層が隙間なく広がるため、前記素子基板と前記封止基板の間に気泡や水分の混入を防ぐことができる。 Since the element substrate and the sealing substrate are bonded together under reduced pressure and cured in the air, the adhesive layer spreads without any gaps, thus preventing air bubbles and moisture from being mixed between the element substrate and the sealing substrate. be able to.
また、電子機器が、本発明に係る有機EL装置を備えるようにした。この発明によれば、高品質な画像特性を有する表示部を備えた電子機器が得られる。 Further, the electronic apparatus is provided with the organic EL device according to the present invention. According to the present invention, an electronic device including a display unit having high quality image characteristics can be obtained.
以下、本発明を詳しく説明する。 The present invention will be described in detail below.
なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。 This embodiment shows a part of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in each figure shown below, in order to make each layer and each member the size which can be recognized on drawing, the scale is varied for each layer and each member.
(有機EL装置の第1実施形態)
まず、本発明の有機EL装置の第1実施形態を説明する。
(First embodiment of organic EL device)
First, a first embodiment of the organic EL device of the present invention will be described.
図1は、本実施形態の有機EL装置の配線構造を示す模式図であり、図1において符号1は有機EL装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring structure of the organic EL device of the present embodiment. In FIG. 1,
この有機EL装置1は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと称する。)を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線101…と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102…と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103…とからなる配線構成を有し、走査線101…と信号線102…との各交点付近に画素領域X…を形成したものである。
This
もちろん本発明の技術的思想に沿えば、TFTなどを用いるアクティブマトリクスは必須ではなく、単純マトリクス向けの基板を用いて本発明を実施し、単純マトリクス駆動しても全く同じ効果が低コストで得られる。 Of course, according to the technical idea of the present invention, an active matrix using TFT or the like is not indispensable. Even if the present invention is implemented using a substrate for a simple matrix and the simple matrix is driven, the same effect can be obtained at low cost. It is done.
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路100が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路80が接続されている。
A data
さらに、画素領域Xの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT(スイッチング素子)112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から共有される画素信号を保持する保持容量113と、該保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT(スイッチング素子)123と、この駆動用TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む陽極10と、該陽極10と陰極11との間に挟み込まれた発光層(有機発光層)12が設けられている。
Further, in each pixel region X, a switching TFT (switching element) 112 to which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the
このEL表示装置1によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオン状態になると、そのときの信号線102の電位が保持容量113に保持され、該保持容量113の状態に応じて、駆動用TFT123のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT123のチャネルを介して、電源線103から陽極10に電流が流れ、さらに発光層12を介して陰極11に電流が流れる。発光層12は、これを流れる電流量に応じて発光する。
According to the
次に、本実施形態の有機EL装置1の具体的な態様を、図2〜図5を参照して説明する。ここで、図2は有機EL装置1の構成を模式的に示す平面図である。図3は有機EL装置1を模式的に示す断面図である。図4は、図3の後述するカラーフィルター層30を模式的に示す平面図である。
Next, specific modes of the
まず、図2を参照し、有機EL装置1の構成を説明する。
First, the configuration of the
図2は、基板本体20上に形成された前述した各種配線,TFT,各種回路によって、発光層12を発光させるTFT素子基板(以下「素子基板」という。)20Aを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a TFT element substrate (hereinafter referred to as “element substrate”) 20 </ b> A that causes the
有機EL装置1の素子基板20Aは、中央部分の実表示領域4(図2中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)とを備えている。
The
図1に示す画素領域Xからは、赤(R)、緑(G)または青(B)のいずれかの光が取り出され、図2に示す表示領域RGBが形成されている。実表示領域4においては、表示領域RGBがマトリクス状に配置されている。また、表示領域RGBの各々は、紙面縦方向において同一色で配列しており、いわゆるストライプ配置を構成している。そして、表示領域RGBが一つのまとまりとなって、表示単位画素が構成されており、該表示単位画素はRGBの発光を混色させてフルカラー表示を行うようになっている。 One of red (R), green (G), and blue (B) light is extracted from the pixel region X shown in FIG. 1, and the display region RGB shown in FIG. 2 is formed. In the actual display area 4, the display areas RGB are arranged in a matrix. In addition, each of the display areas RGB is arranged in the same color in the vertical direction of the paper, and constitutes a so-called stripe arrangement. The display area RGB is combined into one display unit pixel, and the display unit pixel mixes RGB light emission to perform full color display.
実表示領域4の図2中両側であってダミー領域5の下層側には、走査線駆動回路80、80が配置されている。また、実表示領域4の図2中上方側であってダミー領域5の下層側には、検査回路90が配置されている。この検査回路90は、有機EL装置1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段(不図示)を備え、製造途中や出荷時における有機EL装置1の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
Scan
(断面構造)
次に、図3を参照して、有機EL装置1の断面構造を説明する。
(Cross-section structure)
Next, a cross-sectional structure of the
本実施形態における有機EL装置1は、いわゆる「トップエミッション構造」の有機EL装置である。トップエミッション構造では、光を素子基板側ではなく封止基板側から取り出すため、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。
The
この有機EL装置1は、陽極10と陰極11(一対の電極)の間に発光層12(有機発光層)を挟持した複数の発光素子21及び発光素子21を区切る画素隔壁13を有する素子基板20A(基板)と、この素子基板20Aに対向配置された封止基板31と、が設けられている。
The
(素子基板)
図3に示すように、有機EL装置1は、前述した各種配線(例えば、TFT等)が形成された素子基板20A上に、窒化珪素等からなる無機絶縁層14が被覆されている。また、無機絶縁層14にはコンタクトホール(不図示)が形成され、前述した陽極10が駆動用TFT123に接続されている。無機絶縁層14上にはアルミ合金等からなる金属反射板15が内装された平坦化層16が形成されている。
(Element board)
As shown in FIG. 3, in the
この平坦化層16上には、陽極10と陰極11が発光層12を挟持して形成され発光素子21として構成しているものである。また、この発光素子21を区分するように絶縁性の画素隔壁13が配置されている。
On the
本実施形態において、陽極10は、仕事関数が5eV以上の正孔注入層の高いITO(Indium Thin Oxide:インジウム錫酸化物)等の金属酸化物導電膜が用いられる。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態においては、トップエミッション構造のため、陽極10は必ずしも光透過性を有する材料を用いる必要はなく、アルミ等からなる金属電極を用いてもよい。この構成を採用した場合は、前述した金属反射板15は設けなくてよい。
In the present embodiment, because of the top emission structure, the
陰極11を形成するための材料としては、本実施形態はトップエミッション構造であることから光透過性を有する材料である必要があり、したがって透明導電材料が用いられる。透明導電材料としては、ITOが好適とされるが、これ以外にも、例えば酸化インジウム・酸化亜鉛系アモルファス透明導電膜(Indium Zinc Oxide:IZO/アイ・ゼット・オー(登録商標))等を用いることができる。なお、本実施形態ではITOを用いるものとする。
As a material for forming the
また、陰極11は、電子注入効果の大きい(仕事関数が4eV以下)材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物である。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が該当する。また、これらの材料だけでは、電気抵抗が大きく電極として機能しないため、発光部分を避けるようにアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ITOや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いてもよい。
For the
なお、本実施形態では、フッ化リチウムとマグネシウム−銀合金、ITOの積層体を、透明性が得られる膜厚に調整して用いるものとする。 In the present embodiment, a laminate of lithium fluoride, magnesium-silver alloy, and ITO is used by adjusting the film thickness to obtain transparency.
発光層12は、白色に発光する白色発光層を採用している。この白色発光層は、真空蒸着プロセスを用いて素子基板20Aの全面に形成されている。白色発光材料としては、スチリルアミン系発光材料,アントラセン系ドーパント(青色)、或いはスチリルアミン系発光材料,ルブレン系ドーパント(黄色)が用いられる。
The
なお、発光層12の下層或いは上層に、トリアリールアミン(ATP)多量体正孔注入層、TPD(トリフェニルジアミン)系正孔輸送層、アルミニウムキノリノール(Alq3)層(電子輸送層)を成膜することが好ましい。
A triarylamine (ATP) multimer hole injection layer, a TPD (triphenyldiamine) hole transport layer, and an aluminum quinolinol (Alq3) layer (electron transport layer) are formed on the lower layer or the upper layer of the
また、素子基板20A上には、電極保護層17(保護層)が形成され発光素子21及び画素隔壁13を被覆している。
An electrode protective layer 17 (protective layer) is formed on the
この電極保護層17は、透明性や密着性、耐水性、ガスバリア性を考慮して珪素酸窒化物などの珪素化合物で構成することが望ましい。また、電極保護層17の膜厚は100nm以上が好ましく、画素隔壁13を被覆することで発生する応力によるクラック発生を防ぐため、膜厚の上限は200nm以下に設定することが好ましい。
The electrode
なお、本実施形態においては、電極保護層17を単層で形成しているが、複数層で積層してもよい。例えば、低弾性率の下層と高耐水性の上層とで電極保護層17を構成してもよい。
In the present embodiment, the electrode
電極保護層17上には、有機緩衝層18(保護層)が形成され電極保護層17を被覆している。
An organic buffer layer 18 (protective layer) is formed on the electrode
この有機緩衝層18は、画素隔壁13の形状の影響により、凹凸状に形成された電極保護層17の凹凸部分を埋めるように配置され、さらに、その上面は略平坦に形成される。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、不安定な形状の画素隔壁13からの電極保護層17の剥離を防止する機能を有する。また、有機緩衝層18の上面が略平坦化されるので、有機緩衝層18上に形成される硬い被膜からなる後述するガスバリア層19も平坦化される。したがって、応力が集中する部位がなくなり、これにより、ガスバリア層19でのクラックの発生を防止する。さらに、画素隔壁13を被覆して凹凸が埋められることで、ガスバリア層19上に形成されるブラックマトリックス層32や着色層37の膜厚均一性を向上させることにも有効である。
The
有機緩衝層18は、硬化前の原料主成分としては、減圧真空下でスクリーン印刷法により形成するために、流動性に優れ、か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必要があり、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(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。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。
Since the
また、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤としては、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良く、透明性に優れ、かつ硬化のばらつきの少ない付加重合型がよい。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。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を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℃の範囲の加熱で行われ、その硬化被膜はエステル結合を持つ高分子となる。さらに、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として、芳香続アミンや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。 Moreover, as the curing agent that reacts with the epoxy monomer / oligomer, one that forms a cured film with excellent electrical insulation and adhesiveness, high hardness, toughness, and excellent heat resistance, excellent transparency, and curing properties. An addition polymerization type with little variation is preferable. For example, 3-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, methyl-3,6-endomethylene-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 1,2,4,5-benzene Acid anhydride curing agents such as tetracarboxylic dianhydride and 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride are preferred. Furthermore, it becomes easy to cure at low temperature by adding an alcohol having a large molecular weight and hardly volatilizing such as 1,6-hexanediol as a reaction accelerator for promoting the reaction (ring opening) of the acid anhydride. These curings are performed by heating in the range of 60 to 100 ° C., and the cured film becomes a polymer having an ester bond. Furthermore, it becomes easy to cure at low temperature by adding a trace amount of amine compounds such as aromatic amines, alcohols and aminophenols as curing accelerators for promoting acid anhydride ring opening.
また、硬化時間を短縮するためよく用いられるカチオン放出タイプの光重合開始剤を用いてもよいが、硬化収縮が急激に進まないよう反応の遅いものが良く、また、塗布後の加熱による粘度低下で平坦化を進めるように、最終的には熱硬化を用いて硬化物を形成するものが好ましい。 In addition, a cation-releasing photopolymerization initiator often used to shorten the curing time may be used, but it is preferable that the reaction is slow so that the curing shrinkage does not rapidly progress, and the viscosity decreases due to heating after coating. It is preferable to finally form a cured product using thermosetting so as to advance the planarization.
さらに、電極保護層17やガスバリア層19との密着性を向上させるシランカップリング剤や、イソシアネート化合物などの捕水剤、硬化時の収縮を防ぐ微粒子などの添加物を混入しても良い。また、減圧雰囲気下で印刷形成するため、塗布した際に気泡が発生しにくくするために、含水量は0.01wt%(100ppm)以下に調整しておく。
Furthermore, additives such as a silane coupling agent that improves the adhesion to the electrode
これらの原料毎の粘度は、1000mPa・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、500〜20000mPa・s、特に2000〜10000mPa・s(室温)が好ましい。
また、有機緩衝層18の最適な膜厚としては、3〜10μm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の欠陥を防ぐが、有機緩衝層18を合わせた膜厚が10μmを超えると、後述する着色層37と発光層12の距離が広がり側面に逃げる光が増えるため、光の取り出し効率が低下する。また、3μm以下では、画素隔壁13を平坦化するのに不十分であり、ガスバリア層19への影響だけでなく、その後のブラックマトリックス層32や着色層37の形成における膜厚均一性へも影響を与える。
The viscosity of each raw material is preferably 1000 mPa · s (room temperature: 25 ° C.) or more. This is because it does not penetrate into the
Moreover, as an optimal film thickness of the
また、硬化後の特性としては、有機緩衝層18の弾性率が1〜10GPaであることが好ましい。10GPa以上では、画素隔壁13上を平坦化した際の応力を吸収することができず、1GPa以下では耐摩耗性や耐熱性等が不足するためである。
Moreover, as a characteristic after hardening, it is preferable that the elastic modulus of the
有機緩衝層18上には、有機緩衝層18を被覆し、かつ電極保護層17の終端部まで覆うような広い範囲で、ガスバリア層19が形成されている。
On the
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。ガスバリア層19は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、好ましくは窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物などによって形成される。
The
ガスバリア層19の弾性率は、100GPa以上、具体的には200〜250GPa程度が好ましい。また、ガスバリア層19の膜厚は、200〜600nm程度が好ましい。200nm未満であると、異物に対する被覆性が不足し、部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、600nmを越えると、応力によるクラックが生じてしまうおそれがあるからである。
The elastic modulus of the
さらに、ガスバリア層19としては、積層構造としてもよいし、その組成を不均一にして特にその酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよい。なお、積層構造とした場合の膜厚は、第一ガスバリア層としては、200〜400nmが好ましく、200nm未満では有機緩衝層18の表面及び側面被覆が不足してしまう。異物等の被覆性を向上させる第二ガスバリア層としては、200〜800nmが好ましい。総厚1000nm以上を超えるとクラックの発生頻度が上がること及び経済的な面で好ましくない。また、ガスバリア層19への濡れ性を向上させるため、ガスバリア層19の表面における純水に対する表面接触角が30度以下に設定された材料であることが好ましい。
Further, the
また、本実施形態では、有機EL装置1をトップエミッション構造としていることから、ガスバリア層19は光透過性を有する必要があり、したがってその材質や膜厚を適宜に調整することにより、本実施形態では可視光領域における光線透過率を例えば80%以上にしている。
Further, in the present embodiment, since the
ガスバリア層19の表面に複数の着色層37が形成されるとともに、この着色層37を区切るブラックマトリクス層32が形成され、カラーフィルター層30として構成している。さらに、額縁部からの光が漏洩しないように、後述する周辺シール層33の幅内もブラックマトリックスが覆われている場合もある。
A plurality of
図3,4に示すように、このカラーフィルター層30は、着色層37として、赤色着色層37R、緑色着色層37G、青色着色層37Bがストライプ状に配列形成され、その領域の間にブラックマトリクス層32が同様にストライプ状に配列形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
着色層37は、透明バインダー層に顔料または染料が混合された材料で構成されている。着色層37の幅は20〜100μm程度で、発光素子21の陽極10と略同幅に各層調整されており、陽極10の長手方向に沿ってストライプ状に連続形成されている。各着色層37の膜厚は、光線透過率を考慮して極力薄い方がよく、0.1〜1μmの範囲でホワイトバランスを考慮して各色毎に調整されている。この着色層37により、発光層12の発光光が、着色層37の各々を透過し、赤色光、緑色光、青色光の各色光として観察者側に出射するようになっている。このように、有機EL装置1においては、発光層12の発光光を利用し、かつ、複数色の着色層37によってカラー表示を行うようになっている。
The
ブラックマトリクス層32は、カーボンブラック等の顔料が混入された樹脂からなる遮光層であり、適切な色変換を行うため、前述した各着色層37の隣接する画素領域間の光漏れを防止するものである。また、このブラックマトリクス層32は、撥液性を有するフッ素原子を含んでいる樹脂からなっており、層全体がフッ素樹脂で形成されていても、表面のみがフッ素原子が多く存在するように何らかの表面処理が施された樹脂層でもよい。ブラックマトリクス層32の幅は、陽極10の短手方向に隣接する陽極10相互の間隔と略同幅で、20〜100μm程度に各層調整され、陽極10の長手方向に沿ってストライプ状に連続形成されている。ブラックマトリクス層32の膜厚は、遮光性を考慮して1〜5μm程度の比較的厚い膜厚で形成される。
The
ここで、カラーフィルター層30の下層には、発光層12が素子基板20Aの全面に形成され、また、発光層12が絶縁性を有する画素隔壁13に区分され、複数の発光素子21として構成している。そのため、陽極10と対向位置にある発光層12は発光領域となり、画素隔壁13と対向位置にある発光層12は、非発光領域となる。したがって、図4に示すように、ガスバリア層19の表面にストライプ状に形成した着色層37は、発光素子21と対向位置にある着色層37のみが発光光を取り出すことができる(図4中ハッチング部分)。なお、隣接する画素領域のうち異なる着色層37を備えた画素領域間の光漏れに比べて、同じ着色層37を備えた画素領域間の光漏れを防止する必要性は小さい。そのため、上述したストライプ状のブラックマトリクス層32は、異なる着色層37を備えた画素領域間に配置され、同じ着色層37を備えた画素領域間には配置されていない。
Here, the
また、本実施形態では、着色層37及びブラックマトリクス層32をストライプ状に形成し、カラーフィルター層30を構成しているが、この配列は任意でよく、例えば着色層37をモザイク状に形成し、着色層37の領域の間にブラックマトリクス層32を形成してもよい。さらに、着色層37のR,G,Bの基本色の他に、目的に応じてライトブルーやライトシアン、白等を加えても良い。さらに、額縁部からの光が漏洩しないように、後述する周辺シール層33の幅内もブラックマトリックス層32が覆われている場合もある。
In this embodiment, the
(封止基板)
また、素子基板20Aと後述する封止基板31との間の周辺部に周辺シール層33が設けられている。
(Sealing substrate)
Further, a
この周辺シール層33は、素子基板20Aと封止基板31の貼り合わせの位置精度の向上と後述する充填層34のはみ出しを防止する土手の機能を有し、紫外線によって硬化して粘度が向上するエポキシ材料等で構成されている。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(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。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、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤としては、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のカチオン重合反応を起こす光反応型開始剤が好ましい。 Moreover, as a curing agent that reacts with an epoxy monomer / oligomer, a photoreactive type that causes a cationic polymerization reaction such as diazonium salt, diphenyliodonium salt, trifellsulfonium salt, sulfonate ester, iron arene complex, silanol / aluminum complex, etc. Initiators are preferred.
塗布時の粘度は、3万〜40万mPa・s(室温)が好ましく、5万〜20万mPa・sがさらに好ましい。また、紫外線照射後に徐々に粘度が上昇する材料を用いると、貼り合わせ直後にシール切れしにくい粘度まで上昇させることができるので、1mm以下の細いシール幅でも周辺シール層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。さらに、貼り合わせ前の封止基板側のみに紫外線を照射すればよいため、発光素子へ紫外線を照射せずにダメージ等を防ぐことができる。また、貼り合わせ時に減圧した際に気泡が発生しにくくするため、含水量は0.1wt%(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 application is preferably 30,000 to 400,000 mPa · s (room temperature), more preferably 50,000 to 200,000 mPa · s. In addition, when a material whose viscosity gradually increases after ultraviolet irradiation is used, it is possible to increase the viscosity so that the seal is difficult to be cut immediately after bonding. Therefore, even when the seal width is 1 mm or less, the
周辺シール層33の膜厚としては、10〜25μmが好ましい。なお、素子基板20Aと封止基板31との距離を規制するために所定粒径の有機材料からなる球状粒子が混合されているものが好ましい。シール剤としては、通常、無機材料の燐片状や塊状の粒子を混合して粘度を高めているが、前述した各種配線やガスバリア層19が貼り合わせ圧着時に損傷してしまうため、本実施形態における有機EL装置1は、弾性率が小さい有機材料の球状粒子を周辺シール層33に混合している。
The film thickness of the
また、素子基板20Aと封止基板31の間における周辺シール層33に囲まれた内部に、熱硬化性樹脂からなる充填層34が形成されている。
A filling
この充填層34は、前述した周辺シール層33で囲まれた有機EL装置1の内部に隙間なく充填されており、素子基板20Aに対向配置された封止基板31を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層12やガスバリア層19の保護をするものである。
The filling
充填層34は、硬化前の原料主成分としては、流動性に優れ、かつ溶媒のような揮発成分を持たない有機化合物材料である必要があり、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(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。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 packed
また、エポキシモノマー/オリゴマーと反応する硬化剤としては、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良く、透明性に優れ、か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。これらの硬化は、60〜100℃の範囲で行われ、その硬化皮膜は珪素酸窒化物との密着性に優れるエステル結合を持つ高分子となる。さらに、酸無水の開環を促進する硬化促進剤として芳香族アミンやアルコール類、アミノフェノール等の比較的分子量の高いものを添加することで低温かつ短時間での硬化が可能となる。 Further, as the curing agent that reacts with the epoxy monomer / oligomer, an addition polymerization type that is excellent in electrical insulation, forms a cured film that is tough and excellent in heat resistance, has excellent transparency, and has little variation in curing. Is good. For example, 3-methyl-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, methyl-3,6-endomethylene-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, 1,2,4,5-benzene An acid anhydride curing agent such as tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, or a polymer thereof is preferable. These curings are performed in the range of 60 to 100 ° C., and the cured film becomes a polymer having an ester bond that is excellent in adhesion to silicon oxynitride. Furthermore, curing at a low temperature and in a short time is possible by adding a relatively high molecular weight material such as an aromatic amine, alcohol, aminophenol or the like as a curing accelerator that promotes ring opening of acid anhydride.
また、塗布時の粘度は、気泡を噛まずに充填性を上げるためにはより低粘度がよいが、あまり低粘度過ぎても周辺シール層33の断裂を生じやすいため、100〜2000mPa・s(室温)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、貼り合わせ時に減圧した際に気泡が発生しにくくするため、含水量は0.01%(100ppm以下)に調整された材料であることが好ましい。
Further, the viscosity at the time of application is preferably lower in order to improve the filling property without biting the bubbles, but the
充填層34の膜厚としては、5〜20μmが好ましい。なお、素子基板20Aと封止基板31との距離を規制するために所定粒径の有機材料からなる粒子が混合されているものが好ましい。また、前述した周辺シール層33と同様に、本実施形態における有機EL装置1は、弾性率が小さい有機材料の球状粒子を混合している。粒子に弾性率が小さい有機材料を充填層34に混合することにより、前述したガスバリア層19の損傷を防ぐことができる。
The film thickness of the
また、素子基板20Aと対向配置された封止基板31は、光学特性及びガスバリア層19の保護を目的に設けられる。この封止基板31の材質は、ガラス又は透明プラスチック(ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリオレフィン等)が好ましい。また、この封止基板31には、紫外線遮断/吸収層や光反射防止層、放熱層等の機能層が設けられていてもよい。
In addition, the sealing
したがって、上述の実施形態によれば、発光素子21をガスバリア層19により被覆するため、発光素子21を水分の侵入等から保護し、素子基板20A側にカラーフィルター層30を形成することができる。そのため、封止基板31上にカラーフィルター層30を形成する場合と比べて、発光層12とカラーフィルター層30との距離を短縮させ、発光光の光路長を短く設定することができる。したがって、ブラックマトリクス層32を縮小させて着色層37の開口面積を大きく確保し、光の取り出し効率を向上させることができる。また、製造コストを削減することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, since the
ここで、図5を参照して光路長と、光の取り出し効率と、高精細化との関係を説明する。図5は、発光層12からカラーフィルター層30までの光路説明図である。ここで、本実施形態におけるカラーフィルター層30を素子基板20A側に設けた場合を実線Aで表し、カラーフィルター層30を封止基板31側に設けた場合を2点鎖線B,Cで表して各々比較する。
Here, the relationship between the optical path length, the light extraction efficiency, and the high definition will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram of an optical path from the
発光層12の任意の点で発光した光は、放射状に照射されて着色層37に入射する。着色層37を透過した光は、RGBの各色光として観察者側に出射するようになっている。また、着色層37の外側に入射した光は、各着色層37の領域間に形成されたブラックマトリクス層32によって遮光される。
Light emitted from an arbitrary point of the
図5(a)に示すように、A及びBの着色層37の幅を同幅に形成した場合、Bにおいては、発光層12の任意の点から発光する光は、着色層37に入射角βの範囲で入射する。また、入射角βより外側の発光光はブラックマトリクス層32によって遮光されるが、さらに外側の発光光がブラックマトリクス層32においても遮光されずに、隣接した着色層37へ入射して光漏れを起こしてしまう。その結果、色変換が正常に行われず表示品質の低下が生じてしまう。
As shown in FIG. 5A, when the
また、図5(a)のBにおける隣接画素への光漏れを防止するためには、図5(b)のCに示すように、ブラックマトリクス層32を広く形成しなければならない。
Further, in order to prevent light leakage to adjacent pixels in B of FIG. 5A, the
しかしながら、Cのようにブラックマトリクス層32を広く形成すると、着色層37間の画素ピッチが広くなってしまう。これに伴って、着色層37が小さくなってしまい、着色層37への発光光の入射角がγと縮小してしまう。そのため、光の取り出し効率が低下するとともに、表示体の高精細化に問題がある。
However, when the
したがって、本実施形態(図5中A)のように、発光層12とカラーフィルター層30との距離を近づけることで、着色層37に入射する光の入射角をαに増加させることができる。そのため、光の損失を低減させ、光の取り出し効率を向上させることができる。
Therefore, the incident angle of the light incident on the
さらに、ブラックマトリクス層32を小さく形成しても、着色層37に入射できない発光光を広い範囲で遮光することができるため、隣接画素への光漏れを防止できる。そのため、画素ピッチを細かく形成することができ、高精細化が可能となる。
Furthermore, even if the
また、カラーフィルター層30はストライプ状に配置され、ブラックマトリクス層32がフッ素原子を含む樹脂からなり、撥水性を有することで、非接触吐出法により着色層37とブラックマトリクス層32とを区分して狭ピッチのカラーフィルター層30を形成しやすくなる。
The
ガスバリア層19は珪素化合物からなり、純水に対するガスバリア層19の表面接触角が30度以下に設定されているため、カラーフィルター層30の材料液をガスバリア層19の表面に濡れ広げることが可能になり、カラーフィルター層30を形成しやすくすることができる。
Since the
有機EL装置1の周囲に紫外線硬化性を有する周辺シール層33が形成されたため、素子基板20Aと封止基板31との貼り合わせ前に紫外線照射によって粘度を高め、貼り合わせ時における周辺シール層33の断裂を防ぐことができる。また、周辺シール層33で囲まれた内部に熱硬化性を有する充填層34が形成されたため、素子基板20Aと封止基板31との接着性を向上させることができる。さらに、素子基板20Aと対向配置された封止基板31を固定させ、かつ外部からの機械的衝撃に対して緩衝機能を有し、発光層12やガスバリア層19を保護することができる。また、素子基板20Aと封止基板31の間に、水分の侵入を防ぐことができる。
(有機EL装置の製造方法)
次に、図6,7を参照して本実施形態における有機EL装置1の製造方法を説明する。ここで、図6は、有機EL装置1の素子基板20A側の工程図であり、図7は、封止基板31側の工程図である。
Since the
(Method for manufacturing organic EL device)
Next, a method for manufacturing the
まず、図6(a)に示すように、陰極11までが積層された素子基板20Aに電極保護層17を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, the electrode
具体的には、例えば、窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や珪素酸窒化物などを、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。 Specifically, for example, a silicon compound containing nitrogen, that is, silicon nitride, silicon oxynitride, or the like is formed by a high-density plasma film forming method such as an ECR sputtering method or an ion plating method.
なお、透明無機材料としてのSiO2 などの無機酸化物やLiFやMgF等のアルカリハライドを、真空蒸着法や高密度プラズマ成膜法により積層してもよい。 Note that an inorganic oxide such as SiO 2 or an alkali halide such as LiF or MgF as a transparent inorganic material may be laminated by a vacuum vapor deposition method or a high-density plasma film formation method.
次に、図6(b)に示すように、有機緩衝層18を電極保護層17上に形成する。
Next, as shown in FIG. 6B, the
具体的には、減圧雰囲気下でスクリーン印刷を行った有機緩衝層18を、60〜100℃の範囲で加熱して硬化させる。この時点の問題点として、加熱直後に反応が開始されるまで一時的に粘度が低下する。この時に、電極保護層17や陰極11を透過してAlp3 などの発光層12に浸透してダークスポットが発生する。そこで、ある程度硬化が進むまでは低温で放置し、ある程度高粘度化したところで温度を上げて完全硬化させることが好ましい。
Specifically, the
次に、図6(c)に示すように、ガスバリア層19を有機緩衝層18上に形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, the
具体的には、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法などの高密度プラズマ成膜法で形成する。また、形成前には、酸素プラズマ処理によって密着性を向上させると信頼性が向上する。 Specifically, it is formed by a high density plasma film forming method such as an ECR sputtering method or an ion plating method. In addition, reliability is improved by improving the adhesion by oxygen plasma treatment before the formation.
次に、図6(d)に示すように、ガスバリア層19が形成された素子基板20Aにブラックマトリクス層32を形成する。
Next, as shown in FIG. 6D, the
具体的には、一般的な大気雰囲気下でブラックマトリクス層32の材料液をインクジェット法によりガスバリア層19の表面に塗布していく。この時、素子基板20A上の隣接する陽極10の間に陽極10の長手方向に沿ってストライプ状に塗布していく。また、必要に応じて、ブラックマトリクス層32の形成領域以外の領域に、予めレジスト等で隔壁をパターン形成しておいてもよい。次に、素子基板20Aをブラックマトリクス層32の材料液のみが塗布された状態で乾燥硬化させる。
Specifically, the material liquid of the
なお、ブラックマトリクス層32の材料液の塗布方法は、インクジェット法以外にも、ジェットディスペンス法、ニードルディスペンス法等の非接触塗布法を用いてもよい。また、これらの塗布法を用いる場合1000mPa・s以下に粘度を下げる必要があるため、適宜有機溶媒等で希釈して粘度調整を行う。
In addition, the coating method of the material liquid of the
次に、図6(e)に示すように、ブラックマトリクス層32が形成された素子基板20Aに着色層37を形成する。
Next, as shown in FIG. 6E, a
具体的には、一般的な大気雰囲気下でガスバリア層19の表面のブラックマトリクス層32が形成された領域の間に各着色層37の材料液をインクジェット法により塗布していく。この時、素子基板20A上の陽極10の長手方向に沿ってストライプ状に塗布していく。次に、着色層37の材料液が塗布された素子基板20Aを乾燥硬化させることで、カラーフィルター層30が形成される。
Specifically, the material liquid of each
なお、各着色層37の材料液の塗布方法は、インクジェット法以外にも、ジェットディスペンス法、ニードルディスペンス法等の非接触塗布法を用いてもよい。また、これらの塗布法を用いる場合100mPa・s以下に粘度を下げる必要があるため、適宜有機溶媒等で希釈して粘度調整を行う。
In addition, the coating method of the material liquid of each
次に、図7(a)に示すように、封止基板31の周辺部に周辺シール層33を形成する。
Next, as shown in FIG. 7A, a
具体的には、ニードルディスペンス法により前述した紫外線硬化性樹脂材料を封止基板31の周囲に塗布していく。
Specifically, the above-described ultraviolet curable resin material is applied around the sealing
なお、この塗布方法は、スクリーン印刷法を用いてもよい。 Note that this printing method may be a screen printing method.
次に、図7(b)に示すように、封止基板31の周辺シール層33に囲まれた内部に充填層34を形成する。
Next, as shown in FIG. 7B, a
具体的には、ジェットディスペンス法により前述した熱硬化性樹脂材料を塗布していく。 Specifically, the thermosetting resin material described above is applied by a jet dispensing method.
なお、この熱硬化性樹脂材料は、必ずしも封止基板31の全面に塗布する必要はなく、封止基板31上の複数箇所に塗布すればよい。
The thermosetting resin material is not necessarily applied to the entire surface of the sealing
次に、図7(c)に示すように、周辺シール層33及び充填層34の材料液が塗布された封止基板31に紫外線照射を行う。
Next, as shown in FIG. 7C, the sealing
具体的には、周辺シール層33を仮硬化させる目的で、例えば、照度30mW/cm2 、光量2000mJ/cm2 の紫外線を封止基板31上に照射する。この時、紫外線硬化性樹脂である周辺シール層33の材料液のみが硬化され粘度が向上する。
Specifically, for the purpose of pre-curing the
次に、図6(e)に示す、ガスバリア層19の表面にカラーフィルター層30が形成された素子基板20A側と、図7(c)に示す、周辺シール層33が仮硬化された封止基板31とを貼り合わせる。この時、周辺シール層33が素子基板20A上に形成した有機緩衝層18の周辺端部35の立ち上がり部分36を完全に被覆するように配置する。
Next, the
具体的には、この貼り合わせ工程は、真空度が例えば、1Paの真空雰囲気下で行い、加圧600N(ニュートン)で200秒間保持して圧着させる。 Specifically, this bonding step is performed in a vacuum atmosphere with a degree of vacuum of, for example, 1 Pa, and held for 200 seconds at a pressure of 600 N (Newton) for pressure bonding.
次に、圧着して貼り合わせた有機EL装置1を大気中で加熱する。
Next, the
具体的には、素子基板20A側と封止基板31側を貼り合わせた状態で大気中において加熱することで、前述した仮硬化した周辺シール層33と、充填層34を熱硬化させる。
Specifically, by heating in the atmosphere with the
なお、素子基板20Aと封止基板31との間には真空の空間が存在しても、大気中で加熱硬化を行うことにより、充填層34が周辺シール層33で囲まれた空間に充填される。以上より、前述した本実施形態における所望の有機EL装置1を得ることができる。
Even if a vacuum space exists between the
したがって、上述の製造方法によれば、発光素子21を電極保護層18、有機緩衝層18及びガスバリア層19により被覆するため、大気雰囲気下でカラーフィルター層30を形成する工程において、発光素子21内への水分や有機溶媒の侵入を防ぐことができる。
Therefore, according to the manufacturing method described above, in order to cover the
カラーフィルター層30を形成する工程は、ガスバリア層19の表面にブラックマトリクス層32を形成した後に、着色層37を形成するため、ブラックマトリクス層32の形成部分が隔壁となり、着色層37を形成する際に、着色層37の材料液を非接触塗布法により所定位置に確実に塗布して形成することができる。
In the step of forming the
また、着色層37及びブラックマトリクス層32をインクジェット法等の非接触塗布法により形成するため、ガスバリア層19の表面に着色層37及びブラックマトリクス層32の材料液を選択的に塗布していくことができる。
In addition, since the
また、素子基板20A側と封止基板31側を真空雰囲気下において貼り合わせた後に周辺シール33及び充填層34を大気中で加熱硬化させる。そのため、真空雰囲気下と大気中との差圧により、充填層34が隙間なく充填され、気泡の発生を防ぐことができる。さらに、素子基板20A側と封止基板31側との接着性を向上させ位置精度を向上させることができる。
(電子機器)
次に、前記実施形態の有機EL装置を備えた電子機器の例について説明する。
Further, after the
(Electronics)
Next, an example of an electronic apparatus including the organic EL device according to the embodiment will be described.
図8(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図8(a)において、符号50は携帯電話本体を示し、符号51は有機EL装置を備えた表示部を示している。
FIG. 8A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 8A,
図8(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8(b)において、符号60は情報処理装置、符号61はキーボードなどの入力部、符号63は情報処理本体、符号62は有機EL装置を備えた表示部を示している。
FIG. 8B is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 8B,
図8(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図8(c)において、符号70は時計本体を示し、符号71は有機EL装置を備えたEL表示部を示している。
FIG. 8C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG.8 (c), the code |
図8(a)〜(c)に示す電子機器は、先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、表示特性が良好な電子機器となる。 Since the electronic devices shown in FIGS. 8A to 8C are provided with the organic EL device described in the previous embodiment, the electronic devices have good display characteristics.
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.
1…有機EL装置 10…陽極(一対の電極) 11…陰極(一対の電極) 12…発光層(有機発光層) 13…画素隔壁 17…電極保護層(保護層) 18…有機緩衝層(保護層) 19…ガスバリア層 20A…素子基板 21…発光素子 31…封止基板 32…ブラックマトリクス層 33…周辺シール層(接着剤層) 34…充填層(接着剤層) 37…着色層
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記素子基板上に形成され、前記発光素子を被覆する保護層と、
前記保護層を被覆するガスバリア層と、を有し、
前記ガスバリア層の表面に、前記発光素子に対応して複数の着色層が形成されるとともに、前記着色層を区分するブラックマトリクス層が形成されてい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。 In an organic electroluminescence device provided with an element substrate having a plurality of light emitting elements sandwiching an organic light emitting layer between a pair of electrodes,
A protective layer formed on the element substrate and covering the light emitting element;
A gas barrier layer covering the protective layer,
A plurality of colored layers corresponding to the light emitting elements are formed on the surface of the gas barrier layer, and a black matrix layer for separating the colored layers is formed.
前記素子基板と前記封止基板との間に、前記素子基板と前記封止基板を固定する接着剤層が形成され、
前記接着剤層は、前記素子基板と前記封止基板の周囲に形成された紫外線硬化性を有する周辺シール層と、前記周辺シール層で囲まれた内部に形成された熱硬化性を有する充填層と、を備えることを特徴とする請求項1から請求項4いずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 A sealing substrate disposed opposite to the element substrate;
Between the element substrate and the sealing substrate, an adhesive layer that fixes the element substrate and the sealing substrate is formed,
The adhesive layer includes an ultraviolet curable peripheral seal layer formed around the element substrate and the sealing substrate, and a thermosetting filling layer formed inside the peripheral seal layer. The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記素子基板上に、前記発光素子を被覆する保護層を形成する工程と、
前記保護層を被覆するガスバリア層を形成する工程と、
前記ガスバリア層の表面に、前記発光素子に対応して複数の着色層を形成するとともに、前記着色層を区分するブラックマトリクス層を形成する工程と、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の製造方法。 A method of manufacturing an organic electroluminescence device provided with an element substrate having a plurality of light emitting elements sandwiching an organic light emitting layer between a pair of electrodes,
Forming a protective layer covering the light emitting element on the element substrate;
Forming a gas barrier layer covering the protective layer;
Forming a plurality of colored layers corresponding to the light emitting elements on the surface of the gas barrier layer, and forming a black matrix layer for separating the colored layers, wherein the organic electroluminescent device comprises: Production method.
前記ブラックマトリクス層を非接触塗布法によりパターン形成する工程の後に、前記着色層を非接触塗布法によりパターン形成する工程を有することを特徴とする請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンスの製造方法。 The step of forming the colored layer and the black matrix layer includes:
7. The method for producing organic electroluminescence according to claim 6, further comprising a step of patterning the colored layer by a non-contact coating method after a step of patterning the black matrix layer by a non-contact coating method.
前記素子基板と前記封止基板を減圧下で貼り合わせる工程と、
前記接着剤層を大気中で硬化させる工程と、を有することを特徴とする請求項6又は請求項7記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 Applying a material solution of an adhesive layer on the sealing substrate;
Bonding the element substrate and the sealing substrate under reduced pressure;
The method for producing an organic electroluminescent device according to claim 6, further comprising a step of curing the adhesive layer in the atmosphere.
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