JP4743038B2 - エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法 - Google Patents
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Description
そして、封止基板が備える凹溝から突出するように保持される発光棒によって互いに積層された透明基板と封止基板との間に形成される隙間に対して、大気圧よりも低い圧力の不活性ガスを封入するようにした。その結果、透明基板と封止基板とが大気圧によって互いに密着するように押圧される。すなわち、透明基板と封止基板との隙間において、各透明電極が大気圧によって各発光棒に押圧される。それゆえに、各機能層と各透明電極とを、より確実に電気的に接続させることができる。さらにまた、透明基板と封止基板との間の空間に不活性ガスを封入させるため、発光棒の電気的安定性を確保することができる。そして封止層によって、水分や酸素等の機能層への侵入を遮断することができ、EL装置を長寿命化することができる。
このEL装置によれば、色再現範囲を拡張する場合に、既存する発光層を維持させて、追加する種別の発光棒(機能層)についてのみ、新たに膜厚や膜厚分布を調整すればよい。したがって、発光層の種類を容易に増加させることができ、EL装置の色再現範囲を容易に拡張できる。ひいては、EL装置の生産性を向上させることができる。
このEL装置によれば、画素のサイズを変更する場合に、既存の発光層の製造工程を維持させて、サイズ変更する種別の発光棒(機能層)についてのみ、膜厚や膜厚分布を調整すればよい。したがって、画素のサイズを容易に変更させることができ、EL装置の色再現性を容易に向上させることができる。ひいては、EL装置の生産性を向上させることができる。
このEL装置において、前記赤色用発光層を有する前記発光棒は、前記青色用発光層を有する前記発光棒よりも太く、前記緑色用発光層を有する前記発光棒は、前記青色用発光層を有する前記発光棒よりも太い構成であってもよい。
このEL装置によれば、EL装置の色再現範囲を、光の3原色と補色関係にある光によって、容易に拡張させることができる。
このEL装置によれば、透明電極と機能層を面接触させることができ、EL装置の電気的特性を安定化させることができる。
このEL装置によれば、対向電極と透明電極との間の空間を均一にさせることができ、対向電極と透明電極との間に、均一な膜厚の機能層を挟入させることができる。したがって、各画素内の発光輝度を均一にさせることができる。
このEL装置によれば、少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか1つを有する分だけ、EL装置の発光特性を向上させることができる。
そして不活性ガス封入工程において、封止基板が備える凹溝から突出するように配置される発光棒によって互いに積層された透明基板と封止基板との間に形成される隙間に対して、大気圧よりも低い圧力の不活性ガスを封入するようにした。その結果、透明基板と封止基板とが大気圧によって互いに密着するように押圧される。すなわち、透明基板と封止基板との間において、各透明電極が大気圧によって各発光棒に押圧される。それゆえに、各機能層と各透明電極とを、より確実に電気的に接続させることができる。さらにまた、透明基板と封止基板との間の隙間に不活性ガスを封入させるため、発光棒の電気的安定性を確保することができる。そして不活性ガスの封入によって、水分や酸素等の機能層への侵入を遮断することができ、EL装置を長寿命化することができる。
だけで、EL装置の画素サイズを変更させることができる。したがって、画素のサイズを変更する場合に、既存の発光層の製造工程を維持させて、サイズ変更する種別の発光棒(機能層)についてのみ、膜厚や膜厚分布を調整すればよい。したがって、画素のサイズを容易に変更させることができ、EL装置の色再現性を容易に向上させることができる。ひいては、EL装置の生産性を向上させることができる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図6に従って説明する。
図1に示すように、EL装置10は、四角板状に形成された透明基板12を有している。透明基板12は、無アルカリガラス等の透明無機材料、あるいはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリメチルメタクリレート等の透明樹脂材料からなる基板である。透明基板12のサイズ(X方向の幅×Y方向の幅)は、約2400mm×約2200mmで形成される大型の基板であるが、このサイズに限定されるものではない。
図2に示すように、各EL棒20には、それぞれ対向電極としてのデータ線21が備えられている。各データ線21の外側面21aには、それぞれデータ線21側から順に、発光層22と正孔輸送層23が積層されている。
ポリマー(以下単に、「F8T2」という。)で形成されている。各発光層22には、それぞれ対応するデータ線21に入力されたデータ信号に対応する電子が注入される。
低分子系の発光層材料としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、クマリン誘導体物、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等の金属錯体等を利用することができる。
低分子系の正孔輸送層材料としては、ベンジジン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポルフィリン化合物等を利用することができる。
物(Baytron P、バイエル社商標)、トリフェニルアミンやエチレンジアミン等を分子核とした各種デンドリマー等を利用することができる。
まず、図3に示すように、透明基板12の走査線形成面12aに、複数の走査線13を形成する(透明電極形成工程としての走査線形成工程)。すなわち、光透過性の導電性材料を利用したスクリーン印刷法やインクジェット法等の液相プロセス、あるいは蒸着法やスパッタ法等の気相プロセスを利用して、透明基板12の走査線形成面12aに、X方向に延びる複数の走査線13を形成する。
(1)上記実施形態によれば、データ線21の外側面21aに発光層22と正孔輸送層23を積層して四角柱状のEL棒20を形成した。また、複数のEL棒20を透明基板12の走査線13上に配列して、配列した各EL棒20をそれぞれ走査線13に押圧する封止基板25を設けた。そして、封止基板25と透明基板12の外縁に、封止基板25と透明基板12との間の空間、すなわち各データ線21、各発光層22、各正孔輸送層23及び各走査線13を封止する封止層26を設けた。
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図7〜図10に従って説明する。第2実施形態は、第1実施形態のEL棒20の発光色やサイズなどを変更したものである。そのため、以下では、EL棒20の変更点について説明する。
図9に示すように、まず、透明基板12に組み付けられていない状態の各色用データ線21R,21G,21Bを、それぞれ対応する色用の発光層形成液22Lに浸漬して引き出す。そして、各色用データ線21R,21G,21Bの外側面に堆積した発光層形成液22Lの液状膜22Fを乾燥することによって、各色用発光層22R,22G,22Bを形成する。
(5)上記実施形態によれば、透明基板12の各走査線13に、横幅の異なる四角柱状の各色用EL棒20R,20G,20Bを接続した。そして、各色用EL棒20R,20G,20Bの横幅を変更することによって、各色用EL棒20R,20G,20Bごとに、画素領域Sのサイズを変更する構成にした。
(第3実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態を図11に従って説明する。第3実施形態は、第1実施形態のEL棒20の発光色を変更したものである。そのため、以下では、EL棒20の変更点について説明する。
(8)上記実施形態によれば、各色用データ線21R,21Y,21G,21C,21B,21Mの外側面に、対応する各色用発光層22R,22Y,22G,22C,22B,22M及び正孔輸送層23を積層し、各色用EL棒20R,20Y,20G,20C,20B,20Mを形成した。そして、透明基板12の走査線13上に、各色用EL棒20R,20Y,20G,20C,20B,20Mを配列し、配列した各色用EL棒20R,20Y,20G,20C,20B,20Mを、封止基板25によって走査線13に押圧するようにした。
・上記実施形態では、機能層を、発光層及び正孔輸送層によって構成した。これに限らず、例えば、正孔輸送層を省略する構成にしてもよく、あるいは正孔輸送層と走査線との間
に、対応する発光層への正孔の注入効率を高めるための正孔注入層を形成する構成にしてもよい。さらには、正孔輸送層と発光層との間に、電子の移動を抑制する電子障壁層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態において、発光層を、白色に対応した波長領域の光を発光する白色発光層で構成してもよい。また、各色用発光層に加えて、白色発光層を有する構成であってもよい。さらには、赤色に対応した異なる2つの波長領域の光、緑色に対応した異なる2つの波長領域の光、青色に対応した異なる2つの波長領域の光を発光する発光層を有する構成であってもよい。つまり、異なる波長領域の光を発光する複数の発光層を各色ごとに有する構成であってもよい。
・上記実施形態では、EL棒20に発光層を一層のみ形成する構成にした。これに限らず、例えば、EL棒20は、発光層と電荷発生層を繰り返し積層した、いわゆるマルチフォトン構造であってもよい。
・上記実施形態では、データ線の全体に発光層及び正孔輸送層を形成する構成にした。これに限らず、データ線の外側面であって、透明基板12側の外側面のみに、発光層及び正孔輸送層を形成する構成にしてもよい。
・上記実施形態では、機能層の最外周を、正孔輸送層23によって構成した。これに限らず、例えば、正孔輸送層23の外側面に、発光棒と走査線13との間の密着性を向上させるための密着層、あるいは発光層と走査線13との間の接触抵抗を低減させるための導電層(例えば、金属膜)を形成する構成にしてよい。これによれば、走査線13とEL棒20との間の電気的特性を、さらに安定化することができる。
・上記実施形態では、保持手段を、封止基板25と封止層26に具体化した。これに限らず、保持手段を、隣接するEL棒の間に充填された樹脂等によって具体化してもよい。すなわち、保持手段は、EL棒を各透明電極13に接続させて、EL棒を透明基板12に保持するものであればよい。
・上記実施形態では、隣接するEL棒20の間の空間を不活性ガスで充填する構成にした。これに限らず、例えば隣接するEL棒20の間の空間を遮光性の部材で覆い、EL棒20の間の発光のクロストークを回避する構成にいてもよい。
・上記実施形態では、EL棒20を四角柱状に具体化した。これに限らず、例えば、EL棒20を、断面が三角形や五角形以上の多角柱状に具体化してもよく、さらには断面が楕円形状や円形状の柱状に具体化してもよい。すなわち、EL棒20は、機能層を各透明電極に接続できる形状であればよい。
・上記実施形態では、EL棒20の軸心をデータ線によって構成した。これに限らず、例えば、ガラスや樹脂等からなる棒部材を、別途EL棒20の軸体として利用して、当該軸体の外側面にデータ線を形成する構成であってもよい。
・上記実施形態では、走査線13を透明電極、データ線を対向電極として構成した。これに限らず、走査線13を対向電極、データ線を透明電極として構成してもよい。
・上記実施形態では、発光層及び正孔輸送層を液相プロセスによって形成する構成した。これに限らず、蒸着等の気相プロセスによって形成する構成にしてもよい。
Claims (12)
- 透明基板と、
前記透明基板の一側面に配列された複数の透明電極と、
棒状の対向電極と前記対向電極の外側面に積層された発光層を含む機能層とからなる複数の発光棒と、
前記複数の発光棒の各々を保持する複数の凹溝が形成された保持手段としての封止基板と、
互いに積層された前記透明基板と前記封止基板との隙間を前記封止基板の外縁にて封止する封止層と、
を備え、
前記複数の発光棒の各々の前記機能層は、前記複数の透明電極に接続してなり、
前記封止基板は、複数の前記透明電極が配列された前記透明基板の一側面と対向する保持面に複数の凹溝を有してなり、
前記発光棒は、前記凹溝に配置されるとともに、前記機能層を露出しつつ前記保持面から突出するように前記封止基板によって保持され、
前記保持面から突出する前記発光棒によって前記透明基板と前記封止基板との間に前記隙間が形成され、前記封止層は、大気圧よりも低い圧力の不活性ガスを前記隙間に封止する、
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記複数の発光棒は、
それぞれ異なる色の光を発光する発光層を有したこと特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1又は2に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記複数の発光棒は、
それぞれ前記対向電極の太さに応じて予め規定された色の光を発光する前記発光層を有したことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項2又は3に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記複数の発光棒は、
赤色の光を発光する赤色用発光層を有した発光棒と、
緑色の光を発光する緑色用発光層を有した発光棒と、
青色の光を発光する青色用発光層を有した発光棒と、を含むことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項4に記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記赤色用発光層を有する前記発光棒は、前記青色用発光層を有する前記発光棒よりも太く、
前記緑色用発光層を有する前記発光棒は、前記青色用発光層を有する前記発光棒よりも太い、
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項3〜5のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記複数の発光棒は、
赤色、緑色、青色のいずれか1つの補色の光を発光する補色発光層を有した発光棒をさらに含むことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記発光棒は、
前記透明電極に沿う前記機能層を有したことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1〜7のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記発光棒は、
軸心方向から見て断面矩形状に形成されて、前記透明電極に沿う前記対向電極を有したことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項1〜8のいずれか1つに記載のエレクトロルミネッセンス装置において、
前記機能層は、
少なくとも正孔輸送層、正孔障壁層、電子輸送層、電子障壁層のいずれか1つを含むことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。 - 透明基板の一側面に複数の透明電極を配列形成する透明電極形成工程と、
棒状に形成された対向電極の外側面に発光層を含む機能層を積層して複数の発光棒を形成する発光棒形成工程と、
封止基板が有する複数の凹溝の各々に対して、前記複数の凹溝が形成された前記封止基板の保持面から前記発光棒が突出するように前記発光棒を配置した後、前記複数の発光棒の各々の前記機能層が前記複数の前記透明電極に接続されるように前記封止基板と前記透明基板とを互いに積層させる発光棒取付け工程と、
前記保持面から突出する前記発光棒によって前記透明基板と前記封止基板との間に隙間が形成され、前記隙間に対して大気圧よりも低い圧力の不活性ガスを封入する不活性ガス封入工程と、
を備えたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 請求項10に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記発光棒形成工程は、
複数の前記対向電極に、それぞれ異なる色の光を発光する発光層を積層して前記複数の発光棒を形成することを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 請求項10又は11に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、
前記発光棒形成工程は、
複数の前記対向電極に、それぞれ前記対向電極の太さに応じて予め規定された色の光を発光する前記発光層を積層して前記複数の発光棒を形成することを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
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