JP5738617B2 - 有機el装置 - Google Patents
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Description
また、有機EL素子は、一方又は双方が透光性を有する2つの電極を対向させ、この電極の間に有機化合物からなる発光層を積層したものである。有機EL装置は、電気的に励起された電子と正孔との再結合のエネルギーによって発光する。
有機EL装置は、自発光デバイスであるため、ディスプレイ材料として使用すると高コントラストの画像を得ることができる。また、発光層の材料を適宜選択することにより、種々の波長の光を発光することができる。また、白熱灯や蛍光灯に比べて厚さが極めて薄く、且つ面状に発光するので、設置場所の制約が少ない。
なお、本実施形態では、第1電極層3と、機能層5と、第2電極層6との3層が積層した部分を有機EL素子部10と称している。また、有機EL素子部10は、発光有機EL素子領域80と非発光有機EL素子領域81を有している。発光有機EL素子領域80は実際に発光する有機EL素子部10であり、非発光有機EL素子領域81は発光有機EL素子領域80以外の実際に発光しない有機EL素子部10である。
また、封止部材8と基板2とを接着する手段として、ガラスフリットを主成分とする絶縁性接着部材9(接続部)を使用している。
そして、本実施形態の有機EL装置1は、図3、図4、図5に示した有機EL素子部10にさらに図6、図7の様に保護層11が積層された構造を有しており、さらにこれらが絶縁性接着部材9を介して封止部材8によって封止されている。また、さらに絶縁性接着部材9の外側側面を緻密性を有したバリア層65が覆っている。
即ち、本実施形態の有機EL装置1では、基板2の中央部にだけ実際に発光する有機EL素子部10(発光有機EL素子領域80)がある。詳説すると、有機EL装置1の長手方向の両端部には発光有機EL素子領域80からはみ出した非発光のはみ出し部分A、B(非発光有機EL素子領域81)が存在し、長手方向の基板2上には溝を除いて有機EL素子部10が存在している。そのため、レーザスクライブ処理を用いることで、有機EL素子部10を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
そして、当該はみ出し部分A、Bには、少なくとも第1電極層3より上方に位置する層を除去したフリット固定用分離溝18aが設けられている。
従って、フリット固定用分離溝18aを形成した直後は、フリット固定用分離溝18aの底部は第1電極層3が露出した状態となっている。
はみ出し部分C、Dには第1電極層3並びにその他の層が存在している。そのため、レーザスクライブ処理を用いることで、機能層5並びにその他の層を成膜する際に、成膜を行わない被成膜面を隠すマスクプロセスを省略できる。
また、当該はみ出し部分C、Dには、少なくとも第1電極層3より上方に位置する層を除去したフリット固定用分離溝18bが設けられている。
従って、フリット固定用分離溝18bを形成した直後は、フリット固定用分離溝18bの底部は第1電極層3が露出した状態となっている。
そして、本実施形態では、基板2の長手方向の辺35、36と平行に、はみ出し部分C、Dに第1電極層3並びにその他の層が存在しない侵入防止分離溝21が存在する。この侵入防止分離溝21には、保護層11も無い。
侵入防止分離溝21は、第2電極層6M(第一電極連通部)を有するはみ出し部分Aから第2電極層6N(第二電極連通部)を有するはみ出し部分Bにかけて積層体である有機EL素子部10を横断する横断溝である。また、侵入防止分離溝21は、フリット固定用分離溝18bの内側に位置している。
また、封止部材8は、絶縁材料で成形されたものであり、平面視が長方形の本体部41を有している。また、有機EL装置1は、絶縁性接着部材9が上下方向に厚く形成されており、封止部材8と有機EL素子部10との間に間隔維持空間42を形成している。間隔維持空間42は、窒素やアルゴンなどの不活性ガスで満たされている。また、間隔維持空間42には、水分や酸素を吸収する乾燥材を入れることが好ましい。
そして、図8の縦列たるフリット固定用分離溝18aに、図6のように絶縁性接着部材9を介して封止部材8の縦側の接着部37、39が接着されている。さらに、図6、10、11のように絶縁性接着部材9の外側側面の一部又は全部にバリア層65が接着されている。
また、図8の横列たるフリット固定用分離溝18bに、図7のように絶縁性接着部材9(接続部)を介して封止部材8の横側の接着部38、40が接着されている。さらに、図7、14のように絶縁性接着部材9の外側側面の一部又は全部にバリア層66が接着されている。
即ち、絶縁性接着部材9の外側側面の一部又は全部にバリア層65、66が接着されているため、水分や酸素などの発光有機EL素子領域80内への侵入を防止できる。
バリア層65、66は、具体的には緻密性を有したシリカを素材としている。また、バリア層65、66はポリシラザン誘導体を原料とするのが好ましい。ポリシラザン誘導体を用いたシリカ転化は、シリカ転化時重量増加を生じ、体積収縮が小さく、シリカ膜転化時に樹脂の耐え得る温度で十分にしかもクラックを生じ難くすることができる。
ここでいうポリシラザン誘導体は、珪素−窒素結合を持つポリマーであり、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO2、Si2N4 、及び両者の中間固溶体SiOx Ny 等のセラミック前駆体ポリマーである。また、このポリシラザン誘導体は、下記一般式(1)のような、Siと結合する水素部分が一部アルキル基等で置換された誘導体も含む。
また、本発明で用いるポリシラザン誘導体は、有機溶媒に溶解した溶液状態で用いる。
有機溶媒としては、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。
そして、一方の外縁部Eの積層構成は、図6、図10のように有機EL素子部10の積層構成であり、フリット固定用分離溝18aの外側に第1機能層分離溝16Mが配されている。
またその対辺に位置する外縁部Fの積層構成は、図6、図11のように有機EL素子部10の積層構成であり、フリット固定用分離溝18aの外側に第1機能層分離溝16Nが配されている。
外縁部Eの第2電極層6Mは発光有機EL素子領域80内の第1電極層3aと電気的に接続されている(図10)。また、外縁部Fの第1電極層3dは発光有機EL素子領域80内の第2電極層6Nと電気的に接続されている(図11)。
そのため、露出した外縁部E、Fの第2電極層6M、6Nに電源に接続される端子60、61を接続し通電することにより、電流を有機EL素子部10に給電することができ、有機EL素子部10内の発光有機EL素子領域80を発光させることができる。
即ち、有機EL素子部10は、基板2に第1電極層3と、機能層5と、第2電極層6が順次積層されたものである。ここで機能層5は、複数の有機化合物層を含む積層体層であり、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び導電層が積層されたものである。
そして、有機EL素子部10では、図3のように、各層に第1電極層分離溝15、第1機能層分離溝16、第2機能層分離溝23、第2電極層分離溝24が形成されている。
さらに、機能層5の第2機能層分離溝23と第2電極層6に設けられた第2電極層分離溝24が連通し、全体として深い共通溝たる単位EL素子分離溝17が形成されている。
従って、単位EL素子分離溝17は、少なくとも第2電極層6に至る深さを有し、好ましくは機能層5に至る。
即ち、図3の様に、第1電極層分離溝15によって区画された複数の第1電極層3の内の一つと、この区画された第1電極層3に積層された機能層5の区画と、第2電極層6の区画とによって単位EL素子20が構成されている。
即ち、第1電極層分離溝15と第1機能層分離溝16とが異なる位置にあるために一つの単位EL素子20aに属する機能層5と、第2電極層6が第1電極層3aからはみ出し、隣接する単位EL素子20bに跨がっている。そして第2電極層6の第1機能層分離溝16内に侵入した侵入部13aが、隣接する単位EL素子20bの第1電極層3bに接している。
その結果、基板2上の単位EL素子20aが、第2電極層6の侵入部13aを介して単位EL素子20bと直列に接続されている。
図6、図10のように、外縁部Eでは、第1機能層分離溝16Mの中に第2電極層6Mの一部が侵入し、第2電極層6Mの一部が第1電極層3aと接しており、隣接する単位EL素子20aと電気的に直列に接続されている。
即ち、第1機能層分離溝16Mが存在するために外縁部Eに属する第2電極層6Mが第1機能層分離溝16M内に侵入した侵入部13Mが、第1電極層3aに接している。
その結果、外部電源と接続される端子60が第2電極層6Mと接続され、第2電極層6Mの侵入部13Mと、第1電極層3aを介して単位EL素子20aと直列に接続されている。
その結果、発光有機EL素子領域80から伸延する第1電極層3dが外縁部Fの第2電極層6Nの侵入部13Nを介して端子61と直列に接続されている。
外部電源から供給される電流は、外部電源と接続される端子60から外縁部Eに属する第2電極層6Mに流れ、その後、第2電極層6Mから発光有機EL素子領域80内の第1電極層3aに向かって流れる。即ち、第2電極層6Mの一部が第1機能層分離溝16M内の侵入部13Mを介して隣の第1電極層3aと接しており、侵入部13Mを経て発光有機EL素子領域80内の第1電極層3aに電流が流れる。
この様に集積型の有機EL素子部10では、各単位EL素子20が全て直列に電気接続され、全ての単位EL素子20が発光する。
有機EL装置1は、図示しない真空蒸着装置と、図示しないレーザスクライブ装置を使用して製造される。
この時、第1電極層分離溝15はそれぞれ図面上下方向に向かって形成されており、互いに平行である。
なお、単位EL素子分離溝17はそれぞれ図面上下方向に向かって形成されており、それぞれが平行である。また、侵入防止分離溝21は単位EL素子分離溝17と直交する方向(図面左右方向)に形成されている。侵入防止分離溝21は、図7、図14のように、第1電極層3と機能層5と第2電極層6との3層にわたって作製されている。この侵入防止分離溝21の存在により、機能層5への水等の侵入を防止することができる。即ち、長期間有機EL装置1を稼働することにより、絶縁性接着部材9が劣化して、有機EL素子部10内に水分が侵入し、侵入した水分がさらに有機EL素子部10の各層の界面に侵入しても、侵入防止分離溝21が第1電極層3と機能層5と第2電極層6との3層にわたって形成されているため、発光部への水分の侵入を防止できる。
フリット固定用分離溝18aは上下方向、フリット固定用分離溝18bは左右方向に向かって形成されており、フリット固定用分離溝18a、18bはそれぞれ分離溝が平行である。
このようにして封止部材8を接着して、封止の作業を行う。(図13(i)から図13(j))(封止工程)
なお、この時用いる触媒としては、金、銀、パラジウム、白金、ニッケルなどの金属触媒及びそれらのカルボン酸錯体が採用される。また、触媒をポリシラザン誘導体67に添加しておくのではなく、触媒溶液、具体的にはアミン水溶液等に直接被覆成型物を接触させる、またはその蒸気に一定時間曝す、などの方法を採用することも好ましい。
2 基板(基材)
3 第1電極層
5 機能層(有機発光層)
6 第2電極層
6M 第2電極層(第一電極連通部)
6N 第2電極層(第二電極連通部)
8 封止部材
9 絶縁性接着部材(接着材料)
10 有機EL素子部(積層体)
14 絶縁性のフリット(接着材料)
18b フリット固定用分離溝(外側横断溝)
20 単位EL素子
65、66 バリア層
Claims (6)
- 基材上に第1電極層と、有機発光層を有した機能層と、第2電極層が積層されて積層体を形成し、前記積層体が封止部材で封止された有機EL装置において、
封止部材は、接着材料で前記第1電極層と接着されており、
第1電極層は封止部材の内側から外側に伸延しており、
前記第1電極層は、封止部材の内側では第2電極層と直接接続されており、
前記第1電極層は、封止部材の外側では第二電極連通部と直接接触して電気的に直列に接続されており、
前記第1電極層と第二電極連通部の間に、前記機能層が介在していることを特徴とする有機EL装置。 - 前記基材は、ガラス基板であり、
前記第1電極層は、透明性を有した金属酸化物で形成されており、
前記接着材料は、ガラスフリットを主成分とすることを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置。 - 前記接着材料の外側一部又は全部をバリア層が覆っていることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機EL装置。
- 外部電源に電気的に接続された端子を有し、
前記積層体上にガスバリア性を有する材料からなる保護層が積層されており、
前記封止部材の内側において、前記保護層は、第1電極層と直接接する部位と、基材と直接接する部位が存在し、
前記第1電極層は、前記保護層と接する部位を経由して、封止部材の外側で前記端子と電気的に接続されていることを特徴とする請求項2又は3に記載の有機EL装置。 - さらに前記第1電極層は、封止部材の外側では第一電極連通部と直接接触して電気的に直列に接続されており、
前記第1電極層と第一電極連通部の間に、前記機能層が介在していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の有機EL装置。 - 基材上に第1電極層と、有機発光層と、第2電極層が積層されて積層体を形成し、前記積層体が封止部材で封止された有機EL装置において、
前記基材は、ガラス基板であり、
前記第1電極層は、透明性を有した金属酸化物で形成されており、
封止部材は、接着材料で前記第1電極層と接着されており、
前記積層体上にガスバリア性を有する材料からなる保護層が積層されており、
前記接着材料は、ガラスフリットを主成分とするものであり、
前記封止部材の内側には、第1電極層と保護層が直接接する部位と、基材と保護層が直接接する部位が存在し、
前記保護層と接する第1電極層を介して封止部材の外側に位置する外部電源に電気的に接続された端子と電気的に接続されていることを特徴とする有機EL装置。
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