WO2017134820A1 - 発光装置および発光装置の製造方法 - Google Patents

発光装置および発光装置の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017134820A1
WO2017134820A1 PCT/JP2016/053517 JP2016053517W WO2017134820A1 WO 2017134820 A1 WO2017134820 A1 WO 2017134820A1 JP 2016053517 W JP2016053517 W JP 2016053517W WO 2017134820 A1 WO2017134820 A1 WO 2017134820A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulating film
light
light emitting
emitting device
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/053517
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 畠山
Original Assignee
パイオニア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パイオニア株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to PCT/JP2016/053517 priority Critical patent/WO2017134820A1/ja
Publication of WO2017134820A1 publication Critical patent/WO2017134820A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H10K71/135Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device and a method for manufacturing the light emitting device.
  • This light-emitting device is used as a lighting device or a display device, and has a configuration in which an organic layer is sandwiched between a first electrode and a second electrode.
  • a transparent material is used for the first electrode
  • a metal material is used for the second electrode.
  • Patent Document 1 One of light-emitting devices using organic EL is a technique described in Patent Document 1.
  • the second electrode is provided only in a part of the pixel so that the display device using the organic EL has light transmittance (see-through).
  • the display device since the region positioned between the plurality of second electrodes transmits light, the display device can have light transmittance.
  • a light-transmitting insulating film is formed between the plurality of second electrodes in order to define pixels.
  • Patent Document 1 exemplifies inorganic materials such as silicon oxide and resin materials such as acrylic resin as the material of the insulating film.
  • the light transmissive property of the light emitting element is secured by providing a light scattering layer for improving light extraction efficiency by patterning.
  • One of the methods for forming the scattering layer is a coating method.
  • the film thickness and the coating area of the coated material can vary depending on the surface condition such as the roughness and material of the substrate, the temperature, or the humidity. Therefore, it is not easy to form the scattering layer with the desired dimensions.
  • the invention described in claim 1 A translucent substrate; A light emitting part formed on the substrate; A base film located between the substrate and the light emitting unit; With The base film is A first insulating film that transmits at least part of the light; A second insulating film defining the first insulating film; A light-emitting device having a light transmission film continuously covering the first insulating film and the second insulating film.
  • the invention according to claim 12 Forming a base film on one surface of the light-transmitting substrate; Laminating the base film to form a light emitting portion; Including The step of forming the base film includes Forming a second insulating film; Forming a first insulating film in a region defined by the second insulating film; Forming a light transmission film continuously covering the second insulating film and the first insulating film; The manufacturing method of the light-emitting device containing this.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the first embodiment. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a light emitting device according to Example 2. FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the scattering layer according to Comparative Example 2 is viewed in plan.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a light emitting device 10 according to an embodiment.
  • the person P views the light emission surface of the light emitting device 10 from a direction perpendicular to the substrate 100 of FIG.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the light emitting unit 140 and the base film 300 of the light emitting device 10.
  • the light emitting device 10 according to the embodiment is a lighting device or a display device. 1 and 2 show a case where the light emitting device 10 is a lighting device.
  • the light emitting device 10 includes a substrate 100, a light emitting unit 140, and a base film 300.
  • the substrate 100 is translucent.
  • the light emitting unit 140 is formed on the substrate 100.
  • the base film 300 is located between the substrate 100 and the light emitting unit 140.
  • the base film 300 includes a first insulating film 310, a second insulating film 320, and a light transmission film 330.
  • the first insulating film 310 transmits at least part of the light.
  • the second insulating film 320 defines the first insulating film 310.
  • the light transmission film 330 continuously covers the first insulating film 310 and the second insulating film 320. Details will be described below.
  • FIG. 3 is a plan view of the light emitting device 10. 1 corresponds to the AA cross section of FIG.
  • the light emitting device 10 includes a plurality of light emitting units 140.
  • the plurality of light emitting units 140 are separated from each other, and the light emitting units 140 extend in a first direction (X direction in FIG. 3) when viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate 100.
  • FIG. 4 is a plan view of the light emitting device 10.
  • the base film 300 includes two second insulating films 320 provided in parallel and a first insulating film 310 occupying a region between the two second insulating films 320.
  • the first insulating film 310 is defined by at least two second insulating films 320 provided in parallel.
  • One first insulating film 310 is provided for each light emitting unit 140.
  • Each of the first insulating film 310 and the second insulating film 320 extends in a first direction (X direction in the figure) when viewed from a direction perpendicular to the surface of the substrate 100.
  • the light emitting device 10 is a lighting device, and includes a substrate 100, a plurality of light emitting units 140, and an insulating film 150.
  • a light-transmitting material is used for the substrate 100.
  • the plurality of light emitting units 140 are separated from each other, and all include the first electrode 110, the organic layer 120, and the second electrode 130.
  • the first electrode 110 is a light-transmitting electrode
  • the second electrode 130 is a light-shielding or light-reflecting electrode. At least a part of the first electrode 110 and the second electrode 130 overlap. However, a part of the region where the second electrode 130 is formed may be a translucent electrode.
  • the organic layer 120 is located between the first electrode 110 and the second electrode 130.
  • the insulating film 150 covers the edge of the first electrode 110. Further, at least a part of the insulating film 150 is not covered with the second electrode 130.
  • the light emitting device 10 When viewed from a direction perpendicular to the substrate 100, the light emitting device 10 has a first region 102, a second region 104, and a third region 106 (translucent region).
  • the first region 102 is a region overlapping with the second electrode 130. That is, the first region 102 is a region covered with the second electrode 130 when viewed from a direction perpendicular to the substrate 100. A part of the first region 102 is a light emitting region of the light emitting unit 140.
  • the first region 102 is a region that does not transmit light from the front surface to the back surface and from the back surface to the front surface of the light emitting device 10 or the substrate 100.
  • the second region 104 does not overlap the second electrode 130 but overlaps the insulating film 150.
  • the third region 106 is a region that does not overlap the second electrode 130 or the insulating film 150. Therefore, the second region 104 is a region having a light transmittance that is smaller than the third region 106 by the amount of the insulating film 150. And since the width
  • the light emitting area is smaller than that of a normal surface light source. For this reason, it is conceivable to improve the light extraction efficiency by providing a scattering layer. However, if the entire surface of the substrate 100 is covered with the scattering layer, the light-transmitting region is covered, and thus the light transmittance of the light emitting device 10 is impaired. Therefore, it is effective to pattern the scattering layer and form the scattering layer so as to overlap the portion of the substrate 100 where the light emitting portion 140 is formed.
  • the substrate 100 is a light-transmitting substrate such as a glass substrate or a resin substrate.
  • the substrate 100 may have flexibility. In the case of flexibility, the thickness of the substrate 100 is, for example, not less than 10 ⁇ m and not more than 1000 ⁇ m.
  • the substrate 100 is, for example, a polygon such as a rectangle or a circle.
  • the substrate 100 is formed using, for example, PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), PET (polyethylene terephthalate), or polyimide.
  • an inorganic barrier film such as SiN x or SiON is formed on at least one surface (preferably both surfaces) of the substrate 100 in order to prevent moisture from permeating the substrate 100. It is preferable.
  • a base film 300 is formed on one surface of the substrate 100.
  • the base film 300 has a structure in which the first insulating film 310 and the second insulating film 320 are covered with a light transmission film 330.
  • the first insulating film 310 is a scattering layer and includes, for example, a binder and particles. Light from the light emitting unit 140 is scattered by the first insulating film 310, so that the light extraction efficiency of the light emitting device 10 is improved.
  • Examples of the binder contained in the first insulating film 310 include imide resin, acrylic resin, ether resin, silane resin, siloxane resin, glass paste, frit, and SiO 2 sol.
  • Examples of particles included in the first insulating film 310 include zinc oxide, titanium oxide, barium titanate, tantalum oxide, silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, cerium oxide, and tin oxide.
  • the particle size of the particles is not particularly limited, but is preferably 0.1 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less. If it does so, the light extraction efficiency of the light-emitting device 10 can be improved more.
  • the second insulating film 320 is convex with respect to the surface of the substrate 100.
  • the first insulating film 310 is formed in a region defined by the second insulating film 320. That is, when viewed from the direction perpendicular to the substrate 100, the first insulating film 310 is surrounded by the second insulating film 320, and the side surface (the surface not parallel to the substrate 100) of the first insulating film 310 is the second insulating film. 320 is in contact.
  • it is preferable that the entire outer edge of the first insulating film 310 is defined by the second insulating film 320, but the present invention is not limited to this, and at least a part of the outer edge is defined by the second insulating film 320. That's fine.
  • the first insulating film 310 (scattering layer) can be efficiently formed in a desired pattern.
  • the thickness of the substrate 100 can be the same as the thickness of the second insulating film 320.
  • the first insulating film 310 and the second insulating film 320 are in contact with the light transmission film 330 in the same plane.
  • the present invention is not limited to this, and the thickness of the first insulating film 310 may be smaller than the thickness of the second insulating film 320. Further, a part of the second insulating film 320 may protrude from the first insulating film 310 to the light emitting unit 140 side.
  • the first insulating film 310 is thicker than the second insulating film 320, and the first insulating film 310 is partially overlapped with the second insulating film 320 when viewed from the direction perpendicular to the substrate 100. May be. In that case, the first insulating film 310 may protrude toward the light emitting unit 140 in a portion overlapping with the second insulating film 320. With these configurations, the light extraction efficiency can be adjusted.
  • the second insulating film 320 is, for example, a film that does not contain particles and has higher light transmittance than the first insulating film 310.
  • the second insulating film 320 is preferably formed using a lyophilic material.
  • the film when the second insulating film 320 is formed of a lyophilic material, the film can be prevented from repelling when the light transmission film 330 described later is formed, and the uniformity and flatness of the light transmission film 330 can be reduced. There is an effect to improve.
  • Examples of the material forming the second insulating film 320 include imide resin, acrylic resin, ether resin, silane resin, siloxane resin, glass paste, frit, and SiO 2 sol.
  • the second insulating film 320 is made lyophilic, fluorine should not be mixed with these materials. Alternatively, lyophilicity can be imparted by avoiding fluorine coating.
  • the height of the second insulating film 320 in the direction perpendicular to the surface of the substrate 100 is not particularly limited, but is preferably 0.5 ⁇ m or more and 1.0 ⁇ m or less. Then, the patterning of the first insulating film 310 can be performed with high accuracy, and the light extraction efficiency can be further improved.
  • the inclination angle ⁇ of the side surface of the second insulating film 320 with respect to the substrate 100 is not particularly limited, but is preferably 10 ° or more and 110 ° or less, for example.
  • the inclination angle ⁇ is the surface of the substrate 100 and the side surface of the second insulating film 320 in a cross section perpendicular to the substrate 100 and perpendicular to the extending direction of the second insulating film 320 (Y direction in FIG. 3).
  • the second insulating film 320 can be formed with high accuracy.
  • the inclination angles ⁇ of the two side surfaces of the second insulating film 320 may be the same or different from each other. When they are different, it is preferable that both the inclination angles ⁇ are 10 ° or more and 110 ° or less.
  • the contact angle between the second insulating film 320 and water is preferably 20 ° or less.
  • the light emitting device 10 includes a fourth region 108 and a fifth region 109.
  • the fourth region 108 includes a third surface 322 opposite to the surface facing the substrate 100 of the second insulating film 320 when viewed from the direction perpendicular to the substrate 100, and the light emitting portion of the first insulating film 310.
  • 140 is an area occupied by the first surface 312 facing the surface 140.
  • the fifth region 109 is a region other than the fourth region 108 when viewed from the direction perpendicular to the substrate 100.
  • the fourth region 108 and the fifth region 109 are both linear and extend in the same direction.
  • the fourth region 108 and the fifth region 109 are repeatedly arranged in this order.
  • the light transmission film 330 is an insulating film, and is provided to reduce (smooth) unevenness caused by particles in the first insulating film 310. That is, it can be said that the light transmission film 330 is a smoothing film or a planarization film, and the surface roughness of the second surface 332 of the light transmission film 330 is smaller than the surface roughness of the first surface 312 of the first insulating film 310.
  • the second surface 332 is an interface where the light transmission film 330 is in contact with another layer on the light emitting unit 140 side.
  • the first surface 312 is an interface of a portion where the first insulating film 310 is in contact with the light transmission film 330.
  • the second surface 332 of the light transmission film 330 may not necessarily be flat as a whole as long as the surface is smooth, that is, smooth.
  • the second surface 332 of the light transmission film 330 may have a convex shape that is rounded toward the direction away from the substrate 100.
  • the light transmission film 330 is a film that does not contain particles, for example, and is more transparent than the first insulating film 310.
  • the light transmission film 330 is provided only in the region where the first insulating film 310 and the second insulating film 320 are formed as viewed from the direction perpendicular to the substrate 100. Specifically, the light transmission film 330 is formed only in the fourth region 108. In the present embodiment, the first electrode 110 is in contact with the light transmission film 330.
  • Examples of the material forming the light transmission film 330 include imide resin, acrylic resin, ether resin, silane resin, siloxane resin, glass paste, frit, and SiO 2 sol.
  • the light transmission film 330 is preferably lyophilic with respect to the second insulating film 320. If so, the light-transmitting film 330 covering the first insulating film 310 and the second insulating film 320 is favorably formed without being broken by the second insulating film 320.
  • the light transmission film 330 preferably has the same main component as the second insulating film 320. Then, the light transmission film 330 is lyophilic with respect to the second insulating film 320.
  • a main component means the component with the highest content rate in the constituent material of each film
  • the second insulating film 320 and the first insulating film 310 are preferably made of materials having similar thermal expansion coefficients.
  • the thermal expansion coefficient of the second insulating film 320 is preferably in the range of 95% to 105% with respect to the thermal expansion coefficient of the first insulating film 310. Then, peeling of the light transmission film 330, the barrier film, and the like due to heat change can be avoided.
  • the light emitting unit 140 includes a translucent first electrode 110, a light reflective second electrode 130, and an organic layer 120.
  • the organic layer 120 is located between the first electrode 110 and the second electrode 130.
  • the light emitting part 140 is formed to face one surface of the substrate 100 with the base film 300 interposed therebetween.
  • a plurality of light emitting units 140 extend in a line shape.
  • the plurality of light emitting units 140 are arranged so as to form a matrix, or form a segment or display a predetermined shape (for example, display icons). It may be.
  • the plurality of light emitting units 140 are formed for each pixel.
  • the first electrode 110 is a transparent electrode having optical transparency.
  • the material of the transparent electrode is a metal-containing material, for example, a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IWZO (Indium Tungsten Zinc Oxide), or ZnO (Zinc Oxide).
  • the thickness of the first electrode 110 is, for example, not less than 10 nm and not more than 500 nm.
  • the first electrode 110 is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method.
  • the first electrode 110 may be a carbon nanotube or a conductive organic material such as PEDOT / PSS. In the drawing, a plurality of linear first electrodes 110 are formed on a substrate 100 in parallel with each other. For this reason, the first electrode 110 is not located in the second region 104 and the third region 106.
  • the organic layer 120 has a light emitting layer.
  • the organic layer 120 has a configuration in which, for example, a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer are stacked in this order.
  • a hole transport layer may be formed between the hole injection layer and the light emitting layer.
  • an electron transport layer may be formed between the light emitting layer and the electron injection layer.
  • the organic layer 120 may be formed by a vapor deposition method.
  • at least one layer of the organic layer 120, for example, a layer in contact with the first electrode 110, may be formed by a coating method such as an inkjet method, a printing method, or a spray method. In this case, the remaining layers of the organic layer 120 are formed by vapor deposition.
  • all the layers of the organic layer 120 may be formed using the apply
  • the second electrode 130 is made of, for example, a metal selected from the first group consisting of Al, Au, Ag, Pt, Mg, Sn, Zn, and In, or an alloy of a metal selected from the first group. Contains a metal layer. In this case, the second electrode 130 has a light shielding property.
  • the thickness of the second electrode 130 is, for example, not less than 10 nm and not more than 500 nm. However, the second electrode 130 may be formed using the material exemplified as the material of the first electrode 110.
  • the second electrode 130 is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method. In the example shown in this drawing, the light emitting device 10 has a plurality of linear second electrodes 130.
  • the second electrode 130 is provided for each of the first electrodes 110 and is wider than the first electrode 110. For this reason, when viewed from the direction perpendicular to the substrate 100, the entire first electrode 110 is overlapped and covered by the second electrode 130 in the width direction. Further, the first electrode 110 is wider than the second electrode 130, and when viewed from a direction perpendicular to the substrate 100, the first electrode 110 may be entirely covered with the first electrode 110 in the width direction. Good.
  • the edge of the first electrode 110 is covered with an insulating film 150.
  • the insulating film 150 is made of, for example, polyimide containing a photosensitive resin material, and surrounds a portion of the first electrode 110 that becomes the light emitting portion 140. That is, the insulating film 150 defines a light emitting region of the light emitting unit 140.
  • An edge in the width direction of the second electrode 130 is located on the insulating film 150. In other words, a part of the insulating film 150 protrudes from the second electrode 130 when viewed from a direction perpendicular to the substrate 100.
  • the organic layer 120 is also formed on the insulating film 150.
  • the organic layer 120 is divided between the adjacent light emitting units 140, but the organic layer 120 may be continuous with the adjacent light emitting units 140 as described later.
  • the transmittance of the second region 104 and the third region 106 is increased.
  • the organic layer 120 is continuous without being divided, it is possible to form the organic layer 120 without patterning, so that each manufacturing efficiency is improved.
  • the light emitting device 10 includes the first region 102, the second region 104, and the third region 106.
  • the first region 102 is a region overlapping with the second electrode 130.
  • the second region 104 does not overlap the second electrode 130 but overlaps the insulating film 150.
  • the organic layer 120 is also formed in the second region 104.
  • the third region 106 is a region that does not overlap the second electrode 130 or the insulating film 150.
  • the organic layer 120 is not formed in at least a part of the third region 106.
  • the width of the second region 104 is narrower than the width of the third region 106.
  • the width of the third region 106 may be wider or narrower than that of the first region 102.
  • the width of the first region 102 is 1, the width of the second region 104 is, for example, 0 or more (or more than 0) 0.2 or less, and the width of the third region 106 is, for example, 0.3 or more and 2 or less.
  • the width of the first region 102 is, for example, 50 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less
  • the width of the second region 104 is, for example, 0 ⁇ m or more (or more than 0 ⁇ m)
  • 100 ⁇ m or less is there.
  • the second region 104, the first region 102, the second region 104, and the third region 106 are repeatedly arranged in this order.
  • the light transmittance of the third region 106 is preferably 70% or more.
  • the fourth region 108 is the same as the combined region of the first region 102 and the second region 104, and the fifth region 109 is the same as the third region 106. It is not limited. It suffices that at least a part of the light emitting unit 140 faces (overlaps) the first insulating film 310.
  • the region where the adjacent first region 102 and second region 104 are combined is the fourth. It may be included in the area 108.
  • the width w em of the light emitting region of the light emitting unit 140 is larger than the width w i of the surface of the first insulating film 310 on the substrate 100 side. Is preferably small. From the same viewpoint, the width w el1 of the first electrode 110 is preferably smaller than the width w i of the first insulating film 310.
  • the width w el2 the second electrode 130 is smaller than the width w i of the first insulating film 310 It is preferable.
  • the width w em of the light emitting unit 140 is preferably larger than the width w i of the first insulating film 310.
  • the width w em of the emission portion 140 is more preferably larger than the width w o of the portion combining the second insulating film 320 to define it in the first insulating film 310.
  • the width w o is a surface of the two second insulating films 320 that delimit the first insulating film 310 that faces the light emitting unit 140 and that faces the substrate 100, and a surface of the first insulating film 310 on the substrate 100 side.
  • the width w el1 of the first electrode 110 is preferably larger than the width w i of the first insulating film 310, and more preferably larger than the width w o .
  • the width w el2 of the second electrode 130 is preferably larger than the width w i of the first insulating film 310, and more preferably larger than the width w o .
  • the light emitting device 10 can be appropriately designed from the viewpoint of the light extraction efficiency of the light emitting device 10 and the light transmittance of the light emitting device 10.
  • the method for manufacturing the light emitting device 10 includes a step of forming the base film 300 on one surface of the light-transmitting substrate 100 and a step of forming the light emitting unit 140 by being stacked on the base film 300.
  • the step of forming the base film 300 includes a step of forming the second insulating film 320, a step of forming the first insulating film 310, and a step of forming the light transmission film 330.
  • the first insulating film 310 is formed in a region defined by the second insulating film 320.
  • the step of forming the light transmissive film 330 the light transmissive film 330 that continuously covers the second insulating film 320 and the first insulating film 310 is formed. Details will be described below.
  • the second insulating film 320 is formed on the substrate 100.
  • the second insulating film 320 is formed including a photosensitive material
  • the second insulating film 320 is formed in a predetermined pattern through an exposure and development process.
  • the second insulating film 320 may be formed in a predetermined pattern using an inkjet method. In the ink jet method, the number of processes increases when the film thickness is increased, but the positional accuracy is ensured.
  • the thickness of the film may be small, such as when the second insulating film 320 is not a scattering layer, the influence is relatively small, and the function of defining the first insulating film 310 can be sufficiently exerted.
  • a first insulating film 310 is formed in a region defined by the second insulating film 320.
  • the first insulating film 310 is formed using an inkjet method.
  • the ink jet method By using the ink jet method, there are advantages such as that it is possible to suppress the waste of the material, the number of steps can be reduced, and the degree of freedom in selecting the material is improved as compared with lithography.
  • the second insulating film 320 is formed in advance, the spread of the first insulating film 310 does not vary. Then, by setting an appropriate coating amount, the first insulating film 310 having a desired film thickness can be obtained.
  • a light transmission film 330 is formed on the first insulating film 310 and the second insulating film 320.
  • the light transmission film 330 is formed using an inkjet method.
  • the second insulating film 320 is lyophilic when the light transmission film 330 is formed by a coating process like an ink jet method. In this way, the light transmission film 330 at the edge portion of the second insulating film 320 (the ridge portion formed by the third surface 322 of the second insulating film 320 and the side surface not in contact with the first insulating film 310) is formed. Can prevent repelling. Therefore, the uniformity of the light transmissive film 330 is improved.
  • the lyophilicity of the second insulating film 320 is preferably set so that the contact angle between the second insulating film 320 and water is 20 ° or less.
  • the first electrode 110 is formed on the light transmission film 330 by using, for example, a sputtering method.
  • the first electrode 110 is formed into a predetermined pattern using, for example, a photolithography method.
  • the insulating film 150 is formed on the edge of the first electrode 110.
  • the organic layer 120 and the second electrode 130 are formed in this order.
  • the organic layer 120 includes a layer formed by an evaporation method, this layer is formed in a predetermined pattern using, for example, a mask.
  • the second electrode 130 is also formed in a predetermined pattern using, for example, a mask.
  • the light emitting unit 140 is sealed using a sealing member (not shown).
  • the light emitting device 10 includes the base film 300 positioned between the substrate 100 and the light emitting unit 140.
  • the base film 300 includes a first insulating film 310 that transmits at least a part of light and a second insulating film 320 that defines the first insulating film 310.
  • the light transmission film 330 continuously covers the first insulating film 310 and the second insulating film 320. Therefore, it is possible to form the scattering layer with a desired size and to form a high-quality light emitting unit 140 on the smooth light transmission film 330.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a configuration of 10 according to the first embodiment, and corresponds to FIG. 1 in the embodiment.
  • the light emitting device 10 according to the present example has the same configuration as the light emitting device 10 according to the embodiment except for the layout of the organic layer 120.
  • the organic layer 120 is formed on the entire surface of the third region 106. In other words, the organic layer 120 is continuously formed over the first region 102, the second region 104, and the third region 106. It can also be said that the organic layer 120 is formed continuously over the fourth region 108 and the fifth region 109. The organic layer 120 is continuously formed so as to connect the plurality of light emitting units 140.
  • the scattering layer can be formed with a desired dimension, and the light emitting unit 140 of good quality can be formed on the smooth light transmission film 330. Further, since the organic layer 120 is continuously formed, it is not necessary to pattern the organic layer 120, and the cost for forming the organic layer 120 is reduced.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. 1 in the embodiment.
  • the light emitting device 10 according to this modification has the same configuration as the light emitting device 10 according to the first embodiment, except that a barrier film 160 is further provided between the base film 300 and the light emitting unit 140.
  • the barrier film 160 is continuously formed over the first region 102, the second region 104, and the third region 106.
  • the barrier film 160 is continuously formed over the fourth region 108 and the fifth region 109.
  • the barrier film 160 is made of an inorganic material such as SiN x or SiON.
  • the barrier film 160 can be formed by sputtering, for example, after the light transmission film 330 is formed and before the first electrode 110 is formed. Since the surface of the light transmission film 330 is smooth, a high-quality barrier film 160 with few defects can be formed.
  • the organic layer 120 may not be formed in the third region 106.
  • the scattering layer with a desired size and to form the high-quality light-emitting portion 140 on the smooth light transmission film 330.
  • the barrier film 160 is formed between the base film 300 and the light emitting unit 140, the material of the first insulating film 310 and the second insulating film 320 is moisture permeable when the substrate 100 is a resin substrate. In some cases, for example, moisture can be prevented from penetrating to the light emitting unit 140 and the life of the light emitting device 10 can be extended.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the light emitting device 10 according to Example 2, and corresponds to FIG. 1 in the embodiment.
  • the light emitting device 10 according to this example has the same configuration as that of the light emitting device 10 according to the embodiment except that the light transmission film 330 is also formed in the fifth region 109.
  • the light transmission film 330 is formed on the entire surface of the fifth region 109. In other words, the light transmission film 330 is formed continuously over the fifth region 109 and the fifth region 109. It can also be said that the light transmission film 330 is formed continuously over the first region 102, the second region 104, and the third region 106. In this embodiment, a step is generated at the boundary between the fourth region 108 and the fifth region 109 in the cross section in the direction intersecting with the first direction.
  • the light emitting unit 140 is formed in the fourth region 108.
  • the light transmission film 330 can be formed by, for example, a spin coating method.
  • the scattering layer can be formed with a desired dimension, and the light emitting unit 140 of good quality can be formed on the smooth light transmission film 330. Further, since the light transmission film 330 is continuously formed, the manufacturing efficiency is improved. Further, even when the barrier film 160 is provided as in the modification of the first embodiment, the steps of the barrier film 160 are relaxed, and the reliability and manufacturing efficiency are improved.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a modification of the present embodiment, and corresponds to FIG. 1 in the embodiment.
  • the light emitting device 10 according to this modification is implemented except that the light transmission film 330 at the boundary between the fourth region 108 and the fifth region 109 has no step in the cross section in the direction intersecting the first direction.
  • the configuration is the same as that of the light emitting device 10 according to Example 2.
  • the light transmission film 330 is formed on the entire fourth region 108 and the fifth region 109, and the surface of the light transmission film 330 opposite to the substrate 100 side is in the same plane throughout.
  • 330 of this modification is formed using, for example, an ink jet method, a spin coat method, or the like.
  • the light emitting device 10 may include a light emitting unit 140 facing the plurality of first insulating films 310. That is, one first region 102 may be formed over two or more fourth regions 108. Even in such a case, the light extraction condition can be adjusted by providing the first insulating film 310 having a desired pattern.
  • Example 3 The result of forming the first insulating film and the second insulating film as described in the embodiment on the substrate will be described below.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating the cross-sectional shapes of the first insulating film and the second insulating film according to the third embodiment.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a state in plan view of the first insulating film and the second insulating film according to the third embodiment. In FIG. 9 (b), the darker the portion, the higher the height from the substrate.
  • the second insulating film was formed on the substrate, and the cross-sectional shape of the second insulating film (“the upper surface of the second insulating film” in FIG. 9A) was measured.
  • a resin material containing particles was applied to the region defined by the second insulating film by an inkjet method to form a first insulating film.
  • the surface shape (FIG. 9B) and the cross-sectional shape (“first insulating film upper surface” in FIG. 9A) were measured. From these figures, it can be seen that by providing the second insulating film, the first insulating film can be formed with high dimensional accuracy.
  • the light emitting device as described in the embodiment can be obtained.
  • FIG. 10A is a diagram showing a cross-sectional shape of the scattering layer according to Comparative Examples 1 and 2.
  • FIG. FIG. 10B is a diagram illustrating a state in which the scattering layer according to Comparative Example 1 is viewed in plan.
  • Comparative Example 1 is the shape of the scattering layer when the contact angle between the substrate and the scattering layer is 20 °.
  • FIG. 10C is a diagram showing a state in which the scattering layer according to Comparative Example 2 is viewed in plan.
  • Comparative Example 2 is the shape of the scattering layer when the contact angle between the substrate and the scattering layer is 5 °.
  • FIG. 10B and FIG. 10C the darker the portion, the higher the height from the substrate.
  • Comparative Example 1 the same resin material as in Example 3 was applied on a substrate by an ink jet method to form a scattering layer. Further, as Comparative Example 2, a scattering layer was formed in the same manner as Comparative Example 1 except for the wettability condition of the substrate. Note that the wettability of the substrate changes by washing the substrate. And the surface shape (FIG.10 (b), (c)) and cross-sectional shape (FIG.10 (a)) of the scattering layer of each comparative example were measured. As can be seen from these figures, the width of the scattering layer of Comparative Example 2 was significantly wider than the width of the scattering layer of Comparative Example 1.
  • the formation pattern of the scattering layer varies greatly depending on the contact angle between the substrate and the scattering layer, that is, the wettability (wetting characteristics) of the substrate surface, and when the second insulating film is not formed, the scattering of the scattering layer occurs. I understand that it is easy.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

発光装置(10)は、基板(100)、発光部(140)、および下地膜(300)を備えている。基板(100)は透光性である。発光部(140)は基板(100)に形成されている。下地膜(300)は、基板(100)と発光部(140)の間に位置する。また下地膜(300)は、第1絶縁膜(310)、第2絶縁膜(320)、および光透過膜(330)を有する。第1絶縁膜(310)は光の少なくとも一部を透過する。第2絶縁膜(320)は第1絶縁膜(310)を画定する。光透過膜(330)は、第1絶縁膜(310)および第2絶縁膜(320)を連続して覆っている。

Description

発光装置および発光装置の製造方法
 本発明は、発光装置および発光装置の製造方法に関する。
 近年は有機ELを利用した発光装置の開発が進んでいる。この発光装置は、照明装置や表示装置として使用されており、第1電極と第2電極の間に有機層を挟んだ構成を有している。そして、一般的には第1電極には透明材料が用いられており、第2電極には金属材料が用いられている。
 有機ELを利用した発光装置の一つに、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1の技術は、有機ELを利用した表示装置に光透過性(シースルー)を持たせるために、第2電極を画素の一部にのみ設けている。このような構造において、複数の第2電極の間に位置する領域は光を透過させるため、表示装置は光透過性を有することができる。なお、特許文献1に記載の技術において、複数の第2電極の間には、画素を画定するために、透光性の絶縁膜が形成されている。特許文献1において、この絶縁膜の材料として、酸化シリコンなどの無機材料や、アクリル樹脂などの樹脂材料が例示されている。
 また、特許文献2に記載の技術では、光取り出し効率を向上するための光散乱層を、パターニングして設けることにより、発光素子の光透過性が確保されている。
特開2011-23336号公報 特開2013-149376号公報
 散乱層を形成する方法の一つとして塗布法がある。しかし、塗布物の膜厚や塗布面積は、基板の粗さや材料といった表面状態、温度、または湿度等によって変化し得る。したがって、散乱層を所望の通りの寸法で形成することは容易ではない。
 本発明が解決しようとする課題としては、塗布法を用いて散乱層を形成する際に、所望の寸法で形成することが一例として挙げられる。
 請求項1に記載の発明は、
 透光性の基板と、
 前記基板に形成された発光部と、
 前記基板および前記発光部の間に位置する下地膜と、
を備え、
 前記下地膜は、
  光の少なくとも一部を透過する第1絶縁膜と、
  前記第1絶縁膜を画定する第2絶縁膜と、
  前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜を連続して覆う光透過膜と
を有する発光装置である。
 請求項12に記載の発明は、
 透光性の基板の一方の面に下地膜を形成する工程と、
 前記下地膜に積層して発光部を形成する工程と、
を含み、
 前記下地膜を形成する工程は、
  第2絶縁膜を形成する工程と、
  前記第2絶縁膜で画定された領域に第1絶縁膜を形成する工程と、
  前記第2絶縁膜および前記第1絶縁膜を連続して覆う光透過膜を形成する工程と、
を含む発光装置の製造方法である。
 上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。 実施形態に係る発光装置の発光部および下地膜を拡大した図である。 実施形態に係る発光装置の平面図である。 実施形態に係る発光装置の平面図である。 実施例1に係る発光装置の構成を示す断面図である。 実施例1の変形例を示す断面図である。 実施例2に係る発光装置の構成を示す断面図である。 実施例2の変形例を示す断面図である。 (a)は、実施例3に係る第1絶縁膜および第2絶縁膜の断面形状を示す図であり、(b)は、実施例3に係る第1絶縁膜および第2絶縁膜を平面視した状態を示す図である。 (a)は、比較例1および2に係る散乱層の断面形状を示す図であり、(b)は、比較例1に係る散乱層を平面視した状態を示す図であり、(c)は、比較例2に係る散乱層を平面視した状態を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
 図1は、実施形態に係る発光装置10の構成を示す断面図である。人物Pは、図1の基板100に垂直な方向から発光装置10の光射出面を見ている。図2は発光装置10の発光部140および下地膜300を拡大した図である。実施形態に係る発光装置10は、照明装置または表示装置である。図1及び図2は、発光装置10が照明装置である場合を示している。発光装置10は、基板100、発光部140、および下地膜300を備えている。基板100は透光性である。発光部140は基板100に形成されている。下地膜300は、基板100と発光部140の間に位置する。また下地膜300は、第1絶縁膜310、第2絶縁膜320、および光透過膜330を有する。第1絶縁膜310は光の少なくとも一部を透過する。第2絶縁膜320は第1絶縁膜310を画定する。光透過膜330は、第1絶縁膜310および第2絶縁膜320を連続して覆っている。以下に詳細を説明する。
 図3は発光装置10の平面図である。なお、図1は図3のA-A断面に対応している。図1から図3に示す例において、発光装置10は発光部140を複数備える。そして、複数の発光部140は互いに離間しており、発光部140は基板100の表面に垂直な方向から見て第1の方向(図3中、X方向)に延在している。
 図4は、発光装置10の平面図である。なお、説明のため、本図では光透過膜330、第1電極110、有機層120、第2電極130、および絶縁膜150を省略している。本図に示す例において、下地膜300は、並行して設けられた二つの第2絶縁膜320と、その二つの第2絶縁膜320の間の領域を占める第1絶縁膜310とを含む。言い換えると、第1絶縁膜310は、少なくとも並行して設けられた二つの第2絶縁膜320により画定されている。そして各発光部140に対し一つの第1絶縁膜310が設けられている。第1絶縁膜310、および第2絶縁膜320はそれぞれ基板100の表面に垂直な方向から見て第1の方向(本図中、X方向)に延在している。
 本実施形態において、発光装置10は照明装置であり、基板100、複数の発光部140、及び絶縁膜150を備えている。基板100には透光性の材料が用いられている。複数の発光部140は互いに離間しており、いずれも、第1電極110、有機層120、及び第2電極130を有している。第1電極110は透光性の電極であり、第2電極130は遮光性あるいは光反射性を有する電極である。第1電極110と第2電極130の少なくとも一部が重なっている。ただし第2電極130の形成される領域の一部は透光性の電極であってもよい。有機層120は第1電極110と第2電極130の間に位置している。絶縁膜150は第1電極110の縁を覆っている。また、絶縁膜150の少なくとも一部は第2電極130で覆われていない。
 そして、基板100に垂直な方向から見た場合において、発光装置10は、第1領域102、第2領域104、及び第3領域106(透光性領域)を有している。第1領域102は第2電極130と重なる領域である。つまり、第1領域102は基板100に垂直な方向から見た場合において、第2電極130に覆われている領域である。第1領域102の一部の領域が発光部140の発光領域となる。第2電極130が遮光性を有している場合、第1領域102は、発光装置10または基板100の表面から裏面、及び裏面から表面のそれぞれにおいて光を通さない領域である。第2領域104は、第2電極130と重ならないが、絶縁膜150と重なる領域である。第3領域106は、第2電極130とも絶縁膜150とも重ならない領域である。したがって、第2領域104は第3領域106と比較して絶縁膜150の分だけ光透過率が小さくなる領域である。そして、第2領域104の幅は第3領域106の幅よりも狭いため、発光装置10は、十分な光透過性を有している。なお、第2領域104及び第3領域106によって透光性領域が形成されていてもよい。
 このような発光装置10では、発光領域が通常の面光源に比べて小さい。そのため、散乱層を設けて光取り出し効率を向上させることが考えられる。しかし、基板100の全面を散乱層で覆うと、透光性領域まで覆われてしまうため、発光装置10の光透過性が損なわれてしまう。したがって、散乱層をパターニングして、基板100のうち発光部140が形成される部分と重なるように散乱層を形成することが有効である。
 図2を参照して発光装置10の各構成要素について詳しく説明する。基板100は、例えばガラス基板や樹脂基板などの透光性を有する基板である。基板100は可撓性を有していてもよい。可撓性を有している場合、基板100の厚さは、例えば10μm以上1000μm以下である。基板100は、例えば矩形などの多角形や円形である。基板100が樹脂基板である場合、基板100は、例えばPEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルホン)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、又はポリイミドを用いて形成されている。また、基板100が樹脂基板である場合、水分が基板100を透過することを抑制するために、基板100の少なくとも一面(好ましくは両面)に、SiNやSiONなどの無機バリア膜が形成されているのが好ましい。
 基板100の一面には、下地膜300が形成されている。下地膜300は第1絶縁膜310および第2絶縁膜320を光透過膜330で覆った構造をしている。第1絶縁膜310は散乱層であり、たとえばバインダーと粒子とを含む。発光部140からの光が第1絶縁膜310で散乱されることにより、発光装置10の光取り出し効率が向上する。
 第1絶縁膜310に含まれるバインダーの例としては、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、エーテル系樹脂、シラン系樹脂、シロキサン系樹脂、ガラスペースト、フリット、およびSiOゾルが挙げられる。また、第1絶縁膜310に含まれる粒子の例としては、酸化亜鉛、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化タンタル、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、および酸化錫が挙げられる。粒子の粒径は特に限定されないが、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましい。そうすれば、発光装置10の光取り出し効率をより向上させることができる。
 第2絶縁膜320は、基板100の表面に対して凸部を成している。そして、第1絶縁膜310は第2絶縁膜320により画定された領域内に形成されている。すなわち、基板100に垂直な方向から見て、第1絶縁膜310は第2絶縁膜320により囲われており、第1絶縁膜310の側面(基板100に平行ではない面)は第2絶縁膜320に接している。ここで、第1絶縁膜310の外縁の全てが第2絶縁膜320で画定されていることが好ましいが、これに限定されず、外縁の少なくとも一部が第2絶縁膜320で画定されていればよい。第1絶縁膜310が第2絶縁膜320で画定されることにより、第1絶縁膜310(散乱層)を所望のパターンに効率良く形成することができる。基板100に垂直な方向において、基板100の厚さは第2絶縁膜320の厚さと同一とすることができる。この場合、第1絶縁膜310と第2絶縁膜320は同一平面内で光透過膜330と接する。ただしこれに限定されず、第1絶縁膜310の厚さは第2絶縁膜320の厚さより薄くても良い。また、第2絶縁膜320の一部が、第1絶縁膜310よりも発光部140側に突出していても良い。逆に、第1絶縁膜310の厚さが第2絶縁膜320の厚さより厚く、基板100に垂直な方向から見て、第1絶縁膜310は一部が第2絶縁膜320と重なって形成されていても良い。その場合、第2絶縁膜320と重なる部分において、第1絶縁膜310は、発光部140側に突出していても良い。これらの構成により光取出しの効率を調整することができる。第2絶縁膜320はたとえば粒子を含まず第1絶縁膜310よりも光透過性が高い膜である。また、第2絶縁膜320は親液性の材料で形成されることが好ましい。後述の通り、親液性の材料で第2絶縁膜320を形成すると、後述する光透過膜330を形成する際に膜のはじきを抑えることができ、光透過膜330の均一性や平坦性が向上する効果がある。
 第2絶縁膜320を形成する材料の例としては、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、エーテル系樹脂、シラン系樹脂、シロキサン系樹脂、ガラスペースト、フリット、およびSiOゾルが挙げられる。第2絶縁膜320に親液性を持たせる場合は、これらの材料にフッ素を混ぜないようにする。またはフッ素コーティングをしないようにすることで親液性を持たせることができる。また、第2絶縁膜320の基板100の表面に垂直な方向の高さは、特に限定されないが、0.5μm以上1.0μm以下であることが好ましい。そうすれば、第1絶縁膜310のパターニングを精度良く行えると共に、光の取り出し効率をより良好にすることができる。第2絶縁膜320の側面の、基板100に対する傾斜角θは特に限定されないが、たとえば10°以上110°以下であることが好ましい。ここで、傾斜角θは、基板100に垂直かつ第2絶縁膜320の延在方向に垂直な方向(図3中、Y方向)の断面において、基板100の表面と第2絶縁膜320の側面とが形成する角度であり、第2絶縁膜320が占める部分の角度である。すなわち、第2絶縁膜320は、順テーパー構造であっても良いし、逆テーパー構造であっても良い。傾斜角θが、10°以上110°以下であることにより、第2絶縁膜320を精度良く形成する事ができる。なお、第2絶縁膜320の二つの側面の傾斜角θは同じでも良いし、互いに異なっていても良い。異なる場合、両方の傾斜角θが10°以上110°以下であることが好ましい。また、第2絶縁膜320に親液性を持たせる場合、第2絶縁膜320と水との接触角は20°以下にすることが好ましい。
 発光装置10は第4領域108と第5領域109を含む。ここで、第4領域108は、基板100に垂直な方向から見て、第2絶縁膜320の基板100に対向する面とは反対側の第3面322と、第1絶縁膜310の発光部140と対向する第1面312とが占める領域である。第5領域109は、基板100に垂直な方向から見て、第4領域108以外の領域である。図1および図4に示す例において、第4領域108および第5領域109は、いずれも線状かつ同一方向に延在している。そして第4領域108、および第5領域109が、この順に繰り返し並んでいる。
 光透過膜330は絶縁膜であり、第1絶縁膜310中の粒子に起因した凹凸を小さくするため(平滑化)に設けられている。すなわち、光透過膜330は平滑化膜あるいは平坦化膜であると言え、光透過膜330の第2面332の表面粗さは、第1絶縁膜310の第1面312の表面粗さより小さい。ここで、第2面332は、光透過膜330が発光部140の側で他の層と接する界面である。そして、第1面312は第1絶縁膜310が光透過膜330と接する部分の界面である。第1絶縁膜310および第2絶縁膜320が光透過膜330に連続して覆われることにより、下地膜300の発光部140が形成される面が平滑化される。したがって、その上に積層され発光部140を構成する各層の膜質が損なわれることがなく、発光部140の機能の良好性と信頼性が確保される。なお、光透過膜330の第2面332は表面がなめらか、すなわち平滑であれば、全体として必ずしも平坦でなくても良い。たとえば、光透過膜330の第2面332は、基板100から離れる方向に向かって丸みを帯びた凸形状となっていても良い。光透過膜330はたとえば粒子を含まず第1絶縁膜310よりも透明性が高い膜である。
 本実施形態では、基板100に垂直な方向から見て光透過膜330が第1絶縁膜310および第2絶縁膜320が形成された領域にのみ設けられている。詳しくは、光透過膜330は、第4領域108にのみ形成されている。また、本実施形態では、第1電極110は光透過膜330に接している。
 光透過膜330を形成する材料の例としては、イミド系樹脂、アクリル系樹脂、エーテル系樹脂、シラン系樹脂、シロキサン系樹脂、ガラスペースト、フリット、およびSiOゾルが挙げられる。光透過膜330は、第2絶縁膜320に対して親液性を有することが好ましい。そうであれば、第2絶縁膜320にはじかれることなく、第1絶縁膜310および第2絶縁膜320を覆う光透過膜330が良好に形成されるからである。たとえば、光透過膜330は、第2絶縁膜320と主成分が同じであることが好ましい。そうすれば、光透過膜330は第2絶縁膜320に対して親液性を有することとなる。なお、主成分とは、たとえば、各膜の構成材料において最も含有率が高い成分をいう。
 また、第2絶縁膜320と第1絶縁膜310は、互いに熱膨張係数が近い材料からなることが好ましい。たとえば、第2絶縁膜320の熱膨張係数が、第1絶縁膜310の熱膨張係数に対し95%以上105%以下の範囲内にあることが好ましい。そうすれば、熱変化による光透過膜330やバリア膜等の剥離を避けることができる。
 発光部140は、透光性の第1電極110、光反射性の第2電極130、および有機層120を有する。有機層120は、第1電極110と第2電極130の間に位置する。
 発光部140は、下地膜300を介して基板100の一面に対向するよう形成されている。発光装置10が照明装置である場合、図1および図3に示すように、たとえば複数の発光部140がライン状に延在している。一方、発光装置10が表示装置の場合、複数の発光部140はマトリクスを構成するように配置されているか、セグメントを構成したり所定の形状を表示したりするように(例えばアイコンを表示するように)なっていてもよい。そして複数の発光部140は、画素別に形成されている。
 図2に戻り、第1電極110は、光透過性を有する透明電極である。透明電極の材料は、金属を含む材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IWZO(Indium Tungsten Zinc Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)等の金属酸化物である。第1電極110の厚さは、例えば10nm以上500nm以下である。第1電極110は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第1電極110は、カーボンナノチューブ、又はPEDOT/PSSなどの導電性有機材料であってもよい。本図において、基板100の上には、複数の線状の第1電極110が互いに平行に形成されている。このため、第2領域104及び第3領域106には第1電極110は位置していない。
 有機層120は発光層を有している。有機層120は、例えば、正孔注入層、発光層、及び電子注入層をこの順に積層させた構成を有している。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が形成されていてもよい。また、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が形成されていてもよい。有機層120は蒸着法で形成されてもよい。また、有機層120のうち少なくとも一つの層、例えば第1電極110と接触する層は、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法によって形成されてもよい。なお、この場合、有機層120の残りの層は、蒸着法によって形成されている。また、有機層120のすべての層が、塗布法を用いて形成されていてもよい。
 第2電極130は、例えば、Al、Au、Ag、Pt、Mg、Sn、Zn、及びInからなる第1群の中から選択される金属、又はこの第1群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この場合、第2電極130は遮光性を有している。第2電極130の厚さは、例えば10nm以上500nm以下である。ただし、第2電極130は、第1電極110の材料として例示した材料を用いて形成されていてもよい。第2電極130は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。本図に示す例において、発光装置10は複数の線状の第2電極130を有している。第2電極130は、第1電極110のそれぞれに対して設けられており、かつ第1電極110よりも幅が広くなっている。このため、基板100に垂直な方向から見た場合において、幅方向において第1電極110の全体が第2電極130によって重なっており、また覆われている。また、第1電極110は、第2電極130よりも幅が広く、基板100に垂直な方向から見た場合において、幅方向において第2電極130の全体が第1電極110によって覆われていてもよい。
 第1電極110の縁は、絶縁膜150によって覆われている。絶縁膜150は例えばポリイミドなどに感光性の樹脂材料を含ませたものによって形成されており、第1電極110のうち発光部140となる部分を囲んでいる。つまり、絶縁膜150は発光部140の発光領域を画定している。第2電極130の幅方向の縁は、絶縁膜150上に位置している。言い換えると、基板100に垂直な方向から見た場合において、絶縁膜150の一部は第2電極130からはみ出ている。また本図に示す例において、有機層120は絶縁膜150の上にも形成されている。本図に示す例においては、有機層120は隣り合う発光部140の間で分断されているが、後述するように、有機層120は隣り合う発光部140と連続していてもよい。有機層120が分断されている場合は、第2領域104及び第3領域106の透過率が大きくなる。一方で、有機層120が分断されないで連続している場合、有機層120をパターニングなしで形成できるため製造効率が向上するというそれぞれの効果があるためである。
 そして上記したように、発光装置10は第1領域102、第2領域104、及び第3領域106を有している。第1領域102は第2電極130と重なる領域である。第2領域104は、第2電極130と重ならないが、絶縁膜150と重なる領域である。本図に示す例において、有機層120は第2領域104にも形成されている。第3領域106は、第2電極130とも絶縁膜150とも重ならない領域である。本図に示す例において、有機層120は第3領域106の少なくとも一部には形成されていない。そして第2領域104の幅は、第3領域106の幅よりも狭い。また第3領域106の幅は第1領域102の幅よりも広くてもよいし、狭くてもよい。第1領域102の幅を1とした場合、第2領域104の幅は例えば0以上(又は0超)0.2以下であり、第3領域106の幅は例えば0.3以上2以下である。また第1領域102の幅は、例えば50μm以上500μm以下であり、第2領域104の幅は例えば0μm以上(又は0μm超)100μm以下であり、第3領域106の幅は例えば100μm以上1000μm以下である。図1及び図3に示すように、第2領域104、第1領域102、第2領域104、及び第3領域106が、この順に繰り返し並んでいる。また、第3領域106の光透過率は70%以上であることが好ましい。
 図1および図3に示す例において、第4領域108は第1領域102と第2領域104を合わせた領域と同一であり、第5領域109は第3領域106と同一であるが、これに限定されない。発光部140の少なくとも一部は第1絶縁膜310に対向して(重なって)いればよい。たとえば、基板100に垂直かつ第2絶縁膜320の延在方向に垂直な方向(図3中、Y方向)の断面において、隣接する第1領域102と第2領域104を合わせた領域が第4領域108に含まれていても良い。
 上記した第1の方向と交わる方向の断面で、基板100の表面と平行な方向における各構成要素の幅の関係について、以下に説明する。発光部140から散乱層に入射する光を増やし、光取り出し効率を向上させる観点から、発光部140の発光領域の幅wemは、第1絶縁膜310の基板100側の面の幅wよりも小さいことが好ましい。また、同様の観点から、第1電極110の幅wel1は、第1絶縁膜310の幅wよりも小さいことが好ましい。そして、第2電極130で反射した光を多く散乱層に入射させて、光取り出し効率を向上させる観点から、第2電極130の幅wel2は、第1絶縁膜310の幅wよりも小さいことが好ましい。
 一方、散乱層の広がりにより発光装置10の光透過性が低減することを避ける観点からは、発光部140の幅wemは、第1絶縁膜310の幅wより大きいことが好ましい。また、発光部140の幅wemは、第1絶縁膜310にそれを画定する第2絶縁膜320を合わせた部分の幅wより大きいことがより好ましい。ここで、幅wは、発光部140に対向する第1絶縁膜310を画定する二つの第2絶縁膜320の、基板100に対向する面と、第1絶縁膜310の基板100側の面とを合わせた領域の幅である。また、同様の観点から、第1電極110の幅wel1は、第1絶縁膜310の幅wよりも大きいことが好ましく、幅wより大きいことがより好ましい。そして、第2電極130の幅wel2は、第1絶縁膜310の幅wより大きいことが好ましく、幅wより大きいことがより好ましい。このように発光装置10の発光の光取出しの効率の観点および発光装置10の光透過率の観点から適宜設計することができる。
 次に、発光装置10の製造方法について説明する。実施形態に係る発光装置10の製造方法は、透光性の基板100の一方の面に下地膜300を形成する工程、および下地膜300に積層して発光部140を形成する工程を含む。下地膜300を形成する工程は、第2絶縁膜320を形成する工程、第1絶縁膜310を形成する工程、および光透過膜330を形成する工程を含む。第1絶縁膜310を形成する工程では、第2絶縁膜320で画定された領域に第1絶縁膜310が形成される。そして、光透過膜330を形成する工程では、第2絶縁膜320および第1絶縁膜310を連続して覆う光透過膜330が形成される。以下に詳細を説明する。
 まず、基板100に、第2絶縁膜320を形成する。例えば第2絶縁膜320が感光性の材料を含んで形成されている場合、第2絶縁膜320は、露光及び現像工程を経ることにより、所定のパターンに形成される。なお、第2絶縁膜320はインクジェット法を用いて所定のパターンに形成されても良い。インクジェット法では膜の厚さを大きくする際に工程数が増える反面、位置精度は確保される。第2絶縁膜320が散乱層でない場合等、膜の厚さが小さくてもよい場合、影響は比較的小さく、第1絶縁膜310を画定する機能を十分発揮することができる。
 次いで、第2絶縁膜320により画定される領域に、第1絶縁膜310を形成する。たとえば、第1絶縁膜310はインクジェット法を用いて形成される。インクジェット法を用いることで、リソグラフィに比べて、材料に無駄が生じることを抑制できる、工程数を削減できる、材料の選択自由度が向上する等の利点がある。また、事前に第2絶縁膜320が形成されているため、第1絶縁膜310の広がり具合にばらつきが生じない。その上で、適切な塗布量を設定することで、所望の膜厚の第1絶縁膜310が得られる。
 次いで、第1絶縁膜310および第2絶縁膜320の上に光透過膜330を形成する。たとえば光透過膜330はインクジェット法を用いて形成される。光透過膜330をインクジェット法のように塗布工程で形成するときに第2絶縁膜320が親液性であることが好ましい。このようにすることで第2絶縁膜320のエッジ部分(第2絶縁膜320の第3面322と第1絶縁膜310と接しない方の側面とからなる稜部分)での光透過膜330のはじきを防ぐことができる。そのため、光透過膜330の膜の均一性が向上する。第2絶縁膜320の親液性は第2絶縁膜320と水との接触角が20°以下になるようにするのが好ましい。
 次いで、光透過膜330の上に第1電極110を、例えばスパッタリング法を用いて形成する。次いで、第1電極110を例えばフォトリソグラフィー法を利用して所定のパターンにする。次いで、第1電極110の縁の上に絶縁膜150を形成する。例えば絶縁膜150が感光性の材料を含んで形成されている場合、絶縁膜150は、露光及び現像工程を経ることにより、所定のパターンに形成される。次いで、有機層120及び第2電極130をこの順に形成する。有機層120が蒸着法で形成される層を含む場合、この層は、例えばマスクを用いるなどして所定のパターンに形成される。第2電極130も、例えばマスクを用いるなどして所定のパターンに形成される。その後、封止部材(図示せず)を用いて発光部140を封止する。
 以上、本実施形態によれば、発光装置10は、基板100と発光部140の間に位置する下地膜300を備える。また下地膜300は、光の少なくとも一部を透過する第1絶縁膜310、および第1絶縁膜310を画定する第2絶縁膜320を有する。また、光透過膜330は、第1絶縁膜310および第2絶縁膜320を連続して覆っている。したがって、散乱層を所望の寸法で形成するとともに、平滑な光透過膜330上に良質な発光部140を形成できる。
(実施例1)
 図5は、実施例1に係る10の構成を示す断面図であり、実施形態における図1に対応している。本実施例に係る発光装置10は、有機層120のレイアウトを除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
 本実施形態において、有機層120は第3領域106の全面に形成されている。言い換えると有機層120は第1領域102、第2領域104、及び第3領域106にわたって連続して形成されている。また、有機層120は、第4領域108及び第5領域109にわたって連続して形成されているとも言える。そして有機層120は、複数の発光部140を繋ぐように連続的に形成されている。
 本実施例によっても、実施形態と同様に、散乱層を所望の寸法で形成するとともに、平滑な光透過膜330上に良質な発光部140を形成できる。また有機層120を連続的に形成しているため、有機層120をパターニングする必要が無く、有機層120を形成するためのコストが低くなる。
 図6は、本実施例の変形例を示す断面図であり、実施形態における図1に対応している。本変形例に係る発光装置10は、下地膜300と発光部140との間にバリア膜160をさらに備える点を除いて、実施例1に係る発光装置10と同様の構成である。本変形例において、バリア膜160は第1領域102、第2領域104、及び第3領域106にわたって連続して形成されている。言い換えると、バリア膜160は、第4領域108及び第5領域109にわたって連続して形成されている。
 バリア膜160はたとえばSiNやSiONなどの無機材料からなる。バリア膜160は、光透過膜330を形成した後であって、第1電極110を形成する前に、たとえばスパッタ法によって形成することができる。光透過膜330の表面は平滑であるため、欠陥が少ない良質なバリア膜160を形成できる。
 なお、本変形例は実施形態の構造に適用されても良い。すなわち、第3領域106に有機層120が形成されていなくても良い。
 本変形例によっても、実施形態と同様に、散乱層を所望の寸法で形成するとともに、平滑な光透過膜330上に良質な発光部140を形成できる。また、下地膜300と発光部140との間にバリア膜160が形成されているため、基板100が樹脂基板である場合や、第1絶縁膜310及び第2絶縁膜320の材料が透湿性である場合等にも、発光部140まで水分が透過することを抑制でき、発光装置10の寿命を長くすることができる。
(実施例2)
 図7は、実施例2に係る発光装置10の構成を示す断面図であり、実施形態における図1に対応している。本実施例に係る発光装置10は、第5領域109にも光透過膜330が形成されている点を除いて、実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
 本実施形態において、光透過膜330は第5領域109の全面に形成されている。言い換えると光透過膜330は第5領域109及び第5領域109にわたって連続して形成されている。また、光透過膜330は、第1領域102、第2領域104及び第3領域106にわたって連続して形成されているとも言える。本実施例において、上記した第1方向と交わる方向の断面で、第4領域108と第5領域109の境界部には段差が生じている。そして、発光部140は、第4領域108内に形成されている。本実施形態において、光透過膜330はたとえばスピンコート法で形成できる。
 本実施例によっても、実施形態と同様に、散乱層を所望の寸法で形成するとともに、平滑な光透過膜330上に良質な発光部140を形成できる。また光透過膜330を連続的に形成しているため、製造効率が向上する。さらに、実施例1の変形例のようにバリア膜160を設ける場合においても、バリア膜160の段差が緩和され、信頼性および製造効率が向上する。
 図8は、本実施例の変形例を示す断面図であり、実施形態における図1に対応している。本変形例に係る発光装置10は、第1方向と交わる方向の断面で、第4領域108と第5領域109の境界部の光透過膜330には段差が生じていない点を除いて、実施例2に係る発光装置10と同様の構成である。本変形例において、光透過膜330は第4領域108及び第5領域109の全体に形成されており、光透過膜330の基板100側と反対側の面は、全体にわたって同一面内にある。本変形例の330は、たとえばインクジェット法、スピンコート法等を用いて形成される。
 本変形例において、発光装置10は、複数の第1絶縁膜310に対向する発光部140を備えていても良い。すなわち、一つの第1領域102が二つ以上の第4領域108にわたって形成されていても良い。その場合でも、所望のパターンの第1絶縁膜310を設けることにより、光取り出しの条件を調整することができる。
 本変形例によっても、実施形態と同様に、散乱層を所望の寸法で形成するとともに、平滑な光透過膜330上に良質な発光部140を形成できる。
(実施例3)
 基板上に実施形態で説明したような第1絶縁膜および第2絶縁膜を形成した結果について、以下に説明する。
 図9(a)は、実施例3に係る第1絶縁膜および第2絶縁膜の断面形状を示す図である。そして図9(b)は、実施例3に係る第1絶縁膜および第2絶縁膜を平面視した状態を示す図である。なお、図9(b)において、暗い部分ほど基板からの高さが高いことを示している。
 本実施例では、まず、基板上に第2絶縁膜を形成し、第2絶縁膜の断面形状(図9(a)中「第2絶縁膜上面」)を測定した。次いで、第2絶縁膜に画定された領域に、粒子を含む樹脂材料をインクジェット法で塗布し、第1絶縁膜を形成した。そして、表面形状(図9(b))および断面形状(図9(a)中「第1絶縁膜上面」)を測定した。これらの図から、第2絶縁膜を備えることにより、第1絶縁膜が寸法精度良く形成できることが分かる。
 第1絶縁膜の上にさらに光透過膜、発光部等を形成することにより、実施形態に説明したような発光装置が得られる。
(比較例)
 従来のように、第2絶縁膜を形成せずに、散乱層を形成した結果について、以下に説明する。
 図10(a)は、比較例1および2に係る散乱層の断面形状を示す図である。図10(b)は、比較例1に係る散乱層を平面視した状態を示す図である。比較例1は基板と散乱層との接触角が20°の場合の散乱層の形状である。そして、図10(c)は、比較例2に係る散乱層を平面視した状態を示す図である。比較例2は基板と散乱層との接触角が5°の場合の散乱層の形状である。なお、図10(b)および図10(c)において、暗い部分ほど基板からの高さが高いことを示している。
 比較例1として、基板上に実施例3と同じ樹脂材料をインクジェット法で塗布し、散乱層を形成した。また、比較例2として、基板の濡れ性の条件以外は比較例1と同様にして散乱層を形成した。なお、基板の濡れ性は基板を洗浄するなどして変化する。そして、各比較例の散乱層の表面形状(図10(b)、(c))および断面形状(図10(a))を測定した。これらの図から分かるように、比較例2の散乱層の幅は、比較例1の散乱層の幅よりも大幅に広かった。つまり、基板と散乱層との接触角、つまり基板表面の濡れ性(濡れ特性)によって散乱層の形成パターンは大きく変化し、第2絶縁膜を形成しない場合には、散乱層の寸法ばらつきが生じやすいことが分かる。
 以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

Claims (14)

  1.  透光性の基板と、
     前記基板に形成された発光部と、
     前記基板および前記発光部の間に位置する下地膜と、
    を備え、
     前記下地膜は、
      光の少なくとも一部を透過する第1絶縁膜と、
      前記第1絶縁膜を画定する第2絶縁膜と、
      前記第1絶縁膜及び前記第2絶縁膜を連続して覆う光透過膜と、
    を有する発光装置。
  2.  請求項1に記載の発光装置において、
     前記第1絶縁膜は散乱層であり、
     前記光透過膜は、その表面粗さが前記第1絶縁膜の前記光透過膜と接する部分の表面粗さより小さい平滑化膜である発光装置。
  3.  請求項1または2に記載の発光装置において、
     前記発光部は、
      透光性の第1電極と、
      光反射性の第2電極と、
      前記第1電極および前記第2電極の間に位置する有機層と、
    を有する発光装置。
  4.  請求項3に記載の発光装置において、
     互いに離間した複数の前記発光部を備え、
     前記発光部、前記第1絶縁膜および前記第2絶縁膜はそれぞれ、前記基板の表面に垂直な方向から見て第1の方向に延在している発光装置。
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第2絶縁膜は親液性を有する発光装置。
  6.  請求項5に記載の発光装置において、
     前記第2絶縁膜と水の接触角が20°以下である発光装置。
  7.  請求項4に記載の発光装置において、
     前記第1の方向と交わる方向の断面で、前記発光部の幅wemは、前記第1絶縁膜の前記基板側の面の幅wより小さい発光装置。
  8.  請求項4に記載の発光装置において、
     前記第1の方向と交わる方向の断面で、前記第2電極の幅wel2は、前記第1絶縁膜の前記基板側の面の幅wより小さい発光装置。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記下地膜と前記発光部との間にバリア層をさらに備える発光装置。
  10.  請求項1~9のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第2絶縁膜の側面の、前記基板に対する傾斜角は、10°以上110°以下である発光装置。
  11.  請求項1~10のいずれか一項に記載の発光装置において、
     前記第1絶縁膜は、バインダーと粒子とを含み、
     前記光透過膜と前記第2絶縁膜との主成分が同じである発光装置。
  12.  透光性の基板の一方の面に下地膜を形成する工程と、
     前記下地膜に積層して発光部を形成する工程と、
    を含み、
     前記下地膜を形成する工程は、
      第2絶縁膜を形成する工程と、
      前記第2絶縁膜で画定された領域に第1絶縁膜を形成する工程と、
      前記第2絶縁膜および前記第1絶縁膜を連続して覆う光透過膜を形成する工程と、
     を含む発光装置の製造方法。
  13.  請求項12に記載の発光装置の製造方法において、
     前記第1絶縁膜を形成する工程では、インクジェット法を用いて前記第1絶縁膜を形成する発光装置の製造方法。
  14.  請求項12または13に記載の発光装置の製造方法において、
     前記光透過膜を形成する工程では、インクジェット法を用いて前記光透過膜を形成する発光装置の製造方法。
PCT/JP2016/053517 2016-02-05 2016-02-05 発光装置および発光装置の製造方法 WO2017134820A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/053517 WO2017134820A1 (ja) 2016-02-05 2016-02-05 発光装置および発光装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/053517 WO2017134820A1 (ja) 2016-02-05 2016-02-05 発光装置および発光装置の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017134820A1 true WO2017134820A1 (ja) 2017-08-10

Family

ID=59500622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/053517 WO2017134820A1 (ja) 2016-02-05 2016-02-05 発光装置および発光装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017134820A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002065817A1 (fr) * 2001-02-09 2002-08-22 Hitachi, Ltd. Element luminescent de champ organique
JP2009514178A (ja) * 2005-10-31 2009-04-02 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 構造化されたルミネセンス変換層
JP2011181590A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Technology Research Association For Advanced Display Materials 有機elディスプレイ及び有機elディスプレイの製造方法
JP2013115008A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Fujifilm Corp 光拡散性転写材料、光拡散層の形成方法、有機電界発光装置、及び有機電界発光装置の製造方法
WO2014104059A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 昭和電工株式会社 有機発光素子、積層基板および有機発光素子の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002065817A1 (fr) * 2001-02-09 2002-08-22 Hitachi, Ltd. Element luminescent de champ organique
JP2009514178A (ja) * 2005-10-31 2009-04-02 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 構造化されたルミネセンス変換層
JP2011181590A (ja) * 2010-02-26 2011-09-15 Technology Research Association For Advanced Display Materials 有機elディスプレイ及び有機elディスプレイの製造方法
JP2013115008A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Fujifilm Corp 光拡散性転写材料、光拡散層の形成方法、有機電界発光装置、及び有機電界発光装置の製造方法
WO2014104059A1 (ja) * 2012-12-26 2014-07-03 昭和電工株式会社 有機発光素子、積層基板および有機発光素子の製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2016042638A1 (ja) 発光装置
US11937449B2 (en) Sealing structure and light emitting device
US20230375763A1 (en) Light-emitting device
JP6208250B2 (ja) 発光装置
US20230320128A1 (en) Light-emitting device and light-emitting system
JP2016062767A (ja) 発光装置
WO2017134820A1 (ja) 発光装置および発光装置の製造方法
JP6378769B2 (ja) 光学装置
WO2017163331A1 (ja) 発光装置、電子装置および発光装置の製造方法
JP2018037202A (ja) 発光装置
JP2016062766A (ja) 発光装置
JP2024023850A (ja) 発光装置
JP2022174312A (ja) 発光装置
JP2016072283A (ja) 発光装置
WO2017212540A1 (ja) 発光装置および基板
JP2020064851A (ja) 発光装置
JP2018137093A (ja) 発光装置
WO2017149772A1 (ja) 発光装置および発光システム
JP2019036758A (ja) 発光装置
WO2017122360A1 (ja) 発光装置
WO2016059713A1 (ja) 発光装置及び光学部材
WO2016046914A1 (ja) 発光装置
JP2016085923A (ja) 発光装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16889306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16889306

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP