JP2009252364A

JP2009252364A - 有機発光装置

Info

Publication number: JP2009252364A
Application number: JP2008095105A
Authority: JP
Inventors: Kimiko Naito; 喜美子内藤; Nozomi Izumi; 望和泉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2009-10-29

Abstract

【課題】円偏光部材を曲げることなく設置することを可能にする有機発光装置を提供する。
【解決手段】基板１と、基板１上に設けられる表示部と、基板１上であって該表示部の外側に設けられる支持部材と、該表示部及び該支持部材の上方に位置して設けられる円偏光部材と、から構成され、該表示部が、基板１上に形成される第一電極層２と、第一電極層２上に形成される有機化合物層３と、有機化合物層３上に形成される第二電極層４と、からなる有機発光素子部と、該有機発光素子部の上面と側面とを覆うように形成される樹脂層５と、樹脂層５の上面と側面とを覆うように形成される無機化合物層６と、を備えることを特徴とする、有機発光装置１１。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光素子の発光を光源、表示等に利用する有機発光装置に関する。

フラットディスプレイパネルの一つに有機発光素子が搭載された有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイがあり、研究開発が盛んに行われている。ここで有機ＥＬディスプレイに搭載される有機発光素子は、自己発光性であるため視認性に優れているため、ディスプレイ等の発光素子として適している。

ただしこの有機発光素子は、水分や酸素等のガスに弱いという性質を有しているため、水分や酸素等から有機発光素子を保護する必要がある。水分や酸素等から有機発光素子を保護する方法として、特許文献１には、有機発光素子の上面及び側面を、樹脂からなる樹脂層と、無機化合物からなる無機化合物層とを有する封止膜（バリア膜）で覆う方法が開示されている。この封止膜を設けることにより、有機発光素子に水分や酸素等が浸入するのを防止することができる。

特開２００５−３４８３１号公報

ところで特許文献１の方法で有機発光素子を封止して表示部を形成するときは、樹脂層の中央部から端部にかけて無機化合物層で途切れなく覆う必要がある。このため樹脂層の端部の断面形状をなだらかな傾斜状とする必要がある。しかし、樹脂層の端部の断面形状をなだらかな傾斜状とすると、樹脂層を覆う無機化合物層は樹脂層の表面形状に沿って形成されるため、形成される表示部は、その全体の断面形状がその端部において特定の曲率をもって落ち込む構造となる。そうすると、この構造を有する表示部に、外光反射防止あるいは無機化合物層保護のために円偏光部材を配置するときに、表示部の断面形状に従って円偏光部材の端部を曲げる必要がある。従って、特許文献１の方法でディスプレイを形成すると、特に、表示部の周縁部において円偏光部材が曲がっているため外観上において問題が生じていた。

本発明の目的は、円偏光部材を曲げることなく設置することを可能にする有機発光装置を提供することにある。

本発明の有機発光装置は、基板と、該基板上に設けられる表示部と、該基板上であって該表示部の外側に設けられる支持部材と、該表示部及び該支持部材の上方に位置して設けられる円偏光部材と、から構成され、該表示部が、該基板上に形成される第一電極層と、該第一電極層上に形成される有機化合物層と、該有機化合物層上に形成される第二電極層と、からなる有機発光素子部と、該有機発光素子部の上面と側面とを覆うように形成される樹脂層と、該樹脂層の上面と側面とを覆うように形成される無機化合物層と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、円偏光部材を曲げることなく設置することを可能にする有機発光装置を提供することができる。即ち、外光反射防止あるいは無機化合物層保護のために使用する円偏光部材の端面が特定の曲率をもって落ち込むことなく、基板の表面に対して略水平を維持した状態で円偏光部材を配置することができる。これにより、円偏光部材を曲げることなく外光反射を防止できると共に、無機化合物膜の表面に裂傷が生じるのを防ぐことができる。

本発明の有機発光装置は、基板と、該基板上に設けられる有機発光表示部と、該基板上であって該有機発光表示部の外側に設けられる支持部材と、該有機発光素子部及び該支持部材の上方に位置し該基板と水平になるように設けられる円偏光部材と、を具備する。本発明の有機発光装置において、有機発光表示部は、基板上に形成される第一電極層と、この第一電極層上に形成される有機化合物部層と、この有機化合物層上に形成される第二電極層と、からなるものである。以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。

＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。また、図２は、第一の実施形態の変形例を示す断面図である。図１の有機発光装置１１は、基板１上に、第一電極層２と、有機化合物層３と、第二電極層４と、がこの順に形成されている有機発光素子部が設けられている。この有機発光素子部は、第一電極層２と第２電極層４との間に電圧を印加することで、一方の電極から注入されるホールと、もう一方の電極から注入される電子とが、有機化合物層３内の発光層において再結合することで光を発する。

この有機発光素子部の上面及び側面は、樹脂層５で覆われている。またこの樹脂層５はその上面及び側面を無機化合物層６で覆われている。ここで樹脂層５及び無機化合物層６は、いずれも有機発光素子部に水分や酸素が入り込まないように設けられている封止部材である。尚、本発明の有機発光装置は、有機発光素子部と、樹脂層５と、無機化合物層６とで表示部を形成するものである。

この表示部の外側には、基板１上に設けられている支持部本体７と、この支持部本体７の上面及び側面を覆っている無機化合物層６とからなる支持部材が設けられている。この支持部材を設けることによって、円偏光部材９を配置するときに、円偏光部材９の端部が表示部の端部の曲率に沿って変形することがなくなる。このため円偏光部材９を基板１の表面に対して略水平を維持したまま表示部上に設けることができる。また、支持部本体７の上面及び側面を無機化合物層６で覆うことにより、無機化合物層６の膜厚を維持し易くなると共に、表示部と支持部材との高さ合わせが容易となるので有機発光装置を製造する上で好ましい。ただし支持部本体７の上面と、表示部側側面とを無機化合物層６で覆ってもよいし、支持部本体７の表示部側側面のみを無機化合物層６で覆ってもよい。

円偏光部材９は、外光反射防止及び無機化合物層６の保護のために設けられる部材である。

次に、本実施形態の有機発光装置を構成する構成部材について説明する。

基板１として、ガラス基板、Ｓｉ基板等を使用することができる。

第一電極層２及び第二電極層４の構成材料として、公知の電極材料を使用することができる。具体的には、Ａｌ、Ａｇ等の金属導電膜、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電膜等を使用することができる。尚、第一電極層２及び第二電極層４は、単一の層で構成されてもよいし、複数の層で構成されてもよい。

有機化合物層３の構成材料として、公知の電荷輸送材料（ホール注入・輸送材料、電子注入・輸送材料）及び発光材料を使用することができる。

ホール注入・輸送材料として、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポリフィリン誘導体及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他の導電性高分子を使用することができる。

電子注入・輸送材料として、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体を使用することができる。

発光材料として、蛍光材料や燐光材料を使用することができる。例えば、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン等のポリシラン誘導体を使用することができる。

尚、有機化合物層３は、発光層のみの単一の層で構成されてもよいし、発光層を含めた複数の層で構成されていてもよい。

樹脂層５の構成部材は、好ましくは、粘度が２００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは、２００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓに調整されている粘着性の部材を使用する。

支持部本体７の構成部材は、好ましくは、粘度が１００００ｍＰａ・ｓ〜６０００００ｍＰａ・ｓに調整されている粘着性の部材を使用する。この範囲に粘度が調整されていれば、支持部本体７を形成したときにその支持部本体７の形状を維持しやすくなる。

また、表示部と支持部材との間に形成される凹部を粘着部材１０で埋めてもよい。このとき、その粘着部材１０として、好ましくは、粘度が２００ｍＰａ・ｓ〜１００００ｍＰａ・ｓ、より好ましくは、粘度が２００ｍＰａ・ｓ〜２０００ｍＰａ・ｓに調整されている粘着性の部材を使用する。

樹脂層５及び支持部本体７の構成材料、並びに粘着部材１０となり得る材料として、親油性を有する高分子材料（有機樹脂材料）が挙げられる。例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエーテル系樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリエステル等が挙げられる。より具体的には、アクリルポリオールやポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリウレタンポリオール、トリレンジイソシアネートやキシレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物を混合して重合させた誘導体、ビスフェノール型エポキシオリゴマーとアミン化合物あるいは酸無水物を混合して重合した誘導体が挙げられる。

尚、密着性を向上させるために、シランカップリング剤、アルコキシシラン等を混入させてもよいし、防湿性を向上させるために無機微粒子等も混入させてもよい。

上述した材料で樹脂層５及び支持部本体７を形成するとき、又は上述した材料を粘着部材１０として使用する場合は、好ましくは、オリゴマー（エポキシオリゴマー、アクリルオリゴマー等）又はポリマー（ポリウレタン等）の状態で使用する。また、上述した材料をする際は、当該材料とこの材料を溶解する溶媒とを適宜混合することで粘度を調整する。

無機化合物層６の構成材料は、特に限定されるものではなく、例えば、珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等が挙げられる。

粘着層８の構成材料として、好ましくは、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等である。

円偏光部材９は、位相差板と偏光板とを合わせることで構成される部材である。円偏光部材８を構成する位相差板及び偏光板として、公知の材料を使用することができる。

次に、本実施形態の有機発光装置の製造方法を具体的に説明する。

まず有機発光素子部を基板上に形成するが、その形成方法は、公知の製造方法を利用することができる。

次に、形成した有機発光素子部の上面及び側面を覆うように樹脂層５を形成する。その形成方法は、塗布法、ディスペンサー法、スクリーン印刷法等の公知の方法で行うことができる。

次に、表示部に相当する部分の外側に、当該部分の外周に沿って樹脂からなる支持部本体７を形成する。その形成方法は、塗布法、ディスペンサー法、スクリーン印刷法等の公知の方法で行うことができる。この支持部本体７を形成した後、熱等により樹脂層５及び支持部本体７を形成する樹脂を硬化する。

樹脂層５及び支持部本体７を形成する際にその膜厚は、好ましくは、３μｍ〜３０μｍであり、より好ましくは、５μｍ〜２０μｍである。この膜厚範囲で樹脂層５及び支持部本体７を形成すると、塗布時の表面平滑性がよくなる。また仮に、基板１又は有機発光素子部上に異物があったとしても、この膜厚範囲であればその異物を十分に覆うことが可能である。尚、円偏光部材９を基板１に対して略水平に設けるために、樹脂層５及び支持部本体７の膜厚をほぼ同じにするのが望ましい。

次に、樹脂層５及び支持部本体７の上面及び側面に無機化合物層６を形成する。この無機化合物層６の形成により、本実施形態の有機発光装置の表示部と支持部材とが同時に形成される。ここで無機化合物層６は、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）により形成される。

無機化合物層６の膜厚は、好ましくは、１００ｎｍ〜３μｍである。１００ｎｍより薄いと、樹脂層５の表面上に異物が混入したときに、その異物が存在する箇所にピンホール等の欠陥が生じるので、樹脂層５及び支持部本体７を覆いきることができない。一方３μｍを超えると、生産性が悪く、コスト高になる。

次に、表示部及び支持部材の上方に、粘着層８を介して、円偏光部材９を配置する。このとき粘着層８の一部は、表示部と支持部材との間に形成される凹部の一部分を埋めることになる。粘着層８を設けるときは、塗布法等の公知の方法を用いることができる。

粘着層８の膜厚は、好ましくは、２５μｍ〜５０μｍである。この膜厚の範囲であれば、粘着層８の一部分は、表示部と支持部材との間に形成される凹部に沈み込み、その凹部の一部を埋める方向に働く。

また円偏光部材９の膜厚は、一般的には、位相差板と偏光板とを合わせて２００μｍ程度である。

図１に示すように、表示部と支持部材との間に形成される凹部は、必ずしもその全部を粘着層８等の粘着性の部材で埋める必要はないが、図２の有機発光装置１２のように、この凹部の全てが粘着性の部材で埋まるように、他の粘着部材１０で埋めてもよい。尚、また粘着部材１０で表示部と支持部材との間に形成される凹部を埋めるときにも、塗布法等の公知の方法を用いることができる。

＜第二の実施形態＞
図３は、本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。また、図４は、第二の実施形態の変形例を示す断面図である。図３の有機発光装置２１は、表示部の構成については第一の実施形態と同様である。一方、支持部材については、その位置が表示部の外側にある点で第一の実施形態と共通するが、その構成が第一の実施形態と異なる。具体的には、基板上に形成されている無機化合物層上に、支持部本体が設けられる。即ち、図３の有機発光装置において、基板１上に形成されている無機化合物層６上に、支持部本体７が設けられている。

このように第二の実施形態は、支持部材の構成という点で第一の実施形態と異なっているが、形成される表示部と支持部材との各々の高さがほぼ同じである。このため、第一の実施形態と同様に、円偏光部材９を配置するときに、円偏光部材９の端部が表示部の端部の曲率に沿って変形することがなくなる。このため円偏光部材９を基板１の表面に対して略水平に維持したまま表示部上に設けることができる。

図３に示すように、表示部と支持部材との間に形成される凹部は、必ずしもその全部を粘着層８等の粘着性の部材で埋める必要はないが、図４の有機発光装置２２のように、この凹部の全てが粘着性の部材で埋まるように、他の粘着部材１０で埋めてもよい。

本実施形態の有機発光装置は、まず表示部を形成した後、この表示部の外側に支持部本体７を設けてから、円偏光部材９を設けることで製造することができる。尚、各部材の具体的な形成方法は第一の実施形態と同じである。

＜実施例１＞
図１に示される有機発光装置１１を、以下の方法により作製した。

基板１上に、第一電極層２と、有機化合物層３と、第二電極層４と、からなる有機発光素子を作製した。具体的には、まず基板１上にスパッタ法により、Ａｌ膜とＩＴＯ膜とをこの順に積層した積層膜を成膜し第一電極層２を形成した。このとき第一電極層２の膜厚は、Ａｌ膜が２００ｎｍでありＩＴＯ膜が２０ｎｍであった。次に、第一電極層２上に真空蒸着法により、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層をこの順で成膜し有機化合物層３を形成した。このとき有機化合物層３の総膜厚は１５０ｎｍであった。尚、各層（ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層）の構成材料及び膜厚は下記表１に示す通りであった。

次に、有機化合物層３上にスパッタ法によりＩＴＯを成膜し第二電極層４を形成した。このとき第二電極層４の膜厚は３０ｎｍであった。

次に、第二電極層４の上面及び側面を覆うように、樹脂粘度を調整し、粘度１８００ｍＰａ・ｓの熱硬化型エポキシ樹脂（主剤に硬化剤である酸無水物を混合した液状樹脂）をディスペンサーで塗布して樹脂層５を形成した。このとき第二電極層４の上面を覆っている樹脂層５の膜厚は２０μｍであった。

次に、基板１上であって表示エリアの端部から数μｍ離れた外周部分に、支持部本体７を形成した。具体的には、樹脂粘度を６０００００ｍＰａ・ｓに調整した熱硬化型エポキシ樹脂（主剤に、硬化剤である酸無水物と、無機フィラーとを混合した液状樹脂）をディスペンサーで塗布して支持部本体７を形成した。このとき支持部本体７の膜厚は２０μｍであった。

次に、真空環境下にて１１０℃に加熱してエポキシ樹脂を熱硬化した。

次に、先程形成した樹脂層５及び支持部本体７の表面に沿って、ＣＶＤにより窒化珪素を真空成膜して無機化合物層６を形成した。このとき無機化合物層６の膜厚は１μｍであった。

次に、円偏光部材９である円偏光板と、膜厚２５μｍのアクリル樹脂とを一体化させた部材をローラーで接着することで、無機化合物層６上に円偏光部材９を配置した。次に、オートクレーブ内で、圧力０．５ＭＰａの条件下で６０℃に加熱した状態で３０分間保持することで、円偏光部材９を無機化合物層６上に密着させた。以上により有機発光装置を得た。尚、このとき使用したアクリル樹脂は粘着層８として機能する。

ここで光学顕微鏡により断面を観察したところ、この粘着層８の一部が表示部と支持部材との隙間に沈み込むことで、この隙間の一部分が埋まっていることが確認された。また、円偏光部材９が、その端部が特定の曲率をもって落ち込むことなく、基板表面に対して略水平を維持した状態で配置していることが確認された。

＜実施例２＞
図３で示される有機発光装置２１を、以下に示す方法で作製した。

まず実施例１と同様の方法で基板１上に、第一電極層２と、有機化合物層３と、第二電極層４と、からなる有機発光素子部を形成した。

次に、先程形成した樹脂層５の表面に沿って、窒化珪素をＣＶＤにより真空成膜することで無機化合物層６を形成した。このとき無機化合物層６の膜厚は１μｍであった。

次に、無機化合物層６上であって表示エリアの端部から数μｍ離れた外周部分に、支持部本体７を形成した。具体的には、樹脂粘度６０００００ｍＰａ・ｓに調整した熱硬化型エポキシ樹脂（主剤に、硬化剤である酸無水物と、無機フィラーとを混合した液状樹脂）をディスペンサーで塗布して支持部本体７を形成した。このとき支持部本体７の膜厚は２０μｍであった。

次に、円偏光部材９である円偏光板と、膜厚２５μｍのアクリル樹脂とを一体化させた部材をローラーで接着することで、無機化合物層６及び支持部本体７上に円偏光部材９を配置した。次に、オートクレーブ内で、圧力０．５ＭＰａの条件下で６０℃に加熱した状態で３０分間保持することで、円偏光部材９を無機化合物層６及び支持部本体７上に密着させた。以上により有機発光装置を得た。尚、このとき使用したアクリル樹脂は粘着層８として機能する。

＜比較例１＞
図５に示される有機発光装置３０を、以下に示す方法で作製した。

具体的には、まず実施例２と同様の方法で有機発光素子部と、樹脂層５と、無機化合物層６とを形成した。次に、円偏光部材９である円偏光板と、膜厚２５μｍのアクリル樹脂とを一体化させた部材をローラーで接着し、無機化合物層６上に円偏光部材９を配置した。次に、オートクレーブ内で、圧力０．５ＭＰａの条件下で６０℃に加熱した状態で３０分間保持することで、円偏光部材９を無機化合物層６上に密着させた。以上により有機発光装置を得た。

ここで、光学顕微鏡により断面を観察したところ、配置されている円偏光部材９の端部が、無機化合物層６の端部に沿って変形していることが確認された。

本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。第一の実施形態の変形例を示す断面図である。本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。第二の実施形態の変形例を示す断面図である。比較例１で作製した有機発光装置を示す断面図である。

符号の説明

１基板
２第一電極層
３有機化合物層
４第二電極層
５樹脂層
６無機化合物層
７支持部本体
８粘着層
９円偏光部材
１０粘着部材
１１，１２，２１，２２，３０有機発光装置

Claims

基板と、
該基板上に設けられる表示部と、
該基板上であって該表示部の外側に設けられる支持部材と、
該表示部及び該支持部材の上方に位置して設けられる円偏光部材と、から構成され、
該表示部が、該基板上に形成される第一電極層と、該第一電極層上に形成される有機化合物層と、該有機化合物層上に形成される第二電極層と、からなる有機発光素子部と、
該有機発光素子部の上面と側面とを覆うように形成される樹脂層と、
該樹脂層の上面と側面とを覆うように形成される無機化合物層と、
を備えることを特徴とする、有機発光装置。
前記支持部材が、支持部本体と、該支持部本体の上面と側面とを覆うように形成される無機化合物層と、からなることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光装置。
前記支持部材が、前記基板上に設けられる無機化合物層と、該無機化合物層上に形成される支持部本体と、からなることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光装置。