CN110072309B

CN110072309B - 发光装置

Info

Publication number: CN110072309B
Application number: CN201910048439.4A
Authority: CN
Inventors: 藤村洋平; 宫健太; 河西豪辉; 梶山力
Original assignee: FUTABA ELECTRONICS CO LTD
Current assignee: FUTABA ELECTRONICS CO LTD
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2021-04-09
Anticipated expiration: 2039-01-18
Also published as: JP6792577B2; TW201933645A; TWI694625B; JP2019129027A; CN110072309A

Abstract

本发明的发光装置具备：第一基板(2)；在第一基板(2)上从第一基板(2)侧依次配置下部电极(11)、有机EL层(12)及上部电极(13)而成的有机EL元件(5)；配置于第一基板(2)上且用于驱动有机EL元件(5)的驱动电路(7)；由有机材料形成且覆盖驱动电路(7)以填埋驱动电路(7)的凹凸的平坦化层(8)；及由有机材料形成且覆盖下部电极(11)的角部以划定发光像素(A)的有机绝缘层(6)，其中，驱动电路(7)与各个发光像素(A)相对应地设置，在俯视观察时，平坦化层(8)配置于远离有机EL元件(5)的位置。

Description

发光装置

技术领域

本发明涉及一种使用有源驱动型有机EL元件的发光装置。

背景技术

一般而言，在使用有源驱动型有机EL元件的发光装置中，构成发光像素的有机EL元件与用于驱动有机EL元件的驱动电路(薄膜晶体管)一对一地对应。在这种发光装置中，配置于基板上的驱动电路的凹凸被平坦化层填埋，在平坦化层上配置有有机EL元件。驱动电路与有机EL元件通过形成于平坦化层的通孔电连接(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2009-087951号公报

通常，为了填埋驱动电路的凹凸以使表面呈平坦化，平坦化层由有机材料形成。然而，由有机材料形成的平坦化层容易携带水分。因此，若在平坦化层上配置有机EL元件，则水分会从含水的平坦化层浸入有机EL元件，从而会导致容易产生发光像素的非发光不均或亮度不均。

发明内容

因此，本发明的一种实施方式的课题在于，提供一种能够抑制发光像素的非发光不均或亮度不均的产生的发光装置。

本发明的一种实施方式的发光装置具备：第一基板；在第一基板上从第一基板侧依次配置下部电极、有机EL层及上部电极而成的有机EL元件；配置于第一基板上且用于驱动有机EL元件的驱动电路；由有机材料形成且覆盖驱动电路而填埋驱动电路的凹凸的平坦化层；及由有机材料形成且覆盖下部电极的角部以划定发光像素的有机绝缘层，其中，驱动电路与各个发光像素相对应地设置，在俯视观察时，平坦化层配置于远离有机EL元件的位置。

在该发光装置中，在俯视观察时，平坦化层配置于远离有机EL元件的位置。因此，即使平坦化层含水或者水分浸入平坦化层，也能够抑制水分从平坦化层浸入有机EL元件。由此，能够抑制发光像素的非发光不均或亮度不均的产生。另外，由于平坦化层由有机材料形成，因此与平坦化层由无机材料形成的情况相比，覆盖性能良好，因此绝缘性高，且容易实现厚膜化，且凹凸的减轻性能高。并且，能够减轻由应力引起的应变，且还能够抑制膜脱落。而且，由于由有机材料形成的有机绝缘层覆盖下部电极的角部以划定发光像素，因此能够平缓地形成有机EL层及上部电极。由此，由于能够抑制上部电极与下部电极之间的电场集中，因此能够抑制有机EL元件的短路故障。

发光装置还可以具备配置于下部电极上的除了发光像素以外的部位的无机绝缘层，上部电极可以由无机材料形成，上部电极与无机绝缘层可以在平坦化层与有机EL元件之间紧贴在一起。在该发光装置中，在平坦化层与有机EL元件之间，由无机材料形成的上部电极与无机绝缘层紧贴在一起，因此能够抑制水分从平坦化层向有机EL元件的传播。

上部电极可以在发光像素处覆盖有机EL层。在该发光装置中，由于上部电极在发光像素处覆盖有机EL层，因此能够使上部电极还作为阻止水分浸入到有机EL层的密封膜而发挥作用。

有机绝缘层可以具有：第一有机绝缘层部，划定发光像素；及第二有机绝缘层部，覆盖平坦化层的端部，第一有机绝缘层部与第二有机绝缘层部可在发光像素与平坦化层之间分割。在该发光装置中，由于第一有机绝缘层部与第二有机绝缘层部在发光像素与平坦化层之间被分割，因此，即使水分从平坦化层浸入到第二有机绝缘层部，该水分的传播会被第一有机绝缘层部与第二有机绝缘层部之间的分割部阻断。因此，能够进一步抑制发光像素的非发光不均或亮度不均的产生。

有机EL元件及驱动电路可以与第一基板相接触。在该发光装置中，有机EL元件及驱动电路与第一基板相接触，因此在第一基板的厚度方向上能够实现节省空间。并且，例如在发光装置为向第一基板侧发光的底部发光型时，能够得到优异的光学特性。

发光装置还可以具备：第二基板，与第一基板对置；及粘接剂，粘接第一基板与第二基板并在第一基板与第二基板之间形成密封有机EL元件的密封空间。在该发光装置中，有机EL元件被第一基板、第二基板及粘接剂密封，因此能够实现长寿命化。

根据本发明，能够抑制发光像素的非发光不均或亮度不均的产生。

附图说明

图1是表示实施方式的发光装置的示意俯视图。

图2是表示第一实施方式的发光装置的示意剖视图。

图3是图2所示发光装置的沿Ⅲ-Ⅲ线剖切的示意剖视图。

图4是图2所示发光装置的沿Ⅳ-Ⅳ线剖切的示意剖视图。

图5是表示第二实施方式的发光装置的示意剖视图。

图6是图5所示发光装置的沿Ⅵ-Ⅵ线剖切的示意剖视图。

图7是图5所示发光装置的沿Ⅶ-Ⅶ线剖切的示意剖视图。

图8是表示变形例的发光装置的示意剖视图。

图9是表示变形例的发光装置的示意剖视图。

图中：

1、1A、1B-发光装置，1a-长边，1b-短边，2-第一基板，3-第二基板，4-粘接剂，5-有机EL元件，6、6A-有机绝缘层，6A1-第一有机绝缘层部，6A2-第二有机绝缘层部，6A3-分割部，7-驱动电路，8-平坦化层，9、9B-干燥剂，11-下部电极，12-有机EL层，13-上部电极，14-开口，15-配线，16-无机绝缘层，17-无机绝缘层，A-发光像素，S-密封空间。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，在各附图中，对相同或相应的要件标注相同的符号，并省略重复说明。并且，在本说明书中，使用“～”所示的数值范围表示将记载于“～”的前后的数值分别作为最小值以及最大值包含在内的范围。

(第一实施方式)

本实施方式的发光装置为有源驱动方式的发光装置。作为发光装置，例如可举出为了曝光光敏介质而发光的光打印头、为了照明而发光的照明装置及显示标牌显示或段图形的显示装置等。发光装置的形状并不受特别限定，其能够采用细长的直线状、曲线状、螺旋状等。在本实施方式中，作为一例，对发光装置在俯视观察时形成为矩形形状的情况进行说明。

如图1所示，本实施方式的发光装置1在俯视观察时形成为矩形形状。将俯视观察时的发光装置1的长边1a的延伸方向(一对短边1b、1b彼此相向的方向)称作长边方向D1，将发光装置1的短边1b的延伸方向(一对长边1a、1a彼此相向的方向)称作短边方向D2。

如图1～图4所示，本实施方式的发光装置1具备第一基板2、第二基板3、粘接剂4、有机EL元件5、有机绝缘层6、驱动电路7、平坦化层8及干燥剂9。另外，图2是图3及图4所示发光装置的沿Ⅱ-Ⅱ线上的剖视图。

第一基板2为设有有机EL元件5等的元件基板。第一基板2例如为玻璃基板、陶瓷基板、金属基板或具有挠性的基板(例如，塑料基板等)。第一基板2例如具有透光性。第一基板2例如形成为矩形板状。第一基板2优选由不透过水蒸气的材料制成。在此，不透过水蒸气是指，实质上不透过水蒸气，其并非仅指完全不透过水蒸气。具体而言是指水蒸气透过率为10^-5[g/m²·天]数量级以下，其中10^-5[g/m²·天]数量级表示10^-5[g/m²·天]以上且小于10^-4[g/m²·天]的范围。

第二基板3为密封有机EL元件5等的密封基板，其设置成与第一基板2对置。第一基板2与第二基板3彼此层叠。以下，将第一基板2与第二基板3彼此层叠的方向简称为“层叠方向”而进行说明。层叠方向相当于第一基板2及第二基板3的厚度方向。在本实施方式中，将从层叠方向观察的情况称作俯视观察。第二基板3例如为玻璃基板、陶瓷基板、金属基板或具有挠性的基板(例如，塑料基板等)。第二基板3例如具有透光性。第二基板3例如形成为矩形板状。第二基板3优选由不透过水蒸气的材料制成。

粘接剂4是直接或间接地粘接(接合)第一基板2与第二基板3从而在第一基板2与第二基板3之间形成密封空间S的粘接剂。粘接剂4为了在第一基板2与第二基板3之间形成密封空间S而形成为框状(环状)。粘接剂4例如形成为角部倒角的矩形框状。作为形成粘接剂4的材料，例如可以使用紫外线固化性环氧树脂。

有机EL元件5是通过被供给电流而产生光的元件。有机EL元件5配置于第一基板2上。有机EL元件5具有被驱动电路7驱动而发光的发光像素A。有机EL元件5优选与第一基板2相接触。有机EL元件5从第一基板2侧依次配置下部电极11、有机EL层12及上部电极13而成。

在第一基板2上设置有多个有机EL元件5。多个有机EL元件5排列成一列或两列。各列的多个有机EL元件5沿长边方向D1排列成直线状。在多个有机EL元件5排列成两列的情况下，各个列沿短边方向D2排列，并且各个列的各个有机EL元件5沿长边方向D1交替配置。

下部电极11是作为阳极或阴极中的任一方发挥作用的导电层。在本实施方式中，对下部电极11为作为阳极而发挥作用的透明导电层的情况进行说明。作为形成下部电极11的材料，例如除了可以使用具有透光性的ITO(氧化铟锡)及IZO(氧化铟锌)等之外，还可以使用不具有透光性的铝、银、碱土类金属等。下部电极11通过使用例如真空蒸镀法、溅射法等PVD法(物理气相沉积法)对成膜于第一基板2上的透明导电膜进行图案化而形成。另外，在下部电极11上的除了发光像素A以外的部位配置有无机绝缘层16。

有机EL层12至少具备包含发光材料的有机发光层。有机EL层12不仅具有有机发光层，还可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子注入层及电子传输层等。有机EL层12例如通过PVD法、溶液涂渍法而形成。

上部电极13是作为阳极或阴极中的另一方发挥作用的导电层。在本实施方式中，对上部电极13为作为阴极而发挥作用的导电层的情况进行说明。上部电极13由无机材料形成。作为形成上部电极13的材料，例如使用铝或银等金属、ITO、IZO、碱土类金属等。上部电极13例如通过电子束蒸发沉积法、PVD法形成。

上部电极13在发光像素A处覆盖有机EL层12。具体而言，上部电极13在发光像素A处覆盖有机EL层12，并且在平坦化层8与有机EL元件5之间与无机绝缘层16紧贴。而且，有机EL层12被上部电极13、无机绝缘层16及下部电极11密封。另外，上部电极13至少在发光像素A处覆盖有机EL层12即可，无需一定与无机绝缘层16连接。

有机绝缘层6配置于密封空间S。有机绝缘层6由有机材料形成。作为形成有机绝缘层6的有机材料，例如可以使用环氧树脂或酚醛清漆树脂等。有机绝缘层6覆盖下部电极11的角部以划定发光像素A。在有机绝缘层6形成有用于划定发光像素A的开口14。因此，发光像素A的位置及形状被有机绝缘层6的开口14划定。有机绝缘层6通过使用例如旋涂法等湿法进行涂膜并且利用光刻技术形成任意形状的图案而形成。

从层叠方向观察(俯视观察)时，有机绝缘层6的长边方向D1上的两端部延伸至平坦化层8并覆盖平坦化层8的端部。另一方面，有机绝缘层6的短边方向D2上的两端部并未延伸至平坦化层8，并未覆盖平坦化层8。

驱动电路7是用于驱动有机EL元件5的开关元件，其与各个发光像素A相对应地设置。驱动电路7组装于驱动有机EL元件5的电路(未图示)上，并且通过配线15与有机EL元件5的上部电极13连接。作为驱动电路7，可以使用例如由低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)及电容器构成的半导体电路。

驱动电路7配置于第一基板2上。驱动电路7优选与第一基板2相接触。在俯视观察时，驱动电路7配置于远离有机EL元件5的位置。即，驱动电路7未配置于有机EL元件5的下方。更具体而言，在俯视观察时，驱动电路7以彼此对应的有机EL元件5与驱动电路7沿短边方向D2排列的方式配置于位于有机EL元件5与长边1a之间的直线状区域。其中，在有机EL元件5排列成一列的情况下，驱动电路7可以配置在有机EL元件5的列的一侧长边1a侧，也可以配置于另一测长边1a侧。但是，从节省空间的观点出发，优选将所有驱动电路7配置于有机EL元件5的列的相同侧。另一方面，在有机EL元件5排列成两列的情况下，针对一侧有机EL元件5的列，驱动电路7配置于该一侧有机EL元件5的列的与另一侧有机EL元件5的列相反的一侧的长边1a侧。并且，在俯视观察时，驱动电路7配置于上部电极13的外侧。

平坦化层8是由有机材料形成并且覆盖驱动电路7以填埋驱动电路7的凹凸的层。为了减轻由驱动电路7等形成的凹凸，需要将平坦化层8形成为其膜厚比该凹凸更厚。因此，通常，平坦化层8由能够进行液相涂膜且比无机材料更容易实现厚膜化以及平坦化的有机材料形成。通过厚膜化，能够确保平坦化层8上的结构物与平坦化层8正下方的结构物之间的绝缘。并且，通过平坦化，能够在平坦化层8上稳定地形成结构物。

作为平坦化层8的形成方法，通常采用利用湿法且使用聚酰亚胺树脂、丙烯酸树脂等有机材料进行涂膜的方法。作为湿法，例如有利用旋涂法将有机材料涂膜并利过光刻技术进行图案化的方法等。这种平坦化层8的形成方法与使用无机材料形成平坦化层的情况相比，由于覆盖性能良好，因此绝缘性高，且容易实现厚膜化，凹凸的减轻性能高。并且，能够减轻由应力引起的应变，并且还能够抑制膜脱落。

平坦化层8配置于第一基板2上。在俯视观察时，平坦化层8配置于远离有机EL元件5的位置。即，平坦化层8未配置于有机EL元件5的下方。更具体而言，在俯视观察时，平坦化层8以包围有机EL元件5的方式配置于位于有机EL元件5与长边1a之间及有机EL元件5与短边1b之间的框状区域。由此，平坦化层8覆盖驱动电路7以填埋驱动电路7的凹凸，而并未配置于有机EL元件5与第一基板2之间。

平坦化层8被无机绝缘层17覆盖。而且，该无机绝缘层17上粘接有粘接剂4。因此，即使水分浸入到粘接剂4，也能够抑制该水分到达平坦化层8。无机绝缘层17优选与平坦化层8相接触。在平坦化层8与无机绝缘层17之间配置有与外部电路连接的引线等配线(未图示)。作为形成无机绝缘层17的材料，例如可以使用SiO₂或SiN等的氧化物。平坦化层8通过使用例如旋涂法等湿法进行涂膜的方法而形成。

干燥剂9容纳在密封空间S内以使密封空间干燥。干燥剂9无缝隙地填充于密封空间S。作为形成干燥剂9的材料，例如可以使用CaO等碱土类金属氧化物或机金属络合物。

如上，在本实施方式的发光装置1中，在俯视观察时，平坦化层8配置于远离有机EL元件5的位置。因此，即使平坦化层8含水，或者水分浸入平坦化层8，也能够抑制水分从平坦化层8浸入有机EL元件5。由此，能够抑制发光像素A的非发光不均或亮度不均的产生。另外，由于平坦化层8由有机材料形成，因此与平坦化层8由无机材料形成的情况相比，覆盖性能良好，因此绝缘性高，且容易实现厚膜化，凹凸的减轻性能高。并且，能够减轻由应力引起的应变，还能够抑制膜脱落。而且，由于由有机材料形成的有机绝缘层6覆盖下部电极11的角部并划定发光像素A，因此能够平缓地形成有机EL层12及上部电极13。由此，能够抑制上部电极13与下部电极11之间的电场集中，从而能够抑制有机EL元件5的短路故障。

并且，由于在平坦化层8与有机EL元件5之间由无机材料形成的上部电极13与无机绝缘层16紧贴，因此能够抑制水分从平坦化层8向有机EL元件5的传播。

并且，由于上部电极13在发光像素A处覆盖有机EL层12，因此能够使上部电极13还作为阻止水分浸入到有机EL层12的密封膜而发挥作用。

并且，由于有机EL元件5及驱动电路7与第一基板2相接触，因此在第一基板2的厚度方向上能够实现节省空间。并且，例如在发光装置1为朝向第一基板2侧发光的底部发光型时，能够得到优异的光学特性。

并且，有机EL元件5被第一基板2、第二基板3及粘接剂4密封，因此能够实现长寿命化。

(第二实施方式)

第二实施方式基本上与第一实施方式相同，仅在有机绝缘层的结构上与第一实施方式不同。因此，以下，仅说明与第一实施方式不同的内容，而省略与第一实施方式相同的内容。

如图5～图7所示，本实施方式的发光装置1A具备第一基板2、第二基板3、粘接剂4、有机EL元件5、有机绝缘层6A、驱动电路7、平坦化层8及干燥剂9。另外，图5是图6及图7所示发光装置1A的沿V-V线剖切的剖视图。

有机绝缘层6A是与第一实施方式的有机绝缘层6相对应的层。有机绝缘层6A的功能及材料与第一实施方式的有机绝缘层6的功能及材料相同。有机绝缘层6A与第一实施方式的有机绝缘层6同样地配置于密封空间S，并形成用于形成发光像素A的开口14。有机绝缘层6A的长边方向D1上的两端部覆盖平坦化层8的端部，有机绝缘层6A的短边方向D2上的两端部并未覆盖平坦化层8。

有机绝缘层6A具有：第一有机绝缘层部6A1，划定发光像素A；及第二有机绝缘层部6A2，覆盖平坦化层8的端部。第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2在发光像素A与平坦化层8之间被分割。第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2被分割意味着第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2并未接触而彼此分开。

有机绝缘层6A具有一个第一有机绝缘层部6A1，该一个第一有机绝缘层部6A1划定所有发光像素A。即，在一个第一有机绝缘层部6A1形成有划定发光像素A的所有开口14。另一方面，有机绝缘层6A具有一对第二有机绝缘层部6A2，该一对第二有机绝缘层部6A2分别以覆盖平坦化层8的端部的方式配置于第一有机绝缘层部6A1的长边方向D1上的两侧。

在此，将第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2之间的未形成有有机绝缘层6A的部分称作分割部6A3。即，分割部6A3是第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2被分割的部分。分割部6A3是将有可能成为水分传播路径的有机绝缘层分割的部分，且在本实施方式中，在分割部6A3设有有机EL层12。即，通过利用分割部6A3将有可能成为水分传播路径的有机绝缘层(第一有机绝缘层部6A1及第二有机绝缘层部6A2)分割，从而能够防止从发光装置1A的端部浸入的水分到达发光像素A。只要是发光像素A与平坦化层8之间的位置，分割部6A3可以设置在任何位置。并且，只要能够将水分传播路径分割，分割部6A3可以形成为任何宽度及形状。

如上，在本实施方式的发光装置1A中，由于第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2在发光像素A与平坦化层8之间被分割，因此，即使水分从平坦化层8浸入到第二有机绝缘层部6A2，该水分的传播被第一有机绝缘层部6A1与第二有机绝缘层部6A2之间的分割部6A3阻断。因此，能够进一步抑制发光像素的非发光不均或亮度不均的产生。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，对干燥剂无缝隙地填充于密封空间的情况进行了说明，但是，只要能够使密封空间干燥，可以使用任何形式的干燥剂。例如，如图8及图9的发光装置1B所示，可以将形成为片状的干燥剂9B从密封空间S侧粘贴于第二基板3。另外，图8是与图2所示发光装置1的沿Ⅲ-Ⅲ线剖切的剖视图相对应的示意剖视图，图9是与图2所示发光装置1的沿Ⅳ-Ⅳ线剖切的剖视图相对应的示意剖视图。

Claims

1.一种发光装置，其特征在于，具备：

第一基板；

有机EL元件，在所述第一基板上从所述第一基板侧依次配置下部电极、有机EL层及上部电极而成；

驱动电路，配置于所述第一基板上且用于驱动所述有机EL元件；

平坦化层，由有机材料形成且覆盖所述驱动电路以填埋所述驱动电路的凹凸；及

有机绝缘层，由有机材料形成且覆盖所述下部电极的角部以划定发光像素，

无机绝缘层，其配置于所述下部电极上的除了所述发光像素以外的部位，

所述驱动电路与各个所述发光像素相对应地设置，

所述上部电极由无机材料形成，

所述上部电极与所述无机绝缘层在所述平坦化层与所述有机EL元件之间紧贴在一起，

在俯视观察时，所述平坦化层配置于远离所述有机EL元件的位置。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

所述上部电极在所述发光像素处覆盖所述有机EL层。

3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，

所述有机绝缘层具有：

第一有机绝缘层部，划定所述发光像素；及

第二有机绝缘层部，覆盖所述平坦化层的端部，

所述第一有机绝缘层部与所述第二有机绝缘层部在所述发光像素与所述平坦化层之间被分割。

4.根据权利要求1或2所述的发光装置，其特征在于，

所述有机EL元件及所述驱动电路与所述第一基板相接触。

5.根据权利要求1或2中任一项所述的发光装置，其特征在于，

还具备：

第二基板，与所述第一基板对置；及

粘接剂，粘接所述第一基板与第二基板并在所述第一基板与所述第二基板之间形成密封所述有机EL元件的密封空间。