CN115868246A - 发光装置以及不溶膜 - Google Patents

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Abstract

发光装置包括发光元件以及覆盖发光元件的不溶膜(6)。不溶膜(6)具有一层无机不溶层(26)和一层有机不溶层(27)。有机不溶层(27)包含高分子材料，该高分子材料在分子链上具有无机原子，还具有氮原子及氧原子中的至少一方。

Description

发光装置以及不溶膜
技术领域
本发明涉及具备覆盖发光元件的不溶膜的发光装置以及不溶膜。
背景技术
发光元件一般容易受到水分等的影响，因与微量的水分等反应导致其特性劣化，损害发光装置的驱动寿命。
因此，为了防止水分等异物渗入发光元件内，例如已知通过在发光元件上形成不溶膜来密封发光元件的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国公开特许公报“特开2017-224508号公报”
发明内容
本发明所要解决的技术问题
例如，如专利文献1所示，不溶膜通常具有将第一无机不溶层和第二无机不溶层隔着有机不溶层层叠的构成。之后更详细地进行说明，作为其理由，可举出以下的理由。
例如，如专利文献1所示，上述第一无机不溶层及上述第二无机不溶层使用氮化硅膜等无机绝缘膜。另外，例如如专利文献1所示，上述有机不溶层例如使用丙烯酸树脂等树脂。
用作第一无机不溶层及第二无机不溶层的氮化硅膜等无机绝缘膜，与用于有机不溶层的有机绝缘膜相比，对水分等异物的阻挡性高，但具有较多的缺陷(孔)。目前通常作为有机不溶层使用的丙烯酸树脂等树脂与无机不溶层的粘接性低，另外，不能充分填满上述无机不溶层的缺陷。
因此，若将无机不溶层设为一层，则防湿效果等阻挡效果极大地降低。因此，现状下，需要在有机不溶层的下侧以及上侧分别形成无机不溶层。
但是，氮化硅膜等无机不溶层通过CVD(化学蒸镀)法进行成膜，因此需要高真空装置，成膜费用高。另外，层叠数越多，制造越需要时间。因此，期望减少无机不溶层的层叠数。
本公开的一方面鉴于上述问题点而完成，其目的在于提供一种即使仅设置一层无机不溶层阻挡效果也高、驱动寿命长的发光装置，以及即使仅设置一层无机不溶层但阻挡效果也高的不溶膜。
用于解决技术问题的技术方案
为了解决上述问题，本公开的一方式涉及的发光装置包括：发光元件以及覆盖所述发光元件不溶膜，所述不溶膜具有一层无机不溶层和一层有机不溶层，所述有机不溶层包含高分子材料，所述高分子材料在分子链上具有无机原子，还具有氮原子及氧原子中的至少一方。
为了解决上述问题，本公开的一方式涉及的不溶膜具有一层无机不溶层和一层有机不溶层，所述有机不溶层包含高分子材料，所述高分子材料在分子链上具有无机原子，还具有氮原子及氧原子中的至少一方。
有益效果
根据本公开的一方式，能够提供一种即使仅设置一层无机不溶层阻挡效果也高、驱动寿命长的发光装置，以及即使仅设置一层无机不溶层但阻挡效果也高的不溶膜。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式1所涉及的不溶膜的要部的构成的截面图。
图2是示出实施方式1涉及的显示装置的制造方法的一个例子的流程图。
图3是示出实施方式1所涉及的显示装置的要部的概略构成的一例的截面图。
图4是示出实施方式1所涉及的显示装置的概略构成的一例的截面图。
图5是示意地表示现有的不溶膜的问题点的截面图。
具体实施方式
[实施方式1]
下面，详细地说明本发明的一实施方式。此外，以下，作为本公开所涉及的发光装置的一个例子，列举具备多个发光元件的显示装置为例进行说明。但是，本公开并不限定于此，上述发光装置也可以是具备一个以上的发光元件的显示装置或者照明装置等。
另外，在以下说明中，“同层”意味着在同一工序(成膜工序)中形成的层。“下层”指的是在比较对象层更早的工序中形成的。“上层”指的是在比较对象层更后面的工序中形成的。此外，关于两个数字A和B的“A
Figure BDA0004027778040000031
B”这样的记载，只要没有特别明示，就是指“A以上且B以下”。
(显示装置的制造方法及概略构成)
图2是示出本实施方式所涉及的显示装置2的制造方法的一个例子的流程图。图3是示出本实施方式所涉及的显示装置2的要部的概略构成的一例的截面图。图4是示出本实施方式所涉及的显示装置2的概略构成的一例的截面图。
如图2和图3所示，当制造柔性显示装置2时，首先，在未图示的透光性的支承基板(例如，母玻璃)上形成树脂层12(步骤S1)。接着，形成阻挡层3(步骤S2)。接着，形成薄膜晶体管(TFT)层4(步骤S3)。接着，形成发光元件层5(步骤S4)。接着，形成不溶膜6(Encapsulation Layer)作为密封层(步骤S5)。接着，在不溶膜6上粘贴上表面膜7(步骤S6)。
接着，利用激光的照射等将支承基板从树脂层12剥离(步骤S7)。接着，在密封层12的下表面粘贴下表面膜10(步骤S8)。接着，将包含下表面膜10、树脂层12、阻挡层3、薄膜晶体管层4、发光元件层5、不溶膜6、上表面膜7的层叠体切割以获得多个单片(步骤S9)，同时，上表面膜7的一部分也被切掉。接着，在得到的单片上，剥离薄膜晶体管层4的端子部上的上表面膜7，进行端子突出(步骤S11)。端子部形成于薄膜晶体管层4中比形成有多个子像素的显示区域DA更靠外侧(非显示区域NDA、边框区域)的一部分。接着，在显示区域DA中上表面膜7上粘贴功能膜8(步骤S12)。接着，使用ACF(各向异性导电膜)将电子电路基板41安装在端子部(步骤S13)。另外，上述各步骤由显示装置的制造装置(包括执行步骤S1至S5的每个工序的成膜装置)执行。
作为树脂层12的材料可以例举例如，PI(聚酰亚胺)。树脂层12的部分可以用两层树脂膜(例如，聚酰亚胺膜)和夹在其间的无机绝缘膜代替。
阻挡层3是防止水、氧气等异物侵入薄膜晶体管层4和发光元件层5的层，例如可以由通过CVD法形成的氧化硅膜(SiOx)、氮化硅膜(SiNx)、氧氮化硅膜(SiON)、或这些层的层叠膜构成。
如图4所示，薄膜晶体管层4包括半导体膜15、比半导体膜15更上层的无机绝缘膜16(栅极绝缘膜)、比无机绝缘膜16更上层的栅极GE和栅极布线GH、比栅极GE和栅极布线GH更上层的无机绝缘膜18、比无机绝缘膜18更上层的电容电极CE、比电容电极CE更上层的无机绝缘膜20、比无机绝缘膜20更上层的源极布线SH、以及比源极布线SH更上层的平坦化膜21(层间绝缘膜)。
半导体膜15由例如低温多晶硅(LTPS)或氧化物半导体(例如In-Ga-Zn-O系半导体)构成，晶体管(薄膜晶体管)构成为包括半导体膜15和栅极GE。在图4中，晶体管被表示为顶栅结构，但也可以是底栅结构。
栅极GE、栅极布线GH、电容电极CE和源极布线SH由例如包含铝、钨、钼、钽、铬、铬、钛和铜中的至少一种的金属的单层膜或层叠膜构成。图4的薄膜晶体管层4上包括一层半导体层和三层金属层。
无机绝缘膜16、18、20可以由例如通过CVD法形成的，氧化硅(SiOx)膜、氮化硅(SiNx)膜、氮氧化硅(SiON)膜、或氮氧化硅(SiON)膜或它们的层叠膜构成。平坦化膜21能够由例如聚酰亚胺、丙烯酸树脂等能够涂布的有机材料构成。
发光元件层5包括阳极(Anode)22、绝缘性的边缘罩23、比边缘罩23更上层的EL(电致发光)层即活性层24和阴极(Cathode)25。阳极22及阴极25的任一方是设置于每个发光元件ES(换言之，每个子像素)的岛状电极(所谓的“像素电极”)，另一方是设置于多个发光元件ES(换言之，多个子像素)共用的共用电极。在图4中，作为一个例子，举例示出了阳极22是设置在平坦化膜21上的岛状的下部电极，阴极25是隔着活性层24及边缘罩23设置在比下部电极靠上层的共用上部电极的情况。
边缘罩23覆盖作为岛状的下部电极的阳极22的边缘。
边缘罩23例如通过在涂覆了聚酰亚胺、丙烯酸树脂等有机材料后利用光刻进行图案化而形成。
在每个子像素中，包含岛状的阴极22、活性层24以及阳极25的发光元件ES(电致发光元件)形成于发光元件层5，用于控制发光元件ES的子像素电路形成于薄膜晶体管层4。
显示装置2具有例如红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素作为子像素。在红色子像素中设置有发出红色光的红色发光元件作为发光元件ES。在绿色子像素中设置有发出绿色光的绿色发光元件作为发光元件ES。在蓝色子像素中设置有发出蓝色光的蓝色发光元件作为发光元件ES。但是，上述发光色只是一例，并不限定于上述发光色。另外，上述显示装置2也可以是单色发光的显示装置。
作为发光元件ES，例如可列举出OLED(有机发光二极管)元件、QLED(量子点二极管)元件等。
活性层24例如从下层侧起依次层叠空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)而构成。
红色发光元件具有发射红色光的红色EML作为量子点。绿色发光元件具有发射绿色光的绿色EML作为量子点。蓝色发光元件具有发射蓝色光的蓝色EML作为量子点。因此，EML通过蒸镀法或喷墨法等，在边缘罩23的开口(每个子像素)以岛状形成。其他层为岛状或整面(共用层)地形成。
此外，也可构成为不形成HIL、HTL、ETL、EIL中的一层以上。另外，活性层24也可以在阳极22与EML之间包含电子阻挡层(EBL)等HIL以及HTL以外的层。另外，活性层24也可以在阴极25与EML之间包含空穴阻挡层(HBL)等EIL和ETL以外的层。
当通过蒸镀形成OLED元件的EML时，使用FMM(精细金属掩模)。FMM是具有大量开口的片材(例如，由殷瓦钢材料制成)，由穿过一个开口的有机物质形成岛状的EML(对应一个子像素)。
使量子点扩散的溶剂通过喷墨涂布，可以使QLED的EML形成为岛状的EML(对应一个子像素)。
阳极22及阴极25中的至少一个由透光性材料构成。此外，阳极22及阴极25中的任一个也可以由光反射性材料形成。在将显示装置2设为顶发光型的显示装置的情况下，利用透光性材料形成位于上层侧的上部电极，利用光反射性材料形成位于下层侧的下部下层。在显示装置1为底发光型的显示装置的情况下，利用光反射性材料形成作为上部电极，利用透光性材料形成作为下部电极。
在图4中，作为一示例，例举示出了显示装置2为顶发光型的显示装置的情况。该情况下，阳极22使用了具有光反射性的反射电极(光反射电极)，其由例如ITO(铟锡氧化物)与Ag(银)或含Ag合金的层叠构成。阴极25使用由银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、铱(Ir)的薄膜、MgAg合金的薄膜、ITO、IZO(铟锌氧化物)等透光性的导电材料构成的透明电极(透光性电极)。在显示装置2为底发光型的显示装置的情况下，下表面膜10和树脂层12具有透光性，阳极22是透明电极，阴极25是反射电极。
此外，在使从阳极22到阴极25的层叠顺序相反的情况下，通过将作为上部电极的阳极22设为透明电极，将作为下部电极的阴极25设为反射电极，从而能够设为顶发光型的显示装置2。另外，通过将作为上部电极的阳极22设为反射电极、将作为下部电极的阴极25设为透明电极，从而能够成为底发光型的显示装置2。
在发光元件ES为OLED元件的情况下，通过阳极22以及阴极25之间的驱动电流使空穴和电子在EML内复合，由此产生的激子向基态迁移的过程中放出光。图4所示的显示装置2由于阴极25是透明电极，阳极22是反射电极，因而从活性层24放出的光朝向上方，成为顶发光。
在发光元件ES为QLED元件的情况下，通过阳极22以及阴极25之间的驱动电流使空穴和电子在EML内复合，由此产生的激子从量子点的导带能级(conduction band)向价带能级(valence band)转变的过程中放出光(荧光)。
在发光元件层5中，作为发光元件ES，可以形成上述OLED、QLED以外的发光元件(无机发光二极管等)。
不溶膜6覆盖发光元件层5。更具体而言，不溶膜6以密封上述多个发光元件ES的方式覆盖上述多个发光元件ES。不溶膜6有时也被称为TFE(Thin Film Encapsulation:薄膜晶体管)或密封膜。不溶膜6防止水分、氧、制造工序中产生的粉尘等多余的有机物等异物侵入发光元件层5。不溶膜6例如使用透光性的不溶膜。此外，关于不溶膜6，将在后面详述。
上表面膜7粘贴在不溶膜6上，作为剥离支承基板时的支承材料发挥功能。作为上表面膜7的材料，可以例举例如PET(聚对苯二甲酸乙二酯)。
下表面膜10是用于通过在剥离了支承基板后贴附于树脂层12的下表面来实现优异的柔软性的显示装置的例如PET膜。
功能膜8例如具有光学补偿功能、触摸传感器功能、保护功能的至少一种。安装在端子部的电子电路基板41是例如IC(集成电路)芯片或FPC(柔性印刷板)。
另外，以上说明中，对柔性显示装置进行了说明，但是，在制造非柔性显示装置的情况下，通常无需树脂层12的形成、基材的更换等。因此，在制造非柔性显示装置的情况下，例如，在玻璃基板上进行步骤S2
Figure BDA0004027778040000081
S5的层叠工序，之后，转移到步骤S9。
(不溶膜6)
接着，对不溶膜6进行更详细的说明。
不溶膜6包含覆盖阴极25的无机不溶层26(无机层)和比无机不溶层26更上层的有机不溶层27(有机层)。
无机不溶层26具有防止水分、氧、多余的有机物等异物侵入发光元件层5的阻挡功能，作为防止由这些异物导致的发光元件ES的劣化的阻挡层发挥作用。
无机不溶层26例如由氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)等无机绝缘膜构成。其中，作为上述无机不溶层26，更优选作为氮化物(绝缘性氮化物)的SiNx(x＝1或2)。SiNx膜具有比SiON膜和SiOx膜更致密的结构，与SiON膜和SiOx膜相比，难以使水分和氧透过。
无机不溶层26例如通过CVD法形成。为了尽量减少缺陷的数量，另一方面，为了抑制显示装置2的透射率的降低，无机不溶层26的厚度优选为大于0.05μm且为5μm以下，更优选为0.1μm以上且3μm以下。
有机不溶层27是比无机不溶层26厚的、具有平坦化效果的透光性的有机绝缘膜。有机不溶层27作为缓冲层(应力缓解层)发挥功能，该缓冲层(应力缓解层)填充针孔的孔洞，填埋显示区域DA中的发光元件层5的表面的阶梯部、异物等，并且进行膜应力大的无机不溶层26的应力缓解。因此，有机不溶层27的厚度优选为0.5
Figure BDA0004027778040000091
10μm的范围内。
作为上述有机不溶层27的材料，例如使用具有透光性的感光性高分子材料。上述高分子材料优选为含有无机成分和有机成分的混合型的高分子材料，例如，作为无机主链，优选主链中含有无机原子，并且包含具有有机基团作为侧链(侧基)的高分子材料。另外，更优选上述高分子材料在主链上具有氮原子。另外，上述高分子材料更优选在分子链(结构单元、重复单元)中具有无机原子和氮原子和氧原子中的至少一种，特别优选是聚膦腈。
上述有机不溶层27例如可以由聚膦腈和(甲基)丙烯酸类聚合物的混合材料形成，也可以仅由聚膦腈形成。换言之，上述有机不溶层27可以是包含聚膦腈和(甲基)丙烯酸类聚合物的聚合物混合膜，也可以是聚膦腈膜。
聚膦腈为具有P-N间双键且具有磷(P)原子与氮(N)原子交替键合的结构的高分子化合物。在本实施方式中，作为聚膦腈，如上所述，使用在主链中含有无机原子并且具有有机基团作为侧链(侧基)的混合型聚膦腈。
上述聚膦腈如上所述在分子链(结构单元、重复单元)优选具有无机原子和氮原子及氧原子中的至少一者。
作为本实施方式中使用的聚膦腈，例如，如下述通式(1)所示，优选使用在分子链中的侧链上具有氮原子和氧原子中的至少一者且含有无机成分和有机成分的混合型聚膦腈。
[化1]
Figure BDA0004027778040000101
另外，上述式(1)中，R1及R2相互独立地表示-O(CH2)mCH3基、-NH(CH2)mCH3基、-O(C6H4)CH3基、-NH(C6H4)CH3基、-O(CH2)mCF3基、-NH(CH2)mCF3基、-O(C6H4)C2H5基、-NH(C6H4)C2H5基、-O(CH2)mF基、-NH(CH2)mF基、-N{(CH2)mCH3}2基、-N{(C6H4)CH3}2基、-N{(CH2)mCF3}2基、-N{(C6H4)C2H5}2基、或-N{(CH2)mF}2基、m分别独立地表示1～10的整数。
另外，上述式(1)中，n表示的重复单元数表示1～3000的整数。
此外，在上述说明中，“相互独立”或者“分别独立”表示彼此相同或不同均可。这些聚膦腈可以仅使用一种，也可以适当混合两种以上使用。
在式(1)所示的这些聚膦腈中，为了进一步提高无机成分比例，更优选上述m分别为1～3的整数的聚合物。此外，在这种情况下，上述m既可以彼此相同，也可以不同。
而且，在这些聚膦腈中，特别优选自由上述R1和R2分别为-O(CH2)2CH3基的聚合物；上述R1为-O(C6H4)CH3基、上述R2为-NH(C6H4)CH3基的聚合物；上述R1为-N(C2H5)2基(即上述R1为-N{(CH2)mCH3}2基、m＝1)、R2为-N{(C6H4)2CH5}2基的聚合物组成的组中的至少一种聚合物。上述式(1)所示的聚膦腈中，通过使用这些聚膦腈，可以仅形成一层无机不溶层26。或者，通过使用上述聚膦腈，能够使有机不溶层27的厚度变薄。
另外，作为上述(甲基)丙烯酸类聚合物，下述通式(2)所示的(甲基)丙烯酸系单体的聚合物((共)聚合物)容易成膜，并且与聚膦腈的相容性良好，因此优选使用。
[化2]
Figure BDA0004027778040000111
另外，上述式(2)中，R3表示氢原子或甲基(-CH3)。另外，上述式(1)中，p表示1～10的整数。这些(甲基)丙烯酸类单体可以仅使用一种，也可以适当混合两种以上使用。即，上述聚合物可以是上述式(2)所示的(甲基)丙烯酸系单体的均聚物(Homopolymer)，也可以是上述式(2)所示的(甲基)丙烯酸系单体彼此的共聚物(Copolymer)。另外，上述(甲基)丙烯酸类单体聚合((共)聚合)而成的(甲基)丙烯酸类聚合物可以仅使用一种，也可以适当混合两种以上使用。
作为上述有机不溶层27的材料，使用聚膦腈和(甲基)丙烯酸类聚合物的混合材料的情况下，其混合比(聚膦腈:(甲基)丙烯酸类聚合物)以重量比计优选为1:8～2:1的范围内。
通过使上述混合比在上述范围内，能够将聚膦腈溶解在(甲基)丙烯酸类聚合物中，能够通过喷墨法使上述有机不溶层27成膜。因此，能够更简便地成膜上述有机不溶层27。另外，通过使上述混合比在上述范围内，能够可靠地填埋后述的无机不溶层26的缺陷，能够提供耐湿性高、驱动寿命长的发光装置。
如上所述，有机不溶层27可以通过例如喷墨法等涂布法形成。例如在通过喷墨法形成有机不溶层27的情况下，例如将包含上述高分子材料的墨喷墨涂布于无机不溶层26上后，通过UV照射使其固化，从而能够形成有机不溶层27。另外，也可以将用于形成有机不溶层27的高分子材料的用于抑止液滴的堤设于非显示区域NDA。
(效果)
如上所述，本实施方式的不溶膜6分别具备一层无机层和一层有机层。如上所述，无机层和有机层以该顺序层叠在发光元件层5上。
图5是示意性地表示以往的不溶膜60的问题的截面图。另外，以下，对具有与图3所示的构件相同功能的构件标注相同的附图标记，并省略其说明。
如图5所示，现有的不溶膜60以提高耐湿性和改善工艺为目的，通常具有在第一无机不溶层61与第二无机不溶层63之间设置有机不溶层62的构成。
上述第一无机不溶层61及第二无机不溶层63例如使用氧化硅膜(SiOx)、氮化硅膜(SiNx)或氮氧化硅膜(SiON)。上述有机不溶层62例如使用丙烯酸树脂等丙烯酸类聚合物。
以往的不溶膜60通过这样使第一无机不溶层61和第二无机不溶层63隔着有机不溶层62地层叠，从而抑制水分、氧、多余的有机物等异物侵入发光元件层5。
第一无机不溶层61及第二无机不溶层63与有机不溶层62相比，对水分、氧、有机物等异物的阻隔性较高，但具有较多的缺陷(孔)。另外，在图5中，作为一例，以第一无机不溶层61中的缺陷161(孔)为例进行图示，但第二无机不溶层63也与第一无机不溶层61同样地具有许多缺陷(孔)。
因此，上述异物从缺陷161侵入第一无机不溶层61。同样地，从该第二无机不溶层63所具有的缺陷也侵入第二无机不溶层63。
另一方面，在有机不溶层62中不存在这样的缺陷(孔)。作为有机不溶层62通常使用的丙烯酸类树脂能够抑制水分的渗透(侵入)，并且也能够在某种程度上抑制有机物的侵入。然而，丙烯酸系树脂其自身与SiNx膜等无机不溶层相比，阻隔性低。而且，丙烯酸类树脂与SiNx膜等无机不溶层的粘接性低。因此，在有机不溶层62与第一无机不溶层61之间产生大量的间隙162。同样地，在有机不溶层62与第二无机不溶层63之间，也产生大量与间隙162同样的间隙。因此，有机不溶层62可能会引起水分的渗透。
另外，有机不溶层62通常通过在利用涂布进行成膜后照射紫外线使其固化来形成。然而，现状的丙烯酸类树脂利用这种方法无法充分地填充无机不溶层61的缺陷161。
因此，若将无机不溶层设为一层，则防湿效果等阻挡效果极大地降低。因此，现状下，需要在有机不溶层62的下侧以及上侧分别形成无机不溶层。
但是，SiNx膜等无机不溶层通过CVD法进行成膜，因此需要高真空装置，成膜费用高。另外，层叠数越多，制造越需要时间。因此，期望减少无机不溶层的层叠数。
另一方面，在本实施方式中，如上所述，作为有机不溶层27，如上所述形成由含有无机成分和有机成分的高分子材料构成的膜。
图1是示意性地示出本实施方式所涉及的不溶膜6的要部的构成的截面图。需要说明的是，在图1中，作为一例，以有机不溶层27包含聚膦腈的缔合体127的情况举例进行了图示。
SiNx等无机不溶层26对水分、氧、有机物等异物的阻隔性高，但如图1所示，具有大量缺陷126(孔)。然而，聚膦腈的缔合体127可以填充上述缺陷126。另外，如上所述，聚膦腈具有无机系主链，并且在主链上具有N原子，因此与SiNx等氮化物具有亲和性，与这些氮化物的粘接性良好。
另外，如R1、R2所示，通过将有机基团导入前述通式(1)中作为聚膦腈的侧链，也能够确保与(甲基)丙烯酸类聚合物的亲和性。因此，即使在上述有机不溶层27如上所述含有(甲基)丙烯酸类聚合物的情况下，无机不溶层26与有机不溶层27的亲和性也会提高。另外，在该情况下，聚膦腈的缔合体127也起到填充上述缺陷126的作用。因此，根据本实施方式，在有机不溶层27为聚膦腈和(甲基)丙烯酸类聚合物的混合膜的情况下、或为聚膦腈膜的情况下，无论在哪种情况下，都能够形成仅设有一层无机不溶层的结构。根据本实施方式，即使在不溶膜6如上述那样仅具备一层无机不溶层作为无机层的情况下，也能够将透湿性等异物的侵入性抑制得较低。
另外，根据本实施方式，通过在有机不溶层27中使用上述的聚膦腈，能够进行利用溶液涂布法的有机不溶层27的成膜，而且，能够仅形成一层需要利用CVD法的成膜的无机不溶层。因此，能够提高显示装置2的生产率。
以下，使用实施例和比较例，更详细地说明本实施方式涉及的不溶膜6的效果。但是，本实施方式并不限定于以下的实施例。
〔实施例1〕
作为阳极22，在形成有层叠银和ITO而成的反射电极的基板上，在规定的蒸镀条件下，将规定膜厚的HIL、HTL、EBL、蓝色EML、HBL、ETL依次蒸镀并层叠。接着，在ETL上蒸镀LiF作为EIL后，在该EIL上蒸镀Mg和Ag，形成由MgAg合金的薄膜构成的阴极25。由此，制作顶发光型的蓝色OLED元件。
接着，在上述阴极25上，通过溅射法形成0.5mm厚的SiN膜作为无机不溶层26。
然后，在上述无机不溶层26上涂布将聚膦腈和丙烯酸系聚合物以重量比1:2混合而成的混合液，并照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3mm厚的有机不溶层27。上述聚膦腈使用上述通式(1)中的R1及R2为-O(CH2)2CH3基、重均分子量在5，000～100，000的范围内的聚膦腈。上述丙烯酸类聚合物使用上述通式(2)中的R3为氢原子、p＝2的丙烯酸类单体的聚合物(即均聚物)。由此，在蓝色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层26、由上述聚膦腈和上述丙烯酸类聚合物的混合膜构成的有机不溶层27依次层叠成的不溶膜6。
对设置有上述不溶膜6的、带不溶膜的蓝色OLED元件的外部量子效率(EQE)、色度以及驱动寿命进行了评价。EQE根据电流-电压-亮度特性评价结果算出。色度使用亮度计(Topcom公司制造的“SR-400”)测量。此外，在45℃、90％的高湿度环境下，测量对上述蓝色OLED元件施加50mA/cm2的驱动电流时的亮度的经时变化，将亮度相对于初始亮度达到90％的时间(h)作为驱动寿命。驱动寿命通过系统技研社制的寿命测量系统测量。
〔对比例1〕
为了进行比较，除了不使用聚膦腈之外，进行与实施例1相同的操作。具体而言，首先，进行与实施例1相同的操作，制作与实施例1同样的顶发光型的蓝色OLED元件。接着，进行与实施例1相同的操作，通过溅射法在上述蓝色OLED元件上形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层。
其后，在上述无机不溶层上涂布上述通式(2)中的R3为氢原子、p＝2的丙烯酸系单体的均聚物，照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3mm厚的有机不溶层。由此，在蓝色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层、由上述丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层依次层叠而得到的对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的蓝色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
〔对比例2〕
首先，进行与实施例1及对比例1相同的操作，制作与实施例1及对比例1同样的顶发光型的蓝色OLED元件。接着，进行与对比例1相同的操作，在上述蓝色OLED元件上依次层叠有由0.5μm厚的SiN膜构成的无机不溶层、由与对比例1相同的丙烯酸系单体的均聚物构成的3μm厚的有机不溶层。
接着，在上述有机不溶层上，通过溅射法再次形成0.5μm的SiN膜作为无机不溶层。由此，在蓝色OLED元件上，依次层叠由SiN膜构成的第一无机不溶层、由与对比例1相同的丙烯酸系聚合物构成的有机不溶层、由SiN膜构成的第二无机不溶层，形成对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的蓝色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
将实施例1和对比例1、2中制作的带有不溶膜的蓝色OLED元件的EQE、色度和驱动寿命一并示于表1中。
[表1]
EQE(％) 色度(x,y) 驱动寿命(h)
实施例1 13.1 (0.14,0.05) 122
对比例1 13.2 (0.14,0.05) 65
对比例2 13.1 (0.14,0.05) 124
如表1所示，关于EQE以及色度，在实施例1以及对比例1、2的每一条件下都几乎看不出差别。另一方面，高湿度环境下的驱动寿命在具备具有包含实施例1的聚膦腈的有机不溶层27的不溶膜6的情况下，即使在仅设置一层SiN膜的情况下，也能够得到与设置有两层SiN膜的对比例2同等的驱动寿命。另外，在仅设有一层SiN膜的情况下，有机不溶层仅由丙烯酸类聚合物构成，在不含有聚膦腈的情况下，有机不溶层与含有聚膦腈的实施例1相比，驱动寿命变短。从该结果确认，通过在由丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层中引入聚膦腈，湿度耐性提高，寿命变长。
〔实施例2〕
首先，进行与实施例1相同的操作，制作多个与实施例1同样的顶发光型的蓝色OLED元件。接着，进行与实施例1相同的操作，通过溅射法在各蓝色LED元件上分别形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层。
另一方面，准备将与实施例1相同的聚膦腈、与实施例1相同的丙烯酸类聚合物以重量比1:8、1:4、1:1、2:1、4:1的比例混合而成的混合液。然后，在各蓝色OLED元件的无机不溶层26上分别涂敷上述混合液，照射2J/cm2的UV光，从而形成3μm厚的有机不溶层27。由此，制作在蓝色OLED元件上具备不溶膜6的多个带不溶膜的蓝色OLED元件，该不溶膜6依次层叠有由SiN膜构成的无机不溶层26、聚膦腈和丙烯酸类聚合物的混合比分别不同的各有机不溶层27。
但是，上述混合比为4:1的混合液中，上述聚膦腈不溶解于液状的上述丙烯酸类聚合物，利用喷墨法成膜有机不溶层27比较困难。另一方面，使用上述混合比为1:8
Figure BDA0004027778040000182
2:1的混合液的情况下，能够利用喷墨法的有机不溶层27的成膜以及UV光进行固化。
因此，对于与实施例1相同的方法，对使用上述混合比为4:1的混合液的带不溶膜的蓝色OLED元件以外的各带不溶膜的蓝色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命进行了评价。将使用上述聚膦腈和上述丙烯酸类聚合物的混合比以重量比计为1:2的混合液的实施例1的具有不溶膜的蓝色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命，一并在表2中表示该结果。
[表2]
Figure BDA0004027778040000181
根据表1和表2所示的结果可知，在上述混合比为1:8～2:1的范围内，驱动寿命相较于对比例1足够长，可以制作具备有机不溶层27的带有不溶膜的蓝色OLED元件，该有机不溶层27可以弥补由SiN膜构成的无机不溶层26的缺陷。
〔实施例3〕
除了通过蒸镀法形成绿色EML来代替蓝色EML之外，进行与实施例1相同的操作，制作OLED元件。由此，除了作为EML具备绿色EML之外，制作了与实施例1同样的顶发光型的绿色0LED元件。接着，进行与实施例1相同的操作，通过溅射法在上述绿色OLED元件上形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层26。
然后，在上述无机不溶层26上涂布将聚膦腈和丙烯酸类聚合物以重量比1:2混合而成的混合液，并照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3μm厚的有机不溶层27。上述聚膦腈使用上述通式(1)中的R1为-O(C6H4)CH3基、R2为-NH(C6H4)CH3，重均分子量在5，000～100，000的范围内的聚膦腈。上述丙烯酸类聚合物使用上述通式(2)中的R3为氢原子、p＝2的丙烯酸类单体的均聚物。由此，在绿色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层26、由上述聚膦腈和上述丙烯酸类聚合物的混合膜构成的有机不溶层27依次层叠成的不溶膜6。
利用与实施例1相同的方法评价设置有上述不溶膜6的带不溶膜的绿色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
〔对比例3〕
为了进行对比，除了不使用聚膦腈之外，进行与实施例3相同的操作。具体而言，首先，进行与实施例3相同的操作，制作与实施例3同样的顶发光型的绿色OLED元件。接着，进行与实施例3相同的操作，通过溅射法在上述绿色OLED元件上形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层。
其后，在上述无机不溶层上涂布上述通式(2)中的R3为氢原子、p＝3的丙烯酸类单体的均聚物，照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3μm厚的有机不溶层。由此，在绿色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层、由上述丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层依次层叠而得到的对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的绿色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
〔对比例4〕
首先，进行与实施例3及对比例3相同的操作，制作与实施例3及对比例3同样的顶发光型的绿色OLED元件。接着，进行与对比例3相同的操作，在上述绿色OLED元件上依次层叠有由0.5μm厚的SiN膜构成的无机不溶层、由与对比例3相同的丙烯酸类单体的均聚物构成的3μm厚的有机不溶层。
接着，在上述有机不溶层上，通过溅射法再次形成0.5μm的SiN膜作为无机不溶层。由此，在绿色OLED元件上，依次层叠由SiN膜构成的第一无机不溶层、由与对比例3相同的丙烯酸系聚合物构成的有机不溶层、由SiN膜构成的第二无机不溶层，形成对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的绿色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
将实施例3和对比例3、4中制作的带有不溶膜的绿色OLED元件的EQE、色度和驱动寿命一并示于表3中。
[表3]
EQE(％) 色度(x,y) 驱动寿命(h)
实施例3 30.3 (0.24,0.70) 132
对比例3 30.5 (0.24,0.70) 83
对比例4 30.3 (0.24,0.70) 136
如表3所示，关于EQE以及色度，在实施例3以及对比例3、4的每一条件下都几乎看不出差别。另一方面，高湿度环境下的驱动寿命在具备具有包含实施例3的聚膦腈的有机不溶层27的不溶膜6的情况下，即使在仅设置一层SiN膜的情况下，也能够得到与设置有两层SiN膜的对比例4同等的驱动寿命。另外，在仅设有一层SiN膜的情况下，有机不溶层仅由丙烯酸类聚合物构成，在不含有聚膦腈的情况下，有机不溶层与含有聚膦腈的实施例3相比，驱动寿命变短。从该结果确认，通过在由丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层中引入聚膦腈，湿度耐性提高，寿命变长。
〔实施例4〕
除了通过蒸镀法形成红色EML来代替蓝色EML之外，进行与实施例1相同的操作，制作OLED元件。由此，除了作为EML具备红色EML之外，制作了与实施例1同样的顶发光型的红色0LED元件。接着，进行与实施例1相同的操作，通过溅射法在红色OLED元件上形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层26。
然后，在上述无机不溶层26上涂布将聚膦腈和甲基丙烯酸系聚合物以重量比1:2混合而成的混合液，并照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3μm厚的有机不溶层27。上述聚膦腈使用上述通式(1)中的R1为-N(C2H5)2基、R2为-N{(C6H4)C2H5}2，重均分子量在5，000～100，000的范围内的聚膦腈。上述甲基丙烯酸类聚合物使用上述通式(2)中的R3为甲基、p＝2的甲基丙烯酸类单体的均聚物。由此，在红色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层26、由上述聚膦腈和上述甲基丙烯酸类聚合物的混合膜构成的有机不溶层27依次层叠成的不溶膜6。
利用与实施例1相同的方法评价设置有上述不溶膜6的带不溶膜的红色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
〔比较例5〕
为了进行比较，除了不使用聚膦腈之外，进行与实施例4相同的操作。具体而言，首先，进行与实施例4相同的操作，制作与实施例4同样的顶发光型的红色OLED元件。接着，进行与实施例4相同的操作，通过溅射法在上述红色OLED元件上形成0.5μm厚的SiN膜作为无机不溶层。
其后，在上述无机不溶层上涂布上述通式(2)中的R3为甲基、p＝2的甲基丙烯酸系单体的均聚物，照射2J/cm2的UV光(紫外线)，由此形成3μm厚的有机不溶层。由此，在红色OLED元件上形成了将由SiN膜构成的无机不溶层、由上述甲基丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层依次层叠而得到的对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的红色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
〔对比例6〕
首先，进行与实施例4及对比例5相同的操作，制作与实施例4及对比例5同样的顶发光型的红色OLED元件。接着，进行与对比例5相同的操作，在上述红色OLED元件上依次层叠有由0.5μm厚的SiN膜构成的无机不溶层、由与对比例5相同的甲基丙烯酸系单体的均聚物构成的3μm厚的有机不溶层。
接着，在上述有机不溶层上，通过溅射法再次形成0.5μm的SiN膜作为无机不溶层。由此，在红色OLED元件上，依次层叠由SiN膜构成的第一无机不溶层、由与对比例1相同的甲基丙烯酸系聚合物构成的有机不溶层、由SiN膜构成的第二无机不溶层，形成对比用的不溶膜。
之后，利用与实施例1相同的方法评价设置有上述对比用的不溶膜的带不溶膜的红色OLED元件的EQE、色度以及驱动寿命。
将实施例4和对比例5、6中制作的带有不溶膜的红色OLED元件的EQE、色度和驱动寿命一并示于表4中。
[表4]
EQE(％) 色度(x,y) 驱动寿命(h)
实施例4 36.5 (0.71,0.30) 315
对比例5 36.9 (0.71,0.31) 285
对比例6 36.6 (0.71,0.31) 322
如表4所示，关于EQE以及色度，在实施例1以及对比例1、6的每一条件下都几乎看不出差别。另一方面，高湿度环境下的驱动寿命在具备具有包含实施例4的聚膦腈的有机不溶层27的不溶膜6的情况下，即使在仅设置一层SiN膜的情况下，也能够得到与设置有两层SiN膜的对比例5同等的驱动寿命。另外，在仅设有一层SiN膜的情况下，有机不溶层仅由甲基丙烯酸类聚合物构成，在不含有聚膦腈的情况下，有机不溶层与含有聚膦腈的实施例4相比，驱动寿命变短。从该结果确认，通过在由甲基丙烯酸类聚合物构成的有机不溶层中引入聚膦腈，湿度耐性提高，寿命变长。
如上所述，根据本实施方式，即使仅设置一层无机不溶层，也能够实现驱动寿命长的发光装置。
(变形例)
此外，在本实施方式中，作为不溶膜6的一个例子，列举无机不溶层26及有机不溶层27从发光元件ES侧起依次层叠的情况为例进行了说明。通过依次层叠无机不溶层26和有机不溶层27，如上所述，可以用有机不溶层27中的例如磷腈聚合物的缔合体127填充无机不溶层26的缺陷126。因此，优选无机不溶层26及有机不溶层27依次层叠。然而，本实施方式并不限定于此。
有机不溶层27及无机不溶层26也可以从发光元件ES侧起依次层叠。在该情况下，至少用有机不溶层27能够堵塞有机不溶层27与无机不溶层26的边界部分的无机不溶层26的缺陷126。因此，在仅设置1层无机不溶层的情况下，与有机不溶层不含磷腈聚合物的情况相比，能够提高耐湿性。因此，可以提供一种发光装置，其在仅设置1层无机不溶层的情况下，与有机不溶层不含磷腈聚合物的情况相比，驱动寿命长。
本公开不限定于上述的各实施方式，能够在权利要求所示的范围内进行各种变更，针对不同实施方式所分别公开的技术方案适当地组合而得到的实施方式，也包含于本公开的技术范围。而且，能够通过组合各实施方式分别公开的技术方法来形成新的技术特征。
附图标记说明
2显示装置(发光装置)
5 发光元件层
6 不溶膜
26 无机不溶层
27 有机不溶层
126 缺陷
127 聚膦腈的缔合体
ES 发光元件

Claims (19)

1.一种发光装置，其特征在于，包括:
发光元件以及覆盖所述发光元件不溶膜，
所述不溶膜具有一层无机不溶层和一层有机不溶层，
所述有机不溶层包含高分子材料，所述高分子材料在分子链上具有无机原子，还具有氮原子及氧原子中的至少一方。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，所述高分子材料是聚膦腈。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其特征在于，
所述聚膦腈是由下述通式(1)表示的至少一种聚合物，
[化1]
Figure FDA0004027778030000011
式中，R1及R2相互独立地表示-O(CH2)mCH3基、-NH(CH2)mCH3基、-O(C6H4)CH3基、-NH(C6H4)CH3基、-O(CH2)mCF3基、-NH(CH2)mCF3基、-O(C6H4)C2H5基、-NH(C6H4)C2H5基、-O(CH2)mF基、-NH(CH2)mF基、-N{(CH2)mCH3}2基、-N{(C6H4)CH3}2基、-N{(CH2)mCF3}2基、-N{(C6H4)C2H5}2基、或-N{(CH2)mF}2基，m分别独立地表示1～10的整数，n表示1～3000的整数。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其特征在于，所述聚膦腈是选自由:上述R1和R2分别为-O(CH2)2CH3基的聚合物；上述R1为-O(C6H4)CH3基、上述R2为-NH(C6H4)CH3基的聚合物；上述R1为-N(C2H5)2基、R2为-N{(C6H4)C2H5}2基的聚合物组成的组中的至少一种聚合物。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述有机不溶层还含有(甲基)丙烯酸类聚合物。
6.根据权利要求5所述的发光装置，其特征在于，
所述(甲基)丙烯酸类聚合物是由下述通式(2)表示的至少一种单体构成的聚合物，
[化2]
Figure FDA0004027778030000021
式中，R3表示氢原子或甲基，p表示1～10的整数。
7.根据权利要求5或6所述的发光装置，其特征在于，所述聚膦腈∶所述(甲基)丙烯酸类聚合物的混合比以重量比计在1∶8～2∶1的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述无机不溶层是SiNx膜，x＝1或2。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述不溶膜从所述发光元件侧按照所述无机不溶层、所述有机不溶层的顺序层叠。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光元件是有机发光二极管元件。
11.根据权利要求1至10的任一项所述的发光装置，其特征在于，所述发光装置是显示装置。
12.一种不溶膜，其特征在于，具有一层无机不溶层和一层有机不溶层，
所述有机不溶层包含高分子材料，所述高分子材料在分子链上具有无机原子，还具有氮原子和氧原子中的至少一方。
13.根据权利要求12所述的不溶膜，其特征在于，所述高分子材料是聚膦腈。
14.根据权利要求13所述的不溶膜，其特征在于，
所述聚膦腈是由下述通式(1)表示的至少一种聚合物，
[化3]
Figure FDA0004027778030000031
式中，R1及R2相互独立地表示-O(CH2)mCH3基、-NH(CH2)mCH3基、-O(C6H4)CH3基、-NH(C6H4)CH3基、-O(CH2)mCF3基、-NH(CH2)mCF3基、-O(C6H4)C2H5基、-NH(C6H4)C2H5基、-O(CH2)mF基、-NH(CH2)mF基、-N{(CH2)mCH3}2基、-N{(C6H4)CH3}2基、-N{(CH2)mCF3}2基、-N{(C6H4)C2H5}2基、或-N{(CH2)mF}2基，m分别独立地表示1～10的整数，n表示1～3000的整数。
15.根据权利要求14所述的不溶膜，其特征在于，所述聚膦腈是选自由:所述R1和R2分别为-O(CH2)2CH3基的聚合物；所述R1为-O(C6H4)CH3基、所述R2为-NH(C6H4)CH3基的聚合物；所述R1为-N(C2H5)2基、R2为-N{(C6H4)C2H5}2基的聚合物组成的组中的至少一种聚合物。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的不溶膜，其特征在于，所述有机不溶层还含有(甲基)丙烯酸类聚合物。
17.根据权利要求16所述的不溶膜，其特征在于，
所述(甲基)丙烯酸类聚合物是由下述通式(2)表示的至少一种单体构成的聚合物，
[化4]
Figure FDA0004027778030000032
式中，R3表示氢原子或甲基，p表示1～10的整数。
18.根据权利要求16或17所述的不溶膜，其特征在于，所述聚膦腈∶所述(甲基)丙烯酸类聚合物的混合比以重量比计在1∶8～2∶1的范围内。
19.根据权利要求12至18中任一项所述的不溶膜，其特征在于，所述无机不溶层是SiNx膜，x＝1或2。
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