CN1489424A - 电致发光装置以及制造方法和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明为实现薄型化提供了EL装置和它的制造方法以及电子设备。EL装置(10)具有第1电极(30)和在第1电极(30)上设置的EL层(40)以及设置有覆盖EL层(40)的第2电极(50)和直接接触第2电极(50)的阻挡层(52)。至少第2电极的阻挡层(52)侧的一面由无机氧化物形成。至少阻挡层(52)的第2电极(50)侧的一面由无机化合物形成。

Description

电致发光装置以及制造方法和电子设备
技术领域
本发明涉及电致发光装置以及制造方法和电子设备。
背景技术
电致发光器件(以下称EL)因为很容易受水和氧的影响，一般用刻入玻璃基板形成的封装基板将他们封装。玻璃基板的刻入方法有湿法腐蚀，喷沙法和加工成型法等等，从加工的时间，工序的多少，价格的角度考虑，它们各有长短。另外，用玻璃基板形成封装用基板的方法，很难实现EL装置的薄型化。
发明内容
本发明的目的是提出可以实现薄型化EL装置以及制造方法和电子设备。
(解决问题的方法)
(1)本发明的EL装置带有第1电极、在上述第1电极上设计的EL层以及设计成覆盖上述EL层的第2电极和直接接触上述第2电极的阻挡层。至少上述第2电极的上述阻挡层侧的一面是由无机氧化物形成，至少上述阻挡层的上述第2电极侧的一面是由无机化合物形成。
在本发明中，第2电极的用无机氧化物形成的面直接接触阻挡层的用无机化合物形成的面，因此提高了阻挡层的气体阻挡性能。另外第2电极上直接形成阻挡层，可以实现EL的薄型化。
(2)该EL装置的上述第2电极最好用铟锡氧化物或者铟锌氧化物形成。
(3)该EL装置的上述第2电极最好设计成覆盖上述EL层的侧面和上面。
(4)该EL装置的上述阻挡层最好为至少具有1层结构的硅化合物所形成。
(5)该EL装置的上述阻挡层最好带有和上述第2电极接触的硅氧化物层。
(6)该EL装置的上述阻挡层最好带有和上述第2电极接触的硅的氮化物层。
(7)该EL装置的上述阻挡层最好带有和上述第2电极接触的硅氮氧化物层。
(8)该EL装置最好在上述第2电极周围形成硅化合物的绝缘层，并且在上述绝缘层上形成上述阻挡层。
(9)该EL装置最好带有覆盖上述阻挡层的保护层。
(10)该EL装置最好在上述阻挡层和上述保护层之间还配置有连接层。
(11)该EL装置上述连接层最好是用比上述保护层柔软的材料形成。
(12)本发明的电子设备上带有上述EL装置。
(13)本发明的EL装置的制造方法是第2电极具有由无机氧化物形成的表面，并覆盖第1电极上的电致发光层，阻挡层由无机化合物形成，并使其至少有一部分直接接触上述第2电极。
在本发明中，因为第2电极的无机氧化物的表面直接接触用无机化合物形成的阻挡层的至少一部分，因此可以提高气体的阻挡性能。还有因为在第2电极上直接形成阻挡层，因此可以实现EL装置的薄型化。
(14)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述第2电极是用气相成膜法形成。
(15)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述阻挡层是用气相成膜法形成。
(16)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述第2电极用铟锡氧化物或者铟锌氧化物形成。
(17)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述阻挡层用硅化合物形成。
(18)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述阻挡层具有和上述第2电极接触的硅氧化物层。
(19)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述阻挡层具有和上述第2电极接触的硅氮化物层。
(20)在本发明的EL装置制造方法中，最好上述阻挡层具有和上述第2电极接触的硅氮氧化物层。
(21)在本发明的EL装置制造方法中，最好在上述第2电极周围由硅化合物形成的绝缘层上形成上述阻挡层。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的EL装置图。
图2是本发明的第1实施方式的EL装置的剖面图。
图3是本发明的第1实施方式的EL装置的电路图。
图4是本发明的第2实施方式的EL装置的剖面图。
图5是本发明的第3实施方式的EL装置的剖面图。
图6是本发明实施方式的电子设备。
图7是本发明实施方式的电子设备。
图中符号说明：
10—EL装置；30—第1电极；40—EL层；50—第2电极；52—阻挡层；54—保护层。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)
图1表示了本发明第1实施方式的EL装置。在EL装置10上有基板12。基板12可以是玻璃基板、塑料基板或者是硅基板。EL装置10如果是从和基板12反侧取光的顶部发射型的话，基板12可以不要求透光性，但是如果是从基板12取光的底部发射型的话，基板12需要有透光性。
EL装置10带有一对扫描驱动器14。扫描驱动器14可以是芯片制品，也可以在基板12上面形成的薄膜电路(例如具有TFT的电路)。
EL装置10有多个阳极配线16，18，20。阳极配线16，18，20分别是为电流流入EL层40(参照图2)而设置的配线。阳极配线16，18，20的宽度各不同，和EL层40的各色(R、G、B)的发光效率的不同相对应，流过不同值的电流。EL装置10有阴极配线22。阴极配线22在阳极配线16，18，20的外侧。阴极配线22除和配线基板组合侧以外，都是形成コ状(或C状)。
图2是本发明实施方式的EL装置的剖面图。EL装置10有多个第1电极30。这些第1电极30分别和阳极布线16，18，20电接触。如果基板12不是绝缘体时，可以在第1电极30和基板12之间形成绝缘层32。
基板12是硅基板时，绝缘层32可以是硅的化合物(例如硅的氧化物、硅的氮化物、硅氮氧化物)。绝缘层32也可以是多层。也可以在第1电极30的侧面形成绝缘层32的一部分。也可以使第1电极30和绝缘层32在同一平面。
EL装置10有控制流向第1电极30电流的开关器件34。开关器件34可以用绝缘层32覆盖。
在各个第1电极30上，形成EL层40。EL层40上有发光层42。发光层42是用高分子或者低分子的有机材料形成。向发光层42注入载流子以发光。EL层40也可以夹在空穴输送层44和电子输送层46之间。相邻的EL层40之间有隔挡层48。隔挡层48形成电的绝缘层，使相邻EL层40之间绝缘。隔挡层48可以由硅化合物(例如硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物)形成。
EL装置10上有第2电极50。第2电极50覆盖EL层40(例如它的侧面和上方)地形成。第2电极50也可以全部覆盖EL层40。第2电极50可以覆盖隔挡层48。第2电极50也可以全部覆盖第1电极30那样形成。第2电极50可以是透明的。至少第2电极50的表面(阻挡层52侧的面)用无机氧化物形成。第2电极50可以是由铟锡氧化物或者是铟锌氧化物形成。第2电极50和阴极布线22电接触。第2电极50(例如在它的下端)的周围，可以有绝缘层32的一部分。
EL装置10具有多层或者1层的阻挡层52。阻挡层52是透明(例如80％以上的光可以透过)。阻挡层52和第2电极50直接接触那样形成。至少在阻挡层52的第2电极50的侧面用无机化合物(例如硅的氧化物、硅的氮化物、硅氮氧化物等硅的化合物)形成。阻挡层52至少由1层硅化合物组成。阻挡层52也可以带有和第2电极50接触的、用硅氧化物或者硅氮化物等形成的层。阻挡层52延伸到绝缘层32上。阻挡层52的厚度约为10nm到300nm，例如100nm厚。
在本实施方式中，第2电极50的用无机氧化物形成的面和阻挡层52的用无机化合物形成的面直接接触，因此阻挡层52的气体阻挡性能变高。在阻挡层52中用硅化合物形成的、在绝缘层32上的部分(例如下端部)，同样使气体阻挡性能变好。
另外，第2电极50上直接形成阻挡层52，可以实现EL装置10的薄型化。
阻挡层52上可以形成保护层54。保护层54是透明的(例如80％以上的光可以透过)。保护层54有耐久性，并有防止反射功能，也可以有气体阻挡性能。保护层54可以用玻璃，塑料薄膜、带有碳原子的高分子层，或者类金刚石或者氟化聚合物等形成。
图1表示了EL装置10和配线板60组合的EL模块。配线板60上具有基板62。基板62可以是软基板。基板62上有图中没有表示出来的布线图形。EL装置10和配线板60的电连接可以使用具有各向异性的导电材料(各向异性导电膜、各向异性导电胶等)。
配线板60上有集成电路芯片64。集成电路芯片64上可以有能产生发给EL装置10信号功能的信号驱动器。集成电路芯片64也可以用倒焊形成。也可以由TAB(Tape Automated Bonding)形成电连接。
本实施方式的EL装置如上述构成。下面说明它的制造方法。EL装置的制造方法是将第2电极50覆盖在第1电极30上设置的EL层40，第2电极50有用无机氧化物形成的表面。这样，阻挡层52以至少有一部分和第2电极50直接接触的方式，用无机化合物形成。
第2电极50用气相成膜法(溅射或者CVD(Chemical VaporDeposition))方法形成。阻挡层52也可以用气相成膜法(溅射或者CVD(Chemical Vapor Deposition)等)方法形成。
气相成膜法也可以在减压下进行。其他内容可以从上述的EL装置说明中推出，这里省略说明。
本实施方式中，以和第2电极50的无机氧化物的表面直接接触的形式，至少有一部分用无机化合物的阻挡层52，因此阻挡层52的气体阻挡性能变高。还有，第2电极50上直接形成阻挡层52，使得EL装置可以实现薄型化。
图3是本实施方式的具有EL装置的EL模块的电路说明图。EL装置10上有多根扫描线70、和扫描线70相对交叉方向延长的多根信号线72以及沿信号线72延伸的多根电源线74。扫描线70和扫描驱动器14(由位移寄存器和电平位移器组成)电连接。多根电源线74分别和阳极配线16，18，20电连接。在扫描线70和信号线72的各交点上设有作为象素的EL层40。
扫描线70与各象素对应地和开关器件34电接触。开关器件34如果是薄膜晶体管(MOSFET)，各个栅电极和扫描线70电连接。另外，信号线72与各象素对应地和电容器80电连接。具体来说，电容80将信号线72和电源线74之间电连接，保持和从信号线72来的象素信号相对应的电荷。电容80和信号线72之间有开关器件34电连接。
开关器件34被根据从扫描线70得到的扫描信号控制，开关器件34控制电容器80中的电荷堆积量。
根据电容80中的电荷量或者电荷量的有无控制驱动器件82。驱动器件82如果是薄膜晶体管(MOSFET)，各个栅电极和电容80的信号线72侧的电极被电连接。驱动器件82和电源线74和EL层40之间被电连接。也即，驱动器件82控制从电源线74向EL层40的电流。
由于上述结构，当扫描线70的扫描信号使得开关器件34开时，信号线72和电源线74的电位差使得电容80保持电荷，而根据保持的电荷决定驱动器件82的控制状态。这样电流通过驱动器件82的电路从电源线74流到第1电极30中，电流通过EL层40流向第2电极50中。EL层40根据流过的电流量发光。
(第2实施方式)
图4是本发明的第2实施方式的EL装置图。在本实施方式中，第2电极100由覆盖EL层40的上部、从上部向下延伸的侧面部、从侧面部向外延伸的凸部102组成。另外阻挡层110由接触第2电极100上部的上面阻挡部、接触第2电极100侧面部的侧面阻挡部和接触第2电极100的凸部102的凸阻挡部112组成。在本实施方式中，阻挡层110带有凸阻挡部112，所以在离开EL40的位置上被密封，这样阻挡气体的性能变高了。本实施方式的其他结构、制造方法和作用效果和第1实施方式说明的内容相同。
(第3实施方式)
图5是本发明的第3实施方式的EL装置图。在本发明的实施方式中，在阻挡层52上设有连接层120，在连接层120上设有保护层122。保护层122和第1实施方式说明的保护层54的内容相同。连接层120可以用氨基甲酸乙酯，丙稀基，环氧树脂，聚烯烃等材料形成。连接层120是透明的。如果连接层120是用比保护层122柔软的材料(例如玻璃转变点低)组成，外部来的冲击由连接层120吸收。本实施方式的其他结构、制造方法和作用效果和第1实施方式说明的内容相同。
作为具有本发明实施方式的EL装置的电子设备，例如图6所示的笔记本电脑1000，图7所示的手机2000。
本发明不限定上述的实施方式，各种变形都可以。例如包括和本发明实施方式说明的结构、实质相同的组成(例如功能、方法和结果相同以及目的和结果相同)。还有，本发明也包括替换不是实施方式说明的本质部分的组成。另外，本发明包括和在实施方式中说明了的结构有同一作用效果的结构或者是能达到同一目的的结构。本发明包括在实施方式中说明了的结构内附加的公知技术。
(实施例)
本申请的发明人等对本发明的效果进行了确认实验。在实验中使用了无机化合物形成的阻挡层、无机氧化物层、金属层和树脂层。
阻挡层的薄膜用电子旋风共振等离子体溅射制备，靶材原料选择硅，真空度是0.2Pa，导入气体是Ar和O2，膜厚为70nm。
无机氧化物层用DC磁控溅射制备，靶原料选择InSnO，真空度是0.4Pa，导入气体是Ar和O2，膜厚为100nm。
金属层用电阻加热蒸镀制备，原料选择高纯度的Al，真空度是1.0×10-5Pa，膜厚是100nm。
树脂层用聚对苯二甲酸乙二醇酯，厚度为188μm。
然后根据JIS-Z0208测定水蒸汽透过率(g/m2 24hours：60℃90％RH)，结果如下。
树脂层无机氧化物层阻挡层的多层体的水蒸汽透过率为0.04，算出阻挡层的水蒸汽透过率为0.04。
树脂层阻挡层的层叠体的水蒸汽透过率为1.76，算出阻挡层的水蒸汽透过率为2.18。
树脂层金属层阻挡层的层叠体的水蒸汽透过率为0.41，算出阻挡层的水蒸汽透过率为0.81。
仅树脂层的水蒸汽透过率为9.19。
结果表示，在无机氧化物层上形成无机化合物阻挡层时，水蒸汽透过率最低(最高的气体阻挡性能)。从该结果证明了本发明的效果。

Claims (21)

1.一种电致发光装置，其特征在于：
它具有第1电极、
在所述第1电极上设置的电致发光层、
覆盖所述电致发光层设置的第2电极、和
所述第2电极直接接触设置的阻挡层，
并且至少所述第2电极的阻挡层侧的面是由无机氧化物形成，
至少所述阻挡层的所述第2电极侧的面是由无机化合物形成的。
2.根据权利要求1所述的电致发光装置，其特征在于：
所述第2电极用铟锡氧化物或者是铟锌氧化物形成。
3.根据权利要求1或2所述的电致发光装置，其特征在于：
第2电极设计成覆盖所述电致发光层的侧面和上面。
4.根据权利要求1至3中任意一项权利要求所述的电致发光装置，其特征在于：
所述阻挡层为至少具有1层结构的硅化合物所形成。
5.根据权利要求4所述的电致发光装置，其特征在于：
所述阻挡层具有和所述第2电极接触的硅氧化物层。
6.根据权利要求4所述的电致发光装置，其特征在于：
所述阻挡层具有和所述第2电极接触的硅氮化物层。
7.根据权利要求4的电致发光装置，其特征在于：
所述阻挡层具有和所述第2电极接触的硅氮氧化物层。
8.根据权利要求1至7中任意一项权利要求所述的电致发光装置，其特征在于：
在所述第2电极周围还有用硅化合物形成的绝缘层，
并且在所述绝缘层上形成所述阻挡层。
9.根据权利要求1至8中任意一项权利要求所述的电致发光装置，其特征在于：
还具有覆盖所述阻挡层的保护层。
10.根据权利要求9所述的电致发光装置，其特征在于：
在所述阻挡层和所述保护层之间还设置有连接层。
11.根据权利要求10所述的电致发光装置，其特征在于：
所述连接层是用比所述保护层柔软的材料形成。
12.一种电子设备，是具有根据所述权利要求1至11中任意一项权利要求所述的电致发光装置的电子设备。
13.一种电致发光装置的制造方法，其特征在于：
第2电极具有由无机氧化物组成的表面，并覆盖在第1电极上设置的电致发光层，以及
阻挡层由无机化合物组成，并使其至少有一部分直接接触所述第2电极。
14.根据权利要求13所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
所述第2电极是用气相成膜法形成。
15.根据权利要求13或14所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
所述阻挡层是用气相成膜法形成。
16.一种电致发光装置的制造方法，是根据权利要求13至15中任意一项权利要求所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
所述第2电极是用铟锡氧化物或者铟锌氧化物形成。
17.一种电致发光装置的制造方法，是根据权利要求13至16中任意一项权利要求所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
所述阻挡层用硅化合物形成。
18.根据权利要求17所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
使所述阻挡层有和所述第2电极接触的硅氧化物层的制造方法。
19.根据权利要求17所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
使所述阻挡层有和所述第2电极接触的硅氮化物层的制造方法。
20.根据权利要求17所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
使所述阻挡层有和所述第2电极接触的硅氮氧化物层的制造方法。
21.一种电致发光装置的制造方法，是根据权利要求13至20中任意一项权利要求所述的电致发光装置的制造方法，其特征在于：
在所述第2电极周围用硅化合物形成的绝缘层上形成所述阻挡层。
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