DE112011104929B4 - Organische Elektrolumineszenzanordnung - Google Patents
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Abstract
einem ersten Substrat (2), das elektrisch leitend ist;
einer organischen Schicht (3), die auf dem ersten Substrat (2) ausgebildet ist;
einer Elektrodenschicht (4), die auf der organischen Schicht (3) ausgebildet ist; und
einem zweiten Substrat (6), das durch eine Kleberschicht (5) mit der Elektrodenschicht (4) verbunden ist,
wobei
in einem Bereich eines peripheren Teils des ersten Substrats (2) die organische Schicht (3) nicht ausgebildet ist und ein Teil der Elektrodenschicht (4) auf dem ersten Substrat über eine Isolierschicht (7) so vorgesehen ist, dass sie sich zu einer Seite der Außenperipherie von einem Bereich, in dem die organische Schicht (3) vorhanden ist, verlängert und dadurch eine verlängerte Elektrodenschicht (4) bildet, wobei die Isolierschicht (7) zwischen der verlängerten Elektrodenschicht (4) und dem ersten Substrat (2) ausgebildet ist und
die verlängerte Elektrodenschicht (4) zusammen mit der Isolierschicht (7) zu einer dem zweiten Substrat (6) gegenüberliegenden Seite zurückgefaltet ist, um einen Elektroden-Ausführteil (40) zu bilden.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische Elektrolumineszenzanordnung, in der ein Elektroden-Ausführteil (electrode taking-out portion) ausgebildet ist.
- Hintergrund der Erfindung
- Bei einem Elektrolumineszenzelement (EL-Element) ist eine Licht-emittierende Schicht so auf einem transparenten Substrat ausgebildet, dass sie sich zwischen einer Anode und einer Katode befindet. Wenn eine Spannung zwischen den Elektroden angelegt wird, wird Licht von Erregern emittiert, das durch Rekombination von Löchern und Elektronen erzeugt wird, die als Träger in die Licht-emittierende Schicht injiziert werden. EL-Elemente werden im Allgemeinen in organische ELElemente, bei denen eine organische Substanz als eine fluoreszierende Substanz für eine Licht-emittierende Schicht verwendet wird, und anorganische EL-Elemente unterteilt, bei denen eine anorganische Substanz als eine fluoreszierende Substanz für eine Licht-emittierende Schicht verwendet wird. Insbesondere sind organische EL-Elemente in der Lage, Licht mit einer hohen Leuchtdichte bei einer niedrigen Spannung zu emittieren, und in Abhängigkeit von den Arten der fluoreszierenden Substanzen wird von ihnen emittiertes Licht in verschiedenen Farben erhalten. Darüber hinaus ist es leicht, organische EL-Elemente als planare Lichtemissionstafeln herzustellen, und daher kommen organische EL-Elemente als Anzeigevorrichtungen und Hintergrundbeleuchtungen verschiedener Art zum Einsatz. Außerdem sind in den letzten Jahren organische EL-Elemente, die für eine hohe Leuchtdichte ausgelegt sind, realisiert worden, und die Verwendung solche organischen EL-Elemente für Beleuchtungsvorrichtungen hat Beachtung gefunden.
- Ein übliches organisches EL-Element hat eine Konfiguration, bei der eine transparente Elektrode, wie etwa ITO, als eine Anode auf einem Glassubstrat ausgebildet ist, eine organische Schicht mit einer Licht-emittierenden Schicht, die aus einem organischen Licht-emittierenden Material oder dergleichen besteht, auf der Anode ausgebildet ist, und eine metallische Dünnschicht, wie etwa Aluminium, als eine Katode auf der organischen Schicht ausgebildet ist. Die Anode ist zwischen dem Substrat und der organischen Schicht angeordnet. Um nun die Anode mit dem Anschluss einer externen Stromquelle zu verbinden, ist ein Teil der Anode oder ein Teil einer Hilfselektrode, die zu der elektrischen Leitfähigkeit der Anode beiträgt, so vorgesehen, dass er sich zu der Außenseite eines Bereichs hin verlängert, in dem die organische Schicht ausgebildet ist. Der verlängerte Teil dient als ein Elektroden-Ausführteil. Außerdem sind die Anode, die organische Schicht und die Katode mit Ausnahme des Elektroden-Ausführteils der Anode und eines Teils der Katode mit einem Dichtungselement, wie etwa Kupferfolie, abgedichtet. Bei dieser Konfiguration tritt Licht, das von der Licht-emittierenden Schicht erzeugt wird, wenn eine Spannung zwischen der Anode und der Katode angelegt wird, durch die Anode und das Glassubstrat, entweder direkt oder nachdem es mittels der Katode reflektiert worden ist, und das Licht wird dann aus dem Element heraus geführt.
- Im Gegensatz zu einer üblichen LED (anorganisches EL-Element), bei der eine Licht-emittierende Schicht kristallisiert ist, besteht eine organische Schicht eines organischen EL-Elements, die eine Licht-emittierende Schicht ist, aus einem organischen Material, wie etwa einem Polymer, und sie kann daher flexibel sein. Außerdem gibt es unter diesen organischen Materialien einige Materialien, aus denen eine Licht-emittierende Schicht außer durch Vakuumaufdampfung auch durch Schleuderbeschichtung, Tintenstrahldruck, Siebdruck oder dergleichen hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist das Substrat nicht auf das vorgenannte Glassubstrat beschränkt, sondern es kann auch ein flexibles lichtdurchlässiges Kunststoffsubstrat als das Substrat verwendet werden. Wenn diese Materialien zum Einsatz kommen, kann das organische EL-Element als eine Lichtquelle einer flexiblen Lichtemissionsanordnung verwendet werden, die gewickelt oder gefaltet werden kann. Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Herstellung einer organischen EL-Anordnung mit dem so genannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren bekannt, bei dem ein flexibles Substrat, das zu einer Rollenform gewickelt wird, einer Schichtbildungsvorrichtung zum Ausbilden einer Licht-emittierenden Schicht und dergleichen zugeführt wird und eine Anordnung zu einer Rollenform gewickelt wird und nach der Schichtbildung gesammelt wird [siehe z. B. japanische Patentanmeldung (Offenlegungsschrift)
JP 2010- 165 620 A US 2006/ 0 125 387 A1 -
JP 2002 297 066 A - Beschreibung der Erfindung
- Die japanische Patentanmeldung
JP 2010- 165 620 A - Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des vorstehenden Problems entwickelt worden, und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine organische EL-Anordnung zur Verfügung zu stellen, bei der ein Elektroden-Ausführteil problemlos ausgebildet werden kann und die effizient hergestellt werden kann.
- Erfindungsgemäß wird eine Organische EL-Anordnung nach Anspruch 1 bereitgestellt. Um das vorstehende Problem zu lösen, weist eine organische EL-Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes auf: ein erstes Substrat, das elektrisch leitend ist; eine organische Schicht, die auf dem ersten Substrat ausgebildet ist; eine Elektrodenschicht, die auf der organischen Schicht ausgebildet ist; und ein zweites Substrat, das durch eine Kleberschicht mit der Elektrodenschicht verbunden ist. In einem Bereich eines peripheren Teils des ersten Substrats ist die organische Schicht nicht ausgebildet, und ein Teil der Elektrodenschicht ist auf dem ersten Substrat über eine Isolierschicht so vorgesehen, dass sie sich zu der Seite der Außenperipherie, von einem Bereich in dem die organische Schicht vorhanden ist verlängert und dadurch eine verlängerte Elektrodenschicht bildet. Die Isolierschicht ist zwischen der verlängerten Elektrodenschicht und dem ersten Substrat ausgebildet. Die verlängerte Elektrodenschicht wird zusammen mit der Isolierschicht zu einer dem zweiten Substrat gegenüberliegenden Seite zurückgefaltet, um einen Elektroden-Ausführteil zu bilden.
- Bei der vorgenannten organischen EL-Anordnung wird die Elektrodenschicht in dem Elektroden-Ausführteil vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in der Isolierschicht befindet, sodass ein Endteil der Elektrodenschicht nicht mit dem ersten Substrat kurzgeschlossen wird.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung ist vorzugsweise eine Feuchte-aufnehmende Schicht auf einer Oberfläche des zweiten Substrats, die zu der Elektrodenschicht zeigt, so vorgesehen, dass die Feuchte-aufnehmende Schicht nicht den Bereich überlappt, in dem die organische Schicht ausgebildet ist, und nicht in Kontakt mit der Elektrodenschicht kommt.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung ist der Elektroden-Ausführteil außer einem Teil der Elektrodenschicht vorzugsweise mit einem Dichtungselement abgedichtet.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung ist ein Teil des Dichtungselements vorzugsweise ein verlängerter Teil der Kleberschicht.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung ist das Dichtungselement vorzugsweise ein Element, das von der Kleberschicht getrennt ist.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung hat die Elektrodenschicht vorzugsweise einen Hauptelektrodenteil, der in Kontakt mit der organischen Schicht ist, und einen Hilfselektrodenteil, der in Kontakt mit dem Hauptelektrodenteil ist und gegen die organische Schicht isoliert ist.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung ist die Elektrodenschicht in dem Elektroden-Ausführteil vorzugsweise ein Teil des Hilfselektrodenteils.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung besteht der Hauptelektrodenteil vorzugsweise aus einer Gitterelektrode, bei der dünne Drähte mit einem geringen Widerstand gitterförmig, streifenförmig oder wabenförmig angeordnet sind.
- Bei der vorstehenden organischen EL-Anordnung besteht das erste Substrat vorzugsweise aus einem metallischen Material, das Sperreigenschaften hat.
- Erfindungsgemäß ist ein Teil der Elektrodenschicht so vorgesehen, dass er sich in den Bereich des ersten Substrats erstreckt, in dem die organische Schicht nicht ausgebildet ist, und dieser Teil wird so zurückgefaltet, dass der ElektrodenAusführteil entsteht. Daher kann der Elektroden-Ausführteil mit einer einfachen Technik des Zurückfaltens des ersten Substrats ausgebildet werden, und die organische EL-Anordnung kann effizient hergestellt werden.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
-
1 :1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung einer organischen EL-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. -
2 :2 ist eine Rückansicht der organischen EL-Anordnung. -
3 :3(a) ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie (A) oder der Linie (D) in2 ,3(b) ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie (B) in2 , und3(c) ist eine Seitenschnittansicht entlang der Linie (C) in2 . -
4 :4 ist eine perspektivische Darstellung eines Elektroden-Ausführteils der organischen EL-Anordnung. -
5 :5 ist eine perspektivische Darstellung, die ein Beispiel für die Konfiguration einer Gitterelektrode zeigt, die als eine Elektrodenschicht der organischen EL-Anordnung verwendet wird. -
6 : Die6(a) und6(b) sind Seitenschnittansichten, die ein Herstellungsverfahren für den ElektrodenAusführteil der organischen EL-Anordnung zeigen. -
7 : Die7(a) bis7(c) sind Seitenschnittansichten, die ein weiteres Herstellungsverfahren für den Elektroden-Ausführteil der organischen EL-Anordnung zeigen. -
8 : Die8(a) bis8(d) sind Seitenschnittansichten, die ein weiteres Herstellungsverfahren für den ElektrodenAusführteil der organischen EL-Anordnung zeigen. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen - Nachstehend wird die Konfiguration einer organischen EL-Anordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die
1 bis5 beschrieben. Wie in1 gezeigt ist, weist die organische EL-Anordnung gemäß der vorliegenden Ausführungsform Folgendes auf: ein erstes Substrat 2, das elektrisch leitend ist; eine organische Schicht 3, die auf dem ersten Substrat 2 ausgebildet ist; eine Elektrodenschicht 4, die auf der organischen Schicht 3 ausgebildet ist; und ein zweites Substrat 6, das durch eine Kleberschicht 5 mit der Elektrodenschicht 4 verbunden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform dient das erste Substrat 2 nicht nur als ein Substrat zum Ausbilden der organischen Schicht 3, sondern auch als eine Katode zum Bereitstellen von Elektronen. Darüber hinaus dient die Elektrodenschicht 4 als eine Anode zum Bereitstellen von positiven Löchern für die organische Schicht 3. - Die organische Schicht 3 weist Folgendes auf: eine Elektroneninjektionsschicht 31; eine Licht-emittierende Schicht 32; eine Löchertransportschicht 33 und eine Löcherinjektionsschicht 34 in der genannten Reihenfolge von der Seite des ersten Substrats 2 aus. Auf einer Oberfläche des zweiten Substrats 6, die zu der Elektrodenschicht 4 zeigt, ist eine Feuchteaufnehmende Schicht 8 so vorgesehen, dass sie nicht den Bereich überlappt, in dem die organische Schicht 3 ausgebildet ist, und nicht in Kontakt mit der Elektrodenschicht 4 kommt. Die Elektrodenschicht 4 weist einen Hauptelektrodenteil 41, der in Kontakt mit der organischen Schicht ist 3, und einen Hilfselektrodenteil 42 auf, der in Kontakt mit dem Hauptelektrodenteil 41 ist und mittels einer Isolierschicht 7 gegen die organische Schicht 3 isoliert ist.
- Auf einer der Seiten eines peripheren Teils des ersten Substrats 2 ist die organische Schicht 3 nicht ausgebildet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die organische Schicht 3 in den Teilen nicht ausgebildet, die in
2 durch eine Linie (B) und eine Linie (C) angegeben sind. Der Bereich, in dem die organische Schicht 3 nicht ausgebildet ist, reicht aus, um auf einer der vier Seiten des ersten Substrats 2 vorgesehen zu werden, er darf nicht über die gesamte Länge einer Seite vorgesehen sein, und er kann partiell auf nur einer Seite vorgesehen sein (nicht dargestellt). In Bereichen an den Außenumfangsseiten der Teile, die in2 durch eine Linie (A) und eine Linie (D) angegeben sind, ist die organische Schicht 3 bis zu den Endteilen ausgebildet [siehe auch3(a) ]. Es ist zu beachten, dass bei dem Prozess der Herstellung der organischen EL-Anordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, dass die organische Schicht 3 mit dem Rolle-zu-Rolle-Verfahren auf dem ersten Substrat 2 ausgebildet wird, die Rollenbewegungsrichtung als die Richtung der Linie (A) oder die Richtung der Linie (D) in2 festgelegt ist. Auf beiden Seiten, die die Teile enthalten, die in2 durch die Linie (A) und die Linie (D) angegeben sind, ist ein Befestigungsteil (nicht dargestellt) zum Abdichten der organischen Schicht 3 und dergleichen und zum Schützen des Seitenteils der organischen EL-Anordnung 1 vorgesehen. Das Befestigungsteil kann auch auf den beiden Seiten vorgesehen werden, die die Teile enthalten, die in2 durch die Linie (B) und die Linie (C) angegeben sind. - In dem Bereich, in dem die organische Schicht 3 nicht ausgebildet ist, und zwar in den Teilen, die bei der vorliegenden Ausführungsform in
2 durch die Linie (B) und die Linie (C) angegeben sind, ist ein Teil des Hilfselektrodenteils 42 auf dem ersten Substrat 2 über die Isolierschicht 7 so vorgesehen, dass er sich zu der Außenumfangsseite verlängert (siehe1 ). Wie in den3(b) und3(c) gezeigt ist, wird der verlängerte Hilfselektrodenteil 42 zusammen mit Teilen der Isolierschicht 7 und des ersten Substrats 2 zu der dem zweiten Substrat 6 gegenüberliegenden Seite so zurückgefaltet, dass ein Elektroden-Ausführteil 40 entsteht. Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel gezeigt ist, in dem der Elektroden-Ausführteil 40 an einer Stelle auf jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist, aber der Elektroden-Ausführteil 40 kann auch an einer Stelle auf nur einer von zwei gegenüberliegenden Seiten vorgesehen werden, oder er kann an zwei oder mehr Stellen auf jeder von zwei gegenüberliegenden Seiten vorgesehen werden. Der Elektroden-Ausführteil 40 mit Ausnahme eines Teils des Hilfselektrodenteils 42 ist mit einem Dichtungselement 9 abgedichtet, und der nicht abgedichtete Teil liegt auf der Rückseite des ersten Substrats 2 frei, wie in4 gezeigt ist. Der freiliegende Teil des Hilfselektrodenteils 42 ist mit dem Anschluss einer externen Stromquelle oder dergleichen elektrisch verbunden. Es ist zu beachten, dass das Verfahren zum Ausbilden des Elektroden-Ausführteils 40 später beschrieben wird. - Als das erste Substrat 2 kommt ein flächiges Teil zum Einsatz, das aus einem Metall, wie etwa Aluminium, Kupfer, nichtrostender Stahl, Nickel, Zinn, Blei, Gold, Silber, Eisen oder Titan, aus einer Legierung oder dergleichen besteht. Das flächige Teil ist vorzugsweise so stark flexibel, dass es zu einer Rollenform gewickelt werden kann. Um das Kurzschließen des Elements zu unterdrücken, muss die Oberfläche des flächigen Teils glatt sein, und seine Oberflächenrauheit Ra ist vorzugsweise nicht größer als 100 nm und besser nicht größer als 10 nm.
- Darüber hinaus besteht das erste Substrat 2 vorzugsweise aus einem metallischen Material mit Sperreigenschaften gegenüber Feuchte, Gas und dergleichen. Dadurch kann die Qualitätsminderung der organischen Schicht 3 durch Feuchte, Gas und dergleichen gering gehalten werden. Und da das erste Substrat 2 als eine Katode zum Bereitstellen von Elektronen für die organische Schicht 3 dient, besteht das erste Substrat 2 vorzugsweise aus einem Elektrodenmaterial, wie etwa einem Metall, einer Legierung oder einer elektrisch leitenden Verbindung, die eine geringe Austrittsarbeit hat, oder aus einem Gemisch daraus.
- Darüber hinaus kann für das erste Substrat 2 ein Metall, wie etwa Aluminium oder Silber, oder eine Verbindung, die diese Metalle enthält, verwendet werden, oder es kann ein Substrat zum Einsatz kommen, das durch Kombinieren von Aluminium und einem weiteren Elektrodenmaterial eine Schichtstruktur oder dergleichen hat. Beispiele für eine solche Kombination von Elektrodenmaterialien sind ein Mehrschichtkörper aus einem Alkalimetall und Aluminium, ein Mehrschichtkörper aus einem Alkalimetall und Silber, ein Mehrschichtkörper aus Aluminium und einem Halogenid eines Alkalimetalls, ein Mehrschichtkörper aus Aluminium und einem Oxid eines Alkalimetalls, ein Mehrschichtkörper aus Aluminium und einem Erdalkalimetall oder einem Selterdmetall sowie Legierungen aus diesen Metallarten und anderen Metallen. Spezielle Beispiele hierfür sind ein Mehrschichtkörper aus Aluminium und Natrium, eine Natrium-KaliumLegierung, Lithium, Magnesium oder dergleichen, ein Magnesium-Silber-Gemisch, ein Magnesium-Indium-Gemisch, eine Aluminium-Lithium-Legierung, ein Mehrschichtkörper aus einem Gemisch aus Lithiumfluorid (LiF) und Aluminium sowie ein Gemisch aus Aluminium und Aluminiumoxid (Al O). 2 3
- Für die Elektroneninjektionsschicht 31, die die organische Schicht 3 bildet, kommen die gleichen Materialien wie die Materialien, die das erste Substrat 2 bilden, Metalloxide, wie etwa Titanoxid und Zinkoxid, und organische Halbleitermaterialien, die mit einem Dotanden gemischt sind, der zu einer Injektion von Elektronen führt, einschließlich der vorgenannten Materialien zum Einsatz. Darüber hinaus wird für die Licht-emittierende Schicht 32 ein Material verwendet, das als ein Licht-emittierendes Material für ein organisches EL-Element bekannt ist. Beispiele für ein solches Lichtemittierendes Material sind Anthracen, Naphthalen, Pyren, Tetracen, Coronen, Perylen, Phthaloperylen, Naphthaloperylen, Diphenylbutadien, Tetraphenylbutadien, Cumarin, Oxadiazol, Bisbenzoxazolin, Bisstyryl, Cyclopentadien, ChinolinMetallkomplex, tris(8-Hydroxychinolinat)-Aluminium-Komplex, tris(4-Methyl-8-chinolinat)-Aluminium-Komplex, tris(5-Phenyl8-chinolinat)-Aluminium-Komplex, Aminochinolin-Metallkomplex, Benzochinolin-Metallkomplex, tri-(p-Terphenyl-4-yl)amin, Pyran, Chinacridon, Rubren, deren Derivate, 1-Aryl-2,5-di(2-thienyl)pyrrol-Derivate, Distyrylbenzen-Derivate, StyrylarylenDerivate, Styrylamin-Derivate und Verbindungen oder Polymere mit Gruppen, deren Moleküle zum Teil aus diesen Lichtemittierenden Verbindungen bestehen. Außer den Verbindungen, die von Fluoreszenzfarbstoffen abgeleitet sind, die von den vorgenannten Verbindungen verkörpert werden, können auch so genannte Phosphoreszenzemissionsmaterialien, z. B. Licht-emittierende Materialien, wie etwa Ir-Komplexe, Os-Komplexe, Pt-Komplexe und Europium-Komplexe, oder Verbindungen oder Polymere, die diese Materialien in ihren Molekülen haben, entsprechend verwendet werden. Darüber hinaus kann die Licht-emittierende Schicht 32, die aus diesen Materialien besteht, mit einem Trockenverfahren, wie etwa Abscheidung oder Übertragung, ausgebildet werden, oder sie kann durch Auftragen, wie etwa durch Schleuderbeschichtung, Sprühbeschichtung, Spritzbeschichtung oder Tiefdruck, ausgebildet werden.
- Das Material für die Löchertransportschicht 33 kann zum Beispiel aus einer Gruppe von Verbindungen mit einem Löchertransportvermögen gewählt werden. Beispiele für Verbindungen dieser Art sind unter anderem TriarylaminVerbindungen, und typische Beispiele hierfür sind 4,4'-bis[N-(naphthyl)-N-phenyl-amino]biphenyl (α-NPD), N,N'-bis(3- methylphenyl)-(1,1'-biphenyl)-4,4'-diamin (TPD), 2-TNATA, 4,4',4''tris[N-(3-Methylphenyl)N-phenylamino]triphenylamin (MTDATA), 4,4'-N,N'-Dicarbazolebiphenyl (CBP), Spiro-NPD, Spiro-TPD, Spiro-TAD und TNB, Aminverbindungen, die eine Carbazolgruppe enthalten, und Aminverbindungen, die ein Fluorderivat enthalten. Darüber hinaus kann jedes allgemein bekannte Löchertransportmaterial zum Einsatz kommen. Beispiele für das Material für die Löcherinjektionsschicht 34 sind organische Verbindungen mit einer geringen relativen Molekülmasse, wie etwa Kupferphthalocyanin (CuPc), und organische Materialien, wie etwa Thiophentriphenylmethan, Hydrazolin, Arylamin, Hydrazin, Stilben und Triphenylamin. Spezielle Beispiele hierfür sind aromatische Aminderivate, wie etwa Polyvinylcarbazol (PVCz), Polyethylendioxythiophen: Polystyrensulfonat (PEDOT:PSS) und TPD, wobei die vorgenannten Materialien einzeln oder als eine Kombination aus zwei oder mehr Materialien verwendet werden können.
- Für den Hauptelektrodenteil 41 der Elektrodenschicht 4 kann jedes Material verwendet werden, das als ein Anodenmaterial für ein organisches EL-Element bekannt ist. Beispiele für das Anodenmaterial sind Nanodrähte aus Metallen, wie etwa Silber, Indiumzinnoxid (ITO), Indiumzinkoxid (IZO), Zinnnoxid und Gold; Nanoteilchen, wie etwa Nanodots; elektrisch leitende Polymere; elektrisch leitende organische Materialien; organische Schichten, die einen Dotanden (Donator oder Akzeptor) enthalten; und Gemische aus einem Leiter und einem elektrisch leitenden organischen Material (wie etwa ein Polymer). Das Anodenmaterial muss nur elektrisch leitend und lichtdurchlässig sein, und es ist nicht auf die vorgenannten Materialien beschränkt. Außer dem elektrisch leitenden Material kann auch ein Bindemittel verwendet werden. Beispiele für das Bindemittel sind Acrylharz, Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Polystyren, Polyethersulfon, Polyarylat, Polycarbonat-Harz, Polyurethan, Polyacrylnitril, Polyvinylacetal, Polyamid, Polyimid, Diacrylphthalat-Harz, Cellulose-Harz, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid, Polyvinylacetat und andere thermoplastische Kunststoffe und Copolymere aus zwei oder mehr der Monomere, die diese Kunststoffe bilden.
- Darüber hinaus kann der Hauptelektrodenteil 41 aus einer so genannten Gitterelektrode 41' bestehen, bei der dünne Drähte 43 mit einem geringen Widerstand gitterförmig, wie in
5 gezeigt ist, oder streifenförmig oder wabenförmig angeordnet sind. Der Durchmesser jedes dünnen Drahts 43 beträgt vorzugsweise nicht mehr als 100 µm, damit eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit des Hauptelektrodenteils 41 unwahrscheinlich ist. Wenn die dünnen Drähte 43, wie gezeigt, gitterförmig angeordnet sind, wird der Abstand zwischen den einzelnen dünnen Drähten 43 so eingestellt, dass er so groß wie möglich ist, solange die elektrische Leitfähigkeit aufrechterhalten werden kann, und er wird vorzugsweise so eingestellt, dass das Öffnungsverhältnis nicht kleiner als 90% ist. Beispiele für das Material für die dünnen Drähte 43 sind verschiedene Metalle, wie etwa Silber, Aluminium, Kupfer, Nickel, Zinn, Blei, Gold und Titan, Legierungen daraus und elektrisch leitende Materialien, wie etwa Kohlenstoff. Die Gitterelektrode 41' wird auf der organischen Schicht 3 durch Siebdruck, Tiefdruck, Spritzbeschichtung oder dergleichen mit einer Paste ausgebildet, die das vorgenannte Metall oder elektrisch leitende Material enthält. Für die Gitterelektrode 41' lässt sich die Schichtbildung durch Auftragen problemlos durchführen, und sie ist zum effizienten Herstellen der organischen EL-Anordnung 1 effektiv. Es ist zu beachten, dass diese Materialien und die Ausbildungsverfahren nicht besonders beschränkt sind, solange es nicht zu einer Benetzbarkeit und Beschädigung der organischen Schicht 3 kommt. - Der Hilfselektrodenteil 42 ist in der Form eines Rahmens so angeordnet, dass er die Peripherie der organischen Schicht 3 umgibt, wobei ein Teil des Hilfselektrodenteils 42 so vorgesehen ist, dass er sich zu der Außenumfangsseite eines bestimmten Bereichs der organischen Schicht 3 hin verlängert, wie vorstehend dargelegt worden ist, und dieser verlängerte Teil den Elektroden-Ausführteil 40 bildet. Der Hilfselektrodenteil 42 wird durch Strukturieren so auf der Isolierschicht 7 ausgebildet, dass er die vorgenannte Form hat. Dabei wird ein Endteil des zurückgefalteten Hilfselektrodenteils 42 so ausgebildet, dass er sich in der Isolierschicht 7 befindet, sodass der Endteil des Hilfselektrodenteils 42 nicht mit dem ersten Substrat 2 kurzgeschlossen wird. Mit anderen Worten, bei der organischen EL-Anordnung 1 befindet sich das erste Substrat 2, das als eine Katode dient, konstruktiv dicht an dem Hilfselektrodenteil 42, der als ein Teil einer Anode fungiert. Da jedoch der Hilfselektrodenteil 42 in der vorstehend beschriebenen Weise konfiguriert ist, hat eine geringe Beschädigung des Endteils der Isolierschicht 7 keinen Kontakt des Hilfselektrodenteils 42 mit dem ersten Substrat 2 zur Folge, was zu einem Kurzschluss führen würde, und somit kann die Zuverlässigkeit der Anordnung verbessert werden. Es ist zu beachten, dass wenn ein Material mit einer hohen Durchlässigkeit für den Hauptelektrodenteil 41, der zu der Licht-emittierenden Schicht 32 zeigt, und ein Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit zum Umschließen des Hilfselektrodenteils 42 verwendet werden, die Lichtdurchlässigkeit der gesamten Elektrodenschicht 4 (Anode) erhöht wird und ihre elektrische Leitfähigkeit verbessert werden kann. Als das Material für den Hilfselektrodenteil 42 kommen verschiedene Metalle zum Einsatz, die für normale Drähte und Elektroden verwendet werden, und das Material für den Hilfselektrodenteil 42 ist nicht besonders beschränkt, solange es eine günstige elektrische Leitfähigkeit für den Hauptelektrodenteil 41 ermöglicht. Darüber hinaus braucht das Material für den Hilfselektrodenteil 42 im Gegensatz zu dem Hauptelektrodenteil 41 nicht lichtdurchlässig zu sein.
- Die Kleberschicht 5 ist ein pastenartiges Teil, das aus einem transparenten Kunststoffmaterial besteht, das sehr gut an dem zweiten Substrat 6 und der Elektrodenschicht 4 haftet und Licht, das von der Licht-emittierenden Schicht 32 emittiert wird, hindurch lässt, und das so angeordnet ist, dass es die Peripherien der organischen Schicht 3 und der Elektrodenschicht 4 bedeckt. Beispiele für das Material der Kleberschicht 5 sind Siliconharz, Fluorharz, Acrylharz, Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Polystyren und Polyvinylacetat.
- Das zweite Substrat 6 ist ein transparentes plattenartiges Teil, das in der gleichen Form wie das erste Substrat 2 ausgebildet ist, und es wird ein Teil verwendet, das eine gleichmäßige Dicke und Oberflächenglätte hat. Als das Material für das zweite Substrat 6 kann zum Beispiel lichtdurchlässiges Glas, wie etwa Sodakalkglas oder alkalifreies Glas, ein lichtdurchlässiges Kunststoffmaterial oder dergleichen verwendet werden.
- Die Isolierschicht 7 wird dadurch ausgebildet dass sie in einer Form strukturiert wird, die im Wesentlichen der des Hilfselektrodenteils 42 ähnlich ist, und zwar so, dass sie breiter als der Hilfselektrodenteil 42 ist. Die Isolierschicht 7 ist so angeordnet, dass ihre Innenperipherie die Außenperipherie der organischen Schicht 3 bedeckt, und sie eine Isolierung zwischen dem Hilfselektrodenteil 42 und der organischen Schicht 3 gewährleistet, die auf der Isolierschicht 7 vorgesehen sind. Die Isolierschicht 7 wird mit einem Nassverfahren ausgebildet, bei dem als das Material für die Isolierschicht 7 ein hitzehärtbarer Kunststoff, wie etwa hitzehärtbares Polyimidharz oder Epoxidharz, oder ein thermoplastischer Kunststoff, wie etwa Polyethylen oder Polypropylen, verwendet wird, oder sie wird mit einem Trockenverfahren, wie etwa Zerstäubung, ausgebildet, bei dem als das Material für die Isolierschicht 7 ein Oxid oder ein Nitrid, wie etwa Siliciumoxid oder Siliciumnitrid, verwendet wird. Es ist zu beachten, dass bei beiden Verfahren eine Strukturierung erforderlich ist und dass insbesondere als das Nassverfahren ein Verfahren wie Siebdruck, Spritzbeschichtung, Sprühbeschichtung oder Tiefdruck bevorzugt zum Einsatz kommen kann, um die Isolierschicht 7 auszubilden.
- Die Feuchte-aufnehmende Schicht 8 wird durch Strukturieren aus einem Kunststoffmaterial, das ein Trockenmittel enthält, so in einer Rahmenform ausgebildet, dass der Bereich, in dem die organische Schicht 3 ausgebildet ist, offen ist. Wenn die Feuchte-aufnehmende Schicht 8 vorgesehen ist, wird eine geringe Menge Feuchte blockiert, die in die Kleberschicht 5 gelangt. Dadurch kann eine Qualitätsminderung der organischen Schicht 3 wirksam unterdrückt werden. Als das Material für die Feuchteaufnehmende Schicht 8 kann zum Beispiel ein Material zum Einsatz kommen, bei dem ein Trockenmittel, wie etwa Calciumoxid, Bariumoxid, Natriumoxid, Kaliumoxid, Natriumsulfat, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid, Kupferchlorid oder Magnesiumoxid, zu einem fotochemisch härtbaren Klebharz, wie etwa Epoxidharz, Acrylharz oder Siliconharz, gegeben worden ist. Es ist zu beachten, dass die Feuchte-aufnehmende Schicht 8 vorzugsweise bevor das zweite Substrat 6 mit der Elektrodenschicht 4 verbunden wird, auf derjenigen Oberfläche des zweiten Substrats 6 vorgesehen wird, die zu der Elektrodenschicht 4 zeigt.
- Das Dichtungselement 9 weist einen basisseitigen Dichtungsteil 91, der einen Bereich von der Position, an der der Elektroden-Ausführteil 40 zurückgefaltet ist, bis zu der Position, an der der Hilfselektrodenteil 42 freiliegt, und einen EndDichtungsteil 92 auf, der die Endteile des Hilfselektrodenteils 42, der Isolierschicht 7 und des ersten Substrats 2 in dem Elektroden-Ausführteil 40 abdichtet [siehe
3(b) ]. Der basisseitige Dichtungsteil 91 ist ein verlängerter Teil der Kleberschicht 5, die die Elektrodenschicht 4 mit dem zweiten Substrat 6 verbindet. Darüber hinaus dient der EndDichtungsteil 92 nicht nur zum Abdichten der vorgenannten Endteile, sondern auch zum Ankleben der Endteile an das erste Substrat 2. Da der Elektroden-Ausführteil 40 außer einem Teil des Hilfselektrodenteils 42 mittels des Dichtungselements 9 abgedichtet ist, wie vorstehend dargelegt worden ist, ist es unwahrscheinlich, dass Feuchte oder dergleichen in die Anordnung gelangt, und dadurch kann eine Qualitätsminderung der organischen Schicht 3 unterdrückt werden. Es ist zu beachten, dass, wie später beschrieben wird, das Dichtungselement 9 auch ein Element sein kann, das von der Kleberschicht 5 getrennt ist. Als das Material für das Dichtungselement 9 wird das gleiche Material wie für die Kleberschicht 5 verwendet. Es ist zu beachten, dass das Dichtungselement 9 außerhalb des Bereichs, in dem die organische Schicht 3 ausgebildet ist, oder auf der Rückseite des ersten Substrats 2 angeordnet ist, und daher kann hierfür, im Gegensatz zu der Kleberschicht 5, ein nicht lichtdurchlässiges Material verwendet werden. - Nun wird das Verfahren zum Ausbilden des Elektroden-Ausführteils 40 unter Bezugnahme auf die
6(a) und6 (b) beschrieben. Wie in6(a) gezeigt ist, wird die organische Schicht 3 auf das erste Substrat 2 aufgebracht, und die Isolierschicht 7, der Hilfselektrodenteil 42 und der Hauptelektrodenteil 41 werden jeweils durch Strukturieren in festgelegten Formen auf der organischen Schicht 3 ausgebildet. Nachstehend wird eine Folie, bei der die organische Schicht 3, die Isolierschicht 7 und die Elektrodenschicht 4 (der Hilfselektrodenteil 42 und der Hauptelektrodenteil 41) auf dem ersten Substrat 2 ausgebildet sind, als eine Lichtemittierende Folie 10 bezeichnet. Außerdem wird die Feuchte-aufnehmende Schicht 8 an einer festgelegten Position auf der Oberfläche des zweiten Substrats 6 vorgesehen, die zu der Elektrodenschicht 4 zeigt. Dann wird die Kleberschicht 5 so angeordnet, dass sie den gesamten Hilfselektrodenteil 42 und den gesamten Hauptelektrodenteil 41 außer den zurückgefalteten Endteilen der Isolierschicht 7, des Hilfselektrodenteils 42 und dergleichen bedeckt, und das zweite Substrat 6 wird mittels der Kleberschicht 5 mit der Licht-emittierenden Folie 10 verbunden. Darüber hinaus wird der EndDichtungsteil 92 an den Endteilen der Isolierschicht 7, des verlängerten Hilfselektrodenteils 42 und dergleichen vorgesehen, und wie in6(b) gezeigt ist, werden die Endteile der Isolierschicht 7, des verlängerten Hilfselektrodenteils 42 und dergleichen zu der Seite, die dem zweiten Substrat 6 gegenüberliegt, zurückgefaltet und an der Rückseite des zweiten Substrats 6 mittels des End-Dichtungsteils 92 befestigt. Es ist zu beachten, dass wenn die Kleberschicht 5, die die Basisstirnseite des verlängerten Hilfselektrodenteils 42 partiell bedeckt, als der basisseitige Dichtungsteil 91 verwendet wird, der Prozess des Aufbringens des Dichtungselements 9 teilweise vereinfacht werden kann. Mit diesem Verfahren wird die organische EL-Anordnung 1 mit dem Elektroden-Ausführteil 40 hergestellt. - Mit anderen Worten, da bei der organischen EL-Anordnung 1 ein Teil des Hilfselektrodenteils 42 so vorgesehen ist, dass er sich in den Bereich erstreckt, in dem die organische Schicht 3 nicht ausgebildet ist, kann der Elektroden-Ausführteil 40 problemlos dadurch ausgebildet werden, dass die Endteile der Isolierschicht 7, des Hilfselektrodenteils 42 und dergleichen zurückgefaltet werden. Dadurch kann die organische EL-Anordnung 1 effizient hergestellt werden. Darüber hinaus können Materialien, die flexibel sind, als die Materialien verwendet werden, die die Lichtemittierende Folie 10 bilden, wie etwa das erste Substrat 2, die organische Schicht 3, die Isolierschicht 7, der Hilfselektrodenteil 42 und der Hauptelektrodenteil 41, und das zweite Substrat 6 kann flexibel oder hart sein. Mit anderen Worten, wenn die Lichtemittierende Folie 10, die so hergestellt wird, dass sie flexibel ist, mit einem flexiblen oder harten zweiten Substrat 6, wie jeweils anwendbar, verbunden wird, können organische EL-Anordnungen 1 sowohl des flexiblen Typs als auch des harten Typs durch Verwenden der Licht-emittierenden Folie 10 mit ein und derselben Konfiguration hergestellt werden.
- Darüber hinaus kann bei der organischen EL-Anordnung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch ein bandartiges flächiges Teil, das zu einer Rollenform gewickelt zugeführt wird, als das erste Substrat 2 verwendet werden. In diesem Fall wird die organische Schicht 3 kontinuierlich auf der Oberfläche des bandartigen ersten Substrats 2 mit einer Schlitz-Auftragmaschine oder dergleichen ausgebildet. Außerdem werden die Isolierschicht 7, der Hilfselektrodenteil 42 und der Hauptelektrodenteil 41 durch Siebdruck oder dergleichen in regelmäßigen Abständen ausgebildet. Nach dem Ausbilden wird das erste Substrat 2 wieder zu einer Rollenform gewickelt und gesammelt. Dadurch kann eine Licht-emittierendeFolien-Rolle (nicht dargestellt), bei der eine Vielzahl von Licht-emittierenden Folien 10 kontinuierlich ausgebildet ist, mit dem so genannten Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt werden. Dann wird die Licht-emittierende-Folien-Rolle auf das lange zweite Substrat 6 aufgeklebt, das mit der gleichen Breite und der gleichen Länge wie das bandartige erste Substrat 2 hergestellt wird, sie werden in regelmäßigen Abständen zerschnitten, und die Elektroden-Ausführteile 40 werden durch Zurückfalten ausgebildet, wie vorstehend dargelegt worden ist. Dadurch können zahlreiche organische EL-Anordnungen 1, die in
2 gezeigt sind, in einer kurzen Zeit hergestellt werden. In den letzten Jahren ist insbesondere die organische Schicht 3 oft mehrlagig. So wird zum Beispiel die Licht-emittierende Schicht 32 in Form von mehreren Lagen ausgebildet, und zwischen ihnen werden Schichten zum Einstellen der elektrischen Ladung angeordnet. Durch die Ausbildung der organischen Schicht 3 mit dem Rolle-zu-Rolle-Verfahren können zahlreiche organische Schichten gleichzeitig hergestellt werden, die, wie vorstehend beschrieben worden ist, aus mehreren Lagen bestehen. - Nun werden weitere Verfahren zum Ausbilden des Elektroden-Ausführteils 40 unter Bezugnahme auf die
7(a) bis7(c) und die8(a) bis8(d) beschrieben. Bei dem Verfahren, das in den7(a) bis7(c) gezeigt ist, wird zunächst die Kleberschicht 5 so angeordnet, dass sie sich nicht in einen Teil des Elektroden-Ausführteils 40 erstreckt, und sie wird dazu gebracht, die Licht-emittierende Folie 10 mit dem zweiten Substrat 6 zu verbinden [7(a) ]. Anschließend wird ein Teil, der dem Elektroden-Ausführteil 40 entspricht, zurückgefaltet [7(b) ], und dann wird der ElektrodenAusführteil 40 mittels des Dichtungselements 9', das ein Element ist, das von der Kleberschicht 5 getrennt ist, abgedichtet und befestigt [7(c) ]. Bei diesem Verfahren kann, nachdem die Licht-emittierende Folie 10 und das zweite Substrat 6 ausreichend miteinander verklebt worden sind, der Teil zurückgefaltet werden, der dem Elektroden-Ausführteil 40 entspricht. Somit ist es unwahrscheinlich, dass ein Spalt zwischen der Kleberschicht 5 und dem Hilfselektrodenteil 42 durch das Zurückfalten entsteht, und das Eindringen von Feuchte oder dergleichen in die Kleberschicht 5 kann unterdrückt werden. - Darüber hinaus wird bei dem Verfahren, das in den
8(a) bis8(d) gezeigt ist, der Teil, der dem ElektrodenAusführteil 40 entspricht, zurückgefaltet, bevor die Licht-emittierende Folie 10 mit dem zweiten Substrat 6 verbunden wird [8(a) und8(b) ], und anschließend werden die Licht-emittierende Folie 10 und das zweite Substrat 6 miteinander verbunden [8(c) und8(d) ]. Ähnlich wie bei dem Verfahren, das in den7(a) bis7(c) gezeigt ist, ist es auch bei diesem Verfahren unwahrscheinlich, dass durch das Zurückfalten ein Spalt zwischen der Kleberschicht 5 und dem Hilfselektrodenteil 42 entsteht. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Organische EL-Anordnung
- 2
- Erstes Substrat (Katode)
- 3
- Organische Schicht
- 4
- Elektrodenschicht (Anode)
- 40
- Elektroden-Ausführteil
- 41
- Hauptelektrodenteil
- 41'
- Gitterelektrode
- 42
- Hilfselektrodenteil
- 43
- Dünner Draht
- 5
- Kleberschicht
- 6
- Zweites Substrat
- 7
- Isolierschicht
- 8
- Feuchte-aufnehmende Schicht
- 9
- Dichtungselement
- 9'
- Dichtungselement
Claims (10)
- Organische EL-Anordnung mit: einem ersten Substrat (2), das elektrisch leitend ist; einer organischen Schicht (3), die auf dem ersten Substrat (2) ausgebildet ist; einer Elektrodenschicht (4), die auf der organischen Schicht (3) ausgebildet ist; und einem zweiten Substrat (6), das durch eine Kleberschicht (5) mit der Elektrodenschicht (4) verbunden ist, wobei in einem Bereich eines peripheren Teils des ersten Substrats (2) die organische Schicht (3) nicht ausgebildet ist und ein Teil der Elektrodenschicht (4) auf dem ersten Substrat über eine Isolierschicht (7) so vorgesehen ist, dass sie sich zu einer Seite der Außenperipherie von einem Bereich, in dem die organische Schicht (3) vorhanden ist, verlängert und dadurch eine verlängerte Elektrodenschicht (4) bildet, wobei die Isolierschicht (7) zwischen der verlängerten Elektrodenschicht (4) und dem ersten Substrat (2) ausgebildet ist und die verlängerte Elektrodenschicht (4) zusammen mit der Isolierschicht (7) zu einer dem zweiten Substrat (6) gegenüberliegenden Seite zurückgefaltet ist, um einen Elektroden-Ausführteil (40) zu bilden.
- Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenschicht (4) in dem Elektroden-Ausführteil (40) so ausgebildet ist, dass sie sich innerhalb der Isolierschicht (7) befindet, so dass ein Endteil der Elektrodenschicht (4) nicht mit dem ersten Substrat (2) kurzgeschlossen wird. - Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Feuchte-aufnehmende Schicht (8) auf einer Oberfläche des zweiten Substrats (6), die zu der Elektrodenschicht (4) zeigt, so vorgesehen ist, dass die Feuchteaufnehmende Schicht (8) nicht den Bereich überlappt, in dem die organische Schicht (3) ausgebildet ist, und nicht in Kontakt mit der Elektrodenschicht (4) kommt. - Organische EL-Anordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektroden-Ausführteil (40), mit Ausnahme eines Teils der Elektrodenschicht (4), mit einem Dichtungselement (9) abgedichtet ist. - Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Dichtungselements (9) ein verlängerter Teil der Kleberschicht (5) ist. - Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (9) ein Element ist, das von der Kleberschicht (5) getrennt ist. - Organische EL-Anordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenschicht (4) einen Hauptelektrodenteil (41), der in Kontakt mit der organischen Schicht (3) ist, und einen Hilfselektrodenteil (42) aufweist, der in Kontakt mit dem Hauptelektrodenteil (41) ist und gegen die organische Schicht (3) mittles der Isolierschicht (7) isoliert ist. - Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenschicht (4) in dem Elektroden-Ausführteil (40) ein Teil des Hilfselektrodenteils (42) ist. - Organische EL-Anordnung nach
Anspruch 7 oder8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptelektrodenteil (41) aus einer Gitterelektrode besteht, bei der dünne Drähte mit einem geringen Widerstand gitterförmig, streifenförmig oder wabenförmig angeordnet sind. - Organische EL-Anordnung nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Substrat (2) aus einem metallischen Material besteht, das Sperreigenschaften aufweist.
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