JP2006080094A - 有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ベタ封止された有機ＥＬパネルの劣化を長期間防止する。
【解決手段】有機ＥＬ素子をなす積層体１１が形成されているガラス基板１上の、基板面内の全周縁部に、カルシウム（Ｃａ）からなる部材７を形成する。積層体１１の反基板側の面に合成樹脂からなる封止層８を形成する。この封止層８は部材７より外側まで形成する。封止層８の反基板側の面にガラス板９を固定する。
【選択図】図１
【解決手段】有機ＥＬ素子をなす積層体１１が形成されているガラス基板１上の、基板面内の全周縁部に、カルシウム（Ｃａ）からなる部材７を形成する。積層体１１の反基板側の面に合成樹脂からなる封止層８を形成する。この封止層８は部材７より外側まで形成する。封止層８の反基板側の面にガラス板９を固定する。
【選択図】図１
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」と略称する。）装置およびその製造方法並びに電子機器に関する。
従来の有機ＥＬ装置は、一対の電極間に有機発光層（有機材料からなる発光層）を有する積層体からなる有機ＥＬ素子が、ガラス基板等の基板上に形成されたものである。
この有機ＥＬパネルの封止方法としては、 (1)凹部を有する金属製等の封止部材でパネルの積層体を覆い、この封止部材の周縁部と基板とを接着剤で固定する方法と、 (2)積層体の上にエポキシ系の接着剤を塗布し、その上にガラス板を載せた後、接着剤を硬化させ、その接着剤を封止層として設ける方法と、が挙げられる。
この有機ＥＬパネルの封止方法としては、 (1)凹部を有する金属製等の封止部材でパネルの積層体を覆い、この封止部材の周縁部と基板とを接着剤で固定する方法と、 (2)積層体の上にエポキシ系の接着剤を塗布し、その上にガラス板を載せた後、接着剤を硬化させ、その接着剤を封止層として設ける方法と、が挙げられる。
一方、有機ＥＬ素子の構造としては、例えば、基板がガラス基板等の透明基板であり、基板側の電極層が透明であり、封止部材が不透明なものが挙げられる。この場合には、有機ＥＬ素子による発光は基板側に得られる。
また、有機ＥＬ素子の構造として、基板側の電極が不透明であり、封止部材側の電極層が透明であるものもある。この場合に、有機ＥＬ素子による発光は封止基板側に得られる。
さらに、有機ＥＬ素子の構造の別の例としては、基板がガラス基板等の透明基板であり、両電極層が透明なものが挙げられる。この場合には、有機ＥＬ素子による発光は基板側及び封止部材側に得られる。
また、有機ＥＬ素子の構造として、基板側の電極が不透明であり、封止部材側の電極層が透明であるものもある。この場合に、有機ＥＬ素子による発光は封止基板側に得られる。
さらに、有機ＥＬ素子の構造の別の例としては、基板がガラス基板等の透明基板であり、両電極層が透明なものが挙げられる。この場合には、有機ＥＬ素子による発光は基板側及び封止部材側に得られる。
ここで、有機ＥＬ装置を構成する有機ＥＬ素子は、水分や酸素により劣化することが知られている。上記の (1)の方法においては、凹部内の有機ＥＬ素子に対応する領域にシリカゲル等の乾燥剤を配置し、有機ＥＬ素子に水分が付着するのを防止していた。また、 (2)の方法においては、有機ＥＬ素子を接着剤が覆い封止層の役割を果たしているので、特に乾燥剤等を設けていなかった。
しかしながら、上述した (1)の方法では、乾燥剤が有機ＥＬ素子に対応する位置に設けられた封止方法は、発光した光が乾燥剤で遮られてしまうため、封止基板側から光を取り出す構成や、基板側、封止基板側の両方に光を取り出す構成には、適用できなかった。また、 (2)の方法では、接着剤における外気と接する部分（端部）から徐々に酸素や水分が入り込むため、有機ＥＬ素子の酸素や水分による劣化を長期間防止することはできなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、封止基板側から光を取り出す場合であっても、有機ＥＬ素子の水分や酸素による劣化をより確実に、長期間防止することを課題とする。
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、封止基板側から光を取り出す場合であっても、有機ＥＬ素子の水分や酸素による劣化をより確実に、長期間防止することを課題とする。
本発明は、第１電極、第２電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示領域と、前記有機エレクロトルミネッセンス素子を覆い合成樹脂からなる封止層と、前記封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記封止層内であって前記積層体の外側の表示領域の周辺にアルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる脱水剤および／または脱酸素剤が前記第２電極に接して配置されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を提供する。
なお、基板面の周縁部とは、少なくとも有機ＥＬパネルの使用領域（有機ＥＬパネルが表示体の場合は表示領域、光源の場合は光源として使用する領域）より外側となる領域であって、基板の端部または端部に近い部分を示す。また、前記封止層を有する構造では、例えば封止層の端面位置から数ｍｍ以上内側であって前記使用領域より外側となる位置を示す。
また、この有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤が、前記第２電極の端面と上面に接して配置されていることを特徴とする。
さらに、前記脱水剤および／または脱酸素剤を前記有機エレクトロルミネッセンス装置を取り囲むように配置することが好ましい。
さらに、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した基板面内の全周部に渡って配置することが好ましい。
なお、基板面の周縁部とは、少なくとも有機ＥＬパネルの使用領域（有機ＥＬパネルが表示体の場合は表示領域、光源の場合は光源として使用する領域）より外側となる領域であって、基板の端部または端部に近い部分を示す。また、前記封止層を有する構造では、例えば封止層の端面位置から数ｍｍ以上内側であって前記使用領域より外側となる位置を示す。
また、この有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤が、前記第２電極の端面と上面に接して配置されていることを特徴とする。
さらに、前記脱水剤および／または脱酸素剤を前記有機エレクトロルミネッセンス装置を取り囲むように配置することが好ましい。
さらに、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した基板面内の全周部に渡って配置することが好ましい。
この有機ＥＬ装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、前記第１電極が形成された領域の外側に、配置されていてもよい。
この有機ＥＬ装置において、前記第２電極上に、樹脂からなる封止層と、封止部材とを有してなり、
前記基板と前記封止部材とが、前記封止層を挟持していてもよい。
前記基板と前記封止部材とが、前記封止層を挟持していてもよい。
前記第２電極及び前記封止部材は透明な材料からなり、前記発光層から発光された光は前記封止部材側から出射されてもよい。
なお、ここで第２電極は陽極でも、陰極でもよい。透明な陽極層としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 ）、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＺｎＯ）が挙げられる。透明な陰極層としては、例えば、 (1)マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）を共蒸着して得られた薄膜、 (2)リチウム（Ｌｉ）とアルミニウム（Ａｌ）共蒸着して得られた薄膜、 (3)仕事関数が小さい材料からなる第一陰極層（発光層側）と、この層より仕事関数の大きい第二陰極層とからなる二層構造の薄膜であって、合計厚さが例えば１４０Å以下のものが挙げられる。第一陰極層の材料としては、例えばカルシウム（Ｃａ）またはマグネシウム（Ｍｇ）を、第二陰極層の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ＩＴＯ、ＩＤＩＸＯを用いることができる。
なお、ここで第２電極は陽極でも、陰極でもよい。透明な陽極層としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＳｎＯ2 ）、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2 Ｏ3 −ＺｎＯ）が挙げられる。透明な陰極層としては、例えば、 (1)マグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）を共蒸着して得られた薄膜、 (2)リチウム（Ｌｉ）とアルミニウム（Ａｌ）共蒸着して得られた薄膜、 (3)仕事関数が小さい材料からなる第一陰極層（発光層側）と、この層より仕事関数の大きい第二陰極層とからなる二層構造の薄膜であって、合計厚さが例えば１４０Å以下のものが挙げられる。第一陰極層の材料としては、例えばカルシウム（Ｃａ）またはマグネシウム（Ｍｇ）を、第二陰極層の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、ＩＴＯ、ＩＤＩＸＯを用いることができる。
この有機ＥＬ装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、前記第２電極よりも外側に配置されていてもよい。
この有機ＥＬ装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、前記第２電極の一部と接するように配置されていてもよい。
この有機ＥＬ装置において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、環状に形成されていてもよい。
この有機ＥＬ装置において、前記第２電極は、前記前記脱水剤および／または脱酸素剤と同一材料からなる層を含んでもよい。
本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、基板上に、第１電極、第２電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、前記積層体と基板の端面の間の領域の前記第２電極層上にアルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる脱水剤および／または脱酸素剤を前記第２電極と接する様に配置する工程と、 前記封止層上に封止部材を配置する工程と、前記封止層を硬化する工程を有することを特徴とする。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤をマスクを用いた真空蒸着法により形成することが好ましい。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、前記第１電極が形成された領域の外側に、形成してもよい。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記第２電極よりも外側に形成してもよい。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記第２電極の一部と接するように形成してもよい。
本発明は、基板上に、少なくとも第１電極と、発光層と、第２電極と、をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第１電極が形成された面の周縁部に、脱水剤および／または脱酸素剤を配置してなる。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤は、前記第１電極が形成された領域の外側に、形成してもよい。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記第２電極よりも外側に形成してもよい。
この有機ＥＬ装置の製造方法において、前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記第２電極の一部と接するように形成してもよい。
本発明は、基板上に、少なくとも第１電極と、発光層と、第２電極と、をこの順に有する有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器であって、
前記有機エレクトロルミネッセンス装置は、前記第１電極が形成された面の周縁部に、脱水剤および／または脱酸素剤を配置してなる。
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１〜３を用いて本発明の有機ＥＬパネル（有機ＥＬ装置）の第１実施形態について説明する。図１は、この有機ＥＬパネルの構造を示す図であって、図３のＡ−Ａ線断面に対応させた断面図である。図２は、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図３は、この有機ＥＬパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図２（ａ）の状態を示す。
図１〜３を用いて本発明の有機ＥＬパネル（有機ＥＬ装置）の第１実施形態について説明する。図１は、この有機ＥＬパネルの構造を示す図であって、図３のＡ−Ａ線断面に対応させた断面図である。図２は、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図３は、この有機ＥＬパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図２（ａ）の状態を示す。
この実施形態の有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子からなる発光部として、デジタル数字を構成する７個のエレメントを備えている。この有機ＥＬパネルは、必要に応じていずれかのエレメントを発光させることにより、デジタル数字等を表示する表示体である。また、図３の符号１２より内側の範囲がこの有機ＥＬパネルの表示領域に相当する。
図１および図３に示すように、この実施形態の有機ＥＬパネルは、透明なガラス基板１と、前記７個のエレメントに対応する透明な陽極（陽極層）２ａ〜２ｇと、各陽極２ａ〜２ｇ用の配線３ａ〜３ｇと、透明な陰極層４と、陰極用の端子４０と、正孔輸送層５と、有機発光層６と、カルシウム（Ｃａ）からなる部材７と、封止層８と、ガラス板（保護用の板材）９とで構成されている。
すなわち、この有機ＥＬパネルは透過型の有機ＥＬパネルであり、有機ＥＬ素子をなす積層体（陽極層２ａ〜２ｇと陰極層４との間に正孔輸送層５および有機発光層６を有する積層体）１１がガラス基板１上に形成され、積層体１１の反基板側（基板とは反対側）の面に合成樹脂からなる封止層８が形成され、封止層８の反基板側の面にガラス板（保護用の板材）９が固定され、封止層８内の基板面内の周縁部にカルシウム（Ｃａ）からなる部材７が、積層体１１を取り囲むように環状に形成されている。脱水および／または脱酸素の機能を有する部材が環状に形成されることによって、外気と接する部分から侵入する水や酸素を、場所によらず均一にブロックし、積層体１１に悪影響を与えないようにすることができる。なお、ここで用いた封止層８は、ガラス基板１とガラス板９とを接着する機能も有している。
陰極用の端子４０は、図３に示すように、基板面内の周縁部の一箇所に、基板面の端部まで達するように、所定幅の帯状に形成されている。また、同図に示すように、各配線３ａ〜３ｇの一端は各陽極２ａ〜２ｇに接続され、全配線３ａ〜３ｇの他端は、基板面内の周縁部の陰極用端子４０と並ぶ位置にまとめて、一定間隔で平行に配置されている。この配線３ａ〜３ｇの基板面内の周縁部（他端部）を、各陽極２ａ〜２ｇ用の端子としている。
図３では、各陽極２ａ〜２ｇ用の端子をまとめて符号３０で表示している。また、図１および図２では配線３ａ〜３ｇの表示が省略されている。この有機ＥＬパネルは、各端子３０，４０が形成されている端部を残して、ガラス基板１の全面が封止層８およびガラス板９で覆われている。この有機ＥＬパネルは、この露出させた陽極用の端子３０と陰極用の端子４０との間に駆動回路からの配線を接続して使用される。
ガラス基板１は厚さ０．７ｍｍのソーダガラスからなる。各陽極２ａ〜２ｇ、各配線３ａ〜３ｇ、および陰極用の端子４０は、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3−ＳｎＯ2 ）薄膜からなる。透明な陰極層４は、マグネシウムと銀との合金薄膜からなる。この陰極層４は、図３の二点鎖線４１で囲われた範囲（表示領域１２を含む範囲）内に形成されている。
正孔輸送層５は、厚さ５０ｎｍのＮ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ジナフチル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン薄膜からなる。有機発光層６は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体からなる厚さ５０ｎｍの薄膜である。正孔輸送層５および有機発光層６は、全陽極２ａ〜２ｇを含む中央部分に形成されている。封止層８は厚さ３０μｍのエポキシ樹脂（合成樹脂）からなる。ガラス板９は厚さ０．１ｍｍのソーダガラスからなる。
カルシウム（Ｃａ）からなる部材７は、封止層８内の基板面内の全周縁部に渡って連続的に、図３の二点鎖線７１，７２で囲われた範囲内に形成されている。すなわち、陰極層４の外側（表示領域１２の外側）に、例えば、封止層８の端部から５ｍｍの位置に幅１ｍｍ、厚さ５００ｎｍで配置されている。
この有機ＥＬパネルは、例えば以下のようにして形成することができる。
この有機ＥＬパネルは、例えば以下のようにして形成することができる。
先ず、透明なガラス基板１上に、ＩＴＯ（Ｉｎ2 Ｏ3−ＳｎＯ2 ）薄膜をスパッタリング法により形成し、この薄膜に対してフォトリソグラフィとエッチングを行うことにより、基板面内に、陽極（陽極層）２ａ〜２ｇと、各陽極２ａ〜２ｇ用の配線３ａ〜３ｇと、陰極用の端子４０とを形成する。図２（ａ）および図３はこの状態を示す。
次に、このガラス基板１上の、全陽極２ａ〜２ｇを含む中央部分にのみ、真空蒸着法により正孔輸送層５を形成する。図２（ｂ）はこの状態を示す。次に、正孔輸送層５の上面全体にのみ、真空蒸着法により有機発光層６を形成する。図２（ｃ）はこの状態を示す。なお、有機発光層等の有機層を高分子材料を用いて形成する場合には、インクジェット法を用いることが好ましい。
次に、このガラス基板１上に、有機発光層６の上面全体と陰極用の端子４０の一部を覆う範囲（図３の二点鎖線４１で囲われた範囲）で、陰極層４として、マグネシウムと銀との合金からなる薄膜を真空共蒸着法により形成する。これにより、ガラス基板１上に透過型の有機ＥＬ素子をなす積層体１１が形成される。図２（ｄ）はこの状態を示す。
次に、このガラス基板１上の、陰極層４の外側となる前述の位置（図３の二点鎖線７１，７２で囲われた範囲内）に、部材７としてカルシウム薄膜を、マスクを用いた真空蒸着法により形成する。図２（ｅ）はこの状態を示す。
有機発光層をはじめとする有機層を高分子材料で形成した場合、陰極にはカルシウム（例えばＣａ／Ａｕ積層膜）を用いることが好ましく、その場合、この部材７の形成は、陰極層４をなすカルシウム薄膜の形成と同時に行っても良い。この場合、部材７のカルシウム薄膜は陰極層４のカルシウム薄膜よりも厚く形成するため、先ず、部材７および陰極層４に対応させたマスクを用いて成膜を開始し、陰極層４のカルシウム薄膜の厚さ分の成膜時間が経過した時点でマスクを部材７用に変え、さらに部材７のカルシウム薄膜の形成を行う。
有機発光層をはじめとする有機層を高分子材料で形成した場合、陰極にはカルシウム（例えばＣａ／Ａｕ積層膜）を用いることが好ましく、その場合、この部材７の形成は、陰極層４をなすカルシウム薄膜の形成と同時に行っても良い。この場合、部材７のカルシウム薄膜は陰極層４のカルシウム薄膜よりも厚く形成するため、先ず、部材７および陰極層４に対応させたマスクを用いて成膜を開始し、陰極層４のカルシウム薄膜の厚さ分の成膜時間が経過した時点でマスクを部材７用に変え、さらに部材７のカルシウム薄膜の形成を行う。
次に、このガラス基板１上の、各端子３０，４０が形成されている端部を除いた範囲（図３の二点鎖線８１で囲われた範囲）に、エポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、その上にガラス板９を載せた状態でこの接着剤を硬化させる。この工程は、不活性ガス雰囲気下で行う。また、カルシウムからなる部材７の形成後、エポキシ樹脂系接着剤の塗布までの間に、この基板を空気に触れないようにする必要がある。
これにより、このガラス基板１上の前記範囲内に封止層８が形成され、その上にガラス板９が固定され、各端子３０，４０の端部が基板面に露出する。図２（ｆ）はこの状態を示す。
この有機ＥＬパネルでは、封止層８の端面から封止層８内に入った酸素および水分が部材７に至ると、部材７をなすカルシウムとの化学反応により、酸素および水は水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムに変化する。すなわち、この部材７は脱酸素剤且つ脱水剤として作用する。したがって、この有機ＥＬパネルによれば、この部材７がないものと比較して、封止層８内の積層体１１（特に陰極層４）が酸素および水分によって劣化し難くなる。
なお、ここでは、脱酸素剤、脱水剤としてカルシウムを用いたが、水および酸素と反応して水酸化物および酸化物を生成する材料からなる部材などの同様の機能を果たすものであれば、これに限らない。例えば、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）またはアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等）が挙げられる。アルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる部材を基板上に形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、またはＣＶＤ法等が挙げられる。
または、水や酸素分子を物理的に取り込む、または吸着させる材料でもよい。例えば、ゼオライト構造をとるモレキュラーシーブや、シリカゲルなどがあげられる。
なお、この有機ＥＬパネルを腕時計等の文字盤の上に配置することにより、文字盤による時刻のアナログ表示と、有機ＥＬパネルによるデジタル数字等の表示の両方を同じ面内で行うことができる。
この有機ＥＬパネルでは、封止層８の端面から封止層８内に入った酸素および水分が部材７に至ると、部材７をなすカルシウムとの化学反応により、酸素および水は水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムに変化する。すなわち、この部材７は脱酸素剤且つ脱水剤として作用する。したがって、この有機ＥＬパネルによれば、この部材７がないものと比較して、封止層８内の積層体１１（特に陰極層４）が酸素および水分によって劣化し難くなる。
なお、ここでは、脱酸素剤、脱水剤としてカルシウムを用いたが、水および酸素と反応して水酸化物および酸化物を生成する材料からなる部材などの同様の機能を果たすものであれば、これに限らない。例えば、アルカリ土類金属（Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等）またはアルカリ金属（Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等）が挙げられる。アルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる部材を基板上に形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、またはＣＶＤ法等が挙げられる。
または、水や酸素分子を物理的に取り込む、または吸着させる材料でもよい。例えば、ゼオライト構造をとるモレキュラーシーブや、シリカゲルなどがあげられる。
なお、この有機ＥＬパネルを腕時計等の文字盤の上に配置することにより、文字盤による時刻のアナログ表示と、有機ＥＬパネルによるデジタル数字等の表示の両方を同じ面内で行うことができる。
図４〜６は本発明の有機ＥＬパネルの第２実施形態を示す図である。図４は、この有機ＥＬパネルの構造を示す図であって、図６のＡ−Ａ線断面に対応させた断面図である。図５は、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図６は、この有機ＥＬパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図５（ａ）の状態を示す。
前述の第１実施形態では、カルシウムからなる部材７を基板面内の陰極層４の外側に設けて、部材７と陰極層４との間に封止層８を存在させているが、第２実施形態では、カルシウムからなる部材７を陰極層４の端面と周縁部の上面に接触するように、図６の二点鎖線７１，７２で囲われた範囲内に設けてある。すなわち、第２実施形態では、部材７と陰極層４との間に封止層８が存在しない構成となっている。これ以外の点において、第２実施形態の有機ＥＬパネルの構成は第１実施形態と同じである。
また、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程も第１実施形態とほぼ同じ方法であり、図５の工程図は、図５（ｅ）のみが図２（ｅ）と異なる図になっている。このカルシウムからなる部材７の形成工程は、例えばマスクを用いた真空蒸着法により行う。
図７〜９は本発明の有機ＥＬパネルの第３実施形態を示す図である。図７は、この有機ＥＬパネルの構造を示す図であって、図９のＡ−Ａ線断面に対応させた断面図である。図８は、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図９は、この有機ＥＬパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図８（ａ）の状態を示す。
図７〜９は本発明の有機ＥＬパネルの第３実施形態を示す図である。図７は、この有機ＥＬパネルの構造を示す図であって、図９のＡ−Ａ線断面に対応させた断面図である。図８は、この有機ＥＬパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図９は、この有機ＥＬパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図８（ａ）の状態を示す。
この第３実施形態では、カルシウムからなる部材７の基板側の面以外の面が陰極層４で覆われている。すなわち、部材７が図９の二点鎖線７１，７２で囲われた範囲内に設けてあり、部材７の基板面内での外側の線を示す二点鎖線７２よりもさらに外側まで陰極層４が形成されている。また、部材７と陰極層４との間に封止層８が存在しない構成となっている。これ以外の点において、第３実施形態の有機ＥＬパネルの構成は第１実施形態と同じである。
第３実施形態の有機ＥＬパネルの製造方法の各工程は、図８（ｄ）および（ｅ）の工程が図２（ｄ）および（ｅ）の工程と異なるが、これ以外の工程は第１実施形態と同じである。すなわち、この実施形態では、有機発光層６の形成後に図８（ｄ）に示す部材７の形成工程を行い、その後に図８（ｅ）に示す陰極層４の形成工程を行う。部材７および陰極層４の形成方法は第１実施形態と同じ方法で行うことができる。
図１０は本発明の有機ＥＬパネルの第４実施形態を示す断面図である。この実施形態の有機ＥＬパネルは、カルシウムからなる部材７を陰極層４の周縁部の上面に接触し、陰極層４の端面には接触しないように、図６の二点鎖線７１，４１で囲われた範囲内に設けてある。これ以外の点において、第４実施形態の有機ＥＬパネルの構成は第２実施形態と同じである。
第２〜第４実施形態の有機ＥＬパネルの場合も、第１実施形態の有機ＥＬパネルと同様に、封止層８の端面から封止層８内に入った酸素および水分が部材７に至ると、部材７をなすカルシウムとの化学反応により、酸素および水は水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムに変化する。したがって、これらの有機ＥＬパネルによれば、部材７がないものと比較して、封止層８内の積層体１１（特に陰極層４）が酸素および水分によって劣化し難くなる。
また、第２〜第４実施形態の有機ＥＬパネルは、第１実施形態の有機ＥＬパネルと異なり、カルシウムからなる部材７が陰極層４に接触しているため、部材７が補助陰極として作用する。これにより、電圧印加時に、陰極面内の端子に近い位置と端子から遠い位置とで電位差が生じることが防止され、陰極層の面内での電圧が均一になる効果も有する。
第１および第２実施形態の有機ＥＬパネルは、陰極層４の端面より外側に部材７が配置されているために、第３および第４実施形態の有機ＥＬパネルよりも、積層体１１の酸素および水分による劣化防止効果が高い。
なお、前記各実施形態では、基板面内の全周縁部に連続的に部材７を形成しているが、周縁部の一部に形成されていない部分があってもよい。ただし、全周縁部に形成されている方が脱酸素／脱水性能が高い。また、全周縁部に連続的でない状態で形成されていてもよい。また、部材７の大きさ（断面積）が大きい程脱酸素／脱水性能は高くなる。そのため、部材７の大きさ（断面の幅や厚さ）を要求される脱酸素／脱水性能に応じて適宜設定する。
なお、前記各実施形態では、基板面内の全周縁部に連続的に部材７を形成しているが、周縁部の一部に形成されていない部分があってもよい。ただし、全周縁部に形成されている方が脱酸素／脱水性能が高い。また、全周縁部に連続的でない状態で形成されていてもよい。また、部材７の大きさ（断面積）が大きい程脱酸素／脱水性能は高くなる。そのため、部材７の大きさ（断面の幅や厚さ）を要求される脱酸素／脱水性能に応じて適宜設定する。
また、前記各実施形態の有機ＥＬパネルは透過型の有機ＥＬパネルであるが、本発明は、基板と基板側の電極層である陽極層とが透明で、基板とは反対側の電極層である陰極層が不透明な構造であって、発光が基板側に得られるタイプの有機ＥＬパネルにも好適に適用できる。本発明が適用されたこのタイプの有機ＥＬパネルとしては、例えば以下の (1)〜 (3)が挙げられる。
(1)陰極層４として不透明な金属薄膜（例えばカルシウム薄膜１０ｎｍとアルミニウム薄膜４００ｎｍの積層膜）を設けた以外は第１〜第４実施形態と同じ有機ＥＬパネル。 (2)陰極層４として不透明な金属薄膜を備えた積層体１１を設け、カルシウム等からなる部材７を第１〜第４実施形態と同様に設け、封止層８およびガラス板９を設けず、積層体１１の上側に閉空間が形成され且つこの閉空間に部材７が内部に入るように、金属製または曇りガラス製の容器で基板上が覆われている有機ＥＬパネル。
(3)陰極層４として不透明な金属薄膜を備えた積層体１１を設け、カルシウム等からなる部材７を第１〜第４実施形態と同様に設け、封止層８を設けるがガラス板９は設けず、積層体１１の上側に閉空間が形成され且つこの閉空間に部材７が内部に入るように、金属製または曇りガラス製の容器で基板上が覆われている有機ＥＬパネル。
また、本発明は、図１１に示すようなトップエミッション型の有機ＥＬパネルにも適用できる。
この有機ＥＬパネルは、駆動方式がアクティブマトリックス方式である有機ＥＬ素子を画素として備えた表示装置パネルであるため、各画素用のＴＦＴ (Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ) １５が基板１上に形成されている。各画素毎に、不透明な陽極層２をＴＦＴ１５と接続させて形成し、その上に正孔輸送層５、発光層６、透明な陰極層４を順次形成する。なお、この例では補助陰極４５も形成されている。
この有機ＥＬパネルは、駆動方式がアクティブマトリックス方式である有機ＥＬ素子を画素として備えた表示装置パネルであるため、各画素用のＴＦＴ (Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ) １５が基板１上に形成されている。各画素毎に、不透明な陽極層２をＴＦＴ１５と接続させて形成し、その上に正孔輸送層５、発光層６、透明な陰極層４を順次形成する。なお、この例では補助陰極４５も形成されている。
この有機ＥＬパネルは、基板１とは反対側（つまり、陰極層４側）に発光を得る。そのため、この有機ＥＬパネルでは、基板１として、シリコンウエハ等の半導体基板や反射性を有する基板等を用いることができる。また、基板１上のＴＦＴ１５の上を発光画素領域とすることができる。
その結果、この有機ＥＬパネルでは、開口率を７０％程度まで高くすることができる。これに対して、基板側に発光が得られる従来構造（基板が透明であり、基板側の電極層が透明であり、基板とは反対側の電極層が不透明である構造）の有機ＥＬパネルでは、基板上のＴＦＴの上を発光画素領域とすることができないため、開口率は３０％程度であった。したがって、トップエミッション型の有機ＥＬパネルとすることによって、従来構造の有機ＥＬパネルより輝度を高くする、あるいは消費電力を減らすことが可能となる。
その結果、この有機ＥＬパネルでは、開口率を７０％程度まで高くすることができる。これに対して、基板側に発光が得られる従来構造（基板が透明であり、基板側の電極層が透明であり、基板とは反対側の電極層が不透明である構造）の有機ＥＬパネルでは、基板上のＴＦＴの上を発光画素領域とすることができないため、開口率は３０％程度であった。したがって、トップエミッション型の有機ＥＬパネルとすることによって、従来構造の有機ＥＬパネルより輝度を高くする、あるいは消費電力を減らすことが可能となる。
さらに、本発明の有機ＥＬパネルは、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、ディジタルスチルカメラ等の各種電子機器に適用することができる。
図１２はモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図１２において、パーソナルコンピュータ１００は、キーボード１０２を備えた本体部１０４と、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示ユニット１０６とから構成されている。
図１２はモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図１２において、パーソナルコンピュータ１００は、キーボード１０２を備えた本体部１０４と、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示ユニット１０６とから構成されている。
図１３は、携帯電話の斜視図である。図１３において、携帯電話２００は、複数の操作ボタン２０２の他、受話口２０４、送話口２０６と共に、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル２０８を備えている。
図１４は、ディジタルスチルカメラ３００の構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge coupled device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
図１４は、ディジタルスチルカメラ３００の構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ３００は、被写体の光像をＣＣＤ（Charge coupled device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
ここで、ディジタルスチルカメラ３００におけるケース３０２の背面には、本発明の有機ＥＬ装置からなる表示パネル３０４が設けられ、ＣＣＤによる撮像信号に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、表示パネル３０４は、被写体を表示するファイダとして機能する。また、３０２の観察側（図においては裏面側）には、光学レンズやＣＣＤ等を含んだ受光ユニット３０６が設けられている。
ここで、撮影者が表示パネル３０４に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン３０８を押下すると、その時点におけるＣＣＤの撮像信号が、回路基板３１０のメモリに転送されて格納される。また、このディジタルスチルカメラ３００にあっては、ケース３０２の側面にビデオ信号出力端子３１２と、データ通信用の入出力端子３１４とが設けられている。
そして、図示されているように、ビデオ信号出力端子３１２にはテレビモニタ４３０が、データ通信用の入出力端子３１４にはパーソナルコンピュータ４４０が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板３１０のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ４３０やパーソナルコンピュータ４４０に出力される構成となっている。
なお、本発明の有機ＥＬ装置を表示部等として適用できる電子機器としては、図１２のパーソナルコンピュータ、図１３の携帯電話、および図１４のディジタルスチルカメラの他にも、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、およびタッチパネルを備えた機器等を挙げることができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ装置によれば、陽極層と陰極層との間に有機発光層を有する積層体からなる有機ＥＬ素子が、基板上に形成されている有機ＥＬ装置において、積層体の劣化を長期間防止することができる。
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ装置によれば、陽極層と陰極層との間に有機発光層を有する積層体からなる有機ＥＬ素子が、基板上に形成されている有機ＥＬ装置において、積層体の劣化を長期間防止することができる。
１ ガラス基板
２ａ〜２ｇ 陽極（陽極層）
３ａ〜３ｇ 陽極用の配線
４ 陰極層
３０ 陽極端子
４０ 陰極端子
４１ 陰極層の形成範囲を示す線
４５ 補助陰極
５ 正孔輸送層
６ 有機発光層
７ カルシウムからなる部材
７１ 部材７の形成範囲を示す線
７２ 部材７の形成範囲を示す線
８ エポキシ樹脂からなる封止材
８１ 封止層の形成範囲を示す線
９ 保護用のガラス板（板材）
１１ 積層体
１２ 表示領域
１５ ＴＦＴ
１００ パーソナルコンピュータ
１０２ キーボード
１０４ 本体部
１０６ 表示ユニット
２００ 携帯電話
２０２ 操作ボタン
２０４ 受話口
２０６ 送話口
２０８ 表示パネル
３００ ディジタルスチルカメラ
３０２ ケース
３０４ 表示パネル
３０８ シャッタボタン
３１０ 回路基板
３１２ ビデオ信号出力端子
３１４ データ通信用の入出力端子
４３０ テレビモニタ
４４０ パーソナルコンピュータ
２ａ〜２ｇ 陽極（陽極層）
３ａ〜３ｇ 陽極用の配線
４ 陰極層
３０ 陽極端子
４０ 陰極端子
４１ 陰極層の形成範囲を示す線
４５ 補助陰極
５ 正孔輸送層
６ 有機発光層
７ カルシウムからなる部材
７１ 部材７の形成範囲を示す線
７２ 部材７の形成範囲を示す線
８ エポキシ樹脂からなる封止材
８１ 封止層の形成範囲を示す線
９ 保護用のガラス板（板材）
１１ 積層体
１２ 表示領域
１５ ＴＦＴ
１００ パーソナルコンピュータ
１０２ キーボード
１０４ 本体部
１０６ 表示ユニット
２００ 携帯電話
２０２ 操作ボタン
２０４ 受話口
２０６ 送話口
２０８ 表示パネル
３００ ディジタルスチルカメラ
３０２ ケース
３０４ 表示パネル
３０８ シャッタボタン
３１０ 回路基板
３１２ ビデオ信号出力端子
３１４ データ通信用の入出力端子
４３０ テレビモニタ
４４０ パーソナルコンピュータ
Claims (10)
- 第１電極、第２電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示領域と、
前記有機エレクロトルミネッセンス素子を覆い合成樹脂からなる封止層と、
前記封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止層内であって前記積層体の外側の表示領域の周辺にアルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる脱水剤および／または脱酸素剤が前記第２電極に接して配置されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記脱水剤および／または脱酸素剤が、前記第２電極の端面と上面に接して配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記脱水剤および／または脱酸素剤を前記有機エレクトロルミネッセンス装置を取り囲むように配置したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記脱水剤および／または脱酸素剤を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した基板面内の全周部に渡って配置したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止層にエポキシ樹脂を用いたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止部材が透明であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 請求項１又は２記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止部材が金属製であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 基板上に、第１電極、第２電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、
前記積層体と基板の端面の間の領域の前記第２電極層上にアルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる脱水剤および／または脱酸素剤を前記第２電極と接する様に配置する工程と、
前記封止層上に封止部材を配置する工程と、
前記封止層を硬化する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記脱水剤および／または脱酸素剤をマスクを用いた真空蒸着法により形成したことを特徴とする請求項８記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 第１電極、第２電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示領域と、
前記有機エレクロトルミネッセンス素子を覆い合成樹脂からなる封止層と、前記封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止層内であって前記積層体の外側の表示領域の周辺にアルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる脱水剤および／または脱酸素剤が前記第２電極に接して配置されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
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