JP2006332019A - 有機エレクトロルミネッセンス装置、及び有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス装置、及び有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】第1電極及び第2電極の間に発光機能層110を備え、複数の画素領域の各々において発光機能層110を発光させる有機EL装置1であって、発光機能層110が設けられた基板20Aと、光透過性を有し該基板20Aに対向配置された封止基板30Aと、を備え、基板20Aと封止基板30Aとの間に形成された封止間隙33における画素領域には、導光部材25が設けられていること、を特徴とする。
【選択図】図3
Description
具体的には、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成されたガラス基板等の透明基板上に、インジウム錫酸化物(ITO:Indium Tin Oxide)、酸化スズ(SnO2)等の透明導電材料からなる陽極と、ポリチオフェン誘導体(以下、PEDOTと略記する)のドーピング体からなる正孔注入層と、ポリフルオレン等の発光物質からなる発光層と、Ca等の低仕事関数を有する金属材料や金属化合物からなる陰極とを順次積層したものがある。
また、近年においては、封止基板にカラーフィルタとブラックマトリクスを作りこんだトップエミッション構造が提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。
封止樹脂で全面接着しない構造としては、例えば缶封止構造のように、封止基板と基板との間に封止間隙を形成し、乾燥剤によって該封止間隙内を乾燥状態に維持する構造が知られている。ところが、この構造をトップエミッション型に適用すると、発光機能層で発光した光(発光光)は、封止基板と基板との間の封止間隙を透過して、封止基板側から出射される。すると、封止間隙内において発光光が反射したり、視差による画素領域と発光の出射位置のずれが生じたりするため、結果的にブラックマトリクスに発光光が吸収され、導光性が低下してしまうという問題があった。特に、封止基板にカラーフィルタを設けた構造では、封止間隙において、発光機能層からの発光光が斜め方向にも出射するため、隣接する画素領域のカラーフィルタを透過することで色ずれを生じ、発光のクロストークが生じるという問題もあった。
そこで、本発明者は、上記の問題点を解決すべくさらに検討を重ねた結果、以下の手段に想到し、本発明を完成させた。
このように空隙部の少なくとも一部に乾燥剤が配設されていれば、基板と封止基板との間の封止空隙が乾燥状態に保持されるようになり、したがって陰極や発光層などの水分による劣化が防止される。また、空隙部の全てが互いに連通していれば、封止間隙全体が乾燥剤によって同じ乾燥状態に保持されるようになり、したがって前記乾燥剤を適宜な箇所に設けておくことで、部分的な水分劣化も起こさせることなく全体の水分劣化を防止することが可能になる。
なお、本発明では、封止基板の内側(基板と対向する側)の面に凹部が形成されていれば、缶封止構造となる。この缶封止構造においては、封止基板の凹部面と基板との間の封止間隙が乾燥状態に保持される構成となり、凹部面側と基板側との間に導光部材が挟持される構造となる。
このようにすれば、前記発光機能層で発光し該導光部材中を透過する発光光の一部が、該導光部材と前記空隙部との間の界面に至った際、屈折率差によって該界面でその一部が反射し導光部材中に戻るようになり、したがって出射効率を高めることができるとともに、隣接する画素領域へのクロストークを防止することができる。
このようにすれば、導光部材を透過する発光機能層からの発光を着色させて、封止基板の側から着色光を取り出すことができる。
このようにすれば、着色部(カラーフィルタ)を特別に作り込む必要が無く、導光部材を作製するときに同時に着色部も形成でき、コストダウンを図ることができる。ここで、着色材料の含有量が調整されることで、導光部材を透過する発光の着色の程度(色合い)を調整することが可能となる。また、複数の異なる色の着色材料の各々について、各着色材料の含有量を調整すれば、RGBの着色光が合成された白色光の白バランスを調整することが可能となる。
このようにすれば、導光部材を透過して着色部を通過した発光光が着色部の色に着色されて出射する。したがって、着色部の色に対応したカラー表示が可能になる。また、着色部間に遮光部が設けられているので、該遮光部によって画素領域間での外光反射を抑えることができ、また、着色部を通らない光を遮光部で確実に遮断し、その光漏れを防止することができ、したがって高コントラストな表示が実現可能になる。
このようにすれば、この有機EL装置の製造の際、基板と封止基板との間の貼り合わせ処理と、着色部の形成処理とが一括してなされるようになり、したがって生産性の高いものとなる。また、接着層の封止基板側が導光部材となっているので、例えばこれら封止基板、導光部材を通して紫外線照射を行うことで、接着層の硬化処理を行うことが可能になる。よって、このように熱硬化でなく紫外線照射で接着層を硬化させることにより、熱による発光層(EL層)等の劣化を防止することができる。
ここで、白色光は、複数のピーク波長の色波長が合成された光であるため、この合成された光が、複数の着色部の各々を透過する。これにより、透過した光は異なる光透過特性によって着色されて出射される。そして、着色された光が合成されることで、表示単位画素の表示光が生じる。したがって、複数の着色部によって、白色光を構成する光を着色させて出射させることができる。
また、発光機能層については、白色発光材料のみを用いてこれを形成すればよいので、画素領域毎に発光材料を塗り分ける必要がなくなる。よって、複数の発光材料を製膜する場合に比べ、一つの材料(白色材料)を製膜するだけでよくなり、したがって工程が簡略化し、製造コストの低減化が図られたものとなる。
このように、同じ波長領域を有する関係で発光機能層と着色部とが配置されているので、発光機能層からの所定の波長領域の発光は、同じ波長領域を透過する着色部を透過して出射する。したがって、複数の画素領域の各々から出射される発光は、色濃度が高い色を有することとなる。そして、該色濃度が高い光が合成されて、表示単位画素の表示光が生じる。
したがって、複数の着色部又は複数の着色導光部材により、白色光を構成する光を着色させて出射させることができる。
このように構成することにより、遮光部に囲まれた画素開口部が複数の画素領域に対応して形成されるようになり、該画素開口部から導光部材透過後の発光光が取り出されるようになる。
また、このように画素領域の相互間に遮光部が設けられているので、画素開口部のみから光を取り出すことができ、したがって外光反射低減と相まって高コントラストな表示を実現することが可能になる。
このようにすれば、前記と同様の効果、すなわち、高コントラストな表示が可能な有機EL装置を実現できる。また、隔壁が、発光機能層を画素領域毎に区画するだけでなく、遮光部としても機能するので、隔壁とは別に遮光部を設ける必要がなくなり、装置構成の簡素化が可能になる。
なお、隔壁とは別に、封止基板上、導光部材またはカラーフィルタ間に遮光部を設ければ、画素間の外光反射を効果的に低減することが可能になる。
湿式成膜法は、液体材料を基板又は封止基板に塗布し、該液体材料を乾燥させることで、液体材料に含まれる液体成分を除去し、層膜を基板上に形成する方法である。
また、転写法は、転写層が形成された転写基板又はフィルムを、該転写層が接触するように基板又は封止基板に貼り合わせ、転写層の少なくとも一部を前記基板上に転写する方法である。
このような方法によれば、低温、低コストな製造方法を実現できる。また、基板や封止基板に耐熱性に劣る材料が予め形成されていても、該材料の熱劣化を抑制することもできる。
液滴吐出法は、基板又は封止基板に吐出ヘッドを対向させ、基板と吐出ヘッドを相対移動させながら、所定のパターンに液体材料を塗布形成することが可能となる方法である。
また、印刷法は、基板又は封止基板に所定のパターンを有するスクリーンを貼り合わせ、該スクリーンを通じて液体材料を塗布形成することが可能となる方法である。
いずれの方法も、基板又は封止基板の全面に液体材料を塗布形成する必要がなく、液体材料によって各構成要素をパターンニング形成できるので、製造方法を容易にすることができる。
レーザ熱転写法は、レーザ照射による局所的な加熱によって軟化する剥離層と、転写層と、を転写基板上にこの順に設け、該転写層と基板又は封止基板とを対向させた状態で、転写基板の所定領域に光照射又は加熱を行い、剥離層から転写層を剥離し、該所定領域に応じた転写層を基板又は封止基板に転写し、基板又は封止基板に所定の膜を形成する方法である。
この方法は、転写基板に予め必要な転写層(発光機能層、導光部材、着色部、遮光部、及び隔壁のいずれか)を形成し、該転写層を基板又は封止基板に転写することができる。
このようにすれば、基板と封止基板との間の貼り合わせ処理と、着色部の形成処理とを一括して同時に行うことができ、したがって生産性を向上することができる。また、接着層の封止基板側が導光部材となっているので、例えばこれら封止基板、導光部材を通して紫外線照射を行うことで、接着層の硬化処理を行うことができる。よって、このように熱硬化でなく紫外線照射で接着層を硬化させることにより、熱による発光層(EL層)等の劣化を防止することができる。
なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
まず、本発明の有機EL装置の第1実施形態を説明する。
図1は、本実施形態の有機EL装置の配線構造を示す模式図であり、図1において符号1は有機EL装置である。
もちろん本発明の技術的思想に沿えば、TFTなどを用いるアクティブマトリクスは必須ではなく、単純マトリクス向けの基板を用いて本発明を実施し、単純マトリクス駆動しても全く同じ効果が低コストで得られる。
図2は、基板本体20上に形成された各種配線,TFT,画素電極,各種回路によって、発光機能層110を発光させる基板20Aを示す図である。
図2に示すように、有機EL装置1の基板20Aは、電気絶縁性とを備える基板本体20と、スイッチング用TFT112に接続された画素電極23が基板本体20上にマトリックス状に配置されてなる画素領域X(図1参照)と、画素領域Xの周囲に配置されるとともに各画素電極に接続される電源線103…と、少なくとも画素領域X上に位置する平面視ほぼ矩形の画素部3(図2中一点鎖線枠内)とを備えて構成されている。
なお、本実施形態において画素部3は、中央部分の実表示領域4(図中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線および二点鎖線の間の領域)とに区画されている。
また、実表示領域4の図2中両側には、走査線駆動回路80、80が配置されている。
この走査線駆動回路80、80は、ダミー領域5の下層側に位置して設けられている。
有機EL装置1は、大別すると、既述の基板20A、封止基板30A、及び周辺封止部31によって構成されている。
ここで、基板20Aは、基板本体20上に設けられた層間絶縁膜21と、層間絶縁膜21上に設けられた発光機能層110(後述)を備えている。また、発光機能層110は、封止基板30Aと対向する側に配置されている。
基板本体20は、透明性材料あるいは非透明性材料からなる基板である。透明性基板としてはガラス基板や透明性の樹脂基板等が採用され、非透明性基板としては金属基板や非透明性の樹脂基板が採用される。
また、層間絶縁膜21が酸化シリコン膜であることから、層間絶縁膜21に対する表面処理として酸素プラズマ処理を施すと、該層間絶縁膜21の表面の親液性を向上させることが可能となる。また、有機バンク22bに施すCF4プラズマ処理が施されても、撥液化され難くすることが可能となる。
なお、本実施形態においては、層間絶縁膜21として酸化シリコン膜を採用したが、これに限定することなく、窒化シリコン膜(SiN)や酸窒化シリコン膜(SiON)等、絶縁性と親液性を備える材料であれば採用してもよい。
また、実表示領域4の画素領域Xの相互間には、Cr等の遮光性金属や樹脂ブラック等からなるブラックマトリクス(遮光部)35が設けられいる。一方、画素領域Xは、ブラックマトリクス35の非形成領域となっていて、透光部(開口部)36となっている。これにより、封止基板30Aは、発光機能層110からの発光を透光部36のみから取り出すようになっている。また、凹部面30Bが基板20Aの発光機能層110と対向するように、封止基板30Aが配置されている。
なお、空隙部が互いに全て連通していれば、例えば前述したように凹部面30Bの内側の外周に乾燥剤34を貼設しておくことで、封止間隙33内全体を乾燥状態に保持することができる。また、空隙部が複数の独立した空間に分離されている場合には、これら独立した空間のそれぞれに乾燥剤を配設しておくことで、空隙部からなる封止間隙33全体を乾燥状態に保持することができる。
したがって、有機EL装置1は、基板20Aと封止基板30Aとの間の封止間隙33を乾燥状態に保つ缶封止構造が実現されていると共に、封止基板30Aの側から発光を取り出すトップエミッション型が実現された有機EL装置である。
なお、図4においては、画素領域Xの発光駆動を制御するのTFT123が画素電極23に接続されているものとする。
画素領域XR,XG,XBの各々は、画素電極23及び陰極50の間に設けられた発光機能層110と、陰極50を被覆する封止層55と、発光機能層110からの発光を封止基板30Aに導く導光部材25と、を積層させて備えている。
また、各画素領域XR,XG,XBの相互間は、発光機能層110に接触して設けられた無機バンク(隔壁)22a及び有機バンク(隔壁)22bによって区画されている。
正孔注入層70の形成材料としては、高分子材料では特に3,4−ポリエチレンジオシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液、すなわち、分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液が好適に用いられる。
なお、正孔注入層70の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。低分子材料では、銅フタロシアニン、m−MTDATA、TPD、α―NPDなど、通常の正孔注入材料を蒸着法にて用いることができる。
有機EL層60の形成材料として具体的には、高分子材料としては(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。低分子材料としては、Alq3、DPVBiなどのホスト材料、これにナイルレッド、DCM、ルブレン、ぺリレン、ローダミンなどをドープして、またはホスト単独で、蒸着法にて用いることができる。
また、赤色の有機EL層60の形成材料としては例えばMEHPPV(ポリ(3−メトキシ6−(3−エチルヘキシル)パラフェニレンビニレン)を、緑色の有機EL層60の形成材料としては例えばポリジオクチルフルオレンとF8BT(ジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールの交互共重合体)の混合溶液を、青色の有機EL層60の形成材料としては例えばポリジオクチルフルオレンを用いる場合がある。また、このような有機EL層60については、特にその厚さについては制限がなく、各色毎に好ましい膜厚が調整されている。
また、導光部材25は、図4に示したように封止基板30Aに直接接合した状態で設けられる場合には、透明な封止基板30Aを介しての紫外線照射が可能となっているため、紫外線照射硬化型の樹脂によって形成されるようになっている。このように紫外線照射硬化型樹脂からなっていることにより、熱硬化性樹脂からなっている場合に比較し、熱による有機EL層60等の劣化が防止されるようになっている。なお、封止基板30Aに対し、後述するように導光部材25がカラーフィルタ(着色部)を介して設けられる場合には、該導光部材25は熱硬化性樹脂によって形成され、基板外部から付与される熱によって硬化させられるようになっている。
また、導光部材25は、乾燥状態に保たれた封止間隙33内に設けられ、一端側が封止基板30Aにおける凹部面30Bの透光部36に当接し、他端側が封止層55に当接して設けられている。
無機バンク22aは、酸化シリコン膜(SiO2)からなり、画素電極23の側方に接触して設けられている。この無機バンク22aは、表面状態が親液性となる部位であり、湿式成膜法によって形成される発光機能層110の液体材料を濡れ広がらせるようになっている。
また、このように画素領域Xの相互間にブラックマトリクス35が設けられていることで、このブラックマトリクス35に囲まれた透光部36(画素領域X)のみから光を取り出すことができ、したがって高コントラストな表示を実現することができる。
なお、ブラックマトリクスの材料としては、CrOなどの金属酸化膜や、光吸収性樹脂等を用いることができる。
なお、図3に示した実施形態では、封止基板30Aにおける凹部面30Bの内側の外周に乾燥剤34を貼設したが、例えばこれに代えて、あるいはこれに加えて、封止基板30Aの内面に形成されたブラックマトリクス35の内面、すなわち封止間隙33を構成する空隙部に、乾燥剤を設けてもよい。その場合に、乾燥剤としては例えば液状の乾燥剤を用い、ブラックマトリクス35上にディスペンサーで選択的に配するようにするのが好ましい。このように液状の乾燥剤を選択的に配した後、不活性雰囲気で加熱乾燥することにより、固形の乾燥剤を得ることができる。なお、このように乾燥剤を設けた後には、以降の工程は当然ながら乾燥した雰囲気、すなわち不活性雰囲気で処理するのが望ましい。前記の液状の乾燥剤としては、例えば双葉電子工業株式会社製の「ole Dry(商品名)」が好適に用いられる。
このようにして、例えば全てのブラックマトリクス35の内面に乾燥剤を設けることにより、前述した水分に起因する劣化をより良好に抑えることができ、したがって実表示領域4全体での表示の信頼性をより一層向上することができる。
次に、本発明の有機EL装置の製造方法における第1実施形態について説明する。
図5は、本実施形態の製造方法における一工程を説明する図であって、封止基板30Aの側断面図である。
本実施形態の製造方法は、基板20Aの形成工程と、封止基板30Aの形成工程と、両基板20A,30Aを貼り合わせる工程とからなる。
まず、基板本体20aAの形成工程について説明する。
図3及び図4に示したように、基板本体20上に、走査線101、信号線102、電源線103、スイッチング用TFT112、及び駆動用TFT123(以上図1に記載)を形成する。
このようなTFTや各種配線の形成方法は、CVD法やスパッタ法等によって各種層膜を形成した後に、公知のフォトリソグラフィ法及びエッチング法等が用いてパターニングを行う。また、半導体層におけるソース領域及びドレイン領域を形成するには、イオンドーピング法等が採用される。
次に、層間絶縁膜21上に画素電極23を形成し、該画素電極23と駆動用TFT123とを導通させる。
次に、画素電極23の側方に無機バンク22aを形成し、該無機バンク22a上に有機バンクを形成する。
有機バンク22bの形成方法としては、スピンコート法、ディップ法、スリットコート法等の湿式成膜法が好適に採用される。また、成膜後には、熱処理等を施して樹脂の硬化を行い、公知のフォトリソグラフィ技術によってパターニングされることで、開口部22cが形成される。また、液滴吐出法を用いて有機バンク22bを形成してもよい。
酸素プラズマ処理を施すことにより、有機バンク22b、無機バンク22a、及び画素電極23の表面には親液性が付与される。また、CF4プラズマ処理を施すことにより、有機物からなる有機バンク22bの表面には撥液性が付与される。なお、該CF4プラズマ処理を施しても、画素電極23及び無機バンク22aの親液性は保たれる。
その後、液体材料のみを異ならせ、同様に液滴吐出を行うことにより、正孔注入層70上に有機EL層60を形成することができる。
次に、封止層55を形成する。該封止層55を形成する際には、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極50にピンホール等の欠陥が生じていた場合に、この欠陥部分から水分や酸素等が陰極50に侵入して陰極50が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
以上の工程を経ることにより、図4に示す画素領域Xを備える有機EL装置が製造される。
次に、封止基板30Aの形成工程について説明する。
図5は、封止基板30Aの形成工程を説明するための図であって、封止基板30Aの断面図である。
図5(a)に示すように、封止基板30Aに凹部面30Bを形成する。該凹部面30Bの形成方法としては、エッチング法やブラスト法、研磨法等が好適に採用される。
次に、凹部面30B内にブラックマトリクス35を形成する。該ブラックマトリクス35は、画素領域Xの相互間に相当する位置に形成される。また、画素領域Xに相当する位置、すなわち、発光光の取り出し部分は、ブラックマトリクス35を形成せずに、透光部36としている。このようなブラックマトリクス35の形成方法としては、液滴吐出法を利用して、所定の部分のみにブラックマトリクス35をパターニング形成する方法が挙げられる。また、公知のフォトリソグラフィ技術を利用して凹部面30Bに全面成膜されたCr等の遮光性金属膜をエッチング法によって除去する方法が挙げられる。
なお、紫外線照射を行う方法としては、透光部36を形成する際に用いたマスクを利用すれば、マスク開口を透過する紫外線によって透光部36上の単分子膜を除去することが可能となる。
なお、前述したようにブラックマトリクス35の内面に乾燥剤を設ける場合には、ディスペンサーを用い、例えば図5(b)に示すように全てのブラックマトリクス35の内面上に、前記の液状の乾燥剤をそれぞれ選択的に配する。その後、不活性雰囲気にて乾燥することにより、液状の乾燥剤を固形の乾燥剤34にする。
その後、封止基板30Aと吐出ヘッドHとを相対移動させながら、吐出ヘッドHの吐出ノズルから透光部36に向けて液体材料が吐出される。ここで、透光部36の表面は撥液性が付与されているので、吐出ノズルNから吐出されてブラックマトリクス35に接触したインク滴は、透光部36の側に流れ込むようになる。導光部材25は、硬化させずに、適度な粘度を有していることが好ましい。また、一つの画素領域Xにおける導光部材25の吐出量としては、他の画素領域Xにおける導光部材25の液体材料と繋がらない量とする。
以上の工程を経ることにより、図3に示す有機EL装置1が得られる。導光部材25は、発光機能層110からの発光の光路上に形成され、したがって画素領域Xに配されるとともに、基板20A及び封止基板30Aによって乾燥状態に保たれた封止間隙33に挟持される。
乾燥の貼り付け、または塗布・乾燥の工程から封止工程に至るまでは、前述したように不活性ガス雰囲気中で各処理を行い、乾燥剤の吸湿を防止しておくようにする。
また、基板20A側に導光部材25を形成することなく、封止基板30A側に導光部材25を形成しているので、基板20A側の工程数増加を抑えることができる。
また、導光部材25を形成する方法として、液滴吐出法を採用しているので、全面に液体材料を塗布形成することなく、液体材料の所望量を所望位置に配してパターンニング形成できるので、製造工程を容易にすることができる。
また、本実施形態の有機EL装置1は、凹部面30Bを形成した缶封止構造としたが、凹部面30Bを形成せずに周辺封止部31内に含有されたギャップ部材によって封止間隙33が規定された構造であってもよい。
また、本実施形態においては、凹部面30Bの周囲に乾燥剤34を設けているが、該乾燥剤34が配置される位置を限定するものではない。該乾燥剤34は、発光を遮蔽しない位置に形成されていればよく、基板20Aの周囲に設けた構成でもよいし、前記したようにブラックマトリクス35の内面に形成されていてもよい。また、封止間隙33内に限定されることなく、周辺封止部31に添加されていてもよい。
次に、本発明の有機EL装置の第2実施形態を説明する。
本実施形態においては、既述の第1実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略している。
図6は、本実施形態の有機EL装置1における表示単位画素内の画素領域の構成を説明するための断面図であり、既述の第1実施形態における図4と対応する図である。
また、発光機能層110を構成する有機EL層60としては、白色で発光する白色有機EL層60Wが採用されている。白色光は、複数のピーク波長の色波長が合成された光である。
また、着色導光部材25R,25G,25Bに発光光を透過させ、該発光光の出射方向を規制して封止基板30Aの側から取り出すことができるので、画素領域Xから出射する光(発光光)が必ず設定された着色導光部材(着色部)25R,25G,25Bを透過するようになり、したがって所望の色の発光をなさせることが可能になる。よって、着色導光部材25R,25G,25Bを透過した着色光が隣接する画素領域Xの着色光と混色したりすることがなくなり、これにより、視野角が拡大された有機EL装置を実現することができる。
また、本実施形態の有機EL装置においても、前記の実施形態と同様、着色導光部材25R,25G,25Bと前記空隙部との間の屈折率差により、出射効率を高めることができるとともに、隣接する画素領域Xへのクロストークを防止することができる。
次に、本発明の有機EL装置の第3実施形態を説明する。
本実施形態においては、既述の第1及び第2実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略している。
図7は、本実施形態の有機EL装置1における表示単位画素内の画素領域の構成を説明するための断面図であり、既述の第1実施形態における図4と対応する図である。
また、発光機能層110を構成する有機EL層60は、第1実施形態と同様に、画素領域XR,XG,XBの各々に、有機EL層60R,60G,60Bが対応して配設されている。したがって、有機EL層60R,60G,60Bは、異なる発光波長特性で発光するようになっている。
また、着色導光部材25R,25G,25Bと、有機EL層60R,60G,60Bとの各々は、光透過特性及び発光波長特性において、同じ波長領域を有する関係で配置されている。換言すれば、着色導光部材25R,25G,25Bと有機EL層60R,60G,60Bとが同色の関係で配置されている。
また、着色導光部材25R,25G,25Bによって光の出射方向を規制することができるので、画素領域Xから出射する光(発光光)が必ず設定された着色導光部材(着色部)25R,25G,25Bを透過するようになり、したがって所望の色の発光をなさせることが可能になる。よって、着色導光部材25R,25G,25Bを透過した着色光が隣接する画素領域Xの着色光と混色したりすることがなくなり、これにより、視野角が拡大された有機EL装置を実現することができる。
また、本実施形態の有機EL装置においても、前記の実施形態と同様、着色導光部材25R,25G,25Bと前記空隙部との間の屈折率差により、出射効率を高めることができるとともに、隣接する画素領域Xへのクロストークを防止することができる。
次に、本発明の有機EL装置の第4実施形態を説明する。
本実施形態においては、既述の第1〜第3実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略している。
図8は、本実施形態の有機EL装置1における表示単位画素内の画素領域の構成を説明するための断面図であり、既述の第1実施形態における図4と対応する図である。
したがって、隙間間隔が規定されている封止間隙33において、カラーフィルタ26R,26G,26Bの膜厚を大きくすれば、導光部材25の膜厚を小さくすることが可能となり、カラーフィルタ26R,26G,26Bの膜厚を小さくすれば、導光部材25の膜厚を大きくすることが可能となる。
なお、カラーフィルタ26R,26G,26Bの形成方法としては、3回のフォトリソグラフィ工程を施して形成してもよい。
なお、導光部材25は、基板20Aの側に形成しておき、基板20Aと封止基板30Aとを貼り合せた際に導光部材25とカラーフィルタ26R,26G,26Bとを接合させてもよい。
さらに、本実施形態においては、カラーフィルタ26R,26G,26Bを厚膜に形成する分だけ、導光部材25を薄く形成することができるので、導光部材25を形成する液滴吐出工程において、液体材料の吐出量を少なくすることができるので、工程負荷を低減させることができる。
また、本実施形態の有機EL装置においても、前記の実施形態と同様、着色導光部材25R,25G,25Bと前記空隙部との間の屈折率差により、出射効率を高めることができるとともに、隣接する画素領域Xへのクロストークを防止することができる。
次に、本発明の有機EL装置の第5実施形態を説明する。
本実施形態においては、既述の第1〜第4実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略している。
このようにすれば、既述の実施形態と同様の効果、すなわち、高コントラストな表示が可能な有機EL装置を実現することができる。また、遮光バンクは、発光機能層110を画素領域X毎に区画するだけでなく、ブラックマトリクスとしても機能するので、遮光バンクとは別途の遮光部を設ける必要がなくなり、有機EL装置の構成を簡素にすることができる。
なお、前記の第1〜第4実施形態においては特に言及していないものの、その有機バンンク22bについては、本実施形態と同様に遮光バンクとしてもよい。
次に、有機EL装置の製造方法における第2実施形態について説明する。
本実施形態の製造方法においては、導光部材25(25R,25G,25B)、カラーフィルタ26(26R,26G,26B)、ブラックマトリクス35、又は有機バンク22bを、レーザ熱転写法(LITI法)を利用して形成している。
レーザ熱転写法は、レーザ光照射によって軟化する剥離層と、レーザ光照射により軟化接着する転写層と、を転写基板上にこの順に設け、該転写層と基板又は封止基板とを対向させた状態で、転写基板の所定領域にレーザ光照射を行い、該所定領域に応じた転写層を基板又は封止基板に転写し、剥離層から転写層を剥離し、基板又は封止基板に所定の膜を形成する方法である。
導光部材25を形成する場合には、転写基板の剥離層上に導光部材25を形成し、転写基板と封止基板30Aとを貼り合わせて、凹部面30Bに導光部材25を接触させる。そして、転写基板の裏面側から導光部材25を転写する部分のみにレーザ光を照射すると、レーザ光の熱エネルギに作用して転写層が軟化して相手基板に張り付いて、同時に剥離層が軟化して転写基板から剥離し、導光部材25を凹部面30Bの所定の部位のみに形成することできる。
印刷法を利用する場合では、液体材料を所定のパターンのみに透過させるスクリーンを基板20Aや封止基板30Aに貼り合わせ、該スクリーンを通じて液体材料を塗布形成する方法である。この方法であっても、液体材料をパターンニング形成できるので、製造方法を容易にすることができる。
次に、本発明の有機EL装置の第6実施形態を説明する。
本実施形態においては、既述の第1〜第5実施形態と同一構成には同一符号を付して説明を省略している。
図9は、本実施形態の有機EL装置1における表示単位画素内の画素領域の構成を説明するための断面図であり、既述の第1実施形態における図4と対応する図である。
また、特に前記の導光部材25の形成材料と着色導光部材25R,25G,25Bの形成材料とを、同じ硬化型(硬化タイプ)の樹脂とした場合には、これらを一括して紫外線照射処理し、または熱処理することにより、これらを同時に硬化させることもでき、その場合には生産性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の有機EL装置においても、着色導光部材25R,25G,25B及び導光部材25と空隙部との間の屈折率差により、図9中に矢印で示すように発光光を着色導光部材25R,25G,25B及び導光部材25内にのみ導波させることが可能になり、したがって出射効率を高めることができるとともに、隣接する画素領域Xへのクロストークを防止することができる。
次に、前記実施形態の有機EL装置を備えた電子機器の例について説明する。
図10(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図10(a)において、符号500は携帯電話本体を示し、符号501は有機EL装置を備えた表示部を示している。
図10(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図10(b)において、符号600は情報処理装置、符号601はキーボードなどの入力部、符号603は情報処理本体、符号602は有機EL装置を備えた表示部を示している。
図10(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図10(c)において、符号700は時計本体を示し、符号701は有機EL装置を備えたEL表示部を示している。
図10(a)〜(c)に示す電子機器は、先の実施形態に示した有機EL装置が備えられたものであるので、表示特性が良好な電子機器となる。
Claims (18)
- 第1電極及び第2電極の間に発光機能層を備え、複数の画素領域の各々において前記発光機能層を発光させる有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記発光機能層が設けられた基板と、
光透過性を有し、該基板に対向配置された封止基板と、を備え、
前記基板と前記封止基板との間に形成された封止間隙における前記画素領域には、導光部材が設けられていること、
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記封止間隙には、非画素領域で前記導光部材の側方に空隙部が形成され、該空隙部の少なくとも一部に乾燥剤が配設されていること、
を特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記封止間隙における空隙部は、その全てが互いに連通してなること、
を特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記導光部材は、前記空隙部より高い屈折率を有する材料によって形成されていること、
を特徴とする請求項2又は3に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 複数の画素領域の各々において、
前記発光機能層からの発光の出射光路上に着色部が配置されていること、
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記着色部は、着色材料が前記導光部材に含有されていることで形成されていること、
を特徴とする請求項5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記封止基板の内面側に複数の着色部が形成され、該着色部間に遮光部が設けられていること、
を特徴とする請求項5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記封止基板の内面側に前記導光部材が配設され、該導光部材の内面側に前記着色部が設けられ、該着色部が、前記基板の発光機能層側との接着層となっていること、
を特徴とする請求項5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記複数の画素領域において、
複数の前記着色部の各々は、異なる光透過特性を有し、
複数の前記発光機能層の各々は、白色光で発光すること、
を特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記複数の画素領域において、
複数の前記着色部の各々は、異なる光透過特性を有し、
複数の前記発光機能層の各々は、異なる発光波長特性で発光し、
前記複数の着色部の各々と前記複数の発光機能層の各々は、前記光透過特性及び前記発光波長特性において、同じ波長領域を有する関係で配置されていること、
を特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 複数の画素領域の相互間に、遮光部が設けられていること、
を特徴とする請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 前記発光機能層の側方には、該発光機能層を画素領域毎に区画するとともに、遮光部としても機能する隔壁が設けられていること、
を特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 - 第1電極及び第2電極の間に発光機能層を備え、複数の画素領域の各々において前記発光機能層を発光させる有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記発光機能層を基板上に形成する工程と、
光透過性を有し、前記基板に対向配置された封止基板を形成する工程と、
前記基板又は前記封止基板の一方に導光部材を形成する工程と、
前記基板及び前記封止基板を貼り合わせて、前記導光部材を封止間隙内に形成する工程と、
を含み、
前記導光部材を、前記発光機能層からの発光の出射光路上に形成すること、
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。 - 複数の画素領域の各々において発光機能層からの発光の出射光路上に着色部を形成する工程、
複数の画素領域の相互間に遮光部を形成する工程、
前記発光機能層の側方に該発光機能層を画素領域毎に区画する隔壁を形成する工程、
のうち、少なくとも一つの工程を行うこと、
を特徴とする請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記発光機能層、前記導光部材、前記着色部、前記遮光部、又は前記隔壁、のうち少なくともいずれか一つを、湿式成膜法又は転写法によって形成すること、
を特徴とする請求項13又は請求項14に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記湿式成膜法は、液滴吐出法又は印刷法であること、
を特徴とする請求項15記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記転写法は、レーザ熱転写法であること、
を特徴とする請求項15記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 - 前記導光部材を形成する工程では、該導光部材を封止基板側に形成し、
前記基板及び前記封止基板を貼り合わせる工程では、着色剤を含有した接着剤を用いて該接着剤を前記封止基板の導光部材と前記基板側との間に配し、これを硬化させて貼り合わせを行うとともに該接着剤からなる着色部を形成すること、
を特徴とする請求項13記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
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