JP2009245734A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、UV硬化樹脂等の硬化樹脂からなる固体封止樹脂層を備えた有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子に関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element provided with a solid sealing resin layer made of a curable resin such as a UV curable resin.
従来、有機発光層を有する有機EL素子が知られている。特許文献1には、素子基板と、素子基板上に形成されたアノード電極と、アノード電極上に形成された有機発光層と、有機発光層上に形成されたカソード電極と、カソード電極上に形成されたパラキシレン樹脂からなる有機保護膜と、有機保護膜上に形成された二酸化セリウムからなる無機保護膜と、無機保護膜上に形成されたUV硬化樹脂からなる固体封止樹脂層と、UV硬化樹脂上に配置された封止板とを備えた有機EL素子が開示されている。 Conventionally, an organic EL element having an organic light emitting layer is known. In Patent Document 1, an element substrate, an anode electrode formed on the element substrate, an organic light emitting layer formed on the anode electrode, a cathode electrode formed on the organic light emitting layer, and a cathode electrode are formed. An organic protective film made of para-xylene resin, an inorganic protective film made of cerium dioxide formed on the organic protective film, a solid sealing resin layer made of UV curable resin formed on the inorganic protective film, and UV An organic EL device including a sealing plate disposed on a cured resin is disclosed.
特許文献1の有機EL素子では、アノード電極及びカソード電極に電圧が印加されると、アノード電極から有機発光層に正孔が注入されるとともに、カソード電極から有機発光層に電子が注入される。注入された正孔と電子は、有機発光層内で再結合して光を発光する。 In the organic EL element of Patent Document 1, when voltage is applied to the anode electrode and the cathode electrode, holes are injected from the anode electrode to the organic light emitting layer, and electrons are injected from the cathode electrode to the organic light emitting layer. The injected holes and electrons recombine in the organic light emitting layer to emit light.
特許文献1の有機EL素子の製造方法では、素子基板上に、アノード電極と、有機発光層と、カソード電極と、有機保護膜と、無機保護膜とを順に積層する。次に、無機保護膜上にUV接着剤を塗布する。その後、UV接着剤上に封止板を載置した状態で、紫外線照射する。これにより、UV接着剤を硬化させて素子基板と封止板とを封着する。
しかしながら、特許文献1の有機EL素子では、UV接着剤が硬化する際に伸縮する。そして、このUV接着剤の伸縮による応力が、無機保護膜及び有機保護膜を介して、カソード電極に伝わる。この結果、カソード電極と有機発光層との剥離等による破損といった課題がある。 However, the organic EL element of Patent Document 1 expands and contracts when the UV adhesive is cured. The stress due to the expansion / contraction of the UV adhesive is transmitted to the cathode electrode through the inorganic protective film and the organic protective film. As a result, there is a problem such as damage due to peeling between the cathode electrode and the organic light emitting layer.
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、破損を抑制できる有機EL素子を提供することを目的としている。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an organic EL element capable of suppressing breakage.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、素子基板と、前記素子基板上に形成された第1電極と、前記第1電極上に形成された有機発光層と、前記有機発光層上に形成された第2電極と、前記第2電極上に形成された絶縁物または有機物からなる第1緩和層と、前記第1緩和層上に形成された金属からなる第2緩和層と、前記第2緩和層上に形成された硬化樹脂を含む固体封止樹脂層とを備えたことを特徴とする有機EL素子である。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an element substrate, a first electrode formed on the element substrate, an organic light emitting layer formed on the first electrode, and the organic A second electrode formed on the light emitting layer, a first relaxing layer made of an insulator or an organic material formed on the second electrode, and a second relaxing layer made of a metal formed on the first relaxing layer And a solid encapsulating resin layer containing a cured resin formed on the second relaxation layer.
また、請求項2に記載の発明は、前記第1緩和層及び前記有機発光層は、同じ材料を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子である。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記第2電極及び前記第2緩和層は、同じ材料を含むことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の有機EL素子である。
The invention according to
また、請求項4に記載の発明は、前記第2緩和層は、前記第1緩和層よりも厚いことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の有機EL素子である。 The invention according to claim 4 is the organic EL element according to any one of claims 1 to 3, wherein the second relaxation layer is thicker than the first relaxation layer. is there.
また、請求項5に記載の発明は、前記第1緩和層及び前記第2緩和層は、交互に複数積層されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の有機EL素子である。
The invention according to
また、請求項6に記載の発明は、前記第2電極は、金属からなることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の有機EL素子である。 The invention according to claim 6 is the organic EL element according to any one of claims 1 to 5, wherein the second electrode is made of metal.
本発明によれば、第2電極と固体封止樹脂層との間に、互いに界面の付着力が弱い、絶縁物または有機物からなる第1緩和層と金属からなる第2緩和層とを備えている。これにより、硬化樹脂を硬化させる際の伸縮に起因する応力を第1緩和層と第2緩和層との間で破断することができる。この結果、第2電極に応力が作用することを抑制でき、第2電極と有機発光層との剥離等に起因する破損を抑制できる。 According to the present invention, between the second electrode and the solid encapsulating resin layer, the first relaxation layer made of an insulating material or an organic material and the second relaxation layer made of a metal having weak adhesion at the interface are provided. Yes. Thereby, the stress resulting from the expansion and contraction when the cured resin is cured can be broken between the first relaxation layer and the second relaxation layer. As a result, it can suppress that a stress acts on a 2nd electrode, and can suppress the damage resulting from peeling etc. with a 2nd electrode and an organic light emitting layer.
(第1実施形態)
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態による有機EL素子を説明する。図1は、第1実施形態による有機EL素子の断面図である。以下の説明において、図1の矢印に示す上下を上下方向とする。
(First embodiment)
Hereinafter, an organic EL device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL element according to the first embodiment. In the following description, the top and bottom indicated by the arrows in FIG.
図1に示すように、第1実施形態による有機EL素子1は、素子基板2と、アノード電極3と、有機発光層4と、カソード電極5と、第1緩和層6と、第2緩和層7と、固体封止樹脂層8と、封止板9とを備えている。
As shown in FIG. 1, the organic EL element 1 according to the first embodiment includes an
素子基板2は、約0.5mmの厚みを有し、光を透過可能なガラス基板からなる。素子基板2の下面は、有機発光層4によって発光された光を取り出すための光取出面2aである。素子基板2の上面は、各層3〜7が積層される主面2bである。
The
アノード電極3は、有機発光層4に正孔を注入するためのものである。アノード電極3は、素子基板2の主面2bに形成されている。アノード電極3は、光を透過可能な約100nmの厚みを有するITO(酸化インジウムスズ)からなる。
The
有機発光層4は、白色の光を発光するためのものである。有機発光層4は、アノード電極3上に電気的に接続された状態で形成されている。有機発光層4には、正孔輸送層及び電子輸送層がアノード電極3側から順に積層されている。正孔輸送層には、約50nmの厚みを有するNPD(ジフェニルナフチルジアミン)膜からなる。電子輸送層には、約50nmの厚みを有し、色素を混入させたキノリノールアルミ錯体(Alq3)膜からなる。また、アノード電極3からの正孔注入を促進するために銅フタロシアニン(CuPc)をアノード電極3と有機発光層4との間に積層してもよい。
The organic light emitting layer 4 is for emitting white light. The organic light emitting layer 4 is formed on the
カソード電極5は、有機発光層4に電子を注入するためのものである。カソード電極5は、有機発光層4上に電気的に接続された状態で形成されている。カソード電極5は、約100nmの厚みを有するAl膜からなる。カソード電極5は、絶縁膜(図示略)によってアノード電極3と絶縁されている。
The
第1緩和層6及び第2緩和層7は、アノード電極3、有機発光層4及びカソード電極5を保護するとともに、固体封止樹脂層8が硬化する際に生じる応力を緩和するためのものである。
The first relaxing layer 6 and the second
第1緩和層6は、カソード電極5上に形成されている。第1緩和層6は、約100nmの厚みを有するNPDからなる。尚、第1緩和層6の厚みは、約100nmに限定されるものではないが、固体封止樹脂層8による応力を緩和するためには、10nm以上が好ましい。ここで、第1緩和層6は、有機物であるNPDからなるので、金属からなるカソード電極5と付着力が弱く容易に剥離する。尚、第1緩和層6を構成する材料は、NPDに限定されるものではなく、他の有機物を採用可能である。但し、製造工程の簡略化の観点から、第1緩和層6を構成する材料は、有機発光層6を構成する材料のいずれかと同じ材料であることが好ましい。更に、第1緩和層6をSiO2、SiN等の無機絶縁物によって構成してもよい。
The first relaxation layer 6 is formed on the
第2緩和層7は、第1緩和層6上に形成されている。第2緩和層7は、約500nmの厚みを有するAl膜からなる。尚、第2緩和層7の厚みは、約500nmの厚みに限定されるものではないが、固体封止樹脂層8による応力を緩和するためには、20nm以上が好ましい。ここで、第2緩和層7は、金属であるAlからなるので、有機物からなる第1緩和層6と付着力が弱く容易に剥離する。
The second
固体封止樹脂層8は、封止板9を第2緩和層7上に封着するためのものである。固体封止樹脂層8は、エポキシ系のUV硬化樹脂からなる。尚、固体封止樹脂層8を、熱硬化樹脂等の硬化樹脂によって構成してもよい。
The solid
封止板9は、約0.5mmの厚みを有するガラス基板からなる。封止板9は、固体封止樹脂層8によって第2緩和層7上に封着されている。
The
次に、上述した第1実施形態による有機EL素子1の動作を説明する。 Next, the operation of the organic EL element 1 according to the first embodiment described above will be described.
まず、有機EL素子1では、外部電源によってアノード電極3とカソード電極5との間に電圧が印加される。これにより、アノード電極3から有機発光層4には、正孔が注入される。また、カソード電極5から有機発光層4には、電子が注入される。注入された正孔と電子は、有機発光層内で再結合して光を発光する。発光した光は、アノード電極3及び素子基板2を透過した後、光取出面2aから照射される。
First, in the organic EL element 1, a voltage is applied between the
次に、上述した第1実施形態による有機EL素子1の製造方法について説明する。図2〜図4は、有機EL素子の各製造工程における断面図である。 Next, a method for manufacturing the organic EL element 1 according to the first embodiment will be described. 2-4 is sectional drawing in each manufacturing process of an organic EL element.
まず、図2に示すように、スパッタ法及びリフトオフ法によって、パターニングされたアノード電極3を素子基板2上に形成する。その後、開口部が形成されたメタルマスク(図示略)を通して、アノード電極3上に有機発光層4を蒸着する。更に、スパッタ法及びリフトオフ法によって、パターニングされたカソード電極5を有機発光層4上に形成する。
First, as shown in FIG. 2, the patterned
次に、図3に示すように、開口部が形成されたメタルマスク(図示略)を通して、カソード電極5上にNPDからなる第1緩和層6を蒸着する。尚、第1緩和層6をSiO2等により構成する場合は、スパッタ法により形成してもよい。その後、スパッタ法及びリフトオフ法によって、パターニングされた第2緩和層7を第1緩和層6上に形成する。次に、UV硬化樹脂材8Aを第2緩和層7上に塗布する。その後、UV硬化樹脂材8A上に封止板9を載置する。
Next, as shown in FIG. 3, a first relaxing layer 6 made of NPD is deposited on the
次に、図4に示すように、封止板9を介してUV硬化樹脂材8Aに紫外線を照射する。ここで、UV硬化樹脂材8Aは、硬化して固体封止樹脂層8になる際に、伸縮する。この伸縮によって、第2緩和層7及び第1緩和層6に応力が作用する。しかしながら、第2緩和層7と第1緩和層6との界面及び第1緩和層6とカソード電極5との界面で部分的に剥離が起こり、応力が破断される。
Next, as shown in FIG. 4, the UV
この後、素子単位に分割することによって、図1に示す有機EL素子1が完成する。 Then, the organic EL element 1 shown in FIG. 1 is completed by dividing into element units.
上述したように、第1実施形態による有機EL素子1は、カソード電極5と固体封止樹脂層8との間に第1緩和層6と第2緩和層7とを備えている。ここで、有機物からなる第1緩和層6は金属からなるカソード電極5及び第2緩和層7と付着力が弱い。これにより、UV硬化樹脂からなる固体封止樹脂層8が硬化する際に生じる応力を、第1緩和層6と第2緩和層7との界面及び第1緩和層6とカソード電極5との界面で破断することができる。この結果、カソード電極5が応力によって有機発光層4から剥離することに起因する破損を抑制できるので、発光不良を低減できる。
As described above, the organic EL element 1 according to the first embodiment includes the first relaxation layer 6 and the
また、有機EL素子1では、第2緩和層7を第1緩和層6よりも厚くすることによって、放熱性を向上させることができる。
In the organic EL element 1, the heat dissipation can be improved by making the second
また、有機EL素子1では、第1緩和層6を設けることによって、第1緩和層6よりも上部に混入した異物が押圧されても、有機発光層4に作用する押圧力を緩和することができる。 Further, in the organic EL element 1, by providing the first relaxing layer 6, the pressing force acting on the organic light emitting layer 4 can be relaxed even if a foreign matter mixed above the first relaxing layer 6 is pressed. it can.
また、有機EL素子1では、第1緩和層6を正孔注入層と同じNPDにより構成することによって、製造工程を簡略化することができる。有機EL素子1では、第2緩和層7をカソード電極5と同じAlにより構成することによって、製造工程を簡略化することができる。
Moreover, in the organic EL element 1, the manufacturing process can be simplified by configuring the first relaxation layer 6 with the same NPD as the hole injection layer. In the organic EL element 1, the manufacturing process can be simplified by configuring the
(第2実施形態)
次に、上述した第1実施形態を部分的に変更した第2実施形態による有機EL素子1Aについて説明する。図5は、第2実施形態による有機EL素子の断面図である。尚、第1実施形態と同様の構成には、同じ符号を付けて説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, an organic EL element 1A according to a second embodiment in which the first embodiment described above is partially modified will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of an organic EL element according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted.
図5に示すように、第2実施形態による有機EL素子1Aは、第1緩和層61、62、63・・・及び第2緩和層71、72、73・・・が交互に複数(例えば、3層)周期的に積層されている。 As shown in FIG. 5, the organic EL device 1A according to the second embodiment includes first relaxation layers 6 1 , 6 2 , 6 3 ... And second relaxation layers 7 1 , 7 2 , 7 3. A plurality of layers (for example, three layers) are periodically stacked alternately.
これにより第2実施形態による有機EL素子1Aは、各第1緩和層61、62、63・・・及び各第2緩和層71、72、73・・・の界面で、固体封止樹脂層8が硬化する際に生じる応力を破断できる。この結果、応力がカソード電極5に伝わることを、より抑制できる。
Thereby, the organic EL element 1A according to the second embodiment has an interface between each of the first relaxing layers 6 1 , 6 2 , 6 3 ... And each of the second relaxing layers 7 1 , 7 2 , 7 3 . The stress generated when the solid
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明したが、本発明は本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載及び特許請求の範囲の記載と均等の範囲により決定されるものである。以下、上記実施形態を一部変更した変更形態について説明する。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using embodiment, this invention is not limited to embodiment described in this specification. The scope of the present invention is determined by the description of the claims and the scope equivalent to the description of the claims. Hereinafter, modified embodiments in which the above-described embodiment is partially modified will be described.
上述した各実施形態における材料、数値、形状等は、一例であり、適宜変更可能である。 The materials, numerical values, shapes, and the like in the above-described embodiments are examples and can be changed as appropriate.
1、1A 有機EL素子
2 素子基板
2a 光取出面
2b 主面
3 アノード電極
4 有機発光層
5 カソード電極
6、61、・・・ 第1緩和層
7、71、・・・ 第2緩和層
8 固体封止樹脂層
8A UV硬化樹脂材
9 封止板
1,1A
Claims (6)
前記素子基板上に形成された第1電極と、
前記第1電極上に形成された有機発光層と、
前記有機発光層上に形成された第2電極と、
前記第2電極上に形成された絶縁物または有機物からなる第1緩和層と、
前記第1緩和層上に形成された金属からなる第2緩和層と、
前記第2緩和層上に形成された硬化樹脂を含む固体封止樹脂層とを備えたことを特徴とする有機EL素子。 An element substrate;
A first electrode formed on the element substrate;
An organic light emitting layer formed on the first electrode;
A second electrode formed on the organic light emitting layer;
A first relaxation layer made of an insulating material or an organic material formed on the second electrode;
A second relaxation layer made of metal formed on the first relaxation layer;
An organic EL element comprising: a solid sealing resin layer containing a cured resin formed on the second relaxation layer.
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