JP2009301883A - 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機発光層の劣化を抑制できる有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された透明電極３と、透明電極３上に形成された有機発光層４と、有機発光層４上に形成された陰極５と、有機発光層４及び陰極５を覆うように、且つ、基板２側に向かって広がるテーパ部８が外周部に形成された樹脂からなる平坦化膜６と、平坦化膜６の上面に形成された無機物からなる封止膜７とを備えている。テーパ部８は、透明電極３または基板２と接する領域まで傾斜している。
【選択図】図１
【解決手段】有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された透明電極３と、透明電極３上に形成された有機発光層４と、有機発光層４上に形成された陰極５と、有機発光層４及び陰極５を覆うように、且つ、基板２側に向かって広がるテーパ部８が外周部に形成された樹脂からなる平坦化膜６と、平坦化膜６の上面に形成された無機物からなる封止膜７とを備えている。テーパ部８は、透明電極３または基板２と接する領域まで傾斜している。
【選択図】図１
Description
本発明は、封止膜を備えた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子及び有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
現在、有機発光層を備えた有機ＥＬ素子が知られている。有機発光層は、水分や酸素に弱い。このため、水分や酸素を遮断して、有機発光層を保護するための封止膜が提案されている。
有機発光層を保護するための封止膜としては、樹脂等の有機物が知られている。しかしながら、樹脂により封止膜を構成した場合、水分や酸素の遮蔽が十分でないといった問題がある。
そこで、特許文献１には、有機発光層をガラスからなる保護基板によって保護された有機ＥＬ素子が開示されている。特許文献１の有機ＥＬ素子では、保護基板の外周部が樹脂からなる封着材によって基板上に形成された陽極と封着されている。
特開２０００−１３３４３９号公報
しかしながら、特許文献１の有機ＥＬ素子では、水分等が、保護基板の外周部に設けられた封着材を透過して、有機発光層が形成された領域に侵入する。この結果、有機発光層の外周部から劣化が進行し易いといった課題があった。
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、有機発光層の劣化を抑制できる有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板と、前記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、前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように、且つ、前記基板側に向かって広がるテーパ部が外周部に形成され、樹脂からなる平坦化膜と、前記平坦化膜の上面に形成された無機物からなる封止膜とを備え、前記テーパ部は、前記第１電極または前記基板と接する領域まで傾斜していることを特徴とする有機ＥＬ素子である。
また、請求項２に記載の発明は、前記有機発光層及び前記第２電極上に抵抗加熱蒸着法によって形成された絶縁材料からなるバッファー層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子である。
また、請求項３に記載の発明は、前記封止膜上に形成された樹脂製の接着層と、前記接着層に接着された封止板とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子である。
また、請求項４に記載の発明は、前記平坦化膜と前記封止膜とが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３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子である。
また、請求項５に記載の発明は、基板上に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上に第２電極を形成する工程と、前記第１電極の一部、前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように、硬化剤を含む熱可塑性樹脂によって平坦化膜を成膜する工程と、前記平坦化膜を加熱により軟化させた後、硬化させることにより前記平坦化膜の外周部にテーパ部を形成する工程と、前記平坦化膜上に封止膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。
また、請求項６に記載の発明は、基板上に第１電極を形成する工程と、前記第１電極上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上に第２電極を形成する工程と、収縮性を有する熱硬化性樹脂を加熱した後、冷却することによって外周部にテーパ部が形成された平坦化膜を、前記第１電極の一部、前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように成膜する工程と、前記平坦化膜上に封止膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。
また、請求項７に記載の発明は、前記平坦化膜を成膜する工程は、大気圧よりも減圧された状態で行われることを特徴とする請求項５または請求項６のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。
また、請求項８に記載の発明は、前記平坦化膜を成膜する工程の前に、前記有機発光層及び前記第２電極上に抵抗加熱蒸着法によって、絶縁材料からなるバッファー層を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。
本発明では、基板側に向かって広がるテーパ部を有する樹脂製の平坦化膜が有機発光層を覆うように形成されている。これにより、平坦化膜により有機発光及び第２電極によって形成された凹凸を低減することができる。また、テーパ部は、第１電極または基板と接する領域まで傾斜している。この結果、平坦化膜の上面に形成される封止膜の不連続を抑制することができるので、有機発光層の劣化を抑制できる。
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ素子に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。図２は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の平面図である。図３は、平坦化膜のテーパ部の傾斜を説明する図である。
以下、図面を参照して、本発明をボトムエミッション型の有機ＥＬ素子に適用した第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。図２は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の平面図である。図３は、平坦化膜のテーパ部の傾斜を説明する図である。
以下の説明において、図１及び図２に示すＸＹＺをＸＹＺ方向とする。また、＋Ｚ方向を上方向、−Ｚ方向を下方向とする。尚、図１は、図２におけるＩ−Ｉ線に沿った断面図である。
図１及び図２に示すように、第１実施形態による有機ＥＬ素子１は、基板２と、透明電極（請求項の第１電極に相当）３と、有機発光層４と、陰極（請求項の第２電極に相当）５と、平坦化膜６と、封止膜７とを備えている。
基板２は、光を透過可能なガラス基板からなる。基板２は、約０．７ｍｍの厚みを有する。基板２は、平面視にて、長方形状に形成されている。基板２の上面は、各層３〜７が形成される成長主面２ａである。基板２の下面は、有機発光層４により発光された光が取り出される光取出面２ｂである。
透明電極３は、基板２の成長主面２ａ上に形成されている。透明電極３は、光を透過可能な約１５０ｎｍの厚みを有するＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる。透明電極３は、陽極１１と、陰極端子１２とを含む。透明電極３には、陽極１１と陰極端子１２とを分離して、電気的に絶縁するための絶縁溝１３が形成されている。絶縁溝１３は、基板２のＹ方向の全長にわたって延びるように形成されている。絶縁溝１３は、基板２の成長主面２ａが露出するように形成されている。
陽極１１は、有機発光層４に正孔を注入するためのものである。陽極１１は、絶縁溝１３から視て、−Ｘ方向側に形成されている。陽極１１は、成長主面２ａの約２／３の面積を有する長方形状に形成されている。陽極１１は、有機発光層４の下面と電気的に接続されている。陽極１１の外周部には、陽極端子１１ａとして機能する。陽極端子１１ａは、封止膜７から露出している。陽極端子１１ａには、外部の電源（図示略）が接続される。
陰極端子１２は、外部の電源と陰極５とを接続するためのものである。陰極端子１２は、絶縁溝１３から視て、＋Ｘ方向側に形成されている。陽極１１は、成長主面２ａの約１／４の面積を有する長方形状に形成されている。陰極端子１２は、陰極５と電気的に接続されている。陰極端子１２の外周部は、露出されている。露出された陰極端子１２の外周部には、外部の電源が接続される。
有機発光層４は、光を発光するためのものである。有機発光層４は、平面視にて、基板２の外周部よりも小さい、長方形状に形成されている。有機発光層４には、正孔輸送層及び電子輸送層が陽極１１側から順に積層されている。正孔輸送層は、約５０ｎｍの厚みを有するＮＰＤ（ジフェニルナフチルジアミン）膜からななる。電子輸送層は、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。有機発光層４は、陽極１１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の＋Ｘ方向側の端部は、絶縁溝１３の内部に形成されている。
陰極５は、有機発光層４に電子を注入するためのものである。陰極５は、平面視にて、長方形状に形成されている。陰極５は、有機発光層４及び陰極端子１２上に電気的に接続された状態で形成されている。これにより、陰極５は、有機発光層４と陰極端子１２とを電気的に接続する。−Ｘ方向及び±Ｙ方向において、陰極５は、有機発光層４よりも一回り小さくなるように形成されている。これにより、陰極５が、陽極１１と短絡されることを抑制できる。陰極５の一部は、絶縁溝１３に形成されているが、絶縁溝１３に形成された有機発光層４によって陽極１１と絶縁されている。陰極５は、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ膜からなる。
平坦化膜６は、基板２上に形成された各層３〜５のうち最表面である陰極５の上に存在する凹凸を減少させて、封止膜７の不連続や欠陥を抑制するためのものである。平坦化膜６は、平面視にて、長方形状に形成されている。平坦化膜６は、基板２、透明電極３、有機発光層４及び陰極５を覆うように形成されている。平坦化膜６の下面の外周は、有機発光層４の外周及び陰極５の外周よりも外側に形成されている。即ち、平坦化膜６の下面は、基板２、または、透明電極３の上面に達するまで形成されている。平坦化膜６は、約２０μｍの厚みを有する。平坦化膜６は、硬化剤を含むエポキシ系熱可塑性樹脂からなる。硬化剤は、イミダゾール化合物からなる。硬化剤は、一度、硬化した熱可塑性樹脂が、加熱によって軟化することを抑制するためのものである。
図１に示すように、平坦化膜６の外周部には、テーパ部８が形成されている。ここで、図３に示すように、平坦化膜６のテーパ部８の下部の傾斜角度αは、α＜９０°となるように構成されている。尚、傾斜角度αは、テーパ部８の内面と陽極１１の上面、または、基板２の成長主面２ａとのなす角度である。平坦化膜６は、上面（＋Ｚ側の面）よりも下面（−Ｚ側の面）が大きくなるように構成されている。即ち、テーパ部８は、基板２及び透明電極３側に向かって広がるように形成されている。また、テーパ部８は、基板２及び透明電極３と接する領域まで傾斜している。
封止膜７は、水分や酸素を遮断して、有機発光層４の劣化を抑制するためのものである。封止膜７は、平面視にて、長方形状に形成されている。封止膜７は、テーパ部８を含む平坦化膜６の上面全体を覆うように形成されている。封止膜７の外周は、平面視において、平坦化膜６の外周よりも外側になるように形成されている。即ち、封止膜７は、基板２、または、透明電極３の上面に達するまで形成されている。封止膜７は、約１００ｎｍの厚みを有する。封止膜７は、スパッタ法によって成膜された緻密なＡｌ２Ｏ３膜からなる。
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。
まず、有機ＥＬ素子１の陽極端子１１ａには、外部の電源から正孔が注入される。また、有機ＥＬ素子１の陰極端子１２には、外部の電源から電子が注入される。陽極端子１１ａに注入された正孔は、陽極１１を介して、有機発光層４に注入される。一方、陰極端子１２に注入された電子は、陰極５を介して、有機発光層４に注入される。有機発光層４に注入された正孔と電子は、再結合して光を発光する。発光された光は、陽極１１及び基板２を透過して、光取出面２ｂから外部へと照射される。
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４〜図１１は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の各製造工程を説明する図である。
まず、図４に示すように、チャンバーに導入された基板２の成長主面２ａの全面にＩＴＯからなる透明電極３を形成する。
次に、図５に示すように、フォトリソグラフィー法により、絶縁溝１３を形成する領域が露出するように、透明電極３上にレジスト膜２１を形成する。その後、エッチング法によって、陽極１１と陰極端子１２との間に絶縁溝１３を形成する。この後、レジスト膜２１を除去する。
次に、図６に示すように、中央部に開口部２２ａが形成されたシャドウマスク２２を用いて、陽極１１の上面及び絶縁溝１３の内部の所定の領域に有機発光層４を蒸着する。
次に、図７に示すように、中央部に開口部２３ａが形成されたシャドウマスク２３を用いて、有機発光層４の上面、絶縁溝１３の内部及び陰極端子１２の上面の所定の領域にＡｌ膜からなる陰極５を蒸着する。
次に、図８に示すように、硬化剤を含むエポキシ系の熱可塑性樹脂シート２４を所望の形状に切断した後、保持フィルム２５に貼り付ける。各層３〜５が形成された基板２と同じチャンバーに熱可塑性樹脂シート２４及び保持フィルム２５を導入する。この後、チャンバーを約１ｋＰａに減圧する。
次に、図９に示すように、有機発光層４及び陰極５を覆うように熱可塑性樹脂シート２４を載置する。ここで、熱可塑性樹脂シート２４の外周が、有機発光層４の外周よりも外側になるように、熱可塑性樹脂シート２４を位置決めする。
次に、基板２側から約１００℃で５分間加熱することによって、熱可塑性樹脂シート２４を流動性のある状態にした後、上面から下方向に向かって１気圧の圧力を加える。次いで、チャンバーを大気圧に戻し、樹脂を密着させる。以上のようにして、透明電極３の一部、有機発光層４及び陰極５を覆うように熱可塑性樹脂からなる平坦化膜６を成膜する。この後、室温まで降温した後、図１０に示すように、保持フィルム２５を除去する。
次に、チャンバー内を大気圧にした状態で、基板２側から平坦化膜６を約１００℃で加熱する。これによって、平坦化膜６が軟化する。更に、約１００℃で１時間加熱することによって、硬化剤により平坦化膜６が徐々に硬化し始める。これにより、平坦化膜６に熱収縮が起こって、応力が逃げる。この結果、図１１に示すように、平坦化膜６の外周部にテーパ部８が形成される。この後、平坦化膜６を室温まで冷却する。尚、本工程においても、チャンバー内を減圧してもよく、また、窒素雰囲気中で行ってもよい。
次に、スパッタ法により平坦化膜６上に、Ａｌ２Ｏ３からなる封止膜７を成膜する。ここで、封止膜７を成膜する方法として、対向ターゲット式スパッタ法を採用した。また、スパッタ法における各条件は、
ターゲット：Ａｌ（アルミニウム）
成膜ガス ：Ａｒ（アルゴン） １００ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍ
Ｏ２（酸素） ６ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍ
成膜圧力 ：０．３Ｐａ〜０．５Ｐａ
投入電力 ：１ｋＷ〜２．８ｋＷ
膜厚 ：３００ｎｍ
成膜レート：０．０５１ｎｍ／ｓ〜０．９６ｎｍ／ｓ
である。
ターゲット：Ａｌ（アルミニウム）
成膜ガス ：Ａｒ（アルゴン） １００ｓｃｃｍ〜２００ｓｃｃｍ
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膜厚 ：３００ｎｍ
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である。
これにより、図１及び図２に示す有機ＥＬ素子１が完成する。
次に、図１２〜図１５に示すように、陽極１１上に異物３１が付着した場合について説明する。尚、図１２〜図１５は、陽極上に異物が付着した場合の有機ＥＬ素子の製造工程を説明するための図である。尚、図１２、図１４及び図１５は、製造過程の有機ＥＬ素子の断面図である。図１３は、製造過程の有機ＥＬ素子の平面図である。
まず、図１２及び図１３に示すように、陽極１１上に異物３１が付着した状態で、有機発光層４及び陰極５を形成すると、一部の有機発光層４ａ及び陰極５ａが異物３１上に形成される。
次に、図１４に示すように、上述した平坦化膜形成工程と同様の工程によって、平坦化膜６を形成する。ここで、平坦化膜６は、減圧されたチャンバー内で、加熱によって軟化させた後に、硬化させている。このため、異物３１の周りにも略隙間なく平坦化膜６が形成される。
次に、図１５に示すように、スパッタ法により封止膜７を形成する。ここで、平坦化膜６によって、異物３１による凹凸が低減されているので、封止膜７が不連続になることなく形成される。
上述したように第１実施形態による有機ＥＬ素子１は、樹脂製の平坦化膜６によって有機発光層４を覆っている。これにより、有機発光層４や陰極５によって形成された凹凸を抑制することができるので、封止膜７の不連続を抑制することができる。更に、有機ＥＬ素子１では、平坦化膜６の外周部を、基板２側に向かって広がるテーパ状に形成することによって、封止膜７の外周部が不連続になることを抑制できる。この結果、封止膜７による水分や酸素等の遮断性を向上させることができ、有機発光層４の劣化を抑制できる。このため、有機発光層４の発光面積の縮小やダークスポットの拡大を抑制できる。
また、有機ＥＬ素子１では、樹脂製の平坦化膜６を形成することによって、Ａｌ２Ｏ３等に比べて短時間で厚膜化することができる。平坦化膜６を厚膜化することにより、大きな異物３１に容易に対応することができる。平坦化膜６を厚膜化した場合でも、内部応力等による剥離を抑制できる。
また、有機ＥＬ素子１では、熱可塑性樹脂シート２４によって平坦化膜６を形成しているので、端子１１ａ、１２を露出させるためのパターン形成プロセスとして知られているフォトリソグラフィー工程やエッチング工程を省略することができる。
また、有機ＥＬ素子１では、減圧下で平坦化膜６を形成しているので、平坦化膜６の密着性を向上させることができる。これにより、異物３１の周りの隙間を低減できるので、異物３１の周りの有機発光層４の劣化を抑制できる。
（第２実施形態）
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第２実施形態について、図面を参照して説明する。図１６は、第２実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第２実施形態について、図面を参照して説明する。図１６は、第２実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
図１６に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａは、バッファー層９を備えている。
バッファー層９は、平坦化膜６や封止膜７を形成する際に、有機発光層４の破損を抑制するためのものである。バッファー層９は、有機発光層４及び陰極５を覆うように形成されている。バッファー層９は、平坦化膜６の下層に形成されている。バッファー層９は、抵抗加熱蒸着法によって形成されている。バッファー層９は、約１００ｎｍの厚みを有するＬｉＦからなる。
第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａは、バッファー層９を備えているので、有機発光層４の破損を抑制できる。具体的には、平坦化膜６を形成する工程において、加熱及び冷却による平坦化膜６の硬化収縮による破損を抑制できる。また、封止膜７を形成する際のスパッタダメージを抑制できる。
また、バッファー層９を抵抗加熱蒸着法によって形成することにより、スパッタ法等に比べてバッファー層９を形成する際の有機発光層４の破損を抑制できる。
（第３実施形態）
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第３実施形態について、図面を参照して説明する。図１７は、第３実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第３実施形態について、図面を参照して説明する。図１７は、第３実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
図１７に示すように、第３実施形態による有機ＥＬ素子１Ｂは、接着層４１を介して封止膜７上に封止板４２を接着している。
接着層４１は、封止板４２を封止膜７上に接着するとともに、封止板４２を接着する際に、有機発光層４の破損を抑制するためのものである。接着層４１は、約４０μｍの厚みを有する熱硬化性樹脂からなる。
封止板４２は、水分や酸素等の遮断性をより向上させるためのものであるとともに、封止膜７の破損を抑制するためのものである。封止板４２は、ガラス板からなる。
第３実施形態による有機ＥＬ素子１Ｂは、接着層４１及び封止板４２を設けることによって、より水分や酸素等の遮断性をより向上させることができる。また、接着層４１を熱硬化性樹脂により構成しているので、封止板４２を接着する際に、有機発光層４が破損することを抑制できる。
（第４実施形態）
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第４実施形態について、図面を参照して説明する。図１８は、第４実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第４実施形態について、図面を参照して説明する。図１８は、第４実施形態による有機ＥＬ素子の断面図である。尚、上述した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。
図１８に示すように、第４実施形態による有機ＥＬ素子１Ｃは、封止膜７上に平坦化膜６Ｃと封止膜７Ｃとが順に積層されている。平坦化膜６Ｃ及び封止膜７Ｃは、それぞれ、平坦化膜６及び封止膜７と同じ工程によって形成される。
第４実施形態による有機ＥＬ素子１Ｃは、２層の封止膜７、７Ｃを形成しているので、水分や酸素の遮断性をより向上させることができる。
また、有機ＥＬ素子１Ｃでは、封止膜７と封止膜７Ｃとの間に平坦化膜６Ｃを形成しているので、封止膜７に欠陥が形成されても、封止膜７Ｃまでその欠陥が続くことを抑制できる。このため、封止膜７Ｃを緻密に形成することができるので、水分や酸素の遮断性を、更に、向上させることができる。
（第５実施形態）
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第５実施形態について、図面を参照して説明する。尚、第５実施形態による有機ＥＬ素子は、封止膜を構成する材料以外は第１実施形態と同様の構成を有するため、第１実施形態の図面を参照して説明する。
次に、第１実施形態の有機ＥＬ素子を部分的に変更した第５実施形態について、図面を参照して説明する。尚、第５実施形態による有機ＥＬ素子は、封止膜を構成する材料以外は第１実施形態と同様の構成を有するため、第１実施形態の図面を参照して説明する。
第５実施形態による有機ＥＬ素子１では、収縮性を有する熱硬化性樹脂によって平坦化膜６を構成している。このため、製造工程においては、まず、図９に示すように、熱硬化性樹脂シート２４を陰極５上に載置する。その後、熱硬化性樹脂シート２４を一度だけ加熱及び冷却によって、図１１に示すテーパ部８を有する平坦化膜６を形成することができる。
（実験）
次に、上述した実施形態の効果を証明するために行った実験について説明する。
次に、上述した実施形態の効果を証明するために行った実験について説明する。
（第１実験）
次に、バッファー層を有する第２実施形態と同じ構成の第１実施例の実験結果について説明する。本実験では、第１実施例と比較するための試料として、第１比較例及び第２比較例を作製した。第１比較例は、平坦化膜及び封止膜を省略した以外は、第１実施例と同じ構成を有する。第２比較例は、平坦化膜を省略した以外は、第１実施例と同じ構成を有する。尚、第１実施例、第１及び第２比較例の発光面の面積は、一辺が２ｍｍの正方形状に形成した。
次に、バッファー層を有する第２実施形態と同じ構成の第１実施例の実験結果について説明する。本実験では、第１実施例と比較するための試料として、第１比較例及び第２比較例を作製した。第１比較例は、平坦化膜及び封止膜を省略した以外は、第１実施例と同じ構成を有する。第２比較例は、平坦化膜を省略した以外は、第１実施例と同じ構成を有する。尚、第１実施例、第１及び第２比較例の発光面の面積は、一辺が２ｍｍの正方形状に形成した。
これらの各試料を室温中で放置して、所定の時間経過後の発光状態を調べた。尚、第１実施例は、７２時間経過後の発光状態を調べた。各比較例は、６４時間経過後の発光状態を調べた。
第１実施例は、発光面積の減少及びダークスポットの拡大のいずれも進行することがなかった。一方、第１比較例は、発光面の１辺が約０．１２ｍｍ縮小するとともに、ダークスポットの直径が約０．１２ｍｍ拡大した。また、第２比較例では、発光面積の縮小は進行しなかったが、ダークスポットの直径が約０．１ｍｍ拡大した。
これらの結果より、本発明による第１実施例では、水分及び酸素の遮断性を向上させて、有機発光層の劣化を抑制できることがわかる。
更に、上述した第１実施例と第１比較例とを、約９０％の湿度を含む約６０℃の雰囲気中に放置した。
この結果、第１比較例は、上述の雰囲気中では４０時間経過すると、有機発光層及び陰極の剥離が発生した。この結果、第１比較例は、発光できない状態となった。一方、第１実施例では、上述の雰囲気中で２４０時間経過しても、初期の発光状態からの変化がほとんど見られなかった。この結果から、第１実施例は、高湿及び高温の条件下でも有機発光層の劣化を十分に抑制できることがわかった。
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。
上述した各構成の材料、形状、数値、製造工程等は適宜変更可能である。
例えば、平坦化膜は、他の樹脂によって構成してもよい。平坦化膜を熱可塑性樹脂によって構成する場合は、室温（約２５℃）では硬化し、高温（約９０℃）では、流動性を有する樹脂が好ましい。また、平坦化膜の厚みは、数μｍ〜数十μｍ（例えば、３μｍ〜４０μｍ）が好ましい。
また、封止膜は、ＡｌＮ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等の無機物により構成してもよい。尚、封止膜は、水分及び酸素等の遮蔽性の観点から緻密性が要求されるので、スパッタ法、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法等により成膜可能な材料が好ましい。封止膜は、数百ｎｍの厚みが好ましい。
また、バッファー層は、抵抗加熱蒸着法によって成膜可能なＭｏＯ３等の絶縁材料によって構成してもよい。
また、封止板は、金属板等によって構成してもよい。
上述した各実施形態を組み合わせてもよい。
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 有機ＥＬ素子
２ 基板
２ａ 成長主面
２ｂ 光取出面
３ 透明電極
４、４ａ 有機発光層
５、５ａ 陰極
６、６Ｃ 平坦化膜
７、７Ｃ 封止膜
８ テーパ部
９ バッファー層
１１ 陽極
１１ａ 陽極端子
１２ 陰極端子
１３ 絶縁溝
２１ レジスト膜
２２ シャドウマスク
２２ａ 開口部
２３ シャドウマスク
２３ａ 開口部
２４ 熱可塑性樹脂シート
２５ 保持フィルム
３１ 異物
４１ 接着層
４２ 封止板
２ 基板
２ａ 成長主面
２ｂ 光取出面
３ 透明電極
４、４ａ 有機発光層
５、５ａ 陰極
６、６Ｃ 平坦化膜
７、７Ｃ 封止膜
８ テーパ部
９ バッファー層
１１ 陽極
１１ａ 陽極端子
１２ 陰極端子
１３ 絶縁溝
２１ レジスト膜
２２ シャドウマスク
２２ａ 開口部
２３ シャドウマスク
２３ａ 開口部
２４ 熱可塑性樹脂シート
２５ 保持フィルム
３１ 異物
４１ 接着層
４２ 封止板
Claims (8)
- 基板と、
前記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、
前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように、且つ、前記基板側に向かって広がるテーパ部が外周部に形成され、樹脂からなる平坦化膜と、
前記平坦化膜の上面に形成された無機物からなる封止膜とを備え、
前記テーパ部は、前記第１電極または前記基板と接する領域まで傾斜していることを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 前記有機発光層及び前記第２電極上に抵抗加熱蒸着法によって形成された絶縁材料からなるバッファー層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記封止膜上に形成された樹脂製の接着層と、
前記接着層に接着された封止板とを備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子。 - 前記平坦化膜と前記封止膜とが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３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
- 基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上に第２電極を形成する工程と、
前記第１電極の一部、前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように、硬化剤を含む熱可塑性樹脂によって平坦化膜を成膜する工程と、
前記平坦化膜を加熱により軟化させた後、硬化させることにより前記平坦化膜の外周部にテーパ部を形成する工程と、
前記平坦化膜上に封止膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 - 基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上に第２電極を形成する工程と、
収縮性を有する熱硬化性樹脂を加熱した後、冷却することによって外周部にテーパ部が形成された平坦化膜を、前記第１電極の一部、前記有機発光層及び前記第２電極を覆うように成膜する工程と、
前記平坦化膜上に封止膜を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 - 前記平坦化膜を成膜する工程は、大気圧よりも減圧された状態で行われることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
- 前記平坦化膜を成膜する工程の前に、
前記有機発光層及び前記第２電極上に抵抗加熱蒸着法によって、絶縁材料からなるバッファー層を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
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