JP2010044961A - Organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平坦化膜を有する有機ＥＬ素子に関する。 The present invention relates to an organic EL element having a planarizing film.
特許文献１及び２には、基板上に、第１電極、有機発光層、第２電極が順に積層された有機ＥＬ素子が開示されている。このような有機ＥＬ素子の場合、有機発光層を覆うように封止膜（保護膜）が形成される。この封止膜は、樹脂等からなる。封止膜は、一定の厚さ以上（例えば、１μｍ以上）に構成することによって、水分等により容易に劣化する有機発光層を保護することができる。 Patent Documents 1 and 2 disclose an organic EL element in which a first electrode, an organic light emitting layer, and a second electrode are sequentially laminated on a substrate. In the case of such an organic EL element, a sealing film (protective film) is formed so as to cover the organic light emitting layer. This sealing film is made of resin or the like. The sealing film can protect an organic light emitting layer that easily deteriorates due to moisture or the like by being configured to have a certain thickness or more (for example, 1 μm or more).
特許文献１の有機ＥＬ素子の製造方法では、第１電極、有機発光層及び第２電極を順に積層する。その後、印刷法や液状の樹脂を滴下（ディスペンス法）することによって、上面全体を覆うように封止膜を構成する樹脂膜を成膜する。次に、Ｏ２プラズマによって、封止膜の一部を除去する。これにより、第１電極の一部を露出させて、露出した第１電極を外部端子として使用する。
しかしながら、上述した有機ＥＬ素子では、一度上面全体に樹脂膜を形成した後、樹脂膜の一部をＯ２プラズマによって除去して封止膜を形成している。このため、有機ＥＬ素子の製造工程が複雑になるといった課題がある。 However, in the organic EL element described above, after a resin film is once formed on the entire upper surface, a part of the resin film is removed by O 2 plasma to form a sealing film. For this reason, there exists a subject that the manufacturing process of an organic EL element becomes complicated.
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、製造工程を簡略化できる有機ＥＬ素子を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an organic EL element that can simplify the manufacturing process.
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、前記有機発光層を挟むように、前記第１電極の外周と前記有機発光層及び前記第２電極の外周との間の前記第１電極上に配置された少なくとも一対の堤防部材と、前記有機発光層を覆うように、前記一対の堤防部材の間に形成された樹脂製の平坦化膜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, the invention described in claim 1 includes a substrate, a first electrode formed on the substrate, an organic light emitting layer formed on the first electrode, and the organic light emitting layer. The second electrode formed above is disposed on the first electrode between the outer periphery of the first electrode and the outer periphery of the organic light emitting layer and the second electrode so as to sandwich the organic light emitting layer. An organic EL element comprising at least a pair of dike members and a resin flattening film formed between the pair of dike members so as to cover the organic light emitting layer.
また、請求項２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、前記第１電極の外周と前記有機発光層及び前記第２電極の外周との間の前記第１電極上に配置された、前記有機発光層を囲繞する堤防部材と、前記有機発光層を覆うように、前記堤防部材の内側に形成された樹脂製の平坦化膜とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate, a first electrode formed on the substrate, an organic light emitting layer formed on the first electrode, and a first electrode formed on the organic light emitting layer. Two electrodes, a dike member surrounding the organic light emitting layer, disposed on the first electrode between the outer periphery of the first electrode and the outer periphery of the organic light emitting layer and the second electrode, and the organic light emission An organic EL element comprising a resin flattening film formed inside the levee member so as to cover the layer.
また、請求項３に記載の発明は、前記平坦化膜上に形成された絶縁性の無機物からなる保護膜を更に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。 The invention according to claim 3 further comprises a protective film made of an insulating inorganic material formed on the planarizing film. The organic EL element according to claim 1 or 2 It is.
また、請求項４に記載の発明は、前記堤防部材の上面は、前記第２電極の上面よりも高い位置に形成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。 The invention according to claim 4 is characterized in that the top surface of the levee member is formed at a position higher than the top surface of the second electrode. It is an organic EL element as described in above.
また、請求項５に記載の発明は、前記第１電極は、２個所に分割され、前記一対の堤防部材は、前記分割された第１電極のそれぞれに形成されている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 claim 5 is characterized in that the first electrode is divided into two portions, and the pair of dike members are formed on each of the divided first electrodes. Item 2. The organic EL device according to Item 1.
また、請求項６に記載の発明は、前記第１電極は、複数の個所に分割され、前記堤防部材は、複数に分割された前記第１電極を各々少なくとも１個所横切るように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子である。 According to a sixth aspect of the present invention, the first electrode is divided into a plurality of portions, and the bank member is formed so as to cross at least one portion of the divided first electrode. The organic EL device according to claim 2.
また、請求項７に記載の発明は、前記分割された第１電極は、前記有機発光層の中心の周りに点対称であることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子である。 The invention according to claim 7 is the organic EL element according to claim 6, wherein the divided first electrode is point-symmetric about the center of the organic light emitting layer.
本発明によれば、第１電極の外周と有機発光層及び第２電極の外周との間に堤防部材を設けることによって、平坦化膜が第１電極の外周部に形成されることを抑制できる。これにより、第１電極の外周部を容易に露出させることができるので、製造工程を簡略化することができる。 According to the present invention, by providing a bank member between the outer periphery of the first electrode and the outer periphery of the organic light emitting layer and the second electrode, it is possible to suppress the planarization film from being formed on the outer periphery of the first electrode. . Thereby, since the outer peripheral part of a 1st electrode can be exposed easily, a manufacturing process can be simplified.
（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実施形態を説明する。図１は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の全体斜視図である。図２は、上側の一部を取り除いた有機ＥＬ素子の斜視図である。図３は、図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。以下の説明では、図１の矢印で示すＸＹＺをＸＹＺ方向とする。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to a bottom emission type organic EL element will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall perspective view of the organic EL element according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view of the organic EL element with a part on the upper side removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In the following description, XYZ indicated by an arrow in FIG.
図１〜図３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、上部陰極（請求項の第２電極に相当）５と、一対の堤防部材６ａ、６ｂと、平坦化膜７と、保護膜８とを備えている。 As shown in FIGS. 1 to 3, the organic EL device 1 according to the first embodiment includes a substrate 2, a transparent electrode (corresponding to a first electrode in claims) 3, an organic light emitting layer 4, and an upper cathode (invoiced). 5), a pair of dike members 6a and 6b, a flattening film 7, and a protective film 8.
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、一辺が約１５ｃｍの正方形状に形成されている。基板２の上面は、各層３〜５が形成される成長主面２ａである。基板２の下面は、光が取り出される光取出面２ｂである。 The substrate 2 is made of a glass substrate that can transmit light. The substrate 2 has a thickness of about 0.7 mm. The substrate 2 is formed in a square shape having a side of about 15 cm in plan view. The upper surface of the substrate 2 is a growth main surface 2a on which the layers 3 to 5 are formed. The lower surface of the substrate 2 is a light extraction surface 2b from which light is extracted.
透明電極３は、基板２の成長主面２ａ上の略全面に形成されている。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、下部陰極１２とを含む。陽極１１と下部陰極１２との間には、基板２まで達する絶縁溝１５が形成されている。 The transparent electrode 3 is formed on substantially the entire growth main surface 2 a of the substrate 2. The transparent electrode 3 is made of ITO (indium tin oxide) having a thickness of about 150 nm capable of transmitting light. The transparent electrode 3 includes an anode 11 and a lower cathode 12. An insulating groove 15 reaching the substrate 2 is formed between the anode 11 and the lower cathode 12.
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、基板２の成長主面２ａの＋Ｘ方向側に形成されている。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は、平面視にて、矩形状に形成されている。陽極１１のＹ方向側の長さは、基板２のＹ方向の幅と同じである。陽極１１のＸ方向の長さは、基板２よりも短い。陽極１１の＋Ｘ方向側の端部は、堤防部材６ａ及び平坦化膜７の外側に形成されている。即ち、陽極１１の＋Ｘ方向側の端部は、露出している。この露出している領域が、陽極端子１３として使用される。陽極端子１３には、外部の電源（図示略）が接続される。陽極端子１３の上面全体には、半田層または銅、金、銀等のその他の低抵抗の金属層（図示略）が形成される。これにより、陽極端子１３の上面全体を略同電位に保つことができる。 The anode 11 is for injecting holes into the organic light emitting layer 4. The anode 11 is formed on the + X direction side of the main growth surface 2 a of the substrate 2. The anode 11 is electrically connected to the lower surface of the organic light emitting layer 4. The anode 11 is formed in a rectangular shape in plan view. The length of the anode 11 on the Y direction side is the same as the width of the substrate 2 in the Y direction. The length of the anode 11 in the X direction is shorter than that of the substrate 2. The end of the anode 11 on the + X direction side is formed outside the bank member 6 a and the planarizing film 7. That is, the end of the anode 11 on the + X direction side is exposed. This exposed region is used as the anode terminal 13. An external power supply (not shown) is connected to the anode terminal 13. A solder layer or other low-resistance metal layer (not shown) such as copper, gold, or silver is formed on the entire upper surface of the anode terminal 13. Thereby, the whole upper surface of the anode terminal 13 can be maintained at substantially the same potential.
下部陰極１２は、上部陰極５と外部の電源とを接続するためのものである。下部陰極１２は、基板２の成長主面２ａの−Ｘ方向側の端部に形成されている。下部陰極１２は、平面視にて、矩形状に形成されている。下部陰極１２のＹ方向側の長さは、基板２のＹ方向の幅と同じである。下部陰極１２のＸ方向の長さは、基板２よりも短い。下部陰極１２は、の−Ｘ方向側の端部は、堤防部材６ｂ及び平坦化膜７の外側に形成されている。即ち、下部陰極１２の−Ｘ方向側の端部は、露出している。この露出している領域が、陰極端子１４として使用される。陰極端子１４には、外部の電源が接続される。陰極端子１４の上面全体には、半田層（図示略）が形成される。これにより、陰極端子１４の上面全体を略同電位に保つことができる。下部陰極１２の＋Ｘ方向側の端部は、上部陰極５の−Ｘ方向側の端部と電気的に接続されている。 The lower cathode 12 is for connecting the upper cathode 5 and an external power source. The lower cathode 12 is formed at the end portion on the −X direction side of the main growth surface 2 a of the substrate 2. The lower cathode 12 is formed in a rectangular shape in plan view. The length of the lower cathode 12 on the Y direction side is the same as the width of the substrate 2 in the Y direction. The length of the lower cathode 12 in the X direction is shorter than that of the substrate 2. The end of the lower cathode 12 on the −X direction side is formed outside the bank member 6 b and the planarizing film 7. That is, the end of the lower cathode 12 on the −X direction side is exposed. This exposed area is used as the cathode terminal 14. An external power source is connected to the cathode terminal 14. A solder layer (not shown) is formed on the entire upper surface of the cathode terminal 14. Thereby, the whole upper surface of the cathode terminal 14 can be maintained at substantially the same potential. The + X direction end of the lower cathode 12 is electrically connected to the −X direction end of the upper cathode 5.
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よりも一回り小さい矩形状に形成されている。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の一部は、絶縁溝１５の内部に形成されている。これにより、陽極１１と下部陰極１２とが上部陰極５等により短絡されることを抑制できる。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。 The organic light emitting layer 4 is for emitting light. The organic light emitting layer 4 is formed in a rectangular shape that is slightly smaller than the substrate 2 in plan view. The organic light emitting layer 4 is formed on the anode 11 in an electrically connected state. A part of the organic light emitting layer 4 is formed inside the insulating groove 15. Thereby, it can suppress that the anode 11 and the lower cathode 12 are short-circuited by the upper cathode 5 grade | etc.,. In the organic light emitting layer 4, a hole transport layer and an electron transport layer are sequentially laminated from the anode 11 side. The hole transport layer is made of an NPD (diphenylnaphthyldiamine) film having a thickness of about 50 nm. The electron transport layer has a thickness of about 50 nm and is made of a quinolinol aluminum complex (Alq 3 ) film mixed with a dye.
上部陰極５は、有機発光層４に電子を注入するためのものである。上部陰極５は、平面視にて、矩形状に形成されている。上部陰極５は、平面視にて、陽極１１から下部陰極１２にわたって形成されている。上部陰極５の大部分は、有機発光層４の上面に電気的に接続された状態で形成されている。陰極１２の−Ｘ方向側の端部は、下部陰極１２の＋Ｘ方向側の端部と電気的に接続されている。上部陰極５は、約１００ｎｍの厚みを有するＡｌ膜からなる。 The upper cathode 5 is for injecting electrons into the organic light emitting layer 4. The upper cathode 5 is formed in a rectangular shape in plan view. The upper cathode 5 is formed from the anode 11 to the lower cathode 12 in plan view. Most of the upper cathode 5 is formed in a state of being electrically connected to the upper surface of the organic light emitting layer 4. An end portion on the −X direction side of the cathode 12 is electrically connected to an end portion on the + X direction side of the lower cathode 12. The upper cathode 5 is made of an Al film having a thickness of about 100 nm.
一対の堤防部材６ａ、６ｂは、平坦化膜７が陽極端子１３及び陰極端子１４を覆うことを防ぐためのものである。堤防部材６ａ、６ｂは、ＵＶ硬化エポキシ樹脂からなる。堤防部材６ａ、６ｂのＹ方向の長さは、基板２のＹ方向の長さと同じである。堤防部材６ａ、６ｂの上面は、陽極１１の上面よりも高くなるように構成されている。堤防部材６ａは、透明電極３の陽極１１の上面に形成されている。堤防部材６ａは、陽極１１の＋Ｘ方向側の外周と有機発光層４の＋Ｘ方向側の外周との間に形成されている。堤防部材６ｂは、透明電極３の下部陰極１２の上面に形成されている。堤防部材６ｂは、下部陰極１２の−Ｘ方向側の外周と有機発光層４の−Ｘ方向側の外周との間に形成されている。即ち、一対の堤防部材６ａと堤防部材６ｂは、有機発光層４を挟むように配置されている。 The pair of dyke members 6a and 6b is for preventing the planarization film 7 from covering the anode terminal 13 and the cathode terminal 14. The levee members 6a and 6b are made of a UV curable epoxy resin. The length of the dike members 6a and 6b in the Y direction is the same as the length of the substrate 2 in the Y direction. The upper surfaces of the bank members 6 a and 6 b are configured to be higher than the upper surface of the anode 11. The bank member 6 a is formed on the upper surface of the anode 11 of the transparent electrode 3. The bank member 6 a is formed between the outer periphery of the anode 11 on the + X direction side and the outer periphery of the organic light emitting layer 4 on the + X direction side. The bank member 6 b is formed on the upper surface of the lower cathode 12 of the transparent electrode 3. The bank member 6 b is formed between the outer periphery on the −X direction side of the lower cathode 12 and the outer periphery on the −X direction side of the organic light emitting layer 4. That is, the pair of dike members 6 a and the dike members 6 b are arranged so as to sandwich the organic light emitting layer 4.
平坦化膜７は、上部陰極５の上面に形成された凹凸を低減するためのものである。また、平坦化膜７は、有機発光層４を水分や酸素の侵入を抑制するためのものである。平坦化膜７は、熱硬化性エポキシ樹脂からなる。平坦化膜７は、一対の堤防部材６ａ、６ｂの間に形成されている。平坦化膜７は、有機発光層４及び上部陰極５を覆うように形成されている。 The planarizing film 7 is for reducing unevenness formed on the upper surface of the upper cathode 5. The planarizing film 7 is for suppressing the intrusion of moisture and oxygen in the organic light emitting layer 4. The planarizing film 7 is made of a thermosetting epoxy resin. The planarizing film 7 is formed between the pair of dyke members 6a and 6b. The planarization film 7 is formed so as to cover the organic light emitting layer 4 and the upper cathode 5.
保護膜８は、水分や酸素の侵入を抑制するためのものである。保護膜８は、平坦化膜７の上面全体を覆うように形成されている。保護膜８は、矩形の薄膜状に形成されている。保護膜８は、約５０ｎｍ〜約１００ｎｍの厚みを有する。保護膜８は、絶縁性のＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）からなる。 The protective film 8 is for suppressing intrusion of moisture and oxygen. The protective film 8 is formed so as to cover the entire upper surface of the planarizing film 7. The protective film 8 is formed in a rectangular thin film shape. The protective film 8 has a thickness of about 50 nm to about 100 nm. The protective film 8 is made of insulating Al 2 O 3 (aluminum oxide).
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の陽極端子１３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１４には、外部の電源から電子が注入される。陽極端子１３から注入された正孔は、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１４から注入された電子は、下部陰極１２及び上部陰極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。 First, holes are injected into the anode terminal 13 of the organic EL element 1 from an external power source. Electrons are injected into the cathode terminal 14 of the organic EL element 1 from an external power source. Holes injected from the anode terminal 13 are injected into the organic light emitting layer 4 through the anode 11. On the other hand, electrons injected from the cathode terminal 14 are injected into the organic light emitting layer 4 through the lower cathode 12 and the upper cathode 5. The holes and electrons injected into the organic light emitting layer 4 recombine to emit light. The emitted light passes through the anode 11 and the substrate 2 and is irradiated from the light extraction surface 2b to the outside.
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１０は、第１実施形態による有機ＥＬ素子の製造工程を説明する図である。尚、本製造方法は、大型の基板に複数の有機ＥＬ素子を形成した後、素子単位に分割する方法である。 Next, a method for manufacturing the organic EL element 1 according to the first embodiment will be described. 4-10 is a figure explaining the manufacturing process of the organic EL element by 1st Embodiment. This manufacturing method is a method in which a plurality of organic EL elements are formed on a large substrate and then divided into element units.
まず、図４に示すように、スパッタ法により、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。その後、フォトリソグラフィー法により、絶縁溝１５を形成する領域が露出するように、透明電極３の上面にレジスト膜５１を形成する。 First, as shown in FIG. 4, the transparent electrode 3 made of ITO is formed on the entire growth main surface 2a of the substrate 2 by sputtering. Thereafter, a resist film 51 is formed on the upper surface of the transparent electrode 3 by photolithography so that a region for forming the insulating groove 15 is exposed.
次に、図５に示すように、エッチング法によって、陽極１１と下部陰極１２との間の透明電極３を除去して、絶縁溝１５を形成する。これにより、陽極１１と下部陰極１２とが分割されて絶縁される。この後、レジスト膜５１を除去する。 Next, as shown in FIG. 5, the insulating electrode 15 is formed by removing the transparent electrode 3 between the anode 11 and the lower cathode 12 by etching. Thereby, the anode 11 and the lower cathode 12 are divided and insulated. Thereafter, the resist film 51 is removed.
次に、図６に示すように、中央部に開口部５２ａが形成されたシャドウマスク５２を用いて、有機発光層４を陽極１１及び絶縁溝１５の内部の所定の領域に蒸着する。 Next, as shown in FIG. 6, the organic light emitting layer 4 is deposited on a predetermined region inside the anode 11 and the insulating groove 15 using a shadow mask 52 having an opening 52 a formed at the center.
次に、図７に示すように、中央部に開口部５３ａが形成されたシャドウマスク５３を用いて、Ａｌ膜からなる矩形状の上部陰極５を有機発光層４及び下部陰極１２上の所定の領域に蒸着する。 Next, as shown in FIG. 7, a rectangular upper cathode 5 made of an Al film is formed on the organic light-emitting layer 4 and the lower cathode 12 with a predetermined shadow mask 53 having an opening 53a formed at the center. Vapor deposition in the area.
次に、スクリーン印刷法によって、陽極１１及び下部陰極１２の所定の位置にＵＶ（紫外線）硬化樹脂を印刷する。その後、紫外線を照射することによって、ＵＶ（紫外線）硬化樹脂を硬化させる。これにより、図８に示すように、陽極１１の＋Ｘ方向側の外周と有機発光層４の＋Ｘ方向側の外周との間に堤防部材６ａが形成されるとともに、下部陰極１２の−Ｘ方向側の外周と有機発光層４の−Ｘ方向側の外周との間に堤防部材６ｂが形成される。尚、堤防部材６ａ、６ｂは、隣接する有機ＥＬ素子１の堤防部材６ａ、６ｂと連続して形成されている。 Next, UV (ultraviolet) curable resin is printed at predetermined positions of the anode 11 and the lower cathode 12 by screen printing. Thereafter, the UV (ultraviolet) curable resin is cured by irradiating with ultraviolet rays. Thereby, as shown in FIG. 8, the bank member 6 a is formed between the outer periphery of the anode 11 on the + X direction side and the outer periphery of the organic light emitting layer 4 on the + X direction side, and the −X direction side of the lower cathode 12. A bank member 6b is formed between the outer periphery of the organic light emitting layer 4 and the outer periphery of the organic light emitting layer 4 on the −X direction side. The bank members 6a and 6b are formed continuously with the bank members 6a and 6b of the adjacent organic EL element 1.
次に、図９に示すように、一対の堤防部材６ａ、６ｂの間に熱硬化性のエポキシ樹脂７ａを滴下する。ここで、堤防部材６ａ、６ｂの間に滴下されたエポキシ樹脂７ａは、堤防部材６ａ、６ｂによって堰き止められる。これにより、エポキシ樹脂７ａが、堤防部材６ａ、６ｂの外側に形成される陽極端子１３及び陰極端子１４の上面に塗布されることはない。 Next, as shown in FIG. 9, a thermosetting epoxy resin 7a is dropped between the pair of dike members 6a and 6b. Here, the epoxy resin 7a dripped between the dike members 6a and 6b is blocked by the dike members 6a and 6b. Thereby, the epoxy resin 7a is not applied to the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 formed outside the dike members 6a and 6b.
次に、加熱することによって、熱硬化性のエポキシ樹脂７ａを硬化させる。これにより、図１０に示すように、平坦化膜７が、有機発光層４及び上部陰極５を覆うように形成される。ここで、上述したように、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面には、エポキシ樹脂７ａが塗布されないので、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面には平坦化膜７は形成されない。 Next, the thermosetting epoxy resin 7a is cured by heating. Thereby, as shown in FIG. 10, the planarizing film 7 is formed so as to cover the organic light emitting layer 4 and the upper cathode 5. Here, as described above, since the epoxy resin 7 a is not applied to the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14, the planarizing film 7 is not formed on the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14.
次に、図１に示すように、スパッタ法またはプラズマＣＶＤ法にＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）からなる保護膜８を成膜する。この後、素子単位に分割することによって、有機ＥＬ素子１が完成する。 Next, as shown in FIG. 1, a protective film 8 made of Al 2 O 3 (aluminum oxide) is formed by sputtering or plasma CVD. Then, the organic EL element 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、一対の堤防部材６ａ、６ｂとを備えている。これにより、平坦化膜７を形成する工程において、エポキシ樹脂７ａを堤防部材６ａ、６ｂの間に滴下することにより、エポキシ樹脂７ａが堤防部材６ａ、６ｂによって堰き止められる。このため、エポキシ樹脂７ａが、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面に塗布されることがないので、従来、陽極端子１３及び陰極端子１４を露出させるために、必要であった平坦化膜７の除去工程が不要となる。この結果、有機ＥＬ素子１の製造工程を簡略化することができるので、製造コストの低減及び高歩留まりを実現することができる。 As described above, the organic EL element 1 according to the first embodiment includes the pair of dike members 6a and 6b. Thereby, in the process of forming the planarizing film 7, the epoxy resin 7a is dammed up by the dike members 6a and 6b by dropping the epoxy resin 7a between the dike members 6a and 6b. For this reason, since the epoxy resin 7a is not applied to the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14, the leveling film 7 that has been conventionally required to expose the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 is used. A removal process becomes unnecessary. As a result, since the manufacturing process of the organic EL element 1 can be simplified, it is possible to realize a reduction in manufacturing cost and a high yield.
更に、従来、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面に形成された平坦化膜７の除去工程は、Ｏ２プラズマによるドライエッチング法やレーザーアブレーション等によって行っている。これらの工程は、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面にダメージを与えるために、陽極端子１３及び陰極端子１４と外部の配線（図示略）との間の電気的な抵抗を増大させる。しかしながら、平坦化膜７の除去工程を不要とすることにより、陽極端子１３及び陰極端子１４の上面のダメージを低減することができる。この結果、陽極端子１３及び陰極端子１４と外部の配線との間の電気的な抵抗を低減することができる。 Further, conventionally, the removal process of the planarizing film 7 formed on the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 is performed by a dry etching method using O 2 plasma, laser ablation, or the like. These steps increase the electrical resistance between the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 and external wiring (not shown) in order to damage the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14. However, by eliminating the step of removing the planarizing film 7, damages on the upper surfaces of the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 can be reduced. As a result, the electrical resistance between the anode terminal 13 and the cathode terminal 14 and the external wiring can be reduced.
また、有機ＥＬ素子１では、平坦化膜７によって、有機発光層４及び上部陰極５によって形成された段部を低減することができる。また、平坦化膜７によって、Ａｌ膜からなる上部陰極５の上面に形成される凹凸を低減することができる。これにより、スパッタ法等により形成される保護膜８を容易に且つ高密度に成膜することができる。 In the organic EL element 1, the step formed by the organic light emitting layer 4 and the upper cathode 5 can be reduced by the planarizing film 7. Further, the planarization film 7 can reduce unevenness formed on the upper surface of the upper cathode 5 made of an Al film. As a result, the protective film 8 formed by sputtering or the like can be easily and densely formed.
（第２実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａについて、図面を参照して説明する。図１１は、第２実施形態による有機ＥＬ素子の全体斜視図である。図１２は、上側の一部を取り除いた有機ＥＬ素子の斜視図である。図１３は、有機ＥＬ素子の基板と透明電極のみの斜視図である。図１４は、図１１のＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿った断面図である。図１５は、図１１のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。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。
(Second Embodiment)
Next, an organic EL element 1A according to a second embodiment, in which a part of the above-described embodiment is changed, will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is an overall perspective view of the organic EL element according to the second embodiment. FIG. 12 is a perspective view of the organic EL element with a part on the upper side removed. FIG. 13 is a perspective view of only the substrate and the transparent electrode of the organic EL element. 14 is a cross-sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. 15 is a cross-sectional view taken along line XV-XV in FIG. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図１１〜図１５に示すように、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａは、基板２と、透明電極３Ａと、有機発光層４と、上部陰極５Ａと、堤防部材６Ａと、平坦化膜７と、保護膜８とを備えている。 As shown in FIGS. 11 to 15, the organic EL element 1 </ b> A according to the second embodiment includes a substrate 2, a transparent electrode 3 </ b> A, an organic light emitting layer 4, an upper cathode 5 </ b> A, a dike member 6 </ b> A, and a planarizing film 7. And a protective film 8.
透明電極３Ａ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３Ａは、陽極１１Ａと、４個の下部陰極１２Ａとを備えている。陽極１１Ａと各下部陰極１２Ａとの間には、陽極１１Ａと下部陰極１２Ａとを絶縁するための絶縁溝１５Ａが形成されている。 The transparent electrode 3A is made of ITO (indium tin oxide) having a thickness of about 150 nm capable of transmitting light. The transparent electrode 3A includes an anode 11A and four lower cathodes 12A. An insulating groove 15A for insulating the anode 11A and the lower cathode 12A is formed between the anode 11A and each lower cathode 12A.
陽極１１Ａは、基板２の成長主面２ａの中央部に形成されている。陽極１１Ａは、平面視にて、八角形状に形成されている。陽極１１Ａは、有機発光層４の中心Ｃの周りに点対称に形成されている。陽極１１Ａの中央部は、有機発光層４の下面と電気的に接続されている。陽極１１Ａの外周部は、堤防部材６Ａよりも外側に形成されている。これにより、陽極１１Ａの外周部が、４個所露出される。この露出された４個所の陽極１１Ａの外周部は、陽極端子１３Ａとして使用される（図１１のドットハッチング参照）。４個の陽極端子１３Ａは、成長主面２ａの４辺の各中央部に形成される。 The anode 11 </ b> A is formed at the center of the growth main surface 2 a of the substrate 2. The anode 11A is formed in an octagonal shape in plan view. The anode 11 </ b> A is formed point-symmetrically around the center C of the organic light emitting layer 4. The central portion of the anode 11 </ b> A is electrically connected to the lower surface of the organic light emitting layer 4. The outer peripheral part of the anode 11A is formed outside the bank member 6A. Thereby, the outer peripheral part of the anode 11A is exposed at four places. The exposed outer peripheral portions of the four anodes 11A are used as anode terminals 13A (see dot hatching in FIG. 11). Four anode terminals 13A are formed at the center of each of the four sides of the growth main surface 2a.
４個の下部陰極１２Ａは、基板２の成長主面２ａの四隅に形成されている。下部陰極１２Ａは、平面視にて、直角三角形状に形成されている。４個の下部陰極１２Ａは、有機発光層４の中心Ｃの周りに点対称に形成されている。下部陰極１２Ａの外周部は、堤防部材６Ａよりも外側に形成されている。これにより、下部陰極１２Ａの外周部は、露出される。この露出された４個所の下部陰極１２Ａの外周部は、陰極端子１４Ａとして使用される（図１１のドットハッチング参照）。堤防部材６Ａの内側に形成された下部陰極１２Ａの領域は、上部陰極５Ａの四隅と電気的に接続されている。 The four lower cathodes 12 </ b> A are formed at the four corners of the growth main surface 2 a of the substrate 2. The lower cathode 12A is formed in a right triangle shape in plan view. The four lower cathodes 12 </ b> A are formed point-symmetrically around the center C of the organic light emitting layer 4. The outer peripheral part of the lower cathode 12A is formed outside the bank member 6A. As a result, the outer peripheral portion of the lower cathode 12A is exposed. The exposed outer peripheral portions of the four lower cathodes 12A are used as cathode terminals 14A (see dot hatching in FIG. 11). The region of the lower cathode 12A formed inside the bank member 6A is electrically connected to the four corners of the upper cathode 5A.
堤防部材６Ａは、平面視にて、略正方形状に形成されている。堤防部材６Ａの中央部には、開口部２１が形成されている。堤防部材６Ａは、透明電極３上に形成されている。堤防部材６Ａは、透明電極３Ａの外周と有機発光層４の外周との間に配置されている。堤防部材６Ａは、有機発光層４及び上部陰極５Ａを囲繞するように構成されている。堤防部材６Ａは、陽極１１Ａと４個所の下部陰極１２Ａとを跨ぐように、且つ、各々少なくとも１個所横切るように形成されている。堤防部材６Ａは、ＵＶ硬化性のエポキシ樹脂からなる。 The bank member 6A is formed in a substantially square shape in plan view. An opening 21 is formed at the center of the bank member 6A. The bank member 6 </ b> A is formed on the transparent electrode 3. The bank member 6A is disposed between the outer periphery of the transparent electrode 3A and the outer periphery of the organic light emitting layer 4. The bank member 6A is configured to surround the organic light emitting layer 4 and the upper cathode 5A. The bank member 6A is formed so as to straddle the anode 11A and the four lower cathodes 12A, and to cross at least one of each. The bank member 6A is made of a UV curable epoxy resin.
平坦化膜７Ａは、堤防部材６Ａの開口部２１に形成されている。平坦化膜７Ａは、堤防部材６Ａの内側に充填された熱硬化性のエポキシ樹脂からなる。 The planarizing film 7A is formed in the opening 21 of the bank member 6A. The planarizing film 7A is made of a thermosetting epoxy resin filled inside the dike member 6A.
次に、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａの動作を説明する。 Next, the operation of the organic EL element 1A according to the second embodiment will be described.
まず、有機ＥＬ素子１Ａの４個所の陽極端子１３Ａには、外部の電源から正孔が注入される。また、有機ＥＬ素子１Ａの４個の陰極端子１４Ａには、外部の電源から電子が注入される。陽極端子１３Ａから注入された正孔は、陽極１１Ａを介して、四方から有機発光層４に注入される。一方、陰極端子１４Ａから注入された電子は、下部陰極１２Ａ及び上部陰極５Ａを介して四方から有機発光層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１１Ａ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。 First, holes are injected from an external power source into the four anode terminals 13A of the organic EL element 1A. Electrons are injected from the external power source into the four cathode terminals 14A of the organic EL element 1A. Holes injected from the anode terminal 13A are injected into the organic light emitting layer 4 from four directions via the anode 11A. On the other hand, electrons injected from the cathode terminal 14A are injected into the organic light emitting layer 4 from four directions via the lower cathode 12A and the upper cathode 5A. The holes and electrons injected into the organic light emitting layer 4 recombine to emit light. The emitted light passes through the anode 11A and the substrate 2 and is irradiated from the light extraction surface 2b to the outside.
次に、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａの製造方法を説明する。図１６は、第２実施形態の有機ＥＬ素子の一製造工程を説明する図である。尚、本製造工程は、大型の基板に複数の有機ＥＬ素子を製造する場合や、単独で有機ＥＬ素子を製造する場合にも適用できる。 Next, a method for manufacturing the organic EL element 1A according to the second embodiment will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining one manufacturing process of the organic EL element of the second embodiment. In addition, this manufacturing process is applicable also when manufacturing a several organic EL element on a large sized substrate, or manufacturing an organic EL element independently.
まず、第１実施形態による有機ＥＬ素子１と同様の工程によって、透明電極３Ａ、有機発光層４、上部陰極５Ａを形成する。 First, the transparent electrode 3A, the organic light emitting layer 4, and the upper cathode 5A are formed by the same process as the organic EL element 1 according to the first embodiment.
次に、図１６に示すように、有機発光層４及び上部陰極５Ａを囲繞するように堤防部材６Ａを形成する。この状態で、熱硬化性のエポキシ樹脂の液滴が、堤防部材６Ａの開口部２１に滴下される。ここで、堤防部材６Ａによって、エポキシ樹脂は堰き止められるので、陽極端子１３Ａ及び陰極端子１４Ａが形成される透明電極３の領域にはエポキシ樹脂が塗布されない。 Next, as shown in FIG. 16, a dike member 6A is formed so as to surround the organic light emitting layer 4 and the upper cathode 5A. In this state, a thermosetting epoxy resin droplet is dropped onto the opening 21 of the dyke member 6A. Here, since the epoxy resin is blocked by the bank member 6A, the epoxy resin is not applied to the region of the transparent electrode 3 where the anode terminal 13A and the cathode terminal 14A are formed.
この後、加熱することによって、エポキシ樹脂を硬化させる。これにより、平坦化膜７Ａが形成される。この後、保護膜８を形成する。この結果、図１１に示す、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａが完成する。 Thereafter, the epoxy resin is cured by heating. Thereby, the planarizing film 7A is formed. Thereafter, the protective film 8 is formed. As a result, the organic EL element 1A according to the second embodiment shown in FIG. 11 is completed.
上述したように、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａには、堤防部材６Ａが設けられているので、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。 As described above, since the organic EL element 1A according to the second embodiment is provided with the bank member 6A, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
また、第２実施形態による有機ＥＬ素子１Ａは、陽極端子１３Ａ及び陰極端子１４Ａが、それぞれ４個ずつ形成されている。更に、４個の陽極端子１３Ａは、有機発光層４の中心Ｃの周りに点対称に形成されている。４個の陰極端子１４Ａは、有機発光層４の中心Ｃの周りに点対称に形成されている。これにより、四方向から正孔及び電子を注入することができるので、陽極１１Ａ及び陰極１２Ａから有機発光層４へ注入される正孔及び電子の平面的な偏りを抑制することができる。この結果、有機発光層４から発光される光の偏りを抑制できる。 The organic EL element 1A according to the second embodiment has four anode terminals 13A and four cathode terminals 14A. Further, the four anode terminals 13 </ b> A are formed point-symmetrically around the center C of the organic light emitting layer 4. The four cathode terminals 14 </ b> A are formed point-symmetrically around the center C of the organic light emitting layer 4. Thereby, since holes and electrons can be injected from four directions, planar deviation of holes and electrons injected from the anode 11A and the cathode 12A into the organic light emitting layer 4 can be suppressed. As a result, the bias of the light emitted from the organic light emitting layer 4 can be suppressed.
（第３実施形態）
次に、上述した実施形態の一部を変更した第３実施形態による有機ＥＬ素子１Ｂ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、図１７は、第１実施形態における図３相当図である。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。
(Third embodiment)
Next, an organic EL element 1B according to a third embodiment, in which a part of the above-described embodiment is changed, will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a cross-sectional view of an organic EL element according to the third embodiment. FIG. 17 is a view corresponding to FIG. 3 in the first embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図１７に示すように、堤防部材６Ｂａ、６Ｂｂの上面が、上部陰極５の上面よりも低くなるように形成してもよい。この場合、堤防部材６Ｂａ、６Ｂｂが、平坦化膜７Ｂを構成する樹脂を弾くことが可能な樹脂によって構成する必要がある。例えば、堤防部材６Ｂａ、６Ｂｂをシリコン系樹脂によって構成するとともに、平坦化膜７Ｂをエポキシ系樹脂によって構成することが考えられる。 As shown in FIG. 17, the upper surfaces of the bank members 6Ba and 6Bb may be formed to be lower than the upper surface of the upper cathode 5. In this case, the dyke members 6Ba and 6Bb need to be made of a resin capable of repelling the resin constituting the planarizing film 7B. For example, it is conceivable that the dike members 6Ba and 6Bb are made of silicon resin and the planarizing film 7B is made of epoxy resin.
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 scope of claims and the scope equivalent to the description of the scope of claims. Hereinafter, modified embodiments in which the above-described embodiment is partially modified will be described.
例えば、上述した実施形態における材料、形状及び数値等は適宜変更可能である。 For example, the materials, shapes, numerical values, and the like in the above-described embodiments can be changed as appropriate.
また、堤防部材は、フォトリソグラフィー法、ディスペンサー装置等によって形成してもよい。堤防部材を構成する樹脂は、他のＵＶ（紫外線）硬化樹脂やフォトリソグラフィーに用いられる感光性の硬化性樹脂等を適用してもよい。 Further, the bank member may be formed by a photolithography method, a dispenser device or the like. As the resin constituting the bank member, other UV (ultraviolet) curable resin, photosensitive curable resin used for photolithography, or the like may be applied.
また、平坦化膜は、他の熱硬化性樹脂やＵＶ硬化性樹脂によって構成してもよい。 Further, the planarizing film may be composed of other thermosetting resin or UV curable resin.
また、保護膜は、ＳｉＮ、ＡｌＮ及びＳｉＯ２等によって構成してもよい。 The protective film may be made of SiN, AlN, SiO 2 or the like.
１、１Ａ、１Ｂ 有機ＥＬ素子
２ 基板
２ａ 成長主面
２ｂ 光取出面
３、３Ａ 透明電極
４ 有機発光層
５、５Ａ 上部陰極
６ａ、６ｂ、６Ａ、６Ｂａ、６Ｂｂ 堤防部材
７、７Ａ、７Ｂ 平坦化膜
７ａ エポキシ樹脂
８ 保護膜
１１、１１Ａ 陽極
１２、１２Ａ 下部陰極
１３、１３Ａ 陽極端子
１４、１４Ａ 陰極端子
１５、１５Ａ 絶縁溝
２１ 開口部
1, 1A, 1B Organic EL element 2 Substrate 2a Growth main surface 2b Light extraction surface 3, 3A Transparent electrode 4 Organic light emitting layer 5, 5A Upper cathodes 6a, 6b, 6A, 6Ba, 6Bb Embankment members 7, 7A, 7B Planarization Film 7a Epoxy resin 8 Protective film 11, 11A Anode 12, 12A Lower cathode 13, 13A Anode terminal 14, 14A Cathode terminal 15, 15A Insulating groove 21 Opening
Claims (7)
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、
前記有機発光層を挟むように、前記第１電極の外周と前記有機発光層及び前記第２電極の外周との間の前記第１電極上に配置された少なくとも一対の堤防部材と、
前記有機発光層を覆うように、前記一対の堤防部材の間に形成された樹脂製の平坦化膜とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子。 A substrate,
A first electrode formed on the substrate;
An organic light emitting layer formed on the first electrode;
A second electrode formed on the organic light emitting layer;
At least a pair of dike members disposed on the first electrode between the outer periphery of the first electrode and the outer periphery of the organic light emitting layer and the second electrode so as to sandwich the organic light emitting layer;
An organic EL element comprising: a resin flattening film formed between the pair of dike members so as to cover the organic light emitting layer.
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、
前記第１電極の外周と前記有機発光層及び前記第２電極の外周との間の前記第１電極上に配置された、前記有機発光層を囲繞する堤防部材と、
前記有機発光層を覆うように、前記堤防部材の内側に形成された樹脂製の平坦化膜とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子。 A substrate,
A first electrode formed on the substrate;
An organic light emitting layer formed on the first electrode;
A second electrode formed on the organic light emitting layer;
A dike member surrounding the organic light emitting layer, disposed on the first electrode between the outer periphery of the first electrode and the outer periphery of the organic light emitting layer and the second electrode;
An organic EL device comprising: a resin flattening film formed inside the levee member so as to cover the organic light emitting layer.
前記一対の堤防部材は、前記分割された第１電極のそれぞれに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。 The first electrode is divided into two parts,
The organic EL element according to claim 1, wherein the pair of dike members are formed on each of the divided first electrodes.
前記堤防部材は、複数に分割された前記第１電極を各々少なくとも１個所横切るように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子。 The first electrode is divided into a plurality of locations,
3. The organic EL element according to claim 2, wherein the levee member is formed so as to cross at least one of the first electrodes divided into a plurality of parts.
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