JP2014044936A - 封止体及び有機電界発光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共通電源供給ラインとガラスフリットが重なる領域に、第2金属層を設ける。第2金属層がレーザ光を吸収、反射するため、ガラスフリットを一様に加熱することができる。そのため、クラックの生じにくい低融点ガラスで被封止体を封止することができる。
【選択図】図1
Description
以下では、本発明の一態様である封止体の構成について詳細に説明する。
図1(B)に示す封止体では、第1基板901、第2基板902、及びシール材500によって、発光素子131が封止されている。第1基板901上に、第1金属層107が設けられ、第1金属層107と接するように第1絶縁層105が設けられている。シール材500と重なり、第1絶縁層105と接するように第2金属層113が設けられている。第2絶縁層114は第1絶縁層105と接するように設けられ、シール材500と接して設けられる。第1金属層107は、第1絶縁層105を介して第2金属層113に覆われており、第1金属層107とシール材500が重なる領域では、第1金属層107とシール材500の間に、第2金属層113が存在する。
以下に本発明の一態様の封止体を構成する部材について説明する。
第1基板901及び第2基板902としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、金属基板などを用いることができる。第1基板901又は第2基板902の少なくとも一方には、シール材500を形成する際に用いるレーザの光を透過する基板を用いる。
第1金属層107は、シール材500と重なる領域を有する。第1金属層107の材料は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、クロム、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて形成することが好ましい。第1金属層107は、枠状のシール材500の内側から外側に引き出され、シール材500と交差している。そのため、封止体の一辺において、端では、複数の第1金属層107がシール材500と交差している(図1(B))。一方、中央では、シール材500と交差する第1金属層107の数は端に比べて少なくなる(図2(B))。
第1絶縁層105は、第1金属層107と第2金属層113の電気的短絡を防止するために設けられる。第1絶縁層105は、プラズマCVD法を用いて、シラン(SiH4)と窒素(N2)の混合ガスを供給して成膜する窒化シリコン膜を用いることが好ましい。第1絶縁層105には、その他の無機絶縁膜も用いることができ、例えば、実施の形態2にて説明するバッファ層に用いることができる材料と同様の材料を適用できる。
第2金属層113は、レーザ光によってガラスフリットを一様に加熱し溶融させるために設ける。第2金属層113を設けることにより、シール材形成領域と重なる第1金属層107のレイアウトを自由にすることができる。第2金属層113は、第1絶縁層105と接して設けられ、シール材500と重なるように形成される。第2金属層113の材料としては、第1金属層107に用いることができる材料と同様の材料を適用できる。
シール材500と、シール材500と接する層と、の密着性を高めるため、封止体では、第2絶縁層114とシール材500が接する構造にすることが好ましい。第2絶縁層114は、プラズマCVD法を用いて、シラン(SiH4)と窒素(N2)の混合ガスを供給して成膜する窒化シリコン膜を用いることが好ましい。第2絶縁層114には、その他の無機絶縁膜も用いることができ、例えば、実施の形態2にて説明するバッファ層やゲート絶縁層に用いることができる材料と同様の材料を適用できる。
シール材500は、第1基板901と第2基板902とともに被封止体を封止し、気密性の高い封止体を形成する。シール材500は、第2絶縁層114に接して設けられる。シール材500は、第2金属層113と重なるように形成される。シール材500は低融点ガラスで構成されることが好ましい。低融点ガラスは、ガラスフリットにレーザ光を照射して形成されるが、レーザ光はガラスフリット及び第2金属層で吸収、反射される。第2金属層113はガラスフリットを含むペーストが塗布される領域と第1金属層107とが重なる領域に重なるように形成されるので、レーザ光の熱を均一にガラスフリットに与え、質が均一な低融点ガラスを形成することができる。そのため、気密性の高い封止体を得ることができる。ガラスフリットとして用いることのできる材料は、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化テルル、酸化アルミニウム、二酸化シリコン、酸化鉛、酸化スズ、酸化リン、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸化鉄、酸化銅、酸化チタン、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化アンチモン、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸塩ガラス及びホウケイ酸ガラスよりなる群から選択された1以上の化合物を含むことが望ましい。
図8は、図2(B)の変形であり、第2金属層113は穴が開けられている。第2金属層113と接するように設けられた第2絶縁層114は、上記穴に従い凹凸を生じる。シール材500は、第2絶縁層114に設けられた上記凹凸を埋めて、アンカー効果を生じる。そのため、シール材500と第2絶縁層114の密着性が向上し、気密性の高い封止体を得ることができる。
以下では、本発明の一態様である有機電界発光装置の構成について詳細に説明する。
図3(A)、図4(A)は、有機電界発光装置の上面図、図3(B)、図4(B)は、有機電界発光装置の一部を概略的に示す断面図であり、封止部4501、画素部4502、信号線回路部4503の具体的な構成を示している。
以下に本発明の一態様の有機電界発光装置を構成する部材について説明する。
バッファ層103は、半導体層110に可動イオン等の不純物の拡散を防止する機能を有することが好ましい。バッファ層103は、酸化シリコン膜、酸化ガリウム膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、若しくは酸化アルミニウム膜などの酸化絶縁膜、又は、窒化シリコン膜、若しくは窒化アルミニウム膜などの窒化絶縁膜、又は、酸化窒化シリコン膜、若しくは酸化窒化アルミニウム膜などの酸化窒化絶縁膜、又は、窒化酸化シリコン膜などの窒化酸化絶縁膜から選ばれた一の絶縁膜、又は、複数が積層された絶縁膜で形成できる。なお、「窒化酸化物」とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多いものをいい、「酸化窒化物」とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多いものをいう。
ゲート電極層106は、トランジスタのゲート電極として機能する。ゲート電極層106の材料は、モリブデン、チタン、タンタル、タングステン、アルミニウム、銅、クロム、ネオジム、スカンジウム等の金属材料又はこれらを主成分とする合金材料を用いて形成することができる。また、ゲート電極層106としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜、ニッケルシリサイドなどのシリサイド膜を用いてもよい。ゲート電極層106は、単層構造としてもよいし、積層構造としてもよい。
第1金属層107は、トランジスタのゲート電極層、ソース電極層、ドレイン電極層又は第1電極層118のうちいずれか1つに電気的に接続され、共通電源供給ラインとして機能する。第1金属層107は、シール材500と重なる領域を有する。第1金属層107の材料は、ゲート電極層106と同様の材料を用いることが好ましい。第1金属層107は共通電源供給ラインとして、引き回されている。そのため、有機電界発光装置の一辺において、端では、複数の第1金属層107がシール材500と交差している(図3(B))。一方、中央では、シール材500と交差する第1金属層107の数は少なくなる(図4(B))。
ゲート絶縁層108には、バッファ層に用いることができる材料と同様の材料を適用できる。
半導体層110はシリコン又は酸化物半導体を用いることができる。当該発明の作製方法において、第1基板901上に半導体層110を形成する。そのため、半導体層110を500℃以上の温度で成膜、又はアニール処理を行うことができる。そのため、電界効果移動度、オン電流の高いトランジスタを作製することができる。なお、当該半導体層110に用いることができる酸化物半導体の詳細は実施の形態3で説明する。
ソース電極層112a及びドレイン電極層112bは、半導体層110のソース及びドレイン形成領域と電気的に接続している。ソース電極層112a及びドレイン電極層112bに用いる導電膜としては、例えば、Al、Cr、Cu、Ta、Ti、Mo、Wから選ばれた元素を含む金属膜、又は上述した元素を含む金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)等を用いることができる。また、Al、Cuなどの金属膜の下側又は上側の一方又は双方にTi、Mo、Wなどの高融点金属膜又はそれらの金属窒化物膜(窒化チタン膜、窒化モリブデン膜、窒化タングステン膜)を積層させた構成としても良い。また、ソース電極層112a及びドレイン電極層112bに用いる導電膜としては、導電性の金属酸化物で形成しても良い。導電性の金属酸化物としては酸化インジウム(In2O3等)、酸化スズ(SnO2等)、酸化亜鉛(ZnO)、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(In2O3−ZnO等)、又はこれらの金属酸化物材料に酸化シリコンを含ませたものを用いることができる。
第2金属層113は、レーザ光によってガラスフリットを一様に加熱し溶融させるために設ける。第2金属層113を設けることにより、シール材形成領域と重なる第1金属層107のレイアウトを自由にすることができる。第2金属層113は、ゲート絶縁層108と接して設けられ、シール材500と重なるように形成される。第2金属層113の材料としては、ソース電極層112a及びドレイン電極層112bと同じ材料を用いることができる。
第2絶縁層114は、トランジスタを保護するために設けられる。第2絶縁層114は、実施の形態1に示した材料や、ゲート絶縁層に用いることができる材料を用いて形成できる。シール材500と、シール材500と接する層と、の密着性を高めるため、有機電界発光装置では、第2絶縁層114とシール材500が接する構造にすることが好ましい。
平坦化層116は、ソース電極層112a及びドレイン電極層112bにより生じた凹凸を少なくするために設ける。平坦化層116は、ポリイミド又はアクリルなどの有機樹脂材料又は、酸化シリコン膜等の無機絶縁膜等で形成することができる。シール材形成領域の平坦化層116は、取り除かれている(つまり、シール材500と平坦化層116は重ならない)ことが好ましい。シール材500と、シール材500と接する第1基板901上の層との密着性を高め、気密性の高い有機電界発光装置を形成するためである。
本発明の一態様の有機電界発光装置では、発光素子130から発光を得る。発光素子130は、第1電極層118と第2電極層122に挟持された有機化合物を含む層120を有する。有機化合物を含む層120は、少なくとも発光層を含むものであり、複数の層を有する。有機化合物を含む層120については実施の形態4で説明する。
隔壁124は、無機絶縁材料、又は有機絶縁材料を用いて形成することができる。例えば、有機絶縁材料としては、ネガ型やポジ型の感光性を有する樹脂材料、非感光性の樹脂材料などを用いることができ、具体的には、ポリイミド樹脂、又はアクリル樹脂等で形成することができる。隔壁124は、その上面に形成される膜が途切れないように、順テーパ形状を有していることが好ましい。なお、順テーパ形状とは、下地となる層に他の層がなだらかな角度で厚みを増して接する構成を言う。
シール材500は、第1基板901と第2基板902とともに発光素子130を封止し、気密性の高い有機電界発光装置を形成する。シール材500は、第2絶縁層114に接して設けられる。シール材500は、第2金属層113と重なるように形成される。シール材500は、低融点ガラスで構成されることが好ましい。低融点ガラスは、ガラスフリットにレーザ光を照射して形成されるが、レーザ光はガラスフリット及び第2金属層で吸収、反射される。第2金属層113はガラスフリットを含むペーストが塗布される領域と第1金属層107とが重なる領域に重なるように形成されるので、レーザ光の熱を均一にガラスフリットに与え、質が均一な低融点ガラスを形成することができる。そのため、気密性の高い有機電界発光装置を得ることができる。
本実施の形態では、実施の形態2における半導体層に用いることのできる酸化物半導体について詳細を説明する。
本実施の形態では、先の実施の形態1における発光素子について詳細を説明する。
本実施の形態では、本発明の一態様の有機電界発光装置を適用した電子機器や照明装置の例について、図6及び図7を用いて説明する。
106 ゲート電極層
107 第1金属層
108 ゲート絶縁層
112a ソース電極層
112b ドレイン電極層
113 第2金属層
114 第2絶縁層
116 平坦化層
103 バッファ層
110 半導体層
118 第1電極層
120 有機化合物を含む層
120a 電荷発生層
122 第2電極層
124 隔壁
130 発光素子
131 発光素子
150 トランジスタ
151 トランジスタ
152 トランジスタ
500 シール材
901 第1基板
902 第2基板
4501 封止部
4502 画素部
4503 信号線回路部
7100 テレビジョン装置
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7500 照明装置
7501 筐体
7503a 発光装置
7503b 発光装置
7503c 発光装置
7503d 発光装置
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a 領域
9632b 領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 キーボード表示切り替えボタン
9033 留め具
9034 表示モード切り替えスイッチ
9035 電源スイッチ
9036 省電力モード切り替えスイッチ
9038 操作スイッチ
Claims (7)
- 第1金属層、前記第1金属層を被覆する第1絶縁層、前記第1絶縁層を介して前記第1金属層の少なくとも一部と重なる第2金属層、及び前記第2金属層上の第2絶縁層を第1の面上に有する第1基板と、
前記第1基板と間隙をもって前記第1の面と対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間の空間を密封するシール材とを有し、
前記第1金属層は前記シール材と交差するパターンであり、
前記シール材は、前記第1基板側において前記第2絶縁層と接するとともに、前記第1金属層との交差部においては前記第2金属層と重なることを特徴とする封止体。 - 前記シール材の材質は、低融点ガラスであることを特徴とする請求項1に記載の封止体。
- 前記第1金属層は、線状パターンであることを特徴とする請求項1又は2に記載の封止体。
- 画素領域及び前記画素領域以外の領域である非画素領域を備えた第1基板と、
前記第1基板と間隙をもって対向配置された第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間の空間を密封するシール材とを有し、
前記画素領域には、
半導体層、ゲート絶縁層、ゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を含む薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのソース電極又はドレイン電極に電気的に接続される第1電極層と、
前記第1電極層の端部を覆う隔壁と、
前記第1電極層及び前記隔壁上に位置する発光層と、
前記発光層上に位置する第2電極層とを有し、
前記非画素領域には、
第1金属層と、
前記第1金属層を被覆する前記ゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層を介して前記第1金属層の少なくとも一部と重なる第2金属層と、
前記第2金属層上の第2絶縁層とを有し、
前記第1金属層は前記シール材と交差するパターンであり、
前記シール材は、前記第1基板側において前記第2絶縁層と接するとともに、前記第1金属層との交差部においては前記第2金属層と重なることを特徴とする有機電界発光装置。 - 前記シール材の材質は、低融点ガラスであることを特徴とする請求項4に記載の有機電界発光装置。
- 前記第1金属層は、共通電源供給ラインであることを特徴とする請求項4又は5に記載の有機電界発光装置。
- 前記第1金属層は、前記ゲート電極層、前記ソース電極層、前記ドレイン電極層又は前記第1電極層のうちいずれか1つに電気的に接続することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか一項に記載の有機電界発光装置。
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