JP2016149318A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の有機ＥＬ素子が並んでいる発光装置において、最も端に位置する有機ＥＬ素子が、他の有機ＥＬ素子と比較して劣化することを抑制する。
【解決手段】複数の発光部１４０は第１の方向に沿って並んでおり、有機層を有している。隔壁１７０は絶縁層の上に形成されており、複数の発光部１４０の隣に位置している。複数の発光部１４０の並びにおいて、最も外側に位置する発光部１４０は発光部１４１であり、最も中央に位置する発光部１４０は発光部１４２である。そして、隔壁１７０のうち、発光部１４１の隣に位置する部分（第１部分１７２）の体積は、隔壁１７０のうち発光部１４２の隣に位置する部分（第２部分１７４）の体積よりも小さい。
【選択図】図６

Description

本発明は、発光装置に関する。

近年は、発光装置などの光源として、有機ＥＬ素子を用いることが増えている。有機ＥＬ素子は、第１電極と第２電極の間に有機層を挟んだ構成を有している。そして有機ＥＬ素子の発光エリアを画定するために、発光装置は絶縁層を有している。一方、有機層は水分に弱い。特許文献１には、上記した絶縁層には、製造プロセスに起因して水分が入り込んでいるため、この水分に起因して、発光装置にダークスポットが発生したり輝度が低下する、と記載されている。

そして特許文献１には、絶縁層から水分が放出されることを抑制するために、絶縁層に、シリカゲルや酸化チタンなどのフィラーを混ぜることが記載されている。

特開２００４−２３５０１４号公報

有機ＥＬ素子を有する発光装置において、第２電極を分離するために、上記した絶縁層の上に隔壁を設けることがある。この隔壁は、複数の有機ＥＬ素子に沿って延在している場合が多い。そして、この隔壁は、絶縁層と同様に、有機層を劣化させるガス（例えば水分）を放出することがある。また、隔壁は、有機ＥＬ素子の並びよりも長い場合が多い。この場合、最も端に位置する有機ＥＬ素子は、他の有機ＥＬ素子と比較して、多くのガスに晒されるため、暗くなりやすい。

本発明が解決しようとする課題としては、最も端に位置する有機ＥＬ素子が、他の有機ＥＬ素子と比較して劣化することを抑制することが一例として挙げられる。

請求項１に記載の発明は、基板と、
前記基板に形成され、第１の方向に沿って並んでおり、有機層を有する複数の発光部と、
前記複数の発光部を画定する絶縁層と、
前記絶縁層の上に形成され、前記複数の発光部の隣に位置する隔壁と、
を備え、
前記隔壁のうち、最も外側に位置する前記発光部の隣に位置する第１部分の体積は、前記隔壁のうち、最も中央に位置する前記発光部の隣に位置する第２部分の体積よりも小さい発光装置である。

実施形態に係る発光装置の平面図である。 図１から隔壁、第２電極、有機層、及び絶縁層を取り除いた図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 隔壁の形状の例を示す図である。 隔壁の形状の例を示す図である。 隔壁の形状の例を示す図である。 隔壁の形状の例を示す図である。 変形例に係る発光装置の要部の構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１は、実施形態に係る発光装置１０の平面図である。図２は、図１から隔壁１７０、第２電極１３０、有機層１２０、及び絶縁層１５０を取り除いた図である。図３は図１のＡ−Ａ断面図であり、図４は図１のＢ−Ｂ断面図であり、図５は図１のＣ−Ｃ断面図である。図６は、隔壁１７０の構成を説明するための図である。なお、図１及び図２において、説明のため、点線で封止層１６０を示している。

発光装置１０は、図１〜図５に示すように、基板１００、複数の発光部１４０、絶縁層１５０、及び隔壁１７０を備えている。複数の発光部１４０は第１の方向（例えば図１におけるｘ方向）に沿って並んでおり、有機層１２０を有している。絶縁層１５０は複数の発光部１４０を画定している。隔壁１７０は絶縁層１５０の上に形成されており、複数の発光部１４０の隣に位置している。複数の発光部１４０の並びにおいて、最も外側に位置する発光部１４０は発光部１４１であり、最も中央に位置する発光部１４０は発光部１４２である。そして図６に示すように、隔壁１７０のうち、発光部１４１の隣に位置する部分（第１部分１７２）の体積は、隔壁１７０のうち発光部１４２の隣に位置する部分（第２部分１７４）の体積よりも小さい。以下、詳細に説明する。

本図に示す例において、発光装置１０は表示装置であり、基板１００、第１電極１１０、複数の第１端子１１２、複数の第２端子１３２、発光部１４０、絶縁層１５０、複数の開口１５２、複数の開口１５４、複数の第１引出配線１１４、有機層１２０、第２電極１３０、複数の第２引出配線１３４、及び複数の隔壁１７０を有している。

発光装置１０がボトムエミッション型である場合、基板１００は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されている。ただし、発光装置１０がトップエミッション型である場合、基板１００は透光性を有さない材料で形成されていてもよい。基板１００は、例えば矩形などの多角形である。基板１００は可撓性を有していてもよい。基板１００が可撓性を有している場合、基板１００の厚さは、例えば１０μｍ以上１０００μｍ以下である。特に基板１００がガラスである場合、基板１００の厚さは、例えば２００μｍ以下である。基板１００が樹脂である場合、基板１００は、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、又はポリイミドを用いて形成されている。また、基板１００が樹脂である場合、水分が基板１００を透過することを抑制するために、基板１００の少なくとも一面（好ましくは両面）に、ＳｉＮ_ｘやＳｉＯＮなどの無機バリア膜が形成されている。

発光部１４０は有機ＥＬ素子を有している。この有機ＥＬ素子は、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０をこの順に積層させた構成を有している。発光部１４０は、表示装置の画素ごとに設けられている。

第１電極１１０は、光透過性を有する透明電極である。透明電極を構成する透明導電材料は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。第１電極１１０の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１電極１１０は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第１電極１１０は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよい。

有機層１２０は発光層を有している。有機層１２０は、例えば、正孔注入層、発光層、及び電子注入層を積層させた構成を有している。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が形成されていてもよい。また、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が形成されていてもよい。有機層１２０は蒸着法で形成されてもよい。また、有機層１２０のうち少なくとも一つの層、例えば第１電極１１０と接触する層は、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法によって形成されてもよい。なお、この場合、有機層１２０の残りの層は、蒸着法によって形成されている。また、有機層１２０のすべての層が、塗布法を用いて形成されていてもよい。

第２電極１３０は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属又はこの第１群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この場合、第２電極１３０は遮光性を有している。第２電極１３０の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。ただし、第２電極１３０は、第１電極１１０の材料として例示した材料を用いて形成されていてもよい。第２電極１３０は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。

なお、上記した第１電極１１０及び第２電極１３０の材料は、発光装置１０がボトムエミッション型の場合である。発光装置１０がトップエミッション型である場合、第１電極１１０の材料と第２電極１３０の材料は逆になる。すなわち第１電極１１０の材料には上記した第２電極１３０の材料が用いられ、第２電極１３０の材料には上記した第１電極１１０の材料が用いられる。

また、第１電極１１０は、第２の方向（図１におけるＹ方向）にライン状に延在している。そして第１電極１１０の端部は、第１引出配線１１４に接続している。第１引出配線１１４は、第１電極１１０と同様の材料からなる導電層を有している。この導電層は、第１電極１１０と一体になっている。本図に示す例において、第１引出配線１１４の端部が第１端子１１２になっている。また、第１端子１１２は複数設けられているため、第１引出配線１１４も複数設けられている。

第１引出配線１１４の上には、導体層１８０が形成されてもよい。導体層１８０は、第１引出配線１１４よりも低抵抗な材料、例えば金属によって形成されている。導体層１８０は多層構造を有していてもよい。この場合、導体層１８０は、例えば、Ｍｏ又はＭｏ合金などの金属層である第１導電層、Ａｌ又はＡｌ合金などの金属層である第２導電層、及び、Ｍｏ又はＭｏ合金などの金属層である第３導電層をこの順に積層した構成を有している。第２導電層の厚さは、例えば５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。好ましくは１００ｎｍ以下である。また第１導電層及び第３導電層は、第２導電層よりも薄く、例えば３０ｎｍ以下、好ましくは２５ｎｍ以下である。なお、導体層１８０は第１端子１１２を覆っていてもよいし、覆っていなくてもよい。

絶縁層１５０は、図１、及び図３〜図５に示すように、複数の第１電極１１０上及びその間の領域に形成されている。絶縁層１５０には、複数の開口１５２及び複数の開口１５４が形成されている。複数の第２電極１３０は、第１電極１１０と交差する方向（例えば直交する方向：図１におけるＸ方向）に互いに平行に延在している。そして、複数の第２電極１３０の間には、詳細を後述する隔壁１７０が延在している。開口１５２は、平面視で第１電極１１０と第２電極１３０の交点に位置している。具体的には、複数の開口１５２は、第１電極１１０が延在する方向（図１におけるＹ方向）に並んでいる。また、複数の開口１５２は、第２電極１３０の延在方向（図１におけるＸ方向）にも並んでいる。このため、複数の開口１５２はマトリクスを構成するように配置されていることになる。

開口１５４は、平面視で複数の第２電極１３０のそれぞれの一端側と重なる領域に位置している。また開口１５４は、開口１５２が構成するマトリクスの一辺に沿って配置されている。そしてこの一辺に沿う方向（例えば図１におけるＹ方向、すなわち第１電極１１０に沿う方向）で見た場合、開口１５４は、所定の間隔で配置されている。開口１５４からは、第２引出配線１３４の一部分が露出している。そして、第２引出配線１３４は、開口１５４を介して第２電極１３０に接続している。

第２引出配線１３４は、第２電極１３０を第２端子１３２に接続する配線であり、第１電極１１０と同一の材料からなる導電層を有している。この導電層は第１電極１１０から分離している。第２引出配線１３４の一端側は開口１５４の下に位置しており、第２引出配線１３４の他端側は、絶縁層１５０の外部に引き出されている。そして本図に示す例では、第２引出配線１３４の他端側は第２端子１３２となっている。そして第２引出配線１３４の上には、導体層１８０が形成されてもよい。導体層１８０は第２端子１３２を覆っていてもよいし、覆っていなくてもよい。なお、本図に示す例において、第２端子１３２は複数設けられている。このため、第２引出配線１３４も複数設けられている。

開口１５２と重なる領域には、有機層１２０が形成されている。有機層１２０の正孔注入層は第１電極１１０に接しており、有機層１２０の電子注入層は第２電極１３０に接している。このため、発光部１４０は、開口１５２と重なる領域それぞれに位置していることになる。

なお、図３及び図４に示す例では、有機層１２０を構成する各層は、いずれも開口１５２の外側まではみ出している場合を示している。そして図１に示すように、有機層１２０は、隔壁１７０が延在する方向において、隣り合う開口１５２の間にも連続して形成されていてもよいし、連続して形成していなくてもよい。ただし、図５に示すように、有機層１２０は、開口１５４には形成されていない。

第２電極１３０は、図１〜図４に示すように、第１の方向（図１におけるＸ方向）に延在している。そして隣り合う第２電極１３０の間には、隔壁１７０が形成されている。隔壁１７０は、第２電極１３０と平行すなわち第１の方向に延在している。隔壁１７０の下地は、例えば絶縁層１５０である。隔壁１７０は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。なお、隔壁１７０はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。

隔壁１７０は、断面が台形の上下を逆にした形状（逆台形）になっている。すなわち隔壁１７０の上面の幅は、隔壁１７０の下面の幅よりも大きい。このため、隔壁１７０を第２電極１３０より前に形成しておくと、蒸着法やスパッタリング法を用いて、第２電極１３０を基板１００の一面側に形成することで、複数の第２電極１３０を一括で形成することができる。また、隔壁１７０は、有機層１２０を分断する機能も有している。

また、第１端子１１２及び第２端子１３２には、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などの導通部材が接続される。本図に示す例では、第１端子１１２及び第２端子１３２は基板１００の同一の辺（第１辺）に沿って配置されている。このため、導通部材としてＦＰＣを用いた場合、第１端子１１２及び第２端子１３２を、一つのＦＰＣに接続することができる。

発光装置１０は、さらに封止層１６０を有している。封止層１６０は発光部１４０を封止するために設けられている。封止層１６０は、基板１００のうち発光部１４０が形成されている面に形成されており、発光部１４０を覆っている。封止層１６０は、例えば絶縁材料、さらに具体的には無機材料によって形成されている。また、封止層１６０の厚さは、好ましくは３００ｎｍ以下である。また封止層１６０の厚さは、例えば５０ｎｍ以上である。封止層１６０は、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いて形成されている。ＡＬＤ法を用いることにより、封止層１６０の段差被覆性は高くなる。ただし封止層１６０は、他の成膜法、例えばＣＶＤ法やスパッタリング法を用いて形成されていてもよい。この場合、封止層１６０は、ＳｉＯ_２又はＳｉＮなど絶縁膜によって形成されており、その膜厚は、例えば１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。

図６〜図９は、隔壁１７０の形状の例を示す図である。上記したように隔壁１７０は、発光部１４０が並んでいる方向（図中ｘ方向：第１の方向）に延在している。発光部１４０の並び（第１の方向）において、最も外側に位置する発光部１４０を発光部１４１として、最も中央に位置する発光部１４０を発光部１４２とする。隔壁１７０の長さは、発光部１４０の並びよりも長い。図中ｘ方向において、隔壁１７０のうち発光部１４１の外側に位置する部分の長さＬは、例えば３０μｍ以上である。

そして、隔壁１７０のうち発光部１４１の隣に位置する部分（第１部分１７２）の体積は、隔壁１７０のうち発光部１４２の隣に位置する部分（第２部分１７４）の体積よりも小さい。本図のように、隔壁１７０が発光部１４０の並びに沿って延在している場合、第１部分１７２は、第１の方向（図中ｘ方向）において、隔壁１７０のうち発光部１４１と重なる部分であり、第２部分１７４は、第１の方向において、隔壁１７０のうち発光部１４２と重なる部分である。また、すべての隔壁１７０は同一の工程で形成されている場合、隔壁１７０の高さはいずれの場所においてもほぼ等しい（例えば高さの最大値は高さの最小値の１１０％以下）。そして、基板１００に垂直な方向から見た場合（例えば図３の上側から見た場合）において、第１部分１７２の平面積は、第２部分１７４の平面積よりも大きくなる。

例えば図６に示す第１例では、第１部分１７２には複数の開口が形成されているが、第２部分１７４にはこのような開口が形成されていないか、又はこの開口の割合が低い。図６に示す例において、第１部分１７２のｙ方向の幅は第２部分１７４のｙ方向の幅と等しい。

また、図７に示す第２例では、第１部分１７２及び第２部分１７４は、いずれも開口を一つずつ有している。ただし、第１部分１７２が有する開口は、第２部分１７４が有する開口よりも、ｘ方向において長い。

なお、図６及び図７に示す例において、隔壁１７０に設けられた開口は隔壁１７０を貫通している必要はなく、例えば溝になっていてもよい。

また、図８に示す第３例では、第１部分１７２のｙ方向の幅は、第２部分１７４のｙ方向の幅よりも細くなっている。隔壁１７０は、第１部分１７２から第２部分１７４にかけて階段状に太くなって行ってもよいし、連続的に太くなって行ってもよい。なお、本図に示す例において、隔壁１７０には、図６又は図７に示した開口が設けられていてもよい。

また、図９に示す第４例では、隔壁１７０は、主隔壁１７５と補助隔壁１７６を有している。主隔壁１７５は、発光部１４０に沿って延在している部分であり、第１〜第３の例における隔壁１７０に相当している。補助隔壁１７６は、隣り合う発光部１４０の間に配置されている。そして、発光部１４１の隣に位置する補助隔壁１７６の体積は、発光部１４２の隣に位置する補助隔壁１７６の体積よりも小さい。例えば発光部１４１の隣に位置する補助隔壁１７６の第１の方向（ｘ方向）の幅は、発光部１４２の隣に位置する補助隔壁１７６のｘ方向の幅と同じである。そして、発光部１４１の隣に位置する補助隔壁１７６の第２の方向（ｙ方向）の長さは、発光部１４２の隣に位置する補助隔壁１７６のｙ方向の長さよりも小さい。このようにすると、隣り合う発光部１４０の間隔を均一にしながら、補助隔壁１７６の体積を変えることができる。なお、発光部１４１とその隣の発光部１４０の間には、補助隔壁１７６は設けられなくてもよい。

次に、本実施形態における発光装置１０の製造方法を説明する。まず、基板１００上に第１電極１１０、第１端子１１２、第２端子１３２、及び第１引出配線１１４，１３４を形成する。

次いで、第１引出配線１１４上及び第２引出配線１３４上を含む領域に、導体層１８０となる導電膜を形成する。次いで、この導電膜を、例えばフォトリソグラフィー法を利用して所定のパターンにする。これにより、導体層１８０が形成される。

次いで、第１電極１１０上に、絶縁層１５０を形成し、さらに絶縁層１５０の上に隔壁１７０を形成する。隔壁１７０は、例えば隔壁１７０となる感光膜を塗布法により形成し、この感光膜を露光及び現像することにより、形成される。この際、隔壁１７０の第１部分１７２及び第２部分１７４も、上述した形状に形成される。また、隔壁１７０が主隔壁１７５及び補助隔壁１７６を有している場合も、この工程において主隔壁１７５及び補助隔壁１７６が形成される。

次いで、有機層１２０、第２電極１３０、及び封止層１６０を形成する。

隔壁１７０からガスが放出された場合、このガスは、絶縁層１５０を介して発光部１４０の有機層１２０に到達し、有機層１２０を劣化させると考えられる。ここで、隔壁１７０は、発光部１４０の並びよりも長い。このため、発光部１４１に到達するガスの量が、発光部１４２に到達するガスの量よりも多くなりやすい。このため、発光部１４１は発光部１４２よりも劣化してしまう。この場合、発光部１４１のダークスポットが発光部１４２のダークスポットよりも大きくなったり、発光部１４１の輝度が発光部１４２の輝度よりも低くなってしまう。

これに対して本実施形態によれば、隔壁１７０のうち発光部１４１の隣に位置する部分の体積は、隔壁１７０のうち発光部１４２の隣に位置する部分の体積よりも小さい。このため、隔壁１７０から放出されるガスのうち発光部１４１に到達する量と、このガスのうち発光部１４２に到達する量との差は小さくなる。従って、発光部１４１と発光部１４２の劣化度合いの差は小さくなる。

また、隔壁１７０を形成するときの露光パターンを変更するのみでよいため、発光装置１０の製造コストはほとんど増えない。

（変形例）
図１０は、変形例に係る発光装置１０の要部の構成を示す図であり、実施形態における図８に対応している。本変形例に係る発光装置１０は、発光部１４１が発光部１４２よりも大きい点を除いて、実施形態に係る発光装置１０と同様の構成である。

発光部１４１を発光部１４２よりも大きくするためには、絶縁層１５０を形成するときに、発光部１４１となる開口１５２を、発光部１４２となる開口１５２よりも大きくすればよい。なお、発光部１４１となる開口１５２のｙ方向の幅は、発光部１４２となる開口１５２のｙ方向の幅と等しくてもよい。この場合、発光部１４１となる開口１５２のｘ方向の幅は、発光部１４２となる開口１５２のｘ方向の幅よりも広くなる。

本変形例によっても、実施形態と同様の理由により、隔壁１７０から放出されるガスのうち発光部１４１に到達する量と、このガスのうち発光部１４２に到達する量との差は小さくなる。従って、発光部１４１と発光部１４２の劣化度合いの差は小さくなる。また、発光部１４１は発光部１４２よりも大きい。このため、発光部１４１が発光部１４２よりも劣化した場合、発光部１４１と発光部１４２の輝度の差や発光面積の差は縮まり、その後、等しくなってから広がる。従って、発光部１４１と発光部１４２の面積が等しい場合と比較して、発光部１４１と発光部１４２の輝度の差や発光面積の差は広がりにくい。

以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

１０ 発光装置
１００ 基板
１１０ 第１電極
１２０ 有機層
１３０ 第２電極
１４０ 発光部
１４１ 発光部
１４２ 発光部
１５０ 絶縁層
１６０ 封止層
１７０ 隔壁
１７２ 第１部分
１７４ 第２部分
１７５ 主隔壁
１７６ 補助隔壁

Claims (6)

1. 基板と、
   前記基板に形成され、第１の方向に沿って並んでおり、有機層を有する複数の発光部と、
   前記複数の発光部を画定する絶縁層と、
   前記絶縁層の上に形成され、前記複数の発光部の隣に位置する隔壁と、
   を備え、
   前記隔壁のうち、最も外側に位置する前記発光部の隣に位置する第１部分の体積は、前記隔壁のうち、最も中央に位置する前記発光部の隣に位置する第２部分の体積よりも小さい発光装置。
2. 請求項１に記載の発光装置において、
   前記隔壁は、前記複数の発光部に沿って延在しており、
   前記第１部分は、前記隔壁のうち、前記第１の方向において前記最も外側に位置する前記発光部と重なる領域であり、
   前記第２部分は、前記隔壁のうち、前記第１の方向において前記最も中央に位置する前記発光部と重なる領域である発光装置。
3. 請求項２に記載の発光装置において、
   前記第１部分の幅は前記第２部分の幅よりも細い発光装置。
4. 請求項２又は３に記載の発光装置において、
   前記隔壁は開口を有しており、
   前記第２部分における前記開口の割合は、前記第１部分における前記開口の割合よりも小さいか、または０である発光装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光装置において、
   前記隔壁は、
   前記複数の発光部に沿って延在している主隔壁と、
   前記複数の発光部の間に位置する補助隔壁と、
   を備え、
   最も外側に位置する前記発光部に対向する前記補助隔壁の体積は、最も中央に位置する前記発光部に対向する前記補助隔壁の体積よりも小さいか、または０である発光装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置において、
   前記最も外側に位置する前記発光部は、前記最も中央に位置する前記発光部よりも大きい発光装置。

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