JP2016219362A - 有機el装置、有機el装置の製造方法、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】高い表示品質を維持することができる有機EL装置、有機EL装置の製造方法、及び電子機器を提供する。【解決手段】基材11と、基材11の上に設けられた有機EL素子30と、有機EL素子30を覆うと共に、陰極保護層34a、有機緩衝層34b、及びガスバリア層34cを有する封止層34と、封止層34の上に設けられたカラーフィルター36と、カラーフィルター36及び封止層34の上に充填剤51を介して設けられた対向基板41と、を備え、対向基板41は、平面視で有機緩衝層34bの形成領域よりも広い形成領域が掘り込まれた掘り込み部41aを有する。【選択図】図4
Description
本発明は、有機EL装置、有機EL装置の製造方法、及び電子機器に関する。
上記有機EL(エレクトロルミネッセンス)装置は、陽極(画素電極)と陰極(対向電極)との間に有機発光材料からなる発光層(機能層)が挟持された発光素子を有している。有機EL装置は、例えば、特許文献1に記載のように、基板側から発光層、陰極、陰極保護層(第1無機封止層)、有機緩衝層(有機層)、ガスバリア層(第2無機封止層)の順に配置されている。
上記有機EL装置の製造方法は、基板上に陰極まで形成し、陰極の上に陰極保護層、有機緩衝層、及びガスバリア層(及びカラーフィルター)を順に形成する。次に、ガスバリア層まで形成した素子基板と、ガラス基板などからなる保護基板とを、充填剤を介して貼り合わせることにより有機EL装置が完成する。
素子基板と保護基板とを貼り合せる際に、例えば、基板(ガラス)の破片などの異物が挟まった場合、異物が表示領域にあれば異物によって乱反射するなど表示不良が発生する。また、異物によって封止層にダメージが加わると、ダメージを受けた部分から水分が侵入して陰極が劣化する。この場合、ダークスポットとなるため、外観検査によって良品と不良品とを分別することができる。
しかしながら、非表示領域において、素子基板と保護基板との間に異物を挟み込んだ場合、封止層にダメージが加わり封止層から水分が侵入するものの、表示領域のようにダークスポットとして不良が目視できないため、初期不良としての外観検査ができない。よって、ある程度、陰極などの劣化が進んでから(時間が経過してから)でないと、不良が発見できないという課題がある。
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る有機EL装置は、基板と、前記基板の上に設けられた有機EL素子と、前記有機EL素子を覆うと共に、第1無機封止層、有機封止層、及び第2無機封止層を有する封止層と、前記封止層の上に設けられたカラーフィルターと、前記カラーフィルター及び前記封止層の上に充填剤を介して設けられた保護部材と、を備え、前記保護部材は、平面視で前記有機封止層の形成領域よりも広い形成領域が掘り込まれた掘り込み部を有することを特徴とする。
本適用例によれば、保護部材が掘り込み部を有するので、充填剤を介して基板と保護部材とを貼り合わせた際に異物が付着していた場合(挟み込んだ場合)でも、異物を掘り込み部の中に逃がすことが可能となる。よって、例えば、掘り込み部が無い場合のように、貼り合わせた際に異物を封止層の側に押して封止層にダメージを与えることを防ぐことができる。これにより、封止層から水分が侵入して、表示品質が劣化することを抑えることができる。また、非表示領域のように、初期不良として検査できないような場合でも、封止層にダメージを与えないので、時間が経過した場合でも、後から表示不良になることを防ぐことができる。
[適用例2]上記適用例に係る有機EL装置において、前記充填剤は、前記封止層及び前記カラーフィルターを覆う第1充填剤と、前記掘り込み部の中に充填された第2充填剤と、を含み、前記第2充填剤の硬さは、前記第1充填剤の硬さより柔らかいことが好ましい。
本適用例によれば、掘り込み部の中に充填された第2充填剤の硬さが第1充填剤より柔らかいので、基板と保護部材とを貼り合わせた際、挟み込んだ異物を第2充填剤の側に食い込ませることが可能となる。よって、掘り込み部の中に異物を逃がすことが可能となり、封止層にダメージを与えることを防ぐことができる。
[適用例3]上記適用例に係る有機EL装置において、前記第2充填剤は、弾性体であることが好ましい。
本適用例によれば、第2充填剤が弾性体であるので、例えば、掘り込み部の中に弾性体を嵌め込むことで異物を食い込ませることが可能となり、非表示領域にある異物が表示領域に移動することを防ぐことができる。
[適用例4]上記適用例に係る有機EL装置において、前記掘り込み部の深さは、50μm〜500μmであることが好ましい。
本適用例によれば、掘り込み部の深さを上記のように設定するので、基板と保護部材とを貼り合わせた場合に異物を挟み込んだ場合でも、掘り込み部の深さが異物の大きさより深いので、掘り込み部の中に異物を収容することができる。
[適用例5]本適用例に係る有機EL装置の製造方法は、基板上に有機EL素子を形成する工程と、前記有機EL素子の上に第1無機封止層を形成する工程と、前記第1無機封止層の上に有機封止層を形成する工程と、前記有機封止層の上に第2無機封止層を形成する工程と、前記第2無機封止層の上にカラーフィルターを形成する工程と、前記カラーフィルターの上に充填剤を介して、平面視で前記有機封止層の形成領域よりも広い形成領域が掘り込まれた掘り込み部を有する保護部材を貼り合せる工程と、を有することを特徴とする。
本適用例によれば、掘り込み部を有する保護部材と基板とを貼り合わせるので、充填剤を介して貼り合わせた際に異物が付着していた場合(挟み込んだ場合)でも、異物を掘り込み部の中に逃がすことが可能となる。よって、例えば、掘り込み部が無い場合のように、貼り合わせた際に異物を封止層の側に押して封止層にダメージを与えることを防ぐことができる。これにより、封止層から水分が侵入して、表示品質が劣化することを抑えることができる。また、非表示領域のように、初期不良として検査できないような場合でも、封止層にダメージを与えないので、時間が経過した場合でも、後から表示不良になることを防ぐことができる。
[適用例6]上記適用例に係る有機EL装置の製造方法において、前記貼り合せる工程は、前記カラーフィルターの上に第1充填剤を供給する工程と、前記掘り込み部の中に第2充填剤を供給する工程と、前記カラーフィルターが形成された前記基板と前記保護部材とを貼り合せる工程と、を有することが好ましい。
本適用例によれば、掘り込み部の中に予め第2充填剤を供給(充填)してから基板と保護部材とを貼り合わせるので、掘り込み部の中に気泡が発生することを抑えることができる。
[適用例7]本適用例に係る電子機器は、上記に記載の有機EL装置を備えることを特徴とする。
本適用例によれば、上記に記載の有機EL装置を備えるので、表示品質の劣化を抑え、高い表示品質を維持することが可能な電子機器を提供することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
なお、以下の形態において、例えば「基板上に」と記載され、特別な記載がなければ、基板の上に接するように配置される場合、または基板の上に他の構成物を介して配置される場合、または基板の上に一部が接するように配置され、一部が他の構成物を介して配置される場合を含んでいるものとする。
<有機EL装置>
まず、本実施形態の有機EL装置について、図1〜図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図2は、本実施形態の有機EL装置の構成を示す概略平面図である。図3は、有機EL装置の全体を対向基板側から見た概略平面図である。図4は、図3に示す有機EL装置のA−A’線に沿う模式断面図である。
まず、本実施形態の有機EL装置について、図1〜図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の有機EL装置の電気的な構成を示す等価回路図である。図2は、本実施形態の有機EL装置の構成を示す概略平面図である。図3は、有機EL装置の全体を対向基板側から見た概略平面図である。図4は、図3に示す有機EL装置のA−A’線に沿う模式断面図である。
図1に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、互いに交差する複数の走査線12及び複数のデータ線13と、複数のデータ線13のそれぞれに対して並列する複数の電源線14とを有している。複数の走査線12が接続される走査線駆動回路16と、複数のデータ線13が接続されるデータ線駆動回路15とを有している。また、複数の走査線12と複数のデータ線13との各交差部に対応してマトリックス状に配置された複数のサブ画素18を有している。
サブ画素18は、発光素子としての有機EL素子30と、有機EL素子30の駆動を制御する画素回路20とを有している。
有機EL素子30は、画素電極31と、共通電極としての対向電極33と、画素電極31と対向電極33との間に設けられた有機発光層としての機能層32とを有している。このような有機EL素子30は電気的にダイオードとして表記することができる。なお、詳しくは後述するが、対向電極33は複数のサブ画素18に亘る共通陰極として形成されている。
画素回路20は、スイッチング用トランジスター21と、蓄積容量22と、駆動用トランジスター23とを含んでいる。2つのトランジスター21,23は、例えばnチャネル型もしくはpチャネル型の薄膜トランジスター(TFT:Thin Film transistor)やMOSトランジスターを用いて構成することができる。
スイッチング用トランジスター21のゲートは走査線12に接続され、ソースまたはドレインのうち一方がデータ線13に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が駆動用トランジスター23のゲートに接続されている。
駆動用トランジスター23のソースまたはドレインのうち一方が有機EL素子30の画素電極31に接続され、ソースまたはドレインのうち他方が電源線14に接続されている。駆動用トランジスター23のゲートと電源線14との間に蓄積容量22が接続されている。
走査線12が駆動されてスイッチング用トランジスター21がオン状態になると、そのときにデータ線13から供給される画像信号に基づく電位がスイッチング用トランジスター21を介して蓄積容量22に保持される。
該蓄積容量22の電位すなわち駆動用トランジスター23のゲート電位に応じて、駆動用トランジスター23のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用トランジスター23がオン状態になると、電源線14から駆動用トランジスター23を介して画素電極31と対向電極33とに挟まれた機能層32にゲート電位に応じた量の電流が流れる。有機EL素子30は、機能層32を流れる電流量に応じて発光する。
図2に示すように、有機EL装置100は、素子基板10を有している。素子基板10には、表示領域E0(図中、一点鎖線で表示)と、表示領域E0の外側に非表示領域E3とが設けられている。表示領域E0は、実表示領域E1(図中、二点鎖線で表示)と、実表示領域E1を囲むダミー領域E2とを有している。
実表示領域E1には、発光画素としてのサブ画素18がマトリックス状に配置されている。サブ画素18は、前述したように有機EL素子30を備えており、スイッチング用トランジスター21及び駆動用トランジスター23の動作に伴って、青(B)、緑(G)、赤(R)のうちいずれかの色の発光が得られる構成となっている。
本実施形態では、同色の発光が得られるサブ画素18が第1の方向に配列し、異なる色の発光が得られるサブ画素18が第1の方向に対して交差(直交)する第2の方向に配列した、所謂ストライプ方式のサブ画素18の配置となっている。以降、上記第1の方向をY方向とし、上記第2の方向をX方向として説明する。なお、素子基板10におけるサブ画素18の配置はストライプ方式に限定されず、モザイク方式、デルタ方式であってもよい。
ダミー領域E2には、主として各サブ画素18の有機EL素子30を発光させるための周辺回路が設けられている。例えば、図2に示すように、X方向において実表示領域E1を挟んだ位置にY方向に延在して一対の走査線駆動回路16が設けられている。一対の走査線駆動回路16の間で実表示領域E1に沿った位置に検査回路17が設けられている。
素子基板10のX方向に平行な一辺部(図中の下方の辺部)に、外部駆動回路との電気的な接続を図るためのフレキシブル回路基板(FPC)43が接続されている。FPC43には、FPC43の配線を介して素子基板10側の周辺回路と接続される駆動用IC44が実装されている。駆動用IC44は前述したデータ線駆動回路15を含むものであり、素子基板10側のデータ線13や電源線14は、FPC43を介して駆動用IC44に電気的に接続されている。
表示領域E0と素子基板10の外縁との間、つまり非表示領域E3には、例えば各サブ画素18の有機EL素子30の対向電極33に電位を与えるための配線29などが形成されている。配線29は、FPC43が接続される素子基板10の辺部を除いて、表示領域E0を囲むように素子基板10に設けられている。
次に、有機EL装置の構造について、図3及び図4を参照して説明する。本実施形態における有機EL装置は、いわゆる「トップエミッション構造」の有機EL装置である。
図3及び図4に示すように、有機EL装置100は、素子基板10と対向基板41(保護部材)とが、充填剤51を介して対向するように配置されている。
具体的には、素子基板10を構成する基板としての基材11上に、配線や駆動用トランジスター23(図1参照)などが設けられ、その上に画素電極31が設けられている。更に、画素電極31上に有機発光層などを有する機能層32が設けられている。機能層32は、陰極として機能する対向電極33によって覆われている。
なお、画素電極31と対向電極33とによって機能層32が挟持された部分が有機EL素子30となる。
対向電極33の上には、対向電極33及び基材11の上の全体に亘って、封止層34が形成されている。封止層34の上には、平面視で機能層32の領域と略重なるようにカラーフィルター36が形成されている。なお、平面視とは、基材11の表面に対して垂直方向から有機EL装置100を見た場合をいう。カラーフィルター36上には、充填剤51(第1充填剤51a、第2充填剤51b)が設けられている。充填剤51の上には、対向基板41が配置されている。
基材11は、有機EL装置100がトップエミッション型のため、ガラスなどの透明基板や、シリコンやセラミックスなどの不透明な基板を用いることができる。
基材11上に形成された配線や駆動用トランジスター23は、絶縁層26によって覆われている。絶縁層26には、図示しないコンタクトホールが形成され、画素電極31が駆動用トランジスター23に電気的に接続されている。絶縁層26の上には、アルミ合金等からなる反射層25が内装された平坦化絶縁層27が形成されている。
機能層32からの発光は、反射層25で反射されると共に、カラーフィルター36を透過して対向基板41側から取り出される。
平坦化絶縁層27上には、画素電極31と機能層32と対向電極33とによって構成された有機EL素子30が形成されている。また、この有機EL素子30を区分するように絶縁性の画素隔壁28が配置されている。
画素電極31は、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電膜を用いて形成される。なお、サブ画素18ごとに反射層25を設けない場合は、画素電極31を、光反射性を有するアルミニムやその合金を用いて形成してもよい。
機能層32は、各画素電極31に接するように、真空蒸着法やイオンプレーティング法などの気相プロセスを用いて形成される。
機能層32は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を有する。本実施形態では、画素電極31に対して、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層を、それぞれ気相プロセスを用いて成膜し、順に積層することによって機能層32が形成されている。なお、機能層32の層構成は、これに限定されず、キャリアである正孔や電子の移動を制御する中間層を含んでいてもよい。
有機発光層は、白色発光が得られる構成であればよく、例えば、赤色の発光が得られる有機発光層と、緑色の発光が得られる有機発光層と、青色の発光が得られる有機発光層とを組み合わせた構成を採用することができる。
機能層32を覆って対向電極33が形成される。対向電極33は、例えばMgとAgとの合金を光透過性と光反射性とが得られる程度の膜厚で成膜することによって形成される。これによって、複数の有機EL素子30が出来上がる。
なお、対向電極33を光透過性と光反射性とを有する状態に形成することによって、サブ画素18R,18G,18Bごとの反射層25と対向電極33との間で光共振器を構成してもよい。
次に、水や酸素などが浸入しないように複数の有機EL素子30を覆う封止層34が形成される。本実施形態の封止層34は、対向電極33側から順に、陰極保護層34a(第1無機封止層)、有機緩衝層34b(有機封止層)、及びガスバリア層34c(第2無機封止層)が積層されたものである。
この陰極保護層34aは、光透過性を有すると共に優れたガスバリア性を有するシリコン系の材料、例えば、酸窒化シリコン(SiON)などを用いることが好ましい。なお、SiO2を用いるようにしてもよい。また、陰極保護層34aの膜厚は、例えば、200nm程度である。
陰極保護層34aの上には、有機緩衝層34bが設けられている。有機緩衝層34bは、画素隔壁28などの形状の影響により、凹凸状に形成された陰極保護層34aの凹凸部分を埋めるように配置され、さらに、その上面は略平坦に形成される。有機緩衝層34bは、素子基板10の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、不安定な形状の画素隔壁28からの陰極保護層34aの剥離を防止する機能を有する。
また、有機緩衝層34bの上面が略平坦化されるので、有機緩衝層34b上に形成される硬い被膜からなるガスバリア層34cも平坦化される。したがって、応力が集中する部位がなくなり、ガスバリア層34cでのクラックの発生を防止する。さらに、画素隔壁28を被覆して凹凸が埋められることで、ガスバリア層34c上に形成されるブラックマトリクス36aや着色層36R,36G,36Bの膜厚均一性を向上させることにも有効である。
有機緩衝層34bは、熱安定性に優れた例えばエポキシ系樹脂や塗布型の無機材料(酸化シリコンなど)を用いて形成することができる。また、有機緩衝層34bをスクリーン印刷法により塗布形成すれば、有機緩衝層34bの表面を平坦化することができる。つまり、有機緩衝層34bは、陰極保護層34aの表面の凹凸を緩和する平坦化層としても機能させることができる。有機緩衝層34bの厚みは、2μm程度である。
有機緩衝層34bの端部は、平面視で、機能層32の端部より外側、かつ、陰極保護層34a及びガスバリア層34cの端部より内側になるように形成されている。カラーフィルター36の端部は、平面視で、機能層32の端部より外側、かつ、ガスバリア層34cの端部より内側になるように形成されている。
ガスバリア層34cは、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による有機EL素子30の劣化等を抑えることができる。ガスバリア層34cとしては、光透過性を有すると共に優れたガスバリア性を有するシリコン系の材料、例えば、酸窒化シリコン(SiON)などを用いることが好ましい。
ガスバリア層34cの上には、カラーフィルター36が形成されている。具体的には、カラーフィルター36を構成する各色着色層36(赤色着色層36R、緑色着色層36G、青色着色層36B)と、各色着色層の間にブラックマトリクス36aとが形成されている。
ブラックマトリクス36aは、例えば、カーボンブラック等の顔料が混入された樹脂からなる遮光層であり、適切な色変換を行うため、前述した各着色層36R,36G,36Bの隣接する画素領域間の光漏れを防止するものである。ブラックマトリクス36aに代えて、透明樹脂を配置してもよい。
カラーフィルター36の上には、充填剤51を介して、掘り込み部41aを有する対向基板41が配置されている。対向基板41は、例えば、ガラスなどの透明基板からなる。掘り込み部41aは、対向基板41において他の部位の厚さに比して薄い部位である。掘り込み部41aは、素子基板10と対向基板41とを貼り合わせた際に存在する異物61を逃がすための隙間である。掘り込み部41aの深さは、異物61の大きさより深いものであればよく、例えば、50μm〜500μm程度である。
充填剤51としては、例えば、透明樹脂材料などからなる。透明樹脂材料としては、例えばウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂材料を挙げることができる。
なお、充填剤51は、素子基板10のカラーフィルター36、ガスバリア層34c、及び絶縁層26を覆うように形成された第1充填剤51aと、主に対向基板41の掘り込み部41aの中に形成された第2充填剤51bと、によって構成されている。第1充填剤51a及び第2充填剤51bは、同じ材料である。
なお、対向基板41の掘り込み部41aの中に異物61(図8(c)参照)を収容させることを考えると、第1充填剤51aより第2充填剤51bの粘度が柔らかい材料であることが好ましい。
また、図3に示すように、平面視の対向基板41の掘り込み部41aの大きさは、有機緩衝層34b(封止層34)の端部より大きいことが望ましい。このようにすることにより、非表示領域E3に存在する異物61を、掘り込み部41aの中に収容することが可能となり、封止層34に異物61が接触することによる封止層34にダメージが加わることを防ぐことができる。
<有機EL装置の製造方法>
次に、本実施形態の有機EL装置の製造方法について、図5〜図8を参照して説明する。図5は、有機EL装置の製造方法を示すフローチャートである。図6〜図8は、有機EL装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。
次に、本実施形態の有機EL装置の製造方法について、図5〜図8を参照して説明する。図5は、有機EL装置の製造方法を示すフローチャートである。図6〜図8は、有機EL装置の製造方法のうち一部の製造工程を示す概略断面図である。
図5に示すように、本実施形態の有機EL装置100の製造方法は、封止層形成工程(ステップS11)と、カラーフィルター形成工程(ステップS12)と、第2充填剤滴下工程(ステップS13)と、第1充填剤塗布工程(ステップS14)と、基板貼り合わせ工程(ステップS15)とを備えている。
なお、基材11上に駆動用トランジスター23や有機EL素子30などを形成する方法は、公知の方法を採用することができる。以降、本発明の特徴部分の製造方法を中心に説明する。
まず、図5に示すように、ステップS11では、対向電極33を覆うように封止層34を形成する。具体的には、まず、図6(a)に示すように、対向電極33まで形成された基材11上に、酸窒化シリコン(SiON)などからなる陰極保護層34aを形成する。陰極保護層34aの形成方法としては、例えば、真空蒸着法やスパッタ法などが挙げられる。陰極保護層34aの膜厚は、例えば、200nm程度である。
次に、図6(b)に示すように、有機緩衝層34bを形成する。具体的には、例えば、スクリーン印刷法を用いて、陰極保護層34aの上に有機緩衝層34bを形成する。有機緩衝層34bは、例えば、エポキシ樹脂である。有機緩衝層34bの膜厚は、例えば、2μm程度である。
次に、図6(c)に示すように、ガスバリア層34cを形成する。具体的には、有機緩衝層34bの上に、例えば、真空蒸着法やスパッタ法を用いてガスバリア層34cを形成する。ガスバリア層34cの材料は、例えば、酸窒化シリコン(SiON)である。ガスバリア層34cの膜厚は、例えば、およそ200nm〜400nmである。
なお、陰極保護層34a及びガスバリア層34cの膜厚を厚くすることで高いガスバリア性を実現できるが、その一方で膨張や収縮によってクラックが生じ易い。したがって、200nm〜400nm程度の膜厚に制御することが好ましい。
ステップS12では、カラーフィルター36を形成する。具体的には、図7(d)に示すように、まず、ガスバリア層34cの上に、ブラックマトリクス36aを形成する。ブラックマトリクス36aの製造方法としては、大気雰囲気下でブラックマトリクス36aの材料液を、例えば、インクジェット法によりガスバリア層34cの表面に塗布していく。次に、ブラックマトリクス36aの材料液を、乾燥硬化させる。
次に、図7(e)に示すように、ブラックマトリクス36aが形成された素子基板10に、着色層36R,36G,36Bを形成する。具体的には、大気雰囲気下でガスバリア層34cの表面のブラックマトリクス36aが形成された領域の間に各着色層36R,36G,36Bの材料液をインクジェット法により塗布していく。次に、着色層36R,36G,36Bの材料液が塗布された素子基板10を乾燥硬化させることで、各色のサブ画素18R,18G,18Bに対応した着色層36R,36G,36Bが形成されたカラーフィルター36が完成する。
ステップS13では、第2充填剤51b1を滴下する。具体的には、図8(a)に示すように、対向基板41の掘り込み部41aの中に、第2充填剤51bとなる前の第2充填剤51b1(液体)を滴下する。第2充填剤51bの材料としては、上記したように、例えば、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系、ポリオレフィン系などの樹脂材料である。
ステップS14では、第1充填剤51aを塗布する。具体的には、図8(b)に示すように、基材11上の全体に亘って第1充填剤51aを塗布する。第1充填剤51aの膜厚は、例えば、5μm〜20μm程度である。
ステップS15では、素子基板10と対向基板41とを貼り合わせる。具体的には、図8(c)に示すように、第1充填剤51aで覆われた素子基板10と、乾燥などにより仮硬化した状態の第2充填剤51b1を備える対向基板41とを貼り合わせる。
このとき、例えば、素子基板10や対向基板41に異物61が付着していた場合でも、対向基板41に掘り込み部41aを有し、掘り込み部41aの中に硬化する前の第2充填剤51b1が充填されているので、貼り合わせた際、異物61を掘り込み部41aの中に収容させることができる(異物61を掘り込み部41aの中に逃がすことができる)。また、収容した異物61は、第2充填剤51b1の中に食い込むので、表示領域に移動することがない。その結果、封止層34に異物61が接触することによる封止層34にダメージが加わることを防ぐことができる。
また、対向基板41の掘り込み部41aの中に、予め第2充填剤51bを充填させておくことにより、掘り込み部41aの中に気泡が発生することを抑えることができる。
対向基板41と基材11との間に隙間はあってもよく、例えば、数十μm程度である。
次に、貼り合わせた素子基板10と対向基板41とを硬化させる。具体的には、貼り合わせた有機EL装置100を大気中で加熱する。以上により、有機EL装置100が完成する。
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について、図9を参照して説明する。図9は、電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ(HMD)の構成を示す概略図である。
次に、本実施形態の電子機器について、図9を参照して説明する。図9は、電子機器としてのヘッドマウントディスプレイ(HMD)の構成を示す概略図である。
図9に示すように、ヘッドマウントディスプレイ1000は、上記有機EL装置100を備えたものであり、眼鏡のような形状を有する本体部115と、使用者の手で持つことが可能な程度の大きさを有する制御部200と、を備える。
本体部115と制御部200とは、有線または無線で、通信可能に接続される。本実施形態では、本体部115と制御部200とがケーブル300で通信可能に接続されている。そして、本体部115と制御部200とは、このケーブル300を介して、画像信号や制御信号を通信する。
本体部115は、右目用表示部115Aと、左目用表示部115Bとを備えている。右目用表示部115Aは、右目用画像の画像光を形成する画像形成部120Aを備える。左目用表示部115Bは、左目用画像の画像光を形成する画像形成部120Bを備える。
画像形成部120Aは、眼鏡型の本体部115において眼鏡のつる部分(右側)に収容されている。一方、画像形成部120Bは、眼鏡型の本体部115において眼鏡のつる部分(左側)に収容されている。
本体部115には、光透過性を有する視認部131Aが設けられている。視認部131Aは、右目用画像の画像光を使用者の右目に向けて射出する。また、ヘッドマウントディスプレイ1000においては、視認部131Aが光透過性を有し、視認部131Aを介して周囲を視認可能となっている。
また、本体部115には、光透過性を有する視認部131Bが設けられている。視認部131Bは、左目用画像の画像光を使用者の左目に向けて射出する。また、ヘッドマウントディスプレイ1000においては、視認部131Bが光透過性を有し、視認部131Bを介して周囲を視認可能となっている。
制御部200は、操作部210と、操作ボタン部220、を備える。使用者は、制御部200の操作部210や操作ボタン部220に対して操作入力を行い、本体部115に対する指示を行う。
このような電子機器によれば、上記有機EL装置100を備えているので、信頼性の高い電子機器を提供することができる。
なお、上記有機EL装置100が搭載される電子機器としては、ヘッドマウントディスプレイ1000の他、例えば、ヘッドアップディスプレイ(HUD)、プロジェクター、スマートフォン、EVF(Electrical View Finder)、携帯電話、モバイルコンピューター、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、照明機器など各種電子機器に用いることができる。
以上詳述したように、本実施形態の有機EL装置100、有機EL装置100の製造方法、及び電子機器によれば、以下に示す効果が得られる。
(1)本実施形態の有機EL装置100によれば、対向基板41が掘り込み部41aを有するので、充填剤51(第1充填剤51a、第2充填剤51b)を介して素子基板10と対向基板41とを貼り合わせた際に異物61が付着していた場合(挟み込んだ場合)でも、異物61を掘り込み部41aの中に逃がすことが可能となる。よって、例えば、掘り込み部41aが無い場合のように、貼り合わせた際に異物61を封止層34の側に押して封止層34にダメージを与えることを防ぐことができる。これにより、封止層34から水分が侵入して、表示品質が劣化することを抑えることができる。また、非表示領域E3のように、初期不良として検査できないような場合でも、封止層34にダメージを与えないので、時間が経過した場合でも、後から表示不良になることを防ぐことができる。
(2)本実施形態の有機EL装置100によれば、掘り込み部41aの中に充填された第2充填剤51bの硬さが第1充填剤51aより柔らかいので、素子基板10と対向基板41とを貼り合わせた際、挟み込んだ異物61をより第2充填剤51bの側に食い込ませることが可能となる。よって、掘り込み部41aの中に異物61を逃がすことが可能となり、封止層34にダメージを与えることを防ぐことができる。
(3)本実施形態の有機EL装置100の製造方法によれば、掘り込み部41aの中に予め第2充填剤51bを供給(充填)してから素子基板10と対向基板41とを貼り合わせるので、掘り込み部41aの中に気泡が発生することを抑えることができる。
(4)本実施形態の電子機器によれば、上記に記載の有機EL装置100を備えるので、表示品質の劣化を抑え、高い表示品質を維持することが可能なヘッドマウントディスプレイ1000を提供することができる。
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
(変形例1)
上記したように、第1充填剤51aと第2充填剤51bとは、同じ材料であることに限定されず、上記したように類似した粘度の材料を用いるようにしてもよいし、同様の透過率の材料を用いるようにしてもよい。
上記したように、第1充填剤51aと第2充填剤51bとは、同じ材料であることに限定されず、上記したように類似した粘度の材料を用いるようにしてもよいし、同様の透過率の材料を用いるようにしてもよい。
(変形例2)
上記したように、第2充填剤51bは、掘り込み部41aの中に樹脂材料を滴下及び硬化して形成することに限定されず、例えば、掘り込み部41aの中に弾性体を嵌め込んでから貼り合わせるようにしてもよい。これによれば、異物61を弾性体に食い込ませることが可能となり、非表示領域E3にある異物61が表示領域E0に移動することを防ぐことができる。
上記したように、第2充填剤51bは、掘り込み部41aの中に樹脂材料を滴下及び硬化して形成することに限定されず、例えば、掘り込み部41aの中に弾性体を嵌め込んでから貼り合わせるようにしてもよい。これによれば、異物61を弾性体に食い込ませることが可能となり、非表示領域E3にある異物61が表示領域E0に移動することを防ぐことができる。
10…素子基板、11…基板としての基材、12…走査線、13…データ線、14…電源線、15…データ線駆動回路、16…走査線駆動回路、17…検査回路、18,18R,18G,18B…サブ画素、20…画素回路、21…スイッチング用トランジスター、22…蓄積容量、23…駆動用トランジスター、25…反射層、26…絶縁層、27…平坦化絶縁層、28…画素隔壁、29…配線、30…有機EL素子、31…画素電極、32…機能層、33…対向電極、34…封止層、34a…第1無機封止層としての陰極保護層、34b…有機封止層としての有機緩衝層、34c…第2無機封止層としてのガスバリア層、36…カラーフィルター、36B…青色着色層、36G…緑色着色層、36R…赤色着色層、36a…ブラックマトリクス、41…保護部材としての対向基板、41a…掘り込み部、43…フレキシブル回路基板(FPC)、44…駆動用IC、51…充填剤、51a…第1充填剤、51b…第2充填剤、61…異物、100…有機EL装置、115…本体部、115A…右目用表示部、115B…左目用表示部、120A…画像形成部、120B…画像形成部、131A…視認部、131B…視認部、200…制御部、210…操作部、220…操作ボタン部、300…ケーブル、1000…ヘッドマウントディスプレイ。
Claims (7)
- 基板と、
前記基板の上に設けられた有機EL素子と、
前記有機EL素子を覆うと共に、第1無機封止層、有機封止層、及び第2無機封止層を有する封止層と、
前記封止層の上に設けられたカラーフィルターと、
前記カラーフィルター及び前記封止層の上に充填剤を介して設けられた保護部材と、
を備え、
前記保護部材は、平面視で前記有機封止層の形成領域よりも広い形成領域が掘り込まれた掘り込み部を有することを特徴とする有機EL装置。 - 請求項1に記載の有機EL装置であって、
前記充填剤は、前記封止層及び前記カラーフィルターを覆う第1充填剤と、前記掘り込み部の中に充填された第2充填剤と、を含み、
前記第2充填剤の硬さは、前記第1充填剤の硬さより柔らかいことを特徴とする有機EL装置。 - 請求項2に記載の有機EL装置であって、
前記第2充填剤は、弾性体であることを特徴とする有機EL装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の有機EL装置であって、
前記掘り込み部の深さは、50μm〜500μmであることを特徴とする有機EL装置。 - 基板上に有機EL素子を形成する工程と、
前記有機EL素子の上に第1無機封止層を形成する工程と、
前記第1無機封止層の上に有機封止層を形成する工程と、
前記有機封止層の上に第2無機封止層を形成する工程と、
前記第2無機封止層の上にカラーフィルターを形成する工程と、
前記カラーフィルターの上に充填剤を介して、平面視で前記有機封止層の形成領域よりも広い形成領域が掘り込まれた掘り込み部を有する保護部材を貼り合せる工程と、
を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項5に記載の有機EL装置の製造方法であって、
前記貼り合せる工程は、前記カラーフィルターの上に第1充填剤を供給する工程と、前記掘り込み部の中に第2充填剤を供給する工程と、前記カラーフィルターが形成された前記基板と前記保護部材とを貼り合せる工程と、を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の有機EL装置を備えることを特徴とする電子機器。
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WO2021171422A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | シャープ株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
-
2015
- 2015-05-26 JP JP2015106176A patent/JP2016219362A/ja active Pending
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