JP3405335B2 - Organic EL device - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
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- H10K50/844—Encapsulations
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極とこれ
ら一対の電極間に挟まれた有機発光材料よりなる発光層
とを含む層状物、及び、層状物の上を被覆して保護する
保護膜が、基板上に形成されてなる有機ＥＬ素子に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a layered product including a pair of electrodes and a light emitting layer made of an organic light emitting material sandwiched between the pair of electrodes, and a protection for covering and protecting the layered product. The present invention relates to an organic EL device having a film formed on a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、有機ＥＬ素子は、一対の電極と
これら一対の電極間に挟まれた有機発光材料よりなる発
光層とを含む層状物が、基板上に形成されてなるもので
ある。このような有機ＥＬ素子は、自己発光のため、視
認性に優れ、かつ数Ｖ〜数十Ｖの低電圧駆動が可能なた
め駆動回路を含めた軽量化が可能である。そこで、有機
ＥＬ素子は、薄膜型ディスプレイ、照明器具、バックラ
イト等としての活用が期待できる。2. Description of the Related Art Generally, an organic EL device is one in which a layered product including a pair of electrodes and a light emitting layer made of an organic light emitting material sandwiched between the pair of electrodes is formed on a substrate. Since such an organic EL element is self-luminous, it has excellent visibility and can be driven at a low voltage of several V to several tens of V, so that the weight including the drive circuit can be reduced. Therefore, the organic EL element can be expected to be used as a thin film display, a lighting device, a backlight, and the like.
【０００３】このような有機ＥＬ素子においては、作動
時の環境中の水分等によってダークスポットと呼ばれる
非発光部が形成されるという問題があった。この問題に
対して、従来より、ステンレス等よりなる缶を用いて素
子の外周を接着剤（例えば紫外線硬化型の接着剤）で封
止する方法が採用されている。In such an organic EL element, there is a problem that a non-light emitting portion called a dark spot is formed due to moisture in the environment during operation. To solve this problem, conventionally, a method of sealing the outer periphery of the element with an adhesive (for example, an ultraviolet curable adhesive) using a can made of stainless steel or the like has been adopted.
【０００４】この缶封止構造の場合、封止された中空部
分には乾燥窒素を封入し、且つ、吸湿剤（酸化バリウム
等）を保持することで、外部から侵入してくる水分を吸
着するようにしている。しかしながら、この缶封止構造
の場合、金属製の封止缶の厚さが２〜３ｍｍ程度あるた
め素子全体が厚くなってしまうことや、封止に係る部材
が多く、組付工程に手間がかかり、コストが高くなると
いった問題があった。In the case of this can-sealing structure, dry nitrogen is sealed in the sealed hollow portion and a moisture absorbent (barium oxide or the like) is held to absorb moisture invading from the outside. I am trying. However, in the case sealing structure, since the thickness of the metal sealing can is about 2 to 3 mm, the entire element becomes thick, and there are many members related to sealing, which makes the assembly process troublesome. There was a problem that it took a lot and the cost became high.
【０００５】そこで、この缶封止構造の問題を解決する
手法として、ＳｉＮからなるプラズマＣＶＤ法を用いた
保護膜がある（第４６回応用物理学関係連合講演会 講
演予稿集、ｐ．１２７９（１９９９年３月））。この方
法では、２μｍの厚さのＳｉＮからなる防湿性の保護膜
によって、基板上にて層状物を被覆して保護することに
より、水分の侵入を防ぎ、ダークスポットの発生・拡大
を防止している。Therefore, as a method for solving the problem of the can sealing structure, there is a protective film made of SiN using a plasma CVD method (Proceedings of the 46th Joint Lecture on Applied Physics, p. 1279 ( March 1999)). In this method, the moisture-proof protective film made of SiN having a thickness of 2 μm covers and protects the layered material on the substrate to prevent the intrusion of water and prevent the generation and expansion of dark spots. There is.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳｉＮ
からなるプラズマＣＶＤ法を用いた保護膜では、保護膜
の形成時において、成膜速度向上のためにプラズマのパ
ワーを増加させた場合や高温で成膜した場合、基板上の
有機層が分解することによって非発光部が発生するとい
う問題がある。However, SiN
In the case of the protective film formed by using the plasma CVD method, the organic layer on the substrate is decomposed when the plasma power is increased to increase the film formation speed or the film is formed at high temperature during the formation of the protective film. Therefore, there is a problem that a non-light emitting portion is generated.
【０００７】そこで、低パワーで成膜する必要がある
が、低パワーで２μｍの厚さのＳｉＮからなる保護膜を
形成する場合、数時間程度の成膜時間が必要であり、生
産性を考慮した場合、時間がかかり結果としてコストが
高くなるという問題がある。Therefore, it is necessary to form a film with low power, but when forming a protective film made of SiN having a thickness of 2 μm with low power, a film forming time of about several hours is required, and productivity is taken into consideration. In that case, there is a problem that it takes time and as a result the cost becomes high.
【０００８】さらに、短時間で保護膜を形成するために
は、単純に防湿性の保護膜の厚さを薄くすればよいが、
その場合、有機ＥＬ素子の基板上に存在する凹凸を覆い
きることが難しい。そのため、被覆状態の悪い凹凸部で
は、保護膜にピンホールが存在し、そのピンホールが水
分侵入の経路となり、ダークスポットの発生に至ること
になってしまう。Further, in order to form the protective film in a short time, the thickness of the moisture-proof protective film may be simply reduced.
In that case, it is difficult to cover the unevenness existing on the substrate of the organic EL element. Therefore, in the uneven portion where the covering state is poor, there is a pinhole in the protective film, and the pinhole serves as a path for moisture infiltration, which leads to the generation of a dark spot.
【０００９】本発明は上記問題に鑑み、短時間で成膜可
能であり且つピンホールの発生を防止した保護膜を有す
る有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an organic EL element having a protective film capable of forming a film in a short time and preventing generation of pinholes.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、一対の電極（２０、４
０）とこれら一対の電極間に挟まれた有機発光材料より
なる発光層（３２）とを含む層状物（２０〜５０）が、
基板（１０）上に形成されてなる有機ＥＬ素子におい
て、基板上には、層状物の上を被覆して保護する保護膜
（６０）が形成されており、この保護膜は、層状物の最
大厚さ以上の厚さを有するとともに、基板側から順に第
１の膜（６１）、第２の膜（６２）が積層された２層以
上の積層構造となっているものであり、第２の膜は、第
１の膜よりも薄く且つ防湿機能が高いものであり、層状
物（２０〜５０）は、基板（１０）上の領域を複数個の
画素に区画するために基板上に形成された隔壁（５０）
を含むものであり、この隔壁の厚さが、層状物の最大厚
さとなっており、保護膜（６０）の全応力が、２００Ｎ
／ｍ以下であり、保護膜（６０）において、第１の膜
（６１）が層状物（２０〜５０）の最大厚さ以上の厚さ
を有することを特徴としている。In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, a pair of electrodes (20, 4) is used.
0) and a light emitting layer (32) made of an organic light emitting material sandwiched between the pair of electrodes, a layered product (20 to 50)
In an organic EL element formed on a substrate (10), a protective film (60) for covering and protecting the layered material is formed on the substrate, and this protective film is the maximum of the layered material. It has a thickness equal to or greater than the thickness, and has a laminated structure of two or more layers in which the first film (61) and the second film (62) are laminated in order from the substrate side. The film is thinner than the first film and has a higher moisture-proof function, and the layered material (20 to 50) is formed on the substrate to divide the area on the substrate (10) into a plurality of pixels. Partition wall (50)
The partition wall thickness is the maximum thickness of the layered product, and the total stress of the protective film (60) is 200 N.
/ M or less, the first film in the protective film (60)
(61) is a thickness not less than the maximum thickness of the layered product (20 to 50)
It is characterized by having .
【００１１】それによれば、保護膜を、層状物の最大厚
さ以上の厚さを有するものとすることにより、基板上の
層状物により形成された最大の凹凸部までも良好に被覆
して平坦化することができ、保護膜のピンホール発生を
防止できる。According to this, by making the protective film have a thickness not less than the maximum thickness of the layered material, even the largest uneven portion formed by the layered material on the substrate is well covered and flattened. It is possible to prevent the occurrence of pinholes in the protective film.
【００１２】そして、保護膜を少なくとも２層の積層構
造とし、上層側の第２の膜を、下層側の第１の膜よりも
薄く且つ防湿機能が高いものにすることにより、主とし
て防湿の役目を担う第２の膜を比較的薄いものにできる
と共に、比較的厚い下層側の第１の膜として成膜速度の
速い材質や成膜方法を採用することにより、成膜速度の
短時間化を確保できる。The protective film has a laminated structure of at least two layers, and the upper second film is thinner than the first lower film and has a higher moisture-proof function. It is possible to make the second film, which is responsible for the above, relatively thin, and to shorten the film forming speed by adopting a material and a film forming method having a high film forming speed as the first film on the lower layer side which is relatively thick. Can be secured.
【００１３】よって、本発明によれば、短時間で成膜可
能であり且つピンホールの発生を防止した保護膜を有す
る有機ＥＬ素子を提供することができる。また、保護膜
の全応力が小さい方が、保護膜にクラックが発生しにく
いことに着目して実験検討したところ、保護膜の全応力
が２００Ｎ／ｍを超えると、その応力によってクラック
が発生した。そこで、保護膜におけるクラックの発生を
防止するためには、請求項１に記載の発明のように、保
護膜（６０）の全応力が２００Ｎ／ｍ以下であることが
好ましい。ここで、保護膜（６０）を、第１の膜（６
１）が層状物（２０〜５０）の最大厚さ以上の厚さを有
するものにすることができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an organic EL element having a protective film capable of forming a film in a short time and preventing generation of pinholes. Also, a protective film
If the total stress of the
As a result of an experimental study focusing on the fact that
When the value exceeds 200 N / m, the stress causes cracking.
There has occurred. Therefore, the occurrence of cracks in the protective film
In order to prevent this, as in the invention described in claim 1,
The total stress of the protective film (60) should be 200 N / m or less.
preferable. Here, the protective film (60) is replaced with the first film (6
1) can have a thickness not less than the maximum thickness of the layered product (20 to 50).
【００１４】[0014]
【００１５】また、請求項２に記載の発明では、保護層
（６０）の最表面は、機械的な保護層として機能するよ
うになっていることを特徴としている。それによれば、
後工程で機械や人間が触った場合に、保護層に穴があく
のを防止することができる。The invention according to claim 2 is characterized in that the outermost surface of the protective layer (60) functions as a mechanical protective layer. According to it
It is possible to prevent the protective layer from being pierced by a machine or a human being in a subsequent process.
【００１６】また、請求項３に記載の発明では、保護層
（６０）における最も基板（１０）側の層の熱膨張係数
が、基板と同一のオーダーであることを特徴としてい
る。それによれば、素子が高温で作動する場合でも、基
板や被覆している層状物とともに保護膜が同様に変形す
るため、ピンホールの発生を防止するには好ましい。Further, the invention according to claim 3 is characterized in that the thermal expansion coefficient of the layer closest to the substrate (10) in the protective layer (60) is on the same order as that of the substrate. According to this, even when the element operates at a high temperature, the protective film is similarly deformed together with the substrate and the layered material covering it, which is preferable for preventing the occurrence of pinholes.
【００１７】[0017]
【００１８】請求項４は第２の膜（６２）はＡＬＥ法に
よって形成されていることを特徴とする。請求項５は第
１の膜（６１）はパリレンよりなり、第２の膜（６２）
はＡｌ 2 Ｏ 3 よりなることを特徴とする。これによれば、
短時間で成膜可能であり且つピンホールの発生を防止し
た保護膜を有する有機ＥＬ素子を提供することができ
る。そして、水分の侵入が極力抑制され、ダークスポッ
トを防止した有機ＥＬ素子を実現することができる。な
お、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に
記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。According to claim 4, the second film (62) is formed by the ALE method.
Therefore, it is formed. Claim 5 is
The first film (61) is made of parylene and the second film (62).
Is made of Al 2 O 3 . According to this
It is possible to form a film in a short time and prevent the occurrence of pinholes.
Can provide an organic EL device having a protective film
It And, the invasion of water is suppressed as much as possible, and the dark spot
It is possible to realize an organic EL element in which the light emission is prevented. In addition, the reference numerals in parentheses of the above respective means are examples showing the corresponding relations with the concrete means described in the embodiments described later.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。図１は、本実施形態に係る有機ＥＬ
素子の概略断面図、図２は、図１における有機ＥＬ素子
の上視平面図である。１０は、可視光に対して透明性を
有する基板であり、例えば、ガラス基板より構成されて
いる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described. FIG. 1 shows an organic EL according to this embodiment.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the element, and FIG. 2 is a plan view of the organic EL element in FIG. Reference numeral 10 is a substrate that is transparent to visible light, and is made of, for example, a glass substrate.
【００２０】基板１０の一面上には、透明性を有する導
電膜からなる陽極２０がスパッタ法等により形成されて
いる。陽極２０は、例えばＩＴＯ（インジウム−錫の酸
化物）やインジウム−亜鉛の酸化物等より構成すること
ができ、その膜厚は１００ｎｍ〜１μｍ程度であり、好
ましくは１５０ｎｍ程度とすることができる。本例の陽
極２０は、厚さ１５０ｎｍのＩＴＯとしている。An anode 20 made of a transparent conductive film is formed on one surface of the substrate 10 by a sputtering method or the like. The anode 20 can be made of, for example, ITO (indium-tin oxide), indium-zinc oxide, or the like, and the film thickness thereof is about 100 nm to 1 μm, preferably about 150 nm. The anode 20 of this example is ITO having a thickness of 150 nm.
【００２１】陽極２０の上には、正孔輸送性の有機材料
よりなる正孔輸送層３１、有機発光材料（例えば蛍光色
素を電子輸送性または正孔輸送性の有機材料にドープし
たもの）よりなる発光層３２、電子輸送性の有機材料よ
りなる電子輸送層３３が、順次積層形成されている。本
実施形態では、これら積層された各層３１〜３３によ
り、発光部としての有機層３０が構成されている。On the anode 20, a hole-transporting layer 31 made of an organic material having a hole-transporting property, an organic light-emitting material (for example, a fluorescent dye doped in an organic material having an electron-transporting property or a hole-transporting property) is used. The light emitting layer 32 and the electron transporting layer 33 made of an electron transporting organic material are sequentially laminated. In the present embodiment, the stacked layers 31 to 33 configure the organic layer 30 as a light emitting unit.
【００２２】本例では、正孔輸送層３１は、α−ＮＰＤ
（α−ナフチル・フェニル・ベンゼン）とし、発光層３
２は、電子輸送性のＡｌｑ（トリス（８−キノリール）
アルミニウム）に蛍光色素としてのクマリンを１％添加
した電子輸送性の発光層とし、電子輸送層３３はＡｌｑ
としている。各層３１〜３３は真空蒸着法により形成で
きる。そして、有機層３０の全膜厚は０．１μｍ程度と
している。In this example, the hole transport layer 31 is made of α-NPD.
(Α-naphthyl phenyl benzene) as the light emitting layer 3
2 is an electron-transporting Alq (tris (8-quinolyl))
Aluminum) to which 1% of coumarin as a fluorescent dye is added to form an electron-transporting light-emitting layer, and the electron-transporting layer 33 is Alq.
I am trying. Each of the layers 31 to 33 can be formed by a vacuum vapor deposition method. The total thickness of the organic layer 30 is about 0.1 μm.
【００２３】なお、有機層３０は、正孔輸送層３１、発
光層３２、電子輸送層３３の積層構成に限定されるもの
ではなく、正孔注入層や電子注入層が存在していても良
い。また、発光層は電子輸送性でも正孔輸送性でも良
い。さらには、発光部としての有機層３０は公知の構成
も採用可能である。The organic layer 30 is not limited to the laminated structure of the hole transport layer 31, the light emitting layer 32, and the electron transport layer 33, and a hole injection layer and an electron injection layer may be present. . Further, the light emitting layer may have an electron transporting property or a hole transporting property. Furthermore, the organic layer 30 as the light emitting portion may have a known configuration.
【００２４】また、電子輸送層３３の上には、陰極４０
が形成されている。陰極４０としては、ＡｌやＭｇ−Ａ
ｇ等の金属材料等を採用することができる。本例では、
陰極４０は、電子注入性を高めるために電子輸送層３３
側にＬｉＦ（フッ化リチウム）、このＬｉＦの上にアル
ミニウムが成膜された２層構造としている。A cathode 40 is formed on the electron transport layer 33.
Are formed. As the cathode 40, Al or Mg-A
A metal material such as g can be used. In this example,
The cathode 40 uses the electron transport layer 33 to improve the electron injection property.
It has a two-layer structure in which LiF (lithium fluoride) is formed on the side and aluminum is formed on this LiF.
【００２５】このように、本実施形態では、一対の電極
２０、４０と、これら一対の電極２０、４０間に挟まれ
た正孔輸送層３１、発光層３２、電子輸送層３３とが、
基板１０上に形成されている。As described above, in the present embodiment, the pair of electrodes 20, 40 and the hole transport layer 31, the light emitting layer 32, and the electron transport layer 33 sandwiched between the pair of electrodes 20, 40 are
It is formed on the substrate 10.
【００２６】ここで、有機ＥＬ素子においては、両電極
２０、４０の重なり合う部分が、表示部としての画素を
構成する。本例では、図１及び図２に示す様に、陽極２
０及び陰極４０は共に複数本のものがストライプ状に平
面的に配列しており、陽極２０及び陰極４０は互いに直
交して対向している。そのため、図示しないが、複数個
の画素が格子状に配列した形となっている。Here, in the organic EL element, the overlapping portion of both electrodes 20, 40 constitutes a pixel as a display portion. In this example, as shown in FIG. 1 and FIG.
A plurality of 0s and cathodes 40 are both arranged in a striped plane, and the anodes 20 and the cathodes 40 are orthogonal to each other and face each other. Therefore, although not shown, a plurality of pixels are arranged in a grid pattern.
【００２７】そして、隣り合う個々の陰極４０の間に
は、樹脂よりなる隔壁５０が形成されており、個々の陰
極４０を分断している。つまり、隔壁５０は、基板１０
上の領域を複数個の画素に区画するために形成されたも
のと言える。ここで、隔壁５０は、陰極４０を成膜する
際のマスクの役目を担うものであり、隔壁５０により、
隣り合う画素の陰極４０が分断され、電気的にも分離さ
れる。A partition wall 50 made of resin is formed between the adjacent individual cathodes 40 to divide the individual cathodes 40. That is, the partition wall 50 serves as the substrate 10.
It can be said that it is formed to divide the upper region into a plurality of pixels. Here, the partition wall 50 plays a role of a mask when forming the cathode 40, and
The cathodes 40 of adjacent pixels are separated and electrically separated.
【００２８】このように、本実施形態では、基板１０上
には、一対の電極２０、４０、有機層３０、及び隔壁５
０よりなる層状物が形成されている。そして、隔壁５０
の厚さ（高さ）は、上記した陰極４０の分断機能を発揮
するために陰極４０の高さ以上となっている。そのた
め、基板１０上における層状物２０〜５０の最大厚さ
は、隔壁５０の厚さであり、本例では約２μｍである。As described above, in this embodiment, the pair of electrodes 20, 40, the organic layer 30, and the partition wall 5 are formed on the substrate 10.
A layered object consisting of 0 is formed. And the partition wall 50
The thickness (height) of the cathode 40 is equal to or higher than the height of the cathode 40 in order to exert the above-described dividing function of the cathode 40. Therefore, the maximum thickness of the layered materials 20 to 50 on the substrate 10 is the thickness of the partition wall 50, which is about 2 μm in this example.
【００２９】また、基板１０上には、層状物２０〜５０
の上を被覆して保護するための保護膜６０が形成されて
いる。この保護膜６０は、層状物２０〜５０の最大厚さ
以上の厚さ（本例では隔壁５０の厚さ約２μｍ）を有す
るとともに、基板１０側から順に第１の膜６１、第２の
膜６２が積層された２層構造となっている。そして、第
２の膜６２は、第１の膜６１よりも薄く且つ防湿機能が
高いものである。Further, on the substrate 10, the layered materials 20 to 50 are formed.
A protective film 60 is formed to cover and protect the above. The protective film 60 has a thickness equal to or larger than the maximum thickness of the layered materials 20 to 50 (in this example, the thickness of the partition wall 50 is about 2 μm), and the first film 61 and the second film are sequentially arranged from the substrate 10 side. It has a two-layer structure in which 62 is laminated. The second film 62 is thinner than the first film 61 and has a higher moistureproof function.
【００３０】ここで、比較的厚い第１の膜６１は、主と
して基板１０上の凹凸を平坦化する役目を担うもので、
例えば、気相重合により形成されたパリレン、有機材料
からなるフラン等のプラズマ重合膜、ＳｉＯ2等のスパ
ッタ膜など、μｍオーダーの膜を短時間で形成できる方
法及び材質を採用することができる。Here, the relatively thick first film 61 mainly serves to flatten the unevenness on the substrate 10.
For example, a method and a material capable of forming a μm-order film in a short time, such as parylene formed by vapor phase polymerization, a plasma-polymerized film made of an organic material such as furan, and a sputtered film made of SiO 2 can be employed.
【００３１】一方、比較的薄い第２の膜６２は、主とし
て非被覆物の防水の役目を担うもので、例えば、Ａｌ2
Ｏ3やＴｉＯ2等の防湿性の膜よりなるものとでき、その
形成方法としては、ＡＬＥ（アトミックレイヤーエピタ
キシー）法、スパッタ法、ＣＶＤ法（化学蒸着法）等を
採用することができる。On the other hand, the relatively thin second film 62 mainly plays a role of waterproofing an uncoated object. For example, Al 2
The film may be made of a moisture-proof film such as O 3 or TiO 2 , and as its forming method, an ALE (atomic layer epitaxy) method, a sputtering method, a CVD method (chemical vapor deposition method), or the like can be adopted.
【００３２】本例の保護膜６０では、第１の膜６１を、
気相重合によって隔壁５０の厚さ（層状物の最大厚さと
同程度の厚さ（約２μｍ）に形成されたパリレンよりな
るものとし、第２の膜６２を、ＡＬＥ法によって約０．
１μｍの厚さに形成されたＡｌ2Ｏ3としている。In the protective film 60 of this example, the first film 61 is
It is assumed that the partition wall 50 is made of parylene formed by vapor-phase polymerization so as to have a thickness (thickness (about 2 μm) similar to the maximum thickness of the layered material), and the second film 62 is formed by the ALE method to have a thickness of about 0.
Al 2 O 3 is formed to a thickness of 1 μm.
【００３３】かかる有機ＥＬ素子の製造方法の一例につ
いて、概略的に述べておく。まず、ガラス基板１０上
に、スパッタ法等を用いてパターニングされたＩＴＯよ
りなる陽極２０を形成する。次に、隔壁５０を形成す
る。まず、基板１０上の全面に隔壁５０となるネガ型の
光感光性樹脂（レジスト）をスピンコートし、隔壁５０
となる部分以外に光照射する。An example of a method of manufacturing such an organic EL element will be briefly described. First, the anode 20 made of ITO patterned by the sputtering method or the like is formed on the glass substrate 10. Next, the partition wall 50 is formed. First, a negative-type photosensitive resin (resist) that becomes the partition wall 50 is spin-coated on the entire surface of the substrate 10 to form the partition wall 50.
Irradiate light on the area other than the area.
【００３４】その後、現像材料を用いて、隔壁５０以外
の部分の光感光性樹脂を溶解し除去する。このとき、上
述したような、隔壁５０における陰極４０を形成する際
のマスクとしての機能を十分に発揮させるために、隔壁
５０の先端側に向かって逆テーパ形状になるようにオー
バーエッチングする。次に、正孔輸送層３１、発光層３
２、電子輸送層３３を真空蒸着法により形成し、さら
に、陰極４０を成膜する。After that, the photosensitive material in the portion other than the partition wall 50 is dissolved and removed using a developing material. At this time, in order to sufficiently exert the function as a mask when the cathode 40 is formed in the partition wall 50 as described above, overetching is performed so as to have an inverse taper shape toward the tip side of the partition wall 50. Next, the hole transport layer 31 and the light emitting layer 3
2. The electron transport layer 33 is formed by the vacuum evaporation method, and the cathode 40 is further formed.
【００３５】次に、上述したように、気相重合によって
約２μｍの厚さのパリレンよりなる第１の膜６１を形成
し、ＡＬＥ法によって約０．１μｍの厚さのＡｌ2Ｏ3よ
りなる第２の膜６２を形成する。こうして、保護膜６０
が完成し、図１に示す有機ＥＬ素子が完成する。Next, as described above, the first film 61 made of parylene having a thickness of about 2 μm is formed by vapor phase polymerization, and made of Al 2 O 3 having a thickness of about 0.1 μm by the ALE method. The second film 62 is formed. Thus, the protective film 60
Is completed, and the organic EL element shown in FIG. 1 is completed.
【００３６】かかる有機ＥＬ素子においては、対向する
陽極２０と陰極４０との間に直流電流（駆動電流）を印
加することにより、陽極２０から正孔輸送層３１を介し
て発光層３２へ正孔を注入する一方、陰極４０から電子
輸送層３３を介して発光層３２へ電子が注入される。In such an organic EL device, by applying a direct current (driving current) between the anode 20 and the cathode 40 facing each other, holes are transferred from the anode 20 to the light emitting layer 32 through the hole transport layer 31. Meanwhile, electrons are injected from the cathode 40 to the light emitting layer 32 via the electron transport layer 33.
【００３７】すると、発光層３２の内部にて電子と正孔
とが再結合し、励起子を生成する。発光層３２内の蛍光
色素は、この励起子のエネルギーを授受し、固体状態の
蛍光ピーク波長に応じた発光色（本例のＡｌｑにクマリ
ンを１％ドープした発光層では緑色）にて発光し、基板
１０側からの発光として視認される。本例では、１０Ｖ
の駆動電流で５０００ｃｄ／ｍ2の高輝度な緑色発光が
得られた。Then, electrons and holes are recombined inside the light emitting layer 32 to generate excitons. The fluorescent dye in the light emitting layer 32 transmits and receives the energy of the excitons, and emits light in a light emission color according to the fluorescence peak wavelength in the solid state (green in the light emitting layer in which Alq of this example is doped with 1% of coumarin). , Is visually recognized as light emission from the substrate 10 side. In this example, 10V
With a driving current of 5 , high-luminance green light emission of 5000 cd / m 2 was obtained.
【００３８】ところで、本実施形態によれば、保護膜６
０を、層状物２０〜５０の最大厚さ以上の厚さを有する
ものとすることにより、基板１０上の層状物２０〜５０
により形成された最大の凹凸部までも良好に被覆して平
坦化することができ、保護膜６０のピンホール発生を防
止できる。By the way, according to the present embodiment, the protective film 6
0 has a thickness equal to or larger than the maximum thickness of the layered products 20 to 50, so that the layered products 20 to 50 on the substrate 10 are
It is possible to satisfactorily cover and flatten even the largest uneven portion formed by, and it is possible to prevent the occurrence of pinholes in the protective film 60.
【００３９】そして、保護膜６０における上層側の第２
の膜６２を、下層側の第１の膜６１よりも薄く且つ防湿
機能が高いものにすることにより、主として防湿の役目
を担う第２の膜６２を比較的薄いものにできると共に、
比較的厚い下層側の第１の膜６１として成膜速度の速い
材質や成膜方法を採用することにより、成膜速度の短時
間化を確保できる。The second layer on the upper layer side of the protective film 60
By making the film 62 of (1) thinner than the first film 61 on the lower layer side and having a higher moisture-proof function, the second film 62 which mainly plays the role of moisture-proof can be made relatively thin, and
By adopting a material or a film forming method having a high film forming rate as the first film 61 on the lower layer side which is relatively thick, it is possible to secure a short film forming rate.
【００４０】ちなみに、上記した本例の保護膜６０（厚
さ約２．１μｍ）の形成では、約１時間程度の成膜時間
であり、従来のＳｉＮからなるプラズマＣＶＤ法を用い
た保護膜（厚さ約２μｍ）を適切なパワーにて形成した
ときの成膜時間（約３時間）に比べて、成膜時間を大幅
に短縮できた。By the way, the formation of the protective film 60 (thickness: about 2.1 μm) of the present example described above takes about 1 hour for film formation, and the conventional protective film using the plasma CVD method of SiN ( The film forming time was able to be significantly shortened as compared with the film forming time (about 3 hours) when the film having a thickness of about 2 μm) was formed with an appropriate power.
【００４１】よって、本実施形態によれば、短時間で成
膜可能であり且つピンホールの発生を防止した保護膜を
有する有機ＥＬ素子を提供することができる。そして、
水分の侵入が極力抑制され、ダークスポットを防止した
有機ＥＬ素子を実現することができる。Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an organic EL element having a protective film capable of forming a film in a short time and preventing the occurrence of pinholes. And
It is possible to realize an organic EL element in which the invasion of water is suppressed as much as possible and a dark spot is prevented.
【００４２】なお、本例では、保護膜６０において、第
１の膜（パリレン）６１の厚さを、層状物２０〜５０の
最大厚さ（隔壁の厚さ、約２μｍ）と同程度としたが、
同等以上あるいは同等以下でもよい。しかし、第１の膜
６１は、主として平坦化の役目を担うため、第１の膜６
１の厚さは、層状物２０〜５０の最大厚さ以上とする方
が、平坦性向上のためには好ましいと考える。In the present example, in the protective film 60, the thickness of the first film (parylene) 61 is set to the same level as the maximum thickness of the layered materials 20 to 50 (thickness of partition wall, about 2 μm). But,
It may be equal or higher or equal or lower. However, since the first film 61 mainly plays a role of flattening, the first film 6
It is considered that the thickness of 1 is equal to or larger than the maximum thickness of the layered materials 20 to 50 in order to improve the flatness.
【００４３】また、本実施形態においては、保護膜６０
における最も基板１０側の層（本例ではパリレンよりな
る第１の膜６１）の熱膨張係数が、基板（本例ではガラ
ス）１０と同一のオーダーであることが好ましい。この
ようにすれば、有機ＥＬ素子が高温で作動する場合で
も、基板１０や被覆している層状物２０〜５０とともに
保護膜６０が同様に変形するため、ピンホールの発生を
防止しやすい。Further, in this embodiment, the protective film 60 is used.
It is preferable that the thermal expansion coefficient of the layer closest to the substrate 10 (first film 61 made of parylene in this example) in the same order as that of the substrate (glass in this example) 10 be the same. By doing so, even when the organic EL element operates at a high temperature, the protective film 60 is similarly deformed together with the substrate 10 and the covering layered materials 20 to 50, and thus it is easy to prevent the occurrence of pinholes.
【００４４】また、本実施形態においては、保護膜６０
の全応力が２００Ｎ／ｍ以下であることが好ましい。こ
れは、本発明者等の検討によれば、保護膜の全応力が２
００Ｎ／ｍを超えると、その応力によってクラックが発
生した実験事実があり、このことから言えることであ
る。Further, in this embodiment, the protective film 60 is used.
The total stress is preferably 200 N / m or less. According to the study by the present inventors, the total stress of the protective film is 2
It can be said from this that there is an experimental fact that cracks are generated due to the stress when it exceeds 00 N / m.
【００４５】なお、保護膜は２層以外に、３層以上でも
よい。例えば、第１の膜を２層以上とし、その上に第２
の膜を積層してもよい。さらに、上記実施形態におい
て、第２の膜６２の上に、機械的な保護を行う機械的保
護層を形成して３層以上の保護膜６０の構成としてもよ
い。この場合、保護膜６０の最表面層は、機械的な保護
層として機能し、後工程で機械や人間が触った場合に、
保護膜６０に穴があくのを防止することができる。The protective film may have three layers or more, instead of two layers. For example, the first film has two or more layers, and the second film is formed on the first film.
The films may be laminated. Further, in the above-described embodiment, a mechanical protective layer that performs mechanical protection may be formed on the second film 62 to form the protective film 60 having three or more layers. In this case, the outermost surface layer of the protective film 60 functions as a mechanical protective layer, and when a machine or human touches it in a later step,
It is possible to prevent the protective film 60 from being perforated.
【００４６】このような最表面層が機械的な保護層であ
る保護膜６０の具体例を、本実施形態の変形例として次
に示しておく。図３は、第１の変形例であり、図１に示
した保護膜６０において、第２の膜６２の上に更に、樹
脂からなる膜厚が０．１ｍｍから１ｍｍ程度の第３の膜
６３を形成し、この最表面層である第３の膜６３が機械
的な保護層として機能するものである。その材質として
は、シリコン系のシール材や、粘着剤付のプラスチック
フィルム等でも良い。A specific example of the protective film 60 whose outermost surface layer is a mechanical protective layer will be shown below as a modified example of this embodiment. FIG. 3 is a first modified example, and in the protective film 60 shown in FIG. 1, a third film 63 made of resin and having a film thickness of about 0.1 mm to 1 mm is further provided on the second film 62. And the third film 63, which is the outermost surface layer, functions as a mechanical protective layer. The material may be a silicon-based sealing material, a plastic film with an adhesive, or the like.
【００４７】図４は第２の変形例であり、図１に示した
保護膜６０において、第２の膜６２の上に更に、積層構
造を有する機械的な保護層を形成するものである。図示
例では、機械的な保護層６４は下層６４ａ、上層６４ｂ
の２層である。FIG. 4 shows a second modification, in which in the protective film 60 shown in FIG. 1, a mechanical protective layer having a laminated structure is further formed on the second film 62. In the illustrated example, the mechanical protective layer 64 includes a lower layer 64a and an upper layer 64b.
There are two layers.
【００４８】具体的には、この保護層６４は、上層６４
ｂとして厚さ１ｍｍ程度のプラスチックや金属の板を用
い、下層６４ａとして接着剤を用いる。この接着剤とし
ては、１００℃程度で硬化するもの、紫外線（ＵＶ）で
硬化するもの、及び２液硬化性のもの等が使用可能であ
る。Specifically, the protective layer 64 is the upper layer 64.
A plastic or metal plate having a thickness of about 1 mm is used as b, and an adhesive is used as the lower layer 64a. As this adhesive, it is possible to use one that cures at about 100 ° C., one that cures with ultraviolet rays (UV), and one that cures with two liquids.
【００４９】なお、本実施形態において、図１に示す様
な保護膜６０を形成する際、図３に示す第３の膜６３を
形成する際、または、図４に示す保護層６４を形成する
際に、有機層３０のガラス転移温度Ｔｇに３０℃程度を
加えた温度以下（例えば８０℃〜１５０℃）の温度を加
えることが好ましい。In the present embodiment, when the protective film 60 as shown in FIG. 1 is formed, when the third film 63 shown in FIG. 3 is formed, or the protective layer 64 shown in FIG. 4 is formed. At this time, it is preferable to add a temperature equal to or lower than a temperature obtained by adding about 30 ° C. to the glass transition temperature Tg of the organic layer 30 (for example, 80 ° C. to 150 ° C.).
【００５０】この温度処理によって、有機層中の分子配
置を整え、輝度の長期安定性を維持しやすくなる（長寿
命効果）。通常、Ｔｇを超えると有機膜が劣化するとも
言われているが、本発明者等の検討では、保護膜６０を
形成するような数時間以内のプロセスにおいては、（Ｔ
ｇ＋３０）℃程度以下の温度であれば、劣化しないこと
を見出している。By this temperature treatment, the molecular arrangement in the organic layer is adjusted and the long-term stability of brightness is easily maintained (long life effect). Usually, it is said that the organic film is deteriorated when it exceeds Tg. However, according to the study by the present inventors, in the process of forming the protective film 60 within several hours, (T
It has been found that a temperature of about g + 30) ° C. or lower does not deteriorate.
【００５１】さらに、上記長寿命効果を発現させる上
で、より高温にするほど、有機層中の分子配置を短時間
に整えることができるという、本発明者等の実験確認も
行っており、その点からも、この高温処理の必要性は大
きい。Further, in order to realize the above-mentioned long-life effect, the inventors of the present invention have confirmed that the higher the temperature, the more the molecular arrangement in the organic layer can be arranged in a shorter time. From this point of view, the necessity of this high temperature treatment is great.
【００５２】なお、上記実施形態では、隔壁５０の厚さ
が基板１０上の最大厚さとなっているが、隔壁の無い構
成であっても良いことは勿論である。その場合、基板１
０上の層状物の中で最大の段差を持つ凹凸部（例えば図
１における陰極間の段差部）が、上記最大厚さとなる。Although the partition wall 50 has the maximum thickness on the substrate 10 in the above embodiment, it goes without saying that the partition wall 50 may have no partition wall. In that case, substrate 1
The uneven portion having the largest step (for example, the step portion between the cathodes in FIG. 1) in the layered material above 0 has the maximum thickness.
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の概略断
面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１における有機ＥＬ素子の上視平面図であ
る。FIG. 2 is a top plan view of the organic EL element in FIG.
【図３】上記実施形態の第１の変形例を示す概略断面図
である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing a first modification of the above embodiment.
【図４】上記実施形態の第２の変形例を示す概略断面図
である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a second modification of the above embodiment.
２０…陽極、３０…有機層、３１…正孔輸送層、３２…
発光層、３３…電子輸送層、４０…陰極、５０…隔壁、
６０…保護膜、６１…第１の膜、６２…第２の膜。20 ... Anode, 30 ... Organic layer, 31 ... Hole transport layer, 32 ...
Light-emitting layer, 33 ... Electron transport layer, 40 ... Cathode, 50 ... Partition wall,
60 ... Protective film, 61 ... First film, 62 ... Second film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹中 博 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式 会社デンソー内 (56)参考文献 特開2001−284041（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−111452（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−312883（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−41067（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−87063（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−40345（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−236271（ＪＰ，Ａ) 特開2001−326069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 33/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Takenaka 1-chome, Showa-cho, Kariya city, Aichi Prefecture DENSO CORPORATION (56) References JP 2001-284041 (JP, A) JP 11-111452 ( JP, A) JP 10-312883 (JP, A) JP 10-41067 (JP, A) JP 11-87063 (JP, A) JP 11-40345 (JP, A) JP HEI 8-236271 (JP, A) JP 2001-326069 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H05B 33/04
Claims (5)
の電極間に挟まれた有機発光材料よりなる発光層（３
２）とを含む層状物（２０〜５０）が、基板（１０）上
に形成されてなる有機ＥＬ素子において、 前記基板上には、前記層状物の上を被覆して保護する保
護膜（６０）が形成されており、 この保護膜は、前記層状物の最大厚さ以上の厚さを有す
るとともに、前記基板側から順に第１の膜（６１）、第
２の膜（６２）が積層された２層以上の積層構造となっ
ているものであり、 前記第２の膜は、前記第１の膜よりも薄く且つ防湿機能
が高いものであり、 前記層状物（２０〜５０）は、前記基板（１０）上の領
域を複数個の画素に区画するために前記基板上に形成さ
れた隔壁（５０）を含むものであり、 この隔壁の厚さが、前記層状物の最大厚さとなってお
り、 前記保護膜（６０）の全応力が、２００Ｎ／ｍ以下であ
り、 前記保護膜（６０）において、前記第１の膜（６１）が
前記層状物（２０〜５０）の最大厚さ以上の厚さを有す
る ことを特徴とする有機ＥＬ素子。1. A light emitting layer (3) made of an organic light emitting material sandwiched between a pair of electrodes (20, 40).
An organic EL device having a layered product (20 to 50) containing 2) formed on a substrate (10), wherein a protective film (60) for covering and protecting the layered product on the substrate. ) Is formed, the protective film has a thickness equal to or larger than the maximum thickness of the layered material, and a first film (61) and a second film (62) are laminated in order from the substrate side. In addition, the second film is thinner than the first film and has a high moisture-proof function, and the layered material (20 to 50) is A partition wall (50) is formed on the substrate for partitioning a region on the substrate (10) into a plurality of pixels, and the partition wall has a maximum thickness. Oh
And the total stress of the protective film (60) is 200 N / m or less.
In the protective film (60), the first film (61) is
It has a thickness not less than the maximum thickness of the layered product (20 to 50).
The organic EL element characterized in that that.
的な保護層として機能するようになっていることを特徴
とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。2. The organic EL device according to claim 1 , wherein the outermost surface layer of the protective film (60) functions as a mechanical protective layer.
板（１０）側の層の熱膨張係数が、前記基板と同一のオ
ーダーであることを特徴とする請求項１または２に記載
の有機ＥＬ素子。3. A thermal expansion coefficient of the layer of the protective film (60) most said substrate (10) side of the organic EL according to claim 1 or 2, wherein the a substrate of the same order element.
て形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有It is formed as follows.
機ＥＬ素子。Machine EL element.
り、前記第２の膜（６２）はＡｌThe second film (62) is made of Al 22 ＯO 33 よりなることを特Specially to be
徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子。The organic EL element according to claim 4, which is a characteristic.
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