JP4034561B2 - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置に関するものであり、特に、有機発光層を有する発光装置の封止の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発光装置として、電極間に配置された有機薄膜を有し、該電極間に電圧を印加することによって有機薄膜を発光させる発光装置が注目されている。
図１６の符号１０１に、従来の有機発光層を用いた発光装置を示す。
【０００３】
この発光装置１０１は、基板１１１と、基板１１１上に配置された有機ＥＬ素子１０５とを有している。この有機ＥＬ素子１０５は、アノード電極１１４と、少なくとも一部がアノード電極１１４上に配置された有機薄膜１１６と、少なくとも一部が有機薄膜１１６上に配置されたカソード電極１１９とを有しており、有機薄膜１１６はカソード電極１１９とアノード電極１１４とで上下から挟まれている。
【０００４】
有機薄膜１１６はアノード電極１１４表面に密着配置されたホール輸送層１１７と、ホール輸送層１１７の表面に配置され、カソード電極１１９に密着された電子輸送層１１８とを有しており、アノード電極１１４が正に、カソード電極１１９が負になる電圧が印加されると、ホール輸送層１１７で正の電荷を持つホールが生成されると同時に電子輸送層１１８に電子が注入され、ホール輸送層１１７と電子輸送層１１８との界面でホールと電子が結合して光が発生する。基板１１１とアノード電極１１４とは透明であり、発生した光はアノード電極１１４とその下方の基板１１１とを透過し、発光装置１１０の外部へ放射される。
【０００５】
有機薄膜１１６が大気中の水や酸素等と接触すると酸化、分解などの劣化が起こりやすいので、発光装置１１０には容器状の封止缶１２５が設けられており、その封止缶１２５により有機ＥＬ素子１０５が封止されている。
【０００６】
有機ＥＬ素子１０５は平面形状が矩形にされ、その四辺の縁近くの部分には、光硬化性接着剤１２６が配置されている。この光硬化性接着剤１２６はリング状になっており、容器状の封止缶１０６の縁部分が光硬化性接着剤１２６に押しつけられ、その状態で光硬化性接着剤１２６に紫外線が照射され、封止缶１０６が有機ＥＬ素子１０５に固定されており、容器状の封止缶１０６の内部に、有機ＥＬ素子１０５が封入されている。
【０００７】
しかしながら、封止は樹脂から成る光硬化性接着剤１２６によって行われるため、大気中に存在する水蒸気が光硬化性接着剤１２６を透過し(透湿)、封止缶１２５内に侵入しやすい。
【０００８】
また、電極１１４、１１９の一部はともに封止膜１２５の外へ突き出されており、封止膜１２５と電極１１４、１１９との界面、電極１１４、１１９と基板１１１との界面等から大気中の水分や酸素が有機薄膜１１６へと侵入する。封止缶１２５内に一旦水蒸気が侵入すると、有機薄膜１１６が酸化されたり分解されたりしてしまい、有機薄膜表示装置１０２の寿命が短くなる。仮に光硬化性接着剤１２５を厚く塗り固め、透湿を防止しようとしても、水蒸気に対する樹脂のバリア性は極めて低いため、透湿の問題は解決できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、長寿命で放熱性が良好な有機薄膜表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１の電極と、前記第１の電極と対向配置され、前記第１の電極と絶縁された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機薄膜とを備えた有機発光素子が、基板の第一の表面である素子形成面に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧が印加されると、前記有機薄膜が発光するように構成された発光装置を製造する発光装置製造方法であって、前記第１、第２の電極に第１、第２の引出電極をそれぞれ固定し、前記第１、第２の引出電極を把持して少なくとも前記基板の素子形成面側に有機樹脂を吹き付け、前記第１、第２の電極の上部を表面から突出させた状態で、前記素子形成面上に第１の封止膜を形成し、前記素子形成面を前記第１の封止膜で被覆する発光装置の製造方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光装置の製造方法であって、前記基板の前記素子形成面とは反対側の表面である発光面に有機樹脂を吹き付け、前記発光面上に第２の封止膜を形成し、前記発光面を前記第２の封止膜で被覆する発光装置の製造方法である。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発光装置の製造方法であって、前記基板の側面に有機樹脂を吹き付け、前記側面上に第３の封止膜を形成する発光装置の製造方法である。
【００１１】
本発明の発光装置によれば、基板の一表面である素子形成面側に有機発光素子を配置し、素子形成面側に吹き付けられた有機樹脂で第１の封止膜を形成し、その第１の封止膜で有機発光素子を被覆している。吹き付けで形成されることにより、第１の封止膜の膜厚は厚くなり、しかも第１の封止膜と基板の素子形成面や有機発光素子の表面との密着性は高いので、第１の封止膜を介して水分やガスが有機発光素子内部に侵入することはなく、また、第１の封止膜と基板の素子形成面又は有機発光素子との間の界面からも水分やガスが有機発光素子内部に侵入することはほとんどないので、発光装置の寿命が長くなる。
【００１２】
有機樹脂からなる厚い封止膜を形成する方法としては、本発明のように有機樹脂を吹き付けて厚い封止膜を形成する方法以外に、例えば有機樹脂等からなる厚い樹脂フィルムを有機発光素子の表面に貼付し、有機発光素子を被覆する方法が考えられるが、有機発光素子や基板の素子形成面には凹凸があるので、その表面に厚い樹脂フィルムを貼り付けると、樹脂フィルムと基板の素子形成面や有機発光素子の表面との間に隙間ができてしまい、その隙間から空気が有機発光素子内部へと侵入してしまい、封止膜としては不適切である。
【００１３】
基板の素子形成面や有機発光素子の表面との間に隙間ができないようにするには、貼付する樹脂フィルムの膜厚を薄くすればよいが、膜厚が薄いと、樹脂フィルム自体を水分やガスが透過するので、やはり封止膜として用いることはできない。これに対し、吹き付けで封止膜を成膜した場合には、その膜厚を数mm程度にしても、かかる隙間ができずに密着性が良好なので、厚い封止膜を成膜するには、本発明のように有機樹脂を吹き付ける必要がある。
【００１４】
なお、本発明において、基板の側面に有機樹脂からなる第２の封止膜を形成し、有機発光素子の配置された側と反対側の面に有機樹脂からなる第３の封止膜を形成してもよい。このように構成すると、第１、第２、第３の封止膜により、基板と有機発光素子の全部が被覆されるので、有機発光素子の配置された側の表面のみが第１の封止膜によって被覆された装置よりも有機発光素子内部に水分やガスが侵入しにくくなり、寿命が長くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の一実施形態の発光装置を説明する。
最初に、本発明の一実施形態の発光装置の製造方法について説明する。
まず、図１に示すガラス等の透明な基板１１を用意する。この基板１１を図示しないスパッタ装置内に搬入し、その基板１１の表面に、ＩＴＯ(Indium tin oxide)薄膜を成膜した後エッチングしてパターニングし、図２に示すようにＩＴＯ薄膜からなる矩形のアノード電極１４を、基板１１表面に形成する。
【００１６】
次いで、基板１１を真空蒸着装置内へと搬入し、有機材料を蒸着法で基板１１の表面とアノード電極１４の表面とに成膜した後にエッチングでパターニングし、図３に示すようにアノード電極１４の表面に、有機材料からなるホール輸送層１７を、平面形状が矩形になるように形成する。次に、ホール輸送層１７とは異なる有機材料を基板１１とアノード電極１４とホール輸送層１７の各表面に蒸着して電子輸送層１８を成膜した後、電子輸送層１８とホール輸送層１７とをエッチングでパターニングし、電子輸送層１８とホール輸送層１７との平面形状が同じ矩形になるようにする。
【００１７】
次いで、基板１１、アノード電極１４、電子輸送層１８の各表面に蒸着法でアルミニウム等の金属膜を成膜した後、エッチングして平面形状が矩形になるようにパターニングし、図４に示すように、電子輸送層１８の表面から基板１１の表面に亘って金属膜からなるカソード電極１９を形成する。
【００１８】
すると、基板１１の表面に、アノード電極１４、電子輸送層１８、カソード電極１９及びカソード電極１９からなる有機発光素子５が形成される。電子輸送層１８とホール輸送層１７との縁はアノード電極１４の縁よりも外側に位置しており、電子輸送層１８の上に形成されたカソード電極１９は、アノード電極１４とは直接接触しないようになっている。
【００１９】
次いで、図５に示すようにアルミニウム等の金属からなる棒状の引出電極２１、２２の一端をそれぞれアノード電極１４とカソード電極１９上に固定し、鉛直に配置する。各引出電極２１、２２の長さはともに有機発光素子５の高さよりも高くされており、各引出電極２１、２２の各上端部は、ともに有機発光素子５の上端部よりも上方に位置している。
【００２０】
次に、各引出電極２１、２２の上端部を図示しない支持具で把持し、図６に示すように、表面に有機発光素子５が配置された基板１１を、後述するノズルが配置された図示しない処理室内に搬入する。これらのノズル２３ａ、２３ｂは図示しない材料供給系にそれぞれ接続され、各材料供給系を動作させると、有機樹脂を各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口からそれぞれ射出することができるようになっている。各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口は互いに向き合った状態で上下に配置されており、引出電極２１、２２の上端部を把持して、搬入された基板１１を、各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口の間に水平に配置した状態で材料供給系を動作させると、各ノズル２３ａ、２３ｂから、基板１１の有機発光素子５が配置された側の面(以下で素子形成面と称する。)と、その反対側の面(以下で発光面と称する。)とにそれぞれ異なる有機樹脂が吹き付けられる。ここでは、基板１１の素子形成面と、発光面とに、それぞれシリコーンゴムと、紫外線吸収剤の粒子が分散されたシリコーンゴムとが吹き付けられている。ここでは紫外線吸収剤の粒子として酸化チタンの粒子を用いている。
【００２１】
すると、吹き付けられたシリコーンゴムと、紫外線吸収剤の粒子が分散されたシリコーンゴムが固化することにより、図７に示すように、基板１１の素子形成面及び有機発光素子５と、基板１１の発光面とにそれぞれ第１、第２の封止膜３０ａ、３０ｂが形成され、基板１１の素子形成面と有機発光素子５が第１の封止膜３０ａにより被覆され、第２の封止膜３０ｂにより基板１１の発光面が被覆される。第１、第２の封止膜３０ａ、３０ｂはともにシリコーンゴムで構成され、基板１１の発光面側に配置された第２の封止膜３０ｂ中には、紫外線吸収剤の粒子が分散されている。
【００２２】
次に、図８に示すように基板１１を、二本のノズル２３ｃ、２３ｄが水平に配置された図示しない処理室内に搬入する。これらのノズル２３ｃ、２３ｄは、図６で説明した各ノズル２３ａ、２３ｂと同様、材料供給系に接続され、各ノズル２３ｃ、２３ｄはそれぞれの射出口が互いに対向して水平方向を向いており、搬入された基板１１を、各ノズル２３ｃ、２３ｄの射出口の間に水平配置した状態で材料供給系を動作させると、有機樹脂が基板１１の側面へと射出される。この有機樹脂は、図６で説明し、有機発光素子５が配置された側にある上方のノズル２３ａから射出される樹脂と同じく、シリコーンゴムである。
【００２３】
こうして、液状の有機樹脂を各ノズル２３ｃ、２３ｄの各射出口から基板１１の側面へと射出しながら、基板１１を水平面内で回転させると、基板１１の全部の側面にシリコーンゴムが吹き付けられる。その結果、図９に示すように吹き付けられたシリコーンゴムが固化し、シリコーンゴムから成る第３の封止膜３０ｃが形成され、基板１１の側面が第３の封止膜３０ｃで被覆される。以上の工程を経て、図９に示す有機発光装置１が完成する。
【００２４】
この有機発光装置１では、上述したように各引出電極２１、２２の各上端部は有機発光素子５の上端部より上方に位置しており、有機発光素子５が第１の封止膜３０ａで被覆されても、各引出電極２１、２２の各上端部は第１の封止膜３０ａ内に埋没せず、第１の封止膜３０ａの表面から突出している。突出した各引出電極２１、２２の上端部を図示しない電源にそれぞれ接続し、電源を起動して、アノード電極１４に正電圧を、カソード電極１９に負電圧をそれぞれ印加すると、アノード電極１４とカソード電極１９とに挟まれた部分では、ホール輸送層１７で正の電荷を持つホールが生成されると同時に電子輸送層１８に電子が注入され、ホール輸送層１７と電子輸送層１８との界面でホールと電子が結合して光が発生する。基板１１とアノード電極１４と第２の封止膜３０ｂは透明であり、発生した光はアノード電極１４とその下方の基板１１及び第２の封止膜３０ｂを透過し、発光装置１の外部へと放出される。アノード電極１４は基板のほぼ全面に矩形状に配置され、ホール輸送層１７、電子輸送層１８及びカソード電極１９はアノード電極１４のほぼ全部に配置されているので、基板１１のほぼ全面から光が放出される。
【００２５】
本発明の有機発光装置１によれば、基板１１の素子形成面に配置された有機発光素子５が、第１の封止膜３０ａで被覆され、また、基板１１の発光面及び側面はそれぞれ第２、第３の封止膜３０ｂ、３０ｃで被覆されており、基板１１と有機発光素子５とは、全て厚い第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃの内部に封入されているので、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを介して水分やガス等がほとんど有機発光素子５へと侵入しない。また、第１の封止膜３０ａからは、金属製の引出電極２２、２３の先端部が露出しており、引出電極２２、２３と第１の封止膜３０ａとの間の界面から水分やガスが侵入する可能性もありうるが、金属とシリコーンゴムとの密着性は高いので、各引出電極２２、２３と第１の封止膜３０ａとの間からは水分やガス等は侵入しにくい。このように、有機発光素子５の内部には、水分やガスがほとんど侵入しないので、従来に比して有機発光素子５の寿命は長くなる。実測によると、本発明の有機薄膜表示装置１では、有機発光素子５への酸素の透過度が１０-6ｃｃ／ｍ2／ｄａｙ以下であり、水蒸気の透過度が１０-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下になった。
【００２６】
また、有機発光装置１によれば、上述したように、基板１１の発光面に配置された第２の封止膜３０ｂは、有機発光素子５が発した光を透過するために、透明な膜で構成されており、透明な第２の封止膜３０ｂから、その上方の透明な基板１１、アノード電極１４を通って紫外線が有機発光素子５へと達してしまうと、紫外線により有機発光素子５が劣化し、有機発光装置の寿命が短くなってしまうが、上述したように第２の封止膜３０ｂの内部には、紫外線吸収剤の粒子が分散されている。
【００２７】
このため、透明な第２の封止膜３０ｂに紫外線が入射しても、入射した紫外線はそのほとんどが封止膜中の紫外線吸収剤の粒子で吸収されるので、入射した紫外線が有機薄膜まで到達することはほとんどない。従って、紫外線により有機薄膜が劣化し、発光装置の寿命が短くなることはない。
【００２８】
また、上述した実施形態では、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを形成する際に、液状の有機樹脂を吹き付けることで形成している。液状の有機樹脂を吹き付けることで成膜すると、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃの膜厚を厚くすることができ、水分やガスがこれらの封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを透過しにくくなり、しかも、封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、基板１１又は有機発光素子５との間の密着性は高いので、その間から有機発光素子５の内部へと水分やガスが侵入しにくくなる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、基板１１の発光面に配置された第２の封止膜３０ｂのみを第１、第３の封止膜３０ａ、３０ｃと異なる材料としているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１０に示す有機発光装置２のように、有機発光素子５と、基板１１の素子形成面、側面及び発光面との全部を、同じ有機樹脂で構成された封止膜３０で封入してもよい。この場合には、有機発光素子５で発せられた光を透過させるため、封止膜３０を透明な有機樹脂で構成する必要がある。
【００３０】
また、上述した実施形態では、液状の有機樹脂を吹き付けて厚い封止膜を成膜しているが、本発明はこれに限られるものではなく、少なくとも有機発光素子５が配置された側の基板１１の表面が、有機樹脂が吹き付けられて形成された厚い封止膜で被覆されていればよく、他の部分すなわち、基板１１の側面や、有機発光素子５が配置された側と反対側の面は、厚い封止膜で被覆する必要はなく、例えば図１１に示すように、有機発光素子５が配置された側と反対側の基板１１の表面には、樹脂製の透明なフィルムを貼付して封止膜３５とし、その封止膜３５と、基板の側面に配置された第３の封止膜３０ｃとを密着させて封止してもよい。この場合に、貼付された封止膜３５を、第１、第３の封止膜３０ａ、３０ｃと同じ材料にしておけば、封止膜３５と、第３の封止膜３０ｃとの間の密着性が高くなるので、水分やガスが侵入しにくくなる。また、フィルム状の封止膜３５は透明にする必要があるが、酸化チタン等の紫外線吸収剤が分散されていれば、フィルムを介して紫外線が有機薄膜に達することはない。
【００３１】
また、少なくとも有機発光素子５が配置された側の基板１１の一表面が、有機樹脂が吹き付けられることで形成された厚い膜で構成されていればよく、例えば図１２に示すように、有機発光素子５が配置された側と反対側の基板１１の表面には、封止膜を配置せずに、基板１１が露出するように構成してもよい。このように構成すると、基板１１が露出しているので、基板１１が例えば樹脂フィルム等で構成された場合に基板１１を通して水分やガスが有機発光素子５へと侵入することがあるので、樹脂フィルム等のように、水分やガスを非常に透過しやすいもので基板を構成した場合には、基板１１及び有機発光素子５の両方を、有機樹脂からなる封止膜で被覆することが好ましい。
【００３２】
また、有機樹脂としてシリコーンゴムを用いているが、本発明の有機樹脂はこれに限られるものではなく、例えば天然ゴム、フッ素ゴム等、ガス透過性の低いゴム類等を用いてもよい。
【００３３】
また、紫外線吸収剤として酸化チタンを用いているが、紫外線吸収剤はこれに限られるものではなく、例えばＩＴＯの粉末などのように紫外線を良く吸収する透明な微粒子等を用いてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、有機発光素子として、その全面が発光し、照明器具等に用いられる発光装置について説明したが、本発明の有機発光素子はこれに限られるものではなく、一部を選択的に発光させることで画像表示が可能な表示装置にも適用可能である。
【００３５】
図１２の符号６に、その表示装置を示す。
この表示装置６は、ガラス基板１１の一表面に設けられたパッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子８がガラス基板１１の一表面に配置され、基板１１及び有機ＥＬ素子８が、有機樹脂からなる封止膜３０内に封入されて成る。
【００３６】
有機ＥＬ素子８は、ガラス基板１１上に形成されたアノード電極膜５２と、アノード電極膜５２上に配置された発光性有機薄膜５５ａと、該発光性有機薄膜５５ａ上に配置されたカソード電極膜５６ａとを有している。
【００３７】
アノード電極膜５２は、ＩＴＯ薄膜によって構成されており、そのＩＴＯ薄膜がパターニングされ、互いに絶縁された複数本数の直線状の配線に成形されている。各アノード電極膜５２は、互いに平行に所定間隔で配置されている。
【００３８】
また、発光性有機薄膜５５ａとカソード電極膜５６ａとは、それぞれ有機ＥＬ薄膜と金属薄膜とで構成されており、絶縁物５３上に形成されたリブ５４によって、それぞれ複数本数の直線状の配線に分離されている。アノード電極膜５２と、発光性有機薄膜５５ａ及びカソード電極膜５６ａとは、互いに垂直な方向に延設されている。
【００３９】
符号５５ｂ、５６ｂは、それぞれ構造絶縁体５４上に成膜された部分の有機ＥＬ薄膜と金属薄膜であり、構造絶縁体５４の段差により、発光性有機薄膜５５ａ同士の間、及びカソード電極膜５６ａ同士の間を分離させている部分であるが、有機ＥＬ素子８の動作には寄与しない。
【００４０】
各アノード電極膜５２と各カソード電極膜５６ａには、それぞれ金属からなる棒状の引出電極５７、５８の一端が固定されており、各引出電極５７、５８の他端は、封止膜３０の表面から突出している。図１２には、アノード電極膜５２とカソード電極膜５６ａにそれぞれ接続される引出電極５７、５８は一本ずつしか図示していないが、実際には、アノード電極膜５２とカソード電極膜５６ａとそれぞれ同数の引出電極５７、５８が封止膜３０の表面から突出しており、各引出電極５７、５８のうちから、一本ずつ、又は一方を１本、他方を複数本選択して、アノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａとを１本ずつ、又は一方を１本、他方を複数本数選択し、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａに、それぞれ正電圧と負電圧を印加すると、選択したアノード電極膜１２及びカソード電極膜１６ａとが交差する部分に位置する発光性有機薄膜１５ａが発光し、透明なアノード電極膜１２、基板１１及び封止膜３０を通過した光が、封止膜３０の外部へと放出される。
【００４１】
このとき、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａ以外のアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａには電圧が印加されないため、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａとの間に位置する発光性有機薄膜１５ａ以外の部分に位置する発光性有機薄膜１５ａは発光しない。
【００４２】
上述した表示装置６は、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子８が厚い封止膜３０の内部に封入されて成り、水分やガスが有機ＥＬ素子８へほとんど侵入しないので、その寿命が長くなる。
【００４３】
また、有機発光素子として、いわゆるアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子を封止膜の内部に封入してもよい。
図１４は、そのアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８の模式図を示している。
【００４４】
図１４中符号６１は、長方形形状の透明なガラス基板から成る基板を示している。この基板６１の表面には、矩形状のアノード電極６４が複数設けられており、各アノード電極６４は、行列状に配置されている。
【００４５】
アノード電極６４の間には、導電材料からなる電源線６６ａが一本ずつ延設されており、その結果、複数の電源線６６ａが配置されている。各電源線６６ａは同じ方向に配置されている。アノード電極６４の間には、各電源線６６ａと垂直な方向に、導電材料からなる制御線６６ｂが一本ずつ延設されており、その結果、複数の制御線６６ｂが配置されている。各電源線６６ａと各制御線６６ｂは互いに絶縁され、ともにアノード電極６４を横切らないようになっている。
【００４６】
各アノード電極６４の近傍には、低温ポリシリコンＴＦＴからなる選択トランジスタ１２が、アノード電極６４の一個につき一個ずつ配置されている。各選択トランジスタ６２のドレイン端子は、電源線６６ａに接続され、ソース端子は、アノード電極１４に接続され、ゲート端子は制御線６６ｂに接続されている。電源線６６ａ、制御線６６ｂには図示しない制御回路が接続されている。
【００４７】
この制御回路が、各制御線６６ｂのうち任意の一本の制御線６６ｂを選択し、各電源線６６ａのうち任意の一本の電源線６６ａを選択すると、一個の選択トランジスタ６２が選択されるようになっている。選択トランジスタ６２が選択されると、その選択トランジスタ６２のソース端子に接続されたアノード電極６４と電源線６６ａとが接続され、そのアノード電極６４に、電源線６６ａの電圧が印加されるように構成されている。
【００４８】
各アノード電極６４の上には、有機ＥＬ薄膜６５が配置されている。この有機ＥＬ薄膜６５はＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の三種類があり、この三種類のうちいずれか一種類が、一個のアノード電極６４上に配置されている。
【００４９】
各有機ＥＬ薄膜６５上には、カソード電極膜６８が密着して配置されている。このカソード電極膜６８は、全部の画素の有機ＥＬ薄膜６５を覆っている。カソード電極膜６８の、有機ＥＬ薄膜６５に密着した部分であるカソード電極６８は、上述したアノード電極６４及び有機ＥＬ薄膜６５とともに、本発明の画素７３を構成している。ある画素７３の選択トランジスタ６２が選択されて、アノード電極６４に電源線６６ａの電圧が印加されると、アノード電極６４とカソード電極６８との間に電圧が印加され、その画素７３の有機ＥＬ薄膜６５に電流が流れ、有機ＥＬ薄膜６５が発光するようになっている。
【００５０】
上述したアノード電極６４は透光性を有する導電膜で構成されており、有機ＥＬ薄膜１５が発光すると、その光はアノード電極６４と、その下方の基板６１とを透過して基板６１の裏面側に達する。ここではアノード電極６４として、ＩＴＯ薄膜が用いられている。
【００５１】
図１５(ａ)、(ｂ)に、図１４で説明した有機ＥＬ素子２８を有する表示装置９の断面図の一例を示す。なお、図１５(ａ)、(ｂ)は、図１４のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図とにそれぞれ対応している。
【００５２】
上述した各画素７３は図１５(ａ)、(ｂ)に示す絶縁材６３で互いに分離されている。上述した各電源線６６ａ及び各制御線６６ｂは、図１５(ａ)、(ｂ)に示すように絶縁材１３の下方に配置されており、絶縁材１３の形成された部分では、絶縁材６３によって電源線１６ａ及び制御線１６ｂとカソード電極膜６８とが絶縁されるようになっている。
【００５３】
上述した構成の、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８は、図１５(ａ)、(ｂ)に示すように、有機樹脂が吹き付けられて形成された封止膜３０によって全部が被覆されている。
【００５４】
各電源線６６ａと各制御線６６ｂの上には、それぞれ金属からなる棒状の引出電極７７、７８の一端が固定されており、各引出電極７７、７８の他端は、封止膜３０の表面から突出している。図１２には、アノード電極膜６２とカソード電極膜６６ａにそれぞれ接続される引出電極７７、７８は一本ずつしか図示していないが、実際には、アノード電極膜６２とカソード電極膜６６ａとそれぞれ同数の引出電極７７、７８の端部が封止膜３０の表面から突出している。
【００５５】
突出した各引出電極７７、７８のそれぞれの端部は、上述した図示しない制御回路に接続されており、制御回路を動作させると、上述したように、特定の画素の選択トランジスタ６２が選択され、その画素における有機ＥＬ薄膜６５が発光する。
【００５６】
かかる構成の表示装置９では、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８が厚い封止膜３０の内部に封入されているので、水分やガスが有機ＥＬ素子２８へほとんど侵入しなくなり、その寿命が長くなる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によって、酸素、水分に対して高い封止能カを発揮し、かつ、放熱性が良好な有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第１の断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第２の断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第３の断面図
【図４】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第４の断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第５の断面図
【図６】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第６の断面図
【図７】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第７の断面図
【図８】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第８の断面図
【図９】本発明の一実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１０】本発明の他の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１１】発光面を樹脂フィルムで被覆した本発明の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１２】発光面の基板を露出させた本発明の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１３】本発明のパッシブマトリクス型の表示装置を説明する断面図
【図１４】本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を模式的に説明する図
【図１５】(ａ)：本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を説明する第１の断面図
(ｂ)：本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を説明する第２の断面図
【図１６】従来の発光装置を説明する断面図
【符号の説明】
１１……基板
１２……アノード電極膜(第１の電極)
１８……カソード電極(第２の電極)
２３……画素
３０ａ……第１の封止膜
３０ｂ……第２の封止膜
３０ｃ……第３の封止膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光装置に関するものであり、特に、有機発光層を有する発光装置の封止の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、発光装置として、電極間に配置された有機薄膜を有し、該電極間に電圧を印加することによって有機薄膜を発光させる発光装置が注目されている。
図１６の符号１０１に、従来の有機発光層を用いた発光装置を示す。
【０００３】
この発光装置１０１は、基板１１１と、基板１１１上に配置された有機ＥＬ素子１０５とを有している。この有機ＥＬ素子１０５は、アノード電極１１４と、少なくとも一部がアノード電極１１４上に配置された有機薄膜１１６と、少なくとも一部が有機薄膜１１６上に配置されたカソード電極１１９とを有しており、有機薄膜１１６はカソード電極１１９とアノード電極１１４とで上下から挟まれている。
【０００４】
有機薄膜１１６はアノード電極１１４表面に密着配置されたホール輸送層１１７と、ホール輸送層１１７の表面に配置され、カソード電極１１９に密着された電子輸送層１１８とを有しており、アノード電極１１４が正に、カソード電極１１９が負になる電圧が印加されると、ホール輸送層１１７で正の電荷を持つホールが生成されると同時に電子輸送層１１８に電子が注入され、ホール輸送層１１７と電子輸送層１１８との界面でホールと電子が結合して光が発生する。基板１１１とアノード電極１１４とは透明であり、発生した光はアノード電極１１４とその下方の基板１１１とを透過し、発光装置１１０の外部へ放射される。
【０００５】
有機薄膜１１６が大気中の水や酸素等と接触すると酸化、分解などの劣化が起こりやすいので、発光装置１１０には容器状の封止缶１２５が設けられており、その封止缶１２５により有機ＥＬ素子１０５が封止されている。
【０００６】
有機ＥＬ素子１０５は平面形状が矩形にされ、その四辺の縁近くの部分には、光硬化性接着剤１２６が配置されている。この光硬化性接着剤１２６はリング状になっており、容器状の封止缶１０６の縁部分が光硬化性接着剤１２６に押しつけられ、その状態で光硬化性接着剤１２６に紫外線が照射され、封止缶１０６が有機ＥＬ素子１０５に固定されており、容器状の封止缶１０６の内部に、有機ＥＬ素子１０５が封入されている。
【０００７】
しかしながら、封止は樹脂から成る光硬化性接着剤１２６によって行われるため、大気中に存在する水蒸気が光硬化性接着剤１２６を透過し(透湿)、封止缶１２５内に侵入しやすい。
【０００８】
また、電極１１４、１１９の一部はともに封止膜１２５の外へ突き出されており、封止膜１２５と電極１１４、１１９との界面、電極１１４、１１９と基板１１１との界面等から大気中の水分や酸素が有機薄膜１１６へと侵入する。封止缶１２５内に一旦水蒸気が侵入すると、有機薄膜１１６が酸化されたり分解されたりしてしまい、有機薄膜表示装置１０２の寿命が短くなる。仮に光硬化性接着剤１２５を厚く塗り固め、透湿を防止しようとしても、水蒸気に対する樹脂のバリア性は極めて低いため、透湿の問題は解決できない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、長寿命で放熱性が良好な有機薄膜表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、第１の電極と、前記第１の電極と対向配置され、前記第１の電極と絶縁された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機薄膜とを備えた有機発光素子が、基板の第一の表面である素子形成面に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧が印加されると、前記有機薄膜が発光するように構成された発光装置を製造する発光装置製造方法であって、前記第１、第２の電極に第１、第２の引出電極をそれぞれ固定し、前記第１、第２の引出電極を把持して少なくとも前記基板の素子形成面側に有機樹脂を吹き付け、前記第１、第２の電極の上部を表面から突出させた状態で、前記素子形成面上に第１の封止膜を形成し、前記素子形成面を前記第１の封止膜で被覆する発光装置の製造方法である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発光装置の製造方法であって、前記基板の前記素子形成面とは反対側の表面である発光面に有機樹脂を吹き付け、前記発光面上に第２の封止膜を形成し、前記発光面を前記第２の封止膜で被覆する発光装置の製造方法である。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発光装置の製造方法であって、前記基板の側面に有機樹脂を吹き付け、前記側面上に第３の封止膜を形成する発光装置の製造方法である。
【００１１】
本発明の発光装置によれば、基板の一表面である素子形成面側に有機発光素子を配置し、素子形成面側に吹き付けられた有機樹脂で第１の封止膜を形成し、その第１の封止膜で有機発光素子を被覆している。吹き付けで形成されることにより、第１の封止膜の膜厚は厚くなり、しかも第１の封止膜と基板の素子形成面や有機発光素子の表面との密着性は高いので、第１の封止膜を介して水分やガスが有機発光素子内部に侵入することはなく、また、第１の封止膜と基板の素子形成面又は有機発光素子との間の界面からも水分やガスが有機発光素子内部に侵入することはほとんどないので、発光装置の寿命が長くなる。
【００１２】
有機樹脂からなる厚い封止膜を形成する方法としては、本発明のように有機樹脂を吹き付けて厚い封止膜を形成する方法以外に、例えば有機樹脂等からなる厚い樹脂フィルムを有機発光素子の表面に貼付し、有機発光素子を被覆する方法が考えられるが、有機発光素子や基板の素子形成面には凹凸があるので、その表面に厚い樹脂フィルムを貼り付けると、樹脂フィルムと基板の素子形成面や有機発光素子の表面との間に隙間ができてしまい、その隙間から空気が有機発光素子内部へと侵入してしまい、封止膜としては不適切である。
【００１３】
基板の素子形成面や有機発光素子の表面との間に隙間ができないようにするには、貼付する樹脂フィルムの膜厚を薄くすればよいが、膜厚が薄いと、樹脂フィルム自体を水分やガスが透過するので、やはり封止膜として用いることはできない。これに対し、吹き付けで封止膜を成膜した場合には、その膜厚を数mm程度にしても、かかる隙間ができずに密着性が良好なので、厚い封止膜を成膜するには、本発明のように有機樹脂を吹き付ける必要がある。
【００１４】
なお、本発明において、基板の側面に有機樹脂からなる第２の封止膜を形成し、有機発光素子の配置された側と反対側の面に有機樹脂からなる第３の封止膜を形成してもよい。このように構成すると、第１、第２、第３の封止膜により、基板と有機発光素子の全部が被覆されるので、有機発光素子の配置された側の表面のみが第１の封止膜によって被覆された装置よりも有機発光素子内部に水分やガスが侵入しにくくなり、寿命が長くなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下で図面を参照し、本発明の一実施形態の発光装置を説明する。
最初に、本発明の一実施形態の発光装置の製造方法について説明する。
まず、図１に示すガラス等の透明な基板１１を用意する。この基板１１を図示しないスパッタ装置内に搬入し、その基板１１の表面に、ＩＴＯ(Indium tin oxide)薄膜を成膜した後エッチングしてパターニングし、図２に示すようにＩＴＯ薄膜からなる矩形のアノード電極１４を、基板１１表面に形成する。
【００１６】
次いで、基板１１を真空蒸着装置内へと搬入し、有機材料を蒸着法で基板１１の表面とアノード電極１４の表面とに成膜した後にエッチングでパターニングし、図３に示すようにアノード電極１４の表面に、有機材料からなるホール輸送層１７を、平面形状が矩形になるように形成する。次に、ホール輸送層１７とは異なる有機材料を基板１１とアノード電極１４とホール輸送層１７の各表面に蒸着して電子輸送層１８を成膜した後、電子輸送層１８とホール輸送層１７とをエッチングでパターニングし、電子輸送層１８とホール輸送層１７との平面形状が同じ矩形になるようにする。
【００１７】
次いで、基板１１、アノード電極１４、電子輸送層１８の各表面に蒸着法でアルミニウム等の金属膜を成膜した後、エッチングして平面形状が矩形になるようにパターニングし、図４に示すように、電子輸送層１８の表面から基板１１の表面に亘って金属膜からなるカソード電極１９を形成する。
【００１８】
すると、基板１１の表面に、アノード電極１４、電子輸送層１８、カソード電極１９及びカソード電極１９からなる有機発光素子５が形成される。電子輸送層１８とホール輸送層１７との縁はアノード電極１４の縁よりも外側に位置しており、電子輸送層１８の上に形成されたカソード電極１９は、アノード電極１４とは直接接触しないようになっている。
【００１９】
次いで、図５に示すようにアルミニウム等の金属からなる棒状の引出電極２１、２２の一端をそれぞれアノード電極１４とカソード電極１９上に固定し、鉛直に配置する。各引出電極２１、２２の長さはともに有機発光素子５の高さよりも高くされており、各引出電極２１、２２の各上端部は、ともに有機発光素子５の上端部よりも上方に位置している。
【００２０】
次に、各引出電極２１、２２の上端部を図示しない支持具で把持し、図６に示すように、表面に有機発光素子５が配置された基板１１を、後述するノズルが配置された図示しない処理室内に搬入する。これらのノズル２３ａ、２３ｂは図示しない材料供給系にそれぞれ接続され、各材料供給系を動作させると、有機樹脂を各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口からそれぞれ射出することができるようになっている。各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口は互いに向き合った状態で上下に配置されており、引出電極２１、２２の上端部を把持して、搬入された基板１１を、各ノズル２３ａ、２３ｂの射出口の間に水平に配置した状態で材料供給系を動作させると、各ノズル２３ａ、２３ｂから、基板１１の有機発光素子５が配置された側の面(以下で素子形成面と称する。)と、その反対側の面(以下で発光面と称する。)とにそれぞれ異なる有機樹脂が吹き付けられる。ここでは、基板１１の素子形成面と、発光面とに、それぞれシリコーンゴムと、紫外線吸収剤の粒子が分散されたシリコーンゴムとが吹き付けられている。ここでは紫外線吸収剤の粒子として酸化チタンの粒子を用いている。
【００２１】
すると、吹き付けられたシリコーンゴムと、紫外線吸収剤の粒子が分散されたシリコーンゴムが固化することにより、図７に示すように、基板１１の素子形成面及び有機発光素子５と、基板１１の発光面とにそれぞれ第１、第２の封止膜３０ａ、３０ｂが形成され、基板１１の素子形成面と有機発光素子５が第１の封止膜３０ａにより被覆され、第２の封止膜３０ｂにより基板１１の発光面が被覆される。第１、第２の封止膜３０ａ、３０ｂはともにシリコーンゴムで構成され、基板１１の発光面側に配置された第２の封止膜３０ｂ中には、紫外線吸収剤の粒子が分散されている。
【００２２】
次に、図８に示すように基板１１を、二本のノズル２３ｃ、２３ｄが水平に配置された図示しない処理室内に搬入する。これらのノズル２３ｃ、２３ｄは、図６で説明した各ノズル２３ａ、２３ｂと同様、材料供給系に接続され、各ノズル２３ｃ、２３ｄはそれぞれの射出口が互いに対向して水平方向を向いており、搬入された基板１１を、各ノズル２３ｃ、２３ｄの射出口の間に水平配置した状態で材料供給系を動作させると、有機樹脂が基板１１の側面へと射出される。この有機樹脂は、図６で説明し、有機発光素子５が配置された側にある上方のノズル２３ａから射出される樹脂と同じく、シリコーンゴムである。
【００２３】
こうして、液状の有機樹脂を各ノズル２３ｃ、２３ｄの各射出口から基板１１の側面へと射出しながら、基板１１を水平面内で回転させると、基板１１の全部の側面にシリコーンゴムが吹き付けられる。その結果、図９に示すように吹き付けられたシリコーンゴムが固化し、シリコーンゴムから成る第３の封止膜３０ｃが形成され、基板１１の側面が第３の封止膜３０ｃで被覆される。以上の工程を経て、図９に示す有機発光装置１が完成する。
【００２４】
この有機発光装置１では、上述したように各引出電極２１、２２の各上端部は有機発光素子５の上端部より上方に位置しており、有機発光素子５が第１の封止膜３０ａで被覆されても、各引出電極２１、２２の各上端部は第１の封止膜３０ａ内に埋没せず、第１の封止膜３０ａの表面から突出している。突出した各引出電極２１、２２の上端部を図示しない電源にそれぞれ接続し、電源を起動して、アノード電極１４に正電圧を、カソード電極１９に負電圧をそれぞれ印加すると、アノード電極１４とカソード電極１９とに挟まれた部分では、ホール輸送層１７で正の電荷を持つホールが生成されると同時に電子輸送層１８に電子が注入され、ホール輸送層１７と電子輸送層１８との界面でホールと電子が結合して光が発生する。基板１１とアノード電極１４と第２の封止膜３０ｂは透明であり、発生した光はアノード電極１４とその下方の基板１１及び第２の封止膜３０ｂを透過し、発光装置１の外部へと放出される。アノード電極１４は基板のほぼ全面に矩形状に配置され、ホール輸送層１７、電子輸送層１８及びカソード電極１９はアノード電極１４のほぼ全部に配置されているので、基板１１のほぼ全面から光が放出される。
【００２５】
本発明の有機発光装置１によれば、基板１１の素子形成面に配置された有機発光素子５が、第１の封止膜３０ａで被覆され、また、基板１１の発光面及び側面はそれぞれ第２、第３の封止膜３０ｂ、３０ｃで被覆されており、基板１１と有機発光素子５とは、全て厚い第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃの内部に封入されているので、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを介して水分やガス等がほとんど有機発光素子５へと侵入しない。また、第１の封止膜３０ａからは、金属製の引出電極２２、２３の先端部が露出しており、引出電極２２、２３と第１の封止膜３０ａとの間の界面から水分やガスが侵入する可能性もありうるが、金属とシリコーンゴムとの密着性は高いので、各引出電極２２、２３と第１の封止膜３０ａとの間からは水分やガス等は侵入しにくい。このように、有機発光素子５の内部には、水分やガスがほとんど侵入しないので、従来に比して有機発光素子５の寿命は長くなる。実測によると、本発明の有機薄膜表示装置１では、有機発光素子５への酸素の透過度が１０-6ｃｃ／ｍ2／ｄａｙ以下であり、水蒸気の透過度が１０-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下になった。
【００２６】
また、有機発光装置１によれば、上述したように、基板１１の発光面に配置された第２の封止膜３０ｂは、有機発光素子５が発した光を透過するために、透明な膜で構成されており、透明な第２の封止膜３０ｂから、その上方の透明な基板１１、アノード電極１４を通って紫外線が有機発光素子５へと達してしまうと、紫外線により有機発光素子５が劣化し、有機発光装置の寿命が短くなってしまうが、上述したように第２の封止膜３０ｂの内部には、紫外線吸収剤の粒子が分散されている。
【００２７】
このため、透明な第２の封止膜３０ｂに紫外線が入射しても、入射した紫外線はそのほとんどが封止膜中の紫外線吸収剤の粒子で吸収されるので、入射した紫外線が有機薄膜まで到達することはほとんどない。従って、紫外線により有機薄膜が劣化し、発光装置の寿命が短くなることはない。
【００２８】
また、上述した実施形態では、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを形成する際に、液状の有機樹脂を吹き付けることで形成している。液状の有機樹脂を吹き付けることで成膜すると、第１、第２、第３の封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃの膜厚を厚くすることができ、水分やガスがこれらの封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃを透過しにくくなり、しかも、封止膜３０ａ、３０ｂ、３０ｃと、基板１１又は有機発光素子５との間の密着性は高いので、その間から有機発光素子５の内部へと水分やガスが侵入しにくくなる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、基板１１の発光面に配置された第２の封止膜３０ｂのみを第１、第３の封止膜３０ａ、３０ｃと異なる材料としているが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図１０に示す有機発光装置２のように、有機発光素子５と、基板１１の素子形成面、側面及び発光面との全部を、同じ有機樹脂で構成された封止膜３０で封入してもよい。この場合には、有機発光素子５で発せられた光を透過させるため、封止膜３０を透明な有機樹脂で構成する必要がある。
【００３０】
また、上述した実施形態では、液状の有機樹脂を吹き付けて厚い封止膜を成膜しているが、本発明はこれに限られるものではなく、少なくとも有機発光素子５が配置された側の基板１１の表面が、有機樹脂が吹き付けられて形成された厚い封止膜で被覆されていればよく、他の部分すなわち、基板１１の側面や、有機発光素子５が配置された側と反対側の面は、厚い封止膜で被覆する必要はなく、例えば図１１に示すように、有機発光素子５が配置された側と反対側の基板１１の表面には、樹脂製の透明なフィルムを貼付して封止膜３５とし、その封止膜３５と、基板の側面に配置された第３の封止膜３０ｃとを密着させて封止してもよい。この場合に、貼付された封止膜３５を、第１、第３の封止膜３０ａ、３０ｃと同じ材料にしておけば、封止膜３５と、第３の封止膜３０ｃとの間の密着性が高くなるので、水分やガスが侵入しにくくなる。また、フィルム状の封止膜３５は透明にする必要があるが、酸化チタン等の紫外線吸収剤が分散されていれば、フィルムを介して紫外線が有機薄膜に達することはない。
【００３１】
また、少なくとも有機発光素子５が配置された側の基板１１の一表面が、有機樹脂が吹き付けられることで形成された厚い膜で構成されていればよく、例えば図１２に示すように、有機発光素子５が配置された側と反対側の基板１１の表面には、封止膜を配置せずに、基板１１が露出するように構成してもよい。このように構成すると、基板１１が露出しているので、基板１１が例えば樹脂フィルム等で構成された場合に基板１１を通して水分やガスが有機発光素子５へと侵入することがあるので、樹脂フィルム等のように、水分やガスを非常に透過しやすいもので基板を構成した場合には、基板１１及び有機発光素子５の両方を、有機樹脂からなる封止膜で被覆することが好ましい。
【００３２】
また、有機樹脂としてシリコーンゴムを用いているが、本発明の有機樹脂はこれに限られるものではなく、例えば天然ゴム、フッ素ゴム等、ガス透過性の低いゴム類等を用いてもよい。
【００３３】
また、紫外線吸収剤として酸化チタンを用いているが、紫外線吸収剤はこれに限られるものではなく、例えばＩＴＯの粉末などのように紫外線を良く吸収する透明な微粒子等を用いてもよい。
【００３４】
また、上述した実施形態では、有機発光素子として、その全面が発光し、照明器具等に用いられる発光装置について説明したが、本発明の有機発光素子はこれに限られるものではなく、一部を選択的に発光させることで画像表示が可能な表示装置にも適用可能である。
【００３５】
図１２の符号６に、その表示装置を示す。
この表示装置６は、ガラス基板１１の一表面に設けられたパッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子８がガラス基板１１の一表面に配置され、基板１１及び有機ＥＬ素子８が、有機樹脂からなる封止膜３０内に封入されて成る。
【００３６】
有機ＥＬ素子８は、ガラス基板１１上に形成されたアノード電極膜５２と、アノード電極膜５２上に配置された発光性有機薄膜５５ａと、該発光性有機薄膜５５ａ上に配置されたカソード電極膜５６ａとを有している。
【００３７】
アノード電極膜５２は、ＩＴＯ薄膜によって構成されており、そのＩＴＯ薄膜がパターニングされ、互いに絶縁された複数本数の直線状の配線に成形されている。各アノード電極膜５２は、互いに平行に所定間隔で配置されている。
【００３８】
また、発光性有機薄膜５５ａとカソード電極膜５６ａとは、それぞれ有機ＥＬ薄膜と金属薄膜とで構成されており、絶縁物５３上に形成されたリブ５４によって、それぞれ複数本数の直線状の配線に分離されている。アノード電極膜５２と、発光性有機薄膜５５ａ及びカソード電極膜５６ａとは、互いに垂直な方向に延設されている。
【００３９】
符号５５ｂ、５６ｂは、それぞれ構造絶縁体５４上に成膜された部分の有機ＥＬ薄膜と金属薄膜であり、構造絶縁体５４の段差により、発光性有機薄膜５５ａ同士の間、及びカソード電極膜５６ａ同士の間を分離させている部分であるが、有機ＥＬ素子８の動作には寄与しない。
【００４０】
各アノード電極膜５２と各カソード電極膜５６ａには、それぞれ金属からなる棒状の引出電極５７、５８の一端が固定されており、各引出電極５７、５８の他端は、封止膜３０の表面から突出している。図１２には、アノード電極膜５２とカソード電極膜５６ａにそれぞれ接続される引出電極５７、５８は一本ずつしか図示していないが、実際には、アノード電極膜５２とカソード電極膜５６ａとそれぞれ同数の引出電極５７、５８が封止膜３０の表面から突出しており、各引出電極５７、５８のうちから、一本ずつ、又は一方を１本、他方を複数本選択して、アノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａとを１本ずつ、又は一方を１本、他方を複数本数選択し、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａに、それぞれ正電圧と負電圧を印加すると、選択したアノード電極膜１２及びカソード電極膜１６ａとが交差する部分に位置する発光性有機薄膜１５ａが発光し、透明なアノード電極膜１２、基板１１及び封止膜３０を通過した光が、封止膜３０の外部へと放出される。
【００４１】
このとき、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａ以外のアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａには電圧が印加されないため、選択したアノード電極膜１２とカソード電極膜１６ａとの間に位置する発光性有機薄膜１５ａ以外の部分に位置する発光性有機薄膜１５ａは発光しない。
【００４２】
上述した表示装置６は、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ素子８が厚い封止膜３０の内部に封入されて成り、水分やガスが有機ＥＬ素子８へほとんど侵入しないので、その寿命が長くなる。
【００４３】
また、有機発光素子として、いわゆるアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子を封止膜の内部に封入してもよい。
図１４は、そのアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８の模式図を示している。
【００４４】
図１４中符号６１は、長方形形状の透明なガラス基板から成る基板を示している。この基板６１の表面には、矩形状のアノード電極６４が複数設けられており、各アノード電極６４は、行列状に配置されている。
【００４５】
アノード電極６４の間には、導電材料からなる電源線６６ａが一本ずつ延設されており、その結果、複数の電源線６６ａが配置されている。各電源線６６ａは同じ方向に配置されている。アノード電極６４の間には、各電源線６６ａと垂直な方向に、導電材料からなる制御線６６ｂが一本ずつ延設されており、その結果、複数の制御線６６ｂが配置されている。各電源線６６ａと各制御線６６ｂは互いに絶縁され、ともにアノード電極６４を横切らないようになっている。
【００４６】
各アノード電極６４の近傍には、低温ポリシリコンＴＦＴからなる選択トランジスタ１２が、アノード電極６４の一個につき一個ずつ配置されている。各選択トランジスタ６２のドレイン端子は、電源線６６ａに接続され、ソース端子は、アノード電極１４に接続され、ゲート端子は制御線６６ｂに接続されている。電源線６６ａ、制御線６６ｂには図示しない制御回路が接続されている。
【００４７】
この制御回路が、各制御線６６ｂのうち任意の一本の制御線６６ｂを選択し、各電源線６６ａのうち任意の一本の電源線６６ａを選択すると、一個の選択トランジスタ６２が選択されるようになっている。選択トランジスタ６２が選択されると、その選択トランジスタ６２のソース端子に接続されたアノード電極６４と電源線６６ａとが接続され、そのアノード電極６４に、電源線６６ａの電圧が印加されるように構成されている。
【００４８】
各アノード電極６４の上には、有機ＥＬ薄膜６５が配置されている。この有機ＥＬ薄膜６５はＲ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の三種類があり、この三種類のうちいずれか一種類が、一個のアノード電極６４上に配置されている。
【００４９】
各有機ＥＬ薄膜６５上には、カソード電極膜６８が密着して配置されている。このカソード電極膜６８は、全部の画素の有機ＥＬ薄膜６５を覆っている。カソード電極膜６８の、有機ＥＬ薄膜６５に密着した部分であるカソード電極６８は、上述したアノード電極６４及び有機ＥＬ薄膜６５とともに、本発明の画素７３を構成している。ある画素７３の選択トランジスタ６２が選択されて、アノード電極６４に電源線６６ａの電圧が印加されると、アノード電極６４とカソード電極６８との間に電圧が印加され、その画素７３の有機ＥＬ薄膜６５に電流が流れ、有機ＥＬ薄膜６５が発光するようになっている。
【００５０】
上述したアノード電極６４は透光性を有する導電膜で構成されており、有機ＥＬ薄膜１５が発光すると、その光はアノード電極６４と、その下方の基板６１とを透過して基板６１の裏面側に達する。ここではアノード電極６４として、ＩＴＯ薄膜が用いられている。
【００５１】
図１５(ａ)、(ｂ)に、図１４で説明した有機ＥＬ素子２８を有する表示装置９の断面図の一例を示す。なお、図１５(ａ)、(ｂ)は、図１４のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図とにそれぞれ対応している。
【００５２】
上述した各画素７３は図１５(ａ)、(ｂ)に示す絶縁材６３で互いに分離されている。上述した各電源線６６ａ及び各制御線６６ｂは、図１５(ａ)、(ｂ)に示すように絶縁材１３の下方に配置されており、絶縁材１３の形成された部分では、絶縁材６３によって電源線１６ａ及び制御線１６ｂとカソード電極膜６８とが絶縁されるようになっている。
【００５３】
上述した構成の、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８は、図１５(ａ)、(ｂ)に示すように、有機樹脂が吹き付けられて形成された封止膜３０によって全部が被覆されている。
【００５４】
各電源線６６ａと各制御線６６ｂの上には、それぞれ金属からなる棒状の引出電極７７、７８の一端が固定されており、各引出電極７７、７８の他端は、封止膜３０の表面から突出している。図１２には、アノード電極膜６２とカソード電極膜６６ａにそれぞれ接続される引出電極７７、７８は一本ずつしか図示していないが、実際には、アノード電極膜６２とカソード電極膜６６ａとそれぞれ同数の引出電極７７、７８の端部が封止膜３０の表面から突出している。
【００５５】
突出した各引出電極７７、７８のそれぞれの端部は、上述した図示しない制御回路に接続されており、制御回路を動作させると、上述したように、特定の画素の選択トランジスタ６２が選択され、その画素における有機ＥＬ薄膜６５が発光する。
【００５６】
かかる構成の表示装置９では、アクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子２８が厚い封止膜３０の内部に封入されているので、水分やガスが有機ＥＬ素子２８へほとんど侵入しなくなり、その寿命が長くなる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明によって、酸素、水分に対して高い封止能カを発揮し、かつ、放熱性が良好な有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第１の断面図
【図２】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第２の断面図
【図３】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第３の断面図
【図４】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第４の断面図
【図５】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第５の断面図
【図６】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第６の断面図
【図７】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第７の断面図
【図８】本発明の一実施形態に係る発光装置の製造方法を説明する第８の断面図
【図９】本発明の一実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１０】本発明の他の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１１】発光面を樹脂フィルムで被覆した本発明の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１２】発光面の基板を露出させた本発明の実施形態に係る発光装置を説明する断面図
【図１３】本発明のパッシブマトリクス型の表示装置を説明する断面図
【図１４】本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を模式的に説明する図
【図１５】(ａ)：本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を説明する第１の断面図
(ｂ)：本発明のアクティブマトリクス型の表示装置を説明する第２の断面図
【図１６】従来の発光装置を説明する断面図
【符号の説明】
１１……基板
１２……アノード電極膜(第１の電極)
１８……カソード電極(第２の電極)
２３……画素
３０ａ……第１の封止膜
３０ｂ……第２の封止膜
３０ｃ……第３の封止膜
Claims (3)
- 第１の電極と、
前記第１の電極と対向配置され、前記第１の電極と絶縁された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された有機薄膜とを備えた有機発光素子が、基板の第一の表面である素子形成面に配置され、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電圧が印加されると、前記有機薄膜が発光するように構成された発光装置を製造する発光装置製造方法であって、
前記第１、第２の電極に第１、第２の引出電極をそれぞれ固定し、
前記第１、第２の引出電極を把持して少なくとも前記基板の素子形成面側に有機樹脂を吹き付け、前記第１、第２の電極の上部を表面から突出させた状態で、前記素子形成面上に第１の封止膜を形成し、前記素子形成面を前記第１の封止膜で被覆する発光装置の製造方法。 - 前記基板の前記素子形成面とは反対側の表面である発光面に有機樹脂を吹き付け、前記発光面上に第２の封止膜を形成し、前記発光面を前記第２の封止膜で被覆する請求項１記載の発光装置の製造方法。
- 前記基板の側面に有機樹脂を吹き付け、前記側面上に第３の封止膜を形成する請求項２記載の発光装置の製造方法。
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