JP4057278B2 - ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, ITS MANUFACTURING METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE - Google Patents
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(以下「EL」と略称する。)装置およびその製造方法並びに電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の有機EL装置は、一対の電極間に有機発光層(有機材料からなる発光層)を有する積層体からなる有機EL素子が、ガラス基板等の基板上に形成されたものである。
この有機ELパネルの封止方法としては、▲1▼凹部を有する金属製等の封止部材でパネルの積層体を覆い、この封止部材の周縁部と基板とを接着剤で固定する方法と、▲2▼積層体の上にエポキシ系の接着剤を塗布し、その上にガラス板を載せた後、接着剤を硬化させ、その接着剤を封止層として設ける方法と、が挙げられる。
【0003】
一方、有機EL素子の構造としては、例えば、基板がガラス基板等の透明基板であり、基板側の電極層が透明であり、封止部材が不透明なものが挙げられる。この場合には、有機EL素子による発光は基板側に得られる。
また、有機EL素子の構造として、基板側の電極が不透明であり、封止部材側の電極層が透明であるものもある。この場合に、有機EL素子による発光は封止基板側に得られる。
さらに、有機EL素子の構造の別の例としては、基板がガラス基板等の透明基板であり、両電極層が透明なものが挙げられる。この場合には、有機EL素子による発光は基板側及び封止部材側に得られる。
【0004】
ここで、有機EL装置を構成する有機EL素子は、水分や酸素により劣化することが知られている。上記の▲1▼の方法においては、凹部内の有機EL素子に対応する領域にシリカゲル等の乾燥剤を配置し、有機EL素子に水分が付着するのを防止していた。また、▲2▼の方法においては、有機EL素子を接着剤が覆い封止層の役割を果たしているので、特に乾燥剤等を設けていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した▲1▼の方法では、乾燥剤が有機EL素子に対応する位置に設けられた封止方法は、発光した光が乾燥剤で遮られてしまうため、封止基板側から光を取り出す構成や、基板側、封止基板側の両方に光を取り出す構成には、適用できなかった。また、▲2▼の方法では、接着剤における外気と接する部分(端部)から徐々に酸素や水分が入り込むため、有機EL素子の酸素や水分による劣化を長期間防止することはできなかった。
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、封止基板側から光を取り出す場合であっても、有機EL素子の水分や酸素による劣化をより確実に、長期間防止することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、基板上に形成された、第1電極、第2電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子と、有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う合成樹脂からなる封止層と、封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置において、封止層内の積層体の外側であって、封止層の端部より内側の位置に、脱水剤および/または脱酸素剤が基板上に配置されてなることを特徴とする。
なお、基板面の周縁部とは、少なくとも有機ELパネルの使用領域(有機ELパネルが表示体の場合は表示領域、光源の場合は光源として使用する領域)より外側となる領域であって、基板の端部または端部に近い部分を示す。また、前記封止層を有する構造では、例えば封止層の端面位置から数mm以上内側であって前記使用領域より外側となる位置を示す。
また、有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤を前記有機エレクトロルミネッセンス素子を取り囲むように配置することが好ましい。
また、有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤を、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を形成した基板面内の全周縁部に渡って配置することが好ましい。
また、有機エレクトロルミネッセンス装置において、脱水剤および/または脱酸素剤がアルカリ土類金属、アルカリ金属からなることが好ましい。
また、有機エレクトロルミネッセンス装置において、封止層の合成樹脂としてエポキシ樹脂を用いることが好ましい。
【0007】
この有機EL装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤は、前記第1電極が形成された領域の外側に、配置されていてもよい。
【0008】
この有機EL装置において、前記第2電極上に、樹脂からなる封止層と、封止部材とを有してなり、
前記基板と前記封止部材とが、前記封止層を挟持していてもよい。
【0009】
前記第2電極及び前記封止部材は透明な材料からなり、前記発光層から発光された光は前記封止部材側から出射されてもよい。
なお、ここで第2電極は陽極でも、陰極でもよい。透明な陽極層としては、例えば、ITO(In2 O3 −SnO2 )、IDIXO(In2 O3 −ZnO)が挙げられる。透明な陰極層としては、例えば、▲1▼マグネシウム(Mg)と銀(Ag)を共蒸着して得られた薄膜、▲2▼リチウム(Li)とアルミニウム(Al)共蒸着して得られた薄膜、▲3▼仕事関数が小さい材料からなる第一陰極層(発光層側)と、この層より仕事関数の大きい第二陰極層とからなる二層構造の薄膜であって、合計厚さが例えば140Å以下のものが挙げられる。第一陰極層の材料としては、例えばカルシウム(Ca)またはマグネシウム(Mg)を、第二陰極層の材料としては、例えばアルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、ITO、IDIXOを用いることができる。
【0010】
この有機EL装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤は、前記第2電極よりも外側に配置されていてもよい。
【0011】
この有機EL装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤は、前記第2電極の一部と接するように配置されていてもよい。
【0012】
この有機EL装置において、前記脱水剤および/または脱酸素剤は、環状に形成されていてもよい。
【0013】
この有機EL装置において、前記第2電極は、前記前記脱水剤および/または脱酸素剤と同一材料からなる層を含んでもよい。
【0014】
前記課題を解決するために、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、基板上に第1電極、第2電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、積層体の外側であって、基板の端部より内側の位置に脱水剤および/または脱酸素剤を基板上に配置する工程と、積層体及び脱水材および/または脱酸素材を覆う様に封止層となる合成樹脂を塗布する工程と、封止層上に封止部材を配置する工程と、封止層を硬化する工程を有することを特徴とする。
また、脱水剤および/または脱酸素剤をマスクを用いた真空蒸着法により基板上に形成することが好ましい。
【0015】
この有機EL装置の製造方法において、前記脱水剤および/または脱酸素剤は、前記第1電極が形成された領域の外側に、形成してもよい。
この有機EL装置の製造方法において、前記脱水剤および/または脱酸素材を、前記第2電極よりも外側に形成してもよい。
この有機EL装置の製造方法において、前記脱水剤および/または脱酸素材を、前記第2電極の一部と接するように形成してもよい。
前記課題を解決するために、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器によれば、基板上に形成された、第1電極、第2電極、及び有機発光層を含む積層体からなる有機エレクトロルミネッセンス素子と、有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う合成樹脂からなる封止層と、封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器において、封止層内の積層体の外側であって、封止層の端部より内側の位置に、脱水剤および/または脱酸素剤が基板上に配置されてなることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1〜3を用いて本発明の有機ELパネル(有機EL装置)の第1実施形態について説明する。図1は、この有機ELパネルの構造を示す図であって、図3のA−A線断面に対応させた断面図である。図2は、この有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図3は、この有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図2(a)の状態を示す。
【0017】
この実施形態の有機ELパネルは、有機EL素子からなる発光部として、デジタル数字を構成する7個のエレメントを備えている。この有機ELパネルは、必要に応じていずれかのエレメントを発光させることにより、デジタル数字等を表示する表示体である。また、図3の符号12より内側の範囲がこの有機ELパネルの表示領域に相当する。
【0018】
図1および図3に示すように、この実施形態の有機ELパネルは、透明なガラス基板1と、前記7個のエレメントに対応する透明な陽極(陽極層)2a〜2gと、各陽極2a〜2g用の配線3a〜3gと、透明な陰極層4と、陰極用の端子40と、正孔輸送層5と、有機発光層6と、カルシウム(Ca)からなる部材7と、封止層8と、ガラス板(保護用の板材)9とで構成されている。
【0019】
すなわち、この有機ELパネルは透過型の有機ELパネルであり、有機EL素子をなす積層体(陽極層2a〜2gと陰極層4との間に正孔輸送層5および有機発光層6を有する積層体)11がガラス基板1上に形成され、積層体11の反基板側(基板とは反対側)の面に合成樹脂からなる封止層8が形成され、封止層8の反基板側の面にガラス板(保護用の板材)9が固定され、封止層8内の基板面内の周縁部にカルシウム(Ca)からなる部材7が、積層体11を取り囲むように環状に形成されている。脱水および/または脱酸素の機能を有する部材が環状に形成されることによって、外気と接する部分から侵入する水や酸素を、場所によらず均一にブロックし、積層体11に悪影響を与えないようにすることができる。なお、ここで用いた封止層8は、ガラス基板1とガラス板9とを接着する機能も有している。
【0020】
陰極用の端子40は、図3に示すように、基板面内の周縁部の一箇所に、基板面の端部まで達するように、所定幅の帯状に形成されている。また、同図に示すように、各配線3a〜3gの一端は各陽極2a〜2gに接続され、全配線3a〜3gの他端は、基板面内の周縁部の陰極用端子40と並ぶ位置にまとめて、一定間隔で平行に配置されている。この配線3a〜3gの基板面内の周縁部(他端部)を、各陽極2a〜2g用の端子としている。
【0021】
図3では、各陽極2a〜2g用の端子をまとめて符号30で表示している。また、図1および図2では配線3a〜3gの表示が省略されている。この有機ELパネルは、各端子30,40が形成されている端部を残して、ガラス基板1の全面が封止層8およびガラス板9で覆われている。この有機ELパネルは、この露出させた陽極用の端子30と陰極用の端子40との間に駆動回路からの配線を接続して使用される。
【0022】
ガラス基板1は厚さ0.7mmのソーダガラスからなる。各陽極2a〜2g、各配線3a〜3g、および陰極用の端子40は、厚さ150nmのITO(In2 O3−SnO2 )薄膜からなる。透明な陰極層4は、マグネシウムと銀との合金薄膜からなる。この陰極層4は、図3の二点鎖線41で囲われた範囲(表示領域12を含む範囲)内に形成されている。
【0023】
正孔輸送層5は、厚さ50nmのN,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン薄膜からなる。有機発光層6は、トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム錯体からなる厚さ50nmの薄膜である。正孔輸送層5および有機発光層6は、全陽極2a〜2gを含む中央部分に形成されている。封止層8は厚さ30μmのエポキシ樹脂(合成樹脂)からなる。ガラス板9は厚さ0.1mmのソーダガラスからなる。
【0024】
カルシウム(Ca)からなる部材7は、封止層8内の基板面内の全周縁部に渡って連続的に、図3の二点鎖線71,72で囲われた範囲内に形成されている。すなわち、陰極層4の外側(表示領域12の外側)に、例えば、封止層8の端部から5mmの位置に幅1mm、厚さ500nmで配置されている。
この有機ELパネルは、例えば以下のようにして形成することができる。
【0025】
先ず、透明なガラス基板1上に、ITO(In2 O3−SnO2 )薄膜をスパッタリング法により形成し、この薄膜に対してフォトリソグラフィとエッチングを行うことにより、基板面内に、陽極(陽極層)2a〜2gと、各陽極2a〜2g用の配線3a〜3gと、陰極用の端子40とを形成する。図2(a)および図3はこの状態を示す。
【0026】
次に、このガラス基板1上の、全陽極2a〜2gを含む中央部分にのみ、真空蒸着法により正孔輸送層5を形成する。図2(b)はこの状態を示す。次に、正孔輸送層5の上面全体にのみ、真空蒸着法により有機発光層6を形成する。図2(c)はこの状態を示す。なお、有機発光層等の有機層を高分子材料を用いて形成する場合には、インクジェット法を用いることが好ましい。
【0027】
次に、このガラス基板1上に、有機発光層6の上面全体と陰極用の端子40の一部を覆う範囲(図3の二点鎖線41で囲われた範囲)で、陰極層4として、マグネシウムと銀との合金からなる薄膜を真空共蒸着法により形成する。これにより、ガラス基板1上に透過型の有機EL素子をなす積層体11が形成される。図2(d)はこの状態を示す。
【0028】
次に、このガラス基板1上の、陰極層4の外側となる前述の位置(図3の二点鎖線71,72で囲われた範囲内)に、部材7としてカルシウム薄膜を、マスクを用いた真空蒸着法により形成する。図2(e)はこの状態を示す。
有機発光層をはじめとする有機層を高分子材料で形成した場合、陰極にはカルシウム(例えばCa/Au積層膜)を用いることが好ましく、その場合、この部材7の形成は、陰極層4をなすカルシウム薄膜の形成と同時に行っても良い。この場合、部材7のカルシウム薄膜は陰極層4のカルシウム薄膜よりも厚く形成するため、先ず、部材7および陰極層4に対応させたマスクを用いて成膜を開始し、陰極層4のカルシウム薄膜の厚さ分の成膜時間が経過した時点でマスクを部材7用に変え、さらに部材7のカルシウム薄膜の形成を行う。
【0029】
次に、このガラス基板1上の、各端子30,40が形成されている端部を除いた範囲(図3の二点鎖線81で囲われた範囲)に、エポキシ樹脂系の接着剤を塗布し、その上にガラス板9を載せた状態でこの接着剤を硬化させる。この工程は、不活性ガス雰囲気下で行う。また、カルシウムからなる部材7の形成後、エポキシ樹脂系接着剤の塗布までの間に、この基板を空気に触れないようにする必要がある。
【0030】
これにより、このガラス基板1上の前記範囲内に封止層8が形成され、その上にガラス板9が固定され、各端子30,40の端部が基板面に露出する。図2(f)はこの状態を示す。
この有機ELパネルでは、封止層8の端面から封止層8内に入った酸素および水分が部材7に至ると、部材7をなすカルシウムとの化学反応により、酸素および水は水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムに変化する。すなわち、この部材7は脱酸素剤且つ脱水剤として作用する。したがって、この有機ELパネルによれば、この部材7がないものと比較して、封止層8内の積層体11(特に陰極層4)が酸素および水分によって劣化し難くなる。
なお、ここでは、脱酸素剤、脱水剤としてカルシウムを用いたが、水および酸素と反応して水酸化物および酸化物を生成する材料からなる部材などの同様の機能を果たすものであれば、これに限らない。例えば、アルカリ土類金属(Be、Mg、Ca、Sr、Ba等)またはアルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs等)が挙げられる。アルカリ土類金属またはアルカリ金属からなる部材を基板上に形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、またはCVD法等が挙げられる。
または、水や酸素分子を物理的に取り込む、または吸着させる材料でもよい。例えば、ゼオライト構造をとるモレキュラーシーブや、シリカゲルなどがあげられる。
なお、この有機ELパネルを腕時計等の文字盤の上に配置することにより、文字盤による時刻のアナログ表示と、有機ELパネルによるデジタル数字等の表示の両方を同じ面内で行うことができる。
【0031】
図4〜6は本発明の有機ELパネルの第2実施形態を示す図である。図4は、この有機ELパネルの構造を示す図であって、図6のA−A線断面に対応させた断面図である。図5は、この有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図6は、この有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図5(a)の状態を示す。
【0032】
前述の第1実施形態では、カルシウムからなる部材7を基板面内の陰極層4の外側に設けて、部材7と陰極層4との間に封止層8を存在させているが、第2実施形態では、カルシウムからなる部材7を陰極層4の端面と周縁部の上面に接触するように、図6の二点鎖線71,72で囲われた範囲内に設けてある。すなわち、第2実施形態では、部材7と陰極層4との間に封止層8が存在しない構成となっている。これ以外の点において、第2実施形態の有機ELパネルの構成は第1実施形態と同じである。
【0033】
また、この有機ELパネルの製造方法の各工程も第1実施形態とほぼ同じ方法であり、図5の工程図は、図5(e)のみが図2(e)と異なる図になっている。このカルシウムからなる部材7の形成工程は、例えばマスクを用いた真空蒸着法により行う。
図7〜9は本発明の有機ELパネルの第3実施形態を示す図である。図7は、この有機ELパネルの構造を示す図であって、図9のA−A線断面に対応させた断面図である。図8は、この有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。図9は、この有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図8(a)の状態を示す。
【0034】
この第3実施形態では、カルシウムからなる部材7の基板側の面以外の面が陰極層4で覆われている。すなわち、部材7が図9の二点鎖線71,72で囲われた範囲内に設けてあり、部材7の基板面内での外側の線を示す二点鎖線72よりもさらに外側まで陰極層4が形成されている。また、部材7と陰極層4との間に封止層8が存在しない構成となっている。これ以外の点において、第3実施形態の有機ELパネルの構成は第1実施形態と同じである。
【0035】
第3実施形態の有機ELパネルの製造方法の各工程は、図8(d)および(e)の工程が図2(d)および(e)の工程と異なるが、これ以外の工程は第1実施形態と同じである。すなわち、この実施形態では、有機発光層6の形成後に図8(d)に示す部材7の形成工程を行い、その後に図8(e)に示す陰極層4の形成工程を行う。部材7および陰極層4の形成方法は第1実施形態と同じ方法で行うことができる。
【0036】
図10は本発明の有機ELパネルの第4実施形態を示す断面図である。この実施形態の有機ELパネルは、カルシウムからなる部材7を陰極層4の周縁部の上面に接触し、陰極層4の端面には接触しないように、図6の二点鎖線71,41で囲われた範囲内に設けてある。これ以外の点において、第4実施形態の有機ELパネルの構成は第2実施形態と同じである。
【0037】
第2〜第4実施形態の有機ELパネルの場合も、第1実施形態の有機ELパネルと同様に、封止層8の端面から封止層8内に入った酸素および水分が部材7に至ると、部材7をなすカルシウムとの化学反応により、酸素および水は水酸化カルシウムおよび酸化カルシウムに変化する。したがって、これらの有機ELパネルによれば、部材7がないものと比較して、封止層8内の積層体11(特に陰極層4)が酸素および水分によって劣化し難くなる。
【0038】
また、第2〜第4実施形態の有機ELパネルは、第1実施形態の有機ELパネルと異なり、カルシウムからなる部材7が陰極層4に接触しているため、部材7が補助陰極として作用する。これにより、電圧印加時に、陰極面内の端子に近い位置と端子から遠い位置とで電位差が生じることが防止され、陰極層の面内での電圧が均一になる効果も有する。
【0039】
第1および第2実施形態の有機ELパネルは、陰極層4の端面より外側に部材7が配置されているために、第3および第4実施形態の有機ELパネルよりも、積層体11の酸素および水分による劣化防止効果が高い。
なお、前記各実施形態では、基板面内の全周縁部に連続的に部材7を形成しているが、周縁部の一部に形成されていない部分があってもよい。ただし、全周縁部に形成されている方が脱酸素/脱水性能が高い。また、全周縁部に連続的でない状態で形成されていてもよい。また、部材7の大きさ(断面積)が大きい程脱酸素/脱水性能は高くなる。そのため、部材7の大きさ(断面の幅や厚さ)を要求される脱酸素/脱水性能に応じて適宜設定する。
【0040】
また、前記各実施形態の有機ELパネルは透過型の有機ELパネルであるが、本発明は、基板と基板側の電極層である陽極層とが透明で、基板とは反対側の電極層である陰極層が不透明な構造であって、発光が基板側に得られるタイプの有機ELパネルにも好適に適用できる。本発明が適用されたこのタイプの有機ELパネルとしては、例えば以下の▲1▼〜▲3▼が挙げられる。
【0041】
▲1▼陰極層4として不透明な金属薄膜(例えばカルシウム薄膜10nmとアルミニウム薄膜400nmの積層膜)を設けた以外は第1〜第4実施形態と同じ有機ELパネル。▲2▼陰極層4として不透明な金属薄膜を備えた積層体11を設け、カルシウム等からなる部材7を第1〜第4実施形態と同様に設け、封止層8およびガラス板9を設けず、積層体11の上側に閉空間が形成され且つこの閉空間に部材7が内部に入るように、金属製または曇りガラス製の容器で基板上が覆われている有機ELパネル。
【0042】
▲3▼陰極層4として不透明な金属薄膜を備えた積層体11を設け、カルシウム等からなる部材7を第1〜第4実施形態と同様に設け、封止層8を設けるがガラス板9は設けず、積層体11の上側に閉空間が形成され且つこの閉空間に部材7が内部に入るように、金属製または曇りガラス製の容器で基板上が覆われている有機ELパネル。
【0043】
また、本発明は、図11に示すようなトップエミッション型の有機ELパネルにも適用できる。
この有機ELパネルは、駆動方式がアクティブマトリックス方式である有機EL素子を画素として備えた表示装置パネルであるため、各画素用のTFT (Thin Film Transistor) 15が基板1上に形成されている。各画素毎に、不透明な陽極層2をTFT15と接続させて形成し、その上に正孔輸送層5、発光層6、透明な陰極層4を順次形成する。なお、この例では補助陰極45も形成されている。
【0044】
この有機ELパネルは、基板1とは反対側(つまり、陰極層4側)に発光を得る。そのため、この有機ELパネルでは、基板1として、シリコンウエハ等の半導体基板や反射性を有する基板等を用いることができる。また、基板1上のTFT15の上を発光画素領域とすることができる。
その結果、この有機ELパネルでは、開口率を70%程度まで高くすることができる。これに対して、基板側に発光が得られる従来構造(基板が透明であり、基板側の電極層が透明であり、基板とは反対側の電極層が不透明である構造)の有機ELパネルでは、基板上のTFTの上を発光画素領域とすることができないため、開口率は30%程度であった。したがって、トップエミッション型の有機ELパネルとすることによって、従来構造の有機ELパネルより輝度を高くする、あるいは消費電力を減らすことが可能となる。
【0045】
さらに、本発明の有機ELパネルは、例えば、モバイル型のパーソナルコンピュータ、携帯電話、ディジタルスチルカメラ等の各種電子機器に適用することができる。
図12はモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
図12において、パーソナルコンピュータ100は、キーボード102を備えた本体部104と、本発明の有機EL装置からなる表示ユニット106とから構成されている。
【0046】
図13は、携帯電話の斜視図である。図13において、携帯電話200は、複数の操作ボタン202の他、受話口204、送話口206と共に、本発明の有機EL装置からなる表示パネル208を備えている。
図14は、ディジタルスチルカメラ300の構成を示す斜視図である。なお、外部機器との接続についても簡易的に示している。通常のカメラは、被写体の光像によってフィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ300は、被写体の光像をCCD(Charge coupled device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号を生成するものである。
【0047】
ここで、ディジタルスチルカメラ300におけるケース302の背面には、本発明の有機EL装置からなる表示パネル304が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて、表示を行う構成となっている。このため、表示パネル304は、被写体を表示するファイダとして機能する。また、302の観察側(図においては裏面側)には、光学レンズやCCD等を含んだ受光ユニット306が設けられている。
【0048】
ここで、撮影者が表示パネル304に表示された被写体像を確認して、シャッタボタン308を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板310のメモリに転送されて格納される。また、このディジタルスチルカメラ300にあっては、ケース302の側面にビデオ信号出力端子312と、データ通信用の入出力端子314とが設けられている。
【0049】
そして、図示されているように、ビデオ信号出力端子312にはテレビモニタ430が、データ通信用の入出力端子314にはパーソナルコンピュータ440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作によって、回路基板310のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ430やパーソナルコンピュータ440に出力される構成となっている。
【0050】
なお、本発明の有機EL装置を表示部等として適用できる電子機器としては、図12のパーソナルコンピュータ、図13の携帯電話、および図14のディジタルスチルカメラの他にも、テレビ、ビューファインダ型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、およびタッチパネルを備えた機器等を挙げることができる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の有機EL装置によれば、陽極層と陰極層との間に有機発光層を有する積層体からなる有機EL素子が、基板上に形成されている有機EL装置において、積層体の劣化を長期間防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に相当する有機ELパネルの構造を示す図であって、図3のA−A線断面に対応させた断面図である。
【図2】図1の有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図3】図1の有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図2(a)の状態を示す。
【図4】本発明の第2実施形態に相当する有機ELパネルの構造を示す図であって、図6のA−A線断面に対応させた断面図である。
【図5】図4の有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図6】図4の有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図5(a)の状態を示す。
【図7】本発明の第3実施形態に相当する有機ELパネルの構造を示す図であって、図9のA−A線断面に対応させた断面図である。
【図8】図7の有機ELパネルの製造方法の各工程を示す断面図である。
【図9】図7の有機ELパネルの製造過程の一状態を示す平面図であって、図8(a)の状態を示す。
【図10】本発明の第4実施形態に相当する有機ELパネルの構造を示す図であって、図6のA−A線断面に対応させた断面図である。
【図11】トップエミッション型有機ELパネルの構造を示す断面図である。
【図12】本発明の有機ELパネルを適用した電子機器の一例に相当するパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図13】本発明の有機ELパネルを適用した電子機器の一例に相当する携帯電話の構成を示す斜視図である。
【図14】本発明の有機ELパネルを適用した電子機器の一例に相当するディジタルスチルカメラの背面側の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板
2a〜2g 陽極(陽極層)
3a〜3g 陽極用の配線
4 陰極層
30 陽極端子
40 陰極端子
41 陰極層の形成範囲を示す線
45 補助陰極
5 正孔輸送層
6 有機発光層
7 カルシウムからなる部材
71 部材7の形成範囲を示す線
72 部材7の形成範囲を示す線
8 エポキシ樹脂からなる封止材
81 封止層の形成範囲を示す線
9 保護用のガラス板(板材)
11 積層体
12 表示領域
15 TFT
100 パーソナルコンピュータ
102 キーボード
104 本体部
106 表示ユニット
200 携帯電話
202 操作ボタン
204 受話口
206 送話口
208 表示パネル
300 ディジタルスチルカメラ
302 ケース
304 表示パネル
308 シャッタボタン
310 回路基板
312 ビデオ信号出力端子
314 データ通信用の入出力端子
430 テレビモニタ
440 パーソナルコンピュータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “EL”) device, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the conventional organic EL device, an organic EL element made of a laminate having an organic light emitting layer (light emitting layer made of an organic material) between a pair of electrodes is formed on a substrate such as a glass substrate.
As a sealing method of this organic EL panel, (1) a method of covering the laminated body of the panel with a sealing member made of metal or the like having a recess and fixing the peripheral portion of the sealing member and the substrate with an adhesive; (2) A method of applying an epoxy adhesive on the laminate, placing a glass plate thereon, curing the adhesive, and providing the adhesive as a sealing layer.
[0003]
On the other hand, as the structure of the organic EL element, for example, the substrate is a transparent substrate such as a glass substrate, the substrate-side electrode layer is transparent, and the sealing member is opaque. In this case, light emission by the organic EL element is obtained on the substrate side.
Further, as a structure of the organic EL element, there is a structure in which the electrode on the substrate side is opaque and the electrode layer on the sealing member side is transparent. In this case, light emission by the organic EL element is obtained on the sealing substrate side.
Furthermore, another example of the structure of the organic EL element is one in which the substrate is a transparent substrate such as a glass substrate and both electrode layers are transparent. In this case, light emission by the organic EL element is obtained on the substrate side and the sealing member side.
[0004]
Here, it is known that the organic EL element constituting the organic EL device is deteriorated by moisture or oxygen. In the method (1), a desiccant such as silica gel is disposed in a region corresponding to the organic EL element in the recess to prevent moisture from adhering to the organic EL element. In the method (2), since the organic EL element is covered with an adhesive and serves as a sealing layer, no desiccant or the like is particularly provided.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method (1) described above, the sealing method in which the desiccant is provided at a position corresponding to the organic EL element causes the emitted light to be blocked by the desiccant. It could not be applied to the configuration for extracting or the configuration for extracting light to both the substrate side and the sealing substrate side. Further, in the method (2), since oxygen and moisture gradually enter from the portion (edge) in contact with the outside air in the adhesive, it was impossible to prevent deterioration of the organic EL element due to oxygen and moisture for a long period of time.
The present invention was made paying attention to such problems of the prior art, and even when light is extracted from the sealing substrate side, the deterioration of the organic EL element due to moisture and oxygen is more reliably performed. The problem is to prevent it for a long time.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, according to the organic electroluminescence device of the present invention, an organic electroluminescence element formed on a substrate and comprising a laminate including a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer; In an organic electroluminescence device having a sealing layer made of a synthetic resin covering an organic electroluminescence element and a sealing member fixed to the sealing layer, the organic electroluminescence device is outside the laminate in the sealing layer. A dehydrating agent and / or an oxygen scavenger is disposed on the substrate at a position inside the end of the sealing layer.
The peripheral portion of the substrate surface is an area outside at least a use area of the organic EL panel (a display area when the organic EL panel is a display body, an area used as a light source when the organic EL panel is a light source). The end of or near the end is shown. Moreover, in the structure which has the said sealing layer, the position which is inside several mm or more from the end surface position of a sealing layer, for example, and becomes an outer side from the said use area | region is shown.
In the organic electroluminescence device, the dehydrating agent and / or the oxygen scavenger is preferably disposed so as to surround the organic electroluminescence element.
Further, in the organic electroluminescence device, it is preferable that the dehydrating agent and / or the oxygen scavenger be disposed over the entire peripheral portion in the substrate surface on which the organic electroluminescence element is formed.
In the organic electroluminescence device, the dehydrating agent and / or the oxygen scavenger is preferably made of an alkaline earth metal or an alkali metal.
In the organic electroluminescence device, it is preferable to use an epoxy resin as a synthetic resin for the sealing layer.
[0007]
In this organic EL device, the dehydrating agent and / or oxygen scavenger may be disposed outside the region where the first electrode is formed.
[0008]
In this organic EL device, a sealing layer made of a resin and a sealing member are formed on the second electrode.
The substrate and the sealing member may sandwich the sealing layer.
[0009]
The second electrode and the sealing member may be made of a transparent material, and light emitted from the light emitting layer may be emitted from the sealing member side.
Here, the second electrode may be an anode or a cathode. As a transparent anode layer, for example, ITO (In2 OThree -SnO2 ), IDIXO (In2 OThree -ZnO). As the transparent cathode layer, for example, (1) a thin film obtained by co-evaporation of magnesium (Mg) and silver (Ag), (2) obtained by co-evaporation of lithium (Li) and aluminum (Al) A thin film, a thin film having a two-layer structure comprising a first cathode layer (light emitting layer side) made of a material having a small work function and a second cathode layer having a work function larger than this layer, and having a total thickness of For example, the thing below 140cm is mentioned. Examples of the material of the first cathode layer include calcium (Ca) or magnesium (Mg). Examples of the material of the second cathode layer include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), ITO, and IDIXO. Can be used.
[0010]
In this organic EL device, the dehydrating agent and / or oxygen scavenger may be disposed outside the second electrode.
[0011]
In this organic EL device, the dehydrating agent and / or oxygen scavenger may be disposed so as to contact a part of the second electrode.
[0012]
In this organic EL device, the dehydrating agent and / or the oxygen scavenger may be formed in a ring shape.
[0013]
In this organic EL device, the second electrode may include a layer made of the same material as the dehydrating agent and / or oxygen scavenger.
[0014]
In order to solve the above problems, a method for producing an organic electroluminescent device according to the present invention includes a step of forming an organic electroluminescent element comprising a laminate including a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer on a substrate. A step of disposing a dehydrating agent and / or an oxygen scavenger on the substrate at a position outside the laminate and inside the edge of the substrate, and so as to cover the laminate and the dehydrating material and / or the deoxidizing material. It has the process of apply | coating the synthetic resin used as a sealing layer, the process of arrange | positioning a sealing member on a sealing layer, and the process of hardening a sealing layer.
Further, it is preferable to form a dehydrating agent and / or an oxygen scavenger on the substrate by a vacuum deposition method using a mask.
[0015]
In this method for manufacturing an organic EL device, the dehydrating agent and / or the oxygen scavenger may be formed outside a region where the first electrode is formed.
In this method for manufacturing an organic EL device, the dehydrating agent and / or deoxidizing material may be formed outside the second electrode.
In this method for manufacturing an organic EL device, the dehydrating agent and / or the deoxidizing material may be formed so as to be in contact with a part of the second electrode.
In order to solve the above-described problems, according to an electronic apparatus provided with the organic electroluminescence device of the present invention, an organic material comprising a laminate including a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer formed on a substrate. In an electronic device comprising an organic electroluminescence device, comprising: an electroluminescence element; a sealing layer made of a synthetic resin covering the organic electroluminescence element; and a sealing member fixed to the sealing layer. A dehydrating agent and / or an oxygen scavenger is disposed on the substrate at a position outside the laminated body in the layer and inside the end of the sealing layer.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
1st Embodiment of the organic electroluminescent panel (organic electroluminescent apparatus) of this invention is described using FIGS. 1-3. FIG. 1 is a view showing the structure of this organic EL panel, and is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing each step of the method of manufacturing the organic EL panel. FIG. 3 is a plan view showing a state of the manufacturing process of the organic EL panel, and shows the state of FIG.
[0017]
The organic EL panel of this embodiment includes seven elements constituting digital numbers as a light emitting unit made of an organic EL element. This organic EL panel is a display body that displays digital numbers or the like by causing any element to emit light as necessary. Further, the area inside the
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 3, the organic EL panel of this embodiment includes a
[0019]
In other words, this organic EL panel is a transmission type organic EL panel, and is a laminated body (a laminated body having a
[0020]
As shown in FIG. 3, the
[0021]
In FIG. 3, terminals for the
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The
This organic EL panel can be formed as follows, for example.
[0025]
First, on a
[0026]
Next, the
[0027]
Next, on the
[0028]
Next, a calcium thin film was used as a
When the organic layer including the organic light-emitting layer is formed of a polymer material, it is preferable to use calcium (for example, a Ca / Au laminated film) for the cathode. You may carry out simultaneously with formation of the calcium thin film made. In this case, since the calcium thin film of the
[0029]
Next, an epoxy resin-based adhesive is applied to the range on the
[0030]
Thereby, the
In this organic EL panel, when oxygen and moisture that have entered the
Here, calcium is used as the oxygen scavenger and dehydrating agent, but if it performs the same function as a member made of a material that reacts with water and oxygen to produce a hydroxide and an oxide, Not limited to this. For example, alkaline earth metals (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, etc.) or alkali metals (Li, Na, K, Rb, Cs, etc.) can be mentioned. Examples of a method for forming an alkaline earth metal or alkali metal member on a substrate include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a CVD method.
Alternatively, a material that physically takes in or adsorbs water or oxygen molecules may be used. For example, molecular sieves having a zeolite structure, silica gel and the like can be mentioned.
In addition, by arranging this organic EL panel on a dial such as a wristwatch, both analog display of time by the dial and display of digital numbers by the organic EL panel can be performed in the same plane.
[0031]
4-6 is a figure which shows 2nd Embodiment of the organic electroluminescent panel of this invention. FIG. 4 is a view showing the structure of the organic EL panel, and is a cross-sectional view corresponding to the cross section taken along the line AA of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view showing each step of the method of manufacturing the organic EL panel. FIG. 6 is a plan view showing one state of the manufacturing process of the organic EL panel, and shows the state of FIG.
[0032]
In the first embodiment described above, the
[0033]
Each process of the manufacturing method of the organic EL panel is almost the same as that of the first embodiment, and the process diagram of FIG. 5 is different from FIG. 2 (e) only in FIG. 5 (e). . The step of forming the
7-9 is a figure which shows 3rd Embodiment of the organic electroluminescent panel of this invention. FIG. 7 is a view showing the structure of this organic EL panel, and is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing each step of the method of manufacturing the organic EL panel. FIG. 9 is a plan view showing one state of the manufacturing process of the organic EL panel, and shows the state of FIG.
[0034]
In the third embodiment, the surface of the
[0035]
Each step of the method for manufacturing the organic EL panel of the third embodiment is different from the steps of FIGS. 2D and 8E in the steps of FIGS. 8D and 8E, but the other steps are the first steps. This is the same as the embodiment. That is, in this embodiment, the formation process of the
[0036]
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the organic EL panel of the present invention. The organic EL panel of this embodiment is surrounded by two-
[0037]
Also in the case of the organic EL panels of the second to fourth embodiments, oxygen and moisture that have entered the
[0038]
Further, unlike the organic EL panel of the first embodiment, the organic EL panel of the second to fourth embodiments is in contact with the
[0039]
In the organic EL panels of the first and second embodiments, since the
In each of the above embodiments, the
[0040]
Moreover, although the organic EL panel of each said embodiment is a transmissive | pervious organic EL panel, this invention is transparent in the board | substrate and the anode layer which is an electrode layer of a board | substrate side, and is an electrode layer on the opposite side to a board | substrate. A certain cathode layer has an opaque structure, and can be suitably applied to an organic EL panel of a type in which light emission is obtained on the substrate side. Examples of this type of organic EL panel to which the present invention is applied include the following (1) to (3).
[0041]
(1) The same organic EL panel as in the first to fourth embodiments except that an opaque metal thin film (for example, a laminated film of 10 nm calcium thin film and 400 nm aluminum thin film) is provided as the
[0042]
(3) A laminate 11 provided with an opaque metal thin film is provided as the
[0043]
The present invention can also be applied to a top emission type organic EL panel as shown in FIG.
Since this organic EL panel is a display device panel having an organic EL element whose driving method is an active matrix method as a pixel, a TFT (Thin Film Transistor) 15 for each pixel is formed on the
[0044]
This organic EL panel emits light on the side opposite to the substrate 1 (that is, the
As a result, in this organic EL panel, the aperture ratio can be increased to about 70%. On the other hand, in an organic EL panel having a conventional structure in which light emission is obtained on the substrate side (a structure in which the substrate is transparent, the electrode layer on the substrate side is transparent, and the electrode layer on the opposite side of the substrate is opaque) Since the TFT on the substrate cannot be used as the light emitting pixel region, the aperture ratio was about 30%. Therefore, by using a top emission type organic EL panel, it is possible to increase the luminance or reduce the power consumption as compared with an organic EL panel having a conventional structure.
[0045]
Furthermore, the organic EL panel of the present invention can be applied to various electronic devices such as mobile personal computers, mobile phones, and digital still cameras.
FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of a mobile personal computer.
In FIG. 12, a
[0046]
FIG. 13 is a perspective view of a mobile phone. In FIG. 13, a
FIG. 14 is a perspective view showing the configuration of the digital
[0047]
Here, on the back surface of the
[0048]
Here, when the photographer confirms the subject image displayed on the
[0049]
As shown in the figure, a
[0050]
As an electronic apparatus to which the organic EL device of the present invention can be applied as a display unit or the like, in addition to the personal computer of FIG. 12, the mobile phone of FIG. 13, and the digital still camera of FIG. Examples include a monitor direct-view video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the organic EL device of the present invention, in an organic EL device in which an organic EL element composed of a laminate having an organic light emitting layer between an anode layer and a cathode layer is formed on a substrate. The deterioration of the laminate can be prevented for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a structure of an organic EL panel corresponding to a first embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line AA in FIG.
2 is a cross-sectional view showing each step of the method for manufacturing the organic EL panel of FIG. 1. FIG.
3 is a plan view showing a state of the manufacturing process of the organic EL panel of FIG. 1, and shows the state of FIG.
4 is a view showing a structure of an organic EL panel corresponding to a second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line AA of FIG.
5 is a cross-sectional view showing each step of the method for manufacturing the organic EL panel of FIG. 4;
6 is a plan view showing one state of the manufacturing process of the organic EL panel of FIG. 4 and shows the state of FIG.
7 is a view showing a structure of an organic EL panel corresponding to a third embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to a cross section taken along line AA of FIG.
8 is a cross-sectional view showing each step of the method of manufacturing the organic EL panel of FIG.
9 is a plan view showing a state of the manufacturing process of the organic EL panel of FIG. 7, and shows the state of FIG.
10 is a view showing the structure of an organic EL panel corresponding to the fourth embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view corresponding to the cross section along line AA of FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of a top emission type organic EL panel.
FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a personal computer corresponding to an example of an electronic apparatus to which the organic EL panel of the present invention is applied.
FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone corresponding to an example of an electronic apparatus to which the organic EL panel of the present invention is applied.
FIG. 14 is a perspective view showing a configuration on the back side of a digital still camera corresponding to an example of an electronic apparatus to which the organic EL panel of the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
1 Glass substrate
2a-2g Anode (anode layer)
3a-3g Wiring for anode
4 Cathode layer
30 Anode terminal
40 Cathode terminal
41 A line indicating the formation range of the cathode layer
45 Auxiliary cathode
5 Hole transport layer
6 Organic light emitting layer
7 Components made of calcium
71 Line showing formation range of
72 A line indicating the formation range of the
8 Sealing material made of epoxy resin
81 Line indicating the formation range of the sealing layer
9 Glass plate for protection (plate material)
11 Laminate
12 Display area
15 TFT
100 Personal computer
102 keyboard
104 Body
106 Display unit
200 Mobile phone
202 Operation buttons
204 Earpiece
206 Mouthpiece
208 Display panel
300 Digital still camera
302 cases
304 Display panel
308 Shutter button
310 Circuit board
312 Video signal output terminal
314 I / O terminal for data communication
430 TV monitor
440 Personal computer
Claims (9)
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を覆う合成樹脂からなる封止層と、
前記封止層に固定された封止部材と、を有してなる有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記封止層内の前記積層体の外側であって、前記封止層の端部より内側の位置に、脱水剤および/または脱酸素剤が前記基板上に配置されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 An organic electroluminescence element formed on a substrate and comprising a laminate including a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer;
A sealing layer made of a synthetic resin will covering the organic electroluminescence element,
In the organic electroluminescence Minessensu apparatus comprising a, a sealing member fixed to the sealing layer,
An outer of the laminated body of the sealing layer, on the inner side of the position from the end portion of the sealing layer, dehydrating agent and / or an oxygen scavenger characterized by comprising disposed on said substrate Organic electroluminescence device.
前記積層体の外側であって、前記基板の端部より内側の位置に脱水剤および/または脱酸素剤を前記基板上に配置する工程と、
前記積層体及び脱水材および/または脱酸素材を覆う様に封止層となる合成樹脂を塗布する工程と、
前記封止層上に封止部材を配置する工程と、
前記封止層を硬化する工程を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。First electrode on a substrate, forming a second electrode, and an organic electroluminescence device comprising a laminate including an organic luminescent layer,
Disposing a dehydrating agent and / or an oxygen scavenger on the substrate at a position outside the laminate and inside the end of the substrate;
Applying a synthetic resin to be a sealing layer so as to cover the laminate and the dehydrating material and / or deoxidizing material;
Disposing a sealing member on the sealing layer,
The manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus characterized by having the process of hardening | curing the said sealing layer.
前記封止層内の前記積層体の外側であって、前記封止層の端部より内側の位置に、脱水剤および/または脱酸素剤が前記基板上に配置されてなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置を備えた電子機器。 Formed on the substrate, first electrode, second electrode, and an organic electroluminescence device comprising a laminate including an organic light-emitting layer, a sealing layer made of a synthetic resin will covering the organic electroluminescence device, said sealing a sealing member fixed to sealing layer, in the electronic apparatus including the organic electroluminescence Minessensu apparatus comprising a,
An outer of the laminated body of the sealing layer, on the inner side of the position from the end portion of the sealing layer, dehydrating agent and / or an oxygen scavenger characterized by comprising disposed on said substrate Electronic equipment equipped with organic electroluminescence devices.
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