JP4920001B2 - Organic device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELということがある)を用いた有機デバイスに係り、より詳しくは、密閉性の向上を図った有機デバイス及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic device using organic electroluminescence (hereinafter sometimes referred to as organic EL), and more particularly, to an organic device with improved hermeticity and a method for manufacturing the same.
有機EL素子50は、図5に示すように、透明なガラスもしくは透明な樹脂基板51の表面に、第一電極層(陽極)52、有機層53、第二電極層(陰極)54が積層された基本構成を有する。有機EL素子は、コントラスト比が高い、視野角が広い、薄型化が可能であるといった特徴を有しており、ディスプレイなどの分野に応用され始めている。また、有機EL素子を利用したディスプレイでは、駆動用のトランジスタ回路上に発光部を形成する。そのため、通常の素子構造ではトランジスタ部分で発光した光が吸収もしくは散乱されてしまい、外部への取り出し率が悪化するという問題がある。この問題を解決するためにガラス基板上に陰極、有機層、陽極の順番に積層されたトップエミッション構造と呼ばれる構造も検討されている。第一電極層(陽極)52は、ITO(スズ添加酸化インジウム)に代表される透明導電材料から形成される。有機層53は、正孔注入層53a、正孔輸送層53b、発光層53c、電子輸送材料層53d、電子注入層53eなど、複数層から構成される。第二電極層(陰極)54は、Mg:Al、Al、Cuなどの金属材料で構成される。
As shown in FIG. 5, the
有機EL素子は多くの研究機関で研究開発が進められており、その発光特性(発光効率、最大輝度、消費電力など)は飛躍的に向上してきている。例えば、従来の蛍光材料よりも発光効率の高い燐光材料、低い仕事関数を有する陰極材料、電子と正孔のキャリアバランスの最適化など多くの研究開発が行われている。また、低コスト化が実現可能な製造方法として、従来の真空蒸着だけではなく、スクリーン印刷やグラビア印刷、インクジェット法などを用いた脱真空プロセスが検討されている。 Organic EL devices are being researched and developed by many research institutions, and their light emission characteristics (emission efficiency, maximum luminance, power consumption, etc.) have been dramatically improved. For example, many researches and developments have been conducted, such as phosphorescent materials having higher luminous efficiency than conventional fluorescent materials, cathode materials having a low work function, and optimization of electron and hole carrier balance. Further, as a manufacturing method capable of realizing cost reduction, not only a conventional vacuum deposition but also a vacuum removal process using screen printing, gravure printing, an ink jet method or the like has been studied.
有機EL素子を構成している有機材料は、大気中に曝露すると酸素や水分などと急速に反応して素子の特性が劣化してしまう。そこで、特許文献1〜5で開示されているように、図6に示すようなガラス基板61,65同士を貼り合わせて、その間に有機層を形成するという封止構造を適用した有機EL素子60がある。ここで、一方のガラス基板(封止用ガラス)65は内部をくりぬいた構造として、この部分に有機EL素子が配されている。また、封止用ガラス65と透明基板61の界面には一般的に接着剤を用いた接着剤層66により固定されている。ここで、接着剤を硬化させる方法としては、紫外線、加熱、二液混合などが挙げられるが、封止用ガラス65と透明基板61を接着できれば、どんな接着剤を用いてもよい。
When the organic material constituting the organic EL element is exposed to the atmosphere, it rapidly reacts with oxygen, moisture, etc., and the characteristics of the element deteriorate. Therefore, as disclosed in
この従来の有機EL素子の作製方法は、図7に示す通りである。まず、図7(a)に示すように透明基板61を用意し、図7(b)に示すようにこの透明基板61上に発光部を形成する。発光部の形成には一般的には第一電極層(陽極)62、有機層63(正孔注入層63a、正孔輸送層63b、発光層63c、電子輸送層63d、及び電子注入層63e)、第二電極層(陰極)64を順番に成膜する。ここで、有機層63の成膜には所望の膜厚を制御よく成膜できれば、製造方法には制限はない。次に、図7(c)に示すように、ディスペンサ、スクリーン印刷などの方法で紫外線硬化接着剤66を塗布する。次に、図7(d)に示すように、この紫外線硬化接着剤66を塗布した位置に合わせて封止ガラス65を置く。最後に、図7(e)に示すように、紫外線硬化接着剤66に紫外線を照射して透明基板61と封止ガラス65を接着させることで、従来の有機EL素子を得ることができる。
A method for manufacturing this conventional organic EL element is as shown in FIG. First, a
しかしながら、このような構造のEL素子においては、封止用ガラス65と透明基板61とを接着している接着剤層66の部分から、酸素や水分が浸入する虞がある。接着剤には、通常エポキシやアクリレートといった紫外線硬化の接着剤が用いられるが、これらの材料はガラスなどの無機材料と比較すると数桁以上も酸素透過性や水分透過率が高い。そのため、接着剤層66から酸素や水分が浸入して内部の有機層63を損傷させる虞がある。ゆえに、その結果として有機EL素子の寿命特性を劣化させる虞があった。
また、接着剤には、通常何らかの溶媒が用いられており、この溶媒が接着剤を硬化して接着層66を形成する際に、封止ガラス65と透明基板61とに囲まれてなる領域、すなわち有機EL素子が配されている領域に放出される虞がある。そのため、この溶媒によって有機層63が損傷するという問題も生じる。
In addition, a certain solvent is usually used for the adhesive, and when this solvent cures the adhesive to form the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、密閉性の向上が図れ、長期にわたって信頼性の高い有機デバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic device that can improve hermeticity and has high reliability over a long period of time and a method for manufacturing the same.
本発明の請求項1に記載の有機デバイスは、透明基板と、前記透明基板の一面にあって、局所的に順に積層された第一電極、有機層、及び第二電極からなる構造体とから少なくともなる有機デバイスであって、微粒子から構成される封止部材が、前記構造体を覆うように前記透明基板の一面に配され、前記封止部材を構成する微粒子が前記透明基板の一面にめり込まれてなることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の有機デバイスは、請求項1において、前記封止部材は被膜をなし、該被膜は1nm以上20nm以下の微結晶からなることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の有機デバイスは、請求項1または2において、前記被膜は、誘電体であることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の有機デバイスは、請求項3において、前記誘電体は、SiO2を主成分とする無機材料であることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の有機デバイスは、請求項1〜4のいずれかにおいて、前記皮膜の厚さが1μm以上100μm以下であることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の有機デバイスは、請求項1〜5のいずれかにおいて、前記構造体と前記被膜との間の少なくとも一部には、バッファが配されていることを特徴とする。
The organic device according to
The organic device according to
An organic device according to a third aspect of the present invention is the organic device according to the first or second aspect, wherein the film is a dielectric.
The organic device according to claim 4 of the present invention, in
The organic device according to
The organic device according to
本発明の請求項7に記載の有機デバイスの製造方法は、透明基板と、前記透明基板の一面にあって、局所的に順に積層された第一電極、有機層、及び第二電極からなる構造体とから少なくともなり、微粒子から構成される封止部材が、前記構造体を覆うように前記透明基板の一面に配され、前記封止部材を構成する微粒子が前記透明基板の一面にめり込まれてなる有機デバイスの製造方法であって、透明基板の一面に局所的に第一電極、有機層、及び第二電極を順に積層して構造体形成する工程、封止部材を構成する微粒子を一次粒子化する工程、及び前記一次粒子化した微粒子を、前記構造体が形成された前記透明基板の一面に噴射して封止部材を形成する工程、を少なくとも備えたことを特徴とする。 The manufacturing method of the organic device according to claim 7 of the present invention is a structure comprising a transparent substrate and a first electrode, an organic layer, and a second electrode which are locally laminated in order on one surface of the transparent substrate. And a sealing member made of fine particles is arranged on one surface of the transparent substrate so as to cover the structure, and the fine particles constituting the sealing member are embedded in one surface of the transparent substrate. A rare method of manufacturing an organic device, the step of locally laminating a first electrode, an organic layer, and a second electrode in order on one surface of a transparent substrate to form a structure, and fine particles constituting a sealing member The method includes at least a step of forming primary particles, and a step of spraying the fine particles converted to primary particles onto one surface of the transparent substrate on which the structure is formed to form a sealing member.
本発明の有機デバイスによれば、該封止部材は構造体と透明基板とに密着して配され、かつ、前記封止部材が前記透明基板と接している面において、前記封止部材を構成する微粒子が前記透明基板の一面にめり込んでいる。そのため、密閉性、密着性を向上させることができ、酸素や水分などの浸入を低減することができる。ゆえに、構造体の寿命特性を向上させることが可能となる。また、従来では構造体と封止部材との間に間隙が配されていたが、本発明の有機デバイスは、封止部材が密着して配されているので、封止部材と第一電極、第二電極及び発行部との間に離間部が存在しない。そのため、従来の有機デバイスと比較し、サイズの小型化を図ることも可能となる。
本発明の製造方法は、封止構造をなす微粒子を一次粒子化して透明基板に噴射し、封止部材を形成する。そのため、該透明基板に高速で照射された微粒子は基板に若干めり込んだ構造となる。そのため、従来のように接着剤で封入していたものと比較し、透明基板と封止部材との密着強度の向上が図れる。さらに、封止部材と透明基板との界面に接着剤を必要としないため、従来では接着剤の酸素や水分の透過性、及び接着剤の硬化時に発生する溶媒などにより有機EL素子に損傷が生じていたが、本発明の製造方法によれば、このような損傷が生じず、歩止りの向上、及び発光素子の寿命特性の向上が図れる。
According to the organic device of the present invention, the sealing member is disposed in close contact with the structure and the transparent substrate, and the sealing member is configured on the surface where the sealing member is in contact with the transparent substrate. The fine particles to be sunk into one surface of the transparent substrate. Therefore, hermeticity and adhesion can be improved, and entry of oxygen, moisture, and the like can be reduced. Therefore, it is possible to improve the life characteristics of the structure. Further, in the past, a gap was disposed between the structure and the sealing member, but the organic device of the present invention is disposed in close contact with the sealing member, so the sealing member and the first electrode, There is no separation part between the second electrode and the issuing part. Therefore, the size can be reduced as compared with the conventional organic device.
In the production method of the present invention, fine particles forming a sealing structure are converted into primary particles and sprayed onto a transparent substrate to form a sealing member. Therefore, the fine particles irradiated on the transparent substrate at a high speed have a structure in which the substrate is slightly recessed. Therefore, the adhesion strength between the transparent substrate and the sealing member can be improved as compared with the conventional case where the adhesive is sealed with an adhesive. Furthermore, since no adhesive is required at the interface between the sealing member and the transparent substrate, conventionally, the organic EL element is damaged by the oxygen and moisture permeability of the adhesive and the solvent generated when the adhesive is cured. However, according to the manufacturing method of the present invention, such damage does not occur, and the yield can be improved and the life characteristics of the light emitting element can be improved.
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
<第1実施形態>
図1は、第1実施形態に関わる有機デバイス10A(10)を模式的に示した図であり、図1(a)は、有機デバイス10Aの断面図、図1(b)は、図1(a)におけるαを拡大した断面図である。
本発明の有機デバイス10Aは、透明基板1と、透明基板1の一面1aにあって、局所的に順に積層された第一電極2、有機層3、及び第二電極4からなる構造体6とから概略構成されている。また、微粒子から構成される封止部材5が、構造体6を覆うように透明基板1の一面1aに配され、封止部材5を構成する微粒子が透明基板1の一面1aにめり込まれている。以下、それぞれについて詳細に説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an organic device 10A (10) according to the first embodiment. FIG. 1A is a cross-sectional view of the organic device 10A, and FIG. It is sectional drawing to which (alpha) in a) was expanded.
An organic device 10A according to the present invention includes a
透明基板1としては、電気絶縁性を備えるとともに、有機層3から外部へ発光した光の出射能力に優れた透過性を有する材料が好ましく、可視光における光透過率が例えば85%以上のものである。
このような透明基板1としては、ガラスや樹脂などからなる基板を用いることができる。ガラスからなる透明基板1としては、例えばケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、リン酸塩ガラスなどが挙げられる。樹脂からなる透明基板1としては、例えばポリカーボネイト、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などが挙げられる。
透明基板1として樹脂を用いる場合は、樹脂基板は水分を透過してしまうため、透明基板1と構造体6との間に、透明基板1の一面1aを全て覆うようにガスバリア層(不図示)を設ける必要がある。一般に有機材料は、酸素と水に対して弱いため、酸素と水が発光品質の劣化の原因となっている。したがって、ガスバリア層を設けることで、発光品質の信頼性を向上させることができる。このようなガスバリア層としては、SiO2、Si3N4 などの酸化物や窒化物を用いることができる。また、ガスバリア層には、有機層3から外部へ出射される光の透過率が高いことが求められ、この透過率は85%以上であることが望ましい。
また、透明基板1が封止部材5と接している面は、封止部材5を構成する微粒子がめり込んだ状態となっている。
The
As such a
When a resin is used as the
Further, the surface where the
第一電極(陽極)2としては、表面粗さが数nm程度であり、抵抗の低いITO、IZO(亜鉛添加酸化インジウム)、FTO(フッ素添加スズ)などからなる単層の透明導電膜や、耐熱性に優れたFTO/ITO積層体(ITOが下層、FTOが上層)が好ましい。 As the first electrode (anode) 2, the surface roughness is about several nanometers, and a single-layer transparent conductive film made of ITO, IZO (zinc-added indium oxide), FTO (fluorine-added tin), or the like having a low resistance, An FTO / ITO laminate excellent in heat resistance (ITO is the lower layer and FTO is the upper layer) is preferable.
有機層3は、正孔注入層3aと、正孔輸送層3bと、発光層3cと、電子輸送層3dと、電子注入層3eとが順に積層されてなるものである。
The
正孔注入層3aとしては、通常、正孔注入層として用いられるものであれば特に限定されずに公知のものを用いることができ、例えばPEDOT/PSS(独国/バイエル社製)、PETDHK/TBHFA(ケミプロ化成社製)などの材料から選択するとよい。
The
正孔輸送層3bとしては、通常、正孔輸送層として用いられるものであれば特に限定されずに公知のものを用いることができ、例えばジフェニルナフチルジアミン(α−NPD)やトリフェニルジアミン誘導体(TPD)、1,3,5−トリス[(ジフェニルアミノ)フェニル]ベンゼン(TDAPB)などが挙げられる。
The
発光層3cとしては、通常、発光層として用いられるものであれば特に限定されずに公知のものを用いることができ、例えば、ポリアルミニウムキノリート錯体やポリビニルカルバゾールなどの非π共役系材料、ポリパラフェニレンビニレン誘導体やポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体などのπ共役系高分子などが挙げられる。
中でも、加熱や光による3次元架橋構造を付与できる材料を選択することにより、その上に塗布する溶液中の溶媒によって発光層3cが溶解してしまう問題を防ぐことができる。これによって、材料の自由度が増すことが期待できるので望ましい。具体的には、光で架橋するタイプとしては、ポリスパイロ系高分子材料などが挙げられる。また、熱で架橋するタイプとしては、前駆体水溶液から重合するポリパラフェニレンビニレンなどが挙げられる。
The
Especially, the problem that the
電子輸送層3dとしては、通常、電子輸送層として用いられるものであれば特に限定されずに公知のものを用いることができ、例えばアルミキノリノールなどの有機金属錯体誘導体などが挙げられる。
The
電子注入層3eとしては、通常、電子注入層として用いられるものであれば特に限定されずに公知のものを用いることができ、例えばアルミキノリノールなどの有機金属錯体誘導体などが挙げられる。
The
第二電極(陰極)4は、高仕事関数かつ高導電性が得られるような材料が好適であり、例えばMg:Al、Al、Cuなどが挙げられる。 The second electrode (cathode) 4 is preferably made of a material capable of obtaining a high work function and high conductivity, and examples thereof include Mg: Al, Al, and Cu.
封止部材5は、第一電極2、有機層3、及び第二電極4からなる構造体6を透明基板1とで覆うものである。封止部材5は、図1(b)に示すように、この封止部材5を構成する微粒子が透明基板1の一面1aにめり込んだ部位5bを有している。このように部位5bを有することで、封止部材5と透明基板1との密着性を向上させることができる。
The sealing
また、この封止部材5は、被膜をなしており、1nm以上20nm以下の微結晶からなる。
該被膜は誘電体からなることが好ましい。このような誘電体としては、酸素や水分に対する透過性の低いSiO2を主成分とするガラスなどの無機材料が好ましい。
また、封止部材5の厚さとしては、1μm以上100μm以下であることが好ましい。これにより、十分な密閉性、密着性を備えることができる。
Further, the sealing
The coating is preferably made of a dielectric. As such a dielectric, an inorganic material such as glass mainly composed of SiO 2 having low permeability to oxygen and moisture is preferable.
Further, the thickness of the sealing
次に、本発明の有機デバイスの製造方法を説明する。
本発明の製造方法には、封止部材5を構成する微粒子の衝突による成膜技術を用いている。この成膜技術は、例えば特開2004−47863号公報に記載されているように、エアロゾルデポジション法と呼ばれている。この方法の利点は、室温に近い低温でも、絶縁膜を様々な基板上に成膜が可能であるという点である。つまり、エアロゾルデポジション法を用いることで、有機EL素子(構造体6)を形成した透明基板1上に封止用の絶縁膜(封止部材5)を直接形成できる。
Next, the manufacturing method of the organic device of this invention is demonstrated.
In the manufacturing method of the present invention, a film forming technique by collision of fine particles constituting the sealing
図2は、本製造方法に用いる成膜装置の一例を模式的に示した断面図である。本発明で用いる成膜装置には、封止部材5を構成する微粒子5aを一次粒子化するエアロゾル発生器40、基板1に微粒子5aを成膜する成膜室30、及び成膜室30の圧力を制御するメカニカルブースターポンプ36とロータリーポンプ37、から概略構成されている。またエアロゾル発生器40と成膜室30とは第一配管34により連結され、エアロゾル発生器40で一次粒子化された微粒子5aが成膜室30へと噴射されるようになっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a film forming apparatus used in this manufacturing method. The film forming apparatus used in the present invention includes an
エアロゾル発生器40には、微粒子5aが一次粒子化される容器41に、マスフローコントローラ43とガスボンベ44とが第二配管45を介して順に接続されている。ガスボンベ44には高圧のキャリアガスが充填されており、このキャリアガスは、マスフローコントローラ43によって流量が制御されている。マスフローコントローラ43によってキャリアガスの流量を調節することで、微粒子5aを入れた容器41内での該微粒子5aの発塵量や、成膜室30においてエアロゾル化された一次粒子の噴出量を制御することができる。
ここでキャリアガスとしては、アルゴンの他、ヘリウム、ネオン、窒素などの不活性ガスを用いることができる。なお、微粒子原料としてペロブスカイト構造を有する酸化物セラミックスを用いる場合には、キャリアガスは酸化性のガス、例えば酸素や空気を用いてもよい。
In the
Here, as the carrier gas, in addition to argon, an inert gas such as helium, neon, or nitrogen can be used. In the case where oxide ceramics having a perovskite structure is used as the fine particle raw material, an oxidizing gas such as oxygen or air may be used as the carrier gas.
また、エアロゾル発生器40には、超音波振動や電磁振動、機械的振動により、微粒子5aを一次粒子化する振動器42が容器41に隣接して設けられている。エアロゾル発生器40で微粒子5aを一次粒子化することで、緻密かつ均一な薄膜を透明基板1上に形成することができる。
Further, the
成膜室30には、エアロゾル発生器40から配管34を介して接続されたノズル35、及びノズル35に対向して設けられ、構造体6が配された透明基板1を保持する基板保持台31が配されている。さらに、透明基板1の位置を制御するXYZステージ(不図示)が基板保持台31に駆動部32を介して連結されている。また、成膜室31内の圧力を低圧とするために、メカニカルブースターポンプ36やロータリーポンプ37が接続されている。
In the
この成膜装置を用いた封止部材の製造方法としては、まず、封止部材5を形成するための材料となる微粒子5aをエアロゾル発生器40(容器41)に充填する。そして、ガスボンベ44から例えばアルゴンガスをキャリアガスとして成膜室30に供給する際に、振動器42により容器41を加振して、微粒子5aをエアロゾル化(一次粒子化)する。その後、エアロゾル化された微粒子5aはキャリアガスと共に噴射され、ジェット流となって微粒子5aが構造体6を形成した透明基板1上に堆積し、封止部材5が形成される。
As a manufacturing method of the sealing member using this film forming apparatus, first, the aerosol generator 40 (container 41) is filled with
以下、本発明の有機デバイスの製造方法を、詳細に説明する。
まず、図3(a)に示すように、透明基板1を用意し、図3(b)に示すように、透明基板1の一面1aに局所的に第一電極層2と有機層3と第二電極層4とからなる構造体6を形成する。構造体6の形成に関しては、第一電極層(陽極)2、有機層3(正孔注入層3a、正孔輸送層3b、発光層3c、電子輸送材料層3d、電子注入層3e)、第二電極層(陰極)4を順番に成膜する。ここで、構造体6の成膜には所望の膜厚を制御よく成膜できればその製造方法に特に制限はない。
Hereinafter, the manufacturing method of the organic device of this invention is demonstrated in detail.
First, as shown in FIG. 3 (a), a
次に、図2で示した基板保持台31に、構造体6が形成された透明基板1を設置し、図3(c)に示すように、構造体6に対向した位置からノズル35を用いて封止部材5を構成する微粒子5aを噴射する。
微粒子5aとしては、薄膜が形成しやすいこと、材料コストが安いこと、酸素や水分の透過率が低いことなどの利点を有するSiO2を主成分とする無機材料を用いることが好ましい。
また、微粒子5aの直径が10μmよりも大きいと、微粒子を噴射した際の運動エネルギーが大きくなって、透明基板1に衝突した際に透明基板1がエッチングされてしまい、封止部材5としての薄膜が形成されない虞がある。また、微粒子5aの直径が1nmよりも小さいと、運動エネルギーが小さくなりすぎて透明基板1に衝突した際に、封止部材5を形成するエネルギーが不足して、封止部材5が形成されない。そのため、微粒子5aの直径は、1nm以上10μm以下が好ましい。
さらに微粒子5aは、噴射する前に一次粒子化しておくことが好ましい。微粒子5aを一次粒子化することで、緻密かつ均一な封止部材5を透明基板1上に形成することができる。
Next, the
As the
If the diameter of the
Furthermore, it is preferable that the
図3(c)で噴射された微粒子5aが透明基板1に衝突した衝撃で被膜が形成され、この被膜を封止部材5として用いることで図3(d)に示すように、本発明の有機デバイス10が得られる。
A film is formed by the impact of the
本発明の製造方法によれば、酸素や水分の透過率が高い紫外線硬化接着剤層を用いないので、構造体6が酸素や水分に曝されにくくなる。また、紫外線硬化接着剤に紫外線を照射した際に発生するガスがなく、該ガスによる発光部の損傷を防ぐことができる。さらに、構造体6に紫外線が照射される危険性が減少するので、紫外線による有機層3の損傷を防ぐことができる。
According to the manufacturing method of the present invention, since the ultraviolet curable adhesive layer having a high oxygen and moisture permeability is not used, the
図4は、本発明の第2実施形態に関わる有機デバイス10B(10)を模式的に示した断面図である。
本実施形態の有機デバイス10Bが第1実施形態の有機デバイス10Aと異なる点は、構造体6と封止部材5との間にバッファ7が配されている点である。
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an
The
バッファ7としては、構造体6の第二電極4と電気的に接続していなければよく、絶縁材料であれば特に限定されるものではない。このようなバッファ7としては、例えばポリイミド、デルリン、ベークライト、エポキシ、シリコン、ABSなどの樹脂が挙げられる。また、バッファ7の厚さとしては、例えば1μm〜100μmである。
微粒子5aの衝突によって封止部材5を形成する際、微粒子5aは数100m/sと非常に高速で透明基板1上にたたきつけられる。そのため有機層3などの柔らかい材料では、微粒子5aの衝突によって微粒子5aが内部に侵入して有機EL素子の特性を悪化させる虞がある。本実施形態のように構造体6と封止部材5との間にバッファ7を配することで、微粒子5aの構造体6への衝突を緩和することが可能である。
The buffer 7 is not particularly limited as long as it is not electrically connected to the second electrode 4 of the
When the sealing
<有機EL素子の作製>
まず、各種有機溶剤や純水を用いて超音波洗浄を行ったガラス基板に、酸素プラズマ処理を行うことで表面の有機層などの残留成分を除去した。次に、スパッタ装置を用いて、150nmの膜厚でITOを成膜した後、抵抗線加熱の蒸着機を用いて有機層と陰極を成膜した。ここで、ITO上に4,4’bis[N-(1-napthyl)-N-phenyl-amino]-biphenyl(α-NPD)を40nm、tris(8-hydroxyquinoline)aluminum)(Alq3)を60nm、LiFを0.5nm、Alを150nmの順番に成膜することで、有機EL素子を作製した。
<Production of organic EL element>
First, residual components such as an organic layer on the surface were removed by performing oxygen plasma treatment on a glass substrate that had been subjected to ultrasonic cleaning using various organic solvents and pure water. Next, after forming an ITO film with a thickness of 150 nm using a sputtering apparatus, an organic layer and a cathode were formed using a resistance wire heating vapor deposition machine. Here, 40 nm of 4,4′bis [N- (1-napthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (α-NPD) and 60 nm of tris (8-hydroxyquinoline) aluminum) (Alq 3 ) on ITO. Then, an organic EL element was fabricated by depositing LiF in a thickness of 0.5 nm and Al in a thickness of 150 nm.
<実施例>
上記で作製した有機EL素子を、図2に示したような微粒子の衝突を利用した成膜装置の中に移動して封止部材としての被膜を形成した。
まず、エアロゾル発生器に平均粒径が1μmのSiO2微粒子を入れた。キャリアガスとして乾燥空気を用い、SiO2微粒子を5Mpaの圧力で容器に供給した。ここで、容器に1Hzの周期で機械的な振動を与えて微粒子の一次粒子化を行った。
次に、有機EL素子の正面からエアロゾル化した微粒子を噴射してSiO2薄膜を形成した。ここで、有機EL素子を形成したガラス基板をXYZステージで走査することで、発光部全体を覆うように薄膜を形成し、これを実施例とした。
<Example>
The organic EL element produced as described above was moved into a film forming apparatus using collision of fine particles as shown in FIG. 2 to form a film as a sealing member.
First, SiO 2 fine particles having an average particle diameter of 1 μm were placed in an aerosol generator. Dry air was used as a carrier gas, and SiO 2 fine particles were supplied to the container at a pressure of 5 Mpa. Here, the container was mechanically vibrated at a frequency of 1 Hz to make the particles primary particles.
Next, aerosolized fine particles were sprayed from the front of the organic EL element to form a SiO 2 thin film. Here, the glass substrate on which the organic EL element was formed was scanned with an XYZ stage to form a thin film so as to cover the entire light emitting portion, and this was taken as an example.
<比較例>
上記で作製した有機EL素子を、通常用いられる封止ガラスを用いて封止を行った。ここで、封止ガラスと透明基板との間の固定には紫外線硬化接着剤を用い、10mW/cm2の紫外線を照射して硬化させた。さらに、透明基板を走査することで発光部の周囲全体を紫外線硬化接着剤で固定し、これを比較例とした。
<Comparative example>
The organic EL element produced above was sealed using a sealing glass usually used. Here, an ultraviolet curable adhesive was used for fixing between the sealing glass and the transparent substrate, and cured by irradiating with 10 mW / cm 2 of ultraviolet rays. Furthermore, by scanning the transparent substrate, the entire periphery of the light emitting portion was fixed with an ultraviolet curing adhesive, and this was used as a comparative example.
実施例と比較例の有機EL素子にそれぞれ0.1mAの電流を印加して、連続点灯させた状態で輝度の経時変化を評価した。ここで、駆動電圧は5V、初期輝度は共に600cd/m2であった。
従来の封止方法を用いて作製した比較例の有機EL素子は、輝度半減時間が1100時間であったのに対して、本発明の実施例の有機EL素子は、輝度半減時間が2000時間であった。この結果より、本発明の有機デバイスを用いることで、有機EL素子の寿命特性が向上することが示された。
A current of 0.1 mA was applied to each of the organic EL elements of the example and the comparative example, and the change with time in luminance was evaluated in a state where the light was continuously lit. Here, the drive voltage was 5 V and the initial luminance was 600 cd /
The organic EL element of the comparative example manufactured using the conventional sealing method has a luminance half-life of 1100 hours, whereas the organic EL element of the example of the present invention has a luminance half-life of 2000 hours. there were. From this result, it was shown that the lifetime characteristic of an organic EL element improves by using the organic device of this invention.
本発明は、有機EL素子に適用することができ、有機EL素子の寿命特性を向上させることが可能となる。 The present invention can be applied to an organic EL element, and the life characteristics of the organic EL element can be improved.
1 透明基板、2 第一電極、3 発光層、3a 正孔注入層、3b 正孔輸送層、3c 発光層、3d 電子輸送層、3e 電子注入層、4 第二電極、5 封止部材、5a 微粒子、6 構造体、7 バッファ、30 成膜室、31 基板保持台、34 第一配管、35 ノズル、36 メカニカルブースターポンプ、37 ロータリーポンプ、40 エアロゾル発生器、41 容器、42 振動器、43 マスフローコントローラ、44 ガスボンベ、45 第二配管。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
微粒子から構成される封止部材が、前記構造体を覆うように前記透明基板の一面に配され、前記封止部材を構成する微粒子が前記透明基板の一面にめり込まれてなることを特徴とする有機デバイス。 An organic device comprising at least a transparent substrate and a structure composed of a first electrode, an organic layer, and a second electrode locally laminated in order on one surface of the transparent substrate,
A sealing member composed of fine particles is disposed on one surface of the transparent substrate so as to cover the structure, and the fine particles constituting the sealing member are embedded in one surface of the transparent substrate. And organic devices.
透明基板の一面に局所的に第一電極、有機層、及び第二電極を順に積層して構造体形成する工程、
封止部材を構成する微粒子を一次粒子化する工程、
及び前記一次粒子化した微粒子を、前記構造体が形成された前記透明基板の一面に噴射して封止部材を形成する工程、を少なくとも備えたことを特徴とする有機デバイスの製造方法。 A sealing member comprising at least a transparent substrate and a structure composed of a first electrode, an organic layer, and a second electrode locally laminated in order on one surface of the transparent substrate, the sealing member including fine particles, It is disposed on one surface of the transparent substrate so as to cover the structure, and is a method for producing an organic device in which fine particles constituting the sealing member are embedded in one surface of the transparent substrate,
A step of forming a structure by locally laminating a first electrode, an organic layer, and a second electrode in order on one surface of a transparent substrate;
A step of making the fine particles constituting the sealing member into primary particles,
And a method of producing an organic device comprising at least a step of injecting the fine particles formed into primary particles onto one surface of the transparent substrate on which the structure is formed to form a sealing member.
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