JP5912037B2 - Organic electroluminescence device - 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デバイスに関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence device.

有機エレクトロルミネッセンスデバイス(以下有機ELデバイスと称する)は、自己発光型の面発光デバイスであり、視認性が高い、低電圧駆動が可能、ブロードな発光スペクトルを有するといった理由から、ディスプレイや照明用途への実用化の研究が積極的に行われている。有機ELデバイスは、例えば、ガラス基板上に第1電極(陽極)、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第2電極(陰極)を順次積層して構成される。有機ELデバイスは電流注入によりエレクトロルミネッセンスを得るデバイスであり、液晶ディスプレイのような電界デバイスに比して大きな電流を流す必要がある。   An organic electroluminescence device (hereinafter referred to as an organic EL device) is a self-luminous surface light-emitting device, and has high visibility, can be driven at a low voltage, and has a broad emission spectrum. Research into the practical use of this is being actively conducted. The organic EL device is configured, for example, by sequentially laminating a first electrode (anode), a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a second electrode (cathode) on a glass substrate. An organic EL device is a device that obtains electroluminescence by current injection, and requires a larger current to flow than an electric field device such as a liquid crystal display.

有機ELデバイスでは、陽極と陰極との間に設けられる有機層の膜厚がサブミクロンオーダーであるため、微小なゴミや有機層の欠陥に起因して電流リークが発生する可能性がある。電流リークが生じると、非発光部が生じたり、発熱により周辺のセルにダメージが波及する場合もある。   In the organic EL device, since the film thickness of the organic layer provided between the anode and the cathode is on the order of submicrons, current leakage may occur due to minute dust or organic layer defects. When a current leak occurs, a non-light emitting portion may be generated, or damage may spread to surrounding cells due to heat generation.

特許文献1には、電極間に逆バイアス電圧を印加してリーク部を形成する電極材料を蒸発させることにより、短絡箇所を自己修復する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for self-repairing a short-circuited portion by applying a reverse bias voltage between electrodes to evaporate an electrode material that forms a leak portion.

特許文献2には、短絡箇所にレーザを照射して溶融除去することにより、短絡箇所の修復を行う技術を開示している。   Patent Document 2 discloses a technique for repairing a short-circuited part by irradiating the short-circuited part with a laser and removing it by melting.

特許文献3には、第1電極と有機発光層との間に有機導電性材料からなる剥離抑制膜を形成し、レーザ照射により剥離抑制層を蒸発させて空洞部を形成することにより短絡箇所の修復を行う技術が開示されている。   In Patent Document 3, a peeling suppression film made of an organic conductive material is formed between the first electrode and the organic light emitting layer, and the peeling suppression layer is evaporated by laser irradiation to form a cavity, thereby forming a short-circuited portion. A technique for performing repair is disclosed.

特開2004−214084号公報JP 2004-214084 A 特開2003−229262号公報JP 2003-229262 A 特開2006−269108号公報JP 2006-269108 A

有機ELデバイスは、酸素や水分によって急速に劣化することから封止構造を有する。封止構造としては、封止缶の如き中空封止構造が一般的である。上記した特許文献1および2に記載された逆バイアスまたはレーザ照射による短絡箇所の修復は、有機ELデバイスの封止構造が中空封止構造である場合には有効であると考えられる。中空封止構造の場合、除去すべき電極材料(金属)を飛散させるための空間が存在するからである。しかしながら、近年デバイスの薄型化やフレキシブル化の要求が高まりつつあるところ、中空封止構造ではこれらの要求に対応するのが困難である。   An organic EL device has a sealing structure because it rapidly deteriorates due to oxygen or moisture. As the sealing structure, a hollow sealing structure such as a sealing can is common. The repair of the short-circuited portion by reverse bias or laser irradiation described in Patent Documents 1 and 2 is considered effective when the sealing structure of the organic EL device is a hollow sealing structure. This is because in the case of the hollow sealing structure, there is a space for scattering the electrode material (metal) to be removed. However, in recent years, there is an increasing demand for thinner and more flexible devices, and it is difficult to meet these requirements with a hollow sealing structure.

デバイスの薄型化を可能とする封止構造としては、ガラス等からなる板材を上部電極に貼り付けて封止する固体封止構造やSiOやSiN等の無機材料からなる薄膜で有機EL素子全体を被覆して封止する膜封止構造がある。固体封止構造や膜封止構造の場合、上部電極と封止層との間に電極材料を飛散させるための空間が存在せず、上記した逆バイアスまたはレーザ照射による短絡箇所の修復は困難である。特に膜封止構造の場合、そのような修復を行うと溶融・蒸発した金属の熱や衝撃によって封止膜の破壊を引き起こすおそれがある。 As a sealing structure that can reduce the thickness of the device, a solid sealing structure in which a plate material made of glass or the like is attached to the upper electrode and sealed, or a thin film made of an inorganic material such as SiO 2 or SiN x is used as an organic EL element There is a membrane sealing structure that covers and seals the whole. In the case of a solid sealing structure or a film sealing structure, there is no space for scattering the electrode material between the upper electrode and the sealing layer, and it is difficult to repair the short-circuited portion by the reverse bias or laser irradiation described above. is there. Particularly in the case of a film sealing structure, if such repair is performed, the sealing film may be destroyed by the heat and impact of the molten and evaporated metal.

一方、デバイスのフレキシブル化に対応する場合、基板に樹脂フィルムを使用する。樹脂フィルムは高い防湿性能を望めないため、樹脂フィルム表面に防湿膜を形成する必要がある。このような、樹脂フィルムを用いたデバイスにおいても逆バイアスまたはレーザ照射による短絡箇所の修復は困難である。そのような修復を行うと、樹脂フィルム上を覆う防湿膜が破壊されるだけでなく、場合によっては溶融金属の熱により樹脂フィルムが溶融又は発火するおそれもある。   On the other hand, a resin film is used for the substrate when the device is made flexible. Since the resin film cannot have high moisture-proof performance, it is necessary to form a moisture-proof film on the resin film surface. Even in such a device using a resin film, it is difficult to repair a short-circuited portion by reverse bias or laser irradiation. When such repair is performed, not only the moisture-proof film covering the resin film is destroyed, but also the resin film may be melted or ignited by the heat of the molten metal in some cases.

また、上記特許文献3に記載の如きレーザ照射によって層間に空隙を形成する方法は、空隙の形状の保持が困難であり、修復した短絡箇所が元の状態に戻り、リークが再発するおそれがある。   Further, in the method of forming a gap between layers by laser irradiation as described in Patent Document 3, it is difficult to maintain the shape of the gap, and the repaired short-circuited portion returns to the original state, and the leak may recur. .

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、固体封止構造または膜封止構造を有する有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、封止層にダメージを与えることなく短絡箇所の修復を行うことが可能な有機エレクトロルミネッセンスデバイスを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in an organic electroluminescence device having a solid sealing structure or a film sealing structure, it is possible to repair a short-circuit portion without damaging the sealing layer. It is an object to provide a simple organic electroluminescence device.

本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、少なくとも一方が金属層からなる第1および第2電極と、前記第1および第2電極の間に設けられた有機材料からなる有機機能層と、前記金属層を覆うバッファ層と、前記バッファ層を覆い且つ層内に複数の空隙を有する空隙含有層と、前記第1および第2電極、前記有機機能層、前記バッファ層および前記空隙含有層を含む積層構造体を被覆する封止層と、を含み、前記バッファ層は、前記金属層を構成する金属の融点よりも低い温度で気化する材料であって前記封止層と同一の材料を含むことを特徴としている。   The organic electroluminescence device of the present invention comprises a first and second electrode, at least one of which is made of a metal layer, an organic functional layer made of an organic material provided between the first and second electrodes, and the metal layer. A laminated structure including a covering buffer layer, a void-containing layer that covers the buffer layer and has a plurality of voids in the layer, the first and second electrodes, the organic functional layer, the buffer layer, and the void-containing layer And the buffer layer is a material that vaporizes at a temperature lower than the melting point of the metal constituting the metal layer, and includes the same material as the sealing layer. Yes.

本発明の実施例1に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 1 of this invention. 図2(a)は本発明の実施例に係る有機エレクトロルミネッセンスの短絡部の修復前の状態を示す断面図、図2(b)は短絡部修復後の状態を示す断面図である。FIG. 2A is a cross-sectional view showing a state before repairing a short-circuit portion of organic electroluminescence according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view showing a state after repairing the short-circuit portion. 本発明の実施例2に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 2 of this invention. 本発明の実施例3に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 3 of this invention. 本発明の実施例4に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 4 of this invention. 本発明の実施例5に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 5 of this invention. 本発明の実施例6に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent device which concerns on Example 6 of this invention.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、少なくとも一方が金属層からなる第1および第2電極と、第1および第2電極の間に設けられた有機材料からなる有機機能層と、金属層に隣接し、且つ層内に複数の空隙を有する空隙含有層と、を含んでいる。   The organic electroluminescence device according to the present invention includes a first and second electrode, at least one of which is made of a metal layer, an organic functional layer made of an organic material provided between the first and second electrodes, and an adjacent metal layer. And a void-containing layer having a plurality of voids in the layer.

このような本発明の構成によれば、第1および第2電極間を短絡せしめる金属を溶融させて短絡部を除去する修復を行った場合、溶融した金属を空隙含有層に吸収させることが可能となる。空隙含有層は、金属の吸収によって膨張または変形することはないので、有機ELデバイスが固体封止構造または膜封止構造を有する場合であっても封止層に損傷を与えることなく短絡箇所の修復を行うことが可能となる。   According to such a configuration of the present invention, when the metal that short-circuits between the first and second electrodes is melted and repair is performed to remove the short-circuit portion, the melted metal can be absorbed by the void-containing layer. It becomes. Since the void-containing layer does not expand or deform due to metal absorption, even if the organic EL device has a solid sealing structure or a film sealing structure, the void-containing layer does not damage the sealing layer. Repair can be performed.

以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, substantially the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.

図1は、本発明の実施例1に係る有機ELデバイス1の構造を示す断面図である。有機ELデバイス1は、基板10上に第1電極12、有機機能層14、第2電極16、空隙含有層18、封止層20を順次積層することにより形成される。有機ELデバイス1は、有機機能層14において生成された光を基板10側から光を取り出す所謂ボトムエミッション型の発光デバイスである。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an organic EL device 1 according to Example 1 of the invention. The organic EL device 1 is formed by sequentially laminating a first electrode 12, an organic functional layer 14, a second electrode 16, a void-containing layer 18, and a sealing layer 20 on a substrate 10. The organic EL device 1 is a so-called bottom emission type light emitting device that extracts light generated in the organic functional layer 14 from the substrate 10 side.

基板10は、ガラス等の光透過性を有する材料により構成される。陽極である第1電極(下部電極)12は、例えばスパッタリング法により厚さ100nm程度のITO(Indium Tin Oxide)またはIZO(Indium Zinc Oxide)などの光透過性を有する導電性金属酸化物を基板10上に成膜した後、エッチングによりパターニングすることで形成される。   The substrate 10 is made of a light transmissive material such as glass. The first electrode (lower electrode) 12 serving as the anode is made of, for example, a conductive metal oxide having a light transmission property such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) having a thickness of about 100 nm by sputtering. The film is formed by patterning by etching after film formation.

有機機能層14は、基板10上において第1電極12を覆うようにホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層をこの順で積層することにより構成される。ホール注入層は例えば厚さ10nm程度の銅フタロシアニン(CuPc)により構成され、ホール輸送層は例えば厚さ50nm程度のα−NPD(Bis[N-(1-naphthyl)-N-pheny]benzidine)により構成され、発光層は例えば厚さ50nm程度のAlq3(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)により構成され、電子注入層は例えば厚さ1nm程度のフッ化リチウム(LiF)により構成される。有機機能層14を構成する上記各層は例えばマスク蒸着法やインクジェット法などにより成膜することができる。   The organic functional layer 14 is configured by laminating a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron injection layer in this order so as to cover the first electrode 12 on the substrate 10. The hole injection layer is made of, for example, copper phthalocyanine (CuPc) having a thickness of about 10 nm, and the hole transport layer is made of, for example, α-NPD (Bis [N- (1-naphthyl) -N-pheny] benzidine) having a thickness of about 50 nm. The light emitting layer is made of, for example, Alq3 (tris- (8-hydroxyquinoline) aluminum) having a thickness of about 50 nm, and the electron injection layer is made of, for example, lithium fluoride (LiF) having a thickness of about 1 nm. Each of the layers constituting the organic functional layer 14 can be formed by, for example, a mask vapor deposition method or an ink jet method.

陰極である第2電極16は、マスク蒸着法等により基板10上において有機機能層14を覆うように厚さ100nm程度のAlを成膜することで形成される。第2電極16の他の材料としては、Mg−AgやAl−Li等の比較的仕事関数の低い合金が好適である。   The second electrode 16 serving as the cathode is formed by depositing Al having a thickness of about 100 nm on the substrate 10 so as to cover the organic functional layer 14 by a mask vapor deposition method or the like. As the other material of the second electrode 16, an alloy having a relatively low work function such as Mg—Ag or Al—Li is preferable.

空隙含有層18は、空隙含有構造を有する層であり、例えば内部に多数の空隙を有する多孔質材料により構成される。空隙含有層18は、例えば、ポリシラザンなどの絶縁性を有する材料を低温で焼成することによって形成される。ポリシラザンは、有機溶剤に可溶な無機ポリマーであり、有機溶媒溶液を塗布液として用い、大気中または水蒸気含有雰囲気で焼成することにより、アモルファスSiO膜が得られる。ポリシラザンは通常400℃程度で焼成を行うが、焼成温度を例えば100℃程度とすることにより有機機能層14にダメージを与えることなく多孔質のSiO膜が得られる。空隙含有層18は、基板10上において陰極16を全体的に覆うように形成される。空隙含有層18は、多孔質であるため水分を吸着しやすい。空隙含有層18が水分を吸着している状態で封止すると、有機ELデバイス1を構成する各層の劣化を引き起こすため、空隙含有層18を形成する前に有機機能層14を構成する有機材料のガラス転移温度Tg以下にて真空乾燥処理を実施することが好ましい。 The space | gap content layer 18 is a layer which has a space | gap content structure, for example, is comprised by the porous material which has many space | gap inside. The void-containing layer 18 is formed by firing an insulating material such as polysilazane at a low temperature. Polysilazane is an inorganic polymer that is soluble in an organic solvent, and an amorphous SiO 2 film can be obtained by baking in the atmosphere or water vapor-containing atmosphere using an organic solvent solution as a coating solution. Polysilazane is normally baked at about 400 ° C., but by setting the baking temperature to about 100 ° C., for example, a porous SiO 2 film can be obtained without damaging the organic functional layer 14. The void-containing layer 18 is formed on the substrate 10 so as to entirely cover the cathode 16. Since the void-containing layer 18 is porous, it tends to adsorb moisture. If sealing is performed in a state where the void-containing layer 18 adsorbs moisture, each layer constituting the organic EL device 1 is deteriorated. Therefore, before the void-containing layer 18 is formed, the organic material constituting the organic functional layer 14 is formed. It is preferable to carry out the vacuum drying treatment at a glass transition temperature Tg or lower.

封止層20は、SiNx、SiON、SiOx、AlOx、AlN等の無機材料からなる薄膜により構成される。封止層20は、空隙含有層18上に設けられ、基板10上において第1電極12、有機機能層14、第2電極16、および空隙含有層18を封止する。封止層20は、外部からの酸素や水分の侵入を防止する役割を担う。封止層20の成膜方法としては、蒸着法、スパッタ法、CVD法などが挙げられる。特にCVD法はカバレッジ性が良好であり、防湿性の高い膜を容易に形成することができる。   The sealing layer 20 is composed of a thin film made of an inorganic material such as SiNx, SiON, SiOx, AlOx, AlN. The sealing layer 20 is provided on the void-containing layer 18 and seals the first electrode 12, the organic functional layer 14, the second electrode 16, and the void-containing layer 18 on the substrate 10. The sealing layer 20 plays a role of preventing entry of oxygen and moisture from the outside. Examples of the method for forming the sealing layer 20 include vapor deposition, sputtering, and CVD. In particular, the CVD method has good coverage and can easily form a highly moisture-proof film.

図2(a)は、有機機能層14に生じたピンホール内に第2電極16を構成する金属が侵入して短絡状態となった有機ELデバイス1の断面図である。短絡部16aにおいて第2電極16は、第1電極14に接続されて短絡状態となっている。図2(b)は、短絡部16aの修復後における有機ELデバイス1の断面図である。   FIG. 2A is a cross-sectional view of the organic EL device 1 in which a metal constituting the second electrode 16 enters a pinhole generated in the organic functional layer 14 and is short-circuited. In the short circuit part 16a, the 2nd electrode 16 is connected to the 1st electrode 14, and is in a short circuit state. FIG. 2B is a cross-sectional view of the organic EL device 1 after the short-circuit portion 16a is repaired.

短絡箇所の修復は、例えば第1電極12と第2電極16との間に電力を印加して行う。電力印加によって短絡部16aに電流が集中し、これによって短絡部16aが発熱し、溶融する。第2電極16上に設けられた空隙含有層18は多孔質であるため溶融した金属は、毛細管現象によって空隙含有層18に含浸する。すなわち、ピンホール内に侵入した金属は、空隙含有層18に吸収され、これによって短絡部16aを構成する金属が除去される。空隙含有層18は、溶融した金属を取り込む複数の空隙を有する故、溶融金属を吸収したことにより膨張したり、形状が大きく変形することはない。従って、空隙含有層18上に設けられた封止層20が損傷することもないので、短絡部の修復に伴って封止層20の封止性能が害されることもない。尚、短絡部の修復方法としては、電極間に電力を印加する方法に限らず、短絡部16aにレーザを照射してピンホール内に侵入した金属を溶融させる方法であってもよい。また、上記の修復方法は、例えば第1および第2電極間に混入した電極材料以外の導電性異物を除去する場合も有効である。   The short-circuited portion is repaired by applying power between the first electrode 12 and the second electrode 16, for example. The electric current concentrates the current on the short-circuit portion 16a, whereby the short-circuit portion 16a generates heat and melts. Since the void-containing layer 18 provided on the second electrode 16 is porous, the molten metal impregnates the void-containing layer 18 by capillary action. That is, the metal that has entered the pinhole is absorbed by the void-containing layer 18, thereby removing the metal constituting the short-circuit portion 16 a. Since the void-containing layer 18 has a plurality of voids that take in the molten metal, the void-containing layer 18 does not expand due to absorption of the molten metal, and the shape does not greatly deform. Therefore, since the sealing layer 20 provided on the void-containing layer 18 is not damaged, the sealing performance of the sealing layer 20 is not impaired along with the repair of the short-circuit portion. The method of repairing the short circuit portion is not limited to the method of applying power between the electrodes, and may be a method of melting the metal that has entered the pinhole by irradiating the short circuit portion 16a with a laser. In addition, the above repair method is also effective when, for example, conductive foreign matters other than the electrode material mixed between the first and second electrodes are removed.

このように、本実施例に係る有機ELデバイスによれば、金属からなる第2電極16上に多孔質の空隙含有層18が設けられる。これにより、電力印加やレーザ照射により短絡部を形成する金属を溶融させて短絡部の除去を行う修復を実施した場合、溶融した金属を空隙含有層18に吸収させることができる。このとき、空隙含有層18は、膨張したり、大きく変形したりすることはないので、封止層をデバイス層に密着形成する膜封止構造であっても、封止層の破壊を回避することが可能となる。また、空隙含有層18に吸収された金属は、空隙含有層18内に保持されるため、短絡部が元の状態に戻り、リークが再発するといった不具合が生じるおそれもない。   Thus, according to the organic EL device according to this example, the porous void-containing layer 18 is provided on the second electrode 16 made of metal. Thereby, when the repair which melt | dissolves the metal which forms a short circuit part by electric power application or laser irradiation, and removes a short circuit part is implemented, the melted metal can be absorbed in the space | gap content layer 18. FIG. At this time, since the void-containing layer 18 does not expand or deform greatly, even if it is a film sealing structure in which the sealing layer is formed in close contact with the device layer, destruction of the sealing layer is avoided. It becomes possible. Further, since the metal absorbed in the void-containing layer 18 is held in the void-containing layer 18, there is no possibility that the short-circuit portion returns to the original state and the leak recurs.

上記した実施例においては、上部電極である第2電極16が金属層を形成する場合を例に説明した。下部電極である第1電極12が金属層を形成する場合には、基板10と第1電極12との間に空隙含有層18を形成する。すなわち、空隙含有層18を第1電極12および/または第2電極16を構成する金属層に隣接して設けることにより、金属を溶融させて行うリーク箇所の修復に伴う弊害を防止することが可能となる。
(空隙含有層の他の構成例)
上記した実施例においては、空隙含有層18を多孔質材料により構成する場合を例示したが、これに限定されるものではない。以下に空隙含有層18を実現する他の構成例をいくつか示す。
In the above embodiment, the case where the second electrode 16 as the upper electrode forms a metal layer has been described as an example. When the first electrode 12 that is the lower electrode forms a metal layer, the void-containing layer 18 is formed between the substrate 10 and the first electrode 12. In other words, by providing the void-containing layer 18 adjacent to the metal layer constituting the first electrode 12 and / or the second electrode 16, it is possible to prevent the adverse effects associated with the repair of the leaked portion performed by melting the metal. It becomes.
(Other structural examples of void-containing layer)
In the above-described embodiment, the case where the void-containing layer 18 is made of a porous material is exemplified, but the present invention is not limited to this. Several other structural examples for realizing the void-containing layer 18 are shown below.

空隙含有層18は、微細な三次元網目構造を有する繊維状材料で構成することができる。具体的には、ガラス繊維、セラミック繊維、有機繊維、バイオナノファイバ等を網目状に織ったものなどが挙げられる。網目構造内において複数の空隙が形成される。空隙含有層18は、例えば、ノボラック系樹脂等からなるバインダを用いて網目構造が保持されていてもよい。このような繊維材料からなる網目構造体は、第2電極16上に樹脂系接合材等を用いて固定される。このように、空隙含有層18を三次元網目構造を有する繊維状材料で構成する場合でも、溶融した金属を毛細管現象によって空隙含有層18に含浸させることが可能となり、上記した多孔質材料で空隙含有層18を構成する場合と同様の効果を得ることができる。   The void-containing layer 18 can be composed of a fibrous material having a fine three-dimensional network structure. Specifically, a glass fiber, a ceramic fiber, an organic fiber, a bio-nanofiber or the like woven in a mesh shape can be used. A plurality of voids are formed in the network structure. The void-containing layer 18 may have a network structure using, for example, a binder made of a novolac resin or the like. The network structure made of such a fiber material is fixed on the second electrode 16 using a resin-based bonding material or the like. As described above, even when the void-containing layer 18 is composed of a fibrous material having a three-dimensional network structure, the void-containing layer 18 can be impregnated with the melted metal by a capillary phenomenon, and the above-described porous material allows the void-containing layer 18 to be impregnated. The same effect as the case where the containing layer 18 is comprised can be acquired.

また、空隙含有層18は、ガラス粒子やセラミック粒子等の粒状体を多数含む層により構成することができる。この場合、空隙は隣接する粒状体の間に形成される。粒状体は、樹脂バインダ等を用いて成膜することができる。粒状体の粒径やバインダの粘度等を調整することにより、空隙を残したまま成膜することが可能である。また、固体封止構造においては、予め封止基板上に粒状体を積層したものをデバイスに貼り付けてもよい。このように、空隙含有層18を複数の粒状体を含む層で構成する場合でも、溶融した金属を毛細管現象によって空隙含有層18に含浸させることが可能となり、上記した多孔質材料で空隙含有層18を構成する場合と同様の効果を得ることができる。   Moreover, the space | gap content layer 18 can be comprised by the layer containing many granular materials, such as a glass particle and a ceramic particle. In this case, voids are formed between adjacent granules. The granular material can be formed using a resin binder or the like. By adjusting the particle size of the granular material, the viscosity of the binder, etc., it is possible to form a film while leaving a void. Moreover, in a solid sealing structure, you may affix on the device what laminated | stacked the granular material beforehand on the sealing substrate. As described above, even when the void-containing layer 18 is composed of a layer including a plurality of granular materials, it becomes possible to impregnate the void-containing layer 18 with capillarity by a capillary phenomenon, and the void-containing layer is made of the porous material described above. The same effect as in the case of configuring 18 can be obtained.

また、空隙含有層18は、エンボス加工等により表面に複数の凹凸を形成したガラス板やセラミック板等の板材により構成することができる。この場合、板材に形成された凹部が空隙となり、短絡部の修復時において溶融した電極材料(金属)を受け入れる。このように、空隙含有層18を複数の凹凸を含む板材で構成する場合でも、溶融した金属を毛細管現象によって空隙含有層18に含浸させることが可能となり、上記した多孔質材料で空隙含有層18を構成する場合と同様の効果を得ることができる。   Moreover, the space | gap content layer 18 can be comprised by board | plate materials, such as a glass plate and a ceramic board, which formed several unevenness | corrugations on the surface by embossing etc. In this case, the concave portion formed in the plate material becomes a gap, and accepts the molten electrode material (metal) at the time of repairing the short-circuit portion. Thus, even when the void-containing layer 18 is formed of a plate material including a plurality of irregularities, the void-containing layer 18 can be impregnated with the molten metal by a capillary phenomenon, and the void-containing layer 18 is made of the porous material described above. The same effect as in the case of configuring can be obtained.

また、空隙含有層18は、溶融した電極材料(金属)を吸収する機能を高めるために、空隙含有層自体が電極材料に対して良好な濡れ性を示す材料で構成されるか、少なくとも空隙含有層18内部における空隙を画定する壁部が電極材料に対して良好な濡れ性を示す材料で被覆されていることが好ましい。例えば第2電極16がAlからなる場合、空隙含有層18を窒化アルミニウム(AlN)で構成するか、空隙部を画定する隔壁部をAlNでコーティングすることにより、第2電極16に対する濡れ性の高い空隙含有層18を形成することができる。例えば、AlNの粒子をバインダで結合したもので空隙含有層18を構成してもよい。   The void-containing layer 18 is composed of a material that exhibits good wettability with respect to the electrode material, or at least void-containing, in order to enhance the function of absorbing the molten electrode material (metal). It is preferred that the wall defining the void in the layer 18 is coated with a material that exhibits good wettability to the electrode material. For example, when the second electrode 16 is made of Al, the void-containing layer 18 is made of aluminum nitride (AlN), or the partition wall that defines the void is coated with AlN, so that the wettability to the second electrode 16 is high. The void-containing layer 18 can be formed. For example, the void-containing layer 18 may be configured by binding AlN particles with a binder.

図3は、本発明の実施例2に係る有機ELデバイス2の構成を示す断面図である。実施例2に係る有機ELデバイス2は、第2電極16と空隙含有層18との間にバッファ層30を有する点で上記した実施例1に係る有機ELデバイス1と異なる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL device 2 according to Example 2 of the invention. The organic EL device 2 according to Example 2 is different from the organic EL device 1 according to Example 1 described above in that the buffer layer 30 is provided between the second electrode 16 and the void-containing layer 18.

バッファ層30は、第2電極16を構成する金属の融点よりも低い温度で気化(昇華まやは蒸発)溶融する材料、例えばAlq3やNPB(N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl- benzidene) 等の有機機能層14を構成する有機材料により構成することができる。空隙含有層18が例えば、粒状体を含む場合において、空隙含有層18を第2電極16上に直接形成すると、粒状体との接触によって第2電極16が損傷し、これに起因してリークが生じることが想定される。そこで、第2電極16と空隙含有層18との間にバッファ層30を挿入することにより、バッファ層30が第2電極16を保護するように作用するので、上記の不具合を回避することが可能となる。バッファ層30は第2電極16の融点よりも低い温度で気化するので、上記の如く電力印加やレーザ照射によって短絡部の修復を行う場合において、溶融した金属は、バッファ層30に阻害されることなく空隙含有層18に吸収される。   The buffer layer 30 is made of a material that evaporates (sublimation or evaporates) and melts at a temperature lower than the melting point of the metal constituting the second electrode 16, such as Alq3 or NPB (N, N-di (naphthalene-1-yl) -N , N-diphenyl-benzidene) or the like, and can be composed of an organic material constituting the organic functional layer 14. In the case where the void-containing layer 18 includes, for example, a granular material, if the void-containing layer 18 is directly formed on the second electrode 16, the second electrode 16 is damaged due to contact with the granular material, resulting in leakage. It is assumed that it will occur. Therefore, by inserting the buffer layer 30 between the second electrode 16 and the void-containing layer 18, the buffer layer 30 acts to protect the second electrode 16, so that the above problems can be avoided. It becomes. Since the buffer layer 30 is vaporized at a temperature lower than the melting point of the second electrode 16, the melted metal is obstructed by the buffer layer 30 when the short-circuit portion is repaired by power application or laser irradiation as described above. Without being absorbed by the void-containing layer 18.

このように、本実施例に係る有機ELデバイスによれば、第1実施例の場合と同様、リーク修復時における封止層の破壊を防止することができ、更に、バッファ層30の介在によって第2電極16の損傷を保護することができる。   As described above, according to the organic EL device according to this example, as in the case of the first example, it is possible to prevent destruction of the sealing layer at the time of leak repair. Damage to the two electrodes 16 can be protected.

尚、バッファ層30は、封止層20と同一の材料により構成されていてもよい。すなわち、第1電極12、有機機能層14および第2電極16からなる積層構造体は、封止層20と同様の防湿機能層によって被覆される。   The buffer layer 30 may be made of the same material as the sealing layer 20. That is, the laminated structure including the first electrode 12, the organic functional layer 14, and the second electrode 16 is covered with a moisture-proof functional layer similar to the sealing layer 20.

更に、バッファ層30は、有機機能層14を構成する有機材料と、封止層20と同一の材料からなる積層構造であってもよい。   Further, the buffer layer 30 may have a laminated structure made of the same material as the organic material constituting the organic functional layer 14 and the sealing layer 20.

これにより、空隙含有層18を形成する工程においてもバッファ層30による防湿性能が発揮され、信頼性の高いデバイスを実現することができる。   Thereby, also in the process of forming the space | gap content layer 18, the moisture-proof performance by the buffer layer 30 is exhibited, and a reliable device can be implement | achieved.

図4は、本発明の実施例3に係る有機ELデバイス3の構成を示す断面図である。実施例3に係る有機ELデバイス3は、有機ELデバイスの上面側から光を取り出す所謂トップエミッション型のデバイスである。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic EL device 3 according to Example 3 of the invention. The organic EL device 3 according to Example 3 is a so-called top emission type device that extracts light from the upper surface side of the organic EL device.

トップエミッション型の有機ELデバイスの場合、基板10は不透明であってもよい。上部電極を構成する第2電極16はITOまたはIZO等からなる光透過性を有する導電性酸化物により構成される。尚、第2電極16と有機機能層14との間にMgやAgなどの金属薄膜を挿入するか、有機機能層14に化学ドーピングしてキャリア注入特性を向上させる処理を行うことが好ましい。第2電極16上には、光透過性を有する封止層20が設けられる。陽極である第1電極12は、AgやAl等の光反射性を有する金属により構成される。このように、第1電極12の材料として金属を用いることにより、第1電極12は、有機機能層14から放射された光を上面に向けて反射せしめる光反射層として機能する。空隙含有層18は、金属層を形成する第1電極12と基板10との間に設けられる。この場合、電力印加やレーザ照射によるリーク箇所の修復を行うと、溶融した金属は、基板10上に形成された空隙含有層18に吸収される。本実施例に係る有機ELデバイスによれば、トップエミッション型の有機ELデバイスにおいても、ボトムエミッション型の場合(第1実施例)と同様、リーク修復時における封止層の破壊を防止することができる。   In the case of a top emission type organic EL device, the substrate 10 may be opaque. The second electrode 16 constituting the upper electrode is made of a light-transmitting conductive oxide made of ITO or IZO. In addition, it is preferable to insert a metal thin film such as Mg or Ag between the second electrode 16 and the organic functional layer 14 or to perform chemical doping to the organic functional layer 14 to improve carrier injection characteristics. On the 2nd electrode 16, the sealing layer 20 which has a light transmittance is provided. The first electrode 12 serving as the anode is made of a light reflective metal such as Ag or Al. Thus, by using a metal as the material of the first electrode 12, the first electrode 12 functions as a light reflection layer that reflects light emitted from the organic functional layer 14 toward the upper surface. The void-containing layer 18 is provided between the first electrode 12 forming the metal layer and the substrate 10. In this case, when the leaked portion is repaired by power application or laser irradiation, the molten metal is absorbed by the void-containing layer 18 formed on the substrate 10. According to the organic EL device according to this example, even in the top emission type organic EL device, as in the case of the bottom emission type (first example), the destruction of the sealing layer at the time of leak repair can be prevented. it can.

図5は、本発明の実施例4に係る有機ELデバイス4の構成を示す断面図である。有機ELデバイス4は、固体封止構造を有する点が膜封止構造を有する上記各実施例のものと異なる。基板10上には、第1電極12、有機機能層14、第2電極16、空隙含有層18をこの順序で積層して構成される有機EL素子が設けられている。これらの各層の材料および形成方法は、上記各実施例の場合と同様である。基板10上には接着層32を介して封止部材34が設けられている。接着層32は、例えば熱硬化型または紫外線硬化型のシリコーン樹脂等により構成される。有機EL素子は、接着層32の内部に埋設される。封止部材34は、例えばガラス板、プラスチック板または金属板等の板材であり、接着層32上に設けられる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an organic EL device 4 according to Example 4 of the present invention. The organic EL device 4 is different from those of the above embodiments having a film sealing structure in that it has a solid sealing structure. On the substrate 10, an organic EL element configured by laminating the first electrode 12, the organic functional layer 14, the second electrode 16, and the void-containing layer 18 in this order is provided. The materials and forming methods of these layers are the same as those in the above embodiments. A sealing member 34 is provided on the substrate 10 via an adhesive layer 32. The adhesive layer 32 is made of, for example, a thermosetting or ultraviolet curable silicone resin. The organic EL element is embedded in the adhesive layer 32. The sealing member 34 is a plate material such as a glass plate, a plastic plate, or a metal plate, and is provided on the adhesive layer 32.

このような、固体封止構造を有する有機ELデバイスにおいても、金属からなる第2電極16上に多孔質の空隙含有層18が設けられる故、電力印加やレーザ照射により短絡部を形成する金属を溶融させて短絡部の除去を行う修復を実施した場合、溶融した金属を空隙含有層18に吸収させることができる。このとき、空隙含有層18は、膨張したり、大きく変形したりすることはないので、接着層32や封止部材34の破壊を回避することが可能となる。また、空隙含有層18に吸収された金属は、空隙含有層18内に保持されるため、短絡部が元の状態に戻り、リークが再発するといった不具合が生じるおそれもない。   Even in such an organic EL device having a solid sealing structure, since the porous void-containing layer 18 is provided on the second electrode 16 made of metal, a metal that forms a short-circuit portion by power application or laser irradiation is used. When the repair is performed by melting and removing the short-circuit portion, the molten metal can be absorbed by the void-containing layer 18. At this time, since the void-containing layer 18 does not expand or deform greatly, it is possible to avoid the destruction of the adhesive layer 32 and the sealing member 34. Further, since the metal absorbed in the void-containing layer 18 is held in the void-containing layer 18, there is no possibility that the short-circuit portion returns to the original state and the leak recurs.

図6は、本発明の実施例5に係る有機ELデバイス5の構成を示す断面図である。有機ELデバイス5は、中空封止構造を有する点が上記各実施例のものと異なる。基板10上には、第1電極12、有機機能層14、第2電極16、空隙含有層18をこの順序で積層して構成される有機EL素子が設けられている。これらの各層の材料および形成方法は、上記各実施例の場合と同様である。有機EL素子の周囲を囲む基板10の周縁部には有機EL素子の厚さよりも厚い接着剤42が設けられている。接着剤42は、例えば紫外線硬化型のエポキシ樹脂等により構成される。基板10上には、接着剤42によって間隙を介して基板10に接合された封止部材としてのガラスキャップ44が設けられている。すなわち、有機ELデバイス5は、基板10とガラスキャップ44との間に中空部46を有する。尚、中空部46内にはBaOやCaOからなる吸着乾燥剤が設けられていてもよい。   FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an organic EL device 5 according to Example 5 of the invention. The organic EL device 5 is different from those of the above embodiments in that it has a hollow sealing structure. On the substrate 10, an organic EL element configured by laminating the first electrode 12, the organic functional layer 14, the second electrode 16, and the void-containing layer 18 in this order is provided. The materials and forming methods of these layers are the same as those in the above embodiments. An adhesive 42 thicker than the thickness of the organic EL element is provided on the peripheral edge of the substrate 10 surrounding the organic EL element. The adhesive 42 is made of, for example, an ultraviolet curable epoxy resin. On the substrate 10, a glass cap 44 is provided as a sealing member bonded to the substrate 10 with a gap by an adhesive 42. That is, the organic EL device 5 has a hollow portion 46 between the substrate 10 and the glass cap 44. In the hollow portion 46, an adsorption drying agent made of BaO or CaO may be provided.

このような中空封止構造を有する有機ELデバイスにおいても、金属からなる第2電極16上に多孔質の空隙含有層18が設けられる故、電力印加やレーザ照射により短絡部を形成する金属を溶融させて短絡部の除去を行う修復を実施した場合、溶融した金属を空隙含有層18に吸収させることができる。中空封止構造の場合、短絡部の修復に伴って封止層が破壊されるといった問題は生じることはないものの、本実施例に係る有機ELデバイスによれば、空隙含有層18に吸収された金属は、空隙含有層18内に保持されるため、短絡部が元の状態に戻りリークが再発するといった不具合を防止する効果が得られる。   Even in such an organic EL device having a hollow sealing structure, since the porous void-containing layer 18 is provided on the second electrode 16 made of metal, the metal forming the short-circuit portion is melted by power application or laser irradiation. When the repair for removing the short-circuit portion is performed, the molten metal can be absorbed by the void-containing layer 18. In the case of the hollow sealing structure, the problem that the sealing layer is destroyed due to the repair of the short-circuit portion does not occur, but according to the organic EL device according to the present example, it was absorbed by the void-containing layer 18. Since the metal is held in the void-containing layer 18, an effect of preventing a problem that the short-circuit portion returns to the original state and the leak recurs can be obtained.

図7は、本発明の実施例6に係る有機ELデバイス6の構成を示す断面図であり、フレキシブル基板上に有機EL素子を形成する場合の構成例である。   FIG. 7: is sectional drawing which shows the structure of the organic EL device 6 which concerns on Example 6 of this invention, and is a structural example in the case of forming an organic EL element on a flexible substrate.

有機ELデバイス6は、基板10上に第1電極12、有機機能層14、第2電極16、空隙含有層18、封止層20を順次積層することにより形成される。基板10は、ポリカーボネート(PC)、ポリエステル(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルホン(PES)等の可撓性を有する樹脂フィルムにより構成される。樹脂フィルムは、ガラス基板よりも防湿性能が劣るため、樹脂フィルムの表面には、必要に応じて例えばSiN、SiON、Al等の無機材料からなる防湿膜50が設けられる。有機EL素子は、防湿膜50上に形成される。 The organic EL device 6 is formed by sequentially laminating the first electrode 12, the organic functional layer 14, the second electrode 16, the void-containing layer 18, and the sealing layer 20 on the substrate 10. The substrate 10 is made of a flexible resin film such as polycarbonate (PC), polyester (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), or the like. Since the resin film is inferior in moisture proof performance to the glass substrate, a moisture proof film 50 made of an inorganic material such as SiN, SiON, Al 2 O 3 or the like is provided on the surface of the resin film as necessary. The organic EL element is formed on the moisture-proof film 50.

第1電極12または第2電極16は、基板10を構成する樹脂材料の融点よりも低い融点を持つ金属により構成されていることが好ましい。これにより、短絡部の修復の際に生じる熱を抑えることができ、基板10へのダメージをなくすことが可能となる。そのような低融点金属の一例としてスズ、ビスマス、鉛などを主成分とした合金、より具体的には、錫基の合金であるはんだや、ウッドメタル、ローズ合金、ニュートン合金などが挙げられる。また、第1電極12または第2電極16は、キャリア注入効率を考慮して仕事関数が比較的低い金属(例えばMg−Ag、Al−Li)と上記したような低融点金属とを積層した積層構造を有していてもよい。この場合、低融点金属からなる層を空隙含有層18に隣接させ、低仕事関数の金属からなる層を有機機能層14に隣接させることが好ましい。また、トップエミッション型の場合、防湿膜50と金属からなる第1電極12との間に空隙含有層18を形成することにより、リーク修復時における防湿膜50の破壊を防止することが可能となる。   The first electrode 12 or the second electrode 16 is preferably made of a metal having a melting point lower than the melting point of the resin material constituting the substrate 10. Thereby, the heat which arises at the time of repair of a short circuit part can be controlled, and it becomes possible to eliminate damage to substrate 10. An example of such a low melting point metal is an alloy containing tin, bismuth, lead, or the like as a main component, and more specifically, a tin-based alloy such as solder, wood metal, rose alloy, or Newton alloy. The first electrode 12 or the second electrode 16 is a laminate in which a metal having a relatively low work function (for example, Mg—Ag, Al—Li) and a low melting point metal as described above are laminated in consideration of carrier injection efficiency. You may have a structure. In this case, it is preferable that a layer made of a low melting point metal is adjacent to the void-containing layer 18, and a layer made of a low work function metal is adjacent to the organic functional layer 14. Further, in the case of the top emission type, by forming the void-containing layer 18 between the moisture-proof film 50 and the first electrode 12 made of metal, it becomes possible to prevent the moisture-proof film 50 from being destroyed at the time of leak repair. .

1〜6 有機ELデバイス
10 基板
12 第1電極
14 有機機能層
16 第2電極
18 空隙含有層
1-6 Organic EL devices 10 Substrate 12 First electrode 14 Organic functional layer 16 Second electrode 18 Void-containing layer

Claims (9)

少なくとも一方が金属層からなる第1および第2電極と、
前記第1および第2電極の間に設けられた有機材料からなる有機機能層と、
前記金属層を覆うバッファ層と、
前記バッファ層を覆い且つ層内に複数の空隙を有する空隙含有層と、
前記第1および第2電極、前記有機機能層、前記バッファ層および前記空隙含有層を含む積層構造体を被覆する封止層と、を含み、
前記バッファ層は、前記金属層を構成する金属の融点よりも低い温度で気化する材料であり、
前記空隙含有層は、前記金属層を構成する金属に対してぬれ性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デバイス。
First and second electrodes, at least one of which is made of a metal layer,
An organic functional layer made of an organic material provided between the first and second electrodes;
A buffer layer covering the metal layer;
A void-containing layer that covers the buffer layer and has a plurality of voids in the layer;
A sealing layer that covers the laminated structure including the first and second electrodes, the organic functional layer, the buffer layer, and the void-containing layer,
The buffer layer, Ri materials der vaporizing at a temperature lower than the melting point of the metal constituting the metal layer,
The organic electroluminescent device , wherein the void-containing layer has wettability with respect to a metal constituting the metal layer .
前記空隙含有層は、窒化アルミニウムを含むことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the void-containing layer contains aluminum nitride. 前記空隙含有層は、複数の窒化アルミニウムからなる粒状体を含むことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the void-containing layer includes a granular body made of a plurality of aluminum nitrides. 前記空隙含有層の前記空隙を画定する壁部が前記金属層に対してぬれ性を有する材料で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein a wall portion defining the void of the void-containing layer is coated with a material having wettability with respect to the metal layer. 前記空隙含有層の前記空隙を画定する壁部が窒化アルミニウムで被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。   The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein a wall portion defining the void of the void-containing layer is coated with aluminum nitride. 前記金属層は、アルミニウムを含む材料で形成されることを特徴とする請求項1乃至に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。 The metal layer, an organic electroluminescent device according to claim 1 to 5, characterized in that it is formed of a material including aluminum. 前記バッファ層は前記封止層と同一の材料を含むことを特徴とする請求項1乃至に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。 The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 6 wherein the buffer layer is characterized in that it comprises a same material as the sealing layer. 請求項1乃至のいずれか1つに記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの前記第1および第2電極間で生じた短絡部を修復する短絡部の修復方法であって、
前記第1および第2電極間に電力を印加して前記短絡部を溶融させるステップを含むことを特徴とする修復方法。
A method of repairing a short-circuit portion for repairing a short-circuit portion generated between the first and second electrodes of the organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 7 ,
A repairing method comprising the step of applying power between the first and second electrodes to melt the short-circuit portion.
請求項1乃至のいずれか1つに記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの前記第1および第2電極間で生じた短絡部を修復する短絡部の修復方法であって、
前記短絡部にレーザを照射して前記短絡部を溶融させるステップを含むことを特徴とする修復方法。
A method of repairing a short-circuit portion for repairing a short-circuit portion generated between the first and second electrodes of the organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 7 ,
A repair method comprising the step of irradiating the short-circuit portion with a laser to melt the short-circuit portion.
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