JP5989342B2 - Organic EL device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL装置およびその製造方法に関し、特に耐湿寿命を向上させた有機EL装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL device and a method for manufacturing the same, and more particularly to an organic EL device having an improved moisture resistance life and a method for manufacturing the same.
近年、有機発光素子として有機EL(EL:Electroluminescence)素子を用いた表示装置や照明装置が実用化に向けて開発が進められている。 In recent years, display devices and illumination devices using organic EL (EL) elements as organic light emitting elements have been developed for practical use.
ところで、有機EL素子は、水分による劣化が著しいので防湿する必要があり、そのため基板上に搭載された有機EL素子を封止している。 By the way, since the organic EL element is significantly deteriorated by moisture, it needs to be moisture-proof. Therefore, the organic EL element mounted on the substrate is sealed.
従来、有機EL素子を封止する方法として、例えば、ガラス基板上に陽極となる透明電極、有機層および陰極となる非透光性の背面電極を順次積層して有機EL素子を形成し、この有機EL素子を覆うガラス材料からなる凹部形状の封止部材を前記ガラス基板上に紫外線硬化性接着剤(UV硬化樹脂)を介して気密的に設けると共に、ガラス基板と封止部材とで得られる気密空間内に吸湿部材を設ける技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as a method for sealing an organic EL element, for example, an organic EL element is formed by sequentially laminating a transparent electrode serving as an anode, an organic layer, and a non-transparent back electrode serving as a cathode on a glass substrate. A recess-shaped sealing member made of a glass material covering the organic EL element is hermetically provided on the glass substrate via an ultraviolet curable adhesive (UV curable resin), and is obtained by the glass substrate and the sealing member. A technique for providing a hygroscopic member in an airtight space is known (for example, see Patent Document 1).
しかし、上記従来技術のように、UV硬化樹脂を用いた封止では、水分の浸透を完全には防止できず、有機EL素子が劣化するという課題が依然として残っていた。 However, as in the above prior art, sealing using a UV curable resin cannot completely prevent the penetration of moisture, and the problem remains that the organic EL element deteriorates.
また、従来は、有機EL素子を収容するために、ガラス基板として、内側を掘り込んだ掘り込みガラスを用いてギャップを確保している。しかし、掘り込みガラスは比較的高価であり、コストダウンが難しいという問題があった。 Conventionally, in order to accommodate the organic EL element, a gap is ensured by using an engraved glass in which an inner side is dug as a glass substrate. However, the engraved glass is relatively expensive and has a problem that it is difficult to reduce the cost.
一方、掘り込みガラスに代えて、比較的安価な平板ガラスを用いて真空封止を行うと、平板ガラスが大気圧や外力によって歪みを生じる場合がある。この場合には、ギャップを保つことができずに、有機EL素子とガラス基板とが接触してショートが発生し、有機EL素子が破壊されてしまうという問題があった。 On the other hand, when vacuum sealing is performed using a relatively inexpensive flat glass instead of the dug glass, the flat glass may be distorted by atmospheric pressure or external force. In this case, there is a problem in that the gap cannot be maintained, the organic EL element and the glass substrate come into contact with each other, a short circuit occurs, and the organic EL element is destroyed.
本発明の目的は、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an organic EL device capable of improving reliability at low cost and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って配置された有機EL層と、前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って配置された第2電極層と、前記第2電極層上に配置される封止用ガラス板と、前記基板と前記封止用ガラス板との間を所定のギャップを挟んで封止し、かつ防湿性の無機材料で構成される周辺封止材とを備える有機EL装置が提供される。 According to one aspect of the present invention for achieving the above object, a substrate and a first electrode layer disposed on the substrate, over the first electrode layer on the end portion of the first electrode layer and arranged organic EL layer from the organic EL layer, and a second electrode layer disposed over the end of the organic EL layer of the first is arranged over the ends of the electrode layer side, The sealing glass plate disposed on the second electrode layer is sealed with a predetermined gap between the substrate and the sealing glass plate, and is composed of a moisture-proof inorganic material. An organic EL device including a peripheral sealing material is provided.
本発明の他の態様によれば、基板を準備する工程と、前記基板上に第1電極層を形成する工程と、前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って第2電極層を形成する工程と、前記第2電極層上に所定の隙間を挟んで封止用ガラス板を形成する工程と、前記基板と前記封止用ガラス板との間にガラスフリットから成る周辺封止材を形成する工程と、前記周辺封止材を溶融させて封止する工程とを有する有機EL装置の製造方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a step of preparing a substrate, a step of forming a first electrode layer on the substrate, and an organic layer extending from the first electrode layer to the end of the first electrode layer. A step of forming an EL layer, and a step of forming a second electrode layer across the end portion of the organic EL layer on the side disposed across the end portion of the first electrode layer from above the organic EL layer, and A step of forming a sealing glass plate on the second electrode layer with a predetermined gap, and a step of forming a peripheral sealing material made of glass frit between the substrate and the sealing glass plate And a method for producing an organic EL device, comprising melting and sealing the peripheral sealing material.
本発明の他の態様によれば、封止用ガラス板を準備する工程と、前記封止用ガラス板上の縁部側にガラスフリットを塗布して焼成する工程と、前記ガラスフリットの外側に仮封止用の紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、前記ガラスフリットで囲繞された中央部に充填材を滴下する工程と、有機EL素子を形成した基板であって、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って配置された前記有機EL層と、前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って配置された第2電極層とを備える前記基板を準備する工程と、前記有機EL素子を形成した基板と前記封止用ガラス板とを対向させ、真空下で密着させる工程と、前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して仮封止する工程と、前記ガラスフリットにレーザ光を照射して、前記封止用ガラス板と前記基板とを融着する工程と、前記ガラスフリットの外側に位置する仮封止部を切り落とす工程とを有する有機EL装置の製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a step of preparing a sealing glass plate, a step of applying and baking a glass frit on an edge side on the sealing glass plate, and an outer side of the glass frit A step of applying an ultraviolet curable resin for temporary sealing, a step of dropping a filler in the central portion surrounded by the glass frit, and a substrate on which an organic EL element is formed , which is disposed on the substrate. The first electrode layer, the organic EL layer disposed over the end of the first electrode layer from the first electrode layer, and the end of the first electrode layer from the organic EL layer A step of preparing the substrate including a second electrode layer disposed across the end of the organic EL layer on the side disposed, a substrate on which the organic EL element is formed, and the sealing glass plate, Facing each other and adhering under vacuum, and the ultraviolet curable resin is purple Irradiating the glass frit with a laser beam, irradiating the glass frit with a laser beam to fuse the sealing glass plate and the substrate, and temporarily sealing the glass frit. A method of manufacturing an organic EL device having a step of cutting off a stop is provided.
本発明によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置およびその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the organic electroluminescent apparatus which can improve reliability at low cost, and its manufacturing method can be provided.
次に、図面を参照して、実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Next, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の実施の形態は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の実施の形態は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiments described below exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the embodiments of the present invention include the material, shape, structure, The layout is not specified as follows. Various modifications can be made to the embodiment of the present invention within the scope of the claims.
以下の実施の形態に係る有機EL装置において、「透明」とは、透過率が約50%以上であるものと定義する。また「透明」とは、実施の形態に係る有機EL装置において、可視光線に対して、無色透明という意味でも使用する。可視光線は波長約360nm〜830nm程度、エネルギー約3.45eV〜1.49eV程度に相当し、この領域で透過率が50%以上あれば透明である。 In the organic EL devices according to the following embodiments, “transparent” is defined as having a transmittance of about 50% or more. Further, “transparent” is also used to mean colorless and transparent with respect to visible light in the organic EL device according to the embodiment. Visible light corresponds to a wavelength of about 360 nm to 830 nm and an energy of about 3.45 eV to 1.49 eV, and is transparent if the transmittance is 50% or more in this region.
[第1の実施の形態]
(有機EL装置)
第1の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図1に示すように表される。
[First embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of the organic EL device 1 according to the first embodiment is expressed as shown in FIG.
第1の実施の形態に係る有機EL装置1は、図1に示すように、基板10と、基板10上に配置された第1電極層12と、第1電極層12上に配置された有機EL層40と、有機EL層40上に配置された第2電極層20と、第2電極層20上に配置される封止用ガラス板50と、基板10と封止用ガラス板50との間を所定のギャップを挟んで封止し、かつ防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100とを備える。ここで、所定のギャップとは、基板10と封止用ガラス板50との間の距離をいう。 As shown in FIG. 1, the organic EL device 1 according to the first embodiment includes a substrate 10, a first electrode layer 12 disposed on the substrate 10, and an organic disposed on the first electrode layer 12. EL layer 40, second electrode layer 20 disposed on organic EL layer 40, sealing glass plate 50 disposed on second electrode layer 20, substrate 10 and sealing glass plate 50 And a peripheral sealing material 100 that is sealed with a predetermined gap therebetween and made of a moisture-proof inorganic material. Here, the predetermined gap refers to the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50.
ギャップの距離は、1μm〜500μm程度、望ましくは10μm〜100μmとすると良い。 The gap distance is about 1 μm to 500 μm, preferably 10 μm to 100 μm.
周辺封止材100は、封止用ガラス板50と第1電極層12との間および封止用ガラス板50と第2電極層20との間に配置される。 The peripheral sealing material 100 is disposed between the sealing glass plate 50 and the first electrode layer 12 and between the sealing glass plate 50 and the second electrode layer 20.
また、周辺封止材100は、ガラスフリットで構成される。ガラスフリットは、粉末状ガラスであるが、レーザ光を照射することによって、溶融体を形成することができる。 The peripheral sealing material 100 is made of glass frit. The glass frit is powdered glass, but a melt can be formed by irradiating laser light.
より具体的には、図1に示すように、第1電極層12は、基板10上の左側端部から中央部を過ぎた位置まで形成されている。また、有機EL層40は、第1電極層12上の左側端部の近傍から右側の端部を覆うように形成されている。第2電極層20は、有機EL層40上の左側端部の近傍から基板10上の右側端部まで形成されている。 More specifically, as shown in FIG. 1, the first electrode layer 12 is formed from the left end portion on the substrate 10 to a position past the central portion. The organic EL layer 40 is formed so as to cover the right end from the vicinity of the left end on the first electrode layer 12. The second electrode layer 20 is formed from the vicinity of the left end on the organic EL layer 40 to the right end on the substrate 10.
第1電極層12上の左側端部の近傍および第2電極層20上の右側端部の近傍に、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100が配置される。 In the vicinity of the left end on the first electrode layer 12 and the vicinity of the right end on the second electrode layer 20, a peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is disposed.
図2に示すように、有機EL層40は、基板10側から、例えば、正孔輸送層14、発光層16および電子輸送層18が順次積層されている。また、積層順序を逆にして、電子輸送層18、発光層16および正孔輸送層14の順序で積層されていても良い。 As shown in FIG. 2, in the organic EL layer 40, for example, a hole transport layer 14, a light emitting layer 16, and an electron transport layer 18 are sequentially stacked from the substrate 10 side. Alternatively, the electron transport layer 18, the light emitting layer 16, and the hole transport layer 14 may be stacked in the reverse order.
正孔輸送層14は、第1電極層12から注入された正孔を円滑に発光層に輸送するための層であり、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル−1−)N−フェニル−アミノ]−ビフェニルなどで形成することができる。 The hole transport layer 14 is a layer for smoothly transporting holes injected from the first electrode layer 12 to the light emitting layer. For example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl-1- ) N-phenyl-amino] -biphenyl and the like.
発光層16は、注入された正孔および電子が再結合して発光するための層であり、例えば、ドーパントとして、ルブレンや、遷移金属原子を含む錯体がドーピングされたアルミニウム(8−ヒドロキシ)キノリネートで形成することができる。 The light emitting layer 16 is a layer for emitting light by recombination of injected holes and electrons. For example, aluminum (8-hydroxy) quinolinate doped with rubrene or a complex containing a transition metal atom as a dopant. Can be formed.
電子輸送層は、第2電極層20から注入された電子を円滑に発光層に輸送するための層であり、例えば、アルミニウム(8−ヒドロキシ)キノリネートで形成することができる。 The electron transport layer is a layer for smoothly transporting electrons injected from the second electrode layer 20 to the light emitting layer, and can be formed of, for example, aluminum (8-hydroxy) quinolinate.
なお、有機EL層40は、上記、正孔輸送層、電子輸送層以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成しても良い。 In addition, you may comprise the organic EL layer 40 using layers other than the said positive hole transport layer and an electron carrying layer, for example, a positive hole injection layer, an electron injection layer, etc.
図1に示すように、第1の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。 As shown in FIG. 1, the organic EL device 1 according to the first embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第1の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the first embodiment, since the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, particularly the moisture resistance life can be improved.
また、周辺封止材100を構成するガラスフリットは比較的安価であり、第1の実施の形態によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置を提供することができる。 Further, the glass frit constituting the peripheral sealing material 100 is relatively inexpensive, and according to the first embodiment, it is possible to provide an organic EL device capable of improving reliability at low cost.
[第2の実施の形態]
(有機EL装置)
第2の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図3に示すように表される。
[Second Embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of the organic EL device 1 according to the second embodiment is expressed as shown in FIG.
第2の実施の形態に係る有機EL装置1においては、図3に示すように、図1に示される第1の実施の形態において、基板10と封止用ガラス板50との間に、所定のギャップを保つスペーサ(柱)60が設けられた構成を備える。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。 In the organic EL device 1 according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, in the first embodiment shown in FIG. 1, there is a predetermined gap between the substrate 10 and the sealing glass plate 50. The spacer (column) 60 which keeps this gap is provided. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
ギャップの距離は、1μm〜500μm程度、望ましくは10μm〜100μmとすると良い。 The gap distance is about 1 μm to 500 μm, preferably 10 μm to 100 μm.
図3に示すように、スペーサ60は、基板10と第1電極層12との間に設けられている。 As shown in FIG. 3, the spacer 60 is provided between the substrate 10 and the first electrode layer 12.
スペーサ60の厚さは、所定のギャップの距離の±30%以内とすることが望ましい。また、スペーサ60は、フォトレジストなどのレジストまたはビーズ材料などで構成することができる。 The thickness of the spacer 60 is preferably within ± 30% of the predetermined gap distance. The spacer 60 can be made of a resist such as a photoresist or a bead material.
図3のスペーサ部を拡大すると図4に示すように構成されている。 If the spacer part of FIG. 3 is expanded, it will be comprised as shown in FIG.
即ち、図3のQ部を拡大した図4(a)に示すように、スペーサ60は、第1電極層12上に配置され、有機EL層40は、スペーサ60を覆うように第1電極層12上に配置され、第2電極層20は、有機EL層40上に配置される構成となっている。 That is, as shown in FIG. 4A in which the Q portion of FIG. 3 is enlarged, the spacer 60 is disposed on the first electrode layer 12, and the organic EL layer 40 is formed so as to cover the spacer 60. The second electrode layer 20 is arranged on the organic EL layer 40.
図4(a)に示すように、スペーサ60は、基板10から封止用ガラス板50方向に向かうほど断面積が小さくなる順テーパ形状を有する。より具体的には、スペーサ60の側壁部と第1電極層12の水平面との角度θが、30〜90度とされる。これにより、スペーサ60の全体を覆うように有機EL層40および第2電極層20を形成することができる。 As shown in FIG. 4A, the spacer 60 has a forward tapered shape in which the cross-sectional area decreases from the substrate 10 toward the sealing glass plate 50. More specifically, the angle θ between the side wall portion of the spacer 60 and the horizontal plane of the first electrode layer 12 is set to 30 to 90 degrees. Thereby, the organic EL layer 40 and the second electrode layer 20 can be formed so as to cover the entire spacer 60.
図4(b)には、比較例としてのスペーサ60aを示す。図4(b)に示すように、比較例としてのスペーサ60aは逆テーパを有している。このような逆テーパ形状のスペーサ60aでは、有機EL層40および第2電極層20をスペーサ60aを覆うように形成することが難しい。また、図4(b)に示すように、スペーサ60aの近傍で有機EL層40および第2電極層20が連続形成されず、途切れてしまう。 FIG. 4B shows a spacer 60a as a comparative example. As shown in FIG. 4B, the spacer 60a as a comparative example has a reverse taper. In such an inversely tapered spacer 60a, it is difficult to form the organic EL layer 40 and the second electrode layer 20 so as to cover the spacer 60a. Moreover, as shown in FIG.4 (b), the organic EL layer 40 and the 2nd electrode layer 20 are not formed continuously in the vicinity of the spacer 60a, but will be interrupted.
また、図4(b)の拡大部A1、A2に示すように、第1電極層12と第2電極層20の短絡破壊が生じやすい。但し、短絡が軽度であれば、逆バイアス印加により電流集中が起こり、短絡部分を分離して短絡状態を回避することができる。 Further, as shown in the enlarged portions A1 and A2 of FIG. 4B, the first electrode layer 12 and the second electrode layer 20 are likely to be short-circuit broken. However, if the short circuit is mild, current concentration occurs due to reverse bias application, and the short circuit part can be separated to avoid the short circuit state.
図3に示すように、第2の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。 As shown in FIG. 3, the organic EL device 1 according to the second embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第2の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the second embodiment, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided because the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, particularly the moisture resistance life can be improved.
さらに、所定のギャップを保つスペーサ60が設けられているので、大気圧や外力によって封止用ガラス板50が歪む事態を回避することができる。これにより、有機EL層40と封止用ガラス板50とが接触して、有機EL素子が破壊されてしまう事態を未然に防止することができる。 Furthermore, since the spacer 60 that keeps a predetermined gap is provided, it is possible to avoid a situation in which the sealing glass plate 50 is distorted by atmospheric pressure or external force. Thereby, the situation where the organic EL layer 40 and the glass plate 50 for sealing contact and an organic EL element is destroyed can be prevented beforehand.
また、封止用ガラス板50として比較的安価な平板ガラスを用いることができ、第2の実施の形態によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置を提供することができる。 Moreover, a relatively inexpensive flat glass can be used as the sealing glass plate 50, and according to the second embodiment, an organic EL device that can improve reliability at low cost is provided. it can.
[第3の実施の形態]
(有機EL装置)
第3の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図5に示すように表される。
[Third embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of the organic EL device 1 according to the third embodiment is expressed as shown in FIG.
第3の実施の形態に係る有機EL装置1においては、図5に示すように、図1に示される第1の実施の形態において、基板10と封止用ガラス板50との間に形成される空間80に、所定の充填材30が充填された構成を備える。その他の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。 In the organic EL device 1 according to the third embodiment, as shown in FIG. 5, it is formed between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 in the first embodiment shown in FIG. 1. The space 80 is filled with a predetermined filler 30. The other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
充填材30は、固形状または液状の樹脂、ガラス、フッ素系などの不活性オイルまたはゲル材あるいは窒素ガス、Heガス等の不活性ガスで構成することができる。固形状の樹脂としては、紫外線硬化樹脂等の光硬化樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂を用いることができる。 The filler 30 can be composed of a solid or liquid resin, glass, fluorine-based inert oil or gel material, or an inert gas such as nitrogen gas or He gas. As the solid resin, a photo-curing resin such as an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin such as an epoxy resin can be used.
液状の樹脂としては、液状プラスチック、液状エポキシ樹脂等を用いることができる。また、オイルとしては、フッ素系オイルやシリコン系オイルを用いることができる。フッ素系オイルやシリコン系オイルは、有機EL層40と反応せず、耐熱性、不燃性、耐薬品性に優れているからである。ゲル材としては、シリコン系やフッ素系のゲル材を用いることができる。不活性ガスとしては、窒素ガス等を用いることができる。これらの充填材は、有機EL層40と反応せず、耐熱性、不燃性、耐薬品性に優れているからである。 As the liquid resin, liquid plastic, liquid epoxy resin, or the like can be used. As the oil, fluorine oil or silicon oil can be used. This is because fluorine-based oil and silicon-based oil do not react with the organic EL layer 40 and are excellent in heat resistance, nonflammability, and chemical resistance. As the gel material, a silicon-based or fluorine-based gel material can be used. Nitrogen gas or the like can be used as the inert gas. This is because these fillers do not react with the organic EL layer 40 and are excellent in heat resistance, incombustibility, and chemical resistance.
また、充填材30に、所定の吸湿材料をフィラーとして加えるようにしても良い。 Further, a predetermined hygroscopic material may be added to the filler 30 as a filler.
吸湿材料としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。 Examples of the hygroscopic material include silica gel, zeolite, alumina, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, sodium sulfate, magnesium sulfate, and calcium sulfate.
吸湿材料を用いる場合には、有機EL素子の内部の残留水分等を吸着させて、有機EL素子へのダメージを軽減することができ、寿命を向上させることができる。 In the case of using a hygroscopic material, residual moisture or the like inside the organic EL element can be adsorbed to reduce damage to the organic EL element, and the life can be improved.
図5に示すように、第3の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。 As shown in FIG. 5, the organic EL device 1 according to the third embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第3の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the third embodiment, since the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, particularly the moisture resistance life can be improved.
さらに、基板10と封止用ガラス板50との間に充填材30が充填されているので、大気圧や外力によって封止用ガラス板50が歪む事態を回避することができる。これにより、有機EL層40と封止用ガラス板50とが接触して、有機EL素子が破壊されてしまう事態を未然に防止することができる。 Furthermore, since the filler 30 is filled between the substrate 10 and the sealing glass plate 50, it is possible to avoid a situation where the sealing glass plate 50 is distorted by atmospheric pressure or external force. Thereby, the situation where the organic EL layer 40 and the glass plate 50 for sealing contact and an organic EL element is destroyed can be prevented beforehand.
また、封止用ガラス板50として比較的安価な平板ガラスを用いることができ、第3の実施の形態によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置を提供することができる。 Further, a relatively inexpensive flat glass can be used as the sealing glass plate 50, and according to the third embodiment, an organic EL device capable of improving reliability at low cost is provided. it can.
また、充填材30が液状の樹脂、フッ素系などの不活性オイル、ゲル材あるいは窒素ガス等の不活性ガスである場合には、有機EL素子におけるショート箇所の自己修復を図ることができ、歩留まりを向上させることができる。 Further, when the filler 30 is a liquid resin, a fluorine-based inert oil, a gel material, or an inert gas such as nitrogen gas, self-repair of a short portion in the organic EL element can be achieved, and the yield is increased. Can be improved.
また、液状の充填材30の導入により、ガス封止よりも有機EL素子から発生する熱を外部に逃がすことが容易になる。これにより、有機EL素子の温度上昇を抑制することができ、有機EL装置の寿命を向上させることができる。 Further, the introduction of the liquid filler 30 makes it easier to release heat generated from the organic EL element to the outside than gas sealing. Thereby, the temperature rise of an organic EL element can be suppressed and the lifetime of an organic EL apparatus can be improved.
[第4の実施の形態]
(有機EL装置)
第4の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図6に示すように表される。
[Fourth embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of the organic EL device 1 according to the fourth embodiment is expressed as shown in FIG.
第4の実施の形態に係る有機EL装置1においては、図6に示すように、図5に示される第3の実施の形態において、基板10と封止用ガラス板50との間に、所定のギャップを保つスペーサ60が設けられた構成を備える。その他の構成は、第3の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。 In the organic EL device 1 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, in the third embodiment shown in FIG. 5, there is a predetermined gap between the substrate 10 and the sealing glass plate 50. The spacer 60 that keeps the gap is provided. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and a duplicate description is omitted.
ギャップの距離は、1μm〜500μm程度、望ましくは10μm〜100μmとすると良い。図6に示すように、スペーサ60は、基板10と第1電極層12との間に設けられている。 The gap distance is about 1 μm to 500 μm, preferably 10 μm to 100 μm. As shown in FIG. 6, the spacer 60 is provided between the substrate 10 and the first electrode layer 12.
スペーサ60の厚さは、所定のギャップの距離の±30%以内とすることが望ましい。 The thickness of the spacer 60 is preferably within ± 30% of the predetermined gap distance.
また、スペーサ60は、フォトレジストなどのレジストまたはビーズ材料などで構成することができる。 The spacer 60 can be made of a resist such as a photoresist or a bead material.
図6のスペーサ部を拡大すると図7に示すように構成されている。 If the spacer part of FIG. 6 is expanded, it will be comprised as shown in FIG.
即ち、図6のR部を拡大した図7に示すように、スペーサ60は、第1電極層12上に配置され、有機EL層40は、スペーサ60を覆うように第1電極層12上に配置され、第2電極層20は、有機EL層40上に配置される構成となっている。 That is, as shown in FIG. 7 in which the R portion of FIG. 6 is enlarged, the spacer 60 is disposed on the first electrode layer 12, and the organic EL layer 40 is formed on the first electrode layer 12 so as to cover the spacer 60. The second electrode layer 20 is arranged on the organic EL layer 40.
図7に示すように、スペーサ60は、基板10から封止用ガラス板50方向に向かうほど断面積が小さくなる順テーパ形状を有する。より具体的には、スペーサ60の側壁部と第1電極層12の水平面との角度θが、30〜90度とされる。これにより、スペーサ60の全体を覆うように有機EL層40および第2電極層20を形成することができる。 As shown in FIG. 7, the spacer 60 has a forward tapered shape in which the cross-sectional area decreases from the substrate 10 toward the sealing glass plate 50. More specifically, the angle θ between the side wall portion of the spacer 60 and the horizontal plane of the first electrode layer 12 is set to 30 to 90 degrees. Thereby, the organic EL layer 40 and the second electrode layer 20 can be formed so as to cover the entire spacer 60.
図6に示すように、第4の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。 As shown in FIG. 6, the organic EL device 1 according to the fourth embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第4の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the fourth embodiment, since the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, particularly the moisture resistance life can be improved.
さらに、所定のギャップを保つスペーサ60が設けられているので、大気圧や外力によって封止用ガラス板50が歪む事態を回避することができる。これにより、有機EL層40と封止用ガラス板50とが接触して、有機EL素子が破壊されてしまう事態を未然に防止することができる。 Furthermore, since the spacer 60 that keeps a predetermined gap is provided, it is possible to avoid a situation in which the sealing glass plate 50 is distorted by atmospheric pressure or external force. Thereby, the situation where the organic EL layer 40 and the glass plate 50 for sealing contact and an organic EL element is destroyed can be prevented beforehand.
また、封止用ガラス板50として比較的安価な平板ガラスを用いることができ、第4の実施の形態によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置を提供することができる。 Further, a relatively inexpensive flat glass can be used as the sealing glass plate 50, and according to the fourth embodiment, an organic EL device capable of improving reliability at a low cost is provided. it can.
また、充填材30が液状の樹脂、フッ素系などの不活性オイル、ゲル材あるいは窒素ガス、Heガス等の不活性ガスである場合には、有機EL素子におけるショート箇所の自己修復を図ることができ、歩留まりを向上させることができる。 In addition, when the filler 30 is a liquid resin, a fluorine-based inert oil, a gel material, or an inert gas such as nitrogen gas or He gas, self-repair of a short portion in the organic EL element can be achieved. And the yield can be improved.
また、充填材30の導入により、有機EL素子から発生する熱を外部に逃がすことが容易になる。これにより、有機EL素子の温度上昇を抑制することができ、有機EL装置1の寿命を向上させることができる。 Moreover, the introduction of the filler 30 makes it easy to release heat generated from the organic EL element to the outside. Thereby, the temperature rise of an organic EL element can be suppressed and the lifetime of the organic EL apparatus 1 can be improved.
[第5の実施の形態]
(有機EL装置)
第5の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図8に示すように表される。
[Fifth embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of an organic EL device 1 according to the fifth embodiment is expressed as shown in FIG.
第5の実施の形態に係る有機EL装置1においては、図8(a)、(b)に示すように、図5に示される第3の実施の形態において、充填材30が液状の樹脂、ガラス、フッ素系などの不活性オイルまたはゲル材である場合において、周辺封止材100の内側に、充填材30の漏出を防止するダム材70が配置された構成を備える。その他の構成は、第3の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。 In the organic EL device 1 according to the fifth embodiment, as shown in FIGS. 8A and 8B, the filler 30 is a liquid resin in the third embodiment shown in FIG. In the case of an inert oil such as glass or fluorine, or a gel material, a dam material 70 for preventing the filler 30 from leaking is provided inside the peripheral sealing material 100. The other configuration is the same as that of the third embodiment, and a duplicate description is omitted.
図8(a)には充填材30とダム材70を接触させて設けた構成を示す。図8(b)には充填材30とダム材70を空間80を挟んで設けた構成を示す。 FIG. 8A shows a configuration in which the filler 30 and the dam material 70 are provided in contact with each other. FIG. 8B shows a configuration in which the filler 30 and the dam material 70 are provided with the space 80 interposed therebetween.
ダム材70としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂等の接着性を有する材料を用いることができる。 As the dam material 70, an adhesive material such as an epoxy resin or a silicon resin can be used.
また、ダム材70に、所定の吸湿材料をフィラーとして加えるようにしても良い。 Further, a predetermined moisture absorbing material may be added to the dam material 70 as a filler.
吸湿材料としては、例えば、シリカゲル、ゼオライト、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カルシウム等が挙げられる。 Examples of the hygroscopic material include silica gel, zeolite, alumina, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, sodium sulfate, magnesium sulfate, and calcium sulfate.
図8に示すように、第5の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。 As shown in FIG. 8, the organic EL device 1 according to the fifth embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第5の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80あるいは充填材30への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the fifth embodiment, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided because the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 or the filler 30 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, in particular, the moisture resistance life can be improved.
また、充填材30の漏出を防止するダム材70が配置されているので、周辺封止材100の外側に充填材30が漏出する事態を防止することができる。また、ダム材70を設けることにより、充填材30に液体を用いた場合の製造工程を簡略化することができる。 In addition, since the dam material 70 that prevents the filler 30 from leaking is disposed, it is possible to prevent the filler 30 from leaking outside the peripheral sealing material 100. Further, by providing the dam material 70, the manufacturing process in the case of using a liquid for the filler 30 can be simplified.
また、ダム材が、吸湿機能を備える場合には、有機EL素子の内部の残留水分等を吸着させて、有機EL素子へのダメージを軽減することができ、寿命を向上させることができる。 Moreover, when a dam material is provided with a moisture absorption function, the residual moisture etc. inside an organic EL element can be adsorbed, damage to the organic EL element can be reduced, and the life can be improved.
[第6の実施の形態]
(有機EL装置)
第6の実施の形態に係る有機EL装置1の模式的断面構造は、図9に示すように表される。
[Sixth embodiment]
(Organic EL device)
A schematic cross-sectional structure of an organic EL device 1 according to the sixth embodiment is expressed as shown in FIG.
第6の実施の形態に係る有機EL装置1においては、図9に示すように、図8(a)に示される第5の実施の形態において、基板10と封止用ガラス板50との間に、所定のギャップを保つスペーサ60が設けられた構成を備える。その他の構成は、第5の実施の形態と同様であるため、重複説明は省略する。 In the organic EL device 1 according to the sixth embodiment, as shown in FIG. 9, between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 in the fifth embodiment shown in FIG. In addition, a configuration is provided in which a spacer 60 for maintaining a predetermined gap is provided. The other configuration is the same as that of the fifth embodiment, and a duplicate description is omitted.
ギャップの距離は、1μm〜500μm程度、望ましくは10μm〜100μmとすると良い。図9に示すように、スペーサ60は、基板10と第1電極層12との間に設けられている。 The gap distance is about 1 μm to 500 μm, preferably 10 μm to 100 μm. As shown in FIG. 9, the spacer 60 is provided between the substrate 10 and the first electrode layer 12.
スペーサ60の厚さは、所定のギャップの距離の±30%以内とすることが望ましい。 また、スペーサ60は、フォトレジストなどのレジストまたはビーズ材料などで構成することができる。 The thickness of the spacer 60 is preferably within ± 30% of the predetermined gap distance. The spacer 60 can be made of a resist such as a photoresist or a bead material.
また、図9のスペーサ部を図4(a)や図7に示すような構成としても良い。
図9に示すように、第6の実施の形態に係る有機EL装置1は、発光層16で発光した光(hν)が基板10側から出射されるボトムエミッション構成となっている。
9 may be configured as shown in FIG. 4A or FIG.
As shown in FIG. 9, the organic EL device 1 according to the sixth embodiment has a bottom emission configuration in which light (hν) emitted from the light emitting layer 16 is emitted from the substrate 10 side.
第6の実施の形態に係る有機EL装置1によれば、防湿性の無機材料で構成される周辺封止材100を備えているので、基板10と封止用ガラス板50との間の空間80への水分や酸素の浸入をほぼ完全に遮断することができ、有機EL素子の信頼性、特に耐湿寿命を向上させることができる。 According to the organic EL device 1 according to the sixth embodiment, since the peripheral sealing material 100 made of a moisture-proof inorganic material is provided, the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is provided. Intrusion of moisture and oxygen into 80 can be almost completely blocked, and the reliability of the organic EL element, particularly the moisture resistance life can be improved.
また、充填材30の漏出を防止するダム材70が配置されているので、周辺封止材100の外側に充填材30が漏出する事態を防止することができる。また、ダム材70を設けることにより、充填材30に液体を用いた場合の製造工程を簡略化することができる。 In addition, since the dam material 70 that prevents the filler 30 from leaking is disposed, it is possible to prevent the filler 30 from leaking outside the peripheral sealing material 100. Further, by providing the dam material 70, the manufacturing process in the case of using a liquid for the filler 30 can be simplified.
また、ダム材が、吸湿機能を備える場合には、有機EL素子の内部の残留水分等を吸着させて、有機EL素子へのダメージを軽減することができ、寿命を向上させることができる。 Moreover, when a dam material is provided with a moisture absorption function, the residual moisture etc. inside an organic EL element can be adsorbed, damage to the organic EL element can be reduced, and the life can be improved.
さらに、所定のギャップを保つスペーサ60が設けられているので、大気圧や外力によって封止用ガラス板50が歪む事態を回避することができる。これにより、有機EL層40と封止用ガラス板50とが接触して、有機EL素子が破壊されてしまう事態を未然に防止することができる。 Furthermore, since the spacer 60 that keeps a predetermined gap is provided, it is possible to avoid a situation in which the sealing glass plate 50 is distorted by atmospheric pressure or external force. Thereby, the situation where the organic EL layer 40 and the glass plate 50 for sealing contact and an organic EL element is destroyed can be prevented beforehand.
また、封止用ガラス板50として比較的安価な平板ガラスを用いることができ、第6の実施の形態によれば、低コストで信頼性を向上させることができる有機EL装置を提供することができる。 Further, a relatively inexpensive flat glass can be used as the sealing glass plate 50. According to the sixth embodiment, an organic EL device that can improve reliability at low cost is provided. it can.
また、充填材30が液状の樹脂、フッ素系などの不活性オイル、ゲル材あるいは窒素ガス、Heガス等の不活性ガスである場合には、有機EL素子におけるショート箇所の自己修復を図ることができ、歩留まりを向上させることができる。 In addition, when the filler 30 is a liquid resin, a fluorine-based inert oil, a gel material, or an inert gas such as nitrogen gas or He gas, self-repair of a short portion in the organic EL element can be achieved. And the yield can be improved.
また、液状の充填材30の導入により、ガス封止よりも有機EL素子から発生する熱を外部に逃がすことが容易になる。これにより、有機EL素子の温度上昇を抑制することができ、有機EL装置1の寿命を向上させることができる。 Further, the introduction of the liquid filler 30 makes it easier to release heat generated from the organic EL element to the outside than gas sealing. Thereby, the temperature rise of an organic EL element can be suppressed and the lifetime of the organic EL apparatus 1 can be improved.
(スペーサの形成パターン)
図10〜図12を参照して、第2、第4、第6の実施の形態に係る有機EL装置におけるスペーサ60の形成パターンについて述べる。
(Spacer formation pattern)
The formation pattern of the spacer 60 in the organic EL device according to the second, fourth, and sixth embodiments will be described with reference to FIGS.
スペーサ60は、所定のパターン構造でパターニングされて配置することができる。パターン構造は、矩形パターン、円形パターン、六角形パターンのいずれかとすることができる。 The spacer 60 can be arranged by being patterned with a predetermined pattern structure. The pattern structure can be any of a rectangular pattern, a circular pattern, and a hexagonal pattern.
図10は、第2、第4、第6の実施の形態に係る有機EL装置において、スペーサ60の模式的平面パターン構成図である。 FIG. 10 is a schematic plane pattern configuration diagram of the spacer 60 in the organic EL devices according to the second, fourth, and sixth embodiments.
図10において、(a)は正方形パターン例、(b)は円形パターン例、(c)は三角形を基調とする円形パターン例、(d)は六角形を基調とする正方形パターン例、(e)は六角形パターン例である。なお、「a」は各スペーサ間の距離、「b」はスペーサの幅を示す。 10, (a) is a square pattern example, (b) is a circular pattern example, (c) is a circular pattern example based on a triangle, (d) is a square pattern example based on a hexagon, (e) Is an example of a hexagonal pattern. “A” represents the distance between the spacers, and “b” represents the width of the spacer.
図11は、微細なスペーサを設けた第6の実施の形態に係る有機EL装置1の作成例の外観を示す撮影図である。スペーサは、フォトリソグラフィにより、例えば直径10μm以下の幅とすることにより、肉眼では見えない状態とすることができる。 FIG. 11 is a photograph showing an external appearance of a production example of the organic EL device 1 according to the sixth embodiment provided with fine spacers. The spacer can be made invisible to the naked eye by photolithography, for example, with a width of 10 μm or less.
図12は、六角形パターンのスペーサ60の形成例を示す撮影図である。この例では、各スペーサ60を幅7.7μmの六角形パターンで形成している。これにより、スペーサ60を肉眼では見えない状態とすることができると共に、有機EL装置1の外力等に対する強度を向上させることができる。 FIG. 12 is a photograph showing an example of forming a hexagonal pattern spacer 60. In this example, each spacer 60 is formed in a hexagonal pattern having a width of 7.7 μm. Thereby, while being able to make the spacer 60 invisible with the naked eye, the intensity | strength with respect to the external force etc. of the organic EL apparatus 1 can be improved.
(耐湿寿命の評価結果)
次に、図13〜15を参照して、第1〜第6の実施の形態に係る有機EL装置1の耐湿寿命の評価結果について述べる。
(Evaluation results of moisture resistance life)
Next, with reference to FIGS. 13 to 15, the evaluation results of the moisture resistance life of the organic EL device 1 according to the first to sixth embodiments will be described.
図13は、耐湿寿命の評価結果についてダークスポット直径(μm)と時間(h)との関係を示すグラフである。 FIG. 13 is a graph showing the relationship between the dark spot diameter (μm) and time (h) for the evaluation results of the moisture resistance life.
図13において、グラフ曲線Aは比較例としての樹脂封止構造において液体充填材を用いた有機EL装置、グラフ曲線Bはガラスフリットによる封止構造において液体充填材を用いた有機EL装置1、グラフ曲線Cはガラスフリットによる封止構造において窒素ガスを充填を用いた有機EL装置1についての評価結果を示す。 In FIG. 13, a graph curve A is an organic EL device using a liquid filler in a resin sealing structure as a comparative example, a graph curve B is an organic EL device 1 using a liquid filler in a sealing structure using a glass frit, a graph A curve C shows an evaluation result of the organic EL device 1 using nitrogen gas filling in a sealing structure with a glass frit.
なお、評価実験は、温度85℃、湿度85%RH加速試験である。 The evaluation experiment is an accelerated test at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% RH.
図13に示すように、グラフ曲線Aに係る比較例としての有機EL装置では、約200〜300hでダークスポットの直径が急激に大きくなり、水分の浸入が進んでいると推測される。 As shown in FIG. 13, in the organic EL device as a comparative example related to the graph curve A, it is estimated that the diameter of the dark spot suddenly increases in about 200 to 300 h, and the infiltration of moisture is progressing.
一方、グラフ曲線B、Cに係る本実施形態に係る有機EL装置1では、約700h経過時においてもダークスポットの進行は見られず、耐湿寿命が向上していることが分かる。 On the other hand, in the organic EL device 1 according to the present embodiment related to the graph curves B and C, it is understood that the progress of dark spots is not seen even after about 700 hours, and the moisture resistance life is improved.
図14は、比較例に係る有機EL装置のダークスポットの進行の様子を示す撮影図である。比較例に係る有機EL装置は、基板と封止用ガラス板との間を樹脂で封止した構成である。耐湿寿命の評価実験において、図14(a)に示す0hでは幅1mmの所定領域においてダークスポットは存在しない。図14(b)に示す200h経過後では数個のダークスポットが発生している。図14(c)に示す400h経過後ではダークスポットが大きく成長していることが分かる。 FIG. 14 is a shooting diagram illustrating the progress of dark spots in the organic EL device according to the comparative example. The organic EL device according to the comparative example has a configuration in which the space between the substrate and the sealing glass plate is sealed with a resin. In the experiment for evaluating the moisture resistance life, at 0h shown in FIG. 14A, there is no dark spot in a predetermined region having a width of 1 mm. After 200 hours shown in FIG. 14B, several dark spots are generated. It can be seen that the dark spots have grown greatly after 400 hours have elapsed as shown in FIG.
図15は、本実施の形態に係る有機EL装置1のダークスポットの進行の様子を示す撮影図である。耐湿寿命の評価実験において、図15(a)に示す0hでは幅1mmの所定領域においてダークスポットは存在しない。図15(b)に示す200h経過後では数個のダークスポットが発生している。しかし、図15(c)に示す400h経過後においてもダークスポットは成長していないことがわかる。 FIG. 15 is a shooting diagram illustrating the progress of dark spots in the organic EL device 1 according to the present embodiment. In the experiment for evaluating the moisture resistance life, at 0h shown in FIG. 15A, there is no dark spot in a predetermined region having a width of 1 mm. Several 200 dark spots are generated after 200 hours shown in FIG. However, it can be seen that the dark spots have not grown even after 400 hours have elapsed as shown in FIG.
このように、本実施形態に係る有機EL装置1では、基板10と封止用ガラス板50との間をガラスフリット等の防湿性の無機材料で封止することにより、耐湿寿命が向上されている。 As described above, in the organic EL device 1 according to the present embodiment, the moisture resistance life is improved by sealing the space between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 with a moisture-proof inorganic material such as glass frit. Yes.
(自己修復の例)
充填材30が液状の樹脂、フッ素系などの不活性オイル、ゲル材あるいは窒素ガス、Heガス等の不活性ガスである場合には、逆バイアスを印加することで有機EL素子におけるショート箇所の自己修復を図ることができる。
(Example of self-repair)
When the filler 30 is a liquid resin, a fluorine-based inert oil, a gel material, or an inert gas such as nitrogen gas or He gas, a self-short circuit in the organic EL element is applied by applying a reverse bias. It can be repaired.
図16は、自己修復の例について、リーク電流の電流密度(A/cm2)と累積発生確率との関係を示すグラフである。 FIG. 16 is a graph showing the relationship between the current density (A / cm 2 ) of leakage current and the cumulative occurrence probability for an example of self-repair.
図16に示すように、初期状態に比して、自己修復後にはリーク電流が減少していることが分かる。この結果、有機EL素子のショート破壊を未然に防ぐことができ、歩留まりの向上を図ることができる。 As shown in FIG. 16, it can be seen that the leakage current decreases after self-repair as compared to the initial state. As a result, short-circuit breakdown of the organic EL element can be prevented in advance, and the yield can be improved.
(第3の実施の形態に係る有機EL装置の製造方法)
図17〜図23を参照して、図5に示す第3の実施の形態に係る有機EL装置1の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing organic EL device according to the third embodiment)
With reference to FIGS. 17-23, the manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus 1 which concerns on 3rd Embodiment shown in FIG. 5 is demonstrated.
図17は、第3の実施の形態に係る有機EL装置1をマトリクス状に複数形成した状態を示す模式的鳥瞰図である。なお、SLは各有機EL装置1を分離するスクライブラインである。I−I線は、有機EL装置1の断面部を示す。 FIG. 17 is a schematic bird's-eye view showing a state in which a plurality of organic EL devices 1 according to the third embodiment are formed in a matrix. Note that SL is a scribe line that separates the organic EL devices 1. A line I-I indicates a cross section of the organic EL device 1.
製造方法の工程は以下の通りである。 The steps of the manufacturing method are as follows.
(a)まず、図18に示すように、封止用ガラス板50上の縁部側に周辺封止材100としてガラスフリットを塗布して焼成する。 (A) First, as shown in FIG. 18, a glass frit is applied as a peripheral sealing material 100 to the edge side on the sealing glass plate 50 and fired.
(b)次に、図19(b)に示すように、周辺封止材100の外側に所定の隙間を挟んで仮封止用の紫外線硬化樹脂101を塗布し、周辺封止材100で囲繞された中央部に充填材30を滴下する。 (B) Next, as shown in FIG. 19B, an ultraviolet curable resin 101 for temporary sealing is applied to the outside of the peripheral sealing material 100 with a predetermined gap therebetween, and the peripheral sealing material 100 surrounds the peripheral sealing material 100. The filler 30 is dropped on the center part.
(c)また、図19(a)に示すように、第1電極層12、有機EL層40、第2電極層20から成る有機EL素子を形成した基板10を素子側を下向きにして、封止用ガラス板50と対向させる。 (C) Further, as shown in FIG. 19A, the substrate 10 on which the organic EL element composed of the first electrode layer 12, the organic EL layer 40, and the second electrode layer 20 is formed is sealed with the element side facing downward. It is made to oppose the glass plate 50 for a stop.
(d)次に、図20に示すように、有機EL素子を形成した基板10と封止用ガラス板50とを対向させた状態で真空下で密着させる。このとき、基板10と封止用ガラス板50と紫外線硬化樹脂101で囲まれた部分は真空状態に保たれる。この際の基板10と封止用ガラス板50との距離はW1である。 (D) Next, as shown in FIG. 20, the substrate 10 on which the organic EL element is formed and the sealing glass plate 50 are brought into close contact with each other under vacuum. At this time, the portion surrounded by the substrate 10, the sealing glass plate 50, and the ultraviolet curable resin 101 is kept in a vacuum state. At this time, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is W1.
(e)次に、図21に示すように、有機EL素子を形成した基板10と封止用ガラス板50とを対向させた状態で大気圧状態に戻すことにより、基板10と封止用ガラス板50とが大気圧Paによって押圧される。これにより、基板10と封止用ガラス板50との距離はW1より小さいW2の状態となり、充填材30が空間全体に広がる。具体的には、図17に示す有機EL装置1のセルCijをマトリクス状に複数形成したものを真空チャンバに収容して真空状態として圧着させる。その後、大気圧状態に戻すことにより、基板10と封止用ガラス板50とが大気圧Paによって押圧される。これにより、基板10と封止用ガラス板50との距離はW1より小さいW2の状態となり、充填材30が空間全体に広がる。 (E) Next, as shown in FIG. 21, the substrate 10 and the sealing glass are returned to the atmospheric pressure with the substrate 10 on which the organic EL element is formed and the sealing glass plate 50 facing each other. The plate 50 is pressed by the atmospheric pressure Pa. Thereby, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is in a state of W2 that is smaller than W1, and the filler 30 spreads over the entire space. Specifically, a plurality of cells Cij of the organic EL device 1 shown in FIG. 17 formed in a matrix are accommodated in a vacuum chamber and are pressed in a vacuum state. Thereafter, the substrate 10 and the sealing glass plate 50 are pressed by the atmospheric pressure Pa by returning to the atmospheric pressure state. Thereby, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is in a state of W2 that is smaller than W1, and the filler 30 spreads over the entire space.
(f)次に、紫外線硬化樹脂101に紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂101を硬化させて仮封止する。 (F) Next, the ultraviolet curable resin 101 is irradiated with ultraviolet rays so that the ultraviolet curable resin 101 is cured and temporarily sealed.
(g)次に、図22に示すように、周辺封止材100にレーザ光PLを照射して、封止用ガラス板50と基板10とを融着させて密封する。ここで、図22は、図17のI−I線に沿うセルCijの断面図に対応している。ただし、図22において、基板10と封止用ガラス板50を上下反転させることで、図17のI−I線に沿う断面図に対応するセルCijを得ることができる。 (G) Next, as shown in FIG. 22, the peripheral sealing material 100 is irradiated with the laser beam PL, and the sealing glass plate 50 and the substrate 10 are fused and sealed. Here, FIG. 22 corresponds to a cross-sectional view of the cell Cij along the line II in FIG. However, in FIG. 22, by inverting the substrate 10 and the sealing glass plate 50 up and down, the cell Cij corresponding to the cross-sectional view taken along the line II of FIG. 17 can be obtained.
(h)次に、図22において、スクライブラインSL1、SL2に沿ってスクライブして、仮封止部を切り落とし、切断部に残留した充填材を洗浄・除去する。 (H) Next, in FIG. 22, scribing is performed along the scribe lines SL <b> 1 and SL <b> 2, the temporary sealing portion is cut off, and the filler remaining on the cutting portion is cleaned and removed.
以上の工程により、図23に示す有機EL装置を量産することができる。 Through the above steps, the organic EL device shown in FIG. 23 can be mass-produced.
(第4の実施の形態に係る有機EL装置の製造方法)
図24〜図29を参照して、図6に示す第4の実施の形態に係る有機EL装置1の製造方法について説明する。
(Method for Manufacturing Organic EL Device According to Fourth Embodiment)
A method for manufacturing the organic EL device 1 according to the fourth embodiment shown in FIG. 6 will be described with reference to FIGS.
第4の実施の形態に係る有機EL装置1は、図17と同様にマトリクス状に複数形成される。 A plurality of organic EL devices 1 according to the fourth embodiment are formed in a matrix like FIG.
製造方法の工程は以下の通りである。 The steps of the manufacturing method are as follows.
(a)まず、図24に示すように、第1電極層12を有する基板10にフォトリソグラフィによってスペーサ60を形成する。その後に、有機EL層40と第2電極層20を積層していく。 (A) First, as shown in FIG. 24, a spacer 60 is formed on the substrate 10 having the first electrode layer 12 by photolithography. Thereafter, the organic EL layer 40 and the second electrode layer 20 are stacked.
(b)次に、図25(b)に示すように、封止用ガラス板50上の縁部側に周辺封止材100を塗布して焼成する。 (B) Next, as shown in FIG. 25B, the peripheral sealing material 100 is applied to the edge side on the sealing glass plate 50 and fired.
(c)次に、図25(b)に示すように、周辺封止材100の外側に所定の隙間を挟んで仮封止用の紫外線硬化樹脂101を塗布し、周辺封止材100で囲繞された中央部に充填材30を滴下する。 (C) Next, as shown in FIG. 25 (b), an ultraviolet curable resin 101 for temporary sealing is applied outside the peripheral sealing material 100 with a predetermined gap therebetween, and the peripheral sealing material 100 surrounds the peripheral sealing material 100. The filler 30 is dropped on the center part.
(d)次に、図25(a)に示すように、スペーサ60および有機EL素子を形成した基板10を素子側を下向きにして、封止用ガラス板50と対向させる。 (D) Next, as shown in FIG. 25A, the substrate 10 on which the spacer 60 and the organic EL element are formed is opposed to the sealing glass plate 50 with the element side facing downward.
(e)次に、図26に示すように、有機EL素子を形成した基板10と封止用ガラス板50とを対向させた状態で真空下で密着させる。このとき、基板10と封止用ガラス板50と紫外線硬化樹脂101で囲まれた部分は真空状態に保たれる。この際の基板10と封止用ガラス板50との距離はW1である。 (E) Next, as shown in FIG. 26, the substrate 10 on which the organic EL element is formed and the sealing glass plate 50 are brought into close contact with each other under vacuum. At this time, the portion surrounded by the substrate 10, the sealing glass plate 50, and the ultraviolet curable resin 101 is kept in a vacuum state. At this time, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is W1.
(f)次に、図27に示すように、有機EL素子を形成した基板10と封止用ガラス板50とを対向させた状態で大気圧状態に戻すことにより、基板10と封止用ガラス板50とが大気圧Paによって押圧される。これにより、基板10と封止用ガラス板50との距離はW1より小さいW2の状態となり、充填材30が空間全体に広がる。具体的には、図17に示す有機EL装置1のセルCijをマトリクス状に複数形成したものを真空チャンバに収容して真空状態として圧着させる。その後、大気圧状態に戻すことにより、基板10と封止用ガラス板50とが大気圧Paによって押圧される。これにより、基板10と封止用ガラス板50との距離はW1より小さいW2の状態となり、充填材30が空間全体に広がる。また、スペーサ60の先端が、封止用ガラス板50に当接した状態となる。 (F) Next, as shown in FIG. 27, by returning the substrate 10 on which the organic EL element is formed and the glass plate 50 for sealing to the atmospheric pressure state, the substrate 10 and the glass for sealing are returned. The plate 50 is pressed by the atmospheric pressure Pa. Thereby, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is in a state of W2 that is smaller than W1, and the filler 30 spreads over the entire space. Specifically, a plurality of cells Cij of the organic EL device 1 shown in FIG. 17 formed in a matrix are accommodated in a vacuum chamber and are pressed in a vacuum state. Thereafter, the substrate 10 and the sealing glass plate 50 are pressed by the atmospheric pressure Pa by returning to the atmospheric pressure state. Thereby, the distance between the substrate 10 and the sealing glass plate 50 is in a state of W2 that is smaller than W1, and the filler 30 spreads over the entire space. Further, the tip of the spacer 60 comes into contact with the sealing glass plate 50.
(f)次に、紫外線硬化樹脂101に紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂101を硬化させて仮封止する。 (F) Next, the ultraviolet curable resin 101 is irradiated with ultraviolet rays so that the ultraviolet curable resin 101 is cured and temporarily sealed.
(g)次に、図28に示すように、周辺封止材100にレーザ光PLを照射して、封止用ガラス板50と基板10とを融着させて密封する。ここで、図28は、図17のI−I線に沿うセルCijの断面図に対応している。ただし、図28において、基板10と封止用ガラス板50を上下反転させることで、図17のI−I線に沿う断面図に対応するセルCijを得ることができる。 (G) Next, as shown in FIG. 28, the peripheral sealing material 100 is irradiated with laser light PL, and the sealing glass plate 50 and the substrate 10 are fused and sealed. Here, FIG. 28 corresponds to a cross-sectional view of the cell Cij along the line II in FIG. However, in FIG. 28, the cell Cij corresponding to the cross-sectional view taken along the line II in FIG. 17 can be obtained by turning the substrate 10 and the sealing glass plate 50 upside down.
(h)次に、図28において、スクライブラインSL1、SL2に沿ってスクライブして、仮封止部を切り落とし、切断部に残留した充填材を洗浄・除去する。 (H) Next, in FIG. 28, scribing is performed along the scribe lines SL1 and SL2, and the temporarily sealed portion is cut off, and the filler remaining on the cut portion is cleaned and removed.
以上の工程により、図29に示す有機EL装置を量産することができる。 Through the above steps, the organic EL device shown in FIG. 29 can be mass-produced.
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第1〜第6の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面は例示的なものであり、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described according to the first to sixth embodiments. However, it should be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure are exemplary and limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含む。 As described above, the present invention includes various embodiments not described herein.
本発明の有機EL装置は、高輝度有機EL照明分野、高輝度有機ELディスプレイ分野などに適用可能である。 The organic EL device of the present invention can be applied to the field of high-brightness organic EL lighting, the field of high-brightness organic EL display, and the like.
1…有機EL装置
10…基板
12…第1電極層
14…正孔輸送層
16…発光層
18…電子輸送層
20…第2電極層
30…充填材
40…有機EL層
50…封止用ガラス板
60…スペーサ
70…ダム材
100…周辺封止材
101…紫外線硬化樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL apparatus 10 ... Board | substrate 12 ... 1st electrode layer 14 ... Hole transport layer 16 ... Light emitting layer 18 ... Electron transport layer 20 ... 2nd electrode layer 30 ... Filler 40 ... Organic EL layer 50 ... Glass for sealing Plate 60 ... Spacer 70 ... Dam material 100 ... Peripheral sealing material 101 ... UV curable resin
Claims (24)
前記基板上に配置された第1電極層と、
前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って配置された有機EL層と、
前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って配置された第2電極層と、
前記第2電極層上に配置される封止用ガラス板と、
前記基板と前記封止用ガラス板との間を所定のギャップを挟んで封止し、かつ防湿性の無機材料で構成される周辺封止材と
を備えることを特徴とする有機EL装置。 A substrate,
A first electrode layer disposed on the substrate;
An organic EL layer disposed over the end of the first electrode layer from the first electrode layer;
From the organic EL layer, a second electrode layer disposed across the end of the organic EL layer on the side disposed across the end of the first electrode layer;
A sealing glass plate disposed on the second electrode layer;
An organic EL device comprising: a peripheral sealing material configured to seal between the substrate and the sealing glass plate with a predetermined gap therebetween and configured with a moisture-proof inorganic material.
前記有機EL層は、前記スペーサを覆うように前記第1電極層上に配置され、
前記第2電極層は、当該有機EL層上に配置されることを特徴とする請求項4〜8の何れか1項に記載の有機EL装置。 The spacer is disposed on the first electrode layer;
The organic EL layer is disposed on the first electrode layer so as to cover the spacer,
The organic EL device according to claim 4, wherein the second electrode layer is disposed on the organic EL layer.
前記基板上に第1電極層を形成する工程と、
前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って有機EL層を形成する工程と、
前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って第2電極層を形成する工程と、
前記第2電極層上に所定の隙間を挟んで封止用ガラス板を形成する工程と、
前記基板と前記封止用ガラス板との間にガラスフリットから成る周辺封止材を形成する工程と、
前記周辺封止材を溶融させて封止する工程と
を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 Preparing a substrate;
Forming a first electrode layer on the substrate;
Forming an organic EL layer from above the first electrode layer across the edge of the first electrode layer;
Forming a second electrode layer across the end of the organic EL layer on the side disposed across the end of the first electrode layer from the organic EL layer;
Forming a sealing glass plate with a predetermined gap on the second electrode layer;
Forming a peripheral sealing material made of glass frit between the substrate and the sealing glass plate;
And a step of melting and sealing the peripheral sealing material.
前記封止用ガラス板上の縁部側にガラスフリットを塗布して焼成する工程と、
前記ガラスフリットの外側に仮封止用の紫外線硬化樹脂を塗布する工程と、
前記ガラスフリットで囲繞された中央部に充填材を滴下する工程と、
有機EL素子を形成した基板であって、前記基板上に配置された第1電極層と、前記第1電極層上から前記第1電極層の端部に跨って配置された前記有機EL層と、前記有機EL層上から、前記第1電極層の端部に跨って配置された側の前記有機EL層の端部に跨って配置された第2電極層とを備える前記基板を準備する工程と、
前記有機EL素子を形成した基板と前記封止用ガラス板とを対向させ、真空下で密着させる工程と、
前記紫外線硬化樹脂に紫外線を照射して仮封止する工程と、
前記ガラスフリットにレーザ光を照射して、前記封止用ガラス板と前記基板とを融着する工程と、
前記ガラスフリットの外側に位置する仮封止部を切り落とす工程と
を有することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 A step of preparing a sealing glass plate;
Applying and baking a glass frit on the edge side on the sealing glass plate;
Applying an ultraviolet curable resin for temporary sealing to the outside of the glass frit;
Dropping a filler into a central portion surrounded by the glass frit;
A substrate on which an organic EL element is formed, the first electrode layer disposed on the substrate, and the organic EL layer disposed across the first electrode layer from the first electrode layer; And a step of preparing the substrate including the second electrode layer disposed across the end portion of the organic EL layer on the side disposed across the end portion of the first electrode layer from above the organic EL layer. When,
A step in which the substrate on which the organic EL element is formed and the glass plate for sealing are opposed to each other and adhered under vacuum;
Irradiating the ultraviolet curable resin with ultraviolet rays and temporarily sealing the ultraviolet curable resin;
Irradiating the glass frit with a laser beam to fuse the sealing glass plate and the substrate;
And a step of cutting off a temporary sealing portion located outside the glass frit.
基板上に所定パターンでスペーサを形成する工程と、
前記基板上に有機EL素子を成膜する工程と
を有することを特徴とする請求項22に記載の有機EL装置の製造方法。 The step of preparing the substrate on which the organic EL element is formed includes
Forming a spacer in a predetermined pattern on the substrate;
The method of manufacturing an organic EL device according to claim 22, further comprising: forming an organic EL element on the substrate.
前記基板上に塗布されたフォトレジストをパターニングして形成する工程を有することを特徴とする請求項22に記載の有機EL装置の製造方法。 Forming a spacer in a predetermined pattern on the substrate;
23. The method of manufacturing an organic EL device according to claim 22, further comprising a step of patterning and forming a photoresist applied on the substrate.
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