JP6802156B2 - 有機ｅｌデバイス、有機ｅｌ照明パネル、有機ｅｌ照明装置および有機ｅｌディスプレイ - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬデバイス、有機ＥＬ照明パネル、有機ＥＬ照明装置および有機ＥＬディスプレイに関する。
有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）デバイスは、一般的に、有機ＥＬ素子（有機ＥＬ層および一対の電極）と、前記有機ＥＬ素子を積層する基板と、封止基板と、シール層と、充填剤とを含み、前記基板と前記封止基板とは、それぞれの対向面における周端部に配置された前記シール層を介して積層され、前記基板と前記封止基板との間の空間に、前記充填剤が充填された構成である。
他方、有機ＥＬデバイスの中でも、近年、曲げることが可能なフレキシブル有機ＥＬデバイスが着目されており、その場合、前記基板および前記封止基板として、フレキシブルな基板（可撓性基板）が使用される（特許文献１）。しかし、フレキシブル有機ＥＬデバイスを曲げると、湾曲部とその周辺において、前記基板と前記封止基板との厚み方向の距離が近づき、前記封止基板の内部側表面が前記有機ＥＬ層に接触し、前記有機ＥＬ層に傷がついてしまうことがある。前記有機ＥＬ層が傷つくと、その部分において発光しなくなるという問題がある。
また、曲げによって、前記基板と前記シール層との界面や前記封止基板と前記シール層との界面に応力が集中し、前記基板または前記封止基板から前記シール層が剥がれる場合がある。
そこで、本発明は、湾曲時に生じる有機ＥＬ層の損傷を防止可能な有機ＥＬデバイスを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬデバイスは、
第１基板と、第２基板と、１以上の有機ＥＬ素子と、シール層とを有し、
前記有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層と一対の電極とを有し、
前記第１基板の一方の表面は、前記１以上の有機ＥＬ素子が配置された実装表面であり、
前記第１基板および前記第２基板は、前記シール層を介して、前記第１基板の実装表面と前記第２基板の一方の表面とが対向するように積層され、
前記シール層は、前記第１基板の実装表面における前記第２基板との対向領域の端部全域と、前記第２基板の対向表面における前記第１基板との対向領域の端部全域とにおいて、前記第１基板と前記第２基板との隙間をシールし、
さらに、１以上の支持層を有し、
前記支持層は、前記第１基板の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の全部または一部と、前記第２基板の対向表面における前記非配置領域の全部または一部に対向する対向領域とを、連結するように配置されていることを特徴とする。
第１基板と、第２基板と、１以上の有機ＥＬ素子と、シール層とを有し、
前記有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層と一対の電極とを有し、
前記第１基板の一方の表面は、前記１以上の有機ＥＬ素子が配置された実装表面であり、
前記第１基板および前記第２基板は、前記シール層を介して、前記第１基板の実装表面と前記第２基板の一方の表面とが対向するように積層され、
前記シール層は、前記第１基板の実装表面における前記第２基板との対向領域の端部全域と、前記第２基板の対向表面における前記第１基板との対向領域の端部全域とにおいて、前記第１基板と前記第２基板との隙間をシールし、
さらに、１以上の支持層を有し、
前記支持層は、前記第１基板の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の全部または一部と、前記第２基板の対向表面における前記非配置領域の全部または一部に対向する対向領域とを、連結するように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、湾曲時に生じる有機ＥＬ層の損傷を防止可能な有機ＥＬデバイスを提供することができる。
以下、本発明の有機ＥＬデバイス、有機ＥＬ照明パネル、有機ＥＬ照明装置および有機ＥＬディスプレイについて、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。なお、以下の図１から図３において、同一部分には、同一符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、図面においては、説明の便宜上、各部の構造は適宜簡略化して示す場合があり、各部の寸法比等は、実際とは異なり、模式的に示す場合がある。
［実施形態１］
本実施形態は、支持層１５が、２層以上の積層体であり、第１基板１１上の陽極１６を介して、第１基板１１と第２基板１２とを連結し、且つ、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、支持層１５の配置領域である有機ＥＬデバイスの一例である。本例においては、有機ＥＬ素子の非配置領域である有機ＥＬ層１３端部とシール層１４との間に、支持層１５が配置されていない。ただし、本実施形態は、本発明の有機ＥＬデバイスの一例に過ぎず、本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、有機ＥＬ層端部とシール層との間の領域に、さらに、支持層があってもよい。図１に、本実施形態の有機ＥＬデバイスを示す。図１（Ａ）は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す有機ＥＬデバイスのＩ−Ｉ方向から見た断面図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、第１基板１１と、第２基板１２と、有機ＥＬ素子と、シール層１４とを有する。前記有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層１３と一対の電極（陽極１６および陰極１７）とを有する。第１基板１１の一方の表面（図１（Ｂ）においては、上面）は、前記有機ＥＬ素子が配置された実装表面である。第１基板１１および第２基板１２は、シール層１４を介して、第１基板１１の実装表面と第２基板１２の一方の表面（図１（Ｂ）においては、下面）とが対向するように積層されている。シール層１４は、第１基板１１の実装表面における第２基板１２との対向領域の端部全域と、第２基板１２の対向表面における第１基板１１との対向領域の端部全域とにおいて、第１基板１１と第２基板１２との隙間をシールしている。本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、さらに、１以上の支持層１５（図１においては、４５個）を有する。支持層１５は、図１（Ｂ）に示すように、下部支持層１５ａ、第１の中部支持層１５ｂ、第２の中部支持層１５ｃおよび上部支持層１５ｄの積層体である。下部支持層１５ａの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）は、陽極１６と接しており、下部支持層１５ａの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第１の中部支持層１５ｂの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）と接している。第１の中部支持層１５ｂの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第２の中部支持層１５ｃの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）と接している。第２の中部支持層１５ｃの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、上部支持層１５ｄの一方の面（図１（Ｂ）において、下面）と接しており、上部支持層１５ｄの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第２基板１２の対向表面と接している。これにより、支持層１５は、第１基板１１の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部と、第２基板１２の対向表面における前記非配置領域の一部に対向する対向領域とを、連結している。図１には、正方形状である有機ＥＬデバイス１０を例示したが、本発明の有機ＥＬデバイスの形状はこの例に限定されず、例えば正方形状以外の平行四辺形状（長方形状、菱形状を含む。）、台形状、五角形状、六角形状等の正方形状以外の多角形状；円状；楕円状；およびそれらに近い形状（例えば、略正方形状等）等であってもよい。
本実施形態は、支持層１５が、２層以上の積層体であり、第１基板１１上の陽極１６を介して、第１基板１１と第２基板１２とを連結し、且つ、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、支持層１５の配置領域である有機ＥＬデバイスの一例である。本例においては、有機ＥＬ素子の非配置領域である有機ＥＬ層１３端部とシール層１４との間に、支持層１５が配置されていない。ただし、本実施形態は、本発明の有機ＥＬデバイスの一例に過ぎず、本発明の有機ＥＬデバイスにおいて、有機ＥＬ層端部とシール層との間の領域に、さらに、支持層があってもよい。図１に、本実施形態の有機ＥＬデバイスを示す。図１（Ａ）は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す有機ＥＬデバイスのＩ−Ｉ方向から見た断面図である。図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、第１基板１１と、第２基板１２と、有機ＥＬ素子と、シール層１４とを有する。前記有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層１３と一対の電極（陽極１６および陰極１７）とを有する。第１基板１１の一方の表面（図１（Ｂ）においては、上面）は、前記有機ＥＬ素子が配置された実装表面である。第１基板１１および第２基板１２は、シール層１４を介して、第１基板１１の実装表面と第２基板１２の一方の表面（図１（Ｂ）においては、下面）とが対向するように積層されている。シール層１４は、第１基板１１の実装表面における第２基板１２との対向領域の端部全域と、第２基板１２の対向表面における第１基板１１との対向領域の端部全域とにおいて、第１基板１１と第２基板１２との隙間をシールしている。本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、さらに、１以上の支持層１５（図１においては、４５個）を有する。支持層１５は、図１（Ｂ）に示すように、下部支持層１５ａ、第１の中部支持層１５ｂ、第２の中部支持層１５ｃおよび上部支持層１５ｄの積層体である。下部支持層１５ａの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）は、陽極１６と接しており、下部支持層１５ａの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第１の中部支持層１５ｂの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）と接している。第１の中部支持層１５ｂの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第２の中部支持層１５ｃの一方の面（図１（Ｂ）においては、下面）と接している。第２の中部支持層１５ｃの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、上部支持層１５ｄの一方の面（図１（Ｂ）において、下面）と接しており、上部支持層１５ｄの他方の面（図１（Ｂ）においては、上面）は、第２基板１２の対向表面と接している。これにより、支持層１５は、第１基板１１の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部と、第２基板１２の対向表面における前記非配置領域の一部に対向する対向領域とを、連結している。図１には、正方形状である有機ＥＬデバイス１０を例示したが、本発明の有機ＥＬデバイスの形状はこの例に限定されず、例えば正方形状以外の平行四辺形状（長方形状、菱形状を含む。）、台形状、五角形状、六角形状等の正方形状以外の多角形状；円状；楕円状；およびそれらに近い形状（例えば、略正方形状等）等であってもよい。
本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、湾曲可能なデバイスであり、いわゆるフレキシブル有機ＥＬデバイスであることが好ましい。そのため、第１基板１１および第２基板１２は、それぞれ、可撓性基板であることが好ましい。
第１基板１１は、有機ＥＬ層１３の発光を透過させる透過率の高いものであることが好ましい。第１基板１１の透過率は、全光線透過率で８０％以上であることが好ましく、８４％以上であることがより好ましい。第１基板１１の形成材料としては、例えば、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル；ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸エチル等のアクリル系樹脂；ポリエーテルサルフォン；ポリ炭酸エステル；等があげられる。第１基板１１のみでは水分の透過を抑制するのに不十分である場合には、第１基板１１の実装表面上に水分透過を抑制するためのバリア膜を形成することが好ましい。第１基板１１の大きさ（長さおよび幅）は、特に制限されず、例えば、所望の有機ＥＬデバイス１０の大きさに応じて、適宜設定すればよい。第１基板１１の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、２０〜３００μｍの範囲である。なお、第１基板１１に加え若しくは代えて、後述の第２基板１２を有機ＥＬ層１３の発光を透過させる透過率の高いものとしてもよい。
第２基板１２の形成材料としては、例えば、第１基板１１の形成材料として例示したものと同様の材料があげられる。第１基板１１および第２基板１２の形成材料は、必ずしも同一でなくてもよいが、曲げ応力が同一または近似するものであることが好ましい。第２基板１２の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、２０〜３００μｍの範囲である。
前記有機ＥＬ素子は、陽極１６、有機ＥＬ層１３および陰極１７が、この順序で積層された積層体である。本実施形態の有機ＥＬデバイス１０では、第１基板１１上に陽極１６が形成され、陽極１６上に、下部支持層１５ａが形成され、陽極１６および下部支持層１５ａ上に、同じ材料を用いて、それぞれ、有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂが形成され、有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂの上に、同じ材料を用いて、それぞれ、陰極１７および第２の中部支持層１５ｃが形成されている。その結果、陽極１６、有機ＥＬ層１３および陰極１７が積層された領域が前記有機ＥＬ素子となり、陽極１６と第１の中部支持層１５ｂとの間に下部支持層１５ａが介在する支持層１５の配置領域が前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部となっている。
陽極１６は、有機ＥＬ層１３の発光を透過させる透過率の高いものであることが好ましい。陽極１６の透過率は、全光線透過率で８５％以上であることが好ましい。陽極１６の形成材料としては、例えば、酸化インジウムスズ、酸化インジウム亜鉛等があげられる。図１に例示する有機ＥＬデバイス１０では、陽極１６を長方形状としているが、本実施形態の有機ＥＬデバイスはこの例に限定されず、陽極１６は、有機ＥＬ層１３に電圧を印加可能であれば、いかなる形状であってもよい。陽極１６は、前記有機ＥＬ素子毎に分割して形成することも可能であるが、例えば、図１に例示のように連続膜として形成することが好ましい。これにより、例えば、陽極１６のパターニングを不要化又は簡略化できるため、有機ＥＬデバイス１０の製造が容易となり、製造コストを抑えることができる。また、陽極１６のパターニングされた端部の凹凸により、例えば、前記有機ＥＬ素子にショートが発生する等の不具合も回避できる。陽極１６の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、５０〜３００ｎｍの範囲である。なお、第２基板１２の形成材料が透過率の高いものである場合には、陽極１６と後述の陰極１７との配置箇所を、入れ替えてもよい。
有機ＥＬ層１３としては、従来公知の一般的な有機ＥＬ層とすればよく、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、有機ＥＬを含む発光層、電子輸送層、電子注入層が、順次積層された積層構造等である。有機ＥＬ層１３の各層の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、１〜２００ｎｍの範囲であり、有機ＥＬ層１３全体の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、１００〜１０００ｎｍの範囲である。
陰極１７の形成材料としては、例えば、アルミニウム、銀等があげられる。また、陰極１７の形成材料としては、例えば、陽極１６の形成材料として例示したものと同様の透過率の高い材料を用いてもよい。例えば、第１基板１１、第２基板１２、陽極１６および陰極１７の全てを透過率の高い材料で形成すれば、全体が透明の有機ＥＬデバイス１０を製造可能である。陰極１７の厚さは、特に制限するものではないが、例えば、５０〜３００ｎｍの範囲である。
シール層１４の形成材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等の紫外線硬化型接着剤または熱硬化型接着剤等があげられる。シール層１４は、有機ＥＬ層１３の厚さおよび陰極１７の厚さの合計よりも若干厚く形成され、その厚さは、例えば、１〜１００μｍの範囲である。
図１に例示する有機ＥＬデバイス１０では、支持層１５は、円柱状である。ただし、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０はこの例に限定されず、支持層１５は、例えば、六角柱等の角柱状等であってもよい。支持層１５は、前記有機ＥＬ素子を分割し、各素子を取り囲むように格子状に形成することも可能であるが、例えば、図１（Ａ）に例示のように、平面視で柱状の支持層１５をドット状にパターニングすることが好ましい。これにより、例えば、支持層１５を格子状に形成するよりも、第１基板１１および第２基板１２との接触面積を小さくでき、有機ＥＬデバイス１０の可撓性を高くでき、また、後述のように、発光領域も広くできる。第１基板１１の実装表面の面方向において、１つあたりの支持層１５の断面積は、平均直径で５μｍ以上、３００μｍ以下の円の面積に相当することが好ましく、より好ましくは、平均直径で８μｍ以上、１００μｍ以下の円の面積に相当することである。前述の支持層１５の断面積は、１５〜８００００μｍ２の範囲であることが好ましく、より好ましくは、５０〜８０００μｍ２の範囲である。
第１基板１１の実装表面の面方向において、シール層１４で囲まれる領域における支持層１５の密度は、１０〜１００００個／ｃｍ２の範囲であることが好ましい。前記密度を前記範囲とすれば、有機ＥＬデバイス１０の湾曲時に第２基板１２の対向表面が有機ＥＬ層１３に接触するのをより好適に防止でき、その結果、有機ＥＬ層１３の損傷をより好適に防止可能である。前記密度は、より好ましくは、１００〜４００個／ｃｍ２の範囲である。また、第１基板１１の実装表面において、シール層１４で囲まれる領域における発光領域は、８０％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０％以上である。前記発光領域とは、前記有機ＥＬ素子の配置領域である。
下部支持層１５ａは、絶縁層であることが好ましく、その形成材料としては、例えば、樹脂、無機化合物等があげられ、第１基板１１および第２基板１２の形成材料として例示したものと同様の材料であってもよい。下部支持層１５ａの厚さは、特に制限するものではないが、平均０．２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは、平均１μｍ以上、３０μｍ以下の範囲である。
第１の中部支持層１５ｂの構成は、前述のとおり、有機ＥＬ層１３と同じである。
第２の中部支持層１５ｃの形成材料および厚さは、前述のとおり、陰極１７と同じである。
上部支持層１５ｄは、シール層１４の形成材料と同じ材料で形成されることが好ましい。上部支持層１５ｄの厚さは、例えば、図１（Ｂ）に例示のように、シール層１４の厚さから下部支持層１５ａ、第１の中部支持層１５ｂおよび第２の中部支持層１５ｃの厚さを差し引いた値としてもよいし、シール層１４と同じ厚さやそれ以外の厚さとしてもよく、特に制限されない。
本実施形態の有機ＥＬデバイス１０において、第１基板１１と第２基板１２との間であり且つシール層１４で囲まれる空間（図１（Ｂ）における白抜き部分）に、充填剤が充填されていてもよい。前記充填剤としては、例えば、不活性ガス等があげられる。また、前記充填剤として、シリコーンに酸化カルシウム等の捕水剤を混練したものを用いれば、有機ＥＬデバイス１０の湾曲時に第２基板１２の対向表面が有機ＥＬ層１３に接触するのをより好適に防止でき、その結果、有機ＥＬ層１３の損傷をより好適に防止可能である。
つぎに、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０の製造方法について、例をあげて説明する。ただし、この製造方法は例示に過ぎず、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、いかなる方法で製造してもよい。
まず、第１基板１１の実装表面上に、陽極１６を形成する。陽極１６は、例えば、シャドーマスクを介して、前述の陽極１６の形成材料を、スパッタ法、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法等の従来公知の方法で成膜することで形成可能である。また、陽極１６は、前述の陽極１６の形成材料を、第１基板１１の実装表面上に一様に成膜し、フォトリソグラフィーにより所望の形状にパターニングすることでも形成可能である。
つぎに、陽極１６上に、下部支持層１５ａを形成する。下部支持層１５ａは、例えば、前述の下部支持層１５ａの形成材料を用いて、陽極１６の形成方法と同様にして形成できる。また、下部支持層１５ａは、前述の下部支持層１５ａの形成材料のディスペンス塗布、インクジェット塗布、スクリーン・フレキソ・グラビア等の印刷によっても形成可能である。
下部支持層１５ａをフォトリソグラフィーにより形成する場合、下部支持層１５ａは、例えば、陽極１６上にフォトレジストを成膜し、前記フォトレジスト膜をフォトリソグラフィーによりパターニングすることで形成可能である。前記フォトレジストとしては、ネガ型、ポジ型のいずれを用いてもよく、例えば、アクリル系樹脂、ノボラック、ポリイミド等のネガ型を用いることができる。フォトリソグラフィーによれば、１０μｍ単位の微細なパターンの形成が可能であり、また、前記フォトレジストとして透明のアクリル系樹脂を用いれば、有機ＥＬ層１３からの発光を遮断することもないため、好ましい。
下部支持層１５ａを印刷により形成する場合、下部支持層１５ａが所望の厚さとなるように、複数回反復して実施してもよい。印刷により形成した下部支持層１５ａは、フォトリソグラフィーによる場合より、第１基板１１の実装表面の面方向における１つあたりの断面積が大きくなるが、厚さを厚くしやすく、また、形成材料の選択幅が広がり、形成工程・形成装置も簡便であり、形成効率が高く、安価に形成可能である。
つぎに、陽極１６上および下部支持層１５ａ上に、同じ形成材料を用いて、それぞれ、有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂを同時に形成する。このように、同じ形成材料を用いて、有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂを同時に形成すれば、それらのパターニングを不要化または簡略化できるため、例えば、有機ＥＬデバイス１０をより容易に製造可能である。これについては、後述の陰極１７および第２の中部支持層１５ｃについても同様である。有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂは、例えば、従来公知の形成材料を用いて、抵抗加熱による真空蒸着法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、レーザーアブレーション法等の従来公知の方法でシャドーマスクを介して形成可能である。また、有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂの形成に高分子材料を用いる場合、前記高分子材料を液状にしてインクジェット等の印刷により陽極１６および下部支持層１５ａ上に有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂを形成することも可能であり、また、感光性塗布液にして、スピンコートまたはスリットコートし、フォトリソグラフィーにより陽極１６および下部支持層１５ａ上に有機ＥＬ層１３および第１の中部支持層１５ｂを形成することも可能である。
つぎに、有機ＥＬ層１３上および第１の中部支持層１５ｂ上に、同じ形成材料を用いて、それぞれ、陰極１７および第２の中部支持層１５ｃを同時に形成する。陰極１７および第２の中部支持層１５ｃは、前述の陰極１７の形成材料を用いて、例えば、真空蒸着法、スパッタ法等の従来公知の方法により形成可能である。
つぎに、シール層１４および上部支持層１５ｄを、前述のように、同じ形成材料を用いて、それぞれ、陽極１６上および第２の中部支持層１５ｄ上に同時に形成し、シール層１４および上部支持層１５ｄの上面に、第２基板１２を接着または融着する。このようにして、本実施形態の有機ＥＬデバイス１０を得ることができる。
本実施形態の有機ＥＬデバイス１０によれば、支持層１５が、第１基板１１の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部と、第２基板１２の対向表面における前記非配置領域の一部に対向する対向領域とを、連結するように配置されていることで、有機ＥＬデバイス１０の湾曲時に第１基板１１と第２基板１２との厚み方向の距離が近づくのを抑制し、その結果、有機ＥＬデバイス１０の湾曲時に生じる有機ＥＬ層１３の損傷を防止可能である。また、図１（Ａ）に示すように、平面視で柱状の支持層１５をドット状にパターニングすれば、有機ＥＬデバイス１０の湾曲時の曲げ応力を分散し、第１基板１１または第２基板１２からシール層１４、下部支持層１５ａおよび上部支持層１５ｄが剥がれるのを防止できる。
本実施形態の有機ＥＬデバイス１０は、後述のように、例えば、有機ＥＬ照明パネル、有機ＥＬ照明装置、有機ＥＬディスプレイ等、幅広い用途に用いることができる。
［実施形態２］
本実施形態は、支持層１５が、単層体であり、第１基板１１上の陽極１６を介して、第１基板１１と第２基板１２とを連結し、且つ、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、有機ＥＬ層１３が配置されていない領域である有機ＥＬデバイスの一例である。図２は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０は、支持層１５が、単層体である点以外、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様である。
本実施形態は、支持層１５が、単層体であり、第１基板１１上の陽極１６を介して、第１基板１１と第２基板１２とを連結し、且つ、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、有機ＥＬ層１３が配置されていない領域である有機ＥＬデバイスの一例である。図２は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０は、支持層１５が、単層体である点以外、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様である。
支持層１５の形成材料としては、例えば、実施形態１において下部支持層１５ａの形成材料として例示したもの、シール層１４の形成材料として例示したもの等があげられる。支持層１５の厚さは、例えば、図２に例示するように、シール層１４の厚さと同じとしてもよいし、それ以外の厚さとしてもよく、特に制限されない。
つぎに、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０の製造方法について、例をあげて説明する。ただし、この製造方法は例示に過ぎず、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０は、いかなる方法で製造してもよい。
まず、実施形態１と同様にして、第１基板１１の実装表面上に、陽極１６を形成する。実施形態１と同様に、陽極１６は、前記有機ＥＬ素子毎に分割して形成することも可能であるが、例えば、図２に例示のように連続膜として形成することが好ましい。これにより、例えば、陽極１６のパターニングを不要化又は簡略化できるため、有機ＥＬデバイス２０の製造が容易となり、製造コストを抑えることができる。また、陽極１６のパターニングされた端部の凹凸により、例えば、前記有機ＥＬ素子にショートが発生する等の不具合も回避できる。これについては、実施形態３についても同様である。
つぎに、陽極１６上に、実施形態１における下部支持層１５ａの形成と同様の方法により、前述の支持層１５の形成材料を用いて、後に形成するシール層１４と同じ厚さとなるように、支持層１５を形成する。
つぎに、実施形態１と同様にして、陽極１６上に、支持層１５の形成箇所を除き、有機ＥＬ層１３を形成する。
つぎに、実施形態１と同様にして、有機ＥＬ層１３上のみに、陰極１７を形成する。
つぎに、シール層１４を、陽極１６上に形成し、シール層１４および支持層１５の上面に、第２基板１２を接着または融着する。このようにして、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０を得ることができる。
本実施形態の有機ＥＬデバイス２０によっても、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様の効果を得ることができ、本実施形態の有機ＥＬデバイス２０は、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様の用途に利用可能である。
［実施形態３］
本実施形態は、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、一対の電極（陽極１６および陰極１７）と有機ＥＬ層１３とを有し、且つ、前記一対の電極（陽極１６および陰極１７）間に絶縁層１８を有する有機ＥＬデバイスの一例である。図３は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０は、下部支持層１５ａの位置に絶縁層１８が形成されている点、有機ＥＬ層１３が連続膜として形成されている点、陰極１７が有機ＥＬ層１３上に連続膜として形成されている点、および、上部支持層１５ｄの位置に支持層１５が形成されている点以外、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様である。本実施形態の有機ＥＬデバイス３０では、陽極１６、有機ＥＬ層１３および陰極１７が積層された領域が前記有機ＥＬ素子となり、陽極１６、絶縁層１８、有機ＥＬ層１３および陰極１７が積層された領域が前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部となっている。
本実施形態は、第１基板１１の実装表面における有機ＥＬ素子の非配置領域の一部が、一対の電極（陽極１６および陰極１７）と有機ＥＬ層１３とを有し、且つ、前記一対の電極（陽極１６および陰極１７）間に絶縁層１８を有する有機ＥＬデバイスの一例である。図３は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。図３に示すように、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０は、下部支持層１５ａの位置に絶縁層１８が形成されている点、有機ＥＬ層１３が連続膜として形成されている点、陰極１７が有機ＥＬ層１３上に連続膜として形成されている点、および、上部支持層１５ｄの位置に支持層１５が形成されている点以外、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様である。本実施形態の有機ＥＬデバイス３０では、陽極１６、有機ＥＬ層１３および陰極１７が積層された領域が前記有機ＥＬ素子となり、陽極１６、絶縁層１８、有機ＥＬ層１３および陰極１７が積層された領域が前記有機ＥＬ素子の非配置領域の一部となっている。
絶縁層１８は、滑らかな傾斜を伴う山状にパターニングされている。第１基板１１の実装表面の面方向において、１つあたりの絶縁層１８の山裾部分の断面積は、平均直径で５μｍ以上、３００μｍ以下の円の面積に相当することが好ましく、より好ましくは、平均直径で８μｍ以上、１００μｍ以下の円の面積に相当することである。前述の絶縁層１８の山裾部分の断面積は、１５〜８００００μｍ２の範囲であることが好ましく、より好ましくは、５０〜８０００μｍ２の範囲である。絶縁層１８の厚さ（高さ）は、特に制限するものではないが、平均０．２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲が好ましく、より好ましくは、平均１μｍ以上、３０μｍ以下の範囲である。絶縁層１８の形成材料としては、例えば、実施形態１で下部支持層１５ａの形成材料として例示したものと同様の材料、１０μｍ単位の微細なパターニングが可能なフォトレジスト材料（例えば、アクリル系樹脂、ノボラック、ポリイミド等）等があげられる。
支持層１５の形成材料としては、例えば、実施形態１において上部支持層１５ｄの形成材料として例示したもの等があげられる。支持層１５の厚さは、例えば、図３に例示するように、シール層１４の厚さから絶縁層１８、有機ＥＬ層１３および陰極１７の厚さを差し引いた値としてもよいし、シール層１４と同じ厚さやそれ以外の厚さとしてもよく、特に制限されない。
つぎに、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０の製造方法について、例をあげて説明する。ただし、この製造方法は例示に過ぎず、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０は、いかなる方法で製造してもよい。
まず、実施形態１と同様にして、第１基板１１の実装表面上に、陽極１６を形成する。
つぎに、実施形態１における下部支持層１５ａの形成と同様の方法により、前述の絶縁層１８の形成材料を用いて、陽極１６上に、絶縁層１８を形成する。このとき、前述の絶縁層１８の形成材料の粘度が所望の値となるように形成温度を調整すれば、絶縁層１８を容易に滑らかな傾斜を伴う山状とすることが可能である。
つぎに、連続膜として形成する点以外は実施形態１と同様にして、陽極１６および絶縁層１８の上に、有機ＥＬ層１３を形成する。
つぎに、実施形態１と同様の方法により、有機ＥＬ層１３上に、陰極１７の連続膜を形成する。
つぎに、シール層１４および支持層１５を、同じ形成材料を用いて、それぞれ、陽極１６上および陰極１７上に同時に形成し、シール層１４および支持層１５の上面に、第２基板１２を接着または融着する。このようにして、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０を得ることができる。実施形態１と同様に、例えば、支持層１５を、平面視で柱状のドット状にパターニングすれば、例えば、支持層１５を格子状に形成するよりも、第１基板１１および第２基板１２との接触面積を小さくでき、有機ＥＬデバイス３０の可撓性を高くでき、また、発光領域も広くできる。
本実施形態の有機ＥＬデバイス３０によっても、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様の効果を得ることができ、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０は、実施形態１の有機ＥＬデバイス１０と同様の用途に利用可能である。また、本実施形態の有機ＥＬデバイス３０は、有機ＥＬ層１３が連続膜であるため、そのパターニングを不要化またはより簡略化でき、製造が容易である。
［実施形態４］
本実施形態では、本発明の有機ＥＬ照明パネルについて説明する。本発明の有機ＥＬパネルは、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬ照明パネルと同様とすればよい。
本実施形態では、本発明の有機ＥＬ照明パネルについて説明する。本発明の有機ＥＬパネルは、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬ照明パネルと同様とすればよい。
［実施形態５］
本実施形態では、本発明の有機ＥＬ照明装置について説明する。本発明の有機ＥＬ照明装置は、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスまたは実施形態４の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬ照明装置と同様とすればよい。
本実施形態では、本発明の有機ＥＬ照明装置について説明する。本発明の有機ＥＬ照明装置は、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスまたは実施形態４の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬ照明装置と同様とすればよい。
［実施形態６］
本実施形態では、本発明の有機ＥＬディスプレイについて説明する。本発明の有機ＥＬディスプレイは、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスまたは実施形態４の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬディスプレイと同様とすればよい。
本実施形態では、本発明の有機ＥＬディスプレイについて説明する。本発明の有機ＥＬディスプレイは、実施形態１〜３の有機ＥＬデバイスまたは実施形態４の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とし、その他の構成および条件は、何ら制限されず、例えば、従来公知の有機ＥＬディスプレイと同様とすればよい。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１５年６月２６日に出願された日本出願特願２０１５−１２９１４６を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明によれば、湾曲時に生じる有機ＥＬ層の損傷を防止可能な有機ＥＬデバイスを提供することができる。本発明の有機ＥＬデバイスは、例えば、有機ＥＬ照明パネル、有機ＥＬ照明装置、有機ＥＬディスプレイ等、幅広い用途に用いることが可能である。
１０、２０、３０ 有機ＥＬデバイス
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 有機ＥＬ層
１４ シール層
１５ 支持層
１６ 陽極
１７ 陰極
１８ 絶縁層
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 有機ＥＬ層
１４ シール層
１５ 支持層
１６ 陽極
１７ 陰極
１８ 絶縁層
Claims (14)
- 第１基板と、第２基板と、１以上の有機ＥＬ素子と、シール層とを有し、前記有機ＥＬ素子は、第１基板側と第２基板側の一対の電極と有機ＥＬ層とを有し、
前記第１基板の一方の表面は、前記１以上の有機ＥＬ素子が配置された実装表面であり、前記第１基板および前記第２基板は、前記シール層を介して、前記第１基板の実装表面と前記第２基板の一方の表面とが対向するように積層され、
前記シール層は、前記第１基板の実装表面における前記第２基板との対向領域の端部全域と、前記第２基板の対向表面における前記第１基板との対向領域の端部全域とにおいて、前記第１基板と前記第２基板との隙間をシールし、
さらに、１以上の支持層を有し、
前記支持層は、前記第１基板の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の全部または一部と、前記第２基板の対向表面における前記非配置領域の全部または一部に対向する対向領域とを、連結するように配置されており、
前記支持層は、絶縁層と、該絶縁層より第２基板側にある、前記有機ＥＬ層と同じ構成の層と、前記有機ＥＬ層と同じ構成の層よりも第２基板側にある、前記第２基板側の電極と同じ材料の層と、さらに、前記第２基板側の電極と同じ材料の層よりも第２基板側にある、前記シール層と同じ組成の層を有する積層体であることを特徴とする有機ＥＬデバイス。 - 前記第１基板の実装表面の面方向において、前記支持層１つあたりの断面積が、１５〜８００００μｍ２の範囲である、請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板の実装表面の面方向において、前記シール層で囲まれる領域における前記支持層の密度が、１０〜１００００個／ｃｍ２の範囲である、請求項１から２のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 第１基板と、第２基板と、１以上の有機ＥＬ素子と、シール層とを有し、前記有機ＥＬ素子は、第１基板側と第２基板側の一対の電極と有機ＥＬ層とを有し、
前記第１基板の一方の表面は、前記１以上の有機ＥＬ素子が配置された実装表面であり、前記第１基板および前記第２基板は、前記シール層を介して、前記第１基板の実装表面と前記第２基板の一方の表面とが対向するように積層され、
前記シール層は、前記第１基板の実装表面における前記第２基板との対向領域の端部全域と、前記第２基板の対向表面における前記第１基板との対向領域の端部全域とにおいて、前記第１基板と前記第２基板との隙間をシールし、
さらに、１以上の支持層を有し、
前記支持層は、前記シール層と同じ材料で形成され、前記第１基板の実装表面における前記有機ＥＬ素子の非配置領域の全部または一部と、前記第２基板の対向表面における前記非配置領域の全部または一部に対向する対向領域とを、連結するように配置されており、
前記第１基板の実装表面における前記非配置領域の全部または一部は、一対の電極と有機ＥＬ層とを有し、且つ、前記非配置領域の一対の電極間に絶縁層を有する領域であることを特徴とする有機ＥＬデバイス。 - 前記電極間の絶縁層は、第１基板側に断面積が１５〜８００００μｍ２の範囲の山裾を有する山状である請求項４に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板の実装表面の面方向において、前記シール層で囲まれる領域における発光領域が、８０％以上である、請求項１から５のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板と前記第２基板とが対向する対向方向において、前記有機ＥＬ素子は、前記一対の電極のうち一方の電極層と、前記有機ＥＬ層と、前記一対の電極のうち他方の電極層とが、この順序で積層された積層体である、請求項１から６のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記有機ＥＬ素子は、前記第１基板側の電極層が、陽極であり、前記第２基板側の電極層が、陰極である、請求項７記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板の実装表面における前記非配置領域の全部または一部は、前記支持層の配置領域である、請求項１から８のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板および前記第２基板が、可撓性基板である、請求項１から９のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 前記第１基板と前記第２基板との間であり且つ前記シール層で囲まれる空間に、充填剤が充填されている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイス。
- 請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスを含むことを特徴とする有機ＥＬ照明パネル。
- 請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスまたは請求項１２記載の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とする有機ＥＬ照明装置。
- 請求項１から１１のいずれか一項に記載の有機ＥＬデバイスまたは請求項１２記載の有機ＥＬ照明パネルを含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
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