KR101084473B1 - 유기 전계 발광(el) 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

유기 전계 발광(el) 소자 및 그 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101084473B1
KR101084473B1 KR1020097021780A KR20097021780A KR101084473B1 KR 101084473 B1 KR101084473 B1 KR 101084473B1 KR 1020097021780 A KR1020097021780 A KR 1020097021780A KR 20097021780 A KR20097021780 A KR 20097021780A KR 101084473 B1 KR101084473 B1 KR 101084473B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
layer
organic
film
melting point
Prior art date
Application number
KR1020097021780A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100007860A (ko
Inventor
사토시 미야구치
Original Assignee
파이오니아 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 파이오니아 가부시키가이샤 filed Critical 파이오니아 가부시키가이샤
Publication of KR20100007860A publication Critical patent/KR20100007860A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101084473B1 publication Critical patent/KR101084473B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L28/00Passive two-terminal components without a potential-jump or surface barrier for integrated circuits; Details thereof; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L28/40Capacitors
    • H01L28/55Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material
    • H01L28/56Capacitors with a dielectric comprising a perovskite structure material the dielectric comprising two or more layers, e.g. comprising buffer layers, seed layers, gradient layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0224Electrodes
    • H01L31/022466Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers
    • H01L31/022475Electrodes made of transparent conductive layers, e.g. TCO, ITO layers composed of indium tin oxide [ITO]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/10Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material
    • H05B3/14Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material the material being non-metallic
    • H05B3/146Conductive polymers, e.g. polyethylene, thermoplastics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/82Cathodes
    • H10K50/826Multilayers, e.g. opaque multilayers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/341Short-circuit prevention
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/861Repairing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 리크 전류가 발생해도 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있는 유기 EL 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.
기판(2)상에 제1 전극(3), 유기 EL층(4), 제2 전극(5), 상기 제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 이루어지는 저온도 승화층(6)의 순서대로 적층된 적층 구조체를, 무기 봉지막(7)으로 봉지한 구성으로 한다. 이와 같이 구성함으로써, 리크 전류가 발생하여 국소적으로 제2 전극이 발열했을 때에, 저온도 승화층(6)이 승화하여 공극이 형성되고, 이 공극에 제2 전극(5)이 퍼져서 오픈 상태가 된다. 그 결과, 전기적으로 쇼트되는 것이 억제된다.
유기 EL 소자, 제1 전극, 제2 전극, 유기 EL층, 저온도 승화층, 무기 봉지막

Description

유기 전계 발광(EL) 소자 및 그 제조방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE(EL) ELEMENT AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광(EL) 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기 EL 소자는 유기물의 전계 발광 현상을 이용한 자발광(自發光)형의 소자로서, 일렉트로닉스 제품의 디스플레이나 조명 등을 구성하는 중요한 디바이스이다. 유기 EL 소자는 종래의 액정 소자에 비해 고화질, 고시야각, 저전력 구동이라는 이점을 가지며, 게다가 저비용으로 제조 가능하다. 그 때문에, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이보다도 뛰어난 디스플레이를 실현하기 위한 중요한 소자로서 기대되고 있다.
유기 EL 소자는 도 5에 나타내는 바와 같이, 투명한 기판(1)의 상면에 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 산화 금속 박막으로 이루어지는 양극(11), 유기 EL층(12), 및 Al 등의 금속 박막으로 이루어지는 음극(13)을 순서대로 적층한 구성이다. 상기 유기 EL층(12)은 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자주입층 등의 유기박막이 적층된 구성이며, 양극(11) 및 음극(13)을 통해 정공 및 전자를 주입하면 발광층 내에서 전자와 정공이 재결합할 때에 발생하는 여기자(엑시톤)에 의해 발광한다.
그런데 유기 EL 소자는 상기의 이점을 가지는 한편, 이하에 설명하는 2개의 문제점을 가지고 있다. 먼저 제1의 문제점으로서, 유기 EL 소자는 수증기나 산소 등의 아웃가스(outgas)에 매우 민감하며, 음극(13)의 산화 열화나 박리 등에 의해 이른바 다크 스팟(흑점) 등의 비가역성 비발광 영역이 확대되기 쉽다. 그 때문에, 수증기 등을 흡수하는 포수재(捕水材)를 내부에 설치한 중공(中空;hollow)의 덮개로 봉지(封止)하는 구조가 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1). 이와 같이 구성함으로써, 기판이나 소자로부터의 아웃가스나 외부에서 침입해 오는 수증기 등을 상기 포수재로 흡수하여 비발광 영역의 확대를 억제하고 있다.
그러나 특허문헌 1과 같은 중공의 덮개를 형성하면 소자 자체의 두께가 커져, 최근 점점 요구가 높아지고 있는 박형화를 실현하기에는 한계가 있다. 그 때문에, 수증기나 산소의 투과율이 작은 질화규소(SiNx) 등의 무기 봉지막(무기 배리어막)을 밀착 형성하여 수증기나 산소의 침입을 억제하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 2).
또한 제2의 문제점으로서, 유기 EL 소자는 양극(11)과 음극(13) 사이에 끼인 유기 EL층(12)의 막두께가 서브미크론 이하로 매우 얇기 때문에, 양극(11)의 결함이나 극소 먼지 등의 이물 등에 의해 양쪽 전극간에 미소한 요철이 존재하면, 양쪽 전극간의 거리가 접근하여 리크 전류(leakage current)가 발생하기 쉬워진다는 문제를 가지고 있다. 그 때문에, 도 6에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 소자에 역(逆) 바이어스 전압을 인가하고, 이물(14) 등에 의해 양쪽 전극이 접근하고 있는 부위(리크 부위(15))에 집중적으로 전류를 주입하여, 쥴 열(Joule heat)의 작용에 의해 음극(13)을 가열하고, 융해시켜서 양극(11)과는 반대방향으로 퍼지도록 하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 3). 이와 같이, 리크 부위(15)에 위치하는 음극(13)을 양극(11)으로부터 멀어지는 방향으로 퍼지도록(이 상태를 '오픈 상태'라고 칭함) 함으로써, 리크 전류를 억제하는 동시에, 음극(13)과 양극(11)이 접촉하는 것을 방지하여 2차적인 전기적 쇼트의 발생을 억제하고 있다.
또한, 도 6과 같이 전극이 오픈 상태가 되면 그 부위는 비발광 영역이 된다. 그러나 실제로는 그 영역은 육안으로 확인할 수 없을 정도의 크기이며, 나머지 발광 영역만으로 충분히 소자로서의 발광 기능을 유지할 수 있다. 이에 반해, 음극(13)이 아래쪽으로 퍼져 양극(11)과 접촉하여 전기적으로 쇼트되는 상태가 되면, 그 이후에는 소자 자체가 정상적인 동작을 할 수 없게 된다. 그러므로, 전기적 쇼트의 발생을 억제하는 것의 효과는 크다.
그 반면, 음극(13)을 오픈 상태로 함으로 인해, 그곳으로부터 수증기나 산소가 침입하면 상기의 제1의 문제점이 나타난다. 대책으로서, 특허문헌 1과 같이 중공의 덮개로 덮는 것도 생각할 수 있지만, 이 경우에는 박형화를 실현하는 데에 한계가 있다. 또한, 도 7에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 특허문헌 2와 같은 무기 봉지막(16)을 음극(13)의 상면에 밀착 형성하면, 이 무기 봉지막(16)이 방해가 되어 음극(13)이 위쪽으로 퍼질 수 없으며, 오히려 양극(11)측으로 굴곡하여 전기적으로 쇼트되는 경우가 있다. 또한, 예를 들어 무기 봉지막(16)을 밀어 올려 위쪽으로 퍼질 수 있었다고 해도, 무기 봉지막(16)에 크랙이나 박리 등의 결함이 발생하여 그 결함부로부터 수증기나 산소가 침입해 버릴 우려가 있다.
또한, 특허문헌 4에는 버퍼층(완충층)과 그 위에 적층된 배리어층(봉지층)의 적어도 2층의 적층막을 가진 구조가 개시되어 있다. 그러나 특허문헌 4의 버퍼층은 소자의 결함을 피복·평탄화시켜 다크 스팟의 확대를 억제하는 것을 목적으로 하며, 결함에 의한 리크 발생의 억제에 관해서는 전혀 고려되어 있지 않다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허 평09-148066
[특허문헌 2] 일본국 공개특허 2000-77183
[특허문헌 3] 일본국 공개특허 평11-305727
[특허문헌 4] 일본국 공개특허 평10-312883
본 발명이 해결하고자 하는 과제로는 상술한 문제를 일례로서 들 수 있다. 따라서 본 발명의 목적으로서는, 예를 들면 소자의 박형화를 도모하기 위해 무기 봉지막을 밀착 형성한 구성에 있어서, 리크 전류가 발생해도 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있는 유기 EL 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 일례로서 들 수 있다.
또 다른 목적으로서는, 상부측에 위치하는 전극이 오픈 상태가 될 때에 무기 봉지막에 결함이 발생하는 것을 억제할 수 있는 유기 EL 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 일례로서 들 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자는 청구항 1에 기재된 것과 같이, 기판상에 제1 전극, 유기 EL층, 제2 전극, 무기 봉지막이 순서대로 적층된 유기 EL 소자로서, 상기 제2 전극상에 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되며, 리크 전류에 의해 상기 제2 전극이 국소적으로 발열했을 때에 인접하는 부위가 승화하여 상기 제2 전극이 위쪽으로 퍼지는 공극을 형성하는 저온도 승화층과, 상기 저온도 승화층과 상기 무기 봉지막 사이에 전기 절연성 고분자 화합물로 형성된 완충층을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 유기 EL 소자의 제조방법은 청구항 11에 기재된 것과 같이, 기판상에 제1 전극, 유기 EL층, 제2 전극, 무기 봉지막이 순서대로 적층된 유기 EL 소자를 제조하는 방법으로서, 상기 제1 전극이 형성된 기판을 증착 장치에 반입하여, 상기 유기 EL층, 상기 제2 전극, 및 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되며, 리크 전류에 의해 상기 제2 전극이 국소적으로 발열했을 때에 인접하는 부위가 승화하여 상기 제2 전극이 위쪽으로 퍼지는 공극을 형성하기 위한 저온도 승화층을 순서대로 형성하는 공정과, 상기 저온도 승화층이 형성된 기판을 대기에 노출하지 않고 완충막 성막 장치에 반입하여 상기 저온도 승화층상에 전기 절연성 고분자 화합물로 완충층을 형성하는 공정과, 상기 완충층이 형성된 기판을 대기에 노출하지 않고 무기 봉지막 성막 장치에 반입하여 상기 무기 봉지막을 형성하는 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 유기 EL 소자를 나타내는 종단면 모식도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 유기 EL 소자의 전극이 오픈 상태가 되었을 때의 모습을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태의 유기 EL 소자를 나타내는 종단면 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태의 유기 EL 소자를 나타내는 종단면 모식도이다.
도 5는 종래의 유기 EL 소자를 나타내는 단면 모식도이다.
도 6은 도 5에 나타내는 유기 EL 소자의 전극이 오픈 상태가 되었을 때의 모 습을 모식적으로 나타내는 도이다.
도 7은 종래의 유기 EL 소자가 전기적으로 쇼트된 모습을 모식적으로 나타내는 도이다.
<부호의 설명>
2 기판
3 제1 전극
4 유기 EL층
5 제2 전극
5a 제1 도전성 박막
5b 제2 도전성 박막
6 저온도 승화층
61 공극
7 무기 봉지막
8 이물
9 완충층
본 발명의 바람직한 실시형태에 의한 유기 EL 소자에 대하여 첨부 도면을 참조하면서 자세하게 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시형태)
본 실시형태에 의한 유기 EL 소자는 도 1에 나타내는 바와 같이, 투명한 기판(2)상에 제1 전극(3), 유기 EL층(4), 제2 전극(5), 및 제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 이루어지는 저온도 승화층(6)이 순서대로 적층되어 있다. 또한 저온도 승화층(6)의 상면 및, 저온도 승화층(6)에서 유기 EL층(4)에 이르는 측면부를 덮도록 무기 봉지막(무기 배리어층)(7)이 형성되어 있다. 제1 전극(3) 및 제2 전극(5)은 그 중 한쪽이 양극이고, 다른쪽이 음극으로서 구성된다. 제1 전극(3) 및 제2 전극(5) 중 어느쪽을 양극으로 할지는 소자의 용도 등에 따라 정할 수 있는데, 이하의 설명에서는 제1 전극(3)을 양극으로 한 구성을 일례로 들어 설명한다.
기판(2)은 소자의 용도에 따라, 예를 들면 평판 형상이나 필름 형상의 기판을 사용할 수 있다. 재료에 대해서도 소자의 용도에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 유리 기판이나 플라스틱 기판을 선택할 수 있다. 또한, 유기 EL층(4)에서 발광된 빛이 기판(2)측으로부터 출력되는 보텀 에미션(bottom emission)형의 유기 EL 소자일 경우에는 투명한 재료를 사용하도록 한다.
양극(3)은 일 함수(work function)가 높은 재료를 사용하며, 예를 들면 10nm∼500nm의 두께로 박막 형상으로 형성되어 있다. 양극(3) 재료의 일례로서는, 예를 들면 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide) 등의 산화 금속을 사용할 수 있다. 단, 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 Cr, Mo, Ni, Pt, Au, Ag 등의 금속 또는 그 화합물, 혹은 그들을 포함하는 합금 등이어도 된다. 또한 유기 EL층(4)에서 발광된 빛이 기판측으로부터 출력되는 보텀 에미션형의 유기 EL 소자일 경우에 는, 예를 들면 ITO나 IZO 등의 투광성 재료를 사용하거나, 금속 등 반사성이 큰 재료에서는 빛이 투과할 정도의 두께까지 얇게 성막하도록 한다. 한편, 도 1에서는 도시를 생략하고 있지만 양극(3)에는 인출 전극(배선 전극)이 접속되어 있다.
음극(5)은 일 함수가 낮은 재료를 사용하며, 예를 들면 2nm∼1000nm의 두께로 박막 형상으로 형성되어 있다. 음극(5) 재료의 일례로서는 Al(융점:660.1℃), Mg(융점:650℃), Ag(융점:960.8℃), Au(융점:1063℃), Ca(융점:845℃), Li(융점:180.5℃) 등의 금속 또는 그 화합물, 혹은 그들을 포함하는 합금 등을 사용할 수 있다. 그 중, 유기 EL 소자로서 양호한 특성을 얻는 것이 가능한 Al을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 도 1에서는 도시를 생략하고 있지만 음극(5)에는 인출 전극(배선 전극)이 접속되어 있다.
유기 EL층(4)은 예를 들면 50nm∼1000nm의 두께로 박막 형상으로 형성되는 유기 박막이다. 유기 EL층(4)은 적어도 발광층을 가지고 있으면 되는데, 전계 발광 현상을 촉진시키기 위해, 양극측에서부터 순서대로 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자주입층이 적층된 적층 구조로 하는 것이 바람직하다. 단, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자수송층, 정공장벽층, 전자장벽층 등을 더 끼워 넣을 수 있다.
정공주입층 및 정공수송층으로서는 정공의 수송 특성이 높은 재료로 형성되어 있으면 되며, 일례로서 구리 프탈로시아닌(CuPc) 등의 프탈로시아닌 화합물, m-MTDATA 등의 스타버스트(starburst)형 아민, 벤지딘(benzidine)형 아민의 다량체, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]-비페닐(NPB), N-페닐-p-페닐렌디아민(PPD) 등의 방향족 제3급 아민, 4-(디-P-톨릴아미노)-4'-[4-(디-P-톨릴아미노)스티릴]스 틸벤젠 등의 스틸벤 화합물, 트리아졸 유도체, 스티릴아민 화합물, 버키볼(buckyball), C60 등의 풀러렌(fullerene) 등의 유기 재료가 사용된다. 또한, 폴리카보네이트 등의 고분자 재료 중에 저분자 재료를 분산시킨 고분자 분산계의 재료를 사용해도 된다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다.
유기 발광층으로서는 전계 발광 현상을 발생시키는 기능을 가지고 있으면 되며, 일례로서 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄(Alq3) 등의 형광성 유기 금속 화합물, 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)-비페닐(DPVBi) 등의 방향족 디메틸리딘 화합물, 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠 등의 스티릴벤젠 화합물, 3-(4-비페닐)-4-페닐-5-t-부틸페닐-1,2,4-트리아졸(TAZ) 등의 트리아졸 유도체, 안트라퀴논 유도체, 플루오레논 유도체 등의 형광성 유기 재료, 폴리파라페닐렌비닐렌(PPV)계, 폴리플루오렌계, 폴리비닐카르바졸(PVK)계 등의 고분자 재료, 백금 착체나 이리듐 착체 등의 인광성 유기 재료를 사용할 수 있다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다.
전자주입층 및 전자수송층으로서는 전자의 수송 특성이 높은 재료로 형성되어 있으면 되며, 일례로서 산화리튬(Li2O) 등의 산화 금속, PyPySPyPy 등의 실라시클로펜타디엔(실롤) 유도체, 니트로 치환 플루오레논 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체 등의 유기 재료, 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄(Alq3) 등의 8-퀴놀리놀 유도체의 금속 착체, 메탈 프탈로시아닌, 3-(4-비페닐)-5-(4-t-부틸페닐)-4-페닐-1,2,4-트리아졸(TAZ) 등의 트리아졸계 화합물, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부 틸)-1,3,4-옥사디아졸(PBD) 등의 옥사디아졸계 화합물, 버키볼, C60, 카본 나노튜브 등의 풀러렌을 사용할 수 있다.
저온도 승화층(6)은 제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되어 있다. 이 저온도 승화층(6)은 리크 전류에 의해 제2 전극이 국소적으로 발열했을 때에, 인접하는 부위가 승화하여 제2 전극(5)이 위쪽으로 퍼지기 위한 공극을 형성한다. 저온도 승화층(6)을 형성하는 재료의 종류로서는 제2 전극(5)을 형성하는 재료의 종류에 따라 적절히 정할 수 있는데, 비교적 저온에서 승화하는 구리 프탈로시아닌(CuPc)(승화 온도:약 460℃)을 사용하는 것이 바람직하다. 이 CuPc는 상술한 것과 같이 유기 EL층(4)을 형성하는 재료 중 하나이며, 이와 같이 유기 EL층(4)과 동일한 재료를 선택하면 원재료비의 삭감, 제조 공정의 간략화를 도모할 수 있다는 이점이 있다. 단, CuPc에 한정되는 것은 아니며, 승화성으로 제2 전극(5)의 재료의 융점보다 낮은 온도에서 승화하는 유기 재료라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 또한 유기 재료에 한정되는 것은 아니며, 상기한 조건을 만족하는 것이라면 무기 재료나 유기·무기 하이브리드 재료 등을 사용할 수도 있다. 또한, 저온도 승화층(6)은 상기한 재료의 단일층막이 아니어도 되며, 복수의 재료를 조합시킨 적층막으로 해도 된다.
여기서 "제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료"란, 액체를 경유하지 않고 고체에서 기체로 상변화하는 재료를 말하며, 제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 액체를 경유하여 고체에서 기체로까지 상변화하는 재료는 포함 되지 않는다. 이는 저온도 승화층(6)이 일단 액화해 버리면, 그 상태로 막면(膜面) 방향으로 액화가 진행하거나 유동하거나 하여 저온도 승화층(6)의 막두께가 변동되고, 온도가 더욱 상승하여 저온도 승화층 재료가 기화하였다고 해도 당초의 기대했던 결과가 얻어지지 않기 때문이다. 또한, 제2 전극(5)이 복수의 도전성 박막을 적층한 구성일 경우에는, 그 중 가장 융점이 낮은 도전성 박막을 대상으로 하여, 그 도전성 박막의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료인 것이 바람직하다.
또한, 저온도 승화층(6)은 예를 들면 100nm∼10000nm의 두께가 되도록 성막할 수 있다. 이때, 제2 전극(5)이 오픈 상태가 되었을 때에 위쪽으로 굴곡하는 단편의 길이보다도 두께가 큰 막두께로 형성하는 것이 바람직하다.
무기 봉지막(7)은 수증기나 산소의 투과율이 작은 재료로 형성되어 있으면 되며, 질화규소(SiNx), 질화산화규소(SiOxNy), 산화알루미늄(AlOx), 질화알루미늄(AlNx) 등을 일례로서 들 수 있다. 또한, 무기 봉지 성막 장치로서는 플라즈마 CVD, 스퍼터, 이온 플레이팅 등의 장치를 일례로서 들 수 있다. 단, 이에 한정되는 것은 아니다.
상술과 같이 구성된 유기 EL 소자는 제1 전극(3) 및 제2 전극(5)을 통해 정공 및 전자가 유기 EL층(4)에 주입되고, 유기 발광층 내에서 정공과 전자가 재결합할 때에 발생하는 전계 발광 현상에 의해 발광한다. 그런데 도 2(a)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 양극의 결함이나 극소 먼지 등의 이물(8) 등에 의해 양쪽 전극(3, 5)이 접근한 부위가 존재하면, 전계의 불균일 등이 원인이 되어 전류 집중이 일어나 발열하고, 유기 EL층(4)의 융해, 기화, 승화, 제2 전극(5)의 융해 등의 현 상이 잇달아 일어난다. 한편, 제2 전극(5)의 상면측에서는 도 2(b)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 국소적으로 발열한 부위에 인접하는 저온도 승화층(6)의 일부가, 제2 전극(5)이 융해하기 전에 승화하여 팽창하고, 팽창한 기체가 무기 봉지막(7)을 위쪽으로 밀어 올려 공극(공간)(61)을 형성한다. 그리고 발열이 계속되어 제2 전극(5)이 융점에 도달하면, 상기 공극(61) 내에 제2 전극(5)이 퍼져서 오픈 상태가 된다. 이렇게 하여 제2 전극(5)이 오픈 상태가 됨으로써 전류 집중이 해소되고, 국소적으로 발열하고 있던 제2 전극(5)의 온도가 저하하면, 팽창하여 무기 봉지막(7)을 밀어 올리고 있던 기체가 원래의 고체로 되돌아온다. 전극이 오픈 상태가 된 영역은 비발광 영역이 되지만, 이미 기술한 바와 같이 이 비발광 영역은 무시할 수 있을 정도의 크기이며, 나머지 영역에서 정상적으로 발광 동작을 행할 수 있다. 한편, 본 실시형태의 유기 EL 소자는 통상의 점등 상태에 있어서 상기 작용에 의해 전극을 오픈 상태로 할 수 있지만, 역 바이어스 전압을 인가하여 전극을 오픈 상태로 할 수도 있다.
상술한 실시형태에 의하면, 제2 전극(5)과 무기 봉지막(7) 사이에, 제2 전극(5)의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 이루어지는 저온도 승화층(6)을 형성함으로 인해, 국소적인 전류 집중이 발생하더라도 제2 전극(5)이 융해하기 전에 승화하여 공극(61)을 형성하기 때문에, 제2 전극(5)이 공극(61)에 퍼져서 오픈 상태가 된다. 이로 인해, 전기적으로 쇼트되는 2차적인 장해가 발생하는 것이 억제되어 소자로서 정상적인 동작을 유지할 수 있다. 게다가, 제2 전극(5)과 무기 봉지막(7) 사이에 공극(61)을 형성하여 전극을 오픈 상태로 하므로, 무기 봉지 막(7)에 결함이 발생하는 것이 억제되어, 그 후에도 상기 무기 봉지막(7)에 의해 수증기나 산소의 침입을 억제할 수 있다. 또한 통상은 고체이고, 국소적인 전류 집중이 발생했을 때에만 승화하여 기체가 되는 층을 형성하고 있으므로, 소자 자체의 강도가 저하하는 일이 없고, 또한 소자의 제조(성막)도 용이하다.
또한, 저온도 승화층(6)의 재료로서 CuPc 등의 유기 EL층(4)의 재료와 동일한 것을 사용하면, 저온도 승화층(6) 및 유기 EL층(4)이 승화하는 타이밍, 및 승화한 기체의 팽창압을 제2 전극(5)의 상면측 및 하면측에서 균등화할 수 있어, 상면측의 팽창압이 이겨서 제2 전극(5)을 아래쪽으로 밀어 내리는 것을 억제할 수 있게 된다.
또한, 다층 구조를 가지는 유기 EL층(4) 중에서 가장 높은 승화 온도를 가지는 층의 재료보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료를 사용하여 저온도 승화층(6)을 형성하도록 하면, 저온도 승화층(6)이 승화하여 기체가 된 후에, 유기 EL층(4)의 가장 승화 온도가 높은 층이 기체가 되기 때문에, 제2 전극(5)을 보다 확실하게 밀어 올려 오픈 상태로 할 수 있게 된다.
이어서, 도 1에 나타내는 구성의 유기 EL 소자를 제조하는 방법에 대하여 설명하지만, 여기서는 제1 전극(3)을 양극으로 하고, 제2 전극(5)을 음극으로 한 구성을 일례로 들어 설명한다.
먼저, 기판(2)상에 제1 전극(3)으로서 양극을 형성한다. 일례로서 증착이나 스퍼터링 등에 의해 기판(2)의 표면에 양극 재료의 도전성 박막을 성막한다. 또한 양극이 적층 구조일 경우에는 도전성 박막을 순차 성막한다. 그리고 성막된 도전성 박막의 상면에 포토리소그래피 등의 방법에 의해 마스크를 형성하고, 케미칼 에칭 등의 방법으로 상기 도전성 박막을 패터닝함으로써 소정 형상의 양극을 형성한다.
이어서, 양극이 형성된 기판(2)을 증착 장치(바람직하게는 진공 증착 장치)의 챔버에 반입하고, 양극상에 유기 EL층(4)을 증착에 의해 형성한다. 상술한 것과 같이, 유기 EL층(4)은 바람직하게는 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자주입층등의 복수의 박막에 의해 형성되어 있다. 이 경우, 동일 챔버 혹은 멀티챔버를 이용하여 대기에 노출하지 않고 각 층을 순차 증착하여 유기 EL층(4)을 형성하는 것이 바람직하다.
상술과 같이 하여 유기 EL층(4)이 형성되면, 동일 챔버 혹은 멀티챔버를 이용하여, 또한 대기에 노출하지 않고 제2 전극(5)인 음극을 증착에 의해 성막하고, 음극의 상면에 저온도 승화층(6)을 증착에 의해 성막한다. 한편, 증착시에는 저항 가열, 유도 가열, 유전 가열, 전자 빔 가열, 레이저 가열 등에 의해 각 막의 원재료를 가열할 수 있다.
이어서, 저온도 승화층(6)이 형성된 기판(2)을 또한 대기에 노출하지 않고, 플라즈마 CVD 장치의 챔버 내에 반입하여 무기 봉지막(7)을 형성한다. 일례로서, 무기 봉지막(7)으로서 질화규소로 이루어지는 박막을 형성할 경우에는, 실란 가스(SiH4) 및 질소 가스(N2)를 원료 가스로 사용하여 플라즈마 CVD법에 의해 성막한다.
이와 같은 공정에 의해 유기 EL 소자를 제조함으로써, 유기 EL층(4), 음극, 저온도 승화층(6)의 표면 및 계면에 수증기 등이 부착하는 일 없이 유기 EL 소자를 제조할 수 있게 된다. 단, 상술한 제조방법에 한정되는 것은 아니며, 적절히 스핀 코팅법이나 딥핑법 등의 도포법, 스크린 인쇄법, 잉크젯법 등의 인쇄법, 레이저 전사법 등을 이용하여 성막하도록 해도 된다.
(제2 실시형태)
이어서, 본 발명의 제2 실시형태에 의한 유기 EL 소자에 대하여 도 3을 참조하면서 설명한다. 단, 상술한 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부함으로써 자세한 설명을 생략한다.
본 실시형태의 유기 EL 소자는 도 3(a)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 무기 봉지막(7)의 내측에 완충층(9)인 버퍼층을 형성한 것을 제외하면, 도 1의 유기 EL 소자와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 본 실시형태의 유기 EL 소자는 적층된 저온도 승화층(6)과 무기 봉지막(7) 사이에 완충층(9)을 구비한 구성이다.
완충층(9)은 무기 봉지막(7)보다도 연성(軟性)인 재료로 형성되어 있으면 되며, 전기 절연성 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 일례로서, CVD법에 의해 성막 가능한 폴리파라크실릴렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐트리메틸실란, 폴리메틸트리메톡시실란, 폴리실록산 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 폴리파라크실릴렌이다. 본 실시형태에서는 예를 들면 500nm∼10000nm의 두께가 되도록 완충층(9)을 성막한다.
이와 같은 구성의 유기 EL 소자는 저온도 승화층(6)을 성막하는 부분까지는 상술한 제1 실시형태와 동일하게 하여 제조할 수 있다. 본 실시형태에서는, 저온도 승화층(6)을 형성한 후, 대기에 노출하지 않고 진공 성막 장치 중 하나인 CVD 장치의 챔버에 반입하고 CVD법에 의해 완충층(9)을 성막한다. 그 후, 대기에 노출하지 않고 플라즈마 CVD 장치의 챔버에 반입하여 무기 봉지막(7)을 성막한다.
본 실시형태의 유기 EL 소자도 제1 실시형태의 유기 EL 소자와 마찬가지로, 리크 전류에 의해 전류 집중이 발생해도, 저온도 승화층(6)이 승화하여 팽창한 기체가 무기 봉지막(7)을 위쪽으로 밀어 올려 공극(61)을 형성한다. 이로 인해, 전극이 오픈 상태로 될 수 있어 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있다. 덧붙여 본 실시형태에 따르면, 도 3(b)에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 적층된 저온도 승화층(6)과 무기 봉지막(7) 사이에 완충층(9)을 형성함으로써, 이 완충층(9)에 의해 팽창한 기체의 응력을 흡수할 수 있다. 이로 인해, 무기 봉지막(7)에 크랙이나 박리 등의 결함이 발생하는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다.
또한, CVD법에 의해 완충층(9)을 성막함으로써, 저온도 승화층(6)의 상면뿐만 아니라, 유기 EL층(4)에 이르는 측면까지 완충층(9)으로 덮여 있으므로 수증기 및 산소의 침입을 억제하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
한편, 완충층(9)의 성막법으로서는 상기한 CVD법에 한정되지 않으며, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리이미드, 폴리우레아, 불소계 고분자 화합물, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리디클로로디플루오로에틸렌, 클로로트리플루오로에틸렌과 디클로로디플루오로에틸렌의 공중합체, 환상 구조를 가지는 함불소 공중합체 등의 재료를 사용하여 PVD법에 의해 성막하도록 해도 된다.
(제3 실시형태)
이어서, 본 발명의 제3 실시형태에 의한 유기 EL 소자에 대하여 설명한다. 본 실시형태의 유기 EL 소자는 저온도 승화층(6)의 재료로서 제2 전극(5)보다도 낮은 온도에서 분해하는 재료를 사용한 것을 제외하면, 제1 또는 제2 실시형태의 유기 EL 소자와 동일하게 구성되어 있다. 제2 전극(5)보다도 낮은 온도에서 분해하는 저온도 승화층(6)의 재료로서는, 예를 들면 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄(Alq3) (분해 온도:약 420℃)을 사용할 수 있다.
본 실시형태의 유기 EL 소자도 제1 실시형태의 유기 EL 소자와 마찬가지로, 리크 전류에 의해 전류 집중이 발생해도, 저온도 승화층(6)이 승화하여 팽창한 기체가 무기 봉지막(7)을 위쪽으로 밀어 올려 공극(61)을 형성한다. 이로 인해, 전극이 오픈 상태로 될 수 있어 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있다. 덧붙여 본 실시형태에 따르면, 리크 전류가 없어져 온도가 저하하더라도 승화한 기체가 다시 고체로 되돌아가지 않고 기체인 채로 존재하므로, 공극(61)의 체적이 그 후에도 변화하지 않고 존재하여, 제2 전극(5)이 제1 양극(3)에 접근할 가능성이 더욱 작아진다는 이점을 가진다. 즉, 재료로 Alq3를 사용함으로써, 상온에서도 기체인 채로 존재하는 H2나 CO2 등으로 분해하므로 공극(61)의 체적이 변화하는 일이 적은 것이다. 또한, 유기 EL층(4)을 구성하는 다층막 중에서 가장 높은 승화 온도를 가지는 재료(예를 들면 CuPc의 승화 온도:약 460℃)보다도 낮은 승화 온도를 가지는 재료를 사용하여 저온도 승화층(6)(Alq3의 승화 온도:약 310℃)을 형성하고 있으므로, 저온 도 승화층(6)이 승화하여 기체가 된 후에, 유기 EL층(4)의 가장 승화 온도가 높은 층이 기체가 되기 때문에, 제2 전극(3)을 보다 확실하게 밀어 올려 오픈 상태로 할 수 있게 된다.
(제4 실시형태)
이어서, 본 발명의 제4 실시형태에 의한 유기 EL 소자에 대하여 도 4를 참조하면서 설명한다. 단, 상술한 제1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 첨부함으로써 자세한 설명을 생략한다.
본 실시형태의 유기 EL 소자는 융점이 다른 도전성 박막을 적층하여 제2 전극(5)을 형성하고, 유기 EL층(4)측으로부터 무기 봉지막(7)측을 향해 융점이 낮아지는 순서대로 도전성 박막을 적층한 것을 제외하면, 도 1의 유기 EL 소자와 동일하게 구성되어 있다. 도전성 박막의 재료로서는 상술한 제1 실시형태와 동일한 재료를 사용할 수 있다.
여기서, 제2 전극(5)이 음극으로 설정되어 있을 경우에는, 알루미늄으로 이루어지는 제1 도전성 박막(5a)과, 알루미늄보다도 융점이 낮은 제2 도전성 박막(5b)을 적층한 2층 구조로 하는 것이 바람직하다. 그때, 알루미늄으로 이루어지는 제1 도전성 박막(5a)보다도, 융점이 낮은 제2 도전성 박막(5b)의 두께의 비율이 커지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 도전성 박막(5b)의 재료로서는 예를 들면 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 어느 하나를 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태의 유기 EL 소자도 제1 실시형태의 유기 EL 소자와 마찬가지로, 리크 전류에 의해 전류 집중이 발생해도, 저온도 승화층(6)이 승화하여 팽창한 기체가 무기 봉지막(7)을 위쪽으로 밀어 올려 공극(61)을 형성한다. 이로 인해, 제2 전극(5)이 오픈 상태가 될 수 있어 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있다. 덧붙여 본 실시형태에 따르면, 제2 전극(5)을 다층 구조로 하여, 예를 들면 첫번째 층에 사용한 알루미늄으로 이루어지는 제1 도전성 박막(5a)에 의해 유기 EL 소자로서의 특성을 양호하게 유지하면서, 보다 낮은 발열 상태에서 제2 전극을 융해시킴으로써, 저온도 승화층(6)이 승화함으로써 형성되는 공극(61)을 좁게 할 수 있다. 즉, 보다 저온 상태에서 오픈 상태를 형성함으로써, 승화가 과잉 진행하는 것을 억제할 수 있다. 그 때, 주위 온도가 알루미늄의 융점보다 낮고, 제2 도전성 박막의 융점보다 높아졌을 경우에, 약간의 압력으로 알루미늄막이 오픈 상태가 되도록 알루미늄의 막두께가 10nm 이하의 두께인 것이 바람직하다. 그 결과, 무기 봉지막(7)에 크랙이나 박리 등의 결함이 발생하는 것을 더욱 확실하게 억제할 수 있게 된다. 한편, 본 실시형태의 구성에 제2 실시형태에서 채용하는 완충층(9)을 더 형성해도 되고, 또한 저온도 승화층(6)의 재료로서 제3 실시형태의 재료를 사용해도 된다.
이상과 같이, 본 발명은 예를 들면 소자의 박형화를 도모하기 위해 무기 봉지막을 밀착 형성한 구성에 있어서, 기판상에 제1 전극, 유기 EL층, 제2 전극, 이 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 이루어지는 저온도 승화층, 무기 봉지막이 순서대로 적층됨으로 인해, 리크 전류가 발생해도, 저온도 승화층이 승화하여 형성되는 공극에 제2 전극이 펴져서 오픈 상태가 되므로 전기적으로 쇼트되는 것을 억제할 수 있게 된다.
<실시예>
본 발명의 실시예를 설명하지만, 이하의 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1)
투명한 유리 기판(2)상에 투광성의 ITO로 이루어지는 제1 전극(3)을 성막하였다. 그 위에 CuPc(구리 프탈로시아닌):25nm로 이루어지는 정공주입층, α-NPD(디페닐아민 유도체):40nm로 이루어지는 정공수송층, Alq3(알루미늄킬레이트 착체):60nm로 이루어지는 발광층, Li2O(산화리튬):0.5nm로 이루어지는 전자주입층을 순서대로 증착에 의해 성막하여 유기 EL층(4)을 형성하였다. 또한, 그 위에 Al:100nm(융점:660.1℃)로 이루어지는 제2 전극(5)을 증착에 의해 성막하였다. 다음으로 제2 전극(5) 위에, CuPc(승화 온도:약 460℃)를 300nm의 두께로 성막하여 저온도 승화층(6)을 형성하였다. 이렇게 하여 얻어진 유리 기판(1)상의 다층 구조체를 대기에 노출하지 않고 플라즈마 CVD의 챔버 내에 이송, 배치하고, SiNx(질화규소)로 이루어지는 무기 봉지막(7)을 그 표면에 1000nm 성막하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
(실시예 2)
본 예는 무기 봉지막(7)의 내면에 완충층(9)을 형성한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조한 실시예이다. 즉, 저온도 승화층(6)을 성막하는 부분까지는 실시예 1과 같지만, 다음으로 이렇게 하여 얻어진 유리 기판(2) 상의 다층 구조체를 대기에 노출하지 않고 CVD 장치의 챔버 내에 이송, 배치하고, 폴리파라크실릴렌막을 1000nm 성막하여 완충층(9)을 형성하였다. 또한, 완충층(9)이 형성된 디바이스를 대기에 노출하지 않고 플라즈마 CVD 장치의 챔버 내에 이송, 배치하고, SiNx(질화규소)로 이루어지는 무기 봉지막(7)을 1000nm 성막하여 유기 EL 소자를 제조하였다.
(실시예 3)
본 예는 저온도 승화층(6)의 재료로 트리스(8-하이드록시퀴놀리네이트)알루미늄(Alq3)(승화 온도:약 310℃, 분해 온도:약 420℃)을 사용하여 300nm 성막한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조한 실시예이다.
(실시예 4)
본 예는 제2 전극(5)을 2층 성막한 것을 제외하고 실시예 3과 동일하게 하여 유기 EL 소자를 제조한 실시예이다. 제2 전극(5)은 첫번째 층에 Al을 5nm 성막한 후, 이어서 Al보다 융점이 낮은 Zn(융점:419.5℃)을 995nm 성막하였다.

Claims (17)

  1. 기판상에 제1 전극, 유기 EL층, 제2 전극, 무기 봉지막이 순서대로 적층된 유기 EL 소자로서,
    상기 제2 전극상에 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되며, 리크 전류(leakage current)에 의해 상기 제2 전극이 국소적으로 발열했을 때에 인접하는 부위가 승화하여 상기 제2 전극이 위쪽으로 퍼지는 공극을 형성하는 저온도 승화층과,
    상기 저온도 승화층과 상기 무기 봉지막 사이에, 상기 무기 봉지막보다 연성인 전기 절연성 고분자 화합물로 형성되며, 상기 공극이 형성될 때에 발생하는 응력을 흡수하는 완충층을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저온도 승화층은 100nm 이상, 10000nm 이하의 막두께를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저온도 승화층은 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 분해하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저온도 승화층은 상기 유기 EL층을 형성하는 재료 중에서 가장 높은 기화 온도를 가지는 재료보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 저온도 승화층은 상기 유기 EL층을 형성하는 재료 중 하나로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 완충층을 형성하는 전기 절연성 고분자는 폴리파라크실릴렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐트리메틸실란, 폴리메틸트리메톡시실란, 폴리실록산 중 어느 하나의 고분자인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2 전극은 융점이 다른 도전성 박막을 적층하여 형성되어 있고, 상기유기 EL층측으로부터 무기 봉지막측을 향해 융점이 낮아지는 순서대로 도전성 박막을 적층한 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 전극은 상기 유기 EL 소자측에 배치된 알루미늄으로 이루어지는 제1 도전성 박막과, 그 상면에 적층된 알루미늄(Al)보다도 융점이 낮은 제2 도전성 박막의 2층 구조인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 알루미늄보다도 융점이 낮은 제2 도전성 박막은 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 알루미늄의 막두께가 10nm 이하인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  11. 기판상에 제1 전극, 유기 EL층, 제2 전극, 무기 봉지막이 순서대로 적층된 유기 EL 소자를 제조하는 방법으로서,
    상기 제1 전극이 형성된 기판을 증착 장치에 반입하여, 상기 유기 EL층, 상기 제2 전극, 및 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 승화하는 재료로 형성되며, 리크 전류에 의해 상기 제2 전극이 국소적으로 발열했을 때에 인접하는 부위가 승화하여 상기 제2 전극이 위쪽으로 퍼지는 공극을 형성하기 위한 저온도 승화층을 순서대로 형성하는 공정과,
    상기 저온도 승화층이 형성된 기판을 대기에 노출하지 않고 완충막 성막 장치에 반입하여 상기 저온도 승화층상에, 상기 무기 봉지막보다 연성인 전기 절연성 고분자 화합물을 이용해서, 상기 공극이 형성될 때에 발생하는 응력을 흡수하기 위한 완충층을 형성하는 공정과,
    상기 완충층이 형성된 기판을 대기에 노출하지 않고 무기 봉지막 성막 장치에 반입하여 상기 무기 봉지막을 형성하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 저온도 승화층은 상기 제2 전극의 융점보다도 낮은 온도에서 분해하는 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 완충층을 형성하는 전기 절연성 고분자는 폴리파라크실릴렌, 폴리에틸렌, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리비닐트리메틸실란, 폴리메틸트리메톡시실란, 폴리실록산 중 어느 하나의 고분자인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 유기 EL층측으로부터 무기 봉지막측을 향해 순서대로 융점이 낮아지도록 복수의 도전성 박막을 적층하여 제2 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 유기 EL층의 상면에 알루미늄으로 이루어지는 제1 도전성 박막을 형성하고, 또한 알루미늄보다도 융점이 낮은 제2 도전성 박막을 그 위에 적층하여 제2 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 알루미늄보다도 융점이 낮은 제2 도전성 박막은 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn) 중 어느 하나의 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
  17. 삭제
KR1020097021780A 2007-03-22 2007-03-22 유기 전계 발광(el) 소자 및 그 제조방법 KR101084473B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2007/055842 WO2008117351A1 (ja) 2007-03-22 2007-03-22 有機エレクトロルミネッセンス(el)素子及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100007860A KR20100007860A (ko) 2010-01-22
KR101084473B1 true KR101084473B1 (ko) 2011-11-21

Family

ID=39788096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097021780A KR101084473B1 (ko) 2007-03-22 2007-03-22 유기 전계 발광(el) 소자 및 그 제조방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110018434A1 (ko)
JP (1) JP4994441B2 (ko)
KR (1) KR101084473B1 (ko)
WO (1) WO2008117351A1 (ko)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101430173B1 (ko) 2010-10-19 2014-08-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP5955014B2 (ja) 2011-02-14 2016-07-20 株式会社半導体エネルギー研究所 発光モジュール、発光パネルおよび照明装置
KR20120102001A (ko) * 2011-03-07 2012-09-17 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자 및 발광 장치
JP5912037B2 (ja) * 2011-12-06 2016-04-27 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンスデバイス
JP5708602B2 (ja) * 2012-09-20 2015-04-30 株式会社デンソー 有機el表示装置及びその製造方法
KR102343754B1 (ko) * 2014-09-30 2021-12-24 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR102320410B1 (ko) * 2014-11-07 2021-11-02 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조방법
JP6228624B2 (ja) * 2016-03-31 2017-11-08 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンスデバイス
KR102587876B1 (ko) * 2016-10-31 2023-10-11 엘지디스플레이 주식회사 리페어 영역을 포함하는 유기 발광 표시 장치
TWI629811B (zh) * 2017-03-21 2018-07-11 機光科技股份有限公司 Organic light emitting device
CN109427994B (zh) * 2017-08-29 2023-08-08 固安翌光科技有限公司 一种有机光电器件
JP2022076273A (ja) * 2020-11-09 2022-05-19 株式会社Joled 自発光型表示パネル、及び自発光型表示パネルの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003151779A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Sharp Corp 有機led素子、転写用ドナー基板及び有機led素子の製造方法
JP2003282253A (ja) 2002-01-15 2003-10-03 Denso Corp 有機el素子の製造方法
JP2004214084A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Denso Corp 有機el表示装置
JP2006339049A (ja) 2005-06-02 2006-12-14 Tokki Corp 封止膜形成装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63126191A (ja) * 1986-11-14 1988-05-30 アルプス電気株式会社 El素子
JPH07272858A (ja) * 1994-03-31 1995-10-20 Nippondenso Co Ltd エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法
JP4004709B2 (ja) * 2000-03-30 2007-11-07 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンス表示パネル及びその製造方法
JP2003178886A (ja) * 2001-12-07 2003-06-27 Denso Corp 有機el素子およびその製造方法
US20040099862A1 (en) * 2002-11-27 2004-05-27 Harumi Suzuki Organic EL device and repair method thereof
JP4552390B2 (ja) * 2003-06-17 2010-09-29 セイコーエプソン株式会社 有機el装置の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003151779A (ja) * 2001-11-15 2003-05-23 Sharp Corp 有機led素子、転写用ドナー基板及び有機led素子の製造方法
JP2003282253A (ja) 2002-01-15 2003-10-03 Denso Corp 有機el素子の製造方法
JP2004214084A (ja) * 2003-01-07 2004-07-29 Denso Corp 有機el表示装置
JP2006339049A (ja) 2005-06-02 2006-12-14 Tokki Corp 封止膜形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2008117351A1 (ja) 2010-07-08
KR20100007860A (ko) 2010-01-22
WO2008117351A1 (ja) 2008-10-02
US20110018434A1 (en) 2011-01-27
JP4994441B2 (ja) 2012-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101084473B1 (ko) 유기 전계 발광(el) 소자 및 그 제조방법
JP4736890B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
US6853013B2 (en) Light-emitting element and method of producing the same
US8507314B2 (en) Organic light emitting device and manufacturing method thereof
JP2006156390A (ja) 有機電界発光素子及びその製造方法
US20070182316A1 (en) OLED with Area Defined Multicolor Emission Within a Single Lighting Element
JP2008047340A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
US7939999B2 (en) Electroluminescence device and functional device
KR20120022575A (ko) 유기 el 표시 장치 및 전자 기기
JP3943548B2 (ja) エレクトロルミネセンス・デバイス
US20090153032A1 (en) Conductive composition film, electron injection electrode, and organic electroluminescence element
JP2006048946A (ja) 有機機能素子、有機el素子、有機半導体素子、有機tft素子およびそれらの製造方法
JP4615083B2 (ja) 二重絶縁層を有する有機電界発光素子
JP2001093671A6 (ja) 二重絶縁層を有する有機電界発光素子
JP2006173569A (ja) トリアジン誘導体化合物を含む有機電界発光素子
KR100888148B1 (ko) 유기전계발광소자 및 그 제조방법
KR100462865B1 (ko) 자기정렬된 절연 충전체를 갖는 유기 전계발광장치 및그의 제조방법
US9136493B2 (en) Organic EL element
JP2007096270A (ja) エレクトロルミネッセンス素子
KR100712294B1 (ko) 유기전계발광표시소자
KR20040093608A (ko) 계면쌍극자 조절을 통한 효율적인 유기발광소자
KR100617324B1 (ko) 트리아진 유도체 화합물을 포함하는 유기 전계발광 소자

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee