KR101236235B1 - 발광 장치 - Google Patents

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사토시 세오
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

상측면 출사형 유기 발광 소자의 밀봉방법에 있어서, 화소가 실린 기판과 대향 기판의 사이에 실제를 충전하는 방식을 취하는 경우, 화소상에 충전된 실제를 자외선 경화시키기 위해서 화소를 향해서 자외선 조사를 행하면, 그 자외선에 의해 유기 발광 소자를 열화시켜 버린다. 본 발명은 이 현상을 회피하는 수법을 제안하고, 안정성이 뛰어난 유기 발광 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 화소부(14)상에 충전하는 실제(sealant; 13)가 자외선에 대한 흡광도가 커지도록 자외선 흡수성을 갖는 재료를 실제에 분사시켜 400nm 이하의 자외부 흡수 파장의 흡광도가 1이상이 되도록 조정한다.
Figure 112005033614668-pct00001
발광 소자, 자외선 흡광도

Description

발광 장치{Light emitting device}
본 발명은 전계 발광할 수 있는 유기 화합물을 사용한 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 장치를 부품으로서 탑재한 전자기기에 관한 것이다.
최근, 자발광형의 소자로서, 전장을 가함으로써 발광(전계 발광)하는 물질(이하「EL 재료」라고 함)을 사용한 발광 소자의 연구가 활발해지고 있다. 특히, EL 재료로서 유기 화합물을 사용한 소자(이하, 「유기 발광 소자」라고 함)가 주목되고 있다. 또한, 유기 발광 소자를 사용한 여러 가지의 발광 장치가 제안되고 있고, 특히 디스플레이에 대한 응용이 기대되고 있다.
유기 발광 소자는 전계 발광하는 유기 화합물을 포함하는 층(이하, 「유기 발광층」이라고 함)을, 양극과 음극의 사이에 끼운 구조를 갖는 것이다. 그 발광 기구는 전극간에 전압을 인가함으로써, 음극으로부터 주입된 전자 및 양극으로부터 주입된 정공(正孔)이 전계 발광층 중에서 재결합하여, 여기상태의 분자(이하, 「여기분자」라고 함)를 형성하고, 그 여기분자가 기저상태로 되돌아갈 때에 에너지를 방출하여 발광한다. 이러한 여기분자로부터의 발광을 루미네선스(luminescence)라고 한다.
또, 유기 화합물에 있어서의 루미네선스에는 1중항 여기상태로부터 기저상태 로 되돌아갈 때의 발광(형광)과 3중항 여기상태로부터 기저상태로 되돌아갈 때의 발광(인광)이 있지만, 본 명세서 중에 있어서는 어느쪽의 발광을 사용한 경우나 포함하는 것으로 한다.
이러한 유기 발광 소자에 있어서, 유기 발광층은 통상, 적층 구조로 되어 있다. 대표적으로는 「정공 수송층/발광층/전자 수송층」이라고 하는 적층 구조를 들 수 있다(비특허문헌1 참조). 이 구조는 대단히 발광 효율이 높아, 현재, 연구개발이 진행되고 있는 유기 발광 소자는 거의 이 구조를 바탕으로 구축되고 있다.
(비특허문헌 1)
C.W.탄 등, 어플라이드 피직스 레터스(Applied Physics Letters)Vol. 51, No. 12, 913-915(1987)
그 외에도, 양극상에 정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층, 또는 정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층의 순차로 적층하는 구조 등도 생각되고 있다. 또한, 발광층에 대하여 형광성 색소 등을 도핑하는 방법 등도 제안되고 있다. 또한, 이들의 층에 사용되는 재료로서는 저분자계의 재료와 고분자계의 재료가 있고, 저분자계의 재료는 주로 진공증착법으로, 고분자계의 재료는 습식 도포법으로 성막된다.
또, 본 명세서에 있어서, 음극과 양극의 사이에 설치되는 모든 층을 총칭하여 유기 발광층이라고 하고 있기 때문에, 상술한 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층은 모두 유기 발광층에 포함되는 것으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 유기 발광 소자를 발광 장치, 특히 디스플레이와 같은 표시 용도에 적용한 경우, 액정 표시장치와 달리 시야각의 문제가 없다고 하는 특징이 있다. 즉, 옥외에 사용되는 디스플레이로서는 액정 디스플레이보다도 적합하여, 여러 가지의 형태로 사용이 제안되고 있다.
디스플레이의 형태로서는 세그멘트 형식 외에, 서로 직교하도록 설치된 2종류의 스트라이프형 전극의 사이에 유기 발광층을 형성하는 방식(단순 매트릭스 방식), 또는 TFT(박막 트랜지스터)에 접속되어 매트릭스형으로 배열된 화소 전극과 대향 전극의 사이에 유기 발광층을 형성하는 방식(액티브 매트릭스 방식) 등이 있다. 화소 밀도가 늘어난 경우에는 화소(또는 1도트)마다 스위치가 설치되어 있는 액티브 매트릭스 방식이, 단순 매트릭스 방식에 비교하여 저전압 구동할 수 있기 때문에 유리하다고 생각되고 있다.
그런데, 상술한 유기 발광 소자에 있어서, 유기 발광층을 구성하는 재료는 산소 또는 물의 존재에 의해 용이하게 산화 또는 흡습하여 열화되기 때문에, 그것에 의하여 유기 발광 소자에 있어서의 발광 휘도가 경시적으로 저하된다고 하는 문제가 있다.
그래서, 종래에서는 유기 발광 소자의 주위에 보호 케이스를 설치하고, 그 케이스 내에 미분말 고체 탈수제를 충전하는 방법(특허문헌 1 참조)이나, 밀봉 캔 등으로 형성된 기밀성 용기 내에 유기 발광 소자를 봉입하고, 또한 소자로부터 떼어 건조제를 접착하는 방법(특허문헌2 참조) 등에 의해서, 유기 발광 소자로의 산소의 도달, 또는 수분의 도달을 방지하고 있다.
(특허문헌1)
일본 공개특허공보 제(평)6-176867호
(특허문헌2)
일본 공개특허공보 제(평)9-148066호
종래의 유기 발광 소자를 사용한 발광 장치의 구조는 기판상에 투명성을 갖는 전극인 양극이 형성되고, 양극상에 유기 발광층이 형성되며, 유기 발광층상에 음극이 형성된 유기 발광 소자를 갖고, 유기 발광층에 있어서 생긴 광을 양극으로부터 기판쪽으로 추출하는(이하, 하측면 출사 구조라고 부른다) 구조이다. 하측면 출사 구조에서는 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하기 위해서, 유기 발광 소자에 밀봉 캔을 씌우는 것이 가능하다. 광을 차단하는 재료로 형성된 밀봉 캔으로 유기 발광 소자를 덮어도, 유기 발광층에 있어서 생긴 광은 밀봉 캔으로 덮이지 않은 상기 기판측으로부터 추출되기 때문에, 문제없이 표시를 할 수 있다.
한편, 기판상에 양극이 형성되고, 양극상에 유기 발광층이 형성되며, 유기 발광층상에 투명 전극 등, 투명성을 갖는 전극인 음극이 형성된 유기 발광 소자를 갖고, 유기 발광층에 있어서 생긴 광을 음극으로부터 추출하는 구조(이하, 상측면 출사 구조라고 부른다)의 발광 장치에서는 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하기 위해서, 광을 차단하는 재료로 형성된 밀봉 캔으로 유기 발광 소자를 덮는 구조를 적용할 수 없다. 광을 차단하는 재료로 형성된 밀봉 캔으로 유기 발광 소자를 덮으면, 유기 발광층에 있어서 생긴 광은 밀봉 캔에 의해서 가려져 버리기 때문에, 표시를 할 수 없기 때문이다. 또한, 상측면 출사 구조에서는 특허문헌2와 같이 발광부분(이하, 「화소부」라고 부른다) 상에 건조제를 배치하면, 표시가 방해가 된다.
또한, 상측면 출사 구조에 있어서, 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하기 위해서, 유기 발광 소자가 형성된 기판에 별도의 기판을 접합하고, 이들의 2개의 기판의 사이에 있는 영역에 유기 발광 소자를 배치하여, 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하는 구성에서는 2개의 기판을 접합하는 실(seal)제를 자외선에 의해서 경화시키는 경우에, 조사된 자외선이 유기 발광 소자에도 조사되어 유기 발광 소자를 열화시킨다고 하는 문제가 있다.
그러나 상측면 출사 구조는 하측면 출사 구조에 비교하여 광의 추출 효율을 향상시키고, 발광 효율을 높일 가능성이 있어, 대단히 유용한 구조이다. 또한, 액티브 매트릭스형의 발광 장치에 적용하는 경우에는 하측면 출사 구조에 비교하여, 화소에 배치된 TFT의 위에, 유기 발광 소자의 일부도 표시에 기여시키는 것이 가능하게 되기 때문에, 개구율을 향상할 수 있는 이점도 있다.
그래서 본 발명에서는 상측면 출사 구조의 유기 발광 소자를 사용한 발광 장치에 있어서, 상측면 출사 구조에 적합한, 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하는 구조(밀봉 구조)를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 상측면 출사 구조의 유기 발광 소자를 사용한 발광 장치에 있어서, 이하와 같은 밀봉 구조를 적용하는 것으로, 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.
즉 본 발명에서는 제 1 기판의 절연 표면에 접하여 설치된 제 1 전극과 상기 제 1 전극에 접하여 설치되고 또한 전계 발광하는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층과 상기 유기 발광층에 접하여 설치된 투명성을 갖는 제 2 전극을 순차 적층하여 이루어지는 유기 발광 소자가, 상기 제 1 기판과 투명성을 갖는 제 2 기판의 사이에 설치된 발광 장치에 있어서, 상기 제 2 전극과 상기 제 2 기판의 사이에는 자외선 흡수제를 자외선 경화형 수지에 분산하여 이루어지는 실제(sealant)가 충전되어 있고, 또한, 상기 실제는 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 조사하는 자외광의 파장에 대하여 흡광도가 1이상인 것을 특징으로 한다.
또, 자외선 흡수제는 상기 자외광의 파장 영역에 흡수를 가지는 재료를 가리킨다.
상기 자외선 흡수제가 수분 흡착성이나 산소 흡수성을 갖도록 하면, 유기 발광 소자로의 산소나 수분의 도달을 방지하기 위해서 더욱 바람직하다.
또한, 수분 흡착성을 갖는 자외선 흡수제로서는 다공질의 물질에, 자외선 흡수성을 갖는 물질을 함침시킨 것을 사용하여도 좋다. 이 경우, 자외선을 흡수하면서 동시에, 정공(空孔)으로 진입하는 수분을 흡착시킬 수 있어 유효하다. 또한 이 경우, 다공질의 물질로서는 제올라이트(zeolite)가 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서의 발광 장치란, 유기 발광 소자를 사용한 발광 디바이스나 화상 표시 디바이스를 가리킨다. 또한, 유기 발광 소자에 커넥터, 예를 들면 이방 도전성 필름(ACF:Anisotropic Conductive Film) 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TAB 테이프나 TCP의 앞에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 유기 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 발광 장치에서는 제 1 기판과 제 2 기판의 사이에 배치된 유기 발광 소자의 주변은 자외선 경화형 수지에 자외선 흡수제를 분산하여 이루어지는 실제에 의해서 덮여 있다. 상기 제 1 기판과 상기 제 2 기판을 접합하는 과정(밀봉 과정)에서, 자외선 경화형 수지를 경화시킬 때에 조사되는 자외선은 분산된 자외선 흡수제에 의해, 충전된 실제의 층으로 차단되어, 유기 발광 소자로 자외선이 도달하지 않기 때문에, 유기 발광 소자의 열화가 방지된다. 이렇게 해서, 소자 특성이 안정된 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 제공할 수 있다.
또한, 자외선 흡수제를, 수분 흡착성이나 산소 흡수성을 갖는 것으로 함으로써, 실제의 수분이나 산소의 침입을 방지하는 효과를 더욱 높일 수 있다.
본 발명을 실시하는 것으로, 상측면 출사 구조의 유기 발광 소자를 사용한 발광 장치에 있어서, 표시를 방해하지 않고, 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하는 것이 가능한 발광 장치를 얻을 수 있다. 이렇게 해서, 상측면 출사 구조에 적합한 밀봉 구조의 유기 발광 소자를 사용한 발광 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 실시형태 3을 도시한 도면.
도 2는 실시형태 4를 도시한 도면.
도 3은 실시형태 4를 도시한 도면.
도 4는 실시형태 5를 도시한 도면.
도 5는 실시예 2의 액티브 매트릭스형 발광 장치의 구조를 도시한 도면.
도 6은 실시예 4의 전자기기의 일례를 도시한 도면.
도 7은 상측면 출사소자의 단면 구조를 도시한 도면.
(실시형태 1)
우선, 본 발명의 발광 장치의 형태를, 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7에서는 제 1 전극(701), 유기 발광층(702), 투명성을 갖는 제 2 전극(703)으로 이루어지는 유기 발광 소자(712)가 설치된 기판(711; 제 1 기판)과 투명성을 갖는 대향 기판(713; 제 2 기판)을 접합하는 구조로 하여, 기판(711)과 대향 기판(713)을 접합할 때, 화소부(716)의 영역은 투명성을 갖는 제 2 실제(715)로 전면 덮고, 기판 간격을 유지하는 갭(gap)재(충전제, 미립자 등)를 포함하는 제 1 실제(714; 제 2 실제보다도 점도가 높다)로 그 주위를 둘러싸는 형태로 하고 있다. 즉, 제 1 실제(714)와 제 2 실제(715)로 밀봉하는 구조이다. 또한, 제 2 실제(715)의 내용물은 자외선 경화형 수지(715a)에 자외선 흡수제(715b)를 분산시킨 것을 사용하고 있다. 또, 본 발명에 있어서는 제 1 실제(714)는 있어도 없어도 좋지만, 균일한 밀봉 형상을 얻기 위해서는 제 1 실제(714)를 사용하는 것이 바람직하다.
제 2 실제(715)가 화소 상에 충전되는 것으로 유기 발광 소자(712)가 외기로부터 차단되어 산소의 도달 또는 수분의 도달을, 건조제를 봉입하지 않고 방지할 수 있다. 이 구조에 의해서 투명성을 갖는 채로의 밀봉이 실현된다. 또한 제 2 실제(715)는 자외선 파장에 대한 흡수도를 1이상이 되도록 조정되어 있기 때문에, 화소 상의 제 2 실제(715)를 경화시킬 때에 조사하는 자외광에 의한 화소의 유기 발광 소자(712)의 열화를 방지할 수 있다.
자외선 흡수제는 자외광을 흡수하여 분자 내에서 열에너지 등으로 변환한다. 자외선 흡수제는 분자 내 수소 결합을 형성하는 기본 구조를 갖는 물질로 대표된다. 이 경우, 분자 내의 수산기의 가까이에 산소나 질소원자와 같은 비공유 전자쌍을 갖는 원자가 존재하고, 수산기와 비공유 전자쌍을 갖는 원자의 사이에서 수소 결합에 의한 환(環) 형성이 일어난다. 환 형성시에 수산기로부터 수소가 빠져 분자는 케토형(keto form)이 되어 열 방출하여 안정된 구조가 된다.
(실시형태 2)
본 발명의 제 2 실제(도 7에 있어서의 715)에 관해서 설명한다.
제 2 실제는 조사하는 자외선이 유기 발광 소자에 도달하는 것을 막기 위해서, 자외선 경화형 수지에 자외선 흡수제를 분산시켜 이루어지는 것이다.
유기 발광 소자에 대한 자외선 도달을 막는 방법으로서, 자외선을 차단하는 층으로서 유기 발광 소자의 위에 막을 형성시키는 방법도 있지만, 무기물의 자외선 흡수 능력을 갖는 (예를 들면 산화아연과 같은) 재료는 저항 가열에서의 증착은 어렵고, 고에너지를 갖는 전원에서의 성막이 필요하게 된다. 또한 증착하였을 때, 고에너지를 가진 입자가 기판에 충돌하기 때문에, 제작한 유기 발광 소자에 데미지를 주게 된다. 또한, 유기물에도 자외선 흡수 능력을 갖는 재료는 존재하지만, 전형적인 자외선 흡수제로 알고 있는 벤조페논의 2량화로 알려지는 바와 같이, 막 상태에서는 자외선 흡수하였을 때의 자외선 흡수제 자체의 변질이 우려된다. 그 때문에, 제 2 실제에 대한 분산이라는 본 발명의 형태가 유효하게 된다.
분산시키는 것은 자외선 흡수성을 갖고 있으면 좋고, 유기 발광 소자의 특성에 악영향을 준다고 하는 수분 또는 산소를 흡착하는 특성을 더불어 가지고 있으면 더욱 바람직하다. 또한, 분산시키는 재료는 단독으로 사용하여도, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
제 2 실제의 자외선에 대한 흡수도는 1이상으로 한다. 흡광도를 1이상으로 하기 위해서, 자외선 흡수제의 첨가 농도를 많게 하거나, 또한 셀 갭의 두께를 크게 하여 조정한다.
자외선 흡수제에는 예를 들면 벤조트리아졸, 벤조페논, 사리시레이트계의 화합물을 들 수 있다.
또한 자외선 경화형 수지용 광중합 개시제는 자외 흡수제로서도 기능하기 때문에 자외선 경화형 수지는 자외선 흡수제로서도 기능한다.
자외선 흡수제는 분자 내에 상기와 같은 구조 골격을 갖고 있으면 치환기가 변하여도 좋고, 또한 1종 이상의 구조 골격을 더불어 가져도 좋다. 또한 이들의 자외선 흡수제는 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다.
벤조트리아졸계의 자외선 흡수제에는 2-(5-메틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-[2-하이드록시-3, 5-비스(α, α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3, 5-디-t-부틸-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(3-t-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3, 5-디-t-부틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(3, 5-디-t-아실-2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2′-하이드록시5′-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 등이 포함된다.
벤조페논계의 자외선 흡수제에는 2, 4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥틸벤조페논, 4-도데실옥시-2-하이드록시벤조페논, 4-벤질옥시-2-하이드록시벤조페논, 2, 2′, 4, 4′-테트라하이드록시벤조페논, 2, 2′-디하이드록시4, 4′-디메톡시벤조페논 등이 포함된다.
벤조에이트계의 자외선 흡수제에는 2, 4-디-t-부틸페닐-3′, 5′-디-t-부틸-4-하이드록시벤조에이트 등이 포함된다.
사리시레이트계의 자외 흡수제에는 페닐사리시레이트, 4-t-부틸페닐사리시레이트 등이 포함된다.
트리아진계의 자외선 흡수제에는 2-[4-[(2-하이드록시-3-도데실옥시프로필)옥시]-2-하이드록시페닐]-4, 6-비스(2, 4-디메틸페닐)1, 3, 5-트리아진 등이 포함된다.
일반적인 자외선 흡수제는 스미토모화학공업(住友化學工業), 교도야쿠힌(共同藥品), 치바 스페셜티 케미칼(Ciba Speciality Chemicals), 아사히 덴카 고교(旭電化工業)를 비롯하여 몇개 사에서 판매되고 있어 용이하게 입수가 가능하지만 이들에 한정되는 것은 아니다.
이들의 자외선 흡수제를, 자외선 경화형 수지의 분량에 대하여 0.1 내지 20wt%, 적합하게는 0.5 내지 5wt% 첨가한다. 자외선 흡수제는 밀봉시의 자외선 조사에 있어서 자외선을 차단하여, 유기 발광 소자를 보호한다. 실제로는 가시광 영역(400 내지 800nm)의 광을 투과하는 자외선 경화형 수지이면 어느 것이나 사용할 수 있지만, 유기 발광 소자의 특성이 손상되지 않는 온도 영역에서 경화 등의 처리가 가능한 수지가 바람직하다.
자외선 흡수성을 가진 물질이라고 하는 것은 제올라이트와 같은 다공질의 물질에 벤조페논 등의 자외선 흡수제를 일부 함침시키면 좋다. 일부라고 하는 것은 벤조페논이 담지(support)된 부분에서는 자외선을 흡수하고, 남은 정공으로 진입하는 수분을 흡착시키는 것을 목적으로 한다. 미분말을 분산시키기 쉽게 하기 위해서 제올라이트에 표면 수식(修飾)을 하여도 좋다. 또는 제올라이트에 표면 수식하는 재료에 자외선 흡수성을 갖는 골격을 도입하여도 좋다.
또한, 자외선 흡수제로서는 철 등의 금속 미립자나, 개질 이산화티타늄과 같은 탈산소성을 갖는 재료에, 앞서 설명한 자외선 흡수제를 부가하는 등의 수법으로 자외선 흡수성을 갖게 한 것을 사용하여도 좋다. 이러한 물질을 사용함으로써, 자외선을 흡수하는 동시에 산소도 흡수할 수 있다. 또, 금속 미립자를 사용하기 때문에, 가시광 투과성을 잃지 않도록 입자 직경이 작은 나노미립자 등이 바람직하다.
(실시형태 3)
여기에서는 밀봉의 공정에 관해서, 도 1을 참조하여 설명한다.
우선, 불활성 기체 분위기에서 제 2 기판(11)상에 디스펜서장치로 제 1 실제(12)를 소정의 위치에 형성한다(도 1a). 반투명한 제 1 실제(12)로서는 충전제(직경 6㎛ 내지 24㎛)를 포함하고, 또한, 점도 370Pa·s의 것을 사용한다. 또한, 간 단한 실 패턴이기 때문에 제 1 실제(12)는 인쇄법으로 형성할 수도 있다.
이어서, 제 1 실제(12)에 둘러싸인 영역(단, 4코너가 개구되어 있다)에 투명한 제 2 실제(13)를 적하한다(도 1b).
이어서, 화소부(14)가 설치된 제 1 기판(15)과 실제(제 1 실제(12) 및 제 2 실제(13))가 설치된 제 2 기판(11)을 접합한다(도 1c). 또, 실제에 의해서 한 쌍의 기판을 접착하기 직전에는 진공으로 어닐을 하여 탈기를 하는 것이 바람직하다. 제 2 실제(13)를 확대하여 제 1 실제(12)의 사이를 충전시킨다. 제 1 실제(12)의 형상 및 배치에 의해 기포가 들어가지 않고 제 2 실제(13)를 충전할 수 있다. 이어서, 자외선 조사를 하여, 제 1 실제(12) 및 제 2 실제(13)를 경화시킨다. 또, 자외선 조사에 가하여, 열처리를 하여도 좋다.
본 실시형태는 실시형태 2에서 개시한 제 2 실제와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
도 2a는 본 발명을 실시한 액티브 매트릭스형의 발광 장치의 상측면도이다. 또, 본 발명은 액티브 매트릭스형의 발광 장치에 한정되는 것은 아니고, 단순 매트릭스형이나 세그멘트형의 발광 장치, 또는 조명 등의 발광 디바이스에도 적용 가능하다.
도 2a에 있어서, 21은 제 1 기판, 22는 제 2 기판, 23은 화소부, 24는 구동회로부, 25는 단자부, 26은 제 1 실제, 27a는 제 2 실제이다.
제 1 기판(21)의 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 제 2 기판(22)과 접합하기 위해서, 제 1 기판(21)과 제 2 기판(22)은 열팽창 계수가 동일한 것으로 하는 것이 바람직하다. 상측면 출사 구조로 하는 경우에는 제 1 기판(21)의 재료로서 반도체 기판이나 금속 기판도 사용할 수 있다. 제 1 기판(21)에는 유기 발광 소자를 복수 갖는 화소부(23), 구동회로부(24), 단자부(25)가 설치되어 있다.
여기에서는 화소부(23)와 구동회로부(24)를 둘러싸 제 1 실제(26)가 배치되는 예를 도시하고 있다. 또한, 제 1 실제(26)의 하나는 단자부(25; 또는 단자 전극으로부터 연장된 배선)와 일부 겹쳐 있다. 또, 제 1 실제(26)는 한 쌍의 기판 간격을 유지하기 위한 갭재가 포함되어 있다. 갭재가 포함되어 있기 때문에, 어떤 하중이 가해진 경우에 쇼트 등이 생기지 않도록 제 1 실제(26)와 소자(TFT 등)가 겹치지 않도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 실제(26)의 상측면 형상은 선형이며, 4코너에 개구를 갖고 있다. 다시 말하면, X방향에 2개의 제 1 실제(26)가 화소부(23)를 사이에 두고 평행하게 배치된 1세트와 Y방향에 2개의 제 1 실제(26)가 화소부(23)를 사이에 두고 평행하게 배치된 1세트로 합계 4개 배치되어 있다.
또한, 한 쌍의 제 1 실제(26)의 사이에는 적어도 제 2 실제(27a)가 충전되어 있다. 1쌍의 기판은 화소부(23)를 둘러싸 배치되는 제 1 실제(26)와 상기 제 1 실제에 접하고, 또한, 상기 화소부를 덮는 제 2 실제(27a)로 고정되어 있다.
또한, 제 2 실제(27a)는 무색 투명한 재료로 하고, 갭재도 포함하고 있지 않기 때문에, 제 1 실제(26)보다도 투명성이 높다. 이 제 2 실제(27a)는 각각의 제 1 실제(26)의 틈, 즉 개구로 노출되어 있고, 노출되어 있는 상기 제 2 실제(27a)의 가장자리는 만곡되어 있는 상측면 형상이 된다.
제 2 실제(27a)가 도 2a에 도시하는 형상이 되는 조직(구조)을 도 3을 사용하여 이하에 설명한다. 도 3a에는 접합하기 전의 밀봉 기판(제 2 기판(32))의 상측면도의 일례를 도시하고 있다. 도 3a에서는 한 장의 기판으로부터 1개의 화소부를 갖는 발광 장치를 형성하는 예를 도시하고 있다.
우선, 제 2 기판(32)상에 디스펜서(dispenser)를 사용하여 4개의 제 1 실제(36)를 형성한 후, 제 1 실제(36)보다도 점도가 낮은 제 2 실제(37a)를 적하한다. 또, 적하한 상태에서의 상측면도가 도 3a에 상당한다.
이어서, 유기 발광 소자가 화소부(33), 또는 구동회로부(34), 단자부(35)가 설치된 제 1 기판과 접합한다. 한 쌍의 기판을 접합한 직후의 상측면도를 도 3b에 도시한다. 제 1 실제의 점도는 높기 때문에, 접합할한 때는 거의 확대되지 않지만, 제 2 실제의 점도는 낮기 때문에, 접합하였을 때, 도 3b에 도시하는 바와 같이, 제 2 실제는 평면적으로 확대되게 된다. 제 2 실제(37a)가 제 1 실제(36)의 사이, 즉 개구부를 향해서 도 3b 중의 화살 표시의 방향으로 밀려나옴으로써, 제 1 실제(36)의 사이에 충전되는 영역에 기포가 존재하지 않도록 할 수 있다. 제 1 실제(36)는 확대된 제 2 실제(37b)와 접하여도 섞이지 않고, 제 1 실제(36)는 제 2 실제(37b)에 의해서 형성 위치는 변화하지 않는 점도를 갖고 있다.
도 3b에서는 제 2 실제(37b)는 상기 개구로 노출되어 있고, 노출되어 있는 상기 제 2 실제(37b)의 가장자리는 상기 개구로부터 돌출되어 있다. 개구로부터 돌출시킴으로써 외기와 화소부의 거리를 크게 할 수 있고, 또한 산소나 수분의 블 로킹을 실현할 수 있다. 또한, 전체 접착 면적도 증대하기 때문에, 접합 강도도 증가한다. 또한, 개구에 있어서 제 2 실제(37b)의 가장자리는 만곡되어 있다.
또, 여기에서는 제 2 기판(32)에 제 1 실제 또는 제 2 실제를 형성한 후, 제 1 기판을 접합하는 예를 도시하였지만, 특별히 한정되지 않고, 유기 발광 소자가 형성되어 있는 제 1 기판에 제 1 실제(36) 또는 제 2 실제(37b)를 형성하여도 좋다.
이어서, 열처리 또는 자외선 조사를 행하여 제 1 실제(36), 및 제 2 실제(37b)를 경화시킨다.
이상으로 개시한 순서에 따르면, 도 2a에 도시하는 제 2 실제(27a)의 형상을 얻을 수 있다.
또한, 도 2a에서는 제 2 실제(27a)가 개구로부터 돌출되어 있는 예를 도시하였지만, 제 2 실제의 점도나 양이나 재료를 적절하게 변경함으로써, 여러 가지의 형상으로 할 수 있다.
예를 들면, 도 2b에 도시하는 바와 같이, 제 2 실제(27b)를, 상기 개구로 노출시키고, 노출되어 있는 상기 제 2 실제(27b)의 가장자리를 만곡시켜도 좋다. 도 2b에 있어서 제 2 실제(27b)는 개구로부터 돌출되어 있지 않고, 마침 제 2 실제(27b)의 가장자리가, 호(弧)를 그리고 제 1 실제(26)의 틈을 메우고 있는 형상으로 되어 있다.
또, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 제 2 실제(27c)를 상기 개구로 노출시키고, 노출되어 있는 상기 제 2 실제(27c)의 가장자리가 상기 개구부로부터 움푹 패어 만곡되어 있는 형상으로 하여도 좋다.
또한, 제 1 실제(26)는 선형에 한정되지 않고, 좌우대칭이며, 또한, 화소부(23)를 사이에 두고 각각 대칭으로 배치되어 있으면 좋고, 접합할 때, 점도가 낮은 제 2 실제(27b)가 확대되기 쉽게 제 1 실제(26)의 형상을 약간 만곡시켜도 좋다.
또한, 본 실시형태는 실시형태 2, 실시형태 3과 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시형태 5)
본 발명의 화소부에서의 단면 구조의 일부를 도 4에 도시한다.
도 4a에 있어서, 400은 제 1 기판, 401a, 401b는 절연층, 402는 TFT, 408이 제 1 전극, 409는 절연물, 410은 유기 발광층, 411은 제 2 전극, 412는 투명 보호층, 413은 제 2 실제, 414는 제 2 기판이다.
제 1 기판(400)상에 설치된 TFT(402; p채널형 TFT)는 발광하는 유기 발광층(410)에 흐르는 전류를 제어하는 소자이며, 404는 드레인 영역(또는 소스 영역)이다. 또한, 406은 제 1 전극(408)과 드레인 영역(404; 또는 소스 영역)을 접속하는 드레인 전극(또는 소스 전극)이다. 또한, 드레인 전극(406)과 같은 공정에서 전원 공급선이나 소스 배선 등의 배선(407)도 동시에 형성된다. 여기에서는 제 1 전극(408)과 드레인 전극(406)을 따로따로 형성하는 예를 개시하였지만, 동일하게 하여도 좋다. 제 1 기판(400)상에는 하지 절연막(여기에서는 하층을 질화 절연막, 상층을 산화 절연막)이 되는 절연층(401a)이 형성되어 있고, 게이트 전극(405)과 활성층의 사이에는 게이트 절연막이 설치되어 있다. 또한, 401b는 유기 재료 또는 무기 재료로 이루어지는 층간 절연막이다. 또한, 여기에서는 도시하지 않지만, 1 개의 화소에는 그 외에도 TFT(n채널형 TFT 또는 p채널형 TFT)를 하나, 또는 복수 설치하고 있다. 또한, 여기에서는 1개의 채널 형성 영역(403)을 갖는 TFT를 도시하였지만, 특별히 한정되지 않고, 복수의 채널을 갖는 TFT로 하여도 좋다.
또한, 408은 제 1 전극, 즉, 유기 발광 소자의 양극(또는 음극)이다. 제 1 전극(408)의 재료로서는 Ti, TiN, TiSiXNY, Ni, W, WSiX, WNX, WSiXNY, NbN, Mo, Cr, Pt, 또는 Zn, Sn, In, Mo로부터 선택되는 원소를 사용하면 좋다. 또한 양극의 막 두께는 이들을 주성분으로 하는 합금 재료 또는 화합물 재료를 주성분으로 하는 막 또는 그들의 적층막을 총 막 두께 100nm 내지 800nm의 범위로 사용하면 좋다. 여기에서는 제 1 전극(408)으로서 질화티타늄막을 사용한다. 질화티타늄막을 제 1 전극(408)으로서 사용하는 경우, 표면에 자외선 조사나 염소가스를 사용한 플라즈마처리를 하여 일함수를 증대시키는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 전극(408)의 단부(및 배선(407))를 덮는 절연물(409; 뱅크, 격벽, 장벽, 제방 등이라고 불린다)을 갖고 있다. 절연물(409)로서는 무기 재료(산화실리콘, 질화실리콘, 산화질화실리콘 등), 감광성 또는 비감광성의 유기 재료(폴리이미드, 아크릴, 폴리아미드, 폴리이미드아미드, 레지스트 또는 벤조사이클로부텐), 또는 이들의 적층 등을 사용할 수 있지만, 여기에서는 질화실리콘막으로 덮인 감광성의 유기 수지를 사용한다. 예를 들면, 유기 수지의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물의 상단부에만 곡률 반경을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한, 절연물로서, 감광성의 광에 의해서 에천트에 불용해 성이 되는 네거티브형, 또는 광에 의해서 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
또한, 유기 발광층(410)은 증착법 또는 도포법을 사용하여 형성한다. 또, 신뢰성을 향상시키기 위해서, 유기 발광층(410)의 형성 전에 진공 가열을 하여 탈기를 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 증착법을 사용하는 경우, 진공도가 5×10-3 Torr(0.665Pa) 이하, 바람직하게는 10-4 내지 1O-6Pa까지 진공 배기된 성막실에서 증착을 한다. 증착시, 미리, 저항 가열에 의해 유기 화합물은 기화되어 있고, 증착시에 셔터가 열림으로써 기판의 방향으로 비산한다. 기화된 유기 화합물은 위쪽으로 비산하여, 메탈 마스크에 설치된 개구부를 통하여 기판에 증착된다.
또한, 스핀 도포를 사용한 도포법에 의해 유기 발광층(410)을 형성하는 경우, 도포한 후, 진공 가열로 소성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 정공 주입층으로서 작용하는 폴리(에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌설폰산) 수용액(PEDOT/PSS)을 전면에 도포, 소성하고, 그 후, 발광층으로서 작용하는 발광 중심 색소(1, 1, 4, 4-테트라페닐-1, 3-부타디엔(TPB), 4-디시아노메틸렌-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(DCM1), 네일 레드(Nile red), 쿠마린6 등) 도프한 폴리비닐카바졸(PVK) 용액을 전면에 도포, 소성하면 좋다. 또, PEDOT/PSS는 용매에 물을 사용하고 있고, 유기용제에는 녹지 않는다. 따라서, PVK를 그 위로부터 도포하는 경우에도, 재용해할 우려는 없다. 또한, PEDOT/PSS와 PVK는 용매가 다르기 때문에, 성막실은 동일한 것을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 또한, 유기 발광층(410)을 단 층으로 할 수도 있고, 홀 수송성의 폴리비닐카바졸(PVK)에 전자 수송성의 1, 3, 4-옥사디아졸 유도체(PBD)를 분산시켜도 좋다. 또한, 30wt%의 PBD를 전자 수송제로서 분산하여, 4종류의 색소(TPB, 쿠마린6, DCM1, 네일 레드)를 적당량 분산하는 것으로 백색 발광이 얻어진다.
또한, 411은 도전막으로 이루어지는 제 2 전극, 즉, 유기 발광 소자의 음극(또는 양극)이다. 제 2 전극(411)의 재료로서는 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, CaN 등의 합금, 또는 주기표의 1족 또는 2족에 속하는 원소와 알루미늄을 공증착법에 의해 막 두께를 얇게 성막함으로써 얻어진 투명성을 갖는 막을 사용하면 좋다. 여기에서는 제 2 전극(411)을 통과시켜 광을 추출하는 상측면 출사 구조이기 때문에, 1nm 내지 10nm의 알루미늄막, 또는 Li을 미량으로 포함하는 알루미늄막을 사용한다. 제 2 전극(411)으로서 Al막을 사용하는 구성으로 하면, 유기 발광층(410)과 접하는 재료를 산화물 이외의 재료로 형성하는 것이 가능해지고, 발광 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 1nm 내지 10nm의 알루미늄막을 형성하기 전에 음극 버퍼층으로서 CaF2, MgF2, 또는 BaF2으로 이루어지는 투명성을 갖는 층(막 두께 1nm 내지 5nm)을 형성하여도 좋다.
또한, 음극의 저저항화를 도모하기 위해서, 발광 영역이 되지 않는 영역의 제 2 전극(411) 상에 보조 전극을 설치하여도 좋다. 또한, 음극 형성시에는 증착에 의한 저항 가열법을 사용하고, 증착 마스크를 사용하여 선택적으로 형성하면 좋다.
또한, 412는 증착법에 의해 형성하는 투명 보호층이며, 금속박막으로 이루어지는 제 2 전극(411)을 보호한다. 또한 투명 보호층(412)을 제 2 실제(413)로 덮는다. 제 2 전극(411)은 극히 얇은 금속막이기 때문에, 산소에 닿으면 용이하게 산화 등이 발생하기 쉽고, 실제에 포함되는 용제 등과 반응하여 변질될 우려가 있다. 이러한 금속박막으로 이루어지는 제 2 전극(411)을 투명 보호층(412), 예를 들면 CaF2, M9F2, 또는 BaF2으로 덮음으로써, 제 2 전극(411)과 제 2 실제(413)에 포함되는 용제 등의 성분이 반응하는 것을 막는 동시에, 건조제를 사용하지 않고, 산소나 수분을 효과적으로 블록한다. 또한, CaF2, MgF2, BaF2은 증착법으로 형성하는 것이 가능하고, 연속적으로 제 2 전극(411)과 투명 보호층(412)을 증착법으로 형성함으로써, 불순물의 혼입이나 전극 표면이 대기에 닿는 것을 방지할 수 있다. 덧붙여, 증착법을 사용하면, 유기 발광층(410)에 데미지를 거의 주지 않는 조건으로 투명 보호층(412)을 형성할 수 있다. 또한, 제 2 전극(411)의 상하에 CaF2, MgF2, 또는 BaF2으로 이루어지는 투명성을 갖는 층을 설치하여 사이에 둠으로써, 또한 제 2 전극(411)을 보호하여도 좋다.
또한, 제 1 전극(408)으로서 재료 자체에 산소원자가 없는 금속(일함수가 큰 재료), 예를 들면 질화티타늄막을 사용하고, 제 2 전극(411)으로서 재료 자체에 산소원자가 없는 금속(일함수가 작은 재료), 예를 들면 알루미늄박막을 사용하고, 또한 CaF2, MgF2, BaF2으로 덮음으로써, 제 1 전극(408)과 제 2 전극(411)의 사이의 영역을 끝없이 제로에 가까운 무산소 상태를 유지할 수 있다.
또한, 제 2 실제(413)는 실시형태 1에 도시한 방법으로 제 2 기판(414)과 제 1 기판(400)을 접합하고 있다. 제 2 실제(413)로서는 실시의 형태2에 개시된 재료를 이용한다.
또한, 도 4b에는 도 4a에서의 발광 영역에 있어서의 적층 구조를 간략화한 것을 도시한다. 또, 절연층(401a와 401b)을 합쳐 401로 표기하였다. 도 4b에 도시하는 화살 표시의 방향에 광이 방출된다.
또한, 금속층으로 이루어지는 제 1 전극(408) 대신에 도 4c에 도시하는 바와 같이 투명 도전막으로 이루어지는 제 1 전극(418)을 사용한 경우, 상측면과 하측면의 양쪽에 발광을 방출할 수 있다. 투명 도전막으로서는 ITO(산화인듐 산화주석합금), 산화인듐 산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO) 등을 사용하면 좋다.
또한, 본 실시형태는 실시형태 2, 실시형태 3, 실시형태 4와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시예)
[실시예 1]
본 실시예에서는 자외선 흡수제를 자외선 경화형 수지에 분산시킨 제 2 실제의 제작순서에 관해서 설명한다. 도 4에 있어서의 제 2 실제(413)는 실시형태에 개시한 방법으로 제 2 기판(414)과 제 1 기판(400)을 접합하고 있다.
제 2 실제(413)에 사용하는 자외선 경화형 수지로서는 투명성을 갖고 있는 재료이면 특별히 한정되지 않고, 대표적으로는 자외선 경화 또는 자외선 및 열 경화의 에폭시 수지를 사용하면 좋다. 여기에서는 굴절율 1.50, 점도 500cps, 쇼아D 경도 90, 텐실 강도3000psi, Tg점 150℃, 부피저항1×1015Ω·cm, 내전압 450V/mil인 고내열의 자외선 경화형 에폭시 수지(일렉트로라이트사제: 2500Clear)를 사용한다.
이러한 자외선 경화형 수지에, 자외선 흡수제인 2-(2′-하이드록시-5′-t-옥틸페닐)벤조트리아졸[상품명 TINUBIN329(치바 스페셜티 케미칼제)]를 3wt% 첨가하여, 자전공전 방식 믹서[상품명 믹서 아와토라 렌타로우(練太郎)(AR-250)((주)신키제)], 교반 모드 5분, 탈기 모드 3분으로 분산시켰다.
[실시예 2]
본 실시예에서는 본 발명의 발광 장치에 관해서 도 5를 참조하여 설명한다. 또, 도 5a는 발광 장치를 도시하는 상측면도, 도 5b는 도 5a를 A-A′로 절단한 단면도이다. 점선으로 도시된 501은 구동회로부(소스측 구동회로), 502는 화소부, 503은 구동회로부(게이트측 구동회로)이다. 또한, 504는 밀봉 기판, 505는 제 1 실제이며, 제 1 실제(505)로 둘러싸인 내측은 제 2 실제(507)로 충전되어 있다.
또, 508은 소스측 구동회로(501) 및 게이트측 구동회로(503)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 외부 입력단자가 되는 FPC(509; 플렉시블 프린트 서킷(circuit))로부터 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 받아들인다. 또, 여기에서는 FPC밖에 도시되어 있지 않지만, 이 FPC에는 프린트 배선기반(PWB)이 장착되어 있어도 좋다. 본 명세서에 있어서의 발광 장치에는 발광 장치 본체뿐만 아니라, 또한 FPC 또는 PWB가 장착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면 구조에 관해서 도 5b를 참조하여 설명한다. 소자 기판(510; 제 1 기판)상에는 구동회로부 및 화소부가 형성되어 있지만, 여기에서는 구동회로부인 소스측 구동회로(501)와 화소부(502)가 도시되어 있다.
또, 소스측 구동회로(501)는 n채널형 TFT(523)과 p채널형 TFT(524)를 조합한 CMOS회로가 형성된다. 또한, 구동회로를 형성하는 TFT는 공지의 CMOS회로, PMOS회로 또는 NMOS회로로 형성하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는 기판상에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 도시하지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 기판상이 아니라 외부에 형성할 수도 있다.
또한, 화소부(502)는 스위칭용 TFT(511)와 전류 제어용 TFT(512)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(513)을 포함하는 복수의 화소에 의해 형성된다. 또, 제 1 전극(513)의 단부를 덮고 절연물(514)이 형성되어 있다. 여기에서는 절연물(514)로서 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막을 사용함으로써 형성한다.
또한, 절연물(514)의 위에 형성되는 막의 커버릿지를 양호한 것으로 하기 위해서), 절연물(514)의 상단부 또는 하단부에 곡율을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 절연물(514)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 사용한 경우, 절연물(514)의 상단부만에 곡율 반경(0.2㎛ 내지 3㎛)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것 이 바람직하다. 또한, 절연물(514)로서, 감광성의 광에 의해서 에천트에 불용해성이 되는 네거티브형, 또는 광에 의해서 에천트에 용해성이 되는 포지티브형 중 어느 것이나 사용할 수 있다.
제 1 전극(513)상에는 유기 발광층(515), 및 제 2 전극(516)이 각각 형성되어 있다. 여기에서, 양극으로서 기능하는 제 1 전극(513)에 사용하는 재료로서는 일함수가 큰 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, ITO(인듐주석산화물)막, 인듐아연산화물(IZO)막, 질화티타늄막, 크롬막, 텅스텐막, Zn막, Pt막 등의 단층막 외에, 질화티타늄과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과의 적층, 질화티타늄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화티타늄막과의 3층 구조 등을 사용할 수 있다. 또, 적층 구조로 하면, 배선으로서의 저항도 낮고, 양호한 오믹 콘택트(omic contact)가 얻어지고, 또한 양극으로서 기능시킬 수 있다.
또한, 유기 발광층(515)은 증착 마스크를 사용한 증착법, 또는 잉크젯법에 의해서 형성된다. 유기 발광층(515)에는 인광성 화합물을 그 일부에 사용하는 것으로 하고, 그 외에, 조합하여 사용할 수 있는 재료로서는 저분자계 재료이어도 좋고, 고분자계 재료이어도 좋다. 또한, 유기 발광층에 사용하는 재료로서는 통상, 유기 화합물을 단층 또는 적층으로 사용하는 경우가 많지만, 본 발명에 있어서는 유기 화합물로 이루어지는 막의 일부에 무기화합물을 사용하는 구성도 포함하는 것으로 한다.
또한, 유기 발광층(515)상에 형성되는 제 2 전극(516; 음극)에 사용하는 재료로서는 일함수가 작은 재료(Al, Ag, Li, Ca, 또는 이들의 합금 MgAg, MgIn, AlLi, CaF2, 또는 CaN)를 사용하면 좋다. 또, 유기 발광층(515)으로 생긴 광이 제 2 전극(516)을 투과하도록 하는 경우에는 제 2 전극(516; 음극)으로서, 막 두께를 얇게 한 금속박막과 투명 도전막(ITO(산화인듐산화주석합금), 산화인듐산화아연합금(In2O3-ZnO), 산화아연(ZnO) 등)의 적층을 사용하는 것이 좋다.
또한 제 1 실제(505)로 밀봉 기판(504; 제 2 기판)을 소자 기판(510)과 접합함으로써, 소자 기판(510), 밀봉 기판(504), 및 제 1 실제(505)로 둘러싸인 공간에 유기 발광 소자(518)가 구비된 구조로 되어 있다. 소자 기판(510), 밀봉 기판(504), 및 제 1 실제(505)로 둘러싸인 공간에는 실시형태 1에 개시한 바와 같이 조정한 제 2 실제(507)를 사용한다.
제 2 전극(516)은 극히 얇은 금속막이기 때문에, 산소에 닿으면 용이하게 산화 등이 발생하기 쉽고, 실제에 포함되는 용제 등과 반응하여 변질될 우려가 있다. 이러한 금속박막으로 이루어지는 제 2 전극(516)을 투명 보호층(517), 예를 들면 CaF2, MgF2, 또는 BaF2으로 덮임으로써, 제 2 전극(516)과 제 2 실제(507)에 포함되는 용제 등의 성분이 반응하는 것을 막는다.
또, 제 1 실제(505)에는 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들의 재료는 될 수 있는 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 밀봉 기판(504)에 사용하는 재료로서 유리 기판이나 석영 기판 외에, FRP(Fiber glass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐플로라이드), 마일라, 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어지는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
이상과 같이 하여, 본 발명의 발광 장치를 얻을 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는 본 발명의 발광 장치의 제작예 및 그 밀봉 공정에 관해서 도시한다.
패터닝된 제 1 전극이 붙은 기판을 저항 가열 증착기장치 내에 넣어 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층의 각 유기층과 제 2 전극인 음극(투명)을 진공증착법에 의해 순차 성막하였다. 성막에 있어서, 진공증착기 내압은 1.O×10-4Pa 이상의 진공도이었다. 정공 주입층은 동프탈로시아닌(CuPc)을 10nm의 두께로 성막하였다. 정공 수송층은 비스(N-나프틸)-N-페닐벤지진(α-NPD)을 20nm의 두께로 성막하였다. 발광층으로서 8-알루미퀴놀리놀(Alq3)을 50nm의 두께로 성막하였다. 음극으로서 마그네슘과 은의 합금(Mg:Ag)을 사용하였다. Mg:Ag는 증착 레이트를 제어하여, Mg과 Ag의 혼합비가 10:1이 되도록 하여 10nm 성막하였다. 진공증착법에 의해 성막할 때, 유기 재료는 각각 O.2g 정도 증착용 보트에 충전하고, Mg는 0.1g 정도, Ag는 0.4g 정도를 마찬가지로 증착용 보트에 충전하여, 진공증착기 내의 전극에 장착시켰다. 그리고 1.O×10-4Pa 이상의 진공도로 순차 증착용 보트에 전압을 인가하여 증착을 하였다.
얻어진 유기 발광 소자 기판을 글로브 박스(glove box) 내의 노점(露点) -80℃ 이하의 상태의 건조 질소 분위기 하에서, 실시형태 3과 같이 실제를 배치한 제 2 기판과 붙였다. 그 후, 제 2 기판측에서 자외선(3000mJ/365nm)을 조사하여 실제를 경화시켰다.
[실시예 4]
본 실시예에서는 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 사용하여 완성시킨 여러 가지의 전자기기에 관해서 설명한다.
본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 사용하여 제작된 전자기기로서, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이), 네비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카오디오, 오디오콤보 등), 노트형 퍼스널 컴퓨터, 게임기기, 휴대 정보 단말(모바일 컴퓨터, 휴대 전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(구체적으로는 Digital Versatile Disc(DVD) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 표시장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들의 전자기기의 구체적인 예를 도 6에 도시한다.
도 6a는 표시 장치이며, 케이스(2001), 지지대(2002), 표시부(2003), 스피커부(2004), 비디오 입력 단자((2005) 등을 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2003)에 사용함으로써 제작된다. 또, 표시장치는 퍼스널 컴퓨터용, TV방송 수신용, 광고 표시용 등의 모든 정보 표시용 장치가 포함된다.
도 6b는 노트형 퍼스널 컴퓨터이며, 본체(2201), 케이스(2202), 표시부(2203), 키보드(2204), 외부 접속 포트(2205), 포인팅 마우스(2206) 등을 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2203)에 사용함으로써 제작된다.
도 6c는 모바일 컴퓨터이며, 본체(2301), 표시부(2302), 스위치(2303), 조작키(2304), 적외선 포트(2305) 등을 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2302)에 사용함으로써 제작된다.
도 6d는 기록 매체를 구비한 휴대형의 화상 재생 장치(구체적으로는 DVD 재생장치)이며, 본체(2401), 케이스(2402), 표시부 A(2403), 표시부 B(2404), 기록매체(DVD 등) 판독부(2405), 조작키(2406), 스피커부(2407) 등을 포함한다. 표시부 A(2403)는 주로 화상 정보를 표시하고, 표시부 B(2404)는 주로 문자 정보를 표시하지만, 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 이들 표시부 A(2403), 표시부 B (2404)에 사용함으로써 제작된다. 또, 기록매체를 구비한 화상 재생 장치에는 가정용 게임기기 등도 포함된다.
도 6e는 고글형 디스플레이(헤드 마운트 디스플레이)이며, 본체(2501), 표시부(2502), 암(arm)부(2503)를 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2502)에 사용함으로써 제작된다.
도 6f는 비디오 카메라이며, 본체(2601), 표시부(2602), 케이스(2603), 외부 접속 포트(2604), 리모콘 수신부(2605), 수상부(2606), 배터리(2607), 음성 입력부(2608), 조작키(2609), 접안부(2610) 등을 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2602)에 사용함으로써 제작된다.
도 6g는 휴대 전화이며, 본체(2701), 케이스(2702), 표시부(2703), 음성 입력부(2704), 음성 출력부(2705), 조작키(2706), 외부 접속 포트(2707), 안테나(2708) 등을 포함한다. 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치를 그 표시부(2703)에 사용함으로써 제작된다. 또, 표시부(2703)는 흑색의 배경에 백색의 문자를 표시하는 것으로 휴대 전화의 소비 전력을 억제할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 유기 발광 소자를 갖는 발광 장치의 적용범위는 극히 넓고, 이 발광 장치를 모든 분야의 전자기기에 적용하는 것이 가능하다.
본 발명에 의해, 상측면 출사 구조에 적합한 유기 발광 소자로의 산소, 수분 등의 도달을 방지하는 구조(밀봉 구조)를 제공할 수 있고, 신뢰성이 높은 발광 장치를 실현할 수 있다.

Claims (10)

  1. 제 1 기판의 절연 표면에 접하여 설치된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극에 접하여 설치되고 또한 전계 발광하는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층에 접하여 설치된 투명성을 갖는 제 2 전극을 순차 적층하여 이루어지는 유기 발광 소자가, 상기 제 1 기판과 투명성을 갖는 제 2 기판의 사이에 설치된 발광 장치에 있어서,
    상기 제 2 전극 상방에 투명성을 갖는 보호층이 설치되고,
    상기 투명성을 갖는 보호층과 상기 제 2 기판의 사이에는 자외선 흡수제를 자외선 경화형 수지에 분산하고 있는 실제(sealant)가 충전되고, 상기 투명성을 갖는 보호층과 상기 실제는 접하고 있고, 또한,
    상기 실제는 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 조사하는 자외광(紫外光)의 파장에 대하여 흡광도가 1이상인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  2. 제 1 기판의 절연 표면에 접하여 설치된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극상에 전계 발광하는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층상에 투명성을 갖는 제 2 전극으로 이루어지는 유기 발광 소자가, 상기 제 1 기판과 투명성을 갖는 제 2 기판의 사이에 설치된 발광 장치에 있어서,
    상기 제 2 전극과 상기 제 2 기판의 사이에는 자외선 흡수제를 자외선 경화형 수지에 분산하고 있는 실제가 충전되고, 상기 제 2 전극과 상기 실제는 접하고 있고, 또한,
    상기 실제는 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 조사하는 자외광의 파장에 대하여 흡광도가 1 이상인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외광의 파장은 200nm 이상 400nm 이하인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제가 수분 흡착성을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제가 산소 흡수성을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 자외선 흡수제는 상기 자외광의 파장 영역에 흡수를 갖는 물질을 다공체에 담지시킨 것인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다공체가 제오라이트(zeolite)인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항의 발광 장치를 갖는 조명등의 발광 디바이스.
  9. 제 1 기판의 절연 표면에 접하여 형성된 제 1 전극과, 상기 제 1 전극상에 전계 발광하는 유기 화합물을 포함하는 유기 발광층과, 상기 유기 발광층상에 투명성을 갖는 제 2 전극으로 이루어지는 유기 발광 소자가, 상기 제 1 기판과 투명성을 갖는 제 2 기판의 사이에 설치된 발광 장치에 있어서,
    상기 제 2 전극 상방에 투명성을 갖는 보호층이 설치되고,
    상기 투명성을 갖는 보호층과 상기 제 2 기판의 사이에는 자외선 흡수제를 자외선 경화형 수지에 분산하고 있는 실제가 충전되어 있고, 상기 보호층과 상기 실제는 접하고 있고, 또한,
    상기 실제는 상기 자외선 경화형 수지를 경화시키기 위해서 조사하는 자외광의 파장에 대하여 흡광도가 1 이상인 것을 특징으로 하는, 전자 기기.
  10. 제 9 항에 기재된 상기 전자기기는 표시 장치, 퍼스널 컴퓨터, 모바일 컴퓨터, 화상 재생 장치, 고글형 디스플레이, 또는 비디오카메라인 전자 기기.
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