WO2017094086A1 - 発光装置 - Google Patents
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
Definitions
- the present invention relates to a light emitting device.
- An organic EL element is one of the light sources of a light emitting device.
- the organic EL element has an organic layer as a light emitting layer. Since the organic layer is vulnerable to moisture and oxygen, the organic EL element needs to be sealed.
- Patent Document 1 describes that a plurality of barrier layers are stacked using a vacuum process in order to seal an organic EL element.
- an inorganic material containing a metal or an inorganic material containing a p-type semiconductor and a nonmetal is used.
- the covering member for sealing the organic EL element.
- thermal stress may be generated between the substrate and the covering member.
- the light emitting device including the organic EL element may bend in an unintended direction.
- An example of a problem to be solved by the present invention is to prevent a light emitting device including an organic EL element from being bent in an unintended direction when a covering member for sealing the organic EL element is provided on a substrate. As mentioned.
- the invention according to claim 1 is a substrate; A light emitting part formed on the substrate and having an organic layer; A covering member for covering the light emitting part; With The surface of the covering member opposite to the substrate has at least one side and a recess, The said recessed part is a light-emitting device extended toward each of the both ends of the said edge
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is a top view for demonstrating the manufacturing method of a light-emitting device. It is a top view which shows the modification of FIG. It is a top view which shows the structure of the light-emitting device which concerns on a modification.
- 1 is a plan view of a light emitting device according to Example 1.
- FIG. It is the figure which removed the covering member, the sealing film, and the 2nd electrode from FIG. It is the figure which removed the insulating layer and the organic layer from FIG.
- FIG. 7 is a sectional view taken along line BB in FIG.
- FIG. 6 is a plan view of a light emitting device according to Example 2.
- FIG. It is the figure which removed the covering member and the sealing film from FIG. It is the figure which removed the partition, the 2nd electrode, the organic layer, and the insulating layer from FIG. It is CC sectional drawing of FIG. It is DD sectional drawing of FIG. It is EE sectional drawing of FIG. It is a top view which shows the modification of FIG.
- FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a light emitting device 10 according to the embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- the light emitting device 10 according to the embodiment includes a substrate 100, a light emitting unit 140, and a covering member 200.
- the light emitting unit 140 is formed on the substrate 100 and has an organic layer.
- the covering member 200 covers the light emitting unit 140.
- the surface 202 of the covering member 200 opposite to the substrate 100 has at least one side (short side 204 in the example shown in FIG. 1) and a recess 220.
- the surface 202 has an edge that forms the contour of the opposite surface 202.
- the concave portion 220 extends from a portion other than the edge of the surface 202 toward both ends of the one side (the short side 204 in FIG. 1). Details will be described below.
- the light emitting device 10 may be either a bottom emission type light emitting device or a top emission type light emitting device.
- the substrate 100 is formed of a light-transmitting material such as glass or a light-transmitting resin, and the surface of the substrate 100 opposite to the first electrode is formed on the substrate 100. This is the light extraction surface of the light emitting device 10.
- the substrate 100 may be formed of the above-described translucent material or may be formed of a material that does not have translucency.
- the substrate 100 is, for example, a polygon such as a rectangle. Further, the substrate 100 may have flexibility.
- the thickness of the substrate 100 is, for example, not less than 10 ⁇ m and not more than 1000 ⁇ m. In particular, when the substrate 100 is made of a glass material and has flexibility, the thickness of the substrate 100 is, for example, 200 ⁇ m or less.
- the material of the substrate 100 includes, for example, PEN (polyethylene naphthalate), PES (polyethersulfone), PET (polyethylene terephthalate), or polyimide. Is formed.
- an inorganic barrier film such as SiN x or SiON is formed on at least the light emitting surface (preferably both surfaces) of the substrate 100 in order to suppress moisture from passing through the substrate 100. ing.
- the light emitting unit 140 includes a first electrode, a second electrode, and an organic layer.
- the electrode on the light emitting side is a transparent electrode having light transmittance.
- both the first electrode and the second electrode may be transparent electrodes.
- the transparent conductive material constituting the transparent electrode is a metal-containing material, for example, a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IWZO (Indium Tungsten Zinc Oxide), ZnO (Zinc Oxide) or the like. is there.
- the thickness of the first electrode is, for example, not less than 10 nm and not more than 500 nm.
- the first electrode is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method.
- the first electrode may be a carbon nanotube, a conductive organic material such as PEDOT / PSS, or a thin metal electrode.
- the non-translucent electrode is, for example, a metal selected from the first group consisting of Al, Au, Ag, Pt, Mg, Sn, Zn, and In. Or a metal layer made of an alloy of metals selected from the first group.
- This electrode is formed using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method. Further, this electrode may have a structure in which a metal layer and a transparent conductive layer are laminated in this order.
- the organic layer has, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
- the hole injection layer and the hole transport layer are formed using a material in which holes move (a hole-moving organic material).
- the thickness of the hole injection layer is, for example, not less than 50 nm and not more than 100 nm.
- the hole transport layer is thinner than the hole injection layer, and the thickness thereof is, for example, 20 nm or more and 50 nm or less.
- the light emitting layer is formed using a material that emits light upon recombination of electrons and holes.
- the luminescent color of the light emitting layer may be any color.
- the electron transport layer is formed using a material (electron mobility organic material) through which electrons move.
- the thickness of the electron transport layer is, for example, 5 nm or more and 100 nm or less.
- the electron injection layer is formed using, for example, an alkali metal compound such as LiF, a metal oxide typified by aluminum oxide, or a metal complex typified by lithium 8-hydroxyquinolate (Liq).
- the thickness of the electron injection layer is, for example, not less than 0.1 nm and not more than 10 nm.
- One of the hole injection layer and the hole transport layer may be omitted.
- One of the electron transport layer and the electron injection layer may be omitted.
- At least one (or all) of each layer constituting the organic layer is formed using a coating material.
- the film forming method used here is, for example, a coating method such as an inkjet method, a printing method, or a spray method.
- at least one (or all) of the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer in the organic layer may be formed using a coating material. Note that the remaining layers of the organic layer are formed using a vapor deposition method.
- a first terminal 112 and a second terminal 132 are formed on the substrate 100.
- the first terminal 112 is electrically connected to the first electrode of the light emitting unit 140, and the second terminal 132 is connected to the second electrode of the light emitting unit 140.
- the light emitting unit 140 is sealed with a sealing film 210.
- the sealing film 210 is located between the light emitting unit 140 and the covering member 200, is formed on at least the surface of the substrate 100 where the light emitting unit 140 is formed, and covers the light emitting unit 140.
- the edge of the sealing film 210 is located outside the light emitting unit 140 over the entire circumference.
- the first terminal 112 and the second terminal 132 are not covered with the sealing film 210.
- the sealing film 210 is formed of, for example, an insulating material, more specifically, an inorganic material such as aluminum oxide or titanium oxide.
- the thickness of the sealing film 210 is preferably 300 nm or less.
- the thickness of the sealing film 210 is, for example, 50 nm or more.
- the sealing film 210 is formed using, for example, an ALD (Atomic Layer Deposition) method. In this case, the step coverage of the sealing film 210 is increased.
- the sealing film 210 may have a multilayer structure in which a plurality of layers are stacked. In this case, it may have a structure in which a first sealing layer made of a first material (for example, aluminum oxide) and a second sealing layer made of a second material (for example, titanium oxide) are repeatedly stacked. .
- the lowermost layer may be either the first sealing layer or the second sealing layer.
- the uppermost layer may be either the first sealing layer or the second sealing layer.
- the sealing film 210 may be a single layer in which the first material and the second material are mixed.
- the sealing film 210 may be formed using other film forming methods such as a CVD method or a sputtering method.
- the sealing film 210 is formed of an insulating film such as SiO 2 or SiN, and the film thickness is, for example, not less than 10 nm and not more than 1000 nm.
- the covering member 200 is formed using, for example, an epoxy resin or an acrylic resin, and covers the sealing film 210.
- the edge of the covering member 200 is located outside the sealing film 210 over the entire circumference.
- a part of the covering member 200 is in contact with the substrate 100.
- a method for forming the covering member 200 is, for example, a coating method.
- the covering member 200 is formed, for example, by scanning the discharge port of the dispenser inside the region of the substrate 100 where the covering member 200 is to be formed.
- the trajectory of the discharge port at this time is various. For example, the discharge port is scanned in a spiral shape along the edge of the region where the covering member 200 is to be formed.
- the ejection port may be scanned in a direction from the outside toward the center, or may be scanned in a direction from the center toward the outside. Further, the discharge port may be scanned in a meander shape or may be scanned in a zigzag manner.
- the planar shape of the covering member 200 is a shape having at least one side, for example, a substantially polygonal shape such as a substantially rectangular shape. However, each corner of the polygon may be rounded.
- a recess 220 is formed on a surface 202 (upper surface in the example shown in FIGS. 1 and 2) of the covering member 200 on the side opposite to the substrate 100.
- the recess 220 extends from a portion 222 other than the edge of the surface 202 toward both ends of the above-described side (in the example shown in FIG. 1, a rectangular short side 204: hereinafter referred to as the short side 204). Yes.
- the planar shape of the recess 220 is substantially V-shaped.
- Portion 222 overlaps the perpendicular bisector of short side 204.
- a straight line connecting the portion 222 and the center of the short side 204 intersects with the short side 204 substantially perpendicularly.
- the angle ⁇ 2 formed by this straight line and the short side 204 is, for example, not less than 85 ° and not more than 95 °.
- the covering member 200 has two short sides 204, but has a recess 220 and a portion 222 for each of the two short sides 204.
- the angle ⁇ 1 formed by the straight line connecting the end of the portion 222 and the short side 204 and the short side 204 is 40 ° or more and 50 ° or less, for example, 45 °.
- the concave portion 220 controls the resin discharge conditions when forming the covering member 200 (for example, control of the discharge amount based on the position of the discharge port, control of the discharge amount by changing the moving speed of the dispenser, etc.). Can be formed. Depending on the planar shape of the covering member 200, the discharge amount from the discharge port may be controlled to be constant while the covering member 200 is formed.
- the thickness of the covering member 200 is, for example, 50 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
- the depth d of the recess 220 is, for example, 5% or more and 20% or less of the thickness of the covering member 200.
- the cross-sectional shape of the recessed part 220 is a shape which made the bottom part of V and two vertices into the gentle curve.
- the width w (see FIG. 1) of the recess 220 is, for example, not less than 0.5 mm and not more than 2.0 mm. In the cross section shown in FIG. 2, both ends of the recess 220 (that is, the upper end in FIG.
- the surface 202 of the covering member 200 may have gentle irregularities in addition to the concave portions 220. The unevenness is wider than the recess 220 and less regular than the covering member 200.
- a method for manufacturing the light emitting device 10 will be described with reference to FIG. First, a first electrode, an organic layer, and a second electrode are formed on the substrate 100 in this order. Thereby, the light emission part 140 is formed. Next, the sealing film 210 is formed on the light emitting unit 140.
- a resin material to be the covering member 200 is applied on the sealing film 210 using the discharge unit 300 (for example, a discharge port of a dispenser). And this resin material is hardened (for example, thermosetting). Thereby, the covering member 200 is formed.
- the planar shape of the corner of the covering member 200 may be a shape whose direction gradually changes, such as a shape along an arc. .
- the recess 220 is particularly easily formed. In this case, depending on the conditions, the recess 220 is formed even if the discharge amount from the discharge unit 300 is controlled to be constant.
- the angle ⁇ 1 formed by the straight line connecting the portion 222 of the recess 220 and the end of the short side 204 and the short side 204 is not less than 40 ° and not more than 50 °. It was. However, as shown in FIG. 4, the angle ⁇ 1 may be 50 ° or more, and the angle ⁇ 1 may be less than 40 °.
- the substrate 100 has the covering member 200.
- the covering member 200 is formed using a material different from that of the substrate 100. Therefore, thermal stress is generated between the substrate 100 and the covering member 200. This thermal stress is generated in a direction from the center of the substrate 100 toward the outside. When this thermal stress occurs, there is a possibility that the substrate 100 bends in an unintended direction. This tendency is particularly noticeable when the substrate 100 has flexibility. For example, when the substrate 100 is rectangular and has flexibility, the substrate 100 is easily bent with the diagonal line as a crease.
- the covering member 200 has a recess 220.
- the concave portion 220 extends from a portion (portion 222) other than the edge of the surface 202 toward both ends of one side of the covering member 200. Therefore, the thermal stress generated between the substrate 100 and the covering member 200 can be relaxed. As a result, the possibility that the substrate 100 bends in an unintended direction can be reduced. In particular, when the substrate 100 is rectangular, the concave portion 220 can prevent the substrate 100 from bending with a diagonal line as a crease.
- the sealing film 210 is formed between the covering member 200 and the light emitting unit 140. For this reason, moisture or the like is less likely to reach the light emitting unit 140. Further, since the sealing film 210 is protected by the covering member 200, the possibility that the sealing film 210 is physically deteriorated (for example, cracked due to an external force) is reduced.
- FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a light emitting device 10 according to a modification.
- the light emitting device 10 according to this modification has the same configuration as the light emitting device 10 according to the embodiment except for the following points.
- the substrate 100 is square.
- the covering member 200 is also substantially square (however, each of the four corners may be rounded).
- the portion 222 is located at the center of the covering member 200 (that is, the intersection of two diagonal lines of the covering member 200), and the concave portion 220 extends from this portion 222 to four corners of the covering member 200 (in other words, four corners of the substrate 100). Extending towards each of the corners).
- the covering member 200 has the recess 220.
- the thermal stress generated between the substrate 100 and the covering member 200 can be relaxed.
- the covering member 200 is a square, and the portion 222 of the recess 220 is located at the center of the square. Accordingly, the recess 220 extends isotropically from the center of the covering member 200, and as a result, the above-described thermal stress can be alleviated evenly.
- FIG. 6 is a plan view of the light emitting device 10 according to the first embodiment.
- 7 is a view in which the covering member 200, the sealing film 210, and the second electrode 130 are removed from FIG.
- the position of the second electrode 130 is indicated by a dotted line.
- FIG. 8 is a diagram in which the insulating layer 150 and the organic layer 120 are removed from FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
- the light emitting device 10 is a lighting device, and a light emitting portion 140 is formed on almost the entire surface of the substrate 100.
- the first electrode 110, the first terminal 112, and the second terminal 132 are formed on one surface of the substrate 100.
- the first terminal 112 and the second terminal 132 have a layer formed using the same material as the first electrode 110. This layer is formed in the same process as the first electrode 110.
- a layer formed of the same material as the first electrode 110 in the first terminal 112 is integrated with the first electrode 110.
- the second terminal 132 is separated from the first electrode 110.
- the first terminal 112 and the second terminal 132 are located on the opposite sides of the first electrode 110.
- the substrate 100 is rectangular.
- the first terminal 112 is formed along one side of the substrate 100
- the second terminal 132 is formed along the side opposite to the first terminal 112 among the four sides of the substrate 100.
- the first terminal 112 may be provided along two sides facing each other.
- the second terminal 132 may be provided along the remaining two sides.
- the region where the organic layer 120 is to be formed in the substrate 100 is surrounded by the insulating layer 150.
- the insulating layer 150 is formed using a photosensitive material such as polyimide, and is formed in a predetermined shape through exposure and development processes.
- the insulating layer 150 is formed after the first electrode 110 is formed and before the organic layer 120 is formed. However, the insulating layer 150 may not be formed.
- the organic layer 120 is formed inside a region surrounded by the insulating layer 150.
- a second electrode 130 is formed on the organic layer 120. A part of the second electrode 130 extends over the second terminal 132 across the insulating layer 150.
- a sealing film 210 and a covering member 200 are formed on the second electrode 130.
- the configuration of the sealing film 210 and the configuration of the covering member 200 are the same as those in the embodiment or the modification.
- a recess 220 is formed in the covering member 200.
- the covering member 200 has the recess 220 formed therein. Therefore, similarly to the embodiment, the thermal stress generated between the substrate 100 and the covering member 200 can be relaxed. As a result, the possibility that the substrate 100 bends in an unintended direction can be reduced.
- FIG. 10 is a plan view of the light emitting device 10 according to the second embodiment.
- FIG. 11 is a view in which the covering member 200 and the sealing film 210 are removed from
- FIG. 12 is a view in which the partition 170, the second electrode 130, the organic layer 120, and the insulating layer 150 are removed from
- FIG. 13 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 10
- FIG. 14 is a sectional view taken along the line DD in FIG. 10
- FIG. 15 is a sectional view taken along the line EE in FIG.
- the light emitting device 10 is a display, and includes a substrate 100, a first electrode 110, a light emitting unit 140, an insulating layer 150, a plurality of openings 152, a plurality of openings 154, a plurality of lead wires 114, an organic layer 120, a first layer. It has two electrodes 130, a plurality of lead wires 134, a plurality of partition walls 170, a covering member 200, and a sealing film 210.
- the first electrode 110 extends in a line shape in the first direction (Y direction in FIG. 12). The end portion of the first electrode 110 is connected to the lead wiring 114.
- the lead wiring 114 is a wiring that connects the first electrode 110 to the first terminal 112.
- one end side of the lead wiring 114 is connected to the first electrode 110, and the other end side of the lead wiring 114 is the first terminal 112. Further, the first electrode 110 and the lead wiring 114 are integrated.
- a conductor layer 180 is formed on the first terminal 112 and the lead wiring 114.
- the conductor layer 180 is formed using a metal having a lower resistance than that of the first electrode 110, such as Al or Ag.
- a part of the lead wiring 114 is covered with an insulating layer 150.
- the insulating layer 150 is formed on and between the plurality of first electrodes 110.
- a plurality of openings 152 and a plurality of openings 154 are formed in the insulating layer 150.
- the plurality of second electrodes 130 extend in parallel to each other in a direction intersecting the first electrode 110 (for example, a direction orthogonal to the X direction in FIG. 11).
- a partition wall 170 which will be described in detail later, extends between the plurality of second electrodes 130.
- the opening 152 is located at the intersection of the first electrode 110 and the second electrode 130 in plan view.
- the plurality of openings 152 are arranged to form a matrix.
- the opening 154 is located in a region overlapping with one end side of each of the plurality of second electrodes 130 in plan view.
- the openings 154 are arranged along one side of the matrix formed by the openings 152. And when it sees in the direction (for example, Y direction in FIG. 11, ie, the direction in alignment with the 1st electrode 110) along this one side, the opening 154 is arrange
- the lead wiring 134 is connected to the second electrode 130 through the opening 154.
- the lead wiring 134 is a wiring that connects the second electrode 130 to the second terminal 132, and has a layer made of the same material as the first electrode 110. One end side of the lead wiring 134 is located below the opening 154, and the other end side of the lead wiring 134 is led out of the insulating layer 150. In the example shown in the figure, the other end side of the lead-out wiring 134 is the second terminal 132. A conductor layer 180 is also formed on the second terminal 132 and the lead wiring 134. A part of the lead wiring 134 is covered with an insulating layer 150.
- the organic layer 120 is formed in the region overlapping with the opening 152. For this reason, the light emitting part 140 is located in each of the regions overlapping with the opening 152.
- each layer constituting the organic layer 120 is shown to protrude to the outside of the opening 152. And as shown in FIG. 14, the organic layer 120 may be continuously formed between the adjacent openings 152 in the direction in which the partition 170 extends, or may not be formed continuously. Good. However, as shown in FIG. 15, the organic layer 120 is not formed in the opening 154.
- the second electrode 130 extends in a second direction (X direction in FIG. 11) intersecting the first direction, as shown in FIGS. 11 and 13 to 15.
- a partition wall 170 is formed between the adjacent second electrodes 130.
- the partition wall 170 extends in parallel to the second electrode 130, that is, in the second direction.
- the base of the partition 170 is, for example, the insulating layer 150.
- the partition 170 is, for example, a photosensitive resin such as a polyimide resin, and is formed in a desired pattern by being exposed and developed.
- the partition wall 170 may be made of a resin other than a polyimide resin, for example, an inorganic material such as an epoxy resin, an acrylic resin, or silicon dioxide.
- the partition wall 170 has a trapezoidal cross-sectional shape (reverse trapezoid). That is, the width of the upper surface of the partition wall 170 is larger than the width of the lower surface of the partition wall 170. Therefore, if the partition wall 170 is formed before the second electrode 130, the second electrode 130 is formed on one surface side of the substrate 100 by using an evaporation method or a sputtering method. Can be formed collectively.
- the partition wall 170 also has a function of dividing the organic layer 120.
- the first electrode 110, the organic layer 120, the second electrode 130, the insulating layer 150, and the partition wall 170 are covered with the sealing film 210 and the covering member 200.
- a part of the lead wiring 114 and a part of the lead wiring 134 are also covered with the sealing film 210 and the covering member 200.
- the sealing film 210 is continuously formed on the upper surface and side surfaces of the partition wall 170 and around the partition wall 170 as shown in FIGS. .
- the sealing film 210 may be formed using an ALD method.
- the first electrode 110 and the lead wires 114 and 134 are formed on the substrate 100. These forming methods are the same as the method of forming the first electrode 110 in the embodiment.
- the conductor layer 180 is formed on the lead wiring 114, on the first terminal 112, on the lead wiring 134, and on the second terminal 132.
- the insulating layer 150 is formed, and further the partition 170 is formed.
- the organic layer 120 is formed.
- the second electrode 130, the sealing film 210, and the covering member 200 are formed. The method for forming the covering member 200 is as described in the embodiment.
- the covering member 200 has a recess 220 formed therein. Therefore, similarly to the embodiment, the thermal stress generated between the substrate 100 and the covering member 200 can be relaxed. As a result, the possibility that the substrate 100 bends in an unintended direction can be reduced.
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Abstract
発光部(140)は基板(100)に形成されており、有機層を有している。被覆部材(200)は発光部(140)を被覆している。被覆部材(200)のうち基板(100)とは逆側の面(202)は、少なくとも一つの辺(204)及び凹部(220)を有している。凹部(220)は、面(202)のうち縁以外の部分(222)から辺(204)の両端のそれぞれに向けて延在している。発光装置(10)は、ボトムエミッション型の発光装置及びトップエミッション型の発光装置のいずれであってもよい。
Description
本発明は、発光装置に関する。
発光装置の光源の一つに、有機EL素子がある。有機EL素子は、発光層として有機層を有している。有機層は水分や酸素に弱いため、有機EL素子は封止される必要がある。
特許文献1には、有機EL素子を封止するために、真空プロセスを用いてバリア層を複数積層することが記載されている。バリア層には、金属を含む無機材料、もしくはp型半導体及び非金属を含む無機材料が用いられている。
一般的に、有機EL素子を封止するための被覆部材は、基板と異なる材料が用いられることが多い。このような場合など、被覆部材を設けることにより、基板と被覆部材の間に熱応力が生じることがある。この熱応力が生じると、有機EL素子を含む発光装置が意図しない方向に曲がる可能性が出てくる。
本発明が解決しようとする課題としては、有機EL素子を封止するための被覆部材を基板に設けた場合において、有機EL素子を含む発光装置が意図しない方向に曲がらないようにすることが一例として挙げられる。
請求項1に記載の発明は、基板と、
前記基板に形成され、有機層を有する発光部と、
前記発光部を被覆する被覆部材と、
を備え、
前記被覆部材のうち前記基板とは逆側の面は、少なくとも一つの辺及び凹部を有しており、
前記凹部は、前記面のうち縁以外の部分から、前記辺の両端部のそれぞれに向けて延在している発光装置である。
前記基板に形成され、有機層を有する発光部と、
前記発光部を被覆する被覆部材と、
を備え、
前記被覆部材のうち前記基板とは逆側の面は、少なくとも一つの辺及び凹部を有しており、
前記凹部は、前記面のうち縁以外の部分から、前記辺の両端部のそれぞれに向けて延在している発光装置である。
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1は、実施形態に係る発光装置10の構成を示す平面図である。図2は図1のA-A断面図である。実施形態に係る発光装置10は、基板100、発光部140、及び被覆部材200を備えている。発光部140は基板100に形成されており、有機層を有している。被覆部材200は発光部140を被覆している。被覆部材200のうち基板100とは逆側の面202は、少なくとも一つの辺(図1に示す例では短辺204)及び凹部220を有している。又、面202は、逆側の面202の輪郭を形成する縁を有している。凹部220は、面202のうち縁以外の部分から上記した一つの辺(図1では短辺204)の両端のそれぞれに向けて延在している。以下、詳細に説明する。
発光装置10は、ボトムエミッション型の発光装置及びトップエミッション型の発光装置のいずれであってもよい。発光装置10がボトムエミッション型である場合、基板100は、例えばガラスや透光性の樹脂などの透光性の材料で形成されており、基板100のうち第1電極とは逆側の面が発光装置10の光取出面になっている。一方、発光装置10がトップエミッション型である場合、基板100は上述した透光性の材料で形成されていてもよいし、透光性を有さない材料で形成されていてもよい。基板100は、例えば矩形などの多角形である。また、基板100は可撓性を有していてもよい。基板100が可撓性を有している場合、基板100の厚さは、例えば10μm以上1000μm以下である。特に基板100をガラス材料で可撓性を持たせる場合、基板100の厚さは、例えば200μm以下である。基板100を樹脂材料で可撓性を持たせる場合は、基板100の材料として、例えばPEN(ポリエチレンナフタレート)、PES(ポリエーテルサルホン)、PET(ポリエチレンテレフタラート)、又はポリイミドを含ませて形成されている。また、基板100が樹脂材料を含む場合、水分が基板100を透過することを抑制するために、基板100の少なくとも発光面(好ましくは両面)に、SiNxやSiONなどの無機バリア膜が形成されている。
発光部140は、第1電極、第2電極、及び有機層を有している。
第1電極及び第2電極のうち少なくとも光が射出する側の電極は、光透過性を有する透明電極である。なお、第1電極及び第2電極の双方が透明電極であってもよい。
透明電極を構成する透明導電材料は、金属を含む材料、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、IWZO(Indium Tungsten Zinc Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)等の金属酸化物である。第1電極の厚さは、例えば10nm以上500nm以下である。第1電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第1電極は、カーボンナノチューブ、又はPEDOT/PSSなどの導電性有機材料であってもよいし、薄い金属電極であってもよい。
第1電極及び第2電極のうち透光性を有していない電極は、例えば、Al、Au、Ag、Pt、Mg、Sn、Zn、及びInからなる第1群の中から選択される金属、又はこの第1群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。また、この電極は、金属層と透明導電層をこの順に積層した構造であってもよい。
有機層は、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層を有している。正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔が移動する材料(正孔移動性の有機材料)を用いて形成されている。正孔注入層の厚さは、例えば50nm以上100nm以下である。正孔輸送層は正孔注入層より薄く、その厚さは例えば20nm以上50nm以下である。発光層は、電子と正孔の再結合に伴って発光する材料を用いて形成されている。発光層の発光色は何色であってもよい。このため、発光層の材料は発光性の有機材料であれば何であってもよい。電子輸送層は、電子が移動する材料(電子移動性の有機材料)を用いて形成されている。電子輸送層の厚さは、例えば5nm以上100nm以下である。電子注入層は、例えばLiFなどのアルカリ金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、又はリチウム8-ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体を用いて形成される。電子注入層の厚さは、例えば0.1nm以上10nm以下である。
なお、正孔注入層及び正孔輸送層の一方は無くてもよい。また、電子輸送層及び電子注入層の一方はなくてもよい。
有機層を構成する各層の少なくとも一つ(全てであってもよい)は、塗布材料を用いて形成されている。ここで用いられる成膜方法は、例えば、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法である。例えば、有機層のうち正孔注入層、正孔輸送層、及び発光層の少なくとも一つ(全てであってもよい)は、塗布材料を用いて形成されている。なお、有機層の残りの層は、蒸着法を用いて形成されている。
基板100には、第1端子112及び第2端子132が形成されている。第1端子112は発光部140の第1電極に電気的に接続されており、第2端子132は発光部140の第2電極に接続されている。
そして、発光部140は、封止膜210によって封止されている。封止膜210は、発光部140と被覆部材200の間に位置しており、基板100のうち、少なくとも発光部140が形成されている面に形成されており、発光部140を覆っている。封止膜210の縁は、全周にわたって発光部140よりも外側に位置している。ただし、第1端子112及び第2端子132は封止膜210で覆われていない。封止膜210は、例えば絶縁材料、さらに具体的には酸化アルミニウムや酸化チタンなどの無機材料によって形成されている。また、封止膜210の厚さは、好ましくは300nm以下である。また封止膜210の厚さは、例えば50nm以上である。
封止膜210は、例えばALD(Atomic Layer Deposition)法を用いて形成されている。この場合、封止膜210の段差被覆性は高くなる。またこの場合、封止膜210は、複数の層を積層した多層構造を有していてもよい。この場合、第1の材料(例えば酸化アルミニウム)からなる第1封止層と、第2の材料(例えば酸化チタン)からなる第2封止層とを繰り返し積層した構造を有していてもよい。最下層は第1封止層及び第2封止層のいずれであってもよい。また、最上層も第1封止層及び第2封止層のいずれであってもよい。また、封止膜210は第1の材料と第2の材料の混在する単層であってもよい。
ただし、封止膜210は、他の成膜法、例えばCVD法やスパッタリング法を用いて形成されていてもよい。この場合、封止膜210は、SiO2又はSiNなど絶縁膜によって形成されており、その膜厚は、例えば10nm以上1000nm以下である。
被覆部材200は、例えばエポキシ系又はアクリル系などの樹脂を用いて形成されておち、封止膜210を覆っている。被覆部材200の縁は、全周に渡って封止膜210の外側に位置している。例えば被覆部材200の一部は基板100に接している。被覆部材200の形成方法は、例えば塗布法である。被覆部材200は、例えば、ディスペンサーの吐出口を、基板100のうち被覆部材200を形成すべき領域の内側を走査することにより、形成される。この時の吐出口の軌跡はさまざまである。例えば、吐出口は被覆部材200が形成されるべき領域の縁に沿って、渦巻き状に走査される。この際、吐出口は、外側から中心に向かう方向に走査されてもよいし、中心から外側に向かう方向に走査されてもよい。また、吐出口はミアンダ状に走査されてもよいし、ジグザグに走査されてもよい。
被覆部材200の平面形状は、少なくとも一つの辺を有する形状、例えば略長方形などの略多角形状である。ただし、多角形における角のそれぞれが丸まっていることもある。そして、被覆部材200のうち基板100とは逆側の面202(図1及び図2に示す例では上面)には、凹部220が形成されている。凹部220は、面202のうち縁以外の部分222から、上記した辺(図1に示す例では長方形の短辺204:以下、短辺204として記載)の両端のそれぞれに向けて延在している。言い換えると、凹部220の平面形状は略V字である。
部分222は短辺204の垂直二等分線と重なっている。言い換えると、部分222と短辺204の中心を結ぶ直線は、短辺204に対して略垂直に交わっている。さらに言い換えると、この直線と短辺204とが成す角度θ2は、例えば85°以上95°以下である。また、被覆部材200は2つの短辺204を有しているが、2つの短辺204毎に凹部220及び部分222を有している。さらに、部分222と短辺204の端を結んだ直線と、短辺204とが成す角度θ1は、40°以上50°以下、例えば45°である。凹部220は、被覆部材200を形成するときの樹脂の吐出条件を制御すること(例えば吐出口の位置に基づいて吐出量の制御や、ディスペンサーの移動速度を変更することによる吐出量の制御など)により、形成することができる。被覆部材200の平面形状によっては、被覆部材200を形成している間、吐出口からの吐出量は一定に制御されていてもよい。
なお、被覆部材200の厚さは、例えば50μm以上200μm以下である。凹部220の深さdは、例えば被覆部材200の厚さの5%以上20%以下である。また、図2に示すように、凹部220の断面形状は、Vの底部及び2つの頂点をなだらかな曲線にした形状である。また、凹部220が延在する方向に直角に交わる方向において、凹部220の幅w(図1参照)は、例えば0.5mm以上2.0mm以下である。図2に示す断面において、凹部220の両端(すなわち図2における上側の端部)は、面202の他の部分と比較して上方に突出していない。ただし、これら2つの上端は、面202の他の部分と比較して上方に位置していてもよい。なお、被覆部材200の面202は、凹部220以外になだらかな凹凸を有している場合もある。この凹凸は、凹部220と比較して幅が広く、また被覆部材200と比較して規則性は少ない。
次に、図3を用いて発光装置10の製造方法について説明する。まず、基板100の上に第1電極、有機層、及び第2電極をこの順に形成する。これにより、発光部140が形成される。次いで、発光部140の上に封止膜210を形成する。
次いで、図3に示すように、吐出部300(例えばディスペンサーの吐出口)を用いて、封止膜210の上に被覆部材200となる樹脂材料を塗布する。そして、この樹脂材料を硬化(例えば熱硬化)させる。これにより、被覆部材200が形成される。
ここで、吐出部300の軌跡を調節することにより、図16に示すように、被覆部材200の角部の平面形状を、例えば弧に沿った形状など、徐々に向きが変わる形状にしてもよい。このようにすると、特に凹部220が形成されやすくなる。この場合、条件によっては、吐出部300からの吐出量を一定に制御しても、凹部220が形成される。
なお、上記したように、図1に示す例において、凹部220の部分222と短辺204の端を結んだ直線と、短辺204とが成す角度θ1は、40°以上50°以下であった。ただし、図4に示すように角度θ1は50°以上であってもよいし、角度θ1は40°未満であってもよい。
以上、本実施形態によれば、基板100は被覆部材200を有している。被覆部材200は基板100と異なる材料を用いて形成されている。従って、基板100と被覆部材200の間に熱応力が発生する。この熱応力は、基板100の中心から外側に向かう方向に発生する。この熱応力が生じると、基板100が意図しない方向に曲がる可能性が出てくる。この傾向は、基板100が可撓性を有している場合に特に顕著になる。例えば基板100が矩形であり、可撓性を有している場合、基板100は対角線を折り目として曲がりやすくなる。
これに対して本実施形態では、被覆部材200は凹部220を有している。凹部220は、面202のうち縁以外の部分(部分222)から被覆部材200の一辺の両端のそれぞれに向けて延在している。従って、基板100と被覆部材200の間に発生する熱応力を緩和することができる。その結果、基板100が意図しない方向に曲がる可能性を小さくすることができる。特に基板100が矩形の場合、凹部220を設けると、基板100が対角線を折り目として曲がることを抑制できる。
また、本実施形態によれば、被覆部材200と発光部140の間には封止膜210が形成されている。このため、発光部140にはさらに水分等が到達しにくくなる。また、封止膜210は被覆部材200で保護されているため、封止膜210が物理的に劣化する(例えば外力が加わって割れるなど)可能性は低くなる。
(変形例)
図5は、変形例に係る発光装置10の構成を示す平面図である。本変形例に係る発光装置10は、以下の点を除いて実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
図5は、変形例に係る発光装置10の構成を示す平面図である。本変形例に係る発光装置10は、以下の点を除いて実施形態に係る発光装置10と同様の構成である。
まず、基板100は正方形である。これに伴って、被覆部材200も略正方形になっている(ただし、4つの角のそれぞれが丸まっていることもある)。そして、部分222は被覆部材200の中心(すなわち被覆部材200の2つの対角線の交点)に位置しており、凹部220はこの部分222から被覆部材200の4つの角(言い換えると基板100の4つの角)のそれぞれに向けて延在している。
本変形例においても、被覆部材200は凹部220を有している。このため、基板100と被覆部材200の間に発生する熱応力を緩和することができる。その結果、基板100が意図しない方向に曲がる可能性を小さくすることができる。特に本変形例では、被覆部材200は正方形であり、凹部220の部分222は正方形の中心に位置している。従って、凹部220は被覆部材200の中心から等方的に延在していることになり、その結果、上記した熱応力を均等に緩和することができる。
(実施例1)
図6は、実施例1に係る発光装置10の平面図である。図7は、図6から被覆部材200、封止膜210、及び第2電極130を取り除いた図である。なお、図7において、第2電極130の位置は点線で示されている。図8は図7から絶縁層150及び有機層120を取り除いた図である。図9は図6のB-B断面図である。本実施例において、発光装置10は照明装置であり、基板100のほぼ全面に発光部140が形成されている。
図6は、実施例1に係る発光装置10の平面図である。図7は、図6から被覆部材200、封止膜210、及び第2電極130を取り除いた図である。なお、図7において、第2電極130の位置は点線で示されている。図8は図7から絶縁層150及び有機層120を取り除いた図である。図9は図6のB-B断面図である。本実施例において、発光装置10は照明装置であり、基板100のほぼ全面に発光部140が形成されている。
詳細には、基板100の一面には第1電極110、第1端子112、及び第2端子132が形成されている。第1端子112及び第2端子132は、第1電極110と同じ材料を用いて形成された層を有している。この層は、第1電極110と同一の工程で形成されている。また、第1端子112のうち第1電極110と同様の材料で形成されている層は、第1電極110と一体になっている。一方、第2端子132は第1電極110から分離している。
また、本図に示す例において、第1端子112及び第2端子132は、第1電極110を挟んで互いに逆側に位置している。本図に示す例では基板100は矩形である。そして、第1端子112は基板100の一辺に沿って形成されており、第2端子132は、基板100の4辺のうち第1端子112とは逆側の辺に沿って形成されている。ただし、第1端子112が互いに対向する2辺に沿って設けられてもよい。この場合、第2端子132が残りの2辺に沿って設けられてもよい。
基板100のうち有機層120が形成されるべき領域は、絶縁層150によって囲まれている。絶縁層150は、例えばポリイミドなどの感光性の材料を用いて形成されており、露光及び現像工程を経て、所定の形状に形成される。絶縁層150は、第1電極110が形成された後、かつ有機層120が形成される前に形成される。ただし、絶縁層150は形成されていなくてもよい。
有機層120は、絶縁層150で囲まれた領域の内側に形成されている。有機層120の上には第2電極130が形成されている。第2電極130の一部は、絶縁層150をまたいで第2端子132の上まで延在している。
そして、第2電極130の上には封止膜210及び被覆部材200が形成されている。封止膜210の構成及び被覆部材200の構成は実施形態又は変形例と同様の構成である。例えば、被覆部材200には凹部220が形成されている。
本実施例によれば、被覆部材200には凹部220が形成されている。従って、実施形態と同様に、基板100と被覆部材200の間に発生する熱応力を緩和することができる。その結果、基板100が意図しない方向に曲がる可能性を小さくすることができる。
(実施例2)
図10は、実施例2に係る発光装置10の平面図である。図11は、図10から被覆部材200及び封止膜210を取り除いた図である。図12は、図11から隔壁170、第2電極130、有機層120、及び絶縁層150を取り除いた図である。図13は図10のC-C断面図であり、図14は図10のD-D断面図であり、図15は図10のE-E断面図である。
図10は、実施例2に係る発光装置10の平面図である。図11は、図10から被覆部材200及び封止膜210を取り除いた図である。図12は、図11から隔壁170、第2電極130、有機層120、及び絶縁層150を取り除いた図である。図13は図10のC-C断面図であり、図14は図10のD-D断面図であり、図15は図10のE-E断面図である。
実施例2に係る発光装置10はディスプレイであり、基板100、第1電極110、発光部140、絶縁層150、複数の開口152、複数の開口154、複数の引出配線114、有機層120、第2電極130、複数の引出配線134、複数の隔壁170、被覆部材200、及び封止膜210を有している。
第1電極110は、第1方向(図12におけるY方向)にライン状に延在している。そして第1電極110の端部は、引出配線114に接続している。
引出配線114は、第1電極110を第1端子112に接続する配線である。本図に示す例では、引出配線114の一端側は第1電極110に接続しており、引出配線114の他端側は第1端子112となっている。また、第1電極110及び引出配線114は一体になっている。そして第1端子112の上及び引出配線114の上には、導体層180が形成されている。導体層180は、第1電極110よりも抵抗の低い金属、例えばAl又はAgを用いて形成されている。なお、引出配線114の一部は絶縁層150によって覆われている。
絶縁層150は、図11、及び図13~図15に示すように、複数の第1電極110上及びその間の領域に形成されている。絶縁層150には、複数の開口152及び複数の開口154が形成されている。複数の第2電極130は、第1電極110と交差する方向(例えば直交する方向:図11におけるX方向)に互いに平行に延在している。そして、複数の第2電極130の間には、詳細を後述する隔壁170が延在している。開口152は、平面視で第1電極110と第2電極130の交点に位置している。そして、複数の開口152はマトリクスを構成するように配置されている。
開口154は、平面視で複数の第2電極130のそれぞれの一端側と重なる領域に位置している。また開口154は、開口152が構成するマトリクスの一辺に沿って配置されている。そしてこの一辺に沿う方向(例えば図11におけるY方向、すなわち第1電極110に沿う方向)で見た場合、開口154は、所定の間隔で配置されている。開口154からは、引出配線134の一部分が露出している。そして、引出配線134は、開口154を介して第2電極130に接続している。
引出配線134は、第2電極130を第2端子132に接続する配線であり、第1電極110と同一の材料からなる層を有している。引出配線134の一端側は開口154の下に位置しており、引出配線134の他端側は、絶縁層150の外部に引き出されている。そして本図に示す例では、引出配線134の他端側が第2端子132となっている。そして、第2端子132の上及び引出配線134の上にも、導体層180が形成されている。なお、引出配線134の一部は絶縁層150によって覆われている。
開口152と重なる領域には、有機層120が形成されている。このため、発光部140は、開口152と重なる領域それぞれに位置していることになる。
なお、図13及び図14に示す例では、有機層120を構成する各層は、いずれも開口152の外側まではみ出している場合を示している。そして図14に示すように、有機層120は、隔壁170が延在する方向において、隣り合う開口152の間にも連続して形成されていてもよいし、連続して形成していなくてもよい。ただし、図15に示すように、有機層120は、開口154には形成されていない。
第2電極130は、図11、図13~図15に示すように、第1方向と交わる第2方向(図11におけるX方向)に延在している。そして隣り合う第2電極130の間には、隔壁170が形成されている。隔壁170は、第2電極130と平行すなわち第2方向に延在している。隔壁170の下地は、例えば絶縁層150である。隔壁170は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。なお、隔壁170はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。
隔壁170は、断面が台形の上下を逆にした形状(逆台形)になっている。すなわち隔壁170の上面の幅は、隔壁170の下面の幅よりも大きい。このため、隔壁170を第2電極130より前に形成しておくと、蒸着法やスパッタリング法を用いて、第2電極130を基板100の一面側に形成することで、複数の第2電極130を一括で形成することができる。また、隔壁170は、有機層120を分断する機能も有している。
そして、第1電極110、有機層120、第2電極130、絶縁層150、及び隔壁170は、封止膜210及び被覆部材200によって覆われている。また、引出配線114の一部及び引出配線134の一部も、封止膜210及び被覆部材200によって覆われている。なお、隔壁170の断面が逆台形であっても、図13及び図15に示すように、封止膜210は、隔壁170の上面及び側面、並びに隔壁170の周囲に連続して形成されている。このようにするためには、例えば封止膜210を、ALD法を用いて形成すればよい。
次に、本実施例における発光装置10の製造方法を説明する。まず、基板100上に第1電極110、引出配線114,134を形成する。これらの形成方法は、実施形態において第1電極110を形成する方法と同様である。
次いで、引出配線114の上、第1端子112の上、引出配線134の上、及び第2端子132の上に、導体層180を形成する。次いで、絶縁層150を形成し、さらに隔壁170を形成する。次いで有機層120を形成する。次いで、第2電極130、封止膜210、及び被覆部材200を形成する。被覆部材200の形成方法は、実施形態で説明した通りである。
本実施例によっても、被覆部材200には凹部220が形成されている。従って、実施形態と同様に、基板100と被覆部材200の間に発生する熱応力を緩和することができる。その結果、基板100が意図しない方向に曲がる可能性を小さくすることができる。
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
Claims (12)
- 基板と、
前記基板に形成され、有機層を有する発光部と、
前記発光部を被覆する被覆部材と、
を備え、
前記被覆部材のうち前記基板とは逆側の面は、少なくとも一つの辺及び凹部を有しており、
前記凹部は、前記面のうち縁以外の部分から、前記辺の両端部のそれぞれに向けて延在している発光装置。 - 請求項1に記載の発光装置において、
前記面の前記部分と、前記辺の中心とを結ぶ直線は、前記辺に対して85°以上95°以下の角度で交わる発光装置。 - 請求項1又は2に記載の発光装置において、
前記面は長方形である発光装置。 - 請求項3に記載の発光装置において、
前記辺は前記長方形の短辺である発光装置。 - 請求項4に記載の発光装置において、
前記長方形の2つの短辺毎に、前記凹部及び前記部分を有している発光装置。 - 請求項1又は2に記載の発光装置において、
前記面は正方形である発光装置。 - 請求項6に記載の発光装置において、
前記面の前記部分は前記正方形の中心である発光装置。 - 請求項7に記載の発光装置において、
前記凹部は、前記部分から前記正方形の4つの角のそれぞれに対して延在している発光装置。 - 請求項1~8のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記被覆部材は樹脂により形成されている発光装置。 - 請求項1~9のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記被覆部材と前記発光部の間に位置し、前記発光部を覆う被覆膜を備える発光装置。 - 請求項1~10のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記基板は可撓性を有している発光装置。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載の発光装置において、
前記凹部の深さは前記被覆部材の厚さの5%以上20%以下である発光装置。
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