專利名稱：有機(jī)電場發(fā)光裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電場發(fā)光裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著信息設(shè)備的多樣化，對于與常規(guī)使用的CRT(陰極射線管)相比消耗電能少的平面顯示元件的需求越來越高。作為這種平面顯示元件之一，具有高效率、薄型、輕型、低視角范圍依賴性等特征的有機(jī)電致發(fā)光(以下，簡稱為有機(jī)EL)元件引人注目，正在積極地進(jìn)行使用這種有機(jī)EL元件的顯示器的開發(fā)。
有機(jī)EL元件為自發(fā)光型的元件，從電子注入電極和空穴注入電極向發(fā)光部內(nèi)分別注入電子和空穴，在發(fā)光中心使注入的電子和空穴再結(jié)合，并使有機(jī)分子成為激發(fā)狀態(tài)，當(dāng)此有機(jī)分子從激發(fā)狀態(tài)返回基態(tài)時(shí)，就產(chǎn)生熒光。
這種有機(jī)EL元件，可以通過選擇發(fā)光材料的熒光物質(zhì)來改變發(fā)光顏色，也越來越期待在多色、全色等顯示裝置中的應(yīng)用。由于低電壓下就可使有機(jī)EL元件面發(fā)光，所以可作為液晶顯示裝置等的背光源加以利用。目前，這種有機(jī)EL元件正處于向數(shù)字照相機(jī)和便攜式電話等小型顯示器的應(yīng)用中的推進(jìn)階段。
有機(jī)EL元件對水分的抵御非常弱，具體地，會發(fā)生金屬電極和有機(jī)層的交界面受水分的影響變質(zhì)、電極剝離、金屬電極由于氧化而高電阻化、有機(jī)材料自身因水分影響而變質(zhì)的現(xiàn)象。由此，發(fā)生驅(qū)動電壓的上升、黑斑(不發(fā)光缺陷)的產(chǎn)生和長大或者發(fā)光亮度的減少等，存在不能保證充分可靠性的問題。
因此，在有機(jī)EL元件中，如不防止水分的浸入，就不能保證足夠的可靠性。于是，為了防止水分的浸入，可使用圖4所示的結(jié)構(gòu)。圖4是現(xiàn)有的有機(jī)EL裝置的概略截面圖。
在圖4中，在基板1上設(shè)置多個(gè)有機(jī)EL元件50。各有機(jī)EL元件50依次包括空穴注入電極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和電子注入電極。在圖4中，只示出了空穴注入電極2。
在現(xiàn)有的有機(jī)EL裝置中，在基板1的外周邊部分涂敷密封劑11，使在內(nèi)部具有干燥劑31的玻璃制或金屬制的密封容器20J覆蓋多個(gè)有機(jī)EL元件50地蓋在基板1上，通過紫外線或熱使密封劑11固化，將金屬制或玻璃制的密封容器20J粘接在基板1上。由此，使有機(jī)EL元件50與外氣隔離。
圖4的有機(jī)EL裝置900中，為密封有機(jī)EL元件50使用密封容器20J。在此，在密封容器20J內(nèi)部設(shè)置干燥劑31。在這種結(jié)構(gòu)中，因?yàn)槊芊鈩?1與空穴注入電極2相接觸，由于水分浸入密封劑11，隨著時(shí)間推移，就會腐蝕空穴注入電極2。
因此，提出一種形成覆蓋有機(jī)EL元件的有機(jī)EL層的具有耐濕性的光固化樹脂層、在其上部粘接非透水性的小基板的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)(例如，參照特開平5-182759號公報(bào))。
根據(jù)此有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)，由于通過耐濕性的光固化樹脂層和非透水性的基板將有機(jī)EL元件與外氣隔離，因此就能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)EL元件自身的薄型化。
此外，在基板上形成依次層疊有下部電極、發(fā)光層和上部電極的發(fā)光元件，并且，提出一種在連接上部電極的狀態(tài)下、在基板上形成由折射率小于3.5且比大氣的折射率高的具有高折射率的材料構(gòu)成的密封膜的顯示裝置的結(jié)構(gòu)(例如，參照特開2002-231443號公報(bào))。
根據(jù)此顯示裝置的結(jié)構(gòu)，由于控制成使上部電極的表面的發(fā)射光的反射減少，所以就能夠提高從由發(fā)光元件產(chǎn)生的發(fā)射光的上部電極側(cè)的提取效率。
但是，在上述專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2的有機(jī)EL元件及其顯示裝置的結(jié)構(gòu)中，隨著耐濕放置時(shí)間推移，就會產(chǎn)生有機(jī)EL元件及其顯示裝置的發(fā)光亮度降低、產(chǎn)生黑斑或其黑斑進(jìn)一步擴(kuò)大的現(xiàn)象。其結(jié)果，存在有機(jī)EL元件繼續(xù)劣化、最終無法使用的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能極力抑制有機(jī)電場發(fā)光元件隨時(shí)間劣化并長期維持初始性能的長壽命的有機(jī)電場發(fā)光裝置及其制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，有機(jī)電場發(fā)光裝置包括基板、在基板上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件、在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上設(shè)置的由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的每一個(gè)在基板上按順序包含第一電極、發(fā)光層和第二電極，第二電極具有金屬氧化膜和具有比上述金屬氧化膜厚度薄的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)，從上述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
在此有機(jī)電場發(fā)光裝置中，一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的第二電極具有金屬氧化膜和具有比金屬氧化膜的厚度薄的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)。金屬氧化膜具有良好的透光性，金屬膜具有良好的導(dǎo)電性。由此，第二電極具有良好的透光性和導(dǎo)電性。因此，通過第二電極向有機(jī)電場發(fā)光元件的外部提取由發(fā)光層產(chǎn)生的光。
此外，利用由其中提取的液體的pH為4以上的粘接劑構(gòu)成的粘接層密封基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。由此，即使從粘接劑流出的離子種溶解于從外部進(jìn)入的水分中，也不會生成酸性溶液。因此，即使水分通過薄金屬膜的缺陷從外部進(jìn)入的情況下，也不產(chǎn)生因酸性溶液而導(dǎo)致的電極和有機(jī)材料的劣化。其結(jié)果，由于抑制了有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化，因此就能夠長期維持初始特性，實(shí)現(xiàn)長壽命化。
第二電極的金屬膜可具有1nm以上、20nm以下的厚度。此情況下，在金屬膜具有足夠的導(dǎo)電性同時(shí)，能夠透射光。
優(yōu)選粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
此情況下，由于可將大部分可見光區(qū)域的發(fā)射光通過粘接劑層提取到外部，因此就能夠抑制有機(jī)電場發(fā)光裝置的發(fā)光效率的降低。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±10％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎是無色透明的。由此，可向外部高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±5％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎完全是無色透明的。由此，可向外部更高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
有機(jī)電場發(fā)光裝置還可以包括在粘接劑層上設(shè)置的透光性的密封板。
此情況下，通過透光性密封板向外部提取由一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。由此，可實(shí)現(xiàn)頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)電場發(fā)光裝置。此外，由于在基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上通過粘接劑層設(shè)置密封板，在充分抑制一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件隨時(shí)間推移的劣化的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與由密封容器密封有機(jī)電場發(fā)光元件的情況相比較有機(jī)電場發(fā)光裝置的薄型化。
密封板可由玻璃構(gòu)成。此情況下，可通過密封板向外部充分地提取由基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
還可包括在上述密封板設(shè)置的色轉(zhuǎn)換部件。此情況下，可通過色轉(zhuǎn)換部件和密封板向外部充分地提取由基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。由此，可實(shí)現(xiàn)按所希望的顏色發(fā)光的頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)電場發(fā)光裝置。
上述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的每一個(gè)還可包括在第二電極上設(shè)置的鈍化層。
此情況下，能夠防止水分通過薄金屬膜的缺陷從外部浸入。由此，可充分抑制有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化。
基板也可以是具有無源型基板、或具有多個(gè)薄膜晶體管的有源矩陣型基板。此情況下，可抑制無源型或有源矩陣型有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化。
也可在上述粘接層中添加有填料。此情況下，提高了粘接劑層的耐濕性。由此，可充分抑制水分向有機(jī)電場發(fā)光元件的進(jìn)入。
本發(fā)明另一方面的有機(jī)電場發(fā)光裝置，包括基板、在基板上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件、在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上設(shè)置的由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層、在粘接劑層上設(shè)置的透光性密封板，其中一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的各個(gè)在基板上按順序包含第一電極、發(fā)光層和透光性第二電極，從粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
在此有機(jī)電場發(fā)光裝置中，第二電極和密封板具有透光性。因此，就能夠通過第二電極和密封板向外部提取由一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的發(fā)光層產(chǎn)生的光。由此，可實(shí)現(xiàn)頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)電場發(fā)光裝置。此情況下，與由密封容器密封有機(jī)電場發(fā)光元件的情況相比較，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)電場發(fā)光裝置的薄型化。
此外，利用由其中提取的液體的pH為4以上的粘接劑構(gòu)成的粘接層和密封板密封基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。由此，即使從粘接劑流出的離子種溶解于從外部進(jìn)入的水分中，也不會生成酸性溶液。因此，即使在水分從外部浸入各有機(jī)電場發(fā)光元件內(nèi)的情況下，也不產(chǎn)生因酸性溶液而導(dǎo)致的電極和有機(jī)材料的劣化。其結(jié)果，由于抑制了有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化，因此能夠長期維持初始特性，實(shí)現(xiàn)長壽命化。
優(yōu)選粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
此情況下，由于可通過粘接劑層向外部提取大部分可見光區(qū)域的發(fā)射光，因此就能夠抑制有機(jī)電場發(fā)光裝置的發(fā)光效率的降低。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±10％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎是無色透明的。由此，可向外部高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±5％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎完全是無色透明的。由此，可向外部高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
密封板可由玻璃構(gòu)成。此情況下，可通過密封板向外部充分地提取由基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
有機(jī)電場發(fā)光裝置可還包括在密封板設(shè)置的色轉(zhuǎn)換部件。此情況下，可通過色轉(zhuǎn)換部件和密封板向外部提取由基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。由此，可實(shí)現(xiàn)按所希望的顏色發(fā)光的頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)電場發(fā)光裝置。
根據(jù)本發(fā)明再另一方面的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，包括在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序；在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上形成由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的工序；和使上述粘接劑層固化的工序，其中形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序包括在基板上按順序形成第一電極、發(fā)光層和第二電極的工序；第二電極具有金屬氧化膜和具有比上述金屬氧化膜厚度薄的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)，從上述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
在此有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法中，在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。此情況下，按順序在基板上形成第一電極、發(fā)光層和第二電極。在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上形成由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，并使粘接劑層固化。
一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的第二電極具有金屬氧化膜和具有比金屬氧化膜的厚度的薄的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)。金屬氧化膜具有良好的透光性，金屬膜具有良好的導(dǎo)電性。由此，第二電極具有良好的透光性和導(dǎo)電性。因此，就能夠通過第二電極向有機(jī)電場發(fā)光元件的外部提取由發(fā)光層產(chǎn)生的光。
此外，利用由作為所提取的液體的pH為4以上的粘接劑構(gòu)成的粘接層密封基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。由此，即使從粘接劑流出的離子種溶解于從外部進(jìn)入的水分中，也不會生成酸性溶液。因此，即使在水分通過薄金屬膜的缺陷從外部進(jìn)入的情況下，也不產(chǎn)生因酸性溶液而導(dǎo)致的電極和有機(jī)材料的劣化。其結(jié)果，由于抑制了有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化，因此能夠長期維持初始特性，實(shí)現(xiàn)長壽命化。
第二電極的金屬膜可具有1nm以上、20nm以下的厚度。此情況下，在金屬膜具有足夠的導(dǎo)電性的同時(shí)，能夠透射光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，包括在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序；在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上通過由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層設(shè)置透光性密封板的工序；和使粘接劑層固化的工序，其中形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序包括在基板上按順序形成第一電極、發(fā)光層和第二電極的工序，從粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
在此有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法中，在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。此情況下，按順序在基板上形成第一電極、發(fā)光層和第二電極。在一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上通過由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層設(shè)置透光性密封板，并使粘接劑層固化。
在此有機(jī)電場發(fā)光裝置中，第二電極和密封板具有透光性。因此，就能夠通過第二電極和密封板向外部提取由一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的發(fā)光層產(chǎn)生的光。由此，實(shí)現(xiàn)頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)的有機(jī)電場發(fā)光裝置。此情況下，與由密封容器密封有機(jī)電場發(fā)光元件的情況相比較，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)電場發(fā)光裝置的薄型化。
此外，利用由作為所提取的液體的pH為4以上的粘接劑構(gòu)成的粘接層和密封板密封基板上的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件。由此，即使從粘接劑流出的離子種溶解于從外部進(jìn)入的水分中，也不會生成酸性溶液。因此，即使在水分從外部進(jìn)入各有機(jī)電場發(fā)光元件內(nèi)的情況下，也不產(chǎn)生因酸性溶液而導(dǎo)致的電極和有機(jī)材料的劣化。其結(jié)果，由于抑制了有機(jī)電場發(fā)光裝置隨時(shí)間推移的劣化，因此能夠長期維持初始特性，實(shí)現(xiàn)長壽命化。
優(yōu)選粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
此情況下，由于可通過粘接劑層向外部提取大部分可見光區(qū)域的發(fā)射光，就能夠抑制有機(jī)電場發(fā)光裝置的發(fā)光效率的降低。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±10％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎是無色透明的。由此，可向外部高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。
優(yōu)選在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±5％以內(nèi)。
此情況下，使粘接劑層不著色，幾乎完全是無色透明的。由此，可向外部高效率地提取由有機(jī)電場發(fā)光元件產(chǎn)生的光。


圖1(a)是根據(jù)實(shí)施方式1的有機(jī)EL裝置的概略截面圖。
圖1(b)是圖1(a)的有機(jī)EL裝置的局部放大圖。
圖2是表示實(shí)施例1～3和比較例1～3的有機(jī)EL元件的密封結(jié)構(gòu)的概略截面圖。
圖3是表示實(shí)施例1～3和比較例1～3中密封的有機(jī)EL元件的高溫多濕試驗(yàn)的結(jié)果的圖。
圖4是現(xiàn)有的有機(jī)EL裝置的概略截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下面的實(shí)施方式中，對作為本發(fā)明的有機(jī)電場發(fā)光裝置的一個(gè)例子的有機(jī)電致發(fā)光(以下，簡稱為有機(jī)EL)裝置及其制造方法加以說明。
圖1(a)是根據(jù)實(shí)施方式1的有機(jī)EL裝置的概略截面圖，圖1(b)是圖1(a)的有機(jī)EL裝置的局部放大圖。再有，實(shí)施方式1的有機(jī)EL裝置100具有從上表面?zhèn)忍崛」獾捻敳堪l(fā)射結(jié)構(gòu)。
在圖1(a)的有機(jī)EL裝置100中，在基板1上以矩陣狀配置多個(gè)有機(jī)EL元件50。各有機(jī)EL元件50構(gòu)成像素。在單一矩陣型(無源型)中，使用玻璃基板作為基板1，在有源矩陣型中，使用具有在玻璃基板上配置多個(gè)TFT(薄膜晶體管)和平坦化層的TFT基板作為基板1。
在此，相互垂直的三個(gè)方向?yàn)閄方向、Y方向和Z方向。X方向和Y方向是平行于基板1表面的方向，Z方向是垂直于基板1表面的方向。沿X方向和Y方向排列多個(gè)有機(jī)EL元件50。
如圖1(b)所示，有機(jī)EL元件50具有空穴注入電極2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、發(fā)光層5、電子傳輸層6、電子注入層7、兩層結(jié)構(gòu)的電子注入電極8和保護(hù)膜(鈍化膜)9的疊層結(jié)構(gòu)。
沿X方向連續(xù)的或在每個(gè)像素排列空穴注入電極2，沿Y方向排列電子注入電極8。電子注入電極8具有金屬薄膜81和金屬氧化膜82的疊層結(jié)構(gòu)。鄰接的有機(jī)EL元件50之間通過由抗蝕劑材料構(gòu)成的元件分離用絕緣層被分隔開。
空穴注入電極2是由ITO(銦錫氧化物)等金屬化合物、Ag(銀)等金屬或合金構(gòu)成的透明電極、半透明電極或不透明電極。金屬薄膜81由1nm以上、20nm以下膜厚的銀(Ag)、金(Au)等的金屬或合金構(gòu)成、具有導(dǎo)電性。金屬薄膜81具有比金屬氧化膜82更小的膜厚。金屬氧化膜82由IZO(銦鋅氧化物)、ITO等金屬氧化物構(gòu)成、并具有透光性。由此，電子注入電極8具有導(dǎo)電性和透光性。
空穴注入層3、空穴傳輸層4、發(fā)光層5、電子傳輸層6和電子注入層7由有機(jī)材料構(gòu)成。電子注入層7由鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)等堿金屬、鎂(Mg)、鈣(Ca)、鍶(Sr)等堿土金屬或這些金屬的氟化物構(gòu)成。再有，也可用電子傳輸性發(fā)光層來代替發(fā)光層5和電子傳輸層6。
保護(hù)膜9由SiN(氮化硅)、SiO(氧化硅)、SiON、Al2O3(氧化鋁)等無機(jī)材料構(gòu)成。此外，保護(hù)膜9也可具有無機(jī)材料和有機(jī)材料的疊層結(jié)構(gòu)。
圖1(a)中，圍繞多個(gè)有機(jī)EL元件50的四周那樣、在基板1上的多個(gè)有機(jī)EL元件50的上部和外周部分設(shè)置密封劑10。在密封劑10的上面?zhèn)韧ㄟ^濾色片2 1粘接密封板20。
在密封板20上整體形成濾色片21。密封板20和濾色片21由玻璃或塑料等透明材料構(gòu)成。再有，作為濾色片21，例如，也可使用特開2002-299055號公報(bào)中記載的CCM(色彩轉(zhuǎn)換介質(zhì))。此外，作為濾色片21，還可同時(shí)使用玻璃或塑料等透明材料和CCM這兩種材料。
由此，在本實(shí)施方式中，圍繞多個(gè)有機(jī)EL元件50那樣來設(shè)置密封劑10。
在有機(jī)EL元件50的空穴注入電極2和電子注入電極8之間一旦施加驅(qū)動電壓，發(fā)光層5就發(fā)光。通過電子注入電極8、密封劑10、濾色片21和密封板20，向外部提取從發(fā)光層5產(chǎn)生的光。
在此，對在有機(jī)EL裝置100中使用的密封劑10加以說明。在本實(shí)施方式中，在密封劑10中，使用在光固化后或熱固化后以SEMI(半導(dǎo)體設(shè)備和材料國際；Semiconductor Equipment and MaterialIntemational)標(biāo)準(zhǔn)G29-1296為基準(zhǔn)提取的液體的pH為4以上、10以下的樹脂粘接劑。再有，此后將說明以SEMI標(biāo)準(zhǔn)G29-1296為基準(zhǔn)提取的液體的pH測量方法。在此，提取的液體的pH為4以上、10以下的理由是由于考慮到若提取的液體的pH為4以上、10以下，則不會溶解在有機(jī)EL元件50中所使用的有機(jī)材料。
此外，密封劑10由紫外線固化型、可見光固化型、熱固化型、利用紫外線和熱的復(fù)合固化型、或使用紫外線的后固化型的樹脂或粘接劑等構(gòu)成。
具體地，在密封劑10中使用尿素樹脂系、三聚氰胺樹脂系、酚醛樹脂系、間苯二酚樹脂系、環(huán)氧樹脂系、不飽和聚酯樹脂系、聚氨酯樹脂系或丙烯酸樹脂系等的熱固化性樹脂系的樹脂，醋酸乙烯酯樹脂系、乙烯-醋酸乙烯酯共聚樹脂系、丙烯酸樹脂系、氰基丙烯酸酯樹脂系、聚乙烯醇樹脂系、聚酰胺樹脂系、聚烯烴樹脂系、熱塑性聚氨酯樹脂系、飽和聚酯樹脂系或纖維素系等熱塑性樹脂系的樹脂，使用聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、環(huán)氧丙烯酸酯、三聚氰胺丙烯酸酯、丙烯酸樹脂丙烯酸酯等的各種丙烯酸酯或聚氨酯聚酯等樹脂的自由基系光固化型粘接劑，使用環(huán)氧、乙烯醚等樹脂的陽離子系光固化型粘接劑，硫醇-烯(thiol-en)附加型樹脂系粘接劑，氯丁橡膠系、丁腈橡膠系、苯乙烯丁二烯橡膠系、天然橡膠系、丁基橡膠系或硅系等橡膠系、乙烯酚醛樹脂、氯丁酚醛樹脂、丁腈酚醛樹脂、尼龍酚醛樹脂或環(huán)氧酚醛樹脂等的復(fù)合系合成高分子粘接劑等。
作為密封劑10使用的樹脂粘接劑在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率，并且在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)優(yōu)選透光率的變化幅度在平均透光率的±10％之內(nèi)，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)更優(yōu)選透光率的變化幅度在平均透光率的±5％之內(nèi)。
由此，密封劑10對于在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的光具有充分地透明性的同時(shí)，密封劑10不顯現(xiàn)出顏色。其結(jié)果，能夠通過密封劑10從上方充分地提取在發(fā)光層5中產(chǎn)生的光。
此外，密封劑10還可使用在上述材料中添加了填料的材料。例如，在密封劑10中添加的填料可以是SiO(氧化硅)、SiON(氮氧化硅)或SiN(氮化硅)等無機(jī)材料，或者Ag、Ni(鎳)或Al(鋁)等金屬材料。
即使在密封劑10中添加了填料的情況下，密封劑10在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)也具有平均70％以上的透光率，并且在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)優(yōu)選透光率的變化幅度在平均透光率的±10％之內(nèi)，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)更優(yōu)選透光率的變化幅度在平均透光率的±5％之內(nèi)。
添加了填料的密封劑10與沒有添加有填料的密封劑10比較，黏度和耐濕性有所提高。此外，也可將上述填料作為使粘接層的厚度均勻的隔板來使用。
在制造本實(shí)施方式的有機(jī)EL裝置100時(shí)，首先，在基板1上形成多個(gè)有機(jī)EL元件50。接下來，使用上述密封劑10將基板1的多個(gè)有機(jī)EL元件50側(cè)和與濾色片21一體形成的密封板20的下表面(濾色片21側(cè))粘接在一起。最后，按規(guī)定的固化方法，通過使基板1和密封板20之間的密封劑10固化來完成有機(jī)EL裝置100。
在本實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光裝置中，作為密封劑10，由于使用pH為4以上、10以下的紫外線固化型環(huán)氧樹脂粘接劑，所以即使從密封劑10流出的離子種溶解于從外部進(jìn)入的水分中，也不會生成酸性溶液。其結(jié)果，就能夠抑制因酸性溶液而產(chǎn)生的空穴注入電極2、電子注入電極8和有機(jī)材料的劣化。
此外，由于通過密封劑10在形成在基板1上的多個(gè)有機(jī)EL元件50的上面粘接密封板20，與覆蓋圖6的密封容器20J的情況比較，可實(shí)現(xiàn)薄型化。
并且，由于電子注入電極8由導(dǎo)電性金屬薄膜81和透光性金屬氧化膜82構(gòu)成，在確保電子注入電極8的導(dǎo)電性的同時(shí)，能夠通過電子注入電極82從其上方有效地提取從發(fā)光層5中產(chǎn)生的光。
再有，在本實(shí)施方式中，電子注入電極8具有金屬薄膜81和金屬氧化膜8的兩層結(jié)構(gòu)，電子注入電極8也可由具有導(dǎo)電性和透光性的單層膜構(gòu)成?；蛘?，電子注入電極8還可具有三層以上的疊層結(jié)構(gòu)。
此外，金屬薄膜81和金屬氧化膜82的層疊順序，并不限定于本實(shí)施方式的層疊順序，也可在金屬氧化膜82上層疊金屬薄膜81。
并且，也可如圍繞多個(gè)有機(jī)EL元件50的四周那樣用其他粘接劑密封密封劑10的四周。
在本實(shí)施方式中，玻璃基板相當(dāng)于基板1，有機(jī)電致發(fā)光元件50相當(dāng)于有機(jī)電場發(fā)光元件，空穴注入電極2相當(dāng)于第一電極，發(fā)光層5相當(dāng)于發(fā)光層，電子注入電極8相當(dāng)于第二電極，金屬薄膜81相當(dāng)于金屬膜，金屬氧化膜82相當(dāng)于金屬氧化膜，保護(hù)膜9相當(dāng)于鈍化層。此外，有機(jī)電致發(fā)光裝置100相當(dāng)于有機(jī)電場發(fā)光裝置，密封劑10相當(dāng)于粘接劑層，密封板20相當(dāng)于密封板，濾色片21和CCM相當(dāng)于色轉(zhuǎn)換部件。
在玻璃基板1上按與本實(shí)施方式相反的順序?qū)盈B從空穴注入電極2到電子注入電極8的層，空穴注入電極2也可具有導(dǎo)電性和透光性。此情況下，電子注入電極8相當(dāng)于第一電極，空穴注入電極2相當(dāng)于第二電極。
再有，在本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法中，有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)、密封劑和密封板的結(jié)構(gòu)不限定于本實(shí)施方式。
實(shí)施例在實(shí)施例1-3和比較例1-3中，使用不同的樹脂粘接劑作為密封劑，在基板上形成單體有機(jī)EL元件，并根據(jù)上述實(shí)施方式的方法密封有機(jī)EL元件。
(實(shí)施例1-3和比較例1-3)圖2是表示實(shí)施例1-3和比較例1-3的有機(jī)EL元件的密封結(jié)構(gòu)的概略截面圖。
通過上述實(shí)施方式的方法來密封實(shí)施例1-3和比較例1-3的有機(jī)EL元件。
如圖2所示，在基板1上形成單體有機(jī)EL元件50。用密封劑10覆蓋基板1上的有機(jī)EL元件50，在密封劑10的上面粘接密封板20。
首先，在基板1上形成有機(jī)EL元件50。作為基板1，使用玻璃基板。
有機(jī)EL元件50具有空穴注入電極2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、電子傳輸性發(fā)光層5a、電子注入層7和電子注入電極8的疊層結(jié)構(gòu)。
使用Ag作為空穴注入電極2，作為空穴注入層可使用CuPc(酞菁銅)。作為空穴傳輸層4，使用N，N′-二(1-萘基)-N，N′-聯(lián)苯-聯(lián)苯胺(N，N′-Di(1-naphthyl)-N，N′-diphenyl-benzidine)(簡稱NPB)。
作為電子傳輸性發(fā)光層5a，采用三-(8-羥基喹啉鋁(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum)即Alq3(此處Alq3為簡稱)。作為電子注入層7，采用氟化鋰(LiF)。
作為金屬薄膜81，使用厚20nm的Ag。作為金屬氧化膜82，使用100nm厚的IZO。對于密封板20，使用玻璃。
接下來，在大氣中將密封板20與配備有機(jī)EL元件50的基板1相對置地進(jìn)行位置重疊，以規(guī)定的壓力將密封板20和基板1粘貼在一起。最后，通過對基板1和密封板20之間的密封劑10照射紫外線，使其固化，完成對有機(jī)EL元件50的密封。
在實(shí)施例1-3和比較例1、2中，使用不同pH的紫外線固化型環(huán)氧樹脂系樹脂粘接劑，在比較例3中，使用紫外線固化型丙烯酸類樹脂(acrylic resin)粘接劑。
實(shí)施例1、2和比較例1、2中使用的樹脂粘接劑在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均91％的透光率，并且在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的透光率的變化幅度在平均透光率的+0.6％到-1.6％的范圍內(nèi)。另一方面，實(shí)施例3中使用的樹脂粘接劑在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均74％的透光率，并且在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的透光率的變化幅度在平均透光率的+4.5％到-16％的范圍內(nèi)。
目視實(shí)施例1、2和比較例1、2中使用的樹脂粘接劑是透明的，沒有著色。目視實(shí)施例3的樹脂粘接劑雖是透明的，但帶有黃色。
在此，說明實(shí)施例1-3和比較例1-3中使用的樹脂粘接劑的pH測量方法。
首先，在Coming Incorporated制1737玻璃基板上，涂敷作為密封劑使用的樹脂粘接劑，在規(guī)定的固化條件下使樹脂粘接劑固化。固化后，從玻璃基板上提取樹脂粘接劑。使用SPEX制6700Freezer/Mill，對提取的樹脂粘接劑進(jìn)行冷凍粉碎。
此冷凍粉碎條件是先進(jìn)行2分鐘粉碎，間隔(放置時(shí)間)2分鐘，再進(jìn)行1分鐘粉碎，間隔2分鐘。但是，判斷粉碎不充分時(shí)，就改變粉碎時(shí)間。
使用篩子，從粉碎的樹脂粘接劑中篩選出42篩目-100篩目(meshes)的樹脂粘接劑，在120℃下進(jìn)行48小時(shí)的純粹加壓提取，測量提取后的pH。pH測量使用HORIBA制Castany-ACT Ph meter(D-13)。校準(zhǔn)進(jìn)行3點(diǎn)校準(zhǔn)(和光純藥工業(yè)株式會社制標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH4.0、6.86和9.18)。
表1中示出了實(shí)施例1-3和比較例1-3的樹脂粘接劑的pH的測量結(jié)果。
表1

按照下面的方法對上述實(shí)施例1-3和比較例1-3中密封的有機(jī)EL元件50進(jìn)行高溫耐濕試驗(yàn)。在高溫耐濕試驗(yàn)中，將密封的有機(jī)EL元件50放置在溫度85℃和濕度85％的環(huán)境下，隨時(shí)間測量從空穴注入電極2的邊緣擴(kuò)展的非發(fā)光區(qū)域。
圖3示出了實(shí)施例1-3和比較例1-3中密封的有機(jī)EL元件50的高溫耐濕試驗(yàn)結(jié)果的圖。
如圖3所示，在根據(jù)比較例1密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Cp1所示，隨著經(jīng)歷的時(shí)間，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例增加，在500小時(shí)放置之后發(fā)光時(shí)的非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為22％。
在根據(jù)比較例2密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Cp2所示，隨著經(jīng)歷的時(shí)間，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例增加，在500小時(shí)放置之后發(fā)光時(shí)的非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為28％。
在根據(jù)比較例3密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Cp3所示，隨著經(jīng)歷的時(shí)間，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例增加，在500小時(shí)放置之后發(fā)光時(shí)的非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為50％。
另一方面，在根據(jù)實(shí)施例1密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Ep1所示，即使隨著經(jīng)歷的時(shí)間，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例也基本上不增加，即使在500小時(shí)放置之后發(fā)光時(shí)，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為5％以內(nèi)。由此，說明能夠抑制非發(fā)光區(qū)域的產(chǎn)生和擴(kuò)大。
此外，在根據(jù)實(shí)施例2密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Ep2所示，即使隨著經(jīng)歷的時(shí)間，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例也基本上不增加，即使在500小時(shí)放置之后發(fā)光時(shí)，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為5％以內(nèi)。由此，說明能夠抑制非發(fā)光區(qū)域的產(chǎn)生和擴(kuò)大。
并且，在根據(jù)實(shí)施例3密封的有機(jī)EL元件50中，如曲線Ep3所示，即使隨著時(shí)間的經(jīng)過，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例也基本上不增加，即使在500小時(shí)放置后的發(fā)光時(shí)，非發(fā)光部占初期發(fā)光部的比例約為5％以內(nèi)。由此可見能夠抑制非發(fā)光區(qū)域的產(chǎn)生和擴(kuò)大。
由此，實(shí)施例3的有機(jī)EL元件50雖然與實(shí)施例1的有機(jī)EL元件50同樣具有耐濕性，但由于樹脂粘接劑的透光率為70％以下且?guī)в悬S色，所以導(dǎo)致發(fā)光效率的降低。另一方面，在實(shí)施例1、2的有機(jī)EL元件50中，由于樹脂粘接劑的透光率為90％以上，所以不會導(dǎo)致發(fā)光效率的降低。
基于圖3的結(jié)果，通過使用pH為4以上、10以下的樹脂粘接劑來作為密封劑，就能夠確信，能抑制非發(fā)光部的顯著增加。
另一方面，在使用pH小于4的樹脂粘接劑作為密封劑的情況下，可確信有非發(fā)光部的顯著增加和黑斑的產(chǎn)生?？紤]到因電子注入電極8含有膜厚20nm的金屬薄膜81，產(chǎn)生的原因是由從金屬薄膜81的缺陷進(jìn)入酸性溶液腐蝕金屬薄膜81而引起。
再有，在上述實(shí)施例中，采用在大氣中將密封板20和基板1進(jìn)行粘貼的方法，但并不限于此，也可在減壓氣氛或真空中將密封板20和基板1粘貼。而且，在上述實(shí)施例中，使用在規(guī)定的壓力下將密封板20和基板1進(jìn)行粘貼的方法，但并不限于此，也可采用規(guī)定粘貼密封板20和基板1時(shí)的目標(biāo)厚度，按照目標(biāo)厚度對密封板20和基板1進(jìn)行粘貼的方法。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，包括基板；在所述基板上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件；和在所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上設(shè)置的由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層，所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的各個(gè)是，在所述基板上按順序包含第一電極、發(fā)光層和第二電極，所述第二電極具有金屬氧化膜和厚度比所述金屬氧化膜小的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)，從所述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述第二電極的所述金屬膜具有1nm以上20nm以下的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均透光率的±10％以內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±5％以內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，還包括在所述粘接劑層上設(shè)置的透光性的密封板。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述密封板由玻璃構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，還包括在所述密封板上設(shè)置的色轉(zhuǎn)換部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的各個(gè)還包括在所述第二電極上設(shè)置的鈍化層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述基板是無源型基板或具有多個(gè)薄膜晶體管的有源矩陣型基板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，在所述粘接層中添加有填料。
12.一種有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，包括基板；在所述基板上設(shè)置的一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件；在所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上設(shè)置的由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層；和在所述粘接劑層上設(shè)置的透光性密封板，其中，所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的各個(gè)是，在所述基板上按順序包含第一電極、發(fā)光層和透光性的第二電極，從所述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±10％以內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均透光率的±5％以內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12中所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，所述密封板由玻璃構(gòu)成。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置，其特征在于，還包括在所述密封板設(shè)置的色轉(zhuǎn)換部件。
18.一種有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序；在所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上形成由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層的工序；和使所述粘接劑層固化的工序，其中，形成所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序包括在所述基板上按順序形成第一電極、發(fā)光層和第二電極的工序；所述第二電極具有金屬氧化膜和厚度比所述金屬氧化膜更小的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)，從所述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，所述第二電極的所述金屬膜具有1nm以上20nm以下的厚度。
20.一種有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，包括在基板上形成一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序；在所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件上通過由粘接劑構(gòu)成的粘接劑層設(shè)置透光性的密封板的工序；和使所述粘接劑層固化的工序，其中，形成所述一個(gè)或多個(gè)有機(jī)電場發(fā)光元件的工序包括在所述基板上按順序形成第一電極、發(fā)光層和第二電極的工序，從所述粘接劑層的粘接劑中提取的液體的pH為4以上。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，所述粘接劑層在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±10％以內(nèi)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的有機(jī)電場發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，在450nm-800nm的波長區(qū)域內(nèi)的所述粘接劑層的透光率的變化幅度為平均的透光率的±5％以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供有機(jī)電場發(fā)光裝置及其制造方法，在基板上形成多個(gè)有機(jī)EL元件。有機(jī)EL元件的電子注入電極具有金屬薄膜和金屬氧化膜的疊層結(jié)構(gòu)。將在基板上的多個(gè)有機(jī)EL元件的上部和外圍部分上包圍多個(gè)有機(jī)EL元件的四周地來設(shè)置密封劑。密封劑的上面?zhèn)韧ㄟ^濾色片與密封板粘接。在密封劑中，使用固化后以SEMI標(biāo)準(zhǔn)G29－1296為標(biāo)準(zhǔn)提取的溶液的pH為4以上10以下的樹脂粘接劑。優(yōu)選樹脂粘接劑在450nm～800nm的波長區(qū)域內(nèi)具有平均70％以上的透光率，且在450nm～800nm的波長區(qū)域內(nèi)透光率的變化幅度在平均透光率的±10％范圍內(nèi)。
文檔編號H01L51/00GK1606388SQ20041008996
公開日2005年4月13日 申請日期2004年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月30日
發(fā)明者原田學(xué), 白玖久雄 申請人:三洋電機(jī)株式會社