説明

有機発光装置および電子機器

【課題】 有機発光装置が備える有機発光素子の特性の経時的な劣化を抑制または防止することができる有機発光装置、および、かかる有機発光装置を備える電子機器を提供することにある。
【解決手段】有機EL装置1は、基板2と、基板2上に設けられた有機EL素子5と、有機EL素子5を封止する封止部材4と、基板2と封止部材4とを接合する接合膜3とを有し、接合膜3は、金属原子と、該金属原子と結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、この接合膜3は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現する接着性によって、封止部材4と基板2とを接合している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機発光装置および電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機発光材料を使用したエレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)は、個体発光型の安価な大面積フルカラー表示装置(有機発光装置)が備える有機発光素子としての用途が有望視されるなど、多くの開発が行われている(例えば、特許文献1参照)。
一般に、有機EL素子は、陰極と陽極との間に有機発光材料で構成される有機発光層を有する構成であり、陰極と陽極との間に電界を印加すると、有機発光層に陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。
【0003】
そして、注入された電子と正孔とが有機発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際の失活エネルギーの少なくとも一部を光エネルギーとして放出することにより、有機発光層が発光する。
ところで、有機発光材料は、一般的に、水に対する反応性が高いため、水分と接触すると経時的に変質・劣化することとなる。すなわち、有機発光層が経時的に変質・劣化することとなる。そのため、有機発光層の特性が低下したり、有機発光層が接触する層との間に剥離が生じること等に起因して、有機EL素子の発光効率等の特性が低下するという問題がある。
【0004】
かかる問題を解決すること、すなわち、有機発光材料の変質・劣化を防止することを目的に、ガスバリア性を有する封止材を用いて有機EL素子を封止して、有機EL素子の外部から内部への水分の移動(浸入)を抑制または防止する必要があるが、このようなデバイス構造として、以下のようなものが提案されている。
例えば、非特許文献1には、ガラス基板上に形成された有機EL素子を、この有機EL素子を収納し得るように形成されたガラス製の封止缶で取り囲み、ガラス基板と封止缶との接触部分を、エポキシ樹脂等の樹脂材料を用いて接着することにより、有機EL素子を封止するデバイス構造が提案されている。
【0005】
ところが、このようなデバイス構造では、エポキシ樹脂等の樹脂材料が、封止缶を構成するガラス材料に比べて、ガスバリア性に劣るため、この樹脂材料を介して、水蒸気が有機EL素子中に入り込むという問題がある。そのため、上述したような方法では、有機EL素子の特性の低下を防止することができるほどに、十分な封止効果が得られていないのが実情である。
【0006】
【特許文献1】特開平10−153967号公報
【非特許文献1】筒井哲夫 監修「有機ELハンドブック」、(株)リアライズ社(2004年6月)、p.257−280
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明の目的は、有機発光装置が備える有機発光素子の特性の経時的な劣化を抑制または防止することができる有機発光装置、および、かかる有機発光装置を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような目的は以下の本発明により達成される。
本発明の有機発光装置は、基板と、
該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子と結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現する接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、有機発光装置が備える有機発光素子の特性の経時的な劣化を抑制または防止することができる有機発光装置を提供することができる。
【0009】
本発明の有機発光装置では、前記基板および前記封止部材の少なくとも一方は、金属系材料またはセラミック材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、有機発光素子が発する熱を、有機発光装置外部へと効率良く放熱することができ、有機発光素子をより高寿命なものとすることができる。
本発明の有機発光装置では、前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、チタン、およびアンチモンのうちの少なくとも1種であることが好ましい。
接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた伝熱性を発揮するものとなる。その結果、有機発光装置を駆動させ、有機発光素子が発する熱を効率良く外部へと放出することができる。また、このような接合膜は優れた伝導性を有するものとなる。
【0010】
本発明の有機発光装置では、前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、接合膜の接着性をより高度化することができる。結果として、封止缶と基板との間に囲まれた領域は、ガスバリア性に優れたものとなり、有機発光素子の経時的な劣化がより好適に抑制または防止され、得られる有機発光装置の信頼性をさらに高いものとすることができる。
【0011】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜は、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アンチモン錫酸化物(ATO)、フッ素含有インジウム錫酸化物(FTO)、酸化亜鉛(ZnO)または二酸化チタン(TiO)に、脱離基として水素原子が導入されたものであることが好ましい。
かかる構成の接合膜は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜は、基板に対して特に強固に接着するとともに、封止部材に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基板と封止部材とを強固に接合することができる。
【0012】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜中の金属原子と酸素原子の存在比は、3:7〜7:3であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、接合膜を介して基板と封止部材とをより強固に接合することができるようになる。その結果、基板と封止部材とで封止された空間のガスバリア性がさらに高いものとなり、有機発光素子の経時的な劣化が、さらに好適に抑制または防止される。
【0013】
本発明の有機発光装置は、基板と、
該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が当該接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現する接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、有機発光装置が備える有機発光素子の特性の経時的な劣化を抑制または防止することができる有機発光装置を提供することができる。
【0014】
本発明の有機発光装置では、前記基板および前記封止部材の少なくとも一方は、金属系材料またはセラミック材料で構成されたものであることが好ましい。
これにより、有機発光素子が発する熱を、有機発光装置外部へと効率良く放熱することができ、有機発光素子をより高寿命なものとすることができる。
本発明の有機発光装置では、前記接合膜は、有機金属材料を原材料として、有機金属化学気相成長法を用いて成膜されたものであることが好ましい。
かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜を成膜することができる。
【0015】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜は、低還元性雰囲気下で成膜されたものであることが好ましい。
これにより、接合膜として、純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜を形成することができる。すなわち、接合膜を介した封止部材と基板との接合強度が特に優れたものとなる。
【0016】
本発明の有機発光装置では、前記脱離基は、前記有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存したものであることが好ましい。
このように成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基として用いる構成とすることにより、形成された金属膜中に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜を成膜することができる。
【0017】
本発明の有機発光装置では、前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも1種を含む原子団で構成されることが好ましい。
これらの脱離基は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、エネルギーを付与することによって比較的簡単に、かつ均一に脱離する脱離基が得られることとなり、接合膜の接着性をより高度化することができる。結果として、得られる有機発光装置の信頼性をさらに高いものとすることができる。
【0018】
本発明の有機発光装置では、前記脱離基は、アルキル基であることが好ましい。
アルキル基で構成される脱離基は、化学的な安定性が高い。そのため、脱離基としてアルキル基を備える接合膜は、劣化するのが好適に抑制される。また、このような接合膜は、優れた撥水性を発現するものであり、基板と封止部材とで封止された空間に水分が浸入するのをより確実に防止することができる。その結果、有機発光素子が劣化するのがより好適に抑制または防止され、有機発光装置の信頼性をさらに高いものとすることができる。
【0019】
本発明の有機発光装置では、前記有機金属材料は、金属錯体であることが好ましい。
金属錯体を用いて接合膜を成膜することにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、確実に接合膜を形成することができる。
本発明の有機発光装置では、前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの少なくとも1種であることが好ましい。
これにより、接合膜を、これらの金属原子を含むものとすることにより、接合膜は、優れた伝熱性を発揮するものとなる。これにより、有機発光素子が発する熱をより好適に有機発光装置外部へと放熱することができる。
【0020】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜中の金属原子と炭素原子との存在比は、3:7〜7:3であることが好ましい。
これにより、接合膜の安定性が高くなり、接合膜を介して基板と封止部材とをより強固に接合することができるようになる。
本発明の有機発光装置は、基板と、該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、シロキサン(Si−O)結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、該Si骨格に結合する脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする。
これにより、有機発光装置が備える有機発光素子の特性の経時的な劣化を抑制または防止することができる有機発光装置を提供することができる。
【0021】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じることが好ましい。
これにより、基板や封止部材等の被着体に対して、化学的結合に基づいて強固に接合可能な接合膜が得られる。
本発明の有機発光装置では、前記活性手は、未結合手または水酸基であることが好ましい。
これにより、基板や封止部材等の被着体に対して、特に強固な接合が可能となる。
【0022】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜の平均厚さは、0.1〜1000nmであることが好ましい。
これにより、封止部材と基板との接合強度を十分に高いものとすることができる、また、上記条件を満足する接合膜は十分に緻密なものとなり、優れたガスバリア性を有するものとなる。
【0023】
本発明の有機発光装置では、前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしていることが好ましい。
これにより、基板と封止部材とをより精度高く接合することができる。また、従来に比べ、基板と封止部材とを短時間で強固に接合することが可能になる。結果として、有機発光装置の生産性をさらに優れたものとすることができる。
【0024】
本発明の有機発光装置では、前記基板の前記接合膜と接している面には、予め、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、基板の表面を清浄化および活性化し、接合膜と基板との接合強度を高めることができる。
本発明の有機発光装置では、前記封止部材の前記接合膜と接している面には、予め、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されていることが好ましい。
これにより、封止部材の表面を清浄化および活性化し、接合膜と封止部材との接合強度を高めることができる。
【0025】
本発明の有機発光装置では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、基板や封止部材の表面を特に最適化することができる。
本発明の有機発光装置では、前記封止部材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されていることが好ましい。
これにより、信頼性の高い有機発光装置を得ることができる。
【0026】
本発明の有機発光装置では、前記基板と前記接合膜との間に、中間層が介挿されていることが好ましい。
これにより、信頼性の高い有機発光装置を得ることができる。
本発明の有機発光装置では、前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、基板や封止部材と接合膜との間の接合強度を特に高めることができる。
【0027】
本発明の有機発光装置では、前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも1つの方法により行われることが好ましい。
これにより、接合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
本発明の有機発光装置では、前記エネルギー線は、波長126〜300nmの紫外線であることが好ましい。
これにより、接合膜に付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜中の脱離基を確実に脱離させることができる。その結果、接合膜の特性(機械的特性、化学的特性等)が低下するのを防止しつつ、接合膜に接着性を発現させることができる。
【0028】
本発明の有機発光装置では、前記加熱の温度は、25〜150℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
本発明の有機発光装置では、前記圧縮力は、0.2〜10MPaであることが好ましい。
これにより、圧力が高すぎて基板や半導体素子に損傷等が生じるのを防止しつつ、有機発光装置の接合強度を確実に高めることができる。
【0029】
本発明の有機発光装置では、前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
本発明の電子機器は、本発明の有機発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0030】
以下、本発明の有機発光装置および電子機器を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<有機発光装置>
まず、本発明の有機発光装置(有機エレクトロルミネッセンス装置)の第1実施形態について説明する。
<<第1実施形態>>
図1は、本発明の有機発光装置の第1実施形態を示す(模式図)横断面図、図2は、図1に示す有機発光装置におけるIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図3は、図1に示す有機発光装置におけるIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図、図4は、Iの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図5は、図4に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図、図6は、IIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図7は、IIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図、図8は、IIの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図、図9および図10は、それぞれ、図1に示す有機発光装置の製造方法(製造工程)を説明するための図である。なお、以下では、説明の都合上、図1〜図8中の上側を「上」または「上方」、下側を「下」または「下方」と言う。
【0031】
図1に示す有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)装置1は、基板2と、基板2上に設けられた有機EL素子(有機発光素子)5と、有機EL素子5を封止する封止部材4と、基板2と封止部材4とを接合する接合膜3とを有している。以下、各部の構成について説明する。
基板2は、その上面に有機EL素子5が設けられ、この有機EL素子5を支持する支持体となるものであるとともに、有機EL素子5の下側で、有機EL素子5を気密的に封止する封止材として機能するものである。
【0032】
また、本実施形態の有機EL装置1は、基板2(後述する陽極51)側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)であるため、基板2は、実質的に透明(無色透明、着色透明、半透明)とされる。
このような基板2には、透光性を有する各種ガラス材料基板および各種樹脂基板が好適に用いられる。
【0033】
具体的には、例えば、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料や、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料等を主材料として構成される基板を用いることができる。
基板の上面には有機EL素子5が設けられている。
【0034】
有機EL素子5は、陽極51と、陰極53と、陽極51と陰極53との間に設けられた有機半導体層(有機半導体膜)52とを有している。
この有機半導体層52は、A:陽極51側から正孔輸送層と有機発光層と電子輸送層とがこの順で積層された積層体、B:Aの構成から正孔輸送層または電子輸送層のいずれかを省略した積層体、C:Aの構成から正孔輸送層および電子輸送層を省略した単層体等有機発光層を備えるものであればいかなる構成であってもよいが、以下ではAの場合を代表に説明する。
【0035】
陽極51は、有機半導体層52(本実施形態では、正孔輸送層)に正孔を注入する電極である。
この陽極51の構成材料(陽極材料)としては、有機EL装置1が陽極51側から光を取り出すボトムエミッション構造であるため透光性を有する導電材料が選択され、特に、仕事関数が大きく、優れた導電性を有するものが好適に用いられる。
【0036】
このような陽極51の構成材料としては、インジウムティンオキサイド(ITO)、フッ素含有インジウムティンオキサイド(FITO)、アンチモンティンオキサイド(ATO)、インジウムジンクオキサイド(IZO)、アルミニウムジンクオキサイド(AZO)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、フッ素含有酸化スズ(FTO)、フッ素含有インジウムオキサイド(FIO)、インジウムオキサイド(IO)、等の透明導電性材料が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
【0037】
このような陽極51は、その光(可視光領域)の透過率が好ましくは60%以上、より好ましくは80%以上となっている。これにより、光を効率よく陽極51側から取り出すことができる。
一方、陰極53は、有機半導体層52(本実施形態では、電子輸送層)に電子を注入する電極である。
【0038】
この陰極53の構成材料(陰極材料)としては、電子輸送層への電子の注入効率を向上させることを目的に、優れた導電性を発揮するもののうち、特に、仕事関数が小さいものが好適に用いられる。
このような陰極53の構成材料としては、例えば、Li、Na、K、Rb、CsおよびFrからなるアルカリ金属、および、Be、Mg、Ca、Sr、BaおよびRaからなるアルカリ土類金属等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0039】
また、陰極53の構成材料として、上述したような金属を含む合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるようにすればよい。かかる合金を陰極53の構成材料として用いることにより、電子の電子輸送層への注入効率および陰極53の安定性の向上を図ることができる。
【0040】
陽極51と陰極53との間には、前述したように、正孔輸送層と有機発光層と電子輸送層とが陽極51側からこの順で積層された有機半導体層52が設けられている。
なお、かかる構成の有機半導体層52においては、正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層の構成材料が、有機半導体材料を構成する。
正孔輸送層は、陽極51から注入された正孔を有機発光層まで輸送する機能を有するものである。
【0041】
この正孔輸送層の構成材料(正孔輸送材料)としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン:ポリスチレンスルホネート、ポリアニリン:ポリスチレンスルホネート、ポリアリールアミン、フルオレン−アリールアミン共重合体、フルオレン−ビチオフェン共重合体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0042】
なお、陽極51と正孔輸送層との間には、例えば、陽極51からの正孔注入効率を向上させる正孔注入層を設けるようにしてもよい。
この正孔注入層の構成材料(正孔注入材料)としては、例えば、銅フタロシアニンや、4,4’,4’’−トリス(N,N−フェニル−3−メチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)等が挙げられる。
また、電子輸送層は、陰極53から注入された電子を有機発光層まで輸送する機能を有するものである。
【0043】
電子輸送層の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、1,3,5−トリス[(3−フェニル−6−トリ−フルオロメチル)キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ1)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン系化合物、フェナントレン系化合物、クリセン系化合物、ペリレン系化合物、アントラセン系化合物、ピレン系化合物、アクリジン系化合物、スチルベン系化合物、BBOTのようなチオフェン系化合物、ブタジエン系化合物、クマリン系化合物、キノリン系化合物、ビスチリル系化合物、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリン系化合物、2,5−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)のようなオキサジアゾール系化合物、3,4,5−トリフェニル−1,2,4−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロン系化合物、1,3,8−トリニトロ−フルオレノン(TNF)のようなフルオレノン系化合物、MBDQのようなジフェノキノン系化合物、MBSQのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレン系化合物、ピロール系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、8−ヒドロキシキノリン アルミニウム(Alq)、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0044】
なお、陰極53と電子輸送層との間には、例えば、陰極53から電子輸送層への電子の注入効率を向上させる電子注入層を設けるようにしてもよい。
この電子注入層の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、8−ヒドロキシキノリン、オキサジアゾール、または、これらの誘導体(例えば、8−ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
【0045】
ここで、陽極51と陰極53との間に通電(電圧を印加)すると、正孔輸送層中を移動した正孔が有機発光層に注入され、また、電子輸送層中を移動した電子が有機発光層に注入され、この有機発光層において正孔と電子とが再結合する。そして、有機発光層ではエキシトン(励起子)が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
【0046】
有機発光層の構成材料(有機発光材料)としては、例えば、1,3,5−トリス[(3−フェニル−6−トリ−フルオロメチル)キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ1)、1,3,5−トリス[{3−(4−t−ブチルフェニル)−6−トリスフルオロメチル}キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ2)のようなベンゼン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン(CuPc)、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、トリス(8−ヒドロキシキノリノレート)アルミニウム(Alq)、ファクトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy))のような低分子系のものや、オキサジアゾール系高分子、トリアゾール系高分子、カルバゾール系高分子、フルオレン系高分子のような高分子系のものが挙げられ、これらの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。各種の高分子材料や、各種の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
【0047】
このように基板2上に設けられた有機EL素子5を覆うように、基板2に封止部材4が接合されている。これにより、有機EL素子5が、基板2と封止部材4とで画成される空間6内に封止されている。
封止部材4は、天板部41と天板部41の周囲に沿って設けられた周壁部42とを備え、その全体として枡状をなしている。
このような封止部材4は、ガスバリア性を有する材料で構成されている。封止部材4がこのようなガスバリア性を有する材料で構成されることにより、有機EL素子5が吸湿等により劣化するのを抑制または防止することができる。
【0048】
このような封止部材4を構成する材料としては、例えば、Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、V、Mo、Nb、Zr、Pr、Nd、Smのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼のような金属系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、ハイドロキシアパタイト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂のような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を用いることができる。
【0049】
特に、封止部材4は、金属系材料や、セラミック系材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより有機EL素子5が発熱した際に、封止部材4を介して、有機EL装置1の外部へと効率良く放熱することができる。
本実施形態では、この封止部材4が、周壁部42の端面425において、接合膜3を介して基板2と接合されている。
【0050】
本発明ではこの接合膜3に特長を有しており、具体的には、接合膜3としては、次のようなIまたはIIの構成のものが用いられる。
以下、IおよびIIの構成の接合膜3について、それぞれ、詳述する。
I:まず、Iの構成の接合膜3は、基板2上に設けられ、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子と、これら金属原子および酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基303とを含むものである(図2参照。)。換言すれば、接合膜3は、金属酸化物で構成される金属酸化物膜に脱離基303を導入したものと言うことができる。
【0051】
このような接合膜3は、エネルギーが付与されると、脱離基303が接合膜3(金属原子および酸素原子の少なくとも一方)から脱離し、図3に示すように、接合膜3の少なくとも表面35の付近に、活性手304が生じるものである。そして、これにより、接合膜3表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、封止部材4を、接合膜3を備えた基板2に強固に接合、固定することができる。このような接合膜3は、従来から封止缶と基板との接合(接着)に用いられてきた樹脂系の接着剤に比べ、緻密であり、かつ密度が高い。そのため、樹脂系接着剤に比べ、接合膜3は、優れたガスバリア性を発揮し、有機EL装置1外部の水蒸気が、封止部材4と基板2とで封止された空間に入り込むのが確実に防止される。その結果、有機発光材料で構成された有機発光層が吸湿するのを確実に防止することができ、有機EL素子5の経時的な劣化を抑制または防止することができる。
【0052】
さらに、このような接合膜3は、水蒸気以外にも、酸素の透過も防止することができるものである。ここで、陰極53としては、リチウムやカルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属が、有機半導体層52(有機発光層)への電子注入効率に優れるという観点から好適に用いられるが、このような材料は、酸素と反応し易く、その特性が劣化し易いという欠点を有している。しかしながら、本発明では、有機EL装置1が上記のような構成となっているので、空間6への酸素の透過をも防止できるため、陰極53の劣化を長期にわたって防止することができる。
【0053】
また、このような接合膜3は、優れた伝熱性を有するものである。そのため、有機EL素子5が発する熱を、基板2、および、接合膜3を介して封止部材4に好適に伝熱することができる。その結果、基板2、封止部材4、および接合膜3自体から有機EL装置1外部へと好適に放熱することができ、有機半導体層52の劣化、変質を確実に防止し、有機EL装置1の寿命を長くすることができる。
【0054】
また、接合膜3は、金属原子と、この金属原子と結合する酸素原子とで構成されるもの、すなわち主として金属酸化物で構成されるものであることから、変形し難い強固な膜となる。このため、有機EL装置1では、封止部材4の基板2からの剥離をより確実に防止することができる。
さらに、接合膜3は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、流動性を有する液状または粘液状(半固形状)の接着剤に比べて、接着層(接合膜3)の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、このような接合膜3を備える有機EL装置1では、従来に比べ、基板2と封止部材4とを精度高く接合することができる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【0055】
以上のような接合膜3としての機能が好適に発揮されるように、金属原子が選択される。
具体的には、金属原子としては、特に限定されないが、例えば、Li、Be、B、Na、Mg、Al、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Hf、Ta、W、TiおよびPb等が挙げられる。中でも、In(インジウム)、Sn(スズ)、Zn(亜鉛)、Ti(チタン)およびSb(アンチモン)のうちの1種または2種以上を組み合わせて用いるのが好ましい。接合膜3を、これらの金属原子を含むもの、すなわちこれらの金属原子を含む金属酸化物に脱離基303を導入したものとすることにより、接合膜3は、優れた伝熱性および導電性を発揮するものとなる。なお、かかる接合膜3は、高い透明性も有する。
【0056】
より具体的には、金属酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アンチモン錫酸化物(ATO)、フッ素含有インジウム錫酸化物(FTO)、酸化亜鉛(ZnO)および二酸化チタン(TiO)等が挙げられる。
なお、金属酸化物としてインジウム錫酸化物(ITO)を用いる場合には、インジウムとスズとの原子比(インジウム/スズ比)は、99/1〜80/20であるのが好ましく、97/3〜85/15であるのがより好ましい。これにより、前述したような効果をより顕著に発揮させることができる。
【0057】
また、接合膜3中の金属原子と酸素原子の存在比は、3:7〜7:3程度であるのが好ましく、4:6〜6:4程度であるのがより好ましい。金属原子と酸素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜3の安定性が高くなり、基板2と封止部材4とをより強固に接合することができるようになる。
また、脱離基303は、前述したように、金属原子および酸素原子の少なくとも一方から脱離することにより、接合膜3に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基303には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜3に確実に結合しているものが好適に選択される。
【0058】
かかる観点から、脱離基303には、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも1種が好適に用いられる。かかる脱離基303は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基303は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜3の接着性をより高度なものとすることができる。
【0059】
なお、上記の各原子で構成される原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基およびスルホン酸基等が挙げられる。
以上のような各原子および原子団の中でも、Iの構成の接合膜3では、脱離基303は、特に、水素原子であるのが好ましい。水素原子で構成される脱離基303は、化学的な安定性が高いため、脱離基303として水素原子を備える接合膜3は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
【0060】
以上のことを考慮すると、接合膜3としては、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アンチモン錫酸化物(ATO)、フッ素含有インジウム錫酸化物(FTO)、酸化亜鉛(ZnO)または二酸化チタン(TiO)の金属酸化物に、脱離基303として水素原子が導入されたものが好適に選択される。
かかる構成の接合膜3は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、このような接合膜3は、基板2に対して特に強固に接着するとともに、封止部材4に対しても特に強い被着力を示し、その結果として、基板2と封止部材4とを強固に接合することができる。
【0061】
また、接合膜3の平均厚さは、0.1〜1000nm程度であるのが好ましく、2〜800nm程度であるのがより好ましい。接合膜3の平均厚さを前記範囲内とすることにより、封止部材4と基板2との接合強度を十分に高いものとすることができる。また、このような接合膜3は十分に緻密な膜となり、優れたガスバリア性を有するものとなる。
すなわち、接合膜3の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、接合膜3の材料等によっては、十分な接合強度が得られないおそれがあるとともに、十分なガスバリア性を得ることができない可能性がある。一方、接合膜3の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、基板2と封止部材4とを接合する際の接合条件等によっては、有機EL装置1の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【0062】
さらに、接合膜3の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜3にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板2の接合面(接合膜3に隣接する面)に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜3を被着させることができる。その結果、接合膜3は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基板2と封止部材4とを接合した際に、接合膜3の封止部材4に対する密着性を高めることができる。これにより、基板2と封止部材4とで封止された空間の気密性をさらに高くすることができる。
【0063】
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜3の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜3の膜自体の機械的強度の低下が認められない範囲で、接合膜3の厚さをできるだけ厚くすればよい。
以上説明したような接合膜3は、接合膜3のほぼ全体に脱離基303を存在させる場合には、例えば、I−A:脱離基303を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成することができる。また、接合膜3の表面35付近に偏在させる場合には、例えば、I−B:金属原子と前記酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基303を導入することにより形成することができる。
【0064】
以下、I−AおよびI−Bの方法を用いて、接合膜3を成膜する場合について、詳述する。
I−A:I−Aの方法では、接合膜3は、上記のように、脱離基303を構成する原子成分を含む雰囲気下で、物理的気相成膜法(PVD法)により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物材料を成膜することにより形成される。このようにPVD法を用いる構成とすれば、金属酸化物材料を基板2に向かって飛来させる際に、比較的容易に金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基303を導入することができるため、接合膜3のほぼ全体に亘って脱離基303を導入することができる。
【0065】
さらに、PVD法によれば、緻密で均質な接合膜3を効率よく成膜することができる。これにより、PVD法で成膜された接合膜3は、封止部材4に対して特に強固に接合し得るものとなる。また、PVD法で成膜された接合膜3は、基板2に対しても高い密着性を示す。このため、基板2と封止部材4との間に高い接合強度が得られる。さらに、PVD法で成膜された接合膜3は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持される。このため、有機EL装置1の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【0066】
また、PVD法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、脱離基303を構成する原子成分を含む雰囲気中に、金属酸化物の粒子を叩き出すことができる。そして、金属酸化物の粒子が叩き出された状態で、脱離基303を構成する原子成分を含むガスと接触させることができるため、金属酸化物(金属原子または酸素原子)への脱離基303の導入をより円滑に行うことができる。
【0067】
以下、PVD法により接合膜3を成膜する方法として、スパッタリング法(イオンビームスパッタリング法)により、接合膜3を成膜する場合を代表に説明する。
まず、接合膜3の成膜方法を説明するのに先立って、基板2上にイオンビームスパッタリング法により接合膜3を成膜する際に用いられる成膜装置200について説明する。
図4に示す成膜装置200は、イオンビームスパッタリング法による接合膜3の形成がチャンバー(装置)内で行えるように構成されている。
【0068】
具体的には、成膜装置200は、チャンバー(真空チャンバー)211と、このチャンバー211内に設置され、基板2(成膜対象物)を保持する基板ホルダー(成膜対象物保持部)212と、チャンバー211内に設置され、チャンバー211内に向かってイオンビームBを照射するイオン源(イオン供給部)215と、イオンビームBの照射により、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物(例えば、ITO)を発生させるターゲット(金属酸化物材料)216を保持するターゲットホルダー(ターゲット保持部)217とを有している。
また、チャンバー211には、チャンバー211内に、脱離基303を構成する原子成分を含むガス(例えば、水素ガス)を供給するガス供給手段260と、チャンバー211内の排気をして圧力を制御する排気手段230とを有している。
【0069】
なお、本実施形態では、基板ホルダー212は、チャンバー211の天井部に取り付けられている。この基板ホルダー212は、回動可能となっている。これにより、基板2上に接合膜3を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
イオン源(イオン銃)215は、図5に示すように、開口(照射口)250が形成されたイオン発生室256と、イオン発生室256内に設けられたフィラメント257と、グリッド253、254と、イオン発生室256の外側に設置された磁石255とを有している。
【0070】
また、イオン発生室256には、図4に示すように、その内部にガス(スパッタリング用ガス)を供給するガス供給源219が接続されている。
このイオン源215では、イオン発生室256内に、ガス供給源219からガスを供給した状態で、フィラメント257を通電加熱すると、フィラメント257から電子が放出され、放出された電子が磁石255の磁場によって運動し、イオン発生室256内に供給されたガス分子と衝突する。これにより、ガス分子がイオン化する。このガスのイオンIは、グリッド253とグリッド254との間の電圧勾配により、イオン発生室256内から引き出されるとともに加速され、開口250を介してイオンビームBとしてイオン源215から放出(照射)される。
【0071】
イオン源215から照射されたイオンビームBは、ターゲット216の表面に衝突し、ターゲット216からは粒子(スパッタ粒子)が叩き出される。このターゲット216は、前述したような金属酸化物材料で構成されている。
この成膜装置200では、イオン源215は、その開口250がチャンバー211内に位置するように、チャンバー211の側壁に固定(設置)されている。なお、イオン源215は、チャンバー211から離間した位置に配置し、接続部を介してチャンバー211に接続した構成とすることもできるが、本実施形態のような構成とすることにより、成膜装置200の小型化を図ることができる。
【0072】
また、イオン源215は、その開口250が、基板ホルダー212と異なる方向、本実施形態では、チャンバー211の底部側を向くように設置されている。
なお、イオン源215の設置個数は、1つに限定されるものではなく、複数とすることもできる、イオン源215を複数設置することにより、接合膜3の成膜速度をより速くすることができる。
【0073】
また、ターゲットホルダー217および基板ホルダー212の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができる第1のシャッター220および第2のシャッター221が配設されている。
これらシャッター220、221は、それぞれ、ターゲット216、基板2および接合膜3が、不用な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
また、排気手段230は、ポンプ232と、ポンプ232とチャンバー211とを連通する排気ライン231と、排気ライン231の途中に設けられたバルブ233とで構成されており、チャンバー211内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【0074】
さらに、ガス供給手段260は、脱離基303を構成する原子成分を含むガス(例えば、水素ガス)を貯留するガスボンベ264と、ガスボンベ264からこのガスをチャンバー211に導くガス供給ライン261と、ガス供給ライン261の途中に設けられたポンプ262およびバルブ263とで構成されており、脱離基303を構成する原子成分を含むガスをチャンバー211内に供給し得るようになっている。
以上のような構成の成膜装置200を用いて、以下のようにして基板2上に接合膜3が形成される。
【0075】
まず、基板2を用意し、この基板2を成膜装置200のチャンバー211内に搬入し、基板ホルダー212に装着(セット)する。
次に、排気手段230を動作させ、すなわちポンプ232を作動させた状態でバルブ233を開くことにより、チャンバー211内を減圧状態にする。この減圧の程度(真空度)は、特に限定されないが、1×10−7〜1×10−4Torr程度であるのが好ましく、1×10−6〜1×10−5Torr程度であるのがより好ましい。
【0076】
さらに、ガス供給手段260を動作させ、すなわちポンプ262を作動させた状態でバルブ263を開くことにより、チャンバー211内に脱離基303を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー内をかかるガスを含む雰囲気下(水素ガス雰囲気下)とすることができる。
脱離基303を構成する原子成分を含むガスの流量は、1〜100ccm程度であるのが好ましく、10〜60ccm程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基303を導入することができる。
【0077】
また、チャンバー211内の温度は、25℃以上であればよいが、25〜100℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、金属原子または酸素原子と、前記原子成分を含むガスとの反応が効率良く行われ、金属原子および酸素原子に確実に、前記原子成分を含むガスを導入することができる。
次に、第2のシャッター221を開き、さらに第1のシャッター220を開いた状態にする。
【0078】
この状態で、イオン源215のイオン発生室256内にガスを導入するとともに、フィラメント257に通電して加熱する。これにより、フィラメント257から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
このガスのイオンIは、グリッド253とグリッド254とにより加速されて、イオン源215から放出され、陰極材料で構成されるターゲット216に衝突する。これにより、ターゲット216から金属酸化物(例えば、ITO)の粒子が叩き出される。このとき、チャンバー211内が脱離基303を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下(例えば、水素ガス雰囲気下)であることから、チャンバー211内に叩き出された粒子に含まれる金属原子および酸素原子に脱離基303が導入される。そして、この脱離基303が導入された金属酸化物が基板2上に被着することにより、接合膜3が形成される。
【0079】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源215のイオン発生室256内で、放電が行われ、電子eが発生するが、この電子eは、グリッド253により遮蔽され、チャンバー211内への放出が防止される。
さらに、イオンビームBの照射方向(イオン源215の開口250)がターゲット216(チャンバー211の底部側と異なる方向)に向いているので、イオン発生室256内で発生した紫外線が、成膜された接合膜3に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜3の成膜中に導入された脱離基303が脱離するのを確実に防止することができる。
【0080】
以上のようにして、厚さ方向のほぼ全体に亘って脱離基303が存在する接合膜3を成膜することができる。
I−B:また、I−Bの方法では、接合膜3は、金属原子と酸素原子とを含む金属酸化物膜を成膜した後、この金属酸化物膜の表面付近に含まれる金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基303を導入することにより形成される。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、金属酸化物膜の表面付近に脱離基303を偏在させた状態で導入することができ、接合膜および金属酸化物膜としての双方の特性に優れた接合膜3を形成することができる。
【0081】
ここで、金属酸化物膜は、いかなる方法で成膜されたものでもよく、例えば、PVD法(物理的気相成膜法)、CVD法(化学的気相成膜法)、プラズマ重合法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により成膜することができるが、中でも、特に、PVD法により成膜するのが好ましい。PVD法によれば、緻密で均質な金属酸化物膜を効率よく成膜することができる。
【0082】
また、PVD法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法およびレーザーアブレーション法等が挙げられるが、中でも、スパッタリング法を用いるのが好ましい。スパッタリング法によれば、金属原子と酸素原子との結合が切断することなく、雰囲気中に金属酸化物の粒子を叩き出して、基板2上に供給することができるため、特性に優れた金属酸化物膜を成膜することができる。
【0083】
さらに、金属酸化物膜の表面付近に脱離基303を導入する方法としては、各種方法が用いられ、例えば、I−B1:脱離基303を構成する原子成分を含む雰囲気下で金属酸化物膜を熱処理(アニール)する方法、I−B2:イオンインプラテーション法等が挙げられるが、中でも、特に、I−B1の方法を用いるのが好ましい。I−B1の方法によれば、比較的容易に、脱離基303を金属酸化物膜の表面付近に選択的に導入することができる。また、熱処理を施す際の、雰囲気温度や処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、導入する脱離基303の量、さらには脱離基303が導入される金属酸化物膜の厚さの制御を的確に行うことができる。
【0084】
以下、金属酸化物膜をスパッタリング法(イオンビームスパッタリング法)により成膜し、次に、得られた金属酸化物膜を、脱離基303を構成する原子成分を含む雰囲気下で熱処理することにより、接合膜3を得る場合を代表に説明する。
なお、I−Bの方法を用いて接合膜3の成膜する場合も、I−Aの方法を用いて接合膜3を成膜する際に用いられる成膜装置200と同様の成膜装置が用いられるため、成膜装置に関する説明は省略する。
【0085】
まず、基板2の封止部材4と接合する領域に対応する窓部を有するマスクを形成する。そして、このようにマスクが形成された基板2を成膜装置200のチャンバー211内に搬入し、基板ホルダー212に装着(セット)する。
次に、排気手段230を動作させ、すなわちポンプ232を作動させた状態でバルブ233を開くことにより、チャンバー211内を減圧状態にする。この減圧の程度(真空度)は、特に限定されないが、1×10−7〜1×10−4Torr程度であるのが好ましく、1×10−6〜1×10−5Torr程度であるのがより好ましい。
【0086】
また、このとき、加熱手段を動作させ、チャンバー211内を加熱する。チャンバー211内の温度は、25℃以上であればよいが、25〜100℃程度であるのが好ましい。かかる範囲内に設定することにより、膜密度の高い金属酸化物膜を成膜することができる。
次に、第2のシャッター221を開き、さらに第1のシャッター220を開いた状態にする。
【0087】
この状態で、イオン源215のイオン発生室256内にガスを導入するとともに、フィラメント257に通電して加熱する。これにより、フィラメント257から電子が放出され、この放出された電子とガス分子が衝突することにより、ガス分子がイオン化する。
このガスのイオンIは、グリッド253とグリッド254とにより加速されて、イオン源215から放出され、陰極材料で構成されるターゲット216に衝突する。これにより、ターゲット216から金属酸化物(例えば、ITO)の粒子が叩き出され、基板2上に被着して、金属原子と、この金属原子に結合する酸素原子とを含む金属酸化物膜が形成される。
【0088】
なお、本実施形態で説明したイオンビームスパッタリング法では、イオン源215のイオン発生室256内で、放電が行われ、電子eが発生するが、この電子eは、グリッド253により遮蔽され、チャンバー211内への放出が防止される。
さらに、イオンビームBの照射方向(イオン源215の開口250)がターゲット216(チャンバー211の底部側と異なる方向)に向いているので、イオン発生室256内で発生した紫外線が、成膜された接合膜3に照射されるのがより確実に防止されて、接合膜3の成膜中に導入された脱離基303が脱離するのを確実に防止することができる。
【0089】
次に、第2のシャッター221を開いた状態で、第1のシャッター220を閉じる。
この状態で、加熱手段を動作させ、チャンバー211内をさらに加熱する。チャンバー211内の温度は、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基303が導入される温度に設定され、100〜600℃程度であるのが好ましく、150〜300℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、次工程において、基板2および金属酸化物膜を変質・劣化させることなく、金属酸化物膜の表面に効率良く脱離基303を導入することができる。
【0090】
次に、ガス供給手段260を動作させ、すなわちポンプ262を作動させた状態でバルブ263を開くことにより、チャンバー211内に脱離基303を構成する原子成分を含むガスを供給する。これにより、チャンバー211内をかかるガスを含む雰囲気下(水素ガス雰囲気下)とすることができる。
このように、前工程でチャンバー211内が加熱された状態で、チャンバー211内を、脱離基303を構成する原子成分を含むガスを含む雰囲気下(例えば、水素ガス雰囲気下)とすると、金属酸化物膜の表面付近に存在する金属原子および酸素原子の少なくとも一方に脱離基303が導入されて、接合膜3が形成される。
【0091】
脱離基303を構成する原子成分を含むガスの流量は、1〜100ccm程度であるのが好ましく、10〜60ccm程度であるのがより好ましい。これにより、金属原子および酸素原子の少なくとも一方に確実に脱離基303を導入することができる。
なお、チャンバー211内は、前記工程において、排気手段230を動作させることにより調整された減圧状態を維持しているのが好ましい。これにより、金属酸化物膜の表面付近に対する脱離基303の導入をより円滑に行うことができる。また、前記工程の減圧状態を維持したまま、本工程においてチャンバー211内を減圧する構成とすることにより、再度減圧する手間が省けることから、成膜時間および成膜コスト等の削減を図ることができるという利点も得られる。
【0092】
この減圧の程度(真空度)は、特に限定されないが、1×10−7〜1×10−4Torr程度であるのが好ましく、1×10−6〜1×10−5Torr程度であるのがより好ましい。
また、熱処理を施す時間は、15〜120分程度であるのが好ましく、30〜60分程度であるのがより好ましい。
導入する脱離基303の種類等によっても異なるが、熱処理を施す際の条件(チャンバー211内の温度、真空度、ガス流量、処理時間)を上記範囲内に設定することにより、金属酸化物膜の表面付近に脱離基303を選択的に導入することができる。
【0093】
以上のような処理を行った後、マスクを除去して表面35付近に脱離基303が偏在する接合膜3を成膜することができる。
II:次に、IIの構成の接合膜3は、基板2上に設けられ、金属原子と、有機成分で構成される脱離基303を含むものである(図6参照。)。
このような接合膜3は、エネルギーが付与されると、脱離基303が接合膜3の少なくとも表面35付近から脱離し、図7に示すように、接合膜3の少なくとも表面35付近に、活性手304が生じるものである。そして、これにより、接合膜3の表面に接着性が発現する。かかる接着性が発現すると、封止部材4を、接合膜3を備えた基板2に強固に接合、固定することができる。このような接合膜3は、従来から封止缶と基板との接合(接着)に用いられてきた樹脂系の接着剤に比べ、緻密であり、かつ密度が高い。そのため、樹脂系接着剤に比べ、接合膜3は、優れたガスバリア性を発揮し、有機EL装置1外部の水蒸気が、封止部材4と基板2とで封止された空間に入り込むのが確実に防止される。その結果、有機発光材料で構成された有機発光層が吸湿するのを確実に防止することができ、有機EL素子5の経時的な劣化を抑制または防止することができる。
【0094】
さらに、このような接合膜3は、水蒸気以外にも、酸素の透過も防止することができるものである。ここで、陰極53としては、リチウムやカルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属が、有機半導体層52(有機発光層)への電子注入効率に優れるという観点から好適に用いられるが、このような材料は、酸素と反応し易く、その特性が劣化し易いという欠点を有している。しかしながら、本発明では、有機EL装置1が上記のような構成となっているので、空間6への酸素の透過をも防止できるため、陰極53の劣化を長期にわたって防止することができる。
【0095】
また、このような接合膜3は、優れた伝熱性を有するものである。そのため、有機EL素子5が発する熱を、基板2、および、接合膜3を介して封止部材4に好適に伝熱することができる。その結果、基板2、封止部材4、および接合膜3自体から有機EL装置1外部へと好適に放熱することができ、有機半導体層52の劣化、変質を確実に防止し、有機EL装置1の寿命を長くすることができる。
また、接合膜3は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基303とを含むもの、すなわち有機金属膜であることから、変形し難い強固な膜となる。このため、有機EL装置1では、封止部材4の基板2からの剥離をより確実に防止することができる。
【0096】
さらに、接合膜3は、流動性を有さない固体状をなすものである。このため、流動性を有する液状または粘液状(半固形状)の接着剤に比べて、接着層(接合膜3)の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、このような接合膜3を備える有機EL装置1では、従来に比べ、基板2と封止部材4とを精度高く接合することができる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
以上のような接合膜3としての機能が好適に発揮されるように、金属原子および脱離基303が選択される。
【0097】
具体的には、金属原子としては、例えば、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、各種ランタノイド元素、各種アクチノイド元素のような遷移金属元素、Li、Be、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Rb、Sr、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、Tl、Pd、Bi、Poのような典型金属元素等が挙げられる。
ここで、遷移金属元素は、各遷移金属元素間で、最外殻電子の数が異なることのみの差異であるため、物性が類似している。そして、遷移金属は、一般に、硬度や融点が高く、電気伝導性および熱伝導性が高い。このため、金属原子として遷移金属元素を用いた場合、接合膜3に発現する接着性をより高めることができる。また、それとともに、接合膜3の伝熱性および導電性をより高めることができる。
【0098】
また、金属原子として、Cu、Al、ZnおよびFeのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いた場合、接合膜3は、優れた伝熱性および導電性を発揮するものとなる。また、接合膜3を後述する有機金属化学気相成長法を用いて成膜する場合には、これらの金属を含む金属錯体等を原材料として用いて、比較的容易かつ均一な膜厚の接合膜3を成膜することができる。
【0099】
また、脱離基303は、前述したように、接合膜3から脱離することにより、接合膜3に活性手を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基303には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないよう接合膜3に確実に結合しているものが好適に選択される。
【0100】
具体的には、IIの構成の接合膜3では、脱離基303としては、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも1種を含む原子団が好適に選択される。かかる脱離基303は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基303は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜3の接着性をより高度なものとすることができる。
【0101】
より具体的には、原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、カルボキシル基の他、前記アルキル基の末端がイソシアネート基、アミノ基およびスルホン酸基等で終端しているもの等が挙げられる。
以上のような原子団の中でも、脱離基303は、特に、アルキル基であるのが好ましい。アルキル基で構成される脱離基303は、化学的な安定性が高いため、脱離基303としてアルキル基を備える接合膜3は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。また、このような接合膜3は、優れた撥水性を発現するものであり、基板2と封止部材4とで封止された空間に水分が浸入するのが確実に防止することができる。その結果、有機EL素子5が劣化するのがより確実に防止され、有機EL装置1の信頼性をさらに高いものとすることができる。
【0102】
また、かかる構成の接合膜3において、金属原子と酸素原子の存在比は、3:7〜7:3程度であるのが好ましく、4:6〜6:4程度であるのがより好ましい。金属原子と炭素原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜3の安定性が高くなり、基板2と封止部材4とをより強固に接合することができるようになる。また、接合膜3は優れた伝熱性および導電性を発揮するものとすることができる。
【0103】
また、接合膜3の平均厚さは、0.1〜1000nm程度であるのが好ましく、2〜800nm程度であるのがより好ましい。接合膜3の平均厚さを前記範囲内とすることにより、封止部材4と基板2との接合強度を十分に高いものとすることができる。また、このような接合膜3は十分に緻密な膜となり、優れたガスバリア性を有するものとなる。
すなわち、接合膜3の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、接合膜3の材料等によっては、十分な接合強度が得られないおそれがあるとともに、十分なガスバリア性を得ることができない可能性がある。一方、接合膜3の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、基板2と封止部材4とを接合する際の接合条件等によっては、有機EL装置1の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
【0104】
さらに、接合膜3の平均厚さが前記範囲内であれば、接合膜3にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、基板2の接合面(接合膜3に隣接する面)に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するように接合膜3を被着させることができる。その結果、接合膜3は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。そして、基板2と封止部材4とを接合した際に、接合膜3の封止部材4に対する密着性を高めることができる。
【0105】
なお、上記のような形状追従性の程度は、接合膜3の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、接合膜3の膜自体の機械的強度の低下が認められない範囲で、接合膜3の厚さをできるだけ厚くすればよい。
以上説明したような接合膜3は、いかなる方法で成膜してもよいが、例えば、II−A:金属原子で構成される金属膜に、脱離基(有機成分)303を含む有機物を、金属膜のほぼ全体に付与して接合膜3を形成する方法、II−B:金属原子で構成される金属膜に、脱離基(有機成分)303を含む有機物を、金属膜の表面付近に選択的に付与(化学修飾)して接合膜3を形成する方法、II−C:金属原子と、脱離基(有機成分)303を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜3を形成する方法等が挙げられる。これらの中でも、II−Cの方法により接合膜3を成膜するのが好ましい。かかる方法によれば、比較的簡単な工程で、かつ、均一な膜厚の接合膜3を形成することができる。
【0106】
以下、II−Cの方法、すなわち金属原子と、脱離基(有機成分)303を含む有機物とを有する有機金属材料を原材料として有機金属化学気相成長法を用いて接合膜3を形成する方法により、接合膜3を得る場合を代表に説明する。
まず、接合膜3の成膜方法を説明するのに先立って、接合膜3を成膜する際に用いられる成膜装置500について説明する。
図8に示す成膜装置500は、有機金属化学気相成長法(以下、「MOCVD法」と省略することもある。)による接合膜3の形成をチャンバー511内で行えるように構成されている。
【0107】
具体的には、成膜装置500は、チャンバー(真空チャンバー)511と、このチャンバー511内に設置され、基板2(成膜対象物)を保持する基板ホルダー(成膜対象物保持部)512と、チャンバー511内に、気化または霧化した有機金属材料を供給する有機金属材料供給手段560と、チャンバー511内を低還元性雰囲気下とするためのガスを供給するガス供給手段570と、チャンバー511内の排気をして圧力を制御する排気手段130と、基板ホルダー512を加熱する加熱手段(図示せず)とを有している。
【0108】
基板ホルダー512は、本実施形態では、チャンバー511の底部に取り付けられている。この基板ホルダー512は、モータの作動により回動可能となっている。これにより、基板2上に接合膜を均質かつ均一な厚さで成膜することができる。
また、基板ホルダー512の近傍には、それぞれ、これらを覆うことができるシャッター521が配設されている。このシャッター521は、基板2および接合膜3が不要な雰囲気等に曝されるのを防ぐためのものである。
【0109】
有機金属材料供給手段560は、チャンバー511に接続されている。この有機金属材料供給手段560は、固形状の有機金属材料を貯留する貯留槽562と、気化または霧化した有機金属材料をチャンバー511内に送気するキャリアガスを貯留するガスボンベ565と、キャリアガスと気化または霧化した有機金属材料をチャンバー511内に導くガス供給ライン561と、ガス供給ライン561の途中に設けられたポンプ564およびバルブ563とで構成されている。かかる構成の有機金属材料供給手段560では、貯留槽562は、加熱手段を有しており、この加熱手段の作動により固形状の有機金属材料を加熱して気化し得るようになっている。そのため、バルブ563を開放した状態で、ポンプ564を作動させて、キャリアガスをガスボンベ565から貯留槽562に供給すると、このキャリアガスとともに気化または霧化した有機金属材料が、供給ライン561内を通過してチャンバー511内に供給されるようになっている。
【0110】
なお、キャリアガスとしては、特に限定されず、例えば、窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガス等が好適に用いられる。
また、本実施形態では、ガス供給手段570がチャンバー511に接続されている。ガス供給手段570は、チャンバー511内を低還元性雰囲気下とするためのガスを貯留するガスボンベ575と、前記低還元性雰囲気下とするためのガスをチャンバー511内に導くガス供給ライン571と、ガス供給ライン571の途中に設けられたポンプ574およびバルブ573とで構成されている。かかる構成のガス供給手段570では、バルブ573を開放した状態で、ポンプ574を作動させると、前記低還元性雰囲気下とするためのガスが、ガスボンベ575から、供給ライン571を介して、チャンバー511内に供給されるようになっている。ガス供給手段570をかかる構成とすることにより、チャンバー511内を有機金属材料に対して確実に低還元な雰囲気とすることができる。その結果、有機金属材料を原材料としてMOCVD法を用いて接合膜3を成膜する際に、有機金属材料に含まれる有機成分の少なくとも一部を脱離基303として残存させた状態で接合膜3が成膜される。
【0111】
チャンバー511内を低還元性雰囲気下とするためのガスとしては、特に限定されないが、例えば、窒素ガスおよびヘリウム、アルゴン、キセノンのような希ガス等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
なお、有機金属材料として、後述する2,4−ペンタジオネート−銅(II)や[Cu(hfac)(VTMS)]等のように分子構造中に酸素原子を含有するものを用いる場合には、低還元性雰囲気下とするためのガスに、水素ガスを添加するのが好ましい。これにより、酸素原子に対する還元性を向上させることができ、接合膜3に過度の酸素原子が残存することなく、接合膜3を成膜することができる。その結果、この接合膜3は、膜中における金属酸化物の存在率が低いものとなり、優れた導電性を発揮することとなる。
【0112】
また、キャリアガスとして前述した窒素ガス、アルゴンガスおよびヘリウムガスのうちの少なくとも1種を用いる場合には、このキャリアガスに低還元性雰囲気下とするためのガスとしての機能をも発揮させることができる。
また、排気手段530は、ポンプ532と、ポンプ532とチャンバー511とを連通する排気ライン531と、排気ライン531の途中に設けられたバルブ533とで構成されており、チャンバー511内を所望の圧力に減圧し得るようになっている。
【0113】
以上のような構成の成膜装置500を用いてMOCVD法により、以下のようにして基板2上に接合膜3が形成される。
まず、基板2の封止部材4と接合する領域に対応する窓部を有するマスクを形成する。そして、このようにマスクが形成された基板2を成膜装置500のチャンバー511内に搬入し、基板ホルダー512に装着(セット)する。
【0114】
次に、排気手段530を動作させ、すなわちポンプ532を作動させた状態でバルブ533を開くことにより、チャンバー511内を減圧状態にする。この減圧の程度(真空度)は、特に限定されないが、1×10−7〜1×10−4Torr程度であるのが好ましく、1×10−6〜1×10−5Torr程度であるのがより好ましい。
また、ガス供給手段570を動作させ、すなわちポンプ574を作動させた状態でバルブ573を開くことにより、チャンバー511内に、低還元性雰囲気下とするためのガスを供給して、チャンバー511内を低還元性雰囲気下とする。ガス供給手段570による前記ガスの流量は、特に限定されないが、0.1〜10sccm程度であるのが好ましく、0.5〜5sccm程度であるのがより好ましい。
【0115】
さらに、このとき、加熱手段を動作させ、基板ホルダー512を加熱する。基板ホルダー512の温度は、形成する接合膜3の種類、すなわち、接合膜3を形成する際に用いる原材料の種類によっても若干異なるが、80〜300℃程度で有るのが好ましく、100〜275℃程度であるのがより好ましい。かかる範囲内に設定することにより、後述する有機金属材料を用いて、優れた接着性を有する接合膜3を成膜することができる。
次に、シャッター521を開いた状態にする。
【0116】
そして、固形状の有機金属材料を貯留された貯留槽562が備える加熱手段を動作させることにより、有機金属材料を気化させた状態で、ポンプ564を動作させるとともに、バルブ563を開くことにより、気化または霧化した有機金属材料をキャリアガスとともにチャンバー内に導入する。
このように、前記工程で基板ホルダー512が加熱された状態で、チャンバー511内に、気化または霧化した有機金属材料を供給すると、基板2上で有機金属材料が加熱されることにより、有機金属材料中に含まれる有機物の一部が残存した状態で、基板2上に接合膜3を形成することができる。
すなわち、MOCVD法によれば、有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存するように金属原子を含む膜を形成すれば、この有機物の一部が脱離基303としての機能を発揮する接合膜3を基板2上に形成することができる。
【0117】
このようなMOCVD法に用いられる、有機金属材料としては、特に限定されないが、例えば、2,4−ペンタジオネート−銅(II)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq)、トリス(4−メチル−8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq)、(8−ヒドロキシキノリン)亜鉛(Znq)、銅フタロシアニン、Cu(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)(ビニルトリメチルシラン)[Cu(hfac)(VTMS)]、Cu(ヘキサフルオロアセチルアセトネート)(2−メチル−1−ヘキセン−3−エン)[Cu(hfac)(MHY)]、Cu(パーフルオロアセチルアセトネート)(ビニルトリメチルシラン)[Cu(pfac)(VTMS)]、Cu(パーフルオロアセチルアセトネート)(2−メチル−1−ヘキセン−3−エン)[Cu(pfac)(MHY)]のような金属錯体、トリメチルガリウム、トリメチルアルミニウム、ジエチル亜鉛のようなアルキル金属や、その誘導体等が挙げられる。これらの中でも、有機金属材料としては、金属錯体であるのが好ましい。金属錯体を用いることにより、金属錯体中に含まれる有機物の一部を残存した状態で、接合膜3を確実に形成することができる。
【0118】
また、本実施形態では、ガス供給手段570を動作させることにより、チャンバー511内を低還元性雰囲気下となっているが、このような雰囲気下とすることにより、基板2上に純粋な金属膜が形成されることなく、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で成膜することができる。すなわち、接合膜および金属膜としての双方の特性に優れた接合膜3を形成することができる。
【0119】
気化または霧化した有機金属材料の流量は、0.1〜100ccm程度であるのが好ましく、0.5〜60ccm程度であるのがより好ましい。これにより、均一な膜厚で、かつ、有機金属材料中に含まれる有機物の一部を残存させた状態で、接合膜3を成膜することができる。
以上のような処理を行った後、マスクを除去する。これにより、接合膜3を成膜した際に膜中に残存する残存物を脱離基303として用いる構成とすることにより、形成した金属膜等に脱離基を導入する必要がなく、比較的簡単な工程で接合膜3を成膜することができる。
【0120】
なお、有機金属材料を用いて形成された接合膜3に残存する前記有機物の一部は、その全てが脱離基303として機能するものであってもよいし、その一部が脱離基303として機能するものであってもよい。
以上のようにして、基板2上にIまたはIIの構成の接合膜3を成膜することができる。
なお、基板2の少なくとも接合膜3を形成すべき領域には、上記の方法により接合膜3を形成するのに先立って、基板2の構成材料に応じて、予め、基板2と接合膜3との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。
【0121】
かかる表面処理としては、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。このような処理を施すことにより、基板2の接合膜3を形成すべき領域を清浄化するとともに、該領域を活性化させることができる。これにより、接合膜3と基板2との接合強度を高めることができる。
【0122】
また、これらの各表面処理の中でもプラズマ処理を用いることにより、接合膜3を形成するために、基板2の表面を特に最適化することができる。
また、表面処理に代えて、基板2の少なくとも接合膜3を形成すべき領域には、あらかじめ、中間層を形成するようにしてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、特に限定されるものではないが、例えば、接合膜3との密着性を高める機能、クッション性(緩衝機能)、応力集中を緩和する機能、接合膜3を成膜する際に接合膜3の膜成長を促進する機能(シード層)、接合膜3を保護する機能(バリア層)等を有するものが好ましい。このような中間層を介して基板2と接合膜3とを接合することになり、信頼性の高い有機EL装置1を得ることができる。
【0123】
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタン、タングステン、銅およびその合金等の金属系材料、金属酸化物、金属窒化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0124】
また、これらの各種材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、基板2と接合膜3との間の接合強度を特に高めることができる。
以上のようにして、基板2の一方の面に接合膜3を設けることができる。
なお、上記では、接合膜3を基板2に設ける構成について説明したが、接合膜3は、封止部材4(端面425)に設けるようにしてもよい。この場合、端面425の少なくとも接合膜3を形成すべき領域に、予め、前述したような表面処理を施したり、前述した中間層を設けるようにすればよい。
【0125】
さらに、接合膜3は、基板2と封止部材4(端面425)との双方に設けるようにしてもよい。この場合には、表面処理や中間層の形成は、基板2と封止部材4の双方に行ってもよく、いずれか一方に選択的に行うようにしてもよい。
次に、本実施形態の有機EL装置1の製造方法について説明する。
図9および図10は、本実施形態の有機EL装置1の製造方法を説明するための図である。なお、以下では、説明の便宜上、図9、図10中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【0126】
[1]まず、基板2上に、有機EL素子5を構成する陽極51、有機半導体層52、陰極53がこの順に積層された有機EL素子基板10を準備する(図9(a)参照)。なお、このような有機EL素子基板20は、陽極51および陰極53が、図示しない電気配線と接合されており、陽極51と陰極53との間に電圧が印加されることにより、有機半導体層52が備える有機発光層が発光するものである。その後、前述したような方法で、基板2上の封止部材4と接合する領域に接合膜3をパターニングして形成する(図9(b)参照)。
【0127】
[2]次に、接合膜3の表面35に対してエネルギーを付与する。なお、表面35へのエネルギーの付与は、基板2の上面全体にわたってエネルギーを付与することにより行われてもよいし、表面35に選択的にエネルギーを付与することにより行われてもよい。
ここで、接合膜3にエネルギーを付与すると、接合膜3では、脱離基303の結合手が切れて接合膜3の表面35付近から脱離し、脱離基303が脱離した後には、活性手が接合膜3の表面35付近に生じる。これにより、接合膜3の表面35に、封止部材4との接着性が発現する。
【0128】
このような状態の接合膜3は、封止部材4と、化学的結合に基づいて強固に接合可能なものとなる。
ここで、接合膜3に付与するエネルギーは、いかなる方法を用いて付与されるものであってもよいが、例えば、接合膜3にエネルギー線を照射する方法、接合膜3を加熱する方法、接合膜3に圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法、接合膜3をプラズマに曝す(プラズマエネルギーを付与する)方法、接合膜3をオゾンガスに曝す(化学的エネルギーを付与する)方法等が挙げられる。中でも、本実施形態では、接合膜3にエネルギーを付与する方法として、特に、接合膜3にエネルギー線を照射する方法を用いるのが好ましい。かかる方法は、接合膜3に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギーを付与する方法として好適に用いられる。
【0129】
このうち、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザ光のような光、X線、γ線、電子線、イオンビームのような粒子線等や、またはこれらのエネルギー線を2種以上組み合わせたものが挙げられる。
これらのエネルギー線の中でも、特に、波長126〜300nm程度の紫外線を用いるのが好ましい(図9(c)参照)。かかる範囲内の紫外線によれば、付与されるエネルギー量が最適化されるので、接合膜3中の脱離基303を確実に脱離させることができる。これにより、接合膜3の特性(機械的特性、化学的特性等)が低下するのを防止しつつ、接合膜3に接着性を確実に発現させることができる。
【0130】
また、紫外線によれば、広い範囲をムラなく短時間に処理することができるので、脱離基303の脱離を効率よく行わせることができる。さらに、紫外線には、例えば、UVランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、126〜200nm程度とされる。
また、UVランプを用いる場合、その出力は、接合膜3の面積に応じて異なるが、1mW/cm〜1W/cm程度であるのが好ましく、5mW/cm〜50mW/cm程度であるのがより好ましい。なお、この場合、UVランプと接合膜3との離間距離は、3〜3000mm程度とするのが好ましく、10〜1000mm程度とするのがより好ましい。
【0131】
また、紫外線を照射する時間は、接合膜3の表面35付近の脱離基303を脱離し得る程度の時間、すなわち、接合膜3に必要以上に紫外線が照射されない程度の時間とするのが好ましい。これにより、接合膜3が変質・劣化するのを効果的に防止することができる。具体的には、紫外線の光量、接合膜3の構成材料等に応じて若干異なるものの、0.5〜30分程度であるのが好ましく、1〜10分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的(パルス状)に照射されてもよい。
【0132】
一方、レーザ光としては、例えば、エキシマレーザのようなパルス発振レーザ(パルスレーザ)、炭酸ガスレーザ、半導体レーザのような連続発振レーザ等が挙げられる。中でも、パルスレーザが好ましく用いられる。パルスレーザでは、接合膜3のレーザ光が照射された部分に経時的に熱が蓄積され難いので、蓄積された熱による接合膜3の変質・劣化を確実に防止することができる。すなわち、パルスレーザによれば、接合膜3の内部にまで蓄積された熱の影響がおよぶのを、防止することができる。
【0133】
また、パルスレーザのパルス幅は、熱の影響を考慮した場合、できるだけ短い方が好ましい。具体的には、パルス幅が1ps(ピコ秒)以下であるのが好ましく、500fs(フェムト秒)以下であるのがより好ましい。パルス幅を前記範囲内にすれば、レーザ光照射に伴って接合膜3に生じる熱の影響を、的確に抑制することができる。なお、パルス幅が前記範囲内程度に小さいパルスレーザは、「フェムト秒レーザ」と呼ばれる。
【0134】
また、レーザ光の波長は、特に限定されないが、例えば、200〜1200nm程度であるのが好ましく、400〜1000nm程度であるのがより好ましい。
また、レーザ光のピーク出力は、パルスレーザの場合、パルス幅によって異なるが、0.1〜10W程度であるのが好ましく、1〜5W程度であるのがより好ましい。
さらに、パルスレーザの繰り返し周波数は、0.1〜100kHz程度であるのが好ましく、1〜10kHz程度であるのがより好ましい。パルスレーザの周波数を前記範囲内に設定することにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇して、脱離基303を接合膜3の表面35付近から確実に切断することができる。
【0135】
なお、このようなレーザ光の各種条件は、レーザ光を照射された部分の温度が、好ましくは常温(室温)〜600℃程度、より好ましくは200〜600℃程度、さらに好ましくは300〜400℃程度になるように適宜調整されるのが好ましい。これにより、レーザ光を照射した部分の温度が著しく上昇して、脱離基303を接合膜3から確実に切断することができる。
【0136】
また、接合膜3に照射するレーザ光は、その焦点を、接合膜3の表面35に合わせた状態で、この表面35に沿って走査されるようにするのが好ましい。これにより、レーザ光の照射によって発生した熱が、表面35付近に局所的に蓄積されることとなる。その結果、接合膜3の表面35に存在する脱離基303を選択的に脱離させることができる。
また、接合膜3に対するエネルギー線の照射は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧(真空)雰囲気等が挙げられるが、中でも、特に、大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギー線の照射をより簡単に行うことができる。
【0137】
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、接合膜3の表面35付近に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による基板2および接合膜3の変質・劣化を防止することができる。これにより、有機EL装置1の信頼性をさらに高めることができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。このため、接合膜3から脱離する脱離基303の脱離量を調整することが可能となる。このように脱離基303の脱離量を調整することにより、接合膜3と封止部材4との間の接合強度を容易に制御することができる。
【0138】
すなわち、脱離基303の脱離量を多くすることにより、接合膜3の表面35付近に、より多くの活性手が生じるため、接合膜3に発現する接着性をより高めることができる。一方、脱離基303の脱離量を少なくすることにより、接合膜3の表面35付近に生じる活性手を少なくし、接合膜3に発現する接着性を抑えることができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
【0139】
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
ここで、エネルギーが付与される前の接合膜3は、図2および図6に示すように、その表面35付近に脱離基303を有している。かかる接合膜3にエネルギーを付与すると、脱離基303(図2では、水素原子、図6では、メチル基)が接合膜3から脱離する。これにより、図3および図7に示すように、接合膜3の表面35に活性手304が生じ、活性化される。その結果、接合膜3の表面に接着性が発現する。
【0140】
ここで、本明細書中において、接合膜3が「活性化された」状態とは、上述のように接合膜3の表面35および内部の脱離基303が脱離して、接合膜3の構成原子において終端化されていない結合手(以下、「未結合手」または「ダングリングボンド」とも言う。)が生じた状態の他、この未結合手が水酸基(OH基)によって終端化された状態、さらに、これらの状態が混在した状態を含めて、接合膜3が「活性化された」状態と言うこととする。
【0141】
したがって、活性手304とは、図3および図7に示すように、未結合手(ダングリングボンド)、または未結合手が水酸基によって終端化されたもののことを言う。このような活性手304が存在するようにすれば、封止部材4に対して、特に強固な接合が可能となる。
なお、後者の状態(未結合手が水酸基によって終端化された状態)は、例えば、接合膜3に対して大気雰囲気中でエネルギー線を照射することにより、大気中の水分が未結合手を終端化することによって、容易に生成されることとなる。
また、本実施形態では、接合膜3と封止部材4とを接着する(貼り合わせる)前に、予め、接合膜3に対してエネルギーを付与する場合について説明しているが、かかるエネルギーの付与は、接合膜3と封止部材4とを貼り合わせる(重ね合わせる)際、または貼り合わせた(重ね合わせた)後に行うようにしてもよい。
【0142】
[3]次に、封止部材4を用意する。そして、図10(d)に示すように、活性化させた接合膜3と封止部材4とが密着するようにして、接合膜3を封止部材4に接触させる。これにより、前記工程[2]において、接合膜3が封止部材4(被着体)に対する接着性が発現していることから、接合膜3と封止部材4とが化学的に結合することとなり、接合膜3が封止部材4に接着して、封止部材4が基板2に接合される。これにより、有機EL素子5が基板2と封止部材4とで封止された有機EL装置1を得ることができる(図10(e)参照)。
【0143】
このようにして接合膜3と封止部材4とが接合された有機EL装置1では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のような短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、接合膜3と封止部材4とが接合されている。このため、有機EL装置1の製造時間を短縮することができ、有機EL装置1の生産性を高めることができる。また、接合膜3と封止部材4とが極めて剥離し難く、基板2と封止部材4とで封止された空間の気密性を十分に高いものとすることができる。
【0144】
また、後に詳述するが、基板2および封止部材4の各熱膨張率が互いに異なる場合には、接合膜3と封止部材4とを貼り合わせる際の条件を以下のように最適化するのがよい。これにより、接合膜3と封止部材4とをより強固に接合することができる。
例えば、基板2と封止部材4の熱膨張率が互いに異なっている場合、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
【0145】
具体的には、基板2と封止部材4との熱膨張率の差にもよるが、基板2および封止部材4の温度が25〜50℃程度である状態下で、接合膜3を封止部材4に貼り合わせるのが好ましく、25〜40℃程度である状態下で貼り合わせるのがより好ましい。このような温度範囲であれば、基板2と封止部材4との熱膨張率の差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、基板2と封止部材4との間で剥離が生じるのをより確実に防止することができる。
【0146】
また、この場合、具体的な基板2と封止部材4との間の熱膨張係数の差が、5×10−5/K以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが特に推奨される。
さらに、基板2と封止部材4は、互いに剛性が異なっているのが好ましい。これにより、接合界面に熱応力が発生したとしても、この熱応力を接合膜3および封止部材4のいずれか一方で吸収して、接合膜3と封止部材4とをより強固に接合することができる。
【0147】
また、基板2および封止部材4の各熱膨張率が互いに異なる場合には、例えば、接合膜3の熱膨張係数を、基板2の熱膨張係数と封止部材4の熱膨張係数との間に調整するようにしてもよい。これにより、有機EL装置1が熱膨張した場合でも、封止部材4と基板2との間で剥離が生じるのをより確実に防止することができる。
かかる接合膜3の熱膨張係数は、その成膜時の原料の比率、成膜条件等を適宜設定することにより調整可能である。
【0148】
以上説明したような封止部材4の接合膜3との接合に供される領域には、基板2と同様に、封止部材4の接合膜3と接する表面に、接合膜3との密着性を高める表面処理を施すのが好ましい。これにより、接合膜3と封止部材4との接合強度をより高めることができる。
なお、表面処理としては、基板2に対して施す前述したような表面処理と同様の処理を適用することができる。
【0149】
さらに、封止部材4の接合膜3との接合に供される領域に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、接合膜3と封止部材4との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水素原子、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、2重結合、3重結合のような不飽和結合、F、Cl、Br、Iのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも1つの基または物質が挙げられる。このような基または物質を有する表面は、接合膜3に対する接合強度のさらなる向上を実現し得るものとなる。
【0150】
また、このようなものを有する表面が得られるように、上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、接合膜3と特に強固に接合可能な封止部材4が得られる。
また、表面処理に代えて、封止部材4の接合膜3との接合に供される領域には、予め、接合膜3との密着性を高める機能を有する中間層を形成しておいてもよい。これにより、かかる中間層を介して接合膜3と封止部材4とを接合することになり、より接合強度の面発光レーザ搭載基板が得られるようになる。
【0151】
かかる中間層の構成材料には、前述の基板2に形成する中間層の構成材料と同様のものを用いることができる。
ここで、本工程において、接合膜3と封止部材4とを接合するメカニズムについて説明する。
例えば、封止部材4の接合膜3との接合に供される領域に、水酸基が露出している場合を例に説明すると、本工程において、接合膜3と封止部材4とが接触するように、これらを貼り合わせたとき、接合膜3の表面35に存在する水酸基と、封止部材4の前記領域に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、接合膜3と封止部材4とが接合されると推察される。
【0152】
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、接合膜3と封止部材4との接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、接合膜3と封止部材4とがより強固に接合されると推察される。
なお、前記工程[2]で活性化された接合膜3の表面は、その活性状態が経時的に緩和してしまう。このため、前記工程[2]の終了後、できるだけ早く本工程[3]を行うようにするのが好ましい。具体的には、前記工程[2]の終了後、60分以内に本工程[3]を行うようにするのが好ましく、5分以内に行うのがより好ましい。かかる時間内であれば、接合膜3の表面が十分な活性状態を維持しているので、本工程で接合膜3を封止部材4に貼り合わせたとき、これらの間に十分な接合強度を得ることができる。
【0153】
換言すれば、活性化させる前の接合膜3は、脱離基303を備えた状態で化学的に比較的安定な膜であり、耐候性に優れている。このため、活性化させる前の接合膜3は、長期にわたる保存に適したものとなる。したがって、そのような接合膜3を備えた基板2を多量に製造または購入して保存しておき、本工程の貼り合わせを行う直前に、必要な個数のみに前記工程[2]に記載したエネルギーの付与を行うようにすれば、有機EL装置1の製造効率の観点から有効である。
【0154】
以上のようにして、有機EL装置1を得ることができる。
このようにして得られた有機EL装置1は、基板2と封止部材4との間の接合強度が5MPa(50kgf/cm)以上であるのが好ましく、10MPa(100kgf/cm)以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する有機EL装置1は、各部の剥離を十分に防止し得るものとなる。すなわち、得られる有機EL装置1は、耐久性に優れたものとなる。また、本発明によれば、基板2と封止部材4とが上記のような優れた接合強度で接合されるとともに、封止部材4が発する熱を外部へと好適に放熱することができる信頼性の高い有機EL装置1を効率よく作製することができる。
なお、有機EL装置1を得る際、または、有機EL装置1を得た後に、この有機EL装置1に対して、必要に応じ、以下の3つの工程([4A]、[4B]および[4C])のうちの少なくとも1つの工程(有機EL装置1の接合強度を高める工程)を行うようにしてもよい。これにより、有機EL装置1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
【0155】
[4A] 本工程では、得られた有機EL装置1を、基板2と封止部材4とが互いに近づく方向に加圧する。
これにより、基板2の表面および封止部材4の端面425に、それぞれ接合膜3の表面がより近接し、有機EL装置1における接合強度をより高めることができる。
また、有機EL装置1を加圧することにより、有機EL装置1中の接合界面に残存していた隙間を押し潰して、接合面積をさらに広げることができる。これにより、基板2と接合膜3との界面および封止部材4と接合膜3との界面の密着性が高まり、基板2と封止部材4との接合強度をさらに優れたものとすることができるとともに、基板2と封止部材4とで封止される空間の気密性をさらに高いものとすることができる。
このとき、有機EL装置1を加圧する際の圧力は、有機EL装置1が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して有機EL装置1における接合強度を高めることができる。
【0156】
なお、この圧力は、基板2および封止部材4の各構成材料や各厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、基板2および封止部材4の各構成材料や各厚さ等に応じて若干異なるものの、0.2〜10MPa程度であるのが好ましく、1〜5MPa程度であるのがより好ましい。これにより、有機EL装置1の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、基板2および封止部材4の各構成材料によっては、基板2および封止部材4に損傷等が生じ、基板2と封止部材4とで封止された空間の気密性を損なうおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、10秒〜30分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、封止部材4を加圧する際の圧力が高いほど、加圧する時間を短くしても、接合強度の向上を図ることができる。
【0157】
[4B] 本工程では、得られた有機EL装置1を加熱する。
これにより、有機EL装置1における接合強度をより高めることができる。
このとき、有機EL装置1を加熱する際の温度は、室温より高く、有機EL装置1の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは25〜150℃程度とされ、より好ましくは50〜100℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、有機EL装置1が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合強度を確実に高めることができる。
また、加熱時間は、特に限定されないが、1〜30分程度であるのが好ましい。
また、前記工程[4A]、[4B]の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、有機EL装置1を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、有機EL装置1の接合強度を特に高めることができる。
【0158】
[4C] 本工程では、得られた有機EL装置1に紫外線を照射する。
これにより、接合膜3と基板2および封止部材4との間に形成される化学結合を増加させ、基板2および封止部材4と接合膜3との間の接合強度をそれぞれ高めることができる。その結果、有機EL装置1の信頼性をさらにに高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程[2]に示した紫外線の条件と同等にすればよい。
【0159】
また、本工程[4C]を行う場合、基板2および封止部材4のうち、いずれか一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基板2または封止部材4側から、紫外線を照射することにより、接合膜3に対して確実に紫外線を照射することができる。
以上のような工程を行うことにより、有機EL装置1における基板2と封止部材4との接合強度のさらなる向上を容易に図ることができる。
【0160】
このようにして製造される有機EL装置1をディスプレイに適用する場合、その駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
なお、有機発光層の吸湿を抑制することを目的として、有機EL素子を封止する空間に吸湿剤を設ける構成が提案されている。しかしながら、このような有機EL装置としても、基板と封止缶(封止部材)との接合に前述した樹脂系接着剤を用いれば、封止された空間への水の浸入を防止することができない。このため、吸湿剤の吸湿能が、時間の経過とともに低下し、長期間にわたって有機EL素子の特性を維持することができない。これに対して、本発明の有機EL装置1では、基板2と封止部材4との接合に上述したような接合膜3を用いるので、有機EL素子1が封止される空間6内の気密性が十分に保たれる。したがって、空間6内に吸湿剤を設けなかったとしても、有機発光層が吸湿するのを長期間にわたって確実に防止することができる。
【0161】
<<第2実施形態>>
次に、本発明の有機発光装置の第2実施形態について説明する。
図11は、第2実施形態にかかる有機発光装置が備える接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図、図12は、第2実施形態にかかる有機発光装置が備える接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。なお、以下の説明では、図11および図12中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
【0162】
以下、有機発光装置の第2実施形態について説明するが、前記第1実施形態にかかる有機発光装置との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる有機発光装置(有機EL装置)は、接合膜の構成が異なること以外は、前記第1実施形態と同様である。
すなわち、本実施形態にかかる有機EL装置1は、接合膜3がシロキサン(Si−O)結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、該Si骨格に結合する脱離基とを含む材料で構成されたものである。
【0163】
かかる材料で構成される接合膜3は、エネルギーを付与する前の状態では、図11に示すように、シロキサン(Si−O)結合302を含み、ランダムな原子構造を有するSi骨格301と、このSi骨格301に結合する脱離基303とを含むものである。
そして、この接合膜3にエネルギーを付与すると、図12に示すように、一部の脱離基303がSi骨格301から脱離し、代わりに活性手304が生じる。これにより、接合膜3の表面に、前記第1実施形態と同様の接着性が発現する。
【0164】
このような材料で構成された接合膜3も、第1実施形態の接合膜3と同様に、従来の樹脂系の接着剤に比べ、緻密で、かつ密度が高いため、優れたガスバリア性を有するものとなる。その結果、有機EL装置1外部の水蒸気、酸素等の気体が、封止部材4と基板2とで封止された空間に入り込むのが確実に防止され、有機EL素子5の経時的な劣化を抑制または防止することができる。
【0165】
以下、本実施形態にかかる接合膜3について説明する。
このような接合膜3は、シロキサン結合302を含みランダムな原子構造を有するSi骨格301の影響によって、変形し難い強固な膜となる。このため、有機EL装置1では、封止部材4の基板2からの剥離をより確実に防止することができる。
また、接合膜3を用いて基板2と封止部材4とを接合したことにより、接着剤を用いて接合した場合に、接着剤がはみ出すといった問題が生じることが防止される。したがって、はみ出した接着剤を除去する手間も省略できるという利点もある。
【0166】
また、このような接合膜3は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、流動性を有する液状または粘液状(半固形状)の接着剤に比べて、接着層(接合膜3)の厚さや形状がほとんど変化しない。したがって、このような接合膜3を備える有機EL装置1では、従来に比べ、基板2と封止部材4とを精度高く接合することができる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
【0167】
このような接合膜3としては、特に、接合膜3を構成する全原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率の合計が、10〜90原子%程度であるのが好ましく、20〜80原子%程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、接合膜3は、Si原子とO原子とが強固なネットワークを形成し、接合膜3自体がより強固なものとなる。また、かかる接合膜3は、基板2および封止部材4に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
【0168】
また、接合膜3中のSi原子とO原子の存在比は、3:7〜7:3程度であるのが好ましく、4:6〜6:4程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、接合膜3の安定性が高くなり、基板2と封止部材4とをより強固に接合することができるようになる。
なお、接合膜3中のSi骨格301の結晶化度は、45%以下であるのが好ましく、40%以下であるのがより好ましい。これにより、Si骨格301は十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、前述したSi骨格301の特性が顕在化し、接合膜3の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
【0169】
また、Si骨格301に結合する脱離基303は、前述したように、Si骨格301から脱離することによって、接合膜3に活性手304を生じさせるよう振る舞うものである。したがって、脱離基303には、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に脱離するものの、エネルギーが付与されないときには、脱離しないようSi骨格301に確実に結合しているものである必要がある。
【0170】
かかる観点から、脱離基303には、H原子、B原子、C原子、N原子、O原子、P原子、S原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含み、これらの各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団からなる群から選択される少なくとも1種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基303は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基303は、上記のような必要性を十分に満足し得るものとなり、接合膜3の接着性をより高度なものとすることができる。
【0171】
なお、上記のような各原子がSi骨格301に結合するよう配置された原子団(基)としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
【0172】
これらの各基の中でも、脱離基303は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、脱離基303としてアルキル基を備える接合膜3は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。また、このような接合膜3は、優れた撥水性を発現するものであり、基板2と封止部材4とで封止された空間に水分が浸入するのが確実に防止することができる。その結果、有機EL素子5が劣化するのがより確実に防止され、有機EL装置1の信頼性をさらに高いものとすることができる。
【0173】
このような特徴を有する接合膜3の構成材料としては、例えば、ポリオルガノシロキサンのようなシロキサン結合を含む重合物等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、それ自体が優れた機械的特性を有している。また、多くの材料に対して特に優れた接着性を示すものである。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、基板2と封止部材4とをより強固に接合することができる。
【0174】
また、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性(非接着性)を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性を発現するが、この非接着性と接着性との制御を容易かつ確実に行えるという利点を有する。
なお、この撥水性(非接着性)は、主に、ポリオルガノシロキサン中に含まれたアルキル基による作用である。したがって、ポリオルガノシロキサンで構成された接合膜3は、エネルギーを付与された領域に接着性が発現するとともに、エネルギーを付与しなかった領域においては、前述したアルキル基による優れた撥液性が得られるという利点も有する。したがって、電子回路装置10を湿度が比較的高い場所で用いても、チップコンデンサ6と配線基板7との接合性を高い状態で維持することができ、電子回路装置10の耐久性をさらに優れたものとすることができる。
【0175】
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とする接合膜3は、接着性に特に優れることから、基板2と封止部材4との接合に特に好適に適用できるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
【0176】
このような接合膜3は、いかなる方法で作製されたものでもよく、プラズマ重合法、CVD法、PVD法のような各種気相成膜法や、各種液相成膜法等により作製した膜にエネルギーを付与することによって作製することができるが、これらの中でも、プラズマ重合法により作製された膜を用いるのが好ましい。プラズマ重合法によれば、最終的に、緻密で均質な接合膜3を効率よく作製することができる。これにより、プラズマ重合法で作製された接合膜3は、基板2と封止部材4とを特に強固に接合し得るものとなる。また、緻密な接合膜3で基板2と封止部材4とが接合されるため、有機EL素子5の劣化をより確実に抑制、または防止することができ、有機EL装置1の信頼性のさらなる向上を図ることができる。さらに、プラズマ重合法で作製された接合膜3は、エネルギーが付与されて活性化された状態が比較的長時間にわたって維持することができる。このため、有機EL装置1の製造過程の簡素化、効率化を図ることができる。
【0177】
次に、一例として、基板2の上面に、プラズマ重合法を用いて接合膜3を形成する方法により、接合膜3を得る場合について説明する。
プラズマ重合法は、例えば、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合させ、重合物を基板2の上面に堆積させ、膜を得る方法である。
以下、接合膜3をプラズマ重合法にて形成する方法について詳述するが、まず、接合膜3の形成方法を説明するのに先立って、基板2の上面にプラズマ重合法を行いて接合膜3を作製する際に用いるプラズマ重合装置について説明し、その後、接合膜3の形成方法を含む有機EL装置1の製造方法について説明する。
【0178】
図13に示すプラズマ重合装置100は、チャンバー101と、基板2を支持する第1の電極130と、第2の電極140と、各電極130、140間に高周波電圧を印加する電源回路180と、チャンバー101内にガスを供給するガス供給部190と、チャンバー101内のガスを排気する排気ポンプ170とを備えている。これらの各部のうち、第1の電極130および第2の電極140がチャンバー101内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
【0179】
チャンバー101は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧(真空)状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
図13に示すチャンバー101は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
【0180】
チャンバー101の上方には供給口103が、下方には排気口104が、それぞれ設けられている。そして、供給口103にはガス供給部190が接続され、排気口104には排気ポンプ170が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー101は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線102を介して電気的に接地されている。
【0181】
第1の電極130は、板状をなしており、基板2を支持している。
この第1の電極130は、チャンバー101の側壁の内壁面に、水平方向に沿って設けられている。また、第1の電極130は、チャンバー101を介して電気的に接地されている。
第1の電極130の基板2を支持する面には、静電チャック(吸着機構)139が設けられている。
この静電チャック139により、図13に示すように、基板2を保持することができる。また、基板2に多少の反りがあっても、静電チャック139に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で基板2をプラズマ処理に供することができる。
【0182】
第2の電極140は、基板2を介して、第1の電極130と対向して設けられている。なお、第2の電極140は、チャンバー101の側壁の内壁面から離間した(絶縁された)状態で設けられている。
この第2の電極140には、配線184を介して高周波電源182が接続されている。また、配線184の途中には、マッチングボックス(整合器)183が設けられている。これらの配線184、高周波電源182およびマッチングボックス183により、電源回路180が構成されている。
【0183】
このような電源回路180によれば、第1の電極130は接地されているので、第1の電極130と第2の電極140との間に高周波電圧が印加される。これにより、第1の電極130と第2の電極140との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
ガス供給部190は、チャンバー101内に所定のガスを供給するものである。
【0184】
図13に示すガス供給部190は、液状の膜材料(原料液)を貯留する貯液部191と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置192と、キャリアガスを貯留するガスボンベ193とを有している。また、これらの各部とチャンバー101の供給口103とが、それぞれ配管194で接続されており、ガス状の膜材料(原料ガス)とキャリアガスとの混合ガスを、供給口103からチャンバー101内に供給するように構成されている。
【0185】
貯液部191に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置100により、重合して基板2の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置192により気化され、ガス状の膜材料(原料ガス)となってチャンバー101内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
ガスボンベ193に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Arガス、Heガス等が挙げられる。
【0186】
また、チャンバー101内の供給口103の近傍には、拡散板195が設けられている。
拡散板195は、チャンバー101内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー101内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
【0187】
排気ポンプ170は、チャンバー101内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー101内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による基板2の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー101内から効果的に除去することができる。
また、排気口104には、チャンバー101内の圧力を調整する圧力制御機構171が設けられている。これにより、チャンバー101内の圧力が、ガス供給部160の動作状況に応じて、適宜設定される。
【0188】
次に、本実施形態の接合膜3の成膜方法について説明する。
まず、基板2の封止部材4と接合する領域に対応する窓部を有するマスクを形成する。そして、このようにマスクが形成された基板2を、プラズマ重合装置100のチャンバー101内に収納して封止状態とした後、排気ポンプ170の作動により、チャンバー101内を減圧状態とする。
そして、ガス供給部190を作動させ、チャンバー101内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー101内に充填される。
【0189】
ここで、混合ガス中における原料ガスの占める割合(混合比)は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を20〜70%程度に設定するのが好ましく、30〜60%程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成(成膜)の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、1〜100ccm程度に設定するのが好ましく、10〜60ccm程度に設定するのがより好ましい。
【0190】
次いで、電源回路180を作動させ、一対の電極130、140間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極130、140間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、重合物が基板2上に付着・堆積する。これにより、基板2上にプラズマ重合膜で構成された接合膜3が形成される。
【0191】
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン等が挙げられる。
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜、すなわち接合膜3は、これらの原料が重合してなるもの(重合物)、すなわちポリオルガノシロキサンで構成されることとなる。
【0192】
プラズマ重合の際、一対の電極130、140間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、1kHz〜100MHz程度であるのが好ましく、10〜60MHz程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、0.01〜10W/cm程度であるのが好ましく、0.1〜1W/cm程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー101内の圧力は、133.3×10−5〜1333Pa(1×10−5〜10Torr)程度であるのが好ましく、133.3×10−4〜133.3Pa(1×10−4〜1Torr)程度であるのがより好ましい。
【0193】
原料ガス流量は、0.5〜200sccm程度であるのが好ましく、1〜100sccm程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、5〜750sccm程度であるのが好ましく、10〜500sccm程度であるのがより好ましい。
処理時間は、1〜10分程度であるのが好ましく、4〜7分程度であるのがより好ましい。なお、成膜される接合膜3の厚さは、主に、この処理時間に比例する。したがって、この処理時間を調整することのみで、接合膜3の厚さを容易に調整することができる。
【0194】
また、基板2の温度は、25℃以上であるのが好ましく、25〜100℃程度であるのがより好ましい。
以上のような処理を行った後、各種エッチング法を用いてマスクを除去し、接合膜3を得ることができる。
このようにして形成された接合膜3にエネルギーを付与することにより、前記第1実施形態と同様の接着性が得られる。なお、接合膜3にエネルギーを付与する方法としては、前記第1実施形態と同様の方法を用いることができる。
【0195】
<電子機器>
次に、上述した有機EL装置1を備える本発明の電子機器について説明する。
なお、以下では、本発明の電子機器の一例として、携帯電話を代表に説明する。
図14は、携帯電話の実施形態を示す斜視図である。
図14に示す携帯電話は、表示部1001を備える携帯電話本体1000を有している。携帯電話本体1000には、上述した有機EL装置1が内蔵されており、これらは、携帯電話機本体1000において表示部1001などとして用いられる。
なお、有機EL装置1は、図14で説明した携帯電話の他に、種々の電子機器に対して適用できる。
【0196】
例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。また、本発明の電子機器は、表示機能を有しない発光機能のみを有するものであってもよい。
【0197】
有機EL装置1は、上述したように、基板2と封止部材4とで封止された空間の気密性が高く、有機EL素子5が劣化するのが抑制、または防止されたものである。したがって、このような有機EL装置1を搭載した電子機器は、使用環境によらず、品質劣化が抑えられた信頼性の高いものとなる。
以上、本発明の有機発光装置および電子機器を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、有機発光装置および電子機器を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
【0198】
例えば、本発明の有機発光装置および電子機器は、前記実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。
なお、上述した実施形態では、基板2上に有機EL素子5が1つ設けられている場合を示したが、これは模式的に示したものであり、このような場合に限定されず、複数の有機EL素子が基板上に設けられ、これらの素子により複数の画素が形成されるものであってもよい。
【0199】
また、本発明の有機発光装置は、上述した有機発光装置に適用できる他、有機薄膜トランジスタ(有機TFT)のようなスイッチング素子を備えるスイッチング装置にも適用することができる。
さらに、本発明の有機半導体装置の各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成のものを付加することもできる。
【図面の簡単な説明】
【0200】
【図1】本発明の有機発光装置の第1実施形態を示す横断面図である。
【図2】図1に示す有機発光装置におけるIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図3】図1に示す有機発光装置におけるIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図4】Iの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図5】図4に示す成膜装置が備えるイオン源の構成を示す模式図である。
【図6】IIの構成の接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図7】IIの構成の接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図8】IIの構成の接合膜を成膜する際に用いられる成膜装置を模式的に示す縦断面図である。
【図9】図1に示す有機発光装置の製造方法(製造工程)を説明するための図である。
【図10】図1に示す有機発光装置の製造方法(製造工程)を説明するための図である。
【図11】本発明の有機発光装置の第2実施形態における接合膜のエネルギー付与前の状態を示す部分拡大図である。
【図12】本発明の有機発光装置の第2実施形態における接合膜のエネルギー付与後の状態を示す部分拡大図である。
【図13】本発明の有機発光装置の第2実施形態における接合膜の作製に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す図である。
【図14】携帯電話の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0201】
1……有機EL装置 2……基板 3……接合膜 301……Si骨格 302……シロキサン結合 303……脱離基 304……活性手 35……表面 4……封止部材 41…天板部 42…周壁部 425…端面 5……有機EL素子 51……陽極 52……有機半導体層 53……陰極 6……空間 10……有機EL素子基板 100……プラズマ重合装置 101……チャンバー 102……接地線 103……供給口 104……排気口 130……第1の電極 139……静電チャック 170……ポンプ 171……圧力制御機構 180……電源回路 182……高周波電源 183……マッチングボックス 184……配線 190……ガス供給部 191……貯液部 192……気化装置 193……ガスボンベ 194……配管 195……拡散板 200……成膜装置 211……チャンバー 212……基板ホルダー 215……イオン源 216……ターゲット 217……ターゲットホルダー 219……ガス供給源 220……第1のシャッター 221……第2のシャッター 230……排気手段 231……排気ライン 232……ポンプ 233……バルブ 250……開口 253……グリッド 254……グリッド 255……磁石 256……イオン発生室 257……フィラメント 260……ガス供給手段 261……ガス供給ライン 262……ポンプ 263……バルブ 264……ガスボンベ 410……配線基板 412……電極 413……絶縁基板 414……リード 415……電極 416……導電層 500……成膜装置 511……チャンバー 512……基板ホルダー 521……シャッター 530……排気手段 531……排気ライン 532……ポンプ 533……バルブ 560……有機金属材料供給手段 561……ガス供給ライン 562……貯留槽 563……バルブ 564……ポンプ 565……ガスボンベ 570……ガス供給手段 571……ガス供給ライン 573……バルブ 574……ポンプ 575……ガスボンベ 1000……携帯電話本体 1001……表示部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、
該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、金属原子と、該金属原子と結合する酸素原子と、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方に結合する脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が、前記金属原子および前記酸素原子の少なくとも一方から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現する接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする有機発光装置。
【請求項2】
前記基板および前記封止部材の少なくとも一方は、金属系材料またはセラミック材料で構成されたものである請求項1に記載の有機発光装置。
【請求項3】
前記金属原子は、インジウム、スズ、亜鉛、チタン、およびアンチモンのうちの少なくとも1種である請求項1または2に記載の有機発光装置。
【請求項4】
前記脱離基は、水素原子、炭素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子、またはこれらの各原子で構成される原子団のうちの少なくとも1種である請求項1ないし3のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項5】
前記接合膜は、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、アンチモン錫酸化物(ATO)、フッ素含有インジウム錫酸化物(FTO)、酸化亜鉛(ZnO)または二酸化チタン(TiO)に、脱離基として水素原子が導入されたものである請求項1ないし4のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項6】
前記接合膜中の金属原子と酸素原子の存在比は、3:7〜7:3である請求項1ないし5のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項7】
基板と、
該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、金属原子と、有機成分で構成される脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面付近に存在する前記脱離基が当該接合膜から脱離し、前記接合膜の表面の前記領域に発現する接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする有機発光装置。
【請求項8】
前記基板および前記封止部材の少なくとも一方は、金属系材料またはセラミック材料で構成されたものである請求項7に記載の有機発光装置。
【請求項9】
前記接合膜は、有機金属材料を原材料として、有機金属化学気相成長法を用いて成膜されたものである請求項7または8に記載の有機発光装置。
【請求項10】
前記接合膜は、低還元性雰囲気下で成膜されたものである請求項9に記載の有機発光装置。
【請求項11】
前記脱離基は、前記有機金属材料に含まれる有機物の一部が残存したものである請求項9または10に記載の有機発光装置。
【請求項12】
前記脱離基は、炭素原子を必須成分とし、水素原子、窒素原子、リン原子、硫黄原子およびハロゲン原子のうちの少なくとも1種を含む原子団で構成される請求項9ないし11のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項13】
前記脱離基は、アルキル基である請求項12に記載の有機発光装置。
【請求項14】
前記有機金属材料は、金属錯体である請求項9ないし13のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項15】
前記金属原子は、銅、アルミニウム、亜鉛および鉄のうちの少なくとも1種である請求項7ないし14のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項16】
前記接合膜中の金属原子と炭素原子との存在比は、3:7〜7:3である請求項7ないし15のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項17】
基板と、
該基板上に設けられ、主として有機発光材料で構成された有機発光層と、該有機発光層に導通する電極とを有する有機発光素子と、
前記有機発光素子を封止するように、前記基板に接合された封止部材と、
前記基板と前記封止部材とを接合する接合膜とを有し、
前記接合膜は、シロキサン(Si−O)結合を含みランダムな原子構造を有するSi骨格と、該Si骨格に結合する脱離基とを含み、
当該接合膜は、その少なくとも一部の領域にエネルギーを付与することにより、前記接合膜の表面の前記領域に発現した接着性によって、前記基板と前記封止部材とを接合していることを特徴とする有機発光装置。
【請求項18】
前記接合膜は、その少なくとも表面付近に存在する前記脱離基が、当該接合膜から脱離した後に、活性手が生じる請求項1ないし17のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項19】
前記活性手は、未結合手または水酸基である請求項18に記載の有機発光装置。
【請求項20】
前記接合膜の平均厚さは、0.1〜1000nmである請求項1ないし19のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項21】
前記接合膜は、流動性を有さない固体状をなしている請求項1ないし20のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項22】
前記基板の前記接合膜と接している面には、予め、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項1ないし21のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項23】
前記封止部材の前記接合膜と接している面には、予め、前記接合膜との密着性を高める表面処理が施されている請求項1ないし22のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項24】
前記表面処理は、プラズマ処理である請求項22または23に記載の有機発光装置。
【請求項25】
前記封止部材と前記接合膜との間に、中間層が介挿されている請求項1ないし24のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項26】
前記基板と前記接合膜との間に、中間層が介挿されている請求項1ないし25のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項27】
前記中間層は、酸化物系材料を主材料として構成されている請求項25または26に記載の有機発光装置。
【請求項28】
前記エネルギーの付与は、前記接合膜にエネルギー線を照射する方法、前記接合膜を加熱する方法、および前記接合膜に圧縮力を付与する方法のうちの少なくとも1つの方法により行われる請求項1ないし27のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項29】
前記エネルギー線は、波長126〜300nmの紫外線である請求項28に記載の有機発光装置。
【請求項30】
前記加熱の温度は、25〜150℃である請求項28または29に記載の有機発光装置。
【請求項31】
前記圧縮力は、0.2〜10MPaである請求項28ないし30のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項32】
前記エネルギーの付与は、大気雰囲気中で行われる請求項28ないし31のいずれかに記載の有機発光装置。
【請求項33】
請求項1ないし32のいずれかに記載の有機発光装置を備えることを特徴とする電子機器。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図10】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate


【公開番号】特開2009−199902(P2009−199902A)
【公開日】平成21年9月3日(2009.9.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−40608(P2008−40608)
【出願日】平成20年2月21日(2008.2.21)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】