有機発光装置及びその製造方法
【課題】封止層に剥離やクラックといったダメージを与えずに分割することができる、有機発光装置を提供する。
【解決手段】少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする。
【解決手段】少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラット素子ディスプレイ等に用いられる有機発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラット素子ディスプレイとして、自発光型デバイスである有機ＥＬ素子を有する有機発光装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、基板上に少なくとも、第１電極と有機発光層を含む積層構造体と第２電極がこの順に積層されている。有機ＥＬ素子は、水分や酸素により特性劣化を招き易く、わずかな水分により積層構造体と電極層の剥離が生じ、ダークスポット発生の原因となる。そのため、有機ＥＬ素子をエッチングガラスカバーで覆い、シール剤により周辺を貼り付け、内部に吸湿剤を装着して、シール面から浸入する水分を吸湿剤で吸湿し、有機ＥＬ素子の寿命を確保している。
【０００３】
有機ＥＬ素子を使った薄型、省スペースのフラット素子ディスプレイを実現するためには、発光エリア周辺の吸湿剤のスペースを削減する必要がある。吸湿剤を必要としない有機ＥＬ素子の封止方法としては、第２電極上に封止層を積層する方法があり、水分や酸素の積層構造体への浸入を防止するための高機能な封止層が要求される。
【０００４】
有機ＥＬ素子の封止層として具体的には、ＣＶＤ法やスパッタ法を用いた酸化窒化シリコン膜や、セラミックと有機膜を積層させた封止層が提案されており、有機発光層に対して、これら無機材料からなる封止層を用いて水分や酸素を遮蔽することが可能となる。
【０００５】
ところで、この様な有機ＥＬ素子を有する有機発光装置の製造においては、製造コスト低減の観点から、大判の基板上に複数の有機発光装置を作製した後に、分割を行う。
【０００６】
複数の有機発光装置が形成された大判の基板から有機発光装置を分割する方法として、次の提案がなされている。
【０００７】
特許文献１には、貼り合わせ基板の分割において、基板両面からスクライブ及びブレイクを順次行うことにより、分割工程での基板の損傷を低減する発明が記載されている。
【０００８】
特許文献２には、有機発光装置を多面取りで生産する際に、ブレイク工程での押圧力を他方の基板から一方の基板へと伝達するための押圧伝達部を形成することにより、基板の切断不良を解決する発明が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３０４２１９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一般的なスクライブ手法を使って、複数の有機発光装置が形成された基板から有機発光装置を分割する場合には、分割する位置における封止層の剥離、クラックが発生する。その結果、積層構造体に水分やガス成分が浸入し、表示劣化を招くことにつながる。特許文献１及び２においては、無機材料からなる封止層の分割位置における剥離、クラック発生の低減に対する対策については、記載されていない。
【００１１】
本発明はこの様な課題に対して、複数の有機発光装置が形成された基板から有機発光装置を分割する工程において、封止層に剥離やクラックといったダメージを与えずに分割することができる、有機発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る有機発光装置は、
少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、
一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、
前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の有機発光装置が形成された基板から個々の有機発光装置を分割する工程において、封止層に剥離やクラックといったダメージを与えずに分割することができる。そのため、積層構造体への水分やガス成分の浸入を完全に防止することが可能となり、発光劣化が抑制された長寿命の有機発光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、以下、図１から図８の図面を用いて説明する。なお、これらの図は本発明に係る有機発光装置の構成の一例について、構成の一部を取り出して模式的に示すものである。
【００１５】
図１に示した有機発光装置は、素子構成の一例を示す有機発光装置の一部の断面概要図である。表示領域の端から周辺領域までを示している。図１に示す有機発光装置は、端部に基板の分割によって形成される辺を有している。
【００１６】
ガラス基材１の上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する層（ソース、ドレイン電極層）２、絶縁層３、有機平坦化層４の順で積層形成されている。本実施形態では以上の構成を基板としている。そして、基板の上部に、単位画素の第１電極５が形成され、その各画素の周辺をポリイミド製の素子分離膜８で覆っている。このガラス基材１上に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層からなる積層構造体（有機化合物層）６が順次形成されている。その上部には、第２電極７が形成されている。これらの第１電極５と、有機発光層を含む積層構造体６と、第２電極７とで有機ＥＬ素子が形成されている。更に取り出し電極を除き、第２電極７、積層構造体６、素子分離膜８、有機平坦化層４を完全に覆う、無機材料からなる封止層９が形成されている。そして、封止層９を含むその上部に粘着材１０を介して円偏光板１１が設けられている。
【００１７】
なお、本実施の形態において基板は、少なくとも基材１を有していればよい。本発明は、上述するように個々の有機ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型の発光装置だけではなく、ストライプ状の電極の交差部分で発光を得るパッシブマトリクス型の発光装置にも適用できるからである。後者の場合、基板は薄膜トランジスタを有しておらず、基材１上に電極が形成される場合もある。
【００１８】
また、ＴＦＴを構成する層２は、本実施の形態ではソース、ドレイン電極と同一の層であるが、別の層であってもよい。例えばゲート電極層と同一の層であってもよい。
【００１９】
また、積層構造体６は、少なくとも有機発光層を有していればよいが、上述のように正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を有している方が好ましい。
【００２０】
図１（ａ）に示した構成においては、ＴＦＴを構成する層２並びにＴＦＴを覆う絶縁層３に凹構造の立体部Ａが基板の分割によって形成される辺に沿って形成されており、封止層９は前記立体部Ａに延在して成膜されている。図１（ｂ）に示した構成においては、絶縁層３上に凸構造の立体部Ａが形成されており、封止層９は前記立体部Ａに延在して成膜されている。ちなみに、絶縁層３の形成面よりも基材１の方向に所定の深さを持って形成された立体部Ａを凹構造、反対に、絶縁層３の形成面より基材１と反対方向に所定の高さを持って形成させた立体部Ａを凸構造、としている。
【００２１】
本発明の立体部Ａは、同立体部Ａの形成位置に封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域を発生させるために、表示領域の周辺に形成されており、少なくとも前記表示領域の一辺と平行に配置されている。具体的には、図２に示すように、電源及び信号供給部材（パッド）１４が形成された辺と、その対辺を除く二辺に配置されたり、図３に示すように、隣接する二辺に配置される。また、立体部Ａは、図４に示すように、表示領域の周辺において、前記表示領域の一辺と平行に、複数列あるいは複数個配置される。勿論、表示領域を囲むように、四辺すべてに配置してもよい。このとき、立体部Ａは表示領域と一定の間隔をもってライン状に形成されていることが好ましいが、有機発光装置を分割する際に封止層９にクラック若しくは膜質の不連続領域を発生させることができれば、配置は特に限定されない。例えば、図３に示すように、表示領域のいずれかの辺の長さよりも短い立体部Ａからなる組織構造として配置してもよい。なお、表示領域の周辺に樹脂層が形成されている場合には、同樹脂層よりも外周領域に立体部Ａが形成される。
【００２２】
立体部Ａの形状は図５（ａ）、（ｂ）に示すように、凹構造でも凸構造でもよく、分割して有機発光装置を分割する際に封止層９のクラックあるいは膜質の不連続領域が得られる形状であればよい。望ましい形状としては、図５の断面概略図を参照して、立体部Ａの高さ又は深さＤは、０．１μｍ以上であること、あるいは、封止層９の膜厚の１００分の１以上であることが好ましい。立体部Ａの高さ又は深さＤが０．１μｍ未満、あるいは、封止層９の膜厚の１００分の１未満である場合には、立体部Ａが封止層９に対して小さすぎる。そのため、封止層９の成膜初期に形成されるクラックあるいは膜質の不連続性が、膜厚を重ねる過程で埋められたり、均一化されてしまう。よって、封止層９に大きな外部衝撃を与えないと分割できなくなり、結果として、分割に伴い剥離やクラックといったダメージが発生してしまう。
【００２３】
立体部Ａのテーパー角Ｅは、封止層９にクラックあるいは膜質の不連続性を発生させることができれば特に限定されないが、最大角度が１０°以上であることが好ましく、更には４５°以上であることが望ましい。９０°以上であっても構わない。また、基材１上に形成される立体部Ａはすべて同じテーパー角である必要はなく、例えば、表示領域の周辺に複数の立体部Ａを形成する場合に、隣接する立体部ＡとＡのテーパー角を変化させることも可能である。
【００２４】
立体部Ａの幅Ｇは、確実に前記立体部Ａを形成できる幅であれば特に限定されないが、幅を大きくとると額縁領域が拡大してしまうことから、より小さいことが好ましい。望ましくは、立体部Ａの高さ又は深さＤよりも小さいことがよい。
【００２５】
複数の立体部Ａを形成する場合には、隣接する立体部ＡとＡの間隔Ｆは一定である必要はなく、任意の値が可能である。ただし、間隔Ｆが小さすぎる場合に、封止層９を貫くクラック若しくは膜質の不連続性が得られない場合が発生するため、立体部Ａの高さ又は深さＤよりも大きなピッチＦが望ましい。
【００２６】
この立体部Ａにより、有機発光装置を分割する際に生じる封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域が、小さな外部衝撃を与えるだけで容易に、立体部Ａの形成位置にて封止層９を分割することができる。若しくは、立体部Ａの形状を選択することによって、外部衝撃を与えなくとも、立体部Ａの形成位置で完全に分断された封止層９を形成することが可能である。
【００２７】
立体部Ａの形成方法としては、エッチングによって凹構造、凸構造を形成したり、マスク成膜によって凸構造を形成したりする方法があるが、図１（ａ）のようにアクティブマトリクス型の有機発光装置の場合にはエッチングによって形成することが好ましい。ＴＦＴを作成する際のパターニング工程と同時に立体部を形成することが可能であるからである。この方法によれば、製造コストを抑えたまま簡便に立体部を形成することができる。
【００２８】
更に、立体部Ａにより形成される封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域での封止層９の分断を確実なものとするために、例えば図６に示すように、立体部Ａに沿って抵抗線１２を設けることができる。抵抗線１２に電流を流し、立体部Ａを加熱することで、封止層９に強い応力が発生し、封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域で封止層９が分断される。抵抗線１２は、電流を流すことで加熱できるものであれば特に限定されないが、ＴＦＴを構成する層を用いて、該導電層の形成時に同時にパターニング形成することが望ましい。
【００２９】
第１電極５は、高導電性の電極材料であれば特に限定されないが、例えば高反射性の材料であるＣｒ、Ａｌ、Ａｇなどを用いることができる。ＩＴＯ、ＩＺＯなど透明電極を積層して用いてもよい。
【００３０】
第２電極７は、高導電性の電極材料であれば特に限定されないが、例えば高透過性若しくは半透過性の材料で構成され、ＩＴＯ、ＩＺＯなどＩｎを含む酸化膜、Ａｇなどを用いることができる。
【００３１】
封止層９は、水分やガス成分の遮断能力が高いものであれば特に限定されないが、一般に水分及びガスバリア性が高いことで知られる無機材料からなる膜（以下、無機膜と省略する場合がある。）を用いることができる。また封止層９は、組成が異なる２種類以上の積層膜であってもよい。封止層に求められる特性によっては、無機膜と有機膜の積層構成であってもよい。しかし、水分やガス成分の伝播経路となることから、有機発光装置の分割位置Ｂには有機膜が形成されていないことが望ましい。
【００３２】
封止層９の膜厚は、水分やガス成分の遮蔽性能が確保できれば特に限定されないが、第２電極７表面の表面平滑性や付着ゴミなどを覆い、充分な封止性能を得るためには０．５μｍ以上であることが望ましい。
【００３３】
本発明の封止層９に用いられる無機膜は、例えば、プラズマＣＶＤにより形成できる。プラズマＣＶＤの励起周波数を３０ＭＨｚから１００ＭＨｚのＶＨＦ帯を用いることで、プラズマのイオン衝撃を弱め有機ＥＬ素子の熱ダメージを抑えることができる。それと共に、緻密で欠陥が無く、斜面や凹凸のカバレッジ性が良好で、防湿性が高く、さらに低応力の良好な無機封止層を実現できる。無機膜は、シリコン、窒素、水素、酸素原子の総数に対する水素濃度が１２〜３２ａｔｏｍｉｃ％であることが望ましい。下地の有機封止層との密着性や、凹凸のカバレッジ性が良く、熱応力の緩和に効果的で有機ＥＬ素子の発光による温度上昇に効果が絶大である。さらに、水素濃度が１７〜２８ａｔｏｍｉｃ％であるとさらに効果的である。
【００３４】
このような、水素濃度の勾配を持たせた封止層９で構成された有機発光装置は、防湿性能が高いばかりか、屈折率の異なる膜の積層で生じる光の反射を抑え、光の透過率を改善できる。
【００３５】
図７は本発明に係る有機発光装置の製造方法の一例を示すものである。
【００３６】
凹構造の立体部Ａが形成された基板上に第１電極５、積層構造体６、第２電極７を形成し、有機ＥＬ素子を形成する（図７（ａ））。続いて封止層９を成膜すると、原料物質が基板に吸着堆積して成膜が進んでいく為、立体部Ａ部分では堆積速度の不連続位置にクラック若しくは膜質の不連続領域が発生する（図７（ｂ））。この封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域では、封止層９は外力、熱、電磁波などの外部衝撃により容易に、封止層９に剥離、クラックなどの大きなダメージを与えることなく分割することが可能となる。加えて、封止層９の分割面は高い防湿性能を有しており、封止層９の分割位置からの水分やガス成分の浸入を防止する高い遮蔽性能を有することになる。次に、立体部Ａ上あるいは立体部Ａよりも外方の分割線（位置）Ｂにて、立体部Ａと平行に、封止層９及び基板を分割する（図７（ｃ））。封止層９には分割に伴うダメージが発生するが、立体部Ａの形成位置にある封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域で封止層９の剥離及びクラックは堰止められる。よって、立体部Ａよりも表示領域側の封止層９に分割のダメージが伝播することを防ぐことができる（図７（ｄ））。
【００３７】
ちなみに、有機発光装置の製造においては、製造コスト低減の観点から、１枚の基板上に複数の有機発光装置を形成し、後に各有機発光装置に分割を行う。図８は、基板上に複数の有機発光装置を形成する際の、立体部Ａの配置位置の一例を示したものである。
【００３８】
図８（ａ）は、隣接する有機ＥＬ素子間にある分割位置Ｂに対して両側に凹構造の立体部Ａを形成した例である。この場合、分割位置Ｂで立体部Ａと平行に基板を分割する。分割位置Ｂでは封止層９にクラック、剥離が発生するが、立体部Ａの形成位置にある封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域により封止層９の剥離及びクラックは堰止められ、表示領域側の封止層９に分割のダメージは伝播しない。図８（ｂ）では、分割位置Ｂを跨ぐ凹構造の立体部Ａを形成している。同様に、分割位置Ｂで発生する封止層９の剥離及びクラックは、立体部Ａの形成位置で堰止められ、表示領域側の封止層９に分割のダメージは伝播しない。
【００３９】
隣接する有機発光装置の間に、先に述べたように、複数の立体部Ａを形成することも可能である。この場合、最も表示領域に近接する立体部Ａよりも外方位置で分割すれば、どの位置に分割位置を設定しても良い。言い換えれば、封止層９を分割する位置においては、その分割位置と表示領域の間に少なくとも１つ以上の立体部Ａが形成されていなければならない。
【００４０】
これらの立体部Ａは、所望の構造を実現するものであればいかなる方法、材料にて形成してもよい。しかし、立体部Ａを形成する為だけに材料、プロセスを追加することは有機発光装置のコストを増加させることにもなり、製造歩留まりの低下に繋がることから、既存の構成層、プロセスの中で形成することが望ましい。
【００４１】
例えば、凹構造の立体部Ａを作成する場合、基板上に形成するＴＦＴ及び絶縁層３に形成することができる。より具体的には、絶縁層３にコンタクトホールを設ける際に、立体部Ａの形成位置でも同時にエッチングを行うことにより、絶縁層３の厚さ分の深さＤを有する立体部Ａが形成可能となる。絶縁層３の厚さ以上の深さＤが必要な場合は、ＴＦＴの形成時に、立体部Ａの形成位置に対応させてＴＦＴの構成層をパターニングすることにより、最大、ＴＦＴと絶縁層３の合計厚さ分の深さＤを有する立体部Ａが形成可能となる。
【００４２】
凸構造の立体部Ａの場合には、有機平坦化層４、素子分離膜８を用いて、各層の形成時に同時に形成することができる。
【００４３】
なお、基板の分割には、刃先によるスクライブ、レーザースクライブなど、一般的なスクライブ手法を用いることができる。そしてスクライブされた分割位置に沿って基板を割ることで基板を分割することができる。本発明の立体部がない有機発光装置にこれらの分割方法を適用すると、分割位置において封止層９のクラック発生、あるいは剥離など封止層のダメージが問題となる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例より本発明の実施態様について、更に詳しく説明する。
【００４５】
＜実施例１＞
本実施例について、図９を用いて説明する。図９は、評価サンプルの一部を取り出して模式的に示した（ａ）断面図、及び（ｂ）上面図である。
【００４６】
本実施例では、図９に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。Ｃａ膜は水及び酸素と反応することにより、Ｃａ膜の透過率が変化する。
【００４７】
ガラス基材上に絶縁層が形成された基板上に、高さ０．５μｍ、幅１μｍ、テーパー角５５°の立体部Ａを、ライン状に形成した。次に、立体部Ａから０．２ｍｍの位置にＣａ膜１３を基板の中央部に部分的に真空蒸着により１０００Å形成した。続いて立体部Ａ、Ｃａ膜１３を覆うようにＶＨＦプラズマＣＶＤで窒化シリコン膜を５μｍ成膜し、封止層９を形成する。基板を投入後、封止層９の成膜まで一貫して真空中で行った。
【００４８】
次に、Ｃａ膜の端部から０．３ｍｍの位置、立体部Ａから０．１ｍｍの位置で、高浸透タイプのホール刃により、封止層９側から基板をスクライブし、評価サンプルを作製した。
【００４９】
本実施例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、分割位置Ｂにおいては封止層９の剥離及びクラックの発生が確認された。しかし、立体部Ａの位置にて、封止層９の剥離及びクラックは堰止められ、Ｃａ膜側の封止層９には剥離、クラックは見られなかった。
【００５０】
本実施例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に測定してもＣａ膜の透過率は変化しなかった。
【００５１】
＜比較例１＞
本比較例について、図１０を用いて説明する。図１０は、評価サンプルの一部を取り出して模式的に示した断面図である。
【００５２】
本比較例では、図１０に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。
【００５３】
本比較例の評価サンプルは実施例１と同様の工程にて作製したが、立体部Ａは形成しない。基板１の分割はＣａ膜の端部から０．３ｍｍの位置にて、封止層９側から行った。
【００５４】
本比較例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、封止層９の剥離及びクラックが発生していることが分かった。分割による封止層９の損傷は、分割位置から０．５ｍｍ以内であった。
【００５５】
本比較例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置すると、１０００ｈｒ経過後には、分割位置方向からＣａ膜は腐食され、約２５ｍｍの領域に渡って透過率の低下が観察された。
【００５６】
＜比較例２＞
本比較例では、図１０に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。
【００５７】
本比較例の評価サンプルは実施例１と同様の工程にて作製したが、立体部Ａは形成しない。基板１の分割はＣａ膜の端部から０．３ｍｍの位置にて、基板１側から行った。
【００５８】
本比較例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、封止層９の剥離が発生していることが分かった。分割による封止層９の損傷は、分割位置から０．３ｍｍ以内であった。
【００５９】
本比較例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置すると、１０００ｈｒ経過後には、分割位置方向からＣａ膜は腐食され、約１５ｍｍの領域に渡って透過率の低下が観察された。
【００６０】
＜実施例２＞
本実施例について、図１（ａ）及び図２及び図８（ａ）を用いて説明する。
【００６１】
本実施例では図１（ａ）に示す有機発光装置を作製して、同有機発光装置の発光特性評価を行った。
【００６２】
本実施例では、大判の基板上に、図１（ａ）に示す構成を有する有機発光装置を隣接させて配置し、封止層９の形成後に有機発光装置毎に分割を行った。隣接する有機発光装置の間には、図２に示すように、電源及び信号供給パッド１４が形成された辺と、その対辺を除く二辺に立体部Ａを形成した。
【００６３】
立体部Ａは、図８（ａ）に示すように、分割位置Ｂに対して対称に、深さ０．５μｍ、幅５μｍ、テーパー角６０°の凹構造の立体部Ａを、分割位置Ｂから０．１ｍｍの位置から表示領域側にピッチ１０μｍにて３つ形成した。
【００６４】
本実施例の有機発光装置は、次の様にして作製した。ガラス基材１の上に、ＴＦＴを構成する層２、絶縁層３、有機平坦化層４を順次形成して基板を作成し、次にその基板上に形成される第１電極５とＴＦＴを構成する層２とのコンタクトホールを形成した。上記の立体部Ａは、このコンタクトホールの形成と同時に、絶縁層３に形成した。続いて、第１電極５を形成し、第１電極５の周辺にポリイミド製の素子分離膜８を形成し、絶縁した。この基板上に、ＦＬ０３／ＤｐｙＦＬ＋ｓＤＴＡＢ２／ＤＦＰＨ１／ＤＦＰＨ１＋Ｃｓ2ＣＯ3の積層構造体６を蒸着し、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順で積層構造体６を形成した。その上層には、ＩＴＯからなる第２電極７をスパッタにより膜厚６０ｎｍで成膜し、画素を形成した。更に、有機平坦化層４、第１電極５、積層構造体６、第２電極７、素子分離膜８、粘着材１０、立体部Ａを覆うように、ＶＨＦプラズマＣＶＤで窒化シリコン膜を５μｍ成膜し、封止層９を形成した。ガラス基材１の投入後、封止層９の成膜まで一貫して真空中で行った。
【００６５】
次に、分割位置Ｂにおいて、高浸透タイプのホール刃により封止層９側から基板をスクライブし、有機発光装置を分割した。続いて、各有機発光装置に円偏光板１１を粘着材１０で封止層９上に貼り合わせて図１（ａ）の有機発光装置を作製した。
【００６６】
本実施例の有機発光装置の分割位置を光学顕微鏡並びにＳＥＭで観察したところ、封止層９にクラックや剥離が確認されたが、最も表示領域側の立体部Ａよりも表示領域側の封止層９には、一切クラックや剥離は確認されなかった。
【００６７】
本実施例の有機発光装置を温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に評価しても、ＶＩ特性及び輝度の劣化は確認されなかった。また、有機発光装置の外周領域からの輝度変化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも、画素周辺からの輝度劣化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも発生しなかった。
【００６８】
＜実施例３＞
本実施例について、図１（ａ）及び図２及び図８（ｂ）を用いて説明する。
【００６９】
本実施例では、実施例２と同様の有機発光装置を作製して、素子の発光特性評価を行った。ただし、本実施例では、立体部Ａとして、図８（ｂ）に示すように、分割位置Ｂを跨ぐ深さ０．５μｍ、幅１００μｍ、テーパー角６０°の凹構造を形成した。更に、凹構造端から表示領域側に、深さ０．５μｍ、幅５μｍ、テーパー角６０°の立体部Ａを、ピッチを３０μｍ、２０μｍ、１０μｍと変化させて３つ形成した。
【００７０】
本実施例の有機発光装置の分割位置を光学顕微鏡並びにＳＥＭで観察すると、封止層９にクラックや剥離が確認されたが、最も表示領域側の立体部Ａよりも表示領域側の封止層９には、一切クラックや剥離は確認されなかった。
【００７１】
本実施例の有機発光装置を温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に評価しても、ＶＩ特性及び輝度の劣化は確認されなかった。また、有機発光装置の外周領域からの輝度変化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも、画素周辺からの輝度劣化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明による有機発光装置は、水分及びガス成分の遮蔽能力に優れることから、幅広い温度、湿度での使用が想定され、高い対環境性を必要とするデジタルカメラやデジタルビデオカメラのモニターといったモバイル機器の表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の有機発光装置の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の他の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の他の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の有機発光装置の立体部の形状を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の有機発光装置の立体部と抵抗線の位置関係を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の有機発光装置の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の隣接する有機発光装置の立体部の形状、配置位置と分割位置の一例を模式的に示す断面図である。
【図９】第１の実施例における評価基板の構成の概略を模式的に示す断面図である。
【図１０】比較例における評価基板の構成の概略を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ ガラス基材
２ ＴＦＴを構成する層
３ 絶縁層
４ 有機平坦化層
５ 第１電極
６ 積層構造体（有機化合物層）
７ 第２電極
８ 素子分離膜
９ 封止層
１０ 粘着材
１１ 円偏光板
１２ 抵抗線
１３ Ｃａ膜
１４ 電源及び信号供給パッド
Ａ 立体部
Ｂ 分割（線）位置
Ｄ テーパー角
Ｅ 高さ／深さ
Ｆ ピッチ
Ｇ 幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラット素子ディスプレイ等に用いられる有機発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラット素子ディスプレイとして、自発光型デバイスである有機ＥＬ素子を有する有機発光装置が注目されている。有機ＥＬ素子は、基板上に少なくとも、第１電極と有機発光層を含む積層構造体と第２電極がこの順に積層されている。有機ＥＬ素子は、水分や酸素により特性劣化を招き易く、わずかな水分により積層構造体と電極層の剥離が生じ、ダークスポット発生の原因となる。そのため、有機ＥＬ素子をエッチングガラスカバーで覆い、シール剤により周辺を貼り付け、内部に吸湿剤を装着して、シール面から浸入する水分を吸湿剤で吸湿し、有機ＥＬ素子の寿命を確保している。
【０００３】
有機ＥＬ素子を使った薄型、省スペースのフラット素子ディスプレイを実現するためには、発光エリア周辺の吸湿剤のスペースを削減する必要がある。吸湿剤を必要としない有機ＥＬ素子の封止方法としては、第２電極上に封止層を積層する方法があり、水分や酸素の積層構造体への浸入を防止するための高機能な封止層が要求される。
【０００４】
有機ＥＬ素子の封止層として具体的には、ＣＶＤ法やスパッタ法を用いた酸化窒化シリコン膜や、セラミックと有機膜を積層させた封止層が提案されており、有機発光層に対して、これら無機材料からなる封止層を用いて水分や酸素を遮蔽することが可能となる。
【０００５】
ところで、この様な有機ＥＬ素子を有する有機発光装置の製造においては、製造コスト低減の観点から、大判の基板上に複数の有機発光装置を作製した後に、分割を行う。
【０００６】
複数の有機発光装置が形成された大判の基板から有機発光装置を分割する方法として、次の提案がなされている。
【０００７】
特許文献１には、貼り合わせ基板の分割において、基板両面からスクライブ及びブレイクを順次行うことにより、分割工程での基板の損傷を低減する発明が記載されている。
【０００８】
特許文献２には、有機発光装置を多面取りで生産する際に、ブレイク工程での押圧力を他方の基板から一方の基板へと伝達するための押圧伝達部を形成することにより、基板の切断不良を解決する発明が記載されている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３０４２１９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１８１８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、一般的なスクライブ手法を使って、複数の有機発光装置が形成された基板から有機発光装置を分割する場合には、分割する位置における封止層の剥離、クラックが発生する。その結果、積層構造体に水分やガス成分が浸入し、表示劣化を招くことにつながる。特許文献１及び２においては、無機材料からなる封止層の分割位置における剥離、クラック発生の低減に対する対策については、記載されていない。
【００１１】
本発明はこの様な課題に対して、複数の有機発光装置が形成された基板から有機発光装置を分割する工程において、封止層に剥離やクラックといったダメージを与えずに分割することができる、有機発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記した背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る有機発光装置は、
少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、
一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、
前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の有機発光装置が形成された基板から個々の有機発光装置を分割する工程において、封止層に剥離やクラックといったダメージを与えずに分割することができる。そのため、積層構造体への水分やガス成分の浸入を完全に防止することが可能となり、発光劣化が抑制された長寿命の有機発光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施形態について、以下、図１から図８の図面を用いて説明する。なお、これらの図は本発明に係る有機発光装置の構成の一例について、構成の一部を取り出して模式的に示すものである。
【００１５】
図１に示した有機発光装置は、素子構成の一例を示す有機発光装置の一部の断面概要図である。表示領域の端から周辺領域までを示している。図１に示す有機発光装置は、端部に基板の分割によって形成される辺を有している。
【００１６】
ガラス基材１の上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する層（ソース、ドレイン電極層）２、絶縁層３、有機平坦化層４の順で積層形成されている。本実施形態では以上の構成を基板としている。そして、基板の上部に、単位画素の第１電極５が形成され、その各画素の周辺をポリイミド製の素子分離膜８で覆っている。このガラス基材１上に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層からなる積層構造体（有機化合物層）６が順次形成されている。その上部には、第２電極７が形成されている。これらの第１電極５と、有機発光層を含む積層構造体６と、第２電極７とで有機ＥＬ素子が形成されている。更に取り出し電極を除き、第２電極７、積層構造体６、素子分離膜８、有機平坦化層４を完全に覆う、無機材料からなる封止層９が形成されている。そして、封止層９を含むその上部に粘着材１０を介して円偏光板１１が設けられている。
【００１７】
なお、本実施の形態において基板は、少なくとも基材１を有していればよい。本発明は、上述するように個々の有機ＥＬ素子を駆動する薄膜トランジスタを有するアクティブマトリクス型の発光装置だけではなく、ストライプ状の電極の交差部分で発光を得るパッシブマトリクス型の発光装置にも適用できるからである。後者の場合、基板は薄膜トランジスタを有しておらず、基材１上に電極が形成される場合もある。
【００１８】
また、ＴＦＴを構成する層２は、本実施の形態ではソース、ドレイン電極と同一の層であるが、別の層であってもよい。例えばゲート電極層と同一の層であってもよい。
【００１９】
また、積層構造体６は、少なくとも有機発光層を有していればよいが、上述のように正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層を有している方が好ましい。
【００２０】
図１（ａ）に示した構成においては、ＴＦＴを構成する層２並びにＴＦＴを覆う絶縁層３に凹構造の立体部Ａが基板の分割によって形成される辺に沿って形成されており、封止層９は前記立体部Ａに延在して成膜されている。図１（ｂ）に示した構成においては、絶縁層３上に凸構造の立体部Ａが形成されており、封止層９は前記立体部Ａに延在して成膜されている。ちなみに、絶縁層３の形成面よりも基材１の方向に所定の深さを持って形成された立体部Ａを凹構造、反対に、絶縁層３の形成面より基材１と反対方向に所定の高さを持って形成させた立体部Ａを凸構造、としている。
【００２１】
本発明の立体部Ａは、同立体部Ａの形成位置に封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域を発生させるために、表示領域の周辺に形成されており、少なくとも前記表示領域の一辺と平行に配置されている。具体的には、図２に示すように、電源及び信号供給部材（パッド）１４が形成された辺と、その対辺を除く二辺に配置されたり、図３に示すように、隣接する二辺に配置される。また、立体部Ａは、図４に示すように、表示領域の周辺において、前記表示領域の一辺と平行に、複数列あるいは複数個配置される。勿論、表示領域を囲むように、四辺すべてに配置してもよい。このとき、立体部Ａは表示領域と一定の間隔をもってライン状に形成されていることが好ましいが、有機発光装置を分割する際に封止層９にクラック若しくは膜質の不連続領域を発生させることができれば、配置は特に限定されない。例えば、図３に示すように、表示領域のいずれかの辺の長さよりも短い立体部Ａからなる組織構造として配置してもよい。なお、表示領域の周辺に樹脂層が形成されている場合には、同樹脂層よりも外周領域に立体部Ａが形成される。
【００２２】
立体部Ａの形状は図５（ａ）、（ｂ）に示すように、凹構造でも凸構造でもよく、分割して有機発光装置を分割する際に封止層９のクラックあるいは膜質の不連続領域が得られる形状であればよい。望ましい形状としては、図５の断面概略図を参照して、立体部Ａの高さ又は深さＤは、０．１μｍ以上であること、あるいは、封止層９の膜厚の１００分の１以上であることが好ましい。立体部Ａの高さ又は深さＤが０．１μｍ未満、あるいは、封止層９の膜厚の１００分の１未満である場合には、立体部Ａが封止層９に対して小さすぎる。そのため、封止層９の成膜初期に形成されるクラックあるいは膜質の不連続性が、膜厚を重ねる過程で埋められたり、均一化されてしまう。よって、封止層９に大きな外部衝撃を与えないと分割できなくなり、結果として、分割に伴い剥離やクラックといったダメージが発生してしまう。
【００２３】
立体部Ａのテーパー角Ｅは、封止層９にクラックあるいは膜質の不連続性を発生させることができれば特に限定されないが、最大角度が１０°以上であることが好ましく、更には４５°以上であることが望ましい。９０°以上であっても構わない。また、基材１上に形成される立体部Ａはすべて同じテーパー角である必要はなく、例えば、表示領域の周辺に複数の立体部Ａを形成する場合に、隣接する立体部ＡとＡのテーパー角を変化させることも可能である。
【００２４】
立体部Ａの幅Ｇは、確実に前記立体部Ａを形成できる幅であれば特に限定されないが、幅を大きくとると額縁領域が拡大してしまうことから、より小さいことが好ましい。望ましくは、立体部Ａの高さ又は深さＤよりも小さいことがよい。
【００２５】
複数の立体部Ａを形成する場合には、隣接する立体部ＡとＡの間隔Ｆは一定である必要はなく、任意の値が可能である。ただし、間隔Ｆが小さすぎる場合に、封止層９を貫くクラック若しくは膜質の不連続性が得られない場合が発生するため、立体部Ａの高さ又は深さＤよりも大きなピッチＦが望ましい。
【００２６】
この立体部Ａにより、有機発光装置を分割する際に生じる封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域が、小さな外部衝撃を与えるだけで容易に、立体部Ａの形成位置にて封止層９を分割することができる。若しくは、立体部Ａの形状を選択することによって、外部衝撃を与えなくとも、立体部Ａの形成位置で完全に分断された封止層９を形成することが可能である。
【００２７】
立体部Ａの形成方法としては、エッチングによって凹構造、凸構造を形成したり、マスク成膜によって凸構造を形成したりする方法があるが、図１（ａ）のようにアクティブマトリクス型の有機発光装置の場合にはエッチングによって形成することが好ましい。ＴＦＴを作成する際のパターニング工程と同時に立体部を形成することが可能であるからである。この方法によれば、製造コストを抑えたまま簡便に立体部を形成することができる。
【００２８】
更に、立体部Ａにより形成される封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域での封止層９の分断を確実なものとするために、例えば図６に示すように、立体部Ａに沿って抵抗線１２を設けることができる。抵抗線１２に電流を流し、立体部Ａを加熱することで、封止層９に強い応力が発生し、封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域で封止層９が分断される。抵抗線１２は、電流を流すことで加熱できるものであれば特に限定されないが、ＴＦＴを構成する層を用いて、該導電層の形成時に同時にパターニング形成することが望ましい。
【００２９】
第１電極５は、高導電性の電極材料であれば特に限定されないが、例えば高反射性の材料であるＣｒ、Ａｌ、Ａｇなどを用いることができる。ＩＴＯ、ＩＺＯなど透明電極を積層して用いてもよい。
【００３０】
第２電極７は、高導電性の電極材料であれば特に限定されないが、例えば高透過性若しくは半透過性の材料で構成され、ＩＴＯ、ＩＺＯなどＩｎを含む酸化膜、Ａｇなどを用いることができる。
【００３１】
封止層９は、水分やガス成分の遮断能力が高いものであれば特に限定されないが、一般に水分及びガスバリア性が高いことで知られる無機材料からなる膜（以下、無機膜と省略する場合がある。）を用いることができる。また封止層９は、組成が異なる２種類以上の積層膜であってもよい。封止層に求められる特性によっては、無機膜と有機膜の積層構成であってもよい。しかし、水分やガス成分の伝播経路となることから、有機発光装置の分割位置Ｂには有機膜が形成されていないことが望ましい。
【００３２】
封止層９の膜厚は、水分やガス成分の遮蔽性能が確保できれば特に限定されないが、第２電極７表面の表面平滑性や付着ゴミなどを覆い、充分な封止性能を得るためには０．５μｍ以上であることが望ましい。
【００３３】
本発明の封止層９に用いられる無機膜は、例えば、プラズマＣＶＤにより形成できる。プラズマＣＶＤの励起周波数を３０ＭＨｚから１００ＭＨｚのＶＨＦ帯を用いることで、プラズマのイオン衝撃を弱め有機ＥＬ素子の熱ダメージを抑えることができる。それと共に、緻密で欠陥が無く、斜面や凹凸のカバレッジ性が良好で、防湿性が高く、さらに低応力の良好な無機封止層を実現できる。無機膜は、シリコン、窒素、水素、酸素原子の総数に対する水素濃度が１２〜３２ａｔｏｍｉｃ％であることが望ましい。下地の有機封止層との密着性や、凹凸のカバレッジ性が良く、熱応力の緩和に効果的で有機ＥＬ素子の発光による温度上昇に効果が絶大である。さらに、水素濃度が１７〜２８ａｔｏｍｉｃ％であるとさらに効果的である。
【００３４】
このような、水素濃度の勾配を持たせた封止層９で構成された有機発光装置は、防湿性能が高いばかりか、屈折率の異なる膜の積層で生じる光の反射を抑え、光の透過率を改善できる。
【００３５】
図７は本発明に係る有機発光装置の製造方法の一例を示すものである。
【００３６】
凹構造の立体部Ａが形成された基板上に第１電極５、積層構造体６、第２電極７を形成し、有機ＥＬ素子を形成する（図７（ａ））。続いて封止層９を成膜すると、原料物質が基板に吸着堆積して成膜が進んでいく為、立体部Ａ部分では堆積速度の不連続位置にクラック若しくは膜質の不連続領域が発生する（図７（ｂ））。この封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域では、封止層９は外力、熱、電磁波などの外部衝撃により容易に、封止層９に剥離、クラックなどの大きなダメージを与えることなく分割することが可能となる。加えて、封止層９の分割面は高い防湿性能を有しており、封止層９の分割位置からの水分やガス成分の浸入を防止する高い遮蔽性能を有することになる。次に、立体部Ａ上あるいは立体部Ａよりも外方の分割線（位置）Ｂにて、立体部Ａと平行に、封止層９及び基板を分割する（図７（ｃ））。封止層９には分割に伴うダメージが発生するが、立体部Ａの形成位置にある封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域で封止層９の剥離及びクラックは堰止められる。よって、立体部Ａよりも表示領域側の封止層９に分割のダメージが伝播することを防ぐことができる（図７（ｄ））。
【００３７】
ちなみに、有機発光装置の製造においては、製造コスト低減の観点から、１枚の基板上に複数の有機発光装置を形成し、後に各有機発光装置に分割を行う。図８は、基板上に複数の有機発光装置を形成する際の、立体部Ａの配置位置の一例を示したものである。
【００３８】
図８（ａ）は、隣接する有機ＥＬ素子間にある分割位置Ｂに対して両側に凹構造の立体部Ａを形成した例である。この場合、分割位置Ｂで立体部Ａと平行に基板を分割する。分割位置Ｂでは封止層９にクラック、剥離が発生するが、立体部Ａの形成位置にある封止層９のクラック若しくは膜質の不連続領域により封止層９の剥離及びクラックは堰止められ、表示領域側の封止層９に分割のダメージは伝播しない。図８（ｂ）では、分割位置Ｂを跨ぐ凹構造の立体部Ａを形成している。同様に、分割位置Ｂで発生する封止層９の剥離及びクラックは、立体部Ａの形成位置で堰止められ、表示領域側の封止層９に分割のダメージは伝播しない。
【００３９】
隣接する有機発光装置の間に、先に述べたように、複数の立体部Ａを形成することも可能である。この場合、最も表示領域に近接する立体部Ａよりも外方位置で分割すれば、どの位置に分割位置を設定しても良い。言い換えれば、封止層９を分割する位置においては、その分割位置と表示領域の間に少なくとも１つ以上の立体部Ａが形成されていなければならない。
【００４０】
これらの立体部Ａは、所望の構造を実現するものであればいかなる方法、材料にて形成してもよい。しかし、立体部Ａを形成する為だけに材料、プロセスを追加することは有機発光装置のコストを増加させることにもなり、製造歩留まりの低下に繋がることから、既存の構成層、プロセスの中で形成することが望ましい。
【００４１】
例えば、凹構造の立体部Ａを作成する場合、基板上に形成するＴＦＴ及び絶縁層３に形成することができる。より具体的には、絶縁層３にコンタクトホールを設ける際に、立体部Ａの形成位置でも同時にエッチングを行うことにより、絶縁層３の厚さ分の深さＤを有する立体部Ａが形成可能となる。絶縁層３の厚さ以上の深さＤが必要な場合は、ＴＦＴの形成時に、立体部Ａの形成位置に対応させてＴＦＴの構成層をパターニングすることにより、最大、ＴＦＴと絶縁層３の合計厚さ分の深さＤを有する立体部Ａが形成可能となる。
【００４２】
凸構造の立体部Ａの場合には、有機平坦化層４、素子分離膜８を用いて、各層の形成時に同時に形成することができる。
【００４３】
なお、基板の分割には、刃先によるスクライブ、レーザースクライブなど、一般的なスクライブ手法を用いることができる。そしてスクライブされた分割位置に沿って基板を割ることで基板を分割することができる。本発明の立体部がない有機発光装置にこれらの分割方法を適用すると、分割位置において封止層９のクラック発生、あるいは剥離など封止層のダメージが問題となる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例より本発明の実施態様について、更に詳しく説明する。
【００４５】
＜実施例１＞
本実施例について、図９を用いて説明する。図９は、評価サンプルの一部を取り出して模式的に示した（ａ）断面図、及び（ｂ）上面図である。
【００４６】
本実施例では、図９に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。Ｃａ膜は水及び酸素と反応することにより、Ｃａ膜の透過率が変化する。
【００４７】
ガラス基材上に絶縁層が形成された基板上に、高さ０．５μｍ、幅１μｍ、テーパー角５５°の立体部Ａを、ライン状に形成した。次に、立体部Ａから０．２ｍｍの位置にＣａ膜１３を基板の中央部に部分的に真空蒸着により１０００Å形成した。続いて立体部Ａ、Ｃａ膜１３を覆うようにＶＨＦプラズマＣＶＤで窒化シリコン膜を５μｍ成膜し、封止層９を形成する。基板を投入後、封止層９の成膜まで一貫して真空中で行った。
【００４８】
次に、Ｃａ膜の端部から０．３ｍｍの位置、立体部Ａから０．１ｍｍの位置で、高浸透タイプのホール刃により、封止層９側から基板をスクライブし、評価サンプルを作製した。
【００４９】
本実施例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、分割位置Ｂにおいては封止層９の剥離及びクラックの発生が確認された。しかし、立体部Ａの位置にて、封止層９の剥離及びクラックは堰止められ、Ｃａ膜側の封止層９には剥離、クラックは見られなかった。
【００５０】
本実施例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に測定してもＣａ膜の透過率は変化しなかった。
【００５１】
＜比較例１＞
本比較例について、図１０を用いて説明する。図１０は、評価サンプルの一部を取り出して模式的に示した断面図である。
【００５２】
本比較例では、図１０に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。
【００５３】
本比較例の評価サンプルは実施例１と同様の工程にて作製したが、立体部Ａは形成しない。基板１の分割はＣａ膜の端部から０．３ｍｍの位置にて、封止層９側から行った。
【００５４】
本比較例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、封止層９の剥離及びクラックが発生していることが分かった。分割による封止層９の損傷は、分割位置から０．５ｍｍ以内であった。
【００５５】
本比較例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置すると、１０００ｈｒ経過後には、分割位置方向からＣａ膜は腐食され、約２５ｍｍの領域に渡って透過率の低下が観察された。
【００５６】
＜比較例２＞
本比較例では、図１０に示すように評価サンプルを作製し、分割位置からの水分の浸入の有無について、Ｃａ腐食による透過率の変化で評価した。
【００５７】
本比較例の評価サンプルは実施例１と同様の工程にて作製したが、立体部Ａは形成しない。基板１の分割はＣａ膜の端部から０．３ｍｍの位置にて、基板１側から行った。
【００５８】
本比較例のサンプルの分割位置についてＳＥＭを用いて観察したところ、封止層９の剥離が発生していることが分かった。分割による封止層９の損傷は、分割位置から０．３ｍｍ以内であった。
【００５９】
本比較例の評価サンプルを温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置すると、１０００ｈｒ経過後には、分割位置方向からＣａ膜は腐食され、約１５ｍｍの領域に渡って透過率の低下が観察された。
【００６０】
＜実施例２＞
本実施例について、図１（ａ）及び図２及び図８（ａ）を用いて説明する。
【００６１】
本実施例では図１（ａ）に示す有機発光装置を作製して、同有機発光装置の発光特性評価を行った。
【００６２】
本実施例では、大判の基板上に、図１（ａ）に示す構成を有する有機発光装置を隣接させて配置し、封止層９の形成後に有機発光装置毎に分割を行った。隣接する有機発光装置の間には、図２に示すように、電源及び信号供給パッド１４が形成された辺と、その対辺を除く二辺に立体部Ａを形成した。
【００６３】
立体部Ａは、図８（ａ）に示すように、分割位置Ｂに対して対称に、深さ０．５μｍ、幅５μｍ、テーパー角６０°の凹構造の立体部Ａを、分割位置Ｂから０．１ｍｍの位置から表示領域側にピッチ１０μｍにて３つ形成した。
【００６４】
本実施例の有機発光装置は、次の様にして作製した。ガラス基材１の上に、ＴＦＴを構成する層２、絶縁層３、有機平坦化層４を順次形成して基板を作成し、次にその基板上に形成される第１電極５とＴＦＴを構成する層２とのコンタクトホールを形成した。上記の立体部Ａは、このコンタクトホールの形成と同時に、絶縁層３に形成した。続いて、第１電極５を形成し、第１電極５の周辺にポリイミド製の素子分離膜８を形成し、絶縁した。この基板上に、ＦＬ０３／ＤｐｙＦＬ＋ｓＤＴＡＢ２／ＤＦＰＨ１／ＤＦＰＨ１＋Ｃｓ2ＣＯ3の積層構造体６を蒸着し、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順で積層構造体６を形成した。その上層には、ＩＴＯからなる第２電極７をスパッタにより膜厚６０ｎｍで成膜し、画素を形成した。更に、有機平坦化層４、第１電極５、積層構造体６、第２電極７、素子分離膜８、粘着材１０、立体部Ａを覆うように、ＶＨＦプラズマＣＶＤで窒化シリコン膜を５μｍ成膜し、封止層９を形成した。ガラス基材１の投入後、封止層９の成膜まで一貫して真空中で行った。
【００６５】
次に、分割位置Ｂにおいて、高浸透タイプのホール刃により封止層９側から基板をスクライブし、有機発光装置を分割した。続いて、各有機発光装置に円偏光板１１を粘着材１０で封止層９上に貼り合わせて図１（ａ）の有機発光装置を作製した。
【００６６】
本実施例の有機発光装置の分割位置を光学顕微鏡並びにＳＥＭで観察したところ、封止層９にクラックや剥離が確認されたが、最も表示領域側の立体部Ａよりも表示領域側の封止層９には、一切クラックや剥離は確認されなかった。
【００６７】
本実施例の有機発光装置を温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に評価しても、ＶＩ特性及び輝度の劣化は確認されなかった。また、有機発光装置の外周領域からの輝度変化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも、画素周辺からの輝度劣化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも発生しなかった。
【００６８】
＜実施例３＞
本実施例について、図１（ａ）及び図２及び図８（ｂ）を用いて説明する。
【００６９】
本実施例では、実施例２と同様の有機発光装置を作製して、素子の発光特性評価を行った。ただし、本実施例では、立体部Ａとして、図８（ｂ）に示すように、分割位置Ｂを跨ぐ深さ０．５μｍ、幅１００μｍ、テーパー角６０°の凹構造を形成した。更に、凹構造端から表示領域側に、深さ０．５μｍ、幅５μｍ、テーパー角６０°の立体部Ａを、ピッチを３０μｍ、２０μｍ、１０μｍと変化させて３つ形成した。
【００７０】
本実施例の有機発光装置の分割位置を光学顕微鏡並びにＳＥＭで観察すると、封止層９にクラックや剥離が確認されたが、最も表示領域側の立体部Ａよりも表示領域側の封止層９には、一切クラックや剥離は確認されなかった。
【００７１】
本実施例の有機発光装置を温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの恒温恒湿槽内に放置し、１０００ｈｒ経過後に評価しても、ＶＩ特性及び輝度の劣化は確認されなかった。また、有機発光装置の外周領域からの輝度変化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも、画素周辺からの輝度劣化及びΦ１μｍ以上のダークスポットも発生しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明による有機発光装置は、水分及びガス成分の遮蔽能力に優れることから、幅広い温度、湿度での使用が想定され、高い対環境性を必要とするデジタルカメラやデジタルビデオカメラのモニターといったモバイル機器の表示装置等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の有機発光装置の実施形態の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の他の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明の有機発光装置の立体部の形状と配置位置の他の一例を示す斜視図である。
【図５】本発明の有機発光装置の立体部の形状を模式的に示す断面図である。
【図６】本発明の有機発光装置の立体部と抵抗線の位置関係を模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の有機発光装置の製造方法の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の隣接する有機発光装置の立体部の形状、配置位置と分割位置の一例を模式的に示す断面図である。
【図９】第１の実施例における評価基板の構成の概略を模式的に示す断面図である。
【図１０】比較例における評価基板の構成の概略を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ ガラス基材
２ ＴＦＴを構成する層
３ 絶縁層
４ 有機平坦化層
５ 第１電極
６ 積層構造体（有機化合物層）
７ 第２電極
８ 素子分離膜
９ 封止層
１０ 粘着材
１１ 円偏光板
１２ 抵抗線
１３ Ｃａ膜
１４ 電源及び信号供給パッド
Ａ 立体部
Ｂ 分割（線）位置
Ｄ テーパー角
Ｅ 高さ／深さ
Ｆ ピッチ
Ｇ 幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、
一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、
前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子の周囲に電源及び信号供給部材を有しており、
前記立体部は、前記電源及び前記信号供給部材が配置されている辺と、その対辺を除く二辺に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記立体部は複数形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機発光装置。
【請求項４】
前記立体部は、隣接する立体部の形状や間隔が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項５】
前記立体部は０．１μｍ以上の高さ又は深さであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項６】
前記立体部の高さ又は深さは、前記無機封止層の膜厚の１００分の１以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項７】
請求項１に記載の有機発光装置であって、
前記基板は、前記基材上に前記有機ＥＬ素子の発光を制御する薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆っている絶縁層とを有しており、
前記立体部は前記絶縁層の下地層である前記薄膜トランジスタを構成する層及び前記絶縁層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項８】
前記基材上に抵抗線が設けられており、
前記立体部は、前記抵抗線上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項９】
前記抵抗線は、前記薄膜トランジスタを構成する層と同層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項１０】
基板と、前記基板上に順に配置されている第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆い、前記基板端部に延在して成膜されている無機封止層とを有する有機発光装置の製造方法であって、
前記基板上に順に前記第１電極と、前記有機発光層と、前記第２電極とを有する有機ＥＬ素子を形成する工程と、
前記第２電極上から予め設定された前記分割線に延在して前記無機封止層を形成する工程と、
前記分割線に沿って前記基板及び前記無機封止層を分割する工程と、
を有する有機発光装置の製造方法において、
前記基板の分割線に沿って立体部を形成する工程を有することを特徴とする有機発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記分割する工程は、前記分割線上で前記無機封止層をスクライブする工程と、前記スクライブされた分割線上で前記基板及び前記無機封止層を割る工程とを有することを特徴とする請求項１０に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記有機ＥＬ素子を形成する工程は、基板上に複数の有機ＥＬ素子を形成する工程であり、前記分割線は、隣接する前記有機ＥＬ素子間にあることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記立体部を形成する工程は、エッチングする工程である請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項１】
少なくとも基材を有する基板と、前記基板上に配置されており前記基板上に順に第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆っている無機封止層とを有し、
一体に形成された複数の有機発光装置を分割することにより得られる有機発光装置において、
前記基板端部には分割によって形成される辺を有し、前記基板表面には前記辺に沿って立体部が形成されており、前記無機封止層は前記立体部に延在して成膜されていることを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
前記有機ＥＬ素子の周囲に電源及び信号供給部材を有しており、
前記立体部は、前記電源及び前記信号供給部材が配置されている辺と、その対辺を除く二辺に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記立体部は複数形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機発光装置。
【請求項４】
前記立体部は、隣接する立体部の形状や間隔が異なることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項５】
前記立体部は０．１μｍ以上の高さ又は深さであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項６】
前記立体部の高さ又は深さは、前記無機封止層の膜厚の１００分の１以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項７】
請求項１に記載の有機発光装置であって、
前記基板は、前記基材上に前記有機ＥＬ素子の発光を制御する薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタを覆っている絶縁層とを有しており、
前記立体部は前記絶縁層の下地層である前記薄膜トランジスタを構成する層及び前記絶縁層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項８】
前記基材上に抵抗線が設けられており、
前記立体部は、前記抵抗線上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項９】
前記抵抗線は、前記薄膜トランジスタを構成する層と同層に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【請求項１０】
基板と、前記基板上に順に配置されている第１電極と、有機発光層と、第２電極とを有する有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上及び前記基板表面を覆い、前記基板端部に延在して成膜されている無機封止層とを有する有機発光装置の製造方法であって、
前記基板上に順に前記第１電極と、前記有機発光層と、前記第２電極とを有する有機ＥＬ素子を形成する工程と、
前記第２電極上から予め設定された前記分割線に延在して前記無機封止層を形成する工程と、
前記分割線に沿って前記基板及び前記無機封止層を分割する工程と、
を有する有機発光装置の製造方法において、
前記基板の分割線に沿って立体部を形成する工程を有することを特徴とする有機発光装置の製造方法。
【請求項１１】
前記分割する工程は、前記分割線上で前記無機封止層をスクライブする工程と、前記スクライブされた分割線上で前記基板及び前記無機封止層を割る工程とを有することを特徴とする請求項１０に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項１２】
前記有機ＥＬ素子を形成する工程は、基板上に複数の有機ＥＬ素子を形成する工程であり、前記分割線は、隣接する前記有機ＥＬ素子間にあることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項１３】
前記立体部を形成する工程は、エッチングする工程である請求項１０乃至請求項１２のいずれか１項に記載の有機発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２９４４０３（Ｐ２００７−２９４４０３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６７０７（Ｐ２００７−２６７０７）
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月６日（２００７．２．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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