有机el装置的制作方法

专利名称：有机el装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机EL装置。
背景技术：
以往，已知有一种具备有机发光层的有机电致发光装置(以下称为 "有机EL装置")。有机EL装置具有由含有有机材料的材料形成的多 个发光元件。就该发光元件而言，作为基本的构成，成为在阳极和阴极 之间夹持有有机发光层的结构。(例如，参照专利文献l)。
而且，在形成了多个发光元件的元件区域，设置有对发光元件进行 划分的隔壁，其最外周的隔壁作为包围元件区域的"包围构件"而设置。 并且，在被称为"额缘部(frame portion)"的元件区域周边部的非显 示区域，配置有与发光元件的阴极连接的阴极布线。阴极布线的形成是 为了进行阴极至有机EL装置的连接端子部的电导通。发光元件的阴极 通常从元件区域的内侧跨过包围构件而被引出至额缘部，与阴极布线连 接。
专利文献l:特开2007 - 234819号^^艮
但是，在上述以往的有机EL装置中，由于当连接阴极布线和发光 元件的阴极时，发光元件的阴极(电极)跨过包围构件与基板上的电极 连接，所以因为包围构件的外侧面与基板的表面所成的角度，在包围构 件的外側面在基板上竖起的位置附近，会发生电极的覆盖不良或裂紋等 缺陷，导致在电极和导电构件之间有可能发生断线。

发明内容
鉴于此，本发明提供一种在连接包围构件的内侧的发光元件的电极 和包围构件的外侧的导电构件时，能够防止电极和导电构件之间的断线 的有机EL装置。为了解决上述课题，本发明的有机EL装置具有形成有多个发光元 件的元件区域，所述发光元件含有设置在基体上的第一电极、设置在所述 第一电极的上方的功能层、和设置在所述功能层的上方的第二电极；设置 在所述基体上的包围构件，其被配置在包围所述元件区域的位置，对多个 所述发光元件中至少最接近所述基体的外周的元件所包含的功能层的所 述外周侧的侧部进行覆盖；和导电构件，其被配设在所述包围构件的外侧； 与所述导电构件连接并从所述包围构件的外侧跨上所述包围构件而与所 述第二电极连接的连接用导电构件的厚度，大于所述第二电极的厚度。
通过如此构成，对包围构件的基体外周側的外侧面从基板上竖起的 部分进行覆盖，形成比第二电极厚的连接用导电构件。因此，与如以往 所示第二电极从包围构件的内侧向外侧引出并与基板上的导电构件连 接的情况相比，可以抑制包围构件的外侧面的竖起部分附近的缺陷发 生。从而，可以防止笫二电极和导电构件之间的断线。
而且，在本发明的有机EL装置中，上述连接用导电构件的厚度为 120nm以上，上述第二电极的厚度为20nm以下。
通过如此构成，可进一步可靠地防止包围构件的外侧面的竖起部分 附近发生缺陷，能进一步可靠地防止第二电极和导电构件之间的断线。
并且，在本发明的有机EL装置中，上述包围构件的厚度为lMm 以上。
通过如此构成，可以由包围构件可靠地划分元件区域和其以外的区 域。而且，通过与笫二电极充分绝缘，能够在包围构件之下形成第一电 极侧的驱动电路或布线等。
另外，在本发明的有机EL装置中，上述包围构件的上述基体的外 周侧的外侧面与基体表面之间所成的角度为20度以上70度以下。
通过如此构成，包围构件的外侧面的角度不会过緩，包围构件的周 缘部的基体表面方向的幅度不会过度增大。而且，包围构件的外侧面的 角度不会变得过陡，在包围构件的外侧面从基体表面竖起的部分附近， 可以防止连接用导电构件发生缺陷(断线)。而且，在本发明的有机EL装置中，上述连接用导电构件由离子化 倾向比上述第二电极的材料小的材料形成。
通过如此构成，与第二电极和导电构件直接连接的情况、和使用离 子化倾向等于或大于第二电极的离子化倾向的材料作为连接用导电构 件的材料的情况进行比较，可以防止水分向发光元件的内部浸透，防止 发光元件的劣化。并且，由于电流集中于导电构件，所以也可以防止高 温动作时的电迁移的发生。
另外，在本发明的有机EL装置中，上述连接用导电构件由铝形成。
通过如此构成，与用银等金属材料制造连接用导电构件的情况相 比，可以低温形成，且容易制造，同时能够削减材料成本。
而且，在本发明的有机EL装置中，上述第二电极层叠有金属薄膜 和透明导电膜而形成。
通过如此构成，与仅由金属薄膜形成第二电极的情况相比，可以使 金属薄膜形成得更薄，可在确保第二电极的透光性的同时，抑制电阻的
增加o
并且，在本发明的有机EL装置中，形成有覆盖上述第二电极及上 述连接用导电构件的电极保护层、形成在上述电极保护层上并对形成上 述包围构件的外侧部的面进行覆盖的有机緩冲层、和覆盖上述有机緩冲 层及上述电极保护层的阻气层。
通过如此构成，在形成有机緩冲层时，可由电极保护层保护第二电 极及连接用导电构件，能够防止第二电极及连接用导电构件的损伤。由 此，也可以防止第二电极的下层侧的功能层受损。而且，可以防止有机 緩冲层的材料影响第二电极及连接用导电构件。
另外，通过有机緩冲层，可以对源自包围构件、按每个像素分离多 个发光元件的隔壁或导电构件等的基体上的凹凸不平进行緩和。由此， 可平坦形成阻气层，使阻气层的防止水分向装置内部浸入的功能提高。
此外，在本发明的有机EL装置中，上述有机緩冲层的端部的接触 角度形成为20度以下。通过如此构成，在有机緩冲层的周边端部，覆盖有机緩冲层而形成 的阻气层的角度不会变得过陡，可以抑制有机緩沖层的周边端部处的阻 气层受损。
而且，在本发明的有机EL装置中，上述导电构件以围绕上述包围 构件的方式连续形成为带状，
上述连接用导电构件沿着上述包围构件的延伸方向被延伸设置成 带状。
通过如此构成，可以使发光元件的第二电极及导电构件、与连接用 导电构件的连接面积增大，降低连接阻抗，同时使导电构件及连接用导 电构件的截面积增加，降低电阻。


图1是表示本发明的第一实施方式的有机EL装置的布线结构的示 意图。
图2是表示本发明的第一实施方式的有机EL装置的构成的概略剖 面图。
图3是图2所示的A部分的放大剖面图。
图4是表示本发明的第一实施方式的有机EL装置的构成的概略俯 视图。
图5是表示本发明的第二实施方式的有机EL装置的构成的概略俯 视图。
图中1、 1B-有机EL装置，10-阳极(第一电极)，11-阴极(第 二电极)，12-发光层(功能层)，13a-外侧面(形成外侧部的南)，16a
-外侧面(形成外侧部的面)，16b-上面(形成外侧部的面)，17-电 极保护层，18-有机緩冲层，19-阻气层，20-基板主体(基体)，20a
-表面(基体表面)，21-发光元件，22A-第一阴极布线(导电构件)， 22B-第二阴极布线(导电构件)，24、 24B-阴极连接层(连接用导电 构件)，W-包围构件，61-角度，62-角度，6-角度(接触角度)。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。其中，在以下 的各附图中，为了使各层和各构件成为附图上可以辨识程度的大小，对 各层和各构件适当变更了比例。
图1是表示本实施方式的有机EL装置的布线结构的示意图。该有 机EL装置1是使用了薄膜晶体管(Thin Film Transistor:以下称为 TFT)作为开关元件的有源矩阵方式的装置，具有由多根扫描线101、 在相对于各扫描线101垂直交叉的方向上延伸的多根信号线102、和与 各信号线102并列延伸的多根电源线103组成的布线构成，在扫描线101 和信号线102的各交点附近形成有子像素X。
在信号线102上连接有具有移位寄存器、电平移动器、视频线以及 模拟开关的数据线驱动电路IOO。而且，在扫描线101上连接有具有移 位寄存器以及电平移动器的扫描线驱动电路80。
并且，在每个子像素X中，设置有借助扫描线101对栅电极供给扫 描信号的开关用TFT (开关元件)112、借助该开关用TFT112对由信 号线102共有的像素信号进行保持的保持电容113、栅电极被提供了由 该保持电容113保持的像素信号的驱动用TFT (开关元件)123、在借 助该驱动用TFT123与电源线103电连接时从电源线103流入驱动电流 的阳极IO、和在该阳极10与阴极11之间夹持的发光层(有机发光层) 12。
才艮据该有机EL装置1，如果扫描线101 ,皮驱动、开关用TFT112 成为导通状态，则此时的信号线102的电位被保持电容113保持，根据 该保持电容113的状态，决定驱动用TFT123的导通截止状态。而且， 借助驱动用TFT123的沟道，电流从电源线103流向阳极IO，进而借助 发光层12，电流向阴极11流动。发光层12根据流过其的电流量而发光。
接着，参照图2~图4说明本实施方式的有机EL装置1的具体实 施方式。这里，图2是表示有机EL装置1的示意剖面图。图3是表示 图2的主要部分(A部分)的图，是用于说明有机EL装置1的周边部的构成的放大剖面图。图4是表示有机EL装置1的构成的示意俯视图。
如图2所示，本实施方式的有机EL装置l是所谓"顶部发射方式" 的有机EL装置。由于顶部发射方式不是从元件基板侧取出光，而是从 对置基板侧取出光，所以不受在元件基板上配置的各种电路的大小影 响，具有可以确保较大的发光面积的效果。因此，可在抑制电压以及电 流的同时确保亮度，能够较长地维持发光元件的寿命。
该有机EL装置1具有配置有多个发光元件21的元件基板20A、 覆盖多个发光元件21并层叠形成的电极保护层17、有机緩冲层18、阻 气层19各层、和与该元件基板20A的配置有发光元件21的面对置配置 的保护基板31,这些元件基板20A和保护基板31借助密封层33以及 粘接层34而贴合。在以下的说明中，将配置有元件基板20A的一侧设 为下侧，将配置有保护基板31的一侧设为上侧，来表示各构成的上下 关系、层叠关系。
元件基板20A具有基板主体(基体)20、在基板主体20上形成 的上述各种布线与TFT元件、和覆盖这些布线与TFT元件等的无机绝 缘膜14。基板主体20可以使用透明基板或不透明基板中任意一种。作 为不透明基板，例如可以举出对氧化铝等陶瓷、不锈钢等金属片实施了 表面氧化等绝缘处理而得到的基板，还可以举出热固化性树脂或热塑性 树脂，进而可以举出其薄膜(塑料薄膜)等。作为透明基板，例如可以 使用玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机物、或丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂 等有机高分子(树脂)。另外，如果具有透光性，则也可以使用层叠或 混合上述材料而形成的复合材料。在本实施方式中，使用玻璃作为基板 主体20的材料。
在基板主体20上形成有上述的驱动用TFT123与未图示的各种布 线，对这些部件进行覆盖而在基板主体20的整个表面上形成有无机绝 缘膜14。无机绝缘膜14例如由SK)2等硅氧化物或氮化硅等形成。
在元件基板20A上形成有用于对由元件基板20A所具有的布线与 TFT等引起的表面凹凸不平进行緩和的平坦化层16、内置配置于平坦 化层16的发光元件21、和将从发光元件21照射的光向保护基板31侧 反射的金属反射层15。平坦化层16由绝缘性的树脂材料形成，由于形成方法使用的是光刻法，所以材料例如可以使用感光性的丙烯酸树脂或 环状烯烃树脂等。
由于金属反射层15兼具布线和制造工序，所以与布线材料同样， 例如是铝或钛、钼、银、铜等金属或组合了它们的合金材料形成，具有 对光进行反射的性质。本实施方式中由铝形成。金属反射层15被配置 成在后述的发光元件21和基板主体20之间与发光元件21平面重叠。
在平坦化层16上的与金属反射层15平面重叠的区域，配置有发光 元件21，在相邻的发光元件21之间以及发光元件21与基板主体20的 外周侧的端部之间形成有隔壁13。由于隔壁13与平坦化层16 —样由绝 缘性的树脂材料形成，形成方法使用的是光刻法，所以材料可以使用例 如感光性的丙烯酸树脂或环状烯烃树脂等。
发光元件21在阳极(第一电极)IO和阴极(第二电极)ll之间夹 持构成功能层的发光层12而形成。发光元件21的阳极10形成在平坦 化层16上，与元件基板20A所具有的驱动用TFT123连接。而且，阳 极10适合使用功函数为5eV以上的空穴注入效果高的材料。作为这样 的空穴注入效果高的材料，例如可以举出ITO (Indium Tin Oxide:铟 锡氧化物)等金属氧化物。本实施方式中使用ITO。
发光层12釆用发白光的白色发光层。在本实施方式中，该白色发 光层使用低分子系的发光材料并利用真空蒸镀法形成。作为白色的发光 材料，可以举出使在苯乙烯胺系发光层中掺杂有蒽系的掺杂剂的层(蓝 色)、和在苯乙烯胺系发光层中掺杂有红荧烯系的掺杂剂的层(黄色) 同时发光而实现白色发光的发光材料。
另外，虽然省略图示，但本实施方式中，在阳极10和发光层12之 间形成有三芳基胺多聚物(ATP)层(空穴注入层)、三苯二胺系衍生 物(TPD)层(空穴输送层)，在发光层12和阴极11之间形成有8-羟 基会啉铝(Alq3)层(电子注入层)、LiF (电子注入緩冲层)，成为使 来自各电极的电子以及空穴的注入变得容易的枸成。在本实施方式中， 由这些空穴注入层、空穴输送层、发光层12、电子注入层以及电子注入 緩冲层构成功能层。阴极11覆盖发光元件21和隔壁13的表面，延伸至在最外周(接近 元件基板20A的外周部的一侧)配置的隔壁13的头顶部而形成。作为 阴极11，优选使用由电子注入效果大(功函数为4eV以下)的材料形 成的薄膜。例如是钙或镁、钠、锂金属等的金属薄膜、或它们的金属化 合物或层叠体的薄膜。作为金属化合物，有氟化钙等金属氟化物或氧化 锂等金属氧化物、乙酰丙酮合钙等有机金属络合物。就阴极11而言， 在是金属材料的情况下，使用真空蒸镀法形成；在是金属化合物的情况 下，使用ECR等离子溅射法或离子镀法、对置靶溅射法等高密度等离 子成膜法而形成。关于这些的阴极的总膜厚，为了得到透明性而优选为 100nm以下，更优选为20nm以下。
另外，当在20英寸以上的大型面板中使用时，由于由这些材料形 成的薄膜导致电阻大、作为电极的性能降低，所以可以按照与上述的金 属薄膜相接的方式在100nm以下的范围中层叠由ITO或氧化锡等透明 的金属氧化物形成的透明导电膜；或者与阴极11独立地按照避开发光 部分的方式，形成将铝或金、银、铜等的金属层进行图案形成那样的辅 助布线。其中，在本实施方式中，以约10nm的膜厚形成镁-银合金 (MgAg)。
在本实施方式中，如图3所示，配置在元件基板20A的最外周的隔 壁13和平坦化层16作为围绕有机EL装置1的显示区域3 (参照图4) 的包围构件W发挥功能。另外，由该包围构件W包围的区域成为形成 了多个发光元件21的元件区域5。而且，在元件基板20A上的包围构 件W外侧的元件基板20A的外周侧附近的未形成平坦化层16的区域， 形成有第一阴极布线(导电构件)22A。并且，第一阴极布线22A和阴 极11通过阴极连接层(连接用导电构件)24连接而导通。
第一阴极布线22A的形成目的在于，使阴极11与未图示的电源通 电，主要设置在元件基板20A的外周部附近。第一阴极布线22A的形 成材料使用导电性高的铝或钛、钼、钽、银、铜等金属或组合了它们的 合金，单层或层叠多层这些材料而使用。并且，在第一阴极布线22A的 最表层形成有材料与阳极10相同的ITO。在形成阳极10的同时，还在 第一阴极布钱22A的最表层形成ITO，由此可以防止制造工序中的光刻 工序时第一 阴极布线22A被腐蚀。第 一阴极布线22A的厚度为300nm ~800nm左右，幅度为0.5mm ~ 5mm左右。但是，由于根据有机EL装 置l的大小，可以形成的第一阴极布线22A的幅度有不同，所以第一阴 极布线22A的幅度并不限于该值。在本实施方式中，例如形成了幅度约 为lmm的第一阴极布线22A。
阴极连接层24的形成材料使用导电性高的金属，隔着掩模利用真 空蒸镀法或溅射法成膜而形成。优选阴极连接层24由离子化倾向小于 阴极ll的材料的材料形成。例如，在使用镁作为阴极ll的情况下，可 以使用铝。
如图3所示，对于包围构件W而言，基板主体20的外周侧的外侧 面由平坦化层16的外侧面16a及上面16b、隔壁13的外侧面13a形成 为阶梯状。
构成包围构件W的平坦化层16的外侧面16a与基板主体20的表 面20a之间所成的角度6 1，成为20度以上70度以下的角度。而且， 构成包围构件W的平坦化层16的上面16b与基板主体20的表面20a 大致平行。并且，构成包围构件W的隔壁13的外侧面13a与基板主体 20的表面20a之间所成的角度6 2，成为20度以上70度以下的角度。
另外，包围构件W的厚度Tw例如约为ljum以上。
阴极连接层24与包围构件W的外侧(基板主体20的外周侧)的 第一阴极布线22A连接，从包围构件W的外侧跨上包围构件W,在构 成包围构件W的隔壁13的头顶部与阴极11连接。而且，阴极连接层 24形成为其厚度T大于阴极ll的厚度t。阴极连接层24的厚度T例如 形成为约120nm以上的厚度。在本实施方式中，阴极连接层24的厚度 T约为300nm左右。
在元件基板20A上，覆盖第一阴极布线22A的端面、覆盖第一阴极 布线22A、阴极连接层24、阴极11的表面地全面形成有电极保护层17。 通过该电极保护层17，可以抑制20nm以下的非常薄的阴极11与其下 的发光层12的破损。而且，还兼有防止水分向发光元件21浸入的阻气 层的功能。
电极保护层17可以使用ECR溅射法或离子镀法等高密度等离子成膜法形成。在形成前，优选进行氧等离子处理而使所形成的膜的密接性
提南《
关于电极保护层17，如果考虑透明性、密接性、耐水性、绝缘性， 进而如果考虑阻气性，则优选由氮氧化硅或氮化硅等硅化合物构成。其 中，由于氮氧化硅可以通过改变所含的氧和氮的比率， 一边维持高的防 湿性一边抑制膜应力，同时形成无色透明的膜，所以优选。在本实施方 式中，使用氮氧化硅形成电极保护层17。
另外，为了防止固化前的有机緩冲层18的材料浸透阴极11，优选 电极保护层17的膜厚为100nm以上，为了防止因覆盖隔壁13而发生 的应力所导致的裂紋发生，优选膜厚的上限优选设定成300nm以下。
电极保护层17上，在电极保护层17的内侧(装置中央侧)形成有 有机緩沖层18。有机緩冲层18被配置成，对因包围构件W及隔壁13 的形状的影响而形成为凹凸状的电极保护层17的凹凸部分进行掩埋， 进而使其上面形成为大致平坦。
有机緩冲层18形成为在周边部对主要源自包围构件W的凹凸形状 进行緩和。在有机緩冲层18的周边部，有机緩沖层18沿着包围构件W 的阶梯状外侧面的形状而形成。而且，有机緩冲层18形成为从装置中 央部向周边端部35变薄。并且，在有机緩冲层18的周边部，沿着阶梯 状的基底形状形成有机緩冲层18,使得从周边端部35直至包围构件W 的上部，有机緩沖层18的表面斜面相对于基板主体20的表面20a的方 向的仰角不会急剧增大。
这里，如图3所示，优选有机緩沖层18在周边端部35处相对于基 板主体20的表面20a的方向的仰角(接触角度)6为20度以下。在本 实施方式中，仰角6例如约为10度。
作为有机緩冲层18的形成材料，优选是流动性出色且没有溶剂与 挥发成分、全部为高分子骨架的原料的有机化合物材料，作为这样的形 成材料，可以使用具有环氧基的分子量为3000以下的环氧单体/低聚物。 这里，将分子量1000以下的原料为单体，分子量为1000~3000的原料 为低聚物。例如，有双酚A型环氧低聚物或双酚F型环氧低聚物、苯酚酚醛清漆型环氧低聚物、聚乙二醇二缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、
3， 4-环氧环己烯基曱基-3，， 4，-环氧环己烯羧酸酯、e-己内酯 改性3， 4-环氧环己基甲基3', 4，-环氧环己烷羧酸酯等，它们可以 单独使用，或组合多个而使用。
另外，在有机緩冲层18的形成材料中含有与环氧单体/低聚物反应 的固化剂。作为这样的固化剂，可使用绝缘性与粘接性出色、且形成硬 度高、强韧且耐热性出色的固化被膜的固化剂，优选是透明性出色且固 化的偏差少的加聚型。例如优选3-甲基-1， 2， 3, 6-四氢邻苯二甲 酸酐、曱基-3， 6-亚甲基桥-1， 2， 3， 6-四氢邻苯二甲酸酐、1， 2， 4， 5-苯四羧酸二酐、3， 3，， 4， 4， - 二苯甲酮四羧酸二酐等酸酐系 固化剂。添加了这些固化剂的有机緩冲层18的形成材料，作为出色的 热固化性树脂发挥作用。
并且，通过微量添加1， 6-己二醇等分子量大且难以挥发的醇类或 氨基苯酚等胺化合物，作为促进酸酐的反应(开环)的反应加速剂，变 得容易低温固化。它们的固化可以通过在60 100X:的范围内加热而进 行，其固化被膜成为具有酯键的高分子。
另外，可以使用为了缩短固化时间而经常被采用的阳离子释放型光 聚合引发剂，但为了不使固化收缩急剧进展，以反应慢的引发剂为好， 而且，优选最终使用热固化来形成固化物，以使涂布后的加热引起的粘 度降低，平坦化进展。进而，可以混入使与阴极11或阻气层19的密接 性提高的硅烷偶合剂、异氰酸酯化合物等捕水剂、防止固化时的收缩的 微粒等添加剂。
这些原料的粘度优选为1000mPa"(室温25C )以上。其原因在 于，不会在涂布后马上向发光层12浸透，发生被称为暗斑的非发光区 域。另外，作为混合有这些原料的緩冲层形成材料的粘度，优选为 2000mPa"(室温)以上。而且，优选是含水量被调整至10ppm以下的 材料。
并且，作为有机緩冲层18的最佳膜厚，优选为2~5|im。有机緩 沖层18的膜厚越厚，在有异物混入等情况下，越容易防止阻气层19的 破损，但如果综合了有机緩冲层18的膜厚超过15|im，则后述的着色
1层32a和发光层12的距离增大，逃逸向侧面的光增加，所以光的取出 效率降低。
在有机緩沖层18上，形成有包括有机緩沖层18的端部在内全面覆 盖且覆盖电极保护层17的整个面的阻气层19。阻气层19用于防止氧或 水分的浸入，考虑透明性、阻气性、耐水性，优选使用含有氮的硅化合 物、即氮化硅或氧氮化硅等来形成。在本实施方式中，使用氧氮化硅形 成阻气层19。
阻气层19可以使用ECR溅射法或离子镀法等高密度等离子成膜法 形成。在形成前，优选进行形成面的氧等离子处理而使所形成的膜的密 接性提高。而且，为了防止阻气层19的破损、保证阻气性，优选阻气 层19的膜厚为100nm以上。并且，在覆盖有机緩冲层18的端部与第 一阴极布线22A等的凹凸部时，为了防止裂紋，优选为800nm以下。
另外，电极保护层17及阻气层19形成为覆盖第一阴极布线22A。 在第一阴极布线22A的表面形成有如上所述阳极10所使用的ITO (氧 化物导电膜)。
而且，阻气层19形成为比有机緩冲层18宽，以便也完全覆盖有机 緩冲层18,在该阻气层19上配置有密封层33。并且，如图3所示，形 成为有机緩冲层18的周边端部35的竖起部分36位于密封层33的幅度 d内。
另外，有机緩冲层18和形成于其上的阻气层19使用不同的材料形 成，可以由热膨胀率不同的材料形成。而且，密封层33形成为与有机 緩冲层18的周边端部35重叠，阻气层19成为被有机材料夹持的构成。
并且，电极保护层17的幅度比有机緩冲层18宽，由于通常使用与 阻气层19同样的掩模形成，所以，以与阻气层19相同的幅度形成。
在形成有阻气层19的元件基板20A上对置配置有保护基板31。保 护基板31是具有保护阻气层19的功能和透光性的基板，例如可以使用 玻璃、石英玻璃、氮化硅等无机物、或丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、聚 对苯二曱酸乙二醇酯树脂、聚烯烃树脂等有机高分子(树脂)形成。另 外，如果具有透光性，则也可以使用层叠或混合上述材料而形成的复合材料。其中，由于透明性和防湿性高、虽赋予耐热性但与元件基板的热 膨胀率一致，所以特别适合使用玻璃基板。
在保护基板31的与元件基板20A对置的面上，形成有彩色滤光层 32。在彩色滤光层32上以矩阵状排列形成有将透过光调制成红色(R)、 绿色(G)、蓝色(B)的任意光的着色层32a。该着色层32a分别与在 阳极10上形成的白色发光层12对置配置。由此，从发光层12射出的 光透过着色层32a的每个，作为红色光、绿色光、蓝色光向观察者侧射 出，来进行彩色显示。
另外，在邻接的着色层32a之间及着色层32a的周围，形成有防止 漏光并使辨识性提高的黑矩阵层32b。黑矩阵层32b形成为， 一部分延 伸至与密封层33平面重叠的区域，可以有效防止来自装置侧面的漏光， 提高画质。
元件基板20A和保护基板31，通过配置在元件基板20A的外周部 附近的密封层33、和在被密封层33包围的区域内被元件基板20A和保 护基板31夹持的粘接层35而贴合。
密封层33除了防止水分向装置内部浸入的功能之外，还具有提高 元件基板20A与保护基板31的贴合位置精度和作为防止粘接层34的溢 出的堤坝的功能。密封层33的形成材料由被紫外线固化而粘度提高的 树脂材料构成。优选使用具有环氧基的分子量为3000以下的环氧单体/ 低聚物。例如，有双酚A型环氧低聚物或双酚F型环氧低聚物、苯酚 酚醛清漆型环氧低聚物、聚乙二醇二缩水甘油醚、烷基缩水甘油醚、3， 4-环氧环己烯基甲基-3， ， 4，-环氧环己烯羧酸酯、e-己内酯改性 3, 4-环氧环己基甲基3'， 4，-环氧环己烷羧酸酯等，它们可以单独 使用，或组合多个而使用。
而且，在密封层33的形成材料中含有与环氧单体/低聚物发生反应 的固化剂。作为该固化剂，可以适当使用重氮鐵盐、二苯基碘鑰盐、三 苯基锍盐、磺酸酯、芳茂铁络合物、硅烷醇/铝络合物等引起阳离子聚 合反应的光反应型引发剂。添加了这些固化剂的密封层33的形成材料 作为光(紫外线)固化性树脂发挥作用。密封层33的形成材料在涂布时的粘度优选为30 ~ 100Pa*s (室温)。而且，如果使用被称为阳离子保持剂的添加剂，以使在照射紫外线后粘度緩緩上升，则可以削除贴合后的光照射工序，且由于密封层33的形成材料难以流动，所以贴合工序变得容易。并且，由于即便是lmm以下的细小密封幅度，也能够防止密封层33的断裂，防止贴合后填充剂的溢出，所以优选。另外，优选是含水量被调整至1000ppm以下的材料。
通常，在用于形成密封层33的材料中，大多混合有用于控制基板间距离的规定粒径的球状粒子(隔离物)、或用于调节粘度的鳞片状或块状的无机材料(无机填料)等填充物。但是，这些填充物在贴合压接时有可能使阻气层19受损，所以在本实施方式中，使用没有混入这些填充物的密封层形成材料。作为密封层33的膜厚，优选为10~20nm。
粘接层34被无间隙地填充到由密封层33包围的有机EL装置1的内部，固定与元件基板20A对置配置的保护基板31，且对于来自外部的机械冲击具有緩冲功能，具有保护发光层12与阻气层19的功能。
作为粘接层34的形成材料的主成分，需要是流动性出色且没有溶剂那样的挥发成分的有机化合物材料，优选使用具有环氧基的分子量为3000以下的环氧单体/低聚物。例如，有双酚A型环氧低聚物或双酚F型环氧低聚物、苯酚酚醛清漆型环氧低聚物、聚乙二醇二缩水甘油醚、烷基缩7jC甘油醚、3, 4-环氧环己烯基甲基-3， ， 4，-环氧环己烯羧酸酯、s -己内酯改性3， 4-环氧环己基曱基3， ， 4，-环氧环己烷羧酸酯等，它们可以单独使用，或组合多个而使用。
另外，在粘接层34的形成材料中含有与环氧单体/低聚物反应的固化剂。作为该固化剂，适合使用绝缘性出色、且形成强韧、耐热性出色的固化被膜的固化剂，优选是透明性出色且固化的偏差少的加聚型。例如优选3-曱基-1， 2， 3， 6-四氢邻苯二甲酸肝、曱基-3, 6-亚甲基桥-1， 2， 3， 6-四氢邻苯二曱酸酐、1， 2， 4， 5-苯四羧酸二酐、3, 3，， 4, 4， - 二苯甲酮四羧酸二酐、或它们的聚合物等酸酐系固化剂。添加了这些固化剂的粘接层34的形成材料作为热固化性树脂发挥作用。粘接层34的形成材料的固化通过在60 100"C的范围内加热而进行，其固化被膜成为具有与氮氧化硅的密接性出色的酯键的高分子。并且，也可以使用芳香族胺或脂肪族胺等胺固化剂。其中，在粘接层34的形成材料中，出于与密封层的形成材料相同的理由，使用未混入隔离物或无机填料等填充剂的材料。
粘接层34的形成材料在涂布时的粘度优选为200 1000Pa，s (室温)。其理由在于，考虑到贴合后向空间的材料填充性，优选是在加热后粘度马上下降后开始固化的材料。另外，优选是含水量被调整至1000ppm以下的材料。
作为粘接层34的膜厚，优选为3 ~ 10 ji m。如果粘接层34具有该程度的厚度，则粘接层34的膜厚和前述的有机緩冲层18等各保护层的膜厚的总厚度最大为15jim左右。如果该总膜厚超过15pm,则由于彩色滤光层32和发光元件21之间的距离过宽，从发光元件21射出的光中向装置侧面逃逸的光的比例增加，所以光的取出效率变差。该膜厚的控制通过对配置粘接层34的形成材料的量实施控制来进行。
另外，该有机EL装置1的周边部成为作为非发光部分的额缘部。该额缘部例如被配置在从元件基板20A上的设置于最端部的隔壁13的头顶部至元件基板20A的端部之间。如图3所示，该额缘部的幅度D例如为2mm，密封层33的幅度d例如为lmm。
接着，使用图4的概略俯视图说明有机EL装置1的平面结构。元件基板20A具有俯视下呈矩形的形状，具有配置在基板主体20的中央部的显示区域3、和配置在显示区域3的周围的额缘部4。
显示区域3具有俯视下呈矩形的区域形状，图1所示的子像素X被配置成矩阵状。在子像素X上分别配置有发光元件21，发光元件21成为取出红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的任意光的构成。这些发出各种颜色的子像素X在图中的短边方向以相同颜色排成列，构成所谓的条紋状配置。而且，子像素X发出的RGB成为一个组合，构成单位像素，该单位像素使RGB的发光混色来进行全色显示。对于显示区域3的大小而言，对角大约为4英寸。额缘部4中具有覆盖显示区域3且形成为面积(直至在额缘部4露出)大于显示区域3的俯视下呈矩形的阴极ll、围绕阴极ll的周围而形成的第一阴极布线22A、与第一阴极布线22A连接形成的第二阴极布线22B、和配置在阴极11的两个短边并连接阴极11与第一阴极布线22A的带状阴极连接层24。而且，元件基板20A的长边中的一个长边25，在其中央部具有当使元件基板20A与其他构件电连接时所使用的安装端子40。
在显示区域3的周围，以包围显示区域的方式设置有包围构件W,包围构件W的内侧的区域成为形成有多个发光元件21的元件区域5。阴极连接层24沿着包围构件W的延伸方向，在阴极11的两个短边延伸设置成带状。
第 一 阴极布线22A与阴极11的两个短边及与边25侧相反侧的阴极11的长边对置，被配置成俯视为U字形。而第二阴极布线22B形成为俯视下L字形，在第一阴极布线22A的两端部分别连接有第二阴极布线22B的一端部。并且，在各第二阴极布线22B的另一端部i史置有连接端子部23，连接端子部23构成安装端子40的一部分，被设置成到达边25。
安装端子40与有机EL装置1所具有的各种布线和未图示的电路布线连接。安装端子40用于使有机EL装置1和其他构件电连接。安装端子40根据需要被进行基于金或银等高导电性金属的镀敷，可以提高安装端子40的导电性。
各种布线中，除了安装端子40的端部之外，形成有阻气层19。在未被阻气层19覆盖的部分(露出部分)，也包括构成安装端子40的一部分的连接端子部23。而且，第二阴极布线22B所具有的屈曲部也被阻气层19覆盖。
接着，对本实施方式的有机EL装置1的作用进行说明。
如图3所示，包围构件W的外侧面由平坦化层16的外侧面16a、上面16b、及隔壁13的外侧面13a，以从元件基板20A竖起的方式形成为阶梯状。因此，在按照跨上包围构件W的方式形成布线等的情况下，在元件基板20A上的第一阴极布线22A、与平坦化层16的外侧面16a的边界附近，容易出现因覆盖不足或裂紋等缺陷的发生而导致的断线。
但是，在本实施方式的有机EL装置1中，如上所述，形成为阴极连接层24的厚度T大于阴极ll的厚度t。因此，与将阴极ll引出至包围构件W的外侧而使其直接与第一阴极布线22A连接的情况相比，在第一阴极布线22A与平坦化层16的外侧面16a的边界附近难以发生覆盖不足或裂紋等缺陷。同样，平坦化层16的外侧面16a和上面16b的边界附近、平坦化层16的上面16b和隔壁13的外侧面13a的边界附近也被防止发生缺陷。因此，通过本实施方式，能使阴极连接层24难以发生缺陷，可以防止阴极11和第一阴极布线22A之间的断线。
而且，相对于阴极11的厚度t为20nm以下的厚度如约为10nm，阴极连接层24的厚度T为120nm以上的厚度如约为300nm。如此，通过使阴极连接层24的厚度T为远远大于阴极ll的值，能够更可靠地防止缺陷的发生，从而能够更确实可靠地防止阴极11和第一阴极布线22A之间的断线。
并且，形成包围构件W的外侧面的平坦化层16的外侧面16a与基板主体20的表面20a之间所成的角度6 1、及隔壁13的外侧面13a与基板主体20的表面20a之间所成的角度6 2,分别为20度以上70度以下。通过如此使角度6 1、 62为20度以上，可使包围构件W周缘部的基板主体20的表面20a方向的幅度不会增大为必要以上。另外，通过使6 1、 62为70度以下，可以防止形成包围构件W的外侧面的平坦化层16的外侧面16a和隔壁13的外侧面13a以不必要的陡峭角度竖起，从而能够防止在阴极连接层24发生缺陷。
另外，在包围构件W的厚度Tw为lnm以上的情况下，可以通过包围构件W可靠地划分元件区域5和其以外的区域。另一方面，由如上所述的缺陷而引起的断线变得容易发生,但通过如上所示构成阴极连接层24，可以防止缺陷，防止断线。
此外，在阴极连接层24由离子化倾向比阴极ll的材料小的材料形成的情况下，与阴极11直接与第一阴极布线22A连接的情况或使用离子化倾向大于或等于阴极ll的离子化倾向的材料作为阴极连接层24的材料的情况进行比较，第一阴极布线22A和阴极11之间的材料变得难 以腐蚀。因此，可以防止因第一阴极布线22A和阴极11之间的材料的 腐蚀导致水分向发光元件21的内部的浸入，防止发光元件21的劣化。
而且，通过由铝形成阴极连接层24，与用银等金属材料制造阴极连 接层24的情况相比，可低温形成、容易制造，同时可削减材料成本。
并且，在层叠金属薄膜和透明导电膜构成阴极ll的情况下，与仅由 金属薄膜形成阴极11的情况相比，可将金属薄膜形成得更薄，能够在 确保阴极ll的透光性的同时抑制电阻的增加。
另外，通过形成覆盖阴极11及阴极连接层24的电极保护层17，在 形成有机緩沖层18时，由电极保护层17保护阴极11及阴极连接层24， 可以防止阴极11及阴极连接层24受损。由此，还能够防止阴极ll的 下层侧的功能层受损。而且，可以防止固化前的有机緩沖层18的材料 浸透到阴极11及阴极连接层24中。
此外，电极保护层17及阻气层19覆盖第一阴极布线22A而形成， 在第一阴极布线22A的表面形成有ITO(氧化物导电膜)。该ITO由于 在成膜的过程中采用多晶柱状结构，所以间隙多、水分容易浸入。而且， 若为了提高ITO的导电性，进行加热处理，则结晶(晶粒grain)凝 集生长，所以间隙会进一步增多。因此，如果第一阴极布线22A露出， 则外部环境的水蒸气等水分有可能经由第一阴极布线22A的表面的 ITO浸入到有机EL装置1的内部。但在本实施方式中，由于利用由透 湿性低的硅化合物构成的层覆盖第一阴极布线22A，所以可防止来自第 一阴极布线22A的水分浸入，避免由发光元件21的劣化导致的显示性 能降低，能够维持显示性能。
而且，利用有机緩冲层18緩和由元件基板20A的翘曲或体积膨胀 产生的应力，可以防止电极保护层17从隔壁13的剥离。另外，通过有 机緩冲层18可以緩和元件基板20A上的凹凸不平。由此，可形成平坦 的阻气层19,消除应力集中的部位，可以防止在阻气层19发生裂紋。 因此，可使阻气层19的防止水分浸入到装置内部的功能提高。
并且，有机緩冲层18的周边端部35相对于元件基板20A的水平方向的仰角6为20度以下，在本实施方式中，仰角6为10度。由此，在 机緩冲层18的周边端部35，可防止覆盖有机緩冲层18而形成的阻气层 19对应于基底形状成为陡悄的角度。因此，可以防止因覆盖有机緩冲层 18的周边端部35的阻气层19的应力集中导致的裂紋或剥离等损伤。
另外，可以通过阻气层19抑制由氧或水分引起的发光元件21的劣 化等。并且，由于阻气层19也完全覆盖有机緩冲层18，所以还可以防 止经由有机緩沖层18的水分浸入。
此外，由于有机緩冲层18和形成于其上的阻气层19由热膨胀率不 同的材料形成，所以基于环境的变化或装置的驱动所引起的发热，这些 层的温度将发生变化，此时，有可能因热膨胀率的差而导致阻气层19 破损。这样的破损容易在阻气层19的形状发生变化的有机緩冲层18的 端部发生。但在本实施方式中，按照与有机緩沖层18的周边端部35重 叠的方式形成密封层33，使得阻气层19被有机材料夹持。由此，可以 防止因应力集中导致的阻气层19的裂紋或剥离等损伤。因此，可防止 水分经由第一阴极布线22A或有机緩冲层18到达发光元件21,从而能 够防止暗斑的发生。
而且，在本实施方式中，与阻气层19对置地"^殳置有保护基板31。 因此，可以通过保护基板31防止阻气层19的破损，维持阻气层19的 防止水分浸入到装置内部的功能。另外，可以通过保护基板31自身防 止水分浸入。
并且，本实施方式中，在密封层33及粘接层34的形成材料中不 含隔离物或无机填料等粒子状的填充材料。因此，在元件基板20A和保 护基板31的压接时，可以避免压接的压力借助填充剂传递至阻气层19 而使阻气层19受损。
[第二实施方式
接着，引用图1~图3并使用图5,对于本发明的第二实施方式进 行说明。本实施方式与上述第一实施方式中说明的有机EL装置1不同 在于，阴极连接层24B沿着包围构件W的三个边连续形成。其他方面 与第一实施方式相同，所以对同一部分附加相同符号，省略对其的说明。如图5所示，对于本实施方式的有机EL装置1B而言，阴极连接 层24B沿着包围构件W的三个边延伸设置成带状。
由此，不仅使发光元件21的阴极11及第一阴极布线22A、与阴极 连接层24的连接面积增大而降低连接阻抗，并且使阴极连接层24的截 面积增加、降低电阻。
另外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明宗旨的 范围内，可以进行各种变形而实施。
例如，如果沿袭本发明的技术思想，则使用TFT等的有源矩阵并 不是必须的，可使用面向单纯矩阵的元件基板来实施本发明，即使进行 单纯矩阵驱动，也能够以低成本得到完全相同的效果。
而且，通过按每个RGB像素控制金属反射层和发光层的距离， 可以提高RGB的发光效率。
另外，由于上述实施方式的有机EL装置是顶部发射方式的发光方 法，所以阳极没有必要具有透光性，也可以设置铝等不透光的金属电极。 此时，由于阳极对光进行反射而兼有前述金属反射层的功能，所以可以 不设置金属反射层。
而且，在上述的实施方式中使用了低分子系的发光材料，但也可 以使用高分子系的发光材料形成发光层。并且，可以使各层的构成发生 变化，成为同时发出红色、绿色、蓝色三种颜色来取出白色发光的三层 结构。
另外，在上述的实施方式中单层形成电极保护层，但也可以层叠多 层。例如，可以由低弹性模量的下层和高耐水性的上层构成电极保护层。
而且，上述实施方式中的阻气层形成得比密封层的外周大，但没 必要比密封层大，可以与有机緩冲层的周边端部同样地形成在密封层的 幅度内。
另外，在上述实施方式中，单层形成了阻气层，但也可以层叠多层。 此外，在保护基板上，除了彩色滤光层之外还可以设置阻断或吸收紫外线的层、或光反射防止膜、散热层等功能层。
而且，上述的实施方式中，在密封层的材料中不含粒子状的填充 材料，但在不与有机緩冲层接触那样的结构的情况下，可以在不损伤阻 气层的程度下混合弹性模量小的有机材料的球状粒子。
权利要求
1. 一种有机EL装置，其特征在于，具有形成有多个发光元件的元件区域，所述发光元件含有设置在基体上的第一电极、设置在所述第一电极的上方的功能层、和设置在所述功能层的上方的第二电极；设置在所述基体上的包围构件，其被配置在包围所述元件区域的位置，对多个所述发光元件中至少最接近所述基体的外周的元件所包含的功能层的所述外周侧的侧部进行覆盖；和导电构件，其被配设在所述包围构件的外侧；与所述导电构件连接并从所述包围构件的外侧跨上所述包围构件而与所述第二电极连接的连接用导电构件的厚度，大于所述第二电极的厚度。
2. 如权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，所述连接用导电构件的厚度为120nm以上，所述第二电极的厚度 为20nm以下。
3. 如权利要求1或2所述的有机EL装置，其特征在于， 所述包围构件的厚度为1 n m以上。
4. 如权利要求1~3中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述包围构件的所述基体的外周侧的外侧面与基体表面之间所成 的角度为20度以上70度以下。
5. 如权利要求1 4中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述连接用导电构件由离子化倾向比所述第二电极的材料小的材 料形成。
6. 如权利要求1 ~ 5中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于， 所述连接用导电构件由铝形成。
7. 如权利要求1~6中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于， 所述第二电极层叠有金属薄膜和透明导电膜而形成。
8. 如权利要求1~7中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于， 形成有覆盖所述第二电极及所述连接用导电构件的电极保护层、形成在所述电极保护层上并对形成所述包围构件的外侧部的面进行覆盖 的有机緩沖层、和覆盖所述有机緩冲层及所述电极保护层的阻气层。
9. 如权利要求8所述的有机EL装置，其特征在于， 所述有机緩冲层的端部的接触角度形成为20度以下。
10. 如权利要求1~9中任意一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述导电构件以围绕所述包围构件的方式连续形成为带状，所述连接用导电构件沿着所述包围构件的延伸方向被延伸设置成 带状。
全文摘要
一种在连接包围构件的内侧的发光元件的电极、和包围构件的外侧的导电构件时，可防止电极与导电构件之间的断线的有机EL装置。具有形成有多个发光元件的元件区域，该发光元件含有设置在基体(20)上的第一电极(10)、设置在第一电极的上方的功能层(12)、和设置在功能层的上方的第二电极(11)；设置在所述基体上的包围构件(W)，其被配置在包围所述元件区域的位置，对多个所述发光元件中至少最接近所述基体的外周的元件所包含的功能层的所述外周侧的侧部进行覆盖；和被配设在包围构件的外侧的导电构件(22A)；与导电构件连接并从包围构件的外侧跨上包围构件而与第二电极连接的连接用导电构件的厚度，大于第二电极的厚度。
文档编号H01L27/32GK101510555SQ200910008689
公开日2009年8月19日 申请日期2009年2月11日 优先权日2008年2月13日
发明者林建二 申请人:精工爱普生株式会社