(57)【要約】【課題】中間層から発生し得るアウトガスによる発光部の劣化を抑える。【解決手段】発光装置１０は、発光部１４２、第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０を備えている。発光部１４２は、基板１００上に設けられ、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０の積層構造からなっている。有機層１２０は、発光層（ＥＭＬ）を含んでいる。第１無機層２１０は、発光部１４２を覆っている。中間層２２０は、有機材料を含んでおり、第１無機層２１０を覆っている。第２無機層２３０は、中間層２２０を覆っている。中間層２２０は、ガス吸収材Ａを含んでいる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆い、有機材料を含む中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
を備え、
前記中間層は、ガス吸収材を含む発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記中間層は、前記ガス吸収材を含む層を有する発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記ガス吸収材は、ガスを化学的に吸着する材料である発光装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記ガス吸収材は、ガスを物理的に吸着する材料である発光装置。
【請求項５】
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆い、有機材料を含む中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
前記発光部と前記中間層との間に位置するガスバリア層と、
を備える発光装置。
【請求項６】
請求項５に記載の発光装置において、
前記ガスバリア層は、前記第１無機層と前記中間層の間に位置している発光装置。
【請求項７】
請求項５に記載の発光装置において、
前記ガスバリア層は、前記発光部と前記第１無機層の間に位置している発光装置。
【請求項８】
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆う中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
を備え、
前記中間層は、ケイ素化合物を含む発光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の発光装置において、
前記ケイ素化合物は、ポリシロキサンである発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光装置として有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開発されている。ＯＬＥＤは、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）により光を発する有機層を有している。有機層は、一部の物質、例えば、水分又は酸素によって劣化するおそれがある。有機層の劣化を防ぐため、発光部、すなわち有機層を封止することがある。
【０００３】
特許文献１には、発光部を封止する方法について記載されている。この方法では、発光部をＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって堆積された第１バリア層によって覆う。次いで、第１バリア層をＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって堆積された有機材料によって覆う。次いで、有機材料を異方性エッチングによってエッチングする。次いで、有機材料をＡＬＤによって形成された第２バリア層によって覆う。第１バリア層がパーティクルを覆う場合、パーティクルにより生じる凹凸によって、異方性エッチングでは、パーティクルの近傍にのみ有機材料が残り、残りの領域の有機材料が除去されるように有機材料がエッチングされる。有機材料によってパーティクルの移動を抑制し、パーティクルの移動による第１バリア層のダメージを抑えることができる。
【０００４】
特許文献２にも、発光部を封止する方法について記載されている。この方法では、ＡＬＤによって堆積された無機層及び蒸着重合によって堆積された有機層を発光部上に交互に積層している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１７６７１７号公報
【特許文献２】特開２０１７−１０７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、発光部を、第１無機層、有機材料を含む中間層及び第２無機層を含む封止構造によって封止することを検討し、発光部を劣化し得るアウトガスが中間層から発生し得ることを見出した。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題としては、中間層から発生し得るアウトガスによる発光部の劣化を抑えることが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆い、有機材料を含む中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
を備え、
前記中間層は、ガス吸収材を含む発光装置である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆い、有機材料を含む中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
前記発光部と前記中間層との間に位置するガスバリア層と、
を備える発光装置である。
【００１０】
請求項８に記載の発明は、
基板上に設けられ、第１電極、発光層を含む有機層及び第２電極の積層構造からなる発光部と、
前記発光部を覆う第１無機層と、
前記第１無機層を覆う中間層と、
前記中間層を覆う第２無機層と、
を備え、
前記中間層は、ケイ素化合物を含む発光装置である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る発光装置を説明するための平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施形態２に係る発光装置を説明するための断面図である。
【図４】実施形態３に係る発光装置を説明するための断面図である。
【図５】図４の変形例を示す図である。
【図６】実施形態４に係る発光装置を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１３】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る発光装置１０を説明するための平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１４】
図２を用いて、発光装置１０の概要について説明する。発光装置１０は、発光部１４２、第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０を備えている。発光部１４２は、基板１００上に設けられ、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０の積層構造からなっている。有機層１２０は、発光層（ＥＭＬ）を含んでいる。第１無機層２１０は、発光部１４２を覆っている。中間層２２０は、有機材料を含んでおり、第１無機層２１０を覆っている。第２無機層２３０は、中間層２２０を覆っている。
【００１５】
中間層２２０は、ガス吸収材Ａを含んでいる。
【００１６】
上述の構成によれば、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。具体的には、中間層２２０は、有機材料を含んでいる。本発明者は、中間層２２０の有機材料が樹脂材料、特にエポキシ樹脂又はアクリル樹脂であるとき、中間層２２０からアウトガスが発生し得ることを見出した。このアウトガスは、発光部１４２、特に有機層１２０を劣化し得る。上述の構成によれば、このアウトガスをガス吸収材Ａによって吸収することができる。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００１７】
図１を用いて、発光装置１０の平面レイアウトについて説明する。
【００１８】
発光装置１０は、基板１００、複数の第１電極１１０、複数の第２電極１３０、複数の絶縁層１５０、第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０を備えている。
【００１９】
各第１電極１１０及び各第２電極１３０は、一方向に延伸しており、互いに重なっている。複数の第１電極１１０及び複数の第２電極１３０は、当該一方向に直交する方向に沿って並んでいる。
【００２０】
各絶縁層１５０は、各第１電極１１０及び各第２電極１３０と重なっており、開口１５２を有している。絶縁層１５０は、開口１５２によって発光部１４２を画定している。各発光部１４２は、上述した一方向に延伸しており、複数の発光部１４２は、当該一方向に直交する方向に沿って並んでいる。このようにして、複数の発光部１４２は、ストライプ状に並んでいる。
【００２１】
発光装置１０は、隣り合う発光部１４２の間に透光部１４４を有している。透光部１４４は、遮光部材、特に図１に示す例では第２電極１３０と重なっていない。したがって、発光装置１０の外部からの光は、透光部１４４を透過することができる。このようにして、発光装置１０は、透光性を有している。つまり、発光装置１０を挟んで向こう側が見えるようになっている。
【００２２】
第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０は、複数の発光部１４２を封止している。中間層２２０は、複数の発光部１４２を覆っている。第１無機層２１０の端部及び第２無機層２３０の端部は、中間層２２０の端部よりも外側に位置している。したがって、図２を用いて後述するように、第１無機層２１０と第２無機層２３０は、中間層２２０の端部の外側に互いに接することができる。
【００２３】
図２を用いて、発光装置１０の断面構造について説明する。
【００２４】
発光装置１０は、基板１００、第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、絶縁層１５０、第１無機層２１０、中間層２２０、第２無機層２３０及び保護層３００を備えている。
【００２５】
基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、絶縁層１５０、第１無機層２１０、中間層２２０、第２無機層２３０及び保護層３００は、基板１００の第１面１０２側に位置している。基板１００の第２面１０４は、基板１００の第１面１０２の反対側にある。
【００２６】
発光装置１０は、発光部１４２を有している。発光部１４２は、絶縁層１５０の開口１５２によって画定されており、絶縁層１５０の開口１５２内において積層された第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０を有している。
【００２７】
図２に示す例において、発光装置１０は、ボトムエミッションである。したがって、有機層１２０から発せられた光は、第１電極１１０及び基板１００を透過して発光装置１０の外部へ出射される。このため、第１電極１１０は、透光性を有する必要があり、したがって、透明導電材料を含む必要があり、第２電極１３０は、遮光性、特に光反射性を有する必要があり、したがって、光反射性導電材料を含む必要がある。
【００２８】
透明導電材料は、例えば、金属酸化物（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）又はＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ））、カーボンナノチューブ又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳとすることができる。
【００２９】
光反射性導電材料は、例えば、金属、特に、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＩｎからなる群の中から選択される金属又はこの群から選択される金属の合金とすることができる。
【００３０】
他の例において、発光装置１０は、トップエミッションであってもよい。この例において、有機層１２０から発せられた光は、第２電極１３０、第１無機層２１０、中間層２２０、第２無機層２３０及び保護層３００を透過して発光装置１０の外部へ出射される。
【００３１】
有機層１２０は、例えば、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）を含むようにすることができる。この例では、ＨＩＬ及びＨＴＬを介してＥＭＬに注入された正孔とＥＩＬ及びＥＴＬを介してＥＭＬに注入された電子がＥＭＬにおいて再結合して光が発せられる。
【００３２】
第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０は、発光部１４２を封止するために設けられている。第１無機層２１０及び第２無機層２３０は、発光部１４２、特に有機層１２０を劣化させ得る物質（例えば、水分又は酸素）を遮断するバリア層として機能している。中間層２２０は、第１無機層２１０と第２無機層２３０の間の中間層として機能している。
【００３３】
中間層２２０によって、第１無機層２１０に覆われた異物を固定することができる。具体的には、基板１００の第１面１０２上に異物がある状態で第１無機層２１０を形成すると、第１無機層２１０が異物を覆うようになる。異物に物理的な力（例えば、振動）が加わると、第１無機層２１０に覆われた異物が移動して第１無機層２１０を破ることがある。このような破れは、第１無機層２１０の封止能力を劣化させる。本実施形態では、第１無機層２１０に覆われた異物の移動を防ぐため、中間層２２０が設けられている。
【００３４】
第１無機層２１０及び第２無機層２３０によって、有機層１２０を劣化させ得る物質（例えば、水分又は酸素）が中間層２２０を伝搬することを防ぐことができる。具体的には、中間層２２０の底面は、第１無機層２１０によって覆われており、中間層２２０の上面及び側面は、第２無機層２３０によって覆われている。したがって、中間層２２０のいずれの部分も、第１無機層２１０及び第２無機層２３０の外側の環境に曝されていない。さらに、第２無機層２３０は、中間層２２０の端部を覆い、かつ中間層２２０の端部の外側で第１無機層２１０と接している。したがって、有機層１２０を劣化させ得る物質（例えば、水分又は酸素）が第１無機層２１０と第２無機層２３０の間から入り込むことを防ぐことができる。このようにして、有機層１２０を劣化させ得る物質（例えば、水分又は酸素）が中間層２２０を伝搬することを防ぐことができる。
【００３５】
第１無機層２１０は、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）膜である。第１無機層２１０は、ＡＬＤによって形成された一又は複数の無機層を含んでいる。ＡＬＤ膜は、段差被覆性に優れている。したがって、第１無機層２１０は、基板１００の第１面１０２上の凹凸（例えば、発光部１４２又は絶縁層１５０）の形状に沿って形成されている。特に図２に示す例において、第１無機層２１０は、第２電極１３０、絶縁層１５０及び基板１００の第１面１０２に接している。
【００３６】
中間層２２０は、有機材料及びガス吸収材Ａを含んでいる。ガス吸収材Ａは有機材料内において分散されている。したがって、有機材料から発生したアウトガスをガス吸収材Ａによって吸収することができる。
【００３７】
有機材料は、特に樹脂材料、例えばエポキシ樹脂又はアクリル樹脂である。
【００３８】
一例において、ガス吸収材Ａは、ガスを化学的に吸着する材料にすることができる。化学的吸着においては、ガス吸収剤Ａの表面とガスの分子（又は原子）の間で電子が交換されて、ガス吸収剤Ａの表面とガスの分子（又は原子）の間に強い結合（例えば、共有結合、イオン結合、金属結合又は配位結合）が生じる。この例において、ガス吸収材Ａの材料は、例えば、活性金属又は金属化合物を担持した活性炭にすることができる。
【００３９】
他の例において、ガス吸収材Ａは、ガスを物理的に吸着する材料にすることができる。物理的吸着においては、ガスの分子が、弱い力、特に分子間力（例えば、ファンデルワールス力）によってガス吸収剤Ａの表面に束縛される。この例において、ガス吸収材Ａの材料は、例えば、活性炭又はモレキュラーシーブにすることができる。
【００４０】
中間層２２０は、例えば、塗布膜とすることができる。つまり、中間層２２０は、有機材料を構成する材料及びガス吸収材Ａが分散された溶液を塗布し、この溶液を塗布して形成することができる。
【００４１】
第２無機層２３０は、第１無機層２１０と同様にして、ＡＬＤ膜である。第１無機層２１０は、ＡＬＤによって形成された一又は複数の無機層を含んでいる。
【００４２】
保護層３００は、第１無機層２１０及び第２無機層２３０を保護するために設けられている。保護層３００は、第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０を覆っている。保護層３００は、例えば、樹脂材料を含むようにすることができる。
【００４３】
次に、図２を用いて、発光装置１０の製造方法について説明する。
【００４４】
基板１００の第１面１０２上に第１電極１１０を形成する。一例において、第１電極１１０は、導電層をパターニングすることによって形成することができる。
【００４５】
次いで、基板１００の第１面１０２上に絶縁層１５０を形成する。一例において、絶縁層１５０は、絶縁層をパターニングすることによって形成することができる。
【００４６】
次いで、基板１００の第１面１０２上に有機層１２０及び第２電極１３０を順に形成する。一例において、有機層１２０及び第２電極１３０は、マスクを用いた蒸着により形成することができる。
【００４７】
次いで、基板１００の第１面１０２上に第１無機層２１０をＡＬＤによって形成する。
【００４８】
次いで、基板１００の第１面１０２上に中間層２２０を形成する。一例において、中間層２２０は、中間層２２０を構成する溶液を塗布し、この溶液を乾燥させることで形成することができる。
【００４９】
次いで、基板１００の第１面１０２上に第２無機層２３０をＡＬＤによって形成する。
【００５０】
次いで、基板１００の第１面１０２上に保護層３００を形成する。
【００５１】
このようにして、発光装置１０が製造される。
【００５２】
以上、本実施形態によれば、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、ストライプ状に並んだ複数の発光部１４２を封止する封止構造（第１無機層２１０、中間層２２０及び第２無機層２３０）を説明したが、本実施形態に係る封止構造は、本実施形態に係る発光部１４２とは異なる構造を有する発光部（例えば、面状に広がった１つの発光部を有する発光パネル又はマトリクス状に並べられた複数の発光部を有するディスプレイ（アクティブマトリクス及びパッシブマトリクスの双方を含む。））にも適用可能である。
【００５４】
（実施形態２）
図３は、実施形態２に係る発光装置１０を説明するための断面図であり、実施形態１の図２に対応する。本実施形態に係る発光装置１０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０と同様である。
【００５５】
中間層２２０は、ガス吸収材を含む層、すなわち、図３中のガス吸収層２２４を有している。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスをガス吸収層２２４によって吸収することができる。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００５６】
特に図３に示す例では、中間層２２０は、層２２２、ガス吸収層２２４及び層２２６を有している。層２２２は、第１無機層２１０に接しており、層２２６は、第２無機層２３０に接している。層２２２及び層２２６は、ガス吸収材を含まないで有機材料のみを含むようにすることができる。ガス吸収層２２４は、図２に示した中間層２２０と同様にして、有機材料及びガス吸収材を含むようにすることができる。
【００５７】
発光部１４２の劣化を抑える観点からすると、ガス吸収層２２４は、発光部１４２の近くに位置していることが好ましい。ただし、中間層２２０、特に、発光部１４２側の層２２２から発生したガスが拡散する過程で濃度勾配によりガス吸収層２２４に引き寄せられる場合は、ガス吸収層２２４は、必ずしも発光部１４２の近くに位置していなくてもよい。
【００５８】
（実施形態３）
図４は、実施形態３に係る発光装置１０を説明するための断面図であり、実施形態１の図２に対応する。本実施形態に係る発光装置１０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０と同様である。
【００５９】
発光装置１０は、ガスバリア層２４０を備えている。ガスバリア層２４０は、第１無機層２１０と中間層２２０の間に位置している。つまり、ガスバリア層２４０は、発光部１４２と中間層２２０の間に位置している。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスをガスバリア層２４０によって発光部１４２から遮断することができる。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００６０】
ガスバリア層２４０は、中間層２２０から発生し得るアウトガスの種類に応じて様々な材料を含むようにすることができる。一例において、ガスバリア層２４０は、緻密な無機膜、特に緻密な金属膜とすることができる。アウトガスの分子が大きい場合、ガスバリア層２４０は、有機膜としてもよい。
【００６１】
図５は、図４の変形例を示す図である。
【００６２】
ガスバリア層２４０は、発光部１４２と第１無機層２１０の間に位置している。つまり、ガスバリア層２４０は、発光部１４２と中間層２２０の間に位置している。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスをガスバリア層２４０によって発光部１４２から遮断することができる。したがって、中間層２２０から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００６３】
（実施形態４）
図６は、実施形態４に係る発光装置１０を説明するための断面図であり、実施形態１の図２に対応する。本実施形態に係る発光装置１０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０と同様である。
【００６４】
発光装置１０は、中間層２２１を備えている。中間層２２１は、図２に示した中間層２２０と同様にして、第１無機層２１０と第２無機層２３０の間に位置している。
【００６５】
中間層２２１は、ケイ素化合物を含んでいる。中間層２２１は、中間層２２０（例えば、図２）と同様にして、第１無機層２１０に覆われた異物を固定することができる。
【００６６】
一例において、ケイ素化合物は、シロキサン化合物、特に、ポリシロキサンにすることができる。ポリシロキサンから発生するアウトガスの量は、ポリシロキサン中のシロキサン結合と炭化水素基の結合によって、ポリシロキサン以外の有機材料、例えば、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂から発生するアウトガスの量よりも少ないものとなる。したがって、ポリシロキサンを含まない中間層から発生し得るアウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００６７】
他の例において、ケイ素化合物は、シラザン化合物、特に、ポリシラザンにすることができる。ポリシラザンのガスバリア特性によって、アウトガスによる発光部１４２の劣化を抑えることができる。
【００６８】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００６９】
１０  発光装置
１００  基板
１０２  第１面
１０４  第２面
１１０  第１電極
１２０  有機層
１３０  第２電極
１４２  発光部
１４４  透光部
１５０  絶縁層
１５２  開口
２１０  第１無機層
２２０  中間層
２２１  中間層
２２２  層
２２４  ガス吸収層
２２６  層
２３０  第２無機層
２４０  ガスバリア層
３００  保護層
Ａ  ガス吸収材
【図１】
2019075316.tif 000003
【図２】
2019075316.tif 000004
【図３】
2019075316.tif 000005
【図４】
2019075316.tif 000006
【図５】
2019075316.tif 000007
【図６】
2019075316.tif 000008