(57)【要約】【課題】ガラス層を有する基板を用いた光装置において、光装置に可撓性を与えつつ、基板を割れにくくする。【解決手段】光装置１０は、例えば発光装置又は光電変換装置であり、基板１００及び光機能部１４０を有している。基板１００は厚さが３００μｍ以下のガラス層を有している。光機能部１４０は基板１００の第１面１０２に形成されており、第１電極１１０、第２電極１３０、及び有機層１２０を有している。有機層１２０は第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置している。そして基板１００のガラス層の端面１０６の少なくとも一部は、第１面１０２に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが３００μｍ以下のガラス層を有する基板と、
前記基板の第１面に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する有機層を有する光機能部と、
を備え、
前記ガラス層の端面の少なくとも一部は、前記第１面に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光装置において、
前記傾斜している領域が前記第１面に対してなす角度は、１１０°以上１６０°以下である光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光装置において、
前記光機能部は光の受光または発光を、前記基板を透過して行う光装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光装置において、
前記傾斜している領域が前記第１面に対してなす角度は、２０°以上８０°以下である光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光装置において、
前記光機能部は光の受光または発光を、前記基板を透過しないで行う光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の光装置において、
前記基板は矩形であり、
前記基板の互いに対向する２つの辺において、前記端面は傾斜している光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の光装置において、
前記基板は長方形であり、
前記２つの辺は前記長方形の長辺であり、
前記基板は前記長辺に沿う方向に湾曲している光装置。
【請求項８】
第１の方向に湾曲しており、ガラス層を有する基板と、
前記基板の第１面に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する有機層を有する光機能部と、
を備え、
前記ガラス層の端面のうち前記第１の方向に延在している領域の少なくとも一部は、前記第１面に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光素子（例えば発光素子や光電変換素子）の一つに有機ＥＬ素子がある。有機ＥＬ素子は、光機能層として有機層を有している。このため、有機ＥＬ素子を有する光装置は、基板に可撓性を持たせた場合、可撓性を有することができる。
【０００３】
可撓性を有する基板の一つに、樹脂基板がある。例えば特許文献１には、樹脂基板を用いた有機発光ダイオードにおいて、光の取出効率を高くするために、基板の平面形状を長方形にすること、この長方形の長辺の長さを短辺の長さの５倍以上にすること、及び、有機層を形成する側の辺の長さを、光出斜面側の辺の長さよりも短くすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板をガラスで形成すると、基板を樹脂で形成した場合と比較して水分を透過しにくくなる。また、ガラス製の基板も、薄くなると可撓性を有するため、ガラス基板を用いた光装置でも可撓性を得ることができる。ただし、基板をガラスで作成すると、光装置を湾曲させたときに基板が割れやすくなる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、ガラス層を有する基板を用いた光装置において、光装置に可撓性を与えつつ、基板を割れにくくす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】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、厚さが３００μｍ以下のガラス層を有する基板と、
前記基板の第１面に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する有機層を有する光機能部と、
を備え、
前記ガラス層の端面の少なくとも一部は、前記第１面に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している光装置である。
【０００８】
請求項８に記載の発明は、第１の方向に湾曲しており、ガラス層を有する基板と、
前記基板の第１面に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極の間に位置する有機層を有する光機能部と、
を備え、
前記ガラス層の端面のうち前記第１の方向に延在している領域の少なくとも一部は、前記第１面に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している光装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る光装置の構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の変形例を示す断面図である。
【図４】実施例１に係る光装置の構成を示す平面図である。
【図５】図４から第２電極及び封止層を取り除いた図である。
【図６】図５から有機層及び絶縁層を取り除いた図である。
【図７】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】実施例２に係る光装置の平面図である。
【図９】図８から隔壁、第２電極、有機層、及び絶縁層を取り除いた図である。
【図１０】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】図８のＤ−Ｄ断面図である。
【図１２】図８のＥ−Ｅ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１は、実施形態に係る光装置１０の構成を示す平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。光装置１０は、例えば発光装置又は光電変換装置であり、基板１００及び光機能部１４０を有している。基板１００は厚さが３００μｍ以下のガラス層を有している。光機能部１４０は基板１００の第１面１０２に形成されており、第１電極１１０、第２電極１３０、及び有機層１２０を有している。有機層１２０は第１電極１１０と第２電極１３０の間に位置している。そして基板１００のガラス層の端面１０６の少なくとも一部は、第１面１０２に対して傾斜している領域を、厚さ方向の少なくとも一部に有している。以下、詳細に説明する。
【００１２】
基板１００は、例えばガラス層のみで構成されている。基板１００は、ガラス層の少なくとも一面に、さらに光学機能層などの層を積層させた構成であってもよい。上記したように基板１００のガラス層の厚さは、例えば３００μｍ以下であり、好ましくは２００μｍ以下である。また、基板１００の平面形状は多角形、例えば長方形などの矩形である。基板１００の平面形状が長方形の場合、この長方形の長辺の長さは短辺の長さの５倍以上であってもよいし、５倍未満であってもよい。
【００１３】
また、図２に示すように、基板１００の端面１０６の少なくとも一部は、第１面１０２に対して傾斜している領域を、基板１００の厚み方向の少なくとも一部に有している。本図に示す例において、端面１０６のうち基板１００の互いに対向する２辺（例えば長辺）に沿う領域は、第１面１０２に対して傾斜している。また、基板１００の厚さ方向において、端面１０６の全体が第１面１０２に対して傾斜している。この傾斜面は平面であってもよいし、曲面であってもよい。
【００１４】
また、図２に示すように第１面１０２に対する端面１０６の角度θは、例えば、１１０°以上１６０°以下、好ましくは１２０°以上１４０°以下になる。また、第２面１０４の縁の距離ｗと、基板１００の厚さｔの比（ｔ／ｗ）は、端面１０６の角度θの正接（tan）である。すなわちこの比は、例えばtan１６０°以上tan１１０°以下である。また、基板１００の短辺方向において、第１面１０２の幅は、第２面１０４の幅よりも狭くなっている。このため、基板１００の短辺に平行な方向の断面（すなわち図２）で見た場合、基板１００の断面は台形になっている。
【００１５】
なお、端面１０６をこのような形状にするためには、端面１０６を研磨又は化学エッチングすればよい。
【００１６】
基板１００の第１面１０２には、光機能部１４０が設けられている。光機能部１４０は、基板１００の第１面１０２側に、第１電極、有機層、及び第２電極をこの順に積層させた構成を有している。
【００１７】
第１電極は、光透過性を有する透明電極である。透明電極の材料は、金属を含む材料、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｕｎｇｓｔｅｎ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物である。第１電極の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。第１電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。なお、第１電極は、カーボンナノチューブ、又はＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性有機材料であってもよい。
【００１８】
有機層は光機能層、例えば発光層や光電変換層を有している。光装置１０が発光装置の場合、有機層は、例えば、正孔注入層、発光層、及び電子注入層をこの順に積層させた構成を有している。正孔注入層と発光層との間には正孔輸送層が形成されていてもよい。また、発光層と電子注入層との間には電子輸送層が形成されていてもよい。有機層は蒸着法で形成されてもよい。また、有機層のうち少なくとも一つの層、例えば第１電極と接触する層は、インクジェット法、印刷法、又はスプレー法などの塗布法によって形成されてもよい。なお、この場合、有機層の残りの層は、蒸着法によって形成されている。また、有機層のすべての層が、塗布法を用いて形成されていてもよい。
【００１９】
第２電極は、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、及びＩｎからなる第１群の中から選択される金属、又はこの第１群から選択される金属の合金からなる金属層を含んでいる。この場合、第２電極は遮光性を有している。第２電極の厚さは、例えば１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。ただし、第２電極は、第１電極の材料として例示した材料を用いて形成されていてもよい。第２電極は、例えばスパッタリング法又は蒸着法を用いて形成される。
【００２０】
なお、上記した第１電極及び第２電極の材料は、基板１００を光が透過する場合、すなわち光装置１０の発光及び受光が基板１００を透過して行われる場合（例えば発光装置におけるボトムエミッション型）の例である。基板１００とは逆側を光が透過する場合、すなわち光装置１０の発光及び受光が基板１００を透過しないで行われる場合（例えば発光装置におけるトップエミッション型）には、逆積型と、順積型との２種類の積層構造がある。逆積型では、第１電極の材料と第２電極の材料はボトムエミッション型と逆になる。すなわち第１電極の材料には上記した第２電極の材料が用いられ、第２電極の材料には上記した第１電極の材料が用いられる。他方の順積型では、上記した第２電極の材料の上に第１電極の材料を形成し、更にその上に有機層、さらにその上に薄く成膜した第２電極を形成することで、基板１００とは逆側から光を取出す構造である。本実施形態にかかる光装置１０は、ボトムエミッション型、及び上記した2種類のトップエミッション型のいずれの構造であってもよい。
【００２１】
そして光装置１０は、端面１０６のうち傾斜面を有する部分に沿う方向（図１及び図２位示す例においては基板１００の長辺に沿う方向）に湾曲される。例えば、光機能部１４０が放射又は受光する光が基板１００とは逆側を透過する場合、すなわちトップエミッション型であって基板１００を光が透過しない場合、光装置１０は第１面１０２が凸となる方向に湾曲される。また、光機能部１４０が放射又は受光する光が基板１００を透過する場合、すなわちボトムエミッション型の場合、光装置１０は第２面１０４が凸となる方向に湾曲される。いずれの場合においても、基板１００はガラス層を有しているため、基板１００の端面１０６を起点として基板１００にクラックが発生しやすい。
【００２２】
特に、第１面１０２が凸になる方向に湾曲される場合、端面１０６の第１面１０２側の稜は応力が集中しやすく、鋭角であるとチッピングや割れが生じやすい。これに対して本実施形態では、端面１０６のうち湾曲される方向に延在している部分（すなわち曲げ応力が加わる部分）は、厚さ方向に傾斜している。そして、端面１０６の角度θ（端面１０６と第１面１０２、凸となる方向側）が鈍角になる。このため、端面１０６にクラックは生じにくい。従って、光装置１０の信頼性は高くなる。
【００２３】
逆に、第２面１０４が凸になる方向に湾曲される場合、端面１０６の第２面１０４側の稜は応力が集中しやすく、鋭角であるとチッピングや割れが生じやすい。この場合、図３に示すように、端面１０６の角度θ（端面１０６と第１面１０２が成す角度）を鋭角、例えば２０°以上８０°以下にする。よって、端面１０６の第２面側（凸となる方向）の稜が鈍角となる。このようにすると、端面１０６にクラックは生じにくくなり、光装置１０の信頼性は高くなる。
【実施例】
【００２４】
（実施例１）
図４は、実施例１に係る光装置１０の構成を示す平面図である。説明のため、図４において封止層１６０は点線で示されている。図５は、図４から第２電極１３０及び封止層１６０を取り除いた図である。図６は図５から有機層１２０及び絶縁層１５０を取り除いた図である。図７は図４のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
本実施例において、光装置１０は照明装置であり、基板１００、及び発光部である光機能部１４０を備えている。光機能部１４０は、第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０を有している。第１電極１１０、有機層１２０、及び第２電極１３０の構成は、実施形態の通りである。
【００２６】
第１電極１１０の縁は、絶縁層１５０によって覆われている。絶縁層１５０は例えばポリイミドなどの感光性の樹脂材料によって形成されており、第１電極１１０のうち光機能部１４０の発光領域となる部分を囲んでいる。絶縁層１５０を設けることにより、第１電極１１０の縁において第１電極１１０と第２電極１３０が短絡することを抑制できる。絶縁層１５０は、絶縁層１５０となる樹脂材料を塗布した後、この樹脂材料を露光及び現像することにより、形成される。
【００２７】
また、光装置１０は、第１端子１１２及び第２端子１３２を有している。第１端子１１２は第１電極１１０に接続しており、第２端子１３２は第２電極１３０に接続している。第１端子１１２及び第２端子１３２は、例えば、第１電極１１０と同一の材料で形成された層を有している。なお、第１端子１１２と第１電極１１０の間には引出配線が設けられていてもよい。また、第２端子１３２と第２電極１３０の間にも引出配線が設けられていてもよい。
【００２８】
また、光装置１０は封止層１６０を有している。封止層１６０は光機能部１４０を封止するために設けられている。封止層１６０は、基板１００のうち光機能部１４０が形成されている面に形成されており、光機能部１４０を覆っている。ただし、第１端子１１２及び第２端子１３２の少なくとも一部は封止層１６０から露出している。封止層１６０は、例えば、スパッタリング法、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法を用いて形成されている。例えば、ＡＬＤ法を用いることにより、封止層１６０の段差被覆性は高くなる。封止層１６０の代わりに、アルミ膜などによって形成された封止部材が用いられてもよく、封止部材は基板の可撓性を妨げない範囲で適宜選定される。
【００２９】
そして図７に示すように、基板１００の構成は、実施形態の通りである。なお、図７は、光装置１０がボトムエミッション型の照明装置である場合を示している。このため、端面１０６が傾斜する方向は、実施形態の図３に示した例と同様になっている。一方、光装置１０がトップエミッション型の照明装置である場合、端面１０６が傾斜する方向は、図２に示した例と同様になる。
【００３０】
次に、光装置１０の製造方法を説明する。まず、基板１００上に第１電極１１０を形成する。この工程において、第１端子１１２及び第２端子１３２も形成される。次いで、絶縁層１５０、有機層１２０、及び第２電極１３０をこの順に形成する。
【００３１】
次いで、封止層１６０を形成する。その後、必要に応じて、封止層１６０のうち第１端子１１２上に位置する部分及び第２端子１３２上に位置する部分を除去する。
【００３２】
その後、基板１００の端面１０６を傾斜させる。この方法は、実施形態に示したとおりである。そして、必要に応じて光装置１０を湾曲させる。
【００３３】
なお、上記した工程のうち端面１０６を傾斜させる工程以外の工程は、複数の基板１００が一つの大きな基板になっている状態で行われる場合もある。この場合、封止層１６０を形成した後、基板を複数の基板１００に分割する必要がある。この場合、基板を基板１００に分割した後、端面１０６を傾斜させる処理が行われる。
【００３４】
本実施例によっても、端面１０６のうち湾曲される方向に延在している部分（すなわち曲げ応力が加わる部分）は、厚さ方向に傾斜している。このため、端面１０６にクラックは生じにくい。従って、光装置１０の信頼性は高くなる。
【００３５】
（実施例２）
図８は、実施例２に係る光装置１０の平面図である。図９は、図８から隔壁１７０、第２電極１３０、有機層１２０、及び絶縁層１５０を取り除いた図である。図１０は図８のＣ−Ｃ断面図であり、図１１は図８のＤ−Ｄ断面図であり、図１２は図８のＥ−Ｅ断面図である。
【００３６】
本実施例に係る光装置１０はディスプレイであり、基板１００、第１電極１１０、光機能部１４０、絶縁層１５０、複数の開口１５２、複数の開口１５４、複数の引出配線１１４、有機層１２０、第２電極１３０、複数の引出配線１３４、及び複数の隔壁１７０を有している。
【００３７】
基板１００の構成は、実施形態に示した通りである。このため、図１０に示すように基板１００の端面１０６は傾斜している。なお、図１０は、光装置１０がボトムエミッション型の照明装置である場合を示している。このため、端面１０６が傾斜する方向は、実施形態の図３に示した例と同様になっている。一方、光装置１０がトップエミッション型の照明装置である場合、端面１０６が傾斜する方向は、図２に示した例と同様になる。
【００３８】
第１電極１１０は、第１方向（図８におけるＹ方向）にライン状に延在している。そして第１電極１１０の端部は、引出配線１１４に接続している。
【００３９】
引出配線１１４は、第１電極１１０を第１端子１１２に接続する配線である。本図に示す例では、引出配線１１４の一端側は第１電極１１０に接続しており、引出配線１１４の他端側は第１端子１１２となっている。本図に示す例において、第１電極１１０及び引出配線１１４は一体になっている。そして引出配線１１４の上には、導体層１８０が形成されている。導体層１８０は、第１電極１１０を構成する材料よりも導電性が高い材料、例えば金属を用いて形成されている。導体層１８０は多層構造、例えばＭｏ合金層、Ａｌ合金層、及びＭｏ合金層の積層構造を有していてもよい。なお、引出配線１１４の一部は絶縁層１５０によって覆われている。
【００４０】
絶縁層１５０は、図８、及び図１０〜図１２に示すように、複数の第１電極１１０上及びその間の領域に形成されている。絶縁層１５０には、複数の開口１５２及び複数の開口１５４が形成されている。複数の第２電極１３０は、第１電極１１０と交差する方向（例えば直交する方向：図８におけるＸ方向）に互いに平行に延在している。そして、複数の第２電極１３０の間には、詳細を後述する隔壁１７０が延在している。開口１５２は、平面視で第１電極１１０と第２電極１３０の交点に位置している。具体的には、複数の開口１５２は、第１電極１１０が延在する方向（図８におけるＹ方向）に並んでいる。また、複数の開口１５２は、第２電極１３０の延在方向（図８におけるＸ方向）にも並んでいる。このため、複数の開口１５２はマトリクスを構成するように配置されていることになる。
【００４１】
開口１５４は、平面視で複数の第２電極１３０のそれぞれの一端側と重なる領域に位置している。また開口１５４は、開口１５２が構成するマトリクスの一辺に沿って配置されている。そしてこの一辺に沿う方向（例えば図８におけるＹ方向、すなわち第１電極１１０に沿う方向）で見た場合、開口１５４は、所定の間隔で配置されている。開口１５４からは、引出配線１３４の一部分が露出している。そして、引出配線１３４は、開口１５４を介して第２電極１３０に接続している。
【００４２】
引出配線１３４は、第２電極１３０を第２端子１３２に接続する配線であり、第１電極１１０と同一の材料からなる層を有している。引出配線１３４の一端側は開口１５４の下に位置しており、引出配線１３４の他端側は、絶縁層１５０の外部に引き出されている。そして本図に示す例では、引出配線１３４の他端側が第２端子１３２となっている。そして引出配線１３４の上には、導体層１８０が形成されている。なお、引出配線１３４の一部は絶縁層１５０によって覆われている。
【００４３】
開口１５２と重なる領域には、有機層１２０が形成されている。有機層１２０の正孔注入層は第１電極１１０に接しており、有機層１２０の電子注入層は第２電極１３０に接している。このため、光機能部１４０すなわち発光部は、開口１５２と重なる領域それぞれに位置していることになる。
【００４４】
なお、図１０及び図１１に示す例では、有機層１２０を構成する各層は、いずれも開口１５２の外側まではみ出している場合を示している。そして図８に示すように、有機層１２０は、隔壁１７０が延在する方向において、隣り合う開口１５２の間にも連続して形成されていてもよいし、連続して形成していなくてもよい。ただし、図１２に示すように、有機層１２０は、開口１５４には形成されていない。
【００４５】
第２電極１３０は、図８、図１０〜図１２に示すように、第１方向と交わる第２方向（図８におけるＸ方向）に延在している。そして隣り合う第２電極１３０の間には、隔壁１７０が形成されている。隔壁１７０は、第２電極１３０と平行すなわち第２方向に延在している。隔壁１７０の下地は、例えば絶縁層１５０である。隔壁１７０は、例えばポリイミド系樹脂などの感光性の樹脂であり、露光及び現像されることによって、所望のパターンに形成されている。なお、隔壁１７０はポリイミド系樹脂以外の樹脂、例えばエポキシ系樹脂やアクリル系樹脂、二酸化珪素等の無機材料で構成されていても良い。
【００４６】
隔壁１７０は、断面が台形の上下を逆にした形状（逆台形）になっている。すなわち隔壁１７０の上面の幅は、隔壁１７０の下面の幅よりも大きい。このため、隔壁１７０を第２電極１３０より前に形成しておくと、蒸着法やスパッタリング法を用いて、第２電極１３０を基板１００の一面側に形成することで、複数の第２電極１３０を一括で形成することができる。また、隔壁１７０は、有機層１２０を分断する機能も有している。
【００４７】
次に、本実施例における光装置１０の製造方法を説明する。まず、基板１００上に第１電極１１０、引出配線１１４，１３４を形成する。これらの形成方法は、実施例１と同様である。
【００４８】
次いで、引出配線１１４上及び引出配線１３４上に、導体層１８０を形成する。次いで、絶縁層１５０を形成し、さらに隔壁１７０を形成する。次いで有機層１２０及び第２電極１３０を形成する。これらの形成方法は、実施例１と同様である。なお、基板１００を傾斜させる処理も、実施例１に示した通りである。
【００４９】
本実施例によっても、端面１０６のうち湾曲される方向に延在している部分（すなわち曲げ応力が加わる部分）は、厚さ方向に傾斜している。このため、端面１０６にクラックは生じにくい。従って、光装置１０の信頼性は高くなる。
【００５０】
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】
【００５１】
１０  光装置
１００  基板
１０２  第１面
１０４  第２面
１０６  端面
１１０  第１電極
１２０  有機層
１３０  第２電極
１４０  光機能部
【図１】
2016152215.tif 000003
【図２】
2016152215.tif 000004
【図３】
2016152215.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2016152215.tif 000008
【図７】
2016152215.tif 000009
【図８】
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【図９】
2016152215.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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