發光裝置的制作方法

專利名稱：發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有使用了可場致發光的有機化合物的有機發光元件的發光裝置。此外，還涉及把上述發光裝置作為零件安裝的電子機器。
背景技術：
近年，作為自發光型的元件，使用通過施加電場發光(場致發光)的物質(以下稱為“EL材料”)的發光元件的研究正在蓬勃開展。特別是作為EL材料使用了有機化合物的元件(以下，稱為“有機發光元件”)倍受關注。此外，提出了使用了有機發光元件的各種發光裝置，特別期待對顯示器的應用。
有機發光元件是具有把包含場致發光的有機化合物的層(以下，記為“有機發光層”)夾在陽極和陰極之間的構造的元件。該發光機構通過在電極間施加電壓，從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在場致發光層中再次結合，形成激發狀態的分子(以下，記為“激發分子”)，在該激發分子返回基態時釋放能量發光。把來自這樣的激發分子的發光稱為發光(luminescence)。
進而，在有機化合物中的發光(luminescence)中，有從單項態激發狀態返回基態時的發光(熒光)和從三重項激發狀態返回基態時的發光(磷光)，但在本說明書中假設包含使用了任何一方的發光。
在這樣的有機發光元件中，有機發光層通常為疊層構造。有代表性的可以列舉“空穴輸送層/發光層/電子輸送層”這一疊層構造(參照非專利文獻1)。該構造發光效率非常高，現在正在進行研究開發的有機發光元件幾乎都以該構造為基礎構筑。
參考(非專利文獻1)
C.W.唐等，應用物理學(ァプラィドフィジクスレタ-ズ)，Vol.51，No.12，913-915(1987)此外，也可以考慮在陽極上按照空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層，或者空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層的順序進行層疊的構造等。此外，還提出了對發光層摻雜熒光性色素等的方法等。進而，作為在這些層中使用的材料，有低分子類材料和高分子類材料，低分子類材料主要用真空蒸鍍法成膜，高分子類的材料以濕式涂抹法成膜。
進而，在本說明書中，因為把設置在陰極和陽極之間的全部層總稱為有機發光層，所以上述的空穴注入層、空穴輸送層、發光層、電子輸送層以及電子注入層全部包含在有機發光層中。
當把以上所述的有機發光元件適用于發光裝置，特別是適用于顯示器那樣的顯示用途的情況下，和液晶顯示裝置不同具有沒有視野角的問題的特征。即，作為在室外使用的顯示器，提出了比液晶顯示器還適宜，在各種形式下的使用的方案。
作為顯示器的形態，除了分段(segment)形式外，還有在被設置成相互正交的2種帶狀電極之間形成有機發光層的方式(單純矩陣方式)，或者與TFT(薄膜晶體管)相連接在被排列成矩陣狀的像素電極和相對電極之間形成有機發光層的方式(有源矩陣方式)等。一般認為在像素密度增加的情況下，因為對每個像素(或者1點)分別設置開關的有源矩陣方式一方與單純矩陣方式相比可以低電壓驅動所以有利。
可是，在上述的有機發光元件中，構成有機發光層的材料因為由于氧或者水的存在容易因氧化或者吸濕而劣化，所以由此存在有機發光元件中的發光亮度隨著時間推移而降低的問題。
因而，以往通過在有機發光元件的周圍設置保護殼，在該殼內填充微粉末固定脫水劑的方法(參照專利文獻1特開平6-176867號公報)，和在用密封容器等所形成的氣密封性容器內封入有機發光元件，離開元件粘貼干燥劑的方法(特開平9-148066號公報)等，防止氧或者水分達到有機發光元件。
使用了以往的有機發光元件的發光裝置的構造是具有在襯底上形成作為具有透明性的電極的陽極，在陽極上形成有機發光層，在有機發光層上形成陰極的有機發光元件，把在有機發光層中產生的光從陽極取出到襯底一方(以下，稱為下面射出構造)的構造。在下面射出構造中，為了防止氧、水分等到達有機發光元件，可以在有機發光元件上罩上密封容器。即使用以遮斷光的材料形成的密封容器覆蓋有機發光元件，因為在有機發光層上發出的光可以從未用密封容器覆蓋的上述襯底一側取出，所以可以沒有問題地進行顯示。
另一方面，在具有在襯底上形成陽極，在陽極上形成有機發光層，在有機發光層上形成透明電極等，形成具有透明性的電極的陰極的有機發光元件，在從陰極取出在有機發光層中產生的光的構造(以下，稱為上面射出構造)的發光裝置中，為了防止氧、水分等到達有機發光元件，不能適用使用以遮斷光的材料所形成的密封容器覆蓋有機發光元件的構造。這是因為如果用以遮斷光的材料所形成的密封容器覆蓋有機發光元件后，則在有機發光層中產生的光被密封容器遮擋，所以不能進行顯示的緣故。另外，在上面射出構造中，如專利文獻2那樣如果在發光部分(以下，稱為“像素部分”)上配置干燥劑，則影響顯示。
另外，在上面射出構造中，為了防止氧、水分等到達有機發光元件，在形成有有機發光元件的襯底上粘貼另一襯底，在被這2塊襯底夾著的區域中配置有機發光元件，在防止氧、水分等到達有機發光元件中，在這種構成中，當因紫外線使粘接2塊襯底的密封劑硬化的情況下，存在被照射的紫外線還照射有機發光元件使有機發光元件劣化的問題。
但是，上面射出構造與下面射出構造相比提高光的取出效率，有可能提高發光效率，是非常有用的構造。另外，當適用于有源矩陣型的發光裝置的情況下，與下面射出構造相比，因為在像素上所配置的TFT上進行重疊的，有機發光元件的一部分也有助于顯示，所以還存在可以提高開口率的優點。
因而，在本發明中，以在使用了上面射出構造的有機發光元件的發光裝置中，提供適宜于上面射出構造的，防止氧、水分等到達有機發光元件的構造(密封構造)為課題。

發明內容
本發明人發現在使用了上面射出構造的有機發光元件的發光裝置中，通過適用以下那樣的密封構造，可以解決課題。
即在本發明中，在把順序層疊與第1襯底的絕緣表面接觸設置的第1電極；包含與上述第1電極接觸設置并且場致發光的有機化合物的有機發光層；具有與上述有機發光層接觸設置的透明性的第2電極構成的有機發光元件設置在上述第1襯底和具有透明性的第2襯底之間的發光裝置中，其特征在于在上述第2電極和上述第2襯底之間，填充把紫外線吸收劑分散在紫外線硬化型樹脂中的密封劑，并且，上述密封劑為了使上述紫外線硬化型樹脂硬化，對于照射的紫外線光的波長吸光度大于等于1以上。
進而，所謂紫外線吸收劑是指對上述紫外光的波長區域中具有吸收的材料。
上述紫外線吸收劑如果具有水分吸附性和氧吸附性，則因為防止氧和水分到達有機發光元件所以更理想。
進而，作為具有水分吸附性的紫外線吸收劑，可以使用在多孔質物質上漫含具有紫外線吸收性的物質的吸收劑。這種情況下，在吸收紫外線的同時，可以有效吸收從空孔進入的水分，此外這種情況下作為多孔質的物質沸石理想。
進而，所謂本發明中的發光裝置指使用了有機發光元件的發光器件和圖形顯示器件。此外，假設在有機發光元件上安裝有端子，例如各向異性導電性薄膜(ACFAnisotropic Conductive Film)或者TAB(Tape Automated Bonding)帶或者TCP(Tape Carrier Package)的模塊，或者在TAB帶和TCP前設置有印刷線路板的模塊，或者用COG(Chip On Glass)方式在有機發光元件上直接安裝了IC(集成電路)的模塊也全部包含在發光裝置中。
在本發明的發光裝置中，被配置在第1襯底和第2襯底之間的有機發光元件的邊緣用在紫外線硬化型樹脂中分散紫外線吸收劑所形成密封劑覆蓋。在粘貼上述第1襯底和上述第2襯底的過程(密封過程)中，在使紫外線硬化型樹脂硬化時照射的紫外線由于被分散的紫外線吸收劑的作用，在被填充的密封劑層中遮斷，因為紫外線未達到有機發光元件，所以可以防止有機發光元件的劣化。這樣，可以提供具有元件特性穩定的有機發光元件的發光裝置。
另外，通過把紫外線吸收劑設置成具有水分吸收性和氧吸收性，可以進一步提高防止水分和氧侵入密封劑的效果。
通過實施本發明，在使用了上面射出構造的發光元件的發光裝置中，不會影響顯示，可以得到能夠防止氧、水分等到達有機發光元件等的發光裝置。這樣，可以得到使用適宜于上面射出構造的密封構造的有機發光元件的發光裝置。


圖1是展示實施方式3的圖。
圖2是展示實施方式4的圖。
圖3是展示實施方式4的圖。
圖4是展示實施方式5的圖。
圖5是展示實施例2的有源矩陣型發光裝置的構造的圖。
圖6是展示實施例4的電子機器的一個例子的圖。
圖7是展示上面射出元件的斷面構造的圖。
具體實施例方式
(實施方式1)首先，用圖7說明本發明的發光裝置的形態。在圖7中是以由第1電極701、有機發光層702、具有透明性的第2電極703組成的有機發光元件712的襯底(第1襯底)711；與具有透明性的相對襯底(第2襯底)713粘合在一起的構造，在粘合襯底711和相對襯底713時，像素單元716的區域用具有透明性的第2密封劑715全面覆蓋，假設是用包含保持襯底間隔的間隙材料(填料，微粒子等)的第1密封劑714(比第2密封劑粘度還高)包圍其周圍的形式。即，是用第1密封劑714和第2密封劑715密封的構造。另外，第2密封劑715的內容物使用在紫外線硬化型樹脂715a中分散了紫外線吸收劑715b的物質。進而，在本發明中有無第1密封劑714都可以，但為了得到均勻的密封形狀，希望使用第1密封劑714。
通過把第2密封劑715填充在像素上，有機發光元件712與外部氣體隔斷，不需要封入干燥劑就可以防止氧或者水分到達。通過該構造可以實現具有透明性的密封。進而因為通過調整使第2密封劑715相對紫外線波長的吸收度大于等于1，所以可以防止在使像素上的第2密封劑715硬化時照射的紫外線引起的像素的有機發光元件712的劣化。
紫外線吸收劑吸收紫外線在分子內變換為熱能等。紫外線吸收劑有代表性的物質是具有形成分子內氫元素結合的基本構造。這種情況下，與分子內的羥基附近存在具有如氧和氮原子那樣的非共有電子對的原子，在羥基和具有非共有電子對的原子之間產生氫結合的環形成。在環形成時從羥基中抽出氫，分子成為酮(keto)型釋放熱量成為穩定的構造。
(實施方式2)說明本發明的第2密封劑(圖7中的715)。
第2密封劑為了防止照射的紫外線到達有機發光元件，把紫外線吸收劑分散在紫外線硬化型樹脂中。
作為防止紫外線到達有機發光元件的方法，也有作為遮斷紫外線的層在有機發光元件上形成膜的方法，但具有無機物的紫外線吸收能的材料(例如氧化鋅)在電阻加熱下蒸鍍困難，需要在具有高能量的電源下的成膜。另外在蒸鍍時，因為具有高能量的粒子與襯底撞擊，所以對制成的有機發光元件造成損傷。此外，在有機物中還存在具有紫外線吸收能的材料，如作為典型的紫外線吸收劑中已知的二苯甲酮的二量化那樣，存在在膜狀態下進行紫外線吸收時的紫外線吸收劑自身變質的危險。因此，向第2密封劑的分散這一本發明的形態有效。
分散的材料只要具有紫外線吸收性即可，如果一并具有吸附對有機發光元件的特性有不良影響的水分或者氧的特性則更理想。此外，分散的材料可以單獨使用，也可以2種以上并用。
對于第2密封劑的紫外線的吸收度為大于等于1。為了把吸光度設置為大于等于1，調整增加紫外線吸收劑的添加濃度，或者增大單元間隔的厚度。
在紫外線吸收劑中例如列舉苯并三唑、二苯甲酮、水楊酸酯類的化合物。
進而紫外線硬化型樹脂用的光聚合開始劑因為還具有作為紫外線吸收劑的功能，所以紫外線硬化型樹脂還具有紫外線吸收劑的功能。
紫外線吸收劑如果在分子內具有上述那樣的構造骨架則置換基也可以改變，此外也可以一并具有1種以上的構造骨架。此外這些紫外線吸收劑可以單獨使用，也可以2種以上一并使用。
在苯并三唑類的紫外線吸收劑中包含2-(5-甲基-2羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3，5-雙(α，α二甲基苯甲基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(3，5-二-t-丁基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(3-t-丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3，5-二-t-丁基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3，5-二-t-酰基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基5’-t-辛苯基)苯并三唑等。
在二苯甲酮類的紫外線吸收劑中包含2，4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-辛苯基二苯甲酮、4-12烷氧基烴基-2-羥基二苯甲酮、4-芐氧基烴基-2-羥基二苯甲酮，2，2’，4，4’-四羥基二苯甲酮、2，2’二羥基-4，4’-二甲氧二苯甲酮等。
在苯甲酸酯類的紫外線吸收劑中包含2，4-二-t-丁基苯基3’、5’-二-t-丁基-4-羥基苯甲酸酯等。
在水楊酸酯類的紫外線吸收劑中包含苯基水楊酸酯、4-t-丁基苯基水楊酸酯等。
在三氮雜苯類的紫外線吸收劑中包含2-[4-[(2-羥基-3-12烷基羥基丙基)]羥基]-2-羥基苯基]-4，6-雙(2，4-二甲基苯)1，3，5-三氮雜苯等。
一般的紫外線吸收劑由住友化學工業、共用藥品、Ciba SpecialtyChemicals、旭電化工業為首的數家公司銷售，可以很容易得到，但并不限于這些。
對于紫外線硬化型樹脂的重量以0.1～20wt/％，最好是0.5～5wt％添加這些紫外線吸收劑。紫外線吸收劑在密封時的紫外線照射中遮斷紫外線，保護有機發光元件。在密封劑中只要是透過可見光區域(400～800nm)的光的紫外線硬化型樹脂都可以使用，但希望在不損害有機發光元件的特性的溫度區域中可進行硬化等處理的樹脂。
所謂具有紫外線吸收性的物質最好是在沸石這種多孔質的物質中浸滲一部分二苯甲酮等的紫外線吸收劑。所謂一部分的目的在于在帶有二苯甲酮的部分中吸收紫外線，在剩下的空孔中吸附進入的水分。為了易于分散微粉末，可以在沸石上進行表面修飾。或者也可以在沸石上進行表面修飾的材料中導入具有紫外線吸收性的骨架。
進而，作為紫外線吸收劑，在具有鐵等的金屬微粒子，和改質二氧化鈦的脫氧性的材料中，可以使用以前面敘述的附加紫外線吸收劑等的方法使其具有紫外線吸收性的吸收劑。通過使用這樣的物質，在吸收紫外線的同時還可以吸收氧。進而，因為使用金屬微粒子，所以理想的是粒子直徑小的納米微粒子等以便不喪失可見光透過性。
(實施方式3)在此，用圖1說明密封工序。
首先，在惰性氣體氛圍中在第2襯底11上用分配器裝置把第1密封劑12形成在規定的位置上(圖1(A))。作為半透明的第1密封劑12包含填料(直徑6μm～24μm)，并且，使用粘度370Pa·s的密封劑。此外，因為是簡單的密封圖形，所以第1密封劑12也可以用印刷法形成。
以下，在被第1密封劑12包圍的區域(四角開口)上滴下透明的第2密封劑13(圖1(B))。
以下，粘合設置有像素單元14的第1襯底15，和設置有密封劑(第1密封劑12以及第2密封劑13)的第2襯底11(圖1(C))。進而，希望的是在用密封劑粘貼一對襯底之前在真空中進行退火并進行脫氣。擴散第2密封劑13使其填充于第1密封劑12之間。可以不因第1密封劑12的形狀和配置進入氣泡地填充第2密封劑。接著，進行紫外線照射，使第1密封劑12和第2密封劑13硬化。進而，除了紫外線照射外還可以進行熱處理。
本實施方式可以和在實施方式2所示的第2密封劑自由組合。
(實施方式4)圖2(A)是實施了本發明的有源矩陣型的發光裝置的上面圖。另外，本發明并不限定于有源矩陣型的發光裝置，還可以適用于單純矩陣型和分段型的發光裝置，或者照明燈的發光驅動器。
在圖2(A)中，21是第1襯底，22是第2襯底，23是像素單元，24是驅動電路單元，25是端子部分，26是第1密封劑，27a是第2密封劑。
作為第1襯底21的材料沒有特別的限定，為了和第2襯底粘合希望第1襯底21和第2襯底22熱膨脹系數相同。當設置成上面射出結構的情況下，作為第1襯底21的材料還可以使用半導體襯底和金屬襯底。在第1襯底21中設置具有多個有機發光元件的像素單元23、驅動電路單元24、端子單元25。
在此，展示包圍像素單元23和驅動電路單元24配置第1密封劑26的例子。此外，第1密封劑26之一和端子單元25(或者從端子電極延伸的配線)一部分重合。另外，第1密封劑26包含用于維持一對襯底間隔的間隙材料。因為包含間隙材料，希望第1密封劑26和元件(TFT等)不重疊以使當施加了一些負荷的情況下不會發生短路。另外，第1密封劑26的上面形狀是線形，在四角上有開口。換句話說，是在X方向上2條的第1密封劑26夾著像素單元23平行配置的1組，和在Y方向上2條的第1密封劑26夾著像素單元23平行配置的1組，合計配置4條。
此外，在一對第1密封劑26之間至少填充第2密封劑27a。一對襯底用包圍像素23配置的第1密封劑26，和與該第1粘接劑接觸，并且覆蓋上述像素單元的第2密封劑27a固定。
此外，第2密封劑27a作為無色透明的材料，也不包含間隙材料，所以比第1密封劑26透明性還高。該第2密封劑27a在各個第1密封劑26的間隙，即開口處露出，露出的上述第2密封劑27a的邊緣為彎曲的上面形狀。
以下使用圖3說明第2密封劑27a成為圖2(A)所示的形狀的結構。在圖3(A)中，展示粘合之前的密封襯底(第2襯底32)的上面圖的一例。在圖3(A)中展示從一塊襯底形成具有1個像素單元的發光裝置的例子。
首先，在第2襯底32上在用分配器形成4條第1密封劑36后，滴下粘度比第1密封劑36還低的第2密封劑37a。另外，在滴下的狀態下的上面圖相當于圖3(A)。
以下，把有機發光元件和設置有像素單元33，或者驅動電路單元34、端子單元35的第1襯底粘合。圖3B展示剛剛粘合一對襯底之后的上面圖。因為第1密封劑粘度高，所以在粘合時幾乎不擴散，而因為第2密封劑的粘度低，所以在粘合時如圖3(B)所示，第2密封劑呈平面性的擴散。第2密封劑37a通過在第1密封劑36之間，即向著開口部分按照圖3(B)的箭頭方向擠出，可以在填充于第1密封劑36之間的區域上不存在氣泡。第1密封劑36即使和擴散的第2密封劑37b接觸也不會混合，第1密封劑36具有不因第2密封劑37b引起形成位置變化的粘度。
在圖3(B)中，第2粘接劑37b在上述開口上露出，露出的上述第2密封劑37b的邊緣從上述開口突出。由于從開口突出因而可以增大外部氣體和像素單元的距離，進而可以實現氧和水分的阻斷。此外，因為總的接觸面積也增大，所以粘合強度也增加。此外，在開口處第2粘接劑37b的邊緣為彎曲狀態。
進而，在此展示了在第2襯底32上形成了第1密封劑或者第2密封劑后，粘合第1襯底的例子，但并沒有特別限定，也可以在形成有機發光元件的第1襯底上形成第1密封劑36或者第2密封劑37b。
以下，進行熱處理或者紫外線照射使第1密封劑36和第2密封劑37b硬化。
按照以上所示順序，可以得到圖2(A)所示的第2密封劑27a的形狀。
此外，在圖2(A)中展示了第2密封劑27a從開口突出的例子，但通過適宜變更第2密封劑的粘度、量和材料，可以設置成各種形狀。
例如，如圖2(B)所示，也可以使第2密封劑27b在上述開口上露出，使露出的上述第2密封劑27b的邊緣彎曲。在圖2(B)中，第2密封劑27b不從開口突出，第2密封劑27b的邊緣正好描畫圓弧埋入第1密封劑26的間隙中的形狀。
此外，如圖2(C)所示，也可以使第2密封劑27c在上述開口處露出，露出的上述第2密封劑27c的邊緣是從上述開口部分凹進彎曲的形狀。
此外，第1密封劑26不限定于線形，只要是左右對稱，并且夾著像素單元23分別對稱配置即可，在粘合時，可以使第1密封劑26的形狀有一些彎曲以使粘度低的第2密封劑27b易于擴散。
此外，本實施方式可以和實施方式2、實施方式3自由組合。
(實施方式5)圖4展示本發明的像素單元中的斷面構造的一部分。
在圖4(A)中，400是第1襯底，401a、401b是絕緣層，402是TFT，408是第1電極，409是絕緣物，410是有機發光層，411是第2電極，412是透明保護層，413是第2密封劑，414是第2襯底。
被設置在第1襯底400上的TFT402(p通道型TFT)是控制流過發光的有機發光層410的電流的元件，404是漏極區域(或者源極區域)。此外，406是連接第1電極408和漏極區域(或者源極區域)404的漏電極(或者源電極)。此外，在和漏電極406同樣的工序中還同時形成電源供給線和源極配線等的配線407。在此展示了分別各自形成第1電極408和漏電極406的例子，但也可以一同形成。在第1襯底400上形成作為基礎絕緣膜(在此，把下層設置成氮化絕緣層，把上層設置成氧化絕緣層)的絕緣層401a，在柵電極405和活性層之間設置柵極絕緣膜。此外，401b是由有機材料或者無機材料組成的層間絕緣膜。此外，在此雖然未圖示，但在一個像素上還設置其它一個或者多個TFT(n通道型TFT或者p通道型TFT)。另外，在此，雖然展示了具有一個通道形成區域403的TFT，但并不限于此，也可以設置成具有多個通道的TFT。
另外，408是第1電極，即，有機發光元件的陽極(或者陰極)。作為第1電極408的材料，只要使用從Ti、TiN、TiSiXNY、Ni、W、WSiX、WNX、WSiXNY、NbN、Mo、Cr、Pt，或者Zn、Sn、In、Mo中選擇的元素即可。此外陽極的膜厚度只要在總膜厚度在100nm～800nm的范圍中使用以這些元素為主要成分的合金材料或者以化合物材料為主要成分的膜或者它們的疊層膜即可。在此，作為第1電極408使用氮化鈦膜。當把氮化鈦膜作為第1電極408使用的情況下，理想的是通過在表面上進行紫外線照射或者使用了氯氣的等離子處理增大功函數。
此外，具有覆蓋第1電極408的端部(以及配線407)的絕緣物409(稱為堤岸，隔壁，障壁，堤壩等)。作為絕緣物409可以使用無機材料(氧化硅，氮化硅，氧化氮化硅等)、感光性或者非感光性的有機材料(聚酰亞胺，丙稀，聚酰胺，聚酰亞胺酰胺，抗蝕劑或者苯并環丁烯)，或者使用它們的疊層等，但在此使用用氮化硅膜覆蓋的感光性的有機樹脂。例如，當作為有機樹脂的材料使用正型的感光丙稀的情況下，理想的是只在絕緣物的上端部分帶有具有曲率半徑的曲面。此外，作為絕緣物，靠感光性的光在蝕刻中處于不溶解性的負型的，或者靠光在蝕刻中變為溶解性的正型的都可以使用。
此外，有機發光層410用蒸鍍法或者涂抹法形成。進而，為了提高可靠性，理想的是在有機發光層410的形成前進行真空加熱實施脫氣。例如，在使用蒸鍍法的情況下，在真空排氣到真空度5×10-3托(Torr)(0.665Pa)以下，理想的是在10-4～10-6Pa下在成膜室中進行蒸鍍。在蒸鍍時，預先通過電阻加熱使有機化合物氣化，在蒸鍍時由于遮板敞開而飛向襯底的方向。被氣化的有機化合物向上方飛散，通過被設置在金屬掩膜上的開口部分蒸鍍到襯底上。
此外，當通過使用了旋涂的涂抹法形成有機發光層410的情況下，理想的是在涂抹后在真空加熱下烘焙。例如，在整個面上涂抹作為空穴注入層作用的聚(乙二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)水溶液(PEDOT/PSS)并烘焙，其后，只要在整個面上涂抹作為發光層作用的發光中心色素(1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(TPB)，4-雙氰基亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲胺基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM1)，尼羅紅，鄰吡喃酮6等)的聚乙烯咔唑(PVK)溶液并烘焙即可。進而，PEDOT/PSS在溶劑中使用水，不溶于有機溶劑。因而，即使從其上涂抹PVK的情況下，也不擔心再溶解。另外，PEDOT/PSS和PVK因為溶劑不同，所以理想的是不使用同一成膜室。此外，也可以把有機發光層410設置成單層，還可以向空穴輸送性的聚乙烯咔唑(PVK)分散電子輸送性的1，3，4-氧二氮茂衍生物(PBD)。此外，把30wt％PBD作為電子傳送劑分散，通過適量分散4種色素(TPB，鄰吡喃酮6，DCM1，尼羅紅)可以得到白色發光。
此外，411是由導電膜組成的第2電極，即，是有機發光元件的陰極(或者陽極)。作為第2電極411的材料，只要使用以共蒸鍍法蒸鍍MgAg，MgIn，AlLi，CaF2，CaN等合金，或者屬于周期表的1族或者2族的元素和鋁形成厚度薄的膜所得到的具有透明性的膜即可。在此，因為是通過第2電極411讀取光的上面射出結構，所以使用1nm～10nm的鋁膜，或者包含微量Li的鋁膜。如果采用作為第2電極411使用Al膜的構成，則可以用氧化物以外的材料形成和有機發光層410接觸的材料，可以提高發光裝置的可靠性。另外，在形成1nm～10nm的鋁膜前作為陰極緩沖層也可以形成由CaF2、MgF2，或者BaF2組成的透明性的層(膜厚度1nm～5nm)。
此外，為了謀求陰極的低電阻化，也可以在不成為發光區域的區域的第2電極411上設置輔助電極。此外，在陰極形成時使用采用蒸鍍的電阻加熱法，只要使用蒸鍍掩膜有選擇形成即可。
此外，412是用蒸鍍法形成的透明保護層，保護有金屬薄膜組成的第2電極411。進而用第2密封劑413覆蓋透明保護層412。第2電極411因為是極薄的金屬膜，所以如果與氧接觸則容易發生氧化等，有可能和包含在密封劑中的溶劑等反應而變質。通過用透明保護層412，例如CaF2，MgF2，或者BaF2覆蓋由這樣的金屬薄膜組成的第2電極411，在防止第2電極411和包含在第2密封劑413中的溶劑等的成分反應的同時，不使用干燥劑，有效地阻斷氧和水分。此外，CaF2，MgF2，BaF2可以用蒸鍍法形成，通過連續用蒸鍍法形成第2電極411和透明保護層412，可以防止雜質的混入和電極表面與大氣接觸。此外，如果使用蒸鍍法，則可以在對有機發光層410幾乎沒有損害的條件下形成透明保護層412。此外，在第2電極411的上下設置由CaF2，MgF2，或者BaF2組成的具有透明性的層夾著第2電極411，可以進一步保護第2電極411。
此外，作為第1電極408使用在材料自身中沒有氧原子的金屬(功函數大的材料)，例如使用氮化鈦膜，作為第2電極411使用在材料自身中沒有氧原子的金屬(功函數小的材料)，例如鋁薄膜，進而通過用CaF2，MgF2，BaF2覆蓋，可以維持第1電極408和第2電極411之間的區域無限接近零的無氧狀態。
此外，第2密封劑413用實施方式1所示的方法粘合第2襯底414和第1襯底400。作為第2密封劑413具有實施方式2所示的材料。
此外，在圖4(B)中，展示簡化了在圖4(A)中的發光區域中的疊層構造的圖。另外，把絕緣層401a和401b合并表示為401。向圖4(B)所示的箭頭方向發射光。
此外，代替由金屬層組成的第1電極408，如圖4(C)所示當使用了由透明導電膜組成的第1電極418的情況下，可以向上面和下面的雙方發射光。作為透明電極只要使用ITO(氧化銦氧化錫合金)，氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)，氧化鋅(ZnO)等即可。
此外，本實施方式可以和實施方式2、實施方式3、實施方式4自由組合。
(實施例)[實施例1]在本實施例中，說明把紫外線吸收劑分散在紫外線硬化型樹脂中的第2密封劑的制作順序。圖4中的第2密封劑413用在實施方式中展示的方法粘合第2襯底414和第1襯底400。
作為在第2密封劑413中使用的紫外線硬化型樹脂，如果是具有透明性的材料則沒有特別限制，只要有代表性地使用紫外線硬化環氧樹脂或者紫外線以及熱硬化的環氧樹脂即可。在此使用折射率1.50，粘度500cps，肖氏D硬度90，拉伸強度3000psi，Tg點150℃，體積電阻1×1015Ω·cm，耐壓450V/min的高耐熱的紫外線硬化型環氧樹脂(電解質公司制2500Clear)。
在這樣的紫外線氧化樹脂中，添加3wt％的作為紫外線吸收劑的2-(2’-羥基-5’-t-對辛)苯并三唑[商品名TINUBIN329(CibaSpecialty Chemicals制)]，通過自傳公轉方式攪拌器[商品名攪拌器·去泡攪拌太郎(AR-250)((株式會社)シンキ-制)]，以攪拌模式5分鐘，脫泡模式3分鐘分散。
在本實施例中，用圖5說明本發明的發光裝置。進而，圖5(A)是展示發光裝置的上面圖。圖5(B)是在A-A’切斷圖5(A)的斷面圖。用虛線表示的501是驅動電路單元(源極側驅動電路)，502是像素單元，503是驅動電路單元(柵極側驅動電路)。此外，504是密封襯底，505是第1密封劑，用第1密封劑505包圍的內側用第2密封劑507填充。
進而，508是用于傳送被輸入到源極側的驅動電路501以及柵極側驅動電路503的信號的配線，從成為外部端子的FPC(柔性印刷電路板)509取得視頻信號、時鐘信號、起動信號、復位信號等。進而，在此只展示FPC，但在該FPC中也可以安裝印刷配線基底(PWB)。在本說明書中的發光裝置中不只有發光裝置主體，還包含在其上安裝FPC或者PWB的狀態的裝置。
以下，用圖5(B)說明斷面構造。在元件襯底(第1襯底)510上形成驅動電路部分和像素部分，但在此，展示作為驅動電路部分的源極側驅動電路501，和像素單元502。
進而，源極一側驅動電路501形成組合了n通道型TFT523和p通道型TFT524的CMOS電路。此外，形成驅動電路的TFT可以用公知的CMOS電路、PMOS電路或者NMOS電路形成。此外，在本實施方式中，展示在襯底上形成了驅動電路的驅動器一體型，但不是必須這樣，也可以不形成在襯底上而形成在外部。
此外，像素單元502用包含開關用TFT511，電流控制用TFT512和與該漏極電氣連接的第1電極513的多個像素形成。進而，覆蓋第1電極513的端部形成絕緣物514。在此，作為絕緣物514通過使用正型的感光型丙稀樹脂膜形成。
此外，因為把形成在絕緣物514上的膜的覆層設置成良好狀態，所以在絕緣物514的上端部分或者下端部分上形成具有曲率的曲面。例如，當作為絕緣物514的材料使用正型的感光性丙稀的情況下，理想的是只在絕緣物514的上端部分上帶有具有曲率半徑(0.2μm～3μm)的曲面。此外，作為絕緣物514，靠感光性的光在蝕刻中處于不溶解性的負型的，或者靠光在蝕刻中變為溶解性的正型的都可以使用。
在第1電極513上分別形成有機發光層515，以及第2電極516。在此，作為在具有陽極功能的第1電極513中使用的材料，希望使用功函數大的材料。例如，除了ITO(銦錫氧化物)膜、銦鋅氧化物(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等單層膜外，還可以使用和以氮化鈦和鋁為主要成分的膜的疊層，和以氮化鈦膜和鋁為主要成分的膜和氮化鈦膜的3層構造等。進而，如果采用成疊層構造，則作為配線的電阻更低，可以取得良好的歐姆接觸，可以進一步發揮陽極功能。
此外，有機發光層515用使用了蒸鍍掩膜的蒸鍍法，或者噴射法形成。在有機發光層515上，把磷光性化合物作為其一部分，此外，作為可以組合使用的材料可以使用低分子類材料，也可以使用高分子類材料。另外，作為在有機發光層中使用的材料，通常以單層或者疊層使用有有機化合物的情況較多，但在本發明中，采用包含在由有機化合物組成的膜的一部分中使用無機化合物的構成。
進而，作為在有機發光層515上形成的第2電極(陰極)516上使用的材料，只要使用功函數小的材料(Al，Ag，Li，Ca，或者它們的合金MgAg，MgIn，AlLi，CaF2，或者CaN)即可。另外，當在有機發光層515中產生的光透過第2電極516的情況下，作為第2電極(陰極)516，可以使用膜厚薄的金屬薄膜、透明導電膜(ITO(氧化銦錫合金)，氧化銦氧化錫合金(In2O3-ZnO)，氧化物鋅(ZnO)等)的疊層。
進而通過用第1密封劑505把密封襯底(第2襯底)504和元件襯底510粘合，成為在由元件襯底510、密封襯底504，以及第1密封劑505包圍的空間上具備有機發光元件518的構造。在由元件襯底510、密封襯底504，以及第1密封劑505包圍的空間上使用如實施方式1所示經調整的第2密封劑507。
因為第2電極516是極薄的金屬膜，所以如果與氧接觸則容易發生氧化等，有可能和包含在密封劑中的溶劑等反應而變質。通過用透明保護層517，例如CaF2、MgF2，或者BaF2覆蓋由這樣的金屬薄膜組成的第2電極516，防止第2電極516和包含在第2密封劑507中的溶劑等的成分反應。
進而，理想的是在第1密封劑505中使用環氧系樹脂。另外，希望這些材料盡可能是不透過水分和氧的材料。此外，作為在密封襯底504中使用的材料，除了玻璃襯底和石英襯底外，可以使用由FRP(Fiberglass-Reinforced-Plastics)、PVF(聚氟乙烯)、姆拉聚酯、聚酯或者丙稀等組成的塑料襯底。
如上所述，可以得到本發明的發光裝置。
在本實施例中，展示本發明的發光裝置的制作例子及其密封工序。
把形成有圖形的帶有第1電極的襯底放入電阻加熱蒸鍍機裝置內，用真空蒸鍍法順序形成空穴注入層、空穴輸送層、發光層的各有機層和作為第2電極的陰極(透明)。在成膜時，真空蒸鍍機內壓力是1.0×10-4Pa以上的真空度。空穴注入層把銅酞菁(CuPc)形成為10nm厚度的膜。空穴輸送層把雙(N-環烷)-N-苯基聯苯胺(α-NPD)形成為20nm厚度的膜。作為發光層形成50nm厚的8-鋁羥基喹啉(Alq3)膜。作為陰極使用鎂和銀的合金(Mg∶Ag)。Mg∶Ag控制蒸鍍速率，形成Mg和Ag的混合比是10∶1那樣的10nm厚的膜。在用真空蒸鍍法形成膜時，有機材料分別以0.2g左右填充到蒸鍍用入口，把Mg是0.1g左右，Ag是0.4g左右同樣地填充到蒸鍍用入口，安裝到真空蒸鍍機內的電極上。而后在1.0×10-4Pa以上的真空度下順序在蒸鍍用入口上施加電壓進行蒸鍍。
把得到的有機發光元件襯底在球形盒子內在露點-80℃以下的狀態的干燥氮氣氛下，和如實施方式3那樣配置了密封劑的第2襯底粘合。此后，從第2襯底一側照射紫外線(3000mJ/365nm)使密封劑硬化。
在本實施例中，說明使用具有本發明的有機發光元件的發光裝置完成的各種電子機器。
作為使用具有本發明的有機發光元件的發光裝置制作的電子機器，可以列舉攝像機、數字照相機、風鏡型顯示器(頭戴式顯示器)、導航系統、音響播放系統(車載音響，立體聲音響等)、筆記本型計算機、游戲機、便攜信息終端(移動計算機、手機、便攜型游戲機或者電子書籍等)、再生具備記錄介質的圖像再生裝置(具體地說是播放Digital Versatile Disc(DVD)等的記錄介質，具備可以顯示其圖像的顯示裝置的裝置)等。圖6展示這些電子機器的具體例子。
圖6(A)是顯示裝置，包含殼體2001、支撐臺2002、顯示單元2003、揚聲器單元2004、視頻輸入端子2005等。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2003而被制作。進而，顯示裝置包含個人電腦用、TV廣播接收用、廣告顯示用等的全部的信息顯示用裝置。
圖6(B)是筆記本型個人計算機，包含主體2201、殼體2202、顯示單元2203、鍵盤2204、外部連接端口2205、指示鼠標2206等。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2003而被制作。
圖6(C)是移動計算機，包含主體2301、顯示單元2302、開關2303、操作鍵2304、紅外線端口2305等。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2302而被制作。
圖6(D)是具備記錄介質的便攜型的圖像播放裝置(具體地說是DVD播放裝置)，包含主體2401、殼體2402、顯示單元A2403、顯示單元B2404、記錄介質(DVD等)讀入單元2405、操作鍵2406、揚聲器單元2407等。顯示單元A2403主要顯示圖像信息，顯示單元B2404主要顯示文字信息，通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于這些顯示單元A2403、顯示單元B2404而被制作。進而，在具備記錄介質的圖像再生裝置中還包含家庭用游戲機器等。
圖6(E)是風鏡型顯示器(頭戴式顯示器)，包含主體2501、顯示單元2502、鏡腿單元2503。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2502而被制作。
圖6(F)是攝像機，包含主體2601、顯示單元2602、殼體2603、外部連接端口2604、遙控器接收單元2605、受像單元2606、蓄電池2607、聲音輸入單元2608、操作鍵2609、目鏡單元2610等。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2602而被制作。
圖6(G)是手機，包含主體2701、殼體2702、顯示單元2703、聲音輸入單元2704、聲音輸出單元2705、操作鍵2706、外部連接端口2707、天線2708等。通過把具有本發明的有機發光元件的發光裝置用于該顯示單元2703而被制作。進而，顯示單元2703通過在黑色的背景上顯示白色的文字，可以抑止手機的消耗電力。
如上所述，具有本發明的有機發光元件的發光裝置的適用范圍極其廣泛，可以把該發光裝置適用在所有領域的電子機器。
通過本發明，可以提供適宜于上面射出構造的，防止氧、水分等達到有機發光元件的構造(密封構造)，可以實現可靠性高的發光裝置。
權利要求
1.一種發光裝置，順序層疊與第1襯底的絕緣表面接觸設置的第1電極、包含與上述第1電極接觸設置并且電場發光的有機化合物的有機發光層、與上述有機發光層接觸設置的具有透明性的第2電極組成的有機發光元件被設置在上述第1襯底和具有透明性的第2襯底之間，其特征在于在上述第2電極和上述第2襯底之間填充把紫外線吸收劑分散在紫外線硬化型樹脂置中的密封劑，并且上述密封劑相對于為了使上述紫外線硬化樹脂硬化而照射的紫外線光的波長，吸光度大于等于1。
2.根據權利要求1所述的發光裝置，其特征在于上述紫外線光的波長大于等于200nm，小于等于400nm。
3.根據權利要求1或者2所述的發光裝置，其特征在于上述紫外線吸收劑具有水分吸附性。
4.根據權利要求1或者2所述的發光裝置，其特征在于上述紫外線吸收劑具有氧氣吸收性。
5.根據權利要求3所述的發光裝置，其特征在于上述紫外線吸收劑使多孔體承載在上述紫外光的波長區域中具有吸收的物質。
6.根據權利要求5所述的發光裝置，其特征在于上述多孔體是沸石。
全文摘要
在上面射出型的有機發光元件的密封方法中，當采取在搭載有像素的襯底和相對襯底之間填充密封劑的方式的情況下，在要使被填充在像素上的密封劑紫外線硬化而向像素進行紫外線照射時，由該紫外線致使有機發光元件劣化。本發明提出了回避該現象的方法，把提供安全性優異的有機發光裝置作為課題。如填充到像素單元14上的密封劑13相對紫外線的吸光度大那樣，把具有紫外線吸收性的材料分散在密封劑中，調整400nm以下的紫外部分吸收波長的吸光度大于等于1。
文檔編號H05B33/14GK1732714SQ20038010749
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月15日 優先權日2002年12月26日
發明者下垣智子, 瀬尾哲史, 西毅 申請人:株式會社半導體能源研究所