CN1988206A

CN1988206A - 发光器件

Info

Publication number: CN1988206A
Application number: CNA2006101711218A
Authority: CN
Inventors: 田村知之; 片冈一郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: CN1988206B; KR20070066906A; KR100837481B1; US7791272B2; JP2007173084A; US20070145889A1

Abstract

一种发光元件，包括与上部电极接触的保护层以及与保护层接触的圆偏光器。

Description

发光器件

技术领域

本发明涉及一种发光器件，例如有机电致发光器件(以下称作“有机EL器件”)。

背景技术

目前正积极地从事发光器件显示器的开发。日本专利公开No.2003-234179(JP’179)公开了一种涉及有机EL器件显示器(OLED显示器)的发明。

图1显示了JP’179中所述的OLED显示器。OLED显示器包括透光的衬底1、第一电极2、有机膜6、第二电极9、类金刚石碳膜(DLC膜)10、保护膜12、第一保护膜13、第二保护膜15、和光补偿膜18。图1对应于JP’179的第三实施例。

按照JP’179，“DLC膜”意味着类金刚石碳膜。

在图1中，DLC膜是位于附图标记15和18所表示的层与附图标记13和17所表示的层之间的层。DLC膜与附图标记13和17所表示的层基本上具有相同的形状。应当注意，附图中省略了附图标记10及其引线。

JP’179的段落【0013】公开了光补偿膜18，其为透明的，具有抗反射功能、透镜准直功能等等，并且进一步公开光补偿膜18层叠在第二保护膜15上。

JP’179的段落【0011】公开了使用透明的丙烯酸树脂17作为第一保护膜13。换句话说，第一保护膜13由透明的丙烯酸树脂构成。

如附图中虚线箭头所示，光线朝着OLED显示器的上侧提取。

尽管该文献公开了光补偿膜18的抗反射功能，但是没有提供其具体说明。本领域技术人员将把短语“抗反射功能”解释为在光补偿膜防止外光(即环境光)的反射的功能。

但是，本发明人在开发有机EL器件过程中关于外光的反射有了下面的发现。

当在显示表面中使用有机EL器件时，由于外光的影响导致显示表面的可见度下降。这是因为进入到器件的外光在远离观察者的电极处反射，并发射回到器件的外部。

换句话说，本发明人已经发现，为了提高显示表面的可见度，防止进入到器件的外光被反射回到器件的外部，比防止外光在器件的外表面处的反射更重要。

但是，JP’179没有提供用于防止进入到器件的外光被反射回到器件外部的手段。如果JP’179公开的器件要完全地防止外光进入器件，则光补偿膜18必须是不透光的部件。但是，如果该膜是不透光的，则基本上不可能提取由器件本身发射的光线。

发明内容

本发明提供一种发光器件，其中防止了进入器件并在其中反射的外光被提取到器件的外部。

按照本发明，发光器件包括下部电极、发光层、上部电极、与上部电极接触的保护层、以及与保护层接触的圆偏光器。

在本发明的发光器件中，由于圆偏光器与保护层接触，所以圆偏光器与保护层之间界面的数量为最小。因此，能够提供薄的发光元件，其可以防止进入器件的外光被反射回到元件外部。

参照附图，根据下面示意性实施例的说明，本发明的进一步特点将变得显而易见。

附图说明

图1是现有技术的有机EL器件的示意性剖面图；

图2是按照第一实施例的发光器件的示意性剖面图。

具体实施方式

第一实施例

本发明的发光器件包括下部电极、发光层、上部电极、与上部电极接触的保护层、以及与保护层接触的圆偏光器。

换句话说，形成圆偏光器，使其与保护层直接接触，并且在器件中从圆偏光器到下部电极不存在例如空气、气体或真空的间隙层或大气层。由于该特点避免了在器件内产生大的折射率差，因此提供了可以防止从该器件发出外光的薄的发光器件。

优选地通过使用粘合剂将圆偏光器设置在保护层上，使得保护层中的任何不规则部分都被粘合剂填充。粘合剂的厚度优选地对应于有机发光器件的保护层中的不规则部分的深度。例如，优选地采用1μm或更大的粘合剂厚度。

上部电极优选地是光提取侧电极。

保护层优选地至少包括硅和氮，以防止湿气的渗入。保护层可以由氧氮化硅构成。

优选地在圆偏光器的光提取侧设置额外的保护部件。以此方式，能够保护器件免受外力的破坏。

发光层可以是单层或叠层，该叠层包括第一子层和第二子层，使得能够从子层的界面发出光线。

发光层优选地是有机化合物层。注意，本发明的发光器件也能够应用于具有由无机化合物构成的发光层的无机EL器件。

本发明的发光器件优选地用于显示器的显示部分。

本发明的发光器件优选地用于具有图像拾取单元的图像拾取装置。图像拾取装置的示例包括数字静态照相机和数字摄像机。

本发明的发光器件也可用于例如便携式电话机或发光装置的显示部分中。

第二实施例

按照本发明第一实施例的发光器件包括与保护层接触的圆偏光器。

图2是用于说明第一实施例的发光器件的示意性剖面图。光线在向上的方向上被提取。

发光器件包括顺序地形成在衬底101上的下部电极102、发光层103、上部电极104、保护层105和圆偏光器106。

衬底101可以是柔性的或刚性的。其示例是玻璃衬底。衬底可以具有用于控制发射/不发射的开关元件(没有显示)。开关元件例如是诸如TFT的晶体管。当提供开关元件时，可以在开关元件上设置发光器件。在这种情况下，可以在开关元件与发光器件之间提供平面化膜。

下部电极102可以是反射电极或者透明电极。当下部电极102是透明电极时，可以提供额外的反射部件。下部电极可以由银或铝构成，或者可以是含有银和铝中至少一种的电极。或者，可以在下部电极中使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。

发光层103可以是单层，或者可以包括两个子层以使得从两个子层的界面发出光线。

尽管附图中没有显示，但是可以在下部电极102与上部电极104之间额外提供除了传统发光层之外的层。可以提供此额外的层，用于提高发射效率，并且该层可以是例如空穴注入层、空穴输送层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子输送层或电子注入层。可以按照需要来提供这些层。如果这些额外层之一发射光线，则可以将该层视为本发明发光层的构成部分。

当使用本实施例的发光器件作为有机EL器件时，发光层可以至少包括主体和客体。而且，发光层可以是磷光性的或荧光性的。

在本发明中，下部电极、发光层和上部电极不必彼此接触。

例如，可以在下部电极与发光层之间或者在发光层与上部电极之间提供任何上述的额外层，以便增加发光效率。或者，可以额外地提供透明部件或半透明膜，以通过干涉增强光线的明暗度。

上部电极104优选地是光提取侧电极。可以使用ITO或IZO作为上部电极104。以此方式，发光器件能够使用上部电极作为光提取侧电极。

上部电极和下部电极都可以设置在光提取侧。

在此实施例中，光提取侧电极可以是具有高透光率(至少80％)的透明电极或者半反镜(half-mirror)电极。当光提取侧电极是半反镜电极时，可以在该电极中使用铝等的薄膜。

保护层105直接设置在上部电极104上，并且优选地由例如氮化硅的化合物构成，氮化硅能够保护器件免受湿气损坏。保护层可以包括氧，并且因此可以由氧氮化硅构成。保护层更优选地具有两层结构，包括从上部电极侧按顺序排列的氧氮化硅子层和氮化硅子层。按照此设置，前一子层的氧氮化硅令人满意地粘附到上部电极上，或者令人满意地覆盖上部电极，并且由于后一子层中的氮化硅的高防潮效果，使得能够保护器件免受湿气损坏。例如，可以通过真空沉积法(例如，溅射或化学气相沉积(CVD))来获得保护层。

保护层的湿气渗透度优选地是0.01g H₂O/天或更小(测量方法：日本工业标准(JIS)K7126(MOCON方法))。

保护层的透光率优选地是80％或更高。

圆偏光器106直接设置在保护层105上。圆偏光器包括，例如偏光部件(例如，线性偏光部件)和延迟(retarder)部件(例如，□/4相移部件)。

通过使用辊式层合机可以将圆偏光器设置在保护层上。

如下所述通过圆偏光器防止了从器件反射出外光。首先，进入器件的外光被圆偏光器圆偏振。然后圆偏振光线在器件内部被反射，以便给出反向的圆偏振光线。由于圆偏光器的阻挡，所以不能从器件反射出反向的圆偏振光线。因此，由于圆偏光器使得进入器件的外光被捕获在器件内，并且发光器件能够具有高的可见度。

在本发明的发光器件中，保护层与上部电极接触，圆偏光器与保护层接触。

这意味着发光器件不只含有圆偏光器，而且直接结合了圆偏光器作为与其整合的构成部分。结果，能够降低器件的厚度，并且能够使从保护层到圆偏光器的叠层的(产生折射率差的)界面数量最小。因此，能够有效地防止外光的反射。

短语“发光器件直接结合圆偏光器”的含义是，发光器件具有其中圆偏光器与发光器件整合并且不与发光器件的构成部分分开的结构。

短语“其中圆偏光器不与发光器件的构成部分分开的结构”意味着在圆偏光器与发光器件之间没有设置预定空间(例如，真空的空间，填充有空气或诸如氮气的惰性气体的空间，或者填充有液体或凝胶流体的空间)的结构。

短语“预定空间”意味着在使用过程中在圆偏光器与发光器件的其它构成层之间形成的空间。例如，如果发光器件设置在密封盖内，并且圆偏光器设置在密封盖上，则短语“预定空间”是指密封盖内的器件与圆偏光器之间存在的空间。预定空间的另一个示例是，当发光器件与作为板形元件的防护玻璃相对设置并且其间具有密封树脂时，填充有密封树脂的空间。在此情况下，偏光器设置在防护玻璃上。但是，用于将偏光器结合到保护层的薄的粘合剂不能定义为预定空间。

本发明人已经脱离了在密封盖表面或防护玻璃表面上设置圆偏光器的主流思想，并在防止外光的反射方面取得了成功，其方式是通过直接将圆偏光器设置在保护层上，使得包含上部电极到圆偏光器的叠层的界面的数量最小。

发光器件不仅防止外光的反射，而且由于从发光器件的厚度排除了密封盖、防护玻璃、或上述空间的厚度，因此使得厚度减小。

与通过在密封盖或防护玻璃上设置圆偏光器来防止外光反射的发光器件相比，这有利地扩展了该发光器件的应用领域。

在此实施例的发光器件中，通过圆偏光器和保护层之间的粘合剂将圆偏光器设置在保护层上。以此方式，能够容易地将圆偏光器结合到保护层上。粘合剂优选地具有高的透光率。可以使用丙烯酸粘合剂或硅基粘合剂作为粘合剂。

在此实施例的发光器件中，粘合剂的厚度足够小，因此仍然能够将圆偏光器视为与保护层整合。特别地，粘合剂的厚度为5μm至100μm，其是不产生粘合失效的厚度范围。

在此实施例的发光器件中，例如，可以在发光器件的圆偏光器上方设置额外的保护板，以便保护发光器件不受例如用户触摸的外力损坏。

示例

示例1

按照下面的方法制造具有图2所示的剖面结构的有机EL器件。

首先，在厚度为0.7mm的玻璃衬底上设置TFT电路和下部电极102。通过气相沉积工艺在下部电极102上沉积发光层103，发光层103是层叠的有机EL层，包括由□-NPD构成的空穴输送子层、由Alq3构成的发光子层、以及由掺杂有碱金属的Alq3构成的金属掺杂子层。通过溅射在发光层103上形成上部电极104。

接下来，通过CVD工艺沉积由SiN构成的保护层105。在CVD工艺中，将含有NH₃、SiH₄和N₂的混合气体作为材料气体引入到沉积室内，并在100Pa的压强以及100W的RF功率下进行沉积。当厚度到达5000埃即停止沉积。

切割其上设置了丙烯酸粘合剂(由Soken Chemical EngineeringCo.，Ltd.生产的热固性压敏粘合剂)、厚度为25μm的圆偏振板，以获得尺寸大于发光器件区域大约0.5mm的圆偏光器。通过使用由Yodogawa Medec Co.，Ltd.生产的接合机使圆偏光器与保护层105对准并结合。

在50mm/sec的速率以及0.2Mpa的压强下执行结合。

通过上述步骤，提供了一种有机EL器件，其在有机EL器件部分上方具有与圆偏光器接触的保护层。

示例2

通过玻璃衬底和圆偏光器之间的粘合剂层将玻璃衬底设置在示例1中制造的有机EL器件的圆偏光器上。

制备厚度为0.3mm并且与圆偏光器具有基本上相同尺寸的玻璃衬底(由Corning Incorporated生产的#1737(商品名))，作为示例1的有机EL器件的保护衬底。

使用由Ishiihyoki Corporation生产的接合机(SH-MINI(商品名))，在保护衬底上施加厚度为25μm的丙烯酸压敏粘合剂(由SokenChemical&Engineering Co.，Ltd.生产的SK-1831(商品名))作为粘合剂，以便粘结保护衬底与压敏粘合剂。用于粘结的压强是0.2Mpa。

接下来，在10Pa的真空、室温的粘结温度以及0.3Mpa的压强下，使用平行板压制机结合具有粘合剂的保护衬底与示例1的有机EL器件，以制备有机EL器件板。

尽管已经参照示意性实施例说明了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示意性实施例。下面权利要求的范围应当按照最宽的解释，以便涵盖所有的修改、等价结构和功能。

Claims

1.一种发光器件，包括：

下部电极；

发光层；

上部电极；

与所述上部电极接触的保护层；和

与所述保护层接触的圆偏光器。

2.如权利要求1所述的发光器件，其中所述圆偏光器通过粘合剂结合到所述保护层。

3.如权利要求1所述的发光器件，其中所述上部电极是光提取侧电极。

4.如权利要求1所述的发光器件，其中所述保护层包括硅和氮。

5.如权利要求1所述的发光器件，其中在所述圆偏光器的光提取侧进一步包括保护部件。

6.如权利要求1所述的发光器件，其中所述发光层是单层。

7.如权利要求1所述的发光器件，其中所述发光层是包括第一子层和第二子层的叠层，并且从第一子层与第二子层之间的界面发出光线。

8.如权利要求1所述的发光器件，其中所述发光层是有机化合物层。

9.一种显示器，包括含有如权利要求1所述的发光器件的显示部分。

10.一种图像拾取装置，包括如权利要求1所述的发光器件和图像拾取单元。