JP2015109192A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高バリア性能を維持して光の屈折や水分の拡がりを抑える。
【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、回路基板１０と、有機エレクトロルミネッセンス膜２０並びに有機エレクトロルミネッセンス膜２０を挟む陽極及び陰極を含むように回路基板１０に形成された素子層１８と、素子層１８を封止する封止膜３８と、を有する。封止膜３８は、素子層１８を覆うように設けられる無機層３６と、素子層１８の一部と無機層３６の一部の間に介在する有機層３２と、を含む。素子層１８の上面は、無機層３６と接触する無機接触領域４０と、有機層３２と接触する有機接触領域３４と、を有する。有機接触領域３４は、素子層１８の上面の窪み３０である。有機層３２は、窪み３０の内面に接触する下面よりも、上面が小さい面積になるように形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス表示装置には、発光層などの有機ＥＬ（Electro-Luminescence）膜を大気から遮断するための封止構造が必要である。例えば、樹脂からなる有機膜を無機膜でサンドイッチした多層構造の封止膜を、有機ＥＬ膜の封止に使用した構造が知られている（特許文献１）。

特許第４３０３５９１号公報

封止膜が有機膜を有する構造は、高バリア性能が得られるが、有機膜と無機膜の屈折率が大きく異なるため、両者の界面で光が屈折しやすいという問題があった。また、水分を吸収しやすい有機膜が連続的に設けられると水分が伝わって拡がりやすいという問題があった。

本発明は、高バリア性能を維持して光の屈折や水分の拡がりを抑えることができる封止膜を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、回路基板と、有機エレクトロルミネッセンス膜並びに前記有機エレクトロルミネッセンス膜を挟む陽極及び陰極を含むように前記回路基板に形成された素子層と、前記素子層を封止する封止膜と、を有し、前記封止膜は、前記素子層を覆うように設けられる無機層と、前記素子層の一部と前記無機層の一部の間に介在する有機層と、を含み、前記素子層の上面は、前記無機層と接触する無機接触領域と、前記有機層と接触する有機接触領域と、を有し、前記有機接触領域は、前記素子層の前記上面の窪みであり、前記有機層は、前記窪みの内面に接触する下面よりも、上面が小さい面積になるように形成されていることを特徴とする。本発明によれば、封止膜の窪みを有機層が埋めるので、凸凹の少ない面に無機層を形成することができ、高バリア性能を発揮することができる。無機接触領域では屈折率の高い有機層が介在しないので光の屈折を抑えることができ、有機層が断続的に設けられるので水分の拡がりを抑えることができる。

（２）（１）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記陽極及び前記陰極は、前記有機エレクトロルミネッセンス膜の下にある複数の画素電極及び前記有機エレクトロルミネッセンス膜の上にある共通電極からなることを特徴としてもよい。

（３）（２）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記素子層の前記上面は、それぞれの前記画素電極と重なる領域に、前記無機接触領域及び前記有機接触領域を有することを特徴としてもよい。

（４）（２）又は（３）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、それぞれの前記画素電極の端部と前記共通電極の間に介在する絶縁層をさらに有し、前記素子層の前記上面は、前記絶縁層の形状に沿った凸部を有し、それぞれの前記画素電極の上方で前記凸部に隣接して低くなった領域から、前記凸部の立ち上がる領域にわたって、前記窪みが形成されることを特徴としてもよい。

（５）（１）から（４）のいずれか１項に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記有機接触領域は、前記無機接触領域に完全に囲まれていることを特徴としてもよい。

本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の斜視図である。 回路基板の詳細を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の斜視図である。

図１に示すように、有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、回路基板１０を有する。回路基板１０には、画像を表示するための素子を駆動するための集積回路チップ１２が搭載されている。回路基板１０には、外部との電気的接続のために、フレキシブル配線基板１４が接続されている。

表示装置は、対向基板１６を有する。対向基板１６は、回路基板１０と間隔をあけて対向するように配置されている。対向基板１６は、カラーフィルタ基板であってよい。対向基板１６は、図示を省略するが、ダム材に囲まれた領域に充填されたフィル剤によって回路基板１０に貼り合わされている。

図２は、回路基板１０の詳細を示す断面図である。回路基板１０には素子層１８が設けられている。素子層１８は有機エレクトロルミネッセンス膜２０を含む。有機エレクトロルミネッセンス膜２０は、正孔輸送層（図示せず）を含む。

正孔輸送層は、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料やポリ（パラ−フェニレンビニレン）、ポリアニリン等の高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他公知の正孔輸送材料から形成することができる。

正孔輸送層の形成後、有機発光層（図示せず）を形成する。有機発光層は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層を形成する有機発光材料は、一般に有機発光材料として用いられているものであれば良く、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’―ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系等、一重項状態から発光可能な公知の蛍光性低分子材料や、希土類金属錯体系の三重項状態から発光可能な公知の燐光性低分子材料が挙げられる。

有機発光層の形成後、電子輸送層（図示せず）を形成する。電子輸送層の材料としては、一般に電子輸送材料として用いられているものであれば良く、トリアゾール系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、シロール系、ボロン系等の低分子系材料が挙げられ、真空蒸着法による成膜形成が可能である。

正孔輸送層、有機発光層及び電子輸送層の形成方法として、蒸着型材料であれば真空蒸着法を適用し、塗布型材料についてはノズルプリンティング法、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法又は凸版印刷法等公知の成膜方法を使用することができる。

素子層１８は、複数の画素電極２２（陽極）を含む。画素電極２２の材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性があることなどからＩＴＯ（酸化インジウムスズ）が好ましい。ＩＴＯはスパッタ法により成膜されて画素電極２２が形成される。

素子層１８は、共通電極２４（陰極）を含む。共通電極２４の材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料などを用いることもができるがこれに限定されるものではない。共通電極２４（陰極層）の形成方法としてはスパッタ法による形成方法が挙げられる。

なお、本実施形態は、陽極である画素電極２２と陰極である共通電極２４の間に画素電極２２側から正孔輸送層と有機発光層、電子輸送層を積層した構成である。画素電極２２と共通電極２４との間において正孔輸送層、有機発光層以外に正孔ブロック層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることが出来る。また、これらの層を形成する際には正孔輸送層や有機発光層、陰極層と同様の形成方法が使用できる。

複数の画素電極２２（陽極）と共通電極２４（陰極）に、有機エレクトロルミネッセンス膜２０が挟まれている。画素電極２２は、有機エレクトロルミネッセンス膜２０の下にある。共通電極２４は、有機エレクトロルミネッセンス膜２０の上にある。

それぞれの画素電極２２の端部と共通電極２４の間に絶縁層２６が介在する。絶縁層２６によって、画素電極２２と共通電極２４の接触（ショート）を防止することができる。絶縁層２６は、感光性材料を用いて、フォトリソグラフィー法により形成される。詳しくは、感光性樹脂組成物を回路基板１０に塗布し、パターン露光し、現像して隔壁パターンを形成する。絶縁層２６は、各画素に対応した発光領域を区画するように樹脂組成物により形成するもので、例えば画素電極２２の端部を覆うように形成する。

素子層１８の上面は、絶縁層２６の形状に沿った凸部２８を有する。それぞれの画素電極２２の上方で凸部２８に隣接して低くなった領域から、凸部２８の立ち上がる領域にわたって、素子層１８の上面には窪み３０が形成される。

窪み３０には有機層３２が設けられる。有機層３２は、アクリル樹脂又はポリエチレンテレフタレートなどからなり、蒸着、昇華及びこれらの組合せなどの、真空プロセス及びノズルプリンティング法、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法や凸版印刷法、凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法等の塗布プロセスを含めて、任意の適切なプロセスによって成膜することができる。有機層３２は、成膜後、ＵＶ照射によって重合させる。

素子層１８の上面は、有機層３２と接触する有機接触領域３４を有する。有機接触領域３４はそれぞれの画素電極２２と重なる領域にある。有機接触領域３４は、素子層１８の上面の窪み３０である。有機層３２は、窪み３０の内面に接触する下面よりも、上面が小さい面積になるように形成されている。

有機層３２の上に無機層３６を形成する。例えばプラズマＣＶＤ法によって、ＳｉＮ、ＳｉＯ又はＳｉＯＮを成膜する。ＳｉＮであれば、その成膜時には、ＳｉＨ_４、ＮＨ_３、Ｎ_２を混合ガスとし、プラズマを発生させてＳｉＮ成膜する。ＳｉＮ膜厚は４００ｎｍで基板温度は１００℃以下で成膜する。

無機層３６は、スパッタリング、蒸着、昇華、ＣＶＤ（化学蒸着法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ増強化学蒸着法）、ＥＣＲ−ＰＥＣＶＤ（電子サイクロトロン共鳴−プラズマ増強化学蒸着法）及びそれらの組合せなどの、従来方式の真空プロセスを含めて、任意の適切なプロセスによって成膜することができる。

無機層３６及び有機層３２によって素子層１８を封止する封止膜３８が構成される。封止膜３８は有機層３２を含む。有機層３２は、素子層１８の一部と無機層３６の一部の間に介在する。有機接触領域３４は、無機接触領域４０に完全に囲まれている。封止膜３８は無機層３６を含む。無機層３６は素子層１８を覆うように設けられる。素子層１８の上面は、無機層３６と接触する無機接触領域４０を有する。無機接触領域４０はそれぞれの画素電極２２と重なる領域にある。

このように封止膜３８を、従来の３層構造から２層構造にすることにより、封止工程とその後の端子出し工程の時間短縮やコストの低減が可能となる。

本実施形態によれば、封止膜３８の窪み３０を有機層３２が埋めるので、凸凹の少ない面に無機層３６を形成することができ、高バリア性能を発揮することができる。無機接触領域４０では屈折率の高い有機層３２が介在しないので光の屈折を抑えることができ、有機層３２が断続的に設けられるので水分の拡がりを抑えることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１０ 回路基板、１２ 集積回路チップ、１４ フレキシブル配線基板、１６ 対向基板、１８ 素子層、２０ エレクトロルミネッセンス膜、２２ 画素電極、２４ 共通電極、２６ 絶縁層、２８ 凸部、３０ 窪み、３２ 有機層、３４ 有機接触領域、３６ 無機層、３８ 封止膜、４０ 無機接触領域。

Claims (5)

1. 回路基板と、
   有機エレクトロルミネッセンス膜並びに前記有機エレクトロルミネッセンス膜を挟む陽極及び陰極を含むように前記回路基板に形成された素子層と、
   前記素子層を封止する封止膜と、
   を有し、
   前記封止膜は、前記素子層を覆うように設けられる無機層と、前記素子層の一部と前記無機層の一部の間に介在する有機層と、を含み、
   前記素子層の上面は、前記無機層と接触する無機接触領域と、前記有機層と接触する有機接触領域と、を有し、
   前記有機接触領域は、前記素子層の前記上面の窪みであり、
   前記有機層は、前記窪みの内面に接触する下面よりも、上面が小さい面積になるように形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
   前記陽極及び前記陰極は、前記有機エレクトロルミネッセンス膜の下にある複数の画素電極及び前記有機エレクトロルミネッセンス膜の上にある共通電極からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
3. 請求項２に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
   前記素子層の前記上面は、それぞれの前記画素電極と重なる領域に、前記無機接触領域及び前記有機接触領域を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
4. 請求項２又は３に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
   それぞれの前記画素電極の端部と前記共通電極の間に介在する絶縁層をさらに有し、
   前記素子層の前記上面は、前記絶縁層の形状に沿った凸部を有し、それぞれの前記画素電極の上方で前記凸部に隣接して低くなった領域から、前記凸部の立ち上がる領域にわたって、前記窪みが形成されることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、
   前記有機接触領域は、前記無機接触領域に完全に囲まれていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

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