JP4342023B2 - Hygroscopic film and organic EL display device - Google Patents

Hygroscopic film and organic EL display device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は吸湿膜及び有機EL表示装置に関し、詳しくはアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜及びその吸湿膜を備えた有機EL表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
表示用ディスプレイデバイスとしては、ブラウン管(Cathode Ray Tube)、液晶(Liquid Crystal)、プラズマ(Plasma)、発光ダイオード(Light Emitting Diode)及びEL(Electro Luminescence)などが従来より知られ、コンピュータ用ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックパネルなどに広く利用されている。
【0003】
この中でもELは自発光形であり、また薄膜とすることができるために薄い表示素子として期待されている。そして薄膜型直流ELとして、低電圧で駆動できる有機薄膜ELが近年注目を集めている。
有機EL素子は、一般に、透明基板上に形成された透明電極層と、この透明電極層上に形成された有機EL発光層と、この有機EL発光層上に形成された金属電極層とから構成されている。そして、透明電極層及び金属電極層への通電により、それぞれの電極から注入された正孔と電子とが有機EL発光層内で再結合し、このときのエネルギーにより発光現象が生じる。この発光現象は、発光ダイオードと類似した注入発光であり、発光電圧が10V以下と低いことが特徴である。
【0004】
かかる有機EL素子を利用した有機EL表示装置としては、上記有機EL素子構造を単位画素として、透明基板上にこの単位画素を平面的に二次元配置してマトリクス駆動するものが知られている。これは、透明基板上にストライプ状の透明電極群を、この透明電極群上に有機EL発光層を、さらにこの有機EL発光層上に透明電極群と互いに直交するストライプ状の金属電極群を順次形成し、透明電極群と金属電極群との交差部分を単位画素である有機EL素子構造として平面的に二次元配置したものである。この方式の表示装置では、電圧のかかった2本のストライプ状電極の交差部分が発光部となるので、電圧を印加して発光させるストライプを順次ずらすことで画像を表示することができる。そして、有機EL発光層から発せられた光は、直接又は金属電極で反射して透明電極及び透明基板を透過し、該透明基板の表示側表面から出射して視認される。
【0005】
ところが、有機EL素子に用いられる有機発光材料は、耐水性が低く、湿気により寿命が短くなるという欠点がある。また有機EL素子に用いられるMg合金などの金属電極層も、水や酸素に対する耐性が低いという欠点がある。
そこで、特開平9−148066号公報には、有機EL素子を封止部材内に封止するとともに、この封止部材の内側面に吸湿剤を配設した有機EL表示装置が開示されている。
【0006】
この有機EL表示装置は、図6に示すように、透明なガラス基板80と、ガラス基板80上に形成された透明電極層81a、透明電極層81a上に形成された有機EL発光層81b及び有機EL発光層81b上に形成された金属電極層81cからなる有機EL素子81とを備え、内部に不活性ガスを封入しつつ有機EL素子81を被覆するようにガラス基板80に封止剤82を介して封止部材83が接合されている。そして封止部材83の内側面には吸湿剤84が粘着剤により固着されている。
【0007】
この有機EL表示装置では、内部に不活性ガスを封入しつつ有機EL素子81を被覆するようにガラス基板80の周縁部に封止部材83が接合されているため、有機EL素子1を大気と遮断することができる。また、封止部材83の内側面に固着された吸湿剤84により、封止剤82を介して封入空間内に侵入等した水分を吸湿することができる。したがって、封入空間内の乾燥性を高めて、素子寿命を延ばすことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ここに、上記吸湿剤の一つとして、Ca、BaやMg等のアルカリ土類金属の一酸化物が例示される。そして、このアルカリ土類金属一酸化物を出発原料に用いて真空蒸着法やスパッタ法等のPVD法(物理蒸着法)を行い、上記封止基板83の内側面にアルカリ土類金属一酸化物よりなる吸湿膜を成膜することもできる。
【0009】
しかしながら、アルカリ土類金属一酸化物を出発原料に用いたPVD法によりアルカリ土類金属一酸化物よりなる吸湿膜を上記封止部材83の内側面に成膜した場合、以下に示すような問題点がある。
すなわち、アルカリ土類金属一酸化物は大気中で不安定であり、水和物や炭酸化物に変化し易い。例えば一酸化バリウム(BaO)はCO2 やH2 Oと以下のように反応してBaCO3 ・n(H2 O)やBa(OH)2 ・n(H2 O)の水和物やBaCO3 の炭酸化物に変化する。
【0010】
BaO+CO2 →BaCO3
BaCO3 +nH2 O→BaCO3 ・n(H2 O)
BaO+H2 O→Ba(OH)2
Ba(OH)2 +nH2 O→Ba(OH)2 ・n(H2 O)
このため、アルカリ土類金属一酸化物をそのまま粉末で出発原料として用いたり、あるいはその粉末を焼結し、その焼結体を出発原料として用いたりして、PVD法により吸湿膜を成膜した場合、出発原料中に水和物や炭酸化物の不純物が存在するため、安定に成膜することができず、また成膜された膜の品質も不均質で低純度となり、均質で純度の高い吸湿膜、すなわち吸湿性能の高い吸湿膜を成膜することが困難である。
【0011】
また、封止部材83の内側面に吸湿膜を成膜した場合、有機EL素子81と吸湿膜との間に封入空間が介在し、両者間に距離があるため、有機EL素子81の有機EL発光層81b等に水分が侵入することを効果的に防止することが困難である。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、高純度及び高均質で吸湿性能の高い吸湿膜を提供することを解決すべき第1の技術課題とし、有機EL素子の有機EL発光層等に水分が侵入することを効果的に防止することのできる吸湿膜を備えた有機EL表示装置を提供することを解決すべき第2の技術課題とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記第1の課題を解決する本発明の吸湿膜は、アルカリ土類過酸化物を出発原料に用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなることを特徴とするものである。
上記第2の課題を解決する本発明の有機EL表示装置は、透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極層、該透明電極層上に形成された有機EL発光層及び該有機EL発光層上に形成された金属電極層よりなる有機EL素子と、内部に不活性流体を封入しつつ該有機EL素子を被覆するように該透明基板に接合された封止部材とを備えた有機EL表示装置において、上記有機EL素子上の非発光部及び上記封止部材の内側面のうちの少なくとも一方には、アルカリ土類過酸化物を出発原料として用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜が形成されていることを特徴とするものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の吸湿膜は、アルカリ土類過酸化物を出発原料に用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる。アルカリ土類過酸化物は、アルカリ土類一酸化物と違って大気中で安定に保存することができる。このため、アルカリ土類過酸化物の粉末を出発原料としたり、あるいはアルカリ土類過酸化物の粉末を焼結して、この焼結体を出発原料としたりして、PVD法によりアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜を成膜した場合、出発原料中、例えば焼結体の粒界に水和物や炭酸化物等の不純物が介在することが無いことから、均質で純度の高い吸湿膜を成膜することができる。したがって、アルカリ土類過酸化物を出発原料に用いて成膜された本発明の吸湿膜は高い吸湿性能を発揮する。
【0014】
上記アルカリ土類過酸化物とは、アルカリ土類金属の二酸化物、すなわちアルカリ土類金属の酸化物のうちO2 2-を有するものをいい、アルカリ土類金属を空気又は酸素中で熱すること等により生成することができる。アルカリ土類金属にはCa、Sr、Ba、Ra、BeやMgがあり、本発明の吸湿膜にはいずれのアルカリ土類金属も用いることができるが、コスト、高純度材料の入手の容易性や実用性等を考慮すればCa、Sr、BaやMgを好適に用いることができる。
【0015】
このアルカリ土類金属過酸化物からPVD法によりアルカリ土類一酸化物よりなる吸湿膜を成膜するには、アルカリ土類過酸化物の粉末を出発原料としたり、あるいはこの粉末を焼結した焼結体を出発原料としたりしてPVD法を行えばよい。
アルカリ土類過酸化物の粉末の調整条件は特に限定されず通常の条件とすることができる。例えば、BaO2 粉末を得る場合は、Ba粉末、BaO・n(H2 O)粉末又はBaO・CO3 粉末を酸素雰囲気中、500℃程度で加熱することにより、BaO2 粉末とすることができる。
【0016】
また、アルカリ土類過酸化物の焼結体の焼結条件は特に限定されず、通常の焼結条件とすることができる。例えば、BaO2 粉末の焼結体を得る場合は、BaO2 の融点が450℃であるため、この温度よりも若干低い温度(400〜440℃程度)で30〜60分程度、大気中で焼結することができる。なお、アルカリ土類一酸化物たる、例えばBaOを焼結する場合は1000℃程度以上で焼結するため、これと比較してアルカリ土類過酸化物を焼結する場合は低温での焼結が可能なり、コスト面等で有利となる。
【0017】
上記PVD法としては特に限定されないが、電子ビーム加熱法やイオンプレーティング法等の真空蒸着法やスパッタ法等を好適に採用することができる。成膜条件も出発原料や成膜する吸湿膜の膜厚等に応じて適宜設定することができる。例えば、電子ビーム加熱法を採用した場合の成膜条件は、
出力 :1〜20kV程度、0.05〜0.3A程度
真空度 :2×10-6Pa以下
成膜速度:0.1〜1.0nm/sec程度
とすることができ、イオンプレーティング法を採用した場合の成膜条件は、
出力 :1〜20kV程度、0.05〜0.3A程度
真空度 :0.5〜2×10-4Pa程度(アルゴン圧力)
成膜速度:0.05〜0.3nm/sec程度
とすることができ、スパッタ法を採用した場合の成膜条件は、
出力 :50〜500W程度
真空度 :1〜8×10-4Pa程度(アルゴン圧力)
成膜速度:5〜40nm/sec程度
とすることができる。
【0018】
ここに、吸湿膜を有機EL素子上に形成する場合は、成膜時における素子の損傷を抑える観点より、電子ビーム加熱法等の真空蒸着法を採用することが好ましい。
上記吸湿膜の膜厚としては特に限定されないが、膜厚が厚くなればなるほど吸湿性能は高くなるので、所望の吸湿性能を発揮しうるように適宜設定することができる。なお、吸湿膜の膜厚を厚くしすぎると、成膜コストが上昇したり、吸湿膜が剥離したりするおそれがある。このため、有機EL表示装置に適用する場合は、吸湿膜の膜厚を100μm以下とすることが好ましく、0.1〜30μm程度とすることがより好ましい。
【0019】
また、本発明の吸湿膜を有機EL表示装置に適用する場合、有機EL素子を覆うように透明基板に接合されて透明基板との間に不活性流体が封入された封入空間を形成する封止部材の内側面に、この吸湿膜を形成することもできるが、有機EL発光層等への水分の侵入をより確実に防ぐ観点から、この吸湿膜は有機EL素子上に形成することが好ましい。この場合、吸湿膜をPVD法により成膜する際に有機EL素子の発光部が熱等により損傷することを防ぐべく、吸湿膜は有機EL素子上の非発光部に部分的に形成することが好ましい。このように有機EL素子上の非発光部に吸湿膜を部分的に形成した場合は、吸湿膜に吸着された水分や酸素が発光部の金属電極層等に悪影響を及ぼすことを阻止することができるとともに、後述するようにかかる悪影響を防止すべく金属電極層を安定な保護膜で覆う必要がなく、コスト面や生産面で有利となる。なお、吸湿膜を有機EL素子上の非発光部に部分的に形成する態様は、時計等のセグメント表示のように、有機EL素子上に非発光部が多く存在したり、マスクでパターンが形成できるほど粗いパターンの場合により好適に適用することができる。
【0020】
ここに、吸湿膜は有機EL素子上に全面に形成することも可能であり、この場合、この吸湿膜の上にさらにSiO2 膜や樹脂膜等の保護膜を形成することにより、封止部材を省くことができる。また、有機EL素子上の発光部に吸湿膜を形成する場合(有機EL素子上に全面に吸湿膜を形成する場合を含む)は、吸湿膜に吸着された水分や酸素が金属電極層等に悪影響を及ぼすことを防ぐべく、金属電極層を安定な保護膜(SiO2 膜やMgF膜等)で覆い、その上に吸湿膜を形成することが好ましい。
【0021】
また、有機EL素子上の非発光部及び封止部材の内側面の双方に上記吸湿膜を形成することも勿論可能であり、この場合双方の吸湿膜による吸湿効果により、有機EL素子のさらなる長寿命化を図ることができる。
このように有機EL素子の上に、アルカリ土類過酸化物を出発原料として用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜が、有機EL素子上の非発光部及び封止部材の内側面のうちの少なくとも一方に形成された本発明の有機EL表示装置では、吸湿性能の高い吸湿膜の吸湿効果により有機EL素子の長寿命化を図ることができる。また、有機EL素子上の非発光部に上記吸湿膜が形成されていれば、有機EL素子の有機EL発光層等と吸湿膜との距離が極めて短くなるため、該有機EL発光層等に水分が侵入することを吸湿膜により確実に防ぐことができ、有機EL素子の長寿命化を効果的に図ることが可能となる。
【0022】
この有機EL表示装置は、透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極層、該透明電極層上に形成された有機EL発光層及び該有機EL発光層上に形成された金属電極層よりなる有機EL素子と、内部に不活性流体を封入しつつ該有機EL素子を被覆するように該透明基板に接合された封止部材とを備えたものとすることができる。
【0023】
透明基板としては、通常ガラス基板が用いられるが、合成樹脂基板を用いることもできる。また、透明基板として、フレキシブルな合成樹脂フィルムを用いることも可能である。なお、合成樹脂フィルムを用いた場合は、この合成樹脂フィルム自身を透過して外部から侵入した水分等を吸湿すべく、合成樹脂フィルムとこの合成樹脂フィルム上に形成された透明電極層との間にも、補助的な吸湿膜を形成することが好ましい。
【0024】
有機EL素子は、従来と同様、透明基板上に形成された透明電極層と、該透明電極層上に形成された有機EL発光層と、該有機EL発光層上に形成された金属電極層とからなる。
透明電極層の材料としては、従来と同様にITO(インジウム錫酸化物)、AZO(Al添加ZnO)、SnO2 などが例示される。この透明電極層はスパッタリングなどの方法により形成することができる。透明電極層のパターンは特に制限されず、ストライプ状など従来と同様のパターンに形成することができる。
【0025】
有機EL発光層は、正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された発光体層と、発光体層上に形成された電子輸送層とから、従来と同様に構成することができる。この有機EL発光層は、真空蒸着法、ラングミュアブロジェット蒸着法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、真空気体蒸着法、有機分子線エピタキシ法などを用いて形成することができる。
【0026】
金属電極層の材料としては、Mg−Ag合金、Alなどの導電性金属が例示される。この金属電極層は、有機EL発光層上に形成するため、スパッタリングなどの高温や高エネルギーガスが作用する成膜法を用いて形成することができない。したがって、金属電極層の材料は蒸着法などで形成できる材料から選択される。
【0027】
封止部材の形状としては、有機EL素子を封止部材内に気密的に封止しうるものであれば特に限定されない。例えば、一面に開口をもつ箱状あるいは板状の封止ガラスや樹脂等を用い、この封止ガラス等の周縁を透明基板の周縁に接着剤などの封止剤によって接合したり、あるいは箱状の封止部材のみで封入空間を構成しその内部に透明基板及び有機EL素子を配設したりすることができる。
【0028】
封止部材と有機EL素子の金属電極層又は吸湿膜との間隔は、一般に10〜150μmとされる。この間隔が狭すぎると、封止部材と有機EL素子とが接触して有機EL素子が損傷するおそれがある。また、有機EL素子部以外の封入空間にスペーサを介在させて、有機EL素子の損傷を防止することもできる。
また封入空間内に封入される不活性物質としては、有機EL素子、封止部材及び封止剤に対して不活性なものであればよく、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガス、あるいはフッ素系の不活性液体を用いることができる。
【0029】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
図1に示す本実施例1の有機EL表示装置は、本発明の吸湿膜を封止部材の内側面に設けたものである。
【0030】
この有機EL表示装置は、透明基板としてのガラス基板1と、ガラス基板1上に形成されたITO膜からなる透明電極層21、透明電極層21上に形成された有機EL発光層22及び有機EL発光層22上に形成されMg−Ag合金からなる金属電極層23よりなる有機EL素子2と、内部に不活性流体を封入しつつ有機EL素子2を被覆するようにガラス基板1に接合された封止部材としての背面ガラス基板3と、ガラス基板1及び背面ガラス基板3の周縁同士を接合して両者間に封止空間4を形成する封止剤としての接着剤5と、背面ガラス基板3の内側面に形成された吸湿膜6とから構成されている。
【0031】
ガラス基板1及び背面ガラス基板3はソーダ石灰ガラスよりなり、板厚はいずれも1.1mmである。
透明電極層21は、スパッタリングによりガラス基板1上にストライプ状に形成され、その厚さは1000〜2000Åである。また有機EL発光層22は、透明電極層21上のほぼ全面に形成された正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された発光体層と、発光体層上に形成された電子輸送層とから構成され、それぞれ公知の有機材料から蒸着法により形成されて、全体の厚さは1000〜1500Åとなっている。
【0032】
そして金属電極層23は、マスクを介して蒸着法により厚さ1500〜2000Åに形成され、透明電極層21に対して直交するストライプ状となっている。したがってこの有機EL素子2では、ドットマトリクス方式で駆動される透明電極層21及び金属電極層23を介して有機EL発光層22に直流電圧を印加することにより発光し、その発光は透明電極層21及びガラス基板1を透過してガラス基板1の表面から視認される。また透明電極層21と金属電極層23とで形成されるマトリクスの所定点を選択して通電すれば、その点が画素となるので、ディスプレイとして画像を表示することが可能となる。
【0033】
背面ガラス基板3の内側面に形成された吸湿膜6は、アルカリ土類過酸化物を出発原料に用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる。吸湿膜6は、具体的に二酸化バリウム(BaO2 )粉末を大気中で、440℃×30分の条件で焼結して得られた焼結体をターゲットとして、イオンプレーティング法により成膜された一酸化バリウム(BaO)からなるもので、背面ガラス基板3の内側面に膜厚1.0μmの厚さで成膜されている。以下、吸湿膜6の成膜方法を詳細に示す。
【0034】
まず、背面ガラス基板3をアルカリ洗浄、純水洗浄、乾燥窒素でのスピン乾燥、超音波を用いたウェット洗浄及び紫外線によるドライ洗浄を順次行い、純水による接触角が5°程度となるように表面を浄化した。そして、蒸着及びスパッタが可能な装置を用い、真空度が2.0×10-6Paの下でRF逆スパッタ(Ar等の気体粒子を基板表面に直接衝突させて洗浄する方法)を施してから、背面ガラス基板3を250℃に加熱し、さらに表面を浄化した。そして、背面ガラス基板3を250℃に加熱した状態で、上記二酸化バリウムの焼結体をターゲットとしてDCイオンプレーティングを行って、背面ガラス基板3の表面に一酸化バリウム(BaO)よりなる吸湿膜6を成膜した。なおイオンプレーティングの成膜条件は以下のとおりである。また得られた吸湿膜6について成分をX線回折及びEPMAにより調べたところ、吸湿膜6はBaOのみからなり、吸湿膜6内に不純物の存在は認められなかった。また吸湿膜6の密度は5.72g/cm3 であり、バルクの密度とほぼ同一であった。
【0035】
出力 :10kV、0.15A
真空度 :1.33×10-2Pa(Ar圧)
成膜速度:50nm/sec
上記のように吸湿膜6が成膜された背面ガラス基板3と、上記有機EL素子2が形成されたガラス基板1とは、1気圧の窒素ガス雰囲気内で両者の周縁同士が紫外線硬化型の接着剤5により接合される。なお、紫外線硬化型の接着剤を用いることで、接着時に高温となって有機EL素子2が劣化するような不具合が防止されている。また、接着剤5は、透明電極層21、有機EL発光層22及び金属電極層23が存在せずに表出するガラス基板1の表面に設けられている。こうしてガラス基板1、背面ガラス基板3及び接着剤5により気密な封入空間4が形成され、この封入空間4内には窒素ガスが封入されている。なお、窒素ガスの圧力は室温(25℃)において1気圧となるように設定されている。また封入空間4への窒素ガスの封入は、予め有機EL素子2を形成したガラス基板1と背面ガラス基板3とを窒素ガス中で接着剤6により接合することで行うことができる。
【0036】
本実施例の有機EL表示装置では、有機EL素子2を封止する封止部材としての背面ガラス基板3の内側面に、アルカリ土類過酸化物(BaO2 )を出発原料に用いたイオンプレーティング法により成膜されたアルカリ土類一酸化物(BaO)のみからなる吸湿膜6が形成されている。このように大気中で安定なアルカリ土類過酸化物をターゲットとして吸湿膜6を成膜しているので、この吸湿膜6は均質で純度の高いものとなり、したがって高い吸湿性能を発揮する。よって、本実施例の有機EL表示装置では、有機EL素子2の有機EL発光層22等に水分が侵入することを効果的に防ぐことができ、有機EL素子2の長寿命化を図ることができる。
【0037】
なお、上記実施例1の有機EL表示装置を製造する場合、大きなガラス基板1及び背面ガラス基板3を用い、ガラス基板1上に複数個の有機EL素子2を形成するとともに、背面ガラス基板3の表面全面に又はマスクを使用して所定部位に複数個の吸湿膜6を形成した後、所定部位に接着剤5を塗布して両者を接合し、最後に分断することにより、複数個の有機EL表示装置を生産性高く製造することができる。
【0038】
(比較例1)
アルカリ土類金属過酸化物としてのBaO2 の代わりに、アルカリ土類金属一酸化物としてのBaOを出発原料に用いること以外は、上記実施例1と同様である。
(比較例2)
吸湿膜6を形成しないこと以外は上記実施例1と同様である。
【0039】
(評価)
上記実施例1並びに比較例1及び2の有機EL表示装置について、吸湿膜6による吸湿性能を評価した。これは、この有機EL表示装置を温度が85℃、相対湿度が85%の高温高湿雰囲気に放置し、放置前の初期状態に認められた直径8〜15μmのダークスポットが成長する様子を観測することにより行った。その観測結果、すなわち放置時間とダークスポットの直径との関係を図2に示す。なお、図2は試料数30についての平均観測結果を示すものである。また、ダークスポットの直径が大きくなるほど、有機EL素子2内に水分が侵入していること、すなわち吸湿膜6による吸湿性能が低下していることを示す。
【0040】
図2から明らかなように、アルカリ土類金属一酸化物としてのBaOを出発原料として成膜した吸湿膜を備えた比較例1の有機EL表示装置と、吸湿膜を形成していない比較例2の有機EL表示装置とでは、放置時間に対するダークスポットの成長割合が大きく、有機EL素子2等が時間とともに大きく劣化している。これに対し、アルカリ土類過酸化物としてのBaO2 を出発原料として成膜した吸湿膜6を備えた実施例1の有機EL表示装置では、比較例1及び比較例2のものと比べて、ダークスポットの成長割合が極めて小さく、有機EL素子2等の水分による劣化度合が小さい。したがって、アルカリ土類過酸化物としてのBaO2 を出発原料として成膜した吸湿膜6は高い吸湿性能を示すことがわかる。
【0041】
(第2実施例)
図3及び図4に示す本実施例2の有機EL表示装置は、アルカリ土類過酸化物としてのBaO2 を出発原料として成膜した上記吸湿膜6を有機EL素子2の上に非発光部に部分的に形成したものである。
すなわち、この有機EL表示装置では、上記実施例1と同様にガラス基板1の上にドットマトリクス方式で駆動される有機EL素子2を形成した後、マスキング処理を施すことにより、有機EL発光層22の上であって金属電極層23が形成されていない周縁部のみに、上記吸湿膜6を成膜した。なお、図4において、点線斜線で示す領域Aが金属電極層23が形成された発光部領域を示し、この領域の周囲の斜線で示す領域Bが非発光部領域であって吸湿膜6が形成された領域を示す。
【0042】
この吸湿膜6は、上記実施例1と同様、アルカリ土類過酸化物としてのBaO2 を出発原料として用いたイオンプレーティング法により成膜したBaOのみからなるもので、その膜厚は実施例1と同様1μmとされている。
その他の構成は上記実施例1と同様である。
この有機EL表示装置では、吸湿膜6が有機EL素子2の上であって非発光部領域Bに部分的に形成されているため、有機EL素子2の有機EL発光層22等と吸湿膜6との距離が極めて短くなるため、該有機EL発光層22等に水分が侵入することを吸湿膜6により確実に防ぐことができ、有機EL素子2の長寿命化を効果的に図ることが可能となる。
【0043】
また、吸湿膜6は有機EL素子2上の非発光部領域Bに部分的に形成されているため、吸湿膜6を成膜する際の熱等により有機EL素子2の発光部領域Aが損傷することを防ぐことができる。
さらに、有機EL素子2上の非発光部領域Bに吸湿膜6が部分的に形成されているため、吸湿膜6に吸着された水分や酸素が発光部領域Aの金属電極層23等に悪影響を及ぼすことを阻止することができる。また、かかる悪影響を防止すべく金属電極層23を安定な保護膜で覆う必要がなく、コスト面や生産面で有利となる。
【0044】
なお、図5に示すように、セグメント方式で有機EL素子2を駆動する場合は、有機EL素子2上であって、図5に斜線で示される非発光部領域Bに吸湿膜6を形成することができる。
【0045】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の吸湿膜は、大気中で安定なアルカリ土類過酸化物を出発原料に用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなるので、高純度及び高均質で、したがって吸湿性能の高いものとなる。
また、このように吸湿性能の高い吸湿膜を備えた本発明の有機EL表示装置は、有機EL素子の有機EL発光層等に水分が侵入することを効果的に防止することができ、有機EL素子の長寿命化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の有機EL表示装置の断面図である。
【図2】吸湿膜による吸湿性能の評価結果を示し、放置時間とダークスポット直径との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の他の実施例の有機EL表示装置の断面図である。
【図4】上記他の実施例の有機EL表示装置の平面図であり、吸湿膜を成膜する非発光部の領域を示す説明図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例の有機EL表示装置の平面図であり、吸湿膜を成膜する非発光部の領域を示す説明図である。
【図6】従来の有機EL表示装置の断面図である。
【符号の説明】
1…ガラス基板(透明基板) 2…有機EL素子
3…背面ガラス基板(封止部材) 4…封入空間
5…接着剤 6…吸湿膜
A…発光部領域 B…非発光部領域
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hygroscopic film and an organic EL display device, and more particularly to a hygroscopic film made of alkaline earth monoxide and an organic EL display device including the hygroscopic film.
[0002]
[Prior art]
As display devices for display, cathode ray tubes, liquid crystals, plasmas, light emitting diodes, and EL (Electro Luminescence) are conventionally known. Computer displays, liquid crystals Widely used in display back panels.
[0003]
Among these, EL is a self-luminous type and can be a thin film, and thus is expected as a thin display element. As a thin film type direct current EL, an organic thin film EL that can be driven at a low voltage has recently attracted attention.
An organic EL element generally includes a transparent electrode layer formed on a transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and a metal electrode layer formed on the organic EL light emitting layer. Has been. Then, by energizing the transparent electrode layer and the metal electrode layer, holes and electrons injected from the respective electrodes are recombined in the organic EL light emitting layer, and a light emission phenomenon occurs due to the energy at this time. This light emission phenomenon is injection light emission similar to a light emitting diode, and is characterized by a low light emission voltage of 10 V or less.
[0004]
As an organic EL display device using such an organic EL element, a device in which the organic EL element structure is used as a unit pixel and the unit pixel is two-dimensionally arranged on a transparent substrate in a matrix drive is known. This consists of a striped transparent electrode group on a transparent substrate, an organic EL light emitting layer on the transparent electrode group, and a striped metal electrode group orthogonal to the transparent electrode group on the organic EL light emitting layer sequentially. It is formed, and the intersection between the transparent electrode group and the metal electrode group is two-dimensionally arranged in a plane as an organic EL element structure which is a unit pixel. In this type of display device, the intersection of two striped electrodes to which a voltage is applied becomes a light emitting portion, so that an image can be displayed by sequentially shifting the stripes to emit light by applying a voltage. The light emitted from the organic EL light emitting layer is reflected directly or by a metal electrode, passes through the transparent electrode and the transparent substrate, is emitted from the display side surface of the transparent substrate, and is visually recognized.
[0005]
However, the organic light emitting material used for the organic EL element has a drawback that its water resistance is low and its life is shortened by moisture. Moreover, metal electrode layers, such as Mg alloy used for an organic EL element, also have the fault that the tolerance with respect to water or oxygen is low.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-148066 discloses an organic EL display device in which an organic EL element is sealed in a sealing member and a hygroscopic agent is disposed on the inner surface of the sealing member.
[0006]
As shown in FIG. 6, this organic EL display device includes a transparent glass substrate 80, a transparent electrode layer 81a formed on the glass substrate 80, an organic EL light emitting layer 81b formed on the transparent electrode layer 81a, and an organic And an organic EL element 81 made of a metal electrode layer 81c formed on the EL light emitting layer 81b, and a sealing agent 82 is applied to the glass substrate 80 so as to cover the organic EL element 81 while enclosing an inert gas therein. The sealing member 83 is joined via. A hygroscopic agent 84 is fixed to the inner side surface of the sealing member 83 with an adhesive.
[0007]
In this organic EL display device, the sealing member 83 is bonded to the peripheral edge of the glass substrate 80 so as to cover the organic EL element 81 while enclosing an inert gas therein. Can be blocked. Further, the moisture absorbent 84 fixed to the inner surface of the sealing member 83 can absorb moisture that has entered the enclosed space via the sealant 82. Therefore, the drying property in the enclosed space can be improved and the device life can be extended.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Here, as one of the above-mentioned hygroscopic agents, monoxides of alkaline earth metals such as Ca, Ba and Mg are exemplified. Then, using this alkaline earth metal monoxide as a starting material, a PVD method (physical vapor deposition method) such as a vacuum evaporation method or a sputtering method is performed, and an alkaline earth metal monoxide is formed on the inner surface of the sealing substrate 83. It is also possible to form a hygroscopic film.
[0009]
However, when a hygroscopic film made of alkaline earth metal monoxide is formed on the inner surface of the sealing member 83 by the PVD method using alkaline earth metal monoxide as a starting material, the following problems occur: There is a point.
That is, alkaline earth metal monoxide is unstable in the atmosphere and easily changes to a hydrate or a carbonate. For example, barium monoxide (BaO) is CO2And H2BaCO reacts with O as follows:Three・ N (H2O) and Ba (OH)2・ N (H2O) Hydrate and BaCOThreeIt changes to the carbon dioxide.
[0010]
BaO + CO2→ BaCOThree
BaCOThree+ NH2O → BaCOThree・ N (H2O)
BaO + H2O → Ba (OH)2
Ba (OH)2+ NH2O → Ba (OH)2・ N (H2O)
For this reason, the alkaline earth metal monoxide is used as a starting material as a powder as it is, or the powder is sintered and the sintered body is used as a starting material, and a hygroscopic film is formed by the PVD method. In this case, since there are hydrate and carbonate impurities in the starting material, it is impossible to form a stable film, and the quality of the formed film is inhomogeneous and low purity, and is homogeneous and high in purity. It is difficult to form a hygroscopic film, that is, a hygroscopic film having high hygroscopic performance.
[0011]
Further, when a hygroscopic film is formed on the inner side surface of the sealing member 83, an enclosed space is interposed between the organic EL element 81 and the hygroscopic film, and there is a distance between the two, and therefore the organic EL of the organic EL element 81 It is difficult to effectively prevent moisture from entering the light emitting layer 81b and the like.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is a first technical problem to be solved to provide a hygroscopic film with high purity, high homogeneity, and high hygroscopic performance, such as an organic EL light emitting layer of an organic EL element, etc. It is a second technical problem to be solved to provide an organic EL display device having a hygroscopic film that can effectively prevent moisture from entering the glass.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The hygroscopic film of the present invention that solves the first problem is characterized by comprising an alkaline earth monoxide formed by a PVD method using an alkaline earth peroxide as a starting material. .
The organic EL display device of the present invention that solves the second problem includes a transparent substrate, a transparent electrode layer formed on the transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and the organic EL An organic EL device comprising a metal electrode layer formed on a light emitting layer, and a sealing member bonded to the transparent substrate so as to cover the organic EL device while enclosing an inert fluid therein In the EL display device, at least one of the non-light emitting portion on the organic EL element and the inner surface of the sealing member is an alkali film formed by a PVD method using an alkaline earth peroxide as a starting material. A moisture-absorbing film made of earth monoxide is formed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The hygroscopic film of the present invention comprises an alkaline earth monoxide formed by PVD using an alkaline earth peroxide as a starting material. Unlike alkaline earth monoxide, alkaline earth peroxide can be stably stored in the atmosphere. Therefore, alkaline earth peroxide powder is used as a starting material, or alkaline earth peroxide powder is sintered and this sintered body is used as a starting material. When a hygroscopic film made of a single oxide is formed, the starting material, for example, impurities such as hydrates and carbonates are not present at the grain boundaries of the sintered body. Can be formed. Therefore, the hygroscopic film of the present invention formed using an alkaline earth peroxide as a starting material exhibits high hygroscopic performance.
[0014]
The alkaline earth peroxide is an alkaline earth metal dioxide, that is, an alkaline earth metal oxide.2 2-It can be produced by heating an alkaline earth metal in air or oxygen. Alkaline earth metals include Ca, Sr, Ba, Ra, Be and Mg, and any of the alkaline earth metals can be used for the moisture-absorbing film of the present invention. However, cost and availability of high-purity materials are easily available. Ca, Sr, Ba and Mg can be preferably used in consideration of the practicality and practicality.
[0015]
In order to form a hygroscopic film made of alkaline earth monoxide from this alkaline earth metal peroxide by the PVD method, a powder of alkaline earth peroxide is used as a starting material, or this powder is sintered. PVD may be performed using a sintered body as a starting material.
The conditions for adjusting the alkaline earth peroxide powder are not particularly limited, and may be ordinary conditions. For example, BaO2When obtaining a powder, Ba powder, BaO · n (H2O) Powder or BaO · COThreeBy heating the powder at about 500 ° C. in an oxygen atmosphere, BaO2It can be a powder.
[0016]
Moreover, the sintering conditions of the alkaline earth peroxide sintered body are not particularly limited, and may be normal sintering conditions. For example, BaO2When obtaining a sintered body of powder, BaO2Since the melting point is 450 ° C., it can be sintered in the air at a temperature slightly lower than this temperature (about 400 to 440 ° C.) for about 30 to 60 minutes. In addition, when sintering alkaline earth oxide such as BaO, for example, sintering is performed at about 1000 ° C. or higher. When compared with this, sintering of alkaline earth peroxide is performed at a low temperature. This is advantageous in terms of cost and the like.
[0017]
Although it does not specifically limit as said PVD method, Vacuum deposition methods, such as an electron beam heating method and an ion plating method, a sputtering method, etc. can be employ | adopted suitably. The film forming conditions can also be appropriately set according to the starting material, the film thickness of the moisture absorbing film to be formed, and the like. For example, the film forming conditions when the electron beam heating method is adopted are as follows:
Output: about 1-20kV, about 0.05-0.3A
Degree of vacuum: 2 × 10-6Pa or less
Deposition rate: about 0.1 to 1.0 nm / sec
The film forming conditions when the ion plating method is adopted are as follows:
Output: about 1-20kV, about 0.05-0.3A
Degree of vacuum: 0.5-2 × 10-FourAbout Pa (Argon pressure)
Deposition rate: about 0.05 to 0.3 nm / sec
The film formation conditions when the sputtering method is adopted are as follows:
Output: about 50-500W
Degree of vacuum: 1-8 × 10-FourAbout Pa (Argon pressure)
Deposition rate: about 5 to 40 nm / sec
It can be.
[0018]
Here, when the hygroscopic film is formed on the organic EL element, it is preferable to employ a vacuum evaporation method such as an electron beam heating method from the viewpoint of suppressing damage to the element during film formation.
The film thickness of the hygroscopic film is not particularly limited, but the higher the film thickness, the higher the hygroscopic performance. Therefore, the hygroscopic film can be appropriately set so as to exhibit the desired hygroscopic performance. Note that if the thickness of the hygroscopic film is too thick, the film formation cost may increase or the hygroscopic film may be peeled off. For this reason, when applied to an organic EL display device, the thickness of the hygroscopic film is preferably 100 μm or less, and more preferably about 0.1 to 30 μm.
[0019]
In addition, when the hygroscopic film of the present invention is applied to an organic EL display device, sealing is performed so as to cover an organic EL element and form a sealed space in which an inert fluid is sealed between the transparent substrate and the transparent substrate. Although this hygroscopic film can be formed on the inner side surface of the member, it is preferable to form this hygroscopic film on the organic EL element from the viewpoint of more reliably preventing moisture from entering the organic EL light emitting layer or the like. In this case, in order to prevent the light emitting portion of the organic EL element from being damaged by heat or the like when the hygroscopic film is formed by the PVD method, the moisture absorbing film may be partially formed on the non-light emitting portion on the organic EL element. preferable. Thus, when a hygroscopic film is partially formed on the non-light emitting portion on the organic EL element, it is possible to prevent moisture and oxygen adsorbed on the hygroscopic film from adversely affecting the metal electrode layer and the like of the light emitting portion. In addition, as described later, it is not necessary to cover the metal electrode layer with a stable protective film to prevent such adverse effects, which is advantageous in terms of cost and production. In addition, the mode of partially forming the hygroscopic film on the non-light emitting portion on the organic EL element is that there are many non-light emitting portions on the organic EL element or a pattern is formed with a mask as in the segment display of a watch or the like In the case of a pattern that is as rough as possible, it can be more suitably applied.
[0020]
Here, the hygroscopic film can be formed on the entire surface of the organic EL element. In this case, the hygroscopic film is further formed on the hygroscopic film.2By forming a protective film such as a film or a resin film, the sealing member can be omitted. In addition, when a hygroscopic film is formed on the light emitting portion on the organic EL element (including the case where the hygroscopic film is formed on the entire surface of the organic EL element), moisture or oxygen adsorbed on the hygroscopic film is applied to the metal electrode layer, etc. In order to prevent adverse effects, the metal electrode layer is made of a stable protective film (SiO2And a hygroscopic film is preferably formed thereon.
[0021]
It is of course possible to form the moisture absorbing film on both the non-light emitting portion on the organic EL element and the inner surface of the sealing member. In this case, the moisture absorbing effect of both the moisture absorbing films can further increase the length of the organic EL element. Life can be extended.
Thus, the moisture absorption film made of alkaline earth monoxide formed by the PVD method using an alkaline earth peroxide as a starting material on the organic EL element has a non-light-emitting portion on the organic EL element and In the organic EL display device of the present invention formed on at least one of the inner surfaces of the sealing member, the lifetime of the organic EL element can be extended by the moisture absorption effect of the moisture absorption film having high moisture absorption performance. Further, if the moisture absorbing film is formed on the non-light emitting portion on the organic EL element, the distance between the organic EL emitting layer and the like of the organic EL element and the moisture absorbing film becomes extremely short. Can be reliably prevented by the moisture absorption film, and the life of the organic EL element can be effectively extended.
[0022]
The organic EL display device includes a transparent substrate, a transparent electrode layer formed on the transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and a metal electrode layer formed on the organic EL light emitting layer. And an organic EL element, and a sealing member bonded to the transparent substrate so as to cover the organic EL element while enclosing an inert fluid therein.
[0023]
As the transparent substrate, a glass substrate is usually used, but a synthetic resin substrate can also be used. A flexible synthetic resin film can also be used as the transparent substrate. When a synthetic resin film is used, a gap between the synthetic resin film and the transparent electrode layer formed on the synthetic resin film is formed so as to absorb moisture or the like that has penetrated from the outside through the synthetic resin film itself. In addition, it is preferable to form an auxiliary hygroscopic film.
[0024]
The organic EL element includes a transparent electrode layer formed on a transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and a metal electrode layer formed on the organic EL light emitting layer, as in the past. Consists of.
As a material of the transparent electrode layer, ITO (indium tin oxide), AZO (Al-added ZnO), SnO are used as in the conventional case.2Etc. are exemplified. This transparent electrode layer can be formed by a method such as sputtering. The pattern in particular of a transparent electrode layer is not restrict | limited, It can form in the same pattern as the past, such as stripe form.
[0025]
The organic EL light emitting layer can be configured in the same manner as the conventional one from a hole transport layer, a light emitter layer formed on the hole transport layer, and an electron transport layer formed on the light emitter layer. This organic EL light emitting layer can be formed by using a vacuum deposition method, a Langmuir Blodget deposition method, a dip coating method, a spin coating method, a vacuum gas deposition method, an organic molecular beam epitaxy method, or the like.
[0026]
Examples of the material for the metal electrode layer include conductive metals such as Mg—Ag alloy and Al. Since this metal electrode layer is formed on the organic EL light emitting layer, it cannot be formed using a film forming method in which high temperature or high energy gas acts such as sputtering. Therefore, the material of the metal electrode layer is selected from materials that can be formed by vapor deposition.
[0027]
The shape of the sealing member is not particularly limited as long as the organic EL element can be hermetically sealed in the sealing member. For example, a box-like or plate-like sealing glass or resin having an opening on one surface is used, and the periphery of this sealing glass or the like is joined to the periphery of the transparent substrate by a sealing agent such as an adhesive, or a box-like The sealing space can be formed only by the sealing member, and the transparent substrate and the organic EL element can be disposed therein.
[0028]
The distance between the sealing member and the metal electrode layer or the hygroscopic film of the organic EL element is generally 10 to 150 μm. When this space | interval is too narrow, there exists a possibility that a sealing member and an organic EL element may contact and an organic EL element may be damaged. Moreover, the organic EL element can be prevented from being damaged by interposing a spacer in the enclosed space other than the organic EL element portion.
The inert substance enclosed in the enclosed space may be any substance that is inert with respect to the organic EL element, the sealing member, and the sealant, such as nitrogen gas, helium gas, and argon gas. Alternatively, a fluorine-based inert liquid can be used.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
Example 1
The organic EL display device of Example 1 shown in FIG. 1 has the hygroscopic film of the present invention provided on the inner surface of a sealing member.
[0030]
This organic EL display device includes a glass substrate 1 as a transparent substrate, a transparent electrode layer 21 made of an ITO film formed on the glass substrate 1, an organic EL light emitting layer 22 formed on the transparent electrode layer 21, and an organic EL. An organic EL element 2 formed on the light emitting layer 22 and made of a metal electrode layer 23 made of an Mg—Ag alloy and bonded to the glass substrate 1 so as to cover the organic EL element 2 while enclosing an inert fluid therein. A back glass substrate 3 as a sealing member, an adhesive 5 as a sealant that joins the peripheral edges of the glass substrate 1 and the back glass substrate 3 to form a sealing space 4 therebetween, and a back glass substrate 3 And a hygroscopic film 6 formed on the inner surface.
[0031]
The glass substrate 1 and the back glass substrate 3 are made of soda-lime glass, and the plate thickness is 1.1 mm.
The transparent electrode layer 21 is formed in a stripe shape on the glass substrate 1 by sputtering and has a thickness of 1000 to 2000 mm. The organic EL light emitting layer 22 includes a hole transport layer formed on almost the entire surface of the transparent electrode layer 21, a light emitter layer formed on the hole transport layer, and an electron transport formed on the light emitter layer. Each layer is formed from a known organic material by a vapor deposition method, and the total thickness is 1000 to 1500 mm.
[0032]
The metal electrode layer 23 is formed in a thickness of 1500 to 2000 mm by a vapor deposition method through a mask, and has a stripe shape orthogonal to the transparent electrode layer 21. Therefore, in this organic EL element 2, light is emitted by applying a DC voltage to the organic EL light emitting layer 22 through the transparent electrode layer 21 and the metal electrode layer 23 driven by the dot matrix method, and the light emission is the transparent electrode layer 21. And visible through the surface of the glass substrate 1 through the glass substrate 1. Further, if a predetermined point of the matrix formed by the transparent electrode layer 21 and the metal electrode layer 23 is selected and energized, the point becomes a pixel, so that an image can be displayed as a display.
[0033]
The moisture absorption film 6 formed on the inner side surface of the back glass substrate 3 is made of alkaline earth monoxide formed by PVD using an alkaline earth peroxide as a starting material. The moisture absorption film 6 is specifically made of barium dioxide (BaO).2) It consists of barium monoxide (BaO) formed by ion plating with a sintered body obtained by sintering powder in the atmosphere at 440 ° C. for 30 minutes as the target. The film is formed on the inner surface of the glass substrate 3 with a thickness of 1.0 μm. Hereinafter, the film forming method of the hygroscopic film 6 will be described in detail.
[0034]
First, the back glass substrate 3 is successively subjected to alkali cleaning, pure water cleaning, spin drying with dry nitrogen, wet cleaning using ultrasonic waves, and dry cleaning with ultraviolet rays so that the contact angle with pure water is about 5 °. Purified the surface. And using a device capable of vapor deposition and sputtering, the degree of vacuum is 2.0 × 10-6RF reverse sputtering (a method in which gas particles such as Ar are directly collided with the substrate surface for cleaning) was performed under Pa, and then the rear glass substrate 3 was heated to 250 ° C. to further purify the surface. Then, in a state where the back glass substrate 3 is heated to 250 ° C., DC ion plating is performed using the sintered body of barium dioxide as a target, and a hygroscopic film made of barium monoxide (BaO) is formed on the surface of the back glass substrate 3. 6 was deposited. The ion plating film forming conditions are as follows. Further, when the components of the obtained hygroscopic film 6 were examined by X-ray diffraction and EPMA, the hygroscopic film 6 was composed only of BaO, and no presence of impurities was observed in the hygroscopic film 6. Further, the density of the hygroscopic film 6 is 5.72 g / cm.ThreeIt was almost the same as the bulk density.
[0035]
Output: 10kV, 0.15A
Degree of vacuum: 1.33 × 10-2Pa (Ar pressure)
Deposition rate: 50 nm / sec
The back glass substrate 3 on which the hygroscopic film 6 is formed as described above and the glass substrate 1 on which the organic EL element 2 is formed are UV-curing at the peripheral edges in a nitrogen gas atmosphere of 1 atm. Bonded with an adhesive 5. Note that the use of an ultraviolet curable adhesive prevents a problem that the organic EL element 2 deteriorates due to a high temperature during bonding. The adhesive 5 is provided on the surface of the glass substrate 1 exposed without the transparent electrode layer 21, the organic EL light emitting layer 22, and the metal electrode layer 23. Thus, an airtight enclosure space 4 is formed by the glass substrate 1, the back glass substrate 3 and the adhesive 5, and nitrogen gas is enclosed in the enclosure space 4. Note that the pressure of the nitrogen gas is set to 1 atm at room temperature (25 ° C.). Further, the nitrogen gas can be sealed in the sealing space 4 by bonding the glass substrate 1 on which the organic EL element 2 has been formed in advance and the rear glass substrate 3 with an adhesive 6 in nitrogen gas.
[0036]
In the organic EL display device of this example, an alkaline earth peroxide (BaO) is formed on the inner surface of the back glass substrate 3 as a sealing member for sealing the organic EL element 2.2The hygroscopic film 6 made only of alkaline earth monoxide (BaO) is formed by an ion plating method using) as a starting material. As described above, the moisture absorbing film 6 is formed with the target being an alkaline earth peroxide that is stable in the atmosphere. Therefore, the moisture absorbing film 6 is homogeneous and has high purity, and thus exhibits high moisture absorbing performance. Therefore, in the organic EL display device of the present embodiment, it is possible to effectively prevent moisture from entering the organic EL light emitting layer 22 of the organic EL element 2, and to extend the life of the organic EL element 2. it can.
[0037]
When the organic EL display device of Example 1 is manufactured, a large glass substrate 1 and a back glass substrate 3 are used, and a plurality of organic EL elements 2 are formed on the glass substrate 1. After forming a plurality of hygroscopic films 6 on the entire surface or using a mask at a predetermined site, the adhesive 5 is applied to the predetermined site, the two are joined, and finally divided into a plurality of organic EL A display device can be manufactured with high productivity.
[0038]
(Comparative Example 1)
BaO as alkaline earth metal peroxide2The same as Example 1 except that BaO as an alkaline earth metal monoxide is used as a starting material instead of.
(Comparative Example 2)
Except not forming the moisture absorption film | membrane 6, it is the same as that of the said Example 1. FIG.
[0039]
(Evaluation)
The organic EL display devices of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for moisture absorption performance by the moisture absorption film 6. This is because this organic EL display device is left in a high-temperature and high-humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a relative humidity of 85%, and a dark spot with a diameter of 8 to 15 μm observed in the initial state before being left is observed. It was done by doing. The observation result, that is, the relationship between the standing time and the diameter of the dark spot is shown in FIG. FIG. 2 shows an average observation result for 30 samples. Moreover, it shows that the water | moisture content penetrate | invades in the organic EL element 2, that is, the moisture absorption performance by the moisture absorption film | membrane 6 is falling, so that the diameter of a dark spot becomes large.
[0040]
As is apparent from FIG. 2, the organic EL display device of Comparative Example 1 provided with a hygroscopic film formed using BaO as an alkaline earth metal monoxide as a starting material, and Comparative Example 2 without a hygroscopic film formed In the organic EL display device, the growth rate of dark spots with respect to the standing time is large, and the organic EL element 2 and the like are greatly deteriorated with time. In contrast, BaO as an alkaline earth peroxide2In the organic EL display device of Example 1 including the moisture absorbing film 6 formed using as a starting material, the growth rate of dark spots is extremely small as compared with those of Comparative Examples 1 and 2, and the organic EL element 2 and the like. Degradation due to moisture is small. Therefore, BaO as alkaline earth peroxide2It can be seen that the hygroscopic film 6 formed using as a starting material exhibits high hygroscopic performance.
[0041]
(Second embodiment)
The organic EL display device of Example 2 shown in FIGS. 3 and 4 is made of BaO as an alkaline earth peroxide.2The hygroscopic film 6 formed using as a starting material is partially formed on the organic EL element 2 in a non-light emitting portion.
That is, in this organic EL display device, the organic EL light emitting layer 22 is formed by performing the masking process after forming the organic EL element 2 driven by the dot matrix method on the glass substrate 1 as in the first embodiment. The hygroscopic film 6 was formed only on the peripheral edge on which the metal electrode layer 23 was not formed. In FIG. 4, a region A indicated by a dotted diagonal line indicates a light emitting portion region where the metal electrode layer 23 is formed, and a region B indicated by a diagonal line around this region is a non-light emitting portion region and the moisture absorbing film 6 is formed. Indicates the region that was created.
[0042]
This hygroscopic film 6 is similar to Example 1 in that BaO as an alkaline earth peroxide is used.2As a starting material, the film thickness is 1 μm, as in Example 1.
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
In this organic EL display device, the hygroscopic film 6 is partially formed on the organic EL element 2 and in the non-light emitting region B, so that the organic EL light emitting layer 22 of the organic EL element 2 and the hygroscopic film 6 are formed. Since the moisture absorption film 6 can surely prevent moisture from entering the organic EL light emitting layer 22 and the like, the life of the organic EL element 2 can be effectively extended. It becomes.
[0043]
Further, since the hygroscopic film 6 is partially formed in the non-light emitting region B on the organic EL element 2, the light emitting region A of the organic EL element 2 is damaged by heat or the like when the hygroscopic film 6 is formed. Can be prevented.
Furthermore, since the hygroscopic film 6 is partially formed in the non-light emitting area B on the organic EL element 2, moisture and oxygen adsorbed on the hygroscopic film 6 adversely affect the metal electrode layer 23 and the like in the light emitting area A. Can be prevented. Further, it is not necessary to cover the metal electrode layer 23 with a stable protective film to prevent such adverse effects, which is advantageous in terms of cost and production.
[0044]
As shown in FIG. 5, when the organic EL element 2 is driven by the segment method, the hygroscopic film 6 is formed on the organic EL element 2 and in the non-light emitting portion region B indicated by hatching in FIG. be able to.
[0045]
【The invention's effect】
As described in detail above, the hygroscopic film of the present invention is composed of alkaline earth monoxide formed by the PVD method using an alkaline earth peroxide that is stable in the atmosphere as a starting material. It is highly homogeneous and therefore has high moisture absorption performance.
In addition, the organic EL display device of the present invention having the moisture absorption film having high moisture absorption performance can effectively prevent moisture from entering the organic EL light emitting layer or the like of the organic EL element. It is possible to extend the life of the element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the results of evaluation of moisture absorption performance by a moisture absorption film and showing the relationship between the standing time and the dark spot diameter.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic EL display device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of an organic EL display device according to another embodiment described above, and is an explanatory view showing a region of a non-light-emitting portion where a hygroscopic film is formed.
FIG. 5 is a plan view of an organic EL display device according to still another embodiment of the present invention, and is an explanatory view showing a region of a non-light emitting portion on which a hygroscopic film is formed.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional organic EL display device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Glass substrate (transparent substrate) 2 ... Organic EL element
3 ... back glass substrate (sealing member) 4 ... enclosed space
5 ... Adhesive 6 ... Hygroscopic film
A: Light emitting area B: Non-light emitting area

Claims (3)

アルカリ土類過酸化物を出発原料に用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなることを特徴とする吸湿膜。  A hygroscopic film comprising an alkaline earth monoxide formed by a PVD method using an alkaline earth peroxide as a starting material. 透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極層、該透明電極層上に形成された有機EL発光層及び該有機EL発光層上に形成された金属電極層よりなる有機EL素子と、内部に不活性流体を封入しつつ該有機EL素子を被覆するように該透明基板に接合された封止部材とを備えた有機EL表示装置において、
上記有機EL素子上の非発光部及び上記封止部材の内側面のうちの少なくとも該有機EL素子上の該非発光部には、アルカリ土類過酸化物を出発原料として用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜が形成されていることを特徴とする有機EL表示装置。
An organic EL element comprising a transparent substrate, a transparent electrode layer formed on the transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and a metal electrode layer formed on the organic EL light emitting layer; In an organic EL display device comprising a sealing member bonded to the transparent substrate so as to cover the organic EL element while enclosing an inert fluid therein,
The non-light emitting portion on at least the organic EL element of the inner surface of the non-light emitting portion and the sealing member on the organic EL element is formed by a PVD method using an alkaline earth peroxide as a starting material An organic EL display device, wherein a moisture absorption film made of the alkaline earth monoxide is formed.
透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極層、該透明電極層上に形成された有機EL発光層及び該有機EL発光層上に形成された金属電極層よりなる有機EL素子と、内部に不活性流体を封入しつつ該有機EL素子を被覆するように該透明基板に接合された封止部材とを備えた有機EL表示装置において、An organic EL element comprising a transparent substrate, a transparent electrode layer formed on the transparent substrate, an organic EL light emitting layer formed on the transparent electrode layer, and a metal electrode layer formed on the organic EL light emitting layer; In an organic EL display device comprising a sealing member bonded to the transparent substrate so as to cover the organic EL element while enclosing an inert fluid therein,
上記有機EL素子上の非発光部及び上記封止部材の内側面のうちの少なくとも該封止部材の該内側面には、アルカリ土類過酸化物を出発原料として用いたPVD法により成膜されたアルカリ土類一酸化物からなる吸湿膜が形成されていることを特徴とする有機EL表示装置。At least the inner surface of the non-light emitting portion on the organic EL element and the inner surface of the sealing member is formed by PVD using an alkaline earth peroxide as a starting material. An organic EL display device comprising a hygroscopic film made of alkaline earth monoxide.
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