CN111886927A - 有机el显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

有机EL显示装置(100)具有基板(1)、具有由基板支承的多个有机EL元件(3)的元件基板(20)以及覆盖多个有机EL元件的薄膜密封结构(10)，薄膜密封结构具有第一无机势垒层(12)、形成于第一无机势垒层上的有机势垒层(14)以及形成于有机势垒层上的第二无机势垒层(16)，所述有机势垒层的与所述第二无机势垒层接触的第一表面14S具有多个细微的第一凸部，第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。

Description

有机EL显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有机EL显示装置及其制造方法。
背景技术
有机EL(Electro Luminescence，电致发光)显示装置已开始实用化。有机EL显示装置的特征之一为，可以获得柔性显示装置。有机EL显示装置中，针对每个像素具有：至少一个有机EL元件(Organic Light Emitting Diode:OLED，有机发光二极管)和控制向每个OLED供给的电流的至少一个TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)。以下，将有机EL显示装置称为OLED显示装置。如上所述针对每个OLED，具有TFT等开关元件的OLED显示装置被称为有源矩阵型OLED显示装置。另外，形成TFT和OLED的基板被称为元件基板。
OLED(特别是有机发光层和阴极电极材料)受到水分的影响容易劣化，且容易产生显示不均。作为保护OLED免受水分并且提供不损害柔软性的密封结构的技术，开发了薄膜密封(Thin Film Encapsulation，TFE)技术。薄膜密封技术是通过交替地层叠无机势垒层和有机势垒层来获得足够的水蒸气势垒性的薄膜。从OLED显示装置的耐湿可靠性的观点来看，作为薄膜密封结构的WVTR(Water Vapor Transmission Rate：WVTR，水蒸气透过率)，通常要求为1×10-4g/m2/day以下。
目前市面上出售的OLED显示装置所使用的TFE结构具有厚度约5μm至约20μm的有机势垒层(高分子势垒层)。这样相对较厚的有机势垒层也起到使元件基板的表面平坦化的作用。相对较厚的有机势垒层例如使用喷墨法形成。
另一方面，最近正在研究具有相对较薄的有机势垒层的TFE结构。相对较薄的有机势垒层仅在下部无机势垒层(第一无机势垒层)的凸部(覆盖凸部的第一无机势垒层)周围离散地具有有机树脂膜(存在有机势垒层的“实心部”)。
例如，专利文献1、2中记载有以下的方法。将加热汽化后的雾状有机材料(例如丙烯酸单体)供给到维持在室温以下的温度的元件基板上，并且有机材料在基板上冷凝而滴状化。滴状化的有机材料因毛细现象或表面张力在基板上移动，并且不均匀地分布在第一无机材料层的凸部的侧面与基板表面之间的边界部。之后，通过使有机材料固化，在边界部形成有机树脂膜。另外，专利文献3中公开了如下方法:在元件基板的平坦部上也形成有机树脂膜后，进行灰化，由此形成具有离散地分布的多个实心部的有机势垒层。为了参考，专利文献1～3的公开内容的全部援引于本说明书中。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/196137号
专利文献2：日本特开2016-39120号公报
专利文献3：国际公开第2018/003129号
发明内容
本发明所要解决的技术问题
根据本发明人的研究，若设置TFE结构，则存在有机EL显示装置的光利用效率降低的问题。其原因之一是，从OLED(发光层)出射的光在TFE结构内的界面被反射。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种抑制了TFE结构中的光的反射的OLED显示装置及其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的某种实施方式的有机EL显示装置为一种具有多个像素的有机EL显示装置，所述有机EL显示装置具有基板、元件基板以及薄膜密封结构，所述元件基板具有由所述基板支承的多个有机EL元件，所述薄膜密封结构覆盖所述多个有机EL元件，所述薄膜密封结构具有第一无机势垒层、形成于所述第一无机势垒层上的有机势垒层以及形成于所述有机势垒层上的第二无机势垒层，所述有机势垒层的与所述第二无机势垒层接触的表面具有多个细微的第一凸部，所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。所述有机势垒层优选由无色透明的光固化性树脂(例如丙烯酸树脂或环氧树脂)形成。
在某种实施方式中，所述第二无机势垒层的厚度是所述有机势垒层的所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1的5倍以上。所述第二无机势垒层的厚度优选为所述有机势垒层的所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1的10倍以上。
在某种实施方式中，所述第二无机势垒层所具有的第二表面具有多个细微的第二凸部，所述第二表面的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm。
在某种实施方式中，所述第二无机势垒层的厚度在200nm以上且1500nm以下，且为所述第二表面的粗糙度的最大高度Rz2的5倍以上。
在某种实施方式中，所述元件基板还具有规定所述多个像素中的每一个的堤层，所述有机势垒层覆盖所述堤层，且具有3μm以上且20μm以下的厚度。
在某种实施方式中，所述元件基板还具有规定所述多个像素中的每一个的堤层，所述堤层具有包围所述多个像素的每一个的周围的斜面，所述有机势垒层具有离散地分布的多个实心部，所述多个实心部具有从所述第一无机势垒层的所述斜面上的部分到所述像素内的周边的像素周边实心部，所述像素周边实心部的与所述第二无机势垒层接触的表面为第一表面，所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。
在某种实施方式中，所述有机势垒层的厚度在50nm以上且小于200nm。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层的与所述有机势垒层接触的第三表面具有多个细微的第三凸部，所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3为20nm以上且小于100nm。
在某种实施方式中，构成所述有机势垒层的树脂材料填充在所述多个细微的第三凸部的间隙中。
根据本发明的某种实施方式，所述有机势垒层的厚度比所述第一无机势垒层的所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3大。所述有机势垒层的厚度优选为所述最大高度Rz3的2倍以上且小于5倍。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层分别独立地包括SiN层或SiON层。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层仅由SiN层和/或SiON层形成。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层分别独立地包括折射率在1.70以上且1.90以下的SiON层。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层还包括SiO2层。
在某种实施方式中，所述SiO2层与所述有机势垒层接触。所述第一无机势垒层在最上层具有SiO2层。所述第二无机势垒层在最下层具有SiO2层。
在某种实施方式中，所述SiO2层的厚度在20nm以上且50nm以下。
在某种实施方式中，所述第一无机势垒层的厚度在200nm以上且1500nm以下，且为所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3的5倍以上。
根据本发明的实施方式，有机EL显示装置的制造方法为上述任一项记载的有机EL显示装置的制造方法，其中所述有机势垒层的形成工序包括在所述第一无机势垒层上形成光固化性树脂膜的工序；以及用含有氧或臭氧的等离子体对所述光固化性树脂膜的表面进行灰化的工序。
在某种实施方式中，形成所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层的工序包括使用等离子体CVD法沉积包括SiN或SiON的无机绝缘膜的工序，所述沉积工序包含使所述元件基板的温度上升或使等离子体能量上升的工序。
在某种实施方式中，形成所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层的工序包括沉积包含SiN或SiON的无机绝缘膜的工序；以及在所述沉积工序之后用含有氧或臭氧的等离子体对所述无机绝缘膜的表面进行灰化的工序。
发明效果
根据本发明的实施方式，提供了一种抑制了TFE结构中的光的反射的OLED显示装置及其制造方法。
附图说明
图1的(a)是根据本发明的实施方式的OLED显示装置100的有源区域的示意性局部剖视图，(b)是形成于OLED3上的TFE结构10的局部剖视图。
图2是示意性示出根据本发明的第一实施方式的OLED显示装置100的结构的示意性俯视图。
图3的(a)～(c)是具有相对较厚的有机势垒层14A的TFE结构10A的OLED显示装置100A的示意剖视图，(a)是沿着图2中的3A-3A′线包括像素Pix的剖视图，(b)是沿着图2中的3A-3A′线包括粒子P的剖视图，(c)是沿着图2中的3C-3C′线的剖视图。
图4的(a)～(c)是具有相对较薄的有机势垒层14B的TFE结构10B的OLED显示装置100B的示意性剖视图，(a)是包括沿着图2中的3A-3A′线的像素Pix的剖视图，(b)是沿着图2中的3A-3A′线(c)包括粒子P的剖视图，(c)是沿着图2中的3C-3C′线的剖视图。
图5是TFE结构10A的示意性的剖视图。
图6的(a)是示出TFE结构10A中的有机势垒层14A与第二无机势垒层16的界面(有机势垒层14A的表面14AS)以及第二无机势垒层16的表面16S的示意性的剖视图，(b)是示出TFE结构10A中的第一无机势垒层12与有机势垒层14A的界面(第一无机势垒层12的表面12S)的状态的示意性的剖视图。
图7的(a)是TFE结构10B的示意性的剖视图，(b)是表示TFE结构10B中的第一无机势垒层12与第二无机势垒层16的界面(第一无机势垒层12的表面12S)及第二无机势垒层16的表面16S的状态的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明根据本发明的实施方式的有机EL显示装置及其制造方法。此外，本发明的实施方式并不限于以下例示的实施方式。例如，根据本发明的实施方式的有机EL显示装置可以代替柔性基板而具有例如玻璃基板。
首先，参照图1的(a)和图1的(b)说明本发明的实施方式涉及的OLED显示装置100的基本构成。图1的(a)是本发明的实施方式涉及的OLED显示装置100的有源区域的示意性局部剖视图，图1的(b)是形成于OLED3上的TFE结构10的局部剖视图。
OLED显示装置100具有多个像素，并且每个像素具有至少一个有机EL元件(OLED)。此处，为了简单起见，对与一个OLED对应的结构进行说明。
如图1的(a)所示，OLED显示装置100具有：柔性基板(以下，有时简称为“基板”)1、包含形成在基板1上的TFT的电路(背板)2、形成在电路2上的OLED3、以及形成在OLED3上的TFE结构10。OLED3例如为顶部发射型。OLED3的最上部例如为上部电极或盖层(折射率调整层)。在TFE结构10上配置有可选的偏振板4。
基板1例如是厚度为15μm的聚酰亚胺膜。包含TFT的电路2的厚度例如为4μm，OLED3的厚度例如为1μm，TFE结构10的厚度例如为1.5μm以下。
图1的(b)是形成于OLED3上的TFE结构10的局部剖视图。TFE结构10具有：第一无机势垒层(例如SiN层)12、形成在第一无机势垒层12上的有机势垒层(例如丙烯酸树脂层)14、形成在有机势垒层14上的第二无机势垒层(例如SiN层)16。第一无机势垒层12形成在OLED3的正上方。有机势垒层14可以相对较厚，兼作平坦化层(参照图3的(a))，也可以相对较薄，具有离散地分布的多个实心部(参照图4的(a))。有机势垒层14优选由无色透明的光固化性树脂(例如，丙烯酸树脂)形成，例如，当厚度为1μm时，可见光的透过率优选为95％以上。光固化性树脂的折射率例如为约1.48～约1.61。
从OLED3出射的光中通过TFE结构10的光(一部分)从OLED显示装置100出射并被用于显示。然而，入射到TFE结构10内的光的一部分在有机势垒层14与第二无机势垒层16的界面被反射。例如，丙烯酸树脂层的折射率为1.54，SiN层的折射率为1.85，折射率差(Δn)大至0.31以上。因此，在有机势垒层14与第二无机势垒层16的界面，从OLED3出射的光的一部分被反射而成为损失。
另外，在第二无机势垒层16上，例如有时经由粘接层(包括粘接层)配置偏振板等光学膜或者触摸面板层。由于粘接层由折射率为1.5左右的高分子材料形成，因此，在第二无机势垒层16与粘接层的界面，从OLED3出射的光的一部分被反射。另外，即使在以隔着空气层覆盖第二无机势垒层16的方式配置保护玻璃等的情况下，也会在第二无机势垒层的表面(与空气的界面)反射从OLED3出射的光的一部分。进而，在第一无机势垒层12与有机势垒层14的界面，从OLED3出射的光的一部分也被反射。
本发明的实施方式的OLED显示装置100所具有的TFE结构10是如下构成：有机势垒层14的与第二无机势垒层16接触的第一表面14S具有多个微细的第一凸部，第一表面14S的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm(参照图6的(a))。如果具有这样的微细的凸部，则如后所述，对于可见光的有效的折射率连续变化，因此对于可见光而言不存在界面，能够减少反射。其结果，本发明的实施方式的OLED显示装置100至少减少了有机势垒层14与第二无机势垒层16之间的界面处的反射。其结果，本发明的实施方式的OLED显示装置100能够实现比现有的更高的光的利用效率。
另外，第二无机势垒层16的第二表面16S受到有机势垒层14的第一表面14S的多个凸部(表面粗糙度)的影响，具有多个微细的第二凸部。然而，在有机势垒层14的第一表面14S的粗糙度的最大高度Rz1小的情况下，第二无机势垒层16的第二表面16S的粗糙度Rz2有时小于20nm。
在其他实施方式中，第二无机势垒层16所具有的第二表面16S具有多个微细的第二凸部，第二表面16S的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm，由此，第二无机势垒层16的第二表面16S上的反射也减少(参照图6的(a))。
在又一其他实施方式中，第一无机势垒层12的与有机势垒层14接触的第三表面12S具有多个微细的第三凸部，第三表面12S的粗糙度的最大高度Rz3为20nm以上且小于100nm，由此，第一无机势垒层12与有机势垒层14的界面上的反射减少(参照图6的(b))。
接着，参照图2～图4，说明本发明的实施方式的OLED显示装置所具有的TFE构造的示例。
图2是示意性示出本发明的实施方式涉及的OLED显示装置100的俯视图。
OLED显示装置100具有：柔性基板1、形成在柔性基板1上的电路(背板)2、形成在电路2上的多个OLED3以及形成在OLED3上的TFE结构10。排列有多个OLED3的层有时称为OLED层3。另外，电路2和OLED层3也可以共享一部分构成要素。TFE结构10上还可以配置可选的偏振板(参照图1中的附图标记4)。此外，例如，也可以在TFE结构10与偏振板之间配置负责触摸面板功能的层。即，OLED显示装置100可以被改变为带外嵌(on-cell)式触摸面板的显示装置。
电路2具有多个TFT(图未示)、和分别与多个TFT(图未示)中的任一个连接的多个栅极总线(图未示)和多个源极总线(图未示)。电路2可以是用于驱动多个OLED3的公知电路。多个OLED3连接到电路2所具有的多个TFT中的任一个。OLED3也可以是公知的OLED。
OLED显示装置100还具有：多个端子38，其被配置在有源区域(图2中的虚线所包围的区域)R1的外侧的周边区域R2，有源区域R1配置有多个OLED3的；以及多个引出布线30，其连接多个端子38和多个栅极总线或多个源极总线的任一个，其中，TFE结构10形成在多个OLED3上以及多个引出布线30的有源区域R1侧的部分上。即，TFE结构10覆盖整个有源区域R1，并且选择性地形成在多个引出布线30的有源区域R1侧的部分上，并且引出布线30的端子38侧和端子38未被TFE结构10覆盖。
以下，说明引出布线30和端子38使用相同导电层地一体形成的示例，但是也可以使用相互不同的导电层(包括层叠结构)形成。
接着，参照图3的(a)～(c)说明OLED显示装置100A所具有的TFE结构10A，该TFE结构10A具有相对较厚的有机势垒层14A。图3的(a)是沿着图2中的3A-3A′线的包括像素Pix的剖视图，图3的(b)是沿着图2中的3A-3A′线的包括粒子P的剖视图，图3的(c)是沿着图2中的3C-3C′线的剖视图。
如图3的(a)所示，薄膜密封结构10A具有：第一无机势垒层12；形成在第一无机势垒层12上的有机势垒层14；以及形成在有机势垒层14上的第二无机势垒层16。
OLED显示装置100A的元件基板20还具有规定多个像素Pix中每一个的堤层48。堤层48由绝缘材料形成，形成于OLED3的下部电极42与有机层(有机EL层)44之间。OLED3包含下部电极42、形成于下部电极42上的有机层44以及形成于有机层44上的上部电极46，下部电极42及上部电极46例如分别构成阳极及阴极。上部电极46是对有源区域的像素整体形成的共用的电极，下部电极(像素电极)42对每个像素形成。如果在下部电极42与有机层44之间存在堤层48，则不会从下部电极42向有机层44注入空穴。因此，存在堤层48的区域不作为像素Pix发挥功能，因此堤层48规定像素Pix的外缘。堤层48有时也称为PDL(PixelDefiningLayer)。
堤层48具有与像素Pix对应的开口部，开口部的侧面包括具有正锥形侧面部分TSF的斜面。堤层48的斜面包围各像素的周围。堤层48使用例如感光性树脂(例如聚酰亚胺或丙烯酸树脂)而形成。堤层48的厚度例如为1μm以上且2μm以下。堤层48的斜面的倾斜角θb为60°以下。当堤层48的斜面的倾斜角θb超过60°时，会发生在位于堤层48之上的层上产生缺陷的情况。
有机势垒层14A覆盖堤层48，有机势垒层14A的厚度大于堤层48的厚度，例如为3μm以上且20μm以下。有机势垒层14A例如由无色透明的光固化性树脂(例如丙烯酸树脂或环氧树脂)形成。有机势垒层14A吸收由于堤层48等形成于元件基板20的表面的台阶，并作为平坦化层发挥作用。但是，有机势垒层14A的第一表面具有多个微细的第一凸部，第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。第二无机势垒层16形成于有机势垒层14A上。
在第一无机势垒层12具有多个微细的凸部的情况下，有机势垒层14A的厚度也可以是3μm以上且5μm以下。为了形成厚度超过5μm的有机势垒层14A，需要粘度比较高的树脂材料。粘度高的树脂材料有时无法填充于第一无机势垒层12的多个微细的凸部的间隙。树脂材料无法填充于多个微细的凸部的间隙时，有时得不到充分的防反射效果。当有机势垒层14A的厚度为3μm以上且5μm以下时，可以由粘度较低的树脂材料形成，因此能够将树脂材料十部填充到第一无机势垒层12的多个微细的凸部之间。这样的厚度的有机势垒层14A例如能够通过喷墨法、狭缝涂布法来形成。
第一无机势垒层12和第二无机势垒层16例如为SiN层，通过使用掩模的等离子体CVD法，选择性地仅在规定区域上形成以覆盖有源区域R1。有机势垒层14A仅形成在由第一无机势垒层12和第二无机势垒层16直接接触的无机势垒层接合部包围的区域内。因此，有机势垒层14A成为水分的侵入路径，水分不会到达OLED显示装置的有源区域R1。有机势垒层14A例如利用喷墨法在规定区域中由无色透明的光固化性树脂(例如丙烯酸树脂或环氧树脂)形成。丙烯树脂的折射率例如在1.48以上且1.55以下。环氧树脂的折射率例如为1.55以上且1.61以下。
如果在有源区域R1中存在粒子(例如直径约为1μm以上)P，则如图3的(b)示意性地所示，在第一无机势垒层12上有时会形成裂纹(缺陷)12c。这被认为是为了使从粒子P的表面生长的SiN层12a与从OLED3的表面的平坦部分生长的SiN层12b发生撞击(碰撞)而产生的。当存在这样的裂纹12c时，TFE结构的势垒性降低。通过使具有足够厚度的有机势垒层14A覆盖第一无机势垒层12，TFE结构10A可以抑制势垒性的降低。
接着，参照图3的(c)说明引出布线30上的TFE结构10A的结构。图3的(c)是沿图2中的3C-3C′线的剖视图，引出布线30的有源区域R1侧的部分32的剖视图。
有机势垒层14A仅形成于图2中的TFE结构10内的有源区域(图2中的由虚线包围的区域)R1内，而未形成于有源区域R1的外侧。因此，在有源区域R1的外侧，第一无机势垒层12与第二无机势垒层16直接接触。即，有机势垒层14A如上所述被第一无机势垒层12与第二无机势垒层16直接接触的无机势垒层接合部包围。因此，如图3的(c)所示，引出布线30的有源区域R1侧的部分32被第一无机势垒层12和第二无机势垒层16覆盖。
接着，参照图4的(a)～(c)说明OLED显示装置100B所具有的TFE结构10B，该TFE结构10B具有相对较薄的有机势垒层14B。图4的(a)是沿着图2中的3A-3A′线的包括像素Pix的剖视图，图4的(b)是沿着图2中的3A-3A′线的包括粒子P的剖视图，图4的(c)是沿着图2中的3C-3C′线的剖视图。
图4的(a)所示的TFE结构10B的有机势垒层14B具有离散地分布的多个实心部。多个实心部具有从堤层48的开口部的侧面上的第一无机势垒层12的斜面到像素Pix内的周边的像素周边实心部14Ba。
另外，如图4的(b)所示，当存在粒子P时，以填充第一无机势垒层12的裂纹12c的方式形成实心部14Bb，且实心部14Bb的表面将粒子P上的第一无机势垒层12a的表面和OLED3的平坦部上的第一无机势垒层12b的表面连续地平滑地连结。有机势垒层14B通过使液状的光固化性树脂固化而形成，因此由于表面张力而形成凹状的表面。此时，光固化性树脂对于第一无机势垒层12显示出良好的润湿性。如果光固化性树脂对第一无机势垒层12的润湿性差，则相反地有时会成为凸状。此外，有机势垒层14有时也会薄地形成于粒子P上的第一无机势垒层12a的表面。
由于具有凹状的表面的实心部14Bb连续地平滑地连结在粒子P上的第一无机势垒层12a的表面和在平坦部上的第一无机势垒层12b的表面，因此这之上可以由致密膜来形成无缺陷的第二无机势垒层16。这样，即使存在粒子P，也可以通过有机势垒层14B维持TFE结构10B的势垒性。
接着，参照图4的(c)说明引出布线30上的TFE结构10B的结构。图4的(c)是沿图2中的3C-3C′线的剖视图，且是引出布线30的有源区域R1侧的部分32的剖视图。
如图4的(c)所示，所述有机势垒层14B包括实心部14Bc，该实心部14Bc形成在第一无机势垒层12的表面的凸部周围，该第一无机势垒层12的表面的凸部反映所述引出布线30的部分32的剖面形状。通过存在实心部14Bc，在第一无机势垒层12的台阶上，可以由致密膜来形成无缺陷的第二无机势垒层16。
例如，可以通过专利文献1或2中记载的方法来形成有机势垒层14B。例如，在腔室内，将蒸汽或雾状有机材料(例如丙烯酸单体)供给维持在室温以下的温度的元件基板上，在元件基板上冷凝，通过液状有机材料的毛细管现象或表面张力，不均匀地分布在第一无机势垒层12的凸部的侧面与平坦部的边界部。之后，对有机材料例如照射紫外线，从而在凸部周边的边界部形成有机势垒层(例如丙烯酸树脂层)14B的实心部。通过该方法形成的有机势垒层14B在平坦部中实际上不存在实心部。此时，控制光固化性树脂的粘度、相对于斜面的润湿性等，使得在堤层48的斜面上也形成液膜。斜面的表面可以改性。另外，如专利文献3所述，也可以通过调整最初成膜的树脂层的厚度(例如不到100nm)和/或调整灰化条件(包括时间)来形成有机势垒层14B。
另外，例如，当从端子38沿着引出布线30形成实心部14Bc时，实心部14Bc有时成为水分的侵入路径，水分到达OLED显示装置100B的有源区域R1。为了防止这种情况，在形成于引出布线30上的TFE结构10B的一部分中，形成第一无机势垒层12和第二无机势垒层16直接接触的无机势垒层接合部。这样的无机势垒层接合部例如，可以使引出布线30的锥形角例如在70°以下，或者照射红外线等使光固化性树脂硬化，使光固化性树脂气化等方式形成。
例如，有机势垒层14可以使用喷雾法、旋转涂覆法、缝隙涂布法、网板印刷或喷墨法形成。还可以包括灰化工序。有机势垒层可以使用感光性树脂形成，并进行掩模曝光。通过掩模曝光，可以形成像素周围的实心部，同时可以形成第一无机势垒层和第二无机势垒层直接接触的无机势垒层接合部。
接着，参照图5以及图6的(a)，对在OLED显示装置100A的TFE结构10A进行说明如下情况：第一无机势垒层12与有机势垒层14A的界面处的反射、在第二无机势垒层16的第二表面16S中的反射以及在有机势垒层14A和第二无机势垒层16的界面处的反射减少的情况。另外，如上所述，根据本发明实施方式的OLED显示装置只要至少减少有机势垒层14A与第二无机势垒层16的界面处的反射即可。
如图5及图6的(a)所示，有机势垒层14A的与第二无机势垒层16接触的第一表面14AS具有多个微细的第一凸部，第一表面14AS的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。另外，第二无机势垒层16所具有的第二表面16S具有多个微细的第二凸部，第二表面16S的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm。进而，如图5及图6的(b)所示地那样，第一无机势垒层12的与有机势垒层14A接触的第三表面12S具有多个微细的第三凸部，第三表面12S的粗糙度的最大高度Rz3为20nm以上且小于100nm。
第一无机势垒层12及第二无机势垒层16例如使用折射率在1.80以上且2.00以下的SiN层(氮化硅层，典型地为Si3N4)形成。如公知地那样，根据氮化硅膜的成膜条件，可以在一定程度上控制折射率。然而，例如，有机势垒层14A由折射率为1.54的光固化性丙烯树脂形成。因此，在第一无机势垒层12以及第二无机势垒层16与有机势垒层14A的界面处，从OLED3出射的光的一部分被反射且成为损失。另外，在第二无机势垒层16的表面16S(与上层的界面)中，从OLED3出射的光的一部分也被反射。
如图6的(a)所示，在TFE结构10A中，有机势垒层14A的与第二无机势垒层16接触的第一表面14AS具有多个微细的第一凸部，第一表面14AS的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。构成第二无机势垒层16的SiN若是如上述那样的Rz1的范围，则在填充多个微细的第一凸部之间的同时无间隙地形成。微细的第一凸部具有前端尖的形状，因此，沿着有机势垒层14A的层法线，构成有机势垒层14A的丙烯酸树脂的存在比例减少，构成第二无机势垒层16的SiN的存在比例增加。因此，在有机势垒层14A与第二无机势垒层16的界面，折射率连续地变化。折射率连续地变化的界面区域的厚度为表面粗糙度的最大高度Rz1(基于JIS(日本工业标准))左右，小于可见光的波长(400nm～800nm)的四分之一，因此对于可见光而言不存在界面，反射被抑制。当表面粗糙度的最大高度Rz1比20nm小时，有时无法充分发挥使界面区域的折射率连续地变化的效果。
在第二无机势垒层16的第二表面16S上的反射以及有机势垒层14A与第二无机势垒层16的界面处的反射同样地减少。此外，表面粗糙度例如可以使用共聚焦激光显微镜或原子力显微镜(AFM)来测定。测定范围优选包含像素的中心附近，基准长度根据表面粗糙度而适当设定。
如上所述，有机势垒层14A例如由无色透明的光固化性树脂(例如丙烯酸树脂或环氧树脂)形成。有机势垒层14A的厚度例如为3μm以上且20μm以下。为了充分地填充至第一无机势垒层12的多个微细的凸部的间隙，优选使用粘度较低的树脂材料并使厚度为5μm以下。具有多个微细凸部的第一表面14AS例如可以通过用包含氧或臭氧的等离子体灰化形成而得到。通过调整灰化的条件以及时间，能够调整表面粗糙度的最大高度Rzl。
第二无机势垒层16的厚度优选为有机势垒层14A的第一表面14AS的粗糙度的最大高度Rz1的5倍以上，进一步优选为10倍以上。此处例示的第二无机势垒层16例如通过后述的方法形成，具有多个微细的第二凸部，第二表面16S的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm。此时，第二无机势垒层16的厚度优选为200nm以上且1500nm以下，并且为第二表面16S的粗糙度的最大高度Rz2的5倍以上。第二无机势垒层16的厚度若比其小，则有得不到充分的势垒性的情况。另外，第二无机势垒层16的厚度超过1500nm时，势垒性饱和，但产距时间变长，因此量产性降低。
即使在通过通常的方法形成的情况下，第二无机势垒层16的第二表面16S也受到有机势垒层14的第一表面14S的多个凸部(表面粗糙度)的影响，具有多个微细的第二凸部。此时，在有机势垒层14的第一表面14S的粗糙度的最大高度Rz1小的情况下，第二无机势垒层16的第二表面16S的粗糙度Rz2有时小于20nm。在这种情况下，从势垒性的观点出发，第二无机势垒层16的厚度优选为有机势垒层14A的第一表面14AS的粗糙度的最大高度Rz1的5倍以上，进一步优选为10倍以上。
同样地，第一无机势垒层12的厚度优选为200nm以上且1500nm以下，优选为第三表面12S的粗糙度的最大高度Rz3的5倍以上。
优选地用作第一无机势垒层12和第二无机势垒层16的、具有表面粗糙度的最大高度Rz20nm以上且小于100nm的SiN层例如可以通过在使用等离子体CVD法沉积SiN膜的过程中使元件基板20的温度上升或使等离子体能量上升来形成。即，通过使元件基板20的温度上升或使等离子体能量上升，能够降低SiN膜的密度。这被认为是因为在表面中SiN的簇离子容易迁移。
或者，可以在使用等离子体CVD法沉积SiN膜之后，用含有氧或臭氧的等离子体对SiN膜的表面进行灰化。由于SiN膜含有氢，所以如果用含有氧或臭氧的等离子体进行灰化，则在脱氢过程中，SiN膜的密度降低，表面粗糙化。当然，也可以与上述方法组合。
第一无机势垒层12及第二无机势垒层16也可以分别独立地使用SiON层(氮氧化硅层)代替SiN层。SiON层具有沉积速率比SiN层大的优点。即使在使用SiN层的情况下，也可以采用与SiN层相同的方法对表面进行粗糙化。作为SiON层，从势垒性的观点来看，优选折射率在1.70以上且1.90以下。
可以在SiN层或SiON层上侧或者下侧，以与有机势垒层14接触的方式，形成厚度小于100nm的SiO2层。即，第一无机势垒层12可以在最上层具有SiO2层，第二无机势垒层16也可以在最下层具有SiO2层。与SiN层和SiON层相比，SiO2层容易形成稀疏的膜，通过调整基于CVD法的沉积条件，能够得到表面粗糙度的最大高度Rz在20nm以上100nm的表面。此时，SiO2层的厚度也可以在20nm以上且50nm以下。例如，如果通过CVD法沉积SiO2，则在厚度50nm以下时，SiO2的块呈岛状分布，往往不会成为具有一定厚度的膜。这样，不均匀的SiO2层也可以抑制与有机势垒层14的界面处的光的反射。另外，不均匀的SiO2层的厚度可以以SiO2块(岛)的最大高度进行评估。另外，设置SiO2层可以提高与有机势垒层14A的附着性。另外，为了改善与基底的附着性，也可以在SiN层或SiON层下设置SiO2层。另外，SiO2层的折射率约为1.46。
接着，参照图7说明在OLED显示装置100B的TFE结构10B的如下情况：第一无机势垒层12与有机势垒层14B的界面处的反射、第二无机势垒层16的第二表面16S处的反射以及有机势垒层14B与第二无机势垒层16的界面处的反射减少的情况。此外，如上所述，本发明的实施方式的OLED显示装置只要至少降低有机势垒层14B与第二无机势垒层16的界面处的反射即可。
在TFE结构10B中，第一表面14BS与有机势垒层14B的像素周边实心部14Ba与第二无机势垒层16接触的第一表面14BS具有多个细微的凸部，第一表面14BS的粗糙度的最大高度Rz1在20nm以上且小于100nm。另外，第二无机势垒层16所具有的第二表面16S具有多个精细的第二凸部，第二表面16S的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm。进而，第一无机势垒层12的与有机势垒层14B接触的第三表面12S具有多个细微的第三凸部，第三表面12S的粗糙度的最大高度Rz3为20nm以上且小于100nm。该些表面如参照图6的(a)与(b)所述，减少了各个界面(表面)上的反射。
如图7的(b)所示，OLED显示装置100B包括直接在第一无机势垒层12上形成第二无机势垒层16的区域。如果用相同的材料形成第一无机势垒层12和第二无机势垒层16，则光不会在第一无机势垒层12和第二无机势垒层16之间的界面处反射，但是，即使折射率彼此不同，在与上述相同的机制中，减少了第一无机势垒层12和第二无机势垒层16之间的界面处的反射。
另外，在形成像素周边实心部14Ba时，在元件基板的平坦部上也形成有有机树脂膜之后，进行灰化的情况下，没有将存在于平坦部上的第一无机势垒层12的第三表面12S的细微的凹部(细微的凸部之间)埋有的有机树脂全部去除的需要，也可以残留下细微凹部内埋有的有机树脂。
另外，现有的这是用于形成离散的实心部的灰化条件设定为，实心部的表面粗糙度的最大高度Rz不为20nm。这是因为，如果由于对实心部的灰化而造成的损害过大，则担心势垒性的降低。与此相对，在本实施方式中，通过调整灰化的条件和时间，将实心部的表面粗糙度的最大高度Rz1设为20nm以上。因此，实心部的厚度优选比以往的实心部稍微厚一些。
有机势垒层14B的厚度(此处是像素周边实心部14Ba的厚度)50nm以上且小于200nm，并且优选大于第三表面12S的粗糙度的最大高度Rz3，更优选为最大高度Rz3的2倍以上且小于5倍。当像素周边实心部14Ba的厚度变大时，离散地分散的实心部成为连续的膜。有机势垒层14B具有离散地分散的实心部的OLED显示装置100B相较于具有相对厚的有机势垒层14A的OLED显示装置100A具有可挠性优异的优点。
[产业上的利用可能性]
本发明的实施例适用于具有TFE结构的OLED显示装置，特别是柔性OLED显示装置及其制造方法。
附图标记说明
1：基板(柔性基板)
2：电路
3：OLED层
4：偏振板
10：TFE结构
12：第一无机势垒层
12S：第一无机势垒层的表面(粗糙面)
14：有机势垒层
14S、14AS、14BS：有机势垒层的表面(粗糙面)
14a：像素周边实心部
16：第二无机势垒层
16S：第二无机势垒层(粗糙面)
30：引出布线
38：端子
42：下部电极
44：有机层(有机EL层)
46：上部电极
48：堤层
100、100A、100B：OLED显示装置
P：粒子

Claims (20)

1.一种有机EL显示装置，其具有多个像素，其特征在于，
所述有机EL显示装置具有基板、元件基板以及薄膜密封结构，
所述元件基板具有由所述基板支承的多个有机EL元件，所述薄膜密封结构覆盖所述多个有机EL元件，
所述薄膜密封结构具有第一无机势垒层、形成于所述第一无机势垒层上的有机势垒层以及形成于所述有机势垒层上的第二无机势垒层，
所述有机势垒层的与所述第二无机势垒层接触的第一表面具有多个细微的第一凸部，所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。
2.如权利要求1所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第二无机势垒层的厚度是所述有机势垒层的所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1的5倍以上。
3.如权利要求1或2所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第二无机势垒层所具有的第二表面具有多个细微的第二凸部，所述第二表面的粗糙度的最大高度Rz2为20nm以上且小于100nm。
4.如权利要求3所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第二无机势垒层的厚度在200nm以上且1500nm以下，所述第二表面的粗糙度的最大高度Rz2的5倍以上。
5.如权利要求1至4中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述元件基板还具有规定所述多个像素中的每一个的堤层，
所述有机势垒层覆盖所述堤层，且具有3μm以上且20μm以下的厚度。
6.如权利要求1至4中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述元件基板还具有规定所述多个像素中的每一个的堤层，
所述堤层具有包围所述多个像素的每一个的周围的斜面，
所述有机势垒层具有离散地分布的多个实心部，
所述多个实心部具有从所述第一无机势垒层的所述斜面上的部分到所述像素内的周边的像素周边实心部，
所述像素周边实心部的与所述第二无机势垒层接触的表面为第一表面，所述第一表面的粗糙度的最大高度Rz1为20nm以上且小于100nm。
7.如权利要求6所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述有机势垒层的厚度在50nm以上且小于200nm。
8.如权利要求1至7中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层的与所述有机势垒层接触的第三表面具有多个细微的第三凸部，所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3为20nm以上且小于100nm。
9.如权利要求8所述的有机EL显示装置，其特征在于，
构成所述有机势垒层的树脂材料填充在所述多个细微的第三凸部的间隙中。
10.如权利要求8或9所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述有机势垒层的厚度比所述第一无机势垒层的所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3大。
11.如权利要求1至10中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层分别独立地包括SiN层或SiON层。
12.如权利要求11所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层仅由SiN层和/或SiON层形成。
13.如权利要求11或12所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层和所述第二无机势垒层分别独立地包括折射率在1.70以上且1.90以下的SiON层。
14.如权利要求11所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层还包括SiO2层。
15.如权利要求14所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述SiO2层与所述有机势垒层接触。
16.如权利要求14所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述SiO2层的厚度在20nm以上且50nm以下。
17.如权利要求8至16中任一项所述的有机EL显示装置，其特征在于，
所述第一无机势垒层的厚度在200nm以上且1500nm以下，且为所述第三表面的粗糙度的最大高度Rz3的5倍以上。
18.一种如权利要求1至17中任一项所述的有机EL显示装置的制造方法，其特征在于，
所述有机势垒层的形成工序包括在所述第一无机势垒层上形成光固化性树脂膜的工序；以及
用含有氧或臭氧的等离子体对所述光固化性树脂膜的表面进行灰化的工序。
19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，
形成所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层的工序包括使用等离子体CVD法沉积包括SiN或SiON的无机绝缘膜的工序，
所述沉积工序包含使所述元件基板的温度上升或使等离子体能量上升的工序。
20.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，
形成所述第一无机势垒层或所述第二无机势垒层的工序包括：
沉积包含SiN或SiON的无机绝缘膜的工序；以及
在所述沉积工序之后，用含有氧或臭氧的等离子体对所述无机绝缘膜的表面进行灰化的工序。
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