DE10393383T5

DE10393383T5 - Organische EL-Anzeige

Info

Publication number: DE10393383T5
Application number: DE10393383T
Authority: DE
Inventors: Yukinori Yokosuka Kawamura; Kenya Yokosuka Sakurai
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2006-05-11
Also published as: WO2004112439A1; US20060113617A1; GB2417599A; GB2417599B; AU2003241653A1; CN100495760C; US7119409B2; GB0427769D0; CN1685768A

Abstract

Eine organische EL-Anzeige, die auf einem Substrat Dünnfilmtransistoren, die jeder eine Source und einen Drain haben, und eine organische EL-Vorrichtung aufweist, worin erste Elektroden, die aus einem elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellt und jede mit der Source oder dem Drain verbunden sind, und wenigstens eine organische EL-lichtemittierende Schicht, eine zweite Elektrode, die eine obere transparente Elektrode aus einem transparenten elektrisch leitenden Filmmaterial ist, und wenigstens eine Passivierungsschicht auf den Dünnfilmtransistoren aufgebaut sind und die durch die Dünnfilmtransistoren getrieben ist, wobei Farbkonversionsschichten allein oder als Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten, die auf einem transparenten tragenden Substrat gebildet sind, der Seite der zweiten Elektrode der organischen EL-Vorrichtung zugewandt angeordnet sind, wobei die organische EL-Anzeige dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens zwei Deckschichten mit verschiedenen YOUNGschen Modulen auf der Seite der zweiten Elektrode der Farbkonversionsschichten allein oder der Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten miteinander laminiert sind und von den Deckschichten eine Deckschicht auf der Seite...

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine organische EL(Elektrolumineszenz)-Anzeige mit hoher Definition und ausgezeichneter Zuverlässigkeit und kann in einem weiten Bereich von Anwendungen wie als eine Anzeige von mobilen Endgeräten oder industriellen Meßanlagen verwendet werden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In den vergangenen Jahren wurden organische EL-Farbanzeigen mit einer Treibermethode entwickelt, welche dünne Filmtransistoren (TFTs) verwenden. Mit einer Methode, bei der das Licht von der Seite des Substrats, auf dem die TFTs gebildet sind, ausgeleitet wird, kann das Aperturverhältnis wegen der Auswirkung von das Licht abschirmenden Drahtelementen nicht erhöht werden; neuerdings wurde daher eine sogenannte Kopfemissionsmethode entwickelt, bei der das Licht von der Seite ausgeleitet (extrahiert) wird, die entgegengesetzt zum Substrat ist, auf dem die TFTs gebildet sind.

Andererseits hat es Fortschritte in der Entwicklung einer Farbkonversionsmethode gegeben, bei der in Mustern ausgebildete fluoreszierende Körper dazu gebracht werden, Licht zu absorbieren, das von einer organischen EL-Vorrichtung emittiert wird, so daß von den fluoreszierenden Körpern Fluoreszenz in einer Vielzahl von Farben emittiert wird. Durch Anwendung dieser Methode zusammen mit der Kopfemissionsmethode unter Verwendung von TFT-Treiben besteht die Möglichkeit, eine organische EL-Anzeige mit noch höherer Definition und höherer Helligkeit zu schaffen. Die Farbanzeigen, die in den japanischen Patentanmeldungen JP-11-251059-A und JP-2000-77191-A beschrieben sind, sind Beispiele eines solchen Systems.

Als eine Struktur einer Kopfemissionsanzeige, welche die Farbkonversionsmethode verwendet, beschreibt die japanische Patentanmeldung JP-11-297477-A einen Aufbau, bei dem eine organische EL-Vorrichtung und Farbkonversionsfilter (Farbkonversionsschichten allein oder Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten) gegenüber einer transparenten Elektrode der oberen Seite der organischen EL-Vorrichtung mit einem zwischen diesen vorgesehenen festgelegten Zwischenraum angeordnet sind, wobei der Zwischenraum durch eine säulenartige Schicht zur Einstellung des Zwischenraums zwischen ihnen angeordnet ist. Außerdem ist eine Struktur, bei der dieser Zwischenraum mit einem isolierenden Öl oder dergleichen gefüllt ist, in JP-3-92398-A beschrieben.

Jedoch hat der Aufbau, bei dem ein festgelegter Zwischenraum unter Verwendung einer Säulenstruktur (Stütze) vorgesehen ist, zwischen der organischen EL-Schicht und den Farbkonversionsfiltern eine Gasschicht (Leerraum) mit einem ganz anderen Brechungsindex, und es tritt daher an der Grenzfläche zwischen der Gasschicht und der organischen EL-Vorrichtung und an der Grenzfläche zwischen der Gasschicht und den Farbkonversionsfiltern eine starke Lichtreflexion auf, womit der Wirkungsgrad der Lichtextraktion verringert wird. Zwar wird bei dem Aufbau, bei dem der Zwischenraum mit einem isolierenden Öl oder dergleichen gefüllt ist, dieses Problem der Reflexion verringert, jedoch wird das Herstellungsverfahren der Anzeige komplizierter und außerdem wird die Stoßfestigkeit, die ein von Haus aus gegebener Vorteil einer als eine vollkommen feste Vorrichtung ausgebildeten organischen EL-Anzeige ist, beeinträchtigt, so daß dieser Aufbau nicht als der beste angesehen werden kann.

Als ein Aufbau, der diese Probleme löst, wird im japanischen Patent JP-2766095-B ein Aufbau beschrieben, bei dem eine organische EL-Vorrichtung und Farbkonversionsfilter, die einer transparenten Elektrode auf einem oberen Teil der organischen EL-Vorrichtung zugewandt sind, durch eine transparente Harzschicht fest miteinander verbunden sind. Jedoch tritt bei diesem Aufbau ein Problem von Schädigung wie durch Ablösung der EL-Vorrichtung durch mechanische Beanspruchung wie Vibrationen oder Druck oder Wärmespannung auf, die beispielsweise durch Temperaturveränderungen der Umgebung hervorgerufen sind, in welcher sich die hergestellte Anzeige befindet, oder während der Stufe der Verbindung der organischen EL-Vorrichtung und der Farbkonversionsfilter miteinander.

Weiter wird in der japanischen Patentanmeldung JP-11-121164-A ein Aufbau beschrieben, bei dem ein Basisfilm, der ein Harzfilm ist, und eine Verbindungsschicht, die auch ein Harzfilm ist, zwischen einer organischen EL-Vorrichtung und Farbkonversionsfiltern gebildet werden, wobei sich die verbindende Schicht auf der Seite des Farbkonversionsfilters befindet. In JP-11-121164-A wird festgestellt, daß die Aufgabe der Verbindungsschichten darin besteht, Höhenunterschiede an den Farbkonversionsfiltern abzuflachen und als ein Pufferfilm zwischen den Farbkonversionsfiltern und dem Basisfilm zu wirken. Jedoch wird in JP-11-121164-A der Einstellung des Zwischenraums zwischen den Farbkonversionsfiltern und der organischen EL-Vorrichtung keine Beachtung geschenkt. Ferner dient die Verbindungsschicht mit dem Basisfilm nur als ein Pufferfilm und es wird keine Anregung gegeben hinsichtlich eines Spannungsabbaus an der entscheidenden organischen EL-Vorrichtung. Außerdem weist die Erfindung der japanischen Patentanmeldung JP-11-121164-A keine TFTs auf und es werden daher keine Maßnahmen zur Lösung von Problemen erwähnt, die speziell bei einer organischen EL-Anzeige mit TFTs auftreten, wie in der vorliegenden Erfindung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Erfindungsgemäß sollen die oben beschriebenen verschiedenen Probleme gelöst werden im Fall einer organischen EL-Anzeige, die auf einem Substrat Dünnfilmtransistoren (TFTs) mit je einer Source und einem Drain, und eine organische EL-Vorrichtung aufweist, worin erste Elektroden aus einem elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellt und je mit der Source oder dem Drain verbunden sind, und wenigstens eine organische EL-lichtemittierende Schicht, eine zweite Elektrode, die eine aus einem transparenten elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellte obere transparente Elektrode ist und wenigstens eine Passivierungsschicht auf den Dünnfilmtransistoren aufgebaut sind und welche getrieben ist durch die Dünnfilmtransistoren, wobei Farbkonversionsschichten allein oder als Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten, die auf einem transparenten tragenden Substrat gebildet sind und der Seite der zweiten Elektrode der organischen EL-Vorrichtung zugewandt sind. Dieser Aufbau wird so ausgebildet, daß wenigstens zwei Deckschichten mit verschiedenen YOUNGschen Modulen (Elastizitätsmodulen) auf der Seite der zweiten Elektrode der Farbkonversionsschichten allein oder der Laminate der Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten miteinander laminiert sind und von den Deckschichten eine Deckschicht auf der Seite der zweiten Elektrode in enger Berührung mit der Oberfläche der Passivierungsschicht ausgebildet ist und das Substrat und das tragende Substrat an ihrer Peripherie versiegelt und miteinander verbunden sind. Es sei bemerkt, daß im Fall der Verwendung von Laminaten von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten beispielsweise im Fall, daß das von der organischen EL-Vorrichtung emittierte Licht von blauer Farbe ist, für Blau nur Farbfilterschichten verwendet werden und für Grün und Rot Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten verwendet werden.

In der vorliegenden Erfindung ist von den wenigstens zwei Deckschichten mit zueinander verschiedenen YOUNGschen Modulen die Deckschicht mit dem niedrigsten YOUNG schen Modul in einem Anzeigebereich der organischen EL-Vorrichtung in enger Berührung mit der Oberfläche der Passivierungsschicht ist.

Auf diese Weise wird in der vorliegenden Erfindung zwischen einem Substrat, auf dem TFTs gebildet sind, und einem transparenten Substrat, das ein tragendes Substrat ist, auf dem wenigstens Farbkonversionsschichten gebildet sind, eine Deckschicht für die Einstellung des Zwischenraums auf der Seite des transparenten Substrats angeordnet, und eine Deckschicht zum Spannungsausgleich wird auf der Substratseite (d.h. der Seite der organischen EL-Vorrichtung) ausgebildet, wobei diese einander zugewandt und ohne Abstand voneinander sind und wobei besonders indem man die zum Spannungsabbau dienende Deckschicht, die einen verhältnismäßig niedrigen YOUNGschen Modul hat, vorsieht, das Auftreten von Gasblasen an der Grenzfläche mit der Deckschicht verhindert werden kann, die eine nachteilige Wirkung auf die Anzeigeleistung hätten. Das heißt, die Deckschicht mit dem niedrigsten YOUNGschen Modul wird in enger Berührung mit der Passivierungsschicht im Anzeigebereich ausgebildet und füllt so Räume, die durch von der TFT-Verdrahtung erzeugte Wellungen hervorgerufen sind, und baut darüber hinaus mechanische und Wärmespannungen ab, denen die organische EL-Anzeige von der Umgebung her unterworfen ist. So betragen die auf die Verdrahtungen am TFT-Substrat zurückzuführenden Wellungen etwa 1 bis 2 μm und daher beträgt die Dicke der Deckschicht mit dem geringsten YOUNGschen Modul, welche diese Wellungen ausfüllt, in geeigneter Weise 2 bis 4 μm.

FIGURENBESCHREIBUNG
1 ist ein schematischer Querschnitt, der den Aufbau einer erfindungsgemäßen organischen EL-Anzeige zeigt.
2 ist ein schematischer Querschnitt, der den Aufbau eines Vergleichsbeispiels zur Erfindung zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Es folgt eine Beschreibung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen organischen EL-Anzeige.
Dabei wird zunächst der Fall beschrieben, daß erste Elektroden Anoden sind und eine zweite Elektrode eine Kathode ist, jedoch ist es auch möglich, die ersten Elektroden (unteren Elektroden) als Kathoden und die zweite Elektrode (obere Elektrode) als eine Anode auszubilden.
1: Dünnfilmtransistor(TFT)-Substrat und Anoden
TFTs sind in einer Matrix auf einem isolierenden Substrat aus Glas, Kunststoff oder dergleichen angeordnet oder einem Substrat, das durch Bilden eines isolierenden dünnen Films auf einem halbleitenden oder leitenden Substrat gebildet ist, und Sourceelektroden werden mit den Anoden entsprechend den Pixeln verbunden.
Die TFTs sind von einem Bodengatetyp, wobei eine Gateelektrode unter einem Gateisolationsfilm ausgebildet ist und ein polykristalliner Siliziumfilm als eine aktive Schicht verwendet wird.
Die Anoden sind auf einem ausgleichenden (flachmachenden) Isolationsfilm gebildet, der auf den TFTs gebildet ist. Bei einer gewöhnlichen organischen EL-Vorrichtung wird Indiumzinnoxid (ITO), das transparent ist und eine hohe Arbeitsfunktion hat, als das Anodematerial verwendet, jedoch wird im Fall der Kopfemissionsstruktur bevorzugt, eine Elektrode aus einem Metall mit einer hohen Reflektivität (Aluminium, Silber, Molybdän oder Wolfram) unter dem ITO zu verwenden.
2: Organische EL-Vorrichtung
Für die organische EL-Vorrichtung wird eine solche mit einer Schichtstruktur wie die folgende gewählt:

(1) Anoden, organische EL-lichtemittierende Schicht, Kathode
(2) Anoden, Lochinjektionsschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Kathode
(3) Anoden, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode
(4) Anoden, Lochinjektionsschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode
(5) Anoden, Lochinjektionsschicht, Lochtransportschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode.

Bei der Kopfemissionsfarbkonversionsstruktur der vorliegenden Ausführungsform muß in den obigen Schichtstrukturen die Kathode transparent sein (d.h. eine Durchlässigkeit von wenigstens etwa 50 % aufweisen) im Wellenlängenbereich des von der organischen EL-lichtemittierenden Schicht emittierten Lichts, wobei das Licht durch diese Kathode hindurch emittiert wird. Es sei bemerkt, daß, wenn in der vorliegenden Beschreibung eine „organische EL-Schicht" genannt ist, dieses eine Lochinjektionsschicht, eine Lochtransportschicht und/oder eine Elektroneninjektionsschicht umfassen kann.
Die transparente Kathode wird als eine Struktur ausgebildet, bei der ein ultradünner Film (nicht mehr als 10 nm) eines elektroneninjizierenden Metalls ausgewählt aus Alkalimetallen, wie Lithium, Natrium, Kalium, Erdalkalimetallen, wie Calcium, Magnesium und Strontium, und Fluoriden und so weiter derselben oder eine Legierung derselben mit anderen Metallen oder eine Verbindung derselben als eine Elektroneninjektionsschicht verwendet wird und ein transparenter elektrisch leitender Film aus ITO, IZO oder dergleichen darauf gebildet ist.
Bekannte Materialien werden für die verschiedenen Schichten der organischen EL-lichtemittierenden Schicht verwendet. Beispielsweise werden, um eine Lumineszenz von Blau zu Blaugrün zu erhalten, beispielsweise ein fluoreszierender Weißmacher vom Benzothiazoltyp, Benzimidazoltyp, Benzoxazoltyp oder dergleichen, eine Metallchelat-Oxoniumverbindung oder Styrylbenzolverbindung, eine aromatische Verbindung vom Dimethylidentyp oder dergleichen vorzugsweise als die organische EL-Schicht verwendet.
3: Passivierungsschicht
Für eine Passivierungsschicht auf der organischen EL-Vorrichtung wird ein Material, das elektrisch isoliert, als eine Schranke gegen Feuchtigkeit und niedermolekulare Komponenten wirkt, hohe Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich (eine Durchlässigkeit von wenigstens 50 % in einem Bereich von 400 bis 700 nm) und vorzugsweise eine Filmhärte von wenigstens 2H hat, verwendet.
Beispielsweise kann ein anorganisches Oxid oder anorganisches Nitrid, wie SiO_x, SiN_x, SiN_xO_y, AlO_x, TiO_x, TaO_x oder ZnO_x oder dergleichen verwendet werden. Es gibt keine besondere Begrenzungen hinsichtlich des Verfahrens der Bildung der Passivierungsschicht, solange daraus keine nachteilige Wirkung auf die organische EL-Vorrichtung folgt; die Passivierungsschicht kann gebildet werden unter Verwendung von Sputtern, CVD, Vakuumabscheidung oder dergleichen. Solange keine direkte Auswirkung auf die Vorrichtung erfolgt, kann die Passivierungsschicht auch unter Verwendung einer üblichen Methode wie Tauchen gebildet werden.
Die Passivierungsschicht kann eine Einzelschicht sein, jedoch sind die Wirkungen der Passivierungsschicht wie als Sperrschicht gegen Feuchtigkeit größer mit einer Passivierungsschicht, die eine Mehrzahl von aufeinander ausgebildeten Schichten aufweist. Die Dicke einer solchen mehrschichtigen Passivierungsschicht beträgt vorzugsweise 0,1 bis 5 μm.
4: Deckschichten
Deckschichten können auf der Seite der organischen EL-Vorrichtung gebildet werden, jedoch besteht die organische EL-Vorrichtung aus Materialien, die gegen Wärme und ultraviolette Strahlung empfindlich sind, so daß hinsichtlich der Bildung von Deckschichten auf der organischen EL-Vorrichtung verschiedene Einschränkungen bestehen. Es ist daher eher zu bevorzugen, Deckschichten auf den Farbkonversionsschichten zu bilden, die beständiger gegen Wärme und Ultraviolettstrahlen sind.
Als eine Deckschicht, die am weitesten von der Passivierungsschicht entfernt ist, wird eine bevorzugt, die auf den Farbkonversionsschichten gebildet werden kann, ohne deren Funktionen zu beeinträchtigen und die eine hohe Elastizität hat; als Material dafür dient ein solches mit hoher Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich (eine Durchlässigkeit von wenigstens 50 % in einem Bereich von 400 bis 700 nm), Tg von wenigstens 100° C und einer Oberflächenhärte von wenigstens Bleitstifthärte 2H, aus welchem ein glatter Beschichtungsfilm auf den Farbkonversionsschichten gebildet werden kann und das keine Verschlechterung der Funktionen der Farbkonversionsschichten verursacht. Beispiele dafür sind lichthärtbare Harze und/oder wärmehärtbare Harze wie imid-modifizierte Silikonharze (siehe JP-5-134112-A, usw.), Materialien, die durch Dispergieren einer anorganischen Metallverbindung (TiO, Al₂O₃, SiO₂, usw.) in einem Acryl-, Polyimid- oder Silikonharz oder dergleichen erhalten wurden (siehe JP-5-119306-A, usw.), epoxy-modifizierte Acrylatharze, die UV-härtbare Harze sind (siehe JP-7-48424-A), Harze, die ein Acrylatmonomer/oligomer/polymer-Gemisch mit reaktiven Vinylgruppen sind, Resistharze (siehe JP-6-300910-A, JP-9-330793-A, usw.), anorganische Verbindungen nach der Sol-Gel-Methode (siehe Gekkan Display, 1997, Vol. 3, Nr. 7, usw.) und Fluoroharze (siehe JP-5-36475-A, usw.). Der YOUNGsche Modul beträgt vorzugsweise wenigstens 0,3 MPa. Diese Deckschicht dient dazu, den im Abschnitt „Probleme" beschriebenen Zwischenraum konstant zu halten, und wenn der YOUNGsche Modul weniger als 0,3 MPa beträgt, ist es nicht länger möglich, diesen Zwischenraum bei äußeren Spannungen konstant zu halten.
Eine Deckschicht, die der Passivierungsschicht am nächsten liegt, kann beispielsweise ein polymeres Material sein, das keine starren Gruppen in seiner Struktureinheit enthält, wie ein Polyamidharz, wie Nylon 6 oder Nylon 6-6 oder ein Silikonkautschuk oder -gel, irgendeiner von verschiedenen synthetischen Kautschuken oder dergleichen. Speziell wird ein Material mit einem YOUNGschen Modul von nicht mehr als 0,3 MPa bevorzugt, besonders bevorzugt nicht mehr als 0,1 MPa. Jedoch wird es bei weniger als 0,01 MPa nicht mehr möglich, die Form während der Schichtbildung aufrechtzuerhalten, und daher wird ein Material verwendet, dessen YOUNGscher Modul wenigstens 0,01 MPa beträgt.
Es kann auch ein Photoresist verwendet werden, wenn das Photoresist ein geradkettiges Oligomer ohne Gehalt an starren Gruppen oder ein Monomer mit nicht mehr als drei funktionellen Gruppen als Rohmaterial desselben ist und die dreidimensionale Vernetzungdichte des gehärteten Materials nicht sehr hoch ist. Statt dessen kann ein anderes als ein solches Photoresist als die spannungslösende Schicht verwendet werden, indem es in einem Zustand verwendet wird, in welchem die Vernetzungsdichte an einem zu hohen Anstieg gehindert wurde durch Abschwächung der Bestrahlung mit Licht oder der Wärmemenge.
5: Farbkonversionsfilter (Farbkonversionsschichten + Farbfilter)
1) Organische fluoreszierende Farbstoffe
In der vorliegenden Erfindung sind Beispiele von organischen fluoreszierenden Farbstoffen zur Verwendung in den Farbkonversionsschichten, die Licht aus dem blauen bis blaugrünen Bereich, das vom Lichtemitter emittiert wird, absorbieren und Fluoreszenz im roten Bereich emittieren, Farbstoffe vom Rhodamintyp, wie Rhodamin B, Rhodamin 3B, Rhodamin 101, Rhodamin 110, Sulforhodamine, Basisch Violett 11 und Basisch Rot 2, Farbstoffe vom Cyanintyp, vom Pyridintyp, wie 1-Ethyl-2-[4-(p-dimethylaminophenyl)-1,3-butadienyl]pyridiniumperchlorat (Pyridin 1), Farbstoffe vom Oxazintyp und so weiter. Ferner können verschiedene Farbstoffe (Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, usw.) auch verwendet werden, wenn sie fluoreszieren.
Beispiele von fluoreszierenden Farbstoffen, die Licht aus dem blauen bis blaugrünen Bereich, das vom Lichtemitter emittiert wird, absorbieren und Fluoreszenz im grünen Bereich emittieren, sind Farbstoffe vom Cumarintyp, wie 3-(2'-Benzothiazolyl)-7-diethylaminocumarin (Cumarin 6) und Basisch Gelb 51, das ein Farbstoff vom Cumarintyp ist, und auch Farbstoffe vom Naphthalimidtyp, wie Solvent Gelb 11 und Solvent Gelb 116, und so weiter. Weiterhin können auch verschiedene Farbstoffe (Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe usw.) verwendet werden, falls sie fluoreszieren.
2) Harz für die schwarze Maske
Sodann ist ein Matrixharz, das in den erfindungsgemäßen Farbkonversionsfiltern verwendet wird, ein lichthärtbares oder gemeinsam durch Licht/Wärme härtbares Harz, das durch die Licht- und/oder Wärmebehandlung unlöslich und unschmelzbar gemacht wird, indem so Radikale oder Ionen erzeugt werden und das Harz polymerisiert oder vernetzt wird.
3) Farbfilterschichten
Falls genügende Farbreinheit mit allein den Farbkonversionsschichten nicht erhalten werden kann, werden die Farbkonversionsfilter als Laminate von Farbfilterschichten und den Farbkonversionsschichten hergestellt. Die Farbfilterschichten haben vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 1,5 μm.
Im folgenden wird eine Beschreibung eines Beispiels der Erfindung zusammen mit einem Vergleichsbeispiel gegeben.
Beispiel
Die folgende Beschreibung eines Beispiels der Erfindung bezieht sich auf 1. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht einer organischen EL-Anzeige des Beispiels der Erfindung. 2 ist ein Vergleichsbeispiel zur Erfindung.
[TFT-Substrat (1, 2, 3)]
Wie in 1 gezeigt, wurde ein Aufbau gewählt, bei dem Bodengatetyp-TFTs 2 auf einem Glassubstrat 1 gebildet wurden und die Source von jedem TFT mit einer Anode 3 verbunden wurde.
Für jede der Anoden 3 wurde Aluminium, das mit der Source des entsprechenden TFTs über ein in einem Isolationsfilm auf dem TFT gebildetes Kontaktloch (nicht gezeigt) verbunden war, als ein unteres Teil gebildet und IZO (InZnO) wurde auf dessen oberer Fläche gebildet.
Das Aluminium wird vorgesehen, um Licht zu reflektieren, das von der lichtemittierenden Schicht emittiert wird, so daß Licht vom Kopf wirksam abgegeben wird, und um den elektrischen Widerstand zu verringern. Die Dicke des Aluminiumsfilms betrug 300 nm. Das obere Teil IZO hat eine hohe Arbeitsfunktion und ist daher vorgesehen, damit Löcher wirksam injiziert werden können. Die Dicke des IZO betrug 200 nm.
Organische EL-Schicht 4
Eine organische EL-Vorrichtung wurde aufgebaut aus den Anoden 3, einer Lochinjektionsschicht einer Lochtransportschicht einer organischen EL-lichtemittierenden Schicht einer Elektroneninjektionsschicht und einer Kathode 5. Die in 1 gezeigte organische EL-Schicht 4 weist die vier Schichten des obigen Aufbaus auf, ausgenommen die Elektroden (3 und 5).
Das Substrat 1, auf dem die Anoden 3 gebildet waren, wurde in eine Widerstandsheizeinrichtung zur Dampfabscheidung gegeben und die Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht, die organische EL-lichtemittierende Schicht und die Elektroneninjektionsschicht wurden in dieser Reihenfolge ohne Aufhebung des Vakuums abgeschieden. Während der Abscheidung wurde der Druck in der Vakuumkammer bis auf 1 × 10^-4 Pa abgesenkt. Kupferphthalozyanin (CuPc) wurde bis zu einer Dicke von 100 nm als die Lochinjektionsschicht gebildet. 4,4'-bis-[N-(1-Naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl(α-NPD) wurde bis zu einer Dicke von 20 nm als die Lochtransportschicht gebildet. 4,4'-Bis(2,2'-diphenylvinyl)biphenyl(DPVBi) wurde bis zu einer Dicke von 30 nm als die organische EL-lichtemittierende Schicht gebildet. Ein Aluminiumchelat (Alq) wurde bis zu einer Dicke von 20 nm als die Elektroneninjektionsschicht gebildet.
Danach wurde eine transparente Kathode 5 unter Verwendung einer Metallmaske ohne Aufhebung des Vakuums gebildet.
Die transparente Kathode 5 wurde durch Abscheidung von metallischem Mg/Ag gebildet, das eine niedrige Arbeitsfunktion hat, wie es für die Injektion von Elektronen erforderlich ist, bis zu einer Dicke von 2 nm unter Anwendung einer Methode der gemeinsamen Abscheidung (co-deposition), und dann wurde darauf ein IZO-Film bis zu einer Dicke von 200 nm unter Verwendung einer Sputtermethode abgeschieden.
Passivierungsschicht 6
Ein SiON_x-Film würde durch Sputtern bis auf einer Dicke von 300 nm als eine Passivierungsschicht 6 abgeschieden.
Farbfilterschichten 9
Ein Blaufiltermaterial (Hersteller: Fuji Hunt Electronics Technology; Color Mosaic CB-7001) wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf ein transparentes (Glas-)Substrat 12 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um ein Linienmuster mit einer Dicke von 10 μm zu erhalten.
Rote und grüne Farbfilterschichten (nicht gezeigt) aus ähnlichen Farbfiltermaterialien wurden unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf das transparente Substrat 12 aufgebracht und Musterbildung wurde unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so Linienmuster mit einer Dicke von 1,5 μm zu erhalten.
Farbkonversionsschichten 10
Cumarin 6 (0,7 Gewichtsteile) wurde als ein grüner Farbstoff in 120 Gewichtsteilen Propylenglycolmonoethylacetat (PGMEA) Lösungsmittel gelöst. 100 Gewichtsteile eines photopolymerisierbaren Harzes „V259PA/P5" (Handelsname, Hersteller: Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) wurden dann zugefügt und gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde unter Anwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf die Grünfilter auf dem transparenten Substrat 12 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um ein Linienmuster mit einer Dicke von 10 μm zu erhalten.
Cumarin 6 (0,6 Gewichtsteile), Rhodamin 6G (0,3 Gewichtsteile) und Basisch Violett 11 (0,3 Gewichtsteile) als rote Fluoreszenzfarbstoffe wurden in einem PGMEA-Lösungsmittel gelöst. 100 Gewichtsteile des V259PA/P5 photopolymerisierbaren Harzes wurden dann zugesetzt und gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf die Rotfilter auf dem transparenten Substrat 12 aufgebracht, und dann wurde die Musterbil dung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um ein Linienmuster mit einer Dicke von 10 μm zu erhalten.
Eine schwarze Maske 11 (Dicke 10 μm) wurde zwischen den Farbkonversionsschichten 10 der verschiedenen Farben gebildet. Als eine schwarze Maske mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurden zuerst 500 nm Chromoxid durch Sputtern unter Verwendung einer Maske, die die Bildung eines Gittermusters an Wänden der Farbkonversionsschichten ermöglichte, gebildet. Sodann wurde unter Verwendung einer ähnlichen Maske ein SiN-Film durch Sputtern rings um die roten, grünen und blauen Pixel gebildet, so daß sie die gleiche Dicke hatte. Der Abstand der Pixel war 0,3 × 0,3 mm und die Form der Sub-Pixel der verschiedenen Farben war 0,1 × 0,3 mm.
Erste Deckschicht 7
ZPN 1100 (Hersteller: Nippon Zeon Co., Ltd.) (YOUNGscher Modul etwa 5 MPa) wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf die obere Fläche der Farbkonversionsschichten 10 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so eine erste Deckschicht 7 auf den Farbkonversionsschichten 10 zu bilden. Die Dicke von der Oberfläche der Farbkonversionsschichten 10 war 3 μm.
Zweite Deckschicht 8
Ein Silikongel (Hersteller: Toray-Dow Corning) (YOUNGscher Modul etwa 0,05 MPa) wurde zum Spannungsabbau und auch zur Abdeckung von Unebenheiten der TFT-Verdrahtung auf die erste Deckschicht 7 unter Verwendung eines Siebdruckverfahrens beschichtet. Die Dicke betrug zur Zeit des Siebdruckens 4 bis 5 μm, jedoch kann diese Dicke etwa halbiert werden durch den Schritt des Miteinanderverbindens durch Druckanwendung.
Das Verfahren des Aufbringens des Silikongels ist nicht auf Siebdruck begrenzt sondern die erforderliche Menge kann auch einfach aufgetropft werden oder es können Mittel wie ein Stangenbeschichter oder Kantenbeschichter verwendet werden, welche die Bildung einer dünnen Schicht ermöglichen.
Miteinanderverbinden
Das Substrat 1, bei dem auf den TFTs 2 die organische EL-Vorrichtung und die Passivierungsschicht 6 gebildet sind, und das transparente Substrat 12, auf dem die Farbfilterschichten 9, die Farbkonversionsschichten 10, die schwarze Maske 11, die erste Deckschicht 7 und die zweite Deckschicht 8 gebildet sind, wie oben beschrieben, wurden unter Verwendung eines UV-härtenden Versiegelungsharzes 13 miteinander verbunden. Ein UV-härtender Epoxyklebstoff oder ein UV-härtender Acrylklebstoff wird als das Versiegelungsharzes 13 verwendet.
Zu diesem Zeitpunkt kommt die zweite Deckschicht 8 in enge Berührung mit der Passivierungsschicht 6, wird aber an diese nicht gebunden. Wenn nämlich die zweite Deckschicht 8 an die Passivierungsschicht 6 gebunden wäre, würden bei der Einwirkung von Spannungen von außen Defekte auftreten, wie Ablösen von der Seite der EL-Vorrichtung, wo die Klebstärke am schwächsten ist.
Es sei bemerkt, daß im vorliegenden Beispiel zwei Deckschichten verwendet wurden, jedoch ist auch ein Aufbau möglich, bei dem eine dritte Deckschicht mit einem noch niedrigeren YOUNGschen Modul gebildet und in enge Berührung mit der Passivierungsschicht gebracht wird, wodurch Zwischenräume wegen der Unebenheit an der Grenzfläche noch vollständiger beseitigt werden können.
Vergleichsbeispiel
Ein Resist vom negativen Typ „JNPC-48" (Hersteller. JSR) wurde als eine erste Deckschicht (transparente Harzklebschicht 7) verwendet und dann wurde, ohne eine zweite Deckschicht anzubringen, das transparente Substrat 12 und das Substrat 1 unter Verwendung eines Polycarbonats miteinander verbunden. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie im Beispiel.
Bewertung
Die Bewertung wurde für die folgenden Bedingungen durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.

– Wärmezyklustest: die hergestellte Anzeige wurde einem Wärmezyklustest unterworfen (-40°C ↔ 95°C, 120 Zyklen, Zeitdauer der Temperaturerhöhung/Temperaturverringerung weniger als 5 Minuten) und es wurde beobachtet, ob sich Abnormalitäten in der Form zeigten.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Erfindungsgemäß werden die folgenden Wirkungen erhalten.
Als erstes können die Farbkonversionsfilter und die schwarze Maske nicht unbedingt mit der gleichen Dicke gebildet werden und darüber hinaus können wegen mangelhafter Ausrichtung während der Musterbildung Rücksprünge gebildet werden; solche Wellungen können durch die erste Deckschicht abgeflacht werden. Zusätzlich kann der Zwischenraum zwischen den Farbkonversionsfiltern (Farbkonversionsschichten) und der organischen EL-Vorrichtung durch diese erste Deckschicht eingestellt werden.
Weiterhin können, indem die zweite Deckschicht vorgesehen wird, die einen niedrigeren YOUNGschen Modul hat (d.h. biegsamer ist), geringe Wellungen in Folge der Verdrahtung auf dem TFT-Substrat, welche ein besonderes Problem bei Vorrichtungen mit TFTs sind, abgedeckt werden und dadurch Gasleerräume, die sonst an der Grenzfläche zur Passivierungsschicht auftreten können und eine nachteilige Wirkung auf die Anzeigeleistung haben würden, verhindert werden.
Außerdem spielt die zweite Deckschicht auch eine Rolle als Spannungsausgleich und kann also das Auftreten von Spannungen wegen äußerer Umgebungsbedingungen, wie Wärmespannung unterdrücken und es kann so eine organische EL-Anzeige mit hoher Zuverlässigkeit erhalten werden.
Zusammenfassung
Im Fall einer organischen EL-Farbanzeige mit Kopfemissionsstruktur, in der miteinander verbunden sind ein Substrat mit darauf gebildeten Dünnfilmtransistoren und ein transparentes Substrat mit darauf gebildeten Farbkonversionsfiltern, werden eine Deckschicht zur Einstellung des Zwischenraums zwischen den Substraten und eine Deckschicht zum Abbau von Spannungen zwischen den Substraten ohne einen Zwischenraum zwischen den Deckschichten und der EL-Vorrichtung vorgesehen, wodurch eine organische EL-Anzeige mit hoher Zuverlässigkeit geschaffen wird, wobei das Auftreten von Leerräumen, die eine nachteilige Wirkung auf die Anzeigeleistung haben würden, verhindert wird und das Auftreten von Wärmespannung und mechanischer Spannung unterdrückt wird.

Claims

Eine organische EL-Anzeige, die auf einem Substrat Dünnfilmtransistoren, die jeder eine Source und einen Drain haben, und eine organische EL-Vorrichtung aufweist, worin erste Elektroden, die aus einem elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellt und jede mit der Source oder dem Drain verbunden sind, und wenigstens eine organische EL-lichtemittierende Schicht, eine zweite Elektrode, die eine obere transparente Elektrode aus einem transparenten elektrisch leitenden Filmmaterial ist, und wenigstens eine Passivierungsschicht auf den Dünnfilmtransistoren aufgebaut sind und die durch die Dünnfilmtransistoren getrieben ist, wobei Farbkonversionsschichten allein oder als Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten, die auf einem transparenten tragenden Substrat gebildet sind, der Seite der zweiten Elektrode der organischen EL-Vorrichtung zugewandt angeordnet sind, wobei die organische EL-Anzeige dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens zwei Deckschichten mit verschiedenen YOUNGschen Modulen auf der Seite der zweiten Elektrode der Farbkonversionsschichten allein oder der Laminate von Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten miteinander laminiert sind und von den Deckschichten eine Deckschicht auf der Seite der zweiten Elektrode in enge Berührung mit der Oberfläche der Passivierungsschicht gebracht ist und das Substrat und das tragende Substrat an einer Peripherie derselben versiegelt und miteinander verbunden sind.
Organische EL-Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den wenigstens zwei Deckschichten mit voneinander verschiedenen YOUNGschen Modulen die Deckschicht mit dem niedrigsten YOUNGschen Modul innerhalb einer Anzeigefläche der organischen EL-Vorrichtung in enger Berührung mit der Oberfläche der Passivierungsschicht ist.