JP2003347044A - 有機elパネル - Google Patents

有機elパネル

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JP2003347044A
JP2003347044A JP2002158178A JP2002158178A JP2003347044A JP 2003347044 A JP2003347044 A JP 2003347044A JP 2002158178 A JP2002158178 A JP 2002158178A JP 2002158178 A JP2002158178 A JP 2002158178A JP 2003347044 A JP2003347044 A JP 2003347044A
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sealing
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Ryuji Nishikawa
龍司 西川
Koji Suzuki
浩司 鈴木
Shinji Ichikawa
伸治 市川
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機EL素子の上部空間に対する水分の侵入
を効果的に防止する。 【解決手段】 TFTのドレイン電極22、ソース電極
24を覆ってSiNx等のシリコン系窒化膜やTEOS
膜により形成される水分ブロッキング層26を全面に形
成する。そして、周辺部において、この水分ブロッキン
グ層26に対しシール材52をによって封止ガラス50
を接合する。水分ブロッキング層26によって外部から
の水分の侵入を効果的に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マトリクス配置さ
れた有機EL素子と、これら有機EL素子を駆動するた
めの複数の薄膜トランジスタが基板上に設けられ、この
基板の周辺部分に、有機EL素子が配置される画素エリ
アの上方を密閉する封止パネルを接合する有機ELパネ
ルに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、フラットディスプレイパネル
の1つとして、有機ELディスプレイパネルが知られて
いる。この有機ELディスプレイパネルは、液晶ディス
プレイパネル(LCD)とは異なり、自発光であり、明
るく見やすいフラットディスプレイパネルとしてその普
及が期待されている。
【0003】この有機ELディスプレイは、有機EL素
子を画素として、これを多数マトリクス状に配置して構
成される。また、この有機EL素子の駆動方法として
は、LCDと同様にパッシブ方式とアクティブ方式があ
るが、LCDと同様にアクティブマトリクス方式が好ま
しいとされている。すなわち、画素毎にスイッチ素子
(通常、スイッチング用と、駆動用の2つ)を設け、そ
のスイッチ素子を制御して、各画素の表示をコントロー
ルするアクティブマトリクス方式の方が、画素毎にスイ
ッチ素子を有しないパッシブ方式より高精細の画面を実
現でき好ましい。
【0004】ここで、有機EL素子は、有機発光層に電
流を流すことによって、有機EL素子を発光させる。ま
た、この有機発光層に隣接して発光を助けるために、有
機材料からなる正孔輸送層や、電子輸送層を設ける場合
も多い。これら有機層は、水分により劣化しやすい。
【0005】そこで、有機ELディスプレイにおいて
は、有機EL素子の上方を金属製の陰極で覆うととも
に、有機EL素子を配置する表示領域(画素の存在する
領域)の上方空間を気密の空間として、この空間に乾燥
剤を配置して、水分を除去している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の有機ELディスプレイパネルにおいて、その寿命が
十分でない場合も多い。これについて、検討の結果、有
機EL素子の上部空間における乾燥が十分でない場合が
多いことが分かった。すなわち、外部からの水分の侵入
を十分効果的に防止できていないことが分かった。
【0007】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、有機EL素子の上部空間に対する水分の侵入を効
果的に防止できる有機ELパネルを提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、マトリクス配
置された有機EL素子と、これら有機EL素子を駆動す
るための複数の薄膜トランジスタが基板上に設けられ、
この基板の周辺部分に、有機EL素子が配置される画素
エリアの上方を密閉する封止パネルを接合する有機EL
パネルであって、前記基板の上面にシリコン系窒化膜ま
たはシリコン系酸化膜を形成し、このシリコン系窒化膜
またはシリコン系酸化膜をシール材によって封止パネル
に接着することで、基板と封止パネルとの封止を行うこ
とを特徴とする。
【0009】このように、本発明によれば、シリコン系
窒化膜またはシリコン系酸化膜を設け、これとシール材
によって有機ELパネルの内部空間を外部から仕切っ
た。従来は、薄膜トランジスタ上に設けられる有機物質
からなる平坦化膜がシール材の下方に存在していたた
め、ここを介して外部から水分が侵入するおそれがあっ
たが、本発明によればシリコン系窒化膜によってこのよ
うな問題を確実に解決することができる。
【0010】また、前記有機EL素子は、基板上におけ
る前記薄膜トランジスタより上方に形成されており、前
記シリコン系窒化膜またはシリコン系酸化膜は前記薄膜
トランジスタの上方を覆って形成されていることが好適
である。
【0011】また、前記シール材の下方に薄膜トランジ
スタのソースあるいはドレイン電極が存在する場合に
は、その上方を覆う電極保護層を設け、これをシール材
で覆うことが好適である。
【0012】このように、緩衝材により薄膜トランジス
タを覆うことにより、薄膜トランジスタの電極によりシ
リコン系窒化膜またはシリコン系酸化膜に生じる段差の
悪影響を解消することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面に基づいて説明する。
【0014】図1は、一実施形態の要部を示す断面図で
ある。ガラス基板10上には、ガラス基板10からの不
純物の進入を防ぐためにSiO2、SiONxの順に積
層された2層の絶縁層12が全面に形成されている。こ
の絶縁膜12上の要部には、薄膜トランジスタが多数形
成される。この図においては、電源ラインから有機EL
素子への電流を制御する薄膜トランジスタである第2T
FTが示してある。なお、各画素には、データラインか
らの電圧を容量へ蓄積するのを制御する第1TFTも設
けられており、第2TFTは、容量に蓄積された電圧に
応じてオンされ電源ラインから有機EL素子へ流れる電
流を制御する。
【0015】絶縁膜12上には、ポリシリコンからなり
活性層を形成する半導体層14が形成され、これを覆っ
てSIO2、SiNxの順に積層された2層膜からなる
ゲート絶縁膜16が形成されている。半導体層14の中
間部分の上方には、ゲート絶縁膜16を介しMo等から
なるゲート電極18が形成されており、これらを覆って
SiNx、SiO2の順に積層された2層の絶縁膜から
なる層間絶縁膜20が形成されている。また、半導体層
14の両端側には、層間絶縁膜20およびゲート絶縁膜
16にコンタクトホールを形成して例えばアルミのドレ
イン電極22とソース電極24が形成されている。
【0016】そして、層間絶縁膜20およびドレイン電
極22、ソース電極24を覆って、SiNxまたはTE
OS膜からなる水分ブロッキング層26が全面に形成さ
れている。
【0017】また、この水分ブロッキング層26の上に
は、アクリル樹脂などの有機材料からなる第1平坦化膜
28が形成され、その上に画素毎の有機EL素子の陽極
としてITOなどの透明電極30が形成されている。
【0018】この透明電極30は、その一部がソース電
極24上に至り、ここに設けられたソース電極の上端を
露出するコンタクトホールの内面にも形成される。これ
によって、ソース電極24と透明電極30が直接接続さ
れている。
【0019】透明電極30の発光領域以外の画素領域の
周辺部は第1平坦化膜28と同様の有機物質からなる第
2平坦化膜32でカバーされる。
【0020】そして、第2平坦化膜32及び透明電極3
0の上には正孔輸送層34が全面に形成される。ここ
で、第2平坦化膜32は発光領域において開口されてい
るため、正孔輸送層34は発光領域において陽極である
透明電極30と直接接触する。また、この正孔輸送層3
4の上には、発光領域より若干大きめで画素毎に分割さ
れた発光層36、電子輸送層38がこの順番で積層さ
れ、その上にアルミなどの陰極40が形成されている。
【0021】従って、第2TFTがオンすると、ソース
電極24を介し電流が有機EL素子の透明電極30に供
給され、透明電極30、陰極40間に電流が流れ、有機
EL素子が電流に応じて発光する。
【0022】そして、本実施形態では、絶縁膜12、ゲ
ート絶縁膜16、層間絶縁膜20、および水分ブロッキ
ング層26は、ガラス基板10上の周辺まで至るように
全面に形成されているが、第1平坦化膜28、第2平坦
化膜32、正孔輸送層34、および陰極40は周辺に至
る前に終端している。すなわち、図に示すように、ガラ
ス基板10に対し、封止ガラス50を接合するシール材
52は、ガラス基板10上の水分ブロッキング層26に
接合されている。
【0023】シール材52には、エポキシ樹脂などのU
V硬化樹脂が用いられ、これが水分ブロッキング層26
に直接接着される。この水分ブロッキング層26は、S
iNx等シリコン系窒化膜で形成されており、外部から
の水分を内側へ伝達しない。これによって、封止ガラス
50の内部空間に外部からの水分が侵入してくるのを効
果的に防止することができる。
【0024】従来の構成では、第1、第2平坦化膜2
8、32もガラス基板10上でシール材52の下方にま
で形成されていた。これら第1、第2平坦化膜28、3
2は、アクリル樹脂など有機物質で形成されており、こ
れらは吸湿性がSiNxなどに比べ大きく、従って水分
をパネル内部に導入しやすかった。本実施形態では、防
水性の高いSiNx等のシリコン系窒化膜により内部の
薄膜トランジスタ(TFT)を覆い、これにより有機E
L素子の存在する空間を、基本的にこの水分ブロッキン
グ膜26、シール材52、封止ガラス50で囲い、この
有機EL素子へ水分が至るのを効果的に防止している。
【0025】図2は、他の実施形態の構成を示してい
る。この実施形態では、シール材52の内部に第1平坦
化膜28の一部を存在させている。すなわち、シール材
52が配置されるガラス基板10の周辺部分には、ドラ
イバ回路が配置される場合が多く、このドライバ回路も
多数の薄膜トランジスタ(TFT)を含んでいる。この
ドライブ用の薄膜トランジスタは、通常画素毎に設けら
れる第1、第2TFTと同一工程でガラス基板10上に
形成される。従って、シール材52の下方には、薄膜ト
ランジスタが存在する場合が多く、その場合には薄膜ト
ランジスタの電極60は、層間絶縁膜20上に突出して
おり、これを覆う水分ブロッキング層26にも段差が生
じる。水分ブロッキング層26を十分厚く形成すれば問
題ないが、実用上はそれほど厚くすることはできず、電
極60の形状に応じた段差が生じ、この段差部において
電極60を十分カバーできない場合も生じる。
【0026】そこで、本実施形態では、水分ブロッキン
グ層26の段差を覆うように、電極60の空間について
第1平坦化膜28の一部を電極保護層として形成する。
これによって水分ブロッキング層26の段差部を第1平
坦化膜28によって覆うことができ、電極60により生
じる水分ブロッキング層26の構造欠陥を補償すること
ができる。
【0027】また、図3は、さらに他の実施形態の構成
を示している。この構成では、水分ブロッキング層26
の電極60による段差部を覆うために透明電極30の一
部を電極保護層として残している。すなわち、透明電極
30を形成する場合に、電極30の周囲上方の水分ブロ
ッキング層26を覆う部分を形成する。これによって
も、電極60により生じる水分ブロッキング層26の構
造欠陥を補償することができる。
【0028】
【発明の効果】このように、本発明によれば、シリコン
系窒化膜またはシリコン系酸化膜を設け、これとシール
材によって有機ELパネルの内部空間を外部から仕切っ
た。従来は、薄膜トランジスタ上に設けられる有機物質
からなる平坦化膜がシール材の下方に存在していたた
め、ここを介して外部から水分が侵入するおそれがあっ
たが、本発明によればシリコン系窒化膜またはシリコン
系酸化膜によってこのような問題を確実に解決すること
ができる。
【0029】このように、緩衝材により薄膜トランジス
タを覆うことにより、薄膜トランジスタの電極によりシ
リコン系窒化膜またはシリコン系酸化膜に生じる段差の
悪影響を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施形態の構成を示す要部の断面図である。
【図2】 他の実施形態のシール材部分の断面図であ
る。
【図3】 さらに、他の実施形態のシール材部分の断面
図である。
【符号の説明】
26 水分ブロッキング層、52 シール材。
フロントページの続き (72)発明者 市川 伸治 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 3K007 AB13 BB01 DB03 EA01 FA02

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マトリクス配置された有機EL素子と、
    これら有機EL素子を駆動するための複数の薄膜トラン
    ジスタが基板上に設けられ、この基板の周辺部分に、有
    機EL素子が配置される画素エリアの上方を密閉する封
    止パネルを接合する有機ELパネルであって、 前記基板の上面にシリコン系窒化膜またはシリコン系酸
    化膜を形成し、このシリコン系窒化膜またはシリコン系
    酸化膜をシール材によって封止パネルに接着すること
    で、基板と封止パネルとの封止を行うことを特徴とする
    有機ELパネル。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の有機ELパネルにおい
    て、 前記有機EL素子は、基板上における前記薄膜トランジ
    スタより上方に形成されており、前記シリコン系窒化膜
    またはシリコン系酸化膜は前記薄膜トランジスタの上方
    を覆って形成されていることを特徴とする有機ELパネ
    ル。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の有機ELパネ
    ルにおいて、 前記シール材の下方に薄膜トランジスタのソースあるい
    はドレイン電極が存在する場合には、その上方を覆う電
    極保護層を設け、これをシール材で覆うことを特徴とす
    る有機ELパネル。
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