JP2004039311A - Organic multi-color luminescent display device and its manufacturing method - Google Patents

Organic multi-color luminescent display device and its manufacturing method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic multi-color luminescent display element of a color conversion type that maintains a stable light-emitting property over a long period of time and has an excellent visual field angle property. <P>SOLUTION: The organic multi-color luminescent display element in which a color conversion filter layer at least made patterned is laminated on a transparent support substrate and a flattening layer is formed on it, and a passivation layer is formed on the flattening layer, and a transparent lower electrode made patterned is formed on the passivation layer, and an organic luminous layer is laminated so as to cover this transparent lower electrode, and an upper electrode and a sealing member are formed on this luminous layer, is characterized in that a second passivation layer is formed between the above transparent lower electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精細で、耐環境性および生産性に優れた多色表示を可能とする有機多色発光表示素子に関する。詳しくは、イメージセンサー、パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、テレビ、ファクシミリ、オーディオ、ビデオ、カーナビゲーション、電機卓上計算機、電話機、携帯端末機ならびに産業用の計器類等の表示部に用いて好適な有機多色発光表示素子、特に色変換方式を用いた有機多色発光表示素子およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報の多様化の進行に伴って、固体撮像素子をはじめとする、情報分野における表示デバイスには「美・軽・薄・優」が求められ、さらに低消費電力・高速応答へ向けて活発な開発が進められている。特に、高精細なフルカラー表示デバイスの研究、開発が広くなされている。
【0003】
周知のように、1980年の後半に、Tangらによって、有機分子の薄膜積層構造を有した素子が印加電圧10Vにおいて1000cd/m以上の高輝度が得られる(有機エレクトロルミネセンス(以下有機ELという))ことが報告(Appl. Phys. Lett., 51,913 (1987)) されてから、有機EL素子に関して、その実用化に向けての研究が活発に行われている。また、有機高分子材料を用いた同様の素子も活発に開発が進められている。
【0004】
有機EL素子は、液晶表示素子に比べて、視野角依存性、高速応答性などの特性において優れている。また、低電圧で高い電流密度が実現できるため、無機EL素子やLEDに比べて高い発光輝度と発光効率が期待できる。
【0005】
有機EL素子の表示素子としての特徴は、(i)高輝度と高コントラストを持つこと、(ii)低電圧駆動と高い発光効率を持つこと、(iii)高解像度を実現でき、(iv)高い視野性を有し、(v)応答速度が速く、(vi)微細化とカラー化が可能であること、(ii)軽さと薄さに優れていること、等の特徴を持っている。以上の点から、有機EL素子は、「美・軽・薄・優」なフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。
【0006】
すでにパイオニア株式会社によって車搭載用の緑色モノクロ有機ELディスプレイが1997年の11月より製品化されており、今後は、多様化する社会のニーズに答えるべく、長期安定性、高速応答性、多色表示、高精細なフルカラー表示が可能な有機EL多色表示素子の実用化が急がれている。
【0007】
有機EL多色表示素子のマルチカラーまたはフルカラー化の方法としては、赤、青、の三原色の発光体をマトリクス状に分離配置し、それぞれ発光させる方法(特開昭57−157487号公報、特開昭58−147989号公報、特開平3−214593号公報など)がある。有機発光素子を用いてカラー化する場合、RGB用の3種の発光材料をマトリクス状に高精細で配置しなくてはならないため、技術的に困難で、安価に製造することができない。また、3種の発光材料の寿命が異なるために、時間とともに色度がずれてしまうなどの欠点を有している。
【0008】
また、白色で発光するバックライトとカラーフィルターとを用い、三原色を透過させる方法(特開平1−315988号公報、特開平2−273496号公報、特開平3−194895号公報等)が知られているが、高輝度のRGBを得るために必要な、長寿命かつ高輝度の白色の有機発光素子が未だ得られていない。
【0009】
発光体の発光を、平面的に分離配置した蛍光体に吸収させ、それぞれの蛍光体から多色の蛍光を発光させる方法(特開平3−152897号公報等)も知られている。ここで開示されている、蛍光体を用いて、ある発光体から多色の蛍光を発光させる方法については、CRT、プラズマディスプレイらにも応用されている。
【0010】
また、近年では、有機発光素子の発光域の光を吸収し、可視光域の蛍光を発光する蛍光材料をフィルターに用いる色変換方式が開示されている(特開平3−152897号公報、特開平5−258860号公報等)。この方式では、有機発光素子の発光色は白色に限定されないため、より輝度の高い有機発光素子を光源に適用できる。青色発光の有機発光素子を用いた色変換方式(特開平3−152897号公報、特開平8−286033号公報、特開平9−208944号公報)では、発光青色光を、蛍光材料を用いて、緑色光や赤色光に波長変換している。このような蛍光色素を含む蛍光変換膜を高精細にパターニングすれば、発光体の近紫外光ないし可視光のような弱いエネルギー線を用いても、フルカラーの発光型ディスプレイが構築できることになる。
【0011】
色変換フィルターのパターニングの方法としては、(a)無機蛍光体の場合と同様に、蛍光色素を液状のレジスト(光反応性ポリマー)中に分散させ、これをスピンコート法などで成膜した後、フォトリソグラフ法でパターニングする方法(特開平5−198921号公報、特開平5−258860号公報)や、(b)塩基性のバインダーに蛍光色素または蛍光顔料を分散させ、これを酸性水溶液でエッチングする方法(特開平9−208944号公報)などがある。
【0012】
一般的に、カラーディスプレイとして実用化する上で重要であるものは、精細なカラー表示機能であるとともに、発光特性が長期的に安定であることである(機能材料、Vol.18、No. 2、96〜に記載)。しかし、有機EL素子は、一定期間駆動すると、電流−輝度特性等の発光特性が著しく低下するという欠点を有する。
【0013】
この発光特性の低下原因の代表的なものはダークスポットの成長である。このダークスポットとは発光欠陥点のことである。
【0014】
このダークスポットは、素子中の酸素や水分により、素子積層構成材料の酸化や凝集が生じることによるものと考えられており、その成長は、通電中はもちろん、保存中にも進行し、特に、(イ)素子の周囲に存在する酸素や水分により加速され、(ロ)有機積層膜中に吸着物として存在する酸素や水分に影響され、(ハ)素子作製時の部品に吸着している水分や製造時における水分の浸入にも影響されると考えられている。先に記載の長期安定な発光特性を得るためには、ダークスポットの成長を充分に抑えることが必要である。
【0015】
前述のように、色変換フィルターは、樹脂中に色変換用の色素を混合したものであり、また、混合する色素の熱安定性の問題から、200℃を超える温度での乾燥が行えない。したがって、塗液中に含有している水分や、パターン形成工程中に混入した水分が保持された状態で色変換フィルターが形成される可能性が高い。色変換フィルター内に保持された水分、あるいは、保存もしくは駆動中に保護層を通じて封止領域内に達する水分が、ダークスポットの成長を促進する要因となる。
【0016】
そこで、ダークスポットの成長を抑えるために、水分の除去が考えられるが、その乾燥手段として素子内部空間内に乾燥剤として五酸化リンを配設して中空封止する方法(特開平3−261091号公報)、さらに五酸化リンを含有する保護層および封止層を積層した構造(特開平7−169567号公報)が提案されている。しかし、これらの方法では、乾燥剤である五酸化リンが水分を吸収して、燐酸となり、有機積層体に悪影響を及ぼすことがある。この他に、乾燥剤を含有した不活性液体を積層体上と気密容器内に充填させる方法(特開平5−41281、9−35868号公報)、感圧接着剤を用いた方法(USP−5.304.419)が、提案されているが、十分な解決を得るに至っていない。
【0017】
このように、有機多色発光表示素子の長期安定な発光特性を得るためには、ダークスポットの成長を充分に抑えることが必要である。
【0018】
図5は、ダークスポットの発生を抑制することを考慮した従来の色変換方式の有機多色発光表示素子の積層構造の一例を示すものである。図に示すように、透明な支持基板51の上に、3原色のカラーフィルタ層(52R,52G,52B)および色変換層(53G,53B)が配列されている。青色に関して色変換層を設けることも可能であるが、一般的にはカラーフィルタ層を設けることで充分である。各色の色変換フィルタ層(カラーフィルタ層および色変換層の総称)の間にブラックマスク54が設けられ、色変換フィルタ層およびブラックマスクを覆って、色変換フィルタ層の保護および平坦化のために、平坦化層55が設けられている。この平坦化層55の上には、前記色変換フィルタ層からの水分や酸素の発光部側への侵入を抑制するために、パッシベーション層56が積層されている。このパッシベーション層56の上に、透明下部電極57、有機EL発光層58および上部電極59を含む有機EL発光素子が形成され、さらにその上に封止部材として支持基板60が形成されて、色変換方式の有機多色発光表示素子が得られている。透明下部電極57および上部電極59は、それぞれ所定の間隔で離隔されたラインパターンに形成され、これらのラインパターンは互いに直交する方向に延びるように形成される。なお、透明下部電極57の間隙にはポリイミド樹脂などを用いた平坦化層が形成される場合もある。また、前記支持基板60の代わりに薄膜を形成して封止目的を達成する構成もあり、必ずしも、封止部材として支持基板60を用いるとは限らない。
【0019】
図5に示したように、従来の色変換方式の有機多色発光表示素子では、有機EL発光層58および透明下部電極57の下側には、パッシベーション層56が形成され、その下にカラーフィルタ層52および色変換層53が配設されている。前述のように、カラーフィルタ層52および色変換層53は、それぞれ樹脂中にフィルタ用色素または色変換用色素を混合したものであり、また、色変換層には200℃を超える温度での乾燥が実施できないことから、塗液中に含有している水分や、パターン形成工程中に混入した水分が保持された状態でカラーフィルタ層52および色変換層53が形成される可能性が高い。カラーフィルタ層52および色変換層53内に保持された水分は、素子の保存もしくは駆動中に有機EL発光層58に達し、発光層58におけるダークスポットの成長を促進する要因となる。このような水分の有機発光層58への侵入を前記パッシベーション層56によって遮断し、発光層58にダークスポットが発生するのを防止している。
【0020】
ところが、このような構造の表示素子においても、経時的にダークスポットが発生し、成長することが判明した。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、有機多色発光表示素子における特性低下の原因となる水分の発光部への侵入を防止し、長期にわたって安定した発光特性を維持する有機多色発光表示素子を実現し、提供することを課題とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、図5に示した従来の有機多色発光表示素子に経時的にダークスポットが発生してしまう原因を鋭意探求したところ、以下のような現象が生じていることを知るに至った。
【0023】
図5に示す構造の素子を多数作成し、それらをエージング試験にかけ、ダークスポットが発生した時点で、その発生状態を測定した。その結果、ダークスポットは、透明下部電極57と隣接する他の透明下部電極57との間の発光層領域に主に発生しており、透明電極57の上の発光層領域には、発生しにくいことが、判明した。
【0024】
このようなダークスポットの発生領域に選択性があることの原因をさらに追求したところ、透明下部電極57には、ITOやIZOなどの無機材料から構成されており、これらの材料は、水分を透過させにくい特性、すなわち、その下部に積層されているパッシベーション層56と同程度のパッシベーション特性を有しているため、この透明下部電極57の上部の発光層領域は、単純に述べると、他の領域に比べて約2倍の水分遮断特性により保護されていることが、判明した。
【0025】
また、透明下部電極間に平坦化層が形成されている場合でも、この平坦化層のの上部の発光領域には、経時的にダークスポットの発生が見られた。これは、平坦化層を構成するポリイミド樹脂などの材料にパッシベーション特性がないためであると、考えられた。
【0026】
そこで、透明下部電極間に、下部のパッシベーション層56と同程度のパッシベーション特性を有する絶縁性の材料を積層した素子試料を作成し、エージング試験にかけてみたところ、ダークスポットの発生および成長は、観察されなかった。
【0027】
本発明は、かかる知見に基づいてなされたもので、本発明に係る有機多色発表示素子は、透明な支持基板上に、少なくともパターン化された色変換フィルタ層が積層され、その上に平坦化層が形成され、前記平坦化層の上にパッシベーション層が形成され、このパッシベーション層の上にパターン化された透明下部電極が形成され、この透明下部電極を覆うように有機発光層が積層され、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とが形成されてなる有機多色発光表示素子において、前記透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層が形成されていることを特徴とする。
【0028】
また、本発明に係る有機多色発光表示素子の製造方法の第1の構成は、透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層の上に透明下部電極層を積層するとともに該層をパターン化して透明電極を形成し、この透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層を積層し、前記透明電極および第2のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とを形成することを特徴とする。
【0029】
また、本発明に係る有機多色発光表示素子の製造方法の第2の構成は、透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層にパターン化した溝を形成し、この溝を埋めるようにして透明下部電極層を積層し、前記透明下部電極および該電極間のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とを形成することを特徴とする。
【0030】
【発明の実施の形態】
前記本発明に係る有機多色発光表示素子において、前記第2のパッシベーション層が前記第1のパッシベーション層と同一材料から構成されていてもよい。その場合の製造方法としては、第1のパッシベーション層を形成し、その上にパターン化した透明下部電極層を形成し、この透明下部電極同士の間に第1のパッシベーション層を構成する材料と同一の材料を積層する第1の方法と、色変換フィルター層の上の平坦化層の上に形成するパッシベーション層を従来技術における該層の厚みより厚く、ほぼ従来のパッシベーション層とその上に形成する透明下部電極層の合計厚み程度に、積層し、このパッシベーション層の上部にパターン化した溝をほぼ従来の透明下部電極層の厚み程度の深さを持って形成し、この溝を埋めるように電極材料を積層することによって、透明下部電極同士の間にパッシベーション層に連続した第2のパッシベーション層を得る第2の方法が、考えられる。
【0031】
本発明の素子では、前記第2のパッシベーション層は、絶縁性無機化合物から構成する場合と、絶縁性有機化合物からなる下層と絶縁性無機化合物からなる上層とから構成する場合とが考えられる。
【0032】
前記第2のパッシベーション層を構成する絶縁性無機化合物としては、酸化チタンまたは黒色ダイヤモンド様カーボンが好適であるが、他の慣用の絶縁性無機化合物を使用可能である。
【0033】
また、前記平坦化層の上に形成するパッシベーション層としては、絶縁性無機化合物を用いることができ、この絶縁性無機化合物としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、窒化シリコン、および黒色ダイヤモンド様カーボンからなる群から選択することが好ましい。
【0034】
なお、前記第2のパッシベーション層の光学的特性としては、有機発光層からの光を透過させないような特性を持っていることが好ましく、そのためには、屈折率が1.8以上であるか、黒色であることが、好ましい。
【0035】
本発明において、表示光出射構造をトップエミッション構造とする場合、三原色に対応する色変換フィルタ層が積層される基板は、可視域において透明であることが必要であり、例えば、ガラス、またはポリエステルなどのポリマーから作製することができる。
【0036】
また、色変換フィルター層としては、カラーフィルター層単層で構成する場合と、色変換層単層で形成する場合と、カラーフィルター層と色変換層との積層体にて構成する場合があり、これらを総称して色変換フィルター層と呼称される。この色変換フィルター層に関しては、通常、緑色および赤色については、それぞれカラーフィルタ層と色変換層との積層構造が用いられ、青色については、カラーフィルタ層のみが用いられる。
【0037】
また、平坦化層としては、色変換フィルター上に平滑に塗膜を形成でき、色変換フィルターの機能を低下させない材料であればよく、例えば、イミド変性シリコーン樹脂、紫外線硬化型樹脂としてエポキシ変性アクリレート樹脂、アクリレートモノマー/オリゴマー/ポリマーの反応性ビニル基を有した樹脂、レジスト樹脂、ゾル−ゲル法により形成する無機化合物膜、フッ素系樹脂等の光硬化型樹脂および/または熱硬化型樹脂を、挙げることができる。
【0038】
さらに、透明下部電極としては、一般に、IZOまたはITOが用いられる。透明下部電極に用いられるIZOおよびITOは、高い仕事関数を有するため、通常は、陽極として用いるのに適当であるが、陰極として用いる場合もある。透明下部電極を陰極として用いる場合、透明下部電極と有機EL発光層との間に、仕事関数が小さい材料の層を設けて、電子注入効率を向上させてもよい。この場合の仕事関数が小さい材料としては、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属、またはこれらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の金属との合金や化合物を用いることができる。電子注入効率を向上させるためには、10nm以下の厚さの仕事関数が小さい材料の層があれば充分であり、かつ必要とされる透明性を維持する観点からも好ましい。
【0039】
本発明の有機多色発光表示素子においては、有機EL発光層は、少なくとも有機発光層を含み、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、および/または電子注入層を介在させた構造を有する。具体的には、下記のような層構成からなるものが採用される(ただし、陽極は有機発光層または正孔注入層に接続され、陰極は有機発光層または電子注入層に接続される)。
(1)有機発光層
(2)正孔注入層/有機発光層
(3)有機発光層/電子注入層
(4)正孔注入層/有機発光層/電子注入層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子注入層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層
【0040】
上記各層の材料としては、公知のものが使用される。青色から青緑色の発光を得るためには、有機発光層中に、例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、べンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などが好ましく使用される。また、電子注入層としては、キノリン誘導体(たとえば、8−キノリノールを配位子とする有機金属錯体)、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体などを用いることができる。
【0041】
また、有機EL発光層の上に形成される上部電極は、パッシブマトリクス駆動を行うために、所定の間隔で離隔されたラインパターンに形成され、そのラインパターンは前記透明下部電極のラインパターンとは直交する方向に延びる。このように形成することにより、透明下部電極のラインパターンの1つと上部電極のラインパターンの1つとに電圧を印加した際に、それらの交差する部分の有機EL発光層を発光させることが可能となる。
【0042】
上部電極は、有機EL発光層に対するキャリア注入性が高いこと、かつ有機EL発光層における発光を基板側に反射することが求められる。上部電極を陽極として用いる場合、ホール注入性を向上させるために仕事関数の大きい材料により上部電極を形成する。適当な材料は、ITOまたはIZOのような透明導電性酸化物を含む。この場合には、上部電極の上に反射性金属層(例えば、Alなど)を設けて、有機EL発光層の発光を基板に向かって反射させることが好ましい。上部電極を陰極として用いる場合、電子注入性を付与するために仕事関数が小さい材料により上部電極を形成する。適当な材料は、リチウム、ナトリウム等のアルカリ金属、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、またはこれらのフッ化物等からなる電子注入性の金属、その他の金属との合金あるいは化合物を含む。必須ではないが、この場合も、上部電極の上に反射性金属層(例えば、Alなど)を設けることにより反射性を増大させてもよい。
【0043】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【0044】
図1は、本発明に係る有機多色発光表示素子の概略断面構成図である。図中、図5に示した構成要素と同一構成要素には同一符号を付して説明を簡略化する。
【0045】
本発明に係る有機多色発光表示素子の特徴は、パッシベーション層56の上に形成されているパターン化透明下部電極57同士の間に第2のパッシベーション層70が形成されている構成にある。
【0046】
その他の構成については、従来の構成と同等であり、形成する方法も同様であるので、それらの説明は省略する。なお、前述したように、封止部材として用いる支持基板60の代わりに薄膜を形成して封止目的を達成する構成もあるので、本発明においても、必ずしも、封止部材として支持基板60を用いるとは限らない。
【0047】
本発明の特徴である第2のパッシベーション層57の製造方法としては、以下の2つの方法が考えられる。
【0048】
第1の方法は、図2に示すように、従来の方法で第1のパッシベーション層56を形成した後、その上に透明下部電極層を形成し、その上にフォトレジストマスク80をパターンに形成し、フォトリソグラフィー法によりエッチングして透明下部電極57を形成する。その後、前記マスク80を利用して、パッシベーション材料をスパッタリング法により堆積させる。電極57間をスパッタリング材料にて埋めることができたら、前記マスク80とその上のパッシベーション堆積層を除去(リフトオフ)する。その結果、電極57間に第2のパッシベーション層70が形成される。その後、従来と同様に、有機発光層58、上部電極層59、および支持基板60を形成する。
【0049】
第2の方法は、まず、図3に示すように、従来の方法で仮のパッシベーション層として従来のパッシベーション層より厚く形成する。このパッシベーション層56aの厚みは、図5に示した従来のパッシベーション層56とその上に形成する透明下部電極層57の合計厚みと同じとする。このパッシベーション層56aの上部にフォトレジストマスク81をパターンに形成し、フォトリソグラフィー法によりエッチングして、図4に示すように、透明下部電極を積層するためのパターン溝82を形成する。その後、前記マスク81を利用して、ITOやIZOなどの電極材料をスパッタリング法により堆積させる。溝82内を電極材料にて埋めることができたら、前記マスク82とその上の電極材料堆積層を除去(リフトオフ)する。その結果、透明下部電極57が形成されるとともに、この透明下部電極57間に第2のパッシベーション層70aが形成される。この第2のパッシベーション層70aはその下部のパッシベーション層56aとの連続体であり、当然同一材料から構成されている。その後、従来と同様に、有機発光層58、上部電極層59、および支持基板60を形成する。
【0050】
前記方法では、第2のパッシベーション層57は単層として説明したが、絶縁性有機化合物からなる下層と絶縁性無機化合物からなる上層とから構成してもよい。この場合、下層の有機化合物層によって主に絶縁性が維持され、下層の無機化合物によってパッシベーション特性を確保することができる。そして、この構造を採用すれば、無機化合物膜がピンホールを生じやすいのを補償することが可能となる利点が得られる。
【0051】
前記第2のパッシベーション層70を構成する絶縁性無機化合物としては、酸化チタンまたは黒色ダイヤモンド様カーボンが好適であるが、他の慣用の絶縁性無機化合物を使用可能である。
【0052】
また、前記平坦化層の上に形成するパッシベーション層56,56aとしては、絶縁性無機化合物を用いることができ、この絶縁性無機化合物としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、窒化シリコン、および黒色ダイヤモンド様カーボンを用いることができる。
【0053】
また、第2のパッシベーション層70を、有機化合物からなる下層と無機化合物からなる上層とから構成する場合、有機化合物としては、ポリイミド樹脂などの慣用の絶縁性ポリマーを用いることができる。
【0054】
なお、前記第2のパッシベーション層70の光学的特性としては、有機発光層からの光を透過させないような特性を持っていることが好ましく、そのためには、屈折率が1.8以上であるか、黒色であることが、好ましい。
【0055】
また、前記実施例では、表示光の出射側が発光層が設けられている基板側であるトップエミッション構造の素子を対象に説明したが、出射側が逆に色変換フィルタ部が形成されている基板側であるボトムエミッション構造の素子についても、本発明は、同様に適用可能である。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る有機多色発光表示素子は、透明な支持基板上に、少なくともパターン化された色変換フィルタ層が積層され、その上に平坦化層が形成され、前記平坦化層の上にパッシベーション層が形成され、このパッシベーション層の上にパターン化された透明下部電極が形成され、この透明下部電極を覆うように有機発光層が積層され、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とが形成されてなる有機多色発光表示素子において、前記透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層が形成されていることを特徴とする。
【0057】
また、本発明に係る有機多色発光表示素子の製造方法の第1の構成は、透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層の上に透明下部電極層を積層するとともに該層をパターン化して透明電極を形成し、この透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層を積層し、前記透明電極および第2のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とを形成することを特徴とする。
【0058】
また、本発明に係る有機多色発光表示素子の製造方法の第2の構成は、透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層にパターン化した溝を形成し、この溝を埋めるようにして透明下部電極層を積層し、前記透明下部電極および該電極間のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とを形成することを特徴とする。
【0059】
したがって、本発明によれば、透明下部電極同士の間にも透明下部電極が持つパッシベーション特性と同等もしくはそれ以上のパッシベーション層が形成されているので、色変換フィルター層からの水分などのダークスポット発生および成長原因物質が有機発光層に侵入するのを大幅に抑制することができ、その結果、長期にわたって安定した発光特性を維持する有機多色発光表示素子を実現し、提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機多色発光表示素子の一例を示す概略断面構成図である。
【図2】本発明の有機多色発光表示素子の製造方法の一例を説明するための製造工程を示す素子の概略断面構成図である。
【図3】本発明の有機多色発光表示素子の製造方法の他の一例を説明するための製造工程を示す素子の概略断面構成図である。
【図4】図3の続きの工程を示す素子概略断面構成図である。
【図5】従来の有機多色発光表示素子の概略断面構成図である。
【符号の説明】
51 透明な支持基板
52(R,G,B) 色変換フィルター層
53(R,G) 色変換層
54 ブラックマスク
55 平坦化層
56、56a 第1のパッシベーション層
57 透明下部電極
58 有機EL発光層
59 上部電極
60 支持基板(封止部材)
70,70a 第2のパッシベーション層
80,81 フォトレジストマスク
82 パターン溝
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic multicolor light-emitting display device that enables high-definition multicolor display with excellent environmental resistance and productivity. For more details, organic multicolor light emission suitable for display units of image sensors, personal computers, word processors, televisions, facsimiles, audio, video, car navigation, electric desk calculators, telephones, portable terminals, and industrial instruments The present invention relates to a display element, in particular, an organic multicolor light emitting display element using a color conversion method and a method of manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification of information, display devices in the information field, such as solid-state imaging devices, have been required to have “beauty, lightness, thinness, and excellence”. Toward low power consumption and high-speed response Active development is underway. In particular, research and development of high-definition full-color display devices have been widely performed.
[0003]
As is well known, in the latter half of 1980, Tang et. 2 It has been reported that the above high luminance can be obtained (organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL)) (Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)). Research is being actively conducted. Further, similar devices using organic polymer materials are also being actively developed.
[0004]
Organic EL elements are superior to liquid crystal display elements in characteristics such as viewing angle dependence and high-speed response. Further, since a high current density can be realized at a low voltage, higher light emission luminance and light emission efficiency can be expected as compared with inorganic EL elements and LEDs.
[0005]
The characteristics of the organic EL element as a display element include (i) high luminance and high contrast, (ii) low voltage driving and high luminous efficiency, (iii) high resolution, and (iv) high resolution. It has characteristics such as visual field, (v) fast response speed, (vi) miniaturization and colorization, and (ii) excellent lightness and thinness. In view of the above, the organic EL element is expected to be applied to a "beautiful, light, thin, and excellent" flat panel display.
[0006]
Pioneer Corporation has already commercialized a green monochrome organic EL display for use in vehicles since November 1997. In the future, in order to meet the needs of diversifying societies, long-term stability, high-speed response, and multi-color display Practical use of an organic EL multi-color display element capable of display and high-definition full-color display is urgent.
[0007]
As a method for producing a multi-color or full-color organic EL multi-color display element, a method of separately arranging luminous bodies of three primary colors, red and blue, in a matrix and emitting light respectively (JP-A-57-157487, JP-A-57-487487, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-147989, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-214593, and the like. When colorization is performed using an organic light-emitting element, three kinds of light-emitting materials for RGB must be arranged in a matrix with high definition, which is technically difficult and cannot be manufactured at low cost. Further, since the three light emitting materials have different lifespans, there is a drawback that the chromaticity shifts with time.
[0008]
Also, a method of transmitting three primary colors using a backlight emitting white light and a color filter (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 1-315988, 2-273496, 3-194895, etc.) is known. However, a long-life, high-luminance white organic light-emitting element required for obtaining high-luminance RGB has not yet been obtained.
[0009]
There is also known a method in which light emitted from a light-emitting body is absorbed by phosphors which are separately arranged in a plane, and each phosphor emits multicolored fluorescence (Japanese Patent Laid-Open No. 152897/1991). The method disclosed herein for emitting multicolored fluorescent light from a certain light emitter using a fluorescent material is also applied to CRTs, plasma displays, and the like.
[0010]
Further, in recent years, a color conversion method has been disclosed in which a fluorescent material that absorbs light in a light emitting region of an organic light emitting element and emits fluorescent light in a visible light region is used for a filter (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 3-152897 and 3-152897). No. 5-258860). In this method, the emission color of the organic light emitting element is not limited to white, so that an organic light emitting element having higher luminance can be applied to the light source. In a color conversion method using a blue light emitting organic light emitting element (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. Hei 3-152897, Hei 8-286033 and Hei 9-208944), a blue light is emitted using a fluorescent material. The wavelength is converted to green light or red light. By patterning the fluorescence conversion film containing such a fluorescent dye with high definition, a full-color light-emitting display can be constructed even when a weak energy ray such as near-ultraviolet light or visible light of a light emitter is used.
[0011]
As a method of patterning a color conversion filter, as in the case of (a) the inorganic phosphor, a fluorescent dye is dispersed in a liquid resist (photoreactive polymer), and after this is formed into a film by a spin coating method or the like. A method of patterning by a photolithographic method (JP-A-5-198921, JP-A-5-258860), or (b) dispersing a fluorescent dye or a fluorescent pigment in a basic binder, and etching this with an acidic aqueous solution. (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 9-208944).
[0012]
In general, what is important for practical use as a color display is not only a fine color display function but also stable light emission characteristics for a long period of time (functional materials, Vol. 18, No. 2). , 96-). However, the organic EL element has a drawback that when driven for a certain period, the light-emitting characteristics such as current-luminance characteristics are significantly reduced.
[0013]
A typical cause of the deterioration of the light emission characteristics is the growth of dark spots. The dark spot is a light emission defect point.
[0014]
This dark spot is considered to be caused by oxidation or aggregation of the element laminated constituent material due to oxygen and moisture in the element, and its growth proceeds during energization as well as during storage, in particular, (B) Accelerated by oxygen and moisture existing around the element, (ii) influenced by oxygen and moisture existing as adsorbed substances in the organic laminated film, and (iii) moisture adsorbed on the parts when the element is manufactured. It is also considered to be affected by water infiltration at the time of manufacture. In order to obtain the long-term stable light emission characteristics described above, it is necessary to sufficiently suppress the growth of dark spots.
[0015]
As described above, the color conversion filter is obtained by mixing a color conversion dye in a resin, and cannot be dried at a temperature exceeding 200 ° C. due to the problem of thermal stability of the mixed dye. Therefore, there is a high possibility that the color conversion filter is formed in a state where the water contained in the coating liquid and the water mixed during the pattern forming step are held. The moisture retained in the color conversion filter or the moisture that reaches the sealing region through the protective layer during storage or driving is a factor that promotes the growth of dark spots.
[0016]
In order to suppress the growth of dark spots, it is conceivable to remove moisture. As a drying means, a method of disposing phosphorus pentoxide as a drying agent in the internal space of the element and sealing it in a hollow state (Japanese Patent Laid-Open No. 3-26191 / 1991). JP-A-7-169567, and a structure in which a protective layer containing phosphorus pentoxide and a sealing layer are further laminated. However, in these methods, phosphorus pentoxide, which is a desiccant, absorbs water and becomes phosphoric acid, which may adversely affect the organic laminate. In addition, a method of filling an inert liquid containing a desiccant on the laminate and an airtight container (Japanese Patent Laid-Open No. 5-41281, 9-35868), a method using a pressure-sensitive adhesive (USP-5) .304.419) have been proposed, but have not been sufficiently solved.
[0017]
As described above, in order to obtain long-term stable light-emitting characteristics of the organic multicolor light-emitting display element, it is necessary to sufficiently suppress the growth of dark spots.
[0018]
FIG. 5 shows an example of a laminated structure of a conventional color conversion type organic multicolor light emitting display element in which the generation of dark spots is suppressed. As shown in the figure, a color filter layer (52R, 52G, 52B) and a color conversion layer (53G, 53B) of three primary colors are arranged on a transparent support substrate 51. Although it is possible to provide a color conversion layer for blue, it is generally sufficient to provide a color filter layer. A black mask 54 is provided between the color conversion filter layers (collectively referred to as a color filter layer and a color conversion layer) for each color, and covers the color conversion filter layer and the black mask to protect and flatten the color conversion filter layer. , A flattening layer 55 is provided. A passivation layer 56 is laminated on the flattening layer 55 in order to prevent moisture or oxygen from the color conversion filter layer from entering the light emitting portion. An organic EL light emitting element including a transparent lower electrode 57, an organic EL light emitting layer 58, and an upper electrode 59 is formed on the passivation layer 56, and a support substrate 60 is formed thereon as a sealing member. An organic multicolor light emitting display device of the type has been obtained. The transparent lower electrode 57 and the upper electrode 59 are formed in line patterns separated at a predetermined interval, and these line patterns are formed to extend in directions orthogonal to each other. Note that a flattening layer using a polyimide resin or the like may be formed in the gap between the transparent lower electrodes 57. Further, there is a configuration in which a thin film is formed instead of the support substrate 60 to achieve the sealing purpose, and the support substrate 60 is not always used as a sealing member.
[0019]
As shown in FIG. 5, in the conventional color conversion type organic multicolor light emitting display device, a passivation layer 56 is formed below the organic EL light emitting layer 58 and the transparent lower electrode 57, and a color filter is formed thereunder. A layer 52 and a color conversion layer 53 are provided. As described above, the color filter layer 52 and the color conversion layer 53 are each obtained by mixing a filter dye or a color conversion dye in a resin, and the color conversion layer is dried at a temperature exceeding 200 ° C. Therefore, there is a high possibility that the color filter layer 52 and the color conversion layer 53 are formed in a state in which the water contained in the coating liquid and the water mixed in the pattern forming step are held. The moisture retained in the color filter layer 52 and the color conversion layer 53 reaches the organic EL light emitting layer 58 during storage or driving of the device, and promotes the growth of dark spots in the light emitting layer 58. Such intrusion of moisture into the organic light emitting layer 58 is blocked by the passivation layer 56, thereby preventing a dark spot from being generated in the light emitting layer 58.
[0020]
However, it has been found that even in a display element having such a structure, a dark spot is generated over time and grows.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problem, and prevents an organic multicolor light-emitting display element from invading moisture, which causes a deterioration in characteristics, into a light-emitting portion, and maintains an organic light-emitting characteristic that is stable over a long period of time. It is an object to realize and provide a multicolor light emitting display element.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors diligently searched for the cause of dark spots occurring over time in the conventional organic multicolor light emitting display device shown in FIG. 5, and found that the following phenomena occurred. Reached.
[0023]
Many devices having the structure shown in FIG. 5 were prepared, and they were subjected to an aging test. When a dark spot was generated, the generation state was measured. As a result, the dark spot is mainly generated in the light emitting layer region between the transparent lower electrode 57 and another adjacent transparent lower electrode 57, and hardly occurs in the light emitting layer region above the transparent electrode 57. It has been found.
[0024]
In pursuit of the cause of the selectivity of the dark spot generation region, the transparent lower electrode 57 is made of an inorganic material such as ITO or IZO. Since the light-emitting layer has a characteristic that is difficult to perform, that is, the same passivation characteristic as that of the passivation layer 56 stacked thereunder, the light-emitting layer region above the transparent lower electrode 57 is simply described as another region. It was found that the film was protected by a moisture barrier property that was about twice that of the above.
[0025]
Even when a flattening layer was formed between the transparent lower electrodes, a dark spot was observed over time in the light emitting region above the flattening layer. This was thought to be due to the fact that materials such as polyimide resin forming the flattening layer did not have passivation characteristics.
[0026]
Therefore, an element sample in which an insulating material having the same passivation characteristics as the lower passivation layer 56 was laminated between the transparent lower electrodes was prepared and subjected to an aging test. As a result, generation and growth of dark spots were observed. Did not.
[0027]
The present invention has been made based on such knowledge, and the organic multicolor display element according to the present invention has a structure in which at least a patterned color conversion filter layer is laminated on a transparent support substrate, and is flattened thereon. A passivation layer is formed, a passivation layer is formed on the flattening layer, a patterned transparent lower electrode is formed on the passivation layer, and an organic light emitting layer is laminated so as to cover the transparent lower electrode. An organic multicolor light-emitting display device in which an upper electrode and a sealing member are formed on the organic light-emitting layer, wherein a second passivation layer is formed between the transparent lower electrodes. I do.
[0028]
Further, a first configuration of the method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element according to the present invention includes a step of stacking at least a color conversion filter layer on a transparent support substrate, patterning the layer, and forming a flattening layer thereon. Is formed, a passivation layer is formed on the planarization layer, a transparent lower electrode layer is laminated on the passivation layer, and the layer is patterned to form a transparent electrode. A second passivation layer, an organic light emitting layer stacked so as to cover the transparent electrode and the second passivation layer, and an upper electrode and a sealing member formed on the organic light emitting layer. And
[0029]
Further, a second configuration of the method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element according to the present invention is such that at least a color conversion filter layer is laminated and patterned on a transparent support substrate, and a flattening layer is formed thereon. Is formed, a passivation layer is formed on the planarization layer, a patterned groove is formed in the passivation layer, and a transparent lower electrode layer is stacked so as to fill the groove, and the transparent lower electrode and the transparent lower electrode are formed. An organic light emitting layer is laminated so as to cover a passivation layer between the electrodes, and an upper electrode and a sealing member are formed on the organic light emitting layer.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the organic multicolor light-emitting display device according to the present invention, the second passivation layer may be made of the same material as the first passivation layer. As a manufacturing method in that case, a first passivation layer is formed, a patterned transparent lower electrode layer is formed thereon, and the same material as that constituting the first passivation layer between the transparent lower electrodes is used. And a passivation layer formed on the flattening layer on the color conversion filter layer, which is thicker than the conventional technology and is formed on a substantially conventional passivation layer. Laminated to about the total thickness of the transparent lower electrode layer, a patterned groove is formed on top of this passivation layer with a depth of about the thickness of the conventional transparent lower electrode layer, and the electrode is filled so as to fill this groove. A second method for obtaining a second passivation layer continuous with the passivation layer between the transparent lower electrodes by stacking materials is conceivable.
[0031]
In the device of the present invention, the second passivation layer may be composed of an insulating inorganic compound, or may be composed of a lower layer composed of an insulating organic compound and an upper layer composed of an insulating inorganic compound.
[0032]
As the insulating inorganic compound constituting the second passivation layer, titanium oxide or black diamond-like carbon is preferable, but other conventional insulating inorganic compounds can be used.
[0033]
Further, an insulating inorganic compound can be used as the passivation layer formed over the planarizing layer, and the insulating inorganic compound includes silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and It is preferable to select from the group consisting of black diamond-like carbon.
[0034]
The optical properties of the second passivation layer are preferably such that the second passivation layer does not transmit light from the organic light emitting layer. For this purpose, the second passivation layer has a refractive index of 1.8 or more, It is preferably black.
[0035]
In the present invention, when the display light emission structure is a top emission structure, the substrate on which the color conversion filter layers corresponding to the three primary colors are stacked needs to be transparent in the visible region, such as glass or polyester. Of polymers.
[0036]
Further, as the color conversion filter layer, a case where the color conversion layer is constituted by a single layer, a case where the color conversion layer is formed by a single layer, and a case where the color conversion layer is constituted by a laminate of a color filter layer and a color conversion layer, These are collectively called a color conversion filter layer. As for the color conversion filter layer, a laminated structure of a color filter layer and a color conversion layer is generally used for green and red, and only a color filter layer is used for blue.
[0037]
Further, as the flattening layer, any material may be used as long as it can form a coating film on the color conversion filter smoothly and does not deteriorate the function of the color conversion filter. For example, an imide-modified silicone resin, an epoxy-modified acrylate as a UV-curable resin A resin, a resin having a reactive vinyl group of an acrylate monomer / oligomer / polymer, a resist resin, an inorganic compound film formed by a sol-gel method, a photocurable resin such as a fluororesin, and / or a thermosetting resin; Can be mentioned.
[0038]
Further, IZO or ITO is generally used as the transparent lower electrode. Since IZO and ITO used for the transparent lower electrode have a high work function, they are usually suitable for use as an anode, but may be used as a cathode. When the transparent lower electrode is used as a cathode, a layer of a material having a small work function may be provided between the transparent lower electrode and the organic EL light emitting layer to improve the electron injection efficiency. Examples of the material having a small work function in this case include alkali metals such as lithium and sodium; alkaline earth metals such as potassium, calcium, magnesium and strontium; electron-injecting metals such as fluorides thereof; and other metals. And an alloy or a compound thereof. In order to improve the electron injection efficiency, a layer of a material having a small work function with a thickness of 10 nm or less is sufficient, and is also preferable from the viewpoint of maintaining required transparency.
[0039]
In the organic multicolor light emitting display element of the present invention, the organic EL light emitting layer includes at least the organic light emitting layer, and if necessary, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and / or an electron injection layer. With a structure interposed. Specifically, those having the following layer configuration are employed (however, the anode is connected to the organic light emitting layer or the hole injection layer, and the cathode is connected to the organic light emitting layer or the electron injection layer).
(1) Organic light emitting layer
(2) hole injection layer / organic light emitting layer
(3) Organic light emitting layer / electron injection layer
(4) hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer
(5) hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron injection layer
(6) hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer
[0040]
Known materials are used as the materials of the respective layers. In order to obtain blue to blue-green light emission, in the organic light-emitting layer, for example, benzothiazole-based, benzimidazole-based, benzoxazole-based fluorescent whitening agent, metal chelated oxonium compound, styrylbenzene-based compound And aromatic dimethylidin compounds are preferably used. Examples of the electron injection layer include a quinoline derivative (for example, an organometallic complex having 8-quinolinol as a ligand), an oxadiazole derivative, a perylene derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, a quinoxaline derivative, a diphenylquinone derivative, and nitro substitution. A fluorene derivative or the like can be used.
[0041]
The upper electrode formed on the organic EL light emitting layer is formed in a line pattern separated at a predetermined interval in order to perform passive matrix driving, and the line pattern is different from the line pattern of the transparent lower electrode. Extends in orthogonal directions. By forming in this manner, when a voltage is applied to one of the line patterns of the transparent lower electrode and one of the line patterns of the upper electrode, it is possible to cause the organic EL light emitting layer at the intersection of the two to emit light. Become.
[0042]
The upper electrode is required to have a high carrier injection property to the organic EL light emitting layer and to reflect light emitted from the organic EL light emitting layer toward the substrate. When the upper electrode is used as an anode, the upper electrode is formed of a material having a large work function in order to improve hole injection properties. Suitable materials include transparent conductive oxides such as ITO or IZO. In this case, it is preferable to provide a reflective metal layer (for example, Al or the like) on the upper electrode and reflect light emitted from the organic EL light emitting layer toward the substrate. When the upper electrode is used as a cathode, the upper electrode is formed of a material having a small work function in order to impart electron injection properties. Suitable materials include alkali metals such as lithium and sodium; alkaline earth metals such as potassium, calcium, magnesium and strontium; electron-injecting metals such as fluorides thereof; and alloys or compounds with other metals. Including. Although not essential, in this case also, the reflectivity may be increased by providing a reflective metal layer (eg, Al) on the upper electrode.
[0043]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0044]
FIG. 1 is a schematic sectional configuration diagram of an organic multicolor light emitting display element according to the present invention. In the figure, the same components as those shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and the description will be simplified.
[0045]
The feature of the organic multicolor light-emitting display device according to the present invention is that the second passivation layer 70 is formed between the patterned transparent lower electrodes 57 formed on the passivation layer 56.
[0046]
The other configuration is the same as the conventional configuration and the forming method is also the same, so that the description thereof is omitted. As described above, there is a configuration in which a thin film is formed in place of the support substrate 60 used as a sealing member to achieve the sealing purpose. Therefore, in the present invention, the support substrate 60 is necessarily used as the sealing member. Not necessarily.
[0047]
As a method of manufacturing the second passivation layer 57, which is a feature of the present invention, the following two methods can be considered.
[0048]
In the first method, as shown in FIG. 2, after forming a first passivation layer 56 by a conventional method, a transparent lower electrode layer is formed thereon, and a photoresist mask 80 is formed thereon in a pattern. Then, the transparent lower electrode 57 is formed by etching using a photolithography method. Thereafter, a passivation material is deposited by sputtering using the mask 80. When the space between the electrodes 57 can be filled with the sputtering material, the mask 80 and the passivation deposition layer thereon are removed (lift-off). As a result, a second passivation layer 70 is formed between the electrodes 57. After that, the organic light emitting layer 58, the upper electrode layer 59, and the support substrate 60 are formed as in the related art.
[0049]
In the second method, first, as shown in FIG. 3, a temporary passivation layer is formed thicker than the conventional passivation layer by a conventional method. The thickness of the passivation layer 56a is the same as the total thickness of the conventional passivation layer 56 shown in FIG. 5 and the transparent lower electrode layer 57 formed thereon. A photoresist mask 81 is formed in a pattern on the passivation layer 56a and etched by a photolithography method to form a pattern groove 82 for laminating a transparent lower electrode, as shown in FIG. Then, using the mask 81, an electrode material such as ITO or IZO is deposited by a sputtering method. When the groove 82 can be filled with the electrode material, the mask 82 and the electrode material deposited layer thereon are removed (lift-off). As a result, the transparent lower electrode 57 is formed, and the second passivation layer 70a is formed between the transparent lower electrodes 57. The second passivation layer 70a is a continuum with the lower passivation layer 56a, and is naturally made of the same material. After that, the organic light emitting layer 58, the upper electrode layer 59, and the support substrate 60 are formed as in the related art.
[0050]
In the above method, the second passivation layer 57 has been described as a single layer. However, the second passivation layer 57 may be composed of a lower layer made of an insulating organic compound and an upper layer made of an insulating inorganic compound. In this case, the insulating property is mainly maintained by the lower organic compound layer, and the passivation property can be secured by the lower inorganic compound. When this structure is employed, there is an advantage that it is possible to compensate for the tendency of the inorganic compound film to produce pinholes.
[0051]
As the insulating inorganic compound constituting the second passivation layer 70, titanium oxide or black diamond-like carbon is preferable, but other conventional insulating inorganic compounds can be used.
[0052]
Further, as the passivation layers 56 and 56a formed on the flattening layer, an insulating inorganic compound can be used. Examples of the insulating inorganic compound include silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, and nitrided oxide. Silicon and black diamond-like carbon can be used.
[0053]
When the second passivation layer 70 is composed of a lower layer made of an organic compound and an upper layer made of an inorganic compound, a common insulating polymer such as a polyimide resin can be used as the organic compound.
[0054]
The optical properties of the second passivation layer 70 are preferably such that they do not transmit light from the organic light-emitting layer. To this end, the second passivation layer 70 must have a refractive index of 1.8 or more. , And preferably black.
[0055]
Further, in the above-described embodiment, the description has been given of the device having the top emission structure in which the emission side of the display light is the substrate side on which the light emitting layer is provided, but the emission side is opposite to the substrate side on which the color conversion filter portion is formed. The present invention can be similarly applied to an element having a bottom emission structure.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, the organic multicolor light-emitting display device according to the present invention has a structure in which at least a patterned color conversion filter layer is laminated on a transparent support substrate, and a flattening layer is formed thereon. A passivation layer is formed on the passivation layer, a patterned transparent lower electrode is formed on the passivation layer, and an organic light emitting layer is laminated so as to cover the transparent lower electrode. In an organic multicolor light emitting display device including an upper electrode and a sealing member, a second passivation layer is formed between the transparent lower electrodes.
[0057]
Further, a first configuration of the method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element according to the present invention includes a step of stacking at least a color conversion filter layer on a transparent support substrate, patterning the layer, and forming a flattening layer thereon. Is formed, a passivation layer is formed on the planarization layer, a transparent lower electrode layer is laminated on the passivation layer, and the layer is patterned to form a transparent electrode. A second passivation layer, an organic light emitting layer stacked so as to cover the transparent electrode and the second passivation layer, and an upper electrode and a sealing member formed on the organic light emitting layer. And
[0058]
Further, a second configuration of the method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element according to the present invention is such that at least a color conversion filter layer is laminated and patterned on a transparent support substrate, and a flattening layer is formed thereon. Is formed, a passivation layer is formed on the planarization layer, a patterned groove is formed in the passivation layer, and a transparent lower electrode layer is stacked so as to fill the groove, and the transparent lower electrode and the transparent lower electrode are formed. An organic light emitting layer is laminated so as to cover a passivation layer between the electrodes, and an upper electrode and a sealing member are formed on the organic light emitting layer.
[0059]
Therefore, according to the present invention, since a passivation layer having a passivation property equal to or higher than that of the transparent lower electrode is formed between the transparent lower electrodes, dark spots such as moisture from the color conversion filter layer are generated. In addition, the invasion of the growth-causing substance into the organic light-emitting layer can be greatly suppressed, and as a result, an organic multicolor light-emitting display element that maintains stable light-emitting characteristics for a long time can be realized and provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an organic multicolor light emitting display device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an element showing a manufacturing process for describing an example of a method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an element showing a manufacturing process for describing another example of a method for manufacturing an organic multicolor light emitting display element of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional configuration view of an element showing a step subsequent to that of FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic cross-sectional configuration diagram of a conventional organic multicolor light emitting display element.
[Explanation of symbols]
51 Transparent support substrate
52 (R, G, B) color conversion filter layer
53 (R, G) color conversion layer
54 Black Mask
55 Flattening layer
56, 56a First passivation layer
57 transparent lower electrode
58 Organic EL layer
59 Upper electrode
60 Support substrate (sealing member)
70, 70a Second passivation layer
80,81 Photoresist mask
82 pattern groove

Claims (15)

透明な支持基板上に、少なくともパターン化された色変換フィルタ層が積層され、その上に平坦化層が形成され、前記平坦化層の上にパッシベーション層が形成され、このパッシベーション層の上にパターン化された透明下部電極が形成され、この透明下部電極を覆うように有機発光層が積層され、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とが形成されてなる有機多色発光表示素子において、
前記透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層が形成されていることを特徴とする有機多色発光表示素子。
On a transparent support substrate, at least a patterned color conversion filter layer is laminated, a flattening layer is formed thereon, a passivation layer is formed on the flattening layer, and a pattern is formed on the passivation layer. An organic multicolor light-emitting display element, comprising: a transparent lower electrode formed on the substrate; an organic light-emitting layer laminated to cover the transparent lower electrode; and an upper electrode and a sealing member formed on the organic light-emitting layer. At
An organic multicolor light emitting display device, wherein a second passivation layer is formed between the transparent lower electrodes.
前記第2のパッシベーション層が前記第1のパッシベーション層と同一材料から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機多色発光表示素子。2. The organic multicolor light emitting display device according to claim 1, wherein the second passivation layer is made of the same material as the first passivation layer. 前記第2のパッシベーション層が、前記平坦化層の上に形成されているパッシベーション層と一体的に連続した層であることを特徴とする請求項2に記載の有機多色発光表示素子。The organic multicolor light emitting display device according to claim 2, wherein the second passivation layer is a layer integrally continuous with a passivation layer formed on the planarization layer. 前記第2のパッシベーション層が、絶縁性無機化合物から構成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機多色発光表示素子。The organic multicolor light emitting display device according to claim 1, wherein the second passivation layer is made of an insulating inorganic compound. 前記絶縁性無機化合物が、酸化チタンまたは黒色ダイヤモンド様カーボンであることを特徴とする請求項4に記載の有機多色発光表示素子。The organic multicolor light emitting display device according to claim 4, wherein the insulating inorganic compound is titanium oxide or black diamond-like carbon. 前記第2のパッシベーション層が絶縁性有機化合物からなる下層と絶縁性無機化合物からなる上層とから構成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機多色発光表示素子。2. The organic multicolor light emitting display device according to claim 1, wherein the second passivation layer comprises a lower layer made of an insulating organic compound and an upper layer made of an insulating inorganic compound. 透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層が積層されるとともに該層がパターン化され、その上に平坦化層が形成され、前記平坦化層の上にパッシベーション層が形成され、このパッシベーション層にはパターン化した溝が形成され、この溝を埋めるようにして透明下部電極層が積層され、前記透明下部電極および該電極間のパッシベーション層を覆うように有機発光層が積層され、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とが形成されていることを特徴とする有機多色発光表示素子。At least a color conversion filter layer is laminated and patterned on a transparent support substrate, a flattening layer is formed thereon, and a passivation layer is formed on the flattening layer. A patterned lower groove is formed, a transparent lower electrode layer is laminated to fill the groove, and an organic light emitting layer is laminated to cover the transparent lower electrode and a passivation layer between the electrodes. An organic multicolor light emitting display device, wherein an upper electrode and a sealing member are formed on a layer. 透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層の上に透明下部電極層を積層するとともに該層をパターン化して透明下部電極を形成し、この透明下部電極同士の間に第2のパッシベーション層を積層し、前記透明電極および第2のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と封止部材とを形成することを特徴とする有機多色発光表示素子の製造方法。On a transparent support substrate, at least a color conversion filter layer is laminated and the layer is patterned, a flattening layer is formed thereon, and a passivation layer is formed on the flattening layer. A transparent lower electrode layer, and patterning the layer to form a transparent lower electrode, and a second passivation layer between the transparent lower electrodes to cover the transparent electrode and the second passivation layer. A method of manufacturing an organic multicolor light emitting display device, comprising stacking an organic light emitting layer as described above and forming an upper electrode and a sealing member on the organic light emitting layer. 前記第2のパッシベーション層を前記第1のパッシベーション層と同一材料から構成することを特徴とする請求項8に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the second passivation layer is made of the same material as the first passivation layer. 前記第2のパッシベーション層を絶縁性無機化合物から構成することを特徴とする請求項8に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。9. The method according to claim 8, wherein the second passivation layer is made of an insulating inorganic compound. 前記絶縁性無機化合物として酸化チタンまたは黒色ダイヤモンド様カーボンを用いることを特徴とする請求項10に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。The method according to claim 10, wherein titanium oxide or black diamond-like carbon is used as the insulating inorganic compound. 前記第2のパッシベーション層を絶縁性有機化合物からなる下層と絶縁性無機化合物からなる上層とから構成することを特徴とする請求項8に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。The method according to claim 8, wherein the second passivation layer comprises a lower layer made of an insulating organic compound and an upper layer made of an insulating inorganic compound. 透明な支持基板上に、少なくとも色変換フィルタ層を積層するとともに該層をパターン化し、その上に平坦化層を形成し、前記平坦化層の上にパッシベーション層を形成し、このパッシベーション層にパターン化した溝を形成し、この溝を埋めるようにして透明下部電極層を積層し、前記透明下部電極および該電極間のパッシベーション層を覆うように有機発光層を積層し、この有機発光層の上に上部電極と支持基板とを形成することを特徴とする有機多色発光表示素子の製造方法。On a transparent support substrate, at least a color conversion filter layer is laminated and the layer is patterned, a flattening layer is formed thereon, a passivation layer is formed on the flattening layer, and a pattern is formed on the passivation layer. A transparent lower electrode layer is laminated so as to fill the groove, and an organic light emitting layer is laminated so as to cover the transparent lower electrode and a passivation layer between the electrodes. Forming an upper electrode and a support substrate on the substrate. 前記パッシベーション層を、絶縁性無機化合物から構成することを特徴とする請求項13に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。14. The method according to claim 13, wherein the passivation layer is made of an insulating inorganic compound. 前記絶縁性無機化合物を、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、窒化シリコン、および黒色ダイヤモンド様カーボンからなる群から選択することを特徴とする請求項14に記載の有機多色発光表示素子の製造方法。The organic multicolor light emitting display device according to claim 14, wherein the insulating inorganic compound is selected from the group consisting of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, silicon nitride, and black diamond-like carbon. Manufacturing method.
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