JP2004273310A - 有機elディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供すること。
【解決手段】第1電極105の端部に、SiOxやAl2O3などの金属酸化物またはSiONやSi3N4などの窒化物を厚さ100nm〜1μm程度、幅1〜4mm程度で直接形成し、この無機膜層113を介して封止ガラス112により有機ELディスプレイ全体を封止するようにした。これにより、封止工程において、封止領域にある第1電極105部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することが可能となる。
【選択図】 図1
【解決手段】第1電極105の端部に、SiOxやAl2O3などの金属酸化物またはSiONやSi3N4などの窒化物を厚さ100nm〜1μm程度、幅1〜4mm程度で直接形成し、この無機膜層113を介して封止ガラス112により有機ELディスプレイ全体を封止するようにした。これにより、封止工程において、封止領域にある第1電極105部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することが可能となる。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ELディスプレイに関し、より詳細には、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
有機ELディスプレイにおける電極構成には、TFT(薄膜トランジスタ)を用いたアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式がある。これらの方式のうち、パッシブマトリクス方式は、電極構成が単純であるため安価に製造できるという利点を有している。
【0003】
近年求められている高画素数・高精細のパネルを形成するためには、XYマトリクス電極構造を構成する電極数を増加させることが必要となる。パッシブマトリクス駆動では、一定フレーム周波数内で1本の走査電極に割り当てられる期間(デゥーティ)電圧が印加された状態で発光し、このデゥーティは走査電極数の逆数(1/走査電極数)で定義されるため、操作電極数が多くなるに従い小さくなる。例えばデゥーティが1/100の場合、要求される面輝度を100cd/m2とすると、画素に必要な輝度は10000cd/m2となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電極構造が比較的単純で、かつ、安価に製造できるという利点を有するパッシブマトリクス方式ではあるが、その電極構造は電極同士が井の字型状に組み合わされたものであるために、各電極の断線や電極間での短絡などを原因とする「線状の画像表示欠陥」が発生しやすい。このような表示欠陥はディスプレイの表示画質の低下に直結するものであり、電極間の短絡を抑制して画像表示欠陥の発生を回避する技術が求められている。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、透明な支持基板上に設けられた第1の電極と、当該第1の電極に対向配置された第2の電極と、前記第1および第2の電極間に配置された有機発光層と、を備えた有機ELディスプレイであって、前記第1の電極の端部に直接形成された絶縁性無機膜層を介して設けられた封止部材により、有機ELディスプレイ全体が封止されていることを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層は、酸化物または窒化物もしくは当該酸化物または窒化物の複合物であることを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の有機ELディスプレイにおいて、前記酸化物はSiOxまたはAl2O3であり、前記窒化物はSiONまたはSi3N4であることを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の厚さは100nm〜1μmであることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の幅は1〜4mmであることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0012】
図1は、本発明の有機ELディスプレイの構成例を説明するための図で、この有機ELディスプレイは、ガラス、セラミクスあるいはポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等を材料とする透明な支持基板101の上に、赤、緑、青の染料または顔料からなる色フィルタや蛍光変換層または色フィルタと蛍光変換層との積層体などの色変換部102を備え、これらの色変換部102を覆う平坦化層103の上に保護層104が設けられ、この保護層104の上に、パターン化されたITOなどの透明電極(マトリクス電極)である第1電極(陽極)105、正孔注入層106、正孔輸送層107、有機発光層108および電子注入層109が順次積層され、さらに、電子注入層109の上には第2電極(陰極)110が設けられている。
【0013】
そして、これらは封止ガラス112で封止されて外部環境の水などの分子やガスから遮断されるとともに、万一外部環境から有機ELディスプレイの長期安定性の劣化要因となる水分子が封止ガラス112内部に侵入してきた場合にもその水分子を吸収して有機EL素子の劣化が生じないように封止ガラス112の内側には乾燥剤111が設けられている。さらに、封止ガラス112は第1電極105の上に直接接続される従来の構成と異なり、第1電極105の端部に設けられた絶縁性の無機膜層113を介して有機ELディスプレイ全体を封止するように構成されている。この絶縁性の無機膜層113は接着剤などを用いることなく、第1電極105の端部に直接形成される。
【0014】
図2は、本発明の有機ELディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図であり、この無機膜層の効果とは、以下のようなものである。一般に、有機ELディスプレイの長期安定性を担保するための封止工程は水分や酸素に暴露せずに行なう必要があるため、通常はグローブボックス内を窒素やアルゴンなどの不活性ガスで置換した環境下で実行される。しかしながら、グローブボックス内の環境を清浄に維持することは比較的困難であり、封止作業中に導電性のパーティクルなどがマトリクス電極上に飛来して付着するといったことが生じ得る。このような付着が生じると、電極間での短絡が生じるために表示欠陥が生じることとなるため、このようなパーティクルが付着した場合には、封止ガラスの外部からパーティクルにレーザ光を照射して除去するいわゆる「レーザリペア」などの手段で対処することが必要となる。
【0015】
封止ガラス112の封止部分以外の領域に付着したパーティクルは、このような手段で除去可能であるものの、封止ガラス112の封止領域に付着したパーティクルを封止工程後に除去することはできず、絶縁性の無機膜層113を設けない従来の構成(図2(b))では、封止領域のマトリクス電極に付着した導電性のパーティクルなどに起因する表示欠陥が発生してしまう。
【0016】
これに対して、本発明の有機ELディスプレイでは、マトリクス電極である第1電極105の端部の上に絶縁性の無機膜層113を直接形成して設け、この無機膜層113を介して有機ELディスプレイ全体を封止しているので、例え、封止工程において、封止領域にある電極部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることはなくなる(図2(a))。
【0017】
このような無機膜層113は、パーティクルによってクラックなどが発生しない程度の機械的強度を有し、水や酸素の分子に対する透過性が低いことが必要であり、好ましくは、スパッタ法やCVD法などにより形成されたSiOxやAl2O3などの金属酸化物、または、SiONやSi3N4などの窒化物などで構成され、これらの酸化物または窒化物の複合物であってもよい。また、その厚さは100nm〜1μm程度であり、その幅は1〜4mm程度である。
【0018】
以下に実施例により、本発明の有機ELディスプレイについてより詳細に説明する。
(実施例1)
本実施例の有機ELディスプレイは、画素数320×240×RGB、画素ピッチ0.195mmであり、駆動デューティを1/60とした。具体的には、以下に説明する主な各プロセスにより作製した。
【0019】
[青色変換フィルタ層の作製]
透明基板としてコーニングガラスTM(50×50×1.1mm)を用い、この上に青色フィルター材料をスピンコート法で塗布した後フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、青色フィルタの線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0020】
[緑色変換フィルタ層の作製]
蛍光色素としてクマリン6(0.7重量部)を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート(PGMEA)120重量部へ溶解させた。これに光重合性樹脂100重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタのラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、緑色変換層の線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0021】
[赤色変換フィルタ層の作製]
蛍光色素としてクマリン6(0.6重量部)、ローダミン6G(0.3重量部)、ベーシックバイオレット11(0.3重量部)を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート(PGMEA)120重量部へ溶解させた。これに光重合性樹脂100重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタおよび緑色変換層のラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、赤色変換層の線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0022】
[平坦化層(高分子膜層)の作製]
これらの色フィルタならびに蛍光変換層の上に、UV硬化型樹脂(エポキシ変性アクリレート)をスピンコート法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射して膜厚8μmで高分子膜層を形成した。このとき、色フィルタおよび蛍光変換層のパターンは変形がなく、かつ、高分子膜層の上面は平坦であった。
【0023】
[第1電極(透明導電膜)の形成]
透明導電膜としてIn−Zn酸化物パターンを形成した。透明導電膜は表示領域に走査線方向に4つの領域に分割して形成される。DCスパッタ法により、室温でIn−Zn酸化物膜を200nm形成した。スパッタターゲットにはIn−Zn酸化物焼成ターゲットを用い、スパッタガスとしてArおよび酸素の混合ガスを用いた。フォトリソグラフによりレジストをパターニングした後に蓚酸をエッチング液として用いてパターニングすることにより配線幅58μm、間隙7μmのパターンを形成した。
【0024】
[無機膜層(絶縁膜)の作製]
室温において、DCスパッタ法によりSiOx膜を300nm成膜して絶縁性の無機膜層を形成した。スパッタターゲットにはSiを用い、スパッタガスとしてArおよび酸素の混合ガスを用いた。
【0025】
[有機EL素子の作製]
以上の工程に続き、透明導電膜を形成した基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次成膜した。成膜に際して真空槽内圧は1×10−4Paまで減圧した。正孔注入層は銅フタロシアニン(CuPc)を100nm積層した。正孔輸送層は4,4′−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)を20nm積層した。発光層は4,4′−ビス[2,2′−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)を30nm積層した。電子注入層はアルミキレート(Alq)を20nm積層した。
【0026】
[第2電極の作製]
有機EL素子の作製の後、第1電極のラインと垂直に幅0.165mm、空隙0.03mmギャップのストライプパターンが得られるマスクを用いて、厚さ200nmのAl層からなる陰極を、真空を破らずに形成した。
【0027】
[封止]
こうして得られた有機発光素子をグローブボックス内乾燥窒素雰囲気(酸素および水分濃度ともに10ppm以下)下において、封止ガラスとUV硬化接着剤を用いて封止した。このときの封止ガラスの封止端面と支持基板面とのギャップは、数μm乃至数十μmである。
【0028】
(比較例1)
絶縁性の無機膜層を設けずに、従来の構成の有機ELディスプレイを作製した。その他の作製プロセスは実施例1のものと同条件とした。
【0029】
(比較例2)
絶縁性の無機膜層の代わりにUV硬化型樹脂(エポキシ変性アクリレート)を用いて有機膜層を形成し、有機ELディスプレイを作製した。具体的には、UV硬化型樹脂をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングし、高圧水銀ランプによる光照射とポストベークを施して、1μmの膜厚の絶縁性の有機膜層を形成した。なお、その他の作製プロセスは実施例1のものと同条件とした。
【0030】
このようにして作製した各有機ELディスプレイについて、長期安定性と画像欠陥の発生の程度について確認を行った。
【0031】
先ず、画像欠陥に関しては、絶縁膜を設けない従来構成の比較例1の有機ELディスプレイでは画像欠陥の発生が認められ、マトリクス電極間で短絡が生じているのに対して、絶縁性膜を設けた実施例1および比較例2の有機ELディスプレイでは画像欠陥の発生は認められず、絶縁性膜を設けることでマトリクス電極相互間の短絡が抑制されていることが確認された。
【0032】
長期安定性は、温度60℃、湿度90%の高温高湿の環境下で有機ELディスプレイを連続的に画像表示させ、このときに発生するダークスポットの直径のディスプレイ通電時間(表示時間)に伴う変化を調べた。
【0033】
図3は、ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図で、この図に示すように、実施例1および比較例1の有機ELディスプレイでは、ダークスポットの発生およびその成長が殆ど認められていないのに対して、絶縁性の有機膜層を設けた比較例2の有機ELディスプレイは通電時間に伴うダークスポットの成長が顕著である。これは、絶縁性膜の形成に用いられる有機膜が水に対する高い透過性を有するため、本来は有機ELディスプレイの封止ガラスの外部にあった環境中の水分子が通電時間に伴って有機ELディスプレイの封止ガラスの内部へと透過し、有機EL素子にダークスポットを発生・成長させることによるものと解釈される。
【0034】
このように、絶縁性の無機膜層を設ける構成とした本発明の有機ELディスプレイは、長期安定性の確保と画像欠陥発生の抑制という2つの重要な課題を両立し得ることがわかる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1電極105の端部に、SiOxやAl2O3などの金属酸化物またはSiONやSi3N4などの窒化物を厚さ100nm〜1μm程度、幅1〜4mm程度で直接形成し、この無機膜層113を介して封止ガラス112により有機ELディスプレイ全体を封止するようにしたので、例え、封止工程において、封止領域にある第1電極105部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機ELディスプレイの構成例を説明するための図である。
【図2】本発明の有機ELディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図である。
【図3】ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図である。
【符号の説明】
101 支持基板
102 色変換部
103 平坦化層
104 保護層
105 第1電極
106 正孔注入層
107 正孔輸送層
108 有機発光層
109 電子注入層
110 第2電極
111 乾燥剤
112 封止ガラス
113 絶縁性の無機膜層
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ELディスプレイに関し、より詳細には、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】
有機ELディスプレイにおける電極構成には、TFT(薄膜トランジスタ)を用いたアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式がある。これらの方式のうち、パッシブマトリクス方式は、電極構成が単純であるため安価に製造できるという利点を有している。
【0003】
近年求められている高画素数・高精細のパネルを形成するためには、XYマトリクス電極構造を構成する電極数を増加させることが必要となる。パッシブマトリクス駆動では、一定フレーム周波数内で1本の走査電極に割り当てられる期間(デゥーティ)電圧が印加された状態で発光し、このデゥーティは走査電極数の逆数(1/走査電極数)で定義されるため、操作電極数が多くなるに従い小さくなる。例えばデゥーティが1/100の場合、要求される面輝度を100cd/m2とすると、画素に必要な輝度は10000cd/m2となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
電極構造が比較的単純で、かつ、安価に製造できるという利点を有するパッシブマトリクス方式ではあるが、その電極構造は電極同士が井の字型状に組み合わされたものであるために、各電極の断線や電極間での短絡などを原因とする「線状の画像表示欠陥」が発生しやすい。このような表示欠陥はディスプレイの表示画質の低下に直結するものであり、電極間の短絡を抑制して画像表示欠陥の発生を回避する技術が求められている。
【0005】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、透明な支持基板上に設けられた第1の電極と、当該第1の電極に対向配置された第2の電極と、前記第1および第2の電極間に配置された有機発光層と、を備えた有機ELディスプレイであって、前記第1の電極の端部に直接形成された絶縁性無機膜層を介して設けられた封止部材により、有機ELディスプレイ全体が封止されていることを特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層は、酸化物または窒化物もしくは当該酸化物または窒化物の複合物であることを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の有機ELディスプレイにおいて、前記酸化物はSiOxまたはAl2O3であり、前記窒化物はSiONまたはSi3N4であることを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の厚さは100nm〜1μmであることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の有機ELディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の幅は1〜4mmであることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0012】
図1は、本発明の有機ELディスプレイの構成例を説明するための図で、この有機ELディスプレイは、ガラス、セラミクスあるいはポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等を材料とする透明な支持基板101の上に、赤、緑、青の染料または顔料からなる色フィルタや蛍光変換層または色フィルタと蛍光変換層との積層体などの色変換部102を備え、これらの色変換部102を覆う平坦化層103の上に保護層104が設けられ、この保護層104の上に、パターン化されたITOなどの透明電極(マトリクス電極)である第1電極(陽極)105、正孔注入層106、正孔輸送層107、有機発光層108および電子注入層109が順次積層され、さらに、電子注入層109の上には第2電極(陰極)110が設けられている。
【0013】
そして、これらは封止ガラス112で封止されて外部環境の水などの分子やガスから遮断されるとともに、万一外部環境から有機ELディスプレイの長期安定性の劣化要因となる水分子が封止ガラス112内部に侵入してきた場合にもその水分子を吸収して有機EL素子の劣化が生じないように封止ガラス112の内側には乾燥剤111が設けられている。さらに、封止ガラス112は第1電極105の上に直接接続される従来の構成と異なり、第1電極105の端部に設けられた絶縁性の無機膜層113を介して有機ELディスプレイ全体を封止するように構成されている。この絶縁性の無機膜層113は接着剤などを用いることなく、第1電極105の端部に直接形成される。
【0014】
図2は、本発明の有機ELディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図であり、この無機膜層の効果とは、以下のようなものである。一般に、有機ELディスプレイの長期安定性を担保するための封止工程は水分や酸素に暴露せずに行なう必要があるため、通常はグローブボックス内を窒素やアルゴンなどの不活性ガスで置換した環境下で実行される。しかしながら、グローブボックス内の環境を清浄に維持することは比較的困難であり、封止作業中に導電性のパーティクルなどがマトリクス電極上に飛来して付着するといったことが生じ得る。このような付着が生じると、電極間での短絡が生じるために表示欠陥が生じることとなるため、このようなパーティクルが付着した場合には、封止ガラスの外部からパーティクルにレーザ光を照射して除去するいわゆる「レーザリペア」などの手段で対処することが必要となる。
【0015】
封止ガラス112の封止部分以外の領域に付着したパーティクルは、このような手段で除去可能であるものの、封止ガラス112の封止領域に付着したパーティクルを封止工程後に除去することはできず、絶縁性の無機膜層113を設けない従来の構成(図2(b))では、封止領域のマトリクス電極に付着した導電性のパーティクルなどに起因する表示欠陥が発生してしまう。
【0016】
これに対して、本発明の有機ELディスプレイでは、マトリクス電極である第1電極105の端部の上に絶縁性の無機膜層113を直接形成して設け、この無機膜層113を介して有機ELディスプレイ全体を封止しているので、例え、封止工程において、封止領域にある電極部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることはなくなる(図2(a))。
【0017】
このような無機膜層113は、パーティクルによってクラックなどが発生しない程度の機械的強度を有し、水や酸素の分子に対する透過性が低いことが必要であり、好ましくは、スパッタ法やCVD法などにより形成されたSiOxやAl2O3などの金属酸化物、または、SiONやSi3N4などの窒化物などで構成され、これらの酸化物または窒化物の複合物であってもよい。また、その厚さは100nm〜1μm程度であり、その幅は1〜4mm程度である。
【0018】
以下に実施例により、本発明の有機ELディスプレイについてより詳細に説明する。
(実施例1)
本実施例の有機ELディスプレイは、画素数320×240×RGB、画素ピッチ0.195mmであり、駆動デューティを1/60とした。具体的には、以下に説明する主な各プロセスにより作製した。
【0019】
[青色変換フィルタ層の作製]
透明基板としてコーニングガラスTM(50×50×1.1mm)を用い、この上に青色フィルター材料をスピンコート法で塗布した後フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、青色フィルタの線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0020】
[緑色変換フィルタ層の作製]
蛍光色素としてクマリン6(0.7重量部)を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート(PGMEA)120重量部へ溶解させた。これに光重合性樹脂100重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタのラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、緑色変換層の線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0021】
[赤色変換フィルタ層の作製]
蛍光色素としてクマリン6(0.6重量部)、ローダミン6G(0.3重量部)、ベーシックバイオレット11(0.3重量部)を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート(PGMEA)120重量部へ溶解させた。これに光重合性樹脂100重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタおよび緑色変換層のラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、赤色変換層の線幅0.57mm、ピッチ0.195mm、膜厚10μmのラインパターンを得た。
【0022】
[平坦化層(高分子膜層)の作製]
これらの色フィルタならびに蛍光変換層の上に、UV硬化型樹脂(エポキシ変性アクリレート)をスピンコート法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射して膜厚8μmで高分子膜層を形成した。このとき、色フィルタおよび蛍光変換層のパターンは変形がなく、かつ、高分子膜層の上面は平坦であった。
【0023】
[第1電極(透明導電膜)の形成]
透明導電膜としてIn−Zn酸化物パターンを形成した。透明導電膜は表示領域に走査線方向に4つの領域に分割して形成される。DCスパッタ法により、室温でIn−Zn酸化物膜を200nm形成した。スパッタターゲットにはIn−Zn酸化物焼成ターゲットを用い、スパッタガスとしてArおよび酸素の混合ガスを用いた。フォトリソグラフによりレジストをパターニングした後に蓚酸をエッチング液として用いてパターニングすることにより配線幅58μm、間隙7μmのパターンを形成した。
【0024】
[無機膜層(絶縁膜)の作製]
室温において、DCスパッタ法によりSiOx膜を300nm成膜して絶縁性の無機膜層を形成した。スパッタターゲットにはSiを用い、スパッタガスとしてArおよび酸素の混合ガスを用いた。
【0025】
[有機EL素子の作製]
以上の工程に続き、透明導電膜を形成した基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次成膜した。成膜に際して真空槽内圧は1×10−4Paまで減圧した。正孔注入層は銅フタロシアニン(CuPc)を100nm積層した。正孔輸送層は4,4′−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)を20nm積層した。発光層は4,4′−ビス[2,2′−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)を30nm積層した。電子注入層はアルミキレート(Alq)を20nm積層した。
【0026】
[第2電極の作製]
有機EL素子の作製の後、第1電極のラインと垂直に幅0.165mm、空隙0.03mmギャップのストライプパターンが得られるマスクを用いて、厚さ200nmのAl層からなる陰極を、真空を破らずに形成した。
【0027】
[封止]
こうして得られた有機発光素子をグローブボックス内乾燥窒素雰囲気(酸素および水分濃度ともに10ppm以下)下において、封止ガラスとUV硬化接着剤を用いて封止した。このときの封止ガラスの封止端面と支持基板面とのギャップは、数μm乃至数十μmである。
【0028】
(比較例1)
絶縁性の無機膜層を設けずに、従来の構成の有機ELディスプレイを作製した。その他の作製プロセスは実施例1のものと同条件とした。
【0029】
(比較例2)
絶縁性の無機膜層の代わりにUV硬化型樹脂(エポキシ変性アクリレート)を用いて有機膜層を形成し、有機ELディスプレイを作製した。具体的には、UV硬化型樹脂をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングし、高圧水銀ランプによる光照射とポストベークを施して、1μmの膜厚の絶縁性の有機膜層を形成した。なお、その他の作製プロセスは実施例1のものと同条件とした。
【0030】
このようにして作製した各有機ELディスプレイについて、長期安定性と画像欠陥の発生の程度について確認を行った。
【0031】
先ず、画像欠陥に関しては、絶縁膜を設けない従来構成の比較例1の有機ELディスプレイでは画像欠陥の発生が認められ、マトリクス電極間で短絡が生じているのに対して、絶縁性膜を設けた実施例1および比較例2の有機ELディスプレイでは画像欠陥の発生は認められず、絶縁性膜を設けることでマトリクス電極相互間の短絡が抑制されていることが確認された。
【0032】
長期安定性は、温度60℃、湿度90%の高温高湿の環境下で有機ELディスプレイを連続的に画像表示させ、このときに発生するダークスポットの直径のディスプレイ通電時間(表示時間)に伴う変化を調べた。
【0033】
図3は、ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図で、この図に示すように、実施例1および比較例1の有機ELディスプレイでは、ダークスポットの発生およびその成長が殆ど認められていないのに対して、絶縁性の有機膜層を設けた比較例2の有機ELディスプレイは通電時間に伴うダークスポットの成長が顕著である。これは、絶縁性膜の形成に用いられる有機膜が水に対する高い透過性を有するため、本来は有機ELディスプレイの封止ガラスの外部にあった環境中の水分子が通電時間に伴って有機ELディスプレイの封止ガラスの内部へと透過し、有機EL素子にダークスポットを発生・成長させることによるものと解釈される。
【0034】
このように、絶縁性の無機膜層を設ける構成とした本発明の有機ELディスプレイは、長期安定性の確保と画像欠陥発生の抑制という2つの重要な課題を両立し得ることがわかる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第1電極105の端部に、SiOxやAl2O3などの金属酸化物またはSiONやSi3N4などの窒化物を厚さ100nm〜1μm程度、幅1〜4mm程度で直接形成し、この無機膜層113を介して封止ガラス112により有機ELディスプレイ全体を封止するようにしたので、例え、封止工程において、封止領域にある第1電極105部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ELディスプレイを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機ELディスプレイの構成例を説明するための図である。
【図2】本発明の有機ELディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図である。
【図3】ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図である。
【符号の説明】
101 支持基板
102 色変換部
103 平坦化層
104 保護層
105 第1電極
106 正孔注入層
107 正孔輸送層
108 有機発光層
109 電子注入層
110 第2電極
111 乾燥剤
112 封止ガラス
113 絶縁性の無機膜層
Claims (5)
- 透明な支持基板上に設けられた第1の電極と、当該第1の電極に対向配置された第2の電極と、前記第1および第2の電極間に配置された有機発光層と、を備えた有機ELディスプレイであって、
前記第1の電極の端部に直接形成された絶縁性無機膜層を介して設けられた封止部材により、有機ELディスプレイ全体が封止されていることを特徴とする有機ELディスプレイ。 - 前記絶縁性無機膜層は、酸化物または窒化物もしくは当該酸化物または窒化物の複合物であることを特徴とする請求項1に記載の有機ELディスプレイ。
- 前記酸化物はSiOxまたはAl2O3であり、前記窒化物はSiONまたはSi3N4であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機ELディスプレイ。
- 前記絶縁性無機膜層の厚さは100nm〜1μmであることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の有機ELディスプレイ。
- 前記絶縁性無機膜層の幅は1〜4mmであることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の有機ELディスプレイ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003063538A JP2004273310A (ja) | 2003-03-10 | 2003-03-10 | 有機elディスプレイ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004273310A true JP2004273310A (ja) | 2004-09-30 |
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JP (1) | JP2004273310A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014119385A1 (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日東電工株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンスデバイス |
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JP2000243577A (ja) * | 1999-02-23 | 2000-09-08 | Fuji Electric Co Ltd | 有機薄膜発光素子 |
JP2002093578A (ja) * | 2000-09-08 | 2002-03-29 | Fuji Electric Co Ltd | 色変換フィルタ基板、並びに色変換フィルタ基板を具備する色変換方式有機発光素子およびカラーディスプレイ |
JP2003059646A (ja) * | 2001-08-10 | 2003-02-28 | Ulvac Japan Ltd | 有機薄膜表示装置 |
-
2003
- 2003-03-10 JP JP2003063538A patent/JP2004273310A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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WO2014119385A1 (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-07 | 日東電工株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンスデバイス |
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