JP2007073504A - Element body - Google Patents

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Yohei Tanaka
洋平 田中
Ayako Yoshida
綾子 吉田
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Pioneer Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an element body mounted with a protecting membrane to appropriately reduce damage toward the element by moisture or the like. <P>SOLUTION: In an organic EL display device P including an organic EL element 100 protected by the protecting membrane a barrier membrane 12, the barrier membrane has an organic membrane 124. The organic membrane 124 is composed of a first organic membrane layer 124a and a second organic membrane layer b. The first organic membrane layer 124a has a smaller contact angle than the second organic membrane layer b has. The second organic membrane layer b is formed in a nearer position toward an organic EL element 100 side than the first organic membrane layer a. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、素子体、無機膜製造方法、特に保護膜によって保護された素子を含む素子体に関する。   The present invention relates to an element body, an inorganic film manufacturing method, and more particularly to an element body including an element protected by a protective film.

保護膜と前記保護膜によって保護された素子とを含む素子体が知られている。このような素子体として有機EL表示装置が挙げられる。有機EL表示装置は素子として有機EL素子を備える。   An element body including a protective film and an element protected by the protective film is known. An organic EL display device is an example of such an element body. The organic EL display device includes an organic EL element as an element.

有機EL素子は、基板上に、電極及び電極間に少なくとも発光層を備えた有機固体層を備え、両側の電極から有機固体層中の発光層に電子と正孔を注入し、有機発光層で発光を起こさせる素子であり、高輝度発光が可能である。また有機化合物の発光を利用しているため発光色の選択範囲が広いなどの特徴を有し、光源や有機EL表示装置などとして期待されている。特に有機EL表示装置は、一般に、広視野、高コントラスト、高速応答性および視認性に優れ、薄型・軽量で、低消費電力のフラットパネルディスプレイなどとして期待されている。   An organic EL device includes an electrode and an organic solid layer having at least a light emitting layer between the electrodes, and injects electrons and holes from the electrodes on both sides into the light emitting layer in the organic solid layer. It is an element that causes light emission, and can emit light with high brightness. In addition, since it uses light emission of an organic compound, it has characteristics such as a wide selection range of emission colors, and is expected as a light source or an organic EL display device. In particular, an organic EL display device is generally expected as a flat panel display having a wide field of view, high contrast, high-speed response and visibility, thin and light, and low power consumption.

有機EL表示装置は、少なくとも陽極、有機発光層、陰極を備える有機EL素子からなる画素と前記有機EL素子を点灯・制御する素子、例えばトランジスタが備えられることが通常である。有機EL表示装置の駆動方式には、マトリクス状に配置した有機EL素子を、互いに直交したストライプ状の走査電極およびデータ電極(信号電極)により外部から駆動するパッシブマトリクス方式と、画素ごとに薄膜トランジスタ(以下、TFTともいう)からなるスイッチング素子と駆動素子とメモリ素子を備え、有機EL素子を点灯させるアクティブマトリクス方式とがある。   In general, an organic EL display device includes a pixel composed of an organic EL element including at least an anode, an organic light emitting layer, and a cathode, and an element for lighting and controlling the organic EL element, for example, a transistor. The driving method of the organic EL display device includes a passive matrix method in which organic EL elements arranged in a matrix are driven from the outside by stripe-shaped scanning electrodes and data electrodes (signal electrodes) orthogonal to each other, and a thin film transistor ( Hereinafter, there is an active matrix system that includes a switching element, a driving element, and a memory element, each of which is also referred to as a TFT, and illuminates an organic EL element.

有機EL表示装置では、一般に、画素数の増大に伴い、パッシブマトリックス方式に比べ、TFT(Thin Film Transistors)により有機EL素子が駆動されるアクティブマトリクス方式のほうが優位とされている。これは、パッシブマトリクス方式は、走査電極が選択された期間のみ各画素の有機EL素子が点灯するため、画素数が多くなるに従い、有機EL素子の点灯期間が短くなって平均輝度が低下する傾向にあるのに対し、アクティブマトリクス方式は、画素ごとにTFTからなるスイッチング素子とメモリ素子を備えているため有機EL素子の点灯状態が保持され、高輝度、高効率で長寿命の動作が可能であり、ディスプレイの高精細化や大型化に有利である傾向にあるなどの理由による。ここで、TFTに有機TFTを使用することにより、コスト削減、環境負荷の軽減につながる可能性がある。また、有機TFTは低いプロセス温度で作製することができるため、フィルム基板上にも作製可能であり、フレキシブルなディスプレイの実現が期待されている。   In general, in the organic EL display device, as the number of pixels increases, the active matrix method in which an organic EL element is driven by a TFT (Thin Film Transistors) is more advantageous than the passive matrix method. This is because the organic EL element of each pixel is lit only during the period when the scan electrode is selected in the passive matrix method, and as the number of pixels increases, the lighting period of the organic EL element becomes shorter and the average luminance tends to decrease. On the other hand, the active matrix method has a switching element and a memory element made of TFT for each pixel, so that the lighting state of the organic EL element is maintained, and operation with high luminance, high efficiency and long life is possible. This is because there is a tendency to be advantageous for high definition and large display. Here, the use of organic TFTs as TFTs may lead to cost reduction and reduction of environmental load. Moreover, since organic TFT can be produced at a low process temperature, it can be produced on a film substrate, and a flexible display is expected to be realized.

ところで、有機EL素子、有機TFTは、空気中の水分や酸素などによる浸食を受けやすく、これらの存在下では、ダークスポットが生じたり、素子が短絡する等の劣化が起こる場合がある。このような劣化を防ぐためには、素子を空気中の水分や酸素などによる浸食から保護する手段が必要であり、現在、素子全体を乾燥窒素や、アルゴンガスなどの雰囲気中でカバーガラスや缶パッケージなどで封止する手法が用いられている。   By the way, organic EL elements and organic TFTs are susceptible to erosion due to moisture and oxygen in the air, and in the presence of these elements, degradation such as dark spots or short-circuiting of the elements may occur. In order to prevent such deterioration, it is necessary to provide a means for protecting the element from erosion due to moisture or oxygen in the air. Currently, the entire element is covered with a cover glass or can package in an atmosphere such as dry nitrogen or argon gas. A method of sealing with, for example, is used.

しかし、このようなガラス、缶などを用いた封止方法は製造コストが高く、また素子の薄型化に限界がある場合がある。そこで、ガラスや缶パッケージなどを用いず、有機ELEL素子、有機TFTなどの素子を防湿機能が備えられた保護膜で覆う構造が下記特許文献1に示されるように提案されている。   However, such a sealing method using glass, cans, etc. is expensive to manufacture, and there are cases where there is a limit to thinning the element. Therefore, a structure in which an element such as an organic ELEL element and an organic TFT is covered with a protective film having a moisture-proof function without using glass or a can package has been proposed as shown in Patent Document 1 below.

有機EL素子、有機TFTなどの素子に限られず、水分や酸素などの外部からの素子にダメージを与える因子から素子を保護する保護膜は構成する膜として無機膜を含んで構成されていることが通常である。
特開2003−255857号公報
The protective film for protecting the element from factors that damage the element from the outside such as moisture and oxygen is not limited to the element such as the organic EL element and the organic TFT, and may include an inorganic film as a constituent film. It is normal.
JP 2003-255857 A

しかしながら、無機膜はピンホールが部分的に生じ緻密性が十分でない場合がある。このように部分的にピンホールが生じ、この無機膜に生じたピンホールを通じて水分が外部から素子表面へ侵入し、素子にダメージを与えてしまう場合がある。   However, the inorganic film may partially have pinholes and may not be dense enough. In this way, a pinhole is partially generated, and moisture may enter the surface of the element from the outside through the pinhole generated in the inorganic film, thereby damaging the element.

さらには保護膜中に有機膜を含むことで無機膜に生じるピンホールを穴埋めすることも考えられる。図1には背景技術に係る保護膜12が無機膜122a/有機膜124/無機膜124bで構成され、基板10/保護膜12/有機EL素子100の断面構造で示される有機EL表示装置(素子体)の保護膜12付近の拡大図が示される。   Furthermore, it is conceivable that pinholes generated in the inorganic film are filled by including an organic film in the protective film. In FIG. 1, the protective film 12 according to the background art is composed of an inorganic film 122a / organic film 124 / inorganic film 124b, and an organic EL display device (element) shown by a cross-sectional structure of the substrate 10 / protective film 12 / organic EL element 100 is shown. An enlarged view of the vicinity of the protective film 12 is shown.

しかし、図1で示される有機EL表示装置は確かに無機膜122で覆われているので、基板側からの矢印aで示される水分を無機膜122aによってシャットアウトすることができるが、一方、矢印aで示される水分であって、無機膜122aによってシャットアウトすることができなかった水分および矢印bで示されるように有機膜の側面方向から侵入する水分のうち、幾つかは矢印cで示されるように無機膜122bを通じて有機EL素子00へと至り、有機EL素子100にダメージを与えてしまう場合がある。   However, since the organic EL display device shown in FIG. 1 is surely covered with the inorganic film 122, the moisture indicated by the arrow a from the substrate side can be shut out by the inorganic film 122a. Some of the moisture indicated by a, which could not be shut out by the inorganic film 122a, and the moisture entering from the side of the organic film as indicated by the arrow b, are indicated by the arrow c. As described above, the organic EL element 00 may be reached through the inorganic film 122b, and the organic EL element 100 may be damaged.

なお、このような課題は、素子体が有機EL表示装置に限られず、他の素子体であっても生じるものである。   In addition, such a subject arises even if an element body is not restricted to an organic EL display apparatus, but is another element body.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より好適に水分などによる素子へのダメージを低減できる保護膜を備えた素子体の提供を主な目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is a main object of the present invention to provide an element body including a protective film that can more suitably reduce damage to the element due to moisture or the like.

請求項1に記載の発明は、保護膜と前記保護膜によって保護された素子とを含む素子体であって、前記保護膜は少なくとも有機膜を備え、前記有機膜は第一有機膜層と第二有機膜層とを含み、前記第一有機膜層は、前記第二有機膜層よりも接触角が小さく、前記第二有機膜層は前記第一有機膜層よりも前記素子側に近い位置に形成されてなることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is an element body including a protective film and an element protected by the protective film, wherein the protective film includes at least an organic film, and the organic film includes a first organic film layer and a first organic film layer. The first organic film layer has a smaller contact angle than the second organic film layer, and the second organic film layer is closer to the element side than the first organic film layer. It is formed in these.

「保護膜の検討」
本発明者らは、保護膜中に有機膜を含む素子体について検討した。その結果、有機膜を改良することでより好適に水分などによる素子へのダメージを低減できる保護膜を備えた素子体を提供することができることを見いだした。
"Examination of protective film"
The present inventors examined an element body including an organic film in a protective film. As a result, it has been found that an element body having a protective film that can reduce damage to the element due to moisture or the like can be provided by improving the organic film.

本発明者らは、有機膜について有機膜層を2層以上、すなわち、第一有機膜層と第二有機膜層とを含み、第二有機膜層は第一有機膜層よりも前記素子側に近い位置に形成されてなる構成に着目した。鋭意検討した結果、驚くべきことに接触角を第一有機膜層と第二有機膜層とで相違させることで、水分を一定方向に移動させるように制御することができることを見いだした。この制御についてさらなる検討を行った結果、第一有機膜層の接触角を第二有機膜層の接触角よりも小さくすることで、有機膜層に侵入した水分、特に第二有機膜層の端部から侵入した水分は接触角のより小さい第一有機膜層へ向けて移動方向を制御することができる。また、第一有機膜層にOH基などの親水基を含むと、親水基は水分をトラップするので好適であることも見いだした。   The inventors include two or more organic film layers of the organic film, that is, the first organic film layer and the second organic film layer, and the second organic film layer is closer to the element side than the first organic film layer. We focused on the structure formed at a position close to. As a result of intensive studies, it was surprisingly found that the water can be controlled to move in a certain direction by making the contact angle different between the first organic film layer and the second organic film layer. As a result of further studies on this control, by making the contact angle of the first organic film layer smaller than the contact angle of the second organic film layer, moisture that has penetrated into the organic film layer, particularly the edge of the second organic film layer, is obtained. Moisture that has entered from the portion can be controlled in the direction of movement toward the first organic film layer having a smaller contact angle. Further, it has also been found that when the first organic film layer contains a hydrophilic group such as an OH group, the hydrophilic group traps moisture.

図面を用いて具体的に説明する。図2には保護膜12が無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a、第二有機膜層124b)/無機膜122bで構成され、基板10/保護膜12/有機EL素子100の断面構造で示される有機EL表示装置(素子体)の保護膜付近が示される。第一有機膜層124aの接触角は第二有機膜層124bの接触角よりも小さい。   This will be specifically described with reference to the drawings. In FIG. 2, the protective film 12 is composed of an inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a, second organic film layer 124b) / inorganic film 122b, and the substrate 10 / protective film 12 / organic EL element 100 is shown. The vicinity of the protective film of the organic EL display device (element body) shown by the cross-sectional structure is shown. The contact angle of the first organic film layer 124a is smaller than the contact angle of the second organic film layer 124b.

図2において、有機膜に侵入した水分は矢印d、e、fで示されるように移動方向を制御される。それぞれの矢印について示される水分の移動について説明する。   In FIG. 2, the movement direction of moisture that has entered the organic film is controlled as indicated by arrows d, e, and f. The movement of moisture shown for each arrow will be described.

矢印d:第一有機膜層124aに存在する水分(無機膜122aのピンホール等から侵入した水分aなど)は第一有機膜層124aへ至る。水分は第一有機膜層124aから第二有機膜層124bへ侵入しようとしても接触角の相違から第一有機膜層124aと第二有機膜層124bの境界面で第一有機膜層124a側へ戻されることになる。   Arrow d: Moisture present in the first organic film layer 124a (such as moisture a that has entered from a pinhole in the inorganic film 122a) reaches the first organic film layer 124a. Even if moisture tries to enter the second organic film layer 124b from the first organic film layer 124a, due to the difference in contact angle, the first organic film layer 124a side at the boundary surface between the first organic film layer 124a and the second organic film layer 124b. Will be returned.

矢印e:第二有機膜層124bの端部(横方向)から侵入した水分(矢印e)については接触角の相違から第二有機膜層124bから第一有機膜層124a側へと移動方向を制御される。ついには第一有機膜層124aと第二有機膜層124bの境界面を超え第一有機膜層124aへと移動させられることになる。   Arrow e: For the moisture (arrow e) that has entered from the end (lateral direction) of the second organic film layer 124b, the moving direction from the second organic film layer 124b to the first organic film layer 124a is changed due to the difference in contact angle. Be controlled. Eventually, the first organic film layer 124a is moved over the boundary surface between the first organic film layer 124a and the second organic film layer 124b.

矢印f:第二有機膜層124bの水分(予め第二有機膜層124bに存在する水分など)は接触角の違いから第二有機膜層124bから第一有機膜層124aの方向へ移動する。ついには第一有機膜層124aと第二有機膜層124bの境界面を超え、第一有機膜層124aへと移動させられることになる。   Arrow f: Moisture in the second organic film layer 124b (such as moisture existing in the second organic film layer 124b in advance) moves from the second organic film layer 124b to the first organic film layer 124a due to a difference in contact angle. Eventually, the boundary between the first organic film layer 124a and the second organic film layer 124b is moved to the first organic film layer 124a.

このようにして有機EL素子側に侵入した水分が移動しないように水分の移動方向が有機EL素子から遠い方向(第一有機膜層124a側)へ制御されるので、水分が有機EL素子へ至り、有機EL素子にダメージを与えてしまうことをより好適に防止できる。したがって、より信頼性の高い有機EL表示装置(素子体)を提供することができる。   In this way, the movement direction of moisture is controlled in a direction far from the organic EL element (on the first organic film layer 124a side) so that moisture that has entered the organic EL element side does not move, so that moisture reaches the organic EL element. Further, it is possible to more suitably prevent the organic EL element from being damaged. Therefore, a more reliable organic EL display device (element body) can be provided.

また、本発明者らは、第一有機膜層の接触角が40°以下であるか、前記第二有機膜層の接触角が100°以上(特に好ましくは110°以上)であると水分の移動制御により好適であり、第一有機膜層の接触角が40°以下かつ、前記第二有機膜層の接触角が100°以上(特に好ましくは110°以上)であるとさらに水分の移動制御に好適であることも見いだした。なお、接触角は例えば理化学事典(岩波書店 第4版)などに定義される「制止液体の自由表面が固体壁に接する場所で、液面と固体面と液の内部のなす角」をいう。   In addition, the present inventors have found that the contact angle of the first organic film layer is 40 ° or less, or that the contact angle of the second organic film layer is 100 ° or more (particularly preferably 110 ° or more). It is more suitable for movement control, and when the contact angle of the first organic film layer is 40 ° or less and the contact angle of the second organic film layer is 100 ° or more (particularly preferably 110 ° or more), further moisture movement control is performed. It was also found to be suitable for. The contact angle is defined as “the angle between the liquid surface, the solid surface, and the interior of the liquid where the free surface of the restraining liquid is in contact with the solid wall” as defined in the Physical and Chemical Dictionary (Iwanami Shoten 4th edition).

また、本発明者らは、第一有機膜層はポリビニルアルコール、セルロース、澱粉のうち少なくとも一種を含んでなると好適であることも見いだした。   The inventors have also found that it is preferable that the first organic film layer comprises at least one of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch.

また、本発明者らは、第二有機膜層は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンのうち少なくとも一種を含んでなると好適であり、さらに好適にはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)や、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素化合物などが好適であることを見出した。   In addition, the inventors of the present invention preferably include the second organic film layer containing at least one of acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, polystyrene, polyethylene, and polypropylene, and more preferably PTFE ( Polytetrafluoroethylene) and fluorine compounds such as polytrifluoroethylene and polyvinylidene fluoride have been found to be suitable.

図2A、図2Bには別の実施形態として、図2と同様に保護膜12が無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a、第二有機膜層124b)/無機膜122bで構成される有機EL表示装置(素子体)の保護膜付近が示される。同様に第一有機膜層124aの接触角は第二有機膜層124bの接触角よりも小さい。   2A and 2B, as another embodiment, the protective film 12 is composed of an inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a, second organic film layer 124b) / inorganic film 122b as in FIG. The vicinity of the protective film of the organic EL display device (element body) is shown. Similarly, the contact angle of the first organic film layer 124a is smaller than the contact angle of the second organic film layer 124b.

図2Aに係る構造は、図2と同様に基板10/保護膜12/有機EL素子100の断面構造で示されるが、保護膜12の有機膜124について第一有機膜層124aが第二有機膜層124bによって端部まで覆う構造であり、第一有機膜層124aが備えられた部分では第一有機膜層124a/第二有機膜層124bの二層構造であり、第一有機膜層124aの端部から外部の第一有機膜層124aが備えらていない領域は第二有機膜層124bの単層構造である。本実施形態における構造であっても有機EL素子側に侵入した水分が移動しないように水分の移動方向が有機EL素子から遠い方向(第一有機膜層124a側)へ制御されるので、水分が有機EL素子へ至り、有機EL素子にダメージを与えてしまうことをより好適に防止できる。   The structure according to FIG. 2A is shown by the cross-sectional structure of the substrate 10 / the protective film 12 / the organic EL element 100 as in FIG. 2, but the first organic film layer 124a is the second organic film with respect to the organic film 124 of the protective film 12. The layer is covered to the end by the layer 124b. The portion where the first organic film layer 124a is provided has a two-layer structure of the first organic film layer 124a / second organic film layer 124b. The region where the first organic film layer 124a outside from the end is not provided has a single-layer structure of the second organic film layer 124b. Even in the structure in the present embodiment, the moisture moving direction is controlled in the direction far from the organic EL element (first organic film layer 124a side) so that the moisture that has entered the organic EL element side does not move. It is possible to more suitably prevent the organic EL element from being damaged and damaging the organic EL element.

さらに、図2Aに係る構造では、第一有機膜層124aの端部が外気に露出していないので、図2に示した符号bの矢印のような、外気から第一有機膜層124aへの水分の侵入はなくなくことになる。従って、相対的にEL素子としての吸湿は抑制されるので、水分の影響をより低減することができる。   Further, in the structure according to FIG. 2A, since the end of the first organic film layer 124a is not exposed to the outside air, the air from the outside air to the first organic film layer 124a as indicated by the arrow b in FIG. There will be no ingress of moisture. Accordingly, moisture absorption as an EL element is relatively suppressed, so that the influence of moisture can be further reduced.

図2Bに係る構造は、保護膜12として二層の保護膜12a、保護膜12bを備え、保護膜12b/基板10/保護膜12a/有機EL素子100の断面構造で示される。本実施形態における構造であっても有機EL素子側に侵入した水分が移動しないように水分の移動方向が有機EL素子から遠い方向(第一有機膜層124a側)へ制御されるので、水分が有機EL素子へ至り、有機EL素子にダメージを与えてしまうことをより好適に防止できる。本実施形態に係る構造では、二層であるので単層である場合に加えてより好適に防止できる。   The structure according to FIG. 2B includes a two-layer protective film 12 a and a protective film 12 b as the protective film 12, and is shown by a cross-sectional structure of the protective film 12 b / substrate 10 / protective film 12 a / organic EL element 100. Even in the structure in the present embodiment, the moisture moving direction is controlled in the direction far from the organic EL element (first organic film layer 124a side) so that the moisture that has entered the organic EL element side does not move. It is possible to more suitably prevent the organic EL element from being damaged and damaging the organic EL element. In the structure according to this embodiment, since there are two layers, it can be prevented more suitably in addition to the case of a single layer.

なお、図2、図2A、図2Bに示される有機EL表示装置のように二層の無機膜を設けると無機膜の存在によって水分をシャットアウトし、素子にダメージを与えることを防止することができるが、適宜選択して無機膜を一方(前記第一有機膜層よりも素子に遠い側または前記第二有機膜層側よりも素子に近い側)または両方(前記第一有機膜層よりも素子に遠い側および前記第二有機膜層側よりも素子に近い側)を省略してもよい。無機膜は、SiNx、SiOxNy、SiOx、Alの酸化膜のうち少なくとも一種を含んでなると好適である。   Note that when a two-layer inorganic film is provided as in the organic EL display device shown in FIGS. 2, 2A, and 2B, moisture is shut out due to the presence of the inorganic film, thereby preventing damage to the element. The inorganic film can be selected as appropriate (one side farther from the element than the first organic film layer or closer to the element than the second organic film layer side) or both (more than the first organic film layer). The side far from the element and the side closer to the element than the second organic film layer side may be omitted. The inorganic film preferably includes at least one of oxide films of SiNx, SiOxNy, SiOx, and Al.

「有機EL表示装置」
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態については、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。
"Organic EL display device"
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, about this embodiment, it is only one form for implementing this invention, and this invention is not limited by this embodiment.

図3には本実施形態に係る有機EL表示装置Pの概略断面図が示される。有機EL表示装置Pは、フィルム基板10と、基板10上に形成されたバリア膜12と、バリア膜12上に形成された有機EL素子100および有機TFT50と、有機TFT50を覆い、有機EL素子100および有機TFT50を外部からの浸食から保護する封止膜20とを有する。バリア膜12、封止膜20はいずれも保護膜である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the organic EL display device P according to this embodiment. The organic EL display device P covers the film substrate 10, the barrier film 12 formed on the substrate 10, the organic EL element 100 and the organic TFT 50 formed on the barrier film 12, and the organic TFT 50. And the sealing film 20 that protects the organic TFT 50 from erosion from the outside. Both the barrier film 12 and the sealing film 20 are protective films.

<基板>
基板10は、その構成する材料は適宜選択して用いればよい。例えば、樹脂としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリサルフォン、ポリエチレンテレフタレートポリエステル、ポリプロピレン、セロファン、ポリカーボネート、酢酸セルロース、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン・酢酸ビニル共重合体けん化物、フッ素樹脂、塩化ゴム、アイオノマー、エチレン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステル共重合体等として様々な基板を用いることができる。また、樹脂を主成分とする基板ではなく、ガラス基板や、ガラスとプラスティックの貼り合せ基板、金属板であってもよく、また基板表面にアルカリバリア膜や、ガスバリア膜がコートされていてもよい。また、これら透明基板に反対側から光を射出するトップエミッション型である場合などには、基板10は必ずしも透明でなくともよい。
<Board>
The substrate 10 may be formed by appropriately selecting the constituent materials. For example, as the resin, thermoplastic resin, thermosetting resin, polycarbonate, polymethyl methacrylate, polyarylate, polyether sulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate polyester, polypropylene, cellophane, polycarbonate, cellulose acetate, polyethylene, polyvinyl chloride, Polystyrene, polyamide, polyimide, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, saponified ethylene / vinyl acetate copolymer, fluororesin, chlorinated rubber, ionomer, ethylene / acrylic acid copolymer, ethylene / acrylic acid ester copolymer, etc. A simple substrate can be used. In addition, the substrate may be a glass substrate, a glass-plastic bonded substrate, or a metal plate instead of a resin-based substrate, and the substrate surface may be coated with an alkali barrier film or a gas barrier film. . Further, in the case of a top emission type in which light is emitted from the opposite side to these transparent substrates, the substrate 10 does not necessarily have to be transparent.

<バリア膜>
図3Aには本実施形態に係るバリア膜12の断面図が示される。バリア膜12は本実施形態に限っては有機膜と無機膜を併用しているが無機膜のみであってもよい。バリア膜12は保護膜の一つである。
<Barrier film>
FIG. 3A shows a cross-sectional view of the barrier film 12 according to the present embodiment. The barrier film 12 uses both an organic film and an inorganic film only in the present embodiment, but may be only an inorganic film. The barrier film 12 is one of protective films.

バリア膜12は、基板10側から有機EL素子100側へ向かって無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a/第二有機膜層124b)/無機膜122bの構成からなる。   The barrier film 12 has a structure of inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a / second organic film layer 124b) / inorganic film 122b from the substrate 10 side toward the organic EL element 100 side.

無機膜は、特に限られることなく適宜選択して用いることができる。無機膜として好適な例としてはSiNx、SiOxNy、SiOx、Alの酸化膜のうち少なくとも一種を含んでなる無機膜である。無機膜は、適宜必要に応じて省略することができる。本実施形態のように無機膜122a、無機膜122bという二層の無機膜122を設けると無機膜の存在によって水分をシャットアウトし、素子にダメージを与えることを防止することができるが、適宜選択して無機膜を一方(第一有機膜層よりも素子に遠い無機膜122aまたは第二有機膜層側よりも素子に近い無機膜122b)または両方(無機膜122a、および無機膜122b)を省略してもよい。   The inorganic film can be appropriately selected and used without any particular limitation. A suitable example of the inorganic film is an inorganic film containing at least one of SiNx, SiOxNy, SiOx, and Al oxide films. The inorganic film can be omitted as necessary. When the two inorganic films 122 such as the inorganic film 122a and the inorganic film 122b are provided as in this embodiment, moisture can be shut out due to the presence of the inorganic film and damage to the element can be prevented. One of the inorganic films (the inorganic film 122a farther to the element than the first organic film layer or the inorganic film 122b closer to the element than the second organic film layer side) or both (the inorganic film 122a and the inorganic film 122b) is omitted. May be.

無機膜を形成させる方法は、スパッタリング法やCVD法等があげられるが、特に限定されることはなく、適宜適切なものを用いればよい。例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法、スプレー法、CVD等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。   Examples of the method for forming the inorganic film include a sputtering method and a CVD method, but are not particularly limited, and an appropriate method may be used. For example, a general thin film forming method such as vacuum deposition, ion plating, sol-gel method, spray method, or CVD can be used.

有機膜124は、第一有機膜層124aを第二有機膜層124bよりも接触角を小さくする構成であると好適である。第一有機膜層124aの接触角を小さくするために吸湿剤などを混入してもよいが、平滑性の維持などの観点から吸湿剤を混入せず第一有機膜層124a、第二有機膜層124bの材質で第一有機膜層124aを第二有機膜層124bよりも接触角を小さくする構成とすると好適である。   The organic film 124 preferably has a configuration in which the contact angle of the first organic film layer 124a is smaller than that of the second organic film layer 124b. In order to reduce the contact angle of the first organic film layer 124a, a hygroscopic agent or the like may be mixed, but from the viewpoint of maintaining smoothness, the hygroscopic agent is not mixed and the first organic film layer 124a and the second organic film It is preferable that the contact angle of the first organic film layer 124a is smaller than that of the second organic film layer 124b using the material of the layer 124b.

第一有機膜層124aの材質は特に限られることなく適宜選択して用いることができるが、例えばポリビニルアルコール、セルロース、澱粉のうち少なくとも一種を含んでなる有機膜層であると好適である。   The material of the first organic film layer 124a is not particularly limited and can be appropriately selected and used. For example, an organic film layer containing at least one of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch is preferable.

第一有機膜層124aの接触角は水分の移動制御の観点などから40°以下であると好ましい。   The contact angle of the first organic film layer 124a is preferably 40 ° or less from the viewpoint of moisture movement control.

第二有機膜層124bの材質は特に限られることなく適宜選択して用いることができるが、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンのうち少なくとも一種を含んでなる有機膜層であると好適であり、特に好ましくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)や、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素化合物を含むと好適である。   The material of the second organic film layer 124b is not particularly limited and can be appropriately selected and used. For example, the second organic film layer 124b includes at least one of acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, polystyrene, polyethylene, and polypropylene. The organic film layer is suitable, and particularly preferably contains a fluorine compound such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polytrifluoroethylene, and polyvinylidene fluoride.

第二有機膜層124bの接触角は水分の移動制御の観点などから100°以上であると好ましく、特に好ましくは110°以上である。   The contact angle of the second organic film layer 124b is preferably 100 ° or more, particularly preferably 110 ° or more from the viewpoint of moisture movement control.

有機膜の形成方法は、メタンやエチレンといった有機モノマーを含むガスを原材料に、プラズマを利用して分解重合させることで形成する有機膜気相成長法であるプラズマ重合法で形成したり、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂などをスピンコート法などで塗布して、塗布後に硬化させて固体膜化するなどの方法をとることもできるが、これらに限定されず適宜適当な方法を用いることができる。   The organic film can be formed by plasma polymerization, which is an organic film vapor deposition method that uses a gas containing an organic monomer such as methane or ethylene as a raw material and decomposes it using plasma. A mold resin, a thermosetting resin, or the like can be applied by spin coating or the like, and can be cured after application to form a solid film. However, the present invention is not limited thereto, and an appropriate method can be used as appropriate. it can.

スピンコート法などで塗布するには、有機層材料を、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラリン、キシレン、アニソール、ジクロロメタン、γブチロラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、THF (テトラヒドロフラン)、PGME(propyleneglycol monomethyl ether)、PGMEA(propyleneglycol monomethyl ether acetate)、乳酸エチル、DMAc(N.N−dimethylacetamide)、MEK(methyl ethyl ketone)、MIBK(methyl isobutyl ketone)、IPA(iso propyl alcohol)、エタノール、水等の溶媒から選ばれた1種または複数種、に前駆体を溶解し、スピンコートするなどの方法が採用できる。また、無溶媒のコートであればこれら溶媒を採用しなくてもよい。   In order to apply by spin coating or the like, the organic layer material is made of toluene, benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, tetralin, xylene, anisole, dichloromethane, γ-butyrolactone, butyl cellosolve, cyclohexane, NMP (N-methyl-2). -Pyrrolidone), dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, dioxane or THF (tetrahydrofuran), PGME (propyleneglycol monoethyl ether), PGMEA (propyleneglycol ether ethyl ether), ethyl lactate, DMAc (N.N-dimethyl). , MIBK (methyl isobu yl ketone), IPA (iso propyl alcohol), ethanol, one or more selected from solvents such as water, to dissolve the precursor, a method such as spin coating can be employed. Further, these solvents may not be employed as long as they are solvent-free coatings.

本実施形態では、バリア膜12の構成は基板10側から有機EL素子100側へ向かって無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a/第二有機膜層124b)/無機膜122bの構成からなるが、これに限られず様々な構成をとることが可能である。   In the present embodiment, the barrier film 12 is composed of an inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a / second organic film layer 124b) / inorganic film 122b from the substrate 10 side toward the organic EL element 100 side. Although it consists of composition, it is not restricted to this but can take various composition.

例えば、基板10側から有機EL素子100側へ向かって無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a/第二有機膜層124b)の複数層/無機膜122bの構成としてもよい。この場合、有機膜124が複数層となることで水分の移動制御がより好適に行われることになる。また、基板10側から有機EL素子100側へ向かって無機膜122a/有機膜124(第一有機膜層124a/第二有機膜層124b)と無機膜122bを複数層とする構成としてもよい。有機膜124の層数に加えて無機膜122bの層数が増加する分、無機膜による水分のバリア効果を得ることができる。   For example, the structure may be a multi-layer / inorganic film 122b of the inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a / second organic film layer 124b) from the substrate 10 side toward the organic EL element 100 side. In this case, the movement of moisture is more suitably performed by forming the organic film 124 into a plurality of layers. Alternatively, the inorganic film 122a / organic film 124 (first organic film layer 124a / second organic film layer 124b) and the inorganic film 122b may be formed in a plurality of layers from the substrate 10 side toward the organic EL element 100 side. Since the number of layers of the inorganic film 122b increases in addition to the number of layers of the organic film 124, a moisture barrier effect by the inorganic film can be obtained.

<有機EL素子>
図4には有機EL表示装置Pの有機EL素子100付近の拡大図が示される。有機EL素子100は、バリア膜12側から陽極14/有機固体層16/陰極18とから積層されて構成されている。
<Organic EL device>
FIG. 4 shows an enlarged view of the vicinity of the organic EL element 100 of the organic EL display device P. The organic EL element 100 is formed by laminating an anode 14 / an organic solid layer 16 / a cathode 18 from the barrier film 12 side.

陽極14は、正孔を注入しやすいエネルギレベルを持つ層を用いればよく、ITO(Indium tin oxide:酸化インジウム錫膜)などの透明電極を用いることができるが、有機EL表示装置がトップエミッション型である場合には透明電極でなくとも一般的な電極を用いればよい。   The anode 14 may be a layer having an energy level at which holes are easily injected. A transparent electrode such as ITO (Indium tin oxide) can be used, but the organic EL display device is a top emission type. In this case, a general electrode may be used instead of the transparent electrode.

ITOなどの透明導電性材料を例えば150nmの厚さにスパッタリングなどによって形成する。ITOに限らず、代わりに酸化亜鉛(ZnO)膜、IZO(酸化インジウム亜鉛合金)、金、よう化銅等を採用することもできる。   A transparent conductive material such as ITO is formed to a thickness of, for example, 150 nm by sputtering or the like. Instead of ITO, a zinc oxide (ZnO) film, IZO (indium zinc oxide alloy), gold, copper iodide, or the like may be employed instead.

有機固体層16は、陽極14側から正孔注入層162/正孔輸送層164/発光層166/電子輸送層167/電子注入層168とから構成されている。   The organic solid layer 16 includes a positive hole injection layer 162 / a positive hole transport layer 164 / a light emitting layer 166 / an electron transport layer 167 / an electron injection layer 168 from the anode 14 side.

正孔注入層162は、陽極14と正孔輸送層164との間に設けられ、陽極14からの正孔の注入を促進させる層である。正孔注入層162により、有機EL素子100の駆動電圧は低電圧化することができる。また、正孔注入を安定化し素子を長寿命化するなどの役割を担ったり、陽極14の表面に形成された突起などの凹凸面を被覆し素子欠陥を減少させる、などの役割を担う場合もある。   The hole injection layer 162 is a layer that is provided between the anode 14 and the hole transport layer 164 and promotes injection of holes from the anode 14. With the hole injection layer 162, the driving voltage of the organic EL element 100 can be lowered. Also, it may play a role such as stabilizing hole injection and extending the life of the element, or covering an uneven surface such as a protrusion formed on the surface of the anode 14 to reduce element defects. is there.

正孔注入層162の材質については、そのイオン化エネルギが陽極14の仕事関数と正孔輸送層164のイオン化エネルギの間になるように適宜選択すればよい。例えば、トリフェニルアミン4量体(TPTE)、銅フタロシアニンなどを用いることができる。   The material of the hole injection layer 162 may be appropriately selected so that the ionization energy is between the work function of the anode 14 and the ionization energy of the hole transport layer 164. For example, triphenylamine tetramer (TPTE), copper phthalocyanine, and the like can be used.

正孔輸送層164は、正孔注入層162と発光層166の間に設けられ、正孔の輸送を促進させる層であり、正孔を発光層166まで適切に輸送する働きを持つ。   The hole transport layer 164 is a layer that is provided between the hole injection layer 162 and the light emitting layer 166 and promotes the transport of holes, and has a function of appropriately transporting holes to the light emitting layer 166.

正孔輸送層164の材質については、そのイオン化エネルギが正孔注入層162と発光層166の間になるように適宜選択すればよい。例えば、TPD(トリフェニルアミン誘導体)、NPB(N,N−di(naphthalene−1−yl)−N,N−diphenyl−benzidene)を採用することができる。   The material of the hole transport layer 164 may be appropriately selected so that the ionization energy is between the hole injection layer 162 and the light emitting layer 166. For example, TPD (triphenylamine derivative) and NPB (N, N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzidine) can be employed.

発光層166は、輸送された正孔と同じく輸送された後述の電子とを再結合させ、蛍光発光または燐光発光させる層のことである。発光層166は上記発光態様に対応できる性質を満たすものになるようにその材料を適宜選択すればよい。例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)や、ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体(BeBq)、トリ(ジベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯体(Eu(DBM)3(Phen))、ジトルイルビニルビフェニル(DTVBi)、ポリ(p−フェニレンビニレン)や、ポリアルキルチオフェンのようなπ共役高分子などを用いることができる。例えば緑色に発光させたければアルミキノリノール錯体(Alq)を用いることができる。 The light emitting layer 166 is a layer that recombines the transported holes and the transported electrons, which will be described later, to emit fluorescence or phosphorescence. The material of the light-emitting layer 166 may be selected as appropriate so as to satisfy the properties corresponding to the above light-emitting modes. For example, tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq), bis (benzoquinolinolato) beryllium complex (BeBq), tri (dibenzoylmethyl) phenanthroline europium complex (Eu (DBM) 3 (Phen)), ditoluyl Vinyl biphenyl (DTVBi), poly (p-phenylene vinylene), π-conjugated polymers such as polyalkylthiophene, and the like can be used. For example, an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) can be used to emit green light.

電子輸送層167は、電子注入層168と発光層166との間に設けられ、発光層166まで電子を輸送する働きを持つ。電子輸送層167は、例えば、アルミキノリノール錯体(Alq)などを用いることができる。 The electron transport layer 167 is provided between the electron injection layer 168 and the light emitting layer 166 and has a function of transporting electrons to the light emitting layer 166. For the electron-transport layer 167, for example, an aluminum quinolinol complex (Alq 3 ) or the like can be used.

電子注入層168は、電子輸送層167と陰極18との間に設けられ陰極18からの電子の注入を促進する機能を有する。   The electron injection layer 168 is provided between the electron transport layer 167 and the cathode 18 and has a function of promoting the injection of electrons from the cathode 18.

電子輸送層168の材質については、陰極18の仕事関数と発光層166の電子親和力の間になるように適宜選択すればよい。例えば、電子輸送層168はLiF(フッ化リチウム)、LiO(酸化リチウム)などの薄膜(例えば0.5nm)などが採用できる。 The material of the electron transport layer 168 may be appropriately selected so as to be between the work function of the cathode 18 and the electron affinity of the light emitting layer 166. For example, the electron transport layer 168 may be a thin film (for example, 0.5 nm) such as LiF (lithium fluoride) or Li 2 O (lithium oxide).

これら有機固体層16を構成する各層は通常、有機物からなり、更に、低分子の有機物からなる場合、高分子の有機物からなる場合がある。有機固体層16を形成する方法としては、例えば、低分子の有機物からなる有機固体層は一般に蒸着法等のドライプロセス(真空プロセス)によって、高分子の有機物からなる有機固体層は一般にスピンコート法、ブレードコート法、ディップ法、スプレー法そして印刷法等のウエットプロセスによって、それぞれ形成するなどすることができる。   Each layer constituting the organic solid layer 16 is usually made of an organic material, and may be made of a high molecular weight organic material when it is made of a low molecular weight organic material. As a method for forming the organic solid layer 16, for example, an organic solid layer made of a low-molecular organic substance is generally dried by a vapor deposition method or the like (vacuum process), and an organic solid layer made of a high-molecular organic substance is generally spin-coated. Each can be formed by a wet process such as blade coating, dipping, spraying, and printing.

有機固体層16を構成する各層に用いる有機材料として、例えば高分子材料として、PEDOT、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリアルキルフェニレン、ポリアセチレン誘導体、などが挙げられる。   Examples of the organic material used for each layer constituting the organic solid layer 16 include polymer materials such as PEDOT, polyaniline, polyparaphenylene vinylene derivative, polythiophene derivative, polyparaphenylene derivative, polyalkylphenylene, and polyacetylene derivative.

なお、本実施形態において、有機固体層16は、正孔注入層162、正孔輸送層164、発光層166、電子輸送層167、電子注入層168から構成されるものを挙げたがこの構成に限定されることはなく、少なくとも発光層166を含んで構成されていればよい。   In the present embodiment, the organic solid layer 16 includes a hole injection layer 162, a hole transport layer 164, a light emitting layer 166, an electron transport layer 167, and an electron injection layer 168. There is no limitation, and the light-emitting layer 166 may be included at least.

例えば、採用する有機材料等の特性に応じて、発光層の単層構造等の他、正孔輸送層/発光層、発光層/電子輸送層等の2層構造、正孔輸送層/発光層/電子輸送層の3層構造や、更に電荷(正孔、電子)注入層などを備える多層構造などから構成することができる。   For example, depending on the characteristics of the organic material used, etc., in addition to a single layer structure of the light emitting layer, etc., a two-layer structure such as a hole transport layer / light emitting layer, a light emitting layer / electron transport layer, etc. / A three-layer structure of an electron transport layer, or a multilayer structure including a charge (hole, electron) injection layer and the like.

さらに有機固体層16には発光層166と電子輸送層168の間に正孔ブロック層を設けてもよい。正孔は発光層166を通り抜け、陰極18へ到達する可能性がある。例えば、電子輸送層168にAlq等を用いている場合、電子輸送層に正孔が流れ込むことでこのAlqが発光したり、正孔を発光層に閉じこめることができずに発光効率が低下する可能性がある。そこで、正孔ブロック層を設け、発光層166から電子輸送層168に正孔が流れ出てしまうことを防止してもよい。 Further, a hole blocking layer may be provided between the light emitting layer 166 and the electron transport layer 168 in the organic solid layer 16. The holes may pass through the light emitting layer 166 and reach the cathode 18. For example, when Alq 3 or the like is used for the electron transport layer 168, the holes flow into the electron transport layer, so that the Alq 3 emits light or the holes cannot be trapped in the light emitting layer, resulting in a decrease in light emission efficiency. there's a possibility that. Therefore, a hole blocking layer may be provided to prevent holes from flowing out from the light emitting layer 166 to the electron transporting layer 168.

陰極18は、有機固体層16への電子注入を良好にするため、仕事関数又は電子親和力の小さな材料を選定すればよい。例えば、Mg:Ag合金、Al:Li合金などの合金型(混合金属)等を好適に用いることができる。陰極18は、AlやMg、Agなどの金属材料を例えば150nmの厚さに真空蒸着などで形成することができる。   For the cathode 18, a material having a small work function or electron affinity may be selected in order to improve electron injection into the organic solid layer 16. For example, an alloy type (mixed metal) such as an Mg: Ag alloy or an Al: Li alloy can be suitably used. The cathode 18 can be formed of a metal material such as Al, Mg, or Ag by vacuum deposition or the like to a thickness of 150 nm, for example.

<有機トランジスタ(有機TFT)>
本実施形態においては、有機トランジスタ(有機TFT)を用いて駆動される有機EL表示装置Pにて説明しているが、これに限定されることなく適宜選択して駆動手段を選択することができる。
<Organic transistor (organic TFT)>
In the present embodiment, the organic EL display device P that is driven using an organic transistor (organic TFT) has been described. However, the present invention is not limited to this, and the driving means can be selected as appropriate. .

図5には、有機EL表示装置Pの有機TFT50付近の拡大図が示される。有機TFT50は、バリア膜12側からバリア膜12上に形成されたゲート電極52と、ゲート電極52の表面を覆うように形成されたゲート絶縁膜54とを有している。   FIG. 5 shows an enlarged view of the vicinity of the organic TFT 50 of the organic EL display device P. The organic TFT 50 includes a gate electrode 52 formed on the barrier film 12 from the barrier film 12 side, and a gate insulating film 54 formed so as to cover the surface of the gate electrode 52.

ゲート絶縁膜54上には有機半導体層56、左端縁側にソース電極58、右端縁側にドレイン電極60が形成されている。ここで、ドレイン電極60は、有機EL素子100の陽極14に電気的に接続される。すなわち、有機TFT50は、ソース電極58及びドレイン電極60は、互いに分離して設けられ、ソース電極58とドレイン電極60の間に有機半導体層56を介在させ、ゲート絶縁膜54を介してソース電極58、ドレイン電極60、有機半導体層56と対向されて配置されたゲート電極52を有する構造である。   On the gate insulating film 54, an organic semiconductor layer 56, a source electrode 58 on the left edge side, and a drain electrode 60 on the right edge side are formed. Here, the drain electrode 60 is electrically connected to the anode 14 of the organic EL element 100. That is, in the organic TFT 50, the source electrode 58 and the drain electrode 60 are provided separately from each other, the organic semiconductor layer 56 is interposed between the source electrode 58 and the drain electrode 60, and the source electrode 58 is interposed via the gate insulating film 54. , A drain electrode 60, and a gate electrode 52 disposed to face the organic semiconductor layer 56.

ゲート電極52は、ゲート電極材料としては陽極酸化可能な金属であれば良く、Al、Mg、Ti、Nb、Zr等の単体もしくはそれらの合金を用いることができるがこれに限定されない。ゲート電極としては、十分な導電性があればよく、例えば、Pt、Au、W、Ru、Ir、Al、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Rh、Pd、Ag、Cd、Ln、Sn、Ta、Re、Os、Tl、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等の金属単体もしくは積層もしくはその化合物でも良い。また、ITO、IZOのような金属酸化物類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料でもよい。   The gate electrode 52 may be any metal that can be anodized as a gate electrode material, and a single substance such as Al, Mg, Ti, Nb, Zr, or an alloy thereof may be used, but is not limited thereto. The gate electrode only needs to have sufficient conductivity. For example, Pt, Au, W, Ru, Ir, Al, Sc, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Rh, Pd, Ag, Cd, Ln, Sn, Ta, Re, Os, Tl, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, A single metal such as Er, Tm, Yb, or Lu, or a laminate or a compound thereof may be used. In addition, organic conductive materials including conjugated polymer compounds such as metal oxides such as ITO and IZO, polyanilines, polythiophenes, and polypyrroles may be used.

ゲート電極52の製造方法は、基板10上に、ゲート電極52の配線パターンを形成する一般的な方法であればよい。スパッタリング法やCVD法等があげられるが、特に限定されることはなく、適宜適切なものを用いればよい。例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法、スピンコート法、スプレー法、CVD等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。   The manufacturing method of the gate electrode 52 may be a general method for forming the wiring pattern of the gate electrode 52 on the substrate 10. A sputtering method, a CVD method, and the like can be given, but there is no particular limitation, and an appropriate method may be used. For example, general thin film forming methods such as vacuum deposition, ion plating, sol-gel method, spin coating method, spray method, and CVD are also possible.

ゲート絶縁膜54は、好適には、ゲート電極52の材料として用いた材料の表面を陽極酸化してゲート絶縁膜54としても良い。これに限られず、無機材料、有機材料のいずれの絶縁物も使用できる。また、金属酸化物に限られず、FeS、Al、MgS、ZnSなどの硫化物、LiF、MgF、SmFなどのフッ化物、HgCl、FeCl、CrClなどの塩化物、AgBr、CuBr、MnBrなどの臭化物、PbI、CuI、FeIなどのヨウ化物、またはSiAlONなどの金属酸化窒化物であってもよく特に限定されない。また、金属や金属化合物に限られず、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルアルコールなどポリマー系材料などの有機材料を用いてもよい。 The gate insulating film 54 may be preferably formed as the gate insulating film 54 by anodizing the surface of the material used as the material of the gate electrode 52. However, the present invention is not limited to this, and any insulating material such as an inorganic material or an organic material can be used. Further, not limited to metal oxides, sulfides such as FeS, Al 2 S 3 , MgS, ZnS, fluorides such as LiF, MgF 2 , SmF 3 , chlorides such as HgCl, FeCl 2 , CrCl 3 , AgBr, CuBr, MnBr bromides such as 2, PbI 2, CuI, not particularly limited and may be a metal oxynitride such as iodide or SiAlON, such FeI 2. Moreover, it is not restricted to a metal or a metal compound, You may use organic materials, such as polymer materials, such as a polyimide, polyamide, polyester, polyacrylate, an epoxy resin, a phenol resin, and polyvinyl alcohol.

ゲート絶縁膜54の形成方法は、特に限定されるものではなく適宜適切なものを用いればよいが。例えばスパッタリング法やCVD法等があげられるが、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法、スピンコート法、スプレー法、CVD等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。有機膜であればスピンコート法、印刷方式による方法、蒸着法などで形成してもよい。   The method for forming the gate insulating film 54 is not particularly limited, and an appropriate method may be used. For example, a sputtering method, a CVD method, and the like can be mentioned, but a general thin film forming method such as vacuum deposition, ion plating, sol-gel method, spin coating method, spray method, and CVD can also be used. As long as it is an organic film, it may be formed by a spin coating method, a printing method, a vapor deposition method, or the like.

ソース電極58および/またはドレイン電極60は、十分な導電性があれば適用でき、特に限定されることはないが、例えば、Pt、Au、W、Ru、Ir、Al、Sc、Ti、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Ga、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Rh、Pd、Ag、Cd、Ln、Sn、Ta、Re、Os、Tl、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu等の金属単体もしくは積層もしくはその化合物、あるいは、ITO、IZOのような金属酸化物類、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料などを用いることができる。   The source electrode 58 and / or the drain electrode 60 are applicable as long as they have sufficient conductivity, and are not particularly limited. For example, Pt, Au, W, Ru, Ir, Al, Sc, Ti, V, Mn, Fe, Co, Ni, Zn, Ga, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Rh, Pd, Ag, Cd, Ln, Sn, Ta, Re, Os, Tl, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, etc. Metal simple substance or laminate or compound thereof, Metal oxide such as ITO, IZO, Polyaniline, Polythiophene And organic conductive materials containing conjugated polymer compounds such as polypyrroles can be used.

ソース電極58、ドレイン電極60は一般的な方法により製造すればよい。スパッタリング法やCVD法等があげられるが、特に限定されることはなく、適宜適切なものを用いればよい。例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法、スプレー法、スピンコート法、CVD、リフトオフ、等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。   The source electrode 58 and the drain electrode 60 may be manufactured by a general method. A sputtering method, a CVD method, and the like can be given, but there is no particular limitation, and an appropriate method may be used. For example, a general thin film forming method such as vacuum deposition, ion plating, sol-gel method, spray method, spin coating method, CVD, lift-off, or the like is also possible.

有機半導体56としては、ペンタセンなど半導体特性を示す有機材料であれば良く、特に限定されないが、例えば、フタロシアニン系誘導体、ナフタロシアニン系誘導体、アゾ化合物系誘導体、ペリレン系誘導体、インジゴ系誘導体、キナクリドン系誘導体、アントラキノン類などの多環キノン系誘導体、シアニン系誘導体、フラーレン類誘導体、あるいはインドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物誘導体、ヒドラジン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、スチルベン類、アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物誘導体、アントラセン、ビレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物誘導体などでその構造がポリエチレン鎖、ポリシロキサン鎖、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖、ポリアミド鎖、ポリイミド鎖等の高分子の主鎖中に用いられた物あるいは側鎖としてペンダント状に結合したもの、もしくはポリパラフェニレン等の芳香族系共役性高分子、ポリアセチレン等の脂肪族系共役性高分子、ポリピノールやポリチオフェン率の複素環式共役性高分子、ポリアニリン類やポリフェニレンサルファイド等の含ヘテロ原子共役性高分子、ポリ(フェニレンビニレン)やポリ(アニーレンビニレン)やポリ(チェニレンビニレン)等の共役性高分子の構成単位が交互に結合した構造を有する複合型共役系高分子等の炭素系共役高分子が用いられる。また、ポリシラン類やジシラニレンアリレンポリマー類、(ジシラニレン)エテニレンポリマー類、(ジシラニレン)エチニレンポリマー類のようなジシラニレン炭素系共役性ポリマー構造などのオリゴシラン類と炭素系共役性構造が交互に連鎖した高分子類などが用いられる。他にもリン系、窒素系等の無機元素からなる高分子鎖でも良く、さらにフタロシアナートポリシロキサンのような高分子鎖の芳香族系配位子が配位した高分子類、ペリレンテトラカルボン酸のようなペリレン類を熱処理して縮環させた高分子類、ポリアクリロニトリルなどのシアノ基を有するポリエチレン誘導体を熱処理して得られるラダー型高分子類、さらにペロブスカイト類に有機化合物がインターカレートした複合材料を用いてもよい。   The organic semiconductor 56 may be any organic material that exhibits semiconductor characteristics, such as pentacene, and is not particularly limited. For example, phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, azo compound derivatives, perylene derivatives, indigo derivatives, quinacridone compounds, and the like. Derivatives, polycyclic quinone derivatives such as anthraquinones, cyanine derivatives, fullerene derivatives, or nitrogen-containing compounds such as indole, carbazole, oxazole, inoxazole, thiazole, imidazole, pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, thiathiazole, triazole Cyclic compound derivatives, hydrazine derivatives, triphenylamine derivatives, triphenylmethane derivatives, stilbenes, quinone compound derivatives such as anthraquinone diphenoquinone, anthracene, bilene, fluoro Polycyclic aromatic compound derivatives such as nanthrene and coronene whose structure is used in the main chain of polymer such as polyethylene chain, polysiloxane chain, polyether chain, polyester chain, polyamide chain, polyimide chain, etc. Attached in a pendant form as a chain, or an aromatic conjugated polymer such as polyparaphenylene, an aliphatic conjugated polymer such as polyacetylene, a heterocyclic conjugated polymer having a polypinol or polythiophene ratio, a polyaniline, Hetero-atom conjugated polymers such as polyphenylene sulfide, composite type having a structure in which structural units of conjugated polymers such as poly (phenylene vinylene), poly (annelen vinylene) and poly (chenylene vinylene) are alternately bonded Carbon-based conjugated polymers such as conjugated polymers are used. Also, oligosilanes such as polysilanes, disilanylene allylene polymers, (disilanylene) ethenylene polymers, and disilanylene carbon-based conjugated polymer structures such as (disilanylene) ethynylene polymers alternate with carbon-based conjugated structures. Polymers linked to are used. In addition, polymer chains made of inorganic elements such as phosphorus and nitrogen may be used, and polymers having aromatic chain ligands such as phthalocyanate polysiloxane coordinated, perylenetetracarboxylic Polymers in which perylenes such as acids are heat-treated and condensed, ladder-type polymers obtained by heat-treating polyethylene derivatives having a cyano group such as polyacrylonitrile, and organic compounds intercalated in perovskites The composite material may be used.

有機半導体56の形成方法としては、蒸着法等があげられるが、特に限定されることはなく、適宜適切なものを用いればよい。例えばイオンプレーティング、ゾルゲル法、スプレー法、スピンコート法等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。   A method for forming the organic semiconductor 56 includes a vapor deposition method and the like, but is not particularly limited, and an appropriate method may be used. For example, a general thin film forming method such as ion plating, a sol-gel method, a spray method, or a spin coating method can be used.

本実施形態では、有機TFT50を有機EL素子100の駆動素子として用いたがこれに限られることなく、別のトランジスタを用いることも可能である。さらにはパッシブ方式などの場合にはトランジスタを用いなくてもよい場合もある。   In the present embodiment, the organic TFT 50 is used as a drive element of the organic EL element 100, but the present invention is not limited to this, and another transistor can be used. Further, in the case of a passive method, a transistor may not be used.

<封止膜>
図3Bには本実施形態にかかる封止膜20の断面図が示される。封止膜20は保護膜の一つである。封止膜20は有機EL素子100側から外側に向かって無機膜202a/有機膜204(第二有機膜層204b/第一有機膜層204a)/無機膜204bの構成からなる。
<Sealing film>
FIG. 3B shows a cross-sectional view of the sealing film 20 according to the present embodiment. The sealing film 20 is one of protective films. The sealing film 20 has a structure of inorganic film 202a / organic film 204 (second organic film layer 204b / first organic film layer 204a) / inorganic film 204b from the organic EL element 100 side toward the outside.

無機膜は、特に限られることなく適宜選択して用いることができる。無機膜として好適な例としてはSiNx、SiOxNy、SiOx、Alの酸化膜のうち少なくとも一種を含んでなる無機膜である。無機膜は、適宜必要に応じて省略することができる。本実施形態のように無機膜202a、無機膜202bという二層の無機膜202を設けると無機膜の存在によって水分をシャットアウトし、素子にダメージを与えることを防止することができるが、適宜選択して無機膜を一方(第一有機膜層よりも素子に遠い無機膜202aまたは第二有機膜層側よりも素子に近い無機膜202b)または両方(無機膜202a、および無機膜202b)を省略してもよい。   The inorganic film can be appropriately selected and used without any particular limitation. A suitable example of the inorganic film is an inorganic film containing at least one of SiNx, SiOxNy, SiOx, and Al oxide films. The inorganic film can be omitted as necessary. When the two inorganic films 202 such as the inorganic film 202a and the inorganic film 202b are provided as in this embodiment, moisture can be shut out due to the presence of the inorganic film and damage to the element can be prevented. One of the inorganic films (the inorganic film 202a farther to the element than the first organic film layer or the inorganic film 202b closer to the element than the second organic film layer side) or both (the inorganic film 202a and the inorganic film 202b) is omitted. May be.

無機膜を形成させる方法は、スパッタリング法やCVD法等があげられるが、特に限定されることはなく、適宜適切なものを用いればよい。例えば、真空蒸着、イオンプレーティング、ゾルゲル法、スプレー法、CVD等の一般的な薄膜作成方法にても可能である。   Examples of the method for forming the inorganic film include a sputtering method and a CVD method, but are not particularly limited, and an appropriate method may be used. For example, a general thin film forming method such as vacuum deposition, ion plating, sol-gel method, spray method, or CVD can be used.

有機膜204は、第一有機膜層204aを第二有機膜層204bよりも接触角を小さくする構成であると好適である。第一有機膜層204aの接触角を小さくするために吸湿剤などを混入してもよいが、平滑性の維持などの観点から吸湿剤を混入せず第一有機膜層204a、第二有機膜層204bの材質で第一有機膜層204aを第二有機膜層204bよりも接触角を小さくする構成とすると好適である。   The organic film 204 is preferably configured such that the first organic film layer 204a has a smaller contact angle than the second organic film layer 204b. In order to reduce the contact angle of the first organic film layer 204a, a hygroscopic agent or the like may be mixed, but from the viewpoint of maintaining smoothness, the hygroscopic agent is not mixed and the first organic film layer 204a and the second organic film It is preferable that the contact angle of the first organic film layer 204a is smaller than that of the second organic film layer 204b using the material of the layer 204b.

第一有機膜層204aの材質は特に限られることなく適宜選択して用いることができるが、例えばポリビニルアルコール、セルロース、澱粉のうち少なくとも一種を含んでなる有機膜層であると好適である。   The material of the first organic film layer 204a is not particularly limited and can be appropriately selected and used. For example, an organic film layer containing at least one of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch is preferable.

第一有機膜層204aの接触角は水分の移動制御の観点などから40°以下であると好ましい。   The contact angle of the first organic film layer 204a is preferably 40 ° or less from the viewpoint of moisture movement control.

第二有機膜層204bの材質は特に限られることなく適宜選択して用いることができるが、例えばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンのうち少なくとも一種を含んでなる有機膜層であると好適であり、特に好ましくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)や、ポリトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素化合物を含むと好適である。   The material of the second organic film layer 204b is not particularly limited and can be appropriately selected and used. For example, the second organic film layer 204b includes at least one of acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, polystyrene, polyethylene, and polypropylene. The organic film layer is suitable, and particularly preferably contains a fluorine compound such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polytrifluoroethylene, and polyvinylidene fluoride.

第二有機膜層204bの接触角は水分の移動制御の観点などから100°以上であると好ましく、特に好ましくは110°以上である。   The contact angle of the second organic film layer 204b is preferably 100 ° or more, particularly preferably 110 ° or more from the viewpoint of moisture movement control.

有機膜の形成方法は、メタンやエチレンといった有機モノマーを含むガスを原材料に、プラズマを利用して分解重合させることで形成する有機膜気相成長法であるプラズマ重合法で形成したり、紫外線硬化型樹脂、熱硬化性樹脂などをスピンコート法などで塗布して、塗布後に硬化させて固体膜化するなどの方法をとることもできるが、これらに限定されず適宜適当な方法を用いることができる。   The organic film can be formed by plasma polymerization, which is an organic film vapor deposition method that uses a gas containing an organic monomer such as methane or ethylene as a raw material and decomposes it using plasma. A mold resin, a thermosetting resin, or the like can be applied by spin coating or the like, and can be cured after application to form a solid film. However, the present invention is not limited thereto, and an appropriate method can be used as appropriate. it can.

スピンコート法などで塗布するには、有機層材料を、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラリン、キシレン、アニソール、ジクロロメタン、γブチロラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、THF (テトラヒドロフラン)、PGME(propyleneglycol monomethyl ether)、PGMEA(propyleneglycol monomethyl ether acetate)、乳酸エチル、DMAc(N.N−dimethylacetamide)、MEK(methyl ethyl ketone)、MIBK(methyl isobutyl ketone)、IPA(iso propyl alcohol)、エタノール等の溶媒から選ばれた1種または複数種、に前駆体を溶解し、スピンコートするなどの方法が採用できる。また、無溶媒のコートであればこれら溶媒を採用しなくてもよい。   In order to apply by spin coating or the like, the organic layer material is made of toluene, benzene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, tetralin, xylene, anisole, dichloromethane, γ-butyrolactone, butyl cellosolve, cyclohexane, NMP (N-methyl-2). -Pyrrolidone), dimethyl sulfoxide, cyclohexanone, dioxane or THF (tetrahydrofuran), PGME (propyleneglycol monoethyl ether), PGMEA (propyleneglycol ether ethyl ether), ethyl lactate, DMAc (N.N-dimethyl). , MIBK (methyl isobu yl ketone), IPA (iso propyl alcohol), 1 or more kinds selected from a solvent such as ethanol, to dissolve the precursor, a method such as spin coating can be employed. Further, these solvents may not be employed as long as they are solvent-free coatings.

本実施形態では、封止膜20の構成は有機EL素子100側から外側に向かって無機膜202a/有機膜204(第二有機膜層204b/第一有機膜層204a)/無機膜202bの構成からなるが、これに限られず様々な構成をとることが可能である。   In the present embodiment, the structure of the sealing film 20 is the structure of the inorganic film 202a / organic film 204 (second organic film layer 204b / first organic film layer 204a) / inorganic film 202b from the organic EL element 100 side toward the outside. However, the present invention is not limited to this, and various configurations are possible.

例えば、有機EL素子100側から外側に向かって無機膜202a/有機膜204(第二有機膜層204b/第一有機膜層204a)の複数層/無機膜202bの構成としてもよい。この場合、有機膜204が複数層となることで水分の移動制御がより好適に行われることになる。また、有機EL素子100側から外側に向かって無機膜202a/有機膜204(第二有機膜層204b/第一有機膜層204a)と無機膜202bを複数層とする構成としてもよい。有機膜204の層数に加えて無機膜202bの層数が増加する分、無機膜による水分のバリア効果を得ることができる。   For example, the structure may be a multi-layer / inorganic film 202b of the inorganic film 202a / organic film 204 (second organic film layer 204b / first organic film layer 204a) from the organic EL element 100 side toward the outside. In this case, the movement control of moisture is more suitably performed by forming the organic film 204 into a plurality of layers. Moreover, it is good also as a structure which makes the inorganic film 202a / organic film 204 (2nd organic film layer 204b / first organic film layer 204a) and the inorganic film 202b into multiple layers toward the outer side from the organic EL element 100 side. Since the number of layers of the inorganic film 202b increases in addition to the number of layers of the organic film 204, a moisture barrier effect by the inorganic film can be obtained.

本実施形態において、バリア膜12、封止膜20は、水分から有機EL素子100を保護する保護膜として昨日するだけでなく、有機膜が無機膜に形成されたピンホールや表面凹凸を埋め、表面を平坦化させる。また、無機膜の膜応力を緩和させたりする役割を担う場合もある。   In the present embodiment, the barrier film 12 and the sealing film 20 are not only used as a protective film for protecting the organic EL element 100 from moisture yesterday, but also filled with pinholes and surface irregularities in which the organic film is formed on the inorganic film, Flatten the surface. Also, it may play a role of relaxing the film stress of the inorganic film.

有機EL表示装置Pにおける有機EL素子100、有機TFT50の各層の製造方法は、例えば、印刷方式としては、グラビアコート、グラビアリバースコート、コンマコート、ダイコート、リップコート、キャストコート、ロールコート、エアーナイフコート、メイヤーバーコート、押し出しコート、オフセット、紫外線硬化オフセット、フレキソ、孔版、シルク、カーテンフローコート、ワイヤーバーコート、リバースコート、グラビアコート、キスコート、ブレードコート、スムーズコート、スプレーコート、かけ流しコート、刷毛塗り等の各種印刷方式が適用できる。下層を乾燥被膜としてから、その上にコートを行う他、下層とその上層とをウェット状態で2層重ねてから乾燥させることもできる。   The manufacturing method of each layer of the organic EL element 100 and the organic TFT 50 in the organic EL display device P includes, for example, gravure coating, gravure reverse coating, comma coating, die coating, lip coating, cast coating, roll coating, and air knife as printing methods. Coat, Mayer bar coat, Extruded coat, Offset, UV curable offset, Flexo, Stencil, Silk, Curtain flow coat, Wire bar coat, Reverse coat, Gravure coat, Kiss coat, Blade coat, Smooth coat, Spray coat, Overflow coat, Various printing methods such as brushing can be applied. In addition to coating the lower layer as a dry film, the lower layer and the upper layer can be dried in two layers in a wet state.

<有機EL表示装置の発光態様>
上述の有機EL表示装置Pの発光態様について説明する。
<Light emission mode of organic EL display device>
The light emission mode of the organic EL display device P will be described.

ゲート電極52とソース電極58の間に電圧が印加されると、有機半導体56とゲート絶縁膜54との界面(数nm程度の領域)に正孔が生成する。正孔が生成後、ソース電極58とドレイン電極60間に電圧をかけると正孔を輸送させることができる。一方で、ゲート電極52とソース電極58の間に電圧が印加されないと正孔は輸送されない。このように非導通状態(スイッチがオフの状態)と導通状態(スイッチがオン状態)を利用して、スイッチングを行うことができる。   When a voltage is applied between the gate electrode 52 and the source electrode 58, holes are generated at the interface (region of about several nm) between the organic semiconductor 56 and the gate insulating film 54. When a voltage is applied between the source electrode 58 and the drain electrode 60 after the holes are generated, the holes can be transported. On the other hand, holes are not transported unless a voltage is applied between the gate electrode 52 and the source electrode 58. Thus, switching can be performed using the non-conducting state (the switch is off) and the conducting state (the switch is on).

ソース電極58からホール(正孔)がゲート絶縁膜54を通じて、ドレイン電極60へ供給される。ドレイン電極60を通じて正孔は、有機EL素子100の陽極14へ伝えられる。   Holes (holes) are supplied from the source electrode 58 to the drain electrode 60 through the gate insulating film 54. Holes are transmitted to the anode 14 of the organic EL element 100 through the drain electrode 60.

有機EL素子100において、陽極14から正孔が有機固体層16中の正孔注入層162へと輸送される。輸送された正孔は、正孔輸送層164へと注入される。正孔輸送層164へ注入された正孔は、発光層166へと輸送される。   In the organic EL element 100, holes are transported from the anode 14 to the hole injection layer 162 in the organic solid layer 16. The transported holes are injected into the hole transport layer 164. The holes injected into the hole transport layer 164 are transported to the light emitting layer 166.

また、有機EL素子100において、陰極18から電子が有機固体層16中の電子注入168へと輸送される。輸送された電子は、電子輸送層167へと注入される。輸送された電子は、発光層166へと輸送される。   In the organic EL element 100, electrons are transported from the cathode 18 to the electron injection 168 in the organic solid layer 16. The transported electrons are injected into the electron transport layer 167. The transported electrons are transported to the light emitting layer 166.

輸送された正孔および電子は、発光層166中で再結合する。再結合の際、発せられるエネルギにより、ELによる発光が発生する。この発光は、順に正孔輸送層164、正孔注入層162、陽極14、バリア膜12、基板10を通じて外部へと導出され、その発光を視認することができる。   The transported holes and electrons recombine in the light emitting layer 166. During recombination, light emitted by EL is generated by the energy emitted. This light emission is led out to the outside through the hole transport layer 164, the hole injection layer 162, the anode 14, the barrier film 12, and the substrate 10 in order, and the light emission can be visually recognized.

陰極18にAlが用いられている場合などは、陰極層18と電子輸送層168との界面が反射面となり、この界面で反射され、陽極14側へと進み、基板10を透過して外部へと射出される。したがって、以上のような構成の有機EL素子をディスプレイなどに採用した場合、基板10側が表示の観察面となる。   When Al is used for the cathode 18, the interface between the cathode layer 18 and the electron transport layer 168 becomes a reflection surface, and is reflected at this interface, proceeds to the anode 14 side, passes through the substrate 10, and goes to the outside. Is injected. Therefore, when the organic EL element having the above configuration is employed in a display or the like, the substrate 10 side becomes the display observation surface.

例えば、有機EL表示装置で、フルカラーディスプレイを実現しようとする場合、例えば、RGB各色を発光する有機EL素子を塗り分けにより製造する方式(塗り分け法)、白色発光の単色発光の有機EL素子とカラーフィルタを組み合わせた方式(カラーフィルタ法)、青色発光若しくは白色発光等の単色発光の有機EL素子と色変換層とを組み合わせた方式(色変換法)、単色の有機EL素子であって、有機発光層に電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式(フォトブリーチング方式)などが挙げられるが特に限定されない。   For example, when a full color display is to be realized in an organic EL display device, for example, a method of manufacturing organic EL elements that emit RGB colors by painting (coloring method), an organic EL element that emits white light, and a monochromatic light emitting device. A method combining a color filter (color filter method), a method combining a single color light emitting organic EL element such as blue light emission or white light emission and a color conversion layer (color conversion method), a single color organic EL element, and organic A method for realizing a plurality of light emission by irradiating the light emitting layer with electromagnetic waves (photo bleaching method) or the like is exemplified, but it is not particularly limited.

本実施形態の有機EL表示装置(素子体)では、接触角を第一有機膜層と第二有機膜層とで相違させることで、水分を一定方向に移動させるように制御することができることを見いだした。この制御についてさらなる検討を行った結果、第一有機膜層の接触角を第二有機膜層の接触角よりも小さくすることで、有機膜層に侵入した水分、特に第二有機膜層の端部から侵入した水分は接触角のより小さい第一有機膜層へ向けて移動方向を制御することができる。これにより、より好適に水分などによる素子へのダメージを低減できる保護膜を備えることができる。また、第一有機膜層にOH基などの親水基を含むと、親水基は水分をトラップするので好適である。   In the organic EL display device (element body) of this embodiment, it is possible to control the moisture to move in a certain direction by making the contact angle different between the first organic film layer and the second organic film layer. I found it. As a result of further studies on this control, by making the contact angle of the first organic film layer smaller than the contact angle of the second organic film layer, moisture that has penetrated into the organic film layer, particularly the edge of the second organic film layer, is obtained. Moisture that has entered from the portion can be controlled in the direction of movement toward the first organic film layer having a smaller contact angle. Thereby, the protective film which can reduce the damage to the element by moisture etc. more suitably can be provided. In addition, when the first organic film layer includes a hydrophilic group such as an OH group, the hydrophilic group traps moisture.

上記実施形態では、説明の便宜上バリア膜12について説明したがこれに限られることなく保護膜一般に適用することができる。勿論上記実施形態における封止膜20に用いてもよく、これに限られることなく、有機太陽電池やディスプレイに用いる素子一般を備える素子体の保護膜として使用できる。素子体たるディスプレイは、有機EL表示装置のみに限られず、半導体レーザ、ディスプレイ一般、例えば、液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、電子ペーパー、トナーディスプレイなどあってもよく、素子はこれらに含まれるトランジスタ一般(例えばCNT−FETなど)、ダイオード、キャパシタ、化合物半導体などの回路素子一般などを含むものである。   In the above embodiment, the barrier film 12 has been described for convenience of explanation, but the present invention is not limited to this and can be applied to general protective films. Of course, you may use for the sealing film 20 in the said embodiment, It can use as a protective film of an element body provided with the element general used for an organic solar cell and a display, without being restricted to this. The display as the element body is not limited to the organic EL display device, but may be a semiconductor laser, a display in general, for example, a liquid crystal display, an electrophoretic display, an electronic paper, a toner display, etc. (For example, CNT-FET), diodes, capacitors, general circuit elements such as compound semiconductors, and the like.

なお、上記実施形態では、保護により好適であることからバリア膜12、封止膜20を用いたがこれらのうちいずれか一方を省略することもできる。   In the above embodiment, the barrier film 12 and the sealing film 20 are used because they are more suitable for protection, but either one of them can be omitted.

背景技術における有機EL表示装置の保護膜付近における模式的な断面説明図である。It is typical sectional explanatory drawing near the protective film of the organic electroluminescence display in background art. 本実施形態における有機EL表示装置の保護膜付近における模式的な断面説明図である。It is typical sectional explanatory drawing near the protective film of the organic electroluminescence display in this embodiment. 本実施形態における有機EL表示装置の保護膜付近における模式的な断面説明図である。It is typical sectional explanatory drawing near the protective film of the organic electroluminescence display in this embodiment. 本実施形態における有機EL表示装置の保護膜付近における模式的な断面説明図である。It is typical sectional explanatory drawing near the protective film of the organic electroluminescence display in this embodiment. 本実施形態における有機EL表示装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the organic electroluminescence display in this embodiment. 本実施形態における保護膜の断面図である。It is sectional drawing of the protective film in this embodiment. 本実施形態における保護膜の断面図である。It is sectional drawing of the protective film in this embodiment. 本実施形態における有機EL表示装置の有機EL素子付近の模式的な拡大図である。It is a typical enlarged view near the organic EL element of the organic EL display device in the present embodiment. 本実施形態における有機EL表示装置の有機TFT付近の模式的な拡大図である。It is a typical enlarged view near organic TFT of the organic electroluminescence display in this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 基板
12 バリア膜(保護膜)
14 陽極
16 有機固体層
18 陰極
20 封止膜(保護膜)
50 有機TFT
100 有機EL素子
P 有機EL表示装置
10 Substrate 12 Barrier film (protective film)
14 Anode 16 Organic Solid Layer 18 Cathode 20 Sealing Film (Protective Film)
50 Organic TFT
100 Organic EL element P Organic EL display device

Claims (8)

保護膜と前記保護膜によって保護された素子とを含む素子体であって、
前記保護膜は少なくとも有機膜を備え、
前記有機膜は第一有機膜層と第二有機膜層とを含み、
前記第一有機膜層は、前記第二有機膜層よりも接触角が小さく、
前記第二有機膜層は前記第一有機膜層よりも前記素子側に近い位置に形成されてなる素子体。
An element body including a protective film and an element protected by the protective film,
The protective film comprises at least an organic film,
The organic film includes a first organic film layer and a second organic film layer,
The first organic film layer has a smaller contact angle than the second organic film layer,
The element body in which the second organic film layer is formed at a position closer to the element side than the first organic film layer.
請求項1に記載の素子体であって、
前記保護膜は、前記第一有機膜層よりも素子に遠い側と前記第二有機膜層側よりも素子に近い側とのうち少なくとも一方に無機膜が備えられる素子体。
The element body according to claim 1,
The protective film is an element body in which an inorganic film is provided on at least one of a side farther from the element than the first organic film layer and a side closer to the element than the second organic film layer side.
請求項2に記載の素子体であって、
前記無機膜は、SiNx、SiOxNy、SiOx、Alの酸化膜のうち少なくとも一種を含んでなる素子体。
The element body according to claim 2,
The inorganic film is an element body including at least one of SiNx, SiOxNy, SiOx, and Al oxide films.
請求項1から3のいずれか1つに記載の素子体であって、
前記第一有機膜層はポリビニルアルコール、セルロース、澱粉のうち少なくとも一種を含んでなる素子体。
The element body according to any one of claims 1 to 3,
The first organic film layer is an element body including at least one of polyvinyl alcohol, cellulose, and starch.
請求項1から4のいずれか1つに記載の素子体であって、
前記第一有機膜層の接触角が40°以下である素子体。
The element body according to any one of claims 1 to 4,
The element body whose contact angle of said 1st organic film layer is 40 degrees or less.
請求項1から5のいずれか1つに記載の素子体であって、
前記第二有機膜層は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンのうち少なくとも一種を含んでなる素子体。
The element body according to any one of claims 1 to 5,
The second organic film layer is an element body including at least one of acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, polystyrene, polyethylene, and polypropylene.
請求項1から6のいずれか1つに記載の素子体であって、
前記第二有機膜層の接触角が100°以上である素子体。
The element body according to any one of claims 1 to 6,
The element body whose contact angle of said 2nd organic film layer is 100 degrees or more.
請求項1から7のいずれか1つに記載の素子体であって、
前記素子が有機EL素子である素子体。
The element body according to any one of claims 1 to 7,
An element body in which the element is an organic EL element.
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