JP2011138669A

JP2011138669A - 電界発光表示装置

Info

Publication number: JP2011138669A
Application number: JP2009297288A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Iwakura; 靖岩倉; Tsutomu Ikeda; 勉池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2011-07-14

Abstract

【課題】表示領域部の面積に比して表示領域外部の面積が狭められ、かつ表示面全域にわたって表示像歪みのない電界発光表示装置を提供する。
【解決手段】第一樹脂層２４と無機層２５との界面は、複数の電界発光素子２０の発光面に沿った平坦部１ｃ、及び面方向外方へ向けて下り傾斜した傾斜部１ｄを有し、傾斜部１ｄは複数の電界発光素子２０の表示領域部１ａと一部重複しており、第二の基材２７の光取り出し側面は電界発光素子２０の発光面に沿っている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ等に用いられる電界発光表示装置の封止構造の改良に関する。

近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光装置などの電界発光表示装置は、モバイル電子機器への適用が進められており、装置の軽薄化が図られている。この電界発光素子に用いられる有機化合物は酸素や水分によるダメージを受けやすく、発光素子を外気から遮断するための封止構造が重要となる。そこで、従来の電界発光表示装置では、例えば、装置の軽薄化を促進するために、発光素子を薄層で密閉して素子への水分の透過及び浸入を防止する封止構造が採用されている（特許文献１参照）。

図４は、従来の電界発光表示装置の構成例を模式的に示す概略断面図である。図４に示すように、電界発光表示装置４は第一の基材７１の上に第一電極７８ａ、発光層を含む有機化合物層８１、第二電極８２、第一無機層８３、第一樹脂層８４、無機層８５、第二樹脂層８６及び第二の基材８７がこの順で積層される。

電界発光素子８０は、各素子毎に薄層トランジスタ（ＴＦＴ）７２を介して、接続配線７３ａ、７３ｂ、及び各素子と外部駆動装置との接続配線７３ｃと接続されている。接続配線７３ａと７３ｂの一部、７３ｃの全域は表示領域外部４ｂへ引き回されている。電界発光素子８０の点滅は、接続配線７３ａ、７３ｂ、７３ｃを通じて信号及び電力の供給と、ＴＦＴ７２のスイッチングで制御される。

図４において、電界発光表示素子８０は、第一無機層８３と、第一樹脂層８４と、無機層８５で覆われている。これら第一無機層８３、第一樹脂層８４及び無機層８５は発光素子８０を封止して、発光素子８０への水分の透過及び浸入を防いでいる。上記封止構造は、吸湿材を搭載した缶やガラスを凹状に形成した気密板で電界発光素子を密封する方法に比べて、電界発光表示装置４を軽薄化することができる。

また、第二樹脂層８６は無機層８５と第二の基材８７とを接合している。さらに第二の基材８７は第二樹脂層８６を覆っている。これら第二樹脂層８６及び第二の基材８７は、機械的な強度に対して脆弱な第一無機層８３と、第一樹脂層８４と、無機層８５が直接外界に接触することを防いでいる。

なお、図４において、７６ａ〜７６ｃはコンタクトホール、７８ｂは導電層、８８は電界発光素子の光束である。

特開２００６−２４４２１号公報

ところで、従来の電界発光表示装置４は液晶表示装置等の既存の表示装置と比較して、視認性や表色空間の大きさ、省消費電力に優れる。そのため電界発光表示装置は、携帯電話、デジタルカメラ、携帯可能なコンピューターやワードプロセッサー、携帯音響機器等の小型電子機器への搭載に適している。

このような小型電子機器の筐体中に表示領域部の面積が大きな表示装置を搭載する場合、表示領域外部４ｂの面積を狭めた設計が採られる。

図５は、図４の構成に対して表示領域外部４ｂの面積を狭めた設計を適用した電界発光表示装置の構成例である。図５の電界発光表示装置４の構成で、図４の構成と同様に、第一樹脂層８４と無機層８５との界面の傾斜部４ｄが表示領域部４ａに重複しないように狭める場合、傾斜部４ｄの傾きが急峻になる。その結果、傾斜部４ｄ上の無機層８５に加わる膜応力が集中して、傾斜部４ｄ上の無機層８５の割れや、傾斜部４ｄでの第一樹脂層８４と無機層８５との界面剥離が生じやすい。これら無機層８５の割れや、第一樹脂層８４と無機層８５との界面剥離は、電界発光素子８０への水分浸入による発光性能の消失をもたらす。

このように電界発光素子を防湿層で密閉する構成において、第一樹脂層８４の傾斜部４ｄが表示領域部４ａに重複せぬように狭める場合、無機層８５に加わる膜応力が集中して防湿性が損なわれるという問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑み、電界発光素子に対する防湿性を損なうことなく、表示領域部の面積に比して表示領域外部の面積が狭められ、かつ表示面全域にわたって表示像歪みのない電界発光表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく成された本発明の構成は以下の通りである。

即ち、本発明に係る電界発光表示装置は、
第一の基材と、
上記第一の基材の上に複数配置され、第一電極、発光層を含む有機化合物層及び第二電極の順で積層される電界発光素子と、
上記電界発光素子上に順次積層される第一樹脂層、無機層、第二樹脂層及び第二の基材と、
を少なくとも備える電界発光表示装置であって、
上記第一樹脂層と上記無機層との界面は、上記複数の電界発光素子の発光面に沿った平坦部、及び面方向外方へ向けて下り傾斜した傾斜部を有し、
上記傾斜部は表示領域部と一部重複しており、
上記第二の基材の光取り出し側面は上記電界発光素子の発光面に沿っていることを特徴とする電界発光表示装置である。

本発明によれば、電界発光素子に対する防湿性を損なうことなく、表示領域部の面積に比して表示領域外部の面積が狭められ、かつ表示面全域にわたって表示像歪みのない電界発光表示装置を提供することができるという優れた効果を奏する。

第１の実施形態の電界発光表示装置を模式的に示す概略断面図である。第１の実施形態の電界発光表示装置の断面構造の一部の拡大模式図である。第２の実施形態の電界発光表示装置を模式的に示す概略断面図である。従来の電界発光表示装置の構成例を模式的に示す概略断面図である。図４の構成例に対して表示領域外部の面積を狭めた電界発光表示装置を示す概略断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。

〔第１の実施形態〕
まず、図１及び図２を参照して、本発明に係る電界発光表示装置の第１の実施形態の構成について説明する。図１は、第１の実施形態の電界発光表示装置を模式的に示す概略断面図である。図２は、第１の実施形態の電界発光表示装置の断面構造の一部の拡大模式図である。

図１に示すように、本実施形態の電界発光表示装置１は、基板１０の上に複数配置された電界発光素子２０と、この素子２０上に順次積層される第一樹脂層２４、無機層２５、第二樹脂層２６及び第二の基材２７と、を少なくとも備えている。また、電界発光素子２０は、基板１０上に、発光層を含む有機化合物層２１と、第二電極２２と、がこの順で積層されて形成されている。

本実施形態の電界発光表示装置１を平面的に見ると、表示領域部１ａと、その周辺の表示領域外部１ｂとで構成されている。

基板１０は、第一の基材１１と、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）１２と、半導体保護層１４と、平坦化層１５と、光反射層１７ａと、第一電極１８ａと、画素間分離膜１９と、からなる。

なお、ＴＦＴ１２は半導体保護層１４に埋め込まれているが、その一部はコンタクトホール１６ａを介して半導体保護層１４から露出している。

平坦化層１５は、第一の基材１１上のＴＦＴ１２、接続配線１３ａ〜１３ｃや半導体保護層１４を形成したときに生じる凹凸を平坦化するため設けられている。平坦化層１５の材料としては、例えば、フォトニーズ（東レ株式会社の商品名）、オプトマー（ＪＳＲ株式会社の商品名）、Ｖ−２５９ＰＡ（新日鐵化学株式会社の商品名）等のオリゴマー材料が挙げられるが、これらに限定されない。本実施形態の平坦化層１５は、オリゴマー材料をスピンコート法で、第一の基材１１からＴＦＴ１３及び半導体保護層１４、ゲート、ソース、ドレインの各電極まで積層された基板に塗布して、オリゴマー材料を焼成・硬化することにより形成される。

光反射層１７ａは、平坦化層１５上に、電界発光表示装置１の画素に対応する箇所に設ける。光反射層１７ａの構成材料としては、例えば、銀、アルミニウム、マグネシウム、珪素、クロム等の金属単体あるいは該金属を主成分とする合金が挙げられる。さらに、誘電体多層膜に適用される酸化物及びフッ化物（例えば、ＴｉＯ₃、ＳｉＯ₂、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂）等が挙げられるが、これらに限定されない。光反射層１７ａを形成する際は、この光反射層１７ａとなる薄膜を平坦化層１５上に成膜した後、フォトレジスト等で画素に対応する箇所を被覆して、エッチング等によって光反射層１７ａの形状を加工して得る。

第一電極１８ａは光反射層１７ａ及び平坦化層１５上に設けられる。また第一電極１８ａは、コンタクトホール１６ａを介してＴＦＴ１２と電気接続されている。第一電極１８ａの材料としては、例えば、可視波長域の透過性をもち、かつ電気抵抗の低い金属酸化物等の電極材料が用いられる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等が挙げられるが、これらに限定されない。第一電極１８ａは、例えば、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の気相成長法による成膜法を採ることができる。また、第一電極１８ａの膜厚は特に制約がない。

画素間分離層１９は、電界発光素子２０において平坦化層１５の上、第一電極１８ａの端部を覆い取り囲んで設けられる。画素間分離層１９は第一電極１８ａと第二電極２２とに挟まれて物理的接触を防ぐだけでなく、電気的絶縁も行う。画素間分離層１９は発光層を含む有機化合物層２１の発光を妨げる水分及びガスの含有や発生が小さい材料が好ましい。

画素間分離層１９の材料としては、例えば、有機材料ではアクリル樹脂やポリイミド樹脂、無機材料では酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素が挙げられるが、これらに限定されない。有機材料である場合は、画素間分離層１９は溶媒に溶解されたオリゴマーまたは高分子、あるいは自身が液状体のオリゴマーを乾燥あるいは化学反応で硬化して得る。その際、画素間分離層１９は、例えば、スピンコートやロールコーター等の手段で成膜して、フォトリソグラフィー技術等の手段で層形状を加工する。一方、無機材料である場合は、画素間分離層１９は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の気相成長法で成膜して、フォトリソグラフィー技術等の手段で層形状を加工する。

発光層を含む有機化合物層２１は、画素毎の第一電極１８ａの全域を覆って設けられる。発光層を含む有機化合物層２１は、少なくとも発光層を含んでいればよく、その層構成について制約はない。

第二電極２２は、画素間分離層１９、発光層を含む有機化合物層２１及びコンタクトホール１６ｂ上の導電層１８ｂを覆って設けられる。第二電極２２は、第一電極１８ａと同様に可視波長域の透過性をもち、かつ電気抵抗の低い金属酸化物等の電極材料が用いられる。具体的には、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等が挙げられるが、これらに限定されない。第二電極２２は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の気相成長法で形成できる。

ここで、上記電界発光素子２０としては、自発光型の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子が挙げられるが、電界発光を生じる素子であればこれに限定されない。有機ＥＬ素子は、陰極から電子を、陽極からホール（正孔）を有機化合物層に注入し、有機化合物層中の発光層で励起子を生成させ、これら励起子が基底状態にもどる際に光が放出される原理を利用している。有機化合物層２１は、一層で構成されてもよいし、複数の層で構成されてもよく、有機ＥＬ素子の発光機能を考慮して適宜選択することができる。有機化合物層２１を構成する層は、具体的には、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層等が挙げられる。これらの層の構成材料としては、公知の化合物を使用することができる。

本実施形態の電界発光表示装置１において、第一無機層２３は後述する無機層２５と共に、電界発光素子２０への水分を防ぐ防湿層として機能する。第一無機層２３の構成材料としては、可視波長域の透過性をもち、膜欠陥がなく緻密性の高い無機材料が用いられる。具体的には、例えば、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等が挙げられるが、これらに限定されない。第一無機層２３は、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の気相成長法により成膜することができる。

第一樹脂層２４は、画素間分離層１９や第二電極２２の表面形状を擦って生じる第一無機層２３の凹凸を平坦化して、無機層２５の欠陥低減と膜緻密化に伴う膜応力を緩和する目的で挿入される。第一樹脂層２４の材料としては、可視波長域の透過性をもち、かつ樹脂層の成膜及び硬化工程、樹脂層硬化後に放出あるいは含有する水分量が少ない材料が望ましい。具体的には、例えば、エポキシ樹脂が挙げられるが、これに限定されない。第一樹脂層２４は、例えば、印刷法やディスペンサ等で所望の領域に成膜することができる。

本発明の特徴は、図１に例示した電界発光表示装置１の構成において、第一樹脂層２４と無機層２５との界面の傾斜部１ｄの一部が表示領域部１ａ内に入り込んだ構成である。即ち、第一樹脂層２４と無機層２５との界面は、複数の電界発光素子２０の発光面に沿った平坦部１ｃ、及び面方向外方へ向けて下り傾斜した傾斜部１ｄを有している。この傾斜部１ｄの一部が表示領域部１ａへと入り込んで一部重複することにより、この傾斜部１ｄにおける傾斜角を緩やかにすることができる。その結果、第一樹脂層２４と無機層２５との界面は、無機層２５の割れや、第一樹脂層２４と無機層２５との界面剥離を起こすことなく、電界発光素子２０に対する十分な防湿性が得られる。

本実施形態の電界発光表示装置１において、第一樹脂層２４と無機層２５との界面の傾斜域１ｄの一部に入り込んだ表示領域部１ａでの表示像の歪みは以下のように見積もられる。

図２は、図１において表示領域部１ａかつ第一樹脂層２４の傾斜部１ｄと重複する領域に位置する画素近傍を拡大して表している。図２中の３２は第一樹脂層２４の傾斜部直下に位置する画素中心から出て、かつ発光面に対する法線を示す。図２中の３３は第一樹脂層２４の傾斜部直下に位置する画素中心から出て、かつ無機層２５と第二樹脂層２６の界面より光取り出し側において、法線３２と平行に進む光線を示す。図２中の３４は光線３３が通過する傾斜部１ｄの第一樹脂層２４の厚さΔｄ₁を示す。

ここで表示像の歪み量Ｗ（図中３１）は、法線３２と、光線３３との距離として定義する。表示像の歪み量Ｗ（図中３１）と、第一樹脂層２４の傾斜部１ｄが成す傾斜角θ_s（図２中３５）と、傾斜部１ｄでの第一樹脂層の膜厚Δｄ₁（図２中３４）と、第一樹脂層２４及び第二樹脂層２６の各屈折率をｎ₁、ｎ₂とするとき、下記式１で表される。

上記式１から表示像の歪み量Ｗは、Δｄ₁及びθ_sが小さい程、第一樹脂層及び第二樹脂層の各屈折率がｎ₁、ｎ₂が近似する程、小さくなる。

ところで、表示像の歪み量Ｗはある値を下回ると、像の観察者に対して歪みとして認識されない。歪みとして認知されないＷの上限値Ｗ_limは、一般成人が物体に対して肉眼で合焦できる人−物体間の最短距離を１０ｃｍ、一般成人の視力を１．０と見なす場合に、Ｗ_lim≒２９μｍと導かれる。

本発明者は図１に例示した構成に対して、表示像の歪み量Ｗを見積り、ＷがＷ_limに対して十分小さい大きさであることを見出した。したがって、本発明の構成を採ることにより、表示領域外部１ｂの面積を狭めて、かつ表示領域１ａにおける像の歪みがない電界発光表示装置１を提供することができる。

再び、図１を参照して、無機層２５は、第一無機層２３と共に、電界発光素子２０への水分の浸入を防ぐ防湿層として機能する。無機層２５の構成材料及び成膜方法は、第一無機層２３で例示した構成材料及び成膜方法を採り得る。

第二樹脂層２６は、第二無機層２５と後述する第二の基材２７とを接合する。第二樹脂層２６は、可視波長域の透過性をもつ。第二樹脂層２６は材料組成に対する制約はなく、例えば、アクリルあるいはメタクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が適用可能である。また、第二樹脂層２６は、上記の樹脂単独で第一樹脂層２４の材料に対して類似の屈折率波長分散が得られない場合、上記の樹脂に可視波長未満の粒径を有する無機物粉体等を添加して、所望の屈折率波長分散を得てもよい。

第二の基材２７は可視波長域の透過性をもち、この第二の基材２７の光取り出し側界面は、電界発光素子の発光面に沿っている。第二の基材２７は外力に対して電界発光素子２０及び第一無機層２３、第一樹脂層２４、無機層２５を保護し得る剛性を有する材料が望ましい。具体的には、例えば、ガラス、アクリル樹脂などのプラスチックが挙げられるが、これらに限定されない。第二の基材２７は、電界発光表示装置１に対して入出する光の変調機能を有していてもよい。具体的には、第二の基材２７に、例えば、レンズ、プリズム、回折格子、ホログラフィー、散乱体等を搭載して、電界発光表示装置１に対して入出する光の進行方向、強度制御を行ってもよい。また、第二の基材２７に対して反射防止層及び構造を形成したり、赤外、可視、紫外波長の特定帯域に対して遮断及び吸収する層や材料添加を行ってもよい。

以上説明したように、第１の実施形態の電界発光表示装置１によれば、第一樹脂層２４と無機層２５との界面は、複数の電界発光素子２０の発光面に沿った平坦部１ｃ、及び面方向外方へ向けて下り傾斜した傾斜部１ｄを有している。この傾斜部１ｄは上記電界発光素子２０の表示領域部１ａ側へ入り込んで一部重複している。さらに、第二の基材２７の光取り出し側面は上記電界発光素子２０の発光面に沿っている。

したがって、第一樹脂層２４と無機層２５との界面の傾斜部１ｄにおける傾斜角を、無機層２５の割れや、第一樹脂層２４と無機層２５との界面剥離を起こさない程度の緩やかさにすることができ、電界発光素子２０に対する十分な防湿性を得ることができる。また、第一樹脂層２４の傾斜部直下に位置する画素から生じた表示像の歪みは、電界発光表示装置１の観察者が認知し得る歪みに比較して十分小さい。

よって、電界発光素子２０に対する防湿性を損なうことなく、表示領域部１ａの面積に比して表示領域外部１ｂの面積が狭められ、かつ表示面全域にわたって表示像歪みのない電界発光表示装置を提供することができるものである。

〔第２の実施形態〕
次に、図３を参照して、本発明に係る電界発光表示装置の第２の実施形態の構成について説明する。図３は、第２の実施形態の電界発光表示装置を模式的に示す概略断面図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素については同一符号を付して説明する。

第２の実施形態の電界発光表示装置３は、電界発光素子２０、第一無機層２３、第一樹脂層２４、無機層２５及び第二樹脂層２６は、第１の実施形態の構成を踏襲している。

第２の実施形態の電界発光表示装置３は、図１の第二の基材２７に相当する位置に広帯域円偏光子４０を搭載している。円偏光子４０は、粘着材４２を介して、直線偏光子４３がポリオレフィン系樹脂延伸フィルムからなる広帯域四分の一位相子４１と貼り合わされて構成されている。このように、図１の第二の基材２７に相当する位置に、例えば、偏光子、位相子またはコレステリック液晶等の偏光部材を搭載して、電界発光表示装置４１に対して入出する光の偏光制御を行ってもよい。

第２の実施形態の電界発光表示装置３は、第１の実施形態の電界発光表示装置１と基本的に同様の作用効果を奏する。特に、第２の実施形態の電界発光表示装置３では、図１の第二の基材２７に相当する位置に広帯域円偏光子４０を搭載しているので、入出する光の偏光制御を行うことができるという特有の効果を奏する。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、上記実施形態とは異なる種々の態様で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、アクティブ・マトリクス型の電界発光表示装置について説明したが、パッシブ・マトリクス型の電界発光表示装置に適用してもよい。

以下、実施例を挙げて、本発明に係る電界発光表示装置をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

〔実施例１〕
実施例１では、図１及び図２を参照して、第１の実施形態の電界発光表示装置１に対応する具体的な製造方法を工程順に説明する。

［工程１：ＴＦＴ及び絶縁保護層の形成］
ガラス等からなる第一の基材１１上にＴＦＴ１２及び接続配線１３ａ〜１３ｃを形成した後、ＴＦＴ１２の上部以外の部分を埋めるように、半導体保護層１４を形成する。ここでＴＦＴ１２、接続配線１３ａ〜１３ｃ及び半導体保護層１４の形成方法としては、公知の方法を採用することができる。

［工程２：平坦化層の形成］
次に、ＴＦＴ１２、接続配線１３ａ〜１３ｃ及び絶縁層１４を覆うように平坦化層１５となる薄膜を形成する。平坦化層１５となる薄膜はオリゴマー材料をスピンコート法で工程１の処置を施した基材上に塗布した後、このオリゴマー材料を焼成・硬化することにより形成される。この平坦化層１５の焼成・硬化後に、平坦化層１５の表面を水洗し、１Ｐａ以下の減圧環境下で保管する。

［工程３：コンタクトホールの形成］
ＴＦＴ１２と反射層１７ａ及び第一電極１８ａ、並びに外部電極と電界発光表示装置の外部電源との通電を図るため、平坦化層１５にコンタクトホール１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを形成する。具体的には、まず平坦化層１５上にフォトレジストをスピンコート法により１μｍの厚さで成膜する。次に、このフォトレジスト層に対して、コンタクトホール１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを配置する部位が開口部となるように露光並びに現像処理を行う。このように形成したフォトレジスト層をマスクとし、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）により、平坦化層１５へのドライエッチング処理を行い、その後フォトレジスト層を除去する。

［工程４：光反射層及びコンタクトホール金属層の形成］
コンタクトホール１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを形成した後、光反射層１７ａ及びコンタクトホール金属層１７ｂ及び１７ｃを所望の位置に所望の形状で形成する。具体的には、まずスパッタ法によりアルミニウム及び珪素合金からなる金属層を形成する。金属層の膜厚は特に限定されないが、好ましくは１００ｎｍ程度である。次に、金属層上にフォトレジストをスピンコート法により１μｍの厚さで成膜する。このフォトレジスト層に対して、光反射層１７ａ、コンタクトホール金属層１７ｂ及び１７ｃを配置する部位が被覆部となるよう露光並びに現像処理を行う。続いて、ウェットエッチングで、光反射層１７ａ、コンタクトホール金属層１７ｂ及び１７ｃの形状を形成して、その後フォトレジスト層を除去する。

［工程５：第一電極及び導電層の成膜］
光反射層１７ａを形成した後、第一電極１８ａ並びに導電層１８ｂを成膜する。第一電極１８ａ並びに導電層１８ｂは、平坦化層１５、光反射層１７ａ、コンタクトホール金属層１７ｂ及び１７ｃ上を覆って成膜する。本実施例では、第一電極１８ａ並びに導電層１８ｂはインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を用い、膜厚は１４０ｎｍとした。次に、ＩＴＯを成膜した基板上にフォトレジストをスピンコート法により１μｍの厚さで成膜する。次に、画素並びにドレイン電極が露出したコンタクトホール１６ａの直上部分に、上記のフォトレジスト層が残るよう露光及び現像処理を行う。その後、フォトレジスト層をマスクとして、ＩＴＯ層のエッチングを行う。最後に、フォトレジスト層を除去して、所望の形状の第一電極１８ａ並びに導電層１８ｂを得る。

［工程６：画素間分離層の形成］
平坦化層１５及び第一電極１８ａの上に、ポリイミド樹脂を１．６μｍの厚さに成膜する。次に、上記基板上にフォトレジストを塗布後、画素間分離層１９の領域に相当する部位のフォトレジストを残して現像する。その後、ウエットプロセスを用いて、フォトレジストで被覆されていない部位のポリイミド層を除去して、画素間分離層１９を形成する。最後に、画素間分離層１９の領域を被覆しているフォトレジストを除去する。

なお、画素間分離層１９は、本実施例ではポリイミド樹脂を用いているが、電気絶縁性をもつ材料であれば他の有機あるいは無機材料を用いてもよい。

［工程７：発光層を含む有機層の形成］
発光層を含む有機化合物層２１を形成する。具体的には、以下に示す方法で形成するが、本発明はこれに限定されない。

まず第一電極１８ａの上に下記化学式（１）に示される化合物を成膜して、正孔輸送層を形成する。

次に、ホストである下記化学式（２）に示される化合物、及びドーパントである化学式（３）に示される化合物を共蒸着して発光層を形成する。

次に、２，９−ビス［２−（９，９’−ジメチルフルオレニル）］−１，１０−フェナントロリンを成膜して電子輸送層を積層する。その後、Ａｌ及びＬｉを共蒸着して電子注入層を形成する。

以上のようにして正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層がこの順に積層してなる発光層を含む有機化合物層２１が形成される。

発光層を含む有機化合物層２１は発光領域ごとに発光色が異なるように有機化合物層を塗り分けて成膜してもよい。このとき、各発光領域における発光層から発する光の発光色が、光の三原色（赤、緑及び青の組）であると、フルカラーの電界発光表示装置１を製造することが可能となる。

［工程８：第二電極の成膜］
次に発光層を含む有機化合物層２１上に第二電極２２を形成する。本実施例において、第二電極２２の構成材料は、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透光性を有する電極材料である。ここで、第二電極２２となる薄膜を形成する方法としては、スパッタ法、真空蒸着法等の公知の方法を採用することができる。

［工程９：第一無機層の成膜］
工程８における第二電極２２の成膜域を覆うように、第一無機層２３をＶＨＦプラズマＣＶＤ法で作製する。具体的には、まず膜形成装置の放電炉の基板ホルダーに第二電極２２まで堆積し終えた電界発光素子２０を置く。次に、放電炉の圧力を１×１０^-3Ｐａ台に真空引きした後、シランガス２０ｓｃｃｍ、窒素ガス１０００ｓｃｃｍ、水素ガス１０００ｓｃｃｍを各々供給して、反応空間圧力を１００Ｐａに制御する。

そして、６０ＭＨｚ高周波電力４００Ｗを高周波電極に供給し、電界発光素子２０上に窒化珪素膜を１０００ｎｍ堆積形成する。

［工程１０：第一樹脂層の成膜］
電界発光素子２０に第一樹脂層２４をスクリーン印刷法にて成膜する。具体的には、まず平坦なステンレス定盤上に第一無機層２４が成膜された電界発光素子２０を配置する。このステンレス定盤には排気孔が孔径１ｍｍ、孔間１ｃｍ毎正方に配設されており、排気孔は真空ポンプに繋っている。第一無機層２３上に第一樹脂層２４を成膜するため、ステンレス定盤上に穿たれた排気口と接続された真空ポンプを動作させて、電界発光素子２０が形成された基板１０をステンレス定盤上に固定する。

次に、第一樹脂層２４の成膜域に対応する開口部を有する版を、工程９の処置を施した基板に近接させる。続いて熱硬化性一液エポキシ樹脂を第一無機層２３が成膜された電界発光素子上に版を介して印刷する。本実施例で用いた熱硬化性一液エポキシ樹脂は、表に示す屈折率の波長依存性を有する。なお、版の開口部及び第一樹脂層２４の成膜域は、第一無機層２３の成膜域をはみ出ない。

前記の第一樹脂層を印刷した基板を露点−７０℃以下、１５０Ｐａ以下の乾燥窒素雰囲気下にある雰囲気で満たされたグローブボックス内に移動する。同グローブボックス内で第一樹脂層２４を成膜した基板を、ホットプレート上に該基板温５０℃で１５分間静置後、該基板温１２０℃で４５分静置してエポキシ樹脂を硬化、第一樹脂層２４を成膜した基板を得る。

［工程１１：無機層の成膜］
工程１０における第一樹脂層２４の成膜域を覆うように、工程９と同様に、無機層２５をＶＨＦプラズマＣＶＤ法で作製する。具体的には、まず膜形成装置の放電炉の基板ホルダーに、第一樹脂層２４まで成膜した電界発光素子２０を置く。次に、放電炉の圧力を１×１０^-3Ｐａ台に真空引きした後、シランガス５０ｓｃｃｍ、アンモニアガス２００ｓｃｃｍ、水素ガス１０００ｓｃｃｍを各々供給して、反応空間圧力を１００Ｐａに制御する。そして、６０ＭＨｚ高周波電力を８００Ｗに設定して高周波電極に供給し、電界発光素子上に窒化珪素膜を１０００ｎｍ堆積形成する。

［工程１２：第二樹脂層の成膜及び第二の基材の接合］
電界発光表示素子に第二樹脂層２６を成膜する。この第二樹脂層２６の成膜方法は工程１０の成膜方法を踏襲する。具体的には、まず平坦なステンレス定盤上に工程１１を経た基板を配置する。ステンレス定盤の表面は排気孔が穿たれ、この排気孔を通じて真空ポンプに繋げられている。第二樹脂層２６の成膜作業中は真空ポンプを動作させて、工程１１を経た基板はステンレス定盤に吸着される。次に、第二樹脂層２６の成膜域に対応する開口部を有する金属版を電界発光素子に近接させる。続いてアクリル樹脂を無機層２５が成膜された電界発光素子に金属版上から印刷する。本実施例で用いたアクリル樹脂は、波長λ＝４５０、５５０及び６５０ｎｍ毎に、下記表１に示す屈折率を有する。

第二樹脂層２６を印刷した基板を露点−７０℃以下、１５０Ｐａ以下の乾燥窒素雰囲気下にある雰囲気で満たされたグローブボックス内に移動する。次に第二樹脂層２６が成膜された基板と第二の基材２７との接触部を、ゴムローラーとステンレス定盤で挟持する。このとき、該基板と第二の基材２７との接触部の押圧を０．５ＭＰａに保つ。次に、ゴムローラーの送り方向を該基板と第二の基材２７との接触部側から非接触部側に向け、押圧０．５ＭＰａを保ちつつ圧延を加えて、該基板上に第二の基材２７を貼合する。該基板をグローブボックスから取り出し、清浄な恒温槽中に大気圧下、７０℃、２時間静置してアクリル樹脂を硬化、第二樹脂層２６及び第二の基材２７を成膜した電界発光表示装置１を得る。

以上の工程で作製された電界発光表示装置１において、第一樹脂層２４の傾斜部１ｄが成す傾斜角θ_sは３０°である。また、平坦部１ｃでの第一樹脂層の膜厚ｄ₁は２０μｍ、表示領域部１ａかつ第一樹脂層２４の傾斜部１ｄでの第一樹脂層２４の膜厚Δｄ₁は１０μｍである。

本実施形態の電界発光表示装置１を点灯して第一樹脂層２４の傾斜部１ｄにおける表示像の歪みＷを光学顕微鏡による撮像により計測したところ、波長λ＝４５０、５５０及び６５０ｎｍ毎に、検出限界以下であった。

この電界発光表示装置１を、温度の変動周期が−３０℃に３０分、８５℃に３０分である熱衝撃環境に投入する。熱衝撃環境１００周期毎に電界発光表示装置１を室温環境に取り出して、無機層２５の状態を評価したところ、熱衝撃環境通算５００周期後も層の割れや層の剥離は認められなかった。

〔実施例２〕
実施例２では、図３を参照して、第２の実施形態の電界発光表示装置３に対応する具体的な製造方法を説明する。

実施例２の電界発光表示装置３は、図１の第二の基材２７として円偏光子４２を接合している。具体的には、上記工程１から１１及び工程１２の第二樹脂層２６の成膜まで実施例１の内容を踏襲する。さらに、実施例１の工程１２における第二の基材２７を円偏光子４０に置き換えて電界発光表示装置３を作製する。

円偏光子４０は、直線偏光子４３が粘着材４２を介してポリオレフィン系樹脂延伸フィルムからなる広帯域四分の一位相子４１が貼り合わされて構成されている。

円偏光子４０の貼合条件及び手順は、実施例１の第二の基材２７に関する説明を踏襲する。

以上の工程で作製された電界発光表示装置３において、第一樹脂層２４の傾斜部１ｄが成す傾斜角θ_s、平坦部１ｃでの第一樹脂層の膜厚ｄ₁、表示領域部１ａかつ傾斜部１ｂでの第一樹脂層の膜厚Δｄ₁は実施例１に倣う。

本実施例の電界発光表示装置３を点灯して第一樹脂層２４の傾斜部１ｄにおける表示像の歪みＷを光学顕微鏡による撮像により計測したところ、波長λ＝４５０、５５０及び６５０ｎｍ毎に、検出限界以下であった。

この電界発光表示装置３を、実施例１と同じ熱衝撃環境に投入して、熱衝撃環境１００周期毎に電界発光表示装置３を室温環境に取り出して、無機層１５の状態を評価した。無機層１５は熱衝撃環境通算５００周期後も層の割れや層の剥離は認められなかった。

〔比較例〕
比較例では、図５を参照して、従来の電界発光表示装置４に対応する装置を作製した。したがって、第一樹脂層８４と無機層８５との界面の傾斜部４ｄは、電界発光素子８０の表示領域部４ａ側へは侵入しておらず、第一樹脂層８４と無機層８５との界面の傾斜部４ｄが成す傾斜角θ_sは急な角度となっている。

この比較例では実施例１の工程１から工程９並びに工程１１から１２を踏襲する。実施例１の工程１０における第一樹脂層の成膜条件を下記の通りに変更する。

［工程１０：第一樹脂層の成膜］
実施例１の工程１０における第一樹脂層を硬化する過程において、ホットプレート上に基板温度５０℃で１５分間静置する処置を省き、直ちに基板温度１２０℃で４５分静置してエポキシ樹脂を硬化した。

以上の工程で作製された電界発光表示装置４において、第一樹脂層８４と無機層８５との界面の傾斜部４ｄが成す傾斜角θ_sは４５度である。また、平坦部４ｃでの第一樹脂層８４の膜厚ｄ₁は２０μｍである。比較例において、表示領域部４ａかつ傾斜部４ｄでの第一樹脂層８４に該当する領域は存在しない。したがって、表示像の歪みＷも生じない。

比較例の電界発光表示装置４を、実施例１と同じ熱衝撃環境に投入したところ、熱衝撃環境１００周期後に第一樹脂層８４と無機層８５との界面で層剥離が生じた。

本発明に係る電界発光表示装置は、電子機器の筐体に比して表示領域部の面積が大きな表示装置を搭載できるため、特に携帯電話、デジタルカメラ、携帯可能なコンピューターやワードプロセッサー、携帯音響機器等の小型電子機器用途の表示装置に好適である。

１電界発光表示装置、１ａ表示領域部、１１第一の基材、１ｃ平坦部、１ｄ傾斜部、１８ａ第一電極、２０電界発光素子、２１有機化合物層、２２第二電極、２４第一樹脂層、２５無機層、２６第二樹脂層、２７第二の基材

Claims

第一の基材と、
前記第一の基材の上に複数配置され、第一電極、発光層を含む有機化合物層及び第二電極の順で積層される電界発光素子と、
前記電界発光素子上に順次積層される第一樹脂層、無機層、第二樹脂層及び第二の基材と、
を少なくとも備える電界発光表示装置であって、
前記第一樹脂層と前記無機層との界面は、前記複数の電界発光素子の発光面に沿った平坦部、及び外方へ向けて下り傾斜した傾斜部を有し、
前記傾斜部は表示領域部と一部重複しており、
前記第二の基材の光取り出し側面は前記電界発光素子の発光面に沿っていることを特徴とする電界発光表示装置。
前記電界発光素子が有機ＥＬ素子であることを特徴とする請求項１に記載の電界発光表示装置。
前記第二の基材が偏光部材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電界発光表示装置。