JP2012022889A - Display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置に関する。 The present invention relates to a display device.
OLED(Organic light−emitting diode:有機発光ダイオード)の有機化合物層には、アルカリ金属やアルカリ土類金属等、水との反応性の高い化合物が用いられる場合が多い。したがって、OLEDの構造においては、水との反応による失活を防ぐために、水分の侵入を防ぐように封止した構造が提案されている。 A compound having high reactivity with water, such as an alkali metal or an alkaline earth metal, is often used for an organic compound layer of an OLED (Organic light-emitting diode). Therefore, in the structure of the OLED, in order to prevent deactivation due to the reaction with water, a sealed structure is proposed so as to prevent moisture from entering.
特許文献1には、水分の侵入を防ぐように封止した構造として、図10に示されるようなOLEDの上方にパッシベーション膜、平坦化樹脂膜、パッシベーション膜の3層を形成した封止構造が開示されている。OLEDの上方にパッシベーション膜、平坦化樹脂膜、パッシベーション膜の3層を形成した封止構造は、物理的強度が高い薄膜を形成し、しかも比較的低コストで施工ができるという利点を有するものである。 Patent Document 1 discloses a sealing structure in which three layers of a passivation film, a planarizing resin film, and a passivation film are formed above an OLED as shown in FIG. 10 as a structure that is sealed to prevent moisture from entering. It is disclosed. The sealing structure in which three layers of a passivation film, a planarizing resin film, and a passivation film are formed above the OLED has the advantage that a thin film with high physical strength is formed and that construction can be performed at a relatively low cost. is there.
また、蒸着や金めっきの技術分野では、防食性を向上させるために薄膜に生じたピンホール(孔)を塞ぐ、所謂、封孔処理が行われており、トリアルコキシシラン等の封孔剤が用いられている(特許文献2、3参照)。
Also, in the technical fields of vapor deposition and gold plating, so-called sealing treatment is performed to close pinholes (holes) generated in a thin film in order to improve corrosion resistance, and sealing agents such as trialkoxysilane are used. Used (see
OLEDの有機化合物層への水分の侵入を防ぐような封止構造に用いられるパッシベーション膜は、外気に含まれる水分の透過(透湿)を抑制するという性質を有する。パッシベーション膜は、例えばプラズマCVD法等の製造工程を経て形成される。 A passivation film used for a sealing structure that prevents intrusion of moisture into an organic compound layer of an OLED has a property of suppressing permeation (moisture permeability) of moisture contained in outside air. The passivation film is formed through a manufacturing process such as a plasma CVD method.
しかしながら、パッシベーション膜には、稀にピンホールが形成されることが知られている。ピンホール発生の原因としては、パッシベーション膜の被施工面に付着した異物であったり、気相成長したパーティクルであったり様々である。また、ピンホールのサイズも数nm〜数十μmと様々である。 However, it is known that pinholes are rarely formed in the passivation film. There are various causes for the occurrence of pinholes, such as foreign matter adhering to the surface to be processed of the passivation film and vapor-grown particles. Also, the size of the pinhole varies from several nanometers to several tens of micrometers.
形成されたピンホールを介して、外気に含まれる水分が構造内に侵入し、更に平坦化樹脂膜に拡散し、ついにはOLED層に達する。OLED層に含まれる有機化合物層はOLED層に達した水分によって失活することとなり、形成されたピンホールを中心に円状に発光しない所謂ダークスポットが発生する。 Through the formed pinhole, moisture contained in the outside air enters the structure, further diffuses into the planarizing resin film, and finally reaches the OLED layer. The organic compound layer contained in the OLED layer is deactivated by the moisture that has reached the OLED layer, and so-called dark spots that do not emit light in a circle around the formed pinholes are generated.
すなわち、従来のパッシベーション膜の形成のみではOLEDの有機化合物層に水分の侵入を防ぐことは不十分であり、水分の侵入を更に低減する構造が望まれている。 That is, it is insufficient to prevent moisture from entering the organic compound layer of the OLED only by forming the conventional passivation film, and a structure that further reduces the moisture penetration is desired.
本発明の目的は、水分が侵入することによって発光等の機能が欠損される表示装置において、水分の混入を低減させ発光等の機能が欠損されるのを抑制することができる表示装置の提供にある。また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。 An object of the present invention is to provide a display device in which functions such as light emission are lost due to intrusion of moisture, and the display device that can reduce the mixing of moisture and suppress the loss of functions such as light emission. is there. The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本発明における表示装置は、複数の発光素子を備える表示装置であって、前記複数の発光素子を覆うように形成されたパッシベーション膜と、前記パッシベーション膜の少なくとも一部と化学的に結合された水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜とを備えることを特徴とする。ここで言う水蒸気バリア性とは、一定時間に一定面積のフィルムを透過する水蒸気を阻止する量で定義される。透過する水蒸気の量が少ないほど水蒸気バリア性が高いことになる。一般的に、有機物では結晶性の部分は水蒸気を通さないが、その他の部分では水蒸気は透過しやすいことが知られている。 The display device according to the present invention is a display device including a plurality of light emitting elements, a passivation film formed so as to cover the plurality of light emitting elements, and water vapor chemically bonded to at least a part of the passivation film. And a water vapor barrier film having a barrier property. The water vapor barrier property here is defined as an amount that blocks water vapor that permeates through a film of a certain area in a certain time. The smaller the amount of water vapor that permeates, the higher the water vapor barrier property. In general, it is known that in an organic material, a crystalline part does not pass water vapor, but water vapor easily passes through other parts.
本発明により、水分が侵入することによって発光等の機能が欠損される表示装置において、水分の混入を低減させ発光等の機能が欠損されるのを抑制することができる表示装置が提供される。 According to the present invention, in a display device in which a function such as light emission is lost due to intrusion of moisture, a display device capable of reducing the mixing of moisture and suppressing the loss of function such as light emission is provided.
本発明における表示装置は、複数の発光素子を備える表示装置であって、複数の発光素子を覆うように形成されたパッシベーション膜と、パッシベーション膜の少なくとも一部と化学的に結合され、パッシベーション膜に含まれる孔を閉塞する水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜とを備えることを特徴としている。 A display device according to the present invention is a display device including a plurality of light-emitting elements, and is chemically bonded to a passivation film formed so as to cover the plurality of light-emitting elements and at least a part of the passivation film. It is characterized by comprising a water vapor barrier film having a water vapor barrier property that closes the included holes.
本発明の表示装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。また、本発明における表示装置は、たとえば、有機EL(Electro−Luminescence)ディスプレイ等の表示装置に好適に用いることができる。 An embodiment of a display device of the present invention will be described with reference to the drawings. Moreover, the display apparatus in this invention can be used suitably for display apparatuses, such as an organic EL (Electro-Luminescence) display, for example.
図1Aは、本発明の実施形態に係る表示装置1aの全体斜視図である。図1Aに示す通り、表示装置1aは後述するパッシベーション膜および水蒸気バリア膜などが配置された有機EL基板SUBと、有機EL基板SUBの表示面上に備えられた偏光板PLとを含んで構成されている。
FIG. 1A is an overall perspective view of a
本発明の実施形態に係る表示装置1aに備えられた有機EL基板SUBは、ガラス基板GA上に発光素子であるOLEDがマトリクス状に配列されて構成される。有機EL基板SUBには、多数の走査信号線GLが互いに等間隔を置いて敷設されるとともに、多数の映像信号線DLが、互いに等間隔をおいて走査信号線GLが敷設される方向と垂直となる方向に敷設される。
The organic EL substrate SUB provided in the
本発明の実施形態では、映像信号線DLは端子部TEからそれぞれ表示領域DRに向けて敷設されて、走査信号線GLは映像信号線DLに対して垂直となるように敷設される。そして、これら走査信号線GLと映像信号線DLとによって区画される各画素の領域には、MIS(Metal Insulator Semiconductor)構造のスイッチングに用いるTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)と、蓄積容量とが配置される。 In the embodiment of the present invention, the video signal lines DL are laid from the terminal portion TE toward the display area DR, and the scanning signal lines GL are laid so as to be perpendicular to the video signal lines DL. In each pixel region partitioned by the scanning signal line GL and the video signal line DL, a TFT (Thin Film Transistor) used for switching of a MIS (Metal Insulator Semiconductor) structure and a storage capacitor are arranged. Is done.
また、各画素領域には、下部電極(アノード電極)と上部電極(カソード電極)との間に有機材料が積層されることによってOLEDが形成されている。走査信号線GL等を経て供給される信号にしたがって、両電極間に電位差を生じさせて有機材料に電子及び正孔が供給されることにより、OLEDは発光する。 In each pixel region, an OLED is formed by laminating an organic material between a lower electrode (anode electrode) and an upper electrode (cathode electrode). In accordance with a signal supplied via the scanning signal line GL or the like, an OLED emits light by generating a potential difference between both electrodes and supplying electrons and holes to the organic material.
また、図1Bは、本発明の他の実施形態に係る表示装置1bの全体斜視図である。図1Bに示す通り、表示装置1bは有機EL基板SUBおよび偏光板PLの表面を外部からの傷を抑制する目的で、さらに表示素子保護パネルHUを備えたものである。次に、本発明で提供される表示装置に備えられた有機EL基板SUBについて詳細な説明をする。
FIG. 1B is an overall perspective view of a
[第一の実施形態]
図1Cは、本発明の第一の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。図1Cで示されるように、有機EL基板SUBにおけるガラス基板GA上には、走査信号線GLおよび映像信号線DLを含むTFT2が複数配置されてなるTFT層20が形成されている。さらにTFT層20の上方には複数のOLED3が配置されてなるOLED層30が形成されている。
[First embodiment]
FIG. 1C is a diagram schematically showing a part of a cross section of the organic EL substrate SUB in the
複数のOLED3のそれぞれは、上部電極Caと、下部電極Anと、上部電極Caおよび下部電極Anの間に介在する有機層4とを含むものである。有機層4はさらに発光層、電子注入層等を含む多層構造を有している。なお、発光層の発光する色の違いによって、OLED3は、赤色発光OLED3r、緑色発光OLED3g、青色発光OLED3bに分類される。複数のOLED3は、表示領域DRの一部に対応する位置にそれぞれ配置されている。
Each of the plurality of OLEDs 3 includes an upper electrode Ca, a lower electrode An, and an
ところで、有機層4に含まれる電子注入層は、アルカリ金属やアルカリ土類金属等の反応性の高い金属によって形成され、水分と反応することで失活する。すなわち、水分がOLED3へ侵入することによってOLED3が有する発光等の機能が欠損されることとなる。よってOLED3への水分の侵入を低減させ発光等の機能が欠損されるのを抑制することが必要である。
By the way, the electron injection layer included in the
ここで本発明の第一の実施形態に係る表示装置と、従来の表示装置との相違を明確にするために従来の表示装置について簡単に説明を行う。 Here, in order to clarify the difference between the display device according to the first embodiment of the present invention and the conventional display device, the conventional display device will be briefly described.
図10は従来の表示装置における、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。従来の表示装置に備えられた有機EL基板SUBは、OLED層30の上方に第一のパッシベーション膜5a、平坦化膜7、第二のパッシベーション膜5bの3層が形成された封止構造を有している。
FIG. 10 is a diagram schematically showing a part of a cross section of an organic EL substrate SUB in a conventional display device. The organic EL substrate SUB provided in the conventional display device has a sealing structure in which three layers of a
表示装置に備えられた、複数のOLED3を覆うパッシベーション膜5(第一のパッシベーション膜5aおよび第二のパッシベーション膜5b)は、OLED層30が曝されるさまざまな環境に対する保護が目的で形成される。具体的には、傷などの機械的損傷、粒子やゴミの付着などの静電気的損傷、そして水分などの化学的損傷、等からOLED層30を保護する目的でパッシベーション膜5は形成されている。
The passivation film 5 (
従来の表示装置においては、OLED3が外部からの水分と反応することで失活することを抑制するために、パッシベーション膜5を多層積層する封止構造が採用されていた。しかしながら、表示装置の製造後、一部のOLED3の発光が欠損され黒色となる、所謂、ダークスポットが発生することがあった。
In the conventional display device, a sealing structure in which the
図11は、従来の表示装置における、ダークスポット不良が発生した状態を示した図である。ダークスポットDSは、表示領域DRにありながら発光を行うことができなくなった状態であり、すなわち画像を表示することができなくなってしまった領域である。 FIG. 11 is a diagram showing a state in which a dark spot defect has occurred in a conventional display device. The dark spot DS is a state in which light emission cannot be performed while being in the display area DR, that is, an area where an image cannot be displayed.
ダークスポットDSの発生は、パッシベーション膜5の製造工程において稀に形成されるピンホール(孔)を介して侵入する水分に起因するものである。また、ピンホールのサイズは数nm〜数十μmと様々であり、数nmのピンホールを製造段階で発見することは極めて困難である。
The occurrence of the dark spot DS is caused by moisture entering through a pinhole (hole) that is rarely formed in the manufacturing process of the
図12は、従来の表示装置における、ダークスポット不良が発生するメカニズムを説明した図である。図12においてはパッシベーション膜5を形成した際に形成される、ピンホール8を強調して記載しているが、実際は大変小さく発見は困難である。第二のパッシベーション膜5bにピンホール8bが存在すると、空気中の湿気(水分)がピンホール8bを介して通過し、平坦化膜7を形成する樹脂中に図12の矢印のように拡散する。加えて通常、平坦化膜7は10μm程度であるため、ピンホール8bを介して樹脂中に拡散する水分は、数ヶ月という長い期間を経て平坦化膜7全体に拡散することとなる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a mechanism in which a dark spot defect occurs in a conventional display device. In FIG. 12, the pinhole 8 formed when the
また、第一のパッシベーション膜5aは、平坦化膜7を形成する際に発生する水分を吸収するために形成されるものであり、非常に薄いものである。また、第一のパッシベーション膜5aは、表面に凹凸を有するOLED層30上に形成されるため、ピンホール8aが生じやすいものである。平坦化膜7全体に拡散された水分は、第一のパッシベーション膜5aに含まれるピンホール8aを通過して、遂にはOLED3に達する。そこで電子注入層のアルカリ金属やアルカリ土類金属と反応し、該OLED3の機能が失活し、ダークスポットとなる。
The
図1Cに示された表示装置1aに備えられたパッシベーション膜5は、SiN(窒化ケイ素)によって形成されている。例えば、厚みが3μmの、SiNによって形成されたパッシベーション膜5(第一のパッシベーション膜5aまたは第二のパッシベーション膜5bいずれか一つ)が備えられた有機EL基板SUBは、60℃95%RHの環境下で500時間保存後でもほとんどダークスポットが拡大しない。すなわちSiNによって形成されたパッシベーション膜5は、優れた水蒸気バリア性を有している。ゆえにパッシベーション膜5にSiNを用いることによって、本発明の効果は更に高まる。
The
第一の実施形態に係る表示装置1aに備えられた水蒸気バリア膜6aは、パッシベーション膜5aに形成されたピンホール8aを閉塞するために形成されたものである。水分が侵入することによって発光等の機能が欠損される表示装置において、パッシベーション膜5と、パッシベーション膜5に含まれるピンホール8を閉塞する水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜6とを備えることによって、OLED層30への水分の混入を低減させ発光等の機能が欠損されるのをさらに抑制することができる。
The water
第一の実施形態に係る表示装置1aに備えられた水蒸気バリア膜6は、SiNと同程度の水蒸気バリア性を有するものであることが好ましく、有機金属化合物によって形成されていることは好適である。水蒸気バリア膜6が有機金属化合物を用いて形成されていることによって、本発明の効果は更に高まる。
The water
有機金属化合物とは、例えば金属アルコラート、アルキル金属、金属錯体等をあげることができる。なお、上記に示される化合物は、単に水蒸気バリア膜6を形成し得る化合物の一例を示すものであってこれに限定されるものではない。また、水蒸気バリア膜6を形成する有機金属化合物に金属アルコラートが用いられた場合、有機金属化合物は、金属アルコラートから変成してなる金属酸化物を含み、水蒸気バリア膜6を形成することとなる。
Examples of organometallic compounds include metal alcoholates, alkyl metals, metal complexes, and the like. The compound shown above is merely an example of a compound that can form the water
また、第一の実施形態に係る表示装置1aに備えられた水蒸気バリア膜6が、金属アルコラートを含む有機金属化合物によって形成されていることは好適である。パッシベーション膜5のピンホール8を閉塞する水蒸気バリア膜6を形成する有効なアルコラートを与える金属としては、例えばケイ素、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、チタン、ジルコニウムなどがあげられる。
In addition, it is preferable that the water
金属アルコラートとしては、例えば、Zr(OR)4、Ti(OR)4、Al(OR)3等、(ただしRは炭素数1〜4のアルキル基)が好適に用いられる。具体的には、テトラメトキシジルコニウム、テトラエトキシジルコニウム、テトラ-n-プロポキシジルコニウム、テトラ-i-プロポキシジルコニウム、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ-n-プロポキシチタン、テトラ-i-プロポキシチタン、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ-n-プロポキシアルミニウム、トリ-i-プロポキシアルミニウム等が挙げられる。 As the metal alcoholate, for example, Zr (OR) 4 , Ti (OR) 4 , Al (OR) 3, etc. (where R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) is preferably used. Specifically, tetramethoxy zirconium, tetraethoxy zirconium, tetra-n-propoxy zirconium, tetra-i-propoxy zirconium, tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium, tetra-i-propoxy titanium, tri Examples thereof include methoxyaluminum, triethoxyaluminum, tri-n-propoxyaluminum, and tri-i-propoxyaluminum.
金属アルコラートは大気中の水分と反応してアルコールを生成し、酸化物を析出して硬化する。金属アルコラートが硬化する際にピンホールから大気中の水分がOLED3に浸入しにくく、硬化後、金属アルコラートの未反応物が微量残ったとしても大気中の水分を吸収するように働くので好都合である。 Metal alcoholates react with moisture in the atmosphere to produce alcohol, and precipitate and harden oxides. When the metal alcoholate is cured, it is difficult for moisture in the atmosphere to enter the OLED 3 from the pinhole, and it is advantageous because it works to absorb moisture in the atmosphere even if a trace amount of unreacted metal alcoholate remains after curing. .
金属アルコラートは、パッシベーション膜5の表面に存在する例えば -NH2 や =NH や -OH などの官能基と反応し、パッシベーション膜5の表面にて化学的に結合され、パッシベーション膜5に含まれるピンホール8を閉塞する水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜6を形成する。このときの化学的な結合は、一般的には熱や紫外線を必要とせず、常温で反応可能である。
The metal alcoholate reacts with a functional group such as —NH 2 , ═NH 2 , or —OH present on the surface of the
上記例示した金属アルコラートのなかでも水蒸気バリア膜6が、下記化学式(I)乃至(III)で示される化合物群から選択される1種以上の金属アルコラートを含む有機金属化合物によって形成されていることは好適である。
ただし化学式(I)乃至(III)で示される化学式中のRは、炭素数1〜4のアルキル基である。上記(I)乃至(III)で示される化合物群から選択される1種以上の金属アルコラートを含む有機金属化合物によって、水蒸気バリア膜6が形成されていることによって、本発明の効果はさらに高まる。
However, R in the chemical formulas represented by the chemical formulas (I) to (III) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The effect of the present invention is further enhanced by forming the water
また、金属アルコラートの硬化を促進するために下記化学式(IV)乃至(VII)で示される化合物群から選択される1種以上のアルキル金属をさらに少量添加してもよい。
また、上記化学式(I)乃至(III)で示される化合物群から選択される1種以上の金属アルコラートを含む有機金属化合物において、更にアルコキシシラン化合物又はアリールアルコキシシラン化合物を含むことは特に好適である。 In addition, in the organometallic compound containing one or more metal alcoholates selected from the group of compounds represented by the chemical formulas (I) to (III), it is particularly preferable to further contain an alkoxysilane compound or an arylalkoxysilane compound. .
また、水蒸気バリア膜6が、水蒸気バリア性の観点および膜自体の物理特性の改質のために、例えばアルミニウムを含む有機金属化合物とケイ素を含む有機金属化合物とを混合するなど、いくつかの有機金属化合物を混合して形成されることは好適である。
In addition, the water
なぜならば、単一の有機金属化合物を用いて形成された水蒸気バリア膜6は、形成された膜自身が細かくひび割れしやすいという問題点を有することがあるからである。細かくひび割れを起こした水蒸気バリア膜6は、光を散乱して濁って見えることがある。この問題を解決するためには、水蒸気バリア膜6自身に柔軟性を付与するために数種の有機金属化合物を併用して用いることが有効である。
This is because the water
例えば、アルキル基、アリール基を1または2個有するトリアルコキシドシランやジアルコキシドシランを添加してシリコーン樹脂に近似した特性とする方法がある。この場合は事前にシラン化合物同士の縮合を進めて分子量を大きくしたトリアルコキシドシランやジアルコキシドシランを、低分子量の金属アルコラート(たとえばアルミニウムトリメトキシド)に混合し、ピンホールに低分子量の金属アルコラートを浸透させて閉塞する。かかる場合、アルミニウムトリメトキシドは水蒸気バリア膜6の水蒸気バリア性の付与に寄与し、トリアルコキシドシランやジアルコキシドシランはシリコーン樹脂の様な柔軟性を持つことから水蒸気バリア膜6のひび割れの防止に寄与することとなる。
For example, there is a method in which a trialkoxide silane or dialkoxide silane having one or two alkyl groups or aryl groups is added to make the characteristics close to those of a silicone resin. In this case, a trialkoxide silane or dialkoxide silane whose molecular weight has been increased by condensing silane compounds in advance is mixed with a low molecular weight metal alcoholate (for example, aluminum trimethoxide), and a low molecular weight metal alcoholate is added to the pinhole. Infiltrate and block. In such a case, aluminum trimethoxide contributes to the provision of water vapor barrier properties of the water
また、アルコキシシラン化合物又はアリールアルコキシシラン化合物は、下記化学式(VIII)乃至(XII)で示されるアルコキシシラン化合物又はアリールアルコキシシラン化合物であることが特に好適である。
ただし化学式(VIII)乃至(XII)で示される化学式中のRは、炭素数1〜4のアルキル基である。 However, R in the chemical formulas represented by the chemical formulas (VIII) to (XII) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
なお、有機金属化合物をもちいて水蒸気バリア膜6を形成する他の一例としては、金属水酸化物のゾルを塗布しゲル化して固化させるものがある。なお、有機ポリマーは水分の拡散が大きく十分なバリア性をもたないため水蒸気バリア膜6の形成において好ましくないが、有機ポリマーを有機金属化合物と併用する場合、本発明の効果を損なわない範囲で使用してもよい。
As another example of forming the water
第一の実施形態に係る表示装置1aにおいては、OLED層30の上面には第一のパッシベーション膜5aが形成されており、さらに第一のパッシベーション膜5aの上面には、第一のパッシベーション膜5aに含まれるピンホール8aを閉塞する水蒸気バリア性を有する第一の水蒸気バリア膜6aが形成されている。
In the
さらに第一の水蒸気バリア膜6aの上面には表示領域を平坦化するために平坦化膜7が形成されている。そして平坦化膜7の上方には第二のパッシベーション膜5bと、第二のパッシベーション膜5bに含まれるピンホール8aを閉塞する水蒸気バリア性を有する第二の水蒸気バリア膜6aとが形成されている。
Further, a
次に図1Cに示される有機EL基板SUBを含む、表示装置1aの製造方法について説明を行う。まずガラス基板GA上にOLED3を駆動するTFT層20を形成する。さらにOLED3の下部電極Anおよびその周辺のバンクを形成した後、有機層4を蒸着形成し、上部電極Caを形成してOLED層30を形成する。
Next, a manufacturing method of the
そして、OLED層30を覆うように第一のパッシベーション膜5aを形成する第一のパッシベーション膜形成工程と、第一のパッシベーション膜5aに有機金属化合物を塗布する有機金属化合物塗布工程と、第一のパッシベーション膜5aの表面と有機金属化合物とを反応させ、第一のパッシベーション膜5aに含まれるピンホール8を閉塞するように、第一のパッシベーション膜5aに水蒸気バリア性を有する第一の水蒸気バリア膜6aを形成する水蒸気バリア膜形成工程と、を含むことによって表示装置1aは製造される。
And the 1st passivation film formation process which forms the
なお、有機金属化合物塗布工程において有機金属化合物を塗布する場合、一般的に、(A)有機金属化合物を水に溶解して使用する方法と、(B)有機溶媒に溶解して使用する方法と、(C)無溶媒のままそのまま使用する方法とがあるが、(B)の方法はパッシベーション膜5に形成されたピンホール8から水分が浸入するので不適である。
In addition, when apply | coating an organometallic compound in an organometallic compound application | coating process, generally, (A) The method of using an organic metal compound melt | dissolving in water, (B) The method of using it melt | dissolving in an organic solvent, (C) There is a method in which the solvent is used as it is, but the method (B) is unsuitable because water enters from the pinhole 8 formed in the
第一のパッシベーション膜形成工程は、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)、もしくはタングステンワイヤーを触媒とした熱分解CVD等によって低温形成したSiN(窒化ケイ素)によって形成されている。 The first passivation film forming step is made of, for example, SiN (silicon nitride) formed at a low temperature by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition), thermal decomposition CVD using a tungsten wire as a catalyst, or the like.
また、OLED層30が形成された状態においては、OLED層30の表面の凹凸によって、第一のパッシベーション膜5aの被覆が困難となる場所も存在する。そのため、第一の実施形態に係る表示装置1aにおいては、第一のパッシベーション膜5aの上面を樹脂等で覆い平坦化する役割をもつ平坦化膜7が形成されている。
In addition, in the state where the
平坦化膜7は印刷あるいはフィルム転写などで、少なくともOLED層30を覆うようにパターン化して形成することができる。本実施形態に係る表示装置1aに備えられる平坦化膜7は、例えば、エポキシ樹脂を塗布してから硬化する、又は、ポリエチレンテレフタレートフィルム若しくはポリカーボネートフィルムを、ポリエチレン系若しくはポリプロピレン系熱可塑接着剤を用いて貼り付ける、ことによって形成することができる。
The
そして平坦化膜7の上にさらに第二のパッシベーション膜5bおよび第二の水蒸気バリア膜6bを第一のパッシベーション膜形成工程および第一の水蒸気バリア膜形成工程と同様の方法で形成する。平坦化膜7を備えることによって施工される表面の凹凸が少なくなったため、極めて欠陥の少ない状態で第二のパッシベーション膜5bおよび第二の水蒸気バリア膜6bは形成される。
A
なお、端子部TEの上面をパッシベーション膜5の成膜時にマスキングをするか、パッシベーション膜5の成膜後に端子部TE上に形成されたパッシベーション膜5を除去することによって、パッシベーション膜5は端子部TE以外をすべて覆うように形成される。パッシベーション膜5の成膜後に端子部TE上に形成されたパッシベーション膜5を除去する方法としてはレジストを塗布し、ホトリソグラフィーの技術で端子部を露出させてエッチングしてからレジストを剥離するか、OLEDの有機層の一部を端子部にも着けておき、最後にパッシベーション膜をリフトオフしても良い。
It is to be noted that the
[第二の実施形態]
図2は、本発明の第二の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram schematically showing a part of a cross section of the organic EL substrate SUB in the
第二の実施形態においては、第一の実施形態と同様の層構造を有するものである。水蒸気バリア膜の形成において有機金属化合物を用いず、パッシベーション膜5の表面を酸化することによって水蒸気バリア膜60を形成することとしてもよい。この場合、水蒸気バリア膜60はSiO2によって形成されることとなる。
The second embodiment has the same layer structure as that of the first embodiment. In forming the water vapor barrier film, the water
前記パッシベーション膜5の表面を酸化することによって水蒸気バリア膜60を形成する場合においては、OLED層30を覆うように第一のパッシベーション膜5aを形成するパッシベーション膜形成工程と、第一のパッシベーション膜5aの表面に酸素プラズマを照射し、第一のパッシベーション膜5aの表面を酸化させることによって、第一のパッシベーション膜5aに含まれるピンホール8を閉塞するように、第一のパッシベーション膜5aに水蒸気バリア性を有する第一の水蒸気バリア膜60aを形成する水蒸気バリア膜形成工程と、を含むことによって表示装置1aを製造される。
In the case where the water
[第三の実施形態]
図3は、本発明の第三の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Third embodiment]
FIG. 3 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the organic EL substrate SUB in the
第三の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面に第一のパッシベーション膜5aを形成し、第一のパッシベーション膜5aの上面に平坦化膜7をエポキシ樹脂によって形成し、さらに平坦化膜7の上面に第二のパッシベーション膜5bおよび水蒸気バリア膜6を形成したものである。
In the third embodiment, after the
第三の実施形態においては、SiNによってよって形成された第二のパッシベーション膜5bにAl(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物を用いて水蒸気バリア層6を形成した。
In the third embodiment, the water
水蒸気バリア膜6の厚さは封孔処理のみを目的、すなわち水分などの化学的損傷からの保護のみを目的とすれば1μm程度でよく、この場合Al(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物(無機封孔処理剤)がスプレー塗布によって塗布されることが好適である。
The thickness of the water
また上記目的に加えて、第二のパッシベーション膜5bの機械的損傷からの保護をも考慮した場合、水蒸気バリア膜6の厚さは10〜100μmであることが好適である。この場合、Al(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物(無機封孔処理剤)が、スクリーン印刷やスロットコーティング技術を用いて塗布されることが好適である。
In addition to the above purpose, in consideration of protection from mechanical damage of the
[第四の実施形態]
図4は、本発明の第四の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Fourth embodiment]
FIG. 4 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the organic EL substrate SUB in the
第四の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面に第一のパッシベーション膜5aを形成し、第一のパッシベーション膜5aの上面に水蒸気バリア膜6を形成し、さらに水蒸気バリア膜6の上面に平坦化膜7および第二のパッシベーション膜5bを形成したものである。
In the fourth embodiment, after the
第四の実施形態においては、SiNによってよって形成された第一のパッシベーション膜5aにAl(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物を用いて水蒸気バリア層6を形成した。
In the fourth embodiment, the water
水蒸気バリア膜6の厚さは封孔処理のみを目的とすれば1μm程度でよく、この場合Al(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物(無機封孔処理剤)はスプレー塗布されることが好適である。
The thickness of the water
Al(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物は、塗布後完全に硬化させる必要は無く、強度上問題ない程度硬化していれば、上面に平坦化膜7を形成する樹脂を塗布してよい。なお、平坦化膜7の厚さは1〜100μmで好適に用いることができるが、これに限定されるものではない。未硬化のAl(OCH3)3を主成分とする有機金属化合物は、平坦化膜7を形成する樹脂中に微量存在する水分と反応するので乾燥剤のような役割を果たすことともできる。
The organometallic compound containing Al (OCH 3 ) 3 as a main component does not need to be completely cured after coating, and if it is cured to an extent that there is no problem in strength, a resin for forming the
第四の実施形態の場合、水蒸気バリア膜6の厚みは1μm程度の厚さでよく、ひび割れしやすい材料でも使用することができる。
In the case of the fourth embodiment, the thickness of the water
[第五の実施形態]
図5は、本発明の第五の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Fifth embodiment]
FIG. 5 is a diagram schematically showing a part of a cross section of the organic EL substrate SUB in the
第五の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面に第一のパッシベーション膜5aを形成し、第一のパッシベーション膜5aの上面に水蒸気バリア膜6を形成し、さらに第二のパッシベーション膜5bを形成したものである。
In the fifth embodiment, after the
第五の実施形態における、SiNによってよって形成された第一のパッシベーション膜5aの上面に備えられた水蒸気バリア膜6は、Al(OCH3)3および化学式(XII−2)で示されるアリールアルコキシシラン化合物を含む有機金属化合物によって形成されたものである。
アルキル基、アリール基を1または2個有するトリアルコキシドシランやジアルコキシドシランを多く含む処理剤によって形成された水蒸気バリア膜6は柔軟性があり、ひび割れたりせず平坦化膜と同様に表面が平滑となるため平坦化膜を省略することができる。
The water
[第六の実施形態]
図6は、本発明の第六の実施形態に係る表示装置1bにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Sixth embodiment]
FIG. 6 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the organic EL substrate SUB in the
第六の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面にパッシベーション膜5および水蒸気バリア膜6を形成したものである。すなわち第五の実施形態における第二のパッシベーション膜5bを省略したものである。
In the sixth embodiment, the
図1Bで示される表示装置1bにおいては、有機EL基板SUBの上面にさらに表示素子保護パネルHUが備えられることとなるので、第二のパッシベーション膜5bを省略することが可能となる。
In the
第六の実施形態における、SiNによってよって形成されたパッシベーション膜5の上面に備えられた水蒸気バリア膜6は、Ti(OCH3)4および化学式(XI−2)で示されるアリールアルコキシシラン化合物を含む有機金属化合物によって形成されたものである。
アルキル基、アリール基を1または2個有するトリアルコキシドシランやジアルコキシドシランを多く含む処理剤によって形成された水蒸気バリア膜6は柔軟性があり、ひび割れたりせず平坦化膜と同様に表面が平滑となるため平坦化膜を省略することができる。
The water
[第七の実施形態]
図7は、本発明の第七の実施形態に係る表示装置1bにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Seventh embodiment]
FIG. 7 is a view schematically showing a part of the cross section of the organic EL substrate SUB in the
第七の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面にパッシベーション膜5および水蒸気バリア膜6を形成し、さらに平坦化膜7のみを形成したものである。すなわち第四の実施形態の、第二のパッシベーション膜5bを省略したものである。
In the seventh embodiment, after the
図1Bで示される表示装置1bにおいては、水蒸気バリア膜6の上面にさらに表示素子保護パネルHUが備えられることとなるので、第二のパッシベーション膜5bを省略することが可能となる。
In the
第七の実施形態に係る表示装置は、第六の実施形態にかかる表示装置と比較して、樹脂層を形成した分、物理的強度が増し、また、第六の実施形態に係る表示装置より表面に傷がつきにくいという利点がある。 Compared with the display device according to the sixth embodiment, the display device according to the seventh embodiment has increased physical strength by the amount of the resin layer formed, and moreover than the display device according to the sixth embodiment. There is an advantage that the surface is hardly scratched.
また、第七の実施形態における、SiNによってよって形成されたパッシベーション膜5の上面に備えられた水蒸気バリア膜6は、Ti(OCH3)4を含む有機金属化合物によって形成されたものである。第七の実施形態においては、特にひび割れしやすい有機金属化合物を用いて水蒸気バリア膜6を形成したい場合においても好適に用いることができる。
In the seventh embodiment, the water
[第八の実施形態]
図8は、本発明の第八の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Eighth embodiment]
FIG. 8 is a diagram schematically showing a part of a cross section of the organic EL substrate SUB in the
第八の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面に第一のパッシベーション膜5aを形成し、第一のパッシベーション膜5aの上面に第一の水蒸気バリア膜6aを形成し、さらに第一の水蒸気バリア膜6aの上面に第二のパッシベーション膜5bおよび第二の水蒸気バリア膜6bを形成したものである。
In the eighth embodiment, after the
第八の実施形態では二つのパッシベーション膜5のそれぞれに水蒸気バリア膜6を形成するが、平坦化膜7は省略されている。
In the eighth embodiment, the water
第八の実施形態における、SiNによってよって形成されたパッシベーション膜5の上面に備えられた水蒸気バリア膜6は、Zr(OCH3)4および化学式(X−2)で示されるアルコキシシラン化合物を含む有機金属化合物によって形成されたものである。
アルキル基、アリール基を1または2個有するトリアルコキシドシランやジアルコキシドシランを多く含む処理剤によって形成された水蒸気バリア膜6は柔軟性があり、ひび割れたりせず平坦化膜と同様に表面が平滑となるため平坦化膜を省略することができる。
The water
[第九の実施形態]
図9は、本発明の第九の実施形態に係る表示装置1aにおける、有機EL基板SUBの断面の一部を模式的に示す図である。
[Ninth Embodiment]
FIG. 9 is a diagram schematically showing a part of the cross section of the organic EL substrate SUB in the
第九の実施形態においては、第一の実施形態と同様にOLED層30を形成した後、OLED層30の上面に第一のパッシベーション膜5aを形成し、第一のパッシベーション膜5aの上面に第一の水蒸気バリア膜6aを形成し、第一の水蒸気バリア膜6aの上面に第二のパッシベーション膜5bおよび第二の水蒸気バリア膜6bを形成し、さらに保護樹脂膜9を形成したものである。
In the ninth embodiment, after forming the
第九の実施形態では第八の実施形態のようにSiNによって形成された二つのパッシベーション膜5のそれぞれに水蒸気バリア膜6を形成し、保護樹脂膜9を形成したものである。第九の実施形態における保護樹脂膜9は、例えば、有機EL基板SUBの機械的損傷から保護する等の目的で備えることができる。
In the ninth embodiment, as in the eighth embodiment, the water
1a,1b 表示装置、2 TFT、20 TFE層、3 OLED、3r 赤色発光OLED、3g 緑色発光OLED、3b 青色発光OLED、30 OLED層、4 有機層、5,5a,5b パッシベーション膜、6,6a,6b 水蒸気バリア膜、7 平坦化膜、8 ピンホール、9 保護樹脂膜、Ca 上部電極、An 下部電極、SUB 有機EL基板、GA ガラス基板、TE 端子部、DL 映像信号線、GL 走査信号線、DR 表示領域、PL 偏光板、HU 表示素子保護パネル、DS ダークスポット。 1a, 1b Display device, 2 TFT, 20 TFE layer, 3 OLED, 3r Red light emitting OLED, 3g Green light emitting OLED, 3b Blue light emitting OLED, 30 OLED layer, 4 Organic layer, 5, 5a, 5b Passivation film, 6, 6a , 6b Water vapor barrier film, 7 planarization film, 8 pinhole, 9 protective resin film, Ca upper electrode, An lower electrode, SUB organic EL substrate, GA glass substrate, TE terminal, DL video signal line, GL scanning signal line , DR display area, PL polarizing plate, HU display element protection panel, DS dark spot.
Claims (9)
前記複数の発光素子を覆うように形成されたパッシベーション膜と、
前記パッシベーション膜の少なくとも一部と化学的に結合された水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜と、
を備えることを特徴とする表示装置。 A display device comprising a plurality of light emitting elements,
A passivation film formed to cover the plurality of light emitting elements;
A water vapor barrier film having a water vapor barrier property chemically bonded to at least a part of the passivation film;
A display device comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The passivation film is formed of SiN (silicon nitride).
The display device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の表示装置。 The water vapor barrier film is formed of an organometallic compound.
The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device.
を含む、
ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。 The organometallic compound includes a metal oxide modified from a metal alcoholate.
The display device according to claim 3.
(ただし化学式(I)乃至(III)で示される化学式中のRは、炭素数1〜4のアルキル基である。) The organometallic compound includes one or more metal alcoholates selected from the group of compounds represented by the following chemical formulas (I) to (III):
(However, R in the chemical formulas represented by the chemical formulas (I) to (III) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
ことを特徴とする請求項5に記載の表示装置。 The organometallic compound further includes an alkoxysilane compound or an arylalkoxysilane compound.
The display device according to claim 5.
ことを特徴とする請求項1または2いずれか一項に記載の表示装置。 The water vapor barrier film is formed by oxidizing the surface of the passivation film.
The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device.
前記複数の発光素子を覆うようにパッシベーション膜を形成するパッシベーション膜形成工程と、
前記パッシベーション膜に有機金属化合物を塗布する有機金属化合物塗布工程と、
前記パッシベーション膜の表面と前記有機金属化合物とを反応させ、前記パッシベーション膜に含まれる孔を閉塞するように、前記パッシベーション膜に水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜を形成する水蒸気バリア膜形成工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 In a display device comprising a plurality of light emitting elements,
A passivation film forming step of forming a passivation film so as to cover the plurality of light emitting elements;
An organometallic compound coating step of coating the passivation film with an organometallic compound;
A water vapor barrier film forming step of forming a water vapor barrier film having a water vapor barrier property on the passivation film so as to cause the surface of the passivation film to react with the organometallic compound and close the pores included in the passivation film;
A method for manufacturing a display device, comprising:
前記複数の発光素子を覆うようにパッシベーション膜を形成するパッシベーション膜形成工程と、
前記パッシベーション膜の表面に酸素プラズマを照射し、前記パッシベーション膜の表面を酸化させることによって、前記パッシベーション膜に含まれる孔を閉塞するように、前記パッシベーション膜に水蒸気バリア性を有する水蒸気バリア膜を形成する水蒸気バリア膜形成工程と、
を含むことを特徴とする表示装置の製造方法。 In a display device comprising a plurality of light emitting elements,
A passivation film forming step of forming a passivation film so as to cover the plurality of light emitting elements;
By irradiating the surface of the passivation film with oxygen plasma and oxidizing the surface of the passivation film, a water vapor barrier film having a water vapor barrier property is formed on the passivation film so as to close holes included in the passivation film. A water vapor barrier film forming step,
A method for manufacturing a display device, comprising:
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