JP2015220001A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】迷光による光学的混色を抑える。
【解決手段】共通カソード電極１０に連続的に載るように設けられて有機エレクトロルミネッセンス膜８を封止する封止膜１４は、共通カソード電極１０の形状に対応してバンク層１２の上方に盛り上がる凸部２２を有する第１無機バリア層１６と、第１無機バリア層１６を覆う第２無機バリア層２０と、第１無機バリア層１６及び第２無機バリア層２０の間にある有機バリア層１８と、を含む。第１無機バリア層１６の表面は、それぞれのアノード電極６の中央部７の上方にある領域から凸部２２へと反曲することで窪む反曲領域２４を有し、有機バリア層１８は、反曲領域２４に設けられている。ここにおいて、有機バリア層１８は、５０％以下の光透過率を有する材料からなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、有機膜を陽極と陰極で挟み込んだ構造を有している（特許文献１）。通常、複数の有機膜が積層されており、その一層は発光層である。有機膜には大気から遮断するための封止構造が必要であり、例えば、有機膜を無機膜でサンドイッチした多層構造の封止膜を、有機膜の封止に使用した構造が知られている（特許文献２）。

特開２０１２−２３４７４８号公報 特許第４３０３５９１号公報

高画質の表示装置では、画素の微細化によって、隣同士の画素が接近するようになってきた。そのため、いずれかの画素で発生した光が他の画素に入り込むことがあり、画素の色が異なる場合には混色が生じる。このような光学的混色は、光が封止膜を伝搬する迷光によっても生じる。

本発明は、迷光による光学的混色を抑えることを目的とする。

（１）本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置は、複数の画素電極と、それぞれの前記画素電極の中央部を避けて端部に載るように、隣同士の前記画素電極の間に設けられ、盛り上がる形状を有する絶縁層と、前記複数の画素電極及び前記絶縁層に連続的に載るように設けられ、前記絶縁層の形状に対応して盛り上がる形状を有する有機エレクトロルミネッセンス膜と、前記複数の画素電極及び前記絶縁層の上方で連続的に前記有機エレクトロルミネッセンス膜に載るように設けられ、前記有機エレクトロルミネッセンス膜の形状に対応して盛り上がる形状を有する共通電極と、前記共通電極に連続的に載るように設けられて前記有機エレクトロルミネッセンス膜を封止する封止膜と、を有し、前記封止膜は、前記共通電極の形状に対応して前記絶縁層の上方に盛り上がる凸部を有する第１無機層と、前記第１無機層を覆う第２無機層と、前記第１無機層及び前記第２無機層の間にある有機層と、を含み、前記第１無機層の表面は、それぞれの前記画素電極の前記中央部の上方にある領域から前記凸部へと反曲することで窪む反曲領域を有し、前記有機層は、５０％以下の光透過率を有する材料からなり、前記反曲領域に設けられることを特徴とする。

（２）（１）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記有機層が黒色に着色されていてもよい。

（３）（１）又は（２）に記載された有機エレクトロルミネッセンス表示装置において、前記封止膜の上方にブラックマトリクスがさらに備えられ、前記ブラックマトリクスが前記有機層を覆っていてもよい。

本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の断面図である。 異物付近の拡大図である。 光が有機バリア層により吸収される様子を示す図である。 封止膜の成膜工程を示すフロー図である。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置１の断面図である。同図に示すように、有機エレクトロルミネッセンス表示装置１は、平坦化層２を備える。平坦化層２は、絶縁性を有する材料からなり、図示しない回路基板の上に設けられている。

また、平坦化層２の上には、素子層４が設けられている。素子層４は、有機エレクトロルミネッセンス膜８を含む。有機エレクトロルミネッセンス膜８は、少なくとも発光層を含み、さらに、電子輸送層、正孔輸送層、電子注入層及び正孔注入層のうち少なくとも一層を含んでもよい。有機エレクトロルミネッセンス膜８を構成する少なくとも一層は、有機材料からなる。図１に示す有機エレクトロルミネッセンス膜８が含む発光層は、白色の光を発するように構成されているが、複数色の光を発するように構成してもよい。

また、素子層４は、複数のアノード電極６（画素電極）を含む。これら複数のアノード電極６は、複数の画素に対応して設けられる。図１に示すように、各アノード電極６は、平坦化層２上に設けられ、回路基板に形成された回路に電気的に接続される。アノード電極６は、反射層と透明電極との積層構造からなる。

また、素子層４は、絶縁体からなるバンク層１２（絶縁層）を含む。バンク層１２は、隣同士のアノード電極６の間に設けられ、各アノード電極６の中央部７を避けつつ各アノード電極の端部に載るように設けられる。バンク層１２は、画素を区画するようにバンクの形状になって略２マイクロメートル盛り上がっている。バンク層１２は、隣同士のアノード電極６の接触を防止したり、アノード電極６と後述する共通カソード電極１０のショートを防止したりするために設けられる。上述の有機エレクトロルミネッセンス膜８は、各画素に共有されるようになっており、複数のアノード電極６及びバンク層１２に連続的に載るように設けられる。すなわち、有機エレクトロルミネッセンス膜８は、複数のアノード電極６及びバンク層１２を覆うように設けられる。そのため、有機エレクトロルミネッセンス膜８は、バンク層１２の形状に対応して盛り上がる。

また、素子層４は、共通カソード電極１０（共通電極）を含む。共通カソード電極１０は、アノード電極６と同じく、回路基板に形成された回路に電気的に接続される。共通カソード電極１０は、各画素に共有されるようになっており、連続的に有機エレクトロルミネッセンス膜８に載るように設けられる。すなわち、共通カソード電極１０は、有機エレクトロルミネッセンス膜８を覆うように設けられる。従って、共通カソード電極１０は、有機エレクトロルミネッセンス膜８の形状に対応して盛り上がる。アノード電極６及び共通カソード電極１０に電圧をかけることにより各々から正孔と電子を有機エレクトロルミネッセンス膜８に注入し、注入された正孔と電子が発光層で結合して光を発する。すなわち、一つのアノード電極６、有機エレクトロルミネッセンス膜８、及び共通カソード電極１０の積層構造により、一つの有機エレクトロルミネッセンス発光素子（ここでは、ＯＬＥＤ（Organic light-emitting diode））が形成される。有機エレクトロルミネッセンス発光素子は、画素ごとに形成される。

なお、図１では、隣接する２つの画素の断面が示されている。中央のバンク層１２より左側が一方の画素（以下、左側の画素と表記する）の断面に相当し、中央のバンク層１２より右側が他方の画素（以下、右側の画素と表記する）の断面に相当する。

また、符号２５により指し示される物体は、素子層４の形成後に混入した塵及び埃等の異物を示している。図２に、異物２５付近の拡大図を示した。

素子層４は、封止膜１４により封止される。すなわち、図１に示すように、共通カソード電極１０の上には、共通カソード電極１０に連続的に載るように（共通カソード電極１０を覆うように）、封止膜１４が設けられている。

封止膜１４は、第１無機バリア層１６（第１無機層）と、第１無機バリア層１６を覆う第２無機バリア層２０（第２無機層）と、第１無機バリア層１６と第２無機バリア層２０の間にある有機バリア層１８（有機層）と、を含む。

第１無機バリア層１６は、水分透過を妨げる無機物質からなり、共通カソード電極１０の上に設けられ、共通カソード電極１０の形状に対応してバンク層１２の上方に盛り上がる凸部２２を有している。そのため、第１無機バリア層１６の表面は、各アノード電極６の中央部７の上方にある領域から凸部２２へと反曲する（反り上がる）ことで窪む反曲領域２４を有している。図１に示す例では、第１無機バリア層１６は、略０．４マイクロメートルの厚みを有するＳｉＮの層により構成されているが、これに限らず、例えば、略０．４マイクロメートルの厚みを有するＳｉＮの層及び略０．０１マイクロメートルの厚みを有するＳｉＯの層が積層された層であってもよい。

後述するように第１無機バリア層１６は、蒸着により成膜されるが、上述したようにその厚みは０．４マイクロメートル程度と薄い。そのため、図１に示す例では、異物２５の下側面及び下面に第１無機バリア層１６が薄く形成される、または形成されず（図２参照）、第１無機バリア層１６によって素子層４が完全には封止されていない。

有機バリア層１８は、着色可能な有機樹脂（例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、及びエポキシ樹脂など）からなり、上述した反曲領域２４に設けられている。有機バリア層１８には、少なくとも一部の波長域の光（例えば、可視光）の光透過率が５０％以下であるような有色染料又は有色顔料が添加されており、有機バリア層１８は、透明ではなく着色されている。図１に示す例では、有機バリア層１８は、黒色に着色されている。また、有機バリア層１８は、反曲領域２４だけでなく、異物２５の下側面や下面にも設けられる。有機バリア層１８により、異物２５と第１無機バリア層１６との間にある空間が埋められる。

第２無機バリア層２０は、第１無機バリア層１６と同じく水分透過を妨げる無機物質（ここでは、ＳｉＮ）からなり、図１に示すように、第１無機バリア層１６及び有機バリア層１８に連続的に載るように、設けられる。図１に示す例では、第２無機バリア層２０は、略０．４マイクロメートルの厚みを有している。

封止膜１４の上方には、間隔を空けて図示しない対向基板が設けられる。対向基板の下面には、ブラックマトリクス２６が設けられる。ブラックマトリクス２６は、反曲領域２４に設けられた有機バリア層１８を覆うように設けられる。図１に示す破線は、ブラックマトリクス２６の端部を通る垂線を示す。図１からわかるように、ブラックマトリクス２６は、反曲領域２４に設けられた有機バリア層１８に重なっている。また、対向基板の下面には、ブラックマトリクス２６の開口部分を覆う着色層２８が設けられる。対向基板、ブラックマトリクス２６、及び着色層２８により、カラーフィルタ基板が形成される。封止膜１４の上には充填剤３０が設けられている。充填剤３０により、封止膜１４とカラーフィルタ基板との間のスペースが埋められるようになっている。

以上のように、この有機エレクトロルミネッセンス表示装置１では、有機バリア層１８が透明ではなく着色されている。よって、迷光による光学的混色を抑えることができる。すなわち、有機バリア層１８が着色されているので、自画素の有機エレクトロルミネッセンス膜８から出力される光のうちの一部の光３１が有機バリア層１８により吸収或いは減衰され、弱められる。図３に、光３１が有機バリア層１８により吸収される様子を示した。よって、封止膜１４を伝搬する光３１に基づく迷光によって隣の画素において光学的混色が発生することが防止される。また、有機封止膜１８が着色されているので、封止膜１４を伝搬して隣の画素から入射してきた迷光３２（図３参照）が有機バリア層１８により弱められる。よって、隣の画素から入射してきた迷光３２によって自画素において光学的混色が発生することも防止される。

また、この有機エレクトロルミネッセンス表示装置１では、ブラックマトリクス２６が反曲領域２４に設けられた有機バリア層１８を覆うように設けられているので、着色されている有機バリア層１８をブラックマトリクス２６で隠すこともできる。ブラックマトリクス２６の端部は有機バリア層１８の端部よりもより中央部７により近い箇所にある。このような位置関係となることで、ブラックマトリクス２６の開口部から出射される光から有機バリア層１８を通ったものをより確実にカットすることができ、表示品質を高めることができる。

また、有機バリア層１８を黒色に着色することで、迷光による光学的混色をより確実に防止することもできる。

図４は、封止膜１４の成膜工程を示すフロー図である。まず、第１無機バリア層１６を素子層４上に成膜する（Ｓ１０１）。すなわち、Ｓ１０１では、１００℃以下の条件下、プラズマＣＶＤ法でＳｉＮを蒸着することにより、ＳｉＮの膜を第１無機バリア層１６として成膜する。

そして、第１無機バリア層１６上に、有機バリア層１８を成膜する（Ｓ１０２）。すなわち、Ｓ１０２では、有機樹脂と重合開始剤とを混合した溶剤を真空環境下において第１無機バリア層１６に霧状噴霧する。具体的には、溶剤を一定量ずつ断続的に霧状噴霧する。付着した有機樹脂は液体としての挙動を示すため、異物２５の付近及び反曲領域２４では凝集して付着しやすいが、これら以外の平坦な場所では凝集が起こりにくく、付着もしにくい。よって、異物の付近及び反曲領域２４では有機樹脂の層が厚く成膜され、平坦な場所では有機樹脂の層が成膜されないか成膜されても薄く成膜される。また、Ｓ１０２では、溶剤の霧状噴霧の後、紫外光を照射することで有機樹脂を付着させる。

そして、次のＳ１０３のステップで、エッチングにより、平坦な場所に成膜された有機樹脂の層を除去する（Ｓ１０３）。Ｓ１０３のステップにより、有機バリア層１８が、反曲領域２４及び異物２５の付近にのみ形成されることとなる。なお、Ｓ１０２において有機樹脂の層が平坦な場所に成膜されていない場合、Ｓ１０３のステップは省略される。

そして、次のＳ１０４のステップで、第２無機バリア層２０を、第１無機バリア層１６及び有機バリア層１８上に成膜する（Ｓ１０４）。すなわち、Ｓ１０４では、１００℃以下の条件下、プラズマＣＶＤ法でＳｉＮを蒸着することにより、ＳｉＮの膜を第２無機バリア層２０として成膜する。こうして、封止膜１４が成膜されることとなる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

１ 有機エレクトロルミネッセンス表示装置、２ 平坦化層、４ 素子層、６ アノード電極、７ 中央部、８ 有機エレクトロルミネッセンス膜、１０ 共通カソード電極、１２ バンク層、１４ 封止膜、１６ 第１無機バリア層、１８ 有機バリア層、２０ 第２無機バリア層、２２ 凸部、２４ 反曲領域、２５ 異物、２６ ブラックマトリクス、２８ 着色層、３０ 充填剤、３１ 光、３２ 迷光。

Claims (3)

1. 複数の画素電極と、
   それぞれの前記画素電極の中央部を避けて端部に載るように、隣同士の前記画素電極の間に設けられ、盛り上がる形状を有する絶縁層と、
   前記複数の画素電極及び前記絶縁層に連続的に載るように設けられ、前記絶縁層の形状に対応して盛り上がる形状を有する有機エレクトロルミネッセンス膜と、
   前記複数の画素電極及び前記絶縁層の上方で連続的に前記有機エレクトロルミネッセンス膜に載るように設けられ、前記有機エレクトロルミネッセンス膜の形状に対応して盛り上がる形状を有する共通電極と、
   前記共通電極に連続的に載るように設けられて前記有機エレクトロルミネッセンス膜を封止する封止膜と、
   を有し、
   前記封止膜は、前記共通電極の形状に対応して前記絶縁層の上方に盛り上がる凸部を有する第１無機層と、前記第１無機層を覆う第２無機層と、前記第１無機層及び前記第２無機層の間にある有機層と、を含み、
   前記第１無機層の表面は、それぞれの前記画素電極の前記中央部の上方にある領域から前記凸部へと反曲することで窪む反曲領域を有し、
   前記有機層は、５０％以下の光透過率を有する材料からなり、前記反曲領域に設けられることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
2. 前記有機層が黒色に着色されている、
   請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
3. 前記封止膜の上方にブラックマトリクスをさらに有し、
   前記ブラックマトリクスが前記有機層を覆っている、
   請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置。

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