JP3692334B2 - Organic EL panel and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネル及びその製造方法に関し、より詳しくは、有機EL素子を水分及び酸素などから保護するための保護膜であって、無機絶縁薄膜と有機または高分子薄膜を積層して有機EL素子の外部に存在する酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネル及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、有機EL素子を利用した有機電界発光ディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)は、現在商用化された液晶ディスプレイ(LCD:Liquid CrystalDisplay)に比べて30,000倍以上の速い応答速度を有しているので、動画像具現が可能であり、独自的な発光素子として視野角が広く、高い輝度を得ることができるという長所を有している。
【0003】
このような有機EL素子は、図1に示すように、基板1上に陽極電極2が形成され、その上に有機層3が形成され、有機層3の上部に陰極電極4が形成されており、前記陽極電極2と陰極電極4は電源5に連結されている。
【0004】
このように構成されたEL素子の有機層は発光層を含んでいなければならず、発光効率を向上させるために電子輸送層、電子注入層及びホール輸送層とホール注入層が含まれる。
【0005】
ここで、前記陽極電極2に正(+)電圧が印加されると同時に電源5による陰極電極4に負(−)電圧が印加されると、ホールが前記陽極電極2から前記有機層3へ供給され、前記有機層3に存在するホール注入層とホール輸送層を通じて発光層に到達する。
【0006】
そして、電子は前記陰極電極4から前記有機層3へ供給され、前記有機層3に存在する電子注入層と電子輸送層とを通じて発光層に到達する。これにより、前記有機層3の発光層では、注入されたホールと電子が再結合しながら光を発光するようになり、基板を通じて外部に伝達される。
【0007】
このような有機EL素子は、有機層3の有機物が大気中の酸素及び水分と易しく反応することにより有機EL素子の特性が阻害される現象が発生した。
【0008】
図2は、従来の有機EL素子の有機層を外部の酸素及び水分から保護するためのカプセルが封止されたことを示した図であり、基板11の上部にアノード12が形成されており、このアノード12の上部には有機層13が形成され、その有機層13の上部にカソード14が形成されて有機EL素子になり、前記有機層13とカソード14の周辺にはアノードの極性を遮断する絶縁層18が形成され、この絶縁層18の上部にはカソード19をそれぞれ隔離するための陰極分離隔壁が形成されている。
そして、有機層13に外部から酸素と水分の浸透を遮断するためにカプセル15が前記有機層13の上部に形成されたカソード14と前記陰極分離隔壁を囲んでおり、前記アノード12の上部に封止剤17により密封されている。
【0009】
このようなカプセル15は、内部に吸収剤16が含まれており、有機層13に浸透される水分を早期に遮断する役割をするようになる。
【0010】
従って、前述の有機EL素子を外部の影響から保護するためにカプセルを基板に封止する技術は、1)パネルの厚さを増加させ、2)カプセルと基板とを接着するための封止剤の塑性工程において封止剤から放出されるガスによって素子の寿命が短縮されることがあり、3)封止剤を通じて外部の酸素または水分などが浸透できる要因が依然として残っており、4)封止剤の塑性条件によって素子の熱的な損失が発生されることがあり、5)カプセル内に存在したり浸透したりする水分の除去のために吸湿剤を含むことによって素子製作の材料費を上昇させることもあり、6)基板とカプセルを外部空気と遮断して付着する工程のための装備投資費が増加するという問題点が発生した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、有機EL素子を製造する工程の後工程であって、有機EL素子を外部の影響から保護するために無機絶縁薄膜と有機または高分子薄膜を積層することによって、外部から浸透される酸素及び水分を遮断することができる有機ELパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
また、有機ELパネルを軽量薄型で製作して携帯用ディスプレイに適用できる有機ELパネルを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネルの製造方法は、有機EL素子が形成されているパネルの上部に有機EL素子を保護するための第1保護膜を形成するステップと、前記第1保護膜の上部に無機絶縁膜を形成するステップと、前記無機絶縁膜の上部に外部からの酸素及び水分の浸透を防止することができる第2保護膜を積層するステップとからなることを特徴とする。
【0014】
そして、前記他の目的を達成するための本発明の酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネルは、有機EL素子が形成されているパネルと、前記有機EL素子が形成されているパネルの上部に有機EL素子を保護するために形成された第1保護膜と、前記第1保護膜の上部に形成された無機絶縁膜と、前記無機絶縁膜の上部に形成され、外部から酸素及び水分の浸透を防止することができる第2保護膜からなることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施例について、添付図面を参照しながらより詳しく説明する。
【0016】
図3は、本発明による有機ELパネルの製造方法により製造された有機ELパネルの断面図であって、有機EL素子は、基板20の上部に形成されているアノード21と;このアノード21の上部にホール注入層/ホール輸送層22、発光層23及び電子輸送層/電子注入層24が順に積層されている有機層と;前記有機層の上部に積層されているカソード25と;前記カソード21の極性を分離するために前記有機層の周辺のアノード21の上部に形成されている隔壁27とを含んでいる。
【0017】
前記有機EL素子が形成されているパネルの上部に酸素及び水分の浸透を防止するための保護膜が多層で積層されており、ここで、前記有機EL素子を保護するために形成されている第1保護膜28と、前記第1保護膜28の上部に形成されている無機絶縁膜29と、前記無機絶縁膜29の上部に外部からの水分の浸透を防止することができる第2保護膜30とが順に積層されている。
【0018】
従って、本発明では、陽極と陰極の間に介在され、光を放出する有機層を有する有機EL素子が形成されているパネルに酸素及び水分の浸透を防止するための保護膜が積層されていることを特徴とする。
【0019】
また、有機ELパネルが外部からの酸素及び水分の浸透をさらに防止するために、前記第2保護膜30の上部にはさらに他の無機絶縁膜と第2保護膜を順次繰り返して積層することもできる。
【0020】
このような多層の保護膜が積層された有機ELパネルの製造方法は、有機EL素子が形成されているパネルの上部に、有機EL素子を保護するための第1保護膜を形成するステップと、前記第1保護膜の上部に無機絶縁膜を形成するステップと、前記無機絶縁膜の上部に外部の水分の浸透を防止することができ、素子の損傷を防止するために強度の高い第2保護膜を積層するステップとを含んでいる。
【0021】
前記の有機EL素子が形成されているパネルの上部に第1保護膜を形成するステップにおいて、保護膜はSiNx、SiO2、Al2O3、Ta2O5、Y2O3のいずれか一つ、またはそれらの二つ以上を組合わせたものを積層して形成することができる。
【0022】
そして、前記第1保護膜は、有機EL素子の損傷を防止し、有機膜を保護することができるSiNxを形成した後、SiNxの上部にSiO2、Al2O3、Ta2O5、Y2O3のいずれか一つを積層して構成することもできる。
【0023】
また、有機EL素子が形成されているパネルの上部に第1保護膜を形成するステップにおいて、前記第1保護膜は化学気相蒸着工程(CVD)、熱蒸着(Thermal Evaporation)、電子ビーム蒸着(E−Beam Evaporation)、スパッタリング(Sputtering)工程のいずれか一つを選択して製造する。
【0024】
そして、前記無機絶縁膜の上部に、外部から酸素及び水分の浸透を防止することができ、素子の損傷を防止するために強度の高い第2保護膜を積層するステップにおいて、前記第2保護膜は有機膜と高分子膜のいずれか一つを選択して積層させてもよい。
【0025】
前記無機絶縁膜の上部に、外部からの水分の浸透を防止することができる第2保護膜を積層するステップの後、前記無機絶縁膜を形成するステップと前記第2保護膜を積層するステップとを順次繰り返して行うことによって、酸素及び水分の浸透をさらに防止することができる。
【0026】
無機絶縁膜の上部には、外部からの酸素及び水分の浸透を防止するのに優れた高分子膜を形成すべきであり、パリレン(parylene)またはフッ素樹脂を用いることが最も望ましい。
【0027】
ここで、フッ素樹脂高分子膜は,ディッピング(Dipping)法またはその他の方法によりフッ素樹脂を成膜することによって形成することができる。
【0028】
図4は、本発明によるパリレンを使用した高分子膜が硬化される状態を示した図であり、蒸着機で二量体(Dimer)状態のパリレンを約150℃の温度で加熱して単量体状態のパリレンを形成した後、680℃の温度で加熱して単量体状態のパリレンを有機EL素子が形成されているパネルの上部に噴射し、大気の温度と0.1Torrの圧力で硬化させて重合体(Polymer)状態に形成することによって最終高分子膜を成膜させる。
【0029】
また、前記無機絶縁膜が形成された有機EL素子が形成されているパネルの上部に単量体(Monomer)状態のパリレンを約680℃の温度及び0.5Torrの圧力で有機EL素子が形成されているパネルの上部に蒸着した後、大気の温度と0.1Torrの圧力で硬化させると、重合体(Polymer)状態になって最終高分子膜を成膜させることができる。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、酸素及び水分の浸透を防止するための保護膜が積層された有機ELパネルは、外部からの酸素及び水分の浸透を防止することができ、軽量薄型で製造され携帯用ディスプレイに適用できるという効果を有する。
【0031】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱することなく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】概略的な有機EL素子の動作を説明するための構成を示す断面図である。
【図2】従来の有機EL素子の有機層を、外部の酸素及び水分から保護するためのカプセルが封止されたことを示す断面図である。
【図3】本発明による有機ELパネルの製造方法により製造された有機ELパネルの断面図である。
【図4】本発明による高分子膜が硬化される状態を示す図である。
【符号の説明】
20 基板
21 アノード
22 ホール注入層/ホール輸送層
23 発光層
24 電子輸送層/電子注入層
25 カソード
26 絶縁層
28 第1保護膜
29 無機絶縁膜
30 第2保護膜[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic EL panel capable of preventing permeation of oxygen and moisture, and more particularly, to a protective film for protecting an organic EL element from moisture and oxygen, and an inorganic insulating thin film. The present invention relates to an organic EL panel capable of preventing the penetration of oxygen and moisture existing outside an organic EL element by laminating an organic or polymer thin film and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
In general, an organic electroluminescence display (OELD) using an organic EL element has a response speed that is 30,000 times faster than a liquid crystal display (LCD) that is currently commercialized. Therefore, it is possible to realize a moving image, and has an advantage that a wide viewing angle and high luminance can be obtained as a unique light emitting element.
[0003]
In such an organic EL element, as shown in FIG. 1, an
[0004]
The organic layer of the EL device thus configured must include a light emitting layer, and includes an electron transport layer, an electron injection layer, a hole transport layer, and a hole injection layer in order to improve light emission efficiency.
[0005]
Here, when a positive (+) voltage is applied to the
[0006]
Electrons are supplied from the cathode electrode 4 to the organic layer 3 and reach the light emitting layer through the electron injection layer and the electron transport layer present in the organic layer 3. As a result, the light emitting layer of the organic layer 3 emits light while recombining the injected holes and electrons, and is transmitted to the outside through the substrate.
[0007]
In such an organic EL element, a phenomenon in which the characteristics of the organic EL element are hindered due to the organic substance of the organic layer 3 easily reacting with oxygen and moisture in the atmosphere occurs.
[0008]
FIG. 2 is a view showing that a capsule for protecting an organic layer of a conventional organic EL element from external oxygen and moisture is sealed, and an
A
[0009]
Such a
[0010]
Therefore, the technology for sealing the capsule to the substrate in order to protect the organic EL element from external influences is as follows: 1) increasing the thickness of the panel, and 2) a sealing agent for bonding the capsule and the substrate. The life of the device may be shortened by the gas released from the sealant in the plastic process of 3). 3) There are still factors that allow external oxygen or moisture to penetrate through the sealant. 4) Sealing. There is a possibility that thermal loss of the device may occur depending on the plastic condition of the agent. 5) Increasing the material cost of device fabrication by including a hygroscopic agent to remove the moisture that exists in the capsule or penetrates. 6) There was a problem in that the equipment investment cost for the process of adhering the substrate and capsules to the outside air was increased.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and is a subsequent process of a process for manufacturing an organic EL element, and an inorganic insulating thin film and an organic or polymer thin film for protecting the organic EL element from external influences. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an organic EL panel that can block oxygen and moisture permeated from the outside by stacking layers.
[0012]
Another object of the present invention is to provide an organic EL panel that can be applied to a portable display by manufacturing an organic EL panel that is lightweight and thin.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method of manufacturing an organic EL panel capable of preventing the penetration of oxygen and moisture according to the present invention is to protect an organic EL element on the upper part of the panel on which the organic EL element is formed. Forming a first protective film; forming an inorganic insulating film on the first protective film; and second preventing oxygen and moisture from penetrating from the outside on the inorganic insulating film. And a step of laminating a protective film.
[0014]
The organic EL panel capable of preventing the permeation of oxygen and moisture according to the present invention for achieving the other object includes a panel in which an organic EL element is formed and the organic EL element. A first protective film formed on the upper part of the panel for protecting the organic EL element, an inorganic insulating film formed on the first protective film, and formed on the upper part of the inorganic insulating film. And a second protective film capable of preventing moisture permeation.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic EL panel manufactured by the method of manufacturing an organic EL panel according to the present invention. The organic EL element includes an
[0017]
A protective film for preventing permeation of oxygen and moisture is laminated on the upper part of the panel on which the organic EL element is formed. Here, the protective film is formed to protect the organic EL element. A first
[0018]
Accordingly, in the present invention, a protective film for preventing the penetration of oxygen and moisture is laminated on a panel on which an organic EL element having an organic layer that emits light and is interposed between an anode and a cathode is formed. It is characterized by that.
[0019]
In order to further prevent the organic EL panel from penetrating oxygen and moisture from the outside, another inorganic insulating film and a second protective film may be sequentially and repeatedly stacked on the second
[0020]
A method of manufacturing an organic EL panel in which such a multilayer protective film is laminated includes a step of forming a first protective film for protecting the organic EL element on the panel on which the organic EL element is formed, A step of forming an inorganic insulating film on the upper portion of the first protective film; and a second protective layer having high strength to prevent external moisture from penetrating the upper portion of the inorganic insulating film and to prevent damage to the device. Laminating the film.
[0021]
In the step of forming the first protective film on the top of the panel on which the organic EL element is formed, the protective film is any one of SiN x , SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , and Y 2 O 3 . One or a combination of two or more of them can be laminated to form.
[0022]
The first protective film is formed of SiN x capable of preventing damage to the organic EL element and protecting the organic film, and then, SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 on the SiN x. , Y 2 O 3 can also be laminated.
[0023]
Further, in the step of forming a first protective film on the upper part of the panel on which the organic EL element is formed, the first protective film is formed by a chemical vapor deposition process (CVD), thermal evaporation, or electron beam evaporation ( One of E-Beam Evaporation and Sputtering processes is selected and manufactured.
[0024]
In addition, in the step of laminating a second protective film having high strength to prevent oxygen and moisture from permeating from the outside and preventing damage to the element, the second protective film is formed on the inorganic insulating film. May be laminated by selecting any one of an organic film and a polymer film.
[0025]
After the step of laminating a second protective film capable of preventing permeation of moisture from outside on the inorganic insulating film, the step of forming the inorganic insulating film and the step of laminating the second protective film; By repeating the steps one after another, the permeation of oxygen and moisture can be further prevented.
[0026]
A polymer film excellent in preventing permeation of oxygen and moisture from the outside should be formed on the inorganic insulating film, and it is most desirable to use parylene or a fluororesin.
[0027]
Here, the fluororesin polymer film can be formed by depositing a fluororesin by a dipping method or other methods.
[0028]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which a polymer film using parylene according to the present invention is cured. Parylene in a dimer state is heated at a temperature of about 150 ° C. by a vapor deposition machine. After forming the parylene in the body state, it is heated at a temperature of 680 ° C., and the parylene in the monomer state is sprayed onto the upper part of the panel on which the organic EL element is formed, and cured at the atmospheric temperature and the pressure of 0.1 Torr The final polymer film is formed by forming a polymer state.
[0029]
In addition, an organic EL element is formed on the upper surface of the panel on which the organic EL element on which the inorganic insulating film is formed is formed with a monomer-state parylene at a temperature of about 680 ° C. and a pressure of 0.5 Torr. After vapor deposition on the top of the panel, curing is performed at an atmospheric temperature and a pressure of 0.1 Torr, so that a final polymer film can be formed in a polymer state.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the organic EL panel on which the protective film for preventing the permeation of oxygen and moisture can be prevented from being penetrated from the outside. It has an effect that it can be applied to a portable display.
[0031]
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the claims of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration for explaining a schematic operation of an organic EL element.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing that a capsule for protecting an organic layer of a conventional organic EL element from external oxygen and moisture is sealed.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an organic EL panel manufactured by an organic EL panel manufacturing method according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a state in which a polymer film according to the present invention is cured.
[Explanation of symbols]
20
Claims (8)
前記第1保護膜の上部に無機絶縁膜を形成するステップと、
前記無機絶縁膜の上部に外部からの酸素及び水分の浸透を防止する第2保護膜を積層するステップとを含み、
前記第1保護膜を形成するステップは、有機EL素子の損傷を防止し、有機膜を保護することができるSiNxを形成した後、このSiNxの上部にSiO2、Al2O3、Ta2O5、Y2O3のいずれか一つを積層することを特徴とする、
酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネルの製造方法。Forming a first protective film for protecting the organic EL element on top of the panel on which the organic EL element is formed;
Forming an inorganic insulating film on top of the first protective film;
Laminating a second protective film for preventing penetration of oxygen and moisture from the outside on the inorganic insulating film,
The step of forming the first protective film includes forming SiN x capable of preventing damage to the organic EL element and protecting the organic film, and then forming SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta on the SiN x. One of 2 O 5 and Y 2 O 3 is laminated,
A method for producing an organic EL panel capable of preventing permeation of oxygen and moisture.
前記有機EL素子が形成されているパネルの上部に、有機EL素子を保護するため、SiNxとこのSiNxの上部にSiO2、Al2O3、Ta2O5、Y2O3のいずれか一つが積層された多層膜である第1保護膜と、
前記第1保護膜の上部に形成されている無機絶縁膜と、
前記無機絶縁膜の上部に積層され、外部からの酸素及び水分の浸透を防止し、素子の損傷を防止するために強度の高い第2保護膜とを含んでなる、酸素及び水分の浸透を防止することができる有機ELパネル。A panel on which an organic EL element is formed;
The top of the panel to the organic EL element is formed, for protecting the organic EL device, any on top of SiN x in SiN x Toko of SiO 2, Al 2 O 3, Ta 2 O 5, Y 2 O 3 A first protective film that is a multilayer film in which one of the layers is laminated;
An inorganic insulating film formed on the first protective film;
Layered on top of the inorganic insulating film, prevents penetration of oxygen and moisture from the outside, and includes a second protective film having high strength to prevent damage to the element, preventing penetration of oxygen and moisture Organic EL panel that can be.
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