JP4180831B2 - Organic electroluminescence display panel and manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物材料からなる発光層を含む1以上の薄膜(以下、有機機能層という)を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子という)に関し、特に、複数の有機EL素子が樹脂基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス表示パネル(以下、有機EL表示パネルという)に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機EL素子は、基本的には有機機能層を陽極及び陰極で挟んだ形態で、両電極から注入された電子と正孔が再結合時に形成される励起子が励起状態から基底状態に戻り光を生じさせる。例えば、透明基板上に、陽極の透明電極と、有機機能層と、陰極の金属電極とが順次積層して有機EL素子は構成され、透明基板側から発光を得る。有機機能層は、発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層、発光層及び有機電子輸送層の3層構造、又は有機正孔輸送層及び発光層の2層構造、さらにこれらの適切な層間に電子或いは正孔の注入層やキャリアブロック層を挿入した積層体である。
【0003】
有機EL表示パネルとして、例えばマトリクス表示タイプのものや、所定発光パターンを有するものが知られている。さらに、有機EL表示パネル自体を可撓性とすべく、その基板に合成樹脂、プラスチックフィルムなどを用いることが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この有機EL素子は、大気に晒されると、水分、酸素などのガス、その他の使用環境中のある種の分子の影響を受けて劣化し易い、特にプラスチックフィルム基板を用いる有機EL表示パネルでは、特性劣化が顕著であり、輝度、色彩などの発光特性が低下する問題がある。これを防止するために、無機物などをプラスチック基板表面に無機バリア層として成膜して浸透する水分などを遮断する方法が提案されている。しかし、無機バリア層ではピンホール発生が問題である。無機バリア層のピンホールは下地の凹凸、成膜前の異物付着の影響によって生じることもあるし、下地とは関係なく無機バリア層の成膜時に発生することもある。プロセス上、これらを完全に無くすことは困難である。
【0005】
無機バリア層のピンホールを通して浸透する水分などが有機EL素子の劣化を招来し、表示欠陥を引き起こす問題が生じることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、水分などによる発光特性が劣化しにくい有機EL素子及び有機EL表示パネルを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは、第1及び第2表示電極並びに前記第1及び第2表示電極間に挟持かつ積層された有機化合物からなる1以上の有機機能層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する樹脂基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、少なくとも有機エレクトロルミネッセンス素子及び樹脂基板の間に、膜厚方向及びその垂直方向に分散した複数の高分子化合物層を備えかつ前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接触する包接無機バリア層を有することを特徴とする。
【0008】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記包接無機バリア層は前記高分子化合物層を交互に挟持する無機バリア層からなることを特徴とすることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記高分子化合物層は膜厚方向において互いに一致しない位置に成膜されていることを特徴とする。
【0009】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記高分子化合物層の各々は一定間隔のドットからなるドットパターンによって成膜され、前記高分子化合物層が3層形成される場合、前記ドットの直径をaとすると、ドット間距離Lはa<L<(3a/2)であることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記無機バリア層は窒化酸化シリコンからなることを特徴とすることを特徴とする。
【0010】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記無機バリア層はスパッタ法により成膜されたことを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記高分子化合物層はフォトリソグラフィ法又は印刷法により成膜されたことを特徴とする。本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を背面から覆う封止膜を有することを特徴とする。
【0011】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記封止膜は無機パッシベーション膜であり、前記有機エレクトロルミネッセンス素子全体は前記無機バリア層及び前記封止膜により気密的に覆われていることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
樹脂基板の表面を覆うように初期無機バリア層を成膜する初期無機工程と、
前記初期無機バリア層上に、膜厚方向に垂直な方向に分散した複数の第1高分子化合物層を成膜する中間有機工程と、
前記複数の第1高分子化合物層を連続的に覆う中間の無機バリア層を成膜する中間無機工程と、
前記中間の無機バリア層上に、膜厚方向に垂直な方向に分散した複数の第2高分子化合物層を成膜する中間有機工程と、
前記複数の第2高分子化合物層を連続的に覆う最表面無機バリア層を成膜する最表面無機工程と、
前記最表面無機バリア層上に、第1及び第2表示電極並びに前記第1及び第2表示電極間に挟持かつ積層された有機化合物からなる1以上の有機機能層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【0012】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記中間無機工程と前記中間有機工程の組を繰り返して、少なくとも前記有機エレクトロルミネッセンス素子及び前記樹脂基板の間に、膜厚方向及びその垂直方向に分散した複数の第1及び第2高分子化合物層を含む分散高分子化合物層を備えかつ前記有機エレクトロルミネッセンス素子に接触する包接無機バリア層を形成することを特徴とする。
【0013】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記中間有機工程における前記分散高分子化合物層は膜厚方向において互いに一致しない位置に成膜されることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記中間有機工程における前記分散高分子化合物層の各々は一定間隔のドットからなるドットパターンによって成膜され、前記高分子化合物層が3層形成される場合、前記ドットの直径をaとすると、ドット間距離Lはa<L<(3a/2)であることを特徴とする。
【0014】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記無機バリア層は窒化酸化シリコンからなることを特徴とすることを特徴とする。本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記無機バリア層はスパッタ法により成膜されたことを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル製造方法においては、前記高分子化合物層はフォトリソグラフィ法又は印刷法により成膜されたことを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による実施の形態例を図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、実施形態の有機EL素子は、高分子化合物層12PA,12PB,12PCを包埋してなる包接無機バリア層12が形成された樹脂基板10と、包接無機バリア層12(最表面無機バリア層12S4)表面上に形成された本体の有機EL素子Dから構成される。本体の有機EL素子Dは最表面無機バリア層12S4表面上に、第1表示電極13(透明電極の陽極)、有機化合物からなる発光層を含む1以上の有機機能層14、及び第2表示電極15(金属電極の陰極)が順に積層されて、構成されている。また、有機EL素子は、その第2表示電極15の背面から覆う封止膜16を有する。また、有機EL素子に接触しない側の初期無機バリア層12S1の直下の樹脂基板10間に、さらなる高分子化合物層を設けることもできる。
【0016】
包接無機バリア層12は、基板側から、初期無機バリア層12S1と、ドット状高分子化合物層12PAの群Aと、中間の無機バリア層12S2と、ドット状高分子化合物層12PBの群Bと、中間の無機バリア層12S3と、ドット状高分子化合物層12PCの群Cと、最表面無機バリア層12S4とが順に積層されて、構成されている。すなわち、包接無機バリア層12は、基板側の初期無機バリア層12S1と有機EL素子側の最表面無機バリア層12S4との間に交互に積層された高分子化合物層12PA,12PB,12PCと中間の無機バリア層12S2,12S3との積層体である。
【0017】
包接無機バリア層12は、少なくとも有機EL素子及び樹脂基板の間に配置される。有機EL素子への水分などの侵入防止のためである。複数の高分子化合物層12PA,12PB,12PCは、膜厚方向及びその垂直方向に無機バリア層間に分散して形成されている。すなわち、高分子化合物層12PA,12PB,12PCは各層において、それぞれ分散かつ離間して配置され、中間の無機バリア層が高分子化合物層を交互に挟持する構造となっている。この際、それぞれの高分子化合物層群における各ドットは、中間無機バリア層により互いに接触しないように配置される。例えば、図2の有機EL素子用樹脂基板の拡大平面図に示すように、第1の高分子化合物層群A、第2の高分子化合物層群B、第3の高分子化合物層群Cによってそれぞれ占められる部分が、上面方向(膜厚方向)から見て互いに補完し合うように配置されており、すべての有機EL素子の発光表示領域を埋め尽くすように、円形のドット径とピッチが調整されている。このように、高分子化合物層12PA,12PB,12PCは、膜厚方向において互いに一致しない位置に成膜されているのは、水分などが侵入したときに、高分子化合物層12PA,12PB,12PCのいずれかにトラップされて、その高分子化合物層内で水分などを拡散させ、有機EL素子への到達を防止のためである。この構造で無機バリア層にピンホールが存在する場合においても、水分などの浸入経路が遮断され、信頼性の高い有機EL素子及び有機EL表示パネルを提供することができる。
【0018】
図2に示すように、高分子化合物層の各々は一定間隔のドットからなるドットパターンによって成膜され高分子化合物層群が3層の場合、ドット径(直径)をaとすると、幾何学的に計算して、ドット中心間距離Lはa<L<(3a/2)とするのが適当である。また、適当なドット径であるが、現実的な数値として10μm〜1mm程度であると考えられる。
【0019】
中間の無機バリア層及び分散された高分子化合物層の対を多層にすることで、最下層の初期無機バリア層12S1にピンホールが存在しても、そこから浸入した微量の水分などは中間の高分子化合物層中において拡散し、次の無機バリア層に同様にピンホールがある場合でもその影響を大きく軽減することは可能である。また、本発明によれば、多層構造で高分子化合物層を緩衝層として無機バリア層間に挟むので、クラックの発生も抑制できる。
【0020】
無機バリア層間の高分子化合物層の端面が外部に露出している場合、そこからも水分などが入り込むことが考えられる。高分子化合物層端面の露出による影響は大きく、端面から取り込まれた水分が最上層の無機バリア層のピンホールを抜けて、有機EL素子の劣化を引き起こすが、本発明によれば、トッド状の高分子化合物層の不連続な領域の集まりとして、島状高分子化合物層の複数が無機バリア層中で分散した構成とするので、離散した高分子化合物層の端面が露出していても、それが分散されていて有機EL素子の発光表示領域までつながっていなければ、発光表示領域まで水分などが浸透できず、素子が劣化することはなくなる。
【0021】
しかし、更なる本発明の実施形態においては、図3に示すように、無機バリア層12S1,12S4間にある高分子化合物層12PA,12PB,12PCの端面が露出しないように最表面の無機バリア層12S4をパターニングすることで、水分などの浸入を有機EL素子に影響のないレベルまで更に抑制できる。
また、高分子化合物層群の塗布方法としては、印刷法、フォトリソグラフィ法、インクジェット法などが考えられ、どの方法であっても、本発明に有効な径、間隔でドットを配置することが可能である。
【0022】
上記実施形態では、高分子化合物層群の層数は3層であるが、他の実施形態では、これは2層でもよく、これらより多いことは何ら問題はない。また、高分子化合物層の各々を円形のドットとしたが、例えば、図4に示すように、2層高分子化合物層として、第1の矩形高分子化合物層群A、第2の矩形高分子化合物層群Bによってそれぞれ占められる部分が、上面方向(膜厚方向)から見て互いに補完し合うように配置され、すべての有機EL素子の発光表示領域を埋め尽くすようにも構成できる。
【0023】
初期、中間及び最表面無機バリア層12S1、12S2、12S3、12S4は例えば窒化酸化シリコンからなる。これら無機バリア層は例えばスパッタ法により成膜される。高分子化合物層12PA,12PB,12PCは例えば印刷法により成膜される。樹脂基板10材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−2,6−ナフタレート、ポリカーボネート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェノキシエーテル、ポリアリレート、フッ素樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタレート、ポリオレフィンなどのフィルムが適用できる。高分子化合物層12P1は材料としては、紫外線(UV)硬化樹脂や、熱硬化樹脂などが適用できる。
【0024】
また、他の実施形態では、高分子化合物層部にカラーフィルタや色変換材料を用いることで、それ自体がカラーパネル用の基板としての機能を付加することができる。例えば、図5に示すように、赤発光用色変換材料からなる高分子化合物層群R、緑発光用色変換材料からなる高分子化合物層群、青発光用色変換材料からなる高分子化合物層群Bを中間無機バリア層を介在させて、それぞれ占められる層群部分が、上面方向(膜厚方向)から見て互いに補完し合うように配置されるように、すべての有機EL素子の発光表示領域を埋め尽くすように、高分子化合物層の円形ドット径とピッチを調整して有機EL素子カラーパネル用基板を構成することもできる。
【0025】
また、包接無機バリア層の反対側の樹脂基板にも無機バリア層を前面に成膜して、基板両面を無機バリア層で覆うことにより、樹脂基板の反りを防止できる。有機EL素子Dにおいては、例えば、透明な樹脂基板10上にインジウム錫酸化物(ITO)からなる透明電極(第1表示電極)13が蒸着又はスパッタにて成膜される。その上に、銅フタロシアニンからなる正孔注入層、TPD(トリフェニルアミン誘導体)からなる正孔輸送層、Alq3(アルミキレート錯体)からなる発光層、Li2O(酸化リチウム)からなる電子注入層が順次、蒸着法により成膜され、これらが有機機能層14を構成する。さらに、この電子注入層上に蒸着法により、Alからなる金属電極(第2表示電極)15が透明電極13の電極パターンと対向するように成膜される。
【0026】
次に、3層の高分子化合物層を埋設してなる包接無機バリア層を樹脂基板上に設けた有機EL素子の製造方法を説明する。
図6に示すように、ベースとなる例えばポリカーボネート樹脂基板10上に流動性のUV硬化樹脂を塗布して、紫外線照射により硬化して、UV硬化樹脂からなるバッファ層としての高分子化合物層11を成膜する。
【0027】
次に、図7に示すように、高分子化合物層11上に、窒化酸化シリコン膜をRFスパッタ法により成膜し、初期無機バリア層12S1を全面に形成する。
次に、図8示すように、初期無機バリア層12S1上に、流動性のUV硬化樹脂を印刷法により所定ドットパターンで塗布した後に硬化させ、埋設されるべき高分子化合物層12PAを成膜する。
【0028】
次に、図9に示すように、高分子化合物層12PA及び初期無機バリア層12S1上に、窒化酸化シリコン膜をRFスパッタ法により成膜し、中間無機バリア層12S2を全面に形成する。
次に、図10に示すように、中間無機バリア層12S2上に、流動性のUV硬化樹脂を印刷法により所定ドットパターンで塗布した後に硬化させ、埋設されるべき高分子化合物層12PBを成膜する。
【0029】
次に、図11に示すように、高分子化合物層12PB及び中間無機バリア層12S2上に、窒化酸化シリコン膜をRFスパッタ法により成膜し、中間無機バリア層12S3を全面に形成する。
次に、図12に示すように、間無機バリア層12S3上に、流動性のUV硬化樹脂を印刷法により所定ドットパターンで塗布した後に硬化させ、埋設されるべき高分子化合物層12PCを成膜する。
【0030】
次に、図13に示すように、高分子化合物層12PC及び中間無機バリア層12S3の全面上に、窒化酸化シリコンを最表面無機バリア層12S4として成膜する。
その後、最表面無機バリア層12S4表面上に第1表示電極13(透明電極の陽極)、所定の有機機能層14、第2表示電極15(金属電極の陰極)、およびこれらを覆う封止膜16を順に積層して、図14に示すように、有機EL素子Dを作製できる。
【0031】
図14の製造された有機EL素子例ではバッファ層の高分子化合物層11を予め設けた構成であるが、図1に示すように、樹脂基板10と初期無機バリア層12S1の密着性などが確保されるのなら、バッファ層の高分子化合物層11は省略可能である。
他の実施形態においては、必要に応じて、中間無機バリア層を3層以上重ね合わせることもできる。いずれの場合にも、中間無機バリア層間に高分子化合物層の成膜をそれぞれ行い、最表面には無機バリア層が配置される。
【0032】
図15は他の実施の形態の、複数の有機EL素子を備えた有機EL表示パネルの部分拡大背面図を示す。有機EL表示パネルは、包接無機バリア層で被覆された樹脂基板10上にマトリクス状に配置された複数の有機EL素子を備えている。透明電極層を含む行電極13(陽極の第1表示電極)と、有機機能層と、該行電極に交差する金属電極層を含む列電極15(第2表示電極)と、が窒化酸化シリコン膜上に順次積層されて構成されている。行電極は、各々が帯状に形成されるとともに、所定の間隔をおいて互いに平行となるように配列されており、列電極も同様である。このように、マトリクス表示タイプの表示パネルは、複数の行と列の電極の交差点に形成された複数の有機EL素子の発光画素からなる画像表示配列を有している。第1表示電極13は、島状の透明電極を水平方向に電気的に接続する金属バスラインから構成できる。有機EL表示パネルは樹脂基板10の窒化酸化シリコン膜上の有機EL素子の間に設けられた複数の隔壁7を備えることもできる。第2表示電極15及び隔壁7の上には封止膜16が形成されている。有機機能層材料を選択して適宜積層して各々が赤R、緑G及び青Bの発光部を構成することもできる。
【0033】
さらに、有機EL表示パネルは、有機EL素子及び隔壁7を背面から覆う封止膜16の一部として無機パッシベーション膜を備えてもよい。これに防湿が保たれるので、樹脂からなる封止膜を当該無機パッシベーション膜上に設けることができる。また、樹脂封止膜最表面上に無機物からなる無機パッシベーション膜を再度設けることもできる。無機パッシベーション膜は上記の窒化酸化シリコン、窒化シリコンなどの窒化物、或いは酸化物又は炭素などの無機物からなる。封止膜を構成する樹脂としては、フッ素系やシリコン系の樹脂、その他、フォトレジスト、ポリイミドなど合成樹脂が用いられる。
【0034】
この封止構造を形成した有機EL表示パネルを、それぞれ室温及び高温高湿(60℃、95%)下にて260時間放置した後であっても、封止構造にクラックや剥離を発生せず、有機EL表示パネルとしての発光動作も安定していた。
上述した例においては、水分の遮断を行なうための無機バリア層製法として、スパッタ法を用いたが、これに限られることはなく、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法などの気相成長法も適用可能である。
【0035】
さらに上述した実施例においては、透明樹脂基板10上の複数の透明電極13と金属電極15との交差する部分の有機機能層14すなわち発光部からなる単純マトリクス表示タイプの有機EL表示パネルを説明したが、本発明はアクティブマトリクス表示タイプのパネルの基板にも包接無機バリア層は応用できる。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、無機バリア層にピンホールが存在する場合においても、無機バリア層間で包埋され分散した高分子化合物層を形成することにより、無機バリア層及び高分子化合物層を交互に多層とすることで、下層の無機バリア層にピンホールが存在しても、そこから侵入した微量の水分は高分子化合物層中において拡散し、上層の無機バリア層に同様にピンホールがある場合でも、その影響を大きく軽減することができ、素子部への水分などの浸入を遮断することが可能となる。よって、信頼性の高い有機EL素子及び有機EL表示パネルを提供することができる。また、高分子化合物層にカラーフィルタや色変換材料を用いることで、それ自体がカラーパネル用の基板としての機能を付加することができる。さらに、高分子化合物層が緩衝として機能するため、多層の無機バリア層のクラックが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施形態の有機EL素子の概略断面図。
【図2】本発明による実施形態の有機EL素子用基板の拡大平面図。
【図3】本発明による他の実施形態の有機EL素子の概略断面図。
【図4】本発明による他の実施形態の有機EL素子の概略断面図。
【図5】本発明による他の実施形態の有機EL素子の概略断面図。
【図6】 本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図7】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図8】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図9】 本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図10】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図11】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図12】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図13】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図14】本発明による有機EL表示パネル製造工程における基板の概略断面図。
【図15】本発明による他の実施形態の、複数の有機EL素子を備えた有機EL表示パネルの部分拡大背面図。
【符号の説明】
10 樹脂基板
13 第1表示電極(透明電極)
14 有機機能層(発光層)
15 第2表示電極(金属電極)
16 封止膜
12S1 初期無機バリア層
12S2、12S3 中間無機バリア層
12S4 最表面無機バリア層
12PA,12PB,12PC 高分子化合物層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as an organic EL device) having one or more thin films (hereinafter referred to as organic functional layers) including a light emitting layer made of an organic compound material that exhibits electroluminescence that emits light upon current injection. In particular, the present invention relates to an organic electroluminescence display panel (hereinafter referred to as an organic EL display panel) in which a plurality of organic EL elements are formed on a resin substrate.
[0002]
[Prior art]
An organic EL element basically has a structure in which an organic functional layer is sandwiched between an anode and a cathode, and excitons formed upon recombination of electrons and holes injected from both electrodes return from an excited state to a ground state. Give rise to For example, an organic EL element is configured by sequentially laminating a transparent electrode of an anode, an organic functional layer, and a metal electrode of a cathode on a transparent substrate, and obtains light from the transparent substrate side. The organic functional layer is a single layer of a light emitting layer, or a three-layer structure of an organic hole transport layer, a light emitting layer and an organic electron transport layer, or a two layer structure of an organic hole transport layer and a light emitting layer, and appropriate layers between them. Is a laminate in which an electron or hole injection layer or a carrier block layer is inserted.
[0003]
As an organic EL display panel, for example, a matrix display type and a panel having a predetermined light emission pattern are known. Furthermore, in order to make the organic EL display panel itself flexible, it has been proposed to use a synthetic resin, a plastic film, or the like for the substrate.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When this organic EL element is exposed to the atmosphere, it tends to deteriorate due to the influence of certain molecules in the environment such as moisture, oxygen, and other use environments. Particularly in an organic EL display panel using a plastic film substrate, The characteristic deterioration is remarkable, and there is a problem that light emission characteristics such as luminance and color are lowered. In order to prevent this, a method has been proposed in which an inorganic substance or the like is formed as an inorganic barrier layer on the surface of a plastic substrate to block moisture that permeates. However, the generation of pinholes is a problem in the inorganic barrier layer. Pinholes in the inorganic barrier layer may be generated due to the unevenness of the base, the influence of foreign matter adhesion before film formation, or may occur during film formation of the inorganic barrier layer regardless of the base. It is difficult to eliminate them completely in the process.
[0005]
Moisture that permeates through the pinholes in the inorganic barrier layer causes deterioration of the organic EL element, resulting in a problem that causes display defects.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic EL element and an organic EL display panel in which light emission characteristics due to moisture and the like are not easily deteriorated.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An organic electroluminescence display panel according to the present invention includes an organic electroluminescence element comprising first and second display electrodes and one or more organic functional layers comprising an organic compound sandwiched and laminated between the first and second display electrodes. An organic electroluminescence display panel comprising a resin substrate carrying the organic electroluminescence element, and a plurality of polymers dispersed in the film thickness direction and the vertical direction between at least the organic electroluminescence element and the resin substrate It has a clathrate inorganic barrier layer provided with a compound layer and in contact with the organic electroluminescence device.
[0008]
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the inclusion inorganic barrier layer is composed of an inorganic barrier layer that alternately sandwiches the polymer compound layers.
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the polymer compound layers are formed at positions that do not coincide with each other in the film thickness direction.
[0009]
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, each of the polymer compound layers is formed by a dot pattern composed of dots having a constant interval, and when the polymer compound layer is formed in three layers, the diameter of the dots is changed. Assuming that a, the inter-dot distance L is a <L <(3a / 2).
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the inorganic barrier layer is made of silicon nitride oxide.
[0010]
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the inorganic barrier layer is formed by sputtering.
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the polymer compound layer is formed by a photolithography method or a printing method. The organic electroluminescence display panel of the present invention has a sealing film that covers the organic electroluminescence element from the back.
[0011]
In the organic electroluminescence display panel of the present invention, the sealing film is an inorganic passivation film, and the entire organic electroluminescence element is hermetically covered with the inorganic barrier layer and the sealing film. To do.
An organic electroluminescence display panel manufacturing method of the present invention is an organic electroluminescence display panel manufacturing method comprising an organic electroluminescence element and a substrate carrying the organic electroluminescence element,
An initial inorganic step of forming an initial inorganic barrier layer so as to cover the surface of the resin substrate;
An intermediate organic step of forming a plurality of first polymer compound layers dispersed in a direction perpendicular to the film thickness direction on the initial inorganic barrier layer;
An intermediate inorganic step of forming an intermediate inorganic barrier layer continuously covering the plurality of first polymer compound layers;
An intermediate organic step of forming a plurality of second polymer compound layers dispersed in a direction perpendicular to the film thickness direction on the intermediate inorganic barrier layer;
An outermost surface inorganic step of forming an outermost surface inorganic barrier layer continuously covering the plurality of second polymer compound layers;
On the outermost surface inorganic barrier layer, an organic electroluminescence element comprising first and second display electrodes and one or more organic functional layers comprising an organic compound sandwiched and laminated between the first and second display electrodes is formed. And a step of performing.
[0012]
In the organic electroluminescence display panel manufacturing method of the present invention, the set of the intermediate inorganic process and the intermediate organic process is repeated, and at least between the organic electroluminescence element and the resin substrate in the film thickness direction and the vertical direction thereof. An inclusion inorganic barrier layer that includes a dispersed polymer compound layer including a plurality of dispersed first and second polymer compound layers and is in contact with the organic electroluminescence element is formed.
[0013]
In the organic electroluminescence display panel manufacturing method of the present invention, the dispersed polymer compound layers in the intermediate organic step are formed at positions that do not coincide with each other in the film thickness direction.
In the organic electroluminescence display panel manufacturing method of the present invention, each of the dispersed polymer compound layers in the intermediate organic step is formed by a dot pattern composed of dots at regular intervals, and the three polymer compound layers are formed. When the dot diameter is a, the inter-dot distance L is a <L <(3a / 2).
[0014]
In the organic electroluminescence display panel manufacturing method of the present invention, the inorganic barrier layer is made of silicon nitride oxide. In the method for producing an organic electroluminescence display panel of the present invention, the inorganic barrier layer is formed by a sputtering method.
In the method for producing an organic electroluminescence display panel of the present invention, the polymer compound layer is formed by a photolithography method or a printing method.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the organic EL device of the embodiment includes a
[0016]
The inclusion
[0017]
The inclusion
[0018]
As shown in FIG. 2, when each of the polymer compound layers is formed by a dot pattern composed of dots at regular intervals and the polymer compound layer group is three layers, when the dot diameter (diameter) is a, The distance L between dot centers is suitably a <L <(3a / 2). Moreover, although it is a suitable dot diameter, it is thought that it is about 10 micrometers-about 1 mm as a realistic numerical value.
[0019]
By making the pair of the intermediate inorganic barrier layer and the dispersed polymer compound layer into a multilayer, even if pinholes are present in the lowermost initial inorganic barrier layer 12S1, a minute amount of moisture entering from the intermediate inorganic barrier layer 12S1 Even when there is a pinhole in the next inorganic barrier layer in the same manner, it is possible to greatly reduce the influence. Further, according to the present invention, since the polymer compound layer is sandwiched between the inorganic barrier layers as a buffer layer in a multilayer structure, the occurrence of cracks can also be suppressed.
[0020]
When the end surface of the polymer compound layer between the inorganic barrier layers is exposed to the outside, it is conceivable that moisture or the like enters from there. The influence of exposure of the end face of the polymer compound layer is large, and moisture taken in from the end face passes through the pinhole of the uppermost inorganic barrier layer and causes deterioration of the organic EL element. Since a plurality of island-shaped polymer compound layers are dispersed in the inorganic barrier layer as a collection of discontinuous regions of the polymer compound layer, even if the end surfaces of the discrete polymer compound layers are exposed, Is not connected to the light emitting display area of the organic EL element, moisture cannot penetrate into the light emitting display area, and the element does not deteriorate.
[0021]
However, in a further embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the outermost inorganic barrier layer is not exposed so that the end surfaces of the polymer compound layers 12PA, 12PB, 12PC between the inorganic barrier layers 12S1, 12S4 are not exposed. By patterning 12S4, the penetration of moisture and the like can be further suppressed to a level that does not affect the organic EL element.
In addition, as a coating method of the polymer compound layer group, a printing method, a photolithography method, an ink jet method, and the like can be considered, and any method can arrange dots with a diameter and interval effective for the present invention. It is.
[0022]
In the above embodiment, the number of layers of the polymer compound layer group is three. However, in other embodiments, this may be two layers, and there is no problem that the number is higher than these. Each of the polymer compound layers is a circular dot. For example, as shown in FIG. 4, as the two-layer polymer compound layer, the first rectangular polymer compound layer group A and the second rectangular polymer are used. The portions respectively occupied by the compound layer group B are arranged so as to complement each other when viewed from the upper surface direction (film thickness direction), and the light emitting display regions of all the organic EL elements can be filled.
[0023]
The initial, intermediate and outermost surface inorganic barrier layers 12S1, 12S2, 12S3, and 12S4 are made of, for example, silicon nitride oxide. These inorganic barrier layers are formed by sputtering, for example. The polymer compound layers 12PA, 12PB, and 12PC are formed by, for example, a printing method. Examples of the
[0024]
In another embodiment, a function as a substrate for a color panel can be added by using a color filter or a color conversion material for the polymer compound layer. For example, as shown in FIG. 5, a polymer compound layer group R made of a color conversion material for red light emission, a polymer compound layer group made of a color conversion material for green light emission, and a polymer compound layer made of a color conversion material for blue light emission Light-emitting display of all organic EL elements so that the group B portions are arranged so as to complement each other when viewed from the top surface direction (film thickness direction) with the intermediate inorganic barrier layer interposed in the group B An organic EL element color panel substrate can also be configured by adjusting the circular dot diameter and pitch of the polymer compound layer so as to fill the region.
[0025]
Further, by forming an inorganic barrier layer on the front surface of the resin substrate opposite to the inclusion inorganic barrier layer and covering both surfaces of the substrate with the inorganic barrier layer, it is possible to prevent the resin substrate from warping. In the organic EL element D, for example, a transparent electrode (first display electrode) 13 made of indium tin oxide (ITO) is formed on the
[0026]
Next, a method for manufacturing an organic EL element in which an inclusion inorganic barrier layer in which three polymer compound layers are embedded is provided on a resin substrate will be described.
As shown in FIG. 6, a flowable UV curable resin is applied onto a base, for example, a
[0027]
Next, as shown in FIG. 7, a silicon nitride oxide film is formed on the
Next, as shown in FIG. 8, on the initial inorganic barrier layer 12S1, a fluid UV curable resin is applied in a predetermined dot pattern by a printing method and then cured to form a polymer compound layer 12PA to be embedded. .
[0028]
Next, as shown in FIG. 9, a silicon nitride oxide film is formed by RF sputtering on the polymer compound layer 12PA and the initial inorganic barrier layer 12S1, and an intermediate inorganic barrier layer 12S2 is formed on the entire surface.
Next, as shown in FIG. 10, a high-molecular compound layer 12PB to be embedded is formed on the intermediate inorganic barrier layer 12S2 by applying a fluid UV curable resin in a predetermined dot pattern by a printing method, followed by curing. To do.
[0029]
Next, as shown in FIG. 11, a silicon nitride oxide film is formed by RF sputtering on the polymer compound layer 12PB and the intermediate inorganic barrier layer 12S2, and the intermediate inorganic barrier layer 12S3 is formed on the entire surface.
Next, as shown in FIG. 12, on the inter-inorganic barrier layer 12S3, a flowable UV curable resin is applied in a predetermined dot pattern by a printing method and then cured to form a polymer compound layer 12PC to be embedded. To do.
[0030]
Next, as shown in FIG. 13, silicon nitride oxide is formed as the outermost surface inorganic barrier layer 12S4 on the entire surface of the polymer compound layer 12PC and the intermediate inorganic barrier layer 12S3.
Thereafter, on the surface of the outermost inorganic barrier layer 12S4, the first display electrode 13 (transparent electrode anode), the predetermined organic
[0031]
In the manufactured organic EL element example of FIG. 14, the
In other embodiments, three or more intermediate inorganic barrier layers can be stacked as required. In any case, the polymer compound layer is formed between the intermediate inorganic barrier layers, and the inorganic barrier layer is disposed on the outermost surface.
[0032]
FIG. 15 is a partially enlarged rear view of an organic EL display panel including a plurality of organic EL elements according to another embodiment. The organic EL display panel includes a plurality of organic EL elements arranged in a matrix on a
[0033]
Furthermore, the organic EL display panel may include an inorganic passivation film as a part of the sealing
[0034]
Even after the organic EL display panel formed with this sealing structure is left at room temperature and high temperature and high humidity (60 ° C., 95%) for 260 hours, cracks and peeling do not occur in the sealing structure. The light emitting operation as an organic EL display panel was also stable.
In the above-described example, the sputtering method is used as the inorganic barrier layer manufacturing method for blocking moisture. However, the sputtering method is not limited to this, and a gas phase such as a plasma CVD (chemical vapor deposition) method or a vacuum deposition method is used. Growth methods are also applicable.
[0035]
Further, in the above-described embodiments, a simple matrix display type organic EL display panel composed of the organic
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when pinholes exist in the inorganic barrier layer, the inorganic barrier layer and the polymer compound layer are alternately laminated by forming the polymer compound layer embedded and dispersed between the inorganic barrier layers. Therefore, even if pinholes exist in the lower inorganic barrier layer, a minute amount of moisture invading from them diffuses in the polymer compound layer, and even if there is a pinhole in the upper inorganic barrier layer as well, The influence can be greatly reduced, and it is possible to block the intrusion of moisture or the like into the element portion. Therefore, a highly reliable organic EL element and organic EL display panel can be provided. Further, by using a color filter or a color conversion material for the polymer compound layer, a function as a substrate for a color panel can be added. Furthermore, since the polymer compound layer functions as a buffer, cracks in the multilayer inorganic barrier layer can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged plan view of an organic EL element substrate according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic sectional view of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic sectional view of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of a substrate in an organic EL display panel manufacturing process according to the present invention.
FIG. 15 is a partially enlarged rear view of an organic EL display panel including a plurality of organic EL elements according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10
14 Organic functional layer (light emitting layer)
15 Second display electrode (metal electrode)
16 Sealing film 12S1 Initial inorganic barrier layer 12S2, 12S3 Intermediate inorganic barrier layer 12S4 Outermost surface inorganic barrier layer 12PA, 12PB, 12PC Polymer compound layer
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