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Description
本発明は有機ＥＬ表示装置に係り、特に水分によるダークスポットの発生を抑え、信頼性の高いトップエミッション型有機ＥＬ表示装置に関する。
有機ＥＬ表示装置には、有機ＥＬ層から発光した光を、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板方向に取り出すボトムエミッション型と、有機ＥＬ層等が形成されたガラス基板と逆の方向に取り出すトップエミッション型とがある。トップエミッション型は有機ＥＬ層の面積を多く取ることが出来るのでディスプレイの明るさを大きくすることが出来るという利点がある。
有機ＥＬ表示装置では画素電極（下部電極）と上部電極との間に有機ＥＬ層を挟持し、上部電極に一定電圧を印加し、下部電極にデータ信号電圧を印加して有機ＥＬ層の発光を制御することによって画像を形成する。下部電極へのデータ信号電圧の供給は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して行われる。トップエミッション型有機ＥＬ表示装置では、このＴＦＴ等の上にも有機ＥＬ層を形成することが出来るので発光面積を大きくすることが出来る。
有機ＥＬ表示装置に使用される有機ＥＬ材料は水分が存在すると発光特性が劣化し、長時間動作をさせると、水分によって劣化した場所が発光しなくなる。これは表示領域のダークスポットとして現れる。このダークスポットは時間の経過とともに成長し、画像の欠陥となる。
ダークスポットの発生、あるいは成長を防止するためには、有機ＥＬ表示装置内の水分を除去する必要がある。このために、有機ＥＬ層が形成された素子基板を封止基板によって封止し、外部から有機ＥＬ表示装置内への水分の浸入を防止する。一方、有機ＥＬ表示装置内に進入した水分を除去するために、有機ＥＬ表示装置内に乾燥剤を設置する。
「特許文献１」には、乾燥剤と有機化合物の混合物を封止基板の内側に塗布する構成が記載されている。「特許文献２」には、乾燥剤として有機金属化合物を封止基板の内側に塗布する構成が記載されている。また、「特許文献３」には、乾燥剤または水分の捕捉剤として、有機ＥＬ層と同じ材料を使用する構成が記載されている。
「特許文献１」に記載の技術は乾燥剤と有機化合物の混合材料を作成する必要がある。また、この混合材料を封止基板の内側に塗布するために、トップエミッションの場合は、この乾燥剤によって有機ＥＬ層からの光の取り出し効率が低下する。
「特許文献２」に記載の技術は、乾燥剤として使用するために、有機金属化合物を用意する必要がある。そして、この有機金属化合物を封止基板に塗布する必要がある。これらの工程は有機ＥＬ表示装置の製造コストを押し上げる。
「特許文献３」に記載の技術は、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ層を構成する有機ＥＬ材料を水分捕捉剤として使用する構成が記載されている。「特許文献３」に記載の技術はこの水分捕捉剤を、発光する有機ＥＬ層と重畳して形成している。したがって、有機ＥＬ層からの発光の取り出し効率が低下する。また、有機ＥＬ層と同じ成分では、十分な水分の捕捉効果を有しない場合がある。
「特許文献３」に記載の技術は、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ層を構成する有機ＥＬ材料を水分捕捉剤として使用する構成が記載されている。「特許文献３」に記載の技術はこの水分捕捉剤を、発光する有機ＥＬ層と重畳して形成している。したがって、有機ＥＬ層からの発光の取り出し効率が低下する。また、有機ＥＬ層と同じ成分では、十分な水分の捕捉効果を有しない場合がある。
本発明の課題は、簡易なプロセスによって、トップエミッション型有機ＥＬ表示装置の発光効率を低下させることなく、有機ＥＬ表示装置内の水分を捕捉し、ダークスポットの発生あるいは成長を抑制することである。
本発明は上記課題を解決するものであり、有機ＥＬ表示装置の乾燥剤として、電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、アルカリ金属またはアルカリ土類金属の組成が電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤を使用する。そして、共蒸着層からなる乾燥剤が発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とする。具体的な手段は次のとおりである。
（１）上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とアルカリ金属またはアルカリ土類金属の共蒸着で形成され、前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記アルカリ金属または前記アルカリ土類金属の組成比が前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（２）前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記アルカリ金属あるいは前記アルカリ土類金属の組成比は、前記電子輸送層の前記アルカリ金属あるいは前記アルカリ土類金属の組成比よりも５０％以上大きいことを特徴とする（１）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（３）上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とセシウムの共蒸着で形成され、前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記セシウムの組成比が前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（４）前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成比は、前記電子輸送層の前記セシウムの組成比よりも５０％以上大きいことを特徴とする（３）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（５）前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成比は、前記電子輸送層の前記セシウムの組成比よりも１００％以上大きいことを特徴とする（３）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（６）前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成量は、０．２２５ｇ/ｃｍ３以上であることを特徴とする（３）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（７）上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、前記下部電極は有機パッシベーション膜の上に形成され、前記有機ＥＬ層はバンクによって区画された内部に形成され、前記上部電極は前記バンクの上にも延在し、前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とセシウムの共蒸着蒸着で形成され、前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記セシウムの組成比が前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が、前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（８）前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記有機パッシベーション膜上に形成されていることを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（９）前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記上部電極上に形成されていることを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（１０）前記バンクは有機膜で形成されており、前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記バンクの上と前記上部電極の上とに形成されていることを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（１１）前記バンクは無機膜で形成されており、前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記バンクの上と前記上部電極の上とに形成されていることを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（１２）前記バンク上には金属で形成された補助電極が延在し、前記補助電極上には前記共蒸着層からなる乾燥剤が延在していることを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
（１３）第１の前記バンク上には金属で形成された補助電極が延在し、第２の前記バンク上には前記共蒸着層からなる乾燥剤が延在し、前記補助電極と前記共蒸着層からなる乾燥剤とは接触しないことを特徴とする（７）に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
本発明によれば、乾燥剤として、有機ＥＬ層の電子輸送層と組成は異なるが、同じ材料を使用することが出来るので、乾燥剤の設置によるコスト上昇を抑えることが出来る。すなわち、各材料の蒸着スピードを変えることによって、電子輸送層と異なる組成の乾燥剤を形成するので、乾燥剤の形成に伴うコスト上昇を抑制することが出来る。
また、共蒸着層からなる乾燥剤を有機ＥＬ層とは重複しない領域に設置することによって、乾燥剤の成分比、膜厚等の自由度を確保することが出来、有機ＥＬ表示装置内の除湿効果を上げることが出来る。
本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明が適用されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置の構成について説明する。図１は本発明によるトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図である。図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図１において、赤画素１０１、緑画素１０２、青画素１０３が横方向に配列している。縦方向には同じ色の画素が配列している。各画素はそれぞれ、赤、緑、青等の色を発光する有機ＥＬ層２２を有している。各有機ＥＬ層２２の上は、上部電極２３としての透明電極である、ＩＺＯによって覆われている。透明電極としてはＩＴＯでも、ＺｎＯ等でもよい。
縦方向の画素と画素の間には補助電極３０が横方向に延在している。この補助電極３０はベタで形成された上部電極２３の上に、蒸着によって形成されている。補助電極３０はマスクを用いた蒸着、あるいはスパッタリングによって形成される。あるいは、補助電極３０を表示領域全体に被着した後、フォトリソグラフィ工程によって形成しても良い。縦方向の画素と画素の間は２５μｍ〜３０μｍ程度である。したがって、補助電極３０の幅はこれよりも狭く、１０μｍ〜１５μｍに形成される。この程度の幅の蒸着はマスク蒸着、あるいはスパッタリングによって可能である。
補助電極３０は抵抗を小さくする必要があるので、金属を用いる。補助電極３０の材料としては、Ａｌ、Ａｌ合金、Ｚｎ、Ｍｇ等が挙げられる。Ａｌ、あるいはＡｌ合金は抵抗が低いので、補助電極３０としては好適である。また、蒸着あるいはスパッタリング等によって容易に被着することが出来る。Ｚｎは抵抗加熱、誘導加熱、Ｅｂ蒸着、あるいはスパッタリングによって被着することが出来る。また、Ｚｎを用いると補助配線が黒色となるので、補助配線がブラックマトリクスの役割をもち、画質のコントラストの向上に寄与する。Ｍｇは抵抗加熱、誘導加熱、Ｅｂ蒸着、あるいはスパッタリングによって被着することが出来る。
補助配線が形成された後の表示領域におけるシート抵抗は１０Ω／□以下とすると上部電極２３の電位降下を小さくすることが出来る。なお、この場合のシート抵抗は、補助電極３０と上部電極２３を合わせた場合のシート抵抗を言う。すなわち、上部電極２３の場合だけに比較してシート抵抗は大幅に小さくなっている。
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。トップエミッション型有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬ層２２の上にアノードが存在するトップアノード型と、有機ＥＬ層２２の上にカソードが存在するトップカソード型とが存在する。図２はトップアノード型の場合であるが、トップカソードの場合も本発明は同様に適用することが出来る。
図２において、素子基板１０の上にはＳｉＮからなる第１下地膜１１と、ＳｉＯ２からなる第２下地膜１２が形成されている。ガラス基板からの不純物が半導体層１３を汚染することを防止するためである。第２下地膜１２の上には半導体層１３が形成される。半導体層１３はＣＶＤによってａ−Ｓｉ膜が形成されたあと、レーザー照射によってｐｏｌｙ−Ｓｉ膜に変換する。
半導体層１３を覆って、ＳｉＯ２からなるゲート絶縁膜１４が形成される。ゲート絶縁膜１４を挟んで、半導体層１３と対向する部分にゲート電極１５が形成される。ゲート電極１５をマスクにして、半導体層１３にリンあるいはボロン等の不純物をイオンインプランテーションによって打ち込み、導電性を付与して、半導体層１３にソース部あるいはドレイン部を形成する。
ゲート電極１５を覆って層間絶縁膜１６がＳｉＯ２によって形成される。ゲート配線とドレイン配線１７１を絶縁するためである。層間絶縁膜１６の上にはドレイン配線１７１が形成される。ドレイン配線１７１は層間絶縁膜１６およびゲート絶縁膜１４にスルーホールを介して半導体層１３のドレインと接続する。
その後、ＴＦＴを保護するために、ＳｉＮからなる無機パッシベーション膜１８が被着される。無機パッシベーション膜１８の上には、有機パッシベーション膜１９が形成される。有機パッシベーション膜１９は無機パッシベーション膜１８とともに、ＴＦＴをより完全に保護する役割を有するとともに、有機ＥＬ層２２が形成される面を平坦にする役割を有する。したがって、有機パッシベーション膜１９は１〜４μｍと、厚く形成される。
有機パッシベーション膜１９の上には反射電極２４がＡｌまたはＡｌ合金によって形成される。ＡｌまたはＡｌ合金は反射率が高いので、反射電極２４として好適である。反射電極２４は有機パッシベーション膜１９および無機パッシベーション膜１８に形成されたスルーホールを介してドレイン配線１７１と接続する。
本実施例はトップアノード型の有機ＥＬ表示装置なので、有機ＥＬ層２２の下部電極２１はカソードとなる。したがって、反射電極２４として使用されるＡｌあるいはＡｌ合金が有機ＥＬ層２２の下部電極２１を兼用することが出来る。ＡｌあるいはＡｌ合金は仕事関数が比較的小さいので、カソードとして機能することが出来るからである。
下部電極２１の上には有機ＥＬ層２２が形成される。有機ＥＬ層２２は、下層から電子輸送層、発光層、ホール輸送層。である。なお、電子輸送層と下部電極２１との間に電子注入層を設ける場合もあるが、本実施例では設けていない。また、ホール輸送層と上部電極２３の間にホール注入層を設ける場合もあるが、本実施例では、設けていない。有機ＥＬ層２２の上にはアノードとなる上部電極２３が形成される。本実施例では上部電極２３としてはＩＺＯを用いている。ＩＺＯはマスクを用いず、表示領域全体に蒸着される。ＩＺＯの厚さは光の透過率を維持するために、３０ｎｍ程度に形成される。ＩＺＯの代わりにＩＴＯを用いることも出来る。
電子輸送層としては電子輸送性を示し、アルカリ金属と共蒸着することにより電荷移動錯体化しやすいものであれば特に限定は無く、例えばトリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（４-メチル-８-キノリノラート）アルミニウム、ビス（２-メチル−８−キノリノラート）−４−フェニルフェノラート−アルミニウム、ビス[２-[２-ヒドロキシフェニル]ベンゾオキサゾラート]亜鉛などの金属錯体や２−（４−ビフェニリル）−５−（４−tert−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、１，３−ビス[５−(ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル]ベンゼン等を用いることができる。
さらに本発明では上記の有機材料に対して電子供与性を示す材料として、セシウムを共蒸着している。セシウムは吸湿性を示すために、本発明においては、電子輸送層に使用される材料で、かつセシウムの成分を多くした共蒸着物質を乾燥剤４０として使用している。該共蒸着物の設置場所は後に述べる実施例に示すとおりである。
なお、電子供与性を示す材料としては、セシウムに限らず、例えば、リチウム、などのアルカリ金属、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属等でも良い。あるいはそれらの酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物等でも良い。
発光層材料としては電子、ホールの輸送能力を有するホスト材料に、それらの再結合により蛍光もしくはりん光を発するドーパントを添加したもので共蒸着により発光層として形成できるものであれば特に限定は無く、例えば、ホストとしてはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］のような錯体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、等であっても良い。
また、ドーパントとしてはホスト中で電子とホールを捉えて再結合させ、発光するものであって、例えば赤ではピラン誘導体、緑ではクマリン誘導体、青ではアントラセン誘導体などの蛍光を発光する物質や、もしくはイリジウム錯体、ピリジナート誘導体などりん光を発する物質であっても良い。
ホール輸送層は、例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、銅フタロシアニン誘導体等を用いることができる。
なお、有機ＥＬ層２２が端部において段切れによって破壊することを防止するために、画素と画素の間にバンク２０が形成される。バンク２０は有機材料で形成する場合もあるし、ＳｉＮのような無機材料で形成する場合もある。有機材料を使用する場合は、一般にはアクリル樹脂によって形成される。アクリル樹脂は水分を含有し易いために、アクリル樹脂に含有された水分が長期間動作中に有機ＥＬ表示装置内に放出され、有機ＥＬ層２２の発光特性を劣化させる場合がある。
バンク２０の上には補助電極３０が形成される。補助電極３０は先に説明したように、上部電極２３の導通を補助するものである。本実施例では、補助電極３０は図１に示すように、バンク２０の上をストライプ状に延在している。
図３は有機ＥＬ層２２が形成された素子基板１０が封止基板５０によって封止されている状態を示す断面模式図である。図３において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。なお、実際は図２で説明したように、有機パッシベーション膜１９と素子基板１０の間には、ＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等が存在しているが、図３では省略している。
図３において、有機パッシベーション膜１９の上には反射電極２４を兼用する下部電極２１が形成されている。下部電極２１に上には、画素間を分離するバンク２０が形成されている。バンク２０内およびバンク２０の一部を覆って、下部電極２１側から順に電子輸送層２２１、発光層間絶縁膜２２２、ホール輸送層２２３が形成されている。ホール輸送層２２３の上には、ＩＺＯからなるアノードが形成されている。
素子基板１０は、封止剤５１を介してガラスで形成された封止基板５０によって機密に封止される。なお、内部には窒素等の不活性ガスが封入されている。なお、有機ＥＬ表示装置の内側は、ガスではなく、樹脂を充填することも出来る。
以上、トップアノード型について説明したが、トップカソード型の場合も各電極の順番が入れ替わるだけで、トップアノード型と本質的な構造の差は無い。例えば、トップカソード型の場合には、反射電極２４の上に透明でかつ仕事関数の大きいＩＺＯ等がアノードとなる下部電極２１として用いられる。
有機ＥＬ層２２はトップアノードの場合と順番が入れ替わり、下部電極２１側からホール輸送層、発光層、電子輸送層となる。有機ＥＬ層２２の材料はトップアノード型の場合と同じものを用いることが出来る。電子輸送層の上には透明電極が用いられるが、この透明電極としてＩＺＯを用いることが出来る。そして、トップカソード型の場合にも電子輸送層に使用される材料で、かつセシウムの成分を多くした共蒸着物質を乾燥剤４０として使用していることが出来る。
図４は本発明の第１の実施例を示す断面模式図である。図４において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。有機パッシベーション膜１９の下に形成されているＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等は省略されている。有機パッシベーション膜１９の上にはアノードとなる上部電極２３がＩＺＯによって形成されている。なお、上部電極２３の下の有機ＥＬ層、下部電極等は省略されている。
本実施例では、上部電極２３が存在しない有機パッシベーション膜１９膜上に電子輸送層と同じ物質を用い、かつ、成分組成を変えたものを共蒸着して乾燥剤４０としている。具体的には、上述した、有機材料とセシウムを共蒸着したものである。乾燥剤４０としては、電子輸送層で使用する材料よりもセシウムの成分を多くしている。セシウムの量は、電子輸送層中では０．１５ｇ±０．３ｇ／ｃｍ３であるが、乾燥剤４０としては、セシウムの量はこの値よりも５０％以上、さらに好ましくは１００％以上多くするのが良い。すなわち、共蒸着による乾燥剤４０におけるセシウムの量は、０．２２５ｇ/ｃｍ３以上、さらに好ましくは０．３ｇ/ｃｍ３以上である。また、実験によれば、０．６ｇ／ｃｍ３程度としても問題なく効果をあげることが出来る。
なお、セシウムの代わりに、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を用いることも出来る。この場合、共蒸着による乾燥剤４０におけるアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の組成比は、電子輸送層におけるアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の組成比よりも５０％以上大きいことが好ましい。さらに好ましくは共蒸着による乾燥剤４０におけるアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の組成比は、電子輸送層におけるアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の組成比よりも１００％以上大きいことである。
本発明の特徴は、共蒸着による乾燥剤４０を設置する位置を、発光をする有機ＥＬ層２２と重畳しないことである。したがって、乾燥剤４０によって発光効率が低下することは無い。有機ＥＬ層２２を重畳しないために、乾燥剤４０の膜厚を乾燥効果を十分に発揮できるよう任意の厚さに形成することが出来る。例えば、電子輸送層の厚さは６０ｎｍ程度であるが、乾燥剤４０の厚さは数百ｎｍに形成することが出来る。
さらに、本発明においては、乾燥剤４０を有機ＥＬ発光層と重畳しないので、乾燥剤４０による反射を考慮する必要はなく、乾燥剤４０の屈折率を任意の大きさにすることが出来る。つまり、有機ＥＬ層２２からの発光は上部電極２３を通過するが、上部電極２３の上に乾燥剤４０があった場合は、上部電極２３と乾燥剤４０の屈折率が異なれば、光が反射して、それだけ、画像形成に使用できる光が減少する。乾燥剤４０の材料を変化させれば、屈折率も変化し、光の利用効率の問題が生ずる。これに対して、本発明では、乾燥剤４０は有機ＥＬ層２２を避けて設置されるので、屈折率の問題を考慮することなく、乾燥能力のみを考慮して乾燥剤４０の組成を決めることが出来る。
本発明の特徴は、乾燥剤４０として別途材料を用意する必要はなく、電子輸送層の共蒸着用いる材料を用いることが出来る点である。すなわち、乾燥剤４０も電子輸送層と同様に、蒸着で形成するが、乾燥剤４０の成分を変化させるには、共蒸着する材料の蒸着スピードを変化させれば良い。したがって、有機ＥＬ表示装置内への乾燥剤４０の形成を大幅なコスト上昇を伴うことなく行うことが出来る。
また、電子輸送層の共蒸着層よりも乾燥剤として用いる共蒸着層の方が、膜厚が厚いことが多いが、この膜厚は乾燥剤として用いる共蒸着層の蒸着時間を長くすればよいことは言うまでもない。また、乾燥剤として用いる共蒸着層は電子輸送層とは異なるマスクを使用するので、形状は電子輸送層と同じである必要は無いことは当然である。
図５は本発明の第２の実施例を示す断面模式図である。図５において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。有機パッシベーション膜１９の下に形成されているＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等は省略されている。有機パッシベーション膜１９の上にはアノードとなる上部電極２３がＩＺＯによって形成されている。なお、上部電極２３の下の有機ＥＬ層、下部電極等は省略されている。
本実施例では、有機ＥＬ層２２が存在しない部分の上部電極２３の上に共蒸着による乾燥剤４０を形成している。上部電極２３は有機ＥＬ層２２と異なり、端子部等を除き、素子基板１０全面にベタ蒸着される。したがって、上部電極２３の形成される領域は広く、本実施例によって共蒸着の乾燥剤４０を設置する面積は広い。
本実施例における共蒸着による乾燥剤４０の成分、膜厚、形成方法等は実施例１で説明したのと同様である。
図６は本発明の第３の実施例を示す断面模式図である。図６において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。有機パッシベーション膜１９の下に形成されているＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等は省略されている。有機パッシベーション膜１９の上には画素を分離するバンク２０がアクリル樹脂によって形成されている。バンク２０の上にはＩＺＯによる上部電極２３が延在している。
本実施例では、上部電極２３およびバンク２０の双方を覆って共蒸着による乾燥剤４０が形成されている。バンク２０を形成するアクリル樹脂は水分を内在し易い性質を有している。アクリル樹脂に内在した水分は、有機ＥＬ表示装置の長時間動作中に、放出され、この水分が有機ＥＬ層２２の発光効率を低下させ、黒点等の原因となる。
本実施例では、アクリル樹脂で形成されたバンク２０を覆って共蒸着による乾燥剤４０を形成するので、アクリル樹脂に内在する水分がこの乾燥剤４０によって吸収され、有機ＥＬ表示装置内に放出され、有機ＥＬ層２２の発光効率を劣化させることを防止することが出来る。
本実施例における共蒸着による乾燥剤４０の成分、膜厚、形成方法等は実施例１で説明したのと同様である。
図７は本発明の第４の実施例を示す断面模式図である。図７において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。有機パッシベーション膜１９の下に形成されているＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等は省略されている。有機パッシベーション膜１９の上にはＳｉＮ等の無機材料によるバンク２０が形成されている。無機膜で形成されたバンク２０の上にはアノードとなる、ＩＺＯによって形成されている上部電極２３が延在している。
本実施例では、上部電極２３および無機材料によるバンク２０の双方を覆って共蒸着による乾燥剤４０が形成されている。本実施例では、共蒸着による乾燥剤４０によって被覆する面積が、実施例１あるいは実施例２等と比較して大きいので、除湿効果もそれだけ大きい。
本実施例における共蒸着による乾燥剤４０の成分、膜厚、形成方法等は実施例１で説明したのと同様である。
図８は本発明の第５の実施例を示す平面図である。図８は図１に示す有機ＥＬ表示装置の表示領域の平面図と似ているが、図８では、縦方向の画素と画素の間に共蒸着膜による乾燥剤４０が延在している点が図１と異なる。図８において、共蒸着による乾燥剤４０の幅は補助電極３０の幅と同等に形成されている。
図９は図８のＡ−Ａ断面である。図９において、ガラスで形成された素子基板１０の上に有機パッシベーション膜１９が形成されている。有機パッシベーション膜１９の下に形成されているＴＦＴ、ゲート絶縁膜、層間絶縁膜等は省略されている。有機パッシベーション膜１９の上には画素を分離するバンク２０がアクリル樹脂によって形成されている。バンク２０の上にはＩＺＯによる上部電極２３が延在している。
上部電極２３の上には補助電極３０が形成されている。補助電極３０はＡｌ等の金属で形成されている。本実施例においては、補助電極３０も共蒸着による乾燥剤４０も蒸着によって形成される。補助電極３０の幅と共蒸着の幅を同じとすれば、蒸着マスクを共用することが出来、製造コスト上有利である。補助電極３０あるいは共蒸着による乾燥剤４０を蒸着するマスクは有機ＥＬ層２２を蒸着するマスク等に比較してパターンの形状が大きいので、マスクの共用は容易である。
補助電極３０と共蒸着による乾燥剤４０の蒸着マスクを異ならせて、補助電極３０と共蒸着による乾燥剤４０の幅を異ならせることが出来ることはいうまでも無い。本実施例における共蒸着による乾燥剤４０の成分、膜厚、形成方法等は実施例１で説明したのと同様である。
図１０は本発明の第６の実施例を示す平面図である。図１０において、縦方向の画素と画素の間に共蒸着膜による乾燥剤４０が延在していることは図８と同様であるが、本実施例では、この共蒸着による乾燥剤４０は、１ラインおきに形成されている点が異なる。そして、共蒸着による乾燥剤４０が存在するラインには補助電極３０が存在していない。一方、共蒸着による乾燥剤４０が存在しないラインには補助電極３０が存在している。
共蒸着による乾燥剤４０は、水分を吸収する。したがって、共蒸着による乾燥剤４０に接してＡｌのような金属が存在すると、この金属が共蒸着による乾燥剤４０に吸着した水分によって腐食する恐れが生ずる。本実施例ではこの現象を防止するために、共蒸着による乾燥剤４０と補助電極３０を別のラインに設置して互いに接触しないようにしている。
本実施例における共蒸着による乾燥剤４０の成分、膜厚、形成方法等は実施例１で説明したのと同様である。
１０…素子基板、 １１…第１下地膜、 １２…第２下地膜、 １３…半導体層、 １４…ゲート絶縁膜、 １５…ゲート電極、 １６…層間絶縁膜、 １７…ＳＤ電極、 １８…無機パッシベーション膜、 １９…有機パッシベーション膜、 ２０…バンク、 ２１…下部電極、 ２２…有機ＥＬ層、 ２３…上部電極、 ２４…反射電極、 ３０…補助電極、 ４０…共蒸着による乾燥剤、 ５０…封止基板、 ５１…封止剤、 １０１…赤画素、 １０２…緑画素、 １０３…青画素、
Claims (13)
- 上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、
前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とアルカリ金属またはアルカリ土類金属の共蒸着で形成され、
前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記アルカリ金属または前記アルカリ土類金属の組成比が、前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。 - 前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記アルカリ金属あるいは前記アルカリ土類金属の組成比は、前記電子輸送層の前記アルカリ金属あるいは前記アルカリ土類金属の組成比よりも５０％以上大きいことを特徴とする請求項１に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、
前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とセシウムの共蒸着で形成され、
前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記セシウムの組成比が前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。 - 前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成比は、前記電子輸送層の前記セシウムの組成比よりも５０％以上大きいことを特徴とする請求項３に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成比は、前記電子輸送層の前記セシウムの組成比よりも１００％以上大きいことを特徴とする請求項３に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記共蒸着層からなる乾燥剤の前記セシウムの組成量は、０．２２５ｇ/ｃｍ３以上であることを特徴とする請求項３に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 上部電極と下部電極によって挟持された有機ＥＬ層を有する画素がマトリクス状に形成された表示領域を有する素子基板が、封止基板によって封止され、画像は前記封止基板側に形成されるトップエミッション型有機ＥＬ表示装置であって、
前記下部電極は有機パッシベーション膜の上に形成され、前記有機ＥＬ層はバンクによって区画された内部に形成され、前記上部電極は前記バンクの上にも延在し、
前記有機ＥＬ層は電子輸送層と発光層とホール輸送層を含み、前記電子輸送層は、有機材料とセシウムの共蒸着蒸着で形成され、
前記電子輸送層を形成する材料と同じ材料で、かつ、前記セシウムの組成比が前記電子輸送層よりも大きい共蒸着層からなる乾燥剤が、前記発光層とは重複せずに設置されていることを特徴とするトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。 - 前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記有機パッシベーション膜上に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記上部電極上に形成されていることを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記バンクは有機膜で形成されており、前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記バンクの上と前記上部電極の上とに形成されていることを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記バンクは無機膜で形成されており、前記共蒸着層からなる乾燥剤は前記バンクの上と前記上部電極の上とに形成されていることを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 前記バンク上には金属で形成された補助電極が延在し、前記補助電極上には前記共蒸着層からなる乾燥剤が延在していることを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
- 第１の前記バンク上には金属で形成された補助電極が延在し、第２の前記バンク上には前記共蒸着層からなる乾燥剤が延在し、前記補助電極と前記共蒸着層からなる乾燥剤とは接触しないことを特徴とする請求項７に記載のトップエミッション型有機ＥＬ表示装置。
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