KR100771464B1 - 유기 ｅｌ 디스플레이 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 ｅｌ 디스플레이 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 EL(organic electroluminescence) 소자의 수명 저하를 방지할 수 있는 유기 EL 디스플레이 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이를 위해, 기판(12)과; 기판(12) 상에 배열되는 복수의 유기 EL 소자(16)와; 인접하는 유기 EL 소자(16)간에 배치되는 절연 부재(14)와; 유기 EL 소자(16)가 가지는 하층 전극(24)과 기능층(26) 사이의 영역으로부터 절연 부재(14)의 표면에 걸쳐서 연속적으로 형성되고, 불소를 포함하여 구성되는 제 1 보호층(18)을 구비하고 있는 유기 EL 디스플레이가 제공된다.
유기 EL 디스플레이, 유기 EL 디스플레이 제조 방법

Description

유기 ＥＬ 디스플레이 및 그 제조 방법{ORGANIC EL DISPLAY AND PRODUCTION METHOD THEREOF}
도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이를 도시하는 단면도이다.
도 1b는 유기 EL 디스플레이의 격벽의 형상을 도시하는 상부 평면도이다.
도 2a는 준비된 디스플레이 기판을 도시하는 단면도이다.
도 2b는 발수층(撥水層)을 형성할 때의 단면도이다.
도 2c는 마스크를 배치한 단면도이다.
도 2d는 유기 EL 소자를 형성할 때의 단면도이다.
도 2e는 제작한 유기 EL 디스플레이를 도시하는 단면도이다.
도 3은 발수층을 형성하는 방법을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이를 도시하는 단면도이다.
[부호의 설명]
10: 유기 EL 디스플레이 11: 디스플레이 기판
12: 기판 14: 격벽
14a: 개구부 15: 층간 절연막
15a: 오목부 16: 유기 EL 소자
18: 발수층 18a: 피복부
18b: 개재부 19: 보호층
20: 마스크 22: 구멍부
24: 하층 전극 26: 유기층
28: 상층 전극 30: 밀봉 기판
31: 밀봉재
본 발명은 유기 ＥＬ(Electroluminescence) 디스플레이에 관한 것이다.
최근, OLED(Organic Light Emitting Diode)에 의해 구성된 유기 EL 디스플레이가 주목받고 있다. 휴대전화나 디지털 카메라의 디스플레이를 비롯해 각종 제품의 디스플레이로서 이용되고 있다.
이러한 종래의 유기 EL 디스플레이는 기판과, 기판상에 배치되는 복수의 유기 EL 소자와, 인접하는 유기 EL 소자간에 배치되고 각 유기 EL 소자를 둘러싸도록 배치되는 격벽과, 유기 EL 소자를 피복하는 보호층과, 기판과의 사이에서 밀폐 공간을 형성하는 밀봉 부재(밀봉 기판)을 구비한 구조를 갖고 있다.
이 유기 EL 소자는 하층 전극, 발광층을 포함하는 유기층, 상층 전극을 기판측으로부터 순차적으로 적층한 구조를 가지고 있다. 하층 전극 및 상층 전극에 전력이 공급되면 하층 전극측으로부터 정공이, 상층 전극측으로부터 전자가 각각 발광층을 향해 주입되고, 상기 주입된 정공 및 전자가 발광층에서 재결합하여 소정의 빛을 방출한다.
이러한 유기 EL 디스플레이는 통상, 기판, 하층 전극, 격벽, 유기층, 상층 전극, 보호층의 순서로 형성된다.
그런데, 증착 마스크를 사용하여 유기층 및/또는 상층 전극을 형성할 경우, 격벽은 증착 마스크를 지지하는 기능을 가진다. 또한, 증착 마스크를 사용하지 않고 증착에 의해 유기층이나 전극을 형성할 경우, 격벽 자체가 증착 마스크의 기능을 가진다. 또한, 증착 이외의 기타 방법 예를 들면, 잉크젯법에 의해 유기층 등을 형성할 경우, 격벽은 인접하는 화소간의 전기적 절연성을 향상시킬 수 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2005-122924호 공보
특허문헌 2: 일본 특허공개 2003-257655호 공보
이러한 격벽은 예를 들면, 노볼락계나 아크릴계 수지 등의 유기 재료, 또는 유기 재료를 포함한 재료에 의해 형성된다. 유기 재료는 수분을 비교적 흡수하기 쉽기 때문에 격벽은 유기층이나 상층 전극, 보호층의 성막(成膜) 프로세스 중에 외기의 수분을 흡수하기 쉽다. 그 때문에, 유기 EL 디스플레이의 제조 공정의 완료시, 격벽에 많은 수분이 흡수되어 있는 경우가 있다. 이 흡수된 수분이 디스플레이 의 내부 압력의 변동 등의 원인에 의해 증발하면 격벽과 보호층 사이에 증발된 수분이 침입하여, 유기층까지 도달할 가능성이 있고, 이 경우, 유기 EL 소자의 수명을 저하시킬 우려가 있다.
한편, 특허문헌(1)이나 특허문헌(2)에는 수지로 이루어지는 격벽의 표면을 불화물 가스에 노출시킴으로써 격벽의 표면을 불화시키는 것이 제안되어 있다.
그러나, 특허문헌(1)이나 특허문헌(2)에 기재된 기술은 기본적으로는 수지제의 격벽 표면을 불화시키는 기술이다. 이 때문에, 격벽의 형성 후 불화 처리 이전에 격벽이 흡수한 수분이 유기 디스플레이의 제조 공정 완료 후에 증발하면, 불화 처리된 표면과 상기 표면의 내측 영역 사이에 증발한 수분이 침입하여, 유기층까지 도달할 가능성은 아직 여전히 높다. 또한, 불화 처리를 행함으로써 유기 EL 소자에 주는 영향에 대해서도 고려되어 있지 않다. 그 때문에, 유기 EL 소자의 수명 저하를 더욱 방지할 수 있는 획기적인 구성을 갖는 유기 EL 디스플레이가 요청되어 있었다.
본 발명의 유기 EL 디스플레이는 기판; 하층 전극, 상층 전극, 및 상기 하층 전극과 상기 상층 전극 사이에 개재되고 유기 발광층을 포함해서 구성되는 기능층을 갖고, 상기 기판 상에 배열되는 복수의 유기 EL 소자; 상기 이웃하는 유기 EL 소자간에 배치되는 절연 부재; 및 상기 하층 전극과 상기 기능층 사이의 영역으로부터 상기 절연 부재의 표면에 걸쳐서 연속적으로 형성되고, 불소를 포함해서 구성되며, 또는 발수 재료로 이루어진 제 1 보호층을 구비하고 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 제 1 보호층은 상기 하층 전극과 상기 기능층 사이의 영역에 있어서의 두께가 10㎚이하로 설정되어 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 제 1 보호층은 CHxFy (0≤ x ≤1, 0.3≤ y ≤ 2, 1.3≤ x ＋ y ≤2)의 조성을 가진다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 제 1 보호층은 상기 기판 전체에 걸쳐 형성되어 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 제 1 보호층은 상기 기판의 단부 근방에서 두께가 작아져 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고, 상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이는 상기 유기 EL 디스플레이에 있어서, 상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과, 상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고; 상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있다.
한편, 본 발명의 유기 EL 디스플레이의 제조 방법은 기판, 상기 기판 상에 부분적으로 형성되는 절연 부재, 및 상기 절연 부재의 비형성 영역에 위치하는 상기 기판 상에 적어도 일부가 배치되는 하층 전극을 가지는 디스플레이 기판을 준비하는 공정과; 상기 절연 부재의 표면으로부터 상기 절연 부재의 비형성 영역 상에 위치하는 상기 하층 전극의 표면에 걸쳐 연속적으로 배치되는 불소를 포함하는 제 1 보호층을 형성하는 공정; 및 유기 EL 소자를 형성하기 위해 상기 하층 전극 상에 위치하는 상기 제 1 보호층 상에 유기 발광층을 포함하는 기능층과, 상층 전극을 순차적으로 적층하는 공정을 포함하고 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이의 제조 방법은 상기 유기 EL 디스플레이의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 보호층은 상기 하층 전극과 상기 기능층 사이에 개재되는 영역의 두께가 10㎚이하로 설정되어 있다.
또한, 본 발명의 유기 EL 디스플레이의 제조 방법은 상기 유기 EL 디스플레이의 제조 방법에 있어서, 상기 제 1 보호층의 형성 전 및/또는 형성 시에 있어서의 분위기 중의 수분 함유율을 100ppm이하로 설정한다.
(제 1 실시형태)
유기 EL 디스플레이
본 발명의 유기 EL 디스플레이의 제 1 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.
도 1a에 도시한 유기 EL 디스플레이(10)는 기판(12)과, 기판(12)상에 배치되고 복수의 개구부(14a)를 가지는 절연 부재로서의 격벽(14)과, 개구부(14a)내에 각각 형성되는 복수의 유기 EL 소자(16)와, 격벽(14)의 표면 및 유기 EL 소자(16)를 구성하는 하층 전극(24)에 형성되고 제 1 보호층으로서 기능하는 발수층(18)과, 유기 EL 소자(16)를 보호하는 제 2 보호층으로서의 보호층(19)과, 기판(12)과의 사이에 밀폐 공간을 형성하는 밀봉 기판(30)를 구비한다.
기판(12)은 그 상면측에 형성되는 격벽(14)이나 유기 EL 소자(16), 보호층(19) 등을 지지하기 위한 지지 모재로서 기능한다. 기판(12)의 재료로서는 유기 EL 디스플레이가 광(光)을 기판(12)측으로 방출하는 보텀 에미션(bottom emission)이면, 투명 또는 반투명 재료가 사용된다. 한편, 유기 EL 디스플레이가 광을 보호층(19)측으로부터 방출하는 탑 에미션(top emission)이면, 기판(12)의 재료는 불투명 재료이여도 좋고, 투명 또는 반투명 재료이여도 좋다. 일반적으로는, 기판(12)은 유리에 의해 형성된다.
도 1b에 도시한 바와 같이, 격벽(14)은 유기 EL 소자(16)를 둘러싸고, 매트릭스 형상으로 배치된 개구부(14a)를 갖고 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 각각의 유기 EL 소자(16)는 주위를 격벽(14)에 의해 둘러싸여진 구조로 되어 있지만, 반드시 둘러싸여 있을 필요는 없다. 또한, 격벽(14)의 개구부(14a)는 매트릭스 형상으로 배치되어 있지만, 예를 들면 패시브(passive)형의 유기 EL 디스플레이의 경우, 격벽(14)을 스트라이프(stripe) 형상으로 설치함으로써 개구부(14a)를 스트라이브(strive) 형상으로 배치해도 좋다.
이 격벽(14)은 인접하는 유기 EL 소자(16) 상호간의 단락을 방지하는 기능을 가진다. 또한, 유기 EL 소자(16)를 마스크 증착에 의해 형성할 경우에는 증착 마스크를 지지하는 지지체로서의 기능을 가진다. 또한, 격벽(14)은 하부보다도 상부에 서 폭이 넓게 형성됨으로써 그 자체로 마스크로서 기능시키는 것도 가능하다.
격벽(14)의 재료는 예를 들면, 감광성의 네가티브형 레지스트가 사용되고, 주로 노볼락계나 아크릴계 수지 등의 유기 재료 또는 유기 수지에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 격벽(14)은 대기의 수분을 흡수하기 쉬운 성질을 가지고 있다. 격벽(14)은 종래 주지의 포토리소그래피(photolithography)나 스핀 코트법(spin coating method) 등에 의해 형성되는 것이 일반적이다.
격벽(14)의 각 개구부(14a) 내에는 유기 EL 소자(16)가 배치되어 있다. 유기 EL 소자(16)는 적색 발광용, 청색 발광용, 녹색 발광용의 3종류로 나뉘어져 있다(경우에 따라서는 백색 발광용을 추가한다).
이 유기 EL 소자(16)는 대략적으로는, 하층 전극(24)(본 실시형태에 있어서는 애노드 전극), 상층 전극(28)(본 실시형태에 있어서는 캐소드 전극), 및 하층 전극(24)과 상층 전극(28) 사이에 개재되는 기능층으로서의 유기층(26)을 포함하여 구성된다. 또한, 유기 EL 소자(16)는 유기층(26)과 하층 전극(24) 사이에 개재되는 후술하는 발수층(18)을 더 구비하고 있다.
유기층(26)은 유기 발광층을 포함해서 구성된다. 또한, 유기층(26)은 유기 발광층과 하층 전극(24) 및 상층 전극(28)의 밀착성을 고려하여, 적당하게 정공 주입층 및/또는 정공 수송층을 하층 전극(24)과 유기 발광층 사이에 개재시켜도 좋다. 또한, 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 상층 전극(28)과 유기 발광층 사이에 개재시켜도 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 유기층(26)은 유기 발광층, 정공 수송층, 및 전자 수송층을 구비한 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있 어서는 하층 전극(24)을 애노드 전극, 상층 전극(28)을 캐소드 전극으로 하고 있지만, 역으로 해도 상관없다.
유기 발광층은 하층 전극(24) 및 상층 전극(28)으로부터 유기 발광층을 향해 각각 공급된 정공과 전자가 재결합하고, 그 때에 방출되는 에너지에 의해 소정의 휘도로 발광하여, 표시를 행한다.
유기 발광층의 재료로서는 Alｑ3이나 안트라센, Znｑ2, Balｑ2, Alｍｑ3, Tb(acac)3, DCJTB, C545T, 페릴렌, 퀴나크리돈 유도체, 루브렌(rubrene), 로다민 등과 같이 통전에 의해 소정의 파장에서 발광하는 유기 재료가 사용된다. 또한, 정공 수송층이나 전자 수송층의 재료로서는 NPB, TPD나 Alｑ3 등이 사용된다.
한편, 하층 전극(24) 및 상층 전극(28)의 재료에 대해서는 유기 EL 소자(16)가 탑 에미션형일 경우, 상층 전극(28)을 투명 또는 반투명의 금속 재료에 의해 형성하고, 하층 전극(24)을 반사가 양호한 금속 재료에 의해 형성한다. 한편, 유기 EL 소자(16)가 보텀 에미션형일 경우, 상층 전극(28)을 반사가 양호한 금속 재료에 의해, 하층 전극(24)을 투명 또는 반투명한 금속 재료에 의해 형성한다. 투명한 금속 재료 또는 반투명한 금속 재료로서는 ITO, Mg, Ca, Ag, Li 등의 금속 재료 및 그것들의 합금이 적합하게 사용된다. 또한, 반사가 양호한 금속 재료로서는 Al, Cu, Au, Ag 등의 금속 재료 및 그것들의 합금이 적합하게 사용된다.
유기 EL 소자(16)는 종래 주지의 진공 증착법, CVD, 스핀 코트법, 잉크젯법 등의 박막 형성 기술을 사용함으로써 형성된다. 또한, 격벽(14)과 기판(12) 사이에 는 층간 절연막(15)이 개재되어 있다. 층간 절연막(15)은 하층 전극(24)과 상층 전극(28)의 단락을 방지하기 위해, 하층 전극(24)과 상층 전극(28) 사이에 일부 개재되어 있다. 층간 절연막(15)은 절연성을 갖는 실리콘 산화막이나 실리콘 질화막 등의 무기 재료나 절연성을 갖는 노볼락계나 아크릴계의 유기 수지에 의해 형성되고, 종래 주지의 박막 형성 기술에 의해 성막된다.
그리고, 상기한 격벽(14)의 표면에는 발수층(18)이 설치되어 있다. 이 발수층(18)은 격벽(14)의 상면 및 측면을 피복하도록 설치되는 피복부(18a)와, 하층 전극(24)과 유기층(26) 사이에 개재되는 개재부(18b)를 가지고 있으며, 피복부(18a)와 개재부(18b)가 연속적으로 연결된 구성으로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는 발수층(18)은 기판(12) 전체에 걸쳐 피착되어 있고, 기판(12)의 단부까지 형성되어 있다.
이 발수층(18)은 주로 격벽(14)이 외기의 수분을 흡수하는 것, 및 흡수한 수분이 유기 EL 소자(16)의 유기층(26)까지 도달하는 것을 억제하기 위한 층이다. 이 때문에, 발수층(18)은 그 이름대로 수분을 튀기기 쉬운 성질을 가지고 있다. 발수층(18)을 구성하는 재료의 물에 대한 접촉각은 80˚ ~ 120˚로 하는 것이 바람직하다.
발수층(18)의 두께는 예를 들면, 0.5㎚ ~ 20㎚로 설정되지만, 개재부(18b)에 있어서는 10㎚이하로 설정하는 것이 바람직하다. 개재부(18b)의 두께가 10㎚보다도 크면 유기층(26)으로의 방수 작용은 높지만, 개재부(18b)의 존재에 의해 유기 EL 소자(16) 자체의 전기 저항이 커져 소비 전력이 커지기 때문이다.
또한, 발수층(18)의 두께는 기판(12)의 단부 근방 영역(A)[기판(12)의 단부로부터 1㎛ 내측의 영역]과 기판(12)의 단부 근방 영역(A)보다도 내측의 영역(B)을 비교하면, 영역(A)쪽이 작게 되어 있는 부분이 존재하는 것이 바람직하다(도 1의 확대 단면도 참조). 그 이유는, 발수층(18)의 두께가 영역(A)에서 작게 되어 있으면 영역(A)내의 발수층(18)의 내부 응력이 작아져서 발수층(18)의 박리를 방지할 수 있기 때문이다.
발수층(18)을 구성하는 발수 재료로서는 불소계 수지, 실리콘 수지, 염화비닐 등과 같이 발수성을 갖고, 인접하는 유기 EL 소자(16)들 간의 단락을 방지할 수 있는 적당한 절연성을 구비한 재료가 사용된다. 발수층(18)이 불소계 수지에 의해 형성되어 있을 경우, CHXFY (0≤ x ≤1, 0.3≤ y ≤ 2, 1.3≤ x ＋ y ≤2)의 조성을 만족하는 것이 바람직하다. CFX 또는 CHXFY막은 폴리테트라플루오로에틸렌에 가까운 성질을 가진다.
그리고, 발수층(18)이나 유기 EL 소자(16) 상에는 보호층(19)이 피착되어 있다. 이 보호층(19)은 유기 EL 소자(16)를 외부의 수분으로부터 보호하기 위한 것이며, SiN계나 SiO계 등의 무기질 재료에 의해 형성된다. 이 보호층(19)은 종래 주지의 진공 증착법이나 CVD법 등의 박막 형성 기술에 의해 형성되는 것이 일반적이다.
또한, 기판(12)상에는 기판(12)과의 사이에 밀폐 공간을 형성하는 밀봉 기판(30)이 밀봉재(31)를 개재해서 배치되어 있다. 밀봉 기판(30)은 유기 EL 소 자(16)를 외부의 물체나 외기로부터 보호하기 위한 것인다. 탑 에미션형의 유기 EL 소자의 경우, 밀봉 기판(30)은 투명 재료(예를 들면, 유리나 폴리이미드 등)에 의해 형성된다. 한편, 보텀 에미션형의 유기 EL 소자의 경우, 밀봉 기판(30)은 불투명 재료라도 좋다. 또한, 밀봉재(31)는 기판(12)과 밀봉 기판(30)을 접착하기 위한 것이며, 화소 영역을 둘러싸도록 형성된다.
유기 EL 디스플레이의 제조 방법
이어서, 상기한 유기 EL 디스플레이의 제조 방법에 대해서 도 2a ~ 도 2e를 이용하여 설명한다.
(1) 우선, 도 2a에 도시한 바와 같이 기판(12), 복수의 개구부(14a)를 갖는 격벽(14), 각 개구부(14a)내에 형성된 하층 전극(24) 등을 구비한 디스플레이 기판(11)을 준비한다.
하층 전극(24)의 형성은 예를 들면, 하층 전극(24)이 ITO나 Al 등의 금속 재료로 이루어질 경우, 종래 주지의 박막 형성 기술, 구체적으로는 증착이나 스퍼터링 등에 의해 소정 두께로 금속 재료를 성막(成膜)한 후, 이것을 포토리소그래피, 에칭 등의 기술을 채용함으로써 소정 패턴으로 가공함으로써 형성된다. 또한, 격벽(14)은 감광성의 포토레지스트(예를 들면, 노볼락계 수지나 에폭시계 수지 등)를 스핀 코트법 등을 이용하여 기판상에 소정 두께로 도포함과 아울러, 소정 패턴으로 감광 후, 약액 에칭에 의해 불필요 부분을 제거함으로써 형성된다.
(2) 이어서, 도 2b에 도시한 바와 같이 격벽(14) 상이나 하층 전극(24) 상에 발수층(18)을 형성한다. 발수층(18)은 예를 들면, 불소계 수지로 이루어질 경우, 플로로 카본계의 가스의 분위기 상에서 챔버내에 고 진공 플라즈마[압력: 0.3Pa보다도 큰 압력(예를 들면, 0.31Pa ∼ 100Pa)]을 발생시킴으로써, 분위기 상의 가스를 격벽(14)의 상면 및 측면이나 하층 전극(24)상에 퇴적시킴으로써 형성된다. 이 때, 하층 전극(24)상의 발수층(18)이 10㎚이하가 되도록 주의한다. 또한, 기판(12)의 단부 근방에 있어서의 발수층(18)의 두께를 작게 설정하기 위해서는 도 3에 도시한 바와 같이, 기판(12)의 단부에 폭이 기판(12)측을 향해서 작아지는 테이퍼 형상을 갖는 마스크(21)를 배치한 후에 발수층(18)을 형성하면 좋다.
또한, 격벽(14)의 형성 후로부터 발수층(18)의 형성 전, 및/또는 발수층(18)의 형성시, 챔버내의 수분 함유율을 100ppm이하로 설정해두면, 발수층(18)을 형성하기 전이나 형성할 때에 격벽(14)내에 흡수되는 수분량을 작게 억제할 수 있다.
(3) 이어서, 도 2c에 도시한 바와 같이 개구부(14a)에 대응하는 복수의 구멍부(22)를 구비한 마스크(20)를 격벽(14)상에 발수층(18)을 개재해서 접촉시킨다.
마스크(20)와 격벽(14)의 접촉은 기판(12)의 격벽 형성면과 반대인 면에 자석를 배치하고, 상기 자석의 자력에 의해 마스크(20)를 격벽(14)상의 발수층(18)에 밀착시킨다. 또한, 이와 같이 마스크(20)의 위치를 자석의 자력에 의해 고정할 경우, 마스크(20)는 자성체, 예를 들면 Ni합금이나 Ni-Co합금, Fe-Ni-Co합금 등에 의해 형성된다.
기판(12)과 마스크(20)의 얼라인먼트는 CCD카메라에 의해 각각에 설치한 얼라인먼트 마크를 촬영하고, 그 상대 거리로부터 기판(12)과 마스크(20)의 편차를 계산하여 계산된 만큼만 마스크(20)를 이동시킴으로써 행한다.
(4) 이어서, 마스크(20)를 사용한 증착을 행하여, 도 2d에 도시한 바와 같이 유기 EL 소자(16)를 형성한다.
상세히 설명하면, 증착 재료를 갖는 증착원을 마스크(20)의 하방[기판(12)과 반대측의 방향]에 배치하고, 상기 증착원을 가열해서 상기 증착 재료를 증발시킨다. 증발한 증착 재료는 마스크(20)의 구멍부(22)를 개재하여 개구부(14a)내의 기판(12)상에 퇴적된다. 이러한 원리를 이용하여, 유기층(26) 및 상층 전극(28)이 하층 전극(24) 상에 순차적으로 적층된다. 따라서, 증착 재료로서는 유기층을 구성하는 유기 재료나 상층 전극을 구성하는 금속 재료(예를 들면, Ca나 Mg, LiF/Al, AlLi 등) 등이 사용된다.
(5) 그리고, 유기 EL 소자(16)를 보호하는 SiN계나 SiO계 등의 무기질 재료에 의해 형성되는 보호층(19)을 CVD에 의해 발수층(18) 상에 형성한 상태에서, 밀봉 기판(30) 및 밀봉재(31)에 의해 유기 EL 소자(16)와 보호층(19)을 밀봉하여, 유기 EL 디스플레이(10)가 완성된다(도 2e).
여기에서, 상기(3) ∼ (5)의 공정에 있어서, 외부의 온도 상승이나 디스플레이(10) 내부의 압력 변동 등에 의해 격벽(14)에 흡수된 수분이 증발되어 격벽(14)의 외측으로 배출되는 경우가 있다. 이 경우라도, 본 실시형태에 있어서는 격벽(14)의 표면으로부터 하층 전극(24)의 표면에 걸쳐서 발수층(18)이 연속적으로 연결된 상태로 형성되어 있기 때문에, 격벽(14)의 외부로 배출된 수분이 유기 EL 소자(16)의 유기층(26)에 도달하는 것이 억제된다. 따라서, 유기 EL 디스플레이의 수명을 길게 할 수 있다.
이상, 제 1 실시형태에 의하면 격벽(14)의 표면에 발수층(18)을 형성했으므로, 유기 EL 디스플레이의 제조시에 있어서 격벽(14)이 수분을 흡수하는 것을 양호하게 억제할 수 있다. 또한, 격벽(14)에 흡수된 수분이 유기 EL 디스플레이의 제조 공정의 완료 후에 증발되어 상기 격벽(14)의 외부로 배출되었다고 해도, 격벽(14)의 외부로 배출된 수분이 발수층(18)과 격벽(14) 사이, 또는 발수층(18)과 하층 전극(24) 사이에 가두어지기 때문에 수분이 유기층(26)까지 도달하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 유기층(26)의 열화를 대폭 억제할 수 있어 장 수명의 유기 EL 디스플레이를 실현할 수 있다.
또한, 하층 전극(24)과 유기층(26) 사이에 위치하는 발수층(18)의 두께를 10㎚이하로 함으로써 유기 EL 소자(16)의 발광에 필요한 소비 전력이 커지는 것을 충분히 억제할 수 있다.
또한, 발수층(18)을 기판(12)의 전체 표면에 걸쳐 연속적으로 연결되도록 형성함으로써, 발수층(18)에 박리가 생기기 어렵다는 효과가 있다. 또한, 제 1 실시형태에 의하면 발수층(18)의 두께를 기판의 단부 근방에서 작게 함으로써 발수층(18)의 내부 응력이 작아져서 발수층(18)이 박리하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 의하면 발수층(18)의 형성 전 및/또는 발수층(18)의 형성 후에 있어서의 분위기 중의 수분 함유율을 100ppm이하로 설정해두면, 격벽(14)에 흡수되는 수분량을 저감할 수 있고, 그 결과, 유기 EL 디스플레이의 수명 을 더욱 연장시킬 수 있다.
또한, 상기의 제 1 실시형태에 있어서, 기능층으로서 유기층(26)을 사용했지만, 기능층으로서 유기층 및 무기층을 사용해도 좋다. 이 경우, 정공 주입층 및/또는 전자 주입층을 무기층으로 하는 것이 바람직하다. 무기층의 재료로서는 불화리튬, 불화칼슘, 산화티탄, 산화니켈, 산화몰리브덴, 산화바나듐 등이 예로서 들 수 있다.
또한, 상기의 제 1 실시형태에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이 발수층(18)의 외주를 보호층(19)의 외주보다도 내측에 위치시켜도 좋다. 발수층(18)이 불소를 포함하고 있을 경우, 발수층(18)은 다른 재료와의 밀착성이 그다지 높지 않다. 도 4와 같이 유기 EL 디스플레이를 구성하면 보호층(19)의 단부 영역을 기판(12)에 대해서 발수층(18)을 개재하지 않고 피착될 수 있어, 발수층(18)을 형성해도 보호층(19)의 기판(12)에 대한 밀착성을 높게 유지하는 것이 가능해진다. 그 결과, 유기 EL 소자(16)에 대한 보호층(19)의 밀봉성을 더욱 높이는 것이 가능해진다.
또한, 상기의 제 1 실시형태에 있어서, 도 4에 도시한 바와 같이 발수층(18)을 밀봉재(31)의 형성 영역에는 피착시키지 않고, 발수층(18)의 외주를 밀봉재(31)보다도 내측에 위치시켜도 좋다. 이 경우에 대해서도, 밀봉재(31)를 기판(12)에 대해서 발수층(18)을 개재하지 않고 피착시킬 수 있다. 그 결과, 밀봉재(31)의 기판(12)에 대한 밀착성을 높게 유지하여 기판(12)과 밀봉 기판(30)과 밀봉재(31)의 사이에 둘러싸여지는 공간을 기밀하게 유지하는 것이 가능해진다.
(제 2 실시형태)
본 발명의 제 2 실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이에 있어서는 제 1 실시형태와는 달리, 도 5에 도시한 바와 같이 인접하는 유기 EL 소자(16)를 구분하는 절연 부재로서 층간 절연막(15)을 사용하고 있다. 이와 같이 격벽(14)을 생략한 구성이라도 층간 절연막(15)이 유기 수지에 의해 형성되어 있을 경우, 층간 절연막(15)은 수분을 흡수하기 쉽기 때문에 제 1 실시형태와 마찬가지로 발수층(18)을 형성하는 것이 유효하다. 여기에서, 발수층(18)은 하층 전극(24)의 표면으로부터 층간 절연막(15)의 표면에 걸쳐서 연속적으로 피착되어 있다.
이 때문에, 층간 절연막(15)은 유기 EL 디스플레이의 제조 프로세스 중에 수분을 흡수하기 어려운 상태에서, 층간 절연막(15)이 수분을 흡수해도 수분이 유기층(26)으로 침입하는 것이 발수층(18)에 의해 양호하게 억제된다. 또한, 격벽(14)을 생략할 수 있어 유기 EL 디스플레이의 구성을 간소화하는 것이 가능해진다.
또한, 층간 절연막(15)의 상면에 오목부(15a)를 설치하고, 오목부(15a)의 폭을 오목부(15a)의 상부보다도 저부에서 넓게 설정하고 있기 때문에 오목부(15a)에 의해 상부 전극(28)이 양호하게 분단되어, 인접하는 유기 EL 소자(16)간의 전기적인 절연을 양호하게 유지할 수 있다. 또한, 오목부(15a)를 설치할 경우, 오목부(15a)의 내면을 따라 제 1 보호층(18)을 형성하는 것이 층간 절연막(15)의 수분의 흡수나 유기층(26)으로의 수분의 배출을 양호하게 방지한다는 관점에서 바람직 하다.
본 발명은 제 1 및 제 2 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에 있어서 다양한 개량ㆍ변경이 가능하다.
본 발명에 의하면, 절연 부재의 표면에 불소를 포함하는 또는 발수 재료로 이루어진 제 1 보호층을 형성했으므로, 유기 EL 디스플레이의 제조시에 있어서 절연 부재가 수분을 흡수하는 것을 양호하게 억제할 수 있다. 또한, 절연 부재에 흡수된 수분이 유기 EL 디스플레이의 완성 후에 증발되어 절연 부재의 외부로 배출되었다고 해도, 절연부재의 외부로 배출된 수분이 제 1 보호층과 절연 부재 사이, 또는 제 1 보호층과 하층 전극 사이에 가두어지기 때문에 수분이 기능층까지 도달하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 기능층의 열화를 대폭 억제할 수 있어 장 수명의 유기 EL 디스플레이를 실현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 하층 전극과 기능층 사이에 위치하는 제 1 보호층의 두께를 10㎚이하로 함으로써 유기 EL 소자의 발광에 필요한 소비 전력이 커지는 것을 충분히 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제 1 보호층을 기판 전체에 걸쳐 연속적으로 연결되도록 형성함으로써, 제 1 보호층에 박리가 생기기 어렵다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제 1 보호층의 두께를 기판의 단부 근방에서 작게 함으로써 제 1 보호층의 내부 응력이 작아져서 제 1 보호층이 박리되기 어렵다는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제 1 보호층의 외주를 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치시킴으로써 제 2 보호층의 단부 영역을 기판에 대해서 제 1 보호층을 개재하지 않고 피착될 수 있어, 제 1 보호층을 형성해도 제 2 보호층의 기판에 대한 밀착성을 높게 유지하는 것이 가능해진다. 그 결과, 유기 EL 소자에 대한 제 2 보호층의 밀봉성을 더욱 높이는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판과 밀봉 기판을 접착하여 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸는 밀봉재의 형성 영역에 제 1 보호층을 피착시키지 않고, 제 1 보호층의 외주를 밀봉재 보다도 내측에 위치시킴으로써 밀봉재를 기판에 대해서 제 1 보호층을 개재하지 않고 피착시킬 수 있다. 그 결과, 밀봉재의 기판에 대한 밀착성을 높게 유지하여 기판과 밀봉 기판과 밀봉재의 사이에 둘러싸여지는 공간을 기밀하게 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 의하면, 제 1 보호층의 형성 전 및/또는 제 1 보호층의 형성 후에 있어서의 분위기 중의 수분 함유율을 100ppm이하로 설정해두면, 제 1 보호층의 형성 전이나 형성 시에 절연 부재에 흡수되는 수분량을 저감할 수 있고, 그 결과, 유기 EL 디스플레이의 수명을 더욱 연장시킬 수 있다.

Claims (23)

  1. 유기 EL 디스플레이에 있어서:
    기판;
    하층 전극, 상층 전극, 및 상기 하층 전극과 상기 상층 전극 사이에 개재되고 유기 발광층을 포함해서 구성되는 기능층을 갖고, 상기 기판 상에 배열되는 복수의 유기 EL 소자;
    상기 이웃하는 유기 EL 소자간에 배치되는 절연 부재; 및
    상기 하층 전극과 상기 기능층 사이에 형성되는 개재부, 및 상기 절연 부재의 상면과 측면을 피복하는 피복부를 포함하여 구성되는 제 1 보호층을 구비하고,
    상기 개재부 및 상기 피복부는 불소를 포함해서 구성됨과 아울러, 상기 개재부와 상기 피복부는 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  2. 유기 EL 디스플레이에 있어서:
    기판;
    하층 전극, 상층 전극, 및 상기 하층 전극과 상기 상층 전극 사이에 개재되고 유기 발광층을 포함해서 구성되는 기능층을 갖고, 상기 기판 상에 배열되는 복수의 유기 EL 소자;
    상기 이웃하는 유기 EL 소자간에 배치되는 절연 부재; 및
    상기 하층 전극과 상기 기능층 사이에 형성되는 개재부, 및 상기 절연 부재의 상면과 측면을 피복하는 피복부를 포함하여 구성되는 제 1 보호층을 구비하고,
    상기 개재부 및 상기 피복부는 발수 재료를 포함해서 구성됨과 아울러, 상기 개재부와 상기 피복부는 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 하층 전극과 상기 기능층 사이의 영역에 있어서의 두께가 10㎚이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 불소를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 CHxFy (0≤ x ≤1, 0.3≤ y ≤ 2, 1.3≤ x ＋ y ≤2)의 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  6. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 기판 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 기판의 단부 근방에서 두께가 작아져 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  8. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고,
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  9. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  10. 유기 EL 디스플레이의 제조 방법에 있어서:
    기판, 상기 기판 상에 부분적으로 형성되는 절연 부재, 및 상기 절연 부재의 비형성 영역에 위치하는 상기 기판 상에 적어도 일부가 배치되는 하층 전극을 가지는 디스플레이 기판을 준비하는 공정;
    상기 절연 부재의 상면 및 측면을 피복하도록 하여 형성되는 피복부와, 상기 피복부와 연결되며, 또한, 상기 절연 부재의 비형성 영역 상에 위치하는 상기 하층 전극의 상면을 피복하도록 형성되는 개재부를 포함하고, 불소를 포함해서 구성되는 제 1 보호층을 형성하는 공정; 및
    유기 EL 소자를 형성하기 위해 상기 하층 전극 상에 위치하는 상기 제 1 보호층 상에 유기 발광층을 포함하는 기능층과, 상층 전극을 순차적으로 적층하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이의 제조 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 하층 전극과 상기 기능층 사이에 개재되는 영역의 두께가 10㎚이하로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이의 제조 방법.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층의 형성 전, 형성 시, 또는 형성 전과 형성 시 모두에 있어서의 분위기 중의 수분 함유율을 100ppm이하로 설정한 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이의 제조 방법.
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 기판 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  14. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 보호층은 상기 기판 전체에 걸쳐 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  15. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고,
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  16. 제 5 항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고,
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  17. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고,
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  18. 제 7 항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 피복하는 제 2 보호층을 더 구비하고,
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 제 2 보호층의 외주보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  19. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  20. 제 5 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  21. 제 6 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  22. 제 7 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
  23. 제 8 항에 있어서,
    상기 기판 상에 배치되는 밀봉 기판과,
    상기 기판과 상기 밀봉 기판의 사이에 개재되고, 상기 복수의 유기 EL 소자의 배열 영역을 둘러싸도록 형성되는 밀봉재를 더 구비하고;
    상기 제 1 보호층의 외주는 상기 밀봉재의 형성 영역보다도 내측에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 디스플레이.
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