TWI259021B - Display device and method for fabricating the same - Google Patents

Description

1259021 玖、發明說明：

【發明所屬之技術領域J 〔技術領域〕 本發明係有關於一種顯示裝置及其製造方法，特別是 5有關於一種使用有機電發光(EL)元件之自發光型顯示裝置 及其製造方法。 【先前】 〔背景技術〕 以往，平面顯示器係以將液晶分子作為快門光閘使用 10之液晶顯示裝置為主流。近年來，為了達成更薄、更大書 面之顯示裝置，係著眼於使用有機EL元件之自發光型顯示 裝置。 . 使用有機EL元件之顯示裝置係具有於透明基板上設置 複數元件之構造，該等元件包含有：由透明導電膜所構成 I5之條紋狀電極⑽極）；由金屬薄麟構成且與陽極正交之條 紋狀電極(陰極）；及雜於料電_之#機虹層。陽極 〃陰極係配置成矩陣狀，且陽極與陰極之各交叉部分分別 對應於像素。藉由於預定電極間施加預定驅動電壓，可使 預定像素發光。 20 此種有機扯元件係與液晶元件利用夾持於2片基板間 之液晶分子來作為快門光閘者不同，由於為自發光型，因 此具有辨識性高、無視野角依賴性、可使用具有可挽性之 膜基板及比液晶顯示裝置更薄、更輕等各種優點。 另一方面，有機EL元件係利用有機物，因此容易與水 刀或氧等反應而成為特性劣化之原因，即，若有機£乙層與 空氣中之水分或氧反應而產生腐蝕或氧化，則該劣化部會 變成非發光部（暗點），使元件喪失發光機能，因此，必須採 取各種用以阻斷外部大氣與有機EL元件之對策。 5 揭示此種對策之習知技術文獻可列舉如：專利文獻 1(曰本專利公開公報特開平10 — 012385號公報）、專利文獻 2(特開2002 — 025765號公報）、專利文獻3(特開2〇〇3 — 017244號公報)與專利文獻4(特開2003 — 086359號公報）。 專利文獻1中揭示一種藉由玻璃板或金屬板來密封有 10機ELS件之顯示裝置，然而，該方法因玻璃板之厚度或重 量而無法活用為有機EL元件之特徵之輕薄構造。 又，專利文獻2至4中揭示一種於有機EL元件上積層用 以緩和應力之樹脂膜與用以阻斷外部大氣之無機膜，且藉 由該積層膜來密封有機EL元件之薄型構造之顯示裝置，然 15 而，以阻斷外部大氣為目的所設置之無機膜一般係使用氧 化矽膜、氮化矽膜、氮氧化矽膜等可撓性比樹脂膜差之材 料’故，若應力集中於該層，則會產生破裂(皸裂）。例如， 若將包含形成有機EL元件之基板之顯示裝置整體彎曲時， 則由於基板表面應力最為集中，因此應力集中於位在表面 20 之無機膜而斷裂。此種無機膜之破裂會導致密封機能喪失 且使有機EL元件劣化。又，由於設置於無機膜下層之樹脂 膜之透濕性·含水性比無機膜更高，故，因靠近有機EL元 件之樹脂膜而使有機EL元件有劣化之虞。 又，例如，如專利文獻3中所揭示，一般認為藉由反覆 1259021 積層複數樹脂膜與複數無機膜可提昇耐濕性，然而，反覆 積層複數樹脂膜與複數無機膜之構造會增加製造程序數且 會造成製造成本提高。 本發明係有關於一種使用有機EL元件之顯系裝置及其 5製造方法，目的係提供一種有機EL元件之外部大氣阻斷性 高且可撓性高之顯示裝置構造，及藉由簡易製程而可廉價 地實現此種構造之顯示裝置之製造方法。 【潑^明内穷】 〔發明之揭示〕 1〇 前述目的可藉由一種顯示裝置來達成，該顯示裝置包 含有··第1基板；有機EL元件，形成於前述第1基板上，且 具有第1電極、形成於前述第1電極上之有機EL層與形成於 W述有機EL層上之第2電極；第1無機絕緣膜，係形成於前 述有機ELS件上且密封前述有機EL層者；及第2基板，係 15形成於前述第1無機絕緣膜上者，又，前述第1基板及前述 第2基板之材料及厚度係設定成使施加彎曲應力時之中立 軸位於前述第1無機絕緣膜與前述第2基板之界面附近。 又’刖述目的亦可藉由一種顯示裝置來達成，該顯示 裝置包含有：”基板；有機EL元件，形成於前述^基板 2〇上，且具有第i電極、形成於前述W電極上之有機肌層與 形成於前財姐層上之第2電極；以無機絕緣膜，係直 接形成於前述有機EL元件上且密封前述有機虹層者；及第 2基板，係形成於前述第丨無機絕緣膜上者。 又，則述目的亦可藉由-種顯示裳置之製造方法來達 成’ _示裝置之製造方法包含有以下程序即：於第^基 板上形成第1電極；於前述w電極上形成有機见層；於前 財機EL層上形成第2電極；形成第W機絕賴，以密封 $所述有機EL層；及於前述第！無機絕緣膜上形成第2基板， 5且該第2基板之材料及厚度係設定成使施加彎曲應力時之 中立軸位於前述第2基板與前述第i無機絕緣膜之界面附 近。 利用本發明，則藉由於用以密封有機EL元件之無機絕 緣臈上形成基板，使施加彎曲應力時之中立軸靠近無機絕 10緣膜，故可防止無機絕緣膜上產生破裂，且可有效地阻斷 水分或氧與有機EL元件，藉此，可提昇顯示裝置之可靠性。 又，於有機EL元件上側，不利用有機絕緣膜而藉由形 成用以密封有機EL元件之無機絕緣膜，可抑制製造過程中 或製造後因水分或氧所造成之有機EL元件之劣化。 15 又，藉由於有機EL元件之下侧亦進一步形成用以密封 有機EL元件之無機絕緣膜，可抑制製造過程中或製造後因 水分或氧所造成之有機EL元件之劣化。 又，由於從形成有機EL層至形成無機絕緣膜之/速串 之成膜程序係於連縯真空環境下進行，因此，於製造中有 機EL層不會暴鉻於大氣中之水分或氧中而可藉由無機絕緣 膜來密封，且可進一步抑制有機£1^元件之特性劣化。 〔圖式簡單說明〕 第1A及1B圖係說明利用本發明顯示裝置之原理之圈 (其一）。 1259021 ------------- ------ ---------------------------------------------------------..... ......--一 弟2A及2B圖係說明利用本發明顯示裝置之原理之圖 (其二）。 第3圖係顯示利用本發明第1實施形態之顯示裝置之構 造之概略截面圖。 5 第4A、4B及4C圖係顯示利用本發明第1實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖（其一）。 第5A、5B及5C圖係顯示利用本發明第丨實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖（其二）。 第6圖係顯示利用本發明第2實施形態之顯示裝置之構 10 造之概略截面圖。 第7A、7B及7C圖係顯示利用本發明第2實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖。 第8圖係顯示利用本發明第3實施形態之顯示裝置之構 造之概略截面圖。 15 第9A、9B、9C圖係顯示利用本發明第3實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖。 第10圖係顯示利用本發明第4實施形態之顯示裝置之 構造之平面圖。 C 貧 ]| 20 〔發明之較佳實施形態〕 〔本發明之原理] 本發明係於無機絕緣膜上進一步形成預定基板，且使 脊、曲顯示裝置時所產生之拉伸應力與壓縮應力平衡而構成 無應力狀態之中立軸位於無機絕緣膜附近，藉此來抑制作 9 1259021 用於有機絕緣膜之彎曲應力。 以下詳細說明本原理。 假設各層為構成一體之剛體且不會於層間產生滑動， 則由複數層所構成之積層體之中立軸之位置yn(自底面起之 5 距離)係以下述通式來表示（例如，參照機械工學手冊）。在 此，E係揚氏模數，A係截面積，y2係從底面至截面上任意 一點之距離。 …（1) 在此，假想為第1基板10上形成無機絕緣膜12之第1試 10 料（第1A圖），與第1基板10上形成無機絕緣膜12與第2基板 14之第2試料（第1B圖）。 若將第1基板之楊氏模數設為Ei、厚度設為h，將無機 絕緣膜之楊氏模數設為E2、厚度設為t2，將第2基板之楊氏 模數設為E3、厚度設為t3，則根據式（1)，於第1試料時，到 15 中立軸之距離yn係以下述式(2)來表示，於第2試料時，到中 立軸之距離yn係以下述式（3)來表示。 v 二五1 "I2 + 五2 .’2 …（2) n_ 2乂尽义+£2屮） =尽+五2 .(2·6 +Q) +五3 .(24 +2々2 +G) (3) n 2-(Ert^E2^2+E3-t3) 賦予該積層體彎矩M且構成曲率半徑r之彎曲狀態時， 20 作用於無機絕緣膜之應力σ 2係滿足下述聯立方程式（例 如，參照機械工學手冊）。在此，y為從中立軸至評價點之 10 ·.· (4)1259021 距離。 1 Μ

£：，y M （5) 根據式（4)及式（5)，曲率半徑“寺，作用於無機絕緣膜 之表面側（與第2基板之界面側）之最大應力σ 係由於y =I q + t2 — yn I而以下述式⑹表示。此時，為了使最大應 力Jmax不會超過無機絕緣膜之斷裂強度(7。，故藉由選擇曲 率半徑r及到中立軸之距離^，即，曲率半徑r與各構件之楊 氏模數E及厚度t，可防止無機絕緣膜之斷裂。 …（6) £2.[/〗+dft 另，關於顯示彎曲狀態之曲率半徑r，宜掌握為選擇各 構件之％氏模數E及厚度t而構成之結果可彎曲至無機絕緣 膜斷裂限度之尺寸，@此，尋求可撓性之财(tf縮小曲 率半-之構造）中必須選擇各構件適當之揚氏模數e及厚 15 由前述式⑹可知，為了使最大應力σ_構成極小值， 目ΐί ' 、必須使從中立軸至評價點之距離y( = tl + t _ 小值。 2〜 Υη)構成極 離 竹吋，γ儿早田似^丞販戴面中心附近且】 斤y大（參照第2A圖），相對於此，於第2試料時，中立軸 近位於第1基板與第2基板間之無機絕緣 小(表昭笛％ 上 卿近且距離 ‘、、、弟2B圖），故，相較於第丨試料，第2試料構成為 20 1259021 撓性高之構造。 特別疋右相對於各基板厚而將無機絕緣膜薄膜化(认 >t2)，且忽視式(3)中無機絕緣膜之厚度㈣，則從中立輛 至評價點之距離y係如下述來表示。 5 2(五丨，1+五〆 3) ··· (7) 故，為了使距離^構成極小值，則必須具有於式（7)中y =0之下述條件。

Extx2 = £3^32 …（8) 依此，若由最有效地防止無機絕緣膜破裂之觀點來 10看，則宜將基板之材料及膜厚設定為滿足式（8)之關係，即， 第1基板與第2基板之夾持有機EL元件之二基板宜為剛性相 同者，然而，無機絕緣膜上是否產生破裂者並不僅依據從 中立軸起之距離，亦會依據無機絕緣膜之材料或曲率半徑 等，因此，基板材料之選擇或基板之厚度宜以滿足式（8)之 15關係之條件為中心條件，且依照無機絕緣膜之材料或曲率 半徑r而適當地設定範圍。 另，依據發明人之檢討，基板材料之選擇或基板厚度 等宜設定為中立軸位於從無機絕緣膜起至相當於基板厚度 之距離之間，即，中立軸宜位於第i基板側之無機絕緣 20膜之界面起相當於第1基板40%之厚度之第1基板側位置， 與第2基板側之無機絕緣膜之界面起相當於第2基板娜之 厚度之第2基板側位置之間。 用以阻斷外部大氣與有機EL元件之無機絕緣膜宜直接 12 1259021 形成於有機EL元件上。有機EL元件與無機絕緣膜間形成樹 脂膜等有機絕緣膜時’由於透濕性·含水性高之有機絕緣 膜之性質，於製造程序等中水分被該有機絕緣膜吸收，且 該水分之後成為有機EL元件劣化之原因。如本發明之顯示 5裝置，藉由於有機EL元件上直接形成無機絕緣膜，可大幅 抑制水分滲入。 又，若由防止製造程序中水分或氧混入或因此而造成 之有機EL元件之劣化之觀點來看’則有機el元件與無機絕 緣膜宜於連續真空環境下形成，藉此，可構成完全阻斷外 10 部大氣與有機EL元件之構造。 又，若第1基板為如樹脂膜之有機材料時，則以亦阻斷 來自第1基板側之水分或氧之滲入者為佳，對此，在形成有 機EL元件前預先於基板表面形成無機絕緣膜是有效的。 又，於積層第2基板時，藉由將預先塗布有接著劑之第 15 2基板及積層有有機EL元件與無機絕緣膜之第丨基板真空積 層，可形成第1基板與第2基板間無間隙之一體構造。 另，第1基板及第2基板可應用將聚對苯二甲酸乙二酯 (PET)、聚碳酸酯、非晶質聚烯烴等樹脂材料薄膜化之樹脂 膜或黏膠薄膜等具有可撓性者或是撓性基板。 20 又’有機EL元件陽極侧之電極材料可使用汀…八丁^)(摻 有Sb之Sn〇2)、AZO(摻有A1 之ZnO)等。 又’有機EL層可應用僅有發光層之單層構造、電洞輸 送層與發光層或發光層與電子輸送層之2層構造、電洞輸送 層與發光層與電子輸送層之3層構造。 13 1259021 發光層宜為於可見領域中具有螢光特性且由成膜性良 好之螢光體所構成者，可應用如：喹啉醇鋁錯合物(Alq3 : 8 —Hydroxyquinoline Aluminum)、Be —苯并 口奎口林醇（BeBq2)、 2,5—雙(5,7—二一t一戊基一 2—苯并嘮唑基）一1，3,4—噻二 5 唑、4,4’一雙(5,7—戊基一 2—苯并噚唑基）芪、4,4’一雙〔5,7 一二一（2—曱基一2—丁基）一 2 —苯并嘮唑基〕芪、2,5 —雙 (5,7—二一 t 一戊基一2—苯并哼唑基）噻吩、2,5—雙（〔5 — —二甲苄基〕一2—苯并哼唑基）噻吩、2,5 —雙〔5,7 —二一（2—甲基一2—丁基）一2—苯并哼唑基〕一3,4—二苯 10 基11塞吩、2,5 —雙(5 —甲基一 2 —苯弁17号哇基)p塞吩、4,4’ 一雙 (2—苯并哼唑基)聯苯、5—甲基一2—〔2—〔4一（5—甲基 一 2—苯并g11坐基）苯基〕乙稀基〕苯并坐基、2—〔2 —（4 一氣苯基）乙烯基〕萘并〔1，2—d〕噚唑等苯并哼唑系；2,2’ 一（P —伸苯基二伸乙稀基）一雙苯并嗟σ坐等苯并嗟。坐系；2 15 —〔2—〔4一（2—苯并咪唑基）苯基〕乙烯基〕苯并咪唑、2 一〔2 —（4 一竣苯基）乙稀基〕苯并味σ坐等苯并啼哇系等螢光 增白劑，或參(8 —喹啉醇)鋁、雙(8—喹啉醇)鎂、雙（苯并〔f〕 8 一。奎17林醇)辞、雙(2 —甲基一8—經基σ奎琳）氧化紹、蒼(8 — σ奎啡醇)姻、蒼(5 —曱基一 8 —。奎17林醇）紹、8 — °奎0林醇裡、蒼 20 (5—氯一8—喳啉醇)鎵、雙(5—氯一 8—喹啉醇)鈣、聚〔鋅 一雙（8—經基一 5 —邊琳酮基）甲烧〕等8 —經基1^奎13林系金屬 錯合物，或二鋰表吲哚二酮等金屬螯合化類喔星化合物， 或1，4 一雙(2 —甲苯乙烯基）苯、1，4 一（3—曱苯乙稀基）苯、 1，4 一雙(4一曱苯乙烯基）苯、二苯乙烯基苯、1，4 一雙(2 —乙 14 1259021 苯乙稀基）苯、一雙(3—乙苯乙稀基）苯、1，4 一雙(2—曱 苯乙烯基)2 —曱苯等苯乙烯基苯系化合物，或2,5—雙(4一 曱苯乙烯）吼啡、2,5 —雙（4—乙苯乙烯）吼畊、2,5—雙〔2 一（1 —萘基）乙烯基〕咕畊、2,5—雙(4—甲氧苯乙烯)吼啩、 5 2,5 —雙〔2 —（4—聯苯）乙烯基〕呲啡、2,5—雙〔2 —(1 —嵌

二萘基）乙烯基〕咣畊等二苯乙烯呲畊衍生物，或萘二曱酸 亞胺衍生物、二萘嵌苯衍生物、哼二唑衍生物、醛連氮衍 生物、環戊二烯衍生物、苯乙烯胺衍生物、氧雜萘鄰酮衍 生物或芳香族二次曱基衍生物等。又，亦可應用蒽、水楊 10 酸鹽、嵌二萘、六苯併苯等。

又，電洞輸送層宜為電洞移動度高、透明且成膜性佳 者，可應用如：N，N’一二苯基一N，N5 —雙(3 —甲苯基）一1，1’ —二苯基一4,4’一二胺(TPD)、卟吩、四苯基卟吩銅、肽花 青、肽花青銅、肽花青氧化鈦等卟吩化合物；或1，1一雙{ 4 15 一（二一P—甲苯胺基）苯基}環己烷、4,4，，4’’一三甲基三苯 基胺、N，N，N’，N’一肆(P —曱苯基）一P—伸苯基二胺、1 — (N，N—二一P —甲苯胺基）萘、4,4’一雙（二甲胺基）一2 —2, —二曱基三苯曱烷、N，N，N，，N’一四苯基一 4,4’一二胺基聯 苯、N，N’一二苯基一N，N’一二一m —曱苯基一4，N，N—二苯 20 基一Ν,Ν’一雙(3 —曱基苯基）一1，Γ —4,4’一 二胺、4’一二胺 基聯苯、Ν—苯基咔唑等芳香族第三級胺；或4一二一Ρ—曱 苯胺基芪、4 —(二一 Ρ—曱苯胺基）一4’一〔4—(二一Ρ—曱 苯胺基）苯乙烯基〕芪等芪化合物；或三唑衍生物、噚二唑 衍生物、味嗤衍生物、聚芳基烧衍生物、吼。坐唯衍生物、 15 1259021 Γ林赌生物、伸料二贿生物、芳基肺生物、胺 絲代香·衍生物、啊衍生物、苯㈣«衍生物、 勿0同衍生物、腙衍生物'錢院衍生物、聚雜系苯胺年 共聚物、南分子低聚物、苯乙稀基胺化合物、芳香族二次 甲基系化合物或聚3〜甲基。塞吩等有機材料。又，可使低分 子之電洞輸送層时機材料分散於聚碳動旨等高分子中， 且亦可應用高分子分散系之電洞輪送層。 10 又’電洞輸送層可應用：131(4 —如卜丁基笨基一 U，4-g二唾基)伸苯基(〇XD—7)等喝二嗤衍生物、葱醒二 甲燒衍生物、二苯醌衍生物等。 又，有機EL元件陰極側之電極材料可應用功函數低之 金屬或合金，例如·· A卜hi、Mg、Ti等金屬或Mg —Ag合金、 Mg—In合金等Mg合金、A1 — Li合金、Al—Sr合金、A1 — Ba 合金等A1合金等。 又，無機絕緣膜可應用氧化矽膜、氮化矽膜、氮氧化 矽膜等。 〔弟1實施形〕 利用第3至5圖，說明利用本發明第1實施形態之顯示裝 置及其製造方法。第3圖係顯示利用本實施形態之顯示装置 之構造之概略截面圖’第4及5圖係顯示利用本實施形態之 顯系裝置之製造方法之程序截面圖。 首先’利用第3圖說明利用本貫施形悲之顯示裳置之構 造。 於藉由聚碳酸酯所構成之基板22上形成由ITO所構成 16 1259021 之陽極側電極24。於電極24上形成有機扯層％，該 層％具有* α —NPD(:笨萘：胺)所構成之電洞輸送^ 由Alq3(喳啉醇鋁錯合物）所構成之發光層。於有機3匕^% 上形成由Al —Li所構成之陰極側電極3〇。藉此，構成具6 電極24、有機EL層26與電極3〇之有機EL元件。於形成^有 扯元件之基板22上，形成由氮氧化賴所構紅無機嚷= 膜料’以密封有機]EL_。於無機絕_34上形成由= 薄膜所構成之基板38。 夕 依此，利用本實施形態之顯示裝置之特徵之一係於有 1〇機£1元件上直接形成無機絕緣膜34。於有機EL層26與無機 絕緣膜34間形成樹脂膜等有機絕緣膜時，由於透濕性·含 水性高之有機絕緣膜之特性，於製造過程等中水分被該有 機絕緣膜吸收，且該水分後來會有成為有機£]1元件劣化原 因之虞。如利用本貫施形態之顯示裝置，藉由於有機£乙元 15件上直接形成無機絕緣膜34，可大幅抑制水分滲入。 又，利用本實施形態之顯示裝置之另一特徵係於無機 絕緣膜34上形成基板38。如前所述，為了防止無機絕緣膜 34破裂，必須使無機絕緣膜34處靠近中立軸，故，利用本 實施形態之顯示裝置係於無機絕緣膜34上形成基板38，且 20使中立軸靠近無機絕緣膜34，藉此，可防止無機絕緣膜上 產生破裂，且可有效地阻斷水分或氧與有機EL元件。 其次，利用第4及5圖，說明利用本實施形態之顯示裝 置之製造方法。 首先，將基板22暫時附著於厚度117^之玻璃基板20 17 1259021 上，基板22可應用聚碳酸酯臈，聚碳酸酯膜可使用如帝人 股份有限公司製造之愛雷克亞（工4 y 7)(註冊商標 _1〇〇 —60Β，該聚碳酸酯膜係膜厚1〇〇μηι，且表面形成ιτ〇 膜0 5 10 15 20 其次，藉由平板印刷法及蝕刻，使聚碳酸酯膜上之玎〇 膜形成圖案，並形成由ΙΤΟ膜所構成之電極24(第4八圖）。 接著，藉由真空蒸鍍法，堆積由α — NPD所構成之電 洞輸运層與由八03所構成之發光層，且形成合計膜厚為 15〇腿之有機虹層26，此時，於藉由具預定開口圖案:金 屬掩模28覆蓋之狀許進行真以緒，藉此，形成具有所 期望圖案之有機EL層26(第43圖）。 接著，藉由真空蒸舰，於有機EL層26上堆積膜厚 100nm之Al —Li合全，且# & ώ τ . . Α 、、 士 口金且形成由Al —L!合金所構成之電極 ^，此時，於藉由具預定開σ®案之金屬掩模32覆蓋之狀 態下進行真空蒸鑛，藉此，形成具有所期望圖案之電極 30(第 4C圖）。 依此， EL元件。 形成具有電極24、有機£1^層26與電極3〇之有機 士 -人ϋ由電漿鑛層法(住友重機械工業（股）製造，pcs 衣置），=成有飢元件之基板22上，形成由例如膜厚 之氮氧化石夕膜所構成之無機絕緣膜34，此時，藉由於 利用具預定開口圖案之金屬掩模％覆蓋之狀態下堆積，形 成具有所期望g]索> & 、 曰案之無機絕緣膜34(第5A圖)。另，無機絕 緣膜3 4係用以宓士 山、有機EL層26者，且形成為完全覆蓋有機 18 1259021 EL層 26 〇 形成氮氧化矽膜時，

並形成無針孔等缺陷之均勻無機絕緣膜 種方法，使無機辞 抑制在75。(：以下， 34 〇 又攸形成有機EL層26至形成無機絕緣膜34之—連串 1〇之成膜轉巾，形成有有機EL^26之基板宜於未開放大氣 之連續真空環境下進行成膜，藉此，於製造巾有機EL層26 不會暴露於大氣中之水分或氧中而可藉由無機絕緣膜34來 密封，且可抑制有機EL元件之特性劣化。 其次’於無機絕緣膜34上形成基板38以覆蓋無機絕緣 15膜34(第沾圖），基板38可使用如膜厚50_之黏膠薄膜膠帶 (日萬（二于/>)股份有限公司製造）且將其黏貼。 接著，藉由除去玻璃基板20，製造如第3圖所示之顯示 裝置（弟5C圖）。 對利用前述製造方法製造之顯不t置施行曲率半徑 20 5mm之彎曲，並調查無機絕緣膜是否破裂。 於基板22使用膜厚l〇(^m之聚碳酸酯（揚氏模數 1.9GPa)、基板38使用膜厚5〇θ1τ^黏膠薄膜膠帶(楊氏模數 2.4GPa)之前述構造中，從中立轴至無機絕緣膜34與基板38 之界面之距離y為21μιη，且無機絕緣膜34未產生破裂。 19 1259021 為了進行比較，檢討基板22使用膜厚1〇〇|11111之聚碳酸 酉曰（揚氏模數1.9GPa)、基板38使用膜厚ΐ〇〇μ1Ώ2鋁膠帶（楊 氏模數69GPa)之構造時，從中立軸至無機絕緣膜从與基板 38之界面之距離y為47μηι，且無機絕緣膜34破裂。基板％ 5使用鋁膠帶時產生破裂係起因於因基板38相對於基板22之 剛性大，故中立軸於基板38側遠離無機絕緣膜34而向後退 之故。 又，亦檢討基板22使用膜厚ι〇0μπι之聚碳酸酯（楊氏模 數1.9GPa)且未形成基板38之構造，此時，從中立軸至無機 10絕緣膜34表面之距離y為48μιη，且無機絕緣膜34上產生破 裂。 用以防止破裂之中立軸至無機絕緣膜34表面之距離y 之上限值係由於依照元件之構成材料或曲率半徑之不同而 有所改變，故無法籠統地規定，然而，由前述檢討結果可 15知，無機絕緣膜34使用膜厚150nm之氮化矽膜時，必須將基 板22及38之材料及膜厚設定為中立軸至無機絕緣膜34表面 之距離y小於47μηι，且以21以下為佳。 依此，若利用本實施形態，則由於在用以密封有機EL 元件之無機、纟巴緣膜上形成基板’且使施加彎曲應力時之中 2〇 立軸靠近無機絕緣膜，因此可防止無機絕緣膜上產生破 裂，且可有效地阻斷水分或氧與有機EL元件，藉此，可提 昇顯示裝置之可靠性。 又，於有機EL元件上側，由於不利用有機絕緣膜而形 成用以密封有機EL元件之無機絕緣膜，因此可抑制製造過 20 1259021 程中或製造後时分#所造叙有機el元件之劣化。 由於伙九成有機E L層至形成無機絕緣膜之一連串 之成膜程序躲連續真空環境下進行，因此，於製造中有 機EL層不a暴路方' 大i中之水分或氧中而可藉由無機絕緣 膜來密封，且可進-步抑制有機乱元件之特性劣化。 〔弟2實施形態〕 10 利用第6及7圖’說明利用本發明第2實施形態之顯示裝 置及其製造方法。第6圖係顯示利用本實施形態之顯示裂置 之構造之概略截面圖，第7圖係顯示利用本實施形態之顯示 裝置之製造方法之程錢面圖。另，與第3至6圖中所示第i 實施形態之顯示裝置及其製造方法相同之構成要素係附上 相同編號並省略或簡略其說明。 造 百先，利用第6圖說明利用本實施形 態之顯示裝置之構 θ於藉由聚碳酸_構成之基板22上形成由Ιτ〇所 之％極側雷# ^ ^

且。。於笔極24上形成有機EL層26,該有機EL ^ 1'有由α〜NPD所構成之電㈣送層與由Alq3所構成 電130層:广麵⑽26上形成切—⑽構成之陰極側 有機ET #此’構成具有電極24、有機证層26與電極30之 化石夕膜ΓΓ於形成有狐元件之基板22上，形成由氮氧 機絕、_ 無機絕緣膜34，以密封有機虹層26。於無 、、4上开乂成由聚碳酸酯所構成之基板38a。 上所开)此’利用本實施形g之顯示裝置除了錢絕緣膜34 > )成之基板38a係藉由與基板22為相同材料之聚碳酸 21 1259021 酯來構成之外，其他與利用第丨實施形態之顯示裝置相同。 藉由使相對之基板22、38a應用剛性相同之材料，可使中立 軸輕易地位於基板22與基板38&間之領域，藉此，可使中立 轴靠近無機絕緣膜34，且防止無機絕緣膜34上產生破裂。 5 另，所謂剛性相同係將基板22之楊氏模數設為^、厚

度設為h，將基板38a之揚氏模數設為E2、厚度設為。而滿足 下述式（9)之關係之狀態，因此，基板22與基板38a未必需要 是相同材料及相同厚度，只要適當地選擇基板22、38a之材 料及厚度以滿足式（9)之關係即可。 …（9 ) 10 其次，利用弟7圖，說明利用本實施形態之顯示裝置之 製造方法。 首先，與利用第4A圖至第5A圖所示第1實施形態之顯 示裝置之製造方法相同，於基板22上形成有機EL元件及無 15 機絕緣膜34。

其次，例如藉由下述之方法，於無機絕緣膜34上形成 由聚碳酸酯所構成之基板38a。 首先，將紫外線硬化型接著劑（例如：長瀨煙特（于方七 少厶亍V夕7)公司製造，XNR5516)全面塗布由膜厚仞叫讲 2〇 之聚碳酸酯所構成之基板38 a上，接著，藉由真空積層|占合 基板22與基板38a，使接著劑之附著面靠近無機絕緣膜 34(第6圖及第7A圖〜第7C圖）。 使基板38a黏合於基板22時，如第7A圖所示，一面將基 22 1259021 3曲，一面從基板38a之一側緩緩地黏合於基板22 上籍此，可不產生氣泡而黏合基板22與基板38a。藉由於 -、中進行δ亥作業，即，藉由進行真空積層，可抑制氣泡 之產生、密封。 另，黏合基板22與基板38a時，若使基板22側彎曲，則 弓曲應力會集中於基板22表面側所形成之無機絕緣膜34上 而有產生破裂之虞，因此，黏合基板38a時宜一面將基板38a 背曲一面黏合。 其後’從基板38&側以例如181/«112照射如波長365_之 1〇 I外線並使接著劑硬化（第7B圖）。 另，由於黏合基板38a之前述程序係一連串從形成有機 EL層26至形成無機絕緣膜料之成膜程序，因此宜於連續真 空系統中進行處理，藉此，有機EL層26不會暴露於大氣中 之水分或氧中，且基板22與基板38a間不會夾有氣泡而可將 15 2個基板構成一體之剛體。 接著’黏合基板38a後，藉由除去玻璃基板20，可製造 如第6圖所示之顯示裝置。 對利用前述製造方法製造之顯示裝置施行曲率半徑 5mm之彎曲’並調查無機絕緣膜34是否破裂。 2〇 於基板22使用膜厚1 〇〇μιη之聚碳酸酯（揚氏模數 1.9GPa)、基板38使用膜厚1〇〇|im之聚碳酸酯（楊氏模數 1.9GPa)之前述構造中，從中立軸至無機絕緣膜料與基板 38a之界面之距離y為Ο.ΐμπι，且無機絕緣膜34未產生破裂。 依此’若利用本實施形態，則由於藉由剛性相同之2 23 1259021 個基板失持有機EL元件，因此可使施加彎曲應力時之中立 轴靠近無機絕緣膜，藉此，可防止無機絕緣膜上產生破裂， 且可有效地阻斷水分或氧與有機EL元件，藉此，可提昇顯 示裝置之可靠性。 5 又，於有機虹元件上側，由於不利用有機絕緣膜而形 成用以密封有機EL層之無機絕緣膜，因此可抑制製造過程 中或製錢因水分錢所造紅有機EL元件之劣化。 又，由於從形成有機EL層至形成無機絕緣膜之一連韦 之成膜程序係於連續真空環境下進行，因此，於製造中有 10機EL層不會暴露於大氣中之水分或氧中而可藉由無機絕緣 膜來密封，且可進一步抑制有機£]1元件之特性劣化。 〔第3實施形態〕 利用第8及9圖，說明利用本發明第3實施形態之顯示教 置及其衣造方法。第8圖係顯示利用本實施形態之顯示裴置 15 ,構造之概略截面圖，第9圖係顯示利用本實施形態之顯禾 裝置之製造方法之程序截面圖。另，與第3至7圖中所示第^ 貫施形態及第2實施形態之顯示裝置及其製造方法相同之 構成要素係附上相同編號並省略或簡略其說明。 首先’利用第8圖說明利用本實施形態之顯示裝置之構 20 造。 方、藉由xkL所構成之基板22上形成由氮氧化矽興 所構成之無機絕緣膜40。於無機絕緣膜4〇上形成由叮〇所構 成之陽極側電極24。於電極24上形成有機此層26，該有機 L層26具有由a NPD所構成之電洞輸送層與由A1中所構 24 1259021 成之發光層。於有機EL層26上形成由Al —Li所構成之陰極 側電極30。藉此，構成具有電極24、有機EL層26與電極30 之有機EL元件。於形成有機EL元件之基板22上，形成由氮 氧化石夕膜所構成之無機絕緣膜％，以密封有機虹層26。於 無機絕緣膜34上形成由聚碳酸輯構成之基板38a。 依此，利用本實施形態之顯示裝置除了於基板22與電 極24間形成無機絕緣膜4〇之外，其他與利用第〕實施形態之 顯不裝置相同。藉由於基板22與電極間形成無機絕緣膜 10 15 20 ，、:提高從基板22側之外部大氣阻斷性，且可抑制因水 分或氧等所造成之有機EL元件之劣化。 於基板22與電極24間設置無機絕緣膜40時，亦可藉由 於無機絕緣膜34上設置基板38a，防止無機絕緣膜％、二之 ，裂二可_作㈣有機EL元件之外部大輯壁膜之機 月匕，並貫現可撓性高之構造。 膜之實麵態之顯示裳置之構造在基板22為如樹脂 膜之有機材料時特別有效。 製造利用第9圖，說明利用本實施形態之顯示裝置之 時附=:Γ膜厚1Θ°_之聚碳酸黯所構成之基板22暫 犄附者於厚度lmm之玻螭基板20上。 /、人，灰基板22上藉由電漿 由例如膜厚15〇脑之氮氧化X : ’於基板22上形成 形成氛氧化石夕膜時，為B所構成之無機絕緣膜4〇。 抑制基板溫度，宜將每丄次婦目苗:=化石夕膜之膜應力與 田膜厚設為3〇nm並掃目苗5 25 1259021 -欠’且於預備成膜時(掃瞄間隔時）使基板冷卻並成膜， ：T^ 此’使無機絕緣膜4〇不會產生破裂，且可將基板溫度抑制 在75C以下，並形成無針孔等缺陷之均勻無機絕緣膜4〇。 接著’例如藉由濺鍍法，於無機絕緣膜4〇上形成ΙΤ〇 5膜42(第9Α圖）。 其次，藉由照片平板印刷法及蝕刻，使ΙΤΟ膜42形成圖 案’並於無機絕緣膜40上形成由ΙΤΟ膜42所構成之電極 24(第 9Β 圖）。 其次’與利用如第4Β至5Α圖及第7Α至7C圖中所示第1 10實施形態及第2實施形態之顯示裝置之製造方法相同而完 成顯示裝置（第9C圖）。 另，從形成有機EL層26至形成無機絕緣膜34之一連串 之成膜私序中宜將基板於未開放大氣之連續真空環境下進 订成膜，藉此，於製造中有機EL層26不會暴露於大氣中之 15水分或氧中而可藉由無機絕緣膜34、40來密封，且可抑制 有機EL元件之特性劣化。 依此，若利用本實施形態，則由於藉由剛性相同之2 個土板火持有機EL元件，因此可使施加彎曲應力時之中立 軸靠近無機絕緣膜，藉此，可防止無機絕緣膜上產生破裂， 2〇且可有效地阻斷水分或氧與有機EL元件，藉此，可提昇顯 示裝置之可靠性。 又，由於在有機EL元件之上側及下側分別形成用以密 封有機EL元件之無機絕緣膜，因此可抑制製造過程中或製 造後因水分或氧所造成之有機EL元件之劣化。 26 1259021 特別是藉由下側之無機絕緣膜可提高從基板22側之外 社乳阻斷性，且可進—步抑制有機紅元件之特性劣化。 〔第4實施形態〕 利用第10圖，說明利用本發明第4實施形態之顯示穿 5置。第10圖係顯示利用本實施形態之顯示裝置之構造之^ 面圖。 利用本實施形態之顯示裝置係於單純矩陣型顯示裝置 中應用藉由第2實施形態之顯示裝置構造者。 於藉由如膜厚1〇〇μπι之聚碳酸醋所構成之基板％上設 10置有機EL元件形成領域μ。複數有機虹元件係呈矩陣狀地 配置於有機EL元件形成領域％。各有機虹元件係如第^圖 所不利用第2實施形態之顯示裝置中之有機证元件，且包含 有··形成於基板5〇上作為陽極之電極％ ;形成於電極Μ上 之有機EL層26，·形成於有機虹層26上作為陰極之電極％ 15及形成為覆蓋有機EL層％之無機絕緣膜％。電極μ與電極 3〇係具有朝彼此正交之方向延伸之條紋形狀，且於電極以 與電極3〇之各交叉部分分別形成構成像素之有機扯元件。 形成複數有機EL元件之基板5〇上形成藉由如膜厚刚卿之 聚碳酸酯所構成之基板54。 2〇 基板50係與朝行方向延伸之電極（例如電極24)電連 接，且設置有用以連接對此施加預定驅動電壓之配線之端 子連接領域56。又，基板50係與朝列方向延伸之電極(例如 電極30)電連接，且設置有用以連接對此施加預定驅動電壓 之配線之端子連接領域58。端子連接領域56、58係經由撓 27 1259021 62而與顯示驅動電路 性印刷電路板等端子連接配線板6〇 64連接。 領域56、58之觀_看^科部配置端子連接 5 10 15 喊”』耒看，則宜縮小基 板5〇之面積。 汉4之面知而小於基 藉由於朝行方向延伸之財tfe4 預定電極3〇_加狀，鶴M ^財向延伸之 之交叉部> 士 η 使位於電極24與電極3〇 6發光。可藉由顯示驅動電路64，適 田^擇朝行方向延狀電極2績_方向延伸之電極 成=電極間施加驅動電厂堅，使有飢元件形 成居域中顯示所期望之圖像。 利用本實施形態之顯示裝置係使用聚碳酸酉旨膜作為基 板5〇、54,因此可構成具有可撓性之顯示裝置。又，由= 係應用藉由第2實施形態之顯示裝置之構造，且適當地選擇 基板50、54之材料及厚度，使施加彎曲應力時之=立軸靠 近無機絕緣層34，因此可有效地防止無機絕緣層％上產生 破裂，藉此，可完全地密封有機EL層26，且可_有機此 元件之特性劣化。 〔變形實施形態〕 本發明並不限於前述實施形態，可作各種變更。 例如，前述實施形態中，基板使用聚碳酸酯或黏膠薄 膜且無機絕緣膜使用氮氧化石夕膜’然而，可應用於^發明 顯示裝置之基板或無機絕緣膜之材料並未限定於此。某板 之材料及膜厚、無機絕緣膜之材料及膜厚可依日、3顯示狀置 28 1259021 中構成必須最大限度之曲率半徑值等而適當地選擇。 又，前述第4實施形態係說明單純矩陣型之顯示裝置， 然而，亦可構成於各像素部設置薄膜電晶體(TFT)等開關元 件且藉由該開關元件控制施加於有機EL元件之驅動電壓之 5 主動矩陣型之顯示裝置。 又，前述第4實施形態係應用藉由第2實施形態顯示裝 置中之有機EL元件構造，然而，亦可應用藉由第1實施形態 或第3實施形態之顯示裝置中之有機EL元件構造。 〔產業上之可利用性〕 10 利用本發明之顯示裝置及其製造方法係有關於一種使 用有機EL元件之顯示裝置及其製造方法，且可實現有機EL 元件之外部大氣阻斷性高且可撓性高之顯示裝置構造，及 可藉由簡易製程而廉價地實現此種構造之顯示裝置之製造 方法，因此，本發明對於應用在可撓性高且輕薄之顯示裝 15 置中極為有用，此外，對於應用在可折疊、可捲繞收納之 顯示裝置中亦極為有用。 I：圖式簡單說明3 第1A及1B圖係說明利用本發明顯示裝置之原理之圖 (其一）。 20 第2A及2B圖係說明利用本發明顯示裝置之原理之圖 (其二）。 第3圖係顯示利用本發明第1實施形態之顯示裝置之構 造之概略截面圖。 第4A、4B及4C圖係顯示利用本發明第1實施形態之顯 29 1259021 示裝置之製造方法之程序截面圖（其一）◦ 第5A、5B及5C圖係顯示利用本發明第1實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖（其二）。 第6圖係顯示利用本發明第2實施形態之顯示裝置之構 5 造之概略截面圖。 第7A、7B及7C圖係顯示利用本發明第2實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖。 第8圖係顯示利用本發明第3實施形態之顯示裝置之構 造之概略截面圖。 10 第9A、9B及9C圖係顯示利用本發明第3實施形態之顯 示裝置之製造方法之程序截面圖。 第10圖係顯示利用本發明第4實施形態之顯示裝置之 構造之平面圖。 【圖式之主要元件代表符號表】 10.. .第1基板 12，34，40…無機絕緣膜 14…第2基板 20.. .玻璃基板 22，38，38a，50，54·.·基板 24，30…電極 26.. .有機EL層 28，32，36…金屬掩模 42.. .1.O膜 52.. .有機EL元件形成領域 1259021 56，58...端子連接領域 60，62...端子連接配線板 64...顯示驅動電路

Claims (1)

1259021 拾、申請專利範圍： 1. 一種顯示裝置，包含有： 第1基板； 有機EL元件，具有形成於前述第1基板上之第1電 極、形成於前述第1電極上之有機EL層與形成於前述有 機EL層上之第2電極； 第1無機絕緣膜，係形成於前述有機EL元件上且密 封前述有機EL層者；及 第2基板，係形成於前述第1無機絕緣膜上者， 又’前述第1基板及前述第2基板之材料及厚度係設 定成使施加彎曲應力時之中立軸位於前述第1無機絕緣 膜與前述第2基板之界面附近。 2· —種顯示裝置，包含有： 第1基板； 有機EL元件，具有形成於前述第1基板上之第1電 極、形成於前述第丨電極上之有機EL層與形成於前述有 機EL層上之第2電極； 第1無機絕緣膜，係直接形成於前述有機EL元件上 且密封前述有機EL層者；及 20 3. 4. 第2基板，係形成於前述第1無機絕緣膜上者。 如申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中前述第丨基 &之剛性與前述第2基板之剛性相同。 申明專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中於前述第1 基板興Θ述有機EL元件間更具有形成為覆蓋前述有機 32 L層下側之弟2無機絕緣膜。 5 · κ , ^ 甲请專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中前述第1基 板及/或前述第2基板係樹脂膜。 •如申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中前述第1基 板係大於前述第2基板。 7 •如申請專利範圍第6項之顯示裝置，其中於形成前述第2 基板之領域以外之前述第1基板上，設置有使前述第！ 電極及前述第2電極與外部電路連接之端子領域。 8·如申請專利範圍第1或2項之顯示裝置，其中前述中立軸 係位於前述第1基板側之前述無機絕緣膜之界面起相當 於前述第1基板40%之厚度之前述第1基板側之位置，與 別述第2基板側之前述無機絕緣膜之界面起相當於前述 第2基板40%之厚度之前述第2基板側之位置之間。 9· 一種顯示裝置之製造方法，包含有以下程序，即： 於第1基板上形成第1電極； 於前述第1電極上形成有機EL層； 於前述有機EL層上形成第2電極； 形成第1無機絕緣膜，以密封前述有機EL層；及 於前述第1無機絕緣膜上形成第2基板，且該第2基 板之材料及厚度係設定成使施加彎曲應力時之中立軸 位於别述第2基板與前述第1無機絕緣膜之界面附近。 10·如申請專利範圍第9項之顯示裝置之製造方法，其中前 述形成前述第2基板之程序係形成剛性與前述第1基板 相同之前述第2基板。 1259021 11. 如申請專利範圍第9或10項之顯示裝置之製造方法，其 中於前述形成前述第1電極之程序前，更具有形成覆蓋 前述有機EL層下側之第2無機絕緣膜之程序。 12. 如申請專利範圍第9或10項之顯示裝置之製造方法，其 5 中從前述形成前述有機EL層之程序至前述形成前述第1 無機絕緣膜之程序係於真空環境下連續進行。 13·如申請專利範圍第9或10項之顯示裝置之製造方法，其 中前述形成前述第2基板之程序係一面將塗布有接著劑 之前述第2基板彎曲，一面從前述第2基板之一側緩緩地 10 黏合於前述第1基板上。 14.如申請專利範圍第13項之顯示裝置之製造方法，其中前 述形成前述第2基板之程序係於真空環境下進行。 15·如申請專利範圍第9或10項之顯示裝置之製造方法，其 中前述第2基板係直接形成於前述第1無機絕緣膜上。 34