WO2003081954A1 - Ecran electroluminescent organique et son procede de production - Google Patents

Ecran electroluminescent organique et son procede de production Download PDF

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WO2003081954A1
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polymer compound
film
substrate
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PCT/JP2003/003311
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Hirofumi Kubota
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Pioneer Corporation
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    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device (hereinafter, referred to as “organic”) having at least one thin film (hereinafter, referred to as an organic functional layer) including a light emitting layer made of an organic compound material exhibiting electroluminescence that emits light by current injection.
  • organic organic electroluminescent device
  • organic functional layer thin film
  • a light emitting layer made of an organic compound material exhibiting electroluminescence that emits light by current injection.
  • organic electroluminescent display panel hereinafter referred to as an organic EL display panel
  • An organic EL device basically has an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode, and excitons formed when electrons and holes injected from both electrodes recombine return from the excited state to the ground state and emit light.
  • an organic EL element is formed 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 emits light from the transparent substrate side.
  • the organic functional layer may be a single layer of a light emitting layer, 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. This is a laminate in which an electron or hole injection layer or a carrier block layer is inserted between layers.
  • organic EL display panel for example, a matrix display type, One having a predetermined light emission pattern is known.
  • organic EL elements When exposed to the atmosphere, these organic EL elements are susceptible to degradation by the effects of gases such as moisture and oxygen, and certain other molecules in the environment in which they are used. At the interface of, the characteristics are remarkably deteriorated, and there is a problem that the light emission characteristics such as luminance and color are deteriorated.
  • a method of sealing the organic EL element with a protective layer of a single layer of inorganic material such as silicon oxide to suppress its degradation can be considered, but this is a sufficient barrier. Has no property. That is, pinholes cannot be avoided with an inorganic barrier film. If there is a pinhole in the protective film, moisture, oxygen, etc. will intrude from the pinhole, and the dark spot of the organic EL element, which does not emit light, will expand.
  • an object of the present invention is to provide an organic EL element and an organic EL display panel that have high shielding properties against oxygen and moisture for an organic functional layer or an electrode, and are not easily deteriorated in light emission characteristics.
  • the organic electroluminescent display panel of the present invention comprises at least one organic functional layer comprising an organic compound sandwiched and laminated between the first and second display electrodes, including first and second display electrodes and a light emitting layer.
  • An organic electroluminescent display panel comprising: an organic electroluminescent device; and a substrate supporting the organic electroluminescent device.
  • An inorganic barrier film that covers the edge of the polymer compound film and the periphery of the surface of the substrate.
  • the inorganic barrier film is made of silicon nitride, silicon nitride oxide, or silicon oxide.
  • the inorganic barrier film is formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition method or a sputtering method.
  • the polymer compound film is formed by a plasma polymerization growth method or a chemical vapor deposition method.
  • the polymer compound film is made of polyparaxylylene.
  • the substrate is a plastic substrate made of a polymer compound.
  • the organic is characterized in that it has a substrate-side inorganic barrier film formed in advance so as to cover the surface supporting the electroluminescent element.
  • the method for manufacturing an organic electroluminescent display panel according to the present invention includes the method of manufacturing one or more organic electroluminescent elements and the organic electroluminescent element.
  • a method for manufacturing an organic electroluminescent display panel comprising a substrate carrying a fluorescent element,
  • One or more organic ELs each comprising one or more organic functional layers comprising an organic compound sandwiched and laminated between the first and second display electrodes, each including first and second display electrodes and a light emitting layer on a substrate Forming an element;
  • a part of the polymer compound film is formed so that the film thickness gradually decreases.
  • the inorganic barrier film is made of silicon nitride, silicon nitride oxide, or silicon oxide.
  • the inorganic barrier film is formed by a plasma enhanced chemical vapor deposition method.
  • the polymer compound film is formed by a plasma polymerization growth method.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 4 are schematic perspective views of a substrate in a process of manufacturing an organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 5 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.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
  • the inventor conducted an experiment using a two-layer sealing structure of a polymer compound film and an inorganic barrier film in an organic EL device because the sealing of the organic EL device using only the inorganic barrier film is insufficient.
  • the covering area of the polymer compound film and the inorganic barrier film if the edge of the polymer compound film close to the organic EL element is not covered with the inorganic barrier film, moisture will be generated from the exposed edge of the polymer compound film. It has been found that oxygen and oxygen penetrate and invade, and proceed through the polymer compound film, causing damage to the organic EL device. Therefore, according to the present invention, the organic EL element is protected by covering the polymer compound film wedge with the inorganic barrier film and blocking invasion of moisture and oxygen from the edge.
  • FIG. 1 shows the organic EL device of the present embodiment.
  • the organic EL element according to the embodiment includes a first display electrode 13 (transparent An anode of an electrode), at least one organic functional layer 14 including a light emitting layer made of an organic compound, and a second display electrode 15 (a cathode of a metal electrode). Further, the organic EL element has a sealing film, ie, a polymer compound film 16P and an inorganic barrier film 16S, which are sequentially stacked so as to cover the back surface of the second display electrode 15.
  • the polymer compound film 16 P covers the surface R 1 of the organic EL element D and the surrounding substrate 10.
  • the inorganic barrier film 16S covers the polymer compound film 16P, its edge E, and the surface R2 of the substrate around it.
  • the edge E of the polymer compound film 16 P is formed so that the film thickness gradually decreases. This is to ensure smooth deposition of the inorganic barrier film 16S.
  • the material of the substrate 10 is not limited, it can be selected from inorganic substances such as glass and organic substances such as polymer compounds.
  • a first display electrode 13 made of indium tin oxide (ITO) is formed on a substrate 10 by vapor deposition or sputtering.
  • a hole injection layer composed of copper phthalocyanine, a hole transport layer composed of TPD (triphenylamine derivative), a light emitting layer composed of A 1 q 3 (aluminum chelate complex), and Li 2 ⁇ (lithium oxide) is sequentially deposited to form the organic functional layer 14.
  • a second display electrode 15 made of A1 is formed thereon by vapor deposition so as to face the electrode pattern of the transparent electrode 13 via the organic functional layer 14.
  • a polyparaxylylene film is formed on the organic EL device as a polymer compound film 16P by CVD (chemical vapor deposition). You. At this time, the polymer compound film 16P is formed using the first opening mask M1 in a range larger than the display area including the pixel or the organic EL element.
  • a silicon nitride film is formed on the polymer compound film 16P as an inorganic barrier film 16S by plasma CVD (plasma chemical vapor deposition).
  • the inorganic barrier film 16S is formed in a range larger than the polymer compound film 16P using the second opening mask M2, and the organic EL device shown in FIG. 1 is formed.
  • the second opening mask M2 has an opening for passing an inorganic substance having an area smaller than that of the first opening mask M1
  • an inorganic barrier film 16S is formed so as to cover the edge of the polymer compound film 16P.
  • There also c can be formed, deposited repeated similarly in the case of a multilayer structure alternately laminating the polymer membranes 1 6 P and inorganic barrier layer 1 6 S.
  • the plasma polymerization method for forming a polymer compound film 16 P is a film formation method in which organic molecules are formed into a plasma state and polymerized by force coupling of generated radical species. According to plasma polymerization, a monomer does not need a special polymerizable group such as a vinyl group as long as it has a vapor pressure, and the obtained polymer compound film becomes a dense thin film.
  • plasma polymerization is performed by an AC plasma polymerization apparatus, but polymerization may be performed by a DC plasma method in which a cathode and an anode are distinguished.
  • the raw material gas for the polymer compound film is, for example, hydrocarbon-based monomers such as methane, ethane, propane, butane, pentane, ethylene, propylene, butene, butadiene, acetylene, methylacetylene, hexamethyldisiloxane, triethoxyvinylsilane, and polystyrene.
  • hydrocarbon-based monomers such as methane, ethane, propane, butane, pentane, ethylene, propylene, butene, butadiene, acetylene, methylacetylene, hexamethyldisiloxane, triethoxyvinylsilane, and polystyrene.
  • Dimethylsiloxane, Tet Examples include gay monomer such as lamethoxysilane, and hydrogen fluoride monomer such as tetrafluoroethylene.
  • a polymer compound film consisting essentially of carbon and hydrogen is preferred because it has the advantage of forming a hard film having no pinholes on the surface and is preferably represented by the ratio of the number of atoms (atomic composition ratio).
  • the HZC is preferably 1.5 or less, a polymer compound film having good properties and three-dimensionally fully crosslinked can be formed.
  • Such a polymer compound film can be formed by reducing the amount of hydrocarbon-based monomer gas, lowering the reaction pressure, and increasing the applied power. That is, when the reaction pressure is lowered and the applied power is increased, the decomposition energy per unit amount of the monomer is increased and the decomposition proceeds to form a crosslinked polymer compound film.
  • a gas such as hydrogen or an inert gas can be used as a carrier gas.
  • Polymer film formed by CVD is polyparaxylene, especially paraxylylene polymerized film or chlorinated paraxylylene polymerized film, which has extremely low gas and water vapor permeability, can suppress contamination of impurities, and has a small pinhole. It is preferable because a uniform film can be formed.
  • xylene resins include Parylene N (polyparaxylylene), Parylene C (polymonochloroporous paraxylylene), and Parylene D (polydichloroparaxylylene) manufactured by Union Carbide Co. of the United States.
  • Parylene C is preferable in terms of low gas permeability, but Parylene N is sufficient because a SiN film is formed thereon.
  • High molecular compound films such as polyparaxylylene can be obtained by thermally decomposing a dimer gas under reduced pressure.
  • a predetermined organic functional layer was formed on the ITO anode surface of a glass substrate, and an A1 cathode was further formed to form an organic EL device.
  • a polyethylene polymer compound film is formed by plasma polymerization so as to cover the organic EL element.
  • an inorganic barrier film of silicon nitride is formed so as to cover the edge of the polymer compound film and the surface of the substrate around it.
  • FIG. 5 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 the substrate 10.
  • the substrate 1 includes a row electrode 13 including a transparent electrode layer (a first display electrode as an anode), an organic functional layer, and a column electrode 15 including a metal electrode layer intersecting the row electrode 15 (a second display electrode). 0.
  • the row electrodes are each formed in a strip shape, and are arranged so as to be parallel to each other at a predetermined interval, and the same applies to the column electrodes.
  • the matrix display type display The panel has an image display array composed of a plurality of organic EL element light emitting pixels formed at intersections of a plurality of rows and columns of electrodes.
  • the organic EL display panel may include a plurality of partitions 7 provided in parallel between the organic EL elements on the substrate 10.
  • a polymer compound film 16P and an inorganic barrier film 16S are formed on the second display electrodes 15 and the partition walls 7 so as to cover the plurality of organic EL elements.
  • the materials for the organic functional layers may be selected and laminated as appropriate to form red, green G, and blue B light emitting portions.
  • FIG. 6 shows an organic EL device according to another embodiment.
  • This organic EL device was manufactured by using a plastic substrate 10 made of a synthetic resin, and the surface thereof was covered with a substrate-side inorganic barrier film 22 made of an inorganic substance such as silicon nitride, silicon nitride oxide, or silicon oxide. This is the same as the embodiment of FIG.
  • the electrode of the organic EL device is formed on the substrate-side inorganic barrier film 22.
  • the surface of the plastic substrate covered by the substrate-side inorganic barrier film 22 is at least a surface in contact with the organic EL element, a surface between the organic EL elements, a surface around the organic EL element, and a back side of the surface in contact with the organic EL element. It is preferred to include a surface. This is to prevent intrusion of art gas and the like from the plastic substrate into the organic functional layer. In addition, both sides of the plastic substrate are By covering with a film 22, warpage of the plastic substrate can be prevented.
  • plasma CVD is used as a method of manufacturing the inorganic barrier film.
  • the present invention is not limited to this, and a vapor phase growth method such as a sputtering method or a vacuum evaporation method can be applied.
  • the present invention can also be applied to a substrate of an active matrix display type panel using TFT or the like.
  • moisture content and oxygen from a polymer compound film edge can be interrupted
  • a high organic EL display panel can be provided. Further, by covering the edge of the polymer compound film portion of the multilayer structure protective film with the inorganic barrier film protective film, a highly reliable organic EL display panel can be provided.

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Description

明細書 有機エレク トロルミネッセンス表示パネル及び製造方法 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 ト口ルミネッセンス素子 （以下、 有 機 E L素子という） 及びその 1以上が基板上に形成された有機エレク ト 口ルミネッセンス表示パネル （以下、 有機 E L表示パネルという） に関 する。
背景技術
有機 E L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 E L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ヤリアブロック層を挿入した 積層体である。
有機 E L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。
この有機 E L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、 特に有機 E L素子の電極と有機機能層の界面では、 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、 有 機 E L表示パネルにおいて、 酸化シリコンなどの無機物単一層の保護膜 で有機 E L素子を封止してその劣化を抑制する方法が考えられるが、 こ れは十分なバリア性を有していない。 すなわち、 無機バリア膜ではピン ホール発生を回避できないからである。 保護膜にピンホールがあるとそ の部分から水分、 酸素などが侵入し、 有機 E L素子の発光しない部分い わゆるダークスポッ 卜が拡大してしまう。
発明の開示
そこで本発明は、 有機機能層又は電極に対する酸素及び水分などに対 する遮蔽性が高く発光特性が劣化しにくい有機 E L素子及び有機 E L表 示パネルを提供することを目的とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは、 第 1及び第 2 表示電極並びに発光層を含み前記第 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 口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 ト口ルミネッセンス表示パネルであ つて、
前記有機エレク トロルミネッセンス素子及びその周囲の前記基板の表 面を覆う高分子化合物膜と、
前記高分子化合物膜、 その縁部及びその周囲の前記基板の表面を覆う 無機バリア膜と、 を有することを特徴とする。
本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 無機バリア膜は窒化シリコン又は窒化酸化シリコン又は酸化シリコンか 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 ト口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 無機バリァ膜はプラズマ化学気相成長法又はスパッ夕法により成膜され たことを特徴とする。
本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 高分子化合物膜はプラズマ重合成長法又は化学気相成長法により成膜さ 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 高分子化合物膜がポリパラキシリレンであることを特徴とする。
本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 基板は高分子化合物からなるプラスチック基板であることを特徴とする < 本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 プラスチック基板の前記有機エレク トロルミネッセンス素子を担持する 表面を覆うように予め形成された基板側無機バリァ膜を有することを特 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は、 1以 上の有機エレク トロルミネッセンス素子及び前記有機エレク 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、
基板上に、 各々が第 1及び第 2表示電極並びに発光層を含み前記第 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 1以上の有機 E L素子を形成する工程と、
前記有機エレク トロルミネッセンス素子及びその周囲の前記基板の表 面を覆うように、 前記有機 E L素子を含む表示領域よりも大きい範囲に 高分子化合物膜を成膜する工程と、
前記高分子化合物膜、 その縁部及びその周囲の前記基板の表面を覆う ように、 前記高分子化合物膜よりも大きい範囲に無機バリア膜を成膜す る工程と、 を含むことを特徴とする。
本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネル製造方法において は、 前記高分子化合物膜の緣部は漸次膜厚が減少するように形成される ことを特徴とする。
本発明の有機エレク ト口ルミネッセンス表示パネル製造方法において は、 前記無機バリァ膜は窒化シリコン又は窒化酸化シリコン又は酸化シ リコンからな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、 前記無機バリァ膜はプラズマ化学気相成長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 ト口ルミネッセンス表示パネル製造方法において は、 前記高分子化合物膜はプラズマ重合成長法により成膜されたことを 特徴とする。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明による実施形態の有機 E L素子の概略斜視図である。 図 2〜図 4は、 本発明による有機 E L表示パネル製造工程における基 板の概略斜視図である。
図 5は、 本発明による他の実施形態の、 複数の有機 E L素子を備えた 有機 E L表示パネルの部分拡大背面図である。
図 6は、 本発明による他の実施形態の有機 E L素子の概略斜視図であ る。
発明を実施するための最良の形態
発明者は、無機バリァ膜だけの有機 E L素子封止は不充分であるので、 有機 E L素子において高分子化合物膜と無機バリァ膜の 2層封止構造と する実験をした。 高分子化合物膜と無機バリァ膜の被覆面積を変化させ た結果、 有機 E L素子に近い高分子化合物膜のエッジを無機バリァ膜で 被覆していないと、 露出した高分子化合物膜のエッジ部分から水分や酸 素が侵入して侵入し、 高分子化合物膜中を進行してそれが有機 E L素子 にダメージを与えてしまうことを知見した。 そこで、 本発明によれば、 無機バリァ膜で高分子化合物膜ェッジを覆いエツジからの水分や酸素の 侵入を遮断して有機 E L素子が保護される。
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に本実施形態の有機 E L素子を示す。実施形態の有機 E L素子は、 ガラスなどの基板 1 0の上に順に積層された、 第 1表示電極 1 3 (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 1 4、 及び第 2表示電極 1 5 (金属電極の陰極） を備える。 さらに、 有機 E L素子は、 その第 2表示電極 1 5の背面を覆うように、 順に積層され た封止膜、 すなわち高分子化合物膜 1 6 Pと無機バリァ膜 1 6 Sを有す る。 高分子化合物膜 1 6 Pは、 有機 E L素子 D及びその周囲の基板 1 0 の表面 R 1を被覆している。 無機バリア膜 1 6 Sは、 高分子化合物膜 1 6 Pと、 その縁部 E及びその周囲の基板の表面 R 2を被覆している。 高 分子化合物膜 1 6 Pの縁部 Eは漸次膜厚が減少するように形成される。 無機バリァ膜 1 6 Sの滑らかな堆積を確保するためである。 基板 1 0の 材料は限定されないので、 ガラスなどの無機物の他、 高分子化合物など の有機物から選択できる。
例えば、 図 2に示すように、 有機 E L素子の製造方法においては、 基 板 1 0上にインジウム錫酸化物 （ I T O ) からなる第 1表示電極 1 3を 蒸着又はスパッ夕にて成膜する。 その上に、 銅フタロシアニンからなる 正孔注入層、 T P D (トリフエニルァミン誘導体） からなる正孔輸送層、 A 1 q 3 (アルミキレート錯体） からなる発光層、 L i 2〇 （酸化リチ ゥム） からなる電子注入層を順次、 蒸着して有機機能層 1 4を形成する。 さらに、 この上に蒸着によって、 A 1からなる第 2表示電極 1 5を透明 電極 1 3の電極パターンと有機機能層 1 4を介して対向するように成膜 する。
次に、 図 3に示すように、 有機 E L素子の上に高分子化合物膜 1 6 P としてポリパラキシリ レン膜を C V D (化学気相成長法） により成膜す る。 この時、 第 1開口マスク M 1を使って画素又は有機 E L素子を含む 表示領域よりも大きい範囲に高分子化合物膜 1 6 Pを成膜する。
次に、 図 4に示すように、 高分子化合物膜 1 6 P上に無機バリア膜 1 6 Sとして窒化シリコン膜をプラズマ C V D (プラズマ化学気相成長 法） により成膜する。 この時、 第 2開口マスク M 2を使って高分子化合 物膜 1 6 Pよりも大きい範囲に無機バリァ膜 1 6 Sを成膜して、 図 1に 示す有機 E L素子が作成される。 第 2開口マスク M 2は第 1開口マスク M 1より犬なる面積の無機物通過用開口を有しているので、 高分子化合 物膜 1 6 Pのエッジを被覆するように無機バリア膜 1 6 Sが成膜できる c また、 高分子化合物膜 1 6 P及び無機バリア膜 1 6 Sの交互に積層する 多層構造とする場合に同様に繰り返して成膜する。
高分子化合物膜 1 6 Pを成膜するプラズマ重合法は、 有機分子をブラ ズマ状態になし、 発生するラジカル種の力ップリングによって重合させ る成膜方法である。 プラズマ重合によれば、 モノマーは蒸気圧を持って いればビニル基のような特別な重合性基を必要とせず、 得られた高分子 化合物膜は緻密な薄膜となる。 実施形態では、 交流プラズマ重合装置に よってプラズマ重合を行うが、 陰極と陽極が区別される直流プラズマ法 によって重合を行ってもよい。
高分子化合物膜の原料ガスは、 例えばメタン、 ェタン、 プロパン、 ブ タン、 ペンタン、 エチレン、 プロピレン、 ブテン、 ブタジエン、 ァセチ レン、 メチルアセチレンなどの炭化水素系モノマー、 へキサメチルジシ ロキサン、 トリエトキシビニルシラン、 ポリジメチルシロキサン、 テト ラメ トキシシランなどのゲイ素系モノマー、 テトラフルォロエチレンな どのフッ化水素系モノマー、 などがある。 特に実質的に炭素と水素のみ からなる高分子化合物膜は表面に緻密でピンホールの無い硬質の膜を形 成できるという利点を有するので好ましく、 中でも原子数の比 （原子組 成比） で表わして好ましくは H Z C = 1 . 5以下であると三次元的に充 分架橋した特性の良い高分子化合物膜が形成できる。 このような高分子 化合物膜は炭化水素系モノマ一ガスの量を少なく し、反応圧力を低くし、 かつ印加電力を大きくすることにより生成し得る。 すなわち、 反応圧力 を低く印加電力を大きくすることにより、 モノマー単位量あたりの分解 エネルギーが大きくなつて分解が進み、 架橋した高分子化合物膜が形成 できる。 その他キャリアガスとして水素、 不活性ガスなどのガスが使用 できる。
C V D (化学気相成長法） による高分子化合物膜は、 ポリパラキシリ レン、 特にパラキシリレン重合膜又は塩素化パラキシリレン重合膜がガ ス及び水蒸気透過性が極めて低く、 不純物の混入が抑制でき、 ピンホー ルの少ない、 均一な膜を成膜できるので好ましい。 このようなキシレン 樹脂は米国ユニオン ·カーバィ ド社のパリ レン N (ポリパラキシリレン）、 パリレン C (ポリモノクロクロ口パラキシリレン）、 パリレン D (ポリ ジクロロパラキシリレン） などがある。 ガス透過性が低い点でパリ レン Cが好ましいが、 S i N膜をその上に成膜するので、 パリ レン Nでも十 分である。 ポリパラキシリレンなど高分子化合物膜は 2量体のガスを減 圧下に熱分解することにより得られる。 実験例では、 ガラス基板の I TO陽極面上に所定の有機機能層を形成 し、 更に A 1陰極を成膜して有機 EL素子を形成した。 次いで、 ポリエ チレン高分子化合物膜をプラズマ重合により有機 E L素子を覆うように 成膜し、 さらに、 高分子化合物膜の縁部及びその周囲の基板の表面を覆 うように窒化シリコンの無機バリァ膜をプラズマ重合成長法によりその 全面に成膜し、 実施例の有機 EL表示パネルを作製した。 なお、 比較例 として高分子化合物膜の縁部が無機バリァ膜から露出するように成膜し た有機 E L表示パネルをも作製した。 高分子化合物膜のプラズマ重合成 膜条件は、 2 0 S C CMのエチレンガスで、 圧力 0. 9 T o r r、 RF 電力 5 0 0 mW/ c m 2、 周波数 1 3. 5 6 M H z温度を室温で、 膜厚 0. 5 mを成膜した。 耐久性を大気中にて 6 0で、 9 5 %RHの条件 で、 これらの有機 EL素子のダークスポッ 卜の拡大状態を測定する試験 をしたところ、 実施例ではダークスポッ トの拡大がなかったが、 比較例 ではダークスポッ 卜の拡大があった。
図 5は他の実施形態の、 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である。 有機 EL表示パネルは、 基板 1 0上にマ トリクス状に配置された複数の有機 E L素子を備えている。 透明電極層 を含む行電極 1 3 (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 1 5 (第 2表示電極） と、 が基板 1 0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 E L素 子の発光画素からなる画像表示配列を有している。 有機 E L表示パネル は基板 1 0上の有機 E L素子の間に平行に設けられた複数の隔壁 7を備 えていてもよい。 複数の有機 E L素子を覆うように、 第 2表示電極 1 5 及び隔壁 7の上には高分子化合物膜 1 6 P及び無機バリア膜 1 6 Sが形 成されている。 有機機能層の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。
図 6に他の実施形態の有機 E L素子を示す。 この有機 E L素子は、 そ の基板を合成樹脂を用いたプラスチック基板 1 0とし、 その表面を窒化 シリコン又は窒化酸化シリコン又は酸化シリコンなど無機物からなる基 板側無機バリア膜 2 2で被覆した以外、 上記図 1の実施形態と同一であ る。 基板側無機バリア膜 2 2上に有機 E L素子の電極が形成される。 合 成樹脂基板としては、 ポリエチレンテレフ夕レート、 ポリエチレン一 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、 ポリフエノキシエーテル、 ポリアリレート、 フッ素樹脂、 ポリプロピレンなどのフィルムが適用で さる。
基板側無機バリア膜 2 2が覆うプラスチック基板の表面は、 少なくと も有機 E L素子に接触する表面、 有機 E L素子間の表面、 有機 E L素子 周囲の表面、 有機 E L素子に接触する表面の裏側の表面を含むことが好 ましい。 プラスチック基板から有機機能層へのァゥトガスなどの侵入を 防止するためである。 また、 プラスチック基板の両面を基板側無機バリ ァ膜 2 2で覆うことにより、 プラスチック基板の反りを防止できる。 上述した例においては、 無機バリア膜の製法として、 プラズマ C V D を用いたが、 これに限られることはなく、 スパッタ法、 真空蒸着法など の気相成長法も適用可能である。
さらに上述した実施例においては、 単純マトリクス表示タイプの有機
E L表示パネルを説明したが、 本発明は T F Tなどを用いたアクティブ マトリクス表示タイプのパネルの基板にも応用できる。
本発明によれば、 高分子化合物膜エッジからの水分や酸素の侵入を遮 断でき、 水や酸素の遮断が十分な封止構造を形成できて有機 E L素子が 保護されるので、 耐久性の高い有機 E L表示パネルを提供することがで きる。 また、 多層構造保護膜の高分子化合物膜部分のエッジを無機バリ ァ膜の保護膜で覆うことにより、 信頼性の高い有機 E L表示パネルを提 供することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 第 1及び第 2表示電極並びに発光層を含み前記第 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、
前記有機エレク トロルミネッセンス素子及びその周囲の前記基板の表 面を覆う高分子化合物膜と、
前記高分子化合物膜、 その縁部及びその周囲の前記基板の表面を覆う 無機バリア膜と、 を有することを特徴とする有機エレク ト口ルミネッセ ンス表示パネル。
2 . 前記無機バリァ膜は窒化シリコン又は窒化酸化シリコン 又は酸化シリコンからなる請求項 1記載の有機エレク ト口ルミネッセン ス表示パネル。
3 . 前記無機バリァ膜はプラズマ化学気相成長法又はスパッ 夕法により成膜された請求項 1又は 2記載の有機エレク トロルミネッセ ンス表示パネル。
4 . 前記高分子化合物膜はプラズマ重合成長法又は化学気相 成長法により成膜された請求項 1〜3のいずれか 1記載の有機エレク ト 口ルミネッセンス表示パネル。
5 . 前記高分子化合物膜がポリパラキシリレンである請求項 1〜 4のいずれか 1記載の有機エレク トロルミネッセンス表示パネル。
6 . 前記基板は高分子化合物からなるプラスチック基板であ る請求項 1〜 5のいずれか 1記載の有機エレク トロルミネッセンス表示 パネル。
7 . 前記プラスチック基板の前記有機エレク トロルミネッセ ンス素子を担持する表面を覆うように予め形成された基板側無機バリァ 膜を有する請求項 6記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
8 . 1以上の有機エレク トロルミネッセンス素子及び前記有 機エレク トロルミネッセンス素子を担持する基板からなる有機エレク ト 口ルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
基板上に、 各々が第 1及び第 2表示電極並びに発光層を含み前記第 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 1以上の有機 E L素子を形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子及びその周囲の前記基板の表 面を覆うように、 前記有機 E L素子を含む表示領域よりも大きい範囲に 高分子化合物膜を成膜する工程と、
前記高分子化合物膜、 その縁部及びその周囲の前記基板の表面を覆う ように、 前記高分子化合物膜よりも大きい範囲に無機バリァ膜を成膜す る工程と、 を含むことを特徴とする製造方法。
9 . 前記高分子化合物膜の縁部は漸次膜厚が減少するように 形成される請求項 8記載の製造方法。
1 0 . 前記無機バリア膜は窒化シリコン又は窒化酸化シリコ ン又は酸化シリコンからなる請求項 8又は 9記載の製造方法。
1 1. 前記無機バリア膜はプラズマ化学気相成長法により成 膜された請求項 8〜 1 0のいずれか 1記載の製造方法。
1 2. 前記高分子化合物膜はプラズマ重合成長法により成膜 された請求項 8〜 1 1のいずれか 1記載の製造方法。
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