WO2003081955A1 - Panneau d'affichage organique a electroluminescence et son procede de production - Google Patents

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WO2003081955A1
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inorganic barrier
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display panel
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Akira Sugimoto
Ayako Yoshida
Soh Fujimura
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Pioneer Corporation
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    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/17—Passive-matrix OLED displays

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device (hereinafter referred to as an organic EL device) provided with 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. And at least one of them relates to an organic electroluminescent display panel (hereinafter, referred to as an organic EL display panel) formed on a substrate.
  • 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. It is a laminate in which an electron or hole injection layer or a carrier block layer is inserted between layers.
  • an organic EL display panel for example, a matrix display type, One having a predetermined light emission pattern is 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.
  • This organic EL device is susceptible to degradation when exposed to the atmosphere due to gases such as moisture and oxygen, and certain other molecules in the environment in which it is used. In panels, the characteristic deterioration is remarkable, and there is a problem that light emission characteristics such as luminance and color are reduced.
  • a method has been proposed in which an inorganic substance or the like is formed as a dancer barrier layer on the surface of a plastic substrate to block moisture that penetrates.
  • pinhole generation is a problem in the inorganic barrier layer. Pinholes in the inorganic barrier layer may be caused by irregularities on the underlayer or foreign matter before film formation, or may occur during the formation of the inorganic barrier layer regardless of the underlayer. It is difficult for the process to eliminate them completely.
  • Moisture that penetrates through the pinholes in the inorganic barrier layer will cause deterioration of the organic EL device, causing a problem of causing display defects.
  • an object of the present invention is to provide an organic EL device and an organic EL display panel in which light emission characteristics are hardly deteriorated by moisture or the like.
  • 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 element and the organic electroluminescent element are included in an organic electroluminescent display panel.
  • An organic electroluminescent display panel comprising: a resin substrate, and an organic electroluminescent display panel, comprising: a polymer compound layer between at least the organic electroluminescent element and the resin substrate; and an inclusion inorganic barrier layer in contact with the organic electroluminescent element. It is characterized by having.
  • the clathrate inorganic barrier layer is made of silicon nitride oxide.
  • the clathrate inorganic barrier layer is formed by a sputtering method.
  • the polymer compound layer is formed by a photolithography method or a printing method.
  • the organic electroluminescent display panel according to the present invention is characterized by having a sealing film covering the organic electroluminescent element from the back.
  • the sealing film is an inorganic passivation film, and the entire organic electroluminescent element is hermetically covered with the inclusion inorganic barrier layer and the sealing film. It is characterized by the following.
  • the clathrate inorganic barrier layer includes one or more inorganic barrier layers sandwiching the polymer compound layer in a film thickness direction.
  • An organic electroluminescent display panel manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an organic electroluminescent display panel, comprising: an organic electroluminescent device; and a resin substrate carrying the organic electroluminescent device.
  • the first and second display electrodes On the second inorganic barrier layer, the first and second display electrodes and an organic compound sandwiched and laminated between the first and second display electrodes within an area smaller than that of the polymer compound layer.
  • Forming an organic electroluminescent element comprising one or more organic functional layers.
  • the first and second inorganic barrier layers are made of silicon nitride oxide.
  • the first and second inorganic barrier layers are formed by a sputtering method.
  • the polymer compound layer is formed by a photolithography method or a printing method.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 5 are schematic cross-sectional views of a substrate in a process of manufacturing an organic EL display panel according to the present invention.
  • 6 to 8 are schematic cross-sectional views of an organic EL device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 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.
  • the organic EL device of the embodiment includes first and second inorganic barrier layers 12 S 1 and 12 S 2 that embed a polymer compound layer 12 P 1 on the surface.
  • the first display electrode 13 includes the resin substrate 10 on which the inclusion inorganic barrier layer 12 is formed, and is sequentially laminated on the surface of the inclusion inorganic barrier layer 12 (second inorganic barrier layer 12 S 2). (Anode of a transparent electrode), one or more organic functional layers 14 including a light emitting layer made of an organic compound, and a second display electrode 15 (negative electrode of a metal electrode). Further, the organic EL element has a sealing film 16 that covers the back of the second display electrode 15.
  • first and second inorganic barrier layers 12 S 1 and 12 S 2 are made of, for example, silicon nitride oxide or silicon oxide. These inorganic barrier layers are formed, for example, by a sputtering method.
  • the polymer compound layer 12 P1 is formed, for example, by a printing method.
  • the resin substrate 10 is made of polyethylene terephthalate, polyethylene 1,6-naphthalate, polyphenol, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyphenol, polyarylate, fluorine resin Films such as polypropylene, polyethylene naphtholate, and polyolefin can be used.
  • the polymer compound layer 12 P 1 can be applied as a material such as an ultraviolet (UV) curable resin or a thermosetting resin.
  • the surface of the resin substrate 10 covered by the inclusion inorganic barrier layer 12 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 includes a surface. This is for preventing moisture and the like from entering the organic functional layer.
  • a transparent electrode (first display electrode) 13 made of indium tin oxide (ITO) is formed on a transparent resin substrate 10 by vapor deposition or sputtering.
  • An electron injection layer of (lithium) is sequentially formed by a vapor deposition method, and these constitute the organic functional layer 14.
  • a metal electrode (second display electrode) 15 composed of A 1 is formed by vapor deposition to form a transparent electrode 13. The film is formed so as to face the electrode pattern.
  • At least one clathrate inorganic barrier layer 12 is formed between at least the organic EL device and the resin substrate.
  • a high molecular compound layer is interposed between a pair of inorganic barrier layers of each clathrate inorganic barrier layer, and an inorganic barrier layer and a high molecular compound layer are formed alternately.
  • An inorganic barrier layer is formed on the uppermost layer of the resin substrate (on the organic EL element contact side), and at least the end face of the polymer compound layer immediately below the inorganic barrier layer on the organic EL element contact side is exposed to the outside. It is constructed so that it is not buried.
  • a plurality of resin substrate samples for the organic EL device were prepared. First, an experimental substrate in which an additional polymer compound layer was provided between the first inorganic barrier layer and the resin substrate was manufactured.
  • a flowable UV-curable resin is applied to, for example, a polycarbonate resin substrate 10 serving as a base, and is cured by irradiating ultraviolet rays to further polymer as a buffer layer made of a UV-curable resin.
  • Compound layer 11 was formed.
  • a silicon nitride oxide film was formed by an RF sputtering method as the first inorganic barrier layer 12 S 1 to prepare an experimental substrate.
  • the first inorganic barrier layer 12 S1 of the experimental substrate was Organic EL device D was produced.
  • a UV curable resin is applied and cured, a polymer compound layer is formed, and a silicon nitride oxide film is formed as a second inorganic barrier layer on the polymer compound layer by an RF sputtering method.
  • Organic EL device D of Fig. 1 was fabricated on the barrier layer.
  • Comparative Example 2 had a structure in which the polymer compound layer was exposed from the first and second inorganic barrier layers.
  • the first inorganic barrier layer 1 of the experimental substrate was used.
  • the organic EL device thus manufactured was driven to emit light and observed from the light extraction direction. After storing these organic EL devices in an environment of 60% and 95% for 500 hours, the light emission state was observed again and the area of the light emission defect was compared. As a result, the size of the light emitting defect area was in the relationship of Comparative Example 1> Comparative Example 2> Example. From this result, in the example of the present invention, a small amount of water or the like enters only through a small number of pinholes existing in the first inorganic barrier layer 12 S 1, but a small amount of water or the like is embedded in the buried polymer compound layer. This is presumably because it diffuses in 12 P 1 and hardly reaches the pinhole of the second inorganic barrier layer 12 S 2.
  • the structure of the polymer compound layer of the buffer layer / the first inorganic barrier layer Z and the buried polymer compound layer and the second inorganic barrier layer were employed, as shown in FIG. However, if the adhesion between the resin substrate 10 and the first inorganic barrier layer 12 S 1 is ensured, the polymer compound layer 11 of the buffer layer can be omitted.
  • n layers: n integer
  • a first inorganic barrier layer 12 S 1 an embedded first polymer compound layer 12 P 1
  • 2nd inorganic barrier layer 1 2 S 2 ⁇ ⁇ ⁇ n-th polymer compound layer for embedding 12 P n-1, n-1 inorganic barrier layer 12 S n-1 n-th polymer for embedding
  • the compound layer 12 Pn and the n-th inorganic barrier layer 12 Sn are sequentially formed in the same manner as described above, whereby the organic EL device D of the example can be manufactured.
  • 2nd inorganic barrier layer 1 2 S 2 ⁇ ⁇ ⁇ n-th polymer compound layer for embedding 12 P n-1, n-1 inorganic barrier layer 12 S n-1 n-th polymer for embedding
  • a first inorganic barrier layer 12 S 1 and a first polymer compound layer 12 P 1 formed on the entire surface are formed on the polymer compound layer 11 of the buffer layer of the resin substrate 10.
  • the n-th polymer compound layer 12Pn and the n-th inorganic barrier layer 12Sn are formed in this order in the same manner as described above.
  • Organic EL device D can be manufactured.
  • a high molecular compound layer is formed between the inorganic barrier layers, and an inorganic barrier layer (the n-th inorganic barrier layer 12 Sn) is disposed on the outermost surface.
  • the shape of each polymer compound layer is arbitrary depending on whether the lower layer is patterned (FIG. 7) or not (FIG. 8), but the uppermost (n-th) polymer compound layer is The structure is necessarily patterned so that the edge of the polymer compound layer is not exposed to the outside. This is to prevent intrusion of moisture from the edge.
  • the patterning of the polymer compound layer is performed by a printing method, but the patterning can be performed by a method such as a photolithography method.
  • a plurality of inorganic barrier layers are superimposed, a polymer compound layer is disposed between the inorganic barrier layers, and at least an edge of the polymer compound layer near the organic functional layer of the device is not exposed to the outside.
  • FIG. 9 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 resin substrate 10 entirely covered with one or more clathrate inorganic barrier layers.
  • the row electrode 13 including the transparent electrode layer (the first display electrode of the anode), the organic functional layer, and the column electrode 15 including the metal electrode layer intersecting the row electrode 15 (the second display electrode) are nitrided.
  • silicon oxide film It is configured by being sequentially laminated.
  • 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 display panel of the matrix display type has an image display array including the light emitting pixels of the plurality of organic EL elements formed at the intersections of the electrodes in the rows and columns.
  • the first display electrode 13 can be formed of a metal bus line that electrically connects the island-shaped transparent electrodes in the horizontal direction.
  • the organic EL display panel may include a plurality of partitions 7 provided between the organic EL elements on the silicon nitride oxide film of the resin substrate 10.
  • a sealing film 16 is formed on the second display electrode 15 and the partition wall 7.
  • the organic functional layer materials can be selected and laminated as appropriate to form red R, green G, and blue B light emitting portions.
  • the organic EL display panel may include an inorganic passivation film as a part of the sealing film 16 that covers the organic EL element and the partition 7 from the back. This keeps moisture proof, so that a sealing film made of resin can be provided on the inorganic passivation film. Further, an inorganic passivation film made of an inorganic material can be provided again on the outermost surface of the resin sealing film.
  • the inorganic passivation film is made of the above nitrided oxide.
  • a nitride such as silicon or silicon nitride, or an oxide such as silicon oxide or an inorganic material such as carbon.
  • As the resin constituting the sealing film a fluorine-based or silicon-based resin, or a synthetic resin such as a photoresist or a polyimide is used.
  • the sputtering method was used as a method for producing an inorganic barrier layer for blocking moisture.However, the method is not limited to this, and the plasma CVD (Chemical Vapor Deposition method, vacuum A vapor phase growth method such as a vapor deposition method is also applicable.
  • the plasma CVD Chemical Vapor Deposition method, vacuum A vapor phase growth method such as a vapor deposition method is also applicable.
  • the present invention can be applied to the substrate of the active matrix display type panel as well.

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Description

明細 ; 有機エレクト口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揷入した 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。 さらに、 有機 E L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。
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、 特にブラ スチックフィルム基板を用いる有機 E L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舞機バリァ層とし 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。 無機パリア層のピンホ 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。
無機バリァ層のピンホールを通して浸透する水分などが有機 E L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。
発明の開示
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 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 持する榭脂基板と、 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、 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ァ層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 包接無機バリァ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においては、 前記 包接無機バリァ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。
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ヨン膜であり、 前記有機エレクトロルミネッ センス素子全体は前記包接無機バリァ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口ルミネッセンス表示パネルにおいては、 前記 包接無機バリァ層は前記高分子化合物層を膜厚方向において挟持する 1 対の無機バリァ層を 1以上含むことを特徴とする。 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 示パネルの製造方法であって、
樹脂基板の表面を覆うように第 1無機バリァ層を成膜する第 1無機ェ 程と、
前記第 1無機バリァ層上に、 前記第 1無機バリァ層よりも小さい面積 範囲で高分子化合物層を成膜する有機工程と、
前記高分子化合物層上に、 前記高分子化合物層よりも大きい面積範囲 に第 2無機バリァ層を成膜する第 2無機工程と、
前記第 2無機バリァ層上に、 前記高分子化合物層よりも小さい面積範 囲内で、 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。
本発明の有機エレク卜口ルミネッセンス表示パネル製造方法において は、 前記第 1及び第 2無機バリァ層は窒化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、 前記第 1及び第 2無機バリア層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。
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素子の概略断面図である。 図 2〜図 5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 板の概略断面図である。
図 6〜図 8は、 本発明による他の実施形態の有機 E L素子の概略断面 図である。
図 9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。
発明を実施するための形態
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 E L素子は、 表面上に高分子化合 物層 1 2 P 1を包埋する第 1及び第 2無機バリァ層 1 2 S 1、 1 2 S 2 からなる包接無機バリア層 1 2が形成された樹脂基板 1 0を含み、 包接 無機バリア層 1 2 (第 2無機バリア層 1 2 S 2 ) 表面上に順に積層され 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）、 から構成される。 また、 有機 E L素子は、 その第 2表示電極 1 5 の背面から覆う封止膜 1 6を有する。 また、 有機 E L素子接触しない側 の第 1無機バリア層 1 2 S 1の直下の樹脂基板 1 0間に、 さらなる高分 子化合物層を設けることもできる。 第 1及び第 2無機バリア層 1 2 S 1、 1 2 S 2は例えば窒化酸化シリ コン又は酸化シリコンからなる。 これら無機バリァ層は例えばスパッ夕 法により成膜される。 高分子化合物層 1 2 P 1は例えば印刷法により成 膜される。 樹脂基板 1 0材料としては、 ポリエチレンテレフタレ一ト、 ポリエチレン一 2， 6—ナフタレート、 ポリ力一ポネート、 ポリサルフ オン、 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 エノキシェ一テル、 ポリアリレート、 フッ素樹脂、 ポリプロピレン、 ポ リエチレンナフ夕レート、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 1 2 P 1は材料としては、 紫外線 （UV) 硬化樹脂や、 熱硬化樹脂など適用できる。
包接無機バリア層 1 2が覆う樹脂基板 1 0の表面は、 少なくとも有機 EL素子に接触する表面、 有機 EL素子間の表面、 有機 EL素子周囲の 表面、有機 EL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。 水分などの有機機能層への侵入を防止するためである。
有機 EL素子 Dの製造においては、 例えば、 透明な樹脂基板 1 0上に インジウム錫酸化物 （ I TO) からなる透明電極 （第 1表示電極） 1 3 が蒸着又はスパッ夕にて成膜される。 その上に、 銅フタロシアニンから なる正孔注入層、 TPD (トリフエニルァミン誘導体) からなる正孔輸 送層、 A 1 d 3 (アルミキレート錯体） からなる発光層、 L i 20 (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 1 4を構成する。 さらに、 この電子注入層上に蒸着法に よって、 A 1からなる金属電極 （第 2表示電極） 1 5が透明電極 1 3の 電極パターンと対向するように成膜される。
本発明においては、 有機 E L素子用の樹脂基板において、 少なくとも 有機 E L素子及び樹脂基板の間に少なくとも 1つの包接無機バリァ層 1 2を形成する。 また、 各包接無機バリア層の 1対の無機バリア層間に高 分子化合物層を挟み、 無機パリア層と高分子化合物層が交互に成膜され る構成とする。 樹脂基板の最上層 （有機 E L素子接触側） には無機バリ ァ層が形成される構成とし、 少なくともその有機 E L素子接触側無機バ リァ層の直下にある高分子化合物層の端面が外部に露出しないように埋 設されるように構成する。
く実施例 >
防湿性有機 E L素子を得るために、 有機 E L素子用の樹脂基板の試料 を複数作製した。 まず、 第 1無機バリア層及び樹脂基板の間に、 更なる 高分子化合物層を設けた実験用基板を作製した。
図 2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 1 0上に流動性の U V硬化榭脂を塗布して、 紫外線照射により硬化して、 U V硬化樹脂からなるバッファ層としての更なる高分子化合物層 1 1の 成膜を行った。
次に、 図 3に示すように、 第 1無機バリア層 1 2 S 1として、 窒化酸 化シリコン膜を R Fスパッ夕法によって成膜し、実験用基板を用意した。
このあと、 実験用基板を用いて次の 3種類の有機 E L素子の作製を行 つた。
比較例 1として、 実験用基板の第 1無機バリァ層 1 2 S 1上に図 1の 有機 E L素子 Dを作製した。
比較例 2として、 実験用基板の第 1無機バリア層 1 2 S 1上の全面に
U V硬化樹脂を塗布、 硬化せしめ、 高分子化合物層を成膜して、 さらに 当該高分子化合物層上に第 2無機バリァ層として窒化酸化シリコン膜を R Fスパッ夕法によって成膜し、 第 2無機バリア層上に図 1の有機 E L 素子 Dを作製した。 比較例 2では第 1及び第 2無機バリァ層から高分子 化合物層が露出する構造を有していた。
実施例として、 図 4に示すように、 実験用基板の第 1無機バリア層 1
2 S 1上に、 第 1無機バリァ層 1 2 S 1よりも小なる面積範囲で高分子 化合物層が形成されるように、 すなわち、 高分子化合物層の縁部が露出 しないように U V硬化榭脂をパターン塗布した後に硬化させ、 埋設され るべき高分子化合物層 1 2 P 1を成膜した。その後、 図 5に示すように、 窒化酸化シリコンを第 2無機バリア層 1 2 S 2として成膜した。その後、 第 2無機バリァ層 1 2 S 2表面上に第 1表示電極 1 3 (透明電極の陽 極）、 所定の有機機能層 1 4、 第 2表示電極 1 5 (金属電極の陰極）、 お よびこれらを覆う封止膜 1 6を順に積層して、 図 6に示すように、 実施 例の有機 E L素子 Dを作製した。
このようにして作製した有機 E L素子を発光駆動し、 光取り出し方向 より観察した。 これらの有機 E L素子を 6 0 、 9 5 %の環境下にて 5 0 0時間保存したのち、 再び発光状態を観察し発光欠陥の面積を比較し た。 その結果、 発光欠陥面積の大きさは、 比較例 1 >比較例 2 >実施例 の関係であった。 この結果から、 本発明の実施例では第 1無機バリア層 1 2 S 1に存在 する少数のピンホールからのみ微量の水分などが侵入するが、 微量の水 分などは埋設された高分子化合物層 1 2 P 1内で拡散して、 第 2無機バ リア層 1 2 S 2のピンホールまで殆ど到達しないからと考えられる。 図 6に示す本発明の実施例では、 バッファ層の高分子化合物層/第 1 無機バリァ層 Z埋設された高分子化合物層 第 2無機バリァ層の構成で あつたが、 図 1に示すように、 樹脂基板 1 0と第 1無機バリァ層 1 2 S 1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 1 1 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、無機バリァ層を 3層以上（た とえば n層 ： n =整数） 重ね合わせることもできる。 例えば、 図 7に示 すように、 樹脂基板 1 0のバッファ層の高分子化合物層 1 1上に、 第 1 無機バリァ層 1 2 S 1、 埋設用第 1高分子化合物層 1 2 P 1、 第 2無機 バリア層 1 2 S 2、 · · ·埋設用第 n— 1高分子化合物層 1 2 P n— 1 、 第 n— 1無機バリァ層 1 2 S n— 1、 埋設用第 n高分子化合物層 1 2 P n、 第 n無機バリア層 1 2 S n、 を上記同様に順に成膜して、 実施例の 有機 E L素子 Dを作製できる。 また、 図 8に示すように、 樹脂基板 1 0 のバッファ層の高分子化合物層 1 1上に、 第 1無機バリア層 1 2 S 1 、 全面形成された第 1高分子化合物層 1 2 P 1、 全面形成された第 2無機 バリア層 1 2 S 2、 · · ·埋設用第 n _ 1高分子化合物層 1 2 P n— 1 、 第 n— 1無機バリァ層 1 2 S n— 1、 埋設用第 n高分子化合物層 1 2 P n、 第 n無機バリア層 1 2 S n、 を上記同様に順に成膜して、 実施例の 有機 E L素子 Dを作製できる。 いずれの場合にも、 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 （第 n無 機バリア層 1 2 S n ) が配置される。 図示するように、 各高分子化合物 層形状は、下層ではパターニングされる場合（図 7 ) とされない場合（図 8 ) でそれぞれ任意であるが、 最上層 （n層目） の高分子化合物層は必 ずパターニングされ、 高分子化合物層の縁部を外部に露出させない構造 とする。 当該縁部からの水分の侵入を阻止するためである。
また実施例においては、 高分子化合物層のパターニングを印刷法で行 つたが、 フォトリソグラフイエ程などの方法を用いても行うことができ る。
本発明においては、 無機バリア層を複数重ね合わせ、 その無機バリア 層間に高分子化合物層を配し、 さらに、 少なくとも素子の有機機能層に 近い側の高分子化合物層の縁部を外部に露出させない構成することによ つて、 無機バリア層に欠陥が存在する場合にも、 その水分などの進入経 路をほぼ完全に遮断することができ、 有機 E L素子の信頼性を大きく向 上させることができる。
図 9は他の実施の形態の、 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。 有機 E L表示パネルは、 全体が 1以上 の包接無機バリァ層で被覆された樹脂基板 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 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。 第 1表示電極 1 3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 E L表示パネルは樹脂基板 1 0の窒化酸化シリコン膜上の有機 E L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 1 5及び隔壁 7の上には封止膜 1 6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。
さらに、 有機 E L表示パネルは、 有機 E L素子及び隔壁 7を背面から 覆う封止膜 1 6の一部として無機パッシベーシヨ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 シヨ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、 或いは酸化シリコンなどの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 オトレジスト、 ポリイミドなど合成樹脂が用いられる。
この封止構造を形成した有機 E L表示パネルを、 それぞれ室温及び高 温高湿 （6 0で、 9 5 % ) 下にて 2 6 0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 E L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ァ層製法 として、 スパッ夕法を用いたが、 これに限られることはなく、 プラズマ CVD (C h em i c a l V a p o r D e p o s i t i o ns 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、 透明樹脂基板 1 0上の複数の透明 電極 1 3と金属電極 1 5との交差する部分の有機機能層 1 4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 E L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 接無機バリァ層は応用できる。
' 本 ¾明によれば、 無機バリア層間の高分子化合物層の縁部が露出して いる場合そこからも水分などが入り込むが、 高分子化合物層が無機バリ ァ層で包埋されているので、 水分などの侵入経路を断つことができ、 水 や酸素の遮断が十分な封止構造を形成できるので、 信頼性の高い有機 E L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、 無機バ リァ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 ァ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、 上層の無機バリァ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る。 この効果は無 機バリァ層及び高分子化合物層の層数を増やすことでより顕著に現れる < 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。

Claims

請求の範囲
1 . 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、 前記有機エレク卜口ルミネッ 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口ルミネッセ 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、 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ァ層を有することを特徴と する有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
2 . 前記包接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請求項 1記載の有機エレク卜口ルミネッ センス表示パネル。
3 . 前記包接無機バリア層はスパッ夕法により成膜されたこ とを特徴とする請求項 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請求項 1〜 3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。
5 . 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 . 前記封止膜は無機パッシベーシヨン膜であり、 前記有機 エレクトロルミネッセンス素子全体は前記包接無機バリァ層及び前記封 止膜により気密的に覆われていることを特徴とする請求項 5記載の有機 エレク卜口ルミネッセンス表示パネル。
7 . 前記包接無機バリァ層は前記高分子化合物層を膜厚方向 において挟持する 1対の無機バリア層を 1以上含むことを特徴とする請 求項 1〜 6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。
8 . 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樹脂基板と、 からなる有機エレクト 口ルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
樹脂基板の表面を覆うように第 1無機パリァ層を成膜する工程と、 前記第 1無機バリア層上に、 前記第 1無機バリァ層よりも小さい面積 範囲で高分子化合物層を成膜する工程と、
前記高分子化合物層上に、 前記高分子化合物層よりも大きい面積範囲 に第 2無機バリァ層を成膜する工程と、
前記第 2無機バリァ層上に、 前記高分子化合物層よりも小さい面積範 囲内で、 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 する製造方法。
9 . 前記第 1及び第 2無機バリァ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請求項 8記載の製造方法。
1 0 . 前記第 1及び第 2無機パリア層はスパッ夕法により成 膜されたことを特徴とする請求項 8又は 9記載の製造方法。
1 1 . 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請求項 8〜 1 0のいずれか 1記載 の製造方法。
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