WO2006046679A1

WO2006046679A1 - 有機エレクトロルミネセンス表示装置及びその製造方法

Info

Publication number: WO2006046679A1
Application number: PCT/JP2005/019849
Authority: WO
Inventors: Takako Miki
Original assignee: Pioneer Corporation
Priority date: 2004-10-29
Filing date: 2005-10-24
Publication date: 2006-05-04
Also published as: JPWO2006046679A1; JP4708360B2

Abstract

信頼性が高い有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供する。有機ＥＬ表示装置は、発光層を含む有機機能層と該有機機能層を挟持する第１及び第２表示電極とからなる有機ＥＬ素子と、該有機ＥＬ素子を担持している樹脂基板と、を有する有機ＥＬ表示パネルを含む。該有機ＥＬ表示装置は、該樹脂基板の表面を覆う無機バリア膜と、該有機ＥＬ表示パネルを囲繞する樹脂封止膜と、を含む。

Description

明細書有機エレクトロルミネセンス表示装置及びその製造方法技術分野

本発明は、有機エレ外口ルミネセンス表示装置およびその製造方法に関する。背景技術

従来、エレクトロルミネセンス特性を有する有機発光材料を発光源とする有機エレクト口ルミネセンス表示パネル（以下有機 EL表示パネルと称する）を含む有機エレクトロルミネセンス表示装置（以下有機 EL表示装置と称する）が知られてレ、る。該有機 EL表示パネルは、発光機能を備えた有機機能層が陽極および陰極によって挟持されて形成されている有機エレクトロルミネセンス素子（以下有機 EL素子と称する）と、該有機 EL 素子を支持する基板と、を含み、該基板上に複数の該有機 EL素子が例えばマトリックス状に並べられている。

陽極は、インジウム錫酸化物（ITO)などの仕事関数が大きい材料からなっている。陰極は、仕事関数が小さい材料、すなわちアルカリ金属およびアルカリ土類金属をべースとした合金などを用レ、て形成されてレ、る。

有機機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの機能層を含む。該有機機能層は、例えば有機化合物材料力なり発光機能を有する発光層のみの単一層、あるいは有機正孔輸送層、発光層およ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ャリアブロック層を挿入した積層体とすることができる。力、かる構成の有機 EL素子において、陽極および陰極間に電圧を印加すると、正孔および電子が有機機能層へと注入されて、これらが発光層にて再結合して発光するのである。

有機 EL素子は大気に晒されると、陰極が大気中の水分により酸化してしまう。その結果、発光しない部分、いわゆるダークスポットが生じるという問題がある。そこで、有機 EL素子は乾燥剤を備えた気密容器によって封止されて大気から遮断されてレ、る。また、有機 EL表示パネルの軽量化を図るために、有機 EL素子を酸化シリコン等の無機材料からなる封止膜によって封止する技術も提案されている。かかる封止膜は外部力の物理的な衝撃によって損傷してしまうことから、封止膜を覆ってこれを保護する樹脂膜が形成されてレ、るものも提案されている（特開 2000— 223264号公報)。

有機 EL素子を封止することによって、有機 EL素子が大気中の水分に直に晒されなくなる。しかし、樹脂材料からなる基板を用いた有機 EL表示パネルの場合、大気中の水分が当該基板を透過して有機 EL素子に到達してしまう。そこで、無機材料からなりかつ水分を透過させない防湿膜が樹脂基板上に成膜されている（特開 2002— 1004 69号公報）。

発明の開示

ところが、上記の如き樹脂基板を用いた有機 EL表示パネルの場合、該パネルが外部からの圧力により変形すると、防湿膜にクラックが入ってしまう。その結果、表示パネルの視認性が損なわれてしまう。また、当該クラックから水分が浸入しやすくなり、有機 EL表示パネルの信頼性が低下してしまう。

また、有機 EL表示パネルは該表示パネルを駆動せしめる駆動回路等の外部回路と配線基板上の配線を介して接続しており、表示パネルの陽極および陰極の電極引き出し部と配線基板の該配線とが導電性接着材などで接着されている。そして、表示パネルが変形すると、電極引き出し部と配線とが剥離するおそれ力 ¾る。

本発明は、上記した問題力 si例として挙げられる諸問題を解決する手段を提供することを目的とする。

本発明のある特徴による有機 EL表示装置は、発光層を含む有機機能層と該有機機能層を挟持する第 1及び第 2表示電極とからなる有機 EL素子と、該有機 EL素子を担持してレ、る榭脂基板と、を有する有機 EL表示パネルを含む有機 EL表示装置であって、該樹脂基板の表面を覆う無機バリア膜と、該有機 EL表示パネルを囲繞する樹脂封止膜と、を含むことを特徴とする。

本発明の別の特徴による有機 EL表示装置の製造方法は、発光層を含む有機機能層と該有機機能層を挟持する第 1及び第 2表示電極とからなる有機 EL素子と、該有機 EL素子を担持してレ、る樹脂基板と、を有する有機 EL表示パネルを含む有機 EL表示装置の製造方法であって、該有機 EL表示パネルを榭脂封止膜によって囲繞する囲繞工程を有する、ことを特徴とする。

図面の簡単な説明

図 1は、本発明による有機 EL表示装置の一部断面図である。

発明を実施するための形態

以下、本発明による有機 EL表示パネルおよびその製造方法を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図 1に示す如有機 EL表示パネル 1は表面が無機バリア膜 2に覆われている樹脂基板 3と、第 1表示電極 4と有機化合物からなりかつ発光層（図示せず）を含む有機機能層 5と第 2表示電極 6とが順に形成されて構成されてレ、る有機 EL素子と、を含む。なお、図 1には、説明を簡単にするために、 1つの有機 EL素子が設けられている有機 E L表示パネルが示されている。従って、有機 EL表示パネルには複数の有機 EL素子が形成されていても良い。複数の有機 EL素子は、基板上に例えばマトリックス状に並べられていることとしても良い。

無機バリア膜 2は、酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機材料からなる防湿性の高い薄膜である。樹脂基板 3は、例えばポリカーボネート（PC)などの樹脂材料からなる。なお無機バリア膜 2は、樹脂基板の表面のうち少なくとも有機 EL素子を担持している主面に設けられている。また、かかる主面とは反対側の他方の主面にも無機バリア膜 2が設けられてレ、ることとしても良レ、。

第 1表示電極 4は、例えば ITO等の導電性材料からなる。第 1表示電極 4は、第 1電極引き出し部 7を有することとしても良い。第 1電極引き出し部 7には、外部回路（図示せず）と接続している配線を含む配線基板 8が接着されている。第 1電極引き出し部と配線基板の配線との接着は例えば導電性接着剤を用レ、ることとしても良い。

有機機能層 5は、有機化合物材料力なりかつ少なくとも発光層を含んでいる。例えば有機機能層は、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、 Alq3 (アルミキレート錯体)からなる発光層、酸化リチウムからなる電子注入層力なる積層体であることとしても良い。

第 2表示電極 6は、例えばアルミニウム (A1)などの金属材料からなる。第 2表示電極 6は、外部回路と接続するための第 2電極引き出し部（図示せず）を有することとしても良い。該第 2電極引き出し部には、外部回路に接続している配線を含む配線基板（図示せず）が接着されている。

なお、有機 EL素子は酸化シリコン、窒化シリコン、窒化酸化シリコンなどの無機材料力、らなる無機封止膜 9によって封止されていることとしても良い。無機封止膜 9は、第 1 および第 2表示電極引き出し部を除いて有機 EL素子を覆って、該素子を封止することとしても良い。

上記の如有機 EL素子が樹脂基板によって担持されている有機 EL表示パネル 1 は、その全外周が榭脂材料からなる榭脂封止膜 10によって囲繞されている。有機 EL 表示パネル 1が樹脂封止膜 10によって被覆されることにより、パネルの機械的強度を向上させることができる。その結果、当該表示パネルに外部から圧力が加えられた場合であっても、基板に設けられた無機バリア膜にクラックが発生することおよぴ基板が割れることを防止することができる。特に、樹脂基板の両主面に無機バリア膜を設けた場合、有機 EL素子を支持している一方の主面とは反対側の他方の主面の無機バリア膜にクラックが発生することを防ぐことができる。また樹脂封止膜を設けることによって有機 EL表示パネルの表示部に傷が付きにくくすることもできる。さらに、配線基板と電極引き出し部との接着部が樹脂封止膜で覆うことによって、配線基板の剥離を防止することちでさる。

なお、樹脂基板 3は可撓性を有するフィルムとしても良い。基板を可撓性とすることによって、薄くて軽ぐし力も信頼性が高い屈曲自在な有機 EL表示パネルを含む有機 E L表示装置が得られる。

なお、榭脂封止膜 10は防湿性を有することとしても良い。例えば、樹脂基板の両主面が無機バリア膜で覆われている場合、該基板の側部、すなわち無機バリア膜によつて覆われてレ、ない部分力水分が浸入するおそれがある。樹脂封止膜 10が防湿性を有することによって、樹脂基板の側部からの水分の透過を防ぐことができる。その結果、吸湿による体積膨張および基板上の第 1表示電極や無機バリア膜の剥離を防止すること力 Sできる。

また、樹脂封止膜の防湿性が良好である場合、有機 EL素子を封止する無機封止膜が設けられなくても良い。

上記の如き構成の有機 EL表示パネルの製造方法について説明する。

樹脂材料からなる板体にスパッタ法ゃ CVD法などの成膜方法を用いて無機バリア膜を成膜して、表面が無機バリア膜に覆われてレ、る樹脂基板が得られる。

力かる樹脂基板上に、スパッタ法などの成膜方法を用いて例えば ITO力なる第 1表示電極を形成する。第 1表示電極を形成する際に、外部回路に接続するための第 1電極引き出し部が形成されても良い。第 1表示電極が形成された後、蒸着法などの成膜方法を用いて第 1表示電極上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層および電子注入層を順に成膜して、有機機能層を形成する。力かる有機機能層上に蒸着法などの成膜方法を用いて例えば A1力なる第 2表示電極を形成して、有機 EL素子を形成する。なお、第 2表示電極を形成する際に外部回路と接続するための第 2電極引き出し部が形成されても良い。

有機 EL素子を形成した後、第 1および第 2表示電極引き出し部を除いて有機 EL素子を封止する無機封止膜を形成する。無機封止膜は、プラズマ CVD法などの成膜方法を用レ、て形成される。また、無機封止膜は窒化シリコンなどの無機材料力なる。有機 EL素子を封止した後、第 1および第 2電極引き出し部に配線基板を接着して、該配線基板に設けられている配線と第 1および第 2表示電極とを接続する。配線基板の接着には、例えば導電性接着剤が使用できる。接着後、有機 EL表示パネルを未硬化樹脂液に浸漬する。未硬化樹脂液は、たとえば未硬化の熱硬化性樹脂液若しくは紫外線硬化性榭脂液であることとしても良い。なお、表示パネルの浸漬は、配線基板を保持して若しくは有機 EL表示パネルの一部を保持して行うこととしても良い。

未硬化樹脂液から取り出された有機 EL表示パネルの全外周は、未硬化樹脂膜によつて覆われている。なお、未硬化樹脂膜に覆われた有機 EL表示パネルに空気を吹き付ける若しくは該表示パネルを回転せしめて、当該表示パネルに付着した余分な樹脂液を除去することとしても良い。力かる未硬化樹脂膜を硬化して、有機 EL表示パネルを囲繞する樹脂封止膜が形成される。

未硬化樹脂液が熱硬化性樹脂からなる場合、該未硬化樹脂膜を例えばオーブンによって加熱することとしても良い。なお、有機機能層を構成する有機化合物が熱によつて分解することを防止するために、熱硬化性樹脂はなるべく低温で硬化することが好ましぐ例えば 100乃至 200°Cで硬化する樹脂であることが好ましい。

未硬化樹脂液が紫外線硬化性樹脂からなる場合、該未硬化榭脂膜に例えば UVランプ力の紫外線を照射することとしても良い。なお、紫外 ίによって有機機能層が分解されることを防ぐために、紫外線硬化性樹脂は低線量で硬化する樹脂であることが好ましい。

上記の如き有機 EL表示パネルの製造方法によれば、配線基板と有機 EL表示パネルとの接続部を榭脂で固定する工程を有機 EL表示パネルの封止工程とあわせて実施することができる。すなわち、配線基板と有機 EL表示パネルとが剥離することを防ぐために接続部を樹脂で覆って固定する工程と有機 EL表示パネルの機械的強度を向上せしめるために樹脂封止膜で有機 EL表示パネルを覆う工程とを同一の工程で実施すること力 Sできる。

なお、榭脂封止膜を形成する工程がスピンコート法を用いる工程であることとしても良い。例えば、上述した有機 EL表示パネルと同様の手順により、有機 EL素子が無機封止膜によって封止されておりかつ第 1および第 2表示電極の電極引き出し部に配線基板が接着されている有機 EL表示パネルを形成する。該有機 EL表示パネルの両主面のうち、例えば有機 EL素子が設けられている側を上面として、かかる上面に未硬化樹脂液をスピンコートする。未硬化性樹脂はたとえば 100〜200°Cの温度で硬化する熱硬化性樹脂としても良い。スピンコートにより熱硬化性樹脂からなる未硬化樹脂膜が形成される。なお、未硬化樹脂膜の膜厚は、未硬化樹脂液の供給量、回転数などの条件によって制御することができる。力かる未硬化樹脂膜を硬化せしめて第 1の樹脂封止膜が形成される。未硬化樹脂膜の硬化は、例えば有機 EL表示パネルをオーブンに入れて加熱することによって実施される。

続いて、有機 EL素子が設けられている側とは反対側の面を主面として未硬化樹脂液をスピンコート法によって配して、未硬化樹脂膜を形成する。かかる未硬化性樹脂液は、第 1の樹脂封止膜と同様に熱硬化性樹脂としても良い。該未硬化樹脂膜を硬化せしめて、第 2の樹脂封止膜を形成する。

上記の如く第 1および第 2の樹脂封止膜が形成されて、機械的強度が向上された有機 EL表示パネルが得られる。また、第 1および第 2の榭脂封止膜の膜厚を、未硬化の熱硬化性樹脂液をスピンコートによって配する条件によって制御することができることから、有機 EL素子が設けられている側とその反対側で樹脂封止膜の膜厚を変更すること力 Sできる。例えば、有機 EL素子が設けられている側における樹脂封止膜の膜厚を大とすることにより、配線基板と表示電極との接続部をより確実に固定することができる。そして、当該有機 EL素子が設けられている側とは反対側の面における樹脂封止膜を薄くすることにより、表示部における輝度などの光学的特性が良好な表示パネルを得ることがでさる。なお、未硬化性樹脂液が紫外線硬化性榭脂からなることとしても良い。紫外線硬化性樹脂を用いる場合、未硬化の紫外線硬化性樹脂液をスピンコート法によって配して未硬化樹脂膜を形成した後に、当該未硬化樹脂膜に紫外線を照射する工程を行う。当該工程を有機 EL表示パネルの両主面において実施することによって、紫外線硬化性樹脂膜によって覆われてレ、る有機 EL表示パネルを得ることができる。

変形例として、有機 EL表示パネルの両主面の各面においてそれぞれ配される未硬化樹脂液の種類が互いに異なっていることとしても良い。例えば、有機 EL表示パネルのうち、一方の面に熱硬化性樹脂からなる樹脂封止膜が形成され、他方の面に紫外線硬化性樹脂からなる樹月旨封止膜が形成されている、こととしても良い。

該有機 EL表示パネルの製造方法において、両主面のうち、例えば有機 EL素子が設けられてレ、る側を上面として、かかる上面に紫外線硬化性樹脂からなる未硬化樹脂液をスピンコートし、紫外線硬化性樹脂からなる未硬化樹脂膜を形成する。かかる未硬化樹脂膜に紫外線を照射して硬化せしめて第 1の樹脂封止膜を形成する。続いて、有機 EL素子が設けられている側とは反対側の主面を上面として、熱硬化性榭脂からなる未硬化樹脂液をスピンコート法によって配し、未硬化樹脂膜を形成する。かかる未硬化樹脂膜を加熱して、第 2の樹脂封止膜を形成する。

力かる構成によれば、榭脂材料の性質を利用して、接続部を確実に固定することができるとともに表示部における輝度等の光学的特性が良好な有機 EL表示パネルを得ること力 Sでさる。

Claims

請求の範囲

1. 発光層を含む有機機能層と前記有機機能層を挟持する第 1及び第 2表示電極と力なる有機エレクトロルミネセンス素子と、前記有機エレクトロルミネセンス素子を担持している樹脂基板と、を有する有機エレクトロルミネセンス表示パネルを含む有機ェレクト口ルミネセンス表示装置であって、

前記樹脂基板の表面を覆う無機バリア膜と、

前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルを囲繞する樹脂封止膜と、を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置。

2. 前記樹脂封止膜は防湿性を有することを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。

3. 前記無機バリア膜は前記樹脂基板の表面のうち少なくとも前記有機エレクト口ルミネセンス素子を支持している主面に設けられていることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。

4. 前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルは前記有機エレクトロルミネセンス素子を封止する無機材料力、らなる無機封止膜を有することを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。

5. 前記第 1及び第 2表示電極はそれぞれ電極引き出し部を有し、

前記電極引き出し部が配線基板と接続しており、

前記電極引き出し部と前記配線基板との接続部が前記樹脂封止膜によって覆われてレ、ることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。

6. 前記樹脂基板は可撓性のフィルムからなることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置。

7. 発光層を含む有機機能層と前記有機機能層を挟持する第 1及び第 2表示電極と力なる有機エレクトロルミネセンス素子と、前記有機エレクトロルミネセンス素子を担持してレ、る樹脂基板と、を有する有機エレクトロルミネセンス表示パネルを含む有機ェレクトロルミネセンス表示装置の製造方法であって、

前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルを樹脂封止膜によって囲繞する囲繞ェ程を有する、ことを特徴とする有機エレ外ロルミネセンス表示装置の製造方法。

8. 前記囲繞工程は前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルを未硬化樹脂液に浸漬して取り出した後に前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルを被覆する未硬化榭月旨膜を硬化する工程を含むことを特徴とする請求項 7記載の有機エレ外口ルミネセンス表示装置の製造方法。

9. 前記囲繞工程は前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルの両主面の各面においてそれぞれ未硬化樹脂液をスピンコートして未硬化樹脂膜を設けた後に前記未硬化樹脂膜を硬化する工程を含む、ことを特徴とする請求項 7記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。

10. 前記有機エレクトロルミネセンス表示パネルの両主面の各面においてそれぞれ配される未硬化樹脂液の種類が互いに異なってレ、ることを特徴とする請求項 9記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。

11. 前記第 1及び第 2表示電極に電極引き出し部を設ける工程と、

前記電極弓 Iき出し部を配線基板に接続する工程と、を含み、

前記囲繞工程は前記電極引き出し部と前記配線基板との接続部を前記樹脂封止膜によって被覆する工程を含むことを特徴とする請求項 7記載の有機エレクト口ルミネセンス表示装置の製造方法。