WO2007066719A1

WO2007066719A1 - 表示装置

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Publication number: WO2007066719A1
Application number: PCT/JP2006/324448
Authority: WO
Inventors: Toshiaki Imai; Kaoru Abe; Shinji Kubota; Shinichiro Morikawa; Teiichiro Nishimura
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2007-06-14
Also published as: JP2007184251A; US8237361B2; TWI339544B; US20090309486A1; US20120280614A1; TW200735702A; KR20080073320A

Abstract

　封止特性および段差側壁の被覆性良好な保護膜によって発光素子を保護することが可能で、これにより発光素子の劣化を防止して表示特性を良好に維持することが可能な表示装置を提供する。基板２上に設けられた有機電界発光素子３を保護膜４で覆ってなる表示装置１において、保護膜４は、アンモニアガスを用いた化学的気相成長法によって成膜された窒化シリコン膜４ａ，４ｂ，４ｃを積層してなると共に、当該保護膜４の表面層に高密度窒化シリコン膜４ｃが設けられ、その下層にこれよりも低密度の低密度窒化シリコン膜４ｂが設けられていることを特徴としている。

Description

明細書

表示装置

技術分野

[0001] 本発明は、表示装置に関し、特には有機電界発光素子を保護膜で覆ってなる表示装置に関する。

背景技術

[0002] 陽極と陰極との間に有機正孔輸送層や有機発光層を積層させた有機層を設けてなる有機電界発光素子は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。ところが、有機電界発光素子は吸湿によって発光輝度が低下したり、発光が不安定になる等、経時的な安定性が低いと言った課題がある。そこで、有機電界発光素子を用いた表示装置においては、有機電界発光素子を保護膜で覆うことにより、有機電界発光素子への水分の到達を防止している。

[0003] このような保護膜としては、例えば窒化シリコン膜のような無機材料膜が用いられている。また、この窒化シリコン膜の成膜には、原料ガスとしてアンモニア (NH )ガスを

3 用いずに、 SiH (シラン)ガスと N (窒素)ガスのみを用いたプラズマ CVD法を適用する

4 2

ことが提案されて、る。このようにして成膜された窒化シリコン膜を保護膜として用いることにより、保護膜にクラックや剥離が発生せず、有機電界発光素子の動作も安定するとして、る（特開 2000— 223264号公報 (特に 0021— 0022段落参照））。

[0004] また、原料ガスとして、 SiH (シラン)ガス、 N (窒素)ガス、 H (水素)ガスを用いる成膜

4 2 2

方法において、窒素ガスの濃度を変えることによって膜密度を制御し、高密度の窒化シリコン膜を、低密度窒化シリコン膜で挟んだ 3層構造とすることで、保護膜中の残留応力を低下させて膜剥がれを防止する構成も提案されている (特開 2004— 63304 号公報 (特に 0014— 0015段落参照))。

[0005] し力しながら、上述したように原料ガスとしてアンモニア（NH )ガスを用いずに成膜

3

された窒化シリコン膜は、波長 450nm付近の青色の光透過率が低い。このため、基板と反対側力保護膜を透過させて有機電界発光素子力の光を取り出す、、わゆる上面発光型の表示装置にぉ、ての青色光の取出効率を低下させ、フルカラー表示における色再現性を低下させる要因となる。

[0006] 一方、原料ガスとしてアンモニア（NH )ガスを用いた CVD法によって成膜された窒

3

化シリコン膜を、保護膜として用いる場合、成膜速度を遅くして窒化シリコン膜を高密度化する必要がある。ところが、このような高密度な窒化シリコン膜は、段差側壁の被覆性が悪ぐダークスポットの原因となってしまい、製品不良を引き起こす。また、成膜速度が遅いことから、製造コストも引き上げられる。

[0007] また、成膜速度を速めに設定した場合には、窒化シリコン膜の封止特性が低下することによる素子の発光寿命の低下、色度の低下、駆動電力の上昇が引き起こされる。し力も、膜表面に 50ηπ！〜 300nmの異物が付着し、保護膜の品質の安定が保てないという問題があった。

[0008] そこで本発明は、封止特性および段差側壁の被覆性が良好で表面付着物のない保護膜によって発光素子を保護することが可能で、これにより発光素子の劣化を防止すると共にダークスポットの発生を防止して保護膜側力取り出される発光光による表示特性を良好に維持することが可能な表示装置を提供することを目的とする。発明の開示

[0009] このような目的を達成するための本発明の表示装置は、基板上に設けられた発光素子を保護膜で覆ってなる構成であり、特に保護膜は、アンモニアガスを用いたィ匕学的気相成長法によって成膜された膜密度が異なる窒化シリコン膜を積層してなると共に、この保護膜における表面層の窒化シリコン膜がその下層の窒化シリコン膜よりも高密度に構成されて、ることを特徴として、る。

[0010] このような構成の表示装置では、アンモニアガスを用いたィ匕学的気相成長法によつて成膜された窒化シリコン膜を保護膜として用いているため、発光素子力もの青色光が減衰することなく保護膜側カゝら取り出される。また、保護膜における表面層を構成する窒化シリコン膜は、下層と比較して膜密度の高い膜であることから封止特性が良好である。一方、下層の窒化シリコン膜は、上層と比較して膜密度が低い膜である。このような膜密度の低い膜は、主に気相反応によって成膜されるため、段差側壁の被覆性が良好である。したがって、この保護膜により、封止特性良好にかつ段差側壁の被覆性良好に発光素子が保護される。しかも、保護膜における表面層が膜密度の高い窒化シリコン膜、すなわち主に表面反応によって成膜された膜であることから、主に気相反応を主とした成膜速度が速、条件で成膜を終了した場合と比較して、表面への異物の付着が防止される。

[0011] 以上説明したように本発明の表示装置によれば、封止特性および段差側壁の被覆性が良好で膜表面に異物の付着のない保護膜によって発光素子を保護することができ、この結果として発光素子の劣化とダークスポットの発生を防止し、保護膜側から取り出される発光光による表示特性を良好に維持することが可能になる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]図 1は、実施形態の表示装置の概略を説明する図であり、（A)は概略構成図、

(B)は画素回路の構成図である。

[図 2]図 2は、実施形態の表示装置の要部断面構成図である。

[図 3]図 3は、実施形態の他の構成の表示装置の要部断面構成図である。

[図 4]図 4は、本発明が適用される封止された構成のモジュール形状の表示装置を示す構成図である。

[図 5]図 5は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。

[図 6]図 6は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（A)は表側から見た斜視図、（B)は裏側から見た斜視図である。

[図 7]図 7は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。

[図 8]図 8は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。

[図 9]図 9は、本発明が適用される携帯端末装置を示す図であり、（A)は開いた状態での正面図、（B)はその側面図、（C)は閉じた状態での正面図、（D)は左側面図、（ E)は右側面図、（F)は上面図、（G)は下面図である。

[図 10]図 10は、比較例のサンプル 1〜4の構成を示す要部断面構成図である。

[図 11]図 11は、比較例のサンプルを構成する単層の窒化シリコン膜の酸ィ匕速度を示すグラフである。

[図 12]図 12は、実施例 1の表示装置と比較例のサンプルとにおける輝度の劣化速度 (発光寿命)を示すグラフである。発明を実施するための最良の形態

[0013] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

[0014] 図 1は、実施形態の表示装置 1の一例を示す図であり、図 1の (A)は概略構成図、図 1の（B)は画素回路の構成図である。ここでは、発光素子として有機電界発光素子 3を用いたアクティブマトリックス方式の表示装置 1に本発明を適用した実施形態を説明する。

[0015] 図 1の (A)に示すように、この表示装置 1の基板 2上には、表示領域 2aとその周辺領域 2bとが設定されている。表示領域 2aは、複数の走査線 9と複数の信号線 11とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して 1つの画素 aが設けられた画素アレイ部として構成されて、る。これらの各画素 aには有機電界発光素子が設けられている。また周辺領域 2bには、走査線 9を走査駆動する走査線駆動回路 13と、輝度情報に応じた映像信号 (すなわち入力信号)を信号線 11に供給する信号線駆動回路 15とが配置されている。

[0016] 図 1の（B)に示すように、各画素 aに設けられる画素回路は、例えば有機電界発光素子 3、駆動トランジスタ Trl、書き込みトランジスタ (サンプリングトランジスタ) Tr2、および保持容量 Csで構成されている。そして、走査線駆動回路 13による駆動により、書き込みトランジスタ Tr2を介して信号線 11から書き込まれた映像信号が保持容量 Csに保持され、保持された信号量に応じた電流が有機電界発光素子 3に供給され、この電流値に応じた輝度で有機電界発光素子 3が発光する。

[0017] 尚、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成しても良い。また、周辺領域 2bには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。

[0018] 次に、上記表示装置 1の主要部の断面構成を、図 2に基づいて説明する。図 2は、表示領域に設けられる有機電界発光素子 3の 1素子分を示す要部断面構成図である。この図に示すように、表示装置 1においては、基板 2の表示領域上に設けられた複数の有機電界発光素子 3を保護膜 4で覆った構成となっている。尚、この保護膜 4 は、有機電界発光素子 3が設けられた表示領域の全体を覆って設けられてヽることとする。

[0019] 各有機電界発光素子 3は、例えば陽極 31、少なくとも発光層を有する有機層 32、陰極 33をこの順に積層してなる。このような有機電界発光素子 3は、基板 2側に配置された陽極 31が反射材料で構成され、陰極 33が光透過性材料で構成されてヽることとする。これにより、この表示装置 1は、有機層 32内において生じた発光光を基板 2 と反対側の陰極 33を透過させて取り出す、ヽゎゆる上面発光型として構成されて!ヽることとする。

[0020] そして、この有機電界発光素子 3を覆う保護膜 4が、本発明に特徴的な構成となつている。

[0021] すなわち保護膜 4は、アンモニアガスを用いたィ匕学的気相成長法 (chemical vapor deposition : CVD法）、特にプラズマ CVD法によって成膜された窒化シリコン膜によつて構成されていることとする。そして、この保護膜 4は、高密度窒化シリコン膜 4a、低密度窒化シリコン膜 4b、高密度窒化シリコン膜 4cをこの順に積層した 3層構造で構成されている。

[0022] ここで、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cとは、低密度窒化シリコン膜 4bよりも膜密度の高い膜であり、低密度窒化シリコン膜 4cとは高密度窒化シリコン膜 4a, 4cよりも膜密度の低い膜であることとする。そして、これらの高密度窒化シリコン膜 4a, 4cと低密度窒化シリコン膜 4bとの膜密度の差は、 0. 4 X 10²² [atoms/cm³]以上であることが好ましい。

[0023] さらに高密度窒化シリコン膜 4a, 4cは、膜密度が 6. 2 X 10²²[atomsZcm³]以上であることが好ましい。ただし、有機電界発光素子 3を直接覆う高密度窒化シリコン膜 4 aと、最表面の高密度窒化シリコン膜 4cとは、膜密度が同じである必要はない。一方、低密度窒化シリコン膜 4bは、膜密度が 5. 8 X 10²²[atomsZcm³]以下であることが好ましい。

[0024] また、膜密度の異なる窒化シリコン膜 4a, 4b, 4cは、湿度透過係数に差が生じる。

つまり、膜密度が高くなるほど、湿度透過係数が低く抑えられて封止特性 (パッシべーシヨン特性)が向上するのである。このような観点力もすると、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cは、その湿度透過係数が 8. 0 X 10^_4[g 'mmZm² ' d]未満であることが好ましい。そして、先に示したように、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cの膜密度を 6. 2 X 10² ² [atomsZcm³]以上とすることにより、このように湿度透過係数を低く抑えて封止能力を高く維持することができる。これに対して、膜密度が 5. 8 X 10²²[atomsZcm³]以下の低密度窒化シリコン膜 4bでは、その湿度透過係数が 8. O X 10"⁴[g-mm/m² - d] 以上となる。

[0025] 以上のような窒化シリコン膜 4a, 4b, 4cの膜密度は、 CVD法によって成膜する際の成膜条件によって制御される。つまり、 CVD法による成膜は、成膜表面における表面反応と、成膜雰囲気における気相反応とによって成膜が進行する。このとき、例えば原料ガスの流量を増加させて気相反応を多くすることで、成膜速度が速くなるとと共に膜密度が低くなる。一方、原料ガスの流量を減少させて表面反応を多くすることで、成膜速度が遅くなると共に膜密度が高くなる。

[0026] ここで、窒化シリコン膜 4a, 4b, 4cの成膜には、アンモニア（NH )ガスが用いられ

3

ており、この他の原料ガスとしてはさらにシラン（SiH )ガスが用いられることになる。し

4

たがって、これらの窒化シリコン膜 4a, 4b, 4cは、アンモニアガスとシランガスとの合計の流量を調整することにより、膜密度が制御された膜として構成される。

[0027] つまり、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cは、表面反応を主とした成膜速度が比較的低速度な CVD法によって成膜された膜となる。一方、低密度窒化シリコン膜 4bは、高密度窒化シリコン膜 4aと比較して気相反応を主とした成膜速度が高速度な CVD法によって成膜された膜となる。

[0028] 尚、 CVD成膜における気相反応と表面反応とは、上述した原料ガスの流量のほかに、例えば基板温度や成膜雰囲気内のガス圧力によっても制御される。この際、例えば、基板温度を下げること、または成膜雰囲気のガス圧量を高くすることにより、気相反応が多くなり、成膜速度が速まって膜密度が低くなるのである。

[0029] さらに以上のような CVD法による成膜においては、成膜の条件によって段差側壁の被覆性に差が生じる。すなわち、気相反応を主とした低密度な膜ほど段差側壁の被覆率が高められる。そして、先に示したように、低密度窒化シリコン膜 4bの膜密度を 5. 8 X 10²²[_atom_S/_Cm³]以下とすることにより、段差側壁の被覆率 (上面膜厚/ 側壁膜厚) thZtv≥2Z3とすることができる。これに対して、膜密度が 6. 2 X 10²²[at oms/cm³]以上の高密度窒化シリコン膜 4a, 4cでは、その段差側壁の被覆率が th Ztvく 2Z3となる。尚、ここで示した段差側壁の被覆率は、テーパー角 90° 、高さ 1 μ mの段差の被覆率であることとする。

[0030] またさらに、以上のような CVD法による成膜においては、気相反応を主とした成膜速度が速い条件で成膜を終了した場合には、膜表面に 50ηπ！〜 300nmの異物が付着し易い。このような観点から、保護膜 4の最表面は、表面反応を主とした成膜速度が比較的遅、条件で成膜される高密度窒化シリコン膜 4cで構成されることとする。そして、気相反応を主とした条件で成膜される低密度窒化シリコン膜 4bの表面に異物が付着することのないように、最表面の高密度窒化シリコン膜 4cを、低密度窒化シリコン膜 4bの成膜に連続させて成膜された膜とする。ここで連続成膜とは、同一の成膜雰囲気内で大気開放せずに行う成膜であり、さらは成膜を停止させずに原料ガスの流量を連続的に変化させて行う成膜であることが好ましい。

[0031] 以上、プラズマ CVD法によって成膜される窒化シリコン膜の特性を、膜密度の違いによって分類すると、次のようになる。先ず、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cは、 1)封止特性が良好であるが、 2)成膜速度が遅ぐ 3)表面に異物が付着し難ぐ 4)段差側壁の被覆率が低い。これに対して、低密度窒化シリコン膜 4bは、 1)封止特性は劣るが、 2)成膜速度が速ぐ 3)表面に異物が付着し易ぐ 4)段差被覆率が良好である。

[0032] 図 3には、本実施形態の他の構成の表示装置 1 'の要部断面構成図を示す。この図に示すように、表示装置 1 'は、先に説明した保護膜 4上をさらに榭脂 5で覆い、この榭脂 5を介して封止基板 6を貼り合わせた構成としても良い。このような榭脂 5としては、例えばエポキシ榭脂が用いられる。

[0033] この榭脂 5は、基板 2上の全面を覆うことにより封止特性が向上するが、封止基板 6 の貼り合わせに十分であれば、基板 2上の一部を覆う状態で設けられても良い。ただし、基板 2の周縁においては、保護膜 4の周端を露出させずに榭脂 5で完全に覆われることが好ましい。また封止基板 6は、光透過性材料からなることとし、プラスチック基板であってもガラス基板であっても良い。尚、保護膜 4〜封止基板 6までの間に、光透過性を有する他の薄膜が設けられても良い。

[0034] 以上説明したように、本実施形態の表示装置 1, 1 'は、アンモニアガスを用いた CV D法によって成膜された窒化シリコン膜を保護膜 4として用いているため、有機電界発光素子 3からの青色光を減衰させることなく保護膜 4側力も取り出すことが可能である。したがって、上面発光型の表示装置 1において、色再現性の良好な表示が可能である。

[0035] そして、この保護膜 4は、下層から順に高密度窒化シリコン膜 4a、低密度窒化シリコン膜 4b、高密度窒化シリコン膜 4cの順に積層した保護膜 4によって有機電界発光素子 3を覆う構成である。このため、高密度シリコン膜 4a, 4cによって、封止特性が良好に維持される。一方、低密度窒化シリコン膜 4bによって、段差側壁の被覆性が良好に維持される。したがって、この保護膜 4により、封止特性良好にかつ段差側壁の被覆性良好に有機電界発光素子 3が保護され、水分の浸入による有機電界発光素子 3の劣化を防止することが可能である。

[0036] しかも、保護膜 4の最表面を構成する表面層が高密度窒化シリコン膜 4cで構成されているため、表面反応を主とした成膜条件で保護膜 4の形成が終了することになり、保護膜 4の表面への異物の付着を防止することができる。特に、保護膜 4における表面層の高密度窒化シリコン膜 4cを、低密度窒化シリコン膜 4bの成膜に連続させて成膜された膜としたことにより、低密度窒化シリコン膜 4bを成膜するための気相反応を主とした成膜での一時停止もない。したがって、低密度窒化シリコン膜 4bの表面に異物が付着することも防止され、品質の良好な保護膜 4によって有機電界発光素子 3 を覆うことが可能になる。

[0037] 以上の結果、封止特性および段差側壁の被覆性が良好で表面に異物の付着のない保護膜 4によって有機電界発光素子 3を保護することができ、この結果として有機電界発光素子 3の劣化とダークスポットの発生を防止し、保護膜 4側力取り出される発光光による表示特性を良好に維持することが可能になる。

[0038] また高密度窒化シリコン膜のみで保護膜を構成した場合と比較して、保護膜全体の成膜速度を速めることが可能になるため、生産性の向上を図ることもできる。

[0039] また特に、図 3に示したように、榭脂 5を介して封止基板 6を貼り合わせた構成とすることにより、有機電界発光素子 3への水分の浸入を防止し、有機電界発光素子 3の水分による劣化をさらに確実に防止することが可能になる。 [0040] 図 2および図 3を用いて説明した実施形態の表示装置においては、保護膜 4を、高密度窒化シリコン膜 4a、低密度窒化シリコン膜 4b、高密度窒化シリコン膜 4cの 3層構造として説明した。しカゝしながら、保護膜の構成は、最表面が高密度窒化シリコン膜で構成され、その下層にこれよりも低密度の窒化シリコン膜が設けられていれば、さらに窒化シリコン膜を多層で積層した構成であっても良い。ただし、有機電界発光素子 3を確実に封止するためには、最下層を高密度窒化シリコン膜とすることが好ましい。

[0041] 尚、本発明に力かる表示装置は、図 4に開示したような、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部である表示領域 2aを囲むようにシーリング部 21が設けられ、このシーリング部 21を接着剤として、透明なガラス等の対向部 (封止基板 6)に貼り付けられ形成された表示モジュールが該当する。この透明な封止基板 6には、カラーフィルタ、保護膜、遮光膜等が設けられてもよい。尚、表示領域 2aが形成された表示モジュールとしての基板 2には、外部から表示領域 2a (画素アレイ部）への信号等を入出力するためのフレキシブルプリント基板 23が設けられていてもよい。

[0042] また、以上説明した本発明における表示装置は、様々な電子機器、例えば、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピューター、携帯電話、ビデオカメラなど、電子機器に入力された、若しくは、電子機器内で生成した映像信号を、画像若しくは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能であり、電子光学の技術を応用した電気製品における表示部分として広く適用可能である。

[0043] 以下、この様な表示装置が適用された電子機器の一例を示す。

[0044] 図 5は、本発明が適用されるテレビを示す斜視図である。本適用例に係るテレビは、フロントパネル 102やフィルターガラス 103等カゝら構成される映像表示画面部 101 を含み、その映像表示画面部 101として本発明に係る表示装置を用いることにより作成される。

図 6は、本発明が適用されるデジタルカメラを示す斜視図であり、（A)は表側力ゝら見た斜視図、（B)は裏側力も見た斜視図である。本適用例に係るデジタルカメラは、フラッシュ用の発光部 111、表示部 112、メニュースィッチ 113、シャッターボタン 114 等を含み、その表示部 112として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

[0045] 図 7は、本発明が適用されるノート型パーソナルコンピュータを示す斜視図である。

本適用例に係るノート型パーソナルコンピュータは、本体 121に、文字等を入力するとき操作されるキーボード 122、画像を表示する表示部 123等を含み、その表示部 1 23として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

[0046] 図 8は、本発明が適用されるビデオカメラを示す斜視図である。本適用例に係るビデォカメラは、本体部 131、前方を向いた側面に被写体撮影用のレンズ 132、撮影時のスタート Zストップスィッチ 133、表示部 134等を含み、その表示部 134として本発明に係る表示装置を用いることにより作製される。

[0047] 図 9は、本発明が適用される携帯端末装置、例えば携帯電話機を示す図であり、 ( A)は開いた状態での正面図、（B)はその側面図、（C)は閉じた状態での正面図、 ( D)は左側面図、（E)は右側面図、（F)は上面図、（G)は下面図である。本適用例に係る携帯電話機は、上側筐体 141、下側筐体 142、連結部（ここではヒンジ部） 143、ディスプレイ 144、サブディスプレイ 145、ピクチャーライト 146、カメラ 147等を含み、そのディスプレイ 144やサブディスプレイ 145として本発明に係る表示装置を用いること〖こより作製される。

[0048] [実施例]

<比較例 >

比較のためのサンプルとして、図 10に示すように、基板 2上に形成した有機電界発光素子 3を単層の窒化シリコン膜 14で覆った各サンプルを作製した。

[0049] 下記表 1に示すように、各サンプル 1〜4は、異なる各条件 1〜4で膜密度の異なる窒化シリシリコン膜 14を成膜したものである。尚、各サンプル 1〜4における窒化シリコン膜 14は、原料ガスとしてアンモニア（NH )ガスとシラン（SiH )ガスとを用いたプ

3 4

ラズマ CVD法によって成膜した。この際、アンモニアガスとシランガスとの合計の流量を調整した各条件 1〜4によって、膜密度の異なる窒化シリコン膜 14を成膜した。

[表 1] 膜密度 [atmsん m3] 段差被覆性 (被覆率）寿命特性サンプル 1 ^^千 | 7.1 E+22 X (0.640) 厶サンプル 2 条件 2 6.5E+22 X (0.646) 〇サンプル 3 条件 3 5.7E+22 O (0.689) X サンプル 4 条件 4 5.2E+22 〇 (0.713) X 実施例' 条件 2 / 条件 3 / 条件 2 O

[0050] そして、これらのサンプル 1〜4に関して、窒化シリコン膜 14の段差被覆性、および有機電界発光素子 3の寿命特性を測定した。

[0051] 表 1に示に示したように、窒化シリコン膜 14の膜密度が、上述した実施形態において低密度窒化シリコン膜の好ましい条件とした 5. 8 X 10²² [atomsZcm³]以下であるサンプル 3, 4では、段差側壁の被覆率 (上面膜厚 Z側壁膜厚) thZtv≥2Z3 (0. 6 7)であり、良好な被覆率が確保されることが確認された。

[0052] また、窒化シリコン膜 14の膜密度力上述した実施形態において高密度窒化シリコン膜の好ましい条件とした 6. 2 X 10²² [atoms/cm³]以上であるサンプル 1, 2では、有機電界発光素子 3の寿命特性が、サンプル 3， 4よりも良好であることが確認された。ここで、膜密度が最も高いサンプル 1よりもサンプル 2の寿命特性が良好な理由は、サンプル 1の方が膜密度が高いものの応力が高く、これによる膜剥れが発生したのに対して、サンプル 2の方が膜応力の発生が抑えられたためと考えられる。

[0053] また、図 10に示すように、低密度の窒化シリコン膜 14が成膜されたサンプル 3, 4においては、窒化シリコン膜 14の表面に異物 Aの付着による白濁が確認された。さらに、高密度の窒化シリコン膜 14を備えたサンプル 1, 2においては、段差被覆性が悪いことに起因するダークスポットの発生が確認された。

[0054] 図 11には、サンプル:!〜 3を構成する窒化シリコン膜 14について、高温高湿保存条件下においての酸化膜厚を測定した結果を示す。この図に示すように、膜密度の低い窒化シリコン膜 (条件 3で成膜)は酸化速度が速ぐ膜密度が高いほど酸化速度が抑えられていることが分力ゝつた。したがって、実施形態で説明した本発明は、酸ィ匕速度の異なる窒化シリコン膜を積層させた構成とすれば良いと言える。 [0055] <実施例 1 >

実施例 1として、図 2で示した構成の表示装置 1を作製した。ここでは、上記の比較例の条件 2で成膜した高密度窒化シリコン膜 4a、条件 3で成膜した低密度窒化シリコン膜 4b,および条件 2で成膜した高密度窒化シリコン膜 4cをこの順に積層した保護膜 4を設けた。尚、この保護膜 4の形成においては、プラズマ CVD法によって各窒化シリコン膜 4a, 4b, 4cを連続して成膜した。

[0056] 図 12には、実施例 1で作製した表示装置 1について、有機電界発光素子 3の発光寿命を測定した結果を示す。比較例のサンプル 1, 4について同様に測定した発光寿命もあわせて示す。

[0057] 図 12に示すように、実施例 1の表示装置 1は、高密度な窒化シリコン膜を単層で用いたサンプル 1と同程度に良好な発光寿命が得られ、保護膜 4による封止特性が良好に保たれて、ることが確認された。

[0058] また、ダークスポットの発生については、段差被覆性に劣る膜密度の高い窒化シリコン膜を単層で用いたサンプル 1, 2と比較して、 1Z2に抑えることができた。これにより、実施例 1の表示装置 1では、高密度窒化シリコン膜 4a, 4cにおける段差被覆性の悪さが、低密度窒化シリコン膜 4bによって補われていることが確認された。尚、実施例 1に関するこれらの結果は、上記表 1の最後に合わせて示した。

[0059] また、保護膜 4の表面に異物の付着もなぐ白濁は確認されな力つた。

[0060] さらに、実施例 1の表示装置 1について保護膜 4の光透過率を測定したところ、先行文献として挙げた特開 2000-223264号公報に記載のアンモニアガスを用いずに成膜した構造の膜と比較して、波長え =450nm付近の青色の光の透過率が 2倍以上向上することが確認された。これにより、本発明構成の表示装置 1は、基板 2と反対側から発光光を取り出す上面発光型のフルカラー表示装置への適用に適して、ることが確認された。

[0061] 以上により、本発明構成を適用することにより、段差被覆性と封止特性との両方が良好に保たれ、かつ表面付着物のない保護膜 4によって有機電界発光素子 3を保護することが可能で、これにより有機電界発光素子 3の劣化を防止すると共にダークスポットの発生を防止して保護膜 4側力取り出される発光光による表示特性を良好に維持することが可能であることが確認された。

[0062] <実施例 2>

実施例 2として、図 3で示した構成の表示装置 1 'を作製した。ここでは、実施例 1で作製した表示装置の保護膜 4上に、エポキシ榭脂 5を全面塗布し、これを接着剤としてガラス基板 (封止基板) 6を張り合わせた。

[0063] このようにして作製した実施例 2の表示装置 1 'を、温度 80° 、湿度 75%の高温高湿の雰囲気下に晒す試験を行ったところ、基板 2とガラス基板 6との間への水分の浸入は見られなかった。尚、実施例 1の表示装置 1で同様の試験を行ったところ、基板 2 の端縁から 2mm以上内側の窒化シリコン部分 (保護膜 4内）へ水分浸入の痕跡が見られた。これにより、榭脂 5を介して封止基板 6を貼合せることにより、表示装置内への水分浸入が抑えられることが確認された。

[0064] <実施例 3 >

実施例 3として、図 2で示した構成の表示装置 1を作製した。ここでは、上記の比較例の条件 2で成膜した高密度窒化シリコン膜 4a、条件 3で成膜した低密度窒化シリコン膜 4b,および条件 1で成膜した高密度窒化シリコン膜 4cをこの順に積層した保護膜 4を設けた。つまり、下層側力も順に [条件 2Z条件 3Z条件 1]の成膜を行った。尚、この保護膜 4の形成においては、プラズマ CVD法によって各窒化シリコン膜 4a, 4b , 4cを連続して成膜した。

[0065] このようにして作製した実施例 3の表示装置 1を、温度 80° 、湿度 75%の高温高湿の雰囲気下に晒す試験を行ったところ、基板 2の端縁から 2mm以上内側の窒化シリコン部分 (保護膜 4内)へ水分浸入の痕跡は見られな力つた。これにより、エポキシ榭脂 5とガラス基板 (封止基板)⁶が存在しなくても、保護膜 4を構成する積層膜の膜密度、特に表面層を構成する高密度窒化シリコン膜 4cの膜密度を調整することにより、表示装置内への水分浸入が抑えられることが確認された。

[0066] またさらに実施例 3の表示装置 1で作製した保護膜 4について、条件 1〜3でそれぞれ成膜したサンプル 1〜3の窒化シリコン膜と同様に、高温高湿保存条件下においての酸ィ匕膜厚を測定した。この結果、図 11に示す条件 1の窒化シリコン膜 (サンプル 1) と同程度に酸ィ匕速度が低く抑えられていることが確認された。

Claims

請求の範囲

[1] 基板上に設けられた発光素子を保護膜で覆ってなる表示装置において、

前記保護膜は、

アンモニアガスを用いたィ匕学的気相成長法によって成膜された膜密度が異なる窒化シリコン膜を積層してなると共に、当該保護膜における表面層の窒化シリコン膜がその下層の窒化シリコン膜よりも高密度に構成されている

ことを特徴とする表示装置。

[2] 請求項 1記載の表示装置において、

前記保護膜は、発光素子を直接覆う最下層の窒化シリコン膜がその上層の窒化シリコン膜よりも高密度に構成されている

ことを特徴とする表示装置。

[3] 請求項 1記載の表示装置において、

前記保護膜における表面層の窒化シリコン膜は、その下層の窒化シリコン膜の成膜に連続して成膜された膜である

ことを特徴とする表示装置。

[4] 請求項 1記載の表示装置において、

前記発光素子における発光光が、前記保護膜を透過して取り出されることを特徴とする表示装置。