專利名稱:有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種民用及工業(yè)用的顯示器,具體來(lái)說(shuō),涉及適于作為攜帶電話、PDA、導(dǎo)航器、監(jiān)視器、TV等的顯示器的有機(jī)EL(電致發(fā)光)顯示裝置。
背景技術(shù):
有機(jī)EL顯示裝置由在相面對(duì)的電極間夾持了發(fā)光層的有機(jī)EL元件構(gòu)成。當(dāng)向有機(jī)EL元件的兩電極間施加電壓時(shí),則從一方的電極注入的電子與從另一方的電極注入的空穴就會(huì)在發(fā)光層復(fù)合。發(fā)光層中的有機(jī)發(fā)光分子因復(fù)合能而暫時(shí)變?yōu)榧ぐl(fā)狀態(tài),其后,從激發(fā)狀態(tài)回到基態(tài)。通過(guò)將此時(shí)所釋放的能量作為光取出,有機(jī)EL元件即發(fā)光。
由具有此種發(fā)光原理的有機(jī)EL元件構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置完全是固體元件,可視性優(yōu)良,可以實(shí)現(xiàn)輕量化、薄膜化,此外,可以用僅為數(shù)伏的低電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。由此,有機(jī)EL顯示裝置被期待用作彩色顯示器,現(xiàn)在正在被積極地研發(fā)之中。
但是,有機(jī)EL顯示裝置在陰極中使用活性高的合金材料,因與水分或氧的反應(yīng)而容易產(chǎn)生腐蝕或氧化。此種陰極的老化成為產(chǎn)生被稱作暗點(diǎn)的不發(fā)光的區(qū)域的原因。另外,有機(jī)EL元件還會(huì)因從外部侵入的水分、氧、從其他的構(gòu)件中產(chǎn)生的揮發(fā)成分等而受到損傷,成為產(chǎn)生暗點(diǎn)的原因。
所以,雖然嘗試了通過(guò)設(shè)置屏蔽膜來(lái)防止此種暗點(diǎn)的做法,然而當(dāng)在屏蔽膜中存在針孔時(shí),則屏蔽性就會(huì)降低。在針孔的中心,有由基板上的突起、從外部環(huán)境的混入或成膜引起的異物(~1μm)。
所以,為了排除針孔而確保屏蔽性,需要將屏蔽膜的膜厚加大,將異物包入。
但是,在較厚地形成致密的膜時(shí)需要花費(fèi)時(shí)間,有批量生產(chǎn)性差的問(wèn)題。另外,當(dāng)較厚地形成屏蔽性高、致密的膜(無(wú)機(jī)膜)時(shí),由于膜的內(nèi)部應(yīng)力變高,因此會(huì)成為導(dǎo)致屏蔽性的缺損、層的剝離、裂紋的原因。
由此,由于無(wú)法較厚地形成屏蔽層,因此無(wú)法賦予足夠的屏蔽性,另外即使在色變換基板上形成屏蔽層,其表面平坦性也不夠,形成于屏蔽層上的有機(jī)EL元件的電極平坦性變差,成為產(chǎn)生明線的原因。
另外,由于在屏蔽層之上圖案形成有機(jī)EL元件的電極時(shí),要使用藥液,因此需要具有藥液耐受性,然而由于無(wú)法形成厚膜,因此耐藥品性不足。
作為屏蔽膜的例子,在專利文獻(xiàn)1中,利用旋轉(zhuǎn)涂覆或絲網(wǎng)印刷將環(huán)氧樹(shù)脂制成厚膜而形成平坦化層。但是,即使可以獲得平坦化,然而由于是在與真空系統(tǒng)脫離的大氣下的成膜,因此樹(shù)脂層自身就會(huì)吸附水分,由于該水分的影響,元件發(fā)生老化。
另外,專利文獻(xiàn)2中,公布有可以利用真空蒸鍍成膜的有機(jī)材料(環(huán)烯烴聚合物、聚乙烯等)。專利文獻(xiàn)3中,公布有等離子體聚合膜(以雜環(huán)式化合物作為單體)。
在所述任意的膜中即使可以獲得平坦化,然而由于膜自身的屏蔽性低,因此會(huì)有來(lái)自截面的水分的浸入,難以防止從顯示端部開(kāi)始的元件老化。
另一方面,專利文獻(xiàn)4、5作為底發(fā)射型的有機(jī)EL顯示裝置,公布了有機(jī)EL元件的密封層。專利文獻(xiàn)4的密封層是由Ag、Al、Au等金屬、TiN、ZnO、SnO2、In2O3等合金制成的導(dǎo)電性無(wú)機(jī)層,專利文獻(xiàn)5的密封層是由六方晶層狀構(gòu)造的In2O3(ZnO)x制成的保護(hù)層。另外,專利文獻(xiàn)6作為底發(fā)射型的有機(jī)EL顯示裝置,公布了色變換層的密封層。專利文獻(xiàn)6的密封層是高電阻氧化物層,雖然由與相鄰的有機(jī)EL元件的低電阻氧化物層(下部電極)相同的元素構(gòu)成,但是氧含量不同。
但是,當(dāng)利用矩陣驅(qū)動(dòng)使專利文獻(xiàn)4、5的裝置進(jìn)行顯示時(shí),密封層與有機(jī)EL元件的電極之間并未離間。當(dāng)以單純矩陣驅(qū)動(dòng)使之顯示時(shí),則有機(jī)EL元件電極需要分離。當(dāng)像專利文獻(xiàn)4、5的裝置那樣,在分離了的電極之上覆蓋導(dǎo)電性的密封層時(shí),則電極就會(huì)短路,無(wú)法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)顯示。另外,雖然專利文獻(xiàn)6的密封層為高電阻層,可以實(shí)現(xiàn)電離間,然而在對(duì)作為相同元素組成的下部電極的化學(xué)的圖案處理時(shí),高電阻氧化層很可能也被同時(shí)進(jìn)行圖案處理。
作為緩和屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力的技術(shù),公布有形成應(yīng)力緩和層的方法。具體來(lái)說(shuō),作為應(yīng)力緩和材料,使用楊氏模量小的有機(jī)類材料,例如使用硅酮樹(shù)脂(例如參照專利文獻(xiàn)7)。
但是,會(huì)有來(lái)自截面的水分的浸入,難以防止從顯示端部開(kāi)始的元件老化。
另外,專利文獻(xiàn)8中,記載有具有以氧化硅或氧化氮化硅為主成分的屏蔽層的發(fā)光裝置。
專利文獻(xiàn)9中,記載有如下的有機(jī)EL元件,即,保護(hù)層被利用原子層生長(zhǎng)法形成,在構(gòu)成保護(hù)層的成分中,含有用于緩和產(chǎn)生于保護(hù)層中的應(yīng)力的應(yīng)力緩和成分。
專利文獻(xiàn)10中,記載有保護(hù)膜為無(wú)定形氮化碳的單層膜或與無(wú)機(jī)膜的疊層膜的有機(jī)電場(chǎng)發(fā)光元件。
但是,雖然專利文獻(xiàn)9、10中記載有底發(fā)射型的插入了應(yīng)力緩和層的有機(jī)EL元件的密封,專利文獻(xiàn)8中記載了頂發(fā)射型的插入了應(yīng)力緩和層的有機(jī)EL元件的密封,但是并沒(méi)有關(guān)于利用使用了應(yīng)力緩和層的厚膜密封獲得的密封性能提高的記載。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2002-25765號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2003-17244號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3特開(kāi)2002-117973號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4特開(kāi)平10-247587號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5特開(kāi)2000-68560號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6特開(kāi)2004-31242號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7特開(kāi)2000-182780號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8特開(kāi)2003-257657號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9特開(kāi)2001-284042號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)10特開(kāi)2003-282237號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于所述的問(wèn)題而完成的,其目的在于,提供一種有機(jī)EL顯示裝置,其形成了屏蔽膜,對(duì)于在賦予高度的屏蔽性的同時(shí),抑制暗點(diǎn),賦予表面平滑性及耐藥品性方面具有足夠的膜厚。
本發(fā)明人等為了解決該問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)通過(guò)形成由導(dǎo)電膜構(gòu)成的屏蔽膜,就可以用較高的成膜速度進(jìn)行厚膜化,并且可以賦予高屏蔽性。
另外,通過(guò)形成包括由具有高屏蔽性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的屏蔽層、由緩和屏蔽層的內(nèi)部應(yīng)力的無(wú)機(jī)物構(gòu)成的應(yīng)力緩和層的屏蔽膜,即使使用屏蔽性高的材料,也可以降低該層的內(nèi)部應(yīng)力,可以充分地加大屏蔽膜的膜厚。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供以下的有機(jī)EL顯示裝置。
1.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含有機(jī)電致發(fā)光元件及將所述有機(jī)電致發(fā)光元件密封的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
2.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含有機(jī)電致發(fā)光元件、調(diào)整和/或變換所述有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層及將所述色變換層密封的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
3.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含支撐基板、形成于所述支撐基板上的有機(jī)電致發(fā)光元件及形成于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的支撐基板的相反一側(cè)和/或所述有機(jī)電致發(fā)光元件與支撐基板之間的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
4.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其將支撐基板、調(diào)整和/或變換有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜及有機(jī)電致發(fā)光元件以該順序包含。
5.1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述屏蔽膜的導(dǎo)電膜、所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極為離間的構(gòu)成。
6.5中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,在所述導(dǎo)電膜與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極之間,夾隔有絕緣膜。
7.6中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述絕緣膜由選自氧化物、氮化物、氧氮化物及硫族化物中的至少一個(gè)形成。
8.1~7中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極不同的物質(zhì)形成。
9.1~8中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由非結(jié)晶性物質(zhì)形成。
10.1~9中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由選自氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物、硼化物及硫族化物中的至少一個(gè)形成。
11.1~10中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由含有選自In、Zn、Sn、W、Zr及Ta中的至少一個(gè)元素的化合物形成。
12.1~11中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜的電阻率在108Ω·cm以下。
13.1~12中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述支撐基板為塑料基板。
14.1~13中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述屏蔽膜被利用氣相生長(zhǎng)法形成。
15.14中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述氣相生長(zhǎng)法為濺射法。
16.1~15中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置為有源驅(qū)動(dòng)型,所述導(dǎo)電膜被與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極電連接。
17.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含有機(jī)電致發(fā)光元件及將所述有機(jī)電致發(fā)光元件密封的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
18.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含有機(jī)電致發(fā)光元件、調(diào)整和/或變換所述有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層及將所述色變換層密封的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
19.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含支撐基板、形成于所述支撐基板上的有機(jī)電致發(fā)光元件及形成于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的支撐基板的相反一側(cè)和/或所述有機(jī)電致發(fā)光元件與支撐基板之間的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
20.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其將支撐基板、調(diào)整和/或變換有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜及有機(jī)電致發(fā)光元件以該順序包含。
21.17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包含應(yīng)力緩和層的屏蔽膜被利用氣相生長(zhǎng)法形成。
22.21中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述氣相生長(zhǎng)法為濺射法或化學(xué)蒸鍍法(CVD法)。
23.17~22中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜含有無(wú)機(jī)金屬化合物。
24.23中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物為氧化物、氮化物、碳化物、氮化氧化物、碳化氧化物或碳化氮化物。
25.23中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物由以下式(1)表示的化合物構(gòu)成。
M1uM2vNxOyCz…(1)「式中,M1、M2分別為不同的金屬元素,當(dāng)u、v滿足0≤u、v≤1、u+v=1時(shí),則x、y、z為0≤x、y、z,所述屏蔽層中,滿足x>0.6、y+z<0.2的關(guān)系,所述應(yīng)力緩和層中,滿足x<0.2、y+z>0.6的關(guān)系。」26.23中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物由以下式(2)表示的化合物構(gòu)成。
M1M2··MnO…(2)「式中,M1、M2··Mn分別為不同的金屬元素,所述屏蔽層中,n為2以上的整數(shù),所述應(yīng)力緩和層中,n為1?!?7.24~26中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物的金屬含有至少一個(gè)選自Si、Al及Zn中的元素。
28.17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜為含有碳的非結(jié)晶性膜。
29.17~28中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力的絕對(duì)值在200MPa以下。
30.17~29中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述支撐基板為塑料基板。
根據(jù)本發(fā)明,可以獲得起到以下效果的有機(jī)EL顯示裝置。
1.作為屏蔽膜,通過(guò)使用導(dǎo)電性無(wú)機(jī)膜,進(jìn)行厚膜化,可以獲得氣體屏蔽性被改善了的膜。
2.當(dāng)與作為以往的屏蔽膜被使用的SiOx、SiON膜的濺射成膜比較時(shí),導(dǎo)電性無(wú)機(jī)膜可以提高成膜速度,適于批量生產(chǎn)。
3.由于通過(guò)形成將由屏蔽性高的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的屏蔽層與應(yīng)力緩和層組合了的屏蔽膜,來(lái)將屏蔽膜厚膜化,就可以抑制針孔的產(chǎn)生、屏蔽膜的剝離、裂紋等,因此可以獲得屏蔽性被改善了的膜。
以上的形成了屏蔽膜的本發(fā)明的有機(jī)EL顯示裝置中,即使連續(xù)顯示,也可以改善發(fā)光顯示面積的縮小或暗點(diǎn)的擴(kuò)大。
另外,由于屏蔽層的表面平滑性及耐藥品性提高,因此可以提高形成于屏蔽層上的有機(jī)EL元件的性能。所以,可以獲得耐久性優(yōu)良的有機(jī)EL顯示裝置。
另外,屏蔽膜的透光性也高,可以理想地用于頂發(fā)射型的有機(jī)EL顯示裝置中。
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的其他的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的其他的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式5的有機(jī)EL顯示裝置的圖。
圖8是用于說(shuō)明判斷無(wú)機(jī)材料膜的內(nèi)部應(yīng)力的方向性的方法的圖。
圖9是表示多晶硅TFT的形成工序的圖。
圖10是表示包括多晶硅TFT的電開(kāi)關(guān)連接構(gòu)造的電路圖。
圖11是表示包括多晶硅TFT的電開(kāi)關(guān)連接構(gòu)造的俯視透視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施方式1圖1(a)、(b)中表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置。
圖1所示的有機(jī)EL顯示裝置中,在支撐基板1上,形成有有機(jī)EL元件2及屏蔽膜3。有機(jī)EL元件2由相面對(duì)的第一電極2a和第二電極2b、處于其間的發(fā)光層2c構(gòu)成。該有機(jī)EL顯示裝置為頂發(fā)射,是有源驅(qū)動(dòng)型。由于是頂發(fā)射,因此第一電極2a需要有透光性,使用透明電極。
利用該屏蔽膜3將有機(jī)EL元件2與來(lái)自外部的水、氧等阻斷,屏蔽膜3作為有機(jī)EL元件的密封材料發(fā)揮作用。
本實(shí)施方式中,屏蔽膜3由導(dǎo)電膜形成。導(dǎo)電膜的電阻率優(yōu)選108Ω·cm以下。
作為形成導(dǎo)電膜的導(dǎo)電性化合物的例子,可以舉出金屬的氧化物。具體來(lái)說(shuō),可以舉出In氧化物、Sn氧化物、Zn氧化物、In-Sn氧化物、In-Zn氧化物、In-Zn-Sn氧化物以及在這些氧化物中添加了摻雜劑的化合物。優(yōu)選InxOy、InxZnyOz、ZnxOy(0<x<2.1,0<y<3.3,0<z<3.3)及在它們中添加了0.2~40at.%的Sn、Al、Sb、Ga等的化合物。特別優(yōu)選ITO(在In氧化物中摻雜Sn)、IZO(In-Zn混合氧化物)、ATO(在Sn氧化物中摻雜Sb)、AZO(在Zn氧化物中摻雜Al)、GZO(在Zn氧化物中摻雜Ga)。
另外,也優(yōu)選在In氧化物、Sn氧化物、Zn氧化物、In-Sn氧化物、In-Zn氧化物、In-Zn-Sn氧化物中,作為其他的金屬,添加了Al、Ta、Mg、稀土類金屬、Ti、Ni、Ir、Zr、W的化合物。
作為導(dǎo)電性化合物的其他的例子,有氮化物、碳化物、硼化物、硫族化物,具體來(lái)說(shuō),可以舉出TiN、ZrN、LaB、ZnSe、ZnS(它們的組成也可以偏離正規(guī)組成)。
屏蔽膜3的導(dǎo)電性化合物優(yōu)選與有機(jī)EL元件2的第一電極2a不同的物質(zhì)。例如,可以舉出屏蔽膜3的導(dǎo)電性化合物為非結(jié)晶性物質(zhì),有機(jī)EL元件2的第一電極2a為結(jié)晶性物質(zhì)。
本實(shí)施方式的屏蔽膜3可以利用氣相生長(zhǎng)法形成。氣相生長(zhǎng)法中,有DC濺射法、DC磁控管濺射法、RF濺射法、RF磁控管濺射法、對(duì)置靶濺射法、ECR濺射等濺射法、電阻加熱法、電子束加熱法等的真空蒸鍍法、離子注入法、CVD(Chemical Vapor Depositon)法等。屏蔽膜最好利用可以容易地利用靶的組成來(lái)改變所制造的膜而制造的濺射法來(lái)形成。
當(dāng)利用濺射法制造時(shí),屏蔽膜3由于由導(dǎo)電性化合物形成,因此可以使用導(dǎo)電性濺射靶。如果是導(dǎo)電性濺射靶,則能夠?qū)崿F(xiàn)利用DC電源的濺射,與施加高頻(RF)的情況相比,濺射能連續(xù)地發(fā)生(濺射在靶為陰極的情況下發(fā)生)。另外,由于可以增大投入電流,因此成膜輸出上升,成膜速度也提高。所以,可以容易地厚膜化,可以提高批量生產(chǎn)性。
另外,如圖1(b)所示,在支撐基板1和有機(jī)EL元件2之間也可以?shī)A設(shè)相同的第二屏蔽膜4。特別是在支撐基板1為塑料薄膜的情況下,當(dāng)在支撐基板1上有屏蔽膜4時(shí),能夠?qū)⒂杀∧ぶ挟a(chǎn)生的水分、氣體成分關(guān)入內(nèi)部,另外可以將透過(guò)薄膜過(guò)來(lái)的水分、氧阻斷。
實(shí)施方式2圖2中表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的有機(jī)EL顯示裝置。
圖2所示的有機(jī)EL顯示裝置為底發(fā)射、無(wú)源驅(qū)動(dòng)型。無(wú)源驅(qū)動(dòng)型中,需要電極圖案。必須將有機(jī)EL元件2的第一電極2a和屏蔽膜3離間。該實(shí)施方式中,為了與屏蔽膜側(cè)的有機(jī)EL電極2a離間,形成夾設(shè)了絕緣膜5的構(gòu)成。另外,由于是底發(fā)射,因此第一電極2a不需要透光性,作為電極可以使用金屬電極。
而且,實(shí)施方式1的有機(jī)EL顯示裝置由于是有源驅(qū)動(dòng),因此電極為公共電極,不需要圖案化。所以,不需要將屏蔽膜3、屏蔽膜側(cè)的有機(jī)EL電極2a離間的夾隔層(絕緣性材料)。但是,也可以有夾隔層。
作為構(gòu)成絕緣膜5的絕緣性無(wú)機(jī)物的例子,有金屬的氧化物、氮化物、氧氮化物、硫族化物等,具體來(lái)說(shuō),可以舉出SiOx、SiOxNy、SiNx(0<x<2.2,0<y<2.2)、AlOx、AlOxNy、AlNx(0<x<2.2,0<y<2.2)。絕緣膜5的電阻率優(yōu)選105Ω·cm以上。
實(shí)施方式3圖3中表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的有機(jī)EL顯示裝置。
圖3所示的有機(jī)EL顯示裝置中,在支撐基板1上,形成有色變換層6、由導(dǎo)電膜構(gòu)成的屏蔽膜3、絕緣膜5及有機(jī)EL元件2。
該有機(jī)EL顯示裝置為底發(fā)射、無(wú)源驅(qū)動(dòng)型。所以,由于與實(shí)施方式2相同,需要電極圖案,因此必須將有機(jī)EL元件2的第二電極2b與屏蔽膜3離間。由此,夾設(shè)有絕緣膜5。另外,由于是底發(fā)射,因此第二電極2b需要有透光性,使用透明電極。
利用屏蔽膜3,將從色變換層6中產(chǎn)生的水、氣體成分關(guān)入內(nèi)部,保護(hù)有機(jī)EL元件2。
構(gòu)成屏蔽膜3和絕緣膜5的材料及其制造方法如實(shí)施方式1、2中說(shuō)明所示。絕緣膜3b的透過(guò)率優(yōu)選50%以上。
該實(shí)施方式中,雖然在色變換層6之上形成屏蔽膜3,然而為了將有機(jī)EL元件2密封,也可以在有機(jī)EL元件2之上也形成屏蔽膜3。另外,也可以設(shè)于支撐基板1和色變換層6之間。
另外,雖然如上所述,該實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置是色變換層6調(diào)整和/或變換從有機(jī)EL元件2中發(fā)出的光,從支撐基板1側(cè)將該光取出的底發(fā)射型,然而也可以是在支撐基板1上,形成有機(jī)EL元件2、色變換層6,從支撐基板1的相反一側(cè)將光取出的頂發(fā)射型。該情況下,為了保護(hù)有機(jī)EL元件2,也可以在支撐基板與有機(jī)EL元件之間、有機(jī)EL元件與色變換層之間、色變換層之上等處形成屏蔽膜3。
實(shí)施方式4圖4(a)、(b)表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的有機(jī)EL顯示裝置。
圖4所示的有機(jī)EL顯示裝置中,在支撐基板1上,形成有有機(jī)EL元件2及屏蔽膜3。有機(jī)EL元件2與所述的各實(shí)施方式相同。該有機(jī)EL顯示裝置為頂發(fā)射、有源驅(qū)動(dòng)型。由于是頂發(fā)射,因此第一電極2a需要有透光性,使用透明電極。
利用該屏蔽膜3將有機(jī)EL元件2與來(lái)自外部的水、氧等阻斷,屏蔽膜3作為有機(jī)EL元件2的密封材料發(fā)揮作用。
本發(fā)明中,通過(guò)將屏蔽膜3設(shè)為具有屏蔽層3a和應(yīng)力緩和層3b的疊層構(gòu)造,即使作為屏蔽層3a使用屏蔽性高的致密的無(wú)機(jī)材料,也可以緩和該層所具有的內(nèi)部應(yīng)力。這樣,就可以防止由內(nèi)部應(yīng)力引起的屏蔽膜3的裂紋或剝離的發(fā)生。
另外,如圖4(b)所示,在支撐基板1和有機(jī)EL元件2之間,也可以?shī)A設(shè)相同的第二屏蔽膜4。特別是在支撐基板1為塑料薄膜的情況下,當(dāng)在支撐基板1之上有屏蔽膜4時(shí),則可以將從薄膜中產(chǎn)生的水分、氣體成分關(guān)入內(nèi)部,另外可以將透過(guò)薄膜而過(guò)來(lái)的水分、氧阻斷。
該實(shí)施方式中,雖然有機(jī)EL顯示裝置為從支撐基板1的相反一側(cè)將光取出的頂發(fā)射型,然而也可以如圖5所示,設(shè)為從支撐基板1側(cè)將光取出的底發(fā)射型。該情況下,為了保護(hù)有機(jī)EL元件2,也可以在有機(jī)EL元件之上、支撐基板與有機(jī)EL元件之間等處形成屏蔽膜4。
而且,屏蔽層3a與應(yīng)力緩和層3b的界面不需要明確地區(qū)別。
圖6是本實(shí)施方式的其他的有機(jī)EL顯示裝置的概略剖面圖。
該有機(jī)EL顯示裝置的屏蔽膜3’從與有機(jī)EL元件2接觸的面朝向上方傾斜地形成有性質(zhì)慢慢地不同的無(wú)機(jī)材料。即,在屏蔽膜3’的與有機(jī)EL元件2接觸的面的附近,形成主要含有作為應(yīng)力緩和層發(fā)揮作用的無(wú)機(jī)材料的區(qū)域,隨著向外部側(cè)推移,形成主要含有屏蔽性高的無(wú)機(jī)材料的區(qū)域。
實(shí)施方式5圖7是本發(fā)明的實(shí)施方式5的有機(jī)EL顯示裝置的概略剖面圖。
有機(jī)EL顯示裝置為底發(fā)射、無(wú)源驅(qū)動(dòng)型。
有機(jī)EL顯示裝置在支撐基板1上形成色變換層6,與實(shí)施方式4相同的屏蔽膜3將色變換層6覆蓋。此外,在該屏蔽膜3上形成了有機(jī)EL元件2及阻斷來(lái)自外部的水分等向元件中的浸入的密封屏蔽膜7。
該有機(jī)EL顯示裝置中,可以高度地防止色變換層6所含的水分·氣體成分等向外部的泄漏。所以,可以抑制有機(jī)EL元件的各構(gòu)件的老化,可以改善在使有機(jī)EL元件連續(xù)顯示時(shí)產(chǎn)生的發(fā)光顯示面積的縮小或暗點(diǎn)的擴(kuò)大,可以獲得耐久性優(yōu)良的有機(jī)EL顯示裝置。
另外,由于通過(guò)插入應(yīng)力緩和層可以將屏蔽膜厚膜化,因此可以改善屏蔽層的表面平坦性。由此,由于形成于其上的有機(jī)EL元件的電極的平坦性提高,可以抑制EL元件的明線的產(chǎn)生等,因而可以改善顯示特性。
而且,該實(shí)施方式中,雖然在色變換層6之上形成了屏蔽膜,然而為了將有機(jī)EL元件2密封,也可以在有機(jī)EL元件2之上也形成屏蔽膜3。另外,也可以設(shè)于支撐基板1與色變換層6之間。
另外,雖然如上所述,該實(shí)施方式的有機(jī)EL顯示裝置是色變換層6調(diào)整和/或變換從有機(jī)EL元件2中發(fā)出的光,從支撐基板1側(cè)將該光取出的底發(fā)射型,然而也可以是在支撐基板1上,形成有機(jī)EL元件2、色變換層6,從支撐基板1的相反一側(cè)將光取出的頂發(fā)射型。該情況下,為了保護(hù)有機(jī)EL元件2,也可以在支撐基板與有機(jī)EL元件之間、有機(jī)EL元件與色變換層之間、色變換層之上等處形成屏蔽膜3。
接下來(lái),對(duì)本發(fā)明中所使用的屏蔽膜進(jìn)行說(shuō)明。
作為構(gòu)成形成屏蔽膜的屏蔽層及應(yīng)力緩和層的無(wú)機(jī)材料,可以使用金屬(合金)的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物、氧化碳化物、氮化碳化物。
優(yōu)選以AOx、ANx,ACx、AOxNy、AOxCy、ACxNy(式中,A為金屬或合金,0<x<2.2,0<y<2.2)表示的無(wú)機(jī)金屬化合物。
屏蔽層及應(yīng)力緩和層優(yōu)選以下式(1)表示的化合物。
M1uM2vNxOyCz…(1)「式中,M1、M2分別為不同的金屬元素,當(dāng)u、v滿足0≤u、v、u+v=1時(shí),則x、y、z為0≤x、y、z,屏蔽層中,滿足x>0.6、y+z<0.2的關(guān)系,應(yīng)力緩和層中,滿足x<0.2、y+z>0.6的關(guān)系。」式(1)中,氮(N)的比率高的化合物容易形成密度高的致密的膜。由此,由于成為水分·氣體屏蔽性高的膜,因此適于作為屏蔽層的材料。
另一方面,式(1)中,氮(N)的比率低的化合物雖然膜的致密性降低,然而由于容易形成內(nèi)部應(yīng)力小的膜,因此適于作為應(yīng)力緩和層的材料。
例如,Si3N4密度為3.1g/cm3,形成屏蔽性高的膜。另一方面,SiO2密度為2.2g/cm3,成為雖然屏蔽性降低然而內(nèi)部應(yīng)力小的膜。SiOyNx具有它們的中間的密度,通過(guò)改變x、y,可以調(diào)整屏蔽性和內(nèi)部應(yīng)力。
另外,金屬氧化物也優(yōu)選由下式(2)所示的化合物構(gòu)成。
M1M2··MnO…(2)「式中,M1、M2··Mn分別為不同的金屬元素,所述屏蔽層中,n為2以上的整數(shù),所述應(yīng)力緩和層中,n為1。」作為所述以A、M表示的金屬的優(yōu)選的例子,可以舉出Si、Al、Zn、Ti及B。另外,作為合金,可以舉出Si與Zn的合金、Si與Al的合金及Zn與Al的合金。
作為無(wú)機(jī)材料,也可以優(yōu)選使用含有碳的非結(jié)晶性化合物,例如金剛石碳、氮化碳(CNx)。
考慮這些無(wú)機(jī)材料的制膜時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力的方向性,而選定作為屏蔽層及應(yīng)力緩和層使用的無(wú)機(jī)材料。
圖8是用于說(shuō)明評(píng)價(jià)無(wú)機(jī)材料所具有的內(nèi)部應(yīng)力的方向性的方法的圖。
根據(jù)在測(cè)定用基板31上形成了無(wú)機(jī)材料層32時(shí)產(chǎn)生的翹曲的方向來(lái)定義內(nèi)部應(yīng)力的產(chǎn)生方向。將在形成了無(wú)機(jī)材料層32的面的方向上產(chǎn)生了凹形的翹曲的情況設(shè)為拉伸性應(yīng)力,表記為+(圖8(b))。另一方面,將在形成了無(wú)機(jī)材料層32的面的方向上產(chǎn)生了凸形的翹曲的情況設(shè)為壓縮性應(yīng)力,表記為-(圖8(c))。
而且,作為測(cè)定用基板31,使用Si基板等即可。
內(nèi)部應(yīng)力是通過(guò)光學(xué)地檢測(cè)出基板上的成膜前后的基板的翹曲的變化而算出的。具體來(lái)說(shuō),薄膜的內(nèi)部應(yīng)力σ可以利用下述的Stoney的式子來(lái)計(jì)算。
σ=E·h26(1-v)R·t]]>(式中,E/(1-v)為測(cè)定用基板的雙軸彈性系數(shù),h為測(cè)定用基板的厚度,t為成膜后的膜的厚度,R為由測(cè)定用基板的成膜造成的翹曲的曲率半徑。)當(dāng)將試驗(yàn)片的長(zhǎng)度設(shè)為L(zhǎng),將彎曲設(shè)為δ時(shí),則R在幾何學(xué)上就為R=L2/(2δ),因此上式可以變形為[數(shù)2]σ=E·h2·δ3(1-v)L2·t]]>通過(guò)光學(xué)地檢測(cè)出彎曲δ就可以測(cè)定內(nèi)部應(yīng)力σ。
而且,該測(cè)定方法例如被記載于「應(yīng)力·變形測(cè)定評(píng)價(jià)技術(shù)」((株)綜合技術(shù)中心發(fā)行)中。
本發(fā)明中,屏蔽膜即屏蔽層及應(yīng)力緩和層的總內(nèi)部應(yīng)力的絕對(duì)值優(yōu)選200MPa以下,特別優(yōu)選50MPa以下。當(dāng)絕對(duì)值超過(guò)200MPa時(shí),則容易產(chǎn)生屏蔽膜的剝離或裂紋。
為了將絕對(duì)值設(shè)為200MPa以下,例如可以考慮如下的方法,即,通過(guò)將具有壓縮應(yīng)力的膜與具有拉伸應(yīng)力的膜組合,或無(wú)論壓縮還是拉伸,將內(nèi)部應(yīng)力小的膜組合,來(lái)減小屏蔽膜整體的內(nèi)部應(yīng)力。
作為屏蔽膜的膜厚為300nm~2μm,優(yōu)選500nm~1.5μm。如果小于300nm,則由于無(wú)法包埋異物,因此有可能無(wú)法充分地抑制暗點(diǎn)的產(chǎn)生。另一方面,當(dāng)超過(guò)2μm時(shí),則成膜中所需要的時(shí)間變長(zhǎng),從生產(chǎn)性的方面考慮不夠理想。
而且,構(gòu)成屏蔽膜的屏蔽層及應(yīng)力緩和層的各膜厚可以根據(jù)內(nèi)部應(yīng)力的值等適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。
屏蔽膜可以利用氣相生長(zhǎng)法形成。在氣相生長(zhǎng)法中,有DC濺射法、DC磁控管濺射法、RF濺射法、RF磁控管濺射法、對(duì)置靶濺射法、ECR濺射等濺射法、電阻加熱法、電子束加熱法等真空蒸鍍法、離子注入法、等離子體CVD(Chemical Vapor Depositon)法等。
在利用濺射法形成屏蔽膜的情況下,作為惰性氣體使用Ar、He等即可,作為靶使用所述的無(wú)機(jī)材料即可。
在利用反應(yīng)性DC濺射形成屏蔽膜的情況下,作為惰性氣體使用Ar、He等即可,作為反應(yīng)性氣體使用N2、O2、NH3、H2、CH4即可,作為靶使用各種金屬(Si、Al、Si-Al等)即可。
在利用等離子體CVD形成屏蔽膜時(shí)的原料氣體中,例如作為Si源,使用SiH4(硅烷)、Si2H6(二硅烷)、Si(OC2H5)4(四乙氧基硅烷(TEOS))即可,作為O源,使用O2即可,作為N源,使用N2、NH3即可,作為C源,使用CO2、CO即可,作為C-O源,使用CO2、CO即可,作為N-O源,使用NO、NO2、N2O即可。
所述第一及第二發(fā)明中所使用的支撐基板、有機(jī)EL元件、色變換層沒(méi)有特別限定,可以使用通常的材料。以下將對(duì)于這些構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。
作為支撐基板的材料,例如可以舉出玻璃板、金屬板、陶瓷板或塑料板(例如聚碳酸酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、氯乙烯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹(shù)脂、聚亞酰胺樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、硅樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、聚醚砜樹(shù)脂)等。
有機(jī)EL元件由發(fā)光層、夾持它的第一及第二電極構(gòu)成。第一及第二電極的任意一個(gè)為陽(yáng)極或陰極都可以。
作為發(fā)光層的發(fā)光材料,例如可以舉出對(duì)聯(lián)四苯衍生物、對(duì)聯(lián)五苯衍生物、苯并二唑類化合物、苯并咪唑類化合物、苯并噁唑類化合物、金屬螯合化oxynoid化合物、噁二唑類化合物、苯乙烯基苯類化合物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、丁二烯類化合物、萘二甲酰亞氨化合物、紫蘇烯衍生物、醛連氮衍生物、吡唑啉衍生物、環(huán)戊二烯衍生物、吡咯并吡咯衍生物、苯乙烯基胺衍生物、香豆素類化合物、芳香族二次甲基類化合物、以8-羥基喹啉衍生物作為配體的金屬絡(luò)合物、聚苯類化合物等的一種或兩種以上的組合。
而且,除了發(fā)光層以外,也可以形成電子注入層、電子輸送層、空穴輸送層、空穴注入層等。
作為陽(yáng)極的材料,優(yōu)選功函數(shù)大的材料,例如可以使用銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、銦銅(CuIn)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、氧化銻(Sb2O3、Sb2O4、Sb2O5)、氧化鋁(Al2O3)等的單獨(dú)一種或兩種以上的組合。
作為陰極的材料,優(yōu)選功函數(shù)小的材料,例如可以優(yōu)選使用由鈉、鈉-鉀合金、鈰、鎂、鋰、鎂-銀合金、鋁、氧化鋁、鋁-鋰合金、銦、稀土類金屬、這些金屬與有機(jī)發(fā)光介質(zhì)材料的混合物及這些金屬與電子注入層材料的混合物等構(gòu)成的電極材料的單獨(dú)一種或兩種以上。
作為調(diào)整和/或變換有機(jī)EL元件所發(fā)出的光的顏色的色變換層,可以舉出(1)單獨(dú)使用濾色片的情況、(2)單獨(dú)使用熒光介質(zhì)的情況或(3)將濾色片與熒光介質(zhì)組合的情況三種情況。
濾色片具有將光分解或切割而改善色調(diào)整或?qū)Ρ榷鹊墓δ堋?br>
作為濾色片的材料,例如可以舉出下述色素或?qū)⒃撋厝芙饣蚍稚⒂谡澈蟿?shù)脂中的固體狀態(tài)的材料。
紅色(R)色素可以使用紫蘇烯類顏料、色淀顏料、偶氮顏料、喹吖(二)酮類顏料、蒽醌類顏料、蒽類顏料、異吲哚滿類顏料、異吲哚滿-1-酮類顏料二酮吡咯并吡咯類顏料等的單項(xiàng)及至少兩種以上的混合物。
綠色(G)色素
多鹵素置換酞菁類顏料、多鹵素置換酮酞菁類顏料、三苯甲烷類堿性染料、偶氮類顏料、異吲哚滿類顏料、異吲哚滿-1-酮類顏料等的單項(xiàng)及至少兩種以上的混合物。
藍(lán)色(B)色素銅酞菁類顏料、陰丹士林類顏料、靛酚類顏料、酞菁類顏料、二氧化紫類顏料等的單項(xiàng)及至少兩種以上的混合物。
作為濾色片的材料的粘合劑樹(shù)脂,優(yōu)選使用透明的(可見(jiàn)光區(qū)域的透光率在50%以上)材料。例如可以舉出聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等透明樹(shù)脂(高分子)等,可以使用它們的1種或混合使用2種以上。
熒光介質(zhì)具有吸收有機(jī)EL元件的發(fā)光,發(fā)出更長(zhǎng)波長(zhǎng)的熒光的功能。
熒光介質(zhì)的材料例如由熒光色素及樹(shù)脂或僅由熒光色素構(gòu)成,熒光色素及樹(shù)脂可以舉出將熒光色素溶解或分散于顏料樹(shù)脂和/或粘合劑樹(shù)脂中的固形狀態(tài)的材料。
如果對(duì)具體的熒光色素進(jìn)行說(shuō)明,則作為將有機(jī)EL元件的從近紫外光到紫色的發(fā)光變換為藍(lán)色發(fā)光的熒光色素,可以舉出1,4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯(以下記作Bis-MBS)、順-4,4’-二苯基茋(以下記作DPS)等茋類色素、7-羥基-4-甲基香豆素(以下記作香豆素4)等香豆素類色素。
對(duì)于將有機(jī)EL元件的藍(lán)色、藍(lán)綠色或白色的發(fā)光變換為綠色發(fā)光時(shí)的熒光色素,例如可以舉出2,3,5,6-1H,4H-四氫-8-三氟甲基喹嗪(quinolizine)(9,9a,1-gh)香豆素(以下記作香豆素153)、3-(2’-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(以下記作香豆素6)、3-(2’-苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基氨基香豆素(以下記作香豆素7)等香豆素色素及作為其他的香豆素色素類染料的堿性黃51、溶劑黃11、溶劑黃116等萘二甲酰亞氨色素。
對(duì)于將有機(jī)EL元件的從藍(lán)色到綠色的發(fā)光或白色的發(fā)光變換為從橙色到紅色的發(fā)光時(shí)的熒光色素,例如可以舉出4-二氨基亞甲基-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(以下記作DCM)等花青類色素、1-乙基-2-(4-(p-二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基)-吡啶鎓-過(guò)氯酸鹽(以下記作嘧啶1)等嘧啶類色素、羅丹明B、羅丹明6G等羅丹明類色素,此外還可以舉出噁嗪類色素、堿性紫11、香豆素6等。
對(duì)于粘合劑樹(shù)脂,可以使用與濾色片相同的粘合劑樹(shù)脂。
此外,對(duì)于支撐基板、有機(jī)EL元件、色變換層等構(gòu)成構(gòu)件,可以使用國(guó)際公開(kāi)第02/017689號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)第03/043382號(hào)公報(bào)、國(guó)際公開(kāi)第03/069957號(hào)公報(bào)、國(guó)際申請(qǐng)JP03/02798號(hào)公報(bào)、特愿2002-301852號(hào)公報(bào)等中所記載的材料。
實(shí)施例1該實(shí)施例中,在支撐基板1上依次形成TFT(未圖示)、有機(jī)EL元件2及屏蔽膜3,制作了圖1(a)所示的層構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置(頂發(fā)射、TFT有源型)。
(1)TFT的制作圖9(a)~(i)是表示多晶硅TFT的形成工序的圖。另外,圖10是表示包括多晶硅TFT的電開(kāi)關(guān)連接構(gòu)造的電路圖,圖11是表示包括多晶硅TFT的電開(kāi)關(guān)連接構(gòu)造的俯視透視圖。
首先,在112mm×143mm×1.1mm的玻璃基板1(OA2玻璃,日本電氣玻璃(株)制)上,利用減壓CVD(Low Pressure Chemical Vapor Depositon,LPCVD)等方法,層疊了α-Si層40(圖9(a))。然后,將KrF(248nm)激光器等準(zhǔn)分子激光器向α-Si層40照射,進(jìn)行退火結(jié)晶化,形成了多晶硅(圖9(b))。將該多晶硅利用光刻圖案化為島狀(圖9(c))。在所得的島狀化多晶硅41及基板1的表面,利用化學(xué)蒸鍍(CVD)等層疊絕緣柵材料42,形成了柵極氧化物絕緣膜42(圖9(d))。然后,利用蒸鍍或?yàn)R射形成柵電極43的膜(圖9(e)),對(duì)柵電極43進(jìn)行圖案處理,并且進(jìn)行了陽(yáng)極氧化(圖9(f)~(h))。另外,利用離子摻雜(離子注入),形成摻雜區(qū)域,由此形成活性層,設(shè)為源極45及漏極47,形成了多晶硅TFT(圖9(i))。此時(shí),將柵電極43(及圖10的掃描電極50、電容器57的底部電極)設(shè)為Al,將TFT的源極45及漏極47設(shè)為n+型。
然后,在所得的活性層上,以500nm的膜厚利用CRCVD法形成了層間絕緣膜(SiO2)后,進(jìn)行了信號(hào)電極線51及公共電極線52、電容器上部電極(Al)的形成、第二晶體管(Tr2)56的源電極與公共電極的連結(jié)、第一晶體管(Trl)55的漏極與信號(hào)電極的連結(jié)(圖10、圖11)。各TFT與各電極的連結(jié)是利用氫氟酸的濕式蝕刻將層間絕緣膜SiO2適當(dāng)?shù)亻_(kāi)口而進(jìn)行的。
然后,將Cr和ITO依次利用濺射分別以2000、1300成膜。在該基板上旋轉(zhuǎn)涂覆正型光刻膠(HPR204富士膠片ア一チ制),夾隔能夠形成90μm×320μm的點(diǎn)狀的圖案的光掩模,進(jìn)行紫外線曝光,用TMAH(四甲基銨氫氧化物)的顯影液進(jìn)行顯影,在130℃下進(jìn)行烘烤,得到了光刻膠圖案。
然后,利用由47%溴化氫構(gòu)成的ITO蝕刻劑,對(duì)露出的部分的ITO進(jìn)行蝕刻,然后利用硝酸鈰銨/過(guò)氯酸水溶液(HCE長(zhǎng)瀨產(chǎn)業(yè)制)蝕刻了Cr。然后,將光刻膠用以乙醇胺作為主成分的剝離液(N303長(zhǎng)瀨產(chǎn)業(yè)制)進(jìn)行處理,得到了Cr/ITO圖案(陽(yáng)極)。
此時(shí),Tr2 56與陽(yáng)極10被借助開(kāi)口部59而連接(圖11)。
然后,作為第二層間絕緣膜,旋轉(zhuǎn)涂覆負(fù)型光刻膠(V259BK新日鐵化學(xué)公司制),進(jìn)行紫外線曝光,用TMAH(四甲基銨氫氧化物)的顯影液顯影。然后,在180℃下烘烤,形成了將Cr/ITO的邊緣覆蓋了的(ITO的開(kāi)口部為70μm×200μm)有機(jī)膜的層間絕緣膜(未圖示)。
(2)有機(jī)EL元件的制作將如此得到的帶有層間絕緣膜的基板在純水及異丙醇中進(jìn)行超聲波清洗,在用Air鼓風(fēng)干燥后,進(jìn)行了UV清洗。
然后,將TFT基板移動(dòng)到有機(jī)蒸鍍裝置(日本真空技術(shù)制)中,將基板固定在基板夾具上。而且,預(yù)先在各個(gè)鉬制的加熱舟中,作為空穴注入材料,加入了4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(MTDATA)、4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(NPD),作為發(fā)光材料的主相,加入了4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(DPVBi),作為摻雜劑,加入了1,4-雙[4-(N,N-二苯基氨基苯乙烯基苯)](DPAVB),作為電子注入材料及陰極,加入了三(8-羥基喹啉)鋁(Alq)和Li,另外,作為陰極的取出電極,在另外的濺射槽中安裝了IZO(前出)靶。
其后,在將真空槽減壓到了5×10-7torr后,依照以下的順序,在中途不破壞真空地從空穴注入層到陰極用一次的真空抽吸進(jìn)行了依次層疊。
首先,作為空穴注入層,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、160nm的膜厚蒸鍍了MTDATA,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、20nm的膜厚蒸鍍了NPD,作為有機(jī)發(fā)光層,分別以0.1~0.3nm/秒、0.03~0.05nm/秒的蒸鍍速度共蒸鍍了50nm的膜厚的DPVBi和DPAVB,作為電子注入層,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、20nm的膜厚蒸鍍了Alq,另外,作為陰極,分別以0.1~0.3nm/秒、0.005nm/秒的蒸鍍速度共蒸鍍了Alq和Li,將膜厚設(shè)為20nm。
然后,將基板移動(dòng)到濺射槽中,作為陰極的取出電極,以0.1~0.3nm/秒的成膜速度形成了膜厚200nm的ITO,制作了有機(jī)EL元件。
(3)屏蔽膜的制作然后,在有機(jī)EL元件的陰極上,作為屏蔽膜,以IZO作為靶利用DC磁控管方式形成了屏蔽膜。以0.2Pa的濺射壓、0.7kW的濺射輸出,制成了500nm的厚膜。成膜時(shí)間為50分鐘。由于在利用相同裝置,以RF磁控管方式將SiO2制成相同膜厚的膜時(shí),需要250分鐘,因此判明本發(fā)明適于批量生產(chǎn)。在像這樣作為EL密封膜形成了屏蔽膜后,為了防止來(lái)自外部的物理的接觸,以將有機(jī)EL元件完全地覆蓋的方式,使用紫外線固化粘接劑,照射紫外線,將玻璃蓋粘接在了基板上。
而且,對(duì)于成膜后的IZO膜組成,使用X射線光電子分光(XPS)法求得了原子組成,為In/Zn/O(36/5/59)(5×10-4Ω·cm)。
(4)有機(jī)EL顯示裝置的可靠性評(píng)價(jià)像這樣制作了有源有機(jī)EL顯示裝置,在其陽(yáng)極(ITO/Cr)和陰極(ITO)上施加了DC7V的電壓(陽(yáng)極(+),陰極(-))后,各電極的交叉部分(象素)發(fā)光。而且,屏蔽膜為IZO,被與陰極密接地電連接。
然后,對(duì)本裝置,實(shí)施了500小時(shí)的85℃保存試驗(yàn),利用顯微鏡觀察測(cè)定了發(fā)光象素區(qū)域的縮小率,為2%,確認(rèn)得到了耐久性優(yōu)良的有機(jī)EL顯示裝置。
縮小率(%)=(試驗(yàn)前的發(fā)光象素面積-試驗(yàn)后的發(fā)光象素面積)×100/試驗(yàn)前的發(fā)光象素面積另外,同時(shí)對(duì)作為暗點(diǎn)(DS)在30μm直徑以上的個(gè)數(shù),以4mm見(jiàn)方的面積對(duì)顯示區(qū)域的中央及四角的合計(jì)5個(gè)部位進(jìn)行了計(jì)測(cè),算出了平均數(shù),為0.2個(gè)。
(5)水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定基于JIS K7129實(shí)施了水蒸氣透過(guò)率測(cè)定。具體來(lái)說(shuō),在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的上面形成了本實(shí)施例中所使用的屏蔽膜,制成了試樣。依照J(rèn)IS K7129中所示的方法測(cè)定后,為0.001g/m2·24hr的測(cè)定極限以下。在有機(jī)EL顯示中,可以確認(rèn)是足夠的性能。
實(shí)施例2除了在實(shí)施例1中,將導(dǎo)入的氣體設(shè)為與氧濃度10%的Ar的混合氣體以外,利用相同的條件成膜。膜的組成為IZO(In/Zn/O=27/3/70)(1×108Ω·cm)。將可靠性評(píng)價(jià)的結(jié)果表示于表1中。
實(shí)施例3~8除了在實(shí)施例1中,將屏蔽膜用以下所示的組成形成以外,利用相同條件制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。
實(shí)施例3ITO(In/Sn/O=37/3/60)(7×10-4Ω·cm)實(shí)施例4IZWO(In/Zn/W/O=34.4/6.6/0.2/58.8)(8×10-4Ω·cm)實(shí)施例5TiN(Ti/N=52/48)(6×10-3Ω·cm)實(shí)施例6ZrC(Zr/C=60/40)(8×10-3Ω·cm)實(shí)施例7LaB(La/B=55/45)(7×10-2Ω·cm)實(shí)施例8ZnS(Zn/S=60/40)(5×10-2Ω·cm)比較例1除了在實(shí)施例1中,作為屏蔽膜,以SiO2作為靶,進(jìn)行了利用RF磁控管方式的濺射成膜,以0.2Pa的濺射壓、0.2kW的濺射輸出、500nm的厚度進(jìn)行了成膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。成膜時(shí)間為250分鐘。屏蔽膜的原子組成為Si/O=35/65。
其結(jié)果為,發(fā)光象素區(qū)域的縮小率為50%,與實(shí)施例相比,有機(jī)EL顯示裝置的耐久性明顯更差。另外,DS的發(fā)生在可靠性評(píng)價(jià)后為數(shù)十個(gè)。
實(shí)施例9除了在實(shí)施例1中,在由IZO構(gòu)成的屏蔽膜(500nm)上,作為絕緣膜向SiO靶中導(dǎo)入N2氣,進(jìn)行了利用RF磁控管方式的濺射成膜,以0.2Pa的濺射壓、0.2kW的濺射輸出、150nm的厚度進(jìn)行了成膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。IZO膜的原子組成為In/Zn/O=36/5/59,SiON膜的原子組成為Si/N/O=50/40/10。
實(shí)施例10除了在實(shí)施例9中,將屏蔽膜和絕緣膜的構(gòu)成如下所示地改變以外,利用相同條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。
該實(shí)施例中,首先形成絕緣膜(SiON)(150nm),其后形成了導(dǎo)電膜(IZO)(500nm)。SiON膜的原子組成為Si/N/O=50/40/10,IZO膜的原子組成為In/Zn/O=36/5/59。
實(shí)施例11除了在實(shí)施例9中,將屏蔽膜和絕緣膜的構(gòu)成如下所示地改變以外,利用相同條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。
該實(shí)施例中,形成了絕緣膜(SiON)(Si/N/O=50/40/10)(150nm)、導(dǎo)電膜(屏蔽膜)(IZO)(In/Zn/O=36/5/59)(500nm)、絕緣膜(SiON)(Si/N/O=50/40/10)(150nm)的三層構(gòu)成。
如表1所示,實(shí)施例9~11中,利用導(dǎo)電膜的厚膜化和與絕緣膜的疊層化,屏蔽性能提高。
實(shí)施例12該實(shí)施例中,制作了圖2所示的層構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置(底發(fā)射、無(wú)源型)。
(1)無(wú)源型有機(jī)EL元件的制作在102mm×133mm×1.1mm的支撐基板(透明基板)(OA2玻璃日本電氣玻璃公司制)上,利用濺射以200nm膜厚形成了IZO(銦鋅氧化物)膜。
然后,在該基板上旋轉(zhuǎn)涂覆正型光刻膠(HPR204富士オ一リン制),夾隔陰極取出部和能夠形成90μm線寬、20μm間隙的條紋狀的圖案的光掩模,進(jìn)行紫外線曝光,用TMAH(四甲基銨氫氧化物)的顯影液顯影,在130℃下烘烤,得到了光刻膠圖案。
然后,利用由5%草酸水溶液構(gòu)成的IZO蝕刻劑,對(duì)露出的部分的IZO進(jìn)行蝕刻。然后,用以乙醇胺作為主成分的剝離液(N303長(zhǎng)瀨產(chǎn)業(yè)制)處理光刻膠,得到了IZO圖案(下部電極陽(yáng)極,線數(shù)960條)。
然后,作為第一層間絕緣膜,旋轉(zhuǎn)涂覆負(fù)型光刻膠(V259PA新日鐵化學(xué)公司制),夾隔能夠形成圖案的光掩模,進(jìn)行紫外線曝光,用TMAH(四甲基銨氫氧化物)的顯影液顯影。然后,在160℃下烘烤,形成了將IZO的邊緣覆蓋了的(IZO的開(kāi)口部為70μm×290μm)層間絕緣膜。
然后,作為第二層間絕緣膜(隔壁),旋轉(zhuǎn)涂覆負(fù)型光刻膠(ZPN1100日本ゼオン制),夾隔能夠形成20μm線寬、310μm間隙的條紋圖案的光掩模,進(jìn)行紫外線曝光后,又進(jìn)行了曝光后烘烤。然后,用TMAH(四甲基銨氫氧化物)的顯影液將負(fù)型光刻膠顯影,形成了與IZO條紋正交了的有機(jī)膜的第二層間絕緣膜(隔壁)。
將如此得到的基板在純水及異丙醇中進(jìn)行超聲波清洗,在用Air鼓風(fēng)干燥后,進(jìn)行了UV清洗。
然后,將基板移動(dòng)到有機(jī)蒸鍍裝置(日本真空技術(shù)制)中,將基板固定在基板夾具上。而且,預(yù)先在各個(gè)鉬制的加熱舟中,作為空穴注入材料,加入了4,4’,4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺(MTDATA)、4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(NPD),作為發(fā)光材料,加入了4,4’-雙(2,2-二苯基乙烯基)聯(lián)苯(DPVBi),作為電子注入材料,加入了三(8-羥基喹啉)鋁(Alq),另外,作為陰極,在鎢制燈絲上安裝了AlLi合金(Li濃度10atm%)。
其后,在將真空槽減壓到了5×10-7torr后,依照以下的順序,在中途不破壞真空地從空穴注入層到陰極用一次的真空抽吸進(jìn)行了依次層疊。
首先,作為空穴注入層,以0.1~0.3mm/秒的蒸鍍速度、60nm的膜厚蒸鍍了MTDATA,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、20nm的膜厚蒸鍍了NPD,作為有機(jī)發(fā)光層,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、50nm的膜厚蒸鍍了DPVBi,作為電子注入層,以0.1~0.3nm/秒的蒸鍍速度、20nm的膜厚蒸鍍了Alq,另外,作為陰極,分別以0.5~1.0nm/秒的蒸鍍速度蒸鍍了Al和Li,將膜厚設(shè)為150nm。而且,有機(jī)層(空穴注入層~電子注入層)雖然進(jìn)行了掩模蒸鍍,然而陰極是以可以與先前形成的IZO取出電極連接的方式掩模蒸鍍的。陰極成為被先前在基板上制作的隔壁自動(dòng)地分離的圖案(線數(shù)為240條)。
(2)絕緣膜和屏蔽膜的制作然后,在有機(jī)EL元件的陰極上,作為絕緣膜,向SiO靶中導(dǎo)入N2氣,進(jìn)行了利用RF磁控管方式的濺射成膜,以0.2Pa的濺射壓、0.7kW的濺射輸出、150nm的厚度成膜,然后,作為屏蔽膜,以IZO作為靶,利用DC磁控管方式制成了屏蔽膜。屏蔽膜是以0.2Pa的濺射壓、0.2kW的濺射輸出,將導(dǎo)入氣體設(shè)為與氧濃度10%的Ar的混合氣體,制成了500nm的厚膜。另外,以將有機(jī)EL元件完全地覆蓋的方式,使用紫外線固化粘接劑,照射紫外線,將玻璃蓋粘接在了基板上。SiON膜的原子組成為Si/N/O=50/40/10,IZO膜的原子組成為In/Zn/O=27/3/70(高電阻)。
像這樣,制作了陽(yáng)極和陰極形成XY矩陣的全色有機(jī)EL顯示裝置(數(shù)值孔徑56%),在其陽(yáng)極和陰極上施加了DC7V的電壓(陽(yáng)極(+),陰極(-))后,各電極的交叉部分(象素)發(fā)光。
然后,對(duì)本裝置,實(shí)施了500小時(shí)的85℃保存試驗(yàn),利用顯微鏡觀察測(cè)定了發(fā)光象素區(qū)域的縮小率,為2%,確認(rèn)得到了耐久性優(yōu)良的有機(jī)EL顯示裝置。另外,在可靠性評(píng)價(jià)后,DS的發(fā)生數(shù)為0.2個(gè)。
實(shí)施例13除了在實(shí)施例12中,將絕緣膜和屏蔽膜以如下所示的組成形成以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。
絕緣膜SiON(Si/N/O=50/40/10)屏蔽膜TiN(Ti/N=52/48)實(shí)施例14除了在實(shí)施例12中,作為支撐基板,使用了以下的帶有屏蔽膜的支撐基板以外,利用相同條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表1中。
將切割為102mm×133mm的聚醚砜(住友ベ一クライト公司制)(厚度300μm)基板上,作為屏蔽膜,以IZO作為靶利用DC磁控管方式進(jìn)行了成膜。以0.2Pa的濺射壓、0.7kW的濺射輸出,將導(dǎo)入氣體設(shè)為與氧濃度10%的Ar的混合氣體,制成了500nm的厚膜。其后,在同一裝置內(nèi),作為絕緣膜,以SiO2作為靶進(jìn)行了利用RF磁控管方式的濺射成膜。以0.2Pa的濺射壓、0.2kW的濺射輸出、150nm的厚度進(jìn)行了成膜。這樣,就得到了帶有屏蔽膜的支撐基板。
屏蔽膜IZO(In/Zn/O=27/3/70)(高電阻)絕緣膜SiO(Si/O=35/65)[表1]
實(shí)施例15該實(shí)施例中,在支撐基板1上依次形成色變換層6、屏蔽膜3及有機(jī)EL元件2,制作了圖3所示的層構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置(底發(fā)射、無(wú)源型)。
(1)色變換層的制作在102mm×133mm×1.1mm的支撐基板(透明基板)(OA2玻璃日本電氣玻璃公司制)上,作為黑矩陣(BM)的材料,旋轉(zhuǎn)涂覆V259BK(新日鐵化學(xué)公司制),夾隔能夠形成格子狀的圖案的光掩模,進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在200℃下烘烤,形成了黑矩陣(膜厚1.5μm)的圖案。
然后,作為藍(lán)色濾色片的材料,旋轉(zhuǎn)涂覆V259B(新日鐵化學(xué)公司制),夾隔能夠獲得320條長(zhǎng)方形(90μm線寬、240μm間隙)的條紋圖案的光掩模,與BM對(duì)齊地進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在200℃下烘烤,形成了藍(lán)色濾色片(膜厚1.5μm)的圖案。
然后,作為綠色濾色片的材料,旋轉(zhuǎn)涂覆V259G(新日鐵化學(xué)公司制),夾隔能夠獲得320條長(zhǎng)方形(90μm線寬、240μm間隙)的條紋圖案的光掩模,與BM對(duì)齊地進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在200℃下烘烤,與藍(lán)色濾色片相鄰地形成了綠色濾色片(膜厚1.5μm)的圖案。
然后,作為紅色濾色片的材料,旋轉(zhuǎn)涂覆V259R(新日鐵化學(xué)公司制),夾隔能夠獲得320條長(zhǎng)方形(90μm線寬、240μm間隙)的條紋圖案的光掩模,與BM對(duì)齊地進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在200℃下烘烤,與藍(lán)色濾色片和綠色濾色片相鄰地形成了紅色濾色片(膜厚1.5μm)的圖案。
然后,作為綠色熒光介質(zhì)的材料,調(diào)制了將達(dá)到0.04mol/kg(針對(duì)固形成分)的量的香豆素6溶解于丙烯酸類負(fù)型光刻膠(V259PA,固形成分濃度50%新日鐵化學(xué)公司制)中的墨液。
將該墨液旋轉(zhuǎn)涂覆在前面的基板上,在綠色濾色片上進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在200℃下烘烤,在綠色濾色片上形成了綠色變換膜的圖案(膜厚10μm)。
然后,作為紅色熒光介質(zhì)的材料,調(diào)制了將香豆素60.53g、堿性紫111.5g、羅丹明6G1.5g溶解于丙烯酸類負(fù)型光刻膠(V259PA,固形成分濃度50%新日鐵化學(xué)公司制)100g中的墨液。
將該墨液旋轉(zhuǎn)涂覆在前面的基板上,在紅色濾色片上進(jìn)行紫外線曝光,用2%碳酸鈉水溶液顯影后,在180℃下烘烤,在紅色濾色片上形成了紅色變換膜的圖案(膜厚10μm),得到了色變換基板。
作為平坦化膜,將丙烯酸類熱固化性樹(shù)脂(V259PH新日鐵化學(xué)公司制)旋轉(zhuǎn)涂覆在前面的基板上,在180℃下烘烤,形成了平坦化膜(膜厚12μm)。
(2)絕緣膜與屏蔽膜的制作然后,在平坦化膜上,作為屏蔽膜,以IZO作為靶利用DC磁控管方式形成了屏蔽膜。在以0.2Pa的濺射壓、0.7kW的濺射輸出形成了500nm的厚膜后,將導(dǎo)入的氣體設(shè)為氧濃度為10%的混合氣體,連續(xù)地形成了150nm的IZO高電阻層。其后,在同一裝置內(nèi),作為絕緣膜,以SiO2作為靶進(jìn)行了利用RF磁控管方式的濺射成膜。以0.2Pa的濺射壓、0.2kW的濺射輸出、150nm的厚度進(jìn)行了成膜。這樣,就得到了色變換基板。膜的原子組成為IZO膜In/Zn/O=36/5/59,IZO高電阻層In/Zn/O=27/3/70,SiO膜Si/O=35/65。
(3)負(fù)型有機(jī)EL元件的制作利用與實(shí)施例12相同的方法在色變換基板上制作了有機(jī)EL元件。
然后,對(duì)本裝置,實(shí)施了500小時(shí)的85℃保存試驗(yàn),利用顯微鏡觀察測(cè)定了發(fā)光象素區(qū)域的縮小率,為2%,確認(rèn)得到了耐久性優(yōu)良的有機(jī)EL顯示裝置。
另外,在可靠性評(píng)價(jià)后,DS的發(fā)生數(shù)為0.2個(gè)。
實(shí)施例16~18在實(shí)施例15中,除了將屏蔽膜和絕緣膜用以下所示的組成形成以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。將結(jié)果表示于表2中。
實(shí)施例16IZWO(In/Zn/W/O=34.4/6.6/0.2/58.8)、SiON(Si/N/O=50/40/10)實(shí)施例17TiN(Ti/N=52/48)、鋁硼硅酸玻璃實(shí)施例18LaB(La/B=55/45)、SiON(Si/N/O=50/40/10)比較例2在實(shí)施例15中,除了未形成屏蔽膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了可靠性評(píng)價(jià)。
其結(jié)果為,發(fā)光象素區(qū)域的縮小率為100%,與實(shí)施例相比,有機(jī)EL顯示裝置的耐久性明顯很差。
實(shí)施例19該實(shí)施例中,在支撐基板1上依次形成TFT(未圖示)、有機(jī)EL元件2及屏蔽膜3,制作了圖4或圖5所示的層構(gòu)成的有機(jī)EL顯示裝置(頂發(fā)射、TFT有源型)。
而且,TFT的制作及有機(jī)EL元件的制作與實(shí)施例1的(1)及(2)相同。
·屏蔽膜的制作在有機(jī)EL元件上,作為屏蔽膜,以Si作為靶流入在Ar氣中有氧及氮?dú)獾幕旌蠚怏w,使用DC磁控管的反應(yīng)性濺射進(jìn)行了成膜。濺射壓為0.2Pa,濺射輸出一定,為1.0kW,通過(guò)改變氧氣與氮?dú)獾幕旌媳壤?,控制了?nèi)部應(yīng)力。作為開(kāi)始時(shí)的條件,設(shè)為氧氣20%,氮?dú)?0%,形成了600nm的膜。其后,設(shè)為氧氣5%,氮?dú)?0%,形成了200nm的膜。
進(jìn)行利用X射線光電子分光(XPS)的深度方向的元素分析,作為原子百分率,從基板側(cè)開(kāi)始的600nm的層為,Si∶O∶N為1∶1.5∶0.3,其外側(cè)200nm為,1∶0.2∶0.7。含有較多氧的基板側(cè)的層成為應(yīng)力緩和層。
像這樣作為EL密封膜形成了屏蔽膜后,為了防止與外部的物理的接觸,以將有機(jī)EL元件完全的覆蓋的方式,使用紫外線固化粘接劑,照射紫外線,在基板上粘接了玻璃蓋。
像這樣制作了有源EL顯示裝置,在其陽(yáng)極(ITO/Cr)和陰極(ITO)上施加了DC7V的電壓(陽(yáng)極(+),陰極(-))后,各電極的交叉部分(象素)發(fā)光。
對(duì)于該有源有機(jī)EL顯示裝置,與實(shí)施例1相同地測(cè)定了象素縮小率及暗點(diǎn)發(fā)生狀況。另外,用以下的方法測(cè)定了屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力。
·屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力的測(cè)定方法利用使用圖8說(shuō)明的測(cè)定方法,測(cè)定了屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力。測(cè)定試樣如下制作,在色變換基板的屏蔽膜形成時(shí),并置作為內(nèi)部應(yīng)力測(cè)定用基板的Si基板,通過(guò)同時(shí)地成膜,在Si基板上形成了屏蔽膜。
對(duì)于該Si基板上產(chǎn)生的翹曲,通過(guò)光學(xué)地檢測(cè)出試驗(yàn)片的彎曲δ,算出了內(nèi)部應(yīng)力。
對(duì)于實(shí)施例19及后述的實(shí)施例20-28及比較例3、4,將屏蔽膜的組成、成膜方法及成膜條件表示于表3中。另外,將所述評(píng)價(jià)的結(jié)果表示于表4中。
表中,各原子的比率為以Si或C為1時(shí)的原子比率。
TEOS四乙氧基硅烷Si(OC2H5)4[表4]
實(shí)施例20在實(shí)施例19中,除了將屏蔽層的成膜設(shè)為氮?dú)?0%、氧氣0%而形成了200nm的膜以外,利用相同條件制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
比較例3在實(shí)施例19中,除了作為混合氣體,以Ar氣為基礎(chǔ)流入氧氣5%、氮?dú)?0%而形成了膜厚800nm的膜以外,利用相同條件制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
其結(jié)果為,發(fā)光象素區(qū)域的縮小率為60%,與實(shí)施例19中制作的膜相比更差。在用電子顯微鏡觀察后,發(fā)現(xiàn)局部地產(chǎn)生了微小的裂紋。
使用同時(shí)成膜的Si基板的膜樣品測(cè)定了內(nèi)部應(yīng)力后,為300MPa。
實(shí)施例21在實(shí)施例19中,除了將屏蔽膜用下述所示的RF濺射法成膜以外,利用相同條件制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
屏蔽膜的制作在有機(jī)EL元件上,作為屏蔽膜,以SiO2作為靶,導(dǎo)入Ar氣,使用RF磁控管濺射,以0.2Pa的濺射壓、0.5kW的濺射輸出形成了600nm的膜。其后,在同一裝置內(nèi)以Coning1737作為靶,以0.2Pa的濺射壓、0.5kW的濺射輸出形成了200nm的膜。
另外,進(jìn)行了利用XPS的深度方向的元素分析,作為原子百分率,從基板側(cè)開(kāi)始的600nm的層為,Si∶O為1∶1.7,其外側(cè)200nm為,Si∶Al∶B∶O為0.7∶0.2∶0.1∶1.9。只含有一種金屬元素的層成為應(yīng)力緩和層。
如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例22在實(shí)施例21中,除了作為屏蔽層,以SiAlON作為靶,進(jìn)行了RF濺射以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例23除了將實(shí)施例19中的應(yīng)力緩和層用以下的方法成膜之外,其余的用同一條件制作并評(píng)價(jià)有機(jī)EL顯示裝置。
屏蔽膜的制作在有機(jī)EL元件上,作為屏蔽膜,利用等離子CVD法進(jìn)行了成膜。作為原料氣體,流入SiH4氣、氮?dú)狻2O氣的混合氣體,成膜輸出一定,為100W,通過(guò)改變氮?dú)馀cN2O氣的混合比例,控制了內(nèi)部應(yīng)力。作為開(kāi)始時(shí)的條件,將SiH4氣設(shè)為30%,將氧氣設(shè)為70%,形成了800nm的膜。其后,將SiH4氣設(shè)為15%,將氧氣設(shè)為85%,形成了200nm的膜。
另外,進(jìn)行了利用XPS的深度方向的元素分析,作為原子百分率,從基板側(cè)開(kāi)始的800nm的層為,Si∶O為1∶1.5,其外側(cè)200nm為,Si∶N為1∶0.7。含有較多氧的基板側(cè)的層成為應(yīng)力緩和層。
如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例24~27在實(shí)施例23中,如表5所示,變更原料氣體、應(yīng)力緩和層的膜厚而進(jìn)行了成膜。
如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
TEOS四乙氧基硅烷Si(OC2H5)4比較例4在實(shí)施例23中,除了將SiH4氣設(shè)為15%,將氮?dú)庠O(shè)為85%,形成了800nm的膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了評(píng)價(jià)。
其結(jié)果為,發(fā)光象素區(qū)域的縮小率為80%,與實(shí)施例23中制作的膜相比更差。在用電子顯微鏡觀察后,發(fā)現(xiàn)局部產(chǎn)生了微小的裂紋。
使用同時(shí)成膜的Si基板的膜樣品測(cè)定了內(nèi)部應(yīng)力,為400MPa。
實(shí)施例28
在實(shí)施例24中,除了將支撐基板設(shè)為作為塑料薄膜基板的聚醚砜(住友ベ一クライト公司制),改變了屏蔽膜的層厚以外,利用相同條件制作了有機(jī)EL顯示裝置,實(shí)施了評(píng)價(jià)。
如表4所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例29(1)色變換層的制作與實(shí)施例15相同。
(2)屏蔽膜的制作在平坦化膜上作為屏蔽膜,以Si作為靶,流入在Ar氣中有氧及氮?dú)獾幕旌蠚怏w,使用利用DC磁控管的反應(yīng)性濺射進(jìn)行了成膜。濺射壓為0.2Pa,濺射輸出一定,為1.0kW,通過(guò)改變氧氣與氮?dú)獾幕旌媳壤?,控制了?nèi)部應(yīng)力。作為開(kāi)始時(shí)的條件,設(shè)為氧氣20%,氮?dú)?%,形成了600nm的膜。其后,設(shè)為氧氣5%,氮?dú)?0%,形成了200nm的膜。這樣,就得到了色變換基板。
進(jìn)行利用X射線光電子分光(XPS)的深度方向的元素分析,作為原子百分率,從基板側(cè)開(kāi)始的500nm的層為,Si∶O∶N為1∶1.5∶0.3,其外側(cè)150nm為,1∶0.2∶0.7。含有較多氧的基板側(cè)的層成為應(yīng)力緩和層。
(3)無(wú)源型有機(jī)EL顯示裝置的制作在(2)中制作的色變換基板上,利用與實(shí)施例12(1)相同的方法制作了有機(jī)EL元件。其后,與實(shí)施例1相同地測(cè)定了象素縮小率及暗點(diǎn)發(fā)生狀況。
(4)水蒸氣透過(guò)率的測(cè)定與實(shí)施例19相同地測(cè)定了水蒸氣透過(guò)率后,為0.001g/m2·24hr的測(cè)定極限以下。在有機(jī)EL顯示中,可以確認(rèn)是足夠的性能。
對(duì)于實(shí)施例29及后述的實(shí)施例30-32,將屏蔽膜的組成、成膜方法及成膜條件表示于表6中。另外,將評(píng)價(jià)結(jié)果表示于表7中。
表中,各原子的比率為以Si或C為1時(shí)的原子比率。
TEOS四乙氧基硅烷Si(OC2H5)4[表7]
實(shí)施例29中制作的有機(jī)EL顯示裝置中,即使在作為用于有機(jī)EL元件制作的工序的陽(yáng)極成膜、圖案處理工序中,在屏蔽膜中也未產(chǎn)生裂紋、剝離。
實(shí)施例30在實(shí)施例29中,除了用與實(shí)施例21相同的條件在平坦化膜上形成了屏蔽膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
如表7所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例31在實(shí)施例29中,除了用與實(shí)施例23相同的條件在平坦化膜上形成了屏蔽膜,將應(yīng)力緩和層的膜厚設(shè)為1000nm以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
如表7所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例32在實(shí)施例29中,除了用與實(shí)施例25相同的條件在平坦化膜上形成了屏蔽膜以外,利用相同的條件,制作了有機(jī)EL顯示裝置,進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
如表7所示,評(píng)價(jià)結(jié)果良好。
實(shí)施例30-32中制作的有機(jī)EL顯示裝置中,即使在作為用于有機(jī)EL元件制作的工序的陽(yáng)極成膜、圖案處理工序中,在屏蔽膜中也未產(chǎn)生裂紋、剝離。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的有機(jī)EL顯示裝置可以用于民用及工業(yè)用的顯示器中,具體來(lái)說(shuō),可以用于攜帶電話、PDA、導(dǎo)航器、監(jiān)視器、TV等中。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含有機(jī)電致發(fā)光元件、以及將所述有機(jī)電致發(fā)光元件密封的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
2.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含有機(jī)電致發(fā)光元件、調(diào)整和/或變換所述有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、以及將所述色變換層密封的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
3.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含支撐基板、形成于所述支撐基板上的有機(jī)電致發(fā)光元件、以及形成于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的支撐基板的相反一側(cè)和/或所述有機(jī)電致發(fā)光元件與支撐基板之間的包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜。
4.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,依次包含支撐基板、調(diào)整和/或變換有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、包括導(dǎo)電膜的屏蔽膜、以及有機(jī)電致發(fā)光元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述屏蔽膜的導(dǎo)電膜、所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極為離間的構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,在所述導(dǎo)電膜與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極之間,夾隔有絕緣膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述絕緣膜由選自氧化物、氮化物、氧氮化物及硫族化物中的至少一個(gè)形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極不同的物質(zhì)形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由非結(jié)晶性物質(zhì)形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由選自氧化物、氮化物、氧氮化物、碳化物、硼化物及硫族化物中的至少一個(gè)形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜由含有選自In、Zn、Sn、W、Zr及Ta中的至少一個(gè)元素的化合物形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述導(dǎo)電膜的電阻率在108Ω·cm以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述支撐基板為塑料基板。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述屏蔽膜利用氣相生長(zhǎng)法形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述氣相生長(zhǎng)法為濺射法。
16.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置為有源驅(qū)動(dòng)型,所述導(dǎo)電膜與所述有機(jī)電致發(fā)光元件的屏蔽膜側(cè)的電極電連接。
17.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含有機(jī)電致發(fā)光元件、以及將所述有機(jī)電致發(fā)光元件密封的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
18.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含有機(jī)電致發(fā)光元件、調(diào)整和/或變換所述有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、以及將所述色變換層密封的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
19.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,包含支撐基板、形成于所述支撐基板上的有機(jī)電致發(fā)光元件、以及形成于所述有機(jī)電致發(fā)光元件的支撐基板的相反一側(cè)和/或所述有機(jī)電致發(fā)光元件與支撐基板之間的包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜。
20.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,依次包含支撐基板、調(diào)整和/或變換有機(jī)電致發(fā)光元件發(fā)出的光的顏色的色變換層、包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜、以及有機(jī)電致發(fā)光元件。
21.根據(jù)權(quán)利要求17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜利用氣相生長(zhǎng)法形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述氣相生長(zhǎng)法為濺射法或化學(xué)蒸鍍法。
23.根據(jù)權(quán)利要求17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜含有無(wú)機(jī)金屬化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物為氧化物、氮化物、碳化物、氮化氧化物、碳化氧化物或碳化氮化物。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物由以下式(1)表示的化合物構(gòu)成,M1uM2vNxOyCz…(1)式中M1、M2分別為不同的金屬元素,當(dāng)u、v滿足0≤u、v≤1、u+v=1時(shí),則x、y、z為0≤x、y、z,所述屏蔽層中,滿足x>0.6、y+z<0.2的關(guān)系,所述應(yīng)力緩和層中,滿足x<0.2、y+z>0.6的關(guān)系。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物由以下式(2)表示的化合物構(gòu)成,M1M2··MnO…(2)式中M1、M2··Mn分別為不同的金屬元素,所述屏蔽層中,n為2以上的整數(shù),所述應(yīng)力緩和層中,n為1。
27.根據(jù)權(quán)利要求24~26中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述無(wú)機(jī)金屬化合物的金屬含有至少一個(gè)選自Si、Al及Zn中的元素。
28.根據(jù)權(quán)利要求17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜是含有碳的非結(jié)晶性膜。
29.根據(jù)權(quán)利要求17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述包括應(yīng)力緩和層的屏蔽膜的內(nèi)部應(yīng)力的絕對(duì)值在200MPa以下。
30.根據(jù)權(quán)利要求17~20中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其中,所述支撐基板為塑料基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)EL顯示裝置,其包含有機(jī)EL元件(2)及將該有機(jī)EL元件(2)密封的由導(dǎo)電膜構(gòu)成的屏蔽膜(3)。還提供一種有機(jī)EL顯示裝置,其包含有機(jī)EL元件、色變換層及將該色變換層密封的由導(dǎo)電膜構(gòu)成的屏蔽膜。還提供一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其包含有機(jī)電致發(fā)光元件(2)及將該有機(jī)電致發(fā)光元件(2)密封的包括應(yīng)力緩和層(3b)的屏蔽膜(3)。
文檔編號(hào)H05B33/14GK1943275SQ20058001194
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者福田雅彥, 井上一吉, 榮田暢, 細(xì)川地潮 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社