JP2007059094A - 有機ｅｌディスプレイ及び有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止膜とシール剤との接着強度を向上し、封止膜とシール剤との剥離を防止する。
【解決手段】有機ＥＬディスプレイ１は、素子基板１１と、素子基板１１の上に形成された有機ＥＬ素子１２と、有機ＥＬ素子１２を素子基板１１との間に封止するように形成された封止膜１３と、封止膜１３の上にシール剤１４を介して接着された封止部材１５とを備える。封止膜１３は、少なくともシール剤１４との界面を形成する領域（界面形成領域）ＩＲにおいて、水素プラズマを接触させる水素処理により、表面１３ａの水素含有量が内部１３ｂよりも多くなっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬディスプレイ及び有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイは、消費電力、応答性及び視野角等の点で液晶ディスプレイより優れているため、次世代のフラットパネルディスプレイの本命として期待されている。

しかし、有機ＥＬディスプレイには、ダークスポットと呼ばれる非発光点が時間の経過とともに拡大してゆくという問題を有している。このようなダークスポットの拡大は、有機ＥＬディスプレイの発光部である有機ＥＬ素子の電極が、外部からの酸素や水蒸気の侵入により劣化することに起因している。

このため、有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子を封止し、有機ＥＬ素子への酸素や水蒸気の侵入を防止する必要がある。

有機ＥＬ素子の封止には、有機ＥＬ素子が形成された素子基板にシール剤を介して封止部材を接着する方法（例えば、特許文献１参照）や、素子基板の上に形成された有機ＥＬ素子の上に封止膜を形成する方法（例えば、特許文献２参照）が従来より採用されている。

あるいは、図２の有機ＥＬディスプレイ９の断面図に示すように、素子基板９１の上に形成された有機ＥＬ素子９２を封止膜９３で封止し、封止膜９３の上にシール剤９４を介して封止部材９５を接着することも考えられる。

特開２００５−７１６３９号公報 特開２００５−１００８１５号公報

しかし、図２の断面図で示す有機ＥＬディスプレイ９では、封止膜９３とシール剤９４とが界面で剥離し、封止部材９５の脱落や封止効果の低下を引き起こす場合があった。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、素子基板の上に形成された有機ＥＬ素子を封止膜で封止し、当該封止膜の上にシール剤を介して封止部材を接着した有機ＥＬ素子において、封止膜とシール剤との接着強度を向上し、封止膜とシール剤との剥離を防止することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、有機ＥＬディスプレイであって、素子基板と、前記素子基板上に形成された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子を封止するように形成された封止膜と、前記封止膜上にシール剤を介して接着された封止部材とを備え、前記封止膜は、少なくとも前記シール剤との界面を形成する領域において、表面の水素含有量が内部よりも多くなっている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記封止膜が窒化ケイ素を主成分とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記シール剤がエポキシ樹脂を主成分とする。

請求項４の発明は、有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、素子基板上に形成された有機ＥＬ素子を封止する封止膜を形成する封止膜形成工程と、前記封止膜の表面の、少なくとも後記シール剤との界面を形成する領域に水素プラズマを接触させる水素処理工程と、前記封止膜上にシール剤を介して封止部材を接着する封止部材接着工程とを備える。

請求項１ないし請求項４の発明によれば、封止膜とシール剤との接着強度が向上するので、封止膜とシール剤とが剥離することを防止可能である。

図１は、本発明の好ましい実施形態に係る有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ１の断面構造を示す断面図である。なお、本発明は、素子基板１１の側から光を取り出すボトムエミッション型の有機ＥＬディスプレイ及び封止部材１５の側から光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬディスプレイのいずれにも適用可能であるが、以下では、ボトムエミッション型の有機ＥＬディスプレイに本発明を適用した場合について説明する。

図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ１は、素子基板１１と、素子基板１１の上に形成された有機ＥＬ素子１２と、有機ＥＬ素子１２を素子基板１１との間に封止するように形成された封止膜１３と、封止膜１３の上にシール剤１４を介して接着された封止部材１５とを備える。

素子基板１１は、有機ＥＬ素子１２を支持する矩形形状のガラス板である。素子基板１１の材質としては、典型的には、絶縁性及び光透過性を有するガラスが採用されるが、プラスチック等を用いることも妨げられない。

素子基板１１の上の発光領域ＥＲには、有機ＥＬディスプレイ１の発光部となる有機ＥＬ素子１２が形成される。有機ＥＬ素子１２は、陽極、有機ＥＬ膜及び陰極を順次形成することにより得ることができる。

陽極は、例えば、導電性及び光透過性を有するインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）を、素子基板１１の上にスパッタ蒸着により形成することにより得られる。なお、素子基板１１の上には、陽極とともに、有機ＥＬ素子１２の各画素への電流の供給を制御するスイッチング用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ；Thin Film Transistor）等が形成される（不図示）。

有機ＥＬ膜は、発光層のみからなる単層型であってもよいし、発光層以外のホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層をも含む多層型であってもよい。この有機ＥＬ膜は、例えば、真空蒸着により形成される。有機ＥＬ膜の発光層としては、例えば、低分子系では、Ａｌｑ₃等のアルミニウム錯体を用いることができ、高分子系では、ＰＰＶ等のπ共役ポリマーやＰＶＫ等の低分子色素含有ポリマーを用いることができる。

陰極は、例えば、導電性を有するアルミニウム等の金属の真空蒸着により形成される。封止膜１３、シール剤１４及び封止部材１５は、有機ＥＬ素子１２への酸素や水蒸気の侵入を防止する。

封止膜１３は、有機ＥＬ素子１２が形成される発光領域（素子基板１１の中央部）ＥＲと、有機ＥＬ素子１２が形成されない非発光領域（素子基板１１の端部）ＮＥＲとにわたって有機ＥＬ素子１２を覆うように形成された薄膜である。封止膜１３の材質としては、望ましくは、ケイ素やアルミニウムの酸化物や窒化物に代表される無機物質が採用され、特に望ましくは、窒化ケイ素ＳｉＮ_xを主成分とする無機物質が採用される。封止膜１３は、望ましくは、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法等の化学的気相成長法又は真空蒸着やスパッタ蒸着法等の物理的気相成長法により成膜され、特に望ましくは、有機ＥＬ素子１２が形成された素子基板１１の温度を大幅に上昇させることがないプラズマＣＶＤ法により成膜される。

この封止膜１３は、少なくともシール剤１４との界面を形成する領域（以下では、「界面形成領域」とも称する）ＩＲにおいて、水素プラズマを接触させる水素処理により、表面１３ａの水素含有量が内部１３ｂよりも多くなっている。ただし、このことは、界面形成領域ＩＲのみならず、封止膜１３の全面に対して水素処理を施すことを妨げるものではない。なお、封止膜１３の形成をプラズマＣＶＤ法により行った場合、封止膜１３の形成と水素処理とをプラズマＣＶＤ装置のチャンバーの中で連続して実行することができる。

封止部材１５は、素子基板１１と略同一の大きさの矩形形状の部材である。封止部材１５の材質としては、典型的には、ガラスや金属が用いられる。封止部材１５として、凹凸を有する封止缶を用いてもよい。また、封止部材１５に乾燥剤を塗布すれば、有機ＥＬ素子１２への酸素や水蒸気の侵入をさらに有効に防止可能である。

封止膜１３と封止部材１５とは、非発光領域ＮＥＲにおいて、シール剤１４を介して接着され、略平行に対向させられた状態となっている。シール剤１４の材質としては、紫外線の照射により硬化する樹脂、望ましくは、エポキシ樹脂を主成分とするものを採用可能である。

これらの封止膜１３と封止部材１５との間の間隙には、窒素ガスや希ガス等の不活性ガスが封入される。

以下では、本発明の実施形態に係る実施例と、本発明の範囲外の比較例１〜比較例３とについて説明する。

［実施例］
実施例では、シランガス（ＳｉＨ₄）及びアンモニアガス（ＮＨ₃）を原料ガスとして用いたプラズマＣＶＤ法により、有機ＥＬ素子１２が形成された素子基板１１に窒化ケイ素ＳｉＮ_xの封止膜１３を形成し、有機ＥＬ素子１２を素子基板１１との間に封止した。

続いて、水素処理として、封止膜１３の表面１３ａに水素プラズマを１０秒間接触させた。しかる後に、窒素雰囲気下で、封止膜１３の上にエポキシ樹脂のシール剤１４を介してガラス板を封止部材１５として紫外線照射により接着した。

このようにして得られた有機ＥＬディスプレイ１について、シール剤１４の接着強度を測定したところ、４．０ｋｇｆ（３９．２Ｎ）であり、剥離モードはシール剤１４のバルク破壊であった。

［比較例１］
比較例１は、窒化ケイ素ＳｉＮ_xの封止膜１３を形成することなく、窒素雰囲気下で、有機ＥＬ素子１２が形成された素子基板１１と封止部材１５であるガラス板とをシール剤１４を介して紫外線照射により接着した点が実施例と異なっている。このようにして得られた有機ＥＬディスプレイについて、シール剤の接着強度を測定したところ、４．０ｋｇｆ（３９．２Ｎ）であり、剥離モードはシール剤１４のバルク破壊であった。

［比較例２］
比較例２は、封止膜１３の表面１３ａに水素処理を行うことなく、窒素雰囲気下で、当該封止膜１３の上にエポキシ樹脂のシール剤１４を介してガラス板を封止部材１５として紫外線照射により接着した点が実施例と異なっている。

このようにして得られた有機ＥＬディスプレイについて、シール剤の接着強度を測定したところ、２．５ｋｇｆ（２４．５Ｎ）であり、剥離モードは封止膜１３とシール剤１４との界面剥離であった。

［比較例３］
比較例３は、封止膜１３の表面１３ａに水素プラズマではなく、一酸化二窒素Ｎ₂Ｏを１０秒間接触させた点が実施例と異なっている。

このようにして得られた有機ＥＬディスプレイについて、シール剤１４の接着強度を測定したところ、１．９ｋｇｆ（１３．６Ｎ）であり、剥離モードは封止膜１３とシール剤１４との界面剥離であった。

実施例及び比較例１〜３から明らかなように、有機ＥＬ素子１２が形成された素子基板１１の上に封止膜１３を形成すると、シール剤１４の剥離が起こりやすくなる。特に、安定化等の目的で一酸化二窒素Ｎ₂Ｏによる表面処理を封止膜１３の表面１３ａに行った場合、シール剤１４の剥離はさらに起こりやすくなる。これに対して、水素処理を封止膜１３の表面１３ａに行った場合、シール剤１４と封止膜１３との接着強度を向上し、シール剤１４と封止膜１３との剥離を有効に防止可能である。

本発明の好ましい実施形態に係る有機ＥＬディスプレイ１の断面構造を示す断面図である。 背景技術に係る有機ＥＬディスプレイ９の構造を示す断面図である。

符号の説明

１，９ 有機ＥＬディスプレイ
１１，９１ 素子基板
１２，９２ 有機ＥＬ素子
１３，９３ 封止膜
１４，９４ シール剤
１５，９５ 封止部剤
ＩＲ 界面形成領域
ＥＲ 発光領域
ＮＥＲ 非発光領域

Claims (4)

1. 有機ＥＬディスプレイであって、
   素子基板と、
   前記素子基板上に形成された有機ＥＬ素子と、
   前記有機ＥＬ素子を封止するように形成された封止膜と、
   前記封止膜上にシール剤を介して接着された封止部材と、
   を備え、
   前記封止膜は、少なくとも前記シール剤との界面を形成する領域において、表面の水素含有量が内部よりも多くなっていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
2. 請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
   前記封止膜が窒化ケイ素を主成分とすることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、
   前記シール剤がエポキシ樹脂を主成分とすることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
4. 有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
   素子基板上に形成された有機ＥＬ素子を封止する封止膜を形成する封止膜形成工程と、
   前記封止膜の表面の、少なくとも後記シール剤との界面を形成する領域に水素プラズマを接触させる水素処理工程と、
   前記封止膜上にシール剤を介して封止部材を接着する封止部材接着工程と、
   を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。

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