JP2005063850A - Organic el display panel and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水及び酸素のパネル内への浸透を効果的に防止することが可能な有機ELディスプレイパネル及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL display panel capable of effectively preventing water and oxygen from penetrating into the panel and a method for manufacturing the same.
従来の有機ELディスプレイパネルは、ガラス等の基板を含んでいる。この基板上には透明電極であるアノード電極が形成されている。このアノード電極上には有機EL層が形成されている。さらにこの有機EL層上には、カソード電極が形成されている。 A conventional organic EL display panel includes a substrate such as glass. An anode electrode which is a transparent electrode is formed on the substrate. An organic EL layer is formed on the anode electrode. Further, a cathode electrode is formed on the organic EL layer.
そして、パネル内に侵入してくる水及び酸素を除去するための吸収剤を具えたいわゆる金属キャップを、基板と対向させて設けることでパネルの封止が行われる。 The panel is sealed by providing a so-called metal cap provided with an absorbent for removing water and oxygen entering the panel so as to face the substrate.
近年、有機EL層上に直接的に封止膜を形成することで、有機ELディスプレイパネルのさらなる薄型化を実現する試みがなされている。例えば、真空ポリマー蒸着技術により、ガラス基板上に紫外線硬化型ポリマー層を形成し、このポリマー層上にさらにセラミック膜を成膜した膜構造が知られている。そして、この2層からなる膜構造を単位として、この膜構造を複数段積層してなる封止膜が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。 In recent years, attempts have been made to further reduce the thickness of organic EL display panels by directly forming a sealing film on the organic EL layer. For example, a film structure is known in which an ultraviolet curable polymer layer is formed on a glass substrate by a vacuum polymer deposition technique, and a ceramic film is further formed on the polymer layer. A sealing film is known in which a plurality of layers of this film structure are stacked in units of this two-layer film structure (see, for example, Non-Patent Document 1).
しかしながら、このような構成の封止膜では、パネル内への水及び酸素の浸透を完全に防止することはできない。 However, the sealing film having such a configuration cannot completely prevent the penetration of water and oxygen into the panel.
また、従来のプラズマCVD法等にかわる技術として、エキシマランプにより、シリコンウェハ上に低温で成膜する真空紫外光CVD法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
このように、依然として、有機EL層を、直接的に膜構造で被覆する構成により、水及び酸素のパネル内への浸透から効果的に保護することができる封止膜は、実現されていない。従って、有機EL層を効果的に保護しつつ、有機ELパネルの薄型化を実現するための技術が嘱望されている。また、プラスチックフィルム等のフレキシブルな基板に設けることで、水及び酸素のパネル内への浸透から効果的に保護することができる封止膜が嘱望されている。 Thus, a sealing film that can effectively protect water and oxygen from penetrating into the panel has not been realized by the structure in which the organic EL layer is directly covered with the film structure. Therefore, a technology for realizing a thin organic EL panel while effectively protecting the organic EL layer is desired. In addition, a sealing film that can be effectively protected from penetration of water and oxygen into a panel by being provided on a flexible substrate such as a plastic film is desired.
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。この課題を解決するにあたり、この発明の有機ELディスプレイパネルは、下記のような構成上の特徴を有している。 The present invention has been made in view of the above problems. In solving this problem, the organic EL display panel of the present invention has the following structural features.
この発明のパネルは、アノード電極、このアノード電極上に形成されている有機EL層、及びこの有機EL層上に形成されているカソード電極を有している基板を具えている。この基板上には封止膜が設けられている。具体的には、この基板上には、真空紫外光CVD法により形成されている膜が設けられている。このCVD膜は1層の膜であってもよいし、或いは2層以上の積層膜構造であってもよい。このCVD膜上には、上述の封止膜を構成する膜として、酸素及び水のパネル内への浸透を防ぐためのさらなる1層の膜又は2層以上の膜が設けられていてもよい。 The panel of the present invention comprises a substrate having an anode electrode, an organic EL layer formed on the anode electrode, and a cathode electrode formed on the organic EL layer. A sealing film is provided on this substrate. Specifically, a film formed by a vacuum ultraviolet light CVD method is provided on this substrate. This CVD film may be a single-layer film or may have a laminated film structure of two or more layers. On this CVD film, as a film constituting the above-described sealing film, an additional film of one layer or two or more films for preventing permeation of oxygen and water into the panel may be provided.
この基板は、好ましくは、プラスチックフィルムからなるフレキシブル基板とするのがよい。 This substrate is preferably a flexible substrate made of a plastic film.
この発明の有機ELディスプレイパネルに適用される1層のCVD膜又は2層以上の積層膜構造からなるCVD膜のうち、少なくとも1層は、酸化膜系の膜とするのがよい。 Of the one-layer CVD film or the CVD film having a laminated film structure of two or more layers applied to the organic EL display panel of the present invention, at least one layer is preferably an oxide film film.
また、この発明の有機ELディスプレイパネルに適用される1又は2層以上の積層構造からなるCVD膜のうち、少なくとも1層は、窒素を含有する膜とするのがよい。 In addition, among the CVD films having a laminated structure of one or more layers applied to the organic EL display panel of the present invention, at least one layer is preferably a film containing nitrogen.
また、この発明の有機ELディスプレイパネルの製造方法によれば、主として以下の工程を含んでいる。 Moreover, according to the manufacturing method of the organic EL display panel of this invention, the following processes are mainly included.
すなわち、基板上にアノード電極を形成する工程と、アノード電極上に、有機EL層を形成する工程と、有機EL層上に、カソード電極を形成する工程と、基板上に、真空紫外光CVD法によりアノード電極、有機EL層及びカソード電極を埋め込むCVD膜を形成する工程とを含んでいる。 That is, a step of forming an anode electrode on a substrate, a step of forming an organic EL layer on the anode electrode, a step of forming a cathode electrode on the organic EL layer, and a vacuum ultraviolet light CVD method on the substrate And forming a CVD film for embedding the anode electrode, the organic EL layer and the cathode electrode.
CVD膜を形成する工程の後に、CVD膜上に、酸素及び水の浸透を防止することができる膜を積層構造膜として形成する工程を含んでいてもよい。 After the step of forming the CVD film, a step of forming a film capable of preventing permeation of oxygen and water as a laminated structure film on the CVD film may be included.
CVD膜を形成する工程は、真空紫外光CVD法により、少なくとも1層のシリコン窒化膜を形成する工程とするのがよい。 The step of forming the CVD film is preferably a step of forming at least one silicon nitride film by a vacuum ultraviolet light CVD method.
また、CVD膜を形成する工程は、真空紫外光CVD法により、少なくとも1層のシリコン酸化膜を形成する工程とするのがよい。 The step of forming the CVD film is preferably a step of forming at least one silicon oxide film by a vacuum ultraviolet light CVD method.
さらにCVD膜を形成する工程は、第1CVD膜として、基板上に、シリコン窒化膜を形成する第1サブ工程と、シリコン窒化膜上に、第2CVD膜としてシリコン酸化膜を形成する第2サブ工程とを含むのがよい。 Further, the step of forming the CVD film includes a first sub-step of forming a silicon nitride film on the substrate as the first CVD film, and a second sub-step of forming a silicon oxide film as the second CVD film on the silicon nitride film. It is good to include.
この発明の有機ELディスプレイパネルは、常温により成膜が可能な真空紫外光CVD法により、有機EL層を覆う良質な封止膜を具えている。 The organic EL display panel of the present invention includes a high-quality sealing film that covers the organic EL layer by a vacuum ultraviolet light CVD method that allows film formation at room temperature.
真空紫外光CVD法により形成されたCVD膜は、水及び酸素の透過性が極めて低いので、有機EL層を効果的に保護することができる。特に真空紫外光CVD法により成膜されるシリコン酸化膜は、埋込み性がよく、ボイドを発生しにくいので、有機EL層を埋め込んで効果的に外気から隔絶することができる。また、真空紫外光CVD法により成膜されるシリコン酸化膜は、光透過率が非常に高いので、アモルファスシリコン、低温ポリシリコンを使用するいわゆるトップエミッション型のディスプレイに適用したときに、特に好適である。 Since the CVD film formed by the vacuum ultraviolet light CVD method has extremely low water and oxygen permeability, the organic EL layer can be effectively protected. In particular, a silicon oxide film formed by a vacuum ultraviolet light CVD method has good embeddability and is less likely to generate voids, so that an organic EL layer can be embedded and effectively isolated from the outside air. In addition, a silicon oxide film formed by a vacuum ultraviolet light CVD method has a very high light transmittance, so that it is particularly suitable when applied to a so-called top emission type display using amorphous silicon or low-temperature polysilicon. is there.
また、真空紫外光CVD法により成膜されるシリコン窒化膜は、水及び酸素の透過性が極めて低いので、パネル内への水及び酸素の浸透を阻止することができる。従って、有機EL層を効果的に保護して、有機EL層の劣化を抑制することができるので、ディスプレイパネルの寿命を延ばすことが可能となる。 Moreover, since the silicon nitride film formed by the vacuum ultraviolet light CVD method has extremely low water and oxygen permeability, it is possible to prevent water and oxygen from penetrating into the panel. Accordingly, the organic EL layer can be effectively protected and deterioration of the organic EL layer can be suppressed, so that the lifetime of the display panel can be extended.
さらに、このCVD膜を平坦性の高い膜として成膜することができるので、このCVD膜の上面に形成される膜の成膜に際しては、より高精度での成膜が可能となる。従って、CVD膜の上面側に形成されるさらなる膜の選択性が向上するので、CVD膜とその上面側に形成されるさらなる膜構造との相乗効果により、パネル内への水及び酸素の侵入をより効果的に防止することができる。 Furthermore, since this CVD film can be formed as a film having high flatness, it is possible to form the film formed on the upper surface of this CVD film with higher accuracy. Therefore, since the selectivity of the additional film formed on the upper surface side of the CVD film is improved, the synergistic effect of the CVD film and the additional film structure formed on the upper surface side prevents water and oxygen from entering the panel. It can prevent more effectively.
従って、この発明の有機ELディスプレイパネルの製造方法によれば、水及び酸素のパネル内への浸透を効果的に防止することで、長寿命かつ高品質な有機ELディスプレイパネルを効率的に製造することができる。 Therefore, according to the method of manufacturing an organic EL display panel of the present invention, a long-life and high-quality organic EL display panel is efficiently manufactured by effectively preventing water and oxygen from penetrating into the panel. be able to.
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態につき説明する。なお、図面には、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、大きさ及び配置関係が概略的に示されているに過ぎず、これによりこの発明が特に限定されるものではない。また、以下の説明において、特定の材料、条件及び数値条件等を用いることがあるが、これらは好適例の1つに過ぎず、従って、何らこれらに限定されない。また、以下の説明に用いる各図において同様の構成成分については、同一の符号を付して示し、その重複する説明を省略する場合もあることを理解されたい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, only the shapes, sizes, and arrangement relationships of the respective constituent components are schematically shown to such an extent that the present invention can be understood, and the present invention is not particularly limited thereby. In the following description, specific materials, conditions, numerical conditions, and the like may be used. However, these are merely preferred examples, and are not limited to these. In addition, it should be understood that the same constituent components are denoted by the same reference numerals in the drawings used for the following description, and redundant description thereof may be omitted.
[第1の実施の形態]
1.有機ELディスプレイパネルの構成例
この例では、パッシブ型の有機ELディスプレイパネルの構成を例にとって説明する。
[First Embodiment]
1. Configuration Example of Organic EL Display Panel In this example, a configuration of a passive organic EL display panel will be described as an example.
この実施の形態の有機ELディスプレイパネルの構成例について、図1を参照して説明する。図1は、パッシブ型の有機ELディスプレイパネルの要部を、アノード電極上でアノード電極の延在方向に沿って切断した切断面として概略的に示す模式的な断面図である。 A configuration example of the organic EL display panel of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing a main part of a passive organic EL display panel as a cut surface cut on the anode electrode along the extending direction of the anode electrode.
この発明の有機ELディスプレイパネル10は、基板12を具えている。この基板12は、好ましくは、ガラス基板とするのがよい。基板12は、例えば、任意好適な種々の材料からなるプラスチックフィルム等のフレキシブルな基板とすることもできる。基板12をフレキシブルな基板とする構成例については、後述する第2の実施の形態で詳述する。
The organic
また、いわゆるトップエミッション型のディスプレイとする場合には、Al(アルミニウム)等からなる光透過性のない金属基板とすることもできる。 In the case of a so-called top emission type display, a non-light-transmitting metal substrate made of Al (aluminum) or the like can be used.
基板12の上面12aには、アノード電極14が複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして形成されている。この例では、アノード電極14の複数のラインパターンが、断面図の横方向に、所定の間隔で並んで設けられている。従って、図1には、このアノード電極14のラインパターンの1つを縦断している状態を示してある。
On the
アノード電極14の上面14aを含む基板上面12aには、カソード隔壁16が設けられている。カソード隔壁16は、並列にかつ直線的に設けられているアノード電極14に対して直交する方向に、やはり複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして、設けられている。従って、カソード隔壁16は、互いに所定の間隔で並列にかつ直線的に設けられている。
A
カソード隔壁16同士の間隙であって、当該間隙に露出しているアノード電極14の領域及び基板12の表面領域の直上には、有機EL層(発光層)18が設けられている。この有機EL層18は、カソード隔壁16の延在方向に沿って、複数のラインパターンとして平行に設けられている。
An organic EL layer (light emitting layer) 18 is provided in the gap between the
従って、有機EL層18は、所定の間隔で、アノード電極14のラインパターンと直交する方向に、複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして設けられている。
Therefore, the
有機EL層18上には、カソード電極19が有機EL層18の上面を覆って設けられている。このカソード電極19の上面19aの基板上面12aからの高さは、カソード隔壁16の上面16aの基板上面12aからの高さよりも低くなっている。図1では図示が省略されているが、カソード隔壁16の上面16aには、実際には、有機EL層18の材料及びカソード電極19の材料が、発光機能は持たないものの、製造プロセスの結果として積層されている。従って、ここでいうカソード隔壁16の高さとは、これらの高さ(厚さ)を含めた高さを指すものとする。
On the
ここまで説明した、基板12上に形成される有機ELディスプレイパネルの構成要素については、従来公知の構成を適用することができる。これらについてはこの発明の要旨ではないので、材料等の詳細な説明については省略する。
Conventionally known configurations can be applied to the components of the organic EL display panel formed on the
上述した構成要素、すなわち、アノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18、及びカソード電極19は、封止膜20により封止されて、外気から隔絶される。以下、この発明の特徴的な構成である封止膜20の具体的な構成について説明する。
The above-described components, that is, the
封止膜20は、CVD膜22を含む膜として構成されている。
The sealing
この例では、CVD膜22として、基板12上に、上述したアノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18及びカソード電極19を埋め込んで設けられている第1CVD膜22aと、この第1CVD膜22a上に設けられている第2CVD膜22bとを含んでいる。この例ではCVD膜22を2層の膜構造としているが、1層の膜構造として構成してもよいし、或いは3層以上の膜構造として構成することもできる。
In this example, as the
第1CVD膜22aは、カソード隔壁16の上面を覆う厚さで形成されている。しかしながら、第1CVD膜22aは、カソード隔壁16の上面よりも低く設けてもよい。
The
CVD膜22、すなわち、第1CVD膜22a及び第2CVD膜22b、並びに3層以上の構成として第2CVD膜22b上に設けられる図示されていないさらなるCVD膜は、それぞれシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜のいずれかにより構成される。従って、CVD膜22は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜の単層として構成することもできるし、シリコン窒化膜及びシリコン酸化膜を組み合わせた複数の積層膜として構成することもできる。
The
この発明の有機ELディスプレイパネルに適用されるCVD膜22は、真空紫外光CVD法により成膜されて得られる薄膜であることを特色としている。製造工程及び成膜条件については後述する。
The
CVD膜22上には、膜構造24が設けられている。この膜構造24は、封止膜の強度、及び/又は上述したCVD膜22の酸素と水の浸透性を考慮して、これら強度と浸透性を増強する必要がある場合に形成される。
A
図中、第1膜24a及び第2膜24bの2層からなる構造として示してあるが、ディスプレイパネルの強度、及び/又は酸素と水の浸透性を勘案して、1層として構成してもよいし、3層以上設ける構成とすることもできる。
In the figure, it is shown as a structure composed of two layers of the
この膜構造24は、温度等の成膜条件を、有機EL層にダメージを与えないことを前提として設定して、上述した真空紫外光CVD法以外の方法により形成することができる。例えば、従来公知のスパッタリング工程により、封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透性を勘案して決定された材料、例えば、任意好適な組成のセラミック、アルミナ(Al2O3)により形成するのがよい。パネルの構造をトップエミッション型とする場合には、封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透性等を勘案して決定された光透過性の材料により成膜を行う。
This
また、1層では封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性が確保できない場合には、複数の同一であるか、又は異なる材料により形成される膜を積層して複数の膜構造としてもよい。
Further, when the strength of the sealing
さらに、この膜構造24上に、上述した真空紫外光CVD法により形成される2段目のCVD膜(図示せず。)を形成し、この2段目のCVD膜上にセラミック等により形成されるさらなる膜構造を形成することもできる。すなわち、CVD膜22及び膜構造24からなる封止膜を基板12上に複数段繰り返して形成することで、ディスプレイパネルの強度を確保しつつ、パネル内への酸素及び水分の侵入をより効果的に防止することができる。
Further, a second-stage CVD film (not shown) formed by the above-described vacuum ultraviolet light CVD method is formed on the
この発明の有機ELディスプレイパネルは、常温で成膜が可能な真空紫外光CVD法により良質なCVD膜を具えている。すなわちこのCVD膜により、有機EL層の機能を損なうことなく、有機EL層を覆う膜として封止することができる。 The organic EL display panel of the present invention includes a high-quality CVD film by a vacuum ultraviolet light CVD method capable of forming a film at room temperature. That is, this CVD film can be sealed as a film covering the organic EL layer without impairing the function of the organic EL layer.
真空紫外光CVD法により形成されたCVD膜は、水及び酸素の透過性が低いので、有機EL層を効果的に保護することができる。 Since the CVD film formed by the vacuum ultraviolet light CVD method has low water and oxygen permeability, the organic EL layer can be effectively protected.
このCVD膜は、常温で、より平坦な膜として形成されているので、特にトップエミッション型のディスプレイとした場合の散乱防止、同色化といった光学的な観点から優れた特性を有する。 Since this CVD film is formed as a flatter film at room temperature, it has excellent characteristics from the optical point of view such as scattering prevention and color matching especially in the case of a top emission type display.
2.有機ELディスプレイパネルの製造方法
上述した構造を有するこの発明の有機ELディスプレイパネルの製造方法につき説明する。
2. Method for Manufacturing Organic EL Display Panel A method for manufacturing the organic EL display panel of the present invention having the above-described structure will be described.
基板12上には、上述したアノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18及びカソード電極19が、任意好適な材料により、所定の間隔及び大きさで形成されている。これらについてはこの発明の要旨ではないので、封止膜20の製造工程に重点をおいて説明し、製造工程の詳細な説明については省略する。
On the
まず、第1CVD膜22aを形成する。第1CVD膜22aは、基板12上に、上述したアノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18及びカソード電極19を埋め込むように形成する。
First, the
この発明のCVD膜22としては、この発明の目的を損なわない範囲で、任意好適な膜材料を選択することができる。例えば好適材料例としては、TEOS(Tetra ethoxy silane)、HMDSO(Hexa methyl disiloxane)、TMCTS(Tetra methyl cyclotetrasiloxane)及びOMCTS(Octo methyl cyclotetrasiloxane)を含む酸化膜系の材料と、BTBAS(Bis(tertiary butyl amino)silane)を含む窒化膜系の材料が想定されている。この発明のCVD膜22は、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜を単一の層とするか、又はこれらを組み合わせて複数の積層構造膜として形成される。
As the
この発明のCVD膜22は、真空紫外光CVD法により形成される。真空紫外光CVD法により上記の酸化膜系の材料により形成されるシリコン酸化膜は、特に埋込み性に優れている。また、真空紫外光CVD法により、窒化膜系の材料、すなわちBTBASにより形成されるシリコン窒化膜は、酸素及び水の浸透性が非常に低いという特色を有している。従って、これらの特性を組み合わせることで、埋込み性と、酸素及び水のパネル内への侵入防止効果とを両立させることができる。
The
ここで、真空紫外光CVD法について概略的に説明する。 Here, the vacuum ultraviolet light CVD method will be schematically described.
真空紫外光CVD法による成膜は、成膜材料が気相とされて、基板表面上に供給され、供給された成膜材料ガスを、比較的低温(具体的には常温(25℃程度))で、エキシマランプのフォトンエネルギーのみで分解することにより行われる。分解された成膜材料ガスは、反応活性種となって、基板上に堆積する。従って、温度耐性の低い材料で形成される構造上であっても、これらの機能を損なうことなく良質な膜を形成することができる。エキシマランプには、例えば希ガスであるアルゴン、クリプトン及びキセノン、並びにこれらの混合ガス等が充填されている。エキシマランプに充填されるガスは、成膜材料ガスの結合エネルギーに応じて選択すればよい。成膜装置については、従来公知の成膜装置を適用することができるので、その詳細な説明は省略する。 In the film formation by the vacuum ultraviolet light CVD method, the film forming material is made into a gas phase and supplied onto the substrate surface, and the supplied film forming material gas is used at a relatively low temperature (specifically, room temperature (about 25 ° C.)). ) And is decomposed only by the photon energy of the excimer lamp. The decomposed film forming material gas becomes a reactive species and is deposited on the substrate. Therefore, even on a structure formed of a material having low temperature resistance, a high-quality film can be formed without impairing these functions. The excimer lamp is filled with, for example, rare gases such as argon, krypton, and xenon, and a mixed gas thereof. The gas filled in the excimer lamp may be selected according to the binding energy of the film forming material gas. Since a conventionally known film forming apparatus can be applied to the film forming apparatus, detailed description thereof is omitted.
以下、成膜条件につき、説明する。 Hereinafter, film forming conditions will be described.
なお、いずれの成膜も、チャンバ内の到達真空度は最低でも1.333×10-1パスカル(以下単にPaと称する。)(1E−3Torr)として行うのがよい。これより低い真空度であれば、問題なく成膜が行える。 In any film formation, it is preferable that the ultimate vacuum in the chamber is 1.333 × 10 −1 pascal (hereinafter simply referred to as Pa) (1E-3 Torr). If the degree of vacuum is lower than this, film formation can be performed without any problem.
また、エキシマランプは、内部にキセノンガスを充填したランプを用い、厚さ20mmの合成石英窓下、50mW/cm2で成膜を行うのがよい。 The excimer lamp is preferably a lamp filled with xenon gas, and the film is formed at 50 mW / cm 2 under a synthetic quartz window having a thickness of 20 mm.
CVD層22の成膜
1)酸化膜系の材料により形成する場合
上述した酸化膜系の成膜材料は、埋込み性に優れている。従って、カソード隔壁16と、有機EL層18及びカソード電極19の間隙に、ボイドを生じることなく埋め込むことができる。
Film formation of
上述した酸化膜系成膜材料のうち、TEOS、HMDSO及びOMCTSを使用する場合には、フロー特性を向上させて、埋込み性を良好なものとするために、材料ガス:O2の流量比を例えば最大でも10:1の比率として、好ましくはO2ガスを添加して埋込みを行うのがよい。 Among the oxide film-based film forming materials described above, when TEOS, HMDSO, and OMCTS are used, the flow ratio of the material gas: O 2 is increased in order to improve the flow characteristics and improve the embedding property. For example, the filling is preferably performed by adding O 2 gas at a ratio of 10: 1 at the maximum.
この程度の比率の酸素濃度であれば、O2ガスは、成膜材料ガスの分解のみに費やされるので、直接的に有機EL層18にダメージを与えることはない。
If the oxygen concentration is in such a ratio, the O 2 gas is consumed only for the decomposition of the film forming material gas, so that the
TMCTSを使用する場合には、O2ガスを添加することなく、良好な埋込み性を確保しつつ成膜を行うことができる。 When TMCTS is used, film formation can be performed while ensuring good embedding without adding O 2 gas.
成膜温度は、常温(25℃)とする。従って、有機EL層の機能を損なうことなく酸化膜の成膜を行うことができる。また、有機EL層の機能を損なわない温度であることを条件として、成膜温度を上げて成膜を行うこともできる。例えば有機EL層の耐熱温度が80℃である場合には、常温(25℃)から80℃より低い温度の範囲であれば、これを成膜温度とすることができる。このように常温よりも反応温度を高く設定すれば、成膜されたCVD膜中に含まれる材料ガス由来の有機成分の量を減少させることができる。従って、反応温度をこの範囲内で適宜調節することにより、形成される膜の性質を調整して最適化することができる。 The film forming temperature is normal temperature (25 ° C.). Therefore, the oxide film can be formed without impairing the function of the organic EL layer. In addition, film formation can be performed by raising the film formation temperature on condition that the temperature does not impair the function of the organic EL layer. For example, when the heat-resistant temperature of the organic EL layer is 80 ° C., the film forming temperature can be set within a range from room temperature (25 ° C.) to lower than 80 ° C. Thus, if the reaction temperature is set higher than the normal temperature, the amount of the organic component derived from the material gas contained in the formed CVD film can be reduced. Therefore, by appropriately adjusting the reaction temperature within this range, the properties of the formed film can be adjusted and optimized.
具体的な成膜条件としては、例えば、以下のように設定するのがよい。 Specific film forming conditions are preferably set as follows, for example.
i)成膜ガス:TEOS
a)O2ガス添加なし
TEOSガス流量:50sccm
反応圧力:39.99Pa(300mtorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約30nm/分
b)O2ガス添加
TEOSガス流量:50sccm
O2ガス流量:25sccm
反応圧力:59.99Pa(450mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約200nm/分
ii)成膜ガス:HMDSO
a)O2ガス添加なし
HMDSO蒸気圧:13.33Pa(100mTorr)
反応圧力:39.99Pa(300mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約100nm/分
b)O2ガス添加
HMDSO蒸気圧:13.33Pa(100mTorr)
O2ガス流量:20sccm
反応圧力:79.98Pa(600mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約500nm/分
iii)成膜ガス:OMCTS
a)O2ガス添加なし
OMCTS蒸気圧:6.665Pa(50mTorr)
反応圧力:13.33Pa(100mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約300nm/分
b)O2ガス添加
OMCTS蒸気圧:6.665Pa(50mTorr)
O2ガス流量:20sccm
反応圧力:26.66Pa(200mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約600nm/分
iv)成膜ガス:TMCTS
a)O2ガス添加なし
TMCTS蒸気圧:11.33Pa(85mTorr)
反応圧力:13.33Pa(100mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約50nm/分
b)O2ガス添加
TMCTS蒸気圧:11.33Pa(85mTorr)
O2ガス流量:20sccm
反応圧力:26.66Pa(200mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約250nm/分
i) Deposition gas: TEOS
a) No O 2 gas added TEOS gas flow rate: 50 sccm
Reaction pressure: 39.99 Pa (300 mtorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 30 nm / min b) O 2 gas added TEOS gas flow rate: 50 sccm
O 2 gas flow rate: 25 sccm
Reaction pressure: 59.99 Pa (450 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 200 nm / min ii) Deposition gas: HMDSO
a) HMDSO vapor pressure without addition of O 2 gas: 13.33 Pa (100 mTorr)
Reaction pressure: 39.99 Pa (300 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 100 nm / min b) O 2 gas added HMDSO vapor pressure: 13.33 Pa (100 mTorr)
O 2 gas flow rate: 20 sccm
Reaction pressure: 79.98 Pa (600 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 500 nm / min iii) Deposition gas: OMCTS
a) No O 2 gas added OMCTS vapor pressure: 6.665 Pa (50 mTorr)
Reaction pressure: 13.33 Pa (100 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 300 nm / min b) O 2 gas added OMCTS vapor pressure: 6.665 Pa (50 mTorr)
O 2 gas flow rate: 20 sccm
Reaction pressure: 26.66 Pa (200 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 600 nm / min iv) Deposition gas: TMCTS
a) TMCTS vapor pressure without addition of O 2 gas: 11.33 Pa (85 mTorr)
Reaction pressure: 13.33 Pa (100 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 50 nm / min b) O 2 gas added TMCTS vapor pressure: 11.33 Pa (85 mTorr)
O 2 gas flow rate: 20 sccm
Reaction pressure: 26.66 Pa (200 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 250 nm / min
2)窒化膜系の材料により形成する場合
窒化膜系の材料により成膜されるシリコン窒化膜は、上述したように、酸素及び水の透湿性が極めて低いので、パネル内への酸素及び水の浸透を効果的に防止することができる。
2) In the case of forming with a nitride film-based material As described above, the silicon nitride film formed with a nitride film-based material has extremely low moisture permeability of oxygen and water. Penetration can be effectively prevented.
成膜温度は、常温(25℃)とする。従って、有機EL層の機能を損なうことなく成膜を行うことができる。また、酸化膜系の材料で成膜を行うのと同様に、有機EL層の機能を損なわない温度であることを条件として、成膜温度を上げて成膜を行うこともできる。 The film forming temperature is normal temperature (25 ° C.). Accordingly, film formation can be performed without impairing the function of the organic EL layer. Similarly to the case where the film is formed using an oxide film-based material, the film can also be formed at a higher film formation temperature, provided that the temperature does not impair the function of the organic EL layer.
具体的な成膜条件としては、例えば、以下のように設定するのがよい。
成膜ガス:BTBAS(O2ガス添加なし)
BTBAS蒸気圧:11.33Pa(85mTorr)
反応圧力:13.33Pa(100mTorr)
反応温度:常温(25℃)
成膜レート:約100nm/分
Specific film forming conditions are preferably set as follows, for example.
Deposition gas: BTBAS (without addition of O 2 gas)
BTBAS vapor pressure: 11.33 Pa (85 mTorr)
Reaction pressure: 13.33 Pa (100 mTorr)
Reaction temperature: normal temperature (25 ° C)
Deposition rate: about 100 nm / min
第1CVD膜22aは、カソード隔壁16の上面を覆う高さで形成しても、カソード隔壁16の上面よりも低く形成してもよい。
The
第1CVD膜22aとしては、少なくともカソード隔壁16の高さまでは、好ましくは、埋込み性の良好な酸化膜系の材料により成膜を行うのがよい。次いで、第2CVD膜22bとして、酸素及び水の透過性が低い窒化膜系の材料を用いて成膜を行うのがよい。このようにすれば、有機EL層及びカソード電極を効果的に埋め込んで外気から隔絶することができる。また、その上層に積層される窒化膜により外部からの酸素及び水の浸透を防止することができる。
The
パネル内への酸素及び水の浸透の防止を重視して、第1CVD膜22aとして、窒化膜系の材料により成膜を行う構成も好適である。この場合には、好ましくは、カソード隔壁16の高さよりも低い高さで、第1CVD膜22aとしてシリコン窒化膜を成膜するのがよい。次いで、第2CVD膜22bとして、埋込み性の良好な酸化膜系の材料を用いて、有機EL層18、カソード電極19及びカソード隔壁16を埋め込んで成膜を行うのがよい。
A configuration in which the
CVD膜22上には、膜構造24が形成される。この膜構造24は、例えば、封止膜20全体として、さらなる膜強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性が求められる場合に形成すればよい。膜構造24は、図1において、第1膜24a及び第2膜24bの2層からなる構成として示してあるが、単層として構成してもよいし、3層以上の複数の膜の積層構造とすることもできる。
A
この膜構造24は、温度等の成膜条件を、有機EL層にダメージを与えないことを前提として設定することを条件として、上述した真空紫外光CVD法以外の方法により形成することができる。例えば、従来公知のスパッタリング工程により、膜強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性を勘案して決定された材料、例えば、任意好適な組成のセラミック材料、アルミナ(Al2O3)により形成するのがよい。パネルの構造をトップエミッション型とする場合には、所要の膜強度、及び/又は酸素と水の浸透性を勘案して決定された光透過性の材料により成膜を行えばよい。すなわち、CVD膜22上に所望により設けられる非真空紫外光CVD膜は、膜強度を補強する性質、及び/又は酸素と水の浸透を防止する性質を有する膜であればよい。
The
この発明の有機ELディスプレイパネルに適用されるCVD膜は、平坦な膜として形成できるので、このCVD膜をバッファ層として、このCVD膜上に形成される膜構造の材質及び成膜方法の選択の自由度を高めることができる。 Since the CVD film applied to the organic EL display panel of the present invention can be formed as a flat film, the material of the film structure formed on the CVD film and the method of film formation can be selected using the CVD film as a buffer layer. The degree of freedom can be increased.
[第2の実施の形態]
図2は、この発明の第2の実施の形態のパッシブ型の有機ELディスプレイパネルの要部を、アノード電極上でアノード電極の延在方向に沿って切断した切断面を概略的に示す模式的な図である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic view schematically showing a cut surface of a main part of a passive organic EL display panel according to the second embodiment of the present invention cut on the anode electrode along the extending direction of the anode electrode. It is a simple figure.
この実施の形態の有機ELディスプレイパネル10は、基板12を任意好適な種々の材料からなるプラスチックフィルム等のフレキシブルな基板とした例である。
The organic
基板12上には、基板封止膜120が設けられている。この基板封止膜120は、基板CVD膜122と、この基板CVD膜122上に形成される基板膜構造124とにより構成されている。
A
この例では、基板CVD膜122として、基板12上に直接的に設けられている基板第1CVD膜122aと、この基板第1CVD膜122a上に設けられている基板第2CVD膜122bとを含んでいる。この例では基板CVD膜122を2層の構成としているが、1層として構成してもよいし、3層以上積層する構成とすることもできる。
In this example, the
基板CVD膜122、すなわち、基板第1CVD膜122a及び基板第2CVD膜122b、並びに基板第2CVD膜122b上に設けられる図示されていないさらなるCVD膜は、それぞれシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜のいずれかにより構成される。従って、基板CVD膜122は、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜の単層膜として構成することもできるし、シリコン窒化膜又はシリコン酸化膜を組み合わせた複数の膜の積層構造とすることもできる。
The
この基板CVD膜122は、第1の実施の形態で説明したCVD膜22と同様に、真空紫外光CVD法により成膜される薄膜、すなわち真空紫外光CVD膜とするのがよい。製造工程及び成膜条件については第1の実施の形態で既に説明したCVD膜22の製造工程及び成膜条件を適用すればよい。
Similar to the
成膜温度は、常温(25℃)とするのがよい。しかしながら、基板の機能を損なわない温度であることを条件として、成膜温度を上げて成膜を行うこともできる。 The film forming temperature is preferably normal temperature (25 ° C.). However, film formation can also be performed by raising the film formation temperature on condition that the temperature does not impair the function of the substrate.
基板CVD膜122上には、基板膜構造124が設けられている。この基板膜構造124は、図中、基板側第1膜124a及び基板側第2膜124bの2層からなる構成として示してあるが、単層膜として構成してもよいし、3層以上の膜の積層構造とすることもできる。
A
この基板膜構造124は、温度等の成膜条件を、有機EL層にダメージを与えないことを前提として設定して、上述した真空紫外光CVD以外の方法により形成することができる。例えば、従来公知のスパッタリング工程により、膜強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性を勘案して決定された材料、例えば、任意好適な組成のセラミック材料、アルミナ(Al2O3)により形成するのがよい。パネルの構造をトップエミッション型とする場合には、膜強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性を勘案して決定された光透過性の材料により成膜を行う。
The
また、単層ではディスプレイパネルとしての強度が確保できない場合には、複数の異なる材料により成膜する積層構造としてもよい。 Further, in the case where the strength as a display panel cannot be ensured with a single layer, a stacked structure in which films are formed using a plurality of different materials may be employed.
さらに、この基板膜構造124上に、上述した真空紫外光CVD法により形成される第2のCVD膜(図示せず。)を形成し、この第2のCVD膜上にセラミック等により形成されるさらなる膜構造を形成することもできる。すなわち、基板CVD膜122及び基板膜構造124からなる基板封止膜120を基板12上に複数段繰り返して形成することで、基板12の強度を補完しつつ、パネル内への酸素及び水分の浸透をより効果的に防止することができる。
Further, a second CVD film (not shown) formed by the above-described vacuum ultraviolet light CVD method is formed on the
基板封止膜120上に設けられている構成要素については、第1の実施の形態で説明した構成要素と同様の構成とすることができるので、同一番号を付して概略的な説明にとどめる。
The constituent elements provided on the
第1の実施の形態と同様に、基板封止膜120の上面には、アノード電極14が複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして形成されている。この例では、アノード電極14の複数のラインパターンが、断面図の横方向に、所定の間隔で並んで設けられている。
Similar to the first embodiment, the
アノード電極14の上面を含む基板上面には、カソード隔壁16が設けられている。カソード隔壁16は、並列にかつ直線的に設けられているアノード電極14に対して直交する方向に、やはり複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして、設けられている。従って、カソード隔壁16は、互いに所定の間隔で並列にかつ直線的に設けられている。
A
カソード隔壁16同士の間隙であって、当該間隙に露出しているアノード電極14の領域及び基板12の表面領域の直上には、有機EL層(発光層)18が設けられている。この有機EL層18は、カソード隔壁16の延在方向に沿って、複数のラインパターンとして平行に設けられている。
An organic EL layer (light emitting layer) 18 is provided in the gap between the
従って、有機EL層18は、所定の間隔で、アノード電極14のラインパターンと直交する方向に、複数のラインからなるストライプ状のラインパターンとして設けられている。
Therefore, the
有機EL層18上には、カソード電極19が有機EL層18の上面を覆って設けられている。このカソード電極19の上面19aの基板上面12aからの高さは、カソード隔壁16の上面16aの基板上面12aからの高さよりも低くなっている。
On the
上述した構成要素、すなわち、アノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18、及びカソード電極19は、封止膜20により封止されて、外気から隔絶される。
The above-described components, that is, the
封止膜20は、CVD膜22を含む膜として構成されている。
The sealing
この例では、CVD膜22として、基板12上に、上述したアノード電極14、カソード隔壁16、有機EL層18及びカソード電極19を埋め込んで設けられている第1CVD膜22aと、この第1CVD膜22a上に設けられている第2CVD膜22bとを含んでいる。
In this example, as the
第1CVD膜22aは、カソード隔壁16の上面を覆う厚さで形成されている。
The
CVD膜22、すなわち、第1CVD膜22a及び第2CVD膜22b、並びに3層以上の構成として第2CVD膜22b上に設けられる図示されていないさらなるCVD膜は、それぞれシリコン窒化膜又はシリコン酸化膜のいずれかにより構成される。
The
CVD膜22上には、膜構造24が設けられている。この膜構造24は、封止膜の強度、及び/又は上述したCVD膜22の酸素と水の浸透性を考慮して、これら強度と浸透性の低減を増強する必要がある場合に形成される。
A
この膜構造24は、例えば、従来公知のスパッタリング工程により、封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透性を勘案して決定された材料、例えば、任意好適な組成のセラミック、アルミナ(Al2O3)により形成するのがよい。パネルの構造をトップエミッション型とする場合には、封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透性等を勘案して決定された光透過性の材料により成膜を行う。
This
また、1層では封止膜20の強度、及び/又は酸素と水の浸透に対する耐性が確保できない場合には、複数の同一であるか、又は異なる材料により形成される膜を積層して複数の膜構造としてもよい。
Further, when the strength of the sealing
この第2の実施の形態の有機ELディスプレイパネルの構成によれば、封止膜の特色により得られる第1の実施の形態と同様の効果に加えて、酸素及び水の浸透性が低い基板封止膜が形成されているので、フレキシブルな有機ELディスプレイパネルを得ることができる。 According to the configuration of the organic EL display panel of the second embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment obtained by the characteristics of the sealing film, the substrate sealing with low oxygen and water permeability is provided. Since the stop film is formed, a flexible organic EL display panel can be obtained.
この発明の有機ELディスプレイパネルの構成例の説明において、パッシブ型の有機ELディスプレイパネルを例にとって説明したが、アクティブ型の有機ELディスプレイパネルの構成に、上述した封止膜の構成を適用することもできる。 In the description of the configuration example of the organic EL display panel of the present invention, the passive type organic EL display panel has been described as an example. However, the configuration of the sealing film described above is applied to the configuration of the active type organic EL display panel. You can also.
この場合には、例えば低温ポリシリコン等を用いて、画素ごとにマトリクス状に薄膜トランジスタ(TFT)を形成した、プラスティックフィルム基板、ガラス基板等の基板を用いる。そして、TFT上に有機EL層及びカソード電極を常法に従って形成して、上述した封止膜により封止する構成とすればよい。 In this case, for example, a substrate such as a plastic film substrate or a glass substrate in which thin film transistors (TFTs) are formed in a matrix for each pixel using low-temperature polysilicon or the like is used. Then, an organic EL layer and a cathode electrode may be formed on the TFT according to a conventional method and sealed with the above-described sealing film.
この発明の有機ELディスプレイパネルに適用して好適な膜構造によれば、常温により成膜が可能な真空紫外光CVD法によりCVD膜を形成するので、有機EL層の機能を損なうことなく、有機EL層を効果的に保護することができる。 According to the film structure suitable for application to the organic EL display panel of the present invention, the CVD film is formed by a vacuum ultraviolet light CVD method that can be formed at room temperature, so that the function of the organic EL layer is not impaired. The EL layer can be effectively protected.
真空紫外光CVD法により形成されたCVD膜は、水及び酸素の浸透性が低いので、有機EL層を効果的に保護することができる。 Since the CVD film formed by the vacuum ultraviolet light CVD method has low water and oxygen permeability, the organic EL layer can be effectively protected.
このCVD膜は、常温で、より平坦な膜として形成することができるので、特にトップエミッション型のディスプレイとした場合の光の散乱防止、同色化といった光学的な観点から優れた特性を有する。また、平坦な膜として形成できるので、このCVD膜をバッファ層として、このCVD膜上に形成される膜構造の材質及び成膜方法の選択の自由度を高めることができる。 Since this CVD film can be formed as a flatter film at room temperature, it has excellent characteristics from the optical point of view such as prevention of light scattering and color matching especially in the case of a top emission type display. Further, since the film can be formed as a flat film, the CVD film can be used as a buffer layer, and the degree of freedom in selecting the material and film forming method of the film structure formed on the CVD film can be increased.
さらに、真空紫外光CVD法により、酸素及び水の浸透性が低い基板封止膜を具えたフレキシブルな有機ELディスプレイパネルを得ることができる。 Furthermore, a flexible organic EL display panel including a substrate sealing film having low oxygen and water permeability can be obtained by a vacuum ultraviolet light CVD method.
10:ディスプレイパネル
12:基板
12a:基板の上面
14:アノード電極
14a:アノード電極の上面
16:カソード隔壁
16a:カソード隔壁の上面
18:有機EL層
19:カソード電極
19a:カソード隔壁の上面
20:封止膜
22:CVD膜
22a:第1CVD膜
22b:第2CVD膜
24:膜構造
24a:第1膜
24b:第2膜
120:基板封止膜
122:基板CVD膜
122a:基板第1CVD膜
122b:基板第2CVD膜
124:基板膜構造
124a:基板側第1膜
124b:基板側第2膜
10: Display panel 12:
Claims (11)
前記アノード電極上に、有機EL層を形成する工程と、
前記有機EL層上に、カソード電極を形成する工程と、
該基板上に、前記アノード電極、前記有機EL層及び前記カソード電極を埋め込む1層又は2層以上のCVD膜を、真空紫外光CVD法により、形成する工程と
を含むことを特徴とする有機ELディスプレイパネルの製造方法。 Forming an anode electrode on the substrate;
Forming an organic EL layer on the anode electrode;
Forming a cathode electrode on the organic EL layer;
And forming a single-layer or two-layer CVD film embedding the anode electrode, the organic EL layer, and the cathode electrode on the substrate by a vacuum ultraviolet light CVD method. Display panel manufacturing method.
The step of forming the CVD film includes a first sub-step of forming a silicon nitride film on the substrate as the first CVD film, and a second sub-step of forming a silicon oxide film as the second CVD film on the silicon nitride film. The manufacturing method of the organic electroluminescent display panel as described in any one of Claims 7-10 characterized by including the process.
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