JP2005259573A

JP2005259573A - 有機ｅｌパネルとその製造方法

Info

Publication number: JP2005259573A
Application number: JP2004070583A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Kobayashi; 郁夫小林
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】カラーフィルタからの水分やアウトガスが有機ＥＬ素子に侵入することを抑制し、耐久性が高く、安価な有機ＥＬ素子とその製造方法を提供する。
【解決手段】有機ＥＬパネルは、基板上に、色変換層と、ＩＴＯを含有するバリア層と、ＩＴＯを含有する第一の電極と、発光層を含む有機層と、第二の電極と、を順次積層形成してなる。また、バリア層及び第一の電極の形成は同じＩＴＯ成膜装置を用いたスパッタリング法によって行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、少なくとも一方が透光性の一対の電極によって少なくとも発光層を含む有機層を挟持してなる有機ＥＬ（electro luminescence）素子を基板上に配設し、前記有機ＥＬ素子を覆う封止部材を前記基板に接合してなる有機ＥＬパネルとその製造方法に関するものである。

有機ＥＬ素子を用いた表示器としての有機ＥＬパネルは、自発光素子であるためバックライト照明が不要であり、それゆえ薄型化が可能で、視野角が広く、大型表示パネルに適することから実用化が進められている。

フルカラーで表示する有機ＥＬパネルには、色変換の方法としてＣＣＭ（color changing media）方式やカラーフィルタ方式がとられる。ＣＣＭ層（以下、ＣＣＭとする）やカラーフィルタは、総じて色変換層とされる。ＣＣＭ方式は青色発光の有機ＥＬ素子を用いて、青色発光の光を緑色に、青色発光の光を赤色に、色変換する蛍光体からなるＣＣＭを有機ＥＬパネルに設けたものである。カラーフィルタ方式は、白色発光の有機ＥＬ素子を用いて、赤緑青の三原色からなるカラーフィルタを有機ＥＬパネルに設けるものである。色変換層であるＣＣＭやカラーフィルタを基板上に形成すると、各色のパターンごとに段差が生じるため、色変換層上に平坦化するための有機物質からなる平坦化層を設ける。

有機物質からなる前記色変換層及び平坦化層は、有機ＥＬパネルを駆動すると、駆動により発生する熱によって、水分やアウトガスを放出する。この水分やアウトガスは、有機ＥＬ素子にダメージを与え、非発光部であるダークスポット発生の原因となり、有機ＥＬ素子の寿命を短くする。

そのため、特許文献１に開示されるように、酸化ケイ素を用いたバリア層によって色変換層を覆うことで、有機物質から発生する水分やアウトガスから有機ＥＬ素子を防御している。
特開平１１−２６０５６２号公報

しかしながら、フルカラー表示の有機ＥＬパネルは、多層構造となるために、各層毎に形成材料及び製造設備を必要とし、製造コストが増すという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑み、色変換層を用いた有機ＥＬパネル及び有機ＥＬパネルの製造方法において、ＩＴＯ（indium tin oxide）を含有するバリア層を有し、安価かつ長寿命な有機ＥＬパネル及び有機ＥＬパネルの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、基板と、色変換層と、ＩＴＯを含有するバリア層と、ＩＴＯを含有する第一の電極と、発光層を含む有機層と、第二の電極と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記基板上に、前記色変換層と、前記バリア層と、前記第一の電極と、前記有機層と、前記第二の電極と、が順次積層形成される。

また、本発明は、請求項３に記載したように、色変換層とバリア層とが順次積層される基板と、第一の電極と有機層と第二の電極とが順次積層される支持基板と、からなる有機ＥＬパネルにおいて、前記バリア層と前記第二の電極が対向するように前記基板と前記支持基板とを配設する。

また、本発明は、請求項４に記載したように、前記色変換層と前記バリア層との間に平坦化層を備える。

また、本発明は、請求項５に記載したように、前記バリア層と前記第一の電極との間に前記バリア層と前記第一の電極とを絶縁する絶縁層を備える。

また、本発明は、請求項６に記載したように、前記バリア層はスパッタリング法によって設けられる。

また、本発明は、請求項７に記載したように、基板と、色変換層と、バリア層と、第一の電極と、発光層を含む有機層と、第二の電極と、を備える有機ＥＬパネルの製造方法であって、基板上に形成された色変換層上にＩＴＯ成膜装置を用いてＩＴＯを含有するバリア層を形成するバリア層形成工程と、バリア層上に前記ＩＴＯ成膜装置を用いてＩＴＯを含有する第一の電極を形成する第一の電極形成工程と、を含む。

また、本発明は、請求項８に記載したように、前記基板上に、前記色変換層と、前記バリア層と、前記第一の電極と、前記有機層と、前記第二の電極と、を順次積層形成することを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。

また、本発明は、請求項９に記載したように、前記基板上に、前記色変換層と前記色変換層を覆う前記バリア層とを順次積層形成し、支持基板上に、前記第一の電極と前記有機層と前記第二の電極とを形成し、前記バリア層と前記第二の電極とが対向するように前記基板と前記支持基板とを接着剤を介して配設してなる。

また、本発明は、請求項１０に記載したように、前記色変換層と前記バリア層との間に平坦化層を形成する平坦化層形成工程を含む。

また、本発明は、請求項１１に記載したように、前記バリア層形成工程と前記第一の電極形成工程との間に、前記バリア層と前記第一の電極とを絶縁する絶縁層を形成する絶縁層形成工程を含む。

また、本発明は、請求項１２に記載したように、前記ＩＴＯ成膜装置は、スパッタリング装置である。

本発明は、色変換層を備える有機ＥＬパネルに関し、色変換層に含有される有機物質から発生する水分やアウトガスが有機ＥＬ素子に侵入することを抑制し、耐久性が高く、安価な有機ＥＬパネルとその製造方法を提供する。

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態を示す断面図である。有機ＥＬパネル１は、基板２に積層体３を形成したものである。積層体３は、カラーフィルタ４と、平坦化層５と、バリア層６と、絶縁層７と、有機ＥＬ素子８とからなる。有機ＥＬ素子８は、第一の電極９と、発光層を含む有機層１０と、第二の電極１１と、を順次積層形成してなるものである。

基板２は、ガラス材料や透光性の樹脂材料からなるものであり、有機ＥＬ素子８を配設する。有機ＥＬ素子８から発光する光Lは、基板２側から放出される。

カラーフィルタ４は、赤色色素を有する赤色フィルタ４ａと、緑色色素を有する緑色フィルタ４ｂと、青色色素を有する青色フィルタ４ｃと、からなるものであり、基板２上に、印刷法やフォトリソグラフィー法等によって形成されるものである。各フィルタ４ａ,４ｂ,４ｃは、透光性の樹脂材料に前記各色素をそれぞれ溶解または分散させてなるものである。また、各フィルタ４ａ,４ｂ,４ｃは厚さが異なって形成されるために、フィルタ毎に段差が生じる。この状態のまま積層していくと、電極や配線が切断される恐れがあるので、カラーフィルタ４上に各フィルタ４ａ,４ｂ,４ｃを平坦化するための有機物質からなる平坦化層５を設ける。

平坦化層５は、例えば、アクリル樹脂等をカラーフィルタ４上に塗布し、スピンコート法やスリットコート法等により形成される。

平坦化層５上には、ＩＴＯからなるバリア層６が形成される。バリア層６は、ＩＴＯ成膜装置を用いてスパッタリング法により形成される。

バリア層６は、カラーフィルタ４及び平坦化層５の有機物質から発生する水分及びアウトガスが有機層１０に侵入するのを防ぐ障壁の役割を果たす。ＩＴＯは、水分やアウトガスを吸収しない。そのため、水分やアウトガスがバリア層６を介して有機ＥＬ素子８に侵入することがなく、有機ＥＬ素子８へのダメージを抑えることが可能となる。また、後で詳述する第一の電極９を形成するＩＴＯ成膜装置と同じＩＴＯ成膜装置によって同材料のＩＴＯを成膜するため、製造コストを抑えることが可能である。

絶縁層７は、例えば、アクリル樹脂等の絶縁材料からなり、フォトリソグラフィー法によって形成される。絶縁層７は、バリア層６と第一の電極９との絶縁を確保するために形成するものである。

陽極である第一の電極９は、バリア層６を形成したＩＴＯ成膜装置と同じＩＴＯ成膜装置を用いたスパッタリング法によりＩＴＯを絶縁層７上に積層してなる。

有機層１０は、第一の電極９側から正孔注入層，正孔輸送層，発光層，電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等によって順次積層形成され、膜厚１００〜３００ｎｍの層状となるものである。本発明の実施形態にあっては、少なくとも発光層を有するものであればよい。

陰極である第二の電極１１は、アルミニウム（Al）等の金属性の導電性材料を蒸着法やスパッタリング法等によって形成されるものであり、有機層１０上に配設される。

以上のように構成される有機ＥＬパネル１は、バリア層６にＩＴＯを用いることでカラーフィルタ４及び平坦化層５から発生する水分及びアウトガスをバリア層６が障壁となって有機層１０へ侵入することを抑制するため、有機ＥＬ素子８の長寿命化をはかることが可能となる。

また、バリア層６及び第一の電極９において同材料のＩＴＯを用いることで、製造コストの低減が可能となる。

また、バリア層６の形成工程及び第一の電極９の形成工程において、ＩＴＯ成膜装置を共用とすることで、製造コストの低減が可能となる。

図２は、本発明の第二の実施形態を示す有機ＥＬパネル１の断面図である。従来例及び第一の実施形態と同一もしくは相当箇所には同一符号を付し、その詳細な説明を省く。

有機ＥＬパネル１は、封止部材である基板（以下、封止板とする）２と、積層体３と、支持基板１２からなる。

支持基板１２は、ガラス材料からなる平板部材であり、有機ＥＬ素子８を支持する。

有機ＥＬ素子８は、陽極である第一の電極９,有機層１０及び陰極である第二の電極１１からなり、封止基板１２上に蒸着法等により積層形成される。第一の電極９には透光性の導電材料であるＩＴＯを用いる。

封止板２は、例えばガラス材料からなる平板部材をサンドブラスト，切削やエッチングにより、凹部１３を形成してなるものである。封止板２の凹部１３には、カラーフィルタ４,平坦化層５及びバリア層６が順次積層形成される。ＩＴＯを含有するバリア層６は、カラーフィルタ４及び平坦化層５を覆うように形成される。

カラーフィルタ４,平坦化層５及びバリア層６が配設された封止板１２は、例えば、紫外線硬化型の樹脂材料等からなる接着剤１４を介して基板２上に気密的に配設され、封止板２と支持基板１２とで積層体３を封止する。有機ＥＬ素子８で発光する光Ｌは、封止板２側から放出される。

以上のように構成される有機ＥＬパネル１は、ＩＴＯを含有するバリア層６を備えることで、カラーフィルタ４及び平坦化層５から発生する水分及びアウトガスが有機ＥＬ素子８に与えるダメージを抑制し、有機ＥＬ素子８の長寿命化をはかることが可能となる。

なお、本発明の実施形態においては、カラーフィルタ４を用いたが、ＣＣＭでもよい。

また、本発明の実施形態においては、平坦化層５を設けたが、なくともよく任意である。

本発明の第一の実施形態を示す有機ＥＬパネルの断面図。本発明の第二の実施形態を示す有機ＥＬパネルの断面図。

符号の説明

１有機ＥＬパネル
２基板（封止板）
４色変換層（カラーフィルタ）
６バリア層
９第一の電極（陽極）
１０有機層
１１第二の電極（陰極）
１２支持基板

Claims

基板と、色変換層と、ＩＴＯを含有するバリア層と、ＩＴＯを含有する第一の電極と、発光層を含む有機層と、第二の電極と、を備えることを特徴とする有機ＥＬパネル。
前記基板上に、前記色変換層と、前記バリア層と、前記第一の電極と、前記有機層と、前記第二の電極と、が順次積層形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
色変換層とバリア層とが順次積層される基板と、第一の電極と有機層と第二の電極とが順次積層される支持基板と、からなる有機ＥＬパネルにおいて、
前記バリア層と前記第二の電極が対向するように前記基板と前記支持基板とを配設することを特徴とする有機ＥＬパネル。
前記色変換層と前記バリア層との間に平坦化層を備えることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の有機ＥＬパネル。
前記バリア層と前記第一の電極との間に前記バリア層と前記第一の電極とを絶縁する絶縁層を備えることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の有機ＥＬパネル。
前記バリア層はスパッタリング法によって設けられることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の有機ＥＬパネル。
基板と、色変換層と、バリア層と、第一の電極と、発光層を含む有機層と、第二の電極と、を備える有機ＥＬパネルの製造方法であって、
基板上に形成された色変換層上にＩＴＯ成膜装置を用いてＩＴＯを含有するバリア層を形成するバリア層形成工程と、バリア層上に前記ＩＴＯ成膜装置を用いてＩＴＯを含有する第一の電極を形成する第一の電極形成工程と、を含むことを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
前記基板上に、前記色変換層と、前記バリア層と、前記第一の電極と、前記有機層と、前記第二の電極と、を順次積層形成することを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記基板上に、前記色変換層と前記色変換層を覆う前記バリア層とを順次積層形成し、支持基板上に、前記第一の電極と前記有機層と前記第二の電極とを形成し、前記バリア層と前記第二の電極とが対向するように前記基板と前記支持基板とを接着剤を介して配設してなることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記色変換層と前記バリア層との間に平坦化層を形成する平坦化層形成工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記バリア層形成工程と前記第一の電極形成工程との間に、前記バリア層と前記第一の電極とを絶縁する絶縁層を形成する絶縁層形成工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記ＩＴＯ成膜装置は、スパッタリング装置であることを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。