DE10393384B4

DE10393384B4 - Organische EL-Anzeige mit reduzierten mechanischen Spannungen

Info

Publication number: DE10393384B4
Application number: DE10393384.0T
Authority: DE
Inventors: Koji Kawaguchi; Kenya Sakurai
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2017-04-27
Anticipated expiration: 2023-06-14
Also published as: US20060202613A1; CN1685769B; CN1685769A; US7728516B2; AU2003242415A1; DE10393384T5

Abstract

Organische EL-Anzeige umfassend: eine organische lichtemittierende Vorrichtung, die durch Dünnfilmtransistoren (2) gesteuert wird und, bei der aufeinander gebildet sind: – ein Substrat (1), – die Dünnfilmtransistoren (2), die jeder eine Source und einen Drain haben, – eine Anode (3) oder Kathode (5), die aus einem elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellt und mit der Source oder dem Drain an einem entsprechenden der Dünnfilmtransistoren (2) verbunden ist, – eine organische EL-lichtemittierende Schicht (4), – eine obere transparente Elektrode, die eine Kathode (5) oder Anode (3) ist und die aus einem transparenten elektrisch leitenden Material hergestellt ist, und – wenigstens eine Passivierungsschicht (6) auf der oberen transparenten Elektrode; ein Farbkonversionssubstrat, das ein transparentes tragendes Substrat (13) aufweist, und Farbkonversionsfilter (10, 11, 12), die aus Farbfilterschichten (10) allein oder Farbfilterschichten (10) und Farbkonversionsschichten (11, 12) bestehen und auf dem tragenden Substrat (13) gebildet sind; und eine Klebschicht (7), die zwischen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung und den Farbkonversionsfiltern angeordnet ist und die organische lichtemittierende Vorrichtung und die Farbkonversionsfilter miteinander verbindet, wobei die Farbkonversionsfilter der oberen transparenten Elektrode der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zugewandt sind; gekennzeichnet durch eine Entspannungsschicht (8), die ein Harz mit einer höheren Elastizität als die Klebschicht (7) enthält und die zwischen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung (1, 2, 3, 4, 5, 6) und den Farbkonversionsfiltern (10, 11, 12) liegt; dadurch, dass die Entspannungsschicht (8) im Bereich der Ränder der Farbkonversionsfilter (10, 11, 12) in der Klebeschicht (7) ausgebildet ist; und dadurch, dass die Entspannungsschicht (8) einen niedrigeren Brechungsindex als die Klebschicht (7) hat.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine organische EL(Elektrolumineszenz)-Anzeige, die hohes Detail und ausgezeichnete Sichtbarkeit hat und in einem weiten Bereich von Anwendungen verwendet werden kann, wie als eine Anzeige von mobilen Endgeräten oder industriellen Messeinrichtungen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
In neueren Jahren wurden organische EL-Farbanzeigen mit einer Treibermethode verwendet, die Dünnfilmtransistoren (TFTs) verwendet. Bei einer Methode, bei der das Licht von der Seite des Substrats, auf dem die TFTs gebildet sind, ausgeleitet (extrahiert) wird, kann das Aperturverhältnis wegen der Auswirkung der das Licht blockierenden Verdrahtungsteile nicht erhöht werden. Neuerdings wurde daher eine sogenannte Kopfemissionsmethode entwickelt, bei der das Licht von der Seite extrahiert wird, die dem Substrat, auf dem die TFTs gebildet sind, gegenüberliegt.
Andererseits wurde eine Farbkonversionsmethode vorgeschlagen und wird weiterentwickelt, bei der gemusterte fluoreszierende Körper hergestellt werden, um von der organischen EL-Vorrichtung emittiertes Licht zu absorbieren, wodurch Fluoreszenz in einer Mehrzahl von Farben von den fluoreszierenden Körpern emittiert wird. Bei dieser Methode besteht durch die Nutzung der Kopfemissionsmethode mit TFT-Treiben die Möglichkeit, eine organische EL-Anzeige mit noch höherem Detail und höherer Helligkeit zu schaffen. Beispiele eines solchen Systems sind die Farbanzeigen, die in den japanischen Patentanmeldungen JP H11-251059 A und JP 2000-77191 A beschrieben sind.
Bei einer solchen Kopfemissionsmethode unter Verwendung von TFT-Treiben treten Probleme auf, wie im Folgenden beschrieben, besonders ein Spannungsproblem.
Als eine Struktur einer Kopfemissionsanzeige mit Anwendung der Farbkonversionsmethode wurde ein Aufbau beschrieben, bei dem Farbkonversionsfilter so angeordnet sind, dass sie einer oberen transparenten Elektrode an einer organischen lichtemittierenden Vorrichtung zugewandt sind, wobei dazwischen ein Zwischenraum festgelegt ist mittels einer dazwischen angeordneten säulenartigen Zwischenraumeinstellungsschicht (siehe JP H11-297477 A ). Man kann auch eine Methode vorsehen, bei der dieser Zwischenraum mit einer öligen Substanz gefüllt ist.
Jedoch wird bei dem Aufbau, bei dem ein feststehender Zwischenraum vorgesehen ist, der Wirkungsgrad der Lichtextraktion von der organischen lichtemittierenden Vorrichtung dadurch verschlechtert, dass sich zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht und den Farbkonversionsschichten eine Luftschicht mit einem anderen Brechungsindex befindet. Wenn man diesen Zwischenraum mit einem Öl ausfüllt, wird das Problem verringert, jedoch das Herstellungsverfahren der Anzeige komplizierter und die Stoßfestigkeit, die ein von Haus aus gegebener Vorteil einer organischen EL-Anzeige, die eine vollkommen feste Vorrichtung ist, wird beeinträchtigt und damit kann diese Methode nicht als die beste angesehen werden.
Es gibt eine Methode zur Lösung dieser Probleme, bei der eine organische lichtemittierende Vorrichtung und Farbkonversionsfilter, die einer an der organischen lichtemittierenden Vorrichtung vorhandenen oberen transparenten Elektrode zugewandt sind, über eine Klebschicht miteinander verbunden werden; jedoch tritt bei diesem Aufbau ein Problem dadurch auf, dass die lichtemittierende Vorrichtung durch Spannungen beschädigt wird, die beispielsweise durch Temperaturveränderungen der Umgebung hervorgerufen werden, in welcher sich die hergestellte Anzeige befindet, oder die während der Stufe der Verbindung der organischen lichtemittierenden Vorrichtung und der Farbkonversionsfilter miteinander auftreten.
Problem des Wirkungsgrads der Lichtextraktion
Ein Weg zur Steigerung des Wirkungsgrads einer Anzeige ist die Verbesserung des Wirkungsgrads der Extraktion von Licht zur Außenseite. Bei der Kopfemissions-Anzeigestruktur, welche die Farbkonversionsmethode anwendet, ist ein Faktor im abfallenden Wirkungsgrad der Extraktion von Licht zur Außenseite ein Verlust in der Klebschicht. Das liegt daran, dass eine Komponente des Lichts in der Klebschicht zur Seite hin entweicht, falls die Richtung der Lichtextraktion nach oben gerichtet ist.
WO 03/101155 A1 beschreibt eine organische EL-Anzeige mit einer organischen EL-Vorrichtung mit unteren Elektroden, oberen Elektroden, einer organischen EL-Schicht und Farbkonversionsfilterschichten, die von der organischen EL-Vorrichtung emittiertes Licht absorbieren und eine Farbkonversion durchführen. Die EL-Anzeige weist eine Farbfilterfunktion aufweisende Schicht in Form einer Füllstoffschicht auf, die zwischen den Farbkonversionsfilterschichten und der organischen EL-Vorrichtung gebildet ist.
WO 02/11209 A2 betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Farbänderungsmaterialschichten in einer OLED, das mit Hilfe von Licht, Umgebungssauerstoff und einer Photomaske unmaskierte Bereiche der Schichten auszubleichen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Um die obigen Probleme zu lösen, schafft die Erfindung eine organische EL-Anzeige gemäß dem Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
FIGURENBESCHREIBUNG
1 ist ein schematischer Querschnitt, der den Aufbau einer erfindungsgemäßen EL-Anzeige zeigt.
2 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels des Layouts einer Entspannungsschicht der Erfindung.
3 ist eine schematischer Querschnitt, der den Aufbau eines Vergleichsbeispiels in der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen organischen EL-Anzeige.
1 ist ein schematischer Querschnitt einer organischen EL-Anzeige, der eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die unteren Elektroden Anoden sind, jedoch können die unteren Elektroden auch als Kathoden ausgebildet sein, und in diesem Fall wäre die Filmstruktur von Kopf zum Boden genau entgegengesetzt.
1: Dünnfilmtransistor(TFT)-Substrat und Anoden
TFTs werden in einer Matrix auf einem isolierenden Substrat aus Glas, Kunststoff oder dergleichen oder einem Substrat, das durch Ausbildung eines isolierenden dünnen Films auf einem halbleitenden oder leitenden Substrat erhalten wurde, angeordnet, und Sourceelektroden werden mit den Anoden in Entsprechung zu den Pixeln verbunden.
Die TFTs sind von einem Bodengatetyp, bei dem eine Gateelektrode unter einem Gateisolationsfilm vorgesehen ist und haben eine Struktur, bei der ein polykristalliner Siliziumfilm als eine aktive Schicht verwendet wird.
Die Anoden werden auf einem auf den TFTs geformten egalisierenden (flachmachenden) isolierenden Film gebildet. Bei einer gewöhnlichen organischen EL-Vorrichtung wird ITO, das transparent ist und eine hohe Arbeitsfunktion hat, als das Anodenmaterial verwendet, jedoch wird im Fall von Kopfemission eine Elektrode aus einem Metall mit hoher Reflektivität (Al, Ag, Mo, W oder dergleichen) unter dem ITO verwendet.
2: Organische EL-Vorrichtung
Für die organische EL-lichtemittierende Vorrichtung wird eine Schichtstruktur wie folgt gewählt:

(1) Anoden, organische EL-lichtemittierende Schicht, Kathode;
(2) Anoden, Lochinjektionsschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Kathode:
(3) Anoden, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode;
(4) Anoden, Lochinjektionsschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode; oder
(5) Anoden, Lochinjektionsschicht, Lochtransportschicht, organische EL-lichtemittierende Schicht, Elektroneninjektionsschicht, Kathode:

Bei der Kopfemissionsfarbkonversionsmethode der vorliegenden Ausführungsform muss in den obigen Schichtstrukturen die Kathode in dem Wellenlängenbereich des von der organischen EL-lichtemittierenden Schicht emittierten Lichts transparent sein, da das Licht durch diese transparente Kathode hindurch emittiert wird.
Die transparente Kathode hat einen Aufbau, wobei ein ultradünner Film (nicht mehr als 10 nm) eines elektroneninjezierenden Metalls ausgewählt aus Alkalimetallen, wie Lithium, Natrium und Kalium, Erdalkalimetallen, wie Calcium, Magnesium und Strontium, und Fluoriden und dergleichen derselben, oder eine Legierung derselben mit anderen Metallen oder eine Verbindung derselben als eine Elektroneninjektionsschicht verwendet wird, und ein transparenter elektrisch leitender Film aus ITO, IZO oder dergleichen wird darauf gebildet.
Als Materialien der verschiedenen Schichten der organischen EL-lichtemittierenden Schicht werden bekannte Materialien verwendet. Beispielsweise wird zur Erzeugung von Lumineszenz von blauer bis blaugrüner Farbe ein fluoreszierender Weißmacher vom Benzothiazoltyp, Benzimidazoltyp, Benzoxazoltyp oder dergleichen, eine Metallchelat-Oxoniumverbindung, eine Verbindung vom Styrylbenzoltyp, eine Verbindung vom aromatischen Dimethylidentyp oder dergleichen vorzugsweise als die organische EL-lichtemittierende Schicht verwendet.
3: Passivierungsschicht
Für eine Passivierungsschicht wird ein Material verwendet, das elektrisch isoliert, als eine Schranke gegen Feuchtigkeit und niedermolekulare Komponenten wirkt, hohe Durchlässigkeit im sichtbaren Bereich (eine Durchlässigkeit von wenigstens 50% in einem Bereich von 400 bis 700 nm) und vorzugsweise eine Filmhärte von wenigstens 2H hat.
Beispielsweise kann ein anorganisches Oxid oder anorganisches Nitrid, wie SiOx, SiNx, SiNxOy, AlOx, TiOx, TaOx oder ZnOx oder dergleichen verwendet werden. Hinsichtlich der Methode der Bildung der Passivierungsschicht gibt es keine besonderen Einschränkungen, und es ist möglich, die Passivierungsschicht unter Anwendung einer üblichen Methode, wie Sputtern, CVD, Vakuumabscheidung oder Tauchen zu bilden.
Die Passivierungsschicht kann eine einzige Schicht sein, jedoch sind die Effekte größer bei einer Passivierungsschicht, die eine Mehrzahl von aufeinandergebildeten Schichten aufweist.
Die Dicke einer solchen Mehrschicht-Passivierungsschicht beträgt vorzugsweise 0,3 bis 5 μm.
4: Entspannungsschicht
Die Entspannungsschicht kann auf einer oberen Fläche der Farbkonversionsfilter oder auf der organischen lichtemittierenden Vorrichtungsseite gebildet werden; jedoch besteht die organische lichtemittierende Vorrichtung aus Materialien, die gegen Wärme und Ultraviolettstrahlung empfindlich sind, so dass verschiedene Einschränkungen im Fall der Bildung der Entspannungsschicht auf der organischen lichtemittierenden Vorrichtung vorliegen. Es ist daher eher vorzuziehen, die Entspannungsschicht auf den Farbkonversionsfiltern auszubilden, bei denen Wärme und Ultraviolettstrahlung leichter angewandt werden können.
Die Entspannungsschicht ist vorzugsweise eine, die an den Rändern der Farbkonversionsfilter gebildet werden kann, ohne deren Funktionen zu beeinträchtigen und hat eine höhere Elastizität als die Klebschicht; Beispiele sind polymere Materialien, die keine starren Gruppen in ihrer Struktureinheit enthalten, wie Polyamidharze, wie Nylon 6 oder Nylon 6-6, Silikonkautschuke, irgendwelche anderen synthetischen Kautschuke und so weiter. Speziell wird ein Material mit einem Youngschen Modul (Elastizitätsmodul) von nicht mehr als 0,3 × 1010 Pa bevorzugt, besonders bevorzugt mit nicht mehr als 0,1 × 1010 Pa.
Es kann auch ein Photoresist verwendet werden, wenn der Photoresist ein geradkettiges Oligomer ohne starre Gruppen oder ein Monomer mit nicht mehr als drei funktionellen Gruppen als ein Ausgangsmaterial desselben enthält und wenn die dreidimensionale Vernetzungsdichte des gehärteten Materials nicht sehr hoch ist. Durch Verwendung eines Photoresists ist es einfach, eine umgekehrt verjüngte Form zu bilden.
Statt dessen kann ein anderes Photoresist als dieses als Entspannungsschicht verwendet werden, indem es in einem Zustand verwendet wird, in welchem die Vernetzungsdichte durch Schwächen der Bestrahlung mit Licht oder der Wärmemenge verringert wurde, so dass sie nicht sehr hoch ist.
Hinsichtlich des Brechungsindex des in der Entspannungsschicht verwendeten Materials kann durch Verwendung eines Materials mit einem niedrigeren Brechungsindex als der der Klebschicht die Menge des von der Vorrichtung emittierten Lichts, welche wegen des Entweichens zur Seite der Entspannungsschicht nicht zur Helligkeit der Anzeige beiträgt, verringert werden. Je größer der Unterschied im Brechungsindex zum Klebstoff ist, desto günstiger, denn dann kann in einem kleineren Winkel einfallendes Licht reflektiert werden.
Um den Kontrast zu verbessern, kann als eine Methode zur Färbung der Entspannungsschicht beispielsweise eine Substanz, die sichtbares Licht absorbiert, dem Material der Entspannungsschicht zugesetzt werden. Die Entspannungsschicht kann aus einem einzigen Material oder aus einer Mehrzahl von Materialien gebildet werden, beispielsweise kann man eine Methode der Bildung vorsehen, bei der eine elastische Entspannungsschicht aus einem Material gebildet wird, mit dem sich die umgekehrt verjüngte Form leicht erhalten lässt und dessen Oberfläche dann mit einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex beschichtet wird.
5: Klebschicht
Das Material der Klebschicht zum Verbinden der Farbkonversionsfilter und der organischen lichtemittierenden Vorrichtung miteinander ist vorzugsweise ein Material, das sichtbares Licht durchlässt und die Bildung einer Klebschicht ohne Schädigung der Farbkonversionsschichten oder der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zulässt. Beispielsweise kann ein gewöhnliches thermoplastisches Harz, ein wärmehärtendes Harz, das durch Erwärmen auf zwischen Normaltemperatur und 120°C gehärtet wird, ein Harz, das durch sichtbares Licht oder gemeinsame Anwendung von Wärme und Licht gehärtet wird oder dergleichen verwendet werden.
6: Farbkonversionsfilter
1) Farbkonversionsschichten
In der vorliegenden Erfindung sind für organische fluoreszierende Farbstoffe Beispiele von fluoreszierenden Farbstoffen, die Licht vom blauen bis blaugrünen Bereich, das vom Lichtemitter emittiert wird, absorbieren und Fluoreszenz im roten Bereich emittieren, Farbstoffe vom Rhodamintyp, wie Rhodamin B, Rhodamin 6G, Rhodamin 3B, Rhodamin 101, Rhodamin 110, Sulforhodamine, Basisch Violett 11 und Basisch Rot 2, Farbstoffe vom Cyanintyp, Farbstoffe vom Pyridintyp, wie 1-Ethyl-2-[4-[p-dimethylaminophenyl]-1,3-butadienyl]pyridiniumperchlorat (Pyridin 1), Farbstoffe vom Oxazintyp, und so weiter. Weiterhin können verschiedene Farbstoffe (Direktfarbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe, usw.) auch verwendet werden, wenn sie fluoreszieren.
Beispiele von fluoreszierenden Farbstoffen, die Licht vom blauen bis blaugrünen Bereich absorbieren, das von dem Lichtemitter emittiert wird, und Fluoreszenz im grünen Bereich emittieren, sind Farbstoffe vom Cumarintyp, wie 3-(2'-Benzothiazolyl)-7-diethylaminocumarin (Cumarin 6), 3-(2'-Benzoimidazolyl)-7-N,N-diethylaminocumarin (Cumarin 7), 3-(2'-N-Methylbenzoimidazolyl)-7-N,N-diethylaminocumarin (Cumarin 30) und 2,3,5,6,1H,4H-Tetrahydro-8-trifluoromethylchinolizino-(9,9a,1-gh)cumarin (Cumarin 153) und Basisch Gelb 51, das ein Farbstoff vom Cumarinfarbstofftyp ist, und auch Farbstoffe vom Naththalimidtyp, wie Solvent Gelb 11 und Solvent Gelb 116, und so weiter. Weiterhin können verschiedene Farbstoffe (direkte Farbstoffe, saure Farbstoffe, basische Farbstoffe, Dispersionsfarbstoffe und dergleichen) auch verwendet werden, wenn sie fluoreszieren.
2) Matrixharz
Ferner ist ein Matrixharz, das in den erfindungsgemäßen fluoreszierenden farbkonvertierenden Farbkonversionsfilmen verwendet wird, ein lichthärtbares oder gemeinsam durch Licht/Wärme härtbares Harz, das unlöslich und unschmelzbar gemacht wird durch die Licht- und/oder Wärmebehandlung, wodurch Radikale oder Ionen erzeugt werden und das Harz polymerisiert oder vernetzt wird.
3) Farbfilterschichten
Im Fall, dass genügende Farbreinheit mit nur den Farbkonversionsschichten nicht erhalten werden kann, werden die Farbkonversionsfilter als Laminate von Farbfilterschichten und den Farbkonversionsschichten hergestellt.
Die Farbfilterschichten haben vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 1,5 μm.
Als nächstes werden Beispiele der Erfindung sowie ein Vergleichsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Beispiel 1
1 ist ein schematischer Querschnitt einer organischen EL-Anzeige, die in einem Beispiel der Erfindung benutzt wird. 2 ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Entspannungsschicht im Fall, dass sie auf einer oberen Fläche eines Farbkonversionssubstrats vorgesehen ist.
TFT Substrat 1, TFTs 2, Anoden 3
Wie in 1 gezeigt, wurde ein Aufbau gewählt, bei dem TFTs 2 vom Bodengatetyp auf einem Glassubstrat 1 gebildet waren und die Source jedes TFT 2 mit einer Anode 3 verbunden war.
Für jede der Anoden 3 wurde als ein unterer Teil Al, der über ein Kontaktloch, das in einem Isolationsfilm auf dem TFT (nicht gezeigt) gebildet war, mit der Source des entsprechenden TFTs verbunden, und IZO (InZnO) auf der oberen Fläche desselben gebildet.
Der untere Teil Al ist dazu vorgesehen, Licht zu reflektieren, das von einer lichtemittierenden Schicht emittiert wird, so dass Licht wirksam vom Kopf abgegeben wird, und um den elektrischen Widerstand zu verringern. Die Dicke des Al-Films wurde auf 300 nm eingestellt. Das obere Teil IZO hat eine hohe Arbeitsfunktion und wird daher dafür vorgesehen, dass Löcher wirksam injiziert werden können. Die Dicke des IZO wurde auf 200 nm eingestellt.
Organische EL-Schicht 4
Eine organische EL-Schicht 4 wurde zwischen den Anoden 3 und Kathode 5 gebildet aus den vier Schichten Lochinjektionsschicht/Lochtransportschicht/organische EL-lichtemittierende Schicht/Elektroneninjektionsschicht.
Das Substrat 1 mit den darauf gebildeten Anoden 3 wurde in eine Widerstandsheizvorrichtung zur Dampfabscheidung gebracht und die Lochinjektionsschicht, die Lochtransportschicht, die organische EL-Lichtemissionsschicht und die Elektroneninjektionsschicht wurden in dieser Reihenfolge ohne Aufhebung des Vakuums abgeschieden. Während der Abscheidung wurde der Druck in der Vakuumkammer auf 1 × 10–4 Pa verringert. Kupferphathalocyanin (CuPc) wurde bis auf einer Dicke von 100 nm als die Lochinjektionsschicht gebildet. 4,4'-bis[N-(1-Naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl(α-NPD) wurde bis zu einer Dicke von 20 nm als die Lochtransportschicht gebildet. 4,4'-bis(2,2'-Diphenylvinyl)biphenyl(DPVBi) wurde bis zu einer Dicke von 30 nm als die organische Lichtemissionsschicht gebildet. Ein Aluminiumchelat (Alq) wurde bis zu einer Dicke von 20 nm als die Elektroneninjektionsschicht gebildet.
Danach wurde eine transparente Kathode 5 unter Verwendung einer Metallmaske ohne Aufhebung des Vakuums gebildet.
Die transparente Kathode 5 wurde gebildet, indem man metallisches Mg/Ag, das eine niedrige Arbeitsfunktion hat, wie es für die Injektion von Elektroden erforderlich ist, unter Anwendung einer Methode der gemeinsamen Abscheidung (Co-Deposition) bis zu einer Dicke von 2 nm abschied, und dann darauf einen IZO-Film bis zu einer Dicke von 200 nm unter Verwendung einer Sputtermethode abschied.
Passivierungsschicht 6
Ein SiNxOy-Film wurde durch Sputtern bis zu einer Dicke von 300 nm als eine Passivierungsschicht 6 abgeschieden.
Farbfilterschichten 10
Ein Blaufiltermaterial (Hersteller: Fuji Hunt Electronics Technology; Color Mosaic CB-7001) wurde unter Verwendung einer Schleuderbeschichtungsmethode auf ein Glassubstrat 13 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so ein Linienmuster mit einer Dicke von 6 μm zu erhalten.
Danach wurde ein Photoresist (JNPC-48, Hersteller: JSR) in ähnlicher Weise unter Verwendung einer Schleuderbeschichtung auf das Glassubstrat 13 aufgebracht und dann die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so ein Linienmuster mit einer Dicke von 5,5 μm (nicht gezeigt) auf dem Blaufiltermuster zu bilden, wodurch Blaufilterschichten 10 mit einer Dicke von 11,5 μm bestehend aus einem Laminat des Blaufiltermusters und einem transparenten Resistmuster erhalten wurden.
Farbkonversionsschichten 11 und 12
Rot- und Grünfilterschichten (nicht gezeigt), die aus ähnlichen Farbfiltermaterialien wie das Blaufiltermaterial hergestellt waren, wurden unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf das Susbstrat 13 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so Linienmuster von Grünfiltern und Rotfiltern mit einer Dicke von 1,5 μm zu erhalten.
Als nächstes wurden 0,7 Gewichtsteile Cumarin 6 als ein grüner fluoreszierender Farbstoff in 120 Gewichtsteilen eines Propylenglycolmonoethylacetat(PGMEA)-Lösungsmittels gelöst. 100 Gewichtsteile eines photopolymerisierbaren Harzes „V259PA/P5” (Handelsname, Nippon Steel Chemical Co, Ltd.) wurden dann zugesetzt und gelöst, um eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf die Grünfilter auf dem Substrat 13 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens vorgenommen, um so ein Linienmuster mit einer Dicke von 10 μm zu erhalten, wodurch grüne Farbkonversionsschichten 11 mit einer Dicke von 11,5 μm als ein Laminat des Grünfiltermusters und des Grünfarbkonversionsmusters erhalten wurden.
Weiterhin wurden 0,6 Gewichtsteile Cumarin 6, 0,3 Gewichtsteile Rhodamin 6G und 0,3 Gewichtsteile Basisch Violett 11 als rote fluoreszierende Farbstoffe in 120 Gewichtsteilen eines Propylenglycolmonoethylacetats (PGMEA) als Lösungsmittel gelöst. 100 Gewichtsteile eines photopolymerisierbaren Harzes „V259PA/P5” (Handelsname, Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) wurden dann zugefügt und gelöst, um so eine Beschichtungsflüssigkeit zu erhalten. Diese Beschichtungsflüssigkeit wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf die Rotfilter auf dem Substrat 13 aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um ein Linienmuster mit einer Dicke von 10 μm zu erhalten, wodurch die roten Farbkonversionsschichten 12 mit einer Dicke von 11,5 μm bestehend aus einem Laminat des Rotfiltermusters und des roten Farbkonversionsmusters erhalten wurden.
Eine schwarze Maske 9 (Dicke 11,5 μm) wurde zwischen den Farbkonversionsschichten der verschiedenen Farben gebildet. Als eine schwarze Maske mit hoher Wärmeleitfähigkeit wurden zuerst 500 nm Chromoxid durch Sputtern unter Verwendung einer Maske, welche die Bildung eines Gittermusters auf Wänden der Farbkonversionsschichten ermöglichte, gebildet. Dann wurde unter Verwendung einer ähnlichen Maske ein SiN-Film durch Sputtern rings um die roten, grünen und blauen Pixel gebildet, so dass er die gleiche Dicke hatte. Der Abstand der Pixel betrug 0,3 × 0,3 mm und die Form der Subpixel der verschiedenen Farben betrug 0,1 × 0,3 mm.
Entspannungsschicht 8
ZPN 1100 (Hersteller: Nippon Zeon Co., Ltd.) wurde unter Verwendung eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf eine obere Fläche der Farbkonversionsschichten aufgebracht und dann wurde die Musterbildung unter Verwendung eines Photolithographieverfahrens durchgeführt, um so eine Entspannungsschicht mit einer umgekehrt verjüngten Gestalt an den Rändern der Farbkonversionsschichten zu liefern. Die Dicke der Entspannungsschicht betrug 5 μm von der Oberfläche der Farbkonversionsschichten. So dann wurden, indem man nur Wände der Entspannungsschicht beließ, eine obere Fläche der Entspannungsschicht und obere Flächen der Farbkonversionsschichten mit einem Photoresist OFPR 8000 (Hersteller: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) beschichtet. Ein durch sichtbares Licht härtbares Harz Benefix VL (Hersteller: Ardel, Brechnungsindex 1,48) wurde darauf beschichtet und Bestrahlung mit sichtbarem Licht wurde vorgenommen; Das OFPR 8000 wurde dann unter Verwendung einer Waschflüssigkeit 104 (Hersteller: Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) entfernt, wodurch eine Entspannungsschicht 8 erhalten wurde, bei der nur die Wände des ZPN 1100 mit Benefix VL beschicht waren.
Verbinden der Einzelelemente
Die organische lichtemittierende Vorrichtung und das Farbkonversionssubstrat, die wie oben beschrieben erhalten wurden, wurden unter Verwendung eines Klebstoffs miteinander verbunden. Als der die Klebschicht 7 bildende Klebstoff wurde ein Polycarbonat verwendet, das durch gemeinsame Verwendung von sichtbarem Licht und Wärme härtbar ist (Hersteller: Ardel, Brechungsindex 1,56).
Beispiel 2
Die Herstellung wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt, außer dass für die Entspannungsschicht 8 ZPN 1100, in dem feine Kohlenstoffteilchen (Wärmeleitfähigkeit 90 W·m^–1·K^–1) dispergiert waren, verwendet wurde und die Modifizierung der Wände mit Benefix VL nicht durchgeführt wurde. Das Mischungsverhältnis des Harzes und des Kohlenstoffs betrugt 5:1 auf Gewicht bezogen.
Vergleichsbeispiel
3 ist ein schematischer Querschnitt, der den Aufbau eines Vergleichsbeispiels zeigt; Teile, welche die gleiche Funktion wie die in 1 gezeigten Teile haben, sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen, und auf eine genaue Beschreibung derselben wird hier verzichtet. Im Vergleichsbeispiel der 3 wurde eine Rahmenstruktur 14 zur Abstandseinstellung rings um die Peripherie eines Anzeigeteils der Farbkonversionsschichten unter Verwendung eines JNPC-48-Negativresists (Hersteller: JSR) gebildet. Dann wurden ohne eine Entspannungsschicht, wie in 1 gezeigt, die Farbkonversionssubstratsseite und die Seite des organischen Lichtemissionsvorrichtungssubstrats miteinander mit einem Polycarbonat verbunden, das eine Klebschicht 7 bildete.
Bewertung
Die Bewertung wurde für die folgenden Eigenschaften vorgenommen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 angegeben.
1. Wärmezyklustest
Jede hergestellte Anzeige wurde einem Wärmezyklustest (–40°C ↔ 95°C, 120 Zyklen, Dauer des Temperaturanstiegs/der Temperaturverringerung weniger als 5 Minuten) und es wurde beobachtet, ob sich abnormale Formen entwickelten.
2. Kontrast
Für die Anzeigen wurde ein Vergleich hinsichtlich des Kontrasts für den Fall der Bestrahlung mit Licht von einer Fluoreszenzlampe (1000 lx) auf die Anzeigeoberfläche unter einem Winkel von 45°C durchgeführt.
3. Treiberlebensdauer
Jeder Anzeige wurde einem kontinuierlichen Treiben unter Verwendung eines passiven Treibens mit geringem Strom unter Verwendung eines konstanten Stromwertes unterworfen und ein Vergleich wurde durchgeführt hinsichtlich der Treiberzeit bis die Rückhalterate der Helligkeit relativ zur anfänglichen Helligkeit während des Treibens 50% erreichte.
4. Wirkungsgrad
Ein Vergleich wurde durchgeführt hinsichtlich der Helligkeit im Fall des Treibens jeder der Anzeigen mit einem konstanten Stromwert.
In Tabelle 1 gibt ein Ergebnis größer als 1,0 ein besseres Ergebnis als für das Vergleichsbeispiel an; aus den Ergebnissen von Tabelle 1 wurde gefunden, dass die Beispiele dem Vergleichsbeispiel überlegen sind. Tabelle 1 Zusammenfassung der Bewertungsergebnisse
* Für den Kontrast, die Treiberlebensdauer und den Wirkungsgrad wurde der Wert für das Vergleichsbeispiel mit 1,0 angesetzt.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Erfindungsgemäß wurde eine organische EL-Anzeige mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad geschaffen.
Speziell hat die erfindungsgemäße organische EL-Anzeige einen Aufbau, bei dem eine Entspannungsschicht aus einem Material mit einer höheren Elastizität als eine Klebstoffschicht an den Rändern von Farbkonversionsfiltern vorgesehen ist, die aus Farbfilterschichten allein oder Farbfilterschichten und Farbkonversionsschichten zusammen bestehen und auf einen transparenten tragenden Substrat gebildet sind. Als Ergebnis kann erreicht werden, dass Spannungen, die sich beim Verbinden der Farbkonversionsfilter und der organischen Lichtemissionsvorrichtung miteinander ergeben, oder wenn Veränderung in der Umgebung auftreten, in welchen sich die Anordnung befindet, von der Entspannungsschicht absorbiert werden und daher die Lichtemissionsvorrichtung nicht beschädigt wird.
Ferner wird die Reflexion an Wänden der Entspannungsschicht verbessert, indem der Brechungsindex der Entspannungsschicht geringer als der der Klebstoffschicht eingestellt wird, wodurch die Komponente des von der Lichtemissionsvorrichtung emittierten Lichts, die seitlich entweicht, verringert werden kann.
Weiterhin kann der Wirkungsgrad der Extraktion von Licht weiter verbessert werden, indem man der Struktur der Entspannungsschicht eine umgekehrt verjüngte Gestalt bezüglich der Farbkonversionsfilter gibt, wie in 1 gezeigt.
Ferner kann die an den Wänden der Entspannungsschicht reflektierte Komponente einen Abfall im Kontrast verursachen. Im Fall, dass der Kontrast als wichtiger als der Wirkungsgrad der Extraktion von Licht angesehen wird, wird als Material der Entspannungsschicht ein Material gewählt, das Licht absorbiert, wodurch der Kontrast der Tafel verbessert werden kann.

Claims

Organische EL-Anzeige umfassend: eine organische lichtemittierende Vorrichtung, die durch Dünnfilmtransistoren (2) gesteuert wird und, bei der aufeinander gebildet sind: – ein Substrat (1), – die Dünnfilmtransistoren (2), die jeder eine Source und einen Drain haben, – eine Anode (3) oder Kathode (5), die aus einem elektrisch leitenden Dünnfilmmaterial hergestellt und mit der Source oder dem Drain an einem entsprechenden der Dünnfilmtransistoren (2) verbunden ist, – eine organische EL-lichtemittierende Schicht (4), – eine obere transparente Elektrode, die eine Kathode (5) oder Anode (3) ist und die aus einem transparenten elektrisch leitenden Material hergestellt ist, und – wenigstens eine Passivierungsschicht (6) auf der oberen transparenten Elektrode; ein Farbkonversionssubstrat, das ein transparentes tragendes Substrat (13) aufweist, und Farbkonversionsfilter (10, 11, 12), die aus Farbfilterschichten (10) allein oder Farbfilterschichten (10) und Farbkonversionsschichten (11, 12) bestehen und auf dem tragenden Substrat (13) gebildet sind; und eine Klebschicht (7), die zwischen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung und den Farbkonversionsfiltern angeordnet ist und die organische lichtemittierende Vorrichtung und die Farbkonversionsfilter miteinander verbindet, wobei die Farbkonversionsfilter der oberen transparenten Elektrode der organischen lichtemittierenden Vorrichtung zugewandt sind; gekennzeichnet durch eine Entspannungsschicht (8), die ein Harz mit einer höheren Elastizität als die Klebschicht (7) enthält und die zwischen der organischen lichtemittierenden Vorrichtung (1, 2, 3, 4, 5, 6) und den Farbkonversionsfiltern (10, 11, 12) liegt; dadurch, dass die Entspannungsschicht (8) im Bereich der Ränder der Farbkonversionsfilter (10, 11, 12) in der Klebeschicht (7) ausgebildet ist; und dadurch, dass die Entspannungsschicht (8) einen niedrigeren Brechungsindex als die Klebschicht (7) hat.
Organische EL-Anzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsschicht (8) bezüglich der Farbfilterschichten (10) allein oder der Farbfilterschichten (10) und der Farbkonversionsschichten (11, 12) der Farbkonversionsfilter eine umgekehrt verjüngte Form hat.
Organische EL-Anzeige nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsschicht (8) eine Licht absorbierende Substanz enthält.
Organische EL-Anzeige nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsschicht (8) ein guter Wärmeleiter ist.
Organische EL-Anzeige nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Entspannungsschicht (8) aus einem Polymermaterial mit einem darin dispergierten guten Wärmeleiter gebildet ist.