JP4171258B2

JP4171258B2 - 有機ｅｌパネル

Info

Publication number: JP4171258B2
Application number: JP2002216654A
Authority: JP
Inventors: 清米田; 龍司西川
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2008-10-22
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP2004063126A; CN1481199A; TWI256857B; KR100517258B1; KR20040010370A; TW200402245A; CN100344010C; US20040069987A1; US6924508B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マトリクス配置された有機ＥＬ素子と、これら有機ＥＬ素子を駆動するための複数の薄膜トランジスタが基板上に設けられ、この基板の周辺部分に、有機ＥＬ素子が配置される画素エリアの上方を密閉する封止パネルを接合する有機ＥＬパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フラットディスプレイパネルの１つとして、有機ＥＬディスプレイパネル（有機ＥＬパネル）が知られている。この有機ＥＬパネルは、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）とは異なり、自発光であり、明るく見やすいフラットディスプレイパネルとしてその普及が期待されている。
【０００３】
この有機ＥＬパネルは、有機ＥＬ素子を画素として、これを多数マトリクス状に配置して構成される。また、この有機ＥＬ素子の駆動方法としては、ＬＣＤと同様にパッシブ方式とアクティブ方式があるが、ＬＣＤと同様にアクティブマトリクス方式が好ましいとされている。すなわち、画素毎にスイッチ素子（通常、スイッチング用と、駆動用の２つ）を設け、そのスイッチ素子を制御して、各画素の表示をコントロールするアクティブマトリクス方式の方が、画素毎にスイッチ素子を有しないパッシブ方式より高精細の画面を実現でき好ましい。
【０００４】
ここで、有機ＥＬ素子は、有機発光層に電流を流すことによって、有機ＥＬ素子を発光させる。また、この有機発光層に隣接して発光を助けるために、有機材料からなる正孔輸送層や、電子輸送層を設ける場合も多い。ところが、これら有機層は、水分により劣化しやすい。
【０００５】
そこで、有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ素子が配置されている表示領域の上方を金属製の陰極で覆うとともに、有機ＥＬ素子を配置する表示領域（画素の存在する領域）の上方空間を気密の空間として、この空間に乾燥剤を配置して、水分を除去している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、その寿命が十分でない場合も多い。これについて、検討の結果、有機ＥＬ素子の上部空間における乾燥が十分でない場合が多いことが分かった。すなわち、外部からの水分の侵入を十分効果的に防止できていないことが分かった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、有機ＥＬ素子の上部空間に対する水分の侵入を効果的に防止できる有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、マトリクス配置された有機ＥＬ素子と、これら有機ＥＬ素子を駆動するための複数の薄膜トランジスタが基板上に設けられ、この基板の周辺部分に、有機ＥＬ素子が配置される表示領域の上方を覆う封止パネルを接合する有機ＥＬパネルであって、前記有機ＥＬ素子は、前記複数の薄膜トランジスタを平坦化膜で覆い、その平坦化膜上に形成するとともに、この平坦化膜上に水分ブロッキング層を設け、この水分ブロッキング層をシール材によって封止パネルに接着することで、前記基板と封止パネルとの接合を行う。
【０００９】
さらに、前記平坦化膜の下方であって、前記薄膜トランジスタの上方に、別の水分ブロッキング層を設け、前記基板の周辺部において、２つの水分ブロッキング層を接続することで、前記平坦化膜の側部を２つの水分ブロッキング層により閉じる。
【００１０】
このように、平坦化膜上の水分ブロッキング層とシール材を接続することで周辺のシールを行うことにより、平坦化膜を有機ＥＬ素子とは分離し、これによって周辺からの水分の侵入を効果的に防止することができる。
【００１１】
さらに、平坦化膜の側部を水分ブロッキング層によって、覆うことによって、この平坦化膜を介し、水分がパネル内部に侵入することを防止することができる。また、平坦化膜が吸湿性の高い材料であったとしても、水分ブロッキング層で包まれることになるので、その平坦化膜に水分が侵入することが防止できる。製造工程中に平坦化膜が吸湿していたとしても、水分ブロッキング層で包まれているので、その水分が有機層に侵入することがない。
【００１２】
また、前記水分ブロッキング層は、窒化シリコンで構成されることが好適である。窒化シリコンは、防湿性が大きく、また安定であるため、水分ブロッキング層として好適である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、一実施形態の要部を示す断面図である。ガラス基板１０上には、ガラス基板１０からの不純物の進入を防ぐためにＳｉＮｘ、ＳｉＯ₂（ＳｉＯ₂（上）／ＳｉＮｘ（下））の順に積層された２層の絶縁層１２が全面に形成されている。この絶縁膜１２上の要部には、薄膜トランジスタが多数形成される。この図においては、電源ラインから有機ＥＬ素子への電流を制御する薄膜トランジスタである第２ＴＦＴが示してある。なお、各画素には、データラインからの電圧を容量へ蓄積するのを制御する第１ＴＦＴも設けられており、第２ＴＦＴは、容量に蓄積された電圧に応じてオンされ電源ラインから有機ＥＬ素子へ流れる電流を制御する。
【００１５】
絶縁膜１２上には、ポリシリコンからなり活性層を形成する半導体層１４が形成され、これを覆ってＳｉＯ₂、ＳｉＮｘの順に積層された２層膜からなるゲート絶縁膜１６が形成されている。半導体層１４の中間部分の上方には、ゲート絶縁膜１６を介しＭｏ等からなるゲート電極１８が形成されており、これらを覆ってＳｉＮｘ、ＳｉＯ₂の順に積層された２層の絶縁膜からなる層間絶縁膜２０が形成されている。また、半導体層１４の両端側には、層間絶縁膜２０およびゲート絶縁膜１６にコンタクトホールを形成して例えばアルミのドレイン電極２２とソース電極２４が形成されている。
【００１６】
そして、層間絶縁膜２０およびドレイン電極２２、ソース電極２４を覆って、ＳｉＮｘまたはＴＥＯＳ膜からなる第１水分ブロッキング層２６が全面に形成されている。
【００１７】
また、この第１水分ブロッキング層２６の上には、アクリル樹脂などの有機材料からなる第１平坦化膜２８が形成され、その上に第１水分ブロッキング層２６と同様にＳｉＮｘまたはＴＥＯＳ膜からなる第２水分ブロッキング層６０が形成されている。そして、この第２水分ブロッキング層６０の上に画素毎の有機ＥＬ素子の陽極としてＩＴＯなどの透明電極３０が形成されている。
【００１８】
この透明電極３０は、その一部がソース電極２４上に至り、ここに設けられたソース電極の上面を露出するコンタクトホールの内面にも形成される。これによって、ソース電極２４と透明電極３０が直接接続されている。
【００１９】
透明電極３０の発光領域以外の画素領域の周辺部は第１平坦化膜２８と同様の有機物質からなる第２平坦化膜３２でカバーされる。
【００２０】
そして、第２平坦化膜３２及び透明電極３０の上には正孔輸送層３４が全面に形成される。ここで、第２平坦化膜３２は発光領域において開口されているため、正孔輸送層３４は発光領域において陽極である透明電極３０と直接接触する。また、この正孔輸送層３４の上には、発光領域より若干大きめで画素毎に分割された発光層３６、電子輸送層３８がこの順番で積層され、その上にアルミなどの陰極４０が形成されている。
【００２１】
従って、第２ＴＦＴがオンすると、ソース電極２４を介し電流が有機ＥＬ素子の透明電極３０に供給され、透明電極３０、陰極４０間に電流が流れ、有機ＥＬ素子が電流に応じて発光する。
【００２２】
なお、この例において、第２ＴＦＴは、２つのドレインから１つのソースに向けて電流を流す２つのトランジスタが並列接続した構成をしている。また、第１ＴＦＴは、２つのトランジスタが直列接続されたダブルゲートタイプが通常用いられ、平面形状が異なり、また接続関係も異なるが、第２ＴＦＴと同様の積層構造を有する。
【００２３】
そして、本実施形態では、絶縁膜１２、ゲート絶縁膜１６、層間絶縁膜２０、および第１水分ブロッキング層２６は、ガラス基板１０上の周辺まで至るように全面に形成されており、第１平坦化膜２８はガラス基板１０の周辺の少し手前で終端し、この側面を第２水分ブロッキング層６０が覆っている。また、第２平坦化膜３２、正孔輸送層３４、および陰極４０は周辺に至る前に終端している。すなわち、図に示すように、ガラス基板１０に対し、封止ガラス５０を接合するシール材５２は、ガラス基板１０上の第２水分ブロッキング層６０に接合され、第２水分ブロッキング層６０は、第２平坦化膜３２の側面を覆い、またシール材５２の外側の第１水分ブロッキング層２６上で終端している。
【００２４】
ここで、シール材５２には、エポキシ樹脂などのＵＶ硬化樹脂が用いられ、これが第２水分ブロッキング層６０に接着される。この第２水分ブロッキング層６０は、ＳｉＮｘや、ＴＥＯＳで形成されており、外部からの水分を内側へ伝達しない。これによって、封止ガラス５０の内部空間に外部からの水分が侵入してくるのを効果的に防止することができる。なお、第２水分ブロッキング層６０としては、窒化シリコン膜（ＳｉＮｘ膜）が特に好適である。
【００２５】
従来の構成では、図２に示すように、第１、第２平坦化膜２８、３２もガラス基板１０上でシール材５２の下方にまで形成されていた。これら第１、第２平坦化膜２８、３２は、アクリル樹脂など有機物質で形成されており、これらは吸湿性がＳｉＮｘなどに比べ大きく、従って水分をパネル内部に導入しやすかった。
【００２６】
本実施形態では、防水性の高いＳｉＮｘ等の無機膜により第１平坦化膜２８を完全に覆い、これにより有機ＥＬ素子の存在する空間を、基本的にこの第２水分ブロッキング膜６０、シール材５２、封止ガラス５０で囲い、この有機ＥＬ素子へ水分が至るのを効果的に防止している。
【００２７】
なお、シール材５２が配置されるガラス基板１０の周辺部分には、ドライバ回路が配置される場合が多く、このドライバ回路も多数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を含んでいる。このドライブ用の薄膜トランジスタは、通常画素毎に設けられる第１、第２ＴＦＴと同一工程でガラス基板１０上に形成される。従って、シール材５２の下方には、薄膜トランジスタが存在する場合が多く、その場合には薄膜トランジスタの電極２２，２４は、層間絶縁膜２０上に突出しており、これを覆う第１水分ブロッキング層２６にも段差が生じる。
【００２８】
しかし、本実施形態では、第１平坦化膜２８が存在し、上述の段差を平坦化しているため、なんら問題は生じない。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水分ブロッキング層とシール材を接続することで周辺のシールを行うことで、平坦化膜上の水分ブロッキング層とシール材を接続することで周辺のシールを行うことで、平坦化膜を有機ＥＬ素子とは分離し、これによって周辺からの水分の侵入を効果的に防止することができる。
【００３０】
また、平坦化膜の側部を水分ブロッキング層により覆うことによって、この平坦化膜を介し、水分がパネル内部に侵入することを防止することができる。
【００３１】
また、窒化シリコンは、防湿性が大きく、また安定であるため、水分ブロッキング層として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の構成を示す要部の断面図である。
【図２】従来例の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ガラス基板、１２絶縁層、１４半導体層、１６ゲート絶縁膜、１８ゲート電極、２０層間絶縁膜、２２ドレイン電極、２４ソース電極、２６第１水分ブロッキング層、２８第１平坦化膜、３０透明電極、３２第２平坦化膜、３４正孔輸送層、３６有機発光層、３８電子輸送層、４０陰極、５０封止ガラス、５２シール材、６０第２水分ブロッキング層。

Claims

マトリクス配置された有機ＥＬ素子と、これら有機ＥＬ素子を駆動するための複数の薄膜トランジスタが基板上に設けられ、この基板の周辺部分に、有機ＥＬ素子が配置される表示領域の上方を覆う封止パネルを接合する有機ＥＬパネルであって、
前記有機ＥＬ素子は、前記複数の薄膜トランジスタを平坦化膜で覆い、その平坦化膜上に形成するとともに、
この平坦化膜上に水分ブロッキング層を設け、この水分ブロッキング層をシール材によって封止パネルに接着することで、前記基板と封止パネルとの接合を行い、
前記平坦化膜の下方であって、前記薄膜トランジスタの上方には、別の水分ブロッキング層を設け、前記基板の周辺部において、２つの水分ブロッキング層を接続することで、前記平坦化膜の側部を２つの水分ブロッキング層により閉じることを特徴とする有機ＥＬパネル。
請求項１に記載の有機ＥＬパネルにおいて、
前記水分ブロッキング層は、窒化シリコンで構成されることを特徴とする有機ＥＬパネル。