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WO2016076171A1 - エレクトロルミネッセンス装置、及び製造方法 - Google Patents

エレクトロルミネッセンス装置、及び製造方法 Download PDF

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WO2016076171A1
WO2016076171A1 PCT/JP2015/081022 JP2015081022W WO2016076171A1 WO 2016076171 A1 WO2016076171 A1 WO 2016076171A1 JP 2015081022 W JP2015081022 W JP 2015081022W WO 2016076171 A1 WO2016076171 A1 WO 2016076171A1
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WO
WIPO (PCT)
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film
organic
inorganic
inorganic film
sealing
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/081022
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English (en)
French (fr)
Inventor
平瀬剛
岡本哲也
妹尾亨
園田通
西川大地
藤原聖士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US15/526,171 priority Critical patent/US10333103B2/en
Publication of WO2016076171A1 publication Critical patent/WO2016076171A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electroluminescence device having an EL (electroluminescence) element, and a manufacturing method thereof.
  • flat panel displays have been used in various products and fields, and further flat panel displays are required to have larger sizes, higher image quality, and lower power consumption.
  • an organic EL display device equipped with an organic EL (electroluminescence) element using electroluminescence of an organic material is an all-solid-state type, can be driven at a low voltage, has high-speed response, and self-emission.
  • an organic EL display device equipped with an organic EL (electroluminescence) element using electroluminescence of an organic material is an all-solid-state type, can be driven at a low voltage, has high-speed response, and self-emission.
  • a thin-film organic EL element is provided on a substrate on which a TFT (thin film transistor) is provided.
  • TFT thin film transistor
  • an organic EL layer including a light emitting layer is laminated between a pair of electrodes.
  • a TFT is connected to one of the pair of electrodes.
  • An image is displayed by applying a voltage between the pair of electrodes to cause the light emitting layer to emit light.
  • a sealing film in which organic films and inorganic films are alternately stacked is provided on the organic EL element. Proposed.
  • the sealing film can prevent deterioration of the organic EL element due to moisture or oxygen.
  • the conventional organic EL display device when an organic film is formed on the organic EL element, moisture may be contained in the organic film.
  • the EL element may be deteriorated.
  • defects such as pinholes and cracks occur in the inorganic film, or interface peeling due to film stress occurs, and moisture enters from the inorganic film.
  • the organic EL element sometimes deteriorated.
  • the present invention can improve the barrier property against an electroluminescent element, and can greatly suppress the occurrence of deterioration of the electroluminescent element due to moisture, and an electroluminescent device with excellent reliability, and its An object is to provide a manufacturing method.
  • an electroluminescence device is an electroluminescence device including a substrate and an electroluminescence element provided on the substrate, A sealing film for sealing the electroluminescence element;
  • the sealing film includes one or more inorganic films, and In the one or more inorganic films, at least one of the inorganic films has a thick peripheral edge, A liquid repellent layer is provided so as to cover the sealing film.
  • one or more inorganic films are included in the sealing film.
  • at least one of the inorganic films has a thick peripheral edge.
  • a liquid repellent layer is provided so as to cover the sealing film.
  • an inorganic film provided at a position closest to the electroluminescence element may be used as the at least one inorganic film.
  • the at least one inorganic film may be provided at a position farthest from the electroluminescence element, and an inorganic film configured in a frame shape may be used.
  • the at least one layer of the inorganic film can be easily formed, and an electroluminescence device having excellent reliability can be easily configured.
  • a planarizing film may be provided on the at least one inorganic film.
  • a liquid repellent layer or the like formed on the planarizing film can be easily formed.
  • the thickness of the peripheral portion of the at least one inorganic film is 50 nm or more.
  • the barrier property against the electroluminescence element can be improved, and the occurrence of deterioration of the electroluminescence element due to moisture can be more reliably and greatly suppressed.
  • fluorine may be used for the liquid repellent layer.
  • the manufacturing method of the electroluminescence device of the present invention is a manufacturing method of an electroluminescence device including a substrate and an electroluminescence element provided on the substrate, Forming a sealing film including one or more inorganic films and forming a sealing film for sealing the electroluminescent element by increasing the thickness of at least one of the inorganic films in the one or more inorganic films.
  • a liquid repellent layer forming step of forming a liquid repellent layer so as to cover the sealing film is provided.
  • the sealing film forming step by performing the sealing film forming step, one or more inorganic films are included, and in the one or more inorganic films, at least one peripheral edge of the inorganic film A sealing film having a large thickness can be formed. Moreover, a liquid repellent layer can be formed so that a sealing film may be covered by performing a liquid repellent layer formation process.
  • the at least one inorganic film is formed using a CVD method or a sputtering method.
  • the peripheral portion of the at least one inorganic film may be thickened by inclining the substrate with respect to the material generation source of the at least one inorganic film. Good.
  • the liquid repellent layer forming step uses a microwave or a plasma wave to form a liquid repellent layer using fluorine.
  • moisture content, and its manufacturing method are provided. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of an organic EL display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view illustrating a pixel configuration of the organic EL display device.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a main configuration of an inorganic film included in the sealing film shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart showing manufacturing steps of the organic EL display device.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a main configuration of the organic EL display device manufacturing apparatus.
  • FIG. 6 is a plan view for explaining a mask used in the sealing film forming step shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of thickening the peripheral edge of the inorganic film included in the sealing film in the sealing film forming process.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of thickening the peripheral edge of the inorganic film included in the sealing film in the sealing film forming process.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the inorganic film after the steps shown in FIGS. 7 and 8 are performed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a main configuration of an organic EL display device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a main configuration of an inorganic film included in the sealing film shown in FIG.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of an organic EL display device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross section of an organic EL display device according to a first embodiment of the present invention.
  • an organic EL display device 1 according to the present embodiment includes a TFT substrate 2 as a substrate and an organic EL element 4 as an electroluminescence element provided on the TFT substrate 2.
  • the organic EL element 4 forms a rectangular pixel area PA having a plurality of pixels (including a plurality of subpixels). Sealed by the sealing film 14.
  • the pixel area PA constitutes the display unit of the organic EL display device 1 and displays information. That is, in this pixel area PA, as will be described in detail later, a plurality of pixels (a plurality of subpixels) are arranged in a matrix, and the organic EL element 4 emits light for each subpixel, thereby displaying information. Is configured to do.
  • the TFT substrate 2 is made of, for example, a glass material or a film having flexibility (flexibility).
  • the TFT substrate 2 is provided with a base film (insulating film) 6 so as to cover the entire surface thereof.
  • a TFT (thin film transistor) 7 is provided on the base film 6 for each sub-pixel of the pixel area PA.
  • wirings 8 including a plurality of source lines (signal lines) and a plurality of gate lines provided in a matrix are formed.
  • a source driver and a gate driver are respectively connected to the source line and the gate line (not shown), and the TFT 7 for each sub-pixel is driven in accordance with an image signal input from the outside.
  • the TFT 7 functions as a switching element that controls light emission of the corresponding sub-pixel, and any one of red (R), green (G), and blue (B) formed by the organic EL element 4 is used. The light emission in the color sub-pixel is controlled.
  • the base film 6 is for preventing the characteristics of the TFT 7 from deteriorating due to impurity diffusion from the TFT substrate 2 to the TFT 7. If there is no concern about such deterioration, the base film 6 may be omitted. it can.
  • the TFT substrate 2 is a flexible film
  • an inorganic film such as silicon nitride or silicon oxynitride is used to prevent the TFT 7 and the organic EL element 4 from deteriorating due to penetration of moisture and oxygen from the outside.
  • the moisture-proof layer constituted by the above may be formed on the TFT substrate 2 in advance.
  • an interlayer insulating film 9, an edge cover 10, and a first electrode 11 of the organic EL element 4 are formed on the TFT substrate 2.
  • the interlayer insulating film 9 also functions as a planarizing film, and is provided on the base film 6 so as to cover the TFT 7 and the wiring 8.
  • the edge cover 10 is formed on the interlayer insulating film 9 so as to cover the pattern end of the first electrode 11.
  • the edge cover 10 also functions as an insulating layer for preventing a short circuit between the first electrode 11 and a second electrode 13 described later.
  • the first electrode 11 is connected to the TFT 7 through a contact hole formed in the interlayer insulating film 9.
  • the opening of the edge cover 10, that is, the portion where the first electrode 11 is exposed substantially constitutes the light emitting region of the organic EL element 4, and emits one of RGB color lights as described above.
  • the organic EL display device 1 of the present embodiment is configured so that full color display can be performed.
  • the organic EL display device 1 of the present embodiment constitutes an active matrix display device having TFTs (thin film transistors) 7.
  • an organic EL layer 12 and a second electrode 13 are formed on the first electrode 11, and the first electrode 11, the organic EL layer 12, and the second electrode 13
  • the organic EL element 4 is configured. That is, the organic EL element 4 is a light emitting element that can emit light with high luminance by, for example, low-voltage direct current driving, and includes a first electrode 11, an organic EL layer 12, and a second electrode 13.
  • the organic EL layer 12 when the first electrode 11 is an anode, the organic EL layer 12 includes a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like from the first electrode 11 side. Laminated (not shown), and further, a second electrode 13 as a cathode is formed. In addition to this description, a single layer may have two or more functions such as a hole injection layer / hole transport layer. In the organic EL layer 12, a carrier blocking layer or the like may be appropriately inserted.
  • the layer order in the organic EL layer 12 is reversed from the above.
  • the organic EL display device 1 is a bottom emission type in which light is emitted from the TFT substrate 2 side. . That is, in the bottom emission type organic EL display device 1, the surface of the first electrode 11 on the TFT substrate 2 side constitutes a substantial light emitting surface of the organic EL element 4, and emits light to the outside. ing.
  • the organic EL display device 1 is a top emission type that emits light from the sealing film 14. Become. That is, in the top emission type organic EL display device 1, the surface of the first electrode 11 on the sealing film 14 side constitutes a substantial light emitting surface of the organic EL element 4 so that light is emitted to the outside. It has become.
  • the organic EL element 4 is sealed with the sealing film 14 as described above. Further, in the organic EL display device 1 of the present embodiment, the liquid repellent layer 15 is provided so as to cover the sealing film 14. In the organic EL display device 1 of the present embodiment, the sealing film 14 and the liquid repellent layer 15 prevent moisture and oxygen from penetrating (intruding) from the outside, and the organic EL element 4 is prevented from deteriorating. It is configured to prevent.
  • the sealing film 14 is constituted by a plurality of, for example, three sealing films. That is, as illustrated in FIG. 1, the sealing film 14 includes an inorganic film 14a provided on the organic EL element 4 side, an organic film 14b provided on the inorganic film 14a, and the organic film 14b. It is comprised by the laminated structure with the provided inorganic film
  • silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or aluminum oxide is used for the inorganic films 14a and 14c.
  • the organic film 14b is made of, for example, organic silicon (organosilicon) such as polysiloxane or oxidized silicon carbide, acrylate, polyurea, parylene, polyimide, or polyamide.
  • the inorganic film 14a since the inorganic film 14a is provided on the organic EL element 4 side, the inorganic film 14a can more reliably prevent the adverse effect of moisture on the organic EL element 4. it can. Further, since the organic film 14b is provided on the inorganic film 14a, the organic film 14b covers the inorganic film 14a even if stress relaxation of the inorganic film 14a or defects such as pinholes, cracks, or defects due to foreign matter occur in the inorganic film 14a. This can more reliably prevent the sealing performance of the sealing film 14 from being deteriorated.
  • the inorganic film 14a constitutes at least one layer of inorganic film, and the thickness of the peripheral portion (at least a portion outside the pixel area PA) 14a2 of the inorganic film 14a. Is set to a value (thick value) larger than the thickness of the central portion (at least the portion of the pixel area PA) 14a1, and it is possible to greatly suppress the ingress of moisture from the outside of the sealing film 14. (Details will be described later).
  • FIG. 2 is an enlarged plan view illustrating a pixel configuration of the organic EL display device.
  • each of the plurality of subpixels P is partitioned by two wirings 8 and a gate line 8 g connected to the gate of the TFT 7.
  • the horizontal dimension in FIG. 3 is the same as the center line of the two wirings 8 arranged close to each other and the two wirings 8 arranged close to each other.
  • the vertical dimension in FIG. 2 is the dimension between the centers of two gate lines 8g adjacent to each other.
  • the area of the pixel region is defined by the horizontal dimension and the vertical dimension in FIG.
  • one set of red, green, and blue subpixels Pr, Pg, and Pb constitutes one pixel.
  • a portion exposed from the opening re of the edge cover 10 constitutes a substantial light emitting region of the red subpixel Pr.
  • a portion exposed from the opening ge of the edge cover 10 constitutes a substantial light emitting region of the green subpixel Pg, and in the blue subpixel Pb, the opening of the edge cover 10 is formed.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a main configuration of the inorganic film included in the sealing film shown in FIG.
  • the inorganic film 14 a is provided at a position closest to the organic EL element 4 in the sealing film 14. As described above, the inorganic film 14 a constitutes at least one inorganic film. Yes. That is, in the inorganic film 14a, as shown in FIG. 3, a central part 14a1 and a peripheral part 14a2 formed in a frame shape at the edge part of the inorganic film 14a are provided so as to surround the central part 14a1. Yes. And in this inorganic film
  • membrane 14a as shown in FIG. 1, the thickness of the peripheral part 14a2 is made thicker than the thickness of center part 14a1.
  • the thickness of the central portion 14a1 (shown by “T0” in FIG. 1) is set to 10 nm, for example.
  • the thickness of the peripheral portion 14a2 (shown by “T1” in FIG. 1) is set to, for example, 50 nm or more.
  • the inorganic film 14a is formed by using, for example, a CVD method or a sputtering method.
  • the peripheral portion 14a2 is formed by inclining the TFT substrate 2 during the formation (film formation) of the inorganic film 14a. The thickness is increased (details will be described later).
  • liquid repellent layer 15 For example, fluorine is used for the liquid repellent layer 15, and this liquid repellent layer 15 exhibits water repellency with respect to moisture outside the organic EL display device 1 so as to prevent entry of the moisture as much as possible. It has become.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a manufacturing process of the organic EL display device.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a main configuration of the organic EL display device manufacturing apparatus.
  • FIG. 6 is a plan view for explaining a mask used in the sealing film forming step shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a process of thickening the peripheral edge of the inorganic film included in the sealing film in the sealing film forming process.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a process of thickening the peripheral edge of the inorganic film included in the sealing film in the sealing film forming process.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the inorganic film after the steps shown in FIGS. 7 and 8 are performed.
  • an organic EL element forming step for forming the organic EL element 4 on the TFT substrate 2 is first performed.
  • the constituent elements of the organic EL element 4 such as the TFT 7 and the wiring 8 are sequentially formed on the base film 6 on the TFT substrate 2.
  • a sealing film forming step for forming a sealing film 14 for sealing the organic EL element 4 on the organic EL element 4 is performed.
  • the inorganic film 14a and the inorganic film 14c included in the sealing film 14 are formed using, for example, a CVD method or a sputtering method.
  • the step coverage is high, which is preferable in that each of the inorganic film 14a and the inorganic film 14c can be formed more appropriately.
  • the organic film 14b is formed by using, for example, a CVD method, a sputtering method, a vapor deposition method, or a vapor deposition polymerization method.
  • a CVD method or a sputtering method since the inorganic film 14a and the inorganic film 14c can be formed in the same chamber, the inorganic film 14a, The organic film 14b and the inorganic film 14c can be formed continuously.
  • membrane 14a in the organic electroluminescence display 1 of this embodiment is demonstrated more concretely.
  • the inorganic film 14a is formed using, for example, (plasma) CVD method will be described.
  • the inorganic film 14a is formed in a film forming chamber (chamber) C of the manufacturing apparatus shown in FIG.
  • a mask M1 shown in FIG. 6 is used. That is, as shown in FIG. 6, the mask M1 includes an opening M1a, and the organic EL element 4 on the TFT substrate 2 is arranged in the opening M1a (see FIG. 5). reference.).
  • the film formation chamber C includes a first electrode E1 provided on the lower side, and a second electrode E2 facing the first electrode E1, and the first electrode E1 is located above the first electrode E1.
  • the TFT substrate 2 on which the base film 6 and the organic EL element 4 are formed is placed on the substrate.
  • the second electrode E2 is provided with a gas supply part H1 for supplying a film forming gas and a cleaning gas, and the second electrode E2 has a gas facing surface facing the first electrode E1.
  • a plurality of gas supply holes H1a for supplying the gas are provided while being included in the supply unit H1.
  • the first electrode E1 is provided with a vacuum exhaust part H2 for making the inside of the film forming chamber C in a vacuum atmosphere.
  • the mask M1 is provided above the first electrode E1. As shown in FIG. 6, the mask M1 includes an opening M1a, and the organic EL element 4 on the TFT substrate 2 is arranged in the opening M1a. And the formation process of the inorganic film
  • SiH4 and NH3 are supplied to the first and second electrodes E1 and E2 as gas for film formation from the gas supply hole H1a. In contrast, a voltage is applied.
  • a substrate driving unit Md is connected to the first electrode E1, and this substrate driving unit Md is a gas supply hole as a material generation source when forming the inorganic film 14a.
  • the TFT substrate 2 is inclined with respect to H1a. Thereby, in this embodiment, the thickness of the peripheral part 14a2 of the inorganic film 14a is made thick.
  • the substrate driving unit Md tilts the TFT substrate 2 obliquely upward to the right with respect to the gas supply hole H1a.
  • the film forming gas from the gas supply hole H1a has a central portion other than the right end of the organic EL element 4 with respect to the opening M1a on the right end of the organic EL element 4 close to the gas supply hole H1a. And relatively more than the left end.
  • the inorganic film 14a on the right end portion of the organic EL element 4, that is, the peripheral edge portion 14a2 on the right side of the inorganic film 14a is formed thicker than other portions.
  • the substrate driving unit Md is configured to incline the TFT substrate 2 obliquely upward to the left with respect to the gas supply hole H1a.
  • the film forming gas from the gas supply hole H1a has a central portion and a right end portion other than the left end portion of the organic EL element 4 with respect to the opening M1a on the left end portion of the organic EL element 4 close to the gas supply hole H1a. Is supplied relatively more than.
  • the inorganic film 14a on the left end portion of the organic EL element 4 that is, the peripheral edge portion 14a2 on the left side of the inorganic film 14a is formed thicker than other portions.
  • the TFT substrate 2 is inclined with respect to the gas supply hole (material sudden decrease) H1a.
  • the thickness of the peripheral part 14a2 can be made thicker than the thickness of the center part 14a1.
  • the TFT substrate 2 provided with the mask M1 is similarly inclined with respect to the target as the material supply source.
  • the thickness of the peripheral edge portion 14a2 of the inorganic film 14a can be increased.
  • a liquid repellent layer forming step for forming the liquid repellent layer 15 so as to cover the sealing film 14 is performed.
  • a manufacturing intermediate in which the sealing film 14 is formed is placed in a film forming chamber (not shown). Then, for example, by performing plasma treatment using a microwave or a plasma wave in a state where carbon tetrafluoride (CF 4) gas is supplied into the film formation chamber, the liquid repellent layer 15 using fluorine is sealed. It is formed so as to cover the film 14.
  • CF 4 carbon tetrafluoride
  • the liquid repellent layer 15 is configured to have a thickness of, for example, 10 nm or more if it includes, for example, Al2O3. Further, the liquid repellent layer 15 is preferably configured to have a thickness of, for example, 100 nm or more as long as it includes a material other than Al2O3. Further, in the liquid repellent layer forming step, the liquid repellent layer 15 having a very high barrier property (water repellency, that is, the liquid repellent effect) can be efficiently formed by using the microwave rather than using the plasma wave. This is preferable.
  • water repellency that is, the liquid repellent effect
  • the inorganic films 14 a and 14 c are included in the sealing film 14. Further, in the inorganic film (at least one inorganic film) 14a, the peripheral edge portion 14a2 is thickened. Further, a liquid repellent layer 15 is provided so as to cover the sealing film 14.
  • the barrier property with respect to the organic EL element (electroluminescence element) 4 can be improved, and generation
  • the liquid repellent layer 15 is provided so as to cover the sealing film 14 that seals the organic EL element 4, the intrusion of moisture existing outside the organic EL display device 1 is prevented as much as possible. be able to. Even if moisture enters the liquid repellent layer 15, the peripheral portion 14 a 2 of the inorganic film 14 a is thickened, so that the penetration speed until the penetrated moisture reaches the organic EL element 4 is greatly reduced. It is possible to greatly suppress the deterioration of the organic EL element 4 due to moisture.
  • the inorganic film 14a provided in the position closest to the organic EL element 4 is used as at least one inorganic film in the sealing film 14, Intrusion of moisture can be prevented more reliably, and the deterioration of the organic EL element 4 can be more significantly suppressed.
  • the peripheral portion 14a2 of the inorganic film 14a has a thickness of 50 nm or more, the barrier property against the organic EL element 4 is provided regardless of the film configuration of the sealing film 14 and the material of the inorganic film 14a. It can improve, and generation
  • the liquid repellent layer 15 uses fluorine, the liquid repellent layer 15 that can reliably suppress the ingress of moisture can be easily formed.
  • the inorganic film 14a is formed by using the CVD method or the sputtering method, and when the inorganic film 14a is formed, a material source of the inorganic film 14a is used.
  • the thickness of the peripheral edge portion 14a2 of the inorganic film 14a is increased by inclining the TFT substrate 2. Thereby, the thickness of the peripheral part 14a2 of the inorganic film 14a can be reliably increased, and the organic EL display device 1 having excellent reliability can be easily configured.
  • the liquid repellent layer 15 using fluorine is formed using microwaves or plasma waves in the liquid repellent layer forming step, it is possible to reliably suppress the ingress of moisture.
  • the liquid repellent layer 15 can be easily formed.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a main configuration of an organic EL display device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a main configuration of an inorganic film included in the sealing film shown in FIG.
  • the main difference between the present embodiment and the first embodiment is that, in the sealing film, at least one inorganic film is provided at a position farthest from the organic EL element and is configured in a frame shape. This is a point using an inorganic film.
  • symbol is attached
  • the sealing film 24 that seals the organic EL element 4 includes the inorganic film 24a, the organic film 24b, and the inorganic film 24c. Yes.
  • the sealing film 24 includes an inorganic film 24 d provided at a position farthest from the organic EL element 4.
  • the inorganic film 24d constitutes at least one layer of inorganic film, and has a thick peripheral edge. That is, as shown in FIG. 11, the inorganic film 24d is configured in a frame shape, and is configured only by the peripheral portion without forming the central portion. In addition, the thickness of the inorganic film 24d (shown by “T2” in FIG. 10) is set to, for example, 50 nm or more.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment.
  • an inorganic film 24d that is provided at a position farthest from the organic EL element 4 and has a frame shape is used as at least one inorganic film.
  • the said at least one layer inorganic film can be formed easily and the organic electroluminescent display apparatus 1 excellent in reliability can be comprised easily.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a cross section of an organic EL display device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the sealing film is flat on the inorganic film (at least one inorganic film) provided at the position closest to the organic EL element. This is the point that a chemical film is provided.
  • symbol is attached
  • the sealing film 34 that seals the organic EL element 4 includes an inorganic film 34a, a planarizing film 34b, and an inorganic film 34c. ing.
  • the inorganic film 34 a provided at a position closest to the organic EL element 4 constitutes at least one inorganic film. That is, in the inorganic film 34a, the peripheral edge 34a2 is thicker than the central part 34a1.
  • the thickness of the central portion 34a1 is set to 10 nm, for example.
  • the thickness of the peripheral portion 34a2 (shown by “T3” in FIG. 12) is set to, for example, 50 nm or more.
  • planarizing film 34b for example, a synthetic resin such as acrylic resin or diisocyanate is used.
  • the planarizing film 34b is provided so as to cover the upper surface of the inorganic film 34a, and is configured such that the upper surface of the planarizing film 34b is flat. Further, in the planarizing film 34b, an inorganic film 34c is formed so as to cover the upper surface thereof.
  • the present embodiment can achieve the same operations and effects as the first embodiment.
  • the planarizing film 34b is provided on the inorganic film (at least one inorganic film) 34a, the inorganic film 34c and the liquid repellent layer 15 formed on the planarizing film 34b can be easily formed. Can be formed.
  • an organic EL element is used as an electroluminescence element.
  • the present invention is not limited to this, and for example, an inorganic EL element having an inorganic compound may be used.
  • the sealing film of the present invention is not limited to this. Any one or more inorganic films may be used as long as the peripheral edge of at least one inorganic film is thickened.
  • the inorganic film provided at the position closest to the organic EL element (electroluminescence element) or the inorganic film provided at the position farthest from the organic EL element is used as the inorganic film of at least one layer.
  • the present invention is not limited to this.
  • both the inorganic film provided at a position closest to the organic EL element and the inorganic film provided at a position far from the organic EL element are provided with at least one layer. It can also be used as an inorganic film, or among the three inorganic films, the middle inorganic film can be used as at least one inorganic film.
  • the present invention is applied to an active matrix type organic EL display device having a TFT (thin film transistor) 7 .
  • TFT thin film transistor
  • the present invention is not limited to this, and a passive device without a thin film transistor is provided.
  • the present invention can also be applied to a matrix type organic EL display device.
  • the present invention is not limited to this, and can be applied to an illumination device such as a backlight device.
  • This invention can improve the barrier property with respect to an electroluminescent element, and is useful with respect to the electroluminescent apparatus excellent in the reliability which can suppress generation
  • Organic EL display device TFT substrate (substrate) 4 Organic EL elements (electroluminescence elements) 14, 24, 34 Sealing film 14a, 14c, 24a, 24c, 24d, 34a, 34c Inorganic film 14a2, 34a2 Peripheral part 15 Liquid repellent layer 34b Flattening film

Landscapes

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Abstract

　ＴＦＴ基板（基板）（２）と、ＴＦＴ基板（２）上に設けられた有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）（４）を備えた有機ＥＬ表示装置（１）において、有機ＥＬ素子（４）を封止する封止膜（１４）を備える。この封止膜（１４）には、一層以上の無機膜（１４ａ、１４ｃ）が含まれ、かつ、一層以上の無機膜（１４ａ、１４ｃ）において、少なくとも一層の無機膜（１４ａ）では、その周縁部（１４ａ２）の厚みが厚くされている。また、撥液層（１５）が、封止膜（１４）を覆うように設けられている。

Description

エレクトロルミネッセンス装置、及び製造方法
　本発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を有するエレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法に関する。
　近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化、低消費電力化が求められている。
　そのような状況下、有機材料の電界発光（Electro Luminescence）を利用した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を備えた有機ＥＬ表示装置は、全固体型で、低電圧駆動可能、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイとして、高い注目を浴びている。
　例えばアクティブマトリクス方式の有機ＥＬ表示装置では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が設けられた基板上に薄膜状の有機ＥＬ素子が設けられている。有機ＥＬ素子では、一対の電極の間に発光層を含む有機ＥＬ層が積層されている。一対の電極の一方にＴＦＴが接続されている。そして、一対の電極間に電圧を印加して発光層を発光させることにより画像表示が行われる。
　また、上記のような従来の有機ＥＬ表示装置では、水分や酸素による有機ＥＬ素子の劣化を防止するために、当該有機ＥＬ素子に対し、封止膜を設けることが知られている。
　また、上記のような従来の有機ＥＬ表示装置では、例えば下記特許文献１に記載されているように、有機膜と無機膜とを交互に積層した封止膜を有機ＥＬ素子上に設けることが提案されている。そして、この従来の有機ＥＬ表示装置では、封止膜により、水分や酸素による有機ＥＬ素子の劣化を防止することが可能とされていた。
特開２０１３－１８２８８６号公報
　しかしながら、上記のような従来の有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）に対する水分の浸入を防ぐことができないことがあった。それ故、この従来の有機ＥＬ表示装置では、浸入した水分による有機ＥＬ素子の劣化を防止することができずに、信頼性が低下するという問題点を生じることがあった。
　具体的にいえば、上記従来の有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ素子上に有機膜を形成した場合、水分が有機膜に含まれることがあり、この水分が有機ＥＬ素子に達して、当該有機ＥＬ素子に劣化が生じることがあった。一方、有機ＥＬ素子上に無機膜を形成した場合、この無機膜にピンホールやクラックなどの欠陥が生じたり、膜応力による界面剥離が生じたりして、当該無機膜から水分が浸入して、有機ＥＬ素子に劣化が生じることがあった。
　上記の課題を鑑み、本発明は、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上させることができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明にかかるエレクトロルミネッセンス装置は、基板と、前記基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス装置であって、
　前記エレクトロルミネッセンス素子を封止する封止膜を備え、
　前記封止膜には、一層以上の無機膜が含まれ、かつ、
　前記一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜では、その周縁部の厚みが厚くされ、
　撥液層が、前記封止膜を覆うように設けられていることを特徴とするものである。
　上記のように構成されたエレクトロルミネッセンス装置では、一層以上の無機膜が上記封止膜に含まれている。また、一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜では、その周縁部の厚みが厚くされている。さらに、撥液層が、封止膜を覆うように設けられている。これにより、上記従来例と異なり、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上させることができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を構成することができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記少なくとも一層の無機膜には、前記エレクトロルミネッセンス素子に最も近い位置に設けられた無機膜が用いられてもよい。
　この場合、エレクトロルミネッセンス素子に対して、水分が浸入するのをより確実に防ぐことができ、エレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生をより大幅に抑えることができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記少なくとも一層の無機膜には、前記エレクトロルミネッセンス素子に最も遠い位置に設けられるとともに、枠状に構成された無機膜が用いられてもよい。
　この場合、上記少なくとも一層の無機膜を容易に形成することができ、信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を容易に構成することができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記少なくとも一層の無機膜上には、平坦化膜が設けられてもよい。
　この場合、平坦化膜上に形成される撥液層等を容易に形成することができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みが、５０ｎｍ以上であることが好ましい。
　この場合、封止膜の膜構成及び無機膜の材質に関わりなく、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上することができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生をより確実に大幅に抑えることができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記撥液層には、フッ素が用いられてもよい。
　この場合、水分の浸入を確実に抑制することができる撥液層を容易に形成することができる。
　また、本発明のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、基板と、前記基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
　一層以上の無機膜を含むとともに、この一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くして、前記エレクトロルミネッセンス素子を封止する封止膜を形成する封止膜形成工程と、
　前記封止膜を覆うように、撥液層を形成する撥液層形成工程を備えていることを特徴とするものである。
　上記のように構成されたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、封止膜形成工程を行うことにより、一層以上の無機膜を含むとともに、この一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くした封止膜を形成することができる。また、撥液層形成工程を行うことにより、封止膜を覆うように、撥液層を形成することができる。これにより、上記従来例と異なり、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上させることができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を構成することができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記封止膜形成工程では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、前記少なくとも一層の無機膜を形成するとともに、
　前記少なくとも一層の無機膜を形成する際に、この少なくとも一層の無機膜の材料発生源に対して、前記基板を傾斜させることにより、当該少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くしてもよい。
　この場合、少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを確実に厚くすることができ、信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置を容易に構成することができる。
　また、上記エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、前記撥液層形成工程では、マイクロ波またはプラズマ波を使用して、フッ素を用いた撥液層を形成することが好ましい。
　この場合、水分の浸入を確実に抑制することができる撥液層を容易に形成することができる。
　本発明によれば、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上させることができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法を提供することが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の断面を示す断面図である。 図２は、上記有機ＥＬ表示装置の画素構成を説明する拡大平面図である。 図３は、図１に示した封止膜に含まれた無機膜の要部構成を説明する図である。 図４は、上記有機ＥＬ表示装置の製造工程を示すフローチャートである。 図５は、上記有機ＥＬ表示装置の製造装置の要部構成を説明する図である。 図６は、図４に示した封止膜形成工程で用いられるマスクを説明する平面図である。 図７は、上記封止膜形成工程において、封止膜に含まれた無機膜の周縁部を厚くする工程を説明する図である。 図８は、上記封止膜形成工程において、封止膜に含まれた無機膜の周縁部を厚くする工程を説明する図である。 図９は、図７及び図８に示した工程を行った後の上記無機膜を説明する図である。 図１０は、本発明の第２の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の要部構成を説明する図である。 図１１は、図１０に示した封止膜に含まれた無機膜の要部構成を説明する図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の断面を示す断面図である。
　以下、本発明のエレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を有機ＥＬ表示装置に適用した場合を例示して説明する。また、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
　［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の断面を示す断面図である。図１において、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、基板としてのＴＦＴ基板２、及びこのＴＦＴ基板２上に設けられたエレクトロルミネッセンス（Electro Luminescence）素子としての有機ＥＬ素子４を備えている。
　また、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ素子４が複数の画素（複数の副画素を含む。）を有する矩形状の画素領域ＰＡを構成しており、この有機ＥＬ素子４は封止膜１４によって封止されている。また、上記画素領域ＰＡは、有機ＥＬ表示装置１の表示部を構成しており、情報表示を行うようになっている。すなわち、この画素領域ＰＡでは、後に詳述するように、複数の画素（複数の副画素）がマトリクス状に配置されており、有機ＥＬ素子４が副画素毎に発光することにより、情報表示を行うよう構成されている。
　また、図１において、ＴＦＴ基板２は、例えばガラス材、またはフレキシブル性（屈曲性）を有するフィルムなどにより、構成されている。また、ＴＦＴ基板２には、その全面を覆うように下地膜（絶縁膜）６が設けられている。また、図１に例示するように、有機ＥＬ表示装置１では、下地膜６上に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７が画素領域ＰＡの副画素毎に設けられている。また、下地膜６上には、マトリクス状に設けられた複数のソース線（信号線）及び複数のゲート線を含んだ配線８が形成されている。ソース線及びゲート線には、それぞれソースドライバ及びゲートドライバが接続されており（図示せず）、外部から入力された画像信号に応じて、副画素毎のＴＦＴ７を駆動するようになっている。また、ＴＦＴ７は、対応する副画素の発光を制御するスイッチング素子として機能するものであり、有機ＥＬ素子４によって構成された赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）のいずれかの色の副画素での発光を制御するようになっている。
　なお、下地膜６は、ＴＦＴ基板２からＴＦＴ７への不純物拡散によりＴＦＴ７の特性が劣化するのを防止するためのものであり、そのような劣化が懸念されないのであれば、設置を省略することができる。
　また、ＴＦＴ基板２がフレキシブル性を有するフィルムの場合、外部から水分や酸素が浸透（浸入）してＴＦＴ７や有機ＥＬ素子４が劣化するのを防ぐため、窒化シリコンや酸窒化シリコンなどの無機膜で構成された防湿層を、ＴＦＴ基板２の上に予め形成していてもよい。
　また、図１に示すように、ＴＦＴ基板２上には、層間絶縁膜９、エッジカバー１０、及び有機ＥＬ素子４の第一電極１１が形成されている。層間絶縁膜９は、平坦化膜としても機能するものであり、ＴＦＴ７及び配線８を覆うように下地膜６上に設けられている。エッジカバー１０は、層間絶縁膜９上に、第一電極１１のパターン端部を被覆するように形成されている。また、エッジカバー１０は、第一電極１１と後述の第二電極１３との短絡を防止するための絶縁層としても機能するようになっている。また、第一電極１１は、層間絶縁膜９に形成されたコンタクトホールを介してＴＦＴ７に接続されている。
　また、エッジカバー１０の開口部、つまり第一電極１１が露出した部分が、有機ＥＬ素子４の発光領域を実質的に構成しており、上述したように、ＲＧＢのいずれかの色光を発光して、フルカラー表示が行えるように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は構成されている。また、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７を有するアクティブマトリクス型の表示装置を構成している。
　また、図１に示すように、第一電極１１上には、有機ＥＬ層１２及び第二電極１３が形成されており、これらの第一電極１１、有機ＥＬ層１２、及び第二電極１３により、有機ＥＬ素子４が構成されている。すなわち、有機ＥＬ素子４は、例えば低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第一電極１１、有機ＥＬ層１２、及び第二電極１３を備えている。
　具体的にいえば、第一電極１１が陽極である場合、第一電極１１側より、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等が有機ＥＬ層１２として積層され（図示せず）、さらに陰極としての第二電極１３が形成される。また、この説明以外に、正孔注入層兼正孔輸送層などのように、単一の層が２つ以上の機能を有する構成でもよい。また、有機ＥＬ層１２において、キャリアブロッキング層などを適宜挿入してもよい。
　一方、第二電極１３が陽極である場合には、有機ＥＬ層１２での層順が上述のものと逆転したものとなる。
　また、第一電極１１を透過電極あるいは半透過電極にて構成し、第二電極１３を反射電極にて構成した場合、有機ＥＬ表示装置１はＴＦＴ基板２側から光出射するボトムエミッション型となる。すなわち、このボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置１では、第一電極１１のＴＦＴ基板２側の表面が有機ＥＬ素子４の実質的な発光面を構成して、外部に光を出射するようになっている。
　逆に、第一電極１１を反射電極にて構成し、第二電極１３を透過電極あるいは半透過電極にて構成した場合、有機ＥＬ表示装置１は封止膜１４から光出射するトップエミッション型となる。すなわち、このトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置１では、第一電極１１の封止膜１４側の表面が有機ＥＬ素子４の実質的な発光面を構成して、外部に光を出射するようになっている。
　また、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、上述したように、有機ＥＬ素子４は封止膜１４によって封止されている。さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、封止膜１４を覆うように、撥液層１５が設けられている。そして、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、封止膜１４及び撥液層１５によって、水分や酸素などが外部から浸透（浸入）するのを防いで、有機ＥＬ素子４の劣化するのを防止するように構成されている。
　また、封止膜１４は、複数、例えば３つの封止膜によって構成されている。すなわち、封止膜１４は、図１に例示するように、有機ＥＬ素子４側に設けられた無機膜１４ａと、この無機膜１４ａ上に設けられた有機膜１４ｂと、この有機膜１４ｂ上に設けられた無機膜１４ｃとの積層構造にて構成されている。
　無機膜１４ａ及び１４ｃには、例えば窒化シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、または酸化アルミニウムなどが用いられている。また、有機膜１４ｂには、例えばポリシロキサンや酸化炭化シリコンなどの有機シリコン（オルガノシリコン）、アクリレート、ポリ尿素、パリレン、ポリイミド、あるいはポリアミドなどが用いられている。
　また、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、無機膜１４ａが有機ＥＬ素子４側に設けられているので、当該無機膜１４ａによって有機ＥＬ素子４への水分の悪影響をより確実に防ぐことができる。また、有機膜１４ｂが、無機膜１４ａ上に設けられているので、無機膜１４ａの応力緩和や無機膜１４ａにピンホールあるいはクラックや異物による欠損などの欠陥が生じても、有機膜１４ｂによって覆うことができ、封止膜１４のシール性が低下するのをより確実に防ぐことができる。
　さらに、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、無機膜１４ａは少なくとも一層の無機膜を構成しており、当該無機膜１４ａにおいて、その周縁部（少なくとも画素領域ＰＡの外側の部分）１４ａ２の厚みが中央部（少なくとも画素領域ＰＡの部分）１４ａ１の厚みよりも大きい値（厚い値）に設定されており、封止膜１４の外部から水分が浸入するのを大幅に抑えることができるようになっている（詳細は後述。）。
　次に、図２も参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の画素領域ＰＡについて具体的に説明する。
　図２は、上記有機ＥＬ表示装置の画素構成を説明する拡大平面図である。
　図２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、その画素領域ＰＡ（図１）において、赤色（Ｒ）の光、緑色（Ｇ）の光、及び青色（Ｂ）の光をそれぞれ発光する赤色、緑色、及び青色の副画素Ｐｒ、Ｐｇ、及びＰｂ（以下、副画素Ｐにて総称する）がマトリクス状に設けられている。すなわち、複数の各副画素Ｐは、２本の配線８及びＴＦＴ７のゲートに接続されるゲート線８ｇとで区画されている。具体的にいえば、各副画素Ｐの画素領域では、図３の左右方向の寸法は互いに近接配置された２本の配線８の中心線と、この近接配置された２本の配線８に対して、図２の左右方向で隣接する２本の配線８の中心線との間の寸法である。また、図２の上下方向の寸法は、互いに隣接する２本のゲート線８ｇの中心間寸法である。また、各副画素Ｐでは、その画素領域の面積が上記図２の左右方向の寸法及び上下方向の寸法で規定される。
　また、画素領域ＰＡでは、一組の赤色、緑色、及び青色の副画素Ｐｒ、Ｐｇ、及びＰｂにより、１つの画素が構成されている。
　また、赤色の副画素Ｐｒでは、エッジカバー１０の開口部ｒｅから露出した部分が当該赤色の副画素Ｐｒの実質的な発光領域を構成している。同様に、緑色の副画素Ｐｇでは、エッジカバー１０の開口部ｇｅから露出した部分が当該緑色の副画素Ｐｇの実質的な発光領域を構成し、青色の副画素Ｐｂでは、エッジカバー１０の開口部ｂｅから露出した部分が当該青色の副画素Ｐｂの実質的な発光領域を構成している。
　続いて、図１及び図３を参照して、本実施形態での無機膜１４ａと撥液層１５について具体的に説明する。
　図３は、図１に示した封止膜に含まれた無機膜の要部構成を説明する図である。
　図１において、無機膜１４ａは、封止膜１４のうち、有機ＥＬ素子４に最も近い位置に設けられており、この無機膜１４ａは、上述したように、少なくとも一層の無機膜を構成している。すなわち、無機膜１４ａでは、図３に示すように、中央部１４ａ１と、この中央部１４ａ１を囲むように、当該無機膜１４ａのエッジ部に枠状に形成された周縁部１４ａ２とが設けられている。そして、この無機膜１４ａでは、図１に示すように、周縁部１４ａ２の厚みが、中央部１４ａ１の厚みよりも厚くされている。
　具体的にいえば、無機膜１４ａでは、中央部１４ａ１の厚み（図１に“Ｔ０”にて図示）は、例えば１０ｎｍに設定されている。一方、周縁部１４ａ２の厚み（図１に“Ｔ１”にて図示）は、例えば５０ｎｍ以上に設定されている。
　また、この無機膜１４ａは、例えばＣＶＤ法やスパッタ法を用いて、形成されており、本実施形態では、無機膜１４ａの形成（成膜）時にＴＦＴ基板２を傾斜させることにより、周縁部１４ａ２の厚みを厚くするようになっている（詳細は後述。）。
　また、撥液層１５には、例えばフッ素が用いられており、この撥液層１５は、有機ＥＬ表示装置１の外部の水分に対し撥水性を発揮して、当該水分の浸入を極力防ぐようになっている。
　次に、図４乃至図９を参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の製造方法について具体的に説明する。
　図４は、上記有機ＥＬ表示装置の製造工程を示すフローチャートである。図５は、上記有機ＥＬ表示装置の製造装置の要部構成を説明する図である。図６は、図４に示した封止膜形成工程で用いられるマスクを説明する平面図である。図７は、上記封止膜形成工程において、封止膜に含まれた無機膜の周縁部を厚くする工程を説明する図である。図８は、上記封止膜形成工程において、封止膜に含まれた無機膜の周縁部を厚くする工程を説明する図である。図９は、図７及び図８に示した工程を行った後の上記無機膜を説明する図である。
　図４のステップＳ１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、まずＴＦＴ基板２上に有機ＥＬ素子４を形成する有機ＥＬ素子形成工程が行われる。この有機ＥＬ素子形成工程では、ＴＦＴ基板２上の下地膜６に対して、ＴＦＴ７や配線８等の有機ＥＬ素子４の構成要素が順次形成される。
　次に、図４のステップＳ２に示すように、有機ＥＬ素子４上に当該有機ＥＬ素子４を封止する封止膜１４を形成する封止膜形成工程が行われる。この封止膜形成工程では、封止膜１４に含まれる、無機膜１４ａ及び無機膜１４ｃは、例えばＣＶＤ法またはスパッタ法などを用いて、形成される。特に、ＣＶＤ法を用いた場合には、段差被覆性が高いため、無機膜１４ａ及び無機膜１４ｃの各膜をより適切に成膜できる点で好ましい。
　また、有機膜１４ｂは、例えば、ＣＶＤ法、スパッタ法、蒸着法、または蒸着重合法を用いて、形成される。特に、ＣＶＤ法やスパッタ法を用いた場合には、無機膜１４ａ、及び無機膜１４ｃと同一のチャンバーで形成し得るため、各々適切なマスクをＴＦＴ基板２に密着させたままで、無機膜１４ａ、有機膜１４ｂ、無機膜１４ｃを連続的に形成することができる。
　ここで、図５乃至図９を参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１での無機膜１４ａの製造工程についてより具体的に説明する。なお、以下の説明では、例えば（プラズマ）ＣＶＤ法を用いて、無機膜１４ａを形成する場合について説明する。
　無機膜１４ａは、図５に示す製造装置の成膜室（チャンバー）Ｃ内で形成されるようになっている。また、この無機膜１４ａの形成工程では、図６に示すマスクＭ１が用いられるようになっている。すなわち、マスクＭ１は、図６に示すように、開口部Ｍ１ａを備えており、この開口部Ｍ１ａ内に、ＴＦＴ基板２上の有機ＥＬ素子４が配置されるようになっている（図５を参照。）。
　また、図５において、成膜室Ｃは、下側に設けられた第１の電極Ｅ１と、この第１の電極Ｅ１に対向する第２の電極Ｅ２を備えており、第１の電極Ｅ１上に下地膜６及び有機ＥＬ素子４が形成されたＴＦＴ基板２が載置されるようになっている。また、第２の電極Ｅ２には、成膜用ガスやクリーニング用ガスを供給するガス供給部Ｈ１が設けられており、第２の電極Ｅ２の第１の電極Ｅ１との対向面には、ガス供給部Ｈ１に含まれるとともに、上記ガスを供給するガス供給孔Ｈ１ａが複数設置されている。また、第１の電極Ｅ１には、成膜室Ｃ内を真空雰囲気下とするための真空排気部Ｈ２が設置されている。
　また、第１の電極Ｅ１の上方には、マスクＭ１が設けられている。このマスクＭ１は、図６に示したように、開口部Ｍ１ａを備えており、この開口部Ｍ１ａ内に、ＴＦＴ基板２上の有機ＥＬ素子４が配置されるようになっている。そして、このマスクＭ１を設けた状態で、無機膜１４ａの形成工程が行われる。
　具体的には、例えばＳｉＮからなる無機膜１４ａを成膜するときには、成膜用ガスとして、ＳｉＨ4及びＮＨ3がガス供給孔Ｈ１ａから供給された状態で、第１及び第２の電極Ｅ１及びＥ２に対し電圧が印加される。
　さらに、図５に示すように、第１の電極Ｅ１には、基板駆動部Ｍｄが接続されており、この基板駆動部Ｍｄは、無機膜１４ａの成膜時に、材料発生源としてのガス供給孔Ｈ１ａに対して、ＴＦＴ基板２を傾斜させるようになっている。これにより、本実施形態では、無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みを厚くするようになっている。
　具体的にいえば、図７に示すように、基板駆動部Ｍｄが、ガス供給孔Ｈ１ａに対して、ＴＦＴ基板２を右斜め上に傾斜させるようになっており、このように傾斜させた場合には、ガス供給孔Ｈ１ａからの成膜用ガスが当該ガス供給孔Ｈ１ａに近付けられた有機ＥＬ素子４の右端部上の開口部Ｍ１ａに対して、有機ＥＬ素子４の右端部以外の中央部及び左端部よりも比較的多く供給される。この結果、有機ＥＬ素子４の右端部上の無機膜１４ａ、すなわち当該無機膜１４ａの右側の周縁部１４ａ２では、その厚みが他の部分よりも厚く成膜される。
　続いて、図８に示すように、基板駆動部Ｍｄが、ガス供給孔Ｈ１ａに対して、ＴＦＴ基板２を左斜め上に傾斜させるようになっており、このように傾斜させた場合には、ガス供給孔Ｈ１ａからの成膜用ガスが当該ガス供給孔Ｈ１ａに近付けられた有機ＥＬ素子４の左端部上の開口部Ｍ１ａに対して、有機ＥＬ素子４の左端部以外の中央部及び右端部よりも比較的多く供給される。この結果、有機ＥＬ素子４の左端部上の無機膜１４ａ、すなわち当該無機膜１４ａの左側の周縁部１４ａ２では、その厚みが他の部分よりも厚く成膜される。
　以上のように、無機膜１４ａの形成工程では、ガス供給孔（材料虚急減）Ｈ１ａに対して、ＴＦＴ基板２を傾斜させている。これにより、本実施形態では、図９に示すように、無機膜１４ａにおいて、中央部１４ａ１の厚みよりも、周縁部１４ａ２の厚みを厚くすることができる。
　尚、上記の説明以外に、無機膜１４ａを、例えばスパッタ法を用いて形成する場合、材料供給源としてのターゲットに対して、マスクＭ１が設けられたＴＦＴ基板２を同様に傾斜させることにより、無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みを厚くすることができる。
　次に、図４のステップＳ３に示すように、封止膜１４を覆うように、撥液層１５を形成する撥液層形成工程が行われる。この撥液層形成工程では、図示しない成膜室内に、封止膜１４を形成した製造中間物を配置する。そして、例えば四フッ化炭素（ＣＦ4）ガスを上記成膜室内に供給した状態で、マイクロ波またはプラズマ波を使用して、プラズマ処理を行うことにより、フッ素を用いた撥液層１５が封止膜１４を覆うように形成される。
　また、この撥液層１５は、例えばＡｌ2Ｏ3を含んだものであれば、例えば１０ｎｍ以上の厚さとなるように、構成されている。また、この撥液層１５は、Ａｌ2Ｏ3以外のものを含んだものであれば、例えば１００ｎｍ以上の厚さとなるように、構成されることが好ましい。さらに、撥液層形成工程では、プラズマ波を用いるよりも、マイクロ波を用いた場合の方が、バリア性（撥水性、つまり撥液効果）が非常に高い撥液層１５を効率よく形成できる点で好ましい。
　以上のように構成された本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、無機膜１４ａ及び１４ｃが封止膜１４に含まれている。また、無機膜（少なくとも一層の無機膜）１４ａでは、その周縁部１４ａ２の厚みが厚くされている。さらに、撥液層１５が、封止膜１４を覆うように設けられている。これにより、本実施形態では、上記従来例と異なり、有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）４に対するバリア性を向上させることができ、水分による有機ＥＬ素子４の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置（エレクトロルミネッセンス装置）１を構成することができる。
　すなわち、本実施形態では、撥液層１５が有機ＥＬ素子４を封止する封止膜１４を覆うように設けられているので、有機ＥＬ表示装置１の外部に存在する水分の浸入を極力防ぐことができる。また、撥液層１５の内部に水分が浸入したとしても、無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みを厚くしているので、浸入した水分が有機ＥＬ素子４に達するまでの浸入速度を大幅に遅くすることができ、水分による有機ＥＬ素子４の劣化の発生を大幅に抑えることができる。
　また、本実施形態では、封止膜１４において、少なくとも一層の無機膜として、有機ＥＬ素子４に最も近い位置に設けられた無機膜１４ａが用いられているので、有機ＥＬ素子４に対して、水分が浸入するのをより確実に防ぐことができ、有機ＥＬ素子４の劣化の発生をより大幅に抑えることができる。
　また、本実施形態では、無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みが５０ｎｍ以上とされているので、封止膜１４の膜構成及び無機膜１４ａの材質に関わりなく、有機ＥＬ素子４に対するバリア性を向上することができ、水分による有機ＥＬ素子４の劣化の発生をより確実に大幅に抑えることができる。
　また、本実施形態では、撥液層１５にはフッ素が用いられているので、水分の浸入を確実に抑制することができる撥液層１５を容易に形成することができる。
　また、本実施形態では、封止膜形成工程において、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、無機膜１４ａを形成するとともに、この無機膜１４ａを形成する際に、この無機膜１４ａの材料発生源に対して、ＴＦＴ基板２を傾斜させることにより、当該無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みを厚くしている。これにより、無機膜１４ａの周縁部１４ａ２の厚みを確実に厚くすることができ、信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置１を容易に構成することができる。
　また、本実施形態では、撥液層形成工程において、マイクロ波またはプラズマ波を使用して、フッ素を用いた撥液層１５を形成しているので、水分の浸入を確実に抑制することができる撥液層１５を容易に形成することができる。
　［第２の実施形態］
　図１０は、本発明の第２の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の要部構成を説明する図である。図１１は、図１０に示した封止膜に含まれた無機膜の要部構成を説明する図である。
　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、封止膜において、少なくとも一層の無機膜として、有機ＥＬ素子に最も遠い位置に設けられるとともに、枠状に構成された無機膜を用いた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　すなわち、図１０に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ素子４を封止する封止膜２４において、無機膜２４ａ、有機膜２４ｂ、及び無機膜２４ｃが含まれている。また、封止膜２４には、有機ＥＬ素子４に最も遠い位置に設けられた無機膜２４ｄが含まれている。
　無機膜２４ｄは、少なくとも一層の無機膜を構成するものであり、周縁部の厚みが厚くなるようになっている。つまり、この無機膜２４ｄは、図１１に示すように、枠状に構成されたものであり、中央部が形成されずに、周縁部のみで構成されている。また、この無機膜２４ｄでは、その厚み（図１０に“Ｔ２”にて図示）は、例えば５０ｎｍ以上に設定されている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、封止膜２４において、少なくとも一層の無機膜として、有機ＥＬ素子４に最も遠い位置に設けられるとともに、枠状に構成された無機膜２４ｄが用いられている。これにより、上記少なくとも一層の無機膜を容易に形成することができ、信頼性に優れた有機ＥＬ表示装置１を容易に構成することができる。
　［第３の実施形態］
　図１２は、本発明の第３の実施形態にかかる有機ＥＬ表示装置の断面を示す断面図である。
　図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、封止膜において、有機ＥＬ素子に最も近い位置に設けられた無機膜（少なくとも一層の無機膜）上に、平坦化膜を設けた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
　すなわち、図１２に示すように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ素子４を封止する封止膜３４において、無機膜３４ａ、平坦化膜３４ｂ、及び無機膜３４ｃが含まれている。また、封止膜３４では、有機ＥＬ素子４に最も近い位置に設けられた無機膜３４ａが、少なくとも一層の無機膜を構成している。すなわち、この無機膜３４ａでは、その周縁部３４ａ２の厚みが中央部３４ａ１の厚みよりも厚くされている。
　具体的にいえば、無機膜３４ａでは、中央部３４ａ１の厚みは、例えば１０ｎｍに設定されている。一方、周縁部３４ａ２の厚み（図１２に“Ｔ３”にて図示）は、例えば５０ｎｍ以上に設定されている。
　平坦化膜３４ｂには、例えばアクリル樹脂やジイソシアネートなどの合成樹脂などが用いられている。この平坦化膜３４ｂは、無機膜３４ａの上面を覆うように設けられており、当該平坦化膜３４ｂの上面が平坦になるように構成されている。また、この平坦化膜３４ｂでは、その上面を覆うように無機膜３４ｃが形成されている。
　以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様な作用・効果を奏することができる。また、本実施形態では、平坦化膜３４ｂが無機膜（少なくとも一層の無機膜）３４ａ上に設けられているので、平坦化膜３４ｂ上に形成される無機膜３４ｃ及び撥液層１５を容易に形成することができる。
　尚、上記の実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
　例えば、上記の説明では、エレクトロルミネッセンス素子として有機ＥＬ素子を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば無機化合物を有する無機ＥＬ素子を用いたものでもよい。
　また、上記の説明では、無機膜と有機膜（平坦化膜）との積層構造からなる封止膜を用いた場合について説明したが、本発明の封止膜はこれに限定されるものではなく、一層以上の無機膜を含み、かつ、一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くしたものであればよい。
　また、上記の説明では、少なくとも一層の無機膜として、有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）に最も近い位置に設けられた無機膜または有機ＥＬ素子に最も遠い位置に設けられた無機膜を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば有機ＥＬ素子に最も近い位置に設けられた無機膜及び有機ＥＬ素子に遠い位置に設けられた無機膜の双方を少なくとも一層の無機膜として用いたり、三層の無機膜のうち、真ん中の無機膜を少なくとも一層の無機膜として用いたりすることもできる。
　また、上記の説明では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）７を有するアクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、薄膜トランジスタが設けられていないパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置にも適用することができる。
　また、上記の説明では、有機ＥＬ表示装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバックライト装置等の照明装置にも適用することができる。
　また、上記の説明以外に、上記第１～第３の各実施形態を適宜組み合わせたものでもよい。
　本発明は、エレクトロルミネッセンス素子に対するバリア性を向上させることができ、水分によるエレクトロルミネッセンス素子の劣化の発生を大幅に抑えることができる信頼性に優れたエレクトロルミネッセンス装置、及びその製造方法に対して有用である。
　１　有機ＥＬ表示装置
　２　ＴＦＴ基板（基板）
　４　有機ＥＬ素子（エレクトロルミネッセンス素子）
　１４、２４、３４　封止膜
　１４ａ、１４ｃ、２４ａ、２４ｃ、２４ｄ、３４ａ、３４ｃ　無機膜
　１４ａ２、３４ａ２　周縁部
　１５　撥液層
　３４ｂ　平坦化膜

Claims (9)

  1. 　基板と、前記基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス装置であって、
    　前記エレクトロルミネッセンス素子を封止する封止膜を備え、
    　前記封止膜には、一層以上の無機膜が含まれ、かつ、
    　前記一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜では、その周縁部の厚みが厚くされ、
    　撥液層が、前記封止膜を覆うように設けられている、
    　ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
  2. 　前記少なくとも一層の無機膜には、前記エレクトロルミネッセンス素子に最も近い位置に設けられた無機膜が用いられている請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
  3. 　前記少なくとも一層の無機膜には、前記エレクトロルミネッセンス素子に最も遠い位置に設けられるとともに、枠状に構成された無機膜が用いられている請求項１または２に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
  4. 　前記少なくとも一層の無機膜上には、平坦化膜が設けられている請求項１～３のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
  5. 　前記少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みが、５０ｎｍ以上である請求項１～４のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
  6. 　前記撥液層には、フッ素が用いられている請求項１～５のいずれか１項に記載のエレクトロルミネッセンス装置。
  7. 　基板と、前記基板上に設けられたエレクトロルミネッセンス素子を備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
    　一層以上の無機膜を含むとともに、この一層以上の無機膜において、少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くして、前記エレクトロルミネッセンス素子を封止する封止膜を形成する封止膜形成工程と、
    　前記封止膜を覆うように、撥液層を形成する撥液層形成工程
    　を備えていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  8. 　前記封止膜形成工程では、ＣＶＤ法またはスパッタ法を用いて、前記少なくとも一層の無機膜を形成するとともに、
    　前記少なくとも一層の無機膜を形成する際に、この少なくとも一層の無機膜の材料発生源に対して、前記基板を傾斜させることにより、当該少なくとも一層の無機膜の周縁部の厚みを厚くする請求項７に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  9. 　前記撥液層形成工程では、マイクロ波またはプラズマ波を使用して、フッ素を用いた撥液層を形成する請求項７または８に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
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