(57)【要約】　　　（修正有）【課題】有機ＥＬディスプレイにおける黒点の発生防止とディスプレイパネルの寿命延長を図る方法を提供する。【解決手段】膜密度が５０〜９０％の範囲に設定され、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜からなる吸湿膜を封入する。この吸湿膜はＰＶＤ法により成膜される。【選択図】　図１
2004095233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜密度が５０〜９０％の範囲に設定され、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜からなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ吸湿膜。
【請求項２】
膜厚が２０００Å〜３００００Åの範囲に設定されることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜。
【請求項３】
吸湿材の柱状結晶子径が３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項１または２記載の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を有してなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか記載の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を、有機ＥＬディスプレイ吸湿膜用ターゲットを用いＰＶＤ法により成膜することを特徴とする有機ＥＬディスプレイ吸湿膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイ吸湿膜およびその製造方法に係り、特に、有機ＥＬディスプレイに用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
表示用ディスプレイデバイスとしては、ブラウン管（ＣＴＲ：Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ）、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ：ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（Ｐｌａｓｍａ：ＰＤＰ）、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）及びＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などが従来より知られ、コンピュータ用ディスプレイ、液晶ディスプレイのバックパネルなどに広く利用されている。
【０００３】
この中でもＥＬは自発光形であり、また薄膜とすることができるために薄い表示素子として期待されている。そして薄膜型直流ＥＬとして、低電圧で駆動できる有機薄膜ＥＬが近年注目を集めている。有機ＥＬ素子は、一般に、透明基板上に形成された透明電極層と、この透明電極層上に形成された有機ＥＬ発光層と、この有機ＥＬ発光層上に形成された金属電極層とから構成されている。そして、透明電極層及び金属電極層への通電により、それぞれの電極から注入された正孔と電子とが有機ＥＬ発光層内で再結合し、このときのエネルギーにより発光現象が生じる。この発光現象は、発光ダイオードと類似した注入発光であり、発光電圧が１０Ｖ以下と低いことが特徴である。有機ＥＬ素子は、視認性および耐衝撃性に優れるとともに、有機発光材料層を形成する有機物の発光色が多様である等の利点を有することから、たとえは各種情報産業の各種ディスプレイや発光素子等に好適に用いられる。
【０００４】
かかる有機ＥＬ素子を利用した有機ＥＬ表示装置としては、上記有機ＥＬ素子構造を単位画素として、透明基板上にこの単位画素を平面的に二次元配置してマトリクス駆動するものが知られている。これは、透明基板上にストライプ状の透明電極群を、この透明電極群上に有機ＥＬ発光層を、さらにこの有機ＥＬ発光層上に透明電極群と互いに直交するストライプ状の金属電極群を順次形成し、透明電極群と金属電極群との交差部分を単位画素である有機ＥＬ素子構造として平面的に二次元配置したものである。この方式の表示装置では、電圧のかかった２本のストライプ状電極の交差部分が発光部となるので、電圧を印加して発光させるストライプを順次ずらすことで画像を表示することができる。そして、有機ＥＬ発光層から発せられた光は、直接又は金属電極で反射して透明電極及び透明基板を透過し、該透明基板の表示側表面から出射して視認される。
【０００５】
一方、有機ＥＬ素子は、一定期間駆動すると、発光輝度、発光の均一性等の発光特性が初期に比べて著しく劣化するという欠点を有している。このような発光特性の劣化を招く原因の一つとしては、有機ＥＬ素子の構成部品の表面に吸着している水分や有機ＥＬ素子内に侵入した水分が、一対の電極とこれらにより挟持された有機発光材料層との積層体中に陰極表面の欠陥等から侵入して有機発光材料層と陰極との間の剥離を招き、その結果、通電しなくなることに起因して発光しない部位、いわゆる黒点が発生することが知られている。
この黒点の発生を防止するためには有機ＥＬ素子の内部の湿度を下げる必要があり、特開平０９−１４８０６６号公報には有機ＥＬ素子を封止部材内部に封止するとともに、この封止部剤の内側面にアルカリ土類酸化物などの吸湿材を配設した有機ＥＬ表示装置が開示されている。
【０００６】
また、特表２０００−５０２０２９には、高い吸湿速度を示すＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯ，ＭｇＯとその製造方法とが記載される。ＣａＯ等の粉末を不活性ガスまたは真空中で活性化させる手法について記述しているが、実際の吸湿材量産工程では製造後梱包するまでに大気に触れる可能性が高いため、活性化直後の特性は好ましいものの、この状態のまま有機ＥＬディスプレイ内に封止するのは難しいという問題があった。これはＣａＯ等の吸湿速度が極めて高いためであり材料固有の本質的な問題である。
【０００７】
また、特開平０５−８９９５９号公報、特開平１１−１６２６５２号公報、特開平１０−１５８６３８号公報にも有機ＥＬディスプレイの記載がある。
これらの技術においては、ＢａＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＭｇＯを吸湿膜（薄膜吸湿材）として有機ＥＬディスプレイに使用することが記載されるが、具体的に、膜密度、膜厚、結晶状態を記載してはおらず、このような状態がどのように吸湿状態に影響するかは明確になっていなかった。さらに、ＢａＯに関しては、ＭＳＤＳ分類基準中の「急性毒性物質」に該当し、その毒性から使用を控える動きが広がっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明者らは、薄膜吸湿材において初期吸収速度（吸湿速度）が高くない場合には黒点が発生する可能性が非常に高く、このため、初期吸湿速度の高い薄膜吸湿材の方が好ましいという知見を得た。一方、薄膜吸湿材における全吸収量（吸湿量）は、封止した後の発光特性つまり作動可能時間に影響を与えるが、この全吸湿量は、膜密度、膜厚および後述する結晶子径が大きく影響するという知見を得た。
【０００９】
本願発明は、これらの知見に基づくとともに、また、上記の事情に鑑みてなされたもので、有機ＥＬディスプレイ吸湿膜における最適化を図ろうとするものである。さらに、得られた吸湿膜を有機ＥＬディスプレイに封止する際に、ディスプレイにおける黒点の発生防止とディスプレイパネルの寿命延長を図り、ディスプレイ性能を大幅に改善することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜は、膜密度が５０〜９０％の範囲に設定され、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜からなることにより上記課題を解決した。
本発明において、膜厚が２０００Å〜３００００Åの範囲に設定されることが望ましい。
また、本発明において、吸湿材の柱状結晶子径が３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲に設定される手段を採用することもできる。
本発明の有機ＥＬディスプレイは上記の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を有してなることにより上記課題を解決した。
本発明の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜の製造方法は、上記の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を、有機ＥＬディスプレイ吸湿膜用ターゲットを用いＰＶＤ法により成膜することにより上記課題を解決した。
【００１１】
本発明の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜は、吸湿能の高いＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜からなる薄膜とされるとともに、膜密度が５０〜９０％の範囲に設定されることで、吸湿能に影響を与える表面積を増大した状態とすることができるため、成膜後、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分おおきくすることができ、かつ、全吸湿量が充分な吸湿膜を得ることができる。これにより、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分高くして、黒点発生の可能性を低減することができるとともに、一方、吸湿膜における全吸湿量が充分なため、封止した後の発光特性つまり作動可能時間を延ばし有機ＥＬディスプレイの性能を向上することができる。
【００１２】
ここで、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜とは、吸湿材が、ＭｇＯ、ＣａＯかＳｒＯのうち１種からなる酸化物か、または、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも２種以上を含む複合酸化物からなることを意味する。なお、不可避不純物等については記載されていないがこの限りではなく、含まれている場合も考えられる。
【００１３】
ここで、吸湿膜の膜密度が５０％より小さく設定された場合には、吸湿膜自体の基板への固着が不十分になったり、膜自体にクラック等が発生する可能性があり好ましくなく、また、吸湿膜の膜密度が９０％より大きく設定された場合には、吸湿膜の吸湿能が小さくなり、例え膜厚を大きくしても所望の吸湿能を得ることができないか、所望の吸湿能を得るためには膜厚が大きくなりすぎて、有機ＥＬディスプレイにおいて小型化、薄型化できないため好ましくない。
【００１４】
本発明において、膜厚が２０００Å〜３００００Åの範囲に設定されることにより、上記の膜密度において、充分な吸湿能を有することが可能となるとともに、このような吸湿能、つまり有機ＥＬディスプレイの黒点発生防止および動作可能時間（寿命）の延長を図った状態で、同時に、有機ＥＬディスプレイの小型軽量化薄型化に支障とならない範囲に設定することが可能となる。
ここで、吸湿膜の膜厚が２０００Åより小さい場合には、吸湿能が不十分となり、好ましくなく、また、吸湿膜の膜厚が３００００Åより大きい場合には、成膜プロセスに長時間を有したり膜自体にクラックが発生する可能性が高く好ましくない。
【００１５】
また、本発明において、吸湿膜において、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上とされる吸湿材が柱状結晶として成膜されることができ、これにより、吸湿効果のある表面積を大きくすることができる。
【００１６】
また、この吸湿材の柱状結晶子径が３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲に設定される手段を採用することができ、柱状結晶子径が３０ｎｍより小さい場合には、吸湿能が不十分になるため好ましくなく、また、柱状粒子径が１５０ｎｍより大きい場合には、均一な柱状径の組織制御が難しいため好ましくない。
【００１７】
ここで、「柱状結晶子の径」とは、図１円内に拡大して示すように、吸湿材６膜面内方向に対して、柱状に形成される吸湿材の柱状結晶子６１において、図２に示すように柱状結晶子６１の断面が円形である場合にはその直径ｘを、図３に示すように柱状結晶子６１の断面が三角形である場合には頂点から対辺までの長さｘをいうものとする。また「柱状」とは断面が前述の円形や略三角形に限らず、四角形、五角形、六角形等の角形のものや楕円も含まれるものとする。
【００１８】
本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、上記の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を有してなることにより、黒点発生防止および動作可能時間延長を図った状態で、同時に、有機ＥＬディスプレイの小型軽量化薄型化を可能とすることができる。
【００１９】
本発明の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜の製造方法においては、純度９０〜９９．９９％、密度９０〜９９．９％の焼結によって得られたＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物である有機ＥＬディスプレイ吸湿膜用ターゲットを用いＰＶＤ法により成膜することにより、上述した有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を得ることが可能なため、上記課題を解決することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ吸湿膜およびその製造方法の第１実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態の吸湿膜は、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物を用いたＰＶＤ法により成膜された酸化膜で、膜密度が５０％〜９０％、膜厚が２０００Å〜３００００Å、柱状結晶子径が３０〜１５０ｎｍのＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物からなる。
さらに、有機ＥＬディスプレイ吸湿膜用ＰＶＤターゲットには、純度９０〜９９．９９％、密度９０〜９９．９％の焼結によって得られたＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物である。
【００２２】
この酸化物からＰＶＤ法により吸湿膜を成膜するには、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯから選択される１種またはそれ以上の酸化物の粉末を出発原料としたり、あるいはこの粉末を焼結した焼結体を出発原料としたりしてＰＶＤ法をおこなえばよい。
また、原料粉末からの焼結体の焼結条件は特に限定されず、通常の焼結条件とすることができる。例えば、原料粉末を混合、および／または造粒し、プレス成形し、１５００〜１７００℃で焼結することができる。
【００２３】
上記ＰＶＤ法としては特に限定されないが、電子ビーム加熱法やイオンプレーティング法等の真空蒸着法やスパッタ法等を好適に採用することができる。成膜条件も出発原料や成膜する吸湿膜の膜厚等に応じて適宜設定することができる。
【００２４】
上記吸湿膜の膜厚としては２０００Å〜３００００Åに設定されるとともに、膜密度としては５０％〜９０％に設定されるが、膜厚が厚くなるとともに、膜密度が下がれば吸湿性能は高くなるので、所望の吸湿性能を発揮しうるように膜密度との関連で適宜設定することができる。なお、吸湿膜の膜密度を薄くしすぎるとクラックが発生するおそれがあり、また、吸湿膜の膜厚を厚くしすぎると、成膜コストが上昇したり、吸湿膜が剥離したりするおそれがある。このため、有機ＥＬディスプレイに適用する場合は、吸湿膜の膜厚および膜密度が上記の範囲に設定されることが好ましい。
なお、吸湿膜の膜密度が５０％より小さく設定された場合には、吸湿膜自体の基板への固着が不十分になったり、膜自体にクラック等が発生する可能性があり好ましくなく、また、吸湿膜の膜密度が９０％より大きく設定された場合には、吸湿膜の吸湿能が小さくなり、例え膜厚を大きくしても所望の吸湿能を得ることができないか、所望の吸湿能を得るためには膜厚が大きくなりすぎて、有機ＥＬディスプレイにおいて小型化、薄型化できないため好ましくない。また、吸湿膜の膜厚が２０００Åより小さい場合には、吸湿能が不十分となり、好ましくなく、また、吸湿膜の膜厚が３００００Åより大きい場合には、成膜プロセスに長時間を有したり膜自体にクラックが発生する可能性が高く好ましくない。
【００２５】
また、上記吸湿膜において、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の複合酸化物とされる吸湿材が、図１に示すように、吸湿材６膜面内方向に交差する方向に立設する柱状結晶子６１として成膜されることができ、これにより、吸湿効果のある表面積を大きくすることができる。
【００２６】
また、この吸湿材の柱状結晶子径が３０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲に設定される。柱状結晶子径が３０ｎｍより小さい場合には、吸湿能が不十分になるため好ましくなく、また、柱状粒子径が１５０ｎｍより大きい場合には、均一な柱状径の組織制御が難しいため好ましくない。
【００２７】
ここで、柱状結晶子６１は、図１円内に拡大して示すように、吸湿材６膜面内方向に交わるように柱状に形成され、この柱状結晶子６１は、図２に示すように柱状結晶子６１の断面が円形である場合にはその直径ｘを、図３に示すように柱状結晶子６１の断面が三角形である場合には頂点から対辺までの長さｘが上記の数値範囲に設定される。ここで、「柱状」とは、図２，図３に示す断面が前述の円形や略三角形に限らず、四角形、五角形、六角形等の角形のものや楕円も含まれるものとする。
【００２８】
また、本実施形態の吸湿膜を有機ＥＬディスプレイに適用する場合、有機ＥＬ素子を覆うように透明基板に接合され、透明基板との間に不活性流体が封入された封入空間を形成する封止部材の内側面に、この吸湿膜を形成することもでき、この場合はＥＬ素子への熱的損傷を気にする必要がないため好ましい。また吸湿膜は有機ＥＬ素子上に形成することも可能である。この場合、有機ＥＬ発光層等への水分の侵入をより確実に防ぐことができる。また、吸湿膜をＰＶＤ法により成膜する際に有機ＥＬ素子の発光部が熱等により損傷することを防ぐために、吸湿膜は有機ＥＬ素子上の非発光部に部分的に形成することが好ましい。
このように有機ＥＬ素子上の非発光部に吸湿膜を部分的に形成した場合は、吸湿膜に吸着された水分や酸素が発光部の金属電極層等に悪影響を及ぼすことを阻止することができるとともに、このような悪影響を防止するために金属電極層を安定な保護膜で覆う必要がなく、生産コストおよび生産工程数を低減することが可能となる。
【００２９】
また、吸湿膜を有機ＥＬ素子上全面に形成することも可能であり、この場合、この吸湿膜の上にＳｉＯ２　膜や樹脂膜等の保護膜を形成して封止部材を省くことができる。また、有機ＥＬ素子上の発光部に吸湿膜を形成する場合には、金属電極層を安定な保護膜（ＳｉＯ２　膜やＭｇＦ２　膜等）で覆った上に吸湿膜を形成して、吸湿膜に吸着された水分や酸素が金属電極層等に悪影響を及ぼすことを防止することが好ましい。
【００３０】
また、有機ＥＬ素子上の非発光部及び封止部材の内側面の双方に上記吸湿膜を形成することも勿論可能であり、この場合双方の吸湿膜による吸湿効果により、有機ＥＬ素子のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００３１】
本発明の有機ＥＬディスプレイは、透明基板と、該透明基板上に形成された透明電極層、該透明電極層上に形成された有機ＥＬ発光層および該有機ＥＬ発光層上に形成された金属電極層よりなる有機ＥＬ素子と、内部に不活性流体を封入しつつ該有機ＥＬ素子を被覆するように該透明基板に接合された封止部材とを備えたものとすることができる。
【００３２】
透明基板としては、通常ガラス基板が用いられるが、合成樹脂基板を用いることもできる。また、透明基板として、フレキシブルな合成樹脂フィルムを用いることも可能である。なお、合成樹脂フィルムを用いた場合は、この合成樹脂フィルム自身を透過して外部から侵入した水分等を吸湿すべく、合成樹脂フィルムとこの合成樹脂フィルム上に形成された透明電極層との間にも、補助的な吸湿膜を形成することが好ましい。
【００３３】
有機ＥＬ素子は、透明基板上に形成された透明電極層と、該透明電極層上に形成された有機ＥＬ発光層と、該有機ＥＬ発光層上に形成された金属電極層とからなる。透明電極層の材料としては、従来と同様にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＡＺＯ（Ａｌ添加ＺｎＯ）、ＳｎＯ２　などが例示される。この透明電極層はスパッタリングなどの方法により形成することができる。透明電極層のパターンは特に制限されず、ストライプ状などのパターンに形成することができる。
【００３４】
有機ＥＬ発光層は、正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された発光体層と、発光体層上に形成された電子輸送層とから構成することができる。この有機ＥＬ発光層は、真空蒸着法、ラングミュアブロジェット蒸着法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、真空気体蒸着法、有機分子線エピタキシ法などを用いて形成することができる。
【００３５】
金属電極層の材料としては、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ａｌなどの導電性金属が例示される。この金属電極層は、有機ＥＬ発光層上に形成するため、スパッタリングなどの高温や高エネルギーガスが作用する成膜法を用いて形成することができない。したがって、金属電極層の材料は蒸着法などで形成できる材料から選択される。
【００３６】
封止部材の形状としては、有機ＥＬ素子を封止部材内に気密的に封止しうるものであれば特に限定されない。例えば、一面に開口をもつ箱状あるいは板状の封止ガラスや樹脂等を用い、この封止ガラス等の周縁を透明基板の周縁に接着剤などの封止剤によって接合したり、あるいは箱状の封止部材のみで封入空間を構成しその内部に透明基板及び有機ＥＬ素子を配設したりすることができる。
【００３７】
封止部材と有機ＥＬ素子の金属電極層又は吸湿膜との間隔は、一般に１０〜１５０μｍとされる。この間隔が狭すぎると、封止部材と有機ＥＬ素子とが接触して有機ＥＬ素子が損傷するおそれがある。また、有機ＥＬ素子部以外の封入空間にスペーサを介在させて、有機ＥＬ素子の損傷を防止することもできる。また封入空間内に封入される不活性物質としては、有機ＥＬ素子、封止部材及び封止剤に対して不活性なものであればよく、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスなどの不活性ガス、あるいはフッ素系の不活性液体を用いることができる。
【００３８】
以下、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ吸湿膜およびその製造方法の第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態における有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【００３９】
本実施形態の有機ＥＬディスプレイは、吸湿膜を封止部材の内側面に設けたものとされ、透明基板としてのガラス基板１と、ガラス基板１上に形成されたＩＴＯ膜からなる透明電極層２１、透明電極層２１上に形成された有機ＥＬ発光層２２及び有機ＥＬ発光層２２上に形成されＭｇ−Ａｇ合金からなる金属電極層２３よりなる有機ＥＬ素子２と、内部に不活性流体を封入しつつ有機ＥＬ素子２を被覆するようにガラス基板１に接合された封止部材としての背面ガラス基板３と、ガラス基板１及び背面ガラス基板３の周縁同士を接合して両者間に封止空間４を形成する封止剤としての接着剤５と、背面ガラス基板３の内側面に形成された吸湿膜６とから構成されている。
【００４０】
ガラス基板１及び背面ガラス基板３はソーダ石灰ガラスよりなり、板厚はいずれも１．１ｍｍである。透明電極層２１は、スパッタリングによりガラス基板１上にストライプ状に形成され、その厚さは１０００〜２０００Åである。また有機ＥＬ発光層２２は、透明電極層２１上のほぼ全面に形成された正孔輸送層と、正孔輸送層上に形成された発光体層と、発光体層上に形成された電子輸送層とから構成され、それぞれ公知の有機材料から蒸着法により形成されて、全体の厚さは１０００〜１５００Åとなっている。
【００４１】
そして金属電極層２３は、マスクを介して蒸着法により厚さ１５００〜２０００Åに形成され、透明電極層２１に対して直交するストライプ状となっている。したがってこの有機ＥＬ素子２では、ドットマトリクス方式で駆動される透明電極層２１及び金属電極層２３を介して有機ＥＬ発光層２２に直流電圧を印加することにより発光し、その発光は透明電極層２１及びガラス基板１を透過してガラス基板１の表面から視認される。また透明電極層２１と金属電極層２３とで形成されるマトリクスの所定点を選択して通電すれば、その点が画素となるので、ディスプレイとして画像を表示することが可能となる。
【００４２】
背面ガラス基板３の内側面に形成された吸湿膜６は、ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物を用いたＰＶＤ法により成膜された酸化膜で、膜密度が５０％〜９０％、膜厚が２０００Å〜３００００Å、柱状結晶子径が３０〜１５０ｎｍのＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物からなる。
吸湿膜６は、具体的にＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯまたはＭｇＯ−ＣａＯ粉末を大気中で焼結して得られた焼結体をターゲットとして、スパッタリング装置、または、ＥＢ装置によって成膜された酸化膜からなるもので、背面ガラス基板３の内側面に成膜されている。
以下、吸湿膜６の成膜方法を詳細に示す。
【００４３】
まず、背面ガラス基板３をアルカリ洗浄、純水洗浄、乾燥窒素でのスピン乾燥、超音波を用いたウェット洗浄及び紫外線によるドライ洗浄を順次行い、純水による接触角が５°程度となるように表面を浄化した。そして、蒸着及びスパッタが可能な装置を用い、真空度が２．０×１０−４Ｐａ以下で背面ガラス基板３を２５０℃に加熱し、さらに表面を浄化した。そして、背面ガラス基板３を所定温度に加熱した状態で、上記ＭｇＯの焼結体を焼結材料として蒸着、または、ターゲットとしてスパッタリングをおこなって、背面ガラス基板３の表面にＭｇＯよりなる吸湿膜６を成膜した。また得られた吸湿膜６についてＳＥＭにより調べＭｇＯ柱状結晶径を測定した。
【００４４】
上記のように吸湿膜６が成膜された背面ガラス基板３と、上記有機ＥＬ素子２が形成されたガラス基板１とは、１気圧の窒素ガス雰囲気内で両者の周縁同士が紫外線硬化型の接着剤５により接合される。なお、紫外線硬化型の接着剤を用いることで、接着時に高温となって有機ＥＬ素子２が劣化するような不具合が防止されている。また、接着剤５は、透明電極層２１、有機ＥＬ発光層２２及び金属電極層２３が存在せずに表出するガラス基板１の表面に設けられている。こうしてガラス基板１、背面ガラス基板３及び接着剤５により気密な封入空間４が形成され、この封入空間４内には窒素ガスが封入されている。なお、窒素ガスの圧力は室温（２５℃）において１気圧となるように設定されている。また封入空間４への窒素ガスの封入は、予め有機ＥＬ素子２を形成したガラス基板１と背面ガラス基板３とを窒素ガス中で接着剤６により接合することで行うことができる。
【００４５】
本実施形態の有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子２を封止する封止部材としての背面ガラス基板３の内側面に、ＭｇＯの焼結体をターゲットに用いたスパッタリング法により、膜密度が５０％〜９０％、膜厚が２０００Å〜３００００Å、柱状結晶子径が３０〜１５０ｎｍのＭｇＯからなる吸湿膜６が形成されている。このように膜密度、膜厚、柱状結晶子径を設定することにより、吸湿能に影響を与える表面積を増大した状態とすることができるため、成膜後、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分おおきくすることができ、かつ、全吸湿量が充分な吸湿膜を得ることができる。これにより、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分高くして、黒点発生の可能性を低減することができるとともに、一方、吸湿膜における全吸湿量が充分なため、封止した後の発光特性つまり作動可能時間を延ばし有機ＥＬディスプレイの性能を向上することができる。よって、本実施形態の有機ＥＬディスプレイでは、有機ＥＬ素子２の有機ＥＬ発光層２２等に水分が侵入することを効果的に防ぐことができ、有機ＥＬ素子２の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
なお、上記実施形態の有機ＥＬディスプレイを製造する場合、大きなガラス基板１及び背面ガラス基板３を用い、ガラス基板１上に複数個の有機ＥＬ素子２を形成するとともに、背面ガラス基板３の表面全面に又はマスクを使用して所定部位に複数個の吸湿膜６を形成した後、所定部位に接着剤５を塗布して両者を接合し、最後に分断することにより、複数個の有機ＥＬ表示装置を生産性高く製造することもできる。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明に係る実施例を説明する。
【００４８】
＜実施例＞
（実施例１）　　焼結により得られたＭｇＯスパッタリング用ターゲット（純度９９．９８％、密度９８％、サイズ：５インチ）を用いスパッタリング装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．３×１０−４Ｐａ、ＲＦ出力：８００Ｗ、Ａｒ／Ｏ２　流量：５０／５０ｓｃｃｍ、Ａｒ／Ｏ２　ガス分圧：１０ｍＴｏｒｒ、基板温度：１５０℃、成膜速度：１．７Å／ｓｅｃ。得られた膜は膜密度８０％、膜厚３０００Å、柱状結晶子径５０ｎｍだった。
【００４９】
（実施例２）　　焼結により得られたＭｇＯ蒸着材（純度９９．０５％、密度９２％、サイズ：５ｍｍφ、１．６ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．０×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：３．０×１０−２Ｐａ、基板温度：１５０℃、成膜速度：５０Å／ｓｅｃ。得られた膜は膜密度６０％、膜厚８０００Å、柱状結晶子径１００ｎｍ　だった。
【００５０】
（実施例３）　　焼結により得られたＭｇＯ蒸着材（純度９９．９０％、密度９５％、サイズ：５ｍｍφ、１．６ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．０×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：２．０×１０−２Ｐａ、基板温度：２００℃、成膜速度：８０Å／ｓｅｃ。得られた膜の膜密度７０％、膜厚１５０００Å、柱状結晶子径８０ｎｍだった。
【００５１】
（実施例４）　　焼結により得られたＭｇＯ蒸着材（純度９９．９５％、密度９２％、サイズ：５ｍｍφ、１．８ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．０×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：１．０×１０−２Ｐａ、基板温度：１５０℃、成膜速度：２０Å／ｓｅｃ。得られた膜の膜密度７５％、膜厚２５０００Å、柱状結晶子径４０ｎｍだった。
【００５２】
（実施例５）　　焼結により得られたＣａＯ蒸着材（純度９９．５０％、密度９１％、サイズ：６ｍｍφ、２．０ｍｍｔ）を用い、ＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．３×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：１．０×１０−２Ｐａ、基板温度：２００℃、成膜速度：８Å／ｓｅｃ。得られた膜の膜密度６５％、膜厚８０００Å、柱状結晶子径６０ｎｍだった。
【００５３】
（実施例６）　　焼結により得られたＳｒＯ蒸着材（純度９９．００％、密度９０％、サイズ：７ｍｍφ、２．５ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．６×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：１．０×１０−２Ｐａ、基板温度：２５０℃、成膜速度：５Å／ｓｅｃ。得られた膜の膜密度５０％、膜厚８０００Å、柱状結晶子径８０ｎｍだった。
【００５４】
（実施例７）　　焼結により得られたＭｇＯ−ＣａＯ複合酸化物蒸着材（純度９９．２０％、密度９１％、サイズ：５ｍｍφ、１．６ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．０×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：１．０×１０−２Ｐａ、基板温度：１５０℃、成膜速度：１００Å／ｓｅｃ。得られた膜の膜密度７０％、膜厚８０００Å、柱状結晶子径７０ｎｍだった。
【００５５】
＜比較例＞
（比較例１）　　一次粒径０．３μｍのＢａＯ粉末３０ｍｇを塗布し吸湿材として用いた。
【００５６】
（比較例２）　　焼結により得られたＭｇＯスパッタリング用ターゲット（純度９９．９８％、密度９８％、サイズ：５インチ）を用いスパッタ装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．３×１０−４Ｐａ、ＲＦ出力：８００Ｗ、Ａｒ／Ｏ２　流量：１０／５０ｓｃｃｍ、Ａｒ／Ｏ２　ガス分圧：５ｍＴｏｒｒ、基板温度：３００℃、成膜速度：０．５Å／ｓｅｃ。得られた膜は膜密度９５％、膜厚３５００Å、柱状結晶子径２５ｎｍだった。
【００５７】
（比較例３）　　焼結により得られたＭｇＯ蒸着材（純度９９．２０％、密度９５％、サイズ：５ｍｍφ、１．６ｍｍｔ）を用いＥＢ蒸着装置により薄膜を得た。成膜条件は到達真空度：１．０×１０−４Ｐａ、Ｏ２　ガス分圧：１．０×１０−２Ｐａ、基板温度：２５０℃、成膜速度：１０Å／ｓｅｃ。得られた膜は膜密度８０％、膜厚１８００Å、柱状結晶子径が５０ｎｍだった。
【００５８】
＜評価方法＞
膜厚及び柱状結晶子径は、高分解能ＳＥＭにより膜断面及び膜表面の観察を行い測定した。
膜密度は屈折率より換算した。具体的には式（１）に示すＬｏｒｅｎｔｚ−Ｌｏｒｅｎｚ式により求めた。
ρ／ρｔ　＝　Ｋ（ｎ２−１）／｛（ｎ２＋２）ρｔ｝　　　　（１）
【００５９】
ここでρｔ　：理論密度［ｇ／ｃｍ３］、ｎ：波長６３２．８ｎｍにおける屈折率、Ｋ：理論密度ρｔ　とそれを与える理論屈折率ｎｔ　より算出される定数である。
ＭｇＯの場合には、ρｔ　として３．６５［ｇ／ｃｍ３］を、また、それを与える屈折率ｎｔ　として１．７４を用いた。同様に、ＣａＯの場合には、ρｔ　として３．３７［ｇ／ｃｍ３］を、また、それを与える屈折率ｎｔ　として１．８４を用いた。同様に、ＳｒＯの場合には、ρｔ　として４．７［ｇ／ｃｍ３］を、また、それを与える屈折率ｎｔ　として２．０を用いた。ただしＭｇＯ−ＣａＯ等の複合酸化物薄膜の場合には、理論密度及びそれを与える屈折率は、含まれる酸化物成分の配合比を用いて概算した。
【００６０】
一方吸湿能力（吸湿速度、吸湿量）の評価は、得られた薄膜からの脱ガス分析で行った。具体的にはＳｉウェハー上に薄膜を作製した試料を１ｃｍ□にカットし、ＴＤＳ（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　）装置内にて高真空中で加熱することで、一旦脱ガス／活性化処理を施した。その後、乾燥窒素（露点−８０℃）中に一定時間暴露した後、再びＴＤＳ装置にて脱ガス測定を行い、その脱ガス量［ｍｏｌ］を重量［ｇ］に換算して評価した。
【００６１】
これらの結果を図４に示す。
【００６２】
図４の結果、および、以上から、現状で最も一般的なＢａＯ粉末と比較し、薄膜は全般的に初期吸湿速度が高い。一方全吸湿量は、膜密度、膜厚及び結晶子径が大きく影響し、膜密度が低く、結晶子径が大きく、膜厚が大きいものが高いことが判る。膜密度、膜厚、柱状結晶子径の何れかが請求範囲から外れると、全吸湿量は不十分となることが判る。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の有機ＥＬディスプレイ吸湿膜およびその製造方法によれば、吸湿能の高いＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯのうち少なくとも１種以上の酸化物薄膜からなる薄膜とされるとともに、膜密度が５０〜９０％の範囲に設定されることで、吸湿能に影響を与える表面積を増大した状態とすることができるため、成膜後、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分おおきくすることができ、かつ、全吸湿量が充分な吸湿膜を得ることができる。これにより、有機ディスプレイ内に封止された初期において、吸湿膜の吸湿速度の立ち上がりを充分高くして、黒点発生の可能性を低減することができるとともに、一方、吸湿膜における全吸湿量が充分なため、封止した後の発光特性つまり作動可能時間を延ばし有機ＥＬディスプレイの性能を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイの実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬディスプレイ吸湿膜を構成する断面円形の柱状結晶子を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】断面が三角形の柱状結晶子の横断面を示す図２に対応する断面図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬディスプレイ吸湿膜の実施例における吸湿量と時間との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１…ガラス基板（透明基板）
２…有機ＥＬ素子
３…背面ガラス基板（封止部材）
４…封入空間
５…接着剤
６…吸湿膜
【図１】
2004095233.tif 000003
【図２】
2004095233.tif 000004
【図３】
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【図４】
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