(57)【要約】【課題】有機ＥＬ素子の陰極を介する水分の侵入を効果的に防止する。【解決手段】有機ＥＬ素子の陰極４０の上に有機ＥＬ素子の有機層と同じ材料からなる応力緩和層４２を形成し、その上に陰極４０と同じ材料からなる水分ブロック層４４を形成する。これによって、応力を緩和しつつ、水分の侵入を効果的に防止する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマトリクス配置された有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルであって、
前記有機ＥＬ素子は、マトリクス配置された複数の有機ＥＬ素子に共通の陰極を有するとともに、
この陰極上に、水分が内部に侵入するのを防止する水分ブロック層を、応力緩和層を介し設けることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬパネルにおいて、
前記陰極及び前記水分ブロック層は同一材料で構成されていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機ＥＬパネルにおいて、
前記応力緩和層は、有機材料で形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項４】
請求項３に記載の有機ＥＬパネルにおいて、
前記応力緩和層は、前記有機ＥＬ素子を構成する有機層の構成する材料で形成されていることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項５】
請求項４に記載の有機ＥＬパネルにおいて、
前記応力緩和層は、Ａｌｑ３またはＣｕＰｃを含む有機材料であることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項６】
請求項２に記載の有機ＥＬパネルの製造方法であって、
前記陰極と前記水分ブロック層は同一のチャンバ内で形成されることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項４または５に記載の有機ＥＬパネルの製造方法であって、
前記応力緩和層と有機ＥＬ素子の有機層は同一のチャンバ内で形成されることを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にマトリクス配置された有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネル、特に有機ＥＬ素子内部への水分の侵入を効果的に防止できるものに関する。
【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が知られている。この有機ＥＬディスプレイパネルは、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ディスプレイは、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。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、有機ＥＬ素子の有機層への水分拡散をさらに確実に防止することが望まれている。例えば、陰極を厚くすることも考えられるが、陰極をあまり厚くすると、その応力により陰極が変形剥離するなどの問題が生じる。
【０００７】
本発明の有機ＥＬパネルの利点は、確実な水分拡散防止を図ることができる点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板上にマトリクス配置された有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネルであって、前記有機ＥＬ素子は、マトリクス配置された複数の有機ＥＬ素子に共通の陰極を有するとともに、この陰極上に、水分が内部に侵入するのを防止する水分ブロック層を、応力緩和層を介し設けることを特徴とする。
【０００９】
このように、本発明によれば、陰極の上に水分ブロック層を設けたため、陰極の下方の有機ＥＬ素子への水分の侵入をより確実に防止できる。そして、陰極上に直接水分ブロック層を設けるのではなく、応力緩和層を介在させたため、水分ブロック層や陰極の応力を緩和することができ、これらの変形を抑制することができる。
【００１０】
また、前記陰極及び前記水分ブロック層は同一材料で構成されていることが好適である。これによって、その形成が容易になる。
【００１１】
また、前記応力緩和層は、有機材料で形成されていることが好適である。これによって効果的に応力緩和が達成できる。
【００１２】
また、前記応力緩和層は、前記有機ＥＬ素子を構成する有機層の構成する材料で形成されていることが好適である。これによって、その形成が容易になる。
【００１３】
また、前記応力緩和層は、Ａｌｑ３またはＣｕＰｃを含む有機材料であることが好適である。
【００１４】
また、本発明は、上述の有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記陰極と前記水分ブロック層は同一のチャンバ内で形成されることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上述の有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記応力緩和層と有機ＥＬ素子の有機層は同一のチャンバ内で形成されることを特徴とする。
【００１６】
【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。
【００１７】
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ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ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。この絶縁層１２上の所定部位には、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スイッチング用の第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。
【００１８】
絶縁層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。
【００１９】
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、アクリル樹脂などの有機材料からなる第１平坦化膜２６が形成され、そ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。
【００２０】
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端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。
【００２１】
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２６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。
【００２２】
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。なお、陰極４０は、フッ化リチウム（ＬｉＦ）とアルミ（Ａｌ）をこの順で積層して形成することが好適である。
【００２３】
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。
【００２４】
そして、本実施形態では、陰極４０の全面を覆って応力緩和層４２および水分ブロック層４４がこの順で積層形成されている。応力緩和層４２は、有機材料で構成されており、特に有機ＥＬ素子を構成する有機材料を用いることが好適である。本実施形態では、Ａｌｑ３が応力緩和層４２として利用される。このＡｌｑ３は、緑色に発光する材料であり、発光層３６に用いられ、またその正孔輸送能力を利用するために正孔輸送層３４にも利用される。また、電子輸送層３８と同一の材料を応力緩和層４２に利用することも好適である。また、電子輸送能力を有するＣｕＰｃを用いることもできる。
【００２５】
また、応力緩和層４２の上の形成される水分ブロック層４４は、水分を透過させない無機材料で形成され、本実施形態では陰極４０と同じフッ化リチウムとアルミを積層して形成されている。なお、この水分ブロック層４４としては、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、モリブデン（Ｍｏ）なども利用される。さらに、水分ブロック層には、ＵＶ樹脂、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮなども利用することができる。
【００２６】
このように、本実施形態では、陰極４０の上に応力緩和層４２を介し水分ブロック層４４を積層している。従って、陰極４０の下方の有機ＥＬ素子の有機層にまで水分が拡散してくることを確実に防止することができる。特に、有機材料からなる応力緩和層４２を設けているため、この応力緩和層４２が応力緩和層として働き、応力によって陰極４０が有機層から剥離するなどの問題発生を防止することができる。
【００２７】
また、陰極４０形成の後、すぐに応力緩和層４２を形成しておけば、この応力緩和層４２が陰極４０の保護層として機能し、水分ブロック層４４を他の真空チャンバに移動して形成する場合などにも陰極４０への悪影響を抑制することができる。
【００２８】
ここで、応力緩和層４２、水分ブロック層４４の材料は、上述のものに限られるわけではないが、上述の材料はすべて本実施形態の有機ＥＬパネルを構成するために使用してきた材料である。従って、先の工程で利用した設備により、これら応力緩和層４２、水分ブロック層４４を形成することができる。
【００２９】
通常の場合、１つの真空チャンバ内に、有機ＥＬの各有機層、陰極４０形成のために区画された部屋がそれぞれあり、基板が順次各部屋を移動して各層が蒸着により形成される。そして、応力緩和層４２、水分ブロック層４４は、以前に使用した部屋にもう一度移動して形成される。
【００３０】
なお、窒化シリコンは通常ＣＶＤで形成され、モリブデンは通常スパッタにより形成される。従って、有機ＥＬ素子形成工程以外の工程で使用される材料を応力緩和層４２、水分ブロック層４４に使用すると、それらを形成するための操作が煩雑になる。
【００３１】
なお、上述の構成において、陰極４０は４００ｎｍ、応力緩和層４２は１５０ｎｍ、水分ブロック層４４は４００ｎｍ程度に形成される。さらに、上述の例では、応力緩和層４２、水分ブロック層４４をそれぞれ１層としたが、その上に、同様の応力緩和層４２、水分ブロック層４４を積み重ねて多層構造としてもよい。
【００３２】
また、図１においては、応力緩和層４２、水分ブロック層４４の周辺部分は、垂れ下がらず終端している。しかし、図２に示すように、応力緩和層４２および水分ブロック層４４を第１平坦化膜２６表面にまで垂れ下がらせ、有機層などの側端部を覆うことも好適である。
【００３３】
また、図１、２は要部断面図であり、１つの有機ＥＬ素子を有する１画素のみを記載しているが、このような構成の画素がマトリクス状に配置される。また、画素がマトリクス状に配置された表示領域の周辺には、各画素を駆動するための水平駆動回路、垂直駆動回路及びその他の引き回し配線などが形成されている。そして、このような回路をＴＦＴ基板上に形成し、このＴＦＴ基板に封止基板を周辺部のみで気密に接続し、ＥＬパネルを形成している。
【００３４】
例えば、図３に示すように、次のような手順で有機ＥＬパネルを形成する。まず、ガラス基板１０を用意し（Ｓ１）、このガラス基板上に多数のＴＦＴを形成する（Ｓ２）。次に、陽極３０、正孔輸送層３４、発光層３６、電子輸送層３８を含む有機層、陰極４０を形成して有機ＥＬ素子を形成する（Ｓ３）。
【００３５】
このようにして、有機ＥＬ素子を形成した後、次に、応力緩和層４２を形成する（Ｓ４）。実施形態においては、この応力緩和層４２は、正孔輸送層３４、発光層３６、電子輸送層３８のいずれかと同一の材料を用いる。従って、この応力緩和層４２を形成する真空チャンバは、有機ＥＬ素子の有機層を形成する際に利用した真空チャンバが利用される。
【００３６】
そして、応力緩和層４２の上に水分ブロック層４４を形成する（Ｓ５）。実施形態において、この水分ブロック層４４は、陰極４０と同一の材料で形成される。従って、この水分ブロック４２を形成する真空チャンバは、有機ＥＬ素子の陰極４０を形成する際に利用した真空チャンバが利用される。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、陰極の上に水分ブロック層を設けたため、陰極の下方の有機ＥＬ素子への水分の侵入をより確実に防止できる。そして、陰極上に直接水分ブロック層を設けるのではなく、応力緩和層を介在させたため、水分ブロック層や陰極の応力を緩和することができ、これらの変形を抑制することができる。
【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】他の実施形態の構成を示す要部の断面図である。
【図３】製造の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
４２　応力緩和層、４４　水分ブロック層。
【図１】
2004079512.tif 000003
【図２】
2004079512.tif 000004
【図３】
2004079512.tif 000005