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JP2006278139A - 自発光パネル及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 封止空間を形成することがない封止構造によってパネルの更なる薄型化を達成することができる自発光パネルにおいて、バリア層の多重構造化で確実にバリア性能を高める。
【解決手段】 基板１０上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部２を形成し、自発光素子部２を封止する封止構造３を備えた自発光パネル１であって、封止構造３は、自発光素子部２の上部及び側部を覆うバッファ層３０と、バッファ層３０上に形成されたバリア層３１と、バリア層３１を覆うと共にバッファ層３０の端縁を覆うバッファ層３２と、バッファ層３２上に形成されてバリア層３１及びバリア層３１の端縁を覆うバリア層３３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自発光パネル及びその製造方法に関するものである。
有機ＥＬ（Electroluminescence）パネルに代表される自発光パネルは、携帯電話や薄型テレビ、情報端末等のディスプレイは勿論のこと、車載用機能表示、例えばスピードメータ等のインパネや電化製品の機能表示部、フィルム状ディスプレイへの応用、屋外案内表示または照明への応用が期待され、盛んに開発・研究が進められている。
このような自発光パネルは基板上に自発光素子を複数又は単数配置して形成されるものであり、自発光素子としては、有機ＥＬ素子の他に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＦＥＤ（Field Emission Display）等の発光素子を挙げることができる。
自発光素子の構造は、有機ＥＬ素子を例にすると、アノード（陽極、正孔注入電極）とカソード（陰極、電子注入電極）との間に有機層（発光層を含み、低分子又は高分子有機材料からなる層）を挟み込んだ構造になっており、アノード，カソードの両電極間に電圧を印加することにより、アノードから有機層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機層内に注入・輸送された電子が再結合して、この有機層（発光層）内での再結合によって所望の発光が得られるものである。
このような自発光パネルにおいては、自発光素子の発光特性を維持するために、自発光素子を外気から遮断する封止構造が一般に採用されている。特に有機ＥＬパネルでは、有機層及び電極が大気中の水分や酸素に曝されると有機ＥＬ素子の発光特性が劣化することから、有機ＥＬ素子を外気から遮断する封止手段を設けることが現状の開発段階では不可欠になっている。
有機ＥＬパネルの封止構造としては、金属製又はガラス製の封止部材と有機ＥＬ素子が形成された基板とを貼り合わせて、有機ＥＬ素子の周囲に乾燥剤を配備できる封止空間を形成する構造が一般に採用されてきたが、パネルの更なる薄型化や基板上の有機ＥＬ素子に対して基板と逆側から光を取り出すトップエミッション方式の採用が検討されるようになり、基板上の有機ＥＬ素子を直接封止材料で覆う構造が開発されている。
下記特許文献１には、図１（ａ）に示すように、基体Ｊ１０上のディスプレイディバイスＪ１１をバリア層Ｊ１２とその上に積層されたポリマ層Ｊ１３で一重又は多重に覆う封止構造が示されている。ここで、バリア層Ｊ１２としては、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属オキシ窒化物、金属オキシ硼化物及びこれの組み合わせが含まれるとされている。また、ポリマ層Ｊ１３としては、アクリレート含有モノマー、オリゴマーもしくは樹脂からなるとされている。
そして、下記特許文献２には、図１（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｊ２０上に、透明電極，正孔輸送層，発光層，金属陰極からなる有機ＥＬ素子Ｊ２１を形成して、この有機ＥＬ素子Ｊ２１を保護層Ｊ２２で覆う封止構造が記載されている。ここで、保護層Ｊ２２は、絶縁層Ｊ２２ａと金属層Ｊ２２ｂの多層構造になっていることが示されている。
特表２００３−５３２２６０号公報 特開平１０−２７５６８０号公報
前述した特許文献１に記載された従来技術では、基板上に形成された素子上に直接バリア層が形成されることになるので、バリア層形成時の応力が素子表面に加わり、素子に歪みが生じて機能低下を招く、或いは応力緩和のために形成手段、形成工程などが制約されてしまうといった問題が生じる。更には、通常、素子の表面には、ＴＦＴ素子や絶縁膜，絶縁隔壁等の影響で凹凸が形成されているので、そこに直接バリア層を形成すると膜厚の薄い部分や場合によってはピンホールが形成されてしまい、十分なバリア性能を得ることができないという問題が生じる。
また、前述した特許文献２に示すように、素子表面に絶縁膜を形成してその上に金属膜を形成する場合にも、この従来技術で示されているような絶縁膜では十分な膜厚を確保することができないので、素子表面の凹凸による影響が金属膜の膜厚のばらつきになり、前述した特許文献１に記載されたものと同様に十分なバリア性能を得ることができない問題がある。
また、金属膜を形成する場合には、金属膜が基板上に形成された電極配線に接触しないように配慮する必要があるので、絶縁膜の端縁ａ１，ａ２（図１（ｂ）参照）には金属膜で覆われていない非バリア領域が形成されることになり、そこからの水分進入が避けられないという問題がある。
特に、特許文献２に示されるように絶縁膜と金属膜の多重構造を形成した場合には、各絶縁膜の端部側面ａ１，ａ２にそれぞれ前述した非バリア領域が形成されることになり、仮に第１層目の金属膜にピンホールが存在する場合には、矢印で示すような側方からの水分進入経路が形成されることになって、せっかく多重構造にしても効果的にバリア性能を高めることができないという問題が生じる。
本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、封止空間を形成することがない封止構造によってパネルの更なる薄型化を達成することができる自発光パネルにおいて、素子にバリア層形成時の応力が加わらないようにして、応力歪みによる機能低下を回避すると共に、素子表面の凹凸の影響を除いて十分なバリア性能を確保できること、バリア層の多重構造化で確実にバリア性能を高めることができること、等が本発明の目的である。
このような目的を達成するために、本発明による自発光パネル及びその製造方法は、以下の各独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。
［請求項１］基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止構造を備えた自発光パネルであって、前記封止構造は、前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有することを特徴とする自発光パネル。
［請求項８］基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止工程を有する自発光パネルの製造方法であって、前記封止工程は、接着機能を有するバッファ層と水分遮断機能を有するバリア層を積層したフィルムを、前記自発光素子部を覆うように前記基板に貼り付けることで、前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有する封止構造を形成することを特徴とする自発光パネルの製造方法。
［請求項１１］基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止工程を有する自発光パネルの製造方法であって、前記封止工程は、接着機能を有するバッファ層と水分遮断機能を有するバリア層を、前記自発光素子部を覆うように前記基板に成膜することで、前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有する封止構造を形成することを特徴とする自発光パネルの製造方法。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図２は本発明の一実施形態に係る自発光パネルを示す説明図である。自発光パネル１は、基板１０上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部２を形成し、この自発光素子部２を封止する封止構造３を備えたものである。
そして、この封止構造３は、自発光素子部２の上部及び側部を覆う第１のバッファ層３０、この第１のバッファ層３０上に形成された第１のバリア層３１、この第１のバリア層３１を覆うと共に第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層３２、第２のバッファ層３２上に形成されて第１のバリア層３１及び第１のバリア層３１の端縁を覆う第２のバリア層３３とを少なくとも有する。
ここでは、バッファ層３０／バリア層３１とバッファ層３２／バリア層３３の二重構造の例を示したが更に多重構造化することもできる。すなわち、その場合には、下層のバリア層（３１）を覆うと共に下層のバッファ層（３０）の端縁を覆う上層のバッファ層（３２）と、上層のバッファ層（３２）上に形成されて下層のバリア層（３１）及び該下層のバリア層（３１）の端縁を覆う上層のバリア層（３３）とを有する構造になり、３重構造或いは４重構造、更に多重の構造にすることができる。何れの場合でも、上層側のバリア層が下層側のバリア層の端縁部を覆うように形成されており、下層側のバリア層の被覆領域より上層側のバリア層の被覆領域が広い構造になっている。
本発明の実施形態におけるバッファ層３０，３２としては、主に接着機能を有するもので下地の凹凸を平坦化する機能を有するものを採用することができ、具体的には、高分子材料からなる接着材層を採用することができる。材料例を挙げると、エポキシ樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等の光硬化型、熱硬化型、二液硬化型、熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリ尿素、アクリレート含有ポリマー、等を例示することができるが、特にこれらに限定されるものではない。
また、本発明の実施形態におけるバリア層３１，３３は、例えば、金属又は金属化合物、或いは非金属材料からなる水分遮断層であり、材料を例示すると、アルミニウム、ステンレス等の金属、アルミナ、チタニア、酸化錫等の酸化金属、窒化アルミニウム、窒化珪素等の窒化金属、或いはガラス、セラミック材料等の非金属化合物を挙げることができる。
本発明の実施形態における封止構造の一つの特徴は、自発光素子部２上に直接封止性を確保するためのバリア層３１，３３を形成しないことにある。これによって、バリア層形成時の応力付加によって生じる自発光素子の機能低下を回避することが可能になる。また、バッファ層３０，３２を介在させることで、自発光素子部２上に存在する凹凸を平坦化することができるので、その上に形成されるバリア層３１，３３を均一な膜厚に形成することができる。これによって、部分的な薄厚部やピンホールによってバリア機能が低下することを回避できるので、高い封止性を確保することができる。
更に、本発明の実施形態における封止構造の特徴は、多重構造化した場合の端部構造にある。図３は、本発明の実施形態に係る自発光パネルの端部構造を示した説明図である。ここでは、自発光素子部２の一つの構成要素である自発光素子２０が形成された端部に対して、第１のバッファ層３０、第１のバリア層３１、第２のバッファ層３２、第２のバリア層３３を形成した状態を示している。
自発光素子２０としては、例えば、基板１０上に形成されたＴＦＴ素子２１上に接続孔２２Ａを有する平坦化膜２２を形成して、その上に、接続孔２２Ａを介してＴＦＴ素子２１と接続するように、下部電極２３を一つの自発光素子２０毎にパターニングして形成し、その下部電極２３の周囲を絶縁膜２４によって区画して、この絶縁膜２４で区画された開口内における下部電極２３上に発光機能層２５を成膜し、更にその上に、上部電極２６を成膜したものであって、上部電極と接続するように引出電極２７が形成されたものである。
このような自発光素子２０からなる自発光素子部２の端部をバッファ層３０とバリア層３１で覆う際に、バリア層３１が導電性を有する膜（金属膜等）の場合には、基板１０上に形成される引出電極２７との接触を避ける必要があるので、バリア層３１はその端縁３１ａが基板１０に非接触になり、バッファ層３０の端縁３０ａに非バリア領域Ｎが形成されることになる。そして、このようなバッファ層３０とバリア層３１とを多重化して積層する場合に、このような非バリア領域Ｎが個別に外気と接するような構造にすると、従来技術のように多重構造化によるバリア性向上の効果を有効に発揮できないことになる。
そこで、本発明の実施形態においては、第１のバリア層３１を覆うと共に第１のバッファ層の端縁３０ａを覆うように第２のバッファ層３２を形成し、更に第２のバッファ層３２上に形成される第２のバリア層３３を、第１のバリア層３１及び第１のバリア層３１の端縁３１ａを覆うように、やや広い被覆領域に形成している。すなわち、図３に示すように、第１のバリア層３１がＳ１の領域に被覆されるとすると、第２のバリア層３３はそれよりも広いＳ２の領域に被覆するようにする。
これによって、第１のバリア層３１を形成する際に生じる非バリア領域Ｎは、その上に形成されるバッファ層３２とバリア層３３によって覆われることになるので、多重構造化した場合に生じる非バリア領域は、最上層のバリア層３３によるものだけに限定できることになり、多重構造化によるバリア性の向上を効果的に高めることが可能になる。この際に、バリア層の最上層を絶縁材料からなる水分遮断層にして、この層の端縁を基板１０に密着させるようにすれば、外気に直面する非バリア領域をなくすことができるので、多重構造化によって更にバリア性の高い封止構造を構築することができる。
そして、本発明の実施形態における封止構造のもう一つの特徴は、前述したバッファ層３０，３２、特に第１のバッファ層３０が、基板１０の端部に向けて徐々に厚さが薄くなるテーパ端部Ｔを有していることにある。このようにバッファ層３０の端部にテーパ端部Ｔを形成すると、その上に形成されるバリア層３１を均一な厚さでバッファ層３０の端縁３０ａの近傍まで形成することができる。バッファ層３０の端部にテーパ端部Ｔがなく急峻に端部が切られている場合には、端部の側面にバリア層３１を形成することが極めて困難になるので、バッファ層３０の厚さに相当する大きな非バリア領域が形成されることになって、側方からの水分進入に対して十分なバリア性が確保できないことになる。本発明の実施形態では、テーパ端部Ｔの存在によって、非バリア領域を最小限に抑えることができる。
次に、本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法を説明する。図４は、その製造方法の一例を示した説明図である。本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法は、基板１０上に単数又は複数の自発光素子２０を配列した自発光素子部２を形成する素子形成工程Ｓ１と、自発光素子部２を封止する封止工程Ｓ２を有する。そして、この封止工程Ｓ２では、一例としては、接着機能を有するバッファ層３０，３２と水分遮断機能を有するバリア層３１，３３を積層したフィルム３Ｆ，３Ｆ１，３Ｆ２を、自発光素子部２を覆うように基板１０に貼り付けることで、前述した封止構造を形成する。すなわち、この際の封止工程Ｓ２は、フィルム貼り付け工程Ｓ１１と貼り付け後の加熱硬化工程Ｓ１２とを有している。
このフィルム貼り付け工程Ｓ１１を図５によって具体的に説明する。ここでは、前述した封止構造を形成するために２つの方法が考えられる。一つは、同図（ａ）に示すように、先ず、自発光素子部２を覆うように基板１０上に一枚目のフィルム３Ｆ１を貼り付ける。このフィルム３Ｆ１は、接着層となるバッファ層３０とフィルム化された金属箔等から成るバリア層３１とを積層して形成されたものである。そして、その貼り付け後に、二枚目のフィルム３Ｆ２を一枚目のフィルム３Ｆ１上に貼り付ける。このフィルム３Ｆ２は、接着層となるバッファ層３２とフィルム化された金属箔等から成るバリア層３３とが積層して形成されたものである。ここで、前述した端部構造を形成するために、一枚目のフィルム３Ｆ１におけるバリア層３１の面積より、二枚目のフィルム３Ｆ２におけるバリア層３３の面積を大きくしている。
もう一つの方法は、同図（ｂ）に示すように、第１のバッファ層３０／第１のバリア層３１／第２のバッファ層３２／第２のバリア層３３を順次積層して多重構造化したフィルム３Ｆを予め形成して、このフィルム３Ｆを一度に自発光素子部２を覆うように基板１０上に貼り付けるものである。この際にも、前述した端部構造を形成するために、下層のバリア層３１の面積より上層のバリア層３３の面積を大きくしている。
このような封止工程Ｓ２を有する製造方法によると、比較的簡易な設備で速やかに封止工程Ｓ２を終えることができるので、製造時間の短縮化が可能になり、自発光パネルの生産性を向上させることができる。そして、非バリア領域を最小限に抑えて多重構造化した封止構造を形成することができる。
図６は、自発光パネルの製造方法の他の例を示した説明図である。本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法も前述と同様に、基板１０上に単数又は複数の自発光素子２０を配列した自発光素子部２を形成する素子形成工程Ｓ１と、自発光素子部２を封止する封止工程Ｓ２を有する。そして、この封止工程Ｓ２では、バッファ層３０，３２及びバリア層３１，３３を、自発光素子部２を覆うように基板１０に成膜することで、前述した封止構造を形成する。すなわち、この際の封止工程Ｓ２は、バッファ層パターニング工程Ｓ２１とバリア層成膜工程Ｓ２２が繰り返され、その後に加熱硬化工程Ｓ２３が施されることになる。
バッファ層パターニング工程Ｓ２１は、例えば、コーティング領域を限定して、ロールコート、スピンコート、スプレーコート等のコーティング法を採用するか、或いはスクリーン印刷等の印刷法を採用して、接着剤層からなるバッファ層３０を自発光素子部２上の所定領域に成膜する。
バリア層成膜工程Ｓ２２は、蒸着、スパッタ法、ＣＶＤ法等の成膜法を採用して、成膜範囲をマスク等で規定することで、所定の被覆領域を有するバッファ層３１，３３を形成する。
このような封止工程Ｓ２を有する製造方法によると、バッファ層３０を形成した上にバリア層３１の成膜を行うので、バリア層３１の成膜にどのような成膜法を採用しても自発光素子部２に応力歪み等の悪影響を抑制することができる。そして、非バリア領域を最小限に抑えて多重構造化した封止構造を形成することができる。
なお、前述の説明では、第１のバリア層３１を金属膜等の導電性を有する膜にする場合を例に挙げて、非バリア領域が形成されることを説明したが、第１のバリア層３１を絶縁膜で形成する場合であっても、第１のバッファ層３０を形成した上に第１のバリア層３１を形成しようとすると、第１のバリア層３１の端縁３１ａを基板１０に密着させることが難しく、前述した場合と同様に非バリア領域Ｎ（或いは水分が進入し易い非密着部）が形成される問題が生じる。したがって、前述の説明は第１のバリア層３１を絶縁性の膜で形成した場合にも同様に当てはめることができる。
以下に、自発光素子２０として有機ＥＬ素子を採用した場合の構造及び材料例を示す。
先ず、有機ＥＬ素子について説明すると、一般的に有機ＥＬ素子は、アノード（陽極、正孔注入電極）とカソード（陰極、電子注入電極）との間に有機ＥＬ機能層を挟み込んだ構造をとっている。両電極に電圧を印加することにより、アノードから有機ＥＬ機能層内に注入・輸送された正孔とカソードから有機ＥＬ機能層内に注入・輸送された電子がこの層内（発光層）で再結合することで発光を得るものである。図３に示したように、基板１０上に、下部電極２３，有機ＥＬ機能層からなる発光機能層２５，上部電極２６を積層した有機ＥＬ素子（自発光素子２０）の具体的構造及び材料例を示すと以下のとおりである。
基板１０については、特に、基板１０側に光を取り出すボトムエミッション構造を採用する場合には、透明性を有する平板状、フィルム状のものが採用され、材質としてはガラス又はプラスチックを用いることができる。また、基板１０とは逆側に光を取り出すトップエミッション構造を採用する場合には、基板１０の透明性は特に要求されない。
下部又は上部電極２３，２６については、一方が陰極、他方が陽極に設定されることになる。この場合、陽極は仕事関数の高い材料で構成されるのがよく、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），ニッケル（Ｎｉ），白金（Ｐｔ）等の金属膜、或いはＩＴＯ，ＩＺＯ等の酸化金属膜等による透明導電膜が用いられる。そして、陰極は仕事関数の低い材料で構成されるのがよく、特に、アルカリ金属（Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ），アルカリ土類金属（Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ），希土類金属といった仕事関数の低い金属、その化合物、又はそれらを含む合金を用いることができる。また、下部電極２３、上部電極２６ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成とすることもできる。
また、上部電極２６（又は下部電極２３）から引き出される引出電極２７は、自発光パネル１とそれを駆動するＩＣ，ドライバ等の駆動手段とを接続するために設けられる配線電極であって、好ましくはＡｇ，Ｃｒ，Ａｌ等の低抵抗金属材料やそれらの合金を用いるのがよい。
一般に、下部電極２３と引出電極２７の形成は、ＩＴＯ，ＩＺＯ等によって下部電極２３及び引出電極２７のための薄膜を蒸着或いはスパッタリング等の方法で形成し、フォトリソグラフィ法などによってパターン形成がなされる。下部電極２３と引出電極２７（特に低抵抗化の必要な引出電極）に関しては、前述のＩＴＯ，ＩＺＯ等の下地層にＡｇ，Ａｇ合金，Ａｌ，Ｃｒ等の低抵抗金属を積層した２層構造にしたもの、或いは、Ａｇ等の保護層としてＣｕ，Ｃｒ，Ｔａ等の耐酸化性の高い材料を更に積層した３層構造にしたものを採用することができる。
下部電極２３と上部電極２６の間に成膜される有機ＥＬ機能層（発光機能層２５）としては、下部電極２３を陽極、上部電極２６を陰極とした場合には、正孔輸送層／発光層／電子輸送層の積層構成が一般的であるが（下部電極２３を陰極、上部電極２６を陽極とした場合にはその逆の積層順になる）、発光層，正孔輸送層，電子輸送層はそれぞれ１層だけでなく複数層積層して設けてもよく、正孔輸送層，電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略して発光層のみにしても構わない。また、有機ＥＬ機能層としては、正孔注入層，電子注入層，正孔障壁層，電子障壁層等の有機機能層を用途に応じて挿入することができる。
有機ＥＬ機能層の材料は、有機ＥＬ素子の用途に合わせて適宜選択可能である。以下に例を示すがこれらに限定されるものではない。
正孔輸送層としては、正孔移動度が高い機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、銅フタロシアニン等のポルフィリン化合物、４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ]−ビフェニル（ＮＰＢ）等の芳香族第三アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４’−[４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル]スチルベンゼン等のスチルベン化合物や、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子中に低分子の正孔輸送用の有機材料を分散させた、高分子分散系の材料も使用できる。好ましくは、ガラス転移温度が封止用樹脂を加熱硬化させる温度より高い材料が好ましく、例えば４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ]−ビフェニル（ＮＰＢ）が挙げられる。
発光層は、公知の発光材料が使用可能であり、具体例としては、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリディン化合物、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光性有機金属化合物、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系等の高分子材料、白金錯体やイリジウム錯体等の三重項励起子からのりん光を発光に利用できる有機材料（特表２００１−５２０４５０）を使用できる。上述したような発光材料のみから構成したものでもよいし、正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤（ドナー、アクセプター等）または発光性ドーパント等が含有されてもよい。また、これらが高分子材料又は無機材料中に分散されてもよい。
電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。具体例としては、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体等の有機材料、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン等が使用できる。
上記の正孔輸送層、発光層、電子輸送層は、スピンコーティング法、ディッピング法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等の印刷法等のウェットプロセス、又は、蒸着法、後述するレーザ転写法等のドライプロセスで形成することができる。
そして、自発光素子２０からなる自発光素子部２は、単一の有機ＥＬ素子を形成するものであってもよいし、所望のパターン構造を有して複数の画素を構成するものであってもよい。後者の場合には、その表示方式は、単色発光でも２色以上の複数色発光でもよく、特に複数色発光の有機ＥＬパネルを実現するためには、ＲＧＢに対応した３種類の発光機能層を形成する方式を含む２色以上の発光機能層を形成する方式（塗り分け方式）、白色や青色等の単色の発光機能層にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式（ＣＦ方式、ＣＣＭ方式）、単色の発光機能層の発光エリアに電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式（フォトブリーチング方式）、異なる発光色の低分子有機材料を予め異なるフィルム上に成膜してレーザによる熱転写で一つの基板上に転写するレーザ転写方式等によって行うことができる。
また、本発明の実施形態に係る自発光パネル１に関しては、有機ＥＬ素子の光の取り出し方式は、基板１０側から光を取り出すボトムエミッション方式であっても、基板１０側とは逆側（上部電極４側）から光を取り出すトップエミッション方式であってもよい。また、自発光素子２０（有機ＥＬ素子）の駆動方式は前述したＴＦＴ素子２１によって駆動されるアクディブ駆動方式であっても、或いはパッシブ駆動方式であってもよい。
本発明のこのような実施形態によると、従来のように封止空間を形成することがない封止構造を採用することによって、パネルの更なる薄型化が達成できる。また、自発光素子部２に直接バリア層３１，３３を形成しないので、自発光素子２０にバリア層形成時の応力が加わることがなく、応力歪みによる自発光素子２０の機能低下を回避することができる。
また、バッファ層３０，３２を介してバリア層３１，３３を形成するので、自発光素子部２表面の凹凸の影響を除いてバリア層３１，３３の膜厚を均一化することができ、十分なバリア性能を確保することができる。また、非バリア領域を最小限に抑えてバリア層３１，３３を多重構造化しているので、多重構造化によって確実にバリア性能を高めることができる。
更には、バッファ層３０，３２を併せて多重構造化しているので、自発光素子部２上に機械的な圧力が加わったり、鋭利なピン等の接触を受けた場合にも、確実に自発光素子部２を保護することができる。
従来技術の説明図である。 本発明の一実施形態に係る自発光パネルを示す説明図である。 本発明の実施形態に係る自発光パネルの端部構造を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法を説明する説明図である。 本発明の実施形態に係る自発光パネルの製造方法を説明する説明図である。
符号の説明
１ 自発光パネル
２ 自発光素子部
３ 封止構造
１０ 基板
２０ 自発光素子
２１ ＴＦＴ素子
２２ 平坦化膜
２３ 下部電極
２４ 絶縁膜
２５ 発光機能層
２６ 上部電極
２７ 引出電極
３０，３２ バッファ層
３１，３３ バリア層
３０ａ，３１ａ 端縁
Ｔ テーパ端部
Ｎ 非バリア領域
３Ｆ１，３Ｆ２，３Ｆ フィルム

Claims (11)

  1. 基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止構造を備えた自発光パネルであって、
    前記封止構造は、
    前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、
    該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有することを特徴とする自発光パネル。
  2. 下層の前記バリア層を覆うと共に下層の前記バッファ層の端縁を覆う上層の前記バッファ層と、該上層の前記バッファ層上に形成されて下層の前記バリア層及び該下層の前記バリア層の端縁を覆う上層の前記バリア層とを有することを特徴とする請求項１に記載された自発光パネル。
  3. 前記第１のバリア層はその端縁が前記基板に非接触であり、前記第１のバッファ層の端縁に非バリア領域が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載された自発光パネル。
  4. 前記バッファ層は、前記自発光素子部の表面の凹凸を平坦化する高分子接着材層からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された自発光パネル。
  5. 前記バッファ層は、前記基板の端部に向けて徐々に厚さが薄くなるテーパ端部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された自発光パネル。
  6. 前記バリア層の少なくとも一層は、金属又は金属化合物からなる水分遮断層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された自発光パネル。
  7. 前記バリア層の最上層は絶縁材料からなる水分遮断層であって、当該バリア層の端縁を前記基板に密着させることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された自発光パネル。
  8. 基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止工程を有する自発光パネルの製造方法であって、
    前記封止工程は、接着機能を有するバッファ層と水分遮断機能を有するバリア層を積層したフィルムを、前記自発光素子部を覆うように前記基板に貼り付けることで、前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有する封止構造を形成することを特徴とする自発光パネルの製造方法。
  9. 前記第１のバッファ層と前記第１のバリア層を備えた第１のフィルムを前記自発光素子部上に貼り付けた後、前記第２のバッファ層と前記第２のバリア層を備えた第２のフィルムを前記第１のフィルム上に貼り付けることで、前記封止工程がなされることを特徴とする請求項８に記載された自発光パネルの製造方法。
  10. 前記第１のバッファ層、前記第１のバリア層、前記第２のバッファ層、前記第２のバリア層を順次積層したフィルムを、前記自発光素子部上に貼り付けることで、前記封止工程がなされることを特徴とする請求項８に記載された自発光パネルの製造方法。
  11. 基板上に単数又は複数の自発光素子を配列した自発光素子部を形成し、該自発光素子部を封止する封止工程を有する自発光パネルの製造方法であって、
    前記封止工程は、接着機能を有するバッファ層と水分遮断機能を有するバリア層を、前記自発光素子部を覆うように前記基板に成膜することで、前記自発光素子部の上部及び側部を覆う第１のバッファ層と、該第１のバッファ層上に形成された第１のバリア層と、該第１のバリア層を覆うと共に前記第１のバッファ層の端縁を覆う第２のバッファ層と、該第２のバッファ層上に形成されて前記第１のバリア層及び該第１のバリア層の端縁を覆う第２のバリア層とを少なくとも有する封止構造を形成することを特徴とする自発光パネルの製造方法。
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