電致發光顯示裝置的製作方法

2023-09-09 23:45:30

專利名稱：電致發光顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用以提高電致發光顯示裝置的耐溼性的封裝構造。
背景技術：
近年來，由於有機電致發光元件(Organic Electro LuminescenceDevice以下稱「有機EL元件」)為自發光型的發光元件，因此使用該有機EL元件的有機EL顯示裝置，已成為取代CRT及LCD的新顯示裝置而受到矚目。
該有機EL元件由於耐溼性差，因此，有人提出了利用塗布有乾燥劑的金屬蓋或玻璃蓋遮蔽有機EL顯示面板的構造。圖6為這種現有技術的有機EL顯示面板的構造的剖面示意圖。
元件玻璃基板70的表面具有顯示區域，在顯示區域形成有多個有機EL元件71。利用由環氧樹脂等形成的密封樹脂75，將該元件玻璃基板70與元件封裝用封裝玻璃基板80相貼合。在封裝玻璃基板80上，在上述顯示區域的對應區域，通過蝕刻形成凹部81(以下稱凹槽部81)，在凹槽部81的底部塗布有用於吸收水分等溼氣的乾燥劑層82。
在此，在凹槽部81的底部形成乾燥劑層82的理由在於，可確保乾燥劑層82與有機EL元件71之間的空間，防止乾燥劑層82與有機EL元件71接觸，從而防止對有機EL元件71造成損傷。
有機EL顯示面板除了必須具有耐溼性之外，還必須確保對溫度變化的可靠性。因此，本發明者針對有機EL面板實施反覆使溫度上升、下降的溫度循環實驗。結果，如圖7所示，乾燥劑層82會從封裝玻璃基板80部分地剝離而翹起，或如圖8如示，乾燥劑層82會在中部產生部分斷裂，且該斷裂的乾燥劑片82A有可能被夾在乾燥劑層82與元件玻璃基板70之間，從而有可能造成有機EL元件71破損。

發明內容
為了防止上述乾燥劑層82的剝離或斷裂，本發明人經過精心研究，結果發現了該情況的產生原因。即，通過面板溫度一次上升、然後下降的過程，熱膨脹率比封裝玻璃基板80大的乾燥劑層82會產生較大的收縮。另一方面，封裝玻璃基板80的熱膨脹率較小，因此，由兩者之間的熱膨脹率的差，就可對乾燥劑層82的粘接面施加應力。當該應力大於乾燥劑層82與封裝玻璃基板80的粘接力時，就會產生乾燥劑層82的剝離或斷裂。
因此，本發明的特徵在於，在封裝玻璃基板與乾燥劑層之間設置應力緩和層，用於緩和因封裝玻璃基板與乾燥劑層的熱膨脹率的差而作用在乾燥劑層上的應力。


圖1為用於說明本發明的基本原理的電致發光顯示裝置的剖視圖。
圖2為本發明的實施方式的剖視圖。
圖3為本發明的其它實施方式的電致發光顯示裝置的剖視圖。
圖4為有機EL顯示裝置的顯示像素附近的俯視圖。
圖5為有機EL顯示裝置的顯示像素的剖視圖。
圖6為現有技術例的電致發光顯示裝置的剖視圖。
圖7為現有技術例的電致發光顯示裝置的剖視圖。
圖8為現有技術例的電致發光顯示裝置的剖視圖。
符號說明100元件玻璃基板；101有機EL元件；102密封樹脂；200封裝玻璃基板；201凹部；202應力緩和層；203乾燥劑層。
具體實施例方式
其次，參照附圖詳細說明本發明的實施方式。首先，參照圖1說明本發明的基本原理。
圖1(a)為現有的構造體，在封裝玻璃基板1的表面所設置的凹槽部的底面上，直接塗布乾燥劑形成乾燥劑層2。使該構造體的溫度上升一次，然後下降。由此，封裝玻璃基板1的乾燥劑層2會產生熱收縮。一般而言，乾燥劑層2的熱膨脹率α2大於封裝玻璃基板1的熱膨脹率α1，因此由於兩者之差而使應力作用於乾燥劑層2的粘接面。如果該應力大於乾燥劑層2與封裝玻璃基板1的粘接力時，乾燥劑層2就會從封裝玻璃基板1上剝離。
因此，本發明如圖1(b)所示，在乾燥劑層2與封裝玻璃基板1之間插入應力緩和層3。該應力緩和層3的熱膨脹率α3優選為大於封裝玻璃基板1的熱膨脹率α1，而小於乾燥劑層2的熱膨脹率α2(α1＜α3＜α2)。
在此條件下，乾燥劑層2與應力緩和層3之間的熱膨脹率之差將變小。結果，作用於乾燥劑層2的應力會比以往更小。因此，乾燥劑層2難於從應力緩和層3剝離。並且，同樣，應力緩和層3與封裝玻璃基板1的熱膨脹率的差亦會變小，因此應力緩和層3亦難以從封裝玻璃基板1剝離。由此，可獲得一種防止乾燥劑層2的剝離等的封裝構造。
其次，參照圖2說明本發明顯示裝置的實施方式。元件玻璃基板100具有的表面具有顯示區域，在顯示區域形成有多個有機EL元件101。元件玻璃基板100的厚度為0.7mm左右。且有機EL元件101的構造如後所述。
利用由環氧樹脂所形成的密封樹脂102將該元件玻璃基板100與元件封裝用封裝玻璃基板200相貼合。在封裝玻璃基板200上，對應於上述顯示區域的區域，由蝕刻形成凹部201，即凹槽部201。在該凹槽部201的底部，通過例如蒸鍍法形成有厚度約4000的鋁層202，以作為應力緩和層。然後，在該鋁層202上塗布形成用於吸收水分等溼氣的乾燥劑層203。
乾燥劑層203是在將例如粉末狀的氧化鈣或氧化鋇等、和作為粘接劑的樹脂溶解在溶劑中的狀態下，塗布在鋁層202上，並通過進行UV照射或加熱處理，而使之固化，然後粘接於鋁層202上。乾燥劑層203的厚度為例如100μm。
在此，封裝玻璃基板200的熱膨脹率α1為10×10-6以下，乾燥劑層203的熱膨脹率α2為100×10-6左右。鋁層202的熱膨脹率α3為30×10-6左右，而滿足α1＜α3＜α2的關係。鋁層202與封裝玻璃基板200、乾燥劑層203的密接性很好。因此，根據本發明的原理可防止乾燥劑層203的剝離等。
儘管在本實施方式中，使用鋁層202作為應力緩和層，但並不限定於此，也可使用8-三(羥基喹啉)鋁(Alq38-tris-hydroxyquinolinealuminum)。並且，只要滿足α1＜α3＜α2的關係，就並不一定限於鋁系物質，亦可使用其它金屬。
另外，應力緩和層並不限於金屬，也可使用聚醯亞胺(PI)這樣的有機材料。聚醯亞胺的熱膨脹率為90～100×10-6左右，比乾燥劑層203的熱膨脹率略小，但由於聚醯亞胺與封裝玻璃基板200的粘接強度比乾燥劑層203與封裝玻璃基板200的粘接強度高，因此聚醯亞胺不易剝離，其結果使得聚醯亞胺上的乾燥劑層203也不易剝離，從而可達到緩和因熱膨脹而產生的應力的效果。
參照圖3說明本發明顯示裝置的其它實施方式。該顯示裝置中應力緩和層採用材質不同的雙層構造。即，在第一應力緩和層204上層積第二應力緩和層205，並在此基礎上再形成乾燥劑層203。這樣，可提高設計應力緩和特性的自由度。
在該實施方式中，是從上述鋁層、8-三(羥基喹啉)鋁層、聚醯亞胺層中任選兩種組合，層積成兩層。即，鋁層與8-三(羥基喹啉)鋁層的層積構造、鋁層與聚醯亞胺層的層積構造、8-三(羥基喹啉)鋁層與聚醯亞胺層的層積構造。
此外，並不限於上述雙層構造，也可層積為3層以上的種類不同的應力緩和層。不論何種情況，只要乾燥劑層、應力緩和層及封裝玻璃基板的各熱膨脹率α2、α3、α1的關係滿足α1＜α3＜α2即可。
其次，圖4為有機EL顯示裝置的顯示像素附近的俯視圖。圖5(a)沿圖4中A-A線的剖視圖。圖5(b)為沿圖4中B-B線的剖視圖。
如圖4及圖5所示，在由柵極信號線51與漏極信號線52所圍成的區域，形成有顯示像素115，且配置成矩陣狀。
在該顯示像素115中配置有屬於自發光元件的有機EL元件60；用以控制電流供給至該有機EL元件60的時機的開關用TFT 30；將電流供給至有機EL元件60的驅動用TFT 40；以及保持電容。另外，有機EL元件60由作為第一電極的陽極61、由發光材料構成的發光元件層67、以及作為第二電極的陰極65構成。
即，在兩信號線51、52的交點附近具有作為開關用TFT的第一TFT 30，該TFT 30的源極33s兼用作在其與保持電容電極線54之間形成電容的電容電極55，同時連接至作為EL元件驅動用TFT的第二TFT 40的柵極電極41，第二TFT的源極43s連接至有機EL元件60的陽極61，另一方的漏極43d則連接至作為電流源供給電流至有機EL元件60的驅動電源線53。
並且，與柵極信號線51平行地配置著保持電容電極線54。該保持電容電極線54由鉻等構成，隔著柵極絕緣膜12，在與TFT的源極33s相連接的電容電極55之間蓄積電荷而形成保持電容56。該保持電容56是為了保持施加於第二TFT 40的柵極電極41的電壓而設置的。
如圖5所示，在由玻璃或合成樹脂等構成的基板、或具有導電性的基板或半導體基板等基板10上，依序層積TFT及有機EL元件，形成有機EL顯示裝置。然而，當使用具有導電性的基板及半導體基板作為基板10時，是先在這些基板10上形成SiO2、SiN等絕緣膜，然後再在該絕緣膜上形成第一、第二TFT及有機EL元件。第一TFT與第二TFT都是使柵極電極隔著柵極絕緣膜而位於有源層的上方的頂部柵極構造。
首先，針對作為開關用TFT的第一TFT 30加以說明。
如圖5(a)所示，在由石英玻璃、無鹼玻璃等構成的絕緣性基板10上，利用CVD法(chemical vapor deposition，化學氣相沉積法)形成非晶矽膜(以下稱「a-Si膜」)，並將雷射照射在該a-Si膜上使之溶融再結晶，從而形成多晶矽膜(以下稱「p-Si膜」)，並以此p-Si膜作為有源層33。在該有源層33上，由單層SiO2膜、SiN膜或它們的積層體形成柵極絕緣膜12。並且在該柵極絕緣膜12上，具有由鉻(Cr)、鉬(Mo)等高融點金屬構成的兼用作柵極電極31的柵極信號線51，以及由Al構成的漏極信號線52，且配有用作有機EL元件驅動電源的、且由Al構成的驅動電源線53。
然後，在柵極絕緣膜12及有源層33的整面上，形成按照SiO2膜、SiN膜、SiO2膜的順序層積而成的層間絕緣膜15，且設有通過在對應於漏極33d而設置的接觸孔中填充Al等金屬而形成的漏極電極36，再在整個面上形成由有機樹脂構成的、且表面經平坦化處理的平坦化絕緣膜17。
其次，針對作為有機EL元件的驅動用TFT的第二TFT 40加以說明。如圖5(b)所示，在由石英玻璃、無鹼玻璃等構成的絕緣性基板10上，依序形成將雷射照射在a-Si膜上使之多結晶化而形成的有源層43、柵極絕緣膜12、以及由Cr、Mo等高融點金屬構成的柵極電極41，該有源層43上設有溝道43c、以及設在該溝道43c兩側的源極43s和漏極43d。然後，在柵極絕緣膜12及有源層43上的整個面上，形成按照SiO2膜、SiN膜、SiO2膜的順序層積而成的層間絕緣膜15，且設有通過在對應於漏極33d而設置的接觸孔中填充Al等金屬而與驅動電源連接的驅動電源線53。再在整個面上形成由例如由有機樹脂構成且用於使表面平坦化的平坦化絕緣膜17。此外，在對應於該平坦化絕緣膜17的源極43s的位置形成接觸孔，從而將經由該接觸孔而與源極43s相接觸的由ITO(Indium Tin Oxide；氧化銦錫)構成的透明電極、即有機EL元件的陽極61設置在平坦化絕緣膜17上。該陽極61在各顯示像素中分離成島狀。
有機EL元件60構造為將如下所述各層依序層積形成的，即，由ITO等透明電極構成的陽極61；由CuPc(Copper(II)phthalocyanine，酞菁銅(II))所構成的第一空穴輸送層，及由NPB(N，N』-Di(naphthalene-1-yl)-N，N』-diphenyl-benzidine，N，N』-二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺)構成的第二空穴輸送層所形成的空穴輸送層62；由包含喹吖酮(Quin-acridone)衍生物的Alq3構成的發光層63；以及由Alq3構成的電子輸送層64；以及由鎂銦合金或鋁、或鋁合金構成的陰極65。空穴輸送層可為上述第一及第二空穴輸送層中的任一層。
並且，為防止陽極與陰極發生短路，在平坦化絕緣膜17上形成有第二平坦化絕緣膜66。而且，形成將陽極61上的第二平坦化絕緣膜66除去的構造。
有機EL元件60通過由從陽極61注入的空穴與從陰極65注入的電子在發光層內部的再結合，激發用於形成發光層的有機分子而產生激子。在該激子放射鈍化的過程中，由發光層發光，該光從透明的陽極61經由透明絕緣基板放射至外部而發光。
發明的效果根據本發明，由於在封裝玻璃基板與乾燥劑層之間設置應力緩和層，用於緩和因封裝玻璃基板與乾燥劑層的熱膨脹率之差而作用在乾燥劑層上的應力。由此，可提高有機EL顯示裝置對溫度循環的可靠性。
權利要求
1.一種電致發光顯示裝置，其特徵在於，具有具有電致發光元件的元件玻璃基板；與所述元件玻璃基板相貼合的封裝玻璃基板；形成於所述封裝玻璃基板上的乾燥劑層；以及被插入所述封裝玻璃基板表面與所述乾燥劑層之間，用於緩和因所述封裝玻璃基板與所述乾燥劑層的熱膨脹之差而作用在所述乾燥劑層上的應力的應力緩和層。
2.一種電致發光顯示裝置，其特徵在於，具有具有電致發光元件的元件玻璃基板；與所述元件玻璃基板相貼合的封裝玻璃基板；由蝕刻而形成在所述封裝玻璃基板表面的凹槽部；形成於所述凹槽部的底部之上的乾燥劑層；以及插入所述凹槽部底部的所述封裝玻璃基板表面與所述乾燥劑層之間，用於緩和因所述封裝玻璃基板與所述乾燥劑層的熱膨脹之差而作用在所述乾燥劑層上的應力的應力緩和層。
3.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層的熱膨脹率大於所述封裝玻璃基板的熱膨脹率，而小於所述乾燥劑層的熱膨脹率。
4.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層由鋁構成。
5.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層系由8-三(羥基喹啉)鋁所構成。
6.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層由聚醯亞胺構成。
7.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層由鋁層與8-三(羥基喹啉)鋁層的層積而形成。
8.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層由鋁層與聚醯亞胺層的層積而形成。
9.如權利要求1或2所述的電致發光顯示裝置，其特徵在於，所述應力緩和層由8-三(羥基喹啉)鋁層與聚醯亞胺層的層積而形成。
全文摘要
本發明提供一種電致發光顯示裝置，用於防止有機EL面板的乾燥劑層的剝離或斷裂，並提高對溫度循環的可靠性。元件玻璃基板(100)是由環氧樹脂構成的密封樹脂(102)與元件封裝用封裝玻璃基板(200)貼合而成。在封裝玻璃基板(200)上，由蝕刻形成凹槽部(201)。在該凹槽部(201)的底部，利用例如蒸鍍法形成厚度約4000的鋁層(202)，以作為應力緩和層。然後，在該鋁層(202)上塗布形成用於吸收水分等溼氣的乾燥劑層(203)。
文檔編號H05B33/00GK1482841SQ0314645
公開日2004年3月17日 申請日期2003年7月22日 優先權日2002年7月22日
發明者小村哲司 申請人:三洋電機株式會社