[发明专利]用于有机EL元件的密封膜,有机EL元件以及有机EL显示器

说明书

技术领域

本发明主要涉及用于有机EL元件的密封膜。本发明还涉及包含这种密封膜的有机EL元件，以及使用这种有机EL元件的有机EL显示器。

背景技术

通常通过将有机EL元件与密封基材粘合在一起形成有机EL显示器。尤其是从有机EL元件的上部提取光的顶部发射型有机EL显示器是通过粘合到作为密封基材的具有红(R)、绿(G)和蓝(B)滤色器的基材上而形成的。色转换方法是已知的一种获得能发射R、G和B多色光的有机EL显示器的方法。色转换方法是具有以下特征的一种方法：从有机EL元件发射的光被排列在有机EL元件上部的色转换膜吸收，通过色转换膜转换的光通过滤色器，重新产生所需的颜色。

有机EL元件大致具有以下结构：依次在基材上形成下电极、有机EL层和上电极。为了形成多个能独立驱动的发射部分，用隔离壁隔离每个下电极像素，可以进行有源矩阵驱动，将像素的下电极与转换元件连接。有机EL层包括至少一个发射层，如果需要，该结构还可包括空穴注入层、电子传输层和其它层。

有机EL层对氧和水极为敏感，当外部空气或水侵入面板内部并到达有机EL层时，发生发射缺陷点的生长，称为暗区或暗点。因此，形成包含无机氧化物、无机氮化物或无机氧氮化物(SiO₂、SiON、SiN和类似材料)的密封膜，以覆盖上电极和下方的结构。在密封膜的形成中，常常使用等离子体CVD膜沉积法。在等离子体CVD膜沉积法中，将甲硅烷、乙硅烷、氨、一氧化二氮、氢气、氮气等的气体混合物引入真空室中，在该真空室中已经放置了用于膜沉积的基材，然后引入等离子体放电，将氮化硅(SiNx)、氧氮化硅(SiON)、氧化硅(SiOx)或其它膜沉积在所述用于膜沉积的基材上。

当例如由SiNx单层形成密封膜时，需要形成膜厚度为数微米的密封膜，以提供充分阻挡外部空气和水的作用。因此，由于需要膜沉积引导期以及更长的等离子体放电时间，基材温度上升的影响，所以担心有机EL层可能被破坏。

此外，已经知道由于SiNx具有较大的残余应力，所以如果形成膜厚度为数微米的SiNx膜，则可能出现裂缝。因此，在专利参考文献1中，提议形成多层结构的密封膜，其中SiNx和作为应力消除层的SiON被层叠，这样SiNx膜的残余应力被消除，阻止了裂缝产生(参见专利参考文献1)。在该文献中描述到用作应力消除层的SiON膜的膜厚度必须是SiNx膜的2-10倍。但是，在专利参考文献1中，没有揭示该多层结构抑制针孔的效果，而针孔是降低密封性能的一个因素。

此外，专利参考文献2揭示了用作显示器密封膜的层状结构，该结构包括第一层SiNx和第二层SiOx、SiON或类似材料(专利参考文献2)。在该文献中描述到还可以设置第三层SiNx。在专利参考文献2中，描述到第二层SiOx、SiON或类似材料可以有效密封第一层SiNx中的针孔，但是该文献没有认识到随着第二层(SiON或类似材料)的膜厚度增加，针孔增多，密封膜的性质下降。

专利参考文献1：日本专利申请特开第2006-164543号

专利参考文献2：PCT申请第2005-512299号的日本译文

在有机EL元件中，有源矩阵驱动的有机EL元件具有转换元件(包括TFT或类似元件)以及这类元件的配线，像素被隔离壁包围以隔离下电极，这样上表面是具有多个凹陷和凸起的形状。具有多个凹陷和凸起的上表面是导致在该表面上形成的密封膜中出现针孔的因素之一。例如，在由SiNx单层膜形成密封膜的情况中，即使膜的厚度增加到数微米，仍然难以完全抑制出现的针孔。此外，这种很厚的密封膜的形成还带来以下问题：由于CVD方法中的等离子体放电导致有机EL元件损坏。

发明内容

用于本发明第一实施方式的有机EL元件的密封膜具有至少由三层构成的层状结构，其中氮化硅膜和氧氮化硅膜交替层叠，该结构的特征是从有机EL元件侧数起的奇数层是膜厚度T1等于或大于200纳米的氮化硅膜，从有机EL元件侧数起的偶数层是膜厚度T2等于或大于20纳米且等于或小于50纳米的氧氮化硅膜，最上层是氮化硅膜。

用于本发明第二实施方式的有机EL元件依次包括支撑基材、下电极、有机EL层、上电极和密封膜，该元件的特征在于，所述密封膜具有至少由三层构成的层状结构，其中氮化硅膜和氧氮化硅膜交替层叠，所述密封膜的与上电极接触的最下层以及从最下层数起的奇数层是膜厚度T1等于或大于200纳米的氮化硅膜，从密封膜的最下层数起的偶数层是膜厚度T2等于或大于20纳米且等于或小于50纳米的氧氮化硅膜，密封膜的最上层是氮化硅膜。