JP2000048964A - 有機ｅｌディスプレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便にブラックマトリックスを形成する 【解決手段】陽極と陰極の間に発光を司る物質が存在
し、電気エネルギーにより発光する素子が定められた形
状に配列されたディスプレイであって、該素子の非形成
部および／または形成部上に黒色層が形成されることを
特徴とする有機ＥＬディスプレイ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気エネルギーを
光に変換して表示を行うディスプレイであって、掲示
板、モニタ、フラットディスプレイなどに利用可能な自
発光ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】陰極から注入された電子と陽極から注入
された正孔が両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合する
際に発光するという有機積層薄膜発光素子の研究が近年
活発に行われるようになってきた。この素子は、薄型、
低駆動電圧下での高輝度発光、蛍光材料を選ぶことによ
る多色発光が特徴であり注目を集めている。

【０００３】この研究は、コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎ
ｇらが有機積層薄膜素子が高輝度に発光することを示し
て以来（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）
２１，ｐ．９１３，１９８７）、多くの研究機関が検討
を行っている。コダック社の研究グループが提示した有
機積層薄膜発光素子の代表的な構成は、ＩＴＯガラス基
板上に正孔輸送性のジアミン化合物、発光層である８−
ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極としてＭ
ｇ：Ａｇを順次設けたものであり、１０Ｖ程度の駆動電
圧で１０００ｃｄ／ｍ² の緑色発光が可能であった。現
在の有機積層薄膜発光素子は、上記の素子構成要素の他
に電子輸送層を設けているものなど構成を変えているも
のもあるが、基本的にはコダック社の構成を踏襲してい
る。

【０００４】本有機積層薄膜発光素子を使用したディス
プレイは、薄型、軽量で自発光のディスプレイを提供で
きる点で従来のディスプレイを凌駕することが期待でき
るが、ディスプレイとして使用するにはまだ解決される
べき課題も多い。その中にコントラスト向上がある。一
般に液晶ディスプレイではドットマトリックスディスプ
レイのコントラスト向上法として画素間にブラックマト
リックスを形成する手法が知られている。有機ＥＬディ
スプレイにおいても発光素子の駆動の安定化のために素
子間に設けられた絶縁体層を黒色とすることにより、コ
ントラスト等表示品位を向上させることが知られている
（特開平３−２５０５８３号公報、特開平３−２７４６
９４号公報、特開平６−３４２６９２号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液晶および有
機ＥＬディスプレイ共に画素の形状に合わせて黒色部分
をパターン加工しなくてはならないため、複雑な工程を
必要としていた。また、黒色部分を電極間に形成するた
めに起こる問題点もある。即ち、黒色物質として使用さ
れる炭素系物質やクロムなどは導電性があるため、その
まま使用すると電極間の短絡が起こる。これは、樹脂中
に分散させることにより軽減されるが、それでも回避す
ることは困難である。また、ＯＤ値を高くするためには
膜厚を厚くする必要があるが、フォトリソグラフィーの
技術を利用する場合、感光性だと光が十分に透過できず
膜厚を厚く出来ない上、非感光でも形状を整えることは
困難である。更に、仮に複数回のパターニングによって
膜厚を厚く出来てもブラックマトリックスの段差によっ
て陰電極の導通を確保することが困難になるなどの問題
があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極の
間に発光を司る物質が存在し、電気エネルギーにより発
光する素子が定められた形状に配列されたディスプレイ
であって、該素子の非形成部および／または形成部上に
黒色層が形成されることを特徴とする有機ＥＬディスプ
レイである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、既に所定の形状に形成
された有機ＥＬ発光素子（画素）の形状を利用して素子
未形成部を含む領域に黒色層を形成することにより、自
動的にブラックマトリックス形状になることを特徴とす
る。これにより、素子を作製する段階でフォトリソグラ
フィーなど煩雑な作業を必要とするブラックマトリック
ス形成プロセスを省略できる。

【０００８】本発明においては、陽極と陰極の少なくと
も一方は透明電極である。具体的な例として酸化錫、酸
化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電
性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、オスミウムな
どの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポ
リチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電
性ポリマなど特に限定されるものでないが、光線透過率
と電気伝導度が高いという観点からＩＴＯガラスやネサ
ガラスを用いることが特に望ましい。

【０００９】透明電極の抵抗は素子の発光に十分な電流
が供給できればよいので限定されないが、通常低抵抗で
あることが望ましい。例えば３００Ω／□以下のＩＴＯ
基板であれば素子電極として機能するが、現在では１０
Ω／□程度の基板の供給も可能になっていることから、
この様な低抵抗品を一つの好ましい態様として示すこと
ができる。但し、ＩＴＯガラスは、その表面形態や化学
組成によって有機ＥＬ素子特性に影響を与えることから
低抵抗である程良い訳ではなく、素子特性と抵抗値のバ
ランスをとって選択する事が肝要である。

【００１０】ＩＴＯの厚みは抵抗値に合わせて任意に選
ぶ事ができるが、通常５０〜３００ｎｍの間で用いられ
ることが多い。ドットマトリックス表示を行う場合、画
素のエッジ部分の短絡を抑制するためには薄い方が好ま
しいので１００ｎｍ以下でも十分な低抵抗を実現できれ
ば用いることが可能である。

【００１１】更に低抵抗の電極を実現するには、ガイド
電極などを使用することが可能である。ガイド電極は、
素子電極同士が短絡しないように特定の領域に形成した
り、電極との間に絶縁層を形成したりする。この時、ガ
イド電極全て若しくは一部を黒色にしてブラックマトリ
ックスの役目を兼ねることもできる。

【００１２】一方、透明電極用のガラス基板にはソーダ
ライムガラス、無アルカリガラスなどが用いられ、また
厚みも機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよいの
で、０．５ｍｍ以上あればよい。ガラスの材質について
は、特に限定されないが、一例として無アルカリガラス
やＳｉＯ₂ などのバリアコートを施したソーダライムガ
ラスも市販されているのでこれらが使用できる。また、
ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリ（４−メチルペンテン）、ポ
リスチレン、ノルボルネン誘導体の開環重合体、シクロ
ペンタジエン重合体などの基板、シート、フィルムなど
も使用できる。

【００１３】ＩＴＯ膜形成方法は、電子ビーム法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法、コーティング
法、化学反応法など特に制限を受けるものではない。

【００１４】陰極は、電子を本有機物層に効率良く注入
できる物質であれば特に限定されないが、一般に白金、
金、銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、インジウム、リチ
ウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、クロム、炭素などがあげられるが、電子注入効率を
あげて素子特性を向上させるためにはリチウム、ナトリ
ウム、カリウム、カルシウム、マグネシウムまたはこれ
ら低仕事関数金属を含む合金が有効である。しかし、こ
れらの低仕事関数金属は、一般に大気中で不安定である
ことが多く、例えば、有機層に微量のリチウムやマグネ
シウムなどをドーピングして（真空蒸着の膜厚計表示で
１ｎｍ以下）電極としては安定性の高いアルミニウムな
どの金属を使用する方法が好ましい例として挙げること
ができるが、特にこれに限定されるものではない。

【００１５】陰極の膜厚は３０ｎｍ〜１０μｍの間から
選ばれるが、特に限定されない。素子の陰極作製方法と
その前に行うドーピング処理方法については上述の通り
であるが、その形態については発光体と同じ形状で形成
する方法、発光体よりやや小さめに作ってＩＴＯと陰電
極の間のリーク電流を抑える方法の何れの方法も取り得
るし、例えばＩＴＯのエッジ部分が絶縁物や有機物で覆
われている時には逆に陰電極をＩＴＯより大きめに形成
する事によって水分や酸素が有機ＥＬ素子の側面から進
入することを抑えて発光面積が減少することを抑制でき
る。

【００１６】更に素子を長期間安定に駆動するために、
外気の水分や酸素を遮蔽する目的で白金、金、銀、銅、
鉄、錫、アルミニウム、インジウム、クロムなどの金
属、またはこれら金属を用いた合金、そしてシリカ、チ
タニア、珪素、窒化珪素などの無機物、ポリビニルアル
コール、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンの
ような炭化水素系高分子、ポリテトラフルオロエチレン
やポリビニリデンフルオライドのようなフッ素系高分子
やナイロン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデ
ン、更にはシリコンオイル、フロンのような遮蔽性材料
として知られている材料を使用することが好ましい。そ
してこれら保護膜の形成方法は、溶液コーティング法、
溶融コーティング法、真空蒸着法、スパッタ法、電子ビ
ーム蒸着法、クラスターイオンビーム法、ＣＶＤ法、イ
オン化蒸着法、プラズマ重合法、蒸着重合法など素子性
能に悪影響を与えない如何なる方法も取り得ることが可
能である。但し、保護層として絶縁物質を使用した場合
は、背面に設けられた電極パターンと接続するための開
口部を設けるか接続部分だけには電気伝導性の高い物質
を配するようにする。

【００１７】電気エネルギーにより発光する素子とは、
上述の陽極と陰極間に発光を司る物質が含まれた素子を
指す。本発明は好ましくは有機電界発光素子に用いられ
るが、Ｚｎ：Ｓなどの無機物質からなる無機ＥＬ素子な
ど他の発光素子でも本発明の概念が利用可能であれば特
に限定されるものではない。

【００１８】有機電界発光素子は、通常、１）正孔輸送
層／発光層、２）正孔輸送層／発光層／電子輸送層、
３）発光層／電子輸送層、そして、４）以上の組合わせ
物質を一層に混合した形態のいずれであってもよい。即
ち、素子構成としては、上記１）〜３）の多層積層構造
の他に４）のように発光材料と正孔輸送材料および／ま
たは電子輸送材料を含む層を一層設けるだけでもよい。
正孔輸送材料としてはその機能を果すものであれば特に
限定されないが、具体的にはポルフィリン系化合物、Ｑ
１−Ｇ−Ｑ２（Ｑ１及びＱ２は別個に窒素原子及び少な
くとも３個の炭素環−それらの少なくとも１個は芳香族
のもの−を有する基であり、Ｇはシクロアルキレン基、
アリーレン基、アルキレン基または炭素−炭素結合から
なる連結基である）、Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−Ｎ，Ｎ´
−ビス（３−フェニル）−１，１´−ビフェニル−４，
４´−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ´−ジフェニル−
Ｎ，Ｎ´−ビス（１−ナフチル）−１，１´−ビフェニ
ル−４，４´−ジアミン（α−ＮＰＤ）、ポリフェニレ
ンビニレン（ＰＰＶ）、ポリチオフェン、ポリフォスフ
ァゼン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）、
ポリシラン、４，４´，４´´−トリス（３−メチルフ
ェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴ
ＤＡＴＡ）、４，４´，４´´−トリ（Ｎ−カルバゾリ
ル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ），ビストリフェニ
ルアミンスチリル、トリフェニルアミンオリゴマー、テ
トラまたはヘキサアミン誘導体、ＰＴＰＤＭＡをはじ
め、ヒドラゾン系化合物、スチルベン系化合物、トリフ
ェニルアミン系化合物、オキサジアゾール誘導体やフタ
ロシアニン、金属フタロシアニン、ポルフィリン化合物
などの複素環化合物、ビス（フェニルカルバゾール）、
ビス（ｏ−メチルフェニルカルバゾール）、ビス（ｍ−
メチルフェニルカルバゾール）、ビス（ｐ−メチルフェ
ニルカルバゾール）、ビス（ｏ−メトキシフェニルカル
バゾール）、ビス（ｍ−メトキシフェニルカルバゾー
ル）、ビス（ｐ−メトキシフェニルカルバゾール）、ビ
ス（ナフチルカルバゾール）、ビス（メチルナフチルカ
ルバゾール）、ビス（フェナントロリルカルバゾー
ル）、ビス（エチルカルバゾール）、ビス（フェニルイ
ミノジベンジル）、ビス（ｍ−メチルフェニルイミノジ
ベンジル）、トリス（フェニルカルバゾール）、トリス
（メチルフェニルカルバゾール）、トリス（ナフチルカ
ルバゾール）、トリス（メチルナフチルカルバゾー
ル）、トリス（フェナントロリルカルバゾール）、トリ
ス（エチルカルバゾール）、トリス（フェニルイミノジ
ベンジル）、トリス（ｍ−メチルフェニルイミノジベン
ジル）、ポリマ系では前記単量体を側鎖に有するポリカ
ーボネートやスチレン誘導体、ポリシラン誘導体をあげ
ることができる。そして、これらの化合物は積層または
混合しても使用できる。

【００１９】発光材料は、単一の発光材料を用いても、
ドーピング法（ホストとなる蛍光体物質中にゲストとな
るドーパントを混合させてドーパントを発光させる方
法）による混合発光材料を用いてもよい。そして、これ
らホストまたはゲスト分子として利用できる化合物とし
ては、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、トリ
ス（ベンゾキノリノラト）アルミニウムをはじめとする
メタルオキシン誘導体、１，４−ジフェニルブタジエ
ン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、スチ
リル化合物、ベンズオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾ
ール誘導体、トランススチルベン、７−ジメチルアミノ
−４−メチルクマリン、３−（２´−ベンズイミダゾイ
ル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリンをはじめと
するレーザー染料として有用であることが知られている
クマリン誘導体、４−（ジシアノメチレン）−２−メチ
ル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈピラン
に代表されるジシアノメチレンピラン染料、ジシアノメ
チレンチオピラン染料、シアニン染料、キサンテン染
料、ピリリウム染料、カルボスチリル染料、ペリレン、
テトラセン、ペンタセン、キナクリドン化合物、ターフ
ェニル、クオーターフェニル、キナゾリン化合物、ピロ
ロピリジン、ジアザインダセン骨格を有する化合物、フ
ロピリジン、１，２，５−チアジアゾロピレン誘導体、
ペリノン誘導体、ピロロピロール化合物、スクアリリウ
ム化合物、希土類錯体などの発光体が使用できる。

【００２０】ドーピングを行う場合、ドーピング量は特
に規定されないが、通常多すぎると濃度消光現象が起こ
るため、ホスト物質に対して１０重量％以下で用いるこ
とが好ましく、更に好ましくは２重量％以下である。ド
ーピング方法としては、ホスト材料との共蒸着法によっ
て形成することができるが、微量のドーピングや再現性
を勘案した場合、ホスト材料と予め混合してから同時に
蒸着する方法やホスト材料とドーパントを二つの部屋に
仕切った蒸着ボートの中に別々に入れて同時に加熱して
から蒸着する方法もある。また、微量のゲスト分子をホ
スト材料にサンドイッチ状に挟んで使用することも可能
である。発光層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビー
ム蒸着、スパッタリング、分子積層法、コーティング法
など特に限定されるものではないが、通常は、抵抗加熱
蒸着、電子ビーム蒸着が特性面で好ましい。発光層の厚
みは、発光を司る物質の抵抗値にもよるので限定するこ
とはできないが、１０〜１０００ｎｍの間から選ばれ
る。

【００２１】電子輸層材料としては、電界を与えられた
電極間において陰極からの電子を効率良く輸送すること
が重要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効率
良く輸送することが望ましい。そのためには電子親和力
が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に
優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発
生しにくい物質であることが要求される。このような条
件を満たす物質として電子輸送能を持つ発光物質であ
る、トリス（８−キノリノラト）アルミニウムなどのオ
キシン系錯体、トリス（ベンズキノリノラト）アルミニ
ウム、オキサジアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペ
リレン誘導体、ペリノン誘導体、ナフタレン、クマリ
ン、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、アルダ
ジン誘導体、ビススチリル誘導体、ピラジン誘導体、ピ
リジン誘導体、そしてフェナントロリン誘導体などが用
いることができる。そして、該電子輸層材料は単独、積
層、混合いずれの形態も取り得ることが可能であり、発
光層や陰極との組み合わせで最適な形態を取り得る。

【００２２】本発明においては発光する素子は基本的に
マトリックス状に配列されるが、本発明の概念を利用で
きる表示方法なら他の配列方法においても用いることが
可能である。マトリックスとは、表示のための画素が格
子状に配置されたものをいい、画素の集合で文字や画像
を表示する。画素の形状、サイズは用途によって決ま
る。例えばパソコン、モニター、テレビの画像および文
字表示には、通常一辺が３００μｍ以下の四角形の画素
が用いられるし、表示パネルのような大型ディスプレイ
の場合は、一辺がｍｍオーダーの画素を用いることにな
る。モノクロ表示の場合は、同じ色の画素を配列すれば
よいが、カラー表示の場合には、赤、緑、青の画素を並
べて表示させる。この場合、典型的にはデルタタイプと
ストライプタイプがある。但し本発明は、マトリックス
のみならずセグメント方式においても使用可能である。
セグメントタイプとは、予め決められた情報を表示する
ようにパターンを形成し、決められた領域を発光させる
ことになる。例えば、デジタル時計や温度計における時
刻や温度表示、オーディオ機器や電磁調理器などの動作
状態表示、自動車のパネル表示などがあげられる。そし
て、前記マトリクス表示とセグメント表示は同じパネル
の中に共存していてもよい。

【００２３】ここでマトリックス状に配列された発光層
の一例を図１に示す。ガラス基板１上にストライプ状に
形成された透明電極２が配され、その上に発光部分に相
当する有機物質３を積層させる。最後に陰極４を透明電
極と直交する形でストライプ状に形成させる。この様に
して得られたディスプレイは、表示側から観察すると素
子が形成されていない部分は透明である。従って、表示
を行う際にコントラストが低いことが問題となるため、
この部分に黒色物質層を設けて表示品位を向上させるこ
とが必要になる。本発明に関するディスプレイは、平面
基板上に既にパターン加工が施されていることに注目
し、このパターンを利用してブラックマトリックスを形
成する。最も簡便な方法は、図１に示すように上記ディ
スプレイの陰極側全面に絶縁性の黒色物質層５を形成す
ることである。この様にすると素子間に黒色物質が入り
自動的にブラックマトリックスがパターン化される。黒
色物質は、光を反射したり透過し難いものであれば特に
制限はない。一例を挙げるとカーボンブラック、グラフ
ァイト、チタンブラック、アニリンブラックなど如何な
る黒色物質も使用できる。これらの黒色物質は単独で使
用する他、２種類以上を混合して用いることもでき、更
に樹脂や無機化合物などのマトリックス物質中に分散す
ることも可能である。また、黒色物質は複数の色、例え
ばシアン、イエロー、マゼンタ等の色を混合して作るこ
とも可能で様々な色の組合せが可能である。更に、黒色
物質のみに止まらず、例えば偏光板や位相差板を用いて
光を制御する方法も可能である。即ち、発光を観察する
側から見て黒色であれば如何なる方法も取り得ることが
できる。

【００２４】黒色層の厚さは、目的のＯＤ値（光学濃
度）が得られれば特に限定されるものではない。これ
は、液晶ディスプレイ等とは異なり、本発明ではパネル
の一番外側に黒色層を形成するため厚さに制限がないか
らである。従って、目的のＯＤ値が得られるまで幾らで
も厚くできることも本発明の大きな特徴である。表示パ
ネルでのＯＤ値では１以上、好ましくは２以上の値が得
られることが望ましい。

【００２５】また、黒色層は、単層でなく２層以上の層
を積層して反射率、色合い等を調整することが可能で、
即ち本発明では可視光の反射率を低く抑えられる方法で
あれば如何なる手段を用いてもよいということであり、
反射率は５０％以下が好ましいが、好ましくは２０％以
下、更に好ましくは１０％以下である。

【００２６】黒色層の形態も上記の例以外にも素子間の
領域を黒色に出来れば、如何なる方法も取り得る。例え
ば、多くの黒色物質は導電性を示すが、図２に示すよう
に素子と黒色層５との間に絶縁層６を一層設けることに
より短絡を抑えることが可能になる。更に図３のように
黒色絶縁板を素子の裏側に設置するだけでも同様の効果
が得られる。これは、素子の厚さがμｍオーダーと極め
て薄いために基板との間に出来る隙間が殆ど問題になら
ないためである。尚、黒色絶縁板は絶縁性の確保やキズ
防止のために必要に応じて導電性を持つの基板の上に絶
縁層を設けることでも作製できる。そしてこの時の基板
と保護層の色は全体として黒色になれば特に制限される
ものではない。

【００２７】更に本黒色層は、有機ＥＬの保護層として
も機能させることが可能である。有機ＥＬ素子は、外界
の水分に弱い。中でも大気中に保存していただけでも発
生する非発光部の成長は、何等かの遮蔽層を設けること
なくしては防ぐことはできない。従って、通常陰電極上
に何等かの保護層を設けるか、ガラスやステンレスの背
面板を張り合わせることにより対処している。この時に
保護層や背面板を黒色にしておけば、保護機能を持つブ
ラックマトリックスとなる。

【００２８】本ブラックマトリックスの形成方法は、如
何なる方法によっても可能で特に限定を受けるものでは
ない。一例として、真空蒸着、スパッタリング、ＣＶ
Ｄ、プラズマ重合、コーティングなどを挙げることがで
きる。コーティングの場合は、単純塗布するだけでな
く、コーティング後に熱処理や光照射を行ってコーティ
ング層の形態を確実なものにすることもできる。

【００２９】黒色層の形状は、前記の例ではパネルの背
面側に全面に形成するものであったが、これに限定され
るものではない。単純には全面に形成した方が操作が単
純であり簡単であるが、黒色層が素子間の領域を覆うよ
うに形成されていれば如何なる形状で作られていても良
い。例えば図４の様に素子の陰電極上に開口部があるよ
うに黒色層を設け、その開口部を通じて補助電極７を導
通させるようなことも可能である。

【００３０】発光素子の駆動方法は、その駆動用電極に
よって類別できる。即ち、数字表示、アナログ・バーグ
ラフ表示に適したセグメント表示、記号表示、パターン
表示に適する固定パターン表示、キャラクタ表示、グラ
フィック表示、ビデオ表示に適するマトリックス表示な
どが挙げられる。マトリックス表示とは、陽極および陰
極がそれぞれ帯状行電極もしくは他方の帯状列電極を構
成し、任意の交点に選択的に電圧印加することで任意の
パターンを表示できるものである。駆動の方法として
は、表示すべきセグメント電極をそれぞれ個別に、かつ
同時に駆動するスタティック駆動、多けたの数字表示の
ように比較的多数のセグメント電極を用いる場合やマト
リックス電極構成の場合に適用されるマルチプレックス
駆動（線順次駆動）、そして走査電極と信号電極のマト
リックス交点部の画素ごとにスイッチ素子と必要に応じ
キャパシタ素子を付加、集積し、コントラストやレスポ
ンスなどの表示特性の向上をはかったアクティブマトリ
ックス駆動が挙げられる。用途に応じて適切なる駆動方
法が異なるため特に好ましい駆動方法は限定されない
が、例えばマトリックス駆動を用いた小型ディスプレイ
の場合は、構造が簡素な線順次駆動方法が好ましい例と
して挙げることができる。また、決まった領域のみを発
光させるためには陽極または陰極を所定の形状に加工
し、その形状に発光させることができるし、面状発光体
として使用することも可能である。更に本発明の素子の
駆動には、直流、交流、パルス電源いずれの電源を使用
しても良い。

【００３１】駆動回路は、別途に作製して本発明のパネ
ルの電極と接続すればよいが、背面基板や有機ＥＬ作製
基板上にポリシリコンなどを利用して予め作り込んでお
けば、パネルの方が駆動ＬＳＩより薄くなったとしても
問題が起こらないし、薄型ＬＳＩの検討をしなくても済
む。

【００３２】また本発明の素子は、エージング処理によ
って素子特性が安定化する。エージング処理は、直流定
電流（電圧）、定電流（電圧）パルス、交流、階段状電
流（電圧）、漸増電流（電圧）、漸減電流（電圧）等が
用いられるが、処理後の発光効率を高く維持できること
と処理の簡便さの点から定電流処理が最も好ましい例と
して挙げられる。処理時間は、特に制限があるわけでは
ないがエージング中の輝度低下が緩やかになった時をも
って終了とすることが望ましい。これは、多くの場合、
輝度変化が緩やかになったところで素子は安定化するた
め、長期間の駆動における輝度保持やショートによる発
光の停止が抑制されるためである。

【００３３】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。

【００３４】実施例１ ＩＴＯ透明電極を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（旭
硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３８×４
６ｍｍの大きさに切断し、フォトリソグラフィー法によ
ってＩＴＯを３００μｍピッチ（ＩＴＯ残り幅２７０μ
ｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴ
Ｏストライプの長辺方向片側は、外部との電気的接続を
容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００
μｍ）まで広げられている。得られた基板をアセトン、
セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗浄してから超
純水で水洗した。続いてイソプロピルアルコールで１５
分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬し
て乾燥した。素子作製前に洗浄したＩＴＯ基板を１時間
ＵＶ−オゾン処理した後に真空蒸着機中に取り付け５×
１０^-4Ｐａに減圧した。基板は加熱することなく、抵抗
加熱法によって銅フタロシアニンを２０ｎｍ、ビス（ｍ
−メチルフェニルカルバゾール）を１００ｎｍ。０．３
重量％の１，３，５，７，８−ペンタメチル−４，４−
ジフロロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダ
センを混合したトリス（８−キノリノラト）アルミニウ
ムを３０ｎｍ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウ
ムを７０ｎｍ蒸着した。次に厚さ５０μｍのコバール板
にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開
口部（残り幅５０μｍ、ピッチ３００μｍに相当）を設
けたマスクをＩＴＯストライプに直交するように真空中
でマスク交換し、マスク表面がＩＴＯ基板に密着するよ
うに裏面から磁石で固定した。続いてリチウムを１ｎｍ
アルミニウムを２００ｎｍ順次蒸着して３００μｍの１
６×３２ドットマトリクス素子を作製した。

【００３５】この素子にIonic SYSTEMS社のModel DSN P
lasma Deposition Systemで基板加熱をせずに０．５μ
ｍの窒化珪素膜を形成した。その上にスパッタリング法
でＣｒＯｘ／Ｃｒ系の黒色層を０．２μｍの厚さで形成
したところ、黒色部分の反射率は８％であり、表示面か
らはパネル裏側の背景は観察されず、黒色部分のパター
ニングを行うことなしに視認性を向上できた。

【００３６】実施例２ 実施例１と同様にして１６×３２ドットマトリクス素子
を作製した。この素子にIonic SYSTEMS社のModel DSN P
lasma Deposition Systemで基板加熱をせずに１μｍの
窒化珪素膜を形成した。その上にポリイミド−カーボン
ブラック系樹脂ＢＭ用溶液を６００ｒｐｍで１０秒スピ
ンコーティングして１００℃で２０分乾燥した。この時
の黒色部分の反射率は３％であり、表示面からはパネル
裏側の背景は観察されず、黒色部分のパターニングを行
うことなしに視認性を向上できた。

【００３７】実施例３ 実施例１と同様にして１６×３２ドットマトリクス素子
を作製した。その素子の背面に露点−１００℃の雰囲気
で黒色プラスチック板を張り合わせた。接着材にはエポ
キシ樹脂を使用した。この時の黒色部分の反射率は３％
であり、表示面からはパネル裏側の背景は観察されず、
黒色部分のパターニングを行うことなしに視認性を向上
できた。

【００３８】比較例１ 実施例１と同様にして１６×３２ドットマトリクス素子
を作製したが、黒色部分を形成しなかった。この場合、
パネル背面の景色が素子間から見えたため、表示素子と
しては満足に機能しなかった。

【００３９】比較例２ 実施例１において、ＩＴＯストライプ間に実施例２で使
用した材料で黒色樹脂ブラックマトリックスを形成した
以外は同様にしてパネルを作製した。この時の黒色部分
の反射率は３％であり、表示面からはパネル裏側の背景
は観察されなかったが、ブラックマトリックスのパター
ン化工程が余分に必要であった。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、有機ＥＬディスプレイにおい
て、従来パターニング工程が必要であったブラックマト
リックスを該工程を省略して形成でき、コントラストな
ど表示品位は従来並かそれ以上にできるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における黒色層形成素子の断面図

【図２】本発明における黒色層形成素子で保護層を設け
た素子の断面図

【図３】本発明における黒色層形成素子で背面板が黒色
層となる素子の断面図

【図４】本発明における黒色層形成素子で黒色層が全面
に形成されない素子の断面図

【符号の説明】

１．ガラス基板 ２．透明電極（陽極） ３．発光を司る物質層 ４．陰極 ５．黒色層 ６．絶縁層 ７．補助電極

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月７日（１９９９．７．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】実施例１ ＩＴＯ透明電極を１５０ｎｍ堆積させたガラス基板（旭
硝子社製、１５Ω／□、電子ビーム蒸着品）を３８×４
６ｍｍの大きさに切断し、フォトリソグラフィー法によ
ってＩＴＯを３００μｍピッチ（ＩＴＯ残り幅２７０μ
ｍ）×３２本のストライプ状にパターン加工した。ＩＴ
Ｏストライプの長辺方向片側は、外部との電気的接続を
容易にするために１．２７ｍｍピッチ（開口部幅８００
μｍ）まで広げられている。得られた基板をアセトン、
セミコクリン５６で各々１５分間超音波洗浄してから超
純水で水洗した。続いてイソプロピルアルコールで１５
分間超音波洗浄してから熱メタノールに１５分間浸漬し
て乾燥した。素子作製前に洗浄したＩＴＯ基板を１時間
ＵＶ−オゾン処理した後に真空蒸着機中に取り付け５×
１０^-4Ｐａに減圧した。基板は加熱することなく、抵抗
加熱法によって、水晶振動子による膜厚モニターの表示
値で基板全面に銅フタロシアニンを２０ｎｍ、ビス（ｍ
−メチルフェニルカルバゾール）を１００ｎｍ、０．３
重量％の１，３，５，７，８−ペンタメチル−４，４−
ジフロロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダ
センを混合したトリス（８−キノリノラト）アルミニウ
ムを３０ｎｍ、トリス（８−キノリノラト）アルミニウ
ムを７０ｎｍ蒸着した。次に厚さ５０μｍのコバール板
にウエットエッチングによって１６本の２５０μｍの開
口部（残り幅５０μｍ、ピッチ３００μｍに相当）を設
けたマスクをＩＴＯストライプに直交するように真空中
でマスク交換し、マスク表面がＩＴＯ基板に密着するよ
うに裏面から磁石で固定した。続いて蒸着により膜厚換
算値でリチウムを１ｎｍ前記有機層にドーピングした
後、アルミニウムを２００ｎｍ順次蒸着して３００μｍ
の１６×３２ドットマトリクス素子を作製した。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３５】この素子にIonic SYSTEMS社のModel DSN P
lasma Deposition Systemで基板加熱をせずに０．５μ
ｍの窒化珪素膜を形成した。その上にスパッタリング法
でＣｒＯｘ／Ｃｒ系の黒色層を０．２μｍの厚さで形成
し、模式的に図５に示すような黒色層を有する素子を作
製した。黒色部分の反射率は８％であり、表示面からは
パネル裏側の背景は観察されず、黒色部分のパターニン
グを行うことなしに視認性を向上できた。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３７】実施例３ 実施例１と同様にして１６×３２ドットマトリクス素子
を作製した。封止を兼ねてその素子の背面に露点−１０
０℃の雰囲気で黒色プラスチック板を張り合わせた。接
着材にはエポキシ樹脂を使用した。この時の黒色部分の
反射率は３％であり、表示面からはパネル裏側の背景は
観察されず、黒色部分のパターニングを行うことなしに
視認性を向上できた。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における黒色層形成素子の断面図

【図２】本発明における黒色層形成素子で保護層を設け
た素子の断面図

【図３】本発明における黒色層形成素子で背面板が黒色
層となる素子の断面図

【図４】本発明における黒色層形成素子で黒色層が全面
に形成されない素子の断面図

【図５】実施例で作製した素子の断面図

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB17 AB18 BA06 BB00 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 5C094 AA06 AA09 AA11 AA43 BA27 BA29 CA18 DA13 EB02 ED12 ED15

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】陽極と陰極の間に発光を司る物質が存在
   し、電気エネルギーにより発光する素子が定められた形
   状に配列されたディスプレイであって、該素子の非形成
   部および／または形成部上に黒色層が形成されることを
   特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
2. 【請求項２】電気エネルギーにより発光する素子は、透
   明電極、正孔輸送層、発光層、陰極からなることを特徴
   とする請求項１記載の有機ＥＬディスプレイ。
3. 【請求項３】黒色層が表示領域以上の大きさで一面に形
   成されていることを特徴とする請求項１または２に記載
   の有機ＥＬディスプレイ。
4. 【請求項４】黒色層の可視光反射率が１０％以下である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の有機Ｅ
   Ｌディスプレイ。
5. 【請求項５】該ディスプレイがドットマトリックス表示
   であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の
   有機ＥＬディスプレイ。