JP2000058271A

JP2000058271A - 有機ｅｌディスプレイ

Info

Publication number: JP2000058271A
Application number: JP10241073A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tanaka; 俊田中; Munehiro Takaku; 宗裕高久; Hiroshi Yamamoto; 洋山本; Mutsuko Nakano; 睦子中野; Michio Arai; 三千男荒井; Yoshihiro Saito; 義広斎藤
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-08-12
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーブルの本数が少なく、太い線径のものを
使用しなくて済み、さらなる小型、薄型化が可能で、高
信頼性で、しかも低コストかを図れ、製造が容易で、封
止板を有効に利用し、これに形成された回路と、基板上
の回路との接続が容易な有機ＥＬディスプレイを提供す
る。【解決手段】基板１と、この基板１上に形成された有
機ＥＬ構造体と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板
３とを有し、前記封止板３は有機ＥＬ構造体を駆動ない
し制御するための回路の少なくとも一部４を有し、かつ
この回路４のパターンの一部がその端面にも形成されて
いる有機ＥＬディスプレイとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機ＥＬ素子に関
し、詳しくは、有機ＥＬ素子を用いてマトリクス表示を
行う有機ＥＬディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されて
いる。これは、ホール注入電極上にトリフェニルジアミ
ン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜と
し、さらにアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ3 ）などの
蛍光物質を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕事
関数の小さな金属電極（電子注入電極）を形成した基本
構成を有する素子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００から
数１００００cd/m² ときわめて高い輝度が得られること
で注目されている。

【０００３】ところで、従来よりＬＣＤ等のディスプレ
イを製造する場合、ディスプレイ本体部分と、これを駆
動する回路部分とを別々に組み立て、これを後からフレ
キシブルコネクター、エラスティックコネクター等によ
り接続し、一体としてディスプレイとしていた。

【０００４】しかし、ディスプレイ本体と、駆動回路と
を別個に設けることとすると、その分余分にスペースを
必要とし、小型薄型に適した有機ＥＬディスプレイの利
点を十分に発揮することができない。また、特にディス
プレイが大型化、高精細化した場合、駆動する走査線や
データ線等の電極本数が多くなり、それに応じて上記コ
ネクター類も大型化してしまう。このため、製造が困難
になると共に、接続するコネクタのライン数が増えるに
従い、接触不良や断線等の故障の発生率が多くなり信頼
性が低下してしまう。また、ケーブル等は、保護・絶縁
部材を外装しているために嵩張り、これを取り回すため
の余分なスペースがさらに必要になる。

【０００５】このような問題を解決する手段として、ド
ライブ回路をフレキシブル基板上に実装したＴＣＰ（テ
ープキャリアパッケージ）を用いることが検討されてい
る。しかしながら、ＴＣＰそれ自体が高価であり、しか
もＴＣＰを形成するフレキシブル基板と回路基板間の接
続時に、異方性導電フィルム、ペースト等の副材料を用
いて接続しなければならず、安定性を得るため余分なス
ペースを必要とし、取り個数の減少と、副材料のために
コスト高を招くといった問題を有していた。また、依然
としてＴＣＰを形成するためのスペースも必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、さ
らなる小型、薄型化が可能で、高信頼性で、しかも製造
が容易な有機ＥＬディスプレイを提供することである。

【０００７】また、封止板を有効に利用し、これに形成
された回路と、基板上の回路との接続が容易な有機ＥＬ
ディスプレイを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】ディスプレイ本体と、駆
動回路等とを一体とすれば余分なスペースが減少し、小
型薄型に適した有機ＥＬディスプレイの利点を十分に発
揮することでき、信頼性も向上する。この場合、有機Ｅ
Ｌ構造体を成膜する基板上に駆動回路等を設けることも
考えられる。しかしながら、基板上に駆動回路等を設け
る場合、有機ＥＬ構造体成膜後では、その構造膜にダメ
ージを与えてしまうため使用できない。一方、有機ＥＬ
構造膜成膜前では逆に有機ＥＬ構造膜成膜時に回路素子
がダメージを受けるため使用できなくなってしまうおそ
れがある。

【０００９】ところで、有機ＥＬディスプレイの封止板
は有機ＥＬ構造体成膜後に装着され、しかも、基板と独
立して取り扱うことができるため、予め回路を設けるこ
とが可能である。そして、この封止板上に駆動回路等の
一部を設けることにより、容易にディスプレイ本体と、
駆動回路等とを一体とすることができる。

【００１０】すなわち、上記目的は、以下の（１）〜
（１０）の構成により実現される。（１）基板と、この基板上に形成された有機ＥＬ構造
体と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを有し、
前記封止板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するため
の回路の少なくとも一部を有し、かつこの回路のパター
ンの一部がその端面にも形成されている有機ＥＬディス
プレイ。（２）前記回路のパターンは、金、銅、ニッケル、ス
ズおよびアルミニウムのうちの少なくとも１種を有する
上記（１）の有機ＥＬディスプレイ。（３）前記パターンは、それぞれ含有する金属が銅／
金であるか、銅／ニッケルであるか、銅／アルミニウム
の順に形成された多層膜である上記（１）または（２）
の有機ＥＬディスプレイ。（４）前記封止板は、その端面および／または端面と
他の平面との接合部がテーパー状、またはアール状に形
成されている上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ
ディスプレイ。（５）基板と、この基板上に形成された有機ＥＬ構造
体と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを有し、
前記封止板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するため
の回路の少なくとも一部を有し、かつ基板上に形成され
ている回路と封止板上の回路とはアップルボンド、また
はワイヤーボンドにより接続されている有機ＥＬディス
プレイ。（６）前記回路のパターンは、金、アルミニウムおよ
び銅のうちの少なくとも１種を有する上記（５）の有機
ＥＬディスプレイ。（７）前記パターンは、それぞれ含有する金属がチタ
ン／ニッケル／銅／金であるか、クロム／ニッケル／銅
／金であるか、チタン／ニッケル／銅であるか、クロム
／ニッケル／銅の順に基板上に形成された多層膜である
上記（５）または（６）の有機ＥＬディスプレイ。（８）前記封止板は、少なくとも有機ＥＬ構造体の駆
動回路を有する上記（５）〜（７）のいずれかの有機Ｅ
Ｌディスプレイ。（９）前記封止板は、その端面にも回路パターンが形
成されている上記（５）〜（８）のいずれかの有機ＥＬ
ディスプレイ。（１０）前記封止板は、その端面および／または端面
と他の平面との接合部がテーパー状、またはアール状に
形成されている上記（５）〜（９）のいずれかの有機Ｅ
Ｌディスプレイ。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬディスプレイ
は、基板と、この基板上に形成された有機ＥＬ構造体
と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを有し、前
記封止板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するための
回路の少なくとも一部を有し、かつ基板上に形成されて
いる回路と封止板上の回路とはアップルボンドまたはワ
イヤーボンドにより接続されている。

【００１２】また、本発明の有機ＥＬディスプレイは、
基板と、この基板上に形成された有機ＥＬ構造体と、こ
の有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを有し、前記封止
板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するための回路の
少なくとも一部を有し、かつこの回路パターンの一部が
封止板の側面にも形成されている。

【００１３】アップルボンドまたはワイヤーボンドによ
り基板上の回路と封止板上の回路とを接続することによ
り、両者を簡単な構造で、極めてコンパクトに、確実に
接続することができる。また、既存のワイヤーボンディ
ング設備を使用することができ、製品の低コスト化を図
ることができる。

【００１４】また、封止板の側面にも回路パターンを形
成することにより、基板上の回路との接続が容易かつ良
好となる。

【００１５】例えば図１に示すように、表示面である基
板１と、この基板１上に形成された有機ＥＬ構造体（図
示しない）と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板３
とを有し、前記封止板３は有機ＥＬ構造体を駆動ないし
制御するための回路４の少なくとも一部を有する。な
お、通常、有機ＥＬ構造体の周囲には封止部材が設けら
れ、外部雰囲気から遮断されている。

【００１６】また、図１の例では、封止板３上に形成さ
れている回路４は、駆動回路等が集積された回路素子
（ＩＣ４ａ）や、外部の制御回路等と接続するための外
部回路接続手段４ｂとを有している。

【００１７】さらに、図２に示すように、基板１と封止
板３とを電気的に接続するための接続手段５としてアッ
プルボンド、またはワイヤーボンドを有している。

【００１８】アップルボンドとは、ワイヤーボンディン
グ（ボールボンディング法）で用いられているボール部
分のみを用いて基板−封止板のパターン間を接続するも
のである。基板−封止板間のパターンが接近しているた
め、ボールのみでも接続することができる。この場合、
基板−封止板間の空隙は、通常、３００μm 以下、好ま
しくは１５０μm 以下、特に０〜３０μm 、さらには０
〜１０μm 程度が好ましい。ボールの大きさとしては、
通常、１０〜３００μm 程度、好ましくは５０〜１００
μm 程度である。ボールの材質としては、通常のワイヤ
ーボンディングに用いられているものであればよく、例
えばＡｕ，Ａｌ等を挙げることができる。従って、接続
部分のパターン幅は、５〜３００μm 程度が好ましい。
アップルボンドについては、例えば、日経エレクトロニ
クス 1998.4.6(no.713) P170に記載されている。

【００１９】ワイヤーボンドは、通常のワイヤーボンデ
ィング、例えばボールボンディング法、ウエッジボンデ
ィング法、スティッチボンディング法、バードビークボ
ンディング法等により接続したものである。ワイヤーボ
ンドに用いられるワイヤーとしては、通常、線径：１０
〜５０μm 程度である。材質は上記ボールと同様であ
る。ボンド領域としては、通常、３０〜１００μm 角
（□）程度である。

【００２０】上記ワイヤーボンドは、市販のボンディン
グ装置により容易に行うことができる。また、アップル
ボンドについても、これに僅かな改造を施すことにより
行うことができる。

【００２１】封止板３上に有機ＥＬ構造体を駆動ないし
制御するための回路の少なくとも一部４を有することに
より、有機ＥＬ構造体の制御回路ないし駆動回路用基板
が小さくなり、これらの回路との接続ライン数が減少
し、線径の太いケーブルを使用する必要もなく、製造が
容易になると共に信頼性が向上する。

【００２２】基板としては特に限定されるものではな
く、有機ＥＬ素子が積層可能なものであればよいが、通
常、発光した光を取り出す表示面としての機能も有する
ことから、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材
料を用いることが好ましい。また、基板に色フィルター
膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜
を用いて発光色をコントロールしてもよい。また、発光
した光を取り出す側ではない場合には、基板は透明でも
不透明であってもよく、不透明である場合にはセラミッ
クス等を使用してもよい。

【００２３】基板の大きさも特に限定されるものではな
いが、好ましくは最大長、特に対角長が１０〜３５０m
m、特に３０〜３００mmの範囲が好ましい。最大長は１
０mm未満、３５０mmを超えるものであっても問題ない
が、収納スペースが制限されたり、製造が困難になって
くる。

【００２４】封止板の材料としては、好ましくは平板
状、または断面コ字状で内部に有機ＥＬ構造体を収容し
うる空間を有するガラスやアルミナ、石英等の硬質部材
や、樹脂等の材料が挙げられる。ガラス材として、例え
ば、ソーダ石灰ガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸
ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラ
ス組成のものが好ましい。また、樹脂材としてはエポキ
シ材、テフロン、シリコン等が好ましい。これらの封止
板材料の線膨張係数は、基板の線膨張係数の０．０１〜
１００倍、特に０．１〜１０倍程度が好ましい。また、
ガラス等の平板を用いる場合には、封止用接着剤と、必
要によりスペーサとを使用するとよい。また、封止材料
としては金属であってもかまわないが、表面に絶縁コー
ティング、絶縁塗装、表面処理等を施して、絶縁処理を
行う必要がある。封止板３に断面コ字状となる凹部を形
成する手段としては、エッチングやサンドブラスト等に
より、封止板３の表面を削ればよい。

【００２５】封止板は、スペーサーを用いて高さを調整
し、所望の高さに保持してもよい。スペーサーの材料と
しては、樹脂ビーズ、シリカビーズ、ガラスビーズ、ガ
ラスファイバー等が挙げられ、特にガラスビーズ等が好
ましい。スペーサーは、通常、粒径の揃った粒状物であ
るが、その形状は特に限定されるものではなく、スペー
サーとしての機能に支障のないものであれば種々の形状
であってもよい。その大きさとしては、円換算の直径が
１〜２０μm 、より好ましくは１〜１０μm 、特に２〜
８μm が好ましい。このような直径のものは、粒長１０
０μm 以下程度であることが好ましく、その下限は特に
規制されるものではないが、通常１μm程度である。

【００２６】なお、封止板に凹部を形成した場合には、
スペーサーは使用しても、使用しなくてもよい。使用す
る場合の好ましい大きさとしては、前記範囲でよいが、
特に２〜８μm の範囲が好ましい。

【００２７】スペーサーは、予め封止用接着剤中に混入
されていても、接着時に混入してもよい。封止用接着剤
中におけるスペーサーの含有量は、好ましくは０．０１
〜３０wt％、より好ましくは０．１〜５wt％である。

【００２８】接着剤としては、安定した接着強度が保
て、気密性が良好なものであれば特に限定されるもので
はないが、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ
樹脂接着剤を用いることが好ましい。

【００２９】封止板上に回路を構成する方法としては、
蒸着法等により回路パターンをマスク蒸着したり、Ｃｕ
等の導体層形成後にこれをエッチングして所望のパター
ンを得る方法などの薄膜プロセスによるものや、所定の
パターンの導体層を厚膜プロセスにて得る方法などがあ
る。そして、形成された回路パターン上に必要な回路素
子をハンダ付したり、導電性ペーストを用いた接着等に
より装着すればよい。

【００３０】封止板に形成される回路パターン４は、例
えば、図２に示すように、封止板３の上面（下面）のみ
ならず、端面（側面）にまで形成することが好ましい。
端面にパターン４を形成することにより、基板１のパタ
ーン２との接続が容易になる。この場合、封止板と基板
上のパターンとを接続する手段としてハンダ付、ワイヤ
ーボンド、導電性接着剤、導電性塗料、異方性導電フィ
ルム等の公知の接続手段を用いることができるが、特
に、上記アップルボンドを用いることにより容易に、し
かも有機ＥＬ構造体に熱的ストレスを与えることなく接
続することができる。

【００３１】アップルボンド等での接続を容易にするた
め、封止板の端面および／または端面と他の平面（特に
パターン形成面）との接合部をテーパー状に形成した
り、Ｒ（アール：曲率）を持たせてもよい。テーパー角
としては６０°以下が好ましく、Ｒは０．１mm以上あれ
ばよい。

【００３２】回路パターンは、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｓ
ｎ、ＡｇおよびＡｌのうちの少なくとも１種を有するこ
とが好ましい。また、特にＡｕ、Ｃｕ、ＮｉおよびＡ
ｌ、さらにはＡｕ、ＣｕおよびＡｌのうちの少なくとも
１種以上を有することが好ましい。これらの金属は低抵
抗であり、薄膜、厚膜プロセスのいずれによっても容易
に所望のパターンに形成することができる。これらの中
でもＡｌが、コストや、安定性の点で好ましい。また、
下記の印刷法を用いる場合には、Ａｇが好ましい。

【００３３】回路パターンがＡｕを有する場合、厚膜プ
ロセスにより、Ａｕ含有層を単独で形成するか、気相堆
積法により、Ａｕ層を有する多層構造とすることが好ま
しい。多層構造とする場合、それぞれ含有する金属がＴ
ｉ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ａｕであるか、Ｃｒ／Ｎｉ／Ｃｕ／Ａ
ｕの順に基板上に形成された多層膜であることが好まし
い。Ｔｉ，Ｃｒは基板との密着性を改善し、Ｎｉは金属
層間の拡散を防止し、Ｃｕはパターンの抵抗を低く維持
する効果がある。これらの金属を含有する回路パターン
（導電体層）は、それぞれ１wt％程度以下の不純物を含
有していてもよい。また、回路パターンを厚膜法により
形成する場合、ガラス等の厚膜法に必要な金属以外の物
質を含有していてもよい。

【００３４】回路パターンがＡｌを有する場合、気相堆
積法によりＡｌ含有層を単独に形成することが好まし
い。

【００３５】回路パターンがＣｕを有する場合、メッキ
によりＣｕ含有層を単独で形成するか、気相堆積法によ
り、Ｃｕ層を有する多層構造とすることが好ましい。多
層構造とする場合、それぞれ含有する金属がＴｉ／Ｎｉ
／Ｃｕであるか、Ｃｒ／Ｎｉ／Ｃｕの順に基板上に形成
された多層膜であることが好ましい。

【００３６】また、端面にもパターンを形成する場合、
無電解メッキ、無電解メッキと電解メッキ、気相堆積法
（蒸着法、スパッタ）、印刷法等により形成することが
できる。無電解メッキ、無電解メッキと電解メッキを用
いる場合、これらにより形成された金属膜をさらにエッ
チングしてパターンを形成する。また、気相堆積法を用
いる場合、蒸着法が好ましく、特に斜方蒸着を複数回行
って形成するとよい。形成された金属膜をエッチング、
好ましくはサイドエッチングしてもよいし、所定のマス
クを用いて直接回路パターンを形成してもよい。また、
印刷法を用いると、多数の封止板の端面に、一括してパ
ターンを形成することができる。これらの手法のなかで
も、特に無電解メッキと電解メッキとの組み合わせによ
り回路パターンを形成することが好ましい。

【００３７】無電解メッキと電解メッキとの組み合わせ
により回路パターンを形成する場合、Ｃｕを無電解メッ
キにより成膜し、さらにその上にＡｕ，ＮｉおよびＡｌ
の少なくとも１種の金属膜を成膜することが好ましい。
つまり、前記回路パターンは、それぞれ含有する金属
が、Ｃｕ／Ａｕであるか、Ｃｕ／Ｎｉであるか、Ｃｕ／
Ａｌの順に形成された多層膜であることが好ましい。

【００３８】これらの回路パターンの膜厚としては、複
数の金属層を積層する場合、１種類の金属層当たり０．
０１〜１００μm 程度、全体では単一金属層も含め０．
０５〜１００μm 、好ましくは０．１〜８０μm 程度で
ある。

【００３９】封止板３上に形成される回路としては、有
機ＥＬ構造体、つまり有機ＥＬディスプレイ本体を駆動
するための回路の少なくとも一部である。また、この回
路は、通常、封止板の有機ＥＬ構造体と対向する面の反
対側、つまり外部に露出する面に形成される。外部に形
成することにより有機ＥＬ構造体と接触したり、これを
破壊したりするのを防止でき、内部ガスによる電子部品
への悪影響を防止できる。

【００４０】封止板は、湿気の侵入を防ぐために、接着
性樹脂等を用いて接着し密封する。封止ガスは、Ａｒ、
Ｈｅ、Ｎ₂等の不活性ガス等が好ましい。また、この封
止ガスの水分含有量は、１００ppm 以下、より好ましく
は１０ppm 以下、特には１ppm 以下であることが好まし
い。この水分含有量に下限値は特にないが、通常０．１
ppm 程度である。

【００４１】有機ＥＬディスプレイ本体を駆動するため
の回路は、例えば図３に示すように、ディスプレイに表
示するデータや、表示に関するデータを与える主制御手
段１１を有し、この主制御手段１１から与えられる表示
データに応じて有機ＥＬディスプレイの走査電極、デー
タ電極を駆動する信号である走査電極駆動信号、データ
電極駆動信号を送出するディスプレイ制御手段１２を有
する。さらにこのディスプレイ制御手段１２と接続さ
れ、主制御手段１１等から与えられる表示データをマト
リクスデータ、ビットマップデータ等に展開するための
データや、あらかじめ決められた表示内容のデータ等を
格納する表示データ記憶手段１３と、ディスプレイ制御
手段１２からの走査電極駆動信号、データ電極駆動信号
により、有機ＥＬ構造体（有機ＥＬディスプレイ本体）
１６の走査電極、データ電極を駆動する走査電極駆動手
段１４と、データ電極駆動手段１５とを有する。

【００４２】主制御手段１１は、有機ＥＬ構造体１６に
表示させる表示データを与えたり、表示データ記憶手段
１３に記憶されている表示データを指定したり、表示に
必要なタイミングや制御データを与えたりする。この制
御手段１１は、通常、汎用のマイクロプロセッサ（ＭＰ
Ｕ）と、このＭＰＵと接続されている記憶媒体（ＲＯ
Ｍ、ＲＡＭ等）上の制御アルゴリズム等により構成する
ことができる。制御手段１１は、ＣＩＳＣ、ＲＩＳＣ、
ＤＳＰ等プロセッサの態様を問わず使用可能であり、そ
の他ＡＳＩＣ等論理回路の組み合わせなどにより構成し
てもよい。また、この例では主制御手段１１は独立に設
けているが、ディスプレイ制御手段１２や、ディスプレ
イが備え付けられる装置の制御手段等と一体としてもよ
い。

【００４３】ディスプレイ制御手段１２は、主制御手段
１１等から与えられる表示データ等を解析し、必要によ
り表示データ記憶手段１３に格納されているデータを検
索して、その表示データを有機ＥＬディスプレイ上の所
定の位置に表示させるためのマトリクスデータに変換す
る。すなわち、表示する画像（イメージまたはキャラク
タ）データが、各マトリクスの交点で与えられる有機Ｅ
Ｌ素子の画素単位のドットデータとした場合、そのドッ
ト座標を与える走査電極とデータ電極を駆動するような
信号を発生する。また、上記のような各フレーム単位で
の駆動や、走査電極とデータ電極の駆動比（デューテ
ィ）制御等も行う。

【００４４】ディスプレイ制御手段１２は、例えば、所
定の演算機能を有するプロセッサや複合論理回路、前記
プロセッサ等が外部の主制御手段等とのデータの授受を
行うためのバッファ、制御回路へのタイミング信号、表
示タイミング信号や外部記憶手段等への読み出し、書き
込みタイミング信号等を与えるタイミング信号発生回路
（発振回路）、外部の記憶手段から表示データ等の授受
を行う記憶素子制御回路、外部の記憶素子から読み出し
たり、外部から与えられ、あるいはこれを加工すること
により得られた表示データを駆動信号として送出する駆
動信号送出回路、外部から与えられる表示機能や表示さ
せるディスプレイ等に関するデータ、制御コマンド等を
格納する各種レジスタ等により構成することができる。

【００４５】表示データ記憶手段１３は、外部から与え
られた画像データを、ディスプレイ上にマトリクスデー
タとして展開するためのデータ（変換テーブル）や、所
定のキャラクタデータやイメージデータをそのままマト
リクスデータに展開したデータ等が格納され、それぞれ
必要に応じて格納位置（アドレス）を指定することによ
り読み出し（書き込み）が可能なようになっている。こ
のような、表示データ記憶手段としてはＲＡＭ（ＶＲＡ
Ｍ）、ＲＯＭ等の半導体記憶素子を好ましく挙げること
ができるが、これに限定されるものではなく、光や磁気
を応用した記憶媒体を用いてもよい。

【００４６】走査電極駆動手段１４およびデータ電極駆
動手段１５はディスプレイ制御手段２から与えられた走
査電極駆動信号、データ電極駆動信号に応じて走査電
極、データ電極を駆動する。有機ＥＬディスプレイを構
成する有機ＥＬ素子は電流駆動により発光する発光素子
である。このため、通常電圧信号として与えられる走査
電極駆動信号、データ電極駆動信号を所定の電流値の信
号に変換し、これを所定の走査電極、データ電極に与え
ることにより駆動する。

【００４７】より具体的には、必要な電流容量を有する
電圧−電流変換素子、あるいは増幅素子（電力増幅）等
を用いて、所定位置の走査電極、データ電極を駆動す
る。このような駆動回路として、オープンドレイン、オ
ープンコレクタ回路、トーテムポール接続、プッシュプ
ル接続等が挙げられる。電圧−電流変換素子、あるいは
増幅素子としては、リレー等の有接点デバイスを用いる
ことも考えられるが、動作の高速性、信頼性等を考慮す
ると、トランジスタ、ＦＥＴおよびこれらと同等の機能
を有する半導体素子が好ましい。これら半導体素子は、
電源側または接地側のいずれかに走査電極、データ電極
を接続する。ここで、電源側、接地側とは直接電源や接
地ラインに接続する場合の他、電流制限抵抗、保護用デ
バイス、レギュレータ等の素子を介して接続する場合も
含まれる。

【００４８】本発明では上記回路構成要素のうち、特に
ディスプレイ制御手段１２、表示データ記憶手段１３、
走査電極駆動手段１４およびデータ電極駆動手段１５等
を封止板上に形成することが好ましい。また、ホストコ
ンピュータ、主制御装置、リモートコントロールパネ
ル、他の装置等のその他の回路との接続には、外部回路
接続手段を用いて接続される。この場合、信号線として
は、通常、プロセッサ等の制御手段の処理に必要なデー
タが転送可能な本数でよく、コネクタやケーブルが小型
で済み、線径が太いケーブルを使用する必要もなく、信
頼性も良好なものとなる。なお、他の回路は通常基板上
等に形成される。

【００４９】上記回路は有機ＥＬ構造体（有機ＥＬディ
スプレイ本体）を駆動するための回路構成の一例にすぎ
ず、同等な機能を有するものであれば他の回路構成をと
ることも可能である。また、ディスプレイ制御手段、走
査電極駆動手段およびデータ電極駆動手段等と明確に分
割せずにこれらが渾然一体となった構成であってもよ
い。なお、これらの回路装置は、通常、１種または２種
以上のＩＣおよびその周辺部品として構成されている。

【００５０】本発明の有機ＥＬ構造体は、例えば、基板
上に１組以上のマトリクス配置された走査電極（電子注
入電極）およびデータ電極（ホール注入電極）を有し、
これらの電極の間に有機層であるホール注入・輸送層、
発光および電子注入輸送層、必要により保護層が積層さ
れ、さらにこの上にガラス等の封止板を配置した構成を
有する。

【００５１】封止板上に形成された回路はアップルボン
ドまたはワイヤーボンドにより基板上の回路と電気的に
接続され、それぞれ走査電極（電子注入電極）およびデ
ータ電極（ホール注入電極）と接続される。これによ
り、封止板上の走査電極駆動手段（回路）およびデータ
電極駆動手段（回路）と、走査電極（電子注入電極）お
よびデータ電極（ホール注入電極）とが接続されること
となる。

【００５２】有機ＥＬ構造体は、次のようなものであ
る。発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、
それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子
を生成させる機能を有する。発光層には、比較的電子的
にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。

【００５３】ホール注入輸送層は、ホール注入電極から
のホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送
する機能および電子を妨げる機能を有するものであり、
電子注入輸送層は、電子注入電極からの電子の注入を容
易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホール
を妨げる機能を有するものである。これらの層は、発光
層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再
結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。

【００５４】発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さお
よび電子注入輸送層の厚さは、特に制限されるものでは
なく、形成方法によっても異なるが、通常５〜５００nm
程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。

【００５５】ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸
送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光
層の厚さと同程度または１／１０〜１０倍程度とすれば
よい。ホールまたは電子の各々の注入層と輸送層とを分
ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とす
るのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上
限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm
程度である。このような膜厚については、注入輸送層を
２層設けるときも同じである。

【００５６】有機ＥＬ素子の発光層には、発光機能を有
する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような
蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９
２号公報に開示されているような化合物、例えばキナク
リドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択
される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８
−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールま
たはその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノ
リン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセ
ン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体
等が挙げられる。さらには、特開平８−１２６００号公
報（特願平６−１１０５６９号）に記載のフェニルアン
トラセン誘導体、特開平８−１２９６９号公報（特願平
６−１１４４５６号）に記載のテトラアリールエテン誘
導体等を用いることができる。

【００５７】また、それ自体で発光が可能なホスト物質
と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントと
しての使用が好ましい。このような場合の発光層におけ
る化合物の含有量は０．０１〜２０wt% 、さらには０．
１〜１５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み
合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長
特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が
可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上す
る。

【００５８】ホスト物質としては、キノリノラト錯体が
好ましく、さらには８−キノリノールまたはその誘導体
を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このよう
なアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９
２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３
３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８
７４号等に開示されているものを挙げることができる。

【００５９】具体的には、まず、トリス（８−キノリノ
ラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネ
シウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜
鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、
トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウ
ム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−
８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−
キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キ
ノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜
鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メ
タン］等がある。

【００６０】このほかのホスト物質としては、特開平８
−１２６００号公報（特願平６−１１０５６９号）に記
載のフェニルアントラセン誘導体や特開平８−１２９６
９号公報（特願平６−１１４４５６号）に記載のテトラ
アリールエテン誘導体なども好ましい。

【００６１】発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであ
ってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００６２】また、発光層は、必要に応じて、少なくと
も１種のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種の電
子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、
さらにはこの混合層中にドーパントを含有させることが
好ましい。このような混合層における化合物の含有量
は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% と
することが好ましい。

【００６３】混合層では、キャリアのホッピング伝導パ
スができるため、各キャリアは極性的に有利な物質中を
移動し、逆の極性のキャリア注入は起こりにくくなるた
め、有機化合物がダメージを受けにくくなり、素子寿命
がのびるという利点がある。また、前述のドーパントを
このような混合層に含有させることにより、混合層自体
のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長
を長波長に移行させることができるとともに、発光強度
を高め、素子の安定性を向上させることもできる。

【００６４】混合層に用いられるホール注入輸送性化合
物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール
注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物
の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層
用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、
例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導
体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持
つアミン誘導体を用いるのが好ましい。

【００６５】電子注入輸送性の化合物としては、キノリ
ン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体
を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム（Ａｌｑ3 ）を用いることが好まし
い。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラ
アリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。

【００６６】ホール注入輸送層用の化合物としては、強
い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送
材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチ
リルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を
用いるのが好ましい。

【００６７】この場合の混合比は、それぞれのキャリア
移動度とキャリア濃度によるが、一般的には、ホール注
入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化
合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらに好ましく
は１０／９０〜９０／１０、特に好ましくは２０／８０
〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。

【００６８】また、混合層の厚さは、分子層一層に相当
する厚み以上で、有機化合物層の膜厚未満とすることが
好ましい。具体的には１〜８５nmとすることが好まし
く、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすること
が好ましい。

【００６９】また、混合層の形成方法としては、異なる
蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸
発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同
じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもでき
る。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ま
しいが、場合によっては、化合物が島状に存在するもの
であってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質
を蒸着するか、あるいは、樹脂バインダー中に分散させ
てコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに
形成する。

【００７０】ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６
３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公
報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１
号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２
９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特
開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２
号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各
種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラア
リールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないし
トリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、
ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール
誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサ
ジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの
化合物は、１種のみを用いても、２種以上を併用しても
よい。２種以上を併用するときは、別層にして積層した
り、混合したりすればよい。

【００７１】ホール注入輸送層をホール注入層とホール
輸送層とに分けて積層する場合は、ホール注入輸送層用
の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いるこ
とができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側
からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の順に積層す
ることが好ましい。また、ホール注入電極表面には薄膜
性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような
積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設ける
ときも同様である。このような積層順とすることによっ
て、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポ
ットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化す
る場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜
も均一かつピンホールフリーとすることができるため、
ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部
に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変
化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホー
ル注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着
することにより形成することができる。

【００７２】電子注入輸送層には、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム（Ａｌｑ³ ）等の８−キノリノー
ルまたはその誘導体を配位子とする有機金属錯体などの
キノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリ
ン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオ
レン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は
発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合は
トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用する
ことが好ましい。電子注入輸送層の形成は、発光層と同
様に、蒸着等によればよい。

【００７３】電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層
とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合
物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることが
できる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値
の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。

【００７４】ホール注入輸送層、発光層および電子注入
輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから、
真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用い
た場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm
以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を
超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を
高くしなければならなくなり、ホールの注入効率も著し
く低下する。

【００７５】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形
成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの発生・成長を抑制したりする
ことができる。

【００７６】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【００７７】また、有機ＥＬ構造体は上記有機層の他
に、基板および基板上に有機層を挟み込むように形成さ
れた、ホール注入電極、電子注入電極等の機能性薄膜を
有する。

【００７８】電子注入電極としては、低仕事関数の物質
が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性を向上させる
ためにそれらを含む２成分、３成分の合金系を用いるこ
とが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａ
ｇ：０．１〜５０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１
〜１４at％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）、
Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０at％）等が挙げられ
る。なお、電子注入電極は蒸着法やスパッタ法でも形成
することが可能である。

【００７９】電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十
分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．５nm以上、
好ましくは１nm以上、より好ましくは３nm以上とすれば
よい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜
厚は３〜５００nm程度とすればよい。電子注入電極の上
には、さらに補助電極ないし保護電極を設けてもよい。

【００８０】蒸着時の圧力は好ましくは１×１０^-8〜１
×１０^-5Torrで、蒸発源の加熱温度は、金属材料であれ
ば１００〜１４００℃、有機材料であれば１００〜５０
０℃程度が好ましい。

【００８１】ホール注入電極は、発光した光を取り出す
ため、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極と
しては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ
（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉ
ｎ₂ Ｏ₃ 等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドー
プ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウ
ム）が好ましい。ＩＴＯは、通常Ｉｎ₂Ｏ₃とＳｎＯと
を化学量論組成で含有するが、Ｏ量は多少これから偏倚
していてもよい。ホール注入電極は、透明性が必要でな
いときは、不透明の公知の金属材質であってもよい。

【００８２】ホール注入電極は、発光波長帯域、通常３
５０〜８００nm、特に各発光光に対する光透過率が５０
％以上、さらには６０％以上、また８０％以上、特に９
０％以上であることが好ましい。発光光はホール注入電
極を通って取り出されるため、その透過率が低くなりす
ぎると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子と
して必要な輝度が得られなくなる傾向がある。ただし、
一方のみから発光光を取り出すときには、取り出し側と
反対側の発光光に対し８０％以上であればよい。両側か
ら取り出すときには、各発光光に対し８０％以上であれ
ばよい。

【００８３】ホール注入電極の厚さは、ホール注入を十
分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５
０〜５００nm、さらには５０〜３００nmの範囲が好まし
い。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと
剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の
膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。

【００８４】このホール注入電極層は蒸着法等によって
も形成できるが、好ましくはスパッタ法、特にＤＣスパ
ッタ法により形成することが好ましい。

【００８５】有機ＥＬ構造体各層を成膜した後に、Ｓｉ
Ｏ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素重
合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。
保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さ
は５０〜１２００nm程度とする。保護膜は、前記の反応
性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、Ｐ
ＥＣＶＤ法等により形成すればよい。

【００８６】基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む
色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコン
トロールしてもよい。

【００８７】有機ＥＬ構造体は、直流駆動やパルス駆動
等され、交流駆動することもできる。印加電圧は、通
常、２〜３０V 程度である。

【００８８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ケーブル
の本数が少なく、太い線径のものを使用しなくて済み、
さらなる小型、薄型化が可能で、高信頼性で、しかも低
コストかを図れ、製造が容易な有機ＥＬディスプレイを
提供できる。

【００８９】また、封止板を有効に利用し、これに形成
された回路と、基板上の回路との接続が容易な有機ＥＬ
ディスプレイを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの一構成例を示
す外観斜視図である。

【図２】基板上の回路と封止板上の回路とを接続する手
段として、アップルボンドを用いた例を示した、図１の
一部拡大図である。

【図３】有機ＥＬディスプレイ本体を駆動するための回
路構成の一例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１基板２基板上の回路３封止板４封止板上の回路４ｂ外部回路接続手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山本洋東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者中野睦子東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者荒井三千男東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者斎藤義広東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB18 BA06 BB00 BB06 BB07 CA01 CA02 CA05 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 GA00 5C094 AA15 AA43 AA44 BA27 EA05 EB02 ED02 FB01 GB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、この基板上に形成された有機Ｅ
Ｌ構造体と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを
有し、前記封止板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するため
の回路の少なくとも一部を有し、かつこの回路のパター
ンの一部がその端面にも形成されている有機ＥＬディス
プレイ。
【請求項２】前記回路のパターンは、金、銅、ニッケ
ル、スズおよびアルミニウムのうちの少なくとも１種を
有する請求項１の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】前記パターンは、それぞれ含有する金属
が銅／金であるか、銅／ニッケルであるか、銅／アルミ
ニウムの順に形成された多層膜である請求項１または２
の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】前記封止板は、その端面および／または
端面と他の平面との接合部がテーパー状、またはアール
状に形成されている請求項１〜３のいずれかの有機ＥＬ
ディスプレイ。
【請求項５】基板と、この基板上に形成された有機Ｅ
Ｌ構造体と、この有機ＥＬ構造体を封止する封止板とを
有し、前記封止板は有機ＥＬ構造体を駆動ないし制御するため
の回路の少なくとも一部を有し、かつ基板上に形成され
ている回路と封止板上の回路とはアップルボンド、また
はワイヤーボンドにより接続されている有機ＥＬディス
プレイ。
【請求項６】前記回路のパターンは、金、アルミニウ
ムおよび銅のうちの少なくとも１種を有する請求項５の
有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】前記パターンは、それぞれ含有する金属
がチタン／ニッケル／銅／金であるか、クロム／ニッケ
ル／銅／金であるか、チタン／ニッケル／銅であるか、
クロム／ニッケル／銅の順に基板上に形成された多層膜
である請求項５または６の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】前記封止板は、少なくとも有機ＥＬ構造
体の駆動回路を有する請求項５〜７のいずれかの有機Ｅ
Ｌディスプレイ。
【請求項９】前記封止板は、その端面にも回路パター
ンが形成されている請求項５〜８のいずれかの有機ＥＬ
ディスプレイ。
【請求項１０】前記封止板は、その端面および／また
は端面と他の平面との接合部がテーパー状、またはアー
ル状に形成されている請求項５〜９のいずれかの有機Ｅ
Ｌディスプレイ。