JP2001176657A - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板および有機エレクトロルミネッセンス表示素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】封止層あるいは接着剤との密着性がよく、かつ
抵抗の低い第一および第二電極ラインの引き出し部を有
する有機ＥＬ表示素子を提供する。 【解決手段】絶縁基板１上に複数の第一電極ライン２Ａ
と複数の第二電極ライン５Ａが発光媒体を狭持しかつ相
互に交差してなる有機エレクトロルミネッセンス表示素
子用基板において、絶縁基板上に第一電極ラインと第一
および第二電極ラインの引き出し部２Ｂとを形成し、且
つ前記第一および第二電極ラインの引き出し部をＡｌ、
Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ
等の金属とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用テレビ及び
高度な情報処理端末表示装置としての発光型ディスプレ
イである有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示素
子及び有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板に
関する。

【０００２】

【従来の技術】フラットパネルディスプレイの一つであ
る有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下、エレ
クトロルミネッセンスをＥＬと称す）は、有機発光媒体
を陽極と陰極で挟持した構造になっており、電流を流す
ことで発光が起こる。発光媒体としては、通常、複数の
有機発光媒体層を積層したものが用いられる。有機ＥＬ
は自己発光型であるため高輝度、高視野角でありかつ低
電圧駆動という特徴を有している。

【０００３】有機ＥＬ表示素子としては、複数の第一電
極ラインと複数の第二電極ラインを交差させたマトリク
ス構造が用いられる。基板上に第一電極ラインを形成
し、発光媒体を挟んで第一電極ラインと交差するように
少なくとも第二電極ラインを形成する。第一電極が陽極
の場合、第二電極は陰極であり、第一電極が陰極の場
合、第二電極は陽極である。大容量で高精細な表示素子
を製造するためには、第二電極ラインの非常に微細なパ
ターニング加工が必要となる。第二電極ラインを微細に
パターニングするための方法として、第一電極ラインを
交差する方向に互いに離間して延びる複数の隔壁を使用
する方法が知られている。このような隔壁の存在によ
り、有機ＥＬ媒体層と第二電極ラインは、蒸着と同時に
パターニングも可能となる。

【０００４】このようにして作製された有機ＥＬ表示素
子において、発光媒体層および陰極ラインを大気露出さ
せたままにしておくと、これらは大気中の水分、酸素等
によって劣化する。このような水分や酸素等による陰極
や発光媒体層の劣化を防止するために、第二電極ライン
および発光媒体層を覆う封止層または接着剤を介して基
板上に接着した封止板を用いて陰極ラインおよび発光媒
体層の封止を行うことが、有効であることが見出されて
きた。すなわち、真空状態または不活性ガス雰囲気中
で、陰極ラインおよび発光媒体層を覆う封止層または接
着剤を介して基板上に接着した封止板を用いることによ
り陰極ラインおよび発光媒体層が封止された構造であ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】基板上に第一および第
二電極ラインの引き出し部がＩＴＯで形成され、しかも
その一部が封止層または基板と封止板との間の接着剤で
カバーされている。そこで第一および第二電極ラインの
引き出し部と封止層または基板と封止板との間の接着剤
との密着が要求される。しかしながら、このように封止
された素子の寿命が短く、また乾燥剤を入れなければな
らないなどの問題がある。調べによるとＩＴＯラインの
表面と両側（パターニングのエッチング面）の平坦さが
非常に悪いため、封止層または接着剤との密着ができな
い。これが原因で、水分や酸素等が素子の中に入り、発
光媒体の劣化を引き起こしたと考えられる。またＩＴＯ
を第一および第二電極ラインの引き出し部にした場合に
は抵抗が高くなる問題がある。

【０００６】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたものであり、封止層あるいは接着剤との密着
性がよく、かつ抵抗の低い第一および第二電極ラインの
引き出し部を有する有機ＥＬ表示素子を提供するもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１としては、絶縁
基板上に複数の第一電極ラインと複数の第二電極ライン
が発光媒体を狭持しかつ相互に交差してなる有機エレク
トロルミネッセンス表示素子用基板において、絶縁基板
上に第一電極ラインと第一および第二電極ラインの引き
出し部とが形成され、且つ前記第一および第二電極ライ
ンの引き出し部が金属であることを特徴とする有機エレ
クトロルミネッセンス表示素子用基板である。請求項２
としては、前記第一および第二電極ラインの引き出し部
用金属がＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔ
ｉ、Ａｕ、Ａｇのいずれか一つを少なくとも含むことを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基
板である。請求項３としては、絶縁基板上に第一電極ラ
イン・発光媒体・第二電極ライン・封止層を形成してな
る有機エレクトロルミネッセンス表示素子において、第
一および第二電極ラインの引き出し部が形成され、且つ
前記第一および第二電極ラインの引き出し部が金属であ
ることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示
素子である。請求項４として、絶縁基板上に第一電極ラ
イン・発光媒体・第二電極ラインを形成してから、接着
剤を介して絶縁基板上に接着する封止板を設ける有機エ
レクトロルミネッセンス表示素子において、第一および
第二電極ラインの引き出し部が形成され、且つ前記第一
および第二電極ラインの引き出し部が金属であることを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子であ
る。請求項５としては、前記封止層あるいは前記接着剤
は前記第一および第二電極ラインの金属の引き出し部の
一部をカバーすることを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス表示素子である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜図３を使い
製造工程に従って詳細に説明する。まず、第一電極が陽
極、第二電極が陰極の場合について説明する。本発明の
ＥＬ表示素子における透光性絶縁基板１としては、石英
基板、ガラス基板、プラスチック基板等が使用できる。

【０００９】次に、基板上に第一電極を成膜し、フォト
リソグラフィおよびウェットエッチング等によって複数
の第一電極ライン２Ａを形成する（図１（ａ）参照）。

【００１０】本発明における陽極の材料としてはＩＴＯ
（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸
化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が
使用できる。

【００１１】なお、抵抗を下げるために透明電極にはＡ
ｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、
Ａｇ等の金属もしくはこれらの積層物を補助電極として
部分的に併設させることができる。また、第一電極上に
短絡防止用絶縁層を形成する必要はないが、絶縁層がな
いことに限定するものではない。

【００１２】次に、第一電極ラインを形成している基板
上にマスク蒸着法で複数の第一および第二電極ラインの
金属の引き出し部２Ｂと５Ｂを形成する（図１（ｂ）参
照）。

【００１３】本発明における第一および第二電極ライン
の引き出し部用金属材料としてはＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔ
ａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇ等が使用でき
る。

【００１４】金属で形成した第一および第二電極ライン
の引き出し部の表面と両側の平坦さがよく、封止層また
は接着剤との密着ができるため、外部の水分や酸素等か
ら発光媒体の劣化を防ぐことができる。

【００１５】また、第一および第二電極ラインの引き出
し部を金属にすることによって、引き出し部の抵抗を下
げることができる。

【００１６】本発明における第一および第二電極ライン
の引き出し部が一層若しくは多層からなってもよい。

【００１７】また、先に第一および第二電極ラインの引
き出し部を形成してから第一電極ラインを形成してもよ
い。

【００１８】次に、第一電極ラインと交差するように複
数の第二電極ライン分離用隔壁３を形成する（図１
（ｃ）参照）。

【００１９】本発明の隔壁３としては、「工」字型、逆
テーパー型の隔壁が使用できる。

【００２０】その後、有機発光媒体層４及び第二電極ラ
イン５Ａを蒸着で形成する（図１（ｄ）、（ｅ）参
照）。隔壁が存在することによって、有機発光媒体層４
及び第二電極ライン５Ａは、蒸着と同時に自動的にパタ
ーニングされる。

【００２１】本発明における有機発光媒体層４は、蛍光
物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することがで
きる。

【００２２】多層膜で形成する場合の発光媒体構成例は
正孔注入輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発
光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔注入輸送層、
発光層、電子輸送層からなる３層構成等がある。さらに
より多層で形成することも可能であり、各層を基板上に
順に成膜する。

【００２３】正孔注入輸送材料の例としては銅フタロシ
アニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金
属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナ
クリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルア
ミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−
ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−
ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェ
ニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正
孔注入輸送材料やポリ（パラ−フェニレンビニレン）、
ポリアニリン等の高分子正孔輸送材料、ポリチオフェン
オリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選
ぶことができる。

【００２４】発光材料の例としては、９，１０−ジアリ
ールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレ
ン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジ
エン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯
体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミ
ニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、ト
リス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−
５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、
ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノ
リノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラー
ト］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ
−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）
フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリ
ノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシ
ル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、
１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、
ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジ
ヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン
系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンス
ロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系
蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光
体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置
換ピロロピロール系蛍光体等が挙げられ、これらを単
独、または他の低分子材料や高分子材料と混合して用い
ることができる。

【００２５】有機電子輸送材料の例としては、２−（４
−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）
−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−
ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、および浜
田らの合成したオキサジアゾール誘導体（日本化学会
誌、１５４０頁、１９９１年）やビス（１０−ヒドロキ
シベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、特開
平７−９０２６０号で述べられているトリアゾール化合
物等が挙げられる。

【００２６】成膜法は真空蒸着法により形成することが
できる。発光媒体の膜は、単層または積層により形成す
る場合においても１μｍ以下であり、好ましくは５０〜
１５０ｎｍである。

【００２７】陰極材料としては電子注入効率の高い物質
を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ,Ｙｂ等の金属単体を
用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，Ｌ
ｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の
高いＡｌやＣｕを積層して用いる。

【００２８】または電子注入効率と安定性を両立させる
ため、低仕事関数なＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃ
ｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、
安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系が用い
られる。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の
合金が使用できる。

【００２９】陰極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加
熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプ
レーティング法、スパッタリング法を用いることができ
る。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１μｍ程度が望ましい。

【００３０】最後に、水分や酸素による陰極や発光媒体
の劣化を防止するため、封止層６または接着剤７を介し
て封止板８で素子を封止する（図１（ｆ）、図２、図３
参照）。

【００３１】本発明の封止層６の材料としては酸化ゲル
マニウム、酸化アルミニウム、酸化シリコンなどが使用
できる。

【００３２】本発明の封止板８としては金属基板、ガラ
ス基板、セラミックス基板などが使用できる。

【００３３】本発明の接着剤７としては、ＵＶ硬化型接
着剤などが使用できる。

【００３４】ＲＧＢのカラーフィルタ層を透明電極の下
部に形成しておき、白色発光の発光媒体を用いるとカラ
ーディスプレイとなる。同じことだが透明電極の下部に
赤、緑蛍光変換膜を形成し青色の発光媒体を用いてもフ
ルカラー化ができる。隔壁群が形成されているので、マ
スク蒸着法を用いて各色の発光媒体を完全に区分けして
積層できる。マスクと有機発光媒体層が接触せずまた発
光媒体が拡散することもないからである。

【００３５】第一電極を陰極、第二電極を陽極とした場
合も同様に作製できることは言うまでもない。

【００３６】

【実施例】［実施例１］まず、ガラスからなる透光性絶
縁基板１上にスパッタリングで第一電極としてＩＴＯ層
を形成した。さらに、透明性と導電性を向上させるため
に、空気中で加熱処理を行いＩＴＯを結晶化した。

【００３７】次に、フォトリソグラフィ及びウェットエ
ッチングによってＩＴＯをパターニングし、第一電極ラ
イン２Ａを形成した（図１（ａ）参照）。

【００３８】次に、第一電極ラインを形成しているガラ
ス基板上にマスク蒸着法で複数のＣｒの第一および第二
電極ラインの引き出し部２Ｂと５Ｂを形成した（図１
（ｂ）参照）。

【００３９】ＵＶ吸収剤を分散したネガ型感光性樹脂を
塗布・プリベークし、露光・現像・ポストベークによっ
てひさしとすそを有する「工」字型隔壁３を形成し（図
１（ｃ）参照）、本発明の有機ＥＬ表示素子用基板を完
成した。

【００４０】次に、有機発光媒体層４として銅フタロシ
アニン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジ
フェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミ
ン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体を
順に、２０ｎｍ、６０ｎｍ、７０ｎｍの膜厚で真空蒸着
し、次に第二電極ライン５ＡとしてＡｌを基板回転しな
がら真空蒸着で形成した（図１（ｄ）、（ｅ）参照）、

【００４１】最後に、酸化Ｇｅを１μｍイオンプレーテ
ィングし封止層６を形成して本発明の有機ＥＬ表示素子
を完成した（図１（ｆ）、図２参照）。

【００４２】［実施例２］有機発光媒体層４と第二電極
ライン５Ａを真空蒸着で形成するまでは実施例１と同じ
工程で行った（図１（ａ）〜（ｅ）参照）。

【００４３】最後に、接着剤７を介して封止板８をガラ
ス基板上に接着することによって、ＥＬ素子を封止した
（図３参照）。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、第一および第二電極ラ
インの引き出し部を金属にすることによって、引き出し
部と封止層または基板と封止板との間の接着剤との密着
ができる。これによって、水分や酸素の侵入を防げる有
機ＥＬ素子を提供することができる。また、ＩＴＯの引
き出し部と比べると金属の引き出し部の抵抗が低いとい
う利点がある。

【００４５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ表示素子の製造工程を示す説
明図である。

【図２】図１（ｆ）のＡ−Ａ’線に沿った断面図であ
る。

【図３】本発明の有機ＥＬ表示素子の断面図である。

【符号の説明】

１ …透光性絶縁基板 ２Ａ…第一電極ライン ２Ｂ…第一電極ラインの引き出し部 ３ …隔壁 ４ …有機発光媒体層 ５Ａ…第二電極ライン ５Ｂ…第二電極ラインの引き出し部 ６ …封止層 ７ …接着剤 ８ …封止板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K007 AB05 AB12 AB13 AB15 BA06 BB01 BB06 CA01 CA02 CA04 CA05 CB01 CC05 DA00 DB03 EA00 EB00 FA01 FA02 5C094 AA21 AA38 BA27 CA19 DA09 EA05 EB02 FB01 HA08

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板上に複数の第一電極ラインと複数
   の第二電極ラインが発光媒体を狭持しかつ相互に交差し
   てなる有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板に
   おいて、絶縁基板上に第一電極ラインと第一および第二
   電極ラインの引き出し部とが形成され、且つ前記第一お
   よび第二電極ラインの引き出し部が金属であることを特
   徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基
   板。
2. 【請求項２】前記第一および第二電極ラインの引き出し
   部用金属がＡｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、
   Ｔｉ、Ａｕ、Ａｇのいずれか一つを少なくとも含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッ
   センス表示素子用基板。
3. 【請求項３】絶縁基板上に第一電極ライン・発光媒体・
   第二電極ライン・封止層を形成してなる有機エレクトロ
   ルミネッセンス表示素子において、第一および第二電極
   ラインの引き出し部が形成され、且つ前記第一および第
   二電極ラインの引き出し部が金属であることを特徴とす
   る有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
4. 【請求項４】絶縁基板上に第一電極ライン・発光媒体・
   第二電極ラインを形成してから、接着剤を介して絶縁基
   板上に接着する封止板を設ける有機エレクトロルミネッ
   センス表示素子において、第一および第二電極ラインの
   引き出し部が形成され、且つ前記第一および第二電極ラ
   インの引き出し部が金属であることを特徴とする有機エ
   レクトロルミネッセンス表示素子。
5. 【請求項５】前記封止層あるいは前記接着剤は前記第一
   および第二電極ラインの金属の引き出し部の一部をカバ
   ーすることを特徴とする請求項３から請求項４のいずれ
   か一つに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素
   子。