JP2002216977A

JP2002216977A - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子

Info

Publication number: JP2002216977A
Application number: JP2001012774A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Komatsu; 隆宏小松; Akira Gyotoku; 明行徳; Takashi Hamano; 敬史濱野; Shinichiro Kaneko; 信一郎金子
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-22
Filing date: 2001-01-22
Publication date: 2002-08-02
Also published as: US20030117070A1; KR20020062583A; US6791260B2; TW531723B

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ＰＭ方式での消費電力を低減し、
安価で低消費電力な有機エレクトロルミネッセンス表示
素子を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス
表示素子は、基板上に、少なくとも、正孔を注入する陽
極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極
とを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であ
って、陽極又は陰極を、その積層面積を第（ｎ−１）層
＞第ｎ層なる関係で、互いに絶縁してｎ層積層すること
で表示領域をｎ分割し、表示領域毎に駆動する構成とし
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、種々の表示装置や
表示装置の光源又はバックライト、若しくは光通信機器
に使用される発光素子等に用いられる有機エレクトロル
ミネッセンス表示素子に関し、特にマトリクス駆動され
る有機エレクトロルミネッセンス表示素子に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロルミネッセンス素子とは、固
体蛍光性物質の電界発光を利用した発光デバイスであ
り、これまでは主に無機系材料を発光体として用いた無
機エレクトロルミネッセンス素子が実用化され、液晶デ
ィスプレイのバックライト等に利用されてきた。

【０００３】一方、有機材料を用いたエレクトロルミネ
ッセンス素子についても古くから様々な検討が行われて
きたが、発光効率が非常に悪いことから本格的な実用化
研究へは進展しなかった。

【０００４】しかし、１９８７年にコダック社のＣ．
Ｗ．Ｔａｎｇらにより、有機材料を正孔輸送層と発光層
の２層に分けた機能分離型の積層構造を有する有機エレ
クトロルミネッセンス素子が提案され、１０Ｖ以下の低
電圧にもかかわらず１０００ｃｄ／ｍ²以上の高い発光
輝度が得られることが明らかとなった〔Ｃ．Ｗ．Ｔａｎ
ｇａｎｄＳ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋｅ：Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，５１（１９８７）９１３等参照〕。
これ以降、有機エレクトロルミネッセンス素子が俄然注
目され始め、同様な機能分離型の積層構造を有する有機
エレクトロルミネッセンス素子についての研究が盛んに
行われるようになり、現在では一部で実用化されるまで
になった。

【０００５】ここで、一般的な有機エレクトロルミネッ
センス素子の構成について図７を用いて説明する。

【０００６】図７は一般的な有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の要部断面図である。

【０００７】図７において、１は基板、２は陽極、３は
有機薄膜層、４は正孔輸送層、５は発光層、６は陰極で
ある。

【０００８】図７に示すように有機エレクトロルミネッ
センス素子は、ガラス等の透明または半透明の基板上に
スパッタリング法や抵抗加熱蒸着法等により形成された
ＩＴＯ等の透明な導電性膜からなる陽極２と、陽極２上
に同じく抵抗加熱蒸着法等により形成されたＮ，Ｎ’−
ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−
１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（以下、Ｔ
ＰＤと略称する）等からなる正孔輸送層４と、正孔輸送
層４上に抵抗加熱蒸着法等により形成された８−Ｈｙｄ
ｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅＡｌｕｍｉｎｕｍ（以
下、Ａｌｑ₃と略称する。）等からなる発光層５と、発
光層５上に抵抗加熱蒸着法等により形成された１００ｎ
ｍ〜３００ｎｍの膜厚の金属膜からなる陰極６と、を備
えている。

【０００９】上記構成を有する有機エレクトロルミネッ
センス素子の陽極２をプラス極、また陰極６をマイナス
極として直流電圧又は直流電流を印加すると、陽極２か
ら正孔輸送層４を介して発光層５に正孔が注入され、陰
極６から発光層５に電子が注入される。発光層５では正
孔と電子の再結合が生じ、これに伴って生成される励起
子が励起状態から基底状態へ移行する際に発光現象が起
こる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このような有機エレク
トロルミネッセンス素子を表示素子として使用する場
合、一般に陽極と陰極を互いに交差する方向に配置し
た、いわゆるドットマトリクスパネルを形成する必要が
ある。

【００１１】このドットマトリクスパネルの駆動方法
は、特開平９−１３９２８６号公報に開示されているよ
うなＴＦＴを画素毎に配置し、画素一つ一つを個別に制
御するアクティブマトリクス方式（以下ＡＭ方式と言
う。）と、ＴＦＴを使用せず１ラインづつ線順次駆動す
るパッシブマトリクス方式（以下ＰＭ方式と言う。）の
２つに分けられる。

【００１２】有機エレクトロルミネッセンス素子はその
応答速度が非常に速いため、どちらの方式であっても基
本的に表示品質には全く違いがないが、ＰＭ方式ではＡ
Ｍ方式のようなＴＦＴを使用する必要がないため工数が
少なく、低コスト化が可能であるという利点を有してい
る。しかしながら消費電力ではＡＭ方式の方が有利であ
り、これは画素数が多くなる程顕著に現れる。

【００１３】ここで、この理由について図８を用いて簡
単に説明する。

【００１４】図８は一般的なＰＭ方式有機エレクトロル
ミネッセンス表示素子の模式図である。図８において２
は陽極、６は陰極であり、この２つの電極の間に有機薄
膜層が成膜されており、各電極の交点部分が１つの画素
として発光する。このような表示素子の任意の画素を発
光させ表示を行うためには、陰極側を１本づつ走査し、
発光させたい画素に対応するデータラインのみを同時に
オンにする必要がある。

【００１５】そのためＰＭ方式では１ラインを発光させ
る時間は（フレーム時間／陰極数）、デューティーは約
（１／陰極の数）となり、瞬間輝度としてはその逆数、
すなわち（陰極の数）倍の明るさが必要となる。通常の
有機エレクトロルミネッセンス素子は駆動電流と発光輝
度が比例関係にあるが、これは発光輝度が低い場合であ
り、陰極数が多く大きな瞬間輝度が必要になる高電流領
域ではこの比例関係が崩れより多くの電流が必要とな
る。そのため、画素数が多くなり必要輝度が高くなれば
なるほどＡＭ方式とＰＭ方式との消費電力差は大きくな
ってしまう。また発光に必要な電力だけでなく、有機エ
レクトロルミネッセンス素子をＰＭ方式で駆動させたと
きに特有な問題であるクロストークの発生も消費電力に
大きく係わってくる。

【００１６】このクロストークは発光させるために選択
されたラインだけでなく周囲の非選択のラインでも発光
してしまう現象であり、この対策として特開平４−３０
８６８７号公報に開示されているように非選択ラインに
選択ライン（発光ライン）とは逆方向の電圧をかける逆
バイアス法が知られている。この逆バイアスに消費され
る電力もＡＭ方式とＰＭ方式の消費電力差の大きな要因
となってしまう。

【００１７】そこでＰＭ方式では画素数が多くなる程消
費電力が大きくなり、その対策として時間輝度を低減す
ることで低消費電力化が図られている。

【００１８】また、特開２０００−２９４３２号公報に
開示されているように、画素を複数の電極用配線に分け
て接続し、その配線数に分割して駆動する方法も提案さ
れているが、分割数が増加するほど配線スペースが広く
なり、発光領域が減少してしまうという課題を有してい
た。

【００１９】本発明は上記課題を解決するものであり、
ＰＭ方式での消費電力を低減し、安価で低消費電力な有
機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供することを
目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子は、陽極又は陰極を積層し電極
の取出し方向を多数化することで表示素子を多分割駆動
することができ、これによりデューティーが小さくなり
ＰＭ方式の低消費電力化が可能となる。

【００２１】即ち、本発明は、基板上に、少なくとも、
正孔を注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電
子を注入する陰極とを備えた有機エレクトロルミネッセ
ンス表示素子であって、陽極又は陰極を、その積層面積
を第（ｎ−１）層＞第ｎ層なる関係で、互いに絶縁して
ｎ層積層することで表示領域をｎ分割し、表示領域毎に
駆動する構成としたものである。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、基板上に、少なくとも、正孔を注入する陽極と、発
光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極とを備え
た有機エレクトロルミネッセンス表示素子であって、陽
極又は陰極を、その積層面積を第（ｎ−１）層＞第ｎ層
なる関係で、互いに絶縁してｎ層積層することで表示領
域をｎ分割し、表示領域毎に駆動することを特徴とした
ものであり、第（ｎ−１）層上の第ｎ層が積層されてい
ない部分と、第ｎ層の部分とに表示領域を分け、この多
分割化により表示素子駆動時のデューディーを小さくし
てＰＭ方式の低消費電力化を図ることができる。なお、
ｎは整数であり、ｎ＞１である。

【００２３】本発明の請求項２に記載の発明は、基板上
に、少なくとも、正孔を注入する陽極と、発光領域を有
する発光層と、電子を注入する陰極とを備えた有機エレ
クトロルミネッセンス表示素子であって、陽極又は陰極
を、絶縁層を介して階段状にｎ層積層し、表示領域をｎ
分割して、表示領域毎に駆動する事を特徴としたもので
あり、階段状とすることで多分割化が可能となり、これ
により表示素子駆動時のデューティーを小さくしてＰＭ
方式の低消費電力化を図ることができる。なお、ｎは整
数であり、ｎ＞１である。

【００２４】本発明の請求項３に記載の発明は、基板上
に、少なくとも、正孔を注入する陽極と、発光領域を有
する発光層と、電子を注入する陰極とを備えた有機エレ
クトロルミネッセンス表示素子であって、陽極又は陰極
を少なくとも２層以上積層することによって、表示領域
を２つ以上に分割した事を特徴としたものであり、配線
により表示領域を減少することなく、表示領域の多分割
化が可能となり、表示素子駆動時のデューディーを小さ
くし、ＰＭ方式の低消費電力化を図ることができる。

【００２５】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１〜３において、陽極と陰極はストライプ状であって、
互いに異なる方向に配設されたことを特徴としたもので
あり、表示領域の多分割化により表示素子駆動時のデュ
ーディーを小さくし、ＰＭ方式の低消費電力化を図った
表示素子を提供することができる。

【００２６】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
１〜４において、陽極又は陰極と外部回路との接点にお
いて、陽極又は陰極がそれぞれ同一平面上に配置された
ことを特徴としたものであり、平面に配置することによ
り外部回路との接続を容易にし、また信頼性も向上する
ことができる。

【００２７】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
１〜５において、陽極又は陰極を積層することで表示領
域を分割した表示素子を、同一平面状に複数個配置した
ことを特徴としたものであり、これにより更なる多分割
化が可能となり表示素子駆動時のデューティーを小さく
してＰＭ方式の低消費電力化を図ることができる。

【００２８】即ち、例えば、ｎ分割された表示素子を同
一平面状にｍ個配置することで、全表示素子はｎ×ｍ個
に分割される。なお、ｎ、ｍは整数であり、ｎ＞１、ｍ
＞１である。

【００２９】以下、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス表示素子について、詳細に説明する。

【００３０】本発明の有機エレクトロルミネッセンス表
示素子に用いられる基板としては、機械的、熱的強度を
有し、透明又は半透明であれば特に限定されるものでは
ない。

【００３１】例えば、ガラス基板や、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリエーテルスルフォン、ポリフッ化ビニル、ポ
リプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、非晶
質ポリオレフィン、フッ素系樹脂等の可視光領域につい
て透明度の高い材料を用いることができ、これらの材料
をフィルム化した可撓性を有するフレキシブル基板であ
っても良い。

【００３２】また、用途によっては特定波長のみを透過
する材料、光−光変換機能をもった特定の波長の光へ変
換する材料などであってもよい。また、基板は絶縁性で
あることが好ましいが、特に限定されるものではなく、
有機エレクトロルミネッセンス表示素子の駆動を妨げな
い範囲、或いは用途によって、導電性を有していても良
い。なお、本発明において、透明または半透明なる定義
は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子による発光
の視認を妨げない程度の透明性を示すものである。

【００３３】上記有機エレクトロルミネッセンス素子
（表示素子）の陽極としては、ＩＴＯ、ＡＴＯ（Ｓｂを
ドープしたＳｎＯ₂）、ＡＺＯ（ＡｌをドープしたＺｎ
Ｏ）等が用いられる。

【００３４】また、有機薄膜層は、発光層のみの単層構
造の他に、正孔輸送層と発光層又は発光層と電子輸送層
の２層構造や、正孔輸送層と発光層と電子輸送層の３層
構造のいずれの構造でもよい。但し、このような２層構
造又は３層構造の場合には、正孔輸送層と陽極が、又は
電子輸送層と陰極が接するように積層して形成される。

【００３５】また、発光層としては、可視領域で蛍光特
性を有し、かつ成膜性の良い蛍光体からなるものが好ま
しく、Ａｌｑ₃やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢ
ｑ₂）の他に、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチ
ル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジア
ゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベン
ゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７
−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサ
ゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−
ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，
５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベ
ンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７
−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサ
ゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビ
ス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェ
ン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフ
ェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−
２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾ
オキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビ
ニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオ
キサゾール系、２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレ
ン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系、
２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニ
ル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カ
ルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベ
ンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、トリス（８−キ
ノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）
マグネシウム、ビス（ベンゾ〔ｆ〕−８−キノリノー
ル）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）ア
ルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）イン
ジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アル
ミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−ク
ロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ
−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス
（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８
−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピンド
リジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物や、
１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４
−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４
−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、
１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４
−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス
（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリ
ルベンゼン系化合物や、２，５−ビス（４−メチルスチ
リル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）
ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニ
ル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）
ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニ
ル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビ
ニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体や、ナフタ
ルイミド誘導体や、ペリレン誘導体や、オキサジアゾー
ル誘導体や、アルダジン誘導体や、シクロペンタジエン
誘導体や、スチリルアミン誘導体や、クマリン系誘導体
や、芳香族ジメチリディン誘導体等が用いられる。さら
に、アントラセン、サリチル酸塩、ピレン、コロネン等
も用いられる。

【００３６】また、正孔輸送層としては、正孔移動度が
高く、透明で成膜性の良いものが好ましくＴＰＤの他
に、ポルフィン、テトラフェニルポルフィン銅、フタロ
シアニン、銅フタロシアニン、チタニウムフタロシアニ
ンオキサイド等のポリフィリン化合物や、１，１−ビス
｛４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）フェニル｝シクロヘキ
サン、４，４’，４’’−トリメチルトリフェニルアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（Ｐ−トリル）−
Ｐ−フェニレンジアミン、１−（Ｎ，Ｎ−ジ−Ｐ−トリ
ルアミノ）ナフタレン、４，４’−ビス（ジメチルアミ
ノ）−２−２’−ジメチルトリフェニルメタン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラフェニル−４，４’−ジアミノ
ビフェニル、Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’−ジ−ｍ
−トリル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニ
ルカルバゾール等の芳香族第三級アミンや、４−ジ−Ｐ
−トリルアミノスチルベン、４−（ジ−Ｐ−トリルアミ
ノ）−４’−〔４−（ジ−Ｐ−トリルアミノ）スチリ
ル〕スチルベン等のスチルベン化合物や、トリアゾール
誘導体や、オキサジザゾール誘導体や、イミダゾール誘
導体や、ポリアリールアルカン誘導体や、ピラゾリン誘
導体や、ピラゾロン誘導体や、フェニレンジアミン誘導
体や、アニールアミン誘導体や、アミノ置換カルコン誘
導体や、オキサゾール誘導体や、スチリルアントラセン
誘導体や、フルオレノン誘導体や、ヒドラゾン誘導体
や、シラザン誘導体や、ポリシラン系アニリン系共重合
体や、高分子オリゴマーや、スチリルアミン化合物や、
芳香族ジメチリディン系化合物や、ポリ３−メチルチオ
フェン等の有機材料が用いられる。また、ポリカーボネ
ート等の高分子中に低分子の正孔輸送層用の有機材料を
分散させた、高分子分散系の正孔輸送層も用いられる。

【００３７】また、電子輸送層としては、１，３−ビス
（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサ
ジアゾリル）フェニレン（ＯＸＤ−７）等のオキサジア
ゾール誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニ
ルキノン誘導体等が用いられる。

【００３８】また、陰極としては、仕事関数の低い金属
もしくは合金が用いられ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の
金属や、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金
や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金
等のＡｌ合金等が用いられる。

【００３９】以下に本発明の実施の形態について説明す
る。

【００４０】（実施の形態１）本発明の一実施の形態に
おける有機エレクトロルミネッセンス表示素子について
述べる。

【００４１】図１は本発明の一実施の形態における有機
エレクトロルミネッセンス表示素子の要部断面図であ
る。

【００４２】また、図２は本発明の一実施の形態におけ
る有機エレクトロルミネッセンス表示素子の斜視図であ
る。

【００４３】図１、図２において、基板１、有機薄膜層
３、陰極６は従来の技術で説明したものと同様のもので
あるので、同一の符号を付して説明を省略する。また７
は第１陽極、８は第２陽極、９は絶縁層である。なお、
有機薄膜層３は、図示を省略しているが、正孔輸送層４
と、正孔輸送層４上に形成された発光層５とを備えてい
る。

【００４４】図１、図２に示したように、本実施の形態
における有機エレクトロルミネッセンス表示素子は、素
子構成以外の材料、形成法等は従来の素子とほぼ同じで
ある。

【００４５】本実施の形態における有機エレクトロルミ
ネッセンス表示素子が従来の技術と異なっているのは、
第１陽極７の上部に絶縁層９及び第２陽極８が配置され
ている点である。これにより陽極の取出し方向が１方向
であっても、表示領域は２つに分割することが可能とな
り、デューティー、消費電力を小さくすることができ
る。

【００４６】そして、図１に示すように、第１陽極７
と、これに絶縁層９を介して積層される第２陽極８との
積層面積の関係は、（第１層の第１陽極７の積層面積）
＞（第２層の第２陽極８の積層面積）なる関係である。
加えて、図１に示すように、第１層の第１陽極７に絶縁
層９を介して第２層の第２陽極８を階段状に積層するこ
とが好ましい。また、積層数も２層に限らず、３層、４
層、５層、或いはそれ以上と、積層してもよいのは言う
までもない。

【００４７】なお、本実施の形態においても、有機薄膜
層３が正孔輸送層４と発光層５からなる２層構造の場合
について説明したが、その構造については前述のように
特にこれに限定されるものではない。

【００４８】また、この絶縁層９に使用される材料とし
ては有機層からの発光を透過するものであればＳｉ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃等の酸化物や、ＳｉＯＮ等の窒
化酸化物、ＡｌＮ、ＳｉＮ等の窒化物等どのようなもの
であってもよい。

【００４９】そして、本実施の形態における有機エレク
トロルミネッセンス表示素子は、表示領域をｎ分割し
て、そのｎ分割された表示領域毎に駆動する場合でも、
陽極を互いに絶縁してｎ層積層することによって、陽極
の取り出し方向は１方向とすることができるので、外部
回路との接続が容易である。

【００５０】また、図２に示すように、第１陽極７と第
２陽極８は絶縁層９を介して積層されているが、その端
部の取り出しにおいては、それぞれ基板１の同一平面上
に配置されている。このように配置することにより、図
示しない外部回路との接続を容易にし、また信頼性も向
上することができる。

【００５１】なお、本実施の形態においては、陽極を第
１陽極７と第２陽極８に互いに絶縁層９にて絶縁して積
層して表示領域を分割し、この表示領域毎に駆動するも
のであるが、陰極を互いに絶縁して積層し、表示領域を
分割し、この表示領域毎に駆動するものであってもよい
ことは言うまでもない。

【００５２】次に、本発明の一実施の形態における有機
エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法について
説明する。

【００５３】図３は本発明の一実施の形態における有機
エレクトロルミネッセンス表示素子の製造工程毎の積層
状態を示す斜視図である。図３において、１０はガラス
基板、１１はレジストを示している。

【００５４】まずスパッタリング法により、ガラス基板
１０上に膜厚１６０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴ
Ｏ膜上にレジスト材（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８０
０）をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレ
ジスト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜
を所定の形状にパターニングした。次に、このガラス基
板を６０℃で５０％の塩酸中に浸漬して、レジスト膜が
形成されていない部分のＩＴＯ膜をエッチングした後、
レジスト膜も除去し、ライン数＝１７６、ピッチ＝０．
１９８ｍｍのパターンのＩＴＯ膜からなる第１陽極７が
形成されたガラス基板を得た（図３（ａ）に示す）。

【００５５】次に、このガラス基板１０上にスパッタリ
ング法によってＡｌＮ膜を５ｎｍ、続いてＳｉＯ₂膜を
５０ｎｍ成膜し絶縁層９を形成した（図３（ｂ）に示
す）。

【００５６】さらにＩＴＯ膜を成膜した後、前記第１陽
極７のパターニング法と同様の方法で第１陽極７と同パ
ターンの第２陽極８を形成した（図３（ｃ）に示す）。

【００５７】その後レジスト１１にて第２陽極８の約半
分を被覆し（図３（ｄ）に示す）、弗化水素でＳｉＯ₂
膜を、またリアクティブイオンエッチングによってＡｌ
Ｎを取り除いた（図３（ｅ）に示す）。

【００５８】最後にレジスト１１を除去することによっ
て第１陽極７上部に、絶縁層９によって隔離された第２
陽極８を有するガラス基板１０を得た（図３（ｆ）に示
す）。

【００５９】また、以降の工程は図示していないが、次
に、このガラス基板１０を、洗剤（フルウチ化学社製、
セミコクリーン）による５分間の超音波洗浄、純水によ
る１０分間の超音波洗浄、アンモニア水１（体積比）に
対して過酸化水素水１と水５を混合した溶液による５分
間の超音波洗浄、７０℃の純水による５分間の超音波洗
浄の順に洗浄処理した後、窒素ブロアーでガラス基板１
０に付着した水分を除去し、さらに２５０℃に加熱して
乾燥した。

【００６０】以上のようにして第１陽極７、第２陽極８
が形成されたガラス基板１０上に、特開平１１−１２１
１６８号公報に開示されたのと同様にして、Ｃｒ₂Ｏ₃と
レジストを用いて第１陽極７、第２陽極８と交差する方
向に陰極６をライン数＝２２０、ピッチ＝１９８ｍｍで
分断するための隔壁を形成した。

【００６１】次に、ガラス基板１０の第２陽極８側の表
面に、２×１０^-6Ｔｏｒｒ以下の真空度まで減圧した抵
抗加熱蒸着装置内にて、正孔輸送層４としてＴＰＤを約
５０ｎｍの膜厚で形成した。

【００６２】さらに、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、
正孔輸送層４上に発光層５としてＡｌｑ₃を約６０ｎｍ
の膜厚で形成した。なお、ＴＰＤとＡｌｑ₃の蒸着速度
は、共に０．２ｎｍ／ｓであった。

【００６３】次に、同様に抵抗加熱蒸着装置内にて、発
光層５上に１５ａｔ％のＬｉを含むＡｌ−Ｌｉ合金を蒸
着源として、陰極６を１５０ｎｍの膜厚で成膜した。

【００６４】以上のようにして形成した有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子は、陽極が２つに分割されてい
ることから表示部は２分割で駆動することが可能であ
る。

【００６５】また、更に、この２分割素子を同一平面上
に２個配置することによって、全表示領域は計４分割さ
れる（２分割×２個配置＝４）。この状態を図４（ａ）
に示す。なお、図４は、同一平面上に２個の素子が配置
された状態を示す概略平面図である。

【００６６】そして、この４分割素子（２分割×２個配
置＝４）、及び、同様にして作製した６分割素子（３分
割×２個配置＝６、図４（ｂ）に示す）、さらに陽極を
積層せず２個配置したのみの２分割素子（１×２個配置
＝２、図４（ｃ）に示す）のそれぞれのデューティー及
び消費電力を図５に示す。

【００６７】なお、図５は、本発明の一実施の形態にお
ける有機エレクトロルミネッセンス表示素子の分割数と
デューティー及び消費電力との関係を示すグラフであ
る。

【００６８】図５より明らかなように、分割数を多くす
ることによりデューティーは小さくなり、消費電力の低
減が可能となった。

【００６９】また、陽極を積層することによる発光色の
変化も懸念されたが、６分割まではＩＴＯによる変色は
ほとんどなかった。

【００７０】（実施の形態２）次に、本発明の一実施の
形態における有機エレクトロルミネッセンス表示素子の
他の製造方法について説明する。

【００７１】図６は本発明の一実施の形態における有機
エレクトロルミネッセンス表示素子の製造工程毎の積層
状態を示す図である。図６において、左列は断前面図を
示し、右列は断側面図を示している。図６において、１
２は第１ＩＴＯ膜、１３はＳｉＯ₂膜、１４は第２ＩＴ
Ｏ膜である。

【００７２】まずスパッタリング法により、ガラス基板
１０上に膜厚１６０ｎｍの第１ＩＴＯ膜１２、１００ｎ
ｍのＳｉＯ₂膜１３、１６０ｎｍの第２ＩＴＯ膜１４を
順次積層した（図６（ａ）に示す）後、上部ＩＴＯ膜上
にレジスト材１１（東京応化社製、ＯＦＰＲ−８００）
をスピンコート法により塗布して厚さ１０μｍのレジス
ト膜を形成し、マスク、露光、現像してレジスト膜１１
を所定の形状にパターニングした（図６（ｂ）に示
す）。

【００７３】次に、このガラス基板１０を、レジスト膜
１１をマスクにしてリアクティブイオンエッチングによ
りエッチングし、マスキングしていない部分のＩＴＯ膜
１２，１４及びＳｉＯ₂膜１３を除去した（図６（ｃ）
に示す）。

【００７４】続いてレジスト膜１１を除去し、再度全面
に同様のレジスト膜１１を塗布し、パターニングにより
その半分を残した（図６（ｄ）に示す）。

【００７５】さらにこのレジスト膜１１で覆われていな
い部分のＳｉＯ₂膜１３及び第２ＩＴＯ膜１４を同じく
リアクティブイオンエッチング法により除去したのち
（図６（ｅ）に示す）、レジスト膜１１を剥離すること
で第１ＩＴＯ膜１２（第１陽極）上部に、ＳｉＯ₂膜１
３（絶縁層）によって隔離された第２ＩＴＯ膜１４（第
２陽極）を有するガラス基板１０を得た（図６（ｆ）に
示す）。

【００７６】このようにして作製した基板を使用し、分
割数を多くすることによってもデューティーは小さくな
り、実施の形態１と同様の低消費電力化が可能となっ
た。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、線順次
駆動にて駆動される有機エレクトロルミネッセンス表示
素子において、電極の分割数を多くすることにより、低
コストで低消費電力の表示素子を提供することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子の要部断面図

【図２】本発明の一実施の形態における有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子の斜視図

【図３】本発明の一実施の形態における有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子の製造工程毎の積層状態を示す
斜視図

【図４】同一平面上に２個の素子が配置された状態を示
す概略平面図

【図５】本発明の一実施の形態における有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子の分割数とデューティー及び消
費電力との関係を示すグラフ

【図６】本発明の一実施の形態における有機エレクトロ
ルミネッセンス表示素子の製造工程毎の積層状態を示す
図

【図７】一般的な有機エレクトロルミネッセンス素子の
要部断面図

【図８】一般的なＰＭ方式有機エレクトロルミネッセン
ス表示素子の模式図

【符号の説明】

１基板２陽極３有機薄膜層４正孔輸送層５発光層６陰極７第１陽極８第２陽極９絶縁層１０ガラス基板１１レジスト１２第１ＩＴＯ膜１３ＳｉＯ₂膜１４第２ＩＴＯ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者濱野敬史大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者金子信一郎大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB05 AB18 BA06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、少なくとも、正孔を注入する陽
極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極
とを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であ
って、前記陽極又は陰極を、その積層面積を第（ｎ−１）層＞
第ｎ層なる関係で、互いに絶縁してｎ層積層することで
表示領域をｎ分割し、前記表示領域毎に駆動することを
特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
【請求項２】基板上に、少なくとも、正孔を注入する陽
極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極
とを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であ
って、前記陽極又は陰極を、絶縁層を介して階段状にｎ層積層
し、表示領域をｎ分割して、前記表示領域毎に駆動する
事を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素
子。
【請求項３】基板上に、少なくとも、正孔を注入する陽
極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極
とを備えた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であ
って、前記陽極又は陰極を少なくとも２層以上積層することに
よって、表示領域を２つ以上に分割した事を特徴とする
有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
【請求項４】前記陽極と前記陰極はストライプ状であっ
て、互いに異なる方向に配設されたことを特徴とする請
求項１〜３いずれか１記載の有機エレクトロルミネッセ
ンス表示素子。
【請求項５】前記陽極又は陰極と外部回路との接点にお
いて、前記陽極又は陰極がそれぞれ同一平面上に配置さ
れたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１記載の有
機エレクトロルミネッセンス表示素子。
【請求項６】前記陽極又は陰極を積層することで表示領
域を分割した請求項１〜５記載いずれか１記載の表示素
子を、同一平面状に複数個配置した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。