JP2003077685A - 有機el素子のパネルとその製造方法 - Google Patents
有機el素子のパネルとその製造方法Info
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Abstract
に有機EL素子のパネルとその製造方法を提供する。 【解決手段】 電極が交差する領域に多数の画素が形成
されるダブルスキャン構造の有機EL素子であって、透
明基板と、前記透明基板の上に形成されている第1電極
と、前記第1電極と連結されて前記第1電極と一部分が
重なるように形成される補助電極と、前記画素上に形成
されている第1電極の上に形成される有機発光層と、前
記有機発光層の上に前記第1電極と交差するように形成
される第2電極とからなることを特徴とする。
Description
イスに関するもので、特に、有機EL素子のパネルとそ
の製造方法に関する。
いくことによって、空間占有率の少ない平板型ディスプ
レイパネルが注目を浴びている。特に最近有機ELを用
いて平板型ディスプレイパネルを製作する研究が続けら
れている。
リックスパネルとアクティブマトリックスから分ける。
パッシブマトリックスはスキャン電極ラインとデータ電
極ラインとを横縦形態に配置し、行方向と列との交差領
域に画素が形成される。
ス有機EL構造を示す図である。図1を参照すると有機
ELパネルはスキャン電極とデータ電極が交差する領域
に画素が形成される。即ち画素はマトリックス形態に形
成されている。また、スキャン電極とデータ電極が交差
する領域に形成される画素で発光するようにスキャン電
極に電流を与えるスキャンドライバーとデータ電極に電
流を与えるデータドライバーが備えられる。
下側に透明基板を配置し、その透明基板の上に透明電極
の第1電極を形成し、その第1電極の上に有機物層を形
成し、その有機物層の上に金属化合物を用いる第2電極
を形成し、その第2電極の上に保護膜を形成する。透明
基板はガラス素材を用いる。透明基板は伝導性のないの
でITOをその透明基板上にコーティングして伝導性を
有する透明電極を形成する。しかしながら、ITOは抵
抗値が高いので金属補助電極を透明電極の上に形成して
用いることが多い。次に隔壁を形成し、有機ELパネル
の全体面に有機物を蒸着して有機物層を形成する。
高解像度のパネルであればあるほど画素数が多くなる。
従って、画素を形成するために要求されるスキャン電極
のライン数とデータ電極のライン数も多くなる。ところ
が、各電極のライン数が多くなると、一つの画素が発光
する時間はその分短くなる。
ど各画素の単位時間当たり発光時間が短くなるのでこれ
を克服するためには瞬間輝度をその分高める必要があ
る。これを補うための一般的な方法として、二つがある
が、これを図2及び図3に示した。図2及び図3は従来
技術による輝度を高くするように改良したパッシブマト
リックス有機EL構造を示す図である。これらの図は図
1のものと90゜回転させて表示している。したがって
データラインの長手方向が横方向である。図2は第1電
極ストリップを半分に分けた有機EL構造である。図2
に示すように、第1電極ストリップを二つのストリップ
に分け、各ストリップを独立に同時にスキャン駆動す
る。
数が半減されるのでその分発光時間を長くすることがで
き発光効率及び素子寿命を良くする。しかしながら、図
2に示す有機EL構造はデータ電極が図で左右両側に分
けられ、データ電極に電流を与えるデータドライバーが
両側の全てのストリップに用意しなければならない。従
って、コスト増の問題が発する。
分けた有機EL構造である。図3に示すように、有機E
L構造は、第1電極ストリップを従来の1本の幅を2本
のラインとして使用するもので、スキャン電極を従来の
スキャン電極の間隔に比べて2倍の広さに形成すること
でスキャン数を半分に減らす方式がある。すなわち2つ
の画素を同時にスキャンする。図3に示すように、有機
EL構造は、スキャン数を半分に減らしてもデータ電極
に電流を与えるデータドライバーを更に備える必要がな
い。しかしながら、かかる構造は第1電極ラインを分割
してあるので開口率が相当低いという問題がある。
絶縁膜を更に用いて開口率を高めるとよい。しかしなが
ら、その方法は、絶縁膜を形成するための工程が更に必
要になるので有機EL素子のパネルを製造するのにかか
る費用が上昇する短所と製造効率が低下されるという短
所がある。
術の問題点を解決するためのもので、特に工程が追加さ
れることなく、画面の明るさを決定する開口率を高める
ことができるようにした有機EL素子のパネルとその製
造方法を提供することが目的である。
の本発明は、電極が交差する領域に画素が形成されるダ
ブルスキャン構造の有機EL素子であって、透明基板
と、透明基板の上に形成されている第1電極と、第1電
極と連結されながら第1電極と一部が重なるように形成
される補助電極と、画素に対応させて形成されている第
1電極の上に形成される有機発光層と、有機発光層の上
に第1電極と交差するように形成される第2電極とから
なることを特徴とする。
極はアノードやデータ電極と称し、第2電極はカソード
やスキャン電極を称することがあることを理解すべきで
ある。また、以下の有機EL素子はダブルスキャン構造
であり、基本的には第1電極と第2電極とが交差する領
域に画素が形成されるパッシブマトリックス有機EL素
子である。第1電極は透明基板の上に形成され、また、
透明基板の上に形成される補助電極が第1電極と一部分
が重畳されるように形成する。その第1電極の上に有機
発光層が形成され、第1電極と交差するように有機発光
層の上に第2電極が形成される。以下、本発明による有
機EL素子のパネルおよびその製造方法を詳細に説明す
る。
スキャン構造の有機EL素子を示す平面図であり、図5
aないし図5cは図4においてI−I’断面の製造工程
図を示すものである。図4に示すように、本発明による
有機EL素子は第1電極5と第2電極(図示せず)とが
交差する領域に画素が形成される。その画素は第1電極
5の並びと平行な列方向には画素一つひとつが独立に並
んでアレイを成している。一方、行方向では列方向で二
つの画素が対とされてアレイに配列されている。
並んだ画素アレイは同時にスキャン駆動される。即ち、
一方向に配列された画素アレイにおいて、列方向におい
て奇数番目の画素(基準となるアレイの一つの画素)3
aと偶数番目の画素(その偶数番目の画素と対を成して
いる奇数番目の画素)3bが同時にスキャン駆動され
る。
方向で対とされた画素アレイが2本のラインとして配列
される。前記したように一方向に一つの画素アレイが配
列され、その画素アレイに対して平行に他の画素アレイ
が配列されて双方のアレイの画素で対とされている。補
助電極2a、2bは配列された画素アレイに垂直方向に
形成される。その際、補助電極2a、2bは画素アレイ
の各画素の両側にラインとして形成される。しかしなが
ら、一つの画素は補助電極2a、2bの両ラインのうち
いずれか一つに連結される。
つの補助電極2aと連結され、その奇数番目の画素3a
と対を成している偶数番目の画素3bが他の一つの補助
電極2bに連結される。行方向に配列される第1電極5
は偶数番目の画素3aと奇数番目の画素3bに対応させ
てパターニングされ、同時に補助電極2a、2bのいず
れかと連結されるように形成される。第1電極5の上に
は有機発光層(図示せず)が形成され、その有機発光層
の上に第2電極(図示せず)が形成される。
るように透明基板1の上に絶縁膜4−2が形成される。
第2電極を分離する隔壁6は一方向に配列された各対の
画素アレイごとに形成され、対を成している両画素が同
時にスキャン駆動されるように対画素アレイを一つの単
位として第2電極(図示せず)を電気的に隔離させる。
図4に示す有機EL素子の製造方法に対して図5aない
し図5cを参照して以下説明する。
に2本のラインで一つのセットとされる補助電極2a、
2bが形成される。その補助電極2a、2bは行方向に
配列された画素アレイに対して垂直な列方向に形成さ
れ、対画素アレイの各画素対それぞれの画素に対するラ
インとなる補助電極2a、2bが形成される。列方向に
奇数番目の画素3aの第1電極は一つの補助電極2aに
連結され、その奇数番目の画素3aと対を成す偶数番目
の画素3bの第1電極は他の一つの補助電極2bに連結
される。
と電気的に連結されるようにそれぞれの画素に第1電極
5を形成する。この時第1電極5は特定の画素に対応し
ており、一方の補助電極と連結され、他方の補助電極と
電気的に絶縁されるように、その補助電極と所定距離
(A)の間隔を有して形成される。例えば、図5bに示
すように、奇数番目の画素アレイの断面で見ると、奇数
番目の画素3aを駆動するための補助電極2aでない他
の補助電極2bとは電気的に絶縁されるように‘A’の
間隔をおいて第1電極5が形成されている。また、図5
cに示すように、第1電極5のエッジ部分をカバーする
ように透明基板1の上に絶縁膜4−2が形成されてい
る。
対を成して2本のラインとして配列された画素アレイ対
が外部のスキャン電極(第2電極)と連結され同時にス
キャン駆動されるように各画素アレイごとに隔壁6が一
つずつ形成されている。即ち、画素アレイ対当たり一つ
ずつ隔壁6が形成される。それによって以後形成される
第2電極が画素アレイ対単位に電気的に隔離される。隔
壁6が形成された後には第1電極5の上に有機発光層
(図示せず)を形成する。更に最後に第2電極(図示せ
ず)を形成した後、保護膜を形成するためのパシベーシ
ョン、インキャップシュレーションを経ると素子が完成
される。ここで画素が対を成している画素アレイ対が同
時にスキャン駆動されるように、補助電極2a、2bと
交差する方向に画素アレイ(画素アレイ対)ごとに一つ
の第2電極(図示せず)が連結される。
スキャン構造の有機EL素子を示す平面図であり、図7
aないし図7cは図6においてII−II’断面の製造工程
図を示すものである。図6に示すように、有機EL素子
は図4と同じ構成を有しており、図4の構成と異なる点
は2本のラインとして形成される補助電極2a、2bが
列方向の各奇数番目の画素3aと偶数番目の画素3bを
独立に制御するように、その補助電極2a、2bのう
ち、任意の補助電極2a、又は補助電極2bの上に絶縁
膜4−1を形成する。すなわち、第1電極大きくし、駆
動されることがない他方の補助電極の上まで広がるよう
にしている。更に詳細には図7aないし図7cに示すよ
うに、奇数番目の画素アレイの断面で見ると、奇数番目
の画素3aの第1電極に連結された補助電極2aではな
い他の補助電極2bの上に絶縁膜4−1を形成する。
と所定間隔をおいて形成されても、また、第1電極5が
絶縁膜4−1と一部分重畳されて形成されても、図7c
に示すように、第1電極5が絶縁膜4−1と全部重畳し
て形成されても、形成された絶縁膜4−1によって第1
電極5と補助電極2bとは確実に絶縁される。
している補助電極2bと電気的に絶縁されるように、第
1電極5をその補助電極2bと所定距離Aだけ間隔を持
たせて形成しなくても良い。これによって第1電極5が
形成される領域を広げることによって画素の開口率を増
加させることができる。図8aないし図8cは本発明の
ダブルスキャン構造を有する有機EL素子の他の製造工
程度を示したものであり、図9aないし図9cは図8a
ないし図8cでIII−III’断面の製造工程図を示したも
のである。
画素アレイで互いに対を成している画素が同時にスキャ
ン駆動されるように形成されると共に、第1電極の部分
(5a、5b、5c、5d)は一つおきに画素を駆動で
きるように画素アレイごとに画素の連結部位に形成され
る。すなわち、第1電極部分5aと5cが一つのライン
とされ、第1電極部分5bと5dが他のラインとなるよ
うに、第1電極自体が列方向に分離された2本のライン
として形成される。見方を変えれば、部分5a、5bが
凹凸状、すなわちジグザクのラインに形成され、それら
に画素に対応する部分5c、5dが交互に連結されてい
るとも言える(図8a参照)。一つの画素アレイ対の図
面上上下の画素を構成する部分への連結部位に形成され
た第1電極部分5a、5bの上にその第1電極部分5
a、5bと一部分が重畳されるように補助電極2a、2
bが形成される。また、互いに対を成している画素が同
時にスキャン駆動されるように各画素に形成された第1
電極部分5c、5dの上に有機発光層(図示せず)が形
成されている。その有機発光層の上に第1電極と交差す
るように第2電極(図示せず)が形成される。
して形成された第1電極部分5a、5bは凹凸の形態を
有している。すなわち、駆動される画素でない部分では
第1電極部分5aは電極部分5cから離れている。それ
によってラインとして形成させた第1電極分5aと5b
は凹凸状態、ジグザクとなっている。ここで第1電極を
幅方向(行方向方向)で二つに分ける時、画素への連結
部位に形成される第1電極部分5a、5bを直線状のス
トライプパターンに形成すると、隣接する画素対の隔離
のために各画素に対応させて形成される第1電極5c、
5dの面積が減少することによって画素3a、3bの開
口率が劣る。しかしながら、本発明のように一つの画素
アレイごとに画素への連結部位に形成された第1電極部
分5a、5bを凹凸形態に形成すると、隣接する画素対
の隔離のために各画素に対応させて形成される第1電極
部分5c、5dの面積を増加させることができる。
画素毎にラインとして画素への連結部位に形成されてい
る第1電極部分5a、5bの逆パターンを有する凹凸形
態にして、第1電極部分5a、5bと一部重畳ようにず
らして形成する。それにより2次絶縁膜4−2が画素を
覆う面積を減らすことができ、開口率を向上させること
ができる。第1電極5のエッジ部分をカバーするように
透明基板1の上に2次絶縁膜4−2が形成される。隔壁
6は一方向に配列された各画素アレイ対に対して形成さ
れ、対を成す画素アレイが同時にスキャン駆動されるよ
うに画素アレイ対を一つの単位にして第2電極(図示せ
ず)を電気的に隔離させる。
イ毎に第1電極が一方向に配列された2本のラインに分
けて形成されるが、他の実施例として画素アレイ毎に2
本のライン以上に分けて形成することもできる。前記の
ように構成された有機EL素子の製造方法に対して以下
説明する。先ず、図8a及び図9に示すように、透明基
板1の上に第1電極部分5a、5b、5c、5dを形成
する。より詳細には第1電極部分5a、5bは対に配列
される画素アレイで相互に対を成している画素3a、3
bにそれぞれ連結するように、その対を成している画素
3a、3bへの連結部位が凹凸形態を有するように形成
し、また、第1電極部分5c、5dは対として配列され
る両画素アレイで相互に対を成す画素3a、3bが同時
にスキャン駆動されるように各画素に形成する。
分5aが列方向の各奇数番目の画素3aを制御し、第1
電極の部分5bが偶数番目の画素3bを制御するように
透明導電性物質をパターニングして第1電極を形成す
る。形成された第1電極のパターン間の間隔aと第1電
極部分5bのパターンの幅bは工程条件や素子特性に依
存することになるので最小の幅と最小の間隔が存在し、
普通10μm内外である。
配列される画素アレイで相互に対を成す画素3a、3b
への連結部位が凹凸形態を有するように形成された第1
電極の部分5a、5bの上に補助電極2a、2bを形成
する。この時補助電極2a、2bのパターン幅は抵抗を
考慮して1〜100μm程度に形成する。また、補助電
極2a、2bは画素に対応させて形成される第1電極部
分5cのパターンとの所定間隔cと、画素3a、3bの
連結部位に対して凹凸形態を有するように形成された第
1電極部分5a、5bのパターンと一部重なる部分dが
生成されるようにずれて形成する。
のアライン公差に依存し、通常1〜2μmとして第1電
極のパターン間の間隔aと第1電極部分のパターンの幅
bに比べて遙かに小さい。次に図8c及び図9cに示す
ように、第1電極5のエッジ部分をカバーするように透
明基板1の上に2次絶縁膜4−2を形成する。
造を有する有機EL素子の製造工程図であって、本発明
による図9cと比較するとき、画素の開口率が遙かに小
さいことが分かる。図10に示した従来技術では第1電
極の部分5a、5bのパターンの上に補助電極2a、2
bを形成しており、図9cに示す本発明では第1電極の
部分5a、5bのパターンとずれるように補助電極2
a、2bを形成したことが異なる。本発明のように補助
電極2a、2bを第1電極パターンとずれるように形成
することで2次絶縁膜4−2が画素を覆う面積が減って
2次絶縁膜がずれるその分開口率を向上させることがで
きる。
EL素子の製造工程図であり、図12a、図12cは図
11a及び図11bでIV−IV’断面の製造工程図を示す
ものである。図11bに示すように、本発明による有機
EL素子は第1電極5と第2電極(図示せず)が交差す
る領域に多数の画素が形成される。第1電極5は透明基
板1の上に多数形成される。補助電極2は形成された第
1電極5に連結されるように、その第1電極5と一部分
が重なるように透明基板1の上に形成される。
ン駆動されるように各画素に形成された第1電極5の上
に有機発光層(図示せず)が形成される。次にその有機
発光層の上に第1電極5と交差するように第2電極(図
示せず)が形成される。また、第1電極5のエッジ部分
をカバーするように透明基板1の上に絶縁膜4−2が形
成されている。隔壁6は一方向に配列された各画素アレ
イ対ごとに形成され、対を成している両画素が同時にス
キャン駆動されるように画素アレイ対を単位にして第2
電極(図示せず)を電気的に隔離させる。
ーンと一部重なるように透明基板1の上に形成させるこ
とによって、絶縁膜4−2が画素を覆う面積が減って開
口率を向上させることができる。補助電極の材料は導電
性の物質を用いて、特にCr、Mo、Al、Cuやこれ
らの合金及び二つ以上を同時に用いるのも可能である。
補助電極の厚さは0.01〜10μmであり、線幅は素
子によって異なり形成することができる。
のいずれも使用可能であり、無機絶縁膜には酸化系絶縁
膜(oxide類、SiO2)と窒化系絶縁膜(nit
ride類、SiNx)が用いられる。有機絶縁膜はポ
リマー(特に、ポリアクリル類、polyimidefb、novola
c、polyphenyl、polystylene)が用いられる。また、絶
縁膜の厚さは0.01〜10μmであり、可視光線に対
して吸光度の低い物質が良い。また、発光領域内の第1
電極の一部分は絶縁膜で覆うべきである。即ち、絶縁膜
は第1電極と第2電極の短絡を防止するために工程中に
エッジ部分が損傷され易い第1電極のエッジ部分をカバ
ーするように形成する。最後に第1電極は透明電極であ
り、第2電極は金属電極である。
素子のパネルとその製造方法によると、次のような効果
がある。透明電極の第1電極のパターンを予め形成して
画素領域の面積を増加させることによって開口率を向上
させる。補助電極を第1電極パターンと所定領域だけ重
畳してずれるように形成することで、重畳される領域だ
け画素領域の面積を増加させることによって有機EL素
子の開口率を向上させることができる。
るように形成することで、上の2次絶縁膜が画素を覆う
面積を減らすことができる。それによって2次絶縁膜が
ずれた部分だけ開口率を向上させることができる。ま
た、本発明は開口率を高めるために絶縁膜を形成する追
加工程が不要であるので有機EL素子のパネルを製造す
るのにかかる費用上昇がなく、製造効率の点からも有利
である。
明したが、前記実施形態のものに限定されるわけではな
く、本発明の技術思想に基づいて種々の変形可能であ
る。
構造を示す図である。
ックス有機EL構造を示す図である。
ックス有機EL構造を示す図である。
造の有機EL素子を示す平面図である。
る。
造の有機EL素子を示す平面図である。
る。
L素子の更に他の製造工程図である。
L素子の更に他の製造工程図である。
L素子の更に他の製造工程図である。
工程図である。
有機EL素子の製造工程図である。
る。
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 電極が交差する領域に画素が形成される
ダブルスキャン構造の有機EL素子において、 透明基板と、 前記透明基板の上に形成されている第1電極と、 前記第1電極と連結されながら前記第1電極と一部が重
なるように形成される補助電極と、 前記画素に対応させて形成されている第1電極の上に形
成される有機発光層と、 前記有機発光層の上に前記第1電極と交差するように形
成される第2電極とからなることを特徴とする有機EL
素子パネル。 - 【請求項2】 前記第1電極は、 列方向に対とされて行方向に並んだ画素アレイの対とな
っている一方の画素が連結されるようにその対を成して
いる画素の連結部位が凹凸形態を有するように形成さ
れ、前記画素アレイで互いに対を成している画素が同時
にスキャンされるように各画素に対応して形成されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子パネル。 - 【請求項3】 前記画素の連結部位が凹凸形態を有する
ように形成されている第1電極の上に前記補助電極が形
成されることを特徴とする請求項2に記載の有機EL素
子パネル。 - 【請求項4】 前記第1電極は、 列方向に対とされて配列される画素アレイの互いに対を
成している画素が同時にスキャン駆動されるように各画
素の上に形成される共に、該当する画素が連結されるよ
うに一つの画素アレイごとに二つのラインからなること
を特徴とする請求項1に記載の有機EL素子パネル。 - 【請求項5】 前記第1電極は、 透明導電性物質がパターニングされた二つのラインから
なることを特徴とする請求項3に記載の有機EL素子パ
ネル。
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