JP2007227397A

JP2007227397A - 発光ディスプレイパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007227397A
Application number: JP2007113213A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Nagayama; 健一永山
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2007-04-23
Filing date: 2007-04-23
Publication date: 2007-09-06

Abstract

【目的】
耐久性に優れた電極引出し部を実現し、長寿命で表示品位が高く、安定な生産が可能な発光ディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】
基板上に、少なくとも陽極、発光層及び陰極が積層され、陽極と陰極が交差する領域が発光領域となる発光ディスプレイパネルであって、基板上には、各々が陰極の端部に接続される電極引出し部が形成され、電極引出し部の接続側端部には接続側端部を被覆する絶縁体層が形成され、陰極は絶縁体層上に乗り上げるように形成されるとともに、陰極の端部は電極引出し部の絶縁体層に被覆されない部分に接続されている。
【選択図】図７

Description

本発明は発光ディスプレイパネル及びその製造方法、特に、表示装置として用いられる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイパネル及びその製造方法に関する。

有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、電流注入型の素子であり、低駆動電圧化、低消費電流化には電極の低抵抗化が必須である。従来の有機ＥＬディスプレイパネルの構造の１例を図１に示す。図１における有機ＥＬディスプレイパネルは、ガラス基板３上に、透明導電体（ＩＴＯ：インジウム・スズ酸化物）からなる複数の陽極５、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料からなる発光層７、及びＡｌなどの金属材料からなり陽極５に対向する複数の陰極９を順次形成して構成されている。また、陰極９の各々の端部には陰極引出し部１１が、引出し接続部１３において接続されている。発光層７（有機ＥＬ層）のうち、陽極５（透明電極）及び陰極９（金属電極）の交差する領域が発光領域となる。１４は発光領域を封入する封止缶の接着領域である。

図１に示すような線順次駆動を行うドットマトリクスパネルの場合、特に大きな電流が流れる走査電極ラインの低抵抗化が重要である。この走査電極ラインとしては、ＩＴＯ等から構成される抵抗の高い陽極ではなく、抵抗の低い陰極（Ａｌ等の金属電極）を選ぶのが一般的である。また、陰極引出し部も陰極同様に大電流が流れるため低抵抗化は重要である。以上のことから、陰極及び陰極引出し部は低抵抗の金属材料によって一体に形成されていた。

ところが、陰極引出し部１１の一部は外部の駆動回路との接続端子を兼ねるため、図１に示すように封止缶の封止領域からはずれ外部に露出している。そのため、外気にさらされることによる腐食や、装置の組み立て時等に損傷を受け断線する、といった問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐久性が高く寿命の長い発光ディスプレイパネルを提供することにある。

本発明の発光ディスプレイパネルは、基板上に、少なくとも陽極、発光層及び陰極が積層され、陽極と陰極が交差する領域が発光領域となる発光ディスプレイパネルであって、基板上には、各々が陰極の端部に接続される電極引出し部が形成され、電極引出し部の接続側端部には接続側端部を被覆する絶縁体層が形成され、陰極は絶縁体層上に乗り上げるように形成されるとともに、陰極の端部は電極引出し部の絶縁体層に被覆されない部分に接続されることを特徴としている。

また、本発明の発光ディスプレイパネルの製造方法は、互いに対向する陽極及び陰極と、陽極及び陰極の間に形成される発光層と、を有し、陽極と陰極が交差する領域が発光領域となる発光ディスプレイパネルの製造方法であって、基板上に陽極を形成する陽極形成ステップと、記発光層を形成する発光層形成ステップと、各々が陰極の端部に接続されるべき電極引出し部を形成する電極引出し部形成ステップと、電極引出し部の陰極が接続される側の端部に第１絶縁体層を形成する第１絶縁体層形成ステップと、陰極を形成する陰極形成ステップと、を有することを特徴としている。

以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図２は本発明の実施例１である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示している。図１に示した従来技術と異なる点は、陰極引出し部１１を金属電極９とは異なる材料で形成した点にあり、陰極引出し部１１はその一部が封止缶領域の外部に位置し、ドライブ回路への接続端子を兼用する。また、金属電極９はすべて封止缶領域内に封入される。他の構成は図１と同一である。図３は陰極引出し部１１と金属電極９の断面構造を示している。図示されるように陰極引出し部１１は、ガラス基板３上にＩＴＯ層１５及び耐食性に優れた高融点（高仕事関数）金属層１６が順次積層された２層構造となっているが、高融点金属層の１層構造としても良い。また、金属電極９の端部は、高融点金属層１６の端部の上面に乗り上げて形成されており、これにより、金属電極９と高融点金属層１６の接続がなされている。

陰極引出し部１１は、金属電極と同様に低抵抗であることが望ましい。また、封止領域外に位置するため耐環境性（腐食しにくいこと、傷付きにくいこと）に優れていることが望まれる。一方、金属電極９は外部より封止されているため低抵抗であれば良い。本発明ではこれらの条件を満たすように、陰極引出し部１１を金属電極９とは異なる材料で形成する。

腐食しにくい材料とは一般に仕事関数の高い材料であり、傷付きにく材料とは一般に融点が高い材料であるので、陰極引出し部１１は、金属電極の材料に比べて高仕事関数で且つ高融点の材料により形成すればよい。例えば、金属電極を低抵抗で安価なＡｌ、または、Ｍｇで形成した場合は、陰極引出し部１１は、Ｍｏ、Ｎｉ、W、Ｃｒ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔの単体またはこれらを含む合金として形成すれば良い。これにより、陰極ラインの高抵抗化、高コスト化を極力抑えつつ、従来問題とされた耐久性の問題を解消することができる。

なお、ＩＴＯは高抵抗ではあるが、耐環境性においては格段に優れているので、図２に示したように、他の高融点金属との２層構造で用いるのが良い。また、陰極ラインの抵抗をできるだけ低くするためには、陰極引出し部１１と金属電極９との接続部分（引出し接続部１３）をできるだけ封止領域の端側にすることが望ましい。

図６及び図７は、本発明の実施例２である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示している。図６は有機ＥＬディスプレイパネルの上面図であり、図７（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図６における引出し接続部１３の上面図及び線Ａ−Ａに関する断面図である。この実施例２は、実施例１の欠点を改良した例であるので、実施例２の説明の前に、実施例１の欠点について図３〜図５をもとに説明する。陰極ラインの低抵抗化を考えると、陰極引出し部１１は金属電極９よりも厚くなり、図３に示すような段差構造となる。一方、陰極９は蒸着法により形成されるが、蒸着流の回り込みが小さい（ステップカバレッジが悪い）と段差部の陰極膜厚が薄くなる。従って、陰極−陰極引出し部の接続が不十分となり、最悪の場合断線するという問題があった。

更に、図４に示すように、基板内の位置によって陰極材料の蒸着流の方向が異なるため、陰極引出し部１１の接続端部での陰極膜厚にばらつきが生じ、その結果、引出し接続部１３の接続抵抗がばらついて表示品位を落とすという問題が生じていた。また、陰極引出し部１１をＩＴＯ層１５及び高融点金属１６の２層構造とした場合、陰極引出し部１１のＩＴＯ層１５及び高融点金属１６のパターンにずれがあると、接続部の端部において両者が接触し、局部電池の形成によって腐食が生じ、断線する危険性があった。

実施例２においては、これら実施例１の問題を解消し、より優れた発光デイスプレイとなっている。図６及び図７に示すように、この有機ＥＬディスプレイパネルは、ガラス基板３上に、ＩＴＯからなる複数の透明電極（陽極）５、有機ＥＬ発光層７を成膜後、Ａｌからなり陽極５に直交する複数の金属電極（陰極）９を蒸着法により形成して構成されている。また、透明電極５と発光層７との間には透明電極５の縁部にかかる絶縁層（図示していない）が形成されている。これによりクロストーク発光の防止がなされている。更に、陰極９の各々の端部には、ＩＴＯ層１５及び耐食性の金属（Ｃｒ）層１６の２層構造を有する陰極引出し部１１が形成されている。陰極引出し部１１は絶縁体１９を挟んで金属電極９に結合され、金属電極９は絶縁体１９に乗り上げて形成されるとともに、その端部において金属（Ｃｒ）層１６の上面のみに一部が接続されている。絶縁体１９は、非感光性ポリイミド前駆体溶液をスピンコートして成膜され、金属電極９との接触面がなだらかな傾斜面となるように形成されている。これにより、引出し接続部１３の金属電極９の膜厚は蒸着方向によらず均一化し、安定で低抵抗の接続部が形成される。

また、ＩＴＯ層１５と高融点金属層１６にパターンずれがあっても、そのずれ部分は絶縁体１９に覆われるため、局部電池の問題も解消される。上記した有機ＥＬディスプレイパネルの製造工程において、陰極引出し部１１は、金属電極９が形成される前に形成され、また、陰極引出し部１１のＩＴＯ層１５は、透明電極（ＩＴＯ）５と同一の工程で形成される。また、引出し接続部１３の絶縁体１９は、前述した透明電極５と発光層７との間の絶縁層と同一の工程で形成される。

発光層７（有機ＥＬ層）のうち、陽極５（透明電極）及び陰極９（金属電極）の交差する領域が発光領域となり、マトリクス状の発光部（表示部）を形成している。このようにして形成された有機ＥＬ発光素子は、陽極５及び陰極引出し部１１の端部の一部を除いて封止缶により封止される。本発明による有機ＥＬディスプレイパネルは上述した如く形成されており、耐食性金属部を含む陰極引出し部１１を有し、更に、ＩＴＯ層１５及び金属層１６の接触による局部電池の形成を避けることができるため、耐久性に優れた電極を実現できる。また、引出し接続部１３の金属電極９は、なだらかな傾斜面の絶縁体１９上に形成されるため、膜厚や接続抵抗のばらつきのない低抵抗の電極を形成することができる。

図８及び図９は、本発明の実施例３である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示している。図８は有機ＥＬディスプレイパネルの上面図であり、図９（ａ），（ｂ）はそれぞれ、図８における引出し接続部１３の上面図及び線Ａ−Ａに関する断面図である。図８及び図９に示すように、この有機ＥＬディスプレイパネルが実施例１と異なるのは、引出し接続部１３上の絶縁体１９にスルーホール２１を設けて金属部１６に金属電極９が接続されるようにしている点である。このスルーホール２１の形成により、あらゆる方向からの陰極金属の蒸着流に対して確実に接続を行うことができる。

上記したように、本発明によれば、耐久性に優れ、低抵抗の電極を有し、かつ安定な生産が可能な発光ディスプレイパネルを実現できる。尚、上記実施例においては、耐食性の金属としてＣｒを用いた場合について説明したが、他の耐食性金属、例えばモリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）等を用いる構成としてもよい。また、金属電極としてＡｌを用いた場合について説明したが、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等の金属を用いてもよい。

また、陰極引出し部１１には、外部端子としてドライブ外部回路に接続するためにＦＰＣ、ＴＡＢなどの接続ラインがＡＣＦ（異方導電性フィルム）を介して圧着接続されるが、ＡＣＦは接続される外部端子との相性によって適宜選択されるため、陰極の引出し部を陰極引出し部１１と同材料で形成すると、１種類のＡＣＦでこと足り、製造コストを低減させることができる。

また、上記実施例においては、有機ＥＬディスプレイパネルを例に説明したが、他の発光材料を用いた発光ディスプレイパネル、又は他の発光原理を利用した発光ディスプレイパネルについても適用可能である。

以上詳細に説明したように、本発明によれば、耐久性に優れた電極引出し部を実現でき、長寿命で表示品位が高く、安定な生産が可能な発光ディスプレイパネルを実現できる。

従来の有機ＥＬディスプレイパネルの構造の１例を概略的に示す図である。本発明の実施例１である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示す図である。図２における従来の引出し接続部の構造を概略的に示す断面図である。蒸着流の方向による接続端部での陰極膜厚のばらつきを説明する断面図である。実施例１の２層構造の引出し接続部における接触腐食を説明する断面図である。本発明の実施例２である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示す上面図である。図６における引出し接続部の上面図及び線Ａ−Ａに関する断面図である。本発明の実施例３である有機ＥＬディスプレイパネルの構成を概略的に示す上面図である。図８における引出し接続部の上面図及び線Ａ−Ａに関する断面図である。

主要部分の符号の説明

３ガラス基板
５透明電極
７発光層
９金属電極
１１陰極引出し部
１３引出し接続部
１５ＩＴＯ層
１６高融点金属層
１９絶縁体
２１スルーホール

Claims

基板上に、少なくとも陽極、発光層及び陰極が積層され、前記陽極と前記陰極が交差する領域が発光領域となる発光ディスプレイパネルであって、
前記基板上には、各々が前記陰極の端部に接続される電極引出し部が形成され、
前記電極引出し部の接続側端部には、前記接続側端部を被覆する絶縁体層が形成され、
前記陰極は前記絶縁体層上に乗り上げるように形成されるとともに、前記陰極の端部は前記電極引出し部の前記絶縁体層に被覆されない部分に接続されることを特徴とする発光ディスプレイパネル。
前記電極引出し部の接続側端部には、前記接続側端部を被覆するとともに前記電極引出し部の一部分を露出するスルーホールを有する絶縁体層が形成され、
前記陰極は、前記絶縁体層上に乗り上げるように形成されるとともに、前記スルーホールを通じて前記電極引出し部と接続されることを特徴とする請求項１に記載の発光ディスプレイパネル。
前記電極引出し部の膜厚が前記陰極の膜厚よりも大なることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光ディスプレイパネル。
前記絶縁体層の前記陰極が乗り上げる部分は傾斜面であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１に記載の発光ディスプレイパネル。
前記陰極は、蒸着法により形成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の発光ディスプレイパネル。
前記陰極は、前記陽極に直交する複数のアルミニウム（Aｌ）電極により形成されていることを特徴とする請求項５に記載の発光ディスプレイパネル。
前記発光層は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料からなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１に記載の発光ディスプレイパネル。
互いに対向する陽極及び陰極と、前記陽極及び陰極の間に形成される発光層と、を有し、前記陽極と前記陰極が交差する領域が発光領域となる発光ディスプレイパネルの製造方法であって、
基板上に、前記陽極を形成する陽極形成ステップと、
前記発光層を形成する発光層形成ステップと、
各々が前記陰極の端部に接続されるべき電極引出し部を形成する電極引出し部形成ステップと、
前記電極引出し部の前記陰極が接続される側の端部に第１絶縁体層を形成する第１絶縁体層形成ステップと、
前記陰極を形成する陰極形成ステップと、を有することを特徴とする発光ディスプレイパネルの製造方法。
前記陽極形成ステップ及び前記発光層形成ステップの間に、前記陽極の縁部を覆う第２絶縁体層を形成する第２絶縁体層形成ステップ、を有することを特徴とする請求項８に記載の発光ディスプレイパネルの製造方法。
前記第１絶縁体層形成ステップは、前記電極引出し部の前記陰極が接続される側の端部及び前記陽極の縁部を覆うように絶縁体層を形成することを特徴とする請求項８に記載の発光ディスプレイパネルの製造方法。