JP2009134958A - 有機ｅｌパネル - Google Patents

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Abstract

【課題】多重マトリクス構造において、開口率を上げ、また、高い表示品位を保つことが可能な有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】基板上に互いに交差するように対向配置される信号電極１と走査電極２との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬパネル。信号電極１は、マトリクス状に複数配置される画素電極１ａと画素電極１ａに接続される配線電極１ｂとを有し、それぞれ異なる配線電極１ｂと接続される画素電極１ａが走査電極２との交差方向に複数個隣り合って１ユニットを構成するように形成される。走査電極２は、画素電極１ａの１ユニットと対向するように形成される。配線電極１ｂは、画素電極１ａの各列間に形成され、他の配線電極１ｂと接続される画素電極１ａに沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いた有機ＥＬパネルに関し、特にパッシブ駆動の有機ＥＬパネルに関する。
有機材料によって形成される自発光素子である有機ＥＬ素子は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる陽極と、少なくとも発光層を有する有機層と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の陰極と、を順次積層して前記有機ＥＬ素子を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、有機ＥＬ素子を透光性の基板上に設けてなる有機ＥＬパネルにおいて、その駆動方式としてパッシブ駆動方式が知られている。パッシブ駆動の有機ＥＬパネルは、透光性基板上に信号電極を複数のライン状に形成し、走査電極を前記信号電極と交差するように複数のライン状に形成して前記信号電極と前記走査電極との交差位置を発光画素とし、この発光画素を複数配置して発光部を構成するものである。かかる有機ＥＬパネルは、線順次走査された画像が前記表示部に表示される。かかるパッシブ駆動の有機ＥＬパネルは、アクティブ駆動方式と比較して製造が容易であるといった利点がある。
特開昭５９−１９４３９３号公報 特開２００１−２１７０８１号公報
また、情報の多量化及び多様化によって、近年ディスプレイにはさらなる大型化・高精細化が求められている。しかしながら、パッシブ駆動の有機ＥＬパネルにおいて前記発光画素を増加させる場合、特に前記走査電極の増加に伴って発光駆動のＤｕｔｙ比が増加して前記走査電極１ラインあたりの電圧印加時間が短くなり、これを補うために印加する電流・電圧が比例して増加してしまう。そのため、駆動ＩＣや製品仕様上の要求制限によって前記走査電極側の発光画素数を増加させることが困難であるという問題点があった。
上記の問題点に対するパッシブ駆動における低電圧・低電流化のための手段として、特許文献２には、信号電極を矩形状の画素電極と前記画素電極に接続される配線電極とを有する櫛歯状の電極パターンで形成し、走査電極との交差部において異なる信号電極の画素部が互いに入れ子状に組み合わされ、前記交差部を１つの走査電極と少なくとも２つの信号電極（画素部）とが交差するように構成する多重マトリクス構造が開示されている。
しかしながら多重マトリクス構造は、前記画素電極間に前記配線電極が形成され、異なる前記配線電極に接続される前記画素電極が入れ子状に組み合わされるように形成されるため、前記画素電極の各列において前記画素電極がジグザグに配置されることとなる。そのため、各発光画素を直線状に配置しようとすると開口率（画素電極の面積に対する実際の発光画素の面積の割合）が小さくなるといった問題点があった。また、開口率を大きくしようとすると前記発光画素が前記画素電極と同様にジグザグに配置されることとなり、表示画像にギザギザ感が生じてしまい表示品位が低下するという問題があった。
本発明は、前述した問題点に着目し、多重マトリクス構造において、開口率を上げ、また、高い表示品位を保つことが可能な有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、基板上に互いに交差するように対向配置される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬパネルであって、前記信号電極は、マトリクス状に複数配置される画素電極と前記画素電極に接続される配線電極とを有し、それぞれ異なる前記配線電極と接続される前記画素電極が前記走査電極との交差方向に複数個隣り合って１ユニットを構成するように形成され、前記走査電極は、前記画素電極の１ユニットと対向するように形成され、前記配線電極は、前記画素電極の各列間に形成され、他の配線電極と接続される前記画素電極に沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されてなることを特徴とする。
また、前記画素電極は、端部に少なくとも１つの切り欠き部を有し、前記配線電極は、前記切り欠き部に沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されてなることを特徴とする。
また、前記配線電極上に形成され、前記配線電極よりも電気抵抗の低い材料からなる補助電極を有することを特徴とする。
また、前記配線電極は、前記基板の一辺側に向けて配線されてなることを特徴とする。
本発明は、有機ＥＬ素子を用いた特にパッシブ駆動の有機ＥＬパネルに関するものであり、多重マトリクス構造において、開口率を上げ、また、高い表示品位を保つことが可能となる。
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態である有機ＥＬパネルについて説明する。
本実施形態である有機ＥＬパネルは、その基本構成として、透光性のガラス基板上に互いに交差するように対向配置される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する機能性有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を備えるものである。
図１及び図２は、前記有機ＥＬパネルの電極構造を示すものである。前記有機ＥＬパネルは、画素電極１ａと配線電極１ｂとを有し陽極となる信号電極１と、信号電極１と交差するように形成され陰極となる走査電極２と、走査電極２上に形成される補助電極３と、を有する。前記有機ＥＬパネルは、画素電極１ａと走査電極２との対向（交差）個所を発光画素（有機ＥＬ素子）とし、この発光画素をマトリクス状に複数配置して発光部を構成している。なお、走査電極２の下方には発光画素となる部分を除いて絶縁層が形成されており、信号電極１と走査電極２との短絡を防止している。また、図３は、前記有機ＥＬパネルの要部断面図であり、４は前述の短絡防止用の絶縁層であり、５は少なくとも発光層を含む有機層であり、６はガラス基板である。
信号電極１は、マトリクス状に複数配置される画素電極１ａと、画素電極１ａに接続される配線電極１ｂとをそれぞれ有するものである。信号電極１は、画素電極１ａの列方向（走査電極との交差方向）に隣り合う複数個（本実施形態では２個）を１ユニットとし、１ユニット内の画素電極１ａがそれぞれ異なる配線電極１ｂと接続されるように形成されている。すなわち信号電極１は、２ラインで前記発光画素の１列を構成するように形成される。
画素電極１ａは、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性の導電材料をスパッタリング法等の方法で前記ガラス基板上に層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にて所定形状にパターニングしてなるものである。また、画素電極１ａは略矩形状に形成され、端部に切り欠き部１ｃを有する。図４は、画素電極１ａのみを図示したものである。切り欠き部１ｃは、画素電極１ａの端部を斜めに一部除去した部位である。絶縁層４の開口部４ａで示される発光画素の形状も切り欠き部１ｃに応じて一部が欠けた形状となるため、切り欠き部１ｃは使用者に視認されない程度の大きさであることが望ましい。例えば、切り欠き部１ｃは、縦・横の長さが０．２ｍｍ以下または画素電極１ａの長さの１／３以下とすることが望ましい。また、前記有機ＥＬパネルを近距離で視認されるポータブル機器に用いる場合はさらに０．０７ｍｍ以下とすることが望ましい。また実用的には、０．００３ｍｍ以上の切り欠けが必要であることが確認できた。
配線電極１ｂは、例えば画素電極１ａと同材料からなり、画素電極１ａとともに形成されるものである。配線電極１ｂは、画素電極１ａの各列の間に走査電極２と交差するように配線形成され、画素電極１ａの各列において各画素電極１ａと交互に接続される。また配線電極１ｂは、画素電極１ａの各列において他の配線電極１ｂと接続される各画素電極１ａを避けるべく部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されている。そして、配線電極１ｂの湾曲個所あるいは屈折個所は画素電極１ａの切り欠き部１ｃに沿って形成される。また配線電極１ｂは、それぞれ前記ガラス基板の一辺側に向けて配線され、信号電極側駆動回路７に接続される。信号電極側駆動回路７は、後述する走査電極側駆動回路８による走査電極２の順次走査に応じて所定の画像を表示するべく信号電極１に給電するものである。
走査電極２は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）、リチウム（Ｌｉ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）あるいはそれらの合金等の信号電極１よりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等によって層状に形成するとともに、絶縁性の樹脂材料をライン状に形成してなるリブ２ａによって複数行のライン状に分離形成してなるものである。走査電極２は、それぞれ信号電極１と交差し、列方向において画素電極１ａの１ユニットと対向するように形成される。そのため、１ユニット内の画素電極１ａ間には絶縁層４は形成されるもののその上部には走査電極２の分離のためのリブ２ａが形成されない。また、走査電極２はそれぞれ走査電極側駆動回路８に接続される。走査電極側駆動回路８は、所定のＤｕｔｙ比で走査電極２を順次走査するものである。
補助電極３は、クロム（Ｃｒ）等の画素電極１ａの構成材料よりも電気抵抗の低い材料をスパッタリング法等の方法で前記ガラス基板上に層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にて所定形状にパターニングしてなるものである。補助電極３は、各配線電極１ｂ上に形成され、各配線電極１ｂの形状と同様に画素電極１ａの切り欠き部１ｃに沿って部分的に湾曲するあるいは折れ曲がるように形成される。なお、補助電極３は、配線電極１ｂの画素電極１ａとの接続個所を除いて複数に分断して形成するものであってもよい。
かかる有機ＥＬパネルは、いわゆる多重マトリクス構造となるものであり、走査電極２の１ライン走査時に発光画素の２行が点灯制御されるものである。
本実施形態の有機ＥＬパネルは、配線電極１ｂを、他の配線電極１ｂと接続される画素電極１ａに沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成することによって画素電極１ａを従来のようにジグザグの配置ではなく直線状に重なり合うように配置することができる。図５及び図６は、従来の画素電極１ａをジグザグに配置した第一，第二の比較例を示すものである。図５の第一の比較例においては、絶縁層４の開口部４ａで示される発光画素を直線状に配置するために互いに重なり合わない画素電極１ａの周辺部を発光画素とすることができず、開口率が小さくなってしまう。また、図６の第二の比較例においては、開口率を大きくした結果、画素電極１ａの位置ズレに応じて発光画素もジグザグに配置されており、表示画像にギザギザ感が生じてしまう。これに対して、本実施形態では、画素電極１ａを各列において互いに重なり合うように直線状に配置されているため、画素電極１ａの周辺部を含んで開口率を大きくする場合であっても発光画素を直線状に配置することができ、高い表示品位を保つことができる。また、特に、画素電極１ａの端部に切り欠き部１ｃを設け、配線電極１ｂを切り欠き部１ｃに沿って湾曲あるいは屈折するように形成することによって、画素電極１ａ間に余計な間隔を空ける必要が無く、高い表示品位を保つことができる。
なお、本実施形態においては、画素電極１ａの端部を略三角形状に除去して切り欠き部１ｃを形成するものであったが、切り欠き部１ｃの形状はこれに限定されるものではなく、図７に示すような形状とするものであってもよい。なお、図７（ａ）は切り欠き部１ｃを矩形状とするものであり、図７（ｂ）は発光画素１ａの端部を円弧状に除去して切り欠き部１ｃを設けるものである。なお、本実施形態においては、一部の端部にのみ切り欠き部１ｃを設けたが、無論全ての端部に設けてもよい。
また、本実施形態においては、２個の画素電極１ａで１ユニットを構成し、１ユニット内の各画素電極１ａを異なる配線電極１ｂに接続するものであったが、本発明は、３個以上の画素電極で１ユニットを構成するものであっても良い。すなわち、走査電極の１ラインに対して異なる配線電極に接続される３つ以上の画素電極が対向して配置される構成とするものであっても良い。かかる構成においても本発明を適用することによって、同様の効果を得ることができる。
本発明の実施形態である有機ＥＬパネルの電極構造を示す概観図である。 同上有機ＥＬパネルの要部拡大図である。 同上有機ＥＬパネルの要部断面図である。 同上有機ＥＬパネルの画素電極を示す図である。 第一の比較例である有機ＥＬパネルの要部拡大図である。 第二の比較例である有機ＥＬパネルの要部拡大図である。 本発明の他の実施形態を示す図である。
符号の説明
１ 信号電極
１ａ 画素電極
１ｂ 配線電極
１ｃ 切り欠き部
２ 走査電極
２ａ リブ
３ 補助電極
４ 絶縁層
４ａ 開口部
５ 機能性有機層
６ ガラス基板
７ 信号電極側駆動回路
８ 走査電極側駆動回路

Claims (4)

  1. 基板上に互いに交差するように対向配置される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬパネルであって、
    前記信号電極は、マトリクス状に複数配置される画素電極と前記画素電極に接続される配線電極とを有し、それぞれ異なる前記配線電極と接続される前記画素電極が前記走査電極との交差方向に複数個隣り合って１ユニットを構成するように形成され、
    前記走査電極は、前記画素電極の１ユニットと対向するように形成され、
    前記配線電極は、前記画素電極の各列間に形成され、他の配線電極と接続される前記画素電極に沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されてなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
  2. 前記画素電極は、端部に少なくとも１つの切り欠き部を有し、
    前記配線電極は、前記切り欠き部に沿って部分的に湾曲あるいは屈折するように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
  3. 前記配線電極上に形成され、前記配線電極よりも電気抵抗の低い材料からなる補助電極を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
  4. 前記配線電極は、前記基板の一辺側に向けて配線されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
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