JP2010086704A - 有機ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ＥＬパネルにおいて、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】基板２上に形成される第一電極４とこの第一電極４と交差するように形成される第二電極８との間に少なくとも有機発光層を有する機能層７を積層形成してなる有機ＥＬパネル１である。第一電極４との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁６ａを有し、第二電極８をライン状に分離形成する隔壁部６を備えてなる。隔壁部６は、隔壁６ａを千鳥状に配置してなる。前記基板は、可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルに関し、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ＥＬパネルに関する。

従来、有機材料によって形成される自発光素子である有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬパネルは、例えば、陽極となるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等からなる第一電極と、少なくとも有機発光層を有する機能層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の第二電極と、を順次積層するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

有機ＥＬパネルは、液晶表示パネルと比べて視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄型化が可能である等の利点から次世代のフラットパネルディスプレイとして研究開発が行われている。

また、有機ＥＬパネルは、前述のように薄型化が可能であるという点から、フィルムやフレキシブル基板等の可撓性基板に有機ＥＬ素子を形成することで可撓性のディスプレイを実現可能であるという特徴を有している。

また、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、透光性基板上に第一電極を複数のライン状に形成し、第二電極を前記第一電極と交差するように複数のライン状に形成して前記第一電極と前記第二電極との交差位置を発光画素とするマトリクス構造を有するものである。前記第二電極は、ライン状に形成される隔壁によって分離形成されるのが一般的である（例えば特許文献２参照）。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。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 特開平８−３１５９８１号公報

しかしながら、前記可撓性基板上に前記第二電極を分離形成する前記隔壁を形成する場合、前記可撓性基板を折り曲げると、前記隔壁が圧縮応力あるいは引っ張り応力を受けて破損し、走査線のショートや発光画素内に破損した前記隔壁が飛散することによる表示不良が発生するおそれがあるという問題点があった。かかる問題は、特に前記可撓性基板を前記隔壁の長軸方向に折り曲げた場合に顕著である。また、湾曲形状の基板上に前記隔壁を形成する場合にあっても、特に前記基板の温度が高温あるいは低温となった場合に前記基板の膨張あるいは収縮によって前記隔壁に与える圧縮応力あるいは引っ張り応力が顕著となるため、同様の問題点が懸念されるものである。

本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ＥＬパネルにおいて、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルを提供することを目的とするものである。

本発明は、前記課題を解決するために、基板上に形成される第一電極とこの第一電極と交差するように形成される第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層を積層形成してなる有機ＥＬパネルであって、前記第一電極との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁を有し、前記第二電極をライン状に分離形成する隔壁部を備えてなることを特徴とする。

また、前記隔壁部は、前記隔壁を千鳥状に配置してなることを特徴とする。

また、前記基板は、可撓性を有することを特徴とする。

また、前記基板は、湾曲形状からなることを特徴とする。

本発明は、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ＥＬパネルに関し、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルを提供可能となるものである。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。

図１及び図２は、本発明の実施形態である有機ＥＬパネル１を示す図である。有機ＥＬパネル１は、可撓性基板（基板）２上に積層体３が形成されてなるものである。また、可撓性基板２上には積層体３を気密的に覆う封止膜が設けられるが、図１及び図２においてはこれを省略している。

可撓性基板２は、例えばＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート），ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）あるいはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透光性樹脂材料からなり、可撓性を有する矩形状の基板である。

積層体３は、ライン状に複数形成される第一電極４と、絶縁層５と、隔壁部６と、機能層７と、第一電極４と交差するようにライン状に複数形成される第二電極８と、から主に構成される。積層体３は、第一電極４と第二電極８との交差個所が発光画素（有機ＥＬ素子）となり、この発光画素はマトリクス状に複数配置されて所定表示を行う表示領域（発光領域）を形成し、第一電極４を順次走査して発光駆動するものである。なお、本実施形態においては、第一電極４が機能層７に正孔を供給する陽極となり、第二電極８が機能層７に電子を供給する陰極となる。

第一電極４は、ＩＴＯ等の透光性の導電材料からなり、スパッタリング法等の手段により可撓性基板２上に前記導電材料を層状に形成した後、エッチング法等によって互いに略平行となるようにライン状に複数形成される。

絶縁層５は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、第一電極４と第二電極８との間に位置するように第一電極４上に形成され、第一電極４を露出させる開口部を有するものである。絶縁層５は、電極となる第一電極４及び第二電極８の短絡を防止するとともに、各発光画素の輪郭を明確にするものである。

隔壁部６は、その上方から塗布法や蒸着法やスパッタリング法等によって機能層７及び第二電極８を形成する場合に機能層７及び第二電極８を第一電極４と交差するライン状に分離形成する構造を有するものである。隔壁部６は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料をスパッタリング法等の手段により絶縁層５上に層状に形成した後、エッチング法等の手段によって隔壁６ａを形成してなる。隔壁部６は、図２及び要部拡大図である図３に示すように、第一電極４と直交する方向に列状となるように断続的に形成される隔壁６ａの２列を１組として配置されている。なお、図３においては図を簡略化するために機能層７及び第二電極８を省略している。各隔壁６ａはそれぞれ分離して形成されるものであるが、隔壁６ａによって得られる可撓性基板２上の機能層７及び第二電極８の構成材料が付着しない領域が部分的に重なり合うように配置されることで第二電極８を良好に分離形成することができる。なお、本実施形態においては、各隔壁部６において１列目の隔壁６ａと２列目の隔壁６ｂとが交互に位置するいわゆる千鳥状に各隔壁６ａを配置し、対向する各隔壁６ａが第一電極４と平行方向に一部重なるようにすることで、上述の条件を満たし第二電極８を良好に分離形成することが可能となっている。また、第一電極４と平行方向に対向する隔壁６ａ間の距離は短い方が好ましい。

機能層７は、少なくとも有機発光層を有する複数層からなり第一電極４上に形成される。例えば機能層７は、正孔注入輸送層，第一の有機発光層，第二の有機発光層，電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等の手段によって順次積層形成してなる。白色発光を得る構造としては、例えば前記第一の有機発光層をアンバー色の発光を示すものとし、前記第二の有機発光層を青色の発光を示すものとすることで、前記各発光画素は混色によって白色を得ることができる。

第二電極８は、アルミニウム（Ａｌ），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第一電極４よりも導電率が高い金属性導電材料からなる。第二電極８は、真空蒸着等の手段により機能層７上に層状に形成され、隔壁部６によってライン状に分断形成される。第二電極８の各ラインは第一電極４の各ラインと略直角に交わる（直交する）ように形成される。

以上の各部によって有機ＥＬパネル１が形成されている。

以下、さらに本発明の実施例について説明する。実施例１として、図１に示す有機ＥＬパネル１をドットサイズ０．４×０．４ｍｍ，走査線（第二電極８のライン）３２ライン及び信号線（第一電極４のライン）２５６ラインで作製した。すなわち、ＰＥＮフィルムからなる厚さ２００μｍの可撓性基板２上にＩＺＯをスパッタリング法で膜厚１５０ｎｍで形成し、フォトリソグラフィーエッチング法で複数のライン状に形成して第一電極４とした。次に二酸化シリコン（ＳｉＯ_２）をスパッタリング法に形成し、フォトリソグラフィーエッチング法にて発光画素を画定する開口部を有する膜厚５００ｎｍの絶縁層５を形成した。次にフェノール樹脂を塗布法で形成し、フォトリソグラフィーエッチング法にて高さ５μｍ，幅１５μｍ，長さ０．５ｍｍの隔壁６ａを２列の千鳥状に配置した隔壁部６を形成した。実施例１においては、千鳥状に配置した対向する隔壁６ａの第一電極４と平行方向に重なる部位を１０μｍとなるようにし、また２列の隔壁６ａの間隔を２μｍとした。その後可撓性基板２を蒸着装置に導入し、機能層７及び第二電極８を順次積層形成した。機能層７は有機発光層を含む複数層を真空蒸着法により合わせて膜厚１５０ｎｍで積層形成した。なお、機能層７は白色発光を示すものとする。第二電極８としては真空蒸着法により膜厚２００ｎｍのＡｌ薄膜を形成し、隔壁部６によってライン状に分離形成した。次に、積層体３を保護する封止膜として、プラズマＣＶＤ法で第二電極８上にＳｉＯ_２を膜厚５μｍ形成しさらに窒化シリコン（ＳｉＮ）を膜厚２μｍで積層形成して有機ＥＬパネル１を作製した。

また、比較例１として、隔壁部６に代わり絶縁層５上に第一電極４と直交する方向に高さ５μｍ，幅２０μｍの隔壁を複数のライン状に形成したほかは、実施例１と同様の条件で有機ＥＬパネルを作製した。第二電極８は、前記隔壁によりライン状に分離形成された。

実施例１及び従来例１の評価方法としては、以下のように実施した。実施例１及び従来例１を、偶数列の走査線を点灯状態，奇数列の走査線を非点灯状態に設定し、３０℃の環境下で、（１）前記封止膜が凸形状となりかつ信号線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる，（２）前記封止膜が凹形状となりかつ信号線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる，（３）前記封止膜が凸形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる，（４）前記封止膜が凹形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる，（５）可撓性基板２を湾曲化させない，という５種類の状態で保存し、５００時間の点灯状態を確認した。なお（１）〜（５）の各保存状態での点灯確認は、実施例１及び従来例１でそれぞれ３個のパネルを使用した。

実施例１及び比較例１の実験結果を図４に示す。従来例１は、（３）の前記封止膜が凸形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる状態において試験開始約５０時間後に信号線に輝線が生じるという表示不良が見られた。これは、可撓性基板２の湾曲化によって短絡部位周辺の前記隔壁が破損して破損部位が飛散していたためであった。さらに従来例１では、（４）の前記封止膜が凹形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板２を湾曲化させる状態において試験開始直後に３個全てのパネルで表示不良が見られた。具体的には（３）と同様の前記隔壁の破損による短絡のほか、走査線が非点灯状態に設定されていた奇数列の発光画素が点灯するなどの表示不良が見られた。これは、可撓性基板２の湾曲化によって前記隔壁が倒れ、隣接する走査線同士がショートしたためであった。これに対し、実施例１は、（１）〜（５）の全ての保存状態で５００時間経過時においても表示不良が見られないという結果が得られた。本発明のように隔壁部６を設けることによって、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルを提供可能となることは図４からも明らかである。

なお、本実施形態は基板として可撓性基板２を用いるものであったが、湾曲形状に固定された基板を用いた有機ＥＬパネルにおいても、本発明のように隔壁６ａが断続した隔壁部６を設けることによって、前記基板の温度が高温あるいは低温となった場合であっても隔壁６ａに与える圧縮応力あるいは引っ張り応力を緩和することができ、前述の実施形態と同様に表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルを提供することができる。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す図。 同上有機ＥＬパネルを示す断面図。 同上有機ＥＬパネルを示す要部拡大図。 本発明の実施例１及び比較例１の試験結果を示す図。

符号の説明

１ 有機ＥＬパネル
２ 可撓性基板（基板）
３ 積層体
４ 第一電極
５ 絶縁層
６ 隔壁部
６ａ 隔壁
７ 機能層
８ 第二電極

Claims (4)

1. 基板上に形成される第一電極とこの第一電極と交差するように形成される第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層を積層形成してなる有機ＥＬパネルであって、
   前記第一電極との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁を有し、前記第二電極をライン状に分離形成する隔壁部を備えてなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
2. 前記隔壁部は、前記隔壁を千鳥状に配置し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. 前記基板は、可撓性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. 前記基板は、湾曲形状からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。

Images