JP2011071028A - 有機ｅｌパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 初期状態における見栄えの低下を抑制可能な有機ＥＬパネル及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 支持基板１上に複数のライン状に形成される第一電極２と、第一電極２と直交するように複数のライン状に形成される第二電極６と、第一電極２と第二電極６との間に形成される有機発光層と、第一電極２を覆うように形成され第一電極２の一部を露出させる複数の開口部３ａを有する絶縁膜３と、第一電極２と直交するように複数のライン状に形成され第二電極６を複数に分離する隔壁４と、第一電極２，前記有機発光層及び第二電極６の積層個所からなる発光部Ｅを気密的に覆うように支持基板上に配設される封止部材と、を備える有機ＥＬパネルであって、絶縁膜３は、開口部３ａ間の隔壁４と垂直方向の幅が隔壁４と平行方向の幅よりも小さくなるように形成されてなる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持してなる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を支持基板上に形成してなる有機ＥＬパネルに関するものであり、特にドットマトリクス型の有機ＥＬパネル及びその製造方法に関するものである。

従来より、有機ＥＬパネルが種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。有機ＥＬパネルは、ガラス基板（支持基板）上に有機ＥＬ素子からなる発光部を形成したものであり、この有機ＥＬ素子は、透明電極（第一電極），絶縁膜，有機層及び背面電極（第二電極）を有する。有機層は少なくとも有機発光層を有し、例えば、正孔注入輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層からなるものである。透明電極，有機層及び背面電極の積層個所が発光部となる。発光部は封止部材によって気密的に覆われており、この封止部材は前記ガラス基板に接着されている。

また、パッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルは、第一電極と第二電極とを互いに交差する複数のライン状に形成することで、第一電極と第二電極との交差個所を発光画素とし、発光画素をマトリクス状に配置するものである。発光画素の画定においては、第一電極を絶縁膜で被覆し、発光画素となる個所のみを開口部から露出させる方法が一般的である。第二電極の形成においては、第一電極と交差するように隔壁を形成し、蒸着等によって形成される前記第二電極を前記隔壁によってライン状に分離する方法が知られている。

また、有機ＥＬパネルの製造工程においては、支持基板上に各部を形成し、所定濃度の酸素が封入された窒素雰囲気中で両電極間に所定の電圧を印加することで、少なくとも第二電極が第一電極と接触している欠陥個所を除去するエージング工程を行うことが知られている（例えば特許文献２参照）。かかる製造工程においては、支持基板上に各部を形成し、所定濃度の酸素が封入された窒素雰囲気中で封止部材を配設した後に両電極間に所定の電圧を印加する場合がある。

特開平７−１６９５６７号公報 特開２００３−２８２２４９号公報

しかしながら、前述のように有機ＥＬパネルの製造工程中で発光部を収納する封止空間内に酸素を封入すると、酸素が原因となって発光画素の隔壁側の辺からダークフレームと称される非発光領域が発生し、製品の初期状態で発光画素間の隔壁と垂直方向の幅が隔壁と平行方向の幅に対して大きく見えてしまい、見栄えが低下するという問題点があった。

本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、初期状態における見栄えの低下を抑制可能な有機ＥＬパネル及びその製造方法を提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するため、支持基板上に複数のライン状に形成される第一電極と、この第一電極と直交するように複数のライン状に形成される第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に形成される有機発光層と、前記第一電極を覆うように形成され前記第一電極の一部を露出させる複数の開口部を有する絶縁膜と、前記第一電極と直交するように複数のライン状に形成され前記第二電極を複数に分離する隔壁と、前記第一電極，前記有機発光層及び前記第二電極の積層個所からなる発光部を気密的に覆うように前記支持基板上に配設される封止部材と、を備える有機ＥＬパネルであって、前記絶縁膜は、前記開口部間の前記隔壁と垂直方向の幅が前記隔壁と平行方向の幅よりも小さくなるように形成されてなることを特徴とする。

また、前記封止部材を前記支持基板上に配設する封止工程にて前記発光部を収納する封止空間内に封入される酸素濃度に応じて前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差を設定されてなることを特徴とする。

また、前記封止工程において封入される酸素濃度をｘvol％、前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差をｙμｍとしたとき、
ｙ≧９．５ｘ
であることを特徴とする。

本発明は、前記課題を解決するため、支持基板上に複数のライン状に形成される第一電極と、この第一電極と直交するように複数のライン状に形成される第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に形成される有機発光層と、前記第一電極を覆うように形成され前記第一電極の一部を露出させる複数の開口部を有する絶縁膜と、前記第一電極と直交するように複数のライン状に形成され前記第二電極を複数に分離する隔壁と、前記第一電極，前記有機発光層及び前記第二電極の積層個所からなる発光部を気密的に覆うように前記支持基板上に配設される封止部材と、を備える有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記絶縁膜を、前記開口部間の前記隔壁と垂直方向の幅が前記隔壁と平行方向の幅よりも小さくなるように形成することを特徴とする。

また、前記封止部材を前記支持基板上に配設する封止工程を含み、この封止工程において前記発光部を収納する封止空間内に封入される酸素濃度に応じて前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差を設定することを特徴とする。

また、前記封止工程において封入される酸素濃度をｘvol％、前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差をｙμｍとしたとき、
ｙ≧９．５ｘ
とすることを特徴とする。

本発明は、ドットマトリクス型の有機ＥＬパネル及びその製造方法に関するものであり、初期状態における見栄えの低下を抑制することが可能となる。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す正面図。 同上有機ＥＬパネルを示す断面図。 同上有機ＥＬパネルの製造工程を示す図。 同上有機ＥＬパネルを示す拡大図。 有機ＥＬパネルにおける封入酸素濃度とダークフレーム量との関係を示す図。 本発明の実施形態における封入酸素濃度と最適な絶縁膜幅の差との関係を示す図。

以下、本発明の一実施形態を添付の図面に基いて説明する。図１及び図２は本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示すものである。有機ＥＬパネルは、支持基板１上に透明電極（第一電極）２，絶縁膜３，隔壁４，有機層５，背面電極（第二電極）６を形成し、また、支持基板１上に封止部材７を配設してなる。なお、図１においては封止部材７を省略している。

支持基板１は、例えば光透過性を有するガラス基板からなる矩形状の基板である。

透明電極２は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透光性の導電材料からなるものであり、スパッタリング等の手段によって層状に形成された後フォトエッチング等の手段によって所望の形状に形成される。本実施形態においては、各透明電極２は図１における縦方向に伸びるライン状に複数形成される。

絶縁膜３は、ポリイミド系の絶縁材料からなるものであり、フォトエッチング等の手段によって形成されており、透明電極２を覆うものである。絶縁膜３は、有機層５よりも広い領域に形成されており、マトリクス状に配置される発光部に対応し、透明電極２を部分的に露出させる矩形の開口部３ａを有している。

隔壁４は、フェノール系の絶縁材料からなるものであり、フォトエッチング法等の手段によって形成されている。隔壁４は、絶縁膜３上にその断面形状が逆テーパー状になるように形成されている。隔壁４は、透明電極２と直交する方向に複数の平行線状に設けられており、有機層５及び背面電極６を複数のライン状に分断する。また、隔壁４は、前記発光部よりも広い領域に形成されている。

有機層５は、少なくとも有機発光層を有するものであり、例えば、正孔注入輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層からなるものである。

背面電極６は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の低抵抗の金属導電材料からなるものであり、隔壁４によって透明電極２に直交する方向、すなわち図１における横方向に伸びるライン状に複数形成される。透明電極２と背面電極６とが交差し、有機層５を挟持する個所が各発光部Ｅ（有機ＥＬ素子）となる。

封止部材７は、金属材料からなり、例えば紫外線硬化型の接着剤８を介して支持基板１上に接着されることで、封止部材７と支持基板１とで前記発光部を収納する気密空間を構成するものである。また、封止部材７は、プレス加工等の手段によって凹形状に加工され、前記発光部と対向し吸湿部材９が配設される対向部７ａと、対向部７ａを囲み接着剤８を介して支持基板１と接着される接着部７ｂと、を有する。なお、封止部材７は、ガラス材料からなるものであってもよい。また、封止部材７は平板状であってもよく、その場合接着剤８にはスペーサーが混入されることが望ましい。

吸湿部材９は、化学的あるいは物理的に水分を吸着する吸湿作用を有し、封止部材７の対向部７ａに塗布して配置されるものである。吸湿部材９はシート状に形成されており、例えば活性アルミナ，モレキュラシーブス，酸化カルシウムあるいは酸化バリウム等の無機材料と樹脂材料とを混合してなる。また、吸湿部材９は、液状、クリーム状あるいはペースト状等の塗布型の吸湿部材であってもよい。

さらに、図３を用いて有機ＥＬパネルの製造方法を説明する。まず、透明電極形成工程Ｓ１にてスパッタリング法及びフォトエッチングを適宜行い、複数のライン状に透明電極２を形成する。次に、絶縁膜形成工程Ｓ２にて、スピンコート法及びフォトエッチングを適宜行い、透明電極２を覆うとともに透明電極２を一部露出させる開口部３ａを有する絶縁膜３を形成する。次に、隔壁形成工程Ｓ３にて、スピンコート法及びフォトエッチングを適宜行い、透明電極２と直交する隔壁４を形成する。次に、有機層形成工程Ｓ４にて、蒸着法によって透明電極２上に有機層５を形成する。次に、背面電極形成工程Ｓ５にて、蒸着法にて透明電極２と直交する背面電極６を形成し、各発光部Ｅを得る。

次に、封止工程Ｓ６において、所定の酸素濃度を有する窒素雰囲気中にて、支持基板１上に吸湿部材９が配置された封止部材７を接着剤８を介して配設し、ＵＶを照射することによって発光部Ｅを封止する。このとき、支持基板１及び封止部材７にて構成される発光部Ｅを収納する封止空間内には所定濃度の酸素が封入されることとなる。

次に、エージング処理工程Ｓ７において、両電極２，６間に通常の定電流駆動時に印加する駆動電圧（例えば５Ｖ）よりも高い逆バイアス電圧（例えば２５Ｖ）を印加し、少なくとも背面電極６が透明電極２と接触している欠陥個所を除去する。

本実施形態において特徴となる点は、図４（ａ）に示すように、絶縁膜形成工程Ｓ２において、絶縁膜３を開口部３ａ間の隔壁４と垂直方向の幅Ｙ_１が隔壁４と平行方向の幅Ｘ_１よりも小さくなるように（Ｙ_１＜Ｘ_１）形成する点にある。前述のように、封止工程Ｓ６において前記封止空間内に酸素を封入すると、図４（ｂ）に示すように、酸素が原因となって発光部Ｅの隔壁４側の辺からダークフレームＤが発生する。本実施形態は、ダークフレームＤの発生量（隔壁４と垂直方向の幅Ｙ_２）を考慮して開口部３ａ間の隔壁と垂直方向の幅Ｙ_１を予め小さく設定し、ダークフレームＤの発生時において発光部Ｅ間の隔壁４と平行方向の幅、すなわち開口部３ａ間の幅Ｘ_１と、発光部Ｅ間の隔壁４と垂直方向の幅、すなわち開口部３ａ間の幅Ｙ_１と隔壁４と垂直方向に隣り合う２つの発光部ＥのダークフレームＤの幅Ｙ_２との合計（Ｙ_１＋Ｙ_２×２）との差を小さくするものである。かかる方法によれば、エージング処理が終了した初期状態において、発光部Ｅ間の隔壁４と垂直方向の幅と隔壁４と平行方向の幅とを同等とすることができ、見栄えの低下を抑制することが可能となる。

さらに、本願発明者は、ダークフレームＤの発生量は封止工程Ｓ６にて封入された酸素濃度によって異なることを見いだした。図５は、封止工程Ｓ６にて封入される酸素濃度と発光部Ｅにて発生するダークフレームＤの隔壁と垂直方向の幅Ｙ_２との関係を示すものである。これによれば、封止工程Ｓ６にて封入される酸素濃度をｘｖｏｌ％としたとき、ダークフレームＤの隔壁と垂直方向の幅Ｙ_２μｍは、
Ｙ_２＝４．７５ｘ
となる。

したがって、図６に示すように、封止工程Ｓ６にて封入される酸素濃度をｘｖｏｌ％、開口部３ａ間の隔壁４と平行方向の幅と隔壁４と垂直方向の幅との差（Ｘ_１−Ｙ_１）をｙμｍとしたとき、
ｙ＝９．５ｘ
となるように絶縁膜３を形成すれば、ダークフレームＤの発生時において発光部Ｅ間の隔壁４と平行方向の幅、すなわち開口部３ａ間の幅Ｘ_１と、発光部Ｅ間の隔壁４と垂直方向の幅、すなわち開口部３ａ間の幅Ｙ_１と隔壁４と垂直方向に隣り合う２つの発光部ＥのダークフレームＤの幅Ｙ_２との合計（Ｙ_１＋Ｙ_２×２）とを一致させることができる。ダークフレームＤの発生量の誤差等を考慮すれば、少なくとも
ｙ≧９．５ｘ
となるように絶縁膜３を形成すれば、発光部Ｅ間の隔壁４と垂直方向の幅が、ダークフレームＤの発生によって初期状態の発光部Ｅ間の幅として設定される隔壁４と平行方向の幅よりも大きくなり見栄えが低下することを抑制でき、好適である。かかる方法によれば、エージング処理が終了した初期状態において、発光部Ｅ間の隔壁４と垂直方向の幅と隔壁４と平行方向の幅とを同等とすることができ、見栄えの低下を抑制することが可能となる。

本発明は、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持した発光部を支持基板上に形成した有機ＥＬパネルに関するものであり、特にマトリクス状に配置された発光部を有する有機ＥＬパネルに好適である。

１ 支持基板
２ 透明電極（第一電極）
３ 絶縁膜
３ａ 開口部
４ 隔壁
５ 有機層
６ 背面電極（第二電極）
７ 封止部材
８ 接着剤
９ 吸湿部材
Ｅ 発光部
Ｄ ダークフレーム

Claims (6)

1. 支持基板上に複数のライン状に形成される第一電極と、この第一電極と直交するように複数のライン状に形成される第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に形成される有機発光層と、前記第一電極を覆うように形成され前記第一電極の一部を露出させる複数の開口部を有する絶縁膜と、前記第一電極と直交するように複数のライン状に形成され前記第二電極を複数に分離する隔壁と、前記第一電極，前記有機発光層及び前記第二電極の積層個所からなる発光部を気密的に覆うように前記支持基板上に配設される封止部材と、を備える有機ＥＬパネルであって、
   前記絶縁膜は、前記開口部間の前記隔壁と垂直方向の幅が前記隔壁と平行方向の幅よりも小さくな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. 前記封止部材を前記支持基板上に配設する封止工程にて前記発光部を収納する封止空間内に封入される酸素濃度に応じて前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差を設定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. 前記封止工程において封入される酸素濃度をｘｖｏｌ％、前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差をｙμｍとしたとき、
   ｙ≧９．５ｘ
   であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
4. 支持基板上に複数のライン状に形成される第一電極と、この第一電極と直交するように複数のライン状に形成される第二電極と、前記第一電極と前記第二電極との間に形成される有機発光層と、前記第一電極を覆うように形成され前記第一電極の一部を露出させる複数の開口部を有する絶縁膜と、前記第一電極と直交するように複数のライン状に形成され前記第二電極を複数に分離する隔壁と、前記第一電極，前記有機発光層及び前記第二電極の積層個所からなる発光部を気密的に覆うように前記支持基板上に配設される封止部材と、を備える有機ＥＬパネルの製造方法であって、
   前記絶縁膜を、前記開口部間の前記隔壁と垂直方向の幅が前記隔壁と平行方向の幅よりも小さくなるように形成することを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
5. 前記封止部材を前記支持基板上に配設する封止工程を含み、この封止工程において前記発光部を収納する封止空間内に封入される酸素濃度に応じて前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差を設定することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
6. 前記封止工程において封入される酸素濃度をｘvol％、前記開口部間の前記隔壁と平行方向の幅と前記隔壁と垂直方向の幅との差をｙμｍとしたとき、
   ｙ≧９．５ｘ
   とすることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
   

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