JP2011187345A - 有機ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】湾曲した表示面を有する有機ＥＬパネルにおいて、表示の歪みを抑制し、表示品質を向上させることが可能な有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】支持基板１上に一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成してなる発光部を有する画素を複数配置してなる有機ＥＬパネルＡであって、支持基板１の出射面側に配設される平凸状の透過部材５を備え、前記画素は、透過部材５の歪曲収差を補正するように異なる開口率で形成されてなることを特徴とする。前記画素は、パネル端部側においてパネル中央部側よりも開口率が高く形成されてなる。
【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パネルに関するものである。

従来、発光素子として、ガラス材料からなる透光性の支持基板上に、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等からなる有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の背面電極と、を順次積層形成して構成される有機ＥＬ素子が知られている（例えば特許文献１参照）。有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルは、自発光型平面表示装置として近年脚光を浴びており、液晶表示装置と比較して視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能であるなどの利点から各所で研究開発が行われている。

また、発光表示装置においては、設置個所の自由度や商品性の向上を目的として、湾曲した表示面を有するものが望まれている。湾曲した表示面を有する発光表示装置を実現する方法としては、従来より湾曲面を有する基材に対してフレキシブルな有機ＥＬパネルを湾曲させて貼り付ける方法が知られており、有機ＥＬパネルをフレキシブルとするためには、支持基板及び封止板にフレキシブルな樹脂基板を用いる方法（例えば特許文献１参照）やガラス材料からなる支持基板及び封止板をそれぞれ５０μｍ〜１００μｍに極薄型化してフレキシブルとする方法（例えば特許文献２参照）などがある。しかし、前述の方法では前記樹脂基板上への成膜やガラス基板の極薄型化のために高い技術が必要となり、容易に製造することができず、生産性に問題があり現状では量産化に適していない。これに対し、より簡易な方法としては、平板状に形成された有機ＥＬパネルの支持基板上に外装部品として平凸形状を有する透過部材を配設することが考えられる。かかる方法は、有機ＥＬパネル自体が湾曲するものではないものの湾曲した表示面に表示が映し出される立体的な見栄えを得ることができる。

特開２０００−６８０５７号公報 特開２００３−１９７４５号公報 特開２００８−５８４８９号公報

しかしながら、かかる構成においては、透過部材の湾曲面形状は有機ＥＬパネルが配設される機器や場所に応じて球面曲率が定められるため、表示像を観察する利用者と表示像との距離が焦点距離と異なる場合に樽型の歪曲収差が生じ、有機ＥＬパネルの中央部においては表示像が実際の大きさと同等あるいは拡大して表示され、端部においては表示像が実際の大きさよりも小さく表示されることで表示像が歪んで観察されてしまうという点で改良の余地があった。

本発明は、このような問題に鑑み、湾曲した表示面を有する有機ＥＬパネルにおいて、表示の歪みを抑制し、表示品質を向上させることが可能な有機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、支持基板上に一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成してなる発光部を有する画素を複数配置してなる有機ＥＬパネルであって、
前記支持基板の出射面側に配設される平凸状の透過部材を備え、
前記画素は、前記透過部材の歪曲収差を補正するように異なる開口率で形成されてなることを特徴とする。

また、前記画素は、パネル端部側においてパネル中央部側よりも開口率が高く形成されてなることを特徴とする。

本発明は湾曲した表示面を有する有機ＥＬパネルにおいて、表示の歪みを抑制し、表示品質を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す断面図。 同上の有機ＥＬパネルを示す概観図。 同上の有機ＥＬパネルを示す模式断面図。 同上の有機ＥＬパネルにおける画素の一例を示す図。

図１及び図２は、本発明の実施形態であるパッシブマトリクス型の有機ＥＬパネルＡを示す図である。有機ＥＬパネルＡは、支持基板１の一方の面上（図１における上面）に発光表示部２と封止部材３とが配設され、支持基板１の他方の面上（図１における下面）に円偏光板４と透過部材５が配設されてなるものである。有機ＥＬパネルＡは発光表示部２からの光Ｌを透過部材５側から出射して表示像を表示する。

支持基板１は、長方形形状の透明ガラス材料からなり、電気絶縁性の基板である。

発光表示部２は、図２及び図３に示すように、ライン状に複数形成される陽極２１と、絶縁膜２２と、隔壁部２３と、有機層２４と、ライン状に複数形成される陰極２５と、から主に構成される。すなわち、有機ＥＬパネルＡは、発光表示部２の表示単位として支持基板１上に陽極２１，有機層２４及び陰極２５の積層体からなる発光部（有機ＥＬ素子）を含む複数の画素Ｐをマトリクス状に配置してなる。

陽極２１は、ＩＴＯ、ＩＷＺＯまたはＡＺＯ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って支持基板１上に前記導電材料を層状に形成した後、フォトリソグラフィー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。

絶縁膜２２は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、陽極２１と陰極２５との間に位置するように陽極２１上に形成され、陽極２１を露出させる開口部２２ａを有するものである。絶縁膜２２は、両電極４，８の短絡を防止するとともに、前記各発光部の輪郭を明確にするものである。また、開口部２２ａによって前記各発光部の面積を調整でき、各画素Ｐの開口率を調整することができる。なお、各画素Ｐの開口率は画素Ｐ全体の面積に対する前記発光部の面積の比によって求められる。

隔壁部２３は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁膜２２上に形成される。隔壁部２３は、その断面が絶縁膜２２に対して逆テーパー形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁部２３は、陽極２１と直交する方向に等間隔にて複数形成される。隔壁部２３は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって有機層２４及び陰極２５となる金属膜を形成する場合にオーバーハング形状によって有機層２４及び前記金属膜がライン状に分断される構造を得るものである。

有機層２４は、少なくとも発光層を有する複数層からなり陽極２１上に形成される。有機層２４は、例えば、正孔注入層，正孔輸送層，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り、任意の発光色を示す。なお、前記発光層は複数であってもよい。

陰極２５は、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）あるいはこれらの合金等の陽極２１よりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等の手段により層状に形成して金属膜を形成し、隔壁部２３によって分断してライン状に複数形成してなるものである。陰極２５の各ラインは陽極２１の各ラインと略直角に交わる（交差する）ように形成される。また、陰極２５は接続配線２６に電気的に接続されている。接続配線２６は、陽極２１とともに形成されるものであり、同一材料のＩＴＯからなるものである。

封止部材３は、例えば透明ガラス材料から構成されるもので、本実施形態においては凹形状となるように形成される。封止部材３は、紫外線硬化型の接着剤を介して支持基板１と接着固定され、発光表示部２を気密的に収納する収納空間を構成する。なお、封止部材３の発光表示部２との対向面には吸湿部材（図示しない）が塗布されている。

円偏光板４は、直線偏光板と複屈折板を積層してなる板状の光透過性部材であり、外光の反射を抑制するものである。円偏光板４は、粘着層を介して支持基板１の出射面側に貼り付けられる。

透過部材５は、一方の面が平面であり他方の面が凸状の湾曲面である平凸状の光透過性部材でありガラス材料あるいは樹脂材料等からなる。透過部材５は、例えばＵＶ硬化型の接着剤によって平面側が円偏光板４に接着され支持基板１の出射面側に配設される。

また、有機ＥＬパネルＡは各画素Ｐが透過部材５の歪曲収差を補正するように異なる開口率で形成されてなることを特徴とするものである。

本願発明者は、平凸状の透過部材５が樽型の歪曲収差を持つ点に着目し、歪曲収差に応じて表示時にバラツキが生じる各画素Ｐの前記発光部の大きさを調整し、有機ＥＬパネル全体としての表示像の歪みを抑制する方法を見いだした。すなわち、本発明は透過部材５の歪曲収差に応じて各画素Ｐの前記発光部の大きさを調整する方法として各画素Ｐの開口率を変更するものである。ここで、樽型の歪曲収差を補正するべく、パネル端部側の画素Ｐの開口率がパネル中央部側の画素Ｐの開口率よりも高くなるように各画素Ｐを形成する。

また、図４に有機ＥＬパネルＡにおいて異なる開口率で形成された画素Ｐの一例を示す。なお、図４においては説明を簡略化するために隔壁部２３，有機層２４及び陰極２５を省略して図示している。有機ＥＬパネルＡは、透過部材５の歪曲収差を補正するべく、パネル中央部側においては開口部２２ａから露出する陽極２１の面積（すなわち前記発光部の面積）が最も小さく、パネル端部側に向かって徐々に開口部２２ａから露出する陽極２１の面積が徐々に大きくなるように形成されている。

以下、さらに実施例を上げ、本発明の具体的な効果を説明する。本実施例は、有機ＥＬパネル１と観察者との距離が８０ｃｍ程度であるため、この距離に基づく使用領域で歪曲収差を補正するように、各画素Ｐの開口率を最適化した。本実施例は、走査線（陰極２５）６４ライン、信号線（陽極２１）１２８ラインの１．３インチ型の有機ＥＬパネルであり、パネル中央部では開口率６０％でドット（発光部）サイズは０．１４×０．１４ｍｍとし、パネル端部に向かってドットサイズを徐々に大きくして、パネル端部では開口率８１％でドットサイズ０．１９５×０．１４ｍｍとなるように各画素Ｐの開口率を異ならせて作製した。なお、本実施例は後述のように幅方向（走査線に対して平行方向）にのみ湾曲する透過部材５を具備するため、幅方向でのみドットサイズを変更して開口率を異ならせている。

本実施例は、以下の方法で作製した。まず、透明の支持基板１上に各陽極２１として厚さ１５０ｎｍのＩＴＯをスパッタ法にて形成し、フォトリソグラフィー法により短冊状とすることで信号線を形成した。このとき、陽極２１の幅は、パネル中央部では０．１６２ｍｍ幅にし、パネル端部では０．２２ｍｍ幅となるようにした。次に、陽極２１の端部や陽極２１間を覆うように幅５０μｍ、厚さ約１μｍであり各画素Ｐに対応する開口部２２ａを有する絶縁膜２２を形成した。次に絶縁膜２２の上層に、走査線を分離するために信号線と直交する方法に逆テーパー状の隔壁２３を高さ３μｍ、幅２０μｍでフォトリソグラフィー法を用いて形成した。次に有機層２４として白色に発光する約１５０ｎｍの有機発光層を真空蒸着法により形成し、陰極２５として厚さ２００ｎｍのＡｌを真空蒸着法で成膜して走査線を形成した。そして、吸湿剤を具備した封止部材３を支持基板１上に配設した。さらに、支持基板１の出射面上にクリアタイプの円偏光板４を貼り付けた。

次に、平凸形状を有する屈折率１．４６の石英からなる透過部材５を用意し、円偏光板４上にＵＶ硬化型の接着剤を塗布し、透過部材５を接着した。透過部材５は、サイズが３４×１８ｍｍであり、厚さ２．４ｍｍ（このうち湾曲面までの厚さ２．０ｍｍ）とした。また、透過部材５は半径２７６ｍｍの楕円弧状となり幅方向に湾曲する凸状の湾曲面を有する。なお、透過部材５は、樹脂材料や他のガラス材料、例えばＢＫ７などを用いてもよい。接着剤には屈折率が１．４８と透過部材５の屈折率に近い材料を用い、硬化は有機ＥＬ素子がＵＶによりダメージを受けやすいため、ＤＵＶカットフィルターを用いた高圧水銀ランプで照射距離３０ｃｍ、照度４５Ｗ／ｃｍ^２で１００秒照射して硬化させた。

また、比較例として、全ての画素Ｐでドット（発光部）サイズを０．１４×０．１４ｍｍとした他は実施例と同様にして有機ＥＬパネルを作製した。

実施例及び比較例の表示見栄えを目視にて評価したところ、実施例においては透過部材５を介して観察される各画素Ｐの前記発光部の大きさはパネル全体で均一に表示（観察）され、表示像に歪みは生じなかった。これに対し、比較例においては透過部材５を介して観察される各画素Ｐの前記発光部はパネル中央部で大きく、また、パネル端部で小さく表示（観察）され、パネル全体で歪んだ表示像が観察された。本評価結果からも、本発明を適用することにより、湾曲した表示面を有する有機ＥＬパネルの表示の歪みを抑制し、表示品質を向上させる効果を得ることができることは明らかである。なお、各画素Ｐの開口率は有機ＥＬパネルＡの観察距離と使用する透過部材５の形状あるいは屈折率に応じて定めることが望ましい。

なお、本発明はパッシブマトリクス型有機ＥＬパネルに限定されず、アクティブマトリクス型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。

本発明は、湾曲した表示面を有する有機ＥＬパネルに好適である。

Ａ 有機ＥＬパネル
１ 支持基板
２ 発光表示部
３ 封止部材
４ 円偏光板
５ 透過部材
２１ 陽極
２２ 絶縁膜
２２ａ 開口部
２３ 隔壁部
２４ 有機層
２５ 陰極
２６ 接続配線部

Claims (2)

1. 支持基板上に一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を形成してなる発光部を有する画素を複数配置してなる有機ＥＬパネルであって、
   前記支持基板の出射面側に配設される平凸状の透過部材を備え、
   前記画素は、前記透過部材の歪曲収差を補正するように異なる開口率で形成されてなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
2. 前記画素は、パネル端部側においてパネル中央部側よりも開口率が高く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。
   

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