JP4070505B2 - 有機ｅｌ素子 - Google Patents
有機ｅｌ素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4070505B2 JP4070505B2 JP2002140976A JP2002140976A JP4070505B2 JP 4070505 B2 JP4070505 B2 JP 4070505B2 JP 2002140976 A JP2002140976 A JP 2002140976A JP 2002140976 A JP2002140976 A JP 2002140976A JP 4070505 B2 JP4070505 B2 JP 4070505B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- light emitting
- layer
- transparent electrode
- color conversion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子に関し、特に、透明電極と絶縁層の構造を工夫し、有機ＥＬ層と色変換蛍光層が隣接する色変換方式に特有の有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬ素子を使用した表示装置をカラー化する試みとして、以下に説明する３つの方式が使用されている。
【０００３】
（１）３色発光方式；ＲＧＢの各色用に、それぞれ独立した発光素子を形成して、画素を形成する。原理的に最も単純で、理解し易い構成である。
（２）白色方式；白色発光素子とカラーフィルタとを組み合わせてＲＧＢの発色を行う方式であり、コストが安価で済み、かつ高精細化が容易である。
（３）色変換方式；有機ＥＬ発光層と有機蛍光発光層との組み合わせで色変換層が形成され、一般的には、青色光から緑色光、赤色光へと変換することで、ＲＧＢの発色を行う方式である。
【０００４】
上記の（３）の色変換方式では、素子が駆動する際の発熱により、有機材料の保護素層や蛍光発光層から発生する水やガス等が有機ＥＬ素子を劣化させると考えられ、このために、特開２０００−６８０６９号公報では、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板（透明基板）を設け、これにより、色変換蛍光部から有機ＥＬ部に向かっての湿気や酸素を入り難くし、素子の寿命を長くする技術が示されている。
【０００５】
また、特開平１１−１２１１６４号公報では、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間に可視光透過性を備えたハードコート層を設け、これにより、水分、モノマー等の、有機ＥＬ素子を劣化させる原因となる成分を遮断して、有機ＥＬ発光層内におけるダークスポット（非発光部）の形成を抑制する技術が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の色変換方式を採用した有機ＥＬ素子は、前述のとおり、素子が駆動する際の発熱により、有機材料から発生する水、ガス等が有機ＥＬ素子を劣化させる問題点の一つと考えられている。
【０００７】
しかしながら、前述の特開２０００−６８０６９号公報に示されている技術では、有機ＥＬ層と色変換蛍光層との間にガラス基板（透明基板）が存在することに起因して、有機ＥＬ発光層からの発光が、その画素の直下の色変換蛍光層だけではなく、隣接した他の画素に属する色変換蛍光層にまで斜めに入射してしまうので、表示に混色が生じたり、画素の輪郭をぼやけさせてしまい表示画像の画質が劣化するという問題点を有する。
【０００８】
また、特開平１１−１２１１６４号公報に示されている技術では、有機ＥＬ層と色変換蛍光層との間に設置する可視光透過性を備えたハードコート層では、不完全なコーティングやひび割れ等のため、有機ＥＬ発光層への劣化成分の侵入を遮断することができないという問題点を有している。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の有機ＥＬ素子における問題点に鑑みてなされたものであり、表示画像の画質を劣化させることなく、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項１に記載したように、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられて溝部が形成された絶縁層と、前記絶縁層には溝部が形成されており、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有することを特徴とする。
このように、透明電極の周囲の絶縁層に溝部が設けられており、この溝部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項２に記載したように、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられた絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有し、前記透明電極には開口部が形成され、前記開口部は、前記透明電極の長手方向に発光部間に設けられており、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする。
このように、透明電極に開口部が設けられており、この開口部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項３に記載したように、前記開口部の形状が長方形であり、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする。
このように、両端部が隣り合う透明電極同士との間隙に接しないように開口部を形成したため、透明電極の電流経路が開口部の両側に確保できるので、透明電極を断線させるおそれがない。また、形状が長方形であるので、透明電極を容易に形成できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項４に記載したように、前記透明電極の長手方向を縦方向として、前記透明電極の横幅をａとし、前記開口部の縦幅をｂとし、前記開口部の横幅をｃとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部間の縦方向の距離をｄとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部の端部から前記透明電極の端部までの距離をｅとした場合に、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有することを特徴とする。
これにより、水やガス等の排出に効果的な大きさの開口部を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項５に記載したように、前記開口部は、複数の部分開口の組み合わせからなることを特徴とする。
このように、複数の部分開口の組み合わせによって開口部を設けることにより、この複数の部分開口に分かれて水やガス等がそれぞれ排出できるので、より効率的に排出を行うことができる。
【００１５】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を図９、図１０を用いて説明する。図９は、本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を発生させた有機ＥＬ素子の断面図である。
【００１６】
図９に示す有機ＥＬ素子は、透明基板１０１の上部にブラックマトリックス１０３で仕切られたカラーフィルタ１０２を形成し、その上部に色変換層１０４を形成している。色変換層１０４の上部には、平坦化層１０５を介してバリア層１０６を配置し、このバリア層１０６の上部に有機ＥＬ層発光部１１０を下部の透明電極１１１と、上部の背面電極１０９を介して形成している。また、このバリア層１０６の上部には透明電極１１１を仕切るための絶縁層１０８も形成している。さらに、透明電極１１１の上部にはバスライン１０７が配置されている。
【００１７】
このバスライン１０７は、透明電極１１１と接触しており、透明電極１１１の電気抵抗を軽減するために設置するものである。バスライン１０７と絶縁層１０８との高さの比は約１対２０であり、バスライン１０７の材料としてニッケル合金を使用している（但し、他の金属でもよい）。
【００１８】
バリア層１０６は、酸化窒化シリコン（ＳｉＮＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などの無機酸化物を使用している（但し、有機溶剤や、水等のバリア性を有するものでもよい）。
平坦化層１０５は、アクリル樹脂を使用した（但し、透明性や、光感光性を有しているならば、他の材料でもよい）。
【００１９】
有機ＥＬ素子を実際に稼働させての比較実験の結果、図９に示すようなバスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子と比べて、有機ＥＬ発光層のダークエリア（非発光部）の形成が抑制されることが見い出された。
【００２０】
図１０は、バスラインを配置した有機ＥＬ素子と、バスラインを配置していない有機ＥＬ素子との比較実験において、有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を写真撮影で示したものである。
【００２１】
バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子と、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子との使用環境及び実験条件は同じである。
【００２２】
図１０（ａ）は、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子の有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を示し、図１０（ｂ）は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子の発光部のダークエリアが形成されている状況を示す。
【００２３】
図１０からも理解されるように、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子に比べて有機ＥＬ発光層のダークエリアの発生が抑制されている。
【００２４】
バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子では、素子が駆動する際の発熱に起因してバリア層１０６を抜けてきた水やガス等が、有機ＥＬ発光層の下部から浸食することにより、ダークエリアが発生すると考えられるが、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子では、バスライン１０７の存在により、バリア層１０６を抜けてきた水やガス等が除去されて（より正確には抜き取られて）、有機ＥＬ発光層が下部層から受ける浸食を抑制しているものと推察される。
【００２５】
上述の比較実験の結果より、有機ＥＬ発光層への水やガス等の侵入を抑制することにより、ダークエリアの発生が減少することが判明したので、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子は、より効果的に水やガス等の除去をする構造で形成されたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態について以下詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。図２は図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【００２８】
図１（ａ）及び図２に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１０は、画素となる有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが縦横に複数配列されており、有機ＥＬ部１２と、色変換部１３とを有しているものである。
【００２９】
色変換部１３は、透明基板５１と、ブラックマトリックス（遮光膜）５２と、カラーフィルタ５３と、色変換蛍光層５４と、平坦化層５５とからなる。
ガラス基板又はフィルム等からなる透明基板５１の上部にブラックマトリックス（遮光膜）５２が設けられ、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３が設けられている。
【００３０】
カラーフィルタ５３の上部には、色変換蛍光層５４が設けられ、ブラックマトリックス（遮光膜）５２及び色変換蛍光層５４の上部を平坦にして保護する平坦化層５５が設けられている。
【００３１】
また、有機ＥＬ部１２は、背面電極６２と、透明電極５７と、有機ＥＬ発光層６１と、透明電極５７の周囲に設けられた絶縁層６０とから成る。
この有機ＥＬ部１２は、色変換部１３の上部にバリア層５６を介して設けられており、バリア層５６の上面に、透明電極５７が設けられ、透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、内部に水抜き又はガス抜きのための溝部５９を設けた感光性樹脂からなる絶縁層６０が設けられている。透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが設けられ、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２が設けられている。
【００３２】
次に、絶縁層６０に水抜き又はガス抜きのために設けられた溝部５９について詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、色変換部１３上のバリア層５６の上部構造における１画素を構成する透明電極５７（陽極）の周囲に、隣り合う他の画素や、素子の端部とを絶縁する絶縁層６０が形成されている。
【００３３】
そして、図１（ｂ）にも示すように、絶縁層６０には溝部５９が設けられており、この溝部５９によって水抜き又はガス抜きができるようになっている。
【００３４】
さらに、図２の断面図に示すように、好ましくは、絶縁層６０の高さＡと、透明電極５７の横幅Ｂとの比は１対２０以上とする。また、透明電極５７の上面に、透明電極５７に接触させたバスライン（図示せず）を設けて、電気抵抗を軽減することができるものとしてもよい。
【００３５】
次に、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
図６，図７は、第１の実施の形態係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す各工程の断面図である。
【００３６】
まず、図６（ａ）に示す工程では、透明基板５１の上部にカラーフィルタの画素単位の隔壁となる遮光膜（ブラックマトリックス）５２を形成する。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３を形成し、さらに、カラーフィルタ５３の上部に色変換蛍光層５４を形成する。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示す工程では、色変換蛍光層５４の上部に透明の平坦化層（保護層）５５を形成し、この平坦化層５５の上部に酸化窒化シリコン（ＳｉＮＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などの無機酸化物からなるバリア層５６を形成する。
【００３９】
さらに、図７（ｄ）に示す工程では、バリア層５６上に、スパッタリング，イオンプレーティング等の方法でＩＴＯ等の導電性の透明材料を前記バリア層５６に堆積することにより透明電極５７を形成する。
【００４０】
次に、この透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、内部に水抜き又はガス抜きのための溝部５９を設けた感光性樹脂からなる絶縁層６０を形成する。この溝部５９は絶縁層６０を形成する際に、マスクに予め溝部５９のパターンを設けておくことにより形成することができる。
【００４１】
次に、絶縁層６０の上層部に有機ＥＬ発光層６１を形成することにより、透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが形成され、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２を形成する。これにより、図１に示す構造の有機ＥＬ素子１０が形成される。
【００４２】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法に際しては、超音波洗浄、乾燥窒素ガス雰囲気での乾燥、ＵＶオゾン洗浄等を使用することができる。
【００４３】
また、溝部５９を介して、有機ＥＬ発光層６１の形成前に、色変換蛍光層５４から発生する水やガスの除去を完了させることができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態について以下詳細に説明する。
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。図４は図３のＢ−Ｂ線による断面図である。
図３（ａ）及び図４に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２０は、画素となる有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが縦横に複数配列されており、有機ＥＬ部１２と、色変換部１３とを有しているものである。
【００４５】
色変換部１３は、透明基板５１と、ブラックマトリックス（遮光膜）５２と、カラーフィルタ５３と、色変換蛍光層５４と、平坦化層５５とからなる。
ガラス基板又はフィルム等からなる透明基板５１の上部にブラックマトリックス（遮光膜）５２が設けられ、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３が設けられている。
【００４６】
カラーフィルタ５３の上部には、色変換蛍光層５４が設けられ、ブラックマトリックス（遮光膜）５２及び色変換蛍光層５４の上部を平坦にして保護する平坦化層５５が設けられている。
【００４７】
また、有機ＥＬ部１２は、背面電極６２と、透明電極５７と、有機ＥＬ発光層６１と、透明電極５７の周囲に設けられた絶縁層６０とから成る。
この有機ＥＬ部１２は、色変換部１３の上部にバリア層５６を介して設けられており、バリア層５６の上面に、水抜き又はガス抜きのための開口部５８を有する透明電極５７が設けられ、透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、感光性樹脂からなる絶縁層６０が設けられている。透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが設けられ、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２が設けられている。
【００４８】
次に、水抜き又はガス抜きのために設けられた開口部５８について詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の透明電極に設けられた開口部の例を説明する模式的な平面図である。
【００４９】
図５において、５７ａ，５７ｂ，５７ｃは透明電極、６０は絶縁層（斜線の箇所）、５８ａ，５８ｂ，５８ｃは透明電極の開口部、６１ａは画素となる有機ＥＬ発光層の発光部のある箇所を示す。
これらの開口部５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの長手方向に沿って、発光部６１ａ間にそれぞれ設けられている。
【００５０】
図５に示す例は、開口部５８の形状，位置，数が異なる３種類（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ）の例を挙げたものである。
透明電極５７ａに設けられた開口部５８ａは、形状が長方形であり、その両端部が透明電極５７ａと隣り合う透明電極５７ｂとの間隙Ｇに接しないように設けられている。
透明電極５７ｂに設けられた開口部５８ｂは、形状が長方形であり、その一方の端部が透明電極５７ｂと隣り合う透明電極５７ｃとの間隙Ｇに接するように設けられている。
透明電極５７ｃに設けられた開口部５８ｃは、複数の部分開口の組み合わせからなる例である。なお、開口部５８ｃを構成する部分開口の数は任意である。
【００５１】
また、図５において透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの長手方向を縦方向として、サイズａは透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの横幅、サイズｂは水抜き又はガス抜きのための開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口の縦幅、サイズｃは開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口の横幅、サイズｄは有機ＥＬ発光層によって構成される各画素の発光部６１ａ間の縦方向の距離、サイズｅは発光部６１ａの両横における透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの横幅を示す。
【００５２】
そして、好ましくは上記各サイズ間において、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有する。この関係を満たす寸法の開口部５８ａ，５８ｂ，５８ｃにより、効率的な水抜き又はガス抜きができる。
【００５３】
なお、上述の図５に示す透明電極に設けられた開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口については、長方形の形状の他に、円形、楕円形、及びハニカム状（蜂の巣状）を範疇に含む任意の形状のものを形成することができる。
【００５４】
次に、第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
図６，図８は、第２の実施の形態係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す各工程の断面図である。
【００５５】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す工程は、前述の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法と同様であるので説明を省略し、図８（ｄ）に示す次の工程より説明を行う。
【００５６】
図８（ｄ）に示す工程では、バリア層５６上に、スパッタリング，イオンプレーティング等の方法でＩＴＯ等の導電性の透明材料を前記バリア層５６に堆積し、パターンニングすることにより、開口部５８を有する透明電極５７を形成する。
【００５７】
次に、図８（ｅ）に示す工程では、この透明電極５７の周囲の画素単位の境界及び開口部５８の周囲に、感光性樹脂からなる絶縁層６０を形成する。
【００５８】
次に、絶縁層６０の上層部に有機ＥＬ発光層６１を形成することにより、透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが形成され、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２を形成する。これにより、図３に示す構造の有機ＥＬ素子２０が形成される。
【００５９】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法に際しては、超音波洗浄、乾燥窒素ガス雰囲気での乾燥、ＵＶオゾン洗浄等を使用することができる。
【００６０】
また、開口部５８や溝部５９を介して、有機ＥＬ発光層６１の形成前に、色変換蛍光層５４から発生する水やガスの除去を完了させることができる。
【００６１】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、水抜き又はガス抜きのための効果を十分に得ることができるならば、第１の実施の形態における溝部５９は必ずしも全ての絶縁層６０に設けなくてもよく、また、第２の実施の形態における開口部５８も必ずしも全ての透明電極５７に設けなくてもよい。
【００６２】
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子は、第１の実施の形態における絶縁層６０の溝部５９及び第２の実施の形態における透明電極５７の開口部５８の両方を有するものでもよい。
【００６３】
上述のように、本発明に係る有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子内に水抜き又はガス抜きのために、絶縁層６０に溝部５９を設ける（第１の実施の形態）こと及び／又は透明電極５７に開口部５８を設ける（第２の実施の形態）ことにより、素子が駆動する際の発熱に起因して、バリア層（樹脂膜）５６を抜けてきた水やガスを、積極的に除去することができるので、有機ＥＬ発光層６１が下部層である色変換部１３から受ける浸食を顕著に抑制することが可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳記したように、請求項１に係る発明によれば、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられて溝部が形成された絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有するので、溝部が水やガス等の排出経路として作用し、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなしに、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００６５】
また、請求項２に係る発明によれば、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられた絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有し、前記透明電極には開口部が形成され、前記開口部は、前記透明電極の長手方向に発光部間に設けられており、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことにより、この開口部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、請求項３に係る発明によれば、前記開口部の形状が長方形であり、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられているので、透明電極の電流経路が開口部の両側に確保でき、透明電極を断線させるおそれがない。また、形状が長方形であるので、透明電極を容易に形成できる。
【００６７】
また、請求項４に係る発明によれば、前記透明電極の長手方向を縦方向として、前記透明電極の横幅をａとし、前記開口部の縦幅をｂとし、前記開口部の横幅をｃとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部間の縦方向の距離をｄとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部の端部から前記透明電極の端部までの距離をｅとした場合に、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有することにより、水やガス等の排出に効果的な大きさの開口部を得ることができる。
【００６８】
さらに、請求項５に係る発明によれば、開口部が複数の部分開口の組み合わせからなることにより、この複数の部分開口に分かれて水やガス等がそれぞれ排出できるので、より効率的に排出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。
【図４】 図３のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図５】 本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の透明電極に設けられた開口部の例を説明する模式的な平面図である。
【図６】 本発明の第１及び第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図９】 本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を発生させた有機ＥＬ素子の断面図である。
【図１０】 バスラインを配置した有機ＥＬ素子と、バスラインを配置していない有機ＥＬ素子との使用実験において、有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を写真撮影で示したものである。
【符号の説明】
１０，２０ 有機ＥＬ素子
１２ 有機ＥＬ部
１３ 色変換部
５１ 透明基板
５３ カラーフィルタ
５４ 色変換蛍光層
５５ 平坦化層
５６ バリア層
５７ 透明電極
５８ 開口部
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ 開口部
５９ 溝部
６０ 絶縁層
６１ 有機ＥＬ発光層
６１ａ 発光部
６２ 背面電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬ素子に関し、特に、透明電極と絶縁層の構造を工夫し、有機ＥＬ層と色変換蛍光層が隣接する色変換方式に特有の有機ＥＬ素子の劣化を防止することができる有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有機ＥＬ素子を使用した表示装置をカラー化する試みとして、以下に説明する３つの方式が使用されている。
【０００３】
（１）３色発光方式；ＲＧＢの各色用に、それぞれ独立した発光素子を形成して、画素を形成する。原理的に最も単純で、理解し易い構成である。
（２）白色方式；白色発光素子とカラーフィルタとを組み合わせてＲＧＢの発色を行う方式であり、コストが安価で済み、かつ高精細化が容易である。
（３）色変換方式；有機ＥＬ発光層と有機蛍光発光層との組み合わせで色変換層が形成され、一般的には、青色光から緑色光、赤色光へと変換することで、ＲＧＢの発色を行う方式である。
【０００４】
上記の（３）の色変換方式では、素子が駆動する際の発熱により、有機材料の保護素層や蛍光発光層から発生する水やガス等が有機ＥＬ素子を劣化させると考えられ、このために、特開２０００−６８０６９号公報では、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板（透明基板）を設け、これにより、色変換蛍光部から有機ＥＬ部に向かっての湿気や酸素を入り難くし、素子の寿命を長くする技術が示されている。
【０００５】
また、特開平１１−１２１１６４号公報では、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間に可視光透過性を備えたハードコート層を設け、これにより、水分、モノマー等の、有機ＥＬ素子を劣化させる原因となる成分を遮断して、有機ＥＬ発光層内におけるダークスポット（非発光部）の形成を抑制する技術が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の色変換方式を採用した有機ＥＬ素子は、前述のとおり、素子が駆動する際の発熱により、有機材料から発生する水、ガス等が有機ＥＬ素子を劣化させる問題点の一つと考えられている。
【０００７】
しかしながら、前述の特開２０００−６８０６９号公報に示されている技術では、有機ＥＬ層と色変換蛍光層との間にガラス基板（透明基板）が存在することに起因して、有機ＥＬ発光層からの発光が、その画素の直下の色変換蛍光層だけではなく、隣接した他の画素に属する色変換蛍光層にまで斜めに入射してしまうので、表示に混色が生じたり、画素の輪郭をぼやけさせてしまい表示画像の画質が劣化するという問題点を有する。
【０００８】
また、特開平１１−１２１１６４号公報に示されている技術では、有機ＥＬ層と色変換蛍光層との間に設置する可視光透過性を備えたハードコート層では、不完全なコーティングやひび割れ等のため、有機ＥＬ発光層への劣化成分の侵入を遮断することができないという問題点を有している。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の有機ＥＬ素子における問題点に鑑みてなされたものであり、表示画像の画質を劣化させることなく、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる有機ＥＬ素子を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項１に記載したように、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられて溝部が形成された絶縁層と、前記絶縁層には溝部が形成されており、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有することを特徴とする。
このように、透明電極の周囲の絶縁層に溝部が設けられており、この溝部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項２に記載したように、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられた絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有し、前記透明電極には開口部が形成され、前記開口部は、前記透明電極の長手方向に発光部間に設けられており、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする。
このように、透明電極に開口部が設けられており、この開口部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００１２】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項３に記載したように、前記開口部の形状が長方形であり、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする。
このように、両端部が隣り合う透明電極同士との間隙に接しないように開口部を形成したため、透明電極の電流経路が開口部の両側に確保できるので、透明電極を断線させるおそれがない。また、形状が長方形であるので、透明電極を容易に形成できる。
【００１３】
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項４に記載したように、前記透明電極の長手方向を縦方向として、前記透明電極の横幅をａとし、前記開口部の縦幅をｂとし、前記開口部の横幅をｃとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部間の縦方向の距離をｄとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部の端部から前記透明電極の端部までの距離をｅとした場合に、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有することを特徴とする。
これにより、水やガス等の排出に効果的な大きさの開口部を得ることができる。
【００１４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、請求項５に記載したように、前記開口部は、複数の部分開口の組み合わせからなることを特徴とする。
このように、複数の部分開口の組み合わせによって開口部を設けることにより、この複数の部分開口に分かれて水やガス等がそれぞれ排出できるので、より効率的に排出を行うことができる。
【００１５】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を図９、図１０を用いて説明する。図９は、本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を発生させた有機ＥＬ素子の断面図である。
【００１６】
図９に示す有機ＥＬ素子は、透明基板１０１の上部にブラックマトリックス１０３で仕切られたカラーフィルタ１０２を形成し、その上部に色変換層１０４を形成している。色変換層１０４の上部には、平坦化層１０５を介してバリア層１０６を配置し、このバリア層１０６の上部に有機ＥＬ層発光部１１０を下部の透明電極１１１と、上部の背面電極１０９を介して形成している。また、このバリア層１０６の上部には透明電極１１１を仕切るための絶縁層１０８も形成している。さらに、透明電極１１１の上部にはバスライン１０７が配置されている。
【００１７】
このバスライン１０７は、透明電極１１１と接触しており、透明電極１１１の電気抵抗を軽減するために設置するものである。バスライン１０７と絶縁層１０８との高さの比は約１対２０であり、バスライン１０７の材料としてニッケル合金を使用している（但し、他の金属でもよい）。
【００１８】
バリア層１０６は、酸化窒化シリコン（ＳｉＮＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などの無機酸化物を使用している（但し、有機溶剤や、水等のバリア性を有するものでもよい）。
平坦化層１０５は、アクリル樹脂を使用した（但し、透明性や、光感光性を有しているならば、他の材料でもよい）。
【００１９】
有機ＥＬ素子を実際に稼働させての比較実験の結果、図９に示すようなバスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子と比べて、有機ＥＬ発光層のダークエリア（非発光部）の形成が抑制されることが見い出された。
【００２０】
図１０は、バスラインを配置した有機ＥＬ素子と、バスラインを配置していない有機ＥＬ素子との比較実験において、有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を写真撮影で示したものである。
【００２１】
バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子と、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子との使用環境及び実験条件は同じである。
【００２２】
図１０（ａ）は、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子の有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を示し、図１０（ｂ）は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子の発光部のダークエリアが形成されている状況を示す。
【００２３】
図１０からも理解されるように、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子は、バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子に比べて有機ＥＬ発光層のダークエリアの発生が抑制されている。
【００２４】
バスライン１０７を配置していない有機ＥＬ素子では、素子が駆動する際の発熱に起因してバリア層１０６を抜けてきた水やガス等が、有機ＥＬ発光層の下部から浸食することにより、ダークエリアが発生すると考えられるが、バスライン１０７を配置した有機ＥＬ素子では、バスライン１０７の存在により、バリア層１０６を抜けてきた水やガス等が除去されて（より正確には抜き取られて）、有機ＥＬ発光層が下部層から受ける浸食を抑制しているものと推察される。
【００２５】
上述の比較実験の結果より、有機ＥＬ発光層への水やガス等の侵入を抑制することにより、ダークエリアの発生が減少することが判明したので、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子は、より効果的に水やガス等の除去をする構造で形成されたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
（第１の実施の形態）
本発明に係る第１の実施の形態について以下詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。図２は図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【００２８】
図１（ａ）及び図２に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１０は、画素となる有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが縦横に複数配列されており、有機ＥＬ部１２と、色変換部１３とを有しているものである。
【００２９】
色変換部１３は、透明基板５１と、ブラックマトリックス（遮光膜）５２と、カラーフィルタ５３と、色変換蛍光層５４と、平坦化層５５とからなる。
ガラス基板又はフィルム等からなる透明基板５１の上部にブラックマトリックス（遮光膜）５２が設けられ、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３が設けられている。
【００３０】
カラーフィルタ５３の上部には、色変換蛍光層５４が設けられ、ブラックマトリックス（遮光膜）５２及び色変換蛍光層５４の上部を平坦にして保護する平坦化層５５が設けられている。
【００３１】
また、有機ＥＬ部１２は、背面電極６２と、透明電極５７と、有機ＥＬ発光層６１と、透明電極５７の周囲に設けられた絶縁層６０とから成る。
この有機ＥＬ部１２は、色変換部１３の上部にバリア層５６を介して設けられており、バリア層５６の上面に、透明電極５７が設けられ、透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、内部に水抜き又はガス抜きのための溝部５９を設けた感光性樹脂からなる絶縁層６０が設けられている。透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが設けられ、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２が設けられている。
【００３２】
次に、絶縁層６０に水抜き又はガス抜きのために設けられた溝部５９について詳細に説明する。
図１（ａ）に示すように、色変換部１３上のバリア層５６の上部構造における１画素を構成する透明電極５７（陽極）の周囲に、隣り合う他の画素や、素子の端部とを絶縁する絶縁層６０が形成されている。
【００３３】
そして、図１（ｂ）にも示すように、絶縁層６０には溝部５９が設けられており、この溝部５９によって水抜き又はガス抜きができるようになっている。
【００３４】
さらに、図２の断面図に示すように、好ましくは、絶縁層６０の高さＡと、透明電極５７の横幅Ｂとの比は１対２０以上とする。また、透明電極５７の上面に、透明電極５７に接触させたバスライン（図示せず）を設けて、電気抵抗を軽減することができるものとしてもよい。
【００３５】
次に、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
図６，図７は、第１の実施の形態係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す各工程の断面図である。
【００３６】
まず、図６（ａ）に示す工程では、透明基板５１の上部にカラーフィルタの画素単位の隔壁となる遮光膜（ブラックマトリックス）５２を形成する。
【００３７】
次に、図６（ｂ）に示す工程では、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３を形成し、さらに、カラーフィルタ５３の上部に色変換蛍光層５４を形成する。
【００３８】
次に、図６（ｃ）に示す工程では、色変換蛍光層５４の上部に透明の平坦化層（保護層）５５を形成し、この平坦化層５５の上部に酸化窒化シリコン（ＳｉＮＯ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）などの無機酸化物からなるバリア層５６を形成する。
【００３９】
さらに、図７（ｄ）に示す工程では、バリア層５６上に、スパッタリング，イオンプレーティング等の方法でＩＴＯ等の導電性の透明材料を前記バリア層５６に堆積することにより透明電極５７を形成する。
【００４０】
次に、この透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、内部に水抜き又はガス抜きのための溝部５９を設けた感光性樹脂からなる絶縁層６０を形成する。この溝部５９は絶縁層６０を形成する際に、マスクに予め溝部５９のパターンを設けておくことにより形成することができる。
【００４１】
次に、絶縁層６０の上層部に有機ＥＬ発光層６１を形成することにより、透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが形成され、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２を形成する。これにより、図１に示す構造の有機ＥＬ素子１０が形成される。
【００４２】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法に際しては、超音波洗浄、乾燥窒素ガス雰囲気での乾燥、ＵＶオゾン洗浄等を使用することができる。
【００４３】
また、溝部５９を介して、有機ＥＬ発光層６１の形成前に、色変換蛍光層５４から発生する水やガスの除去を完了させることができる。
【００４４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明に係る第２の実施の形態について以下詳細に説明する。
図３は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。図４は図３のＢ−Ｂ線による断面図である。
図３（ａ）及び図４に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子２０は、画素となる有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが縦横に複数配列されており、有機ＥＬ部１２と、色変換部１３とを有しているものである。
【００４５】
色変換部１３は、透明基板５１と、ブラックマトリックス（遮光膜）５２と、カラーフィルタ５３と、色変換蛍光層５４と、平坦化層５５とからなる。
ガラス基板又はフィルム等からなる透明基板５１の上部にブラックマトリックス（遮光膜）５２が設けられ、両側のブラックマトリックス（遮光膜）５２の間にカラーフィルタ５３が設けられている。
【００４６】
カラーフィルタ５３の上部には、色変換蛍光層５４が設けられ、ブラックマトリックス（遮光膜）５２及び色変換蛍光層５４の上部を平坦にして保護する平坦化層５５が設けられている。
【００４７】
また、有機ＥＬ部１２は、背面電極６２と、透明電極５７と、有機ＥＬ発光層６１と、透明電極５７の周囲に設けられた絶縁層６０とから成る。
この有機ＥＬ部１２は、色変換部１３の上部にバリア層５６を介して設けられており、バリア層５６の上面に、水抜き又はガス抜きのための開口部５８を有する透明電極５７が設けられ、透明電極５７の周囲の画素単位の境界には、感光性樹脂からなる絶縁層６０が設けられている。透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが設けられ、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２が設けられている。
【００４８】
次に、水抜き又はガス抜きのために設けられた開口部５８について詳細に説明する。図５は、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の透明電極に設けられた開口部の例を説明する模式的な平面図である。
【００４９】
図５において、５７ａ，５７ｂ，５７ｃは透明電極、６０は絶縁層（斜線の箇所）、５８ａ，５８ｂ，５８ｃは透明電極の開口部、６１ａは画素となる有機ＥＬ発光層の発光部のある箇所を示す。
これらの開口部５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの長手方向に沿って、発光部６１ａ間にそれぞれ設けられている。
【００５０】
図５に示す例は、開口部５８の形状，位置，数が異なる３種類（５８ａ，５８ｂ，５８ｃ）の例を挙げたものである。
透明電極５７ａに設けられた開口部５８ａは、形状が長方形であり、その両端部が透明電極５７ａと隣り合う透明電極５７ｂとの間隙Ｇに接しないように設けられている。
透明電極５７ｂに設けられた開口部５８ｂは、形状が長方形であり、その一方の端部が透明電極５７ｂと隣り合う透明電極５７ｃとの間隙Ｇに接するように設けられている。
透明電極５７ｃに設けられた開口部５８ｃは、複数の部分開口の組み合わせからなる例である。なお、開口部５８ｃを構成する部分開口の数は任意である。
【００５１】
また、図５において透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの長手方向を縦方向として、サイズａは透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの横幅、サイズｂは水抜き又はガス抜きのための開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口の縦幅、サイズｃは開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口の横幅、サイズｄは有機ＥＬ発光層によって構成される各画素の発光部６１ａ間の縦方向の距離、サイズｅは発光部６１ａの両横における透明電極５７ａ，５７ｂ，５７ｃの横幅を示す。
【００５２】
そして、好ましくは上記各サイズ間において、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有する。この関係を満たす寸法の開口部５８ａ，５８ｂ，５８ｃにより、効率的な水抜き又はガス抜きができる。
【００５３】
なお、上述の図５に示す透明電極に設けられた開口部５８ａ，５８ｂまたは５８ｃの部分開口については、長方形の形状の他に、円形、楕円形、及びハニカム状（蜂の巣状）を範疇に含む任意の形状のものを形成することができる。
【００５４】
次に、第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
図６，図８は、第２の実施の形態係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す各工程の断面図である。
【００５５】
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す工程は、前述の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法と同様であるので説明を省略し、図８（ｄ）に示す次の工程より説明を行う。
【００５６】
図８（ｄ）に示す工程では、バリア層５６上に、スパッタリング，イオンプレーティング等の方法でＩＴＯ等の導電性の透明材料を前記バリア層５６に堆積し、パターンニングすることにより、開口部５８を有する透明電極５７を形成する。
【００５７】
次に、図８（ｅ）に示す工程では、この透明電極５７の周囲の画素単位の境界及び開口部５８の周囲に、感光性樹脂からなる絶縁層６０を形成する。
【００５８】
次に、絶縁層６０の上層部に有機ＥＬ発光層６１を形成することにより、透明電極５７の上面に有機ＥＬ発光層６１の発光部６１ａが形成され、有機ＥＬ発光層６１の上面に背面電極６２を形成する。これにより、図３に示す構造の有機ＥＬ素子２０が形成される。
【００５９】
なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法に際しては、超音波洗浄、乾燥窒素ガス雰囲気での乾燥、ＵＶオゾン洗浄等を使用することができる。
【００６０】
また、開口部５８や溝部５９を介して、有機ＥＬ発光層６１の形成前に、色変換蛍光層５４から発生する水やガスの除去を完了させることができる。
【００６１】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、水抜き又はガス抜きのための効果を十分に得ることができるならば、第１の実施の形態における溝部５９は必ずしも全ての絶縁層６０に設けなくてもよく、また、第２の実施の形態における開口部５８も必ずしも全ての透明電極５７に設けなくてもよい。
【００６２】
さらに、本発明に係る有機ＥＬ素子は、第１の実施の形態における絶縁層６０の溝部５９及び第２の実施の形態における透明電極５７の開口部５８の両方を有するものでもよい。
【００６３】
上述のように、本発明に係る有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ素子内に水抜き又はガス抜きのために、絶縁層６０に溝部５９を設ける（第１の実施の形態）こと及び／又は透明電極５７に開口部５８を設ける（第２の実施の形態）ことにより、素子が駆動する際の発熱に起因して、バリア層（樹脂膜）５６を抜けてきた水やガスを、積極的に除去することができるので、有機ＥＬ発光層６１が下部層である色変換部１３から受ける浸食を顕著に抑制することが可能となる。
【００６４】
【発明の効果】
以上詳記したように、請求項１に係る発明によれば、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられて溝部が形成された絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有するので、溝部が水やガス等の排出経路として作用し、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなしに、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００６５】
また、請求項２に係る発明によれば、背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられた絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、を有し、前記透明電極には開口部が形成され、前記開口部は、前記透明電極の長手方向に発光部間に設けられており、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことにより、この開口部が水やガス等の排出経路として作用するので、有機ＥＬ部と色変換蛍光部との間にガラス基板やハードコート層等の余分な層を設けることなく、簡単な構造上の工夫のみで、有機ＥＬ発光層への劣化原因成分と考えられる水やガス等の侵入を効果的に抑制することができる。
【００６６】
また、請求項３に係る発明によれば、前記開口部の形状が長方形であり、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられているので、透明電極の電流経路が開口部の両側に確保でき、透明電極を断線させるおそれがない。また、形状が長方形であるので、透明電極を容易に形成できる。
【００６７】
また、請求項４に係る発明によれば、前記透明電極の長手方向を縦方向として、前記透明電極の横幅をａとし、前記開口部の縦幅をｂとし、前記開口部の横幅をｃとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部間の縦方向の距離をｄとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部の端部から前記透明電極の端部までの距離をｅとした場合に、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有することにより、水やガス等の排出に効果的な大きさの開口部を得ることができる。
【００６８】
さらに、請求項５に係る発明によれば、開口部が複数の部分開口の組み合わせからなることにより、この複数の部分開口に分かれて水やガス等がそれぞれ排出できるので、より効率的に排出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。
【図２】 図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】 本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構造を示す破断斜視図（ａ）、バリア層，絶縁層及び透明電極のみを示した斜視図（ｂ）である。
【図４】 図３のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図５】 本実施の形態に係る有機ＥＬ素子の透明電極に設けられた開口部の例を説明する模式的な平面図である。
【図６】 本発明の第１及び第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図７】 本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図８】 本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の製造方法を示す工程別の断面図である。
【図９】 本発明に係る有機ＥＬ素子の原理的根拠となった現象を発生させた有機ＥＬ素子の断面図である。
【図１０】 バスラインを配置した有機ＥＬ素子と、バスラインを配置していない有機ＥＬ素子との使用実験において、有機ＥＬ発光層のダークエリアが形成されている状況を写真撮影で示したものである。
【符号の説明】
１０，２０ 有機ＥＬ素子
１２ 有機ＥＬ部
１３ 色変換部
５１ 透明基板
５３ カラーフィルタ
５４ 色変換蛍光層
５５ 平坦化層
５６ バリア層
５７ 透明電極
５８ 開口部
５８ａ，５８ｂ，５８ｃ 開口部
５９ 溝部
６０ 絶縁層
６１ 有機ＥＬ発光層
６１ａ 発光部
６２ 背面電極
Claims (5)
- 背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、
前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、
前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられて溝部が形成された絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 背面電極と透明電極との間に挟持された有機ＥＬ発光層を含む有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部の発光の色を変換する色変換部とを有し、画素となる前記有機ＥＬ発光層の発光部が縦横に複数配列された有機ＥＬ素子において、
前記色変換部は透明基板上にカラーフィルタ及び／または色変換層が設けられており、前記カラーフィルタ及び／または色変換層の上部を平坦化する平坦化層が設けられ、前記平坦化層上にバリア層が設けられ、前記バリア層上に前記有機ＥＬ部が形成され、
前記有機ＥＬ部は、前記バリア層上に設けられた透明電極と、前記透明電極の周囲の画素単位の境界に設けられた絶縁層と、前記透明電極の上面に設けられた有機発光層の発光部と、前記有機発光層の上面に設けられた背面電極と、
を有し、
前記透明電極には開口部が形成され、前記開口部は、前記透明電極の長手方向に発光部間に設けられており、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 前記開口部の形状が長方形であり、その両端部が隣り合う前記透明電極同士との間隙に接しないように設けられたことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記透明電極の長手方向を縦方向として、前記透明電極の横幅をａとし、前記開口部の縦幅をｂとし、前記開口部の横幅をｃとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部間の縦方向の距離をｄとし、前記有機ＥＬ発光層の発光部の端部から前記透明電極の端部までの距離をｅとした場合に、ｃ≧ａ−２ｅ、かつ、ｂ≧ｄ−２ｅなる関係を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の有機ＥＬ素子。
- 前記開口部は、複数の部分開口の組み合わせからなることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002140976A JP4070505B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 有機ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002140976A JP4070505B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 有機ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003332069A JP2003332069A (ja) | 2003-11-21 |
| JP4070505B2 true JP4070505B2 (ja) | 2008-04-02 |
Family
ID=29701693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002140976A Expired - Fee Related JP4070505B2 (ja) | 2002-05-16 | 2002-05-16 | 有機ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4070505B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050057154A1 (en) | 2003-07-30 | 2005-03-17 | Optrex Corporation | Organic EL display device and method for fabricating the same |
| JP2006019233A (ja) * | 2003-07-30 | 2006-01-19 | Asahi Glass Co Ltd | 有機ｅｌ表示素子及びその製造方法 |
| KR100554495B1 (ko) * | 2003-12-30 | 2006-03-03 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 듀얼패널타입 유기전계발광 소자 및 그 제조방법 |
| JP2006054111A (ja) * | 2004-08-12 | 2006-02-23 | Sony Corp | 表示装置 |
| JP2006059775A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-02 | Toppan Printing Co Ltd | カラー有機ｅｌ表示装置 |
| US7791270B2 (en) | 2004-09-17 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd | Light-emitting device with reduced deterioration of periphery |
| KR100683695B1 (ko) * | 2004-11-11 | 2007-02-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기전계 발광표시장치 |
| JP4578222B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-11-10 | 大日本印刷株式会社 | 有機エレクトロルミネッセント素子用カラーフィルタ基板 |
| KR100685811B1 (ko) | 2005-01-04 | 2007-02-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기전계 발광표시장치 및 그의 제조방법 |
| JP2007294413A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-11-08 | Canon Inc | 有機ｅｌパネル及びその製造方法 |
| JP5428124B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2014-02-26 | 凸版印刷株式会社 | 有機ｅｌ表示体 |
| US8221177B2 (en) | 2007-02-28 | 2012-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Organic EL panel including an element substrate dehydrated in a shorter time and method for manufacturing the same |
| JP2008277270A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Dainippon Printing Co Ltd | 発光型有機ｅｌ表示パネル |
| WO2011064914A1 (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-03 | シャープ株式会社 | 有機ｅｌデバイス |
| US9123667B2 (en) * | 2011-10-04 | 2015-09-01 | Universal Display Corporation | Power-efficient RGBW OLED display |
| JP6426544B2 (ja) * | 2015-07-10 | 2018-11-21 | 双葉電子工業株式会社 | 表示装置 |
| JP6817819B2 (ja) * | 2017-01-11 | 2021-01-20 | 株式会社東海理化電機製作所 | 有機ｅｌ素子、及び有機ｅｌ素子の製造方法 |
| KR102646218B1 (ko) | 2018-11-02 | 2024-03-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 전계 발광 표시 장치 |
| KR20200083745A (ko) * | 2018-12-28 | 2020-07-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 |
-
2002
- 2002-05-16 JP JP2002140976A patent/JP4070505B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003332069A (ja) | 2003-11-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4070505B2 (ja) | 有機ｅｌ素子 | |
| TWI640821B (zh) | 顯示裝置及其製造方法 | |
| KR101997122B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| KR101699093B1 (ko) | 유기 ｅｌ 표시 패널과 그 제조 방법 | |
| KR102664048B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 | |
| KR102678126B1 (ko) | 디스플레이 패널 | |
| JP6594013B2 (ja) | 有機発光装置及びその製造方法 | |
| JP2002117975A (ja) | 単純マトリクス式画素配列型有機電界発光装置の製造方法 | |
| KR20140127688A (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법 | |
| JP3707290B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルおよびその製造方法 | |
| JP2003257654A (ja) | 画像表示装置およびその製造方法 | |
| CN109952532A (zh) | 阵列基板、显示装置和制造阵列基板的方法 | |
| CN113299855B (zh) | 显示装置、显示面板及其制造方法 | |
| CN109037277B (zh) | 一种oled显示面板的制备方法及oled显示面板、显示装置 | |
| JP6802887B2 (ja) | 有機ｅｌ表示装置及びその製造方法 | |
| CN108231846A (zh) | 一种显示基板及其制备方法、显示装置 | |
| US9312317B2 (en) | Organic electroluminescent display device and method for manufacturing the same | |
| JP2008192384A (ja) | 有機ｅｌディスプレイの製造方法 | |
| CN115280509A (zh) | 一种显示面板、显示装置和显示面板的制作方法 | |
| US6113449A (en) | Method of fabricating a front plate for a plasma display panel | |
| JP3807318B2 (ja) | 有機ｅｌ表示装置 | |
| JP2011014347A (ja) | 発光装置及び発光装置の製造方法 | |
| KR100746982B1 (ko) | 오엘이디 디스플레이 소자 | |
| JP5471564B2 (ja) | 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法 | |
| JP2009070859A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071012 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071017 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071207 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080109 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080115 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4070505 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110125 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120125 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130125 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140125 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |