JP4686063B2 - Image display panel - Google Patents
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Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスや液晶などのフィルム状ディスプレイ素子を使用した画像表示パネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス(以下、単に「有機EL」と称する)によるディスプレイ素子は、例えば、ポリカーボネートやポリエーテルスルホンなどの高分子(プラスチック)フィルムを透明基板として用い、かかる透明基板上に、アノードとなる透明電極、有機機能層、カソードの金属電極とが順次積層されて構成される。ここで有機機能層とは、発光層のみの単一層構造、或いは有機正孔輸送層と発光層及び有機電子輸送層の3層構造、又は有機正孔輸送層及び発光層の2層構造、さらには、これらの適当な層間に電子或いは正孔の注入層やキャリアブロック層を挿入した構造の積層体を言う。
【0003】
赤色(以下、単に「R」と称する)、緑色(以下、単に「G」と称する)及び青色(以下、単に「B」と称する)の、いわゆる3原色の発光セルを有する有機EL素子を前述の透明基板上にマトリクス状に配置し、これらの発光セルの集積によって有機ELによるフルカラーディスプレイを構成することができる。かかる有機ELフルカラーディスプレイの製造時における重要な工程は、有機ELのR,G,B各発光セルをマスク処理等により塗り分ける工程である。フルカラーディスプレイ画素の高精細化に伴い、R,G,B各発光セルの位置ズレ精度が厳しく要求されるようになったためである。
【0004】
一方、有機ELに用いられる有機素材は、湿気、酸、或いはアルカリ等を嫌うので、マスク処理においてこれらの液剤を使用したエッチングなどのいわゆるウェットプロセスが利用できない。このため、有機機能層のマスク処理においては一般に、高温或いは高圧環境下での蒸着等の技術を使用したいわゆるドライプロセスが利用されることになる。
【0005】
しかしながら、有機ELの透明基板として使用されるプラスチックフィルムでは、加熱・冷却等の熱ストレスによる膨張・収縮が顕著にあらわれる。従って、かかるプラスチックフィルムを透明基板に用いて有機ELによるフルカラーディスプレイを製造するには、極めて高精度の成層或いは製膜技術によりR,G,B各発光セルの位置出しを行う必要がある。このため、有機ELフルカラーディスプレイパネル製造時のドライプロセスにおける製造工程の複雑化、及び製造コストの上昇が問題となっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、熱ストレスによる膨張・収縮が極めて少ない有機EL表示パネル用のプラスチック透明基板を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の発光セルを含む画像表示発光層と、前記画像表示発光層を担持する透明基板とを含む画像表示パネルであって、前記発光セルの各々を分離する絶縁隔壁を含み、前記透明基板はプラスチック層からなり、前記絶縁隔壁の下方の該プラスチック層の少なくとも一部に、前記プラスチック層よりも熱膨張係数が低い拘束部材が埋設されていることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明に基づく有機ELディスプレイ素子用の透明基板の実施例を図1の構造図に示す。
図1において、透明基板の基材10は、前述の如く、例えばポリカーボネートやポリエーテルスルホン、或いはアクリルなどの柔軟性を有するプラスチックフィルムである。本実施例では、かかるプラスチックフィルムの両面(或いは、有機EL層を形成する片面のみ)に、例えば金型成形等によって格子状の凹部を形成する。
【0009】
網状部材20は、基材10よりも熱膨張係数の低いポリエステル等の高分子材料を用いて成形したものであり、網状部材20の各部寸法は、基材10に設けられた凹部の各部寸法と一致する。本実施例では、かかる網状部材20を基材10の凹部に嵌合埋設することによって有機ELディスプレイ素子用の透明基板を実現している。
【0010】
なお、本実施例による透明基板は、基材10の凹部に、例えば酸化珪素(SiO2)等の熱膨張係数の低い材料を、蒸着等のプロセスにより成膜して成形するようにしても良い。
因みに、図1(a)は本実施例に基づく透明基板の平面図を、図1(b)は透明基板のA−A’方向から見た断面図を、図1(c)は透明基板のB−B’方向から見た断面図を表している。
【0011】
本実施例に基づく透明基板の製造方法の一例を示せば以下の通りになる。
先ず、透明基板の基材10の少なくとも有機EL層の形成面に、金型等による成型方法で格子状の凹部を設ける。
次に、透明基板表面の傷防止、及び無機物との密着性を改善するためエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等のハードコート層を膜付けする。或いは、かかるハードコート層を、基板表面にSiO2を蒸着することによって成膜してもよい。
【0012】
続いて、有機EL発光部とのコントラストを高めるために、基材10凹部内の少なくとも底面に、例えば酸化クロムや酸化銅などの黒色顔料を塗布するようにしても良い。同様の目的で、後述する網状部材20に黒色顔料を混入して成形しても良く、また、網状部材20の表面に黒色顔料を塗布するようにしても良い。
さらに、透明基板の防湿処理を図るべく、透明基板の凹部内に乾燥剤を散布又は塗布するようにしても良く、また、網状部材20に乾燥剤を混入して成形するようにしても良い。
【0013】
次に、低熱膨張の材質で形成された網状部材20を前記凹部内に埋設し、基材10との嵌合を図るべくプレスにて押圧する。さらに、両部材の密着性を高めるべく透明基板全体に加熱処理を加える。なお、別部材で形成した網状部材20を基材10の凹部に嵌合圧着するのではなく、前述したように、例えば、SiO2などの低熱膨張材料を、蒸着処理によって、或いは塗布し焼き付け処理によって、網状部材20として基材10の凹部内に成膜形成しても良い。
【0014】
続いて、完成した基板の表面に窒化酸化珪素(SiON)などの保護膜を成膜形成し、さらに、透明基板の有機EL発光層の成膜面とは反対側の面に、外光反射を抑えるAR(Anti-Reflection)フィルム膜を成膜する。かかるARフィルム膜を設けることによって外光の反射率を低下させて、表示画面の視認性を向上させることが可能となる。なお、ARフィルム膜は、SiO2やTiO2(酸化チタン)等の蒸着や、印刷、或いは薄膜コーティングによって成膜形成しても良い。
【0015】
以上の製造工程を経て完成した透明基板の上で、通常の有機EL発光層の生成プロセスが為されることになる。
以上説明した如く、本実施例に基づく透明基板においては、通常のプラスチックフィルムからなる基材10の中に、低熱膨張係数の網状部材20が嵌合埋設されており、かつ両部材は密着成形されている。このため、有機EL発光層の生成プロセスにおいて透明基板に熱ストレスが加わった場合でも、透明基板の基材10は網状部材20によって拘束され、透明基板全体としての膨張並びに収縮を低減することができる。従って、透明基板上に生成される有機EL発光セルの位置出しを正確かつ容易に行うことが可能となる。
【0016】
因みに、本実施例による効果を検証すべく、熱膨張係数が7×10-5/°Kのアクリル板(277x477x3mm)をプラスチックフィルム基材とし、熱膨張係数が2×10-5/°Kで口径30μのポリエステル材を90メッシュ/inchの網状部材に成形し、これを前記フィルム基材の表面層に埋設して実験を行った。実験では、前記網状部材を埋設したフィルム基材と、何の加工も加えていないフィルム基材の2つを、恒温槽で20℃から90℃に加熱し、15分後に各々のフィルム基材の膨張収縮率を測定した。この結果、網状部材を埋設したフィルム基材は、無加工のフィルム基材に較べて膨張収縮率において約26%の軽減効果が観測された。
【0017】
つまり、ある程度の高温下での蒸着処理が必須となるディスプレイ用発光フィルムのパターニングを行う際に、本実施例に基づくフィルム基板を用いることによって発光セルのパターニングの位置ずれを効果的に軽減することができる。
なお、網状部材20の各部寸法及び、透明基板上における基材10と網状部材20との面積比率などのパラメータは、図1に示す実施例に限定されるものではなく、両部材の材質或いは、その後の有機EL発光層の生成プロセス等の各種要因によって種々の値を採り得ることは言うまでもない。
【0018】
本実施例では、透明基板の基材10の両面に網状部材20を配したが、少なくとも有機EL発光層を生成する片面にのみかかる処置を施すようにしても良い。
また、基材10に設けた凹部は直角格子に限定されるものではなく、例えば、菱形格子でも良い。更に、透明基板として使用する基材10の延伸特性によっては凹部の形状は格子状ではなく、例えば、延伸方向の伸縮を抑止する向きの縞状として設ける様にしても良い。さらに、ヘリカルカーブやサインカーブなどの曲線状の凹部を設ける構成としても良い。なお、これに伴い、基材凹部に埋設される拘束部材の形状も、菱形格子の網状或いは、単なる帯状等になることは言うまでもない。
【0019】
次に、本実施例に基づく透明基板の上に、R,G,Bの各有機EL発光セルをマトリクス状に設けた、有機EL発光素子によるフルカラーディスプレイの実施例を図2の構造図に示す。図2は、図1に示す透明基板において、通常のプラスチックフィルムからなる部分の上に有機EL発光セルを生成したものである。
なお、図2に示すR,G,Bの各有機EL発光セルのマトリクス配置は単なる例示であり、本実施例による有機発光セルの配置が図2に示す構造に限定されるものではない。また、図2では、R,G,Bの各セルの1つ毎に網状部材20の格子を設けたが、本実施例はこれに限定されるものではなく、例えば、複数のR,G,B発光セルの区画を包含する様に網状部材20の格子を設けても良い。
【0020】
続いて、図2の有機ELディスプレイパネルにおける、透明基板及び有機EL発光セルの断面構造を図3に示す。
図3において、透明基板は、前述の如く基材10と網状部材20から構成されており、その上面にはSiO2などから成る保護膜30が形成されている。かかる基板の上に、透明電極であるアノード電極40、有機EL発光層50,金属電極であるカソード電極60が形成されている。また、各有機EL発光セルを分離すべく、各セル毎に、例えばSiO2などから成る絶縁隔壁70が設けられている。
【0021】
なお、網状部材20又は基材10凹部の内面が黒色等に着色されている場合は、有機EL発光層50からの発光を妨害することが無きように、図3に示す如く網状部材20の位置を非発光部である絶縁隔壁70の下に設けるものとする。しかしながら、網状部材20が、例えばSiO2などのように透明材料で構成され、基材10の凹部が無着色の場合であっても、網状部材20は絶縁隔壁70の下に設けることが望ましい。
【0022】
その理由としては、例え網状部材20が透明であっても、発光進路に網状部材20を設けると基材10との屈折率の相異から、表示画面における発光に悪影響を及ぼすためである。これは、本実施例に示す網状部材に限定されることではなく、本願発明にかかる拘束部材と透明基板との関係についても一般的にいえるものである。
【0023】
以上、図1から図3に基づいて、本発明による透明基板の実施例について説明を行ったが、本発明は、有機EL発光素子を用いたフルカラーディスプレイにのみ限定されるものではない。例えば、表示画面の一部のみをフルカラーとするいわゆるエリアカラーディスプレイや、或いはモノカラーディスプレイ対応の有機ELディスプレイパネルについても対応が可能である。
【0024】
さらに、本発明は、透明基板上にフィルム状の表示素子を積層する構造を採るものであれば応用が可能であり、例えば、液晶ディスプレイパネルについても用いることができる。、
【0025】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明によれば、発光フィルムのパターニング時における有機EL等の発光セルの位置出しを容易かつ高精度に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は本発明の実施例である透明基板の平面図、図1(b)は図1(a)中のA−A’線に沿った断面図、図1(c)は図1(a)中のB−B’線に沿った断面図である。
【図2】図1の透明基板上に、有機EL発光セルをマトリクス形式で構成した場合の構造図である。
【図3】図2の有機ELディスプレイパネルにおける、透明基板及び有機EL発光セルの断面構造を示す構造図である。
【符号の説明】
10 …基材
20 …網状部材
30 …保護膜
40 …アノード電極
50 …有機EL発光層
60 …カソード電極
70 …絶縁隔壁[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display panel using a film-like display element such as organic electroluminescence or liquid crystal.
[0002]
[Prior art]
A display element using organic electroluminescence (hereinafter simply referred to as “organic EL”) uses, for example, a polymer (plastic) film such as polycarbonate or polyethersulfone as a transparent substrate, and a transparent film serving as an anode is formed on the transparent substrate. An electrode, an organic functional layer, and a metal electrode for a cathode are sequentially laminated. Here, the organic functional layer is a single layer structure of only the light emitting layer, or a three layer structure of an organic hole transport layer and a light emitting layer and an organic electron transport layer, or a two layer structure of an organic hole transport layer and a light emitting layer, Refers to a laminate having a structure in which an electron or hole injection layer or a carrier block layer is inserted between these appropriate layers.
[0003]
An organic EL element having light emitting cells of so-called three primary colors of red (hereinafter simply referred to as “R”), green (hereinafter simply referred to as “G”) and blue (hereinafter simply referred to as “B”) is described above. A full color display using an organic EL can be configured by arranging these light emitting cells in a matrix on a transparent substrate. An important process at the time of manufacturing such an organic EL full color display is a process in which R, G, and B light emitting cells of the organic EL are separately applied by masking or the like. This is because the positional deviation accuracy of each R, G, B light emitting cell has been strictly demanded along with the high definition of full color display pixels.
[0004]
On the other hand, since organic materials used for organic EL dislike moisture, acid, alkali, etc., so-called wet processes such as etching using these solutions cannot be used in mask processing. For this reason, in the mask processing of the organic functional layer, a so-called dry process using a technique such as vapor deposition under a high temperature or high pressure environment is generally used.
[0005]
However, in a plastic film used as a transparent substrate for organic EL, expansion / contraction due to thermal stress such as heating / cooling appears remarkably. Therefore, in order to manufacture a full color display using an organic EL using such a plastic film as a transparent substrate, it is necessary to position each of the R, G, B light emitting cells by a highly accurate layering or film forming technique. For this reason, the complexity of the manufacturing process in the dry process at the time of manufacturing an organic EL full-color display panel and the increase in manufacturing cost have been problems.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a plastic transparent substrate for an organic EL display panel that has very little expansion / contraction due to thermal stress.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is an image display panel including an image display light emitting layer including a plurality of light emitting cells and a transparent substrate supporting the image display light emitting layer, including an insulating partition that separates each of the light emitting cells, The transparent substrate is made of a plastic layer, and a restraining member having a thermal expansion coefficient lower than that of the plastic layer is embedded in at least a part of the plastic layer below the insulating partition wall .
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of a transparent substrate for an organic EL display element according to the present invention is shown in the structural diagram of FIG.
In FIG. 1, the
[0009]
The
[0010]
Note that the transparent substrate according to the present embodiment may be formed by forming a material having a low thermal expansion coefficient, such as silicon oxide (SiO 2), in the concave portion of the
Incidentally, FIG. 1A is a plan view of a transparent substrate based on this embodiment, FIG. 1B is a cross-sectional view of the transparent substrate viewed from the AA ′ direction, and FIG. Sectional drawing seen from the BB 'direction is represented.
[0011]
An example of a method for manufacturing a transparent substrate based on the present embodiment is as follows.
First, at least the organic EL layer forming surface of the
Next, in order to prevent scratches on the surface of the transparent substrate and to improve adhesion to inorganic substances, a hard coat layer such as an epoxy resin, an acrylic resin, a urethane resin, or the like is formed. Alternatively, such a hard coat layer may be formed by depositing SiO2 on the substrate surface.
[0012]
Subsequently, in order to increase the contrast with the organic EL light emitting unit, a black pigment such as chromium oxide or copper oxide may be applied to at least the bottom surface in the recess of the
Further, a desiccant may be sprayed or applied in the recesses of the transparent substrate in order to achieve moisture-proof treatment of the transparent substrate, or the
[0013]
Next, the
[0014]
Subsequently, a protective film such as silicon nitride oxide (SiON) is formed on the surface of the completed substrate, and external light is reflected on the surface of the transparent substrate opposite to the organic EL light emitting layer. An AR (Anti-Reflection) film is formed. By providing such an AR film film, it is possible to reduce the reflectance of external light and improve the visibility of the display screen. The AR film may be formed by vapor deposition of SiO 2 or TiO 2 (titanium oxide), printing, or thin film coating.
[0015]
A normal organic EL light emitting layer generation process is performed on the transparent substrate completed through the above manufacturing steps.
As described above, in the transparent substrate based on the present embodiment, the
[0016]
Incidentally, in order to verify the effect of this example, an acrylic plate (277x477x3 mm) having a thermal expansion coefficient of 7 × 10 −5 / ° K is used as a plastic film substrate, and the thermal expansion coefficient is 2 × 10 −5 / ° K. An experiment was conducted by forming a polyester material having a diameter of 30 μm into a mesh member of 90 mesh / inch and embedding it in the surface layer of the film substrate. In the experiment, the film base material in which the mesh member was embedded and the film base material to which no processing was applied were heated from 20 ° C. to 90 ° C. in a thermostatic bath, and after 15 minutes, The expansion / contraction rate was measured. As a result, a reduction effect of about 26% in the expansion / contraction rate was observed in the film base material in which the mesh member was embedded compared to the unprocessed film base material.
[0017]
In other words, when patterning a light-emitting film for a display that requires vapor deposition at a certain high temperature, the positional deviation of the patterning of the light-emitting cells can be effectively reduced by using the film substrate according to this embodiment. Can do.
In addition, each part dimension of the
[0018]
In the present embodiment, the
Moreover, the recessed part provided in the
[0019]
Next, an example of a full color display using organic EL light emitting elements in which R, G and B organic EL light emitting cells are provided in a matrix on a transparent substrate based on this embodiment is shown in the structural diagram of FIG. . FIG. 2 shows an organic EL light emitting cell formed on a portion made of a normal plastic film in the transparent substrate shown in FIG.
Note that the matrix arrangement of the R, G, and B organic EL light emitting cells shown in FIG. 2 is merely an example, and the arrangement of the organic light emitting cells according to this embodiment is not limited to the structure shown in FIG. In FIG. 2, the lattice of the
[0020]
Next, FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the transparent substrate and the organic EL light emitting cell in the organic EL display panel of FIG.
In FIG. 3, the transparent substrate is composed of the
[0021]
When the inner surface of the
[0022]
The reason is that even if the
[0023]
As mentioned above, although the Example of the transparent substrate by this invention was described based on FIGS. 1-3, this invention is not limited only to the full color display using an organic electroluminescent light emitting element. For example, a so-called area color display in which only a part of the display screen is full color, or an organic EL display panel compatible with a mono-color display can be handled.
[0024]
Furthermore, the present invention can be applied as long as it has a structure in which a film-like display element is laminated on a transparent substrate. For example, the present invention can also be used for a liquid crystal display panel. ,
[0025]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to easily and accurately position a light emitting cell such as an organic EL during patterning of the light emitting film.
[Brief description of the drawings]
1A is a plan view of a transparent substrate according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1A, and FIG. c) is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG.
FIG. 2 is a structural diagram in the case where organic EL light emitting cells are configured in a matrix format on the transparent substrate of FIG.
3 is a structural diagram showing a cross-sectional structure of a transparent substrate and an organic EL light emitting cell in the organic EL display panel of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記発光セルの各々を分離する絶縁隔壁を含み、
前記透明基板はプラスチック層からなり、前記絶縁隔壁の下方の該プラスチック層の少なくとも一部に、前記プラスチック層よりも熱膨張係数が低い拘束部材が埋設されていることを特徴とする画像表示パネル。 An image display panel comprising an image display light-emitting layer including a plurality of light-emitting cells, and a transparent substrate carrying the image display light-emitting layer,
Including an insulating partition separating each of the light emitting cells;
The image display panel, wherein the transparent substrate is made of a plastic layer, and a restraining member having a lower thermal expansion coefficient than that of the plastic layer is embedded in at least a part of the plastic layer below the insulating partition .
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