JP4939471B2 - 有機ｅｌパネル - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬパネルに関するものである。

有機ＥＬパネルは、基板上に第一電極を形成し、その上に有機化合物からなる発光層を含む有機層を形成し、その上に第二電極を形成してなる有機ＥＬ素子を基本構成としており、この有機ＥＬ素子を単位面発光要素として平面基板上に配列させたものである。

この有機ＥＬパネルは、駆動回路との接続を図るために、前記の第一電極から引き出し配線を基板の一側に引き出し、またそれと異なる基板上の一側に第二電極から引き出し配線を引き出す構造を有している。一方、有機ＥＬパネルでは、前述の有機層及び電極が外気に曝されると発光特性の劣化が生じることから、基板上に接着剤を介して封止部材を貼り合わせ、前述の有機層及び電極を封止することが一般になされており、封止部材としては、ガラス製の封止基板や金属製の封止缶等が用いられている。

このような有機ＥＬパネルは、例えば、基板を介して光を取り出すボトムエミッション方式のように基板を透明にした場合に、基板を透過して封止部材と基板とを貼り合わせる接着剤や封止部材、或いはパネルの筐体等が見えてしまい、外観性を損ねる問題がある。この問題を解消するために、下記特許文献１に記載された従来技術では、透明基板上における封止部材との接着領域で、引き出し配線が存在しない領域に、目隠しとなるマスク層を形成することが行われている。

また、前述した有機ＥＬパネルでは、基板と封止部材との接着領域を引き出し配線が横切ることになるので、接着領域で引き出し配線が存在する所と存在しない所で接着層の厚さに違いが生じ、これによって接着不良が生じる問題がある。これに対しては、下記特許文献２に記載の従来技術では、接着領域の引き出し配線が形成されない領域に、接着領域の長手方向に沿った複数ライン状の疑似パターンを形成することが行われている。
特開２０００−２４３５５６号公報 特開２００５−１９１５１号公報

前述した従来技術では、マスク層や疑似パターンを、引き出し配線のパターン形成と同工程で形成される疑似配線として形成することで、工程作業時間の延長を防いでいる。しかしながら、これによるとマスク層は引き出し配線と同じ導電性の高い金属材料（例えば、Ｃｒ等）で形成されることになり、特許文献１に記載された従来技術では、接着領域の大半が金属材料の層で覆われることになるので、基板と封止部材とを接着剤で直接貼り合わせる領域が狭くなって、必要な接着性能が得られず、基板と封止部材との剥離強度が低下する問題が生じる。

一方、特許文献２に記載される従来技術では、接着領域に形成される疑似パターンをライン状にすることで、基板と封止部材とを直接接着する領域を確保することが可能であるが、これによると、ライン状のパターンでは充分な目隠し効果が得られないので、外観不良を解消することができなくなる。

また、接着領域に沿ったライン状のパターンをフォトリソ工程で形成しようとすると、エッチング液に曝すために基板を移動させる方向に直交してパターンが形成されることになるので、エッチング液の分散に対してパターン形状が障害になって、基板上で速やかにエッチング液を分散させることができなくなり、エッチング処理に長時間を要し、パネルの生産性が低下してしまう問題があった。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。基板を透過して接着剤等が見える外観性の低下を防止すること、基板と封止部材の充分な接着性を確保しパネルの剥離強度の低下を防ぐこと、疑似パターン形成時のエッチング液分散を速やかに行って、パネルの生産性向上を図ること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による有機ＥＬパネルは、以下の特徴を有する。
透光性を有する基板上に、一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を挟持した有機ＥＬ素子を形成し、該有機ＥＬ素子を単位面発光要素として基板上に複数配列させて表示領域を形成し、該有機ＥＬ素子を外気から遮断する封止部材を前記基板に貼り合わせ、前記基板と前記封止部材との接着領域の一部を横切って、各電極から引き出された引き出し配線を前記基板上に形成した有機ＥＬパネルであって、少なくとも前記接着領域における前記引き出し配線が形成されていない領域を覆うように、前記引き出し配線の疑似パターンを形成し、該疑似パターンは、非透光性の材料で形成され、前記基板の少なくとも１つの側辺に対して斜めの同方向に所定間隔毎に形成された複数のライン状開口パターンを有し、前記疑似パターンのライン状開口パターンは、当該疑似パターンの周囲に亘って形成され、前記表示領域と当該疑似パターンの外側に向けて開口し、パターン形成時のエッチング液分散流路を形成することを特徴とする有機ＥＬパネル。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルにおける封止部材を外した状態の平面図を示しており（同図（ａ）が全体平面図、同図（ｂ）がＡ部拡大平面図）、図２は本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルにおける封止部材を貼り合わせた状態の断面図（同図（ａ）が全体図、同図（ｂ）が部分拡大図）を示している。

有機ＥＬパネル１０においては、基板１１上に第一電極１２が形成され、その上に少なくとも発光層を含む有機層１３が形成され、更にその上に第二電極１４が形成されて、一対の電極間（第一電極１２，第二電極１４）に有機層１３を挟持した有機ＥＬ素子２０が形成されており、この有機ＥＬ素子２０が例えばドットマトリクス状に配列されて表示領域２０Ａを形成している。

そして、基板１１に対して封止部材１５を貼り合わせることによって、前述した有機ＥＬ素子２０を外気から遮断する封止空間１５Ｓが形成されている。この基板１１と封止部材１５との貼り合わせは、基板１１の外縁に沿って環状に形成される接着領域Ｍに、必要に応じてスペーサ１６Ａが混入された接着剤層１６を形成することによってなされるものである。封止部材１５の内面には必要に応じて乾燥手段１７が取り付けられている。基板１１と封止部材１５は、例えば、ガラス等の透光性を有する部材によって形成されている。

このような有機ＥＬパネル１０においては、基板１１上に、その側辺１１ａの外縁に向けて第一電極１２から引き出された引き出し配線１２Ａが形成され、側辺１１ｂの外縁に向けて第二電極１４から引き出された引き出し配線１４Ａが形成されて、それぞれの第一電極１２，第二電極１４と駆動回路とを引き出し配線１２Ａ，１４Ａを介して接続する構造になっている。したがって、第一電極１２から引き出された引き出し配線１２Ａは側辺１１ａの周辺で接着領域Ｍを横切って形成され、第二電極１４から引き出された引き出し配線１４Ａは側辺１１ｂの周辺で接着領域Ｍを横切って形成されている。

そして、本実施形態の有機ＥＬパネル１０においては、少なくとも前述した接着領域Ｍにおける引き出し配線１２Ａ，１４Ａが形成されない領域を覆うように、引き出し配線の疑似パターン３０を形成し、この疑似パターン３０を基板１１の側辺に対して斜めの同方向に形成された複数のライン状開口パターン３０ａを有するパターンにしている。ライン状開口パターン３０ａは、基板１１の表面が露出する開口パターンであり、基板１１の少なくとも１つの側辺に対して斜めの同一の方向性を有し、複数のラインが並列して形成されたものである。図１（ａ）では、第１の側辺に対して第１の角度の斜め方向に形成される疑似パターン３０と第２の側辺に対して第２の角度の斜め方向に形成される疑似パターン３０の例を示している。

疑似パターン３０は、引き出し配線１２Ａ，１４Ａのパターン形成時のフォトリソ工程で形成されるものであって、引き出し配線１２Ａ，１４Ａと同じ材料で成膜された膜をパターン形成したものである。したがって、疑似パターン３０は、非透光性で導電性の高い金属材料になり、一例としてはＣｒなどが用いられる。ここでいう疑似パターンとは、引き出し配線の機能は有さないが、引き出し配線と同工程・同材料で形成されるパターンのことを指している。

更には、一実施形態として、図２（ｂ）に示すように、疑似パターン３０は、接着領域Ｍから内側の外光入射部分Ｌを塞ぐように形成することもできる。ここで、外光入射部分Ｌとは、接着領域Ｍの内側で表示領域２０Ａとの間に形成される領域である。

このような特徴を有する有機ＥＬパネル１０は、先ず、疑似パターン３０によって接着領域Ｍから内側の外光入射部分を塞ぐことで、透光性を有する基板１１を通して封止空間内が見えてしまう透過視認を防ぐことができ、外観的不具合を解消することができる。接着領域の長手方向に沿った複数の疑似パターンを形成した場合と同じ幅のライン状開口パターンであっても、本実施例の基板の側辺に対して斜めの同方向に形成したライン状開口パターンの方が外観的不具合を解消することができる。観察者の目の錯覚と考えられるが、透過視認を防ぐ効果がある。

なお、この透過視認防止効果を得るには、ライン状開口パターン３０ａの幅を狭くする方が効果的である。好ましくは、ライン状開口パターン３０ａは、疑似パターン３０全体の面積に対して４０％以下にすることでより高い目隠し効果を得ることができる。ライン状開口パターン３０ａの面積は、狭くしすぎると基板１１と封止部材１５との接着性が低下するので適度な範囲が必要である。

また、疑似パターン３０は、引き出し配線１２Ａ，１４Ａと同工程で形成するので、引き出し配線１２Ａ，１４Ａと疑似パターン３０の厚さを同厚にすることで、接着領域Ｍにおける接着剤層１６の層厚を均一化することができ、封止部材１５の傾きを防いで接着不良を解消することができる。また、所定間隔毎にライン状開口パターン３０ａが形成されているので、基板１１と封止部材１５とをこの開口パターンで直接的に接着することができ、接着剤の性能を十分に発揮した貼り合わせが可能になる。これによって、基板１１と封止部材１５とが剥離する剥離強度の低下を防ぐことができる。

更に、本発明の実施形態における疑似パターン３０は、パターン形成時の生産性に有利な効果が得られる。すなわち、疑似パターン３０は、引き出し配線１２Ａ，１４Ａを形成するための金属膜をフォトリソ工程でパターニングして形成されるが、その際には、積層された金属膜上にフォトレジストを塗布してパターニングを行った後、このパターンに沿って不要部分をエッチングしてライン状開口パターン３０ａを形成する。

このエッチング処理は、図３に示すような処理装置（処理工程）により、塩酸溶液又は塩酸と硝酸の混合液などを用いたエッチング液に基板を曝して行われる。すなわち、金属膜が積層され、その上にフォトレジストを塗布してパターニングを行った後の基板１１を、矢印方向に移動させながら、スプレーノズル４０から噴出されるエッチング液に曝すことでエッチング処理を行う。この際に、エッチング液が基板１１上に均一に分散されると金属膜のエッチング処理が良好に行われるが、エッチング液の分散性が低いとエッチング処理に要する時間が長くなり、生産性を上げることができなくなる。

本発明の実施形態では、基板１１の側辺に対して斜めの同方向に複数のライン状開口パターン３０ａを形成するので、このパターンが形成されたフォトレジストは、基板１１の移動に対してエッチング液をパターンに沿って円滑に広げる機能を有し、速やかにエッチング液を基板全体に分散させることができる。これによって、本発明の実施形態では、パターン形成時にエッチング処理に要する時間を短くすることができ、パネルの生産性を向上させることができる。

このような作用効果を得るためには、疑似パターン３０のライン状開口パターン３０ａは、パターン形成時のエッチング液分散流路を形成するようなパターンであればよい。図１（ｂ）に記載される直線的な斜め並列パターンに限らず、曲線パターン，屈折パターン，ハニカムパターン，千鳥状パターンなど各種のパターンで対応することができる。

図４は、ライン状開口パターン３０ａの形成例を示した説明図である。いずれも基板１１の側辺の方向Ａに対して斜めに並列した方向性を有している。同図（ａ）は曲線状ラインの並列パターン、同図（ｂ）は屈折状ラインの並列パターン、同図（ｃ），（ｄ）は、疑似パターン３０自体はドット状に形成されるが、ライン状開口パターン３０ａが方向性を有する斜めラインに形成されているものを示している。

以下に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明する。図５は実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するフローである。先ず、前述した基板１１上に第一電極１２，引き出し配線１２Ａ，１４Ａ，疑似バターン３０を形成する（Ｓ０１工程）。一例としては、マスク蒸着等によって、引き出し配線１２Ａ，疑似パターン３０の形成領域を同一材料によって成膜し、更に引き出し配線１４Ａの形成領域を別の材料によって成膜する。そして、この成膜に対してフォトリソグラフィによるパターニングを施し、第一電極１２のパターン、引き出し配線１２Ａ，１４Ａのパターン、疑似パターン３０をそれぞれ形成する。

次に、前述のパターン形成がなされた基板１１に対して乾燥或いはクリーニング等の前処理を施し（Ｓ０２工程）、その後、前述した有機層１３を真空蒸着等によって形成し（Ｓ０３工程）、更にその上に第二電極１４を形成する。

一方、前述の工程と平行して、前述した封止部材１５に対しては、搬送トレーに封止部材１５を準備し（Ｓ１１工程）、封止部材１５に乾燥手段１７を取り付け（Ｓ１２工程）、接着領域Ｍに対応する箇所に接着剤を塗布する（Ｓ１３工程）。なお、接着剤の塗布は前述のように封止部材１５側にしてもよいし、基板１１側にしてもよい。

その後は、基板１１と封止部材１５とを貼り合わせる（Ｓ０５工程）。接着剤として紫外線硬化樹脂を用いる場合には、貼り合わせ後に紫外線を接着領域Ｍに照射して接着剤の硬化を図る。その後は、分割等の処理によってパネル化を行い（Ｓ０６工程）、必要に応じて検査工程に移行する。

このような実施形態の製造方法によると、基板１１上に引き出し配線１２Ａ，１４Ａのいずれかを形成する工程で、疑似パターン３０を形成することができる。これによると、引き出し配線１２Ａ，１４Ａと同じパターン形成工程で疑似パターン３０を形成することができるので、前述した有用な有機ＥＬパネルの製造にあって特に工程を追加することなく、製造を完了することができる。

特に、工程Ｓ０１におけるパターン形成工程では、疑似パターン３０のライン状開口パターン３０ａによってエッチング液の分散性を向上させることができるので、エッチング処理時間を短くすることが可能になり、高い生産性を得ることができる。

以上のような実施形態によると、目隠し機能の高い疑似パターン３０の形成によって基板１１を透過して接着剤等が見える外観性の低下を防止することができる。また、疑似パターン３０には適当は面積の開口パターンが形成されることになるので、基板１１と封止部材１５の充分な接着性を確保し剥離強度の低下を防ぐことができる。更には、疑似パターン３０形成時のエッチング液分散を速やかに行って、パネルの生産性を向上させることができる。

以下に、前述した実施形態の構成部材に関する具体例を示して、本発明の実施例とする。

ａ．電極／引き出し配線／疑似パターン；
基板１１上に形成される第一電極１２と有機層１３上に形成される第二電極１４とは、何れを陽極，陰極に設定してもよい。陽極は陰極より仕事関数の高い材料で構成され、クロム（Ｃｒ），モリブデン（Ｍｏ），ニッケル（Ｎｉ），白金（Ｐｔ）等の金属膜や酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３），ＩＴＯ，ＩＺＯ等の透明導電膜が用いられる。逆に陰極は陽極より仕事関数の低い材料で構成され、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ）等の金属膜、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Ｃｒ_２Ｏ_３，ＮｉＯ，Ｍｎ_２Ｏ_５等の酸化物を使用できる。一般に光の取り出し側を透明電極で形成するが、第一電極１２，第二電極１４をともに透明な材料で形成し、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設ける構成、例えば、第一電極１２側に反射膜を設けて上面発光素子の構成、第二電極１４側に反射膜を設け下面発光素子の構成にすることができる。

基板１１上にドットマトリクス状に複数の有機ＥＬ素子を形成する電極構造としては、複数本ストライプ状に形成した第一電極１２に直交するように第二電極１４を複数本形成し、第一電極１２と第二電極１４の交差面に有機ＥＬ素子を形成して、選択された第一電極１２と第二電極１４への電圧印加で個々の有機ＥＬ素子を駆動するパッシブ駆動方式、基板１１上の第一電極１２として表示単位毎の単位電極（画素電極）を形成し、第二電極１４としてこれらを覆う一様電極を形成して、各表示単位を薄膜トランジスタ等の能動素子で駆動するアクティブ駆動方式等の何れを採用してもよい。第一電極１２の形成は、蒸着，スパッタリング等の成膜とマスク，フォトリソグラフィ等によるパターニングにより形成できる。第二電極１４の形成は、蒸着，スパッタリング等の成膜とマスク，電極隔壁等によるパターニングにより形成できる。

そして、引き出し配線１２Ａ，１４Ａはそれぞれ第一電極１２，第二電極１４と同材料の層に導電性の高い金属材料の層を積層することで形成することができる。また、疑似パターン３０も前述したように引き出し配線１２Ａ又は引き出し配線１４Ａのいずれかと同材料で形成することができる。

ｂ．基板；
基板１１は、有機ＥＬ素子によって形成される表示パネルの形態に応じて、平板状，フィルム状，球面状等各種の形態のものを採用することができる。材質としては、ガラス，プラスチック，石英，金属等で形成できる。この基板側から光を取り出すボトムエミッション方式の表示パネルを形成する場合には、透明性を有する材料を採用するが、基板とは逆側から光を取り出すトップエミッション方式の表示パネルを形成する場合には、透明性の如何は問わない。ボトムエミッション方式における好適な材料として、透明ガラス、透明プラスチックを挙げることができる。

ｃ．有機層；
有機層１３は、正孔輸送層，発光層，電子輸送層からなる有機発光機能層によって形成されるものが一般的であるが、発光層，正孔輸送層，電子輸送層はそれぞれ１層だけでなく複数層積層して設けてもよく、正孔輸送層，電子輸送層についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略しても構わない。また、正孔注入層，電子注入層等の有機機能層を用途に応じて挿入することも可能である。有機層を形成する材料は、従来から使用されている材料を使用して良く、低分子材料でも高分子材料でも構わない。

これらの有機層１３は、スピンコーティング法，ディッピング法等の塗布法，インクジェット法，スクリーン印刷法等の印刷法等のウェットプロセス、又は蒸着法，レーザ転写法等のドライプロセスで形成することができる。また、本発明では、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）のどちらの発光を用いた有機ＥＬパネルでも利用可能である。

ｄ．封止部材；
封止部材１５は、金属製、ガラス製、プラスチック製等による基板によって形成される。ガラス製のものでは、封止部材１５にプレス成形、エッチング、ブラスト処理等の加工によって封止凹部（一段掘り込み、二段掘り込みを問わない）を形成したものを使用することができるし、また、平板ガラスを使用し、ガラス又はプラスチック製のスペーサにより基板１１との間に封止空間を形成することもできる。

ｅ．乾燥手段；
乾燥手段は、ゼオライト、シリカゲル、カーボン、カーボンナノチューブ等の物理的乾燥剤、アルカリ金属酸化物、金属ハロゲン化物、過酸化塩素等の化学的乾燥剤、有機金属錯体をトルエン、キシレン、脂肪族有機溶剤等の石油系溶媒に溶解した乾燥剤、乾燥剤粒子を透明性を有するポリエチレン、ポリイソプレン、ポリビニルシンナエート等のバインダに分散させた乾燥剤により形成することができる。

ｆ．有機ＥＬパネルの各種方式について；
有機ＥＬパネル１０の表示方式は、単色発光でも２色以上の複数色発光でもよく、特に複数色発光の有機ＥＬパネルを実現するためには、ＲＧＢに対応した３種類の発光機能層を形成する方式を含む２色以上の発光機能層を形成する方式（塗り分け方式）、白色や青色等の単色の発光機能層にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式（ＣＦ方式、ＣＣＭ方式）、単色の発光機能層の発光エリアに電磁波を照射する等して複数発光を実現する方式（フォトブリーチング方式）、２色以上のサブピクセルを縦に積層し一つのピクセルを形成した方式（ＳＯＬＥＤ（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｓｔｒａｃｋｅｄ ＯＬＥＤ）方式）等により構成できる。また、有機ＥＬ素子の駆動方式は、前述したようにパッシブ駆動方式又はアクティブ駆動方式のいずれでもよく、光の取り出し方式は、前述したように基板１１側から取り出すボトムエミッション方式、封止部材１５側から取り出すトップエミッション方式のどちらでも良い。

ｇ．本発明と従来技術との効果の比較；
本発明の実施例と特許文献１に示した従来技術（従来技術１），特許文献２に示した従来技術（従来技術２）との効果の比較を表１にまとめた。本発明の実施例では、ライン状開口パターン３０ａの面積を適度に設定することで、良好な透過視認防止性とパネルの剥離強度を得ることができ、更にパターン形成時のエッチング液分散性を高めて、高い生産性を得ることができる。前述した従来技術と比較して実用的に有利な効果を有している。

本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネルにおける封止部材を外した状態の平面図である（同図（ａ）が全体平面図、同図（ｂ）がＡ部拡大平面図）。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルにおける封止部材を貼り合わせた状態の断面図である（同図（ａ）が全体図、同図（ｂ）が部分拡大図）。 エッチング処理装置（処理工程）を説明する説明図である。 本発明の実施形態におけるライン状開口パターンの形成例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するフローである。

符号の説明

１０ 有機ＥＬパネル ，１１ 基板，１２ 第一電極，１３ 有機層，
１４ 第二電極，１５ 封止基板，１６ 接着剤層， １６Ａ スペーサ，
１７ 乾燥手段，２０ 有機ＥＬ素子，２０Ａ 表示領域，
３０ 疑似パターン，３０ａ ライン状開口パターン，
Ｍ 接着領域

Claims (2)

1. 透光性を有する基板上に、一対の電極間に少なくとも発光層を含む有機層を挟持した有機ＥＬ素子を形成し、該有機ＥＬ素子を単位面発光要素として基板上に複数配列させて表示領域を形成し、該有機ＥＬ素子を外気から遮断する封止部材を前記基板に貼り合わせ、前記基板と前記封止部材との接着領域の一部を横切って、各電極から引き出された引き出し配線を前記基板上に形成した有機ＥＬパネルであって、
   少なくとも前記接着領域における前記引き出し配線が形成されていない領域を覆うように、前記引き出し配線の疑似パターンを形成し、
   該疑似パターンは、非透光性の材料で形成され、前記基板の少なくとも１つの側辺に対して斜めの同方向に所定間隔毎に形成された複数のライン状開口パターンを有し、
   前記疑似パターンのライン状開口パターンは、当該疑似パターンの周囲に亘って形成され、前記表示領域と当該疑似パターンの外側に向けて開口し、パターン形成時のエッチング液分散流路を形成することを特徴とする有機ＥＬパネル。
2. 前記疑似パターンのライン状開口パターンは、前記疑似パターン全体の面積に対して４０％以下であることを特徴とする請求項１に記載された有機ＥＬパネル。

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