JP4945329B2 - 有機ｅｌ表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ表示パネル及びその製造方法に関する。

図４は、従来のパッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネル１１を示す正面図であり、図５は図４に示すＢ−Ｂ’線に沿って切断した状態を側方から示す断面図である。従来のパッシブマトリクス型有機ＥＬ表示パネル１１は、表示領域ｓと該表示領域ｓの外側に設けられた額縁領域ｐで構成され、表示領域ｓは基板８１上に形成された複数のライン状の第一電極２１と、該第一電極２１と直交する複数のライン状の第二電極４１と、第一電極２１と第二電極４１の各交差部分に有機層３１を挟持して構成されるものである。

ここで、第一電極２１と第二電極４１の各交差部分において挟持された有機層３１を有機ＥＬ素子とし、これを表示領域ｓの一単位（画素）としている。そして、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネル１１はパッシブ駆動回路（不図示）により、電圧を印加する第一電極２１を順次変更しながら、発光させたい有機ＥＬ素子に対応する第二電極４１に電圧を印加して所望の画像を表示するものである。

また、有機ＥＬ表示パネル１１は、有機ＥＬ素子が外気の水分と反応し劣化し易いため、表示領域ｓ全体を封止部材１０１で覆うとともに、基板８１の外周縁に封止接着領域ｑを設け封止部材１０１と基板８１とを接着し、外気から表示領域ｓ内部に浸入しようとする水分を遮断している。

また、額縁領域ｐでは、表示領域ｓから延伸させた第一電極２１及び第二電極４１が前記パッシブ駆動回路（不図示）に接続されるが、第一電極２１と第二電極４１は直交しているため、仮に、第一電極２１と第二電極４１を各々の延伸方向に沿ってそのままパネル外へ引き出すと、第一電極２１と接続するパッシブ駆動回路と第二電極４１と接続するパッシブ駆動回路をパネルの２端面に分けて設ける必要があった。

そこで、図４に示すように、第一電極２１のパッシブ駆動回路への接続部と第二電極４１のパッシブ駆動回路への接続部をパネルの一端面側（図４中、下端側）に集約するため、第二電極２１を額縁領域ｐまで延伸して形成するとともに、額縁領域ｐに、第一電極２１と略平行なライン状の第三電極５１を複数形成し、第二電極４１をコンタクトホール１１１を介して第三電極５１と導通させ、第二電極４１の引き出し方向を第一電極２１と整合させる方法がとられていた。

この構造により、第一電極２１と第二電極４１の各接続部を一箇所に集約することができるとともに、アルミニウム等で形成される第二電極４１をＩＴＯ等で形成される第三電極２１に転移させることで、第二電極４１を外部に露出させる必要がなく接続部における腐食を防ぐことができる。

しかし、図６で示すように、有機ＥＬ表示パネル１１の製造工程において、表示領域ｓに形成される第一電極２１と額縁領域ｐに形成される第三電極５１を近接する位置に形成した場合、第三電極５１上に形成されるコンタクトホール部１１１に有機層３１がズレて蒸着され、第三電極５１と第二電極４１の導通が確保されなかったり、コンタクトホール部１１１の有機層３１が発光する虞があった。

したがって、図４、図５に示すように配列面内で最も外側に位置する有機ＥＬ素子から有機ＥＬ表示パネル１１外縁までの距離をＬ１とし、配列面内で最も外側に位置する有機ＥＬ素子とその有機ＥＬ素子と最も近接する位置にある第三電極５１の距離をＨ１とすると、距離Ｈ１を所定の長さ設ける必要があるため、距離Ｌ１を狭めることができず、有機ＥＬ表示パネル１１の狭額縁化を図ることができなかった。

そこで、本発明は、第二電極と第三電極を確実に導通させて第２電極を基板側に転移させるとともに、該導通部分を表示領域に近接した位置に設け、表示領域外側の額縁領域を狭めた有機ＥＬ表示パネルを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は基板上に形成される複数のライン状の第一電極と、該第一電極と交差して対向配置される複数のライン状の第二電極と、前記第一電極と前記第二電極に挟持される有機層とで構成される表示領域と、該表示領域の外側に設けられる額縁領域とからなる有機ＥＬ表示パネルであって、前記額縁領域において、前記基板上に前記第一電極と略平行な複数のライン状の第三電極が形成され、該第三電極は前記表示領域から延伸する第二電極と柱状電極を介して導通していることを特徴とする。

また本発明は、上記構成の有機ＥＬ表示パネルにおいて、前記柱状電極の頂部が前記有機層の上面より高い位置に形成されていることを特徴とする。

また本発明は、上記有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、基板上に複数の第一電極と複数の第三電極を形成する工程と、隣接する前記第一電極又は前記第三電極の間隙に絶縁部材からなるセパレータを形成する工程と、前記基板上に電極材料層を形成する工程と、前記電極材料層を前記第三電極上の一部を残してその他の部分を除去する工程と、前記基板上に有機層を形成する工程と、前記基板上に複数の第二電極を前記第一電極と交差させて形成する工程と、を含むことを特徴とする。

また本発明は、上記構成の有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、前記電極材層の層厚が前記有機層の層厚より厚いいことを特徴とする。

本発明の第１の構成によると、ライン状の第一電極とライン状の第二電極の交差部において、第一電極と第二電極で挟持される各有機層が有機発光素子となり、有機ＥＬ表示パネルの表示領域が形成される。また、表示領域の外側に設けられる額縁領域において、基板上、第一電極と略平行に形成される第三電極と表示領域から延伸する第二電極を柱状電極を介して導通させることにより第二電極の接続部を第一電極と同方向に引き出し該第二電極の接続部と第一電極の接続部を集約することができる。

また、従来問題となっていた表示領域と近接する位置に形成された第三電極のコンタクトホール部に有機層がズレて形成された場合でも、柱状電極により第三電極と第二電極の導通が確保される。これにより、表示領域と近接する位置に第三電極を形成し有機ＥＬ表示パネルにおける額縁領域を狭めることが可能となる。

また、本発明の第２の構成によると、柱状電極の頂部が前記有機ＥＬ層の上面より高い位置に設けられているため、柱状電極に有機層の形成に用いる有機材が付着した場合でも、柱状電極の側面からその後積層する第二電極を導通させることができる。これにより、柱状電極を介して第二電極と第三電極を確実に導通させることができる。

また、本発明の第３の構成によると、有機ＥＬ表示パネルの製造方法において、基板上に電極材料層を形成する工程と、前記電極材料層を第三電極上の一部を残してその他の部分を除去する工程により、柱状電極を容易に第三電極上に形成することができる。

また、本発明の第４の構成によると、極材層の層厚が有機層の層厚より厚いことから前記電極材層のパターンニングにより、容易に柱状電極の頂部が前記有機層の上面より高い位置にある柱状電極を成形することができる。

以下、本発明の実施形態の有機ＥＬ表示パネルを、図面を参照しつつ詳細に説明する。また、これらの図においては、理解を容易にするために、各部材の寸法比は実際と異ならせてあり、細部の構成は省略して概念的に示してある。

図１は、本発明に係るパッシブ型有機ＥＬ表示パネル１の平面図であり、図２はパッシブ型有機ＥＬ表示パネル１の断面図であり、図１に示すＡ−Ａ’線に沿って切断した状態を側方から一部示すものである。

本発明に係る有機ＥＬ表示パネル１は、図１に示すように、表示領域ｓと該表示領域ｓの外側に設けられた額縁領域ｐで構成され、表示領域ｓは基板８上に互いに平行に配置された複数のライン状の第一電極２と、第一電極２に交差して対向配置された第二電極４と、第一電極２と第二電極４の間に挟持された有機層３により有機ＥＬ素子が各交差部ごとに形成されている。

ここで、有機ＥＬ素子を表示領域ｓの一単位（画素）とし、有機ＥＬ表示パネル１はパッシブ駆動回路により、電圧を印加する第一電極２を順次変更しながら、発光させたい有機ＥＬ素子に対応する第二電極４に電圧を印加して所望の画像を表示する。

また、有機ＥＬ表示パネル１は、有機ＥＬ素子が外気の水分と反応し劣化し易いため、基板８全体を封止部材１０で覆うとともに、基板８の外周縁に封止接着領域ｑを設け前記封止部材１０と基板８とを接着し、外気から表示領域ｓ内部に浸入しようとする水分を遮断している。

また、第一電極２のパッシブ駆動回路へ接続部と第二電極４のパッシブ駆動回路へ接続部をパネルの一端面側（図１中、下端側）に集約するため、第二電極４を額縁領域ｐまで延伸して形成するとともに、額縁領域ｐに、第一電極２と略平行なライン状の第三電極５を複数形成し、第三電極５から突設された柱状電極９を介して第二電極４と第三電極５を導通させ、第二電極４１の引き出し方向を第一電極２１と整合させている。なお、第二電極４と第三電極５との導通方法については後で詳細に説明する。

また、図２に示すように、第一電極２及び第三電極５の間隙及び肩部には絶縁部材からなるセパレータ６が設けられ、各第一電極２上に複数の開口部を形成している。また、図示されていないが、隣り合う第二電極４間には第二電極セパレータが形成され、隣り合う第二電極を絶縁分離している。

また、各第一電極２上の開口部において有機層３が形成され、その上から第二電極４が積層している。これにより、第一電極２と第二電極４の各交差部ごとに有機ＥＬ素子が形成されている。

ここで、有機層３はホール注入層、ホール輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層とで構成され、第一電極２と第二電極４の間に駆動電圧を加えた場合、第二電極４と第一電極２から有機発光層内に電子とホールが注入・輸送され再結合して面発光が得られる。なお、有機発光層を構成する材料により各有機ＥＬ素子の発光色を変えることができ、有機ＥＬ素子は異なる発光色を複数積層したものであってもよいが、本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１は、有機ＥＬ素子の構成を限定するものではない。

また、表示領域ｓの外側に設けられた額縁領域ｐでは基板８上にライン状の第三電極５が複数形成され、第三電極５上には柱状電極９が突設されている。また、表示領域ｓにおいて第一電極２上に形成された有機層３は額縁領域ｐまで形成され、第三電極５上を覆っている。また、第二電極４も同様に表示領域ｓから額縁領域ｐに亘って形成され、柱状電極９側面と電気的に接続されている。

この構成により、第三電極５の一部が有機層３に覆われているが、第二電極４は柱状電極９を介して第三電極５と導通が確保され、第三電極５により、第一電極１と同方向に接続部が引き出されている。

また、配列面内で最も外側（第三電極５の配設される側）に位置する有機ＥＬ素子から有機ＥＬ表示パネル１外縁までの距離をＬとし、配列面内で最も外側に位置する有機ＥＬ素子とその有機ＥＬ素子と最も近接する位置にある第三電極５の距離をＨとすると、上記構成の有機ＥＬ表示パネル１は有機層３の形成に影響されることなく、第三電極５と第二電極４の導通を確保することができるため、距離Ｈを最小限に留め、距離Ｌを狭めることができる。したがって、有機ＥＬ表示パネル１の狭額縁化を図ることができる。

次に本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１の製造方法の一例について説明する。図３は本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１の製造工程の一部を示す断面図である。本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１は、まず、基板８上に第一電極２及び第三電極５をライン状に形成した後、隣り合う第一電極２及び第三電極５の間隙及び肩部を覆う絶縁部材からなるセパレータ６を設ける（図３（ａ）参照）。ここで、セパレータ６は、基板８上に真空蒸着法等で成膜した後、第一電極２の開口部及び第三電極５上の一部をエッチング除去して成形する。

次にアルミニウム層９’を第三電極５及びセパレータ６の上から基板８上に所定の厚みに形成し（図３（ｂ）参照）、第三電極５上の一部を残してエッチング除去する。これによりアルミニウム層９’の厚みと同じ高さを有する柱状電極９が第三電極５上に形成される（図３（ｃ）参照）。このとき、第三電極５と柱状電極９は電気的に接続された状態にある。

次に、逆テーパ形状の絶縁部材からなる第二電極セパレータを第二電極４を形成する予定部分の間隙に第一電極２及び第三電極５と交差するように設ける（不図示）。これにより、第一電極２上に第二電極セパレータ及びセパレータ６で囲まれた開口部が形成される。

次に有機材料を表示領域内ｓで第一電極２及びセパレータ６の上から基板８上に所定の厚さで真空蒸着し、第一電極２上に有機層３を形成する（図３（ｄ）参照）。このとき、柱状電極９の高さは有機層３の厚みより高く形成されているため、有機材料が表示領域の外側にはみ出し第三電極５上に蒸着した場合であっても、柱状電極９の頂部近傍は有機層３の上面より露出する。すなわち、柱状電極９の高さは、有機層３の蒸着に際して、柱状電極の側面部が露出する程度に高いことを要する（例えば、有機層３の厚み０．２〜０．３μｍに対して、柱状電極の高さ１〜２μｍ）。

次に基板８に対して垂直な方向から有機層３上にアルミニウムを蒸着し、第一電極２と交差するライン状の第二電極４を形成する（図３（ｄ）参照）。このとき、第一電極２上に第二電極セパレータ及びセパレータ６で囲まれた開口部が第一電極２と第二電極の交差部となり、各交差部に有機ＥＬ素子が形成される。

また、柱状電極９の頂部は第二電極４の上面より高い位置にあり、第二電極４は柱状電極９の側面部と接触し、柱状電極９を介して第三電極５と導通している。これにより、第二電極４は第三電極側に転移し、第二電極４の引き出し方向が第一電極２と整合される。なお、図３では示さなかったが封止部材を用いて有機ＥＬ表示パネル１全体を封止する必要がある。

次に本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１の構成について図２を参照しながら具体的に説明する。基板８は、絶縁材料を用いることが望ましく。具体的には、ガラス、プラスチック等が挙げられる。また、基板８を透明にすることで、発光ユニット１ａ、１ｂで発光した光を下方（基板８側）から取り出すことが可能となる。

また、第一電極２及び第三電極５は、基板８上に形成され、具合的にはＩＴＯ等の透明電極が挙げられる。また、第二電極４は、銅やアルミニウム等抵抗率の低い材料を用いる。

また、有機層３はホール注入層、ホール輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層とで構成され、第一電極２からのホール注入効率を向上させるホール注入層の材料としては、例えば、アリールアミン類、フタロシアニン類（銅フタロシアニン）が挙げられる。また、電子障壁として機能するホール輸送層の材料としては、例えば、アリールアミン類が挙げられる。

また、第二電極４からの電子注入効率を向上させる電子注入層の材料としては、例えば、リチウム等のアルカリ金属、フッ化リチウム、酸化リチウム、リチウム錯体が挙げられる。また、ホール障壁としての機能を有する電子輸送層の材料としては、例えば、アルミ錯体、オキサジアゾール類、トリアゾール類、フェナントロリン類が挙げられる。

また、有機発光層は、第一電極２及び第二電極３によって与えられる電子及びホールの再結合により励起され、発光する部分であり、蛍光性あるいは燐光性の強い発光特性を有する化合物が用いられる。ここで、有機発光層の材料により発光色を変えることができる。

また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネルは下方から光を取り出すボトムエミッション方式であるが、上方から光を取り出すトップエミッション方式も本発明の技術範囲に含まれる。

本発明は、有機ＥＬ表示パネルを用いたマトリックディスプレイ、照明用面発光デバイスとして利用することができる。

は本発明に係る有機ＥＬ表示パネルを示す正面図である。 は本発明に係る有機ＥＬ表示パネルの一部を示す断面図である。 は本発明に係る有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す断面図である。 は従来の有機ＥＬ表示パネルを示す正面図である。 は従来の有機ＥＬ表示パネルの一部を示す断面図である。 は従来の有機ＥＬ表示パネルの一部を示す断面図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ表示パネル
２ 第一電極
３ 有機層
４ 第二電極
５ 第三電極
６ セパレータ
８ 基板
９ 柱状電極
１０ 封止部材
ｓ 表示領域
ｐ 額縁領域
ｑ 封止接着領域

Claims (2)

1. 基板上に形成される複数のライン状の第一電極と、該第一電極と交差して対向配置される複数のライン状の第二電極と、前記第一電極と前記第二電極に挟持される有機層とで構成される表示領域と、該表示領域の外側に設けられる額縁領域とからなり、
   前記額縁領域において、前記基板上に前記第一電極と略平行な複数のライン状の第三電極が形成され、該第三電極は前記表示領域から延伸する第二電極と柱状電極を介して導通する有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
   基板上に複数の第一電極と複数の第三電極を形成する工程と、
   隣接する第一電極又は第三電極の間隙に絶縁部材からなるセパレータを形成する工程と、
   前記基板上に電極材層を形成する工程と、
   前記電極材層を第三電極上の一部を残してその他の部分を除去することにより、第三電極と導通する前記柱状電極を形成する工程と、
   前記基板上に有機層を形成する工程と、
   前記基板上に複数の第二電極を第一電極と交差させて形成する工程と、
   を含むことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
2. 前記電極材層の層厚が前記有機層の層厚より厚いことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。