JP5430048B2

JP5430048B2 - 自発光型表示装置

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Publication number: JP5430048B2
Application number: JP2004106206A
Authority: JP
Inventors: 宗裕高久
Original assignee: Futaba Corp
Current assignee: Futaba Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005293983A

Description

本発明は、有機ＥＬディスプレイなどの自発光型表示装置に関する。

有機エレクトロルミネセンス（以下、有機ＥＬという。）ディスプレイの高コントラストを得る為に、外光の反射防止対策として、ディスプレイに偏光板と位相差板を組み合わせた円偏光板を貼合する方法がある。この方法は、表示エリア内の陰極による外光の反射は円偏光板により、ほとんど遮断される一方、有機ＥＬ素子の発光自体は、偏光フィルムの透過率（およそ４０％）程度に減衰はするものの、その比率(いわゆるコントラスト比)は非常に高く、表示品位向上に一定の効果をあげている（たとえば、特許文献１参照）。

さらに、円偏光板を貼る場合には、反射層を施すことによって均一な偏光状態を形成し、外観上、配線パターンが見えにくくなるようにすることができる。これにより、モジュールの開口部を、ほぼ均一な状態に統一することができる（たとえば、特許文献２参照）。
特開平７−１４２１７０号公報特開２００２−２０３６８６号公報

しかしながら、白色の有機ＥＬにカラーフィルタ各色（ＲＧＢ）を重ねることによって、カラー表示を実現しようとする場合に、カラーフィルタの透過率（各色により差があるが、平均して３０％前後）に加え、円偏光板の透過率（約４０％）を介して、ＯＮ表示が実現されることとなる。このため、上述のディスプレイに偏光板と位相差板を組み合わせた円偏光板を貼合する手法を採用すると、有機ＥＬ素子の利用効率が、極めて悪くなる（約１２％）という問題が生じた。

そのため、従来の技術では円偏光板を用いているが、発光表示部に円偏光板を付加した有機ＥＬパネルは、コントラストは良いが輝度が低下するという問題点があった。この場合、非発光部では、コントラストは良くなる。一方で、発光表示部で円偏光板をなくすと、コントラストが悪くなるが、輝度は高くなる。この場合、非発光部は、コントラストが悪くなるという現象が生じていた。

さらに、表示部に形成されたカラーフィルタ各色（ＲＧＢ）の繰り返しパターンは、外光に対して、カラーフィルタを往復で通過するので、円偏光板を貼らなくても、ＯＦＦ表示はある程度黒く見える（約９％）。しかしながら、表示周辺の配線部や、偏光フィルムを貼る前提で配置したダミーパッド（以下、非配線部という。）は、金属反射する。そのため、表示周辺全体に渡って表示品位を保ちつつ、円偏光板を外すのは困難であった。

そこで、本発明では、カラーフィルタ方式の有機ＥＬマルチカラーディスプレイに関して、非発光部に反射防止膜を形成することにより、表示品質を維持しつつ円偏光板を取り外すことを可能とする。すなわち、本発明は、ＥＬ素子の利用効率を高めることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の自発光型表示装置は、光透過性を有する基板と、基板の上に形成される光透過性を有する電極と、光透過性を有する電極の上に形成される発光機能を有する有機層と、発光機能を有する有機層を、光透過性を有する電極との間に配置するように形成された金属電極と、外光の反射を防止する反射防止膜と、反射防止膜を被覆するパッシベーション層と、を少なくとも有し、基板は、表示領域と、該表示領域の外側に形成された非表示領域から少なくとも構成され、非表示領域には、光透過性を有する電極に接続された配線が形成され、反射防止膜は、表示領域および非表示領域に形成され、非表示領域に連続的に形成された反射防止膜と、配線が形成されているおよび配線が形成されていない非表示領域である非発光部とが、パッシベーション層を介してオーバーラップしており、反射防止膜は、基板と該基板を封止する封止板とを接着する接着剤が存在するシール材領域まで存在し、その形状が配線の形状と同一であり、かつ、パッシベーション層を介して電気的には接続しないでオーバーラップしていることを特徴とする。

このような構成を採用することで、表示周辺全体に渡って表示品位を保ちつつ、円偏光板を外すことが可能となる。

前記基板の端部の表面が前記パッシベーション層に接していることが好ましい。

ＥＬ素子の光取りだし利用効率を高めることが可能となる。

図１は、実施例１に使用される有機ＥＬパネルの断面図を示す。有機ＥＬパネル１は、表示領域にマトリクス状に形成された複数の画素を有し、基板２、カラーフィルタ３、反射防止膜４、オーバーコート５、補助配線６、透明電極７、発光層８、反射電極９およびパッシベーション層１０から構成されている。

基板２は、たとえばガラス、石英などの非晶質基板を用い、基板２側は通常光取り出し側になるため、光透過性の高い材質が利用される。本実施例では、コーニング製１７３７のガラス基板を採用している。

カラーフィルタ３は、本実施例では、基板２上の表示領域内に形成されており、各画素に対応して設けられたＲＧＢの各色の組み合わせによって、カラー表示を可能にするものである。

具体的には、カラーフィルタ３は、コーニング製１７３７のガラス基板２上に、青色透過層、緑色透過層、赤色透過層として、フジフィルムオーリン社製のカラーフィルタで、カット光が青は４９０ｎｍ以上の波長の光、緑は５６０ｎｍ以上の波長の光および４８０ｎｍ以下の光、赤は５８０ｎｍ以下の波長の光であるものを用いている。そして、本実施例では、このカラーフィルタ３をそれぞれ１００μｍの幅でストライプ状に形成した。

反射防止膜４は、本実施例では、黒色顔料が含有されたアクリル型の樹脂膜で構成されている。この樹脂膜は、液晶表示装置用のブラックマスクに通常用いられるものを採用してもよい。本実施例では、感光性の樹脂の中に黒色化するための着色剤を添加して塗布後、ホトリソグラフィープロセスを用いて、所望の反射防止膜４のパターンを形成する。

なお、反射防止膜４が形成される基板２の領域には、非配線部が少なくとも非表示領域に配置されオーバーラップしている。すなわち、表示エリア周辺に反射防止膜４を形成することにより、外観上、配線パターンなどからの反射光が見えにくくなるようにすることができる。これにより、表示エリア及び表示エリア周辺のＯＦＦ表示を暗く見せて、コントラストを確保することができる。

オーバーコート５は、カラーフィルタ３および反射防止膜４を覆って形成される保護層であって、本実施例では、紫外線硬化型アクリル樹脂を用いており、１μｍの厚さで形成している。

そして、その上に、パッシベーション層１０を、組成ＳｉＯｘＮｙ（モル比：ｘ＝１．７７、ｙ＝０．２６）とし、成膜速度３３０ｎｍ／ｍｉｎで１μｍの厚さに、プラズマＣＶＤ（化学気相成長）成膜法で形成した。この時のガス圧は９０Ｐａで、温度条件は２００℃、投入電力は６００Ｗ（高周波１３．５６ＭＨｚ）、ＧＡＰは３３ｍｍとした。

補助配線６は、透明電極７の一部に、仕事関数の小さな金属膜を、補助配線６として設けることによって、部分的に正孔電荷の注入効率を下げて、外部に放出される発光に寄与しない電流を減少させる。さらに、透明電極７と補助配線６とが、電気的に接続されることによって、全体の抵抗値を低減し、駆動電圧を低下させることができる。このような有機ＥＬ素子が、例えば、特開平５−３０７９９７号公報等に開示されている。なお、本実施例では、Ｃｒを膜厚４００ｎｍでカラーフィルタ３の片側の縁に概ね重なる様に線幅２０μｍでカラーフィルタ３と同様にストライプ状に形成した。

透明電極７は、特に制限されないが、本実施例では正孔を注入するための電極であって、通常基板２側から発光した光を取り出す構成であるため、透明ないし半透明な電極が好ましい。透明電極７は、特に制限されないが、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３等が利用される。特に好ましくは、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）が利用される。本実施例では、透明電極７が、ＩＴＯ端部で接触し、かつカラーフィルタ３上に重なるように、２５６ドット×６４ラインの画素（１画素３００×３００μｍ）を構成するよう成膜した。このとき、透明電極７は、線幅９０μｍでストライプ状に形成した。

次にポジ型レジストを基板全面にスピンコーティングした後、透明電極７の中央部分に８０μｍ×３００μｍの開口部が得られるようにパターニングした。そして、逆テーパーレジスト（後述するエッジカバー層９２）を基板全面にスピンコーティングした後、ポジレジストが存在し、かつ透明電極７のストライプ方向とは直交するように、線幅１０μｍで逆テーパーレジストをストライプ状に形成した。

そして、ストライプ状に形成された透明電極７が形成された基板２を、中世洗剤を用いて超音波洗浄し、乾燥した後ＵＶ／Ｏ_３洗浄を行った。ついで、この基板２を真空成膜室に移動し、真空蒸着の基板ホルダにて固定し、槽内を１×１０−４Ｐａ以下まで減圧した。

さらに、減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（Ｎ−（４−メチルフェニル）−Ｎ−フェニル（４−アミノフェニル））−１，１−ビスフェニル−４，４−ジアミンを、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで４０ｎｍの厚さに形成した。減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミンを、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで１０ｎｍの厚さに形成した。

発光層８は、発光機能を有する化合物である蛍光性物質が用いられる。このような蛍光性物質としては、例えば、以下の化合物１乃至４の化合物から構成される。

具体的には、減圧状態を保ったまま、発光層８として、化合物１と化合物２を、１００：３の体積率、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで共蒸着し、１０ｎｍの厚さに形成した。

さらに、減圧状態を保ったまま、発光層８として、化合物３と化合物４を１００：３の体積比率、蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで共蒸着し、３０ｎｍの厚さに形成した。

反射電極９は、特に制限されないが、本実施例では電子を注入するための電極であって、低仕事関数の物質が好ましい。例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の金属元素単体がある。また、安定性を向上させるために、それらを含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：０．１〜５０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．０１〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：０．０１〜２０ａｔ％）等が好ましい。

反射電極９は、蒸着法やスパッタ法で形成することが可能である。反射電極９の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすれば良く、０．１ｎｍ以上、好ましくは１ｎｍ以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は１〜５００ｎｍ程度とすればよい。

具体的には、本実施例では、ＩＤＥ１２０を蒸着速度０．１ｎｍ／ｓｅｃで３０ｎｍの厚さに形成した。減圧状態を保ったまま、ＬｉＦを蒸着速度０．０１ｎｍ／ｓｅｃで０．７ｎｍの厚さに形成した。さらに減圧状態を保ったまま、反射電極９としてＡｌを蒸着速度０．８ｎｍ／ｓｅｃで３００ｎｍの厚さに形成した。

そして、有機ＥＬ素子において、透明電極７から注入された正孔と、金属電極４から注入された電子との再結合によって、発光層８において励起子が生じ、この励起子が再結合する過程で光を放ち、この光が、透明電極７及び基板２を通過して、外部に放出される。そのため、透明電極７には仕事関数の大きなものを、反射電極９には仕事関数の小さなものをそれぞれ用いることで、電荷の注入効率が上がり、発光層８の発光効率が向上する。

具体的には、本実施例では、有機ＥＬパネル1を２５６×６４ドット（画素）のパターンで形成し、線順次駆動電圧１５Ｖで駆動し、カラーフィルタと円偏光板がない状態で暗室下で２５０ｃｄ／ｍ^２の白色発光で色度Ｘ：０．３２、色度Ｙ：０．３６を実現した。

本実施例においては、表示エリア周辺の配線のオーバーラップ部に反射防止膜４を形成することにより、表示パネルの低反射化が実現できる。さらに、表示エリア周辺の配線が存在しない非発光部にも、反射防止膜４が配置されるので、低反射を実現することができる。その結果として、本来必要とされていた円偏光板が不要となる。これにより、円偏光板に吸収される分の発光をさせる必要がないため、モジュールとしての寿命が延び、また、円偏光板を取り外すことによるコストダウンにも繋がることとなる。

図２（ａ）（ｂ）は、実施例２に使用される有機ＥＬパネルの断面図を示す。図２（ａ）は、有機ＥＬパネル１の断面を示し、図２（ｂ）は、有機ＥＬパネル１の配線部の断面を示している。

ここで、本実施例が、実施例１と異なる点は、反射防止膜４は、黒色で導電率の高い金属材料を含む膜から構成されている。反射防止膜４は、例えば、炭素を含んだ膜、黒色顔料・染料を基材に分散混入させた膜、あるいは、金属の化合物（すなわち、酸化物、窒化物、硫化物、ホウ化物等）、もしくはこれらの混合物を用いることができる。具体的に、本実施例では、Ｃｒ、酸化Ｃｒあるいはこれらの積層の反射防止膜４を用いている。

そして、本実施例では、反射防止膜４は、図２（ａ）に示すように、少なくともオーバーコート５が形成されない領域に、形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、表示領域外の補助配線６が形成されている場所では、パッシベーション層１０を介して、反射防止膜４とオーバーラップして形成されている。このように、反射防止膜４が、補助配線６の配線パターンと同じ形状にオーバーラップしている。

反射防止膜４は、引き出し配線部まで延在しているが、反射防止膜４の上には、パッシベーション層１０が存在し、その上に補助配線６が形成される。そのため、反射防止膜４は、電気的には接続されていない。したがって、反射防止膜４と引き出し配線間に形成される浮遊容量は、反射防止膜４に電位がかかることがないので、電荷が蓄積されることはない。そのため、駆動時において、余計な電荷の充放電がおきないので、表示品位を劣化させることもない。

反射防止膜４が、本図でストライプ形状になっているのは、反射防止膜４を面状に形成すると、反射防止膜４と引き出し配線が、２つのコンデンサーの直列と同じ関係になってしまい、これを防ぐためである。反射防止膜４と引き出し配線がコンデンサーの関係になってしまうと、反射防止膜４と引き出し配線の電位の差分の電荷が蓄積されてしまい、表示品位を劣化させる。これを防止するため、本実施例では、反射防止膜４を、ストライプあるいは線上の構成としている。

反射防止膜がこのような構成を採用することで、パネル全体として均一な低反射化が実現でき、コントラスト比が非常に高くなる。その結果として、本来必要とされていた円偏光板が不要となる。これにより、円偏光板に吸収される分の発光をさせる必要がないため、モジュールとしての寿命が延び、また、円偏光板を取り外すことによるコストダウンにも繋がることとなる。

図３（ａ）（ｂ）は、実施例３に使用される有機ＥＬパネルの断面図を示す。本実施例が、実施例１と異なる点は、カラーフィルタ３が、反射防止膜として機能していることである。さらに、図３（ａ）に示すとおり、表示領域外の補助配線膜６は、オーバーコート５およびパッシベーション層１０の上に配置されている。

図３（ａ）では、表示領域および非表示領域の双方の多くの領域において、カラーフィルタ３、補助配線膜６が、均一に配置されている。これにより、表示面全体で表示が均質化される。したがって、本実施例においては、発光部と非発光部でコントラスト比が均一に維持できる。

図３（ｂ）は、表示領域外の補助配線膜６をパッシベーション層１０上に形成しない場合を示している。この場合、カラーフィルタ３が、反射防止膜４として機能する。すなわち、カラーフィルタ３により、外観上、配線パターンなどからの反射光が見えにくくなるように構成されている。これにより、表示エリア及び表示エリア周辺のＯＦＦ表示を暗く見せて、コントラストを確保することができる。

なお、カラーフィルタ３が、反射防止膜４として機能する場合において、そのカラーフィルタ３を、少なくとも２層以上積層して形成してもよい。このように構成することによって、カラーフィルタ３を１層とする場合に比較して、外光の反射を、さらに防止することができる。

具体的には、カラーフィルタ３が、２層以上使用されるエリアカラー表示の場合には、反射防止膜４として機能するカラーフィルタ３を、少なくとも２層形成することができる。一方で、フルカラーの場合は、カラーフィルタ３を３層として、反射防止膜４としての機能を向上させることができる。

この場合、積層して厚くなったカラーフィルタ３を、封止のスペーサとして利用するメリットも生じる。カラーフィルタ３は、エッジカバー層９２とセパレータ層１０２よりも、厚く形成（たとえば、２μｍ以上）する必要がある。

さらに、カラーフィルタ３は、表示領域内の各画素の形成パターンと、同一のパターンで形成されていてもよい。このように形成することによって、表示領域内外でのコントラスト比がより均一に維持できる。

図４（ａ）（ｂ）は、実施例４に使用される有機ＥＬパネルの断面図を示す。図４（ａ）は、有機ＥＬパネル１の断面を示し、図４（ｂ）は、有機ＥＬパネル１の配線部の断面を示している。

ここで、本実施例が、実施例１と異なる点は、反射防止膜４は、黒色で導電率の高い金属材料を含む膜から構成されている。反射防止膜４は、例えば、炭素を含んだ膜、黒色顔料・染料を基材に分散混入させた膜、あるいは、金属の化合物（すなわち、酸化物、窒化物、硫化物、ホウ化物等）、もしくはこれらの混合物を用いることができる。

そして、本実施例では、反射防止膜４は、図４（ａ）に示すように、パッシベーション層１０の上であって、かつ、オーバーコート５が形成されない領域に、形成されている。また、図４（ｂ）に示すように、表示領域内の補助配線６は、反射防止膜４として形成されている。すなわち、本実施例において、補助配線６は反射防止膜４自体で構成されている。

あるいは、反射防止膜４は、補助配線６の機能を果たすために、仕事関数の小さな金属膜、たとえば、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀などあるいはこれらの合金などが用いられてもよい。具体的に、本実施例では、Ｃｒ、酸化Ｃｒあるいはこれらの積層の反射防止膜４を用いている。

このように構成することによって、本実施例では、表示領域および非表示領域の双方の多くの領域において、カラーフィルタ３および反射防止膜４が、均一に配置されていることによって、表示が均質化され表示品位が改善される。その結果として、本来必要とされていた円偏光板が不要となる。

図５（ａ）（ｂ）は、実施例５に使用される有機ＥＬパネルの断面図を示す。図５（ａ）は、有機ＥＬパネル１の断面を示し、図５（ｂ）は、有機ＥＬパネル１の配線部の断面を示している。

ここで、本実施例が、実施例１と異なる点は、カラーフィルタ３が反射防止膜４として機能していることである。さらに、表示領域外の反射防止膜４は、オーバーコート５およびパッシベーション層１０の上に配置されており、表示領域内の反射防止膜４は、補助配線６としても機能する。

このように構成することによって、本実施例では、表示領域および非表示領域の双方の多くの領域において、カラーフィルタ３、反射防止膜４が、均一に配置される。これにより、表示面全体で表示が均質化され、表示品位が改善される。その結果として、本来必要とされていた円偏光板が不要となる。

なお、本実施例では、反射防止膜４には、黒色で導電率の高い金属材料を含む膜が好まれるため、たとえば、炭素を含んだ膜、黒色顔料・染料を基材に分散混入させた膜、あるいは、金属の化合物（すなわち、酸化物、窒化物、硫化物、ホウ化物等）、もしくはこれらの混合物を用いることができる。具体的に、本実施例では、Ｃｒ、酸化Ｃｒあるいはこれらの積層の反射防止膜４を用いている。

本実施例においては、発光部と非発光部でコントラスト比が均一に維持できる効果がある。また、反射防止膜４は、腐食に対して強く、引き出し配線部から水分が入りにくい構造となることも可能である。

図６は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。基板２は、本実施例では、ガラス基板を用いているが、これに限定されることはなく、石英などの他の非晶質基板を用いてもよい。

本実施例では、基板２の上には、パッシベーション層１０が形成されている。これは、ガラス基板を基板２として用いているため、基板２からの不純物の成膜側への進入を防止するためである。また、断面６０は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面６１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。

そして、この基板２上に後述する各種配線あるいは層を、蒸着、スパッタあるいはプラズマＣＶＤ（化学気相成長）などで成膜する。なお、本実施例において、カラーフィルタ３は図示されていない。

図７は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本工程は、図６で示した基板２上に、補助配線６を成膜する工程である。補助配線６は、特に制限されないが、本実施例では、仕事関数の小さな金属膜としてアルミニウムを採用している。具体的には、ガラス基板２上に、配線電極としてアルミニウムをスパッタ法にて３００ｎｍの膜厚に成膜し、フォトリソグラフィーによりパターニングを行っている。あるいは、Ａｌ−Ｔｉ（２ｗｔ％）／ＴｉＮでもよい。断面７０は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面７１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。補助配線６は、断面７１に示すパターニングで形成されている。

図８は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本工程は、図７で示した基板２上に、透明電極７を形成する工程である。透明電極７は、特に制限されないが、本実施例では、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）を用いている。具体的には、本工程では、スパッタ法にて約１００ｎｍのＩＴＯを成膜した。得られたＩＴＯ薄膜を、フォトリソグラフィーの手法によりパターニング、エッチング処理し、２５６×６４ドット（画素）のパターンを構成する透明電極７を形成した。断面８０は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面８１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。透明電極７は、断面８１に示すように補助配線６と部分的にオーバーラップしており、この部分で電気的に接続されている。透明電極７と補助配線６とが、このように電気的に接続されることによって、全体の抵抗値を低減し、駆動電圧の低下を図ることができる。

本実施例において、透明電極７は、発光波長帯域（通常３５０〜８００ｎｍ）で、特に、各発光光に対する光透過率が５０％以上、好ましくは６０％以上であるように形成されている。発光光は、透明電極７を通って取り出されるため、その透過率が低くなると、発光層からの発光自体が減衰され、発光素子として必要な輝度が得られなくなるからである。ただし、一方のみから発光光を取り出すときには、取り出す側が上記以上であればよい。

本実施例において、透明電極７の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、好ましくは５０〜５００ｎｍ、さらに好ましくは５０〜３００ｎｍの範囲としている。また、その上限は特に制限はないが、あまり厚いと剥離などの心配が生じる。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力、抵抗値の点で問題がある。透明電極７は、蒸着法等によっても形成できるが、スパッタ法により形成することが好ましい。

図９は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本工程は、図８で示した透明電極７上に、エッジカバー層９２を形成する工程である。断面９０は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面９１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。本実施例において、エッジカバー層９２は、断面９０および９１に示すように、発光部が形成される開口部９３を除き、フォトレジストを用いてエッジカバー層９２をスピンコートで形成している。本実施例では、開口部９３は、２５６×６４ドット（画素）のパターンを構成するように形成されている。

図１０は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本工程は、図９で示したエッジカバー層９２の上に、セパレータ層１０２を形成する工程である。断面１００は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面１０１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。本実施例において、セパレータ層１０２は、断面１００に示すように、発光部が形成される開口部９３を除き、フォトレジストを用いてエッジカバー層９２の上にオーバーラップするようにセパレータ層１０２が、逆テーパーレジストをスピンコートし、ＩＴＯのストライプ方向とは概ね直角方向にストライプ状にパターニングされて形成されている。

図１１は、本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本工程は、図１０で示した開口部９３に、発光層８および反射電極９を形成する工程である。断面１１０は基板２のＡ−Ａ’断面を示し、断面１１１は基板２のＢ−Ｂ’断面を示している。

本実施例では、特に制限されないが、特許文献２に記載されている製法を用いて、発光層８および反射電極９を形成してもよい。発光層８は、真空蒸着装置によって形成され、反射電極９は、真空蒸着装置からスパッタ装置に移動して、断面１１０および断面１１１に示すとおりそれぞれ製膜される。

図１２（ａ）（ｂ）は、本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの概念図を示す。図１２（ａ）は、有機ＥＬディスプレイ１２０の平面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＣ−Ｃ’断面の断面図である。図１２（ｂ）に示すように、有機ＥＬディスプレイ１２０は、有機ＥＬパネル１に封止基板１２１を貼り合わせ、両基板の間には封止ガスが充填されている。これは、有機層や電極の劣化を防ぐためで、封止基板１２１は、湿気の浸入を防ぐために、図１２（ａ）に示すシール材領域１２２に接着性樹脂１２７を用いて、封止基板１２１を基板２と接着し密封する。

封止ガスは、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎ_２等の不活性ガス等が好ましい。また、この封止ガスの水分含有量は、１００ｐｐｍ以下、より好ましくは１０ｐｐｍ以下、特には１ｐｐｍ以下であることが好ましい。この水分含有量に下限値はないが、通常０．１ｐｐｍ程度であり、必要に応じて図１２（ｂ）に示すように乾燥剤１２６を封止基板１２１に貼付する。

有機ＥＬディスプレイ１２０は、図１２（ａ）に示すように、陰極引き出し配線１２３および陽極引き出し配線１２４を有しており、陰極引き出し配線１２３と反射電極９との接続は、図１２（ｂ）に示すように、コンタクトパッド形成領域１２５でコンタクトパッドによって行われる。

本実施例では、図示されていないが、反射防止膜４は、シール材領域１２２の内側である表示領域に配置されている補助配線６の下に形成されている。さらに、本実施例では、シール材領域１２２の外側である非表示領域に配置されている陰極引き出し配線１２３、および陽極引き出し配線１２４の下にも、反射防止膜４は形成されている。なお、発光域に近い場所でのコントラストを向上させた方が、有機ＥＬパネル１全体の高コントラストを発揮できる。そのため、反射防止膜４は、シール材領域１２２の内側である表示領域に配置されていることが必須である。反射防止膜４には、黒色で導電率の高い金属材料を含む膜から構成されている。

図１３は、本実施例に使用される自発光型表示装置の概念図を示す。自発光型表示装置１３０は、有機ＥＬディスプレイ１２０に、走査信号ドライバＩＣ１３１、走査信号ドライバ回路１３２、映像信号ドライバＩＣ１３３、映像信号ドライバ回路１３４、ＦＰＣ１３５およびコントローラ１３６を取り付けて構成されている。

走査信号ドライバＩＣ１３１は、陰極引き出し配線１２３に信号を伝達するドライバで、走査信号ドライバ回路１３２によって構成されている。映像信号ドライバＩＣ１３３は、陽極引き出し配線１２４に信号を伝達するドライバで、映像信号ドライバ回路１３４によって構成されている。そして、それぞれのドライバ回路は、ＦＰＣ１３５を介して、コントローラ１３６に接続されている。コントローラ１３６は、有機ＥＬディスプレイ１２０に表示する表示データを制御するコントローラである。

図１４は、本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図を示す。なお、本実施例の有機ＥＬディスプレイ１２０は、図１２で説明された有機ＥＬディスプレイ１２０の鳥瞰図であり、同様の工程で形成されている。

具体的には、基板２（アルカリガラスを基板２として使用する場合には、パッシベーション層が形成される。）には、カラーフィルタ３、補助配線６、透明電極７が本図に示すようにそれぞれ配置されている。そして、その上には、開口部９３およびシール材を除いてエッジカバー層９２が被覆されている。カラーフィルタ３と補助配線６の間には、保護層としてオーバーコート５と、アルカリガラスを基板２として使用する場合には、パッシベーション層（図示されない。）が形成されている。

各画素の詳細な説明は、画素拡大図１４０に示すとおり、補助配線６と電気的に接続された透明電極７の上にエッジカバー層９２が被覆され、開口部９３が開口されている。そして、このような画素が、本実施例では、２５６×６４画素構成されて、カラー表示の有機ＥＬディスプレイ１２０を実現している。

補助配線６は、特に制限されないが、本実施例では、陽極引き出し配線１２４と電気的に接続されている。そして、陰極引き出し配線１２３は、コンタクトパッド形成領域１２５に合わせてパターン形成されている。コンタクトパッド形成領域１２５は、本図では、エッジカバー層９２で陰極引き出し配線１２３が被覆され、陰極引き出し配線１２３の一部で開口されている部分である。

図示されていないが、反射防止膜４は、本実施例では、表示領域の外側である非表示領域に配置されている陰極引き出し配線１２３および陽極引き出し配線１２４の下に形成されている。さらに、本実施例では、反射防止膜４には、黒色で導電率の高い金属材料を含む膜から構成されている。

図１５は、本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図を示す。本工程では、図１４で示したエッジカバー層９２の上に、セパレータ層１０２を成膜する工程を示している。セパレータ層１０２は、本図に示すとおり、陽極引き出し配線１２４と直交するように線状に形成されている。

図１６は、本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図を示す。本工程では、図１５で示したセパレータ層１０２の上に、発光層８および反射電極９を形成する工程を示している。発光層８および反射電極９は、セパレータ層１０２の間に形成された溝に、陽極引き出し配線１２４と直交するように線状に形成されている。

なお、反射電極９を成膜した後に、ＳｉＯ_ｘ等の無機材料、テフロン（登録商標）、塩素を含むフッ化炭素重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。保護膜は、透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００ｎｍ程度とする。保護膜は、前記の反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、プラズマＣＶＤ（化学気相成長）などにより形成すればよい。

図１７は、本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図を示す。本工程では、図１４で示した基板２の上に、封止基板１２１を張り合わせる工程を示している。

基板２は、本図に示すように接着性樹脂層１２７を介して、封止基板１２１と貼り合わされる。そして、封止基板１２１の基板２側には乾燥剤１２６は貼付されている。本図で図示されている乾燥剤１２６は、乾燥剤１２６を配置するために設けられた凹凸部であり、乾燥剤１２６自体は、封止基板１２１の基板２と対面する側に設けられている。

図１８は、本実施例の表示特性を比較する図である。本図は、本実施例の有機ＥＬパネル１を線順次駆動電圧１５Ｖで駆動し、カラーフィルタと円偏光板がない状態で暗室下で２５０ｃｄ／ｍ^２の白色発光で色度Ｘ：０．３２、色度Ｙ：０．３６で、有機ＥＬパネル１の表示エリア内および表示エリア周辺のコントラストを比較したものである。本実施例の測定条件は、外光５００ｌｘ、カラーフィルタ平均透過率３０％、円偏光板透過率４２％、偏光度９９．９％、反射防止膜反射率５％、陰極、補助配線反射率６０％である。

具体的には、本図で比較に用いた有機ＥＬパネル１は、カラーフィルタ３として、コーニング製１７３７のガラス基板２上に、青色透過層、緑色透過層、赤色透過層として、フジフィルムオーリン社製のカラーフィルタで、カット光が青は４９０ｎｍ以上の波長の光、緑は５６０ｎｍ以上の波長の光および４８０ｎｍ以下の光、赤は５８０ｎｍ以下の波長の光であるものを用いている。そして、本実施例では、このカラーフィルタ３をそれぞれ１００μｍの幅でストライプ状に形成している。

その上に、紫外線硬化型アクリル樹脂で、オーバーコート５を、１μｍの厚さで形成している。次に、Ｐ−ＣＶＤ成膜法でパッシベーション層１０を、組成ＳｉＯｘＮｙ（モル比：ｘ＝１．７７、ｙ＝０．２６）とし、成膜速度３３０ｎｍ／ｍｉｎで１０００ｎｍの厚さに形成している。この時のガス圧は９０Ｐａで、温度条件は２００℃、投入電力は６００Ｗ（高周波１３．５６ＭＨｚ）、ＧＡＰは３３ｍｍとした。

本図における比較では、それぞれ異なるパネル構成の試料Ａ乃至試料Ｉを比較している。それぞれの試料の特色およびコントラストの測定結果は、以下の通りである。

試料Ａは、カラーフィルタ３、円偏光板、反射防止膜４を、それぞれ配置していない有機ＥＬパネル１に利用している。すなわち、試料Ａは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１ではない。試料Ａでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、３４５．５と最も高いが、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、９５．５と最も高い。そのため、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、３．６２と最も悪い数値となってしまう。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、９５．５と悪く、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）も、３．６２と非常に悪い。すなわち、これらの結果から、試料Ａでは、表示エリア内のＯＮ輝度は高いが、表示エリア内および表示エリア周辺のＯＦＦ輝度が非常に高くなってしまうため、結果として低コントラストの表示パネルということがわかる。つまり、これではディスプレイとして使えない。

試料Ｂは、カラーフィルタ３、反射防止膜４を、それぞれ配置していない有機ＥＬパネル１を利用している。円偏光板が配置されているので、試料Ｂは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１ではない。試料Ｂでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、１０５と高く、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、０．０４ととてもよい。そのため、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、２６１９と非常によい。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、０．０４とよく、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、２６１９と非常によい。すなわち、これらの結果から、試料Ｂでは、円偏光板を用いることがある程度のコントラスト比の向上には、役立つという従来の説の正しいことがわかる。

試料Ｃは、円偏光板、反射防止膜４を、それぞれ配置していない有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｃは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１ではない。試料Ｃでは、カラーフィルタ３が配置されている。試料Ｃでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、８３．６と比較的よいが、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、８．６とあまり良くないが、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、９．７３と実用的な範囲である。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、９５．５と非常に悪く、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、０．８８は最も悪い。すなわち、これらの結果から、試料Ｃでは、円偏光板あるいは反射防止膜４を配置しないと、表示エリア周辺のコントラストを出すのが非常に困難ということがわかる。

試料Ｄは、反射防止膜４を、それぞれ配置していない有機ＥＬパネル１を利用している。試料Ｄでは、カラーフィルタ３および円偏光板が、配置されている。すなわち、試料Ｄは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１ではない。この試料では輝度を十分に確保するためには発光素子の輝度を十分に確保する必要があり、発光素子の寿命が短いという問題があった。従来のカラーフィルタ方式のカラーパネルである試料Ｄでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、３１．５と悪いが、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、０．００３６と最も低い。そのため、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、８７２８と最も高い数値となる。この数値は、２番目に高い試料Ｂの３倍以上という、驚くべき数値となる。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、０．０４と最も低く、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、７８５．４９と非常によい。すなわち、これらの結果から、試料Ｄでは、表示エリア内および周辺でコントラスト比はよいが、表示エリア内の輝度不足であり、実用上はもっと輝度を上げる必要がある。

試料Ｅは、本実施例１、２および４に記載の有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｅは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１である。試料Ｅでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、８３．６と比較的よく、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、８．６とあまりよくないが、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、９．７３と実用的な範囲内である。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、８．０そして表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１０．５である。すなわち、これらの結果から、試料Ｅでは、輝度およびコントラストの双方の観点から実用的なバランスのよいパネルということがわかる。

試料Ｆは、本実施例３に記載の有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｆは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１である。試料Ｆでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、８３．６と比較的よく、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、８．６とあまりよくないが、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、９．７３と実用的な範囲内である。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、８．６と低く、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、９．７３と試料Ｅよりもよい。すなわち、これらの結果から、試料Ｆでは、カラーフィルタ３、反射防止膜４、オ−バーコート５およびパッシベーション層１０の均一な配置が、表示エリア周辺を含めたコントラスト比の向上に役立つということがわかる。

試料Ｇは、本実施例５に記載の有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｇは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１である。試料Ｇでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、８３．６と比較的よく、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、８．６とあまりよくないが、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、９．７３と実用的な範囲内である。表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、０．７と低く、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１１６．７２と試料Ｅよりもよい。すなわち、これらの結果から、試料Ｇでは、カラーフィルタ３、反射防止膜４、の均一な配置が、表示エリア周辺を含めたコントラスト比の向上に役立つということがわかる。

試料Ｈは、本実施例１、２および４に透過率７０％のスモークフィルムを配置した有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｈは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１である。試料Ｈでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、５６．７と比較的よく、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、４．２と試料Ｅよりよくなる。そのため、表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１３．４７と実用的な範囲でよく、表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、３．９、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１４．５４である。すなわち、これらの結果から、試料Ｈでは、表示エリア内と表示エリア周辺のコントラスト比のバランスがよいということがわかる。

試料Ｉは、本実施例５に透過率７０％のスモークフィルムを配置した有機ＥＬパネル１を利用している。すなわち、試料Ｉは、本発明を具備する有機ＥＬパネル１である。試料Ｉでは、表示エリア内のＯＮ輝度は、５６．７と比較的よく、表示エリア内のＯＦＦ輝度は、４．２と試料Ｇよりよくなる。表示エリア内のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１３．４７、表示エリア周辺のＯＦＦ輝度は、０．４となり、表示エリア周辺のＯＮ／ＯＦＦ（コントラスト比）は、１６１．６と非常によい。すなわち、これらの結果から、試料Ｉでは、表示エリア周辺のコントラスト比の向上に役立つということがわかる。

なお、本発明においては、必要に応じて種々の変更が可能であって、たとえば、製造工程において、反射防止膜４、オーバーコート５、補助配線６、透明電極７、発光層８、反射電極９あるいはパッシベーション層１０の膜厚や配置パターンなどは、これに限定されることはなく、種々の変更が可能である。

たとえば、透明電極７の厚さなどは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、さまざまな電極構成の有機ＥＬパネルに本願発明は適用できる。反射電極９の厚さなどに関しても同様である。

さらに、画素が形成されるエリアのカラーフィルタ存在領域に、各画素に対応した反射防止膜（ブラックマトリクス）を、各画素の周辺領域に形成してもよい。この場合、反射防止膜（ブラックマトリクス）は、通常の液晶表示装置で用いられるように、各画素の周辺領域にマトリクス状に形成される。

また、本実施例で説明した発光素子とは異なる発光素子を用いる表示装置を、本発明に適用できることはいうまでもない。たとえば蛍光変換方式を用いた表示装置を、本発明に用いても同様の効果を発揮することができる。蛍光変換方式を用いた表示装置としては、特開平５−２５８８６０号公報および特開２０００−９１０７１号公報に記載されているものがある。有機発光素子を光源として用いた場合に、本発明を用いてコントラスト比の向上をさらに図ることができる。

本発明は、有機ＥＬ画像表示に代表される画像表示装置に関して、携帯機器、ＴＶなどのカラーディスプレイに使用できる。

実施例１に使用される有機ＥＬパネルの断面図である。実施例２に使用される有機ＥＬパネルの断面図である。実施例３に使用される有機ＥＬパネルの断面図である。実施例４に使用される有機ＥＬパネルの断面図である。実施例５に使用される有機ＥＬパネルの断面図である。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬパネルの製造工程を示す。本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの概念図である。本実施例に使用される自発光型表示装置の概念図である。本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図である。本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図である。本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図である。本実施例に使用される有機ＥＬディスプレイの製造プロセスを示す鳥瞰図である。本実施例の表示特性を比較する図である。

符号の説明

１有機ＥＬパネル
２基板
３カラーフィルタ
４反射防止膜
５オーバーコート
６補助配線，補助配線膜
７透明電極
８発光層
９反射電極
１０パッシベーション層
６０Ａ−Ａ’断面
６１Ｂ−Ｂ’断面
７０Ａ−Ａ’断面
７１Ｂ−Ｂ’断面
８０Ａ−Ａ’断面
８１Ｂ−Ｂ’断面
９０Ａ−Ａ’断面
９１Ｂ−Ｂ’断面
９２エッジカバー層
９３開口部
１００Ａ−Ａ’断面
１０１Ｂ−Ｂ’断面
１０２セパレータ層
１１０Ａ−Ａ’断面
１１１Ｂ−Ｂ’断面
１２０有機ＥＬディスプレイ
１２１封止基板
１２２シール材領域
１２３陰極引き出し配線
１２４陽極引き出し配線
１２５コンタクトパッド形成領域
１２６乾燥剤
１２７接着性樹脂層
１３０自発光型表示装置
１３１走査信号ドライバＩＣ
１３２走査信号ドライバ回路
１３３映像信号ドライバＩＣ
１３４映像信号ドライバ回路
１３５ＦＰＣ
１３６コントローラ
１４０画素拡大図

Claims

光透過性を有する基板と、
前記基板の上に形成される光透過性を有する電極と、
前記光透過性を有する電極の上に形成される発光機能を有する有機層と、
前記発光機能を有する有機層を、前記光透過性を有する電極との間に配置するように形成された金属電極と、
外光の反射を防止する反射防止膜と、
前記反射防止膜を被覆するパッシベーション層と、を少なくとも有し、
前記基板は、表示領域と、該表示領域の外側に形成された非表示領域から少なくとも構成され、
前記非表示領域には、前記光透過性を有する電極に接続された配線が形成され、
前記反射防止膜は、前記表示領域および前記非表示領域に形成され、
前記非表示領域に連続的に形成された前記反射防止膜と、前記配線が形成されているおよび前記配線が形成されていない前記非表示領域である非発光部とが、前記パッシベーション層を介してオーバーラップしており、
前記反射防止膜は、前記基板と該基板を封止する封止板とを接着する接着剤が存在するシール材領域まで存在し、その形状が前記配線の形状と同一であり、かつ、前記パッシベーション層を介して電気的には接続しないでオーバーラップしていることを特徴とする自発光型表示装置。
前記基板の端部の表面が前記パッシベーション層に接していることを特徴とする請求項１に記載の自発光型表示装置。