JP5986200B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネル - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネルに関する。
有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬという）パネルは、支持基板上に配置された少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含んで面光源として作用し、例えば画像ディスプレイや照明装置として働く発光デバイスである。有機ＥＬ素子は、例えば、有機発光層を挟む正孔及び電子輸送層からなる有機機能層を挟持する陽極及び陰極の一対の電極からなり、当該電極のいずれか一方がガラス基板や樹脂基板などの支持基板上に固定されている。この有機ＥＬ素子を発光せしめるために、当該電極対を介して電流を供給する必要がある故、有機ＥＬ素子毎に選択的な電流供給をなすための接続配線対が配置されている。
なお、画像ディスプレイとして用いられる場合に限らず照明装置として用いられる場合においても、有機ＥＬパネルにおいては、複数の有機ＥＬ素子を並置することが多いので、有機ＥＬ素子毎の接続配線対に電力を外部から供給するための給電ラインが有機ＥＬ素子の分布範囲に亘って当該基板上に配置されるのが通常である。画像ディスプレイの場合は、当該給電ラインは複数の水平ライン群とこれらに交叉する垂直ライン群とからなり、これらのライン群の交叉点毎に１個の有機ＥＬ素子が存在して各々がピクセルを形成するのである。
有機ＥＬ素子においては、陽極と陰極との間に設けられる有機機能層の層厚がサブミクロンオーダーであるため、微小なゴミや有機機能層の欠陥に起因して電流リークが発生する可能性がある。例えば、画像ディスプレイにおいて、１つのピクセルに電流リークが生じると、その周辺のピクセルにもダメージが及ぶ可能性がある。
このような周辺セルへのダメージの波及を防止する技術として、特許文献１には、複数の画素の各々に、電流リークによる短絡時における過電流によって溶融断線に至るヒューズ機能を有する配線を設けることにより短絡電流を遮断する手法が記載されている。
特許文献２には、樹脂基板を用い、当該樹脂基板上にガス等に対するバリア層としてシリコン酸化膜等を設ける技術が記載されている。
特許文献３には、電極間に逆バイアス電圧を印加して電極材料を蒸発させることにより短絡箇所を自己修復する技術が記載されている。
特許文献４には、短絡箇所にレーザを照射して溶融除去することにより、短絡箇所の修復を行う技術が開示されている。
特許文献１に記載されているデバイスにおいて、樹脂材料を含む樹脂基板を用いる場合には、接続配線対に過電流が流れてヒューズ部が溶融断線に至る際の衝撃や熱によって樹脂基板が損傷してしまう恐れがある。また、樹脂基板を酸化膜等のバリア層で覆うことによって封止を行っている場合には、衝撃や熱によって樹脂基板を覆っているバリア層が損傷し、封止性能が害される恐れがある。また、この場合、バリア層のみならず樹脂基板自体も損傷してしまう恐れもある。また、例えばカラーフィルタ基板等のガラスと樹脂を組み合わせたもの、金属基板に絶縁被膜を形成したもの、または金属と樹脂等のハイブリッド基板のような基板周辺に樹脂材またはガラス材等を含む機械的・熱的に脆弱な支持体構造を含む有機ＥＬパネルにおいても、ヒューズ部の溶融断線によって、当該支持体構造が損傷する問題が発生する。
本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ヒューズ部を有する配線を含む有機ＥＬパネルであって、かかるヒューズ部の溶融断線に伴う熱や衝撃の悪影響を防止することができる有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。
本発明による有機ＥＬパネルは、支持体と、当該支持体上に配置されて有機発光層を含む有機機能層とこれを挟持する一対の電極とからなる少なくとも１つの有機ＥＬ素子と、当該一対の電極に各々が接続して当該支持体上に配置された少なくとも一対の接続配線対と、当該有機ＥＬ素子と当該接続配線対を当該支持体と共に封止する封止膜と、を含む有機ＥＬパネルであって、当該接続配線対のいずれか一方がヒューズ部を有し、当該支持体と当該ヒューズ部との間に緩衝層を含むことを特徴とする。
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素もしくは部分には同一の参照符を付している。また、図１及び図２ｃにおいては、理解を容易にするために、絶縁層及び封止層を除いた構成が示されている。
（実施例１）
図１及び図２ａ−２ｃにおいて、有機ＥＬパネル１０には、支持体１１上にマトリックス状に複数の有機ＥＬ素子１３が配置されている。この有機ＥＬパネル１０が、画像ディスプレイの場合は、有機ＥＬ素子１３の各々が１つのピクセルとして作用する。この有機ＥＬパネルが照明装置の場合、有機ＥＬ素子１３は、一斉にまたは選択的に駆動される。
図１及び図２ａ−２ｃにおいて、有機ＥＬパネル１０には、支持体１１上にマトリックス状に複数の有機ＥＬ素子１３が配置されている。この有機ＥＬパネル１０が、画像ディスプレイの場合は、有機ＥＬ素子１３の各々が１つのピクセルとして作用する。この有機ＥＬパネルが照明装置の場合、有機ＥＬ素子１３は、一斉にまたは選択的に駆動される。
支持体１１には、ストライプ状に形成された給電ストリップ群１５が配置されている。ストライプ状に形成された第１の電極としての電極（すなわち共通電極）ストリップ群１７が、給電ストリップ群１５と非接触状態にて互いに交差するように配置され、これらの各交差部の近傍に有機ＥＬ素子１３が配置されている。有機ＥＬ素子１３の各々は、特に図２ｂから明らかな如く、支持体１１の表面に接した第２の電極としての導電層１９と、有機機能層２１と、電極ストリップ群１７の１つとからなる積層構造を有する。電極ストリップ群１７は、その各々に沿って形成されている複数の有機ＥＬ素子１３間で共通である。有機ＥＬ素子１３の各々において、接続配線２３の一端が導電層１９に接続している。なお、導電層１９及び支持体１１を透明とすれば、有機機能層２１において生成された光を支持体１１側から取り出す所謂ボトムエミッション型の発光パネルとなる。
支持体１１は、基板１１ａ及び基板１１ａ上に形成されたバリア膜１１ｂからなる。基板１１ａは、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等の透明かつ可撓性を有する樹脂フィルムまたはガラスにより構成される。バリア膜１１ｂは、基板１１ａの防湿性能を維持して支持体１１上に形成されている有機ＥＬ素子１３への酸素または水分の浸入を防止するための膜体であり、例えばＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料からなる。
第２の電極としての導電層１９は、例えば、厚さ１００ｎｍ程度のＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の光透過性を有する導電性金属酸化物を矩形状にパターニングすることにより形成される。
接続配線２３は、支持体１１上に配置されて給電ストリップ群１５の１つと各有機ＥＬ素子１３の導電層１９とを電気的に接続している。接続配線２３は、例えば、スズ、ビスマス、鉛などを主成分とした合金、より具体的には、錫基の合金であるはんだや、ウッドメタル、ローズ合金、ニュートン合金などの低融点金属からなっている。
接続配線２３は、全体としてはストリップ状であり、線幅が他の部分よりも狭く、これによって電流耐量が他の部分よりも低くなっているヒューズ部２３ａを有する。ヒューズ部２３ａは、例えば、長さＬであり、中央部の狭幅部と両端の幅Ｗの広幅部からなる略リボン形状を有している。このヒューズ部２３ａは、その低い電流耐量の故に、有機ＥＬ素子１３において電流リーク等による短絡が発生し、給電ストリップ群１５から有機ＥＬ素子１３に注入される電流が過大となったときに溶融断線し、有機ＥＬ素子１３への短絡電流の流入を遮断する機能を有する。ヒューズ部２３ａの層厚を接続配線２３の他の部分よりも小さくしたり、ヒューズ部２３ａの材料を接続配線２３の他の部分の材料よりも低い融点を有するものにすることによって、その電流耐量を低下させてもよい。このように、各有機ＥＬ素子１３と給電ストリップ群１５とが、ヒューズ部２３ａを有する接続配線２３で接続されているので、有機ＥＬ素子１３の１つに短絡が生じた場合であっても、この１つの有機ＥＬ素子への駆動電流が遮断される故、他の有機ＥＬ素子に被害が波及しないようになっている。
緩衝層２５が、支持体１１とヒューズ部２３ａとの間に設けられて、ヒューズ部２３ａが支持体１１に対して非接触となっている。緩衝層２５は、ポリイミド、アクリルまたはレジスト等の有機物からなり、図２ｂから明らかな如く、例えば矩形状の断面を有している。
緩衝層２５は、有機ＥＬ素子１３のリーク故の短絡が発生してヒューズ部２３ａが溶融断線した場合に発生する熱またはヒューズ部２３ａの変形による応力を緩衝することにより、支持体１１を構成するバリア層１１ｂ、さらにはバリア層１１ｂの下にある基板１１ａが損傷を受けることを防止する。緩衝層２５は、ヒューズ部２３ａの溶融断線した際の熱または応力を十分に緩衝するために、少なくともヒューズ部２３ａの下面全体を覆うように形成されているのが好ましく、図２ｃに示すように、ヒューズ部２３の長さＬ及び幅Ｗ以上の範囲に設けられているのがさらに好ましい。
なお、緩衝層２５は、例えば、樹脂層を数１０ｎｍの無機物の層でサンドイッチした多層構造で形成してもよい。また、緩衝層２５が有機層からなる場合は、緩衝層２５は、比較的低い温度で硬化可能な（例えば、支持体１１を構成する材料の軟化点温度以下で、７０％〜８０％硬化する）、例えばアクリルまたはポリイミド・ノボラック系樹脂等であるのが好ましい。これらの材料を用いることで製造時における緩衝層２５の硬化工程における支持体１１の熱による劣化、アウトガスの発生を防止することが可能である。また、緩衝層２５は、以下に説明する空隙含有層３１と同様のポーラスなＳｉＯ２材によって形成されてもよい。
有機機能層２１は、第２の電極である導電層１９上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層をこの順で積層することにより形成される。ホール注入層は例えば厚さ１０ｎｍ程度の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）により構成され、ホール輸送層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のα−ＮＰＤ(Bis[N-(1-naphthyl)-N-pheny]benzidine)により構成され、発光層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のＡｌｑ３(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)により構成され、電子注入層は例えば厚さ１ｎｍ程度のフッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成される。
陰極である電極ストリップ群１７は、例えばＡｌ等からなり、有機機能層２１を覆うように設けられる。電極ストリップ群１７は、給電ストリップ群１５の伸長方向に対して直交する方向に伸長して給電ストリップ群１５とともにマトリックスを形成する。また、電極ストリップ群１７は、導電層１９とともに有機機能層２１を挟持する電極対を形成し、かつ接続配線２３とともに有機ＥＬ素子に電流を供給する接続配線対を形成する。絶縁層２７は、電極ストリップ群１７、給電ストリップ群１５及び接続配線２３が形成された支持体１１上に形成され、少なくとも導電層１９の端部、ヒューズ部２３ａを除く接続配線２３の上面、給電ストリップ群１５の上面を覆い、電極ストリップ群１７とこれらを電気的に絶縁する。電極ストリップ群１７の他の材料としては、Ｍｇ−ＡｇやＡｌ−Ｌｉ等の比較的仕事関数の低い合金が好適である。
封止層２９は、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料からなる薄膜により構成される。封止層２９は、上記した有機ＥＬパネル１０の各構成部分を全体的に被覆し、外部からの酸素や水分の侵入を防止する封止機能を担う封止構造である。封止層２９は、有機ＥＬ素子１３に密着するように形成される。
封止層２９とヒューズ部２３ａとの間には、複数の空隙の集合体からなる空隙含有層３１が介在している。すなわち、接続配線２３は、少なくともヒューズ部２３ａの形成部分において、空隙含有層３１と接している。すなわち、緩衝層２５と空隙含有層３１とによって、接続配線２３のヒューズ部２３ａが挟持されている構造になっている。
空隙含有層３１は、内部に複数の空隙を有する空隙含有構造を有する層であり、例えば、多孔質材料によって構成される。より具体的には、空隙含有層３１は、例えば、ポリシラザン等の絶縁性を有する材料を低温で焼成することによって形成され得るポーラスなＳｉＯ２膜等によって構成される。ポリシラザンは、有機溶剤に可溶な無機ポリマーであり、有機溶媒溶液を塗布液として用い、大気中または水蒸気含有雰囲気で焼成することにより、アモルファスＳｉＯ２膜が得られる。ポリシラザンは、通常４００℃程度で焼成を行うが、焼成温度を例えば１００℃程度とすることにより、多孔質のＳｉＯ２膜が得られる。空隙含有層３１は、封止層２９を形成する前にヒューズ部２３ａ上にポリシラザンを塗布し、低温焼成して形成することができる。封止層２９は、空隙含有層３１の表面をも覆うように形成される。
空隙含有層層３１は、ヒューズ部２３ａが溶融断線した際に、ヒューズ部２３ａから蒸発した金属を毛細管現象により取り込み、ヒューズ部２３ａが再接続されることを防止する。また、空隙含有層は、ヒューズ部２３ａが溶融断線した際の熱または変形応力を空孔構造にて吸収・緩衝し、封止層２９の損傷を防止しかつ緩衝層２５に加わる熱及び変形応力を緩和する。なお、空隙含有層３１は、ヒューズ部２３ａが溶融断線した際の熱または応力を十分に吸収・緩衝するために、少なくともヒューズ部２３ａの上面全体を覆うように形成されているのが好ましく、図２ｃに示すように、ヒューズ部２３ａの長さｌ及び幅ｗ以上の範囲に設けられているのがさらに好ましい。
尚、上記した例では、ストリップ電極１７を陰極とし、導電層１９を陽極としたが、供給駆動電流の正負を反転することも考えられる。
図３に示すように、緩衝層２５は、接続配線２３をその上に形成し易いように、順テーパの側辺を有する断面、すなわち支持体１１に接する下底と当該下底よりも短い上底とからなる台形断面を有しているのが好ましい。
以下に、図４（ａ）−（ｅ）及び図５（ａ）−（ｅ）を参照して、本実施例の有機ＥＬパネル製造方法を説明する。本実施例の有機ＥＬの製造においては、まず、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等の透明かつ可撓性を有する樹脂フィルム基板１１ａ上に、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料で膜を形成してバリア膜１１ｂを成膜し、支持体１１を形成する。
次に、支持体１１上に、例えばスパッタ法によりＩＴＯやＩＺＯ等の光透過性を有する導電性金属酸化物を１００ｎｍ程度堆積させ、エッチングによりこれを矩形状にパターニングして導電層１９を形成する。次に、導電層１９の形成手法と同様の手法により、支持体１１上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗金属からなる給電ストリップ群１５を導電層１９から離間した位置に形成する（図４（ａ）、図５（ａ））。
次に、感光性レジスト（またはポリイミド、アクリル等）を給電ストリップ群１５と導電層１９との間の支持体１１上に塗布し、その後、露光、現像処理を経て、感光性レジストをパターニングして硬化し、緩衝層２５を形成する。なお、緩衝層２５はＳｉＯ２などの無機材料であってもよく、公知のリフトオフ法や、公知のフォトリソグラフィ技術で形成されたレジストマスクを用いたエッチング法によりパターニングすることも可能である。また、上述したように、緩衝層２５は、例えば、樹脂層を数１０ｎｍの無機物の層でサンドイッチした多層構造で形成してもよい。また、緩衝層２５は、接続配線２３をその上に形成し易いように、順テーパの側辺を有する断面、すなわち支持体１１に接する下底と当該下底よりも短い上底とからなる台形断面を有するように形成するのが好ましい。また、緩衝層２５を有機層から形成する場合は、比較的低い温度で硬化可能な（例えば、支持体１１を構成する材料の軟化点温度以下で、７０％〜８０％硬化する）、例えばアクリルまたはポリイミド・ノボラック系樹脂等を用いるのが好ましい。これらの材料を用いることで製造時における緩衝層２５の硬化工程における支持体１１の熱による劣化、アウトガスの発生を防止することが可能である。
続いて、マスク蒸着法などによりスズ、ビスマス、鉛などを主成分とした合金、より具体的には、錫基の合金であるはんだや、ウッドメタル、ローズ合金、ニュートン合金などの低融点金属からなる接続配線２３を形成する。その後、緩衝層２５上にヒューズ部２３ａを形成するべくパターニングを行う。すなわち、接続配線２３は、緩衝層２５上のヒューズ部２３ａにおいて線幅が局所的に狭くなるようにパターニングされる（図４（ｂ）、図５（ｂ））。
次に、導電層１９、給電ストリップ群１５の表面を覆うように絶縁層２７の材料である感光性レジスト（又はポリイミド）を塗布する。その後、露光、現像処理を経て、感光性レジストをパターニングする。これにより、導電層１９及びヒューズ部２３ａの表面を露出せしめる開口部を有する絶縁層２７が形成される（図４（ｃ）、図５（ｃ））。尚、絶縁層２７の材料や、絶縁層２７のパターニング方法は、これに限定されるものではない。例えば、上述の緩衝層２５と同様に、絶縁層２７はＳｉＯ２などの無機材料であってもよく、公知のリフトオフ法や、公知のフォトリソグラフィ技術で形成されたレジストマスクを用いたエッチング法によりパターニングすることも可能である。
次に、絶縁層２７の開口部において露出しているヒューズ部２３ａ上にポリシラザンを塗布し、約１００℃程度で低温焼成する。これにより、ヒューズ部２３ａを覆うポーラスなＳｉＯ２膜からなる空隙含有層３１を形成する。
次に、インクジェット法やマスク蒸着法等により、露出した導電層１９上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層を順次成膜して有機機能層２１を形成する。ホール注入層は例えば厚さ１０ｎｍ程度の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）により構成され、ホール輸送層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のα−ＮＰＤ (Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine)により構成され、発光層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のＡｌｑ３(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)により構成され、電子注入層は例えば厚さ１ｎｍ程度のフッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成される（図４（ｄ）、図５（ｄ））。
次に、電極ストリップ群１７のパターンに対応する開口部を有するマスクを用いて蒸着法等により上記各工程を経て得られた構造体の上に電極ストリップ群１７の電極材料であるＡｌを所望のパターンに堆積させる。これにより、有機機能層２１に接続され且つ給電ストリップ群１５の伸長方向と直交する方向に伸長する電極ストリップ群１７が形成される。すなわち、有機機能層２１は、電極ストリップ群１７と導電層１９に挟持され、電極ストリップ群１７は、絶縁層２７により給電ストリップ群１５および接続配線２３から絶縁される。
次に、等方的な成膜が可能なプラズマＣＶＤ法などにより、上記各工程を経て得られた構造体を全体的に覆うようにＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料を堆積させて封止層２９を形成する。封止層２９は、有機ＥＬ素子１３に密着して形成される（図４（ｅ）、図５（ｅ））。以上の各工程を経ることにより有機ＥＬパネル１０が完成する。
なお、緩衝層２５の材料と絶縁層２７の材料を同一のものとし、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示した緩衝層２５、接続配線２３、及び絶縁層２７の形成工程において、先に、緩衝層２５及び絶縁層２７を同時に形成し、その後に緩衝層２５の上に接続配線２３を形成してもよい。こうすることで、製造工程を簡素化することが可能である。
また、緩衝層２５は、空隙含有層３１と同様に、ポリシラザンを給電ストリップ群１５と導電層１９との間の支持体１１上に塗布して約１００℃程度で低温焼成して形成してもよい。
本実施例の有機ＥＬパネル１０によれば、樹脂等の機械的耐性または熱耐性の低い材料を含む支持体１１とヒューズ部２３ａとの間に緩衝層２５が存在する。それにより、第１および第２電極間のショート等に起因して、給電ストリップ群１５から接続配線２３を経由して有機ＥＬ素子１３に過電流が流れて、接続配線２３を構成する金属が変形・膨張を伴って溶融・蒸発した場合に発生し得る支持体１１の損傷を防止することができる。これにより、支持体を構成する基板または表面に形成されているバリア層等の機械的脆弱性または熱的脆弱性を有する部分の破壊、さらにはそれによる有機ＥＬパネル内へ酸素または水分の浸入等を防止することが可能であり、有機ＥＬパネルの耐久性及び信頼性を向上させることが可能となる。
また、本実施例の有機ＥＬパネル１０は、ヒューズ部２３ａ上に空隙含有層３１を設け、ヒューズ部２３ａを緩衝層２５と空隙含有層３１とで挟持する構造を有している。空隙含有層は、ヒューズ部２３ａが溶融断線した際の熱または変形応力を空孔構造にて吸収・緩衝し、封止層２９の損傷を防止しかつ緩衝層２５に加わる熱及び変形応力を緩和する。従って、ヒューズ部２３ａを緩衝層２５及び空隙含有層３１で挟持することにより、ヒューズ部２３ａの溶融断線による有機ＥＬパネル１０の損傷をさらに効果的に防止することが可能である。
以下に、有機ＥＬパネル１０の他の製造方法を、図６（ａ）−（ｃ）を参照しつつ説明する。
上記した製造方法と同様に、支持体１１を形成し、支持体１１上に導電層１９、給電ストリップ群１５を形成する。次に、給電ストリップ群１５と導電層１９との間の支持体１１上に緩衝層２５を形成する。次に、緩衝層２５上ヒューズ部２３ａが形成される様に接続配線２３を形成する。次に、ヒューズ部２３ａを囲むようにバンク（隔壁部）３３を形成する。バンク３３は、例えば感光性ポリイミド等の有機材料を成膜した後、露光・現像プロセスによってパターニングすることにより形成される。バンク３３は、ヒューズ部２３ａを囲む隔壁を形成する。バンク３３は、例えば、導電層１９及び給電ストリップ群１５上に形成することができる。次に、バンク３３に囲まれた部分及び導電層１９上に開口部を有する絶縁膜２７を形成する。その後、バンク３３に囲まれたヒューズ部２３ａの表面にポリシラザンを塗布し、約１００℃程度で低温焼成する。これにより、ヒューズ部２３ａを覆う、ポーラスなＳｉＯ２膜からなる空隙含有層３１を形成する（図６（ａ））。
次に、上記した製造方法と同様に導電層１９上に有機機能層２１を形成する。その後、有機機能層２１に接続されかつ給電ストリップ群１５の伸長方向と直交する方向に伸張する電極ストリップ群１７を形成する（図６（ｂ））。
次に、上記各工程を経て得られた構造体を全体的に被覆するように、無機材料からなる封止層２９を形成する。封止層２９は、有機ＥＬ素子１３に密着して形成される。封止層２９は、空隙含有層３１をも被覆するように形成される（図６（ｃ））。以上の各工程を経ることにより、有機ＥＬパネル１０が完成する。
なお、電極ストリップ群１７のパターニングのために、同様のバンクを用いてもよい。この場合、隔壁は、電極ストリップ群１７の非形成部分に形成され、空隙含有層３１上に形成することも可能である。
（実施例２）
図７は、本発明の実施例２に係る有機ＥＬパネル４０の構成を示す断面図である。有機ＥＬパネル４０は、緩衝層２５が有機ＥＬ素子１３の第２の電極である導電層１９の下にまで伸張している点が上記実施例１に係る有機ＥＬパネル１０と異なる。
（実施例２）
図７は、本発明の実施例２に係る有機ＥＬパネル４０の構成を示す断面図である。有機ＥＬパネル４０は、緩衝層２５が有機ＥＬ素子１３の第２の電極である導電層１９の下にまで伸張している点が上記実施例１に係る有機ＥＬパネル１０と異なる。
本実施例に係る有機ＥＬパネル４０によれば、緩衝層２５を形成する際のパターンを大きくすることができる。それによって、パターニング精度に対する要求を低くすることができ、製造を安価かつ容易に行うことが可能になる。
有機ＥＬパネル４０は、例えば以下のようなプロセスで製造される。ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステル（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）等の透明かつ可撓性を有する樹脂フィルム基板１１ａ上に、例えば、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料で膜を形成してバリア膜１１ｂを成膜し、支持体１１を形成する。
次に、支持体１１上に、感光性レジスト（またはポリイミド、アクリル等）を塗布し、その後、露光、現像処理を経て、感光性レジストをパターニングして硬化し、緩衝層２５を形成する。なお、緩衝層２５はＳｉＯ２などの無機材料であってもよく、公知のリフトオフ法や、公知のフォトリソグラフィ技術で形成されたレジストマスクを用いたエッチング法によりパターニングすることも可能である。また、上述したように、緩衝層２５は、例えば、樹脂層を数１０ｎｍ程度の無機物の層でサンドイッチした多層構造で形成してもよい。なお、緩衝層２５は、接続配線２３をその上に形成し易いように、順テーパの側辺を有する断面、すなわち支持体１１に接する下底と当該下底よりも短い上底とからなる台形断面を有するように形成するのが好ましい。また、緩衝層２５を有機層から形成する場合は、比較的低い温度で硬化可能な（例えば、支持体１１を構成する材料の軟化点温度以下で、７０％〜８０％硬化する）、例えばアクリルまたはポリイミド・ノボラック系樹脂等を用いるのが好ましい。これらの材料を用いることで製造時における緩衝層２５の硬化工程における支持体１１の熱による劣化、アウトガスの発生を防止することが可能である。
次に、緩衝層２５上に、例えばスパッタ法によりＩＴＯやＩＺＯ等の光透過性を有する導電性金属酸化物を１００ｎｍ程度堆積させ、エッチングによりこれを矩形状にパターニングして導電層１９を形成する。次に、導電層１９の形成手法と同様の手法により、緩衝層２５上にＡｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等の低抵抗金属からなる給電ストリップ群１５を導電層１９から離間した位置に形成する（図８（ａ））。
続いて、マスク蒸着法などによりスズ、ビスマス、鉛などを主成分とした合金、より具体的には、錫基の合金であるはんだや、ウッドメタル、ローズ合金、ニュートン合金などの低融点金属からなる接続配線２３を形成する。その後、緩衝層２５上にヒューズ部２３ａを形成するべくパターニングを行う。すなわち、接続配線２３は、緩衝層２５上のヒューズ部２３ａにおいて線幅が局所的に狭くなるようにパターニングされる。
次に、導電層１９、給電ストリップ群１５の表面を覆うように絶縁層２７の材料である感光性レジスト（又はポリイミド）を塗布する。その後、露光、現像処理を経て、感光性レジストをパターニングする。これにより、導電層１９及びヒューズ部２３ａの表面を露出せしめる開口部を有する絶縁層２７が形成される（図８（ｂ））。尚、絶縁層２７の材料や、絶縁層２７のパターニング方法は、これに限定されるものではない。例えば、上述の緩衝層２５と同様に、絶縁層２７はＳｉＯ２などの無機材料であってもよく、公知のリフトオフ法や、公知のフォトリソグラフィ技術で形成されたレジストマスクを用いたエッチング法によりパターニングすることも可能である。
次に、絶縁層２７の開口部において露出しているヒューズ部２３ａ上にポリシラザンを塗布し、約１００℃程度で低温焼成する。これにより、ヒューズ部２３ａを覆うポーラスなＳｉＯ２膜からなる空隙含有層３１を形成する（図８（ｃ））。
次に、インクジェット法やマスク蒸着法等により、露出した導電層１９上にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層を順次成膜して有機機能層２１を形成する。ホール注入層は例えば厚さ１０ｎｍ程度の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）により構成され、ホール輸送層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のα−ＮＰＤ (Bis[N-(1-naphthyl)-N-phenyl]benzidine)により構成され、発光層は例えば厚さ５０ｎｍ程度のＡｌｑ３(tris-(8-hydroxyquinoline)aluminum)により構成され、電子注入層は例えば厚さ１ｎｍ程度のフッ化リチウム（ＬｉＦ）により構成される。
次に、電極ストリップ群１７のパターンに対応する開口部を有するマスクを用いて蒸着法等により上記各工程を経て得られた構造体の上に電極ストリップ群１７の電極材料であるＡｌを所望のパターンに堆積させる。これにより、有機機能層２１に接続され且つ給電ストリップ群１５の伸長方向と直交する方向に伸長する電極ストリップ群１７が形成される。すなわち、有機機能層２１は、電極ストリップ群１７と導電層１９に挟持され、導電層１９は、絶縁層２７により給電ストリップ群１５および接続配線２３から絶縁される。
次に、等方的な成膜が可能なプラズマＣＶＤ法などにより、上記各工程を経て得られた構造体を全体的に覆うようにＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、ＳｉＮｘ、ＡｌＯｘ、ＡｌＮｘ、ＴｉＯｘ等の無機材料を堆積させて封止層２９を形成する。封止層２９は、有機ＥＬ素子１３に密着して形成される（図８（ｄ））。以上の各工程を経ることにより有機ＥＬパネル４０が完成する。
（実施例３）
上記各実施例においては、給電ストリップ群１５と電極ストリップ群１７とを格子状に配列し、これらの各交差部に有機ＥＬ素子１３を配置する所謂ドットマトリックスの表示形態を有する表示デバイスを例に説明したが、本発明は、そのような構成に限定されるものではない。図９は、電極、配線および有機ＥＬ素子の配置を変更した有機ＥＬパネル５０の構成を示す平面図である。
（実施例３）
上記各実施例においては、給電ストリップ群１５と電極ストリップ群１７とを格子状に配列し、これらの各交差部に有機ＥＬ素子１３を配置する所謂ドットマトリックスの表示形態を有する表示デバイスを例に説明したが、本発明は、そのような構成に限定されるものではない。図９は、電極、配線および有機ＥＬ素子の配置を変更した有機ＥＬパネル５０の構成を示す平面図である。
有機ＥＬパネル５０において、支持体１１上に形成された給電ストリップ群１５の１つに、複数の接続配線２３が接続されている。複数の接続配線２３は、１箇所（または複数個所）にまとめられた状態で等間隔に並置され、それぞれ、上記各実施例と同様、ヒューズ部２３ａを有する。接続配線２３の各々は、短冊状にパターニングされた導電層１９に接続されている。導電層１９上には、同じく短冊状の有機機能層２１が設けられている。有機機能層２１上には複数の有機ＥＬ素子１３に共通の電極ストリップ群１７が設けられている。電極ストリップ群１７は、給電ストリップ群１５の伸長方向と平行に伸長している。尚、電極ストリップ群１７は、有機ＥＬ素子毎に分離され、導電層１９や有機機能層２１と同様、短冊形状を有していてもよい。このような接続配線２３を１箇所に集約したレイアウトによれば、ヒューズ部２３ａを１箇所にまとめることができるので、緩衝層のパターニング（または空隙含有層の形成）が容易となる。
なお、上記各実施例においては、ヒューズ部２３ａ上に空隙含有層３１を設けることとしたが、空隙含有層３１は必ずしも形成する必要はなく、ヒューズ部２３ａと封止層２９とが接していてもよい。この場合、緩衝層２５は、ヒューズ部２３ａが断線した際に溶融した金属材の飛散空間を確保するために、空隙含有層３１に用いられるのと同様なポーラスなポリシラザン材であるのが好ましい。
また、空隙含有層を形成する代わりに、封止層２９のヒューズ部２３ａの上方の部分にヒューズ部２３ａと外部との間で貫通している開口部を形成して、ヒューズ部２３ａが断線した際に溶融した金属材の飛散空間を確保することとしてもよい。
また、上記各実施例においては、樹脂基板とバリア膜とを組み合わせた支持体を有する有機ＥＬパネルについて説明したが、これ以外の支持体構造においても緩衝層２５または空隙含有層３１を設けることで上記同様の効果が得られる。例えばカラーフィルタ基板等のガラスと樹脂を組み合わせたもの、金属基板に絶縁被膜を形成したもの、または金属と樹脂等のハイブリッド基板のような、支持基板周辺に樹脂材またはガラス材等を含む機械的・熱的に脆弱な支持体構造を有するパネル等においても、緩衝層２５または空隙含有層３１を設けることによって、接続配線を構成する金属が変形・膨張を伴って溶融・蒸発した場合に発生し得る支持体構造の損傷を防止することができる。すなわち、機械的に脆弱性を有する部分または熱に対して脆弱性を有する部分が破壊されることによる有機ＥＬ素子の性能低下等を防止することが可能となり、有機ＥＬパネルの耐久性及び信頼性を向上させることが可能となる。
なお、上記実施例においては、有機ＥＬパネルを封止する手段として有機ＥＬ素子に密着する封止膜構造を用いて膜封止を行っているが、支持体１１上の有機ＥＬ素子１３等を覆うように金属からなる封止缶構造を形成して中空封止を行うこととしてもよい。
１０、４０、５０ 有機ＥＬパネル
１１ 支持体
１３ 有機ＥＬ素子
１５ 給電ストリップ群
１７ 電極ストリップ群
１９ 導電層
２１ 有機機能層
２３ 接続配線
２３ａ ヒューズ部
２５ 緩衝層
２７ 絶縁層
２９ 封止層
３１ 空隙含有層
１１ 支持体
１３ 有機ＥＬ素子
１５ 給電ストリップ群
１７ 電極ストリップ群
１９ 導電層
２１ 有機機能層
２３ 接続配線
２３ａ ヒューズ部
２５ 緩衝層
２７ 絶縁層
２９ 封止層
３１ 空隙含有層
Claims (13)
- 樹脂材を含む支持体と、前記支持体上に配置されて有機発光層を含む有機機能層とこれを挟持する一対の電極とからなる少なくとも１つの有機ＥＬ素子と、前記一対の電極に各々が接続して前記支持体上に配置された少なくとも１対の接続配線対と、前記有機ＥＬ素子と前記接続配線対を前記支持体と共に封止する封止構造と、を含む有機ＥＬパネルであって、
前記接続配線対のいずれか一方は、ヒューズ部を有し、前記支持体と前記ヒューズ部との間に緩衝層を含むことを特徴とする有機ＥＬパネル。 - 前記ヒューズ部を前記緩衝層と共に挟む空隙含有層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記緩衝層の断面形状は、前記支持体に接した下底と前記下底よりも短い上底を有する台形であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記緩衝層と同一の材料からなりかつ前記接続配線対の個々の接続配線間の絶縁をなす絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記緩衝層は、前記有機ＥＬ素子の少なくとも一部の下方にまで延在していることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記支持体は、樹脂材及びガラス材の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記支持体上に配置されて、前記接続配線対に電力を中継する少なくとも１つの給電ストリップをさらに有し、前記接続配線対の一方は前記給電ストリップに接続され、前記接続配線対の他方は前記給電ストリップと交叉する少なくとも１つの共通電極ストリップと一体であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記封止構造は、前記有機ＥＬ素子及び前記接続配線対を覆う封止膜であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
- 支持体上に設けられ、各々が複数の第１電極の１つ及び少なくとも１つの第２電極間に配され、有機発光層を含む有機ＥＬ素子ストリップ群と、
各々が対応する前記複数の第１電極の１つに接続され、各々がヒューズ部を有する複数の接続配線と、
前記支持体及び前記複数の接続配線の間に配された緩衝層と、を有することを特徴とする有機ＥＬパネル。 - 前記支持体は樹脂材を含むことを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記支持体上に配された給電線を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記給電線は前記複数の接続配線に接続され、前記複数の接続配線の各々の前記ヒューズ部は前記給電線と前記複数の第１電極のそれぞれ１つとの間に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬパネル。
- 前記複数の第１電極はストライプ状に配されていることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれか１に記載の有機ＥＬパネル。
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