JP6232655B2 - 有機el表示パネルおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一態様に係る有機EL表示パネルは、画素電極と共通電極からなる電極対に有機発光層が介挿されてなる有機EL表示パネルであって、基板と、前記基板上に形成された前記画素電極と、前記基板上に前記画素電極と離間して形成され、前記共通電極に電力を供給する給電層と、前記基板の上方に設けられ、かつ、前記画素電極の上方および前記給電層の上方のそれぞれが開口され、前記有機発光層の形成領域を区画する樹脂隔壁層と、前記画素電極上方の開口にて、当該開口に露出した前記画素電極を覆うように形成された前記有機発光層と、前記樹脂隔壁層を覆うように形成され、前記有機発光層と接するとともに、前記給電層上方の開口に露出した前記給電層と電気的に接続された機能層と、前記機能層上に形成された前記共通電極と、を含み、前記樹脂隔壁層における前記給電層上方の開口側面と前記機能層との間に、無機膜が介挿されている。
[有機EL表示装置]
図1は、実施の態様1に係る有機EL表示装置1の全体構成を示す図である。
図2(a)は、実施の態様1に係る有機EL表示パネル10の構造を示す部分断面図である。
基板101は画素電極が形成された基板に相当し、TFT基板102、層間絶縁膜103からなる。
基板101の上に画素電極(陽極)104が形成されている。画素電極104は、例えば、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)等で形成することができる。画素電極104は、サブピクセルに対応するようにXY方向にマトリクス状に形成されている。
基板101の上には、画素電極104と離間して補助配線105が形成されている。補助配線105は基板上に形成された配線に相当し、補助配線105としては、上記の画素電極104と同様の材料を用いることができる。本実施の態様においては、画素電極104と補助配線105とは同一の材料で形成されており、これらは同一工程内で形成される。補助配線105は、3つのサブピクセルおきに1本設けられており、各補助配線105はY方向(紙面奥方向)に延伸して形成されている。
基板101、画素電極104および補助配線105の上には、正孔注入層106が形成されている。正孔注入層106は、画素電極104から有機発光層108への正孔の注入を促進させる目的で設けられているものである。正孔注入層106としては、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料を用いることができる。
正孔注入層106の上には、樹脂隔壁層107が形成されている。樹脂隔壁層107は、第1に、有機発光層108の形成領域を区画する目的で、第2に、補助配線105と共通電極111とを電気的に接続する接続領域を確保する目的で設けられているものである。樹脂隔壁層107は一定の台形断面を持つように形成されており、絶縁性の有機材料(例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等)からなる。
樹脂隔壁層107に設けられた開口の開口側面と、開口側面により形成される空間とを指すものとする。また、樹脂隔壁層107に設けられた開口とは、開口側面により形成される空間を指すものとする。
図2(a)に戻り、樹脂隔壁層107に形成された開口部112R内には、開口部112Rに露出した画素電極を覆うように有機発光層108が形成されている。有機発光層108は、キャリア(正孔と電子)の再結合による発光を行う部位であり、図2(a)に示す開口部112に形成された有機発光層108は、Rに対応する有機材料を含むように構成されている。ここで、開口部に露出した画素電極を覆うように形成された有機発光層には、画素電極との間に他の層が介挿されている有機発光層も含むものとする。
補助配線105上方における樹脂隔壁層107の開口部113の開口側面には、無機材料からなる無機膜109が形成されている。無機膜109は、樹脂隔壁層107を構成する樹脂材料から発生する水分や有機物質等を含む不純物ガス(いわゆるアウトガス)による電子注入層110の経時的劣化を抑制する目的で設けられており、開口部113の開口側面と電子注入層110との間に介挿されるように形成されている。樹脂隔壁層107と電子注入層110との間に無機膜109が設けられていることで、補助配線と共通電極間におけるコンタクト抵抗の経時的な上昇が抑制できる。ここで、「電子注入層110が経時的に劣化する」とは、例えば、電子注入層110形成工程に後続する製造工程中に徐々に電子注入層の劣化が進行する場合、有機EL表示パネル10を使用しているうちに徐々に電子注入層の劣化が進行する場合等が考えられる。
樹脂隔壁層107、有機発光層108および無機膜109を覆うように、電子注入層110が形成されている。電子注入層110は機能層に相当する。電子注入層110は、共通電極111から有機発光層108への電子の注入を促進させる目的で設けられているものであるため、電子注入層110は画素電極104上方の開口部112内にて有機発光層108と接している。電子注入層110は、補助配線105上方の開口部113に露出した正孔注入層106と電気的に接続されるように形成されている。
電子注入層110の上には、その全面に亘って共通電極(陰極)111が形成されている。有機EL表示パネル10はトップエミッション型であるため、共通電極111には前述したITO、IZO等の透光性の導電材料が用いられている。
共通電極111の上には、有機発光層108が水分や空気等に触れて劣化することを抑制する目的で封止層が設けられる。有機EL表示パネル10はトップエミッション型であるため、封止層の材料としては、例えば、SiN、SiON等の光透過性材料が採用されている。
上述したように、樹脂隔壁層107と電子注入層110の間には無機膜109が介挿されている。この無機膜109により電子注入層110の経時的劣化を抑制できるという知見は、以下の実験により得られた。
具体的には、図3(a),(b)に示す実験用デバイスを作成し、各種実験を行った。
<実験結果>
図4は、図3に示す実験用デバイスA,Bにおける、電子注入層206を形成する前の隔壁層に対し所定の処理を施した場合の、補助配線201と共通電極207間のコンタクト抵抗[Ω]を測定した結果を示す表である。
<第1例>
図5〜7は、実施の態様1に係る有機EL表示パネル10の製造方法の第1例を示す断面図である。
図8,9は、実施の態様1に係る有機EL表示パネル10の製造方法の第2例を示す断面図である。図5〜7に示した第1例との違いは、無機膜109の形成方法である。
無機膜を構成する材料として、電子注入層を構成する材料よりも高い易酸化性または吸湿性を有する材料を用いた場合には、樹脂隔壁層からのアウトガスによる電子注入層の劣化を、実施の態様1と比較してより効率的に抑制することが可能である。
本実施の態様における有機EL表示パネルの構成は、図2に示すものと同様である。実施の態様1で無機膜109の材料として挙げたもののうち、アルミニウム(Al),銀(Ag),銅(Cu),マグネシウム(Mg)は、電子注入層110を構成する材料よりも高い易酸化性または吸湿性を有している。すなわち、これらの材料は電子注入層110を構成している材料よりも、酸素または水分により酸化されやすい。無機膜109として電子注入層110を構成する材料よりも高い易酸化性または吸湿性を有する材料を用いることにより、樹脂隔壁層107からのアウトガスが電子注入層110に含まれるアルカリ金属またはアルカリ土類金属と反応する前に、無機膜109の方がアウトガスと反応することになる。
<実験用デバイス>
図10(a),(b),(c)に示す実験用デバイスを作成し、各種実験を行った。
図11は、図10に示す実験用デバイスC,Dにおける補助配線201と共通電極212間のコンタクト抵抗、および実験用デバイスEにおける補助配線201と共通電極207間のコンタクト抵抗を測定した結果を示す表である。
無機膜を構成する材料として、導電性材料を用いた場合には、補助配線上方の開口部において、共通電極と補助配線との間の電気的特性の向上を図ることが可能である。
図12は、実施の態様3に係る有機EL表示パネル100の構造を示す部分断面図である。図12において、実施の態様1,2と同じ構成には同符号を付しており、また本実施の態様においての説明は省略する。
図13は、実施の態様3に係る有機EL表示パネル100の製造方法の第1例を示す断面図である。
以上、実施の態様について説明したが、本発明は上記の実施の態様に限られない。例えば、以下のような変形例等が考えられる。
10、10A、10B、10C 有機EL表示パネル
20 駆動制御部
21、22、23、24 駆動回路
25 制御回路
100、100A、100B、100C、100D 有機EL表示パネル
101 基板
102 TFT基板
103 層間絶縁膜
104 画素電極(陽極)
105 補助配線
106 正孔注入層
107 樹脂隔壁層
107a 端部
108 有機発光層
109、109A、109B、109C、117 無機膜
110 電子注入層
111 共通電極(陰極)
112、112R、112G、112B 画素電極上方の開口部
113 補助配線上方の開口部
201 補助配線
202 ACL層
203 IZO層
204 正孔注入層
205 樹脂隔壁層
206、211 電子注入層
207、212 共通電極
208 封止層
209 封止缶
210 無機隔壁層
213 無機膜
90 有機EL表示パネル
901 基板
902 画素電極(陽極)
903 配線
904 正孔注入層
905 樹脂隔壁層
906 有機発光層
907 機能層
908 共通電極(陰極)
Claims (18)
- 画素電極と共通電極からなる電極対に有機発光層が介挿されてなる有機EL表示パネルであって、
基板と、
前記基板上に形成された前記画素電極と、
前記基板上に前記画素電極と離間して形成され、前記共通電極に電力を供給する給電層と、
前記基板の上方に設けられ、かつ、前記画素電極の上方および前記給電層の上方のそれぞれが開口され、前記有機発光層の形成領域を区画する樹脂隔壁層と、
前記画素電極上方の開口にて、当該開口に露出した前記画素電極を覆うように形成された前記有機発光層と、
前記樹脂隔壁層を覆うように形成され、前記有機発光層と接するとともに、前記給電層上方の開口に露出した前記給電層と電気的に接続された機能層と、
前記機能層上に形成された前記共通電極と、
を含み、
前記樹脂隔壁層における前記給電層上方の開口側面と前記機能層との間に、絶縁性材料から構成される無機膜が前記開口側面と前記機能層との両方に接触するように介挿されている、
有機EL表示パネル。 - 前記無機膜が、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記給電層の上面に延在している、
請求項1に記載の有機EL表示パネル。 - 前記無機膜が、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記樹脂隔壁層の上面に延在している、
請求項2に記載の有機EL表示パネル。 - 前記無機膜が、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記樹脂隔壁層の上面に延在している、
請求項1に記載の有機EL表示パネル。 - 前記機能層を構成する材料は、易酸化性および吸湿性の少なくとも一方を有しており、
前記無機膜における少なくとも前記樹脂隔壁層に接している領域を構成している材料は、前記機能層を構成する材料が易酸化性を有している場合には、当該機能層を構成する材料よりも高い易酸化性を有しており、
前記機能層を構成する材料が吸湿性を有している場合には、当該機能層を構成する材料よりも高い吸湿性を有している、
請求項1に記載の有機EL表示パネル。 - 前記機能層はアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含み、
前記無機膜における少なくとも前記樹脂隔壁層に接している領域を構成している材料は、
前記機能層を構成している材料よりも、酸素または水分により酸化されやすい、
請求項5に記載の有機EL表示パネル。 - 前記機能層は電子注入層である、
請求項1に記載の有機EL表示パネル。 - さらに、前記画素電極と前記有機発光層との間に正孔注入層が介挿されており、
前記給電層は、
前記基板上に形成された配線と、
当該配線を覆うように形成された、前記正孔注入層と同一材料からなる層と、を含む、
請求項1に記載の有機EL表示パネル。 - 画素電極と共通電極からなる電極対に有機発光層が介挿されてなる有機EL表示パネルの製造方法であって、
基板を準備する工程と、
前記基板上に前記画素電極を形成する工程と、
前記基板上に、前記画素電極と離間するように、前記共通電極に電力を供給する給電層を形成する工程と、
前記基板の上方に、前記画素電極の上方および前記給電層の上方のそれぞれが開口されるように、前記有機発光層の形成領域を区画する樹脂隔壁層を形成する工程と、
前記画素電極上方の開口にて、当該開口に露出した前記画素電極を覆うように、前記有機発光層を形成する工程と、
前記樹脂隔壁層を覆い、かつ、前記有機発光層と接するとともに、前記給電層上方の開口に露出した前記給電層と電気的に接続されるように機能層を形成する工程と、
前記機能層上に前記共通電極を形成する工程と、
を含み、
前記樹脂隔壁層を形成する工程の後、かつ、前記機能層を形成する工程の前に、
前記樹脂隔壁層における前記給電層上方の開口側面と前記機能層との間に、前記開口側面と前記機能層との両方に接触した状態で介挿されるように、絶縁性材料から構成される無機膜を形成する工程を含む、
有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記給電層の上面に延在させるように形成する、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記樹脂隔壁層の上面に延在させるように形成する、
請求項10に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を、さらに、前記給電層上方の開口側面から前記樹脂隔壁層の上面に延在させるように形成する、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を形成する工程は、前記有機発光層を形成する工程の後に行われる、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を形成する工程は、前記有機発光層を形成する工程の前に行われる、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記樹脂隔壁層を形成する工程には、前記樹脂隔壁層を加熱する工程が含まれる、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を形成する工程において、
前記樹脂隔壁層を形成する工程を終えた基板に対し、前記無機膜の形成が予定された領域に対応する部分に開口が設けられたマスクの上方から、前記無機膜を構成する無機材料を蒸着させることにより、前記無機膜を形成する、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - 前記無機膜を形成する工程において、
前記樹脂隔壁層を形成する工程を終えた基板の上方全体に亘って、前記無機膜を構成する無機材料からなる層を形成した後、前記無機材料からなる層における前記無機膜の形成が予定された領域を除く部分を除去することにより、前記無機膜を形成する、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。 - さらに、前記画素電極と前記有機発光層との間に介挿されるように正孔注入層を形成する工程を含み、
前記給電層を形成する工程は、
前記基板上に配線を形成する工程と、
当該配線を覆うように、前記正孔注入層と同一材料からなる層を形成する工程と、を含み、
前記画素電極を形成する工程と前記配線を形成する工程が、同一工程で行われる、
請求項9に記載の有機EL表示パネルの製造方法。
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