JPH1187063A - 電界発光素子 - Google Patents
電界発光素子Info
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Abstract
しやすい鮮やかなカラー単純マトリックス型電界発光素
子を提供する。 【解決手段】インクジェットヘッドによる有機膜製膜に
必要なバンク4を陽極6と直交するように形成し、この
バンクを利用して陰極1のパターニングを行う。 【効果】プロセスを増やすことなく陰極のパターニング
が可能となった。このため安価にフルカラー単純マトリ
ックス型電界発光素子を作成できるようになった。
Description
プコンピュータ、テレビジョン、移動通信用のディスプ
レイ等に利用できる電界発光素子の構造および構成に関
する。
子は、自己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子
であるため耐衝撃性に優れる、また低駆動電圧などの特
徴を有することから、各種表示装置における発光素子と
しての利用が注目されている。
子の用途を広げるためには、ブラウン管(CRT)や液
晶表示装置(LCD)の例でみられるように、多色化が
必要なことは明白である。
製する方法としては、例えば(1)赤(R),緑
(G),青(B)の三原色で発光するEL材料をマトリ
ックス状に配置する方法(特開昭57−157487号
公報,特開昭58−147989号公報,特開平3−2
14593号公報など)、(2)白色で発光するEL素
子とカラーフィルターを組み合わせRGBの三原色を取
り出す方法(特開平1−315988号公報,特開平2
−273496号公報,特開平3−194895号公報
など)、(3)青色で発光するEL素子と蛍光変換膜と
を組み合わせRGBの三原色に変換する方法(特開平3
−152897号公報)などが知られている。
の方法は、いずれもカラー液晶表示装置に用いるカラー
フィルターと同様の構造であるために同程度のコストが
必要となる。また、(1)の方法では、三種類の発光材
料を高精細にマトリックス状に配置しなければならな
い。
−227276公報に開示されているように、各色の発
光層を形成するためにそれぞれの色の発光層をフィジカ
ルマスク越しに形成することが開示されている。またア
メリカ特許5294869公報では、画素間に背の高い
障壁と背の低い障壁を設けて、障壁の高さと発光物質の
蒸着角度により各色の発光層を分けて形成して、かつ陰
極をこれらの障壁を用いてパターニングしつつ形成して
いる。
クを用いる方法では、フィジカルマスクの位置合わせが
大変であるばかりでなく、高精細のパネルを製造する場
合にはフィジカルマスクを作成することが技術的に困難
で、また、例え製造できたとしても発光層のパターニン
グを正確に行うことは難しい。そのためフィジカルマス
クで高精細なカラーパネルを作製することは現実的では
ない。
の高い障壁と背の低い障壁を作り込まなければならず、
また、真空系で蒸着角度を変えて複数の発光層を複数回
蒸着しなければならない。そのため安価に製造すること
が困難であった。本発明は、このような従来技術がもつ
欠点を克服するものであり、その目的は、安価な、カラ
ー表示が可能な新たな構成の電界発光素子を提供すると
ころにある。
は、透明基板上に形成された陽極をパターニングして陽
極群とした後に、前記陽極群間にバンクを形成して、前
記バンク間に電荷注入輸送層または発光層を液相にて形
成して、その上に陰極群を形成した構造の電界発光素子
において、前記バンクの高さは陽極上に形成する電荷注
入輸送層そして/または発光層の厚みよりも高く、かつ
前記バンクの長手方向が、前記陽極の長手方向に直交す
る構造を有し、かつ前記バンク内に前記電荷注入輸送物
質または発光物質をインクジェットヘッドにて吐出して
前記電荷注入輸送層または発光層を形成し、かつ映像を
形成する画素群が、異なる色に発光する発光材料を少な
くとも2種類以上発光層としてマトリックス状に配置し
てなり、さらに前記陰極形成時において、前記バンクを
用いて陰極群をパターニング形成したことを特徴とす
る。この構造により、蒸着のような真空バッチ処理によ
ることなく、常圧にて電荷注入輸送層またはカラー発光
層を液相インクジェット法にてパターニング形成でき、
またインクジェット法にて製膜する際に必要なバンクを
用いて、陰極を単純マトリックス駆動向けに短冊状にし
かも高精細にパターニング形成できる。
して、前記陰極群形成時において、パネル正面方向に対
して垂直方向、または陽極の長手方向から斜方蒸着によ
り陰極材料を形成したことを特徴とする。これにより、
陰極蒸着時において、バンクの影を利用して、陰極蒸着
時に同時に陰極のパターニングが終了する。このためプ
ロセスに弱い有機膜上に形成された陰極をパターニング
できるのである。
して、パネル正面方向に対して垂直方向、または前記バ
ンクの2つの側面のうち基板表面との成す角度が鈍角で
ある面側から前記陰極材料を蒸着したことを特徴とす
る。これにより、陰極のパターニングの確実性を向上さ
せることができ、かつバンク間の距離を長方形形状の場
合と同じに保つことができるため、インクジェットヘッ
ドで膜材料を吐出した場合に狙った画素に命中しやすく
なる。
であり、パネル正面方向から前記陰極材料を蒸着したこ
とを特徴とする。これにより陰極のパターニングの確実
性を増すことができる。
処理そして/または減反射処理を施したことを特徴とす
る。これにより、明るい場所における前記電界発光素子
のコントラストを向上することができる。
ス駆動するに必要な手段を接続したことを特徴とする。
これにより前記電界発光素子を時分割駆動できるように
なり、安価な大容量カラー電界発光素子が可能となる。
極をパターニングして陽極群とした後に、前記陽極群間
にバンクを形成して、前記バンク間に電荷注入輸送層ま
たは発光層を液相にて形成して、その上に陰極群を形成
した構造の電界発光素子において、前記バンクの高さは
陽極上に形成する電荷注入輸送層または発光層の厚みよ
りも高く、かつ前記バンクの長手方向が、前記陽極の長
手方向に直交する構造として、かつ前記バンク内に前記
電荷注入輸送物質または発光物質をインクジェットヘッ
ドにて吐出して前記電荷注入輸送層または発光層を形成
し、かつ映像を形成する画素群が、異なる色に発光する
発光材料を少なくとも2種類以上発光層としてマトリッ
クス状に配置してなり、さらに前記陰極群形成時におい
て、バンク断面形状を長方形として、パネル法線方向か
ら、または陽極の長手方向から蒸着により陰極材料を形
成した例を示す。図1に本実施例の電界発光素子の簡単
な断面図を示した。
TO(Indium Tin Oxide)をEB蒸着
し、次にこの電極を短冊状にパターニングし、さらに図
1に示すように感光性レジストおよびコントラスト増強
層を塗布してパターン露光して長方形バンクを形成し
た。この時、バンクの高さは図1にしたように後で形成
する層の全体の厚みより高く形成した。ここでは2μm
とした。またバンク形成の向きは図2に示した通り、バ
ンクの長手方向が、前記陽極の長手方向に直交する向き
とした。次にインクジェットヘッドを用いてバンク間に
正孔注入物質として銅フタロシアニンおよびエポキシプ
ロピルトリエトキシシランの1:1混合エトキシエタノ
ール分散溶液を吐出して、200℃で5分間焼成して膜
厚10nmとした。この上に、緑の画素群にはPPV−
G
ヘッドにて吐出し、150℃4時間焼成し膜厚100n
mとした。青色の画素群にはPPV−B
ヘッドにて吐出し、150℃4時間焼成し膜厚100n
mとした。赤色の画素群にはPPV−R
し、150℃4時間焼成し膜厚100nmとした。
g:Ag(10:1)合金を、パネル法線に対して45
度傾いた方向からEB蒸着し、さらにエポキシ樹脂でモ
ールドした。この他の熱硬化性樹脂や紫外線硬化樹脂、
ポリシラザンを含むシリコン樹脂など、空気や湿気を遮
断でき、かつ有機膜を侵さない樹脂であれば同様に用い
ることができる。
グは可能である。
用いたが、ポルフィン化合物、TPD
能を有するものであれば同様に用いることができる。こ
れらの化合物の混合または積層構造としてもよい。
誘導体、金属のキノリノール誘導体またはアゾメチン誘
導体による錯体、DPVBi
ゾール誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体等を用い
ることができるし、これらの化合物に、ペリレン、クマ
リン誘導体、DCM1
た蛍光変換物質を混合または積層してもよい。
断面形状を平行四辺形として、前記陰極群形成時におい
てパネル正面方向に対して垂直方向、または前記バンク
の2つの側面のうち基板表面との成す角度が鈍角である
面側から前記陰極材料を蒸着した例を示す。図3に本実
施例の電界発光素子の簡単な断面図を示す。
る。バンク形成時において、まずバンク材料から成るレ
ジスト層を2μmの厚さに形成して、フォトマスク越し
にパネル法線に対して45度方向から露光した。次にエ
ッチングして平行四辺形断面のバンクを形成した。次の
インクジェトプロセスは実施例1に同じである。発光層
まで形成した後、図4に示したように、陰極としてM
g:Ag(10:1)合金を、パネル法線方向からEB
蒸着した。これ以降のプロセスは実施例1と同じであ
る。
断面形状が逆台形型であり、パネル正面方向に対して垂
直方向から前記陰極材料を蒸着した例を示す。図5に本
実施例の電界発光素子の簡単な断面図を示す。
る。バンク形成時において、まずバンク材料から成るレ
ジスト層を2μmの厚さに形成しさらにコントラスト増
強層を形成した。フォトマスク越しにパネル法線方向か
ら露光した。次にオーバーエッチングして逆台形断面の
バンクを形成した。次のインクジェトプロセスは実施例
1に同じである。発光層まで形成した後、図6に示した
ように、陰極としてMg:Ag(10:1)合金を、パ
ネル法線方向からEB蒸着した。これ以降のプロセスは
実施例1と同じである。
までの電界発光素子の表面において、ノングレア処理そ
して/または減反射処理を施した例を示す。ノングレア
フィルムとして日東電工社製のAG−20をパネル表面
に張り付けたところ、周囲からの映り込みが減少してコ
ントラストが向上した。またAG−20の表面に減反射
処理を施したところ、ほとんど周囲の映り込みがなくな
り、きわめてコントラストが向上した。
ものに限らず、同様の効果を有するものであれば同様に
用いることができる。また減反射処理としては、ここで
は旭ガラス社製サイトップを用いたが、このほか多層コ
ーティングや低屈折率材料のコーティング等を用いるこ
とができる。
子に単純マトリックス駆動用手段を接続して、大容量表
示を行った例を示す。電界発光素子を製造する際に、陽
極及び陰極を短冊状の陽極群(100本)および陰極群
(320本)とし、図7に示したように接続した。陽極
及び陰極に印加する駆動波形は図8に示した。この駆動
波形において、選択した画素には発光するに十分な電圧
Vsで、かつ表示する階調に合わせたパルス幅の波形を
印加している。選択しない画素には発光しきい電圧以下
の電圧Vnが印加される。図8においてTfは1走査時
間を示す。ここでは1/100デューティで駆動した。
素子を用いて画像表示を行ったところ、鮮やかなカラー
表示を行うことができた。
いて、簡単なプロセスにより安価に単純マトリックス駆
動できるフルカラー電界発光素子を提供できるようにな
った。このため低価格の携帯型端末、車載用等のカラー
ディスプレイに応用できる。
な断面図。
プロセスを示す簡単な断面図。
な断面図。
プロセスを示す簡単な断面図。
な断面図。
プロセスを示す簡単な断面図。
手段の簡単な接続図。
な駆動波形図。
正孔注入輸送層、6…陽極、7…透明基板、12…電界
発光素子、13…走査電極ドライバー、14…信号電極
ドライバー、15…コントローラ。
Claims (6)
- 【請求項1】透明基板上に形成された陽極をパターニン
グして陽極群とした後に、前記陽極群間にバンクを形成
して、前記バンク間に電荷注入輸送層または発光層を液
相にて形成して、その上に陰極群を形成した構造の電界
発光素子において、前記バンクの高さは陽極上に形成す
る電荷注入輸送層または発光層の厚みよりも高く、かつ
前記バンクの長手方向が、前記陽極の長手方向に直交す
る構造として、かつ前記バンク内に前記電荷注入輸送物
質または発光物質をインクジェットヘッドにて吐出して
前記電荷注入輸送層または発光層を形成し、かつ映像を
形成する画素群が、異なる色に発光する発光材料を少な
くとも2種類以上発光層としてマトリックス状に配置し
てなり、さらに前記陰極群形成時において、前記バンク
を用いて陰極群をパターニング形成したことを特徴とす
る電界発光素子。 - 【請求項2】前記バンクの断面形状を長方形として、前
記陰極群形成時において、正面方向に対して垂直方向、
または陽極の長手方向から斜方蒸着により陰極材料を形
成したことを特徴とする請求項1記載の電界発光素子。 - 【請求項3】前記バンクの断面形状を平行四辺形とし
て、前記陰極群形成時においてパネル正面方向に対して
垂直方向、または前記バンクの2つの側面のうち基板表
面との成す角度が鈍角である面側から前記陰極材料を蒸
着したことを特徴とする請求項1記載の電界発光素子。 - 【請求項4】前記バンクの断面形状が逆台形型であり、
パネル正面方向に対して垂直方向から前記陰極材料を蒸
着したことを特徴とする請求項1記載の電界発光素子。 - 【請求項5】前記電界発光素子の表面にノングレア処理
そして/または減反射処理を施したことを特徴とする請
求項1記載の電界発光素子。 - 【請求項6】前記電界発光素子に、単純マトリックス駆
動するに必要な手段を接続したことを特徴とする請求項
1記載の電界発光素子。
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