有機エレクトロルミネッセンス表示パネル
画素間の漏電が無い有機エレクトロルミネッセンス表示パネルを提供する。各々が第１及び第２表示電極並びに第１及び第２表示電極間に挟持かつ積層された少なくとも１層の有機化合物からなる発光層を含む有機機能層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、有機機能層群は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に共通して形成され電荷輸送性を有した少なくとも１層の共通層を含み、共通層は、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の間に延在するギャップ充填部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物材料からなる発光層を含む１以上の薄膜（以下、有機機能層という）を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）に関し、特に、複数の有機ＥＬ素子が基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス表示パネル（以下、有機ＥＬ表示パネルという）に関する。
【背景技術】
有機ＥＬ素子は、発光層を含む有機機能層を表示電極である陽極及び陰極間に挟んだ形態で基本的に構成され、両電極から注入された電子と正孔の再結合時で生じた励起子が励起状態から基底状態に戻り光を生じさせる。例えば、図１に示すように、透明基板１上に、陽極の透明電極２と、有機機能層３と、陰極の金属電極４とが順次積層されて有機ＥＬ素子は構成され、透明基板側から発光を得る。発光を取り出すために、陽極、陰極の少なくとも何れかは、透明又は半透明である必要がある。有機機能層３は、例えば、図１に示すように、透明電極２側から積層された正孔注入層３０／正孔輸送層３１／発光層３２／電子輸送層３３など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。これら複数の層のうち、陽極に接する正孔注入層は陽極の一部やバッファー層として、陰極に接する電子注入層は陰極の一部やバッファー層として、扱われることもある。正孔注入層、正孔輸送層は正孔輸送性を有する材料からなり、電子輸送層、電子注入層は電子輸送性を有する材料からなる。これら発光層以外の電荷輸送層は、発光層に対する電荷の注入効率を高め、発光層単層からなる素子に比べて、発光効率を大きく向上させる。実際の有機ＥＬ素子では電荷輸送層が無いタイプ、もしくは４層以上のタイプもある。更に、発光層も複数の層、例えば青色発光層／赤色発光層の２層からなる白色発光素子など、からなる場合がある。
このような複数の有機ＥＬ素子を用いて、カラー表示が可能な有機ＥＬ表示パネルが提案されている。
例えば、多色発光層がパターニングされた複数の発色領域と、正孔注入帯域又は電子注入帯域が多色発光層の全面にわたって形成された有機ＥＬ表示パネル構造が提案されている（特許文献１参照）。
一方、特許文献１技術のように正孔注入層として導電性化合物を全面に形成すると、電極間で漏電が生じてしまうという問題を指摘し、画素いわゆる有機ＥＬ素子間の漏電を防ぐために、電荷注入層／発光層を画素毎に独立して形成し、これらの層を形成する物質が画素間にまたがることの無いようにして、画素間における漏電を防止する有機ＥＬ表示パネル構造が提案されている（特許文献２参照）。
漏電が生じないよう特許文献２技術のように画素毎に独立して電荷輸送層を形成する方法もあるが、特許文献１が指摘するように、電荷輸送層を画素毎に形成するのは、工程が複雑になり、また、不完全に電荷輸送層がパターニングされると、陽極−陰極間のショートが生じてしまい有機ＥＬ表示パネルの信頼性が損なわれる、という問題があった。
【特許文献１】 特開２０００−１５０１５２号公報。
【特許文献２】 特開平１１−８７０６２号公報。
【発明の開示】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、導電性高分子など、比較的抵抗の低い導電性電荷輸送層を用いて、画素間の漏電の問題が無く、かつ、信頼性の高い有機ＥＬ表示パネルを提供することが例として挙げられる。
請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは、各々が第１及び第２表示電極並びに前記第１及び第２表示電極間に挟持かつ積層された少なくとも１層の有機化合物からなる発光層を含む有機機能層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、前記有機機能層群は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に共通して形成され電荷輸送性を有した少なくとも１層の共通層を含み、前記共通層は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の間に延在する高抵抗のギャップ充填部を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
図１は有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
図２は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図３は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図４は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図５は本発明による実施形態の有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図６は電流制御方式の階調駆動が適用された有機ＥＬ素子へのパルス電気信号を示す図である。
図７は電圧制御方式の階調駆動が適用された有機ＥＬ素子へのパルス電気信号を示す図である。
図８は本発明による他の実施形態のパッシブマトリクス型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図９は本発明による他の実施形態のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図１０は 本発明による他の実施形態のセグメント型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図１１は 本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
発明を実施するための形態
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本発明は、画素いわゆる有機ＥＬ素子間の漏電を、駆動条件（駆動方法、駆動電圧、表示階調数）、電極の形状の新しい視点から定量的にとらえ直し、全く新しい考えを導入することにより成されたものである。
図２〜図４に、各々が第１及び第２電極間に積層された有機機能層からなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示パネルの断面を示す。１は基板を、１２は第１電極を、３６は第１電荷輸送層を、３２は発光層を、３７は第２電荷輸送層を、３６ａ及び３７ａは抵抗の低い低抵抗電荷輸送層を、１４は第２電極を示す。図２のように低抵抗電荷輸送層３６ａが第１電極１２に接する位置にある場合に、画素間の漏電（矢印）は顕著となる。図３に示すように、低抵抗電荷輸送層３６ａが電極に接しなくとも、発光層３２及び第１電極１２間にある場合は、各界面の接合状態にもよるが、漏電経路（矢印）が存在する。
図４のように、発光層３２及び反対側の第２電極１４電極間に低抵抗電荷輸送層がある場合は、大きな問題とはならない。図４に示した漏電経路のうち、第２電荷輸送層３７から第１電荷輸送層３６への部分が逆接合となり、抵抗が非常に高くなるので、漏電する電流量が微少になるからである。
導電性高分子など比較的抵抗が低い材料を正孔注入層などの電荷輸送層に用い、複数の画素にわたって形成すると、図２〜図４に示すように、画素間に延在する電荷輸送層のギャップ充填部ＧＦにおいて漏電が生ずるが、駆動方法によって、生じる問題は異なる。
例えば、画素を定電圧駆動する場合、駆動回路の電流容量に十分な余裕があれば、漏電が生じても、画素に流れる電流は漏電がない正常な場合と同じになるので、画素の輝度は正常な画素の場合と同等となる。しかし、漏電により隣接する画素の電極に、発光に寄与しない余分な電流が流れ込み、消費電力を増大させる。
一方、画素を定電流駆動する場合、漏電が生じると、画素に流すべき電流が、漏電により隣接する画素の電極に流れ込み、正常な場合に比べ漏電した分その素子に流れる電流が減り、輝度が低くなる。特に、階調表示を行う場合、ある階調ｎで表示すべき画素の輝度が低くなり、（ｎ−１）階調の正常な画素よりも暗くなると、階調の単調増加性が損なわれ、正確な階調表現ができなくなってしまう。定電圧駆動において駆動回路の電流容量が十分でない場合は、定電流駆動と同様に正確な階調表現ができなくなる。
そこで、本発明では、駆動条件や階調表現に着目し、導電性電荷輸送層による漏れ電流によって、階調表現が逆転しないように、導電性電荷輸送層、特に画素間に延在するそのギャップ充填部ＧＦのシート抵抗を適正化している。
また、本発明では、導電性電荷輸送層による漏れ電流によって、消費電力が大幅に増大しないように、導電性電荷輸送層のシート抵抗を適正化している。
漏れ電流は、隣接する画素の電極間にある導電性電荷輸送層を通して流れるので、画素間にある導電性電荷輸送層（ギャップ充填部ＧＦ）の抵抗Ｒ＿ｇａｐによって、漏れ電流の大きさが決まる。
図５に本発明による有機ＥＬ素子の構造例を示す。１は基板を、１２は第１電極を、３８及び３９はベタ形成電荷輸送層を、３２は発光層を、３７は第２電荷輸送層を、１４は第２電極を、ＧＦはギャップ充填部を示す。
第１電荷輸送層に相当するベタ形成電荷輸送層３８及び３９が複数の第１電極にわたって形成されている。これら２つのベタ形成電荷輸送層を合わせたシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌは、ベタ形成電荷輸送層３８及び３９のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１及びρｓ＿ｃｔｌ２の並列和で表され、次式となる。
１／ρｓ＿ｃｔｌ＝１／ρｓ＿ｃｔｌ１＋１／ρｓ＿ｃｔｌ２ 式（１）
ベタ形成される電荷輸送層が３層以上になる時は同様に並列和を取ればよいし、ベタ形成される電荷輸送層が単層の場合はそのシート抵抗をρｓ＿ｃｔｌとすればよい。また、ρｓ＿ｃｔｌ１とρｓ＿ｃｔｌ２の値が大きく違う場合、例えば１００倍以上の差があり、ρｓ＿ｃｔｌ１＞１００・ρｓ＿ｃｔｌ２である場合は、ρｓ＿ｃｔｌ＝ρｓ＿ｃｔｌ２として計算して、差し支えない。また、電荷輸送層がベタ形成されるので、画素間に延在するそのギャップ充填部のシート抵抗も一様である。
隣接する他の画素との抵抗Ｒ＿ｇａｐは、次式として求められる。
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（２）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する画素間のギャップ充填部の抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数をそれぞれ示す）
実際の第１及び第２電極で画定される発光部の形状は複雑であり、ａの値は単純には決まらず、個々の画素又は電極形状に合わせてギャップ充填部の抵抗Ｒ＿ｇａｐを計算する必要がある（後述）。
一般に、有機ＥＬ素子の発光輝度は画像データに応じた表示階調を得るために制御されるが、実際の駆動は大きく分けて図６及び図７に示すようにパルス状の電気信号を素子に与えることにより行われる。輝度制御には、図６（Ａ）（Ｂ）のような素子への駆動電流を制御する電流制御方式（定電流駆動）と図７−（Ａ）（Ｂ）のような駆動電圧を制御する電圧制御方式（定電圧駆動）とがある。具体的には図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示すように、輝度データに応じて駆動電流量、駆動電圧を変化させることによって素子の輝度を変化させることが行われる。一方、図６（Ａ）、図７（Ａ）に示すように、駆動電流、駆動電圧を一定レベルとし輝度データに応じて電流供給時間、電圧供給時間を変化させることによって素子の輝度を変化させることも可能である。
以下、画素の駆動を、（１）定電流駆動で行う場合と、（２）定電圧駆動で行う場合に分けて、本発明を説明する。
（１）画素の駆動を定電流駆動で行う場合−−
定電流駆動は、輝度に応じた一定の電流を画素に流すことにより、素子を駆動する駆動方法である。定電流駆動では、漏電によって、画素に流れる電流が少なくなり、画素の輝度が低下する。更に、画素に流れる電流が少なくなるので、漏電がない場合に比べ、画素の駆動電圧が小さくなる。
よって、漏電がある画素と漏電がなくほぼ正常な画素とが隣接する場合で共にオン状態で発光するとき、人間の目では隣接する画素間の輝度差には敏感であり、漏電画素の輝度が低下し、一定以上の輝度差では表示品質の劣化を感じてしまう。
（１−１）隣接画素輝度差−−
表示装置において、隣接画素間の輝度差を感じさせない画素の漏電とシート抵抗に関して考察する。漏電が生じて輝度が低下した画素が、隣接の正常な画素の輝度とほぼ同様に光らなければならない。漏電画素の輝度は、漏電のない正常な画素の輝度に対して、観察者が変化ありと認識できない隣接画素の輝度の割合以下である必要がある。つまり、次式を満たす必要がある。
Ｌ＿ｎｇ≧ｆ・Ｌ （０＜ｆ＜１） 式（３）
（ただし、Ｌは正常な漏電のない画素の輝度を、Ｌ＿ｎｇは漏電が生じている画素の輝度を、ｆは人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度の割合を、それぞれ示す。）
有機ＥＬ素子では、閾印加電圧を越えると、素子を流れる電流と発光輝度は比例する。また、画素の平均輝度は素子が実際に発光している時間に比例する。簡単のため、矩形波で素子を駆動する場合を考えると、漏電の有無にかかわらず、画素の輝度Ｌは次式で示される。
Ｌ＝α・Ｉ・ｔ 式（４）
（ただし、αは発光効率を、Ｉは画素に供給される電流を、ｔは画素の発光時間を、それぞれ示す。）
よって、式（４）より、式（３）は次式のように導かれる。
α・ｌ＿ｎｇ・ｔ≧α・ｆ・Ｉ・ｔ
∴ ｌ＿ｎｇ≧ｆ・Ｉ 式（５）
（ただし、ｌ＿ｎｇは漏電が生じている画素に流れる電流を示す。）
一方、漏電が生じている画素からギャップ充填部を通して隣接画素へ流れる電流量をｌ＿ｌｅａｋとすると、ｌ＿ｌｅａｋ＝Ｉ−ｌ＿ｎｇなので、式（５）から漏れ電流量は次式のように導かれる。
ｌ＿ｌｅａｋ≦（１−ｆ）・Ｉ 式（６）
ここで、人間が輝度変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合をｊとすると、ｊ＝１−ｆなので、漏れ電流量は次式のようになる。
ｌ＿ｌｅａｋ≦ｊ・Ｉ 式（７）
隣接画素間の輝度差が人間の目にわからないようにするためには、漏れ電流量は式（７）を満たす必要がある。
ある画素における漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋは、その画素とギャップ充填部を介して隣接する画素の全てがオフ状態で、最も大きくなる。この時、ｌ＿ｌｅａｋと電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌとの関係は、次式のようになる。
ｌ＿ｌｅａｋ・Ｒ＿ｇａｐ＝Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ−Ｖ＿ｏｆｆ 式（８）
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（９）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する他の画素間のギャップ充填部の抵抗を、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇはオン状態で漏電が生じている漏電画素の第１電極電位（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は走査オン状態の電位）を、Ｖ＿ｏｆｆは漏電画素に隣接する画素のオフ状態の第１電極電位（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は走査オフ状態の電位）を、ρｓ＿ｃｔｌは第１電極側にベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）
ｌ＿ｌｅａｋがそれほど大きくない時、オン状態の漏電画素の第１電極電位Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇが漏電画素に隣接する画素のオン状態の第１電極電位と略等しいので、式（８）、式（９）から、隣接画素間の電荷輸送層のシート抵抗は次式のように導かれる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｌｅａｋ・ａ） 式（１０）
（ただし、Ｖ＿ｏｎは漏電画素に隣接する画素のオン状態の第１電極電位をそれぞれ示す。）
式（１０）からわかるように、漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋはベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌが大きいほど小さくなる。つまり、ｌ＿ｌｅａｋが上限となる時、ρｓ＿ｃｔｌは下限値を取る。よって、式（６）、式（１０）から、ｌ＿ｌｅａｋの許容値の上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを決めることができる。具体的には、式（７）及び式（１０）より、下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎは、次式のように導かれる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｊ・Ｉ・ａ） 式（１１）
よって、本発明による有機ＥＬ素子は、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌをこうして求めたρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎよりも大きくする。
人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度の割合ｊの値は、表示装置の用途、観察者により異なる。ｊの値はどの程度になるか、以下の実験により求めた。実験結果より、ｊの値は好ましくは０．０８以下、さらに好ましくは０．０５以下が望ましいことがわかった。このｊの値と式（１１）から、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ、を決めることができる。
｛隣接画素の輝度差の実験｝
人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合ｊの値についての実験を行った。
緑色単色の２５６×６４ドット有機ＥＬパネルの、左半分を輝度１００ｃｄ／ｍ２で発光させ、右半分は輝度を１００ｃｄ／ｍ２から徐々に落として被験者２６名に見せた。輝度の変化が認識できた時点で被験者に合図をしてもらい、その時の右半分の輝度を記録、どの程度の輝度差の割合が人間にわかるか調べた。例えば、右半分の輝度が９７ｃｄ／ｍ２の時に被験者が輝度変化の合図した場合、その被験者が認識できた輝度差いわゆる輝度差係数は、３％（ｊ＝０．０３）ということになる。
表１に、被験者が認識した輝度差と人数を表す。ほぼ輝度差５％（ｊ＝０．０５）で半数の人が、輝度差８％（ｊ＝０．０８）では全員が、輝度差を認識することが分かった。
【表１】
（１−２）隣接画素輝度と階調−−
表示装置において、発光部の最大輝度及び最小輝度の間を所定レベルで分割して輝度階調として、例えば、２４階調なら１／２４、３２階調なら１／３２などの複数の輝度レベルを分けて表示する場合がある。階調表示において或るレベル以上の漏電画素があると、隣接画素間の輝度差が認識され階調と輝度の逆転が起る。階調と輝度の逆転防止ためには、漏電が生じて輝度が低下した画素が、所望の階調よりも一つ下の階調における正常な画素の輝度よりも明るく光らなければならない。つまり、或る階調において、次式を満たす必要がある。
Ｌ＿ｎｇ（ｎ）＞Ｌ（ｎ−１） 式（１４）
（ただし、Ｌ（ｍ）は正常な（漏電のない）画素の階調ｍにおける輝度を、Ｌ＿ｎｇ（ｍ）は漏電が生じている画素の階調ｍにおける輝度をそれぞれ示す。）
有機ＥＬ素子では、素子を流れる電流と、発光輝度は比例する。また、画素の平均輝度は素子が実際に発光している時間に比例する。簡単のため、矩形波で素子を駆動する場合を考えると、漏電の有無にかかわらず、
Ｌ（ｍ）＝α・Ｉ（ｍ）・ｔ（ｍ） 式（１５）
（ただし、Ｉ（ｍ）は階調ｍにおける画素に供給される電流を、ｔ（ｍ）は階調ｍにおける画素の発光時間を、それぞれ示す。）
式（１４）と式（１５）より、次式が得られる。
ｌ＿ｎｇ（ｎ）・ｔ（ｎ）＞Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１） 式（１６）
漏電による電流量をｌ＿ｌｅａｋとすると、次式が得られる。
ｌ＿ｎｇ（ｎ）＝Ｉ（ｎ）−ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ） 式（１７）
（ただし、ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）は階調ｎの画素における漏電によりギャップ充填部を通して隣接画素へ流れてしまう電流を示す。）
式（１６）と式（１７）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ｔ（ｎ）＜Ｉ（ｎ）・ｔ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１） 式（１８）
よって、全ての階調ｎで、式（１８）を満たす必要がある。
ある画素における漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）は、その画素とギャップ充填部を介して隣接する画素の全てがオフ状態の時、最も大きくなる。この時、ｌ＿ｌｅａｋと電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌとの関係は、次式で表される。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・Ｒ＿ｇａｐ＝Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ 式（１９）
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（２０）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する他の画素との間の抵抗、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）はオン状態、階調ｎの時、漏電が生じている画素の第１電極電位（ｎ≧１）（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オン状態の電位）を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する画素のオフ状態、第１電極電位（一般に、最低階調時の第１電極電位Ｖ＿ｏｎ（Ｏ）に等しい。ただし、第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オフ状態の電位）を、ρｓ＿ｃｔｌは第１電極側にベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）
式（１９）、式（２０）から、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ａ） 式（２１）
式（２１）からわかるように、漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）はベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌが大きいほど小さくなる。つまり、ｌ＿ｌｅａｋが上限となる時、ρｓ＿ｃｔｌは下限値を取る。よって、式（ｌ８）、式（２１）から、ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）の許容値の上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ、を決めることができる。
本発明による有機ＥＬ表示パネルは、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌを、上記の人間が輝度変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合ｊの値に基づいてρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎよりも大きくする。
以下、更に具体的な階調表現方法の例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
階調ｍと輝度の設定により、輝度Ｌ（ｍ）は決定される。例えば、ｍ＝０〜（Ｋ−１）の階調数Ｋの駆動方法において、最大階調の時の輝度Ｌ（Ｋ−１）であり、最小階調の時の輝度Ｌ（Ｏ）をゼロとして、その間の中間階調は階調と輝度を比例させる。つまり、階調をリニアに取るという一般的な設定において、輝度Ｌ（ｍ）は次式のように表される。
Ｌ（ｍ）＝ｍ・Ｌ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２２）
（ただし、Ｌ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の輝度を示す。）
また、式（１５）からｍ＝Ｋ−１では次式のように表される。
Ｌ（Ｋ−１）＝α・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１） 式（２３）
（ただし、Ｉ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の画素に流れる電流を、ｔ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の画素の発光時間を、それぞれ示す。）
式（２２）、式（２３）から、次式が得られる。
Ｌ（ｍ）＝ｍ・α・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２４）
式（１５）と式（２４）の右辺同士を等しいとすると、次式が得られる。
Ｉ（ｍ）・ｔ（ｍ）＝ｍ・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２５）
式（２５）から式（１８）の右辺は次式のように表される。
Ｉ（ｎ）・ｔ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１）
＝ｎ・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１）−（ｎ−１）・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１）
＝Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２６）
よって、式（１８）は次式のように表される。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ｔ（ｎ）＜Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２７）
式（２１）、式（２７）を満たすｌ＿ｌｅａｋの上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎと、を求める。
ここで、階調表現を、（ａ）パルス幅変調で行う場合（電流を流す時間の長さによって階調表現する）と、（ｂ）パルス振幅変調で行う場合（流す電流の大きさによって階調表現する）、に分けて考える。
（１ａ）パルス幅変調で行う場合−−
パルス幅変調は、パルスの振幅（＝電流）を一定にして、パルスの長さ（＝電流を印加する時間）によって、階調表現を行う。つまり、次式のように表される。
Ｉ（ｍ）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ 式（２８）
（ただし、ｌ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電流を示す。）
式（２５）、式（２８）から、次式が得られる。
ｔ（ｍ）＝ｍ・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２９）
式（２７）、式（２８）、式（２９）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＜ｌ＿ｃｏｎｓｔ／ｎ 式（３０）
式（３０）からｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）が上限となるのは、ｎが最大、つまりｎ＝Ｋ−１の時で、次式のように表される。
ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘ＝ｌ＿ｌｅａｋ（Ｋ−１）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ／（Ｋ−１） 式（３１）
式（２１）、式（２８）、式（３１）より、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（３２）
Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の値は、漏れ電流量から決まる、つまりρｓ＿ｃｔｌによって決まるので、式（３２）からρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを簡単に夬めることはできない。しかし、漏電がない場合の画素の第１電極駆動電圧Ｖ＿ｏｎ（ｍ）は、素子特性から求まる。前述した通り、定電流駆動では漏電がない場合に比べ、漏電がある画素の駆動電圧は低くなるので、第１電極駆動電圧Ｖ＿ｏｎ（ｍ）は次式のように表される。
Ｖ＿ｏｎ（ｍ）＞Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ） 式（３３）
（ただし、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）はオン状態、階調ｎの時、漏電のない画素の第１電極電位（ｎ≧１）（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オン状態の電圧）を示す。）
式（３２）でＶ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の代わりにＶ＿ｏｎ（ｍ）とおくと、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎの値は大きくなる、つまり、ρｓ＿ｃｔｌの下限が大きくなり条件は厳しくなるので、次式のように表される。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（３４）
この式からρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを求め、ρｓ＿ｃｔｌの値をこの値以上にすれば、差し支えない。
（１ｂ）パルス振幅変調で行う場合−−
パルス振幅変調は、パルスのパルスの長さ（＝電流を印加する時間）を一定にして、振幅（＝電流）によって、階調表現を行う。つまり、
ｔ（ｍ）＝ｔ＿ｃｏｎｓｔ 式（３５）
（ただし、ｔ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動時間を示す。）
式（２５）、式（３５）から、次式が得られる。
Ｉ（ｍ）＝ｍ・Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３６）
式（２７）、式（３５）、式（３６）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＜Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３７）
式（２１）、式（３７）より、次式が得られる。
（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ρｓ＿ｃｔｌ・ａ）＜Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３８）
∴ ρｓ＿ｃｔｌ＞（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（３９）
式（３９）で成立するうち最も条件が厳しい、つまりρｓ＿ｃｔｌの値が最も大きくなくてはならないのは、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）が最大、つまりｎ＝ｋ−１の時で、この時、式（３９）を等式にして、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（４０）
前述したのと同様、式（４０）でＶ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の代わりにＶ＿ｏｎ（ｍ）とおくと、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎの値は大きくなる、つまり、ρｓ＿ｃｔｌの下限が大きくなり条件は厳しくなるので、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（４１）
としてρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを求め、ρｓ＿ｃｔｌの値をこの値以上にすれば、差し支えない。
（２）画素の駆動を定電圧駆動で行う場合−−
定電圧駆動は、輝度に応じた一定の電圧を画素に印加することにより、素子を駆動する駆動方法である。
定電流駆動では、駆動回路の電流容量が十分であれば、漏電によって、画素に流れる電流が少なくならず、画素の輝度は保たれる。つまり、漏電が生じても、画素の駆動電圧は影響を受けない。つまり、
Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）＝Ｖ＿ｏｎ（ｍ） 式（５０）
一方、定電圧駆動では、漏電によって電流量が増え、その分消費電力が増えてしまう。
消費電力の増加を抑えるためには、素子に流れる電流に対して漏れ電流量を、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下に抑えるのが望ましい。つまり、
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＝ｂ・Ｉ（ｎ） 式（５１）
とした場合、ｂの値が、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下となるのが望ましい。式（２１）を変形して、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５２）
式（５０）、式（５１）、式（５２）より、次式が得られる。
ｂ＝（Ｖ＿ｏｎ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（ｎ）・ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５３）
全てのｎについて、式（５３）から求まるｂの値を、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下となるのが望ましい。式（５２）でｂ＝１／１０とした時のベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０と、ｂ＝１／１００とした時のρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００と、を求める。
本発明では、ρｓ＿ｃｔｌを好ましくはρｓ＿ｅｔｌ＿ｍｉｎ１０以上、更に好ましくはρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００以上にする。
ここで、階調表現を、（ａ）パルス幅変調で行う場合（電流を流す時間の長さによって階調表現する）と、（ｂ）パルス振幅変調で行う場合（流す電流の大きさによって階調表現する）、に分けて考える。
（２ａ）パルス幅変調で行う場合−−
パルス幅変調は、パルスの振幅（＝電圧）を一定にして、パルスの長さ（＝電圧を印加する時間）によって、階調表現を行う。電圧が一定であれば、画素に流れる電流Ｉ（ｍ）も一定になる。つまり、次式で表される。
Ｖ＿ｏｎ（ｍ）＝Ｖ＿ｃｏｎｓｔ 式（５４）
Ｉ（ｍ）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ 式（５５）
（ただし、Ｖ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電圧を、ｌ＿ｃｏｎｓｔは電圧がＶ＿ｃｏｎｓｔの時に画素に流れる電流（階調によらない）を示す。）
式（５３）、式（５４）、式（５５）より、次式が得られる。
ｂ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５６）
式（５６）を変形して、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｂ・ａ・ｌ＿ｃｏｎｓｔ） 式（５７）
式（５７）において、ｂ＝１／１０、１／１００として、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ１０＝１０・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（５８）
ρｓ＿ｃｔｌ１００＝１００・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（５９）
これら式より、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００を求めることができる。
（２ｂ）パルス振幅変調で行う場合−−
パルス振幅変調は、パルスのパルスの長さ（＝電圧を印加する時間）を一定にして、振幅（＝電圧）によって、階調表現を行う。つまり、次式で表される。
ｔ（ｍ）＝ｔ＿ｃｏｎｓｔ 式（６０）
（ただし、ｔ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動時間を示す。）
式（５３）より、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ／（ｂ・ａ・Ｉ（ｎ）） 式（６１）
式（６１）は式（６０）により特に変化を受けない。有機ＥＬ素子はダイオードのような特性を持つので、電圧の増加に従って、電流が指数関数的に増加する。つまり、ｎが小さいほど、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）／Ｉ（ｎ）の値は大きくなる。更に、ｎが小さいほど、Ｖ＿ｏｆｆ／Ｉ（ｎ）の値も大きくなるので、式（６１）から条件が最も厳しい、つまりｂが最大となるのは、ｎが最小、ｎ＝１の時で、この時、ｂ＝１／１０、１／１００として、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ１０＝１０・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ） 式（６２）
ρｓ＿ｃｔｌ１００＝１００・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ） 式（６３）
これら式より、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００を求めることができる。
なお、何れの駆動法の場合も、電荷輸送層の抵抗が大きすぎると素子の駆動電圧が高くなり、素子特性が悪化してしまうので、特開平１０−９２５８４にある通り、電荷輸送層のシート抵抗は、１０１６Ω／□より、好ましくは１０１５Ω／□より、特に好ましくは１０１４Ω／□より小さいことが望ましい。
本発明による有機ＥＬ素子に用いられる電極、有機機能層には既知の材料を用いることができる。特に導電性を有する電荷輸送層には、例えば、金属酸化物、金属窒化物、導電性高分子、などを用いることができる。これらの材料を本発明に適用させるためには、シート抵抗をコントロールする必要がある。シート抵抗をコントロールするためには、膜厚を制御するのが最も簡便な方法である。また、比抵抗をコントロールする方法もある。具体的には、金属酸化物中の酸素量を変化させたり、金属窒化物中の窒素の量を変化させたり、ドーパントにより導電性を付与するタイプの導電性高分子では、ドーパントの量を変化させたり、することで、シート抵抗を制御できる。
｛実施例及び比較例｝
以下のような手順で、本発明による発光ディスプレイパネルを作製した。
（１）第１電極（陽極）の形成−−
ガラス基板上にＩＴＯを１５０ｎｍスパッタ法により成膜した。次に東京応化製フォトレジストＡＺ６１１２をＩＴＯ膜上にパターン形成した。この基板を塩化第２鉄水溶液と塩酸の混合液中に浸漬し、レジストに覆われていない部分のＩＴＯをエッチングした。最後に基板をアセトン中に浸漬しレジストを除去、ライン数４８０本からなるストライプ状の電極パターンを得た。ストライプ状のＩＴＯパターンは、ライン幅１２０μｍ、ギャップｗは１０μｍ、（ピッチ１３０μｍ）であった。また、ＩＴＯラインの表示部における長さ１は４６．８ｍｍであった。
（２）導電性電荷輸送層の形成−−
（１）の基板を十分洗浄した後、曰産化学工業（株）製のポリアニリン溶液をスピンコートした。続いてスピンコートした膜について、表示部以外の不要部分をアセトンで拭き取った。更に、４つの条件（サンプルＡ〜Ｄ）で基板をホットプレートにて加熱、溶媒を蒸発させて、表示部に２０ｎｍのポリアニリン膜を形成した。サンプルＡ〜Ｄの加熱条件を表２に示す。
形成したポリアニリン膜について、シート抵抗を三菱化学製ＭＣＰ−ＨＴ２６０により測定した。測定結果をも表２に示す。
加熱条件によりポリアニリン膜のシート抵抗が変化したが、これは、膜の酸化状態が、加熱状態によって異なるためであると考えられる。
（３）他の有機機能層、第２電極（陰極）の形成−−
（２）の基板上に、導電性電荷輸送層以外の有機機能層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、マスクを用いた蒸着法により表示部に形成した。更に陰極として、Ａｌ−Ｌｉ合金を１００ｎｍ、ライン幅２５０μｍ、ギャップ１４０μｍ、（ピッチ３９０μｍ）のストライプ１２０本である形状のマスクを用いた蒸着法により形成した。
形成したα−ＮＰＤ膜のシート抵抗を、（１）と同様に測定したところ、抵抗が大きすぎて測定不可能であった。測定器の測定範囲から、α−ＮＰＤ膜のシート抵抗は１×１０１５Ω／□以上と考えられる。
（４）封止−−
凹みを設け、その凹み部分に乾燥剤を貼り付けたガラス板を、（３）の基板にＵＶ硬化型接着剤を用いて接着し封止、本発明により、４８０×１２０画素の単純マトリクスからなる有機ＥＬ素子を完成させた。
（５）駆動回路の接続及び調整−−
（４）の素子を、所望の駆動回路に接続し、オン状態の最大階調における画素の輝度Ｌ＿（Ｋ−１）が、１００ｃｄ／ｍ２となるように駆動回路を調整した。この時、画素について、陽極に印加する電圧Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）は１０．５Ｖ、オフ状態の陽極に印加する電圧Ｖ＿ｏｆｆは３．５Ｖ、オン状態で素子の陰極側にがかる電圧は０Ｖ（ＧＮＤ）であった。階調数Ｋを２５６、６４、１６、２とし、階調をリニアに設定した時、種々の駆動方法で素子を発光させると、表３のような駆動電圧と駆動電流となった。
ギャップ充填部形状から決まる係数ａは、ギャップ幅Ｄ、電極長さＭを用いて、ａ＝Ｄ／２Ｍ＝０．０１０ｍｍ／２・４６．８ｍｍ≒１．０７×１０−４と計算される。
α−ＮＰＤのシート抵抗は、ポリアニリン膜に比べると、２桁以上高いので、作製した素子について第１電荷輸送層のシート抵抗を計算する際には、ポリアニリン膜のシート抵抗のみを考えればよい。
表３の駆動条件における必要なシート抵抗を、本発明によって求め、表３に加えて示す。ポリアニリン膜のシート抵抗が、算出された表３のシート抵抗の下限よりも大きい場合が、本発明の実施例となり、小さい場合は比較例となる。作製した素子と駆動条件により、実施例、比較例の何れに該当するか分類し、表４に示す。なお、定電圧駆動の場合はρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０の値を基準にして判断した。
作製した素子を、定電流駆動し、第１電極ラインが３ラインおきに点灯（最大階調）、非点灯（最小階調）を繰り返すパターンで点灯し、発光状態を観察した。発光状態を光学顕微鏡で観察したところ、特にポリアニリン膜のシート抵抗が低い加熱条件Ｃによる素子で漏電による輝度の低下が見られた。加熱条件Ｃによる素子の発光状態では、隣接する非点灯の第１電極ラインに電流が漏れ、輝度が低下する様子が確認できた。
一方、シート抵抗が高い加熱条件Ｄでは漏電による輝度の低下はほとんど見られなかった。
画素の輝度を、最大階調の一つ下の階調で全点灯（漏電が生じない条件）した場合と、最大階調で第１電極を１ラインごとに点灯（漏電が最も大きくなる条件）した場合と、で測定し比較したところ、表４に示す実施例の条件では、階調の逆転が生じなかった。
上記では、第１電極側の第１電荷輸送層のシート抵抗について述べたが、第２電極側の第２電荷輸送層のシート抵抗についても、同様にして下限値を求めることができる。
本発明による有機ＥＬ素子は、電荷輸送層のシート抵抗を、電極の形状など素子の構造や、駆動条件から導き出される、最適なシート抵抗に設定したため、画素を定電圧駆動する場合、漏電により隣接する画素の電極に流れ込む発光に寄与しない余分な電流の量を抑えることができ、消費電力を抑えることができる。定電流駆動した場合のメリットは表示品位が高くなることである。
また、複数の素子に共通して電荷輸送層を形成できるので、工程が簡便である。更に、電荷輸送層が全面に完全に形成されるので、陽極−陰極間のショートが生じることが少ない。
以上のように本発明によれば、導電性高分子など、比較的抵抗の低い導電性電荷輸送層を用いて、画素間の漏電の問題が無く、かつ、信頼性や素子性能の高い有機ＥＬディスプレイを簡便な工程で実現できる。
｛電極形状によるギャップ充填部の抵抗｝
上記式（２）、式（９）及び式（２０）に示した隣接する画素間のギャップ充填部の抵抗とそのシート抵抗の関係を詳述する。有機ＥＬ表示パネルの個々の有機ＥＬ素子の形状は複雑であり、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａの値は単純には決まらず、個々の画素又は電極形状に合わせてギャップ充填部の抵抗Ｒ＿ｇａｐを計算する必要があるので、係数ａはそれら形状に応じて決定される。
（１）単純マトリクスパネルの場合−−
図８に示すように、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネルの複数の画素は、ギャップ充填部ＧＦを介して並べられた陽極ラインＬ上に配置される。陽極ラインと他の陽極ラインがどの場所でも等距離（ピッチ）に形成されるので、Ｒ＿ｇａｐはライン間距離Ｄに比例し、ライン長さＭに反比例する。また、点灯画素の陽極ラインの両隣のラインがオフ状態で電位差が大きくなり電流が漏れる場合なとの最悪事態を考慮すると、次式のようになる。
Ｒ＿ｇａｐ＝ρｓ＿ｃｔｌ・Ｄ／２Ｍ 式（７３）
（ただし、Ｄはライン間距離を、Ｍはライン長さをそれぞれ示す）
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式のようになる。
ａ＝Ｄ／２Ｍ 式（７４）
（２）アクティブマトリクスパネルの場合−−
アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネルでは複数の画素がそれぞれ独立し、画素（発光部）毎にＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びコンデンサなどからなるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路が設けられる。よって、図９に示すように、発光部の表示電極１２Ｄは基板上にギャップ充填部ＧＦを介して敷き詰められるので、Ｒ＿ｇａｐは、例えば矩形とすればその一辺の長さをＬｘ，Ｌｙとし表示電極間距離をＤｘ，Ｄｙとすれば、次式のように近似される。
Ｒ＿ｇａｐ＝ρｓ＿ｃｔｌ／［２・｛（Ｍｘ／Ｄｙ）＋（Ｍｙ／Ｄｘ）｝］ 式（７５）
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式のようになる。
ａ＝Ｄ／［２・｛（Ｍｘ／Ｄｙ）＋（Ｍｙ／Ｄｘ）｝］ 式（７６）
（３）セグメントディスプレイパネルの場合−−
図１０に示すように、セグメント型の有機ＥＬ表示パネルでは任意形状の画素の複数が基板上にギャップ充填部ＧＦを介して配置されるので、セグメント電極１２Ｓはその周囲各点から他のセグメント電極への距離がまちまちである。
セグメントの周囲長をＭ＿ｓｅｇとし、それをｎ分割する。各々の辺から他のセグメントの距離をＤｉとして、抵抗が計算でき、それの並列和が、全体の抵抗Ｒ＿ｇａｐになるＲ＿ｇａｐは、次式のように近似される。実際には、ｎを有限の値として計算すればよい。
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式を満たすように設定する。
｛他の実施例｝
上記実施例では、ギャップ充填部とともにベタ形成電荷輸送層にポリアニリン膜を素子毎に同一膜厚で形成した単色発光のパネルについて、説明したが、本発明は、多色発光のパネルにも適用できる。ギャップ充填部が共通に成膜されていればよく、素子毎に異なる膜厚で電荷輸送層が形成されていてもよい。
図１１に示すように、ガラスなどの透明基板１上のＩＴＯなどの第１電極１２（陽極）上に、例えば、素子の電荷輸送層として正孔輸送層３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを形成するが、例えば、赤緑青ＲＧＢの各発光部に対して正孔輸送層の膜厚が異なる、例えば、それぞれ５０ｎｍ，７０ｎｍ，１００ｎｍとなるように成膜する。まず、ＲＧＢの各発光領域に成膜すべき膜厚から共通膜厚を差し引いた差分だけ成膜する。すなわち、各発光領域の共通膜厚の５０ｎｍを差し引いた膜厚、２０ｎｍ，５０ｎｍをＧＢ発光領域にそれぞれ成膜する。緑発光部Ｇに対応する発光領域に正孔輸送層材料を２０ｎｍ、青発光部Ｂには５０ｎｍだけ成膜する。次に、ＲＧＢ発光領域に共通して５０ｎｍの膜厚となるように同一の正孔輸送層材料を一括して成膜する。このようにしてＲＧＢの各発光領域に対して異なる膜厚の正孔輸送層を形成する。正孔輸送層成膜後、それぞれ発光層３２Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂを成膜し、共通する電子輸送層２３を成膜し有機機能層を完成後、例えば金属からなる第２電極（陰極）１４を有機機能層上に形成することによって有機ＥＬ表示パネルを製作することができる。この場合、有機ＥＬ素子における電荷輸送層（正孔輸送層）のシート抵抗は共通なギャップ充填部と異なることになり、膜厚が増加した分、そのギャップ充填部より低くなる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【技術分野】
本発明は、電流の注入によって発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合物材料からなる発光層を含む１以上の薄膜（以下、有機機能層という）を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）に関し、特に、複数の有機ＥＬ素子が基板上に形成された有機エレクトロルミネッセンス表示パネル（以下、有機ＥＬ表示パネルという）に関する。
【背景技術】
有機ＥＬ素子は、発光層を含む有機機能層を表示電極である陽極及び陰極間に挟んだ形態で基本的に構成され、両電極から注入された電子と正孔の再結合時で生じた励起子が励起状態から基底状態に戻り光を生じさせる。例えば、図１に示すように、透明基板１上に、陽極の透明電極２と、有機機能層３と、陰極の金属電極４とが順次積層されて有機ＥＬ素子は構成され、透明基板側から発光を得る。発光を取り出すために、陽極、陰極の少なくとも何れかは、透明又は半透明である必要がある。有機機能層３は、例えば、図１に示すように、透明電極２側から積層された正孔注入層３０／正孔輸送層３１／発光層３２／電子輸送層３３など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。これら複数の層のうち、陽極に接する正孔注入層は陽極の一部やバッファー層として、陰極に接する電子注入層は陰極の一部やバッファー層として、扱われることもある。正孔注入層、正孔輸送層は正孔輸送性を有する材料からなり、電子輸送層、電子注入層は電子輸送性を有する材料からなる。これら発光層以外の電荷輸送層は、発光層に対する電荷の注入効率を高め、発光層単層からなる素子に比べて、発光効率を大きく向上させる。実際の有機ＥＬ素子では電荷輸送層が無いタイプ、もしくは４層以上のタイプもある。更に、発光層も複数の層、例えば青色発光層／赤色発光層の２層からなる白色発光素子など、からなる場合がある。
このような複数の有機ＥＬ素子を用いて、カラー表示が可能な有機ＥＬ表示パネルが提案されている。
例えば、多色発光層がパターニングされた複数の発色領域と、正孔注入帯域又は電子注入帯域が多色発光層の全面にわたって形成された有機ＥＬ表示パネル構造が提案されている（特許文献１参照）。
一方、特許文献１技術のように正孔注入層として導電性化合物を全面に形成すると、電極間で漏電が生じてしまうという問題を指摘し、画素いわゆる有機ＥＬ素子間の漏電を防ぐために、電荷注入層／発光層を画素毎に独立して形成し、これらの層を形成する物質が画素間にまたがることの無いようにして、画素間における漏電を防止する有機ＥＬ表示パネル構造が提案されている（特許文献２参照）。
漏電が生じないよう特許文献２技術のように画素毎に独立して電荷輸送層を形成する方法もあるが、特許文献１が指摘するように、電荷輸送層を画素毎に形成するのは、工程が複雑になり、また、不完全に電荷輸送層がパターニングされると、陽極−陰極間のショートが生じてしまい有機ＥＬ表示パネルの信頼性が損なわれる、という問題があった。
【特許文献１】 特開２０００−１５０１５２号公報。
【特許文献２】 特開平１１−８７０６２号公報。
【発明の開示】
そこで、本発明の解決しようとする課題には、導電性高分子など、比較的抵抗の低い導電性電荷輸送層を用いて、画素間の漏電の問題が無く、かつ、信頼性の高い有機ＥＬ表示パネルを提供することが例として挙げられる。
請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルは、各々が第１及び第２表示電極並びに前記第１及び第２表示電極間に挟持かつ積層された少なくとも１層の有機化合物からなる発光層を含む有機機能層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、前記有機機能層群は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に共通して形成され電荷輸送性を有した少なくとも１層の共通層を含み、前記共通層は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の間に延在する高抵抗のギャップ充填部を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
図１は有機ＥＬ素子を模式的に示す断面図である。
図２は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図３は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図４は有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図５は本発明による実施形態の有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
図６は電流制御方式の階調駆動が適用された有機ＥＬ素子へのパルス電気信号を示す図である。
図７は電圧制御方式の階調駆動が適用された有機ＥＬ素子へのパルス電気信号を示す図である。
図８は本発明による他の実施形態のパッシブマトリクス型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図９は本発明による他の実施形態のアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図１０は 本発明による他の実施形態のセグメント型有機ＥＬ表示パネル製造工程における有機ＥＬ表示パネルの基板一部を模式的に示す部分平面図である。
図１１は 本発明による他の実施形態の有機ＥＬ表示パネルを模式的に示す部分断面図である。
発明を実施するための形態
本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
本発明は、画素いわゆる有機ＥＬ素子間の漏電を、駆動条件（駆動方法、駆動電圧、表示階調数）、電極の形状の新しい視点から定量的にとらえ直し、全く新しい考えを導入することにより成されたものである。
図２〜図４に、各々が第１及び第２電極間に積層された有機機能層からなる有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示パネルの断面を示す。１は基板を、１２は第１電極を、３６は第１電荷輸送層を、３２は発光層を、３７は第２電荷輸送層を、３６ａ及び３７ａは抵抗の低い低抵抗電荷輸送層を、１４は第２電極を示す。図２のように低抵抗電荷輸送層３６ａが第１電極１２に接する位置にある場合に、画素間の漏電（矢印）は顕著となる。図３に示すように、低抵抗電荷輸送層３６ａが電極に接しなくとも、発光層３２及び第１電極１２間にある場合は、各界面の接合状態にもよるが、漏電経路（矢印）が存在する。
図４のように、発光層３２及び反対側の第２電極１４電極間に低抵抗電荷輸送層がある場合は、大きな問題とはならない。図４に示した漏電経路のうち、第２電荷輸送層３７から第１電荷輸送層３６への部分が逆接合となり、抵抗が非常に高くなるので、漏電する電流量が微少になるからである。
導電性高分子など比較的抵抗が低い材料を正孔注入層などの電荷輸送層に用い、複数の画素にわたって形成すると、図２〜図４に示すように、画素間に延在する電荷輸送層のギャップ充填部ＧＦにおいて漏電が生ずるが、駆動方法によって、生じる問題は異なる。
例えば、画素を定電圧駆動する場合、駆動回路の電流容量に十分な余裕があれば、漏電が生じても、画素に流れる電流は漏電がない正常な場合と同じになるので、画素の輝度は正常な画素の場合と同等となる。しかし、漏電により隣接する画素の電極に、発光に寄与しない余分な電流が流れ込み、消費電力を増大させる。
一方、画素を定電流駆動する場合、漏電が生じると、画素に流すべき電流が、漏電により隣接する画素の電極に流れ込み、正常な場合に比べ漏電した分その素子に流れる電流が減り、輝度が低くなる。特に、階調表示を行う場合、ある階調ｎで表示すべき画素の輝度が低くなり、（ｎ−１）階調の正常な画素よりも暗くなると、階調の単調増加性が損なわれ、正確な階調表現ができなくなってしまう。定電圧駆動において駆動回路の電流容量が十分でない場合は、定電流駆動と同様に正確な階調表現ができなくなる。
そこで、本発明では、駆動条件や階調表現に着目し、導電性電荷輸送層による漏れ電流によって、階調表現が逆転しないように、導電性電荷輸送層、特に画素間に延在するそのギャップ充填部ＧＦのシート抵抗を適正化している。
また、本発明では、導電性電荷輸送層による漏れ電流によって、消費電力が大幅に増大しないように、導電性電荷輸送層のシート抵抗を適正化している。
漏れ電流は、隣接する画素の電極間にある導電性電荷輸送層を通して流れるので、画素間にある導電性電荷輸送層（ギャップ充填部ＧＦ）の抵抗Ｒ＿ｇａｐによって、漏れ電流の大きさが決まる。
図５に本発明による有機ＥＬ素子の構造例を示す。１は基板を、１２は第１電極を、３８及び３９はベタ形成電荷輸送層を、３２は発光層を、３７は第２電荷輸送層を、１４は第２電極を、ＧＦはギャップ充填部を示す。
第１電荷輸送層に相当するベタ形成電荷輸送層３８及び３９が複数の第１電極にわたって形成されている。これら２つのベタ形成電荷輸送層を合わせたシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌは、ベタ形成電荷輸送層３８及び３９のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１及びρｓ＿ｃｔｌ２の並列和で表され、次式となる。
１／ρｓ＿ｃｔｌ＝１／ρｓ＿ｃｔｌ１＋１／ρｓ＿ｃｔｌ２ 式（１）
ベタ形成される電荷輸送層が３層以上になる時は同様に並列和を取ればよいし、ベタ形成される電荷輸送層が単層の場合はそのシート抵抗をρｓ＿ｃｔｌとすればよい。また、ρｓ＿ｃｔｌ１とρｓ＿ｃｔｌ２の値が大きく違う場合、例えば１００倍以上の差があり、ρｓ＿ｃｔｌ１＞１００・ρｓ＿ｃｔｌ２である場合は、ρｓ＿ｃｔｌ＝ρｓ＿ｃｔｌ２として計算して、差し支えない。また、電荷輸送層がベタ形成されるので、画素間に延在するそのギャップ充填部のシート抵抗も一様である。
隣接する他の画素との抵抗Ｒ＿ｇａｐは、次式として求められる。
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（２）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する画素間のギャップ充填部の抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数をそれぞれ示す）
実際の第１及び第２電極で画定される発光部の形状は複雑であり、ａの値は単純には決まらず、個々の画素又は電極形状に合わせてギャップ充填部の抵抗Ｒ＿ｇａｐを計算する必要がある（後述）。
一般に、有機ＥＬ素子の発光輝度は画像データに応じた表示階調を得るために制御されるが、実際の駆動は大きく分けて図６及び図７に示すようにパルス状の電気信号を素子に与えることにより行われる。輝度制御には、図６（Ａ）（Ｂ）のような素子への駆動電流を制御する電流制御方式（定電流駆動）と図７−（Ａ）（Ｂ）のような駆動電圧を制御する電圧制御方式（定電圧駆動）とがある。具体的には図６（Ｂ）、図７（Ｂ）に示すように、輝度データに応じて駆動電流量、駆動電圧を変化させることによって素子の輝度を変化させることが行われる。一方、図６（Ａ）、図７（Ａ）に示すように、駆動電流、駆動電圧を一定レベルとし輝度データに応じて電流供給時間、電圧供給時間を変化させることによって素子の輝度を変化させることも可能である。
以下、画素の駆動を、（１）定電流駆動で行う場合と、（２）定電圧駆動で行う場合に分けて、本発明を説明する。
（１）画素の駆動を定電流駆動で行う場合−−
定電流駆動は、輝度に応じた一定の電流を画素に流すことにより、素子を駆動する駆動方法である。定電流駆動では、漏電によって、画素に流れる電流が少なくなり、画素の輝度が低下する。更に、画素に流れる電流が少なくなるので、漏電がない場合に比べ、画素の駆動電圧が小さくなる。
よって、漏電がある画素と漏電がなくほぼ正常な画素とが隣接する場合で共にオン状態で発光するとき、人間の目では隣接する画素間の輝度差には敏感であり、漏電画素の輝度が低下し、一定以上の輝度差では表示品質の劣化を感じてしまう。
（１−１）隣接画素輝度差−−
表示装置において、隣接画素間の輝度差を感じさせない画素の漏電とシート抵抗に関して考察する。漏電が生じて輝度が低下した画素が、隣接の正常な画素の輝度とほぼ同様に光らなければならない。漏電画素の輝度は、漏電のない正常な画素の輝度に対して、観察者が変化ありと認識できない隣接画素の輝度の割合以下である必要がある。つまり、次式を満たす必要がある。
Ｌ＿ｎｇ≧ｆ・Ｌ （０＜ｆ＜１） 式（３）
（ただし、Ｌは正常な漏電のない画素の輝度を、Ｌ＿ｎｇは漏電が生じている画素の輝度を、ｆは人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度の割合を、それぞれ示す。）
有機ＥＬ素子では、閾印加電圧を越えると、素子を流れる電流と発光輝度は比例する。また、画素の平均輝度は素子が実際に発光している時間に比例する。簡単のため、矩形波で素子を駆動する場合を考えると、漏電の有無にかかわらず、画素の輝度Ｌは次式で示される。
Ｌ＝α・Ｉ・ｔ 式（４）
（ただし、αは発光効率を、Ｉは画素に供給される電流を、ｔは画素の発光時間を、それぞれ示す。）
よって、式（４）より、式（３）は次式のように導かれる。
α・ｌ＿ｎｇ・ｔ≧α・ｆ・Ｉ・ｔ
∴ ｌ＿ｎｇ≧ｆ・Ｉ 式（５）
（ただし、ｌ＿ｎｇは漏電が生じている画素に流れる電流を示す。）
一方、漏電が生じている画素からギャップ充填部を通して隣接画素へ流れる電流量をｌ＿ｌｅａｋとすると、ｌ＿ｌｅａｋ＝Ｉ−ｌ＿ｎｇなので、式（５）から漏れ電流量は次式のように導かれる。
ｌ＿ｌｅａｋ≦（１−ｆ）・Ｉ 式（６）
ここで、人間が輝度変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合をｊとすると、ｊ＝１−ｆなので、漏れ電流量は次式のようになる。
ｌ＿ｌｅａｋ≦ｊ・Ｉ 式（７）
隣接画素間の輝度差が人間の目にわからないようにするためには、漏れ電流量は式（７）を満たす必要がある。
ある画素における漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋは、その画素とギャップ充填部を介して隣接する画素の全てがオフ状態で、最も大きくなる。この時、ｌ＿ｌｅａｋと電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌとの関係は、次式のようになる。
ｌ＿ｌｅａｋ・Ｒ＿ｇａｐ＝Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ−Ｖ＿ｏｆｆ 式（８）
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（９）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する他の画素間のギャップ充填部の抵抗を、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇはオン状態で漏電が生じている漏電画素の第１電極電位（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は走査オン状態の電位）を、Ｖ＿ｏｆｆは漏電画素に隣接する画素のオフ状態の第１電極電位（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は走査オフ状態の電位）を、ρｓ＿ｃｔｌは第１電極側にベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）
ｌ＿ｌｅａｋがそれほど大きくない時、オン状態の漏電画素の第１電極電位Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇが漏電画素に隣接する画素のオン状態の第１電極電位と略等しいので、式（８）、式（９）から、隣接画素間の電荷輸送層のシート抵抗は次式のように導かれる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｌｅａｋ・ａ） 式（１０）
（ただし、Ｖ＿ｏｎは漏電画素に隣接する画素のオン状態の第１電極電位をそれぞれ示す。）
式（１０）からわかるように、漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋはベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌが大きいほど小さくなる。つまり、ｌ＿ｌｅａｋが上限となる時、ρｓ＿ｃｔｌは下限値を取る。よって、式（６）、式（１０）から、ｌ＿ｌｅａｋの許容値の上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを決めることができる。具体的には、式（７）及び式（１０）より、下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎは、次式のように導かれる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｊ・Ｉ・ａ） 式（１１）
よって、本発明による有機ＥＬ素子は、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌをこうして求めたρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎよりも大きくする。
人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度の割合ｊの値は、表示装置の用途、観察者により異なる。ｊの値はどの程度になるか、以下の実験により求めた。実験結果より、ｊの値は好ましくは０．０８以下、さらに好ましくは０．０５以下が望ましいことがわかった。このｊの値と式（１１）から、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ、を決めることができる。
｛隣接画素の輝度差の実験｝
人間が変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合ｊの値についての実験を行った。
緑色単色の２５６×６４ドット有機ＥＬパネルの、左半分を輝度１００ｃｄ／ｍ２で発光させ、右半分は輝度を１００ｃｄ／ｍ２から徐々に落として被験者２６名に見せた。輝度の変化が認識できた時点で被験者に合図をしてもらい、その時の右半分の輝度を記録、どの程度の輝度差の割合が人間にわかるか調べた。例えば、右半分の輝度が９７ｃｄ／ｍ２の時に被験者が輝度変化の合図した場合、その被験者が認識できた輝度差いわゆる輝度差係数は、３％（ｊ＝０．０３）ということになる。
表１に、被験者が認識した輝度差と人数を表す。ほぼ輝度差５％（ｊ＝０．０５）で半数の人が、輝度差８％（ｊ＝０．０８）では全員が、輝度差を認識することが分かった。
【表１】
（１−２）隣接画素輝度と階調−−
表示装置において、発光部の最大輝度及び最小輝度の間を所定レベルで分割して輝度階調として、例えば、２４階調なら１／２４、３２階調なら１／３２などの複数の輝度レベルを分けて表示する場合がある。階調表示において或るレベル以上の漏電画素があると、隣接画素間の輝度差が認識され階調と輝度の逆転が起る。階調と輝度の逆転防止ためには、漏電が生じて輝度が低下した画素が、所望の階調よりも一つ下の階調における正常な画素の輝度よりも明るく光らなければならない。つまり、或る階調において、次式を満たす必要がある。
Ｌ＿ｎｇ（ｎ）＞Ｌ（ｎ−１） 式（１４）
（ただし、Ｌ（ｍ）は正常な（漏電のない）画素の階調ｍにおける輝度を、Ｌ＿ｎｇ（ｍ）は漏電が生じている画素の階調ｍにおける輝度をそれぞれ示す。）
有機ＥＬ素子では、素子を流れる電流と、発光輝度は比例する。また、画素の平均輝度は素子が実際に発光している時間に比例する。簡単のため、矩形波で素子を駆動する場合を考えると、漏電の有無にかかわらず、
Ｌ（ｍ）＝α・Ｉ（ｍ）・ｔ（ｍ） 式（１５）
（ただし、Ｉ（ｍ）は階調ｍにおける画素に供給される電流を、ｔ（ｍ）は階調ｍにおける画素の発光時間を、それぞれ示す。）
式（１４）と式（１５）より、次式が得られる。
ｌ＿ｎｇ（ｎ）・ｔ（ｎ）＞Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１） 式（１６）
漏電による電流量をｌ＿ｌｅａｋとすると、次式が得られる。
ｌ＿ｎｇ（ｎ）＝Ｉ（ｎ）−ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ） 式（１７）
（ただし、ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）は階調ｎの画素における漏電によりギャップ充填部を通して隣接画素へ流れてしまう電流を示す。）
式（１６）と式（１７）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ｔ（ｎ）＜Ｉ（ｎ）・ｔ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１） 式（１８）
よって、全ての階調ｎで、式（１８）を満たす必要がある。
ある画素における漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）は、その画素とギャップ充填部を介して隣接する画素の全てがオフ状態の時、最も大きくなる。この時、ｌ＿ｌｅａｋと電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌとの関係は、次式で表される。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・Ｒ＿ｇａｐ＝Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ 式（１９）
Ｒ＿ｇａｐ＝ａ・ρｓ＿ｃｔｌ 式（２０）
（ただし、Ｒ＿ｇａｐは隣接する他の画素との間の抵抗、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）はオン状態、階調ｎの時、漏電が生じている画素の第１電極電位（ｎ≧１）（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オン状態の電位）を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する画素のオフ状態、第１電極電位（一般に、最低階調時の第１電極電位Ｖ＿ｏｎ（Ｏ）に等しい。ただし、第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オフ状態の電位）を、ρｓ＿ｃｔｌは第１電極側にベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗を、ａはギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）
式（１９）、式（２０）から、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ａ） 式（２１）
式（２１）からわかるように、漏れ電流量ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）はベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌが大きいほど小さくなる。つまり、ｌ＿ｌｅａｋが上限となる時、ρｓ＿ｃｔｌは下限値を取る。よって、式（ｌ８）、式（２１）から、ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）の許容値の上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ、を決めることができる。
本発明による有機ＥＬ表示パネルは、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌを、上記の人間が輝度変化ありと認識できる隣接画素の輝度差の割合ｊの値に基づいてρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎよりも大きくする。
以下、更に具体的な階調表現方法の例を挙げて、本発明を更に詳しく説明する。
階調ｍと輝度の設定により、輝度Ｌ（ｍ）は決定される。例えば、ｍ＝０〜（Ｋ−１）の階調数Ｋの駆動方法において、最大階調の時の輝度Ｌ（Ｋ−１）であり、最小階調の時の輝度Ｌ（Ｏ）をゼロとして、その間の中間階調は階調と輝度を比例させる。つまり、階調をリニアに取るという一般的な設定において、輝度Ｌ（ｍ）は次式のように表される。
Ｌ（ｍ）＝ｍ・Ｌ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２２）
（ただし、Ｌ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の輝度を示す。）
また、式（１５）からｍ＝Ｋ−１では次式のように表される。
Ｌ（Ｋ−１）＝α・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１） 式（２３）
（ただし、Ｉ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の画素に流れる電流を、ｔ（Ｋ−１）は階調ｍにおける階調数Ｋ−１の画素の発光時間を、それぞれ示す。）
式（２２）、式（２３）から、次式が得られる。
Ｌ（ｍ）＝ｍ・α・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２４）
式（１５）と式（２４）の右辺同士を等しいとすると、次式が得られる。
Ｉ（ｍ）・ｔ（ｍ）＝ｍ・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２５）
式（２５）から式（１８）の右辺は次式のように表される。
Ｉ（ｎ）・ｔ（ｎ）−Ｉ（ｎ−１）・ｔ（ｎ−１）
＝ｎ・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１）−（ｎ−１）・Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１）
＝Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２６）
よって、式（１８）は次式のように表される。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）・ｔ（ｎ）＜Ｉ（Ｋ−１）・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２７）
式（２１）、式（２７）を満たすｌ＿ｌｅａｋの上限ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘと、ベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎと、を求める。
ここで、階調表現を、（ａ）パルス幅変調で行う場合（電流を流す時間の長さによって階調表現する）と、（ｂ）パルス振幅変調で行う場合（流す電流の大きさによって階調表現する）、に分けて考える。
（１ａ）パルス幅変調で行う場合−−
パルス幅変調は、パルスの振幅（＝電流）を一定にして、パルスの長さ（＝電流を印加する時間）によって、階調表現を行う。つまり、次式のように表される。
Ｉ（ｍ）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ 式（２８）
（ただし、ｌ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電流を示す。）
式（２５）、式（２８）から、次式が得られる。
ｔ（ｍ）＝ｍ・ｔ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（２９）
式（２７）、式（２８）、式（２９）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＜ｌ＿ｃｏｎｓｔ／ｎ 式（３０）
式（３０）からｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）が上限となるのは、ｎが最大、つまりｎ＝Ｋ−１の時で、次式のように表される。
ｌ＿ｌｅａｋ＿ｍａｘ＝ｌ＿ｌｅａｋ（Ｋ−１）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ／（Ｋ−１） 式（３１）
式（２１）、式（２８）、式（３１）より、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（３２）
Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の値は、漏れ電流量から決まる、つまりρｓ＿ｃｔｌによって決まるので、式（３２）からρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを簡単に夬めることはできない。しかし、漏電がない場合の画素の第１電極駆動電圧Ｖ＿ｏｎ（ｍ）は、素子特性から求まる。前述した通り、定電流駆動では漏電がない場合に比べ、漏電がある画素の駆動電圧は低くなるので、第１電極駆動電圧Ｖ＿ｏｎ（ｍ）は次式のように表される。
Ｖ＿ｏｎ（ｍ）＞Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ） 式（３３）
（ただし、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）はオン状態、階調ｎの時、漏電のない画素の第１電極電位（ｎ≧１）（第１電極が単純マトリクスの走査電極である場合は、走査オン状態の電圧）を示す。）
式（３２）でＶ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の代わりにＶ＿ｏｎ（ｍ）とおくと、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎの値は大きくなる、つまり、ρｓ＿ｃｔｌの下限が大きくなり条件は厳しくなるので、次式のように表される。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（３４）
この式からρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを求め、ρｓ＿ｃｔｌの値をこの値以上にすれば、差し支えない。
（１ｂ）パルス振幅変調で行う場合−−
パルス振幅変調は、パルスのパルスの長さ（＝電流を印加する時間）を一定にして、振幅（＝電流）によって、階調表現を行う。つまり、
ｔ（ｍ）＝ｔ＿ｃｏｎｓｔ 式（３５）
（ただし、ｔ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動時間を示す。）
式（２５）、式（３５）から、次式が得られる。
Ｉ（ｍ）＝ｍ・Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３６）
式（２７）、式（３５）、式（３６）より、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＜Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３７）
式（２１）、式（３７）より、次式が得られる。
（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ρｓ＿ｃｔｌ・ａ）＜Ｉ（Ｋ−１）／（Ｋ−１） 式（３８）
∴ ρｓ＿ｃｔｌ＞（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（３９）
式（３９）で成立するうち最も条件が厳しい、つまりρｓ＿ｃｔｌの値が最も大きくなくてはならないのは、Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）が最大、つまりｎ＝ｋ−１の時で、この時、式（３９）を等式にして、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（４０）
前述したのと同様、式（４０）でＶ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）の代わりにＶ＿ｏｎ（ｍ）とおくと、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎの値は大きくなる、つまり、ρｓ＿ｃｔｌの下限が大きくなり条件は厳しくなるので、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ＝（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１）） 式（４１）
としてρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎを求め、ρｓ＿ｃｔｌの値をこの値以上にすれば、差し支えない。
（２）画素の駆動を定電圧駆動で行う場合−−
定電圧駆動は、輝度に応じた一定の電圧を画素に印加することにより、素子を駆動する駆動方法である。
定電流駆動では、駆動回路の電流容量が十分であれば、漏電によって、画素に流れる電流が少なくならず、画素の輝度は保たれる。つまり、漏電が生じても、画素の駆動電圧は影響を受けない。つまり、
Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｍ）＝Ｖ＿ｏｎ（ｍ） 式（５０）
一方、定電圧駆動では、漏電によって電流量が増え、その分消費電力が増えてしまう。
消費電力の増加を抑えるためには、素子に流れる電流に対して漏れ電流量を、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下に抑えるのが望ましい。つまり、
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＝ｂ・Ｉ（ｎ） 式（５１）
とした場合、ｂの値が、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下となるのが望ましい。式（２１）を変形して、次式が得られる。
ｌ＿ｌｅａｋ（ｎ）＝（Ｖ＿ｏｎ＿ｎｇ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５２）
式（５０）、式（５１）、式（５２）より、次式が得られる。
ｂ＝（Ｖ＿ｏｎ（ｎ）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（ｎ）・ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５３）
全てのｎについて、式（５３）から求まるｂの値を、好ましくは１／１０以下、さらに好ましくは１／１００以下となるのが望ましい。式（５２）でｂ＝１／１０とした時のベタ形成した電荷輸送層のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０と、ｂ＝１／１００とした時のρｓ＿ｃｔｌの下限ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００と、を求める。
本発明では、ρｓ＿ｃｔｌを好ましくはρｓ＿ｅｔｌ＿ｍｉｎ１０以上、更に好ましくはρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００以上にする。
ここで、階調表現を、（ａ）パルス幅変調で行う場合（電流を流す時間の長さによって階調表現する）と、（ｂ）パルス振幅変調で行う場合（流す電流の大きさによって階調表現する）、に分けて考える。
（２ａ）パルス幅変調で行う場合−−
パルス幅変調は、パルスの振幅（＝電圧）を一定にして、パルスの長さ（＝電圧を印加する時間）によって、階調表現を行う。電圧が一定であれば、画素に流れる電流Ｉ（ｍ）も一定になる。つまり、次式で表される。
Ｖ＿ｏｎ（ｍ）＝Ｖ＿ｃｏｎｓｔ 式（５４）
Ｉ（ｍ）＝ｌ＿ｃｏｎｓｔ 式（５５）
（ただし、Ｖ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電圧を、ｌ＿ｃｏｎｓｔは電圧がＶ＿ｃｏｎｓｔの時に画素に流れる電流（階調によらない）を示す。）
式（５３）、式（５４）、式（５５）より、次式が得られる。
ｂ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ρｓ＿ｃｔｌ・ａ） 式（５６）
式（５６）を変形して、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｂ・ａ・ｌ＿ｃｏｎｓｔ） 式（５７）
式（５７）において、ｂ＝１／１０、１／１００として、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ１０＝１０・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（５８）
ρｓ＿ｃｔｌ１００＝１００・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ） 式（５９）
これら式より、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００を求めることができる。
（２ｂ）パルス振幅変調で行う場合−−
パルス振幅変調は、パルスのパルスの長さ（＝電圧を印加する時間）を一定にして、振幅（＝電圧）によって、階調表現を行う。つまり、次式で表される。
ｔ（ｍ）＝ｔ＿ｃｏｎｓｔ 式（６０）
（ただし、ｔ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動時間を示す。）
式（５３）より、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ＝（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ／（ｂ・ａ・Ｉ（ｎ）） 式（６１）
式（６１）は式（６０）により特に変化を受けない。有機ＥＬ素子はダイオードのような特性を持つので、電圧の増加に従って、電流が指数関数的に増加する。つまり、ｎが小さいほど、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）／Ｉ（ｎ）の値は大きくなる。更に、ｎが小さいほど、Ｖ＿ｏｆｆ／Ｉ（ｎ）の値も大きくなるので、式（６１）から条件が最も厳しい、つまりｂが最大となるのは、ｎが最小、ｎ＝１の時で、この時、ｂ＝１／１０、１／１００として、次式が得られる。
ρｓ＿ｃｔｌ１０＝１０・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ） 式（６２）
ρｓ＿ｃｔｌ１００＝１００・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ） 式（６３）
これら式より、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１００を求めることができる。
なお、何れの駆動法の場合も、電荷輸送層の抵抗が大きすぎると素子の駆動電圧が高くなり、素子特性が悪化してしまうので、特開平１０−９２５８４にある通り、電荷輸送層のシート抵抗は、１０１６Ω／□より、好ましくは１０１５Ω／□より、特に好ましくは１０１４Ω／□より小さいことが望ましい。
本発明による有機ＥＬ素子に用いられる電極、有機機能層には既知の材料を用いることができる。特に導電性を有する電荷輸送層には、例えば、金属酸化物、金属窒化物、導電性高分子、などを用いることができる。これらの材料を本発明に適用させるためには、シート抵抗をコントロールする必要がある。シート抵抗をコントロールするためには、膜厚を制御するのが最も簡便な方法である。また、比抵抗をコントロールする方法もある。具体的には、金属酸化物中の酸素量を変化させたり、金属窒化物中の窒素の量を変化させたり、ドーパントにより導電性を付与するタイプの導電性高分子では、ドーパントの量を変化させたり、することで、シート抵抗を制御できる。
｛実施例及び比較例｝
以下のような手順で、本発明による発光ディスプレイパネルを作製した。
（１）第１電極（陽極）の形成−−
ガラス基板上にＩＴＯを１５０ｎｍスパッタ法により成膜した。次に東京応化製フォトレジストＡＺ６１１２をＩＴＯ膜上にパターン形成した。この基板を塩化第２鉄水溶液と塩酸の混合液中に浸漬し、レジストに覆われていない部分のＩＴＯをエッチングした。最後に基板をアセトン中に浸漬しレジストを除去、ライン数４８０本からなるストライプ状の電極パターンを得た。ストライプ状のＩＴＯパターンは、ライン幅１２０μｍ、ギャップｗは１０μｍ、（ピッチ１３０μｍ）であった。また、ＩＴＯラインの表示部における長さ１は４６．８ｍｍであった。
（２）導電性電荷輸送層の形成−−
（１）の基板を十分洗浄した後、曰産化学工業（株）製のポリアニリン溶液をスピンコートした。続いてスピンコートした膜について、表示部以外の不要部分をアセトンで拭き取った。更に、４つの条件（サンプルＡ〜Ｄ）で基板をホットプレートにて加熱、溶媒を蒸発させて、表示部に２０ｎｍのポリアニリン膜を形成した。サンプルＡ〜Ｄの加熱条件を表２に示す。
形成したポリアニリン膜について、シート抵抗を三菱化学製ＭＣＰ−ＨＴ２６０により測定した。測定結果をも表２に示す。
加熱条件によりポリアニリン膜のシート抵抗が変化したが、これは、膜の酸化状態が、加熱状態によって異なるためであると考えられる。
（３）他の有機機能層、第２電極（陰極）の形成−−
（２）の基板上に、導電性電荷輸送層以外の有機機能層としてα−ＮＰＤを２５ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、マスクを用いた蒸着法により表示部に形成した。更に陰極として、Ａｌ−Ｌｉ合金を１００ｎｍ、ライン幅２５０μｍ、ギャップ１４０μｍ、（ピッチ３９０μｍ）のストライプ１２０本である形状のマスクを用いた蒸着法により形成した。
形成したα−ＮＰＤ膜のシート抵抗を、（１）と同様に測定したところ、抵抗が大きすぎて測定不可能であった。測定器の測定範囲から、α−ＮＰＤ膜のシート抵抗は１×１０１５Ω／□以上と考えられる。
（４）封止−−
凹みを設け、その凹み部分に乾燥剤を貼り付けたガラス板を、（３）の基板にＵＶ硬化型接着剤を用いて接着し封止、本発明により、４８０×１２０画素の単純マトリクスからなる有機ＥＬ素子を完成させた。
（５）駆動回路の接続及び調整−−
（４）の素子を、所望の駆動回路に接続し、オン状態の最大階調における画素の輝度Ｌ＿（Ｋ−１）が、１００ｃｄ／ｍ２となるように駆動回路を調整した。この時、画素について、陽極に印加する電圧Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）は１０．５Ｖ、オフ状態の陽極に印加する電圧Ｖ＿ｏｆｆは３．５Ｖ、オン状態で素子の陰極側にがかる電圧は０Ｖ（ＧＮＤ）であった。階調数Ｋを２５６、６４、１６、２とし、階調をリニアに設定した時、種々の駆動方法で素子を発光させると、表３のような駆動電圧と駆動電流となった。
ギャップ充填部形状から決まる係数ａは、ギャップ幅Ｄ、電極長さＭを用いて、ａ＝Ｄ／２Ｍ＝０．０１０ｍｍ／２・４６．８ｍｍ≒１．０７×１０−４と計算される。
α−ＮＰＤのシート抵抗は、ポリアニリン膜に比べると、２桁以上高いので、作製した素子について第１電荷輸送層のシート抵抗を計算する際には、ポリアニリン膜のシート抵抗のみを考えればよい。
表３の駆動条件における必要なシート抵抗を、本発明によって求め、表３に加えて示す。ポリアニリン膜のシート抵抗が、算出された表３のシート抵抗の下限よりも大きい場合が、本発明の実施例となり、小さい場合は比較例となる。作製した素子と駆動条件により、実施例、比較例の何れに該当するか分類し、表４に示す。なお、定電圧駆動の場合はρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ１０の値を基準にして判断した。
作製した素子を、定電流駆動し、第１電極ラインが３ラインおきに点灯（最大階調）、非点灯（最小階調）を繰り返すパターンで点灯し、発光状態を観察した。発光状態を光学顕微鏡で観察したところ、特にポリアニリン膜のシート抵抗が低い加熱条件Ｃによる素子で漏電による輝度の低下が見られた。加熱条件Ｃによる素子の発光状態では、隣接する非点灯の第１電極ラインに電流が漏れ、輝度が低下する様子が確認できた。
一方、シート抵抗が高い加熱条件Ｄでは漏電による輝度の低下はほとんど見られなかった。
画素の輝度を、最大階調の一つ下の階調で全点灯（漏電が生じない条件）した場合と、最大階調で第１電極を１ラインごとに点灯（漏電が最も大きくなる条件）した場合と、で測定し比較したところ、表４に示す実施例の条件では、階調の逆転が生じなかった。
上記では、第１電極側の第１電荷輸送層のシート抵抗について述べたが、第２電極側の第２電荷輸送層のシート抵抗についても、同様にして下限値を求めることができる。
本発明による有機ＥＬ素子は、電荷輸送層のシート抵抗を、電極の形状など素子の構造や、駆動条件から導き出される、最適なシート抵抗に設定したため、画素を定電圧駆動する場合、漏電により隣接する画素の電極に流れ込む発光に寄与しない余分な電流の量を抑えることができ、消費電力を抑えることができる。定電流駆動した場合のメリットは表示品位が高くなることである。
また、複数の素子に共通して電荷輸送層を形成できるので、工程が簡便である。更に、電荷輸送層が全面に完全に形成されるので、陽極−陰極間のショートが生じることが少ない。
以上のように本発明によれば、導電性高分子など、比較的抵抗の低い導電性電荷輸送層を用いて、画素間の漏電の問題が無く、かつ、信頼性や素子性能の高い有機ＥＬディスプレイを簡便な工程で実現できる。
｛電極形状によるギャップ充填部の抵抗｝
上記式（２）、式（９）及び式（２０）に示した隣接する画素間のギャップ充填部の抵抗とそのシート抵抗の関係を詳述する。有機ＥＬ表示パネルの個々の有機ＥＬ素子の形状は複雑であり、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａの値は単純には決まらず、個々の画素又は電極形状に合わせてギャップ充填部の抵抗Ｒ＿ｇａｐを計算する必要があるので、係数ａはそれら形状に応じて決定される。
（１）単純マトリクスパネルの場合−−
図８に示すように、パッシブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネルの複数の画素は、ギャップ充填部ＧＦを介して並べられた陽極ラインＬ上に配置される。陽極ラインと他の陽極ラインがどの場所でも等距離（ピッチ）に形成されるので、Ｒ＿ｇａｐはライン間距離Ｄに比例し、ライン長さＭに反比例する。また、点灯画素の陽極ラインの両隣のラインがオフ状態で電位差が大きくなり電流が漏れる場合なとの最悪事態を考慮すると、次式のようになる。
Ｒ＿ｇａｐ＝ρｓ＿ｃｔｌ・Ｄ／２Ｍ 式（７３）
（ただし、Ｄはライン間距離を、Ｍはライン長さをそれぞれ示す）
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式のようになる。
ａ＝Ｄ／２Ｍ 式（７４）
（２）アクティブマトリクスパネルの場合−−
アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示パネルでは複数の画素がそれぞれ独立し、画素（発光部）毎にＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）及びコンデンサなどからなるＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路が設けられる。よって、図９に示すように、発光部の表示電極１２Ｄは基板上にギャップ充填部ＧＦを介して敷き詰められるので、Ｒ＿ｇａｐは、例えば矩形とすればその一辺の長さをＬｘ，Ｌｙとし表示電極間距離をＤｘ，Ｄｙとすれば、次式のように近似される。
Ｒ＿ｇａｐ＝ρｓ＿ｃｔｌ／［２・｛（Ｍｘ／Ｄｙ）＋（Ｍｙ／Ｄｘ）｝］ 式（７５）
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式のようになる。
ａ＝Ｄ／［２・｛（Ｍｘ／Ｄｙ）＋（Ｍｙ／Ｄｘ）｝］ 式（７６）
（３）セグメントディスプレイパネルの場合−−
図１０に示すように、セグメント型の有機ＥＬ表示パネルでは任意形状の画素の複数が基板上にギャップ充填部ＧＦを介して配置されるので、セグメント電極１２Ｓはその周囲各点から他のセグメント電極への距離がまちまちである。
セグメントの周囲長をＭ＿ｓｅｇとし、それをｎ分割する。各々の辺から他のセグメントの距離をＤｉとして、抵抗が計算でき、それの並列和が、全体の抵抗Ｒ＿ｇａｐになるＲ＿ｇａｐは、次式のように近似される。実際には、ｎを有限の値として計算すればよい。
よって、上記式（２）に鑑み、ギャップ充填部の形状から求められる係数ａは次式を満たすように設定する。
｛他の実施例｝
上記実施例では、ギャップ充填部とともにベタ形成電荷輸送層にポリアニリン膜を素子毎に同一膜厚で形成した単色発光のパネルについて、説明したが、本発明は、多色発光のパネルにも適用できる。ギャップ充填部が共通に成膜されていればよく、素子毎に異なる膜厚で電荷輸送層が形成されていてもよい。
図１１に示すように、ガラスなどの透明基板１上のＩＴＯなどの第１電極１２（陽極）上に、例えば、素子の電荷輸送層として正孔輸送層３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを形成するが、例えば、赤緑青ＲＧＢの各発光部に対して正孔輸送層の膜厚が異なる、例えば、それぞれ５０ｎｍ，７０ｎｍ，１００ｎｍとなるように成膜する。まず、ＲＧＢの各発光領域に成膜すべき膜厚から共通膜厚を差し引いた差分だけ成膜する。すなわち、各発光領域の共通膜厚の５０ｎｍを差し引いた膜厚、２０ｎｍ，５０ｎｍをＧＢ発光領域にそれぞれ成膜する。緑発光部Ｇに対応する発光領域に正孔輸送層材料を２０ｎｍ、青発光部Ｂには５０ｎｍだけ成膜する。次に、ＲＧＢ発光領域に共通して５０ｎｍの膜厚となるように同一の正孔輸送層材料を一括して成膜する。このようにしてＲＧＢの各発光領域に対して異なる膜厚の正孔輸送層を形成する。正孔輸送層成膜後、それぞれ発光層３２Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂを成膜し、共通する電子輸送層２３を成膜し有機機能層を完成後、例えば金属からなる第２電極（陰極）１４を有機機能層上に形成することによって有機ＥＬ表示パネルを製作することができる。この場合、有機ＥＬ素子における電荷輸送層（正孔輸送層）のシート抵抗は共通なギャップ充填部と異なることになり、膜厚が増加した分、そのギャップ充填部より低くなる。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が第１及び第２表示電極並びに前記第１及び第２表示電極間に挟持かつ積層された少なくとも１層の有機化合物からなる発光層を含む有機機能層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、前記有機機能層群は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に共通して形成され電荷輸送性を有した少なくともｌ層の共通層を含み、前記共通層は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の間に延在するギャップ充填部を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項２】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｊ・Ｉ・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ＿ｏｎはオン状態における漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、ｊは０．０８以下の輝度差係数を、ｌは駆動電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項３】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｋは表示する階調数を、Ｖ＿ｏｎ（ｍ）はオン状態における階調ｍ（ｍ≧１の整数）の時、漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、ｌ＿ｃｏｎｓｔは一定値の駆動電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項４】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１））
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｋは表示する階調数を、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）はオン状態、階調ｎ（ｎ≧１の整数）の時、漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍにおける前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項５】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１０が、式、
ρｓ＿ｃｔｌ１０≧１０・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（ｍ）・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ１０はシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍ（ｍ≧１の整数）における前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項６】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１０が、式、
ρｓ＿ｃｔｌ１０≧１０・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ１０はシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ（ｍ）は階調ｍにおける前記有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍ（ｍ≧１の整数）における前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項１】
各々が第１及び第２表示電極並びに前記第１及び第２表示電極間に挟持かつ積層された少なくとも１層の有機化合物からなる発光層を含む有機機能層からなる複数の有機エレクトロルミネッセンス素子と、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を担持する基板と、からなる有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、前記有機機能層群は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子に共通して形成され電荷輸送性を有した少なくともｌ層の共通層を含み、前記共通層は、前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の間に延在するギャップ充填部を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項２】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（ｊ・Ｉ・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ＿ｏｎはオン状態における漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、ｊは０．０８以下の輝度差係数を、ｌは駆動電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項３】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ｌ＿ｃｏｎｓｔ・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｋは表示する階調数を、Ｖ＿ｏｎ（ｍ）はオン状態における階調ｍ（ｍ≧１の整数）の時、漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、ｌ＿ｃｏｎｓｔは一定値の駆動電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項４】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎが、式、
ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎ≧（Ｖ＿ｏｎ（Ｋ−１）−Ｖ＿ｏｆｆ）・（Ｋ−１）／（ａ・Ｉ（Ｋ−１））
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ＿ｍｉｎはシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｋは表示する階調数を、Ｖ＿ｏｎ（ｎ）はオン状態、階調ｎ（ｎ≧１の整数）の時、漏電のない前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍにおける前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項５】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１０が、式、
ρｓ＿ｃｔｌ１０≧１０・（Ｖ＿ｃｏｎｓｔ−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（ｍ）・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ１０はシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ＿ｃｏｎｓｔは一定の駆動電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍ（ｍ≧１の整数）における前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【請求項６】
前記ギャップ充填部のシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌ１０が、式、
ρｓ＿ｃｔｌ１０≧１０・（Ｖ＿ｏｎ（１）−Ｖ＿ｏｆｆ）／（Ｉ（１）・ａ）
（ただし、ρｓ＿ｃｔｌ１０はシート抵抗ρｓ＿ｃｔｌの下限を、Ｖ（ｍ）は階調ｍにおける前記有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧を、Ｖ＿ｏｆｆは隣接する前記有機エレクトロルミネッセンス素子のオフ状態における前記第１及び第２表示電極間電圧を、Ｉ（ｍ）は階調ｍ（ｍ≧１の整数）における前記有機エレクトロルミネッセンス素子に流れる電流を、ａは前記ギャップ充填部の形状から求められる係数を、それぞれ示す。）を満たす値であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３９２４７
【国際公開日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【発行日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１４８５０（Ｐ２００５−５１４８５０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１５５５５
【国際出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【発行日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１５５５５
【国際出願日】平成１６年１０月１４日（２００４．１０．１４）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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