説明

有機ELパネル

【課題】特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ELパネルにおいて、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ELパネルを提供する。
【解決手段】基板2上に形成される第一電極4とこの第一電極4と交差するように形成される第二電極8との間に少なくとも有機発光層を有する機能層7を積層形成してなる有機ELパネル1である。第一電極4との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁6aを有し、第二電極8をライン状に分離形成する隔壁部6を備えてなる。隔壁部6は、隔壁6aを千鳥状に配置してなる。前記基板は、可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)パネルに関し、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ELパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、有機材料によって形成される自発光素子である有機EL素子を備える有機ELパネルは、例えば、陽極となるITO(インジウム錫酸化物)等からなる第一電極と、少なくとも有機発光層を有する機能層と、陰極となるアルミニウム(Al)等からなる非透光性の第二電極と、を順次積層するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
有機ELパネルは、液晶表示パネルと比べて視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄型化が可能である等の利点から次世代のフラットパネルディスプレイとして研究開発が行われている。
【0004】
また、有機ELパネルは、前述のように薄型化が可能であるという点から、フィルムやフレキシブル基板等の可撓性基板に有機EL素子を形成することで可撓性のディスプレイを実現可能であるという特徴を有している。
【0005】
また、有機ELパネルにおいて、その駆動方式としてパッシブ駆動方式が知られている。パッシブ駆動の有機ELパネルは、透光性基板上に第一電極を複数のライン状に形成し、第二電極を前記第一電極と交差するように複数のライン状に形成して前記第一電極と前記第二電極との交差位置を発光画素とするマトリクス構造を有するものである。前記第二電極は、ライン状に形成される隔壁によって分離形成されるのが一般的である(例えば特許文献2参照)。かかる有機ELパネルは、線順次走査された画像が前記表示部に表示される。パッシブ駆動の有機ELパネルは、アクティブ駆動方式と比較して製造が容易であるといった利点がある。
【特許文献1】特開昭59−194393号公報
【特許文献2】特開平8−315981号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、前記可撓性基板上に前記第二電極を分離形成する前記隔壁を形成する場合、前記可撓性基板を折り曲げると、前記隔壁が圧縮応力あるいは引っ張り応力を受けて破損し、走査線のショートや発光画素内に破損した前記隔壁が飛散することによる表示不良が発生するおそれがあるという問題点があった。かかる問題は、特に前記可撓性基板を前記隔壁の長軸方向に折り曲げた場合に顕著である。また、湾曲形状の基板上に前記隔壁を形成する場合にあっても、特に前記基板の温度が高温あるいは低温となった場合に前記基板の膨張あるいは収縮によって前記隔壁に与える圧縮応力あるいは引っ張り応力が顕著となるため、同様の問題点が懸念されるものである。
【0007】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ELパネルにおいて、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ELパネルを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するために、基板上に形成される第一電極とこの第一電極と交差するように形成される第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層を積層形成してなる有機ELパネルであって、前記第一電極との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁を有し、前記第二電極をライン状に分離形成する隔壁部を備えてなることを特徴とする。
【0009】
また、前記隔壁部は、前記隔壁を千鳥状に配置してなることを特徴とする。
【0010】
また、前記基板は、可撓性を有することを特徴とする。
【0011】
また、前記基板は、湾曲形状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、特に可撓性を有するあるいは湾曲形状からなる有機ELパネルに関し、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ELパネルを提供可能となるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。
【0014】
図1及び図2は、本発明の実施形態である有機ELパネル1を示す図である。有機ELパネル1は、可撓性基板(基板)2上に積層体3が形成されてなるものである。また、可撓性基板2上には積層体3を気密的に覆う封止膜が設けられるが、図1及び図2においてはこれを省略している。
【0015】
可撓性基板2は、例えばPEN(ポリエチレンナフタレート),PES(ポリエーテルサルホン)あるいはPET(ポリエチレンテレフタレート)等の透光性樹脂材料からなり、可撓性を有する矩形状の基板である。
【0016】
積層体3は、ライン状に複数形成される第一電極4と、絶縁層5と、隔壁部6と、機能層7と、第一電極4と交差するようにライン状に複数形成される第二電極8と、から主に構成される。積層体3は、第一電極4と第二電極8との交差個所が発光画素(有機EL素子)となり、この発光画素はマトリクス状に複数配置されて所定表示を行う表示領域(発光領域)を形成し、第一電極4を順次走査して発光駆動するものである。なお、本実施形態においては、第一電極4が機能層7に正孔を供給する陽極となり、第二電極8が機能層7に電子を供給する陰極となる。
【0017】
第一電極4は、ITO等の透光性の導電材料からなり、スパッタリング法等の手段により可撓性基板2上に前記導電材料を層状に形成した後、エッチング法等によって互いに略平行となるようにライン状に複数形成される。
【0018】
絶縁層5は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、第一電極4と第二電極8との間に位置するように第一電極4上に形成され、第一電極4を露出させる開口部を有するものである。絶縁層5は、電極となる第一電極4及び第二電極8の短絡を防止するとともに、各発光画素の輪郭を明確にするものである。
【0019】
隔壁部6は、その上方から塗布法や蒸着法やスパッタリング法等によって機能層7及び第二電極8を形成する場合に機能層7及び第二電極8を第一電極4と交差するライン状に分離形成する構造を有するものである。隔壁部6は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料をスパッタリング法等の手段により絶縁層5上に層状に形成した後、エッチング法等の手段によって隔壁6aを形成してなる。隔壁部6は、図2及び要部拡大図である図3に示すように、第一電極4と直交する方向に列状となるように断続的に形成される隔壁6aの2列を1組として配置されている。なお、図3においては図を簡略化するために機能層7及び第二電極8を省略している。各隔壁6aはそれぞれ分離して形成されるものであるが、隔壁6aによって得られる可撓性基板2上の機能層7及び第二電極8の構成材料が付着しない領域が部分的に重なり合うように配置されることで第二電極8を良好に分離形成することができる。なお、本実施形態においては、各隔壁部6において1列目の隔壁6aと2列目の隔壁6bとが交互に位置するいわゆる千鳥状に各隔壁6aを配置し、対向する各隔壁6aが第一電極4と平行方向に一部重なるようにすることで、上述の条件を満たし第二電極8を良好に分離形成することが可能となっている。また、第一電極4と平行方向に対向する隔壁6a間の距離は短い方が好ましい。
【0020】
機能層7は、少なくとも有機発光層を有する複数層からなり第一電極4上に形成される。例えば機能層7は、正孔注入輸送層,第一の有機発光層,第二の有機発光層,電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等の手段によって順次積層形成してなる。白色発光を得る構造としては、例えば前記第一の有機発光層をアンバー色の発光を示すものとし、前記第二の有機発光層を青色の発光を示すものとすることで、前記各発光画素は混色によって白色を得ることができる。
【0021】
第二電極8は、アルミニウム(Al),マグネシウム(Mg),コバルト(Co),リチウム(Li),金(Au),亜鉛(Zn)あるいはそれらの合金等の第一電極4よりも導電率が高い金属性導電材料からなる。第二電極8は、真空蒸着等の手段により機能層7上に層状に形成され、隔壁部6によってライン状に分断形成される。第二電極8の各ラインは第一電極4の各ラインと略直角に交わる(直交する)ように形成される。
【0022】
以上の各部によって有機ELパネル1が形成されている。
【実施例1】
【0023】
以下、さらに本発明の実施例について説明する。実施例1として、図1に示す有機ELパネル1をドットサイズ0.4×0.4mm,走査線(第二電極8のライン)32ライン及び信号線(第一電極4のライン)256ラインで作製した。すなわち、PENフィルムからなる厚さ200μmの可撓性基板2上にIZOをスパッタリング法で膜厚150nmで形成し、フォトリソグラフィーエッチング法で複数のライン状に形成して第一電極4とした。次に二酸化シリコン(SiO)をスパッタリング法に形成し、フォトリソグラフィーエッチング法にて発光画素を画定する開口部を有する膜厚500nmの絶縁層5を形成した。次にフェノール樹脂を塗布法で形成し、フォトリソグラフィーエッチング法にて高さ5μm,幅15μm,長さ0.5mmの隔壁6aを2列の千鳥状に配置した隔壁部6を形成した。実施例1においては、千鳥状に配置した対向する隔壁6aの第一電極4と平行方向に重なる部位を10μmとなるようにし、また2列の隔壁6aの間隔を2μmとした。その後可撓性基板2を蒸着装置に導入し、機能層7及び第二電極8を順次積層形成した。機能層7は有機発光層を含む複数層を真空蒸着法により合わせて膜厚150nmで積層形成した。なお、機能層7は白色発光を示すものとする。第二電極8としては真空蒸着法により膜厚200nmのAl薄膜を形成し、隔壁部6によってライン状に分離形成した。次に、積層体3を保護する封止膜として、プラズマCVD法で第二電極8上にSiOを膜厚5μm形成しさらに窒化シリコン(SiN)を膜厚2μmで積層形成して有機ELパネル1を作製した。
【0024】
また、比較例1として、隔壁部6に代わり絶縁層5上に第一電極4と直交する方向に高さ5μm,幅20μmの隔壁を複数のライン状に形成したほかは、実施例1と同様の条件で有機ELパネルを作製した。第二電極8は、前記隔壁によりライン状に分離形成された。
【0025】
実施例1及び従来例1の評価方法としては、以下のように実施した。実施例1及び従来例1を、偶数列の走査線を点灯状態,奇数列の走査線を非点灯状態に設定し、30℃の環境下で、(1)前記封止膜が凸形状となりかつ信号線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる,(2)前記封止膜が凹形状となりかつ信号線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる,(3)前記封止膜が凸形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる,(4)前記封止膜が凹形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる,(5)可撓性基板2を湾曲化させない,という5種類の状態で保存し、500時間の点灯状態を確認した。なお(1)〜(5)の各保存状態での点灯確認は、実施例1及び従来例1でそれぞれ3個のパネルを使用した。
【0026】
実施例1及び比較例1の実験結果を図4に示す。従来例1は、(3)の前記封止膜が凸形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる状態において試験開始約50時間後に信号線に輝線が生じるという表示不良が見られた。これは、可撓性基板2の湾曲化によって短絡部位周辺の前記隔壁が破損して破損部位が飛散していたためであった。さらに従来例1では、(4)の前記封止膜が凹形状となりかつ走査線が撓む方向へ可撓性基板2を湾曲化させる状態において試験開始直後に3個全てのパネルで表示不良が見られた。具体的には(3)と同様の前記隔壁の破損による短絡のほか、走査線が非点灯状態に設定されていた奇数列の発光画素が点灯するなどの表示不良が見られた。これは、可撓性基板2の湾曲化によって前記隔壁が倒れ、隣接する走査線同士がショートしたためであった。これに対し、実施例1は、(1)〜(5)の全ての保存状態で500時間経過時においても表示不良が見られないという結果が得られた。本発明のように隔壁部6を設けることによって、表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ELパネルを提供可能となることは図4からも明らかである。
【0027】
なお、本実施形態は基板として可撓性基板2を用いるものであったが、湾曲形状に固定された基板を用いた有機ELパネルにおいても、本発明のように隔壁6aが断続した隔壁部6を設けることによって、前記基板の温度が高温あるいは低温となった場合であっても隔壁6aに与える圧縮応力あるいは引っ張り応力を緩和することができ、前述の実施形態と同様に表示不良がなく信頼性の高いパッシブマトリクス型の有機ELパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明の実施形態である有機ELパネルを示す図。
【図2】同上有機ELパネルを示す断面図。
【図3】同上有機ELパネルを示す要部拡大図。
【図4】本発明の実施例1及び比較例1の試験結果を示す図。
【符号の説明】
【0029】
1 有機ELパネル
2 可撓性基板(基板)
3 積層体
4 第一電極
5 絶縁層
6 隔壁部
6a 隔壁
7 機能層
8 第二電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に形成される第一電極とこの第一電極と交差するように形成される第二電極との間に少なくとも有機発光層を有する機能層を積層形成してなる有機ELパネルであって、
前記第一電極との交差方向に複数の列状に断続的に配置される隔壁を有し、前記第二電極をライン状に分離形成する隔壁部を備えてなることを特徴とする有機ELパネル。
【請求項2】
前記隔壁部は、前記隔壁を千鳥状に配置してなることを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネル。
【請求項3】
前記基板は、可撓性を有することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネル。
【請求項4】
前記基板は、湾曲形状からなることを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2010−86704(P2010−86704A)
【公開日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−252412(P2008−252412)
【出願日】平成20年9月30日(2008.9.30)
【出願人】(000231512)日本精機株式会社 (1,561)
【Fターム(参考)】