説明

有機ELパネル

【課題】 薄型化が容易に可能であり、また、外部応力が働いても表示不良を生じさせない十分な機械的強度を得ることが可能な有機ELパネルを提供する。
【解決手段】 第一電極2と第二電極7の間に少なくとも有機発光層を挟持してなる発光部と第二電極7を複数に分離するように複数形成される隔壁4とを支持基板1上に形成し、前記発光部を覆う保護膜を形成してなる有機ELパネルである。各隔壁4間に、長手方向が隔壁4と直交する方向であり高さが隔壁4以上である突出壁5を形成してなることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持してなる発光部を支持基板上に形成した有機ELパネルに関するものであり、特にパッシブマトリクス型の有機ELパネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より有機ELパネルは、自己発光型平面表示装置として脚光を浴びており、液晶表示装置に比べて視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能であるなどの利点から種々の開発が行われている。また、近年では有機ELパネルを使用した薄型テレビ等が市場に投入され、フラットパネルディスプレイの薄型化は一層加速している。有機ELパネルは、例えば特許文献1に開示されるように、ガラス基板(支持基板)上に有機EL素子からなる発光部を形成したものであり、この有機EL素子は、透明電極(第一電極),絶縁膜,機能層及び背面電極(第二電極)を有する。前記機能層は少なくとも有機発光層を有し、例えば、正孔注入輸送層,有機発光層,電子輸送層及び電子注入層からなるものである。前記透明電極,前記機能層及び前記背面電極の積層個所が発光部となる。また、パッシブマトリクス型有機ELパネルは、前記第一電極と前記第二電極とを互いに交差するストライプ状に複数形成することで、前記第一電極と前記第二電極との交差個所を前記発光部とし、前記発光部をマトリクス状に配置してパッシブ駆動を行うものである。前記第二電極の形成においては、前記第一電極と交差するように隔壁を形成し、蒸着等によって形成される前記第二電極を前記隔壁によってライン状に分離する方法が知られている。
【0003】
また、前記発光部に水分が侵入すると非発光部位であるダークエリアやダークスポットが発生、成長してしまうため、前記発光部を金属材料あるいはガラス材料からなる封止部材によって気密的に覆い、また、気密空間内に水分を捕獲する吸湿剤を配置する方法が知られている(例えば特許文献2参照)。
【0004】
吸湿剤を内包する方法は現在生産されているパッシブマトリクス型の有機ELパネルで多く取られているが、吸湿剤の物理的厚さのため薄型化に不利である。これに対し、例えば特許文献3に開示されるように、二酸化シリコン(SiO)や窒化シリコン(SiN)等からなる保護膜を前記発光部上に形成し、水分の浸入を防ぐいわゆる膜封止を行う方法も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平7−169567号公報
【特許文献2】特開平9−148066号公報
【特許文献3】特開平5−36475号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、パッシブマトリクス型有機ELパネルに膜封止を適用する場合、物理的な外力が前記保護膜に加わると前記発光部に直接外力が働き、前記隔壁の倒れや破壊が生じて前記発光部が損傷し、非発光部位が生じて表示不良を起こすなどといった問題点があった。そのため、機械的強度を補うべく必要以上に前記保護膜の膜厚を厚くする必要があり有機ELパネルの薄型化のためには更なる改良の余地があった。
【0007】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、薄型化が容易に可能であり、また、外部応力が働いても表示不良を生じさせない十分な機械的強度を得ることが可能な有機ELパネルを提供するものである。
【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、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持してなる発光部と前記第二電極を複数に分離するように複数形成される隔壁とを支持基板上に形成し、前記発光部を覆う保護膜を形成してなる有機ELパネルであって、前記各隔壁間に、長手方向が前記隔壁と直交する方向であり高さが前記隔壁以上である突出壁を形成してなることを特徴とする。
【0009】
また、前記突出壁は、順テーパー状あるいは非テーパー状であることを特徴とする。
【0010】
また、前記突出壁は、その長手方向において前記発光部よりも短く形成されてなることを特徴とする。
【0011】
また、前記突出壁は、前記隔壁と同一材料からなることを特徴とする。
【0012】
また、前記突出壁は、無機材料,有機材料あるいは金属材料を積層ないしは被覆してなることを特徴とする。
【0013】
また、前記突出壁は、無機材料,有機材料あるいは金属材料からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持した発光部を支持基板上に形成した有機ELパネルに関するものであり、パッシブマトリクス型の有機ELパネルに関するものであって、薄型化が容易に可能であり、また、外部応力が働いても表示不良を生じさせない十分な機械的強度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態である有機ELパネルを示す正面図。
【図2】同上有機ELパネルを示す断面図。
【図3】同上有機ELパネルを示す断面図。
【図4】本発明の実施例1及び比較例の評価結果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の一実施形態を添付の図面に基いて説明する。図1〜図3は本発明の実施形態である有機ELパネルを示すものである。有機ELパネルは、支持基板1上に透明電極(第一電極)2,絶縁膜3,隔壁4,突出壁5,機能層6,背面電極(第二電極)7を形成し、また、支持基板1上に保護膜8を形成してなる。なお、図1においては保護膜8を省略している。
【0017】
支持基板1は、例えば光透過性を有するガラス基板からなる矩形状の基板である。
【0018】
透明電極2は、例えばITO(Indium Tin Oxide)等の透光性の導電材料からなるものであり、スパッタリング等の手段によって層状に形成された後フォトリソグラフィー等の手段によって所望の形状に形成される。本実施形態においては、各透明電極2は図1における縦方向に伸びるライン状に複数形成される。
【0019】
絶縁膜3は、ポリイミド系の絶縁材料からなるものであり、フォトリソグラフィー等の手段によって形成されており、透明電極2を覆うものである。絶縁膜3は、機能層5よりも広い領域に形成されており、マトリクス状に配置される発光部に対応し、透明電極2を部分的に露出させる矩形の開口3部aを有している。
【0020】
隔壁4は、フェノール系の絶縁材料からなるものであり、フォトリソグラフィー等の手段によって形成されている。隔壁4は、絶縁膜3上に透明電極2と直交する方向で逆テーパー状になるように形成されている。隔壁4は、透明電極2と直交する方向にライン状に複数設けられており、機能層5及び背面電極7を複数のライン状に分断する。また、隔壁4は、前記発光部よりも広い領域に形成されている。
【0021】
突出壁5は、例えば隔壁4と同一材料からなるものであり、フォトリソグラフィー等の手段によって形成されている。突出壁5は、絶縁膜3上の非発光領域(前記発光部間)に隣り合う各隔壁4間に位置するように形成されるものである。突出壁5は、その長手方向が隔壁4と直交する方向となる、すなわち隔壁4と直交する方向に長く、また、その高さが隔壁4の高さ以上となるように形成される。各隔壁4の間に突出壁5を設けることによって外力を分散させて機械的強度を向上することができ、隔壁4の倒れや破壊を抑制することが可能となる。突出壁5のトータル面積を隔壁4のトータル面積よりも大きくする場合には、突出壁5を隔壁4よりも高くして隔壁4へのダメージをより軽減させることが可能である。突出壁5は、隔壁4とは異なり背面電極7を切断するものではないため、背面電極7が切断されないように透明電極2と平行方向で順テーパー状になるように形成される。なお、テーパー形状を有しない非テーパー状としてもよい。また、突出壁5は、背面電極7が切断されないよう隔壁4との間に間隔を有することが望ましく、その長手方向の長さが前記発光部の長さ(すなわち絶縁膜3の開口部3aの長さ)よりも短くなるように形成することがより望ましい。かかる構成によって、背面電極7は突出壁5上のほか突出壁5の周辺においても連続して繋がれており、突出壁5に応力が集中して突出壁5上で背面電極7が切断されたとして突出壁5の周辺での接続は保たれることから非発光部位が生じて表示品位を低下させることがない。なお、突出壁5と隔壁4との間隔を十分に取れば突出壁5を逆テーパー状としてもよい。この場合、突出壁5を隔壁4と同工程で形成することができる利点がある。しかしながら前記表示部のドットサイズが小さい場合にはその分突出壁5を短くする必要があり十分な機械的強度を得ることが難しくなる。そのため、突出壁5の形状は、適用する有機ELパネルのサイズやドットサイズに応じて適用を考慮する必要がある。また、本実施形態の突出壁5は、隔壁4と同一の有機材料からなるものであるが、機械的強度を更に高めるべく二酸化シリコン(SiO)または窒化シリコン(SiN)等の無機材料,他の有機材料あるいは金属材料を積層ないしは被覆してもよい。また、同様に高い機械的強度を得るべく、無機材料あるいは金属材料によって突出壁5を形成してもよい。
【0022】
機能層6は、少なくとも有機発光層を有するものであり、例えば、正孔注入輸送層,有機発光層,電子輸送層及び電子注入層からなるものである。
【0023】
背面電極7は、例えばアルミニウム(Al)等の低抵抗の金属導電材料からなるものであり、隔壁4によって分離され、透明電極2に直交する方向、すなわち図1における横方向に伸びるライン状に複数形成される。透明電極2と背面電極7とが交差し、機能層5を挟持する個所が前記各発光部(有機EL素子)となる。
【0024】
保護膜8は、前記発光部を水分から保護するためのものであり、SiOまたはSiN等の無機絶縁材料をプラズマCVD法によって前記発光部を覆うように背面電極7上に層状に形成してなる。なお、複数の材料による積層体としてもよい。
【0025】
以下、さらに実施例を上げ本発明の具体的な効果を説明する。
【実施例1】
【0026】
実施例1は、前述の実施形態に示す有機ELパネルであって、ドットサイズ0.4×0.4mm、走査線(背面電極7ライン)32ライン、信号線(透明電極2ライン)256ラインで構成されるものである。実施例1の製造方法としては、まず厚さ0.5mmのソーダガラスからなる支持基板1上に150nmのITOをスパッタ法にて層状に形成し、フォトリソグラフィーにより透明電極2の各ラインを形成した。次に、透明電極2の端部や透明電極2間を覆うように幅50μm、厚さ約1μmで絶縁膜3を形成した。次に、絶縁膜3上に背面電極7を分離するために、透明電極2と直交する方向に逆テーパー形状を有する隔壁4を高さ3μm、幅20μmのサイズでフォトリソグラフィーにより形成した。次に絶縁膜3上に、透明電極2間及び隔壁4間に位置するように透明電極2と平行方向に順テーパー形状を有する突出壁5を高さは隔壁4と同じ3μm、幅30μmで形成した。次に、白色発光を呈する約150nmの有機発光層を真空蒸着法により形成し、背面電極7としてAlを膜厚200nmで真空条約法により形成した。次に、発光部を保護する保護膜8として、プラズマCVD法で背面電極7上にSiOを膜厚5μmで形成し、その上にSiNを膜厚2μmで形成した。
【0027】
(比較例)
比較例として、突出壁5を形成しないほかは実施例1と同様の有機ELパネルを用いた。
【0028】
(評価方法)
実施例1及び比較例を各々3パネル用意し、荷重測定機で5mmφの球状の金属部材で外部応力として10N,20N及び30Nの応力を順次有機ELパネルの保護膜8側中央部に付加した後の表示状態を確認することで強度耐性の評価試験を行った。図4はその評価結果を示すものである。なお、表中の数字は、「試験後表示状態が良いパネル数/全体のパネル数」を示している。図4の評価結果によれば、比較例は10Nの応力を付加した際にすでに2パネルで表示不良が発生し、機械的強度耐性が悪いことがわかった。また、この表示不良の原因は、隔壁4の倒れあるいは隔壁4の破壊であった。これに対し、実施例1については、20Nの応力を付加しても表示不良が生じるパネルはなく、30Nを付加した場合に1パネルで表示不良が発生したが、これは隔壁4の破壊によるものであり隔壁4の倒れは生じていなかった。本評価結果からも、本発明のように突出壁5を形成することで膜封止の有機ELパネルの機械的強度を向上させ、薄型化が容易に可能となることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明は、第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持した発光部を支持基板上に形成した有機ELパネルに関するものであり、特にパッシブマトリクス型有機ELパネルに好適である。なお、支持基板上に隔壁を設ける構成であれば、セグメント型であっても適用可能である。
【符号の説明】
【0030】
1 支持基板
2 透明電極(第一電極)
3 絶縁膜
4 隔壁
5 突出壁
6 機能層
7 背面電極(第二電極)
8 保護膜

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第一電極と第二電極の間に少なくとも有機発光層を挟持してなる発光部と前記第二電極を複数に分離するように複数形成される隔壁とを支持基板上に形成し、前記発光部を覆う保護膜を形成してなる有機ELパネルであって、
前記各隔壁間に、長手方向が前記隔壁と直交する方向であり高さが前記隔壁以上である突出壁を形成してなることを特徴とする有機ELパネル。
【請求項2】
前記突出壁は、順テーパー状あるいは非テーパー状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。
【請求項3】
前記突出壁は、その長手方向において前記発光部よりも短く形成され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4】
前記突出壁は、前記隔壁と同一材料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。
【請求項5】
前記突出壁は、無機材料,有機材料あるいは金属材料を積層ないしは被覆してなることを特徴とする請求項4に記載の有機ELパネル。
【請求項6】
前記突出壁は、無機材料,有機材料あるいは金属材料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2011−34932(P2011−34932A)
【公開日】平成23年2月17日(2011.2.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−183066(P2009−183066)
【出願日】平成21年8月6日(2009.8.6)
【出願人】(000231512)日本精機株式会社 (1,561)
【Fターム(参考)】