JP3713463B2

JP3713463B2 - Ｅｌディスプレイ装置

Info

Publication number: JP3713463B2
Application number: JP2001389204A
Authority: JP
Inventors: 有紀塩島
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: JP2003186423A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）材料、特に有機ＥＬ材料の薄膜からなる発光層を備えたＥＬディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイに代わる高品質表示および薄型化が可能な自発光型のディスプレイとして、有機ＥＬディスプレイが一部において実用化されている。これは、ＥＬディスプレイに用いられる発光層に、良好な発光特性を期待することができる有機化合物を使用することによって、実用に耐え得る高効率化および長寿命化が進んだことが背景にある。
【０００３】
前記した有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ発光層を挟んで複数本の第１電極線と、複数本の第２電極線とが互いに交差（直交）するようにして基板上に積層された構成になされている。前記した第１電極線としては一般的にガラス等の光透過性の基板上に、同じく光透過性の素材であるＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等による透明の第１電極線が、例えばフォトリソ法を用いることで、ストライプ状にパターニングされる。
【０００４】
そして、前記第１電極線と交差する方向に、その断面形状がほぼ逆等脚台形になされた複数本の電気絶縁性の隔壁を突出して形成し、各隔壁間に有機ＥＬ材料層を成膜する。さらに隔壁の間における有機ＥＬ材料層の上に、例えばアルミニウム素材を主体とした金属製の第２電極線を成膜するようになされる。この場合、一般的には前記第１電極線が陽極線を構成し、第２電極線が陰極線を構成する。
【０００５】
前記した構成のＥＬディスプレイ装置においては、複数の電気絶縁性の隔壁を予め突出して形成しておくことにより、この上に有機ＥＬ材料を蒸着し、さらに第２電極線を形成することになる金属素材を、例えば抵抗加熱蒸着法を用いて順に蒸着させることで、突出された前記隔壁を介して陰極線としての第２電極線が電気的にセパレートされて、隔壁の間にストライプ状に形成される。したがって、前記隔壁は陰極隔壁とも呼ばれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記した第１電極線を構成するＩＴＯは、例えばアルミニウム素材を主体とした第２電極線に比較すると固有抵抗が高いために、第１電極線の延長方向に形成される有機ＥＬ材料による発光画素の明るさにむらが発生するという問題が生ずる。そこで、この様な問題を解決する手段として、各第１電極線を構成するＩＴＯを、ガラス基板のほぼ中央部で二分し、二分された各第１電極線における両外側の端部、すなわちガラス基板の両端部において前記各第１電極線に対して、ドライブ回路からの駆動信号をそれぞれ供給するように構成することが考えられる。
【０００７】
図４はその様子を模式的に示したものであり、発光ディスプレイパネルの右端部において、特にその中央部を拡大し、中央部から上下端部に至る範囲を省略して示したものである。図４において、符号１は光透過性の例えばガラス基板であり、このガラス基板１上にはＩＴＯによる第１電極線２ａ１〜２ａｎ，２ｂ１〜２ｂｎが互いに平行状態となるように成膜されている。この第１電極線は、ガラス基板１のほぼ中央部（図においては、上下方向の中央部）を境界として、第１群の電極線２ａ１〜２ａｎと、第２群の電極線２ｂ１〜２ｂｎとに別れて成膜され、第１群の各電極線と第２群の各電極線とは、中央部において向かい合わせとなるようにして隔離され、電気的に絶縁されている。
【０００８】
一方、前記したガラス基板１上には後述するように絶縁層を介して、陰極隔壁４がＩＴＯによる第１電極線に直交するようにして互いに平行状態に形成されている。そして、陰極隔壁４が形成された状態において、有機ＥＬ材料層が例えば抵抗加熱蒸着法によって成膜され、さらにアルミ合金層が同じく抵抗加熱蒸着法によって成膜される。これにより、有機ＥＬ材料層およびアルミ合金層は前記陰極隔壁４によって分離され電気的に絶縁された状態で、各陰極隔壁４の間に成膜される。そして、各陰極隔壁４の間に成膜された前記アルミ合金層が第２電極線６を構成する。
【０００９】
すなわち、前記した第１電極線と第２電極線とは、互いに直交するようにしてガラス基板１上に形成され、第１電極線と第２電極線との間の交点位置に成膜された前記有機ＥＬ材料層が発光画素７を構成する。
【００１０】
そして、第１電極線を構成する前記第１群の各電極線２ａ１〜２ａｎに対して、ガラス基板１の上端部において、引き出しパッド部８ａ１〜８ａｎがそれぞれ蒸着され、この各引き出しパッド部８ａ１〜８ａｎに対して図示せぬＦＰＣ（フレキシブル回路基板）が、例えば熱圧着等の手段により電気的に接続される。また、同様に第１電極線を構成する前記第２群の各電極線２ｂ１〜２ｂｎに対して、ガラス基板１の下端部において、引き出しパッド部８ｂ１〜８ｂｎがそれぞれ蒸着され、この各引き出しパッド部８ｂ１〜８ｂｎに対して図示せぬＦＰＣが、同様の手段により電気的に接続される。
【００１１】
同様に第２電極線にも、図４におけるガラス基板１の右端部において、引き出しパッド部９がそれぞれ蒸着され、この各引き出しパッド部９に対して図示せぬＦＰＣが、同様の手段により電気的に接続される。
【００１２】
そして、第１電極線を構成する前記第１群の各電極線に接続されたＦＰＣを介して、図示せぬ第１の陽極ドライブ回路からの駆動信号が与えられ、第２群の各電極線に接続されたＦＰＣを介して、図示せぬ第２の陽極ドライブ回路からの駆動信号が与えられる。また、第２電極線に接続されたＦＰＣを介して、図示せぬ陰極ドライブ回路からの駆動信号が与えられる。
【００１３】
前記した図４に示すディスプレイパネルの構成によると、基板１の上下方向におけるほぼ中央部において、第１電極線を構成する第１群の各電極線２ａ１〜２ａｎと第２群の各電極線２ｂ１〜２ｂｎとが、ガラス基板１のほぼ中央部で二分され、その両外側の端部より陽極ドライブ信号が供給されるので、第１電極線の実質的な長さをほぼ半分にすることができる。したがって、ＩＴＯにより形成される第１電極線における固有抵抗の影響を少なくすることができる。
【００１４】
ところで、前記した図４に示すディスプレイパネルにおいては、互いに向かい合う第１群の各電極線と第２群の各電極線との間は、電気的に絶縁されていなければならない。そして、第２電極線を形成させるために、第１群の各電極線と第２群の各電極線との向かい合わせ部分に前記した陰極隔壁を形成させると共に、これに平行して各陰極隔壁が第１電極線と直交するようにそれぞれ形成される。
【００１５】
ここで、第１群の各電極線２ａ１〜２ａｎと第２群の各電極線２ｂ１〜２ｂｎとの向かい合わせ部分は、両者の電気絶縁性を確保するために所定の間隔をとる必要が生ずること、またその間に陰極隔壁が形成される関係で、第１群と第２群の各電極線との向かい合わせ部分において形成される発光画素７のギャップ値Ａは、結果として比較的大きくせざるを得ない。
【００１６】
一方、前記した各陰極隔壁４の間隔は、比較的狭く構成することが可能であり、これに伴い、前記第１群と第２群の各電極線との向かい合わせ部分以外に形成される発光画素７のギャップ値Ｂは、結果として前記ギャップ値Ａよりも狭くすることができる。
【００１７】
したがって、第１群と第２群の各電極線との向かい合わせ部分においては、発光画素７のギャップ値Ａが他に比べて大きくなり、図４に示す形態においては、ディスプレイパネルの中央部において、左右方向に不点灯の領域が形成されたような違和感を与えることになり、商品価値を低下させるという問題を抱えることになる。
【００１８】
この発明は、前記した技術的な問題点に着目してなされたものであり、第１電極線を第１群と第２群に別けて向かい合わせるように構成した場合であっても、前記したように向かい合わせ部分に、あたかも不点灯の領域が形成されたような違和感を与えるのを防止することができるＥＬディスプレイ装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされたこの発明にかかるＥＬディスプレイ装置は、基板上に配置されストライプ状になされた複数の第１電極線と、前記第１電極線と交差する方向に伸長する複数の第２電極線と、前記第１電極線と第２電極線との間に成膜されて発光画素を形成するＥＬ材料層とを備えたＥＬディスプレイ装置であって、前記第１電極線は、前記基板の所定箇所において二分されて第１群および第２群の各電極線が向かい合わせの状態に形成されると共に、前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素間のギャップ値が、段階的に減少するように構成した点に特徴を有する。
【００２０】
この場合、好ましくは前記第１電極線と交差する方向に伸長し前記基板上に突出して形成された複数の隔壁が具備され、前記各隔壁間に少なくとも前記ＥＬ材料層と前記第２電極線が成膜された構成とされる。
【００２１】
そして、好ましい１つの形態においては、前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素のサイズがそれぞれほぼ同一になされると共に、発光画素間のギャップ値の減少に伴い、発光画素間のピッチを変化させるように構成される。
【００２２】
また、他の好ましい形態においては、前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素間のピッチをほぼ同一とし、発光画素間のギャップ値が段階的に減少するように構成される。
【００２３】
さらに、好ましくは前記基板ならびに第１電極線が、光透過性の素材により構成され、また前記ＥＬ材料層に、有機化合物材料を含む構成とされる。
【００２４】
前記した構成のＥＬディスプレイ装置によると、第１電極線は、これを成膜する基板の所定箇所、例えば基板のほぼ中央部において二分されて第１群および第２群の電極線が向かい合わせの状態に形成される。このために、前記したように第１群および第２群の電極線の向かい合わせ部分においては、発光画素間のギャップ値をある程度大きく形成せざるを得ない。
【００２５】
しかしながら、前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素間のギャップ値を、段階的に減少するように形成することで、前記した向かい合わせ部分に、あたかも不点灯の領域が形成されたような違和感を与えるのを防止させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかるＥＬディスプレイ装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明するが、先にこの種のディスプレイパネルの製造工程の一例について図１および図２に基づいて説明する。なお、図１はディスプレイパネルを前記した陰極隔壁に直交する方向に切断した状態の断面図で示しており、図２は陰極隔壁が形成された状態のディスプレイパネルの一部を斜視図で示している。
【００２７】
まず図１（Ａ）に示すように透明のガラス基板１上に第１電極線２がストライプ状に形成される。この第１電極線２としては、仕事関数が比較的高く透明な素材としてＩＴＯが用いられ、一般的なフォトリソ法を用いることで、パターニングされる。そして、例えば高分子ポリイミドを所定の膜圧となるようにスピンコーティングし、露光および現像することにより、図２に示したように絶縁層３がマトリクス状に形成される。
【００２８】
続いて、絶縁層３上に陰極隔壁４を形成することになるが、ここでは、故意にＵＶ光の透過性を低くしたリフトオフ用ネガ形フォトレジストをスピンコーティングし、プリベークする。そして、光透過スリットを備えたハードクロムマスクを介してＵＶ光を照射し露光する。この際、前記したフォトレジストはＵＶ光の透過率が低いため、深さ方向で現像液に対する溶解性の差が生ずる。
【００２９】
したがって、基板にアルカリ現像液をスプレーシャワーすることにより現像性の差によって、図１（Ｂ）および図２に示すようにオーバーハング部４ａを有する陰極隔壁４が基板１に突出して形成される。これにより、各陰極隔壁４における長手方向に直交する断面形状は、ほぼ逆等脚台形を形成した構成になされる。
【００３０】
このように、各陰極隔壁４の長手方向に直交する断面形状がほぼ逆等脚台形を形成した構成とすることにより、後述する第２電極線（陰極線）を成膜する場合において、陰極隔壁４により隣接する各陰極線間が分断されて十分な電気絶縁性を確保することができる。
【００３１】
続いて、前記した各陰極隔壁の形成後において、図１（Ｃ）に示すように有機ＥＬ材料層５が、例えば抵抗加熱蒸着法によって成膜される。この場合、有機ＥＬ材料層５が隔壁４の間に成膜されると共に、前記した隔壁４の上部にも符号５′として示したように成膜される。さらに、図１（Ｄ）に示すように、アルミ合金層６が例えば抵抗加熱蒸着法によって成膜される。
【００３２】
この場合、アルミ合金層６は隔壁４の間に成膜された前記有機ＥＬ材料層５の上に成膜されると共に、前記した隔壁４の上部に成膜された有機ＥＬ材料層５′の上にも符号６′として示したように成膜される。しかしながら、隔壁４の上部に成膜される前記各層５′，６′はディスプレイパネルとしての発光作用には寄与しない。
【００３３】
前記したアルミ合金層６の成膜によって、陰極隔壁４に挟まれた領域にそれぞれ第２電極線６が互いに分離されて形成され、これがストライプ状の各陰極線となる。また、有機ＥＬ材料層５は、互いに交差する第１電極線（陽極線）２と、第２電極線（陰極線）６との間においてマトリクス状に発光画素７が配列された構成になされる。すなわち、図１および図２においてガラス基板１を透過して見た場合のマトリクス状に形成された絶縁層３における開口部に、発光画素７が配列される。
【００３４】
そして最後に、蒸着マスクを利用して、図４に示したように第１電極線（陽極線）を構成する第１群の各電極線２ａ１〜２ａｎおよび第２群の各電極線２ｂ１〜２ｂｎに対して、それぞれ引き出しパッド部８ａ１〜８ａｎおよび８ｂ１〜８ｂｎがそれぞれ形成される。また、同様な手段により各第２電極線（陰極線）６に対しても、それぞれ引き出しパッド部９が形成される。
【００３５】
図３は、この発明にかかるＥＬディスプレイ装置の特徴点を現したディスプレイパネルの要部を示したものであり、第１電極線を構成する第１群および第２群の電極線が向かい合わせの状態に配列された部分と、その途中を省略して第２群の電極線の端部付近を拡大して示している。なお、図３においては、すでに説明した各部に対応する部分を同一符号で示している。
【００３６】
この図３に示すディスプレイパネルにおける基本構成は、前記した図４に示すものとほぼ同様になされている。すなわち、第１電極線を構成する第１群の各電極線２ａ１〜２ａｎと、第２群の各電極線２ｂ１〜２ｂｎとが向かい合わせになされている。そして、向かい合わせになされる部分において形成される各発光画素７間のギャップ値は、前記した理由によりＡになされている。一方、それ以外の第１電極線に沿って形成される各発光画素７間のギャップ値は前記したようにＢにすることができる。
【００３７】
そこで、この図３に示す実施の形態においては、前記した向かい合わせ部分から第１群および第２群の電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素７間のギャップ値は、キャップ値Ａからギャップ値Ｂに向かって段階的に減少するように形成されている。
【００３８】
すなわち、図３に示した形態においては、前記向かい合わせ部分において形成される発光画素７間のギャップ値は、前記したようにＡになされ、それに隣接する発光画素７間のギャップ値はＣ１になされる。また、さらに隣接する発光画素７間のギャップ値はＣ２になされ、同様に各発光画素７間のギャップ値は順にＣ３，Ｃ４……Ｃｎになされ、最終的にギャップ値はＢになされる。すなわち、Ａ＞Ｃ１＞Ｃ２＞……＞Ｃｎ＞Ｂの関係になされる。
【００３９】
この場合、第１電極線に沿う複数の発光画素を１ユニットとして同一のギャップ値とし、各ユニット間でギャップ値が段階的に減少するように構成されていてもよい。すなわち、Ａ≧Ｃ１≧Ｃ２……Ｃｎ≧Ｂの関係になされていてもよい。また、前記ギャップ値は、第１群および第２群の電極線に沿った例えば中間地点に至る間にＡからＢに段階的に減少するように構成されていてもよい。すなわち、この場合においては、前記中間地点から両外側至る発光画素７間のギャップ値は、全てＢになされる。
【００４０】
前記したように構成することにより、前記向かい合わせ部分において形成される発光画素７間のギャップ値Ａから、第１電極線の両外側に向かって段階的に減少してそのギャップ値がＢに至るので、ディスプレイパネルの例えば中央部分に、あたかも不点灯の領域が形成されたような違和感を与えるのを防止させることができる。
【００４１】
なお、図３に示した実施の形態においては、第１群および第２群の電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素７のサイズが、それぞれほぼ同一になされると共に、発光画素７間のギャップ値の減少に伴い、発光画素間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３Ｐ……が、段階的に減少するように構成されている。しかしながら、第１群および第２群の電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素７間のピッチＰ１，Ｐ２，Ｐ３Ｐ……をほぼ同一とし、発光画素７間のギャップ値Ａ，Ｃ１，Ｃ２，……Ｂが段階的に減少するように構成されていても、前記と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、この発明にかかるＥＬディスプレイ装置によると、第１電極線を基板の例えば中央部分において二分して、第１群および第２群の各電極線を形成し、第１群および第２群の各電極線の向かい合わせ部分から、両外側に向かって形成される発光画素間のギャップ値を段階的に減少するように構成したので、ディスプレイパネルの中央部分に、あたかも不点灯の領域が形成されたような違和感を与えるのを防止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＥＬディスプレイ装置の製造工程の例を説明する積層構造図である。
【図２】図１に示す製造工程の途中の段階における基板構造の様子を示した斜視図である。
【図３】この発明にかかるＥＬディスプレイ装置の特徴点を現したディスプレイパネルの要部を示した構成図である。
【図４】第１電極線を基板のほぼ中央部で二分した状態のディスプレイパネルの要部を示した構成図である。
【符号の説明】
１基板
２ａ１〜２ａｎ第１電極線（陽極線）
３絶縁層
４陰極隔壁
４ａオーバーハング部
５有機ＥＬ材料層
６第２電極線（陰極線）
７発光画素
８ａ１〜８ａｎ引き出しパッド部
９引き出しパッド部

Claims

基板上に配置されストライプ状になされた複数の第１電極線と、前記第１電極線と交差する方向に伸長する複数の第２電極線と、前記第１電極線と第２電極線との間に成膜されて発光画素を形成するＥＬ材料層とを備えたＥＬディスプレイ装置であって、
前記第１電極線は、前記基板の所定箇所において二分されて第１群および第２群の各電極線が向かい合わせの状態に形成されると共に、前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素間のギャップ値が、段階的に減少するように構成したことを特徴とするＥＬディスプレイ装置。
前記各第１電極線と交差する方向に伸長し、前記基板上に突出して形成された複数の隔壁が具備され、前記各隔壁間に少なくとも前記ＥＬ材料層と前記第２電極線が成膜されてなる請求項１に記載のＥＬディスプレイ装置。
前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素のサイズがそれぞれほぼ同一になされると共に、発光画素間のギャップ値の減少に伴い、発光画素間のピッチを変化させるように構成した請求項１または請求項２に記載のＥＬディスプレイ装置。
前記向かい合わせ部分から第１群および第２群の各電極線に沿って両外側に向かって形成される発光画素間のピッチをほぼ同一とし、発光画素間のギャップ値が段階的に減少するように構成した請求項１または請求項２に記載のＥＬディスプレイ装置。
前記基板ならびに第１電極線が、光透過性の素材により構成された請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＥＬディスプレイ装置。
前記ＥＬ材料層に、有機化合物材料を含む請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＥＬディスプレイ装置。