JP4747776B2 - 有機ｅｌパネル、有機ｅｌディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬパネル、有機ＥＬディスプレイおよびその製造方法に関する。

有機ＥＬディスプレイパネルの作製方式としては、電界をかけることにより赤・青・緑にそれぞれ発光する有機ＥＬ素子を配列する「３色発光方式」、および有機ＥＬ素子の発する白色の発光を、カラーフィルターでカットし、赤・青・緑を表現する「カラーフィルター方式」、さらに、有機ＥＬ素子の発する近紫外光、青色光、青緑色光または白色光を吸収し、波長分布変換を行って可視光域の光を発光する色変換色素を含む色変換層を用いる「色変換方式」が提案されている。

これらの方式の内、成膜時にメタルマスクを用いる必要がなく、フォトプロセスを用いて所望の形状および配列を有するカラーフィルター層および／または色変換層を形成することができるという点において、「カラーフィルター方式」および「色変換方式」がディスプレイの大画面化および高精細化に有利であると考えられている。

カラーディスプレイとしての実用上の重要課題は、精細なカラー表示機能を有すると共に、色再現性を含め長期的な安定性を有することである。しかしながら、カラー有機ＥＬディスプレイには、一定期間の駆動により発光特性（電流−輝度特性）が低下するという欠点を有している。

この発光特性の低下原因の代表的なものは、ダークスポットの成長である。ダークスポットとは、発光欠陥点のことである。駆動時および保存中に酸化が進むとダークスポットの成長が進み、発光面全体に広がる。このダークスポットは、素子中の酸素または水分により、素子を構成する積層材料が酸化または凝集することによるものと考えられている。その成長は、通電中はもちろん、保存中にも進行し、特に（１）素子の周囲に存在する酸素または水分により加速され、（２）有機積層膜中に吸着物として存在する酸素または水分に影響され、および（３）素子作製時の部品に吸着している水分あるいは製造時等における水分の侵入にも影響されると考えられている。

この水分の有機ＥＬ素子への侵入を妨げる手法として、基板上に絶縁性の水分・酸素遮断層を設けることが提案されてきている。水分・酸素遮断層として、ボリイミド変性シリコーン樹脂（たとえば、特許文献１〜３参照）などの有機樹脂を配設する技術、および膜厚０．０１〜２００μｍの無機酸化物層（特許文献４参照）を配設する技術が知られている。無機酸化物膜層には、有機発光層の寿命を維持するために高い防湿性が要求される。

また、「カラーフィルター方式」および「色変換方式」の場合、カラーフィルター層上に形成した高分子膜層に、ＤＣスパッタリングによりＳｉＯｘ、ＳｉＮｘを形成する方法があり、透明導電膜の密着性を向上させる効果が知られている（特許文献５および６参照）。また、低融点ガラスを焼結する方法がある（特許文献７参照）。

有機ＥＬ素子の性能低下に関しては、各所で活発な研究が行われており、これまでに様々な原因が発表されている。中でも、発光層をはじめとする有機ＥＬ層は酸素および水分への耐性が低い材料で構成されていることから、素子駆動時に放出される水分および酸素よる性能低下は深刻な問題である。

特開平５−１３４１１２号公報 特開平７−２１８７１７号公報 特開平７−３０６３１１号公報 特開平８−２７９３９４号公報 特開平７−１４６４８０号公報 特開平１０−１０５１８号公報 特開２０００−２１４３１８号公報 特開２００３−２３３３３０号公報

しかしながら、「カラーフィルター方式」および「色変換方式」に水分・酸素遮断層として用いられる、ＳｉＯｘまたはＳｉＮｘのような無機酸化物膜は、その中にピンホールが形成される場合があることが知られている。そのようなピンホールが形成された場合には、ピンホールを通って水分または酸素が有機ＥＬ層に到達して、ダークスポットが成長する恐れがある。特に、表示部際外周部ではダークスポットの成長が早いことが明らかとなっている。

表示部外周では、ディスプレイ構造が異なるために、有機ＥＬ素子の駆動に伴う発熱によってディスプレイ内部の水分または酸素が基板から放出され、有機ＥＬ層に到達してダークスポットを成長させると考えられる。

表示部外周でのディスプレイ構造の違いに着目した技術として、特許文献８に記載のものがある。この技術は、インクジェット法でのインク吐出量の安定化、または蒸着法での気化材料の存在密度の均質化を目的としており、有効表示領域に隣接して、有機ＥＬ膜等の擬似画素群を形成している（請求項１、〔0007〕〔0014〕等）。擬似画素群は、有効表示領域と同様にバンク膜が最低限必要であるとしている。しかしながら、特許文献８に記載の技術の目的はＥＬ機能層の均質化であるため、擬似画素群には「カラーフィルター層」および「色変換層」から放出される水分や酸素を遮断する機能を有していない。例えば、特許文献８には、ＩＴＯ膜が無い実施例（実施例１）、ＩＴＯ膜を島状に形成する実施例（実施例２、３）が記載されている。このように、特許文献８に記載の技術にあっては、透明導電膜の水分や酸素の遮断性能については考慮されていない。

したがって、特に、カラーフィルターを用いた基板構造の場合において、有機ＥＬ層への水分および酸素の侵入を確実に阻止して、ダークスポットの発生を防止することが強く求められている。

本発明の一の側面によると、表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行う有機ＥＬディスプレイのための有機ＥＬパネルであって、
透明基板と、
前記透明基板の上で、前記画素の各々に対応する位置に設けられた色変調部と、
前記色変調部の上で、前記画素の列の各々に対応する位置に設けられた第一の電極と、
前記第一の電極の上で、少なくとも前記画素の各々に対応する位置に設けられた有機発光層と、
前記有機発光層の上で、前記画素の行の各々に対応する位置に設けられた第二の電極と、
前記第一の電極と同一の面で、前記表示領域の周囲の少なくとも一部に設けられた有機発光層保護部と
を有する有機ＥＬパネルが提供される。

本発明の他の側面によると、表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行う有機ＥＬディスプレイのための有機ＥＬパネルの製造方法であって、
透明基板を供するステップと、
前記透明基板の上で、前記画素の各々に対応する位置に色変調部を設けるステップと、
前記色変調部の上で、前記画素の列の各々に対応する位置に第一の電極を設けるステップと、
前記第一の電極と同一の面で、前記表示領域の周囲の少なくとも一部に有機発光層保護部を設けるステップと、
前記第一の電極の上で、少なくとも前記画素の各々に対応する位置に有機発光層を設けるステップと、
前記有機発光層の上で、前記画素の行の各々に対応する位置に第二の電極を設けるステップと
を含む方法が提供される。

以下に詳細に説明するように、本発明によると、有機発光層保護層（好ましくは水分および酸素遮断性に優れた透明導電性酸化物膜または金属膜）が設けられ、基板側からの有機発光層への水分および酸素の侵入を効果的に防止することが可能となる。したがって、本発明によると、ダークスポットが発生することなく、長期間にわたって優れた発光特性を維持できる有機ＥＬパネルを提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。もっとも、本発明は、以下に説明する実施の形態によって、限定されるものではない。

上記したように、本発明の一の側面によると、表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行う有機ＥＬディスプレイのための有機ＥＬパネルであって、透明基板と、色変調部と、第一の電極と、有機発光層保護部と、有機発光層と、第二の電極とを有する有機ＥＬパネルが提供される。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、有機ＥＬディスプレイのためのものである。有機ＥＬディスプレイは、表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行うことができる。なお、前記画素として、複数種類のサブ画素（例えば青色、緑色および赤色のサブ画素）が設けられていてもよい。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、透明基板を有する。透明基板は、可視光（波長４００〜７００ｎｍ）に対して透明であることが好ましい。また、透明基板は、積層される層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐え得るものであることが好ましい。また、透明基板は、寸法安定性に優れていることが好ましい。透明基板の例として、ガラス基板、ならびにポリオレフィン、アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレートを含む）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレートを含む）、ポリカーボネート樹脂もしくはポリイミド樹脂などの樹脂で形成された剛直性の樹脂基板または可撓性のフィルム基板が挙げられる。透明基板の厚さは、例えば１．１ｍｍとすることができる

また、本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記透明基板の上で、前記画素の各々に対応する位置に設けられた色変調部をさらに有する。本明細書において、「上に設けられた」は、基板に対して有機発光層の存在する向きに設けられていることを意図する。また、透明基板の上に色変調部を設けるとは、透明基板の上に色変調部を直接設ける場合の他、透明基板の上に、何らかの部材を介して色変調部を設ける場合も含む。その他の部材に関しても同様である。

色変調部は、カラーフィルター層、色変換層、またはカラーフィルター層と色変換層との積層体から構成することができる。カラーフィルター層は、所望される波長域の光のみを透過させる層である。また、カラーフィルター層と色変換層との積層構成を採る場合、色変換層にて波長分布変換された光の色純度を向上させることにカラーフィルター層は有効である。カラーフィルター層の材料の例として、市販の液晶用カラーフィルター材料（富士フイルムエレクトロマテリアルズ製カラーモザイクなど）が挙げられる。

色変換層は、色変換色素とマトリクス樹脂とを有する層であることが好ましい。色変換色素は、入射光の波長分布変換を行って、異なる波長域の光を放射する色素であり、好ましくは有機発光層からの光（例えば近紫外光または青色〜青緑色の光）の波長分布変換を行って、所望の波長域の光（例えば青色、緑色または赤色）を放射する色素である。色変換色素の材料の例として、赤色光を放射するローダミン系色素、シアニン系色素など；緑色光を放射するクマリン系色素、ナフタルイミド系色素など；青色光を放射するクマリン系色素などが挙げられる。

色変調部は、画素の各々に対応する位置に設けられる。画素として、複数種類のサブ画素（例えば赤色、緑色および青色のサブ画素）がパターン化されて設けられる場合、対応するサブ画素に応じて、複数の種類の色変調部が設けられることが好ましい。具体的には、赤色、緑色および青色のサブ画素に対する色変調部として、それぞれ、例えば、有機発光層からの光を吸収して赤色光を放射する赤色変調部、緑色光を放射する緑色変調部、青色光を放射する青色変調部などを設けることができる。当業者に明らかなように、複数種類の色変調部を行列状に配置することによってフルカラー表示が可能になる。

なお、色変調部の厚さは、例えば１０μｍとすることができる。また、色変調部の大きさは、例えば幅０．０８ｍｍ、ピッチ０．１１ｍｍとすることができる。

色変調部は、スピンコート法、ロールコート法、キャスト法、ディップコート法などを用いて各色変調部の材料を塗布し、フォトリソグラフ法などを用いてパターニングすることによって形成することができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、色変調部と第一の電極との間に、色変調部を覆うように設けられた平坦化層をさらに有することが好ましい。平坦化層を設けることにより、電極を形成するための表面をより平坦化することができる。平坦化層の材料として、透明性の有機樹脂等の公知の材料を用いることができる。平坦化層の厚さは、色変調部の上で例えば０．１〜１０μｍとすることができる。平坦化層は、公知の任意の方法により形成することができる。例えば、平坦化層は、有機樹脂をスピンコート法により塗布し、フォトリソグラフィ法によりパターニングすることにより形成することができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、色変調部（好ましくは平坦化層）と第一の電極との間に、色変調部を覆うように設けられたパッシベーション層をさらに有することが好ましい。パッシベーション層を設けることにより、酸素および／または水分などを遮断することができる。パッシベーション層の材料の例として、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘなどの絶縁性の無機酸化物、無機窒化物、無機酸化窒化物などが挙げられる。パッシベーション層の厚さは、例えば０．１〜１μｍとすることができる。パッシベーション層は、スパッタ法等の公知の方法により形成することができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記色変調部（好ましくはパッシベーション層）の上で、前記画素の列の各々に対応する位置に設けられた第一の電極をさらに有する。換言すると、有機ＥＬパネルは、第一の方向に延びるストライプ状の複数の第一の電極を有する。第一の電極は、透明電極であることが好ましく、具体的には波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の透過率を有する。第一の電極の材料の例として、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯとＡｌとの合金などの導電性金属酸化物を用いることができる。第一の電極の厚さは、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜５００ｎｍの範囲内とすることができる。第一の電極は、スパッタ法等の公知の方法により形成することができる。

また、本発明にかかる有機ＥＬパネルは、補助電極をさらに有することが好ましい。補助電極により、第一の電極（透明電極）の抵抗を抑制することができる。補助電極の材料の例として、Ａｌ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｗ等の金属が挙げられる。補助電極は、表示領域、第一の電極の外部駆動回路との引き出し線を形成する領域のいずれにも設けることができる。例えば、表示領域においては有機発光層からの発光を妨げないように、第一の電極の縁部に沿って、第一の電極に並行に、第一の電極に接触するように配設することができる。また、引き出し線形成領域においては、第一の電極（透明電極）の電気抵抗を低減することを目的に、第一の電極と同等の幅で形成することができる。補助電極の厚さは、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍの範囲とすることができる。図４に、本発明にかかる有機ＥＬパネルにおける第一の電極６および補助電極１２（３列分）の模式的な平面図を示す。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記第一の電極と同一の面で、前記表示領域の周囲の少なくとも一部に設けられた有機発光層保護部をさらに有する。有機発光層保護部は、第一の電極と同一の面に設けられる。特に、有機発光層保護部は、平坦化層またはパッシベーション層上に設けられることが好ましい。なお、有機発光層保護部の厚さは、５０ｎｍ〜１μｍとすることが好ましく、１００〜５００ｎｍとすることがさらに好ましい。

また、有機発光層保護部は、表示領域の周囲の少なくとも一部に設けられる。特に、有機発光層保護部は、表示領域の外部であって、第一の電極と外部駆動回路とをつなぐ引出し線を形成する領域の以外の領域に設けることが好ましい。有機発光層保護部は、なるべく広い領域に形成することにより、ダークスポットの発生を抑制することができる。

また、有機発光層保護部は、水分および／または酸素に対する遮断能を有することが好ましい。ここで、第一の電極と同一の材料（透明導電性酸化物）および補助電極と同一の材料（金属）は、水分および／または酸素に対する遮断能を有する。このため、有機発光層保護部は、第一の電極または補助電極と同一の材料を用いて、ダミーパターンとして形成することができる。この場合、ダミーパターンは、外部駆動回路とは接続されておらず、また第一の電極および補助電極から分離されていることが好ましい。すなわち、第一の電極と同一の面のうち表示領域の周囲に、外部駆動回路に接続されない金属膜または酸化物導電膜を形成することで有機発光層保護部を設けることができる。

換言すると、前記有機発光層保護部が、金属膜または酸化物導電膜であることが好ましい。具体的には、前記金属膜が、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｉ、ＣｒおよびＷならびにこれらを主成分とする合金からなる群から選択される材料からなることが好ましい。また、前記酸化物導電膜が、ＳｎＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＩＴＯ、ＩＺＯおよびＺｎＯとＡｌとの合金からなる群から選択される材料から形成されていることが好ましい。また、水分および／または酸素遮断層としての機能を考慮して、有機発光層保護部に、第一の電極および補助電極と異なる材料を用いることもできる。例えば、ＩＺＯ膜が、ＩＴＯ膜より水分および／または酸素遮断層として高い機能を有することを示す結果が得られている。理論に拘束されるものではないが、これは、ＩＺＯ膜がアモルファスであるため結晶粒界等の水分および酸素の通過経路が少ないためであると予測している。

有機発光層保護部は、第一の電極および補助電極と同様に、スパッタ法等の公知の方法により形成することができる。なお、第一の電極を設けるステップと有機発光層保護部を設けるステップとが、同一の処理により行われることが好ましい。すなわち、有機発光層保護部を、第一の電極または補助電極と同一の材料を用いて、ダミーパターンとして形成するこの場合、パターニングを行うことで、第一の電極または補助電極を形成するステップと同時に、有機発光層保護部を形成することができる。

上記したように、本発明者は、種々の検討の結果、ダークスポットが表示領域の周辺部において発生することが多いことを見出した。この部位は、ディスプレイ構造が変化する境界に隣接する部位である。すなわち、表示領域内では、一般に、カラーフィルター層等の上に平坦化層（高分子膜層）を形成し、その上にＳｉＯｘまたはＳｉＮｘ等のパッシベーション層（無機防湿膜）を形成した後、発光部を形成するための第一の電極が形成される。一方、表示領域の外部は、発光部として機能させないため、第一の電極は形成しない。この事実は、透明導電性酸化物膜または金属膜等の第一の電極が、水分や酸素に対して極めて優れた遮断性を有することを示している。本発明は、この知見に基づいて、より有効にダークスポットの発生を防止することができる有機ＥＬ素子を提供するものである。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、隣り合う第一の電極の間、および／または、有機発光層保護部と第二の電極との間に絶縁膜を有することが好ましい。絶縁膜の材料の例として、ポリイミド等が挙げられる。絶縁膜の厚さは、有機発光層保護部の上で例えば１００ｎｍ〜３μｍとすることができる。絶縁膜は、フォトリソグラフ法等の公知の方法で形成することができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記第一の電極の上で、少なくとも前記画素の各々に対応する位置に（好ましくは全ての画素に対応する位置を覆うように一体として）設けられた有機発光層をさらに有する。有機ＥＬパネルは、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および／または電子注入層をさらに有することができる。具体的には、有機発光素子は、例えば以下に示す順番で、上記層を有することができる。なお、以下の（１）〜（６）の積層構造を有する有機ＥＬパネルにあっては、有機発光層または正孔注入層に陽極が電気的に接触され、有機発光層、電子輸送層または電子注入層に陰極が電気的に接触される。
（１）有機発光層
（２）正孔注入層／有機発光層
（３）有機発光層／電子注入層
（４）正孔注入層／有機発光層／電子注入層
（５）正孔輸送層／有機発光層／電子注入層
（６）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層
（７）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層

有機発光層の材料としては、任意の公知の材料を用いることができる。たとえば、青色から青緑色の発光を得るためには、例えば縮合芳香環化合物、環集合化合物、金属錯体（Ａｌｑ₃のようなアルミニウム錯体など）、スチリルベンゼン系化合物（４，４’−ビス（ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）など）、ポルフィリン系化合物、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、芳香族ジメチリディン系化合物などの材料が好ましく使用される。あるいはまた、ホスト化合物にドーパントを添加することによって、種々の波長域の光を発する有機発光層を形成してもよい。ホスト化合物としては、ジスチリルアリーレン系化合物（たとえば出光興産製ＩＤＥ−１２０など）、Ｎ，Ｎ’−ジトリル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニルアミン（ＴＰＤ）、アルミニウムトリス（８−キノリノラート）（Ａｌｑ₃）等を用いることができる。ドーパントとしては、ペリレン（青紫色）、クマリン６（青色）、キナクリドン系化合物（青緑色〜緑色）、ルブレン（黄色）、４−ジシアノメチレン−２−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−６−メチル−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ、赤色）、白金オクタエチルポルフィリン錯体（ＰｔＯＥＰ、赤色）などを用いることができる。

正孔注入層の林料としては、Ｐｃ類（ＣｕＰｃなどを含む）またはインダンスレン系化合物などを用いることができる。正孔輸送層は、トリアリールアミン部分構造、カルバゾール部分構造、オキサジアゾール部分構造を有する材料を用いて形成することができる。用いることができる材料は、好ましくは、ＴＰＤ、α−ＮＰＤ、ＭＴＤＡＰＢ（ｏ−、ｍ−、ｐ−）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡなどを含む。

電子輸送層の材料としては、Ａ１ｑ₃のようなアルミニウム錯体；ＰＢＤ、ＴＰＯＢのようなオキサジアゾール誘導体；ＴＡＺのようなトリアゾール誘導体；トリアジン誘導体；フェニルキノキサリン類；ＢＭＢ−２Ｔのようなチオフェン誘導体などを用いることができる。電子注入層の材料としては、Ａｌｑ₃のようなアルミニウム錯体、あるいはアルカリ金属ないしアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムのキノリノール錯体などを用いることができる。

また、任意選択的に、有機発光層（または電子輸送層もしくは電子注入層）と陰極との界面に、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物などの電子注入性材料の薄膜（例えば膜厚１０ｎｍ以下）のバッファ層を設けることで、電子注入効率を高めることができる。

なお、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層および電子注入層の厚さは、それぞれにおいて所望される特性を実現するのに充分なように適宜設定されるべきものあり、例えば、それぞれ１００ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、２０ｎｍおよび１０ｎｍとすることができる。また、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層および電子注入層は、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）などの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記有機発光層の上で、前記画素の行の各々に対応する位置に設けられた第二の電極をさらに有する。換言すると、有機ＥＬパネルは、第一の電極にかかる第一の方向と交差する（好ましくは直交する）第二の方向に延びる複数のストライプ状の複数の第二の電極を有する。このように、行列状に交差する第一の電極および第二の電極を設けることにより、パッシブマトリクス駆動を行うことができる。

第二の電極は、反射電極であることが好ましく、高反射率の金属、アモルファス合金、微結晶性合金を用いて形成されることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。第二の電極は、陰極として用いてもよいし、陽極として用いてもよい。第二の電極を陰極として用いる場合には、第二の電極と有機発光層との界面に、前述のバッファ層を設けて有機発光層に対する電子注入の効率を向上させてもよい。

第二の電極は、用いる材料に依存して、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）、スパッタ、イオンプレーティング、レーザーアブレーションなどの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。所望の形状を与えるマスクを用いて複数の第二の電極を形成してもよいし、あるいは、逆テーパー状の断面形状を有する分離隔壁を用いて複数の第二の電極を形成してもよい。

第二の電極のそれぞれは、たとえば、第二の方向に延びるストライプ形状でとすることができる。ここで、第一の電極に関する第一の方向と、当該第二の方向とは交差していることが好ましく、直交していることがより好ましい。そのような構成を採ることによって、第一の電極の１つと、第二の電極の１つとに電界を印加することによって、それらの電極の交差する部位の有機発光層を発光させる、パッシブマトリクス駆動を行うことができる。

本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記第一の電極の一方の端と電気的に接続して設けられた、前記第一の電極と外部駆動回路とを電気的に接続するための第一の接続電極をさらに有することが好ましい。また、本発明にかかる有機ＥＬパネルは、前記第二の電極の一方の端と電気的に接続して設けられた、前記第二の電極と外部駆動回路とを電気的に接続するための第二の接続電極をさらに有することが好ましい。これらの第一および第二の接続電極を介して、有機ＥＬパネルの第一および第二の電極を外部駆動回路に電気的に接続することができる。

図１に、本発明の第一の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの模式的な平面図を示す。図２に、本発明の第一の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの、第一の電極に垂直な平面における模式的な断面図を示す（図１中、ａ−ａ断面）。図１および２に示すように、本発明の第一の実施の形態にかかる有機ＥＬ素子は、透明基板１と、色変調部２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと、ブラックマトリクス３と、平坦化層４と、パッシベーション層５と、第一の電極（透明電極）６と、有機発光層保護部７と、有機発光層８と、第二の電極（反射電極）９、第一の電極と外部駆動回路とを電気的に接続するための第一の接続電極１０、第二の電極と外部駆動回路とを電気的に接続するための第二の接続電極１１とを有する。

第一の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルにあっては、第一の電極と第二の電極とは直交するように行列状に設けられており、これらの交わる部位の各々に画素が形成され、全体として四角形状の表示領域が形成される。表示領域の四つの辺のうち、第一の電極と垂直な二つの辺の近傍には、第一の接続電極がそれぞれ設けられており、第一の電極と平行な二つの辺の近傍には、第二の接続電極がそれぞれ設けられている。第一の電極に関して、表示領域はその中央で第一の電極と垂直に二つの領域に分けられており、各領域の第一の電極は、より近くに位置する第一の接続電極と電気的に接続されている。第二の電極は、その両端において、第二の接続電極と電気的に接続されている。表示領域の周囲のうち、表示領域と第二の接続電極との間の領域に、ダミーパターンとして、第一の電極と同一の平面内に透明導電性酸化物からなる有機発光層保護部が設けられている。ダミーパターンは、外部駆動回路とは接続されておらず、また第一の電極からも分離されている。

図３に、本発明の第二の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの模式的な平面図を示す。第二の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルにあっては、表示領域の四つの辺のうち、第一の電極と垂直な一の辺の近傍に、第一の接続電極が設けられており、第一の電極と平行な一の辺の近傍に、第二の接続電極が設けられている。第一の電極は、その一方の端に位置する第一の接続電極と電気的に接続されている。同様に、第二の電極は、その一方の端に位置する第二の接続電極と電気的に接続されている。表示領域の周囲のうち、表示領域と第一の接続電極との間を除く全ての領域に、ダミーパターンとして、第一の電極と同一の平面内に透明導電性酸化物からなる有機発光層保護部が設けられている。

以下に、本発明の実施例を、添付図面を参照しながら説明する。もっとも、本発明は、以下に説明する実施例によって限定されるものではない。

［実施例１］
実施例１として、上記した本発明の第一の実施の態様に準じた有機ＥＬパネルを作製した。画素数は１６０×１２０（ＲＧＢ）、画素ピッチは０．３３ｍｍとした。

透明基板１として、フュージョンガラス（コーニング製１７３７ガラス、１００×１００×１．１ｍｍ）を用いた。

透明基板上に、以下のようにブラックマトリクス３を形成した。すなわち、スピンコート法を用いてブラックマトリクス材料（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製：カラーモザイクＣＫ−７８００）を塗布し、フォトリソグラフィ法によってパターニングを実施した。これにより、幅０．０３ｍｍ、ピッチ０．１１ｍｍ、膜厚１μｍの開口部をもつブラックマトリクスを得た。

その後、透明基板上に、以下のように青色変換フィルタ層２Ｂを形成した。すなわち、スピンコート法を用いて青色フィルタ材料（富士フィルムエレクトロニクスマテリアルズ株式会社製：カラーモザイクＣＢ−７００１）を塗布し、フォトリソグラフィ法によってパターニングを実施した。これにより、幅０．０８ｍｍ、ピッチ０．３３ｍｍ、厚さ１０μｍの複数のストライプからなる青色変換フィルタ層を得た。

その後、透明基板上に、以下のように緑色変換フィルタ層２Ｇを形成した。すなわち、蛍光色素としてクマリン６（０．７重量部）を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させた。得られた溶液に対して１００重量部の新日鐵化学製ＶＰＡ１００を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布液を塗布し、フォトリソグラフィ法にてパターニングを実施した。これにより、幅０．０８ｍｍ、ピッチ０．３３ｍｍ、厚さ１０μｍの複数のストライプからなる緑色変換フィルタ層を得た。なお、当該緑色変換フィルタ層は、色変換層のみで構成されている。

その後、透明基板上に、以下のように赤色変換フィルタ層２Ｒを形成した。すなわち、蛍光色素としてクマリン６（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）およびベーシックバイオレット（０．３重量部）を１２０重量部のＰＧＭＥＡ中へ溶解させた。得られた溶液に対して１００重量部の新日鐵化学製ＶＰＡ１００を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布液を塗布し、フォトリソグラフ用にてパターニングを実施した。これにより、幅０．０８ｍｍ、ピッチ０．３３ｍｍ、厚さ１０μｍの複数のストライプからなる赤色変換フィルタ層を得た。なお、当該赤色変換フィルタ層は、色変換層のみで構成されている。

その後、ブラックマトリクスおよび各色の色変換フィルタ層の上に、以下のように平坦化膜４を形成した。すなわち、スピンコート法を用いて平坦化材料（ＪＳＲ製：ＮＮ８１０）を色変換層およびブラックマトリクスを被覆するように塗布し、フォトリソグラフィ法によってパターニングを実施した。平坦化層の膜厚はブラックマトリクス上で５μｍとした。この厚さの平坦化膜を設けることで、カラーフィルタ層（２Ｒ、２Ｇ、２Ｂ）上に薄い平坦化膜が形成される。

その後、平坦化膜の上に、以下のようにパッシベーション層５を形成した。すなわち、ターゲットとしてＳｉＯ₂、スパッタガスとしてＡｒおよびＯ₂の混合ガスを用いて、スパッタ法によりＳｉＯ₂膜を堆積させた。これにより、膜厚３００ｎｍのパッシベーション層を得た。

その後、パッシベーション層の上に、以下のように、第一の電極（透明電極）６と、有機発光層保護部（ダミーパターン）７と、第二の電極の引き出し線とを形成した。すなわち、ＤＣスパッタ法（ターゲットＩｎ−Ｚｎ酸化物、スパッタガス：Ｏ₂およびＡｒ）を用い、室温において２００ｎｍのＩＺＯをパッシベーション層上の全面に堆積させた。その後、シュウ酸水溶液をエッチング液として用いるフォトリソグラフィ法によってパターニングを行った。これにより、透明電極と、ダミーパターンと、第二の電極の引き出し線とを形成した。透明電極は、色変換フィルタ層２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの上方に位置し、色変換フィルタのストライプと同一方向に伸びる、幅０．１ｍｍ、ピッチ０．１１ｍｍ、厚さ２００ｎｍのストライプ状とした。また、ダミーパターンは、第一の実施の形態に関連して上記したように、表示領域の外側で、第二の接続電極を形成する位置よりも内側に位置し、幅０．５ｍｍ、長さ４０．２５ｍｍ、厚さ２００ｎｍとした。第二の電極の引き出し線は、第一の電極に垂直な方向に、幅０．３ｍｍ、ピッチ０．３３ｍｍ、厚さ２００ｎｍとした。

その後、フォトリソグラフ法を用いて、透明電極のストライプの間隙およびダミーパターン上に、絶縁膜（ポリイミド膜、東レ株式会社製フォトニース）（図示せず）を形成した。

その後、第一の電極の上に、以下のように反射電極分雛隔壁（図示せず）を形成した。すなわち、第一の電極の上に、ネガ型フォトレジスト（本ゼオン製ＺＰＮ１１６８）をスピンコート法によって塗布し、プリベークを行い、フォトマスクを用いて所定のパターンを焼き付け、６０秒間にわたって１１０℃のホットプレート上でポストエクスポージャーベークを行った後に現像を行い、さらに１５分間にわたって１６０℃のホットプレート上で加熱を行った。これにより、第二の電極（反射電極）を設けない領域に、透明電極２０のストライプと直行する方向に伸び、逆テーパー形状（上に向かって細くなる形状）の断面を有するストライプ状の反射電極分雛隔壁を形成した。

その後、第一の電極の上に、以下のように正孔注入層（図示せず）、正孔輸送層（図示せず）、有機発光層８および電子注入層（図示せず）を形成した。すなわち、反射電極分離隔壁以下の構造を形成した基板を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を、真空を破らずに順次成膜した。成膜に際して、真空槽内圧を１×１０^-4Ｐａまで減圧した。正孔注入層として、膜厚１００ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を、正孔輸送層として、膜厚２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を、有機発光層として、膜厚３０ｎｍの４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を、そして電子注入層として、膜厚２０ｎｍのＡｌｑ₃を積層した。

その後、真空を破ることなしに、電子注入層の上に、以下のように第二の電極（反射電極）９を形成した。すなわち、表示領域および第二の電極の引き出し線との接合部に開口部を持つマスクを用いて、Ｍｇ／Ａｇ（質量比１０／１）を堆積させた。これにより、膜厚２００ｎｍの反射電極を形成した。

その後、得られた有機ＥＬパネルを、グローブボックス内乾燥窒素雰囲気下（酸素および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下）において、封止ガラス（図示せず）とＵＶ硬化接着剤を用いて封止した。

［実施例２］
ダミーパターンとしてＡｌ膜を膜厚３００ｎｍで形成した以外は実施例１と同様の方法で、実施例２にかかる有機ＥＬパネルを形成した。

［比較例１］
ダミーパターンを形成しない以外は実施例１と同様の方法で、比較例１にかかる有機ＥＬパネルを形成した。

［評価］
表１に、実施例１，２および比較例１で得られた有機ＥＬパネルの概要を示す。これらの有機ＥＬパネルのそれぞれ１０パネルについて、駆動デューティが１／６０、初期輝度１５０ｃｄ／ｍ²、駆動雰囲気８５℃で連続点灯した際の１０００ｈにおける表示領域のダークスポットの発生を観察した。結果を表２に示す。なお、ダークスポット密度は、以下のように算出した。すなわち、有機ＥＬパネルの点灯状態で、全表示領域のうち、非点灯領域（輝度が周囲よりも５０％以上低い部分）の面積が１０μｍ²以上となる箇所を計数した。これを表示領域の面積である２０．９ｃｍ²で割り、ｃｍ²あたりのダークスポット数を算出した。

表２から分かるように、実施例１〜２の素子は、比較例の素子において発生したダークスポットの発生が少ない。ここから、ダミーパターンが、水分および酸素から有機発光層を保護する層として有効に機能していることが分かる。以上のことから、表示領域の周囲に有機発光層保護層を形成することが、ダークスポットの発生防止、ひいては有機ＥＬパネルの長寿命化に有効であることが分かる。

図１に、本発明の第一の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの模式的な平面図を示す。 図２に、本発明の第一の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの、第一の電極に垂直な平面における模式的な断面図を示す。 図３に、本発明の第二の実施の形態にかかる有機ＥＬパネルの模式的な平面図を示す。 図４に、本発明にかかる有機ＥＬパネルにおける第一の電極および補助電極の模式的な平面図を示す。

符号の説明

１：透明基板
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ：色変調部
３：ブラックマトリクス
４：平坦化層
５：パッシベーション層
６：第一の電極（透明電極）
７：有機発光層保護部
８：有機発光層
９：第二の電極（反射電極）
１０：第一の接続電極
１１：第二の接続電極
１２：補助電極

Claims (7)

1. 表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行う有機ＥＬディスプレイのための有機ＥＬパネルであって、
   透明基板と、
   前記透明基板の上で、前記画素の各々に対応する位置に設けられた色変調部と、
   前記色変調部の上で、前記画素の列の各々に対応する位置に設けられた第一の電極と、
   前記第一の電極の上で、少なくとも前記画素の各々に対応する位置に設けられた有機発光層と、
   前記有機発光層の上で、前記画素の行の各々に対応する位置に設けられた第二の電極と、
   前記第一の電極と同一の面で、前記表示領域の周囲の少なくとも一部に設けられ、金属膜またはＳｎＯ _２ 、Ｉｎ _２ Ｏ _３ 、ＩＺＯおよびＺｎＯとＡｌとの合金からなる群から選択される酸化物導電膜である有機発光層保護部と
   を有する有機ＥＬパネル。
2. 前記有機発光層保護部が、第一の電極から分離されており、外部駆動回路に接続されておらず、第一の電極と外部駆動回路とをつなぐ引出し線を形成する領域以外の領域に設けられた請求項１に記載の有機ＥＬパネル。
3. 前記有機発光層保護部が、水分および／または酸素に対する遮断能を有する、請求項１または２に記載の有機ＥＬパネル。
4. 前記金属膜が、Ａｌ、Ｍｏ、Ｎｉ、ＣｒおよびＷならびにこれらを主成分とする合金からなる群から選択される材料からなる、請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬパネル。
5. 表示領域内に行列状に設けられた複数の画素を個別に駆動して情報の表示を行う有機ＥＬディスプレイのための有機ＥＬパネルの製造方法であって、
   透明基板を供するステップと、
   前記透明基板の上で、前記画素の各々に対応する位置に色変調部を設けるステップと、
   前記色変調部の上で、前記画素の列の各々に対応する位置に第一の電極を設けるステップと、
   前記第一の電極と同一の面で、前記表示領域の周囲の少なくとも一部に、金属膜またはＳｎＯ _２ 、Ｉｎ _２ Ｏ _３ 、ＩＺＯおよびＺｎＯとＡｌとの合金からなる群から選択される酸化物導電膜である有機発光層保護部を設けるステップと、
   前記第一の電極の上で、少なくとも前記画素の各々に対応する位置に有機発光層を設けるステップと、
   前記有機発光層の上で、前記画素の行の各々に対応する位置に第二の電極を設けるステップと
   を含む方法。
6. 前記有機発光層保護部を設けるステップが、さらに第一の電極から分離されており、外部駆動回路に接続されておらず、第一の電極と外部駆動回路とをつなぐ引出し線を形成する領域以外の領域に、前記有機発光層保護部を設けるステップである請求項５に記載の方法。
7. 前記第一の電極の材料と、前記有機発光層保護部の材料とが同一の材料である場合において、前記第一の電極を設けるステップと前記有機発光層保護部を設けるステップとが、同一の処理により行われる、請求項５または６に記載の方法。

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