JP5858367B2 - 有機el表示ユニット、有機el表示装置、及び有機el表示ユニットの製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2010年12月28日に、日本に出願された特願2010−293302号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、従来のディスプレイでは、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)を発光する画素を1単位として、これらを並置することによって、白色を代表とする様々な色調の光を作り出すことでフルカラー表示を行っている。
通常、これら直交する2辺にFPC(Flexible printed circuit)を圧着して駆動回路側と接続をする為、この直交する2辺を密着させて繋ぎ目の無いディスプレイとすることは、不可能である。したがって、特許文献1の発明においては、FPCを接続しない辺を最大限利用し4枚のパネルを組み合わせることで1枚のディスプレイとしている。
しかしながら、これら特許文献1や非特許文献1に示されたディスプレイでは、5枚以上の表示ユニットを組み合わせた場合、真ん中に位置する表示ユニットへの駆動信号の入力方法が示されておらず、最大でも4枚の表示ユニットの組み合わせまでしか適用できない。したがって、より大型のディスプレイを実現する場合には、必然的に組み合わせる表示ユニットが大型化してしまう。
すなわち、本発明の一態様における有機EL表示ユニットは、第一基板と、第一基板上に位置し、第一電極、少なくとも有機発光層を含む有機層、および第二電極を有し、励起光を発するよう構成された有機EL素子と、第二基板と、第二基板上に位置し、前記励起光の色調を変換した光を表示面から外部に出射するよう構成された光学変換層とを備えた有機EL表示ユニットであって、前記表示面は、平坦で、かつ長方形を成し、前記第二基板は、前記表示面の長辺方向に沿って複数に分割されている。
また、前記有機発光層は白色光を発し、前記光学変換層は、前記白色光の色調を変換するカラーフィルタであってもよい。
また、前記第一基板、および前記第二基板は、金属、または樹脂を含む材料から構成してもよい。
また、前記表示面の短辺方向に沿って延びる第二接続端子部が更に形成されていてもよい。
また、前記第二基板には、前記カラーフィルターが複数形成され、前記複数のカラーフィルター層は、赤色カラーフィルター層、緑色カラーフィルター層、青色カラーフィルター層を含み、前記赤色カラーフィルター層、前記緑色カラーフィルター層、前記青色カラーフィルター層のそれぞれが前記表示面の長辺方向に対して平行に配列されていてもよい。
前記第一基板は、線膨張係数が1×10−5/ ℃ 以下の鉄−ニッケル系合金から構成されていてもよい。
有機EL表示ユニット10は、第一基板11と、第一電極12と、第二電極13と、有機層(有機EL層)14とを備えている。第一電極12は、第一基板11の一面11aに積層されている。有機層(有機EL層)14は、第一電極12と第二電極13との間に配されている。また、第二電極13に重ねて、光学変換層15を備えた第二基板(封止基板)16が形成されている。
また、第一基板11の一面11aには、アクティブ駆動素子18が形成されているのが好ましい。 こうしたアクティブ駆動素子18は、有機発光層23を駆動させる素子であり、例えば、TFTであってもよい。
あるいは、光学変換層15は、例えば、有機層(有機EL層)14から発した白色光(励起光)をRGBそれぞれの波長域の光(画像光)に色変換するカラーフィルタであってもよい。
なお、本実施形態におけるアクティブ駆動素子(TFT)18、上記のような構成で形成することができるが、これらの材料、構造及び形成方法に限定されるものではない。
また、層間絶縁膜として、上述した絶縁膜と遮光性絶縁膜を組み合わせて用いることもできる。
(2)正孔輸送層/有機発光層
(3)有機発光層/電子輸送層
(4)正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
(6)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
(7)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/正孔防止層/電子輸送層
(8)正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/正孔防止層/電子輸送層/電子注入層
(9)正孔注入層/正孔輸送層/電子防止層/有機発光層/正孔防止層/電子輸送層/電子注入層
これら有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層及び電子注入層の各層は、単層構造でも多層構造でもよい。
低分子有機発光材料としては、例えば、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−ビフェニル(DPVBi)等の芳香族ジメチリデン化合物、5−メチル−2−[2−[4−(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、及び、アゾメチン亜鉛錯体、(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq3)等の蛍光発光有機金属錯体等が挙げられる。
この内、TCNQ、TCNQF4 、TCNE、HCNB、DDQ等のシアノ基を有する化合物がよりキャリア濃度を効果的に増加させることが可能であるためより好ましい。
上記色変換材料としては、公知の色変換材料を用いることができる。このような色変換材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類される。有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料の具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
なお、励起光による劣化、発光による劣化等の安定性を考慮すると、有機系蛍光体材料よりも無機系蛍光体を使用する方が好ましい。
例えば、ポリマーバインダー中に有機蛍光物質を分散させたのち成膜することによって、色変換層が得られる。なお、成膜方法としては、キャスティング法、スピンコート法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法、バーコート法、押出し成形法、ロール成形法、プレス法、スプレー法、もしくはロールコート法などのウエットプロセス、抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、もしくは有機気相蒸着(OVPD)法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等を用いることができる。
図4は、本発明の有機EL表示装置の一実施形態を示す外観斜視図である。
有機EL表示装置40は、図1、2に示した有機EL表示ユニット10を複数個、本実施形態においては3個の有機EL表示ユニット10を、短辺方向Sに沿って並べて構成されている。
この実施形態の有機EL表示装置60では、長辺方向Lに沿った一方の端部11Aが、隣接する有機EL表示ユニット66の表示面16a側に接し、他方の端部11Bが、隣接する有機EL表示ユニット66の裏面11b側に接するように配置される。
この実施形態の有機EL表示装置70では、長辺方向Lに沿った一方の端部11Aが、隣接する有機EL表示ユニット76の表示面16a側に接し、他方の端部11Bが、隣接する有機EL表示ユニット76の裏面11b側に接するように配置される。
(実施例1)
200nmの酸化シリコンをコートした500mm×220mm角のプラスティック基板を用い、インジウム−スズ酸化物(ITO)を、スパッタ法により第一電極として透明電極(陽極)を形成した。透明電極(陽極)は、面抵抗が10Ω/□であり、膜厚は200nmとなるよう形成した。
次に、前記492mm×220mm角の部分にのみ従来のフォトリソグラフィー法により、250mmの幅方向にITOを1mm幅のストライプにパターニングした。ここで各ITOの形状は250mm×1mmとなった。
次に正孔輸送材料として、N,N‘−di−l-ナフチル-N,N’-ジフェニル-1,1‘−ビフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4‘-ジアミン(NPD)を用い抵抗加熱蒸着法により膜厚40nmの正孔輸送層を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を用いて電子輸送層(厚さ:30nm)を形成する。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム(LiF)を用いて電子注入層(厚さ:1nm)を形成する。
次に、第二電極形成用のシャドーマスク(前記第一電極のストライプと対抗する向きに1mm幅のストライプ状に第二電極を形成できるように開口部が空いているマスク)と前記基板をアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法によりアルミニウムを所望のパターンで形成(厚さ:200nm)する。これにより、第二電極が形成される。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで所望の良好な画像を得る事ができた。
200nmの酸化シリコンをコートしてある500mm×220mm角のプラスティック基板を用い、インジウム−スズ酸化物(ITO)を、スパッタ法により第一電極として透明電極(陽極)を形成した。透明電極(陽極)は、面抵抗10Ω/□であり、膜厚は200nmとなるよう形成した。
次に、前記492nm×220mm角の部分にのみ従来のフォトリソグラフィー法により、250mmの幅方向にITOを1mm幅のストライプにパターニングした。ここで各ITOの形状は250mm×1mmであった。
その後、所望の領域に正孔注入材料として、1,1-ビス-ジ-4−トリルアミノ-フェニル-シクロヘキサン(TAPC)を用い抵抗加熱蒸着法により膜厚100nmの正孔注入層を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を用いて電子輸送層(厚さ:30nm)を形成する。
次いで、電子輸送層の上にフッ化リチウム(LiF)を用いて電子注入層(厚さ:1nm)を形成する。
次に、第二電極形成用のシャドーマスク(前記第一電極全体を2mm大きく覆うように第二電極を形成できるように開口部が空いているマスク)と前記基板をアライメントし、電子注入層の表面に真空蒸着法によりアルミニウムを所望のパターンで形成(厚さ:200nm)する。これにより、第二電極が形成される。
ここで、外部電源により所望の電流を所望のストライプ状電極に印加することで所望の良好な画像を得る事ができた。
10μmの酸化シリコンをコートしてある750mm×220mm角のインバー材基板を用い、ガラス基板上に、PECVD法を用いて、アモルファスシリコン半導体膜を形成する。続いて、結晶化処理を施すことにより多結晶シリコン半導体膜を形成する。次に、フォトリソグラフィー法を用いて多結晶シリコン半導体膜を複数の島状にパターンニングする。続いて、パターニングした多結晶シリコン半導体層の上にゲート絶縁膜及びゲート電極層をこの順番で形成し、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングを行った。
次に、前記アクティブ基板を洗浄した。アクティブ基板の洗浄としては、例えば、アセトン、IPAを用いて、超音波洗浄を10分間行い、次に、UV−オゾン洗浄を30分間行った。
その後、所望の領域に、シャドーマスクを用いて正孔注入材料として、1,1-ビス-ジ-4−トリルアミノ-フェニル-シクロヘキサン(TAPC)を用い抵抗加熱蒸着法により膜厚100nmの正孔注入層を形成した。
次いで、正孔防止層の上にトリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq3)を用いて電子輸送層(厚さ:30nm)を形成した。
次に、第二電極形成用のシャドーマスクと前記基板をアライメントし、電子輸送層の表面に真空蒸着法によりマグネシウム−銀合金(比率1:9)を膜厚19nm形成した。シャドーマスクには、発光領域全体と基板上に予め形成している陰極コンタクトエリアの上下左右1mm大きな領域に第二電極を形成できるように開口部が空いている。これにより、半透明の第二電極が形成された。
ここで、外部電源により所望の電流を各画素に印加することで所望の良好な画像を得る事ができた。
Claims (15)
- 第一基板と、
第一基板上に位置し、第一電極、少なくとも有機発光層を含む有機層、および第二電極を有し、励起光を発するよう構成された有機EL素子と、
第二基板と、
第二基板上に位置し、前記励起光の色調を変換した光を表示面から外部に出射するよう構成された光学変換層と、を備えた有機EL表示ユニットであって、
前記表示面は、平坦で、かつ長方形を成し、
前記第二基板は、前記表示面の長辺方向に沿って複数に分割されており、
前記第一基板は、前記表示面の長辺方向に沿って延び、前記表示面とは反対の面に近づく方向に屈曲した第一端部を有し、
前記第一端部であり、前記表示面とは反対の面上に、前記有機EL表示ユニットの制御信号を入力する第一接続端子部をさらに有する有機EL表示ユニット。 - 前記光学変換層は、前記励起光を蛍光変換する蛍光体層である請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- 前記有機発光層は白色光を発し、前記光学変換層は、前記白色光の色調を変換するカラーフィルターである請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- 前記第一接続端子部は、前記第二基板と重ならない領域に形成される請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- 前記第一基板、および前記第二基板は、金属、または樹脂を含む材料を含む請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- さらに、前記有機EL素子に対応するアクティブマトリックス駆動素子を有する請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- さらに、前記表示面の短辺方向に沿って延びる第二接続端子部を有する請求項1に記載の有機EL表示ユニット。
- 前記第二基板には、前記蛍光体層が複数形成され、
前記複数の蛍光体層は、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層を含み、
前記赤色蛍光体層、前記緑色蛍光体層、前記青色蛍光体層のそれぞれは、前記表示面の長辺方向に対して平行に配列されている請求項2記載の有機EL表示ユニット。 - 前記第二基板には、前記カラーフィルターが複数形成され、
前記複数のカラーフィルターは、赤色カラーフィルター層、緑色カラーフィルター層、青色カラーフィルター層を含み、
前記赤色カラーフィルター層、前記緑色カラーフィルター層、前記青色カラーフィルター層のそれぞれが前記表示面の長辺方向に対して平行に配列されている請求項3記載の有機EL表示ユニット。 - 前記第一基板は、線膨張係数が1×10−5/ ℃ 以下の鉄−ニッケル系合金から構成されている請求項8に記載の有機EL表示ユニット。
- 前記第一基板は、線膨張係数が1×10−5/ ℃ 以下の鉄−ニッケル系合金から構成されている請求項9に記載の有機EL表示ユニット。
- 請求項1に記載の有機EL表示ユニットが、前記表示面の短辺方向に沿って複数配列して構成されている有機EL表示装置。
- 前記複数の有機EL表示ユニットの第一の有機EL表示ユニットは、前記表示面の長辺方向に沿った一方の端部が、第一の有機EL表示ユニットと隣接する第二の有機EL表示ユニットの表示面側に接し、前記表示面の他方の端部が、第一の有機EL表示ユニットと隣接する第三の有機EL表示ユニットの表示面の反対側の面に接する請求項12記載の有機EL表示装置。
- 第一基板と、第一基板上に位置し、第一電極、少なくとも有機発光層を含む有機層、および第二電極を有し、励起光を発するよう構成された有機EL素子と、第二基板と、第二基板上に位置し、前記励起光の色調を変換した光を表示面から外部に出射するよう構成された光学変換層とを備え、
前記表示面は、平坦で、かつ長方形を成し、前記第一基板は、前記表示面の長辺方向に沿って延び、前記表示面とは反対の面に近づく方向に屈曲した第一端部を有し、前記第一端部であり、前記表示面とは反対の面上に、前記有機EL表示ユニットの制御信号を入力する第一接続端子部が形成され、前記第二基板は、前記表示面の長辺方向に沿って複数に分割されている有機EL表示ユニットの製造方法であって、
前記表示面の短辺方向に沿って延びるように配置したライン状蒸着ヘッドを用いて、前記表示面の長辺方向に沿って前記第一基板を搬送しつつ前記有機層を形成することを有する有機EL表示ユニットの製造方法。 - さらに、ロールツウロール法によって前記第二基板に対して前記光学変換層を形成することを有する請求項14記載の有機EL表示ユニットの製造方法。
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