(57)【要約】【課題】可撓性を有する有機ＥＬパネルにおいて、高いバリア性能を有し、高輝度かつ生産性に優れた有機ＥＬパネルを提供する。【解決手段】可撓性の基体上１に第一電極と少なくとも有機発光層を含む機能層４と第二電極５とを順次積層してなる有機ＥＬパネルである。基体１と機能層４との間に、高抵抗の第一の酸化物膜２と第一の酸化物膜２よりも抵抗の低い前記第一電極としての第二の酸化物膜３とを積層形成してなり、第一，第二の酸化物膜２，３は同一材料からなることを特徴とする。第一，第二の酸化物膜２，３は、互いに酸素含有量が異なることを特徴とする。第一，第二の酸化物膜２，３は、ＩＴＯ，ＩＺＯあるいはＡＺＯからなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の基体上に第一電極と少なくとも有機発光層を含む機能層と第二電極とを順次積層してなる有機ＥＬパネルであって、
前記基体と前記機能層との間に、高抵抗の第一の酸化物膜と前記第一の酸化物膜よりも抵抗の低い前記第一電極としての第二の酸化物膜とを積層形成してなり、前記第一，第二の酸化物膜は同一材料からなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
【請求項２】
前記第一，第二の酸化物膜は、互いに酸素含有量が異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】
前記第一，第二の酸化物膜は、ＩＴＯ，ＩＺＯあるいはＡＺＯ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４】
前記第一，第二の酸化物膜は、アモルファス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５】
前記第一，第二の酸化物膜は、スパッタリング法により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６】
前記第一の酸化物膜は、シート抵抗が１００Ω／□以上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７】
前記第二の酸化物膜は、シート抵抗が１００Ω／□未満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。
【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体に有機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】
前記可撓性基体は、水分やガスを遮断するバリア性能が低く、ガラス基板を用いた場合と比較してダークスポット（非発光部）の発生が非常に多いことが知られている。そのため、前記可撓性基体に有機ＥＬ素子を形成する場合には前記基体に窒化シリコン（ＳｉＮ）等のバリア性能の高いバリア層を別途形成する方法が主として用いられる（例えば特許文献２,３参照）。
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】特開平１０−２１４６８３号公報
【特許文献３】特開２００３−８６３５２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、従来バリア層として用いられる窒化シリコンは、透過率が低いため有機ＥＬパネルの発光輝度を低下させ、また、有機ＥＬ素子とは別に形成する必要があるため有機ＥＬパネルの製造工程において工数が増加するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、可撓性を有する有機ＥＬパネルにおいて、高いバリア性能を有し、高輝度かつ生産性に優れた有機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、可撓性の基体上に第一電極と少なくとも有機発光層を含む機能層と第二電極とを順次積層してなる有機ＥＬパネルであって、前記基体と前記機能層との間に、高抵抗の第一の酸化物膜と前記第一の酸化物膜よりも抵抗の低い前記第一電極としての第二の酸化物膜とを積層形成してなり、前記第一，第二の酸化物膜は同一材料からなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記第一，第二の酸化物膜は、互いに酸素含有量が異なることを特徴とする。
【００１０】
また、前記第一，第二の酸化物膜は、ＩＴＯ，ＩＺＯあるいはＡＺＯからなることを特徴とする。
【００１１】
また、前記第一，第二の酸化物膜は、アモルファスであることを特徴とする。
【００１２】
また、前記第一，第二の酸化物膜は、スパッタリング法により形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
また、前記第一の酸化物膜は、シート抵抗が１００Ω／□以上であることを特徴とする。
【００１４】
また、前記第二の酸化物膜は、シート抵抗が１００Ω／□未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、特に可撓性を有する有機ＥＬパネルに関し、高いバリア性能を有し、高輝度かつ生産性に優れた有機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】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は、本発明の第一の実施形態を示す図である。第一の実施形態である有機ＥＬパネルは、可撓性基板１と、第一の酸化物膜２と、第一電極となる第二の酸化物膜３と、機能層４と、第二電極５と、を有するものである。
【００１８】
可撓性基板１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体である。可撓性基板１上には、第一の酸化物膜２，第二の酸化物膜３，機能層４及び第二電極５が順に積層形成される。
【００１９】
第一の酸化物膜２は、可撓性基板１上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）あるいはＡＺＯ（アルミニウム亜鉛酸化物）等の透光性の酸化物材料をスパッタリング法等の手段によって層状に形成してなる。また、第一の酸化物膜２は、バリア性能が高いアモルファスであることが望ましい。なお、本実施形態においては、第一の酸化物膜２は可撓性基板１の両面に形成されているが、少なくとも可撓性基板１と機能層４との間に形成されればよい。第一の酸化物膜２は、電極として機能せず水分やガスを遮断するバリア層としてのみ機能するべく高抵抗となるように形成される。具体的には、第一の酸化物膜２を酸素含有量を調整することで高い透過率を有しつつシート抵抗が１００Ω／□以上となるように形成すれば、高抵抗であることによって電極としては機能せず、バリア層としてのみ機能させることができる。
【００２０】
第二の酸化物膜３は、機能層４に正孔を注入する第一電極（陽極）となるものであり、第一の酸化物膜２上に第一の酸化物膜２と同一の材料をスパッタリング法等の手段によって層状に形成してなり、フォトエッチング等の手段によって所定の形状にパターニングされる。また、第二の酸化物膜３は、バリア性能が高いアモルファスであることが望ましい。また、第二の酸化物膜３は、前記第一電極として機能させるべく第一の酸化物膜２よりも低抵抗となるように形成される。具体的には、第二の酸化物膜３を第一の酸化物膜２よりも酸素含有量を減少させることで高い透過率を有しつつシート抵抗が少なくとも１００Ω／□未満となるように形成すれば、前記第一電極として機能させることができる。
【００２１】
機能層４は、少なくとも有機発光層を含む発光を得るための各機能を有する複数の層からなり、第二の酸化物膜３上に形成されるものである。本実施形態においては、第二の酸化物膜３側から順に正孔注入層４ａ，電子輸送層４ｂ，有機発光層４ｃ，電子輸送層４ｄ及び電子注入層４ｅが順に積層形成されてなる。
【００２２】
正孔注入層４ａは、第二の酸化物膜３からの正孔を取り込む機能を有し、例えば酸化モリブデン（ＭｏＯ↓３）や五酸化バナジウム（Ｖ↓２Ｏ↓５）等の無機材料あるいはアミン系化合物等の有機材料を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなるものである。
【００２３】
正孔輸送層４ｂは、正孔を有機発光層４ｃへ伝達する機能を有し、例えばアミン系化合物であるα−ＮＰＤ等の正孔輸送材料を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。
【００２４】
有機発光層４ｃは、正孔及び電子の輸送が可能であり、正孔及び電子が輸送されて再結合することで所定色の発光を示す機能を有し、所望の発光色に応じて種々の有機材料を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなるものである。なお、有機発光層４ｃは単一材料からなるものであってもよく、また、ホスト材料に発光ドーパントを添加してなるものであってもよい。
【００２５】
電子輸送層４ｄは、電子を有機発光層４ｃへ伝達する機能を有し、例えばアルミキノリノール（Ａｌｑ３）等の電子輸送材料を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。
【００２６】
電子注入層４ｅは、第二電極６からの電子を取り込む機能を有し、電子輸送層４ｄ上にフッ化リチウム（ＬｉＦ）等を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなるものである。
【００２７】
第二電極５は、機能層４に電子を注入する陰極となるものであり、電子注入層４ｅ上に例えばアルミニウム（Ａｌ）等の低抵抗の導電材料を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる反射電極である。なお、第二電極５としては、Ａｇ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ａｕ，Ｍｇ及びＬｉ等の金属及びＡｇＭｇ等のこれら金属の合金であってもよい。
【００２８】
以上の各部によって有機ＥＬパネルが構成されている。有機ＥＬパネルは可撓性基板１側の第二の酸化物膜３を透明電極とし、可撓性基板１の対向側の第二電極５を反射電極として可撓性基板１側から光を取り出すいわゆるボトムエミッション型の有機ＥＬパネルである。
【実施例１】
【００２９】
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パネルを作製した。すなわち、ＰＥＮフィルムからなる可撓性基板１の両面にＩＺＯをアルゴン（Ａｒ）と酸素（Ｏ↓２）を含有する雰囲気中でＲＦスパッタリング法による成膜を行い、第一の酸化物膜２として膜厚２００ｎｍで形成した。第一の酸化物膜２のシート抵抗は５０００Ω／□であった。その後、ＩＺＯ成膜工程における雰囲気中の酸素分圧を変化させ、一方の第一の酸化物膜２上に第二の酸化物膜３を膜厚１００ｎｍで形成した。第二の酸化物膜３のシート抵抗は２３．１Ω／□であった。なお、本願発明者による検証の結果、ＩＺＯ膜は、スパッタリング時における雰囲気中の酸素分圧が０．０１Ｐａ付近である場合に最も抵抗値が低くまた透過率が高く、さらに酸素分圧を増加させると抵抗値が高くなるのに対して透過率は高く維持されることが判明した。したがって、ＩＺＯ成膜工程において雰囲気中の酸素分圧を０．０１Ｐａより大きくすれば高抵抗・高透過率の第一の酸化物膜２を形成することができ、その後酸素分圧を低下させ０．００７５〜０．０１５Ｐａ程度とすることで低抵抗・高透過率の第二の酸化物膜３を形成することができる。なお、成膜工程における雰囲気中の酸素分圧を変更し、第一，第二の酸化物膜２，３の酸素含有量を調整することで抵抗値を変更可能である点は、ＩＴＯやＡＺＯ等の他の酸化物材料を成膜する場合も同様である。
【００３０】
その後、可撓性基板１を蒸着装置に導入し、機能層４及び第二電極５を順次積層形成して有機ＥＬパネルを作製した。機能層４のうち、正孔注入層４ａとしてはＭｏＯ↓３を真空蒸着法により膜厚２０ｎｍで形成した。正孔輸送層４ｂとしてはアミン系化合物を真空蒸着法により膜厚４０ｎｍで形成した。発光層４ｃとしては橙色に発光する発光層を真空蒸着法により膜厚４０ｎｍで形成した。電子輸送層４ｄ及び電子注入層４ｅとしては、それぞれＡｌｑ及びＬｉＦを真空蒸着法により合わせて膜厚２０ｎｍで形成した。なお、電子注入層４ｅ単層の膜厚は極めて薄く、数ｎｍ程度である。第二電極５としては真空蒸着法により膜厚１００ｎｍのＡｌ薄膜を形成し、反射電極とした。なお、形成される発光部は、ドットサイズ２×２ｍｍとする。
【００３１】
また、比較例１として、第一の酸化物膜２を形成しないほかは、実施例１と同様の条件で有機ＥＬパネルを作製した。なお、比較例１は、第一電極となる第二の酸化物膜３のシート抵抗は１５．７Ω／□であった。
【００３２】
また、比較例２として、第一の酸化物膜２を形成せず、バリア層として可撓性基板１の両面にＳｉＮを膜厚２００ｎｍで成膜したほかは、実施例１と同様の条件で有機ＥＬパネルを作製した。なお、比較例２は、第一電極となる第二の酸化物膜３のシート抵抗は１６．７Ω／□であった。
【００３３】
実施例１及び従来例１，２の評価方法としては、以下のように実施した。第二の酸化物膜３の成膜後に透過率測定機を用いて実施例１及び従来例１，２の発光波長５００ｎｍの光に対する透過率を測定した。また、実施例１及び従来例１，２を設定温度３０℃の恒温槽内にて一定輝度で発光させ、時間経過に対するダークスポットの発生をその成長とともにカウントした。
【００３４】
実施例１及び比較例１，２の実験結果を図２に示す。図２によれば、従来例１は、透過率については非常に高い結果が得られたものの、ダークスポットの発生数では、経過時間とともに数量が増加し、５００時間経過ほどでパネル全体が点灯しなくなっており、バリア性能が不十分であるという結果が得られた。また、従来例２は、従来例１と比較して透過率が悪く５０％を下回っており、発光輝度を低下させるという結果が得られた。また、ダークスポットの発生数では、５００時間経過以降は発生数の増加はなく、点灯可能な状態を保っており十分なバリア性能を有するという結果が得られた。これに対し、実施例１は、従来例１とほぼ同等の透過率を示し、ダークスポットの発生数においても従来例２と同等程度であり、数量の増加自体も７５０時間経過後は見られず、十分なバリア性能を有するという結果が得られた。本発明のように第一，第二の酸化物膜２，３を形成することによって、高いバリア性能を有し、かつ高輝度発光が可能であることは図２からも明らかである。また、前記バリア層として機能する高抵抗の第一の酸化物膜２と前記第一電極として機能する低抵抗の第二の酸化物膜３とは、同一の透光性導電酸化物の成膜工程において酸素含有量を変更することで積層形成可能であり、可撓性を有する有機ＥＬパネルの製造工程を簡素化することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【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】本発明の実施例１及び比較例１，２の試験結果を示す図。
【符号の説明】
【００３６】
１  支持基板
２  第一の酸化物膜
３  第二の酸化物膜
４  機能層
５  第二電極
【図１】
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【図２】
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