(57)【要約】【課題】上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、高精細なフルカラー有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】基板１０と、基板１０上に複数設けられ、少なくとも２種類以上の発光色が異なる副画素からなる画素と、から構成され、該副画素が下部電極１１と、有機化合物層１２と、上部電極１３とからなる有機ＥＬ表示装置において、該副画素が、少なくとも一方向において同じ発光色の副画素と隣接し、発光色が異なる副画素間に絶縁層１４を設けることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置１。【選択図】図１
2010186582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
該基板上に複数設けられ、少なくとも２種類以上の発光色が異なる副画素からなる画素と、から構成され、
該副画素が下部電極と、有機化合物層と、上部電極とからなる有機ＥＬ表示装置において、
該副画素が、少なくとも一方向において同じ発光色の副画素と隣接し、
発光色が異なる副画素間に絶縁層を設けることを特徴とする、有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記基板が前記副画素を駆動するための駆動回路を有し、
該駆動回路がコンタクトホールを介して前記下部電極と電気接続し、
該コンタクトホールの上方に前記絶縁層が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記コンタクトホールが、発光色が異なる副画素間に設けられることを特徴とする、請求項１又は２記載の有機ＥＬ表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料のエレクトロルミネセンス（ＥＬ）を利用した有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、有機キャリア輸送層や有機発光層等の有機化合物層を有する発光素子である。また有機ＥＬ素子は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子を表示素子として用いた有機ＥＬ表示装置の具体例として、画素ごとに有機ＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられたアクティブマトリックス型の表示装置がある。ここでアクティブマトリックス型の表示装置は、高画質、長寿命の観点から特に開発が進められている。
【０００４】
ところで有機ＥＬ表示装置、特に、フルカラー表示の有機ＥＬ表示装置は、独立して発光する赤色（Ｒ）副画素、緑色（Ｇ）副画素及び青色（Ｂ）副画素からなる画素が複数配列されている構成、即ち、３色独立発光方式が一般的である。
【０００５】
ここでフルカラー表示の有機ＥＬ表示装置の製造方法としては、シャドウマスクを基板上に配設し、各副画素に対応する有機化合物層を蒸着によって形成する方法が広く用いられている。
【０００６】
一方、３色独立発光方式の有機ＥＬ表示装置を携帯電話やカメラ等の小型のモニターに採用する場合、表示装置自体の高精細化が要求される。しかし、有機ＥＬ表示装置の高精細化を行う際に、シャドウマスクの開孔のピッチが狭くなるため、高精細化を実現するためのシャドウマスク及び高精細化した有機ＥＬ表示装置の製造を困難にしていた。
【０００７】
そこで、特許文献１に開示されているように、各副画素の順番を、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｂ、Ｇ、Ｒ・・・というように１画素毎に反転する技術が提案されている。この副画素構成にすることで、例えば、Ｒ及びＢが２個の連続した副画素となる。よってＲ副画素及びＢ副画素を形成する際に使用されるシャドウマスクは、副画素２つ分の開孔を有したシャドウマスクを用意すればよいため、有機ＥＬ表示装置の製造容易性を向上させている。
【０００８】
しかし発光色の異なる副画素間においては、各副画素の端部、例えば、Ｒ副画素とＧ副画素との境界における各副画素の端部では、シャドウマスクの位置合わせ精度の影響により、形成される有機化合物層の膜厚が薄くなったり成膜されなかったりすることがある。この場合、上部電極と下部電極との間において短絡が生じやすくなるという問題がある。
【０００９】
この問題を解決する方法として、特許文献１では、副画素に逆バイアス電圧を印加することで、上部電極と下部電極との間における短絡箇所をオープン破壊させ修復する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２０７１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで発光色の異なる副画素間においては、各副画素の端部に他色の有機化合物層が堆積することで混色が発生する。しかもこの混色発生の問題は、特許文献１の技術では解決できないものであった。
【００１２】
この混色発生を防ぐために、従来は、発光色の異なる副画素間において、各副画素の端部と端部との距離を大きく取る必要があり、結果として副画素の開孔率を小さくしていた。このように副画素の開孔率が低下すると、一定の輝度を得るための電圧が上昇するため、消費電力が高くなるとともに、寿命の低下を招いていた。
【００１３】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、高精細なフルカラー有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、基板と、
該基板上に複数設けられ、少なくとも２種類以上の発光色が異なる副画素からなる画素と、から構成され、
該副画素が下部電極と、有機化合物層と、上部電極とからなる有機ＥＬ表示装置において、
該副画素が、少なくとも一方向において同じ発光色の副画素と隣接し、
発光色が異なる副画素間に絶縁層を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高精細なフルカラー有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置における第一の実施形態を示す模式図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’間における断面模式図である。
【図２】実施例で使用したシャドウマスクの概要図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置における第二の実施形態を示す平面模式図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ表示装置における第三の実施形態を示す平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、基板と、該基板上に複数設けられ、少なくとも２種類以上の発光色が異なる副画素からなる画素と、から構成される。また本発明の有機ＥＬ表示装置において、副画素は下部電極と、有機化合物層と、上部電極とからなる。
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の有機ＥＬ表示装置について説明する。尚、以下の説明において、特に図示又は記載されていない部分は、有機ＥＬ表示装置の技術分野の周知技術又は公知技術を適用することができる。また以下に説明する実施形態は、あくまでも本発明の一つの形態であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本発明の有機ＥＬ表示装置における第一の実施形態を示す模式図であり、（ａ）は平面模式図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’間における断面模式図である。
【００２０】
図１に示される有機発光装置１は、基板１０と、基板１０上に設けられ発光色が異なる三種類の副画素（Ｒ副画素、Ｇ副画素、Ｂ副画素）からなる画素と、から構成されている。
【００２１】
ここで各副画素は、図１（ａ）に示されるように、マトリックス状に配列されている。各副画素の配列パターンは、例えば、図１（ａ）に示されている配列パターン、即ち、ＲＧＢＢＧＲＲＧＢＢＧＲ・・・という配列パターンが挙げられる。ただし本発明において副画素の配列パターンは、特に限定されるものではなく、少なくとも上下左右の内の一方向において、同じ発光色の副画素と隣接していればよい。
【００２２】
ところで、各副画素は、図１（ｂ）に示されるように、基板１０上に、下部電極１１、有機化合物層１２（１２ｂ，１２ｇ，１２ｒ）及び上部電極１３がこの順に形成されてなる部材である。また図１の有機ＥＬ表示装置１には、副画素を区画する絶縁層（バンク）１４が設けられている。ここで図１（ｂ）に示されているように、絶縁層１４は、少なくとも発光色が異なる副画素間に設けられる。このように、絶縁層１４を選択的に設けることにより、特に、発光色が異なる副画素間において、各副画素の開口率が大きくなる。従って、対角３インチの大きさでＶＧＡ解像度のような、高精細な小型の有機ＥＬ表示装置においても十分な開口率が得られる。
【００２３】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の構成部材について説明する。
【００２４】
基板１０は、絶縁性の基板材料が使用される。尚、アクティブマトリックス方式で有機ＥＬ表示装置を駆動する場合は、図１（ｂ）に示されるように、基材１０１上に、ＴＦＴ駆動回路１０２及び平坦化膜１０３がこの順で積層されているものを基板として使用する。
【００２５】
平坦化膜１０３は、好ましくは、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料からなる薄膜層であり、図１（ａ）に示されるように、所望の位置にＴＦＴ駆動回路１０２と下部電極１１とを電気接続するコンタクトホール１０４が設けられている。
【００２６】
平坦化膜１０３上には、下部電極１１が形成されている。下部電極１１は、フォトリソグラフィによるパターニングにより、各副画素にそれぞれ１対１で対応するようにパターン形成されている。トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の場合、下部電極１１は光反射性の電極材料で構成される。光反射性の電極材料として、具体的には、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属材料が挙げられる。ここで反射率が高い電極材料であれば、上面からの光取り出し効率が向上するので好ましい。また、下部電極１１は、有機化合物層１２へのキャリア注入性を考慮して、光反射性の電極材料からなる層と、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の仕事関数を調整する層とを積層した２層構成としてもよい。
【００２７】
絶縁層１４は、好ましくは、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料からなる層である。ここで絶縁層１４は、下部電極１１上に構成部材である樹脂材料をスピンコート等により塗布した後、フォトリソグラフィによるパターニングを行うことで所望の形状に形成される。本発明の有機ＥＬ表示装置において、絶縁層１４のパターンニングを行う際には、少なくとも異なる種類の副画素間に絶縁層１４が設けられるようにする。
【００２８】
ところで絶縁層１４を設けた後、有機化合物層１２を設ける際に、シャドウマスクのアライメントズレ等による下部電極１１と上部電極１３との間で発生する短絡や、副画素間の混色を避ける必要がある。このため発光色が異なる副画素間には、各副画素を区画する絶縁層１４を設ける必要がある。一方、同じ発光色の副画素間においては、副画素間の混色は発生し得ない。むしろ絶縁層１４を省略することによって、絶縁層１４を形成するときのパターニングの誤差分だけ画素面積を広くすることができるので、開口率の上昇を達成することができる。ただし、発光色が異なる副画素間はもちろんのこと、同じ発光色の副画素間であっても、当該副画素間にコンタクトホール１０４が設けられているときは、コンタクトホール１０４の上方に絶縁層１４を設けるのが望ましい。
【００２９】
有機化合物層１２（１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ）は、少なくとも赤色、緑色又は青色の光を発する発光層を有する、単層又は複数の層からなる部材である。ただし本発明において、有機化合物層１２の層構成は、特に限定されるものではない。
【００３０】
各副画素に含まれる有機化合物層（Ｒ有機化合物層１２ｒ、Ｇ有機化合物層１２ｇ、Ｂ有機化合物層１２ｂ）の構成材料として、有機発光材料、正孔注入材料、電子注入材料、正孔輸送材料、電子輸送材料から少なくとも１種を適宜選択して使用することができる。また、複数の材料で１つの層を構成してもよい。ただし、Ｒ有機化合物層１２ｒには、赤色発光材料を有する層が含まれており、Ｇ有機化合物層１２ｇには、緑色発光材料を有する層が含まれており、Ｂ有機化合物層１２ｂには、青色発光材料を有する層が含まれている。
【００３１】
有機化合物層１２のうち、発光層に含まれる有機発光材料として、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体を使用することができる。
【００３２】
有機化合物層１２のうち、正孔輸送層や正孔注入層に含まれる正孔注入・輸送材料として、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等を使用することができる。
【００３３】
有機化合物層１２のうち、電子輸送層や電子注入層に含まれる電子注入・輸送材料として、アルミに８−ヒドロキシキノリンの３量体が配位したＡｌｑ3、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用することができる。
【００３４】
有機化合物層１２の膜厚は、好ましくは、０．０５μｍ〜０．３μｍ程度である。
【００３５】
上部電極１３は、具体的には、透明導電材料からなる層や、アルミニウム、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属単体やそれらの合金からなり膜厚が２ｎｍ以上５０ｎｍ以下とする半透明層等である。
【００３６】
本発明の有機ＥＬ表示装置は、下部電極１１、有機化合物層１２及び上部電極１３がこの順に積層してなる有機ＥＬ素子を封止して、大気中の水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するのが望ましい。有機ＥＬ素子の封止方法として、例えば、以下に説明する方法が挙げられる。
【００３７】
即ち、ドライ窒素で置換し露点−７０℃以下に維持されたグローブボックス内にて、予め紫外線硬化樹脂を塗布したガラス封止キャップと、上部電極１３まで形成した基板とを、画素領域の外周部で貼り合せる。そして、紫外線硬化樹脂塗布部分に紫外線を照射し、樹脂を硬化させる。こうすることで本発明の有機ＥＬ表示装置が完成する。尚、有機ＥＬ素子の封止方法として、ＳｉＮ等からなる無機保護膜、無機層と有機層を積層した保護膜等により素子全体を覆う方法も採用できる。
【実施例１】
【００３８】
図１に示される有機ＥＬ表示装置を、以下に示す方法により作製した。
【００３９】
絶縁性基板（基材１０１）上に、公知の成膜・パターニング方法により、ＴＦＴ駆動回路１０２を形成した。次に平坦化膜１０３を形成し、露光・現像により、図１（ａ）に示される位置にコンタクトホール１０４を設けた。
【００４０】
次に、平坦化膜１０３上に下部電極１１を形成した。具体的には、まずスパッタリングにより、Ａｇからなる薄膜を膜厚１００ｎｍで形成した。次に、同様にスパッタリングにより、ＩＺＯからなる薄膜を膜厚２０ｎｍで形成した。次に、公知のパターニング方法により、下部電極１１の形状にパターン形成を行った。
【００４１】
次に、スピンコートにより、下部電極１１上にポリイミド樹脂を塗布し、膜厚１μｍの樹脂膜を形成した。次に、この樹脂膜について、露光・現像により、図１（ａ）に示される開口パターンを形成した。
【００４２】
次に、図２（ａ）に示されるシャドウマスクを用いて、真空蒸着法により、下部電極１１上に、Ｒ有機化合物層１２ｒ及びＢ有機層１２ｂをそれぞれ形成した。図２の（ａ）及び（ｂ）の斜線部分はマスクの非開口部を、白色部分がストライプ状の開口部を示している。
【００４３】
本実施例では、正孔注入層、有機発光層、電子輸送層及び電子注入層をこの順で積層・形成した。ここで正孔注入層の構成材料として、Ｎ，Ｎ’−α−ジナフチルベンジジン（α−ＮＰＤ）を使用した。また電子輸送層の構成材料としてフェナントロリン化合物を使用し、電子注入層の構成材料として、炭酸セシウムとフェナントロリン化合物との混合物（体積混合比＝０．９：９９．１）を使用した。
【００４４】
一方、Ｒ有機化合物層１２ｒにおいて、発光層の構成材料として、Ｉｒ錯体と４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）との混合物（体積混合比＝１８：８２）を使用した。また、Ｂ有機化合物層１２ｂにおいて、発光層の構成材料として、ペリレン色素とトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ3）との混合物（体積混合比＝１：９９）を用いた。
【００４５】
他方、本実施例では、Ｒ有機化合物層１２ｒ及びＢ有機化合物層１２ｂの総膜厚を、それぞれ２８０ｎｍ、２２０ｎｍとした。
【００４６】
次に、図２（ｂ）に示されるシャドウマスクを用いて、真空蒸着法により、下部電極１１上に、Ｇ有機化合物層１２ｇを形成した。尚、Ｇ有機化合物層１２ｇの層構成は、Ｒ有機化合物層１２ｒ及びＢ有機化合物層１２ｂの層構成と同様である。一方、Ｇ有機化合物層１２ｇにおいて、発光層の構成材料として、緑色発光するクマリン色素とトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ3）との混合物（体積混合比＝１：９９）を用いた。
【００４７】
他方、本実施例では、Ｇ有機化合物層１２ｇの総膜厚を２５０ｎｍとした。
【００４８】
次に、スパッタリング法により、Ａｇを成膜し、膜厚１０ｎｍの上部電極１３を形成した。尚、上部電極１３は、各有機化合物層（１２ｒ，１２ｇ，１２ｂ）上に共通して設けられる共通電極である。
【００４９】
最後に、グローブボックス内にて、紫外線硬化樹脂を塗布したガラス封止キャップと、成膜が完了した基板とを画素形成領域の外周部で貼り合せた後、紫外線を照射して樹脂を硬化させた。以上により、有機ＥＬ表示装置を得た。
【実施例２】
【００５０】
図３は、本発明の有機ＥＬ表示装置における第二の実施形態を示す平面模式図である。本実施例は、異なる種類の副画素間（Ｒ有機化合物層とＧ有機化合物層との間、Ｇ有機化合物層とＢ有機化合物層との間）にのみコンタクトホール１０４が設けられている。異なる種類の副画素間にのみコンタクトホール１０４を設けることにより、より効率的に副画素の開口が図られる。尚、本実施例において、有機ＥＬ表示装置を構成する部材の形成方法については、実施例１と同様である。
【実施例３】
【００５１】
図４は、本発明の有機ＥＬ表示装置における第三の実施形態を示す平面模式図である。本実施例は、Ｒ有機化合物層１２ｒとＲ有機化合物層１２ｒとの間であって副画素間にコンタクトホール１０４が設けられていないところを除いて、絶縁層１４が設けられている。尚、本実施例において、Ｇ有機化合物層１２ｇの総膜厚を１１０ｎｍとし、Ｂ有機化合物層１２ｂの総膜厚を１２０ｎｍとした。また図４に示したように、Ｒ有機化合物層１２ｒの副画素間においてのみコンタクトホール１０４上を除いて絶縁層１４を剥離した。このように各色の有機化合物層の総膜厚に併せて絶縁層１４を選択的に剥離することにより、効率的な副画素の開口の上昇が可能である。尚、本実施例において、有機ＥＬ表示装置を構成する部材の形成方法については、実施例１と同様である。
【符号の説明】
【００５２】
１  有機ＥＬ表示装置
１０  基板
１０１  基材
１０２  ＴＦＴ駆動回路
１０３  平坦化膜
１０４  コンタクトホール
１１  下部電極
１２  有機化合物層
１２ｒ  Ｒ有機化合物層
１２ｇ  Ｇ有機化合物層
１２ｂ  Ｂ有機化合物層
１３  上部電極
１４  絶縁層（バンク）
【図１】
2010186582.tif 000003
【図２】
2010186582.tif 000004
【図３】
2010186582.tif 000005
【図４】
2010186582.tif 000006