(57)【要約】【課題】マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ＥＬディスプレイを提供すること。【解決手段】第１電極１０５の端部に、ＳｉＯｘやＡｌ２Ｏ３などの金属酸化物またはＳｉＯＮやＳｉ３Ｎ４などの窒化物を厚さ１００ｎｍ〜１μｍ程度、幅１〜４ｍｍ程度で直接形成し、この無機膜層１１３を介して封止ガラス１１２により有機ＥＬディスプレイ全体を封止するようにした。これにより、封止工程において、封止領域にある第１電極１０５部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ＥＬディスプレイを提供することが可能となる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な支持基板上に設けられた第１の電極と、当該第１の電極に対向配置された第２の電極と、前記第１および第２の電極間に配置された有機発光層と、を備えた有機ＥＬディスプレイであって、
前記第１の電極の端部に直接形成された絶縁性無機膜層を介して設けられた封止部材により、有機ＥＬディスプレイ全体が封止されていることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記絶縁性無機膜層は、酸化物または窒化物もしくは当該酸化物または窒化物の複合物であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記酸化物はＳｉＯｘまたはＡｌ２Ｏ３であり、前記窒化物はＳｉＯＮまたはＳｉ３Ｎ４であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記絶縁性無機膜層の厚さは１００ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記絶縁性無機膜層の幅は１〜４ｍｍであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬディスプレイに関し、より詳細には、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ＥＬディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬディスプレイにおける電極構成には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス方式やパッシブマトリクス方式がある。これらの方式のうち、パッシブマトリクス方式は、電極構成が単純であるため安価に製造できるという利点を有している。
【０００３】
近年求められている高画素数・高精細のパネルを形成するためには、ＸＹマトリクス電極構造を構成する電極数を増加させることが必要となる。パッシブマトリクス駆動では、一定フレーム周波数内で１本の走査電極に割り当てられる期間（デゥーティ）電圧が印加された状態で発光し、このデゥーティは走査電極数の逆数（１／走査電極数）で定義されるため、操作電極数が多くなるに従い小さくなる。例えばデゥーティが１／１００の場合、要求される面輝度を１００ｃｄ／ｍ２とすると、画素に必要な輝度は１００００ｃｄ／ｍ２となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電極構造が比較的単純で、かつ、安価に製造できるという利点を有するパッシブマトリクス方式ではあるが、その電極構造は電極同士が井の字型状に組み合わされたものであるために、各電極の断線や電極間での短絡などを原因とする「線状の画像表示欠陥」が発生しやすい。このような表示欠陥はディスプレイの表示画質の低下に直結するものであり、電極間の短絡を抑制して画像表示欠陥の発生を回避する技術が求められている。
【０００５】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ＥＬディスプレイを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、透明な支持基板上に設けられた第１の電極と、当該第１の電極に対向配置された第２の電極と、前記第１および第２の電極間に配置された有機発光層と、を備えた有機ＥＬディスプレイであって、前記第１の電極の端部に直接形成された絶縁性無機膜層を介して設けられた封止部材により、有機ＥＬディスプレイ全体が封止されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層は、酸化物または窒化物もしくは当該酸化物または窒化物の複合物であることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記酸化物はＳｉＯｘまたはＡｌ２Ｏ３であり、前記窒化物はＳｉＯＮまたはＳｉ３Ｎ４であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の厚さは１００ｎｍ〜１μｍであることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の有機ＥＬディスプレイにおいて、前記絶縁性無機膜層の幅は１〜４ｍｍであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の有機ＥＬディスプレイの構成例を説明するための図で、この有機ＥＬディスプレイは、ガラス、セラミクスあるいはポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート等を材料とする透明な支持基板１０１の上に、赤、緑、青の染料または顔料からなる色フィルタや蛍光変換層または色フィルタと蛍光変換層との積層体などの色変換部１０２を備え、これらの色変換部１０２を覆う平坦化層１０３の上に保護層１０４が設けられ、この保護層１０４の上に、パターン化されたＩＴＯなどの透明電極（マトリクス電極）である第１電極（陽極）１０５、正孔注入層１０６、正孔輸送層１０７、有機発光層１０８および電子注入層１０９が順次積層され、さらに、電子注入層１０９の上には第２電極（陰極）１１０が設けられている。
【００１３】
そして、これらは封止ガラス１１２で封止されて外部環境の水などの分子やガスから遮断されるとともに、万一外部環境から有機ＥＬディスプレイの長期安定性の劣化要因となる水分子が封止ガラス１１２内部に侵入してきた場合にもその水分子を吸収して有機ＥＬ素子の劣化が生じないように封止ガラス１１２の内側には乾燥剤１１１が設けられている。さらに、封止ガラス１１２は第１電極１０５の上に直接接続される従来の構成と異なり、第１電極１０５の端部に設けられた絶縁性の無機膜層１１３を介して有機ＥＬディスプレイ全体を封止するように構成されている。この絶縁性の無機膜層１１３は接着剤などを用いることなく、第１電極１０５の端部に直接形成される。
【００１４】
図２は、本発明の有機ＥＬディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図であり、この無機膜層の効果とは、以下のようなものである。一般に、有機ＥＬディスプレイの長期安定性を担保するための封止工程は水分や酸素に暴露せずに行なう必要があるため、通常はグローブボックス内を窒素やアルゴンなどの不活性ガスで置換した環境下で実行される。しかしながら、グローブボックス内の環境を清浄に維持することは比較的困難であり、封止作業中に導電性のパーティクルなどがマトリクス電極上に飛来して付着するといったことが生じ得る。このような付着が生じると、電極間での短絡が生じるために表示欠陥が生じることとなるため、このようなパーティクルが付着した場合には、封止ガラスの外部からパーティクルにレーザ光を照射して除去するいわゆる「レーザリペア」などの手段で対処することが必要となる。
【００１５】
封止ガラス１１２の封止部分以外の領域に付着したパーティクルは、このような手段で除去可能であるものの、封止ガラス１１２の封止領域に付着したパーティクルを封止工程後に除去することはできず、絶縁性の無機膜層１１３を設けない従来の構成（図２（ｂ））では、封止領域のマトリクス電極に付着した導電性のパーティクルなどに起因する表示欠陥が発生してしまう。
【００１６】
これに対して、本発明の有機ＥＬディスプレイでは、マトリクス電極である第１電極１０５の端部の上に絶縁性の無機膜層１１３を直接形成して設け、この無機膜層１１３を介して有機ＥＬディスプレイ全体を封止しているので、例え、封止工程において、封止領域にある電極部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることはなくなる（図２（ａ））。
【００１７】
このような無機膜層１１３は、パーティクルによってクラックなどが発生しない程度の機械的強度を有し、水や酸素の分子に対する透過性が低いことが必要であり、好ましくは、スパッタ法やＣＶＤ法などにより形成されたＳｉＯｘやＡｌ２Ｏ３などの金属酸化物、または、ＳｉＯＮやＳｉ３Ｎ４などの窒化物などで構成され、これらの酸化物または窒化物の複合物であってもよい。また、その厚さは１００ｎｍ〜１μｍ程度であり、その幅は１〜４ｍｍ程度である。
【００１８】
以下に実施例により、本発明の有機ＥＬディスプレイについてより詳細に説明する。
（実施例１）
本実施例の有機ＥＬディスプレイは、画素数３２０×２４０×ＲＧＢ、画素ピッチ０．１９５ｍｍであり、駆動デューティを１／６０とした。具体的には、以下に説明する主な各プロセスにより作製した。
【００１９】
［青色変換フィルタ層の作製］
透明基板としてコーニングガラスＴＭ（５０×５０×１．１ｍｍ）を用い、この上に青色フィルター材料をスピンコート法で塗布した後フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、青色フィルタの線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００２０】
［緑色変換フィルタ層の作製］
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。これに光重合性樹脂１００重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタのラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、緑色変換層の線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００２１】
［赤色変換フィルタ層の作製］
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）、ベーシックバイオレット１１（０．３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。これに光重合性樹脂１００重量部を加えて溶解させ塗布溶液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタおよび緑色変換層のラインパターンが形成済である透明基板上にスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施して、赤色変換層の線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００２２】
［平坦化層（高分子膜層）の作製］
これらの色フィルタならびに蛍光変換層の上に、ＵＶ硬化型樹脂（エポキシ変性アクリレート）をスピンコート法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射して膜厚８μｍで高分子膜層を形成した。このとき、色フィルタおよび蛍光変換層のパターンは変形がなく、かつ、高分子膜層の上面は平坦であった。
【００２３】
［第１電極（透明導電膜）の形成］
透明導電膜としてＩｎ−Ｚｎ酸化物パターンを形成した。透明導電膜は表示領域に走査線方向に４つの領域に分割して形成される。ＤＣスパッタ法により、室温でＩｎ−Ｚｎ酸化物膜を２００ｎｍ形成した。スパッタターゲットにはＩｎ−Ｚｎ酸化物焼成ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒおよび酸素の混合ガスを用いた。フォトリソグラフによりレジストをパターニングした後に蓚酸をエッチング液として用いてパターニングすることにより配線幅５８μｍ、間隙７μｍのパターンを形成した。
【００２４】
［無機膜層（絶縁膜）の作製］
室温において、ＤＣスパッタ法によりＳｉＯｘ膜を３００ｎｍ成膜して絶縁性の無機膜層を形成した。スパッタターゲットにはＳｉを用い、スパッタガスとしてＡｒおよび酸素の混合ガスを用いた。
【００２５】
［有機ＥＬ素子の作製］
以上の工程に続き、透明導電膜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は１×１０−４Ｐａまで減圧した。正孔注入層は銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１００ｎｍ積層した。正孔輸送層は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２０ｎｍ積層した。発光層は４，４′−ビス［２，２′−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層した。電子注入層はアルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層した。
【００２６】
［第２電極の作製］
有機ＥＬ素子の作製の後、第１電極のラインと垂直に幅０．１６５ｍｍ、空隙０．０３ｍｍギャップのストライプパターンが得られるマスクを用いて、厚さ２００ｎｍのＡｌ層からなる陰極を、真空を破らずに形成した。
【００２７】
［封止］
こうして得られた有機発光素子をグローブボックス内乾燥窒素雰囲気（酸素および水分濃度ともに１０ｐｐｍ以下）下において、封止ガラスとＵＶ硬化接着剤を用いて封止した。このときの封止ガラスの封止端面と支持基板面とのギャップは、数μｍ乃至数十μｍである。
【００２８】
（比較例１）
絶縁性の無機膜層を設けずに、従来の構成の有機ＥＬディスプレイを作製した。その他の作製プロセスは実施例１のものと同条件とした。
【００２９】
（比較例２）
絶縁性の無機膜層の代わりにＵＶ硬化型樹脂（エポキシ変性アクリレート）を用いて有機膜層を形成し、有機ＥＬディスプレイを作製した。具体的には、ＵＶ硬化型樹脂をスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングし、高圧水銀ランプによる光照射とポストベークを施して、１μｍの膜厚の絶縁性の有機膜層を形成した。なお、その他の作製プロセスは実施例１のものと同条件とした。
【００３０】
このようにして作製した各有機ＥＬディスプレイについて、長期安定性と画像欠陥の発生の程度について確認を行った。
【００３１】
先ず、画像欠陥に関しては、絶縁膜を設けない従来構成の比較例１の有機ＥＬディスプレイでは画像欠陥の発生が認められ、マトリクス電極間で短絡が生じているのに対して、絶縁性膜を設けた実施例１および比較例２の有機ＥＬディスプレイでは画像欠陥の発生は認められず、絶縁性膜を設けることでマトリクス電極相互間の短絡が抑制されていることが確認された。
【００３２】
長期安定性は、温度６０℃、湿度９０％の高温高湿の環境下で有機ＥＬディスプレイを連続的に画像表示させ、このときに発生するダークスポットの直径のディスプレイ通電時間（表示時間）に伴う変化を調べた。
【００３３】
図３は、ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図で、この図に示すように、実施例１および比較例１の有機ＥＬディスプレイでは、ダークスポットの発生およびその成長が殆ど認められていないのに対して、絶縁性の有機膜層を設けた比較例２の有機ＥＬディスプレイは通電時間に伴うダークスポットの成長が顕著である。これは、絶縁性膜の形成に用いられる有機膜が水に対する高い透過性を有するため、本来は有機ＥＬディスプレイの封止ガラスの外部にあった環境中の水分子が通電時間に伴って有機ＥＬディスプレイの封止ガラスの内部へと透過し、有機ＥＬ素子にダークスポットを発生・成長させることによるものと解釈される。
【００３４】
このように、絶縁性の無機膜層を設ける構成とした本発明の有機ＥＬディスプレイは、長期安定性の確保と画像欠陥発生の抑制という２つの重要な課題を両立し得ることがわかる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１電極１０５の端部に、ＳｉＯｘやＡｌ２Ｏ３などの金属酸化物またはＳｉＯＮやＳｉ３Ｎ４などの窒化物を厚さ１００ｎｍ〜１μｍ程度、幅１〜４ｍｍ程度で直接形成し、この無機膜層１１３を介して封止ガラス１１２により有機ＥＬディスプレイ全体を封止するようにしたので、例え、封止工程において、封止領域にある第１電極１０５部分に導電性のパーティクルが付着されたまま封止されたとしても電極間の短絡を生じることがなくなり、マトリクス電極相互間の短絡を抑制し画像表示欠陥の発生を防止可能な有機ＥＬディスプレイを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの構成例を説明するための図である。
【図２】本発明の有機ＥＬディスプレイが備えている絶縁性の無機膜層の効果を説明するための概念図である。
【図３】ダークスポット径の通電時間依存性を説明するための図である。
【符号の説明】
１０１  支持基板
１０２  色変換部
１０３  平坦化層
１０４  保護層
１０５  第１電極
１０６  正孔注入層
１０７  正孔輸送層
１０８  有機発光層
１０９  電子注入層
１１０  第２電極
１１１  乾燥剤
１１２  封止ガラス
１１３  絶縁性の無機膜層
【図１】
2004273310.tif 000003
【図２】
2004273310.tif 000004
【図３】
2004273310.tif 000005