(57)【要約】【課題】開口率が大である表示パネルを提供する。【解決手段】表示パネル１は、エレクトロルミネセンス特性を有する有機発光材料からなる発光層を含む有機機能層５と、有機機能層５を挟持する第１電極層３及び第２電極層６と、第１電極層３及び第２電極層６の少なくとも一方の縁部に結合している抵抗層４と、を含む。抵抗層４は、第１電極層３若しくは第２電極層６と共に有機機能層５を挟持している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロルミネセンス特性を有する有機物からなる発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層を挟持する第１電極及び第２電極と、を含む表示パネルであって、
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の縁部に結合している抵抗層を有し、
前記抵抗層は前記第１電極若しくは前記第２電極と共に前記有機機能層を挟持している、ことを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方は互いに離間している複数の電極片からなり、
前記抵抗層は前記電極片の互いに隣接するもの同士の間に設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項３】
前記有機機能層が発光状態にあるときに、前記電極片間の中間位置における前記有機機能層の発光駆動電圧が閾値電圧以下であることを特徴とする請求項２記載の表示パネル。
【請求項４】
前記電極片間に絶縁層が形成され、
前記抵抗層が前記絶縁層を越えて前記第１電極に接続していることを特徴とする請求項２記載の表示パネル。
【請求項５】
前記抵抗層のシート抵抗が前記第１電極のシート抵抗の１０倍以上であり、かつ１×１０１１Ω／ｓｑよりも小であることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項６】
前記抵抗層のイオン化ポテンシャルと前記第１電極のイオン化ポテンシャルとの差が、±１．０ｅＶの範囲内にあることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項７】
前記抵抗層は導電性高分子からなることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項８】
前記抵抗層は金属酸化物もしくは金属窒化物からなることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項９】
前記抵抗層は前記第１電極及び／又は前記第２電極の上で段差を形成しないことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【請求項１０】
前記抵抗層は前記有機機能層と同一のパターンを有することを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示パネルに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、エレクトロルミネセンス特性を有する有機発光材料を発光源とする有機エレクトロルミネセンス表示パネル（以下有機ＥＬ表示パネルと称する）が知られている。該有機ＥＬ表示パネルは、例えば透明基板の上に、透明電極と、有機発光材料を含む有機機能層と、金属電極と、が順次積み重ねられて構成されている有機エレクトロルミネセンス素子（以下有機ＥＬ素子と称する）を含む。
【０００３】
かかる構成の有機ＥＬ素子の電極間に閾値電圧より大なる電圧が印加されると、電極から電子及び正孔が有機機能層内に注入されて、有機機能層内で再結合して発光する。当該発光は、第１電極と第２電極によって有機機能層が挟持されている領域において発生する。すなわち、有機機能層を介して第１電極と第２電極とが対向している領域である発光領域において、当該発光が発生する。
【０００４】
上記の如き有機ＥＬ表示パネルとして、ストライプ状の第１電極及び第２電極が互いに直交するように形成されて有機ＥＬ素子が均一に分布しているマトリックス型有機ＥＬ表示パネルなどがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
かかる有機ＥＬ表示パネルにおいて、発光が発光領域においてのみ発生し、有機ＥＬ素子の電極間などの発光領域の外縁では発生しない。故に、有機ＥＬ素子が発光する面積と有機ＥＬ表示パネルの面積の比である開口率を向上させるには、電極間のギャップを狭くしなければならない。しかしながら、電極パターンの微細形成には限界があることから、表示パネルの開口率の向上には限界があるという問題がある。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題には、前述した問題が１例として挙げられる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の表示パネルは、エレクトロルミネセンス特性を有する有機物からなる発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層を挟持する第１電極及び第２電極と、を含む表示パネルであって、前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の縁部に結合している抵抗層を有し、前記抵抗層は前記第１電極若しくは前記第２電極と共に前記有機機能層を挟持している、ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の有機ＥＬ素子の実施例を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に示す如く、有機ＥＬ表示パネル１は、例えば、ガラス若しくは樹脂等の基板２上に形成された第１電極層３を含む。第１電極層３は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明材料からなることとしても良い。
【０００９】
第１電極層３の縁部に、第１電極層３と結合している抵抗層４が設けられている。抵抗層４は、適度な導電性を有する材料からなり、例えば、ポリアニリン等の導電性高分子、アモルファスカーボン、金属酸化物、金属窒化物が使用できる。抵抗層がポリアニリンからなる場合、抵抗層に添加する酸の量を変更することによって若しくは成膜条件を調整することによって、抵抗層のシート抵抗を制御することができる。抵抗層の材料として金属酸化物若しくは金属窒化物を使用する場合、該酸化物中の酸素含有量若しくは該窒化物中の窒素含有量を制御することによって、所望のシート抵抗を得ることができる。酸素若しくは窒素含有量の制御は、例えば成膜時に供給される酸素若しくは窒素を含む成膜材料の量を制御することによって実施される。例えば、スパッタ法によって酸化膜を形成する場合、成膜中に供給する酸素ガスの流量を変更することによって、シート抵抗を制御することができる。
【００１０】
第１電極層３及び抵抗層４上に、エレクトロルミネセンス特性を有する有機発光材料からなる発光層（図示せず）を含む有機機能層５が形成されている。有機機能層５には、発光層へ電子又は正孔を注入若しくは輸送する効率を向上せしめる機能などを備えた機能層（図示せず）が含まれても良い。有機機能層５上には第２電極層６が形成されている。第２電極層６は、第１電極層３及び抵抗層４と共に有機機能層５を挟持している。第２電極層６は、金属等の低抵抗材料からなる。
【００１１】
かかる構成の有機ＥＬ表示パネル１の電極間に有機機能層５が発光を始める閾値電圧より大なる電圧を印加すると、第１電極層３から有機機能層５を介して第２電極層６へと電流が流れ、第１電極層３と第２電極層６とが対向している発光領域Ａ１が発光する。また、第１電極層３から抵抗層４を介して有機機能層５へと電流が流れ、抵抗層４と第２電極層６とによって挟持されている部分の有機機能層５には抵抗層４から第２電極層６へと電流が流れる。抵抗層４と第２電極層６の電位差が前記閾値電圧より大である場合、有機機能層５が発光することから、第１電極層３の外縁に有機機能層５が発光する外縁発光領域Ａ２が形成される。
【００１２】
抵抗層と第２電極層電位との間の電位差は、第１電極層の縁部から離れるに従って小となる。その結果、発光領域内ではほぼ均一に発光するものの、外縁発光領域では第１電極層の縁部から離れるに従い発光強度が弱くなり、有機機能層に印加される電圧が、閾値電圧を下回る位置で発光しなくなる。換言すれば、第１電極層の外周に、輪郭がぼんやりした発光パターンが得られる。発光パターンの輪郭をぼかすことによって、柔らかい印象を与える表示ができる。
【００１３】
なお、抵抗層のシート抵抗は、外縁発光領域の幅の設定に応じて決定すればよい。抵抗層のシート抵抗を低くすることによって外縁発光領域の幅が大となるものの、抵抗層のシート抵抗は、第１電極層のシート抵抗に比べて大であることが望ましい。外縁発光領域に比べて輝度が大である発光領域を画定することができるからである。例えば、抵抗層のシート抵抗を、第１電極層のシート抵抗に比べて少なくとも１桁（１０倍）以上高くしても良い。
【００１４】
一方、抵抗層のシート抵抗が大である場合、外縁発光領域が発現しないか若しくは外縁発光領域幅が小となってしまう。例えば、抵抗層のシート抵抗は、１×１０１１Ω／ｓｑ以下としても良い。
また、抵抗層のシート抵抗を決定する要因として、素子の駆動条件がある。例えば抵抗層のシート抵抗が低い有機ＥＬ素子を定電圧駆動で動作させる場合、電流が抵抗層を介して有機ＥＬ素子の外部へと流れてしまう漏れ電流が発生することから、消費電力が大となってしまう。有機ＥＬ素子を定電流駆動で動作させる場合においては、シート抵抗が低いと外縁発光領域に大量の電流が流れてしまうことによって、発光領域の輝度が低下してしまう。故に、抵抗層はある程度の大きさのシート抵抗を有することが望ましい。
【００１５】
上記の如き外縁発光発光領域を発光させるには、抵抗層から有機機能層へキャリアを注入しなければならない故、抵抗層は第１電極層と同程度のキャリア注入性を有することが好ましい。換言すれば、抵抗層のイオン化ポテンシャルの値と第１電極層のイオン化ポテンシャルの値が、近似していることが望ましい。例えば、抵抗層のイオン化ポテンシャルの値と第１電極層のイオン化ポテンシャルの値との差が、±１．０ｅＶ以内であることが好ましく、±０．５ｅＶ以内であることが更に好ましい。
【００１６】
変形例として、第１電極層が互いに離間している複数の第１電極片からなることとしてもよい。図２に示す如く、有機ＥＬ表示パネル１ａは、基板２上に、複数の第１電極片３ａが形成されており、複数の第１電極片３ａがストライプパターンを形成している。第１電極片３ａの互いに隣接するもの同士の間に抵抗層４ａが形成されている。抵抗層４ａは、隣り合う第１電極片３ａ間のギャップ部分で連続していることとしても良い。
【００１７】
第１電極片３ａと抵抗層４ａとを覆うように、有機機能層５が形成され、有機機能層５上に第２電極層６ａが形成されている。第２電極層６ａは、第１電極片３ａに直交するストライプ状の電極群としても良い。
かかる構成の有機ＥＬ表示パネル１ａの電極間に閾値電圧より大なる電圧を印加することによって、抵抗層４ａを介して第１電極片３ａから有機機能層５へと電流が流れる。抵抗層４ａと第２電極層６ａとの電位差が閾値電圧より大である場合、第１電極片３ａの外縁に外縁発光領域Ａ２が形成される。第１電極片間の抵抗層が電極ギャップ間に外縁発光領域を形成することから、複数の電極が形成された有機ＥＬ表示パネルの開口率が大となる故、高輝度の有機ＥＬ表示パネルを作製することができる。
【００１８】
なお、上記の如き構成の有機ＥＬ表示パネルにおいて、点灯することが企図されていない発光領域が、抵抗層を流れる漏れ電流によって発光することを防止しなければならない。換言すれば、漏れ電流によるクロストークが発生しないように、抵抗層のシート抵抗が設定されなければならない。オン状態の第１電極片とオフ状態の第１電極片との間において、有機機能層に印加される電圧が閾値電圧よりも小となる領域が形成されるように抵抗層のシート抵抗が決定される。例えば、図３に示す如く、定格電圧等の所定電圧が第１電極片３ａと第２電極層６ａの間に印加されて有機機能層５が発光状態にあるとき、第１電極片間の中間位置における抵抗層と第２電極層の電位差ＶＤが有機機能層の発光閾値電圧以下になるように、抵抗層のシート抵抗が設定されてもよい。
【００１９】
また、漏れ電流による発光を抑制するトランジスタが第１電極片に接続されても良い。一般に、トランジスタのオン抵抗は有機ＥＬ素子の第１電極片から第２電極層へのインピーダンスに比べて小であることから、漏れ電流が有機機能層を介して第２電極層に流れない。従って、オフ状態の第１電極片に接続されているトランジスタをオンとすれば、オン状態の第１電極片からの漏れ電流が該トランジスタを流れる故、クロストークは発生しない。かかる構成によれば、抵抗層のシート抵抗が小であっても、クロストークが発生しない。
【００２０】
なお、図２に示す如く、抵抗層４ａが第１電極片３ａの縁部で段部を形成しないこととしても良い。段部に段差被覆性（いわゆるステップカバレッジ）が良好ではない材料を用いて成膜する場合、当該材料の肉薄部分が該段部に形成される。かかる肉薄部分が破損すると、断線や短絡などの故障が発生してしまうことから、段部を形成しないことによってかかる故障を防止することができる。
【００２１】
変形例として、図４に示す如く、抵抗層４ｂが有機機能層５と同一のパターンで形成されても良い。かかる構成によれば、第１電極片３ｂ間にのみ抵抗層が配される抵抗層パターンを形成する必要がない。
また、図５に示す如く、第１電極片３ｃ間のギャップ部分に絶縁膜７が設けられた有機ＥＬ表示パネル１ｃにおいて、抵抗層４ｃは絶縁膜７の端部を越える位置で第１電極片３ｃと接続することとしても良い。かかる構造によれば、絶縁膜が形成された領域においても発光することができる故、表示パネルの開口率が向上する。なお抵抗層は、有機機能層と同一のパターンで形成されても良い。
【００２２】
なお、上記実施例において、第１電極層と第２電極層の位置を入れ替えることとしても良い。すなわち、図６に示す如く、有機ＥＬ表示パネル１ｄは、基板２から、第２電極層６ｄ、有機機能層５、第１電極片３ｄの順に形成されて、第１電極片３ｄの縁部に抵抗層４ｄが形成されても良い。
また、上記実施例において、第１電極、第２電極のどちらが陽極、陰極でも構わない。また、第１電極層及び第２電極層の双方に抵抗層が設けられても良い。
【００２３】
上記実施例において、パッシブ型有機ＥＬ表示パネルについて説明しているもののこれに限定されず、アクティブ型有機ＥＬ表示パネルについても同様の構成としても良い。アクティブ型有機ＥＬ表示パネルの場合、一般的に有機ＥＬ素子の近傍に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が備えられている。ＴＦＴ部分は発光をさえぎることから、アクティブ型有機ＥＬ表示パネルは開口率が低い。かかるＴＦＴが備えられている領域に抵抗層を形成することによって、発光する領域が拡大できることから、該表示パネルの開口率を向上させることができる。
【００２４】
また、上記実施例において、表示パネルは有機ＥＬ表示パネルとして記載しているものの、本発明と同様の課題であれば他の表示パネル、例えば無機エレクトロルミネセンス表示パネル、液晶ディスプレイにおいても本発明を適用することができる。
ａ．表示パネル作製例
（１）陽極の形成
スパッタ法を用いて、ガラス基板上に１５０ｎｍの厚さのＩＴＯを成膜した。次に東京応化社製のフォトレジストＡＺ６１１２をＩＴＯ膜上にストライプ状に成膜した。かかる基板を塩化第２鉄水溶液と塩酸の混合液中に浸漬し、レジストが覆っていない部分のＩＴＯをエッチングした。該基板をアセトン中に浸漬してレジストを除去した後、ライン数４８０本からなるストライプ状に陽極パターンが形成された。ストライプ状の陽極パターンは、ライン幅１２０μｍ、ギャップ幅が１０μｍであった。また、陽極ラインの長さは、４６．８ｍｍであった。
【００２５】
上記ＩＴＯ膜のシート抵抗を、三菱化学製のＭＣＰ−Ｔ６００により測定したところ、８Ω／ｓｑであった。更に、該ＩＴＯ膜の仕事関数を理研科学製ＡＣ−１で測定したところ、５．１ｅＶであった。
（２）抵抗層の形成
上記（１）の基板を十分に洗浄した後、日産化学工業製のポリアニリン溶液をスピンコート法によって配した。更に、基板を２００℃で３０分加熱して溶媒を蒸発させて、表示部に４５ｎｍのポリアニリン膜を形成した。
【００２６】
当該ポリアニリン膜について、上記（１）の方法と同様の方法を用いてシート抵抗とイオン化ポテンシャルの測定を実施した。抵抗層のシート抵抗は５．４×１０９Ω／ｓｑであり、イオン化ポテンシャルは５．４ｅＶであった。
（３）有機機能層及び陰極の形成
上記（２）の基板上に、マスクを用いた蒸着法によって、有機機能層としてα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉ−１−ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−（１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）−４，４’−ｄｉａｍｉｎｅ）を２５ｎｍ、Ａｌｑ３（ｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ）を６０ｎｍ各々順に成膜した。更に、マスクを用いた蒸着法によりアルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）合金を１００ｎｍ蒸着させて陰極を形成した。該陰極は、該陽極に直交するように１２０本のストライプ形状のマスクを用いた蒸着法を用いて形成した。なお、陰極のライン幅は２５０μｍ、ギャップ幅は１４０μｍとした。
（４）封止
窪みを有しかつ該窪みの底部に乾燥剤が貼り付けられているガラス板を上記（３）の基板にＵＶ硬化型接着剤を用いて接着して、上記の如き積層体を封止し、４８０×１２０画素の単純マトリックスからなる有機ＥＬ表示パネルを完成させた。
ｂ．比較例
上記作製例の（２）において、ポリアニリン膜の加熱条件を２００℃で４時間とした点を除いて、上記作製例と同様の工程で有機ＥＬ表示パネルを完成させた。かかる条件にて作製されたポリアニリン膜について、上記作製例（１）に記載のシート抵抗とイオン化ポテンシャルの測定を行ったところ、シート抵抗が１．２×１０１１Ω／ｓｑであり、イオン化ポテンシャルが５．４ｅＶであった。
ｃ．パネルの点灯状態観察
上記作製例及び比較例で作製した表示パネルを、発光状態の画素の最大階調における最大輝度が１００ｃｄ／ｍ２となるように調整された駆動回路に接続して点灯状態を観察したところ、作製例にて作製されたパネルの陽極外縁に発光が観られ、輪郭がぼんやりとした外縁発光領域が確認された。
【００２７】
比較例の表示パネルの陽極外縁には発光が観られず、発光部分の輪郭は明瞭であった。
エレクトロルミネセンス特性を有する有機物からなる発光層を含む有機機能層と、前記有機機能層を挟持する第１電極及び第２電極と、を含む表示パネルであって、前記第１電極及び前記第２電極の少なくとも一方の縁部に結合している抵抗層を有し、前記抵抗層は前記第１電極若しくは前記第２電極と共に前記有機機能層を挟持している、ことを特徴とする本発明の表示パネルによれば、発光領域外に外縁発光領域を形成することができることから、表示パネルの開口率を大とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示パネルの断面図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ表示パネルの変形例の１部断面図である。
【図３】抵抗層と第２電極層の電位差について説明する図２に示す有機ＥＬ表示パネルの１部拡大断面図である。
【図４】本発明による有機ＥＬ表示パネルの変形例の１部断面図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示パネルの変形例の１部断面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示パネルの変形例の１部断面図である。
【符号の説明】
１  有機ＥＬ表示パネル
２  基板
３  第１電極層
４  抵抗層
５  有機機能層
６  第２電極層
７  絶縁層
Ａ１  発光領域
Ａ２  外縁発光領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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