(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極層間に有機発光層を有する積層体が、基板上に形成され、
一方の電極層である第１電極層は、複数の発光部に対応させたパターンで形成されて、複数の第１電極を有し、
他方の電極層である第２電極層は、表示領域の第１電極が形成されている部分を全て覆うように配置され、
第１電極層に接続される第１端子および第２電極層に接続される第２端子が、基板上の表示領域外に形成されている有機ＥＬ表示装置において、
第２電極層は複数の第２電極からなり、
第２端子が基板上に複数形成され、複数の第２電極がそれぞれ異なる第２端子と接続されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
基板は光透過性であり、第１電極層は基板側に形成された光透過性を有する陽極層であり、第２電極層は陰極層である請求項１記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の有機ＥＬ表示装置において、
第１電極と有機発光層がマトリックス状に形成され、第２電極層は共通電極として形成されたアクティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置であって、第２電極層は光透過性である有機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（エレクトロルミネッセンス）素子を表示素子として備えた有機ＥＬ表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、少なくとも一層の発光性有機層が陰極と陽極の間に配置された構造を有する自発光性素子であり、３Ｖ程度の直流電圧で駆動させることができるとともに、多彩な発光色の素子が作製可能であるという特長がある。また、有機ＥＬ素子は、液晶表示素子と比較して応答速度が速く視野角が広い等、表示素子としての利点を多く備えているため、表示装置の画素や光源等を含む多種多様な用途での実用化が検討されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子を表示素子として備えた有機ＥＬパネルは、例えば以下のようにして形成される。
【０００４】
先ず、透明なガラス基板に陽極用の透明な導電性薄膜を形成する。次に、この薄膜に対してフォトリソグラフィとエッチングを行うことにより、有機ＥＬ素子の陽極（複数の発光部に対応させたパターンで形成される）と、陽極用の端子と、陰極用の端子と、陽極−端子間の配線とを同時にパターニングする。
【０００５】
次に、陽極の発光部および端子部分を残して、それ以外の部分のガラス基板面を絶縁層で覆う。次に、このガラス基板面の表示領域（発光部全体を含み端子部分を除く領域）内に、正孔注入層と発光性有機層とを形成する。
【０００６】
次に、このガラス基板面の表示領域の全面に、金属薄膜からなる陰極を形成する。この陰極は、表示領域に合わせた面と、この面から表示領域外に突出する１個の突出部とを有するパターンで、この突出部が前記陰極用端子と接触するように形成される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、上記従来の有機ＥＬパネルでは、表示領域の全面に形成されている陰極用の端子は、基板面に１個だけ形成されている。したがって、表示領域の面積が比較的大きい有機ＥＬパネルでは陰極の面積も大きくなるため、電圧印加時に、陰極面内の端子に近い位置と端子から遠い位置で電位差が生じる。すなわち、陰極内で電圧降下が生じ易い。その結果、表示領域の面内で有機ＥＬ素子に付与される電流量が不均一になり易い。
【０００８】
そのため、従来の比較的大型の有機ＥＬパネルには、表示領域面内での発光強度の均一性の点で改善の余地がある。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の問題点に着目してなされたものであり、表示領域の面積が比較的大きい場合でも、表示領域面内での発光強度の均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、電極層間に有機発光層を有する積層体が、基板上に形成され、一方の電極層である第１電極層は、複数の発光部に対応させたパターンで形成され、他方の電極層である第２電極層は表示領域の全面に配置され、第１電極層に接続される第１端子および第２電極層に接続される第２端子が、基板上の表示領域外に形成されている有機ＥＬ表示装置において、第２端子が基板上に複数形成され、第２電極層が複数の第２端子と接続されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置を提供する。これを本発明の第１の有機ＥＬ表示装置と称する。
【００１１】
本発明の第１の有機ＥＬ表示装置によれば、第２電極層が複数の第２端子と接続されているため、１個の第２端子と接続されている場合と比較して、第２電極層内での電圧降下が生じ難い。これにより、表示領域の面内で有機ＥＬ素子に付与される電流量が均一になり易い。
【００１２】
本発明はまた、電極層間に有機発光層を有する積層体が、基板上に形成され、一方の電極層である第１電極層は、複数の発光部に対応させたパターンで形成されて、複数の第１電極を有し、他方の電極層である第２電極層は、表示領域の第１電極が形成されている部分を全て覆うように配置され、第１電極層に接続される第１端子および第２電極層に接続される第２端子が、基板上の表示領域外に形成されている有機ＥＬ表示装置において、第２電極層は複数の第２電極からなり、第２端子が基板上に複数形成され、複数の第２電極がそれぞれ異なる第２端子と接続されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置を提供する。これを本発明の第２の有機ＥＬ表示装置と称する。
【００１３】
本発明の第２の有機ＥＬ表示装置によれば、第２電極層を複数の第２電極に分割することによって、第２電極層内での電圧降下が生じ難くなる。これにより、表示領域の面内で有機ＥＬ素子に付与される電流量が均一になり易い。また、複数の第２電極をそれぞれ異なる第２端子と接続することによって、各第２電極で付与する電流量に差を付けることが可能となる。
【００１４】
本発明の実施態様としては、基板は光透過性であり、第１電極層は基板側に形成された光透過性を有する陽極層であり、第２電極層は陰極層である有機ＥＬ表示装置が挙げられる。
【００１５】
本発明の実施態様としては、第１電極と有機発光層がマトリックス状に形成され、第２電極層は共通電極として形成されたアクティブマトリックス方式の有機ＥＬ表示装置であって、第２電極層は光透過性である有機ＥＬ表示装置が挙げられる。
【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説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００１８】
この表示パネルは、透明な基板１０１と、基板側から順次配置された、陽極（第１電極）１０２と陽極配線１０４とからなる透明な陽極層（第１電極層）と、絶縁層１０５と、正孔輸送層等を備えた有機発光層１０６と、陰極層１０７とで構成されている。図１では有機発光層１０６と絶縁層１０５が省略されており、図２では陽極配線１０４が省略されている。
【００１９】
図１に示すように、この表示パネルは４つのデジタル数字を表示する表示体であり、各デジタル数字を構成する７個のエレメント（発光部）が有機ＥＬ素子で構成されている。そのため、基板１０１の直上に陽極１０２が、各発光部に対応させたパターンで形成されている。また、各陽極１０２には専用の配線１０４が接続されている。
【００２０】
基板１０１の直上には、これらの陽極１０２および配線１０４とともに、陽極配線１０４用の２８個の端子１０８と陰極用の４個の端子１０９が形成されている。これらの端子は、１つのデジタル数字毎にまとめて、八角形の表示領域外の隔辺の位置に端子部１０３として形成されている。各端子部１０３には、７個の陽極端子１０８と１個の陰極端子１０９が並列に配置されている。
【００２１】
陽極１０２と配線１０４と陽極端子１０８と陰極端子１０９とは、基板１０１上に透明な導電性薄膜を形成した後に、この薄膜に対してフォトリソグラフィおよびエッチングを行うことによって同時に形成されている。
【００２２】
絶縁層１０５は、基板１０１直上の、陽極１０２と配線１０４と陽極端子１０８と陰極端子１０９とを除いた部分に形成されている。この絶縁層１０５により、発光部以外での発光と、配線間や端子間での電気的なリークが防止される。有機発光層１０６は表示領域の全面に形成されている。
【００２３】
陰極層１０７は、表示領域と同じ八角形の面と、この八角形の隔辺から表示領域外に突出する４つの突出部１０７Ａとからなり、これらの突出部１０７Ａが、それぞれ異なる陰極端子１０９と接触するように形成されている。
【００２４】
この実施形態では、基板１０１として、厚さが０．７ｍｍのソーダガラス製基板を使用した。陽極１０２をなす材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；酸化錫がドーピングされた酸化インジウム）を使用し、ＩＴＯ薄膜の厚さを１５０ｎｍとした。絶縁層１０５としてはＳｉＯ２層を形成した。
【００２５】
有機発光層１０６としては、基板１０１側から、厚さ５０ｎｍのＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンからなる正孔注入層と、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体からなる電子輸送性発光層とで構成した。また、正孔注入層および電子輸送性発光層をそれぞれ厚さ５０ｎｍで形成し、有機発光層１５としての厚さを１００ｎｍとした。陰極層１０７は、マグネシウム：銀＝１０：１の組成の合金薄膜とし、その厚さは２００ｎｍとした。
【００２６】
この表示パネルを使用する際には、各端子部１０３と駆動回路の対応する端子部を接続して、陽極端子１０８および陰極端子１０９を駆動回路の対応する各端子に接続する。そして、駆動回路の動作により、４つの陰極端子１０９と、各デジタル数字の７個のエレメントのうち発光させたい部分の陽極端子１０８との間に電圧を印加することによって、通電された部分の有機発光層１０６に発光が生じ、「０」〜「８」のいずれかのデジタル数字が表示される。
【００２７】
この実施形態の表示パネルでは、陰極層１０７が、基板周縁部の４カ所に等間隔で設けた４個の陰極端子１０９と接続されているため、１個の陰極端子のみと接続されている場合と比較して、陰極層１０７内での電圧降下が生じ難い。その結果、表示領域の面積が比較的大きい場合（例えば４インチ以上）でも、表示領域面内での発光強度の均一性が高くなる。
【００２８】
なお、陰極層を光透過性として陰極側にも光を放射させる構成では、陰極層を例えば２００Å前後の薄い膜厚で形成する必要があるため、陰極層での電圧降下が生じ易い。したがって、この実施形態の表示パネルでは、この構成の場合にも、表示領域面内での発光強度の均一性が高くなる効果が得られる。
【００２９】
図３は、本発明の第２実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図であり、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３０】
この実施形態の表示パネルの陰極層１７７は、第１実施形態の八角形の陰極層１０７が等分割された形状の、４個の陰極（第２電極）１７１からなる。これ以外の点は全て第１実施形態と同じである。
【００３１】
第１実施形態の陰極層１０７の４つの突出部１０７Ａは、この陰極層１７７の各陰極１７１に１個ずつ分配されている。４つの陰極１７１は、それぞれ１個のデジタル数字をなす全ての陽極１０２を覆うように形成されている。４つの陰極１７１の各突出部１０７Ａは、対応するデジタル数字用の端子部１０３に配置された陰極端子１０９と接続されている。
【００３２】
この実施形態の表示パネルでは、陰極層１７７が複数の陰極１７１に分割されているため、表示領域全面を１個の陰極層で覆った場合よりも、陰極層での電圧降下が生じ難い。その結果、表示領域の面積が比較的大きい場合（例えば４インチ以上）や、陰極層を光透過性とするために例えば２００Å前後の薄い膜厚で形成する場合でも、表示領域面内での発光強度の均一性が高くなる。
【００３３】
また、４つの陰極１７１がそれぞれ異なる陰極端子１０９と接続されているため、各陰極１７１で付与する電流量に差を付けることも可能となる。その結果、表示領域を複数領域に分けて、各領域で意図的に発光強度（輝度）に差を設けた表示を行うことができる。
【００３４】
図５は、本発明の第３実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図である。
【００３５】
この表示パネルは、アクティブマトリックス型の有機ＥＬ表示体装置用のパネルである。このパネルの透明な基板１０１は、基板面が長方形であり、この長方形の一短辺側の部分と全周縁部とを除いた部分が、表示領域５０となっている。
【００３６】
この表示パネルでは、基板１０１上の表示領域５０内に、光透過性を有する陽極（第１電極）と有機発光層が、多数の画素（発光部）に対応させたマトリックス状に形成されている。この有機発光層上の表示領域５０の全面に、光透過性の陰極層１７８が形成されている。この陰極層１７８は、図５で上下左右の各領域となる４つの陰極１７８ａ〜１７８ｄに等分割されている。上側の２つの陰極１７８ａ，１７８ｂの上端部と、下側の２つの陰極１７８ｃ，１７８ｄの上端部に、それぞれ細長い光反射性の補助電極１７９が形成されている。
【００３７】
端子部１０３には、多数の陽極端子１０８と２つの陰極端子１０９が形成されている。各陽極端子１０８に、マトリックス状に形成された多数の陽極からの配線１０４Ａの端部が接続されている。また、２つの陰極端子１０９には、異なる２つの陰極と接続されている各補助電極１７９が接続されている。
【００３８】
光透過性の陰極層１７８としては、例えばマグネシウム（Ｍｇ）と銀（Ａｇ）を共蒸着して得られた薄膜、リチウム（Ｌｉ）とアルミニウム（Ａｌ）共蒸着して得られた薄膜、仕事関数が小さい材料からなる第一陰極層（発光層側）と、この層より仕事関数の大きい第二陰極層とからなる二層構造の薄膜（合計厚さが例えば１４０Å以下のもの）が挙げられる。第一陰極層の材料としては、例えばカルシウム（Ｃａ）またはマグネシウム（Ｍｇ）を、第二陰極層の材料としては、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）を用いることができる。
【００３９】
光透過性を有する陽極としては、第１実施形態と同じＩＴＯ或いはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ  ；酸化亜鉛がドーピングされた酸化インジウム）等を使用することができる。光反射性の陽極を用いる場合には、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｃｄ等の仕事関数が高い金属、或いはこれらの金属の酸化物を使用することが好ましい。
【００４０】
この実施形態の表示パネルでは、陰極層１７８が複数の陰極１７８ａ〜１７８ｄに分割されているため、表示領域全面を１個の陰極層で覆った場合よりも、陰極層での電圧降下が生じ難い。その結果、表示領域５０面内での発光強度の均一性が高くなる。
【００４１】
なお、画素電極の形成密度が高いほど（一定面積の表示領域に形成される画素電極の数が多くなるほど）、画素電極の配線等が表示領域に占める面積が大きくなって、画素電極の表示領域内での面積率が小さくなる。その結果、表示領域の面積が例えば４インチ以上と比較的大きく、光反射性の陰極を共通電極として有する有機ＥＬ表示パネルでは、画素電極である陽極の形成密度が高いほど画面の輝度が低下する。
【００４２】
そのため、表示領域の面積が例えば４インチ以上と比較的大きく、画素電極である陽極の形成密度が高い有機ＥＬ表示パネルでは、光透過性の陰極（共通電極）を使用して、陰極側からの光を放射させる構成にすることが好ましい。しかしながら、光透過性の陰極は光反射性の陰極と比較して薄い膜厚で形成する必要があるため、電圧降下が生じ易い。
【００４３】
したがって、画素電極（第１電極）の形成密度が高い有機ＥＬ表示パネルでは、共通電極（第２電極層）として、光透過性であって表示領域で分割された複数の電極（第２電極）を形成し、基板には複数の第２端子を形成し、複数の第２電極を異なる第２端子と接続することが特に有効である。
【発明の効果】
【００４４】
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ表示装置によれば、第２電極層内での電圧降下が生じ難くなるため、表示領域の面積が比較的大きい場合でも、表示領域面内での発光強度の均一性が高くなる。
【００４５】
その結果、第２電極層内での電圧降下量を想定した高い電圧を供給する必要がなくなることによって、従来よりも低い消費電力で有機ＥＬ表示装置を駆動できるようになる。
【００４６】
特に、本発明の第２の有機ＥＬ表示装置によれば、各第２電極で付与する電流量に差を付けることによって、表示領域を複数領域に分けて、各領域で意図的に発光強度に差を設けた表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に相当する有機ＥＬ表示パネルの構造を示す平面図である。
【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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