JP2009093902A

JP2009093902A - 有機ｅｌパネル

Info

Publication number: JP2009093902A
Application number: JP2007262856A
Authority: JP
Inventors: Yusho Shida; 有章志田
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2007-10-09
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】自己修復を行って短絡の発生を抑制するとともに配線抵抗を低減して電圧降下を抑制することが可能な有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】基板７上に互いに交差するように形成される信号電極１と走査電極２との間に少なくとも発光層を有する有機層５を積層形成してなる有機ＥＬパネルである。走査電極２の下方に部分的に形成される絶縁層４と、走査電極２上の絶縁層４との対向個所に走査電極２よりも厚い膜厚で形成される補助電極３を備えてなる。さらに、補助電極３は、走査電極２上の１ユニット内の画素電極１ａ間に形成される絶縁層４との対向個所に形成されてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は基板上に両電極及び有機層を積層形成してなる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルに関し、特に電極の短絡による表示不良の低減と電圧降下の抑制に関するものである。

従来、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルは、自発光型平面表示装置として近年脚光を浴びており、液晶表示装置と比較して視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能であるなどの利点から各所で研究開発が行われている。

有機ＥＬパネルの製造においては、両電極が積層形成されているという構成から製造工程における欠陥や高リーク部位などにより前記電極が短絡して非発光部を生じさせ、表示品質が低下するという問題が知られており、例えば特許文献１にはその解決方法としてそれら短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために非発光期間に逆バイアス電圧を印加する自己修復方法が開示されている。また、不良部位を製品出荷前に逆バイアス電圧を印加して未然に除去（破壊）し、短絡が発生しないようにする修復エージングなどの技術も例えば特許文献２に開示されている。

また、有機ＥＬパネルを含む平面表示装置は市場要求から大画面化が進んでおり、特にパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルにおいては、高Ｄｕｔｙや発光面積の拡大、あるいは発光画素数の増加などの要因によって背面電極の配線抵抗による電圧降下を無視できなくなっており、背面電極全体の膜厚を厚く形成したり、背面電極の隔壁部位近傍の端部に膜厚の厚い給電部を設けるなどによって配線抵抗を低減して電圧降下を抑制する方法が知られている（例えば特許文献２，３参照）。
特開２００３−２８２２４９号公報特開２００５−９１７１７号公報特開２００３−１２３９８８号公報特開２００４−３１１２０５号公報

しかしながら、電圧降下を低減するべく背面電極の膜厚を厚くする場合は、前述の自己修復あるいは修復エージングにおいて不良部位を排除した欠損部に電極材料が残留して短絡を発症させるおそれがあり、自己修復が十分になされないという問題点があった。また、背面電極上に給電部を設けるなどして部分的に膜厚を厚くする場合は、この給電部が形成される部位で短絡が発症すると自己修復が十分になされないという問題点があった。

本発明は、このような問題に鑑み、自己修復を行って短絡の発生を抑制するとともに配線抵抗を低減して電圧降下を抑制することが可能な有機ＥＬパネルを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、基板上に互いに交差するように形成される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬパネルであって、前記走査電極の下方に部分的に形成される絶縁層と、前記走査電極上の前記絶縁層との対向個所に前記走査電極よりも厚い膜厚で形成される補助電極と、を備えてなることを特徴とする。

前記信号電極は、前記走査電極との交差方向に複数配置される画素電極と前記画素電極に接続される配線電極とを有し、それぞれ異なる前記配線電極と接続される前記画素電極が前記走査電極との交差方向に複数個隣り合って１ユニットを構成するように形成され、前記走査電極は、前記画素電極の１ユニットと対向するように形成され、前記絶縁層は、前記画素電極間に少なくとも形成され、前記補助電極は、前記走査電極上の１ユニット内の前記画素電極間に形成される前記絶縁層との対向個所に形成されてなることを特徴とする。

本発明は有機ＥＬパネルに関するものであって、自己修復を行って短絡の発生を抑制するとともに配線抵抗を低減して電圧降下を抑制することが可能となる。

以下、本実施形態である有機ＥＬパネルについて説明する。有機ＥＬパネルは、その基本構成として、透光性のガラス基板上に互いに交差するように対向配置される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなるものである。

図１は、前記有機ＥＬパネルの電極構造を示すものである。前記有機ＥＬパネルは、画素電極１ａと配線電極１ｂとを有し陽極となる信号電極１と、信号電極１と交差するように形成され陰極となる走査電極２と、走査電極２上に形成される補助電極３と、を有する。前記有機ＥＬパネルは、画素電極１ａと走査電極２との対向（交差）個所を発光画素（有機ＥＬ素子）とし、この発光画素をマトリクス状に複数配置して発光部を構成している。なお、走査電極２の下方には発光画素となる部分を除いて絶縁層が形成されており、信号電極１と走査電極２との短絡を防止している。また、図２は、前記有機ＥＬパネルの要部断面図であり、４は前述の短絡防止用の絶縁層であり、５は少なくとも発光層を含む有機層であり、６はリブ（隔壁）であり、７はガラス基板である。

信号電極１は、複数列のライン状に形成され、列方向（走査電極２との交差方向）に複数配置される画素電極１ａと、画素電極１ａに接続される配線電極１ｂとをそれぞれ有するものである。信号電極１は、画素電極１ａの列方向に隣り合う複数個（本実施形態では２個）を１ユニットとし、１ユニット内の画素電極１ａがそれぞれ異なる配線電極１ｂと接続されるように形成されている。すなわち信号電極１は、２ラインで前記発光画素の１列を構成するように形成される。

画素電極１ａは、例えばＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透光性の導電材料をスパッタリング法等の方法で前記ガラス基板上に層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にて所定形状にパターニングしてなるものである。本実施形態においては、各画素電極１ａは略矩形状に形成され、ガラス基板７上にマトリクス状に配置される。

配線電極１ｂは、画素電極１ａと同材料からなり、画素電極１ａとともに形成されるものである。配線電極１ｂは、画素電極１ａの各列の間に走査電極２と交差するように配線形成され、画素電極１ａの各列において各画素電極１ａと交互に接続される。また、配線電極１ｂはそれぞれ前記ガラス基板の一辺側に向けて配線され、信号電極側駆動回路８に接続される。信号電極側駆動回路８は、後述する走査電極側駆動回路９による走査電極２の順次走査に応じて所定の画像を表示するべく信号電極１に給電するものである。

走査電極２は、アルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、コバルト（Ｃｏ）、リチウム（Ｌｉ）、金（Ａｕ）、亜鉛（Ｚｎ）あるいはそれらの合金等の信号電極１よりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等によって層状に形成するとともに、絶縁性の樹脂材料をライン状に形成してなるリブ６によって複数行のライン状に分離形成してなるものである。走査電極２は、それぞれ信号電極１と交差し、列方向において画素電極１ａの１ユニットと対向するように形成される。そのため、１ユニット内の画素電極１ａ間には絶縁層４は形成されるもののその上部には走査電極２の分離のためのリブ６が形成されない。また、走査電極２はそれぞれ走査電極側駆動回路９に接続される。走査電極側駆動回路９は、所定のＤｕｔｙ比で走査電極２を順次走査するものである。

補助電極３は、前述の金属性導電材料を蒸着法あるいはスパッタリング法等の方法で少なくとも走査電極２よりも厚い膜厚で形成してなるものである。補助電極３は、各走査電極２上の絶縁層４との対向個所に形成される。具体的には、１ユニット内の画素電極１ａ間に形成される絶縁層４との対向個所に形成される。

かかる有機ＥＬパネルは、いわゆる多重マトリクス構造となるものであり、走査電極２の１ライン走査時に発光画素の２行が点灯制御されるものである。また、走査電極２は、列方向の長さが２倍となるためアスペクト比が１／２となり、シート抵抗が同様に１／２となる。さらに、補助電極３を厚く形成し、有機層５上に形成される走査電極２を薄く形成することで、電極の短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために逆バイアス電圧を印加して自己修復を行う際に、自己修復性を損なわずに配線抵抗を低減することができる。補助電極３の形成個所を絶縁層４との対向個所とすることで、補助電極３の形成個所は絶縁され短絡を生じさせることがなく、補助電極３を形成しても十分に自己修復をなすことができる。特に、多重マトリクス構造においては１ユニット内の画素電極１ａ間にはリブ６が形成されないため、容易にライン状の補助電極３を形成することができる。なお、自己修復の方法は、前記有機ＥＬパネルの駆動における非発光期間に逆バイアス電圧を印加するものであってもよく、また、前記有機ＥＬパネルの製造工程において逆バイアス電圧を印加する修復エージング工程を行うものであってもよい。

また、本実施形態においては、２個の画素電極１ａで１ユニットを構成し、１ユニット内の各画素電極１ａを異なる配線電極１ｂに接続するものであったが、本発明は、３個以上の画素電極で１ユニットを構成するものであっても良い。すなわち、走査電極の１ラインに対して異なる配線電極に接続される３つ以上の画素電極が対向して配置される構成とするものであっても良い。かかる構成においても本発明を適用することによって、同様の効果を得ることができる。

以下、さらに実施例を上げ、本発明の具体的な効果を説明する。まず、評価方法として、自己修復がなされているか（不良部位が排除されているか）は、自己修復により形成される破壊痕（以下、修復痕という）が形成されているか否かで判断可能である。なお、修復痕は、非発光部位であるいわゆるピンホールとなるが、前記ピンホールの大きさは数μｍ〜数十μｍ程度であるため肉眼で認識可能な大きさではなく、有機ＥＬパネルとしての表示品位を低下させるものではない。評価基準（Ｒｅｆ）として、ドットサイズ０．５×０．５ｍｍ、走査電極３２ライン、信号電極８０ライン、走査電極の膜厚５０〜２００ｎｍで構成されるパッシブ駆動型有機ＥＬパネルＡを逆バイアス電圧２０Ｖが印加される自己修復エージング工程にて、約８０℃の高温で１０００時間発光させた。このとき、有機ＥＬパネルＡは、図３に示すように、自己修復による修復痕が同パネル内に適度に分布を持ち生成され、修復痕発生率が約０．０３個／ｍｍ^２程度であり、短絡を一切発症しなかった。これは自己修復が十分行われた事によるものである。以下、従来例及び実施例の評価方法として、有機ＥＬパネルＡとの修復痕発生率の比較と、短絡が発症するか否かによって自己修復性を判断した。

従来例として、ドットサイズ０．４×０．４ｍｍ、走査電極６４ライン、信号電極２５６ラインで構成し、走査電極としてＡｌを膜厚１００ｎｍで形成してなるパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＢを用いた。有機ＥＬパネルＢは、前記信号電極がそれぞれ異なる前記配線電極と接続される前記画素電極を列方向（走査電極との交差方向）に２個隣り合うように配置して１ユニットを構成するように形成され、前記走査電極が前記画素電極の１ユニットと対向するように形成される多重マトリクス構造となるものである。有機ＥＬパネルＢにおける最大電圧降下は約１．６Ｖであった。また、同有機ＥＬパネルＢを前記自己修復エージング工程を行った結果、図３に示すように、修復痕発生率は約０．０５個／ｍｍ^２程度と有機ＥＬパネルＡと同程度以上であり、短絡を一切発症しなかった。

実施例として、走査電極２上に補助電極３を備える以外は、従来例と同様なパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＣを形成した。有機ＥＬパネルＣは、Ａｌを用いて膜厚１００ｎｍの走査電極２を形成し、さらに走査電極２上の画素電極１ａ間の間隔部に形成される絶縁層４との対向個所にＡｌを用いて膜厚５００ｎｍの補助電極３を形成してなる。有機ＥＬパネルＣは、最大電圧降下が約０．２Ｖであった。また、同有機ＥＬパネルＣを前記自己修復エージング工程を行った結果、図３に示すように、修復痕発生率は約０．０５個／ｍｍ^２程度と有機ＥＬパネルＡと同程度以上であり、短絡を一切発症しなかった。

かかる評価結果によっても、本発明を適用することで自己修復により短絡の発症を抑制するとともに配線抵抗を低減して電圧降下を抑制することが可能であることは明らかである。

本発明の実施形態である有機ＥＬパネルの電極構造を示す概観図である。同上有機ＥＬパネルの要部断面図である。本発明の実施例と従来例とを比較した評価結果を示す図である。

符号の説明

１信号電極
１ａ画素電極
１ｂ配線電極
２走査電極
３補助電極
４絶縁層
５有機層
６リブ
７ガラス基板
８信号電極側駆動回路
９走査電極側駆動回路

Claims

基板上に互いに交差するように形成される信号電極と走査電極との間に少なくとも発光層を有する有機層を積層形成してなる有機ＥＬパネルであって、
前記走査電極の下方に部分的に形成される絶縁層と、
前記走査電極上の前記絶縁層との対向個所に前記走査電極よりも厚い膜厚で形成される補助電極と、を備えてなることを特徴とする有機ＥＬパネル。
前記信号電極は、前記走査電極との交差方向に複数配置される画素電極と前記画素電極に接続される配線電極とを有し、それぞれ異なる前記配線電極と接続される前記画素電極が前記走査電極との交差方向に複数個隣り合って１ユニットを構成するように形成され、
前記走査電極は、前記画素電極の１ユニットと対向するように形成され、
前記絶縁層は、前記画素電極間に少なくとも形成され、
前記補助電極は、前記走査電極上の１ユニット内の前記画素電極間に形成される前記絶縁層との対向個所に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。