JP2004192969A - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光材料層の劣化を回避する。
【解決手段】基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、前記基板の他方の面側に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されている。
【選択図】 図１
【解決手段】基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、前記基板の他方の面側に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばアクティブ・マトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、基板の一方の面に、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設される各ゲート信号線とｙ方向に延在しｘ方向に並設される各ドレイン信号線とで囲まれる領域を画素領域とし、これら各画素領域にはゲート信号線からの走査信号によってオンされるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とを備えている。
この画素電極は、対向電極との間に発光材料層を介在させ該対向電極との間に流れる電流によって該発光材料層を発光させるようになっている。ここで、対向電極はたとえば各画素領域に共通に形成され、前記映像信号に対して基準となる電圧を有する信号が印加されるようになっている。
そして、画素電極と対向電極のうち少なくとも一方の電極を透光性の導電層で形成することによって、この一方の電極側へ前記発光材料層からの光を取り出すことができ、観察者の眼に到るようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２１３８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２３２７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように構成された有機ＥＬ表示装置は、その発光材料層が太陽あるいは蛍光灯からの外来光に対して劣化されやすいということが指摘されるに至った。
発光材料層に含まれるたとえばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等が外来光の照射によって光酸化を起して分解してしまうと考えられるからである。
このことから、有機ＥＬ表示装置の寿命・安定性が充分に確保できないという不都合を生じていた。
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は発光材料層の劣化を回避できる有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
手段１．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
手段２．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記発光材料層と前記基板との間に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
手段３．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提とし、前記基板の他方の面側に、前記材料層とともに円偏光板が積層されて形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
手段４．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段３の構成を前提とし、前記円偏光板は前記材料層と接着材を介して固着され、該接着剤は紫外線吸収材が混入されていることを特徴とするものである。
【０００９】
手段５．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段３の構成を前提とし、前記材料層は前記円偏光板を基板に固着させる接着剤を兼ねていることを特徴とするものである。
【００１０】
手段６．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側にタッチパネルが配置され、このタッチパネルは波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する接着剤によって前記基板と固着されていることを特徴とするものである。
【００１１】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《画素の構成》
図２は有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。また、図２のＩ−Ｉ線における断面を図１に示している。
なお、図２に示す画素はマトリクス状に配置される各画素のうちの一つを示すもので、このため、当該画素の左右、上下における各画素も同様に構成されている。
【００１３】
図２において、たとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１（図１参照）の表面の各画素領域のたとえば左下の個所に図中ｘ方向に延在するポリシリコン層からなる半導体層ＰＳが形成されている。この半導体層ＰＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。
【００１４】
そして、この半導体層ＰＳをも被って該基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩ（図１参照）が形成されている。この絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するものである。
【００１５】
この絶縁膜ＧＩの表面にはそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとで前記画素領域を画するようにして形成される。
【００１６】
また、このゲート信号線ＧＬは図中ｘ方向に並設される各画素領域におけるそれと共通に形成されたものとなっている。
また、このゲート信号線ＧＬは、その一部において前記半導体層ＰＳのほぼ中央部を横切るようにして延在される延在部が形成され、この延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴとして機能するようになっている。
【００１７】
なお、このゲート電極ＧＴの形成後にはそれをマスクとして不純物イオンが打ち込まれ、該ゲート電極ＧＴの直下以外の領域の前記半導体層ＰＳの部分は低抵抗化されるようになっている。
【００１８】
ゲート信号線ＧＬ（ゲート電極ＧＴ）をも被って前記基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＮ（図１参照）が形成されている。この絶縁膜ＩＮは次に説明するドレイン信号線ＤＬの形成領域においてゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を有する。
【００１９】
絶縁膜ＩＮの表面にはそのｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部は前記半導体層ＰＳの一端部にまで延在され、絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ１を通して該半導体層ＰＳと接続されている。すなわち、ドレイン信号線ＤＬの前記延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＳＤ１として機能する。
また、このドレイン信号線ＤＬは図中ｙ方向に並設される各画素領域におけるそれと共通に形成されたものとなっている。
【００２０】
また、前記半導体層ＰＳの他端部には絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ２を通して接続されたソース電極ＳＤ２が形成され、このソース電極ＳＤ２は後述の画素電極ＰＸと接続させるための延在部が形成されている。
【００２１】
そして、このようにドレイン信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ１）、ソース電極ＳＤ２が形成された基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＬ（図１参照）が形成されている。
【００２２】
この絶縁膜ＩＬの上面には、各画素領域の僅かな周辺を除く中央に画素（陽極）電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸは該絶縁膜ＩＬに形成したスルーホールＴＨ３を通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２と接続されている。なお、この画素電極ＰＸはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性の導電膜で形成されている。後述する発光材料層ＦＬＲからの光を基板ＳＵＢ１側へ透過させるためである。
【００２３】
画素電極ＰＸの上面には正孔輸送層ＨＴＰを介して発光材料層ＦＬＲが、さらには電子注入層ＥＰＲが積層されて形成され、これら発光材料層ＦＬＲを含む各層は隣接する他の画素領域の発光材料層等と有機材料層からなるバンク（隔壁）膜ＢＮＫによって画されて形成されている。
【００２４】
電子注入層ＥＰＲとバンク膜ＢＮＫの上面には各画素領域に共通な対向（陰極）電極ＣＴが形成され、この対向電極ＣＴの上面には高分子樹脂シールＰＳＬを介してたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ２が貼り合わされている。
【００２５】
画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間に介在された発光材料層ＦＬＲに電流が流れることによって、該発光材料層ＦＬＲが発光し、この光ＬＴは画素電極ＰＸ、基板ＳＵＢ１を介して目視することができる。
【００２６】
なお、前記対向電極ＣＴには映像信号に対して基準となる電圧信号が印加され、該映像信号はドレイン信号線ＤＬから前記薄膜トランジスタＴＦＴを介して前記画素電極ＰＸに印加されるようになっている。また、該薄膜トランジスタＴＦＴはゲート信号線ＧＬからの走査信号によってスイッチオンされるようになっている。
また、この実施例では、前記基板ＳＵＢの発光材料層ＦＬＲの形成面とは反対側の面、すなわち観察側の面において、まず保護膜ＰＡＳが形成されている。
【００２７】
この保護膜ＰＡＳは、３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の低波長の光を吸収する材料から構成され、基板ＳＵＢ１からの外来光のうち上記波長の光を前記発光材料層ＦＬＲに照射されないようにしている。
この保護膜ＰＡＳとしては、たとえばＵＶ ＧＵＡＲＤ（富士フィルム製）あるいは紫外線カットフイルタークリアタイプ（ルル製）等を選択することができる。
【００２８】
すなわち、該保護膜ＰＡＳは上記波長の光の照射による該発光材料層ＦＬＲの光酸化による分解を妨げ、該発光材料層ＦＬＲの寿命・安定性を充分に確保させるために設けられるものである。
【００２９】
そして、この保護膜ＰＡＳに接着剤ＡＤを介して円偏光板ＯＲＩが固着されている。この円偏光板ＯＲＩは外来光が対向電極ＣＴに反射してしまうことによる表示面の見にくさを解消するために設けられている。
【００３０】
この場合、円偏光板ＯＲＩも低波長の光を遮断させる機能を有することから、前記保護膜ＰＡＳの機能と相俟って、発光材料層ＦＬＲの寿命・安定性の信頼性を向上させる効果も有する。
【００３１】
さらに、保護膜ＰＡＳに対する円偏光板ＯＲＩの固着に要する接着剤ＡＤとして、紫外線吸収剤が含有されたものを用いることにより、さらなる効果の信頼性を得ることがでる。ここで、該紫外線吸収剤としては、たとえば、Ｈ．Ｗ．ＳＡＮＤＳ ＣＯＲＰの２−３（３−シアノ−３メチルスルフォニル−２−２プロペニリデン）−３−（３−スルフォブチル）−チアゾリン、ナトリウム塩などを用いることができ、これをたとえばアクリル系粘着材に適量混合して前記接着剤を得ることができる。
【００３２】
《製造方法》
上述した構成において、基板ＳＵＢ１としてその厚さがたとえば１．１ｍｍのものを用いる。
また、画素電極ＰＸとしてたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をたとえば１５０ｎｍの厚さに成膜し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチング法でたとえば１５０μｍ×１７０μｍの面積に形成する。
【００３３】
バンク膜ＢＮＫとしてはアクリル系高分子樹脂をその膜厚たとえば１μｍで塗布し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチング法で形成する。なお、バンク膜ＢＮＫの形成後は、このバンク膜ＢＮＫを有する基板ＳＵＢ１を洗浄し、ＵＶオゾン照射処理を行い、該バンク膜ＢＮＫから露出されている画素電極ＰＸの表面の残留有機成分を除去する。
【００３４】
次に、蒸着シャドウマスクを用いて、バンク膜ＢＮＫに囲まれた画素電極ＰＸの上面に正孔輸送層ＨＴＰを選択的に形成する。この正孔輸送層ＨＴＰは、たとえばＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−｛１，１’−ビフェニル｝−４，４’−ジアミン（αＮＰＤ）を１０−６ｔｏｒｒ下で０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で５０ｎｍの膜厚で形成する。
【００３５】
さらに、前記蒸着シャドウマスクを用いて、正孔輸送層ＨＴＰの上面に発光材料層ＦＬＲを形成する。この発光材料層ＦＬＲは、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）を前記正孔輸送層ＨＴＰの形成と同じ条件で真空蒸着によってたとえば４０ｎｍの厚さに形成する。
【００３６】
さらに、同様の条件で、たとえばＬｉＦからなる電子注入層ＥＰＲを膜厚たとえば０．５ｎｍで形成する。
その後、このように形成した基板ＳＵＢ１の表面にアルミニウムをたとえば蒸着速度１ｎｍ／秒でたとえば１００ｎｍの厚さに形成し、このアルミニウム層によって対向電極ＣＴを形成する。
【００３７】
ついで、このように形成した基板ＳＵＢ１を封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化タイプの高分子樹脂シールＰＳＬを用いて、対向電極ＣＴが形成された面にたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ２を貼り合わせ、紫外線照射で前記高分子樹脂シールＰＳＬを硬化させて封止する。
【００３８】
そして、基板ＳＵＢ１の発光材料層ＦＬＲが形成された面と反対側の面に、保護膜ＰＡＳを形成する。この保護膜ＰＡＳは４１０ｎｍまでの低波長光を吸収する材料からなっている。
さらに、この保護膜ＰＡＳの面に接着剤ＡＤを介して円偏光板ＯＲＩを貼り合わせる。
【００３９】
《効果》
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の電圧−輝度特性を測定したところ、電圧８Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は９３０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４０】
ちなみに、前記構成の有機ＥＬ表示装置であって保護膜ＰＡＳを設けない構成のものにおいて、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は６００ｃｄ／ｍ２であった。
【００４１】
実施例２．
実施例１では、基板ＳＵＢ１に対して高分子樹脂シールＰＳＬによって基板ＳＵＢ２を貼り合わせる際に、該高分子樹脂シールＰＳＬをバンク膜ＢＮＫに囲まれた領域内にまで満たす構成としたものであるが、この部分を中空にするようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４２】
また、円偏光板の保護膜ＰＡＳに対する接着における接着材ＡＤとして、たとえばアクリル系粘着材にＨ．Ｗ．ＳＡＮＤＳ ＣＯＲＰの２−３（３−シアノ−３メチルスルフォニル−２−２プロペニリデン）−３−（３−スルフォブチル）−チアゾリン、ナトリウム塩を２０％混合したものを用いてもよい。
【００４３】
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は９１０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４４】
実施例３．
実施例１では、たとえば正孔輸入層ＨＴＰおよび発光材料層ＦＬＲを順次形成するのに蒸着シャドウマスクを用いたものであるが、たとえばインクジェット方法を用いて正孔注入層および発光材料層ＦＬＲを順次形成するようにしてもよいことはもちろんである。
【００４５】
すなわち、インクジェット方法によってＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（バイエル）をノズルより５０ｐｌ噴出させて厚さ約５０ｎｍの正孔注入層ＨＴＰを形成し、その後、インクジェット方法によってポリフルオレン系高分子発光材料（ダウケミカル）を噴出させて厚さ４０ｎｍの発光材料層ＦＬＲを形成する。
【００４６】
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖでの輝度は９１０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４７】
ちなみに、前記構成の有機ＥＬ表示装置であって保護膜ＰＡＳを設けない構成のものにおいて、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖでの輝度は４９０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４８】
実施例４．
図３は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１に示した有機ＥＬ表示装置は、保護膜ＰＡＳを特に基板ＳＵＢ１の面に形成したものであるが、この保護膜ＰＡＳの機能を、円偏光板を基板ＳＵＢ１に接着させるための接着剤ＡＤに兼用させるようにしてもよいことはいうまでもない。
すなわち、該接着剤に４１０ｎｍ以下の光を吸収させる材料を混入させるようにしてもよく、また、接着剤自体の材料として該材料を用いるようにしてもよい。
【００４９】
実施例５．
図４は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１と異なる構成は、有機ＥＬ表示装置の基板ＳＵＢ１の面にいわゆるタッチパネルＴＰを配置させた構成としたものであるが、該タッチパネルＴＰは前記基板ＳＵＢ１の面に形成された円偏光板ＯＲＩに接着剤ＡＤを介して貼付された構成となっている。
ここで、該接着剤ＡＤは、３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収させる材料を混入させるようにあるいは、接着剤ＡＤ自体の材料として該材料を用いるようにすることはもちろんである。
【００５０】
実施例６．
図５は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、基板ＳＵＢ１の観察側の面に形成した保護膜ＰＡＳを発光材料層ＦＬＲ側の面に形成していることにある。
たとえば、該保護膜ＰＡＳは画素電極ＰＸの下地層として形成されている。しかし、この構成に限定されることはなく、前記発光材料層ＦＬＲと基板ＳＵＢ１の表面との間に形成される幾つかの絶縁膜ＩＮ、ＩＬ等のうち少なくとも一つの絶縁膜に前記保護膜ＰＡＳと同様の機能をもたせるようにしてもよい。
【００５１】
実施例７．
図６は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、まず、観察側の面が基板ＳＵＢ２側となっていることにある。このため、少なくとも対向電極ＣＴは透光性の導電層で形成されるようになる。この場合画素電極ＰＸは非透光性の導電膜で形成されてもよい。また、基板ＳＵＢ２は必然的にガラス等の透光性の材料で形成されることになる。
この場合において、保護膜ＰＡＳは基板ＳＵＢ２の観察側の面に形成され、この実施例の場合、該基板ＳＵＢ２の観察側の面から前記保護膜ＰＡＳ、接着剤ＡＤ、および円偏光板ＯＲＩが順次積層されて形成されている。
なお、このような構成において、基板ＳＵＢ２の観察側の面には上述した各実施例（基板ＳＵＢ１側に保護膜ＰＡＳを設けた構成）に示した態様がそのまま適用できることはいうまでもない。
【００５２】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による有機ＥＬ表示装置によれば、その発光材料層の劣化を回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す構成図で、図２のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図３】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１…基板、ＳＵＢ２…基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トラジスタ、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＩＮ…絶縁膜、ＧＩ…絶縁膜、ＦＬＲ…発光材料層、ＢＮＫ…バンク膜、ＰＡＳ…保護膜、ＯＲＩ…円偏光板、ＡＤ…接着剤、ＰＳＬ…高分子樹脂シール。
【発明の属する技術分野】
本発明は有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばアクティブ・マトリクス型の有機ＥＬ表示装置は、基板の一方の面に、そのｘ方向に延在しｙ方向に並設される各ゲート信号線とｙ方向に延在しｘ方向に並設される各ドレイン信号線とで囲まれる領域を画素領域とし、これら各画素領域にはゲート信号線からの走査信号によってオンされるスイッチング素子と、このスイッチング素子を介してドレイン信号線からの映像信号が供給される画素電極とを備えている。
この画素電極は、対向電極との間に発光材料層を介在させ該対向電極との間に流れる電流によって該発光材料層を発光させるようになっている。ここで、対向電極はたとえば各画素領域に共通に形成され、前記映像信号に対して基準となる電圧を有する信号が印加されるようになっている。
そして、画素電極と対向電極のうち少なくとも一方の電極を透光性の導電層で形成することによって、この一方の電極側へ前記発光材料層からの光を取り出すことができ、観察者の眼に到るようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２１３８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−２２３２７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように構成された有機ＥＬ表示装置は、その発光材料層が太陽あるいは蛍光灯からの外来光に対して劣化されやすいということが指摘されるに至った。
発光材料層に含まれるたとえばポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）等が外来光の照射によって光酸化を起して分解してしまうと考えられるからである。
このことから、有機ＥＬ表示装置の寿命・安定性が充分に確保できないという不都合を生じていた。
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は発光材料層の劣化を回避できる有機ＥＬ表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
手段１．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００６】
手段２．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記発光材料層と前記基板との間に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とするものである。
【０００７】
手段３．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段１の構成を前提とし、前記基板の他方の面側に、前記材料層とともに円偏光板が積層されて形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
手段４．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段３の構成を前提とし、前記円偏光板は前記材料層と接着材を介して固着され、該接着剤は紫外線吸収材が混入されていることを特徴とするものである。
【０００９】
手段５．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、手段３の構成を前提とし、前記材料層は前記円偏光板を基板に固着させる接着剤を兼ねていることを特徴とするものである。
【００１０】
手段６．
本発明による有機ＥＬ表示装置は、たとえば、基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側にタッチパネルが配置され、このタッチパネルは波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する接着剤によって前記基板と固着されていることを特徴とするものである。
【００１１】
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による有機ＥＬ表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
実施例１．
《画素の構成》
図２は有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。また、図２のＩ−Ｉ線における断面を図１に示している。
なお、図２に示す画素はマトリクス状に配置される各画素のうちの一つを示すもので、このため、当該画素の左右、上下における各画素も同様に構成されている。
【００１３】
図２において、たとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１（図１参照）の表面の各画素領域のたとえば左下の個所に図中ｘ方向に延在するポリシリコン層からなる半導体層ＰＳが形成されている。この半導体層ＰＳは薄膜トランジスタＴＦＴの半導体層となるものである。
【００１４】
そして、この半導体層ＰＳをも被って該基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＧＩ（図１参照）が形成されている。この絶縁膜ＧＩは薄膜トランジスタＴＦＴの形成領域においてゲート絶縁膜として機能するものである。
【００１５】
この絶縁膜ＧＩの表面にはそのｘ方向に延在しｙ方向に並設されるゲート信号線ＧＬが形成されている。このゲート信号線ＧＬは後述のドレイン信号線ＤＬとで前記画素領域を画するようにして形成される。
【００１６】
また、このゲート信号線ＧＬは図中ｘ方向に並設される各画素領域におけるそれと共通に形成されたものとなっている。
また、このゲート信号線ＧＬは、その一部において前記半導体層ＰＳのほぼ中央部を横切るようにして延在される延在部が形成され、この延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴとして機能するようになっている。
【００１７】
なお、このゲート電極ＧＴの形成後にはそれをマスクとして不純物イオンが打ち込まれ、該ゲート電極ＧＴの直下以外の領域の前記半導体層ＰＳの部分は低抵抗化されるようになっている。
【００１８】
ゲート信号線ＧＬ（ゲート電極ＧＴ）をも被って前記基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＮ（図１参照）が形成されている。この絶縁膜ＩＮは次に説明するドレイン信号線ＤＬの形成領域においてゲート信号線ＧＬに対する層間絶縁膜としての機能を有する。
【００１９】
絶縁膜ＩＮの表面にはそのｙ方向に延在されｘ方向に並設されるドレイン信号線ＤＬが形成されている。このドレイン信号線ＤＬの一部は前記半導体層ＰＳの一端部にまで延在され、絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ１を通して該半導体層ＰＳと接続されている。すなわち、ドレイン信号線ＤＬの前記延在部は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極ＳＤ１として機能する。
また、このドレイン信号線ＤＬは図中ｙ方向に並設される各画素領域におけるそれと共通に形成されたものとなっている。
【００２０】
また、前記半導体層ＰＳの他端部には絶縁膜ＩＮおよび絶縁膜ＧＩを貫通して予め形成されたスルーホールＴＨ２を通して接続されたソース電極ＳＤ２が形成され、このソース電極ＳＤ２は後述の画素電極ＰＸと接続させるための延在部が形成されている。
【００２１】
そして、このようにドレイン信号線ＤＬ（ドレイン電極ＳＤ１）、ソース電極ＳＤ２が形成された基板ＳＵＢ１の表面には絶縁膜ＩＬ（図１参照）が形成されている。
【００２２】
この絶縁膜ＩＬの上面には、各画素領域の僅かな周辺を除く中央に画素（陽極）電極ＰＸが形成され、この画素電極ＰＸは該絶縁膜ＩＬに形成したスルーホールＴＨ３を通して前記薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極ＳＤ２と接続されている。なお、この画素電極ＰＸはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性の導電膜で形成されている。後述する発光材料層ＦＬＲからの光を基板ＳＵＢ１側へ透過させるためである。
【００２３】
画素電極ＰＸの上面には正孔輸送層ＨＴＰを介して発光材料層ＦＬＲが、さらには電子注入層ＥＰＲが積層されて形成され、これら発光材料層ＦＬＲを含む各層は隣接する他の画素領域の発光材料層等と有機材料層からなるバンク（隔壁）膜ＢＮＫによって画されて形成されている。
【００２４】
電子注入層ＥＰＲとバンク膜ＢＮＫの上面には各画素領域に共通な対向（陰極）電極ＣＴが形成され、この対向電極ＣＴの上面には高分子樹脂シールＰＳＬを介してたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ２が貼り合わされている。
【００２５】
画素電極ＰＸと対向電極ＣＴの間に介在された発光材料層ＦＬＲに電流が流れることによって、該発光材料層ＦＬＲが発光し、この光ＬＴは画素電極ＰＸ、基板ＳＵＢ１を介して目視することができる。
【００２６】
なお、前記対向電極ＣＴには映像信号に対して基準となる電圧信号が印加され、該映像信号はドレイン信号線ＤＬから前記薄膜トランジスタＴＦＴを介して前記画素電極ＰＸに印加されるようになっている。また、該薄膜トランジスタＴＦＴはゲート信号線ＧＬからの走査信号によってスイッチオンされるようになっている。
また、この実施例では、前記基板ＳＵＢの発光材料層ＦＬＲの形成面とは反対側の面、すなわち観察側の面において、まず保護膜ＰＡＳが形成されている。
【００２７】
この保護膜ＰＡＳは、３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の低波長の光を吸収する材料から構成され、基板ＳＵＢ１からの外来光のうち上記波長の光を前記発光材料層ＦＬＲに照射されないようにしている。
この保護膜ＰＡＳとしては、たとえばＵＶ ＧＵＡＲＤ（富士フィルム製）あるいは紫外線カットフイルタークリアタイプ（ルル製）等を選択することができる。
【００２８】
すなわち、該保護膜ＰＡＳは上記波長の光の照射による該発光材料層ＦＬＲの光酸化による分解を妨げ、該発光材料層ＦＬＲの寿命・安定性を充分に確保させるために設けられるものである。
【００２９】
そして、この保護膜ＰＡＳに接着剤ＡＤを介して円偏光板ＯＲＩが固着されている。この円偏光板ＯＲＩは外来光が対向電極ＣＴに反射してしまうことによる表示面の見にくさを解消するために設けられている。
【００３０】
この場合、円偏光板ＯＲＩも低波長の光を遮断させる機能を有することから、前記保護膜ＰＡＳの機能と相俟って、発光材料層ＦＬＲの寿命・安定性の信頼性を向上させる効果も有する。
【００３１】
さらに、保護膜ＰＡＳに対する円偏光板ＯＲＩの固着に要する接着剤ＡＤとして、紫外線吸収剤が含有されたものを用いることにより、さらなる効果の信頼性を得ることがでる。ここで、該紫外線吸収剤としては、たとえば、Ｈ．Ｗ．ＳＡＮＤＳ ＣＯＲＰの２−３（３−シアノ−３メチルスルフォニル−２−２プロペニリデン）−３−（３−スルフォブチル）−チアゾリン、ナトリウム塩などを用いることができ、これをたとえばアクリル系粘着材に適量混合して前記接着剤を得ることができる。
【００３２】
《製造方法》
上述した構成において、基板ＳＵＢ１としてその厚さがたとえば１．１ｍｍのものを用いる。
また、画素電極ＰＸとしてたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）をたとえば１５０ｎｍの厚さに成膜し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチング法でたとえば１５０μｍ×１７０μｍの面積に形成する。
【００３３】
バンク膜ＢＮＫとしてはアクリル系高分子樹脂をその膜厚たとえば１μｍで塗布し、フォトリソグラフィ技術による選択エッチング法で形成する。なお、バンク膜ＢＮＫの形成後は、このバンク膜ＢＮＫを有する基板ＳＵＢ１を洗浄し、ＵＶオゾン照射処理を行い、該バンク膜ＢＮＫから露出されている画素電極ＰＸの表面の残留有機成分を除去する。
【００３４】
次に、蒸着シャドウマスクを用いて、バンク膜ＢＮＫに囲まれた画素電極ＰＸの上面に正孔輸送層ＨＴＰを選択的に形成する。この正孔輸送層ＨＴＰは、たとえばＮ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−｛１，１’−ビフェニル｝−４，４’−ジアミン（αＮＰＤ）を１０−６ｔｏｒｒ下で０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で５０ｎｍの膜厚で形成する。
【００３５】
さらに、前記蒸着シャドウマスクを用いて、正孔輸送層ＨＴＰの上面に発光材料層ＦＬＲを形成する。この発光材料層ＦＬＲは、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ）を前記正孔輸送層ＨＴＰの形成と同じ条件で真空蒸着によってたとえば４０ｎｍの厚さに形成する。
【００３６】
さらに、同様の条件で、たとえばＬｉＦからなる電子注入層ＥＰＲを膜厚たとえば０．５ｎｍで形成する。
その後、このように形成した基板ＳＵＢ１の表面にアルミニウムをたとえば蒸着速度１ｎｍ／秒でたとえば１００ｎｍの厚さに形成し、このアルミニウム層によって対向電極ＣＴを形成する。
【００３７】
ついで、このように形成した基板ＳＵＢ１を封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化タイプの高分子樹脂シールＰＳＬを用いて、対向電極ＣＴが形成された面にたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ２を貼り合わせ、紫外線照射で前記高分子樹脂シールＰＳＬを硬化させて封止する。
【００３８】
そして、基板ＳＵＢ１の発光材料層ＦＬＲが形成された面と反対側の面に、保護膜ＰＡＳを形成する。この保護膜ＰＡＳは４１０ｎｍまでの低波長光を吸収する材料からなっている。
さらに、この保護膜ＰＡＳの面に接着剤ＡＤを介して円偏光板ＯＲＩを貼り合わせる。
【００３９】
《効果》
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の電圧−輝度特性を測定したところ、電圧８Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は９３０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４０】
ちなみに、前記構成の有機ＥＬ表示装置であって保護膜ＰＡＳを設けない構成のものにおいて、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は６００ｃｄ／ｍ２であった。
【００４１】
実施例２．
実施例１では、基板ＳＵＢ１に対して高分子樹脂シールＰＳＬによって基板ＳＵＢ２を貼り合わせる際に、該高分子樹脂シールＰＳＬをバンク膜ＢＮＫに囲まれた領域内にまで満たす構成としたものであるが、この部分を中空にするようにしてもよいことはいうまでもない。
【００４２】
また、円偏光板の保護膜ＰＡＳに対する接着における接着材ＡＤとして、たとえばアクリル系粘着材にＨ．Ｗ．ＳＡＮＤＳ ＣＯＲＰの２−３（３−シアノ−３メチルスルフォニル−２−２プロペニリデン）−３−（３−スルフォブチル）−チアゾリン、ナトリウム塩を２０％混合したものを用いてもよい。
【００４３】
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧８Ｖでの輝度は９１０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４４】
実施例３．
実施例１では、たとえば正孔輸入層ＨＴＰおよび発光材料層ＦＬＲを順次形成するのに蒸着シャドウマスクを用いたものであるが、たとえばインクジェット方法を用いて正孔注入層および発光材料層ＦＬＲを順次形成するようにしてもよいことはもちろんである。
【００４５】
すなわち、インクジェット方法によってＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（バイエル）をノズルより５０ｐｌ噴出させて厚さ約５０ｎｍの正孔注入層ＨＴＰを形成し、その後、インクジェット方法によってポリフルオレン系高分子発光材料（ダウケミカル）を噴出させて厚さ４０ｎｍの発光材料層ＦＬＲを形成する。
【００４６】
このように構成した有機ＥＬ表示装置において、その画素電極ＰＸと対向電極ＣＴとの間に、直流電圧を印加して発光層からの緑色発光の輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られた。その後、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖでの輝度は９１０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４７】
ちなみに、前記構成の有機ＥＬ表示装置であって保護膜ＰＡＳを設けない構成のものにおいて、キセノンランプの光をその照度６ｍＷ／ｃｍ２（波長 ４０５ｎｍ）で５時間照射し、その輝度−電圧特性を測定したところ、電圧５．５Ｖでの輝度は４９０ｃｄ／ｍ２であった。
【００４８】
実施例４．
図３は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１に示した有機ＥＬ表示装置は、保護膜ＰＡＳを特に基板ＳＵＢ１の面に形成したものであるが、この保護膜ＰＡＳの機能を、円偏光板を基板ＳＵＢ１に接着させるための接着剤ＡＤに兼用させるようにしてもよいことはいうまでもない。
すなわち、該接着剤に４１０ｎｍ以下の光を吸収させる材料を混入させるようにしてもよく、また、接着剤自体の材料として該材料を用いるようにしてもよい。
【００４９】
実施例５．
図４は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１と異なる構成は、有機ＥＬ表示装置の基板ＳＵＢ１の面にいわゆるタッチパネルＴＰを配置させた構成としたものであるが、該タッチパネルＴＰは前記基板ＳＵＢ１の面に形成された円偏光板ＯＲＩに接着剤ＡＤを介して貼付された構成となっている。
ここで、該接着剤ＡＤは、３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収させる材料を混入させるようにあるいは、接着剤ＡＤ自体の材料として該材料を用いるようにすることはもちろんである。
【００５０】
実施例６．
図５は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、基板ＳＵＢ１の観察側の面に形成した保護膜ＰＡＳを発光材料層ＦＬＲ側の面に形成していることにある。
たとえば、該保護膜ＰＡＳは画素電極ＰＸの下地層として形成されている。しかし、この構成に限定されることはなく、前記発光材料層ＦＬＲと基板ＳＵＢ１の表面との間に形成される幾つかの絶縁膜ＩＮ、ＩＬ等のうち少なくとも一つの絶縁膜に前記保護膜ＰＡＳと同様の機能をもたせるようにしてもよい。
【００５１】
実施例７．
図６は、本発明による有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す構成図で、図１に対応した図となっている。
図１の場合と比較して異なる構成は、まず、観察側の面が基板ＳＵＢ２側となっていることにある。このため、少なくとも対向電極ＣＴは透光性の導電層で形成されるようになる。この場合画素電極ＰＸは非透光性の導電膜で形成されてもよい。また、基板ＳＵＢ２は必然的にガラス等の透光性の材料で形成されることになる。
この場合において、保護膜ＰＡＳは基板ＳＵＢ２の観察側の面に形成され、この実施例の場合、該基板ＳＵＢ２の観察側の面から前記保護膜ＰＡＳ、接着剤ＡＤ、および円偏光板ＯＲＩが順次積層されて形成されている。
なお、このような構成において、基板ＳＵＢ２の観察側の面には上述した各実施例（基板ＳＵＢ１側に保護膜ＰＡＳを設けた構成）に示した態様がそのまま適用できることはいうまでもない。
【００５２】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【００５３】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明による有機ＥＬ表示装置によれば、その発光材料層の劣化を回避できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す構成図で、図２のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の一実施例を示す平面図である。
【図３】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図４】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ表示装置の画素の他の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ１…基板、ＳＵＢ２…基板、ＧＬ…ゲート信号線、ＤＬ…ドレイン信号線、ＴＦＴ…薄膜トラジスタ、ＰＸ…画素電極、ＣＴ…対向電極、ＩＮ…絶縁膜、ＧＩ…絶縁膜、ＦＬＲ…発光材料層、ＢＮＫ…バンク膜、ＰＡＳ…保護膜、ＯＲＩ…円偏光板、ＡＤ…接着剤、ＰＳＬ…高分子樹脂シール。
Claims (6)
- 基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 - 基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記発光材料層と前記基板との間に、波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する材料層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 - 前記基板の他方の面側に、前記材料層とともに円偏光板が積層されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記円偏光板は前記材料層と接着材を介して固着され、該接着剤は紫外線吸収材が混入されていることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記材料層は前記円偏光板を基板に固着させる接着剤を兼ねていることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 基板の一方の面側に発光材料層が形成され、この発光材料層からの光は前記基板側に取り出されるものであって、
前記基板の他方の面側にタッチパネルが配置され、このタッチパネルは波長３５０ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の光を吸収する接着剤によって前記基板と固着されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
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