专利名称：有机el装置及显示面板的制作方法
技术领域：
本发明涉及备有有机EL(电致发光)元件作为显示元件的有机EL显示装置及包括由有机EL元件构成的光源的有机EL装置、显示面板(备有有机发光层或液晶层等作为显示元件层的有机EL面板或液晶面板等)。
背景技术：
有机EL元件是一种自发发光元件，它具有在阴极和阳极之间配置了有机发光层的结构。作为有机EL元件的结构能举出在透明基板上依次层叠了由透明、具有导电性的材料构成的薄膜(阳极层)、由一层以上的有机薄膜构成的有机发光层、以及金属薄膜(阴极层)的薄膜层叠结构的例子。如果采用该结构的有机EL元件，则即使是5V左右的低直流电压，也能以充分可视的亮度发光。
备有这样的有机EL元件作为显示元件的有机EL显示体的现有例子示于图4中。图4(a)是构成该显示体的显示面板的平面图，图4(b)是图4(a)中的B-B’线剖面图。
如图4(b)所示，该显示面板由透明基板10、透明阳极层11、备有空穴输运层等的有机发光层15、以及由金属薄膜构成的阴极层16构成。在图4(a)中省略了有机发光层15和阴极16。
该显示面板是显示数字的显示体，构成数字的7个元件(发光图形)由有机EL元件构成。如图4(a)所示，在基板10上由对应于作为发光图形的7个元件的图形形成阳极层11。该阳极层11的图形在每个元件中由与元件形状相同的元件部11a、以及与之连接的布线11b构成。通过在基板10上形成ITO薄膜后，进行光刻及刻蚀形成该图形。
在形成了该阳极层11的基板10上在成为显示区域12的稍许外侧的区域内形成有机发光层15。在该有机发光层15上与显示区域12相同的区域内形成阴极层16。用显示装置的框体覆盖住显示区域12的外侧。
该显示面板将阳极层11的各端子(位于各布线11b的显示区域12的外侧的部分)和阴极层16的端子连接在驱动电路的对应的各端子上使用。而且，通过驱动电路的工作，使7个元件中欲使之发光的部分的阳极端子和阴极端子之间进行通电，在通电部分的有机发光层15上发光，能显示“0”～“8”中的任意的数字。
因此，如图4(b)所示，观察者能通过透明基板10看到从位于阳极层11上通电的元件部11a和阴极层16之间的有机发光层15发射的光。
在上述的现有结构的有机EL显示面板中，通常，作为透明基板10使用折射率为1.5左右的钠玻璃制的基板，作为透明阳极层11使用折射率为2.0左右的ITO(Indium Tin Oxide；掺有氧化锡的氧化铟)。这样，如果基板10和阳极层11的折射率之差大，则在基板10和阳极层11的界面上的反射率增大，即使在有机发光层15上不发光的状态下，有时观察者也能看到阳极层11的图形。
本发明就是着眼于这样的现有技术的问题而完成的，其课题在于，在有机EL显示面板等的显示面板中，在不对该电极图形通电的状态下，观察者不容易看到透明电极图形。
发明的公开为了解决上述课题，本发明提供一种有机EL装置，在该有机EL装置中，在基板上形成在电极层之间具有有机发光层的层叠体，作为一个电极层的第一电极层具有透光性，用对应于发光图形的图形形成第一电极层，该有机EL装置的特征在于在与第一电极层同一面内具有以与第一电极层电隔离的状态配置的伪图形。
本发明还提供一种有机EL装置，在该有机EL装置中，在基板上形成在电极层之间具有有机发光层的层叠体，用两者局部重叠的图形形成各电极层，两电极层的重叠部分构成由有机EL元件构成的发光部，该有机EL装置的特征在于作为一个电极层的第一电极层具有透光性，具有在下述的①及/或②中的伪图形。
①在与第一电极层同一面内，以与第一电极层电隔离的状态配置的伪图形。
②在与作为另一电极层的第二电极层同一面内，以与第二电极层电隔离的状态配置的伪图形。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，可以举出这样的有机EL装置，其特征在于利用与第一电极层相同的材料形成上述伪图形。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，还可以举出这样的有机EL装置，其特征在于利用与第一电极层相同的材料形成配置在与第一电极层同一面内的伪图形，利用与第二电极层相同的材料形成配置在与第二电极层同一面内的伪图形。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，还可以举出这样的有机EL装置在有机发光层的发光区域内形成上述伪图形。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，还可以举出这样的有机EL装置基板具有透光性，第一电极层是在有机发光层的基板一侧的面上形成的电极层。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，还可以举出这样的有机EL装置基板是钠玻璃制的，第一电极层是ITO(氧化铟锡)制的。
作为本发明的有机EL装置的实施形态，还可以举出这样的有机EL装置在有机发光层与基板相反一侧的面上形成的第二电极层具有透光性。
本发明还提供一种显示面板，在该显示面板中，在基板上形成在电极层之间有显示元件层的层叠体，作为一个电极层的第一电极层具有透光性，用对应于显示图形的图形形成第一电极层，通过将电压加在电极层之间，来显示图形，该显示面板的特征在于在显示区域内具有在与第一电极层同一面内以与第一电极层电隔离的状态配置的、用与第一电极层相同的材料构成的伪图形。
本发明还提供一种显示面板，在该显示面板中，在基板上形成在电极层之间有显示元件层的层叠体，用两者局部重叠的图形形成各电极层，两电极层的重叠部分构成显示元件部，通过将电压加在电极层之间，来显示图形，该显示面板的特征在于作为一个电极层的第一电极层具有透光性，在显示区域内有下述的③及/或④中的伪图形。
③在与第一电极层同一面内，以与第一电极层电隔离的状态配置的、由与第一电极层相同的材料构成的伪图形。
④在与作为另一电极层的第二电极层同一面内，以与第二电极层电隔离的状态配置的、由与第二电极层相同的材料构成的伪图形。
作为本发明的显示面板的实施形态，可以举出这样的显示面板基板具有透光性，第一电极层是在显示元件层的基板一侧的面上形成的电极层。
作为本发明的显示面板的实施形态，可以举出这样的显示面板基板是钠玻璃制的，第一电极层是ITO(氧化铟锡)制的。
附图的简单说明
图1是说明相当于本发明的第一实施形态的有机EL显示面板的结构的图，(a)是该显示面板的平面图，(b)是(a)中的A-A’线剖面图。
图2是说明相当于本发明的第二实施形态的有机EL显示面板的结构的图，相当于图1(a)中的A-A’线剖面图。
图3是说明相当于本发明的第三实施形态的有机EL显示面板的结构的图，(a)是该显示面板的平面图，(b)是(a)中的B-B’线剖面图，(c)是(a)中的C-C’线剖面图。
图4是说明有机EL显示面板的现有例子的结构的图，(a)是该显示面板的平面图，(b)是(a)中的B-B’线剖面图。
实施发明用的优选形态以下，说明本发明的实施形态。
使用图1说明相当于本发明的第一实施形态的有机EL显示面板的结构。图1(a)是该显示面板的平面图，图1(b)是图1(a)中的A-A’线剖面图。
如图1(b)所示，该显示面板由透明基板10；透明阳极层(第一电极层)11；伪图形13；备有空穴输运层等的有机发光层15；以及由金属薄膜构成的阴极层16构成。在图1(a)中省略了有机发光层15和阴极层16。
该显示面板是显示数字的显示体，构成各数字的7个元件(发光图形)由有机EL元件构成。如图1(a)所示，在基板10上用对应于作为发光图形的7个元件的图形形成阳极层11。在各元件中用与元件形状相同的元件部11a、以及与之连接的布线11b构成阳极层11的图形。
在显示区域12内的阳极层11以外的部分，在与阳极层11同一面内，形成由与阳极层11同一材料构成的伪图形13。用与阳极层11相同的厚度形成该伪图形13。另外，通过在与阳极层11之间设有间隙14，以与阳极层11呈电隔离的状态形成该伪图形13。
在基板10上形成了由构成阳极层11的材料构成的薄膜后，通过对该薄膜进行光刻及刻蚀，形成图形状的阳极层11和伪图形13两者之间的间隙14。
在该实施形态中，作为基板10，使用厚度为0.7mm、折射率为1.5左右的钠玻璃制的基板。作为构成阳极层11的材料，使用折射率为2.0的ITO，ITO薄膜的厚度为150nm，以用肉眼不能看到程度的尺寸(例如10微米)构成间隙14的宽度。
从基板10一侧开始，由厚度为50nm的N，N’-二苯基-N、N’-二萘基-1、1’-联苯-4、4’-二胺构成的空穴注入层、以及由三(8-羟基喹啉)铝络合物构成的电子输运性发光层构成有机发光层15。按照厚度50nm分别形成空穴注入层及电子输运性发光层，有机发光层15的厚度为100nm。阴极层16是镁∶银＝10∶1组成的合金薄膜，其厚度为200nm。
该显示面板将阳极层11的各端子(位于各布线11b的显示区域12的外侧的部分)和阴极层16的端子连接在驱动电路的对应的各端子上使用。而且，通过驱动电路的工作，将电压加在7个元件中要使之发光的部分的阳极端子和阴极端子之间，在通电部分的有机发光层15上发光，显示出数字。
例如，将阴极层16接地，将正的直流电压(例如6V)加在阳极层11的规定的元件部11a上进行通电。因此，观察者能通过透明基板10看到从位于阳极层11上通电的元件部11a和阴极层16之间的有机发光层15发射的光。
该实施形态的有机EL面板由于基板10和阳极层11及伪图形13的折射率的差异大，所以基板10和阳极层11及伪图形13的界面上的反射率高，在有机发光层15上不发光的状态下，在全部显示区域12内，都均匀地产生上述界面上的反射光。因此，在有机发光层15上不发光的状态下，观察者不容易看到阳极层11的图形。
用图2说明相当于本发明的第二实施形态的有机EL显示面板的结构。该有机EL显示面板的平面图与图1(a)相同，图2相当于图1(a)的A-A’线剖面图。
该有机EL显示面板只是阴极层(第二电极层)30的结构与第一实施形态的有机EL显示面板不同。该阴极层30是薄到能透过光的程度的所形成的透光性薄膜。因此，如图2所示，在有机发光层15上产生的光不仅从透明基板10一侧发射到外部，而且还从阴极层30一侧发射到外部。
作为透光性的阴极层30，可以举出例如①共同蒸镀镁(Mg)和银(Ag)获得的薄膜、②共同蒸镀锂(Li)和铝(Al)获得的薄膜、③由功函数小的材料构成的第一阴极层(发光层一侧)和功函数比该层大的第二阴极层构成的两层结构的薄膜(合计厚度为例如140埃以下)。作为第一阴极层的材料能使用例如钙(Ca)或镁(Mg)，作为第二阴极层的材料能使用例如铝(Al)、银(Ag)、金(Au)。
通过将该有机EL显示面板配置在手表的模拟显示体(字盘及指针)上使用，在同一面内能进行由模拟显示体进行的时刻的模拟显示、以及由有机EL显示面板进行的数字显示这样两种显示。
用图3说明相当于本发明的第三实施形态的有机EL显示面板的结构。图3(a)是该显示面板的平面图，图3(b)是图3(a)中的B-B’线剖面图，图3(c)是图3(a)中的C-C’线剖面图。
如图3(b)及图3(c)所示，该显示面板由透明基板10、透明阳极层(第一电极层)11、配置在与阳极层为同一面内的伪图形13、备有空穴输运层等的有机发光层15、由金属薄膜构成的阴极层(第二电极层)41、以及配置在与阴极层41为同一面内的伪图形43构成。在图3(a)中，省略了有机发光层15。
该显示面板是无源矩阵型的有机EL显示体用的显示面板，如图4(a)所示，在基板10的正上方作为列电极，呈带状的图形形成阳极层11。在有机发光层15上作为行电极，呈带状的图形形成阴极层41。在两个电极层11、41的重叠部分形成由有机EL元件构成的发光部(像素)5。
在与显示区域12内的阳极层11为同一面内，在相邻的阳极层11之间，用与阳极层11相同的厚度、呈带状的图形形成由与阳极层11相同的材料构成的伪图形13。在与显示区域12内的阴极层41同一面内，在相邻的阴极层41之间，用与阴极层41相同的厚度、呈带状的图形形成由与阴极层41相同的材料构成的伪图形43。
在阳极层11和伪图形13之间设有规定宽度的间隙14，因此，以与阳极层11呈电隔离的状态形成伪图形13。在阴极层41和伪图形43之间设有规定宽度的间隙44，因此，以与阳极层11呈电隔离的状态形成伪图形13。
在基板10上形成了由构成阳极层11的材料构成的薄膜后，通过对该薄膜进行光刻及刻蚀，形成图形状的阳极层11和伪图形13两者的间隙14。在有机发光层15上形成由构成阴极层41的材料构成的薄膜时，通过覆盖遮蔽间隙44的部分的掩模，蒸镀阴极层材料，形成图形状的阴极层41和伪图形43两者之间的间隙44。
除了上述以外的结构，与第一实施形态的结构相同。
因此，本实施形态的有机EL面板由于基板10和阳极层11及伪图形13的折射率的差异大，所以在基板10和阳极层11及伪图形13的界面上的反射率高，即使在有机发光层15上不发光的状态下，在全部显示区域12内，都均匀地产生上述界面上的反射光。另外，在有机发光层15上不发光的状态下，在全部显示区域12内，有机发光层15和阴极层41及伪图形43的界面上的反射光都均匀地产生。其结果，在有机发光层15上不发光的状态下，观察者不容易看到阳极层11及阴极层41的图形。
另外，在只是基板10和阳极层11的界面上的折射率的差异大、而有机发光层15和阴极层41的界面上的光反射小的情况下，也可以只设置阳极层11的伪图形13，而不设置阴极层41的伪图形43。另外，在只是有机发光层15和阴极层41的界面上的光反射大、而基板10和阳极层11折射率的差异小的情况下，也可以只设置阴极层41的伪图形43，而不设置阳极层11的伪图形13。
另外，本发明也包括具有该实施形态的结构的有机EL显示面板、阴极层41是透光性的结构。另外，本发明也能适用于有源矩阵型的有机EL显示体用的显示面板。
另外，在该实施形态的结构中，虽然基板有透光性，第一电极层是在有机发光层(显示元件层)靠基板一侧的面上形成的电极层，但本发明也包括基板呈反光性、第一电极层是在有机发光层(显示元件层)与基板相反一侧的面上形成的电极层这样构成的有机EL装置及显示面板。在此情况下，在第一电极层与基板相反一侧的面上形成封装用的透明层，虽然能观察到从该透明层向外部发射的光，但通过在第一电极层上设置伪图形，在该透明层和第一电极层的折射率的差异大的情况下，即使在有机发光层上不发光的状态下，也能使观察者不容易看到第一电极层的图形。
工业上利用的可能性如上所述，如果采用本发明的有机EL装置，则在有机EL元件不发光的状态下，能使观察者不容易看到透明电极图形。
另外，如果采用本发明的显示面板，则在透明电极图形不通电的状态下，能使观察者不容易看到该电极图形。
权利要求
1.一种有机EL装置，在该有机EL装置中，在基板上形成在电极层之间有有机发光层的层叠体，作为一个电极层的第一电极层具有透光性，用对应于发光图形的图形形成第一电极层，该有机EL装置的特征在于在与第一电极层同一面内具有以与第一电极层电隔离的状态配置的伪图形。
2.一种有机EL装置，在该有机EL装置中，在基板上形成在电极层之间有有机发光层的层叠体，用两者局部重叠的图形形成各电极层，两电极层的重叠部分构成由有机EL元件构成的发光部，该有机EL装置的特征在于作为一个电极层的第一电极层具有透光性，具有在与第一电极层同一面内以与第一电极层电隔离的状态配置的伪图形、以及/或在与作为另一电极层的第二电极层同一面内以与第二电极层电隔离的状态配置的伪图形。
3.如权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于利用与第一电极层相同的材料形成上述伪图形。
4.如权利要求2所述的有机EL装置，其特征在于利用与第一电极层相同的材料形成配置在与第一电极层同一面内的伪图形，利用与第二电极层相同的材料形成配置在与第二电极层同一面内的伪图形。
5.如权利要求1或2所述的有机EL装置，其特征在于在有机发光层的发光区域内形成上述伪图形。。
6.如权利要求1或2所述的有机EL装置，其特征在于基板具有透光性，第一电极层是在有机发光层的基板一侧的面上形成的电极层。
7.如权利要求6所述的有机EL装置，其特征在于基板是钠玻璃制的，第一电极层是ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)制的。
8.如权利要求6所述的有机EL装置，其特征在于在有机发光层与基板相反一侧的面上形成的第二电极层具有透光性。
9.一种显示面板，在该显示面板中，在基板上形成在电极层之间有显示元件层的层叠体，作为一个电极层的第一电极层具有透光性，用对应于显示图形的图形形成第一电极层，通过将电压加在电极层之间，来显示图形，该显示面板的特征在于在显示区域内具有在与第一电极层同一面内以与第一电极层电隔离的状态配置的、用与第一电极层相同的材料构成的伪图形。
10.一种显示面板，在该显示面板中，在基板上形成在电极层之间有显示元件层的层叠体，用两者局部重叠的图形形成各电极层，两电极层的重叠部分构成显示元件部，通过将电压加在电极层之间，来显示图形，该显示面板的特征在于作为一个电极层的第一电极层具有透光性，在显示区域内具有在与第一电极层同一面内以与第一电极层电隔离的状态配置的、由与第一电极层相同的材料构成的伪图形、以及/或在与作为另一电极层的第二电极层同一面内以与第二电极层电隔离的状态配置的、由与第二电极层相同的材料构成的伪图形。
11.如权利要求9或10所述的显示面板，其特征在于基板具有透光性，第一电极层是在显示元件层的基板一侧的面上形成的电极层。
12.如权利要求11所述的显示面板，其特征在于基板是钠玻璃制的，第一电极层是ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)制的。
全文摘要
本发明的课题是有机EL装置及显示面板。在有机EL显示装置中,在有机EL元件不发光的状态下,观察者不容易看到基板正上方的透明电极图形。呈对应于发光图形的图形状形成透明基板(10)的正上方的透明阳极层(11)。在与显示区域(12)内的阳极层为同一面内,以与阳极层电隔离的状态设置伪图形(13)。用与阳极层相同的材料、相同的厚度形成该伪图形。因此,遍及全部显示区域形成透明基板和由阳极层材料构成的层(阳极层和伪图形)的界面。在有机EL元件不发光的状态下,在全部显示区域中,都均匀地产生该界面上的反射光。
文档编号H01L27/32GK1366788SQ01800829
公开日2002年8月28日 申请日期2001年4月6日 优先权日2000年4月6日
发明者内田昌宏, 横山修 申请人:精工爱普生株式会社