JP2000100564A - 有機ｅｌディスプレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取出電極部における陰極の、透明基板からの
剥離を防止した、有機ＥＬディスプレイの製造方法の提
供が望まれている。 【解決手段】 透明基板７上に透明導電材料からなるス
トライプ状の第１電極８を形成する工程と、透明基板７
上の隣り合う第１電極８、８間に絶縁層１４を形成する
工程と、少なくとも有機発光材料からなる膜を有する有
機膜２０を蒸着して形成する工程と、有機膜形成後に導
電材料からなる導電膜を形成する工程と、導電膜と有機
膜とを連続してパターニングし、第１電極８と略直交す
る有機層２２および第２電極２１を形成する工程とを備
えた有機ＥＬディスプレイの製造方法である。有機膜２
０の形成を、取出電極部Ｂに対応する位置を遮蔽しかつ
その内側の発光エリア部Ａに対応する位置に開口を有し
たマスクを用いて行い、透明基板７の周辺部に形成され
る取出電極部Ｂに有機膜２０が成膜されないようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光層を備え
て構成される有機ＥＬ素子を有した、有機ＥＬ（有機エ
レクトロルミネセンス）ディスプレイの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子
と称する）から構成された多数の画素を備えてなる有機
ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ素子に電圧が印加されて
その陰極から電子が、陽極から正孔がそれぞれ有機発光
層に注入され、この有機発光層中で電子−正孔の再結合
が起こることにより発光が生じる。

【０００３】このような有機ＥＬディスプレイに備えら
れる有機ＥＬ素子としては、例えば図３に示すシングル
ヘテロ型有機ＥＬ素子がある。この有機ＥＬ素子は、ガ
ラス基板等の透明基板１上にＩＴＯ（Indium tin oxid
e）等の透明導電膜からなる陽極２が設けられ、その上
に正孔輸送層３および発光層４からなる有機層５、アル
ミニウム等からなる陰極６がこの順に設けられることに
より、構成されたものである。

【０００４】そして、このような構成のもとに有機ＥＬ
素子は、陽極２に正の電圧、陰極６に負の電圧が印加さ
れると、陽極２から注入された正孔が正孔輸送層３を経
て発光層４に、また陰極６から注入された電子が発光層
４にそれぞれ到達し、発光層４内で電子−正孔の再結合
が生じる。このとき、所定の波長を持った光が発生し、
図３中矢印で示すように透明基板１側から外に出射す
る。

【０００５】したがって、この有機ＥＬ素子を例えばマ
トリックス状に多数配列することにより、前述したよう
に有機ＥＬディスプレイが形成されるのである。図４
（ａ）、（ｂ）に、このような従来の有機ＥＬディスプ
レイの一例を示す。図４（ａ）、（ｂ）に示した有機Ｅ
Ｌディスプレイは、透明基板７上にストライプ状の透明
電極８…が陽極として設けられ、その上に正孔輸送層と
発光層とからなるストライプ状の有機層１１…が透明電
極８と直交した状態に設けられ、さらにこれら有機層１
１…上にそれぞれ該有機層１１と略同寸法のストライプ
状の陰極１２が設けられて構成されたものである。

【０００６】そして、このような構成のもとに有機ＥＬ
ディスプレイは、図４（ｂ）に示すように透明電極８と
陰極１２とが交差する位置にそれぞれ有機ＥＬ素子を形
成してこれら有機ＥＬ素子を縦横に配置した発光エリア
Ａを形成し、またその周辺部に、発光エリアＡを外部回
路または内部駆動回路に接続させための取出電極部Ｂを
形成している。なお、図示しないものの、このような有
機ＥＬディスプレイにおいては通常透明電極８、８間に
絶縁層（図示略）が設けられており、これによって透明
電極８、８間の短絡、さらには透明電極８と陰極１２と
の間の短絡が防止されている。

【０００７】このような構成の有機ＥＬディスプレイの
製造方法の一例を以下に説明する。図５（ａ）〜（ｄ）
は有機ＥＬディスプレイの製造方法を工程順に説明する
ための要部側断面図であり、特に図４（ｂ）中のＣ−Ｃ
線矢視断面、すなわち発光エリアＡと取出電極部Ｂとの
境界部における側断面図を示す図である。まず、図５
（ａ）に示すように透明基板７上に透明導電材料、例え
ばＩＴＯを成膜し、さらにこれをパターニングしてスト
ライプ状の透明電極８…を形成する。

【０００８】次に、これら透明電極８…を覆った状態で
透明基板７上に絶縁材料を塗布し、さらにこれをパター
ニングして図５（ｂ）に示すように透明電極８…上に開
口部１３を有する絶縁層１４を得る。次いで、真空蒸着
法によって透明基板７上の全面に有機層１１用の有機材
料を成膜し、これにより図５（ｃ）に示すように絶縁層
１４上を覆うとともに、前記開口部１３…内においては
透明基板７上面に当接する有機膜１５を形成する。

【０００９】続いて、前記有機膜１５上に導電材料を蒸
着法によって成膜し、導電膜（図示略）を形成する。そ
の後、前記有機膜１５と導電膜とを同じマスクを用いて
連続してパターニングし、図５（ｄ）に示すように透明
電極８に直交するストライプ状の陰極１２、および有機
層１１を積層した状態で並列して形成する。そして、陰
極１２…を覆って絶縁層（図示略）等を形成することに
より、有機ＥＬディスプレイを得る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
して得られた有機ＥＬディスプレイの製造方法では、透
明基板７の全面に有機材料を成膜して有機膜１５を形成
することから、発光エリアＡはもちろん、取出電極部Ｂ
においても陰極１２の下に必ず有機層１１が存在するこ
とになる。しかしながら、このように取出電極部Ｂの陰
極１２の下にも有機層１１が存在すると、この取出電極
部Ｂの陰極１２ではその下の有機層１１の劣化等に起因
して電極剥離が起こり易くなってしまう。例えば、ＴＡ
Ｂテープとの接続によって外部回路からの電気信号を発
光エリアＡの有機ＥＬ素子に入力する場合など、ＴＡＢ
テープは加熱圧着によって取出電極部Ｂにおける陰極１
２に接続されるが、このとき、該陰極１２の下に有機層
１１が存在することから、該陰極１２が透明基板７から
剥がれ、断線やショートなどが起こり易くなっているの
である。

【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、取出電極部における陰極
の、透明基板からの剥離を防止した、有機ＥＬディスプ
レイの製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法では、透明基板
上に透明導電材料からなるストライプ状の第１電極を複
数並列して形成する工程と、前記透明基板上の隣り合う
第１電極間に絶縁層を形成する工程と、少なくとも有機
発光材料からなる膜を有する有機膜を、前記第１電極の
上面に接した状態に蒸着して形成する工程と、前記有機
膜形成後に導電材料からなる導電膜を形成する工程と、
前記導電膜と有機膜とを連続してパターニングし、前記
第１電極と略直交する複数の有機層および第２電極を形
成する工程と、を備えてなり、前記有機膜の形成を、前
記透明基板の周辺部に形成される取出電極部に該有機膜
が成膜されないように、取出電極部に対応する位置を遮
蔽しかつその内側の発光エリア部に対応する位置に開口
を有したマスクを用いて行うことを前記課題の解決手段
とした。

【００１３】この製造方法によれば、有機膜の形成を、
取出電極部に対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光
エリア部に対応する位置に開口を有したマスクを用いて
行うので、前記透明基板の周辺部に位置する取出電極部
に有機膜を成膜することなく、発光エリア部にのみ有機
膜を成膜することが可能になり、したがって取出電極部
における第２電極の、透明基板からの剥離を防止するこ
とが可能になる。

【００１４】請求項２記載の有機ＥＬディスプレイの製
造方法では、透明基板上に透明導電材料からなるストラ
イプ状の第１電極を複数並列して形成する工程と、前記
透明基板上の隣り合う第１電極間に絶縁層を形成する工
程と、少なくとも有機発光材料からなる膜を有する有機
膜を、前記第１電極の上面に接した状態に蒸着して形成
する工程と、前記有機膜形成後に導電材料からなる下導
電膜を形成する工程と、前記下導電膜形成後に導電材料
からなる上導電膜を形成する工程と、前記上導電膜と下
導電膜と有機膜とを連続してパターニングし、前記第１
電極と略直交する複数の有機層および前記下導電膜と上
導電膜とからなる第２電極を形成する工程と、を備えて
なり、前記有機膜および下導電膜の形成を、前記透明基
板の周辺部に形成される取出電極部に該有機膜および下
導電膜が成膜されないように、取出電極部に対応する位
置を遮蔽しかつその内側の発光エリア部に対応する位置
に開口を有したマスクを用いて行うことを前記課題の解
決手段とした。

【００１５】この製造方法によれば、有機膜の形成を、
取出電極部に対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光
エリア部に対応する位置に開口を有したマスクを用いて
行うので、前記透明基板の周辺部に位置する取出電極部
に有機膜を成膜することなく、発光エリア部にのみ有機
膜を成膜することが可能になり、したがって取出電極部
における第２電極の、透明基板からの剥離を防止するこ
とが可能になる。また、有機膜だけでなく下導電膜の形
成についても、取出電極部に対応する位置を遮蔽する前
記マスクを用いて行うので、有機膜の形成と下導電膜の
形成との間でマスクを交換する必要がなくなり、したが
って有機膜の形成と下導電膜の形成との間において有機
膜が大気に晒されるのを回避することが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態例により
詳しく説明する。図１（ａ）、（ｂ）は本発明における
有機ＥＬディスプレイの製造方法の第１実施形態例を説
明するための図であり、図５（ａ）〜（ｄ）と同様に発
光エリアＡと取出電極部Ｂとの境界部における側断面図
を示す図である。

【００１７】本実施形態例では、図５（ａ）に示したよ
うに従来と同様にして、まず、ガラスからなる透明基板
７を用意し、続いてこれの上に透明導電材料、本例では
ＩＴＯをスパッタ法等の物理的成膜法によって成膜し、
さらにこれを公知のリソグラフィー技術およびエッチン
グ技術を用いてパターニングし、ストライプ状の透明電
極（第１電極）８…を形成する。

【００１８】次に、これら透明電極８…を覆った状態で
透明基板７上に絶縁材料、本例ではポリイミドをスピン
コート法によって塗布し、続いて、公知のリソグラフィ
ー技術を用いて図５（ｂ）に示したように透明電極８…
上に開口部１３…を形成し、絶縁層１４を得る。ここ
で、開口部１３の形成については、その内壁面が、下側
に行くに連れて開口部が漸次広がるようなテーパ状とな
るように形成する。なお、絶縁層１４としてポリイミド
を用いたのは、良好な絶縁性を持つとともに、下地との
密着性も良いからであるが、このような性質を有する絶
縁材料であれば、他の材料を用いてもよいのはもちろん
である。

【００１９】次いで、透明基板７上における取出電極部
Ｂに対応する位置を遮蔽し、かつその内側の発光エリア
部Ａに対応する位置に開口を有したマスクを用い、真空
蒸着法によって透明基板７上に有機層１１用の有機材
料、すなわち有機発光材料などの材料を成膜する。する
と、このようなマスクを用いたことにより、図１（ａ）
に示すように取出電極部Ｂでは有機膜が形成されず、発
光エリア部Ａではそこに位置する絶縁層１４上を覆うと
ともに前記開口部１３…内にて透明基板７上面に当接す
る有機膜２０が形成される。

【００２０】ここで、有機膜２０の形成に用いられる前
記マスクは、蒸着マスクあるいはエリアマスクなどと称
されるもので、例えば厚さ１００〜２００μｍ程度のス
テンレス製シートによって形成されたものであり、前述
したように取出電極部Ｂに対応する位置には開口せず、
発光エリア部Ａ内にのみ被蒸着パターン形状に対応して
開口したものである。なお、このマスクを用いた具体的
な成膜法としては、該マスクを透明基板７上にセッティ
ングし、その状態で有機材料を真空蒸着するといった方
法が採られる。

【００２１】続いて、前記マスクを透明基板７上から外
し、その状態で前記有機膜２０上に導電材料、本例では
アルミニウムを蒸着法によって成膜し、導電膜（図示
略）を形成する。このようにしてマスクを外した状態で
導電膜を形成すると、該導電膜は発光エリアＡにおいて
前記有機膜２０を覆うとともに、取出電極部Ｂにおいて
は透明基板７上に形成された絶縁層１４を覆った状態に
成膜されたものとなる。

【００２２】その後、導電膜と前記有機膜２０とを同じ
レジストマスクを用いて連続してパターニングし、ある
いはレジストマスクを用いて導電膜をパターニングし、
これに連続して該導電膜から得られたパターンをマスク
にして有機膜２０をパターニングすることにより、図１
（ｂ）に示すように透明電極８に直交するストライプ状
の陰極（第２電極）２１、および有機層２２を積層した
状態で並列して形成する。そして、陰極２１…を覆って
絶縁層（図示略）等を形成することにより、有機ＥＬデ
ィスプレイを得る。

【００２３】このような製造方法によれば、取出電極部
Ｂに対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光エリア部
Ａに対応する位置に開口を有したマスクを用いて有機膜
２０の形成を行うので、前記透明基板７の周辺部に位置
する取出電極部Ｂに有機膜２０を成膜することなく、発
光エリア部Ａにのみ有機膜２０を成膜することができ、
したがって、取出電極部Ｂにおける陰極２１の、透明基
板７からの剥離を防止することができる。

【００２４】図２（ａ）、（ｂ）は本発明における有機
ＥＬディスプレイの製造方法の第２実施形態例を説明す
るための図であり、図５（ａ）〜（ｄ）と同様に発光エ
リアＡと取出電極部Ｂとの境界部における側断面図を示
す図である。本例が図１（ａ）、（ｂ）に示した第１実
施形態例と異なるところは、陰極（第２電極）を単一の
導電膜から形成するのでなく、下導電膜と上導電膜とか
ら形成する点にある。

【００２５】すなわち、本例では、図５（ｂ）に示した
ように透明基板７上に透明電極８…を形成し、さらに該
透明電極８…上に開口部１３…を有する絶縁層１４を形
成した後、先の例と同様に、取出電極部Ｂ上を遮蔽し、
その内側の発光エリア部Ａに対応する位置に開口を有し
たマスクを用いて図２（ａ）に示すように真空蒸着法で
有機膜２０を形成する。

【００２６】続いて、マスクをそのまま配置した状態の
もとで、導電材料、例えばアルミニウムを真空蒸着し、
下導電膜２５を形成する。このように、有機膜２０の形
成に連続して、マスクを変えることなく同一マスクで真
空蒸着を行うので、形成された有機膜２０は大気に晒さ
れることなく、したがってその表面に大気中の酸素や水
分等の影響で電気的に隔壁（抵抗）となるバリア層が形
成されることなく、下導電膜２５に覆われた状態とな
る。また、前記マスクを用いたことにより、図２（ａ）
に示したように取出電極部Ｂでは有機膜、下導電膜が形
成されず、発光エリア部Ａではそこに位置する絶縁層１
４上を覆う有機膜２０と、これを覆う下導電膜２５とが
形成される。

【００２７】次いで、前記マスクを透明基板７上から外
し、その状態で前記下導電膜２５上に導電材料、本例で
はアルミニウムを蒸着法によって成膜し、上導電膜（図
示略）を形成する。このようにしてマスクを外した状態
で上導電膜を形成すると、該上導電膜は発光エリアＡに
おいて前記下導電膜２５、有機膜２０を覆うとともに、
取出電極部Ｂにおいては透明基板７上に形成された絶縁
層１４を覆った状態に成膜されたものとなる。

【００２８】その後、上導電膜と下導電膜２５と有機膜
２０とを同じレジストマスクを用いて連続してパターニ
ングし、あるいはレジストマスクを用いて上導電膜およ
び下導電膜２５をパターニングし、これに連続して該導
電膜から得られたパターンをマスクにして有機膜２０を
パターニングすることにより、図２（ｂ）に示すように
透明電極８に直交するストライプ状の陰極（第２電極）
２６、および有機層２２を積層した状態で並列して形成
する。ここで、陰極２６は、上導電膜からなるパターン
と下導電膜２５からなるパターンとが積層されて形成さ
れたものとなっている。そして、陰極２６…を覆って絶
縁層（図示略）等を形成することにより、有機ＥＬディ
スプレイを得る。

【００２９】このような製造方法にあっても、取出電極
部Ｂに対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光エリア
部Ａに対応する位置に開口を有したマスクを用いて有機
膜２０の形成を行うので、前記透明基板７の周辺部に位
置する取出電極部Ｂに有機膜２０を成膜することなく、
発光エリア部Ａにのみ有機膜２０を成膜することがで
き、したがって、取出電極部Ｂにおける陰極２６の、透
明基板７からの剥離を防止することができる。

【００３０】また、有機膜２０だけでなく下導電膜２５
の形成についても前記マスクを用いて行うので、有機膜
２０の形成と下導電膜２５の形成との間でマスクを交換
することなく、すなわち有機膜２０形成後真空状態（減
圧状態）を維持したままで下導電膜２５を形成すること
ができ、したがって有機膜２０の形成と下導電膜２５の
形成との間において有機膜２０が大気に晒されるのを回
避することができ、これにより有機層２２（有機膜２
０）表面にバリア層が形成されるのを防止することがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明における請求
項１記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、取出電
極部に対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光エリア
部に対応する位置に開口を有したマスクを用いて有機膜
の形成を行うようにした方法であるから、透明基板の周
辺部に位置する取出電極部に有機膜を成膜することな
く、発光エリア部にのみ有機膜を成膜することができ、
したがって、取出電極部における第２電極（陰極）の、
透明基板からの剥離を防止することができる。

【００３２】請求項２記載の有機ＥＬディスプレイの製
造方法も、請求項１記載の方法と同様に、発光エリア部
にのみ有機膜を成膜することにより、取出電極部におけ
る第２電極（陰極）の、透明基板からの剥離を防止する
ことができる。また、有機膜だけでなく下導電膜の形成
についても前記マスクを用いて行うので、有機膜の形成
と下導電膜の形成との間でマスクを交換する必要がなく
なり、したがって有機膜の形成と下導電膜の形成との間
において有機膜が大気に晒されるのを回避することがで
き、これにより有機層（有機膜）表面にバリア層が形成
されるのを防止して有機ＥＬディスプレイの高性能化を
図ることができる。

【００３３】また、このように本発明の製造方法にあっ
ては、取出電極部における第２電極（陰極）の、透明基
板からの剥離を防止したので、例えば、ＴＡＢテープと
の接続によって外部回路からの電気信号を発光エリアの
有機ＥＬ素子に入力する場合、ＴＡＢテープが加熱圧着
によって取出電極部における第２電極（陰極）に接続さ
れるものの、該第２電極の下に有機層が存在しないこと
から、該第２電極が透明基板から剥がれ、断線やショー
トなどが起こるといったことが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）は本発明の有機ＥＬディスプレ
イの製造方法の第１実施形態例を説明するための要部側
断面図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は本発明の有機ＥＬディスプレ
イの製造方法の第２実施形態例を説明するための要部側
断面図である。

【図３】従来のシングルヘテロ型有機ＥＬ素子の概略構
成を示す側断面図である。

【図４】従来の有機ＥＬディスプレイの一例の概略構成
を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図であ
る。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は従来の有機ＥＬディスプレイ
の製造方法の一例を工程順に説明するための要部側断面
図である。

【符号の説明】

７…透明基板、８…透明電極（第１電極）、１４…絶縁
層、２０…有機膜、２１，２６…陰極（第２電極）、２
２…有機層、２５…下導電膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 徹生 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 佐野 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 笹岡 龍哉 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB05 AB15 BA06 CA01 CB01 DA00 EB00 FA00 FA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板上に透明導電材料からなるスト
   ライプ状の第１電極を複数並列して形成する工程と、 前記透明基板上の隣り合う第１電極間に絶縁層を形成す
   る工程と、 少なくとも有機発光材料からなる膜を有する有機膜を、
   前記第１電極の上面に接した状態に蒸着して形成する工
   程と、 前記有機膜形成後に導電材料からなる導電膜を形成する
   工程と、 前記導電膜と有機膜とを連続してパターニングし、前記
   第１電極と略直交する複数の有機層および第２電極を形
   成する工程と、を備えてなり、 前記有機膜の形成を、前記透明基板の周辺部に形成され
   る取出電極部に該有機膜が成膜されないように、取出電
   極部に対応する位置を遮蔽しかつその内側の発光エリア
   部に対応する位置に開口を有したマスクを用いて行うこ
   とを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
2. 【請求項２】 透明基板上に透明導電材料からなるスト
   ライプ状の第１電極を複数並列して形成する工程と、 前記透明基板上の隣り合う第１電極間に絶縁層を形成す
   る工程と、 少なくとも有機発光材料からなる膜を有する有機膜を、
   前記第１電極の上面に接した状態に蒸着して形成する工
   程と、 前記有機膜形成後に導電材料からなる下導電膜を形成す
   る工程と、 前記下導電膜形成後に導電材料からなる上導電膜を形成
   する工程と、 前記上導電膜と下導電膜と有機膜とを連続してパターニ
   ングし、前記第１電極と略直交する複数の有機層および
   前記下導電膜と上導電膜とからなる第２電極を形成する
   工程と、を備えてなり、 前記有機膜および下導電膜の形成を、前記透明基板の周
   辺部に形成される取出電極部に該有機膜および下導電膜
   が成膜されないように、取出電極部に対応する位置を遮
   蔽しかつその内側の発光エリア部に対応する位置に開口
   を有したマスクを用いて行うことを特徴とする有機ＥＬ
   ディスプレイの製造方法。