JP2001185363A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法とその素子を用いた表示パネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 陽極・陰極間のリーク電流の発生を防止し、
ムラのない安定した発光特性を得ること。 【解決手段】 基板上に陽極層と、保護膜と、有機物か
らなる発光層と、陰極層を順次積層する工程を備え、陽
極層上の画素領域にある保護膜を、発光層の積層前に除
去すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】有機エレ
クトロルミネッセンス素子は、薄型で全固体型で、面状
自発光により発光し、高速応答性を有するという特徴を
有する発光素子であり、これからのマルチメディアの時
代に向けて、マン・マシンインターフェイスとしてのフ
ラットディスプレイパネルやバックライトへの応用が期
待されることから、近年各方面で盛んに研究が行われて
いる。以前は無機物を用いた無機エレクトロルミネッセ
ンス素子に比べて素子特性が劣っていたが、１９８７年
にコダック社のＴａｎｇらが有機物層を積層構成にする
手法を発表してから（C.W. Tang and S.A. Vanslyke :
Appl. Lett., 51 (1987) 913）急速に発展している。と
ころで、有機エレクトロルミネッセンス素子を実際に生
産する場合、不良率を下げて歩留まりを高くすることが
重要な課題であるが、生産実用化に向けての最大の課題
は素子の信頼性の向上である。

【０００３】素子の信頼性の問題のうち、有機材料に起
因する問題がある。有機化合物は一般的に熱に弱い。有
機エレクトロルミネッセンス素子は電流駆動型の発光素
子であり、駆動時には素子の有機物層中を多量の電流が
流れ発熱する。従って、駆動時間が増えるにつれて有機
エレクトロルミネッセンス素子は熱によって容易に劣化
し、発光輝度の低下や印加電圧の上昇というような劣化
現象が起こっていた。しかし、有機材料に起因する問題
については、材料そのものの性能改善、具体的には成膜
性が良く薄膜状態において結晶化しにくくしたことや、
ガラス転位点を高くして耐熱性を向上させたことや、Ｉ
ＴＯや有機材料との密着性を高くしたことなどにより開
発当初に比べて大幅に改善された。

【０００４】しかし、素子信頼性のもう一つの問題とし
て、素子作製工程における粉塵（細かいチリやゴミ）の
付着の問題がある。有機エレクトロルミネッセンス素子
は１μｍ以下の薄膜が積層された構造であるため、ごく
微小な粉塵が素子に大きな影響を与える。素子中に粉塵
が混入すると、均一な薄膜が形成されなくなり、ダーク
スポットと呼ばれる非発光部や、発光輝度ムラの発生原
因となったりし、素子の発光品質を極端に悪くする。ま
た、短絡によるリーク電流が発生し、発熱により素子が
破壊される。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子
でディスプレイパネルを作製する場合、リーク電流の存
在はクロストーク発生の原因となり、ディスプレイパネ
ルの表示品位を著しく低下させる。

【０００５】素子の信頼性の大きな問題となる粉塵のう
ち、有機物層／有機物層界面、あるいは有機物層／陰極
界面、あるいは薄膜バルク中の粉塵については、成膜工
程の環境を改善することでほぼ解決できる。例えば、真
空蒸着法により有機物層と陰極層を成膜する場合には、
真空蒸着機中の環境を改善する、あるいは、各層を真空
一貫で成膜するという方法により粉塵付着問題をほぼ回
避できる。

【０００６】しかし、陽極／有機物層界面の粉塵につい
ては、現在も大きな課題として残っている。陽極上に付
着した粉塵については、有機物層を成膜する前に除去し
ておく必要がある。陽極は基板上に電子ビーム法、化学
反応法、スパッタリング法等により所定の膜厚になるよ
うに形成され、さらにフォトリソグラフィ法でパタンニ
ングすることにより得られるので、陽極表面の粉塵を除
去するということは、基板を真空蒸着機にセットする前
に十分に洗浄し、粉塵を取り除いておくことになる。

【０００７】陽極表面の微小粉塵を除去する方法として
はこれまでにも様々な方法が検討されている。基板洗浄
はクリーンルームで行ない、洗浄に用いる溶剤について
も不純物の少ないものを用いるといった方法が行われて
いる。洗浄の方法についても、超音波洗浄、蒸気洗浄な
どさまざまな手法が試みられている。また、基板を有機
溶媒による洗浄後にＵＶ光を照射したり、あるいはプラ
ズマ雰囲気中にさらして、基板表面の残留有機物を除去
する手法も行われている。さらには、陽極表面を研磨す
るといった手法も提案されている。

【０００８】しかし、これらどのような処理を行なった
有機エレクトロルミネッセンス素子を作製しても、陽極
表面の粉塵に起因したデークスポット発生、リーク電流
発生を完全に防ぐことが出来なかった。この理由は、上
記基板洗浄処理により極めて清浄な陽極表面が得られた
としても、次の素子作製工程（例えば、有機物層成膜の
ために真空蒸着機にセットする）まで間に、粉塵が陽極
表面に再付着してしまうからである。空中を浮遊してい
る０．１μｍ程度の粉塵でも、有機エレクトロルミネッ
センス素子には非常に大きな影響を与えてしまう。クリ
ーンルームにおいても浮遊する粉塵をゼロにすることは
難しく、特に実際の生産となると、作業員の動きなどに
より実験室よりも素子作製環境は悪くなり、粉塵再付着
確率は高くなる。

【０００９】また、有機エレクトロルミネッセンス素子
でマトリクスタイプのディスプレイパネルを作製すると
なると、多くの場合、基板上にはパターニングされた陽
極だけではなく、画素分離やパターン形成のための絶縁
膜、陰極分離のための隔壁、あるいは補助電極などで構
成されていることが多く、陽極表面はこれら各種の作製
処理環境にさらされることになり、画素発光部となる陽
極表面への粉塵付着確率はさらに高くなっている。特
に、陽極に用いられるＩＴＯなどの透明導電膜は、陰極
に用いられる金属に比べて抵抗率が高いために、ファイ
ンパターンにする場合は補助電極を設定することが多い
が、補助電極の形成にはスパッタリング法やメッキ処理
が行われるので、粉塵付着確率が高くなる。つまり、陽
極表面が外気や作業環境に接触している限り粉塵の付着
は避けられず、有機エレクトロルミネッセンス素子のリ
ーク電流発生、あるいはディスプレイパネルにおけるク
ロストーク発生の原因となるのである。

【００１０】この発明はこのような事情を考慮してなさ
れたもので、予め陽極表面を保護膜で被膜しておき、発
光層の形成時にその保護膜を除去することにより陽極表
面への粉塵の付着を防止するようにしたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板上に陽
極層と、保護膜と、有機物からなる発光層と、陰極層を
順次積層する工程を備え、陽極層上の画素領域にある保
護膜を、発光層の積層前に除去することを特徴とする有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供する
ものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】この発明によれば、有機物層の積
層前に画素領域の保護膜を除去することにより、画素領
域の陽極層が外気に直接触れる時間を短くすることがで
き、粉塵の付着を防ぐことが可能となる。従って、実際
の生産工程において、保護膜を除去しなければ、長期間
保管することができる。保護膜の材料としては、導電性
又は絶縁性の材料を用いることができ、導電性材料とし
ては、銅，アルミニウム，ニッケルなどの金属が挙げら
れ、絶縁性材料としては、例えば高分子樹脂が挙げられ
る。

【００１３】保護膜の材料が金属の場合には、その成膜
は抵抗加熱蒸着法，電子ビーム蒸着法又はスパッタリン
グ法等によって行うことができる。また、保護膜の除去
は、適当なエッチング液を用いたエッチング処理によっ
て行うことができ、保護膜がアルミニウムの場合には、
例えばアルカリ溶液を用いてエッチング処理してもよ
い。

【００１４】保護膜の材料が高分子樹脂の場合には、そ
の成膜は、真空蒸着法やスピンコート法等によって行う
ことができ、その除去は例えばレーザーを照射して保護
膜を局所的に分解・飛散（アブレーション）させること
によって行うことができる。

【００１５】保護膜が導電材料からなる場合には、陽極
層上の画素領域外に残留する保護膜が、陽極層の抵抗を
低減させる補助電極として作用するので好都合である。
保護層が絶縁材料からなる場合には、保護膜を積層する
工程の前に、陽極層上の画素領域以外に導電層を積層す
れば、その導電層を補助電極として利用することができ
る。この発明による有機エレクトロルミネッセンス素子
を複数個、マトリクス状に配列すれば、表示品質の良好
な表示パネルを得ることができる。

【００１６】この発明に係る有機エレクトロルミネッセ
ンス素子は、基板の上に、対向する一対の電極間に少な
くとも有機化合物からなる発光層が挟まれた構造を有し
ている。電圧を印加すると、この発光層に一方の電極か
ら電子が注入されるとともに、他方の電極からホールが
注入され、これらの電子とホールの再結合により励起さ
れた有機分子が基底状態に緩和するときに発光が得られ
る。従って、どちらか一方の電極は透明であることが望
ましく、一般的には発光を陽極側より取り出すことが多
いので、陽極には透明のものを用いることが好ましい。

【００１７】有機エレクトロルミネッセンス素子に用い
られる陽極としては、ホール注入を有利にするために仕
事関数値が４ｅＶ以上のものが用いられる。具体的に
は、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、ＩＴＯ（酸化
インジウム錫）等が知られているが、その中でもパター
ン加工に優れていることからＩＴＯを用いることが好ま
しい。ＩＴＯはガラス基板の上に電子ビーム法、化学反
応法、スパッタリング法等により所定の膜厚になるよう
に形成され、さらにフォトリソグラフィ法でパターニン
グすることにより有機エレクトロルミネッセンス素子の
陽極として用いられることになる。陽極の膜厚は通常１
０ｎｍ〜１μｍの間で適宜選択されるが、有機エレクト
ロルミネッセンス素子駆動の点からは低抵抗であること
が望ましく、シート抵抗１００Ω／□以下のものさらに
にいえば１０Ω／□程度の小さなシート抵抗のものが望
ましい。

【００１８】有機エレクトロルミネッセンス素子に用い
る陰極としては、ほとんどの場合金属が用いられてお
り、有機層への電子注入を有利にするために仕事関数の
小さな金属、例えば、アルミニウム、インジウム、マグ
ネシウム、銀マグネシウムと銀の合金、アルミニウムと
リチウムの合金等を用いることが望ましい。ただし、仕
事関数の小さな金属は電子注入に関しては有利である
が、大気中では容易に酸化され電子注入電極としての機
能を失うので、それを避けるための手法として、仕事関
数の小さな金属の外側を仕事関数の大きな金属で覆い仕
事関数の小さな金属が外界に接触しないようにしたり、
あるいは合金化したりする。これらの金属の成膜方法と
しては、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法やスパッタ
リング法等により行われ、この時マスクを介することに
より所定のパタン形状の陰極が形成される。陰極の膜厚
についても５ｎｍから５μｍの間で適宜選択されるが、
有機エレクトロルミネッセンス素子の特性を高めるため
には出来る限り低抵抗にすることが望ましい。

【００１９】有機エレクトロルミネッセンス素子の電極
間の有機物層として発光層は必ず必要であるが、素子の
特性向上や駆動電圧低下のために積層構成にしてもよ
い。例えば電子注入層、電子輸送層、ホール輸送層、ホ
ール注入層等の電荷輸送、注入層が適宜挿入され、これ
らの積層構成が用いられる。陽極／発光層／陰極、陽極
／ホール輸送層／発光層／陰極、陽極／ホール注入層／
ホール輸送層／発光層／陰極、陽極／ホール輸送層／発
光層／電子輸送層／陰極、陽極／ホール注入層／ホール
輸送層／発光層／電子輸送層／陰極等の構成を有するよ
うにしてもよい。有機物層の成膜方法としては、真空蒸
着法やスピンコート法などが用いられる。

【００２０】有機エレクトロルミネッセンス素子の発光
層に用いられる材料についてはとくに限定されるもので
はないが、電圧印加時にホールと電子が注入され、これ
らの再結合によりエレクトロルミネッセンスの発光を生
じるものであればよい。具体的には、ベンゾチアゾール
系、ベンゾオキサゾール系、金属キレート化オキシノイ
ド化合物、スチリルベンゼン系、オキサジアゾール誘導
体、金属錯体などの有機化合物が挙げられる。

【００２１】ホール注入層、ホール輸送層に用いられる
材料についてもとくに限定されるものではないが、ホー
ル輸送能力が高いことが望ましい。また、あわせて電子
注入をブロックできれば、有機エレクトロルミネッセン
ス素子の発光効率向上の点から望ましい。具体的には、
トリフェニルアミン系、イミダゾール誘導体、ピラゾリ
ン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘
導体等の複素環化合物のような材料が挙げられる。

【００２２】電子輸送層に用いられる材料については、
電子輸送能が高いことが望ましい。具体的には、オキサ
ジアゾール誘導体、ジフェニルキノン誘導体などがあ
る。有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる基
板としては、ガラス、ポリカーボネートやポリイミド等
のプラスチック板やフィルムあるは石英などが挙げられ
るが、基板の上に透明な陽極を用いることが多いので、
発光を取り出す関係上、透明であることが望ましい。

【００２３】このような有機エレクトロルミネッセンス
素子は、電極間に設ける有機物層を薄くすることによ
り、低電圧での駆動が可能となる。また、発光層として
使用する有機化合物を適宜選択することにより、赤、
緑、青を発色する素子が得られ、これらの組み合わせに
よりフルカラーのディスプレイパネルへの応用が可能と
なる。また、発光層中に蛍光性色素をごく微量混ぜ込む
（ドーピングする）ことにより、素子特性をより向上さ
せたり、あるいは発光色を変化させることができる。

【００２４】さらにほとんどの場合、信頼性確保のため
に素子部を封止材で覆うことが望ましい。封止処理は有
機エレクトロルミネッセンス素子内部に酸素分や水分が
侵入しないように施される。封止の手法についてもガラ
スや金属蓋による中空封止や、あるいは素子上部に樹脂
でシールする方法等が挙げられる。

【００２５】有機エレクトロルミネッセンス素子の優れ
た特徴としては、他の表示素子に比べて薄型であること
が挙げられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は各
層が薄膜構成になっており、基板を除いた部分の厚さは
それぞれマイクロメートル以下のオーダーである。基板
や封止処理に用いた樹脂やガラス等の厚さを考えても、
全体としての厚さはミリメートルのオーダーと極めて薄
い発光素子である。また、全固体型素子であるために、
現在薄型ディスプレイパネルとして広く用いられている
液晶ディスプレイと比較すると衝撃に強く、車中のよう
な振動が多い環境でも表示装置として用いることができ
る。

【００２６】また、陽極と陰極で挟まれた間の発光層全
体が面状発光し、発光面積には制限がない。従って、液
晶ディスプレイ等のバックライトにも使用可能である。
さらに発光色についても、発光層に使用する材料あるい
は発光層中にドーピングする材料によって自由に決める
ことが出来る。現在までに、赤色、青色、緑色を発する
材料が各方面で開発されている。従って、これらを適宜
選択し組み合わせることにより、フルカラー表示も含め
て使用目的に応じた様々な色の発光素子が得られる。

【００２７】また、高速応答であることも優れた特徴の
一つである。有機エレクトロルミネッセンス素子は、液
晶のように駆動中に分子が動くことはなく、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）のように電子とホールの作用だけで発光
するので、応答速度は数十ナノ秒オーダーと非常に速
い。表示パネルにおいてパルス電圧印加でも十分な駆動
が可能である。印加する電圧としては、直流電圧でも交
流電圧でも構わないが、有機エレクトロルミネッセンス
素子は整流性を有するので、交流電圧を印加した場合
は、ＩＴＯに正の電圧がかかった時だけ発光が得られる
ことになる。

【００２８】

【実施例】以下、図面に示す実施例を用いてこの発明を
説明する。なお、下記内容は一例であり、特にこの発明
を限定するものではない。 （実施例１）市販の三容真空株式会社製ＩＴＯ導電膜付
き厚さ１．１ｍｍのホウケイ酸ガラス基板１をイソプロ
パノールで３分間超音波洗浄処理後、蒸気洗浄処理を５
分間行なった。なお、ＩＴＯの膜厚は触針式膜厚計で測
定したところ１６００Åであり、ＩＴＯ表面は凸凹が少
ない平坦な状態であった。また、シート抵抗値は２０Ω
／□であった。続いて、保護膜かつ補助電極として用い
るためのアルミニウムを、スパッタリング法により膜厚
が２０００Åになるよう成膜した。

【００２９】続いて、一般的なフォトリソグラフィ法に
より、アルミニウムとＩＴＯを同時にエッチング処理
し、図１に示すように、幅１２０μｍ、ピッチ３００μ
ｍの、アルミニウムとＩＴＯからなるラインパターン２
を形成し、３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切断して有機
エレクトロルミネッセンス素子の陽極付基板とした。こ
のとき、エッチング処理条件によりアルミニウムとＩＴ
Ｏのエッジ形状が決まるが、この実施例で用いるライン
パターン２においてはＩＴＯの上にアルミニウムがほぼ
重なって形成されている状態であった。

【００３０】続いて、マトリクス状に画素が配置された
ディスプレイパネルを得るため、その画素部（画素領
域）を形成する絶縁膜３を図２のように作製した。この
工程では、まず図１に示す基板１を純水でゆすぎ、続い
てイソプロパノール中で超音波洗浄処理を３分間行な
い、続いてすぐにイソプロパノール蒸気洗浄処理を５分
間行ない、ＩＴＯとアルミニウムからなるラインパター
ン２の表面つまり陽極表面を洗浄処理した。洗浄後、図
２に示すように、基板１上に絶縁膜３として用いるＪＳ
Ｒ株式会社製の耐アルカリ溶液性高分子樹脂をよく知ら
れたスピンコーティング法により塗布した。なお、絶縁
膜の厚さは触針式膜厚計で測定したところ１μｍであっ
た。

【００３１】続いて図３に示すように、一般的なフォト
リソグラフィ法によりキシレン系有機溶液にて絶縁膜３
を部分的に除去し、陽極上に１００μｍ×１００μｍの
大きさの画素部（画素領域）４を作製した。絶縁膜３が
除去された画素部４は、ＩＴＯとアルミニウムの積層構
成になっている。有機エレクトロルミネッセンス素子完
成後は、この部分が画素発光部となる。

【００３２】この状態においては、画素部（画素領域）
４は保護膜のアルミニウムで覆われているので、その下
に存在するＩＴＯは外気に触れない。この基板が浮遊粉
塵の多い環境にさらされたとしても、ＩＴＯ表面には大
きな影響を与えない。従って、実際の生産工程において
は、この状態でストックしておくことが可能である。そ
して、基板１上に有機物層を成膜する段階になれば、ご
く薄い水酸化ナトリウム水溶液に浸し、図４に示すよう
に絶縁膜が除去された１００μｍ×１００μｍの大きさ
の画素領域４のアルミニウムをエッチングにより除去し
た。ＩＴＯはアルカリ溶液ではエッチングされずにアル
ミニウムだけエッチングされ、画素発光部となる１００
μｍ×１００μｍの大きさの画素領域４はＩＴＯだけに
なっている。このとき絶縁膜の下部に隠れているＩＴＯ
上のアルミニウムは除去されずに残っている。なお、こ
の実施例においては、基板１としてホウケイ酸ガラスを
用いているが、ごく薄いアルカリ溶液での短時間処理の
ため、基板１のガラスには全く影響を与えないものであ
る。この状態で陽極のラインパターン抵抗値を測定した
ところ、１００Ω程度であった。ＩＴＯのラインパター
ンだけの場合は、１．５ＫΩ以上の抵抗値になるはずで
ある。このことから、アルミニウムが補助電極として作
用していることが分かった。続いて、純水、イソプロパ
ノールで超音波洗浄処理を３分間行ない、イソプロパノ
ール蒸気洗浄処理を５分間行なうことによりアルカリ溶
液成分を洗浄した。以上で陽極付基板の有機物層蒸着前
の洗浄処理が終わる。上記の洗浄処理後、すぐに陽極付
基板１を基板ホルダーに乗せて日本真空技術株式会社製
の抵抗加熱式蒸着機にセットし、有機物層成膜用チャン
バーに移し、一般的な方法で１×１０^-6ｔｏｒｒよりも
高真空度条件で、図５に示すように有機物層７を蒸着に
より成膜した。有機物層７の内訳は、ホール注入層とし
て銅フタロシアニンＣｕＰｃの層（厚さ１５０Å）、ホ
ール輸送層としてＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ’（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−
４，４’−ジアミン）の層（厚さ４００Å）、発光層と
してＡｌｑ３（トリス（８−キノリノール）アルミニウ
ム）の層（厚さ７００Å）であり、これらは有機物層を
真空一貫プロセスで蒸着するこにより成膜した。このと
き、蒸着源と基板の間に１２０μｍ×１２０μｍの大き
さの開口を有するシャドウマスクをセットとし、画素領
域４に有機物層７が形成されるようにした。

【００３３】続いて、真空を破らずに抵抗加熱蒸着機の
電極成膜用チャンバーに移し、図６に示すように１×１
０^-6ｔｏｒｒよりも高真空度で陰極８として用いるアル
ミリチウム合金を厚さ１５００Å蒸着した。このとき、
蒸着源と基板の間に陽極パターンと直交するように幅１
２０μｍ、ピッチ３００μｍストライプ形状のシャドウ
マスクをセットし、ディスプレイパネルの陰極８として
のパターンが形成されるようにした。

【００３４】続いて、大気中での水分や酸素分による素
子の劣化を防ぐための封止処理を行なった。陰極の蒸着
が終わった基板１を電極成膜用チャンバーから封止用グ
ローブボックスに移し、露点温度−７０℃以下の充分に
乾燥した窒素ガスにて基板導入用チャンバーをリークし
た。リーク後、有機エレクトロルミネッセンス素子部が
損傷しないように中空構造にしたガラスを紫外線効果タ
イプの高分子樹脂（スリーボンド株式会社製３０Ｙ−２
９６Ｇ）を用いて張り合わせ、紫外線照射にて硬化し中
空封止とした。封止処理については、図は省略する。以
上の工程により、サイズ１００μｍ×１００μｍの大き
さの発光画素がマトリクス状に配置された有機エレクト
ロルミネッセンス素子が完成する。

【００３５】（実施例２）実施例１で用いたものと同じ
市販の三容真空株式会社製ＩＴＯ導電膜付きのホウケイ
酸ガラス基板１ａをイソプロパノールで３分間超音波洗
浄処理後、蒸気洗浄処理を５分間行なった。続いて、一
般的なフォトリソグラフィ法により、ＩＴＯをエッチン
グ処理し、図７に示すように、幅１２０μｍ、ピッチ３
００μｍのＩＴＯよりなるラインパターン９を形成し、
３０ｍｍ×３０ｍｍの大きさに切断して有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の陽極付基板とした。続いて、一般
的なフォトリソグリフィ法とスパッタリング法により、
図８に示すように画素発光陽極表面となる部分つまり画
素領域４ａより若干大き目の１２５μｍ×１２５μｍの
面積の領域４ｂ以外のラインパターン９上に補助電極１
１としてのニッケルを１５００Åの膜厚になるように成
膜した。続いて図９に示すように、ＪＳＲ株式会社製の
高分子樹脂をよく知られたスピンコーティング法により
全面に塗布し陽極９の保護膜としてまた絶縁膜として機
能する膜３ａを形成した。

【００３６】この状態においては、素子の画素発光部と
なるＩＴＯ表面つまり画素領域４ａは膜３ａで覆われて
いるので、その下に存在するＩＴＯは外気に触れない。
この基板が浮遊粉塵の多い環境にさらされたとしても、
ＩＴＯ表面には影響を与えない。従って、実際の生産工
程においては、この状態でストックしておくことが可能
である。

【００３７】そして、上記基板に有機物層を成膜する段
階になれば、高エネルギービーム源としてのエキシマレ
ーザーを照射することによって図１０に示すように、１
００μｍ×１００μｍの大きさの画素領域４ａに陽極９
を露出させ、発光部となるべき部分を作製した。この実
施例においては、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８
ｎｍ）を用いた。エキシマレーザーの高エネルギー紫外
レーザーを高分子樹脂材料表面に照射すると、照射部分
が瞬間的に分解・飛散するアブレーションと呼ばれる現
象がおきる。これは光化学反応であり、ＹＡＧレーザー
やＣＯ₂ のような赤外レーザーによる熱加工プロセスと
は全く異なるものである。従って、ＫｒＦエキシマレー
ザー照射により、有機エレクトロルミネッセンス素子の
画素発光部となる画素領域のみ、保護膜を除去すること
ができる。このとき、下地であるＩＴＯ表面には全く影
響を与えない。また、ＫｒＦエキシマレーザーによる加
工精度は数μｍのオーダーであり、この実施例における
１００μｍ×１００μｍの大きさについては容易に加工
できる。続いて、実施例１と同様に真空蒸着にて図１１
に示すように有機物層７ａ、図１２に示すように陰極層
８ａを形成し、更に封止処理を施し、これを実施例２と
した。これについては図を省略する。

【００３８】（比較例１）実施例１においては、陽極上
の保護膜を有機物層成膜する前にごく薄いアルカリ溶液
にて除去したが、比較例１においては、一般に行われて
いるように特に除去するタイミングを考慮せず取り扱っ
た。そしてそれ以外の工程は実施例１と全く同様に進め
て、これを比較例１とした。

【００３９】（比較例２）実施例１で用いたものと同じ
市販のＩＴＯ導電膜付きのホウケイ酸ガラス（三容真空
株式会社製）をイソプロパノールで３分間超音波洗浄処
理後、蒸気洗浄処理を５分間行なった。続いて、ＪＳＲ
株式会社製の高分子樹脂を公知のスピンコーティング法
により全面に塗布し陽極の保護膜としてまた絶縁膜とし
て用いることにした。続いて、上記基板に有機物層を成
膜する段階になれば高エネルギービーム源としてＫｒＦ
エキシマレーザーにて陽極上に１００μｍ×１００μｍ
の大きさの画素領域を形成し、発光部となるべき部分と
した。なお、この状態で陽極ＩＴＯラインパターンの抵
抗値を測定したところ、約１．５ｋΩと非常に高いもの
であった。続いて、実施例１と同様に真空蒸着にて有機
物層、電極層を形成し、封止処理を施し、これを比較例
２とした。即ち、比較例２は実施例２と比べると、陽極
表面へのニッケル補助電極を形成する工程が含まれてい
ない。図１３に実施例１と実施例２と比較例１と比較例
２の有機エレクトロルミネッセンス素子を発光画素部に
用いたマトリクスディスプレイパネルの発光状態につい
て、６０Ｈｚ，１／２５０デューティのパルス電圧印加
にて駆動したときの結果を示す。

【００４０】実施例１と実施例２の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子ディスプレイパネルにおいては、クロス
トークのまったくない発光を有する緑色単色発光を観測
することができた。このことから、この発明による実施
例１と実施例２においては、画素発光部の陽極表面への
粉塵付着に起因するリーク電流発生を防止できたことに
なり、画素発光部の陽極表面を有機物層形成前まで保護
膜で覆ってやることが、安定した発光特性を示す有機エ
レクトロルミネッセンス素子の作製に効果的であること
が分かった。

【００４１】一方、比較例１においては、電圧を印加す
るとクロストークが発生しており、ディスプレイパネル
としての見栄えは極めて悪かった。さらに詳細に観察す
ると、有機物層が熱により融けてしまいショートしてい
る画素も存在した。このように、基板を十分に洗浄して
も有機物層成膜までに時間がかかると、画素発光部陽極
表面に粉塵が付着し、そのためにリーク電流によるクロ
ストークが発生し、更に短絡によりショートも起こった
ものであると考えられる。

【００４２】また、比較例２においては、クロストーク
の発生や短絡によるショートは見られなかったが、ＩＴ
Ｏのラインパターンのうちパルス印加電圧源に接続した
ところから遠くなるにつれて、発光が弱くなるという発
光強度分布が生じ、ディスプレイパネルとしての役割を
果たさないことが分かった。これは、比較例２には陽極
に補助電極が設定されていないためである。陽極に用い
ているＩＴＯは、陰極に用いる金属等に比べて抵抗率が
非常に高いためであり、比較例２のように陽極に補助電
極が構成されていない場合には、陽極ラインパターンで
急激な電圧降下が起こっているためである。このことか
ら、実施例１において、陽極上の保護膜としてアルミニ
ウムを用いた場合には、エッチングで除去されない陽極
表面部分のアルミニウムが補助電極として作用してお
り、素子駆動電圧低減の役割を十分に果たしていること
が分かった。

【００４３】

【発明の効果】この発明によれば、両極間のリーク電流
発生を防ぎ安定した発光特性を示すことが可能な有機エ
レクトロルミネッセンス素子を提供することが可能とな
り、生産工程での歩留まり向上に大きく寄与できるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１による有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の製造工程の一部を示す図である。

【図２】実施例１による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図３】実施例１による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図４】実施例１による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図５】実施例１による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図６】実施例１による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図７】実施例２による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図８】実施例２による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図９】実施例２による有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造工程の一部を示す図である。

【図１０】実施例２による有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造工程の一部を示す図である。

【図１１】実施例２による有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造工程の一部を示す図である。

【図１２】実施例２による有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造工程の一部を示す図である。

【図１３】実施例１と実施例２と比較例１と比較例２の
有機エレクトロルミネッセンス素子を発光画素部に用い
たマトリクスディスプレイパネルの発光状態の比較を示
す説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ ラインパターン ３ 絶縁膜 ４ 画素領域 ７ 有機物層 ８ 陰極

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に陽極層と、保護膜と、有機物か
   らなる発光層と、陰極層を順次積層する工程を備え、陽
   極層上の画素領域にある保護膜を、発光層の積層前に除
   去することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス
   素子の製造方法。
2. 【請求項２】 保護膜が導電材料からなる請求項１記載
   の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
3. 【請求項３】 保護膜がアルミニウムからなる請求項１
   記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
4. 【請求項４】 保護膜を除去する工程が、アルカリ溶液
   を用いて行われる請求項３記載の有機エレクトロルミネ
   ッセンス素子の製造方法。
5. 【請求項５】 陽極層上の画素領域外に残留する保護膜
   が、陽極層の抵抗を低減させる補助電極として作用する
   請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製
   造方法。
6. 【請求項６】 保護膜が高分子樹脂からなる請求項１記
   載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
7. 【請求項７】 保護膜を除去する工程がレーザビームを
   用いて行われる請求項６記載の有機エレクトロルミネッ
   センス素子の製造方法。
8. 【請求項８】 保護膜を積層する工程の前に、陽極層上
   の画素領域以外に導電層を積層する工程を備える請求項
   ６記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１記載の有機エレクトロルミネッ
   センス素子を複数個、マトリクス状に配列してなる表示
   パネル。