JP2001196188A - 有機電界発光装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発光領域の面積が小さくなると同時に、発光領
域の形状が設計したシャープな形状でなく、外形がぼや
けた形状になるなどの影響で、輝度ムラの発生や表示特
性の低下、あるいは、同電圧を印加した際の輝度低下の
発生を抑えた有機電界発光装置を実現させる。 【解決手段】第一電極と絶縁層と第二電極とによって規
定される発光可能領域の面積に対する、実際に発光する
実発光領域の面積の比として定義される有効発光率が８
０％以上であることを特徴とする有機電界発光装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、フラッ
トパネルディスプレイ、バックライト、インテリアなど
の分野に利用可能な有機電界発光装置およびその製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】発光型フラットパネルディスプレイとし
てプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や電界発光ディスプ
レイ（ＥＬＤ）が注目されており、特に有機電界発光装
置は高輝度が得られ、フルカラーディスプレイが可能な
ことで研究開発が盛んである。

【０００３】これらのフラットパネルディスプレイは画
像情報電気信号を画像光に変換する表示デバイスであ
る。これを実現するための一例であるドットマトリクス
型は、単純マトリクス型とアクティブマトリクス型に大
別される。単純マトリクス型では交差して配置された対
向するストライプ状電極で構成され、線順次駆動法など
時分割方式が採用される。アクティブマトリクス型で
は、片側の電極基板内面に電気的なスイッチング手段が
付設されている。スイッチング手段には、一般に薄膜ト
ランジスター（ＴＦＴ）回路が用いられる。

【０００４】有機電界発光装置は陽極から注入された正
孔と陰極から注入された電子とが両極に挟まれた有機発
光層内で再結合することにより発光するものである。そ
の代表的な構造は、ガラス基板上に透明な第一電極（陽
極）、正孔輸送層、有機発光層、第二電極（陰極）を積
層したものであり、駆動により生じた発光は第一電極お
よびガラス基板を通じて外部に取り出される。

【０００５】有機電界発光装置の１つ１つの発光領域
は、対向配置された第一電極と第二電極の交差し重なる
部分である。カラーディスプレイの場合は、赤、緑、青
に発光する個々の発光領域が３個で１つの画素が形成さ
れる。ディスプレイとしての輝度や色バランスは、これ
らの発光領域が均質に発光することを前提として設計さ
れるので、第一電極と第二電極の重なり部分、または第
一電極上に絶縁層が形成される場合にはそれにより規制
される範囲の部分が発光することが必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第一電
極とその上に設置される絶縁層および第二電極とによっ
て規定される発光可能領域の面積に対して、実際に発光
する実発光領域の面積が小さく、すなわち、設計通りの
発光領域が得られない場合が生じている。発光しない部
分は発光可能領域の周辺部に発生することが多く、従っ
て、発光領域の面積が小さくなると同時に、発光領域の
形状が設計したシャープな形状でなく、外形がぼやけた
形状になるなどの影響で、輝度ムラの発生や表示特性の
低下、あるいは、同電圧を印加した際の輝度の低下が起
こる。さらに、実発光領域の面積は経時的に減少してい
く傾向にあり、長時間に渡ってこの現象を抑制すること
は、より一層困難であった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光装
置は、第一電極とその上に設置される絶縁層および第二
電極とによって規定される発光可能領域の面積に対し
て、実際に発光する実発光領域の面積との比として定義
される有効発光率が少なくとも８０％以上であることを
特徴とする有機電界発光装置である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の有機電界発光装置は、基
板上に形成された第一電極と、第一電極の一部を覆うよ
うに形成された絶縁層と、第一電極上に形成された少な
くとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜層と、薄膜
層上に形成された第二電極から構成されているものであ
る。その製造方法には、基板上に形成された第一電極の
一部を覆うように絶縁層を形成する工程、少なくとも有
機化合物からなる発光層を含む薄膜層を前記第一電極上
に形成する工程と、第二電極を前記薄膜層上に形成する
工程が含まれる。

【０００９】個々の発光画素の発光可能領域は、第一電
極と絶縁層と第二電極とによって規定されるものであ
る。単純マトリクス型ディスプレイでは、第一電極と第
二電極はストライプ状に形成されて、相互に交差するも
のであり、絶縁層はその交差部分より小さい開口部をも
つように形成されるので、発光可能領域は矩形状である
ことが多い。アクティブマトリクス型ディスプレイにお
いては、スイッチング手段が形成される部分が発光領域
の一部を占有するように配置されることがあり、発光領
域の形状は矩形状ではなく、一部分が欠落したような形
になることが多い。しかしながら、発光可能領域の形状
はこれらに限定られるものではなく、例えば円形でもよ
く、絶縁層の開口部の形状により容易に変形できる。

【００１０】本発明では、発光可能領域の面積に対し
て、実際に発光している実発光領域の面積の比を有効発
光率と定義して用いる。非発光と発光の境界は、正常部
の輝度に比較して５０％以下になっている部分を非発光
領域とする。発光可能領域が全面で発光している場合
が、有効発光率１００％の状態である。しかしながら、
現実的には必ずしもこれを実現することが困難であっ
た。

【００１１】このような非発光領域が生起する原因は、
第一電極の表面や絶縁層に吸着されている水分が、装置
作製後にその内部に拡散し、発光を阻害するためと考え
られる。このような原因により、初期には発光していた
発光領域周縁部が発光しなくなって、有効発光率が低下
する。

【００１２】本発明の有機電界発光装置の有効発光率は
８０％以上である。有効発光率が８０％以上であれば、
それに伴う輝度変動などは２０％以下に抑制されるので
好ましく、より高い表示品位を得るためには、有効発光
率は９０％以上が好ましく、さらに９５％以上であるこ
とが好ましい。

【００１３】有機電界発光装置の作製直後に有効発光率
が高くても、時間が経過するにつれて有効発光率が低下
していくのはよく見られる現象である。ディスプレイ用
途では少なくとも５年間は有効発光率が高い値を保つこ
とが好ましいが、このような長期間に渡る有効発光率の
測定は現実的ではない。有効発光率は作製直後に大きく
減少するので、初期の変化を測定することでその後の有
効発光率の減少状態が予測できる。経時的な現象が十分
抑制される判断基準としては作製から７日後、より好ま
しくは１ヶ月後、さらに好ましくは３ヶ月後の有効発光
率が８５％以上の値を保持していることが挙げられる。

【００１４】単純マトリクス型ディスプレイの場合を例
として、図１および図２に本発明での発光可能領域およ
び実発光領域を示した。図１は、発光可能領域および実
発光領域を示す平面図で、ＩＴＯ第一電極２、第二電極
８、絶縁層４により規定される発光可能領域１５と実発
光領域１６が示されている。図２は、図１のＸＸ’断面
図で基板１の上に、第一電極２、絶縁層４、薄膜層１
０、第二電極８が積層されている。

【００１５】図１の場合、発光可能領域は、第一電極と
第二電極との交差する部分であって絶縁層の開口部に当
たる領域である。第一電極と第二電極が直交する場合に
は、発光可能領域の面積は第一電極の線幅と第二電極の
線幅から大約の面積を推定することができるが、第一電
極の一部を覆うように絶縁層が形成されるので、第一電
極と第二電極とが重なる部分の面積より若干小さくなる
ことが多い。本発明の有機電界発光装置の発光可能領域
の面積は１平方ミリメートル以下であることが特徴であ
り、さらにその面積が０．１平方ミリメートル以下であ
る場合が多い。

【００１６】発光可能領域の面積が１平方ミリメートル
というのは、第一電極と第二電極の線幅が１ｍｍ程度の
装置の場合である。高精細な表示を行うカラーディスプ
レイの場合には、第一電極が線幅７５μｍ、ピッチ１０
０μｍで形成され、第二電極は線幅２５０μｍ、３００
μｍピッチで形成されるという例では、発光可能領域の
面積は、０．０１８７５平方ミリメートルとなる。

【００１７】本発明の有機電界発光装置は第一電極の一
部を覆うように形成された絶縁層を有している。この絶
縁層は、第一電極と第二電極との短絡を防止し、第一電
極のエッジ部分を保護する機能をもたせることができ
る。絶縁層の材料としては、種々の無機系および有機系
材料が用いられ、無機系材料としては、酸化ケイ素をは
じめとして酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化チタ
ン、酸化クロムなどの酸化物材料、ケイ素、ガリウム砒
素などの半導体材料、ガラス材料、セラミック材料など
を、有機系材料としては、ポリビニル系、ポリイミド
系、ポリスチレン系、ノボラック系、シリコーン系など
のポリマー材料などがある。絶縁層の形成には既知の種
々の形成方法を適用することができる。感光性樹脂を利
用したフォトリソ法は好ましい形成方法であり、感光性
樹脂はテーパー形状が得られやすいポジ型であることが
好ましい。特に、信頼性に優れたポジ型の感光性ポリイ
ミドを用いて絶縁層を形成することが好ましい。

【００１８】本発明で形成する絶縁層の厚さは０．１μ
ｍ以上であることが好ましい。無機系材料の絶縁層は、
エッチング法やリフトオフ法を用いてパターニングでき
るが、その厚さを０．１μｍ以上とすることが好まし
い。フォトレジストなどの有機系材料を用いた場合に
は、むしろ１μｍ以上の厚さに設置することが可能であ
り、このように少なくとも有機化合物からなる発光層を
含む薄膜層の厚さを上回る厚さに設定することにより、
シャドーマスクを用いたパターニングの際に、絶縁層を
マスク傷を防止するスペーサーとして利用することも可
能になる。

【００１９】本発明の有機電界発光装置の製造には、ガ
ラス基板表面にスパッタリング法などで形成した酸化錫
インジウム（ＩＴＯ）透明膜を形成したＩＴＯ基板をフ
ォトリソグラフィ法でパターニングしてストライプ状の
第一電極を形成し、ついで絶縁層を形成する方法が用い
られる。絶縁層の形成には上記のように一般的なフォト
リソグラフィ法やフォトリソグラフィ法と真空蒸着法な
どの組み合わせが用いられる。この後、少なくとも有機
化合物からなる発光層を含む薄膜層を形成し、第二電極
を形成して有機電界発光装置が得られるが、本発明の製
造方法の特徴は、薄膜層形成前に絶縁層を脱水処理する
ところにある。

【００２０】すなわち、薄膜層形成前に基板を８０℃以
上に加熱して絶縁層を脱水処理することが好ましく、も
しくは基板を減圧雰囲気下に置くことで絶縁層を脱水処
理することが好ましい。これらの加熱による脱水処理、
減圧雰囲気下に置く脱水処理は個々にそれだけを行って
もよいが、それぞれの処理を連続して行うことや、同時
に行うことも効果的である。また、その順番も特に限定
されるものではない。薄膜層の形成までに減圧雰囲気下
に置く総時間は１０分以上であることが好ましい。また
減圧度を高くして短時間で処理するよりは、減圧雰囲気
保持時間を長くする方が好ましい。少なくとも１０分以
上、好ましくは２０分以上は減圧雰囲気下に保持するこ
とが絶縁層の脱水処理に有効であり、有効発光率を高め
る効果を発揮できる。有機電界発光装置の薄膜層を真空
蒸着法などにより製造する場合には、真空排気の際に脱
水処理を同時に行うこともできる。

【００２１】無機系または有機系材料を用いて絶縁層を
形成した後、この形成に伴う後処理を行ってから、基板
を８０℃以上で加熱するか、減圧雰囲気下に総時間で１
０分以上置くという処理を経過させること、または、両
者を組み合わせた処理をすることにより、得られる有機
電界発光装置の有効発光率を８０％以上に向上させるこ
とができる。

【００２２】絶縁層形成と上記の脱水処理を行った後、
必要に応じて少なくとも一部分が薄膜層の厚さを上回る
高さを有するスペーサーを形成し、次いで発光層を含む
薄膜層を第一電極上に形成する。薄膜層の構成には、
１）正孔輸送層／発光層、２）正孔輸送層／発光層／電
子輸送層、３）発光層／電子輸送層、そして４）以上の
層構成物質を一層に混合した形態の発光層などが考えら
れるが、いずれであってもよい。正孔輸送層、発光層、
電子輸送層などの有機層には公知の材料が用いられる。
これらの薄膜層のパターニング形成にはシャドーマスク
を使用した種々の蒸着法を適用することができる。ま
た、発光層をスピンコート法やインクジェット塗布法な
どで形成するポリマー系有機電界発光素子についても本
発明の脱水処理は有効である。

【００２３】その後、隔壁法やマスク蒸着法などにより
第二電極材料を蒸着してストライプ状の第二電極を形成
して目的とする有機電界発光装置を得ることができる。
さらに第二電極形成後に公知の技術で保護膜形成や封止
を行うことがある。

【００２４】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるも
のではない。

【００２５】実施例１ 厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラス表面にスパッタリン
グ蒸着法によって厚さ１３０ｎｍのＩＴＯ透明電極膜が
形成されたＩＴＯガラス基板（ジオマテック社製）を１
２０×１００ｍｍの大きさに切断した。ＩＴＯ基板上に
フォトレジストを塗布して、通常のフォトリソグラフィ
法による露光・現像によってパターニングした。ＩＴＯ
の不要部分をエッチングして除去した後、フォトレジス
トを除去することで、ＩＴＯ膜を長さ９０ｍｍ、幅８０
μｍのストライプ形状にパターニングした。このストラ
イプ状第一電極は１００μｍピッチで８１６本配置され
ている。

【００２６】次に、ポジ型フォトレジスト（東京応化社
製，ＯＦＰＲ−８００）をスピンコート法により第一電
極を形成した基板上に厚さ３μｍになるように塗布し
た。この塗布膜にフォトマスクを介してパターン露光
し、現像してフォトレジストのパターニングを行い、現
像後に１６０℃でキュアした。この絶縁層には幅６５μ
ｍ、長さ２３５μｍの開口部が幅方向に１００μｍピッ
チで８１６個、長さ方向に３００μｍピッチで２００個
配置されている。絶縁層は第一電極の端部を覆い、その
開口部から第一電極の中央部分が露出している。

【００２７】このように絶縁層を形成した基板は、乾燥
空気中で真空乾燥機に移して、室温、１０Ｐａの減圧雰
囲気下に１０分間置いて脱水処理を行った。

【００２８】発光層を含む薄膜層は、抵抗線加熱方式に
よる真空蒸着法によって形成した。なお、蒸着時の真空
度は２×１０^-4Ｐａ以下であり、蒸着中は蒸着源に対し
て基板を回転させた。まず、図３に示すような配置にお
いて、銅フタロシアニンを１５ｎｍ、ビス（Ｎ−エチル
カルバゾール）を６０ｎｍ基板全面に蒸着して正孔輸送
層５を形成した。

【００２９】発光層パターニング用として、図４に示し
たようにマスク部分と補強線とが同一平面内に形成され
たシャドーマスクを用いた。シャドーマスクの外形は１
２０×８４ｍｍ、マスク部分３１の厚さは２５μｍであ
り、長さ６４ｍｍ、幅１００μｍのストライプ状開口部
３２がピッチ３００μｍで２７２本配置されている。各
ストライプ状開口部には、開口部と直交する幅２０μ
ｍ、厚さ２５μｍの補強線３３が１．８ｍｍ間隔に形成
されている。シャドーマスクは外形が等しい幅４ｍｍの
ステンレス鋼製フレーム３４に固定されている。

【００３０】発光層用シャドーマスクを基板前方に配置
して両者を密着させ、基板後方にはフェライト系板磁石
（日立金属社製、ＹＢＭ−１Ｂ）を配置した。この際、
図５および図６に示したように、ストライプ状第一電極
２がシャドーマスクのストライプ状開口部３２の中心に
位置し、補強線３３が絶縁層上に位置し、かつ補強線と
絶縁層が接触するように配置される。この状態で０．３
重量％の１，３，５，７，８−ペンタメチル−４，４−
ジフロロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダ
セン（ＰＭ５４６）をドーピングした８−ヒドロキシキ
ノリン−アルミニウム錯体（Ａｌｑ₃）を２１ｎｍ蒸着
し、緑色発光層をパターニングした。

【００３１】次に、シャドーマスクを１ピッチ分ずらし
た位置の第一電極パターンに位置合わせして、１重量％
の４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ジュ
ロリジルスチリル）ピラン（ＤＣＪＴ）をドーピングし
たＡｌｑ₃を１５ｎｍ蒸着して、赤色発光層をパターニ
ングした。

【００３２】さらにシャドーマスクを１ピッチ分ずらし
た位置の第一電極パターンに位置合わせして、４，４’
−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ジフェニル（Ｄ
ＰＶＢｉ）を２０ｎｍ蒸着して、青色発光層をパターニ
ングした。緑色、赤色、青色それぞれの発光層は、スト
ライプ状第一電極の３本ごとに配置され、第一電極の露
出部分を完全に覆っている。

【００３３】次に図７に示した配置において、ＤＰＶＢ
ｉを３５ｎｍ、Ａｌｑ₃を１０ｎｍ基板全面に蒸着し
た。この後、薄膜層をリチウム蒸気に曝してドーピング
（膜厚換算量０．５ｎｍ）した。

【００３４】第二電極パターニング用として、図８およ
び図９に示すようなマスク部分３１の一方の面３５と補
強線３３との間に隙間３６が存在する構造のシャドーマ
スクを用いた。シャドーマスクの外形は１２０×８４ｍ
ｍ、マスク部分の厚さは１００μｍであり、長さ１００
ｍｍ、幅２５０μｍのストライプ状開口部３２がピッチ
３００μｍで２００本配置されている。マスク部分の上
には、幅４０μｍ、厚さ３５μｍ、対向する二辺の間隔
が２００μｍの正六角形構造からなるメッシュ状の補強
線が形成されている。隙間の高さはマスク部分の厚さと
等しく１００μｍである。シャドーマスクは外形が等し
い幅４ｍｍのステンレス鋼製フレーム３４に固定されて
いる。

【００３５】第二電極は、抵抗線加熱方式による真空蒸
着法によって形成した。なお、蒸着時の真空度は３×１
０^-4Ｐａ以下であり、蒸着中は２つの蒸着源に対して基
板を回転させた。発光層のパターニングと同様に、第二
電極用シャドーマスクを基板前方に配置して両者を密着
させ、基板後方には磁石を配置した。この際、図１０お
よび図１１に示すように、絶縁層がマスク部分３１の位
置と一致するように両者を配置する。この状態でアルミ
ニウムを４００ｎｍの厚さに蒸着して、第二電極８をパ
ターニングした。第二電極は、間隔をあけて配置された
複数のストライプ状にパターニングされている第一電極
と直交する配置で、間隔をあけて配置されたストライプ
状にパターニングされている。

【００３６】このようにして幅７０μｍ、ピッチ１００
μｍ、本数８１６本のＩＴＯストライプ状第一電極上
に、パターニングされた緑色発光層、赤色発光層および
青色発光層が形成され、第一電極と直交するように幅２
５０μｍ、ピッチ３００μｍのストライプ状第二電極が
２００本配置された単純マトリクス型カラー有機電界発
光装置を作製した。赤、緑、青の３つの発光領域が１画
素を形成するので、本発光装置は３００μｍピッチで２
７２×２００画素を有する。１つの発光画素の発光可能
領域は絶縁層の開口部により規制されるので幅６５μｍ
で長さ２３５μｍであり、発光可能領域の面積は０．０
１５２７５平方ミリメートルである。

【００３７】本装置を蒸着機から取り出し、ロータリー
ポンプによる減圧雰囲気下で２０分間保持した後、露点
−１００℃以下のアルゴン雰囲気下に移した。この低湿
雰囲気下にて、基板と封止用ガラス板とを硬化性エポキ
シ樹脂を用いて貼り合わせることで封止した。

【００３８】本有機電界発光装置の製造直後の有効発光
率は多くの部分で１００％、最低の部分でも９０％であ
り、各画素の有効発光率のバラツキが小さいために、線
順次駆動法で輝度ムラの少ない良好な表示特性が得られ
た。また、３ヶ月経過後でも有効発光率は８５％より高
い値を保持していた。

【００３９】実施例２ 絶縁層を形成した基板を、乾燥空気中で真空乾燥機に移
して、室温、１０Ｐａの減圧雰囲気下に２０分間置いて
脱水処理を行った以外は、実施例１と同様にして有機電
界発光装置を作製した。作製直後の有効発光率は多くの
部分で１００％、最低の部分でも９６％であり、各画素
の有効発光率のバラツキが小さいために、実施例１に比
べてもより輝度ムラの少ない良好な表示特性が得られ
た。また、１ヶ月経過後も有効発光率に変化は認められ
なかった。３ヶ月経過後でも有効発光率に大きな変化は
認められなかった。

【００４０】実施例３ 絶縁層を形成した基板を、乾燥空気中で真空乾燥機に移
して、８０℃に加熱した後、１０Ｐａの減圧雰囲気下に
３０分間置いて脱水処理を行った以外は、実施例１と同
様にして有機電界発光装置を作製した。作製直後の有効
発光率はほとんどの部分で１００％、最低の部分でも９
８％であり、各画素の有効発光率のバラツキが小さいた
めに、実施例２に比べてもさらに輝度ムラの少ない良好
な表示特性が得られた。また、１ヶ月経過後も有効発光
率に変化は認められなかった。３ヶ月経過後でも有効発
光率に大きな変化は認められなかった。

【００４１】比較例１ 絶縁層を形成した基板を脱水処理しなかったこと以外
は、実施例１と同様にして有機電界発光装置を作製し
た。有効発光率は作製直後から多くの部分で８０％未満
となり、各画素の有効発光率のバラツキが大きいため
に、輝度ムラの目立つ表示特性しか得られなかった。ま
た、１日後には有効発光率は７０％未満に低下した。こ
れは、実施例と同じ輝度を得るためには、大きな電流密
度が必要となり、実施例に比べて素子への負担が増大す
ることを意味する。また、絶縁層から薄膜層への水分の
拡散により、短絡して非発光化する画素数が経時的に増
加したため、表示特性がさらに悪化した。

【００４２】実施例４ 実施例１と同様にして第一電極のパターニングを行っ
た。次に、ポジ型感光性ポリイミド前駆体（東レ（株）
製、ＰＷ−１０００）の濃度調整を行い、スピンコート
法により第一電極を形成した基板上に塗布し、ホットプ
レート上で１２０℃で２分間プリベークした。この膜に
フォトマスクを介してＵＶ露光した後、２．３８％ＴＭ
ＡＨ水溶液で露光部分のみを溶解させることで現像し、
純水でリンスした。得られたポリイミド前駆体パターン
をクリーンオーブン中の窒素雰囲下で１７０℃、３０
分、さらに、３２０℃で６０分加熱してキュアした。こ
のポリイミドからなる絶縁層には幅６５μｍ、長さ２３
５μｍの開口部が幅方向に１００μｍピッチで８１６
個、長さ方向に３００μｍピッチで２００個配置されて
いる。絶縁層は第一電極の端部を覆い、その開口部から
第一電極の中央部分が露出している。絶縁層の厚さは約
４μｍであり、体積抵抗率は少なくとも１０⁸Ωｃｍあ
ることを確認した。絶縁層の境界部分の断面は順テーパ
ー形状であり、テーパー角度は約４５°であった。

【００４３】脱水処理については実施例３と同様に行っ
た。薄膜層および第二電極の形成と封止については実施
例１と同様に行った。

【００４４】得られた有機電界発光装置の作製直後の有
効発光率はほとんどの部分で１００％、最低の部分でも
９６％であり、各画素の有効発光率のバラツキが小さい
ために、輝度ムラの少ない良好な表示特性が得られた。
また、１ヶ月経過後も有効発光率に変化は認められなか
った。３ヶ月経過後でも有効発光率に大きな変化は認め
られなかった。

【００４５】実施例５ 実施例１と同様にして第一電極のパターニングを行っ
た。つぎにネガティブ型のリフトオフ用フォトレジスト
（日本ゼオン社製：ＺＰＮ１１００）を全面に厚さ３μ
ｍに塗布した。このレジストのパターニングに用いたフ
ォトマスクは、６５μｍ幅で２３５μｍの長さの開口部
が幅方向は１００μｍピッチで、長さ方向は３００μｍ
ピッチで配置されたものを用いた。ストライプ状の第一
電極上にフォトマスクの幅６５μｍがその中心に配置さ
れるように位置合わせしてパターニングした。

【００４６】このリフトオフレジストのパターン形状は
逆テーパー型になるのが特徴である。引き続きガラス基
板の全面に電子ビーム蒸着法で厚さ１５０ｎｍの酸化ケ
イ素膜を形成した。この基板をアセトン中で超音波洗浄
するとリフトオフレジストが溶解し、レジストの開口部
に蒸着された酸化ケイ素膜が第一電極上に残留する。す
なわち、絶縁膜はリフトオフレジストのパターニングに
用いたフォトマスクのパターン配置と一致した幅６５μ
ｍで長さ２３５μｍの開口部が、幅方向には１００μｍ
ピッチで、長さ方向には３００μｍピッチで配置された
ものとなる。すなわち、これらの開口部を除く基板上に
絶縁層が形成される。

【００４７】第一電極および絶縁層が形成された基板上
にポリイミド系感光性コーティング剤（東レ社製、ＵＲ
−３１００）をスピンコートし、クリーンオーブン中、
窒素雰囲気下で８０℃、１時間プレベーキングした。次
に、この塗布膜にフォトマスクを介してパターン露光し
た後、現像液（東レ社製、ＤＶ−５０５）を用いた現像
した。その後クリーンオーブン中で１８０℃、３０分
間、さらに２２０℃で３０分間ベーキングを行って、第
一電極と直交する隔壁を形成した。この半透明で電気絶
縁性の隔壁は絶縁層上に位置しており、長さ１０４ｍ
ｍ、幅５０μｍ、高さ４μｍであり、３００μｍピッチ
で２０１本配置されている。

【００４８】脱水処理については実施例３と同様に行っ
た。薄膜層の形成は実施例１と同様に行った。第二電極
の形成には隔壁法を用いた。すなわち、基板を蒸着源に
対して傾けて設置した状態で斜め蒸着を行い、４００ｎ
ｍのアルミニウムを蒸着した。封止については実施例１
と同様に行った。

【００４９】得られた有機電界発光装置の作製直後の有
効発光率はほとんどの部分で１００％、最低の部分でも
９８％であり、各画素の有効発光率のバラツキが小さい
ために、輝度ムラの少ない良好な表示特性が得られた。
また、１ヶ月経過後も有効発光率に変化は認められなか
った。３ヶ月経過後でも有効発光率に大きな変化は認め
られなかった。

【００５０】実施例６ 実施例１と同様にしてＩＴＯをパターニングし、長さ９
０ｍｍ、幅２７０μ、ピッチ３００μｍのストライプ状
第一電極を２７２本形成した。

【００５１】次に、実施例１と同様にして絶縁層をパタ
ーニングし、幅２６５μｍ、長さ７５０μｍの開口部が
幅方向には３００μｍピッチで２７２個、長さ方向には
９００μｍピッチで６６個配置されている。脱水処理は
実施例３と同様に行い、正孔輸送層は実施例１と同様に
形成した。

【００５２】発光層パターニング用として、図４に示し
たようにマスク部分と補強線とが同一平面内に形成され
た構造のシャドーマスクを用意した。シャドーマスクの
外形は１２０×８４ｍｍ、マスク部分３１の厚さは２５
μｍであり、長さ６４ｍｍ、幅３０５μｍのストライプ
状開口部３２がピッチ９００μｍで横方向に９２本配置
されている。各ストライプ状開口部には、開口部と直交
する幅２０μｍ、厚さ２５μｍの補強線３３が１．８ｍ
ｍおきに形成されている。また、シャドーマスクは外形
が等しい幅４ｍｍのステンレス鋼製フレーム３４に固定
されている。このマスクを用いて実施例１と同様に発光
層をパターニングした。

【００５３】ＤＰＶＢｉおよびＡｌｑ₃の蒸着、Ｌｉの
ドーピングについては実施例１と同様に行った。

【００５４】第二電極パターニング用として、図８およ
び図９に示すようにマスク部分３１の一方の面３５と補
強線３３との間に隙間３６が存在する構造のシャドーマ
スクを用意した。シャドーマスクの外形は１２０×８４
ｍｍ、マスク部分の厚さは１７０μｍであり、長さ１０
０ｍｍ、幅７７０μｍのストライプ状開口部３２がピッ
チ９００μｍで横方向に６６本配置されている。マスク
部分の上には、幅４５μｍ、厚さ４０μｍ、対向する二
辺の間隔が２００μｍの正六角形構造からなるメッシュ
状の補強線が形成されている。隙間の高さはマスク部分
の厚さと等しく１７０μｍである。また、シャドーマス
クは外形が等しい幅４ｍｍのステンレス鋼製フレーム３
４に固定されている。このマスクを用いて実施例１と同
様に第二電極をパターニングした。

【００５５】このようにして幅２７０μｍ、ピッチ３０
０μｍ、本数２７２本のＩＴＯストライプ状第一電極上
に、パターニングされた緑色発光層、赤色発光層および
青色発光層が形成され、第一電極と直交するように幅７
７０μｍ、ピッチ９００μｍのストライプ状第二電極が
６６本配置された単純マトリクス型カラー有機電界発光
装置を作製した。赤、緑、青の３つの発光領域が１画素
を形成するので、本発光装置は９００μｍピッチで９０
×６６画素を有する。１つの発光画素の発光可能領域は
絶縁層の開口部により規制されるので幅２６５μｍで長
さ７５０μｍであり、発光可能領域の面積は０．１９８
７５平方ミリメートルである。封止については実施例１
と同様に行った。

【００５６】本有機電界発光装置の製造直後の有効発光
率は多くの部分で１００％、最低の部分でも９９％であ
り、各画素の有効発光率のバラツキが小さいために、線
順次駆動法で輝度ムラの少ない良好な表示特性が得られ
た。また、１ヶ月経過後も有効発光率に変化は認められ
なかった。３ヶ月経過後でも有効発光率に大きな変化は
認められなかった。

【００５７】

【発明の効果】画素の発光可能領域の内、実際に発光す
る領域の面積を表す有効発光率を８０％以上とすること
で、輝度ムラなどが少ない良好な表示特性を得ることが
できる。また、有機電界発光装置への負担も減少し、画
素の短絡も抑制する効果がある。作製から１ヶ月後、さ
らには、３ヶ月後の有効発光率が８５％以上であれば、
その後の有効発光率の大きな減少はなく、長期間に渡っ
て安定した表示特性が期待できる。このような有機電界
発光装置は、絶縁層形成後に基板を８０℃以上の温度で
熱処理するか、減圧雰囲気下に１０分間以上置く脱水処
理を行うことにより得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】発光可能領域および実発光領域を説明する平面
図。

【図２】図１のＸＸ’断面図。

【図３】正孔輸送層の形成方法の一例を説明するＸＸ’
断面図。

【図４】発光層パターニング用シャドーマスクの一例を
示す平面図。

【図５】発光層パターニング方法の一例を説明するＸ
Ｘ’断面図。

【図６】発光層パターニング方法の一例を説明するＹ
Ｙ’断面図。

【図７】電子輸送層の形成方法の一例を説明するＸＸ’
断面図。

【図８】第二電極パターニング用シャドーマスクの一例
を示す平面図。

【図９】第二電極パターニング用シャドーマスクの一例
を示す断面図。

【図１０】第二電極パターニングの一例を説明するＸ
Ｘ’断面図。

【図１１】第二電極パターニングの一例を説明するＹ
Ｙ’断面図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 第一電極 ４ 絶縁層 ５ 正孔輸送層 ６ 発光層 ７ 電子輸送層 ８ 第二電極 １０ 薄膜層 １１ 正孔輸送材料 １２ 発光材料 １３ 電子輸送材料 １４ 第二電極材料 １５ 発光可能領域 １６ 実発光領域 ３０ シャドーマスク ３１ マスク部分 ３２ 開口部 ３３ 補強線 ３４ フレーム ３５ マスク部分の一方の面 ３６ 隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｈ０５Ｂ 33/12 Ｂ 33/14 33/14 Ａ Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB02 AB05 BA06 CA01 CB01 CB03 DA00 DB03 EB00 FA01 FA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板上に形成された第一電極と、第一電極
   の一部を覆うように形成された絶縁層と、第一電極上に
   形成された少なくとも有機化合物からなる発光層を含む
   薄膜層と、薄膜層上に形成された第二電極とを含む有機
   電界発光装置であって、前記第一電極と前記絶縁層と前
   記第二電極とによって規定される発光可能領域の面積に
   対する、実際に発光する実発光領域の面積の比として定
   義される有効発光率が８０％以上であることを特徴とす
   る有機電界発光装置。
2. 【請求項２】発光可能領域の面積が１平方ミリメートル
   以下であることを特徴とする請求項１記載の有機電界発
   光装置。
3. 【請求項３】発光可能領域の面積が０．１平方ミリメー
   トル以下であることを特徴とする請求項１記載の有機電
   界発光装置。
4. 【請求項４】絶縁層の厚みが０．１μｍ以上であること
   を特徴とする請求項１記載の有機電界発光装置。
5. 【請求項５】請求項１記載の有機電界発光装置の製造方
   法であって、薄膜層形成前に絶縁層を脱水処理すること
   を特徴とする有機電界発光装置の製造方法。
6. 【請求項６】基板を８０℃以上に加熱することにより絶
   縁層を脱水処理することを特徴とする請求項５記載の有
   機電界発光装置の製造方法。
7. 【請求項７】基板を減圧雰囲気下に置くことで絶縁層を
   脱水処理することを特徴とする請求項５記載の有機電界
   発光装置の製造方法。
8. 【請求項８】基板を減圧下に置く総時間が１０分以上で
   あることを特徴とする請求項５記載の有機電界発光装置
   の製造方法。