JP2001291580A

JP2001291580A - 有機電界発光装置

Info

Publication number: JP2001291580A
Application number: JP2000106360A
Authority: JP
Inventors: Reiko Yoshida; 玲子吉田; Shigeo Fujimori; 茂雄藤森; Tetsuo Oka; 哲雄岡
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】スペーサーの破損によるゴミの発生や、マスク
や封止板との接触による薄膜層の傷つきを防ぎ、表示特
性に優れた有機電界発光装置を提供する。【解決手段】基板１上に形成された第一電極２と、少な
くとも有機化合物からなる発光層６を含む第一電極２上
に形成された薄膜層と、薄膜層上に形成された第二電極
８と、少なくとも一部分が薄膜層の厚さを上回る高さを
持つ基板１上に形成されたスペーサー２６とを含む有機
電界発光装置であって、前記スペーサー２６の圧縮強さ
が５００ｋｇ／ｃｍ²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、表示素子、フラッ
トパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリ
ア、標識、看板、電子写真機などの分野に利用可能な、
電気エネルギーを光に変換できる有機電界発光装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】有機電界発光装置は、陽極から注入され
る正孔と陰極から注入される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）を積層した後、薄いガラス板などの封止板で封止し
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。このような有
機電界発光装置では、薄型、低電圧駆動下での高輝度発
光や、有機発光材料を選択することによる多色発光が可
能であり、発光デバイスやディスプレイなどに応用され
る。

【０００３】一般に、有機電界発光装置の作製において
は、透明基板上の透明導電膜をパターニングして第一電
極を形成し、その上に発光層を含む薄膜層を形成した
後、導電性金属を蒸着などの方法でパターニングして第
二電極を形成する方法が用いられる。発光層を含む薄膜
層のパターニングを伴う形成にはシャドーマスクを用い
たマスク蒸着法が多用される。マスク蒸着法において
は、マスクとの接触により薄膜層が傷ついて第一電極と
第二電極が短絡するなどの問題点がある。薄膜層の傷つ
きを回避する手段として、特開平８−２２７２７６号公
報などでは薄膜層の厚さを上回る高さを持つスペーサー
を基板上に形成する工程を加えることが提案されてい
る。シャドーマスクをこのスペーサーに密着させた状態
で蒸着物を蒸着せしめることによりパターニングが実施
される。スペーサーは基板もしくは第一電極上に設置さ
れる。

【０００４】また、基板と封止板との間隙を一定にする
ための封止スペーサーが形成されることもある。封止ス
ペーサーは接着剤中にビーズを分散させる方法の代わり
に用いることができる。封止スペーサーは、装置の製造
工程に関連して形成される絶縁層、マスクスペーサー、
隔壁もしくはガイド電極とそれぞれ同一の材料で形成さ
れるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】スペーサーとしては様
々な材料が提案されているが、脆い材料を用いた場合シ
ャドーマスクや封止板との密着の際にスペーサーが破損
し、ゴミ発生の原因となったり、圧縮強さが弱いとマス
クや封止板との接触により薄膜層が傷つくことがある。
本発明は上記の課題を解決するものであり、その目的と
するところは、スペーサーの強度を規定することによ
り、表示特性に優れた有機電界発光装置を提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された第一電極と、少なくとも有機化合物からなる発光
層を含む第一電極上に形成された薄膜層と、薄膜層上に
形成された第二電極と、少なくとも一部分が薄膜層の厚
さを上回る高さを持つ基板上に形成されたスペーサーと
を含む有機電界発光装置であって、前記スペーサーの圧
縮強さが５００ｋｇ／ｃｍ²以上であることを特徴とす
る有機電界発光装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下で本発明を説明するが、本発
明は例示された形式や構造をもつ有機電界発光装置に限
定されるわけではなく、単一発光素子、セグメント型、
単純マトリクス型、アクティブマトリクス型などの発光
素子の形式や、カラー、モノクロなどの発光色数を問わ
ず任意の構造の有機電界発光装置に適用することが可能
である。

【０００８】本発明の有機電界発光装置は、少なくとも
一部分が薄膜層の厚さを上回る高さを持つ基板上に形成
されたスペーサーとを含む有機電界発光装置であって、
スペーサーの圧縮強さが５００ｋｇ／ｃｍ²以上である
ことを特徴とする。

【０００９】本発明の有機電界発光装置については、図
１、図２に示したような形態が好ましいが、特に限定さ
れるものではない。ガラス等の基板１の表面に酸化錫イ
ンジウム（ＩＴＯ）透明膜を形成した第一電極２を形成
し、有機化合物からなる正孔輸送層５、発光層６等を形
成し、第二電極８を形成して有機電界発光素子を作製す
る。その後、ガラス等の材料からなる封止板２１を接着
剤２２を介して基板１と貼り合わせることにより封止を
行う。さらに駆動系９を接続し、有機電界発光装置が得
られる。また、基板上には薄膜層の厚さを上回り、その
圧縮強さが５００ｋｇ／ｃｍ²以上である封止スペーサ
ー２６が形成されている。封止スペーサーは、基板と封
止板との間隔を一定に保持するものであり、封止接着剤
の厚みと幅を均一化させる効果を持つ。

【００１０】また本発明の有機電界発光装置の他の一例
を図５〜７に示す。基板１上に形成されたストライプ状
の第一電極２と、各第一電極上にパターニングされた有
機化合物からなる発光層６を含む薄膜層１０と、第一電
極に対して直交するストライプ状の第二電極８とが積層
されており、両電極の交点に有機電界発光素子構造を持
つ複数の発光領域が形成されている。各発光領域は発光
層に異なる材料を用いることで赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）に発光するので、この単純マトリクス型発光装置
を線順次駆動することにより画像などをカラー表示する
ことが可能である。また、基板上には薄膜層の厚さを上
回る高さを持ち、その圧縮強さが５００ｋｇ／ｃｍ²以
上であるスペーサー４が形成されている。

【００１１】マスクスペーサーとは、シャドーマスクを
密着させて少なくとも有機化合物からなる発光層を含む
薄膜層や第二電極のパターニングを行う際、基板、マス
ク間のギャップ制御を行い、有機材料からなる層の傷つ
きを回避するために形成されるものであり、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。例えば、
薄膜層などの形成の後に、図８および図８の側面図であ
る図９に示すようにシャドーマスク３０を前記スペーサ
ーに密着させた状態で蒸着物を蒸着せしめることにより
第二電極８をパターニングすることができる。この際、
シャドーマスクはスペーサーに密着するので薄膜層を傷
つけることを防止できる。また、このシャドーマスクの
マスク部分３１の一方の面と補強線３３の間には隙間３
６が存在するので、蒸着物をこの隙間に回り込んで蒸着
せしめることにより、第二電極を補強線によって分断さ
れることなくパターニングすることができる。マスクス
ペーサーは薄すぎると傷防止の機能が損なわれ、厚すぎ
ると蒸着パターンのボケが発生するので、好ましい厚さ
は１〜３０μｍである。

【００１２】いずれの場合においてもスペーサーは、基
板とシャドーマスクもしくは封止板との間隔を一定かつ
均一に保持するために基板上に固定して設けられる。ス
ペーサーの圧縮強さが５００ｋｇ／ｃｍ²以上、好まし
くは１０００ｋｇ／ｃｍ²以上、さらに好ましくは２０
００ｋｇ／ｃｍ²以上であると精度良くギャップの制御
ができる。

【００１３】本発明における圧縮強さとは、圧縮試験中
に試験片に加わる最大圧縮応力でありＡＳＴＭＤ−６
９５に記載される方法で測定されるものである。スペー
サーの圧縮強さが小さいと、ギャップ制御時にスペーサ
ーの破損、変形等が生じ、ギャップ制御が十分にでき
ず、薄膜層の傷つき、蒸着パターンのボケが発生するば
かりではなく、破損したスペーサー片による発塵、傷つ
き等で表示部の欠陥の原因となる。

【００１４】スペーサーは第一電極に接する状態で形成
されることが多く、十分な電気絶縁性を有することが好
ましいが、導電性のスペーサーを用いることもできる。
導電性スペーサーの場合は電極間の短絡を防止するため
の電気絶縁性部分を形成すればよい。スペーサーを形成
する材料としては、無機系および有機系のいずれの材料
を用いてもよい。無機材料としては、酸化ケイ素、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、セラミックス材料、金属などを、有機
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、アクリル系、ノボラック系、シリコーン系など
のポリマー材料などが好ましい。またスペーサーの形成
には既知の種々の形成方法を適用することができる。

【００１５】本発明のスペーサーは、基板もしくは第一
電極上に薄膜層の厚さを上回る高さを有するパターニン
グされた膜として形成される。スペーサーの構造は特に
限定されるものではなく、一層によって形成されていて
も、複数の層が積層されて形成されていてもよい。

【００１６】スペーサーの断面形状は特に限定されず、
矩形状、雛壇状、テーパー状、逆テーパー状などいずれ
の形状も可能である。スペーサーの長手方向に垂直な断
面において、スペーサーの幅が最小となる部分が最大と
なる部分よりも基板側に位置するように形成した場合、
このスペーサーは、十分な厚みを持たせることにより、
第二電極をパターニングする方法として知られている
「隔壁法」の隔壁の役割を果たすことが可能である。こ
の場合、本発明のスペーサーは、少なくとも有機化合物
からなる発光層を含む薄膜層の形成においてはシャドー
マスクを密着させるスペーサーの役割をし、第二電極の
パターニングにおいては隔壁として機能しうるものであ
る。

【００１７】スペーサーは、第一電極として用いられる
透明導電膜のエッジを保護し、短絡を防ぐための絶縁層
を用いることもできる。また、絶縁層の上に隔壁を形成
した積層構造としても良い。

【００１８】また、マスクスペーサーとしてのみ機能さ
せて、発光層パターニングと第二電極パターニングのシ
ャドーマスクによる薄膜層の傷つき防止という目的のみ
に利用する場合もある。この場合には、それ自体が発光
層や第二電極のパターニングに直接関わるものではない
ので、発光層や第二電極と１：１に対応するものではな
く、シャドーマスクによる傷つきが防止可能な状態を提
供することが本来の目的のため、その設置の数や形態は
隔壁の場合とかなり異なるものである。また、隔壁は、
その機能からストライプ状に形成されることが必須であ
るが、マスクスペーサーの場合は、シャドーマスクを薄
膜層に接触させないという目的を達することができれば
よいので、ストライプ状である必要性はなく、点線状、
鎖線状、あるいはドット状であることが可能である。ド
ットの平面形状は、丸状、楕円状、三角状、四角状など
いずれの形状であってもよく、断面形状も矩形状、雛壇
状、テーパー状、逆テーパー状などいずれの形状も可能
である。

【００１９】

【実施例】以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明
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。

【００２０】実施例１発光層パターニング用として、図３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１２０×８４ｍ
ｍ、マスク部分３１の厚さは２５μｍであり、長さ６４
ｍｍ、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２０μｍ、厚さ２５μ
ｍ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。

【００２１】第二電極パターニング用として、図４に示
すようなマスク部分３１の一方の面と補強線３３との間
に隙間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１２０×８４ｍｍ、マスク部分の厚
さは１００μｍであり、長さ１００ｍｍ、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。

【００２２】第一電極は以下のとおりパターニングし
た。厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラス基板表面にスパ
ッタリング蒸着法によって厚さ１３０ｎｍのＩＴＯ透明
電極が形成されたＩＴＯガラス基板（ジオマテック
（株）製）を１２０×１００ｍｍ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
トリソ法による露光・現像によってフォトレジストをパ
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８０μｍ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本配置されていた。

【００２３】次に、スペーサーを以下のとおり形成し
た。ポリイミド系の感光性コーティング剤（東レ（株）
製、ＵＲ−３１００）を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、クリーンオーブン中、窒素
雰囲気下で８０℃、１時間プリベーキングした。この塗
布膜にフォトマスクを介してパターン露光し、現像には
東レ（株）製ＤＶ−５０５を用いて、感光性コーティン
グ剤をパターニングした。このパターニングに用いたフ
ォトマスクには、幅６５μｍ、長さ２３５μｍの絶縁層
開口部が幅方向には１００μｍピッチで８１６個、長さ
方向には３００μｍピッチで２００個配置されている。
さらに、発光領域から４〜８ｍｍ外側の位置に５０μｍ
角のドット状の封止スペーサーが幅方向には２５０μｍ
ピッチで５個、長さ方向には５００μｍピッチで、後ほ
ど塗布される樹脂の周辺長さに充当するだけ配置されて
いる。現像を終了した基板は、クリーンオーブン中で１
８０℃、３０分間、さらに２５０℃、３０分間ベーキン
グして、膜厚４μｍのパターニングされた絶縁層とスペ
ーサーを形成した。

【００２４】この感光性コーティング剤のベーキング後
の圧縮強さをＡＳＴＭＤ−６９５に準拠の方法で測定
したところ、１３５６ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００２５】この基板を洗浄した後、真空蒸着機内にセ
ットした。本蒸着機では、真空中でそれぞれ１０μｍ程
度の精度で基板とシャドーマスクの位置合わせができ、
シャドーマスクを交換することができた。

【００２６】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、銅フタロシアニンを１０ｎ
ｍ、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を形成した。

【００２７】次に、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（株）製、ＹＢＭ−１Ｂ）を配置し
た。この際、ストライプ状第一電極がシャドーマスクの
ストライプ状開口部の中心に位置し、補強線が絶縁層上
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，４
ａ−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（Ａ
ｌｑ₃）を２１ｎｍ蒸着し、緑色発光層をパターニング
した。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】次に、ＤＰＶＢｉ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。

【００３１】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、マスク部
分が第一電極と直交し、絶縁層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２４０ｎｍ
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
れていたことになる。

【００３２】このようにして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２５０μｍ、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
界発光素子を作製した。赤、緑、青の３つの発光領域が
１画素を形成するので、本発光素子は３００μｍピッチ
で２７２×２００画素を有する。スペーサーの破損、シ
ャドーマスクによる素子の傷つきは見られなかった。

【００３３】本素子の基板の画素形成部の周辺には絶縁
層と同一の材料からなる封止スペーサーが形成されてい
る。本素子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分間以上保持した後、露点−７
０℃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封止樹脂として２液
混合型のエポキシ樹脂を用いて貼り合わせることで封止
した。

【００３４】封止用エポキシ樹脂の位置する部分に厚さ
４μｍの封止スペーサーが形成されているために、封止
板を押さえつけながら樹脂を硬化させても展延する樹脂
の幅の最小幅が約２ｍｍと一定になり、厚さも均一であ
った。このように封止した有機電界発光装置は、スペー
サーの破損、薄膜層の傷つきはなく、８０℃、８０％Ｒ
Ｈの雰囲気下に放置したが、２５０時間経過後でもダー
クスポットの発生はなかった。

【００３５】実施例２実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜を長さ９０ｍｍ、幅８
０μｍのストライプ状にパターニングした。このように
して形成されたストライプ状第一電極は１００μｍピッ
チで８１６本配置されてた。

【００３６】次に、絶縁層とスペーサーを以下のとおり
形成した。ポジ型フォトレジスト（東京応化工業（株）
製、ＯＦＰＲ−８００（ノボラック樹脂））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。このパタ
ーニングに用いたフォトマスクには、幅６５μｍ、長さ
２３５μｍの絶縁層開口部が幅方向には１００μｍピッ
チで８１６個、長さ方向には３００μｍピッチで２００
個配置されている。さらに、発光領域から４〜８ｍｍ外
側の位置に５０μｍ角のドット状の封止スペーサーが幅
方向には２５０μｍピッチで５個、長さ方向には５００
μｍピッチで、後ほど塗布される樹脂の周辺長さに充当
するだけ配置されている。

【００３７】このポジ型フォトレジストのベーキング後
の圧縮強さをＡＳＴＭＤ−６９５に準拠の方法で測定
したところ、１８００ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００３８】シャドーマスクを用いた薄膜層の形成は、
実施例１と同様に行った。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赤色、緑色、青
色発光層が形成され、第一電極と直交する幅２５０μ
ｍ、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ストライプ配列のカラー
表示の有機電界発光装置が作製された。薄膜層および第
二電極の形成の際に、シャドーマスクの補強線は隔壁に
対応して密着されているので、実施例１と同様に薄膜層
を傷つけることがなかった。

【００３９】さらに、隔壁と同時に形成された基板周辺
部に存在する封止スペーサーを利用して、実施例１と同
様にして封止板を貼り合わせて有機電界発光装置を作製
した。本実施例においても封止スペーサーが接着用樹脂
の塗布位置に存在するので、封止板の押しつけが封止ス
ペーサーで一定に保持され、接着樹脂の展延が均一に行
われる。このように封止した有機電界発光装置は、スペ
ーサーの破損、薄膜層の傷つきはなく、８０℃、８０％
ＲＨの雰囲気下に放置したが、２５０時間経過後でもダ
ークスポットの発生はなかった。

【００４０】実施例３実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜を長さ９０ｍｍ、幅８
０μｍのストライプ状にパターニングした。このように
して形成されたストライプ状第一電極は１００μｍピッ
チで８１６本配置された。

【００４１】次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（株）製：ＺＰＮ１１００）を全面
に厚さ３μｍ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ピッチで配置されているものを用いた。スト
ライプ状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。引き続き基板上に電子ビーム蒸着法で厚さ１５０ｎ
ｍ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用レジストが溶解し、その
上の酸化ケイ素膜が除去され、発光画素部分以外の領域
に酸化ケイ素膜の絶縁層が形成される。

【００４２】次に、実施例１と同様にポリイミド系感光
性コーティング剤を塗布し、フォトマスクを介してパタ
ーン露光した後、現像し、実施例１と同様にベーキング
処理した。ここで用いたフォトマスクは、第一電極と直
交する長さ１００ｍｍ、幅５０μｍの開口部が３００μ
ｍピッチで２０１本あると共に、実施例１に示したと同
様の封止スペーサーとなるドット状の開口部を有してい
る。この工程により、長さ８０ｍｍ、幅３０μｍ、高さ
４μｍの隔壁が３００μｍピッチで２０１本形成される
と共に基板の周辺部にドット状の封止スペーサーが形成
された。ここで得られた隔壁は、半透明かつ電気絶縁性
で、隔壁の断面形状はほぼ矩形であった。

【００４３】この感光性コーティング剤のベーキング後
の圧縮強さをＡＳＴＭＤ−６９５に準拠の方法で測定
したところ、１３５６ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００４４】薄膜層の形成は実施例１と同様に行った。
発光層の蒸着の際に、シャドーマスクの補強線は隔壁に
対応して密着されているので、実施例１と同様に薄膜層
を傷つけることがなかった。

【００４５】第二電極の形成の際には基板を蒸着源に対
して傾けて斜め蒸着を行って、２４０ｎｍのアルミニウ
ムを蒸着した。この場合には形成された隔壁がシャドー
マスクの替わりの機能を発揮することができる。形成さ
れた第二電極間および第一電極と第二電極の間の短絡の
ないことが確認された。

【００４６】さらに、隔壁と同時に形成された基板周辺
部に存在する封止スペーサーを利用して、実施例１と同
様にして封止板を貼り合わせて有機電界発光装置を作製
した。本実施例においても封止スペーサーが接着用樹脂
の塗布位置に存在するので、封止板の押しつけが封止ス
ペーサーで一定に保持され、接着樹脂の展延が均一に行
われる。このように封止した有機電界発光装置は、スペ
ーサーの破損、薄膜層の傷つきはなく、８０℃、８０％
ＲＨの雰囲気下に放置したが、２５０時間経過後でもダ
ークスポットの発生はなかった。

【００４７】実施例４実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜を長さ９０ｍｍ、幅８
０μｍのストライプ状にパターニングした。このように
して形成されたストライプ状第一電極は１００μｍピッ
チで８１６本配置された。

【００４８】次に、スペーサーを以下のとおり形成し
た。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（株）製：ＺＰＮ１１００）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に塗布、パ
ターニングした。このパターニングに用いたフォトマス
クには、幅６５μｍ、長さ２３５μｍの絶縁層開口部が
幅方向には１００μｍピッチで８１６個、長さ方向には
３００μｍピッチで２００個配置されている。さらに、
発光領域から４〜８ｍｍ外側の位置に５０μｍ角のドッ
ト状の封止スペーサーが幅方向には２５０μｍピッチで
５個、長さ方向には５００μｍピッチで、後ほど塗布さ
れる樹脂の周辺長さに充当するだけ配置されている。引
き続き基板上に電子ビーム蒸着法で厚さ１．５μｍ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用レジストが溶解し、その上の酸
化ケイ素膜が除去される。このようにして、膜厚１．５
μｍのパターニングされた絶縁層とスペーサーを形成し
た。

【００４９】この酸化ケイ素の圧縮強さをＡＳＴＭＤ
−６９５に準拠の方法で測定したところ、１８００ｋｇ
／ｃｍ²であった。

【００５０】薄膜層の形成は実施例１と同様に行った。
発光層の蒸着の際に、シャドーマスクの補強線は隔壁に
対応して密着されているので、実施例１と同様に薄膜層
を傷つけることがなかった。

【００５１】第二電極は、実施例１と同様に第二電極用
シャドーマスクを用いてアルミニウムを２４０ｎｍの厚
さに蒸着して形成した。第二電極の蒸着の際に、シャド
ーマスクの補強線は隔壁に対応して密着されているの
で、実施例１と同様に薄膜層を傷つけることがなかっ
た。

【００５２】このようにして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２５０μｍ、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
界発光素子を作製した。赤、緑、青の３つの発光領域が
１画素を形成するので、本発光素子は３００μｍピッチ
で２７２×２００画素を有する。スペーサーの破損、シ
ャドーマスクによる素子の傷つきは見られなかった。

【００５３】さらに、基板周辺部に存在する封止スペー
サーを利用して、実施例１と同様にして封止板を貼り合
わせて有機電界発光装置を作製した。本実施例において
も封止スペーサーが接着用樹脂の塗布位置に存在するの
で、封止板の押しつけが封止スペーサーで一定に保持さ
れ、接着樹脂の展延が均一に行われる。このように封止
した有機電界発光装置は、スペーサーの破損、薄膜層の
傷つきはなく、８０℃、８０％ＲＨの雰囲気下に放置し
たが、２５０時間経過後でもダークスポットの発生はな
かった。

【００５４】実施例５実施例１と同様にして、ＩＴＯ膜を長さ９０ｍｍ、幅８
０μｍのストライプ状にパターニングした。このように
して形成されたストライプ状第一電極は１００μｍピッ
チで８１６本配置された。

【００５５】次に、実施例３と同様にして酸化ケイ素膜
からなる絶縁層を形成した。その次の工程でドット状ス
ペーサーと封止スペーサーを形成した。第一電極および
絶縁層が形成された基板上の全面に、実施例１と同様に
ポリイミド系の感光性コーティング剤を塗布、ベーキン
グした。次に、この塗布膜に、５０μｍ幅で５０μｍ長
さの開口部が第一電極に沿った方向に３００μｍピッチ
で、そして第一電極に直交する方向に１００μｍピッチ
で配置されていると共に、実施例１で示した封止スペー
サーとなる開口部を有するフォトマスクを、ストライプ
状にパターニングされた第一電極の中央部にフォトマス
クの５０μｍ幅の開口部が配置されるように位置合わせ
して、実施例１と同様に露光し、現像し、ベーキングし
て厚さ４μｍのドット状スペーサー１６３２００個と基
板周辺部に封止スペーサーを形成した。

【００５６】この感光性コーティング剤のベーキング後
の圧縮強さをＡＳＴＭＤ−６９５に準拠の方法で測定
したところ、１３５６ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００５７】シャドーマスクを用いた薄膜層の形成は、
実施例１と同様に行った。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赤色、緑色、青
色発光層が形成され、第一電極と直交する幅２５０μ
ｍ、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ストライプ配列のカラー
表示の有機電界発光装置が作製された。

【００５８】本実施例ではドット状のマスクスペーサー
がシャドーマスクを保持するので薄膜層の傷つきを防止
し、同一材料で形成された基板周辺部に存在する封止ス
ペーサーを内在または近傍に存在させた部分に接着剤を
塗布し、封止板を密着して基板に貼り付けることで有機
電界発光装置を得ることができる。封止板を基板に接着
樹脂を介して密着した場合に、封止スペーサーが存在す
るので押圧が均等になり、接着樹脂の拡がりも均一にな
る。このように封止した有機電界発光装置は、スペーサ
ーの破損、薄膜層の傷つきはなく、８０℃、８０％ＲＨ
の雰囲気下に放置したが、２５０時間経過後でもダーク
スポットの発生はなかった。

【００５９】実施例６実施例１で用いたと同様のＩＴＯ基板を１２０×１００
ｍｍの大きさに切断し、フォトリソグラフィ法でパター
ニングして長さ９０ｍｍ、幅８０μｍのストライプ状第
一電極を１００μｍピッチで８１６本形成した。次に、
実施例５に示した方法で酸化ケイ素膜からなる絶縁層を
形成した。本実施例では、つぎの工程として基板全面に
クロムをスパッタリング法で１５０ｎｍの厚さに蒸着し
た。このクロム薄膜は、電解めっきを施すための導電層
となる。

【００６０】次に、めっき用のレジストを基板全面に塗
布した。このレジストのパターニングに用いるフォトマ
スクは、形成されている絶縁層に対応してピッチ３００
μｍで幅３０μｍ、長さ１００ｍｍの開口部を２００本
有し、同時に基板の２つの辺にある第一電極および第二
電極のそれぞれのピッチと本数に対応する引き出し電極
用の開口部を有し、さらに、引き出し電極のない２辺に
は実施例１で示した封止スペーサー用の開口部を有する
ものである。めっき用レジストをパターニングした後、
銅の電解めっきを実施した。これにより銅を材料とした
第二電極のガイド電極となると共に第二電極パターニン
グ時に隔壁として機能する部分、引き出し電極および封
止スペーサーとなる部分が同時に形成された。形成され
た電解めっきの厚みはレジスト膜厚よりも薄く４μｍの
設定した。

【００６１】この電解めっきにより形成された銅の圧縮
強さを測定したところ、６００ｋｇ／ｃｍ²であった。

【００６２】電解めっきされた銅で構成される隔壁をマ
スクスペーサーとして、少なくとも有機化合物からなる
発光層を含む薄膜層は実施例１と同様にして形成した。
第二電極の形成は、実施例３で示した隔壁法に準じた方
法で銅で構成された隔壁を用いて形成した。第二電極間
には短絡はないが、それぞれの第二電極は隔壁と電気的
に接続していることが確認され、銅からなる隔壁がガイ
ド電極となった２００本のストライプ状第二電極が形成
された。

【００６３】本実施例の電解めっきで形成された銅から
なる隔壁は、薄膜層のシャドーマスクを用いての形成に
おいては、マスクスペーサーとして作用し、第二電極の
形成においては隔壁となり、最終的には第二電極のガイ
ド電極として機能する。このガイド電極と同一の材料で
形成された封止スペーサーを利用して封止板の貼り付け
が実施されて、有機電界発光装置を作製することができ
る。封止スペーサーは存在するが封止スペーサーが一部
変形し、接着用樹脂の広がりの不均一が生じた。このよ
うに封止した有機電界発光装置は、薄膜層の傷つきはな
く、８０℃、８０％ＲＨの雰囲気下に放置したが、２０
０時間経過後でもダークスポットの発生はなかった。

【００６４】比較例１スペーサーの形成をアルミニウム（圧縮強さ２２０ｋｇ
／ｃｍ²）を用いて行った以外は実施例６と同様に有機
電界発光装置を作製した。この有機電界発光装置は、ス
ペーサーの破片が封止空間内に見られ、また、薄膜層に
はシャドーマスク密着時に出来たと思われる傷が確認さ
れた。８０℃、８０％ＲＨの雰囲気下に放置した場合、
２００時間経過後にスペーサーおよびマスク傷に起因す
るダークスポットの発生が認められた。

【００６５】

【発明の効果】スペーサーの強度を規定することによ
り、スペーサーの破損によるゴミの発生や、マスクや封
止板との接触による薄膜層の傷つきを防ぎ、表示特性に
優れた有機電界発光装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で製造される有機電界発光装置の一例を
示す断面図。

【図２】本発明で製造される有機電界発光装置の別の一
例を示す断面図。

【図３】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４】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５】本発明で製造される有機電界発光装置の別の一
例を示す平面図。

【図６】図５のＸＸ’断面図。

【図７】図５のＹＹ’断面図。

【図８】本発明における第二電極パターニング方法の一
例を説明するＸＸ’断面図。

【図９】本発明における第二電極パターニング方法の一
例を説明するＹＹ’断面図（図８の側面図）。

【符号の説明】

１基板２第一電極４スペーサー５正孔輸送層６発光層７電子輸送層８第二電極９駆動源１０薄膜層１４第二電極材料２１封止板２２接着剤２３封止内部空間２４凹部２５脚部２６封止スペーサー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 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 ＡＦターム(参考） 3K007 AB00 AB04 BA06 BB00 BB02 CA01 CB01 CB03 DA00 DB03 EB00 FA00 FA01 FA02 FA03 5C094 AA01 AA47 AA60 BA27 CA19 EA05 EB02 EC02 FB01 FB02 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された第一電極と、少なくと
も有機化合物からなる発光層を含む前記第一電極上に形
成された薄膜層と、薄膜層上に形成された第二電極と、
少なくとも一部分が薄膜層の厚さを上回る高さを持つ基
板上に形成されたスペーサーとを含む有機電界発光装置
であって、前記スペーサーの圧縮強さが５００ｋｇ／ｃ
ｍ²以上であることを特徴とする有機電界発光装置。
【請求項２】スペーサーが無機材料からなることを特徴
とする請求項１記載の有機電界発光装置。
【請求項３】スペーサーが有機材料からなることを特徴
とする請求項１記載の有機電界発光装置。
【請求項４】第一電極は複数のストライプ状電極であ
り、第二電極は前記第一電極に対して交差する複数のス
トライプ状電極であり、スペーサーは前記第二電極の間
に形成されたストライプ形状であることを特徴とする請
求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項５】スペーサーがドット状であることを特徴と
する請求項１に記載の有機電界発光装置。