JP2002299050A

JP2002299050A - 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002299050A
Application number: JP2001096611A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Kubota; 広文久保田; Kenichi Nagayama; 健一永山
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-11

Abstract

(57)【要約】【課題】絶縁膜に何らダメージを与えることなく隔壁
のみを除去することにより、信頼性に優れた有機ＥＬデ
ィスプレイパネルを提供する。【解決手段】基板上に延在する複数の第１電極を形成
する第１電極形成工程と、第１電極と略直交して第１電
極の一部を覆うように複数の絶縁膜を形成する絶縁膜形
成工程と、絶縁膜上に絶縁材料からなる隔壁を突設する
隔壁形成工程と、絶縁膜の間隙を覆うように有機機能層
を形成する有機機能層形成工程と、有機機能層を覆うよ
うに第２電極を形成する第２電極形成工程と、第２電極
を形成した後に隔壁を除去する隔壁除去工程とを含み、
絶縁膜を形成する絶縁材料として、隔壁を形成する絶縁
材料のエッチングレートよりも低いエッチングレートの
材料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流の注入によっ
て発光するエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬとも
いう）を呈する有機化合物からなる発光層を含む１以上
の薄膜（以下、有機機能層という）を備えた有機ＥＬデ
ィスプレイパネルに関し、特に薄膜化とともに、絶縁不
良やダークスポットの発生をより確実に抑えて信頼性の
向上を図るための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、発光材料として有機ＥＬ材料
を用いた有機ＥＬディスプレイパネルが知られている。
この有機ＥＬディスプレイプレイパネルは、例えば図３
に一部拡大斜視図として示されるように、基板１０２の
一面上に第１電極（透明電極）１０３と、有機機能層１
０６と、第２電極（金属電極）１０７とを、第１電極１
０３と第２電極１０７とが略直交するように順次積層し
て構成され、第１電極１０３と第２電極１０７とにより
挟まれた有機機能層１０６の領域が発光部となる。ま
た、この有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機機能層
１０６及び第２電極１０７のパターニングのために、第
１電極１０３と直交し、第２電極１０７と平行に伸長す
る隔壁１０５が形成されている。この有機ＥＬディスプ
レイパネルは、以下の工程により製造される。

【０００３】即ち、基板１０２の一面上に、先ずＩＴＯ
等からなる第１電極１０３が複数形成される。この第１
電極１０３は各々が略帯状に形成され、所定間隔をおい
て互いに平行に伸長するように配列される。第１電極１
０３の上には、第１電極と略直交し、所定間隔で互いに
平行に伸長する複数の絶縁膜１０４を介して、隔壁１０
５が基板１０２から突出するように形成される。この絶
縁膜１０４は、第１電極１０３と第２電極１０７とがシ
ョートするのを防止するために設けられる膜であり、ポ
リアミド等の有機材料を用いたホトリソ技術によりパタ
ーニングして形成される。

【０００４】次いで、有機ＥＬ材料等からなる多層また
は単層の有機機能層１０６が蒸着により形成される。こ
のとき、有機機能層１０６を形成する材料は隔壁１０５
により分断されるため、有機機能層１０６は、基板上に
おいて隔壁１０５と隔壁１０５との間隙領域を覆うよう
に形成される。これにより有機機能層１０６は第１電極
１０３の露出部分に積層される。

【０００５】その後、Ａｌ等の金属材料からなる第２電
極１０７が蒸着により形成される。第２電極１０７の金
属材料は有機機能１０６と同様に隔壁１０５によって分
断されてパターニング形成されるため、隔壁１０５の間
隙領域にある有機機能層１０６の上に積層される。これ
により第２電極１０７は、各々が隔壁１０５と平行に伸
長する帯状の形状として複数形成される。

【０００６】蒸着に際し、金属材料は蒸着源から粒子と
なって放射状に飛翔して基板１０２に到達する。従っ
て、隔壁１０５の側面が基板１０２に対して垂直な面で
あると、斜め方向から飛翔して来る金属材料が隔壁１０
５の側面に付着し、隣り合う第２電極１０７の分断が不
完全となる。そこで、隔壁１０５は、その上部に基板１
０２と平行な方向に突出するオーバーハング部を有する
形状、例えば図示されるように、基板側で幅が狭く、基
板から離れる側ほど幅が広くなるような逆テーパ形状と
なっている。それにより、隔壁１０５の側面に金属材料
が付着することが防止され、隣り合う第２電極１０７は
確実に分断されるのである。

【０００７】尚、上記した断面形状の隔壁１０５は、図
４（図３において、第１電極１０３の長手方向に沿った
断面図；以下の図面も同様の断面で示す）に示すよう
に、有機レジスト材料を用いて次のようにして形成され
る。

【０００８】先ず、第１電極１０３及び絶縁膜１０４が
パターニング形成された基板１０２を洗浄し、基板１０
２の全面に隔壁材料である化学増幅型レジスト（例え
ば、日本ゼオン製ネガフォトレジストＺＰＮ−１１０
０）層１０５ａをスピンコートにより形成する。

【０００９】次に、温風循環式オーブンにてプリベーク
した後、レジスト層１０５ａの上方に、絶縁膜１０４と
平行に伸長するストライプ状の開口を有するマスク１０
８を配置して露光する。これにより、レジスト層１０５
ａのマスクされない部分が上部側から徐々に硬化し、図
示されるように、略逆台形状の領域１０５ｂが硬化す
る。そして、マスク１０８を除去した後、温風循環式オ
ーブンにてＰ．Ｅ．Ｂ（ポスト・エクスポージャー・ベ
ーク）をしてから現像を行うことによりレジスト層１０
５ａの未露光部が溶出し、図５に示すように、硬化部分
１０５ｂが隔壁１０５として残存する。尚、隔壁１０５
の形成に関して、本出願人による特開平８−３１５９８
１号を参照することができる。

【００１０】その後、図６に示すように、引出部を除く
第１電極１０３、有機機能層１０６、引出部を除く第２
電極１０７及び隔壁１０５の全体を覆うように窒化シリ
コン等の無機パッシベーション膜１０９を成膜し、更に
その上に保護と平坦化を目的として合成樹脂からなる封
止膜１１０を成膜する。あるいは、各引出部を除く表示
部の全面を覆うように図示しない封止缶を設置してもよ
い。以上により、有機ＥＬディスプレイパネルが得られ
る。尚、引出部は、外部の駆動部と、第１電極１０３及
び第２電極１０７とを接続するために、各電極の端部に
連続して設けられる部位である。また、この引出部につ
いて、図２において符号１０３ａで示される部分を参照
できる。

【００１１】上述した有機ＥＬディスプレイパネルの製
造方法によれば、有機機能層１０６及び第２電極１０７
のパターニング形成は良好に行えるが、一方で隔壁１０
５に近接する縁部側からダークスポットが広がり、発光
する領域が狭くなるという問題が生じることがあった。
この原因としては、製造工程に混入した水分や各形成材
料から発生した水分等が隔壁１０５に付着し、この水分
が有機機能層１０６の隔壁１０５に近接した縁部から浸
透して発光機能を低下させていることが挙げられる。ま
た、隔壁１０５の硬化が不完全となりやすく、この未硬
化部分から発生したガスが有機機能層１０６の縁部と反
応して発光機能が低下することも挙げられる。

【００１２】また、有機ＥＬディスプレイパネルは本
来、薄く形成できるという利点を備えている。しかし、
隔壁１０５は、絶縁膜１０４の面上からの突出量が小さ
すぎると上記した分断作用が得られず、また有機レジス
ト材料を用いたホトリソ工程で形成されるため、技術的
にも数μｍ〜１０数μｍ程度の突出量で形成されるのが
一般的であり、薄膜化に対して阻害となる可能性があ
る。

【００１３】更に、無機パッシベーション膜１０９はＣ
ＶＤ等の蒸着手段により成膜されるが、図６に示すよう
に、その際に隔壁１０５のオーバーハング部１０５ｃが
障害となって、シャドウ部１０９ａにおける膜質が劣化
したり、厚く成膜できないことがある。その結果、この
部分を通じて水分が浸入しやすくなり、発光効率が低下
する。

【００１４】このような背景から、本出願人は、特開平
１１−３０７２５０号公報において、第２電極１０７を
形成した後に隔壁１０５を除去することを提案してい
る。本技術は、酸素プラズマ等のドライエッチングによ
り隔壁１０５を除去するものであるが、隔壁１０５の下
方の絶縁膜１０４が有機材料であることから、酸素プラ
ズマにより容易に侵され、図７に拡大して示すように、
特に第２電極１０７や有機機能層１０６に隣接する両端
部１０４ａが大きく侵食される。これは、隔壁１０５の
上面には第２電極１０７の金属材料が成膜されており、
酸素プラズマが隔壁１０５の側壁部分から作用すること
による。また、絶縁膜１０４のその他の部分も酸素プラ
ズマにより侵食され、膜厚が減少する。その結果、絶縁
不良に陥ったり、端部１０４ａにおいて、有機機能層１
０６及び第２電極１０７によって形成されるオーバーハ
ング部が障害となってＣＶＤ等による無機パッシベーシ
ョン膜１０９の封止が充分になされない等の不具合が生
じる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みてなされたものであり、絶縁膜１０４にダメー
ジを与えることなく隔壁１０５のみを除去することによ
り、従来の隔壁除去による効果、即ち水分の付着や浸
入、ガスの発生を防いでダークスポットの拡がりを抑え
る効果をより確実にし、信頼性に優れた有機ＥＬディス
プレイパネルを提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題の解
決を目的とするものであって、請求項１に記載の発明
は、複数の発光部からなる画像表示配列を有する有機エ
レクトロルミネッセンスディスプレイパネルの製造方法
であって、基板上に所定間隔にて互いに平行に伸長する
複数の第１電極を形成する第１電極形成工程と、前記第
１電極と略直交して所定間隔にて互いに平行に伸長して
該第１電極の一部を覆うように複数の絶縁膜を形成する
絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に該絶縁膜の長手方向
に沿って絶縁材料からなる隔壁を突設する隔壁形成工程
と、前記絶縁膜の間隙を覆うように有機化合物からなる
発光層を含む有機機能層を形成する有機機能層形成工程
と、前記有機機能層を覆うように第２電極を形成する第
２電極形成工程と、前記第２電極を形成した後に前記隔
壁をエッチングにより除去する隔壁除去工程とを含むと
ともに、前記絶縁膜を形成する絶縁材料として、前記隔
壁を形成する絶縁材料のエッチングレートよりも低いエ
ッチングレートの材料を用いることを特徴とする。

【００１７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記絶縁膜を形成する材料が無
機絶縁材料であり、前記隔壁を形成する材料が有機レジ
スト材料であることを特徴とする。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
または２に記載の発明において、前記エッチングが酸素
プラズマによるドライエッチングであることを特徴とす
る。

【００１９】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
〜３の何れか一項に記載の発明において、前記隔壁はそ
の上部に前記基板と平行な方向に突出するオーバーハン
グ部を有することを特徴とする。

【００２０】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
〜４の何れか一項に記載の発明において、前記隔壁除去
工程の後に、前記第１電極の一部、前記第２電極の一
部、前記有機機能層及び前記絶縁膜を覆う無機パッシベ
ーション膜を形成する無機パッシベーション膜形成工程
を付加することを特徴とする。

【００２１】また、請求項６に記載の発明は、請求項１
〜４の何れか一項に記載の発明において、前記隔壁除去
工程の後に、前記基板と協働して前記第１電極の一部、
前記第２電極の一部、有機機能層及び前記絶縁膜を封止
する封止缶を形成する封止缶形成工程を付加することを
特徴とする。

【００２２】また、請求項７に記載の発明は、請求項１
〜６の何れか一項に記載の製造方法により得られること
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレ
イパネルである。

【００２３】

【作用】隔壁を除去することにより、水分の付着、ガス
の発生がなくなり、有機機能層の縁部側から発生するダ
ークスポットの広がりを抑えることができる。その際、
隔壁のみが除去され、その下方にある絶縁膜がダメージ
を受けることなく残存するため、絶縁不良を起こすこと
か無く、また無機パッシベーション膜による封止状態が
良好になり、従来のように有機機能層の絶縁層膜側端部
から水分が浸入することが確実に防止され、信頼性の高
い有機ＥＬディスプレイパネルが得られる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を基にして説明する。尚、従来と同一部位には
同一の符号を付してある。

【００２５】本発明の有機ＥＬディスプレイパネルの製
造方法は、先ず、図１（ａ）に示すように、基板１０２
の一面上に所定間隔にて互いに平行に伸長する複数の第
１電極１０３を形成する。第１電極１０３は、従来と同
様に、例えばＩＴＯからなる略帯状の薄膜である。

【００２６】次いで、第１電極１０３の上に、後述され
る隔壁１０５を形成する材料よりもエッチングレートが
小さい、好ましくは１００倍程度小さいエッチングレー
トを有する材料からなる絶縁膜を形成する。このような
絶縁膜材料としては、無機絶縁材料が好適である。

【００２７】絶縁膜１４の形成には、図１（ｂ）に示す
ように、ケイ素等を含有するレジスト１２を塗布し、そ
の上に第１電極１０３と直交して互いに平行に伸長する
複数のストライプ状の開口を有するマスク１３を配置し
て露光して露光部１２ａを硬化させる。次いで、マスク
１３を除去して現像を行った後、２３０℃〜３５０℃に
て焼成する。これにより、図１（ｃ）示すように、硬化
部分１２ａが絶縁膜１４として残存する。このレジスト
１２として、例えば感光性ポリシラザンを使用すること
ができる。

【００２８】尚、絶縁膜１４の形成に際し、図示は省略
するが、有機レジスト材料を用いてレジストパターンを
形成した後にスパッタリングや電子ビーム蒸着により無
機絶縁材料を成膜し、その後レジストパターンを除去す
るリフトオフ法を用いてもよい。あるいは、基板全面に
スパッタリングや電子ピーム蒸着等により無機絶縁材料
を成膜し、エッチングにより所定形状にパターニングし
てもよい。こられらの方法により、シリカやアルミナ等
の酸化物、窒化ケイ素等の窒化物からなる絶縁膜１４を
形成することができる。

【００２９】次いで、図１（ｄ）に示すように、絶縁膜
１４の上に、従来と同様の、例えば逆テーパ状断面を有
する有機レジスト材料からなる隔壁１０５を形成する。
この隔壁１０５の形成方法は、図４及び図５に示すホト
リソ工程に従うことができる。

【００３０】即ち、先ず、第１電極１０３及び絶縁膜１
４がパターニング形成された基板１０２の全面に隔壁材
料である化学増幅型レジスト層１０５ａをスピンコート
により形成する。次に、プリベークした後、レジスト層
１０５ａの上方に、絶縁膜１４と平行に伸長するストラ
イプ状の開口を有するマスク１０８を配置して露光す
る。そして、マスク１０８を除去した後、Ｐ．Ｅ．Ｂ現
像を行うことにより隔壁１０５が形成される。

【００３１】次いで、図１（ｅ）に示すように、有機機
能層１０６及び第２電極１０７を形成する。有機機能層
１０６及び第２電極１０７は、公知の蒸着法により行う
ことができるが、隔壁１０５の存在により確実に分断さ
れて形成される。

【００３２】第２電極１０７の形成が完了した後、図１
（ｆ）に示すように、隔壁１０５の除去を行う。隔壁１
０５の除去は、従来と同様に、例えば酸素プラズマを用
いたドライエッチングにより行われる。このとき、絶縁
膜１４が無機材料であることから、酸素プラズマに対す
る耐性が強く、隔壁１０５のみが除去され、絶縁膜１４
は実質的に当初の形状、膜質を維持して残存する。ま
た、有機機能層１０６は、第２電極１０７に覆われた状
態となっているので、第２電極１０７が有機機能層１０
６のマスクとして作用し、有機機能層１０６が侵食され
ることはない。

【００３３】その後、図１（ｇ）に示すように、第１電
極１０３、第２電極１０７及び絶縁膜１４を覆うように
窒化シリコン等の無機パッシベーション膜１０９を成膜
する。無機パッシベーション膜１０９の成膜方法は従来
と同様で構わず、ＣＶＤ等により成膜できる。その際、
隔壁１０５が除去されたことにより、大きな起伏や凹凸
やオーバーハング部が存在しないため、無機パッシベー
ション膜１０９はなだらかで外気からの水分の浸入の無
い良質な膜となって全面に形成される。従って、無機パ
ッシベーション膜１０９には大きな応力がかかることも
無く、有機機能層１０６の縁部において、外部からの水
分の浸入が長期にわたり確実に防止される。

【００３４】そして、従来と同様に、無機パッシベーシ
ョン膜１０９の上に合成樹脂からなる封止膜１１０を成
膜して、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルが得られ
る。隔壁１０５が除去されたことにより、有機ＥＬディ
スプレイパネルを薄くすることができる。

【００３５】また、図２に示すように、基板１０２の引
出部１０３ａを除く表示部の全面を覆うように封止缶１
１１を設置することもできる。尚、図示される引出部１
０３ａは第１電極１０３の引出部であり、第２電極１０
７については、紙面と垂直方向の端部に引出部が形成さ
れる。この封止缶１１１を用いた場合も、隔壁１０５が
除去されたことにより、隔壁１０５からのアウトガスが
無くなり、封止缶１１１の内部に入れる乾燥剤（図示せ
ず）の量を減らすことが可能となる。また、その高さを
従来に比べて低くすることができ、結果として有機ＥＬ
ディスプレイパネルを薄くすることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
第２電極を形成後に隔壁を除去するようにしたので、水
分の付着、ガスの発生がなくなり、有機機能層の縁部側
から発生するダークスポットの広がりを抑えることがで
きる。しかも、隔壁のみを除去し、その下方の絶縁膜に
ダメージを与えることなく維持できるため、絶縁不良を
起こすこと無く、また無機パッシベーション膜による封
止がより確実に行われるため信頼性の高いものとなる。
また、従来に比べてパネルを薄くできるため、装置の小
型化を成し遂げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る有機ＥＬディスプレイパネルの製
造方法の一実施形態を工程別に示す断面図である。

【図２】有機ＥＬディスプレイパネルを封止缶により封
止した構成を例示する断面図である。

【図３】従来の有機ＥＬディスプレイパネルの一例を示
す一部拡大斜視図である。

【図４】逆テーパ状断面を有する隔壁の形成方法を説明
するための断面図である。

【図５】逆テーパ状断面を有する隔壁を示す断面図であ
る。

【図６】従来の隔壁を有する有機ＥＬディスプレイパネ
ルの問題点を説明するための断面図である。

【図７】従来の隔壁除去における問題点を説明するため
の断面図である。

【符号の説明】

１４絶縁膜（無機絶縁材料）１０２基板１０３第１電極１０３ａ引出部１０４絶縁膜（有機材料）１０５隔壁１０６有機機能層１０７第２電極１０８マスク１０９無機パッシベーション膜１１０封止膜１１１封止缶

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の発光部からなる画像表示配列を有
する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル
の製造方法であって、基板上に所定間隔にて互いに平行に伸長する複数の第１
電極を形成する第１電極形成工程と、前記第１電極と略直交して所定間隔にて互いに平行に伸
長して該第１電極の一部を覆うように複数の絶縁膜を形
成する絶縁膜形成工程と、前記絶縁膜上に該絶縁膜の長手方向に沿って絶縁材料か
らなる隔壁を突設する隔壁形成工程と、前記絶縁膜の間隙を覆うように有機化合物からなる発光
層を含む有機機能層を形成する有機機能層形成工程と、前記有機機能層を覆うように第２電極を形成する第２電
極形成工程と、前記第２電極を形成した後に前記隔壁をエッチングによ
り除去する隔壁除去工程とを含むとともに、前記絶縁膜を形成する絶縁材料として、前記隔壁を形成
する絶縁材料のエッチングレートよりも低いエッチング
レートの材料を用いることを特徴とする有機エレクトロ
ルミネッセンスディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】前記絶縁膜を形成する材料が無機絶縁材
料であり、前記隔壁を形成する材料が有機レジスト材料
であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロ
ルミネッセンスディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】前記エッチングが酸素プラズマによるド
ライエッチングであることを特徴とする請求項１または
２に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ
パネルの製造方法。
【請求項４】前記隔壁はその上部に前記基板と平行な
方向に突出するオーバーハング部を有することを特徴と
する請求項１〜３の何れか一項に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンスディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】前記隔壁除去工程の後に、前記第１電極
の一部、前記第２電極の一部、前記有機機能層及び前記
絶縁膜を覆う無機パッシベーション膜を形成する無機パ
ッシベーション膜形成工程を付加することを特徴とする
請求項１〜４の何れか一項に記載の有機エレクトロルミ
ネッセンスディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】前記隔壁除去工程の後に、前記基板と協
働して前記第１電極の一部、前記第２電極の一部、前記
有機機能層及び前記絶縁膜を封止する封止缶を形成する
封止缶形成工程を付加することを特徴とする請求項１〜
４の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
ディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】請求項１〜６の何れか一項に記載の製造
方法により得られることを特徴とする有機エレクトロル
ミネッセンスディスプレイパネル。