JP2004327269A

JP2004327269A - 有機ｅｌパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2004327269A
Application number: JP2003121258A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Shimotori; 裕霜鳥; Kazunori Sakai; 一則坂井
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2003-04-25
Filing date: 2003-04-25
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】カラーフィルタからの水分やアウトガスが有機ＥＬ素子内に侵入することを抑制し、また、十分な視野角度を得ることが可能な有機ＥＬパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】有機ＥＬパネル１は、所定の形状に形成された第一電極（透明電極）と、少なくとも発光層を有する有機層９と、第二電極（背面電極）と、を透光性の支持基板２の一方の面上に順次積層形成してなる。有機ＥＬパネル１の製造方法は、有機ＥＬ素子３形成後に支持基板２を薄厚処理する工程と、支持基板２を薄厚処理する工程後に、支持基板２の他方の面側にカラーフィルタ４を配設する工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルとしては、ガラス材料からなる透光性の支持基板上に、陽極となるＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等からなる透明電極（第一電極）と、少なくとも発光層を有する有機層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等からなる非透光性の背面電極（第二電極）と、を順次積層して前記有機ＥＬ素子を形成するものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
かかる有機ＥＬパネルにおいては、フルカラーディスプレイへの適用が望まれており、その方法として、支持基板上にカラーフィルタを配設し、このカラーフィルタ上に有機ＥＬ素子を形成するものがある。しかしながら、上述の構成においては、前記カラーフィルタに含有される水分やアウトガスが前記有機ＥＬ素子内に侵入してダークスポットと呼ばれる非発光部分の発生し、またその面積が拡大するという問題点があった。
【０００４】
この問題点を解決するものとして、ガラス材料からなる支持基板の有機ＥＬ素子形成面と反対側にカラーフィルタを配設する構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。かかる構成の有機ＥＬパネルにおいては、前記有機ＥＬ素子と前記カラーフィルタとの間に遮蔽性の高いガラス材料からなる前記支持基板が介在することによって、前記カラーフィルタからの水分やアウトガスが前記有機ＥＬ素子内に侵入することを抑制することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５９−１９４３９３号公報
【特許文献２】
特開１１−３４５６８８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記支持基板の前記有機ＥＬ素子形成面と反対側に前記カラーフィルタを配設する構成の有機ＥＬパネルにあっては、前記有機ＥＬ素子と前記カラーフィルタとの間隔が大きくなるために、前記有機ＥＬ素子の表示光が所定の前記カラーフィルタを通過する角度が狭まり、有機ＥＬパネルの視野角度が狭くなるという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑み、カラーフィルタを用いた有機ＥＬパネルにおいて、前記カラーフィルタからの水分やアウトガスが有機ＥＬ素子内に侵入することを抑制し、また、十分な視野角度を得ることが可能な有機ＥＬパネルの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、請求項１に記載のように、所定の形状に形成された第一電極と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を透光性の支持基板の一方の面上に順次積層して有機ＥＬ素子を形成してなる有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記有機ＥＬ素子形成後に前記支持基板を薄厚処理する工程と、前記薄厚処理する工程後に、前記支持基板の他方の面側にカラーフィルタを配設する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項１において、請求項２に記載のように、前記有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成され、前記カラーフィルタが前記有機ＥＬ素子に対応して複数配設されてなることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項１または請求項２において、請求項３に記載のように、前記薄厚処理する工程は、視野角度が３０°以上となるように、前記支持基板の厚さを調整することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項１または請求項２において、請求項４に記載のように、前記薄厚処理する工程は、前記有機ＥＬ素子の前記支持基板との接触面から前記カラーフィルタの上面までの高さＡが、１μｍ＜Ａ≦５０μｍとなるように、前記支持基板の厚さを調整することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項１から請求項４において、請求項５に記載のように、前記カラーフィルタは、透光性の接着層を介して前記支持基板の前記他方の面側に配設されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項１から請求項５において、請求項６に記載のように、前記カラーフィルタは、透光性の平板部材上に形成され、前記支持基板と前記平板部材とで挟持されるように配設されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、多色表示が可能なドットマトリクス型の有機ＥＬパネルに本発明を適用した実施形態を添付の図面に基いて説明する。
【００１５】
有機ＥＬパネル１は、図１に示すように、透光性の支持基板２と、支持基板の一方の面上形成される有機ＥＬ素子３と、支持基板２の他方の面側に配設されるカラーフィルタ４と、カラーフィルタ４が形成される平板部材５と、カラーフィルタ４と支持基板２とを接着するための接着層６と、有機ＥＬ素子３を気密的に覆う封止部材７と、から主に構成されている。なお、有機ＥＬ素子３については、説明を簡略化するために有機ＥＬパネル１の画素を構成する各発光部以外の説明を省略する。
【００１６】
支持基板２は、例えばガラス材料からなるものであり、前記一方の面に有機ＥＬ素子３と封止部材７とが配設され、前記他方の面に接着層６を介してカラーフィルタ４が配設されるものである。また、支持基板２は、前記一方の面上に有機ＥＬ素子３が形成され、また、封止部材７が接着剤（図示しない）を介して配設された後、前記他方の面を薄厚処理されるものである。なお、薄厚処理とは、研磨またはエッチング処理等によって支持基板２の厚さを有機ＥＬ素子３形成時よりも薄くする処理をいう。
【００１７】
有機ＥＬ素子３は、図２に示すように、透明電極（第一電極）８，有機層９，背面電極（第二電極）１０が支持基板２上に順次積層されて膜厚２００ｎｍ〜７００ｎｍの層状に形成されてなるものである。また、有機ＥＬ素子３はマトリクス状に設けられており、有機ＥＬパネル１の画素を構成している。
【００１８】
透明電極８は、例えば酸化スズ（ＳｎＯ↓２）に酸化インジウム（Ｉｎ↓２Ｏ↓３）をドープしたＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）等の透光性の導電材料をスパッタリング，蒸着法あるいはイオンプレーティング等の方法で支持基板２上に膜厚５０〜２００ｎｍの層状に形成し、例えばフォトリソグラフィー法にてストライプ状にパターニングしてなるものであり、図示しない外部電源と電気的に接続されている。
【００１９】
有機層９は、正孔注入層９ａ，正孔輸送層９ｂ，発光層９ｃ及び電子輸送層９ｄからなり、透明電極８上に積層され膜厚１００〜３００ｎｍの層状となるものである。なお、発光層９ｃは単層あるいは複数層からなり、白色の表示光を発するものである。
【００２０】
背面電極１０は、膜厚５０〜２００ｎｍの層状のアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム銀（Ｍｇ：Ａｇ）等の導電材料からなるものであり、蒸着等の方法によって、透明電極８に略直角に交わるようにストライプ状に形成される。また、背面電極１０は、前記外部電源と電気的に接続されている。
【００２１】
カラーフィルタ４は、青色色素を有する青色フィルタ４ａと、緑色色素を有する緑色フィルタ４ｂと、赤色色素を有する赤色フィルタ４ｃと、からなるものであり、透光性のガラス材料からなる板厚１ｍｍ前後の平板部材５上に、印刷法やフォトリソグラフィー法等によって有機ＥＬ素子３の形成位置に対応するように形成されるものである。各フィルタ４ａ〜４ｃは、透光性の樹脂材料に前記各色素をそれぞれ溶解または分散させてなるものである。また、カラーフィルタ４は、例えば二液硬化型あるいは熱硬化型の樹脂材料等からなる透光性の接着層６を介して、支持基板２の前記他方の面側に支持基板２と平板部材５とで挟持された状態で配設されるものである。なお、接着層６は膜厚が１μｍ〜５μｍとなるように形成される。
【００２２】
封止部材７は、例えばガラス材料からなる平板部材をサンドブラスト，切削，エッチングあるいは熱間プレス加工等の適宜方法で凹形状に形成してなるものである。封止部材７は、例えば紫外線硬化型の樹脂材料等からなる前記接着剤を介して支持基板２上に気密的に配設され、封止部材７と支持基板２とで有機ＥＬ素子３を封止する。
【００２３】
以上の各部によって有機ＥＬパネル１が形成されている。有機ＥＬパネル１は、青色フィルタ４ａ，緑色フィルタ４ｂ及び赤色フィルタ４ｃにそれぞれ対応する有機ＥＬ素子３で有機ＥＬパネル１の１つの画素を構成しており、各有機ＥＬ素子３から青色フィルタ４ａ，緑色フィルタ４ｂ及び赤色フィルタ４ｃをそれぞれ透過してなる青色，緑色及び赤色の表示光を調整することによって多色表示が可能となっている。
【００２４】
また、有機ＥＬパネル１は、視野角度θが３０°以上となるように設定されている。視野角度θは、有機ＥＬ素子３の支持基板２との接触面からカラーフィルタ４の上面までの高さをＡとし（以下、高さＡという）、有機ＥＬ素子３の端部と隣り合う有機ＥＬ素子３に対向するカラーフィルタ４の端部との間隔をＢ（以下、間隔Ｂという）とした場合に、以下の式（１）によって求められる。
θ＝ｔａｎ^−１（Ｂ／Ａ）・・・（１）
なお、有機ＥＬパネル１の視野角度θが３０°よりも小さい場合、使用者が斜め前方から有機ＥＬパネル１を見た場合に表示が不鮮明となりやすく、表示装置に適用するものとしては好ましくない。また、間隔Ｂは、例えば緑色フィルタ４ｂに対応する有機ＥＬ素子３の端部から隣り合う有機ＥＬ素子３に対応する赤色カラーフィルタ４ｃの端部までの間隔であり、間隔Ｂはあらかじめ定められる一定の値とする。また、高さＡは、本実施の形態においては、支持基板２の厚さＡ１と接着層６の厚さＡ２との合計である（Ａ＝Ａ１＋Ａ２）。
【００２５】
次に、図３を用いて有機ＥＬパネル１の製造方法について説明する。
【００２６】
まず、板厚０．７ｍｍ前後の支持基板２の前記一方の面上に有機ＥＬ素子３を形成する（図３（ａ）参照）。有機ＥＬ素子３は、フォトリソグラフィー法及びエッチング処理による透明電極８の形成工程，蒸着法等の手段による有機層９の形成工程及び蒸着法等の手段による背面電極８の形成工程を経て得られるものである。
【００２７】
次に、封止部材７を、有機ＥＬ素子３を取り囲むように支持基板２上に前記接着剤を介して配設すると共に、紫外線を照射して前記接着剤を硬化させ、支持基板２と封止部材７とを気密的に接合する（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
次に、予め定められた視野角度θ（θ≧３０°）と間隔Ｂとに基づいて下記の式（２）から視野角度θを得るための高さＡを求める。
Ａ＝Ｂ／ｔａｎθ（θ≧３０°）・・・（２）
さらに、図４に示す有機ＥＬ素子３形成時の支持基板２の厚さＡ１と後の工程で形成される接着層６の厚さＡ２との合計（Ａ１＋Ａ２）からなる有機ＥＬ素子３の支持基板２との前記接触面からカラーフィルタ４の前記上面までの実際の高さＡ’（以下、実際の高さＡ’という）と視野角度θを得るための高さＡとを比較して過剰分を算出し、支持基板２の前記他方の面側をエッチング処理及び研磨によって前記薄厚処理して支持基板２の厚さＡ１を前記過剰分を除いた厚さに調整して、実際の高さＡ’が視野角度θを得るための高さＡと等しくなるようにする（図３（ｃ）参照）。なお、視野角度θは、高さＡと間隔Ｂとに基づいて定められるものであるが、間隔Ｂが狭くなるほど視野角度θも狭まるために、間隔Ｂは３０μｍ程度とするのが一般的である。この場合、高さＡが５０μｍ以下となるように支持基板２の厚さＡ１を前記薄膜処理によって調整することで、有機ＥＬパネル１の視野角θを３０°以上とすることが可能となる。また、高さＡは、接着層６の厚さＡ２が含まれるため１μｍより大きい値となる。
【００２９】
次に、支持基板２の前記他方の面上に接着層６を層状に塗布し、平板部材５上に形成された青色フィルタ４ａ，緑色フィルタ４ｂ及び赤色フィルタ４ｃからなるカラーフィルタ４を接着層６を介して支持基板２の前記他方の面上に有機ＥＬ素子３の形成位置に対応するように配設し、接着層６を硬化させてカラーフィルタ４の配設位置を固定する（図３（ｄ）参照）。以上の工程によって、多色表示が可能な有機ＥＬパネル１が得られる。
【００３０】
かかる有機ＥＬパネル１の製造方法は、有機ＥＬ素子３がマトリクス状に形成され、カラーフィルタ４が有機ＥＬ素子３に対応して複数配設されてなる有機ＥＬパネル１において、有機ＥＬ素子３形成後に支持基板２を前記薄厚処理する工程と、前記薄厚処理する工程後に、支持基板２の前記他方の面側にカラーフィルタ４を配設する工程と、を含むものである。また、前記薄厚処理する工程は、視野角度θが３０°以上となるように、支持基板２の厚さＡ１を調整するものである。したがって、有機ＥＬパネル１は、有機ＥＬ素子３とカラーフィルタ４との間に遮蔽性の高いガラス材料からなる支持基板２が介在する構成となるためカラーフィルタ４からの水分やアウトガスが有機ＥＬ素子３内に侵入することを抑制することが可能となり、また、支持基板２を前記薄厚処理することによって有機ＥＬ素子３とカラーフィルタ４との間を狭めることができ、十分な視野角度を得ること可能となる。また、有機ＥＬ素子３形成後に支持基板２を前記薄厚処理するため、有機ＥＬ素子３形成時に支持基板２に撓みを生じさせることがなく、有機ＥＬ素子３を支持基板２上の適正な位置に形成することが可能となる。
【００３１】
また、有機ＥＬ素子３の支持基板２との前記接触面からカラーフィルタ４の前記上面までの高さＡが、１μｍ＜Ａ≦５０μｍとなるように、前記薄厚処理によって支持基板２の厚さＡ１を調整することにより、有機ＥＬパネル１の視野角度θを十分に確保することが可能である。高さＡを５０μｍ以下とすることは、有機ＥＬ素子３の端部と隣り合う有機ＥＬ素子３に対向するカラーフィルタ４の端部との間隔Ｂが３０μｍ以上に設定される場合に特に好適である。
【００３２】
また、有機ＥＬパネル１の製造方法は、カラーフィルタ４を、透光性の接着層６を介して支持基板２の前記他方の面側に配設するものである。また、カラーフィルタ４を、透光性の平板部材５上に形成し、支持基板２と平板部材５とで挟持するように配設するものである。したがって、支持基板２は、前記薄厚処理する工程後に平板部材５及び接着層６とによって支持されるため、前記薄厚処理後に支持基板２に撓みが生じることを抑制することが可能となる。
【００３３】
なお、本実施形態はドットマトリクス型の有機ＥＬパネル１であったが、本発明は、セグメント型の有機ＥＬパネルにも適用可能である。また、本発明は、カラーフィルタを用いた構成であれば、単色表示を行う有機ＥＬパネルにおいても適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は、少なくとも発光層を有する有機層を一対の電極で挟持した有機ＥＬ素子を透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬパネルの製造方法に関し、カラーフィルタからの水分やアウトガスが有機ＥＬ素子内に侵入することを抑制し、また、十分な視野角度を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された有機ＥＬパネルを示す断面図。
【図２】同上の有機ＥＬ素子を示す拡大断面図。
【図３】同上における製造方法を示す図。
【図４】同上における実際の高さＡ’を示す説明図。
【符号の説明】
１有機ＥＬパネル
２支持基板
３有機ＥＬ素子
４カラーフィルタ
５平板部材
６接着層
７封止部材
８透明電極（第一電極）
９有機層
９ｃ発光層
１０背面電極（第二電極）

Claims

所定の形状に形成された第一電極と、少なくとも発光層を有する有機層と、第二電極と、を透光性の支持基板の一方の面上に順次積層して有機ＥＬ素子を形成してなる有機ＥＬパネルの製造方法であって、前記有機ＥＬ素子形成後に前記支持基板を薄厚処理する工程と、前記薄厚処理する工程後に、前記支持基板の他方の面側にカラーフィルタを配設する工程と、を含むことを特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
前記有機ＥＬ素子がマトリクス状に形成され、前記カラーフィルタが前記有機ＥＬ素子に対応して複数配設されてなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記薄厚処理する工程は、視野角度が３０°以上となるように、前記支持基板の厚さを調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記薄厚処理する工程は、前記有機ＥＬ素子の前記支持基板との接触面から前記カラーフィルタの上面までの高さＡが、
１μｍ＜Ａ≦５０μｍ
となるように、前記支持基板の厚さを調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記カラーフィルタは、透光性の接着層を介して前記支持基板の前記他方の面側に配設されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の有機ＥＬパネルの製造方法。
前記カラーフィルタは、透光性の平板部材上に形成され、前記支持基板と前記平板部材とで挟持されるように配設されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の有機ＥＬパネルの製造方法。