JP2005116330A - 有機発光素子の製造方法および有機発光素子並びに表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 発光強度を確保し、表示性能を向上させることができる有機発光素子の製造方法および有機発光素子並びに表示装置を提供する。
【解決手段】 第１電極１５および補助配線１６が形成された基板１１の略全面に正孔輸送層１７Ａを成膜する。続いて、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分に圧子４２の先端部４２Ａを接触させて圧子４２に例えば２ｇの荷重を加えながら、圧子４２と基板１１との相対的位置を変化させる。有機材料よりなる正孔輸送層１７Ａは金属よりなる補助配線１６に比べて軟らかいため、圧子４２に加える荷重を適当に調整することにより正孔輸送層１７Ａのみを除去することができる。これにより、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分が物理的に除去され、補助配線１６の上面が露出する。そののち、発光層および第２電極を順に形成し、補助配線１６と第２電極とを電気的に接続する。
【選択図】図６

Description

本発明は、画素間に補助配線を備えた有機発光素子の製造方法およびこの方法により製造された有機発光素子並びにこの有機発光素子を用いた表示装置に係り、特に高分子材料を用いた有機発光素子に好適な有機発光素子の製造方法および有機発光素子並びに表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。有機発光ディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。

従来、低分子材料を用いた有機発光素子の製造に多用されている真空蒸着法は、大画面の表示装置を製造する際に蒸着マスクを高精度に位置合わせする必要があり、技術的に困難であった。そのため、インクジェットプリンティング法（例えば特許文献１参照）あるいは転写印刷法（例えば特許文献２参照）など、高分子材料を用いた有機発光素子の製造方法が注目されている。

高分子材料を用いた有機発光素子は、従来では、例えば次のようにして形成される。まず、第１電極が形成された基板の略全面に、例えばスピンコート法により、例えばポリ（３，４）−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）とを混合したもの（以下、「ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ」という）よりなる正孔輸送層を形成する。続いて、インクジェットプリンティング法または転写印刷法により発光層を形成したのち、第２電極を基板の略全面に形成する。

このような高分子材料を用いた有機発光素子では、更に、第１電極に反射層を兼ねさせると共に第２電極を透明導電膜あるいは発光層で発生した光に対して半透過性の金属薄膜とし、発光層で発生した光を第２電極側から取り出すことにより開口率を向上させる場合がある。この場合、光を効率良く取り出すためには第２電極を薄くすることが望ましいが、同時に第２電極の電気抵抗が高くなって電圧降下が発生し、画面内で輝度のばらつきが生じてしまうおそれがある。そのため、有機発光素子間に低抵抗の補助配線を設け、この補助配線と第２電極とを電気的に接続することが提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
特開平１０−１５３９６７号公報 特開２００３−１７２４８号公報 特開２００１−１９５００８号公報

しかしながら、従来の高分子材料を用いた有機発光素子の製造方法では、基板の略全面に正孔輸送層が形成されるので、補助配線と第２電極との間に正孔輸送層が介在してしまい、補助配線と第２電極との十分な電気的導通が得られないという問題があった。また、正孔輸送層の材料として一般的に用いられているＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは水溶性であるため、通常のフォトリソグラフィ技術などによりパターニングすることは困難であった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、発光強度を確保し、表示性能を向上させることができる有機発光素子の製造方法および有機発光素子並びに表示装置を提供することにある。

本発明による有機発光素子の製造方法は、第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に第２電極に電気的に接続された補助配線を備えた有機発光素子を製造するものであって、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に、有機層のうち少なくとも正孔輸送層を成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去するようにしたものである。補助配線を覆う部分を除去する方法としては、補助配線を覆う部分に圧子の先端部を接触させて圧子に荷重を加えながら圧子と基板との相対的位置を変化させるようにすることが好ましい。

本発明による有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に第２電極に電気的に接続された補助配線を備えたものであって、有機層のうち少なくとも正孔輸送層は、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されたものである。

本発明による表示装置は、基板に複数の有機発光素子を備えたものであって、有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に第２電極に電気的に接続された補助配線を備え、有機層のうち少なくとも正孔輸送層は、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されたものである。

本発明による有機発光素子の製造方法では、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に、有機層のうち少なくとも正孔輸送層が成膜されたのち補助配線を覆う部分が物理的に除去される。そののち、基板の略全面に第２電極が形成されることにより補助配線と第２電極とが電気的に接続される。

本発明による有機発光素子、または本発明による表示装置では、有機層のうち少なくとも正孔輸送層が、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されているので、補助配線と第２電極との電気的接続が良好になり、第２電極の透過性を落とすことなく補助配線により第２電極における電圧降下が抑制されて輝度のばらつきの発生が防止される。よって、発光層で発生した光は第２電極を効率良く透過し、発光強度が確保され、表示性能が向上する。

本発明の有機発光素子の製造方法によれば、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に、有機層のうち少なくとも正孔輸送層を成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去するようにしたので、正孔輸送層をスピンコート法などにより基板の略全面に簡単に形成することができ、複雑な工程が不要で生産性が向上する。

本発明の有機発光素子、または本発明の表示装置によれば、有機層のうち少なくとも正孔輸送層が、第１電極および補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されているので、補助配線と第２電極との良好な電気的接続を得ることができ、第２電極の透過性を落とすことなく補助配線により第２電極における電圧降下を抑制して輝度のばらつきの発生を防止することができる。よって、発光層で発生した光を第２電極側から効率良く取り出し、発光強度を確保し、表示性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機電界発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、基板１１と封止用基板２１とが対向配置され、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂よりなる接着層３０により全面が貼り合わされている。基板１１は、ガラスなどの絶縁材料により構成され、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、図２に示したように順に全体としてマトリクス状に設けられている。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ一つのサブピクセルに対応し、隣接する三つの有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂにより一つの画素が形成されている。

ＴＦＴ１２は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々に対応する能動素子であり、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂはアクティブマトリクス方式により駆動されるようになっている。ＴＦＴ１２のゲート電極（図示せず）は、図示しない走査回路に接続され、ソースおよびドレイン（いずれも図示せず）は、例えば酸化シリコンあるいはＰＳＧ（Phospho-Silicate Glass）などよりなる層間絶縁膜１２Ａを介して設けられた配線１２Ｂに接続されている。配線１２Ｂは、層間絶縁膜１２Ａに設けられた図示しない接続孔を介してＴＦＴ１２のソースおよびドレインに接続され、信号線として用いられる。配線１２Ｂは、例えばアルミニウム（Ａｌ）もしくはアルミニウム（Ａｌ）―銅（Ｃｕ）合金により構成されている。なお、ＴＦＴ１２の構成は、特に限定されず、例えば、ボトムゲート型でもトップゲート型でもよい。

平坦化層１３は、ＴＦＴ１２が形成された基板１１の表面を平坦化し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各層の膜厚を均一に形成するためのものである。平坦化層１３には、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極１４と配線１２Ｂとを接続する接続孔１３Ａが設けられている。平坦化層１３は、微細な接続孔１３Ａが形成されるため、パターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化層１３の材料としては、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機材料を用いることができる。

有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、基板１１の側から、ＴＦＴ１２および平坦化膜１３を介して、陽極としての第１電極１４、絶縁層１５、補助配線１６、有機層１７、および陰極としての第２電極１８がこの順に積層された構造とされている。本実施の形態では、第１電極１４は個々の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応する個別電極として基板１１にマトリクス状に配置されており、第２電極１８は、すべての有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの共通電極として形成されている。第２電極１８の上には、必要に応じて保護膜１９が設けられている。

第１電極１４は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第１電極１４を構成する材料としては、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ）あるいはタングステン（Ｗ）などの金属元素の単体または合金が挙げられ、第１電極１４の積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされることが好ましい。

絶縁層１５は、第１電極１４と第２電極１７との絶縁性を確保するとともに有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光領域の形状を正確に所望の形状にするためのものである。絶縁層１５は親水性の材料により構成され、あるいは、絶縁層１５は疎水性の材料により構成されると共にその表面の疎水性が抑制されていることが好ましい。後述する正孔輸送層１７Ａは水溶性のポリ（３，４）−エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）により構成されているので、絶縁層１５の表面と正孔輸送層１７Ａとがなじみやすくなり、正孔輸送層１７Ａの膜厚分布を小さくすることができるからである。親水性の材料としては、例えば、水酸基，カルボキシル基，アミノ基，ケトン基あるいはスルホ基を含むポリイミド系材料が好ましく、例えば東レ社製「フォトニースシリーズ（登録商標）」あるいは日本ゼオン社製「ＺＰＮ２０００シリーズ（商品名）」が挙げられる。また、疎水性の材料としては、例えば、ポリイミド系材料が挙げられる。「表面の疎水性が抑制されている」とは、疎水性の材料よりなる絶縁層１５の表面が親水化され、あるいは活性化されていることをいう。絶縁層１５の表面の疎水性を抑制する方法としては、例えば酸素プラズマ照射が挙げられる。絶縁層１５の厚みは例えば６００ｎｍ程度とされ、発光領域（すなわち第１電極１４の各々）に対応して開口部１５Ａが設けられている。

補助配線１６は、図示しない電源と個々の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとの間の配線抵抗を均一化し、電圧降下の差による発光むら（特に，画面内の中央部と周縁部との間の発光むら）の発生を抑制するためのものであり、例えば、アルミニウム（Ａｌ）あるいはクロム（Ｃｒ）のような低抵抗の導電性材料を単層あるいは積層構造としたものにより構成されている。補助配線１６は、絶縁層１５の上に、第１電極１４の行間および列間の領域に設けられ、第２電極１８に電気的に接続されている。補助配線１６の端部は、基板１１の周辺部において、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが設けられた領域を取り囲むように形成された図示しない母線に接続されている。

有機層１７は、正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｂが第１電極１４の側からこの順に積層された構造を有し、発光層１７Ｂで発生した光は第２電極１８の側から取り出されるようになっている。正孔輸送層１７Ａは発光層１７Ｂへの正孔注入効率を高めるためのものである。発光層１７Ｂは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものであり、電子輸送層を兼ねている。正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｂの合計厚みは、例えば１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることが好ましい。

正孔輸送層１７Ａは、例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳにより構成されている。この正孔輸送層１７Ａは、後述するように、第１電極１４および補助配線１６が形成された基板１１の略全面に成膜したのち補助配線１６を覆う部分を物理的に除去することにより形成されている。

有機発光素子１０Ｒの発光層１７Ｂは、例えば化１に示したポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン（ＭＥＨ−ＰＰＶ）などの高分子有機発光材料により構成されている。なお、高分子材料とは、分子量１００００以上のものである。

有機発光素子１０Ｇの発光層１７Ｂは、例えば化２に示したポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）などの高分子有機発光材料により構成されている。

青色発光素子１０Ｂの発光層１７Ｂは、例えば化３に示したポリビニルカルバゾールなどの高分子有機発光材料により構成されている。

第２電極１８は、発光層１７Ｂで発生した光に対して半透過性を有し、発光層１７Ｂで発生した光を第２電極１８側から取り出すようになっている。第２電極１８は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（Ｍｇ−Ａｇ合金）が好ましい。

保護膜１９は、透明誘電体からなるパッシベーション膜である。保護膜１９は、例えば、厚みが２μｍであり、窒化シリコン（ＳｉＮ）により構成されている。

封止用基板２１は、基板１１の第２電極１８の側に位置しており、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止している。封止用基板２１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成されている。封止用基板２１には、例えば、カラーフィルタ２２が設けられており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光を取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。

カラーフィルタ２２は、封止用基板２１のどちら側の面に設けられてもよいが、基板１１の側に設けられることが好ましい。カラーフィルタ２２が表面に露出せず、接着層３０により保護することができるからである。カラーフィルタ２２は、赤色フィルタ２２Ｒ，緑色フィルタ２２Ｇおよび青色フィルタ２２Ｂを有しており、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。

赤色フィルタ２２Ｒ，緑色フィルタ２２Ｇおよび青色フィルタ２２Ｂは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ２２Ｒ，緑色フィルタ２２Ｇおよび青色フィルタ２２Ｂは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。

この有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを備えた表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。

図３ないし図１１は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図３（Ａ）に示したように、上述した材料よりなる基板１１の上に、ＴＦＴ１２，層間絶縁膜１２Ａおよび配線１２Ｂを形成する。

次に、図３（Ｂ）に示したように、基板１１の全面に、例えばスピンコート法により上述した材料よりなる平坦化層１３を形成し、露光および現像により平坦化層１３を所定の形状にパターニングすると共に接続孔１３Ａを形成する。

続いて、図４（Ａ）に示したように、平坦化層１３の上に、例えば、上述した厚みおよび材料よりなる第１電極１４を形成する。

そののち、図４（Ｂ）に示したように、基板１１の全面にわたり、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学的気相成長）法により絶縁層１５を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィ技術を用いて絶縁層１５のうち発光領域に対応する部分を選択的に除去し開口部１５Ａを形成する。

続いて、図５（Ａ）に示したように、絶縁膜１５の上に、例えばスパッタリング法およびリソグラフィ技術を用いて、上述した材料よりなる補助配線１６を形成する。

そののち、図５（Ｂ）に示したように、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを例えば３％含む正孔輸送層原料溶液を作製し、この正孔輸送層原料溶液を、基板１１の略全面に、例えば回転数４０００ｒｐｍでスピンコート法により塗布したのち、例えば１２０℃で１０分間加熱して乾燥させることにより、正孔輸送層１７Ａを成膜する。

続いて、図６に示した加工装置により、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分を物理的に除去する。この加工装置は、基板１１が載置されるＸ−Ｙステージ４１と、圧子４２とが対向配置されている。圧子４２は、支持アーム４３の一端に設けられ、支点４４において支持部４５に支持されている。支持アーム４３の他端には、圧子４２に加えられる荷重を調整する荷重調整用バランスウェイト４６が設けられている。Ｘ−Ｙステージ４１および支持部４５は、基台４７上に配置されている。

図７は、図６に示した圧子４２を拡大して表すものである。圧子４２の先端部４２Ａは、例えば半径０．１５ｍｍの球面状とされていることが好ましい。補助配線１６に損傷を与えるおそれがないからである。そのほか、図８に示したような台形形状であってもよい。その場合、先端部４２Ａの底面４２Ｂは完全に平坦であることが望ましい。

圧子４２の先端部４２Ａの構成材料としては、例えばダイヤモンドが挙げられるが、ダイヤモンドのみには限定されず、適当な硬度を有するものであればよく、サファイアなどの硬質無機材料または工具鋼などでもよい。

この加工装置では、図９に示すように、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分に圧子４２の先端部４２Ａを接触させて圧子４２に例えば２ｇの荷重を加えながら、Ｘ−Ｙステージ４１により基板１１を例えば０．５ｍｍ／ｓの速度で移動させて圧子４２と基板１１との相対的位置を変化させる。有機材料よりなる正孔輸送層１７Ａは金属よりなる補助配線１６に比べて軟らかいため、圧子４２に加える荷重を適当に調整することにより正孔輸送層１７Ａのみを除去することができる。これにより、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分が、例えば１０μｍの幅で物理的に除去され、補助配線１６の上面が露出する。正孔輸送層１７Ａが除去される幅は、圧子４２の先端部４２Ａの半径、圧子４２に加える荷重、またはＸ−Ｙステージ４１の移動速度などにより適切に調節することが可能である。

このとき、加工時間を短縮するため、圧子４２を往復させながら正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分を除去するようにしてもよい。

なお、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分を除去したのち、補助配線１６の両側および基板１１の端部において、正孔輸送層１７Ａに極めて微小な盛り上がりが形成される場合があるが、この盛り上がりは発光領域の外側なので表示性能に悪影響を及ぼすおそれはない。

このようにして正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分を物理的に除去したのち、必要に応じて洗浄を行ってもよい。このときの洗浄液としては、水溶性のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳよりなる正孔輸送層１７Ａに悪影響を与えないように、水溶性でないものを用いることが好ましく、例えばフッ素系のものを使用することが好ましい。

続いて、図１０に示したように、例えば特許文献１記載のインクジェット法または特許文献２記載の凸版反転オフセット法により、発光層１７Ｂを形成する。これにより、正孔輸送層１７Ａと発光層１７Ｂとを含む有機層１７が形成される。

有機層１７を形成したのち、図１１に示したように、基板１１の全面に、例えば真空蒸着法により、Ｍｇ−Ａｇ合金よりなる第２電極１８を形成する。このとき、正孔輸送層１７Ａの補助配線１６を覆う部分が除去されているので、補助配線１６と第２電極１８とが電気的に接続される。そののち、図１２に示したように、第２電極１７の上に、必要に応じて例えばプラズマＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる保護膜１９を形成する。

また、図１３（Ａ）に示したように、例えば、上述した材料よりなる封止用基板２１の上に、赤色フィルタ２２Ｒの材料をスピンコートなどにより塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングして焼成することにより赤色フィルタ２２Ｒを形成する。続いて、図１３（Ｂ）に示したように、赤色フィルタ２２Ｒと同様にして、青色フィルタ２２Ｂおよび緑色フィルタ２２Ｇを順次形成する。

そののち、図１に示したように、基板１１と封止用基板２１とを接着層３０を介して貼り合わせる。以上により、図１に示した表示装置が完成する。

この表示装置では、第１電極１４と第２電極１８との間に所定の電圧が印加されると、発光層１７Ｂに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、発光が起こる。この光は、第２電極１８および封止用基板２１を透過して取り出される。このとき、正孔輸送層１７Ａが、基板１１の略全面に成膜したのち補助配線１６を覆う部分を物理的に除去することにより形成されているので、補助配線１６と第２電極１８との電気的接続が良好になり、第２電極１８の透過性を落とすことなく補助配線１６により第２電極１８における電圧降下が抑制されて輝度のばらつきの発生が防止される。よって、発光層１７Ｂで発生した光は第２電極１８を効率良く透過し、発光強度が確保され、表示性能が向上する。

このように本実施の形態では、第１電極１４および補助配線１６が形成された基板１１の略全面に、正孔輸送層１７Ａを成膜したのち補助配線１６を覆う部分を物理的に除去するようにしたので、正孔輸送層１７Ａをスピンコート法などにより基板１１の略全面に簡単に形成することができ、複雑な工程が不要で生産性が向上する。

また、本実施の形態では、正孔輸送層１７Ａが、第１電極１４および補助配線１６が形成された基板１１の略全面に成膜したのち補助配線１６を覆う部分を物理的に除去することにより形成されているので、補助配線１６と第２電極１８との良好な電気的接続を得ることができ、第２電極１８の透過性を落とすことなく補助配線１６により第２電極１８における電圧降下を抑制して輝度のばらつきの発生を防止することができる。よって、発光層１７Ｂで発生した光を第２電極１８側から効率良く取り出し、発光強度を確保し、表示性能を向上させることができる。

（変形例）
図１４は、本発明の変形例に係る有機発光素子を用いた表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、基板１１に、白色の光を発生する有機発光素子１０Ｗがマトリクス状に設けられていることを除いては、上記実施の形態で説明した表示装置と同一である。よって、同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。

有機発光素子１０Ｗは、白色発光用の発光層１７Ｗを備え、カラーフィルタ２２により３原色の表示を行うようになっている。発光層１７Ｗは、例えば、白色発光材料よりなる単層構造の発光層でもよいし、２種類以上の白色以外の発光層を積層したものでもよい。

この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。

図１５ないし図１７は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図３（Ａ）ないし図５（Ａ）に示した工程により、上述した材料よりなる基板１１の上に、ＴＦＴ１２，平坦化層１３，第１電極１４，絶縁層１５および補助配線１６を形成する。

そののち、図５（Ｂ）に示した工程により、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを例えば３％含む正孔輸送層原料溶液を作製し、この正孔輸送層原料溶液を、基板１１の略全面に、例えば回転数４０００ｒｐｍでスピンコート法により塗布したのち、例えば１２０℃で１０分間加熱して乾燥させることにより、正孔輸送層１７Ａを成膜する。

続いて、図１５に示したように、正孔輸送層１７Ａの上に、例えばスピンコート法により、発光層１７Ｗを成膜する。

そののち、図６に示した加工装置により、図１６に示したように、正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｗの補助配線１６を覆う部分を物理的に除去する。このとき、発光層１７Ｗが多層構造であっても正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｗの補助配線１６を覆う部分を一括して除去することが可能であり、加工時間が更に短縮される。

続いて、図１７に示したように、基板１１の全面に、例えば真空蒸着法により、Ｍｇ−Ａｇ合金よりなる第２電極１８を形成する。このとき、正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｗの補助配線１６を覆う部分が除去されているので、補助配線１６と第２電極１８とが電気的に接続される。そののち、図１２に示した工程により、第２電極１７の上に、必要に応じて例えばプラズマＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる保護膜１９を形成する。

保護膜１９を形成したのち、基板１１と封止用基板２１とを接着層３０を介して貼り合わせる。以上により、図１４に示した表示装置が完成する。

この表示装置では、第１電極１４と第２電極１８との間に所定の電圧が印加されると、発光層１７Ｗに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、発光が起こる。この光は、第２電極１８を透過し、カラーフィルタ２２により３原色の光として封止用基板２１を透過して取り出される。このとき、正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｂが、基板１１の略全面に成膜したのち補助配線１６を覆う部分を物理的に除去することにより形成されているので、補助配線１６と第２電極１８との電気的接続が良好になり、第２電極１８の透過性を落とすことなく補助配線１６により第２電極１８における電圧降下が抑制されて輝度のばらつきの発生が防止される。よって、発光層１７Ｗで発生した光は第２電極１８を効率良く透過し、発光強度が確保され、表示性能が向上する。

このように本変形例では、正孔輸送層１７Ａだけでなく発光層１７Ｗについても、第１電極１４および補助配線１６が形成された基板１１の略全面に成膜したのち、補助配線１６を覆う部分を物理的に除去するようにしたので、加工時間を更に短縮することができる。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、加工装置の構成を具体的に挙げて説明したが、加工装置は、圧子４２に適切な荷重を加えながら移動させることのできる構成であればよく、上記実施の形態に限定されない。

また、例えば、上記実施の形態では、加工装置が圧子４２を一つ備えた場合について説明したが、加工時間を短縮するため、図１８に示したように、支持アーム４３の先端に、支持アーム４３に直交するように支持梁４３Ａを設け、この支持梁４３Ａに複数の圧子４２を取り付けるようにしてもよい。

更に、例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

加えて、上記実施の形態においては、有機層１７が正孔輸送層１７Ａおよび発光層１７Ｂの２層構造を有する場合について説明したが、正孔輸送層，発光層および電子輸送層の３層構造など、他の構造を有していてもよい。

更にまた、上記変形例においても、有機層１７は、正孔輸送層１７Ａ、発光層１７Ｗおよび電子輸送層の３層構造など、他の構造を有していてもよい。この場合、有機層１７の構造にかかわらず、有機層１７のすべての層を成膜したのち補助配線１６を覆う部分を一括して除去することが可能である。

更にまた、上記実施の形態では、補助配線１６を第１電極１４の行間および列間の領域に設けた場合について説明したが、補助配線１６は、第１電極１４の行間または列間のいずれか一方のみに設けられていてもよい。

加えてまた、例えば、上記実施の形態では、第１電極１４を陽極、第２電極１８を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極１４を陰極、第２電極１８を陽極としてもよい。

更にまた、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、第１電極１４と有機層１７との間に、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ），ＩＴＯなどからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。例えば第１電極１４を、誘電体多層膜またはアルミニウムなどの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。

加えてまた、上記実施の形態では、第２電極１８がＭｇ−Ａｇ合金により構成された単層構造の場合について説明したが、第２電極１８は、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）よりなる電子注入層とＭｇ−Ａｇ合金よりなる半透過性電極とが第１電極１４の側から順に積層された構造を有してもよい。また、第２電極１８は、電子注入層と半透過性電極とＩＴＯなどよりなる透明電極とが第１電極１４の側から順に積層された構成を有していてもよい。

更にまた、上記実施の形態では、フルカラー表示装置の場合について説明したが、本発明は、単色の表示装置の場合にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る有機発光素子を用いた表示装置の構成を表す断面図である。 図１に示した表示装置の平面図である。 図１に示した表示装置の製造方法を工程順に表す平面図である。 図３に続く工程を表す断面図である。 図４に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程で用いられる加工装置の概略構成を表す図である。 図６に示した圧子を拡大して表す断面図である。 図７に示した圧子の変形例を表す断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 図９に続く工程を表す断面図である。 図１０に続く工程を表す断面図である。 図１１に続く工程を表す断面図である。 図１２に続く工程を表す断面図である。 本発明の変形例に係る有機発光素子を用いた表示装置の構成を表す断面図である。 図１４に示した表示装置の製造方法を工程順に表す平面図である。 図１５に続く工程を表す断面図である。 図１６に続く工程を表す断面図である。 図６に示した加工装置の変形例を表す平面図である。

符号の説明

１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ，１０Ｗ…有機発光素子、１１…基板、１２…ＴＦＴ、１３…平坦化膜、１４…第１電極、１５…絶縁層、１６…補助配線、１７…有機層、１７Ａ…正孔輸送層、１７Ｂ，１７Ｗ…発光層、１８…第２電極、２１…封止用基板、３０…接着層、４２…圧子、４２Ａ…先端部

Claims (8)

1. 第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に前記第２電極に電気的に接続された補助配線を備えた有機発光素子の製造方法であって、
   前記第１電極および前記補助配線が形成された基板の略全面に、前記有機層のうち少なくとも正孔輸送層を成膜したのち前記補助配線を覆う部分を物理的に除去する
   ことを特徴とする有機発光素子の製造方法。
2. 前記補助配線を覆う部分に圧子の先端部を接触させて前記圧子に荷重を加えながら前記圧子と前記基板との相対的位置を変化させることにより、前記補助配線を覆う部分を除去する
   ことを特徴とする請求項１記載の有機発光素子の製造方法。
3. 前記圧子の先端部をダイヤモンドにより構成する
   ことを特徴とする請求項２記載の有機発光素子の製造方法。
4. 前記圧子の先端部を球面状とする
   ことを特徴とする請求項２記載の有機発光素子の製造方法。
5. 第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に前記第２電極に電気的に接続された補助配線を備えた有機発光素子であって、
   前記有機層のうち少なくとも正孔輸送層は、前記第１電極および前記補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち前記補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されたものである
   ことを特徴とする有機発光素子。
6. 前記補助配線を覆う部分は、圧子の先端部を接触させて前記圧子に荷重を加えながら前記圧子と前記基板との相対的位置を変化させることにより除去された
   ことを特徴とする請求項５記載の有機発光素子。
7. 基板に複数の有機発光素子を備えた表示装置であって、
   前記有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に正孔輸送層および発光層を含む有機層を備えると共に前記第２電極に電気的に接続された補助配線を備え、
   前記有機層のうち少なくとも正孔輸送層は、前記第１電極および前記補助配線が形成された基板の略全面に成膜したのち前記補助配線を覆う部分を物理的に除去することにより形成されたものである
   ことを特徴とする表示装置。
8. 前記補助配線を覆う部分は、圧子の先端部を接触させて前記圧子に荷重を加えながら前記圧子と前記基板との相対的位置を変化させることにより除去された
   ことを特徴とする請求項７記載の表示装置。
   

Images