JP2008171752A - カラー有機ｅｌディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ構造体とカラーフィルタ層を含む下地層との間にガスバリア層を介在させてなるカラー有機ＥＬディスプレイにおいて、下地層に含まれる水分や有機物などのガスがガスバリア層のピンホールを通して有機化合物層中に拡散することでダークスポット部が発生したとしても、そのダークスポット部の成長を抑制する。
【解決手段】下地層１０に含まれるガスがガスバリア層２０のピンホール２１を通して有機化合物層３３中に拡散することで有機化合物層３３に生じるダークスポット部３３ａの上に、陰極３４を除去することにより形成されたものであって上記ガスを封止缶５０内の封止雰囲気中に放出する開口部３４ａを、設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）構造体とカラーフィルタ層との間にガスバリア層を介在させてなるカラー有機ＥＬディスプレイおよびそのようなカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法に関する。

この種のカラー有機ＥＬディスプレイは、ガラスや樹脂などの透明な基板上に、カラーフィルタ層を含む下地層、ガスバリア層、ＩＴＯなどの透明導電膜、発光を行う発光層を含む有機化合物層、および陰極を順次積層した後、基板上にガラスや金属などの封止缶を設け、これらの積層体を当該封止缶で封止してなるものである。

ここで、積層された透明導電膜、有機化合物層および陰極により有機ＥＬ構造体が形成されるが、より具体的には、白色発光する有機ＥＬ構造体とカラーフィルタ層とを組み合わせる場合、透明な基板上にカラーフィルタ層、オーバーコート層、ガスバリア層、透明導電膜、白色発光を行う有機化合物層、陰極を順次積層する構造が知られている。

ここで、ガスバリア層は、その下の下地層すなわち樹脂からなるカラーフィルタ層やオーバーコート層から揮発する水分や有機物などのガスを、ガスバリア層の上に位置する有機化合物層に侵入させないようにするものであり、当該ガスに起因する有機化合物層中のダークスポット部を防止するために設けられる。このダークスポット部は、画素に発生するもので発光すべき画素において発光しない表示欠陥部となる。

そのため、ガスバリア層は、ピンホールレスであること、そのステップカバレージが良いことが要求される。さらに、これ以外にも、透明性や、表面の平坦性等の性能が要求される。

従来では、ガスバリア層の例としては、酸化ケイ素を含有し、スパッタ成膜法で形成することを特徴としたもの（たとえば、特許文献１参照）や、色変換素子（ＣＣＭ）のガスバリア層として絶縁性無機酸化物層を配設したもの（たとえば、特許文献２参照）などがある。

しかし、これらはガスバリア性の点でピンホールが考慮されていないため、下地層に含まれる水分や有機物などのガスがピンホールを通して有機化合物層中に拡散することで、ダークスポット部が形成されやすい。つまり、画素にダークスポット部が発生しやすく、所望の有機ＥＬ素子の発光特性を維持できない画素が生じてしまう。

このようなガスバリア層のピンホールを無くす方法として、ガスバリア層を複数層として各層の成膜工程の間に洗浄工程を行うようにしたもの（たとえば、特許文献３参照）や、ガスバリア層を複数層としつつ各層に樹脂層を分散させた構造（たとえば、特許文献４参照）が提案されている。

これ以外にもピンホールに対して有効な成膜方法として、一般的なガスバリア層の成膜方法であるスパッタ法よりも緻密な膜形成が可能なプラズマＣＶＤ法（Ｐ−ＣＶＤ（たとえば、特許文献５参照））や原子層成長法（ＡＬＥ法（たとえば、特許文献６参照））によりガスバリア層を形成したものが提案されている。

他にも、有機化合物層の成膜前に基板を乾燥し、カラーフィルタ層やオーバーコート層に含まれる水分、または有機物を除去することでダークスポット部などの不具合を防止する方法が提案されている（特許文献７参照）。
特開平１１−２６０５６２号公報 特開平８−２７９３９４号公報 特開２００３−２２９２７１号公報 特開２００３−２８２２３９号公報 特開２００４−３９４６８号公報 特開２００６−２５３１０６号公報 特開２００５−６３９２７号公報

しかしながら、上記した特許文献３や特許文献４に記載されているようなピンホール対策では、ガスバリア層の構造およびプロセスが複雑であり、生産性やコストの面で課題が残る。

また、上記特許文献５に記載されているようなＰ−ＣＶＤを用いたガスバリア層では、Ｐ−ＣＶＤにてガスバリア層を成膜するときに、下地層であるカラーフィルタ層やオーバーコート層の耐熱性を考慮して比較的低温で成膜を行うことになるが、その場合、膜の緻密性が劣るため、ガスバリア性が悪くなる。そのため、他の積層構造にするか、厚膜化が必要になり、やはり、生産性に課題が残り、コストアップにつながる。

ＡＬＥを用いたガスバリア層も原理的にはピンホールレスが期待できるが、カラーフィルタ上、またはガスバリア層成膜中に付着した異物部において、後工程で当該異物、もしくはガスバリア層が欠落することがまれにあるためピンホールを完全にゼロにすることは難しい。欠落しない場合も、異物部のガスバリア層が駆動時のリーク電流により欠損する場合がある。

カラーフィルタ層、オーバーコート層の水分等のガスを有機化合物層の成膜前に乾燥して除去する方法も、透明電極や部分的なガスバリア層を積層後に乾燥工程を行うため、水分等を完全に除去するにはかなりの時間がかかり実現的ではない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、有機ＥＬ構造体とカラーフィルタ層を含む下地層との間にガスバリア層を介在させてなるカラー有機ＥＬディスプレイにおいて、下地層に含まれる水分や有機物などのガスがガスバリア層のピンホールを通して有機化合物層中に拡散することでダークスポット部が発生したとしても、そのダークスポット部の成長を抑制できるようにすることを目的とする。

上記したように、ガスバリア層の下地層からのガスによるダークスポット部は、下地層に含まれる水分や有機物などのガスがガスバリア層のピンホールを通して有機化合物層中に拡散することで形成される。

このことから、ダークスポット部において有機化合物層中に存在する上記ガスを、封止缶内の封止雰囲気中に放出するように、ディスプレイの構成および製造方法を工夫してやればよいと考え、検討を行った。本発明は、この検討の結果、実験的に見出されたものである（後述の図６参照）。

すなわち、本発明は、下地層（１０）に含まれるガスがガスバリア層（２０）のピンホール（２１）を通して有機化合物層（３３）中に拡散することで有機化合物層（３３）に生じるダークスポット部（３３ａ）の上に、陰極（３４）を除去することにより形成されたものであって上記ガスを封止缶（５０）内の封止雰囲気中に放出する開口部（３４ａ）を、設けたことを、第１の特徴とする。

それによれば、有機化合物層（３３）に存在するガスが開口部（３４ａ）を介して放出されることで、当該ガスの有機化合物層（３３）での拡散が抑制されるため、下地層（１０）からのガスによるダークスポット部（３３ａ）が有機化合物層（３３）中に発生したとしても当該ダークスポット部（３３ａ）の成長を抑制することができる。

ここで、開口部（３４ａ）とは、少なくともダークスポット部（３３ａ）の上の陰極（３４）が厚さ方向に貫通していればよいものであり、陰極（３４）のみが除去されたものでもよいが、さらに有機化合物層（３３）の一部もしくは全部も除去されたものであってもよい（後述の図７参照）。

また、開口部（３４ａ）が、陰極（３４）に加えて有機化合物層（３３）の一部もしくは全部も除去されてなるものである場合、陰極（３４）の除去面積の方を、有機化合物層（３３）の除去面積よりも大きいものにすれば、開口部（３４ａ）に位置する陰極（３４）の端部の垂れを防止することができ、好ましい。

また、開口部（３４ａ）は、ダークスポット部（３３ａ）の上方に位置するものであれば、ピンホール（２１）とは重ならない位置であってもよいが（後述の図２（ｂ）参照）、ピンホール（２１）と重なる位置すなわちピンホール（２１）の直上に位置する方が（後述の図２（ａ）参照）、好ましい。

また、本発明は、基板（１１）上に、下地層（１０）、ガスバリア層（２０）、透明導電膜（３１）、有機化合物層（３３）、および陰極（３４）を順次積層してなる積層体（４０）を形成した後、下地層（１０）に含まれるガスがガスバリア層（２０）のピンホール（２１）を通して有機化合物層（３３）中に拡散することで有機化合物層（３３）に生じるダークスポット部（３３ａ）を、検出し、このダークスポット部（３３ａ）の上にて、陰極（３４）を除去することにより、ガスを封止缶（５０）内の封止雰囲気中に放出するための開口部（３４ａ）を形成することを、第２の特徴とする。

この第２の特徴を有する製造方法によれば、下地層（１０）からのガスによるダークスポット部（３３ａ）を検出し、このダークスポット部（３３ａ）の上にて陰極（３４）に開口部（３４ａ）を形成し、有機化合物層（３３）に存在するガスを、当該開口部（３４ａ）を介して放出することができる。

このことにより、当該ガスの有機化合物層（３３）での拡散が抑制されるため、ダークスポット部（３３ａ）が発生したとしても当該ダークスポット部（３３ａ）の成長を抑制することができる。

また、上記第２の特徴を有する製造方法においては、陰極（３４）の除去をレーザ照射により行うことができる。

また、ダークスポット部（３３ａ）を検出する前に、ダークスポット部（３３ａ）を顕在化させる顕在化処理を行うようにすれば、ダークスポット部（３３ａ）を検出しやすくできる。このような顕在化処理としては、積層体（４０）に対して加熱処理を行ったり、逆バイアス電圧を印加したりするものにできる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るカラー有機ＥＬディスプレイ１００の概略断面構成を示す図であり、図２は、図１中のカラー有機ＥＬディスプレイ１００を、図１の紙面垂直方向の断面にて示す概略断面図である。

基板１１は、ガラス基板、樹脂製の基板等からなる。ここでは、基板１１はガラス基板からなる透明な基板１１である。このガラス基板１１の一面上には、カラーフィルタ層１３を含む下地層１０、ガスバリア層２０、有機ＥＬ構造体３０が順次積層されてなる積層体４０が設けられている。

ガラス基板１１の一面上には、カラーフィルタ層１３を分離するためのシャドウマスク（いわゆるブラックマトリックス）１２が形成され、これに、光の３原色である赤、青、緑のカラーフィルタ層１３が設けられている。この上部に平坦化層として、透明のオーバーコート層１４が形成されている。

これらカラーフィルタ層１３とオーバーコート層１４は主にアクリル系の樹脂で形成されている。そして、下地層１０は、これらシャドウマスク１２、カラーフィルタ層１３、オーバーコート層１４により構成されている。

ガスバリア層２０は、この下地層１０を被覆するように原子層成長法（アトミックレイヤーエピタキシー法、以下ＡＬＥ法という）により形成されている。

このガスバリア層２０は、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＯ₂、ＳｉＯＮ、ＺｒＯ₂、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＧｅＯ₂およびＺｎＯ等から選択された一種よりなる無機膜であり、たとえば、約６０ｎｍの厚さで形成されたアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）と約５ｎｍのチタニア（ＴｉＯ₂）との積層膜である。

そして、ガスバリア層２０の上には、有機電子デバイスとしての有機ＥＬ構造体３０が形成されている。この有機ＥＬ構造体３０は、互いに対向する一対の電極３１、３４間に有機発光材料を含み発光を行う有機化合物層３３を配置してなる構造体である。この有機ＥＬ構造体３０は、通常の有機ＥＬ素子に用いられる材料や膜構成を採用することができる。

ガスバリア層２０の上に、まず、透明導電膜としての陽極３１が形成されている。この陽極３１は、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）膜等の透明な導電の膜からなるもので、ホール注入電極として機能する。

たとえば、陽極３１は、ガスバリア層２０の上にスパッタリング法により成膜された例えば厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ膜をエッチング等にてパターニングすることにより、図１中の左右方向に延びるストライプ状に形成されたものである。このストライプ形状の一例としては、５００μｍ幅の帯状の陽極３１が５０μｍの間隔でストライプ状に並んだものとすることができる。

さらに、陽極３１のエッジでのショートを防ぐため、絶縁材料からなる絶縁膜３２が形成されている。また、同様に、陰極３４を分離するための樹脂などよりなる陰極隔壁３５が形成されている
そして、陽極３１の上には、有機化合物層３３が設けられている。この有機化合物層３３は、陽極３１と陰極３４からの電圧印加により発光するものであり、一般的な有機ＥＬ素子と同様のものとすることができる。たとえば、有機化合物層３３としては、図示しないが、有機発光材料からなるホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層が順次形成されたものにできる。

この有機化合物層３３の上には、陰極３４が形成されている。この陰極３４は、たとえばＬｉＦなどの膜の上にＡｌを成膜してなるものであり、ここでは、図２中の左右方向に延びるストライプ状に形成されたものである。この陰極３４のストライプ形状は、上記陽極３１と直交するが、上記陽極３１と同様の形状のものにできる。

このように、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００における有機ＥＬ構造体３０では、互いに直交するストライプ状の陽極３１と陰極３４とが交差して重なり合う領域が、発光表示を行うべき部分である表示画素を構成している。つまり、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００はドットマトリクスディスプレイを構成している。

また、図１、図２に示されるように、本実施形態では、ガラス基板１１の一面上に設けられた積層体４０が、封止缶５０により封止されている。この封止缶５０は、有機ＥＬ構造体３０からの水分を遮断するためのものであり、乾燥剤をもったステンレスまたはガラスの缶よりなる。

この封止缶５０は、ガラス基板１１の周辺部に接着などにより固定され、封止缶５０の内部は、たとえば酸素を微量含んだ窒素などの不活性ガス、あるいは当該不活性ガスの雰囲気となっている。

そして、このような本カラー有機ＥＬディスプレイ１００においては、図示しない外部回路によって陽極３１と陰極３４との間に所定のデューティ比を有する駆動用の直流電圧を印加することにより、所望の表示画素において発光がなされる。

つまり、陽極３１からホール（正孔）、陰極３４から電子がそれぞれ移動してきて、これらホールおよび電子が有機化合物層３３中の発光層内で再結合し、その放出エネルギーにより、当該発光層中の蛍光材料が発光するようになっている。そして、この発光はカラーフィルタ層１３を通ってガラス基板１１側から取り出されるようになっている。

ここで、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００においては、ガスバリア層２０はＡＬＥ法で構成され、極力ピンホールのない膜構成を実現しているが、このようなＡＬＥ法によるガスバリア層２０であっても、上述したようにピンホールを完全にゼロにすることは難しい。そのため、図１、図２に示されるように、ガスバリア層２０にピンホール２１が存在する。

つまり、本カラー有機ＥＬディスプレイ１００は、ガスバリア層２０にピンホール２１が存在するものであるが、有機化合物層３３のうち当該ピンホール２１の上の部位は、下地層１０に含まれる水分や有機物などのガスが当該ピンホール２１を通して有機化合物層３３中に拡散することで、ダークスポット部３３ａが形成されている。

そして、本カラー有機ＥＬディスプレイ１００においては、図１、図２に示されるように、このピンホール２１の上、すなわちダークスポット部３３ａの上に、陰極３４が除去されることにより形成された開口部３４ａが設けられている。具体的には、開口部３４ａは、ダークスポット部３３ａの上の陰極３４を厚さ方向に貫通する穴、つまり、陰極３４の表面から有機化合物層３３に到達する穴である。

この開口部３４ａは、上記した下地層１０のガスを封止缶５０内の封止雰囲気中に放出するためのものであり、有機化合物層３３のダークスポット部３３ａに存在する上記ガスは、この開口部３４ａを介して封止缶５０中に放出されるようになっている。

ここで、図３は、この開口部３４ａの平面構成を示す概略平面図である。開口部３４ａは、ダークスポット部３３ａの上方に位置すればよいのであるが、その配置形態としては、図３（ａ）に示されるように、開口部３４ａが、ピンホール２１と重なる位置すなわちピンホール２１の直上に位置する場合と、図３（ｂ）に示されるように、開口部３４ａが、ピンホール２１の上方ではあるもののピンホール２１とは重ならない位置にある場合とが可能である。

この場合、図３（ａ）に示されるような開口部３４ａがピンホール２１の直上に位置する方が、ダークスポット部３３ａの中心部に位置する可能性が高くなるため、ダークスポット部３３ａ内の上記ガスを放出するという点で、好ましい。

次に、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００の製造方法について述べる。まず、基板１１の一面上に、公知の手法により、カラーフィルタ層１３を含む下地層１０を形成する。この後、必要に応じて、基板１１を脱ガス、脱水処理のため、たとえば２００℃で恒温槽または高温真空チャンバーに入れ、処理をする。

その後、下地層１０の上にＡＬＥ法により、ガスバリア層２０を形成する。たとえば、ガスバリア層２０を、上述したようなアルミナとチタニアとの積層膜とする場合、アルミナの原料として有機金属であるトリメチルアルミニウムを、チタニアの原料として四塩化チタンを使用してＡＬＥ法を行う。これにより、カラーフィルタ層１３、オーバーコート層１４にダメージを与えない程度の成膜温度、たとえば１００〜２５０℃程度の比較的低温でガスバリア層２０を形成できる。

そして、ガスバリア層２０の上に、有機ＥＬ構造体３０を形成する。具体的には、ガスバリア層２０の上に、まず、スパッタリング法やフォトリソグラフ法などにより、ストライプ状にパターニングされたＩＴＯよりなる陽極３１を形成する。次に、陽極３１の間に上記絶縁膜３２を形成し、この絶縁膜３２の上に上記陰極隔壁３５を形成する。

次に、陽極３１の上に、有機化合物層３３としてホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層を順次形成する。このような有機化合物層３３の一例を述べる。本例では、まず、正孔注入層として銅フタロシアニンを真空蒸着法により２０ｎｍ形成する。その上に正孔輸送層としてトリフェニルアミン４量体（ＨＯＭＯ：５．４ｅＶ、ＬＵＭＯ：２．４ｅＶ、Ｅｇ：３．０ｅＶ）を真空蒸着法により４０ｎｍ形成する。

さらに赤色発光層として、ＤＣＪＴ（ＨＯＭＯ：５．３ｅＶ、ＬＵＭＯ：３．２ｅＶ、Ｅｇ：２．１ｅＶ）を１％添加したトリフェニルアミン４量体を真空蒸着法により２ｎｍ形成する。その上に、青色発光層として機能する蛍光色素としてのペリレン（ＨＯＭＯ：５．５ｅＶ、ＬＵＭＯ：２．６ｅＶ、Ｅｇ：２．９ｅＶ）１ｗｔ％を添加したＢＡｌｑ（ＨＯＭＯ：５．８ｅＶ、ＬＵＭＯ：３．０ｅＶ、Ｅｇ：２．８ｅＶ）を真空蒸着法により４０ｎｍ形成する。

さらに、電子輸送層としてアルミキレ−トを２０ｎｍ真空蒸着法によって形成する。こうして、正孔注入層〜電子輸送層までの積層膜よりなる有機化合物層３３が形成される。そして、その上に、ＬｉＦをたとえば０．５ｎｍ成膜し、その次にＡｌをたとえば１００ｎｍ成膜して陰極３４を形成する。

このようにして、透明な基板１１上に、カラーフィルタ層１３を含む下地層１０、ガスバリア層２０、透明導電膜としての陽極３１、有機化合物層３３、および陰極３４を順次積層して積層体４０を形成した後、基板１１上に封止缶５０を設ける。それにより、この積層体４０を、封止缶５０内の乾燥した不活性ガス雰囲気中に封止する。

こうして、実質的にカラー有機ＥＬディスプレイ１００として作動可能な状態のものができあがる。この封止缶５０による積層体４０の封止工程までの状態が、図４の断面図に示される。

上述したが、図４に示されるように、ＡＬＥ法で構成されたガスバリア層２０においても、ピンホール２１が存在する。そして、このピンホール２１を介して、下地層１０に含まれる水分や有機物などのガスが、図４中の矢印に示されるように、有機化合物層３３中に拡散する結果、有機化合物層３３にダークスポット部３３ａが形成される。

そこで、本実施形態の製造方法では、この後、下地層１０に含まれるガスによるダークスポット部３３ａを検出する（ダークスポット部検出工程）。具体的には、封止缶５０が組み付けられたいくつかのカラー有機ＥＬディスプレイ１００について点灯試験を行い、顕微鏡観察やＣＣＤによる観察によって、そのなかでダークスポット部３３ａが発生したものを抽出する。

このダークスポット部検出工程では、下地層１０からのガスによる上記ダークスポット部３３ａと、単に異物や陽極３１のパターニング不良などにより発生するダークスポット部とを区別する必要がある。

図５は、画素の観察結果に基づいて当該画素に発生したダークスポット部を模式的に示した図であり、（ａ）は下地層１０からのガスによるダークスポット部３３ａを示し、（ｂ）は上記した異物等によるダークスポット部３３ａ’を示す。

図５（ｂ）に示されるように、異物等によるダークスポット部３３ａ’は暗部全体が濃く、エッジが明瞭であるのに対し、図５（ａ）に示されるように、下地層１０からのガスによるダークスポット部３３ａは中心からエッジにかけて暗部の濃さが薄くなっていく形となっており、エッジがぼやけた形状となっている。このような違いに基づいて、本製造方法では、下地層１０からのガスによるダークスポット部３３ａを検出する。

続いて、本製造方法では、抽出したカラー有機ＥＬディスプレイ１００において、ダークスポット部３３ａの上にて陰極３４を除去することにより、上記開口部３４ａを形成する（開口部形成工程）。

この開口部３４ａの形成は、陰極３４のうちダークスポット部３３ａの上に位置する部位に、レーザ光を照射して当該部位を除去することにより行う。レーザ光の照射はガラス基板１１側から行い、基板１１、下地層１０、積層体４０を介して陰極３４に、レーザ光を照射することで陰極３４を焼失させる。

このレーザ照射は、基板１１側からレーザ光の焦点を陰極３４に定めることで可能である。また、この陰極３４の焼失による除去に伴い開口部３４ａが形成されるが、この開口部３４ａの開口形状は、上記図３（ａ）、（ｂ）に示されるような２通りのパターンが可能である。

具体的に、このレーザ照射による開口部形成は、ダークスポット部３３ａの上に位置する陰極３４の部分に、たとえば波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザを照射し、当該部分を除去することで行える。このレーザによる陰極３４の除去には、ＥＬディスプレイにおいて一般的にレーザリペアに用いられる装置を使用できる。

図６は、開口部形成工程後のワークの概略断面図である。こうして開口部３４ａを形成することで、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００ができあがる。

このように、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイ１００およびその製造方法によれば、下地層１０からのガスによるダークスポット部３３ａを検出し、このダークスポット部３３ａの上にて陰極３４に開口部３４ａを形成している。そのため、有機化合物層３３に存在する上記ガスを、図６中の矢印に示されるように、当該開口部３４ａを介して、封止缶５０の封止雰囲気中に放出することができる。

このことにより、当該ガスの有機化合物層３３での拡散が抑制されるため、下地層１０からのガスがピンホール２１を通過することで有機化合物層３３にダークスポット部３３ａが発生したとしても、ダークスポット部３３ａの成長を抑制することができる。

その結果、上記した従来技術のように、ガスバリア層を複数層として構造やプロセスを複雑化することなく、また、カラーフィルタ層やオーバーコート層の水分等のガスを有機化合物層の成膜前に乾燥して除去することなく、生産性およびコストの増大を抑えつつ、歩留まりに優れたカラー有機ＥＬディスプレイ１００を実現できる。

この本実施形態によるダークスポット部３３ａの成長抑制効果について、限定するものではないが、調査結果の一具体例を示す。ダークスポット部３３ａの成長を観察するため、１００℃の恒温槽中にカラー有機ＥＬディスプレイを５００時間放置し、放置前後のダークスポット径すなわちダークスポット部３３ａのサイズを測定した。

図７は、この調査結果を示す図表である。図７に示される図表において、サンプル１からサンプル７は、開口部３４ａを形成するためにダークスポット部３３ａにレーザ照射を行ったものであり、サンプル８からサンプル１０は比較例として当該レーザ照射を行わなかったものである。

この結果からわかるように、陰極３４を除去して開口部３４ａを形成した本実施形態では、ダークスポット径がほとんど変化しなかったのに対し、開口部３４ａを形成しなかった比較例では、ダークスポット径は数倍以上の大きさへ成長し、開口部形成の効果が確認された。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態に係るカラー有機ＥＬディスプレイの要部を示す概略断面図である。なお、本実施形態のカラー有機ＥＬディスプレイは、この図８に示されている部分以外の部分は、上記第１実施形態のものと同様のものにでき、その製造方法も同様である。

上述したように、開口部３４ａは、ダークスポット部３３ａの上の陰極３４が厚さ方向に貫通していればよいものであり、上記図１などにも示したように、陰極３４のみが除去されたものでもよい。

しかし、上記開口部形成工程においては、レーザ照射により陰極３４のみ焼失させて除去できればよいが、図８に示されるように、その下に位置する有機化合物層３３の一部もしくは全部までもが、レーザ照射によって除去されることもある。なお、図８では有機化合物層３３の全部が除去された例を示すが、一部が残ってもよい。

この場合、開口部３４ａは、ガスバリア層２０のピンホール２１の上において、陰極３４に加えて有機化合物層３３の一部もしくは全部も除去されてなるものとして構成される。そして、この場合も、ダークスポット部３３ａの上記ガスは、開口部３４ａから放出され、上記実施形態と同様の効果が発揮される。

また、本実施形態においては、図８に示されるように、開口部３４ａにおいて、陰極３４の除去面積と有機化合物層３３の除去面積とでは、陰極３４の除去面積の方が大きいことが好ましい。つまり、図８において、図中の陰極３４の除去幅ｄ１の方が有機化合物層３３の除去幅ｄ２よりも大きいものとなる。

この開口部３４ａとしては、陰極３４の除去面積の方が小さくてもよいが、陰極３４の除去面積の方が小さい場合、開口部３４ａに位置する陰極３４の端部の下に有機化合物層３３が存在しない状態が発生する。そして、この場合、当該陰極３４の端部が垂れ下がり、ひいては陽極３１と接触し、短絡を生じる恐れがある。

その点、有機化合物層３３の除去面積よりも陰極３４の除去面積の方を大きいものとすれば、当該陰極３４の端部がその下の有機化合物層３３に支持され、上記した垂れ下がりの可能性を排除することができる。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態に示したカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法においては、ダークスポット部検出工程を行う前に、ダークスポット部３３ａを顕在化させる顕在化処理、すなわち、ダークスポット部顕在化工程を行ってもよい。

ここで、ダークスポット部３３ａを顕在化させることとは、小さすぎて検出しにくいようなダークスポット部３３ａを、成長させてサイズを大きくすることだけでなく、上記ピンホール２１が発生しやすい部位にて積極的にピンホール２１を発生させ、ダークスポット部３３ａを引き起こすことも含まれる。このようにすることで、ダークスポット部３３ａの検出が容易となり、また、使用中に発生するダークスポット部３３ａを予め検出し、その対策を採ることもできる。

具体的に、このような顕在化処理としては、積層体４０を加熱する加熱処理が挙げられる。たとえば、封止缶５０による封止を行った後のワークを、オーブンなどに入れて、加熱処理を行う。

この加熱処理の温度としては、有機化合物層３３を構成する有機化合物のガラス転位温度のうちの最低の温度以下であって且つディスプレイの動作保障温度以上であることが好ましい。それにより、ディスプレイの品質を極力維持しつつ短時間で顕在化を行うことが可能となる。

限定するものではないが、本発明者が行った加熱処理による顕在化の一例を挙げておく。ダークスポット部３３ａを有するディスプレイを常温で放置し、そのダークスポット部３３ａの一つについて、サイズが初期の２５μｍから２倍の５０μｍの径になるのを確認したところ、１５００時間を要した。

その後、同じディスプレイを１００℃の恒温槽中に放置し、上記一つのダークスポット部３３ａのサイズが、更に２倍の１００μｍの径になるのを確認したところ１７５時間を要した。このように、本例では加熱処理を行うことにより、常温と同程度の成長を、１／８時間以下の短時間で達成することができた。

また、顕在化処理としては、積層体４０において陽極３１を負、陰極３４を正として逆バイアス電圧を印加するものであってもよい。この場合、印加する逆バイアス電圧としては、ディスプレイの耐圧電圧（たとえば数十Ｖ）以下かつディスプレイの駆動に使用する逆バイアス電圧（たとえば１５Ｖ程度）以上の電圧であることが望ましい。

この逆バイアス電圧による顕在化処理の効果については、本発明者が実験的に確認している。このメカニズムとしては、逆バイアス電圧を印加すると、そのエネルギーによってピンホール２１ができやすい部分にて、積極的にピンホール２１を発生させるため、ダークスポット部３３ａが顕在化されると推定される。

また、上記第１実施形態に示した製造方法では、開口部形成工程においてガラス基板１１側からレーザ光の照射を行ったが、封止缶５０がレーザ光を透過可能な程度に透明なものであるならば、これとは逆に、封止缶５０側から陰極３４に対してレーザ光を照射してもよい。

また、上記第１実施形態では、封止缶５０による積層体４０の封止を行った後に、ダークスポット部検出工程および開口部形成工程を行ったが、この封止を行う前に、これらの工程を行い、その後、封止缶５０による封止を行ってもよい。この場合、たとえば、封止缶５０による封止雰囲気と同じ雰囲気の部屋もしくはチャンバー内にて、ダークスポット部の検出およびレーザ照射による開口部形成を行い、開口部形成後は、すぐに、封止缶５０による封止を行えばよい。

また、開口部３４ａの形成は、レーザ照射以外のものであってもよく、たとえば、可能ならば、サンドブラストなどを用いた機械的な除去により行ってもよい。

また、上記したカラー有機ＥＬディスプレイ１００においては、ガスバリア層２０はＡＬＥ法で成膜されていたが、スパッタリング法やＰ−ＣＶＤなどにより成膜されたものであってもよい。

また、上記図１、図２に示したカラー有機ＥＬディスプレイ１００は、あくまで一実施形態を示すものであり、ディスプレイとしては、透明な基板上に、カラーフィルタ層を含む下地層、ガスバリア層、透明導電膜、発光を行う有機化合物層、および陰極が順次積層され、これらの積層体が封止缶で封止されてなるものであればよい。たとえば、下地層１０としては、上記構成のうちオーバーコート層１４が無いものでもよい。

本発明の第１実施形態に係るカラー有機ＥＬディスプレイの概略断面図である。 図１中のカラー有機ＥＬディスプレイを図１の紙面垂直方向の断面にて示す概略断面図である。 上記第１実施形態における開口部の平面構成を示す概略平面図であり、（ａ）は開口部とピンホールとが重なる位置にある場合を示し、（ｂ）は開口部とピンホールとが重ならない位置にある場合を示す。 上記第１実施形態に係るカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法の工程図である。 画素に発生するダークスポット部を模式的に示す図であり、（ａ）は下地層からのガスによるダークスポット部を示し、（ｂ）は異物等によるダークスポット部を示す。 図４に続く製造方法の工程図である。 上記第１実施形態におけるダークスポット部の成長抑制効果の調査結果を示す図表である。 本発明の第２実施形態に係るカラー有機ＥＬディスプレイの要部を示す概略断面図である。

符号の説明

１０…下地層、１１…基板としてのガラス基板、１３…カラーフィルタ層、
２０…ガスバリア層、２１…ピンホール、３１…透明導電膜としての陽極、
３３…有機化合物層、３３ａ…ダークスポット部、３４…陰極、３４ａ…開口部、
４０…積層体、５０…封止缶。

Claims (9)

1. 透明な基板（１１）上に、カラーフィルタ層（１３）を含む下地層（１０）、ガスバリア層（２０）、透明導電膜（３１）、発光を行う有機化合物層（３３）、および陰極（３４）が順次積層されてなる積層体（４０）が設けられ、
   これらの積層体（４０）が前記基板（１１）上に設けられた封止缶（５０）で封止されてなるカラー有機ＥＬディスプレイにおいて、
   前記下地層（１０）に含まれるガスが前記ガスバリア層（２０）のピンホール（２１）を通して前記有機化合物層（３３）中に拡散することで前記有機化合物層（３３）に生じるダークスポット部（３３ａ）の上には、
   前記陰極（３４）が除去されることにより形成され、前記ガスを前記封止缶（５０）内の封止雰囲気中に放出する開口部（３４ａ）が、設けられていることを特徴とするカラー有機ＥＬディスプレイ。
2. 前記開口部（３４ａ）は、前記陰極（３４）に加えて前記有機化合物層（３３）の一部もしくは全部も除去されてなるものであることを特徴とする請求項１に記載のカラー有機ＥＬディスプレイ。
3. 前記開口部（３４ａ）において、前記陰極（３４）の除去面積と前記有機化合物層（３３）の除去面積とでは、前記陰極（３４）の除去面積の方が大きいことを特徴とする請求項２に記載のカラー有機ＥＬディスプレイ。
4. 前記開口部（３４ａ）は、前記ピンホール（２１）の直上に位置していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のカラー有機ＥＬディスプレイ。
5. 透明な基板（１１）上に、カラーフィルタ層（１３）を含む下地層（１０）、ガスバリア層（２０）、透明導電膜（３１）、発光を行う有機化合物層（３３）、および陰極（３４）を順次積層してなる積層体（４０）を形成した後、これらの積層体（４０）を封止すべく前記基板（１１）上に封止缶（５０）を設けてなるカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法において、
   前記積層体（４０）を形成した後、前記下地層（１０）に含まれるガスが前記ガスバリア層（２０）のピンホール（２１）を通して前記有機化合物層（３３）中に拡散することで前記有機化合物層（３３）に生じるダークスポット部（３３ａ）を、検出し、
   このダークスポット部（３３ａ）の上にて、前記陰極（３４）を除去することにより、前記ガスを前記封止缶（５０）内の封止雰囲気中に放出するための開口部（３４ａ）を形成することを特徴とするカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法。
6. 前記陰極（３４）の除去を、レーザ照射により行うことを特徴とする請求項５に記載のカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法。
7. 前記ダークスポット部（３３ａ）を検出する前に、前記ダークスポット部（３３ａ）を顕在化させる顕在化処理を行うことを特徴とする請求項５または６に記載のカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法。
8. 前記顕在化処理は、前記積層体（４０）を加熱する加熱処理であることを特徴とする請求項７に記載のカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法。
9. 前記顕在化処理は、前記積層体（４０）に逆バイアス電圧を印加するものであることを特徴とする請求項７に記載のカラー有機ＥＬディスプレイの製造方法。

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