JP2012059553A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パネル毎に熱履歴の管理と、存在する異物とパッシベーション膜の被覆率を管理できる有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも透光性基材、第一電極層、有機発光媒体層、第二電極層、パッシベーション層からなる有機ＥＬ素子において、前記透光性基材上に隔壁状インジケータを有し、前記隔壁状インジケータ上には前記パッシベーション層のみ積層されていることを特徴とする有機ＥＬ素子としたもの。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ、パソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末などに使用されるフラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明、発光型広告体などとして、幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子）及びその製造方法に関する。

有機ＥＬ素子は、広視野角、応答速度が速い、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに替わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。

有機ＥＬ素子は、少なくともどちらか一方が透光性を有する二枚の電極層（陽極層と陰極層）の間に、有機発光媒体層を挟持した構造であり、両電極間に電圧を印可し電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。しかし、有機ＥＬ素子は、大気中の水分や酸素の影響により品質が劣化するといった問題があるため、乾燥剤を内包した金属缶やガラスキャップで覆い、大気から遮断する方法が一般的に用いられていたが、中空構造であるため、大型化が困難であるといった問題があった。

近年、アクティブマトリクス型有機ＥＬ素子の光取出し効率を向上させるために、封止部材側から光を取り出す上面発光素子となり、従来の乾燥剤を内包したガラスキャップ封止に変わり、完全固体封止として、バリア性を有するパッシベーション膜、接着層、透光性基材を、空間を設けずに積層する構造が一般的となっている（特許文献１）。

有機ＥＬ素子のパッシベーション膜には、優れたバリア性が求められるため、一般的には酸化ケイ素や窒化ケイ素などの無機バリア膜が用いられている。
しかし、有機ＥＬ素子上に存在する異物を被覆するために、５ミクロン程度の厚膜で成膜する必要があり、成膜時間が長いといった問題や、ＣＶＤ法やスパッタ法などプラズマを用いた真空成膜法では基板温度が徐々に上昇し、有機ＥＬ素子の特性が劣化するといった問題がある。

また、有機ＥＬ素子上に異物があると、パッシベーション膜を成膜しても異物部から劣化するといった問題がある。これは、異物の頭頂部と比較して側面部にはパッシベーション膜が成膜されにくいためであり、異物近傍の成膜初期のパッシベーション膜にはクラックなどの膜欠陥が生じやすい。そのため目安としては、異物の高さ程度のパッシベーション膜を成膜する必要がある。しかし実際には、付着する異物は一定ではなくパネル毎に異なるが、発生しうる全ての異物を被覆できるように厚めに成膜しているのが現状である。

また、パッシベーション膜成膜による有機ＥＬ素子の熱劣化の有無や、異物が被覆できているかどうかは、封止終了後に、パネルを実装して発光検査しないとわからないといった問題があった。

特開２００３−２１７８４９ 特開２００９−２０６１０３

本発明は、有機ＥＬ素子の特性を劣化させずに、長期にわたり封止性能が維持できる有機ＥＬ素子を提供するために、パッシベーション膜の成膜工程において、パネル毎に熱履歴の管理と、存在する異物とパッシベーション膜の被覆率を管理できる有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも透光性基材、第一電極層、有機発光媒体層、第二電極層、パッシベーション層からなる有機ＥＬ素子において、前記透光性基材上に隔壁状インジケータを有し、前記隔壁状インジケータ上には前記パッシベーション層のみ積層されていることを特徴とする有機ＥＬ素子である。

本発明の請求項２に係る発明は、前記隔壁状インジケータが、四角形状もしくは逆テーパ形状であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子である。

本発明の請求項３に係る発明は、前記隔壁状インジケータは、９０℃以上に加熱されると、順テーパ形状に変化することを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子である。

本発明の請求項４に係る発明は、前記隔壁状インジケータが複数の高さを有する隔壁からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子である。

本発明の請求項５に係る発明は、請求項１乃至４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法であって、少なくとも、透光性基材上に第一電極層を形成する工程と、前記第一電極層上に有機発光媒体層を形成する工程と、前記有機発光媒体層上に第二電極層を形成する工程と、前記透光性基材上に隔壁を形成する工程と、前記透光性基材上に隔壁状インジケータを形成する工程と、前記第二電極層上及び前記隔壁状インジケータ上にパッシベーション層を形成する工程と、からなることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明の請求項６に係る発明は、前記第二電極を形成後に異物検査をし、異物の側面部の前記パッシベーション層の膜厚が１μｍ以上となるよう前記パッシベーション層を異物上に形成することを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明の請求項７に係る発明は、前記パッシベーション層を形成後に、隔壁状インジケータの大きさ及び形状を検査することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明の請求項８に係る発明は、請求項６に記載の異物検査により１μｍ以上の異物を検出した場合には、異物上へ有機層を形成することによるリペア工程を設けることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明の請求項９に係る発明は、パッシベーション膜の形成後に、隔壁状インジケータの大きさを検査することにより、隔壁パターンの側面部に成膜されたパッシベーション膜の膜厚を算出することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明の請求項1０に係る発明は、前記パッシベーション膜の成膜方法がＣＶＤ法であることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

本発明によれば、透光性基材上に、隔壁状インジケータを形成することにより、パネル毎に、熱履歴の管理と、段差被覆率を管理できるため、有機ＥＬ素子の特性劣化がなく、かつ長期にわたり劣化が抑制できる有機ＥＬ素子を提供することができる。
また、本発明によれば、パッシベーション層を形成する前に異物検査することにより、パネル毎に最適なパッシベーション膜厚を設定することができる。
また、本発明によれば、パッシベーション層を、ＣＶＤ法で形成することにより、異物や段差に対して被覆性に優れるため、長期にわたり有機ＥＬ素子の劣化を抑制することができる。

本発明の有機ＥＬ素子の断面概略図である 本発明の隔壁状インジケータ上のパッシベーション層の断面概略図である リペアを行なった後の有機ＥＬ素子の断面概略図である

以下、本発明の有機ＥＬディスプレイの一例を、図１〜図３を参照しながら、説明する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではない。

本発明により製造される有機ＥＬディスプレイは、透光性基材１１を用いる。透光性基材１１としては、ガラスや石英、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムに、後述する第一電極層１２が少なくとも形成されていれば良いが、以下、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された駆動用基板を用いた場合を説明する。

薄膜トランジスタとしては、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、ボトムゲート型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。

有機ＥＬディスプレイは、薄膜トランジスタが有機ＥＬディスプレイのスイッチング素子として機能するように接続し、トランジスタのドレイン電極と有機ＥＬディスプレイの第一電極層１２が電気的に接続されている。薄膜トランジスタとドレイン電極と有機ＥＬディスプレイの第一電極層１２との接続は、平坦化膜を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。

また、第一電極層１２は隔壁によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極層１２の材料としては、ＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましく、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。また、上面発光型の有機ＥＬディスプレイの場合のように、第一電極層として正孔注入性と反射性を必要な場合には、ＡｇやＡｌのような金属材料の上にＩＴＯ膜を積層すればよい。第一電極層１２の膜厚は、有機ＥＬディスプレイの素子構成により最適値が異なるが、単層、積層にかかわらず、１００Å以上１００００Å以下であり、より好ましくは、３０００Å以下である。

第一電極層１２の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。

図１は、本発明の基本構造であり、透光性基材１１上に、第一電極層１２、隔壁１３、隔壁状インジケータ１４、有機発光媒体層１５と、第二電極層１６、パッシベーション層１７、接着剤層１８、封止基材１９を設けた断面概略図である。

隔壁１３は画素に対応した発光領域を区画するように形成する。一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置は各画素に対して第一電極層１２が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、第一電極層１２の端部を覆うように形成される隔壁の最も好ましい形状は格子状を基本とする。

隔壁１３の形成方法としては、無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、感光性樹脂を積層し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与したりすることもできる。

隔壁１３の好ましい高さは０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上２μｍ以下である。隔壁１３の高さが１０μｍを超えると対向電極の形成及び封止を妨げてしまい、０．１μｍ未満だと第一電極層１２の端部を覆い切れない、あるいは発光媒体層の形成時に隣接する画素とショートしたり混色する恐れがあるからである。

隔壁状インジケータ１４は、隔壁１３とは異なる役割であり、発光領域外の透光性基材１１上に形成する。隔壁１３の後に形成しても良く、後述する有機発光媒体層１４の後に形成してもよく、第二電極層１５の後でも良い。また、隔壁状インジケータ１４上には、有機発光媒体層１５や第二電極層１６は形成せず、パッシベーション層１７を形成する。

図２（ａ）に示す通り、隔壁状インジケータ１４上にパッシベーション層１７を成膜すると、隔壁状インジケータ直上に成膜されるパッシベーション層１７の厚みに対して、隔壁状インジケータ１４側面に成膜されるパッシベーション層１７の厚みは一般的に薄くなったり、クラックが生じたりする。これが有機ＥＬ素子上に異物が存在するとその部分から劣化が進行する原因であり、この段差被覆率を向上し、側面に成膜されるパッシベーション層１７の膜厚を厚くすることが、有機ＥＬ素子の封止性能向上につながる。

従って、パッシベーション層１７の成膜工程において、段差被覆率を管理することは非常に重要となる。管理方法としては、パッシベーション層１７の成膜前後において、隔壁状インジケータ１４の大きさを計測することにより、成膜前後での隔壁状インジケータ１４の大きさの差から側面部のパッシベーション層１７の膜厚を知ることができる。

隔壁状インジケータ１４の材料としては、隔壁１３と同じ材料であっても良いが、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの既存の感光性樹脂を用いて、フォトリソグラフィ法により所定のパターンを形成できることが好ましく、直接透光性電極基材１１上にパターン形成してもよく、有機発光媒体層１５、第二電極層１６の後に、転写法や印刷法により形成しても良い。隔壁状インジケータ１４の大きさとして特に制約はないが、幅５μｍ以上１００μｍ以下、高さは１μｍ以上１０μｍ以下が好適に用いることができる。これは、パッシベーション層１７の膜厚が１〜１０μｍ程度であるため、隔壁状インジケータ１４の幅を１００μｍより大きくするとパッシベーション層１７の成膜前後における隔壁状インジケータ１４の大きさの差がわかりにくくなるためである。また、異物の大きさとしては、３μｍ以下の異物が大半を占めるため、これら異物の大きさと同程度で、隔壁状インジケータ１４の高さを設定することが好適である。

ただし、上述した段差被覆率の計測を行うために、隔壁状インジケータ１４の形状としては、四角形状もしくは逆テーパ形状であることが好ましく、逆テーパ形状の円錐、四角錐などが挙げられる。被覆率の計測方法としては、図２（a）のように、パッシベーション層１７の膜厚Ｃに対して、隔壁状インジケータ１４の側面部の膜厚（Ｂ−Ａ）／２との比で表し、被覆率＝（Ｂ−Ａ）／２Ｃとして定義する。さらには、隔壁状インジケータ１４として使用するために感光性樹脂をポストベークせずに用い、パッシベーション層１７の成膜工程で透光性基材１１が所定の温度以上になると、隔壁状インジケータ１４の形状が略直角形状から順テーパ形状に変化する材料を用いることが好ましい（図２（ｂ）)。計上が変化する所定の温度としては、有機ＥＬ素子にダメージが生じ始める温度に設定することが好ましく、１００℃以上、より好ましくは９０℃以上であるが、用いる素子構成や材料により異なるためこれに限るものではない。これにより隔壁状インジケータ１４の成膜工程における熱履歴を知ることができ、有機ＥＬ素子の特性が劣化していないかどうかを判断できる。これら段差被覆率と熱履歴を管理することにより、有機ＥＬ素子の封止歩留まりを向上することができる。

有機発光媒体層１５としては、発光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる３層構成、さらには、必要に応じて正孔（電子）注入機能と正孔（電子）輸送機能を分けたり、正孔や電子の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。

正孔輸送材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Ｃｕ_２Ｏ，Ｃｒ_２Ｏ_３，Ｍｎ_２Ｏ_３，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ_２Ｏ_３，Ａｇ_２Ｏ，ＭｏＯ_２，Ｂｉ_２Ｏ_３，ＺｎＯ，ＴｉＯ_２，ＳｎＯ_２，ＴｈＯ_２，Ｖ_２Ｏ_５，Ｎｂ_２Ｏ_５，Ｔａ_２Ｏ_５，ＭｏＯ_３，ＷＯ_３，ＭｎＯ_２などの無機材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。

高分子ＥＬディスプレイの場合には、正孔輸送材料に、インターレイヤ層を形成することが好ましい。インターレイヤ層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコート法等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成することができる。

発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の蛍光発光材料や燐光発光材料を用いることができる。

電子輸送材料の例としては、２−（４−ビフェニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。また、これらの電子輸送材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を少量ドープすることにより、電子注入層としてもよい。

有機発光媒体層１５の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても、１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０〜２００ｎｍ程度である。
有機発光媒体層１５の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スリットコート、スピンコート、スプレーコート、ノズルコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法や印刷法、インクジェット法などを用いることができる。

第二電極層１６としては、有機発光媒体層１５への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ，Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＢａ、Ｃａ、Ｌｉやその酸化物，フッ化物等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いることができる。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。第二電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には透光性を有する材料を選択することが好ましい。この場合、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層１５に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。第二電極１６の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。第二電極の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、第二電極を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。

次に、パッシベーション層１７を形成する前に、第二電極層１７側から異物検査を行う。これは、電極基材１１上の異物や、有機発光媒体層１５形成時に混入した異物のうち第二電極層を突き抜けて露出した異物や、第二電極層１７形成時に付着した異物があると、パッシベーション層１７を形成しても被覆しきれない異物が発生し、その部分から劣化が生じてしまい、パネルの表示欠陥となる。

そこで、パッシベーション層１７を形成する前に、第二電極層１７側から異物検査を実施し、検出された異物に対して異物の高さ計測をすることにより、パネル毎にパッシベーション層１７の適切な膜厚を設定することが好ましい。一般的にＣＣＤカメラ等を用いる異物検査は、解像度の問題やステージの平行精度等の問題により、１μｍ未満の異物を検出することは困難である。従って、パッシベーション層の膜厚については少なくとも１μｍ以上であることが好ましい。さらには、異物検査により検出した異物について、光学干渉法などを用いて異物の高さを計測し、その異物高さ以上のパッシベーション層を成膜することがより好ましい。ただし、パッシベーション層１７の成膜方法、成膜速度にもよるが、あまりにも異物が大きく、パッシベーション層１７の厚膜形成が困難である場合には、リペア層２０を形成することが好ましい（図３）。リペア層の形成有無を判断する異物の高さについては、パッシベーション層１７の形成方法により異なるが、目安としては、少なくとも１０ミクロン以上の異物、より好ましくは５ミクロン以上についてはリペア層２０による平坦化を要する。

リペア層２０としては、例えば１０μｍ程度の異物を平坦化し、５μｍ以下、さらには１μｍ以下として、パッシベーション層１７による異物被覆への影響を無くすことができれば、特に材料の制限はないが、無溶剤、低含水の樹脂で、平坦性の効果がある有機樹脂層が好適に用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂などの一般的な熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、２液硬化性樹脂、高分子樹脂材料、更に好ましくは、不純物の混入により素子特性の劣化が懸念されるため、有機発光媒体層１５で用いたいずれかの材料を用いることができる。有機層１５の形成方法としては、リペア部に選択形成できるインクジェット法、ノズル塗出法、ディスペンサ法、フレキソ印刷やスクリーン印刷などの印刷法、熱転写法、熱昇華法などを用いることができる。

次にパッシベーション膜１７を形成する。本発明は、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物、必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜を用いてもよいが、特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素を用いることが好ましく、さらには、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用することにより、段差被覆性とバリア性を両立する膜となる。

パッシベーション層１７の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法を用いることができるが、特に、バリア性や段差被覆性の面、さらには成膜条件により膜密度や膜組成を容易に可変できることから、ＣＶＤ法を用いることが好ましい。ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法、ＶＵＶ−ＣＶＤ法などを用いることができる。また、ＣＶＤ法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やテトラエトキシシランなどの有機シリコン化合物に、Ｎ_２、Ｏ_２、ＮＨ_３、Ｈ_２、Ｎ_２Ｏなどのガスを必要に応じて添加してもよく、必要に応じて、シランなどのガス流量や、プラズマ電力を変えることにより膜密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。

パッシベーション層１７の膜厚としては、前述したように、異物検査により検出された異物の最大高さ以上に設定することが好ましいが、例えばＣＶＤ法でもＳｉＮｘ膜を１０μｍ成膜すると６０分以上時間を要するために、１０μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上の異物についてはリペア層２０を形成し、パッシベーション層１７の膜厚としては５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下とすることが好ましい。

また、パッシベーション膜１７成膜により、基板温度が上昇し、有機ＥＬ素子構成にもよるが９０℃以上、より一般的には８５℃以上の熱がかかると有機ＥＬ素子が劣化してしまう。そのため、パッシベーション層１７の成膜方法はなるべく温度上昇の少ない成膜方法が好ましく、また、基板支持台は温度コントロールできることがより好ましく、さらには、プラズマ電力やガス流量、ガス全圧を最適化して、なるべく成膜速度を早くすることがより好ましく、パッシベーション層１７の膜厚はなるべく薄くすることがより好ましい。

パッシベーション層１７の成膜工程における温度管理は、前述した隔壁状インジケータ１４により行うことができる。例えば９０℃以上で順テーパ形状に変形するような感光性樹脂を使用することにより、パッシベーション成膜工程にて、基板の選別をすることが可能となるし、次に流す基板の条件を小まめに変更できるようになる。また、異物の被覆性についても、パッシベーション層１７の形成工程でこまめに管理することが好ましく、例えば５μｍ高さの異物に、パッシベーション層１７としてＣＶＤ法でＳｉＮｘ膜を５μｍ形成しても、異物側面につく膜厚が薄いと、その部分から水分が浸入し、有機ＥＬ層が劣化することになる。望ましい被覆の厚さは、異物の高さ、パッシベーション層１７の膜厚によるが、異物の側面部に少なくとも１μ以上、より好ましくは２μｍ以上であり、例えば透光性基材からの高さが５μｍの隔壁状インジケータ１４に５μｍのパッシベーション層を成膜した場合には、被覆率としては、少なくとも２０％以上（側面部１μｍ）、より好ましくは４０％以上（側面部２μｍ）である。従って、被覆率についても、熱履歴と同様にして、抜き取りで被覆率をチェックして条件を微調整することがより好ましい。

最後に、接着層１８、封止基材１９を貼り合せることにより、有機ＥＬ素子の封止を行う。
接着剤１８の材料としては、公知の接着性樹脂を使用することができるが、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、光硬化型粘着性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを使用することができる。接着層１８には、必要に応じてギャップ制御のためにガラスや樹脂からなる球状、棒状などのスペーサーを混入しても良く、乾燥剤や酸素吸収剤などを混入してもよい。

封止基材１９としては、キャップ封止の場合には掘りこみガラスやステンレス成型品、薄型固体封止の場合には、ガラス板や、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートなどのプラスチックフィルムやこれらに窒化ケイ素や酸化ケイ素などのバリア膜を形成したバリアフィルム、アルミ箔などの金属箔を用いることができる。これらには、必要に応じて色変換層やカラーフィルター層、光取出し層などを設けても良い。

以下、本発明を実施例１及び比較例により具体例を説明するが、特に制限されるものではない。

＜実施例１＞
ガラス基材とＴＦＴからなる透光性基材１１上に、第一電極層１２としてＩＴＯ膜（１５０ｎｍ）をスパッタリング法およびフォトリソ、エッチング法を用いてパターン形成した後に、隔壁１３を形成して、縦１００×横１００（１万個）の開口部パターンを形成した。
次に、隔壁状インジケータ１４として、透光性基材１１上に、感光性樹脂（ゼオンＺＰＮ１１５０−９０ 幅２０μｍ、高さ５μｍ）を形成した。

次に、隔壁１３の開口部に、有機発光媒体層１５として、正孔輸送層にポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（２０ｎｍ）、発光層にポリ［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］（ＭＥＨＰＰＶ）（１００ｎｍ）をそれぞれ、凸版印刷法を用いてパターン形成し、次に、第二電極層１６として、Ｂａ膜（５ｎｍ）とＡｌ膜（２００ｎｍ）を、蒸着法を用いて積層した後に、不活性雰囲気下にて第二電極層１６側から異物検査を実施した。その結果１００×１００画素のうち、約２００画素から異物が検出され、そのうち高さ５μｍ以上の異物であった５０箇所については、リペア層２０として、熱転写法により発光層と同じＭＥＨＰＰＶ膜で被覆した。

次に、パッシベーション層１７として、ＣＶＤ法により酸窒化珪素膜を５μｍ形成した。
この時、隔壁状インジケータ１４を確認したところ、形状は直角形状のままであり、また側面部には３μｍ（被覆率６０％）のＳｉＮｘ膜が成膜されていることを確認した。
最後に、接着剤１８（光硬化型のエポキシ接着剤）、封止基材１９（ガラス基材）を順に積層した。

作製した有機ＥＬディスプレイは、５Ｖで２００ｃｄ／ｍ^２で発光し、６０℃９０％ＲＨ下で１０００ｈｒ保存しても、１００×１００画素のうち、非発光エリアの拡大や、非発光点の拡大は観察されなかった。

＜比較例１＞
実施例１に記載した有機ＥＬディスプレイにおいて、５ミクロン以上の異物部にリペア層２０を形成せずに、パッシベーション層１７、接着層１８、封止基材２０を形成した。
作製した有機ＥＬディスプレイは、５Ｖで２００ｃｄ／ｍ^２で発光し、６０℃９０ＲＨ％下に１０００Ｈｒ保存した結果、５μｍ以上の異物がある５０画素全てにおいて、非発光点が拡大し、周辺画素にも拡大した。

＜比較例２＞
実施例１に記載した有機ＥＬディスプレイの製造方法を用いて、異なる透光性基材１１を用いて新たに有機ＥＬディスプレイを作製したが、第二電極形成後に異物検査をせずに、パッシベーション層１７を５μｍ形成した。作製した有機ＥＬディスプレイを６０℃９０ＲＨ％下に１０００Ｈｒ保存した結果、75画素において、非発光点が拡大した。

＜比較例３＞
比較例１に記載した有機ＥＬディスプレイにおいて、ＣＶＤ法によりＳｉＮｘ膜を１０μｍ成膜した。
その結果、ＳｉＮｘ膜成膜時の基板温度が９５℃となり、隔壁状インジケータ１４の形状が直角形状から順テーパ形状に変化してしまい、側面部の膜厚測定はできなかった。作製した有機ＥＬディスプレイは、６０℃９０ＲＨ％下に１０００Ｈｒ保存した結果、非発光点が拡大は観察されなかったものの、５Ｖで５０ｃｄ／ｍ^２しか発光しなかった。

１１ 透光性基材
１２ 第一電極層
１３ 隔壁
１４ 隔壁状インジケータ
１５ 有機発光媒体層
１６ 第二電極層
１７ パッシベーション層
１８ 接着層
１９ 封止基材
２０ リペア層
２１ 異物

Claims (10)

1. 少なくとも透光性基材、第一電極層、有機発光媒体層、第二電極層、パッシベーション層からなる有機ＥＬ素子において、前記透光性基材上に隔壁状インジケータを有し、前記隔壁状インジケータ上には前記パッシベーション層のみ積層されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
2. 前記隔壁状インジケータが、四角形状もしくは逆テーパ形状であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
3. 前記隔壁状インジケータは、９０℃以上に加熱されると、順テーパ形状に変化することを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
4. 前記隔壁状インジケータが複数の高さを有する隔壁からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
5. 請求項１乃至４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法であって、少なくとも、
   透光性基材上に第一電極層を形成する工程と、前記第一電極層上に有機発光媒体層を形成する工程と、前記有機発光媒体層上に第二電極層を形成する工程と、前記透光性基材上に隔壁を形成する工程と、前記透光性基材上に隔壁状インジケータを形成する工程と、前記第二電極層上及び前記隔壁状インジケータ上にパッシベーション層を形成する工程と、からなることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
6. 前記第二電極を形成後に異物検査をし、異物の側面部の前記パッシベーション層の膜厚が１μｍ以上となるよう前記パッシベーション層を異物上に形成することを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
7. 前記パッシベーション層を形成後に、隔壁状インジケータの大きさ及び形状を検査することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
8. 請求項６に記載の異物検査により１μｍ以上の異物を検出した場合には、異物上へ有機層を形成することによるリペア工程を設けることを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
9. パッシベーション膜の形成後に、隔壁状インジケータの大きさを検査することにより、隔壁パターンの側面部に成膜されたパッシベーション膜の膜厚を算出することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
10. 前記パッシベーション膜の成膜方法がＣＶＤ法であることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法。

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