JP3565263B2 - 有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents
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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第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとしては、ガラス材料からなる支持基板（透光性の支持基板）上に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等によって陽極となる透明電極（第１電極）と、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等の非透光性の背面電極（第２電極）とを順次積層形成して有機ＥＬ素子を形成し、この有機ＥＬ素子上を覆うガラス材料からなる凹部形状の封止キャップ（封止部材）を前記支持基板上に紫外線（以下、ＵＶという）硬化性接着剤を介して気密的に配設することで構成されるものである。
【０００３】
前記有機ＥＬ素子は、前記電極及び前記各層を形成するに蒸着法もしくはスパッタリング法等の手段が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる有機ＥＬ素子の製造工程において、蒸着法もしくはスパッタリング法等によって前記電極及び前記各層を形成する場合の真空槽内に、数μｍ以下の塵やゴミ等の異物が混入することがある。従って、前記透明電極形成後に、前記透明電極上に前記異物が付着し、前記異物が付着した状態にて前記有機層を形成すると、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍと非常に薄い前記有機層が部分的に更に薄くなってしまい、この有機層上に前記背面電極を堆積させると、前記透明電極と前記背面電極とが短絡したり、あるいはリークが生じる恐れがあり、前記有機層が発光しなくなることから有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりが低下してしまうといった問題点を有している。
【０００５】
そこで、本発明は、透明電極と背面電極との間の短絡やリークの発生を抑制し、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりを向上させることが可能な有機ＥＬ素子の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【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、少なくとも発光層を有する有機層を第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記支持基板上に透光性の前記第１電極を形成するとともに、前記第１電極上に前記有機層及び金属製の前記第２電極を順次形成し、前記有機ＥＬ素子を形成する積層体形成工程と、前記積層体形成工程後に、前記有機ＥＬ素子を酸素雰囲気中に曝し、前記第２電極側から紫外線照射装置を用いて紫外線オゾン処理を施すことによって、前記有機層の部分的除去及び前記第２電極の酸化を行う電極間絶縁工程と、前記電極間絶縁工程後に、前記紫外線照射装置による紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤を硬化させ、前記支持基板上に形成した前記有機ＥＬ素子を封止板によって封止する封止工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に記載した表示パネルに基づき説明する。
【０００９】
図１において、表示パネル１は、ガラス基板（支持基板）２上に、透明電極（第１電極）３，絶縁層４，有機層５及び背面電極（第２電極）６を順次積層形成してなる積層体７ａを封止キャップ８によって覆ってなる。
【００１０】
ガラス基板２は、長方形形状からなる透光性の支持基板である。
【００１１】
透明電極３は、ガラス基板２上にＩＴＯ等の導電性材料によって構成され、日の字型の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し形成されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。尚、電極部３ｃは、ガラス基板２の一辺に集中的に配設されている。
【００１２】
絶縁層４は、ポリイミド系等の絶縁材料からなり、表示セグメント部３ａに対応した窓部４ａと、背面電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明電極３の表示セグメント部１１の周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、透明電極３と背面電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。
【００１３】
有機層５は、少なくとも発光層を有するものであれば良いが、本発明の実施の形態においては正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を順次積層形成してなるものである。有機層５は、絶縁層４における窓部４ａの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって配設される。
【００１４】
背面電極６は、アルミ（Ａｌ）やアルミリチウム（Ａｌ−Ｌｉ），マグネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属性の導電性材料から構成され、有機層５上に配設される。背面電極６は、透明電極３における各電極部３ｃが形成されるガラス基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続される。尚、リード部６ａの終端部には、電極部（引き出し部）６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは透明電極３と同材料により形成される。
【００１５】
以上のように、ガラス基板２上に透明電極３と絶縁層４と有機層５と背面電極６とを順次積層して積層体７ａを得ることによって有機ＥＬ素子７が構成される。
【００１６】
封止キャップ８は、積層体７ａを収納するための凹部形状の収納部８ａを有し、透明電極３の電極部３ｂ及び背面電極６の電極部６ａが露出するようにガラス基板２よりも若干小さ目に構成されている。封止キャップ８は、ガラス基板２上にＵＶ硬化型の接着剤９によって気密的に配設される。
【００１７】
以上の各部によって表示パネル１が構成される。
【００１８】
次に、図３を用いて本発明の特徴となる有機ＥＬ素子１の製造方法を説明すると、先ず、蒸着及びエッチング処理を適宜行うことで、ガラス基板２上に透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６を順次積層形成し、所定の発光形状の積層体７ａを得る（積層体形成工程）。
【００１９】
次に、有機ＥＬ素子７を酸素（Ｏ↓２）雰囲気中に曝し、背面電極６の形成面側からＵＶ照射装置１０を用いてＵＶを照射するＵＶオゾン処理を施すことによって有機ＥＬ素子７を得る（電極間絶縁工程）。
【００２０】
次に、真空槽内にて、ガラス基板２上に封止ガラス８をＵＶ硬化型接着剤９を介し配設し、ＵＶを照射することによって積層体７ａを気密的に封止する。
【００２１】
前述した製造方法で最も特徴となる点は、ガラス基板２上に透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６を順次積層形成して積層体７ａを得た後、ＵＶオゾン処理を施すことにある。
【００２２】
従って、従来の製造方法では、図４に示すように、ガラス基板２上に透明電極３を形成後、周囲雰囲気中の塵やゴミ等の微少（数μｍ以下）の異物１１が透明電極３上に付着し、異物１１が付着した状態の透明電極３上に有機層５を堆積させると、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍと非常に薄い有機層５が部分的に更に薄くなってしまい、この有機層５上に背面電極６を堆積させると、有機層５が部分的に薄くなった箇所（丸印にて示されている部分）において、透明電極３と背面電極６とが短絡したり、あるいはリークが生じる恐れがある部位１２が形成されることになる。よって、この部位１２において、短絡及びリークが生じると表示セグメント３ａにおける個々のセグメント単位での発光作用が無くなり、表示パネル１の歩留まり低下させてしまうことになる。
【００２３】
これに対し本発明の製造方法は、図５に示すように、背面電極６を形成した後にＵＶオゾン処理を施すことによって、部位１２において、有機層５の一部分が除去されることで背面電極６と透明電極３との隙間を確保し、また背面電極６は酸化されて不導体となる、所謂改質が生じることになるため、透明電極３と背面電極６との間の短絡やリークの発生を抑制することができる。よって、ＵＶオゾン処理は、電極間（透明電極３と背面電極６との間）における絶縁性を確保する工程となる（電極間絶縁工程）。
【００２４】
尚、前述した実施の形態において、異物１１が付着した領域は、非発光領域となる所謂ピンホールとなるが、異物１１の大きさ、即ちピンホールの大きさは数μｍ程度で可視範囲ではなく、表示パネル１としての表示品位を低下させるものではない。
【００２５】
かかる製造方法は、有機ＥＬ素子７における背面電極６の形成後に、ＵＶオゾン処理を施すことによって、透明電極３上に異物１１が付着した場合でも透明電極３と背面電極６との間で短絡及びリークの発生を抑制することが可能となり、有機ＥＬ素子７を用いた表示パネル１の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２６】
また、前述した実施の形態の表示パネル１のように、封止キャップ８をガラス基板２と接合するためにＵＶ硬化型接着剤９が用いられる場合は、電極間絶縁工程として行われるＵＶオゾン処理において、同一のＵＶ照射装置１０を用いることが可能となることから専用の装置を必要とせず、電極間絶縁工程を行うことによって製品コストを増加させることはない。
【００２７】
尚、本発明の実施の形態では、ＵＶオゾン処理を行うことによって積層体７ａにおける、部分的除去（有機層５における部分的除去）と、改質（背面電極６における酸化処理）とを行ったが、他の方法としては、酸素雰囲気中におけるプラズマ処理（酸素プラズマ処理）によって積層体７ａにおける部分的除去及び改質を得ることが可能となる。
【００２８】
また、本発明の実施の形態では、ＵＶオゾン処理を行うことによって前記第２電極の酸化及び前記有機層の部分的除去を行うようにしているが、前記第２電極の酸化及び前記有機層の部分的除去の少なくとも一方を行うことも考えられる。積層体７ａの部分的除去のみであれば、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素や、メタノール，イソプロピルアルコール等のアルコール類等の有機溶媒を用い、この有機溶媒の蒸気に所定時間曝すことで可能となる。
【００２９】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法にあっては、有機膜４がＵＶオゾンに直接曝されてしまう場合は、マスク部材を背面電極６上に配設した後にＵＶを照射することが望ましい。
【００３０】
【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第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ素子の製造方法に関し、前記積層体を形成後にＵＶオゾン処理を施すことによって、前記第１電極と前記第２との絶縁を確保できることから、両電極間における短絡及びリークの発生を抑制することが可能となり、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の表示パネルを示す斜視図。
【図２】同上実施の形態の表示パネルの部分断面図。
【図３】同上実施の形態の有機ＥＬ素子の製造工程を示す図。
【図４】従来の製造工程における有機ＥＬ素子を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明の実施の形態の製造工程における有機ＥＬ素子を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
２ ガラス基板（支持基板）
３ 透明電極（第１電極）
５ 有機層
６ 背面電極
７ 有機ＥＬ素子
７ａ 積層体
１１ 異物
【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第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子を用いた表示パネルとしては、ガラス材料からなる支持基板（透光性の支持基板）上に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）等によって陽極となる透明電極（第１電極）と、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、陰極となるアルミニウム（Ａｌ）等の非透光性の背面電極（第２電極）とを順次積層形成して有機ＥＬ素子を形成し、この有機ＥＬ素子上を覆うガラス材料からなる凹部形状の封止キャップ（封止部材）を前記支持基板上に紫外線（以下、ＵＶという）硬化性接着剤を介して気密的に配設することで構成されるものである。
【０００３】
前記有機ＥＬ素子は、前記電極及び前記各層を形成するに蒸着法もしくはスパッタリング法等の手段が用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
かかる有機ＥＬ素子の製造工程において、蒸着法もしくはスパッタリング法等によって前記電極及び前記各層を形成する場合の真空槽内に、数μｍ以下の塵やゴミ等の異物が混入することがある。従って、前記透明電極形成後に、前記透明電極上に前記異物が付着し、前記異物が付着した状態にて前記有機層を形成すると、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍと非常に薄い前記有機層が部分的に更に薄くなってしまい、この有機層上に前記背面電極を堆積させると、前記透明電極と前記背面電極とが短絡したり、あるいはリークが生じる恐れがあり、前記有機層が発光しなくなることから有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりが低下してしまうといった問題点を有している。
【０００５】
そこで、本発明は、透明電極と背面電極との間の短絡やリークの発生を抑制し、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりを向上させることが可能な有機ＥＬ素子の製造方法を提供するものである。
【０００６】
【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、少なくとも発光層を有する有機層を第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記支持基板上に透光性の前記第１電極を形成するとともに、前記第１電極上に前記有機層及び金属製の前記第２電極を順次形成し、前記有機ＥＬ素子を形成する積層体形成工程と、前記積層体形成工程後に、前記有機ＥＬ素子を酸素雰囲気中に曝し、前記第２電極側から紫外線照射装置を用いて紫外線オゾン処理を施すことによって、前記有機層の部分的除去及び前記第２電極の酸化を行う電極間絶縁工程と、前記電極間絶縁工程後に、前記紫外線照射装置による紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤を硬化させ、前記支持基板上に形成した前記有機ＥＬ素子を封止板によって封止する封止工程と、を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に記載した表示パネルに基づき説明する。
【０００９】
図１において、表示パネル１は、ガラス基板（支持基板）２上に、透明電極（第１電極）３，絶縁層４，有機層５及び背面電極（第２電極）６を順次積層形成してなる積層体７ａを封止キャップ８によって覆ってなる。
【００１０】
ガラス基板２は、長方形形状からなる透光性の支持基板である。
【００１１】
透明電極３は、ガラス基板２上にＩＴＯ等の導電性材料によって構成され、日の字型の表示セグメント部３ａと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し形成されたリード部３ｂと、リード部３ｂの終端部に設けられる電極部３ｃとを備えている。尚、電極部３ｃは、ガラス基板２の一辺に集中的に配設されている。
【００１２】
絶縁層４は、ポリイミド系等の絶縁材料からなり、表示セグメント部３ａに対応した窓部４ａと、背面電極６の後述する電極部に対応する切り欠き部４ｂとを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明電極３の表示セグメント部１１の周縁部と若干重なるように窓部４ａが形成され、また、透明電極３と背面電極６との絶縁を確保するためにリード部３ｂ上を覆うように配設される。
【００１３】
有機層５は、少なくとも発光層を有するものであれば良いが、本発明の実施の形態においては正孔注入層，正孔輸送層，発光層及び電子輸送層を順次積層形成してなるものである。有機層５は、絶縁層４における窓部４ａの形成箇所に対応するように所定の大きさをもって配設される。
【００１４】
背面電極６は、アルミ（Ａｌ）やアルミリチウム（Ａｌ−Ｌｉ），マグネシウム銀（Ｍｇ−Ａｇ）等の金属性の導電性材料から構成され、有機層５上に配設される。背面電極６は、透明電極３における各電極部３ｃが形成されるガラス基板２の一辺に設けられるリード部６ａと電気的に接続される。尚、リード部６ａの終端部には、電極部（引き出し部）６ｂが設けられ、リード部６ａ及び電極部６ｂは透明電極３と同材料により形成される。
【００１５】
以上のように、ガラス基板２上に透明電極３と絶縁層４と有機層５と背面電極６とを順次積層して積層体７ａを得ることによって有機ＥＬ素子７が構成される。
【００１６】
封止キャップ８は、積層体７ａを収納するための凹部形状の収納部８ａを有し、透明電極３の電極部３ｂ及び背面電極６の電極部６ａが露出するようにガラス基板２よりも若干小さ目に構成されている。封止キャップ８は、ガラス基板２上にＵＶ硬化型の接着剤９によって気密的に配設される。
【００１７】
以上の各部によって表示パネル１が構成される。
【００１８】
次に、図３を用いて本発明の特徴となる有機ＥＬ素子１の製造方法を説明すると、先ず、蒸着及びエッチング処理を適宜行うことで、ガラス基板２上に透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６を順次積層形成し、所定の発光形状の積層体７ａを得る（積層体形成工程）。
【００１９】
次に、有機ＥＬ素子７を酸素（Ｏ↓２）雰囲気中に曝し、背面電極６の形成面側からＵＶ照射装置１０を用いてＵＶを照射するＵＶオゾン処理を施すことによって有機ＥＬ素子７を得る（電極間絶縁工程）。
【００２０】
次に、真空槽内にて、ガラス基板２上に封止ガラス８をＵＶ硬化型接着剤９を介し配設し、ＵＶを照射することによって積層体７ａを気密的に封止する。
【００２１】
前述した製造方法で最も特徴となる点は、ガラス基板２上に透明電極３，絶縁層４，有機層５及び背面電極６を順次積層形成して積層体７ａを得た後、ＵＶオゾン処理を施すことにある。
【００２２】
従って、従来の製造方法では、図４に示すように、ガラス基板２上に透明電極３を形成後、周囲雰囲気中の塵やゴミ等の微少（数μｍ以下）の異物１１が透明電極３上に付着し、異物１１が付着した状態の透明電極３上に有機層５を堆積させると、膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍと非常に薄い有機層５が部分的に更に薄くなってしまい、この有機層５上に背面電極６を堆積させると、有機層５が部分的に薄くなった箇所（丸印にて示されている部分）において、透明電極３と背面電極６とが短絡したり、あるいはリークが生じる恐れがある部位１２が形成されることになる。よって、この部位１２において、短絡及びリークが生じると表示セグメント３ａにおける個々のセグメント単位での発光作用が無くなり、表示パネル１の歩留まり低下させてしまうことになる。
【００２３】
これに対し本発明の製造方法は、図５に示すように、背面電極６を形成した後にＵＶオゾン処理を施すことによって、部位１２において、有機層５の一部分が除去されることで背面電極６と透明電極３との隙間を確保し、また背面電極６は酸化されて不導体となる、所謂改質が生じることになるため、透明電極３と背面電極６との間の短絡やリークの発生を抑制することができる。よって、ＵＶオゾン処理は、電極間（透明電極３と背面電極６との間）における絶縁性を確保する工程となる（電極間絶縁工程）。
【００２４】
尚、前述した実施の形態において、異物１１が付着した領域は、非発光領域となる所謂ピンホールとなるが、異物１１の大きさ、即ちピンホールの大きさは数μｍ程度で可視範囲ではなく、表示パネル１としての表示品位を低下させるものではない。
【００２５】
かかる製造方法は、有機ＥＬ素子７における背面電極６の形成後に、ＵＶオゾン処理を施すことによって、透明電極３上に異物１１が付着した場合でも透明電極３と背面電極６との間で短絡及びリークの発生を抑制することが可能となり、有機ＥＬ素子７を用いた表示パネル１の歩留まりを向上させることが可能となる。
【００２６】
また、前述した実施の形態の表示パネル１のように、封止キャップ８をガラス基板２と接合するためにＵＶ硬化型接着剤９が用いられる場合は、電極間絶縁工程として行われるＵＶオゾン処理において、同一のＵＶ照射装置１０を用いることが可能となることから専用の装置を必要とせず、電極間絶縁工程を行うことによって製品コストを増加させることはない。
【００２７】
尚、本発明の実施の形態では、ＵＶオゾン処理を行うことによって積層体７ａにおける、部分的除去（有機層５における部分的除去）と、改質（背面電極６における酸化処理）とを行ったが、他の方法としては、酸素雰囲気中におけるプラズマ処理（酸素プラズマ処理）によって積層体７ａにおける部分的除去及び改質を得ることが可能となる。
【００２８】
また、本発明の実施の形態では、ＵＶオゾン処理を行うことによって前記第２電極の酸化及び前記有機層の部分的除去を行うようにしているが、前記第２電極の酸化及び前記有機層の部分的除去の少なくとも一方を行うことも考えられる。積層体７ａの部分的除去のみであれば、トルエンやキシレン等の芳香族炭化水素や、メタノール，イソプロピルアルコール等のアルコール類等の有機溶媒を用い、この有機溶媒の蒸気に所定時間曝すことで可能となる。
【００２９】
また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法にあっては、有機膜４がＵＶオゾンに直接曝されてしまう場合は、マスク部材を背面電極６上に配設した後にＵＶを照射することが望ましい。
【００３０】
【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第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ素子の製造方法に関し、前記積層体を形成後にＵＶオゾン処理を施すことによって、前記第１電極と前記第２との絶縁を確保できることから、両電極間における短絡及びリークの発生を抑制することが可能となり、有機ＥＬ素子を用いた表示パネルの歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の表示パネルを示す斜視図。
【図２】同上実施の形態の表示パネルの部分断面図。
【図３】同上実施の形態の有機ＥＬ素子の製造工程を示す図。
【図４】従来の製造工程における有機ＥＬ素子を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明の実施の形態の製造工程における有機ＥＬ素子を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
２ ガラス基板（支持基板）
３ 透明電極（第１電極）
５ 有機層
６ 背面電極
７ 有機ＥＬ素子
７ａ 積層体
１１ 異物
Claims (1)
- 少なくとも発光層を有する有機層を第１電極と第２電極とで挟持した積層体を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記支持基板上に透光性の前記第１電極を形成するとともに、前記第１電極上に前記有機層及び金属製の前記第２電極を順次形成し、前記有機ＥＬ素子を形成する積層体形成工程と、前記積層体形成工程後に、前記有機ＥＬ素子を酸素雰囲気中に曝し、前記第２電極側から紫外線照射装置を用いて紫外線オゾン処理を施すことによって、前記有機層の部分的除去及び前記第２電極の酸化を行う電極間絶縁工程と、前記電極間絶縁工程後に、前記紫外線照射装置による紫外線照射によって紫外線硬化型接着剤を硬化させ、前記支持基板上に形成した前記有機ＥＬ素子を封止板によって封止する封止工程と、を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
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