JP3644830B2

JP3644830B2 - 有機エレクトロルミネッセンスパネルとその製造方法

Info

Publication number: JP3644830B2
Application number: JP24682998A
Authority: JP
Inventors: 広文久保田
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2018-09-01
Also published as: JP2000077192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電流の注入によって発光する有機化合物材料のエレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬと称す）を利用し、かかる有機ＥＬ材料からなる発光層を備えた有機ＥＬパネル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、有機材料を用いたディスプレイパネルを構成する各有機ＥＬ素子１は、例えば図１に示すように、表示面としてのガラス基板２に、順次、透明電極としてのＩＴＯ３、発光層を含む複数の有機ＥＬ層４、金属電極５を、蒸着を利用して積層した構成を採っている。また、有機ＥＬ層４として、発光層の他に、ホール注入層や、ホール輸送層、電子注入層、電子輸送層等が適宜設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記構成の有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２に各層を順次蒸着等により形成するために、図２に示すように、各層の蒸着時に、例えばＩＴＯ３上にゴミ６等が存在すると、ゴミ６によってその周縁部には蒸着粒子が蒸着しにくいので、周縁部は、有機ＥＬ層４の膜厚が他の領域に比べて薄くなる傾向がある。その結果、ゴミ６の近傍ではＩＴＯ３と金属電極５とが近接して、リーク電流が生じ、発光輝度が低下することがある。また、場合によっては、ＩＴＯ３と金属電極５とが接触して短絡が生じ、素子１の破壊につながることもある。
【０００４】
このため、各層の蒸着前にＩＴＯに付着したゴミを除去しなければならないが、これを完全に行うことは困難であった。
本発明の目的は、上記問題点に鑑みて、透明電極と金属電極との間のリーク電流の発生を抑制した有機ＥＬパネルとその製造方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスパネルは、透過性を呈する第１の基板に順次、透明電極と、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層と、蒸着により形成された金属電極と、第２の基板とが設けられている有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、前記有機エレクトロルミネッセンス層は第１の接合層と第２の接合層とを含みかつ蒸着法により形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層は前記第１の基板に支持された前記第１の接合層と前記第２の基板に支持された前記第２の接合層とを接合せしめて形成されている、ことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明による有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法は、一対の電極間に発光層を含む複数の有機エレクトロルミネッセンス層が所定の順序で配列挟持された有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法であって、透過性を呈する第１の基板上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、前記透明電極上に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス層のうち所定材料からなる第１の接合層までを蒸着により積層形成する第１の有機エレクトロルミネッセンス層形成工程と、第２の基板上に金属電極を蒸着により形成する金属電極形成工程と、前記金属電極上に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス層のうち前記金属電極に隣接する層から前記第１の接合層と同一材料からなる第２の接合層までを蒸着により積層形成する第２の有機エレクトロルミネッセンス層形成工程と、前記第１の接合層と前記第２の接合層とを対向させて接合する接合工程と、からなることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明による有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法の実施形態を図３乃至図６を参照しながら説明する。
尚、実施形態は、互いに交差する複数本の透明電極と金属電極徒の交差領域が単位画素となるドットマトリックスディスプレイの場合を例として説明する。
【０００８】
最初に、本発明による有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
まず、図３（a）に示すように、第１の基板であるガラスなどの透明基板１０の一面にスパッタリング法等によりＩＴＯを成膜し、その後パターニングすることで、所定間隔で平行配列された複数本の透明電極１１を形成する。次に、その上に、図３（b）に示すように、有機ＥＬ層１２を蒸着などにより形成する。有機ＥＬ層１２として、例えば、最初にＣｕ−Ｐｃを蒸着してホール注入層１３を形成し、次に、ＮＰＢを蒸着してホール輸送層１４（図示せず）を形成する。このホール輸送層１４を構成する有機材料は、他の有機ＥＬ層１２を構成する有機材料のうちでガラス転移温度が最も低い材料が用いられ、後述する第１の基板１０と第２の基板２０とを接合する際の第１の接合層となる。なお、ホール輸送層１４は、ガラス転移温度についての条件を満たすものであれば、ＮＰＢに代えて、ＭＴＤＡＴＡ，ＴＰＤの蒸着により形成することもできる。
【０００９】
一方、図４（a）に示すように、ガラスまたはセラミックなどの適宜の材料からなる第２の基板２０に、互いに平行に所定間隔でＡｌまたはＡｌ−Ｌｉなどからなる金属電極２１を、マスク蒸着または蒸着及びその後のパターニング処理などにより形成する。次に、金属電極２１の形成時に表面に酸化膜が形成された場合はかかる酸化膜を除去した後で、その上に、有機ＥＬ層１２を蒸着などにより形成する。有機ＥＬ層１２として、例えば、最初にＡｌｑ₃を蒸着して発光層１５（図示せず）を形成し、さらにその上にＮＰＢを蒸着してホール輸送層１４’（図示せず）を形成する。このホール輸送層１４’は、第１の基板１０と第２の基板２０を接合する際の第２の接合層となるものであり、第１の基板１０側に形成したホール輸送層１４と同一材料で形成される。尚、第２の基板２０と有機ＥＬ層１２との間に電子注入層としてＬｉ０₂を成膜しても良い。
【００１０】
次に、図５に示すように、各基板１０，２０の有機ＥＬ層１２を互いに対向させて透明電極１１と金属電極２１とが互いに直交するように重ね合わせるとともに各基板１０，２０に形成されたホール輸送層１４，１４’を互いに接触せしめ、次にＮＰＢのガラス転移温度近傍で加熱すると２つのホール輸送層１４，１４’が一体となって第１の基板１０と第２の基板２０とが貼り合わせられ、図６に示す断面を有する有機ＥＬディスプレイパネル２２が作製される。尚、図６において、点線はホール輸送層１４，１４’の接合面を示している。
【００１１】
このように、順に積層される複数の有機ＥＬ層１２のうち、ガラス転移温度が最も低い層を接合層１４，１４’として２つに分け、一方を第１の基板１０に形成し、他方を第２の基板２０に形成し、２つの基板１０，２０を有機ＥＬ層１２を互いに対向させて接合層のガラス低温度近傍で加熱して貼り合わせることによって、有機ＥＬパネルが作製される。
【００１２】
次に、本発明の作用及び効果について説明する。
例えば、有機ＥＬパネルの製造中に、図７（a）に示すように、透明電極１１の形成後にゴミ２５が付着したと仮定する。透明電極１１の上に蒸着形成される接合層までの有機ＥＬ層１２は、ゴミ２５の近傍領域では、ゴミの影響を被りその膜厚が他の領域よりも薄く形成されたり、有機ＥＬ層１２が形成されないことがある。一方、第２の基板２０側でも、同様に、金属電極２１の形成後にゴミ２６が付着した場合、ゴミ２６の近傍領域では、ゴミの影響を被りその膜厚が他の領域よりも薄く形成されたり、有機ＥＬ層１２が形成されないことがある。
【００１３】
しかし、透明基板１０と第２基板２０と互いに貼り合わせるとき、図７（b）に示すように、一方の基板にゴミが付着していても、貼り合わせにより他方の基板の対向する位置にゴミがなければ、透明電極１１と金属電極２１との間には必ず有機ＥＬ層１２が存在することになり、付着したゴミの影響は、１枚の基板に全ての有機ＥＬ層を積層した従来の有機ＥＬ素子に比べて抑制することができる。
【００１４】
また、金属電極２１は、最初に第２の基板上２０に直接形成されてから、その上に有機ＥＬ層１２が形成され、透明電極１１を有する透明基板１０と接合されるので、金属電極２１は、透明電極１１に対する距離を基板１０，２０のいずれの領域においても一定に保持することができる。
従って、上記２点から、有機ＥＬパネルの透明電極１１と金属電極２１とは、必ず一定距離を介して離れるとともに間に所定の厚みの有機ＥＬ層１２が介在するので、製造時のゴミによる透明電極１１と金属電極２１との近接や接触を回避することができる。このように、透明電極１１にゴミが付着した場合においても、透明電極１１と金属電極２１との間でリーク電流の発生を防止でき、有機ＥＬパネルの発光輝度の低下やパネルを構成する各素子の破壊を防止できる。
【００１５】
また、２枚の基板の接合層として、複数の有機ＥＬ層１２のうち、ガラス転移温度が最も低い層を選択し、さらに２枚の基板の接合時の加熱温度を接合層のガラス転移温度近傍としているので、接合時の加熱の際に、接合層以外の他の有機ＥＬ層１２の温度は、各々のガラス転移温度以下に留まるため、材料特性、成膜状態等に変化が生じることなく、故に、加熱による素子特性の変化を抑制することができる。
【００１６】
また、作成された有機ＥＬディスプレイパネル２２は、金属電極２１が第２の基板２０に対して接合される構成を採るために、従来に比べて外部応力に対して強固なディスプレイパネルとすることができる。
なお、図６に示す上記実施例においては、ホール輸送層１４のガラス転移温度が、有機ＥＬ層のうちで最も低かったのでこれを接合層として２枚の基板１０，２０を貼り合わせたが、この構成に限らず、有機ＥＬ材料の選択によって、発光層またはホール注入層などのホール輸送層を除く層のガラス転移温度が最低となる場合は、かかる層を接合層として、２枚の基板を貼り合わせることができる。
【００１７】
また、上記実施例においては、複数の有機ＥＬ層のうちガラス転移温度が最低となる材料からなる層を接合層としたが、これに限ることなく、例えば、複数の有機ＥＬ層１２のガラス転移温度に大差がない場合は、ガラス転移温度にとらわれることなく適宜接合層を選択することが可能である。
また、発光層や電子注入層、ホール注入層として、上記実施例の有機ＥＬ材料に限らず、適宜の有機ＥＬ材料を用いることができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、透明電極が透明基板に形成され、金属電極が第２の基板に形成されるので、従来に比べて外部応力に強いディスプレイパネルを作製することができる。
また、本発明によれば、透明基板に透明電極を形成しさらに第１の接合層までの有機ＥＬ層を形成し、第２の基板に金属電極を形成しさらに第１の接合層と同一材料からなる第２の接合層までの有機ＥＬ層を形成し、第１及び第２の接合層を対向させて接合することで有機ＥＬパネルを製造しているので、透明電極と金属電極との近接または接触によるリーク電流発生等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の有機ＥＬパネルを示す断面図である。
【図２】製造過程における図１に示す構成の有機ＥＬパネルを示す断面図である。
【図３】本発明による有機ＥＬパネルの製造工程の一部を示す斜視図である。
【図４】本発明による有機ＥＬパネルの製造工程の一部を示す斜視図である。
【図５】本発明による有機ＥＬパネルを示す斜視図である。
【図６】図５に示す有機ＥＬパネルにおける１つの有機ＥＬ素子の断面図である。
【図７】基板にゴミが付着した場合の本発明による有機ＥＬパネルの製造工程の一部を説明する図である。
【符号の説明】
１０第１の基板
１１透明電極
１２有機エレクトロルミネッセンス層
２０第２の基板
２１金属電極

Claims

透過性を呈する第１の基板に順次、透明電極と、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層と、蒸着により形成された金属電極と、第２の基板とが設けられている有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、前記有機エレクトロルミネッセンス層は第１の接合層と第２の接合層とを含みかつ蒸着法により形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層は前記第１の基板に支持された前記第１の接合層と前記第２の基板に支持された前記第２の接合層とを接合せしめて形成されている、ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
一対の電極間に発光層を含む複数の有機エレクトロルミネッセンス層が所定の順序で配列挟持された有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法であって、
透過性を呈する第１の基板上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、
前記透明電極上に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス層のうち所定材料からなる第１の接合層までを蒸着により積層形成する第１の有機エレクトロルミネッセンス層形成工程と、
第２の基板上に金属電極を蒸着により形成する金属電極形成工程と、
前記金属電極上に前記複数の有機エレクトロルミネッセンス層のうち前記金属電極に隣接する層から前記第１の接合層と同一材料からなる第２の接合層までを蒸着により積層形成する第２の有機エレクトロルミネッセンス層形成工程と、
前記第１の接合層と前記第２の接合層とを対向させて接合する接合工程と、からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
前記第１及び第２の接合層は、前記有機エレクトロルミネッセンス層のうち最低のガラス転移温度を有することを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
前記接合工程は、前記第１及び第２の接合層を互いに接触させた後、前記所定材料のガラス転移温度近傍で加熱することを特徴とする請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。