JP3855932B2

JP3855932B2 - 有機発光素子、および、有機発光素子の製造方法

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Publication number: JP3855932B2
Application number: JP2003003462A
Authority: JP
Inventors: 広喜佐藤
Original assignee: Fuji Electric Holdings Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2003-01-09
Publication date: 2006-12-13
Anticipated expiration: 2023-01-09
Also published as: JP2004220804A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、パッシブマトリクス型有機ＥＬディスプレイに代表されるような有機発光素子、および、有機発光素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の有機ＥＬディスプレイにおける電極構成には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を用いたアクティブマトリクス方式や、パッシブマトリクス方式がある。パッシブマトリクス方式は、電極構成が単純であるため安価に製造できるという利点がある。
【０００３】
高画素数、高精細のパネルを形成するためには、ＸＹマトリクス電極構造を構成する電極数を増加させることが必要となる。パッシブマトリクス駆動は、一定フレーム周波数内で一本の走査電極に割り当てられる期間（デューティ：１／走査電極数）が科せられた状態で発光する。デューティは操作電極数が多くなるに従い小さくなる。例えばデューティ１／１００の場合、要求される面輝度を１００ｃｄ／ｍ^２とすると、画素に必要な輝度は１００００ｃｄ／ｍ^２となる。
【０００４】
このような輝度を得るためには、画素に流れる電流を大きくする必要がある。一般に有機発光素子においては電流量を大きくすることにより輝度半減時間等で示される画像表示の信頼性が低下する傾向がある。
【０００５】
パッシブマトリクス駆動方式の液晶表示装置におけるデューティを大きくする手法として、特許文献１に記載されるように、▲１▼信号電極をパネル上下で分割しパネル上下を独立に駆動する方法、▲２▼１本の走査電極に対し２本の信号電極を櫛歯状に配置し隣接する２個の画素を構成する方法、▲３▼同一基板内で下部信号線上に一部絶縁膜を設け、その上に上部信号線に重畳して配列することにより信号電極を上部と下部で個別駆動する方法、およびこれらを組み合わせた方法が知られている。これらの方法により、同時に走査電圧を印加できる走査線数を多くすることにより、デューティを大きくする効果が得られる。
【０００６】
有機発光素子においても▲１▼および▲２▼を組み合わせた方法として、特許文献２〜５が開示されている。これらの技術は、１本の走査電極に２本以上の信号電極を櫛歯状に配置するものであるが、配置される全画素電極の絶縁を取る必要があり、製造歩留まりが低まることが想定されることや、走査電極に流れる電流が画素の配置数に従い大きくなるために、走査側の駆動ＩＣを通常のＩＣより数倍の電流に流せるものに対応させる必要がある。
【０００７】
また、▲３▼に類似した方法として特許文献６が開示されている。この技術は第１の電極をパネル面内で上下方向に複数に分割する点と配線を立体的に構成する点で特許文献１に記載される方法に類似している。信号電極は、第１バス電極とこれに電気的に接続される透光性物質である第１電極により構成される。この製造方法として、第１電極を形成後に、第１バスラインを形成する方法が記述されている。
【０００８】
前述のように、パッシブマトリクス駆動ではデューティを大きくするという課題を有しており、パッシブマトリクス駆動の特徴である電極配列を簡便に形成する課題を両立させる必要がある。
【０００９】
特願２００２−２６１９５１号の発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、長期にわたって安定した発光特性を維持する有機ＥＬディスプレイを提供し、また有機ＥＬ発光素子を効率よく形成する方法を実現することを目的とし、デューティを大きくする簡便な電極配列を形成する方法を提案している。
【００１０】
上述したように、パッシブマトリクス駆動では、デューティを大きくするという課題と、パッシブマトリクス駆動の特徴である電極配列を簡便に形成するという課題とを両立させる必要がある。
【００１１】
その１つの解決策として、特願２００２−２６１９５１号の発明が提案されている。
【００１２】
ここで、その特願２００２−２６１９５１号の発明である有機ＥＬディスプレイパネルの構造を、図７および図８を用いて説明する。なお、図７は後述する図１のＡ−Ａ’断面、図８は後述する図１のＢ−Ｂ’断面である。
【００１３】
図８において、透明な支持基板１上には、赤，緑，青の色変換層６，７，８が設けられ、さらにその層を含む基板全面にはオーバーコート層９が被覆されている。このオーバーコード層９上にはパッシベーション層１０が形成され、パッシベーション層１０上には第１バス電極２０が形成されている。
【００１４】
この第１バス電極２０は、有機膜である高分子絶縁膜としての絶縁層３０により被覆されている。さらに、第１バス電極２０の上方には、絶縁層３０を介して第２バス電極４０が配設されている。
【００１５】
これにより、第１バス電極２０と第２バス電極４０とは、有機膜からなる絶縁層３０によって互いに絶縁されている。
【００１６】
これら互いに絶縁された第１バス電極２０と第２バス電極４０とは、図７および図８に示すように、それぞれ透明導電膜５０により被覆されている。なお、第１バス電極２０と、第２バス電極４０と、有機膜からなる絶縁層３０と、透明導電膜５０とによって、第１電極６０を構成する。
【００１７】
その後、透明導電膜５０、この透明導電膜５０が被覆されていない領域の有機膜からなる絶縁層３０、パッシベーション層１０の一部の領域には、正孔注入層１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子注入層１４、上記第１電極６０（正極側）に対向した第２電極（負極側）１５がそれぞれ順次積層されている。
【００１８】
【特許文献１】
特開平１−５７３５０号公報
【００１９】
【特許文献２】
特開２０００−２５９１２４号公報
【００２０】
【特許文献３】
特開２００１−１４２４１５号公報
【００２１】
【特許文献４】
特開２００１−２１７０８１号公報
【００２２】
【特許文献５】
特開２００１−３１３１８２号公報
【００２３】
【特許文献６】
特開２０００−５６７０７号公報
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７および図８に示したような特願２００２−２６１９５１号の有機ＥＬディスプレイパネルの構造では、オーバーコート層９上にパッシベーション層１０を形成した後に第１バス電極２０を設け、さらに、第１バス電極２０と上方の第２バス電極４０との絶縁をとるために有機膜からなる絶縁層３０を介在させている。
【００２５】
このように電極２０，４０間を絶縁するための絶縁層３０を別途形成する工程が入るため、プロセス工数が増えてしまう。その結果、歩留り、製造コストの面で問題となる。
【００２６】
また、パッシベーション層１０上に形成される絶縁層３０は、有機膜すなわち高分子絶縁膜からなっている。その結果、成膜前処理などにより、熱処理した場合でも、樹脂に残存する水分などが長期の使用や、高温での使用などにより、残存水分がその有機膜を劣化させてしまい、ひいては、パネル特性を低下させてしまう。
【００２７】
そして、このようなパネル特性の劣化が生じることにより、前述したパッシブマトリクス駆動において従来解決していた点（すなわち、デューティを大きくするという課題と、パッシブマトリクス駆動の特徴である電極配列を簡便に形成するという課題とを両立して解決させた点）までもが再び問題となってしまう。
【００２８】
そこで、本発明の目的は、工程数増加を極力少なくし、有機ＥＬ発光素子を効率よく形成することが可能な、有機発光素子、および、有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【００２９】
また、本発明の他の目的は、長期に渡って安定した発光特性を維持することが可能な、有機発光素子、および、有機発光素子の製造方法を提供することにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一方が可視光透過性を有する一対の電極間に配置した発光部と、前記発光部にて発生した光の波長変換を行う色変換フィルタとを有する有機発光素子であって、前記色変換フィルタを被覆し、表面を平滑化させる透明なオーバーコート層と、前記オーバーコート層上に形成された第１バス電極と、前記第１バス電極を含む前記オーバーコート層上に形成された、ガスバリア性を有し無機材料からなる透明なパッシベーション層と、前記第１バス電極上方に位置し、前記パッシベーション層上に形成された第２バス電極と、前記パッシベーション層上に形成され、当該パッシベーション層に設けられたコンタクトホールを介して前記第１バス電極に接続される領域と、該第１バス電極と前記パッシベーション層を介して絶縁された前記第２バス電極上に形成され、当該第２バス電極に接続される領域とを有する無機材料からなる透明導電膜と、前記第１バス電極と前記第２バス電極と前記透明導電膜とから構成された第１の電極に、対向配置された第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に形成された、前記発光部としての有機発光層と、前記第２の電極上に形成された封止部材とを具え、ここで、前記パッシベーション層は、前記第１バス電極を前記第２バス電極と電気的に絶縁するための絶縁膜の機能と、前記有機発光層に対するガスバリア機能とを兼ね備え、前記透明導電膜は、前記有機発光層に対する第１の電極の機能とガスバリア機能とを兼ね備えることによって、有機発光素子を構成する。
【００３１】
本発明は、少なくとも一方が可視光透過性を有する一対の電極間に配置した発光部と、該発光部にて発生した光の波長変換を行う色変換フィルタとを有する有機発光素子の製造方法であって、前記色変換フィルタに透明なオーバーコート層を被覆し、表面を平滑化させる工程と、前記オーバーコート層上に第１バス電極を形成する工程と、前記第１バス電極を含む前記オーバーコート層上に、ガスバリア性を有し無機材料からなる透明なパッシベーション層を形成する工程と、前記パッシベーション層に前記第１バス電極へのコンタクトホールを形成する工程と、前記第１バス電極上方の位置で、前記パッシベーション層上に第２バス電極を形成する工程と、前記コンタクトホールを介して前記第１バス電極に接続される領域と、前記第２バス電極に接続される領域とを有する無機材料からなる透明導電膜を、前記第２バス電極が形成された前記パッシベーション層上に形成する工程と、前記第１バス電極と前記第２バス電極と前記透明導電膜とから構成された第１の電極上に、前記発光部としての有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上に、前記第１の電極に対向して第２の電極を形成する工程と、前記第２の電極上に、封止部材を形成する工程とを具え、ここで、前記パッシベーション層は、前記第１バス電極を前記第２バス電極と電気的に絶縁するための絶縁膜の機能と、前記有機発光層に対するガスバリア機能とを兼ね備え、前記透明導電膜は、前記有機発光層に対する第１の電極の機能とガスバリア機能とを兼ね備えることによって、有機発光素子の製造方法を提供する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
＜構造＞
まず、本発明に係る有機発光素子として、カラー有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネセンス）ディスプレイパネルの構造について説明する。
【００３３】
図１は、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの構造を示す平面図である。
【００３４】
図２（ａ）（ｂ）は、第１の電極の構造を拡大して示す。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面の拡大図、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面の拡大図である。
【００３５】
図３は図１のＡ−Ａ’断面図、図４は図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【００３６】
以下、図３および図４を中心にして説明する。なお、前述した従来例（図７、図８参照）と同一部分についてはその説明を省略し、同一符号を付す。
【００３７】
透明な支持基板１上には、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）からなる色変換フィルタとしての色変換層６，７，８が設けられている。
【００３８】
色変換層６，７，８は、その表面を平滑化させる透明なオーバーコート層９により被覆されている。
【００３９】
オーバーコート層９上には、第１バス電極２０が設けられている。
【００４０】
第１バス電極２０を含むオーバーコート層９上には、全面に渡り透明なパッシベーション層１０が形成されている。このパッシベーション層１０は、ガスバリア性を有し、無機材料から構成されている。このガスバリア性とは、酸素、窒素などのガス、水蒸気などのバリア性をいう。このガスバリア性が良いということは、それらガスを通し難いことを意味する。
【００４１】
第１バス電極２０の上方に位置して、パッシベーション層１０上には、第２バス電極４０が形成されている。
【００４２】
第２バス電極４０上には、透明導電膜５０が形成されている。また、この透明導電膜５０は、パッシベーション層１０に設けられたコンタクトホール１００を介して、下方の第１バス電極２０と接続されている。
【００４３】
従って、第１バス電極２０と第２バス電極４０とは、コンタクトホール１００を設けたことにより透明導電膜５０に各々独立して接続されていると共に、パッシベーション層１０を介して互いに絶縁されている。
【００４４】
第１バス電極２０と第２バス電極４０と透明導電膜５０とは、第１の電極６０を構成している。
【００４５】
この第１の電極６０に対向して、その上方には第２の電極１５が設けられている。
【００４６】
第１の電極６０と第２の電極１５との間には、正孔注入層１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子注入層１４が順次積層されている。
【００４７】
なお、第２の電極１５上には、封止部材１６が設けられている。
【００４８】
以上のような構造からなる有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、構造上、以下のような利点がある。
【００４９】
ａ）ガスバリア性を有し無機材料からなるパッシベーション層１０は、第１バス電極２０を透明導電膜５０と電気的に接続するためのコンタクトホール１００と、第１バス電極２０を第２バス電極４０と電気的に絶縁するための絶縁膜（この膜は、前述した従来例の図８に示した有機膜としての高分子絶縁膜からなる絶縁層３０に対応するもの）とを兼ねて構成されている。
【００５０】
ｂ）前述した従来例の図８の構成では、有機膜（すなわち、正孔注入層１１）と直接接触する領域には、有機膜としての高分子絶縁膜からなる絶縁層３０が存在している。一方、図４に示す本発明の構成では、有機膜（すなわち、正孔注入層１１）と直接接触する領域は、全て無機系の材料（すなわち、パッシベーション層１０と透明導電膜５０）で構成されている。
【００５１】
従って、従来例は高分子絶縁膜である絶縁層３０に残存している水分などにより、この絶縁層３０に直接接触する有機膜（すなわち、正孔注入層１１）が劣化してしまうことになる。この有機膜の劣化は、発光特性、ひいてはパネル特性に悪影響を及ぼすことになる。
【００５２】
これに対して、本発明では、高分子絶縁膜は存在せず、有機膜（すなわち、正孔注入層１１）には無機系のパッシベーション層１０と透明導電膜５０とが直接接触しているので、水分などが残存するというようなことがなく、これによりその有機膜が劣化するようなこともない。この場合、パッシベーション層１０は、その材料として、酸化物（ＳｉＯｘ，ＳｉＯＮ等）や窒化物（ＳｉＮ等）からなり、ガスバリア性を有していることから、耐水性は高分子絶縁膜に比べて有効なものとなり、さらに、その無機系材料の膜厚を従来例に比べて厚くすることによりその効果は顕著なものとなる。
【００５３】
＜製造方法＞
次に、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法について説明する。なお、補助配線の積層回数を多くすることにより、有機ＥＬディスプレイパネルの分割駆動が可能となる。
【００５４】
ここでは、透明な支持基板１として透明な絶縁性基板を用い、この基板上にカラーフィルタ層や色変換層６，７，８を設け、さらにオーバーコート層９を設けた基板を用いた例について説明する。
【００５５】
なお、本発明において、色変換フィルタとは、蛍光変換層のみからなるもの、フィルタのみからなるもの、蛍光変換層とフィルタとの積層体からなるもの、を総称して言う。例えば、有機発光層から青色光が発光される場合には、青色光についてはフィルタのみを、緑色光については蛍光変換層で青色光を緑色光に変換した上でフィルタを、赤色光については蛍光変換層で青色光を赤色光に変換した上でフィルタを、通すことが好適である。
【００５６】
オーバーコート層９上に、第１バス電極２０を形成する。第１バス電極２０は、外部駆動回路との接続部から表示部まで形成される。
【００５７】
第１バス電極２０の材料として、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ａｌ合金、およびこれらの合金等を用いることができる。第１バス電極２０は、スパッタ法等の成膜方法により膜形成した後、フォトリソグラフによりパターニングを行うことにより形成できる。また、リフトオフ、マスク成膜等により形成してもよい。
【００５８】
その後、パネル全面にパッシベーション層１０（ＰＬ層）を形成する。このパッシベーション層１０としては、ＳｉＯｘ，ＳｉＯＮ膜などの酸化膜および窒化膜又は樹脂層と無機膜との積層膜などを用いることができる。
【００５９】
パッシベーション層１０は、スパッタ法等の成膜方法により膜形成した後、第１バス電極２０の一部が露出するようにフォトリソグラフ法などによりパターニングを行うことができる。また、リフトオフ、マスク成膜等により形成してもよい。
【００６０】
パッシベーション層１０上に、第２バス電極４０を形成する。第２バス電極４０は、外部駆動回路との接続部から表示部まで形成される。また、第２バス電極４０は、第１バス電極２０よりも表示部内での距離を短く形成する。
【００６１】
第２バス電極４０の材料として、Ａｌ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｎｉ，Ｗ，Ａｌ合金、およびこれらの合金等を用いることができ、第１バス電極２０の材料と同様にフォトリソグラフ等でパターニングを行うことができる。
【００６２】
本例では、第２バス電極４０は第１バス電極２０よりも、配線長が短くなる。このため、第２バス電極４０にＭｏ，Ｗ，Ｃｒ，Ｎｉ等の高抵抗金属を用い、第１バス電極２０にＡｌやＡｌ合金等の低抵抗金属を用いることにより、パネル内での電圧降下を均一にする効果が得られる。
【００６３】
第２バス電極４０上に、透明導電膜５０のパターンを形成する。
透明導電膜５０の材料として、ＩＴＯ，Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、ＡＴＯ等を用いることができ、特に、室温成膜により比較的低抵抗な膜が得られ、弱酸によりパターニングが可能なＩｎ−Ｚｎ酸化物を用いることが望ましい。
【００６４】
成膜方法としては、スパッタ法等の方法を用い、フォトリソグラフによりパターニングを行う。
【００６５】
透明導電膜５０のパターンは、図１のパネルの電極配線方向に対して少なくとも２つの領域Ｐ（Ｐ−１，…，Ｐ−ｎ），Ｑ（Ｑ−１，…，Ｑ−ｎ）に分割され、パネル上側の第１の領域Ｐは第２バス電極４０に接続され、パネル下側の第２の領域Ｑは第１バス電極２０にパッシベーション層１０に設けられたコンタクトホール１００（開口部）を通して、接続される。また、信号線をパネルの電極配線方向から取り出すことにより、４つの領域に分割することが可能となる。
【００６６】
透明導電膜５０のパターン上に、透明導電膜端部を被覆し、かつ、発光領域を規定する目的で絶縁膜を形成してもよい。この絶縁膜としては、無機酸化物やアクリレート等のネガ型のフォトレジストや、ポリイミド材料を用いることができ、フォトリソグラフ等の方法でパターニングを行う。
【００６７】
また、その絶縁膜上に、陰極分離隔壁を形成してもよい。陰極分離隔壁にはアクリレート等のネガ型のフォトレジストやノボラック樹脂等のネガ型フォトレジストを用いることができる。陰極分離隔壁は逆テーパー形状を有しており、陰極のパターニング機能を持つ。陰極を目的の形状に開口部を形成したマスクにより成膜する場合には、陰極分離隔壁を用いる必要はない。
【００６８】
透明導電膜５０のパターンを形成した基板上に、有機発光層１３を形成する。有機発光層１３の層構成として、以下が考えられる。
（１）陽極（第１の電極）６０／有機発光層１３／陰極（第２の電極）１５
（２）陽極６０／正孔注入層１１／有機発光層１３／陰極１５
（３）陽極６０／有機発光層１３／電子注入層１４／陰極１５
（４）陽極６０／正孔注入層１１／有機発光層１３／電子注入層１４／陰極１５
（５）陽極６０／正孔注入層１１／正孔輸送層１２／有機発光層１３／電子注入層１４／陰極１５
【００６９】
上記の層構成において、陽極および陰極の少なくとも一方は、有機発光層１３の発する光の波長域において透明であることが望ましく、透明である電極を通して光を発して、蛍光用の色変換層６，７，８に光を入射させる。
【００７０】
なお、透明導電膜５０を含む第１の電極６０は、陽極のみならず、陰極としても機能させることができる。
【００７１】
上記各層の材料としては、公知のものが使用される。例えば、有機発光層として青色から青緑色の発光を得るためには、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などが好ましく使用される。
【００７２】
封止部材として、酸化シリコンや酸化窒化シリコン等も無機膜を用いて第２の電極を形成した後に、これらの無機膜を連続的に形成する方法や、ガラス基板、ＳＵＳ（ステンレス）缶、ポリカーボネート等のフィルム基板を用いて、ＵＶ硬化樹脂等により透明な支持基板１と接着する方法を用いることができる。
【００７３】
上述したような製造方法に基づいて有機ＥＬディスプレイパネルを製造することにより、以下のような利点がある。
【００７４】
前述した図８に示す従来例では、パッシベーション層１０を形成した後に、第１バス電極２０、有機膜（高分子絶縁膜）の絶縁層３０、第２バス電極４０を順次形成していた。
【００７５】
これに対して、本発明では、有機膜の絶縁層３０を形成する工程は存在せず、パッシベーション層１０を形成前のオーバーコート層９上に第１バス電極２０を直接形成するため、プロセス工程数を削減することができると同時に、発光特性の劣化原因となっていた高分子絶縁膜も除去することができる。
【００７６】
＜発光特性＞
図５は、発光特性の劣化度合いを、従来例と比較して示す特性図である。
【００７７】
試験条件は、８５℃初期輝度、１００ｃｄ／ｃｍ^２、パッシブマトリクス（ＰＭ）駆動方式とし、縦軸に輝度（％）、横軸に経過時間（ｈ）として比較した。
【００７８】
図５において、曲線２００は本発明の特性、曲線２１０は従来例（図７、図８参照）の特性である。これにより、従来例は５００時間経過した時点で６０％まで劣化するのに対して、本発明は３００時間経過した時点でほぼ定常状態となり、劣化が進行しないことがわかる。
【００７９】
＜作製例＞
次に、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの作製例について説明する。
【００８０】
ここでは、本発明を適用した積層型の無機膜層を適用した場合の有機ＥＬディスプレイの作製例を説明する。
【００８１】
有機ＥＬディスプレイパネルは、画素数３２０×２４０×ＲＧＢ、画素ピッチ０．１９５ｍｍで形成した。第１バス電極２０の第１バスラインおよび第２バス電極４０の第２バスラインを中央で分割し、かつ、配線方向Ｙ（図１および図６の上下２方向）から取り出すことにより、画面を走査線方向に４つの領域に分割し、駆動デューティを１／６０とした。
【００８２】
図６は、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの全体的配線構造を示す平面図である。
【００８３】
このパネルには、透明な支持基板１上に赤，緑，青の染料又は顔料からなる色変換層６，７，８（赤色フィルタ６、緑色フィルタ７、青色フィルタ８）を形成し、その後、高分子膜としてのオーバーコート層９と、無機膜層としてのパッシベーション層１０と、第１の電極６０と、有機発光層１３と、第２の電極１５と、封止部材１６とが順次形成されている。なお、このような色変換層６，７，８上に有機発光層１３を積層した、色変換方式カラー有機ＥＬディスプレイの断面構造は、前述した図３、図４と同様である。
【００８４】
（青色フィルタの作製）
青色フィルタ材料（富士ハントエレクトロニクステクノロジー製：カラーモザイクＣＢ−７００１）を透明基板１としてのコーニングガラス（５０×５０×１．１ｍｍ）上に、スピンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法によりパターニングを実施し、青色フィルタ８の線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００８５】
（緑色フィルタの作製）
蛍光色素としてクマリン６（０．７重量部）を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させた。
【００８６】
光重合性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐵化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタ８のラインパターンが形成済である、透明な支持基板１上に、スピンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、緑色フィルタ７の線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００８７】
（赤色フィルタ層の作製）
蛍光色素としてクマリン６（０．６重量部）、ローダミン６Ｇ（０．３重量部）、ベーシックバイオレット１１（０．３重量部）を溶剤のプロピレングリコールモノエチルアセテート（ＰＧＭＥＡ）１２０重量部へ溶解させた。
【００８８】
光重合性樹脂の「Ｖ２５９ＰＡ／Ｐ５」（商品名、新日鐵化成工業株式会社）１００重量部を加えて溶解させ、塗布液を得た。この塗布溶液を、青色フィルタおよび緑色変換フィルタのラインパターンが形成済である、透明な支持基板１上に、スピンコート法を用いて塗布し、フォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、赤色フィルタ６の線幅０．５７ｍｍ、ピッチ０．１９５ｍｍ、膜厚１０μｍのラインパターンを得た。
【００８９】
（オーバーコート層の作製）
この蛍光変換フィルタの上に、高分子膜のオーバーコート層９としてＵＶ硬化型樹脂（エポキシ変性アクリレート）をスピンコート法にて塗布し、高圧水銀灯にて照射し、膜厚８μｍ形成した。このとき、蛍光変換フィルタのパターンは、変形がなく、かつ、高分子膜層上面は平坦であった。
【００９０】
（第１バス電極の作製）
第１バス電極２０として、アルミニウム（Ａｌ）パターンを形成した。第１バス電極２０はね外部駆動回路との接続部位から表示パネル内中央まで配線される。ＤＣスパッタ法により、室温において、Ａｌ膜を３００ｎｍ形成した。スパッタターゲットにはＡｌを用い、スパッタガスとしてＡｒを用いた。
【００９１】
フォトリソグラフによりレジストをパターニングした後、燐酸と硝酸と酢酸の混合液をエッチング液として用いてパターニングすることにより、配線幅７μｍのパターンを形成した。
本発明におけるＡｌ電極の抵抗率は、およそ８．０Ｅ−６Ωｃｍであった。
【００９２】
（パッシベーション層の作製）
パッシベーション層１０として、ＤＣスパッタ法により、室温において、ＳｉＯｘ膜を３００ｎｍ形成した。スパッタターゲットにはＳｉを用い、スパッタガスとしてＡｒおよび酸素の混合ガスを用いた。
【００９３】
成膜後、フォトリソグラフ法により、パターニングを実施し、第１電極バス２０上で各画素に対応した位置に５μｍ□のコンタクトホール１００を得た。コンタクトホール１００は、第１電極バス２０上が良く、大きさは充分な電気的接続が行えればよく、この数値に限定されるものではない。
【００９４】
（第２バス電極の作製）
第２バス電極４０として、Ｍｏパターンを形成した。第２バス電極４０は、外部駆動回路との接続部位から表示領域の１／４の位置まで配線される。ＤＣスパッタ法により、室温において、Ｍｏ膜を３００ｎｍ形成した。
【００９５】
スパッタターゲットにはＭｏを用い、スパッタガスとしてＡｒを用いた。フォトリソグラフによりレジストをパターニングした後に、燐酸と硝酸と酢酸の混合液をエッチング液として用いてパターニングすることにより、配線幅７μｍのパターンを形成した。
【００９６】
本発明におけるＭｏ電極の抵抗率は、およそ１．５Ｅ−５Ωｃｍであった。第１バス電極２０としてＡｌ、第２バス電極４０としてＭｏを用いることにより、ともにＭｏを用いる場合より、パネル（表示部）面内での電圧降下をおよそ５０％に小さくできることが確認できた。
【００９７】
（透明導電膜の作製）
透明導電膜５０として、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物パターンを形成した。透明導電膜５０は、表示領域に走査線方向に４つの領域に分割して形成される。ＤＣスパッタ法により、室温において、Ｉｎ−Ｚｎ酸化物膜を２００ｎｍ形成した。
【００９８】
スパッタターゲットにはＩｎ−Ｚｎ酸化物焼成ターゲットを用い、スパッタガスとしてＡｒおよび酸素の混合ガスを用いた。フォトリソグラフにより、レジストをパターニングした後に、シュウ酸をエッチング液として用いてパターニングすることにより、配線幅５８μｍ、間隙７μｍのパターンを形成した。
【００９９】
（有機ＥＬ素子の作製）
透明導電膜５０を形成した支持基板１を抵抗加熱蒸着装置内に装着し、正孔注入層１１、正孔輸送層１２、有機発光層１３、電子注入層１４を、真空を破らずに順次成膜した。成膜に際して、真空槽内圧は１×１０^−４Ｐａまで減圧した。
【０１００】
正孔注入層１１は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を１００ｎｍ積層して形成した。正孔輸送層１２は、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）を２０ｎｍ積層して形成した。有機発光層１３は、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を３０ｎｍ積層して形成した。電子注入層１４は、アルミキレート（Ａｌｑ）を２０ｎｍ積層して形成した。
【０１０１】
その後、第１電極１７のラインと垂直に幅０．１６５ｍｍ、空隙０．０３ｍｍギャップのストライプパターンが得られるマスクを用いて、厚さ２００ｎｍのＭｇ／Ａｇ（１０：１の重量比率）層からなる陰極１５を、真空を破らずに形成した。
【０１０２】
このようにして作製された有機発光素子をグローブボックス内乾燥窒素雰囲気（酸素および水分濃度ともに１ｐｐｍ以下）下において、封止材１６として封止ガラスとＵＶ硬化接着剤とを用いて封止した。
【０１０３】
＜比較例＞
次に、上記作製した本発明に係る電極部の周囲を積層型の無機系膜により構成した場合における有機ＥＬディスプレイパネルの性能を比較した例について説明する。
【０１０４】
［比較例１］
画素数３２０×２４０×ＰＧＢ、画素ピッチ０．１９５ｍｍのパネルにおいて、信号線を透明導電膜のみで形成し、駆動デューティ１／２４０のパネルを形成した。
【０１０５】
［比較例２］
画素数３２０×２４０×ＰＧＢ、画素ピッチ０．１９５ｍｍのパネルにおいて、信号線を透明導電膜のみで形成し、中央部で分割することにより駆動デューティ１／１２０のパネルを形成した。
【０１０６】
［比較例３］
画素数３２０×２４０×ＰＧＢ、画素ピッチ０．１９５ｍｍのパネルにおいて、特許文献２の有機ＥＬディスプレイパネルの従来例での信号線に補助電極を設け、上限４分割することにより、駆動デューティ１／６０のパネルを形成した。（評価）
上記作製例、比較例１，２，３にてそれぞれ４つのパネルを作製し、８５℃駆動試験を行なった。
（駆動方法）
線順次走査：駆動周波数６０Ｈｚ
１画素当たりの電流量７５μＡ
（比較方法）
１０００時間の連続駆動を行った後、パネルの平均輝度変化の比較を行った。
【０１０７】
【表１】

【０１０８】
この評価結果から、本発明の電極部の周囲を無機系膜により構成した場合、輝度保持率の低下を抑制できることが確認された。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ガスバリア性を有し無機材料からなるパッシベーション層を、第１バス電極を透明導電膜と電気的に接続するためのコンタクトホールと、該第１バス電極を第２バス電極と電気的に絶縁するための絶縁膜とを兼ねて構成したので、工程数を極力少なくし、有機ＥＬ発光素子を効率よく作製し、生産コストを低減させることができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、発光部有機膜と直接接触する部分には、有機膜としての高分子絶縁膜を介在させずに全て無機系材料で構成したので、その絶縁膜に残存している水分などにより発光部有機膜が劣化してしまうというようなことがなくなり、長期に渡って安定した発光特性を維持するカラー有機ＥＬディスプレイを作製することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である、カラー有機ＥＬディスプレイパネルの構造を示す平面図である。
【図２】第１の電極の構造を拡大して示すものであり、（ａ）は図１のＡ−Ａ’断面の拡大図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ’断面の拡大図である。
【図３】図１の本発明に係るパネルの構造を示すＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図１の本発明に係るパネルの構造を示すＢ−Ｂ’断面図である。
【図５】発光特性の劣化度合いを、従来例と比較して示す特性図である。
【図６】カラー有機ＥＬディスプレイパネルの全体的配線構造を示す平面図である。
【図７】従来のパネルの構造を示す図１のＡ−Ａ’断面図である。
【図８】従来のパネルの構造を示す図１のＢ−Ｂ’断面図である。
【符号の説明】
１透明な支持基板
６赤色変換フィルタ
７緑色変換フィルタ
８青色変換フィルタ
９オーバーコート層
１０パッシベーション層
１１正孔注入層
１２正孔輸送層
１３有機発光層
１４電子注入層
１５第２の電極
１６封止部材
２０第１バス電極
３０絶縁層（高分子絶縁膜）
４０第２バス電極
５０透明導電膜
６０第１の電極
１００コンタクトホール
２００本発明の特性曲線
２１０従来例の特性曲線

Claims

少なくとも一方が可視光透過性を有する一対の電極間に配置した発光部と、該発光部にて発生した光の波長変換を行う色変換フィルタとを有する有機発光素子であって、
前記色変換フィルタを被覆し、表面を平滑化させる透明なオーバーコート層と、
前記オーバーコート層上に形成された第１バス電極と、
前記第１バス電極を含む前記オーバーコート層上に形成された、ガスバリア性を有し無機材料からなる透明なパッシベーション層と、
前記第１バス電極上方に位置し、前記パッシベーション層上に形成された第２バス電極と、
前記パッシベーション層上に形成され、当該パッシベーション層に設けられたコンタクトホールを介して前記第１バス電極に接続される領域と、該第１バス電極と前記パッシベーション層を介して絶縁された前記第２バス電極上に形成され、当該第２バス電極に接続される領域とを有する無機材料からなる透明導電膜と、
前記第１バス電極と前記第２バス電極と前記透明導電膜とから構成された第１の電極に、対向配置された第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に形成された、前記発光部としての有機発光層と、
前記第２の電極上に形成された封止部材と
を具え、
ここで、前記パッシベーション層は、前記第１バス電極を前記第２バス電極と電気的に絶縁するための絶縁膜の機能と、前記有機発光層に対するガスバリア機能とを兼ね備え、前記透明導電膜は、前記有機発光層に対する第１の電極の機能とガスバリア機能とを兼ね備えることを特徴とする有機発光素子。
少なくとも一方が可視光透過性を有する一対の電極間に配置した発光部と、該発光部にて発生した光の波長変換を行う色変換フィルタとを有する有機発光素子の製造方法であって、
前記色変換フィルタに透明なオーバーコート層を被覆し、表面を平滑化させる工程と、
前記オーバーコート層上に第１バス電極を形成する工程と、
前記第１バス電極を含む前記オーバーコート層上に、ガスバリア性を有し無機材料からなる透明なパッシベーション層を形成する工程と、
前記パッシベーション層に前記第１バス電極へのコンタクトホールを形成する工程と、
前記第１バス電極上方の位置で、前記パッシベーション層上に第２バス電極を形成する工程と、
前記コンタクトホールを介して前記第１バス電極に接続される領域と、前記第２バス電極に接続される領域とを有する無機材料からなる透明導電膜を、前記第２バス電極が形成された前記パッシベーション層上に形成する工程と、
前記第１バス電極と前記第２バス電極と前記透明導電膜とから構成された第１の電極上に、前記発光部としての有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上に、前記第１の電極に対向して第２の電極を形成する工程と、
前記第２の電極上に、封止部材を形成する工程と
を具え、
ここで、前記パッシベーション層は、前記第１バス電極を前記第２バス電極と電気的に絶縁するための絶縁膜の機能と、前記有機発光層に対するガスバリア機能とを兼ね備え、前記透明導電膜は、前記有機発光層に対する第１の電極の機能とガスバリア機能とを兼ね備えることを特徴とする有機発光素子の製造方法。