JP4032909B2 - 有機発光表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示領域が設けられた駆動用基板と封止用基板とを接着層を介して貼り合わせた完全固体封止構造の有機発光表示装置の製造方法に係り、特に、表示領域に有機発光素子が設けられた有機発光表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。有機発光ディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
有機発光ディスプレイは、水分または酸素などが有機発光素子に侵入することによって発光しないエリア（ダークスポット）が発生したり輝度が劣化したりする虞があるので、水分または酸素の侵入を抑えるための封止技術が不可欠である。従来では、パネル背面の周縁部に接着剤を塗布して、金属またはガラスからなる封止缶を貼り合わせ、パネル背面と封止缶との間の空間にカルシウムなどのゲッター剤を封入する方法が行われてきた。しかし、このような封止缶による封止方法は、製造工程およびコストに問題があるほか、接着剤などを通って水分が封止缶内部に侵入することを完全に防止できない虞があった。
【０００４】
水分または酸素などを遮断するため、有機発光素子または封止缶を、シール材および炭素を主成分とする薄膜で覆うようにした構造も提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。しかし、このように薄膜で有機発光素子を覆って封止する場合には、残留応力による薄膜の剥離、低ステップカバレッジ性のため薄膜で覆われない部分が生じる虞などの問題があり、完全に有機発光素子を水分または酸素などから遮断することは困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９３５８６号公報
【特許文献２】
特開２００２−９３５７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、有機発光素子が設けられた駆動用基板と封止用基板とを接着層を介して貼り合わせた完全固体封止構造が開発されている。このような完全固体封止構造では、有機発光素子と封止用基板との間に、水分または酸素の侵入の原因となる隙間を残さないので、ディスプレイの信頼性を向上させることができる。
【０００７】
完全固体封止構造では、駆動用基板上に形成された有機発光素子を保護膜（パッシベーション膜）で覆う場合がある。駆動用基板の周縁部の額縁領域は、有機発光素子と駆動回路等との接続をとるための外部接続端子が設けられた外部接続領域となっているが、この外部接続端子の上に保護膜が形成されると端子の信頼性が低下してしまう虞があるので、従来では、保護膜を形成する際に、外部接続端子をマスキングするようにしていた。しかしながら、マスキングを行うことは、入射粒子の制限およびプラズマの分離をもたらすので、スパッタまたはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長法）などの成膜プロセス一般、特にＣＶＤにおいて、マスクエッジ端面における保護膜の膜厚分布が問題となる。すなわち、保護膜の膜厚が傾斜をもって増加し、ＣＶＤプロセスではマスク厚および形状にもよるが、所定膜厚の９０％を得るのに約５ｍｍほどの幅が必要となる場合がある。そのため、額縁領域すなわち外部接続領域が大きくなる傾向があった。また、保護膜の傾斜した端面と有機発光素子との間の距離が短くなって水分などが侵入しやすくなり、有機発光素子の信頼性低下を招く虞があった。
【０００８】
このような問題に対処するためにはマスク厚を薄くすればよいが、薄くするとマスクの密着性が低下する。特に廻り込みのあるＣＶＤプロセスでは、マスクと基板または外部接続端子との間に保護膜が入り込んでしまい、外部接続端子の信頼性が損なわれる場合があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、保護膜を表示領域全体にわたって均一な膜厚で形成することにより信頼性を向上させると共に額縁領域を小さくすることができる有機発光表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機発光表示装置の製造方法は、有機発光素子が設けられた表示領域および表示領域に隣接して外部接続領域を有する駆動用基板と、駆動用基板の表示領域に対向する領域に配置された封止用基板とを備えた有機発光表示装置を製造するものであって、駆動用基板の表示領域が設けられた側の全面に保護膜を形成する工程と、封止用基板を、駆動用基板の表示領域に対向する領域に配置する工程と、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングにより、封止用基板の端面を含む鉛直面に沿って形成し、保護膜によって表示領域を被覆させると共に外部接続領域を露出させる工程とを含むものである。
【００１２】
本発明による有機発光表示装置の製造方法では、保護膜の端面が、封止用基板の端面を含む鉛直面に沿っているので、保護膜の端面と封止用基板の端面とがほぼ垂直な同一面となり、表示領域全体が、均一な膜厚の保護膜によって被覆される。よって、水分等の表示領域への侵入が防止され、信頼性が向上すると共に、額縁領域すなわち外部接続領域を小さくすることが可能となる。さらに、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングが不要となり、製造工程が簡略化されると共に、保護膜が外部接続領域にはみ出して形成されることが防止され、外部接続端子の信頼性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、駆動用基板１１と封止用基板２１とが対向配置され、接着層３０により全面が貼り合わされている。
【００１５】
駆動用基板１１は、ガラスなどの絶縁材料よりなる。駆動用基板１１には、表示領域１１Ａが設けられている。表示領域１１Ａには、例えば、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。この表示領域１１Ａに隣接して、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと駆動回路などとの接続をとるための外部接続領域１１Ｂが設けられている。また、表示領域１１Ａは、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに水分などが侵入しないように保護するための保護膜（パッシベーション膜）１１Ｃで被覆されている。
【００１６】
有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、駆動用基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、絶縁膜１３、有機層１４、および陰極としての第２電極１５がこの順に積層され、第２電極１５の上には、保護膜１１Ｃが形成されている。
【００１７】
第１電極１２は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第１電極１２を構成する材料としては、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ）あるいはタングステン（Ｗ）などの仕事関数の高い金属元素の単体または合金が挙げられ、第１電極１２の積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされることが好ましい。合金材料としては、例えば、銀を主成分とし、０．３質量％〜１質量％のパラジウム（Ｐｄ）と、０．３質量％〜１質量％の銅（Ｃｕ）とを含むＡｇＰｄＣｕ合金が挙げられる。
【００１８】
絶縁膜１３は、例えば、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極１２間の絶縁性を確保するためのものである。絶縁層１３は、例えば、厚みが３００ｎｍ程度であり、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの絶縁材料により構成されている。
【００１９】
有機層１４は、有機発光素子１０の発光色によって構成が異なっている。図２は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂにおける有機層１４の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂの有機層１４は、正孔輸送層１４Ａ，発光層１４Ｂおよび電子輸送層１４Ｃが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層１４Ａは、発光層１４Ｂへの正孔注入効率を高めるためのものである。本実施の形態では、正孔輸送層１４Ａが正孔注入層を兼ねている。発光層１４Ｂは、電流の注入により光を発生するものである。電子輸送層１４Ｃは、発光層１４Ｂへの電子注入効率を高めるためのものである。
【００２０】
有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが４５ｎｍ程度であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが５０ｎｍ程度であり、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１４Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）により構成されている。
【００２１】
有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１４Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、Ａｌｑ３ により構成されている。
【００２２】
図３は、有機発光素子１０Ｇにおける有機層１４の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｇの有機層１４は、正孔輸送層１４Ａおよび発光層１４Ｂが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層１４Ａは、正孔注入層を兼ねており、発光層１４Ｂは、電子輸送層を兼ねている。
【００２３】
有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが５０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが６０ｎｍ程度であり、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃ６；Coumarin６）を１体積％混合したものにより構成されている。
【００２４】
図１ないし図３に示した第２電極１５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの仕事関数の小さい金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が好ましく、マグネシウムと銀との質量比はＭｇ：Ａｇ＝５：１〜２０：１が好ましい。
【００２５】
封止用基板２１は、図１に示したように、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止している。封止用基板２１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成され、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置されている。
【００２６】
図１に示した外部接続領域１１Ｂには、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極１２が、保護膜１１Ｃの外側まで延長され、外部接続端子１６となっている。外部接続端子１６の上には、取出端子１７が設けられている。なお、第２電極１５についても、図示はしないが、外部接続領域１１Ｂが同様に設けられている。
【００２７】
図１に示した保護膜１１Ｃは、表示領域１１Ａを被覆すると共に外部接続領域１１Ｂを露出させるように形成されており、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ），窒化シリコン（ＳｉＮx ）などの透明誘電体により構成されている。保護膜１１Ｃの端面１１Ｄは、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っている。これにより、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆される。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止することができ、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。
【００２８】
より具体的には、封止用基板２１の端面２１Ａから２ｍｍ以内の領域における保護膜１１Ｃの膜厚分布は、封止用基板２１の端面２１Ａから十分内側、例えば少なくとも１００ｎｍ内側の位置における膜厚Ｔを１とした相対膜厚が０．９５以上となっていることが好ましい。ただし、表面性に影響を受けて部分的に相対膜厚が０．９５を下回る場合もあり得ることは言うまでもない。このように相対膜厚を０．９５以上の範囲としたのは、保護膜１１Ｃの成膜プロセス上の要因による膜厚変動などを考慮した許容範囲であり、膜厚分布が上記範囲内であれば、表示領域１１Ａへの水分などの侵入を防止するという実質的な効果を得ることができる。なお、膜厚分布の下限は、上記膜厚Ｔが薄いほど、上記範囲内でより大きい値（例えば０．９７あるいは０．９８など）となっていることが好ましい。
【００２９】
保護膜１１Ｃの端面１１Ｄは、図１に示したように鉛直面ＶＰに一致した鉛直面となっていることが望ましいが、点線１１Ｅに示したように内側すなわち表示領域１１Ａの側へ、あるいは点線１１Ｆに示したように外側すなわち外部接続領域１１Ｂの側へ僅かに傾いていてもよい。また、場所によって鉛直面ＶＰに一致していたり内側または外側のいずれかへ傾いたりしていてもよい。ただし、このように端面１１Ｄが点線１１Ｅ，１１Ｆのように鉛直面ＶＰに一致しない場合、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ以下になるように設定されることが好ましい。この範囲内であれば、端面１１Ｄの下端１１Ｇの鉛直面ＶＰからの内側へのずれと外側へのずれの合計を、最大４ｍｍ以下に収めることができ、従来では保護膜の膜厚が傾斜をもって増加し、保護膜下端から約５ｍｍ内側において所定膜厚の９０％に達していたのに比べて、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができるからである。
【００３０】
より好ましくは、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄは、数２を満たすように設定される。
【００３１】
【数２】
Ｄ≦Ｔ・（ｔａｎθ）
（式中、Ｔは封止用基板２１の端面２１Ａから十分内側の位置における保護膜１１Ｃの膜厚、θは保護膜１１Ｃの端面１１Ｄの上端１１Ｈと下端１１Ｇとを結ぶ面１１Ｊが鉛直面ＶＰに対してなす角を表し、０°≦θ≦１０°の範囲内の値である）
【００３２】
数２において０°≦θ≦１０°としている理由は、後述するように保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって形成すると、角θが上記範囲内となるからである。また、保護膜１１Ｃの通常の設定膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることから、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ近くまで大きくなることはほとんど考えられず、実際には数２において０°≦θ≦１０°を満たしていれば十分な効果を得ることができるからである。
【００３３】
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３４】
図４ないし図７は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図４に示したように、上述した材料よりなる駆動用基板１１の上に、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなる第１電極１２および絶縁膜１３を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングし、所定の形状にパターニングする。その後、同じく図４に示したように、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔輸送層１４Ａ，発光層１４Ｂ，電子輸送層１４Ｃおよび第２電極１５を順次成膜し、図２および図３に示したような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する。第１電極１２および第２電極１５は、外部接続領域１１Ｂに延長して外部接続端子１６を形成する。さらに、外部接続端子１６の上に、取出端子１７を形成する。
【００３５】
その後、図５に示したように、駆動用基板１１の表示領域１１Ａおよび外部接続領域１１Ｂの側の全面に、上述した材料からなる保護膜１１Ｃを形成する。
【００３６】
続いて、図６に示したように、保護膜１１Ｃの上に、接着層３０を形成し、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置して、接着層３０を介して貼り合わせる。その際、封止用基板２１の端面２１Ａは、表示領域１１Ａと外部接続領域１１Ｂとの境界に合わせて配置することが好ましい。
【００３７】
その後、図７に示したように、保護膜１１Ｃに対して、封止用基板２１をマスクとする異方性エッチングを行い、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿って形成する。ここでは、封止用基板２１をマスクとして用いるようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜１１Ｃが外部接続領域１１Ｂにはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子１６の信頼性を向上させることができる。異方性エッチングは、封止用基板２１と保護膜１１Ｃとのエッチング選択比が確保できる方法であれば特に限定されず、例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング； Reactive Ion Etching ）またはラジカルソースを用いたエッチングによって行うことができる。また、異方性エッチングの際には、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄを、２ｍｍ以下に設定することが好ましく、より好ましくは数２を満たすように設定する。以上により、図１ないし図３に示した表示装置が完成する。
【００３８】
この表示装置では、第１電極１２と第２電極１５との間に所定の電圧が印加されると、発光層１４Ｂに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、主として発光層１４Ｂの界面において発光が起こる。この光は、第２電極１５，保護膜１１Ｃおよび封止用基板２１を透過して取り出される。このとき、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄから水分等が表示領域１１Ａに侵入する虞がある。ただし、本実施の形態では、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っているので、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆されている。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入が防止され、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性が向上する。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っているので、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆される。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止することができ、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。したがって、特に携帯情報機器などに搭載される小型の有機発光ディスプレイにおいては、同じ寸法の表示装置であっても表示領域１１Ａを大きくとることができる。
【００４０】
特に、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ以下に設定されるようにしたので、端面１１Ｄの下端１１Ｇの鉛直面ＶＰからの内側へのずれと外側へのずれとの合計を、最大４ｍｍ以下に収めることができ、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。
【００４１】
また、特に、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜１１Ｃが外部接続領域１１Ｂにはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子１６の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
【実施例】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４３】
（実施例１）
駆動用基板１１に、有機発光素子１０Ｇのみが設けられていることを除き上記実施の形態と同様にして表示領域１１Ａを形成し、表示領域１１Ａに隣接して外部接続領域１１Ｂを形成した。さらに、ＳｉＮx からなる保護膜１１Ｃを、設定膜厚２μｍで、駆動用基板１１の全面に形成した。成膜条件は、１３．５６ＭＨｚのプラズマＣＶＤ装置を用い、ＳｉＨ4 を１００ｓｃｃｍ、ＮＨ3 を４００ｓｃｃｍ、Ｎ2 を２０００ｓｃｃｍの流量でそれぞれ供給し、６０Ｐａ、１００Ｗとした。その後、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置して、接着層３０を介して駆動用基板１１と封止用基板２１とを貼り合わせ、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを形成した。その際の異方性エッチングには、ＲＩＥ装置を用い、エッチング条件は、ＣＦ4 を２００ｓｃｃｍ、Ｏ2 を５０ｓｃｃｍの流量でそれぞれ供給し、ＲＦ出力は２００Ｗとした。
【００４４】
（実施例２）
異方性エッチングの際にラジカルソースを用い、ＣＦ4 をラジカル化したことを除いて、実施例１と同様にして表示装置を作製した。ラジカルソースとしては、アルバック社製のＵＳＣを使用した。
【００４５】
実施例１および２の比較例として、図８に示したように、外部接続領域１１１ＢをＡｌ2 Ｏからなる厚さ１ｍｍのマスク１１８で被覆して、表示領域１１１Ａに保護膜１１１Ｃを形成し、その後、接着層１３０を介して封止用基板１２１と貼り合わせたことを除き、実施例１と同様にして表示装置を作製した。このとき、実施例１および２の外部接続領域１１Ｂと比較例の外部接続領域１１１Ｂとが同じサイズとなるよう、マスク１１８は、開口部１１８Ａが封止用基板１２１と同じサイズとなるように形成した。なお、図８では、図１に対応する構成要素には、図１の符号に１００を加えた符号を付している。
【００４６】
得られた実施例１および２ならびに比較例の表示装置について、６５℃、相対湿度９０％の環境下で１０００時間保持した後、発光面を確認した。その結果をそれぞれ図９ないし図１１に示す。
【００４７】
図９ないし図１１から分かるように、実施例１および２の表示装置は輝度の劣化がみられないのに対して、比較例の表示装置は外周部分から輝度の減少が進行していた。また、１０００時間経過後に各表示装置の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、実施例１および２では、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、図１に示したような垂直な断面となっていたのに対し、比較例では保護膜１１１Ｃの端面１１１Ｄには、図１２に示したような膜厚分布が確認され、端面１１１Ｄの下端１１１Ｇから水平方向に２ｍｍ内側の位置では、端面１１１Ｄの下端１１１Ｇから十分内側の位置における膜厚の５０％程度の膜厚にしか達していなかった。
【００４８】
すなわち、保護膜１１Ｃを駆動用基板１１の全面に形成し、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対向する領域に配置した後、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングを行うようにすれば、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿って形成することができ、表示領域１１Ａ全体を、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆して、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの輝度の劣化を防止することができることが分かった。
【００４９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記実施の形態においては、保護膜１１ＣをＳｉＮx により構成した場合について説明したが、ＡｌＯ2 により構成してもよく、ＳｉＮx 膜とＡｌＯ2 膜とを組み合わせた構造としてもよい。また、保護膜１１Ｃの成膜は、ＣＶＤの他、スパッタ法によって行うようにしてもよい。また、保護膜１１Ｃの異方性エッチングには、オクタフルオロベンゼンなどの高選択比のガスを用いるようにしてもよい。
【００５０】
さらに、例えば、上記実施の形態においては、駆動用基板１１の上に、第１電極１２，絶縁層１３，有機層１４および第２電極１５を駆動用基板１１の側から順で積層し、封止パネル２０の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、駆動用基板１１の上に、第２電極１５，絶縁層１３，有機層１４および第１電極１２を駆動用基板１１の側から順に積層し、駆動用基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５１】
また、例えば、上記実施の形態では、第１電極１２を陽極、第２電極１５を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極１２を陰極、第２電極１５を陽極としてもよい。この場合、第２電極１５の材料としては、仕事関数が高い金，銀，白金，銅などの単体または合金が好適であるが、第２電極１５と有機層１４との間に正孔注入用薄膜層を設けることによって他の材料を用いることもできる。さらに、第１電極１２を陰極、第２電極１５を陽極とすると共に、駆動用基板１１の上に、第２電極１５，絶縁層１３，有機層１４および第１電極１２を駆動用基板１１の側から順に積層し、駆動用基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、有機発光素子の構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁層１３などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば第１電極１２を、誘電体多層膜またはＡｌなどの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。
【００５３】
さらにまた、上記実施の形態では、第２電極１５が半透過性電極により構成されている場合について説明したが、第２電極１５は、半透過性電極と透明電極とが第１電極１２の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性電極の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物（ＩＺＯ）が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００５４】
また、上記実施の形態では、表示領域１１Ａに有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成するようにした場合について説明したが、本発明は、表示領域１１Ａに、無機電界発光素子などのような自発光素子を形成した場合にも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法によれば、封止用基板が、駆動用基板の表示領域に対応する領域に配置され、保護膜の端面が、封止用基板の対応する端面を含む鉛直面に沿って形成されているので、保護膜の端面が、封止用基板の端面の位置においてほぼ垂直な断面となり、表示領域全体が、均一な膜厚の保護膜で被覆される。よって、水分等の表示領域への侵入を防止することができ、信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域を小さくすることができる。したがって、特に携帯情報機器などに搭載される小型の有機発光ディスプレイにおいては、同じ寸法の表示装置であっても表示領域を大きくとることができる。
【００５７】
また、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜が外部接続領域にはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。
【図３】図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。
【図４】図１に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】本発明の比較例に係る表示装置の製造方法を表す断面図である。
【図９】本発明の実施例１に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１０】本発明の実施例２に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１１】本発明の比較例に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１２】本発明の比較例に係る表示装置の保護膜の端面の膜厚分布を表す図である。
【符号の説明】
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…駆動用基板、１１Ａ…表示領域、１１Ｂ…外部接続領域、１１Ｃ…保護膜（パッシベーション膜）、１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ…端面、１１Ｇ…下端、１１Ｈ…上端、１１Ｊ…面、１２…第１電極、１３…絶縁層、１４…有機層、１４Ａ…正孔輸送層、１４Ｂ…発光層、１４Ｃ…電子輸送層、１５…第２電極、１６…外部接続端子、１７…取出端子、２１…封止用基板、２１Ａ…端面、３０…接着層、ＶＰ…鉛直面
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示領域が設けられた駆動用基板と封止用基板とを接着層を介して貼り合わせた完全固体封止構造の有機発光表示装置の製造方法に係り、特に、表示領域に有機発光素子が設けられた有機発光表示装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイに代わる表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光ディスプレイが注目されている。有機発光ディスプレイは、自発光型であるので視野角が広く、消費電力が低いという特性を有し、また、高精細度の高速ビデオ信号に対しても十分な応答性を有するものと考えられており、実用化に向けて開発が進められている。
【０００３】
有機発光ディスプレイは、水分または酸素などが有機発光素子に侵入することによって発光しないエリア（ダークスポット）が発生したり輝度が劣化したりする虞があるので、水分または酸素の侵入を抑えるための封止技術が不可欠である。従来では、パネル背面の周縁部に接着剤を塗布して、金属またはガラスからなる封止缶を貼り合わせ、パネル背面と封止缶との間の空間にカルシウムなどのゲッター剤を封入する方法が行われてきた。しかし、このような封止缶による封止方法は、製造工程およびコストに問題があるほか、接着剤などを通って水分が封止缶内部に侵入することを完全に防止できない虞があった。
【０００４】
水分または酸素などを遮断するため、有機発光素子または封止缶を、シール材および炭素を主成分とする薄膜で覆うようにした構造も提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。しかし、このように薄膜で有機発光素子を覆って封止する場合には、残留応力による薄膜の剥離、低ステップカバレッジ性のため薄膜で覆われない部分が生じる虞などの問題があり、完全に有機発光素子を水分または酸素などから遮断することは困難であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−９３５８６号公報
【特許文献２】
特開２００２−９３５７６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、有機発光素子が設けられた駆動用基板と封止用基板とを接着層を介して貼り合わせた完全固体封止構造が開発されている。このような完全固体封止構造では、有機発光素子と封止用基板との間に、水分または酸素の侵入の原因となる隙間を残さないので、ディスプレイの信頼性を向上させることができる。
【０００７】
完全固体封止構造では、駆動用基板上に形成された有機発光素子を保護膜（パッシベーション膜）で覆う場合がある。駆動用基板の周縁部の額縁領域は、有機発光素子と駆動回路等との接続をとるための外部接続端子が設けられた外部接続領域となっているが、この外部接続端子の上に保護膜が形成されると端子の信頼性が低下してしまう虞があるので、従来では、保護膜を形成する際に、外部接続端子をマスキングするようにしていた。しかしながら、マスキングを行うことは、入射粒子の制限およびプラズマの分離をもたらすので、スパッタまたはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ；化学気相成長法）などの成膜プロセス一般、特にＣＶＤにおいて、マスクエッジ端面における保護膜の膜厚分布が問題となる。すなわち、保護膜の膜厚が傾斜をもって増加し、ＣＶＤプロセスではマスク厚および形状にもよるが、所定膜厚の９０％を得るのに約５ｍｍほどの幅が必要となる場合がある。そのため、額縁領域すなわち外部接続領域が大きくなる傾向があった。また、保護膜の傾斜した端面と有機発光素子との間の距離が短くなって水分などが侵入しやすくなり、有機発光素子の信頼性低下を招く虞があった。
【０００８】
このような問題に対処するためにはマスク厚を薄くすればよいが、薄くするとマスクの密着性が低下する。特に廻り込みのあるＣＶＤプロセスでは、マスクと基板または外部接続端子との間に保護膜が入り込んでしまい、外部接続端子の信頼性が損なわれる場合があった。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、保護膜を表示領域全体にわたって均一な膜厚で形成することにより信頼性を向上させると共に額縁領域を小さくすることができる有機発光表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明による有機発光表示装置の製造方法は、有機発光素子が設けられた表示領域および表示領域に隣接して外部接続領域を有する駆動用基板と、駆動用基板の表示領域に対向する領域に配置された封止用基板とを備えた有機発光表示装置を製造するものであって、駆動用基板の表示領域が設けられた側の全面に保護膜を形成する工程と、封止用基板を、駆動用基板の表示領域に対向する領域に配置する工程と、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングにより、封止用基板の端面を含む鉛直面に沿って形成し、保護膜によって表示領域を被覆させると共に外部接続領域を露出させる工程とを含むものである。
【００１２】
本発明による有機発光表示装置の製造方法では、保護膜の端面が、封止用基板の端面を含む鉛直面に沿っているので、保護膜の端面と封止用基板の端面とがほぼ垂直な同一面となり、表示領域全体が、均一な膜厚の保護膜によって被覆される。よって、水分等の表示領域への侵入が防止され、信頼性が向上すると共に、額縁領域すなわち外部接続領域を小さくすることが可能となる。さらに、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングが不要となり、製造工程が簡略化されると共に、保護膜が外部接続領域にはみ出して形成されることが防止され、外部接続端子の信頼性が向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の断面構造を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、駆動用基板１１と封止用基板２１とが対向配置され、接着層３０により全面が貼り合わされている。
【００１５】
駆動用基板１１は、ガラスなどの絶縁材料よりなる。駆動用基板１１には、表示領域１１Ａが設けられている。表示領域１１Ａには、例えば、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に設けられている。この表示領域１１Ａに隣接して、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂと駆動回路などとの接続をとるための外部接続領域１１Ｂが設けられている。また、表示領域１１Ａは、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに水分などが侵入しないように保護するための保護膜（パッシベーション膜）１１Ｃで被覆されている。
【００１６】
有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、例えば、駆動用基板１１の側から、陽極としての第１電極１２、絶縁膜１３、有機層１４、および陰極としての第２電極１５がこの順に積層され、第２電極１５の上には、保護膜１１Ｃが形成されている。
【００１７】
第１電極１２は、反射層としての機能も兼ねており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。例えば、第１電極１２を構成する材料としては、白金（Ｐｔ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），クロム（Ｃｒ）あるいはタングステン（Ｗ）などの仕事関数の高い金属元素の単体または合金が挙げられ、第１電極１２の積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）は１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下とされることが好ましい。合金材料としては、例えば、銀を主成分とし、０．３質量％〜１質量％のパラジウム（Ｐｄ）と、０．３質量％〜１質量％の銅（Ｃｕ）とを含むＡｇＰｄＣｕ合金が挙げられる。
【００１８】
絶縁膜１３は、例えば、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極１２間の絶縁性を確保するためのものである。絶縁層１３は、例えば、厚みが３００ｎｍ程度であり、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）などの絶縁材料により構成されている。
【００１９】
有機層１４は、有機発光素子１０の発光色によって構成が異なっている。図２は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂにおける有機層１４の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂの有機層１４は、正孔輸送層１４Ａ，発光層１４Ｂおよび電子輸送層１４Ｃが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層１４Ａは、発光層１４Ｂへの正孔注入効率を高めるためのものである。本実施の形態では、正孔輸送層１４Ａが正孔注入層を兼ねている。発光層１４Ｂは、電流の注入により光を発生するものである。電子輸送層１４Ｃは、発光層１４Ｂへの電子注入効率を高めるためのものである。
【００２０】
有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが４５ｎｍ程度であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが５０ｎｍ程度であり、２，５−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）―Ｎ−フェニルアミノ］］スチリルベンゼン―１，４−ジカーボニトリル（ＢＳＢ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１４Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ3 ）により構成されている。
【００２１】
有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、４，４´−ビス（２，２´−ジフェニルビニン）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１４Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍ程度であり、Ａｌｑ３ により構成されている。
【００２２】
図３は、有機発光素子１０Ｇにおける有機層１４の構成を拡大して表すものである。有機発光素子１０Ｇの有機層１４は、正孔輸送層１４Ａおよび発光層１４Ｂが第１電極１２の側からこの順に積層された構造を有している。正孔輸送層１４Ａは、正孔注入層を兼ねており、発光層１４Ｂは、電子輸送層を兼ねている。
【００２３】
有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１４Ａは、例えば、厚みが５０ｎｍ程度であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１４Ｂは、例えば、厚みが６０ｎｍ程度であり、Ａｌｑ3 にクマリン６（Ｃ６；Coumarin６）を１体積％混合したものにより構成されている。
【００２４】
図１ないし図３に示した第２電極１５は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの仕事関数の小さい金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）が好ましく、マグネシウムと銀との質量比はＭｇ：Ａｇ＝５：１〜２０：１が好ましい。
【００２５】
封止用基板２１は、図１に示したように、接着層３０と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止している。封止用基板２１は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した光に対して透明なガラスなどの材料により構成され、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置されている。
【００２６】
図１に示した外部接続領域１１Ｂには、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの第１電極１２が、保護膜１１Ｃの外側まで延長され、外部接続端子１６となっている。外部接続端子１６の上には、取出端子１７が設けられている。なお、第２電極１５についても、図示はしないが、外部接続領域１１Ｂが同様に設けられている。
【００２７】
図１に示した保護膜１１Ｃは、表示領域１１Ａを被覆すると共に外部接続領域１１Ｂを露出させるように形成されており、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ），窒化シリコン（ＳｉＮx ）などの透明誘電体により構成されている。保護膜１１Ｃの端面１１Ｄは、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っている。これにより、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆される。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止することができ、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。
【００２８】
より具体的には、封止用基板２１の端面２１Ａから２ｍｍ以内の領域における保護膜１１Ｃの膜厚分布は、封止用基板２１の端面２１Ａから十分内側、例えば少なくとも１００ｎｍ内側の位置における膜厚Ｔを１とした相対膜厚が０．９５以上となっていることが好ましい。ただし、表面性に影響を受けて部分的に相対膜厚が０．９５を下回る場合もあり得ることは言うまでもない。このように相対膜厚を０．９５以上の範囲としたのは、保護膜１１Ｃの成膜プロセス上の要因による膜厚変動などを考慮した許容範囲であり、膜厚分布が上記範囲内であれば、表示領域１１Ａへの水分などの侵入を防止するという実質的な効果を得ることができる。なお、膜厚分布の下限は、上記膜厚Ｔが薄いほど、上記範囲内でより大きい値（例えば０．９７あるいは０．９８など）となっていることが好ましい。
【００２９】
保護膜１１Ｃの端面１１Ｄは、図１に示したように鉛直面ＶＰに一致した鉛直面となっていることが望ましいが、点線１１Ｅに示したように内側すなわち表示領域１１Ａの側へ、あるいは点線１１Ｆに示したように外側すなわち外部接続領域１１Ｂの側へ僅かに傾いていてもよい。また、場所によって鉛直面ＶＰに一致していたり内側または外側のいずれかへ傾いたりしていてもよい。ただし、このように端面１１Ｄが点線１１Ｅ，１１Ｆのように鉛直面ＶＰに一致しない場合、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ以下になるように設定されることが好ましい。この範囲内であれば、端面１１Ｄの下端１１Ｇの鉛直面ＶＰからの内側へのずれと外側へのずれの合計を、最大４ｍｍ以下に収めることができ、従来では保護膜の膜厚が傾斜をもって増加し、保護膜下端から約５ｍｍ内側において所定膜厚の９０％に達していたのに比べて、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができるからである。
【００３０】
より好ましくは、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄは、数２を満たすように設定される。
【００３１】
【数２】
Ｄ≦Ｔ・（ｔａｎθ）
（式中、Ｔは封止用基板２１の端面２１Ａから十分内側の位置における保護膜１１Ｃの膜厚、θは保護膜１１Ｃの端面１１Ｄの上端１１Ｈと下端１１Ｇとを結ぶ面１１Ｊが鉛直面ＶＰに対してなす角を表し、０°≦θ≦１０°の範囲内の値である）
【００３２】
数２において０°≦θ≦１０°としている理由は、後述するように保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって形成すると、角θが上記範囲内となるからである。また、保護膜１１Ｃの通常の設定膜厚が０．５μｍ以上３μｍ以下であることから、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ近くまで大きくなることはほとんど考えられず、実際には数２において０°≦θ≦１０°を満たしていれば十分な効果を得ることができるからである。
【００３３】
この表示装置は、例えば、次のようにして製造することができる。
【００３４】
図４ないし図７は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図４に示したように、上述した材料よりなる駆動用基板１１の上に、例えば直流スパッタリングにより、上述した材料よりなる第１電極１２および絶縁膜１３を上述した厚みで成膜し、例えばリソグラフィ技術を用いて選択的にエッチングし、所定の形状にパターニングする。その後、同じく図４に示したように、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる正孔輸送層１４Ａ，発光層１４Ｂ，電子輸送層１４Ｃおよび第２電極１５を順次成膜し、図２および図３に示したような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する。第１電極１２および第２電極１５は、外部接続領域１１Ｂに延長して外部接続端子１６を形成する。さらに、外部接続端子１６の上に、取出端子１７を形成する。
【００３５】
その後、図５に示したように、駆動用基板１１の表示領域１１Ａおよび外部接続領域１１Ｂの側の全面に、上述した材料からなる保護膜１１Ｃを形成する。
【００３６】
続いて、図６に示したように、保護膜１１Ｃの上に、接着層３０を形成し、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置して、接着層３０を介して貼り合わせる。その際、封止用基板２１の端面２１Ａは、表示領域１１Ａと外部接続領域１１Ｂとの境界に合わせて配置することが好ましい。
【００３７】
その後、図７に示したように、保護膜１１Ｃに対して、封止用基板２１をマスクとする異方性エッチングを行い、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿って形成する。ここでは、封止用基板２１をマスクとして用いるようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜１１Ｃが外部接続領域１１Ｂにはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子１６の信頼性を向上させることができる。異方性エッチングは、封止用基板２１と保護膜１１Ｃとのエッチング選択比が確保できる方法であれば特に限定されず、例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング； Reactive Ion Etching ）またはラジカルソースを用いたエッチングによって行うことができる。また、異方性エッチングの際には、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄを、２ｍｍ以下に設定することが好ましく、より好ましくは数２を満たすように設定する。以上により、図１ないし図３に示した表示装置が完成する。
【００３８】
この表示装置では、第１電極１２と第２電極１５との間に所定の電圧が印加されると、発光層１４Ｂに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、主として発光層１４Ｂの界面において発光が起こる。この光は、第２電極１５，保護膜１１Ｃおよび封止用基板２１を透過して取り出される。このとき、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄから水分等が表示領域１１Ａに侵入する虞がある。ただし、本実施の形態では、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っているので、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆されている。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入が防止され、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性が向上する。
【００３９】
このように、本実施の形態によれば、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿っているので、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄと封止用基板２１の端面２１Ａとがほぼ垂直な同一面となり、表示領域１１Ａ全体が、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆される。よって、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止することができ、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。したがって、特に携帯情報機器などに搭載される小型の有機発光ディスプレイにおいては、同じ寸法の表示装置であっても表示領域１１Ａを大きくとることができる。
【００４０】
特に、端面１１Ｄの下端１１Ｇと鉛直面ＶＰとの距離Ｄが２ｍｍ以下に設定されるようにしたので、端面１１Ｄの下端１１Ｇの鉛直面ＶＰからの内側へのずれと外側へのずれとの合計を、最大４ｍｍ以下に収めることができ、額縁領域すなわち外部接続領域１１Ｂを小さくすることができる。
【００４１】
また、特に、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜１１Ｃが外部接続領域１１Ｂにはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子１６の信頼性を向上させることができる。
【００４２】
【実施例】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４３】
（実施例１）
駆動用基板１１に、有機発光素子１０Ｇのみが設けられていることを除き上記実施の形態と同様にして表示領域１１Ａを形成し、表示領域１１Ａに隣接して外部接続領域１１Ｂを形成した。さらに、ＳｉＮx からなる保護膜１１Ｃを、設定膜厚２μｍで、駆動用基板１１の全面に形成した。成膜条件は、１３．５６ＭＨｚのプラズマＣＶＤ装置を用い、ＳｉＨ4 を１００ｓｃｃｍ、ＮＨ3 を４００ｓｃｃｍ、Ｎ2 を２０００ｓｃｃｍの流量でそれぞれ供給し、６０Ｐａ、１００Ｗとした。その後、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対応する領域に配置して、接着層３０を介して駆動用基板１１と封止用基板２１とを貼り合わせ、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングによって、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを形成した。その際の異方性エッチングには、ＲＩＥ装置を用い、エッチング条件は、ＣＦ4 を２００ｓｃｃｍ、Ｏ2 を５０ｓｃｃｍの流量でそれぞれ供給し、ＲＦ出力は２００Ｗとした。
【００４４】
（実施例２）
異方性エッチングの際にラジカルソースを用い、ＣＦ4 をラジカル化したことを除いて、実施例１と同様にして表示装置を作製した。ラジカルソースとしては、アルバック社製のＵＳＣを使用した。
【００４５】
実施例１および２の比較例として、図８に示したように、外部接続領域１１１ＢをＡｌ2 Ｏからなる厚さ１ｍｍのマスク１１８で被覆して、表示領域１１１Ａに保護膜１１１Ｃを形成し、その後、接着層１３０を介して封止用基板１２１と貼り合わせたことを除き、実施例１と同様にして表示装置を作製した。このとき、実施例１および２の外部接続領域１１Ｂと比較例の外部接続領域１１１Ｂとが同じサイズとなるよう、マスク１１８は、開口部１１８Ａが封止用基板１２１と同じサイズとなるように形成した。なお、図８では、図１に対応する構成要素には、図１の符号に１００を加えた符号を付している。
【００４６】
得られた実施例１および２ならびに比較例の表示装置について、６５℃、相対湿度９０％の環境下で１０００時間保持した後、発光面を確認した。その結果をそれぞれ図９ないし図１１に示す。
【００４７】
図９ないし図１１から分かるように、実施例１および２の表示装置は輝度の劣化がみられないのに対して、比較例の表示装置は外周部分から輝度の減少が進行していた。また、１０００時間経過後に各表示装置の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察したところ、実施例１および２では、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄが、図１に示したような垂直な断面となっていたのに対し、比較例では保護膜１１１Ｃの端面１１１Ｄには、図１２に示したような膜厚分布が確認され、端面１１１Ｄの下端１１１Ｇから水平方向に２ｍｍ内側の位置では、端面１１１Ｄの下端１１１Ｇから十分内側の位置における膜厚の５０％程度の膜厚にしか達していなかった。
【００４８】
すなわち、保護膜１１Ｃを駆動用基板１１の全面に形成し、封止用基板２１を、駆動用基板１１の表示領域１１Ａに対向する領域に配置した後、封止用基板２１をマスクとした異方性エッチングを行うようにすれば、保護膜１１Ｃの端面１１Ｄを、封止用基板２１の端面２１Ａを含む鉛直面ＶＰに沿って形成することができ、表示領域１１Ａ全体を、均一な膜厚の保護膜１１Ｃで被覆して、水分等の表示領域１１Ａへの侵入を防止し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの輝度の劣化を防止することができることが分かった。
【００４９】
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。例えば、上記実施の形態においては、保護膜１１ＣをＳｉＮx により構成した場合について説明したが、ＡｌＯ2 により構成してもよく、ＳｉＮx 膜とＡｌＯ2 膜とを組み合わせた構造としてもよい。また、保護膜１１Ｃの成膜は、ＣＶＤの他、スパッタ法によって行うようにしてもよい。また、保護膜１１Ｃの異方性エッチングには、オクタフルオロベンゼンなどの高選択比のガスを用いるようにしてもよい。
【００５０】
さらに、例えば、上記実施の形態においては、駆動用基板１１の上に、第１電極１２，絶縁層１３，有機層１４および第２電極１５を駆動用基板１１の側から順で積層し、封止パネル２０の側から光を取り出すようにした場合について説明したが、積層順序を逆にして、駆動用基板１１の上に、第２電極１５，絶縁層１３，有機層１４および第１電極１２を駆動用基板１１の側から順に積層し、駆動用基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５１】
また、例えば、上記実施の形態では、第１電極１２を陽極、第２電極１５を陰極とする場合について説明したが、陽極および陰極を逆にして、第１電極１２を陰極、第２電極１５を陽極としてもよい。この場合、第２電極１５の材料としては、仕事関数が高い金，銀，白金，銅などの単体または合金が好適であるが、第２電極１５と有機層１４との間に正孔注入用薄膜層を設けることによって他の材料を用いることもできる。さらに、第１電極１２を陰極、第２電極１５を陽極とすると共に、駆動用基板１１の上に、第２電極１５，絶縁層１３，有機層１４および第１電極１２を駆動用基板１１の側から順に積層し、駆動用基板１１の側から光を取り出すようにすることもできる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、有機発光素子の構成を具体的に挙げて説明したが、絶縁層１３などの全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば第１電極１２を、誘電体多層膜またはＡｌなどの反射膜の上部に透明導電膜を積層した２層構造とすることもできる。
【００５３】
さらにまた、上記実施の形態では、第２電極１５が半透過性電極により構成されている場合について説明したが、第２電極１５は、半透過性電極と透明電極とが第１電極１２の側から順に積層された構造としてもよい。この透明電極は、半透過性電極の電気抵抗を下げるためのものであり、発光層で発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極を構成する材料としては、例えば、ＩＴＯまたはインジウムと亜鉛（Ｚｎ）と酸素とを含む化合物（ＩＺＯ）が好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。透明電極の厚みは、例えば３０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下とすることができる。
【００５４】
また、上記実施の形態では、表示領域１１Ａに有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成するようにした場合について説明したが、本発明は、表示領域１１Ａに、無機電界発光素子などのような自発光素子を形成した場合にも適用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の有機発光表示装置の製造方法によれば、封止用基板が、駆動用基板の表示領域に対応する領域に配置され、保護膜の端面が、封止用基板の対応する端面を含む鉛直面に沿って形成されているので、保護膜の端面が、封止用基板の端面の位置においてほぼ垂直な断面となり、表示領域全体が、均一な膜厚の保護膜で被覆される。よって、水分等の表示領域への侵入を防止することができ、信頼性を向上させることができると共に、額縁領域すなわち外部接続領域を小さくすることができる。したがって、特に携帯情報機器などに搭載される小型の有機発光ディスプレイにおいては、同じ寸法の表示装置であっても表示領域を大きくとることができる。
【００５７】
また、保護膜の端面を、封止用基板をマスクとした異方性エッチングによって形成するようにしたので、マスキングは不要となり、製造工程が簡略化されると共に、従来のように保護膜が外部接続領域にはみ出して形成される虞がなくなり、外部接続端子の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。
【図３】図１に示した有機発光素子における有機層の構成を拡大して表す断面図である。
【図４】図１に示した表示装置の製造方法を工程順に表す断面図である。
【図５】図４に続く工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く工程を表す断面図である。
【図８】本発明の比較例に係る表示装置の製造方法を表す断面図である。
【図９】本発明の実施例１に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１０】本発明の実施例２に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１１】本発明の比較例に係る表示装置の高温多湿試験後の発光面の状態を表す写真である。
【図１２】本発明の比較例に係る表示装置の保護膜の端面の膜厚分布を表す図である。
【符号の説明】
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…駆動用基板、１１Ａ…表示領域、１１Ｂ…外部接続領域、１１Ｃ…保護膜（パッシベーション膜）、１１Ｄ，１１Ｅ，１１Ｆ…端面、１１Ｇ…下端、１１Ｈ…上端、１１Ｊ…面、１２…第１電極、１３…絶縁層、１４…有機層、１４Ａ…正孔輸送層、１４Ｂ…発光層、１４Ｃ…電子輸送層、１５…第２電極、１６…外部接続端子、１７…取出端子、２１…封止用基板、２１Ａ…端面、３０…接着層、ＶＰ…鉛直面
Claims (3)
- 有機発光素子が設けられた表示領域および前記表示領域に隣接して外部接続領域を有する駆動用基板と、前記駆動用基板の前記表示領域に対向する領域に配置された封止用基板とを備えた有機発光表示装置の製造方法であって、
前記駆動用基板の前記表示領域が設けられた側の全面に保護膜を形成する工程と、
前記封止用基板を、前記駆動用基板の前記表示領域に対向する領域に配置する工程と、
前記保護膜の端面を、前記封止用基板をマスクとした異方性エッチングにより、前記封止用基板の端面を含む鉛直面に沿って形成し、前記保護膜によって前記表示領域を被覆させると共に前記外部接続領域を露出させる工程と
を含むことを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。 - 前記有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に、発光層を含む有機層を有し、前記発光層で発生した光を前記第２電極の側から取り出す
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光表示装置の製造方法。 - 前記駆動用基板と前記封止用基板とを、接着層を介して貼り合わせる
ことを特徴とする請求項１記載の有機発光表示装置の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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