JP4363928B2 - 有機エレクトロルミネッセンス表示素子 - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示素子に関する。
近年、有機エレクトロルミネッセンス表示素子を使用した有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの開発が盛んに行われている。以下、有機エレクトロルミネッセンスを有機ＥＬと記す。有機ＥＬディスプレイは、液晶表示装置と比較して視野角が広く、また、応答速度も速く、有機物が有する発光の多様性から、次世代の表示装置として期待されている。
有機ＥＬ素子は、基板上に陽極が形成され、陽極の上に薄膜状の有機化合物が積層され、その有機化合物の層の上に、基板上に形成された陽極と対向するように陰極が形成された構造を有する。有機ＥＬ素子は、電流駆動型の表示素子であり、陽極と陰極との間に配置された有機化合物の層に電流が供給され、自発光する。陽極、複数の有機薄膜および陰極を重ねて配置した個所が表示画素となる。
有機ＥＬ表示装置は電流駆動素子を使用しており、パッシブ駆動型の有機ＥＬ表示装置では、各行が選択された時間内で発光する必要がある。その結果、液晶デバイス等の電圧駆動型表示素子を使用する場合と比較すると、大電流が電極に流れ込むことになる。
例えば、画素サイズが３００μｍ×３００μｍで、発光効率が１ｃｄ／Ａであり、陽極本数が１００本のパネルを１／６４デューティ比で駆動し、平均輝度３００ｃｄ／ｍ2で点灯させる場合、選択期間内に陰極に流れ込む電流は１７２．８ｍＡとなる。
このように陰極と接続端子との間に大電流が流れるので、そこでの電圧上昇を抑制するため、陰極が低抵抗の陰極補助配線に接続され、電流が陰極補助配線から接続端子に至る構造になっている。例えば特許文献１には、陰極と同一材料で形成された陰極補助配線を用いた有機ＥＬ素子が記載されている。
従来の有機ＥＬ表示素子の製造においては、図１６のＸ方向、Ｙ方向での陰極補助配線成膜時のマスクと基板との位置精度を±５０μｍ以内にすると、陰極補助配線を形成する際の基板の位置合わせ誤差により、陰極補助配線と接続端子との相互の位置がずれてしまい、図１６のような配置になることがある。この場合、画素に電流が供給されなくなってしまう。このため、従来、陰極補助配線を形成する際には、基板と陰極補助配線成膜時のマスクとの位置精度をさらに向上させ、図１６のＸ方向、Ｙ方向で共に±２０μｍ以内にする必要があった。このような高精度の位置あわせを実行する場合は、設備が複雑になり、その費用も高額となっていた。さらに、基板と陰極補助配線成膜時のマスクと位置合わせに時間を要した。
このように従来の有機ＥＬ表示素子の製造においては、基板位置合わせのための設備が複雑になり、その費用も高額になる。また、基板と陰極補助配線成膜時のマスクと位置合わせに時間を要するという欠点もあった。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、簡便な基板位置合わせ装置によって製造可能な有機ＥＬ表示素子を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様は、基板上に、複数の陽極と、複数の陰極と接続端子と、隣り合う陰極同士を区分する隔壁と、陽極と陰極との間に設置された有機層と、接続端子の上に配置された補助配線と、補助配線と陽極とを電気的に接続する陰極補助配線とが備えられた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であって、
ｎ本以上の陰極補助配線が接続端子に電気的に接続する場合、補助配線の幅をＡ（μｍ）、隔壁の幅をＥ（μｍ）隣り合う隔壁の間隔をＧ（μｍ）とした時に、陰極補助配線の幅Ｗ（μｍ）および隣り合う陰極補助配線の間隔Ｄ（μｍ）が、
ｎ本以上の陰極補助配線が接続端子に電気的に接続する場合、補助配線の幅をＡ（μｍ）、隔壁の幅をＥ（μｍ）隣り合う隔壁の間隔をＧ（μｍ）とした時に、陰極補助配線の幅Ｗ（μｍ）および隣り合う陰極補助配線の間隔Ｄ（μｍ）が、
を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
本発明の第２の態様は、態様１において、ｎ≧２である有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
本発明の第３の態様は、態様１または２において、陰極補助配線と補助配線との接触面積が補助配線１本あたり１００μｍ２以上である有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
本発明の第４の態様は、態様１、２または３において、陰極補助配線が前記第２の電極と同一の材料で形成される有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
本発明の第５の態様は、態様１〜４のいずれかにおいて、補助配線が、ＭｏまたはＭｏ合金を含む層と、ＡｌまたはＡｌ合金を含む層とを含む積層金属膜である有機エレクトロルミネッセンス表示素子を提供する。
本発明によれば、有機ＥＬ表示装置用配線基板および有機ＥＬ表示装置の製造に際し、簡便な位置合わせ装置を利用することができ、また、製造時間を短縮できる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。図１、図３、図５および図７は、本発明の製造方法の各工程における有機ＥＬ素子を示す正面図である。図２、図４および図６は、図１、図３および図５に示す有機ＥＬ素子のそれぞれのＰ−Ｑ断面を示す断面図である。図８は、本発明の製造方法によって得られる有機ＥＬ素子の一例を示す正面図であり、図９は、図８に示す有機ＥＬ素子のＰ−Ｑ断面を示す断面図である。
まず、シリカを成膜したソーダライムガラス基板（以下、ガラス基板という。）の基板１の上に、ＤＣスパッタ法等によって、ＩＴＯ１０を成膜する。ＩＴＯの膜厚は一般に１００〜３００ｎｍ程度である。なお、ガラス基板は、シリカコートが成膜されたソーダライムガラス基板の代わりに無アルカリガラス基板を使用することもできる。
次いで、ＩＴＯ１０上に、ＤＣスパッタ法により、順に、ＭｏまたはＭｏ合金を含む層、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金のいずれかよりなる層、ＭｏまたはＭｏ合金を含む積層金属膜を成膜する。
次いで、ＩＴＯ１０上に、ＤＣスパッタ法により、順に、ＭｏまたはＭｏ合金を含む層、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金のいずれかよりなる層、ＭｏまたはＭｏ合金を含む積層金属膜を成膜する。
ＭｏまたはＭｏ合金よりなる層の厚さは、通常５０〜２００ｎｍである。Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金のいずれかよりなる層の厚さは、通常２００〜４００ｎｍである。Ｍｏの代わりにＭｏ合金を用いると耐腐食性が向上する。Ｍｏ合金としては、２成分系のＭｏ−Ｗ、Ｍｏ−Ｎｂ、Ｍｏ−Ｖ、Ｍｏ−Ｔａなどを用いることが好ましい。
積層金属膜は、ＤＣスパッタ法の他、真空蒸着、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ）、電気めっき、無電解めっき等のめっき法で作成してもよい。
次に、補助配線８を形成するために、フォトリソグラフ法等でレジストをパターニングした後、積層金属膜をウェットエッチングし、その後レジストを剥離する。ＩＴＯ１０上に補助配線８を形成するのは、後工程で形成される陰極補助配線と接続端子２Ｂとのコンタクト部で陰極補助配線の金属が酸化され、コンタクト抵抗が高くなるのを防止するためである。
次に、補助配線８を形成するために、フォトリソグラフ法等でレジストをパターニングした後、積層金属膜をウェットエッチングし、その後レジストを剥離する。ＩＴＯ１０上に補助配線８を形成するのは、後工程で形成される陰極補助配線と接続端子２Ｂとのコンタクト部で陰極補助配線の金属が酸化され、コンタクト抵抗が高くなるのを防止するためである。
以上の工程によって、図１および図２に示すように、ＩＴＯ１０の上に補助配線８を形成する。図１には、８本の補助配線８を示している。また、図２に示すＰ−Ｑ断面図では、補助配線８を明示するために、長手方向を拡大して表示している。
次に、フォトリソグラフ法等でレジストをパターニングした後、ＩＴＯ１０をウェットエッチングし、その後レジストを剥離する。その結果、図３に示すように、陽極パターン２Ａ、および後工程で形成される陰極パターンと駆動回路との接続部となる接続端子２Ｂを形成する。なお、図３に、８本の陽極パターン２Ａ、８本の接続端子２Ｂと８本の補助配線８を例示する。
図４は、図３に示す有機ＥＬ素子のＰ−Ｑ断面を示す断面図である。陽極パターン２Ａと第２の接続端子２Ｂとを、図２に示したＩＴＯ１０の層で形成する。陽極パターン２Ａは、透明電極に相当する。陰極パターンは、透明電極に対向する対向電極に相当し、第２の接続端子２Ｂは、対向電極に導電接続される。
なお、上記の例では、ＩＴＯ１０の成膜、積層金属膜の成膜、積層金属膜のパターニング、ＩＴＯ１０のパターニングの順に作業を実施する工程を説明したが、ＩＴＯ１０の成膜、ＩＴＯ１０のパターニング、積層金属膜の成膜、積層金属膜のパターニングの順に作業を実施してもよい。
次いで、絶縁膜を形成するために、感光性ポリイミド膜を成膜する。そして、フォトリソグラフ法等でパターニングを行った後、熱硬化させ、図５および図６に示すように、画素部となる開口部４Ａを有するポリイミドパターン４を形成する。なお、硬化処理に伴って、ＡｌＮｄの抵抗を低くすることができる。図５に示すように、マトリクス状に複数の開口部４Ａを形成する。硬化後のポリイミドパターン４の膜厚は１．０μｍ程度が好ましい。
図５に示すように、陽極パターン２Ａのうち、ポリイミドパターン４で覆われていない部分（開口部４Ａを除く）のうちの先端の方の部分は、陽極パターン２Ａと駆動回路との接続部となる第１の接続端子２Ｃになる。また、陽極パターン２Ａのポリイミドパターン４で覆われていない部分のうちの接続端子２Ｃ以外の部分は、陽極と接続端子２Ｃを接続するための陽極引出配線に相当する。
その後、感光性アクリル樹脂をコーティングし、フォトリソグラフ法等でパターニングを行った後、硬化させ、図７に示すように、隔壁５を得る。逆テーパ構造を隔壁５が有するように、ネガの感光性樹脂を用いることが好ましい。なお、複数の陰極パターンの間の複数の部分に隔壁５を形成する。
次いで、以下の工程を経て、図８および図９に示す有機ＥＬ素子を形成する。先ず、ＩＴＯに酸素プラズマ処理や紫外線処理などの表面改質を行い、有機薄膜６を蒸着する。その後、例えば、第１正孔輸送層（正孔注入層）として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と、第２正孔輸送層としてα−ＮＰＤとを蒸着する。次いで、例えば有機発光材料による発光層および電子輸送層としてアルミニウムキノリン（Ａｌｑ）を蒸着する。さらに、電子注入層としてフッ化リチウム（ＬｉＦ）を蒸着する。
さらに、陰極パターン７を形成するために、Ａｌを蒸着する。有機薄膜６を形成する際に、α−ＮＰＤの代わりにＴＰＤなどのトリフェニルアミン系の物質を用いることもできる。
また、陰極パターン７を形成する際に、Ａｌの代わりにナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）を用いることができる。さらに、それらを含む合金を用いることもできる。なかでも、陰極補助配線パターン３とのコンタクト特性から陰極補助配線パターン３と同一の材質を使用することが好ましい。
次いで、陰極補助配線パターン３を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、Ａｌを成膜する。Ａｌの代わりに、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌｉ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、イットリウム（Ｙ）、インジウム（Ｉｎ）を用いることができる。さらに、それらを含む合金を用いることもできる。なかでも、陰極パターン７とのコンタクト特性から陰極パターン７と同一の材質を使用することが好ましい。
Ａｌを成膜する場合には、ヒロックの発生を抑制するために、成膜温度を１００℃以下にすることが好ましい。
Ａｌを成膜する場合には、ヒロックの発生を抑制するために、成膜温度を１００℃以下にすることが好ましい。
次に陰極補助配線パターン３の形状について図１０〜図１６を参照して説明する。
陰極補助配線パターン３の幅Ｗ（μｍ）は、隔壁５の幅をＥ（μｍ）とした場合、上記の式１の条件を満たすことが好ましい。幅Ｗが５μｍ未満であると、パターン形成の再現が困難となり、Ｅ以下でないと陰極補助配線パターン３の位置が設計上の位置からずれた場合、図１６に示すように隣り合う陰極が陰極補助配線パターン３により電気的に接続されて短絡することがあるからである。また、０．９×Ｅを超えると、陰極補助配線パターン３が隔壁５の上の配置されてしまった場合、陰極補助配線パターン３を挟んで隣り合うそれぞれの陰極と陰極補助配線パターン３の距離が短いため電気的に接続されて短絡することがあるからである。
また、隣り合う陰極補助配線パターン３の間隔Ｄは補助配線８の幅をＡとした場合、ｎ本以上の陰極補助配線パターン３を補助配線８に接続させるときは、上記の式２の条件を満たすことが好ましい。Ａ ＞ Ｇであると、補助配線８の間隔が小さくなり、短絡する可能性が高くなるからである。
また、
を満たすことが好ましい理由をｎ＝１とｎ＝２の場合について以下に説明する。
まず、ｎ＝１の場合について説明する。図１０は隣り合う陰極補助配線パターン３の間隔Ｄと陰極補助配線パターン３の幅Ｗと補助配線８の幅Ａとが、
まず、ｎ＝１の場合について説明する。図１０は隣り合う陰極補助配線パターン３の間隔Ｄと陰極補助配線パターン３の幅Ｗと補助配線８の幅Ａとが、
の関係になっており、陰極補助配線パターン３と補助配線８の位置関係を模式的に示した図である。以下、図１０〜１６では、接続端子２Ｂは省略する。陰極補助配線パターン３は間隔Ｄをあけ、Ｙ方向に周期的に配列されており、各補助配線８にはそれぞれ１本の陰極補助配線が接続している。
また、説明を簡単にするため、図１０〜１５では紙面に向かって左側（以下、本明細書では左側という）の補助配線８にのみ着目する。図１０では、補助配線８の端から陰極補助配線の端までの距離はＤ／２となっている。
図１１は、陰極補助配線パターン３が図１０の位置から左側にＤ／２ずれた場合の位置関係を模式的に示した図である。図１１中、陰極補助配線の図１０での位置を破線で示している。
図１１から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、１本のままで、左側の補助配線８に接続している陰極補助配線の合計の面積は変わらない。
図１２は、陰極補助配線パターン３が図１０から左側にＤ／２以上、Ｄ以下、ずれた場合の位置関係を模式的に示した図である。
図１２から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以上、Ｄ以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、１本または、２本となる。但し、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の面積の合計は、ずれ量にかかわらず変化しない。
さらに陰極補助配線パターン３が図１０から左側にずれ、Ｄ以上ずれた場合、陰極補助配線パターン３が間隔Ｄで周期的に配列されていることから、補助配線８と陰極補助配線パターン３との位置関係は、図１０、図１１または図１２の場合のいずれかになる。
以上から、上記の式４の条件を満たす場合、陰極補助配線パターン３がＹ方向にずれても、１本の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、１本または２本であり、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の合計の面積は、ずれ量に関わらず変化しない。
また、図１０、図１１または図１２のいずれかの場合に、補助配線８の幅Ａをさらに広くし、
また、図１０、図１１または図１２のいずれかの場合に、補助配線８の幅Ａをさらに広くし、
を満たすようにすると、１本の接続端子２Ｂに電気的に接続する陰極補助配線パターン３の数は変わらないか、あるいは、増加する。したがって、
を満たすようにすれば、陰極補助配線パターン３のずれ量に関わらず、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の数を常に１以上とすることができる。
次に、ｎ＝２の場合について以下に説明する。図１３は隣接する陰極補助配線パターン３の間隔Ｄと陰極補助配線パターン３の幅Ｗと補助配線８の幅Ａとが
の関係になっており、陰極補助配線パターン３と補助配線８の位置関係を模式的に示した図である。陰極補助配線パターン３は間隔Ｄをあけ、Ｙ方向に周期的に配列しており、各補助配線８にはそれぞれ２本の陰極補助配線が接続している。
以下、左側の補助配線８にのみ注目して説明をする。図１３で補助配線８の端から陰極補助配線の端までの距離はＤ／２となっている。
図１４は、陰極補助配線パターン３が図１３の位置から左側にＤ／２ずれた場合の位置関係を模式的に示した図である。図１３中、陰極補助配線の図１３での位置を破線で示している。
図１４から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、２本のままで、左側の補助配線８に接続している陰極補助配線の合計の面積は変わらない。
図１４から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、２本のままで、左側の補助配線８に接続している陰極補助配線の合計の面積は変わらない。
図１５は、陰極補助配線パターン３が図１３の位置から左側にＤ／２以上、Ｄ以下、ずれた場合の位置関係を模式的に示した図である。
図１５から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以上、Ｄ以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、２本または３本となる。但し、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の合計の面積は、ずれ量に関わらず変化しない。
図１５から明らかなように、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれがＤ／２以上、Ｄ以下の場合は、左側の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、２本または３本となる。但し、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の合計の面積は、ずれ量に関わらず変化しない。
さらに陰極補助配線パターン３が図１３の位置から左側にずれ、Ｄ以上ずれた場合、陰極補助配線パターン３が間隔Ｄで周期的に配列されていることから、補助配線８と陰極補助配線パターン３との位置関係は、図１３、図１４または図１５のいずれかと同じになる。
以上から、上記の式７の条件を満たす場合、陰極補助配線パターン３がＹ方向にずれても、１本の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３は、２本または３本であり、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の合計の面積は、ずれ量に関わらず変化しない。
また、図１３、図１４または図１５のいずれかの場合に、補助配線８の幅Ａが更に広くし、
を満たすようにすると、１本の補助配線８に電気的に接続する陰極補助配線パターン３の数は変わらないか、増加する。したがって、
を満たすようにすれば、陰極補助配線パターン３のずれ量に関わらず、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の数を２以上とすることができる。
また、ｎ≧３の場合も上記ｎ＝１、２の場合と同様に、上記の式２の条件を満たすようにすれば、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれ量に関わらず、１本の補助配線８に接続する陰極補助配線パターン３の数をｎ以上とすることができる。
基板位置合わせ装置の仕様から予想される陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれ量の最大値に合わせて、陰極補助配線パターン３の数を多目にして、補助配線８が形成されているＹ方向の範囲より陰極補助配線パターン３が形成されるＹ方向の範囲を広くしておくことが好ましい。余分に形成された陰極補助配線パターンは、後で必要に応じてレーザートリミングにて除去すればよい。
また、陰極補助配線パターン３のＸ方向のずれに関しては、Ｘ方向に最大ずれた場合でも、陰極補助配線と補助配線８との接触面積が接続端子１本あたり１００μｍ２以上になるように、基板位置合わせ装置の仕様から予想される陰極補助配線パターン３のＸ方向のずれ量の最大値に合わせ、陰極補助配線パターン３のＸ方向の長さを長くしておくことが好ましい。こうすることによって、陰極補助配線パターン３がＸ方向にずれても、陰極補助配線パターン３と補助配線のコンタクト抵抗が高くなることを防ぐことができる。
また、ガラス基板をピンにより位置決めする場合、ガラス基板のθ方向のずれは、図１７に示すように４００ｍｍのガラス基板に対し５０μｍ程度の傾きである。この場合のガラス基板の傾きは、下記の式１０の条件に記した通り、０．０１°程度であり、無視することができる。このため、θ方向のずれは無視し、本明細書では、Ｘ方向およびＹ方向のずれのみについて考慮した。
また、本明細書では、陰極補助配線パターン３が、Ｙ方向に周期的に配列されている例を説明したが、上記の式１、２の条件を満たしさえすれば、陰極補助配線パターン３のＹ方向のずれ量に関わらず、１本の接続端子２Ｂに接続する陰極補助配線パターン３の数をｎ以上とすることができ、Ｙ方向に周期的に配列されている必要はない。
以上のような工程を経て、図８および図９に示すような有機ＥＬ素子が得られる。
次に、本発明の具体例を説明する。なお、以下の例１〜例３は実施例で、例４は比較例である。
［例１］
実施の形態に示した製造方法により１本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。
最初に、シリカコート２０ｎｍが成膜された厚さ０．７ｍｍの基板１としてのガラス基板の上に、ＤＣスパッタ法で、ＩＴＯ１０を１７０ｎｍ成膜する。
次いで、ＩＴＯ１０上に補助配線８を成膜するために、ＤＣスパッタ法により、順に、Ｍｏ−Ｎｂ層、Ａｌ層、Ｍｏ−Ｎｂ層からなる積層金属膜を成膜する。積層金属膜の各層の膜厚は、Ｍｏ−Ｎｂ層が６０ｎｍ、Ａｌ層が３５０ｎｍ、Ｍｏ−Ｎｂ層が６０ｎｍとする。
実施の形態に示した製造方法により１本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。
最初に、シリカコート２０ｎｍが成膜された厚さ０．７ｍｍの基板１としてのガラス基板の上に、ＤＣスパッタ法で、ＩＴＯ１０を１７０ｎｍ成膜する。
次いで、ＩＴＯ１０上に補助配線８を成膜するために、ＤＣスパッタ法により、順に、Ｍｏ−Ｎｂ層、Ａｌ層、Ｍｏ−Ｎｂ層からなる積層金属膜を成膜する。積層金属膜の各層の膜厚は、Ｍｏ−Ｎｂ層が６０ｎｍ、Ａｌ層が３５０ｎｍ、Ｍｏ−Ｎｂ層が６０ｎｍとする。
次に、補助配線８を形成するため、フォトリソグラフ法でレジストをパターニングした後、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液で積層金属膜をエッチングし、レジストを剥離する。補助配線８の幅Ａは、１７０μｍとする。
さらに、陽極パターン２Ａと接続端子２Ｂとを形成するために、フォトリソグラフ法でレジストをパターニングした後、塩酸および硝酸の混合水溶液を用いてＩＴＯをエッチングし、その後レジストを剥離した。接続端子２Ｂの幅は、１８０μｍとする。レジストとしてはフェノールノボラック樹脂を使用し、レジスト剥離材としてはモノエタノールアミンを使用する。
さらに、陽極パターン２Ａと接続端子２Ｂとを形成するために、フォトリソグラフ法でレジストをパターニングした後、塩酸および硝酸の混合水溶液を用いてＩＴＯをエッチングし、その後レジストを剥離した。接続端子２Ｂの幅は、１８０μｍとする。レジストとしてはフェノールノボラック樹脂を使用し、レジスト剥離材としてはモノエタノールアミンを使用する。
次いで、絶縁膜を形成するために、感光性ポリイミド膜を１．４μｍの厚さでスピンコーティングする。そして、フォトリソグラフ法等でパターニングを行った後、３２０℃で硬化させ、画素部となる開口部４Ａを有するポリイミドパターン４を形成する。
その後、感光性アクリル樹脂をスピンコーティングし、ネガの感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ法でパターニングを行った後、２００℃で硬化させ、隔壁５を得る。各隔壁５の幅Ｅは１５μｍで間隔Ｇは２５０μｍである。
次いで、蒸着装置を用いてマスク蒸着により有機薄膜６を蒸着する。プラズマ処理条件を、酸素５０ｓｃｃｍ、６．７Ｐａ、１．５ｋＷとして、ＲＩＥモードのプラズマ処理を６０秒実施する。
次いで、蒸着装置を用いてマスク蒸着により有機薄膜６を蒸着する。プラズマ処理条件を、酸素５０ｓｃｃｍ、６．７Ｐａ、１．５ｋＷとして、ＲＩＥモードのプラズマ処理を６０秒実施する。
その後、第１正孔輸送層としての膜厚１０ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）と、第２正孔輸送層としての膜厚６０ｎｍのα−ＮＰＤとを蒸着し、次いで、有機発光材料による発光層および電子輸送層としてのＡｌｑを、膜厚５０ｎｍとなるように蒸着する。さらに、電子注入層としてのフッ化リチウム（ＬｉＦ）を０．５ｎｍ蒸着する。
さらに、陰極パターン７を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、膜厚２００ｎｍのＡｌを蒸着する。
さらに、陰極パターン７を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、膜厚２００ｎｍのＡｌを蒸着する。
次いで、陰極補助配線パターン３を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、アルミニウム（Ａｌ）を成膜する。その際、基板の位置合わせは基板をピンに押し付けて位置決めをする。位置決め精度は、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ５０μｍ、５０μｍで、位置合わせに要する時間は５秒程度である。
従来のＣＣＤカメラによる基板位置合わせ精度は、Ｘ方向、Ｙ方向それぞれ５μｍ、５μｍであり、位置合わせに要する時間は２０秒程度である。本発明ではそれに比べ位置合わせに要する時間は、７５％程度短縮されている。なお、陰極補助配線パターン３の成膜膜厚は３００ｎｍ程度、幅Ｗは１０μｍ、長さは各陰極補助配線の位置がＸ方向およびＹ方向に５０μｍずれても、各陰極補助配線と補助配線８との接触面積１５０μｍ２以上になるようにした。各陰極補助配線の間隔Ｄは１５０μｍである。
このガラス基板とは別の基板にシール材を塗布し、有機ＥＬ素子を配置したガラス基板と対向させた。シール材として、エポキシ系紫外線硬化性樹脂を用いる。また、シール材は、有機ＥＬ素子と対向する領域の外周に塗布する。二枚の基板を対向させた後、紫外線を照射してシール材を硬化させ、基板同士を接着する。この後、シール材の硬化をより促進させるために８０℃のクリーンオーブン中で１時間熱処理を施す。この結果、シール材および一対の基板によって、有機ＥＬ素子が存在する基板間と、基板の外部とが隔離される。
基板の外周付近の不要部分を切断除去し、陽極配線に信号電極ドライバを接続し、陰極接続配線に走査電極ドライバを接続する。
陰極補助配線パターン３を形成する際、短時間の基板位置合わせを行い、有機ＥＬディスプレイの製造タクトを短縮することができる。また、陰極補助配線３と補助配線８との接続は良好である。
陰極補助配線パターン３を形成する際、短時間の基板位置合わせを行い、有機ＥＬディスプレイの製造タクトを短縮することができる。また、陰極補助配線３と補助配線８との接続は良好である。
[例２]
２本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。すなわち、シリカコート２０ｎｍが成膜された厚さ０．７ｍｍの基板１としてのガラス基板の上に、ＤＣスパッタ法で、ＩＴＯ１０を１７０ｎｍ成膜する。次いで、例１と同様に陽極パターン２Ａ、接続端子２Ｂを形成する。
２本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。すなわち、シリカコート２０ｎｍが成膜された厚さ０．７ｍｍの基板１としてのガラス基板の上に、ＤＣスパッタ法で、ＩＴＯ１０を１７０ｎｍ成膜する。次いで、例１と同様に陽極パターン２Ａ、接続端子２Ｂを形成する。
次に、ＩＴＯ１０上に補助配線８を成膜するために、ＤＣスパッタ法により、順に、Ｍｏ−Ｗ層、Ａｌ層、Ｍｏ−Ｗ層からなる積層金属膜を成膜し、フォトリソグラフ法でレジストをパターニングした後、燐酸、酢酸、硝酸の混合水溶液で積層金属膜をエッチングし、レジストを剥離する。Ｍｏ−Ｗ層、Ａｌ層の膜厚はそれぞれ１００ｎｍ、２５０ｎｍで、補助配線８の幅Ａは２００μｍとする。
絶縁膜、隔壁、有機薄膜および陰極を形成する工程は例１と同じ工程である。したがって、各隔壁５の幅Ｅは１５μｍで、間隔Ｇは２５０μｍで、例１と同一である。
その後、陰極補助配線パターン３を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、アルミニウム（Ａｌ）を成膜する。成膜膜厚は、３００ｎｍ程度で、陰極補助配線の幅Ｗは１０μｍ、長さは例１と同じにし、陰極補助配線の間隔Ｄは８０μｍである。その際、例１と同様に、基板はＸ方向、Ｙ方向共に５０μｍの位置合わせ精度で位置合わせを行う。
その後、陰極補助配線パターン３を形成するために、蒸着装置を用いてマスク蒸着で、アルミニウム（Ａｌ）を成膜する。成膜膜厚は、３００ｎｍ程度で、陰極補助配線の幅Ｗは１０μｍ、長さは例１と同じにし、陰極補助配線の間隔Ｄは８０μｍである。その際、例１と同様に、基板はＸ方向、Ｙ方向共に５０μｍの位置合わせ精度で位置合わせを行う。
以上の工程により有機ＥＬ素子を得る。例２で得られた有機ＥＬ素子も、例１で得られた有機ＥＬ素子と同等の性能である。すなわち、有機ＥＬディスプレイの製造タクトを短縮することができ、陰極補助配線３と補助配線８との接続は良好である。
[例３]
各陰極補助配線の間隔Ｄを１０μｍとし、他は例１と同一の条件で、９本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。
例３で得られる有機ＥＬ素子も、例１で得られた有機ＥＬ素子と同等の性能である。すなわち、有機ＥＬディスプレイの製造タクトを短縮することができ、陰極補助配線３と補助配線８との接続は良好である。
各陰極補助配線の間隔Ｄを１０μｍとし、他は例１と同一の条件で、９本以上の陰極補助配線を補助配線８に接続させた有機ＥＬ素子を形成する。
例３で得られる有機ＥＬ素子も、例１で得られた有機ＥＬ素子と同等の性能である。すなわち、有機ＥＬディスプレイの製造タクトを短縮することができ、陰極補助配線３と補助配線８との接続は良好である。
[例４]
陰極補助配線パターン３のサイズ、各陰極補助配線の間隔のみ例１から変更し、他は例１と同一の条件で有機ＥＬ素子を作成する。陰極補助配線パターン３のサイズは、幅Ｗが１２０μｍ、長さが１５０μｍ、各陰極補助配線の間隔Ｄは、６０μｍとする。
以上の工程により得られる有機ＥＬ素子の陰極補助配線３は図１６のように配置されており、補助配線８が短絡してしまい、有機ＥＬディスプレイを駆動することができない。
陰極補助配線パターン３のサイズ、各陰極補助配線の間隔のみ例１から変更し、他は例１と同一の条件で有機ＥＬ素子を作成する。陰極補助配線パターン３のサイズは、幅Ｗが１２０μｍ、長さが１５０μｍ、各陰極補助配線の間隔Ｄは、６０μｍとする。
以上の工程により得られる有機ＥＬ素子の陰極補助配線３は図１６のように配置されており、補助配線８が短絡してしまい、有機ＥＬディスプレイを駆動することができない。
１：ガラス基板
２Ａ：陽極パターン
２Ｂ：接続端子（第２の接続端子）
２Ｃ：接続端子（第１の接続端子）
３：陰極補助配線パターン
４：ポリイミドパターン
４Ａ：開口部
５：隔壁
６：有機薄膜
７：陰極パターン
８：補助配線
１０：ＩＴＯ
２Ａ：陽極パターン
２Ｂ：接続端子（第２の接続端子）
２Ｃ：接続端子（第１の接続端子）
３：陰極補助配線パターン
４：ポリイミドパターン
４Ａ：開口部
５：隔壁
６：有機薄膜
７：陰極パターン
８：補助配線
１０：ＩＴＯ
Claims (5)
- 基板上に、複数の陽極と、複数の陰極と、接続端子と、隣り合う陰極同士を区分する隔壁と、陽極と陰極との間に設置された有機層と、接続端子の上に配置された補助配線と、補助配線と陰極とを電気的に接続する陰極補助配線とが備えられた有機エレクトロルミネッセンス表示素子であって、
陰極補助配線が一つの接続端子に対してｎ本以上電気的に接続する場合、補助配線の幅をＡ（μｍ）、隔壁の幅をＥ（μｍ）、隣り合う隔壁の間隔をＧ（μｍ）とした時に、陰極補助配線の幅Ｗ（μｍ）および隣り合う陰極補助配線の間隔Ｄ（μｍ）が、
かつ
を満たすことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子。 - ｎ≧２である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
- 陰極補助配線と補助配線との接触面積が補助配線１本あたり１００μｍ２以上である請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
- 陰極補助配線が陰極と同一の材料で形成される請求項１、２または３に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
- 補助配線が、ＭｏまたはＭｏ合金を含む層と、ＡｌまたはＡｌ合金を含む層とを含む積層金属膜である請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子。
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