JP4392113B2

JP4392113B2 - 有機エレクトロルミネッセンス表示パネル及び有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法

Info

Publication number: JP4392113B2
Application number: JP2000202245A
Authority: JP
Inventors: 賢一奥山; 吉弘尾形
Original assignee: Tohoku Pioneer Corp
Current assignee: Tohoku Pioneer Corp
Priority date: 2000-05-18
Filing date: 2000-07-04
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2020-07-04
Also published as: JP2002043053A

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エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬともいう）を呈する有機化合物材料の薄膜からなる発光層（以下、有機発光層という）を各々が備えた複数の有機ＥＬ素子を、所定パターンにて基板上に形成する有機ＥＬ表示パネルの製造方法に関し、特に該製造方法に用いる多面取り用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、透明基板上に、透明電極と、有機ＥＬ媒体と、金属電極とが順次積層されて構成される。例えば、有機ＥＬ媒体は、有機発光層の単一層、あるいは有機正孔輸送層、有機発光層及び有機電子輸送層の３層構造の媒体、又は有機正孔輸送層及び有機発光層２層構造の媒体、さらにこれらの適切な層間に電子或いは正孔の注入層を挿入した積層体の媒体などである。
【０００３】
有機ＥＬ表示パネルの例えばマトリクス表示タイプのものは、透明電極層を含む行電極と、有機ＥＬ媒体と、行電極に交差する金属電極層を含む列電極と、が順次積層されて構成される。行電極は、各々が帯状に形成されるとともに、所定の間隔をおいて互いに平行となるように配列されており、列電極も同様である。このように、マトリクス表示タイプの表示パネルは、複数の行と列の電極の交差点（ドットともいう）に形成された複数の有機ＥＬ素子の発光画素からなる画像表示配列すなわち表示パネル領域を有している。
【０００４】
この有機ＥＬ表示パネルの製造工程において、透明電極層を透明基板上に形成後、有機ＥＬ媒体が発光画素に対応する１層以上の薄膜として、通常、蒸着法により成膜される。その理由は、薄膜のパターニングに用いられるフォトリソグラフィ法を有機ＥＬ素子に用いる場合、フォトレジスト中の溶剤の素子への侵入や、レジストベーク中の高温雰囲気や、レジスト現像液又はエッチング液の素子への浸入や、ドライエッチング時のプラズマによる有機ＥＬ媒体へのダメージにより、有機ＥＬ素子特性が劣化する問題が生じるためである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
蒸着法による製造プロセスにおいては、基板毎に、それぞれ異なる蒸着用マスクを用いて種々の蒸着工程を経て、複数の上記電極、有機ＥＬ媒体からなる複数の有機ＥＬ素子が形成される。小型有機ＥＬ表示パネルを製造する場合、複数の小型表示パネル用透明基板領域を１つの大型の透明基板に形成して、大型の透明基板を小型基板毎に分割、すなわち、多面取りして形成するすることにより、製造効率を高めている。
【０００６】
大型化した透明基板を用いた場合、各々が積層された複数の有機ＥＬ素子からなる表示パネル領域とこれに接続される外部端子及び配線からなる配線領域とを含む単位基板領域を、いくつか、当該大型透明基板に形成しなければならない。また、この多面取り用透明基板の大型化によって、複数の単位基板領域に対応するマスク開口領域を備えた蒸着用マスクも大型化する必要がある。
【０００７】
しかしながら、蒸着用大型マスクでも、何らかの原因で、その中の一部のマスク開口領域のうち１つでも精度不良、開口部のバリ、つぶれなどの欠陥が生じると、多面取り用透明基板から得られる小型有機ＥＬ表示パネルの製造歩留まりが低下するという問題点がある。
本発明は、このような問題を解決すべくなされ、本発明の目的は、製造工程における複数の蒸着用大型マスクの欠陥部位を特定できるとともに製造効率を向上できる多面取り用基板及び該基板を用いた有機ＥＬ表示パネルの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル基板は、
基板と、
前記基板上に積層された複数の電極及び有機材料層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示パネル領域と、
前記基板上に形成された配線と、
前記基板上において前記電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で形成された識別符号表示部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記識別符号表示部は前記配線に対応した符号を含むことを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記識別符号表示部は複数の前記電極及び有機材料層を構成する材料に対応した符号を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記識別符号表示部は文字、図形若しくは記号若しくはこれらの結合であることを特徴とする。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示パネルにおいては、前記識別符号表示部は前記基板の反射率よりも高い反射率を有する材料で形成されたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の基板は、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルを製造するための多面取り用基板であって、
各々が積層された複数の電極及び有機材料層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の複数からなる表示パネル領域を含む複数の単位基板領域からなる基板と、
前記単位基板領域上において前記電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で形成された識別符号表示部と、からなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の基板においては、前記基板上に形成された配線を備え、前記識別符号表示部は前記配線に対応した符号を含むことを特徴とする。
本発明の基板においては、前記識別符号表示部は複数の前記単位基板領域に対応した符号を含むことを特徴とする。
本発明の基板においては、前記識別符号表示部は複数の前記電極及び有機材料層を構成する材料に対応した符号を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の基板においては、前記識別符号表示部は文字、図形若しくは記号若しくはこれらの結合であることを特徴とする。
本発明の基板においては、前記識別符号表示部は前記基板の反射率よりも高い反射率を有する材料で形成されたことを特徴とする。
本発明の基板においては、前記複数の単位基板領域の周囲に位置する枠領域を備え、前記枠領域上に前記電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で形成された識別符号表示部を有することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の基板製造方法は、有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
単位基板領域が複数の電極及び有機材料層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の複数からなる表示パネル領域を含むように、１つの基板上において前記単位基板領域を複数形成する複数の工程群を含み、
前記複数の工程群の少なくとも１つの工程において、前記単位基板領域上に、前記電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で、識別符号表示部を形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の基板製造方法においては、前記基板上に形成された配線を備え、前記識別符号表示部は前記配線に対応した符号を含むことを特徴とする。
本発明の基板製造方法においては、前記識別符号表示部は、複数の前記単位基板領域に対応した符号を含むことを特徴とする。
本発明の基板製造方法においては、前記識別符号表示部は、前記複数の工程群における前記電極及び有機材料層を構成する材料に対応した符号を含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は実施形態の一例の有機ＥＬ表示パネルを製造するための多面取り用透明基板４０の一部を示す（背面側から見た図）。多面取り用透明基板４０は大判ガラスからなり、整列された複数の単位基板領域４２と、これらを囲む枠領域４３とから構成されている。単位基板領域４２は複数の有機ＥＬ素子からなる表示パネル領域４１と、有機ＥＬ素子に接続される外部端子及び配線からなる配線領域４４とを含んでいる。
【００１７】
図２の部分断面図（図１の線ＡＡ）に示すように、有機ＥＬ素子の表示パネル領域４１は、多面取り用透明基板４０である基板２上にマトリクス状に配置されかつ各々が赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの発光部からなる発光画素１の複数からなる画像表示配列領域であり、第１表示電極すなわち透明陽極ライン３と垂直方向の第２表示電極すなわち背面側の陰極ライン９との交差する部分に挟まれた対応色発光する有機ＥＬ媒体８により、各発光部が形成されている。第２表示電極ライン９はそれらの間に配置されかつ絶縁膜６上に形成された隔壁７により、電気的に分断されている。第２表示電極ライン９及び隔壁７の上には封止膜５０が形成されている。
【００１８】
図１に示すように、複数の単位基板領域４２の各々には、単位基板領域を識別する異なる識別符号表示部４５がそれぞれ形成されている。すなわち、識別符号表示部は複数の単位基板領域に対応した異なる符号を含む。識別符号表示部は文字、図形若しくは記号若しくはこれらの結合である。また、番号に限らず例えばバーコードなど他の情報を入れることも可能である。
【００１９】
大判ガラス内での識別符号表示部４５によるパネル番号付けは、得られる表示パネルの品質管理に用いられる。大判ガラスからパネル分割した後の検査工程などで不良が発見された場合に、その大判ガラスでどの位置に当たるのかを番号で特定することが可能になる。それにより不良の連続発生の可能性がある蒸着マスクなどの不具合を発見しやすくなる。連続発生した不良に関しても、そのパネル番号を不具合発生とすればよいので、品質管理が簡単となり、また、大判ガラスにおける位置が表示パネル特性に及ぼす影響も調査しやすくなる。
【００２０】
また、識別符号表示部４５は、絶縁材料、電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で形成されている。すなわち、識別符号表示部は複数の電極及び有機材料層を構成する材料に対応した異なる符号を含む。具体的に、識別符号表示部は複数の電極及び有機材料層を構成する材料に対応した異なる符号となるように、例えば、補助電極材料（Ｃｒ）、背面電極材料（Ａｌ）及び有機材料での番号付けを行う他に、ポリイミドなどの絶縁材料で番号付けを行うこともできる。これにより、工程の識別も可能となる。また、識別符号表示部は透明基板の反射率よりも高い反射率を有する材料、例えば、補助電極材料で形成されることが好ましい。人間による目視、ＣＣＤなどの装置による反射光の確認が容易になるからである。さらに、パネル番号を製品ロット番号の一部とすることで、別個に印字する文字数を減らすことができる。
【００２１】
さらにまた、ドット陽極又は陰極の番号（又は記号）をドット周囲に付けたり、外部端子番号（又は記号）を付けたり、アイコンなど主な表示パネル以外の領域の番号をつけたり、蒸着材料のみ異なる同一形状のパネルに色識別記号を付けることもできる。
上記実施形態の多面取り用透明基板を用いた有機ＥＬ表示パネルの製造方法を説明する。
（第１表示電極ライン形成）
まず、図３に示すように、大判ガラス板などの透明基板２を用意し、この主面上に、表示パネル領域４１のためのインジウム錫酸化物（以下、ＩＴＯという）などからなり各々が水平方向に伸長する複数の第１表示電極即ち透明陽極３を形成する。同時に、アイコンなどのアイコン表示領域３９及び画像表示配列領域の外の外部電極端部用、さらに、後に形成される陰極の接続用のパッド部３ＰもＩＴＯにより形成する。
【００２２】
なお、透明陽極３は、連結した複数の島状ＩＴＯ電極を画像表示配列領域となるようにマトリクス状に形成し、これら島状ＩＴＯ電極を水平方向に電気的に接続する金属のバス電極を蒸着などにより形成することもできる。バス電極の幅は島状ＩＴＯ電極の幅よりも小とする。
（補助電極形成）
次に、図４及び図５に示すように、ＩＴＯからなるアイコンなど表示領域３９の接続部及び外部電極端部用及び陰極接続用のパッド部３Ｐ並びに透明陽極３の端部での陽極接続部上に、Ｃｒなどからなる補助電極３ｂを形成する。この単位基板領域４２の複数の補助電極３ｂはエッチングにより形成される。
【００２３】
この工程において、エッチングにより補助電極３ｂ材料（Ｃｒ）からなる識別符号表示部４５を各単位基板領域４２の表示パネル領域４１の横に形成する。図４に示した場合では、大判の基板から８枚の単位基板を得るために、Ａ１〜Ａ８の符号が付されている。Ｃｒなどの反射率の高い金属からなる補助電極が製造工程の比較的初期の段階で形成されるので、後の工程においての基板の識別には好適である。
【００２４】
識別符号表示部は、単位基板領域４２上だけでなく、図４に示すように、枠領域４３にも設けてもよい。枠領域上に形成された識別符号表示部４５も電極及び有機材料層を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で構成できる。
また、Ｃｒなど補助電極材料によって、発光するドットを構成する陽極又は陰極のライン３，９の昇順又は降順番号又は記号（例えば５行又は列ごとに丸記号の数を交互に変えて）の識別符号表示部４５を、図１１に示すように、表示パネル領域４１の周囲に付けることもできる。これにより、検査工程で発見された不良位置を、目視により視認可能となる。
【００２５】
さらにまた、陽極又は陰極のライン３，９の終端形状を、図１２に示すように、識別符号表示部４５として矩形から円形へ変化させ或いはその長さを周期的に変化させても、不良位置を、目視により視認可能となる。さらに、周期的に変化と番号（又は記号）とを組み合わせて設けても、同様の効果を得ることができる。
【００２６】
一方、補助電極３ｂを拡張してＣｒなど補助電極材料によって例えば発光する星形アイコン周囲を被覆して、図１３に示すように、アイコン表示領域３９近傍に、アイコン表示領域３９へ接続すべき配線の記号（例えば、１Ａなど）の識別符号表示部４５を設けることもできる。これにより、配線を目視により追跡することなく、配線表なしに端子番号などを認識できる。
【００２７】
これら補助電極材料などにて電極ライン、アイコン表示領域などの配線の近傍に、配線などに対応した符号を含ませることにより、配線などの意味を目視により視認可能となるので、製造工程におけるパネルの品質管理が容易になり、歩留まりが向上する。
（絶縁膜及び隔壁形成）
次に、図６に示すように、表示パネル領域４１内のＩＴＯ透明陽極３上を除きそれらの間をポリイミドなどの絶縁膜で被覆する。すなわち、発光部となる部分を除いて絶縁膜にて被覆する。同様に、補助電極３ｂが形成されているアイコン表示領域３９やその接続部、外部電極端部用及び陰極接続用のパッド部３Ｐ並びに透明陽極３端部の陽極接続部上を除いてポリイミド絶縁膜にて被覆する。
【００２８】
さらに、図６に示すように、後工程で互いに平行な複数の第２表示電極９の陰極を分散、形成するため、ポリイミドからなる複数の隔壁７も形成される。すなわち、第１表示電極に対して垂直方向に伸長しかつ各々が透明陽極間に位置するように複数の電気絶縁性の隔壁７を形成する。
（発光層形成）
次に、図７に示すように、各々の第１表示電極３の一部上に、有機ＥＬ媒体８を堆積し、複数の少くとも１層の有機ＥＬ媒体の薄膜を蒸着により形成する。例えば、有機ＥＬ媒体の正孔輸送層を予め一様に蒸着しておく。つぎに、有機発光層を蒸着し、この工程で電子輸送層も成膜できる。さらにこれらの適切な機能層間に電子或いは正孔の注入層をも成膜できる。
【００２９】
例えば、有機発光層の成膜では、蒸着マスクを、隔壁７間の露出したＩＴＯ電極３に位置合わせして、隔壁上に基板を載置して、有機ＥＬ媒体８の１番目（例えば赤色発光）の有機材料を蒸着方法を用いて所定厚さに成膜する。
次に、マスクをずらして位置合わせをした後、同様に、隔壁上に基板を載置して２番目（例えば緑色発光）、３番目（例えば青色発光）の有機ＥＬ媒体を所定膜厚に順次蒸着する。このように、１つの開口が１つの第１表示電極上からその隣接する第１表示電極上へ配置されるように基板を順次移動せしめる発光層形成工程を順次繰り返す。このように、有機ＥＬ媒体はそれぞれ第１表示電極上に別個に並置されかつ電圧印加によりそれぞれ赤、緑及び青色などの所定色の光を発光する複数の有機発光層が形成される。
【００３０】
この工程において、各々の蒸着マスクに所定の識別符号表示部に対応する開口を設けておくことにより、有機材料層を構成する少なくとも１つの材料即ち、赤、緑及び青色発光材料、正孔輸送層、電子輸送層、電子或いは正孔の注入層と同一材料で、識別符号表示部４５ａを形成する。かかる識別符号表示部により、各有機材料層の工程管理が可能となる。識別符号表示部は、複数の単位基板領域に対応した異なる符号としてもよく、複数の蒸着工程群における電極及び有機材料層を構成する材料に対応した異なる符号としてもよい。
（第２表示電極形成）
図８に示すように、有機ＥＬ媒体８の薄膜上に、アルミニウムなどの金属を所定マスクを介して蒸着して、垂直方向に伸長する複数の第２表示電極９の陰極を形成し、第１表示電極との各交差部にて発光部を画定する。同時に、所定マスクにて有機ＥＬ素子に接続される外部端子及び配線からなる配線領域４４をも成膜する。
【００３１】
隔壁７の頂上のオーバーハング部が金属蒸気流れに対して屋根及び軒となり、隔壁７の頂上及びオーバーハング部上に堆積した金属膜は第２表示電極９から離れているので、有機ＥＬ媒体８の薄膜とともに第２表示電極ライン９間の短絡を防止できる。
図９に示すように、さらに配線に必要な金属蒸着を繰り返して、有機ＥＬ素子の表示パネル領域４１の結線を完成させる。
【００３２】
この工程において、各々の蒸着マスクに所定の識別符号表示部に対応する開口を設けておくことにより、電極を構成するＡｌ材料で、識別符号表示部４５ｂを形成する。かかる識別符号表示部により、第２表示電極形成工程管理が可能となる。識別符号表示部は、複数の単位基板領域に対応した異なる符号としてもよく、複数の蒸着工程群における電極材料に対応した異なる符号としてもよい。
（封止工程）
図１０に示すように、第２表示電極の形成後、無機及び又は有機材料にて防湿用の封止膜５０を領域全体に形成して封止し、フルカラーの有機ＥＬ表示パネルが得られる。
【００３３】
以上の実施形態では、蒸着の場合を示したが、この発明は、スパッタ、ＣＶＤなどの成膜方法における、マスクを用いた金属膜、誘電体膜、透明導電膜などを、平板上に成膜する工程に応用できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、多面取り用透明基板を枠領域と単位基板領域とに分け、識別符号表示部を設ける構成としたので、小面積の単位基板領域を精度高く高品質で作成できるようになり、従来の大面積の多面取り用透明基板内の一部の表示パネル領域の欠陥による全体の不良化を回避でき、多面取り用透明基板の製造歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例の多面取り用透明基板の概略部分拡大平面図。
【図２】図１の線ＡＡの部分拡大断面図。
【図３】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の概略平面図。
【図４】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の概略平面図。
【図５】図４の線ＢＢの部分拡大断面図。
【図６】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大断面図。
【図７】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大断面図。
【図８】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大断面図。
【図９】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大断面図。
【図１０】本発明による実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大断面図。
【図１１】本発明による他の実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大平面図。
【図１２】本発明による他の実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大平面図。
【図１３】本発明による他の実施例の有機ＥＬ表示パネル製造工程における基板の部分拡大平面図。
【符号の説明】
２透明基板
３第１表示電極ライン
３ｂ補助電極
７隔壁
８有機ＥＬ媒体
９第２表示電極ライン
４０多面取り用透明基板
４１表示パネル領域
４２単位基板領域
４３枠領域
４４配線領域
４５識別符号表示部

Claims

有機エレクトロルミネッセンス表示パネルであって、
基板と、
前記基板上に積層された複数の電極及び有機材料層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子からなる表示パネル領域と、
前記基板上に形成された配線からなる配線領域と、
前記基板上において前記電極及び前記配線を構成する補助電極材料を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で形成された識別符号表示部と、を含み、
前記識別符号表示部は前記配線に対応した符号を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
前記識別符号表示部は文字、図形若しくは記号若しくはこれらの結合であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
前記識別符号表示部は、前記配線の終端形状を変化させたもの若しくは前記配線の長さを周期的に変化させたものであることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
前記識別符号表示部は前記基板の反射率よりも高い反射率を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。
有機エレクトロルミネッセンス表示パネルの製造方法であって、
単位基板領域が複数の電極及び有機材料層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の複数からなる表示パネル領域を含むように、１つの基板上において前記単位基板領域を複数形成する複数の工程群を含み、
前記基板は前記基板上に形成された配線からなる配線領域を備えること、
前記複数の工程群の少なくとも１つの工程において、前記単位基板領域上に、前記電極及び前記配線を構成する補助電極材料を構成する少なくとも１つの材料と同一材料で、識別符号表示部を形成する工程を含むこと、並びに、
前記識別符号表示部は前記配線に対応した符号を含むことを特徴とする製造方法。
前記識別符号表示部は文字、図形若しくは記号若しくはこれらの結合であることを特徴とする請求項５記載の製造方法。
前記識別符号表示部は、前記配線の終端形状を変化させたもの若しくは前記配線の長さを周期的に変化させたものであることを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
前記識別符号表示部は前記基板の反射率よりも高い反射率を有する材料で形成されたことを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示パネル。