JP4464210B2

JP4464210B2 - 有機ｅｌパネルの形成方法

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Description

本発明は、有機ＥＬ（Electroluminescence）パネルの形成方法に関するものである。

有機ＥＬパネルは、基板上に有機ＥＬ素子による面発光要素を形成して、この面発光要素を単数又は複数配列することで表示領域を形成するものである。有機ＥＬ素子の形成は、基板上に各種構造の下部電極を形成した後、有機発光機能層を含む有機層の成膜パターンを形成し、その上に上部電極を形成する。

図１は、一般的な従来の有機ＥＬパネルを構成する有機ＥＬ素子の断面構造を示したものである。基板１１上に形成される有機ＥＬ素子１０は、一対の電極間に有機発光機能層を含む有機層２０が挟持された層構造を有しており、更に詳しくは、基板１１上に形成された下部電極１２の周囲に絶縁膜１３が形成され、この絶縁膜１３によって区画された下部電極１２上の領域が発光領域Ｓになっている。そして、この発光領域Ｓでは、下部電極１２上に有機層２０が積層されており、その上に上部電極１４が形成されている。

有機層２０としては、ここでは、下部電極１２側を陽極、上部電極１４側を陰極として、正孔輸送層２１、発光層２２、電子輸送層２３の３層構造の例を示している。それ以外にも、正孔輸送層２１と電子輸送層２３の何れか一方又は両方を除いた構造、前記の各層の少なくとも一層を複数層で形成する構造、或いは正孔輸送層２１の陽極側に正孔注入層を形成するもの、電子輸送層２３の陰極側に電子注入層を形成するものなどが考えられている。また、下部電極１２，上部電極１４に対して、陽極と陰極を逆にして、前述の構造を上下逆転する構造であってもよい。

このような有機ＥＬパネルを構成する有機ＥＬ素子は、下部電極１２と上部電極１４との間に電圧を印加することによって、陽極側から正孔が陰極側から電子が有機層２０内に注入・輸送され、それらが再結合することで発光が得られる。したがって、下部電極１２と上部電極１４との間に挟持される有機層２０の成膜には膜厚の均一性が要求され、発光領域Ｓにおける有機層２０に局部的な薄層部が存在する場合には、その箇所にリーク電流が発生して発光不良を引き起こすことになる。

有機層２０の膜厚を均一にするためには、その下地となる下部電極１２の平坦度合いを高めることが重要になる。一般に基板１１側から光を取り出すボトムエミッション方式を採用する場合には、下部電極１２としてＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）等の透明導電膜を用いるが、その成膜には、スパッタリング蒸着や電子ビーム（ＥＢ）蒸着が通常採用されている。しかしながら、これによる成膜の表面粗さは、JIS B0601で定義される表面粗さの最大高さ（Rmax）が数〜数十ｎｍのオーダーになるので、有機層２０の積層厚さが１００〜２００ｎｍ程度であることを考えるとかなり大きな影響を与えることになる。

そこで従来技術として、下記特許文献１に記載のものが提案されている。これによると、スパッタリング蒸着や電子ビーム蒸着で形成されたＩＴＯからなる下部電極の表面を研磨することによって、JIS B0601で定義される表面粗さの最大高さ（Rmax）を５ｎｍ以下にすることが示されている。

特開平９−２４５９６５号公報

この従来例によると、下部電極の表面を数十ｎｍ研磨することになるので、表面の凸部を削り取ることは可能であるが、極端に凹んだ部分は依然として残ってしまうという問題がある。特に、下部電極の成膜時に異物等が表面に付着して成膜欠陥（ピンホール）が生じたような場合には、表面をいくら研磨しても成膜欠陥部分の凹部は残ってしまうことになる。

また、下部電極を表面研磨した後に残された凹凸は尖った形状を有するエッジ部が形成され易く、このエッジ部で電荷が溜まって、上部電極との間にリーク電流が流れ易くなるという問題も生じる可能性がある。

更には、下部電極の表面を研磨した後には、下部電極の表面に研磨材（研磨微粉）が残留することがあり、この残留研磨材が基になって、その上に積層される有機層の膜厚が確保されない状態を作り出し、リーク電流発生の原因になるという問題がある。

また、下部電極の膜厚は、基板側から光を取り出すことを考えた場合、取り出される光のスペクトルが所望のピーク波長を示すように、発光色に応じて設定膜厚を制御する必要がある。すなわち、有機層２０内で生じた発光の中には、各層の境界面で複数の反射を繰り返した後に透明導電膜（下部電極）を透過して出射される光が存在するため、有機ＥＬ素子自体が光学的干渉フィルタの機能を示すことになるが、下部電極の膜厚に着目した場合には、有機層と下部電極との界面で反射した後出力される光と下部電極と基板との界面で反射した後出力される光の反射干渉現象によって、出力光のスペクトルが変化することになる。したがって、有機ＥＬパネルを形成するに際しては、下部電極の膜厚制御は重要な設計要因になる。

しかしながら、従来技術のように、単純に下部電極の表面を研磨すると、研磨によって削られる厚さは表面の粗さによって異なるので、最終的な下部電極の膜厚を設定値に制御することが困難になる。すなわち、最初にｔａの厚さ設定で下部電極が成膜され、その表面を既知の設置厚さｔｂだけ研磨すれば、最終的な下部電極の膜厚はｔａ−ｔｂとして設定することができるが、この状態では必要な表面の平坦性が必ずしも得られているとは限らない。したがって、表面の平坦性を追求すると実質的には研磨する厚さｔｂを既知の値に設定することができないことになり、最終的に所望の膜厚を有する下部電極に仕上げることができないという問題がある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、一つには、下部電極の表面を平坦にしてその上に成膜する有機層の膜厚を均一化することによって、リーク電流の発生を防ぎ良好な発光特性を得ること、特に、下部電極の表面研磨後の尖った形状のエッジ部及び残留研磨材を効果的に除去して、リーク発生の原因を排除すること、また一つには、下部電極表面の平坦化を図りながら所望の厚さを得る膜厚制御を可能にすること等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による有機ＥＬパネルの形成方法は、以下の独立請求項に係る構成を少なくとも具備するものである。

［請求項１］基板上に、下部電極、少なくとも有機発光機能層を有する有機層、上部電極からなる有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬパネルの形成方法であって、前記基板上に、設定された膜厚の電極材料膜を形成し、該電極材料膜を研磨して表面研磨面を形成する第１の工程と、該表面研磨面を化学エッチング処理することによって所望の膜厚の前記下部電極を形成する第２の工程とを有し、前記化学エッチング処理では、希釈エッチング液によって実現される、非希釈エッチング液の場合のエッチングレートよりも低いエッチングレートで、前記下部電極表面の前記第１の工程で発生した残留研磨材を除去し、前記電極材料膜の表面を研磨する際の厚さ及び前記表面研磨面を化学エッチング処理する際の厚さによって所望の膜厚に調整された前記下部電極を形成することを特徴とする有機ＥＬパネルの形成方法。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図２は本発明の一実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法を説明する説明図である。本発明の有機ＥＬパネル及びその形成方法は、図１に示す従来技術と同様に、基板１１上に、下部電極１２、少なくとも有機発光機能層を有する有機層２０、上部電極１４からなる有機ＥＬ素子を形成するものであり、この有機ＥＬ素子を表示単位とする表示領域を形成するものである。よって、以下の本発明の実施形態に係る説明にも図１の符号を共用することにする。

そして、実施形態に係る有機ＥＬパネルでは、図２に示すように、下部電極１２は、ＩＴＯ等の電極材料による電極材料膜１２_０に対して、表面研磨面１２Ａ_１を化学エッチング処理したエッチング処理面１２Ａを有し、このエッチング処理面１２Ａ上に有機ＥＬ素子を形成する有機層（図示省略）が形成されることを特徴とする。

また、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルによると、下部電極１２は、電極材料膜１２_０の成膜で設定された膜厚をｔ１、電極材料膜１２_０の表面を研磨する設定厚さをｔ２（但し、ｔ２＜ｔ１）、化学エッチング処理による調整膜厚をｔ３とするとき、ｔｓ＝ｔ１−ｔ２−ｔ３で求められる設定膜厚ｔｓを有することを特徴とする。

そして、前述のエッチング処理面１２Ａは、例えば、希釈エッチング液によって実現される低エッチングレートで形成されることを特徴とし、また、設定膜厚ｔｓは、その上に形成される有機ＥＬ素子の色度に応じて設定されることを特徴とする。ここでいう低エッチングレートを実現するには、(1) 希釈エッチング液を用いる方法、(2) エッチング工程の時間を短くする方法、(3) エッチング工程を行う装置のエッチング液噴出量を少なくする方法、(4) エッチング工程における作業温度を下げる方法、(5) (1)〜(4)に記載の方法を組み合わせて行う方法等を挙げることができる。本発明の実施形態では、形成する有機ＥＬ素子に合わせて適宜の方法を選択することが好ましい。

このような本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの形成方法を図２に沿って説明すると、先ず、同図（ａ）に示すように、基板１１上に設定膜厚ｔ１の電極材料膜１２_０を形成する。この際、一般に用いられるスパッタリング蒸着や電子ビーム（ＥＢ）蒸着等の成膜技術によると、各種の要因で少なからず図示のような凹凸（凹部Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３を含む）が電極材料膜１２_０の表面に形成されることになる。

その後、同図（ｂ）に示すように、電極材料膜１２_０をポリシング，ラッピング，テープラッピング等の手法によって研磨し表面研磨面１２Ａ_１を形成する。この際には、研磨厚さによっては、依然凹部Ｐ_２０，Ｐ_３０が残ることになり、その端部には尖った形状のエッジ部ｅが形成されることになる。更には、表面研磨面１２Ａ_１上には研磨材ｒが残ることもある。このような状態で、この表面研磨面１２Ａ_１上に有機層を積層して有機ＥＬ素子を形成すると、前述のエッジ部ｅや残留した研磨材ｒが基になって、リーク電流の発生を招く虞がある。

そこで、同図（ｃ）に示すように、前述した表面研磨面１２Ａ_１を形成した後に、この表面研磨面１２Ａ_１を化学エッチング処理してエッチング処理面１２Ａを形成する。これによって、前述のエッジ部ｅ及び残留した研磨材ｒを除去することができ、平滑な表面が形成される。また、下部電極１２の設定膜厚ｔｓの調整について説明すると、電極材料膜１２_０の表面を研磨する際の厚さｔ２及び表面研磨面１２Ａ_１を化学エッチング処理する際の厚さｔ３によって、下部電極１２の設定膜厚ｔｓを所望の厚さ、例えば、その下部電極１２上に形成される有機ＥＬ素子の色度に応じて設定される厚さに調整する。

図３は、本発明の他の実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法を説明する説明図である。この実施形態が前述した実施形態と異なる点は、基板１１に形成される下部電極１２の電極材料膜１２_０を複数回に分けて成膜した（１回目の電極材料膜１２_０１：膜厚ｔ１１，２回目の電極材料膜１２_０２：膜厚ｔ１２）点にあり、他の点は前述した実施形態と同様である（同一符号を付して重複説明を省略する）。

このような実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法の特徴は、一つには、一般のスパッタリング等による成膜では、膜厚を厚く成膜すると表面の凹凸が厚さに伴って成長して表面粗さが悪化するのに対して、薄厚の成膜では表面粗さの精度が比較的高いことに着目したものであり、下部電極１２を成膜する際に、複数回に分けた成膜を行うことによって、表面粗さの悪化を防ぐようにしたものである。

また、下部電極１２を形成する１回の成膜では、図３（ａ）に示すような成膜欠陥（ゴミの付着等によって成膜が完全に欠落した箇所）Ｐ_４が生じてしまうことがあり、この状態で成膜を続けると一箇所に深い成膜欠陥が形成されてしまうが、成膜を複数回に分けて行うと、図３（ｂ）に示すように、仮に２回目の成膜で成膜欠陥Ｐ_５が生じたとしても、１回目の成膜時に生じた成膜欠陥Ｐ_４と２回目以降の成膜時に生じた成膜欠陥Ｐ_４とが同じ箇所に形成される（重なり合う）ことは無いと考えられるので、この複数回の成膜によって、少なくとも１回目の成膜時の膜厚ｔ１１以下のところには成膜欠陥による凹部がない状態を形成することができる。

そして、このように形成された電極材料膜１２_０（１２_０１，１２_０２）を凹部が無い状態のところまで研磨及び化学エッチング処理することで、平坦な表面で且つ残留研磨材ｒを除去したエッチング処理面１２Ａを有する下部電極１２を得ることができる。

更には、電極材料膜１２_０（１２_０１，１２_０２）の表面を研磨する厚さｔ２（図３（ｃ）参照）及び表面研磨面１２Ａ_１を化学エッチング処理する厚さｔ３（図３（ｄ）参照）は、ｔ１２＜（ｔ２＋ｔ３）＜（ｔ１１＋ｔ１２）の範囲では、全ての範囲で凹部が無い平坦な研磨面１２Ａを形成することができることになるので、前述の範囲でｔ２及びｔ３を調整することによって、平坦なエッチング処理面１２Ａを確保しながら、下部電極１２の膜厚ｔｓを所望の厚さに調整することができる。

すなわち、この実施形態における下部電極１２の形成方法としては、図３（ａ）に示すように、先ず、下部電極１２の設定膜厚ｔｓより厚い膜厚ｔ１１の電極材料膜１２_０１が得られるように１回目の成膜を行い、更に、図３（ｂ）で示すように、この１回目の成膜で形成した電極材料膜１２_０１の膜厚ｔ１１よりも厚い膜厚ｔ１２で２回目以降の成膜を行って電極材料膜１２_０（１２_０１，１２_０２）を形成する。そして、図３（ｃ）に示すように、電極材料膜１２_０２の膜厚ｔ１２よりも厚い厚さｔ３で、電極材料膜１２_０を研磨及び化学エッチング処理する。この際に、研磨及びエッチング処理の厚さ（ｔ２＋ｔ３）を前述した範囲で適宜調整すれば、平坦なエッチング処理面１２Ａを有ししかも所望の膜厚ｔｓを有する下部電極１２を形成することができる。なお、この際の膜厚調整は、各成膜又は研磨及びエッチング処理の処理時間によって調整することができる。

前述の表面研磨処理及び化学エッチング処理について、更に詳細に説明する。表面研磨処理では、図４に示すような公知の研磨方法（又は研磨装置）を採用することができる。これによると、基板キャリヤ３１によって、電極材料膜１２_０が形成された基板１１を電極材料膜１２_０が形成された面と逆の面側から支持し、支持された基板１１の電極材料膜１２_０に対して研磨部材３０を押圧させた状態で、基板キャリヤ３１及び研磨部材３０を相互に逆方向に回転させて、電極材料膜１２_０の表面を研磨する。Ｓｉ等の研磨材を被研磨面と研磨部材３０との間に入れることで効率的な研磨が可能にある。一般には、厚さ１００〜１５０ｎｍの下部電極（幅：数十〜数百μｍ）を形成する際に数十ｎｍの大きさの研磨材を使用する。研磨方法としては、この例に限らず他の公知技術を採用することもできる。

化学エッチング処理について説明すると、エッチング液（エッチャント）を用いた所謂ウエットエッチング処理がなされる。この際の化学エッチング処理は、精度の高い下部電極の膜厚調整を行うために、ある程度エッチングレート（ｎｍ／ｍｉｎ）を低くする方が好ましい。この低エッチングレートを実現するには、希釈エッチング液を用いることができる。

図５は希釈エッチング液によるエッチングレートを示す試験結果である。ここでは、ＩＴＯ薄膜をテストピースとして、塩化第二鉄ＦｅＣｌ_３＋塩酸ＨＣｌを２：１で混合したエッチング液を純水で希釈した場合のエッチングレートを示しており、純水による希釈程度の異なるエッチング液［１，１．５，２，２．５倍］を用いたエッチング量（処理時間１ｍｉｎ）をグラフ化したものである。図示のように、希釈倍率を上げるとエッチングレートを低く抑えることができる。この試験例のエッチング液（塩化第二鉄ＦｅＣｌ_３：塩酸ＨＣｌ＝２：１の混合液）を用いる場合には、純水による希釈倍率を１．５倍（好ましくは２倍）以上にして、４０ｎｍ／ｍｉｎ（好ましくは、３０ｎｍ／ｍｉｎ）以下の低エッチングレートで処理することで、適正な膜厚調整が可能になる。

なお、低エッチングレートを実現するには、前述の希釈エッチング液を用いることに限らず、例えば、元々低エッチングレート特性を有するエッチング液を用いること、エッチング処理温度を低下させること等によっても実現することができる。

以下、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの各構成要素について更に具体的に説明する（符号については図１参照）。

ａ．基板；
有機ＥＬパネルの基板１１としては、平板状、フィルム状、球面状等、形状は特に拘らない。材質としては、ガラス，プラスチック，石英，金属等を採用することができる。基板１１側から光を取り出す方式（ボトムエミッション方式）としては、透明性を有する平板状，フィルム状のもので、材質としては、ガラス又はプラスチック等を用いることが好ましい。

ｂ．電極；
下部電極１２，上部電極１４は、一方が陰極側、他方が陽極側に設定される。陽極側は陰極側より仕事関数の高い材料で構成され、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）等の金属膜やＩＴＯ、ＩＺＯ等の酸化金属膜等の透明導電膜が用いられる。逆に陰極側は陽極側より仕事関数の低い材料で構成され、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の金属膜、ドープされたポリアニリンやドープされたポリフェニレンビニレン等の非晶質半導体、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＮｉＯ、Ｍｎ_２Ｏ_５等の酸化物を使用できる。また、下部電極１２，上部電極１４ともに透明な材料により構成した場合には、光の放出側と反対の電極側に反射膜を設けた構成にすることもできる。

ｃ．有機層；
有機層２０は、少なくとも有機発光機能層を有する単層又は多層の有機化合物材料層からなるが、層構成はどのように形成されていても良い。一般には、図１に示すように、陽極側から陰極側に向けて、正孔輸送層２１、発光層２２、電子輸送層２３を積層させたものを用いることができるが、発光層２２、正孔輸送層２１、電子輸送層は２３それぞれ１層だけでなく複数層積層して設けても良く、正孔輸送層２１、電子輸送層２３についてはどちらかの層を省略しても、両方の層を省略しても構わない。また、正孔注入層、電子注入層等の有機材料層を用途に応じて挿入することも可能である。正孔輸送層２１、発光層２２、電子輸送層２３は従来の使用されている材料（高分子材料、低分子材料を問わない）を適宜選択して採用できる。

また、発光層２２を形成する発光材料においては、１重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と３重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（りん光）のどちらを採用しても良い。

ｅ．封止部材、封止膜；
本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルは、金属製、ガラス製、プラスチック製等による封止部材により有機ＥＬ素子１０が封止されているもの、或いは封止膜により有機ＥＬ素子１０が封止されているものを含む。

封止部材は、ガラス製の封止基板にプレス成形、エッチング、ブラスト処理等の加工によって封止凹部（一段掘り込み、二段掘り込みを問わない）を形成したもの、或いは、平板ガラスを使用し、ガラス（プラスチックでも良い）製のスペーサにより支持基板と封止空間を形成するもの等が採用される。

封止膜は、単層膜または複数の保護膜を積層することにより形成することができる。使用材料としては無機物、有機物等のどちらでもよい。無機物としては、ＳｉＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物、ＳｉＯ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＺｎＯ、ＧｅＯ等の酸化物、ＳｉＯＮ等の酸化窒化物、ＳｉＣＮ等の炭化窒化物、金属フッ素化合物、金属膜、等を挙げることができる。有機物としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリパラキシレン、パーフルオロオレフィン、パーフルオロエーテル等のフッ素系高分子、ＣＨ_３ＯＭ、Ｃ_２Ｈ_５ＯＭ等の金属アルコキシド、ポリイミド前駆体、ペリレン系化合物、等を挙げることができる。積層や材料の選択は有機ＥＬ素子の設計により適宜選択する。

ｄ．パネルの各種方式；
本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルは、パッシブマトリクス型の表示パネルを形成することもできるし、或いは、アクティブマトリクス型の表示パネルを形成することもできる。また、単色表示であっても、多色表示であってもよいが、カラー表示パネルを形成するためには、塗り分け方式、白色や青色等の単色の有機ＥＬ素子にカラーフィルタや蛍光材料による色変換層を組み合わせた方式（ＣＦ方式、ＣＣＭ方式）等により、フルカラー有機ＥＬパネル、又はマルチカラー有機ＥＬパネルを形成することができる。また、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルとしては、前述したように基板１１側から光を取り出すボトムエミッション方式にすることもできるし、或いは、基板１１とは逆側から光を取り出すトップエミッション方式にすることもできる。

本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの形成方法に係る具体例を示すと以下のとおりである（符号については図１参照）。

［基板処理工程］ガラス基板を採用する場合には、その種類（青板若しくは白板）に応じて処理が異なる。青板（ソーダ・ライムガラス，ホウケイ酸ガラス，低アルカリガラス等のガラス基板）を用いる場合には、その基板に含まれるナトリウム，カリウム等のアルカリ成分が溶け出して有機ＥＬ素子或いは封止部材の接着強度へ悪影響を及ぼさないようにするために、基板表面にＳｉＯ_２等のコーティング層を形成する。高価な白板（無アルカリガラス，石英ガラス等のガラス基板）を用いる場合には、不純物の析出が無いので通常は前述したコーティング層の形成は行わない。また、基板表面の凹凸を平坦化する目的を含めて、ＳｉＯ_２膜を１回又は２回以上成膜して、その表面を研磨処理してもよい。

具体的には、ガラス基板をディップ槽に溜めたＳｉＯ_２成分のコーティング液に浸し、その後ディップ槽から徐々に引き上げ、ガラス基板表面のコーティング液層を加水分解し、乾燥工程、焼成工程を施し、ＳｉＯ_２膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは８０ｎｍ）成膜する。次いで、研磨剤にアルミナ、ダイヤモンドパウダ等を使用し、研磨装置にて２０〜１００ｎｍの厚さまで研磨し、基板１１の表面に研磨面を形成する。

［下部電極成膜，表面研磨工程］次に、基板１１の表面にＩＴＯ等の下部電極材料をスパッタリング等の方法で成膜し、電極材料膜１２_０を形成する。前述したように、電極材料の成膜を複数回行い、成膜時に発生するピンホール等の凹部を埋めるようにしてもよい。成膜後には、前述したように、表面をポリシリング，ラッピング，テープラッピング等により表面研磨する。研磨方法は前述のとおり公知の方法を採用することができる。この際の膜厚調整は、成膜時間及び研磨処理時間によって設定膜厚を得るようにする。

［下部電極表面化学エッチング処理，パターニング工程］エッチング液として、塩化第二鉄水溶液と塩酸の混合液（ＦｅＣｌ_３：ＨＣｌ＝２：１の溶液）を純水で１．５〜３．５倍（好ましくは２．０〜２．５倍）に希釈し、この希釈エッチング液を用いて電極材料膜１２_０の形成された基板１１をウエットエッチング処理することで電極材料膜１２_０を所定時間エッチング処理する。このエッチング処理時間によって最終的な下部電極１２の膜厚調整を行う。ＩＴＯ膜は、例えば１１０ｎｍ〜１７０ｎｍの厚さに調整される。

その後は、フォトレジストを、ＩＴＯ膜上に電極パターン（例えば、ストライプ状）に応じて形成し、前述のエッチング液（希釈しない原溶液）を用いたフォトリソ法により、ＩＴＯ膜を所望の電極パターンにパターニングする。

更には、パターニングされた下部電極１２が形成された基板１１上にスピンコート法等によりポリイミド等の絶縁物材料からなる絶縁膜を所定の膜厚となるように成膜する。そして、フォトリソ法等のパターン形成法によって、下部電極１２上に絶縁区画された単位発光領域が形成されるように絶縁膜をパターニングする。上記では化学エッチング処理の後にパターニング工程を行う実施例を記載したが、パターニング工程の後に化学エッチング工程を行っても、研磨工程の前にパターニング工程を行っても構わない。

［有機層成膜，上部電極形成，封止工程］スピンコーティング法，ディッピング法等の塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法等のウエットプロセス、又は蒸着法，レーザ転写法等のドライプロセスで前述の有機層２０の各層を成膜する。一例としては、正孔輸送層２１，発光層２２，電子輸送層２３の各材料層を真空蒸着によって順次積層する。

このとき、発光層の形成に際しては、成膜用マスクを使用し、複数の発光色に合わせて発光層の塗り分けを行う。塗り分けには、ＲＧＢ３色の発光を呈する有機材料、若しくは複数の有機材料を組み合わせたものを、ＲＧＢに該当する単位発光領域に成膜する。一箇所の単位発光領域に対して２回以上同材料にて成膜することで、単位発光領域の未成膜箇所を防ぐようにしても良い。

より具体的には、陽極を形成するＩＴＯ膜（下部電極１２）から、正孔注入層として銅フタロシアニンを３０ｎｍ、正孔輸送層としてα−ＮＰＤを６０ｎｍ、発光層及び電子輸送層としてＡｌｑ_３を３０ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを１ｎｍ、陰極を形成する上部電極としてＡｌを１００ｎｍの厚さに成膜する。

その後、Ｎ_２雰囲気中にて、プレス成形、エッチング、ブラスト処理等の加工によって封止凹部を形成し、該封止凹部にＢａＯ等の乾燥剤を貼り付けたガラス製の封止基板を光硬化性樹脂等の接着剤にて接合封止し、有機ＥＬパネルを得る。

このような実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法によると、下部電極の表面を平坦にしてその上に成膜する有機層の膜厚を均一化することによって、リーク電流の発生を防ぎ良好な発光特性を得ることができる。特に、下部電極の表面研磨後の尖った形状のエッジ部及び残留研磨材を化学エッチング処理によって効果的に除去することができるので、リーク発生の原因を排除することができる。また、下部電極表面の平坦化を図りながら所望の厚さを得る膜厚制御を可能にするので、出力光スペクトルのピーク波長を発光色に合わせることができ、出力光の高効率化を達成することができる。

従来技術又は本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの基本構造を示す説明図である。本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法を説明する説明図である。本発明の他の実施形態に係る有機ＥＬパネル及びその形成方法を説明する説明図である。表面研磨処理を説明する説明図である。希釈エッチング液によるＩＴＯエッチング量を示すグラフである。

符号の説明

１０有機ＥＬパネル
１１基板
１２下部電極
１２_０電極材料膜
１２Ａエッチング処理面
１３絶縁膜
２０有機層
１４上部電極

Claims

基板上に、下部電極、少なくとも有機発光機能層を有する有機層、上部電極からなる有機ＥＬ素子を形成した有機ＥＬパネルの形成方法であって、
前記基板上に、設定された膜厚の電極材料膜を形成し、該電極材料膜を研磨して表面研磨面を形成する第１の工程と、
該表面研磨面を化学エッチング処理することによって所望の膜厚の前記下部電極を形成する第２の工程とを有し、
前記化学エッチング処理では、希釈エッチング液によって実現される、非希釈エッチング液の場合のエッチングレートよりも低いエッチングレートで、前記下部電極表面の前記第１の工程で発生した残留研磨材を除去し、前記電極材料膜の表面を研磨する際の厚さ及び前記表面研磨面を化学エッチング処理する際の厚さによって所望の膜厚に調整された前記下部電極を形成することを特徴とする有機ＥＬパネルの形成方法。
前記下部電極の膜厚は、前記有機ＥＬ素子の色度に応じて調整されることを特徴とする請求項１に記載された有機ＥＬパネルの形成方法。
前記電極材料膜の成膜は、複数回に分けて成膜されることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載された有機ＥＬパネルの形成方法。