JP4626649B2 - 有機発光装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機発光素子（有機ＥＬ（Electroluminescence ）素子）を備えた有機発光装置の製造方法に関する。

近年、次世代の表示装置が盛んに開発されており、省スペース、高輝度、低消費電力等が要望されている。このような表示装置として、有機発光素子を用いた有機発光装置が注目されている。有機発光装置は、自発光型であるので視野角が広く、バックライトを必要としないので省電力が期待でき、応答性が高く、装置の厚みを薄くできるなどの特徴を有している。そのため、テレビ等の大画面表示装置への応用が強く望まれている。

有機発光素子は、陽極および陰極の間に、発光層を含む有機層を備えている。この有機発光素子の駆動方式には、マトリクス上に配列された画素の点灯および消灯を、選択線と信号線との交点部分に印加される電圧で制御する単純マトリクス駆動方式のほかに、マトリクス状に配列された画素の点灯および消灯を、各画素に対応するスイッチング素子で制御するアクティブマトリクス駆動方式がある。アクティブマトリクス駆動方式の場合には、陽極は、スイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）の一方の信号端子に接続されている。

このような有機発光装置の製造工程では、微小なパーティクルその他により、薄い有機層にピンホール等が形成されてしまうことがある。ピンホール等は、有機層を挟む陽極および陰極との間の電気的なショート箇所となり、有機層に流れるべき電流の全部または一部がショート箇所に流れてしまう。その結果、有機発光素子が発光しない、または暗くなる現象が発生する。この現象が発生した画素は表示欠陥と認識されてしまうので、これを防ぐためのさまざまな方法が提案されている。

従来では、例えば、有機発光素子を形成したのち、保護膜または封止層を形成する前にエージングを行い、セルフヒーリング現象を利用してショート箇所を修復する方法がある（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。エージングは、陽極および陰極の間に電界を印加する工程であり、有機発光素子の使用中の初期破壊を前もって発生させて除外してしまうために行われる。また、セルフヒーリング現象とは、電界がかかった場合に、ショート箇所が破壊され、絶縁が復活するものである。セルフヒーリング現象は、ショート箇所に電流が流れた際に発生するジュール熱により、周辺の有機膜が気化し、ショート箇所の電極が吹き飛ばされた、もしくは酸化、絶縁化した結果によるものと考えられている。
特開２００３−１７３８７３号公報 特許第３５７５４６８号明細書

ところで、有機発光装置を大画面表示装置に応用する場合、表示欠陥の一画面中での存在確率が非常に大きくなるので、歩留まり良く生産するためにショート対策はほぼ必須となる。また、表示欠陥は、表示装置を点灯、駆動すると、駆動による負荷または駆動時間に依存して、製造完了後も発生する場合がある。

しかしながら、特許文献１または特許文献２に記載された従来の修復方法は、大画面表示装置に応用した場合に以下のような問題が生じていた。

すなわち、大画面化にあたっては、コストまたは生産性の観点から、現在液晶表示装置で主流となっているアモルファスシリコンＴＦＴを用いることが望ましいが、アモルファスシリコンＴＦＴでは、一般にＩ−Ｖ特性の温度依存性が知られている。そのため、修復のための電圧印加中に、有機発光素子の発熱によって、ＴＦＴ特性の温度依存性による電流上昇が生じる。この電流上昇は、有機発光素子自体の発熱による温度上昇との相乗効果によって上げ止まらず、表示装置そのものを破壊してしまうまでに至ることを、本願発明者は確認した。

この現象は、大画面化によって表示装置の総電流量が増大すると、更に顕著に現れるので、有機発光装置を大画面表示装置に応用するにあたっては非常に大きな問題となってしまっていた。

ちなみに、特許文献２では、十分なエージング効果を得るために電界を印加すると共に加熱処理を施し、発光時間は１２時間から１００時間、雰囲気は真空としている。しかし、大画面表示装置へ応用する場合、電界印加している状態では上述したような電流上昇および温度上昇が発生してしまうので、加熱処理は不可能であった。

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、大画面表示装置への応用を可能とすることができる有機発光装置の製造方法を提供することにある。

本発明による有機発光装置の製造方法は、駆動基板に、駆動トランジスタと、陽極，有機層および陰極をこの順に積層した有機発光素子とを含む素子領域を形成すると共に、陰極をＭｇＡｇ合金により構成し、陰極の厚みを１０ｎｍとする素子領域形成工程と、素子領域形成工程を行ったのち、異物等により周囲よりも隆起しており修復を必要とする領域を覆わない程度の厚みの保護膜を形成する保護膜形成工程と、保護膜形成工程を行ったのち、少なくとも素子領域を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にして、陽極および陰極の間に電圧を印加する修復工程とを含み、修復を必要とする領域は、異物の周囲に有機層が形成されない部分ができており、この部分は、陽極および陰極が接触、短絡するショート箇所となっており、修復工程において、陽極および陰極の間に、順方向電位と逆方向電位とを交互に印加する交流的な印加方式により電圧を印加すると共に、順方向電位と逆方向電位との差を、３０Ｖ以上、前記駆動トランジスタの初期耐圧以下とするようにしたものである。具体的には、修復工程を、素子領域を形成した駆動基板をチャンバに収容して行うと共に、このチャンバ内へのガス導入を行うことが好ましい。あるいは、修復工程を、素子領域を形成した駆動基板を通常雰囲気下において行うと共に、駆動基板の素子領域を一時的に密閉することが好ましい。

本発明による有機発光装置の製造方法では、修復工程は、少なくとも素子領域を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にして行われる。具体的には、素子領域を形成した駆動基板は、チャンバに収容されると共に、このチャンバ内へのガス導入が行われる。または、素子領域を形成した駆動基板は、通常雰囲気下におかれると共に、駆動基板の素子領域が一時的に密閉される。これにより、電圧の印加による有機発光素子の発熱に伴う温度上昇が軽減され、素子領域が冷却ないし放熱される。よって、電流が過度に上昇してしまうことが抑えられ、電流が十分安定した状態で修復工程が行われる。
また、陽極および陰極の間には、順方向電位と逆方向電位とを交互に印加する交流的な印加方式により電圧が印加されると共に、順方向電位と逆方向電位との差は、３０Ｖ以上、駆動トランジスタの初期耐圧以下とされる。これにより、有機層のピンホール（ショート箇所）に電流が流れ、その際に発生するジュール熱により、周辺の有機層が気化し、ショート箇所の陰極が吹き飛ばされる、もしくは酸化、絶縁化され、ピンホール（ショート箇所）が修復される。よって、ＭｇＡｇ合金により構成された厚み１０ｎｍの陰極に対して確実な修復効果が得られる。
また、素子領域を形成したのち、異物等により周囲よりも隆起しており修復を必要とする領域を覆わない程度の厚みの保護膜を形成し、その後に修復工程を行うようにしたので、有機発光素子中の正常領域は保護膜で保護され、酸素雰囲気にさらされることはなく、劣化などのおそれがなくなる。

本発明の有機発光装置の製造方法によれば、修復工程で、少なくとも素子領域を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にするようにしたので、温度上昇または電流上昇を抑えながら、表示欠陥の原因となる有機層のピンホール（ショート箇所）を修復することができる。よって、Ｉ−Ｖ特性の温度依存性の高いアモルファスシリコンＴＦＴを用いた大画面表示装置に適用した場合に好適であり、高い修復効果を得ることができる。
また、修復工程において、陽極および陰極の間に、順方向電位と逆方向電位とを交互に印加する交流的な印加方式により電圧を印加すると共に、順方向電位と逆方向電位との差を、３０Ｖ以上、駆動トランジスタの初期耐圧以下とするようにしたので、ＭｇＡｇ合金により構成された厚み１０ｎｍの陰極に対して確実に修復効果を得ることが可能となる。
また、素子領域を形成したのち、異物等により周囲よりも隆起しており修復を必要とする領域を覆わない程度の厚みの保護膜を形成し、その後に修復工程を行うようにしたので、有機発光素子中の正常領域は保護膜で保護され、酸素雰囲気にさらされることはなく、劣化などのおそれをなくすことができる。

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。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法によって製造される有機発光装置の構成を表すものである。この有機発光装置は、有機ＥＬテレビなどとして用いられるものであり、例えば、ガラスよりなる駆動基板１１の上に、後述する複数の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂがマトリクス状に配置されてなる素子領域１１０が形成されると共に、この素子領域１１０の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が形成されたものである。

素子領域１１０内には画素駆動回路１４０が形成されている。図２は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。この画素駆動回路１４０は、後述する陽極１３の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、大画面テレビの場合には例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）のアモルファスシリコンＴＦＴにより構成されていることが望ましいが、特にこれに限定されるものではない。

画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。

図３は素子領域１１０の断面構成を表したものである。素子領域１１０には、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形成されている。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは短冊形の平面形状を有し、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの組み合わせが一つの画素（ピクセル）を構成している。

有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、駆動基板１１の側から、上述した画素駆動回路１４０の駆動トランジスタＴｒ１、平坦化絶縁膜１２、陽極１３、電極間絶縁膜１４、後述する発光層を含む有機層１５、および陰極１６がこの順に積層された構成を有している。

このような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、必要に応じて、保護膜１７により被覆されている。保護膜１７は、例えば厚みが０．１μｍ〜１０μｍ程度であり、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ），窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）あるいは酸化窒化ケイ素（ＳｉＮｘＯｙ）などの無機材料、または、ポリパラキシレンあるいはポリイミドなどの有機材料により構成されている。

保護膜１７上には、対向基板２１が、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層３０を間にして全面にわたって貼り合わされ、保護膜１７と共に有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを封止している。対向基板２１は、ガラスまたは防湿フィルムなどより構成され、必要に応じてカラーフィルタ２２，色変換層またはブラックマトリクスとしての光遮蔽膜（図示せず）が設けられていてもよい。

駆動トランジスタＴｒ１は、平坦化絶縁膜１２に設けられた接続孔１２Ａを介して陽極１３に電気的に接続されている。

平坦化絶縁膜１２は、画素駆動回路１４０が形成された駆動基板１１の表面を平坦化するためのものであり、微細な接続孔１２Ａが形成されるためパターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化絶縁膜１２の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機材料が挙げられる。

陽極１３は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々に対応して形成されている。また、陽極１３は、発光層で発生した光を反射させる反射電極としての機能を有しており、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。陽極１３は、例えば、厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、銀（Ａｇ），アルミニウム（Ａｌ），クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ）あるいは金（Ａｕ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。

電極間絶縁膜１４は、陽極１３と陰極１６との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えば、ポリイミドなどの有機材料、または酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機絶縁材料により構成されている。電極間絶縁膜１４は、陽極１３の発光領域に対応して開口部を有している。なお、有機層１５および陰極１６は、発光領域だけでなく電極間絶縁膜１４の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは電極間絶縁膜１４の開口部だけである。

有機層１５は、例えば、陽極１３の側から順に、正孔注入層，正孔輸送層，発光層および電子輸送層（いずれも図示せず）を積層した構成を有するが、これらのうち発光層以外の層は必要に応じて設ければよい。また、有機層１５は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層は、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層は、発光層への正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層は、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層は、発光層への電子輸送効率を高めるためのものである。なお、有機層１５の構成材料は、一般的な低分子または高分子有機材料であればよく、特に限定されない。

陰極１６は、例えば、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）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。また、陰極１６は、ＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）により構成されていてもよい。陰極１６の厚みは、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。この範囲内であれば、発光層で発生した光を陰極１６側から取り出す際の光取り出し効率を十分に高くすることができると共に、後述する修復工程において、陽極１３と陰極１６との間に電圧を印加した場合に、セルフヒーリング現象によりショート箇所の陰極１６を吹き飛ばし、もしくは酸化、絶縁化させて、確実に修復することができるからである。

この有機発光装置は、例えば次のようにして製造することができる。

図４は、この有機発光装置の製造方法の流れを表したものである。この製造方法は、素子領域形成工程、修復工程、保護膜形成工程および封止工程を含んでいる。

（素子領域形成工程（ステップＳ１０１））
まず、上述した材料よりなる駆動基板１１の上に駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０を形成する。次いで、全面に感光性樹脂を塗布することにより平坦化絶縁膜１２を形成し、露光および現像により平坦化絶縁膜１２を所定の形状にパターニングすると共に接続孔１２Ａを形成し、焼成する。

続いて、例えばスパッタ法により、上述した材料よりなる陽極１３を形成し、エッチングにより陽極１３を選択的に除去して各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに分離する。そののち、駆動基板１１の全面にわたり感光性樹脂を塗布し、例えばフォトリソグラフィ法により発光領域に対応して開口部を設け、焼成することにより、電極間絶縁膜１４を形成する。電極間絶縁膜１４を形成したのち、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる有機層１５および陰極１６を形成し、図３に示したような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成する。これにより、駆動基板１１に、駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０と、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとを含む素子領域１１０が形成される。

（修復工程（ステップＳ１０２））
素子領域１１０を形成したのち、駆動基板１１を蒸着装置から連続して管理された真空雰囲気下で搬送し、図５に示したようなエージングチャンバ４１に収容し、アルミニウム（Ａｌ）よりなるヒートシンク（放熱部材）４２上に載置する。続いて、素子領域１１０から引き出された配線ＷにプローブＰをコンタクトし、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの陽極１３と陰極１６との間に電圧を印加する。これにより、有機層１５のピンホール（ショート箇所）に電流が流れ、その際に発生するジュール熱により、周辺の有機層１５が気化し、ショート箇所の陰極１６が吹き飛ばされる、もしくは酸化、絶縁化されるセルフヒーリング現象により、ピンホール（ショート箇所）が修復される。

このとき、エージングチャンバ４１のガス導入口４３からガス導入を行うことにより、エージングチャンバ４１内部を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にして修復工程を行う。酸素濃度を０．１％以上１％未満とすることにより電圧印加による有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発熱に伴う温度上昇を抑制し、素子領域１１０を冷却ないし放熱させることができる。よって、電流が過度に上昇してしまうことを抑え、電流が十分安定した状態で修復工程を行うことができる。また、上述した特許文献１では酸素濃度を１％以上１０％以下としているが、更に酸素濃度を低くすることにより、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ中の正常領域が酸化により劣化してしまうことを抑えることができる。また、露点を−５０度以下とすることにより、発光領域が縮小してしまう（シュリンク）などのダメージを抑えることができる。

なお、修復工程において、陽極１３および陰極１６の間に印加する電圧は、順方向電位と逆方向電位とを交互に印加する交流的な印加方式とすると共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに印加される順方向電位と逆方向電位との差を、３０Ｖ以上、駆動トランジスタＴｒ１の初期耐圧以下とすることが好ましい。３０Ｖ以上とすることにより、上述した材料および厚みの陰極１６に対して確実に修復効果を得ることができるからである。また、駆動トランジスタＴｒ１の初期耐圧以下とするのは、駆動トランジスタＴｒ１を破壊しないように、駆動トランジスタＴｒ１にかかる負荷はその駆動トランジスタＴｒ１の初期耐圧以下とする必要があるからである。ここで、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに印加される順方向電位と逆方向電位との差とは、Ｖｃｃ電位の順バイアス時、逆バイアス時の電位差ではなく、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに実効的にかかっている電位差であり、３０Ｖというのは、例えば、順方向１０Ｖ、逆方向２０Ｖということである。なお、パルス波形、順方向電圧、逆方向電圧、印加時間は特に限定されない。

（保護膜形成工程（ステップＳ１０３））
修復工程を行ったのち、例えばＣＶＤ法により、上述した厚みおよび材料よりなる保護膜１７を形成し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護膜１７で覆う。

（封止工程（ステップＳ１０４））
そののち、保護膜１７の上に、上述した材料よりなる接着層３０を形成する。そののち、カラーフィルタ等が設けられ、上述した材料よりなる対向基板２１を用意し、駆動基板１１の素子領域１１０が形成された側に対向基板２１を配置し、駆動基板１１と対向基板２１とを接着層３０を間にして貼り合わせる。以上により、図３に示した有機発光装置が完成する。

なお、この製造方法により、実際に修復工程を行い、電圧印加時間と有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの電流値との関係を調べた。その際、陰極１６は、厚み１０ｎｍとし、ＭｇＡｇ合金により構成した。また、エージングチャンバ４１内へのガス導入により、酸素濃度０．９９％、露点−６０度の雰囲気とした。図６に示したように、本実施の形態の製造方法では、電流値は極めて安定していた。また、真空中で修復を行った場合と比較したところ、極めて短時間のうちに電流値が大きく上昇し、測定が不可能となった。これは、ＴＦＴ特性の温度依存性による電流上昇と、有機発光素子の発熱による温度上昇との相乗効果によって電流値の上昇が止まらなくなったからであると考えられる。

また、この製造方法により、実際に修復工程を行い、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに印加される順方向電位と逆方向電位との差を２０Ｖ，３０Ｖ，４０Ｖ，５０Ｖと変化させてショート特性を調べたところ、図７に示したように、順方向電位と逆方向電位との差を３０Ｖ以上とした場合には、リークが十分に修復され、ショート特性が著しく改善されていたのに対し、２０Ｖの場合にはショート状態とほとんど変わらなかった。

更に、この製造方法により、実際に修復工程を行い、酸素濃度を０．１０％、１％、１０％と変化させ、電圧印加時間を５時間とし、初期欠陥数を１００％とした増加欠陥数の比率を調べたところ、図８に示したように、０．１％の酸素濃度では、増加欠陥数の比率は、従来のように酸素濃度を１％ないし１０％とした場合と同程度に抑えられており、十分なエージング効果が得られた。なお、修復工程を行わない場合には、初期欠陥数に対して約９倍もの欠陥が後発したことから、本実施の形態の方法では、初期欠陥数に対して９倍程度ある潜在的な欠陥をも修復することができることが分かった。

加えて、この製造方法により、実際に修復工程を行い、酸素濃度を０．１％未満、０．１０％と変化させ、それぞれの条件で表示エリア内の欠陥数（初期欠陥数）を調べた。その結果を図９に示す。なお、欠陥数は、各条件について３個以上の有機発光装置を作製し、それらの欠陥数の平均とした。図９から分かるように、酸素濃度を０．１０％とした場合には、０．１％未満とした場合に比べて、欠陥数が著しく少なかった。これは、先に述べた、ショート箇所の陰極１６を吹き飛ばす、もしくは酸化、絶縁化させる効果を十分なものにするためには、０．１％以上の酸素濃度を必要としているからであると考えられる。なお、図９で調べたのは初期欠陥数であるが、本発明者らは、経験的に、”初期欠陥数を減らす効果が十分でない”イコール”潜在的な欠陥を減らす効果は、より不十分である”ことを確認しており、酸素濃度を０．１０％以上とすれば初期欠陥だけでなく潜在欠陥についても十分な修復効果が得られると考えることができる。

このように図８および図９の結果から、修復工程において酸素濃度を０．１０％以上１％未満とすることにより、欠陥数を抑えると共に、後発的な欠陥も抑えることができることが分かった。

この有機発光装置では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。すなわち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合することにより発光が起こる。この光は、陰極１６，保護膜１７および対向基板２１を透過して取り出される。ここでは、修復工程が、素子領域１１０を形成した駆動基板１１をエージングチャンバ４１に収容して行われると共に、エージングチャンバ４１内へのガス導入により、酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気で行われているので、表示欠陥の原因となる有機層１５のピンホール（ショート箇所）等が十分に修復されている。よって、初期欠陥が排除されると共に、点灯あるいは駆動による負荷、または駆動時間に依存して生じる後発欠陥が著しく抑制される。

このように本実施の形態では、修復工程を、素子領域１１０を形成した駆動基板１１をエージングチャンバ４１に収容して行うと共に、エージングチャンバ４１内へのガス導入により、酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にするようにしたので、温度上昇または電流上昇を抑えながら、表示欠陥の原因となる有機層のピンホール（ショート箇所）を修復することができる。よって、Ｉ−Ｖ特性の温度依存性の高いアモルファスシリコンＴＦＴを用いた大画面表示装置に適用した場合に好適であり、高い修復効果を得ることができる。

（変形例１）
図１０は、本発明の変形例１に係る有機発光装置の製造方法の流れを表したものである。本変形例は、素子領域形成工程を行ったのち、修復工程を行う前に保護膜１７の少なくとも一部を形成するようにしたことを除いては第１の実施の形態と同一であり、同一の作用、効果を得ることができる。よって、対応する構成要件には同一の符号を付して説明する。

（素子領域形成工程（ステップＳ１０１））
まず、第１の実施の形態と同様にして、駆動基板１１に、駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０と、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとを含む素子領域１１０を形成する。

（保護膜形成工程（ステップＳ１０３））
次いで、例えばＣＶＤ法により、上述した材料よりなる保護膜１７を形成する。その際、保護膜１７の厚みを、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ中の修復を必要とする領域（要修復領域）５０Ａを覆わない程度の厚み、具体的には例えば０．２μｍ以下とする。要修復領域５０Ａには、図１１に示したように、異物５１などの構造的欠陥がある。異物５１の周囲には有機層１５が形成されない部分ができており、この部分は、陽極１３と陰極１６とが接触し、短絡するショート箇所Ｓとなっている。陰極１６の上に、保護膜１７をこの程度の厚みでごく薄く形成すれば、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ中の正常領域５０Ｂは保護膜１７で覆われるが、保護膜１７が異物５１を覆ってしまう可能性は小さい。

（修復工程（ステップＳ１０２））
続いて、第１の実施の形態と同様にして、駆動基板１１をエージングチャンバ４１に収容して、ヒートシンク（放熱部材）４２上に載置し、エージングチャンバ４１内部を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にして、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの陽極１３と陰極１６との間に第１の実施の形態と同様の電圧を印加する。このとき、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ上には、保護膜１７が上述した厚みで形成されているので、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ中の正常領域５０Ｂは保護膜１７で保護され、酸素雰囲気にさらされることはなく、劣化などのおそれをなくすことができる。一方、要修復領域５０Ａは保護膜１７で覆われていないので、セルフヒーリング現象によって修復することができる。

なお、修復工程を行ったのち、耐湿性能の観点から、必要に応じて、追加の保護膜１７を形成してもよい。

（封止工程（ステップＳ１０４））
そののち、第１の実施の形態と同様にして、保護膜１７の上に接着層３０を形成し、駆動基板１１と対向基板２１とを接着層３０を間にして貼り合わせる。以上により、図３に示した有機発光装置が完成する。

（第２の実施の形態）
図１２は、本発明の第２の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法の流れを表したものである。本実施の形態は、修復工程を除いては第１の実施の形態と同一であり、本実施の形態の作用・効果も第１の実施の形態と同様である。。よって、対応する構成要件には同一の符号を付して説明する。

（素子領域形成工程（ステップＳ１０１））
まず、第１の実施の形態と同様にして、駆動基板１１に、駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０と、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂとを含む素子領域１１０を形成する。

（修復工程（ステップＳ２０２））
次いで、図１３に示したように、シール層５１および遮蔽基板５２を用いて、素子領域１１０を一時的に密閉する。

すなわち、まず、駆動基板１１の周縁部に、接着性樹脂あるいは粘着性樹脂を塗布することにより、または、有機絶縁膜をパターン形成することにより、シール層５１を形成する。シール層５１の構成材料は、駆動基板１１および後述する遮蔽基板５２との良好な密着性があり、外部雰囲気を十分に遮断することができるものであれば特に限定されない。

続いて、同じく図１３に示したように、酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気で、遮蔽基板５２で素子領域１１０を覆うように密閉し、素子領域１１０を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にする。遮蔽基板５２の構成材料は、ガラスまたはアルミニウム（Ａｌ）など、シール層５１との良好な密着性があり、外部雰囲気を十分に遮断することができるものであれば特に限定されない。

更に、同じく図１３に示したように、駆動基板１１を、ステンレス鋼またはアルミニウムを含む合金などよりなる遮蔽支持基板５３で支持すると共に、遮蔽基板固定具５４で遮蔽基板５２を固定させるようにしてもよい。

このように素子領域１１０を一時的に密閉して酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にしたのち、駆動基板１１を通常雰囲気下に暴露した状態で、素子領域１１０から引き出された配線ＷにプローブＰをコンタクトし、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの陽極１３と陰極１６との間に第１の実施の形態と同様の電圧を印加する。これにより、例えば、通常雰囲気下におかれた駆動基板１１に送風機などを用いて送風するという簡単な方法でも、電圧印加による有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発熱に伴う温度上昇を抑制し、素子領域１１０を冷却ないし放熱させることができる。よって、電流が過度に上昇してしまうことを抑え、電流が十分安定した状態で修復工程を行うことができる。従って、通常雰囲気下で修復工程を行うことができ、設備を大幅に簡略化することができる。

更に、駆動基板１１をペルチエ素子５５により冷却することが好ましい。より高い効果を得ることができるからである。

（保護膜形成工程（ステップＳ１０３））
修復工程を行ったのち、遮蔽基板５２を除去し、第１の実施の形態と同様にして、保護膜１７を形成し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを保護膜１７で覆う。なお、シール層５１は、必要に応じて除去してもよい。

（封止工程（ステップＳ１０４））
そののち、第１の実施の形態と同様にして、保護膜１７の上に接着層３０を形成し、駆動基板１１と対向基板２１とを接着層３０を間にして貼り合わせる。以上により、図３に示した有機発光装置が完成する。

（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態で説明した有機発光装置の適用例について説明する。上記実施の形態の有機発光装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。

（モジュール）
上記実施の形態の有機発光装置は、例えば、図１４に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、駆動基板１１の一辺に、封止用基板５０および接着層４０から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。

（適用例１）
図１５は、上記実施の形態の有機発光装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記各実施の形態に係る有機発光装置により構成されている。

（適用例２）
図１６は、上記実施の形態の有機発光装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記各実施の形態に係る有機発光装置により構成されている。

（適用例３）
図１７は、上記実施の形態の有機発光装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記各実施の形態に係る有機発光装置により構成されている。

（適用例４）
図１８は、上記実施の形態の有機発光装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記各実施の形態に係る有機発光装置により構成されている。

（適用例５）
図１９は、上記実施の形態の有機発光装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態に係る有機発光装置により構成されている。

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、上記実施の形態では、修復工程において陽極１３と陰極１６との間に電圧を印加するようにしたが、修復中に紫外線（ＵＶ）照射を行うようにしてもよい。修復には酸化が寄与していることから、熱のかわりに紫外線照射することにより修復を促すことができるからである。

また、上記変形例１を第２の実施の形態に適用することも可能である。

更に、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。

加えて、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、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、陽極１３と有機層１５との間に、酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ₂ Ｏ₃ ），ＩＴＯ（Indium-Tin Oxide：インジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）の酸化物混合膜）などからなる正孔注入用薄膜層を備えていてもよい。また、例えば陽極１３は、誘電体多層膜とすることもできる。

更にまた、上記実施の形態では、アクティブマトリクス駆動方式の場合について説明したが、本発明は単純マトリクス駆動方式への適用も可能である。加えてまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の構成を表す図である。 図１に示した画素駆動回路の一例を表す図である。 図１に示した素子領域の構成を表す断面図である。 図１に示した有機発光装置の製造方法の流れを表す図である。 図４に示した修復工程を説明するための図である。 本実施の形態の実験結果を表す図である。 本実施の形態の実験結果を表す図である。 本実施の形態の実験結果を表す図である。 本実施の形態の実験結果を表す図である。 本発明の変形例１に係る有機発光装置の製造方法の流れを表す図である。 図１０に示した保護膜形成工程を説明するための断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法の流れを表す図である。 図１２に示した修復工程を説明するための図である。 上記実施の形態の有機発光装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 上記実施の形態の有機発光装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。

符号の説明

１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…駆動基板、１３…陽極、１４…電極間絶縁膜、１５…有機層、１６…陰極、１７…保護膜、２１…対向基板、３０…接着層

Claims (4)

1. 駆動基板に、駆動トランジスタと、陽極，有機層および陰極をこの順に積層した有機発光素子とを含む素子領域を形成すると共に、前記陰極をＭｇＡｇ合金により構成し、前記陰極の厚みを１０ｎｍとする素子領域形成工程と、
   前記素子領域形成工程を行ったのち、異物等により周囲よりも隆起しており修復を必要とする領域を覆わない程度の厚みの保護膜を形成する保護膜形成工程と、
   前記保護膜形成工程を行ったのち、少なくとも前記素子領域を酸素濃度０．１％以上１％未満、露点−５０度以下の雰囲気にして、前記陽極および前記陰極の間に電圧を印加する修復工程と
   を含み、
   前記修復を必要とする領域は、前記異物の周囲に前記有機層が形成されない部分ができており、前記部分は、前記陽極および前記陰極が接触、短絡するショート箇所となっており、
   前記修復工程において、前記陽極および前記陰極の間に、順方向電位と逆方向電位とを交互に印加する交流的な印加方式により電圧を印加すると共に、順方向電位と逆方向電位との差を、３０Ｖ以上、前記駆動トランジスタの初期耐圧以下とする
   有機発光装置の製造方法。
2. 前記修復工程を、前記素子領域を形成した駆動基板をチャンバに収容して行うと共に、前記チャンバ内へのガス導入を行う
   請求項１記載の有機発光装置の製造方法。
3. 前記修復工程を、前記素子領域を形成した駆動基板を通常雰囲気下において行うと共に、前記駆動基板の前記素子領域を一時的に密閉する
   請求項１記載の有機発光装置の製造方法。
4. 前記修復工程において前記駆動基板をペルチエ素子により冷却する
   請求項３記載の有機発光装置の製造方法。

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