JPWO2006009103A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
陽極と陰極との短絡を防止するための絶縁層を設けずに、マスクが有機層に接した状態で電極を成膜した際、有機層がマスクで傷ついても、電圧印加時に傷部におけるリークやダークスポット(又はダークエリア)の発生を防止することができる有機EL素子の製造方法を提供する。第1電極13上に有機EL層14を形成する有機層形成工程の後に、有機EL層14に第2電極15の成膜領域を規定する開口部19を備えたマスク20が接した状態で第2電極15を形成する第2電極形成工程を行う。マスク20として、有機EL層14への密着面21側の開口部19の周縁に、密着面21の開口部寄り端部21aを開口部19から離間させる逃げ部22が設けられたマスク20を使用する。
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。
従来、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、エレクトロルミネッセンスをELと記載する場合もある。)を用いたディスプレイや照明装置等が提案されており、実施もされている。一般に、有機EL素子は、陽極と、有機EL層と、陰極とが順次積層され、基板上に形成されている。そして、有機EL素子は、陽極と陰極との間に電圧を印加することによって有機EL層に電流が流れ、発光する。
一般に、有機EL素子を製造する場合、ガラス基板上にITO(インジウム錫酸化物)で構成された透明電極(陽極)が形成され、その透明電極上に発光層を含む有機EL層が蒸着法により形成され、その上に陰極が蒸着法により形成される(例えば、特許文献1参照。)。そして、有機EL層や陰極を蒸着法で形成する際にはメタルマスクが使用される。
ところで、有機EL素子は非常に薄く、電極間の有機EL層の厚みは数十〜数百nm程度であることから、陽極、有機EL層及び陰極を同じ面積で積層すると許容誤差により、陽極と陰極とが短絡する場合がある。そのため、図6(a)に示すように、ガラス基板51上に形成される有機EL素子52は、発光面の端部において陽極53上に絶縁層54が形成され、有機EL層55はその端部が絶縁層54の一部を覆うように形成されている。そして、陰極56はその端部が有機EL層55の一部を覆うように形成されている。また、陽極53、有機EL層55及び陰極56は、保護膜57で被覆されている。
このように絶縁層54を設ける構成では、陰極56の端部が陽極53と短絡することを防止できる。しかし、絶縁層54を形成するのに設備投資、材料費等の費用や生産工数の増加が発生する。
絶縁層54を設けない構成の有機EL素子の製造方法として、図6(b)に示すように、陰極56の形成面より有機EL層55の面積を十分大きく形成し、陰極形成用のメタルマスク58が有機EL層55に接した状態で、蒸着により陰極56を形成することが考えられる。
特開2001-237072号公報(明細書の段落[0002]〜[0004])
ところが、有機EL層55は薄いため、メタルマスク58が有機EL層55に接して陰極56を形成する方法では、メタルマスク58に設けられた開口部59のエッジ部59aにより、有機EL層55が陰極56の端部と対応する位置で傷つけられる確率が高くなる。有機EL層55が陰極56の端部と対応する位置で傷つけられた有機EL素子52では、発光時に当該部分から電流がリークし易く、ダークスポット(又はダークエリア)と呼ばれる発光しない領域(非発光領域)が発生する虞がある。ダークスポットは、有機EL素子の品質低下に繋がる。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は陽極と陰極との短絡を防止するための絶縁層を設けずに、マスクが有機層に接した状態で電極を成膜した際、有機層がマスクで傷ついても、電圧印加時に傷部におけるリークやダークスポット(又はダークエリア)の発生を防止することができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。
前記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、第1電極と第2電極との間に少なくとも電界の印加により発光し得る有機層を挟んで構成される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。前記第1電極上に前記有機層を形成する有機層形成工程の後に、前記有機層に前記第2電極の成膜領域を規定する開口部を備えたマスクが接した状態で前記第2電極を形成する第2電極形成工程を行う。そして、前記マスクとして、前記有機層への密着面の開口部寄り端部が前記開口部から離間しているマスクを使用する。
この発明では、絶縁層を設けずに、第1電極上に有機層が形成された後、有機層にマスクが接した状態で第2電極が形成(成膜)される。第2電極はマスクの開口部の形状に合わせて成膜される。開口部の端面がマスクの有機層への密着面と垂直に形成されている場合は、有機層が開口部のエッジ部によって傷つけられた場合、その傷の部分に第2電極の端部が存在する状態となり、両電極間に電圧が印加されるとリークが発生する。しかし、この発明では、マスクの有機層への密着面の開口部寄り端部が前記開口部から離間しているため、密着面の開口部寄り端部で有機層が傷つけられても、傷の位置と第2電極の端部の位置が離れた状態となる。その結果、両電極間に電圧が印加されても、前記傷の位置においてリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを防止することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記マスクは、開口部の有機層側端部から有機層表面までの距離が、前記密着面の開口部寄り端部から前記開口部の前記有機層への正投影像までの距離以下に形成されている。この発明では、第2電極の成膜時に、第2電極形成材料が密着面の開口部寄り端部まで到達するのが確実に防止される。従って、密着面の開口部寄り端部によって有機層が傷つけられても、両電極への電圧印加時にリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのをより確実に防止することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記マスクは、前記第2電極の成膜領域を規定する開口部を有する板状の第一部材と、前記有機層への密着面を有する第二部材とにより構成されており、前記第一部材は前記第二部材の前記密着面と反対側の面に接触している。この発明では、「有機層への密着面の開口部寄り端部が前記開口部から離間している」という特徴を持つマスクが2つの部材から構成される。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記マスクは、前記第一部材と前記第二部材とが、分離及び一体化可能に構成されている。なお、ここで「一体化」とは、第一部材と第二部材とが相対的に動かないような状態に固定されることを示す。この発明では、第一部材と第二部材とを分離することができる。
本発明によれば、陽極と陰極との短絡を防止するための絶縁層を設けずに、マスクが有機層に接した状態で電極を成膜しても、電圧印加時に陰極端部と陽極との間のリークの発生を防止することができる。
L1,L2…距離、13…第1電極、14…有機層としての有機EL層、15…第2電極、17a,19…開口部、20,25…マスク、21…密着面、21a…開口部寄り端部、22…逃げ部、22a…開口部の有機層側端部、23…第一部材、24…第二部材、26…マスクフレーム、27…固定用ピン。
(第1の実施形態)
以下、本発明を、例えば、バックライトに使用する面状光源を構成する有機EL素子の製造方法に具体化した第1の実施形態を図1及び図2に従って説明する。図1(a)〜図1(d)は有機EL素子の製造工程を示す模式断面図、図1(e)は図1(c)の部分拡大図、図2はマスクの部分断面図である。
以下、本発明を、例えば、バックライトに使用する面状光源を構成する有機EL素子の製造方法に具体化した第1の実施形態を図1及び図2に従って説明する。図1(a)〜図1(d)は有機EL素子の製造工程を示す模式断面図、図1(e)は図1(c)の部分拡大図、図2はマスクの部分断面図である。
図1(d)に示すように、有機EL素子11は、基板としてのガラス基板12に第1電極13、有機層としての有機EL層14、第2電極15が順に積層されている。即ち、有機EL素子11は、第1電極13と第2電極15との間に有機EL層14を挟んで構成されている。そして、第1電極13、有機EL層14及び第2電極15は、ガラス基板12と対向する面及び互いに隣接する面以外の部分が保護膜16で被覆されている。保護膜16は、少なくとも水分(水蒸気)及び酸素の透過を抑制する機能を有している。
ガラス基板12は可視光透過性(透明)の基板を構成し、第1電極13も可視光透過性である。有機EL素子11は有機EL層14の発光がガラス基板12側から取り出される(出射される)所謂ボトムエミッション型の有機EL素子を構成する。この実施形態では第1電極13が陽極を構成し、第2電極15が陰極を構成する。第1電極13、有機EL層14及び第2電極15はともに一つのほぼ四角形状の平面として形成されている。第1電極13と第2電極15との短絡を防止するため、有機EL層14の面積が第2電極15の面積より大きく形成されている。
第1電極13、有機EL層14、第2電極15及び保護膜16はそれぞれ公知の有機EL素子に使用される材質及び構成のものが使用されている。例えば、第1電極13はITO(インジウム錫酸化物)膜で形成され、第2電極15は金属(例えば、アルミニウム)で形成されている。第2電極15は光反射性を有する。有機EL層14は、第1電極13側から順に正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層されて形成されている。保護膜16は、例えば、窒化ケイ素で形成されている。
次に前記のように構成された有機EL素子11の製造方法を説明する。
先ず、図1(a)に示すように、ITOパターン済みのガラス基板12、即ち第1電極13が形成された状態のガラス基板12を準備する。ガラス基板12は基板洗浄工程にて、ガラス基板12及び第1電極13の洗浄が行われ、第1電極13の表面に付着している有機物や比較的大きな塵埃が除去される。さらに、ガラス基板12及び第1電極13にUV洗浄やプラズマ処理等を施すことにより、洗浄では除去できなかった小さな塵埃や有機物等の除去が行われる。
先ず、図1(a)に示すように、ITOパターン済みのガラス基板12、即ち第1電極13が形成された状態のガラス基板12を準備する。ガラス基板12は基板洗浄工程にて、ガラス基板12及び第1電極13の洗浄が行われ、第1電極13の表面に付着している有機物や比較的大きな塵埃が除去される。さらに、ガラス基板12及び第1電極13にUV洗浄やプラズマ処理等を施すことにより、洗浄では除去できなかった小さな塵埃や有機物等の除去が行われる。
次に、図1(b)に示すように、有機層形成工程にて、第1電極13上に有機EL層14が積層形成される。有機EL層14は、例えば、蒸着法で形成され、有機EL層14を構成する各層(正孔輸送層、発光層、電子輸送層)が蒸着により順次積層されることで形成される。この時、有機EL層14を形成すべき領域以外の第1電極13の表面領域をマスキングするシャドウマスク17が使用される。蒸発源18から蒸発した有機EL層原料は、シャドウマスク17が許容する第1電極13表面上の所望の領域に付着して、原料の膜を形成する。ガラス基板12は図示しない蒸着装置の試料台に、図1(b)に示すように第1電極13が下側となるように固定される。磁性体製のシャドウマスク17は、試料台に設けられた保持部(電磁石)から発せられる磁力によって、第1電極13に密着した状態で保持される。なお、この時使用されるシャドウマスク17は通常のシャドウマスクと同様に、開口部17aの端面(すなわち、開口部17aを区画するシャドウマスク17の側面)がマスクの両面(第1電極13への接触面及び、その接触面と反対側の面)と垂直な平面に形成されている。
次に、第2電極形成工程にて第2電極15が形成される。第2電極形成工程においては、図1(c)に示すように、有機層形成工程にて形成された有機EL層14上に、第2電極15の成膜領域(即ち、第2電極15を形成する電極形成領域35)を規定する開口部19を備えたマスク20が接した状態で第2電極15が蒸着により形成される。第2電極形成工程にて使用されるマスク20は、図1(b)の有機層形成工程にて使用されたシャドウマスク17とは異なる構成のマスクが使用される。そして、蒸発源18から蒸発した金属(アルミニウム)が、有機EL層14表面のマスク20の開口部19と対応する部分(電極形成領域35)に蒸着されて、アルミニウムの層が形成(成膜)されることにより第2電極15が形成される。つまり、第2電極15は、マスク20の開口部19の形状に合わせて形成される。マスク20はシャドウマスク17と同様に磁力によって有機EL層14へ接した状態に保持されるように、熱膨張係数がガラス基板12に近い磁性体(例えば、インバー、コバール、SUS430等)で形成されている。
図2に拡大して示すように、マスク20は、有機EL層14に接触する密着面21(図2の下側)を有する。また、マスク20の開口部19は、電極形成領域35を規定する規定面19aによって区画されている。そして、マスク20の密着面21側における開口部19の周囲に対応する部分を切欠くことによって、マスク20には段差部33が形成される。段差部33は、規定面19aに垂直な面である第一面33aと、密着面21に垂直な面である第二面33bと、密着面21とで構成される。従って、マスク20は、密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間している。(以降、密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間するように、マスク20の密着面21側における開口部19の周囲に対応する部分を切欠くことによって形成される空間を「逃げ部22」と称する。)逃げ部22は、開口部19と連続している。つまり、逃げ部22は、マスク20の密着面21が有機EL層14に接触した状態において、電極形成領域35の周囲、且つマスク20と有機EL層14との間に形成される。
マスク20は、開口部19の有機層側端部22aから有機EL層14(有機層)表面までの距離L1が、密着面21の開口部寄り端部21aから開口部19の有機EL層14への正投影像までの距離L2以下に形成されている。つまり、逃げ部22のマスク20厚さ方向寸法L1は、逃げ部22のマスク20厚さ方向に直交する方向の寸法L2以下である。換言すれば、段差部33の高さ(第二面33bのマスク20厚さ方向における距離)が前記距離L1であり、この実施形態では、距離L1はマスク20の厚さの1/2になるように形成されている。また、距離L2は距離L1以上になるように形成されるのが好ましく、この実施の形態では距離L2は、距離L1の2倍に形成されている。換言すれば、段差部33の高さL1は、段差部33の幅(第一面33aのマスク20厚さ方向と直交する方向における距離)L2以下である(L2=2L1)。
蒸発源18から蒸発した金属は、ほぼ直線状に進んで有機EL層14に付着する。しかし、蒸発金属はマスク20に対して厳密に垂直に移動するのではないため、マスク20の密着面21側に逃げ部22が形成されていると、開口部19において逃げ部22側への蒸発金属の回り込みが発生する。距離L1の大きさにもよるが、逃げ部22への蒸発金属の回り込み量は距離L1の8割以下となる。従って、L2をL1よりも大きくしておけば、密着面21の開口部寄り端部21aで有機EL層14が傷つけられても、傷の位置は、確実に第2電極15の端部の位置から離れた状態となる。
第2電極形成工程の後に、保護膜形成工程が実施される。保護膜形成工程では図1(d)に示すように、第1電極13、有機EL層14及び第2電極15を封止するように保護膜16が形成される。以上で有機EL層14の製造工程が終了する。
この第1の実施形態では以下の効果を有する。
(1)第1電極13と第2電極15との間に有機EL層14を挟んで構成される有機EL素子11を製造する際、第1電極13上に有機EL層14を形成する有機層形成工程の後に、有機EL層14に第2電極15の成膜領域(電極形成領域35)を規定する開口部19を備えたマスク20が接した状態で第2電極15を形成する第2電極形成工程を行う。そして、マスク20として、有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aを開口部19から離間させる逃げ部22が設けられたマスク20を使用する。従って、マスク20が有機EL層14に接した際に、有機EL層14が薄いためにマスク20の開口部寄り端部21aで有機EL層14が傷つけられても、有機EL層14の傷の位置は第2電極15の端部の位置から離れた状態となる。その結果、両電極13,15間に電圧が印加されても、前記傷の位置においてリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを防止することができる。
(1)第1電極13と第2電極15との間に有機EL層14を挟んで構成される有機EL素子11を製造する際、第1電極13上に有機EL層14を形成する有機層形成工程の後に、有機EL層14に第2電極15の成膜領域(電極形成領域35)を規定する開口部19を備えたマスク20が接した状態で第2電極15を形成する第2電極形成工程を行う。そして、マスク20として、有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aを開口部19から離間させる逃げ部22が設けられたマスク20を使用する。従って、マスク20が有機EL層14に接した際に、有機EL層14が薄いためにマスク20の開口部寄り端部21aで有機EL層14が傷つけられても、有機EL層14の傷の位置は第2電極15の端部の位置から離れた状態となる。その結果、両電極13,15間に電圧が印加されても、前記傷の位置においてリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを防止することができる。
(2)マスク20は、開口部19の有機層側端部22aから有機EL層14表面までの距離L1が、密着面21の開口部寄り端部21aから開口部19の有機EL層14への正投影像までの距離L2以下に形成されている。つまり、段差部33の高さL1は、段差部33の幅L2以下である。従って、第2電極15の成膜時に、第2電極15の材料(蒸発金属)が逃げ部22の内側に回り込んでも、密着面21の開口部寄り端部21aまで到達するのが確実に防止される。その結果、密着面21の開口部寄り端部21aによって有機EL層14が傷つけられても、両電極13,15への電圧印加時にリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを、より確実に防止することができる。第2電極15の材料が逃げ部22へ回り込む距離は、蒸着条件によっても異なるが、距離L1が100μmのときほぼ80μmであった。
(3)逃げ部22はマスク20に段差部33を形成することにより構成されているため、開口部19の周囲をエッチング処理することで、所望の距離L1,L2を有する逃げ部22を容易に形成することができる。
(4)マスク20は、磁性体で形成されており、マスク20を真空蒸着装置の試料台へ保持する構成として、試料台側に設けられた電磁石の磁力を利用しているため、マスク20の保持交換が容易になる。
(5)マスク20は、熱膨張係数がガラス基板12に近い材料で形成されているため、蒸着処理時に熱によりマスク20が膨張しても、マスク20がガラス基板12に対して相対移動するのが抑制され、有機EL層14を傷つけ難くなる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を図3にしたがって説明する。なお、第2の実施形態は、第2電極を形成する際に使用するマスクが、前記第1の実施形態と異なっている。前記第1の実施形態と同様の部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。図3はマスクの部分断面図である。
次に、第2の実施形態を図3にしたがって説明する。なお、第2の実施形態は、第2電極を形成する際に使用するマスクが、前記第1の実施形態と異なっている。前記第1の実施形態と同様の部分については、同一符号を付してその詳細な説明を省略する。図3はマスクの部分断面図である。
図3に示すように、マスク25は、第2電極15の成膜領域(電極形成領域35)を規定する開口部19を有する板状の第一部材23と、有機EL層14への密着面21を有する第二部材24とにより構成されている。第一部材23及び第二部材24は、同じ材料で形成されており、例えば、インバー、コバール、SUS430等の、熱膨張係数がガラス基板12に近い磁性体が用いられる。そして、第一部材23は第二部材24の密着面21と反対側の面に接触している。また、マスク25は、マスクフレーム26によって支えられている。マスクフレーム26には固定用ピン27が設けられており、この固定用ピン27が、第一部材23と第二部材24とを相対的に動かないような状態に固定して一体化している。
この第2の実施形態では、マスク25は、その概形が、第1の実施形態のマスク20と同じになるように構成されている。つまり、マスク25は、第二部材24の有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが、第一部材23の開口部19から離間するように構成されている。
また、マスク25は、第一部材23の開口部19の有機層側端部22aから有機EL層14表面までの距離L1が、第二部材24の密着面21の開口部寄り端部21aから開口部19の有機EL層14への正投影像までの距離L2以下に形成されている。なお、マスク25においても、第1の実施形態のマスク20と同様に、第一部材23と第二部材24との組み合わせによって段差部33を形成することにより、逃げ部22を形成している。段差部33の高さ、つまり、第二部材24の厚さが距離L1となり、距離L2は距離L1の2倍となるように形成されている。
上記構成のマスク25は、各々が別々に形成される第一部材23と第二部材24とを、マスクフレーム26に設けられた固定用ピン27によって一体化させた状態で使用される。一般的に、蒸着等に用いられるマスクは非常に薄いため、複雑な形状に加工するのは難しい。また、マスク作製時において複雑な加工を行うと、マスク自体が歪んでしまう場合がある。このマスク25は、各々が単純な形状である第一部材23及び第二部材24の2部材から構成されるため、例えば一枚の板材に対して微細な加工を施すことによってマスクを作製する場合に比較して、マスクの作製が容易であり、歪みも少ない。
さらに、マスク25は、第一部材23と第二部材24とが分離及び一体化可能に構成されている。つまり、第一部材23を第二部材24に取外し可能に取付けることができる。この構成では、例えば、どちらかの部材が壊れた場合に、壊れた部材のみ交換することで、再びマスク25を使用することができる。
有機EL素子11を構成する第2電極15は、基板12上に第1電極13、有機EL層14を積層形成した後、上記構成のマスク25を使用して、第1の実施形態と同様に、蒸着により形成される。蒸発源18から蒸発した金属は、ほぼ直線状に進んで有機EL層14に付着する。しかし、蒸発金属はマスク25に対して厳密に垂直に移動するのではないため、マスク25に逃げ部22が形成されていると、第一部材23の開口部19から逃げ部22側への蒸発金属の回り込みが発生する。距離L1の大きさにもよるが、金属の回り込みは距離L1の8割以下となる。従って、第二部材24の密着面21の開口部寄り端部21aで有機EL層14が傷つけられても、傷の位置は第2電極15の端部の位置から確実に離れた状態となる。
この第2の実施形態においては、第1の実施形態の効果(1)、(2)、(4)、(5)と同様の効果を有する他に次の効果を有する。
(6)マスク25は、第2電極15の成膜領域(電極形成領域35)を規定する開口部19を有する板状の第一部材23と、有機EL層14への密着面21を有する第二部材24とにより構成されている。そして、マスク25においては、第一部材23が第二部材24の密着面21と反対側の面に接触しており、マスクフレーム26に設けられた固定用ピン27によって第一部材23と第二部材24とが一体化している。従って、「有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間している」という特徴を持つマスクを作製する際に、例えば、一枚の板材に複雑な加工を施すことによってマスクを作製するよりも、容易にマスクを作製することができる。また、マスク25は複雑な加工を必要としないため、加工の際に生じるマスクの歪みも少なくなる。
(6)マスク25は、第2電極15の成膜領域(電極形成領域35)を規定する開口部19を有する板状の第一部材23と、有機EL層14への密着面21を有する第二部材24とにより構成されている。そして、マスク25においては、第一部材23が第二部材24の密着面21と反対側の面に接触しており、マスクフレーム26に設けられた固定用ピン27によって第一部材23と第二部材24とが一体化している。従って、「有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間している」という特徴を持つマスクを作製する際に、例えば、一枚の板材に複雑な加工を施すことによってマスクを作製するよりも、容易にマスクを作製することができる。また、マスク25は複雑な加工を必要としないため、加工の際に生じるマスクの歪みも少なくなる。
(7)マスク25は、第一部材23と第二部材24とが、分離及び一体化可能に構成されている。従って、マスク25を洗浄する際に、汚れの度合いによって、第一部材23と第二部材24とを分離させて、別々に洗浄することが可能であり、また、どちらかの部材のみが壊れてしまった場合に、その壊れた部材のみ新しいものと交換することができるため、マスク全体を交換するよりも低コストとなる。
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように構成してもよい。
○ 第2電極形成工程で使用されるマスク20は、有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間していればよく、単純な段差部33を形成することにより、逃げ部22を構成する場合に限らない。例えば、図4(a)に示すように、開口部19の密着面21側のエッジ部を外側へ凸の湾曲面(円弧面を含む)に形成することで逃げ部22を構成してもよい。つまり、開口部19の規定面19aと密着面21の端部21aとの間に、外側に凸の湾曲面を形成してもよい。この場合、エッジ部が直角に形成されたマスクに比較して、マスク20が有機EL層14に接した状態で有機EL層14を傷つける確率が非常に低くなる。従って、密着面21の開口部寄り端部21aから開口部19の有機EL層14への正投影像までの距離L2が小さくて第2電極15の端部が、仮に開口部寄り端部21aの位置まで達しても、両電極13,15への電圧印加時にリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを防止することができる。
○ 第2電極形成工程で使用されるマスク20は、有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが開口部19から離間していればよく、単純な段差部33を形成することにより、逃げ部22を構成する場合に限らない。例えば、図4(a)に示すように、開口部19の密着面21側のエッジ部を外側へ凸の湾曲面(円弧面を含む)に形成することで逃げ部22を構成してもよい。つまり、開口部19の規定面19aと密着面21の端部21aとの間に、外側に凸の湾曲面を形成してもよい。この場合、エッジ部が直角に形成されたマスクに比較して、マスク20が有機EL層14に接した状態で有機EL層14を傷つける確率が非常に低くなる。従って、密着面21の開口部寄り端部21aから開口部19の有機EL層14への正投影像までの距離L2が小さくて第2電極15の端部が、仮に開口部寄り端部21aの位置まで達しても、両電極13,15への電圧印加時にリークやダークスポット(又はダークエリア)が発生するのを防止することができる。
○ マスク20の逃げ部22の形状は、図4(b)に示すように断面台形状としたり、図4(c)に示すように断面三角形状としたりしてもよい。図4(b)に示すマスク20は、段差部33の第一面33aが、規定面19aに垂直な面を基準として密着面21側に傾斜する面として構成されている。また、図4(c)に示すマスク20は、開口部19の有機層側端部22aと密着面21の開口部寄り端部21aとが傾斜面37によって接続されている。図4(c)に示す形状の方が、開口部寄り端部21aが直角に形成されたマスクに比較して有機EL層14を傷つけ難い。
○ 第2電極形成工程で使用されるマスク25は、第二部材24の有機EL層14への密着面21の開口部寄り端部21aが、第一部材23の開口部19から離間していればよい。例えば、図5(a)に示すように、第二部材24の開口部19側の密着面21側エッジ部を外側へ凸の湾曲面(円弧面を含む)に形成することで、逃げ部22を構成してもよい。この場合、エッジ部が直角に形成されたマスクに比較して、マスク25を有機EL層14に接触させた際に、第二部材24により有機EL層14を傷つける確率が非常に低くなる。
○ マスク25を構成する第一部材23及び第二部材24は、それぞれ、簡単な加工で作製できる形状であればよい。異なる形状の第一部材23と第二部材24とを一体化させることによって、マスク25の逃げ部22を図5(b)に示すように断面台形状としたり、図5(c)に示すように断面三角形状としたりしてもよい。図5(b)のマスク25では、第一部材23の第二部材24と接触する側の面における、開口部19付近の一部が規定面19aに垂直な面に対して有機EL層14側に傾斜するように加工されている。また、図5(c)では第二部材24の開口部19側の一部がテーパ状となるように加工されている。図5(c)に示す形状の方が、例えば開口部寄り端部21aが直角に形成されたものに比較して、有機EL層14を傷つけ難い。
○ 第一部材23と第二部材24とを一体化させる手段は、マスクフレーム26に設けられる固定用ピン27に限らず、第一部材23と第二部材24とを、接着剤やネジ等によって固定するようにしてもよい。
○ マスク20,25の保持方法はマスク20,25を磁性体製として磁力で保持する構成に限らず、マスク20,25を非磁性体製として機械的に保持(支持)する構成としてもよい。この場合もマスク20,25の材料は、熱膨張によるマスクのずれを抑制すべく、熱膨張係数が基板(ガラス基板12)と同程度のものが好ましい。
○ 有機EL素子11は、第1電極13を陰極とし、第2電極15を陽極とする構成としてもよい。その場合、有機EL層14は、第1電極13側から順に電子輸送層、発光層及び正孔輸送層が積層されて形成される。
○ 有機EL素子11はボトムエミッション型の有機EL素子に限らず、基板と反対側から光が出射されるトップエミッション型の有機EL素子に適用したり、基板側及び基板と反対側の両側から光が出射される有機EL素子の製造に適用してもよい。
○ ボトムエミッション型の有機EL素子において、基板としてガラス基板12に代えて樹脂製で透明な基板を使用してもよく、フレキシブルな透明樹脂基板を使用してもよい。樹脂製の場合はガラス基板12より軽くなる。
○ 有機EL素子11は、両電極13,15間に少なくとも電界の印加により発光し得る有機層を挟んで構成されればよい。従って、有機EL層14は、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層の3層構成に限らない。例えば、正孔注入層を陽極と正孔輸送層との間に設けたり、電子輸送層と陰極との間に電子注入層を設けたり、あるいは発光層を挟んで正孔注入輸送層と電子注入輸送層とを設けたりしてもよい。また、有機EL層14には、公知の有機EL層に採用され得るバッファ層や正孔ブロック層等を設けることも当然に可能である。これらの層も、公知の材料を用いて公知の製法によって設けることができる。また、発光層の材料によっては、有機EL層14を発光層のみから構成してもよい。
○ 有機EL層14(有機層)の形成は蒸着法に限らず、インクジェット法などによって形成してもよい。
○ 有機EL素子11はバックライト用に限らず、他の照明装置やディスプレイ装置の発光源として使用してもよい。
○ 有機EL素子11はバックライト用に限らず、他の照明装置やディスプレイ装置の発光源として使用してもよい。
○ 照明用の有機EL素子に限らず表示装置用の有機EL素子の製造に適用してもよい。
Claims (4)
- 第1電極と第2電極との間に少なくとも電界の印加により発光し得る有機層を挟んで構成される有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記第1電極上に前記有機層を形成する有機層形成工程の後に、前記有機層に前記第2電極の成膜領域を規定する開口部を備えたマスクが接した状態で前記第2電極を形成する第2電極形成工程を行い、前記マスクとして、前記有機層への密着面の開口部寄り端部が前記開口部から離間しているマスクを使用することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記マスクは、前記開口部の有機層側端部から有機層表面までの距離が、前記密着面の開口部寄り端部から前記開口部の前記有機層への正投影像までの距離以下に形成されている請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記マスクは、前記第2電極の成膜領域を規定する開口部を有する板状の第一部材と、前記有機層への密着面を有する第二部材とにより構成されており、前記第一部材は前記第二部材の前記密着面と反対側の面に接触している請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記マスクは、前記第一部材と前記第二部材とが、分離及び一体化可能に構成されている請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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