KR100425567B1

KR100425567B1 - 유기 ｅｌ소자와 그 제조방법

Info

Publication number: KR100425567B1
Application number: KR10-2000-0006805A
Authority: KR
Inventors: 히에다시게루; 오가와유키오
Original assignee: 후다바 덴시 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2004-04-03
Also published as: GB2347017B; JP2000235894A; KR20000058036A; GB0003371D0; GB2347017A; JP3641963B2; US6414432B1

Abstract

전극의 패터닝의 경우의 절연을 확실히 용이하게 행한다.

양극(3)과 음극(6)과의 사이에 발광층을 포함하는 유기층을 적층하여 이루는 유기 EL 소자에 관한 것이고, 양극(2)을 복수로 절연분리하는 분리 개소에 대하여, 양극(3)상 혹은 양극(3) 둘레에 근접하여 형성되어, 소정간격(H)을 갖는 것과 같이 복수 병설된 절연성의 리브(9)를 구비한다. 리브(9)는, 증착된 음극재료를 간격(H)으로 자르므로, 병설된 각 리브(9)의 양측의 영역에 있는 음극(6) 사이의 절연성을 향상시킨다. 또 간격(H)으로 음극(6) 사이의 절연을 행하기 때문에, 형성이 어려운 높이가 높은 리브나 리브(9)의 옆쪽으로부터의 경사진 증착을 사용하는 일 없이 확실하게 용이한 절연을 가능하게 하였다. 또, 리브(9)의 옆쪽으로부터의 경사진 증착을 사용하지 않고 리브(9)의 거의 바로 위 방향으로부터의 증착이 가능하기 때문에, 리브(9)의 배치 즉 음극(6)의 패턴에 자유도를 늘릴수가 있다.

Description

유기 ＥＬ소자와 그 제조방법{ORGANIC EL DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은, 정공과 전자의 주입·재결합에 의하여 발광하는 유기화합물 재료의 전계발광(이하 EL라 함)을 이용하여, 상기 유기화합물 재료의 박막으로 구성된 유기 EL 소자와 그 제조방법에 관한 것이다.

(종래의 기술)

유기 EL 소자는, 형광성 유기화합물을 포함하는 박막이 양극과 음극과의 사이에 있는 적층구조를 갖고, 상기 박막에 정공 및 전자를 주입하여 재결합시키므로써 여기자(exciton)를 생성시켜 이 여기자가 실활(失活)할 경우의 빛의 방출(형광·인광)을 이용하여 표시를 행하는 표시소자이다.

도 6은, 이 종류의 종래의 유기 EL 소자의 구성을 도시하는 단면도이다.

유기 EL 소자(101)는, 절연성 및 투명성을 갖는 글라스 기판(102)상에, ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명도전막을 소정패턴형상(예를들면 스트라이프형상)으로 한 양극(103)을 이루고 있다. 양극(103)상에는, 발광층을 포함하는 유기화합물 재료의 박막으로 이루어지는 유기 EL층(105)이 성막되어 있다. 유기 EL층(105)상에는, 예를들면 Al-Li등의 금속박막으로 이루어지는 음극(106)이 소정패턴형상(예를들면 양극(103)과 같이 매트릭스 형상을 이루는 스트라이프 형상)으로 성막되어있다.

이와같은 구성의 유기 EL 소자(101)에 관한 것이고, 음극(106)을 성형하는 경우에는, 분자선증착법, 저항가열법 등의 PVD법이 주로 사용되고 있다. 도 6에 도시하는 종래예에서는, 음극(106)의 성형시에, 음극(106)을 설치하지 않는 부분을 마스크(112)로 덮고, 그 위에서 증착을 행하여 마스크(112)가 없는 부분에음극(106)을 설치하는 것으로 음극(106)의 패터닝을 행하고 있다.

그런데, 상기 마스크(112)를 사용한 음극(106)의 성형에서는, 음극(106)의 패터닝을 하는 마스크(112)의 치수정밀도, 음극(106)을 양극(103)에 대응시키기 위한 마스크(112)의 위치결정 정밀도가 요구된다. 특히, 음극(106)의 형상이 상술한 바와같이 매트릭스 형상을 이루는 스트라이프 형상이 아니고, 복잡한 형상을 이루는 미세패턴의 경우에는, 더욱더 미세한 마스크(112)의 치수정밀도가 요구된다.

또, 마스크(112)를 사용한 음극(106)의 성형에서는, 성막시에 있어서의 음극재료를 주위에 넣는 경우가 있고, 음극(106)을 설치하지 않는 부분(마스크(112)로 덮은 부분)에도 음극(106)이 설치되어, 경우에 따라서는 분리하고자 하는 음극(106) 사이가 단락할 염려가 있었다.

그래서, 종래에는, 마스크(112)를 사용한 음극(106)의 성형외에 도 7a 내지 7c에 도시하는 바와 같이 음극(106) 사이를 분리하는 절연성의 리브(109)를 설치하도록 하고 있다.

도 7a에서는, 양극(103)상에 미리 리브(109)를 형성하여 두고, 그 후 유기층(105)을 성형하여, 계속하여 음극(106)을 성형한다. 그리고, 증착시의 음극재료는, 리브(109)에 의하여 분리된다. 이 리브(109)를 사용한 음극(106)의 성형은, 마스크(112)를 사용한 경우에 비하여 치수정밀도나 위치결정 정밀도가 용이하게 된다.

더욱이, 도 7a에서 도시하는 리브(109)를 사용한 음극(106)의 성형에서는, 리브(109)의 양측에서 분리되어야 할 음극재료가, 리브의 측벽면을 전달되어 분리할 수 없는 일이 있고, 그 개량으로서, 도 7b, 7c에서 도시하는 리브(109)를 사용한 음극의 성형이 고려되고 있다.

도 7b에서는, 리브(109)의 양측을 역테이퍼 형상으로 형성하여 리브(109) 아래에 음극재료가 전달되지 않는 그림자를 이루고 있다. 더욱이, 역 테이퍼 형상외에, 리브(109) 아래에 그림자를 이루는 구성으로서, 리브(109)의 단면형상을 T자 형상으로 하는 경우도 있다(도시하지 않음).

또, 도 7c에서는, 리브(109)의 높이를 높게 하여, 리브(109)의 한쪽에서 음극재료를 기판에 대하여 경사방향으로 증착하고, 리브(109)의 다른측에서의 음극재료의 조각을 좋게 하고 있다.

그러나, 상술한 종래의 유기 EL 소자(101)에서는, 리브(109)를 사용한 음극(106)의 성형에 있어서, 도 7a의 개량으로서 고려된 도 7b의 형상에서는, 역테이퍼 형상의 구성에 의하여, 리브(109) 아래의 그림자로 되는 부분에 음극재료가 전달되지 않았지만, 음극(109)의 이전에 성막되는 유기층(105)도 리브(109) 아래의 그림자로 되는 부분에 존재하지 않는 것으로 된다. 이때문에, 유기층(105)이 없는 부분에 음극재료가 침입하면, 양극(103)과 음극(106)이 단락된다. 따라서, 도 7b 등의 형상에서는, 유기 EL층(105)의 성막시에 기판(102)면을 회전시켜 유기재료를 리브(109) 아래로 넣는 공정이 필요로 된다.

더욱이, 도 7b의 형상에서는, 도 7a와 같이 리브를 설치한 후에, 역 테이퍼를 이루기 위한 에칭공정이 필요하다.

또, 도 7c의 형상에서는, 높이가 높은 리브(109)와, 경사진 방향으로부터의 증착에 의하여, 음극재료의 분리를 가능하게 하지만, 높이가 높은 리브(109)는, 단면형상의 애스팩트 비(높이/폭)의 문제로 형성이 어렵다. 더욱더, 도 7c의 형상에서는, 경사진 방향으로부터의 증착이기 때문에, 그 증착방향에 대하여 리브(109)를 수직방향에서 패터닝하는 구성(스트라이프형상)밖에 채용할 수가 없고, 음극(106)이 굴곡·사행하는 것과 같은 복잡한 형상을 이루는 패턴에서는 실현할 수 없다.

그래서, 본 발명은, 상기 과제를 해소하기 위하여, 전극의 패터닝의 경우, 그 절연을 확실히 용이하게 행할 수 있는 유기 EL 소자와 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 청구항 1 기재의 유기 EL 소자는, 적어도 하나가 투명성을 갖는 제 1 전극과 제 2 전극을 갖고, 상기 제 1 전극을 절연성을 갖는 기판상에 성막하고, 상기 제 1 전극상에 발광층을 포함하는 유기층을 적층하고, 그 유기층상에 상기 제 2 전극을 성막하여 이루어진 유기 EL 소자에 있어서,

상기 제 2 전극을 복수로 절연분리하는 분리개소에 대하여, 상기 제 1 전극상 혹은 상기 제 1 전극 주위에 근접하여 형성되고, 소정간격을 갖도록 복수 병설된 절연성의 리브를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2 기재의 유기 EL 소자는, 청구항 1 기재의 유기 EL 소자에 있어서, 상기 리브는, 그 단면의 애스팩트 비(높이/폭)가 1∼5인 것을 특징으로 한다.

청구항 3 기재의 유기 EL 소자는, 청구항 1 또는 청구항 2 기재의 유기 EL 소자에 있어서, 상기 리브는, 서로 대향하는 측벽면의 상단이 대향방향으로 내뻗도록(장출(張出)) 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 4 기재의 유기 EL 소자는, 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 하나에 기재한 유기 EL 소자에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 스트라이프형상으로 이루어지는 매트릭스 형상을 이루고, 상기 리브는 상기 제 2 전극사이에 따라서 설치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 5 기재의 유기 EL 소자는, 청구항 1 내지 청구항 3중 어느 하나에 기재한 유기 EL 소자에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 소정 패턴 형상을 이루고, 상기 리브는 동시에 전압을 인가할 수 있는 상기 제 2 전극 주위에 설치되는 것을 특징으로 한다.

청구항 6 기재의 유기 EL 소자는, 청구항 1 내지 청구항 5중 어느 하나에 기재한 유기 EL 소자에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 청구항 7 기재의 유기 EL 소자의 제조방법은, 적어도 하나가 투명성을 갖는 제 1 전극과 제 2 전극을 갖고, 상기 제 1 전극을 절연성을 갖는 기판상에 성막하고, 상기 제 1 전극상에 발광층을 포함하는 유기층을 적층하고, 그 유기층 위에 상기 제 2 전극을 성막하여 이루어지는 유기 EL 소자의 제조방법에 있어서,

상기 제1 전극의 성막후, 상기 제 2 전극을 복수로 절연분리하는 분리개소에대하여, 상기 제1 전극상 혹은 상기 제 1 전극주위에 근접하도록 소정간격을 갖고 복수 병설하는 것과 같이 절연성의 리브를 형성하고, 그 리브상으로부터 상기 유기층을 적층하고, 더욱더 상기 리브상으로부터 제 2 전극을 증착하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 유기 EL 소자의 실시형태를 도시하는 측단면도,

도 2는 동일한 유기 EL 소자의 일부 재단한 평면도,

도 3a 내지 3h는 동일한 유기 EL 소자의 제조공정을 도시하는 각 측단면도,

도 4a와 4b는 종래예와 본발명과의 증착상태를 도시하는 비교 대응도,

도 5a와 5b는 패터닝의 일예를 도시하는 평면도,

도 6은 종래의 유기 EL 소자의 일예를 도시하는 측단면도,

도 7a 내지 7c는 종래의 유기 EL 소자의 다른예를 도시하는 측단면도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 유기 EL 소자 2: 기판

3: 양극 4: 절연층

5: 유기층 6: 음극

9: 리브

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 유기 EL 소자의 실시형태를 도시하는 측단면도, 도 2는 동일한 유기 EL 소자의 일부 재단한 평면도이다.

유기 EL 소자(1)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 절연성 및 투명성을 갖는 글라스 등의 직사각형상의 기판(2)을 받침부로 하고 있다. 기판(2) 위에는 ITO(Indium Tin Oxide)등의 투명 도전막이 성막되어 있다. 투명도전막은, 예를들면 진공증착법, 스퍼터링법 등의 PVD(Physical Vapor Deposition)법에 의하여 100nm 전후(예를들면 150nm)의 막두께로 성막된다. 투명도전막은, 더욱더 포토레지스트 패턴에 의한 에칭으로 소정패턴 형상으로 패터닝되어 제1 전극으로서의 양극(3)을 형성한다.

본 실시형태에서의 양극(3)은, 도 2에 도시하는 바와같이 소정간격을 두고 스트라이프형상으로 형성되어 있다. 또 양극(3)의 일부는, 기판(2)의 단부까지 인출되어 구동회로(도시생략)로 접속된다.

기판(2)상에는, 양극(3)이 이루는 패턴주위의 에지부분(3a)을 덮도록 하여,감광성 폴리이미드나 SiO₂등으로 이루어지는 절연층(4)이 형성된다. 절연층(4)은, 감광성 폴리이미드에 대하여는, 스핀코트법에 의하여 성막되고, 그 후 자외선을 선택적으로 조사하여 소망의 영역을 이루고, 현상후, 가열처리에 의하여 이미드화한다. 절연층(4)은, 양극(3)에 관한 발광부위를 형성함과 동시에, 양극(3)의 패턴닝시에 생기는 에칭부분(3a)의 미소한 돌기를 덮고, 에칭부분(3a)에서의 전계집중에 의한 + - 전극간(양극(3)과 후술하는 음극사이)의 단락을 방지한다(도 3b 참조).

양극(3) 위에는, 유기 화합물재료의 박막에 의한 발광층을 포함하는 유기 EL층(5)이 적층 형성된다. 유기층(5)은, 예를들면 분자선증착법, 저항 가열법등의 PVD 법에 의하여 성막된다.

본 실시형태에서의 유기 EL층(5)은, 도 1에 도시하는 바와같이, 양극(3)위에 수 nm∼수 100nm(예를들면 40nm)의 막두께로 성막되는 정공주입층으로서의 CuPc 유기막(5a)과, CuPc 유기막(5a)위에 수 10nm(예를들면 20nm)의 막두께로 성막되는 정공수송층으로서의 α-NPD(N,N'-비스-(1-나프틸)-N,N'-디페닐 벤지진) 유기막(5b)과, α-NPD 유기막(5b)위에 수 10nm(예를들면 50nm)의 막두께로 성막되는 발광층겸 전자수송층으로서의 Alq₃유기층(5c)의 3층구조로 형성된다.

더욱더, 유기 EL층(5)은, 상기 외에, 발광층과 전하수송층(정공수송층, 정공주입, 수송층, 전자주입층, 전자주입·수송층 등)과의 조합으로 구성할 수가 있다. 예를들면, 발광층 1층만의 구조, 발광층과 정공수송층의 2층구조, 발광층과 전자주입층의 2층구조, 정공수송층과 발광층과 전자주입층의 3층 구조등이다.

상기 발광층의 발광재료로서는, 발광층 그 자체를 발광시키는 경우에는, 예를들면 Alq₃나 디스틸아릴렌계 화합물등이 사용된다. 또 발광층에 별도의 발광재료(불순물)를 미량도핑하는 것으로 발광시키는 경우에는 불순물로서 퀴날크리돈(Qd)이나 레이저용의 색소등이 사용된다.

또, 상기 전자주입층으로서는, 전자의 주입을 용이하게 하기 위하여, 예를들면 Li, Na, Mg, Ca 등의 일함수가 작은 금속재료단체, Al: Li, Mg: In, Mg: Ag, LiF 등의 일함수가 작은 합금이 사용된다.

도 1에 도시하는 바와같이 유기층(5)위에는, 금속박막으로 이루어지는 제 2 전극으로서의 음극(6)이 형성되어 있다. 음극(6)은, 예를들면 Al, Li, Mg, Ag, In 등의 일함수가 작은 금속재료단체나, Al-Li, Mg-Ag 등의 일함수가 작은 합금으로 이루어진다. 음극(6)은, 예를들면 분자선증착법, 저항가열법 등의 PVD법에 의하여 예를들면 수 10nm∼수100nm(예를들면 100nm)의 막두께로 소정패턴 형상으로 형성된다.

본 실시형태에서의 음극(6)은, 도 2에 도시하는 바와같이, 양극(3)과 직교하여 소정간격을 두고 스트라이프형상으로 형성되고, 양극(3)과 매트릭스를 형성하고 있다. 그리고, 상술한 양극(3), 유기층(5) 및 음극(6)에 의하여 막두께 1nm∼수 100nm(구체적으로는 0.2∼0.3㎛)의 소자(7)가 형성되고 양극(3)과 음극(6)이 포개지는 위치의 유기층(5)의 부분이 직사각형상의 발광부(8)를 이루고 있다. 음극(6)의 일부는, 기판(2)의 단부까지 인출되어 구동회로(도시생략)에 접속된다.

그런데, 상기와 같이 음극(6)을 패터닝하기 위하여, 각 음극(6) 사이를 절연분리하는 각 분리개소에는, 소정간격(H)을 갖도록 복수(도1 및 도2에서는 2개)의 리브(9)가 설치되어 있다. 리브(9)는, 감광성 폴리이미드, 감광성 레지스트, 감광성 드라이필름, SiO₂등의 절연성재료로 이루어진다. 이 리브(9)는, 감광성폴리이미드, 감광성 레지스트, 감광성 드라이필름에 대하여는, 스핀코트법에 의하여 성막되고, 그후 자외선을 선택적으로 조사하여 소망의 영역을 이루고, 현상처리를 행한다. 감광성폴리이미드에 대하여는, 현상후, 가열처리를 함으로써, 전구체 상태에서 폴리이미드로 된다. SiO₂에 대하여는, CVD법에 의한 성막후, 감광성레지스트를 스핀코트로 성막후, 자외선조사, 현상처리에 의하여 감광성 레지스트의 패턴을 형성하고, 이를 마스크하여 SiO₂막의 에칭처리를 행하고, 그후 레지스트를 박리하여 리브(9)를 형성한다. 또 SiO₂막에 대하여는, 기판상에 마스크를 사용하여 EB 증착이나 스퍼터링 등의 PVD법에 의하여 직접 성막하여도 좋다.

또, 도 2에 도시하는 본 실시형태에서의 리브(9)는, 음극(6)과 양극(3)으로 매트릭스 형상을 이루기 때문에, 스트라이프형상의 음극(6)을 양극(3)에 직교시키도록, 양극(3)에 직교하여 양극(3)상에 걸치도록 형성되어 있다.

그리고, 양극(3)위에 형성된 리브(9)의 위로부터 유기 EL층(5)을 통하여 음극(6)을 증착함으로써, 병설된 리브(9)간의 간격(H)에서, 음극재료가 분리되어 각 음극(6) 사이의 절연이 됨과 동시에, 음극(6)이 소정패턴 형상(스트라이프형상)을 이룬다.

또, 리브(9)는 병설하는 하나의 리브(9)가 애스팩트 비(높이/폭)로 1∼5(바람직하게는 2이상)가 좋고, 치수로서는 폭 1∼100㎛(예를들면 10㎛), 높이 1∼200㎛(예를들면 20㎛)가 좋다. 더욱더, 병설하는 각 리브(9)간의 간격(H)은, 특별히 한정되지 않지만, 리브(9)간에 음극재료가 들어가 단락하는 것을 방지하는 것으로 극력 좁은편이 좋다(예를들면, 폭 10㎛, 높이 20㎛의 경우, 리브(9)간의 간격 10㎛). 더욱더 병설하는 리브(9)는, 그 수가 많으면 음극재료를 분리하기 위한 간격(H)의 수가 많아지므로 적당하다. 그러나, 수많은 리브(9)를 병설하면 스페이스 효율이 나빠지므로, 이점에서도 병설하는 각 리브(9)간의 간격(H)은 극력 좁은편이 좋다. 예를들면 5∼50㎛이면 효과가 있다.

그리고, 상기와 같은 소자(7)가 형성된 기판(2)의 외주부분에는 수분을 극력 제거한 불활성 가스(예를들면 드라이질소)나 드라이에어에 의한 드라이 분위기에 있어서, 예를들면 자외선경화수지나 에폭시계의 열경화수지 등의 유기접착제로 이루어지는 시일재(10)를 통하여 직사각형상의 봉지기판(11)이 고착된다(도 3h 참조). 봉지기판(10)은 예를들면 금속, 글라스, 세라믹스, 수지, 법랑 등으로 구성할 수 있다. 이로서, 양극(3), 유기 EL층(5) 및 음극(6)이 보호된다.

상기와 같이 구성되는 유기 EL 소자(1)에서는, 양극(3)과 음극(6)과의 사이에 구동회로(도시생략)로부터 구동전압을 인가하여 정전류를 흐르게 하면, 유기층(5)에 대하여, 양극(3)으로부터 정공이 주입되고, 음극(6)으로부터 전자가 주입된다. 그리고, 주입된 정공과 전자가 유기층에서 재결합하여 여기자를 생성하고, 이 여기자가 실활할 경우의 빛의 방출에 의하여 소망의 표시가 이루어진다. 그경우의 발광은, 투명전극인 양극(3)을 통하여 기판(2)의 외측으로부터 관찰된다.

이하, 상기 유기 EL 소자(1)의 제조공정에 대하여, 도 3a ∼3h의 제조공정을 도시하는 각 측단면도를 참조하여 설명한다.

상기 유기 EL 소자(1)를 제조함에 있어서는, 우선, 챔버(도시생략)내에 기판(2)을 세트하고, 기판(2)의 표면에 투명 도전막을 예를들면 150nm의 막두께로 성막한다. 계속하여, 투명도전막(3)에 포토레지스트 패턴에 의한 에칭을 실시하여 양극(3)을 스트라이프형상으로 형성한다(도 3a).

더욱이, 투명도전막은 통상의 스퍼터링법으로 성막할수 있지만, 스퍼터링법에 의한 성막에서는 투명도전막이 폴리화하여 결정입계에 기인한 플레이크형상의 요철이 표면에 형성되기 때문에, 비결정질로 성막되는 것이 바람직하다. 예를들면 IDIXO(상품명: 출광 투명 도전재료 Idemitsu Indium X-metal Oxide, 이데미쓰 흥산 주식회사제)의 비정질 투명도전막으로 투명도전막을 성막하면, 치밀하고, 표면평활성에 우수한 막을 형성할 수가 있다.

또, 비결정질에 의한 투명도전막(IDIXO에 의한 투명도전막등)의 성막시에는, 소망의 패터닝을 하기 위하여 마스크 증착하여도 좋다. 또 경우에 따라서는 투명도전막의 성막후에, 통상의 포토리소그래피법을 사용하여 투명도전막을 패턴 가공하여도 좋다.

다음에, 양극(3)이 형성된 후, 양극(3)이 이루는 패턴 주위의 에지부분(3a)을 덮도록 기판(2)상에 절연층(4)을 예를들면 1㎛의 막두께로 성막한다. 절연층(4)은, 스핀코트법에 의하여 성막되어, 그 후 자외선을 선택적으로 조사하여 소망의영역을 이루고, 현상, 이미드화 처리되어 이룬다. 이로서 절연층(4)은, 양극(3)에 관한 발광부(8)를 형성한다(도 3b).

다음에, 리브(9)를 형성한다. 리브(9)는 소정간격(예를들면 10㎛)을 갖도록 복수(예를들면 2개) 병설하고, 각각의 애스팩트 비(높이/폭)가 예를들면 2로 되도록 폭 10㎛, 높이 20㎛로 형성한다. 리브(9)는, 스핀코트법에 의하여 성막되고, 그후 자외선을 선택적으로 조사하여 소정패턴 형상을 이루고, 현상, 이미드화 처리되어 이룬다(도 3c).

다음에, 분자선 증착법이나 저항가열법등의 PVD 법에 의하여 유기층(5)을 양극(4)위에 성막한다. 유기 EL층(5)의 성막에 있어서는, 우선 양극(4)위에 CuPc 유기막(5a)을 예를들면 40nm의 막두께로 성막한다(도 3d). 계속하여, CuPc 유기막(5a)위에 α-NPD 유기막(5b)을 예를들면 20nm의 막두께로 성막한다(도 3e). 더욱더, α-NPD 유기막(5b)위에 Alq₃유기막(5c)을 예를들면 50nm의 막두께로 성막한다(도 3f).

다음에 유기 EL층(5)위에 음극(6)을 성막한다. 음극(6)은 PVD법에 의하여 Al-Li의 금속박막을 예를들면 100nm의 막두께로 양극(4)과 직교하는 스트라이프형상으로 증착한다. 이 경우, 음극재료는, 병설하는 각 리브(9)의 간격에 의하여 절연분리되고, 스트라이프형상으로 된 각 음극(6)은, 각각 절연되어 설치된다(도 3g). 이로서, 기판(2) 위에는 매트릭스형상의 한쌍의 전극(양극(3), 음극(6)) 사이에 유기층(5)이 적층된 소자(7)가 형성된다.

다음에, 봉지기판(11)위의 소정위치(외주연근방)에 접착제를 도포하여 시일막(10)을 형성하고, 시일막(10)이 형성된 봉지기판(11)면에 소자(7)의 면을 향하여 기판(2)을 봉지기판(10)위에 놓는다. 그후 미리 준비한 스프링 클립 등의 하중수단을 사용하여, 기판(2)과 봉지기판(11)에 소정의 하중을 건다. 계속하여, 기판(2)의 외측으로부터 자외선 조사처리를 행하면, 봉지부분의 시일막(10)이 경화되고, 기판(2)과 봉지기판(11)의 간격이 시일막(10)에 의하여 일정하게 유지된다. 이로서 유기 EL 소자(1)가 완성된다(도 3h).

따라서, 음극(6)을 증착하는 경우, 음극(6)을 분리하는 분리 개소에 대하여, 소정간격(H)을 두고 병설된 리브(9)가 있기 때문에, 각 리브(9)의 상면에서 측벽면에 전달되어 주변에 끼워진 음극재료가 각 리브(9) 사이의 간격(H)에 의하여 끊어지게 된다. 그럼으로 병설된 각 리브(9)에 의하여 칸막이된 각 음극(6)은, 확실히 절연분리된다.

또, 병설한 리브(9)를 사용한 음극(6)의 성막에서는, 음극(6)을 분리하는 분리개소에 있어서 각 리브(9)의 측벽면의 수가 늘기 때문에, 리브(9)의 거의 바로위 방향에서 음극재료를 증착하더라도, 절연불량이 생기기 어려워진다.

구체적으로는, 종래예와 같이 단일의 리브를 설치한 경우, 측벽면에의 음극재료의 주변 끼워짐을 방지하기 위하여, 리브의 한쪽의 측벽면에서 기판(2)의 법선방향에 대하여 10˚이상의 각도로 증착하고, 리브의 다른쪽의 측벽면에 음극재료가 걸리지 않도록 그림자를 이루게 하는것이 고려된다. 본 실시형태와 같이 병열배치한 2개의 리브(9)의 경우에는, 상기 각도는 5˚정도로 할 수가 있었다. 더욱더 3개병열 배치한 즉 1˚∼ 2˚로도 절연불량이 나오지 않는다.

즉, 증착하는 각도를 크게 하는 경우에는, 도 4a의 개략도와 같이 음극재료가 방사되는 증착원으로부터 기판(2)을 멀리하여야 하고, 음극재료의 일부밖에는 사용할수 없다. 본 실시형태에서는 증착하는 각도가 작아도 되므로, 도 4b와 같이 증착원의 바로밑에 기판(2)을 놓을 수가 있고, 방사되는 음극재료를 유효하게 사용할 수가 있다.

또, 상기와 같이, 음극재료를 증착하는 각도를 작게 할 수 있으므로, 상술한 도 7c에서 도시하는 종래예와 같이 리브의 높이를 높게 할 필요성이 없어진다. 그럼으로, 본 실시형태에서는, 애스팩트 비(높이/폭)가 1∼5와 같이 용이하게 성형할 수 있는 범위내의 리브(9)를 사용할 수가 있다.

또, 음극재료를 증착하는 각도를 필요로 하는 경우에서는, 종래와 같이, 리브의 다른쪽의 측벽면에 그림자를 이루기 때문에, 리브의 한쪽의 측벽면으로부터의 증착에 한정된다. 즉, 종래와 같이 큰 증착각도를 필요로 하는 경우, 스트라이프형상의 음극패턴을 이루는 직선상의 리브밖에 사용할수가 없다. 본 실시형태에서는, 거의 바로위 방향으로부터의 증착이 가능하기 때문에, 스트라이프형상의 음극패턴 이외에도, 복수의 세그먼트로 이루어지는 패턴이나, 고정문자 패턴등의 미세패턴에 대응한 소정의 음극패턴을 이루는 리브(9)를 사용할수가 있다.

구체적으로 도 5a, 5b는 소정의 음극패턴의 일예를 도시하고 있다. 도 5a에서는, 복수의 세그먼트로 이루어지는 일문자 패턴의 양극(3)에 대응하여, 예를들면 복수 병행하는 각 일문자 패턴마다의 세그먼트에 동시에 전압을 인가할 수 있는 음극패턴의 주위에 리브(9)를 형성하고 있다. 도 5b에서는, 복수의 세그먼트로 이어어지는 일문자 패턴의 양극(3)에 대응하여, 예를들면 복수병행하는 일문자 패턴의 같은 위치의 세그먼트에 동시에 전압을 인가할 수 있는 음극패턴에 따라 굴곡·사행하는 리브(9)를 형성하고있다.

이와같이, 상술의 리브(9)를 사용함으로서, 자유로운 음극(6)의 패턴형상을 절연성이 높은 상태로 얻을 수 있다.

또, 병설한 리브(9)를 사용한 경우, 서로 대향하는 측벽면의 상단이 대향방향으로 내뻗도록, 대향하는 각측 벽면을 역테이퍼 형상으로 형성하거나, 각각의 상단 가장자리가 대향방향으로 내뻗도록 역 L자 형상(치부가 3이상 병설되어있는 경우는 각 리브(9)간에 끼워진 리브(9)는 T자형상을 이룬다)으로 형성하여도 좋다. 이 구성에 의하면, 병설한 각 리브(9) 사이의 간격(H)에의 음극재료의 조각이 좋게되고, 더욱더 절연성을 향상할 수가 있다.

더욱이, 종래의 경우에서는, 그림자의 부분에 유기층(5)이 존재하지 않으므로 양극(3)과 음극(6)이 단락하는 문제가 있지만, 본 실시형태에서는 병설된 리브(9)의 간격(H) 부분이 전압의 인가에 관여하지 않기 때문에 종래와 같은 문제는 없다.

그러나, 역테이퍼형상등은 그 형상을 이루는 공정이 별도로 필요로 하고, 또 병설한 리브(9)만으로도 높은 절연성이 얻어지므로, 간소한 공정으로 얻어지는 병설 리브(9)만의 구성으로도 충분한 효과가 얻어진다.

더욱이 상술한 실시형태에서는, 기판(2)상에 성막되는 제 1 전극을 양극(3)으로 하고, 유기 EL층(5)상에 성막되는 제 2 전극을 음극(6)으로 하여 병설된 리브(9)로서 음극(6)의 패터닝과 그 절연을 행하고 있지만, 제 1 전극을 음극(6)으로 하고, 제 2 전극을 양극(3)으로 병설된 리브(9)로서 양극(3)의 패터닝과 그 절연을 행하여도 좋다. 더욱이, 이경우 양극(3)과 음극(6)과의 역전에 동반하여 유기층(5)의 적층구조를 역전한 구성으로 하고, 봉지기판(11)을 투명성재료로 구성하는 것으로 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유기 EL소자는, 제 2 전극을 복수로 절연분리하는 분리개소에 대하여, 소정간격을 갖는 것과 같이 복수병설된 절연성의 리브를 구비함으로써, 각 리브의 상면에서 측벽면에 전달하여 주변에 끼우고자 하는 제 2 전극의 재료가, 각 리브간의 간격에 의하여 절단된다. 그러므로 병설된 각 리브에 의하여 칸막이된 각 제 2 전극을 확실히 절연 분리할수가 있다.

또, 상기 리브는, 단면의 애스팩트 비(높이/폭)가 1∼5로 좋고, 용이하게 성형하는 것이 가능하다.

또, 상기 리브는, 서로 대향하는 측벽면의 상단이 대향방향으로 내뻗도록 형성되어 있으면, 병설한 각 리브간의 간격에의 제 2 전극의 재료의 조각이 좋게 되므로 더욱더 절연성을 향상할 수가 있다.

또, 상기 리브는 병설된 것으로 인하여 측벽면의 수가 늘기 때문에, 제 2 전극의 재료의 조각이 좋고, 거의 바로위 방향으로 제 2 전극의 재료를 증착하더라도 절연불량이 생기기 어려워진다. 그럼으로, 직선적인 패턴이외에도, 복수의 세그먼트로 이루어지는 패턴이나 고정문자패턴 등의 미세패턴에 대응한 소정패턴의 제 2 전극을 이룰수가 있다.

또, 병설한 리브를 사용하였기 때문에, 제 2 전극의 절연분리를 확실하게 하는 유기 EL 소자의 제조를 용이하게 실현할 수가 있다.

Claims

적어도 하나가 투명성을 갖는 제 1 전극과 제 2 전극을 가지고, 상기 제 1 전극을 절연성을 갖는 기판상에 성막하고, 상기 제 1 전극상에 발광층을 포함하는 유기 EL층을 적층하고, 상기 유기 EL 층상에 상기 제 2 전극을 성막하여 이루어진 유기 EL 소자에 있어서,

상기 제 2 전극을 복수로 절연분리하는, 소정간격을 갖도록 복수 병설된 절연성의 리브를 구비한 전극분리부를 가지고 있으며, 상기 전극분리부는 제 1 전극상 또는 상기 제 1 전극 주위에 근접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1 항에 있어서, 상기 리브는, 그 단면의 애스팩트 비(높이/폭)가 1∼5인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리브는, 서로 대향하는 측벽면의 상단이 대향방향으로 내뻗도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 스트라이프형상으로 이루어진 매트릭스 형상을 이루고, 상기 리브는 상기 제 2 전극사이를 따라서 설치되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 소정 패턴 형상을 이루고, 상기 리브는 동시에 전압을 인가할 수 있는 상기 제 2 전극 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
적어도 하나가 투명성을 갖는 제 1 전극과 제 2 전극을 갖고, 상기 제 1 전극을 절연성을 갖는 기판상에 성막하고, 상기 제 1 전극상에 발광층을 포함하는 유기 EL층을 적층하고, 그 유기 EL 층상에 상기 제 2 전극을 성막하여 이루어지는 유기 EL 소자의 제조방법에 있어서,

상기 제 1 전극의 성막후, 상기 제 2 전극을 복수로 절연분리하는 분리개소에 대하여, 상기 제 1 전극상 또는 상기 제 1 전극주위에 근접하도록 소정간격을 가지고 복수 병설하도록 절연성의 리브를 형성하고, 그 리브상으로부터 상기 유기 EL층을 적층하고, 상기 리브상으로부터 제 2 전극을 더 증착하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자의 제조방법.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 각각 스트라이프형상으로 이루어진 매트릭스 형상을 이루고, 상기 리브는 상기 제 2 전극사이를 따라서 설치되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전극 및 제 2 전극은 소정 패턴 형상을 이루고, 상기 리브는 동시에 전압을 인가할 수 있는 상기 제 2 전극 주위에 설치되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 3 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 4 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 5 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 8 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
제 9 항에 있어서, 상기 기판상 및 상기 제 1 전극 주위에는 소망의 발광부위를 노출하도록 절연층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.