WO2007023789A1

WO2007023789A1 - 有機ｅｌ素子

Info

Publication number: WO2007023789A1
Application number: PCT/JP2006/316373
Authority: WO
Inventors: Hideki Kamata
Original assignee: Tokki Corporation
Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2007-03-01
Also published as: KR101234948B1; WO2007023789A8; KR20080037024A; TWI429323B; TW200721890A

Abstract

　有機ＥＬディスプレイのダウンサイズ化を図れると共に高信頼性を確保でき、しかも装置の稼働率の向上を図れ、ランニングコストも削減でき、更に、このレーザー加工法により形成された給電用開口部の封止も確実に行える極めて実用性に秀れた有機ＥＬ素子を提供するものである。基板11上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される発光部12上に、この発光部12を封止する第一封止膜13を形成し、前記陽極及び陰極の端子部14上に積層された前記第一封止膜13の一部にレーザー光を照射することで、この端子部14上の第一封止膜13を除去して給電用開口部15を形成し、この給電用開口部15から露出する端子部14に前記発光部駆動用の駆動回路16の端子17を接続して駆動回路16を実装した後、この給電用開口部15及び前記第一封止膜13を完全に隠蔽するように基板11上に第二封止膜18を形成する。

Description

明細書

有機 EL素子

技術分野

[0001] 本発明は、有機 EL素子に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の有機 EL素子（以下、 OELDと、う。）は、以下のような手順で作製されて!、る

[0003] (1)ガラス基板上にスパッター法若しくは蒸着法でアノード電極用 ITOのような金属薄膜を成膜し、フォトリソプロセスを経てアノード電極配線パターンを形成する。

[0004] (2)メタルマスクを使用し正孔注入層 (CuPc)、正孔輸送層 ( a— NPD)、発光層（ Alq3 +ドーパント）、電子輸送層 (Alq3)、電子注入層（LiF)を順次成膜して有機発光層を形成した後、更に力ソード電極形成用メタルマスクを用いて金属薄膜 (Al, A1 /Li, Mn, MnZAg〜etc. )を成膜し、力ソード電極配線パターンを形成して発光部を形成する。

[0005] (3)上記（1)及び（2)のプロセスを経たサンプル (発光部）上に、無機膜の単層若しくは積層、有機膜の単層若しくは積層または無機膜及び有機膜の積層膜から成る封止膜を成膜する。この場合、図 1, 2に図示したように、端子部 Aをメタルマスク B等で遮蔽し、この端子部 Aに封止膜 Cが成膜されな、ようにして給電用端子を形成する必要がある。尚、図中符号 Dは基板、 Eは発光部である。

[0006] また、何らかの理由でメタルマスクで遮蔽できない場合には、所謂半導体若しくは T FTのフォトリソプロセスの手法を応用する必要がある。

[0007] 上述の OLEDへの給電用端子形成手法としては、現在はシャドーマスク法が一般的である。シャドーマスクの材料としては、シリコン、セラミック、ガラス等と熱膨張係数が近、日本冶金製の NAS42 (42%Ni—Fe合金）や低膨張係数の NAS (36%Ni Fe合金）や SUS430等が採用されている。

[0008] このようにして給電用開口部が形成された有機 EL素子に、この給電用開口部から露出する給電端子部に例えばドライバー IC付き FPC (Flexible Print Circuit Board) や ICベアチップ等の駆動回路の端子を ACF (Anisotropic Conductive Film)を介して接続することで、駆動回路を実装する等して有機 ELディスプレイを製造する。

[0009] ところで、 OLEDの信頼性能確保のためには、大気中の酸素及び水分の影響を防ぐために、有機層と腐食性の高い力ソード電極層を封止膜で完全に被覆する必要がある。この際、有機層及び力ソード電極層よりも封止層を十分に大きくすればデバイス性能は確保できる力デバイスの素子面積が大きくなつてしまうという問題点が生じる。

[0010] 従って、デバイスの性能が維持できる最適な封止面積を選択する必要がある。この際、シャドーマスクを利用して OLEDへの給電端子部の形成をする場合には、マスクのァライメントが必要になる。更に、 OLED表示装置を携帯用等の表示パネルとして実装するためには、表示部以外の面積は出来る限り小さくした、と、う要求がある。そのため、マスクァライメント精度を高め、設計余裕度を最小限に抑える必要が生じてくるが、コスト高となるのは避けられない。

[0011] また、封止膜として、無機層と有機層とを交互に複数層成膜する場合には、有機層用のメタルマスクや無機層用のマスクが必要になる。更に量産ラインではマスクの自動交換機構も必要になる。そして、無機層と有機層との組み合わせを複数層形成する場合には、多数の予備マスクが必要となり、非常に複雑で高コストの設備になってしまう。しかも、メタルマスクは定期的に交換洗浄する必要があり、ランニングコストも非常に高くなつてしまうという問題が発生する。

[0012] このような封止膜成膜時にメタルマスクを使用することによる問題点を解決するためには、封止成膜工程ではメタルマスクを使用しな、プロセスを採用すれば良、。

[0013] 例えば半導体デバイスや TFTデバイスで一般的に採用されてヽる最終パシベーシヨン膜成膜後のフォトリソプロセスによる端部引き出し工程を適用すれば良い。しかし、この工程には、レジスト塗布、レジスト露光、レジスト現像、エッチング、レジスト剥離洗浄と 5工程が必要となる。更に、レジスト現像及びレジスト剥離洗浄工程においてはウエット工程があり、 OLED製造プロセスには不適切な工程であると同時に非常に高コストプロセスとなってしまうという問題が生じる。

[0014] 更に、封止膜が積層構造で、しかも、有機層と無機層とから成る場合には、エッチング工程において、ドライの場合にはエッチングガス、ウエットの場合にはエッチング液を交換する必要があり、積層数が多くなればなるほどプロセスは一層複雑ィ匕する。

[0015] また、上記有機 EL素子に駆動回路を実装する際、給電用開口部には、例えば給電端子部が A1等が腐食性金属の場合、 FPC若しくは ICベアチップとの接続部付近を熱硬化性若しくは UV硬化性等のシリコン榭脂若しくはエポキシ榭脂で固めて給電端子部の腐食防止対策を講じる場合はあるが、これらの硬化剤には封止性がなぐ給電用開口部は完全に封止されて、な、のが現状である。

[0016] そこで、出願人は、特許文献 1 (特開 2006— 663464号公報）において、マスクを用いることなく封止膜を成膜した後、端子部上にのみレーザーにより給電用開口部を形成することで、フォトリソプロセス等の厄介な工程を行う必要なく簡易な方法で上記の問題点を解決できる有機 EL素子の製造方法を提案している。

[0017] 特許文献 1：特開 2006— 663464号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0018] 本発明は、上述のような問題点を解決すると共に更なる封止性の向上を図るべく上記特許文献 1を元に種々検討を行った結果完成したもので、第一封止膜の開口端部を第二封止膜により隠蔽することができ、基板垂直方向及び基板水平方向の双方力の発光部への水分の侵入を良好に阻止できる封止膜構成を実現した極めて封止性に秀れた信頼性の高い有機 EL素子を提供するものである。

課題を解決するための手段

[0019] 添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

[0020] 基板 11上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される発光部 12上に、この発光部 12を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部 12 上にこの発光部 12を封止する第一封止膜 13を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部 14上に積層された前記第一封止膜 13の一部にレーザー光を照射することで、この端子部 14上の第一封止膜 13を除去して給電用開口部 15を形成し、この給電用開口部 15から露出する端子部 14に前記発光部駆動用の駆動回路 16の端子 17を接続して駆動回路 16を実装した後、この給電用開口部 15及び前記第一封止膜 13を完全に隠蔽するように基板 11上に第二封止膜 18を形成したことを特徴とする有機 EL素子に係るものである。

[0021] また、基板 31上に陽極，有機化合物層，陰極を順次積層して形成される発光部 32 上に、この発光部 32を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部 32上にこの発光部 32を封止する第一封止膜 33を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部 34上に積層された第一封止膜 33の一部にレーザー光を照射して、この端子部 34上の第一封止膜 33を除去することで、前記第一封止膜 33から成る側周部とこの第一封止膜 33から露出する前記端子部 34力成る底部とで構成される第一給電用開口部 35を形成した後、前記第一封止膜 33上に、前記発光部 32を封止すると共に前記第一給電用開口部 35の側周部及び底部をも隠蔽する第二封止膜 36を成膜し、前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36にレーザー光を照射して、前記第一給電用開口部 35の底部上に積層される前記第二封止膜 36を除去して前記端子部 34を露出させることで、前記第一給電用開口部 35内に前記端子部 3 4を露出せしめる第二給電用開口部 37を形成したことを特徴とする有機 EL素子に係るものである。

[0022] また、前記第一給電用開口部 35の側周部上に積層される前記第二封止膜 36を残すように前記レーザー光を前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36に照射して除去することで、前記第二給電用開口部 37を形成したことを特徴とする請求項 2記載の有機 EL素子に係るものである。

[0023] また、前記第二給電用開口部 37の開口面積が、前記第一給電用開口部 35の開口面積より小さくなるように前記レーザー光を前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36に照射して除去することで、前記第二給電用開口部 37を形成したことを特徴とする請求項 2記載の有機 EL素子に係るものである。

[0024] また、前記第二給電用開口部 37の開口面積が、前記第一給電用開口部 35の開口面積より小さくなるように前記レーザー光を前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36に照射して除去することで、前記第二給電用開口部 37を形成したことを特徴とする請求項 3記載の有機 EL素子に係るものである。

[0025] また、前記第一封止膜 13 · 33若しくは前記第二封止膜 18 · 36をマスクを用、ずに基板 11 · 31の全表面に成膜することを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の有機 EL素子に係るものである。

[0026] また、前記第一封止膜 13 · 33若しくは前記第二封止膜 18 · 36は、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成ることを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の有機 EL 素子に係るものである。

[0027] また、前記第一封止膜 13 · 33若しくは前記第二封止膜 18 · 36は、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成ることを特徴とする請求項 6記載の有機 EL素子に係るものである発明の効果

[0028] 本発明は、上述のように構成したから、第一封止膜の開口端部を第二封止膜により隠蔽することができ、基板垂直方向及び基板水平方向の双方からの発光部への水分の侵入を良好に阻止できる封止膜構成を実現した極めて封止性に秀れた信頼性の高い有機 EL素子となる。

発明を実施するための最良の形態

[0029] 好適と考える本発明の実施形態 (発明をどのように実施する力を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

[0030] 基板 11上に、例えば ITO力も成る陽極 (アノード電極）と、正孔注入層 (CuPc) ,正孔輸送層 ( a -NPD) ,発光層（Alq3 +ドーパント） ,電子輸送層（Alq3) ,電子注入層（LiF)から成る有機発光層と、 A1力も成る陰極 (力ソード電極)とを順次成膜して成る発光部 12上に、この発光部 12を封止する第一封止膜 13を成膜する。

[0031] この際、請求項 1記載の発明においては、例えばマスクを用いずに発光部 12の全表面に第一封止膜 13を成膜して、陽極及び陰極の端子部 14上の第一封止膜 13のみにレーザー光を照射することで、第一封止膜 13を部分的に除去し、この端子部 14 を露出せしめる給電用開口部 15を形成する。

[0032] 即ち、従来のようにマスクを用いて、給電用開口部を有する封止膜を成膜するのではなぐ発光部 12上の全表面に成膜した第一封止膜 13の一部を除去することで給電用開口部 15を形成することができるから、マスクが不要となり、マスクを用いる際の不都合、即ち、従来必要であったマスクのァライメント機構や、多数の予備マスクや、マスクの自動交 «構等は一切必要なくなり、極めてコスト安となり、し力も、マスクを定期的に交換洗浄する必要もないから、メンテナンス性にも秀れたものとなる。

[0033] また、有機 EL素子の更なる高密度化 ·高解像度化を図るためには、発光部 12 (表示部）以外の面積を可及的に小さくする必要があるが、マスクを用いる場合、上述のマスクのァライメント機構の更なる高精度化は非常にコスト高となるため実現は難しく、ある程度の誤差を見越して余裕をもって発光部同志の間隔を設定しなければならなかったが、請求項 1記載の発明によれば、マスクのァライメントは必要ないため、上述のような問題は一切なぐ発光部 12以外の面積を可及的に小さくすることができ、更なる高密度化 ·高解像度化を実現できることになる。

[0034] また、フォオリソプロセスと異なり、極めて簡易な工程でウエット工程も必要ないから、素子の劣化を阻止できるのは勿論、極めてコスト安に第一封止膜 13を成膜できることになる。

[0035] 次に、上述のようにして形成した給電用開口部 15力も露出する端子部 14に、駆動回路 16の端子 17を例えば ACF20を介して熱圧着により接続することで駆動回路 16を実装する。

[0036] しかし、この状態では、給電用開口部 15が封止されていないため、この給電用開口部 15から水分等が侵入する可能性がある。

[0037] そこで、請求項 1記載の発明においては、給電用開口部 15を封止する第二封止膜 18を更に基板 11上に成膜する。具体的には、第二封止膜 18は前記給電用開口部 15 及び第一封止膜 13を完全に隠蔽するように形成する。この際、例えば第二封止膜 18 を、基板全表面に成膜するようにすれば、上記第一封止膜 13と同様にマスクを用いることなく成膜できる。更に、回り込み性が高ぐ影の部分まで成膜可能な成膜方法、例えば CVD法やディップコーティング法等により基板全表面に成膜した場合には、例えば駆動回路 16の底部と基板 11との間の空間部にも良好に成膜できることになり、簡易な手法で確実に給電用開口部 15を封止できることになる。

[0038] 従って、レーザー加工により第一封止膜 13を除去して形成された給電用開口部 15 を第二封止膜 18により封止することで、マスクやウエット工程の必要なしに OLEDの水分による劣化をより確実に阻止できることになり、また、第一封止膜 13に仮に欠陥部があった場合いにこの欠陥部を補完することもでき、それだけ高精細な有機 ELデイスプレイを製造可能となる。

[0039] また、請求項 2記載の発明においては、基板 31上に、例えば ITO力成る陽極 (ァノード電極）と、正孔注入層 (CuPc) ,正孔輸送層 ( a -NPD) ,発光層（Alq3 +ド一パント），電子輸送層 (Alq3) ,電子注入層 (LiF)から成る有機発光層と、 A1から成る陰極 (力ソード電極)とを順次成膜して成る発光部 32上に、この発光部 32を封止する第一封止膜 33を成膜した後、続いて、発光部 32の端子部 34上に積層された第一封止膜 33の一部にレーザー光を照射して除去し、側周部 (第一封止膜 33)と底部 (第一封止膜 33から露出する端子部 34)とから成る第一給電用開口部 35を形成する。

[0040] 続いて、第一封止膜 33上に第二封止膜 36を前記第一給電用開口部 35の側周部及び底部も隠蔽されるように成膜する。これにより第一封止膜 33上に第二封止膜 36が積層されることで、第一封止膜 33と第二封止膜 36に夫々欠陥があっても相互に補完することができ、発光部 32への基板垂直方向からの水分の侵入をより確実に阻止でさることになる。

[0041] 続いて、第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36にレーザー光を照射して前記底部上に積層される第二封止膜 36を除去して、第一給電用開口部 35の側周部が第二封止膜 36により隠蔽された状態を保持したまま第一給電用開口部 35 内に端子部 34を露出せしめる第二給電用開口部 37を形成する。

[0042] 従って、第一給電用開口部 35の側周部が第二封止膜 36により隠蔽されることで、発光部 32への基板平行方向からの水分の侵入も阻止できることになる。即ち、例えば、第一封止膜を発光部上に成膜した後、この第一封止膜に給電用開口部を形成せずに第二封止膜を積層成膜し、第一封止膜と第二封止膜とにまとめて給電用開口部を形成する方法を採用した場合、第一封止膜と第二封止膜の開口端面 (側周部)が露出し、基板平行方向から水分が侵入する可能性が高くなつてしまうが、請求項 2記載の発明においては、第一封止膜 33の側周部を第二封止膜 36により隠蔽した状態を保持するように (第一給電用開口部 35の側周部上に積層された第二封止膜 36を残すように)、第一給電用開口部 35の底部上に積層された第二封止膜 36を除去するから、第一封止膜 33の側周部を露出させることなく端子部 34のみを露出させることができ、この第一封止膜 33の側周部力もの水分の侵入をそれだけ良好に阻止できることになる。

実施例 1

[0043] 本発明の具体的な実施例 1につ、て図面に基づ!/、て説明する。

[0044] 実施例 1は、基板 11上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される発光部 12上に、この発光部 12を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部 12上にこの発光部 12を封止する第一封止膜 13を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部 14上に積層された前記第一封止膜 13の一部にレーザー光を照射することで、この端子部 14上の第一封止膜 13を除去して給電用開口部 15を形成し、この給電用開口部 15力露出する端子部 14に前記発光部駆動用の駆動回路 16 の端子 17を接続して駆動回路 16を実装した後、この給電用開口部 15及び前記第一封止膜 13を完全に隠蔽するように基板 11上に第二封止膜 18を形成したものである。

[0045] 有機 EL素子は、図 6に図示したような有機 EL素子製造装置を用いて製造する。

[0046] 例えば図 6に示すように、フォトリソグラフィ一法により形成されたアノード配線 ITO 電極が形成されたガラス基板 11を仕込み室に収納し、真空排気を行う。次にゲートバルブを開け、前記ガラス基板 11を、真空排気されたプラズマ洗浄室に移動し、酸素ガス等を導入し、高周波により酸素プラズマを生成し、表面処理を行う。次に真空排気された有機成膜室 1に前記ガラス基板 11を移動し、正孔注入層を蒸着成膜する、更に真空排気された各々の有機成膜室（2〜4)に前記ガラス基板 11を移動し、赤、緑、青各々の発光層を成膜する。

[0047] 更に、真空排気された有機成膜室 5に前記ガラス基板 11を移動し、電子輸送層を蒸着成膜する。更に真空排気され成膜室 6で電子注入層を蒸着成膜し、真空排気された金属電極蒸着室で力ソード配線電極膜を成膜する。

[0048] 次に真空排気若しくは窒素置換されたレーザー加工室 1に前記ガラス基板 11を移動し、レーザーにより力ソード配線電極を形成する。

[0049] 次に真空排気若しくは窒素置換された薄膜封止室に前記ガラス基板 11を移動し、第一封止膜 13を成膜する。

[0050] この薄膜封止室にはスパッタリング法若しくは真空蒸着法により第一封止膜 13を成膜する封止膜形成機構が設けられており、この封止膜形成機構により、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成る積層膜を基板 11の略全面に成膜する（図 3参照)。

[0051] 無機膜としては、例えばシリコン酸ィ匕膜 (SiO ) ,シリコンナイトライド (SiN, SiON)

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,アルミナ (AIO )等が採用される。また、有機膜としては、エポキシ系，ポリイミド系，

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アクリル系，シリコン系の、熱硬化型若しくは UV硬化型または熱硬化及び UV硬化併用型の樹脂等が採用される。

[0052] 更にレーザー加工室 2に前記ガラス基板 11を移動し、レーザーにより端子部 14上の第一封止膜 13を除去し、給電用開口部 15から露出する給電端子部を形成する。

[0053] レーザー加工室 2には、封止膜除去機構としてのレーザー光を発振するレーザー発振器 (光源)と、前記基板 11を駆動してレーザー発振器力ゝらのレーザー光を前記端子部 14上の第一封止膜 13の所定部位に照射せしめる駆動部としての、基板 11が載置される X, Yステージとを有するレーザー加工装置が設けられており、レーザー発振器として、ガスレーザー発振器若しくは固体レーザー発振器を採用する。尚、実施例 1においては、基板 11を駆動する駆動部を設けた構成としているが、レーザー発振器を駆動する駆動部を設けた構成としても良い。

[0054] 例えば、前記ガスレーザー発振器としては CO , KrF, ArF, F , XeCl, XeF若しく

2 2

は HeCdレーザー発振器を採用すると良ぐ前記固体レーザー発振器としては Tiサファイア， YAG若しくは YVOレーザー発振器を採用すると良い。

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[0055] 具体的には、前記封止膜除去機構は、前記成膜機構によって成膜された複数層の無機膜若しくは複数層の有機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成る積層膜の内、いずれかの層の波長吸収特性に応じた波長のレーザー光を照射して複数層を一括除去し得るように構成している。即ち、積層膜を一層ずつ除去する必要なぐ最適な同一加工条件を選定することにより、レーザー種を変更する必要なく積層膜から成る第一封止膜を除去できる。例えば、レーザーとして、最下層の膜が吸収しやす、波長を有するレーザーを採用し (若しくは最下層の膜としてレーザ一の波長を吸収しやすい材料力も成るものを採用し)、この最下層の膜を除去することでその上に積層される膜をまとめて除去し得るように設定する。尚、最下層でない膜を除去することで、複数の膜を除去し得るように設定しても良、。

[0056] 従って、複数の有機膜と無機膜とを積層した積層膜を除去する場合でも、一層ずつ除去する必要なく一の工程で簡易に且つ効率的に第一封止膜 13を除去して給電用開口部を形成できることになる。

[0057] また、実施例 1においては、端子部 14上の第一封止膜 13を全て除去するのではなぐ図 4に図示したように一部を除去するように設定している。具体的には端子部 14の接続端子 19上の一部の第一封止膜 13を長方形状に除去するように設定している。従つて、給電用開口部 15の大きさは最小で済み、それだけ第一封止膜 13による封止作用は良好に発揮される。

[0058] また、前記発光部 12上に積層成膜した第一封止膜 13の周縁部をレーザー光を照射することで閉塞する封止周縁部閉塞機構を備えた構成としても良い。このように封止周縁部を閉塞することにより、封止作用は一層良好となり、素子の劣化は可及的に阻止されることになる。具体的には、この封止周縁部閉塞機構は、上述のレーザー加ェ室 2を封止膜除去機構と兼用する構成としても良いし、別途レーザー加工室を設ける構成としても良い。

[0059] また、この場合には、前記第一封止膜 13が、前記レーザー光が照射される周縁部のみに熱硬化性成分を含有させて成膜された有機膜若しくは前記周縁部のみに成膜される前記熱硬化性成分を含有する有機膜若しくは基板前面全てに渡って熱硬化性成分を含有させて成膜された有機膜を含むように、前記封止膜形成機構を設定すると良い。

[0060] 以上、前記実施例についての有機成膜は低分子有機 EL材料を想定し、真空蒸着法について説明した。

[0061] その他の実施例として高分子有機 EL材料の有機成膜については、インクジェット法を利用してもよい。

[0062] また、更に高分子有機材料をスピン塗布法、スプレー法を利用する場合には、真空排気若しくは真空置換された乾燥室を追加したり、有機成膜をレーザー加工室でパターン形成する実施例も考えられる。

[0063] その他の実施例として、基板を各処理室に搬送する機構を有する搬送室の周囲に、仕込み室、プラズマ洗浄室、有機成膜室、スパッター室、 CVD室、金属電極蒸着室、薄膜封止室及び排出室を有する有機 EL素子製造装置において、有機成膜室、スパッター室、 CVD室、金属電極蒸着室、薄膜封止室のうちの少なくともいずれか一台以上の処理室と、一台又は、複数台のレーザー加工室とを一体ィ匕した有機 EL素子製造装置としている。

[0064] また、前記搬送室の周囲若しくは前記搬送室の搬送方向に沿った位置に前記処理室を配設すると共に前記レーザー加工室を配設している。

[0065] また、前記有機成膜室、スパッター室、 CVD室、金属電極蒸着室、薄膜封止室及びレーザー加工室内の雰囲気は、真空雰囲気若しくは Ar等の不活性ガス若しくは窒素ガスなどによる非酸ィ匕性雰囲気で、且つ露点が 50°C以下の乾燥雰囲気としている。

[0066] また、前記有機成膜室は有機材料或!ヽは金属材料を抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱等の蒸着源加熱手段及び高分子有機材料をインクジェット法、スピン塗布法、スクリーン印刷を含む各種印刷法若しくはスプレー印刷法を用いて成膜する手段を有し、スパッター室は、有機材料或いは絶縁材料をコンベンショナル、マグネトロン、イオンビーム、 ECR等のスパッタリング法を用いて成膜する手段を有し、 CVD室は金属材料及び絶縁材料を減圧、常圧、プラズマ法を用いて成膜する手段を有し、金属電極蒸着室は金属材料を抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導カロ熱等の蒸着源加熱手段を有する。

[0067] また、薄膜封止室は、大気雰囲気と遮断することにより、大気雰囲気中の水及び酸素が直接有機 EL素子表面と接触することを防止する機能を有する封止膜を付加する手段を有し、前記レーザー加工室は、透明導電膜、有機 EL膜、金属電極膜、酸ィ匕シリコン、窒化シリコン、アルミナ等のセラミック膜をレーザー光にてカ卩ェする手段を有する。

[0068] 実施例 1では、基板を前記各処理室に搬送する機構を有する前記搬送室の周囲に仕込み室、プラズマ洗浄室、有機成膜室 1、有機成膜室 2、有機成膜室 3、陰極金属蒸着室、レーザー加工室、薄膜封止室及び排出室を設けた構成としている。

[0069] また、前記基板を前記各処理室に搬送する機構を有する前記搬送室の周囲に、仕込み室、プラズマ洗浄室、スパッター室 (透明導電膜形成）、レーザー加工室 1、有機成膜室 1、有機成膜室 2、有機成膜室 3、金属電極蒸着室、レーザー加工室 2、薄膜封止室及び排出室を設けた構成としても良い。

[0070] また、基板を各処理室に搬送する機構を有する搬送室の周囲に仕込み室、プラズマ洗浄室、スパッター室 (透明導電膜形成)、レーザー加工室 1、有機成膜室 1、有機成膜室 2、有機成膜室 3、金属電極蒸着室、レーザー加工室 2、薄膜封止室、レーザ一加工室 3及び排出室を設けた構成としても良い。

[0071] また、基板を各処理室に搬送する機構を有する搬送室の周囲に、仕込み室、ブラズマ洗浄室、スパッター室 (透明導電膜形成）、レーザー加工室及び排出室を設けた構成としても良い。

[0072] 前記仕込み室が前記排出室を兼ねる場合は、仕込む室のみでも良い。

[0073] また、レーザー加工室を複数室としたが、一室のみで兼用しても良い。

[0074] また、有機成膜室を三室としても良いし、一室で兼用しても良ぐもちろん四室以上にしても良い。

[0075] また、実施例 1では、搬送室の周囲に各処理室とレーザー加工室を配設 (通称クラスター方式)したが、図 7に図示したような搬送室の搬送方向に順次各処理室とレーザ一加工室を縦列 (通称インライン方式)した構成としても良、。

[0076] 続いて、上述のようにして作製した有機 EL素子に、有機 EL素子 (発光部 12)駆動用の駆動回路 16を接続実装する。具体的には、駆動回路 16としては、 ICベアチップやドライバー ICを搭載した FPC等を用いる。

[0077] また、実装形態は、例えば FPCを TABを介して接続する構成や、ドライバーベアチップ ICを基板上に直接実装する COG (Chip On Glass)等、いずれの形態をとつても良い。

[0078] 実施例 1においては、図 4, 5に図示したように FPCを採用し駆動回路 16 (ドライバ一 IC付 FPC)の端子 17を前記端子部 14の接続端子 19に接続することで基板 11上に駆動回路 16を実装している。 [0079] 具体的には、上述のようにして第一封止膜 13に形成された給電用開口部 15から露出する陽極の端子部 14 (ITO膜)の接続端子 19若しくは陰極の端子部 14の接続端子 19と、駆動回路 16の端子 17 (駆動回路配線パターン）とを ACF20 (異方性導電膜)を介して熱圧着により接続することで、基板 11上に駆動回路 16を実装している。尚、図中符号 21は ACF20に含まれる導電粒子である。

[0080] 尚、図示しないが、駆動回路 16 (ドライバーベアチップ IC)を COG接続により実装する場合も、第一封止膜 13により全面を覆われているガラス基板上の有機 EL素子からの引出し配線の端部上面に、レーザー加工によって給電開口部を形成して、 ACF 20を介することで駆動回路 16を熱圧着により接続することも可能である。

[0081] 続いて、基板 11上に実装した駆動回路 16及びその下地となっている前記第一封止膜 13のいずれをも完全に隠蔽するように第二封止膜 18を成膜する。従って、マスクを用いることなく簡易に給電用開口部 15を完全に封止して、レーザー加工時の唯一の懸念事項であった給電用開口部 15力の大気中の酸素や水分等の侵入を確実に防止することが可能となると共にその外周にある第一封止膜 13をも完全に隠蔽することで、より確実な封止を実現する。成膜方法としては、ディップコーティング法やプラズマ CVD法等の回り込み性が良ぐ前記 ICベアチップと基板 11との間等、影の部分まで確実に成膜可能な成膜方法を採用するのが好ま、。

[0082] 実施例 1においては、前記駆動回路 16を実装した基板 11を成膜溶液が貯留せしめられた貯留槽に漬けた後、乾燥させて加熱処理を行うことで成膜する（ディップコーテイング法)。

[0083] 続いて、前記駆動回路 16を制御するコントローラやその他の電子部品などが組み込まれたプリント基板（PCB: Printed Circuit Board)を基板 11に取り付け、ケーブルや筐体を取り付けることで有機 ELディスプレイを製造する。

[0084] 実施例 1は上述のようにしたから、メタルマスクを用いず封止膜を成膜した後に、その OLED表示装置の給電端子部を、レーザー加工手法を用いて形成することにより、パネルのダウンサイズィ匕と高信頼性を確保できる OLEDの製造が可能になる。例えば、 OLEDを製造することを目的とするクラスター型有機 EL素子製造装置にレーザ一加工室 (封止膜除去機構)と封止薄膜室 (封止膜成膜機構)とを設けることにより、高精度、高密度、高性能の OLEDの製造が可能になる。

[0085] また、封止膜形成機構にメタルマスクを使用しないことにより、メタルマスクの交 « 構、ァライメント機構、メタルマスク及び蒸着トレィ等の移動機構が不要になり、装置は非常に簡略ィ匕する。そのため、装置コストの低減、トラブル及びメンテナンス頻度の低減により装置稼働率の向上が図れる。

[0086] 更に、メタルマスクコストの削減、メタルマスク及び装着トレイの削減、これらの洗浄工程の削減とランニングコストも大幅に削減することが可能になる。

[0087] また、封止膜が積層構造の場合でも、レーザー加工の場合には、異種マスク毎にレ一ザ一種を変更することなく最適な同一加工条件を選定することにより、給電端子部の封止膜開口加工が可能となる。

[0088] また、封止膜の周縁部をレーザーを照射することで閉塞するように構成すれば、この封止膜の封止作用を一層良好にすることができ、この封止膜により封止された発光部の劣化は可及的に阻止されることになる。

[0089] 更に、前記給電用開口部からの水分等の侵入を、簡易な手法で確実に防止でき、それだけ高精細な有機 ELディスプレイを製造可能となる。

[0090] 従って、実施例 1は、前記有機 EL素子を単に安価に且つ効率良く製造できるだけでなぐ極めて高品質で商品価値の高、有機 ELディスプレイを製造できることになる実施例 2

[0091] 実施例 2は、実施例 1とは異なる封止膜構造を採用した場合であり、その余は実施例 1と同様である。

[0092] 具体的には実施例 2は、図 8〜11に図示したように、基板 31上に陽極，有機化合物層，陰極を順次積層して形成される発光部 32上に、この発光部 32を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部 32上にこの発光部 32を封止する第一封止膜 33を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部 34上に積層された第一封止膜 33の一部にレーザー光を照射して、この端子部 34上の第一封止膜 33を除去することで、前記第一封止膜 33から成る側周部とこの第一封止膜 33から露出する前記端子部 34力成る底部とで構成される第一給電用開口部 35を形成した後、前記第一封止膜 33上に、前記発光部 32を封止すると共に前記第一給電用開口部 35の側周部及び底部をも隠蔽する第二封止膜 36を成膜し、前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36にレーザー光を照射して、前記第一給電用開口部 35の底部上に積層される前記第二封止膜 36を除去して前記端子部 34を露出させることで、前記第一給電用開口部 35内に前記端子部 34を露出せしめる第二給電用開口部 3 7を形成したものである。

[0093] 即ち、実施例 2は、実施例 1と同様、電極及び発光層が形成されたガラス基板 31上に、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成る積層膜を基板 31の略全面に成膜し (図 8参照。図 8中では第一封止膜 33は第二封止膜 36に隠れているが第二封止膜 36と同様に基板 31の略全面に成膜される。）、更にレーザー加工室 2においてレーザーにより端子部 34上の第一封止膜 33を除去し、第一給電用開口部 35から露出する給電端子部を形成する（図 9, 10参照)。

[0094] 続いて、前記薄膜封止室に前記ガラス基板 31を移動し、第一封止膜 33上に前記発光部 32を封止すると共に前記第一給電用開口部 35の側周部及び底部をも隠蔽する第二封止膜 36を成膜する。具体的には、前記第一給電用開口部 35は、前記第一封止膜 33の開口端面 33aから成る側周部と、前記端子部 34にして前記第一封止膜 33の開口部から露出する上面 34aから成る底部とで構成されている。この第二封止膜 36としては前記第一封止膜 33と同じ構成のものを採用している。尚、第二封止膜 36を成膜する薄膜封止室を別途設けても良い。

[0095] 更にレーザー加工室 2に前記ガラス基板 31を移動し、上記レーザー加工装置により、前記第一給電用開口部 35の側周部上に積層される前記第二封止膜 36を残すように端子部 34上に積層された第二封止膜 36を除去し、第一給電用開口部 35及び第二給電用開口部 37から露出する給電端子部を形成する（図 11参照)。

[0096] 具体的には、前記第一給電用開口部 35の側周部上に積層される前記第二封止膜 36を除去しないように、前記第一給電用開口部 35の底部上に積層される前記第二封止膜 36の一部を除去することで、前記第二給電用開口部 37の開口径が、この第二給電用開口部 37より前記第一給電用開口部 35の開放端側の側周部上に積層される第二封止膜 36の内径より径小となるように前記第二給電用開口部 37を形成する。

[0097] 即ち、前記第一給電用開口部 35の底部上に積層される第二封止膜 36の外周部を残し、中央部のみを除去して、前記第一給電用開口部 35の側周部上の第二封止膜 36と端子部 34との接触面積が可及的に広くなるようにして、る。

[0098] このようにして作製した有機 EL素子に、前記給電用端子部を介して有機 EL素子（発光部 32)駆動用の駆動回路を接続実装し、この駆動回路を制御するコントローラやその他の電子部品などが組み込まれたプリント基板（PCB : printed Circuit board)を基板 31に取り付け、ケーブルや筐体を取り付けることで有機 ELディスプレイが製造される。

[0099] 実施例 2は上述のようにしたから、基板 31上に形成される発光部 32上に、この発光部 32を封止する第一封止膜 33を成膜し、発光部 32の端子部 34上に積層された第一封止膜 33の一部にレーザー光を照射して除去し、側周部 (第一封止膜 33)と底部 (第一封止膜 33から露出する端子部 34)とから成る第一給電用開口部 35を形成した後、第一封止膜 33上に第二封止膜 36を前記第一給電用開口部 35の側周部及び底部も隠蔽されるように成膜し、第一封止膜 33上に第二封止膜 36が積層されることで、第一封止膜 33と第二封止膜 36に夫々欠陥があっても相互に補完することができ、発光部 32への基板垂直方向力の水分の侵入をより確実に阻止できることになる。

[0100] 更に、第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36にレーザー光を照射して前記底部上に積層される第二封止膜 36を除去して、第一給電用開口部 35の側周部が第二封止膜 36により隠蔽された状態を保持したまま第一給電用開口部 35内に端子部 34を露出せしめる第二給電用開口部 37を形成するから、第一給電用開口部 35の側周部が第二封止膜 36により隠蔽されることで、発光部 32への基板平行方向力もの水分の侵入も阻止できることになる。即ち、第一封止膜 33の側周部を露出させることなく端子部 34のみを露出させることができ、この第一封止膜 33の側周部力もの水分の侵入をそれだけ良好に阻止できることになる。

[0101] また、第二給電用開口部 37の開口径が、この第二給電用開口部 37より前記第一給電用開口部 35の開放端側の側周部上に積層される第二封止膜 36の内径より径小となるように前記レーザー光を前記第一給電用開口部 35の底部を隠蔽する第二封止膜 36に照射して除去することで、前記第二給電用開口部 37を形成するから、端子部 34と第二封止膜 36との接触面積をそれだけ大きく確保でき、封止性を一層向上させることがでさる。

[0102] また、第一封止膜 33及び第二封止膜 36は、マスクを用いることなく前記基板 31の略全面に成膜するから、マスクを用いる際の不都合、即ち、従来必要であったマスクのァライメント機構や、多数の予備マスクや、マスクの自動交構等は一切必要なくなり、極めてコスト安となり、し力も、マスクを定期的に交換洗浄する必要もないから、メンテナンス性にも秀れたものとなる。また、発光部 32以外の面積を可及的に小さくすることができ、更なる高密度化 ·高解像度化を実現できることになる。また、フォオリソプロセスと異なり、極めて簡易な工程でウエット工程も必要ないから、素子の劣化を阻止できるのは勿論、極めてコスト安に封止膜 33を成膜できることになる。

[0103] また、第一封止膜 33及び第二封止膜 36は、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成る積層膜としたから、基板垂直方向からの発光部 32への水分の侵入を一層良好に阻止でさること〖こなる。

[0104] 従って、実施例 2は、発光部への基板垂直方向からの水分の侵入を確実に阻止できるのは勿論、基板平行方向からの水分の侵入をも確実に阻止でき、極めて封止性に秀れた信頼性の高!、有機 EL素子となる。

[0105] 本発明は、実施例 1, 2に限られるものではなぐ各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

図面の簡単な説明

[0106] [図 1]従来例の封止膜形成法の概略説明図である。

[図 2]従来例の有機 EL素子の概略説明図である。

[図 3]実施例 1の封止膜形成法の概略説明図である。

[図 4]実施例 1の端子部の拡大概略説明図である。

[図 5]実施例 1の端子部と駆動回路との接続部分の拡大概略説明断面図である。

[図 6]有機 EL素子製造装置のクラスター方式での一例を示す概略構成説明図である。 [図 7]有機 EL素子製造装置のインライン方式での一例を示す概略構成説明図である圆 8]実施例 2の一部を切り欠いた概略説明斜視図である。

圆 9]実施例 2の要部の概略説明平面図である。

[図 10]実施例 2の要部の概略説明断面図である。

圆 11]実施例 2の要部の概略説明断面図である。

Claims

請求の範囲

[1] 基板上に陽極，有機発光層，陰極を順次積層して形成される発光部上に、この発光部を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部上にこの発光部を封止する第一封止膜を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部上に積層された前記第一封止膜の一部にレーザー光を照射することで、この端子部上の第一封止膜を除去して給電用開口部を形成し、この給電用開口部から露出する端子部に前記発光部駆動用の駆動回路の端子を接続して駆動回路を実装した後、この給電用開口部及び前記第一封止膜を完全に隠蔽するように基板上に第二封止膜を形成したことを特徴とする有機 EL素子。

[2] 基板上に陽極，有機化合物層，陰極を順次積層して形成される発光部上に、この発光部を封止する封止膜を形成して成る有機 EL素子であって、前記発光部上にこの発光部を封止する第一封止膜を成膜し、前記陽極若しくは前記陰極の端子部上に積層された第一封止膜の一部にレーザー光を照射して、この端子部上の第一封止膜を除去することで、前記第一封止膜から成る側周部とこの第一封止膜から露出する前記端子部から成る底部とで構成される第一給電用開口部を形成した後、前記第一封止膜上に、前記発光部を封止すると共に前記第一給電用開口部の側周部及び底部をも隠蔽する第二封止膜を成膜し、前記第一給電用開口部の底部を隠蔽する第二封止膜にレーザー光を照射して、前記第一給電用開口部の底部上に積層される前記第二封止膜を除去して前記端子部を露出させることで、前記第一給電用開口部内に前記端子部を露出せしめる第二給電用開口部を形成したことを特徴とする有機 EL素子。

[3] 前記第一給電用開口部の側周部上に積層される前記第二封止膜を残すように前記レーザー光を前記第一給電用開口部の底部を隠蔽する第二封止膜に照射して除去することで、前記第二給電用開口部を形成したことを特徴とする請求項 2記載の有機 EL素子。

[4] 前記第二給電用開口部の開口面積が、前記第一給電用開口部の開口面積より小さくなるように前記レーザー光を前記第一給電用開口部の底部を隠蔽する第二封止膜に照射して除去することで、前記第二給電用開口部を形成したことを特徴とする請求項 2記載の有機 EL素子。

[5] 前記第二給電用開口部の開口面積が、前記第一給電用開口部の開口面積より小さくなるように前記レーザー光を前記第一給電用開口部の底部を隠蔽する第二封止膜に照射して除去することで、前記第二給電用開口部を形成したことを特徴とする請求項 3記載の有機 EL素子。

[6] 前記第一封止膜若しくは前記第二封止膜をマスクを用いずに基板の全表面に成膜することを特徴とする請求項 1〜5のいずれか 1項に記載の有機 EL素子。

[7] 前記第一封止膜若しくは前記第二封止膜は、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成ることを特徴とする請求項 1〜5いずれ力 1項に記載の有機 EL素子。

[8] 前記第一封止膜若しくは前記第二封止膜は、一若しくは複数層の有機膜または一若しくは複数層の無機膜或いは一若しくは複数の無機膜と有機膜とを夫々積層して成ることを特徴とする請求項 6のいずれか 1項に記載の有機 EL素子。