JP2001210469A

JP2001210469A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法

Info

Publication number: JP2001210469A
Application number: JP2000019827A
Authority: JP
Inventors: Tomonori Akai; 伴教赤井
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】有機エレクトロルミネッセンス素子を画素発
光部に用いる、単純マトリックス型ディスプレイパネル
を作製する場合、有機物層の上に形成する第二電極を所
定のパタンに形成することが難しかった。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子を画
素発光部に用いるディスプレイパネルの製造方法におい
て、基板上に第一電極と有機物層を形成した後に、あら
かじめ別のフィルムに形成しておいた順テーパー型の構
造物を、それを基板に転写することにより有機物層上に
逆テーパー型の構造物（隔壁）を形成し、その後、第二
電極を成膜することにより所定のパタンを得る。また、
合わせてこの方法により、ディスプレイパネルの画素発
光部のダークスポットを抑制することが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、単純マトリックス
型ディスプレイパネル等に用いる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ものである。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子は、
薄型、全固体型、面状自発光、高速応答といった特徴を
有する発光素子であり、これからのマルチメディアの時
代に向けて、マン・マシンインターフェイスとしてのフ
ラットディスプレイパネルやバックライトへの応用が期
待されることから、近年各方面で盛んに研究が行われて
いる。以前は無機物を用いた無機エレクトロルミネッセ
ンス素子に比べて素子特性が著しく劣っていたが、１９
８７年にコダック社のＴａｎｇらが有機物層を積層構成
にする手法を発表してから(C.W.Tang and S.A.Vanslyk
e:Appl.Lett.,51(12),21 September 1987,pp913‐915）
急速に発展している。有機エレクトロルミネッセンス素
子をディスプレイパネルに用いた、商品も発売されつつ
ある。

【０００３】有機エレクトロルミネッセンス素子は、対
向する一対の電極間に少なくとも有機化合物からなる発
光層が挟まれた構造を基板上に有している。電圧を印加
すると、この発光層に一方の電極から電子が注入される
とともに、他方の電極からホールが注入され、これらの
電子とホールの再結合により励起された有機分子が基底
状態に緩和するときに発光が得られる。従って、どちら
か一方の電極は透明であることが望ましく、多くの場
合、基板上に設ける第一電極に透明導電膜を用いること
により発光を取り出すことが多い。また、このとき、基
板は透明であることが望ましい。

【０００４】第一電極としての透明導電膜には、多くの
場合ＩＴＯ（酸化インジウム錫）が用いられている。ま
た、有機物層上の第二電極には、多くの場合は真空蒸着
法で金属薄膜を作製することが多い。

【０００５】有機エレクトロルミネッセンス素子の優れ
た特徴としては、他の表示素子に比べて薄型であること
が挙げられる。有機エレクトロルミネッセンス素子は第
一電極と有機物層と第二電極層が、それぞれ薄膜構成に
なっており、基板を除いた部分の厚さはそれぞれマイク
ロメートル以下のオーダーである。基板や封止処理に用
いた樹脂やガラス等の厚さを考えても、全体としての厚
さはミリメートルのオーダーと極めて薄い発光素子であ
る。

【０００６】また、全固体型素子であるために、現在薄
型ディスプレイパネルとして広く用いられている液晶デ
ィスプレイパネルと比較すると衝撃に強く、車中のよう
な振動が多い環境でも表示装置として用いることが出来
る。

【０００７】また、第一電極と第二電極で挟まれた間の
有機物層からなる発光層全体が面状発光し、発光面積に
は制限がない。従って、液晶ディスプレイパネル等のバ
ックライトにも使用可能である。さらに発光色について
も、発光層に使用する非常に多くの種類の材料あるいは
発光層中にドーピングする材料によって自由に決めるこ
とが出来る。現在までに、赤色、青色、緑色を発する材
料が各方面で開発されている。従って、これらを適宜選
択し組み合わせることにより、フルカラー表示も含めて
使用目的に応じた様々な色の発光素子が得られる。

【０００８】また、高速応答であることも優れた特徴の
一つである。有機エレクトロルミネッセンス素子は、液
晶のように駆動中に分子が動くことはない。発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）のように電子とホールの作用だけで発光
し、応答速度は数十ナノ秒オーダーと非常に速い。従っ
てパルス電圧印加でも十分な駆動が可能であり、単純マ
トリックスパネル構成にしてのデューティ駆動が可能で
ある。印加する電圧としては、直流電圧でも交流電圧で
も構わないが、有機エレクトロルミネッセンス素子は整
流性を有するので、交流電圧を印加した場合は、順方向
に電圧が印加された時だけ発光が得られることになる。

【０００９】有機エレクトロルミネッセンス素子を画素
発光部に用いた単純マトリックス型ディスプレイパネル
を作製する場合、第一電極と第二電極がそれぞれ直交す
るようなラインパタンを形成することが必要である。ま
ず、基板上に設ける第一電極を所定形状にパタンニング
することは容易である。公知のフォトリソグラフィ法を
用いることが可能である。特に、ＩＴＯは加工精度が非
常に良く、最も広く用いられている。

【００１０】しかし、有機物層の上に形成される第二電
極を所定形状にパタンニングすることは、非常に難しい
問題として残っている。第二電極の下地は、少なくとも
発光層を含む有機物層である。一般に、有機物は有機溶
剤や水分や酸素分などに非常に弱い。また、物理的強度
も弱い。したがって、第二電極のパタンニングにフォト
リソグラフィ法を用いようとしても、下地の有機物層が
損傷を受ける。有機物層が損傷を受けると、有機エレク
トロルミネッセンス素子の特性に致命的な影響を与え
る。

【００１１】有機物層に損傷を与えずに、第二電極を所
定形状にパタンニングするための手法が、数多く提案さ
れている。まず、真空蒸着法にて第二電極を成膜する際
に、蒸着源と基板の間に設けたシャドウマスクを介する
方法が用いられてきた。シャドウマスクと基板を密着、
あるいは数ミリメートル程度の距離で設置することによ
り、マスクの開口部にのみ第二電極を形成することが出
来るというものである。しかし、この方法では、ディス
プレイパネルのようにパタンが細かくなると、マスクの
加工精度や位置合わせの方法が難しいこと、またマスク
の強度不足によってマスク自体にたわみが生じることに
より、マスクの裏側に蒸発物が回り込むといった問題が
生じる。その結果として所定パタン形状が得られなくな
る。

【００１２】また、シャドウマスクを用いずに第二電極
をパタンニングするため別の方法として、特開平５−２
７５１７２号公報、特開平５−２５８８５９号公報、特
開平５−２５８８６０号公報で報告されているように、
第一電極を所定形状にパタンニング後、第一電極と直交
する方向に並行に配置するようなストライプ形状の隔壁
を作製し、続いて有機物層を成膜し、さらにその後第二
電極成膜時に、基板に対して斜め方向から第二電極材料
を蒸着する方法がある。この時、基板において、蒸着源
から隔壁の影となる領域には第二電極が付着せず、その
結果として第二電極のパタンニングが行われるというも
のである。しかし、この方法では、第二電極成膜時に斜
め方向から蒸着しなければならず、基板を傾ける装置が
必要となったり、あるいは真空蒸着機のチャンバー径を
大きくしなければならないという問題がある。また、隔
壁のパタン形状はストライプに限定されてしまい、基板
が大面積になったときに第二電極を斜め方向から蒸着す
る角度に分布が生じるという問題もある。

【００１３】そこで、上記問題を解決すべく、隔壁の断
面形状を逆テーパー型にするという特開平８−３１５９
８１号公報に記載の報告がある。基板に第一電極を形成
後に逆テーパー型の構造物を形成し、続いて有機物層を
成膜し、さらにその後第二電極を形成するというもので
ある。この形状の隔壁であれば、どの方向から第二電極
材料を蒸着しても、蒸着源からの蒸発物が基板に付着す
るときに、逆テーパーの影になる部分が必ず生じ、確実
に分離できる。また、パタン形状に制限が無く、精度良
く形成することが出来る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この特開平８
−３１５９８１号公報の方法を用いた場合、シャドウマ
スクを用いる手法にはみられない、有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の信頼性や、画素部汚染という新たな問
題が生じる。逆テーパー型隔壁は、第一電極を所定形状
にパタンニングした後に、フォトリソグラフィ法で作製
する。逆テーパー隔壁材料には、多くの場合ネガタイプ
の感光性レジストが用いられるが、作製プロセスを考慮
すると、第一電極を形成した状態の基板に、上記感光性
フォトレジストをスピンコート法にて全面塗布すること
になる。

【００１５】したがって、ディスプレイパネルの画素発
光部となる領域をいったん汚染することになる。当然、
後工程で洗浄は実施されるが、残査物が残ってしまうこ
とがある。また、所定の隔壁パタンを形成後、逆テーパ
ー型隔壁の強度を高めるためには熱処理が必要である。
熱処理後は、有機溶剤を用いた超音波洗浄を行なって
も、完全に汚れを除去することは困難である。ディスプ
レイパネルの画素発光部になる領域に、レジスト残りが
付着するとディスプレイパネル完成後にクロストーク発
生の原因となる。

【００１６】また、第二電極の形成時だけではなく、有
機物層を真空蒸着法にて成膜する場合についても逆テー
パー型隔壁の影になる部分により基板上で付着されない
領域が生じる。従って、更にその上に第二電極を形成し
た場合、有機物層が付着しなかった領域で、第一電極と
第二電極が接触してしまい、結果としてショートの原因
になってしまう場合がある。

【００１７】また、第一電極のエッジ部が有機エレクト
ロルミネッセンス素子の発光特性に影響を与える懸念か
ら、画素発光部のみを開口した形状の絶縁膜層を設置す
ることもある。しかし、この絶縁膜層の形成時にもフォ
トリソグラフィ法を用いることになるので、画素を汚染
することになる。

【００１８】つまり、基板上に第一電極を形成後に、逆
テーパー型の隔壁や絶縁膜層を形成することは、清浄な
第一電極を汚染することになっているのである。第一電
極が汚染されると、有機エレクトロルミネッセンス素子
の素子特性に影響を与える。具体的には、画素発光部に
ダークスポットと呼ばれる非発光領域が生じ、発光素子
としての見栄えを極端に悪くする。また、汚染部に微小
がゴミが付着すると、リーク電流が発生したり、最悪の
場合は第一電極と第二電極間でショートし、素子が破壊
されてしまう。また、単純マトリックス型ディスプレイ
パネルにおいては、クロストークが発生し、ディスプレ
イの表示品位に致命的な影響を与えてしまう。

【００１９】また、有機エレクトロルミネッセンス素子
の特性を向上させる目的で、有機物層を成膜する前に、
第一電極表面を清浄にする処理が行なわれている。例え
ば、イソプロパノール等の有機溶剤を用いた超音波洗
浄、また、UVオゾン処理や酸素プラズマ処理等も行われ
ている。特に、第一電極にＩＴＯを用いる場合には不可
欠な工程である。しかし、上記のように基板上に、逆テ
ーパー型隔壁や絶縁膜層が形成されている場合、これら
の処理を行なうと、逆テーパー型隔壁や絶縁膜そのもの
が損傷を受けてしまうことになる。

【００２０】つまり、これらのことを考慮すると、少な
くとも発光層を含む有機物層を成膜するまでに、第一電
極以外の構成物が基板上に存在することは、有機エレク
トロルミネッセンス素子の特性や信頼性に影響を与える
ことになる。基板上に第一電極を形成後は、基板洗浄を
行ない次第すぐに少なくとも発光層を含む有機物層を成
膜することが必要になる。

【００２１】本発明は、有機エレクトロルミネッセンス
素子を画素発光部に用いる単純マトリックス型ディスプ
レイパネルにおいて、有機物層上の第二電極を確実に分
離形成し、かつ、ディスプレイパネルの画素発光部の第
一電極表面を汚染することを無くし、良好な発光を得る
ことが出来るディスプレイパネルの製造方法に関するも
のである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法は、転写用基板上に順テ
ーパー型構造物を形成する工程と、透明基板上に、第一
電極と有機物層を順次形成する工程と、前記転写用基板
と前記透明基板とを張り合わせる工程と、前記転写用基
板上の順テーパー型構造物を前記有機物層上に転写する
ことによって、前記有機物層上に逆テーパー型構造物を
形成する工程と、前記転写用基板を除去する工程と、前
記逆テーパー型構造物並びに前記有機物層上に、第二電
極を形成する工程と、を有することを特徴とする。

【００２３】また、前記転写用基板上の順テーパー型構
造物を前記有機物層上に転写することによって、前記有
機物層上に逆テーパー型構造物を形成する工程は、前記
転写用基板裏面から転写用基板にエネルギー源を供給し
て、上記順テーパー型構造物を前記透明基板に転写する
ことを特徴とする。この方法の場合、前記エネルギー源
がレーザーであることを特徴とする。

【００２４】また、前記順テーパー型構造物が、感光性
樹脂をリソグラフィー法によって形成したものであるこ
とを特徴とする。

【００２５】また、前記転写用基板が高分子フィルムか
らなることを特徴とする。

【００２６】また、前記転写用基板を除去する工程と、
第二電極を形成する工程との間に、有機物層をさらに、
形成する工程を有することを特徴とする。

【００２７】また、前記転写用基板と前記透明基板とを
張り合わせる工程において、熱圧着ローラーと真空ラミ
ネーターを用いることを特徴とする。

【００２８】また、前記第二電極を形成する工程は、第
二電極を真空蒸着法により形成することを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下本発明を具体化した実施例を
使って説明する。本実施例を用いると、グリーンのモノ
クロタイプのディスプレイパネルが作製される。

【００３０】（実施例１）図１に、本発明で製造する有
機エレクトロルミネッセンス素子を用いたディスプレイ
パネルを製造するための基板を作製する工程を示す。

【００３１】第一電極として、透明導電膜の中で最も一
般的なＩＴＯ（酸化インジウム錫）を用いることにし
た。ＩＴＯ（１０２）付きの、厚さ１．１ｍｍのホウケ
イ酸ガラスからなる透明基板（１０１）（三容真空株式
会社製のもの）をイソプロパノールで３分間超音波洗浄
処理後、蒸気乾燥洗浄処理を５分間行なった。なお、Ｉ
ＴＯの膜厚は触針式膜厚計で測定したところ１６００Å
であり、シート抵抗値は２０Ω／□であった。

【００３２】続いて、公知のフォトリソグラフィ法によ
り、ＩＴＯを幅１５０ミクロン、ピッチ３００ミクロン
のストライプ形状にし、これを有機エレクトロルミネッ
センス素子の第一電極とした。この場合、第一電極は陽
極である。

【００３３】続いて、上記第一電極付き基板を、ウシオ
電機株式会社製のエキシマランプを用いてUVオゾン処理
を１５分間行なった。

【００３４】次に、図２に基板上に有機物層を形成する
工程を示す。図１と同一部材には同一符号を付す。

【００３５】上記ＩＴＯ付き基板を、ＩＴＯ（１０２）
が下面を向くように、日本真空技術株式会社製の抵抗加
熱蒸着装置にセットし、有機物層を真空度１×１０^-6ｔ
ｏｒｒ程度の真空度で、毎秒２Å程度の蒸着速度で真空
蒸着した。

【００３６】有機物層（１０３）として、まずホール注
入層（１０４）としてのＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）
を１５０Å、ホール輸送層（１０５）としてのＴＰＤ
（Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−Ｎ、Ｎ’（３−メチルフェニ
ル）−１、１’−ジフェニル−４、４’−ジアミン）を
４００Å、発光層（１０６）としてのＡｌｑ₃（トリス
（８−キノリノール）アルミニウム）を７００Åの膜厚
で真空一貫にて蒸着した。この時、蒸着源と基板との間
に特に精細なシャドウマスクは設けず、端子取り出し部
や、後の封止領域を除いて、基板の全面に有機物層が成
膜されるようにした。

【００３７】なお、ホール注入層、ホール輸送層に用い
られる材料については特に限定されるものではないが、
ホール輸送能が高いことが望ましい。また、あわせて電
子注入をブロック出来れば、有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の発光効率向上の点から望ましい。具体的に
は、トリフェニルアミン系、イミダゾール誘導体、ピラ
ゾリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニ
ン誘導体等の複素環化合物などがある。また、発光層に
用いられる材料についても特に限定されるものではない
が、電圧印加時にホールと電子が注入され、これらの再
結合によりエレクトロルミネッセンスの発光を生じるも
のであればよい。具体的には、ベンゾチアゾール系、ベ
ンゾオキサゾール系、金属キレート化オキシノイド化合
物、スチリルベンゼン系、オキサジアゾール誘導体、金
属錯体などがある。

【００３８】また、本実施例によると、完成したディス
プレイパネルから、得られる発光はグリーン単色である
が、シャドウマスクを用いて、レッド、グリーン、ブル
ーを塗り分けることにより、フルカラーのディスプレイ
パネルにすることも可能である。この発光層の塗り分け
時には基板と蒸着源の間にシャドウマスクを用いること
になるが、このシャドウマスクは、第二電極を形成する
ときに用いるシャドウマスクに比べて開口率が小さく、
マスクの強度を維持出来る。更に言えば、発光色の塗り
分け配列をデルタ配列にすれば、マスクの開口部が各画
素ごとにそれぞれ独立するので、マスク強度はさらに強
くなる。

【００３９】また、有機物層の成膜方法としては、本実
施例での真空蒸着法に特に限定されるものではなく、ス
ピンコート法やラビング法等、知られている各種手法を
用いることが可能である。

【００４０】いずれの方法を用いても、基板上の第一電
極上に少なくとも発光層を含む有機物層を成膜する時に
は、基板上には極めて清浄な第一電極しか存在せず、デ
ィスプレイパネルの画素発光部となる第一電極表面が汚
染される確率は非常に低くなっている。

【００４１】有機物層の成膜終了後、基板を蒸着チャン
バーから取り出した。この時、周囲環境は、有機物層が
水分や酸素分により損傷を受けないように、露点温度が
−７０℃以下の充分に乾燥した窒素雰囲気にした。

【００４２】図３に、転写用基板に転写すべき順テーパ
ー型隔壁を作製する工程を示す。転写用基板として、厚
さ０．２ｍｍ程度の東レ株式会社製のＰＥＴ（ポリエチ
レンテレフタラート）フィルム（商品名はルミラー）を
用いた。この転写用フィルム（１０７）上に、YAGレー
ザーの光エネルギーを熱エネルギーに変換するための光
−熱変換層（１０８）を作製した。光−熱変換層として
は、粒径０．１ミクロン以下のグラファイト粉末を、ノ
ベルティスファーマ株式会社製のエポキシ樹脂（商品名
はアラルダイト）に混ぜ込み、フィルムに、厚さ３０ミ
クロン程度になるように塗布し、硬化した。

【００４３】なお、本実施例においては転写用基板とし
てＰＥＴフィルムを用いたが、特に限定されるものでは
なく、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリエ
ステルやポリカーボネート等のフィルムを用いてもかま
わない。ただし、次の工程において、有機物層まで成膜
が終わった基板と、順テーパー型構造を形成した転写用
基板を張り合わせる必要があるので、転写用基板として
は柔軟性を有することが好ましい。したがって、基板と
して一般的に知られているガラスや石英やシリコン等の
ような柔軟性の低いものは転写用基板としてあまり適切
ではなく、高分子フィルムのような柔軟性の高い材料が
好ましい。

【００４４】また、光−熱変換層に用いる光吸収剤につ
いても、特にグラファイト粉末に限定されるものではな
く、例えば酸化鉄粉末や有機アゾ化合物等でも構わな
い。また、光吸収剤を分散させる材料についてもエポキ
シ樹脂に限定されるものではない。

【００４５】次に、光−熱変換層の上部に、熱伝導層
（１０９）を作製した。熱伝導層は、光−熱変換層で変
換された熱エネルギーをその上部に形成する順テーパー
型構造に伝える為にもうけられる。ポリプロピレンを厚
さ約１ミクロン程度になるように、光−熱変換層上部に
形成した。

【００４６】なお、本実施例においては熱伝導層として
ポリプロピレンを用いたが、特に限定されるものではな
く、光−熱変換層で変換された熱エネルギーを伝搬でき
るモノであればよい。

【００４７】次に、熱伝導層の上部に、基板に転写する
順テーパー型構造（１１０）を作製した。順テーパー型
構造は、公知のフォトリソグラフィ法にて作製する。ま
ず、順テーパー型構造の材料としての東京応化工業株式
会社製の感光性ネガ型フォトレジスト（イソプロピレン
ゴム系レジストで、商品名はＯＭＲ）を一般的なスピン
コート法により成膜した。このとき、スピンコートの回
転数は１０００ｒｐｍとした。続いて、加熱オーブンに
て感光性レジストの溶剤を除去し、幅２０ミクロン、ピ
ッチ３００ミクロンのフォトマスクを用いて露光し、
（５分間の）現像処理を行なって、順テーパー構造を作
製した。現像には、芳香族系有機溶剤、更に言えばキシ
レンを用いて行なった。順テーパー構造の形状は現像時
間により左右されるが、短くすることにより順テーパー
型の形状を得た。断面をＳＥＭにて観察すると、熱伝導
層に接する側は幅約１８ミクロンで、隔壁上部は約１２
ミクロンの順テーパー型台形になっていることを確認し
た。

【００４８】現像後、酢酸ブチルを用いて洗浄した。最
後に１５０℃、３０分で熱処理を行った。

【００４９】なお、順テーパー型構造を作製する際に
は、フィルムや、光−熱変換層や、熱伝導層は、フォト
リソグラフィ工程にさらされることとなるが、耐溶剤性
が非常に強いために、それによって損傷を受けることは
なかった。尚、熱伝導層上に、形成する構造物の材料と
して、感光性レジストを用いることは、作製プロセス上
においても有効である。また、フィルムや光−熱変換層
や熱伝導層に与える影響も小さいものであった。以上に
よって、転写用基板上に、転写すべき順テーパー型構造
を作製できた。

【００５０】図４に、有機物層の成膜まで終わった基板
と、順テーパー型構造を形成した転写用基板フィルムの
張り合わせを行なう工程を示す。張り合わせ工程におい
ても、基板上の有機物層が劣化しないように、窒素雰囲
気中で実施した。

【００５１】透明基板（１０１）を有機物層（１０３）
が上面を向くように置き、転写用基板フィルム（１０
７）を順テーパー型構造（１１０）が下を向くようにし
て張り合わせる。このとき、順テーパー型構造と基板の
ＩＴＯストライプパタンが直交する向きに設置する。熱
ローラーを用いての熱圧着法にて、基板と転写用基板フ
ィルムを密着させた。圧着条件としては、基板側（下
側）のローラー温度を１１０℃とし、転写用基板フィル
ム（上側）のローラー温度を８０℃とした。ローラーの
移動速度を分速約２０ｃｍとなるようにして実施した。

【００５２】ただし、ローラーによる熱圧着だけでは不
十分であり、密着部に気泡が残る可能性があるので、油
回転ポンプを用いた真空ラミネーターに基板と転写用基
板フィルムをセットして真空ラミネートすることによ
り、完全に密着させ、気泡を除去した。

【００５３】図５に、隔壁を基板に転写する工程を示
す。真空ラミネーターから取り出し、転写のためにＹＡ
Ｇレーザーを照射した。用いたＹＡＧレーザー照射装置
は、株式会社東芝製のＹＡＧレーザ溶接装置であり、レ
ーザー出力１５Ｗにてフィルム裏面より、順テーパー型
構造（１１０）に沿って照射した。

【００５４】なお、用いるレーザーとしてはＹＡＧレー
ザーが望ましい。例えば、発振波長の短いエキシマレー
ザーを用いると、レーザーを照射した部分がアブレーシ
ョンを起こして分解してしまうからである。レーザー以
外のエネルギー源としては、例えば電子ビーム等が挙げ
られる。

【００５５】転写が終わったら、フィルムを破れないよ
うにゆっくりと引き剥がし、転写された隔壁だけが基板
に残るようにした。このとき転写によって、隔壁は上下
方向が逆に付着することになるので、フィルム上で順テ
ーパー型構造（１１０）は、基板上に付着したときには
逆テーパー型隔壁（１１１）となっている。

【００５６】図６に、第二電極の形成を行なう工程を示
す。続いて、基板（１０１）を、有機物層が下面を向く
ように、再び日本真空技術株式会社製の抵抗加熱蒸着装
置にセットし、第二電極（１１２）としてのアルミニウ
ム：リチウム合金を、毎秒１０Å程度の蒸着速度で、膜
厚２０００Å程度になるように真空蒸着した。本実施例
においては、第二電極が陰極となる。このとき、基板と
蒸着源の間には特別なシャドウマスクは設置せず、ディ
スプレイパネルの端子取り出し部や後の封止処理時の貼
付領域等が形成される程度の、簡単なマスクを設置し
た。ディスプレイパネルの画素発光部については、転写
によって付着した逆テーパー型隔壁（１１１）により、
所定形状にパタンニングされることになる。本実施例
において、アルミニウム：リチウム合金を真空蒸着法で
形成することに問題はなく、従来通りの真空蒸着法を用
いることができる。

【００５７】なお、本実施例では第二電極が陰極となっ
ているが、陰極には多くの場合、金属を用いる。金属の
種類に特に規定は無いが、有機エレクトロルミネッセン
ス素子の特性上、電子注入を容易にするために、仕事関
数値の小さな金属（具体的には、マグネシウム、リチウ
ム、アルミニウム、銀、インジウムなど）が望ましい。

【００５８】図７に封止処理を行なう工程について示
す。続いて、十分に乾燥した窒素で蒸着機チャンバーを
リークし、スリーボンド株式会社製のエポキシ系紫外線
硬化樹脂（１１３）（商品名は３０Ｙ−２９６Ｇ）と掘
り込みガラス（１１４）を用いて、中空封止処理を行な
った。なお、封止処理条件についても、本実施例に特に
限定されるものではなく、接着剤として熱硬化型樹脂を
用いたり、あるいは掘り込みガラスを用いずに、高分子
樹脂を画素発光部に直接全面に塗布するような封止を行
なっても構わない。

【００５９】以上で、グリーンのモノクロディスプレイ
パネルが完成するが、これを実施例１とした。

【００６０】また、本実施例では用いなかったが、場合
によっては転写法により逆テーパー型隔壁を形成後、各
画素ごとに独立に囲むように絶縁膜を形成し、第一電極
や第二電極のエッジの影響を低減するようにしてもよ
い。

【００６１】（実施例２）基本的には実施例１と同様の
手法で作製させる。図８に、実施例２で作製する基板上
に隔壁を形成した様子を示す。透明基板（２０１）に第
一電極としてＩＴＯ（２０２）を形成後、有機エレクト
ロルミネッセンス素子の有機物層のうち、ホール注入層
（２０４）として作用するＰＰＶ（ポリｐ−フェニレン
ビニレン）をスピンコートにより、膜厚が５００Åとな
るように成膜した。

【００６２】続いて、実施例１と同様にして、ＰＥＴフ
ィルムからなる転写用基板に、順テーパー型構造（２１
０）を形成して、順テーパー型構造を透明基板（２０
１）に転写する。このようにして、透明基板（２０１）
に形成されたホール注入層上（２１４）にて逆テーパー
型隔壁（２１１）とし、転写用基板フィルムを引き剥が
した。

【００６３】続いて、図９に真空蒸着法にて有機物層
（２０３）を成膜した様子を示す。ただし、実施例１で
は用いたホール注入層（２０５）としてのＣｕＰｃは成
膜せず、ホール輸送層としてのＴＰＤと、発光層（２０
６）としてのＡｌｑ₃をそれぞれ４００Åずつ成膜し
た。

【００６４】続いて、第二電極（２１２）としてのアル
ミニウム：リチウム合金を成膜し、紫外線効果樹脂（２
１３）と掘り込みガラス（２１４）にて封止処理を行な
い、グリーンのモノクロディスプレイパネルを作製し
た。このようにして作製した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子を図１０に示す。

【００６５】つまり、実施例１と実施例２では、転写法
にて形成される隔壁が有機物層の上部に形成されるか、
有機物層の間に形成されるかの違いがある。しかし、い
ずれの場合も、基板に一番近い側の有機物層（つまり、
実施例１においてはＣｕＰｃ、実施例２においてはＰＰ
Ｖ）を成膜する時には、基板表面には第一電極しか形成
されておらず、極めて清浄な状態で有機物層を成膜する
ことが出来る。

【００６６】また、実施例２においても、場合によって
は転写法により逆テーパー型隔壁を形成後、各画素ごと
に独立に囲むように絶縁膜を形成し、第一電極や第二電
極のエッジの影響を低減するようにしてもよい。

【００６７】（比較例１）基本的には、実施例１と同様
に作製するが、隔壁が順テーパー形状である点で相違す
る。このような有機エレクトロルミネッセンス素子を図
１１に示す。符号３０１は透明基板、３０２はＩＴＯ、
３０３は有機物層、３０４はホール注入層、３０５はホ
ール輸送層、３０６は発光層である。

【００６８】転写用基板に形成した熱伝導層上に形成す
る隔壁の形状が逆テーパー型となる材料を用いて逆テー
パー型構造を作製した。逆テーパー型となる隔壁材料と
して、ＪＳＲ株式会社製のネガ型のフォトレジスト（具
体的にはＢＰＲ−５００）を用いた。続いて、実施例１
と同様に透明基板と転写用基板を張り合わせ、発光層３
０６に逆テーパー型構造を転写することによって、順テ
ーパー型隔壁（３１５）を形成し、その後、実施例１と
同様の方法で封止処理を行い、グリーンのモノクロディ
スプレイパネルを作製した。これを比較例１とした。

【００６９】つまり、比較例１においては、有機物層上
（３０３）に形成される隔壁の形状が順テーパー型にな
っていることが、実施例１と異なっている点である。

【００７０】（比較例２）実施例１や実施例２と同様に
して、透明基板（４０１）上に、第一電極のＩＴＯ（４
０２）を所定形状にパタンニングした後、第一電極上に
逆テーパー型隔壁（４１１）を形成した。この様子を図
１２に示す。

【００７１】続いて、有機物層（４０３）（ホール注入
層（４０４）、ホール輸送層（４０５）、発光層（４０
６））を成膜し、さらに、第二電極（４１２）を形成
し、更に実施例１、実施例２と同様に紫外線硬化樹脂
（４１３）並びに掘り込みガラス（４１４）封止処理を
行なった。以上の工程にてグリーンのモノクロディスプ
レイパネルを作製した。比較例２で作製した素子の断面
図を図１３に示す。これを比較例２とした。

【００７２】つまり、比較例２においては、有機エレク
トロルミネッセンス素子の有機物層を成膜するときに
は、基板表面には第一電極だけではなく、転写法にて形
成された逆テーパー型の隔壁が存在していることにな
り、この点が実施例１や実施例２と違っている点であ
る。

【００７３】上記の実施例１、実施例２、比較例１、比
較例２にて作製したグリーンのモノクロディスプレイパ
ネルを６０ヘルツ、１／１２０デューティのパルス電圧
にて駆動した。

【００７４】実施例１及び実施例２においては、ディス
プレイパネルとして充分に満足できる表示品位の発光を
得ることができた。また、有機物層上に形成された第二
電極に関しては、隣どうしの第二電極がそれぞれ完全分
離しており、転写法にて形成した逆テーパー型隔壁が電
極分離に対して有効に作用していることが分かった。ま
た、第一電極と第二電極が直接に接触することによるシ
ョートも見られず、クロストークの発生を押さえること
も出来た。

【００７５】また、ディスプレイパネルの画素発光部を
顕微鏡にて観察すると、ダークスポットは非常に少なか
った。これは、有機物層を形成するときには、基板上に
は極めて清浄な表面を維持した第一電極だけが形成され
た状態になっており、そのため第一電極と有機物層界面
が汚染されていないことによる。

【００７６】以上より、本発明が、単純マトリックス型
ディスプレイパネルを作製するときに問題となる、第二
電極形成や画素発光部の汚染防止に効果的であることが
分かった。

【００７７】一方、比較例１のディスプレイパネルにお
いては、各画素発光部はダークスポットが少なかった
が、しかし、有機物層上の第二電極については、隣どう
しで接触してしまっている箇所が見られ、完全に分離形
成することが出来なかった。断面をＳＥＭにて観察して
も、隔壁の側面にまで、第二電極の材料であるアルミニ
ウム：リチウム合金が付着していた。これは、転写法に
て形成した隔壁の形状が、順テーパー型であるために、
第二電極の分離に対して有効に作用しなかったためであ
る。

【００７８】次に、比較例２のディスプレイパネルにお
いては、有機物層上に形成された第二電極に関しては、
隣どうしの第二電極がそれぞれ完全分離しており、転写
法にて形成した逆テーパー型隔壁が電極分離に有効に作
用していることが分かったが、しかし、ディスプレイパ
ネルの画素発光部を顕微鏡にて観察すると、ダークスポ
ットは、実施例１や実施例２や比較例１に比べて多かっ
た。また、第二電極はそれぞれ完全に分離しているにも
関わらず、クロストークの発生が見られ、さらに第一電
極と第二電極のショートによって画素発光部が破壊され
ている箇所も見られた。こらは、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の有機物層を形成するときに、基板上には
第一電極だけではなく、転写法にて形成された隔壁が存
在することによるもである。この逆テーパー型隔壁を形
成するときに、ローラーによる熱圧着や真空ラミネート
の時に、せっかく清浄にした第一電極表面が汚染される
ために、第一電極と有機物層の界面にダークスポット発
生源となる汚れが付着してしまう為である。

【００７９】

【発明の効果】本発明によって、逆テーパー型隔壁が電
極分離に対して有効に作用させることができ、第一電極
と第二電極が直接に接触することによるショートも見ら
れず、クロストークの発生を押さえることもできた。ま
た、本発明では、有機物層を形成するときに、基板上に
は極めて清浄な表面を維持した第一電極だけが形成され
た状態になっており、そのため第一電極と有機物層界面
が汚染されていないことによってディスプレイパネルの
画素発光部にできるダークスポットは非常に少なくする
ことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図２】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図３】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図４】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図５】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図６】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図７】本発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図８】本発明の実施例２に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図９】本発明の実施例２に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図１０】本発明の実施例２に係る有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図１１】比較例１として作製した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図１２】比較例１として作製した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【図１３】比較例２として作製した有機エレクトロルミ
ネッセンス素子の作製工程の途中を示す図である。

【符号の説明】

１０１、２０１、３０１、４０１透明基板１０２、２０２、３０２、４０２ＩＴＯ１０３、２０３、３０３有機物層１０４、２０４、３０４、４０４ホール注入層１０５、２０５、３０５、４０５ホール輸送層１０６、２０６、３０６、４０６発光層１０７転写用基板１０８光−熱変換層１０９熱伝導層１１０順テーパー型構造１１１、２１１、３１１、４１１逆テーパー型構造１１２、２１２、３１２、４１２第二電極１１３、３１３、４１３紫外線硬化樹脂１１４、２１４、３１４、４１４掘り込みガラス３１５順テーパー型隔壁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写用基板上に順テーパー型構造物を形
成する工程と、透明基板上に、第一電極と有機物層を順次形成する工程
と、前記転写用基板と前記透明基板とを張り合わせる工程
と、前記転写用基板上の順テーパー型構造物を前記有機物層
上に転写することによって、前記有機物層上に逆テーパ
ー型構造物を形成する工程と、前記転写用基板を除去する工程と、前記逆テーパー型構造物並びに前記有機物層上に、第二
電極を形成する工程と、を有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。
【請求項２】前記転写用基板上の順テーパー型構造物
を前記有機物層上に転写することによって、前記有機物
層上に逆テーパー型構造物を形成する工程は、前記転写
用基板裏面から転写用基板にエネルギー源を供給して、
上記順テーパー型構造物を前記透明基板に転写すること
を特徴とする請求項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。
【請求項３】前記エネルギー源がレーザーであること
を特徴とする請求項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。
【請求項４】前記順テーパー型構造物が、感光性樹脂
をリソグラフィー法によって形成したものであることを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項５】前記転写用基板が高分子フィルムからな
ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項６】前記転写用基板を除去する工程と、第二
電極を形成する工程との間に、有機物層をさらに形成す
る工程を有することを特徴とする請求項１乃至５のいず
れか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。
【請求項７】前記転写用基板と前記透明基板とを張り
合わせる工程において、熱圧着ローラーと真空ラミネー
ターを用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
か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。
【請求項８】前記第二電極を形成する工程は、第二電
極を真空蒸着法により形成することを特徴とする請求項
１乃至７のいずれか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。