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JP2003282249A - 有機elパネル及びその製造方法 - Google Patents

有機elパネル及びその製造方法

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JP2003282249A
JP2003282249A JP2002079889A JP2002079889A JP2003282249A JP 2003282249 A JP2003282249 A JP 2003282249A JP 2002079889 A JP2002079889 A JP 2002079889A JP 2002079889 A JP2002079889 A JP 2002079889A JP 2003282249 A JP2003282249 A JP 2003282249A
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JP
Japan
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organic
electrode
panel
manufacturing
transparent electrode
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Abandoned
Application number
JP2002079889A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Wakai
仁資 若井
Raiei Cho
来英 張
Satoshi Yanaida
聡 谷内田
Kazunori Sakai
一則 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明電極と背面電極との間の短絡やリークを
生じさせず、有機ELパネルの歩留まりを向上させるこ
とが可能な有機EL素子及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも発光層を有する有機層5を透
明電極(陽極)3と背面電極(陰極)5とで挟持した有
機EL素子7を、透光性のガラス基板(支持基板)2上
に配設してなる有機ELパネル1の製造方法に関する。
ガラス基板2上に透明電極3,絶縁層3,有機層5及び
背面電極6を順次積層した後、所定の酸素濃度を有する
窒素雰囲気中にて、両電極3,6間に所定の逆バイアス
電圧を印加することで、少なくとも背面電極6が透明電
極3に接触している部分を透明電極3から剥離させる電
圧印加工程を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも発光層
を有する有機層を陽極と陰極とで挟持した積層体を、透
光性の支持基板上に配設してなる有機EL(エレクトロ
ルミネッセンス)パネル及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】有機ELパネルとしては、ガラス材料か
らなる支持基板(透光性の支持基板)上に、ITO(in
dium tin oxide)等によって陽極となる透明電極(陽
極)と、正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、電子
輸送層と、陰極となるアルミニウム(Al)等の非透光性
の背面電極(陰極)とを順次積層形成して積層体である
有機EL素子を形成し、この有機EL素子上を覆うガラ
ス材料からなる凹部形状の封止部材を前記支持基板上に
紫外線(以下、UVという)硬化性接着剤を介して気密
的に配設することで構成されるものが知られている。前
記有機EL素子は、前記電極及び前記各層を形成するに
蒸着法もしくはスパッタリング法等の手段が用いられ
る。
【0003】前記有機EL素子は、前記電極及び前記各
層を形成するに蒸着法もしくはスパッタリング法等の手
段が用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】かかる有機ELパネル
の製造工程において、蒸着法もしくはスパッタリング法
等によって前記電極及び前記各層を形成する場合の真空
槽内に、数μm以下の塵やゴミ等の異物が混入すること
がある。従って、前記透明電極形成後に、前記透明電極
上に前記異物が付着し、前記異物が付着した状態にて前
記有機層を形成すると、膜厚が10nm〜100nmと
非常に薄い前記有機層が部分的に更に薄くなってしま
い、この有機層上に前記背面電極を堆積させると、前記
透明電極と前記背面電極とが短絡したり、あるいはリー
クが生じる恐れがあり、発光部である前記有機層が発光
しなくなることから有機ELパネルの歩留まりが低下し
てしまうといった問題点を有している。
【0005】そこで、本発明は、透明電極と背面電極と
の間の短絡やリークの発生を抑制し、有機ELパネルの
歩留まりを向上させることが可能な有機ELパネル及び
その製造方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、請求項1に記載のように、少なくとも発光
層を有する有機層を陽極と陰極とで挟持した有機EL素
子を、透光性の支持基板上に配設してなる有機ELパネ
ルであって、前記陰極に電極欠落部を備えてなるもので
ある。
【0007】また、請求項2に記載のように、前記陰極
が70〜200nmの膜厚を有してなるものである。
【0008】また、請求項3に記載のように、少なくと
も発光層を有する有機層を陽極と陰極とで挟持した有機
EL素子を、透光性の支持基板上に配設してなる有機E
Lパネルの製造方法であって、前記支持基板上に前記陽
極,前記有機層及び前記陰極を順次積層した後、所定の
酸素濃度を有する窒素雰囲気中にて、両電極間に所定の
電圧を印加することで、少なくとも前記陰極が前記陽極
に接触している部分を前記陽極から剥離させる工程を有
してなるものである。
【0009】また、請求項4に記載のように、前記陰極
が70〜200nmの膜厚を有してなるものである。
【0010】また、請求項5に記載のように、前記工程
は、前記両電極間に15V以上の電圧を逆バイアス方向
に印加してなるものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0012】図1,図2において、有機ELパネル1
は、ガラス基板(支持基板)2と、透明電極(陽極)
3,絶縁層4,有機層5及び背面電極(陰極)6を順次
積層形成してなる積層体である有機EL素子7と、封止
キャップ8とによって構成される。
【0013】ガラス基板2は、長方形形状からなる透光
性の支持基板である。
【0014】透明電極3は、ガラス基板2上にITO等
の導電性材料によって構成され、日の字型の表示セグメ
ント部3aと、個々のセグメントからそれぞれ引き出し
形成されたリード部3bと、リード部3bの終端部に設
けられる電極部3cとを備えている。尚、電極部3c
は、ガラス基板2の一辺に集中的に配設されている。
【0015】絶縁層4は、ポリイミド系等の絶縁材料か
らなり、表示セグメント部3aに対応した窓部4aと、
背面電極6の後述する電極部に対応する切り欠き部4b
とを有し、発光領域の輪郭を鮮明に表示するため、透明
電極3の表示セグメント部3aの周縁部と若干重なるよ
うに窓部4aが形成され、また、透明電極3と背面電極
6との絶縁を確保するためにリード部3b上を覆うよう
に配設される。
【0016】有機層5は、少なくとも発光層を有するも
のであれば良いが、本発明の実施の形態においては正孔
注入層,正孔輸送層,発光層及び電子輸送層を順次積層
形成してなるものである。有機層5は、絶縁層4におけ
る窓部4aの形成箇所に対応するように所定の大きさを
もって配設される。
【0017】背面電極6は、アルミ(Al)やアルミリチ
ウム(Al-Li),マグネシウム銀(Mg-Ag)等の金属性の
導電性材料から構成され、有機層5上に配設される。背
面電極6は、透明電極3における各電極部3cが形成さ
れるガラス基板2の一辺に設けられるリード部6aと電
気的に接続される。尚、リード部6aの終端部には、電
極部(引き出し部)6bが設けられ、リード部6a及び
電極部6bは透明電極3と同材料により形成される。
【0018】以上のように、ガラス基板2上に透明電極
3と絶縁層4と有機層5と背面電極6とを順次積層して
有機EL素子7が構成される。
【0019】封止キャップ8は、有機EL素子7を収納
するための凹部形状の収納部8aと、収納部8aを取り
巻くように形成され、ガラス基板とUV硬化型接着剤9
を介して接合するための接合部8bとを有している。封
止キャップ8は、透明電極3の電極部3b及び背面電極
6の電極部6aが露出するようにガラス基板2よりも若
干小さ目に構成されている。
【0020】以上の各部によってセグメント表示式の有
機ELパネル1が構成される。
【0021】次に、図3及び図4を用いて有機ELパネ
ル1の製造方法を説明する。先ず、蒸着及びエッチング
処理を適宜行うことで、ガラス基板2上に透明電極3,
絶縁層4,有機層5及び背面電極6を順次積層形成し、
所定の発光形状の有機EL素子7を得る。尚、図3は有
機EL素子7の部分拡大断面図であり、有機EL素子7
の形成工程において、透明電極3の形成工程後に、透明
電極3上に異物11が付着し、この状態にて絶縁層4,
有機層5及び背面電極6が順次積層された状態を示して
いる。
【0022】次に、異物11が付着した状態の有機EL
素子7を所定の酸素濃度を有する窒素雰囲気中にて、透
明電極3と背面電極6との両電圧間に電源装置Pを電極
部3c,6bを介して接続し、両電極3,6間に、通常
の定電流駆動時に印加する駆動電圧(例えば5V)より
も高い、例えば25Vを逆バイアス方向(有機EL素子
7をダイオード成分とした場合に、背面電極6をマイナ
ス電位とし、透明電極3をプラス電位とした方向を順方
向とすると、背面電極6をプラス電位とし、透明電極3
をマイナス電位とする方向)に印加する(電圧印加工
程)。以下、逆バイアス方向に印加する通常の定電流駆
動時の駆動電圧よりも高い電圧を逆バイアス電圧とい
う。
【0023】次に、所定の酸素濃度を有する窒素雰囲気
中にて、ガラス基板2上に封止ガラス8をUV硬化型接
着剤9を介し配設し、UVを照射することによって有機
EL素子7を気密的に封止する。
【0024】前述した製造方法で特徴となる点は、ガラ
ス基板2上に透明電極3,絶縁層4,有機層5及び背面
電極6を順次積層形成して有機EL素子7を得た後、透
明電極3と背面電極6との間に逆バイアス電圧を印加す
る点にある。
【0025】従来の製造方法では、図3に示すように、
ガラス基板2上に透明電極3を形成後、周囲雰囲気中の
塵やゴミ等の微少(数μm以下)の異物11が透明電極
3上に付着し、異物11が付着した状態の透明電極3上
に有機層5を堆積させると、膜厚が10nm〜100n
mと非常に薄い有機層5が部分的に更に薄くなってしま
い、この有機層5上に背面電極6を堆積させると、有機
層5が部分的に薄くなった箇所(丸印にて示されている
部分)において、透明電極3と背面電極6とが短絡した
り、あるいはリークが生じる恐れがある部位(背面電極
6が透明電極3に接触している部分)12が形成される
ことになる。よって、この部位12において、短絡及び
リークが生じると表示セグメント3aにおける個々のセ
グメント単位での発光作用が無くなり、表示パネル1の
歩留まり低下させてしまうことになる。
【0026】これに対し本発明の製造方法は、図4に示
すように、背面電極6を形成した後に逆バイアス電圧を
印加することで、この逆バイアス電圧の印加による電流
により、異物11が除去されるとともに、部位12にお
ける背面電極6が溶けて透明電極3から剥離する状態と
なり、背面電極6の平面上において、背面電極6が欠落
した欠落部13が形成されることになる。従って、透明
電極3と背面電極6との間の短絡やリークの発生を抑制
することができる。
【0027】尚、前述した実施の形態において、欠落部
13が形成された領域は、非発光領域となる所謂ピンホ
ールとなるが、前記ピンホールの大きさは数μm〜数十
μm程度であるため可視範囲ではなく、有機ELパネル
1としての表示品位を低下させるものではない。
【0028】かかる有機ELパネル及びその製造方法
は、有機EL素子7における背面電極6の形成後に、前
記逆バイアス電圧を印加し、背面電極6の異物11の付
着部分のおいて、背面電極6が透明電極3に接触してい
る部分を剥離させ、背面電極6の平面上に欠落部13を
形成することによって透明電極3と背面電極6との間で
短絡及びリークの発生を抑制することが可能となり、有
機ELパネル1の歩留まりを向上させることが可能とな
る。
【0029】また、両電極3,6間に逆バイアス電圧を
印加することによって、ダイオード成分を有する有機E
L素子7において、短絡及びリークの原因となる背面電
極6の透明電極3への接触を良好に阻止できる。
【0030】尚、本願出願人の実験によると15V以上
の逆バイアス電圧であれば両電極3,6間の短絡及びリ
ークの発生が見られないという結果が得られている。但
し、この場合の背面電極6は、70〜200nmの膜厚
を有するものである。
【0031】また、背面電極6の異物11の付着部分の
欠落部13の形成工程(電極印加工程)は、必ずしも異
物11を除去しなくとも良く、部位12における背面電
極6の部分的な剥離によって形成される欠落部13によ
って両電極3,6間の短絡及びリークの発生が生じなけ
れば良い。
【0032】また、本発明の実施の形態では、セグメン
ト表示式の有機ELパネル1を例に挙げて説明したが、
本発明は、少なくとも一方が透光性の第1,第2電極ラ
インをそれぞれ複数備え、前記各電極ラインを交差する
状態で配設するとともに、前記各電極ライン間に少なく
とも発光層を含む有機層を挟持してドットマトリクス状
の有機EL素子(発光部)を透光性基板上に構成する有
機ELパネルに適用しても良い。
【0033】
【発明の効果】本発明は、少なくとも発光層を有する有
機層を陽極と陰極とで挟持した有機EL素子を、透光性
の支持基板上に配設してなる有機ELパネル及びその製
造方法に関し、両電極間における短絡及びリークの発生
を抑制することが可能となり、有機ELパネルの歩留ま
りを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の有機ELパネルを示す斜
視図。
【図2】同上実施の形態の有機ELパネルの部分断面
図。
【図3】同上実施の形態の有機ELパネルの異物が付着
した状態を示す要部拡大断面図。
【図4】同上実施の形態の有機ELパネルの欠落部を示
す要部拡大断面図。
【符号の説明】
1 有機ELパネル 2 ガラス基板(支持基板) 3 透明電極(陽極) 5 有機層 6 背面電極(陰極) 7 有機EL素子 11 異物 13 欠落部 S 電源装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂井 一則 新潟県長岡市藤橋1丁目190番地1 日本 精機株式会社アールアンドデイセンター内 Fターム(参考) 3K007 AB08 AB18 DB03 FA03 FA04

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも発光層を有する有機層を陽極
    と陰極とで挟持した有機EL素子を、透光性の支持基板
    上に配設してなる有機ELパネルであって、 前記陰極に電極欠落部を備えてなることを特徴とする有
    機ELパネル。
  2. 【請求項2】 前記陰極が70〜200nmの膜厚を有
    してなることを特徴とする請求項1に記載の有機ELパ
    ネル。
  3. 【請求項3】 少なくとも発光層を有する有機層を陽極
    と陰極とで挟持した有機EL素子を、透光性の支持基板
    上に配設してなる有機ELパネルの製造方法であって、 前記支持基板上に前記陽極,前記有機層及び前記陰極を
    順次積層した後、所定の酸素濃度を有する窒素雰囲気中
    にて、両電極間に所定の電圧を印加することで、少なく
    とも前記陰極が前記陽極に接触している部分を前記陽極
    から剥離させる工程を有してなることを特徴とする有機
    ELパネルの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記陰極が70〜200nmの膜厚を有
    してなることを特徴とする請求項3に記載の有機ELパ
    ネルの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記工程は、前記両電極間に15V以上
    の電圧を逆バイアス方向に印加してなることを特徴とす
    る請求項3に記載の有機ELパネルの製造方法。
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