JP2008108680A - 有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ素子の製造方法に関し、特に、有機ＥＬ層を介したリーク電流の発生によって引き起こされる視認性の低下を改善する無機絶縁膜が有機ＥＬ層の上部に形成された有機ＥＬ素子の製造方法に関する。

表示装置に適用される発光素子の一例として、有機化合物の薄膜積層構造の有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」とも称する）が知られている。この有機ＥＬ素子は、携帯端末機、産業用計測器、および家庭用テレビなど、広範囲な画面表示機器へ応用されている。

有機ＥＬ素子は、薄膜の自発光型素子であり、低駆動電圧、高解像度、および高視野角といった優れた性質を有する。このため、それらの性質を具体的に実用化するための様々な検討がなされている。

有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に少なくとも有機発光層を備え、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層を介在させた構造の積層体である。このような構造において、陽極と陰極との間に電圧が印加されると、注入された正孔および電子が有機発光層で再結合し、その結果生じた高エネルギー状態から基底状態への遷移の際に発光が起こる。

このような発光態様の有機ＥＬ素子をマトリクスに配列して表示機能を実現するディスプレイが、種々開発されている。当該ディスプレイにおける発光部（モノクロ表示の場合には画素に対応する部分、カラー表示の場合には副画素に対応する部分）の駆動方法は種々存在するが、陽極列と陰極列とが互いに直交して配置された比較的簡単な構成の、パッシブマトリックス駆動と呼ばれる方法が、頻繁に使用される。パッシブマトリックス駆動のディスプレイでは、陽極および陰極が互いに直交した状態でそれぞれストライプ状に複数列に配置され、陽極列および陰極列の交差する発光部が、特定の信号の選択によって発光し、表示される。

近年、上記ディスプレイにおいては、低消費電力化が重要な課題となっている。このため、様々な工夫がなされているが、その中でも、発光閾値電圧の低下を目的とした取り組みが盛んに行われている。

即ち、正孔または電子を注入または輸送する層である、正孔注入層、正孔輸送層、または電子輸送層などの抵抗値を下げるため、正孔注入層および正孔輸送層にはＦ４−ＴＣＮＱなどのルイス酸化合物に代表されるアクセプターをドーピングし、電子輸送層には、Ｌｉなどのアルカリ金属に代表されるドナーをドーピングすることが広く行われている。

その結果、正孔注入層および正孔輸送層にＦ４−ＴＣＮＱを１ｗｔ％ドーピングすることにより、電気伝導度が２桁〜３桁向上することが確認されている。また、電子輸送層にＬｉを２５ｗｔ％ドーピングすることにより、電気伝導度が１桁〜２桁向上することが確認されている。これら電気伝導度の向上は、ノンドーピングの場合に２０Ｖ以上であった発光閾値電圧を、１０Ｖ以下に低下する。

このような低消費電力化の検討さなされている有機ＥＬディスプレイは、多くの薄膜素子を含む。このため、薄膜素子の構成上、有機ＥＬ層を介するリーク電流の発生を無視することはできず、リーク電流の抑制が重要な課題となっている。リーク電流の発生は、発光させたい発光部以外の発光部が発光する現象、即ちいわゆるクロストークを引き起こす。

リーク電流の防止または抑制のための技術としては、以下のようなものが開示されている。

特開平３−２５０５８３号公報（特許文献１）には、基板に設けられた下部電極、発光層を含む有機多層部および対向電極からなる素子を発光素子部分として含み、下部電極と対向電極との間に、パターン加工された層間絶縁膜を存在させた非発光素子部分を含保有する、エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。

特開平４−５１４９４号公報（特許文献２）には、複数の互いに対向する一対の電極と前記電極間に配置された有機エレクトロルミネッセンス層とからなり、前記有機エレクトロルミネッセンス層および少なくとも一方の前記電極間に挟まれかつ前記電極の縁部に沿って延在した絶縁層を備えた、電界発光素子が開示されている。

これら特許文献１，２に開示されている技術においては、基板上にストライプ状に陽極列がパターン形成され、当該陽極列間には、層間絶縁膜が形成され、これにより陽極と陰極との間の短絡は防止できる。しかしながら、これらの技術においては、有機ＥＬ層を層間絶縁膜上の基板一面に膜形成するため、有機膜を介して微弱なリーク電流が発生するおそれがある。

また、特開平８−３１５９８１号公報（特許文献３）には、発光部に対応する複数の第１表示電極が表面上に形成された基板と、少なくとも前記第１表示電極の一部分を露出せしめる前記基板上に突出する複数の電気絶縁性の隔壁と、露出した前記第１表示電極の部分の各々上に形成された少なくとも１層の有機エレクトロルミネッセンス媒体の薄膜と、前記媒体の薄膜上に形成された複数の第２表示電極とからなり、前記隔壁の上部に前記基板に平行な方向に突出するオーバーハング部分を有する、ディスプレイパネルが開示されている。

図３は、特許文献３に開示されている有機ＥＬ素子の構造を示す模式図であって、（ａ）は発光部中心をとおり、陰極２７の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は発光部中心をとおり、陽極２２の長手方向に沿った断面図である。図３に示すところによれば、この有機ＥＬ素子は、基板２１上にストライプ状に陽極２２が形成され、発光部用の開口部を除いて基板２１の全面に層間絶縁膜２３が形成され、該開口部を全て覆うように正孔輸送層２４、有機発光層２５および電子輸送層２６が順次形成されており、さらに陽極２２のストライプと直交する方向であって、かつ、有機ＥＬ層２４〜２６上に、陰極２７が形成され、層間絶縁膜２３上には、部分的に、陽極２２の長手方向断面視において上方に幅広となる隔壁２８が形成された構造を有する。

このような有機ＥＬ素子では、隔壁２８が、積層された有機ＥＬ層２４〜２６および陰極２７からなる各積層群の間に配置されているため、これらの各積層群２４〜２７同士が接触することはない（図３（ｂ））。しかしながら、隔壁２８の長手方向では、たとえば、高導電性の正孔輸送層２４等がリーク電流の経路となるおそれがある（図３（ａ））。

さらに、特開平３−２３３８９１号公報（特許文献４）には、互いに対向する電極対の複数と前記電極対間に配置されたエレクトロルミネッセンス層とからなり、前記エレクトロルミネッセンス層が前記電極対によって挟まれる複数の領域の各々に独立して存在する島領域群からなる、電界発光素子が開示されている。

特開２０００−３６３８８号公報（特許文献５）には、透明基板上に、透明導電材料からなる第１の電極と、少なくとも有機発光材料からなる層を有した有機層と、金属あるいは合金からなる第２の電極とがこの順に形成されてなり、前記有機層が、島状に独立した状態で複数も設けられてなる、光学的素子が開示されている。

これら特許文献４，５に開示されている技術においては、ともに、有機ＥＬ層を島状に形成することが開示されている。図４は、特許文献４，５に開示されている有機ＥＬ素子の構造を示す模式図であって、（ａ）は発光部中心をとおり、陰極３７の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は発光部中心をとおり、陽極３２の長手方向に沿った断面図である。図４に示すところによれば、この有機ＥＬ素子は、基板３１上にストライプ状に陽極３２が形成され、発光部用の開口部を除いて基板３１の全面に層間絶縁膜３３が形成され、ほぼこの開口部上にのみ正孔輸送層３４、有機発光層３５および電子輸送層３６が順次形成されており、さらに陽極３２のストライプと直交する方向であって、かつ、有機ＥＬ層３４〜３６を上方から完全に覆うように陰極３７が形成された構造を有する。

このような有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ層３４〜３６が島状に形成されているため、隣り合う高伝導性電荷輸送層３４，３６を介したリーク電流経路はない（図４（ａ），（ｂ））。しかしながら、パッシブマトリックス駆動を実現すべく、陰極３７が島状有機ＥＬ層３４〜３６間の隙間を埋める構造となっているため、陰極３７と高導電性の正孔輸送層３４または電子輸送層３６との接触面がリーク電流の経路となるおそれがある（図４（ａ））。

加えて、特開２００５−２７６６６７号公報（特許文献６）には、絶縁性の基板と、この基板上に互いに間隔を置いて配設された複数の第１電極と、これらの第１電極を上から覆う状態で形成された、少なくとも発光層を含む有機化合物層と、この有機化合物層を間に挟んで、前記第１電極と交差対向するように配置された第２電極とを備え、前記有機化合物層が、前記複数の第1電極どうしの間において分断され、この分断された部分に、前記有機化合物層の端面を露出させない状態にして絶縁層が埋め込まれている、有機ＥＬ素子が開示されている。

特許文献６に開示された技術においては、有機層間を埋める絶縁層の形成の際に、マスクずれによって有機ＥＬ層表面の所定形状が得られない可能性がある。このような場合には、陰極から有機ＥＬ層を介して予定していない陽極へのリーク電流が発生するおそれがある。

特開平３−２５０５８３号公報 特開平４−５１４９４号公報 特開平８−３１５９８１号公報 特開平３−２３３８９１号公報 特開２０００−３６３８８号公報 特開２００５−２７６６６７号公報 特開平９−１６７６８４号公報

従って、本発明の目的は、上記特許文献１〜６に開示されている各技術に対して優位性を確保すべく、特に、有機ＥＬ層間に絶縁層を配置した場合において、有機ＥＬ層、および／または、陰極と電荷輸送層との接触面がリーク電流の経路とならない、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。

本発明は、パッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子を製造するにあたり、絶縁性基板上に、互いに離間した状態で複数の電極層を配置して陽極列を形成し、上記陽極列上に、少なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、および金属薄膜を島状に積層して有機ＥＬ層を形成し、さらに上記島状の有機ＥＬ層を上方から覆うように、無機絶縁膜を形成する工程と、上記無機絶縁膜にエッチング処理を施して上記金属薄膜を露出させる工程と、上記金属薄膜および上記無機絶縁膜上に、互いに離間し、かつ、上記陽極列と互いに直交する状態で、複数の電極層を配置して陰極列を形成する工程とを含む、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。なお、本発明の有機ＥＬの製造方法において、有機ＥＬ層を含む部分が発光部であり、この発光部は、モノクロ表示の場合には画素に対応する部分であって、カラー表示の場合には副画素に対応する部分である。

本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、優れた視認性を有する表示装置の構成部材を得るために用いることができる。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、上記電荷輸送層が、正孔輸送層および電子輸送層の少なくとも１種であることが望ましい。また、上記エッチング処理は、ドライエッチング処理、フォトエッチング処理、またはレーザーエッチング処理であることが望ましい。

本発明の有機ＥＬ素子の製造方法では、有機ＥＬ層、および／または、陰極と電荷輸送層との接触面が、リーク電流の経路となり得ない。このため、当該方法によれば、優れた視認性を有する有機ＥＬ素子を得ることができ、ひいては、当該有機ＥＬ素子を、携帯端末機、産業用計測器、および家庭用テレビなど、近年高い視認性が益々要請されている様々な画面表示機器へ応用することができる。

以下に、本発明の好適な実施形態を詳細に説明するが、これは本発明の一例であって、特にこの例に限定されるものではない。
図１は、本発明のパッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子の製造方法を示す陰極の長手方向に沿った断面図であり、（ａ）は無機絶縁膜を形成するまでの第１工程、（ｂ）は無機絶縁膜をエッチングする第２工程、そして（ｃ）は陰極を形成する第３工程をそれぞれ示す。また、図２は、本発明のパッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子の製造方法を示す陽極の長手方向に沿った断面図であり、（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）、（ｂ）、および（ｃ）に対応する図面である。以下、各工程を詳細に説明するが、以下の説明においては、有機ＥＬ素子のうち、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子に関する製造方法の一例を示す。

（第１工程）
第１工程は、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、基板１１上に、陽極１２、層間絶縁膜１３、有機層（正孔輸送層１４、有機発光層１５および電子輸送層１６）、ならびに金属薄膜１７を順次形成し、さらに有機層１４〜１６を上方から覆うように無機絶縁膜１８を形成する工程である。

基板１１は、可視光透過性に優れるものであれば、特に限定されない。例えば、ガラス基板、各種プラスチック基板または各種フィルム等を用いることができる。

陽極１２は、アモルファス透明導電膜、例えば、ＩＺＯまたはＩＴＯを使用することができる。また、層間絶縁膜１３としては、ポジ型フォトレジスト［ＷＩＸ−２Ａ］（商品名、日本ゼオン製）を用いたＣＶＤ法により形成されるＳｉＯ_Ｘ、ＳｉＮ_Ｘ等を使用することができる。

有機層としては、図１（ａ）、図２（ａ）に示すように、少なくとも正孔輸送層１４、有機発光層１５および電子輸送層１６を使用することが肝要であるが、これらの層の他に、図１，２には図示しない、正孔注入層および電子注入層を配設することもできる。正孔注入層の配設は、正孔注入効率改善の観点から、また、電子注入層の配設は、電子注入効率改善の観点から、それぞれ好ましい。

有機層の各層の材料は、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができる。正孔輸送層１４には、ＭＴＤＡＴＡを基材とし、これにＦ４−ＴＣＮＱ等のルイス酸化物をドーピングしたものを使用することができる。ルイス酸化物のドーピング量は、正孔輸送性材料に対して、好ましくは０．５〜５ｗｔ％である。

有機発光層１５には、所望の色調に応じた材料を選択することができ、例えば青色から青緑色の発光を得るためには、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、もしくはべンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、スチリルベンゼン系化合物、または芳香族ジメチリディン系化合物などを使用することができる。なお、有機発光層１５のホスト材料に青色ゲスト材料と赤色ゲスト材料とを同時に分散させて、白色発光を得ることもできる。

ホスト材料としては、アルミキレート、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、および２，５−ビス（５−ｔｅｒｔ−ブチル−２−ベンゾオキサゾルイル）−チオフェン（ＢＢＯＴ）等を用いることができる。

青色ゲスト材料としては、ぺリレン、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰ）、４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）などを０．１〜５ｗｔ％ドーピングすることができる。

赤色ゲスト材料としては、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、４，４−ジフロロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ，−ジアザ−ｓ−インダセン、プロパンディニトリル（ＤＣＪＴ１）、ナイルレッドなどを０．１〜５ｗｔ％ドーピングすることができる。

電子輸送層１６には、（アルミキレート）Ａｌｑ３を基材とし、これにＬｉ等のアルカリ金属をドーピングしたものを使用することができる。アルカリ金属のドーピング量は、電子輸送性材料に対して、好ましくは１〜４０ｗｔ％である。

金属薄膜１７は、有機層１４〜１６を保護するとともに、後述する陰極１９との良好なコンタクトを確保するために用いる。金属薄膜１７には、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ等を用いることができる。

無機絶縁膜１８は、従来技術における問題、即ち、有機ＥＬ層を介したリーク電流の発生によって引き起こされる視認性の低下に関する問題を改善するために用いる。無機絶縁膜１８には、シリコン酸化物（ＳｉＯ_Ｘ）、シリコン窒化物（ＳｉＮ_Ｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯ_ＸＮ_Ｙ）等を用いることができる。

次に、上記した、基板１１、陽極１２、有機層（正孔輸送層１４、有機発光層１５、および電子輸送層１６）、金属薄膜１７、ならびに無機絶縁膜１８を用いた、本発明の第１工程を詳述する。

まず、洗浄した基板１１に陽極材料を蒸着またはスパッタリング等の方法で形成し、フォトエッチングによってストライプ状にパターニングして、陽極１２を形成する。陽極１２は、互いに離間し並列する複数のストライプ状電極からなる陽極列である。

次に、パターニングされた陽極１２上に、発光部となる部分を除いて、基板全面に層間絶縁膜１３を形成する。この形成は、例えば、フォトレジストを用いたエッチング法、ドライエッチング法等の手法を使用することができる。

さらに、層間絶縁膜１３により形成された開口部に、有機層１４〜１６を島状に順次形成する。ここで、島状とは、陽極１２の長手方向および陰極１９の長手方向のいずれの方向においても、有機層１４〜１６が不連続に複数存在する状態をいう。

これら有機層１４〜１６の島状形成には、マスクを用いた真空蒸着法を用いることができる。また、該島状形成は、特開平９−１６７６８４号公報（特許文献７）に開示されているように、予め有機ＥＬ材料を形成したドナーシートを基板上に近接離間配置して、所望の領域にレーザー等の熱源を照射し、有機ＥＬ材料を基板上に堆積させることにより行うこともできる。

有機層１４〜１６の各層における膜厚については、駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができる。具体的な膜厚としては、例えば、正孔輸送層１４は２０〜８０ｎｍ、有機発光層１５は２０〜４０ｎｍ、そして電子輸送層１６は２０〜４０ｎｍとすることができる。

続いて、島状に形成された有機層１４〜１６上に、金属薄膜１７を形成する。形成法としては、マスク蒸着法および近接離間形成法が挙げられる。

最後に、島状の有機層１４〜１６および金属薄膜１７の全てを上方から覆い、かつ、平面視で層間絶縁膜１３の上面を外縁とするように、無機絶縁膜１８を、ＣＶＤ法またはスパッタリング法によって形成する。無機絶縁膜１８の形成により、有機層１４〜１６および金属薄膜１７からなる各島部分は、完全に絶縁されることになる（図１（ａ）、図２（ａ））。金属薄膜１７は無機絶縁膜１８形成時の有機層１４〜１６へのダメージ防止の保護膜として有効である。

（第２工程）
第２工程は、図１（ｂ）および図２（ｂ）に示すように、第１工程において得られた積層体の最上部に位置する無機絶縁膜１８にエッチング処理を施して、金属薄膜１７を完全に露出し、結果的に、無機絶縁膜１８全体を、露出した金属薄膜１７と同一レベルまで除去して面一とする工程である。

当該エッチング処理は、ドライエッチング処理、フォトエッチング処理、またはレーザーエッチング処理とすることが好ましい。

これらのエッチング処理において、金属薄膜１７は有機層１４〜１６の保護膜として、換言すれば、エッチング停止層として働く。第２工程では、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、金属薄膜表面の露出が確実に達成され、後述する陰極１９との接触が問題なく実現できるとともに、金属薄膜周縁部において無機絶縁膜がオーバーエッチングされることもないので、陰極と有機膜との接触によるリークも防止できる。これは後述する陰極１９の形成を高精度で行うために必要である。

（第３工程）
第３工程は、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示すように、第２工程において得られた積層体の最上部に位置する金属薄膜１７および無機絶縁膜１８上に、陰極１９を形成する工程である。

陰極１９は、金属材料からなり、例えばＡｌ、Ａｇ、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ等を用いることができる。

陰極１９の形成は、例えば、蒸着法等の方法を使用することができる。

なお、このように陰極１９を形成した後には、図１（ｃ）および図２（ｃ）に示す、基板１１、陽極１２、層間絶縁膜１３、有機層（正孔輸送層１４、有機発光層１５および電子輸送層１６）、金属薄膜１８、無機絶縁膜１８ならびに陰極１９からなる積層体を、図示しないグローブボックス内に設置し、酸素および水分濃度がともに１０ｐｐｍ以下である乾燥窒素雰囲気中で、封止ガラスとＵＶ硬化接着剤とを用いて封止する。

以上のような第１工程から第３工程までの各工程を経て得られた有機ＥＬ素子は、有機層１４〜１６および金属薄膜１７が島状に形成されており、換言すれば、陽極１２の長手方向に沿った断面（図１（ｃ））においても、また、陰極１９の長手方向に沿った断面（図２（ｃ））においても、上記層群１４〜１７が不連続に配設され、しかも、各島部分の間には、無機絶縁膜１８が配設されている。このため、本発明の製造法により得られた有機ＥＬ素子では、有機ＥＬ層、および／または、陰極と電荷輸送層との接触面がリーク電流の経路となることはない。よって、このようにして得られた有機ＥＬ素子は、優れた視認性を発揮することができ、ひいては、当該有機ＥＬ層を、携帯端末機、産業用計測器、および家庭用テレビなど、近年高い視認性が益々要請されている様々な画面表示機器へ適用することができる。

以下に、本発明を実施例により詳細に説明し、本発明の効果を実証する。
（有機ＥＬ素子の形成）
（実施例１）
図１，２に示す本発明の有機ＥＬ素子を含む、ＶＧＡ規格（４００×ＲＧＢ×３００）のディスプレイの作製を行った。ＲＧＢ副画素サイズは０．１４８×０．７０４ｍｍ、副画素間隔は０．１３０ｍｍとした。画素サイズは０．７０４ｍｍ×０．７０４ｍｍ、画素間隔は０．３１２ｍｍとした。画素ピッチは１．０１６ｍｍとした。

５００ｍｍ×５００ｍｍ×０．５０ｍｍのガラス基板上に、上記画素構成の表示部（４００×ＲＧＢ×３００）を形成した。その作製法は、以下のとおりである。
即ち、まず、ガラス基板上にスパッタ法によって陽極材料（透明電極（ＩＴＯ）材料）を全面成膜した。次いで、陽極材料上にレジスト剤「ＯＦＲＰ−８００」（商品名、東京応化製）を塗布した後、フォトリソグラフィー法にてパターニングを行い、ＲＧＢ副画素部分に位置する、幅０．２０４ｍｍ、間隙０．０４８ｍｍ、膜厚１００ｎｍのストライプパターン状の陽極を得た。

次に、ポジ型フォトレジスト「ＷＩＸ−２Ａ」（商品名、日本ゼオン製）を用い、陽極上の副画素対応箇所に、０．１４８×０．７０４ｍｍの開口部を残して、厚さ１μｍの層間絶縁膜を形成した。なお、層間絶縁膜の端部における、基板に対する角度は鋭角とした。

さらに、陽極および層間絶縁膜を形成した基板を、抵抗加熱蒸着装置内に設置し、副画素対応部に０．１４８×０．７０４ｍｍサイズの開口部を有するマスクを用いて、正孔輸送層、有機発光層、および電子輸送層を、真空を破らずに島状に順次成膜した。成膜に際して真空槽内圧は１×１０^−４Ｐａとした。

正孔輸送層としては、Ｆ４−ＴＣＮＱを１ｗｔ％ドーピングしたＭＴＤＡＴＡを２０ｎｍ成膜した。有機発光層としては、ホスト材料４，４’−ビス(２，２’−ジフェニルビニル)ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）に、青色ゲスト材料４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を５ｗｔ％ドーピングしたものを４０ｎｍ成膜した。電子輸送層はアルミキレート（Ａｌｑ３）にＬｉを２５ｗｔ％ドーピングしたものを２０ｎｍ成膜した。次いで、厚さ２０ｎｍのＡｌからなる金属薄膜を、真空を破らずに成膜した。

このようにして得られた、島状の有機層および金属薄膜からなる層群がマトリクス配列した基板を、ＣＶＤ装置内に設置し、ＳｉＨ_４ １００ｓｃｃｍ、ＮＨ_３ ５００ｓｃｃｍ、およびＮ_２ ５０００ｓｃｃｍの各流量を設定するとともに、圧力を０．７５ｔｏｒｒに保ち、放電周波数１３．５６ＷＨｚ、放電電力５００Ｗのグロー放電を行って、島状の層群間を埋めるとともに、金属薄膜上に膜厚２００ｎｍのＳｉＮ膜を無機絶縁膜として成膜した。

形成した無機絶縁膜上に、副画素部対応部分を開口部としてレジスト膜を塗布し、金属薄膜をエッチング停止層として、ドライエッチングを行い、金属薄膜の表面を露出した。この際、金属薄膜と無機絶縁膜とのレベルを同一に制御した。

レジスト剥離後、マスクを用いた蒸着法によって、露出した金属薄膜を覆い、かつ、陽極列と直行する方向に、Ａｌ膜を陰極として１００ｎｍ積層し、陰極列を形成した。

最後に、基板、陽極、層間絶縁膜、有機層（正孔輸送層、有機発光層、および電子輸送層）、金属薄膜、無機絶縁膜ならびに陰極からなる積層体を、グローブボックス内に設置し、酸素および水分濃度がともに１０ｐｐｍ以下である乾燥窒素雰囲気中で、封止ガラスとＵＶ硬化接着剤とを用いて封止し、有機ＥＬ素子を得、これをマトリクスに配列して、ディスプレイを得た。

（実施例２）
有機発光層に用いる材料として、ホスト材料に４，４’−ビス(２，２’−ジフェニルビニル)ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）を用いるとともに、青色ゲスト材料に４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）を用い、さらに赤色ゲスト材料に４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）を用い、４０ｎｍの白色発光層を形成したこと以外は、実施例１と同じ条件で、ＶＧＡ規格（４００×ＲＧＢ×３００）のディスプレイの作製を行った。なお、上記ＤＰＡＶＢｉおよびＤＣＭは、それぞれ、ホスト材料に対して、２．５ｗｔ％および０．２ｗｔ％ドーピングした。

（実施例３）
ドライエッチングの代わりに、レーザービームを用いて副画素対応部分の無機絶縁膜（ＳｉＮ膜）をエッチングし、金属薄膜の表面を露出したこと以外は、実施例１と同じ条件で、ＶＧＡ規格（４００×ＲＧＢ×３００）のディスプレイの作製を行った。

（比較例）
特許文献３（図３）に示す例に従い、有機ＥＬ素子を形成し、その後の工程は実施例１と同様にしてディスプレイを得た。
具体的には、層間絶縁膜を形成するまでは実施例１と同じ製造工程を適用し、次いで、ネガ型フォトレジスト[ＺＰＮ１１００] （商品名、日本ゼオン製）を用いて、厚さ４μｍの隔壁を形成した。陰極の長手方向における隔壁長さは１３０μｍとし、隔壁ピッチは１．０１６ｍｍとした。

さらに、陽極を形成した基板を抵抗加熱蒸着装置内に設置し、正孔輸送層、有機発光層、および電子輸送層を、真空を破らずに順次成膜した。成膜に際して真空槽内圧は１×１０^−４Ｐａとした。正孔輸送層については、Ｆ４−ＴＣＮＱを１ｗｔ％ドーピングしたＭＴＤＡＴＡを２０ｎｍ成膜した。有機発光層について、ホスト材料４，４’−ビス(２，２’−ジフェニルビニル)ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）に、ゲスト材料４，４’−ビス［２−｛４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル｝ビニル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）をドーピングして、４０ｎｍ成膜した。電子輸送層については、Ｌｉを２５ｗｔ％ドーピングしたアルミキレート（Ａｌｑ３）を２０ｎｍ成膜した。続いて、メタルマスクを用い、厚さ２００ｎｍのＡｌ層からなる陰極を、真空を破らずに形成し、有機ＥＬ素子を得、これをマトリクスに配列して、ディスプレイを得た。

（評価結果）
まず、各実施例および比較例に使用した素子の発光効率は、５〜７ｃｄ／Ａであり、いずれも高性能であることが判明した。次いで、各実施例、および比較例の各ディスプレイについて、選択した副画素のみをパルス電圧（デュティー比１／１００、電圧１０Ｖ、基本周波数６０Ｈｚ）で駆動して、発光試験を行った。その結果、作製したディスプレイのうち、実施例１〜３については、いずれも、所望の副画素のみが点灯したが、比較例については、所望の副画素と隣接した副画素の点灯も観察され、リーク電流の発生が判明した。

本発明の製造方法は、高い視認性が要請される様々な画面表示機器へ応用することができる、有機ＥＬ素子を得ることができる点において、有望である。

本発明のパッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子の製造方法を示す陰極の長手方向に沿った断面図であり、（ａ）は無機絶縁膜を形成するまでの第１工程、（ｂ）は無機絶縁膜をエッチングする第２工程、そして（ｃ）は陰極を形成する第３工程をそれぞれ示す。 本発明のパッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子の製造方法を示す陽極の長手方向に沿った断面図であり、（ａ）は無機絶縁膜を形成するまでの第１工程、（ｂ）は無機絶縁膜をエッチングする第２工程、そして（ｃ）は陰極を形成する第３工程をそれぞれ示す。 特許文献３に開示されている有機ＥＬ素子の構造を示す模式図であって、（ａ）は発光部中心をとおり、陰極の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は発光部中心をとおり、陽極の長手方向に沿った断面図である。 特許文献４，５に開示されている有機ＥＬ素子の構造を示す模式図であって、（ａ）は発光部中心をとおり、陰極の長手方向に沿った断面図であり、（ｂ）は発光部中心をとおり、陽極の長手方向に沿った断面図である。

符号の説明

１１ 基板
１２ 陽極
１３ 層間絶縁膜
１４ 正孔輸送層
１５ 有機発光層
１６ 電子輸送層
１７ 金属薄膜
１８ 無機絶縁膜
１９ 陰極

Claims (4)

1. パッシブマトリックス駆動の有機ＥＬ素子の製造方法であって、
   絶縁性基板上に、互いに離間した状態で複数の電極層を配置して陽極列を形成し、前記陽極列上に、少なくとも正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、および金属薄膜を島状に積層して有機ＥＬ層を形成し、さらに前記島状の有機ＥＬ層を上方から覆うように、無機絶縁膜を形成する工程と、
   前記無機絶縁膜にエッチング処理を施して前記金属薄膜を露出させる工程と、
   前記金属薄膜および前記無機絶縁膜上に、互いに離間し、かつ、前記陽極列と互いに直交する状態で、複数の電極層を配置して陰極列を形成する工程と
   を含むことを特徴とする、有機ＥＬ素子の製造方法。
2. 前記エッチング処理が、ドライエッチング処理であることを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
3. 前記エッチング処理が、フォトエッチング処理であることを特徴とする、請求項1に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
4. 前記エッチング処理が、レーザーエッチング処理であることを特徴とする、請求項1に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。

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