有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネル
【課題】製造工程で混入した異物を除去し、異物除去部のダークスポットの拡大の抑制と非発光画素を低減させ、信頼性の高い有機ＥＬパネルの製造方法とそれを用いた有機ＥＬパネルを提供する。
【解決手段】少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層する工程とを有する。
【解決手段】少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層する工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスパネルは、テレビやパソコンモニタ、モバイル機器等に使用されるフラットパネルディスプレイ、照明などとして、幅広い用途が期待されている。有機エレクトロルミネッセンスパネルは、液晶ディスプレイなどとは異なり、自発光型である。そのため、構造的に極薄化できること、表示画像が広視野角で見え、その表示画像の応答速度が速く、低消費電力であり、高コントラストが期待できるなどの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイにかわる替わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。
【０００３】
図１に、従来技術による有機エレクトロルミネッセンスパネルの断面構造を模式的に示す。有機エレクトロルミネッセンスパネルは、ガラス、あるいはプラスチック等の基板１１上に、少なくともどちらか一方の電極が透光性を有する第一電極層１２と第二電極層１４があり、それら電極層間に、有機発光媒体層１３を挟持した構造である。両電極層間に電圧を印可し電流を流すことにより、有機発光媒体層１３で発光が生じる、自発光型の表示パネルである。
【０００４】
ここで、有機発光媒体層とは正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む層である。それぞれの例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層に（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、有機発光層にトリス（８―キノリノール）アルミニウム、電子輸送層に、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４オキサジアゾール、電子注入層にフッ化リチウムが挙げられる。また、発光層として赤、青、緑の三色に光る材料を用いて、隔壁１９を設けた中で塗りわけると、ディスプレイとして表現することができ、薄膜構造で極薄のディスプレイを製造することが可能である。
【０００５】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、大気中の酸素や水の影響により劣化するといった問題があるため、パッシベーション層１５により酸素や水を遮断し、更に、乾燥剤１８を内包した金属缶やガラスキャップ１７で接着層１６を用いて封止し、大気から遮断する方法が一般的に用いられている。ここで、パッシベーション層とは、酸素や水に対するバリア性が高く、また陰極上に形成するため絶縁性があるものが望ましく、例えば、窒化珪素が挙げられる。また、接着層としては、エポキシ系樹脂が挙げられ、乾燥剤としては酸化カルシウムが挙げられる。
【０００６】
しかしながら、有機エレクトロルミネッセンスパネルは、第一電極から第二電極までの厚さが１μｍ程度しかないため、この厚みと同程度の異物が存在するだけで発光不良を起こし、ダークスポットの拡大や非点灯画素の発生など欠陥を起こしてしまう。しかしながら、異物を工程中から完全に除くことは困難である。
【０００７】
上記した、有機エレクトロルミネッセンスパネル製造工程で発生する異物を原因とする発光欠陥に対して、例えば特許文献１には、レーザーリペアによって異物や配線を焼き切る方法が提案されている。しかし、レーザー照射時に発生した異物がさらに周辺の画素へ悪影響を及ぼす恐れがあり、また、レーザーを照射する際、顕微鏡で確認できない程の極
小異物（１μｍ以下）を検出することは製造工程上困難である問題点がある。
【０００８】
また、有機エレクトロルミネッセンスパネルに混入した異物によるショートを防ぐために、例えば特許文献２には、第二電極の上に保護膜を成膜した後に、異物の付着した箇所の第二電極の露出部をドライエッチングにより破断する方法が提案されている。しかし、異物混入によるダークスポットの拡大や、パッシベーション層の効果の低下を招くため、有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光欠陥拡大を抑制できていない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−４２４９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８７８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、有機エレクトロルミネッセンスパネルの信頼性向上のためには、工程内で混入異物を除去し、かつ肉眼で認識できる大きさの非発光画素の発生を抑制することが重要である。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、有機エレクトロルミネッセンスパネルの本来の性能を低下させることなく、製造工程で混入した異物を除去し、異物除去部のダークスポットの拡大の抑制と非発光画素を低減させ、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法とそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、
前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層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パネルの製造方法である。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記ドライエッチング工程は、前記第二電極層をエッチングできる等方性ドライエッチング工程であることを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記不活性ガス吹き付け工程の後に、再度第二電極層を成層する工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記第二電極層の下に異物がある場合に、前記ドライエッチング工程において異物上の第二電極を断線させ、不活性ガス吹き付け工程において前記異物を脱落させ、前記異物を脱落させた箇所に第二電極層を再度成層し第二電極を結線させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記パッシベーション層は化学気相成長法（ＣＶＤ法）で成層され、異物が脱落した箇所にできる第二電極層の凹部を被覆することを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記第二電極層の前記ドライエッチング工程後に、アルゴンプラズマ処理により、前記第二電極層表面の微小異物を除去することを特徴とする請求項１、２または４に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１８】
次に、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法を適用して製造したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬと略称する）パネルの製造方法によれば、第二電極層成膜後に等方性エッチング工程を行うことで、製造工程で第二電極層以下の層に混入した異物上の薄膜化した箇所の第二電極を取り除くことができ、その後不活性ガスを吹き付けることでこの異物を取り除くことができる。また、異物の無くなった箇所に対してもバリア性の良いパッシベーション層を成膜する。あるいは、異物の無くなった箇所に再び第二電極層を成膜し、さらにその上にパッシベーション層を積層する。このような工程を経ることで、パネル全面から異物が除去され、肉眼で認識できる大きさのダークスポット及び非発光画素のない有機ＥＬパネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術による有機ＥＬパネルの一例を断面で示す模式図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬパネルの一例を断面で示す模式図である。
【図３】本発明に係る製造方法で、第二電極層の下に混入した異物を説明する断面模式図である。
【図４】本発明に係る製造方法で、ドライエッチング工程で第二電極層エッチング後異物上の第二電極を断線させた状態を説明する断面模式図である。
【図５】本発明に係る製造方法で、不活性ガス吹き付け工程の後に、異物が除去された状態を説明する断面模式図である。
【図６】本発明に係る製造方法で、異物除去工程からから再び第二電極を成層し、パッシベーション層、接着層、封止基板を形成した状態を説明する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の有機ＥＬパネルの製造方法を、その一実施形態に基づいて、図２〜図６を用いて以下説明する。以下の説明ではボトムエミッション構造を例として挙げるが、本発明は、トップエミッション構造でも適用できる。
【００２２】
図２に、本発明に係る有機ＥＬパネルの一例の断面構成を模式的に示す。基板２１としては、例えばガラスやプラスチックフィルムなどの絶縁性を有する基板が使用できる。
【００２３】
これらの基板２１は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部あるいは表面の水分を極力低減させることが望ましい。また、基板２１上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。
【００２４】
また、前記基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して、駆動用基板としても良い。ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の材料を用いてもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いてもよい。また、前記基板のどちらかの面にカラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層等を基板に設けてもよい。
【００２５】
まず、この基板２１上に第一電極層２２を形成する。第一電極層２２は、第二電極層２４とともに、有機発光媒体層２３に電圧を印加するものである。画素ごとに電圧を印加するため、第一電極層２２はストライプにパターニングすることができる。これに対して第二電極層２４は第一電極層２２と交差する形でストライプにパターニングすることができる。
【００２６】
第一電極層２２と第二電極層２４の少なくともどちらか一方は透明電極である必要がある。これは、有機発光媒体層２３からの発光を取り出すためである。例えば、第一電極層２２にＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）を使用することができる。膜形成方法としては真空成膜法を用いることができ、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などを用いて成膜することができる。
【００２７】
第一電極層２２を形成後、隣接する陽極パターンの間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により隔壁２５が形成される。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像、焼成して隔壁パターンを形成する工程を少なくとも有する。
【００２８】
隔壁２５を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。また、ＴＦＴの誤作動により適正な表示ができないことがある。感光性材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。また、有機ＥＬディスプレイの表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
【００２９】
隔壁２５を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁部のパターンを形成できる。また焼成に関してはオーブン、ホットプレート等での従来公知の方法により焼成を行うことができる。
【００３０】
隔壁２５は、厚みが０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが望ましい。これは、異なる発光色を有する有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを用いて画素ごとに塗り分けをおこなう場合、隣接する画素との混色を防止することが出来る。隔壁が低すぎると隣接画素間でのリーク電流の発生やショートの防止、有機発光インキの混色防止の効果が得られないことがあり注意が必要である。
【００３１】
次に、有機発光媒体層２３は、電圧の印加によって発光する有機発光層を含む。この有
機発光層から成る単独の層によって構成されていても良いが、この発光層に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から構成されたものであっても良い。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。
【００３２】
有機媒体層２３の典型的な例を挙げると、正孔注入層に銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン等の芳香族アミン系低分子を用いることができる。
【００３３】
正孔輸送層としてはポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が挙げられる。
【００３４】
有機発光層としては９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００３５】
これら有機発光媒体層２３は、その分子特性によって、ドライコーティングまたはウェットコーティングにより成膜される。ウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があり、ドライコーティング法としては、真空成膜法を用いることができ、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などを用いて成膜することができる。
【００３６】
続いて、第二電極層２４を成膜する。例えばリチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム及びアルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀、などの安定な金属との合金などが挙げられるがこれらに限定されるわけではない。真空成膜法を用いて成膜することができる。たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００３７】
図３に示すように、第二電極層３４を成膜した時点で、素子の構成内に異物３６が存在すると、作成した有機ＥＬパネルにダークスポットや非発光画素などの発光欠陥が発生する、あるいはショートを発生させたりするなどの不具合を起こす。また、前記異物がパッシベーション層の効果を弱め、有機ＥＬパネルの封止性能の低下を引き起こす。そのため
、第二電極層３４を成膜した後、以下に述べるドライエッチング等の異物除去工程を経ることで、先述の発光欠陥やパッシベーション層の効果低下や封止性能の低下を抑制することができる。
【００３８】
続いて、第二電極層３４をドライエッチングする。例えば、塩素、塩化ホウ素、4フッ化炭素などのガスを用いるが、これは第二電極層の材料によって選択され、等方性エッチングを用いることが望ましい。なぜなら異物によって第二電極層に段差が生じている場合、異方性エッチングでは段差端部で薄膜化している箇所をエッチングできないためである。よって、採用できる方法としては、ケミカルドライエッチング、バレル型プラズマエッチング、平行平板型プラズマエッチング、誘導結合形ＲＦプラズマ、ＥＣＲプラズマ等が挙げられる。また、実際に処理を行う際は、図３に示すように、異物３６端部の薄膜化した部分３７を異物表面が露出するまでエッチングする必要があるため、第二電極層３４の膜厚の１０％〜２０％程度エッチングすることが望ましい。また、電極層の種類によっては、先述のような化学的なエッチングと、アルゴンプラズマなどで基板表面を処理することを組み合わせ、エッチング時の残留異物を除去することもできる。これらエッチング、プラズマ処理工程では、プラズマが照射される箇所は第二電極層、異物部、異物除去によって発生したダークスポット部に限られるため、有機エレクトロルミネッセンスパネルの正常部には影響がない。また、異物除去によって発生したダークスポットに対しては、後述のパッシベーションにより拡大を抑制する。
【００３９】
続いて、図４に示すように、異物表面が露出するまでエッチングされた第二電極層表面から、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを吹き付ける。この場合、異物除去を目的としているため、クリーンかつ高純度のものが望ましい。また、異物除去能力としてガス圧力は概ね０．５ＭＰａ程度あることが望ましい。
【００４０】
図５に示すように、異物除去後は異物除去跡５６が残って第二電極層５４が断線しているため、図６に示すように、再度第二電極層を成膜することで、断線させた第二電極層を結線させることができる。
【００４１】
以上の工程を経た後、第二電極層２４上に、パッシベーション層２５を真空成膜法を用いて成膜することができる。たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などが挙げられる。ここで、異物除去部の凹部を被覆する必要があるため、カバレッジ性の良いＣＶＤ法を用いることが望ましいが、他の成膜方法と組み合わせて成膜することも可能である。
【００４２】
また、パッシベーション層は、膜の残留の膜応力の絶対値が大きいと有機ＥＬ素子の膜剥離などが生じ、バリア性が損なわれるために、少なくとも低密度無機封止膜の膜応力は１００ＭＰａ以下であることが好ましく、さらには、低密度膜と高密度膜の積層膜である無機封止膜においても、全体の積算した膜応力の絶対値が１００ＭＰａ以下であることがより好ましい。また、積層膜の積算応力として制御する場合においても、１層目の膜は応力がなるべく低い膜を選択できるＣＶＤ法が望ましい。
【００４３】
ＣＶＤ法で成膜する物質として、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、ダイヤモンドライクカーボンなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、ＣＶＤ法における反応ガスとしては、モノシランやジシラン、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やテトラエトキシシランなどの有機シランに、Ｎ２、Ｏ２、ＮＨ３、Ｈ２、Ｎ２Ｏなどのガスを必要に応じて添加することができる。また、バッファ層として他の成膜方法、例えば蒸着法を併用したり、それらの層を積層し、多層化したりすることもできる。
【００４４】
パッシベーション層の層総厚としては、１μｍ〜１０μｍ成層することが望ましい。特
に、異物除去によりできた凹部はダークスポットとなってしまうが、これの拡大を抑制できる程度までパッシベーション層を積層する。
【００４５】
続いて、接着層を用いて接着層２７を形成し、その上に封止基板２８を積層して封止する。接着層２７として、熱硬化型の接着層も使用することができるが、有機エレクトロルミネッセンスパネルへの影響を考慮すると光硬化型の接着層が好ましい。例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着層や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着層、チオール・エン付加型樹脂系接着層等が挙げられ、中でも酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行するカチオン系接着層が好ましい。カチオン硬化型タイプとしては、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着層が好ましい。特に好ましいものは、１００ｍＷ／ｃｍ２以上の紫外線を照射した際に、１０秒〜９０秒以内に硬化する紫外線硬化型接着層である。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなく、紫外線硬化型接着層が充分に硬化して適切な接着強さを備えることができる。また、生産工程の効率の観点からも、前記の時間範囲内であることが好ましい。また、接着層２７の種類に関わらず、低透湿性かつ高接着性のものが望ましい。樹脂層をパッシベーション層の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。接着層２７の厚みとしては特に制限はないが、なるべく薄層であることが好ましく、１μｍ〜１００μｍ程度、好ましくは５μｍ〜５０μｍである。
【００４６】
封止基材２８としては、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのプラスチックフィルムを用いることができる。
【実施例】
【００４７】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお、以下の実施例においては、上記した図２の説明で用いた符号を、同一機能の部分については同じ符号を用いて説明する。
【００４８】
＜実施例１＞
基板２１として、予め第一電極層２２、取り出し電極、ＴＦＴ回路を保護するためのＳｉＮｘ膜からなる絶縁層およびポリイミドからなる絶縁層を備えたＴＦＴ基板を用いた。このＴＦＴ基板では、ポリイミドからなる絶縁層は画素を仕切るように形成されており、各画素の隔壁２５としても機能する。
【００４９】
次に、第一電極層２２上にポリ（３，４エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる正孔輸送層をスピンコート法により２０ｎｍ厚形成した。
【００５０】
次に、正孔輸送層上に有機発光材料であるポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）―１，４−フェニレンビュレン］をトルエンに溶解させ、スピンコート法により有機発光層を形成し、前記正孔輸送層と合わせて有機発光媒体層２３を８０ｎｍ厚形成した。
【００５１】
次にＢａ、Ａｌからなる第二電極層２４を、Ｂａは蒸着法により、Ａｌは抵抗加熱蒸着法によりそれぞれ５ｎｍ厚、５０ｎｍ厚形成した。
【００５２】
次に、第二電極層を平行平板型プラズマエッチング法により、エッチングした。エッチング条件は三塩化ホウ素と塩素を１：１で導入し、全圧０．２Ｐａ高周波電力６００Ｗで
行った。さらに、電極層表面異物除去のためアルゴンプラズマを０．２Ｐａ、電力１００Ｗ、流量１００ｓｃｃｍで表面をプラズマ処理し、その後０．５ＭＰａのアルゴンガスを基板全面に吹きつけ露出した異物を除去した。
【００５３】
次に再度Ｂａ、Ａｌからなる第二電極層２４を、Ｂａは蒸着法により、Ａｌは抵抗加熱蒸着法によりそれぞれ５ｎｍ厚、２００ｎｍ厚形成した。
【００５４】
続いて、窒化珪素からなるパッシベーション層２８をプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ４：８０ｓｃｃｍｍ、ＮＨ３：２０ｓｃｃｍ、Ｈ２：７００ｓｃｃｍ、Ｎ２：１０００ｓｃｃｍ、全圧１００Ｐａ、電力８００Ｗで３０００ｎｍ厚形成した。
【００５５】
次に、パッシベーション層２６上に紫外線硬化型接着層を用いて接着層２７を形成し、平板ガラスでできた封止基板２８を貼り合わせ、ＵＶを５０００ｍＪ照射し封止した。
【００５６】
このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、３２００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、非発光画素は観察されなかったが、顕微鏡での観察では５画素でダークスポットが観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００時間放置したところ、非発光画素数は観察されず、ダークスポットの拡大は見られなかった。
【００５７】
＜実施例２＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、エッチングを同条件で行い、アルゴンプラズマ処理をせずに、アルゴンガスを０．５ＭＰａで基板全面に吹きつけた。その後実施例１と同条件で再度第二電極層とパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、３３００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、異物の無い画素でエッチング時の残渣の影響とみられダークスポットが観察されたが、これは６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００Ｈｒ放置したところ、拡大は観察されず、非発光画素数は観察されなかった。
【００５８】
＜実施例３＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、アルゴンプラズマ処理工程、エッチング工程を同条件で行い、再度の第二電極層の成層をせずにパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、２９００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、電極の断線による非発光画素が１１画素観察され、ダークスポットは7画素観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００Ｈｒ放置したところ、非発光画素数は11画素であり、ダークスポットの拡大はみられなかった。
【００５９】
＜比較例１＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、第二電極層のエッチング工程とアルゴンプラズマ処理工程とアルゴンガス吹き付け工程とを無しで、そのままパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機エレクトロルミネッセンスパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は４１個観察され、また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、２６００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は４ｃｄ／Ａであった。また、ダークスポットが２５画素、非発光画素数３７画素で観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５０
０Ｈｒ放置したところ、非発光画素が異物やダークスポット周辺で拡大し、非発光画素が１２１画素まで増加した。
【符号の説明】
【００６０】
１１・・・基板 １２・・・第一電極層 １３・・・有機発光媒体層
１４・・・第二電極層 １５・・・パッシベーション層 １６・・・接着層
１７・・・封止基板 １８・・・乾燥剤 １９・・・隔壁
２１・・・基板 ２２・・・第一電極層 ２３・・・有機発光媒体層
２４・・・第二電極層 ２５・・・隔壁 ２６・・・パッシベーション層
２７・・・接着層 ２８・・・封止基板
３１・・・基板 ３２・・・第一電極層 ３３・・・有機発光媒体層
３４・・・第二電極層 ３５・・・隔壁 ３６・・・異物
３７・・・第二電極薄層部
４１・・・基板 ４２・・・第一電極層 ４３・・・有機発光媒体層
４４・・・第二電極層 ４５・・・隔壁 ４６・・・異物
４７・・・異物と第二電極の空間
５１・・・基板 ５２・・・第一電極層 ５３・・・有機発光媒体層
５４・・・第二電極層 ５５・・・隔壁 ５６・・・異物除去跡
６１・・・基板 ６２・・・第一電極層 ６３・・・有機発光媒体層
６４・・・第二電極層 ６５・・・再度成層した第二電極層 ６６・・・隔壁
６７・・・パッシベーション層 ６８・・・接着層 ６９・・・封止基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法、及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスパネルは、テレビやパソコンモニタ、モバイル機器等に使用されるフラットパネルディスプレイ、照明などとして、幅広い用途が期待されている。有機エレクトロルミネッセンスパネルは、液晶ディスプレイなどとは異なり、自発光型である。そのため、構造的に極薄化できること、表示画像が広視野角で見え、その表示画像の応答速度が速く、低消費電力であり、高コントラストが期待できるなどの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイにかわる替わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。
【０００３】
図１に、従来技術による有機エレクトロルミネッセンスパネルの断面構造を模式的に示す。有機エレクトロルミネッセンスパネルは、ガラス、あるいはプラスチック等の基板１１上に、少なくともどちらか一方の電極が透光性を有する第一電極層１２と第二電極層１４があり、それら電極層間に、有機発光媒体層１３を挟持した構造である。両電極層間に電圧を印可し電流を流すことにより、有機発光媒体層１３で発光が生じる、自発光型の表示パネルである。
【０００４】
ここで、有機発光媒体層とは正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む層である。それぞれの例としては、正孔注入層に銅フタロシアニン、正孔輸送層に（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、有機発光層にトリス（８―キノリノール）アルミニウム、電子輸送層に、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４オキサジアゾール、電子注入層にフッ化リチウムが挙げられる。また、発光層として赤、青、緑の三色に光る材料を用いて、隔壁１９を設けた中で塗りわけると、ディスプレイとして表現することができ、薄膜構造で極薄のディスプレイを製造することが可能である。
【０００５】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、大気中の酸素や水の影響により劣化するといった問題があるため、パッシベーション層１５により酸素や水を遮断し、更に、乾燥剤１８を内包した金属缶やガラスキャップ１７で接着層１６を用いて封止し、大気から遮断する方法が一般的に用いられている。ここで、パッシベーション層とは、酸素や水に対するバリア性が高く、また陰極上に形成するため絶縁性があるものが望ましく、例えば、窒化珪素が挙げられる。また、接着層としては、エポキシ系樹脂が挙げられ、乾燥剤としては酸化カルシウムが挙げられる。
【０００６】
しかしながら、有機エレクトロルミネッセンスパネルは、第一電極から第二電極までの厚さが１μｍ程度しかないため、この厚みと同程度の異物が存在するだけで発光不良を起こし、ダークスポットの拡大や非点灯画素の発生など欠陥を起こしてしまう。しかしながら、異物を工程中から完全に除くことは困難である。
【０００７】
上記した、有機エレクトロルミネッセンスパネル製造工程で発生する異物を原因とする発光欠陥に対して、例えば特許文献１には、レーザーリペアによって異物や配線を焼き切る方法が提案されている。しかし、レーザー照射時に発生した異物がさらに周辺の画素へ悪影響を及ぼす恐れがあり、また、レーザーを照射する際、顕微鏡で確認できない程の極
小異物（１μｍ以下）を検出することは製造工程上困難である問題点がある。
【０００８】
また、有機エレクトロルミネッセンスパネルに混入した異物によるショートを防ぐために、例えば特許文献２には、第二電極の上に保護膜を成膜した後に、異物の付着した箇所の第二電極の露出部をドライエッチングにより破断する方法が提案されている。しかし、異物混入によるダークスポットの拡大や、パッシベーション層の効果の低下を招くため、有機エレクトロルミネッセンスパネルの発光欠陥拡大を抑制できていない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−４２４９８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８７８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上のように、有機エレクトロルミネッセンスパネルの信頼性向上のためには、工程内で混入異物を除去し、かつ肉眼で認識できる大きさの非発光画素の発生を抑制することが重要である。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、有機エレクトロルミネッセンスパネルの本来の性能を低下させることなく、製造工程で混入した異物を除去し、異物除去部のダークスポットの拡大の抑制と非発光画素を低減させ、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法とそれを用いた有機エレクトロルミネッセンスパネルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明は、少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、
前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層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パネルの製造方法である。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記ドライエッチング工程は、前記第二電極層をエッチングできる等方性ドライエッチング工程であることを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記不活性ガス吹き付け工程の後に、再度第二電極層を成層する工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記第二電極層の下に異物がある場合に、前記ドライエッチング工程において異物上の第二電極を断線させ、不活性ガス吹き付け工程において前記異物を脱落させ、前記異物を脱落させた箇所に第二電極層を再度成層し第二電極を結線させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記パッシベーション層は化学気相成長法（ＣＶＤ法）で成層され、異物が脱落した箇所にできる第二電極層の凹部を被覆することを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記第二電極層の前記ドライエッチング工程後に、アルゴンプラズマ処理により、前記第二電極層表面の微小異物を除去することを特徴とする請求項１、２または４に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法である。
【００１８】
次に、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法を適用して製造したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス（以下ＥＬと略称する）パネルの製造方法によれば、第二電極層成膜後に等方性エッチング工程を行うことで、製造工程で第二電極層以下の層に混入した異物上の薄膜化した箇所の第二電極を取り除くことができ、その後不活性ガスを吹き付けることでこの異物を取り除くことができる。また、異物の無くなった箇所に対してもバリア性の良いパッシベーション層を成膜する。あるいは、異物の無くなった箇所に再び第二電極層を成膜し、さらにその上にパッシベーション層を積層する。このような工程を経ることで、パネル全面から異物が除去され、肉眼で認識できる大きさのダークスポット及び非発光画素のない有機ＥＬパネルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来技術による有機ＥＬパネルの一例を断面で示す模式図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬパネルの一例を断面で示す模式図である。
【図３】本発明に係る製造方法で、第二電極層の下に混入した異物を説明する断面模式図である。
【図４】本発明に係る製造方法で、ドライエッチング工程で第二電極層エッチング後異物上の第二電極を断線させた状態を説明する断面模式図である。
【図５】本発明に係る製造方法で、不活性ガス吹き付け工程の後に、異物が除去された状態を説明する断面模式図である。
【図６】本発明に係る製造方法で、異物除去工程からから再び第二電極を成層し、パッシベーション層、接着層、封止基板を形成した状態を説明する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の有機ＥＬパネルの製造方法を、その一実施形態に基づいて、図２〜図６を用いて以下説明する。以下の説明ではボトムエミッション構造を例として挙げるが、本発明は、トップエミッション構造でも適用できる。
【００２２】
図２に、本発明に係る有機ＥＬパネルの一例の断面構成を模式的に示す。基板２１としては、例えばガラスやプラスチックフィルムなどの絶縁性を有する基板が使用できる。
【００２３】
これらの基板２１は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部あるいは表面の水分を極力低減させることが望ましい。また、基板２１上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。
【００２４】
また、前記基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して、駆動用基板としても良い。ＴＦＴの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の材料を用いてもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いてもよい。また、前記基板のどちらかの面にカラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層等を基板に設けてもよい。
【００２５】
まず、この基板２１上に第一電極層２２を形成する。第一電極層２２は、第二電極層２４とともに、有機発光媒体層２３に電圧を印加するものである。画素ごとに電圧を印加するため、第一電極層２２はストライプにパターニングすることができる。これに対して第二電極層２４は第一電極層２２と交差する形でストライプにパターニングすることができる。
【００２６】
第一電極層２２と第二電極層２４の少なくともどちらか一方は透明電極である必要がある。これは、有機発光媒体層２３からの発光を取り出すためである。例えば、第一電極層２２にＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）を使用することができる。膜形成方法としては真空成膜法を用いることができ、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などを用いて成膜することができる。
【００２７】
第一電極層２２を形成後、隣接する陽極パターンの間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により隔壁２５が形成される。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像、焼成して隔壁パターンを形成する工程を少なくとも有する。
【００２８】
隔壁２５を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。また、ＴＦＴの誤作動により適正な表示ができないことがある。感光性材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。また、有機ＥＬディスプレイの表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
【００２９】
隔壁２５を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁部のパターンを形成できる。また焼成に関してはオーブン、ホットプレート等での従来公知の方法により焼成を行うことができる。
【００３０】
隔壁２５は、厚みが０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが望ましい。これは、異なる発光色を有する有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを用いて画素ごとに塗り分けをおこなう場合、隣接する画素との混色を防止することが出来る。隔壁が低すぎると隣接画素間でのリーク電流の発生やショートの防止、有機発光インキの混色防止の効果が得られないことがあり注意が必要である。
【００３１】
次に、有機発光媒体層２３は、電圧の印加によって発光する有機発光層を含む。この有
機発光層から成る単独の層によって構成されていても良いが、この発光層に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から構成されたものであっても良い。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。
【００３２】
有機媒体層２３の典型的な例を挙げると、正孔注入層に銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１'−ビフェニル−４，４'−ジアミン等の芳香族アミン系低分子を用いることができる。
【００３３】
正孔輸送層としてはポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が挙げられる。
【００３４】
有機発光層としては９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス〔８−（パラ−トシル）アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００３５】
これら有機発光媒体層２３は、その分子特性によって、ドライコーティングまたはウェットコーティングにより成膜される。ウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があり、ドライコーティング法としては、真空成膜法を用いることができ、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などを用いて成膜することができる。
【００３６】
続いて、第二電極層２４を成膜する。例えばリチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム及びアルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀、などの安定な金属との合金などが挙げられるがこれらに限定されるわけではない。真空成膜法を用いて成膜することができる。たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などが挙げられる。
【００３７】
図３に示すように、第二電極層３４を成膜した時点で、素子の構成内に異物３６が存在すると、作成した有機ＥＬパネルにダークスポットや非発光画素などの発光欠陥が発生する、あるいはショートを発生させたりするなどの不具合を起こす。また、前記異物がパッシベーション層の効果を弱め、有機ＥＬパネルの封止性能の低下を引き起こす。そのため
、第二電極層３４を成膜した後、以下に述べるドライエッチング等の異物除去工程を経ることで、先述の発光欠陥やパッシベーション層の効果低下や封止性能の低下を抑制することができる。
【００３８】
続いて、第二電極層３４をドライエッチングする。例えば、塩素、塩化ホウ素、4フッ化炭素などのガスを用いるが、これは第二電極層の材料によって選択され、等方性エッチングを用いることが望ましい。なぜなら異物によって第二電極層に段差が生じている場合、異方性エッチングでは段差端部で薄膜化している箇所をエッチングできないためである。よって、採用できる方法としては、ケミカルドライエッチング、バレル型プラズマエッチング、平行平板型プラズマエッチング、誘導結合形ＲＦプラズマ、ＥＣＲプラズマ等が挙げられる。また、実際に処理を行う際は、図３に示すように、異物３６端部の薄膜化した部分３７を異物表面が露出するまでエッチングする必要があるため、第二電極層３４の膜厚の１０％〜２０％程度エッチングすることが望ましい。また、電極層の種類によっては、先述のような化学的なエッチングと、アルゴンプラズマなどで基板表面を処理することを組み合わせ、エッチング時の残留異物を除去することもできる。これらエッチング、プラズマ処理工程では、プラズマが照射される箇所は第二電極層、異物部、異物除去によって発生したダークスポット部に限られるため、有機エレクトロルミネッセンスパネルの正常部には影響がない。また、異物除去によって発生したダークスポットに対しては、後述のパッシベーションにより拡大を抑制する。
【００３９】
続いて、図４に示すように、異物表面が露出するまでエッチングされた第二電極層表面から、ヘリウム、アルゴンなどの不活性ガスを吹き付ける。この場合、異物除去を目的としているため、クリーンかつ高純度のものが望ましい。また、異物除去能力としてガス圧力は概ね０．５ＭＰａ程度あることが望ましい。
【００４０】
図５に示すように、異物除去後は異物除去跡５６が残って第二電極層５４が断線しているため、図６に示すように、再度第二電極層を成膜することで、断線させた第二電極層を結線させることができる。
【００４１】
以上の工程を経た後、第二電極層２４上に、パッシベーション層２５を真空成膜法を用いて成膜することができる。たとえば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、ＣＶＤ法などが挙げられる。ここで、異物除去部の凹部を被覆する必要があるため、カバレッジ性の良いＣＶＤ法を用いることが望ましいが、他の成膜方法と組み合わせて成膜することも可能である。
【００４２】
また、パッシベーション層は、膜の残留の膜応力の絶対値が大きいと有機ＥＬ素子の膜剥離などが生じ、バリア性が損なわれるために、少なくとも低密度無機封止膜の膜応力は１００ＭＰａ以下であることが好ましく、さらには、低密度膜と高密度膜の積層膜である無機封止膜においても、全体の積算した膜応力の絶対値が１００ＭＰａ以下であることがより好ましい。また、積層膜の積算応力として制御する場合においても、１層目の膜は応力がなるべく低い膜を選択できるＣＶＤ法が望ましい。
【００４３】
ＣＶＤ法で成膜する物質として、窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、ダイヤモンドライクカーボンなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。また、ＣＶＤ法における反応ガスとしては、モノシランやジシラン、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やテトラエトキシシランなどの有機シランに、Ｎ２、Ｏ２、ＮＨ３、Ｈ２、Ｎ２Ｏなどのガスを必要に応じて添加することができる。また、バッファ層として他の成膜方法、例えば蒸着法を併用したり、それらの層を積層し、多層化したりすることもできる。
【００４４】
パッシベーション層の層総厚としては、１μｍ〜１０μｍ成層することが望ましい。特
に、異物除去によりできた凹部はダークスポットとなってしまうが、これの拡大を抑制できる程度までパッシベーション層を積層する。
【００４５】
続いて、接着層を用いて接着層２７を形成し、その上に封止基板２８を積層して封止する。接着層２７として、熱硬化型の接着層も使用することができるが、有機エレクトロルミネッセンスパネルへの影響を考慮すると光硬化型の接着層が好ましい。例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系接着層や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系接着層、チオール・エン付加型樹脂系接着層等が挙げられ、中でも酸素による阻害がなく、光照射後も重合反応が進行するカチオン系接着層が好ましい。カチオン硬化型タイプとしては、紫外線硬化型エポキシ樹脂接着層が好ましい。特に好ましいものは、１００ｍＷ／ｃｍ２以上の紫外線を照射した際に、１０秒〜９０秒以内に硬化する紫外線硬化型接着層である。この時間範囲内で硬化させることにより、紫外線照射による他の構成要素への悪影響をもたらすことなく、紫外線硬化型接着層が充分に硬化して適切な接着強さを備えることができる。また、生産工程の効率の観点からも、前記の時間範囲内であることが好ましい。また、接着層２７の種類に関わらず、低透湿性かつ高接着性のものが望ましい。樹脂層をパッシベーション層の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。接着層２７の厚みとしては特に制限はないが、なるべく薄層であることが好ましく、１μｍ〜１００μｍ程度、好ましくは５μｍ〜５０μｍである。
【００４６】
封止基材２８としては、ガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのプラスチックフィルムを用いることができる。
【実施例】
【００４７】
以下に、本発明の実施例を説明する。なお、以下の実施例においては、上記した図２の説明で用いた符号を、同一機能の部分については同じ符号を用いて説明する。
【００４８】
＜実施例１＞
基板２１として、予め第一電極層２２、取り出し電極、ＴＦＴ回路を保護するためのＳｉＮｘ膜からなる絶縁層およびポリイミドからなる絶縁層を備えたＴＦＴ基板を用いた。このＴＦＴ基板では、ポリイミドからなる絶縁層は画素を仕切るように形成されており、各画素の隔壁２５としても機能する。
【００４９】
次に、第一電極層２２上にポリ（３，４エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物からなる正孔輸送層をスピンコート法により２０ｎｍ厚形成した。
【００５０】
次に、正孔輸送層上に有機発光材料であるポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）―１，４−フェニレンビュレン］をトルエンに溶解させ、スピンコート法により有機発光層を形成し、前記正孔輸送層と合わせて有機発光媒体層２３を８０ｎｍ厚形成した。
【００５１】
次にＢａ、Ａｌからなる第二電極層２４を、Ｂａは蒸着法により、Ａｌは抵抗加熱蒸着法によりそれぞれ５ｎｍ厚、５０ｎｍ厚形成した。
【００５２】
次に、第二電極層を平行平板型プラズマエッチング法により、エッチングした。エッチング条件は三塩化ホウ素と塩素を１：１で導入し、全圧０．２Ｐａ高周波電力６００Ｗで
行った。さらに、電極層表面異物除去のためアルゴンプラズマを０．２Ｐａ、電力１００Ｗ、流量１００ｓｃｃｍで表面をプラズマ処理し、その後０．５ＭＰａのアルゴンガスを基板全面に吹きつけ露出した異物を除去した。
【００５３】
次に再度Ｂａ、Ａｌからなる第二電極層２４を、Ｂａは蒸着法により、Ａｌは抵抗加熱蒸着法によりそれぞれ５ｎｍ厚、２００ｎｍ厚形成した。
【００５４】
続いて、窒化珪素からなるパッシベーション層２８をプラズマＣＶＤ法により、ＳｉＨ４：８０ｓｃｃｍｍ、ＮＨ３：２０ｓｃｃｍ、Ｈ２：７００ｓｃｃｍ、Ｎ２：１０００ｓｃｃｍ、全圧１００Ｐａ、電力８００Ｗで３０００ｎｍ厚形成した。
【００５５】
次に、パッシベーション層２６上に紫外線硬化型接着層を用いて接着層２７を形成し、平板ガラスでできた封止基板２８を貼り合わせ、ＵＶを５０００ｍＪ照射し封止した。
【００５６】
このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、３２００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、非発光画素は観察されなかったが、顕微鏡での観察では５画素でダークスポットが観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００時間放置したところ、非発光画素数は観察されず、ダークスポットの拡大は見られなかった。
【００５７】
＜実施例２＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、エッチングを同条件で行い、アルゴンプラズマ処理をせずに、アルゴンガスを０．５ＭＰａで基板全面に吹きつけた。その後実施例１と同条件で再度第二電極層とパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、３３００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、異物の無い画素でエッチング時の残渣の影響とみられダークスポットが観察されたが、これは６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００Ｈｒ放置したところ、拡大は観察されず、非発光画素数は観察されなかった。
【００５８】
＜実施例３＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、アルゴンプラズマ処理工程、エッチング工程を同条件で行い、再度の第二電極層の成層をせずにパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機ＥＬパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は観察されなかった。また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、２９００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は５ｃｄ／Ａであった。また、電極の断線による非発光画素が１１画素観察され、ダークスポットは7画素観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５００Ｈｒ放置したところ、非発光画素数は11画素であり、ダークスポットの拡大はみられなかった。
【００５９】
＜比較例１＞
実施例１と同様にＴＦＴ基板上に有機ＥＬパネルを第二電極層まで形成し、第二電極層のエッチング工程とアルゴンプラズマ処理工程とアルゴンガス吹き付け工程とを無しで、そのままパッシベーション層、接着層を形成し、平板ガラスで封止した。このようにして得た有機エレクトロルミネッセンスパネルの異物数を２００画素顕微鏡で観察したところ、２μｍ以上の異物は４１個観察され、また、パネルに７Ｖの電圧を印加した結果、２６００ｃｄ／ｍ２の輝度が得られ、電流効率は４ｃｄ／Ａであった。また、ダークスポットが２５画素、非発光画素数３７画素で観察された。さらに６０℃９０％Ｒ．Ｈ．下で１５０
０Ｈｒ放置したところ、非発光画素が異物やダークスポット周辺で拡大し、非発光画素が１２１画素まで増加した。
【符号の説明】
【００６０】
１１・・・基板 １２・・・第一電極層 １３・・・有機発光媒体層
１４・・・第二電極層 １５・・・パッシベーション層 １６・・・接着層
１７・・・封止基板 １８・・・乾燥剤 １９・・・隔壁
２１・・・基板 ２２・・・第一電極層 ２３・・・有機発光媒体層
２４・・・第二電極層 ２５・・・隔壁 ２６・・・パッシベーション層
２７・・・接着層 ２８・・・封止基板
３１・・・基板 ３２・・・第一電極層 ３３・・・有機発光媒体層
３４・・・第二電極層 ３５・・・隔壁 ３６・・・異物
３７・・・第二電極薄層部
４１・・・基板 ４２・・・第一電極層 ４３・・・有機発光媒体層
４４・・・第二電極層 ４５・・・隔壁 ４６・・・異物
４７・・・異物と第二電極の空間
５１・・・基板 ５２・・・第一電極層 ５３・・・有機発光媒体層
５４・・・第二電極層 ５５・・・隔壁 ５６・・・異物除去跡
６１・・・基板 ６２・・・第一電極層 ６３・・・有機発光媒体層
６４・・・第二電極層 ６５・・・再度成層した第二電極層 ６６・・・隔壁
６７・・・パッシベーション層 ６８・・・接着層 ６９・・・封止基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、
前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層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パネルの製造方法。
【請求項２】
前記ドライエッチング工程は、前記第二電極層をエッチングできる等方性ドライエッチング工程であることを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガス吹き付け工程の後に、再度第二電極層を成層する工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第二電極層の下に異物がある場合に、前記ドライエッチング工程において異物上の第二電極を断線させ、不活性ガス吹き付け工程において前記異物を脱落させ、前記異物を脱落させた箇所に第二電極層を再度成層し第二電極を結線させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項５】
前記パッシベーション層は化学気相成長法（ＣＶＤ法）で成層され、異物が脱落した箇所にできる第二電極層の凹部を被覆することを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項６】
前記第二電極層の前記ドライエッチング工程後に、アルゴンプラズマ処理により、前記第二電極層表面の微小異物を除去することを特徴とする請求項１、２または４のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法を適用して製造したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【請求項１】
少なくとも、基板と、前記基板上に第一電極層と、前記第一電極層上に有機発光層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光媒体層を挟んで第一電極層と対向するように第二電極層と、前記第二電極層上にパッシベーション層とを、この順に積層する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法において、
前記第二電極層の成層後に、前記第二電極層のドライエッチング工程と、前記ドライエッチング工程の後に前記第二電極層の表面に不活性ガスを吹き付ける工程とを有し、更に、前記パッシベーション層を前記第二電極層上に積層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パネルの製造方法。
【請求項２】
前記ドライエッチング工程は、前記第二電極層をエッチングできる等方性ドライエッチング工程であることを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項３】
前記不活性ガス吹き付け工程の後に、再度第二電極層を成層する工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第二電極層の下に異物がある場合に、前記ドライエッチング工程において異物上の第二電極を断線させ、不活性ガス吹き付け工程において前記異物を脱落させ、前記異物を脱落させた箇所に第二電極層を再度成層し第二電極を結線させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項５】
前記パッシベーション層は化学気相成長法（ＣＶＤ法）で成層され、異物が脱落した箇所にできる第二電極層の凹部を被覆することを特徴とする請求項１に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項６】
前記第二電極層の前記ドライエッチング工程後に、アルゴンプラズマ処理により、前記第二電極層表面の微小異物を除去することを特徴とする請求項１、２または４のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法を適用して製造したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０４３６６（Ｐ２０１１−２０４３６６Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７７２４（Ｐ２０１０−６７７２４）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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