説明

有機ELパネルの製造方法

【課題】 有機ELパネルの製造工程において、歩留まりを低下させることなくエージング処理を行うことが可能な有機ELパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】 有機ELパネル1の製造方法は、異なる発光色を呈する複数種類の有機層7a〜7cをそれぞれ一対の電極4,8で挟持してなる複数種類の発光画素を基板上に設けてなる。発光色の異なる前記発光画素の前記両電極4,8間にそれぞれ異なる電圧を印加し、前記発光画素にかかる電界強度を略一定とするエージング処理工程を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、異なる発光色を呈する複数種類の有機層をそれぞれ一対の電極間に挟持してなる複数の発光画素を基板上に形成する有機ELパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、有機ELパネルとしては、例えば、ITO(indium tin oxide)等からなる複数のライン状の陽極と、この各陽極と直交するアルミニウム(Al)等からなる複数のライン状の陰極との間に少なくとも発光層を有する有機層を形成してなる有機EL素子を透光性の基板上に設けてなるドットマトリクス型の有機ELパネルが知られている(例えば特許文献1参照)。かかる有機EL素子は、前記陽極から正孔を注入し、また、前記陰極から電子を注入して正孔及び電子が前記発光層にて再結合することによって光を発するものである。また、前記有機EL素子は、前記陰極側から前記陽極側へは電流が流れにくい、いわゆるダイオード特性を有するものである。
【0003】
また、有機ELパネルとしては、複数色による表示を可能とするべく、前記有機層として、異なる発光色を示す複数種類の有機層を隣接して前記陽極と前記陰極との間に形成して複数種類の発光部を得るものが知られており、例えば、フルカラーによる表示を可能とするべく、赤(R),緑(G),青(B)の三原色をそれぞれ示す3種類の有機層を隣接して形成し、3種類の発光画素(発光部)を得るものがある(例えば特許文献2参照)。
【0004】
また、有機ELパネルは、前記有機EL素子の製造工程において前記有機層の内部に異物が混入する等の原因によって前記有機層に膜厚が部分的に薄い欠陥部分が生じると、前記有機ELパネルを駆動させた際に前記陰極から前記陽極へ逆方向の電流(リーク電流)が流れ、前記有機EL素子の輝度ムラ等の表示品質の低下が発生するという問題点があった。
【0005】
前述の問題点に対して、特許文献3に開示されるように、有機ELパネルの製造工程において、前記有機EL素子形成後に前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加して、リーク電流を発生させる前記欠陥部分において前記陰極を除去するエージング処理を行う方法が知られている。
【特許文献1】特開平8−315981号公報
【特許文献2】特開2002−231449号公報
【特許文献3】特開2003−282249号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
前述の異なる発光色を示す複数種類の前記有機層を備える有機ELパネルにあっては、前記各有機層は、寿命,動作電圧,輝度,あるいは色度等のそれぞれの諸性能を最適化するべく設計するのが一般的であり、その結果、前記各有機層はその膜厚に差異が生じることとなる。しかしながら、前記各有機層の膜厚に差異が生じると前記エージング処理において両電極間に与えるべき電圧の好適値や印加時間等の条件が挟持される前記各有機層によって異なる。そのため、同一の条件で前記エージング処理を行った場合に、膜厚が薄い前記有機層においては好適な条件に対して過剰なエージング処理がなされて前記陰極除去の範囲が大きくなり、膜厚が厚い前記有機層においては好適な条件に対して過小なエージング処理がなされて前記陰極の除去が不十分となり、有機ELパネルの製造において歩留まりが低下するという問題点があった。
【0007】
本発明は、前述の問題点に鑑みなされたものであり、本発明は、異なる発光色を呈する複数種類の有機層をそれぞれ一対の電極間に挟持してなる複数の発光画素を基板上に形成する有機ELパネルの製造方法に関し、歩留まりを低下させることなくエージング処理を行うことが可能な有機ELパネル及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題を解決するため、本発明の有機ELパネルの製造方法は、異なる発光色を呈する複数種類の有機層をそれぞれ一対の電極間に挟持してなる複数の発光画素を基板上に形成する有機ELパネルの製造方法であって、発光色の異なる前記各発光画素の前記両電極間にそれぞれ異なる電圧を印加し、前記各発光画素にかかる電界強度を略一定とするエージング処理工程を含むことを特徴とする。
【0009】
また、前記エージング処理工程において、発光色の異なる前記発光画素の前記両電極間にそれぞれ異なる電源を接続することを特徴とする。
【0010】
また、前記エージング処理工程において、前記両電極間に少なくとも逆バイアス電圧成分を含む電圧波形を印加することを特徴とする。
【0011】
また、異なる発光色を呈する前記有機層は、それぞれ膜厚が異なるように形成されてなることを特徴とする。
【0012】
また、前記各電極は、互いに交差するライン状に形成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明は、異なる発光色を呈する複数種類の有機層をそれぞれ一対の電極間に挟持してなる複数の発光画素を基板上に形成する有機ELパネルの製造方法に関し、歩留まりを低下させることなくエージング処理を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づき説明する。
【0015】
図1は、フルカラーによる表示が可能なドットマトリクス型の有機ELパネル1を示す図である。有機ELパネル1は、基板2上に有機EL素子3が形成されてなるものである。また、基板2上には有機EL素子3を気密的に覆う封止部材が配設されるが、図1においては封止部材を省略している。
【0016】
基板2は、長方形形状の透明ガラス材からなり、電気絶縁性の基板である。
【0017】
有機EL素子3は、図2に示すように、ライン状に複数形成される陽極(電極)4と、絶縁層5と、隔壁部6と、有機層7と、ライン状に複数形成される陰極(電極)8と、から主に構成され、各陽極4と各陰極8とが交差する個所にて陽極4と陰極8とで有機層7が挟持されてなる複数の発光画素を備える。
【0018】
陽極4は、ITO等の透光性の導電材料からなり、スパッタリング法等の手段によって基板2上に前記導電材料を層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって互いに略平行となるようにライン状に複数形成される。陽極4は、陽極配線部4a及び陽極部4bを有しており、陽極配線部4aは終端部に陽極端子部4cを備える。
【0019】
絶縁層5は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、陽極4と陰極8との間に位置するように陽極4上に形成され、陽極部4bを露出させる開口部5aを有するものである。絶縁層5は、両電極4,8の短絡を防止するとともに、有機EL素子1の輪郭を明確にするものである。
【0020】
隔壁部6は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁層5上に形成される。隔壁部6は、その断面が絶縁層5に対して逆テーパー形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁部6は、陽極4と直交する方向に等間隔にて複数形成される。隔壁部6は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって有機層7及び陰極8となる金属膜を形成する場合にオーバーハング形状によって有機層7及び前記金属膜が段切れを起こす構造を得るものである。
【0021】
有機層7としては、陽極4の陽極部4b上に青(B),赤(R),緑(G)の発光色をそれぞれ呈する第一,第二,第三の有機層7a,7b,7cがそれぞれ隣接して形成される。なお、本実施形態においては、各有機層7a〜7cは、正孔注入層,正孔輸送層,発光層及び電子輸送層を蒸着法等の手段によって順次積層形成してなるものである。第一の有機層7aは、前記発光層として青色発光層を有するものであり、3n番目に対応する陽極4上に形成され(nは0以上の整数)、青色表示を呈する第一の発光画素群を構成するものである。第二の有機層7bは、前記発光層として赤色発光層を有するものであり、3n+1番目に対応する陽極4上に形成され、赤色表示を呈する第二の発光画素群を構成するものである。第三の有機層7cは、前記発光層として緑色発光層を有するものであり、3n+2番目に対応する陽極4上に形成され、緑色表示を呈する第三の発光画素群を構成するものである。有機ELパネル1は、第一〜第三の発光画素群の表示を組み合わせることによってフルカラーによる表示が可能となっている。また隣接する各有機層7a〜7cは、寿命,動作電圧,輝度,あるいは色度等のそれぞれの諸性能を最適化するべくそれぞれ異なる膜厚となるように形成されている。なお、以下、第1,第2,第3の有機層7a,7b,7cの膜厚をそれぞれd1,d2,d3とする。
【0022】
陰極8は、アルミニウム(Al)やマグネシウム銀(Mg:Ag)等の陽極4よりも導電率が高い金属性導電材料を蒸着法等の手段により層状に形成して金属膜を形成し、隔壁部6によってこの金属膜に段切れを生じてライン状に複数形成してなるものである。陰極8は、円弧状の陰極配線部8a及び陽極4の陽極部4bに略直角に交わる(交差する)陰極部8bを有する。また、陰極配線部8aは接続配線部10に電気的に接続されている。接続配線部10は、陽極4とともに形成されるものであり、同一材料のITOからなるものである。また、接続配線部10は、終端部に陰極端子部10aが形成されている。
【0023】
次に、有機ELパネル1の製造方法を説明する。
【0024】
先ず、スパッタリング法等の手段によって基板2上に透光性の前記導電材料を層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって陽極4を形成する(図3(a)参照)。そして、陽極4の陽極部4bに対応するように絶縁層5,隔壁部6及び各有機層7a〜7cを形成し、さらに、有機層7a〜7c上に陰極6を積層形成して、前記第一〜第三の発光画素群を有する有機EL素子3を得る(発光画素形成工程。図3(b)参照)。また、有機EL素子3の形成後、所定の酸素濃度を有する低露点に管理された窒素雰囲気中にて有機EL素子3を収納するべく基板2上に凹形状の前記封止部材が配設される。
【0025】
さらに、有機EL素子3を形成した後に、陽極4及び陰極8の両電極間に第一〜第三の電源装置P1〜P3を保護抵抗(図示しない)を介して接続し、両電極4,8間に、少なくとも逆バイアス電圧成分を含む電圧波形を所定時間印加する(エージング処理工程。図3(c)参照)。このとき、図4の前記エージング処理工程における等価回路に示すように、第一の電源回路P1は、一端が3n番目に対応する陽極4に接続され他端が陰極8に接続されており、前記第一の発光画素群を構成する第一の有機層7aに対して少なくとも逆バイアス方向に第一の電圧値v1を印加する。また、第二の電源回路P2は、一端が3n+1番目に対応する陽極4に接続され他端が陰極8に接続されており、前記第二の発光画素群を構成する第二の有機層7bに対して少なくとも逆バイアス方向に第二の電圧値v2を印加する。また、第三の電源回路P3は、一端が3n+2番目に対応する陽極4に接続され他端が陰極8に接続されており、前記第三の発光画素群を構成する第三の有機層7cに対して少なくとも逆バイアス方向に第三の電圧値v3を印加する。前記第一〜第三の発光画素群に対して逆バイアス方向に印加する第一〜第三の電圧値v1〜v3は、前記エージング処理工程において欠損部分における陰極8を十分に除去できる条件での電界強度をEとし、第一〜第三の有機層7a〜7cの膜厚をd1〜d3とする場合に、式(1)にて定められる。
E=v1/d1=v2/d2=v3/d3・・・式(1)
各有機層7a〜7cの膜厚d1〜d3及び各電圧値v1〜v3は、製造のバラツキに起因する変化を排除した典型的な値(代表値)であり、具体的には設計値あるいは平均値等を示すものである。
【0026】
以上の工程によって、有機ELパネル1が得られる。
【0027】
かかる有機ELパネル1及びその製造方法は、発光色の異なる(膜厚の異なる)前記第一〜第三の発光画素群の両電極4,8間にそれぞれ第一〜第三の電圧値v1〜v3を印加し、前記第一〜第三の発光画素群にかかる電界強度を略一定とするエージング処理工程を含むものであり、前記エージング処理工程において前記第一〜第三の発光画素群にそれぞれ異なる電圧値を印加することで、異なる発光色を示す複数種類の有機層7a〜7cが隣接して形成される構成であっても全ての発光画素において電界強度を略一定とすることができ、歩留まりを低下させることなくエージング処理を行うことが可能となる。
【0028】
なお、本実施形態では、ドットマトリックス型の有機ELパネル1の製造方法について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えばセグメント型の有機ELパネルについても適用可能である。また、有機層として、3原色(RGB)の発光色を示す各有機層7a〜7cを形成するものであったが、有機層の種類としては複数であれば良く、2種類あるいは4種類以上の有機層を隣接して形成するものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の実施形態である有機ELパネルの外観図。
【図2】同上実施形態の有機EL素子を示す部分断面図。
【図3】同上実施形態の有機ELパネルの製造方法を示す図。
【図4】同上実施形態のエージング処理工程における等価回路を示す図。
【符号の説明】
【0030】
1 有機ELパネル
2 基板
3 有機EL素子
4 陽極
5 絶縁層
6 隔壁部
7 有機層
7a 第一の有機層
7b 第二の有機層
7c 第三の有機層
8 陰極
P1 第一の電源装置
P2 第二の電源装置
P3 第三の電源装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
異なる発光色を呈する複数種類の有機層をそれぞれ一対の電極間に挟持してなる複数の発光画素を基板上に形成する有機ELパネルの製造方法であって、
発光色の異なる前記各発光画素の前記両電極間にそれぞれ異なる電圧を印加し、前記各発光画素にかかる電界強度を略一定とするエージング処理工程を含むことを特徴とする有機ELパネルの製造方法。
【請求項2】
前記エージング処理工程において、発光色の異なる前記各発光画素の前記両電極間にそれぞれ異なる電源を接続することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネルの製造方法。
【請求項3】
前記エージング処理工程において、前記両電極間に少なくとも逆バイアス電圧成分を含む電圧波形を印加することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネルの製造方法。
【請求項4】
異なる発光色を呈する前記有機層を、それぞれ異なる膜厚にて形成することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネルの製造方法。
【請求項5】
前記各電極を、互いに交差するライン状に形成することを特徴とする請求項1に記載の有機ELパネルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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