(57)【要約】【課題】発光画素上での点欠陥、リークまたは寿命特性の劣化を抑制しつつ、補助配線と上部電極とを電気的に導通させることが可能な有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】下部電極１２及び上部電極１６に挟持された有機発光層を備える有機ＥＬ表示装置において、下部電極１２を囲む隔壁１３を形成する領域に、予め補助配線層１４を形成し、その後、有機発光層及び上部電極１６を形成して積層構造とし、積層構造の上に形成された有機化合物層を局所的に加熱することにより、補助配線層１４と上部電極１６とを電気的に接続する。【選択図】  図１
2009283396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１電極及び第２電極に挟持された有機化合物層を有する複数の発光画素が、絶縁物からなる隔壁により分離されて配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記隔壁が形成される領域に、予め補助配線層を形成する工程と、
前記複数の発光画素に形成された有機化合物層の上に、発光画素間を跨いで共通して前記有機発光層及び前記第２電極を順に形成して積層構造とする工程と、
前記積層構造の上に形成された有機化合物層を局所的に加熱することにより、前記積層構造中の有機発光層を部分的に除去し、前記補助配線層と前記第２電極とを電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記補助配線層上に、連続的にレーザー光を照射して、前記補助配線層と前記第２電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記補助配線層上に、パルス状に出力されたレーザー光を照射して、前記補助配線層と前記第２電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記補助配線層のエッジ部分に、レーザー光を照射して、前記補助配線層と前記第２電極とを電気的に接続することを特徴とする請求項２又は３に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光画素間に補助配線を備えた有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして、自発光型デバイスである有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置が注目されている。
【０００３】
上面発光型の有機ＥＬ表示装置では、上部電極として透明または半透明の材料からなる共通電極が形成される。しかし、この透明または半透明の材料は抵抗値が高いため、上部電極の面内において電圧降下が発生し、画面上での発光輝度が不均一になってしまう。
【０００４】
そこで、各画素を囲む絶縁性の隔壁領域上に、Ａｌなどの低抵抗材料からなる補助配線を形成して、画素をマトリクス状に配置された領域内での上部電極抵抗に起因する電圧降下を抑制し、輝度を均一化することが行われる。
【０００５】
しかし、このように隔壁領域上に補助配線を形成した後、有機層を形成した場合には、補助配線と上部電極との間に絶縁性を有する有機層が存在するため電気的導通が取れなくなる。この問題に対して、有機層形成後に補助配線上にレーザーを照射して補助配線上の有機層を除去した後、上部電極を形成するといった製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１１８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された製造方法では、有機層形成後に補助配線上の有機層をレーザー除去していることに起因する課題がある。
【０００８】
第１に、レーザー照射による除去有機物に起因して、レーザー除去された有機物が画素上の有機層表面に付着し、点欠陥やリークの原因になる。
【０００９】
第２に、有機層形成から上部電極形成までに時間が空いてしまうことに起因する課題がある。すなわち、レーザー照射の間、有機層の表面が露出したままであるため、チャンバー内の水分や酸素と有機層が反応する。また、隔壁に有機材料を用いた場合には、レーザー照射により分解・生成した有機物によって有機ＥＬ表示装置の寿命特性を劣化させてしまうおそれがある。
【００１０】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、発光画素上での点欠陥、リークまたは寿命特性の劣化を抑制しつつ、補助配線と上部電極との電気的導通を確保することが可能な有機ＥＬ表示装置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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、以下の特徴点を有している。すなわち、本発明は、基板上に、第１電極及び第２電極に挟持された有機化合物層を有する複数の発光画素が、絶縁物からなる隔壁により分離されて配置された有機ＥＬ表示装置の製造方法に関するものである。そして、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、次の３つの工程を含んでいることを特徴としている。
【００１２】
第１の工程は、隔壁が形成される領域に、予め補助配線層を形成する工程である。第２の工程は、複数の発光画素に形成された有機化合物層の上に、発光画素間を跨いで共通して有機発光層及び第２電極を順に形成して積層構造とする工程である。第３の工程は、積層構造の上に形成された有機化合物層を局所的に加熱することにより、積層構造中の有機発光層を部分的に除去し、補助配線層と第２電極とを電気的に接続する工程である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、有機化合物層及び上部電極を形成した後にレーザー処理を行うので、仮にレーザー照射時にパーティクルが飛散したとしても上部電極上に付着するので、点欠陥やリークを引き起こす可能性は小さい。さらに、有機化合物層が表面に露出している時間を短縮できるので、チャンバー内の水分や酸素との反応も抑制できる。そして、有機ＥＬ表示装置の寿命特性への影響も小さくした上で、レーザー照射により補助配線層と上部電極を電気的に接続し、上部電極面内での電位ばらつきが抑制され、パネル面内の発光画素間の輝度ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法の実施形態について説明する。
【００１５】
本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板上に、第１電極（下部電極）及び第２電極（上部電極）に挟持された有機化合物層を有する複数の発光画素が、絶縁物からなる隔壁により分離されて配置された有機ＥＬ表示装置を製造するための方法である。本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、次の３つの工程を含んでいる。
【００１６】
まず、隔壁が形成される領域に、予め補助配線層を形成する。次いで、複数の発光画素に形成された有機化合物層の上に、発光画素間を跨いで共通して有機発光層及び第２電極（上部電極）を順に形成して積層構造とする。次いで、積層構造の上に形成された有機化合物層を局所的に加熱することにより、積層構造中の有機発光層を部分的に除去し、補助配線層と第２電極（上部電極）とを電気的に接続する。
【００１７】
ここで、各発光画素を囲む補助配線層は、基板面に対して格子状に形成することが可能である。また、局所的な加熱手段として、レーザー照射の他、電子ビームなどを使用することができる。レーザーを用いる場合、レーザーにより有機発光層が加熱されれば、レーザーの波長は特に限定されない。例えば、補助配線層上に、連続的にレーザー光を照射して、補助配線層と第２電極（上部電極）とを電気的に接続することが可能である。また、補助配線層上に、パルス状に出力されたレーザー光を照射して、補助配線層と第２電極（上部電極）とを電気的に接続することが可能である。この際、補助配線層のエッジ部分に、レーザー光を照射して、補助配線層と第２電極（上部電極）とを電気的に接続することが可能である。
【００１８】
具体的には、上部電極形成後に、さらに、キャップガラスあるいは封止膜等により、水分等による劣化防止処置を施した後に、レーザー照射による補助配線層と上部電極の接続処理を行う。この場合、レーザー照射処理を、真空雰囲気中や窒素雰囲気中ではなく、大気中で行うことができるため、真空装置にレーザー照射装置を内蔵する必要がなくなる。その結果、レーザー照射装置を簡易化でき、コスト的にも有利である。さらに、有機ＥＬ表示装置の点灯試験後に接続不良が発見された場合であっても、容易にレーザーの再照射が可能であるため、確実に補助配線層と上部電極との接続を行うことができる。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１乃至図５は、本発明の第１の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置を示すものである。図１は、有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。図２は、有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。なお、図２に示す線分ＡＢの断面に対応するのが図１である。図３は、他の有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。図４は、図１に示す隔壁を中心とした拡大図である。図５は、さらに他の有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。
【００２０】
なお、図１乃至図５において、１１は基板、１２は下部電極（第１電極）、１３及び３３は隔壁、１４及び３４は補助配線層、１５は有機化合物層、１６は上部電極（第２電極）、１７はレーザーをそれぞれ示す。また、１８及び２８は補助配線層１４と上部電極１６の接続部分、５９はキャップガラスをそれぞれ示す。
【００２１】
本発明の第１の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法では、まず、基板１１上にＡｌ、Ａｇ、Ｃｒなど可視光に対する反射率の高い材料を成膜してパターン形成を行い、各発光画素に対応した下部電極１２を形成した。
【００２２】
その後、基板１１上にアクリル樹脂を塗布して、スピンコートにより展延し、パターン形成することにより、発光画素周辺を囲むように絶縁物からなる隔壁１３を形成した。本実施形態では、絶縁物としてアクリル樹脂を用いたが、アクリル樹脂の代わりにポリイミド樹脂を用いてもよい。絶縁物からなる隔壁１３を形成することにより、複数の発光画素が分離されて配置される。
【００２３】
ここで形成された隔壁１３上に、上部電極１６よりも低抵抗な材料、例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒなどを補助配線層１４として形成した。補助配線層１４は、隔壁１３上に形成されるので、隔壁１３同様に縦横それぞれ直角に交差した格子状に形成される。
【００２４】
本実施形態において、補助配線層１４は隔壁１３の形成後に形成したが、下部電極１２と同時に形成してもよい。この場合、図３に示すように、補助配線層３４の表面が露出するように、隔壁３３に開口を持たせるようにパターン形成する。
【００２５】
次の有機化合物層１５を形成するに先立って、前処理を行った。前処理では、まず、基板１１をＵＶ及びオゾンで洗浄し、減圧下においてベークを行った。次に、基板１１を有機ＥＬ蒸着装置の処理室へ移して真空排気し、酸素プラズマ洗浄処理を行った。
【００２６】
次に、正孔輸送層、発光層、電子注入層より構成される有機化合物層１５を形成する。このように、有機化合物層１５は、第１電極（下部電極）１２及び第２電極（上部電極）１６に挟持されている。
【００２７】
正孔輸送層は、画像表示領域のみに開口を持つメタルマスクを用いて、αＮＰＤを３５ｎｍ成膜した。
【００２８】
発光層は、Ａｌｑ３を正孔輸送層上に１５ｎｍ形成した。なお、本実施形態においてＲＧＢの塗り分けは行っていないが、ＲＧＢの塗り分けを行う場合には、ＲＧＢ各発光画素領域に対応したメタルマスクを用いて成膜すればよい。
【００２９】
電子注入層は、Ａｌｑ３と炭酸セシウム（Ｃｓ2ＣＯ3）を９：１（体積比）の割合で共蒸着して発光層上に形成した。この時の膜厚は３５ｎｍであった。
【００３０】
さらに、ＤＣマグネトロンスパッタリング法により、上部電極１６としてＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）１３０ｎｍを成膜して、積層構造を形成した。
【００３１】
その後、補助配線層１４の上を、縦または横どちらか一方向にのみ、レーザー１７を連続的に照射しながら相対的に走査させた（図２参照）。次いで、補助配線層１４の上の有機化合物層１５を溶融・変形あるいは蒸発・昇華させることにより、補助配線層１４と上部電極１６とを接触させた。この時のレーザー１７の出力、スポット径、走査速度は、補助配線層１４と上部電極１６とを電気的に接続することが可能であり、かつ発光画素領域に熱的な悪影響を及ぼさないような条件に最適化されていればよい。
【００３２】
ここで、図４に、上部電極１６と補助電極１４とを電気的に接続した後の形状の一例を示す。なお、上部電極１６と補助電極１４とを電気的に接続した後の形状は、図４に示す形状に限定されるものではない。
【００３３】
図４（ａ）では、局所的に加熱された有機化合物層１５が蒸発・昇華して、上部電極１６と補助配線層１４とが電気的に接続されている。図４（ｂ）では、局所的に加熱された有機化合物層１５が収縮して孔を形成し、上部電極１６と補助配線層１４とが電気的に接続されている。図４（ｃ）では、局所的に加熱された有機化合物層１５及び上部電極１６が溶融・混合して、導電性の混合体４８が形成されることにより電気的に接続されている。
【００３４】
その後、基板１１を真空蒸着チャンバーに連結したグローブボックスに移し、窒素雰囲気中で乾燥剤を入れたキャップガラスにより封止した。
【００３５】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に直流電圧を印加し発光させたところ、面内で均一な発光特性が確認された。
【００３６】
なお、本実施形態においては、補助配線層１４と上部電極１６とをレーザー１７により電気的に接続した後に封止を行ったが、先に封止を行ってから、大気中においてキャップガラス５９越しにレーザーを照射して電気的に接続してもよい（図５参照）。この方法によれば、大気中でレーザー１７を走査することができるので、装置の簡易化が可能となる。
【００３７】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。また、図７は、本発明の第２の実施形態に係る製造方法を適用した他の有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。なお、図６及び図７中、１２は下部電極、１３は隔壁、１４は補助配線層、１５は有機化合物層、６８及び７８は補助配線層１４と上部電極（図示せず）の接続部分をそれぞれ示す。
【００３８】
第２の実施形態において、上部電極の形成工程までは第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３９】
第２の実施形態では、上部電極を形成した後、補助配線層１４の上を縦または横どちらか一方向にのみ、レーザー１７を相対的に走査させた。この時、レーザーの出力をパルス状にＯＮ／ＯＦＦして切り替える。すなわち、図６に示すように、補助配線層１４の上に点状のレーザー照射領域が複数配置される。
【００４０】
また、図７に示すように、補助配線層１４が縦と横で交差した部分を通過するタイミングで、レーザー照射するように設定してもよい。このように補助配線層１４が交差した部分にレーザー照射することで、レーザーと基板の位置合わせが多少ずれることがあっても、発光画素上をレーザー照射して有機ＥＬ構造を破壊してしまう可能性を低減できる。
【００４１】
その後、第１の実施形態と同様に、基板を真空蒸着チャンバーに連結したグローブボックスに移し、窒素雰囲気中で乾燥剤を入れたキャップガラスにより封止した。
【００４２】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に直流電圧を印加し発光させたところ、面内で均一な発光特性が確認された。
【００４３】
なお、本実施形態においても、補助配線層１４と上部電極とをレーザーにより電気的に接続した後に封止を行ったが、先に封止をしてから、大気中においてキャップガラス越しにレーザーを照射して電気的に接続してもよい。
【００４４】
＜第３の実施形態＞
図８は、本発明の第３の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。なお、図８中、１２は下部電極、１３は隔壁、１４は補助配線層、１５は有機化合物層、８８は補助配線層１４と上部電極（図示せず）の接続部分をそれぞれ示す。
【００４５】
第３の実施形態において、上部電極の形成工程までは第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４６】
第３の実施形態では、上部電極を形成した後、補助配線層１４のエッジ部分において縦または横どちらか一方向にのみ、レーザーを相対的に走査させた。補助配線層１４のエッジ部分においては段差形状を有しているため、レーザー照射時に補助配線層１４と上部電極との接触が起こりやすい。このため、必要に応じて、図８に示すように、補助配線層１４の両サイドともにエッジをレーザー照射してもよい。
【００４７】
その後、第１の実施形態と同様に、基板を真空蒸着チャンバーに連結したグローブボックスに移し、窒素雰囲気中で乾燥剤を入れたキャップガラスにより封止した。
【００４８】
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置に直流電圧を印加し発光させたところ、面内で均一な発光特性が確認された。
【００４９】
なお、本実施形態においても、補助配線層１４と上部電極とをレーザーにより電気的に接続した後に封止を行ったが、先に封止をしてから、大気中においてキャップガラス越しにレーザーを照射して電気的に接続してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る製造方法を適用した他の有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。
【図４】図１に示す隔壁を中心とした拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る製造方法を適用した、さらに他の有機ＥＬ表示装置の断面模式図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る製造方法を適用した他の有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る製造方法を適用した有機ＥＬ表示装置の平面模式図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  基板
１２  下部電極（第１電極）
１３  隔壁
１４  補助配線層
１５  有機化合物層
１６  上部電極（第２電極）
１７  レーザー
１８、２８、６８、７８、８８  接続部分
３３  隔壁
３４  補助配線層
４８  導電性の混合体
５９  キャップガラス
【図１】
2009283396.tif 000003
【図２】
2009283396.tif 000004
【図３】
2009283396.tif 000005
【図４】
2009283396.tif 000006
【図５】
2009283396.tif 000007
【図６】
2009283396.tif 000008
【図７】
2009283396.tif 000009
【図８】
2009283396.tif 000010