JP2000133451A - 有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents
有機電界発光素子の製造方法Info
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Illuminated Signs And Luminous Advertising (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】素子生産性を向上し、コストダウンが可能な有
機電界発光素子の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明は、基板上に形成された第一電極上
に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜層
を前記基板上に形成する工程と、前記薄膜層上に第二電
極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法で
あって、前記薄膜層と前記第二電極の少なくとも一方を
n枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成するこ
とで、生産効率の向上を達成することができる。
機電界発光素子の製造方法を提供する。 【解決手段】本発明は、基板上に形成された第一電極上
に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜層
を前記基板上に形成する工程と、前記薄膜層上に第二電
極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法で
あって、前記薄膜層と前記第二電極の少なくとも一方を
n枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成するこ
とで、生産効率の向上を達成することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示素子、フラッ
トパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリ
ア、標識、看板、電子写真機などの分野に利用可能な、
電気エネルギーを光に変換できる有機電界発光素子の製
造方法に関する。
トパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリ
ア、標識、看板、電子写真機などの分野に利用可能な、
電気エネルギーを光に変換できる有機電界発光素子の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】陰極から注入された電子と陽極から注入
された正孔とが、両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合
して発光するという有機電界発光素子の研究が近年活発
に行われるようになってきた。この素子は、薄型、低駆
動電圧下での高輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多
色発光が特徴であり注目を集めている。
された正孔とが、両極に挟まれた有機蛍光体内で再結合
して発光するという有機電界発光素子の研究が近年活発
に行われるようになってきた。この素子は、薄型、低駆
動電圧下での高輝度発光、蛍光材料を選ぶことによる多
色発光が特徴であり注目を集めている。
【0003】有機電界発光素子が低電圧で高輝度に発光
することは、イーストマン・コダック社のC.W.Tangらに
よって初めて示された(Appl.Phys.Lett.,51(12)913(198
7).)。ここに示された有機電界発光素子の代表的な構成
は、ITO透明電極膜が形成されたガラス基板上に、蒸
着法によって正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であ
る8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極と
してMg:Agを順次設けたものであり、10V程度の
駆動電圧で1000cd/m2の緑色発光が可能であっ
た。現在の有機電界発光素子は、上記の素子構成要素の
他に電子輸送層を設けるなど構成を変えているものもあ
るが、基本的にはC.W.Tangらの構成を踏襲している。
することは、イーストマン・コダック社のC.W.Tangらに
よって初めて示された(Appl.Phys.Lett.,51(12)913(198
7).)。ここに示された有機電界発光素子の代表的な構成
は、ITO透明電極膜が形成されたガラス基板上に、蒸
着法によって正孔輸送性のジアミン化合物、発光層であ
る8−ヒドロキシキノリンアルミニウム、そして陰極と
してMg:Agを順次設けたものであり、10V程度の
駆動電圧で1000cd/m2の緑色発光が可能であっ
た。現在の有機電界発光素子は、上記の素子構成要素の
他に電子輸送層を設けるなど構成を変えているものもあ
るが、基本的にはC.W.Tangらの構成を踏襲している。
【0004】高輝度および多色発光が可能であるこれら
の有機電界発光素子を表示素子などに利用する検討も盛
んであり、フルカラーディスプレイの場合には、所定の
位置に赤(R),緑(G),青(B)の発光層を形成する。従
来、このようなパターン加工はフォトリソグラフィ法に
代表されるウエットプロセスによって達成されたが、有
機電界発光素子を形成する有機膜は水分や有機溶媒、薬
液に対する耐久性に乏しい。特開平6−234969号
公報に代表されるように、有機材料を工夫することによ
りウエットプロセスの可能な素子が得られることも示さ
れているが、このような方法では素子に用いる有機材料
が限定されてしまう。さらに、表示素子に必要な有機層
上部の電極のパターン加工についても同様の問題があ
る。
の有機電界発光素子を表示素子などに利用する検討も盛
んであり、フルカラーディスプレイの場合には、所定の
位置に赤(R),緑(G),青(B)の発光層を形成する。従
来、このようなパターン加工はフォトリソグラフィ法に
代表されるウエットプロセスによって達成されたが、有
機電界発光素子を形成する有機膜は水分や有機溶媒、薬
液に対する耐久性に乏しい。特開平6−234969号
公報に代表されるように、有機材料を工夫することによ
りウエットプロセスの可能な素子が得られることも示さ
れているが、このような方法では素子に用いる有機材料
が限定されてしまう。さらに、表示素子に必要な有機層
上部の電極のパターン加工についても同様の問題があ
る。
【0005】このような理由から蒸着法に代表されるド
ライプロセスによって有機電界発光素子を製造し、パタ
ーン加工にはマスク蒸着法を利用し、実現することが多
い。つまり、素子の基板前方にシャドーマスクを配置し
て、シャドーマスク開口部のみに有機層あるいは電極を
蒸着するものである。
ライプロセスによって有機電界発光素子を製造し、パタ
ーン加工にはマスク蒸着法を利用し、実現することが多
い。つまり、素子の基板前方にシャドーマスクを配置し
て、シャドーマスク開口部のみに有機層あるいは電極を
蒸着するものである。
【0006】さらに、ウエットプロセスを用いないパタ
ーニング法として、特開平5−275172号公報、特
開平5−258859号公報、特開平5−258860
号公報などに開示されている隔壁法が知られている。第
一電極パターニング後の基板上に平行に配置したストラ
イプ状の隔壁を作製し、その基板に隔壁に対して垂直方
向、基板面に対して斜めの方向から発光材料や第二電極
材料を蒸着することによってパターニングする方法であ
る。また、特開平8−315981号公報に開示されて
いる隔壁法では、T字断面形状または断面形状の1部も
しくは全部が逆テーパーであるオーバーハング部を有す
る隔壁が形成された基板に垂直に蒸着して第二電極をパ
ターニングしている。
ーニング法として、特開平5−275172号公報、特
開平5−258859号公報、特開平5−258860
号公報などに開示されている隔壁法が知られている。第
一電極パターニング後の基板上に平行に配置したストラ
イプ状の隔壁を作製し、その基板に隔壁に対して垂直方
向、基板面に対して斜めの方向から発光材料や第二電極
材料を蒸着することによってパターニングする方法であ
る。また、特開平8−315981号公報に開示されて
いる隔壁法では、T字断面形状または断面形状の1部も
しくは全部が逆テーパーであるオーバーハング部を有す
る隔壁が形成された基板に垂直に蒸着して第二電極をパ
ターニングしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】発光層を含む薄膜層や
その上に形成する第二電極は、マスク蒸着法を用いる場
合にも、隔壁法を用いる場合にも真空装置内の作業工程
を経ることが不可欠であり、これらの工程が発光素子の
生産性を決める要素となり、素子の生産コストに重要な
影響を与える。本発明はかかる問題を解決し、素子生産
性を向上し、コストダウンが可能な有機電界発光素子の
製造方法を提供する。
その上に形成する第二電極は、マスク蒸着法を用いる場
合にも、隔壁法を用いる場合にも真空装置内の作業工程
を経ることが不可欠であり、これらの工程が発光素子の
生産性を決める要素となり、素子の生産コストに重要な
影響を与える。本発明はかかる問題を解決し、素子生産
性を向上し、コストダウンが可能な有機電界発光素子の
製造方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
された第一電極上に少なくとも有機化合物からなる発光
層を含む薄膜層を形成する工程と、この薄膜層上に第二
電極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法
であって、前記薄膜層および前記第二電極の少なくとも
一方をn枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成
することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法であ
る。
された第一電極上に少なくとも有機化合物からなる発光
層を含む薄膜層を形成する工程と、この薄膜層上に第二
電極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法
であって、前記薄膜層および前記第二電極の少なくとも
一方をn枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成
することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法であ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明における有機電界発光素子
とは、陽極と陰極との間に少なくとも有機化合物からな
る発光層が存在し、電気エネルギーにより発光する素子
である。
とは、陽極と陰極との間に少なくとも有機化合物からな
る発光層が存在し、電気エネルギーにより発光する素子
である。
【0010】本発明の有機電界発光素子の製造方法は、
薄膜層と第二電極の少なくとも一方をn枚(nは2以上
の整数)の基板上に同時に形成するものである。用いる
基板上には、第一電極または第一電極と少なくとも一部
分が薄膜層の厚さを上回る高さをもつスペーサーとが形
成されていている。この製造方法は、単一発光素子、セ
グメント型、単純マトリクス型、アクティブマトリクス
型などの発光装置の形式や、カラー、モノクロなどの発
光色数を問わず任意の構造の有機電界発光素子に適用す
ることが可能である。
薄膜層と第二電極の少なくとも一方をn枚(nは2以上
の整数)の基板上に同時に形成するものである。用いる
基板上には、第一電極または第一電極と少なくとも一部
分が薄膜層の厚さを上回る高さをもつスペーサーとが形
成されていている。この製造方法は、単一発光素子、セ
グメント型、単純マトリクス型、アクティブマトリクス
型などの発光装置の形式や、カラー、モノクロなどの発
光色数を問わず任意の構造の有機電界発光素子に適用す
ることが可能である。
【0011】本発明では、m枚(mは2以上の整数)の
有機電界発光素子に対応する第一電極の形成または第一
電極とスペーサーの形成を1枚の基板上で行った後、m
枚に切断分離し、発光層を含む薄膜層と第二電極の形成
を行う真空工程の作業ではn枚(nは2以上の整数)を
同時に処理する方法を用いることもできる。
有機電界発光素子に対応する第一電極の形成または第一
電極とスペーサーの形成を1枚の基板上で行った後、m
枚に切断分離し、発光層を含む薄膜層と第二電極の形成
を行う真空工程の作業ではn枚(nは2以上の整数)を
同時に処理する方法を用いることもできる。
【0012】第一電極の形成工程およびスペーサー形成
工程は、フォトリソグラフィ法による加工であり、感光
性成分の塗布、フォトマスクを介してのパターン露光、
現像、必要に応じて感光性成分パターンを利用してのエ
ッチングおよび感光性成分パターンの除去などで行われ
る。
工程は、フォトリソグラフィ法による加工であり、感光
性成分の塗布、フォトマスクを介してのパターン露光、
現像、必要に応じて感光性成分パターンを利用してのエ
ッチングおよび感光性成分パターンの除去などで行われ
る。
【0013】第一電極の形成後に、少なくとも一部分が
薄膜層の厚さを上回る高さをもつスペーサーを基板上に
形成することができる。このスペーサーは、隔壁法にお
ける隔壁として機能させたり、マスク蒸着法においてシ
ャドーマスクが薄膜層を傷つけることを防止する層とし
て機能させたり、発光領域を規定したり、第一電極のエ
ッジ部分を覆うための絶縁層として機能させることがで
きる。
薄膜層の厚さを上回る高さをもつスペーサーを基板上に
形成することができる。このスペーサーは、隔壁法にお
ける隔壁として機能させたり、マスク蒸着法においてシ
ャドーマスクが薄膜層を傷つけることを防止する層とし
て機能させたり、発光領域を規定したり、第一電極のエ
ッジ部分を覆うための絶縁層として機能させることがで
きる。
【0014】1枚の基板上にm枚(mは2以上の整数)
の有機電界発光素子に対応する第一電極のパターニング
は、1枚のフォトマスクにm枚分の第一電極パターニン
グに相当する配置で作製されたパターンを有するフォト
マスクを用いて、露光・現像、ITOのエッチングおよ
びレジスト除去の工程で行うことができる。または、1
枚分の第一電極パターニングに対応するフォトマスクを
用意し、このフォトマスクを介して露光をm回繰り返し
てm個の第一電極のパターニングを行った後、現像し、
ITOエッチングおよびレジスト除去の工程を行うな
ど、種々の手順で行うことができる。このように1枚の
基板上にm枚分の第一電極の形成または第一電極の形成
とスペーサーを形成した基板をm枚に切断して、それ以
後の製作工程に供することが好ましい。
の有機電界発光素子に対応する第一電極のパターニング
は、1枚のフォトマスクにm枚分の第一電極パターニン
グに相当する配置で作製されたパターンを有するフォト
マスクを用いて、露光・現像、ITOのエッチングおよ
びレジスト除去の工程で行うことができる。または、1
枚分の第一電極パターニングに対応するフォトマスクを
用意し、このフォトマスクを介して露光をm回繰り返し
てm個の第一電極のパターニングを行った後、現像し、
ITOエッチングおよびレジスト除去の工程を行うな
ど、種々の手順で行うことができる。このように1枚の
基板上にm枚分の第一電極の形成または第一電極の形成
とスペーサーを形成した基板をm枚に切断して、それ以
後の製作工程に供することが好ましい。
【0015】第一電極パターニングに対応して、少なく
とも有機化合物からなる発光層を含む薄膜層および第二
電極を形成して有機電界発光素子を形成する。本発明で
は、薄膜層と第二電極の少なくとも一方はn枚(nは2
以上の整数)の基板上に同時に形成することを特徴とし
ている。薄膜層を形成する場合には、それを構成する層
すべてをn枚の基板上に形成することに限定されるわけ
ではなく、例えば、正孔輸送層はn枚の基板上に同時に
形成して、発光層はそれぞれ1枚ずつの基板上に形成し
てもよい。第二電極についても複数層からなる場合には
同様である。
とも有機化合物からなる発光層を含む薄膜層および第二
電極を形成して有機電界発光素子を形成する。本発明で
は、薄膜層と第二電極の少なくとも一方はn枚(nは2
以上の整数)の基板上に同時に形成することを特徴とし
ている。薄膜層を形成する場合には、それを構成する層
すべてをn枚の基板上に形成することに限定されるわけ
ではなく、例えば、正孔輸送層はn枚の基板上に同時に
形成して、発光層はそれぞれ1枚ずつの基板上に形成し
てもよい。第二電極についても複数層からなる場合には
同様である。
【0016】薄膜層もしくは第二電極の形成はドライプ
ロセスで行われ、作業が真空装置内で実施されるので、
その作業を効率的に進行させるには、n枚の基板を同時
に真空装置内にセットして1回の蒸着工程でn枚の有機
電界発光素子に対する製作工程を行うことが好ましい。
薄膜層の形成、第二電極の形成さらに保護層の形成など
ドライプロセスで形成される構成機能は多数になるの
で、n枚を一括処理する方法の採用は、有機電界発光素
子の製造方法を効率化することができる。
ロセスで行われ、作業が真空装置内で実施されるので、
その作業を効率的に進行させるには、n枚の基板を同時
に真空装置内にセットして1回の蒸着工程でn枚の有機
電界発光素子に対する製作工程を行うことが好ましい。
薄膜層の形成、第二電極の形成さらに保護層の形成など
ドライプロセスで形成される構成機能は多数になるの
で、n枚を一括処理する方法の採用は、有機電界発光素
子の製造方法を効率化することができる。
【0017】発光層および第二電極のパターニング法は
限定されるものではなく、隔壁法を用いることもできる
が、少なくとも一方をマスク蒸着法によってパターニン
グすることが好ましい。マスク蒸着法を用いる工程の選
択は、形成しようとする発光素子の機能に対応して行う
ことができる。例えば、モノクロ発光素子においては、
第二電極の形成工程が適当である。また、カラーディス
プレイにおいては、いずれか一方の工程でマスク蒸着を
行い、他方は隔壁法を用いることもできるし、両方をマ
スク蒸着法で実施することもできる。また、第二電極の
パターニングを隔壁法で行う場合でも、蒸着エリアを規
制するためにシャドーマスクを併用することが多い。
限定されるものではなく、隔壁法を用いることもできる
が、少なくとも一方をマスク蒸着法によってパターニン
グすることが好ましい。マスク蒸着法を用いる工程の選
択は、形成しようとする発光素子の機能に対応して行う
ことができる。例えば、モノクロ発光素子においては、
第二電極の形成工程が適当である。また、カラーディス
プレイにおいては、いずれか一方の工程でマスク蒸着を
行い、他方は隔壁法を用いることもできるし、両方をマ
スク蒸着法で実施することもできる。また、第二電極の
パターニングを隔壁法で行う場合でも、蒸着エリアを規
制するためにシャドーマスクを併用することが多い。
【0018】第二電極のパターニング方法は限定される
ものではなく、隔壁法、マスク蒸着法、レーザーアブレ
ーション法などの公知技術が利用できるが、なかでも広
い電極形成条件に対応できるマスク蒸着法が好ましい。
ものではなく、隔壁法、マスク蒸着法、レーザーアブレ
ーション法などの公知技術が利用できるが、なかでも広
い電極形成条件に対応できるマスク蒸着法が好ましい。
【0019】マスク蒸着法では、目的とするパターニン
グに対応した開口部とマスク部を形成したシャドーマス
クを基板の前面に配置してそれぞれの材料を蒸着する。
本発明では、n枚の基板に対してn個のシャドーマスク
をそれぞれ配置させた状態で発光層もしくは第二電極の
少なくとも一方をパターニングする方法と、n個の開口
部が存在するフレームに取り付けられたシャドーマスク
を用いて、発光層もしくは第二電極の少なくとも一方を
パターニングする方法を用いることが好ましい。
グに対応した開口部とマスク部を形成したシャドーマス
クを基板の前面に配置してそれぞれの材料を蒸着する。
本発明では、n枚の基板に対してn個のシャドーマスク
をそれぞれ配置させた状態で発光層もしくは第二電極の
少なくとも一方をパターニングする方法と、n個の開口
部が存在するフレームに取り付けられたシャドーマスク
を用いて、発光層もしくは第二電極の少なくとも一方を
パターニングする方法を用いることが好ましい。
【0020】シャドーマスク自体は剛直性や機械的強度
が十分でない場合が多いので、通常同じサイズを有し、
機械的強度の十分な材料でできたフレームに取り付けて
用いられる。本発明では、n枚の基板それぞれに対し
て、フレームに取り付けたシャドーマスクn個を配置さ
せた状態で、発光層もしくは第二電極の少なくとも一方
をパターニングして有機電界発光素子を製造する方法が
好ましく用いられる。これを「分割タイプ」と呼称す
る。この場合、それぞれ独立したn個のシャドーマスク
を用いるので、マスクの取り替えの自由度が大きく、ま
たマスクはそれぞれ個別に位置合わせすることができる
ので精度の高いパターニングが可能になる。
が十分でない場合が多いので、通常同じサイズを有し、
機械的強度の十分な材料でできたフレームに取り付けて
用いられる。本発明では、n枚の基板それぞれに対し
て、フレームに取り付けたシャドーマスクn個を配置さ
せた状態で、発光層もしくは第二電極の少なくとも一方
をパターニングして有機電界発光素子を製造する方法が
好ましく用いられる。これを「分割タイプ」と呼称す
る。この場合、それぞれ独立したn個のシャドーマスク
を用いるので、マスクの取り替えの自由度が大きく、ま
たマスクはそれぞれ個別に位置合わせすることができる
ので精度の高いパターニングが可能になる。
【0021】もう一つの好ましい方法は「障子タイプ」
と呼称することができるものである。すなわち、n個の
開口部が存在するフレームに取り付けられたシャドーマ
スクを用いて発光層もしくは第二電極の少なくとも一方
をパターニングするものである。シャドーマスク上のn
面の相対的な位置はマスクの作製時点で決められている
ので、n枚の基板を相対的に移動して、それぞれの基板
の位置合わせを行うことができる。このタイプのシャド
ーマスクを用いることで、マスク全体の強度が向上する
こと、基板の配置をコンパクトにすることで処理枚数を
多くできるという利点がある。
と呼称することができるものである。すなわち、n個の
開口部が存在するフレームに取り付けられたシャドーマ
スクを用いて発光層もしくは第二電極の少なくとも一方
をパターニングするものである。シャドーマスク上のn
面の相対的な位置はマスクの作製時点で決められている
ので、n枚の基板を相対的に移動して、それぞれの基板
の位置合わせを行うことができる。このタイプのシャド
ーマスクを用いることで、マスク全体の強度が向上する
こと、基板の配置をコンパクトにすることで処理枚数を
多くできるという利点がある。
【0022】「分割タイプ」を用いるか、「障子タイ
プ」を用いるかの選別は、作製する有機電界発光素子の
サイズ、同時に形成する素子の数、それぞれの素子の精
細度、素子のタイプなどを考慮して決められる。それぞ
れが前記のような特徴を有するので、それらの特徴を生
かすような選択が好ましい。
プ」を用いるかの選別は、作製する有機電界発光素子の
サイズ、同時に形成する素子の数、それぞれの素子の精
細度、素子のタイプなどを考慮して決められる。それぞ
れが前記のような特徴を有するので、それらの特徴を生
かすような選択が好ましい。
【0023】本発明はn枚(nは2以上の整数)の基板
上に発光層を含んだ薄膜層、もしくは第二電極の少なく
とも一方を同時に形成して有機電界発光素子を作製する
ものであるが、素子作製の手順や用いる方法と材料は1
面ずつの作製の場合と全く同様である。形成する有機電
界発光素子の代表的な構造の平面図と断面図を図1と図
2に示す。ガラス基板1に形成された透明な第一電極
(陽極)2上に正孔輸送層5、発光層6、電子輸送層
7、第二電極(陰極)8が積層されている。さらに第二
電極の上に保護層が形成される場合がある。
上に発光層を含んだ薄膜層、もしくは第二電極の少なく
とも一方を同時に形成して有機電界発光素子を作製する
ものであるが、素子作製の手順や用いる方法と材料は1
面ずつの作製の場合と全く同様である。形成する有機電
界発光素子の代表的な構造の平面図と断面図を図1と図
2に示す。ガラス基板1に形成された透明な第一電極
(陽極)2上に正孔輸送層5、発光層6、電子輸送層
7、第二電極(陰極)8が積層されている。さらに第二
電極の上に保護層が形成される場合がある。
【0024】本発明では、第一電極を所定の間隔をあけ
て配置された複数のストライプ状電極にパターニング
し、第二電極は前記第一電極に交差する複数のストライ
プ状電極にパターニングすることが好ましく、第一電極
と第二電極の交差部が発光領域となり、マトリクスが形
成される。第一電極と第二電極の交差の角度は限定され
るものではないが、多くの場合、直交させている。
て配置された複数のストライプ状電極にパターニング
し、第二電極は前記第一電極に交差する複数のストライ
プ状電極にパターニングすることが好ましく、第一電極
と第二電極の交差部が発光領域となり、マトリクスが形
成される。第一電極と第二電極の交差の角度は限定され
るものではないが、多くの場合、直交させている。
【0025】有機電界発光素子の第二電極パターニング
形成まで行って、大気中に取り出す場合、外気の水分や
酸素による発光特性の劣化が起こる。これを防止するた
め第二電極形成工程後に保護層をn枚の基板上に同時に
形成することが好ましい。
形成まで行って、大気中に取り出す場合、外気の水分や
酸素による発光特性の劣化が起こる。これを防止するた
め第二電極形成工程後に保護層をn枚の基板上に同時に
形成することが好ましい。
【0026】保護層の材料としては、酸化珪素、酸化ガ
リウム、酸化チタン、窒化珪素などの無機材料、各種高
分子材料、有機電界発光素子を構成する有機材料を用い
ることができる。なかでも窒化珪素は水分に対するバリ
ア性に優れた好適な保護層材料である。これらの保護層
は蒸着法、スパッタリング法、CVD法などによって形
成されるが、用いる材料によってはマスク蒸着法など既
知の方法で保護層をパターニングして形成することもで
きる。また、公知技術を用いて発光領域を封止してもよ
い。
リウム、酸化チタン、窒化珪素などの無機材料、各種高
分子材料、有機電界発光素子を構成する有機材料を用い
ることができる。なかでも窒化珪素は水分に対するバリ
ア性に優れた好適な保護層材料である。これらの保護層
は蒸着法、スパッタリング法、CVD法などによって形
成されるが、用いる材料によってはマスク蒸着法など既
知の方法で保護層をパターニングして形成することもで
きる。また、公知技術を用いて発光領域を封止してもよ
い。
【0027】本発明においては、ITO膜を間隔をあけ
て配置された複数のストライプ状電極にパターニングし
て第一電極を形成することが好ましいが、1枚の基板上
にm枚(mは2以上の整数)の有機電界発光素子に対応
した第一電極を形成するため、1枚の基板をm分割した
配置でパターニングすることが好ましく、さらにスペー
サーを形成して、それ以後にm枚に切断し分離する。
て配置された複数のストライプ状電極にパターニングし
て第一電極を形成することが好ましいが、1枚の基板上
にm枚(mは2以上の整数)の有機電界発光素子に対応
した第一電極を形成するため、1枚の基板をm分割した
配置でパターニングすることが好ましく、さらにスペー
サーを形成して、それ以後にm枚に切断し分離する。
【0028】第一電極と第二電極は素子の発光のために
十分な電流を供給する役割を有するものであり、光を取
り出すために少なくとも一方は透明であることが望まし
い。通常、基板に接して形成される第一電極を透明電極
とし、これを陽極とする。
十分な電流を供給する役割を有するものであり、光を取
り出すために少なくとも一方は透明であることが望まし
い。通常、基板に接して形成される第一電極を透明電極
とし、これを陽極とする。
【0029】好ましい透明電極材料としては、酸化錫、
酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化錫イ
ンジウム(以下ITO)などをあげることができる。パ
ターニングを施す目的からは、加工性に優れたITOを
用いることが好ましい。
酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化錫イ
ンジウム(以下ITO)などをあげることができる。パ
ターニングを施す目的からは、加工性に優れたITOを
用いることが好ましい。
【0030】第一電極をパターニングする工程には、ウ
エットエッチングを伴うフォトリソグラフィ法を用いる
ことができる。第一電極のパターン形状は特に限定され
ず、用途によって最適パターンを選択すればよい。本発
明では、一定の間隔をあけて配置された複数のストライ
プ状電極にパターニングすることが好ましい。
エットエッチングを伴うフォトリソグラフィ法を用いる
ことができる。第一電極のパターン形状は特に限定され
ず、用途によって最適パターンを選択すればよい。本発
明では、一定の間隔をあけて配置された複数のストライ
プ状電極にパターニングすることが好ましい。
【0031】透明電極の表面抵抗を下げたり、電圧降下
抑制のために、ITOには少量の銀や金などの金属が含
まれていてもよく、また、錫、金、銀、亜鉛、インジウ
ム、アルミニウム、クロム、ニッケルをITOのガイド
電極として使用することも可能である。特に、クロムは
ブラックマトリックスとガイド電極の両方の機能を持た
せることができることから好適な金属である。素子の消
費電力の観点からは、ITOは低抵抗であることが望ま
しい。例えば、300Ω/□以下のITO基板(ITO
薄膜を形成した透明基板)であれば素子電極として機能
するが、現在では10Ω/□程度のITO基板の供給も
可能になっていることから、低抵抗品を使用することが
特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて選ぶこ
とができるが、通常100〜300nmである。ITO
膜形成方法は、電子ビーム法、スパッタリング法、化学
反応法など特に制限を受けるものではない。
抑制のために、ITOには少量の銀や金などの金属が含
まれていてもよく、また、錫、金、銀、亜鉛、インジウ
ム、アルミニウム、クロム、ニッケルをITOのガイド
電極として使用することも可能である。特に、クロムは
ブラックマトリックスとガイド電極の両方の機能を持た
せることができることから好適な金属である。素子の消
費電力の観点からは、ITOは低抵抗であることが望ま
しい。例えば、300Ω/□以下のITO基板(ITO
薄膜を形成した透明基板)であれば素子電極として機能
するが、現在では10Ω/□程度のITO基板の供給も
可能になっていることから、低抵抗品を使用することが
特に望ましい。ITOの厚みは抵抗値に合わせて選ぶこ
とができるが、通常100〜300nmである。ITO
膜形成方法は、電子ビーム法、スパッタリング法、化学
反応法など特に制限を受けるものではない。
【0032】透明電極は可視光線透過率が30%以上あ
れば使用に大きな障害はないが、理想的には100%に
近い方が好ましい。基本的には可視光全域において同程
度の透過率をもつことが好ましいが、発光色を変化させ
たい場合には積極的に光吸収性を付与させることも可能
である。このような場合にはカラーフィルターや干渉フ
ィルターを用いて変色させる方法が技術的に容易であ
る。
れば使用に大きな障害はないが、理想的には100%に
近い方が好ましい。基本的には可視光全域において同程
度の透過率をもつことが好ましいが、発光色を変化させ
たい場合には積極的に光吸収性を付与させることも可能
である。このような場合にはカラーフィルターや干渉フ
ィルターを用いて変色させる方法が技術的に容易であ
る。
【0033】基板の材料は、表示または発光素子として
機能するに適した光学的透明性、機械的強度、耐熱性な
どを有するものであれば、材質は特に限定されない。ポ
リメチルメタクリレート、ポリカーボネート、無定形ポ
リオレフィンなどのプラスチック板やフィルム類を用い
ることができるが、ガラス板を用いるのが最も好まし
い。ガラスの材質については、無アルカリガラスや酸化
珪素膜などのバリアコートを施したソーダライムガラス
などが使用できる。厚みは機械的強度を保つのに十分な
厚みがあればよいので、0.5mm以上あれば十分であ
る。
機能するに適した光学的透明性、機械的強度、耐熱性な
どを有するものであれば、材質は特に限定されない。ポ
リメチルメタクリレート、ポリカーボネート、無定形ポ
リオレフィンなどのプラスチック板やフィルム類を用い
ることができるが、ガラス板を用いるのが最も好まし
い。ガラスの材質については、無アルカリガラスや酸化
珪素膜などのバリアコートを施したソーダライムガラス
などが使用できる。厚みは機械的強度を保つのに十分な
厚みがあればよいので、0.5mm以上あれば十分であ
る。
【0034】上記第一電極もしくは基板には、公知技術
を用いて反射防止機能を付加することができる。
を用いて反射防止機能を付加することができる。
【0035】スペーサーは第一電極に接する状態で形成
されることが多いために、十分な電気絶縁性を有するこ
とが好ましい。導電性のスペーサーを用いることもでき
るが、その場合は電極間の短絡を防止するための電気絶
縁性部分を形成すればよい。スペーサー材料としては公
知の材料を用いることが可能であり、無機物では酸化珪
素をはじめとする酸化物材料、ガラス材料、セラミック
ス材料などを、有機物では、ポリビニル系、ポリイミド
系、ポリスチレン系、アクリル系、ノボラック系、シリ
コーン系などのポリマー系樹脂材料を好ましい例として
挙げることができる。さらに、スペーサーの全体、もし
くは基板あるいは第一電極と接する部分を黒色化するこ
とで、有機電界発光装置の表示コントラスト向上に寄与
するブラックマトリクス的な機能をスペーサーに付加す
ることもできる。このような場合のスペーサー材料とし
ては、無機物では珪素、砒化ガリウム、二酸化マンガ
ン、酸化チタンや酸化クロムと金属クロムとの積層膜な
どを、有機物では上記樹脂材料に、電気絶縁性を高める
ために表面処理の施されたカーボンブラック系、フタロ
シアニン系、アントラキノン系、モノアゾ系、ジアゾ
系、金属錯塩型モノアゾ系、トリアリルメタン系、アニ
リン系などの公知の顔料や染料、あるいは上記無機材料
粉末を混合した材料を好ましい例として挙げることがで
きる。
されることが多いために、十分な電気絶縁性を有するこ
とが好ましい。導電性のスペーサーを用いることもでき
るが、その場合は電極間の短絡を防止するための電気絶
縁性部分を形成すればよい。スペーサー材料としては公
知の材料を用いることが可能であり、無機物では酸化珪
素をはじめとする酸化物材料、ガラス材料、セラミック
ス材料などを、有機物では、ポリビニル系、ポリイミド
系、ポリスチレン系、アクリル系、ノボラック系、シリ
コーン系などのポリマー系樹脂材料を好ましい例として
挙げることができる。さらに、スペーサーの全体、もし
くは基板あるいは第一電極と接する部分を黒色化するこ
とで、有機電界発光装置の表示コントラスト向上に寄与
するブラックマトリクス的な機能をスペーサーに付加す
ることもできる。このような場合のスペーサー材料とし
ては、無機物では珪素、砒化ガリウム、二酸化マンガ
ン、酸化チタンや酸化クロムと金属クロムとの積層膜な
どを、有機物では上記樹脂材料に、電気絶縁性を高める
ために表面処理の施されたカーボンブラック系、フタロ
シアニン系、アントラキノン系、モノアゾ系、ジアゾ
系、金属錯塩型モノアゾ系、トリアリルメタン系、アニ
リン系などの公知の顔料や染料、あるいは上記無機材料
粉末を混合した材料を好ましい例として挙げることがで
きる。
【0036】スペーサーのパターニング方法は特に限定
されないが、第一電極のパターニング工程後に基板全面
にスペーサー層を形成し、公知のフォトリソ法を用いて
パターニングする方法が工程的に容易である。フォトレ
ジストを使用したエッチング法あるいはリフトオフ法に
よってスペーサーをパターニングしてもよいし、例示し
た上記樹脂材料に感光性を付与した感光性スペーサー材
料を用い、スペーサー層を直接露光・現像することでパ
ターニングすることもできる。
されないが、第一電極のパターニング工程後に基板全面
にスペーサー層を形成し、公知のフォトリソ法を用いて
パターニングする方法が工程的に容易である。フォトレ
ジストを使用したエッチング法あるいはリフトオフ法に
よってスペーサーをパターニングしてもよいし、例示し
た上記樹脂材料に感光性を付与した感光性スペーサー材
料を用い、スペーサー層を直接露光・現像することでパ
ターニングすることもできる。
【0037】有機電界発光素子に含まれる薄膜層として
は、1)正孔輸送層/発光層、2)正孔輸送層/発光層
/電子輸送層、3)発光層/電子輸送層、そして4)以
上の組合せ物質を一層に混合した形態の発光層、のいず
れであってもよい。すなわち、素子構成として有機化合
物からなる発光層が存在していれば、上記1)〜3)の
多層積層構造の他に4)のように発光材料単独または発
光材料と正孔輸送材料や電子輸送材料を含む発光層を一
層設けるだけでも良い。
は、1)正孔輸送層/発光層、2)正孔輸送層/発光層
/電子輸送層、3)発光層/電子輸送層、そして4)以
上の組合せ物質を一層に混合した形態の発光層、のいず
れであってもよい。すなわち、素子構成として有機化合
物からなる発光層が存在していれば、上記1)〜3)の
多層積層構造の他に4)のように発光材料単独または発
光材料と正孔輸送材料や電子輸送材料を含む発光層を一
層設けるだけでも良い。
【0038】正孔輸送層は正孔輸送性物質単独で、ある
いは正孔輸送性物質と高分子結着剤により形成される。
正孔輸送性物質としては、N,N’−ジフェニル−N,
N’−ジ(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニ
ル−4,4’−ジアミン(TPD)やN,N’−ジフェ
ニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ジフェニル−
4,4’−ジアミン(NPD)などに代表されるトリフ
ェニルアミン類、N−イソプロピルカルバゾール、ビス
カルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系
化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体
やフタロシアニン誘導体に代表される複素環化合物、ポ
リマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネー
トやポリスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポ
リシラン、ポリフェニレンビニレンなどが好ましいが、
特に限定されるものではない。
いは正孔輸送性物質と高分子結着剤により形成される。
正孔輸送性物質としては、N,N’−ジフェニル−N,
N’−ジ(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニ
ル−4,4’−ジアミン(TPD)やN,N’−ジフェ
ニル−N,N’−ジナフチル−1,1’−ジフェニル−
4,4’−ジアミン(NPD)などに代表されるトリフ
ェニルアミン類、N−イソプロピルカルバゾール、ビス
カルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系
化合物、ヒドラゾン系化合物、オキサジアゾール誘導体
やフタロシアニン誘導体に代表される複素環化合物、ポ
リマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネー
トやポリスチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポ
リシラン、ポリフェニレンビニレンなどが好ましいが、
特に限定されるものではない。
【0039】第一電極上にパターニングして形成される
発光層の材料は、アントラセンやピレン、そして8−ヒ
ドロキシキノリンアルミニウムの他には、例えば、ビス
スチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエ
ン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、
ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペ
リノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾ
ロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビ
ニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そしてポリ
チオフェン誘導体などが使用できる。また、発光層に添
加するドーパントとしては、ルブレン、キナクリドン誘
導体、フェノキサゾン660、DCM1、ペリノン、ペ
リレン、クマリン540、ジアザインダセン誘導体など
がそのまま使用できる。
発光層の材料は、アントラセンやピレン、そして8−ヒ
ドロキシキノリンアルミニウムの他には、例えば、ビス
スチリルアントラセン誘導体、テトラフェニルブタジエ
ン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、
ジスチリルベンゼン誘導体、ピロロピリジン誘導体、ペ
リノン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、チアジアゾ
ロピリジン誘導体、ポリマー系では、ポリフェニレンビ
ニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、そしてポリ
チオフェン誘導体などが使用できる。また、発光層に添
加するドーパントとしては、ルブレン、キナクリドン誘
導体、フェノキサゾン660、DCM1、ペリノン、ペ
リレン、クマリン540、ジアザインダセン誘導体など
がそのまま使用できる。
【0040】電子輸送性物質としては、電界を与えられ
た電極間において陰極からの電子を効率よく輸送するこ
とが必要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効
率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和
性が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性
に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に
発生しにくい物質であることが要求される。このような
条件を満たす物質として8−ヒドロキシキノリンアルミ
ニウム、ヒドロキシベンゾキノリンベリリウム、2−
(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)
−1,3,4−オキサジアゾール(t−BuPBD)な
どのオキサジアゾール系誘導体、薄膜安定性を向上させ
たオキサジアゾール二量体系誘導体の1,3−ビス(4
−t−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾリル)
ビフェニレン(OXD−1)、1,3−ビス(4−t−
ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾリル)フェニ
レン(OXD−7)、トリアゾール系誘導体、フェナン
トロリン系誘導体などがある。
た電極間において陰極からの電子を効率よく輸送するこ
とが必要で、電子注入効率が高く、注入された電子を効
率よく輸送することが望ましい。そのためには電子親和
性が大きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性
に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に
発生しにくい物質であることが要求される。このような
条件を満たす物質として8−ヒドロキシキノリンアルミ
ニウム、ヒドロキシベンゾキノリンベリリウム、2−
(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)
−1,3,4−オキサジアゾール(t−BuPBD)な
どのオキサジアゾール系誘導体、薄膜安定性を向上させ
たオキサジアゾール二量体系誘導体の1,3−ビス(4
−t−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾリル)
ビフェニレン(OXD−1)、1,3−ビス(4−t−
ブチルフェニル−1,3,4−オキサジゾリル)フェニ
レン(OXD−7)、トリアゾール系誘導体、フェナン
トロリン系誘導体などがある。
【0041】以上の正孔輸送層、発光層、電子輸送層に
用いられる材料は単独で各層を形成することができる
が、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリ(N−ビニルカルバゾー
ル)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレン
エーテル、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹
脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶
性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬
化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
用いられる材料は単独で各層を形成することができる
が、高分子結着剤としてポリ塩化ビニル、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、ポリ(N−ビニルカルバゾー
ル)、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリ
レート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレン
エーテル、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹
脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの溶剤可溶
性樹脂や、フェノール樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの硬
化性樹脂などに分散させて用いることも可能である。
【0042】上記正孔輸送層、発光層、電子輸送層など
の有機層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸
着、スパッタリング法などがある。特に限定されるもの
ではないが、通常は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着な
どの蒸着法が特性面で好ましい。層の厚みは、有機層の
抵抗値にもよるので限定することはできないが、10〜
1000nmの間から選ばれる。
の有機層の形成方法は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸
着、スパッタリング法などがある。特に限定されるもの
ではないが、通常は、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着な
どの蒸着法が特性面で好ましい。層の厚みは、有機層の
抵抗値にもよるので限定することはできないが、10〜
1000nmの間から選ばれる。
【0043】第二電極となる陰極は、電子を本素子の発
光層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されな
い。従って、アルカリ金属などの低仕事関数金属の使用
も可能であるが、電極の安定性を考えると、白金、金、
銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、マグネシウム、インジ
ウムなどの金属、またはこれら金属と低仕事関数金属と
の合金などが好ましい例として挙げられる。また、あら
かじめ有機層に低仕事関数金属を微量ドーピングしてお
き、その後に比較的安定な金属を陰極として成膜するこ
とで、電極注入効率を高く保ちながら安定な電極を得る
こともできる。これらの電極の作製法も抵抗加熱蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン
グ法などのドライプロセスが好ましい。
光層に効率よく注入できる物質であれば特に限定されな
い。従って、アルカリ金属などの低仕事関数金属の使用
も可能であるが、電極の安定性を考えると、白金、金、
銀、銅、鉄、錫、アルミニウム、マグネシウム、インジ
ウムなどの金属、またはこれら金属と低仕事関数金属と
の合金などが好ましい例として挙げられる。また、あら
かじめ有機層に低仕事関数金属を微量ドーピングしてお
き、その後に比較的安定な金属を陰極として成膜するこ
とで、電極注入効率を高く保ちながら安定な電極を得る
こともできる。これらの電極の作製法も抵抗加熱蒸着、
電子ビーム蒸着、スパッタリング、イオンプレーティン
グ法などのドライプロセスが好ましい。
【0044】電気エネルギーとは主として直流電流を指
すが、パルス電流や交流電流を用いることも可能であ
る。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消
費電力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネルギーで
最大の輝度が得られるようにするべきである。
すが、パルス電流や交流電流を用いることも可能であ
る。電流値および電圧値は特に制限はないが、素子の消
費電力、寿命を考慮するとできるだけ低いエネルギーで
最大の輝度が得られるようにするべきである。
【0045】シャドーマスクには蒸着部分となる開口部
と非蒸着部分となるマスク部分が存在するが、例えば、
ストライプ状の第二電極パターンに対応するシャドーマ
スクにおいては、マスク部分が糸のように細くなり、撓
みなどによって開口部形状が変形するという問題があ
る。このような問題に対しては、ストライプ状開口部の
変形を防止するために開口部を横切るように補強線を導
入してシャドーマスクの強度を向上させる手段が採用さ
れている。マトリクス状に形成される発光層形成に用い
るシャドーマスクに配置される補強線とストライプ状で
連続した導線として機能する第二電極の形成に用いるシ
ャドーマスクに配置される補強線とは、設置する位置が
異なり、それぞれ支障のないように工夫される。図3に
発光層パターニングに用いるシャドーマスクの一例を示
し、図4および図5に第二電極パターニングに用いるシ
ャドーマスクの一例を示したが、これらに限定されるも
のではない。
と非蒸着部分となるマスク部分が存在するが、例えば、
ストライプ状の第二電極パターンに対応するシャドーマ
スクにおいては、マスク部分が糸のように細くなり、撓
みなどによって開口部形状が変形するという問題があ
る。このような問題に対しては、ストライプ状開口部の
変形を防止するために開口部を横切るように補強線を導
入してシャドーマスクの強度を向上させる手段が採用さ
れている。マトリクス状に形成される発光層形成に用い
るシャドーマスクに配置される補強線とストライプ状で
連続した導線として機能する第二電極の形成に用いるシ
ャドーマスクに配置される補強線とは、設置する位置が
異なり、それぞれ支障のないように工夫される。図3に
発光層パターニングに用いるシャドーマスクの一例を示
し、図4および図5に第二電極パターニングに用いるシ
ャドーマスクの一例を示したが、これらに限定されるも
のではない。
【0046】このような微細なパターンに対応するシャ
ドーマスクは、非蒸着部となるマスク部分の機械的強度
が不足するので、n枚の有機電界発光素子に対応するシ
ャドーマスクを1個の開口部を有するフレームに取り付
けたようなものよりも、1面のシャドーマスクを1個の
フレームに取り付けて用いるか、n個の開口部を有する
フレームにn枚分のマスク部を設けた1枚のシャドーマ
スクを取り付けて用いる本発明の方法が、シャドーマス
クの強度や精度を保持するのに効果的であり、結果とし
て有機電界発光素子の製造歩留まりを高くすることにな
る。
ドーマスクは、非蒸着部となるマスク部分の機械的強度
が不足するので、n枚の有機電界発光素子に対応するシ
ャドーマスクを1個の開口部を有するフレームに取り付
けたようなものよりも、1面のシャドーマスクを1個の
フレームに取り付けて用いるか、n個の開口部を有する
フレームにn枚分のマスク部を設けた1枚のシャドーマ
スクを取り付けて用いる本発明の方法が、シャドーマス
クの強度や精度を保持するのに効果的であり、結果とし
て有機電界発光素子の製造歩留まりを高くすることにな
る。
【0047】発光層および第二電極のマスク蒸着法に用
いられるシャドーマスクは、ステンレス鋼、銅合金、鉄
ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属系材料、各
種樹脂系材料を用いて作製されるが、特に限定されるも
のではない。パターンが微細なためマスクの強度が十分
ではなく、有機電界発光素子の基板との密着性を磁力に
よって向上させることが必要な場合には、マスク材とし
て磁性材料を用いることが好ましい。その材料として
は、純鉄、炭素鋼、W鋼、Cr鋼、Co鋼、KS鋼など
の焼入硬化磁石材料、MK鋼、Alnico鋼、NKS
鋼、Cunico鋼などの析出硬化磁石材料、OPフェ
ライト、Baフェライトなどの焼結磁石材料、ならびに
Sm−Co系やNd−Fe−B系に代表される各種希土
類磁石材料、珪素鋼板、Al−Fe合金、Ni−Fe合
金(パーマロイ)などの金属磁心材料、Mn−Zn系、
Ni−Zn系、Cu−Zn系などのフェライト磁心材
料、カーボニル鉄、Moパーマロイ、センダストなどの
微粉末を結合材と共に圧縮成型させた圧粉磁心材料が挙
げられる。これらの磁性材料を薄い板状に成形したもの
からマスクを作製することが望ましいが、ゴムや樹脂に
磁性材料の粉末を混入してフィルム状に成形したものを
用いることもできる。
いられるシャドーマスクは、ステンレス鋼、銅合金、鉄
ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属系材料、各
種樹脂系材料を用いて作製されるが、特に限定されるも
のではない。パターンが微細なためマスクの強度が十分
ではなく、有機電界発光素子の基板との密着性を磁力に
よって向上させることが必要な場合には、マスク材とし
て磁性材料を用いることが好ましい。その材料として
は、純鉄、炭素鋼、W鋼、Cr鋼、Co鋼、KS鋼など
の焼入硬化磁石材料、MK鋼、Alnico鋼、NKS
鋼、Cunico鋼などの析出硬化磁石材料、OPフェ
ライト、Baフェライトなどの焼結磁石材料、ならびに
Sm−Co系やNd−Fe−B系に代表される各種希土
類磁石材料、珪素鋼板、Al−Fe合金、Ni−Fe合
金(パーマロイ)などの金属磁心材料、Mn−Zn系、
Ni−Zn系、Cu−Zn系などのフェライト磁心材
料、カーボニル鉄、Moパーマロイ、センダストなどの
微粉末を結合材と共に圧縮成型させた圧粉磁心材料が挙
げられる。これらの磁性材料を薄い板状に成形したもの
からマスクを作製することが望ましいが、ゴムや樹脂に
磁性材料の粉末を混入してフィルム状に成形したものを
用いることもできる。
【0048】シャドーマスクの製造方法は、特に限定さ
れるものではなく、機械的研磨法、サンドブラスト法、
焼結法、レーザー加工法などの方法を利用することがで
きるが、加工精度に優れるエッチング法、電鋳法、フォ
トリソグラフィ法を利用することが好ましい。中でも電
鋳法はマスク部分を比較的容易に成形できるので特に好
ましいシャドーマスクの製造方法である。
れるものではなく、機械的研磨法、サンドブラスト法、
焼結法、レーザー加工法などの方法を利用することがで
きるが、加工精度に優れるエッチング法、電鋳法、フォ
トリソグラフィ法を利用することが好ましい。中でも電
鋳法はマスク部分を比較的容易に成形できるので特に好
ましいシャドーマスクの製造方法である。
【0049】フルカラー表示の有機電界発光素子は、赤
(R)、緑(G)、青(B)の3色の領域に発光ピーク
波長を有する3つの発光色に対応してパターニングされ
た3種類の発光層を有する。このようなフルカラー有機
電界発光素子の1つの発光層パターニングは、開口部を
第一電極のピッチで3ピッチ毎に形成したシャドーマス
クを用いて行う。第1の色の発光層をパターニングした
後、1ピッチ分だけ基板とシャドーマスクの相対位置を
動かして第2の色の発光層を作製し、さらに1ピッチ分
だけ相対位置を動かして第3の色の発光層を形成する。
しかし、フルカラー有機電界発光素子の発光層の形成
も、この方法に限定されることはなく、1つの発光層の
マスク蒸着を2回以上に分割して実施するなどの方法を
用いることもある。
(R)、緑(G)、青(B)の3色の領域に発光ピーク
波長を有する3つの発光色に対応してパターニングされ
た3種類の発光層を有する。このようなフルカラー有機
電界発光素子の1つの発光層パターニングは、開口部を
第一電極のピッチで3ピッチ毎に形成したシャドーマス
クを用いて行う。第1の色の発光層をパターニングした
後、1ピッチ分だけ基板とシャドーマスクの相対位置を
動かして第2の色の発光層を作製し、さらに1ピッチ分
だけ相対位置を動かして第3の色の発光層を形成する。
しかし、フルカラー有機電界発光素子の発光層の形成
も、この方法に限定されることはなく、1つの発光層の
マスク蒸着を2回以上に分割して実施するなどの方法を
用いることもある。
【0050】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明を説明するが、
本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【0051】実施例1 外寸360mm×300mm、厚さ1.1mmの無アル
カリガラス表面にスパッタリング法によって厚さ130
nmのITO透明電極膜が形成されたITOガラス基板
(ジオマテック社製)を用意した。このITO膜をフォ
トリソ法を用いてパターニングした後に切断した。この
ようにして、中央部に幅12mmのITO膜(第一電
極)を有する、46mm×38mmの大きさの基板を4
9枚作製した。
カリガラス表面にスパッタリング法によって厚さ130
nmのITO透明電極膜が形成されたITOガラス基板
(ジオマテック社製)を用意した。このITO膜をフォ
トリソ法を用いてパターニングした後に切断した。この
ようにして、中央部に幅12mmのITO膜(第一電
極)を有する、46mm×38mmの大きさの基板を4
9枚作製した。
【0052】発光層用シャドーマスクは、厚さ0.2m
mのステンレス鋼製板の中央部に15mm角の開口部を
形成したもので、幅2mmのステンレス鋼製フレームを
有する。
mのステンレス鋼製板の中央部に15mm角の開口部を
形成したもので、幅2mmのステンレス鋼製フレームを
有する。
【0053】第二電極用シャドーマスクは、厚さ0.2
mmのステンレス鋼製板にサイズ5mm×12mmの開
口部4つをマスク中心に縦横2mmの間隔をあけて配置
したもので、幅2mmのステンレス鋼製フレームを有す
る。
mmのステンレス鋼製板にサイズ5mm×12mmの開
口部4つをマスク中心に縦横2mmの間隔をあけて配置
したもので、幅2mmのステンレス鋼製フレームを有す
る。
【0054】パターン化されたITO基板4枚を洗浄し
た後に蒸着機内にセットし、真空度を2×10-4Pa以
下にして、それぞれの基板前面に該発光層用シャドーマ
スクを配置し、密着させた。この状態で、水晶振動子に
よる膜厚モニター表示値で銅フタロシアニン20nm、
N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,
1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)10
0nmおよびAlq3100nmを蒸着した。その後、
薄膜層をリチウム蒸気に曝してドーピング(膜厚換算量
0.5nm)した。
た後に蒸着機内にセットし、真空度を2×10-4Pa以
下にして、それぞれの基板前面に該発光層用シャドーマ
スクを配置し、密着させた。この状態で、水晶振動子に
よる膜厚モニター表示値で銅フタロシアニン20nm、
N,N’−ジフェニル−N,N’−ジナフチル−1,
1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)10
0nmおよびAlq3100nmを蒸着した。その後、
薄膜層をリチウム蒸気に曝してドーピング(膜厚換算量
0.5nm)した。
【0055】次に、該第二電極用シャドーマスクに交換
して、真空度3×10-4Pa以下でアルミニウムを20
0nmの厚さに蒸着して、第二電極をパターニングし
た。
して、真空度3×10-4Pa以下でアルミニウムを20
0nmの厚さに蒸着して、第二電極をパターニングし
た。
【0056】これにより、基板上にそれぞれ4つの緑色
発光素子があるものが同時に4枚処理することができ
る。
発光素子があるものが同時に4枚処理することができ
る。
【0057】実施例2 発光層パターニング用として、図3(ELX-2の図3)に示
したようにマスク部分と補強線とが同一平面内に形成さ
れたシャドーマスクを作製した。1枚のシャドーマスク
の外形は120×84mm、マスク部分31の厚さは25
μmであり、長さ64mm、幅100μmのストライプ
状開口部32がピッチ300μmで272本配置されてい
る。各ストライプ状開口部には、開口部と直交する幅2
0μm、厚さ25μmの補強線33が1.8mm間隔に形
成されている。それぞれのシャドーマスクは外形が等し
い幅4mmのステンレス鋼製フレーム34に固定されてい
る。このように作製した12枚のシャドーマスクを4枚づ
つ3組に分けて用いる。本実施例はn=4で、「分割タ
イプ」による有機電界発光素子の作製を行う。
したようにマスク部分と補強線とが同一平面内に形成さ
れたシャドーマスクを作製した。1枚のシャドーマスク
の外形は120×84mm、マスク部分31の厚さは25
μmであり、長さ64mm、幅100μmのストライプ
状開口部32がピッチ300μmで272本配置されてい
る。各ストライプ状開口部には、開口部と直交する幅2
0μm、厚さ25μmの補強線33が1.8mm間隔に形
成されている。それぞれのシャドーマスクは外形が等し
い幅4mmのステンレス鋼製フレーム34に固定されてい
る。このように作製した12枚のシャドーマスクを4枚づ
つ3組に分けて用いる。本実施例はn=4で、「分割タ
イプ」による有機電界発光素子の作製を行う。
【0058】第二電極パターニング用として、図4およ
び図5に示すようにマスク部分31の一方の面35と補
強線33との間に隙間36が存在する構造の同一のシャ
ドーマスクを4枚用意した。シャドーマスクの外形は1
20×84mm、マスク部分の厚さは100μmであ
り、長さ100mm、幅250μmのストライプ状開口
部32がピッチ300μmで200本配置されている。
マスク部分の上には、幅40μm、厚さ35μm、対向
する二辺の間隔が200μmの正六角形構造からなるメ
ッシュ状の補強線が形成されている。隙間の高さはマス
ク部分の厚さと等しく100μmである。各々のシャド
ーマスクは発光層用シャドーマスクと同様のステンレス
鋼製のフレームに固定して用いられる。
び図5に示すようにマスク部分31の一方の面35と補
強線33との間に隙間36が存在する構造の同一のシャ
ドーマスクを4枚用意した。シャドーマスクの外形は1
20×84mm、マスク部分の厚さは100μmであ
り、長さ100mm、幅250μmのストライプ状開口
部32がピッチ300μmで200本配置されている。
マスク部分の上には、幅40μm、厚さ35μm、対向
する二辺の間隔が200μmの正六角形構造からなるメ
ッシュ状の補強線が形成されている。隙間の高さはマス
ク部分の厚さと等しく100μmである。各々のシャド
ーマスクは発光層用シャドーマスクと同様のステンレス
鋼製のフレームに固定して用いられる。
【0059】第一電極は以下の通りパターニングした。
厚さ1.1mmの無アルカリガラス基板表面にスパッタ
リング蒸着法によって厚さ130nmのITO透明電極
膜が形成されたITOガラス基板(ジオマテック社製)
を240×200mmの大きさに切断した。ITO基板
上にフォトレジストを塗布して、通常のフォトリソグラ
フィ法による露光、現像によってフォトレジストをパタ
ーニングした。本実施例ではm=4の有機電界発光素子
を形成することを目的としているので、それに対応する
配置で第一電極のパターニングを行う必要があり、パタ
ーン露光に用いるフォトマスクは4枚の有機電界発光素
子に対応する第一電極パターンがまとめられたものを用
いた。また、4枚のそれぞれについて、パターン露光を
繰り返してパターニングすることもできる。ITOの不
要部分をエッチングして除去した後、フォトレジストを
除去することで、4枚の有機電界発光素子に対応してI
TO膜を長さ90mm、幅70μmのストライプ形状に
パターニングした。1枚当たりのストライプ状第一電極
は100μmピッチで816本配置されている。
厚さ1.1mmの無アルカリガラス基板表面にスパッタ
リング蒸着法によって厚さ130nmのITO透明電極
膜が形成されたITOガラス基板(ジオマテック社製)
を240×200mmの大きさに切断した。ITO基板
上にフォトレジストを塗布して、通常のフォトリソグラ
フィ法による露光、現像によってフォトレジストをパタ
ーニングした。本実施例ではm=4の有機電界発光素子
を形成することを目的としているので、それに対応する
配置で第一電極のパターニングを行う必要があり、パタ
ーン露光に用いるフォトマスクは4枚の有機電界発光素
子に対応する第一電極パターンがまとめられたものを用
いた。また、4枚のそれぞれについて、パターン露光を
繰り返してパターニングすることもできる。ITOの不
要部分をエッチングして除去した後、フォトレジストを
除去することで、4枚の有機電界発光素子に対応してI
TO膜を長さ90mm、幅70μmのストライプ形状に
パターニングした。1枚当たりのストライプ状第一電極
は100μmピッチで816本配置されている。
【0060】スペーサーは以下のように形成した。ポリ
イミド系の感光性コーティング剤(東レ社製、UR−3
100)をスピンコート法により前記第一電極を形成し
た基板上に塗布して、クリーンオーブンによる窒素雰囲
気下で80℃、1時間プリベーキングした。この塗布膜
にフォトマスクを介してパターン露光を行うが、この場
合も前記の第一電極パターニングと同様に4枚の有機電
界発光素子に対応する位置合わせを行って、1枚のフォ
トマスクを用いるか、個別にパターン露光を行って感光
性コーティング剤のパターニングを行う。現像には東レ
社製DV−505を用い、その後、クリーンオーブン中
で180℃、30分間、さらに250℃、30分間ベー
キングして、第一電極に直交するスペーサーを形成し
た。この透明なスペーサーは、長さ90mm、幅50μ
m、高さ4μmであり、300μmピッチで201本配
置されている。このスペーサーの電気絶縁性は良好であ
った。
イミド系の感光性コーティング剤(東レ社製、UR−3
100)をスピンコート法により前記第一電極を形成し
た基板上に塗布して、クリーンオーブンによる窒素雰囲
気下で80℃、1時間プリベーキングした。この塗布膜
にフォトマスクを介してパターン露光を行うが、この場
合も前記の第一電極パターニングと同様に4枚の有機電
界発光素子に対応する位置合わせを行って、1枚のフォ
トマスクを用いるか、個別にパターン露光を行って感光
性コーティング剤のパターニングを行う。現像には東レ
社製DV−505を用い、その後、クリーンオーブン中
で180℃、30分間、さらに250℃、30分間ベー
キングして、第一電極に直交するスペーサーを形成し
た。この透明なスペーサーは、長さ90mm、幅50μ
m、高さ4μmであり、300μmピッチで201本配
置されている。このスペーサーの電気絶縁性は良好であ
った。
【0061】前記第一電極パターニングを行いスペーサ
ーを形成した基板を4枚に切断しこれを洗浄した後、真
空蒸着機内にセットした。本蒸着機では、真空中におい
てそれぞれ10μm程度の精度で基板とマスクの位置合
わせができ、マスクを交換することが可能である。
ーを形成した基板を4枚に切断しこれを洗浄した後、真
空蒸着機内にセットした。本蒸着機では、真空中におい
てそれぞれ10μm程度の精度で基板とマスクの位置合
わせができ、マスクを交換することが可能である。
【0062】発光層を含む薄膜層は、抵抗線加熱方式に
よる真空蒸着法によって以下のように形成した。なお、
蒸着時の真空度は2×10-4Pa以下であり、蒸着中は
蒸着源に対して基板を回転させた。
よる真空蒸着法によって以下のように形成した。なお、
蒸着時の真空度は2×10-4Pa以下であり、蒸着中は
蒸着源に対して基板を回転させた。
【0063】まず、図6に示すような配置において、水
晶振動子による膜厚モニター表示値で、銅フタロシアニ
ンを30nm、ビス(N−エチルカルバゾール)を12
0nm基板全面に蒸着して正孔輸送層5を形成した。
晶振動子による膜厚モニター表示値で、銅フタロシアニ
ンを30nm、ビス(N−エチルカルバゾール)を12
0nm基板全面に蒸着して正孔輸送層5を形成した。
【0064】次に、4枚の発光層用マスクを、それぞれ
の第一電極とスペーサーが形成された基板前方に配置し
て両者を密着させ、基板後方にはフェライト系板磁石
(日立金属社製、YBM−1B)を配置した。この際、
図7および図8に示したように、ストライプ状第一電極
2がシャドーマスクのストライプ状開口部32の中心に
位置し、補強線33がスペーサー4の位置と一致し、か
つ補強線とスペーサーが接触するように、配置される。
4枚のシャドーマスクは個々に精度高く位置合わせを行
う。この状態で、0.3wt%の1,3,5,7,8−
ペンタメチル−4,4−ジフロロ−4−ボラ−3a,4
a−ジアザ−s−インダセン(PM546)をドーピン
グした8−ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体(A
lq3)を43nm蒸着し、緑色発光層をパターニング
した。
の第一電極とスペーサーが形成された基板前方に配置し
て両者を密着させ、基板後方にはフェライト系板磁石
(日立金属社製、YBM−1B)を配置した。この際、
図7および図8に示したように、ストライプ状第一電極
2がシャドーマスクのストライプ状開口部32の中心に
位置し、補強線33がスペーサー4の位置と一致し、か
つ補強線とスペーサーが接触するように、配置される。
4枚のシャドーマスクは個々に精度高く位置合わせを行
う。この状態で、0.3wt%の1,3,5,7,8−
ペンタメチル−4,4−ジフロロ−4−ボラ−3a,4
a−ジアザ−s−インダセン(PM546)をドーピン
グした8−ヒドロキシキノリン−アルミニウム錯体(A
lq3)を43nm蒸着し、緑色発光層をパターニング
した。
【0065】次に、前記緑色発光層のパターニングと同
様にして、シャドーマスクを交換して、発光層用マスク
4枚を取り付け、1ピッチ分ずらした位置の第一電極パ
ターンに位置合わせして、1wt%の4−(ジシアノメ
チレン)−2−メチル−6−(ジュロリジルスチリル)
ピラン(DCJT)をドーピングしたAlq3を30n
m蒸着して、赤色発光層をパターニングした。
様にして、シャドーマスクを交換して、発光層用マスク
4枚を取り付け、1ピッチ分ずらした位置の第一電極パ
ターンに位置合わせして、1wt%の4−(ジシアノメ
チレン)−2−メチル−6−(ジュロリジルスチリル)
ピラン(DCJT)をドーピングしたAlq3を30n
m蒸着して、赤色発光層をパターニングした。
【0066】さらに、シャドーマスクを交換し、第三の
発光層用シャドーマスク4面を取り付け、さらに1ピッ
チ分ずらした一の第一電極パターンに位置合わせして、
4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ジフェ
ニル(DPVBi)を40nm蒸着して、青色発光層を
パターニングした。緑色、赤色、青色それぞれの発光層
は、ストライプ状第一電極の3本ごとに配置され、第一
電極の露出部分を完全に覆っている。
発光層用シャドーマスク4面を取り付け、さらに1ピッ
チ分ずらした一の第一電極パターンに位置合わせして、
4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ジフェ
ニル(DPVBi)を40nm蒸着して、青色発光層を
パターニングした。緑色、赤色、青色それぞれの発光層
は、ストライプ状第一電極の3本ごとに配置され、第一
電極の露出部分を完全に覆っている。
【0067】次に、図9に示したような配置において、
DPVBiを70nm、Alq3を20nm基板全面に
蒸着した。この後に、薄膜層をリチウム蒸気に曝してド
ーピング(膜厚換算量0.5nm)した。
DPVBiを70nm、Alq3を20nm基板全面に
蒸着した。この後に、薄膜層をリチウム蒸気に曝してド
ーピング(膜厚換算量0.5nm)した。
【0068】第二電極は抵抗線加熱方式による真空蒸着
法によって以下のように形成した。なお、蒸着時の真空
度は3×10-4Pa以下であり、蒸着中は2つの蒸着源
に対して基板を回転させた。
法によって以下のように形成した。なお、蒸着時の真空
度は3×10-4Pa以下であり、蒸着中は2つの蒸着源
に対して基板を回転させた。
【0069】前記発光層のパターニングと同様に、第二
電極用マスク4枚をそれぞれの薄膜層までが形成された
基板前方に配置して両者を密着させ、基板後方には磁石
を配置した。この際、図10および図11に示すよう
に、スペーサー4がマスク部分31の位置と一致するよ
うに両者は配置される。4枚のシャドーマスクは個々に
位置合わせをチェックして精度を向上させた。この状態
でアルミニウムを400nmの厚さに蒸着して第二電極
8をパターニングした。第二電極は、間隔をあけて配置
された複数のストライプ状にパターニングされている第
一電極と直交する配置で、間隔をあけて配置された複数
のストライプ状にパターニングされている。
電極用マスク4枚をそれぞれの薄膜層までが形成された
基板前方に配置して両者を密着させ、基板後方には磁石
を配置した。この際、図10および図11に示すよう
に、スペーサー4がマスク部分31の位置と一致するよ
うに両者は配置される。4枚のシャドーマスクは個々に
位置合わせをチェックして精度を向上させた。この状態
でアルミニウムを400nmの厚さに蒸着して第二電極
8をパターニングした。第二電極は、間隔をあけて配置
された複数のストライプ状にパターニングされている第
一電極と直交する配置で、間隔をあけて配置された複数
のストライプ状にパターニングされている。
【0070】最後に、図9に示したような配置におい
て、一酸化珪素を200nm電子ビーム蒸着法によって
基板全面に蒸着して、保護層を形成した。
て、一酸化珪素を200nm電子ビーム蒸着法によって
基板全面に蒸着して、保護層を形成した。
【0071】幅70μm、ピッチ100μm、本数81
6本のITOストライプ状第一電極上に、パターニング
された緑色発光層、赤色発光層および青色発光層が形成
され、第一電極と直交するように幅250μm、ピッチ
300μmのストライプ状第二電極が200本配置され
た単純マトリクス型カラー有機電界発光素子4枚が作製
できた。赤、緑、青の3つの発光領域が1画素を形成す
るので、本発光素子は300μmピッチで272×20
0画素を有する。
6本のITOストライプ状第一電極上に、パターニング
された緑色発光層、赤色発光層および青色発光層が形成
され、第一電極と直交するように幅250μm、ピッチ
300μmのストライプ状第二電極が200本配置され
た単純マトリクス型カラー有機電界発光素子4枚が作製
できた。赤、緑、青の3つの発光領域が1画素を形成す
るので、本発光素子は300μmピッチで272×20
0画素を有する。
【0072】本実施例により明らかなように、それぞれ
のパターニングに必要な蒸着工程を4枚の基板に対して
同時に行うことができ、効率的に有機電界発光素子が製
造できた。
のパターニングに必要な蒸着工程を4枚の基板に対して
同時に行うことができ、効率的に有機電界発光素子が製
造できた。
【0073】実施例3 正孔輸送層を形成し、緑色発光層および赤色発光層のパ
ターニングまでは実施例2と同様に行った。その後、図
12に示したような配置において、DPVBiを100
nm,Alq3を20nm基板全面に蒸着して青色発光
層を兼用した電子輸送層7を形成した。すなわち、本実
施例では、青色発光層のパターニングは行わなかった。
この後に、薄膜層をリチウム蒸気に曝してドーピング
(膜厚換算量0.5nm)した。
ターニングまでは実施例2と同様に行った。その後、図
12に示したような配置において、DPVBiを100
nm,Alq3を20nm基板全面に蒸着して青色発光
層を兼用した電子輸送層7を形成した。すなわち、本実
施例では、青色発光層のパターニングは行わなかった。
この後に、薄膜層をリチウム蒸気に曝してドーピング
(膜厚換算量0.5nm)した。
【0074】その後の第二電極のパターニングおよび保
護層の形成は実施例2と同様に行った。実施例2と同様
の300μmピッチで272×200画素を有する有機
電界発光素子を4枚を同時に作製することができた。
護層の形成は実施例2と同様に行った。実施例2と同様
の300μmピッチで272×200画素を有する有機
電界発光素子を4枚を同時に作製することができた。
【0075】作製された発光素子の発光領域は70×2
50μmの大きさで緑、赤、青それぞれ独立の色で均一
に発光した。
50μmの大きさで緑、赤、青それぞれ独立の色で均一
に発光した。
【0076】本実施例を繰り返すことで、各工程毎に4
枚ずつの有機電界発光素子が製造できるが、途中で1枚
のシャドーマスクに損傷が発生したが、このシャドーマ
スクだけの交換を行うことにより作業が繰り返し継続で
きた。
枚ずつの有機電界発光素子が製造できるが、途中で1枚
のシャドーマスクに損傷が発生したが、このシャドーマ
スクだけの交換を行うことにより作業が繰り返し継続で
きた。
【0077】実施例4 電子輸送層の形成までは実施例2と同様に行った。第二
電極の形成においては、第一電極と直交して形成され、
300μmピッチで201本存在するスペーサーを隔壁
法における隔壁として利用し、隔壁が存在する領域にア
ルミニウムを蒸着して第二電極パターニングを行った。
その後の保護層形成は実施例1と同様に行って、4枚の
有機電界発光素子を得た。このように比較的簡便な工程
により同時に複数個の有機電界発光素子を得ることがで
き、効率的製造が可能になる。
電極の形成においては、第一電極と直交して形成され、
300μmピッチで201本存在するスペーサーを隔壁
法における隔壁として利用し、隔壁が存在する領域にア
ルミニウムを蒸着して第二電極パターニングを行った。
その後の保護層形成は実施例1と同様に行って、4枚の
有機電界発光素子を得た。このように比較的簡便な工程
により同時に複数個の有機電界発光素子を得ることがで
き、効率的製造が可能になる。
【0078】実施例5 第一電極のパターニングとスペーサー形成を実施例2と
同様に行って、m=4枚の有機電界発光素子に対応して
配置されたパターニングされたITO基板を作製した。
同様に行って、m=4枚の有機電界発光素子に対応して
配置されたパターニングされたITO基板を作製した。
【0079】発光層用シャドーマスク3枚および第二電
極用シャドーマスク1枚を「障子タイプ」として以下の
ように作製した。
極用シャドーマスク1枚を「障子タイプ」として以下の
ように作製した。
【0080】発光層パターニング用として、実施例1で
用いたシャドーマスクと同様のマスク部分と補強線とが
同一平面内にあり、マスク部分厚み25μm、長さ64
mm、幅100μmのストライプ状開口部がピッチ30
0μmで272本配置されたものが、第一電極のパター
ニングに用いたフォトマスクとほぼ同一配置で4面形成
されているシャドーマスクを作製した。シャドーマスク
全体の外形は240×184mmで、同じ外形を有する
ステンレス鋼製のフレームに固定して用いる。このフレ
ームは、縦および横に開口部を2分するための幅4mm
の仕切(障子の桟に相当する)を取り付けている。
用いたシャドーマスクと同様のマスク部分と補強線とが
同一平面内にあり、マスク部分厚み25μm、長さ64
mm、幅100μmのストライプ状開口部がピッチ30
0μmで272本配置されたものが、第一電極のパター
ニングに用いたフォトマスクとほぼ同一配置で4面形成
されているシャドーマスクを作製した。シャドーマスク
全体の外形は240×184mmで、同じ外形を有する
ステンレス鋼製のフレームに固定して用いる。このフレ
ームは、縦および横に開口部を2分するための幅4mm
の仕切(障子の桟に相当する)を取り付けている。
【0081】第二電極パターニング用としても、実施例
2で用いたと同様のマスク部分の一方の面と補強線との
間に隙間が存在する構造で、マスク部分の厚さ100μ
m、長さ100mm、幅250μmのストライプ状開口
部がピッチ300μmで200本配置されたものが、第
一電極のパターニングに用いたフォトマスクとほぼ同一
配置で4面形成されているシャドーマスクを作製した。
マスク部分の上には、幅40μm、厚さ35μm、対向
する二辺の間隔が200μmの正六角形構造からなるメ
ッシュ状の補強線が形成されている。このシャドーマス
ク全体の外形は240×168mmであり、発光層用パ
ターニングのシャドーマスクと同様にステンレス鋼製の
4つの開口部を有するフレームに固定されている。
2で用いたと同様のマスク部分の一方の面と補強線との
間に隙間が存在する構造で、マスク部分の厚さ100μ
m、長さ100mm、幅250μmのストライプ状開口
部がピッチ300μmで200本配置されたものが、第
一電極のパターニングに用いたフォトマスクとほぼ同一
配置で4面形成されているシャドーマスクを作製した。
マスク部分の上には、幅40μm、厚さ35μm、対向
する二辺の間隔が200μmの正六角形構造からなるメ
ッシュ状の補強線が形成されている。このシャドーマス
ク全体の外形は240×168mmであり、発光層用パ
ターニングのシャドーマスクと同様にステンレス鋼製の
4つの開口部を有するフレームに固定されている。
【0082】第一電極のパターニングおよびスペーサー
形成をしたITO基板を切断して洗浄した後、真空蒸着
機内にセットし、さらに、前記の通り作製した4面の有
機電界発光素子に対応した発光層用シャドーマスク3枚
と第二電極用のシャドーマスク1枚を真空蒸着機内にセ
ットした。
形成をしたITO基板を切断して洗浄した後、真空蒸着
機内にセットし、さらに、前記の通り作製した4面の有
機電界発光素子に対応した発光層用シャドーマスク3枚
と第二電極用のシャドーマスク1枚を真空蒸着機内にセ
ットした。
【0083】正孔輸送層の形成、緑色発光層、赤色発光
層および青色発光層のパターニング、さらに、電子輸送
層の形成は実施例2に準じて実施した。さらに、第二電
極のパターニングと保護層の形成を実施例2と同様に行
って、4枚の有機電界発光素子を同時に作製することが
できた。この「障子タイプ」のシャドーマスクを用いる
ことにより、効率のよい素子製造が可能であった。
層および青色発光層のパターニング、さらに、電子輸送
層の形成は実施例2に準じて実施した。さらに、第二電
極のパターニングと保護層の形成を実施例2と同様に行
って、4枚の有機電界発光素子を同時に作製することが
できた。この「障子タイプ」のシャドーマスクを用いる
ことにより、効率のよい素子製造が可能であった。
【0084】
【発明の効果】本発明は、基板上に形成された第一電極
上に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜
層を前記基板上に形成する工程と、前記薄膜層上に第二
電極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法
であって、前記薄膜層と前記第二電極の少なくとも一方
をn枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成する
ことで、生産効率の向上を達成することができる。
上に、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜
層を前記基板上に形成する工程と、前記薄膜層上に第二
電極を形成する工程を含む有機電界発光素子の製造方法
であって、前記薄膜層と前記第二電極の少なくとも一方
をn枚(nは2以上の整数)の基板上に同時に形成する
ことで、生産効率の向上を達成することができる。
【図1】本発明で製造される有機電界発光素子の一例を
示す平面図。
示す平面図。
【図2】図1のXX’断面図。
【図3】本発明に使用される発光層パターニング用シャ
ドーマスクの一例を示す平面図。
ドーマスクの一例を示す平面図。
【図4】本発明に使用される第二電極パターニング用シ
ャドーマスクの一例を示す平面図。
ャドーマスクの一例を示す平面図。
【図5】図4のXX’断面図。
【図6】正孔輸送層の形成方法の一例を説明するXX’
断面図。
断面図。
【図7】本発明の発光層パターニング方法の一例を説明
するXX’断面図。
するXX’断面図。
【図8】本発明の発光層パターニング方法の一例を説明
するYY’断面図。
するYY’断面図。
【図9】電子輸送層の形成方法の一例を説明するXX’
断面図。
断面図。
【図10】本発明の第二電極パターニング方法の一例を
説明するXX’断面図。
説明するXX’断面図。
【図11】本発明の第二電極パターニング方法の一例を
説明するYY’断面図。
説明するYY’断面図。
【図12】電子輸送層の形成方法の別の一例を説明する
XX’断面図。
XX’断面図。
1 基板 2 第一電極 4 スペーサー 5 正孔輸送層 6 発光層 7 電子輸送層 8 第二電極 10 薄膜層 11 正孔輸送材料 12 発光材料 13 電子輸送材料 14 第二電極材料 30 シャドーマスク 31 マスク部分 32 開口部 33 補強線 34 フレーム 35 マスク部分の一方の面 36 隙間
フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB02 AB04 AB06 AB18 BA06 BB00 BB06 CA01 CA05 CA06 CB01 DA00 DB03 EB00 FA00 FA01 5C096 AA27 BA04 BC06 CC07 CC23 CH01 EA06 EB13 FA02 FA03 5G435 AA17 BB05 CC09 FF11
Claims (8)
- 【請求項1】基板上に形成された第一電極上に少なくと
も有機化合物からなる発光層を含む薄膜層を前記基板上
に形成する工程と、前記薄膜層上に第二電極を形成する
工程とを含む有機電界発光素子の製造方法であって、前
記薄膜層と前記第二電極の少なくとも一方をn枚(nは
2以上の整数)の基板上に同時に形成することを特徴と
する有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項2】第一電極をパターニングした後に1枚の基
板をm枚(mは2以上の整数)に切断することを特徴と
する請求項1記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項3】薄膜層形成工程前に少なくとも一部分が薄
膜層の厚さを上回る高さをもつスペーサーを前記基板上
に形成し、前記スペーサー形成工程後に1枚の基板をm
枚(mは2以上の整数)に切断することを特徴とする請
求項1記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項4】発光層もしくは第二電極の少なくとも一方
をマスク蒸着法によりパターニングすることを特徴とす
る請求項1記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項5】n枚の基板に対してn個のシャドーマスク
をそれぞれ配置させた状態で発光層もしくは第二電極の
少なくとも一方をパターニングすることを特徴とする請
求項4記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項6】n個の開口部が存在するフレームに取り付
けられたシャドーマスクを用いて発光層もしくは第二電
極の少なくとも一方をパターニングすることを特徴とす
る請求項4記載の有機電界発光素子の製造方法。 - 【請求項7】第一電極を間隔をあけて配置された複数の
ストライプ状電極にパターニングし、第二電極を前記第
一電極に交差する複数のストライプ状電極にパターニン
グすることを特徴とする請求項1記載の有機電界発光素
子の製造方法。 - 【請求項8】第二電極形成工程後に保護層をn枚の基板
上に同時に形成することを特徴とする請求項1記載の有
機電界発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10302065A JP2000133451A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 有機電界発光素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10302065A JP2000133451A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 有機電界発光素子の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000133451A true JP2000133451A (ja) | 2000-05-12 |
Family
ID=17904499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10302065A Pending JP2000133451A (ja) | 1998-10-23 | 1998-10-23 | 有機電界発光素子の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000133451A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003017258A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-17 | Sanyo Electric Co Ltd | エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法 |
WO2011004421A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | パイオニア株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
JP2012169659A (ja) * | 2001-12-28 | 2012-09-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置、モジュール、および電子機器 |
-
1998
- 1998-10-23 JP JP10302065A patent/JP2000133451A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2012169659A (ja) * | 2001-12-28 | 2012-09-06 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置、モジュール、および電子機器 |
US9048203B2 (en) | 2001-12-28 | 2015-06-02 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device, method of manufacturing the same, and manufacturing apparatus therefor |
US9450030B2 (en) | 2001-12-28 | 2016-09-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Active matrix light-emitting device with overlapping electroluminescent layers |
US10497755B2 (en) | 2001-12-28 | 2019-12-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light emitting device, method of manufacturing the same, and manufacturing apparatus therefor |
WO2011004421A1 (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-13 | パイオニア株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
JP5292465B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2013-09-18 | パイオニア株式会社 | 表示装置及びその製造方法 |
KR101331232B1 (ko) | 2009-07-06 | 2013-11-18 | 파이오니아 가부시키가이샤 | 표시장치 및 그 제조방법 |
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