JP2001351787A - 有機led素子とその製造方法および有機ledディスプレイ - Google Patents

有機led素子とその製造方法および有機ledディスプレイ

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JP2001351787A
JP2001351787A JP2000170790A JP2000170790A JP2001351787A JP 2001351787 A JP2001351787 A JP 2001351787A JP 2000170790 A JP2000170790 A JP 2000170790A JP 2000170790 A JP2000170790 A JP 2000170790A JP 2001351787 A JP2001351787 A JP 2001351787A
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organic led
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partition
organic
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Yoshimasa Fujita
悦昌 藤田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極どうしの短絡がなく、安価で表示品位の
優れたフルカラー表示可能な有機LED素子および有機
LEDディスプレイを提供することを課題とする。 【解決手段】 基板上に第1電極、有機LED媒体およ
び第2電極が順次形成され、基板上または第1電極上に
テーパー状の隔壁が形成された有機LED素子であっ
て、隔壁が基板または第1電極の近傍に裾部を有し、裾
部の表面が凹面であることを特徴とする有機LED素子
およびその製造方法により、上記の課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機LED素子と
その製造方法および有機LEDディスプレイに関する。
さらに詳しくは、本発明は、電極どうしの短絡がなく、
安価で表示品位の優れたフルカラー表示可能な有機LE
D素子(画素)とその製造方法、および前記の有機LE
D素子を複数配置した有機LEDディスプレイに関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、高度情報化に伴い、薄型、低消費
電力、軽量の表示素子への要望が高まる中、複数配列の
有機LED素子によって構成される有機LEDディスプ
レイが注目を集めている。特に、近年の高分子系材料を
用いた有機LED素子の発光効率の向上は著しく、特に
高分子系材料から構成される発光層のパターニング方法
が注目を集めている。
【0003】パターニング方法としては、例えば、電着
法(特開平9−7768号)、インクジェット法(特開
平10−12377号)、印刷法(特開平3−2699
95号、特開平10−77467号および特開平11−
273859号)、転写法(特開平11−260549
号)が挙げられる。
【0004】電着法では、良好な膜質の膜が得られない
という問題があり、インクジェット法では、良好な表面
形状の膜が得られないという問題がある。しかし、上記
の方法では、発光層の塗り分けによる多色発光素子を作
製する場合には、各発光色の画素間に発光層の混じり合
いを防止する目的で、透明電極のエッジで起こる電界集
中による素子の劣化を防止する目的で、また、コントラ
ストの向上の目的で隔壁を設けることが好ましい。
【0005】しかしながら、従来の印刷法で作製したデ
ィスプレイでは、電極どうしの短絡によって有機LED
素子が発光しないという問題があった。図11は、従来
の隔壁を設けた有機LEDディスプレイの概略部分斜視
図とその部分拡大断面図であり、基板1上に第1電極2
が形成され、隔壁5が特定の幅とピッチで形成されてい
る。この基板上に有機LED媒体形成用塗液を用いた印
刷法で有機LED媒体3を形成し、次いで第2電極4を
形成すると、隔壁の近傍に前記の塗液が印刷されずに有
機LED媒体の膜が形成されない部分、すなわち第1電
極と第2電極が接する部分22が形成される(図1
2)。このような有機LED素子に電圧を印加した場合
には、電極どうしの短絡によって有機LED素子が発光
しない。
【0006】そこで、電極どうしの短絡を防止するため
に、有機LED媒体の膜が形成されない部分を避けて第
2電極を形成することが考えられるが、この方法では、
各画素に占める発光部分の面積(開口率)が小さくなる
という新たな問題が生じる。また、上記の方法では、例
えば、第2電極はマスク蒸着によりパターン化して形成
されるが、その際の基板とマスクの位置合わせ精度が非
常に厳密になり、工程上困難を極める。
【0007】また、同様に、従来の転写法で作成したデ
ィスプレイでも、電極どうしの短絡によって有機LED
素子が発光しないと言う問題があった。図11は、従来
の隔壁を設けた有機LEDディスプレイの概略部分斜視
図とその部分拡大断面図であり、基板1上に第1電極2
が形成され、隔壁5が特定の幅とピッチで形成されてい
る。この基板上に転写法で有機LED媒体3を形成し、
次いで第2電極4を形成すると、隔壁の近傍に前記有機
LED媒体が転写されずに有機LED媒体の膜が形成さ
れない部分、すなわち第1電極と第2電極が接する部分
22が形成される(図12)。このような有機LED素
子に電圧を印加した場合には、電極どうしの短絡によっ
て有機LED素子が発光しない。
【0008】そこで、電極どうしの短絡を防止するため
に、有機LED媒体の膜が形成されない部分を避けて第
2電極を形成することが考えられるが、この方法では、
各画素に占める発光部分の面積(開口率)が小さくなる
という新たな問題が生じる。また、上記の方法では、例
えば、第2電極はマスク蒸着によりパターニング化して
形成されるが、その際の基板とマスクの位置合せ精度が
非常に厳密になり、工程上困難を極める。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電極どうし
の短絡がなく、安価で表示品位の優れたフルカラー表示
可能な有機LED素子および有機LEDディスプレイを
提供することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者はかかる観点か
ら鋭意研究を行った結果、フルカラー表示可能な有機L
EDディスプレイにおいて、隔壁と基板または第1電極
とが接する部分の隔壁の断面が特定の形状を有する隔壁
を設けることにより、電極どうしの短絡の問題が解消で
きることを見出し、本発明を完成するに到った。
【0011】かくして、本発明によれば、基板上に第1
電極、有機LED媒体および第2電極が順次形成され、
基板上または第1電極上にテーパー状の隔壁が形成され
た有機LED素子であって、隔壁が基板または第1電極
の近傍に裾部を有し、裾部の表面が凹面であることを特
徴とする有機LEDディスプレイが提供される。
【0012】また、本発明によれば、上記の有機LED
素子の製造方法であって、基板上または第1電極上に隔
壁材料層を形成し、フォトリソグラフィ法によりレジス
トマスクを形成し、次いでドライエッチング法またはウ
エットエッチング法により隔壁材料層を腐刻して隔壁を
形成することを特徴とする有機LED素子の製造方法が
提供される。
【0013】さらに、本発明によれば、上記の有機LE
D素子が複数配置された有機LEDディスプレイが提供
される。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て図面を参照して以下に説明する。有機LED素子(画
素)は、図5に示されるように、通常、基板1、第1電
極2、有機LED媒体3および第2電極4から構成され
る。本発明の有機LEDディスプレイは、このような画
素が複数配置されて構成され、各画素間に隔壁5を有す
る。また、ディスプレイの表示品位、例えば、コントラ
ストの観点からは、基板1の外側には偏向板7が設けら
れているのが好ましく、さらにディスプレイの信頼性の
観点からは、第2電極4上には、封止膜または封止基板
6が設けられているのが好ましい。
【0015】基板としては、石英基板、ガラス基板、セ
ラミック基板などの無機材料基板、およびポリエチレン
テレフタレート基板、ポリエーテルサルフォン基板、ポ
リイミド基板などの樹脂基板などいずれも用いることが
でき、特にこれらに限定されない。
【0016】有機LED媒体は、発光層もしくは発光層
と電荷輸送層(電子輸送層および正孔輸送層)からな
り、発光層および電荷輸送層はそれぞれ単層構造および
多層構造のいずれであってもよい。
【0017】印刷法で用いることができる発光層は、有
機LED用の公知の発光材料と、任意に公知の高分子材
料および添加剤とを溶媒に溶解もしくは分散させた発光
層形成用塗液により形成される。以下にそれぞれの材料
を例示するが、これらは本発明を限定するものではな
い。
【0018】公知の低分子発光材料としては、例えば、
トリフェニルブタジエン、クマリン、ナイルレッド、オ
キサジアゾール誘導体などが挙げられる。公知の高分子
発光材料としては、例えば、ポリ(2−デシルオキシ−
1,4−フェニレン)[DO−PPP]、ポリ[2,5
−ビス{2−(N,N,N−トリエチルアンモニウム)
エトキシ}−1,4−フェニレン−アルト−1,4−フ
ェニレン]ジブロマイド[PPP−NEt3 +]、ポリ
[2−(2’−エチルヘキシルオキシ)−5−メトキシ
−1,4−フェニレンビニレン][MEH−PPV]、
ポリ[5−メトキシ(2−プロパノキシサルフォニド)
−1,4−フェニルビニレン][MPS−PPV]、ポ
リ[2,5−ビス(ヘキシルオキシ−1,4−フェニレ
ン)−(1−シアノビニレン)][CN−PPV]、ポ
リ[2−(2’−エチルヘキシルオキシ)−5−メトキ
シ−1,4−フェニレン−(1−シアノビニレン)]
[MEH−CN−PPV]、ポリ(ジオクチルフルオレ
ン)(PDF)などが挙げられる。
【0019】また、公知の高分子発光材料の前駆体を用
いることもでき、例えば、ポリ(p−フェニレン)前駆
体[Pre−PPP]、ポリ(p−フェニレンビニレ
ン)前駆体[Pre−PPV]、ポリ(p−ナフタレン
ビニレン)前駆体[Pre−PNV]などが挙げられ
る。公知の高分子材料としては、例えば、ポリカーボネ
ート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)、ポリカルバゾール(PVCz)などが挙げられ
る。
【0020】溶媒としては、印刷法で膜を形成するとき
の温度における蒸気圧が500Pa以下のものを少なく
とも1種類含む溶媒が好ましい。また、有機LED媒体
を多層積層膜とする場合には、各層を形成するときに用
いる塗液の溶媒は、各層の混同を防止するために、先に
形成した膜が溶解しないものを用いるのが好ましい。
【0021】溶媒の具体例としては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリエチレングリコール、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリ
コールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモ
ノメチルエーテル、トリエチレングリコールモエチルエ
ーテル、グリセリン、N,N−ジメチルホルムアミド、
N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキサノン、1−
プロパノール、オクタン、ノナン、デカン、キシレン、
ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、ニトロベンゼ
ンなどが挙げられる。
【0022】また、添加剤としては、粘度調整用の添加
剤;N,N−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’
−ビス−(フェニル)−ベンジジン[TPD]、N,
N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェ
ニル−ベンジジン[NPD]などの有機LED用または
有機光導電体用の公知の正孔輸送材料;3−(4−ビフ
ェニルイル)−4−フェニレン−5−t−ブチルフェニ
ル−1,2,4−トリアゾール[TAZ]、トリス(8
−ヒドロキシナト)アルミニウム「Alq3」などの電
子輸送材料;アクセプター、ドナーなどのドーパントな
どが挙げられる。
【0023】印刷法で用いることができる電荷輸送層
は、有機LED用または有機光導電体用の公知の電荷輸
送材料と、任意に公知の高分子材料および添加剤とを溶
媒に溶解もしくは分散させた電荷輸送層形成用塗液によ
り形成される。以下にそれぞれの材料を例示するが、こ
れらは本発明を限定するものではない。
【0024】公知の低分子電荷輸送材料としては、例え
ば、TPD、NPD、オキサジアゾール誘導体などが挙
げられる。公知の高分子電荷輸送材料としては、例え
ば、ポリアニリン(PANI)、3,4−ポリエチレン
ジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネート(P
EDT/PSS)、ポリビニルカルバゾール(PVC
z)、ポリ(トリフェニルアミン誘導体)(Poly−
TPD)、ポリ(オキサジアゾール誘導体)(Poly
−OXZ)などが挙げられる。また、公知の高分子電荷
輸送材料の前駆体を用いることもでき、例えば、Pre
−PPV、Pre−PNVなどが挙げられる。
【0025】公知の高分子材料としては、例えば、P
C、PMMA、PVCzなどが挙げられる。また、添加
剤および溶媒としては、発光層形成用塗液における例示
のものが挙げられる。
【0026】次に、転写法で用いることができる有機発
光材料としては、有機LED用の発光材料が使用可能で
あり、有機発光層は前記した有機発光材料のみから構成
されてもよいし、添加剤などを含有してもよい。また、
転写法で用いることができる電荷輸送材料としては、有
機LED用、有機光導電体用の公知の材料が使用可能で
あり、電荷輸送層は、前記した電荷輸送材料のみから構
成されてもよいし、添加剤などを含有してもよい。しか
し、本発明は特にこれらに限定されるものではない。
【0027】また、従来の方法で使用できる有機発光材
料としては、有機LED用の発光材料が使用可能であ
り、有機発光層は前記した有機発光材料のみから構成さ
れてもよいし、添加剤などを含有してもよい。また、従
来の方法で使用できる電荷輸送材料としては、有機LE
D用、有機光導電体用の公知の材料が使用可能であり、
電荷輸送層は、前記した電荷輸送材料のみから構成され
てもよいし、添加剤などを含有してもよい。しかし、本
発明は特にこれらに限定されるものではない。
【0028】有機LED媒体3を挟持する第1電極2と
第2電極3の材質は、有機LEDディスプレイの構成に
より選定される。すなわち、有機LEDディスプレイに
おいて、基板1が透明基板で、かつ第1電極が透明電極
である場合には、有機LED媒体3からの発光が基板1
側から放出されるので、発光効率を高めるために、第2
電極3を反射電極とするか、もしくは第2電極3の有機
LED媒体と隣接しない面に反射膜(図示しない)を設
けるのが好ましい。逆に、第2電極3が透明電極である
場合には、有機LED媒体3からの発光が第2電極3側
から放出されるので、第1電極2を反射電極とするか、
もしくは第1電極2と基板1との間に反射膜(図示しな
い)を設けるのが好ましい。
【0029】透明電極の材質としては、例えば、Cu
I、ITO(インジウム錫酸化物)、SnO2、ZnO
およびCuAlO2などが挙げられ、反射電極の材質と
しては、例えば、アルミニウムおよびカルシウムなどの
金属、マグネシウム−銀およびリチウム−アルミニウム
などの合金、マグネシウム/銀、マグネシウム/銀のよ
うな金属同士の積層膜、ならびにフッ化リチウム/アル
ミニウムのような絶縁体と金属との積層膜などが挙げら
れるが、特にこれらに限定されない。
【0030】次に、有機LED素子(画素)の配置につ
いて説明する。本発明の有機LEDディスプレイは、複
数の画素が隔壁5を介してマトリックス状に配置されて
おり、これらの画素に複数の発光色をもたせることによ
り、フルカラー表示が可能となる。複数の発光色として
は、赤色、緑色および青色の組合せが好ましい。
【0031】有機LEDディスプレイは、例えば、図6
(a)に示されるようにディスプレイの各部分が異なる
発光色をもつエリアから構成されていてもよい。また、
画素の配置は、図6(b)に示されるような赤色(R)
発光画素8、緑色(G)発光画素9および青色(B)発
光画素10がマトリックス状に配置されたストライプ配
列が挙げられる。さらに、画素の配置は、図6(c)、
6(d)および6(e)にそれぞれ示されるようなモザ
イク配列、デルタ配列およびスクウェア配列であっても
よい。R発光画素8、G発光画素9およびB発光画素1
0それぞれの占有面積の割合は、図6(e)に示される
ように、必ずしも1:1:1である必要はなく、各画素
の占有面積は、同一であっても、各画素によって異なっ
ていてもよい。
【0032】異なる発光色をもつ画素間には、発光層の
混ざりを防止するために隔壁が設けられる。図7(a)
〜(d)は、隔壁の配置の例を示す概略部分平面図であ
る。図中、1は基板、3は有機LED媒体、5は隔壁を
示す。隔壁は、単層構造でも多層構造でもよく、各画素
間に配置されていてもよく、異なる発光色間に配置され
ていてもよい。隔壁の材質は、発光材料、電荷輸送材料
や高分子材料を溶解もしくは分散した溶媒、すなわち発
光層形成用塗液または電荷輸送層形成用塗液の溶媒に不
溶もしくは難溶であるものが好ましい。ディスプレイと
しての表示品位を向上させる意味で、ブラックマトリッ
クス用の材料(例えば、クロムおよび樹脂ブラックな
ど)を用いるのが特に好ましい。
【0033】次に、各画素に対応した第1電極間と第2
電極間の接続方法について説明する。本発明の有機LE
Dディスプレイは、例えば、図8(a)に示されるよう
に第1電極2もしくは第2電極4がそれぞれの画素に独
立の電極としてもよい。また、図8(b)に示されるよ
うに有機LED媒体を挟持する第1電極2と第2電極4
が共通の基板1上で互いに直交するストライプ状の電極
になるように構成されているか、あるいは図8(c)に
示されるように第1電極2もしくは第2電極4が薄膜ト
ランジスタ(TFT)11を介して共通の電極に接続さ
れていてもよい。図中、12はソースバスライン、13
はゲートバスラインをそれぞれ示す。
【0034】次に、隔壁の形状について説明する。本発
明の有機LED素子は、隔壁がテーパー状であり、かつ
基板または第1電極の近傍に裾部を有し、裾部の表面が
凹面であることを特徴とする(図1(a)〜(c)、図
2(a)〜(c))。そして、凹面が円弧面または楕円
弧面からなり、その円弧面または楕円弧面の基板または
第1電極と接する部分における接線と、基板または第1
電極とのなす角θ1が60°以下であるのが好ましく、
45°以下がより好ましい(図3)。この角度が60°
以上であれば、電極どうしの短絡が生じる恐れがあるの
で好ましくない。
【0035】また、隔壁の全体の断面形状は、図1
(a)および図2(a)に示されるように、基板側が長
辺となる台形、または図1(b)および図2(b)に示
されるように、基板側が長辺となる三角形であってもよ
く、隔壁の斜辺と基板または第1電極とのなす角θ2
60°以下が好ましく、45°以下がより好ましい(図
4)。この角度が60°以上であれば、電極どうしの短
絡が生じる恐れがあるので好ましくない。または、図1
(c)および図2(c)に示されるように、基板側が長
辺となる円弧の一部であってもよい。図1および図2
中、1は基板、2は第1電極、3は有機LED媒体、4
は第2電極、5は隔壁を示す。
【0036】本発明の有機LED素子の製造方法につい
て説明する。 ・第1電極の形成 前記の電極材料を用いて基板上に第1電極を形成する。
その方法は特に限定されず、スパッタ、EB蒸着、抵抗
加熱蒸着などのドライプロセス、印刷法、インクジェッ
ト法などのウエットプロセスのいずれであってもよい。
パターニング工程(例えば、フォトリソグラフィ技術)
により、所望の形状になるように基板1上に形成する。
【0037】・隔壁の形成 本発明の有機LED素子の製造方法は、基板上または第
1電極上に隔壁材料層を形成し、フォトリソグラフィ法
によりレジストマスクを形成し、次いでドライエッチン
グ法またはウエットエッチング法により隔壁材料層を腐
刻して隔壁を形成することを特徴とする。本発明の隔壁
の断面形状は、例えば、公知の光感光性樹脂を用いてフ
ォトリソグラフィ法により隔壁を形成する際に、光感光
性樹脂を露光する露光条件、エッチング条件、ベーク条
件を制御することにより得られる。
【0038】・有機LED媒体の形成 次に、第1電極2上に発光層もしくは発光層と電荷輸送
層からなる有機LED媒体3を形成する。本発明の有機
LED素子の製造方法によれば、有機LED媒体の少な
くとも1層を、有機LED媒体形成用塗液を用いた印刷
法、もしくは転写法により形成するのが好ましい。有機
LED媒体形成用塗液としては、前記の発光層形成用塗
液と電荷輸送層形成用塗液が挙げられる。
【0039】印刷法としては、例えば、凸版印刷、凹版
印刷、平版印刷、オフセット印刷法などの従来の方法が
挙げられるが、本発明の方法では特に限定されない。し
かし、膜厚1μm以下の薄膜を均一に形成するために
は、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷が好ましい。さらに
膜厚1000Å以下の薄膜を均一に形成するためには、
凸版印刷が好ましい。
【0040】用いられる印刷機の構造としては、図9
(a)に示されるように、ロール部に固定されている転
写基板16に塗液18を直接塗布し、基板1に転写して
もよいが、基板1に形成される膜の膜厚を均一にするた
めには、図9(b)に示されるように、まず塗液18
を、塗液を一時保持するロール部20に塗布し、そのロ
ール部20を別のロール部(転写基板を固定するロール
部)17に転写し、その転写したものを基板1に転写す
るのが好ましい。また、図9(c)に示されるように、
まず塗液18を、塗液を一時保持するロール部20に塗
布し、そのロール部20を別のロール部(転写基板を固
定するロール部)17に転写し、さらに転写された塗液
18を別のロール部21に転写し、その転写したものを
基板1に転写することもできる。図9において、14は
塗液投入口、15はブレード、19はステージである。
【0041】ロール部に固定する転写基板について説明
する。転写基板の材質は、用いる基板の材質により選定
するのが好ましい。基板が樹脂基板の場合には、転写基
板の材質は金属材料、樹脂材料のいずれであってもよい
が、基板が無機材料基板の場合には、転写基板の材質は
基板へのダメージを考慮して、樹脂材料が好ましい。金
属材料としては、銅版などが挙げられ、樹脂材料として
は、APR(旭化成(株)製)、富士トレリーフ(富士
フィルム(株)製)が挙げられるが、本発明はこれらに
より限定されない。また、転写パターンとしては、単純
に凹凸のパターンが形成されていてもよいし、塗液に対
して濡れ性の良い部分と悪い部分でパターンが形成され
ていてもよい。転写パターンの一例として、図10にA
PR樹脂のパターンの概略部分平面図を示す。図中、1
6は転写基板であり、寸法は一例である。
【0042】また、本発明の有機LED媒体の成膜方法
の1つである転写法による成膜法について説明する(図
13参照)。フィルム上に光−熱変換層および熱伝播層
を形成したものをベースフィルムとし、このベースフィ
ルム上にレーザー転写により形成したい有機LED媒体
を成膜する。ここで有機LED媒体の成膜方法として
は、従来の真空蒸着法などのドライプロセスや、ディッ
プコート法、スピンコート法、インクジェット法などの
ウエットプロセスを用いることが可能であり、本発明は
特に限定されるものではない。ここで、ベースフィルム
に形成する層としては、単層であってもよいし、多層膜
であってもよい。また、ベースフィルム上に有機LED
媒体と電極を形成し、有機LED媒体と電極を同時に形
成することも可能である。
【0043】次に、本発明の転写法による発光層の形成
方法としては、このベースフィルムを、第1電極もしく
は電荷輸送層上に貼り合わせ、所望の位置にレーザー照
射を行うことにより発光層を転写することで、第1電極
上もしくは電荷輸送層上に発光層を形成することが可能
である。また、本発明の転写法による電荷輸送層の形成
方法としては、このベースフィルムを、第1電極上、電
荷輸送層上、もしくは発光層上に貼り合わせ所望の位置
にレーザー照射を行うことにより電荷輸送層を転写する
ことで、第1電極上、電荷輸送層上、もしくは発光層上
に電荷輸送層を形成することが可能である。
【0044】本発明において、有機LED媒体の少なく
とも1層が印刷法もしくは転写法で形成されていことが
好ましい。これにより、より容易に発光層のパターニン
グが可能となる。また、他の層の形成方法は特に限定さ
れない。印刷法、転写法以外の形成方法としては、スピ
ンコート法、バーコード法、ディップコート法、インク
ジェット法などのウェットプロセス、および真空蒸着法
のようなドライプロセスなどが挙げられる。
【0045】・第2電極の形成 前記の電極材料を用いて第1電極と同様にして、第2電
極を形成する。
【0046】・封止膜の形成 必要に応じて、有機LEDディスプレイの防湿のため
に、公知の材料を用いて封止する。 ・偏光板の形成 さらに、必要に応じて、有機LEDディスプレイのコン
トラストの向上のために、基板の外側(有機LED媒体
と反対側)に偏向板を設ける。
【0047】
【実施例】本発明を実施例および比較例によりさらに具
体的に説明するが、これらの実施例により本発明が限定
されるものではない。
【0048】(比較例1)130nmの膜厚をもつIT
O付きガラス基板を、フォトリソグラフィ法により第1
電極として130μmピッチで100μm幅のITO透
明ストライプ電極を作製した。次に、このITO付きガ
ラス基板を、イソプロピルアルコール、アセトン、純水
を用いた従来のウエットプロセスによる洗浄とUVオゾ
ン処理、プラズマ処理などの従来のドライプロセスによ
る洗浄を行った。
【0049】次に、この基板上に隔壁材料としてTSM
R−V90(東京応化社製)を用い、スピンコート法に
より回転数3000rpm、20秒で膜厚1.0μmの
レジスト膜を形成した。次に、プリベーク90℃、90
秒を行い、次に130μmピッチで40μm幅のフォト
マスクを用いて露光し、110℃、90秒ベークを行っ
た。MND−W(東京応化社製)を用いて現像を行い、
純水で洗浄し、ITO間にITOと平行に130μmピ
ッチで40μm幅の隔壁を作製した。ここで、SEMで
隔壁の断面形状を観察すると隔壁は図11に示すような
断面形状をしており、隔壁が基板または第1電極と接す
る部分には凹上の裾部は形成されていなかった。次に、
上記と同様の方法で、230μmピッチで40μm幅の
フォトマスクを用いて、ITOと直交する方向に230
μmピッチで40μm幅の隔壁を作製した。
【0050】次に、PEDT/PSS水溶液をスピンコ
ート法を用いて、膜厚50nmの正孔輸送層を形成し
た。次に、市販の凸版印刷機を改造したものを用い、P
DFをo−キシレンとニトロベンゼンの5:5混合溶媒
に溶かし青色発光層形成用塗液とし、Pre−PPVを
メタノールとエチレングリコールの5:5混合溶媒に溶
かし緑色発光層形成用塗液とし、MEH−CN−PPV
をo−キシレンとニトロベンゼンの5:5混合溶媒に溶
かし赤色発光層形成用塗液とし、転写基板として図10
に示すようなパターンをもつAPR樹脂転写基板を用い
て、各発光層形成用塗液に関してそれぞれの転写を繰り
返すことで青色、緑色、赤色の各100nmの膜厚の発
光層を形成した。
【0051】ただし、ここでまずはじめに緑色発光層形
成用塗液を用いて緑色発光層を形成した後、Ar雰囲気
下で150℃で6時間、加熱処理を行うことで、前駆体
をポリフェニレンビニレンに変換した。次に、青色発光
層、赤色発光層を形成した後、1×10-3Torrの減
圧下で100℃で1時間加熱乾燥を行った。
【0052】次に、この基板に先ほどのITOとは直交
する向きに200μm×100nm幅の穴の空いたシャ
ドウマスクを固定し、真空蒸着装置に入れ、1×10-6
Torrの真空下でCaを50nm、Agを200nm
真空蒸着し、第2電極とした。最後に、UV硬化性樹脂
を用いて封止をした。
【0053】次に、この有機LED素子に30Vのパル
ス電圧を印加すると、第1電極と第2電極がショートし
ており有機LED素子からの発光は観測されなかった。
【0054】(比較例2)比較例1と同様にして作製し
た隔壁つき基板上に、NPDを抵抗加熱蒸着法により5
0nmの膜厚になるように成膜し、正孔輸送層とした。
次に、赤色転写基板として、ベースフィルムとして0.
1mm膜厚のポリエチレンテレフタレートフィルムを用
い、このフィルムにレーザー光を熱に変換する層として
カーボン粒子を混合した熱硬化型エポキシ樹脂を5μm
の膜厚にコーティングして室温硬化させた。次に、熱伝
播および剥離層として、ポリαメチルスチレン膜を1μ
mの膜厚にコーティングして形成し、次に赤色発光層と
してAlq3とDCM2を共蒸着により膜厚が70nm
になるように成膜したものを作製した。
【0055】次に、緑色転写基板として、ベースフィル
ムとして0.1mm膜厚のポリエチレンテレフタレート
フィルムを用い、このフィルムにレーザー光を熱に変換
する層としてカーボン粒子を混合した熱硬化型エポキシ
樹脂を5μmの膜厚にコーティングして室温硬化させ
た。次に、熱伝播および剥離層として、ポリαメチルス
チレン膜を1μmの膜厚にコーティングして形成し、次
に緑色発光層としてAlq3を共蒸着により膜厚が70
nmになるように成膜したものを作製した。
【0056】次に、青色転写基板として、ベースフィル
ムとして0.1nm膜厚のポリエチレンテレフタレート
フィルムを用い、このフィルムにレーザー光を熱に変換
する層としてカーボン粒子を混合した熱硬化型エポキシ
樹脂を5μmの膜厚にコーティングして室温硬化させ
た。次に、熱伝播および剥離層として、ポリαメチルス
チレン膜を1μmの膜厚にコーティングして形成し、次
に青色発光層としてDPVBiを共蒸着により膜厚が7
0nmになるように成膜したものを作製した。
【0057】次に、基板に、赤色転写基板を貼り付け、
13WのYAGレーザーで所望の位置を走査すること
で、赤色転写基板の赤色発光層をp−Si TFTを形
成してある基板上にパターン転写を行った。次に、同様
にして緑色発光層、青色発光層をパターニング転写を行
った。
【0058】次に、真空蒸着装置にこの基板を挿入し、
1×10-6Torrの真空下でLiFを0.9nmの膜
厚になるように真空蒸着し、次に200μm×100m
m幅の穴の空いたシャドウマスクをこの基板に固定し、
真空蒸着装置に入れ、1×10-6Torrの真空下でA
lを200nm真空蒸着し、第2電極とした。最後に、
UV硬化性樹脂を用いて封止をした。
【0059】次に、この有機LED素子に30Vのパル
ス電圧を印加すると、第1電極と第2電極がショートし
ており有機LED素子からの発光は観測されなかった。
【0060】(実施例1)隔壁材料としてOMR−83
(東京応化社製)を用いて、スピンコート法により回転
数3000rpm、20秒で膜厚1.5μmのレジスト
膜を形成した。次にプリベーク80℃、30分を行い。
フォトマスクを用いて20秒間露光し、OMR現像液
(東京応化社製)を用いて現像を行い、OMRリンスで
洗浄した後、150℃で20分、ポストベークを行い、
ITO間に隔壁を形成したこと以外は、比較例1と同様
にして有機LED素子を作製した。ここで、SEMで隔
壁の断面形状を観察すると隔壁は図1(a)に示すよう
な台形の断面形状をしていた。また、隔壁の円弧面また
は楕円弧面の基板または第1電極と接する部分における
接線と、基板または第1電極とのなす角θ1(図3参
照)は55°であった。また、前記隔壁の斜辺と基板ま
たは第1電極とのなす角θ2(図4参照)は60°であ
った。
【0061】次に、この有機LED素子に30Vのパル
ス電圧を印加したところ、画素全体から(隔壁の端ま
で)均一な発光が得られた。また、第1電極と第2電極
間でショートは生じなかった。
【0062】(実施例2)比較例2と同様にして有機L
ED媒体および第2電極を形成したこと以外は、実施例
1と同様にして、有機LED素子を作製した。次に、こ
の有機LED素子に30Vのパルス電圧を印加したとこ
ろ、画素全体から(隔壁の端まで)均一な発光が得られ
た。また、第1電極と第2電極間でショートは生じなか
った。
【0063】(実施例3)露光時間を60秒としたこと
以外は実施例1と同様にして、有機LED素子を作製し
た。ここで、SEMで隔壁の断面形状を観察すると隔壁
は図1(b)に示すような三角形の断面形状をしてい
た。また、隔壁の円弧面または楕円弧面の基板または第
1電極と接する部分における接線と、基板または第1電
極とのなす角θ1(図3参照)は45°であった、ま
た、前記隔壁の斜辺と基板または第1電極とのなす角θ
2(図4参照)は60°であった。
【0064】次に、この有機LED素子に30Vのパル
ス電圧を印加したところ、画素全体から(隔壁の端ま
で)均一な発光が得られた。また、第1電極と第2電極
間でショートは生じなかった。
【0065】(実施例4)比較例2と同様にして有機L
ED媒体および第2電極を形成したこと以外は、実施例
3と同様にして、有機LED素子を作製した。次に、こ
の有機LED素子に30Vのパルス電圧を印加したとこ
ろ、画素全体から(隔壁の端まで)均一な発光が得られ
た。また、第1電極と第2電極間でショートは生じなか
った。
【0066】(実施例5)ガラス基板上に、TFTを形
成して、第1電極として、長辺200μm、短辺100
μmとなるようにITO透明電極を形成した。次に、こ
の基板上に隔壁材料としてOFPR−800(東京応化
社製)を用い、スピンコート法により回転数3000r
pm、20秒で膜厚1.5μmのレジスト膜を形成し
た。次に、プリベーク110℃、90秒を行い。フォト
マスクを用いて露光し、NMD−W(東京応化社製)を
用いて現像を行い、純水で洗浄した後、150℃で5
分、ポストベークを行い、ITO間に隔壁を形成した。
ここで、SEMで隔壁の断面形状を観察すると隔壁は図
1(c)に示すような円弧の断面形状をしていた。ま
た、隔壁の円弧面または楕円弧面の基板または第1電極
と接する部分における接線と、基板または第1電極との
なす角θ1(図3参照)は15°であった。
【0067】次に、比較例1と同様にして、正孔輸送層
正孔輸送層、青色、緑色、赤色発光層を形成した。次
に、この基板を、真空蒸着装置に入れ、1×10-6To
rrの真空下でCaを50nm、Agを200nm真空
蒸着し、第2電極とした。最後に、UV硬化性樹脂を用
いて封止をした。
【0068】次に、この有機LED素子に5Vの電圧を
印加したところ、画素全体から(隔壁の端まで)均一な
発光が得られた。また、第1電極と第2電極間でショー
トは生じなかった。
【0069】(実施例6)比較例2と同様にして有機L
ED媒体および第2電極を形成したこと以外は、実施例
5と同様にして、有機LED素子を作製した。次に、こ
の有機LED素子に30Vのパルス電圧を印加したとこ
ろ、画素全体から(隔壁の端まで)均一な発光が得られ
た。また、第1電極と第2電極間でショートは生じなか
った。
【0070】
【発明の効果】本発明によれば、基板または第1電極上
の隔壁近傍に塗液が塗布されない部分、つまり膜が形成
されない部分を大幅に減少させることができる。また、
本発明によれば、基板または第1電極上の隔壁近傍に有
機層が転写されない部分、つまり膜が形成されない部分
を大幅に減少させることができる。したがって、印刷法
もしくは転写法により有機LED媒体の層を形成した場
合に起こる電極どうしの短絡がなく、安価で表示品位の
優れたフルカラー表示可能な有機LEDディスプレイを
提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の有機LEDディスプレイの基板、第1
電極および隔壁の概略部分斜視図とその部分拡大断面図
である。
【図2】本発明の有機LEDディスプレイの基板、第1
電極、隔壁、有機LED層および第2電極の概略部分断
面図とその部分拡大断面図である。
【図3】本発明の隔壁の断面構造のうち、円もしくは楕
円の一部の接線と基板もしくは電極とのなす角度を示す
図である。
【図4】本発明の隔壁の斜辺と基板もしくは電極とのな
す角度を示す図である。
【図5】本発明の有機LED素子の概略断面図である。
【図6】本発明の有機LEDディスプレイの発光層の配
置の概略部分平面図である。
【図7】本発明の有機LEDディスプレイの隔壁の配置
の概略部分平面図である。
【図8】本発明の有機LEDディスプレイの電極の配置
の概略部分平面図である。
【図9】本発明の有機LEDディスプレイの印刷装置の
概略部分断面図である。
【図10】本発明の実施例のAPR樹脂のパターンの概
略部分平面図である。
【図11】従来の有機LEDディスプレイの基板、第1
電極および隔壁の概略部分斜視図とその部分拡大断面図
である。
【図12】従来の有機LEDディスプレイの基板、第1
電極、隔壁、有機LED層および第2電極の概略部分断
面図とその部分拡大断面図である。
【図13】本発明の転写法による製造工程を示す概略断
面図
【符号の説明】
1 基板 2 第1電極 3 有機LED媒体 4 第2電極 5 隔壁 6 封止膜または封止基板 7 偏向板 8 赤色(R)発光画素 9 緑色(G)発光画素 10 青色(B)発光画素 11 薄膜トランジスタ(TFT) 12 ソースバスライン 13 ゲートバスライン 14 塗液投入口 15 ブレード 16 転写基板 17 転写基板を固定するロール部 18 塗液 19 ステージ 20 塗液を一時保持するロール部 21 ロール部 22 第1電極と第2電極が接する部分 23 熱伝播層 24 光−熱変換層 25 フィルム 26 レーザー θ1 円弧面または楕円弧面の基板または第1電極と接す
る部分における接線と、基板または第1電極とのなす角 θ2 隔壁の斜辺と基板または第1電極とのなす角

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に第1電極、有機LED媒体およ
    び第2電極が順次形成され、基板上または第1電極上に
    テーパー状の隔壁が形成された有機LED素子であっ
    て、隔壁が基板または第1電極の近傍に裾部を有し、裾
    部の表面が凹面であることを特徴とする有機LED素
    子。
  2. 【請求項2】 凹面が円弧面または楕円弧面からなり、
    その円弧面または楕円弧面の基板または第1電極と接す
    る部分における接線と、基板または第1電極とのなす角
    が60°以下である請求項1に記載の有機LED素子。
  3. 【請求項3】 隔壁の全体の断面形状が、基板側が長辺
    となる台形、三角形または円弧の一部である請求項1に
    記載の有機LED素子。
  4. 【請求項4】 隔壁の全体の断面形状が、基板側が長辺
    となる台形または三角形であり、該隔壁の斜辺と基板ま
    たは第1電極とのなす角が60°以下である請求項3に
    記載の有機LED素子。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1つに記載の有
    機LED素子の製造方法であって、基板上または第1電
    極上に隔壁材料層を形成し、フォトリソグラフィ法によ
    りレジストマスクを形成し、次いでドライエッチング法
    またはウエットエッチング法により隔壁材料層を腐刻し
    て隔壁を形成することを特徴とする有機LED素子の製
    造方法。
  6. 【請求項6】 有機LED媒体の少なくとも1層を、有
    機LED媒体形成用塗液を用いた印刷法により形成する
    工程を含む請求項5に記載の有機LED素子の製造方
    法。
  7. 【請求項7】 印刷法が凸版印刷法であり、印刷法によ
    り形成される有機LED媒体の膜厚が1μm以下である
    請求項6に記載の有機LED素子の製造方法。
  8. 【請求項8】 有機LED媒体の少なくとも1層を、転
    写法により形成する工程を含む請求項5記載の有機LE
    D素子の製造方法。
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