JP2009259570A - Organic electroluminescent device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence device and an electronic apparatus.
近年、有機エレクトロルミネッセンス装置(有機EL装置)の製造においては、機能性材料を含む液状体(機能液)を所定の位置に配置し、所望の機能膜を形成する技術が活発に開発されている。特に、インクジェット法に代表される液滴吐出法によれば、用いるインクジェットヘッドの解像度に応じて微少な機能液を所望の位置に塗布することができるため、微細なパターンの機能膜を形成することができ、したがって高解像度で高品質な有機EL装置を形成するが可能になる。 In recent years, in the manufacture of organic electroluminescence devices (organic EL devices), a technique for forming a desired functional film by arranging a liquid material (functional liquid) containing a functional material at a predetermined position has been actively developed. . In particular, according to a droplet discharge method typified by an inkjet method, a minute functional liquid can be applied to a desired position in accordance with the resolution of an inkjet head to be used, so that a functional film with a fine pattern is formed. Therefore, it becomes possible to form a high-resolution and high-quality organic EL device.
ところで、液滴吐出法を用いた製造方法では、機能液を塗布する領域の周囲に隔壁(バンク)を設け、それぞれの機能液の配置箇所を区画することが提案されている。隔壁を設けることで吐出の際の位置精度を向上し、さらに塗布された機能液が他の領域の機能液と混ざり合うことを抑制することにより、良好なパターニングを可能にするためである。
このような隔壁を用いた製造方法では、実際には隔壁に開口部を形成してこの開口部内を機能液の塗布領域、すなわち発光素子の形成領域とし、開口部内に第1電極(画素電極)を臨ませるようにしている。
By the way, in the manufacturing method using the droplet discharge method, it has been proposed to provide a partition (bank) around the area where the functional liquid is applied, and to partition each functional liquid. This is because the partition wall is provided to improve the positional accuracy at the time of ejection, and to prevent the applied functional liquid from being mixed with the functional liquid in other regions, thereby enabling good patterning.
In the manufacturing method using such a partition, in practice, an opening is formed in the partition, and the inside of the opening is used as a functional liquid application region, that is, a light emitting element formation region, and a first electrode (pixel electrode) is formed in the opening. To face.
また、隔壁に形成される開口部の開口形状としては、当初においては矩形状(長方形状)が一般的であった。しかし、吐出配置された液滴(機能液)は、開口部内に落下すると表面張力で丸くなろうとすることから、特に開口部の角部(隅部)においては、液滴が十分に濡れ拡がらなくなってしまう。その結果、得られる機能膜に膜厚ムラ等が生じ、これによって膜内で発光量の差が生じたり、輝度や色合いに違いが生じるなど、表示不良(表示ムラ)を生じる一因になっていた。
そこで、近年では、開口形状を長円状、すなわち陸上競技におけるトラックの形状とし、これによって角部を無くすことにより、液滴の濡れ拡がり性を向上することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Therefore, in recent years, it has been proposed to improve the wettability of droplets by making the opening shape into an oval shape, that is, the shape of a track in athletics, thereby eliminating the corners (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、前記のように長円状の開口形状を有した開口部内にインクジェット法(液滴吐出法)で液滴を吐出配置しようとした場合に、以下に述べる不都合があった。
インクジェットヘッドから吐出される機能液の液滴径は、例えば20〜30μm程度であるが、これに対して長円状の開口形状を有する開口部は、その開口形状の横幅、すなわち短軸側の最大長さが、例えば100〜200μm程度となる。したがって、このような開口部内に効率的に液滴を吐出配置しようとした場合、この開口部用としてインクジェットヘッドのノズル列における複数のノズル(例えば3〜5のノズル)を割り当て、これらノズルから液滴吐出を行わせつつ、インクジェットヘッドを前記開口形状の長軸方向に相対的に走査させ、これによって所定の量の機能液を開口部内に吐出配置している。
However, in the case where droplets are ejected and arranged by the ink jet method (droplet ejection method) in the opening portion having the oval opening shape as described above, there are the following disadvantages.
The droplet diameter of the functional liquid ejected from the inkjet head is, for example, about 20 to 30 μm. On the other hand, the opening having an oval opening shape has a lateral width of the opening shape, that is, a short axis side. The maximum length is, for example, about 100 to 200 μm. Therefore, when an attempt is made to efficiently discharge and arrange droplets in such an opening, a plurality of nozzles (for example, 3 to 5 nozzles) in the nozzle row of the inkjet head are allocated for the opening, and liquid is discharged from these nozzles. While performing droplet discharge, the inkjet head is relatively scanned in the long axis direction of the opening shape, thereby discharging a predetermined amount of functional liquid into the opening.
ところが、開口形状が矩形状であればこのような吐出法に問題はないが、長円状であることから、特に長円状における湾曲部、つまり半円形状になっている部位にそのまま割り当てられた複数のノズルで液液吐出を行うと、特に長円状における隅部、すなわちこの長円に外接する矩形の角部に相当する部位では、ノズルから吐出された液滴が開口部内に配置されることなく、隔壁上に配置されてしまうことがある。すると、この液滴は開口部内に流れ落ちることなくそのままの位置に留まり、したがって機能膜の膜厚等に変動を与える要因になってしまう。また、極端な場合、他の領域の開口部内に流れ落ちることにより、流れ落ちた先の開口部の機能膜の特性を損なうおそれもある。 However, if the opening shape is rectangular, there is no problem with such a discharge method, but since it is oval, it is assigned to a curved portion in an oval shape, that is, a semicircular portion as it is. When liquid liquid is discharged with a plurality of nozzles, the droplets discharged from the nozzles are arranged in the openings, particularly at the corners of the ellipse, that is, at the portions corresponding to the corners of the rectangle circumscribing the ellipse. Without being disposed on the partition wall. Then, this droplet does not flow down into the opening but stays in the same position, thus causing a variation in the film thickness of the functional film. Further, in an extreme case, there is a possibility that the characteristics of the functional film of the previous opening after flowing down may be impaired by flowing down into the opening of another region.
このような問題に対処するため、長円状における湾曲部(半円形状の部位)への吐出の際には、割り当てられた複数のノズルのうちの端側のノズルからの吐出をやめる、といったことも考えられる。しかしながら、このように一部のノズルからの吐出をやめると、開口部内に吐出配置する機能液の全量にバラツキを生じ、得られる機能膜に膜厚ムラが生じるおそれがある。また、一部のノズルのみにその吐出の有無を制御すると、この制御が他のノズルの吐出動作、すなわちその吐出量や吐出位置精度に影響を及ぼし、結果として得られる機能膜の特性を損なうおそれがある。 In order to cope with such a problem, when discharging to an elliptical curved portion (a semicircular portion), the discharge from the nozzles on the end side among a plurality of assigned nozzles is stopped. It is also possible. However, if the discharge from some of the nozzles is stopped in this way, there is a possibility that the total amount of the functional liquid that is discharged and arranged in the opening will vary, and the resulting functional film may be uneven in film thickness. In addition, if the presence or absence of ejection is controlled only for some of the nozzles, this control may affect the ejection operation of other nozzles, that is, the ejection volume and the accuracy of the ejection position, which may impair the characteristics of the resulting functional film. There is.
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、開口形状が長円状又は楕円状の開口部に精度良く機能液が配され、これにより均一な膜厚の機能層を有し、したがってムラがなく高品質な表示が可能な有機エレクトロルミネッセンス装置と、これを備えた電子機器とを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a functional liquid with high precision in an opening having an oval or elliptical opening, thereby providing a functional layer having a uniform thickness. Accordingly, an organic electroluminescence device capable of high quality display without unevenness and an electronic device including the same is provided.
前記課題を解決するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、開口部を形成した隔壁の前記開口部と平面視で重なる領域内に、第1電極と少なくとも有機発光層を含む機能層と第2電極とからなる発光素子を有し、前記機能層のうちの少なくとも一層が液滴吐出法で形成された有機エレクトロルミネッセンス装置であって、前記開口部の開口形状が長円状又は楕円状に形成され、前記隔壁には、前記開口部の隅部における開口縁部に、前記開口部に向かって下る傾斜部が形成されていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, an organic electroluminescence device of the present invention includes a functional layer including a first electrode and at least an organic light emitting layer in a region overlapping with the opening of the partition wall in which the opening is formed in plan view, and a second layer. An organic electroluminescence device having a light emitting element composed of an electrode, wherein at least one of the functional layers is formed by a droplet discharge method, and the opening shape of the opening is formed in an oval or elliptical shape In addition, the partition wall is characterized in that an inclined portion that descends toward the opening is formed at an opening edge at the corner of the opening.
この有機エレクトロルミネッセンス装置によれば、隔壁に形成した開口部の隅部における開口縁部に、前記開口部に向かって下る傾斜部を形成しているので、機能層をインクジェト法(液滴吐出法)で形成した際、液滴が直接開口部内に配されることなく、前記隅部の開口縁部上に配されてしまっても、ここに傾斜部が形成されていることにより、液滴が該傾斜部を伝って開口部内に流れ落ちるようになる。したがって、吐出位置によって割り当てられたノズルの一部の吐出をやめさせる、といった制御を行うことなく、予め設定したノズルで規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとで機能層の形成を行うことができる。よって、液滴が隔壁上に留まることで開口部内の機能膜に膜厚ムラが生じ、これに起因して表示品質が低下するといった不都合を、複雑な吐出制御を行うことなく防止することができる。 According to this organic electroluminescence device, the functional layer is formed by the ink jet method (droplet discharge method) because the inclined portion that descends toward the opening is formed at the opening edge at the corner of the opening formed in the partition wall. ), The liquid droplets are not directly disposed in the opening, but are disposed on the opening edge of the corner portion. It flows along the inclined portion and flows into the opening. Therefore, without performing control such as stopping the discharge of a part of the nozzles assigned according to the discharge position, regular discharge is performed with a preset nozzle, so that the functional layer can be formed under a stable discharge operation. Formation can be performed. Therefore, it is possible to prevent the disadvantage that the liquid film stays on the partition wall, causing unevenness of the film thickness in the functional film in the opening, resulting in deterioration of display quality without performing complicated discharge control. .
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記傾斜部が、前記開口部の隅部以外の開口縁部より大きな傾斜を有しているのが好ましい。また、前記傾斜部の最大高さが、前記開口部の隅部以外の開口縁部の高さよりも高くなっているのが好ましい。さらに、前記傾斜部の幅が、前記機能層のうちの少なくとも一層を形成するために吐出される機能液の液滴径よりも広くなっているのが好ましい。 Moreover, in the said organic electroluminescent apparatus, it is preferable that the said inclination part has an inclination larger than opening edge parts other than the corner part of the said opening part. Moreover, it is preferable that the maximum height of the inclined portion is higher than the height of the opening edge other than the corner of the opening. Furthermore, it is preferable that the width of the inclined portion is wider than the droplet diameter of the functional liquid ejected to form at least one of the functional layers.
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記隔壁の内部、あるいは前記隔壁の下方には、前記開口部の隅部に対応する位置にスペーサ材が設けられ、該スペーサ材による高低差を反映して前記傾斜部が形成されているのが好ましい。
このようにすれば、傾斜部の形成位置やその斜度などをスペーサ材によって所望の状態に形成することが可能になる。
Further, in the organic electroluminescence device, a spacer material is provided at a position corresponding to a corner of the opening in the inside of the partition wall or below the partition wall, and the height difference due to the spacer material is reflected. It is preferable that the inclined portion is formed.
If it does in this way, it will become possible to form the formation position of a sloping part, its inclination, etc. in a desired state with a spacer material.
また、この有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記スペーサ材が配線からなるのが好ましい。その場合に、前記配線は、前記隔壁の内部に設けられた補助第2電極であってもよく、また、前記隔壁の下方に設けられた電源配線であってもよい。
このようにすれば、補助第2電極や電源配線を、これら配線で形成される高低差を反映して前記傾斜部が形成されるようにパターニングすることにより、工程を増やすことなく容易に傾斜部を形成することができる。
In the organic electroluminescence device, the spacer material is preferably made of wiring. In that case, the wiring may be an auxiliary second electrode provided inside the partition, or may be a power supply wiring provided below the partition.
In this way, the auxiliary second electrode and the power supply wiring are easily patterned without increasing the number of steps by patterning the inclined portion so as to reflect the height difference formed by these wirings. Can be formed.
また、前記有機エレクトロルミネッセンス装置においては、前記隔壁が樹脂材料からなっているのが好ましい。
このようにすれば、隔壁を比較的厚く形成するのが容易になり、したがって傾斜部の斜度を十分に大きく形成するのも容易になる。
In the organic electroluminescence device, the partition is preferably made of a resin material.
In this way, it becomes easy to form the partition wall relatively thick, and therefore, it becomes easy to form the slope of the inclined portion sufficiently large.
本発明の電子機器は、前記の有機エレクトロルミネッセンス装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、前記したように表示品質が低下するといった不都合が防止され、したがってムラがなく高品質な表示が可能な有機エレクトロルミネッセンス装置を備えているので、この電子機器自体も高品質な表示が可能なものとなる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the organic electroluminescence device described above.
According to this electronic device, since the inconvenience that the display quality is deteriorated as described above is prevented and the organic electroluminescence device capable of high quality display without unevenness is provided, the electronic device itself is also of high quality. Display is possible.
以下、本発明の有機エレクトロルミネセンス装置(有機EL装置)について、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, the organic electroluminescence device (organic EL device) of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following drawings, the scale is appropriately changed for each layer and each member so that each layer and each member can be recognized on the drawing.
<第1実施形態>
図1は、本発明の有機EL装置の第1実施形態の、概略構成を示す側断面図であり、図1中符号1は有機EL装置である。この有機EL装置1は、基板2上に形成された多数の有機EL素子30の機能層15から射出された光を、有機EL素子30が形成された基板2とは反対側の封止基板20から取り出す、トップエミッション方式のものである。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a first embodiment of the organic EL device of the present invention, and
基板2は、ガラスや石英、樹脂、あるいは金属等の反射性を有する材料からなるもので、その表面(内面)には、例えばSiO2(シリコン酸化物)からなる絶縁膜3が形成されている。絶縁膜3上には、個々の有機EL素子30に対応して駆動用TFT(薄膜トランジスタ)4が設けられている。駆動用TFT4は、絶縁膜3上に形成されたポリシリコン等からなる半導体層5と、半導体層5のチャネル領域にゲート絶縁膜(図示略)を介して対向配置されたゲート電極6と、を備えている。そして、ゲート絶縁膜及びゲート電極6を覆って、SiO2やSiNからなる層間絶縁膜7が形成されている。
The
層間絶縁膜7上にはソース電極8及びドレイン電極9が形成され、それぞれ、コンタクトホール7a,7bを介して半導体層5のソース領域(図示せず)及びドレイン領域(図示せず)に接続されている。また、ソース電極8は、層間絶縁膜7上に形成された電源配線103に接続されている。電源配線103は、画素開口部の開口率を高めるべく、この画素開口部の側方、すなわち前記駆動用TFT4の側方に配置されたもので、Al等によって厚さ0.5μm〜1.0μm程度に形成されたものである。なお、本実施形態においては、この電源配線103が、後述する傾斜部を形成するためのスペーサ材として機能するものになっている。
A
これら駆動用TFT4及び電源配線103を覆って、基板2上を平坦化する平坦化層(有機平坦化層)10が形成されている。平坦化層10は、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の耐熱性及び絶縁性を有する有機材料によって形成されている。この平坦化層10は、前記層間絶縁膜7上において、前記駆動用TFT4や電源配線103によって形成された凸部を平坦化し、これによって全体の凹凸を小さくするべく、厚さ1μm以上に形成されたものである。ただし、前記したように電源配線103はその厚さが0.5μm〜1.0μm程度と比較的厚いことから、その厚さによる高低差が平坦化層10によって完全にはなくならず、ある程度残ってしまう。したがって、平坦化層10表面には、電源配線103の厚さに起因する高低差が依然として形成されている。
A flattening layer (organic flattening layer) 10 for flattening the
また、この平坦化層10上には、前記駆動用TFT4の直上及びその近傍部に、有機EL素子30の陽極である画素電極(第1電極)11が形成されている。この画素電極11は、例えば、Al(アルミニウム)等の反射性を有する導電性材料で形成されている。あるいは、仕事関数を調整するため、上層を透明なITOとし、下層をAl等の反射性導電材料とする、積層構造の電極としてもよい。画素電極11は、平坦化層10を貫通してドレイン電極9に到達するコンタクトホール10aを介して、ドレイン電極9に接続されている。また、駆動用TFT4のゲート電極6は、後述するスイッチング用TFT112に接続されて、画素信号を保持する保持容量capと電気的に接続されている。
A pixel electrode (first electrode) 11 that is an anode of the
画素電極11の周縁部上、及びその周囲には、無機隔壁12と、無機隔壁12上に形成された有機隔壁13とからなる隔壁14が形成されている。隔壁14には、画素電極11を有機EL素子30ごとに区画し、かつ画素電極11の上面(基板2と反対側の面)を露出させる開口部(画素開口部)14aが形成されている。また、有機隔壁13の端部(開口部14aを規定する部分)は、無機隔壁12の端部(開口部14aを規定する部分)より、開口部14aから見て外側となるように形成されている。これによって開口部14a内に露出した隔壁14には、開口部14a内の有機隔壁13と無機隔壁12との境界部分に、無機隔壁12の上面を露出させた階段状の段差部が形成されている。
A
無機隔壁12は、SiO2等の絶縁性の無機材料によって形成されたもので、その表面に親液化処理が施され、濡れ性が向上させられたことにより、親液性を有したものとなっている。有機隔壁13は、例えば平坦化層10と同じ有機材料によって形成されたもので、その表面に撥液化処理が施されたことにより、撥液性を有したものとなっている。
The
有機隔壁13は、無機隔壁12を覆って形成されたもので、その開口形状が隔壁14全体の開口部14aの開口形状となっている。なお、本実施形態では、有機隔壁13はその開口部13aの内面がテーパ面となっており、したがってその上面側における開口形状が最も大きな開口となっている。よって、本発明における開口部の開口形状とは、前記したテーパ面の最上部における形状をいう。また、この開口部の開口形状(開口部13a(14a)の開口形状)は、本実施形態では図2(a)に示すように長円状(トラック形状)となっている。また、このような隔壁14の開口部14aはマトリクス状に配置されている。そして、前記の電源配線103は、図2(a)中において分かり易く実線で示すように、本実施形態ではマトリクス状に配置された開口部14aのそれぞれの間に、格子状に(縦横に)形成配置されている。
The
ここで、本実施形態では、電源配線103は縦と横とが交差した部位において、図2(b)に示すように平面視した状態で略菱形形状に形成されている。すなわち、縦横に配置された四つの開口部14aの中心部において、これら開口部14a、14a間に配置された電源配線103は、その交差部分103aが、電源配線103が一定の幅(隣り合う開口部14a間に位置する電源配線103の幅)を有したまま縦方向及び横方向に延在していると仮定したときにおける縦と横の交差部分に比べて、それぞれの開口部14aの隅部方向に張り出して形成されている。ここで、長円状の開口部14aの隅部とは、本発明では図2(c)に示すように、長円Dに外接する長方形Eの角部Fに対応する、湾曲部(長方形Eの外郭線と長円Dの外郭線とに囲まれる領域)R1〜R4を指すものとする。
Here, in the present embodiment, the
また、電源配線103は、その端縁とこれに隣り合う開口部14aとの(最短)距離が、図2(b)に示すように直線状の部分(直線部分103b)での距離d1に比べ、交差部分103aでの距離d2の方が短く形成されている。このような構成によって有機隔壁13(隔壁14)には、前記電源配線103の厚さによる高低差を反映して、その上面部に、前記開口部14aに向かって下る傾斜部が形成されている。
Further, the
そして、図2(b)のA−A線矢視断面図である図3(a)に示すように、特に前記開口部14aの隅部(湾曲部R1〜R4)における開口縁部に形成された傾斜部27aは、その傾斜の度合い(傾斜角度)が、前記開口部14aの直線部における開口縁部に形成された傾斜部27bに比べ、大きくなっている。すなわち、傾斜部27aにおいては、前述したように電源配線103の端縁と開口部14aとの距離d2が他の部分(直線部分103b)での距離d1に比べ短く形成されていることから、電源配線103による高低差の影響がより大きくなり、その分、傾斜部27aにおける傾斜角度が大きくなっている。一方、前記開口部14aの直線部における開口縁部に形成された傾斜部27bは、図2(b)のB−B線矢視断面図である図3(b)に示すように、電源配線103の端縁と開口部14aとの距離d1が比較的長くなっていることから、その傾斜の度合い(傾斜角度)が、前記傾斜部27aに比べて小さくなっているのである。
As shown in FIG. 3A, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2B, it is formed particularly at the opening edge at the corners (curved portions R1 to R4) of the
なお、隔壁14の開口形状を決定する開口は、前述したようにテーパ面になっている有機隔壁13の開口部13aの内面における最上部であり、具体的には、図3(a)、(b)中に示すように有機隔壁13の内面が略平面(テーパ面)から曲面に変化する位置、すなわち、図3(a)、(b)中において二点鎖線で示す垂線と交差する位置Pでの開口をいう。したがって、この位置より上側の曲面部分を開口縁部といい、特にその傾斜している部分を傾斜部27a(27b)としている。また、傾斜部27a、27bの傾斜角度とは、これら傾斜部27a、27bと、隔壁14(有機隔壁13)の上面、つまり基板2の表面とほぼ平行な面との交線(交点)の位置を位置Qとすると、この位置Qと前記位置Pとを結ぶ直線と、基板2の表面との間の角度をいう。
In addition, the opening which determines the opening shape of the
このような傾斜部27a、27bを形成した隔壁14(有機隔壁13)の開口部14a内には、図1に示すように機能層15が設けられている。機能層15は、画素電極11側に形成された正孔注入・輸送層16と、その上に積層されて形成された発光層(有機発光層)17と、を備えて形成されたものである。正孔注入・輸送層16は、例えば、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT−PSS)の分散液、すなわち、ポリスチレンスルフォン酸を分散媒として、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液等の液状材料を乾燥することによって形成されている。また、発光層17は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料により形成されている。特にフルカラー表示を行う場合には、赤色、緑色、青色の各波長域に対応する光を発光する材料が用いられる。
As shown in FIG. 1, a
ここで、発光層17の形成材料としては、例えば、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。さらに、Ir(ppy)3などの燐光材料を用いることもできる。
Here, examples of the material for forming the
機能層15上には、機能層15及び隔壁14を覆って、有機EL素子30の陰極である透明な共通電極(第2電極)18が設けられている。この共通電極18は、低仕事関数の金属であるアルカリ金属やアルカリ土類金属によって形成され、あるいは、MgAgやLiF、ITO(インジウム錫酸化物)などによって形成されたものである。
また、共通電極18上には、光透過性を有する接着層19を介して、例えば、ガラスや石英等の透明な材料で形成された封止基板20が貼着されている。
On the
In addition, a sealing
図4は、本実施形態の有機EL装置1の配線構造を示す模式図である。図4に示すように有機EL装置1は、複数の走査線101と、走査線101に対して交差する方向に延びる複数の信号線102と、信号線102に並列に延びる複数の電源配線103とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線101及び信号線102の各交点付近に、画素領域Aを形成したものである。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a wiring structure of the
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路104が接続されている。走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路105が接続されている。また、画素領域Aの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極6(図1参照)に供給されるスイッチング用TFT112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から供給される画素信号を保持する保持容量capと、この保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極6に供給される駆動用TFT4と、この駆動用TFT4を介して電源配線103に電気的に接続したときに、電源配線103から駆動電流が流れ込む画素電極11と、この画素電極11と共通電極18との間に挟み込まれた機能層15とが、設けられている。
そして、画素電極11と共通電極18と機能層15とにより、有機EL素子30が構成されている。
Connected to the
The
このような構成によれば、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオンになると、そのときの信号線102の電位が保持容量capに保持され、保持容量capの状態に応じて、駆動用TFT4のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT4のチャネルを介して、電源配線103から画素電極11に電流が流れ、さらに機能層15を介して共通電極18に電流が流れる。すると、機能層15はこれを流れる電流量に応じて発光する。
According to such a configuration, when the
このような構成の有機EL装置1を製造するには、まず、図5(a)に示すように、基板2上に絶縁膜3を形成し、絶縁膜3上に駆動用TFT4、スイッチング用TFT112及び前述の配線や回路等を形成する。すなわち、絶縁膜3上にポリシリコン等の半導体層5と、半導体層5を覆うゲート絶縁膜(図示略)とを形成し、その上にゲート電極6を形成する。次いで、半導体層5に不純物をドープしてソース領域、ドレイン領域、及びチャネル領域を形成する。そして、これらを覆って層間絶縁膜7を形成し、さらにフォトリソグラフィ法によって層間絶縁膜7を貫通し、半導体層5のソース領域及びドレイン領域に到達するコンタクトホール7a,7bを形成する。
In order to manufacture the
次に、図5(b)に示すように、層間絶縁膜7上に電源配線103を形成する。具体的には、マスクを用いて蒸着法でAlを選択的に成膜することにより、図2(a)に示したように格子状のパターンに形成する。その際、その公差部分103aについては、図2(b)に示したように、開口部14aの隅部近傍にまで張り出して略菱形形状に形成する。なお、この電源配線103の形成については、マスク蒸着法に代えて、レジスト技術、エッチング技術を用いた公知のパターニング法を用いてもよい。
Next, as shown in FIG. 5B, the
次いで、層間絶縁膜7上にソース電極8およびドレイン電極9を形成する。
次いで、図5(c)に示すように、スピンコート法等によってこれらを覆うようにアクリル樹脂等を成膜し、平坦化層10を形成する。このようにして平坦化層10を形成すると、電源配線103の高さによる高低差はある程度少なくなって平坦化するものの、依然として平坦化層10表面には電源配線103の高さが反映され、高低差(傾斜)が形成されるようになる。
次いで、レジスト技術、エッチング技術を用いた公知のパターニング法によって平坦化層10を貫通し、ドレイン電極9に到達するコンタクトホール10aを形成する。
Next, a
Next, as shown in FIG. 5C, an acrylic resin or the like is formed so as to cover them by a spin coating method or the like, and the
Next, a
次に、図6(a)に示すように、平坦化層10上に画素電極11を形成し、コンタクトホール10aを介してドレイン電極9に接続する。
次いで、図6(b)に示すように、画素電極11及び平坦化層10を覆ってSiO2等からなる絶縁性の無機材料層120を形成する。そして、レジスト技術、エッチング技術等を用いて無機材料層120をパターニングし、画素電極11を区画するとともに画素電極11の上部を露出させる開口部12aを形成し、無機隔壁12を形成する。
Next, as shown in FIG. 6A, the
Next, as shown in FIG. 6B, an insulating
次いで、図6(c)に示すように、画素電極11、無機隔壁12を覆ってスピンコート法等によりアクリル樹脂等を成膜し、有機材料層130を形成する。すると、この有機材料層130は、その下地である平坦化層10の高低差、すなわち電源配線103による高低差を反映し、特に電源配線103の端縁部上において高低差(傾斜)を形成している。
続いて、レジスト技術、エッチング技術等によって有機材料層130をパターニングし、画素電極11を露出させるテーパ形状の開口部13aを形成する。これにより、有機隔壁13を形成する。
Next, as shown in FIG. 6C, an acrylic resin film or the like is formed by a spin coating method or the like so as to cover the
Subsequently, the
このとき、開口部13aについては、無機隔壁12の開口部12aよりも一回り大きく形成する。これにより、無機隔壁12と有機隔壁13とを備え、無機隔壁12の開口部12aと有機隔壁13の開口部13aからなる開口部14aを有した、隔壁14が形成される。そして、このようにして有機隔壁13の開口部13a、すなわち隔壁14の開口部14aを形成すると、その開口縁部には、図3(a)、(b)に示したように傾斜部27a、27bが形成されるようになる。ただし、前記した理由により、開口部14aの隅部における傾斜部27aの方が、隅部以外の直線部における傾斜部27bに比べ、その傾斜角度が大きくなる。
At this time, the opening 13 a is formed to be slightly larger than the opening 12 a of the
次に、画素電極11の表面を洗浄処理し、続いて、画素電極11と無機隔壁12と有機隔壁13とを形成した側の面に酸素プラズマ処理を行う。これにより、表面に付着した有機物等の汚染物を除去して濡れ性を向上させる。具体的には、基板2を所定温度、例えば70〜80℃程度に加熱し、続いて大気圧下で酸素を反応ガスとするプラズマ処理(O2プラズマ処理)を行う。
Next, the surface of the
次いで、撥液化処理を行うことにより、特に有機隔壁13の上面及び内面の濡れ性を低下させる。具体的には、大気圧下で4フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理(CF4プラズマ処理)を行い、その後、プラズマ処理のために加熱された基板2を室温まで冷却することで、有機隔壁13の上面及び側面を撥液化し、その濡れ性を低下させる。
なお、このCF4プラズマ処理においては、画素電極11の露出面および無機隔壁12についても多少の影響を受けるが、画素電極11の材料である金属等や無機隔壁12の構成材料であるSiO2などはフッ素に対する親和性に乏しいため、酸素プラズマ処理で濡れ性が向上した面は濡れ性がそのままに保持される。
次に、基板2を、例えば、200℃程度の温度に加熱してアニール処理を行う。
Next, the wettability of the upper surface and the inner surface of the
In this CF 4 plasma treatment, the exposed surface of the
Next, the
次いで、図1に示したように、隔壁14に囲まれた開口部14a内に正孔注入・輸送層16を形成する。この正孔注入・輸送層16の形成工程では、開口部14a内に正孔注入・輸送層16の形成材料を選択的に配する必要上、特に液滴吐出法であるインクジェット法が採用される。
Next, as shown in FIG. 1, the hole injection /
図7(a)は、インクジェット法で液滴を吐出する装置(液滴吐出装置)に備えられたインクジェットヘッド301の断面図である。このインクジェットヘッド301には、液状体を収容する液体室321に隣接して、ピエゾ素子322が設けられている。液体室321には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系323を介して、液状体が供給されるようになっている。ピエゾ素子322は、駆動回路324に接続されており、この駆動回路324を介してピエゾ素子322に電圧を印加し、ピエゾ素子322を変形させる。これにより、液体室321を変形して内圧を高め、ノズル325から液状体の液滴Lを吐出する。すなわち、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子322の歪み量を制御し、液状体の吐出量を制御するようになっている。
FIG. 7A is a cross-sectional view of an
また、このインクジェットヘッド301は、図7(b)に示すようにその下面に多数の吐出ノズル325を、一定間隔で一列(あるいは複数列)に配置した、マルチノズルタイプのものである。これら吐出ノズル325からは、それぞれ独立して、前記したように機能層15の形成材料となる機能液(液状体)の液滴Lが吐出されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 7B, the
このようなインクジェットヘッド301を用いたインクジェット法により、正孔注入・輸送層16の形成材料であるPEDOT−PSSの分散液を、前記開口部14a内に吐出し、これによって画素電極11の露出面上に配する。
その際、例えば図7(b)に示した多数の吐出ノズル325のうちの隣り合う三つの吐出ノズル325を用い、図8(a)に示すように開口部14aに対してそれぞれから液滴Lを吐出する。そして、インクジェットヘッド301を基板2に対して相対的に走査させ、長円状の開口部14aの長軸方向に吐出ノズル325を移動させ、液滴Lの吐出を行う。そして、このような動作を複数回(図8(a)では6回)繰り返すことにより、一つの開口部14aに対する正孔注入・輸送層16の形成材料の吐出を終了する。
A dispersion of PEDOT-PSS, which is a material for forming the hole injection /
At that time, for example, the three
このようにして吐出ノズル325からの液滴Lの吐出を行うと、図8(a)に示すように長円状の開口部14aにおける湾曲部、つまり半円形状になっている半円部14bでは、三つの吐出ノズル325からそのまま液滴Lの吐出がなされることにより、一番端の吐出ノズルから吐出された液滴L1は、開口部14a内に直接配置されることなく、隔壁14(有機隔壁13)上、すなわち隅部の開口縁部上に配置されてしまうことがある。しかし、本発明では、この開口縁部上に傾斜部27aが形成されているので、ここに吐出配置された液滴L1は開口部14a内に確実に流れ落ちる。したがって、予め設定した吐出ノズル325で規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとで設定した量の液滴L(正孔注入・輸送層16の形成材料)を開口部14a内に配することができる。
その後、熱処理(乾燥・焼成処理)を、例えば、200℃で10分間程度行うことにより、厚さ20nm〜100nm程度の正孔注入・輸送層16を形成する。
When the droplet L is discharged from the
Thereafter, heat treatment (drying / firing treatment) is performed, for example, at 200 ° C. for about 10 minutes to form the hole injection /
次いで、この正孔注入・輸送層16上に、発光層17を形成する。この発光層17の形成工程においても、上記の正孔注入・輸送層16の形成工程と同様に、液滴吐出法であるインクジェット法で行う。すなわち、インクジェット法により、発光層17の形成材料を正孔注入・輸送層16上に液滴Lを吐出する。その際、正孔注入・輸送層16の形成工程と同様に、図8(a)に示したように隣り合う三つの吐出ノズル325を用い、インクジェットヘッド301を基板2に対して相対的に走査させ、長円状の開口部14aの長軸方向に吐出ノズル325を移動させ、液滴Lの吐出を行う。
Next, a
すると、この場合にも長円状の開口部14aにおける半円部14bでは、液滴L1が開口部14a内に直接配置されることなく、隔壁14(有機隔壁13)上に配置されてしまうことがある。しかし、この開口縁部上に傾斜部27aが形成されているので、ここに吐出配置された液滴L1は開口部14a内に確実に流れ落ちるようになる。したがって、この発光層17の形成工程においても、予め設定した吐出ノズル325で規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとで設定した量の液滴L(発光層17の形成材料)を開口部14a内に配することができる。
その後、窒素雰囲気中にて130℃で30分間程度熱処理を行い、隔壁14に形成された開口部14a内、すなわち画素領域A上に厚さ50nm〜200nm程度の発光層17を形成する。なお、発光層17の形成材料中に用いる溶媒としては、正孔注入・輸送層16を再溶解させないもの、例えば、キシレンなどが好適に用いられる。
Then, also in this case, in the
Thereafter, heat treatment is performed at 130 ° C. for about 30 minutes in a nitrogen atmosphere, and the
次いで、発光層17及び有機隔壁13を覆ってMgAgなどの透明導電材料を成膜し、共通電極18を形成する。この共通電極18の形成では、正孔注入・輸送層16や発光層17の形成とは異なり、真空蒸着法等で行うことにより、画素領域Aにのみ選択的に形成するのでなく、基板2のほぼ全面に共通電極18を形成する。
その後、共通電極18上に接着剤を用いて接着層19を形成し、さらにこの接着層19によって封止基板20を接着し、封止を行う。
Next, a transparent conductive material such as MgAg is formed to cover the
Thereafter, an
本実施形態の有機EL装置1によれば、前述したように、隔壁14(有機隔壁13)に形成した開口部14a(13a)の隅部における開口縁部に傾斜部27aを形成し、さらに、この傾斜部27aを、前記隅部以外の開口縁部より大きな傾斜を有するように形成しているので、正孔注入・輸送層16や発光層17をインクジェト法(液滴吐出法)で形成した際、液滴L1が直接開口部14a内に配されることなく、前記隅部の開口縁部上に配されてしまっても、液滴L1が傾斜部27aを伝って開口部14a内に流れ落ちるようになる。
According to the
したがって、例えば図8(b)に示すように、長円状の開口部14aにおける半円部14bに対して、割り当てられた三つの吐出ノズル325のうちの一つから吐出をやめさせ、二つの吐出ノズル325のみから吐出をなさせるといった制御を行うことなく、図8(a)に示したように設定した三つの吐出ノズル325で規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとで機能層15の形成を行うことができる。よって、液滴Lが隔壁14上に留まることで開口部14a内の機能膜に膜厚ムラが生じ、これに起因して表示品質が低下するといった不都合を、複雑な吐出制御を行うことなく確実に防止することができる。
Therefore, for example, as shown in FIG. 8B, the
また、隔壁14の下方に設けられる電源配線103をスペーサ材として機能させ、この電源配線103で形成される高低差を反映して前記傾斜部27aを形成するようにしたので、工程を増やすことなく、したがって生産性を低下させることなく容易に傾斜部27aを形成することができる。
また、傾斜部27aを樹脂材料からなる有機隔壁13に形成しているので、有機隔壁13を厚く形成するのが容易になり、したがって、傾斜部27aに十分に大きなの斜度を形成するのが容易になる。
In addition, since the
Further, since the
<第2実施形態>
図9は、本発明の有機EL装置の第2実施形態の、概略構成を示す側断面図であり、図9中符号100は有機EL装置である。この有機EL装置100が図1に示した有機EL装置1と異なるところは、隔壁14(有機隔壁13)の開口部14a(13a)の隅部における開口縁部に傾斜部27aを形成するためのスペーサ材として、電源配線13に代えて補助陰極(補助第2電極)28を用いた点である。
Second Embodiment
FIG. 9 is a side sectional view showing a schematic configuration of the second embodiment of the organic EL device of the present invention, and reference numeral 100 in FIG. 9 denotes the organic EL device. This organic EL device 100 is different from the
すなわち、この有機EL装置100では、画素電極11の側方において無機隔壁12上に補助陰極28が形成され、補助陰極28を覆って有機隔壁13が形成されている。補助陰極28は、Al等の比抵抗の小さい導電材料によって形成されたもので、有機隔壁13に形成されたコンタクトホール13bを介して共通電極18に導通している。また、本実施形態において補助陰極28は、図2(a)、(b)に示した電源配線103と同様に格子状に形成されており、その縦と横とが交差した部分が、開口部14aの隅部近傍にまで張り出して形成されている。これにより、隔壁14(有機隔壁13)の開口部14a(13a)の隅部における開口縁部には、第1実施形態と同様に傾斜部27aが形成されている。
That is, in the organic EL device 100, the
したがって、このような有機EL装置100にあっても、正孔注入・輸送層16や発光層17をインクジェト法(液滴吐出法)で形成した際、液滴が直接開口部14a内に配されることなく、前記隅部の開口縁部上に配されてしまっても、液滴が傾斜部27aを伝って開口部14a内に流れ落ちるようになる。よって、吐出位置によって割り当てられた吐出ノズル325の一部の吐出をやめさせる、といった制御を行うことなく、予め設定した吐出ノズル325で規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとで機能層15の形成を行うことができる。したがって、液滴が隔壁14上に留まることで開口部14a内の機能膜に膜厚ムラが生じ、これに起因して表示品質が低下するといった不都合を、複雑な吐出制御を行うことなく確実に防止することができる。
Accordingly, even in such an organic EL device 100, when the hole injection /
また、有機隔壁13の内部に設けられる補助陰極28をスペーサ材として機能させ、この補助陰極28で形成される高低差を反映して前記傾斜部27aを形成するようにしたので、本実施形態でも工程を増やすことなく、したがって生産性を低下させることなく容易に傾斜部27aを形成することができる。また、スペーサ材としての補助陰極28を有機隔壁13の内部に設けているので、補助陰極28の高低差をより直接的に有機隔壁13の表面に反映させることができ、したがって傾斜部27aをより容易に形成することができる。
Further, since the
なお、図9では図1に示した電源配線103を有機隔壁13の下方に形成しておらず、したがって図示を省略しているが、図9に示した実施形態においても、図1の場合と同様に、電源配線103を有機隔壁13の下方に形成してもよい。その場合には、電源配線103と補助陰極28との両方を、傾斜部27aを形成するためのスペーサ材として機能させることができる。
In FIG. 9, the
また、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、傾斜部27aを形成するためのスペーサ材として電源配線103や補助陰極28を用いたが、これら配線とは別にスペーサ材を形成してもよい。その場合に、例えば前記傾斜部27aの最大高さを、前記開口部の隅部以外の開口縁部の高さよりも高く形成するのが好ましい。
さらに、前記実施形態では隔壁14(有機隔壁13)の開口部14a(13a)の開口形状を長円状に形成したが、この開口部14a(13a)の開口形状を楕円状にしてもよい。このように楕円状にしても、長円状の場合と同様の作用効果が得られる。
また、前記実施形態ではトップエミッション方式の有機EL装置について説明したが、本発明を、前記実施形態とは反対側から光を取り出すボトムエミッション方式の有機EL装置にも、適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the
Furthermore, although the opening shape of the
In the above embodiment, the top emission type organic EL device has been described. However, the present invention can be applied to a bottom emission type organic EL device that extracts light from the opposite side to the above embodiment.
また、本発明の隔壁の開口縁部における傾斜部の構成を、カラーフィルタ形成用の隔壁にも適用することができる。このようにすれば、カラーフィルタをインクジェット法(液滴吐出法)で形成する際、隔壁の開口部内に所定量のカラーフィルタ材料(液状体)を配することができる。したがって、吐出位置によって割り当てられた吐出ノズルの一部の吐出をやめさせる、といった制御を行うことなく、予め設定した吐出ノズルで規則的に吐出を行うことにより、安定した吐出動作のもとでカラーフィルタの形成を行うことができる。 Moreover, the structure of the inclined part in the opening edge part of the partition of this invention is applicable also to the partition for color filter formation. In this way, when the color filter is formed by the ink jet method (droplet discharge method), a predetermined amount of the color filter material (liquid material) can be disposed in the opening of the partition wall. Therefore, it is possible to perform color discharge under a stable discharge operation by performing regular discharge with a preset discharge nozzle without performing control such as stopping discharge of a part of discharge nozzles assigned according to discharge positions. A filter can be formed.
[電子機器]
次に、本発明の有機EL装置を備えた電子機器の例について説明する。図10は、本発明に係る電子機器の一例としての、携帯電話を示す斜視図である。図10に示す携帯電話1300は、本発明の有機EL装置を表示部1301として備え、さらに、複数の操作ボタン1302、受話口1303、及び送話口1304を備えて構成されている。したがって、この携帯電話1300にあっては、前記したように表示品質が低下するといった不都合が防止され、これによりムラがなく高品質な表示が可能な有機EL装置を備えているので、この電子機器自体も高品質な表示が可能なものとなる。
[Electronics]
Next, an example of an electronic apparatus provided with the organic EL device of the present invention will be described. FIG. 10 is a perspective view showing a mobile phone as an example of the electronic apparatus according to the invention. A
なお、電子機器としては、前記した携帯電話に限られることなく、種々のものに適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、表示品質が高い表示部を備えた電子機器を提供することができる。 Note that the electronic device is not limited to the mobile phone described above, and can be applied to various devices. For example, a desktop computer, multimedia personal computer (PC) and engineering workstation (EWS), pager, word processor, television, viewfinder type or monitor direct view type video tape recorder, electronic notebook, electronic desk calculator, It can be suitably used as an image display means such as a car navigation device, a POS terminal, or a device provided with a touch panel. With such a configuration, an electronic device including a display unit with high display quality can be provided.
1、100…有機エレクトロルミネッセンス装置(有機EL装置)、2…基板、11…画素電極(第1電極)、12…無機隔壁、12a…開口部、13…有機隔壁、13a…開口部、14…隔壁、14a…開口部、15…機能層、16…正孔注入・輸送層、17…発光層(有機発光層)、18…共通電極(第2電極)、27、27a、27b…傾斜部、28…補助陰極(補助第2電極)、30…有機EL素子(発光素子)、103…電源配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Organic electroluminescent apparatus (organic EL apparatus), 2 ... Board | substrate, 11 ... Pixel electrode (1st electrode), 12 ... Inorganic partition, 12a ... Opening part, 13 ... Organic partition, 13a ... Opening part, 14 ... Partition wall, 14a ... opening, 15 ... functional layer, 16 ... hole injection / transport layer, 17 ... light emitting layer (organic light emitting layer), 18 ... common electrode (second electrode), 27, 27a, 27b ... inclined portion, 28 ... auxiliary cathode (auxiliary second electrode), 30 ... organic EL element (light emitting element), 103 ... power supply wiring
Claims (10)
前記開口部の開口形状が長円状又は楕円状に形成され、
前記隔壁には、前記開口部の隅部における開口縁部に、前記開口部に向かって下る傾斜部が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 A light emitting element comprising a first electrode, a functional layer including at least an organic light emitting layer, and a second electrode in a region overlapping the opening of the partition wall forming the opening in a plan view, An organic electroluminescence device having at least one layer formed by a droplet discharge method,
The opening shape of the opening is formed in an ellipse or an ellipse,
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the partition wall is formed with an inclined portion that descends toward the opening at an opening edge at a corner of the opening.
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