JP2013084553A - Organic el element and manufacturing method of the same - Google Patents

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知子 鶴田
Kenichi Ota
健一 太田
Akio Nakamura
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element which improves the flatness in picture elements and reduces local burdens on a luminescent material thereby achieving long life, and to provide a manufacturing method of the organic EL element.SOLUTION: An organic EL element according to this invention includes: a base material; a first electrode layer which is formed on the base material and has multiple sections respectively corresponding to multiple picture elements; a first partition wall formed so as to cover peripheral parts of the respective sections of the first electrode layer; an insulation layer which is formed on the first electrode layer and is provided with multiple through holes respectively corresponding to the picture elements; a second electrode layer which is formed on the insulation layer and electrically connects with the first electrode layer through the respective through holes; an organic light emitting medium layer formed on the second electrode layer; a third electrode layer formed on the organic light emitting medium layer; and a sealing layer covering the third electrode layer. The second electrode layer in each picture element and the organic light emitting medium layer in each picture element have recessed surface shapes.

Description

本発明は、テレビ、パソコンモニタ、携帯電話等の携帯端末などに使用されるフラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明、発光型広告体などとして、幅広い用途が期待される有機EL素子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic EL device expected to be widely used as a flat panel display used in a mobile terminal such as a television, a personal computer monitor, a mobile phone, a surface emitting light source, an illumination, a light emitting advertising body, and the like. Regarding the method.

有機EL素子を画素に用いた有機ELディスプレイは、広視野角、応答速度の速さ、低消費電力などの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに替わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。   An organic EL display using an organic EL element as a pixel is expected as a flat panel display replacing a cathode ray tube or a liquid crystal display because of advantages such as a wide viewing angle, a high response speed, and low power consumption.

有機EL素子は、少なくとも一方が透光性を有する二枚の電極層の間に、有機発光媒体層を挟持した構造を有し、両電極間に電圧を印可し電流を流すことにより有機発光媒体層で発光が生じる自発光型の表示素子である。しかし、効率良く発光させるには、有機発光媒体層の膜厚のコントロールが重要であり、例えば膜厚100nm程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイ化するには、高精細にパターニングする必要がある。   An organic EL element has a structure in which an organic light emitting medium layer is sandwiched between two electrode layers, at least one of which has translucency, and an organic light emitting medium is applied by applying a voltage between both electrodes and causing a current to flow. A self-luminous display element that emits light in a layer. However, in order to emit light efficiently, it is important to control the film thickness of the organic light-emitting medium layer. Furthermore, in order to make this a display, it is necessary to pattern with high definition.

有機発光媒体層に用いる有機発光材料には、低分子材料と高分子材料とがある。低分子材料を用いる場合、一般に、基板上に抵抗加熱蒸着法(真空蒸着法)等により薄膜を形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてこの薄膜をパターニングして有機発光媒体層を形成する。ただし、この方法では基板が大型化すればするほど、パターニング精度を出しにくいという問題がある。   The organic light emitting material used for the organic light emitting medium layer includes a low molecular material and a polymer material. When using low molecular weight materials, a thin film is generally formed on a substrate by resistance heating vapor deposition (vacuum vapor deposition) or the like, and this thin film is patterned using a fine pattern mask to form an organic light emitting medium layer. To do. However, this method has a problem that the larger the substrate is, the more difficult it is to obtain patterning accuracy.

そこで、最近では有機発光材料として高分子材料を用い、この有機発光材料を溶剤に溶解させて塗工インキ液を調製した後、これをウェットコーティング法で基板に塗布して薄膜を形成する方法が試みられるようになってきている。ウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたり、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法でのパターン印刷による薄膜形成が最も有効であると考えられる。   Therefore, recently, there is a method in which a polymer material is used as an organic light emitting material, a coating ink solution is prepared by dissolving the organic light emitting material in a solvent, and then a thin film is formed by applying this to a substrate by a wet coating method. Attempts are being made. As the wet coating method, there are a spin coating method, a bar coating method, a protruding coating method, a dip coating method, etc., but high-definition patterning or three colors of red (R), green (G), and blue (B) Therefore, it is considered difficult to form a thin film by pattern printing using a printing method that is good at coating patterning.

さらに、各種印刷法の中でも、有機EL素子やディスプレイでは、基板としてガラス基板を用いることが多いため、グラビア印刷法等で用いる金属製の硬い印刷版を用いる方法は不向きである。そのために、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法や、ゴム製の印刷用ブランケットを用いたオフセット印刷法や、弾性を有するゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法等が採用される。具体的に、これらの印刷法として、オフセット印刷によるパターン印刷方法(特許文献1参照)、凸版印刷によるパターン印刷方法(特許文献2及び3参照)などが知られている。   Further, among various printing methods, a glass substrate is often used as a substrate in organic EL elements and displays, so that a method using a hard metal printing plate used in a gravure printing method is not suitable. For this purpose, printing methods using elastic rubber printing plates, offset printing methods using rubber printing blankets, and photosensitive resin plates based on elastic rubber and other resins are used. The letterpress printing method used is employed. Specifically, as these printing methods, a pattern printing method by offset printing (see Patent Document 1), a pattern printing method by letterpress printing (see Patent Documents 2 and 3), and the like are known.

一方、凸版印刷法で用いられる粘稠状インキ、チクソトロピー性インキ、または、液状インキには、最適な粘度、表面張力があることが知られており、特に液状のインキには、増粘剤といった粘度調整剤や、表面張力を調整するための界面活性剤等を添加するのが一般的である。   On the other hand, it is known that viscous inks, thixotropic inks, or liquid inks used in letterpress printing methods have optimum viscosity and surface tension. Especially, liquid inks include thickeners. It is common to add a viscosity modifier, a surfactant for adjusting the surface tension, and the like.

電子材料を印刷する場合、材料の溶解性に限りがあったり、不純物を嫌う場合があったりするなど、インキ物性としての制限が大きい場合がある。   When an electronic material is printed, there are cases where the ink physical properties are largely restricted, such as the solubility of the material being limited or the impurities being hated.

特に、有機発光材料を印刷法により印刷して成膜する場合、有機発光材料は、水やアルコール、その他の有機溶剤といった溶媒や、必要に応じてバインダー樹脂に分散もしくは溶解させることにより、印刷、塗工用のインキ液としてインキ化される。   In particular, when an organic light emitting material is printed by a printing method to form a film, the organic light emitting material is printed by dispersing or dissolving in a solvent such as water, alcohol, other organic solvents, and a binder resin as necessary. Inked as an ink liquid for coating.

有機発光材料をパターン成膜し、有機発光素子として駆動させる場合、その素子の耐久性は有機発光材料により成膜される膜の純度が高い方が良いとされている。したがって、有機発光材料の膜中に残留する増粘剤などは純度を低下させる要因となるため添加することができない。この理由からも、印刷物のインキ転移性、パターン形状の安定性を得るために必要な有機発光材料インキ液の諸物性の調整可能範囲は限られてしまう。   In the case where an organic light emitting material is formed into a pattern and driven as an organic light emitting element, the durability of the element is preferably higher when the film formed of the organic light emitting material has a higher purity. Therefore, the thickener remaining in the film of the organic light emitting material cannot be added because it causes a decrease in purity. For this reason as well, the adjustable range of various physical properties of the organic light emitting material ink liquid necessary for obtaining the ink transferability of the printed matter and the stability of the pattern shape is limited.

上記の理由と、有機発光材料の溶解性の低さとから、溶媒として、一部の芳香族溶剤しか用いることができないのが現状であり、インキの選択幅はさほど大きくない。   Because of the above reasons and the low solubility of the organic light emitting material, only a part of the aromatic solvent can be used as the solvent, and the selection range of the ink is not so large.

また、ウェットコーティング法により有機発光材料を画素に塗布する場合、画素を隔てた隔壁に塗布液がメニスカスを形成するため、隔壁近傍の膜厚が極端に厚くなり、画素の中心部分のみが正常に光り、発光面積が狭くなる現象が起きてしまう。この場合、正常に光る領域が狭くなってしまうため、ディスプレイの全体の輝度を得るためにはより多い電流を流す必要がある。しかしながら、画素の中心部分への負荷が大きくなり輝度寿命の大幅な短縮に繋がる。特に、画素幅の小さい150ppi以上の高精細のディスプレイを作製する場合、メニスカス形成により隔壁近傍の厚膜化領域が相対的に大きくなるため、画素中央部の膜への輝度依存も相対的に大きくなり、輝度寿命を大幅に縮める結果となる。   In addition, when an organic light emitting material is applied to a pixel by a wet coating method, the coating liquid forms a meniscus on the partition wall that separates the pixel, so that the film thickness in the vicinity of the partition wall becomes extremely thick, and only the central portion of the pixel is normal. The phenomenon that light emission and the light emission area become narrow occurs. In this case, since the region that normally shines becomes narrow, it is necessary to pass a larger amount of current in order to obtain the overall brightness of the display. However, the load on the central portion of the pixel increases, leading to a significant reduction in luminance life. In particular, when a high-definition display having a small pixel width of 150 ppi or more is manufactured, the thickened region in the vicinity of the partition wall is relatively large due to meniscus formation. As a result, the luminance life is significantly shortened.

また、金属電極の反射光との干渉現象により、外部に取り出せる光の色が変化するが、画素内の膜厚が均一でない場合、パネル全体としての色味の制御を行うことも難しくなってしまう。   Also, the color of light that can be extracted to the outside changes due to the phenomenon of interference with the reflected light of the metal electrode. However, when the film thickness in the pixel is not uniform, it becomes difficult to control the color of the entire panel. .

上述した理由からインキ緒物性をコントロールすることは難しいため、対策として、隔壁の濡れ性を変化させ、メニスカスの形成を小さく抑えることがインクジェット印刷等で行われている。しかしながら、この方法は、プロセスの増加を招き、プラズマ装置等の設備投資の負担も大きくしてしまうこととなる。また、有機発光媒体層を多層化する場合、プロセスマージンも狭くなり、平坦化に向けたプロセスの難易度も高くなる。   Since it is difficult to control the ink properties for the reasons described above, as a countermeasure, ink jet printing or the like is performed to change the wettability of the partition walls and suppress the formation of meniscus. However, this method increases the number of processes and increases the capital investment for the plasma apparatus and the like. Further, when the organic light emitting medium layer is multilayered, the process margin is narrowed, and the difficulty of the process for flattening is increased.

そこで、有機発光層の発光効率を上げるために陽極の表面を曲面にする技術が知られている。有機発光材料を塗布する前に、あらかじめそれに相応する形状を形成しておけば、有機発光材料のみの画素内の膜厚差を軽減できることが予想される。すなわち画素中央部を中心に凹んでいる凹曲面状を形成することにより改善が期待される。この構造の形成には、基材のエッチング加工により凹曲部を形成し、その上に、陽極、正孔注入層、発光層、陰極を順に積層する方法が採られている(特許文献4及び5参照)。   Therefore, a technique for making the surface of the anode curved in order to increase the luminous efficiency of the organic light emitting layer is known. If a shape corresponding to the organic light emitting material is formed in advance before the organic light emitting material is applied, it is expected that the film thickness difference in the pixel of only the organic light emitting material can be reduced. That is, improvement is expected by forming a concave curved surface that is recessed centering around the pixel center. For the formation of this structure, a method is adopted in which a concave curved portion is formed by etching a base material, and an anode, a hole injection layer, a light emitting layer, and a cathode are sequentially laminated thereon (Patent Documents 4 and 4). 5).

一方、エッチング加工により凹曲状を形成する場合は、設備投資が大きいこと、また、エッチング処理表面の平滑性が足りず、基材上に形成する陽極の形状に悪影響を及ぼすことが危惧される。さらには、平滑性が足りないために陽極と陰極間でのショートの発生も危惧される。   On the other hand, when forming a concave shape by etching, there is a concern that the capital investment is large and the surface of the etching process is not smooth enough to adversely affect the shape of the anode formed on the substrate. Furthermore, since the smoothness is insufficient, there is a concern that a short circuit may occur between the anode and the cathode.

特開2001−93668号公報JP 2001-93668 A 特開2001−155858号公報JP 2001-155858 A 特開2001−155861号公報JP 2001-155861 A 特開2005−174717号公報JP 2005-174717 A 特開2010−50107号公報JP 2010-50107 A

本発明は、有機発光媒体層自体の平坦性を良好にし、局所的な発光材料への負荷を減らすことにより、より長寿命の有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a longer-life organic EL element and a method for manufacturing the same by improving the flatness of the organic light-emitting medium layer itself and reducing the load on the local light-emitting material.

本発明は、複数の画素を有する有機EL素子に関する。本発明に係る有機EL素子は、基材と、基材上に形成され、複数の画素の各々に対応する複数の区画を有する第一電極層と、第一電極層の区画の各々の周縁部を覆うように形成される第一隔壁と、第一電極層上に形成され、画素の各々に対応する複数のスルーホールが設けられる絶縁層と、絶縁層上に形成され、スルーホールの各々を介して第一電極層に電気的に接続される第二電極層と、第二電極層上に形成される有機発光媒体層と、有機発光媒体層上に形成される第三電極層と、第三電極層を覆う封止層とを備える。各画素内の第二電極層及び各画素内の有機発光媒体層が凹面形状を有する。   The present invention relates to an organic EL element having a plurality of pixels. The organic EL device according to the present invention includes a base material, a first electrode layer formed on the base material and having a plurality of sections corresponding to each of the plurality of pixels, and a peripheral portion of each of the sections of the first electrode layer. A first partition formed so as to cover the first electrode layer, an insulating layer formed on the first electrode layer and provided with a plurality of through holes corresponding to each of the pixels, and formed on the insulating layer, each of the through holes being A second electrode layer electrically connected to the first electrode layer, an organic light emitting medium layer formed on the second electrode layer, a third electrode layer formed on the organic light emitting medium layer, A sealing layer covering the three electrode layers. The second electrode layer in each pixel and the organic light emitting medium layer in each pixel have a concave shape.

また、本発明は、上記の構成を有する有機EL素子の製造方法に関する。本発明に係る有機EL素子の製造方法は、基材上に、複数の画素の各々に対応する複数の区画を有する第一電極層を形成する工程と、第一電極層の区画の各々の周縁部を覆うように第一隔壁を形成する工程と、第一電極層上に、画素の各々に対応する複数のスルーホールが設けられる絶縁層を形成する工程と、絶縁層上に、スルーホールの各々を介して第一電極層に電気的に接続される第二電極層を形成する工程と、第二電極層上に有機発光媒体層を形成する工程と、有機発光媒体層上に第三電極層を形成する工程と、第三電極層を覆う封止層とを形成する工程とを備え、絶縁層がウェットコーティング法または印刷法により形成される。   Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the organic EL element which has said structure. The method for producing an organic EL element according to the present invention includes a step of forming a first electrode layer having a plurality of sections corresponding to each of a plurality of pixels on a substrate, and a peripheral edge of each section of the first electrode layer. Forming a first partition so as to cover the part, forming an insulating layer provided with a plurality of through holes corresponding to each of the pixels on the first electrode layer, and forming a through hole on the insulating layer. Forming a second electrode layer electrically connected to the first electrode layer through each of them, forming an organic light emitting medium layer on the second electrode layer, and a third electrode on the organic light emitting medium layer A step of forming a layer and a step of forming a sealing layer covering the third electrode layer, and the insulating layer is formed by a wet coating method or a printing method.

本発明によれば、有機発光媒体層の平坦性を良好にし、局所的な発光材料への負荷を減らすことにより、より長寿命の有機EL素子及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a longer-life organic EL element and a method for manufacturing the same by improving the flatness of the organic light emitting medium layer and reducing the load on the local light emitting material.

本発明の実施形態に係る有機EL素子の断面概略図Schematic cross-sectional view of an organic EL device according to an embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る有機EL素子のスルーホール部の断面拡大概略図であり、(a)はスルーホールを備えた絶縁層形成後の状態を示す図、(b)は第二電極層形成後の状態を示す図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a cross-sectional enlarged schematic diagram of the through-hole part of the organic EL element which concerns on embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the state after formation of the insulating layer provided with the through-hole, (b) is 2nd electrode layer formation Figure showing the state after

以下、本発明の有機EL素子の一例を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, an example of the organic EL element of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiment.

本発明は、凸版印刷法により電子材料をディスプレイとして印刷する際の、画素内の膜厚均一性を得ることを目的とする。   An object of this invention is to obtain the film thickness uniformity in a pixel at the time of printing an electronic material as a display by the relief printing method.

図1は、本発明の実施の形態に係る有機EL素子を示す概略断面図である。図1に示す有機EL素子は、基材10、第一電極層11、絶縁層12、第二電極層14、有機発光媒体層15、第三電極層16を備える。絶縁層12には、スルーホール13が形成されている。有機発光媒体層15は、正孔輸送層、有機発光層、電子注入層を備えている。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an organic EL element according to an embodiment of the present invention. The organic EL element shown in FIG. 1 includes a base material 10, a first electrode layer 11, an insulating layer 12, a second electrode layer 14, an organic light emitting medium layer 15, and a third electrode layer 16. A through hole 13 is formed in the insulating layer 12. The organic light emitting medium layer 15 includes a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron injection layer.

本実施の形態に係る有機EL素子では、電極基材10を用いる。電極基材10としては、ガラスや石英、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート等のプラスチックフィルムからなる基材上に、後述する第一電極層11が少なくとも形成されたものであれば良い。
以下では、基材上に薄膜トランジスタ(TFT)が形成された駆動用基板を用いた例を説明する。
In the organic EL element according to the present embodiment, the electrode substrate 10 is used. The electrode base material 10 may be any material as long as the first electrode layer 11 described later is formed on a base material made of a plastic film such as glass, quartz, polyethersulfone, or polycarbonate.
Hereinafter, an example using a driving substrate in which a thin film transistor (TFT) is formed on a base material will be described.

薄膜トランジスタとしては、公知のものを利用できる。具体的には、主として、ソース/ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極とから構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、ボトムゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。   A well-known thing can be utilized as a thin-film transistor. Specifically, a thin film transistor mainly including an active layer in which a source / drain region and a channel region are formed, a gate insulating film, and a gate electrode can be given. The structure of the thin film transistor is not particularly limited, and examples thereof include a staggered type, an inverted staggered type, a top gate type, a bottom gate type, and a coplanar type.

活性層は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ(p−フェリレンビニレン)等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層の形成方法としては、例えば、アモルファスシリコンをプラズマCVD法により積層し、イオンドーピングする方法、SiHガスを用いてLPCVD法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、Siガスを用いてLPCVD法により、また、SiHガスを用いてPECVD法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザ等のレーザによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法(低温プロセス)、減圧CVD法又はLPCVD法によりポリシリコンを積層し、1000℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にn+ポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法(高温プロセス)等が挙げられる。 The active layer is not particularly limited, and examples thereof include inorganic semiconductor materials such as amorphous silicon, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, cadmium selenide, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene), and the like. It can be formed of an organic semiconductor material. As a method for forming these active layers, for example, amorphous silicon is laminated by plasma CVD, ion doping, amorphous silicon is formed by LPCVD using SiH 4 gas, and amorphous silicon is formed by solid phase growth. After obtaining polysilicon by crystallization, an ion doping method using an ion implantation method, an amorphous silicon is formed by an LPCVD method using Si 2 H 6 gas, and a PECVD method using SiH 4 gas, and an excimer laser After annealing with a laser such as crystallizing amorphous silicon to obtain polysilicon, a method of ion doping by ion doping method (low temperature process), polysilicon is laminated by low pressure CVD method or LPCVD method, and 1000 ° C. or more Thermal oxidation Forming a gate insulating film Te, the gate electrode of the n + polysilicon is formed thereon, then, a method of ion doping (high temperature process), and the like by an ion implantation method.

ゲート絶縁膜としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、PECVD法、LPCVD法等により形成されたSiO;ポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO2等を用いることができる。 As the gate insulating film, those normally used as the gate insulating film can be used. For example, SiO 2 formed by PECVD method, LPCVD method, etc .; SiO 2 obtained by thermally oxidizing the polysilicon film, etc. Can be used.

ゲート電極としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属、チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。また、薄膜トランジスタは、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が3つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、LDD構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、1つの画素中に2つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。   As a gate electrode, what is normally used as a gate electrode can be used, for example, metals, such as aluminum and copper, refractory metals, such as titanium, tantalum, and tungsten, polysilicon, silicide of a refractory metal, Polycide etc. are mentioned. The thin film transistor may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having three or more gate electrodes. Moreover, you may have a LDD structure and an offset structure. Further, two or more thin film transistors may be arranged in one pixel.

有機EL素子は、薄膜トランジスタが有機EL素子のスイッチング素子として機能するように、薄膜トランジスタのドレイン電極と有機EL素子の第一電極層11とが電気的に接続されている。薄膜トランジスタのドレイン電極と有機EL素子の第一電極層11との接続は、平坦化膜を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。   In the organic EL element, the drain electrode of the thin film transistor and the first electrode layer 11 of the organic EL element are electrically connected so that the thin film transistor functions as a switching element of the organic EL element. The connection between the drain electrode of the thin film transistor and the first electrode layer 11 of the organic EL element is made through a connection wiring formed in a contact hole that penetrates the planarization film.

また、第一電極層11は、第一隔壁17によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極層11の材料としては、ITOなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましく、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これらの金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散させた微粒子分散膜の単層もしくは積層したものを使用することができる。また、上面発光型の有機EL素子の場合のように、第一電極層11に正孔注入性と反射性が必要な場合には、AgやAlのような金属材料の上にITO膜を積層すればよい。第一電極層11の膜厚は、有機EL素子の素子構成により最適値が異なるが、単層、積層にかかわらず、100Å以上10000Å以下であり、より好ましくは、3000Å以下である。   The first electrode layer 11 is partitioned by the first partition wall 17 and becomes a pixel electrode corresponding to each pixel. As the material of the first electrode layer 11, a material having a high work function such as ITO is preferably selected. Metal composite oxides such as ITO (indium tin composite oxide), indium zinc composite oxide, and zinc aluminum composite oxide Alternatively, a metal material such as gold or platinum, or a single layer or a laminate of fine particle dispersion films in which fine particles of these metal oxides or metal materials are dispersed in an epoxy resin or an acrylic resin can be used. In addition, when the first electrode layer 11 needs to have hole injection property and reflectivity as in the case of a top emission type organic EL element, an ITO film is laminated on a metal material such as Ag or Al. do it. The optimum film thickness of the first electrode layer 11 varies depending on the element configuration of the organic EL element, but it is not less than 100 mm and not more than 10,000 mm, more preferably not more than 3000 mm, regardless of single layer or stacked layers.

第一電極層11の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。   As a formation method of the first electrode layer 11, depending on the material, dry film formation methods such as resistance heating evaporation method, electron beam evaporation method, reactive evaporation method, ion plating method, sputtering method, gravure printing method, A wet film formation method such as a screen printing method can be used.

第一隔壁17は画素に対応した発光領域を区画するように形成する。一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置では各画素に対して第一電極層11が形成される。各画素の面積を可能な限り大きくするため、第一電極層11の端部を覆うように形成される第一隔壁17の最も好ましい形状は、第一電極層11を最短距離で区切る格子状である。   The first partition 17 is formed so as to partition the light emitting region corresponding to the pixel. In general, in an active matrix drive type display device, a first electrode layer 11 is formed for each pixel. In order to increase the area of each pixel as much as possible, the most preferable shape of the first partition wall 17 formed so as to cover the end of the first electrode layer 11 is a lattice shape that divides the first electrode layer 11 by the shortest distance. is there.

第一隔壁17の形成方法としては、従来と同様、基材上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基材上に感光性樹脂を積層し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやUVを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与したりすることもできる。   As a method for forming the first partition wall 17, as in the conventional method, an inorganic film is uniformly formed on a substrate, masked with a resist, and then dry-etched, or a photosensitive resin is laminated on the substrate. And a method of forming a predetermined pattern by photolithography. If necessary, a water repellent can be added, or plasma or UV can be irradiated to impart liquid repellency to the ink after formation.

第一隔壁17の好ましい高さは0.1μm以上10μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上2μm以下である。第一隔壁17の高さが10μmを超えると対向電極の形成及び封止を妨げてしまう。第一隔壁17の高さが0.1μm未満だと第一電極層11の端部を覆い切れなかったり、発光媒体層の形成時に隣接画素間でショートしたり、混色したりしてしまう。   The preferred height of the first partition wall 17 is not less than 0.1 μm and not more than 10 μm, and more preferably not less than 0.5 μm and not more than 2 μm. If the height of the first partition wall 17 exceeds 10 μm, formation and sealing of the counter electrode will be hindered. If the height of the first partition wall 17 is less than 0.1 μm, the end portion of the first electrode layer 11 cannot be covered, or the adjacent pixels are short-circuited or mixed when the light emitting medium layer is formed.

絶縁層12は、感光性と光透過性を有する絶縁材料を、基材上にスピンコートする事によって形成される。このようにウェットコーティング法により材料を塗布する場合、隔壁によって隔てられた画素内に塗布液がメニスカスを形成する。このとき、材料の液体分子をひきつける力が材料よりも隔壁の方が強いために、隔壁近傍の膜厚が極端に厚くなり、自然と凹状曲面形状を形成することができる。印刷法でも同様にして凹状曲面形状を形成する。ここで、スピンコートでは隔壁上へも絶縁材料の塗布液が塗布されることとなるが、印刷法では隔壁上までは塗布されないという違いがあるが、特性の違いは生じない。絶縁層12の膜厚は、凹状曲面形状を形成するためには、第一隔壁17より薄膜である必要があるため、0.1μm以上2μm未満が好ましい。   The insulating layer 12 is formed by spin-coating an insulating material having photosensitivity and light transmittance on a base material. When the material is applied by the wet coating method in this way, the coating liquid forms a meniscus in the pixels separated by the partition walls. At this time, since the force attracting the liquid molecules of the material is stronger in the partition wall than in the material, the film thickness in the vicinity of the partition wall becomes extremely thick, and a concave curved surface shape can be formed naturally. A concave curved surface shape is formed in the same manner in the printing method. Here, a coating liquid of an insulating material is applied onto the partition walls by spin coating, but there is a difference that the coating method does not apply up to the partition walls, but there is no difference in characteristics. Since the insulating layer 12 needs to be thinner than the first partition wall 17 in order to form a concave curved surface shape, it is preferably 0.1 μm or more and less than 2 μm.

画素幅の小さい150ppi以上の高精細のディスプレイを作製する場合、隔壁近傍のメニスカス形成による厚膜化領域が相対的に大きくなってしまう。画素開口部の大きさも絶縁層の形状に大きく影響するため、画素開口部の大きさに応じて最適な絶縁層の塗布液の粘度等の形成条件を決定する必要がある。   When a high-definition display having a small pixel width of 150 ppi or more is manufactured, a thickened region due to meniscus formation in the vicinity of the partition wall becomes relatively large. Since the size of the pixel opening greatly affects the shape of the insulating layer, it is necessary to determine the optimum forming conditions such as the viscosity of the coating liquid of the insulating layer according to the size of the pixel opening.

その後、スルーホール13を、フォトリソグラフィ法により形成する。スルーホール13は、第一電極層11と第二電極層14とが導通できるよう形成しておく必要があるため、スルーホール13の長さは貫通する部分の絶縁層12の膜厚分となる。また、スルーホール13の形状は、導通をとるには、第一電極層11に向かって内径が広がる逆テーパー形状となるのではなく、円柱状や第一電極層11に向かって内径が狭まる順テーパー形状となることが好ましい。スルーホール13の内径は電極間の導通ができる大きさであればよいが、余りに大きすぎると画素内の平坦率にも影響を及ぼすため、2μm以上30μm未満が好ましい。
さらに、スルーホールは円形だけでなく、方形でもよく、そのほかにも十字型など特に限られるものではない。また、絶縁層12の凹状曲面形状が維持できるのであれば絶縁層12にスルーホールを複数個設けても良い。このように、一般に四角形である画素に対してスルーホールを形状を方形や十字型、さらに多数設けることにより、スルーホールから流れる電流を第二電極へ広がりやすくでき、それにより第二電極上の有機発光媒体層15への電流もスルーホール周囲だけでなく第二電極面の全体から流れるようにすることができる。
Thereafter, the through hole 13 is formed by photolithography. Since the through hole 13 needs to be formed so that the first electrode layer 11 and the second electrode layer 14 can conduct, the length of the through hole 13 is equal to the thickness of the insulating layer 12 in the penetrating portion. . The through hole 13 does not have a reverse taper shape in which the inner diameter increases toward the first electrode layer 11 in order to achieve conduction, but is in a columnar shape or an order in which the inner diameter decreases toward the first electrode layer 11. A taper shape is preferable. The inner diameter of the through hole 13 is not limited as long as it is large enough to allow conduction between the electrodes, but if it is too large, the flatness in the pixel is affected, so that it is preferably 2 μm or more and less than 30 μm.
Furthermore, the through hole is not limited to a circular shape, and may be a square shape. Further, a plurality of through holes may be provided in the insulating layer 12 as long as the concave curved surface shape of the insulating layer 12 can be maintained. In this way, by providing a large number of through-holes to a pixel that is generally square, a current flowing from the through-hole can be easily spread to the second electrode by providing a large number of squares and crosses. The current to the light emitting medium layer 15 can also flow from not only around the through hole but also from the entire second electrode surface.

ここで、平坦率の定義について説明する。有機EL素子の画素内の平坦率の定義は、画素中央部を通る短辺方向の画素内の膜厚をみた場合、有機発光層の膜厚の高低差の小さい領域として、高低差が10nmの領域Yの幅を画素幅Xで割り求めることができる(画素内平坦率%=高低差の小さい(高低差10nm)領域Yの幅/画素幅X×100)。言い換えれば、ここでいう平坦率は、画素中央部を通る短辺方向の画素幅Xのうち、最大高低差が10nm以内である連続した領域Yの幅が占める割合をいう。   Here, the definition of the flat rate will be described. The definition of the flatness ratio in the pixel of the organic EL element is such that when the film thickness in the pixel in the short side direction passing through the center of the pixel is viewed, the height difference is 10 nm as a region having a small difference in film thickness of the organic light emitting layer. The width of the region Y can be divided by the pixel width X (in-pixel flatness percentage = the width of the region Y with a small height difference (the height difference of 10 nm) / pixel width X × 100). In other words, the flatness here refers to the ratio of the width of the continuous region Y whose maximum height difference is within 10 nm in the pixel width X in the short side direction passing through the center of the pixel.

第二電極層14は、第一電極層11と同じ材料及び形成方法を用い、所定のパターンに形成される。第二電極層14は、スルーホール13を通して、第一電極層11と導通する。スルーホール13のエッジの形状が直角であれば、第二電極層14には、スルーホール13の長さ以上の膜厚が必要となるが、スルーホール13が、第1電極層11に向けて径の狭まる順テーパー形状であれば、第二電極層14の膜厚が特に制限されることはない。   The second electrode layer 14 is formed in a predetermined pattern using the same material and forming method as the first electrode layer 11. The second electrode layer 14 is electrically connected to the first electrode layer 11 through the through hole 13. If the shape of the edge of the through hole 13 is a right angle, the second electrode layer 14 needs to have a film thickness equal to or greater than the length of the through hole 13, but the through hole 13 faces the first electrode layer 11. The thickness of the second electrode layer 14 is not particularly limited as long as the diameter is a forward tapered shape.

次に、絶縁層12の形成により画素間を隔てる第一隔壁17が低くなり、隣の画素との混色の発生が危惧されるため、また、第二電極層14の端部を覆いショートを防ぐため、第二隔壁18を、第一隔壁17と同様に画素に対応した発光領域を区画するように形成する。一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置では、各画素に対して第二電極層14が形成されており、各画素の面積を可能な限り大きくするために、第二隔壁18の最も好ましい形状は第二電極層14を最短距離で区切る格子状である。   Next, the formation of the insulating layer 12 lowers the first partition wall 17 that separates the pixels, and there is a risk of color mixture with adjacent pixels, and also covers the end of the second electrode layer 14 to prevent a short circuit. The second partition wall 18 is formed so as to partition the light emitting region corresponding to the pixel, like the first partition wall 17. In general, in an active matrix drive type display device, a second electrode layer 14 is formed for each pixel. In order to increase the area of each pixel as much as possible, the most preferable shape of the second partition wall 18 is The second electrode layer 14 has a lattice shape that divides the electrode layer 14 by the shortest distance.

第二隔壁18の形成方法としては、第一隔壁17と同様、基材上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基材上に感光性樹脂を積層し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやUVを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与したりすることもできる。   As a method of forming the second partition wall 18, similarly to the first partition wall 17, a method in which an inorganic film is uniformly formed on a substrate, masked with a resist, and then dry etching is performed, or a photosensitive resin is formed on the substrate. And a method of forming a predetermined pattern by photolithography. If necessary, a water repellent can be added, or plasma or UV can be irradiated to impart liquid repellency to the ink after formation.

第二隔壁18の好ましい高さは0.1μm以上10μm以下であり、より好ましくは0.3μm以上2μm以下である。第二隔壁18の高さが5μmを超えると対向電極の形成及び封止を妨げてしまったり、凹状曲面形状を形成することで有機発光媒体層の平坦化を狙った効果が薄れてしまったりする。一方、第二隔壁18の高さが0.1μm未満だと第二電極層14の端部を覆い切れなかったり、有機発光媒体層の形成時に隣接する画素間でショートしたり、混色したりしてしまう。   The preferred height of the second partition wall 18 is not less than 0.1 μm and not more than 10 μm, and more preferably not less than 0.3 μm and not more than 2 μm. If the height of the second partition wall 18 exceeds 5 μm, the formation and sealing of the counter electrode may be hindered, or the effect aimed at flattening the organic light emitting medium layer may be reduced by forming a concave curved surface shape. . On the other hand, if the height of the second partition wall 18 is less than 0.1 μm, the end of the second electrode layer 14 cannot be covered, or the adjacent pixels are short-circuited or mixed when forming the organic light emitting medium layer. End up.

有機発光媒体層15は、発光物質を含む単層膜、あるいは、多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層及び電子輸送性発光層、または、正孔輸送性発光層及び電子輸送層の2層構成や、正孔輸送層、発光層、電子輸送層からなる3層構成、さらには、必要に応じて正孔(電子)注入機能と正孔(電子)輸送機能を分けたり、正孔や電子の輸送をブロックする層などを挿入したりして、さらに多層化することがより好ましい。   The organic light emitting medium layer 15 can be formed of a single layer film containing a light emitting substance or a multilayer film. Examples of the configuration in the case of forming a multilayer film include a hole transport layer and an electron transporting light emitting layer, or a two layer structure of a hole transporting light emitting layer and an electron transport layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron. A three-layer structure consisting of a transport layer. Furthermore, if necessary, the hole (electron) injection function and the hole (electron) transport function are separated, or a layer that blocks the transport of holes and electrons is inserted. It is more preferable to further increase the number of layers.

正孔輸送材料の例としては、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。   Examples of hole transport materials include polyaniline, polythiophene, polyvinyl carbazole, polymer hole transport materials such as a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid, polythiophene oligomer materials, and other existing materials You can choose from hole transport materials.

高分子EL素子の場合には、正孔輸送層上に、インターレイヤ層を形成することが好ましい。インターレイヤ層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコート法等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成することができる。   In the case of a polymer EL element, it is preferable to form an interlayer layer on the hole transport layer. Examples of materials used for the interlayer layer include polymers containing aromatic amines such as polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polyarylene derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, arylamine derivatives, and triphenyldiamine derivatives. . These materials can be dissolved or dispersed in a solvent and formed using various coating methods such as spin coating or letterpress printing.

発光材料としては、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の蛍光発光材料や燐光発光材料を用いることができる。   Examples of the light-emitting material include polymer materials such as polyfluorene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene, and polyspiro, materials obtained by dispersing or copolymerizing the low-molecular materials in these polymer materials, and other existing fluorescent light-emitting materials and phosphorescent light-emitting materials. Materials can be used.

電子輸送材料の例としては、2−(4−ビフェニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。また、これらの電子輸送材料に、ナトリウムやバリウム、リチウムといった仕事関数が低いアルカリ金属、アルカリ土類金属を少量ドープすることにより、電子注入層としてもよい。   Examples of electron transport materials include 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) -1 , 3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like can be used. Alternatively, these electron transport materials may be used as an electron injection layer by doping a small amount of alkali metal or alkaline earth metal having a low work function such as sodium, barium, or lithium.

有機発光媒体層15の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても、1000nm以下であり、好ましくは50〜200nm程度である。   The film thickness of the organic light-emitting medium layer 15 is 1000 nm or less, preferably about 50 to 200 nm, even when formed by a single layer or a stacked layer.

有機発光媒体層15の形成方法としては、材料に応じて、真空蒸着法や、スリットコート、スピンコート、スプレーコート、ノズルコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法や印刷法、インクジェット法などを用いることができる。この中でも、印刷法を用いた成膜が可能な高分子材料は、溶剤に溶解又は安定して分散させてインキ化することによって大面積の成膜ができ、低分子材料を用いた有機EL素子の製造と比較して、低コストであるという利点がある。   As a method of forming the organic light emitting medium layer 15, depending on the material, a vacuum deposition method, a coating method such as slit coating, spin coating, spray coating, nozzle coating, flexo, gravure, micro gravure, intaglio offset, printing method, An ink jet method or the like can be used. Among these, polymer materials that can be formed using a printing method can be formed into a large area by dissolving or stably dispersing in a solvent to form an ink, and an organic EL element using a low molecular material. There is an advantage that it is low-cost compared with the manufacture of

第三電極層16としては、少なくとも、電子注入性の陰極としての役割があればよく、LiやBa、Caなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属と、AlやAgといった安定性のある金属膜の積層膜が用いられる。トップエミッション型の有機EL素子の場合には、透明電極としての役割を兼用する必要があるため、電子注入性の陰極としては、仕事関数が低いLiやBa、Mg、Caといったアルカリ金属やアルカリ土類金属や、これら金属の酸化物、フッ化物などの化合物を用いることができる。これら材料は電子注入性に優れるものの、安定性に乏しいため、AlやAgなどの安定性に優れた金属との積層膜もしくは合金膜を用いることがより好ましい。   The third electrode layer 16 may have at least a role as an electron-injecting cathode, and may be an alkali metal or alkaline earth metal such as Li, Ba, or Ca, and a stable metal film such as Al or Ag. A laminated film is used. In the case of a top emission type organic EL element, it is necessary to also serve as a transparent electrode. Therefore, as an electron injecting cathode, an alkali metal or alkaline earth such as Li, Ba, Mg, or Ca having a low work function is used. Similar metals and oxides and fluorides of these metals can be used. Although these materials are excellent in electron injecting property, they are poor in stability. Therefore, it is more preferable to use a laminated film or an alloy film with a metal having excellent stability such as Al or Ag.

第三電極層16の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を選択すればよい。また、第三電極層16の厚さに特に制限はないが、10nm以上1000nm以下程度で用いることができる。トップエミッション型EL素子の場合には、Baなどのアルカリ金属を5nm程度、Alなどの安定金属を10nm程度としてもよく、さらにITOなどの透明電極を100nm程度積層し低抵抗化することもできる。   As a method for forming the third electrode layer 16, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method may be selected depending on the material. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the thickness of the 3rd electrode layer 16, but it can use by about 10 nm or more and 1000 nm or less. In the case of a top emission type EL element, an alkali metal such as Ba may be about 5 nm, a stable metal such as Al may be about 10 nm, and a transparent electrode such as ITO may be laminated to about 100 nm to reduce the resistance.

有機EL素子の封止構造は特に限定されず、例えば、ガラスキャップからなる封止基材20を用いたキャップ封止や、パッシベーション膜と接着層19、ガラス基材からなる封止基材20を用いたべた封止などがある。パッシベーション層としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物、必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜を用いてもよい。特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素を用いることが好ましく、さらには、成膜条件により、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用してもよい。また、これらには必要に応じて色変換層やカラーフィルター層、光取出し層などを設けても良い。   The sealing structure of the organic EL element is not particularly limited. For example, cap sealing using a sealing base material 20 made of a glass cap, a passivation film and an adhesive layer 19, and a sealing base material 20 made of a glass base material. There are solid seals used. The passivation layer includes metal oxides such as silicon oxide and aluminum oxide, metal fluorides such as aluminum fluoride and magnesium fluoride, metal nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride and carbon nitride, and metal acids such as silicon oxynitride. A laminated film of a metal carbide such as nitride or silicon carbide, and a polymer resin film such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or a polyester resin may be used as necessary. In particular, it is preferable to use silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride from the viewpoint of barrier properties and transparency. Furthermore, a laminated film or a gradient film with a variable film density may be used depending on the film forming conditions. . Further, these may be provided with a color conversion layer, a color filter layer, a light extraction layer, or the like as required.

パッシベーション層の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法を用いることができるが、特に、バリア性や透光性の面でCVD法を用いることが好ましい。CVD法としては、熱CVD法、プラズマCVD法、触媒CVD法、VUV−CVD法などを用いることができる。また、CVD法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)やテトラエトキシシランなどの有機シリコン化合物に、N、O、NH、H、NOなどのガスを必要に応じて添加してもよく、例えば、シランの流量を変えることにより膜の密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。封止層の膜厚としては、有機EL素子の電極段差や基板の隔壁高さ、要求されるバリア特性などにより異なるが、10nm以上10000nm以下程度が一般的に用いられている。 As a method for forming the passivation layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, a sputtering method, or a CVD method can be used depending on the material. It is preferable to use a CVD method in terms of translucency. As the CVD method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a catalytic CVD method, a VUV-CVD method, or the like can be used. In addition, as a reaction gas in the CVD method, a gas such as N 2 , O 2 , NH 3 , H 2 , N 2 O is added to an organic silicon compound such as monosilane, hexamethyldisilazane (HMDS), or tetraethoxysilane. It may be added as necessary. For example, the density of the film may be changed by changing the flow rate of silane, and hydrogen or carbon may be contained in the film by the reactive gas used. The film thickness of the sealing layer varies depending on the electrode step of the organic EL element, the height of the partition walls of the substrate, the required barrier characteristics, and the like, but generally about 10 nm to 10,000 nm is generally used.

接着層19の材料としては、公知の接着性樹脂を使用することができるが、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂ポリエチレン、ポリプロピレンなどの酸変性物からなる熱可塑性接着性樹脂などを使用することができる。接着層19には、必要に応じてギャップ制御のためにガラスや樹脂からなる球状、棒状などのスペーサを混入することができる。   As the material of the adhesive layer 19, a known adhesive resin can be used. For example, a photo-curable adhesive resin such as an epoxy resin, an acrylic resin, or a silicone resin, a thermosetting adhesive resin polyethylene, polypropylene, or the like. It is possible to use a thermoplastic adhesive resin made of an acid-modified product. The adhesive layer 19 can be mixed with spherical or rod-like spacers made of glass or resin for gap control as required.

接着層19の形成方法としては、材料やパターンに応じて、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法や、インクジェット法、ディスペンサ塗布、ノズル吐出、転写法、ラミネート法などを用いることができる。 As a method for forming the adhesive layer 19, depending on the material and pattern, a coating method such as spin coating, spray coating, flexo, gravure, micro gravure, intaglio offset, printing method, ink jet method, dispenser application, nozzle ejection, transfer Method, laminating method and the like can be used.

接着層19を介して電極基材10と封止基材20とを貼り合わせる工程は、接着層19中に有機EL素子の劣化の原因となる酸素や水分が含まれないように真空中、又は不活性ガス雰囲気中で行う。不活性ガスを用いる場合は、アルゴンなどの希ガスを用いることもできるが、取り扱い易さや経済的な理由から窒素が好適に用いられる。   The step of bonding the electrode base material 10 and the sealing base material 20 through the adhesive layer 19 is performed in a vacuum so that the adhesive layer 19 does not contain oxygen and moisture that cause deterioration of the organic EL element, or Perform in an inert gas atmosphere. When an inert gas is used, a rare gas such as argon can be used, but nitrogen is preferably used for ease of handling and economical reasons.

以下、本発明の実施例及び比較例を説明するが、本発明はこの実施例にのみ限定されるものではない。   Examples of the present invention and comparative examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

<実施例>
先ず、透明基板である平行平板のガラスからなる基材10上に、ITO膜(400nm)よりなる第一電極層11を、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて形成した。
<Example>
First, a first electrode layer 11 made of an ITO film (400 nm) was formed on a base material 10 made of parallel flat glass, which is a transparent substrate, using a sputtering method, a photolithography method, and an etching method.

次に、第一隔壁を形成した。具体的には、日本ゼオン社製ポジレジストZWD6216−6をスピンコーターにて基板全面に厚み1μmで形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、第一隔壁17を形成した。この第一隔壁17によって発光領域が区画された。   Next, a first partition was formed. Specifically, a positive resist ZWD6216-6 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was formed on the entire surface of the substrate with a spin coater to a thickness of 1 μm, and then the first partition wall 17 was formed using a photolithography method. The light emitting region was partitioned by the first partition wall 17.

次に、絶縁層12を形成した。具体的には、アクリルモノマーを含有する紫外線硬化性透明樹脂から構成される樹脂溶液を上述の第一電極層11上に仕上がり膜厚が0.5μmになるようにスピンコートし、減圧乾燥後、90℃で90秒加熱した。その後、高圧水銀灯を光源とする光を100mJ/cm2の照射量で所望のパターンになるよう照射した。その後、アルカリ現像液にて30秒間現像処理を行った後、230℃で40分焼成した。このようにして、画素の中央部に直径3μmで、エッジ形状がテーパー形状であるスルーホール13を有する絶縁層12を得た。この時、樹脂溶液を開口部画素に塗布するため、画素を隔てた隔壁にウェット液がメニスカスを形成するため、隔壁近傍の膜厚が厚くなり、画素開口部は凹面形状となった。   Next, the insulating layer 12 was formed. Specifically, a resin solution composed of an ultraviolet curable transparent resin containing an acrylic monomer is spin-coated on the first electrode layer 11 so that the finished film thickness is 0.5 μm, and after drying under reduced pressure, Heated at 90 ° C. for 90 seconds. Thereafter, light having a high pressure mercury lamp as a light source was irradiated at a dose of 100 mJ / cm 2 so as to form a desired pattern. Then, after developing for 30 seconds with an alkali developer, baking was performed at 230 ° C. for 40 minutes. In this way, an insulating layer 12 having a through hole 13 having a diameter of 3 μm and a tapered edge shape at the center of the pixel was obtained. At this time, since the resin solution is applied to the aperture pixels, the wet liquid forms a meniscus on the partition walls separating the pixels, so that the film thickness in the vicinity of the partition walls is increased, and the pixel opening portions have a concave shape.

続いて、第二電極層14を形成した。具体的には、ITO膜(400nm)をスパッタリング法、フォトリソグラフィ法、エッチング法を用いて第二電極層14を形成し、スルーホール13を通して第一電極層11と第二電極層14とを導通させた。   Subsequently, the second electrode layer 14 was formed. Specifically, an ITO film (400 nm) is formed using a sputtering method, a photolithography method, and an etching method, and the second electrode layer 14 is formed, and the first electrode layer 11 and the second electrode layer 14 are electrically connected through the through hole 13. I let you.

続いて、画素を区画するような形状で第二隔壁18を形成した。具体的には、日本ゼオン社製ポジレジストZWD6216−6をスピンコーターにて基板全面に厚み1μmで形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて第二隔壁18を形成した。   Then, the 2nd partition 18 was formed in the shape which divides a pixel. Specifically, a positive resist ZWD6216-6 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was formed on the entire surface of the substrate with a spin coater to a thickness of 1 μm, and then the second partition wall 18 was formed using a photolithography method.

次に、有機発光媒体層15を形成した。具体的には、正孔輸送層には、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物(20nm)を用い、発光層には、ポリ[2−メトキシ−5−(2'−エチル−ヘキシロキシ)−1,4−フェニレンビニレン](MEHPPV)(100nm)を用い、それぞれ、凸版印刷法を用いてパターン形成し、平坦率83%の有機発光媒体層を得た。   Next, the organic light emitting medium layer 15 was formed. Specifically, a mixture (20 nm) of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid is used for the hole transport layer, and poly [2-methoxy-5- ( Using 2'-ethyl-hexyloxy) -1,4-phenylene vinylene] (MEHPPV) (100 nm), each was patterned using a relief printing method to obtain an organic light emitting medium layer with a flatness of 83%.

次に、第三電極層16を形成した。具体的には、Ba膜(5nm)とAl膜(200nm)とを、蒸着法を用いて積層した。次に、封止のために、接着剤15(光硬化型のエポキシ接着剤)、封止材16(ガラス基材)を順に積層し、実施例に係る有機EL素子を製造した。   Next, the third electrode layer 16 was formed. Specifically, a Ba film (5 nm) and an Al film (200 nm) were stacked using a vapor deposition method. Next, for sealing, an adhesive 15 (photo-curing epoxy adhesive) and a sealing material 16 (glass base material) were laminated in order to manufacture an organic EL element according to the example.

本実施例に係る有機EL素子は、画素周辺部まで均一に発光し、発光面積が大幅に拡大し、寿命も従来品より30%改善できた。   The organic EL device according to this example emitted light uniformly to the periphery of the pixel, greatly increased the light emitting area, and improved the lifetime by 30% compared to the conventional product.

<比較例1>
実施例と同様の方法を用いて形成するが、スルーホール13を備えた絶縁層12及び第二電極層14を形成せず、それ以外の工程を通して有機EL素子を製造した。
<Comparative Example 1>
Although formed using the same method as in the example, the insulating layer 12 and the second electrode layer 14 provided with the through hole 13 were not formed, and an organic EL device was manufactured through other steps.

比較例1に係る有機EL素子の有機発光媒体層の平坦率は42%であった。また、発光させた場合の発光面積も実施例に係る有機EL素子より狭くなっており、画素周辺部の有機発光層の膜厚が厚い部分は電気が流れにくく、発光が弱くなってしまうことが確認された。つまり、平坦性によって明らかな発光の差が生じた。   The flatness of the organic light emitting medium layer of the organic EL element according to Comparative Example 1 was 42%. In addition, the light emitting area when light is emitted is narrower than that of the organic EL element according to the embodiment, and the portion where the organic light emitting layer with a large film thickness around the pixel is difficult to flow, and the light emission is weakened. confirmed. That is, a clear light emission difference was caused by the flatness.

<比較例2>
実施例と同様の方法を用いて形成するが、第二隔壁18を形成せず、それ以外の工程を行って有機EL素子を製造した。比較例2に係る有機EL素子の有機発光層の平坦率は、一部で60%であり、平坦性の改善が見られた。しかしながら、第一隔壁17だけでは混色を防ぐのに十分ではなく、混色が多数発生し、表示特性に問題が生じた。
<Comparative example 2>
Although it formed using the method similar to an Example, the 2nd partition 18 was not formed but the organic EL element was manufactured by performing other processes. The flatness of the organic light emitting layer of the organic EL element according to Comparative Example 2 was 60% in part, and an improvement in flatness was observed. However, the first partition 17 alone is not sufficient to prevent color mixing, and many color mixing occurs, causing a problem in display characteristics.

<比較例3>
実施例と同様の方法を用いて形成するが、スルーホール13の直径が40μmと画素の開口幅の6割以上を占める有機EL素子を製造した。
<Comparative Example 3>
The organic EL device was manufactured using the same method as in the example, but the diameter of the through hole 13 was 40 μm and occupied 60% or more of the opening width of the pixel.

上記のように製造した、有機EL素子の有機発光媒体層の平坦率は50%であった。画素の開口幅の大半をスルーホール13の直径が占めるため、必要な凹状曲面形状が得られず、この結果、平坦性の大きな改善が得られなかった。   The flatness of the organic light emitting medium layer of the organic EL element produced as described above was 50%. Since the diameter of the through hole 13 occupies most of the opening width of the pixel, a necessary concave curved surface shape cannot be obtained, and as a result, a great improvement in flatness cannot be obtained.

<比較例4>
実施例と同様の方法を用いて形成するが、スルーホール13の長さが5μmと長い有機EL素子を製造した。
<Comparative example 4>
The organic EL device was manufactured using the same method as in Example, but the through-hole 13 was as long as 5 μm.

上記のように製造した、有機EL素子の有機発光媒体層の平坦率は42%であった。スルーホール13の長さ5μmは、スルーホール13の形成箇所における絶縁層12の膜厚と等しい。したがって、スルーホール13の長さ(深さ)を大きくとるためには、結局、それに応じた厚さの絶縁層12を形成することが必要となるが、この場合、絶縁層12が第一隔壁17の高さ(実施例1と同じ条件であるので、1μm)よりも厚くなってしまう。よって、比較例4では、画素の形状は平坦なままとなり、有機発光媒体層の平坦性の改善は得られなかった。   The flatness of the organic light emitting medium layer of the organic EL element produced as described above was 42%. The length of the through hole 13 of 5 μm is equal to the film thickness of the insulating layer 12 at the place where the through hole 13 is formed. Therefore, in order to increase the length (depth) of the through hole 13, it is necessary to form the insulating layer 12 having a thickness corresponding to the length. In this case, the insulating layer 12 is formed by the first partition wall. It becomes thicker than the height of 17 (because it is the same condition as Example 1 and is 1 μm). Therefore, in Comparative Example 4, the shape of the pixel remained flat, and no improvement in the flatness of the organic light emitting medium layer was obtained.

本発明は、フラットパネルディスプレイや、面発光光源、照明等に用いられる有機EL素子及びその製造方法に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for the organic EL element used for a flat panel display, a surface emitting light source, illumination, etc., and its manufacturing method.

10…基材
11…第一電極層
12…絶縁層
13…スルーホール
14…第二電極層
15…有機発光媒体層
16…第三電極層
17…第一隔壁
18…第二隔壁
19…接着層
20…封止基材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Base material 11 ... 1st electrode layer 12 ... Insulating layer 13 ... Through-hole 14 ... 2nd electrode layer 15 ... Organic luminescent medium layer 16 ... 3rd electrode layer 17 ... 1st partition 18 ... 2nd partition 19 ... Adhesive layer 20 ... Sealing substrate

Claims (8)

複数の画素を有する有機EL素子であって、
基材と、
前記基材上に形成され、前記複数の画素の各々に対応する複数の区画を有する第一電極層と、
前記第一電極層の前記区画の各々の周縁部を覆うように形成される第一隔壁と、
前記第一電極層上に形成され、前記画素の各々に対応する複数のスルーホールが設けられる絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記スルーホールの各々を介して前記第一電極層に電気的に接続される第二電極層と、
前記第二電極層上に形成される有機発光媒体層と、
前記有機発光媒体層上に形成される第三電極層と、
前記第三電極層を覆う封止層とを備え、
各画素内の前記第二電極層及び各画素内の前記有機発光媒体層が凹面形状を有する、有機EL素子。
An organic EL element having a plurality of pixels,
A substrate;
A first electrode layer formed on the substrate and having a plurality of sections corresponding to each of the plurality of pixels;
A first partition formed so as to cover each peripheral edge of the section of the first electrode layer;
An insulating layer formed on the first electrode layer and provided with a plurality of through holes corresponding to each of the pixels;
A second electrode layer formed on the insulating layer and electrically connected to the first electrode layer through each of the through holes;
An organic light emitting medium layer formed on the second electrode layer;
A third electrode layer formed on the organic light emitting medium layer;
A sealing layer covering the third electrode layer,
The organic EL element in which the second electrode layer in each pixel and the organic light emitting medium layer in each pixel have a concave shape.
前記凹面形状の最も凹んでいる箇所は、前記画素の中心部であることを特徴とする、請求項1に記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the most concave portion of the concave shape is a center portion of the pixel. 前記第二電極層は、前記第一隔壁上において、前記複数の画素の各々に対応する複数の領域に区画されており、
前記第一隔壁上において前記第一隔壁に沿って延びるように形成され、前記第二電極層の前記領域の各々の周縁部を覆うように形成される第二隔壁を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の有機EL素子。
The second electrode layer is partitioned into a plurality of regions corresponding to each of the plurality of pixels on the first partition wall,
And a second partition formed on the first partition so as to extend along the first partition and covering a peripheral portion of each of the regions of the second electrode layer. The organic EL device according to claim 1.
前記スルーホールが設けられる絶縁層が光透過性を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein the insulating layer provided with the through hole has light transmittance. 前記スルーホールが設けられる絶縁層が感光性を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein an insulating layer provided with the through hole has photosensitivity. 前記スルーホールの直径Rが、2μm<R<30μmを満足することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein a diameter R of the through hole satisfies 2 μm <R <30 μm. 前記スルーホールの長さTが、0.1μm<T<2μmを満足することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の有機EL素子。   The organic EL element according to claim 1, wherein a length T of the through hole satisfies 0.1 μm <T <2 μm. 請求項1〜6のいずれかに記載の有機EL素子の製造方法であって、
基材上に、前記複数の画素の各々に対応する複数の区画を有する前記第一電極層を形成する工程と、
前記第一電極層の前記区画の各々の周縁部を覆うように前記第一隔壁を形成する工程と、
前記第一電極層上に、前記画素の各々に対応する複数のスルーホールが設けられる前記絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上に、前記スルーホールの各々を介して前記第一電極層に電気的に接続される第二電極層を形成する工程と、
前記第二電極層上に前記有機発光媒体層を形成する工程と、
前記有機発光媒体層上に前記第三電極層を形成する工程と、
前記第三電極層を覆う前記封止層とを形成する工程とを備え、
前記絶縁層がウェットコーティング法または印刷法により形成される、有機EL素子の製造方法。
It is a manufacturing method of the organic EL element in any one of Claims 1-6,
Forming a first electrode layer having a plurality of sections corresponding to each of the plurality of pixels on a substrate;
Forming the first partition so as to cover the peripheral edge of each of the sections of the first electrode layer;
Forming the insulating layer provided with a plurality of through holes corresponding to each of the pixels on the first electrode layer;
Forming a second electrode layer electrically connected to the first electrode layer via each of the through holes on the insulating layer;
Forming the organic light emitting medium layer on the second electrode layer;
Forming the third electrode layer on the organic light emitting medium layer;
Forming the sealing layer covering the third electrode layer,
A method for producing an organic EL element, wherein the insulating layer is formed by a wet coating method or a printing method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014030354A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 パナソニック株式会社 Organic electronic device manufacturing method and organic el device manufacturing method
JP2017142946A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 株式会社デンソー Organic el display device and its manufacturing method
CN113629014A (en) * 2021-08-05 2021-11-09 安徽熙泰智能科技有限公司 Near-to-eye micro display and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014030354A1 (en) * 2012-08-23 2014-02-27 パナソニック株式会社 Organic electronic device manufacturing method and organic el device manufacturing method
US9070905B2 (en) 2012-08-23 2015-06-30 Joled Inc. Organic electronic device manufacturing method and organic EL device manufacturing method
JPWO2014030354A1 (en) * 2012-08-23 2016-07-28 株式会社Joled Method for manufacturing organic electronic device and method for manufacturing organic EL device
JP2017142946A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 株式会社デンソー Organic el display device and its manufacturing method
CN113629014A (en) * 2021-08-05 2021-11-09 安徽熙泰智能科技有限公司 Near-to-eye micro display and preparation method thereof

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