JP2014179163A - 有機ｅｌ素子、製造方法、及び有機ｅｌパネル - Google Patents

Abstract

【課題】ウェットコーティング法により、有機発光層１０５を含む有機発光媒体層を形成された有機ＥＬ素子において、有機層からのデガスによる輝度低下を防ぎ、経時で輝度低下を起こさない有機ＥＬ素子及び、その製造方法を提供すること。
【解決手段】基板１０１上に複数の画素が配列された発光領域を有し、前記画素を区画する４辺からなる隔壁層と、前記画素毎に配置された第一電極１０２と、前記画素電極上に配置された有機機能層と、前記画素電極上に配置された第二電極１０８と、を有する有機ＥＬ素子であって、前記隔壁層が２層以上からなり、４辺の少なくとも1辺の隔壁層1層目１０６が、逆テーパー形状であり、且つ、前記第二電極１０８を、1層目の逆テーパーによって、一部を分断させた構造とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶剤に溶解しているインキを被印刷基板上に印刷することにより高精細なパターンを形成して得られた有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、製造方法、及び有機ＥＬパネルに関するものである。

近年、携帯電話、タブレット型ＰＣ、モバイルＰＣ、車載用ナビゲーションシステム等における表示素子として、薄型、低電力、高輝度表示などの特徴を備える有機ＥＬ素子が注目されている。

有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極の間に正孔輸送材料からなる正孔輸送層及び、有機発光材料からなる有機発光層が形成される。ここではこれらの層を合わせて有機発光媒体層と呼ぶことにするが、有機ＥＬ素子はこれらの有機発光媒体層に電流を流すことで発光させるものである。効率よく発光させるには有機発光媒体層の膜厚が重要であり、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パネル化するには高精細にパターニングする必要がある。

有機発光媒体層を形成する正孔輸送材料及び有機発光材料には、低分子材料と高分子材料が有り、一般に低分子材料は真空蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化するほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題がある。

そこで、最近では高分子材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。高分子材料の塗液を用いてウェットコーティング法で有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する二層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分けることが出来る。

しかし、ウェットコーティング法では、有機材料のインキ化に、溶剤を使用するため、有機層を形成した後に残留溶媒が残ってしまう。そのため、パネル化した際、この残留溶媒が、経時で有機層からのデガスとして放出され、輝度低下を起こす要因となっている。

これまで、輝度低下の対策として先行特許により、熱による有機層の劣化（特許文献１）や、水分による陰極の劣化を防止する（特許文献２）提案がなされているが、これらの方法では、外部からの劣化因子を防ぐ方法であって、有機層のデガスによる輝度低下といった内部からの劣化因子を解決することにはなっていない。

特開２０１２‐２３８９１３号公報 特開２００９‐２００３７９号公報

本発明では、ウェットコーティング法により、有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する有機ＥＬ素子において、形成された有機層からのデガスによる輝度低下を防ぎ、経時で輝度低下を起こさない有機ＥＬ素子及び、その製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、基板上に複数の画素が配列された発光領域を有し、
前記画素を区画する４辺からなる隔壁層と、
前記画素毎に配置された第一電極（画素電極）と、
前記画素電極上に配置された有機機能層と、
前記画素電極上に配置された第二電極（陰極）と、を有する有機ＥＬ素子であって、
前記隔壁層が２層以上からなり、４辺の少なくとも1辺の隔壁層の1層目が、逆テーパー形状であり、且つ、前記第二電極を、1層目の逆テーパーによって、一部を分断させた構造としたことを特徴とする有機ＥＬ素子である。

また、請求項２に記載の発明は、前記画素が長方形であり、長方形の画素を区画する隔壁層が、長辺と短辺からなり、長辺の隔壁層の1層目が、逆テーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子である。

また、請求項３に記載の発明は、前記隔壁層の1層目の膜厚が、前記第二電極の膜厚の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子である。

また、請求項４に記載の発明は、基板上に複数の配列された発光画素を有し、前記画素を区画する２層以上からなる隔壁層と、前記画素毎に配置された第一電極（画素電極）と、前記画素電極上に配置された有機機能層及び、第二電極と、を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記隔壁層1層目を設け、パターニングのために感光性樹脂を、第一電極の端部を覆うように設け、露光現像後、残存部のレジストをマスクとして、エッチングにより隔壁層１層目を、膜厚方向に対し、逆テーパー形状に形成する工程と、
前記第二電極を、蒸着法により、画素全体を覆うように形成される工程を有し、
前記逆テーパー形状に形成された隔壁層１層目により、前記第二電極を分断させることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法である。

また、請求項５に記載の発明は、前記隔壁層１層目の膜厚が、第二電極膜厚の１．５倍以上の膜厚に形成することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

また、請求項６に記載の発明は、前記有機機能層を凸版印刷法を用い、隔壁の列方向に沿って形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法である。

また、請求項７に記載の発明は、請求項４〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法を用いて作製したことを特徴とする有機ＥＬパネルである。

本発明によると、隔壁の端部により、陰極が部分的に分断されることにより、有機層かのデガスの逃げ道ができるため、デガスによる輝度低下を防ぐことが可能となる。

本発明の有機ＥＬ素子の層構成、及び隔壁層１層目の逆テーパー部の形状を示した断面概念図である。 従来の有機ＥＬ素子の層構成、及び形状を示した断面概念図である。 隔壁層１層目を逆テーパー形状し、第二電極の膜厚を変化させて時の、第二電極の形状を示した断面概念図である。 ＴＦＴ付き有機ＥＬ素子基盤の断面概念図である。 有機機能層を形成する凸版印刷装置を示した概略図である。 本発明の有機ＥＬ素子の優位性を、輝度変化にて示したグラフである。

以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。ここでは、本発明を、アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置の有機エレクトロルミネッセンスパネル（有機ＥＬパネル）に適用した場合について説明する。ただし、本発明はアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置に限定されるものではなく、パッシブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置に適用することも可能である。

図１（ａ）は有機ＥＬ素子の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ’線における断面図であり、少なくとも薄膜トランジスタＴＦＴ（図示せず）を備えた基板１０１と、画素ごとに設けられる前記薄膜トランジスタＴＦＴと第一電極１０２と第一電極１０２の上に形成された正孔輸送層（又は正孔注入層）１０３とから成る第一電極１０２（陽極側）と、第一電極１０２の端部を覆うように形成された隔壁層１層目１０６となる絶縁層と、第一電極１０２の上に形成された有機発光層１０５と、有機発光層１０５の上に形成された電子注入層(又は電子輸送層、図示せず)及びこの電子注入層(又は電子輸送層、図示せず)の上に形成された第２電極層１０８（陰極）と、を備える。

第２電極層１０８（陰極）が、隔壁層１層目１０６のテーパー部により一部を分断させた構造となっている。なお、ここでは、正孔輸送層１０３（又は正孔注入層）のみを設けているが、正孔輸送層１０３及び正孔注入層の両方を設けることも可能である。同様に、電子注入層(又は電子輸送層、図示せず)のみを設けているが、電子注入層及び電子輸送層の両方を設けることも可能である。

アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置（以後、有機ＥＬ表示装置ともいう）に適用される前記基板(バックプレーン)４０２の上面には、図４に示すように、薄膜トランジスタＴＦＴと有機ＥＬ表示装置の第一電極４０１とが設けられており、かつ、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極４０６と第一電極４０１とが電気的に接続されている。

薄膜トランジスタＴＦＴや、その上に構成される有機ＥＬパネルは基板４０２で支持される。基板４０２としては機械的強度、絶縁性を有し寸法安定性に優れていれば、如何なる材料も使用することができる。

例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、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、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。光取出しをどちらの面から行うかに応じて基板４０２の透光性を選択すればよい。

これらの材料からなる基板４０２は、有機ＥＬ表示装置内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光層１０５への水分の侵入を避けるために、基板４０２における含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。

基板４０２上に設ける薄膜トランジスタＴＦＴは、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。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４０３、ゲート絶縁膜４０４及びゲート電極４０５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、コプレーナ型等が挙げられる。

活性層４０３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４０３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_４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_２Ｈ_６ガスを用いてＬＰＣＶＤ法により、またＳｉＨ_４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、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、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４０４を形成し、その上にｎ^＋ポリシリコンのゲート電極４０５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。

ゲート絶縁膜４０４としては、ゲート絶縁膜として通常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_２；ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ_２等を用いることができる。

ゲート電極４０５としては、ゲート電極４０５として通常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。

薄膜トランジスタＴＦＴ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。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、薄膜トランジスタＴＦＴが、有機ＥＬパネルのスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、薄膜トランジスタＴＦＴのソース電極４０６と有機ＥＬパネルの画素電極(第一電極４０１)とが電気的に接続されている。なお、図４において、４０７は薄膜トランジスタＴＦＴのドレイン電極、４０８は走査線、４０９は層間絶縁膜、４１０は画素間を区切る隔壁となる絶縁層（図１の隔壁層１層目１０６に対応）である。

次に、図４の第一電極４０１の成形方法について説明する。ＴＦＴ基板４００の上に第
一電極４０１を成膜し、形成されるべき画素に応じてパターニングを行う。パターニングされた第一電極４０１は、後述のように隔壁層１層目４１０によって区画され、各画素に対応した第一電極４０１となる。

第一電極４０１の材料としては、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した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。

第一電極４０１を陽極とする場合にはＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、第一電極４０１の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。

第一電極４０１の形成方法としては、第一電極４０１の材料に応じて、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。

第一電極４０１のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。

なお、ＴＦＴ基板４００として薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている基板を用いる場合には、下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。

隔壁となる隔壁層１層目１０６は、画素に対応した発光領域を区画するように形成する。図１に示すように、第一電極４０１の端部を覆うように形成するのが好ましい。第一電極４０１の端部が露出していると、端部に電場が集中し、素子の短絡などの性能劣化が生じるおそれがあるが、隔壁として隔壁層１層目１０６で、電極である第一電極４０１端部を覆うことによりこれを抑制することができる。

また、経時における有機層からのデガスによる輝度低下が生じる問題において隔壁層１層目により陰極を部分的に分断することでこれを抑制できる。

一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置は各画素に対して第一電極４０１が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとする。そのため、画素電極となる第一電極４０１の端部を覆うように形成される隔壁としての隔壁層１層目１０６の最も好ましい形状は、画素電極つまり第一電極４０１を最短距離で区切る格子状を基本とし、断面形状は、逆テーパー形状をしていることが望ましい。

隔壁としての隔壁層１層目１０６の形成方法としては、従来と同様、ＴＦＴ基板４００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が挙げられる。

隔壁層１層目１０６の好ましい高さは、端部で分断させるため陰極１０８膜厚の１．５〜２．０倍が望ましい。低すぎると、陰極１０８が隔壁端部を被覆して、分断が起きず、高すぎると有機層を凸版印刷法で形成する際に、ムラの原因になってしまうからである。

隔壁層１層目１０６上の隔壁層２層目１０７は、陰極１０８の導通を確保しつつ、陰極１０８を隔壁層１層目１０６で分断させるように形成するには、有機膜形成する際に、凸
版印刷法を用いる場合、印刷（列）方向と直行する行方向は、有機膜が隔壁をまたいで繋がっていため分断させにくいため、列方向の少なくとも１辺の隔壁層１層目１０６のエッジが剥き出しになるように、形成することが望ましい。

隔壁層２層目１０７の形成法としては、基板１０１上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。実施の形態の例として、２層の隔壁について説明したが、必要に応じて撥水剤を添加した層を積層してもよく、２層に限定しない。また、プラズマやＵＶを照射することにより、後の有機発光層１０５を生成する工程における有機発光層１０５形成用のインクに対する撥液性を付与したりすることもできる。

次に、正孔輸送層１０３の形成方法について説明する。隔壁層２層目１０７を形成した後、正孔輸送層１０３を形成する。正孔輸送層１０３を形成する正孔輸送材料としてはポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）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、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成される。

また正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、Ｃｕ_２Ｏ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＦｅＯ_ｘ（ｘ≧０．１）、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｒ_２Ｏ_３、Ａｇ_２Ｏ，ＭｏＯ_２，Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｈＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、ＷＯ_３、ＭｎＯ_２などが用いられ、蒸着法にて形成される。ただし材料はこれらに限定されるものではない。

正孔輸送層１０３を形成した後、正孔輸送層１０３の、第一電極１０２と対向する直上の位置に、インターレイヤー１０４を形成する。インターレイヤー１０４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、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷法、フレキソ印刷法等の公知の印刷方法といった湿式法を用いて形成される。

インターレイヤー１０４形成後、有機発光層１０５を形成する。有機発光層１０５は電流を通すことにより発光する層である。

有機発光層１０５を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ‘−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。これら材料もインターレイヤー１０４同様の湿式法を用いて形成される。

これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ、有機発光インキとする。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。有機発光インキの塗布法として、凸版印刷法を用いた凸版印刷装置の一例を図５に示す。

凸版印刷法は、塗布液の粘性特性が良好な粘度範囲で、基材を傷つけることなく印刷することができ、塗布液材料の利用効率が良い点から有機ＥＬパネルの製造に適している。

図５に示す、凸版印刷法による凸版印刷装置は、インキタンク５０１と、インキチャンバー５０２と、アニロックスロール５０３と、画線部が凸形状に形成された凸版からなる版５０５がマウントされた版銅５０６とを有している。インキタンク５０１には、溶剤で希釈された前記有機発光インキが収容されており、インキチャンバー５０２にはインキタンク５０１より有機発光インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール５０３はインキチャンバー５０２のインキ供給部に接して回転可能に支持されている。

アニロックスロール５０３の回転に伴い、インキチャンバー５０２によりアニロックスロール５０３の表面に供給された有機発光インキのインキ層５０４は均一な膜厚に形成される。このインキ層５０４のインキはアニロックスロール５０３に近接して回転駆動される版胴５０６にマウントされた版５０５の凸状部に転移する。

前記版５０５には、予めＴＦＴ基板４００に形成された画素電極としての第一電極４０１のパターンに応じて画線部となる凸状部を形成しておく。

一方、ステージ５０８には、第一電極４０１、インターレイヤー及び正孔輸送層１０３が形成されたＴＦＴ基板４００が被印刷基板５０７として載置されている。そして、被印刷基板５０７と版５０５との位置合わせ等が行われた後、版５０５の凸状部の頂部面のインキが被印刷基板５０７に対して印刷されることにより、有機発光インキが被印刷基板５０７に転写され、必要に応じて乾燥工程を経ることにより、被印刷基板５０７上に有機発光層１０５が形成される。これによって、被印刷基板５０７であるＴＦＴ基板４００の絶縁膜４０９間の正孔輸送層１０３上に有機発光インキからなる有機発光層１０５が形成される。

次に、図１に示す電子注入層（或いは電子輸送層）と陰極層とを含む第２電極層１０８の形成方法について説明する。電子注入層（或いは電子輸送層、図示せず）には無機材料を用い、電子注入効率と安定性とを両立させることのできる、仕事関数の小さいアルカリ金属やアルカリ土類金属の単体或いは化合物、合金系を選択し、これを、有機発光層１０５を含む全面に数ｎｍ形成させる。また、陰極層１０８には、仕事関数の低い無機材料をＭｇ，Ａｌ，Ｙｂ等の金属単体を用いたり、電子注入効率と安定性とを両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いる。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金系が使用できる。

第二電極層（陰極）１０８の形成方法としては、材料に応じてチャンバー内で、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用いて形成することができる。

次に、封止体について説明する。有機ＥＬ表示装置としては電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体（図示せず）を設ける。封止体は例えば封止材上に樹脂層を設けて作製することができる。

封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィル
ムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０^−６ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましい。

基板として、基板１０１上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ４００と、その上方に形成された第一電極１０２（画素電極）とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。また、アクティブマトリクス基板のサイズは、２００［ｍｍ］×２００［ｍｍ］である。さらに、上記のアクティブマトリクス基板は、その中に対角が５インチであり、画素数が３２０×２４０のディスプレイが中央に配置されている。

この基板上に、基板全面が成膜されるように、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮｘを７００ｎｍ成膜した。ＣＶＤ法においては、純度９９．９９９９％のＳｉＨ_４、ＮＨ_３、Ｈ_２ガスを用いた。チャンバー内の基板は、ホットプレートにより加熱し、基板表面温度が１３０度になるように、調節を行なった。プラズマ電力を１．５ｋＷで２０００秒間成膜することで、０．６μｍの膜厚を得た。この時の真空度は、１５０ＰａとなるようにＳｉＨ_４、ＮＨ_３、Ｈ_２を１：２：１０の比率で供給した。

その後、ＳｉＮｘ膜上に、ポジ型感光レジスト（日本ゼオン社製、ＺＥＰ５２０Ａ）を全面にスピンコートし、フォトリソグラフィー法により、レジストの開口が、１００μｍ×３００μｍになるように形成し、その後、残存部のレジストをマスクとして、開口部のＳｉＮｘを反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）のドライエッチング法により、隔壁層１層目の逆テーパー形状を形成する。反応性ガスはフッ素と酸素を用いた。フッ素ガスおよび酸素ガスの混合ガスをチャンバー内に導入する。各流量を調整し、フッ素ガスの流量を１００ｓｃｃｍとし、酸素ガスの流量を４００ｓｃｃｍとし、チャンバー内の圧力が１０Ｐａになるように調節を行った。また、高周波電源ら１３．５６ＭＨｚの高周波電力７００Ｗを印加した。隔壁部以外の窒化シリコン膜がドライエッチングにより除去され、基板からのテーパー角度が１５０度となり、隔壁層１層目１０６が形成された。

隔壁層２層目１０７形成は、東レ社製、ポジレジスト、商品名「フォトニース ＤＬ−１０００」を用いて、スピンコートにて基板全面に厚み２μｍで形成した後、開口が、１０２×３００μｍのフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィー法により、画素縦方向（印刷方向）の隔壁層１層目１０６のエッジが２μｍむき出すように、にパターニングして隔壁層２層目１０７を形成した。これによりサブピクセル数９６０×２４０ドット、０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍピッチ画素領域が区画された。

その後、第一電極１０２上に正孔輸送層１０３として、厚み２０ｎｍの酸化モリブデンをスパッタ法により成膜した。

次に、インターレイヤー１０４材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を濃度０．５％になるようにトルエンに溶解させたインキを用いこの基板を印刷機にセッティングし、隔壁層１層目１０６に挟まれた第一電極１０２の真上にそのラインパターンに合わせて有機発光層１０５を凸版印刷法で印刷を行った。このとき３００線／インチのアニロックスロールおよび水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後のインターレイヤー１０４の膜厚は３０ｎｍとなった。

次に、青の有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度１％になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、この基板を印刷機にセッティングし、隔壁層１層目１０６に挟まれた第一電極１０２の真上にそのラインパターンに合わせて青の有
機発光層１０５を凸版印刷法で印刷を行った。このとき１５０線／インチのアニロックスロールおよび水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の有機発光層１０５の膜厚は、画素の中心が最も薄く６０ｎｍで、隔壁に向かうにつれて厚くなった。

次に、電子注入層(又は電子輸送層、図示せず)として、真空蒸着法で画素全体を覆うようにＢａ膜を成膜した。その後、第二電極（陰極）１０８として、Ａｌ膜を真空蒸着法により、画素全体を覆うように、２００ｎｍ成膜した。

その後、封止ガラスと接着剤を、発光領域をカバーするように載せ、約９０℃で１時間接着剤を熱硬化して密閉封止し、アクティブマトリックス駆動型有機ＥＬパネルを製作した。

第二電極（陰極）１０８として、Ａｌ膜を真空蒸着法により、画素全体を覆うように４００ｎｍの膜厚に成膜した以外は、実施例１と同じ工程とした。

＜比較例１＞
実施例１に対して、隔壁層１層目１０６を形成せず、隔壁層２層目１０７を、東レ社製、ポジレジスト、商品名「フォトニース ＤＬ−１０００」を用いて、スピンコーター法にて基板全面に厚み２μｍで形成した後、フォトリソグラフィー法を用いて、画素を区画するように形成した工程が異なるだけで、その他工程は、実施例１と同じとした
＜比較例２＞
第二電極（陰極）１０８として、Ａｌ膜を真空蒸着法により、画素全体を覆うように、８００ｎｍの膜厚に成膜した以外は、実施例１と同じ工程とした。

＜比較例３＞
第二電極（陰極）１０８として、Ａｌ膜を真空蒸着法により、画素全体を覆うように、６００の膜厚に成膜した以外は、実施例１と同じ工程とした。

＜本発明の実施例及び比較実施例に対する物性の評価＞
上記の手順によって得られた本発明の実施例と比較実施に対して、室温２３℃に６ヶ月間の間保管中、１ヶ月ごとに、パネルの輝度測定を行い、初期輝度２００ｃｄ/ｃｍ^２を、１００％とし、輝度変化を調査した。その結果を、表１及び、図６に示す。

表１、図６に示すように、実施例は、６ヶ月間、輝度低下が起きなかったのに対し、比較実施例で輝度低下の起こっているパネルの輝度は、２ヶ月後に約１０％の輝度低下が起こり始め、６ヶ月後には、６０〜７０％の輝度にまで低下した。

これは、輝度低下が起きたパネルと起きていないパネルの画素の断面形状を観察すると、輝度低下の起きていないパネルは図１に示したように、陰極の一部が、隔壁層１層目による段切れしていたのに対し、輝度低下の起こっていたパネルは、断面形状が図２及び、図３のように、陰極が連続的につながっていた。

この結果から、この第二電極（陰極）１０８の段切れによって、有機発光層１０５等の残留ガス及び、隔壁２０１などからのデガスが画素内に滞留せず、抜けたことによって、輝度低下が抑えられたと考察した。また、比較実施例２の結果から、第二電極（陰極）１０８膜厚が４００ｎｍ以下、または、隔壁層１層目の高さの３分の２以下の膜厚で、第二電極（陰極）１０８に段切れが起きていることから、陰極の１．５倍の隔壁層１層目の高さ、あるいは、隔壁層１層目の厚みの３分の２の第二電極（陰極）１０８膜厚にするのが好ましい結果が得られた

１０１・・・基板
１０２・・・第一電極（陽極）
１０３・・・正孔輸送層
１０４・・・インターレイヤー
１０５・・・有機発光層
１０６・・・隔壁層１層目
１０７・・・隔壁層２層目
１０８・・・第二電極（陰極）
２０１・・・隔壁
４００・・・ＴＦＴ基板
４０１・・・第一電極
４０２・・・基板
４０３・・・活性層
４０４・・・ゲート絶縁層
４０５・・・ゲート電極
４０６・・・ソース電極
４０７・・・ドレイン電極
４０８・・・走査線
４０９・・・絶縁膜
４１０・・・隔壁層１層目
５０１・・・インキタンク
５０２・・・インキチャンバー
５０３・・・アニロックスロール
５０４・・・インキ層
５０５・・・凸版
５０６・・・版胴
５０７・・・基板
５０８・・・ステージ

Claims (7)

1. 基板上に複数の画素が配列された発光領域を有し、
   前記画素を区画する４辺からなる隔壁層と、
   前記画素毎に配置された第一電極（画素電極）と、
   前記画素電極上に配置された有機機能層と、
   前記画素電極上に配置された第二電極（陰極）と、を有する有機ＥＬ素子であって、
   前記隔壁層が２層以上からなり、４辺の少なくとも1辺の隔壁層の1層目が、逆テーパー形状であり、且つ、前記第二電極を、1層目の逆テーパーによって、一部を分断させた構造としたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
2. 前記画素が長方形であり、長方形の画素を区画する隔壁層が、長辺と短辺からなり、長辺の隔壁層の1層目が、逆テーパー形状であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
3. 前記隔壁層の1層目の膜厚が、前記第二電極の膜厚の１．５倍以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
4. 基板上に複数の配列された発光画素を有し、前記画素を区画する２層以上からなる隔壁層と、前記画素毎に配置された第一電極（画素電極）と、前記画素電極上に配置された有機機能層及び、第二電極と、を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
   前記隔壁層1層目を設け、パターニングのために感光性樹脂を、第一電極の端部を覆うように設け、露光現像後、残存部のレジストをマスクとして、エッチングにより隔壁層１層目を、膜厚方向に対し、逆テーパー形状に形成する工程と、
   前記第二電極を、蒸着法により、画素全体を覆うように形成される工程を有し、
   前記逆テーパー形状に形成された隔壁層１層目により、前記第二電極を分断させることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
5. 前記隔壁層１層目の膜厚が、第二電極膜厚の１．５倍以上の膜厚に形成することを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
6. 前記有機機能層を凸版印刷法を用い、隔壁の列方向に沿って形成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
7. 請求項４〜６のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法を用いて作製したことを特徴とする有機ＥＬパネル。