JP3937850B2

JP3937850B2 - Manufacturing method of organic EL display panel

Info

Publication number: JP3937850B2
Application number: JP2002024538A
Authority: JP
Inventors: 敏樹井上
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2022-01-31
Also published as: JP2003229251A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パッシブ・マトリックス駆動方式の有機ＥＬ表示装置に使用される有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の有機エレクトロルミネッセンス（以下、単に有機ＥＬという）ディスプレイパネルは、第１電極（陽極）と第２電極（陰極）との間に有機ＥＬ層が形成されている。有機ＥＬ層をマトリックス状に配置した構成とするためには、平行なストライプ状の第１電極を覆う状態で有機ＥＬ層を形成した後に、第２電極を第１電極と交差（一般には直交）する平行なストライプ状に形成する必要がある。しかし、有機ＥＬ材料は水分に弱いため、ウエットプロセスであるフォトリソグラフ法により第２電極を形成することはできず、一般に蒸着法により形成されている。このとき、第２電極と第１電極との間及び隣接する第１電極同士間の絶縁性を確保するための絶縁膜を設けるとともに、第２電極同士の絶縁性を確保するため、第２電極と平行に延びる隔壁を設けることが行われている。
【０００３】
例えば、図３及び図４に示すように、カラーフィルタ４１ａ及びそれを覆う平坦化膜４１ｂを備えた基板４１上に、複数の陽極４２が平行なストライプ状に形成され、陽極４２と直交する方向及び隣接する陽極４２間における陽極４２と平行な方向に延びるように絶縁膜４３が形成される。そして、陽極４２と直交する方向に延びる絶縁膜４３の上に逆テーパ状の隔壁４４が形成された後、有機ＥＬ層４５及び陰極４６が蒸着により形成されて、有機ＥＬ層４５の上に形成された陰極４６同士や陰極４６と陽極４２との絶縁性を確保するようにしたものがある。絶縁膜４３及び隔壁４４はフォトレジスト樹脂で形成される。なお、図３は基板４１上に陽極４２、絶縁膜４３及び隔壁４４の形成が完了した状態の模式斜視図を示し、図４は陰極の形成が完了した状態の部分模式断面図を示す。
【０００４】
有機ＥＬ層４５は非常に薄く蒸着により陽極４２上に形成される。そのため、陽極４２上に微粒子が付着していると、有機ＥＬ層４５が良好に形成されず、その部分の有機ＥＬ素子が不良となる。そして、高精細化のために各画素の大きさを小さくした場合、僅かな塵埃等でも対応する画素全体が不良となる。この微粒子等の付着は、ＩＴＯ等の導電性透明材料で陽極４２を形成する際や、その後の絶縁膜４３及び隔壁４４の形成時等に発生する可能性がある。そのため、最近は、有機ＥＬ層４５の形成工程の前にプラズマ処理工程が設けられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、絶縁膜４３及び隔壁４４を形成するフォトレジスト樹脂はプラズマ処理工程において絶縁膜４３の端部がエッチングされる場合がある。絶縁膜４３の端部がエッチングされると、図５に示すように、有機ＥＬ層４５及び陰極４６を形成した際に、陰極４６の端部が陽極４２と連続する状態が発生する場合がある。その結果、陽極４２と陰極４６とが確実に分離されず絶縁性が不良となる。絶縁不良の画素があると、過大な電流が流れ有機ＥＬ材料が劣化したり、駆動回路が損傷する虞がある。
【０００６】
絶縁膜４３及び隔壁４４をプラズマ処理工程においてエッチングされ難い無機膜、例えば、ＳｉＯ_x、ＳｉＮ_x等で形成することが考えられる。しかし、ＳｉＯ_x、ＳｉＮ_x等で形成する場合は蒸着でそれらの膜が形成されるため、所定の膜厚に形成するのに時間がかかる。
【０００７】
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的はプラズマ処理工程においてエッチングされ難い所定の厚さの無機絶縁膜を、蒸着法に比較して短時間で形成することができる有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板上に有機ＥＬ層を挟む状態で第１電極及び第２電極が互いに交差する状態で積層されて形成された有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬディスプレイパネルにおける前記第１電極と第２電極との絶縁を確保する絶縁膜を感光性無機レジストを使用して製造する。前記第１電極が形成された基板上には、Ｗ、Ｎｂの少なくとも１種の酸化物を含む溶液と、水と、水と相溶性のある有機溶媒とからなるレジスト液組成物を塗布することにより感光性無機レジスト膜を形成する。その後、前記感光性無機レジスト膜の露光及び現像を行い、所定の領域の前記第１電極が露出するように前記感光性無機レジスト膜を除去する。そして、前記現像後の前記感光性無機レジスト膜を加熱処理して感光性無機レジスト膜中に残存する水分の除去を行い、前記基板の前記無機絶縁膜より露出した前記第１電極に対してプラズマ処理を行なうことにより有機ＥＬディスプレイパネルを製造する。
【０００９】
ここで「基板」とは、単なるガラス基板等の単純な板材に限らず、板材上に例えば、カラー表示を行うために使用するカラーフィルタ等他の層が形成されたものを含む。また、「感光性無機レジスト」とは紫外線や可視光線等の光に対して反応するものに限らず、電子線に対して反応する電子線レジストも含む。
【００１０】
この発明では、無機絶縁膜がフォトリソグラフ工程により形成されるため、プラズマ処理工程においてエッチングされ難い所定の厚さの無機絶縁膜を蒸着で形成する場合に比較して短時間で形成することができる。また、フォトレジスト樹脂で絶縁膜を形成する従来のフォトリソグラフ工程の設備を利用できる。
【００１１】
また、この発明において、前記感光性無機レジスト膜を形成するためのレジスト液組成物は、Ｗ、Ｎｂの少なくとも１種の酸化物を含む溶液と、水と、水と相溶性のある有機溶媒とからなる。この発明では、フォトリソグラフ工程で前記無機絶縁膜を良好に形成できる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記無機絶縁膜を形成する工程に続いて、前期基板の前記無機絶縁膜が形成された側のブラシ洗浄を行う工程を備えている。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記溶質がＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅・ｂＨ₂Ｏ₂・ｃＨ₂Ｏ（但し、ａ，ｃは零又は正数、ｂは正数）で構成され、形成される前記無機絶縁膜はＷＯ ₃ ・ａＮｂ ₂ Ｏ ₅ 膜（但し、ａは正数）である。この発明では、レジスト液組成物を構成する溶質を入手し易い。また、フォトリソグラフ工程で前記無機絶縁膜をより良好に形成できる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記第２電極はシャドーマスクを使用した蒸着法により形成される。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記第１電極は平行な複数のストライプ状に形成されており、前記無機絶縁膜は格子状に形成されており、隣りあう第１電極の間を埋める状態で前記第１電極と平行に延びる部分と、前記第１電極と直交する方向に延びる部分とを備える。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１及び図２に従って説明する。
図１（ａ）は有機ＥＬディスプレイパネルの製造工程において、絶縁膜の形成が完了した状態の概略部分斜視図、図１（ｂ）は有機ＥＬディスプレイパネルの部分模式断面図である。
【００１７】
図１に示すように、有機ＥＬディスプレイパネル１１は、ブラックマトリックスで各画素が区画されたカラーフィルタ１２ａ及びそれを覆う平坦化膜１２ｂを備えた基板１２上に、複数の第１電極１３が平行なストライプ状に形成されている。基板１２はガラスで形成されている。第１電極１３は導電性透明材料のＩＴＯ（インジウム錫酸化物）で形成されている。
【００１８】
そして、第１電極１３上の所定位置に複数の有機ＥＬ素子を形成するための領域を残して、絶縁膜１４が格子状に形成されている。絶縁膜１４は、隣接する第１電極１３の間の隙間を埋める状態で第１電極１３と平行に延びる部分１４ａと、第１電極１３と直交する方向に延びる部分１４ｂとを備えている。絶縁膜１４は無機絶縁膜で、この実施の形態ではＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅（但し、ａは正数）で形成されている。絶縁膜１４はネガ型の感光性無機レジストにより形成されている。
【００１９】
第１電極１３及び絶縁膜１４上には有機ＥＬ層１５が、連続したほぼ平面状に形成されている。有機ＥＬ層１５の上には、第２電極１６が形成されている。第２電極１６は第１電極１３と直交する状態で、かつ絶縁膜１４の部分１４ｂの間と対応するように、平行なストライプ状に形成されている。第２電極１６は金属層（例えば、アルミニウム層）で形成されている。そして、絶縁膜１４の部分１４ａ，１４ｂで囲まれた第１電極１３の各領域と対応した位置に、第１電極１３、有機ＥＬ層１５及び第２電極１６からなる有機ＥＬ素子１７がそれぞれ構成され、基板１２上に有機ＥＬ素子１７がマトリックス状に配置されている。
【００２０】
この実施の形態では第１電極１３が陽極を、第２電極１６が陰極を構成している。有機ＥＬ層１５には例えば公知の構成のものが使用され、第１電極１３側から順に、正孔注入層、発光層及び電子注入層の３層で構成されている。有機ＥＬ層１５は白色発光層を構成している。
【００２１】
次に前記のように構成された有機ＥＬディスプレイパネル１１の製造方法を説明する。有機ＥＬディスプレイパネル１１の製造は次の手順で行われる。
（ｉ）感光性無機レジスト液組成物の調製
レジスト液組成物には、ＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅・ｂＨ₂Ｏ₂・ｃＨ₂Ｏ（但し、ａ，ｃは零又は正数、ｂは正数）からなる溶質と、水と、水と相溶性のある有機溶媒とからなる過酸化ポリタングステン酸溶液を用いる。各組成の割合は、溶質が１００重量部であり、水が２０重量部以上、１２０重量部以下であり、有機溶媒としてのｎ−プロパノールが８０重量部以上、８００重量部以下である。この溶液はスピンコーティング、ディップコーティング等の方法で塗布でき、フォトレジストとして使用可能である。また、現像は水でよい。
【００２２】
過酸化ポリタングステン酸溶液の調製方法は、タングステン（Ｗ）の粉末０．１８モル、炭化ニオブ粉末０．０１５モルを１５％過酸化水素水２００ｍｌに溶解する。この溶液を減圧乾燥することにより、ＷＯ₃・０．０４１Ｎｂ₂Ｏ₅・０．６Ｈ₂Ｏ₂・３Ｈ₂Ｏの粉末（以下、ＩＰＡ粉末という。）を合成する。次いで、ＩＰＡ粉末を純水に溶解させることにより、ＩＰＡ粉末を溶質とした溶液を得る。この溶液は、溶質としてのＩＰＡ粉末１００重量部に対し、水が２４重量部である。
【００２３】
この溶液をｎ−プロパノールで希釈し、過酸化ポリタングステン酸溶液を得る。この過酸化ポリタングステン酸溶液は、溶質としてのＩＰＡ粉末１００重量部に対し、水が２４重量部、ｎ−プロパノールが２３０重量部である。
【００２４】
（ii）ＩＴＯパターン済みの基板１２、即ち、カラーフィルタ１２ａ及び１２ｂを備えた基板１２に第１電極１３が形成された状態の基板１２の準備
（iii ）基板１２の第１電極１３側のブラシ洗浄
（iv）レジスト液組成物の基板１２の第１電極１３側への回転塗布（スピンコート）
（ｖ）マスクを介してのＵＶ（紫外線）照射による、絶縁膜１４を形成すべき箇所の仮硬化
ＵＶ光源として、例えば高圧水銀灯が使用される。仮硬化とは水で溶けない程度の硬化を意味する。
【００２５】
（vi）無機レジスト膜の現像
画素部分に対応する未硬化部分の無機レジスト膜が水洗により除去され、絶縁膜１４となる部分が残る。
【００２６】
（vii ）高温での熱処理
高温とは無機レジスト膜中に残存する水分を効果的に除去できる温度で、例えば２００℃以上の温度である。高温処理は所定時間（例えば３０分）行われる。この熱処理で無機レジスト膜中に残存する水分の除去が行われるとともに、無機レジスト膜の後硬化が行われ、加熱硬化物はＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅の組成の無機物となって絶縁膜１４が完成する。
【００２７】
（viii）基板１２の絶縁膜１４側のブラシ洗浄
現像時に除去不完全で残った比較的大きな不純物等が除去される。
（ix）プラズマ処理
ＩＴＯで第１電極１３を形成する際や、その後の絶縁膜１４の形成時等に付着した小さな塵埃が除去される。
【００２８】
（ｘ）有機ＥＬ層１５の形成
蒸着法で有機ＥＬ層１５が形成される。有機ＥＬ層１５は有機ＥＬ層１５を構成する各層が蒸着により順次形成されることで形成される。このときシャドーマスクを使用しないため、即ち、マスキングなしで蒸着が行われるため、有機ＥＬ層１５は第１電極１３の表面だけでなく、絶縁膜１４の表面にも形成される。従って、有機ＥＬ層１５は絶縁膜１４と対応する箇所が若干膨らんだ状態で、連続したほぼ平面状に形成される。
【００２９】
（xi）第２電極１６の形成
シャドーマスクを使用した蒸着法によりＡｌ膜製の第２電極１６が所定の位置に形成される。
【００３０】
（xii ）封止カバーによる封止
有機ＥＬ素子１７を構成する有機ＥＬ材料は酸素、水分との反応性が高いため、外気から遮断された状態で使用しないと、大気中の酸素や水分により化学劣化が生じ、ダークスポットと呼ばれる発光しない領域が拡がる。その対策として、ステンレス製やガラス製の封止カバー（図示せず）を接着剤を介して表示部全体を覆うように基板１２に固定する。なお、封止カバー内に吸着剤が収容される。
【００３１】
この実施の形態の有機ＥＬディスプレイパネル１１の製造方法は、次の２点が従来の方法と大きく異なっている。
・絶縁膜１４をフォトレジスト樹脂で形成せずに、感光性無機レジスト膜を形成するためのレジスト液組成物を使用する。
【００３２】
・第２電極１６の分割に隔壁を使用せずに、第２電極１６を形成するための金属蒸着の際にシャドーマスクを使用して第２電極１６の分割を行う。
この実施の形態では以下の効果を有する。
【００３３】
（１）第１電極１３と第２電極１６との絶縁を確保する絶縁膜１４が無機絶縁膜で形成されているため、絶縁膜１４がプラズマ処理工程においてエッチングされ難い。従って、蒸着法で有機ＥＬ層１５及び第２電極１６を順次積層した場合に、第２電極１６が第１電極１３と短絡するのを防止できる。また、絶縁膜１４が無機物のため、樹脂よりも硬く、有機ＥＬ層１５を形成する前の洗浄工程として、洗浄効果の高いブラシ洗浄工程を、プラズマ処理工程の他に適用できるため、付着物の除去機能が向上し、付着物の残存による有機ＥＬ素子１７の不良箇所の発生をより低減でき、歩留まりをより向上できる。
【００３４】
（２）第１電極１３と第２電極１６との絶縁を確保する絶縁膜１４を感光性無機レジストを使用して製造する。従って、プラズマ処理工程においてエッチングされ難い所定の厚さの無機絶縁膜を蒸着で形成する場合に比較して短時間で形成することができる。また、絶縁膜１４を形成する際、フォトレジスト樹脂で絶縁膜を形成する従来のフォトリソグラフ工程の設備を利用できる。
【００３５】
（３）感光性無機レジスト膜を形成するためのレジスト液組成物は、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ及びＶの少なくとも一種の酸化物粉末からなる溶質と、水と、水と相溶性のある有機溶媒とからなる。従って、フォトリソグラフ工程で無機物の絶縁膜１４を良好に形成できる。
【００３６】
（４）レジスト液組成物は、溶質がＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅・ｂＨ₂Ｏ₂・ｃＨ₂Ｏ（但し、ａ，ｃは零又は正数、ｂは正数）である。従って、レジスト液組成物を構成する溶質を入手し易い。また、フォトリソグラフ工程で無機物の絶縁膜１４をより良好に形成できる。
【００３７】
（５）感光性無機レジストの現像液として水を使用できるため、現像液に有機溶媒を使用する場合に比較して設備の気密性をさほど配慮しなくてよい。
（６）感光性無機レジストは仮硬化の状態で現像され、その後の熱処理で水分の除去と無機レジスト膜の後硬化が行われる。従って、露光により硬化を完全に行う場合に比較して、水分の除去が効率良く行われる。
【００３８】
（７）高温の熱処理により絶縁膜１４中の水分を除去するため、絶縁膜１４を樹脂で形成した場合に比較して、水分含有率を大幅に低減でき、絶縁膜１４中の水分量を有機ＥＬ層１５に悪影響を及ぼさない程度に低減できる。
【００３９】
（８）隣接する第２電極１６同士を分割するための手段として隔壁を設けずに、第２電極１６を蒸着で形成する際にシャドーマスクを使用する。従って、有機ＥＬ層１５は隔壁を設ける場合と異なり、基板１２の表示部形成領域全面に連続した状態で形成される。従って、第１電極１３と第２電極１６とが短絡する可能性が非常に低くなる。また、隔壁を形成しない分、工数を低減できる。
【００４０】
なお、実施の形態は前記に限らず、例えば次のように構成してもよい。
○ 絶縁膜１４はＷＯ₃・ａＮｂ₂Ｏ₅の組成の無機物からなるものに限らない。例えば、絶縁膜１４を形成する際に、Ｗ、Ｎｂ、Ｍｏ及びＶの少なくとも一種の酸化物粉末からなる溶質と、水と、水と相溶性のある有機溶媒とからなるレジスト液組成物を使用して形成した感光性無機レジスト膜から形成したものであってもよい。これらの場合も、フォトリソグラフ工程で前記無機絶縁膜を良好に形成できる。
【００４１】
○ 前記以外の組成の感光性無機レジスト液組成物を使用して、フォトリソグラフ工程により絶縁膜１４を形成してもよい。
○ フォトリソグラフ工程の露光段階でレジスト膜を仮硬化させずに硬化を完了させ、熱処理工程では水分除去を主目的としてもよい。
【００４２】
○ 感光性無機レジストの現像液は水に限らず、水に他の成分を溶解させた水溶液としてもよい。
○ レジスト液組成物を構成する有機溶媒はｎ−プロパノールに限らず、水と相溶性のある他の有機溶媒、例えばエタノール等であってもよい。
【００４３】
○ 感光性無機レジストはネガタイプに限らず、ポジタイプであってもよい。
○ 第２電極１６の分割は蒸着時にシャドーマスクを使用して行う構成に限らず、隔壁を使用する従来の方法を採用してもよい。例えば、絶縁膜１４を形成した後、第１電極１３と直交する部分１４ｂ上に従来のようなテーパ状の隔壁を形成する。隔壁は従来と同様にフォトレジスト樹脂で形成する。隔壁を樹脂で形成するとテーパ部の膜厚の薄い部分がプラズマ処理工程でエッチングされる。しかし、絶縁膜１４はエッチングされないため、第１電極１３と第２電極１６との絶縁を確保することができ、隔壁を高くすることにより、第２電極１６同士の短絡を防止できる。なお、絶縁膜１４及び隔壁の両者を感光性無機レジストを使用して形成してもよい。
【００４４】
○ 「感光性無機レジスト」は紫外線や可視光線等の光に対して反応するものに限らず、電子線に対して反応するものであってもよい。
○ 有機ＥＬディスプレイパネル１１を製造する際、ガラス製の基板１２上に、カラーフィルタ１２ａ、平坦化膜１２ｂ、第１電極１３が形成され、さらに第１電極１３の端部に補助電極が形成された基板を準備して、前記（iii ）以降の各手順（各工程）を実施してもよい。
【００４５】
○ 有機ＥＬディスプレイパネル１１はカラー表示用に限らず、白黒表示用であってもよい。その場合、カラーフィルタ１２ａ及び平坦化膜１２ｂは不要となり、基板１２上に直接第１電極１３が形成される。
【００４６】
○ カラー表示用の有機ＥＬディスプレイパネル１１であっても、有機ＥＬ層１５を白色発光層に代えて、赤、青、緑の３種類の発光層を使用する構成とすれば、カラーフィルタ１２ａ及び平坦化膜１２ｂを省略できる。しかし、この場合、赤、青、緑の３種類の有機ＥＬ層１５を独立して形成する必要があり、有機ＥＬ層１５の形成時にマスキングを行うとともに、３回に分けて有機ＥＬ層を形成する必要がある。
【００４７】
〇第２電極１６は第１電極１３と直交する構成に限らず、交差する構成であればよい。
○ 有機ＥＬ層１５は白色発光層に限らず、青色発光層を使用してもよい。この場合、カラーフィルタ１２ａとして色変換層を備えたカラーフィルタを使用することにより、カラーフィルタ１２ａを透過後の光がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素に対応する色の光となる。従って、白色発光層の場合と同様に、同一色の発光層で所望の色を再現することができる。
【００４８】
前記実施の形態から把握できる技術的思想（発明）について以下に記載する。
（１）請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記露光時には前記感光性無機レジスト膜は現像可能な仮硬化が行われ、現像後の加熱処理時に該感光性無機レジスト膜の後硬化が行われる。
【００５０】
（２）請求項１〜請求項５、前記技術的思想の（１）のいずれか一項に記載の発明において、前記有機ＥＬディスプレイパネルはカラーフィルタを備えたカラー表示用であって、前記有機ＥＬ層は白色発光層を有する。
【００５１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１〜請求項５に記載の発明によれば、プラズマ処理工程においてエッチングされ難い所定の厚さの無機絶縁膜を、蒸着法に比較して短時間で形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は一実施の形態の有機ＥＬ層及び第２電極を省略した有機ＥＬディスプレイパネルの概略部分斜視図、（ｂ）は部分模式断面図。
【図２】（ａ）は絶縁膜が形成された状態の部分模式断面図、（ｂ）は有機ＥＬ層が形成された状態の模式断面図。
【図３】従来技術の図１（ａ）に対応する概略部分斜視図。
【図４】従来技術の有機ＥＬディスプレイパネルの部分模式断面図。
【図５】従来技術の有機ＥＬディスプレイパネルの部分模式断面図。
【符号の説明】
１１…有機ＥＬディスプレイパネル、１２…基板、１３…第１電極、１４…絶縁膜、１５…有機ＥＬ層、１６…第２電極、１７…有機ＥＬ素子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the production how the organic EL display panel used in the organic EL display device of the passive matrix drive system.
[0002]
[Prior art]
In this type of organic electroluminescence (hereinafter simply referred to as organic EL) display panel, an organic EL layer is formed between a first electrode (anode) and a second electrode (cathode). In order to obtain a configuration in which the organic EL layers are arranged in a matrix, after the organic EL layer is formed in a state of covering the parallel stripe-shaped first electrodes, the second electrode intersects the first electrode (generally orthogonal). It is necessary to form parallel stripes. However, since the organic EL material is vulnerable to moisture, the second electrode cannot be formed by a photolithographic method, which is a wet process, and is generally formed by a vapor deposition method. At this time, the second electrode is provided in order to provide insulation between the second electrode and the first electrode and between the adjacent first electrodes, and to ensure insulation between the second electrodes. A partition wall extending in parallel with the wall is provided.
[0003]
For example, as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of anodes 42 are formed in parallel stripes on a substrate 41 having a color filter 41 a and a planarizing film 41 b covering the color filter 41 a, and are orthogonal to the anodes 42. An insulating film 43 is formed so as to extend in a direction parallel to the anode 42 between the adjacent anodes 42. Then, after a reverse-tapered partition wall 44 is formed on an insulating film 43 extending in a direction orthogonal to the anode 42, an organic EL layer 45 and a cathode 46 are formed by vapor deposition, and formed on the organic EL layer 45. In some cases, insulation between the cathodes 46 and between the cathode 46 and the anode 42 is ensured. The insulating film 43 and the partition 44 are made of a photoresist resin. FIG. 3 is a schematic perspective view showing a state in which the formation of the anode 42, the insulating film 43, and the partition wall 44 is completed on the substrate 41, and FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view in a state in which the formation of the cathode is completed.
[0004]
The organic EL layer 45 is very thin and is formed on the anode 42 by vapor deposition. Therefore, if fine particles are adhered on the anode 42, the organic EL layer 45 is not formed well, and the organic EL element in that portion becomes defective. When the size of each pixel is reduced for higher definition, the entire corresponding pixel becomes defective even with a small amount of dust. The adhesion of the fine particles may occur when the anode 42 is formed with a conductive transparent material such as ITO, or when the insulating film 43 and the partition wall 44 are subsequently formed. Therefore, recently, a plasma treatment process is provided before the formation process of the organic EL layer 45.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the photoresist resin forming the insulating film 43 and the partition wall 44 may be etched at the end of the insulating film 43 in the plasma processing step. When the end portion of the insulating film 43 is etched, as shown in FIG. 5, when the organic EL layer 45 and the cathode 46 are formed, a state in which the end portion of the cathode 46 is continuous with the anode 42 may occur. . As a result, the anode 42 and the cathode 46 are not reliably separated, resulting in poor insulation. If there is a pixel with poor insulation, an excessive current flows and the organic EL material may be deteriorated or the drive circuit may be damaged.
[0006]
It is conceivable that the insulating film 43 and the partition wall 44 are formed of an inorganic film that is difficult to be etched in the plasma processing step, for example, SiO _x , SiN _x or the like. However, in the case of forming with SiO _x , SiN _x or the like, since these films are formed by vapor deposition, it takes time to form the film with a predetermined thickness.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to form an inorganic insulating film having a predetermined thickness, which is difficult to be etched in a plasma treatment process, in a short time compared with a vapor deposition method. it is to provide a manufacturing how organic EL Display Lee capable.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided an organic EL element formed by laminating the first electrode and the second electrode so as to cross each other with the organic EL layer sandwiched between them. An insulating film that secures insulation between the first electrode and the second electrode in the organic EL display panel provided is manufactured using a photosensitive inorganic resist. A resist solution composition comprising a solution containing at least one oxide of W and Nb, water, and an organic solvent compatible with water is applied onto the substrate on which the first electrode is formed. To form a photosensitive inorganic resist film. Thereafter, the photosensitive inorganic resist film is exposed and developed, and the photosensitive inorganic resist film is removed so that the first electrode in a predetermined region is exposed. Then, the photosensitive inorganic resist film after the development is subjected to heat treatment to remove moisture remaining in the photosensitive inorganic resist film, and plasma is applied to the first electrode exposed from the inorganic insulating film of the substrate. An organic EL display panel is manufactured by processing.
[0009]
Here, the “substrate” is not limited to a simple plate material such as a simple glass substrate, but includes a plate material on which another layer such as a color filter used for color display is formed. The “photosensitive inorganic resist” is not limited to those that react to light such as ultraviolet rays and visible light, but also includes electron beam resists that react to electron beams.
[0010]
In this invention, since the inorganic insulating film is formed by the photolithography process, it can be formed in a shorter time than the case where the inorganic insulating film having a predetermined thickness that is difficult to be etched in the plasma processing process is formed by vapor deposition. . Moreover, the equipment of the conventional photolithographic process which forms an insulating film with photoresist resin can be utilized.
[0011]
Further, in the invention of this, the resist liquid composition for forming the photosensitive inorganic resist film, W, and a solution containing at least one oxide of N b, a water, water-miscible organic It consists of a solvent. In the present invention, the inorganic insulating film can be satisfactorily formed by a photolithography process.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, following the step of forming the inorganic insulating film, a step of performing brush cleaning on the side of the previous substrate on which the inorganic insulating film is formed is provided. ing.
[0012]
In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 1 or claim 2, the solute is WO ₃ .aNb ₂ O ₅ .bH ₂ O ₂ .cH ₂ O (where a and c are zero or The inorganic insulating film formed is a WO ₃ .aNb ₂ O ₅ film (where a is a positive number). In the present invention, it is easy to obtain the solute constituting the resist solution composition. In addition, the inorganic insulating film can be more satisfactorily formed by a photolithography process.
[0013]
The invention according to claim 4, in the invention described in any one of claims 1 to 3, wherein the second electrode is formed by an evaporation method using a shadow mask.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the first electrode is formed in a plurality of parallel stripes, and the inorganic insulating film is in a lattice shape. A portion that is formed and extends in parallel with the first electrode in a state of filling between adjacent first electrodes, and a portion that extends in a direction orthogonal to the first electrode.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1A is a schematic partial perspective view of a state in which formation of an insulating film is completed in the manufacturing process of an organic EL display panel, and FIG. 1B is a partial schematic cross-sectional view of the organic EL display panel.
[0017]
As shown in FIG. 1, in the organic EL display panel 11, a plurality of first electrodes 13 are arranged in parallel on a substrate 12 having a color filter 12a in which each pixel is partitioned by a black matrix and a planarizing film 12b covering the color filter 12a. It is formed in a stripe shape. The substrate 12 is made of glass. The first electrode 13 is made of conductive transparent material ITO (indium tin oxide).
[0018]
Then, the insulating film 14 is formed in a lattice shape, leaving a region for forming a plurality of organic EL elements at a predetermined position on the first electrode 13. The insulating film 14 includes a portion 14 a extending in parallel with the first electrode 13 in a state in which a gap between adjacent first electrodes 13 is filled, and a portion 14 b extending in a direction orthogonal to the first electrode 13. The insulating film 14 is an inorganic insulating film, and in this embodiment is formed of WO ₃ .aNb ₂ O ₅ (where a is a positive number). The insulating film 14 is made of a negative photosensitive inorganic resist.
[0019]
On the 1st electrode 13 and the insulating film 14, the organic EL layer 15 is formed in the continuous substantially planar shape. A second electrode 16 is formed on the organic EL layer 15. The second electrode 16 is formed in parallel stripes so as to be orthogonal to the first electrode 13 and to correspond to between the portions 14 b of the insulating film 14. The second electrode 16 is formed of a metal layer (for example, an aluminum layer). And the organic EL element 17 which consists of the 1st electrode 13, the organic EL layer 15, and the 2nd electrode 16 is each comprised in the position corresponding to each area | region of the 1st electrode 13 enclosed by the parts 14a and 14b of the insulating film 14. The organic EL elements 17 are arranged in a matrix on the substrate 12.
[0020]
In this embodiment, the first electrode 13 constitutes an anode and the second electrode 16 constitutes a cathode. For example, a known structure is used for the organic EL layer 15, and the organic EL layer 15 is composed of three layers of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer in order from the first electrode 13 side. The organic EL layer 15 constitutes a white light emitting layer.
[0021]
Next, a manufacturing method of the organic EL display panel 11 configured as described above will be described. The organic EL display panel 11 is manufactured according to the following procedure.
(I) Preparation of photosensitive inorganic resist solution composition The resist solution composition includes WO ₃ · aNb ₂ O ₅ · bH ₂ O ₂ · cH ₂ O (where a and c are zero or positive numbers, b is positive) A peroxytungstic acid solution composed of a solute consisting of a number), water, and an organic solvent compatible with water is used. The ratio of each composition is that the solute is 100 parts by weight, water is 20 parts by weight or more and 120 parts by weight or less, and n-propanol as an organic solvent is 80 parts by weight or more and 800 parts by weight or less. This solution can be applied by a method such as spin coating or dip coating, and can be used as a photoresist. The development may be water.
[0022]
The method for preparing the peroxide polytungstic acid solution is to dissolve 0.18 mol of tungsten (W) powder and 0.015 mol of niobium carbide powder in 200 ml of 15% hydrogen peroxide solution. By drying this solution under reduced pressure, a powder of WO ₃ · 0.041Nb ₂ O ₅ · 0.6H ₂ O ₂ · 3H ₂ O (hereinafter referred to as IPA powder) is synthesized. Next, the IPA powder is dissolved in pure water to obtain a solution containing the IPA powder as a solute. In this solution, water is 24 parts by weight with respect to 100 parts by weight of IPA powder as a solute.
[0023]
The solution is diluted with n-propanol to obtain a peroxide polytungstic acid solution. This peroxypolytungstic acid solution contains 24 parts by weight of water and 230 parts by weight of n-propanol with respect to 100 parts by weight of IPA powder as a solute.
[0024]
(Ii) Preparation of the substrate 12 in a state where the first electrode 13 is formed on the substrate 12 having the ITO pattern, that is, the substrate 12 having the color filters 12a and 12b. (Iii) The brush on the first electrode 13 side of the substrate 12. Cleaning (iv) Spin coating of the resist solution composition onto the first electrode 13 side of the substrate 12
(V) For example, a high-pressure mercury lamp is used as a temporary curing UV light source at a position where the insulating film 14 is to be formed by UV (ultraviolet) irradiation through a mask. Temporary curing means curing that does not dissolve in water.
[0025]
(Vi) The uncured portion of the inorganic resist film corresponding to the developed pixel portion of the inorganic resist film is removed by washing with water, and a portion that becomes the insulating film 14 remains.
[0026]
(Vii) High-temperature heat treatment The high temperature is a temperature at which moisture remaining in the inorganic resist film can be effectively removed, for example, a temperature of 200 ° C. or higher. The high temperature treatment is performed for a predetermined time (for example, 30 minutes). By this heat treatment, moisture remaining in the inorganic resist film is removed and post-curing of the inorganic resist film is performed, and the heat-cured product becomes an inorganic substance having a composition of WO ₃ .aNb ₂ O ₅ to form the insulating film 14. Complete.
[0027]
(Viii) The relatively large impurities remaining after the incomplete removal at the time of brush cleaning development on the insulating film 14 side of the substrate 12 are removed.
(Ix) When the first electrode 13 is formed with plasma-treated ITO, or when the insulating film 14 is subsequently formed, small dust attached thereto is removed.
[0028]
(X) Formation of the organic EL layer 15 The organic EL layer 15 is formed by a vapor deposition method. The organic EL layer 15 is formed by sequentially forming each layer constituting the organic EL layer 15 by vapor deposition. At this time, since the shadow mask is not used, that is, vapor deposition is performed without masking, the organic EL layer 15 is formed not only on the surface of the first electrode 13 but also on the surface of the insulating film 14. Accordingly, the organic EL layer 15 is formed in a continuous and substantially planar shape with the portion corresponding to the insulating film 14 slightly swelled.
[0029]
(Xi) Formation of the second electrode 16 The second electrode 16 made of an Al film is formed at a predetermined position by vapor deposition using a shadow mask.
[0030]
(Xii) Since the organic EL material constituting the sealing organic EL element 17 by the sealing cover has high reactivity with oxygen and moisture, if it is not used in a state where it is shut off from the outside air, it is Deterioration occurs, and a non-light emitting area called a dark spot is expanded. As a countermeasure, a sealing cover made of stainless steel or glass (not shown) is fixed to the substrate 12 via an adhesive so as to cover the entire display portion. An adsorbent is accommodated in the sealing cover.
[0031]
The manufacturing method of the organic EL display panel 11 of this embodiment is greatly different from the conventional method in the following two points.
A resist solution composition for forming a photosensitive inorganic resist film is used without forming the insulating film 14 with a photoresist resin.
[0032]
The second electrode 16 is divided using a shadow mask during metal deposition for forming the second electrode 16 without using a partition wall for dividing the second electrode 16.
This embodiment has the following effects.
[0033]
(1) Since the insulating film 14 that secures insulation between the first electrode 13 and the second electrode 16 is formed of an inorganic insulating film, the insulating film 14 is difficult to be etched in the plasma processing step. Therefore, it is possible to prevent the second electrode 16 from being short-circuited with the first electrode 13 when the organic EL layer 15 and the second electrode 16 are sequentially stacked by the vapor deposition method. Further, since the insulating film 14 is inorganic and harder than the resin, a brush cleaning process having a high cleaning effect can be applied as a cleaning process before the organic EL layer 15 is formed. The removal function is improved, the occurrence of defective portions of the organic EL element 17 due to the remaining deposits can be further reduced, and the yield can be further improved.
[0034]
(2) An insulating film 14 that secures insulation between the first electrode 13 and the second electrode 16 is manufactured using a photosensitive inorganic resist. Therefore, it can be formed in a shorter time compared with the case where an inorganic insulating film having a predetermined thickness that is difficult to be etched in the plasma treatment process is formed by vapor deposition. Moreover, when forming the insulating film 14, the equipment of the conventional photolithography process which forms an insulating film with photoresist resin can be utilized.
[0035]
(3) A resist solution composition for forming a photosensitive inorganic resist film includes a solute composed of at least one oxide powder of W, Nb, Mo and V, water, and an organic solvent compatible with water. Consists of. Therefore, the inorganic insulating film 14 can be satisfactorily formed by the photolithography process.
[0036]
(4) The resist solution composition has a solute of WO ₃ · aNb ₂ O ₅ · bH ₂ O ₂ · cH ₂ O (where a and c are zero or positive numbers and b is a positive number). Therefore, it is easy to obtain the solute constituting the resist solution composition. In addition, the inorganic insulating film 14 can be more satisfactorily formed by the photolithography process.
[0037]
(5) Since water can be used as the developer for the photosensitive inorganic resist, it is not necessary to give much consideration to the airtightness of the equipment as compared with the case where an organic solvent is used as the developer.
(6) The photosensitive inorganic resist is developed in a pre-cured state, and then water is removed and post-curing of the inorganic resist film is performed by a subsequent heat treatment. Therefore, moisture can be removed more efficiently than in the case where curing is completely performed by exposure.
[0038]
(7) Since the moisture in the insulating film 14 is removed by a high-temperature heat treatment, the moisture content can be greatly reduced as compared with the case where the insulating film 14 is formed of resin, and the moisture content in the insulating film 14 is organic. It can be reduced to such an extent that the EL layer 15 is not adversely affected.
[0039]
(8) A shadow mask is used when forming the second electrode 16 by vapor deposition without providing a partition as a means for dividing the adjacent second electrodes 16. Accordingly, the organic EL layer 15 is formed in a continuous state over the entire display portion formation region of the substrate 12, unlike the case where the partition walls are provided. Therefore, the possibility that the first electrode 13 and the second electrode 16 are short-circuited is very low. Further, the number of man-hours can be reduced by not forming the partition walls.
[0040]
In addition, embodiment is not restricted above, For example, you may comprise as follows.
The insulating film 14 is not limited to an inorganic material having a composition of WO ₃ · aNb ₂ O ₅ . For example, when the insulating film 14 is formed, a resist solution composition comprising a solute composed of at least one oxide powder of W, Nb, Mo and V, water, and an organic solvent compatible with water is used. It may be formed from a photosensitive inorganic resist film formed as described above. Also in these cases, the inorganic insulating film can be satisfactorily formed by a photolithography process.
[0041]
The insulating film 14 may be formed by a photolithography process using a photosensitive inorganic resist solution composition having a composition other than the above.
O The resist film may be temporarily cured without being temporarily cured at the exposure stage of the photolithography process, and the main purpose may be to remove moisture in the heat treatment process.
[0042]
O The developer of the photosensitive inorganic resist is not limited to water, and may be an aqueous solution in which other components are dissolved in water.
The organic solvent constituting the resist solution composition is not limited to n-propanol, and may be another organic solvent compatible with water, such as ethanol.
[0043]
○ The photosensitive inorganic resist is not limited to the negative type, and may be a positive type.
The division of the second electrode 16 is not limited to a configuration using a shadow mask at the time of vapor deposition, and a conventional method using a partition may be adopted. For example, after forming the insulating film 14, a conventional tapered partition is formed on the portion 14 b orthogonal to the first electrode 13. The partition walls are formed of a photoresist resin as in the conventional case. When the partition wall is formed of resin, the thin portion of the tapered portion is etched in the plasma treatment process. However, since the insulating film 14 is not etched, insulation between the first electrode 13 and the second electrode 16 can be ensured, and a short circuit between the second electrodes 16 can be prevented by increasing the partition wall. Note that both the insulating film 14 and the partition wall may be formed using a photosensitive inorganic resist.
[0044]
The “photosensitive inorganic resist” is not limited to reacting to light such as ultraviolet rays or visible light, but may react to electron beams.
○ When manufacturing the organic EL display panel 11, the color filter 12 a, the planarizing film 12 b, and the first electrode 13 are formed on the glass substrate 12, and the auxiliary electrode is further formed at the end of the first electrode 13. A prepared substrate may be prepared, and each procedure (each process) after (iii) may be performed.
[0045]
The organic EL display panel 11 is not limited to color display but may be for monochrome display. In that case, the color filter 12 a and the planarizing film 12 b are not necessary, and the first electrode 13 is formed directly on the substrate 12.
[0046]
○ Even in the case of the organic EL display panel 11 for color display, if the organic EL layer 15 is replaced with a white light emitting layer and uses three types of light emitting layers of red, blue, and green, the color filter 12a and The planarizing film 12b can be omitted. However, in this case, it is necessary to independently form three types of organic EL layers 15 of red, blue, and green. Masking is performed when the organic EL layer 15 is formed, and the organic EL layer is formed in three steps. There is a need to.
[0047]
The second electrode 16 is not limited to the configuration orthogonal to the first electrode 13, but may be any configuration that intersects.
The organic EL layer 15 is not limited to a white light emitting layer, and a blue light emitting layer may be used. In this case, by using a color filter having a color conversion layer as the color filter 12a, the color corresponding to the R (red), G (green), and B (blue) pixels after passing through the color filter 12a. Of light. Therefore, as in the case of the white light emitting layer, a desired color can be reproduced with the light emitting layer of the same color.
[0048]
The technical idea (invention) that can be grasped from the embodiment will be described below.
(1) In the invention according to any one of claims 1 to 5 , the photosensitive inorganic resist film is subjected to developable temporary curing during the exposure, and the photosensitive inorganic resist is subjected to a heat treatment after development. Post-curing of the resist film is performed.
[0050]
( 2 ) In the invention according to any one of claims 1 to 5, and (1 ) of the technical idea, the organic EL display panel is for color display provided with a color filter, and the organic The EL layer has a white light emitting layer.
[0051]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first to fifth aspects of the present invention, the inorganic insulating film having a predetermined thickness that is difficult to be etched in the plasma processing step is formed in a shorter time than the vapor deposition method. it can be.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic partial perspective view of an organic EL display panel in which an organic EL layer and a second electrode of an embodiment are omitted, and FIG. 1B is a partial schematic cross-sectional view.
2A is a partial schematic cross-sectional view in a state where an insulating film is formed, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view in a state where an organic EL layer is formed.
FIG. 3 is a schematic partial perspective view corresponding to FIG.
FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view of a conventional organic EL display panel.
FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view of a conventional organic EL display panel.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Organic EL display panel, 12 ... Board | substrate, 13 ... 1st electrode, 14 ... Insulating film, 15 ... Organic EL layer, 16 ... 2nd electrode, 17 ... Organic EL element.

Claims

A method of manufacturing an organic EL display panel including an organic EL element formed by laminating a first electrode and a second electrode so as to cross each other with an organic EL layer sandwiched between substrates,
By applying a resist solution composition comprising a solution containing at least one oxide of W and Nb, water, and an organic solvent compatible with water onto the substrate on which the first electrode is formed. Forming a photosensitive inorganic resist film; exposing and developing the photosensitive inorganic resist film; removing the photosensitive inorganic resist film so that the first electrode in a predetermined region is exposed; and A step of forming an inorganic insulating film by heat-treating the photosensitive inorganic resist film after development to remove moisture remaining in the photosensitive inorganic resist film; and exposing from the inorganic insulating film of the substrate And a step of performing a plasma treatment on the first electrode.

The Following step of forming an inorganic insulating film, an organic EL display panel manufacturing method according to claim 1 comprising the inorganic insulating film performs brush cleaning of the formed side step of the substrate.

The resist liquid solute constituting the composition _{_{_{WO 3 · aNb 2 O 5 ·}}} bH 2 O 2 · cH 2 O ( where, a, c is zero or a positive number, b is a positive number) Ri der, it is formed the inorganic insulating film WO ₃ · aNb ₂ O ₅ film (where, a is a positive number) organic EL display panel manufacturing method according to claim 1 or claim 2 which is.

The method for producing an organic EL display panel according to claim 1, further comprising a step of forming the second electrode by a vapor deposition method using a shadow mask.

The first electrode is formed in a plurality of parallel stripes, the inorganic insulating film is formed in a lattice shape, and a portion extending in parallel with the first electrode in a state of filling between adjacent first electrodes And a method of manufacturing the organic EL display panel according to claim 1, further comprising: a portion extending in a direction orthogonal to the first electrode.