JP4310866B2 - Substrate for organic electroluminescence display element and display element - Google Patents
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Classifications
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- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
- H10K59/173—Passive-matrix OLED displays comprising banks or shadow masks
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業用、民生用として情報表示を行う有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板および表示素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
薄型軽量、高視野角、高速応答、自発光型という特徴を有する有機エレクトロルミネッセンス(以下有機EL)表示素子は、CRT(Cathod Ray Tube )やLCD(Liquid Crystal Display)に替わる表示素子として注目されている。有機ELは、陽極層、有機層、陰極層の積層体であり、陽極、陰極からそれぞれ注入された正孔、電子が有機層で再結合して蛍光を発する。
【0003】
有機層へ正孔、電子が注入されるよう、陽極には金属酸化物、陰極には金属が用いられる。この時、蛍光を外部へ取り出すために、陽極層には可視光を透過する材料が、一般にはITO(Indium Tin Oxide)が用いられる。
【0004】
有機層には、正孔と電子が再結合して蛍光を発する発光層を挟むように、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層が設けられることもある。ここで用いられる有機物は、一般に耐熱性、耐溶媒性、耐水性、耐酸アルカリ性に劣ることが多いため、また素子の電気的特性を保つために材料の高純度が必要なため、積層体形成にはスパッタ法や蒸着法を採用する。
【0005】
有機EL表示素子は、まず基板上に陽極層であるITOを設け、その上に有機層、陰極層が順次積層される。有機EL表示素子が様々な情報を表示できるためには、複数本の陽極と複数本の陰極が直交して配設されたマトリックス電極構造となっていなければならない。そのために、陽極に直交する複数本の陰極を形成しなければならないが、前述の有機層の物質の各種耐性の問題から、溶剤や酸アルカリ水溶液を用いるフォトリソグラフィ工程を陰極の形成法に採用することができない。陰極の形成に金属マスクを用いたマスク蒸着法の適用も考えられる。
【0006】
しかしながら、この方法で大型化、高精細化対応する場合、金属マスクのパターンは幅数10μm程度の細線となり、しかも金属マスクがたるまないよう張力が与えられるので、次第に伸長変形を起こし、ついには陰極形成不良となる。微細で精度の高いパターンを有する金属マスクは高価であるため、伸長変形を起こす前に金属マスクを交換する工程とすると、製造コストの増大は避けられない。
【0007】
この問題に対する従来技術を図4を用いて説明する。
特開平5−258859号公報には、有機層301、陰極層302を積層する前に、基板上に予め隔壁303を形成しておき、隔壁伸長方向に略直交かつ基板に対し斜めの方向305から有機層、陰極層の斜方蒸着を行うことにより、両層を蒸着時に分離する技術が記載されている(図4(a)参照)。しかしながら、この技術では、大面積の基板で斜方蒸着を行うと、蒸着源と基板の距離に基板面内で大きな差が出るため、この差が無視できるよう蒸着源と基板を相当離さないと均一な膜厚が得られない。当然ながら、そのためには非常に巨大な蒸着装置が必要となる。さらに、この技術において、分離幅307は(隔壁の幅)+(隔壁の高さ)×tan(蒸着角度θ)と表せる。これより、隔壁の幅を狭くするだけでは分離幅を狭めることにはならないことが分かる。さらに、高精細化のために隔壁を低く、蒸着角度θを小さくすると、蒸着分子の回り込みが無視できなくなって、分離が不完全になる可能性が高い。
【0008】
また、特開平8−315981号公報には、有機層301、陰極層302を積層する前に、基板上に予め隔壁304を形成しておき、この隔壁の側面をオーバーハング状にすることで、両層を蒸着時に分離する技術が記載されている(図4(b)参照)。この技術において分離幅308は隔壁304の上部の幅であるが、これとは別に蒸着分子の回り込みを考慮してオーバーハング形状や角度が定まる。そのために高精細化が進むほど、隔壁は相似的に小さくなりパターニングが困難になってくる。また、先の両技術においては、隔壁のみの分離では陰極端部309において、有機層の膜厚が減少するために陽極陰極間の短絡の可能性が高い。これを避けるために隔壁下に絶縁層を設けることが考えられるが、それにより工程数が増加する。
【0009】
これらの問題が引き起こされる根本的な原因は、従来技術においては基板表面で有機層、陰極層を分離するところにある。そこで本発明は、蒸着時の分離を担う部分を基板表面から離すことにより課題を解決することとした。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高精細化が進んでも対応が可能であり、かつ陰極陽極間の短絡を防止する形状の隔壁を有する有機EL表示素子用基板および有機EL表示素子を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、透明基板の表面に少なくとも複数本の透明電極、透明電極の延伸方向と直交する方向に伸びる複数本の電気絶縁性の隔壁を順次積層した有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板において、前記隔壁の断面形状が透明基板側に突出するひさしを有する形状であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板である。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明を前提とし、前記隔壁の断面形状が略T字型であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板である。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明を前提とし、前記隔壁の断面形状が透明基板から離れる方向を向いた略矢印型であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示素子用基板に、有機層、陰極層を形成したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子である。
請求項5に記載の発明は、請求項4記載の発明を前提とし、隔壁の側面が、有機層、陰極層のそれぞれの膜厚より高い位置まで有機層、陰極層により覆われていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子である。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明について、図面を参照しながら詳説する。
図1(a)において、透明基板101とは有機ELの支持部材となる基板である。よって、透明基板には、機械強度があり絶縁性のある石英、ガラス又はプラスチック材を用いることができる。
【0013】
また、透明基板の表面には、複数本の透明電極102を設ける。透明電極の形成方法としては、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide )などの透明導電性材料を複数本の電極パターンの形成されたマスクを介して蒸着をして行うか、透明導電性材料を透明基板の表面にベタで蒸着した後、レジストを用いるフォトリソグラフィ法によることができる。
【0014】
そして、透明基板及び透明電極上に、透明電極の延伸方向と直交する方向に伸びる複数本の電気絶縁性の隔壁を設ける。この隔壁は後記する有機層のパターニングに用いる。
【0015】
本発明における隔壁の断面形状は、隔壁上部の横に広がった部分をひさしを有しおり、そのひさしは透明基板側に突出している。その断面形状には、例えば、略T字型(Tの横棒及び端部の下方への突出がひさし)、略矢印型(矢印の先端の広がり部がひさし)が含まれる。前記形状のひさしの形成には、次のような手段を採ることができる。
【0016】
手段Aは、隔壁を2つ以上の材料で構成するものとし、それぞれの材料でフォトリソグラフィや蒸着、スパッタなどを行うものである。手段Bは、ネガ型レジスト103に露光光を吸収/遮蔽する材料を混ぜ込んでおき、レジストの膜厚方向で露光量を変化させて、レジスト膜表面を硬化させるものである。手段Cは、化学増幅型レジストにおいて見られる表面難溶化層を利用するものである。表面難溶化層とは、露光により生じた酸が、雰囲気中の塩基性ガスにより失活して発生するものであり、ポジ型レジストでは塩基性ガスの雰囲気に晒すことで、ネガ型レジストではレジスト表面を保護することでその形成が促進される。
【0017】
本発明では、3種いずれの手段も採ることができるが、工程数の少ない手段B、手段Cが好ましい。以下、図1(b)、(c)を用いて、手段B、手段Cによる方法を説明する。
【0018】
複数本の透明電極102が予めパターニングされた透明基板101にレジスト103を塗布する。ここでレジストは有色無色を問わない。手段Bの場合、ネガ型レジストに露光光を吸収/遮蔽する材料を混ぜ込む。このような材料としては、露光波長に合わせた光吸収剤、有機物顔料/染料、無機物顔料/染料が使用できる。手段Cの場合、ポジ型ネガ型いずれでもよい。レジストの塗布方法は、スピンコート、ロールコート、印刷法等を使用できる。塗布されたレジスト103は、適切な条件で乾燥される。手段Cでネガ型レジストである場合は、レジスト103上に、表面保護膜104を塗布する。表面保護膜としては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸などの水溶性の物質を用いることができる。
【0019】
透明電極に直交する適切なパターンを有するフォトマスク105を用いて、レジスト103を露光する。手段Bの場合、露光光は基板まで達せず、レジスト膜表面のみを硬化させる。手段Cでポジ型レジストの場合、露光後、雰囲気に所定時間放置するか、塩基性ガス107の存在する雰囲気に適切な時間晒すことで、露光により発生した酸108が失活し表面難溶化層106を形成する。手段Cでネガ型レジストの場合は、表面保護膜104により塩基性ガス107の拡散が抑止され、また表面保護膜104中の水分により酸108の拡散が増長されるため、表面の硬化が促進し表面難溶化層106が形成される。露光後、レジスト材料に依存するが、PEB(Post-Exposure Bake)を行う。PEBが不要な場合もある。
【0020】
その後、レジスト103を現像する。手段Cでネガ型レジストの場合、現像前に表面保護膜104を水洗で除去しておくと、均一な現像を得ることができる。現像液は、レジスト材料に適合したものを選択する。手段Bの場合、レジスト103の表面が硬化している。手段Cの場合、表面難溶化層106が形成されている。したがって、図1(d)のように、現像により得られる隔壁パターンはひさし109を有し、その幅はフォトマスク105のパターン幅より広いものとなる。現像後、十分な水洗を施し、乾燥する。
【0021】
その後、レジストに応じた適切な温度で焼成する。この時、加熱条件により若干軟化することでひさし109は透明基板側に突出して、略T字型(図2(a)参照)、略矢印型(図2(b)参照)のような形状で硬化し、本発明の有機EL表示素子用基板を得る。
【0022】
この有機EL表示素子用基板を用いて、有機EL表示素子を作成する場合、さらに有機層、陰極層を設ける。
【0023】
ここで有機層は、発光層の他正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などから構成される場合もある。一層で、例えば発光と正孔輸送と複数の働きを有する物質もある。有機層の形成には、以下のような物質を使用することができる。
【0024】
発光層としては、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、スチリルベンゼン系化合物、12−フタロペリノン、1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン、1,1,4,4−テトラフェニル−1,3−ブタジエン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、9,10- ジアリールアントラセン誘導体、サリチル酸塩、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、テトラフェニルブタジエン、9,10- ビス(フェニルエチニル)アントラセン、8-キノリノラートリチウム、トリス(8-キノリノラート)アルミニウム錯体(以下Alq と略す)、N, N’−ジフェニル- N, N’−ビス(3-メチルフェニル)- ベンジジン(以下TPD と略す)、トリス(5,7-ジクロロ、8-キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(5-クロロ-8- キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス(8-キノリノラート)亜鉛錯体、トリス(5-フルオロ-8- キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4-メチル-5- トリフルオロメチル-8- キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4-メチル-5- シアノ-8- キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス〔8-(パラートシル)アミノキノリン〕亜鉛錯体およびカドミウム錯体、1,2,3,4-テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ-2,5- ジヘプチルオキシ-P- フェニレンビニレン、あるいは特開平4―31488号公報、米国特許5141671号、同4769292号で言及されている蛍光物質やN, N’−ジアリール置換ピロロピロール化合物等が使用できる。
【0025】
なお、本発明に使用できる物質は、上記例に特に限定されるものではなく、さらなる発光性能を持つ物質を選択できる。
【0026】
正孔注入層としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物が使用できる。
【0027】
電子注入層としては、例えばニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体が使用できる。
【0028】
また、陰極層の形成は、アルミニウムの他、MgAg、AlLi、CuLiなどが使用できる。
【0029】
そして、有機層201、陰極層202の蒸着は、基板に対し多方向203から施すようにする。具体的には、蒸着中に基板を回転させる、蒸着中に基板を傾ける、基板と蒸着源の距離をあまり離さない、蒸着源を多数用意することが考えられる。多方向203から蒸着することにより、有機層201、陰極層202は、図5のように積層される。ひさしが透明基板に突出しているため、パターニングが可能であるとともに、不要な蒸着分子の回り込みを完全に防止できる。蒸着物は、隔壁の側面を有機層、陰極層の膜厚より高い位置まで覆っていれば、陰極陽極間の短絡は完全に起こらない。そして、各画素は隔壁の幅のみで仕切られるので、発光204を取り出す領域を最大限採ることができる、本発明の有機EL表示素子を得る。
【0030】
【実施例】
<実施例1>
ネガ型レジストOMR−85(東京応化工業製)にカーボンブラックを、重量比100:3で加え良く攪拌し、ネガ型レジストを得た。
【0031】
幅100μm、ピッチ105μmのストライプパターンのITO透明電極を有するガラス基板上にスピンコート法により、ネガ型レジストを膜厚約10μm塗布し、70℃で30分乾燥した。透明電極に直交する幅10μm、ピッチ105μmのストライプパターンを有するフォトマスクを用いてレジストを100mJ/cm2 で露光した。その後、OMR現像液(東京応化工業製)で現像、OMRリンス液(東京応化工業製)でリンスし乾燥した。その後、200℃で1時間焼成した。走査型電子顕微鏡でレジスト断面を観察したところ、ひさしの幅7μm、基板と接する隔壁の幅5μm、ピッチ105μmの矢印型の隔壁が形成できた。
【0032】
<実施例2>
エポキシ樹脂(東都化成(株)製:「YDPN−601」)390gおよびアクリル酸108gを1,6−ヘキサンジオールアクリレート750g中に溶解させてハイドロキノン0.5gおよびメチルエチルアンモニウムアイオダイド3gの存在下に100〜150℃で2時間反応させた。ついで、無水ヘッド酸279gを添加し、100〜150℃で2時間反応させて、水溶性光重合性オリゴマーを得た。
【0033】
得られた水溶性光重合性オリゴマー100重量部、非水溶性光重合性オリゴマーとしてフェノールノボラック型エポキシ樹脂(東都化成(株)製:「YDCN−602」)40重量部、光重合性モノマーとしてトリメチロールプロパントリアクリレート(共栄社油脂(株)製:「TMP−A」)20重量部、光重合開始剤として(チバガイギー社製:「イルガキュア−651」)5重量部、光硬化用触媒前駆体としてジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート0.5重量部および重合禁止剤としてハイドロキノン0.1重量部を酢酸ブチルセロソルブ1000重量部中で混合して、化学増幅型ネガ型レジストを得た。
【0034】
幅100μm、ピッチ105μmのストライプパターンのITO透明電極を有するガラス基板上にスピンコート法により、化学増幅型ネガ型レジストを膜厚約10μm塗布し、70℃で30分乾燥した。その上に、ポリビニルアルコールを約1μm塗布し、室温で放置して乾燥した。透明電極に直交する幅10μm、ピッチ105μmのストライプパターンを有するフォトマスクを用いてレジストを100mJ/cm2 で露光した。水洗してポリビニルアルコールを除去した後、TMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)2.5%溶液で現像した。その後、200℃で1時間焼成した。走査型電子顕微鏡でレジスト断面を観察したところ、上辺の端部が垂れ下がった上辺の幅7μm、基板と接する隔壁の幅5μm、ピッチ105μmのT字型の隔壁が形成できた。
【0035】
<実施例3>
幅100μm、ピッチ105μmのストライプパターンのITO透明電極を有するガラス基板上にスピンコート法により、化学増幅型ポジ型レジストAZ7200(ヘキスト製)を膜厚約10μm塗布し、90℃で30分乾燥した。これを濃度10ppmのアンモニア雰囲気に10分放置した後、透明電極に直交する幅10μm、ピッチ105μmのストライプパターンを有するフォトマスクを用いてレジストを100mJ/cm2 露光した。露光後、AZ300MIFで現像した。その後、150℃で30分焼成した。走査型電子顕微鏡でレジスト断面を観察したところ、上辺の端部が垂れ下がった上辺の幅6μm、基板と接する隔壁の幅4μm、ピッチ105μmのT字型の隔壁が形成できた。
【0036】
<実施例4>
実施例2で得られた有機EL表示素子用基板を冶具に固定し、有機層としてTPD、ALq、陰極層としてアルミニウムを順次蒸着した。蒸着源はそれぞれ7個づつ用意し、多方向から蒸着し有機EL表示素子を得た。蒸着後、金属缶により有機EL表示素子を封止した。得られた有機EL表示素子を発光させたところ、陽極陰極が短絡することなく、ピッチ105μmで100×100μmの画素が隔壁底辺端まで発光していた。
【0037】
【発明の効果】
本発明に係る有機EL表示素子用基板に、有機層、陰極層を蒸着すれば、有機層、陰極層を確実に分離することが可能になる上、陽極陰極間の短絡を確実に防止することができ、さらに分離幅が隔壁が基板に接している幅のみで定まるため、分離幅を極限まで狭めることが可能になる。これにより、有機EL表示素子のさらなる高精細化に対応ができるようになる。加えて、それほど高精細でなくとも表示素子中の非表示部を狭めることで、発光面積を大きく採る、いわゆる開口率を上げることができるようになるため、同一材料系の表示素子でもより明るい表示素子を得ることができる。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有機EL基板の製造方法の説明図である。
【図2】本発明に係る隔壁の断面図である。
【図3】表面難溶化層の形成の説明図である。
【図4】従来技術の説明図である。
【図5】本発明による有機EL表示素子の断面図である。
【符号の説明】
101 絶縁性透明基板
102 透明電極(陽極層)
103 レジスト
104 表面保護膜
105 フォトマスク
106 表面難溶化層
107 塩基性ガス
108 酸
109 ひさし
201、301 有機層
202、302 陰極層
203、305 蒸着方向
204 発光
303、304 従来技術による隔壁
306 斜方蒸着の蒸着角度
307、308 従来技術による分離幅
309 陽極陰極間の短絡を起こしやすい陰極端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic electroluminescence display element substrate and a display element for displaying information for industrial use and consumer use.
[0002]
[Prior art]
Organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) display elements that are thin and lightweight, have a high viewing angle, high-speed response, and self-luminous type are attracting attention as alternatives to CRT (Cathod Ray Tube) and LCD (Liquid Crystal Display). Yes. The organic EL is a laminate of an anode layer, an organic layer, and a cathode layer, and holes and electrons injected from the anode and the cathode recombine in the organic layer to emit fluorescence.
[0003]
A metal oxide is used for the anode and a metal is used for the cathode so that holes and electrons are injected into the organic layer. At this time, in order to extract the fluorescence to the outside, a material that transmits visible light is used for the anode layer, and generally ITO (Indium Tin Oxide) is used.
[0004]
The organic layer may be provided with a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer so as to sandwich a light emitting layer that emits fluorescence by recombination of holes and electrons. The organic materials used here are generally inferior in heat resistance, solvent resistance, water resistance, and acid / alkali resistance, and high purity of the material is necessary to maintain the electrical characteristics of the device. Adopts sputtering or vapor deposition.
[0005]
In the organic EL display element, first, ITO as an anode layer is provided on a substrate, and an organic layer and a cathode layer are sequentially laminated thereon. In order for the organic EL display element to display various information, it must have a matrix electrode structure in which a plurality of anodes and a plurality of cathodes are arranged orthogonally. Therefore, it is necessary to form a plurality of cathodes orthogonal to the anode. However, due to various problems of the durability of the organic layer materials described above, a photolithography process using a solvent or an acid-alkaline aqueous solution is adopted for the cathode formation method. I can't. Application of mask vapor deposition using a metal mask for the formation of the cathode is also conceivable.
[0006]
However, when this method is used for large size and high definition, the pattern of the metal mask becomes a thin line with a width of about several tens of μm, and tension is given so that the metal mask does not sag. It becomes a formation defect. Since a metal mask having a fine and highly accurate pattern is expensive, an increase in manufacturing cost is unavoidable if the metal mask is replaced before elongating deformation.
[0007]
The prior art for this problem will be described with reference to FIG.
In JP-A-5-258859, before the
[0008]
Further, in JP-A-8-315981, before laminating the
[0009]
The fundamental cause of these problems is that in the prior art, the organic layer and the cathode layer are separated on the substrate surface. Therefore, the present invention has solved the problem by separating the part responsible for separation during vapor deposition from the substrate surface.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention provides a substrate for an organic EL display element and an organic EL display element that have a partition shape that can cope with the progress of higher definition and prevent a short circuit between the cathode and the anode.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is for an organic electroluminescence display element in which at least a plurality of transparent electrodes and a plurality of electrically insulating partition walls extending in a direction orthogonal to the extending direction of the transparent electrodes are sequentially laminated on the surface of the transparent substrate. In the substrate, the cross-sectional shape of the partition wall is a shape having eaves protruding to the transparent substrate side.
A second aspect of the invention is an organic electroluminescence display element substrate, characterized in that the cross-sectional shape of the partition wall is substantially T-shaped on the basis of the first aspect of the invention.
The invention according to claim 3 is based on the invention according to claim 1, and is a substrate for an organic electroluminescence display element characterized in that the cross-sectional shape of the partition wall is a substantially arrow type facing away from the transparent substrate. It is.
The invention described in claim 4 is an organic electroluminescence display element characterized in that an organic layer and a cathode layer are formed on the substrate for organic electroluminescence display element described in claims 1-3.
The invention according to claim 5 is based on the invention according to claim 4, and the side surface of the partition wall is covered with the organic layer and the cathode layer to a position higher than the respective film thicknesses of the organic layer and the cathode layer. An organic electroluminescence display element is characterized.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1A, a
[0013]
A plurality of
[0014]
Then, on the transparent substrate and the transparent electrode, a plurality of electrically insulating partition walls extending in a direction orthogonal to the extending direction of the transparent electrode are provided. This partition is used for patterning the organic layer described later.
[0015]
The cross-sectional shape of the partition wall in the present invention has an eaves portion extending laterally above the upper partition wall, and the eaves project toward the transparent substrate. The cross-sectional shape includes, for example, a substantially T-shape (a horizontal bar of T and a downward protrusion of the end portion), and a substantially arrow shape (a broadened portion of the tip of the arrow is elongated). The following means can be used to form the eaves having the shape.
[0016]
In the means A, the partition wall is composed of two or more materials, and photolithography, vapor deposition, sputtering, etc. are performed with each material. Means B is a method in which a negative resist 103 is mixed with a material that absorbs / shields exposure light, and the exposure amount is changed in the film thickness direction of the resist to cure the resist film surface. Means C uses a surface sparingly soluble layer found in chemically amplified resists. The poorly surface-solubilized layer is generated when the acid generated by exposure is deactivated by the basic gas in the atmosphere, and in a positive resist, it is exposed to a basic gas atmosphere. Protecting the surface promotes its formation.
[0017]
In the present invention, any of the three types of means can be adopted, but means B and C having a small number of steps are preferable. Hereinafter, the method using the means B and the means C will be described with reference to FIGS.
[0018]
A resist 103 is applied to a
[0019]
The resist 103 is exposed using a
[0020]
Thereafter, the resist 103 is developed. In the case of a negative resist by means C, uniform development can be obtained by removing the surface
[0021]
Thereafter, baking is performed at an appropriate temperature according to the resist. At this time, the
[0022]
When an organic EL display element is produced using this organic EL display element substrate, an organic layer and a cathode layer are further provided.
[0023]
Here, the organic layer may be composed of a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like. Some materials have multiple functions, such as light emission, hole transport, and so on. The following materials can be used for forming the organic layer.
[0024]
Examples of the light emitting layer include fluorescent brighteners such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole, styrylbenzene compounds, 12-phthaloperinone, 1,4-diphenyl-1,3-butadiene, 1,1,4. , 4-tetraphenyl-1,3-butadiene, naphthalimide derivatives, perylene derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazirine derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrrolopyrrole derivatives, styrylamine derivatives, coumarin compounds, 9,10-diarylanthracene derivatives , Salicylate, pyrene, coronene, perylene, rubrene, tetraphenylbutadiene, 9,10-bis (phenylethynyl) anthracene, 8-quinolinolatolithium, tris (8-quinolinolato) aluminum complex (hereinafter abbreviated as Alq), N , N'-Difeni -N, N'-bis (3-methylphenyl) -benzidine (hereinafter abbreviated as TPD), tris (5,7-dichloro, 8-quinolinolato) aluminum complex, tris (5-chloro-8-quinolinolato) aluminum complex, Bis (8-quinolinolato) zinc complex, Tris (5-fluoro-8-quinolinolato) aluminum complex, Tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum complex, Tris (4-methyl-5-cyano -8-quinolinolato) aluminum complex, bis [8- (paratosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, poly-2,5-diheptyl Oxy-P-phenylene vinylene, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-31488, US Pat. Nos. 5,141,671 and 4,769,292 Has been that the fluorescent substance and N, N'-diaryl-substituted pyrrolopyrrole compounds and the like can be used.
[0025]
In addition, the substance which can be used for this invention is not specifically limited to the said example, The substance which has further luminous performance can be selected.
[0026]
Examples of the hole injection layer include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, Fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, polysilanes, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, and aromatic dimethylidin compounds can be used.
[0027]
Examples of electron injection layers include nitro-substituted fluorenone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthrone derivatives Oxadiazole derivatives can be used.
[0028]
For forming the cathode layer, MgAg, AlLi, CuLi or the like can be used in addition to aluminum.
[0029]
Then, the
[0030]
【Example】
<Example 1>
Carbon black was added to the negative resist OMR-85 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) at a weight ratio of 100: 3 and stirred well to obtain a negative resist.
[0031]
A negative resist was applied by spin coating on a glass substrate having an ITO transparent electrode having a stripe pattern with a width of 100 μm and a pitch of 105 μm, and dried at 70 ° C. for 30 minutes. The resist was exposed at 100 mJ / cm 2 using a photomask having a stripe pattern with a width of 10 μm orthogonal to the transparent electrode and a pitch of 105 μm. Thereafter, the film was developed with an OMR developer (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo), rinsed with an OMR rinse (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo), and dried. Then, it baked at 200 degreeC for 1 hour. When the resist cross section was observed with a scanning electron microscope, an arrow-shaped partition wall having an eave width of 7 μm, a partition wall width of 5 μm, and a pitch of 105 μm could be formed.
[0032]
<Example 2>
390 g of epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd .: “YDPN-601”) and 108 g of acrylic acid were dissolved in 750 g of 1,6-hexanediol acrylate, and in the presence of 0.5 g of hydroquinone and 3 g of methylethylammonium iodide. It was made to react at 100-150 degreeC for 2 hours. Subsequently, 279 g of anhydrous head acid was added and reacted at 100 to 150 ° C. for 2 hours to obtain a water-soluble photopolymerizable oligomer.
[0033]
100 parts by weight of the obtained water-soluble photopolymerizable oligomer, 40 parts by weight of a phenol novolac epoxy resin (manufactured by Toto Kasei Co., Ltd .: “YDCN-602”) as a water-insoluble photopolymerizable oligomer, and trimethyl as a photopolymerizable monomer 20 parts by weight of methylolpropane triacrylate (manufactured by Kyoeisha Yushi Co., Ltd .: “TMP-A”), 5 parts by weight as a photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Geigy: “Irgacure-651”), diphenyl as a photocuring catalyst precursor A chemically amplified negative resist was obtained by mixing 0.5 parts by weight of iodonium hexafluoroantimonate and 0.1 parts by weight of hydroquinone as a polymerization inhibitor in 1000 parts by weight of butyl cellosolve.
[0034]
A chemically amplified negative resist was applied to a thickness of about 10 μm by spin coating on a glass substrate having an ITO transparent electrode having a stripe pattern with a width of 100 μm and a pitch of 105 μm, and dried at 70 ° C. for 30 minutes. On top of that, about 1 μm of polyvinyl alcohol was applied and left to dry at room temperature. The resist was exposed at 100 mJ / cm 2 using a photomask having a stripe pattern with a width of 10 μm orthogonal to the transparent electrode and a pitch of 105 μm. After washing with water to remove polyvinyl alcohol, development was performed with a 2.5% solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide). Then, it baked at 200 degreeC for 1 hour. When the resist cross section was observed with a scanning electron microscope, a T-shaped partition wall having a width of 7 μm on the upper side where the end of the upper side drooped, a width of 5 μm for the partition wall contacting the substrate, and a pitch of 105 μm could be formed.
[0035]
<Example 3>
A chemically amplified positive resist AZ7200 (manufactured by Hoechst) was applied to a glass substrate having an ITO transparent electrode having a stripe pattern with a width of 100 μm and a pitch of 105 μm by spin coating, and dried at 90 ° C. for 30 minutes. This was left in an ammonia atmosphere having a concentration of 10 ppm for 10 minutes, and then the resist was exposed to 100 mJ / cm 2 using a photomask having a stripe pattern with a width of 10 μm perpendicular to the transparent electrode and a pitch of 105 μm. After exposure, the film was developed with AZ300MIF. Then, it baked at 150 degreeC for 30 minutes. When the resist cross section was observed with a scanning electron microscope, a T-shaped partition wall having an upper side width of 6 μm, a partition wall width of 4 μm in contact with the substrate, and a pitch of 105 μm was formed.
[0036]
<Example 4>
The organic EL display element substrate obtained in Example 2 was fixed to a jig, and TPD and ALq as an organic layer and aluminum as a cathode layer were sequentially deposited. Seven evaporation sources were prepared for each, and the organic EL display element was obtained by vapor deposition from multiple directions. After vapor deposition, the organic EL display element was sealed with a metal can. When the obtained organic EL display element was made to emit light, the anode and cathode were not short-circuited, and a pixel of 100 × 100 μm with a pitch of 105 μm emitted light to the bottom edge of the partition wall.
[0037]
【The invention's effect】
If the organic layer and the cathode layer are deposited on the organic EL display element substrate according to the present invention, the organic layer and the cathode layer can be reliably separated, and a short circuit between the anode and the cathode can be surely prevented. Furthermore, since the separation width is determined only by the width where the partition wall is in contact with the substrate, the separation width can be reduced to the limit. Thereby, it becomes possible to cope with further higher definition of the organic EL display element. In addition, by narrowing the non-display portion in the display element even if it is not so high definition, it becomes possible to increase the light emitting area, so that the so-called aperture ratio can be increased. An element can be obtained.
[0038]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a method for producing an organic EL substrate according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a partition wall according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of formation of a surface hardly soluble layer.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the prior art.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an organic EL display device according to the present invention.
[Explanation of symbols]
101 Insulating
103 resist 104 surface
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