JP4495781B2 - 有機ｅｌディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。

有機ＥＬディスプレイパネルとは、有機化合物の電界発光を利用した発光素子を有するディスプレイパネルである。つまり有機ＥＬディスプレイパネルは、画素電極と、画素電極上に配置された有機発光層と、有機発光層上に配置された対向電極を含むＥＬ素子を有する。有機発光層に含まれる有機ＥＬ材料は、低分子有機化合物の組み合わせ（ホスト材料とドーパント材料）と、高分子有機化合物とに大別されうる。高分子有機化合物の例には、ＰＰＶと称されるポリフェニレンビニレンやその誘導体などが含まれる。高分子有機化合物を利用した有機ＥＬディスプレイパネルは、比較的低電圧で駆動でき、消費電力が少なく、ディスプレイパネルの大画面化に対応しやすいと言われており、積極的に研究が行なわれている。

高分子有機化合物は、その発光する光の色（Ｒ，ＧまたはＢ）に応じて、各画素にインクジェットなどの印刷技術を用いて配置される。例えば、高分子有機化合物と溶媒を含むポリマーインクを、インクジェットヘッドから吐出して印刷する。各画素に高分子有機化合物を含むポリマーインクを印刷する場合、隣り合う画素にポリマーインクが侵入することを防止する必要がある。

隣接する他の色の光を発する画素に有機ＥＬ材料を含むインクが侵入しないようにするため、各画素の四方を囲む隔壁（バンク）を設け、バンクによって規定された領域内に有機ＥＬ材料を含むインクを滴下する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

このような方法で製造された有機ＥＬディスプレイパネルでは、四方がバンクによって規定された領域内に有機発光層を形成することから、有機発光層の膜厚が不均一になるという問題があった。これは塗布されたインクが表面張力によりバンクの端部に引っぱられるためである。有機発光層の膜厚が不均一になると、有機ＥＬディスプレイパネルの発光効率が減少し、有機ＥＬディスプレイパネルの寿命が縮む。

このような問題を解決した有機ＥＬディスプレイパネルの構造が図１Ａに示される（例えば、特許文献２参照）。図１Ａは特許文献２に記載された有機ＥＬディスプレイパネルの平面図を示す。図１Ｂは図１Ａに示された有機ＥＬディスプレイパネルの線IIIにおける断面図を示す。図１Ｃは、図１Ｂの一部拡大図である。図１Ａ〜図１Ｃに示されるように、有機ＥＬディスプレイパネルは、ガラス基板１、第１の電極層２、第１バンク４、第２バンク３、正孔注入層５および有機発光層６を有する。また、第１バンク４および第２バンク３は樹脂からなる。

第１バンク４はライン状領域４０を規定する。ライン状領域４０内には、有機ＥＬ素子が１列に配列されている。ライン状領域４０は、ライン状の有機発光層６を規定する。第２バンク３は画素領域３０を規定する。画素領域３０は正孔注入層５の領域を規定する。

図１Ａ〜図１Ｃに示された有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機発光層を複数の画素領域（有機ＥＬ素子）に亘って形成することで、有機発光層のライン方向の膜厚を均一にすることができる。このため、有機発光層６は第２バンク３上にも形成される。

また、塗布法によって形成される機能層（正孔注入層、有機発光層）を規定する樹脂バンクを２層構造とすることで、機能層の「ピンニング」を調節する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。特許文献３に開示された有機ＥＬデバイスでは、バンクの下層である第１樹脂層の幅を、バンクの上層である第２樹脂層の幅よりも大きくすることで、バンクに段差を形成し；形成された段差によって塗布法で形成される機能層の「ピンニング」が調節され、均一な膜厚を有する機能層が得られる。

また、バンクによって規定された領域内に、機能層の材料液が十分に濡れ広がるように、バンクを２層構造とし、上層バンクを撥液性とし、下層バンクを親液性にする技術が知られている（例えば、特許文献４〜１０参照）。特許文献４〜１０に開示された有機ＥＬデバイスでは、下層バンクの材料に無機物（ＳｉＯ_２）など親液性材料を採用することで、下層バンクを親液性にする。これにより、バンクと機能層の材料液とがよく馴染むので、塗布される機能層の材料液を、バンクによって規定された領域内全体に濡れ広がらせることができる。

特開２００６−８６１２８号公報 米国特許第７０９１６６０号明細書 特表２００６−４１０２７号公報 特開２００６−２８６３０９号公報 特開２００６−３０５３３１号公報 特開２００６−７１８７２号公報 特開平１１−３２９７４１号公報 特開２００７−４４５８２号公報 特開２００５−２２２７７６号公報 特開２００６−２９４４４６号公報

図１Ａおよび図１Ｂに示されるような有機ＥＬディスプレイパネルでは、第２バンクの濡れ性が低いと、第２バンク上に塗布された有機ＥＬ材料を含むインクが第２バンクによってはじかれることがある。インクが第２バンクによってはじかれると均一な膜厚を有する有機発光層を形成することができなくなる。このため、第２バンクの上面の濡れ性は高いことが要求される。

一方で、第１バンクは、塗布形成される有機ＥＬ材料を含むインクを規定する必要があるので、第１バンクの濡れ性は低いことが要求される。このように、複数の有機ＥＬ素子に亘ったライン状の有機発光層を形成する場合、第１バンクの濡れ性は、第２バンクの濡れ性よりも低いことが必要となってくる。

しかしながら、図１Ａ〜図１Ｃの有機ＥＬディスプレイパネルを開示する特許文献２では、第１バンクの濡れ性を、第２バンクの濡れ性よりも低くする具体的な手段が開示されていなかった。

第２バンクの濡れ性を低くする方法として、特許文献４〜１０に記載されたように、第２バンク３を親液性の無機膜とすることが考えられる。しかし、第２バンク３を無機膜とした場合、製造プロセスおよび製造コストが増加することから好ましくない。

また、図１Ｃに示されるように、特許文献２に開示された有機ＥＬディスプレイパネルでは、第２バンク３と正孔注入層５との間の段差Ｘが大きい。特許文献２に開示された有機ＥＬディスプレイパネルでは、第２バンクは塗布法で形成される正孔注入層を規定することから、一定の高さを有することが要求されるからである。このため、有機発光層が塗布形成される前のライン状領域４０は平坦でなかった。ライン状領域４０が平坦でないと、均一な有機発光層を形成できない。

また、塗布法で形成される正孔注入層を薄膜形成法により形成される正孔注入層としたり、正孔注入層を省略したりすれば、第２バンク３を省略することも考えられる。しかし、画素領域３０を規定する第２バンク３を省略すると、画素電極または正孔注入層の表面と基板の表面と高低差によって生じる段差によって、ライン状領域４０内の起伏がかえって顕著になるおそれがある。

本発明の目的は、ライン状に形成される有機発光層の膜厚を均一にし、発光効率が高く、寿命が長い有機ＥＬディスプレイパネルを提供することである。

すなわち本発明の第１は、以下に示す有機ＥＬディスプレイパネルに関する。
［１］ 基板と、前記基板上に配置され、ライン状の領域を規定するライン状の第１バンクと、前記ライン状の領域内に配列された２以上の画素領域を規定する第２バンクと、前記画素領域に配置された画素電極と、塗布法によって形成され、かつ前記画素領域および前記第２バンク上に配置されたライン状の有機層と、前記有機層上に配置された対向電極と、を含む有機ＥＬディスプレイパネルであって、前記第１バンクの高さは、前記第２バンクの高さよりも高く、前記第１バンクおよび第２バンクの材料はフッ素含有樹脂であり、
前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、４〜１０ａｔｏｍ％であり、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度は、１〜４ａｔｏｍ％であり、前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度よりも高い、有機ＥＬディスプレイパネル。
［２］前記第１バンクの基板の前記表面からの高さは０．５〜３μｍである、［１］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［３］前記有機層の底面は、前記画素電極と接触し、前記画素電極の表面からの前記第２バンクの高さは、−０．１〜＋０．４μｍである、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［４］前記画素電極上に配置され、前記画素領域ごとに独立した正孔注入層をさらに有し、
前記有機層の底面は、前記正孔注入層と接触する、［１］または［２］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［５］前記正孔注入層は、遷移金属の酸化物を含み、前記正孔注入層の表面からの前記第２バンクの高さは、−０．１〜＋０．４μｍである、［４］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［６］前記正孔注入層は、ポリエチレンジオキシチオフェンを含み、前記画素電極の表面からの前記第２バンクの高さは、０．１〜０．５μｍである、［４］に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
［７］前記第１バンクは、前記第１バンクの高さ方向に沿ってフッ素濃度の勾配を有し、前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第１バンクの底面におけるフッ素濃度よりも高い、［１］〜［６］のいずれか一つに記載の有機ＥＬディスプレイパネル。

本発明の第２は、以下に示す有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法に関する。
［８］ 画素電極が配置された基板を準備するステップと、前記基板上にライン状の領域を規定するライン状の第１バンクと、前記ライン状の領域内に配列された２以上の画素領域を規定する第２バンクと、を形成するステップであって、前記第１バンクの高さは、前記第２バンクの高さよりも高く、前記第１バンクおよび第２バンクはフッ素含有樹脂からなり、前記ライン状の領域に有機ＥＬ材料を含む材料液を塗布し、ライン状の有機層を形成するステップと、前記有機層上に対向電極を形成するステップと、を有し、
前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、４〜１０ａｔｏｍ％であり、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度は、１〜４ａｔｏｍ％であり、前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度よりも高い、有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
［９］前記第１バンクおよび前記第２バンクを形成するステップは、前記基板上に、樹脂膜をパターニングするステップと、前記樹脂膜をベークするステップと、を有する、［８］に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
［１０］前記樹脂膜をパターニングするステップは、前記基板上に、前記第２バンクの材料を含む感光性樹脂膜Ａを形成するステップと、前記感光性樹脂膜Ａ上に前記第１バンクの材料を含み、前記感光性樹脂膜Ａとは感度の異なる感光性樹脂膜Ｂを形成するステップと、前記感光性樹脂膜Ａおよび前記感光性樹脂膜Ｂを透過率の異なるマスクを介して露光し、現像するステップと、を有する［９］に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
［１１］前記樹脂膜をパターニングするステップは、前記基板上に、フッ素化合物を含む感光性樹脂膜を形成するステップと、前記フッ素化合物を含む感光性樹脂膜を透過率の異なるハーフトーンマスクを介して露光し、現像するステップと、を有する［９］に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。

本発明の有機ＥＬディスプレイパネルでは、塗布領域内の濡れ性が高く、かつ塗布領域が平坦であるので、均一な膜厚の有機層を有する有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

従来の有機ＥＬディスプレイパネルの平面図および断面図 本発明の有機ＥＬディスプレイパネルにおける有機ＥＬ素子の断面図 本発明の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法を示す図 第１バンクおよび第２バンクの作製方法の一例を示す図 第１バンクおよび第２バンクの作製方法の一例を示す図 本発明の有機ＥＬディスプレイパネルを示す図 実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬ素子の断面図 実施の形態２の有機ＥＬディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬ素子の断面図 ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層がライン状に形成された有機ＥＬディスプレイパネルの平面図の一部拡大図 実施の形態２の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法を示す図 実施の形態３の有機ＥＬディスプレイパネルの平面図 実施例で作製した本発明の有機ＥＬディスプレイパネルのモデルを示す図 実施例の有機ＥＬディスプレイパネルにおける有機発光層の膜厚のばらつきを示すグラフ 比較例の有機ＥＬディスプレイパネルのモデルの平面図 比較例の有機ＥＬディスプレイパネルのモデルの断面図 比較例の有機ＥＬディスプレイパネルにおける有機発光層の膜厚のばらつきを示すグラフ

１．本発明の有機ＥＬディスプレイパネルについて
本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、基板上にマトリクス状に配置された有機ＥＬ素子を有する。各有機ＥＬ素子は、画素電極と、画素電極上に配置された有機層と、有機層上に配置された対向電極とを有する。本発明では有機層は塗布法で形成される。
より具体的には、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、１）基板と、２）画素電極と、３）基板上に配置された第１バンクおよび第２バンクと、４）第１バンクによって規定された領域内に配置された有機層と、５）有機層上に設けられた対向電極と、を有する。

本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、画素電極がライン状に配置されるパッシブマトリクス型か、または画素電極が有機ＥＬ素子ごとに独立して配置されるアクティブマトリクス型のいずれでもよく、かつボトムエミッション型でも、トップエミッション型のいずれでもよい。以下本発明の有機ＥＬディスプレイパネルのそれぞれの構成要件について説明する。

１）基板
本発明の有機ＥＬディスプレイパネルの基板は、ボトムエミッション型か、トップエミッション型かによって、その材料が異なる。例えば、ボトムエミッション型の場合は、基板が透明であることが求められる。したがってボトムエミッション型の場合、基板の材料はガラスや透明樹脂などであればよい。一方、トップエミッション型の場合は、基板が透明である必要はない。したがって、トップエミッション型の場合、基板は絶縁体であればよい。

また、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルがアクティブマトリクス型である場合、基板は、有機ＥＬ素子を駆動するための薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴ）を内蔵する。基板に内蔵された、ＴＦＴのソース電極またはドレイン電極は、後述する画素電極に接続される（図７Ａ参照）。
２）画素電極
画素電極は基板上に配置された導電性部材である。有機ＥＬディスプレイパネルでは、画素電極は通常、陽極として機能するが、陰極としても機能しうる。画素電極は、後述する各画素領域内に配置される。有機ＥＬディスプレイパネルがパッシブマトリクス型である場合、複数のライン状の画素電極が基板上に配置される。ライン状の画素電極は、互いに並行であることが好ましい。有機ＥＬディスプレイパネルがアクティブマトリクス型である場合、画素電極は有機ＥＬ素子ごと独立して配置される。

ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルでは、画素電極が透明電極であることが求められることから、画素電極の材料の例は、ＩＴＯ（酸化インジウム・スズ）やＩＺＯ（酸化インジウム・亜鉛）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などを含む。
トップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルでは、画素電極に光反射性が求められることから、画素電極の材料の例は、銀を含む合金、より具体的には銀−パラジウム−銅合金（ＡＰＣとも称する）や銀−ルテニウム−金合金（ＡＲＡとも称する）、ＭｏＣｒ（モリブデンクロム）、ＮｉＣｒ（ニッケルクロム）、アルミニウム−ネオジム合金（Ａｌ−Ｎｄとも称する）などのアルミニウム系合金などを含む。また反射性の画素電極の表面には、ＩＴＯ膜およびＩＺＯ膜（Indium Zinc Oxide）が配置されていてもよい。

また、画素電極上には正孔注入層が配置されていてもよい。正孔注入層は、画素電極から後述する有機層への正孔の注入を補助する機能を有する層である。このため、正孔注入層は画素電極と有機層との間に配置される（図７Ａ、図８Ｂ参照）。

正孔注入層の材料には、ポリエチレンスルホン酸をドープしたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと称される）や、その誘導体（共重合体など）、遷移金属の酸化物などが含まれるが、正孔注入層の材料は、遷移金属の酸化物であることが好ましい。

遷移金属の例には、タングステンやモリブデン、チタン、バナジウム、ルテニウム、マンガン、クロム、ニッケル、イリジウム、ＡＰＣ（銀−パラジウム−銅合金）およびこれらの組み合わせなどが含まれる。好ましい正孔注入層の材料は、酸化タングステン（ＷＯｘ）または酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）である。
正孔注入層の厚さは、通常、１０ｎｍ〜１００ｎｍであり、約５０ｎｍでありうる。

ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層は塗布法で形成されることから、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層が形成される領域を後述する第２バンクで規定する必要があった（特許文献２参照）。そのため、第２バンクに一定の高さが要求され、後述する塗布領域の起伏が大きいことがあった（図１Ｃ参照）。一方、遷移金属の酸化物からなる正孔注入層は、スパッタリングや蒸着などで形成することができ、第２バンクによって規定される必要はない。このため、正孔注入層を遷移金属の酸化物から形成した場合、第２バンクの高さを比較的低くすることができ、塗布領域内の起伏を減少させ、塗布領域を平坦にすることができる。

また、画素電極から有機層へ効率的に正孔を注入できる限り、正孔注入層は省略されてもよい。この場合、画素電極上に直接有機層が配置される。このように、本発明では、i）画素電極上に直接有機層が配置される場合と、ii）遷移金属の酸化物からなる正孔注入層上に有機層が配置される場合と、iii）ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層上に有機層が配置される場合とがある。

３）第１バンクおよび第２バンク
第１バンクおよび第２バンクは、基板上に配置された障壁である。本発明では、第１バンクおよび第２バンクの材料は樹脂を含む。

第１バンクについて
第１バンクは、後述する有機層が塗布される領域を規定する基板上に配置された障壁である。第１バンクは基板上にライン状に複数本形成され、基板上にライン状の領域を規定する（図６Ａ参照）。ライン状の領域には、後述する有機層が塗布される。以下、ライン状のバンク（第１バンク）によって規定されるライン状の領域を「塗布領域」と称する。第１バンクによって規定された１の塗布領域内には、画素領域が１列に並んでいる（図６Ａ参照）。ここで、画素領域とは一つの有機ＥＬ素子が占める領域を意味する。
ライン状の第１バンクは互いに並行であることが好ましい。また、画素電極がライン状に形成される場合（パッシブマトリックス型有機ＥＬディスプレイパネルの場合）、ライン状の第１バンクのラインの方向と、画素電極のラインの方向とは直交することが好ましい。

また、第１バンクの基板の表面からの高さは０．５〜３μｍであることが好ましく、０．８μｍ〜１．２μｍであることが特に好ましい。後述するようにアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイパネルでは、全ての有機ＥＬ素子が一つの対向電極を共有するが、バンクの高さが３μｍ超であった場合、対向電極がバンクによって分断される恐れがあり、全ての有機ＥＬ素子が共有する対向電極を形成できない恐れがある。また、バンクの高さが０．５μｍ未満であった場合、バンクによって規定された領域内に塗布されたインクがバンクから漏れ出すおそれがある。

また、第１バンクの形状は順テーパ状であることが好ましい。順テーパ状とは、バンクの障壁面が斜めになっており、バンクの底面の面積がバンクの上面の面積よりも大きい形状を意味する（図７Ａ参照）。バンクの形状がテーパ状である場合、テーパ角度は２０〜８０°であることが好ましく、特に３０〜４５°であることが好ましい。

第１バンクの材料は、樹脂であれば特に限定されないが、フッ素含有樹脂であることが好ましい。フッ素含有樹脂に含まれるフッ素化合物の例には、フッ化ビニリデン、フッ化ビニル、三フッ化エチレン、およびこれらの共重合体等のフッ化樹脂などが含まれる。またフッ素含有樹脂に含まれる樹脂の例には、フェノール−ノボラック樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂およびこれらの組み合わせが含まれる。

また第１バンクは、上述したように有機層の材料を含むインクが塗布される領域を規定し、インクが漏れ出すことを防止する。このため、第１バンクの上面の濡れ性は低い。「濡れ性が低い」とは、アニソールやシクロヘキシルベンゼンなどの有機溶媒の接触角が、３０°〜６０°であることを意味する。また、バンクの上面とはバンクの頂点を含む面を意味する。

また第１バンクの底面の濡れ性は、第１バンクの上面の濡れ性よりも高いことが好ましい。第１バンクの上面の濡れ性を、第１バンクの底面の濡れ性よりも低くすることで、濡れ性の低い第１バンク上面が、有機層の材料液の漏れ出しを抑制するという、バンク本来の役割を果たし；同時に第１バンクの下部の濡れ性が高いため、第１バンクにより規定される領域全体に、つまり第１バンクと当該領域の接線まで機能層の材料液が確実に塗布される。

バンクにおける濡れ性は主にフッ素原子の濃度によって決定される。したがって、バンクの上面の濡れ性を低くし、バンクの底面の濡れ性を高くするには、バンクの上面のフッ素濃度を高くし、バンクの底面のフッ素濃度を低くすればよい。具体的には、第１バンクの頂点のフッ素原子濃度は、４〜１０ａｔｏｍ％であることが好ましく、第１バンクの底面におけるフッ素濃度は０〜３ａｔｏｍ％であることが好ましい。フッ素原子濃度は、Ｘ線光電子分光分析装置（ＸＰＳまたはＥＳＣＡとも称する）で測定されうる。Ｘ線光電子分光分析装置の例にはＰＨＩ Ｑｕａｎｔｅｒａ ＳＸＭ（ＵＬＶＡＣ ＰＨＩ社製）が挙げられる。

このように上面のフッ素濃度が高く、底面のフッ素濃度が低いバンクは、所望の形状にパターニングされたフッ素含有樹脂の膜を、ベーク処理する（焼成処理）することにより形成されうる。

表１はベーク処理されたフッ素含有樹脂の厚さ（高さ）とフッ素含有樹脂膜の表面におけるフッ素濃度とフッ素含有樹脂膜の表面における水およびアニソールの接触角との関係を示したグラフである。水およびアニソールの接触角は協和界面科学製の自動液晶ガラス洗浄・処理検査装置を用いて測定された。

表１に示されるように、フッ素含有樹脂膜が厚く（高く）なればなるほど、フッ素含有樹脂膜の表面におけるフッ素濃度は高くなる。フッ素含有樹脂の濡れ性は主にフッ素原子の濃度によって決定されることから、フッ素濃度が高くなればなるほど、水接触角および有機溶媒の接触角も大きくなる（濡れ性が低くなる）。
例えば、厚さ１μｍのフッ素含有樹脂膜の表面におけるフッ素原子濃度は、７．５ａｔｏｍ％であり、フッ素含有樹脂膜の表面における水接触角は８１．２°であり、フッ素含有樹脂膜の表面におけるアニソールの接触角は４５．５°である。
また、厚さが０．３μｍのフッ素含有樹脂膜の表面におけるフッ素原子濃度は、３．０ａｔｏｍ％であり、フッ素含有樹脂膜の表面における水接触角は６４．６°であり、フッ素含有樹脂膜の表面におけるアニソールの接触角は２８．４°である。

また、フッ素含有樹脂からなるバンクの形状を順テーパ状にすることで、第１バンクの高さ方向に沿ってフッ素濃度の勾配を生じさせることができる。

図２は順テーパ状のバンク１０５を有する有機ＥＬ素子の断面図である。図２に示されるようにバンク１０５の形状が順テーパ状であると、その壁面においてバンクの高さに勾配が生じる。つまり図２に示されるように、バンクの高さは、５ａ、５ｂ、５ｃの順に小さくなる。

表１で示されたように、低いバンクの上面のフッ素成分の密度が低くなり；高いバンクの上面のフッ素成分の密度が高くなる。よって、図２に示される順テーパ状のバンク１０５のうち、５ａで示される箇所（バンクが高い）におけるフッ素濃度は相対的に高く、かつ５ｃで示される箇所（バンクが低い）におけるフッ素濃度は相対的に低くなる。したがって、バンク１０５におけるフッ素濃度は５ａ、５ｂ、５ｃの順に低くなる。図２において、１０１は基板であり、１０３は電極である。

このように、フッ素含有樹脂からなる第１バンクの形状を順テーパ状にすることで、第１バンクの高さ方向にフッ素濃度の勾配を発生させることができる。また、第１バンクの高さ方向にフッ素濃度の勾配を発生させることで、バンクの高さ方向に沿った濡れ性の勾配を得ることができる。高さ方向に濡れ性の勾配を有する第１バンクによって規定された領域内に有機層の材料液を塗布することで、有機層を正確に形成できるとともに、より膜厚の均一な有機層を形成することができる。

また、有機ＥＬディスプレイパネルがパッシブマトリクス型である場合、第１バンクは、塗布領域を規定するとともに、対向電極セパレータとしても機能してもよい。対向電極セパレータとは、対向電極（後述）を分離するための部材であって、例えば蒸着により後述する有機層上に形成された対向電極を、ライン状の塗布領域ごとに分割する。

第２バンクについて
第２バンクは、基板上に配置され、塗布領域内に２以上の画素領域を規定（図６参照）し、塗布領域内を平坦にするための機能を有する。本発明では、塗布法によって形成される有機層は、第２バンク上にも配置されることから、第２バンクの高さは第１バンクよりも低い。第２バンクの高さについては後述する。

また、第２バンクの上面の濡れ性は、高いことが好ましい。上述したように塗布法で形成される有機層は、第２バンク上にも配置されるから、第２バンクの上面は、有機層の材料液に対して親和性を有することが要求されるからである。ここで濡れ性が高いとは、アニソールやシクロヘキシルベンゼンなどの有機溶媒の接触角が、５°〜３０°であり、水の接触角が３０°〜９０°であることを意味する。

このように本発明では、第１バンクおよび第２バンクの材料が共に樹脂であるが、第１バンクと第２バンクの濡れ性が異なることを特徴とする。第１バンクと第２バンクとの濡れ性が異なることで、均一な膜厚を有する有機層を塗布法でライン状に形成することができる。

このように、第１バンクの濡れ性と第２バンクの濡れ性を違えるには、第１バンクに含まれる樹脂の組成と、第２バンクに含まれる樹脂の組成とを変えればよい。ここで、「樹脂の組成を変える」とは、樹脂のモノマーの分子構造を変えることや、モノマー比率を変えること、添加物の量を変えることなどを意味する。

第１バンクに含まれる樹脂の組成と、第２バンクに含まれる樹脂の組成とを変えるには、例えばＡ）第１バンクの材料と第２バンクの材料とを違えてもよく、またＢ）第１バンクの材料と第２バンクの材料とを同じにしてもよい場合がある。

Ａ）第１バンクの材料と第２バンクの材料とが異なる場合
第１バンクの材料と第２バンクの材料とが異なる場合、第２バンクの材料に、第１バンクよりも濡れ性の高い樹脂を用いればよい。濡れ性の高い樹脂の例には、フッ素を含有しないポリイミド樹脂やアクリル樹脂などが含まれる。

Ｂ）第１バンクの材料と第２バンクの材料とが同じ場合
第１バンクの材料と第２バンクの材料とが同じであるにもかかわらず、第１バンクの上面の濡れ性を低くし、第２バンクの上面の濡れ性を高くするには、第１バンクおよび第２バンクの材料を共にフッ素含有樹脂とすればよい。

上述したように、フッ素含有樹脂の濡れ性は、フッ素含有樹脂の厚さ（高さ）に依存する（表１参照）。また、上述したように第２バンクの高さは第１バンクの高さよりも低い。このため、第１バンクおよび第２バンクの材料がともにフッ素含有樹脂であっても、第１バンクの上面の濡れ性を低く、第２バンクの上面の濡れ性を高くすることができる。

第１バンクおよび第２バンクの材料をともにフッ素含有樹脂としたときの第２バンクの頂点におけるフッ素濃度は１〜４ａｔｏｍ％であることが好ましい。

第２バンクの高さについて
第２バンクの高さは、後述する有機層の底面と接する層（以下単に「有機層の下層」とも称する）の素材によって異なる。上述したように、本発明では、i）画素電極上に直接有機層が配置される場合と、ii）遷移金属の酸化物からなる正孔注入層上に有機層が配置される場合と、iii）ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層上に有機層が配置される場合とがある。このため、有機層の下層は、ｉ）画素電極である場合と、ii）遷移金属の酸化物からなる正孔注入層である場合と、iii）ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層である場合と、がある。以下、第２バンクの高さについて、それぞれの場合に分けて説明する。

ｉ）有機層の下層が画素電極である場合
有機層の下層が画素電極である場合、第２バンクの画素電極の表面からの高さは−０．１〜＋０．４μｍであることが好ましく、約０μｍであることがさらに好ましい。このように、有機層の下層が画素電極である場合、第２バンクは塗布法で形成される層を規定する必要がないので、第２バンクの画素電極の表面からの高さを比較的低くすることができる。これにより塗布領域内を平坦にすることができ、有機層の膜厚をより均一にすることができる。

ところでこの場合、第２バンクは、塗布法で形成される層を規定する必要がないので、第２バンクを省略することも考えられる。しかし、第２バンクを省略した場合、画素電極または正孔注入層の表面と基板の表面と高低差によって生じる段差によって、ライン状領域４０内の起伏が顕著になるおそれがある。このため、第２バンクが塗布法で形成される機能層を規定しない場合であっても、第２バンクを設けることは、塗布領域内を平坦にするために好ましい。

ii）有機層の下層が遷移金属の酸化物からなる正孔注入層である場合（実施の形態１参照）
有機層の下層が遷移金属の酸化物からなる正孔注入層である場合、第２バンクの遷移金属の酸化物からなる正孔注入層の表面からの高さは−０．１〜＋０．４μｍであることが好ましく、約０μｍであることがさらに好ましい。このように、有機層の下層が遷移金属の酸化物からなる正孔注入層である場合、第２バンクは塗布法で形成される層を規定する必要がないので、第２バンクの遷移金属の酸化物からなる正孔注入層の表面からの高さを比較的低くすることができる。これにより塗布領域内を平坦にすることができ、有機層の膜厚をより均一にすることができる。

iii）有機層の下層がＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層である場合（実施の形態２参照）
有機層の下層が遷移金属の酸化物からなる正孔注入層である場合、第２バンクの画素電極の表面からの高さは０．１〜０．５μｍであることが好ましい。ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層は塗布法で形成される。このため有機層の下層がＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層である場合、第２バンクは、正孔注入層の材料液（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと水を含む溶液）が塗布される領域を規定することが要求される。このため、ｉ）およびii）と比較して第２バンクのＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層の表面からの高さが高くなる。

また、第２バンクが、正孔注入層の材料液（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳと水を含む溶液）が塗布される領域を規定する場合、第１バンクと同様に、第２バンクの上面の濡れ性が、第２バンクの上面の濡れ性よりも低いことが好ましい。また、第２バンクは、バンクの高さ方向に沿った濡れ性の勾配を有することが好ましい。第２バンクがバンクの高さ方向に沿った濡れ性の勾配を有することで、均一な膜厚を有するＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層を正確に形成することができる。

４）有機層
有機層は、少なくとも有機発光層を含み、画素電極上に配置された層である。有機層は、第１バンクによって規定されるライン状塗布領域に有機層の材料液を塗布することで形成される。有機層の材料液（有機層の材料をアニソールやシクロベンゼンなどの有機溶媒に溶解したインク）を、インクジェットなどの塗布法によって後述する塗布領域に塗布することによって、容易かつ他の材料に損傷を与えることなく有機層を形成することができるからである。本発明では、有機層は後述する第１バンクによって規定された塗布領域にライン状に（複数の有機ＥＬ素子に亘って）形成される。このため、有機層は、画素領域上だけでなく第２バンク上にも配置される。

有機発光層に含まれる有機ＥＬ材料は、塗布法で有機発光層を形成できるのであれば、高分子であっても、低分子であってもよい。特に高分子有機ＥＬ材料を含む有機発光層は、塗布法により形成しやすいことから、有機発光層に含まれる有機ＥＬ材料は、高分子有機ＥＬ材料であることが好ましい。

高分子有機ＥＬ材料の例には、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリアセチレン（Ｐｏｌｙ ａｃｅｔｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリフェニレン（Ｐｏｌｙ ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリパラフェニレンエチレン（Ｐｏｌｙ ｐａｒａ ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｅｔｈｙｌｅｎｅ）およびその誘導体、ポリ３−ヘキシルチオフェン（Ｐｏｌｙ ３−ｈｅｘｙｌ ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ（Ｐ３ＨＴ））およびその誘導体、ポリフルオレン（Ｐｏｌｙ ｆｌｕｏｒｅｎｅ （ＰＦ））およびその誘導体などが含まれる。

一方、低分子有機ＥＬ材料の例には、トリス（８−キノリノラート）アルミニウムなどが含まれる。

有機ＥＬ材料は各画素から所望の発色（レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ）が生じるように、適宜選択される。例えば、レッド画素の隣にグリーン画素を配置し、グリーン画素の隣にブルー画素を配置し、ブルー画素の隣にレッド画素を配置する。また、有機発光層の厚さは約５０〜１５０ｎｍ（例えば６０ｎｍ）であることが好ましい。

有機層は、さらに電子ブロック層、電子輸送層などを有していてもよい。

電子ブロック層は、正孔注入層への電子の侵入をブロックする役割や、有機発光層に正孔を効率よく運ぶ役割などを有し、例えばポリアニリン系の材料からなる層である。電子ブロック層の厚さは通常、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下（例えば約２０ｎｍ）である。また、有機発光層へ効率的に正孔を輸送できるのであれば、電子ブロック層は省略されてもよい。

５）対向電極について
対向電極とは、有機層上に配置された導電性部材である。有機ＥＬディスプレイパネルでは、対向電極は通常、陰極として機能するが、陽極としても機能しうる。対向電極の材料は、ボトムエミッション型か、トップエミッション型かによってその材料が異なる。トップエミッション型の場合には、対向電極が透明である必要があるので、対向電極の材料はＩＴＯ電極やＩＺＯ電極などであることが好ましい。対向電極の材料は、Ｂａ、Ａｌ、ＷＯｘなどであってもよい。さらに、トップエミッション型の場合、有機発光層と対向電極層との間に有機バッファー層を配置してもよい。

一方、ボトムエミッション型の場合には対向電極が透明である必要はない。したがって対向電極の材料は、任意であってよく、例えばバリウム（Ｂａ）や酸化バリウム（ＢａＯ）、アルミニウム（Ａｌ）などを含む。

対向電極は、各画素領域に配置された電子注入層または有機発光層上に形成されていればよいが、通常は、複数の塗布領域を覆うように形成されている。対向電極は通常、蒸着法により形成され、必ずしも塗布領域ごとに分離されていなくてもよい。つまり、アクティブマトリクス型のように画素電極が有機ＥＬ素子ごとに独立して制御されていれば、有機ＥＬ素子をドライブするＴＦＴ素子が独立しているので、対向電極を複数の塗布領域で共有することができる。

対向電極と有機層との間には例えば、バリウム（Ｂａ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）などからなる電子注入層が配置されていてもよい。

本発明の有機ＥＬディスプレイパネルに、更に対向電極を形成した面にカバー材（封止材）を設けて封止してもよい。カバー材により水分や酸素の侵入を抑制する。

このように本発明によれば、塗布領域内の濡れ性が高く、平坦であるので、均一な膜厚の有機層を有する有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

２．本発明の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法について
本発明の有機ＥＬディスプレイパネルは、本発明の効果を損なわない限り、任意の方法で製造され得る。

好ましい製造方法の一例は、
１）画素電極が配置された基板を準備する第１ステップ（図３Ａ）と、
２）基板上に第１バンクおよび第２バンクを形成する第２ステップ（図３Ｂ）と、
３）塗布領域にライン状の有機層を形成する第３ステップ（図３Ｃ、図３Ｄ）と、
４）有機層上に対向電極を形成する第４ステップ（図３Ｅ）と、を含む。以下図面を参照して本発明のアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイパネルの好ましい製造方法について説明する。

１）図３Ａは、第１ステップを示す。第１ステップでは、画素電極１０３が配置された基板１０１を準備する。基板１０１には、薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴ）が内蔵されていてもよい。薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴ）が内蔵された基板１０１を準備する場合（図７Ａ参照）、駆動ＴＦＴが形成された面にパッシベーション膜、平坦化膜を形成することで基板を準備してもよい。
画素電極１０３は、例えば、スパッタリング法などにより、電極材料の膜を基板１０１上に形成し、エッチングしてパターニングすることにより形成される。また、画素電極１０３上に遷移金属の酸化物からなる正孔注入層を形成してもよい。

２）図３Ｂは、第２ステップを示す。第２ステップでは、基板１０１上に第１バンク１０５および第２バンク１０７を形成する。上述したように第１バンク１０５はライン状の塗布領域を規定し、第２バンク１０７は、画素領域を規定する。
本発明では、第１バンク１０５および第２バンク１０７を形成するステップは、樹脂膜をパターニングするステップと、パターニングされた樹脂膜をベークするステップとを有する。樹脂膜はフォトリソグラフィ法でパターニングされうる。また樹脂膜は、凹版印刷などによってパターニングされてもよい。凹版印刷などで形成すれば、他の材料（画素電極など）に損傷を与えにくい。また、樹脂膜は、凸版印刷によってパターニングしてもよい。

樹脂膜をフォトリソグラフィ法でパターニングするステップは、
ｉ）基板上に、感光性樹脂膜Ａを形成するステップｉ（図４Ａ）と、
ii）感光性樹脂膜Ａ上に感光性樹脂膜Ｂを形成するステップii（図４Ｂ）と、
iii）感光性樹脂膜Ａおよび感光性樹脂膜Ｂを透過率の異なるハーフトーンマスクを介して露光し、現像するステップiii（図４Ｃ、図４Ｄ）と、を有する。

i）図４Ａは、ステップｉを示す。ステップｉでは、基板１０１上に感光性樹脂膜Ａ１０４を形成する。感光性樹脂膜Ａ１０４は、第２バンク１０７の材料を含む。感光性樹脂膜Ａ１０４の厚さは、０．１〜０．５μｍであることが好ましい。基板１０１上に感光性樹脂膜を形成するには、スピンコートなどによって感光性樹脂組成物を基板１０１上に塗布し、塗布された膜を乾燥させればよい。乾燥条件は特に限定されないが、８０℃で２〜３分間放置すればよい。

ii）図４Ｂは、ステップiiを示す。ステップiiでは、感光性樹脂膜Ａ１０４上に感光性樹脂膜Ｂ１０６を形成する。感光性樹脂膜Ｂ１０６は、第１バンク１０５の材料を含む。感光性樹脂膜Ｂ１０６の厚さは、０．５〜３μｍであることが好ましい。また、感光性樹脂膜Ｂ１０６の感度は、感光性樹脂膜Ａの感度と異なる。具体的には、感光性樹脂膜Ａ１０４および感光性樹脂膜Ｂ１０６がネガ型の感光性樹脂膜である場合、感光性樹脂膜Ｂ１０６の感度を、感光性樹脂膜Ａ１０４の感度よりも弱くすればよい。一方、感光性樹脂膜Ａ１０４および感光性樹脂膜Ｂ１０６がポジ型の感光性樹脂膜である場合、感光性樹脂膜Ｂ１０６の感度を、感光性樹脂膜Ａ１０４の感度よりも強くすればよい。

iii）図４Ｃおよび図４Ｃ’ならびに図４Ｄは、ステップiiiを示す。ステップiiiでは、感光性樹脂膜Ａ１０４および感光性樹脂膜Ｂ１０６を透過率の異なるハーフトーンマスク１１０を介して露光する。

図４Ｃは、感光性樹脂膜Ａ１０４および感光性樹脂膜Ｂ１０６がネガ型の感光性樹脂膜である場合を示す。この場合、画素電極１０３を露出させる領域を露光せず；第２バンク１０７を形成する領域をハーフトーンマスクを介して露光し；第１バンク１０５を形成する領域をマスク１１０を介さずに露光すればよい。

露光されなかった領域では、感光性樹脂は硬化しないので、現像工程によって感光性樹脂膜Ｂ１０６も、感光性樹脂膜Ａ１０４も除去され、画素電極１０３が露出する（図４Ｄ）。また、マスク１１０を介さずに露光された領域では、感光性樹脂膜Ｂ１０６も、感光性樹脂膜Ａ１０４も硬化することから、現像工程によって第１バンク１０５が形成される（図４Ｄ）。さらに、ハーフトーンマスクを介して露光して露光された領域では、感度の強い感光性樹脂膜Ａ１０４のみが硬化し、感度の弱い感光性樹脂膜Ｂ１０６が硬化しないことから、現像工程によって、感光性樹脂膜Ｂ１０６が除去され第２バンク１０７が形成される（図４Ｄ）。

一方、図４Ｃ’は、感光性樹脂膜Ａ１０４および感光性樹脂膜Ｂ１０６がポジ型の感光性樹脂膜である場合を示す。この場合、画素電極１０３を露出させる領域をマスク１１０を介さずに露光し；第２バンク１０７を形成する領域をハーフトーンマスクを介して露光し；第１バンク１０５を形成する領域を露光しなければよい。

マスク１１０を介さずに露光された領域では、感光性樹脂膜Ｂ１０６および感光性樹脂膜１０４の溶解性が増大するので、現像工程によって感光性樹脂膜Ｂ１０６も、感光性樹脂膜Ａ１０４も除去され、画素電極１０３が露出する（図４Ｄ）。また、露光されなかった領域では、感光性樹脂膜は硬化したままであるので、現像工程によって第１バンク１０５が形成される（図４Ｄ）。さらに、ハーフトーンマスクを介して露光して露光された領域では、感度の強い感光性樹脂膜Ｂ１０６のみの溶解性が増大し、感度の弱い感光性樹脂膜Ａ１０４は硬化したままなので、現像工程によって感光性樹脂膜Ｂ１０６のみが除去され第２バンク１０７が形成される（図４Ｄ）。

このように、第２バンクの材料を含む感光性樹脂膜Ａを形成し；その上に第１バンクの材料を含む感光性樹脂膜Ｂを形成し；感光性樹脂膜Ａの感度と、感光性樹脂膜Ｂ感度を違えることで、一つの現像工程で、形状の異なる第１バンクと第２バンクとを正確にパターニングすることができる。

また、樹脂膜をフォトリソグラフィ法でパターニングするステップは図５Ａ〜図５Ｃに示されるように、
ｉ）基板上に、感光性樹脂膜１０４’を形成するステップｉ（図５Ａ）と、
ii）感光性樹脂膜１０４’を透過率の異なるハーフトーンマスク１１０を介して露光し、現像するステップii（図５Ｂ、図５Ｃ）と、を有していてもよい。

図５に示された方法では、図４に記載された方法と異なり、形成する感光性樹脂膜は一層である。これにより同一の樹脂材料から、形状の異なる第１バンクおよび第２バンクを同時にパターニングすることができる。また、図５に示された方法では、同一の樹脂材料で第１バンク１０５と第２バンク１０７とを作製することから、第１バンク１０５と第２バンク１０７の材料はフッ素含有樹脂であることが好ましい。

その後パターニングした樹脂膜をベークし、第１バンクおよび第２バンクを形成する。バンクの材料がフッ素含有樹脂である場合、ベーク処理により、膜に含まれるフッ素化合物樹脂のフッ素成分を膜表面に浮かび上がらせることができると推察される。それにより、所望の濡れ性の表面を有するバンクが形成される。前述の通り、バンクの濡れ性を、バンクの高さに応じて変化させることができる。

また、第２ステップ後であって、後述する第３ステップ前に、第２バンクによって規定された領域内の画素電極上に、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳおよび水を含む溶液を塗布することで、正孔注入層を形成してもよい。

３）図３Ｃおよび図３Ｄは第３ステップを示す。第３ステップでは、塗布領域にライン状の有機層１０９を形成する。ライン状の有機層１０９は、第１バンク１０５によって規定されたライン状の塗布領域内にインクジェットなどを用いて塗布された有機層の材料液１０８（有機層の材料およびアニソールやシクロベンゼンなどの有機溶媒を含むインク）を乾燥させることで形成される。第２バンク１０７の上面の濡れ性は上述の通り低いので、有機層の材料液１０８は第２バンク１０７にはじかれることなく塗布領域内に塗布されることができる。また、第２バンク１０７の有機層１０９の下層（画素電極または正孔注入層）の表面からの高さは、比較的低いので、塗布領域内の起伏が小さく、より均一な膜厚を有する有機層１０９を形成することができる。

４）図３Ｅは、第４ステップを示す。第４ステップでは、有機層１０９上に対向電極１１１を形成する。対向電極１１１は例えば、蒸着法やスパッタリング法を利用して形成すればよい。また、対向電極１１１の形成前に有機層１０９上に電子注入層を蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成してもよい。

このように本発明の製造方法によれば、濡れ性および形状が異なる第１バンクと第２バンクとを同時にパターニングすることができることから、より簡便に、均一な膜厚の有機層を有する有機ＥＬディスプレイパネルを製造することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１では、トップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルについて説明する。また、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルはアクティブマトリクス型である。

図６Ａは、対向電極および有機発光層を省略した実施の形態１のアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイパネルの平面図である。図６Ｂは、図６Ａに示された有機ＥＬディスプレイパネルの斜視図である。
図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルでは、基板１０１上に複数のライン状の第１バンク１０５が配置されている。第１バンク１０５は塗布領域１１９を規定している。塗布領域１１９は、レッドの光を発光する塗布領域１１９Ｒ；グリーンの光を発光する塗布領域１１９Ｇ；ブルーの光を発光する塗布領域１１９Ｂに分類され、順番に配置されている。また、基板１０１上には第１バンク１０５よりも低い第２バンク１０７が配置されている。第２バンク１０７は塗布領域１１９内に配列された複数の画素領域１２０を規定する。本実施の形態では塗布領域１１９の長軸方向の端部はバンクによって規定されない。

図７Ａは、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬ素子のＡＡ線断図である。図７Ｂは、有機ＥＬ素子のＢＢ線断面図である。図７Ｂは、２つの有機ＥＬ素子の断面図を示す。

図７Ａおよび図７Ｂに示されるように、有機ＥＬ素子は、基板１０１、画素電極１０３、正孔注入層１１３、ライン状の電子ブロック層１１５、ライン状の有機発光層１１７、第１バンク１０５、第２バンク１０７および対向電極１１１を有する。

基板１０１は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を内蔵する。基板１０１に内蔵されたＴＦＴによって有機発光層１１７の発光の制御ＯＮ／ＯＦＦなどがなされる。基板１０１に内蔵されたＴＦＴは、ゲート電極１３１、ゲート絶縁層１３２、ソース電極１３３、ドレイン電極１３４、半導体層１３５、コンタクトホール１３６、および平坦化膜１３７を有する。画素電極１０３は、コンタクトホール１３６によってドレイン電極１３４と接続されている。

画素電極１０３は、厚さ１００〜２００ｎｍのＡＰＣ膜などから成る反射画素電極であることが好ましい。また、対向電極１１１はＩＴＯ膜であることが好ましい。

正孔注入層１１３は、遷移金属の酸化物（例えばタングステンオキサイド）からなる。正孔注入層１１３は、遷移金属の酸化物からなる層をスパッタリングなどで成膜し、成膜された層をエッチングによりパターニングすることで形成されてもよい。

ライン状の電子ブロック層１１５は、図７Ｂに示されるように、正孔注入層１１３および第２バンク１０７上に配置される。

ライン状の有機発光層１１７は、図７Ｂに示されるように、ライン状の電子ブロック層１１５上に配置される。

第１バンク１０５は電子ブロック層１１５および有機発光層１１７の配置領域（塗布領域）を規定する。また、第１バンク１０５は順テーパ状である。第１バンク１０５のテーパ角度θは２０〜８０°であることが好ましく、特に３０〜４５°であることが好ましい。
第２バンク１０７は、上述のように画素領域１２０を規定する。また、本実施の形態では、第２バンク１０７の正孔注入層１１３の表面からの高さ１０７ｈは、−０．１〜＋０．４μｍである。

また、第１バンク１０５の上面の濡れ性は、第２バンク１０７の上面の濡れ性よりも低い。具体的には、第１バンク１０５の頂点におけるアニソールの接触角は、３０°〜６０°であり；第２バンク１０７の頂点におけるアニソールの接触角は、５°〜３０°である。

このように実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルでは、第２バンクの正孔注入層の表面からの高さが比較的低いので、塗布領域が平坦である。また、第２バンクの上面の濡れ性が高い。このため、本実施の形態によれば、塗布領域内に塗布法で形成される有機層（電子ブロック層）の膜厚を均一にすることができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、正孔注入層が遷移金属の酸化物からなる例について説明した。実施の形態２では、正孔注入層がＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む例について説明する。

実施の形態２の有機ＥＬディスプレイパネルは、１）正孔注入層の材料がＰＥＤＯＴ−ＰＳＳであること、２）第２バンクと正孔注入層との位置関係が異なること以外は実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルと同じである。したがって、実施の形態１と同一の構成部材には、同一の符号を付し、説明を省略する。

図６Ａは、対向電極および有機発光層を省略した実施の形態２のアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイパネルの平面図である。図６Ｂは、図６Ａに示された有機ＥＬディスプレイパネルの斜視図である。

図８Ａは、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬ素子のＡＡ線断図である。図８Ｂは、有機ＥＬ素子のＢＢ線断面図である。図８Ｂは、２つの有機ＥＬ素子の断面図を示す。

図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、実施の形態２の有機ＥＬ素子は、基板１０１、画素電極１０３、正孔注入層１１３’、ライン状の電子ブロック層１１５、ライン状の有機発光層１１７、第１バンク１０５、第２バンク１０７、電子注入層１１８および対向電極１１１を有する。上述のように、実施の形態２は、正孔注入層の材料がＰＥＤＯＴ−ＰＳＳであること、第２バンクと正孔注入層との位置関係が異なること以外は実施の形態１と同じである。したがって、以下、１）正孔注入層１１３’と２）第２バンクとについて説明する。

１）正孔注入層１１３’
正孔注入層１１３’は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む。後述するように、正孔注入層１１３’はＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む水溶液を第２バンク１０７によって規定された領域内に塗布することで形成される。このように、塗布法で形成される正孔注入層１１３’は、画素領域１２０（有機ＥＬ素子）ごとに独立して配置される。

ここで、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層１１３’は、ライン状の有機層（電子ブロック層１１５、有機発光層１１７）と同様に塗布法で形成される。したがって、正孔注入層１１３’も有機層と同様に塗布領域にライン状に形成されることも考えられる。しかし、正孔注入層１１３’は、画素領域１２０ごとに独立して配置されることが好ましい。以下正孔注入層１１３’を画素領域１２０ごとに独立して配置するメリットについて、図９を参照しながら説明する。

図９は、有機ＥＬディスプレイパネルの塗布領域の一部拡大図を示す。図９に示されるように各有機ＥＬ素子の画素電極１０３の幅は７０μｍであり、隣接する画素電極間の距離５５μｍである。また、図９では正孔注入層１１３は３つの有機ＥＬ素子ａ、ｂ、ｃに亘ってライン状に配置されている。

式１は画素電極間の抵抗と正孔注入層（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）の比抵抗、隣接する画素電極間の距離および正孔注入層の断面積との関係を示す。

［式１］
Ｒ＝ρＬ／Ａ
Ｒ：抵抗 ρ：ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの比抵抗
Ｌ：画素電極間の距離
Ａ：正孔注入層（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）の断面積

正孔注入層１１３の膜厚を６５ｎｍと仮定したとき、抵抗Ｒは式１より、１．２×１０^５ρΩとなる。このような条件で有機ＥＬ素子ｂに６Ｖの電圧を印加したとき、有機ＥＬ素子ｂにおける電流密度は１０ｍＡ／ｃｍ^２となる。一方、有機ＥＬ素子ｂの隣接素子ａおよびｃに流れる電流は（５×１０^−２／ρ）ｍＡとなる。このときの有機ＥＬ素子ａおよびｃにおける電流密度は（３．３×１０^２／ρ）ｍＡ／ｃｍ^２となる。

電流密度とコントラストとの間には比例関係が成立する。したがって有機ＥＬ素子間のコントラスト比と電流密度の比は等しくなる。よって上記条件でコントラスト比を１０００００：１にするには、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの比抵抗（ρ）＝３．３×１０^６Ωｃｍとする必要がある。したがって、正孔注入層が複数の有機ＥＬ素子に亘ってライン状に形成される場合、コントラスト比を１０００００：１にするにはＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる正孔注入層の比抵抗ρを３．３×１０^６Ωｃｍ以上にする必要がある。この値は一般的なＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる正孔注入層の比抵抗、ρ＝１０^２〜１０^３Ωｃｍよりもかなり高い。

一般的にＰＥＤＯＴ−ＰＳＳからなる正孔注入層の比抵抗は、ポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）のドープ量を増やすことで高くすることができるが、ポリスチレンスルホン酸のドープ量を増やすと有機ＥＬ素子の寿命（輝度半減時間）は短くなり、有機ＥＬディスプレイパネルの性能が下がる恐れがある。したがって、上述したような比抵抗を有する正孔注入層は、有機ＥＬディスプレイパネルの性能を下げる恐れがある。

一方で正孔注入層が有機ＥＬ素子ごとに独立して配置された場合、コントラスト比は、複数の有機ＥＬ素子に亘って配置される有機層（電子ブロック層、有機発光層）の比抵抗によって決定されることから、正孔注入層の比抵抗を上げる必要が無くなる。また、有機層の比抵抗は一般的に高いことから、有機層が複数の有機ＥＬ素子に亘って形成されたとしてもコントラスト比を下げる恐れが少ない。

以上のことから、有機ＥＬディスプレイパネルの画像特性向上のために、正孔注入層を画素領域ごとに配置することが好ましい。

２）第２バンク１０７
本実施の形態では、第２バンク１０７は、塗布領域１１９内の画素領域１２０を規定し、塗布法で形成される正孔注入層１１３’の配置領域を規定する障壁である。また、第２バンク１０７の上面の濡れ性は、第１バンク１０５の上面の濡れ性よりも高い。

上述したように、第２バンク１０７は、塗布法で形成される正孔注入層１１３’の配置領域を規定することから、第２バンク１０７の上面は、正孔注入層１１３’の材料液（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む水溶液）に対しては撥液性を示すことが要求される。水溶液は比較的表面張力が高いため、濡れ性の高い第２バンクでも、規定することができる。
一方、第２バンク１０７上には、ライン状の有機層（電子ブロック層１１５）が塗布法によって形成されることから、第２バンク１０７の上面は、電子ブロック層１１５の材料液（電子ブロック層１１５の材料とアニソールなどの有機溶媒を含む溶液）に対しては親液性を示すことが要求される。

具体的には、第２バンクの上面のアニソールの接触角は、５°〜３０°であり、水の接触角が３０〜９０°である。第２バンク１０７の濡れ性がこれよりも高い場合、正孔注入層１１３’の材料液を規定できない。一方、第２バンク１０７の濡れ性がこれよりも低い場合、電子ブロック層１１５の材料液が第２バンク１０７によってはじかれ、均一な膜厚を有する電子ブロック層を形成できない。

また、本実施の形態では、第２バンク１０７の画素電極１０３の表面からの高さ１０７ｈは、０．１〜０．５μｍである。

次に実施の形態２の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法について、図１０を参照しながら説明する。

実施の形態２の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法は、
１）基板１０１を準備する第１ステップ（図１０Ａ）、
２）基板１０１上に画素電極１０３を配置する第２ステップ（図１０Ｂ）
３）塗布領域を規定するライン状の第１バンク１０５と画素領域を規定する第２バンク１０７を形成する第３ステップ（図１０Ｃ）、
４）第２バンク１０７によって規定された画素領域に正孔注入層を形成する第４ステップ（図１０Ｄ）、
５）第１バンク１０５によって規定されたライン状の塗布領域にライン状の電子ブロック層を形成する第５ステップ（図１０Ｅ）、
６）塗布領域内の電子ブロック層上にライン状の有機発光層を形成する第６ステップ（図１０Ｆ）、
７）有機発光層上に対向電極を形成する第７ステップ（図１０Ｇ）、を有する。以下それぞれのステップについて説明する。

第１ステップでは、基板１０１を準備する。

第２ステップでは、基板１０１上に画素電極１０３を配置する。

第３ステップでは、塗布領域１１９を規定するライン状の第１バンク１０５と画素領域１２０を規定する第２バンク１０７を形成する。

第４ステップでは、第２バンク１０７によって規定された画素領域１２０に正孔注入層１１３’を形成する。正孔注入層１１３’は、第２バンク１０７によって規定された画素領域１２０内の画素電極１０３上にインクジェット法などによって塗布した正孔注入層１１３’の材料液（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳおよび水を含むインク）を、乾燥させることで形成される。

第５ステップでは、第１バンク１０５によって規定されたライン状の塗布領域１１９にライン状の電子ブロック層１１５を形成する。電子ブロック層１１５は、第１バンク１０５によって規定されたライン状の塗布領域１１９内にインクジェット法などで塗布された、電子ブロック層１１５の材料液を乾燥させることで形成される。上述したように第２バンク１０７は、有機溶媒に対しては親液性を示すので、電子ブロック層１１５の材料液は第２バンク１０７にはじかれることなく塗布領域１１９内に塗布されることができる。

第６ステップでは、塗布領域１１９内の電子ブロック層１１５上にライン状の有機発光層１１７を形成する。有機発光層１１７は、塗布領域１１９内の電子ブロック層１１５上にインクジェット法などで塗布された有機発光層の材料液を、乾燥させることで形成される。

第７ステップでは、有機発光層１１７上に対向電極１１１を形成する。また、対向電極１１７の形成前に有機発光層１１７上に電子注入層１１８を蒸着法やスパッタリング法などを用いて形成してもよい。

以上の通り、本実施の形態によれば、第２バンクの濡れ性が適宜調節されていることから、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含む正孔注入層を画素領域ごとに独立して形成し、その上に形成する電子ブロック層および有機発光層をライン状に形成することができる。これにより画素間でのクロストークがなくコントラスト比が高く、寿命の長い有機ＥＬディスプレイパネルを得られる。

（実施の形態３）
実施の形態１および２では塗布領域の長軸方向の端部が規定されていない例について説明した。本実施の形態では塗布領域の長軸方向の端部も第１バンクによって規定されている例について説明する。また、実施の形態１および実施の形態２では、画素領域と、第１バンクとの間に第２バンクが配置される形態について説明したが（図６参照）、実施の形態３では、画素領域と、第１バンクとの間に第２バンクが配置されない形態について説明する。

本実施の形態の有機ＥＬディスプレイパネルは、塗布領域の端部を規定する第１バンク１０５’を有し、画素領域１２０と第１バンク１０５との間に第２バンク１０７を有さない以外は、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルと同じである。したがって、実施の形態１の有機ＥＬディスプレイパネルと同一の構成要件については同一の符号を付して説明は省略する。

図１１Ａは本実施の形態のアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイパネルから対向電極および有機層を除いた平面図である。図１１Ａに示されるように、第１バンク１０５、１０５’は２以上のライン状の塗布領域１１９を規定している。図１１Ａに示されるように本実施の形態では、塗布領域１１９の長軸方向の端部は第１バンク１０５’によって規定される。第１バンク１０５’の高さは第１バンク１０５の高さと同じであってよい。また、実施の形態１および実施の形態２（図６参照）と異なり、画素領域１２０と第１バンク１０５との間に第２バンク１０７は配置されず、第２バンクは、画素領域１２０間のみに配置される。

図１１Ｂは、図１１Ａに示される本実施の形態の有機ＥＬディスプレイパネルに含まれる有機ＥＬ素子のＡＡ線断図である。図１１Ｂに示されるように、有機ＥＬ素子のＡＡ線断図では、第２バンクが無く、画素領域１２０は第１バンク１０５の端まで延びている。

第１バンク１０５’によって、有機発光層の材料層が塗布される塗布領域１１９が完全に規定される。これにより、１の塗布領域に塗布された有機発光層の材料液が隣接する他の塗布領域に有機発光層の材料液が侵入することが防止される。例えば塗布領域１１９Ｇに塗布されるべき有機発光層の材料液が、隣接する塗布領域１１９Ｂに侵入することが防止される。これにより、より品質の高い有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

また、第１バンクと、画素領域との間に第２バンクを配置しないことで、画素領域を広くすることができ、開口率を向上させることができる。これにより、開口率の高い有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

以下、実施例を参照して本発明の有機ＥＬ有機ＥＬディスプレイについて説明する。また、以下の実施例は、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明の有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機層の膜厚が均一であることを示すため以下の実験を行った。

φ６インチのガラス基板上に、厚さ１００〜２００ｎｍのＡＰＣ膜をスパッタリングにより成膜し、レジストをマスクとしてエッチングすることで反射画素電極をパターニングした。
その後、反射画素電極がパターニングされたガラス基板上に感光性のフッ素化合物を含むアクリル系樹脂の塗布膜（厚さ：１．０μｍ）を形成した。次に、塗布膜をハーフトーンマスクを介して露光し、第１バンク（高さ１．０μｍ）および第２バンク（高さ０．１〜０．３μｍ）をパターニングし、ベーク処理（２２０℃、１時間）を行い、第１バンクおよび第２バンクを形成した。

第２バンクによって規定された画素領域における反射画素電極上にＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを含むインクをインクジェット法で滴下し、乾燥させることで、正孔注入層（厚さ５０〜１００ｎｍ）を形成した。

ポリアニリン誘導体およびアニソールを含む電子ブロック層の材料液を第１バンクによって規定された塗布領域にインクジェット法で滴下し、乾燥・焼成することで、電子ブロック層（厚さ２０〜５０ｎｍ）を形成した。そして最後に、電子ブロック層上に、ポリフルオレン誘導体およびアニソールを含む有機発光層の材料液をインクジェット法で滴下し、乾燥・焼成することで、有機発光層（厚さ５０〜１５０ｎｍ）を形成し、本発明の有機ＥＬディスプレイパネルのモデルを作製した。

電子注入層および対向電極は本実施例では作製しなかった。すなわち本実施例の有機ＥＬディスプレイパネルにおける有機ＥＬ素子の断面図は図１２に示したようになる。

このように形成した有機ＥＬディスプレイパネルのモデルにおける１の有機ＥＬ素子の有機発光層の膜厚分布を塗布領域の長手方向に沿って（図６Ａにおける矢印Ｘ方向）測定した。膜厚分布の測定にはＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製のＰ−１５触針式段差計を用いた。

図１３のグラフは、実施例の膜厚分布測定の結果を示す。図１３のグラフの縦軸は有機発光層の厚さを示す。図１３のグラフの横軸は測定位置を示す。また図１３のグラフ内におけるＡは画素領域のＸ方向の長さを示す。
本実施例では、画素領域内における有機発光層の膜厚は、±３％の範囲でばらついた。

（比較例）
比較例では、第２バンクの高さを第１バンクの高さ（１．０μｍ）と同じにした以外は、実施例と同じ方法で有機ＥＬディスプレイパネルのモデルを形成した。すなわち比較例では、同じ高さのバンクが画素領域の四方を囲む。また、実施例では、正孔注入層が有機ＥＬ素子ごとに独立して配置され、電子ブロック層および有機発光層はライン状に形成されるのに対し、比較例では、正孔注入層、電子ブロック層および有機発光層のいずれもが有機ＥＬ素子ごとに配置される。
比較例の有機ＥＬディスプレイモデルは、図１４に示すように画素領域を規定するバンク１７のみを有する。また、図１４の線Ａ−Ａ’の断面図における有機ＥＬ素子は図１５のような構造を示す。

このように形成された有機ＥＬディスプレイパネルのモデルにおける有機ＥＬ素子の有機発光層の膜厚分布を画素領域の長手方向に沿って（図１４の矢印Ｘ方向）測定した。膜厚分布の測定に用いた測定装置およびその測定条件は実施例と同じである。

図１６は膜厚分布測定の結果を示す。比較例では、画素領域内における有機発光層の膜厚は、±３１％の範囲でばらついた。

以上の結果は、電子ブロック層および有機発光層をライン状に形成することで、有機発光層の膜厚均一性は大幅に改善されることを示唆する。これにより輝度ムラの少ない画像特性に優れた有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

本出願は、２００８年６月６日出願の特願２００８−１４９３８８に基づく優先権を主張する。当該出願明細書に記載された内容は、すべて本願明細書に援用される。

本発明の有機ＥＬディスプレイパネルおよびその製造方法によれば、画像特性に優れた、有機ＥＬディスプレイパネルを提供することができる。

１ ガラス基板
２ 第１の電極層
３ 第２バンク
４ 第１バンク
５ 正孔注入層
６ 有機発光層
３０ 画素領域
４０ ライン状領域
１７ バンク
１０１ 基板
１０３ 画素電極
１０４ 感光性樹脂膜Ａ
１０５、１０５’ 第１バンク
１０６ 感光性樹脂膜Ｂ
１０７ 第２バンク
１０９ 有機層
１１１ 対向電極
１１３、１１３’ 正孔注入層
１１０ ハーフトーンマスク
１１５ 電子ブロック層
１１７ 有機発光層
１１８ 電子注入層
１１９ 塗布領域
１２０ 画素領域
１３１ ゲート電極
１３２ ゲート絶縁膜
１３３ ソース電極
１３４ ドレイン電極
１３５ 半導体層
１３６ コンタクトホール

Claims (11)

1. 基板と、
   前記基板上に配置され、ライン状の領域を規定するライン状の第１バンクと、
   前記ライン状の領域内に配列された２以上の画素領域を規定する第２バンクと、
   前記画素領域に配置された画素電極と、
   塗布法によって形成され、かつ前記画素領域および前記第２バンク上に配置されたライン状の有機層と、
   前記有機層上に配置された対向電極と、を含む有機ＥＬディスプレイパネルであって、
   前記第１バンクの高さは、前記第２バンクの高さよりも高く、
   前記第１バンクおよび第２バンクの材料はフッ素含有樹脂であり、
   前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、４〜１０ａｔｏｍ％であり、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度は、１〜４ａｔｏｍ％であり、前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度よりも高い、有機ＥＬディスプレイパネル。
2. 前記第１バンクの前記基板の表面からの高さは０．５〜３μｍである、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
3. 前記有機層の底面は、前記画素電極と接触し、
   前記画素電極の表面からの前記第２バンクの高さは、−０．１〜＋０．４μｍである、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
4. 前記画素電極上に配置され、前記画素領域ごとに独立した正孔注入層をさらに有し、
   前記有機層の底面は、前記正孔注入層と接触する、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
5. 前記正孔注入層は、遷移金属の酸化物を含み、
   前記正孔注入層の表面からの前記第２バンクの高さは、−０．１〜＋０．４μｍである、請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
6. 前記正孔注入層は、ポリエチレンジオキシチオフェンを含み、
   前記画素電極の表面からの前記第２バンクの高さは、０．１〜０．５μｍである、請求項４に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
7. 前記第１バンクは、前記第１バンクの高さ方向に沿ってフッ素濃度の勾配を有し、
   前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第１バンクの底面におけるフッ素濃度よりも高い、請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイパネル。
8. 画素電極が配置された基板を準備するステップと、
   前記基板上にライン状の領域を規定するライン状の第１バンクと、前記ライン状の領域内に配列された２以上の画素領域を規定する第２バンクと、を形成するステップであって、前記第１バンクの高さは、前記第２バンクの高さよりも高く、前記第１バンクおよび第２バンクはフッ素含有樹脂からなり、
   前記ライン状の領域に有機ＥＬ材料を含む材料液を塗布し、ライン状の有機層を形成するステップと、
   前記有機層上に対向電極を形成するステップと、を有し、
   前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、４〜１０ａｔｏｍ％であり、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度は、１〜４ａｔｏｍ％であり、前記第１バンクの頂点におけるフッ素濃度は、前記第２バンクの頂点におけるフッ素濃度よりも高い、有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
9. 前記第１バンクおよび前記第２バンクを形成するステップは、
   前記基板上に、樹脂膜をパターニングするステップと、
   前記樹脂膜をベークするステップと、
   を有する、請求項８に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
10. 前記樹脂膜をパターニングするステップは、
    前記基板上に、前記第２バンクの材料を含む感光性樹脂膜Ａを形成するステップと、
    前記感光性樹脂膜Ａ上に前記第１バンクの材料を含み、前記感光性樹脂膜Ａとは感度の異なる感光性樹脂膜Ｂを形成するステップと、
    前記感光性樹脂膜Ａおよび前記感光性樹脂膜Ｂを透過率の異なるマスクを介して露光し、現像するステップと、を有する請求項９に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
11. 前記樹脂膜をパターニングするステップは、
    前記基板上に、フッ素化合物を含む感光性樹脂膜を形成するステップと、
    前記フッ素化合物を含む感光性樹脂膜を透過率の異なるハーフトーンマスクを介して露光し、現像するステップと、を有する請求項９に記載の有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。

Images