JP5272981B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び発光表示装置 - Google Patents
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Description
本発明に係る有機EL素子は、図1、図5(L)及び図6に示すように、基板1と、基板1上に画素に対応するパターンで形成された第1電極2と、第1電極間の隙間Gにその隙間幅W1より狭い幅W2で形成されて前記画素に対応する開口部10を形成する隔壁3と、その隔壁3で囲まれた開口部10内に形成された有機EL層11(4〜8)と、その有機EL層11上に形成された第2電極9と、を少なくとも有している。なお、この有機EL層11(4〜8)の一部又は全部は、有機材料が塗布法又はノズル法で形成された有機層(4〜6)で構成されてなるものである。
先ず、図3(A)に示すように、画素に対応するパターンで形成された第1電極2を有する基板1を準備する。準備する基板1は、(i)画素に対応する電極パターンが既に形成されたものであってもよいし、(ii)基板1上の全面に第1電極層を形成し、その後にフォトリソグラフィでパターニングして画素に対応する電極パターンを形成したものであってもよいし、(iii)基板上にレジストパターンを形成し、その後に第1電極層を全面に形成してリフトオフさせて、画素に対応する電極パターンを形成したものであってもよい。
次に、図3(B)に示すように、基板1上の隣り合う第1電極2,2間の隙間Gに、その隙間幅W1より狭い幅W2の隔壁3を形成する。隔壁3を形成することにより、画素に対応した開口部10が形成され、その開口部10には、後述の有機層形成工程で有機材料インキ(4’,5’,6’)が塗布される。こうして形成される隔壁3は、第1電極2には接触することはない。なお、基板1上に上記した下地層が形成されている場合には、隔壁3も下地層上に形成される。
次に、図3(C)〜図4(H)に示すように、隔壁3で囲まれた開口部10内に有機EL層11の一部又は全部を構成する有機材料インキ(4’,5’,6’)を塗布して有機層(4,5,6)を形成する。なお、ここで例示する有機材料インキ4’は正孔注入層用インキ、有機層4は正孔注入層、有機材料インキ5’は正孔輸送層用インキ、有機層5は正孔輸送層、有機材料インキ6’は発光層用インキ、有機層6は発光層である。各有機材料インキ4’〜6’は、いずれも溶媒含有タイプ(ソルベントタイプ)の有機材料インキであり、有機層4〜6は、各有機材料インキ4’〜6’を塗布・乾燥して形成する。
次に、図5(I)に示すように、絶縁層17を形成する。絶縁層17は、有機層を塗布形成した工程後で、有機EL層11の一部の層又は第2電極9を形成する工程前に形成する。詳しくは、有機材料インキを塗布・乾燥して有機層を形成した後、有機EL層11の一部の層を形成する場合にはその前に、又は、形成する一部の層が無い場合には第2電極を形成する前に、絶縁層17を形成する。
次に、図5(J)に示すように、形成すべき有機EL層11の一部の層がある場合には、そうした層を形成する。この実施形態では、発光層6上に、電子輸送層7と電子注入層8を形成する。
次に、図5(L)に示すように、有機EL層11上に第2電極9を形成する。第2電極9は、上記のように、パターニングされた有機EL層11上に選択的にマスク蒸着等で所定のパターンで形成してもよいし、パターニングされた有機EL層11上の全面に成膜した後にパターニングして所定のパターンとしてもよい。
第2電極9を形成した後においては、必要に応じて、例えば封止材を設けてもよいし、封止材を介して透明基材を設けてもよい。その場合の封止材としては、エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、透明基材としては、上記した基材1のうち、特に透明性の高いガラス、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等を用いることができる。
本発明の発光表示装置は、上記本発明に係る有機EL素子をパッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式のELパネルとして用いることができる。
(1)パッシブマトリックス方式の画素に対応する第1電極パターンが形成された厚さ0.7mmのガラス基板1を準備した。第1電極2は、一方向に延びる幅が100μmのストライプ状であり、隣り合う電極間の隙間Gの幅W1が30μmで厚さ0.2μmのITO膜からなっている。
アクティブマトリックス方式の画素に対応する第1電極パターンが形成された厚さ0.7mmのTFT基板1bを含む基板1準備した。第1電極2は、アクティブマトリックス方式の各画素に対応するものであり、縦300μmで横100μmの矩形のパターンであり、縦横に隣り合う電極間の隙間Gの幅W1が25μmで厚さ0.2μmのITO膜からなっている。TFT基板1bを含む基板1は、図1(B)に示す態様であり、第1電極2は配線ビア31を介してTFT32に接続されている。
実施例1と同様に発光層まで形成した後、隔壁3を覆うと共に、第1電極間の隙間G及び第1電極2の周縁端21に5μmの幅W4で架かるように、厚さ3μmの絶縁層17を設けた。絶縁層17は、スクリーン印刷法を用い、スキージで絶縁層インクをスクリーン版から押し出して設けた。次に、実施例1と同様に、発光層6上に、電子輸送層7、電子注入層8、第2電極9を形成した。続いて、封止を行い、パッシブマトリックス方式の有機EL素子を作製した。こうして得られた有機EL素子は、幅が100μmの第1電極間に対する平坦部領域aの幅が85μmであり、85%の高い割合で平坦部領域を形成できた。
実施例1において、第1電極間の隙間Gを覆い、第1電極2の周縁端21に2μm架かるように隔壁3を形成した他は、実施例1と同様にして、比較例1の有機EL素子を作製した。こうして得られた有機EL素子は、幅が100μmの第1電極2に対する平坦部領域aの幅が70μmであり、平坦部領域は70%であった。
実施例2において、第1電極間の隙間Gを覆い、第1電極2の周縁端21に2μm架かるように隔壁3を形成した他は、実施例2と同様にして、比較例2の有機EL素子を作製した。こうして得られた有機EL素子は、縦300μmで横100μmの第1電極2に対する平坦部領域aは、縦270μmで横70μmとなり、平坦部領域の面積割合は63%であった。
実施例1及び比較例1にて作製した有機EL素子について、直流電圧をともに8Vずつ印加し、発光したエリアを2次元色彩輝度計(コニカミノルタ社製:CA−2000)にて測定した。測定の結果、膜厚の平坦部領域aとほぼ同等の領域が非常に明るく発光し、その他の厚膜領域(平坦部領域以外の部分であって、隔壁側の盛り上がり部分)はほとんど発光が確認されなかった。こうしたことから、実施例1の有機EL素子は約90%の発光領域を達成し、対して、比較例1の有機EL素子は70%のみの発光に留まった。
1a ベース基板
1b TFT基板
2 第1電極
3 隔壁
4 正孔注入層
4’ 正孔注入層用インキ
5 正孔輸送層
5’ 正孔輸送層用インキ
6 発光層
6’ 発光層用インキ
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 第2電極
10,10A,10B 開口部
11 有機EL層
14,15,16 隔壁側の盛り上がり部分
17 絶縁層
21 第1電極の周縁端
22 隔壁の幅の中心
23 隔壁と第1電極との間の隙間
24 隔壁の上面
31 ビア
32 TFT
W1 隙間の幅
W2 隔壁の幅
W3 隔壁と第1電極との間の隙間の幅
W4 絶縁層が第1電極の周縁端から内方に架かる所定の幅
H 隔壁の高さ
a 平坦部領域
102 第1電極
103 第1電極の周縁端
104 有機層
105 絶縁膜
106 隔壁
110 開口部
111 隔壁側の盛り上がり部分
112 中央部
a’ 平坦部領域
Claims (7)
- 画素に対応するパターンで形成された第1電極を有する基板を準備する工程と、
前記基板上の隣り合う第1電極間の隙間に、該隙間幅より狭い幅の隔壁を形成して前記画素に対応する開口部を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた開口部内に有機EL層の一部又は全部を構成する有機材料を塗布して有機層を形成する工程と、
前記有機層を形成した後、前記隔壁を覆うと共に前記隣り合う第1電極間の隙間及び該第1電極の周縁端に架かる部分の平面視領域を覆う大きさで絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層を形成した後、前記有機EL層上に第2電極を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記隔壁の少なくとも上面が撥液性を有する、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記有機材料の塗布を液滴吐出法又は液注吐出法で行う、請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記絶縁層の形成を印刷法又はスプレー法で行う、請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 基板と、
前記基板上に画素に対応するパターンで形成された第1電極と、
前記第1電極間の隙間に該隙間幅より狭い幅で形成されて前記画素に対応する開口部を形成する隔壁と、
前記隔壁で囲まれた開口部内に形成された有機EL層と、
前記隔壁及び前記有機EL層の一部の上側、又は前記隔壁及び前記有機EL層の全部の上側に、前記隔壁を覆うと共に前記隣り合う第1電極間の隙間及び該第1電極の周縁端に架かる部分の平面視領域を覆う大きさで形成された絶縁層と、
前記有機EL層上に形成された第2電極と、を少なくとも有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記隔壁の少なくとも上面が撥液性を有する、請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 請求項5又は6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子をパッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式のELパネルとして用いることを特徴とする発光表示装置。
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