JP6594859B2 - 有機発光デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明者は、下地基板の表面に沿った複数本のバンクによって区画された複数の各溝領域内に複数の発光素子が列設された有機発光デバイスを製造する際に、各溝領域にインクの塗布を行うことによって機能層を形成するときに、形成した機能層において発光素子内で膜厚の違いが発生する度合と、溝領域の開口幅との間に相関関係があることを見出した。
本発明の一態様に係る有機発光デバイスは、下地基板と、当該下地基板の表面に沿った一方向に伸長する複数本の縦バンクと、複数本の縦バンクによって区画された複数の各溝領域内に一方向に沿って列設された複数の発光素子とを備え、各発光素子が、電極対に挟まれた1以上の機能層を有するものであって、複数の溝領域の少なくとも1つには、一方向に沿って伸長し、高さが縦バンクの高さ以下のサブバンクを形成し、1以上の機能層は、サブバンクを挟んだ両側の溝領域部分にそれぞれ存在する同一材料の部分からなることとした。
以下、実施の形態に係る有機EL装置の構成及び製法について説明する。
図1および図2を参照しながら、有機EL表示装置1の概略構成を説明する。
2.表示パネル10の構成
表示パネル10には、図2に示すように、2次元配置された複数の発光素子11a〜11cが設けられている。各発光素子11a〜11cは、図2に示すように、Y方向に延伸する複数の縦バンク(ラインバンク)112と、縦バンク112同士の間に、Y方向に間隔をあけて形成された複数の横バンク113とによって区画された矩形状のサブピクセル領域に存在する。なお、図5において符号12a,12b,12cは、発光素子11a,11b,11cに対応するサブピクセル領域を示している。
図5は、基板100、層間絶縁層102を備える下地基板上に、縦バンク112、横バンク113、サブバンク114が形成されたバンク付基板150の概略斜視図である。
ここで、青色の溝領域125cの開口幅は80μmを超えているが、各溝領域部分125c1、125c2の開口幅は80μm以下に設定されている。
基板100:
基板100は、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用い形成されている。
表示パネル10の製造工程において、エッチング処理、ベーク処理等が施されることがあるので、層間絶縁層102は、それらの処理に対して耐久性を有する材料で形成することが望ましい。層間絶縁層102は、例えば、ポリイミド、ポリアミド、アクリル系樹脂などの有機化合物で形成される。
表示パネル10はトップエミッション型なので、画素電極103の表面は高い反射性を有することが好ましい。画素電極103は、銀(Ag)またはアルミニウム(Al)を含む金属材料で構成される。
ホール注入層104は、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの酸化物、あるいは、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料からなる。
縦バンク112の材料は、横バンク113の材料と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
横バンク113は、感光性の有機材料で形成する。有機材料の具体例としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂などが挙げられる。
サブバンク114も、感光性の有機材料で形成する。有機材料の具体例として、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂などが挙げられる。
ホール輸送層116は、例えば、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物を用いて形成することができる。
発光層117の材料としては、リパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリフルオレン、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質等が挙げられる。
電子輸送層118は、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などで形成される。
表示パネル10はトップエミッション型なので、カソード119は光透過性の材料で形成する。具体的な材料は、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)若しくは酸化インジウム亜鉛(IZO)などである。
封止層120も、光透過性の材料で形成される。
樹脂層121は、透明樹脂材料、例えば、エポキシ系樹脂材料から形成される。ただし、これ以外にもシリコーン系樹脂などを用いることもできる。
ブラックマトリクス層122は、光吸収性および遮光性に優れる黒色顔料を含む紫外線硬化樹脂材料で形成されている。紫外線硬化樹脂としては、アクリル系の紫外線硬化樹脂材料が挙げられる。
カラーフィルタ層123は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色の波長域の可視光を選択的に透過する材料、例えば公知のアクリル樹脂をベースにした材料で形成される。
基板124は、上記基板100と同様に、例えば、ガラス基板、石英基板、シリコン基板、硫化モリブデン、銅、亜鉛、アルミニウム、ステンレス、マグネシウム、鉄、ニッケル、金、銀などの金属基板、ガリウム砒素基などの半導体基板、プラスチック基板等を用いることができる。
4.表示パネル10の製造方法
表示パネル10の製造方法について、図4の工程図に基づいて説明する。
図5に示すバンク付基板150における各溝領域125に対して、ホール輸送層形成用のインクを塗布し乾燥することによってホール輸送層116を形成する。
バンク付基板150におけるホール輸送層116が形成された各溝領域125a,125b,125cに対して、発光層形成用のインクを塗布し乾燥することによって発光層117を形成する。
上記ホール輸送層116の形成方法によれば、上述したように、青色サブピクセル用の溝領域125cに形成されたインク層116aは、乾燥に伴ってサブバンク114で分けられ、溝領域部分125c1と溝領域部分125c2のそれぞれでインク層116aが乾燥されて、ホール輸送層116が形成される。
上記のように溝領域125cに形成されたインク層116aあるいはインク層117aは、乾燥に伴って、サブバンク114で溝領域部分125c1と溝領域部分125c2に分けられる。
溝領域の開口幅をいろいろな値に変えたNo.1〜No.5のバンク付基板を準備し、各バンク付基板の溝領域にウェット法で機能層(ホール輸送層及び青色発光層)を形成し、形成した各機能層の膜厚分布を測定した。
(1)上記実施の形態では、青色の溝領域115c内にサブバンク114を1本だけ設けたが、溝領域115cの幅が大きい場合には溝領域115cにサブバンクを複数本設けてもよい。この場合も、上記の実験結果に基づいて考察すると、サブバンクの本数は、サブバンクで分割された溝領域部分の幅が80μm程度になるように設定すれば、膜厚を均一にする効果が十分に得られる。
(4)上記実施の形態では、青色の溝領域115c内にサブバンク114を形成したが、赤色の溝領域115aや緑色の溝領域115bの幅が広い場合には、その溝領域115aや溝領域115bにサブバンク114を設けることによって、赤色の発光素子や緑色の発光素子内の機能層の膜厚を均一化することができる。
10 表示パネル
11a 赤色発光素子
11b 緑色発光素子
11c 青色発光素子
11c1,11c2 発光素子部分
12 サブピクセル領域
100 基板
101 TFT層
102 層間絶縁層
103 画素電極
104 ホール注入層
110 TFT基板
112 縦バンク
113 横バンク
114 サブバンク
115a 溝領域
115b 溝領域
115c 溝領域
116 ホール輸送層
116a インク層
117 発光層
117a インク層
118 電子輸送層
119 カソード
120 封止層
121樹脂層
124 基板
125a,125b,125c 溝領域
125c1,125c2 溝領域部分
150 バンク付基板
Claims (12)
- 下地基板と、当該下地基板の表面に沿った一方向に伸長する複数本の縦バンクと、前記複数本の縦バンクによって区画された複数の溝領域のそれぞれに前記一方向に沿って列設された複数の発光素子とを備え、
前記各発光素子が、電極対に挟まれた1以上の塗布膜からなる機能層を有し、
前記複数の溝領域内において、前記機能層は前記一方向に隣接する複数の発光素子にまたがって形成され、
前記複数の溝領域のうち、溝幅が80μm以上である溝領域には、
前記一方向に沿って伸長し、高さが前記縦バンクの高さ以下のサブバンクが形成され、
前記1以上の機能層のそれぞれが、前記サブバンクを挟んだ両側の溝領域部分にそれぞれ存在する同一材料の部分からなり、
前記溝領域が前記サブバンクによって区画されてなる各溝領域部分の幅は80μm以下である、
有機発光デバイス。 - 前記サブバンクは、前記溝領域内に、
前記一方向に沿って、前記発光素子の一端から他端まで連続して形成されている、
請求項1記載の有機発光デバイス。 - 前記サブバンクの上端は、前記縦バンクの上端より
前記下地基板の表面からの距離が小さい、
請求項1又は2に記載の有機発光デバイス。 - 前記各溝領域には、
前記一方向に隣接する発光素子の間を区画する横バンクが複数形成されており、
前記機能層は少なくとも1つの前記横バンクを超えて複数の発光素子にまたがって形成されている、
請求項1〜3のいずれかに記載の有機発光デバイス。 - 前記横バンクの上端は、前記縦バンクの上端よりも前記下地基板の表面からの距離が小さい、
請求項4に記載の有機発光デバイス。 - 前記下地基板上には、発光素子ごとに機能層の下に画素電極が設けられ、
前記サブバンクが形成された溝領域に存在する画素電極は、
当該サブバンクを挟んだ両側の機能層にまたがって形成されている、
請求項1〜5のいずれかに記載の有機発光デバイス。 - 前記下地基板上に存在する複数の溝領域は、溝幅に大小が存在し、
溝幅が80μm以上の溝領域には、前記サブバンクが1以上形成され、
溝幅が80μm未満の溝領域には、前記サブバンクが形成されていない
請求項1〜6のいずれかに記載の有機発光デバイス。 - 前記機能層の膜厚は、前記サブバンクの高さよりも小さい、
請求項1〜7のいずれかに記載の有機発光デバイス。 - 下地基板と、当該下地基板の表面に沿った一方向に伸長する複数本のバンクとを備えるバンク付基板を準備し、前記バンク付基板の各溝領域に、発光素子の機能層を形成するためのインクを塗布し、乾燥することによって当該機能層を形成する形成方法であって、
前記バンク付基板にインクを塗付するのに先立って、
前記バンク付基板における複数本のバンクによって区画される複数の溝領域のうち、溝幅が80μm以上である溝領域に前記一方向に沿って伸長する1本以上のサブバンクを形成することで、前記溝領域が前記サブバンクによって区画されてなる各溝領域部分の幅を80μm以下としておき、
前記サブバンクが形成された溝領域にインクを塗布するときに、当該サブバンクを挟んだ両側の溝領域部分に当該インクを塗布して前記一方向に伸長する機能層を形成し、
前記サブバンクを含まない溝領域にインクを塗布して、前記一方向に伸長する機能層を形成する
機能層の形成方法。 - 前記サブバンクは、前記バンクと比べて、前記機能層を形成するインクに対する撥液性が小さい、
請求項9に記載の機能層の形成方法。 - 前記サブバンクが形成された溝領域にインクを塗布するときに、当該サブバンクを覆うように前記インクを塗布する、
請求項9又は10に記載の機能層の形成方法。 - 下地基板上に機能層を形成することによって有機発光デバイスを製造する方法であって、
前記機能層を形成する際に、請求項9〜11のいずれかに記載の機能層の形成方法を用いて、溝領域のそれぞれに複数の発光素子を前記一方向に沿って列設する、
有機発光デバイスの製造方法。
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