JP7394758B2 - 有機el素子および有機el素子の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果、または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
1.有機EL素子の概要
2.有機EL素子の構成
3.有機EL素子の製造方法
4.変形例
5.有機EL素子の平面レイアウト
まず、本開示の一実施形態にかかる有機EL素子の概要を説明する。本開示の有機EL素子では、それぞれ異なる色が発光される発光層を少なくとも含む有機化合物層が設けられている。さらに、その有機化合物層を挟んで第1電極および第2電極が積層されている。この構成を有する副画素が、積層方向と直交する平面上に互いに離隔して少なくとも2つ以上設けられる。
図1を参照して、本開示の一実施形態に係る有機EL素子の構成について説明する。図1は、本開示の一実施形態に係る有機EL素子を積層方向に切断した断面を模式的に示す断面図である。
以上までで、有機EL素子の構造を説明した。次に、図2~図18を参照して、図1に示した有機EL素子100の製造方法に関して説明を行う。図2~図18は、有機EL素子100の製造工程の一例を示した図である。
以上までで、図1に示した有機EL素子の製造方法に関して説明した。本開示の技術では、有機化合物層117に対して有機EL素子の製造時のプロセスによるダメージ、および大気中の水分または酸素への接触による有機化合物層の劣化が発生しないように、有機化合物層117の側面に膜114を形成する。膜114により有機化合物層117の側面を保護する構造として、以下では、図1の変形例の一例を図19~図22を参照して説明する。図1と同様の構造は、説明を省略し、図1と異なる点に関して説明を行う。
図19は、本実施形態にかかる有機EL素子の変形例の一例(変形例1)を示した図である。図19では、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、および対向ガラスは図示されておらず、省略されている。有機EL素子200では、図1に示す有機EL素子100と異なり、副画素210G、副画素210Bおよび副画素210Rの両側面にのみ膜214G、膜214B、および214Rが形成されている。具体的には、有機化合物層217G、有機化合物層217B、および有機化合物層217Rの側面を含む副画素210G、副画素210Bおよび副画素210Rの互いに隣接する側面にのみ膜214G、膜214B、および214Rが形成されている。つまり、各副画素210における上部、具体的にはハードマスク215の上部には、膜214が形成されていない。有機EL素子200では、この点が、有機EL素子100と異なる。
図20は、本実施形態にかかる有機EL素子の変形例の一例(変形例2)を示した図である。図20では、充填層、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、および対向ガラスは図示されておらず、省略されている。有機EL素子300では、図1に示す有機EL素子100と異なり、赤色を発光する副画素310Rに対して、緑色を発光する副画素310Gおよび青色を発光する副画素310Bに形成される膜314Gおよび膜314Bに対応する側面を覆う膜が形成されていない。そのかわり、副画素310Rは、副画素310G、副画素310Bおよび副画素310Rに亘って共通して形成される保護膜314Rにて側面が覆われている。保護膜314Rは、具体的には、ガスバリア層であってよく、保護膜314Rの形成後には、保護膜314Rの上層に充填層が形成されてもよい。例えば、副画素310Rは、最後に形成されるため、副画素310Rを形成した後に他の副画素の有機化合物層をドライエッチングする工程を経ることがなく、有機化合物層317Rがエッチングプロセスガスに曝されることがない。また、保護膜314Rが形成されることにより、大気中の水または酸素等と有機化合物層との接触を防ぐことができることは言うまでもない。したがって、保護膜314Rにより、有機EL素子300では、有機化合物層の劣化を抑制することができる。
図21は、本実施形態にかかる有機EL素子の変形例の一例(変形例3)を示した図である。図21では、充填層、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、および対向ガラスは図示されておらず、省略されている。有機EL素子400では、図20に示す有機EL素子300とさらに異なり、発光色の異なる副画素410G、副画素410Bおよび副画素410Rに亘って連続して設けられた共通電極416が形成されている。つまり、図21に示す有機EL素子400では、図20に示すような有機化合物層317G、有機化合物層317Bおよび有機化合物層317Rの上に積層された各副画素における第2電極316G、第2電極316B、第2電極316R、がそれぞれ互いに隣接する副画素の第2電極316G、第2電極316B、第2電極316Rと電気的に接続されている。図21では、図20では各副画素に個別に配置されていた第2電極316が互いに連結されることで、共通電極416として形成されている。
図22は、本実施形態にかかる有機EL素子の変形例の一例(変形例4)を示した図である。図22では、カラーフィルタ、ブラックマトリクス、および対向ガラスは図示されておらず、省略されている。有機EL素子500では、図1に示す有機EL素子100と異なり、ハードマスク115が形成されていない。具体的には、有機EL素子500では、副画素510G、副画素510Bおよび副画素510Rに対して、第2電極516G、第2電極516B、および第2電極516Rの上に、膜514G、膜514Bおよび膜514Rが形成されている。これによっても有機化合物層517G、有機化合物層517B、および有機化合物層517Gは、膜514G、膜514Bおよび膜514Rによって、大気等のガスまたはプロセスガスに曝されることを防止している。
以上までで、本実施形態に係る有機EL素子の構造の変形例の一例を説明した。次に、図1に示したような副画素の平面での配置例の一例を図23~図26を参照して説明する。図23~図26は、副画素の平面配置レイアウトの一例を示した図である。
(1)
それぞれ異なる色が発光される発光層を少なくとも含む有機化合物層を挟んで第1電極および第2電極が積層される副画素が、前記積層方向と直交する平面上に互いに離隔して少なくとも2つ以上設けられ、
前記有機化合物層の側面は、前記副画素毎に異なる膜で覆われる、
有機EL素子。
(2)
前記膜は、前記副画素毎に膜厚、膜質、または膜材料の少なくともいずれか一つ以上が異なる、前記(1)に記載の有機EL素子。
(3)
前記膜の少なくとも1つ以上は、無機系材料で形成される、前記(1)または前記(2)に記載の有機EL素子。
(4)
前記膜の少なくとも1つ以上は、AlO、TiO、SiN、SiON、又はSiOのいずれか1つ以上を含む、前記(3)に記載の有機EL素子。
(5)
前記膜の少なくとも1つ以上は、有機系材料で形成される、前記(1)または前記(2)に記載の有機EL素子。
(6)
前記有機系材料は、フッ素原子を含む炭化水素である、前記(5)に記載の有機EL素子。
(7)
前記副画素は、前記第1電極、前記有機化合物層、および前記第2電極の順に積層されることで形成され、
前記有機化合物層の側面を覆う前記副画素毎に異なる膜は、前記第2電極の側面をさらに覆う、
前記(1)~前記(6)のいずれか一項に記載の有機EL素子。
(8)
前記有機化合物層の上に積層された前記第2電極は、隣接する前記副画素の前記第2電極と接続される、または、
前記有機化合物層の上に積層された前記第2電極の上には、隣接する前記副画素の前記第2電極の上に連続して設けられる共通電極が更に設けられる、
前記(7)に記載の有機EL素子。
(9)
前記第2電極または前記共通電極は、光の一部を透過し、光の一部を反射する、前記(8)に記載の有機EL素子。
(10)
前記第2電極は、カソードである、前記(7)に記載の有機EL素子。
(11)
前記第2電極は金属酸化物で形成される、前記(7)に記載の有機EL素子。
(12)
前記副画素の平面サイズは、100μm以下である、前記(1)~前記(11)のいずれか一項に記載の有機EL素子。
(13)
前記副画素の平面サイズは、10μm以下である、前記(1)~前記(11)のいずれか一項に記載の有機EL素子。
(14)
それぞれ異なる色が発光される発光層を少なくとも含む有機化合物層を挟んで第1電極および第2電極が積層される副画素を前記積層方向と直交する平面上に互いに離隔して少なくとも2つ以上形成すること、を含み、
前記副画素の形成では、前記有機化合物層の側面を覆う膜を形成することを、各色を発光する前記有機化合物層を形状加工する都度行う、
有機EL素子の製造方法。
111 対向ガラス
112 カラーフィルタ
113 充填層
114 膜
115 ハードマスク
116 第2電極
117 有機化合物層
118 第1電極
119 Window層
120 基板
131G、131B、131R レジスト
Claims (14)
- それぞれ異なる色が発光される発光層を少なくとも含む有機化合物層を挟んで第1電極および第2電極が積層される副画素を前記積層方向と直交する平面上に互いに離隔して少なくとも2つ以上形成すること、を含み、
前記副画素の形成では、前記有機化合物層の側面を覆う膜を形成することを、各色を発光する前記有機化合物層を形状加工する都度行い、
前記膜は、前記副画素毎に膜厚、膜質、または膜材料の少なくともいずれか一つ以上が異なる、
有機EL素子の製造方法。 - 前記膜は、前記副画素毎に膜厚が異なる、請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記膜は、前記副画素毎に膜質、または膜材料の少なくともいずれか一つ以上が異なる、請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記副画素の形成では、前記膜の少なくとも1つ以上を、無機系材料で形成する、請求項1~3のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記膜の少なくとも1つ以上は、AlO、TiO、SiN、SiON、又はSiOのいずれか1つ以上を含む、請求項4に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記副画素の形成では、前記膜の少なくとも1つ以上を、有機系材料で形成する、請求項1~5のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記有機系材料は、フッ素原子を含む炭化水素である、請求項6に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記副画素の形成では、前記副画素を、前記第1電極、前記有機化合物層、および前記第2電極の順に積層することで形成し、
前記有機化合物層の側面を覆う前記膜は、前記第2電極の側面をさらに覆う、
請求項1~7のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。 - 前記有機化合物層の上に積層された前記第2電極を、隣接する前記副画素の前記第2電極と接続する、または、
前記有機化合物層の上に積層された前記第2電極の上に、隣接する前記副画素の前記第2電極の上に連続して設けられる共通電極を更に設ける、
請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。 - 前記第2電極または前記共通電極は、光の一部を透過し、光の一部を反射する、請求項9に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記第2電極は、カソードである、請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記第2電極は金属酸化物で形成される、請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記副画素の平面サイズは、100μm以下である、請求項1~11のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記副画素の平面サイズは、10μm以下である、請求項1~12のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。
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