KR101643018B1 - 발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents

발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

발광층이 고정밀로 패터닝되어 있고, 또한 염가로 제조 가능한 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 하고, 당해 목적을 달성하기 위해서, 제1 전극(2), 전하 주입 수송층(4), 발광층(6), 제2 전극(8)이 이 순서로 적층되고, 적어도 상기 발광층(6)이 뱅크(5)에 의해 규정되어 이루어지는 발광 소자에 대해서, 상기 전하 주입 수송층(4)은, 상기 발광층(6)의 저면(6a)에 접촉하는 내저면(4c)과, 상기 내저면(4c)에 연속하는 내측면(4d)을 구비한 요입부(4a)를 가지며, 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)은, 상기 내저면(4c)과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리(4e)를 구비하고, 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)은, 상기 상부측의 단부 가장자리(4e)에 있어서 상기 뱅크(5)의 상기 발광층(6)측의 하단부 가장자리(5d)와 일치한 형상 또는 상기 뱅크(5)의 저면(5a)에 접촉한 형상이며, 상기 발광층(6)의 측면(6b)의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법{LIGHT-EMITTING ELEMENT, DISPLAY DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING ELEMENT}
본 발명은, 발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 플랫 디스플레이 등에 이용되는 유기 EL 소자에 관한 것이다.
종래부터, 유기 EL 소자의 제조 프로세스에 있어서, 잉크젯법에 의한 패터닝으로 발광층을 형성하는 것이 행해지고 있다. 잉크젯법은, 미소 영역에 균일한 박막 패턴을 형성하는데 적합한 방법이며, 뱅크로 규정된 각 픽셀 영역에 유기 EL 재료를 포함하는 조성물 잉크(이하, 간단히 「잉크」라고 한다.)를 적하하고 건조시킴으로써, 그들 픽셀 영역에 균일한 박막 패턴을 형성한다.
상기 방법을 채용하는 경우, 예를 들면, 뱅크 표면에는 불소 플라즈마에 의한 발액 처리가 실시된다. 이로 인해, 뱅크 표면은 잉크에 대한 젖음성이 나빠지고, 적하된 잉크가 뱅크를 넘어 근처의 픽셀 영역으로 흘러나오기 어려워지기기 때문에, 고정밀 패터닝이 가능해진다.
또한, 특허 문헌 1에는, 뱅크를, 발수성의 재료로 이루어지는 상층부와 친액성의 재료로 이루어지는 하층부의 2층 구조로 함으로써, 뱅크 상층부에서는 잉크에 대한 젖음성을 나쁘게 하고 잉크가 흘러나오기 어렵도록 하고, 뱅크 하층부에서는 잉크에 대한 젖음성을 좋게 하여 픽셀 영역에 잉크가 유지되기 쉽게 하여, 보다 고정밀로 발광층을 패터닝하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2003-249375호 공보
그러나, 뱅크를 2층 구조로 하면, 1층 구조의 경우와 비교하여 공정수가 증가하는 만큼 유기 EL 소자의 제조 코스트가 높아진다.
본 발명은, 상기의 과제을 감안하여, 발광층이 고정밀도로 패터닝되어 있고, 또한 염가로 제조 가능한 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자는, 제1 전극, 전하 주입 수송층, 발광층, 제2 전극이 이 순서로 적층되고, 적어도 상기 발광층이 뱅크에 의해 규정되어 이루어지는 발광 소자로서, 상기 전하 주입 수송층은, 상기 발광층의 저면에 접촉하는 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비한 요입부(凹入部)를 가지며, 상기 요입부의 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고, 상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 상기 발광층측의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 발광층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자는, 전하 주입 수송층이, 발광층의 저면에 접촉하는 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비한 요입부를 가지기 때문에, 제조 프로세스에 있어서 뱅크로 규정된 영역에 적하된 잉크의 하부를 그 요입부 내에 담을 수 있다. 또한, 요입부의 내면은, 전하 주입 수송층이 뱅크의 표면과 비교하여 친액성이 있는 금속 화합물로 이루어지고 잉크에 대한 젖음성이 좋기 때문에, 요입부 내의 잉크를 안정되게 유지할 수 있다. 따라서, 잉크가 뱅크를 넘어 근처의 픽셀 영역으로 흘러나오기 어렵고, 발광층의 고정밀 패터닝이 가능하다. 또한, 요입부는, 예를 들면 순수로 전하 주입 수송층의 일부를 녹이는 등 하여 간단하게 형성할 수 있고, 특허 문헌 1의 발광 소자와 같이 뱅크를 2층 구조로 하기 위한 번잡한 공정이 불필요하기 때문에, 염가로 실시 가능하다.
도 1은 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 일점쇄선으로 둘러싸인 부분의 확대도이다.
도 3은 요입부의 형상을 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 변형예에 관련되는 발광 소자의 도 1에 있어서의 일점쇄선으로 둘러싸인 부분의 확대도이다.
도 5는 요입부의 형상을 설명하기 위한 모식도이다.
도 6은 발광층의 최적 막두께를 설명하기 위한 모식도이다.
도 7은 변형예에 관련되는 발광 소자의 도 1에 있어서의 일점쇄선으로 둘러싸인 부분의 확대도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
도 9는 도 8에 이어지는 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이다.
도 11은 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
도 12는 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
도 14는 제4 실시 형태에 관련되는 표시 장치 등을 나타내는 사시도이다.
[본 발명의 일형태의 개요]
본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자는, 제1 전극, 전하 주입 수송층, 발광층, 제2 전극이 이 순서로 적층되고, 적어도 상기 발광층이 뱅크에 의해 규정되어 이루어지는 발광 소자로서, 상기 전하 주입 수송층은, 상기 발광층의 저면에 접촉하는 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비한 요입부를 가지며, 상기 요입부의 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고, 상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 상기 발광층측의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 발광층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 「전하 주입 수송층」은, 홀 주입층, 홀 수송층, 홀 주입겸 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입겸 수송층 등의 총칭이다. 예를 들면, 전하 주입 수송층은, 홀 주입층으로 구성되어 있어도 되고, 홀 수송층으로 구성되어 있어도 되고, 홀 주입층과 홀 수송층의 2층으로 구성되어 있어도 되고, 홀 주입겸 수송층으로 구성되어 있어도 되고, 전자 주입층으로 구성되어 있어도 되고, 전자 수송층으로 구성되어 있어도 되고, 전자 주입층과 전자 수송층의 2층으로 구성되어 있어도 되고, 전자 주입 수송층으로 구성되어 있어도 된다.
또, 「친액성」 및 「발액성」은, 상대적인 의미로 이용하고 있다. 상기와 같이, 뱅크는 적어도 그 표면이 발액성으로 되어 있고, 한편, 전하 주입 수송층은 친액성이 있는 금속 화합물로 이루어지는 경우, 전하 주입 수송층의 표면은 뱅크의 표면보다도 친액성이며, 뱅크의 표면은 전하 주입 수송층의 표면보다도 발액성이다. 그리고, 친액성인 전하 주입 수송층의 표면은 잉크에 대해서 상대적으로 젖음성이 좋고, 발액성인 뱅크의 표면은 잉크에 대해서 상대적으로 젖음성이 나쁘다. 또한, 친액성 및 발액성은, 예를 들면, 뱅크 또는 전하 주입 수송층의 표면에 대한 잉크의 접촉각으로 정의하는 것이 가능하고, 예를 들면, 접촉각이 10° 이하인 경우를 친액성, 접촉각이 35° 이상인 경우를 발액성이라고 정의할 수 있다.
또, 상기 발광 소자의 특정의 국면에서는, 상기 전하 주입 수송층은 친액성을 가지며, 상기 뱅크는 발액성을 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 발광 소자의 특정의 국면에서는, 상기 전하 주입 수송층은, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하고, 상기 요입부는, 상기 소정의 용제에 의해 용해되어 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 발광 소자의 특정의 국면에서는, 상기 소정의 용제는, 상기 뱅크를 형성할 때에 레지스트막의 일부를 제거하기 위한 현상액, 또는/및, 상기 뱅크 형성 후에 잔류하는 레지스트 잔사를 세정하기 위한 세정액인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 발광 소자의 특정의 국면에서는, 상기 전하 주입 수송층은, 금속 산화물을 포함하는 홀 주입층인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 발광 소자의 특정의 국면에서는, 상기 금속 산화물은, 텅스텐 또는 몰리브덴의 산화물인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일형태에 관련되는 표시 장치는, 상기 어느 한쪽에 기재된 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법은, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과, 상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과, 상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성하는 제3 공정과, 상기 뱅크를 형성 후, 상기 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정액을 이용하여 세정함과 더불어, 상기 세정액에 의해 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고, 상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 상기 발광층측의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 발광층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 전하 주입 수송층을 형성하는 제4 공정과, 상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 잉크를 적하하고, 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 도포시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제5 공정과, 상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제6 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과, 상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과, 상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성함과 더불어, 상기 현상액에 의해 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정하고, 또한, 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고, 상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 상기 발광층측의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 발광층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 전하 주입 수송층을 형성하는 제3 공정과, 상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 잉크를 적하하고, 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 도포시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제4 공정과, 상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제5 공정을 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 실시의 형태에 관련되는 발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서의 부재의 축척은 실제의 것과는 다르다.
[제1 실시 형태]
<발광 소자의 개략 구성>
도 1은, 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이며, 도 2는, 도 1에 있어서의 일점쇄선으로 둘러싸인 부분의 확대도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자는, RGB의 각 픽셀이 매트릭스 형상 또는 라인 형상으로 배치되어 이루어지는 탑 이미션형의 유기 EL 소자이며, 각 픽셀은 기판(1) 상에 각층을 적층한 적층 구조로 되어 있다.
TFT 기판(1)(이하, 간단히 「기판(1)」) 상에는, 양극인 제1 전극(2)이 매트릭스 형상 또는 라인 형상으로 형성되어 있고, 제1 전극(2) 상에, ITO(산화 인듐주석)층(3) 및, 전하 주입 수송층으로서의 홀 주입층(4)이 그 순서로 적층되어 있다. 또한, ITO층(3)이 제1 전극(2)상에만 적층되어 있는데 반해, 홀 주입층(4)은 제1 전극(2)의 상방 뿐만이 아니라 기판(1)의 상면측 전체에 걸쳐 형성되어 있다.
홀 주입층(4) 상에는, 픽셀을 규정하는 뱅크(5)가 형성되어 있고, 뱅크(5)로 규정된 영역 내에 발광층(6)이 적층되어 있다. 또한, 발광층(6) 상에는, 전자 주입층(7), 음극인 제2 전극(8), 및 시일링층(9)이, 각각 뱅크(5)로 규정된 영역을 넘어 근처의 픽셀의 것과 연속하도록 형성되어 있다.
뱅크(5)로 규정된 영역은, ITO층(3), 홀 주입층(4), 발광층(6), 및 전자 주입층(7)이 그 순서로 적층된 다층 적층 구조로 되어 있고, 그들 적층 구조로 기능층이 구성되어 있다. 또한, 기능층에는 홀 수송층이나 전자 수송층 등의 다른 층이 포함되어 있어도 된다.
<발광 소자의 각부 구성>
기판(1)은, 예를 들면, 소다 유리, 무형광 유리, 인산계 유리, 붕산계 유리, 석영, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 엑폭시계 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘계 수지, 또는 알루미나 등의 절연성 재료로 형성되어 있다.
제1 전극(2)은, Ag(은)로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(2)은, 예를 들면, APC(은, 팔라듐, 동의 합금), ARA(은, 루비듐, 금의 합금), MoCr(몰리브덴과 크롬의 합금), NiCr(니켈과 크롬의 합금) 등으로 형성되어 있어도 된다. 탑 이미션형의 발광 소자의 경우는, 광반사성의 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
ITO층(3)은, 제1 전극(2)및 홀 주입층(4)의 사이에 개재되고, 각 층간의 접합성을 양호하게 하는 기능을 가진다.
홀 주입층(4)은, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하고, 구체적으로는, WOx(산화 텅스텐) 또는 MoWOx(몰리브덴-텅스텐 산화물)로 형성되어 있다. 또한, 홀 주입층(4)은, 뱅크(5)의 표면과 비교하여 친액성을 가지는 금속 화합물로 형성되어 있으면 되고, 친액성을 가지는 금속 화합물로서는, 예를 들면, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물을 들 수 있다.
홀 주입층(4)이 금속 산화물로 형성되어 있는 경우는, 홀을 용이하게 주입할 수 있고, 발광층(6) 내에서 전자가 유효하게 발광에 기여하기 때문에, 양호한 발광 특성을 얻을 수 있다. 금속 산화물로서는, 예를 들면, Cr(크롬), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), V(바나듐), Nb(니오브), Ta(탄탈), Ti(티탄), Zr(지르코늄), Hf(하프늄), Sc(스칸듐), Y(이트륨), Th(토륨), Mn(망간), Fe(철), Ru(루테늄), Os(오스뮴), Co(코발트), Ni(니켈), Cu(동), Zn(아연), Cd(카드뮴), Al(알루미늄), Ga(갈륨), In(인듐), Si(실리콘), Ge(게르마늄), Sn(주석), Pb(납), Sb(안티몬), Bi(비스무트), 및, La(랜턴)부터 Lu(루테튬)까지의 이른바 희토류 원소 등의 산화물을 들 수 있다. 그 중에서도, Al2O3(산화 알루미늄), CuO(산화 동), 및, SiO(산화 실리콘)는, 특히 장기 수명화에 유효하다.
금속 화합물을 구성하는 금속은, 전이 금속이 바람직하다. 전이 금속은, 복수의 산화수를 취하기 때문에 이로 인해 복수의 전위 레벨을 취할 수 있고, 그 결과 홀 주입이 용이해져 구동 전압을 저감할 수 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 홀 주입층(4)은, 뱅크(5)의 저면을 따라 근처의 픽셀 방향으로 확장되어 있음과 더불어, 뱅크(5)로 규정된 영역에 있어서는 뱅크(5) 저면의 레벨보다도 침하한 요입 구조로 형성되어 있고, 소정의 용제에 의해 용해되어 형성된 요입부(4a)(도 2에 있어서 그물 모양 해칭으로 나타내는 부분)를 구비한다. 그리고, 홀 주입층(4)은, 뱅크(5)로 규정된 영역만이 다른 영역과 비교하여 막두께가 얇아져 있고, 상기 다른 영역의 막두께는 전체에 걸쳐 대략 균일하다. 홀 주입층(4)이 친액성을 가지는 금속 화합물로 이루어지기 때문에, 요입부(4a)의 내면(4b)은 잉크에 대해서 젖음성이 좋다. 따라서, 뱅크(5)로 규정된 영역에 적하된 잉크가 요입부(4a)의 내면(4b)에 밀착되기 쉽고, 잉크가 뱅크(5)로 규정된 영역에 유지되기 쉽다.
또한, 홀 주입층(4)은, 적어도 뱅크(5)의 저면에 있어서의 단부 가장자리부(5a)의 레벨보다도 침하한 요입 구조이면 되고, 저면 전체의 레벨보다도 침하한 요입 구조일 필요는 없다. 본 실시의 형태에서는, 저면에 있어서의 단부 가장자리부(5a)의 레벨보다 침하되어 있지만, 저면에 있어서의 중앙부(5b)의 레벨보다 침하되어 있지 않은 요입 구조로 되어 있지만, 예를 들면, 도 2에 이점쇄선(5c)으로 나타내는 바와 같이 중앙부(5b)의 레벨을 단부 가장자리부(5a)에 맞추고 뱅크(5)의 저면을 평탄하게 하는 등 하여, 뱅크(5)의 저면 전체의 레벨보다 침하한 요입 구조로 해도 된다.
홀 주입층(4)은, 뱅크의 하단부 가장자리(5d) 상당 부위로부터 침하한 요입 구조이며, 구체적으로는, 홀 주입층(4)의 상면에 있어서의 뱅크(5)로 규정된 영역이 하단부 가장자리(5d) 상당 부위로부터 기판(1)의 상면에 대해서 대략 수직 하방으로 침하되어 있다. 이와 같이, 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d) 상당 부위로부터 침하한 요입 구조인 경우는, 발광층(6)의 막두께를 광범위에 걸쳐 균일하게 할 수 있고, 발광층(6)에 휘도 불균일이 생기기 어렵다.
홀 주입층(4)의 요입 구조는 컵 형상이며, 보다 구체적으로는, 요입부(4a)의 내면(4b)이, 기판(1)의 상면과 대략 평행하고 또한 평탄하며 발광층(6)의 저면(6a)에 접촉하는 내저면(4c)과, 당해 내저면(4c)의 단부 가장자리로부터 기판(1)의 상면과 대략 수직인 방향을 향해 연장되어 있고 상기 발광층(6)의 측면(6b)에 접촉하는 내측면(4d)으로 구성되어 있다. 이와 같이, 요입 구조가 컵 형상인 경우는, 내측면(4d)의 존재에 의해 요입부(4a) 내의 잉크가 기판(1)의 상면과 평행한 방향으로 이동하기 어려워지기 때문에, 뱅크(5)로 규정된 영역에 잉크를 보다 안정되게 유지해 둘 수 있다. 또한, 요입 구조를 컵 형상으로 하면, 요입부(4a)의 내면(4b)의 면적이 커지고, 잉크와 홀 주입층(4)이 밀착되는 면적이 커지기 때문에, 뱅크(5)로 규정된 영역에 잉크를 보다 안정되게 유지해 둘 수 있다. 따라서, 발광층(6)의 고정밀 패터닝이 가능하다.
상기와 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 뱅크(5)와 홀 주입층(4)은, 대략 수직 방향으로 접속되어 있음으로써, 발광층(6)의 저부측에 있어서 잉크가 젖기 쉬워져 있고, 양호한 발광층(6)을 형성할 수 있다. 여기서, 뱅크(5)와 홀 주입층(4)이, 수평 방향으로 접속되는 경우에는, 뱅크(5)와 홀 주입층(4)의 접속 부분 부근에 있어서, 잉크가 젖기 어려워진다고 생각된다. 이 때문에, 발광층(6)의 저부측에 있어서, 발광층(6)이 충분히는 형성되지 않을 가능성이 있고, 이 결과, 전기 적 리크가 발생할 우려가 있다. 즉, 발광층(6)의 양호한 형성에 관해서, 뱅크(5)와 홀 주입층(4)이, 수평 방향이 아니라, 대략 수직 방향으로 접속되고 있는 점에, 기술적인 의의가 존재한다.
또한, 뱅크(5)와 홀 주입층(4)이 대략 수직으로 접속되는 형태로서는, 수직 방향으로 한정하지 않고, 경사 방향이면 되고, 수평 방향에 대한 세로 방향이면 된다.
홀 주입층(4)의 요입 구조를 더 자세하게 설명하면, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 요입부(4a)의 내측면(4d)은, 내저면(4c)과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 당해 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리(4e)(이하, 「상단부 가장자리(4e)」이라고 한다.)를 구비하고, 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)은, 상기 상단부 가장자리(4e)에 있어서 상기 뱅크(5)의 발광층(6)측의 하단부 가장자리(5d)와 일치한 형상이며, 또한, 상기 내측면(4d)과 상기 내저면(4c)이 연속하는 부분이 R형상으로 되어 있다. 또한, 내측면(4d)의 상단부 가장자리(4e)가 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d)와 일치하고 있는 경우에 있어서, 요입부(4a)는, 도 3(a)에 나타내는 바와 같은 상기 내측면(4d)이 내저면(4c)에 대해서 대략 수직인 형상으로 한정되지 않고, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)이 뱅크(5)의 측면(5e)과 대략 같은 기울기로 그것들이 면일의 형상이어도 되고, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)과 상기 내저면(4c)이 연속하는 부분이 R형상이 아닌 형상이어도 되고, 도 3(d)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)이 상기 뱅크(5)의 하측에 들어가도록 상기 뱅크(5)의 측면(5e)과는 반대측으로 경사진 형상이어도 된다.
또, 홀 주입층(4)은, 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d) 상당 부위로부터 침하한 요입 구조에 한정하지 않고, 예를 들면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d) 상당 부위보다도 근처의 픽셀측에 치우친 부위로부터 침하한 구조로 해도 된다. 그 경우, 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 요입부(4a)의 내측면(4d)은, 상단부 가장자리(4e)가 뱅크(5)의 저면(5a)에 접촉한 형상이 된다. 또한, 내측면(4d)의 상단부 가장자리(4e)가 뱅크(5)의 저면(5a)에 접촉한 형상인 경우에 있어서, 요입부(4a)는, 도 5(a)에 나타내는 바와 같은 상기 내측면(4d)이 내저면(4c)에 대해서 대략 수직인 형상으로 한정되지 않고, 도 5(b)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)이 뱅크(5)의 측면(5e)과 대략 같은 기울기의 형상이어도 되고, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)과 상기 내저면(4c)이 연속하는 부분이 R형상이 아닌 형상이어도 되고, 도 5(d)에 나타내는 바와 같이 상기 내측면(4d)이 상기 뱅크(5)의 하측에 들어가도록 상기 뱅크(5)의 측면(5e)과는 반대측으로 경사진 형상이어도 된다.
내측면(4d)은, 상단부 가장자리(4e)가 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d)와 일치한 형상, 또는, 상기 상단부 가장자리(4e)가 상기 뱅크(5)의 저면(5a)에 접촉한 형상이기 때문에, 전극(2, 8)간에 있어서 쇼트가 발생하기 어렵다. 만일, 도 4에 있어서 이점쇄선(10)으로 나타내는 바와 같이, 뱅크(5)의 하단부 가장자리(5d) 상당 부위보다도 픽셀 중앙측에 치우친 부위로부터 침하한 요입 구조로 한 경우는, 홀 주입층(4)의 상면에 있어서의 뱅크(5)로부터 노출된 부분(4f)을 통해 전극(2, 8)간에서 쇼트가 발생할 우려가 있다. 특히, 후술하는 바와 같이, 발광층(6)의 평균 막두께(h)가 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 작거나 같은 경우는, 홀 주입층(4)의 상면에 있어서의 뱅크(5)로 덮여 있지 않은 부분(4f)이 전자 주입층(7)이나 제2 전극(8)과 접촉할 가능성이 있기 때문에, 전극(2, 8)간에서 쇼트가 발생할 우려가 높다.
도 2로 돌아와, 요입부(4a)의 평균 깊이(t)는 본원 발명에서는 특별히 특정되는 것은 아니지만, 예를 들면 5~100㎚로 할 수 있다. 요입부(4a)의 평균 깊이(t)가 5㎚ 이상이면, 요입부(4a) 내에 충분한 양의 잉크를 담을 수 있고, 뱅크(5)로 규정된 영역에 잉크를 안정되게 유지할 수 있다. 또한, 뱅크(5) 단부까지 발광층(6)이 겉돌지 않고 형성되기 때문에, 전극(2, 8)간의 쇼트를 막을 수 있다.
또한, 요입부(4a)의 평균 깊이(t)는, 촉침식 단차계 혹은 AFM(원자간력 현미경)으로 홀 주입층(4)의 표면 윤곽을 측정하고, 당해 표면 윤곽으로부터 산이 되는 부분의 평균 높이와 골짜기가 되는 부분의 평균 높이의 차이를 구하여, 얻을 수 있다.
한편, 발광층(6)의 막두께는 특별히 특정되는 것은 아니지만, 예를 들면 발광층(6)의 건조 후의 평균 막두께(h)가 100㎚ 이상인 경우에 있어서 요입부(4a)의 평균 깊이(t)가 100㎚ 이하이면, 뱅크(5)로 규정된 영역에 있어서의 발광층(6)의 막두께를 균일하게 할 수 있다.
또한, 발광층(6)의 평균 막두께(h)와 요입부(4a)의 평균 깊이(t)의 차는 20㎚ 이하인 것이 바람직하다. 발광층(6)의 평균 막두께(h)가 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 너무 작은 경우는(예를 들면, t-h>20㎚인 경우는), 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 요입부(4a)의 내측면(4d)에 발광층(6)과 접촉하고 있지 않은 부분(발광층(6)이 미도포인 부분)이 생기고, 그 부분에 있어서 전극(2, 8)간의 쇼트가 발생할 우려가 있다. 또, 발광층(6)의 평균 막두께(h)가 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 너무 큰 경우는(예를 들면, h-t>20㎚인 경우는), 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 뱅크(5)의 발액성에 의해 발광층(6)의 뱅크 근방 부분(6c)의 막두께가 다른 부분보다도 얇아지고, 당해 발광층(6)의 단면 형상이 대략 볼록 형상이 되어, 막두께의 차이에 기인하는 발광 불균일이 생길 우려가 있다.
또한, 요입부(4a)의 내측면(4d)은 발광층(6)의 측면(6b)의 적어도 일부에 접촉하고 있으면 된다. 예를 들면, 도 2나 도 6(b)에 나타내는 바와 같이 발광층(6)의 평균 막두께(h)가 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 큰, 혹은, 그것들이 같은 크기인 경우는, 상기 발광층(6)의 측면(6b)의 적어도 일부인 하방측에만 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)이 접촉한다. 한편, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이 발광층(6)의 평균 막두께(h)가 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 작은 경우는, 상기 발광층(6)의 측면(6b)의 전체에 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)이 접촉한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 홀 주입층(4)의 요입부(4a) 내에는, 예를 들면 IL층(중간층) 등의 친액성층(12)이, 발광층(6)의 하측에 형성되어 있어도 된다. 이 경우는, 요입부(4a)의 내저면(4c)이 아닌 친액성층(12)의 상면(12a)에 잉크가 적하되게 되지만, 그래도 상기 상면(12a)이 친액성이기 때문에, 뱅크(5)로 규정된 영역에 잉크를 안정되게 유지할 수 있다. 단, 친액성층(12)에 의해 요입부(4a)가 완전하게 메워져 버리면 상기 요입부(4a)의 내측면(4d)이 잉크와 접촉하지 않게 되어 버리기 때문에, 상기 친액성층(12)의 평균 막두께(g)는 요입부(4a)의 평균 깊이(t)보다도 얇은 것이 바람직하다.
뱅크(5)는, 수지 등의 유기 재료 또는 유리 등의 무기 재료로 형성되어 있고 절연성을 가진다. 유기 재료의 예로는, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 노볼락형 페놀 수지 등을 들 수 있고, 무기 재료의 예로는, SiO2(실리콘 옥사이드), Si3N4(실리콘나이트라이드) 등을 들 수 있다. 뱅크(5)는, 유기용제 내성을 가지는 것이 바람직하고, 또 가시광선을 어느 정도 투과시키는 것이 바람직하다. 또한, 뱅크(5)는 에칭 처리, 베이크 처리 등이 되는 일이 있으므로, 그들 처리에 대한 내성이 높은 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
뱅크(5)는, 적어도 표면이 발액성이다. 따라서, 뱅크(5)를 친액성의 재료로 형성하는 경우는, 발수 처리를 실시하는 등 하여 표면을 발액성으로 할 필요가 있다.
또, 뱅크(5)는, 픽셀 뱅크여도, 라인 뱅크여도 된다. 픽셀 뱅크의 경우, 픽셀마다 발광층(6)의 사방을 위요하도록 뱅크(5)가 형성된다. 한편, 라인 뱅크의 경우, 복수의 픽셀을 열마다 또는 행마다 구획하도록 뱅크(5)가 형성되고, 뱅크(5)는 발광층(6)의 행방향 양측 또는 열방향 양측에만 존재하고, 발광층(6)은 동렬 또는 동행의 것이 연속된 구성이 된다.
발광층(6)은, 예를 들면, 일본국 특허공개 평5-163488호 공보에 기재된 옥시노이드 화합물, 페릴렌 화합물, 쿠마린 화합물, 아자쿠마린 화합물, 옥사졸 화합물, 옥사디아졸 화합물, 페리논 화합물, 피롤로피롤 화합물, 나프탈렌 화합물, 안트라센 화합물, 플루오렌 화합물, 플루오란텐 화합물, 테트라센 화합물, 피렌 화합물, 코로넨 화합물, 퀴노론 화합물 및 아자퀴노론 화합물, 피라조린 유도체 및 피라조론 유도체, 로다민 화합물, 크리센 화합물, 페난트렌 화합물, 시클로펜타디엔 화합물, 스틸벤 화합물, 디페닐퀴논 화합물, 스티릴 화합물, 부타디엔 화합물, 디시아노메틸렌피란 화합물, 디시아노메틸렌티오피란 화합물, 플루오레세인 화합물, 피릴륨 화합물, 티아피릴륨 화합물, 세레나피릴륨 화합물, 텔루로피릴륨 화합물, 방향족 알다디엔 화합물, 올리고페닐렌 화합물, 티옥산텐 화합물, 안트라센 화합물, 사이아닌 화합물, 아크리딘 화합물, 8-하이드록시퀴놀린 화합물의 금속 착체, 2,2'-비피리진 화합물의 금속 착체, 시프염과 Ⅲ족 금속의 착체, 옥신 금속 착체, 희토류 착체 등의 형광 물질로 형성되는 것이 바람직하다. 발광층(6)이 고분자 재료로 이루어지는 층을 포함하는 경우는, 그 층을, 예를 들면 잉크젯법, 노즐 코트법 등의 인쇄 기술에 의해 발광층(6)을 형성할 수 있기 때문에, 저분자 재료를 이용한 증착법에 비해 대판화에 대해서 용이하게 저비용화에 대응할 수 있는 효과가 있다.
전자 주입층(7)은, 제2 전극(8)으로부터 주입된 전자를 발광층(6)에 수송하는 기능을 가지며, 예를 들면, 바륨, 프탈로시아닌, 불화리튬, 이것들의 조합 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 전극(8)은, 예를 들면, ITO, IZO(산화 인듐아연) 등으로 형성된다. 탑 이미션형의 발광 소자의 경우는, 광투과성의 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
시일링층(9)은, 발광층(6) 등이 수분에 노출되거나 공기에 노출되거나 하는 것을 억제하는 기능을 가지며, 예를 들면, SiN(질화 실리콘), SiON(산질화 실리콘) 등의 재료로 형성된다. 탑 이미션형의 발광 소자의 경우는, 광투과성의 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
<발광 소자의 제조 방법>
도 8은, 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이며, 도 9는, 도 8에 이어지는 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다.
제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 공정에서는, 우선, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 유리제의 기판(1) 상에 예를 들면 스퍼터링에 의해 Ag 박막을 형성하고, 당해 Ag 박막을 예를 들면 포토리소그래피로 패터닝함으로써 매트릭스 형상 또는 라인 형상으로 제1 전극(2)을 형성한다. 또한, Ag 박막은 진공 증착 등으로 형성해도 된다.
다음에, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 스퍼터링에 의해 ITO 박막을 형성하고, 당해 ITO 박막을 예를 들면 포토리소그래피에 의해 패터닝함으로써 ITO층(3)을 형성한다.
계속해서, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막(11)을 형성한다. 예를 들면, WOx 또는 MoWOx를 포함하는 조성물을 이용하여, 진공 증착법, 스퍼터법 등에 의해, 기판(1)의 상면측 전체에 걸쳐 균일한 막두께가 되도록, WOx 또는 MoWOx의 박막(11)을 형성한다.
다음에, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 포토리소그래피법에 의해 각 픽셀 영역(제1 전극(2)이 배치된 영역)을 둘러싸도록 뱅크(5)를 형성한다. 그 경우, 예를 들면, 박막(11) 상에 도포 등에 의해 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막(예를 들면 수지막)을 형성하고, 또한 당해 레지스트막 상에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 후 현상액에 의해 에칭 처리하여 레지스트막의 원하는 부위를 제거하고 뱅크(5)의 패턴을 형성한다. 또한, 뱅크(5)를 무기물 재료로 형성하는 경우는, 예를 들면 CVD법 등을 이용한다. 에칭 후에 남은 박막(11)의 표면에 부착되는 레지스트 잔사는, 예를 들면 불산 등으로 제거한다. 또한, 필요에 따라서 뱅크(5)의 표면에 발액 처리를 실시한다.
다음에, 도 8(d)에 나타내는 바와 같이, 박막(11)의 일부를 녹여 요입부(4a)를 형성하고 홀 주입층(4)으로 한다. 이로 인해, 홀 주입층(4)은, 뱅크(5)로 규정된 영역만이 다른 영역보다도 막두께가 얇은 구성이 된다. 요입부(4a)의 형성은, 예를 들면, 레지스트 잔사 제거 후의 뱅크(5) 표면에 잔류하는 불산 등의 불순물을 순수로 세정하는 순수 세정 시에, 그 순수로 박막(11) 상면에 있어서의 뱅크(5)로 규정된 영역을 녹임으로써 행한다. 그 경우, 소정의 용제란 순수이며, 요입부(4a)의 깊이 및 형상은 순수 세정의 조건을 바꿈으로써 적절히 조정 가능하다.
구체적인 방법으로서는, 예를 들면, 스핀 코터로 기판(1)을 회전시켜 두고, 회전 중의 기판(1) 상에 순수(예를 들면 실온)를 떨어뜨려 세정한다. 그 후, 기판(1)을 계속 회전시키면서 순수를 떨어뜨리는 것을 멈추고 물을 제거한다. 이 경우, 순수를 떨어뜨리는 시간에 의해 요입부(4a)의 깊이 및 형상을 조절 가능하다. 또, 박막(11)의 용해 속도는 순수의 온도에 의해서도 바뀌기 때문에, 순수의 온도에 의해 요입부(4a)의 깊이 및 형상을 조절하는 것도 가능하다.
요입부(4a)의 형성 방법은 상기로 한정되지 않는다. 예를 들면, 뱅크(5)를 형성 후, 박막(11)의 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 순수 등의 세정액을 이용하여 세정함과 더불어, 상기 세정액에 의해 상기 박막(11)의 일부를 용해시켜 요입부(4a)를 형성해도 된다. 그 경우, 소정의 용제란 세정액이다. 또, 현상액에 의해 레지스트막을 에칭 처리하여 뱅크(5)를 형성함과 더불어, 상기 현상액에 의해 박막(11)의 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정하고, 또한, 상기 박막(11)의 일부를 용해시켜 요입부(4a)를 형성해도 된다. 그 경우, 현상액이 소정의 용제이다.
뱅크 형성 처리 시에 이용되는 세정액이나 현상액 등의 용제를 이용하여 박막(11)을 용해시키고 홀 주입층(4)을 형성하는 경우는, 요입부(4a)를 형성하기 위해서 별도로 소정의 용제를 이용할 필요가 없고, 또, 상기 요입부(4a)를 형성하기 위한 추가의 공정을 실시할 필요도 없기 때문에, 생산 효율이 좋다.
또한, 요입부(4a)의 형성은 상기 소정의 용제를 이용하는 경우로 한정되지 않고, 예를 들면, 우선, 스퍼터와 포트리소를 이용하여 제1 전극(2)이 배치된 영역을 제외한 모든 영역에 WOx 또는 MoWOx의 박막을 형성하고, 그 위로부터 모든 영역에 WOx 또는 MoWOx의 박막을 형성함으로써, 제1 전극(2)이 배치된 영역에 오목형의 홀 주입층(4)을 형성하는 등 다른 방법으로 행해도 된다.
다음에, 도 9(e)에 나타내는 바와 같이, 뱅크(5)로 규정된 영역 내에 예를 들면 잉크젯법에 의해 잉크를 적하하고, 그 잉크를 홀 주입층(4)의 내저면(4c) 및 내측면(4d)을 따라 도포하여 건조시켜 발광층(6)을 형성한다. 또한, 디스펜서법, 노즐 코트법, 스핀 코트법, 요판 인쇄, 철판 인쇄 등에 의해 잉크를 적하해도 된다.
다음에, 도 9(f)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 진공 증착에 의해 전자 주입층(7)이 되는 바륨 박막을 형성하고, 도 9(g)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 스퍼터링에 의해 제2 전극(8)이 되는 ITO 박막을 형성하고, 도 9(h)에 나타내는 바와 같이, 또한 시일링층(9)을 형성한다.
[제2 실시 형태]
제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자는, 홀 주입층의 아래에 ITO층이 형성되어 있지 않은 점, 및, 홀 주입층 위에 보호막이 형성되는 점이, 제1 실시 형태에 관련되는 발광 소자와는 크게 다르다. 이하에서는, 제1 실시 형태와 다른 점에 대해 중점적으로 설명하고, 제1 실시 형태와 같은 점에 대해서는 중복을 피하기 위해 설명을 간략 혹은 생략한다.
<발광 소자의 구성>
도 10은, 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자는, 기판(101) 상에 양극인 제1 전극(102)이 형성되어 있고, 그 위에 전하 주입 수송층으로서의 홀 주입층(104) 및 보호층(110)이 그 순서로 적층되어 있다. 또한, 홀 주입층(104)이 기판(101)의 상면측 전체에 걸쳐 형성되어 있는데 반해, 보호층(110)은 제1 전극(102)의 상방에는 형성되어 있지 않다. 또, 제1 전극(102)과 홀 주입층(104)의 사이에 ITO층은 개재되어 있지 않다.
홀 주입층(104) 상에는 픽셀을 구획하는 뱅크(105)가 형성되어 있고, 뱅크(105)로 구획된 영역 내에 발광층(106)이 적층되고, 발광층(106) 상에는, 전자 주입층(107), 음극인 제2 전극(108) 및 시일링층(109)이, 각각 뱅크(105)로 구획된 영역을 넘어 근처의 픽셀의 것과 연속하도록 형성되어 있다.
<발광 소자의 제조 방법>
도 11은, 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다. 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 공정에서는, 우선, 도 11(a)에 나타내는 바와 같이, 유리제의 기판(101) 상에 Al(알루미늄)계의 재료로 제1 전극(102)을 형성하고, 그 위에, 후에 홀 주입층(104)이 되는 WOx 또는 MoWOx의 박막(111)을 형성하고, 또한 그 위에, 후에 보호층(110)이 되는 WOx 또는 MoWOx의 박막(112)을 형성한다. 당해 박막(112)은 뱅크(105) 형성시의 에칭에 있어서 홀 주입층(104)을 보호하는 기능을 가진다.
다음에, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 박막(112) 상에 뱅크(105)를 형성한다. 구체적으로는, 박막(112) 상에 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 또한 당해 수지막 상에 레지스트 패턴을 형성하고, 그 후 현상액에 의해 에칭 처리하여 레지스트막의 원하는 부위를 제거하고, 뱅크(105)의 패턴을 형성한다. 또한, 형성 후의 뱅크(105) 표면에 남은 불산 등의 불순물은 순수 등의 세정액으로 세정하여 제거하지만, 그 세정액에 의해 박막(112)의 상면에 있어서의 뱅크(105)로 규정된 영역이 녹아 침하한다.
또한, 도 11(c)에 나타내는 바와 같이, 세정액에 의한 처리를 계속하면, 박막(112)의 뱅크(105)로 규정된 영역의 모두가 녹아 보호층(110)의 상태가 된다. 그리고, 박막(112)이 녹음으로써 박막(111)이 노출되기 때문에, 당해 박막(111)의 상면에 있어서의 뱅크(105)로 규정된 영역이 녹아 침하하고, 요입부(104a)가 형성된다. 이와 같이 하여 홀 주입층(104)이 형성된다.
다음에, 도 11(d)에 나타내는 바와 같이, 뱅크(105)로 규정된 영역 내에 발광층(106)을 형성한다. 그 후의 공정은 제1 실시 형태에 관련되는 공정과 같기 때문에 생략한다.
[제3 실시 형태]
제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자는, 홀 주입층이 형성되어 있는 영역이, 제2 실시 형태에 관련되는 발광 소자와는 크게 다르다. 이하에서는, 제2 실시 형태와 다른 점에 대해 중점적으로 설명하고, 제2 실시 형태와 같은 점에 대해서는 중복을 피하기 위해 설명을 간략 혹은 생략한다.
<발광 소자의 구성>
도 12는, 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 각층의 적층 상태를 나타내는 모식도이다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자는, 기판(201) 상에 양극인 제1 전극(202)이 형성되어 있고, 그 위에 전하 주입 수송층으로서의 홀 주입층(204) 및 보호층(210)이 그 순서로 적층되어 있다. 홀 주입층(204)은, 기판(1)의 상면 전체에 걸쳐 형성되어 있지 않고, 제1 전극(202) 상 및 당해 제1 전극(202)의 주변부에만 형성되어 있다. 한편, 보호층(210)은 제1 전극(202)의 상방에는 형성되어 있지 않다.
홀 주입층(204) 상에는 픽셀을 구획하는 뱅크(205)가 형성되어 있고, 뱅크(205)로 구획된 영역 내에 발광층(206)이 적층되고, 발광층(206) 상에는, 전자 주입층(207), 음극인 제2 전극(208) 및 시일링층(209)이, 각각 뱅크(205)로 구획된 영역을 넘어 근처의 픽셀의 것과 연속하도록 형성되어 있다.
<발광 소자의 제조 방법>
도 13은, 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 방법을 설명하는 공정도이다. 제3 실시 형태에 관련되는 발광 소자의 제조 공정에서는, 우선, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 유리제의 기판(101) 상에 Al계의 재료로 제1 전극(102)을 형성하고, 다음에, 제1 전극(102)의 노출면(상면 및 측면)을 산화시킴으로써 홀 주입층(204)이 되는 산화막(211)을 형성하고, 또한 그 위에, 후에 보호층(210)이 되는 WOx 또는 MoWOx의 박막(212)을 형성한다.
다음에, 도 13(b)에 나타내는 바와 같이, 박막(212) 상에 뱅크(205)를 형성한다. 뱅크(205) 표면에 남은 불산 등의 불순물은 순수 등의 세정액으로 세정하여 제거하지만, 그 세정액에 의해 박막(212) 상면의 뱅크(205)로 규정된 영역이 녹아 침하한다.
또한, 도 13(c)에 나타내는 바와 같이, 세정액에 의한 처리를 계속하면, 박막(212)은 뱅크(205)로 규정된 영역이 모두 녹아 최종 형태인 보호층(210)의 상태가 된다. 또, 박막(212)이 녹음으로써 산화막(211)의 뱅크(205)로 규정된 영역이 노출되기 때문에, 그 영역의 상면도 녹아 침하하고, 요입부(204a)가 형성된다. 이와 같이 하여 홀 주입층(204)이 형성된다.
다음에, 도 13(d)에 나타내는 바와 같이, 뱅크(205)로 규정된 영역 내에 발광층(206)을 형성한다. 그 후의 공정은 제1 실시 형태에 관련되는 공정과 같기 때문에 생략한다.
[제4 실시 형태]
도 14는, 제4 실시 형태에 관련되는 표시 장치 등을 나타내는 사시도이다. 도 14에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일형태에 관련되는 표시 장치(300)는, R, G, 또는 B의 광을 출사하는 각 픽셀이 행방향 및 열방향으로 매트릭스 형상으로 규칙적으로 배치되어 이루어지는 유기 EL 디스플레이이며, 각 픽셀이 본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자로 구성되어 있다.
[변형예]
이상, 본 실시의 형태에 관련되는 발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법을 실시의 형태에 기초하여 구체적으로 설명해 왔지만, 본 발명의 일형태에 관련되는 발광 소자, 표시 장치, 및 발광 소자의 제조 방법은, 상기의 실시의 형태로 한정되지 않는다.
예를 들면, 전하 주입 수송층은, 홀 주입층으로 한정되지 않고, 홀 수송층, 홀 주입겸 수송층이어도 된다. 또, 제1 전극이 음극, 제2 전극이 양극이어도 되고, 그 경우는, 전하 주입 수송층이 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 전자 주입겸 수송층이어도 된다.
또, 발광 소자는, 탑 이미션형으로 한정되지 않고, 보텀 이미션형이어도 된다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명은, 평면 광원 및 플랫 디스플레이 등에 이용되는 유기 EL 표시 장치에 이용 가능하다.
2, 102, 102 : 제1 전극 4, 104, 204 : 전하 주입 수송층
4a : 요입부 4c : 요입부의 내저면
4d : 요입부의 내측면 4e : 상부측의 단부 가장자리
5, 105, 205 : 뱅크 5a : 뱅크의 저면
5d : 뱅크의 하단부 가장자리 6, 106, 206 : 발광층
6a : 발광층의 저면 6b : 발광층의 측면
8, 108, 208 : 제2 전극 300 : 표시 장치

Claims (23)

  1. 제1 전극, 전하 주입 수송층, 발광층, 제2 전극이 이 순서로 적층되고,
    적어도 상기 발광층이 뱅크에 의해 규정되어 이루어지는 발광 소자로서,
    상기 전하 주입 수송층은,
    상기 발광층의 저면에 접촉하는 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비한 요입부(凹入部)를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은,
    상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은,
    상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 상기 발광층측의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 발광층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은 친액성을 가지며, 상기 뱅크는 발액성을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하고, 상기 요입부는, 상기 소정의 용제에 의해 용해되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 소정의 용제는, 상기 뱅크를 형성할 때에 레지스트막의 일부를 제거하기 위한 현상액, 또는/및, 상기 뱅크 형성 후에 잔류하는 레지스트 잔사를 세정하기 위한 세정액인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은, 금속 산화물을 포함하는 홀 주입층인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 금속 산화물은, 텅스텐 또는 몰리브덴의 산화물인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과,
    상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과,
    상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성하는 제3 공정과,
    상기 뱅크를 형성 후, 상기 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정액을 이용하여 세정함과 더불어, 상기 세정액에 의해 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상인, 전하 주입 수송층을 형성하는 제4 공정과,
    상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 잉크를 적하하고, 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 도포시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제5 공정과,
    상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제6 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  9. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과,
    상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과,
    상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성함과 더불어, 상기 현상액에 의해 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정하고, 또한, 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상인, 전하 주입 수송층을 형성하는 제3 공정과,
    상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 잉크를 적하하고, 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 도포시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제4 공정과,
    상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제5 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  10. 제1 전극, 전하 주입 수송층, 중간층, 발광층, 제2 전극이 이 순서로 적층되고, 적어도 상기 발광층이 뱅크에 의해 규정되어 이루어지는 발광 소자로서,
    상기 전하 주입 수송층은,
    상기 중간층의 저면에 접촉하는 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비한 요입부를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은,
    상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은,
    상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상이며, 상기 중간층의 측면의 적어도 일부에 접촉하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 중간층은 친액성인 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 발광층은 상기 중간층에 접촉하고 있는 발광 소자.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 중간층의 평균 막두께는, 상기 요입부의 평균 깊이보다도 얇은 발광 소자.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은 친액성을 가지며, 상기 뱅크는 발액성을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하고, 상기 요입부는, 상기 소정의 용제에 의해 용해되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 소정의 용제는, 상기 뱅크를 형성할 때에 레지스트막의 일부를 제거하기 위한 현상액, 또는/및, 상기 뱅크 형성 후에 잔류하는 레지스트 잔사를 세정하기 위한 세정액인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  17. 청구항 10에 있어서,
    상기 전하 주입 수송층은, 금속 산화물을 포함하는 홀 주입층인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 금속 산화물은, 텅스텐 또는 몰리브덴의 산화물인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  19. 청구항 10 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  20. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과,
    상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과,
    상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성하는 제3 공정과,
    상기 뱅크를 형성 후, 상기 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정액을 이용하여 세정함과 더불어, 상기 세정액에 의해 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과, 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상인 전하 주입 수송층을 형성하는 제4 공정과,
    상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 중간층을 형성하는 제5 공정과,
    상기 중간층의 상방에 잉크를 적하시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제6 공정과,
    상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제7 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 중간층은 친액성인 발광 소자의 제조 방법.
  22. 기판 상에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과,
    상기 제1 전극의 상방에, 소정의 용제에 대해서 용해 가능한 금속 화합물을 포함하는 박막을 형성하는 제2 공정과,
    상기 박막 상에, 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막을 형성하고, 현상액에 의해 에칭 처리하여, 뱅크를 형성함과 더불어, 상기 현상액에 의해 박막 표면에 부착되는 레지스트 잔사를 세정하고, 또한, 상기 박막의 일부를 용해시키고, 내저면과 상기 내저면에 연속하는 내측면을 구비하는 요입부를 가지며, 상기 내측면은, 상기 내저면과 연속하는 하부측의 단부 가장자리와, 상기 하부측의 단부 가장자리와 연속하는 상부측의 단부 가장자리를 구비하고,
    상기 요입부의 내측면은, 상기 상부측의 단부 가장자리에 있어서 상기 뱅크의 하단부 가장자리와 일치한 형상 또는 상기 뱅크의 저면에 접촉한 형상인 전하 주입 수송층을 형성하는 제3 공정과,
    상기 뱅크에 의해 규정된 영역 내에 상기 전하 주입 수송층의 상기 내저면 및 상기 내측면을 따라 중간층을 형성하는 제4 공정과,
    상기 중간층의 상방에 잉크를 적하시키고 건조시켜, 발광층을 형성하는 제5 공정과,
    상기 발광층의 상방에, 제2 전극을 형성하는 제6 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 중간층은 친액성인 발광 소자의 제조 방법.
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