WO2006046673A1 - 有機エレクトロルミネセンス表示パネル及びその製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネセンス表示パネル及びその製造方法 Download PDF

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WO2006046673A1
WO2006046673A1 PCT/JP2005/019833 JP2005019833W WO2006046673A1 WO 2006046673 A1 WO2006046673 A1 WO 2006046673A1 JP 2005019833 W JP2005019833 W JP 2005019833W WO 2006046673 A1 WO2006046673 A1 WO 2006046673A1
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organic
functional layer
display electrode
mask
display panel
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PCT/JP2005/019833
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Kenichi Nagayama
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Pioneer Corporation
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    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence display panel and a method for manufacturing the same.
  • an organic electroluminescence display panel (hereinafter referred to as an organic EL display panel) using an organic light emitting material having electroluminescence characteristics as a light source is known.
  • the organic EL display panel includes an organic electroluminescence element (hereinafter, referred to as an organic EL element) in which an organic functional layer having a light emitting function is sandwiched between first and second display electrodes. And a substrate that supports the organic EL element, and the plurality of organic EL elements are arranged in a matrix, for example, on the substrate.
  • the organic functional layer includes organic material layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • the organic functional layer is, for example, a single layer of a light emitting layer only having a light emitting function due to the strength of an organic compound material, or a three-layer structure of an organic hole transporting layer, a light emitting layer, and an organic electron transporting layer, or A two-layer structure of layers, and a laminate in which an electron or hole injection layer or a carrier block layer is inserted between these appropriate layers can be obtained.
  • the organic functional layer and the electrode in the organic EL display panel As a method for forming the organic functional layer and the electrode in the organic EL display panel as described above, For example, dry processes such as vapor deposition, sputtering, and CVD are used.
  • dry processes such as vapor deposition, sputtering, and CVD are used.
  • the organic functional layer and the electrode are formed using such a film forming method, it is necessary to form the organic functional layer and the electrode in a predetermined pattern as appropriate, and the film is formed using a mask having an opening pattern corresponding to the pattern. ing.
  • the mask is disposed between the substrate and the thin film material flow source, and the mask acts as a shield for shielding the thin film material. As a result, a thin film pattern corresponding to the mask opening is formed.
  • a technique has been proposed in which a partition wall protruding from the substrate is provided and the partition wall functions as a spacer (see Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-227276 and 8-315981).
  • the acting partition acts as a spacer between the substrate and the mask, thereby preventing the mask from contacting the thin film on the substrate.
  • the partition walls are made of a material different from the material constituting the organic EL element, and the partition walls are formed when the organic EL display panel is formed. Therefore, the manufacturing process is complicated.
  • the partition wall as described above emits outgas that degrades the organic EL device, if the partition wall is formed high, the amount of outgas increases and the effect on the organic EL device becomes large.
  • the object of the present invention is to provide means for solving the problems mentioned as examples of the problem power S1.
  • An organic EL display panel includes a substrate, a first display electrode formed on the main surface of the substrate and having one or more pixel light-emitting regions, and formed on the first display electrode.
  • An organic functional layer including at least one organic material layer, a mask spacer provided in the vicinity of the organic functional layer, and a second display electrode formed on the organic functional layer.
  • the mask spacer is made of the same material as any one of the organic material layers and is higher than the position of the second display electrode with respect to the main surface of the substrate. And having a top surface.
  • a method for manufacturing an organic EL display panel includes a substrate, a first display electrode formed on the main surface of the substrate and having one or more pixel light-emitting regions, and the first display electrode.
  • An organic functional layer formed on the top and including at least one organic material layer, a mask spacer provided in the vicinity of the organic functional layer, and a second display electrode formed on the organic functional layer
  • the step of forming the organic functional layer is made of the same material as any one of the organic material layers and the base
  • the second display electrode is positioned higher than the position where the second display electrode is to be formed with reference to the main surface of the plate.
  • the A step of forming the mask spacer is made of the same material as any one of the organic material layers and the base.
  • FIG. 1 is a partial sectional view showing an organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a modification of the organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 3 is a partial sectional view showing a modification of the organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a modification of the organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a method for manufacturing an organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the continuation of the manufacturing method of the organic EL display panel shown in FIG.
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing an organic EL display panel according to the present invention.
  • FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing an organic EL display panel according to the present invention.
  • An organic EL display panel 1 as shown in FIG. 1 (a) includes a conductive substrate 2 such as glass or resin, and a conductive material such as indium tin oxide (hereinafter referred to as ITO) provided on the main surface of the substrate 2. And a first display electrode 3 having a material property.
  • the first display electrodes 3 may be arranged so as to form a stripe pattern or the like.
  • the first functional layer is composed of at least one organic material layer, and may have a hole injection layer force, for example.
  • the first functional layer may be formed using a dry process such as vapor deposition.
  • the first functional layer is a polymer material or other organic material that is soluble or dispersible in a solution, the first functional layer should be formed using a wet process such as an inkjet method, a spin coating method, or a printing method. As good as it is.
  • a mask spacer 7 having the same material force as that of the first functional layer 6 is formed between adjacent ones of the pixel light emitting regions 4.
  • the mask spacer 7 has a top surface at a position higher than a position where a second display electrode to be described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate 2.
  • the mask spacer 7 is formed between a substrate and a mask when a thin film constituting an organic EL element such as a second functional layer and a second display electrode described later is formed by a film forming method using a mask. It can be a spacer.
  • the cross-sectional shape of the mask spacer is not limited to the trapezoidal shape as shown in Fig. 1 (a), but can be made into various shapes such as a semi-elliptical shape (Fig. 1 (b)), an inverted trapezoidal shape, and a vertical shape. S can.
  • the thickness of the mask spacer 7 may be larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4.
  • a second thin film piece 8 is provided on each of the plurality of first thin film pieces 5.
  • the second thin film piece group forms the second functional layer 9.
  • the second functional layer 9 may be composed of at least one organic material layer.
  • a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer may be stacked in order. That is, the second thin film piece 8 is formed, for example, by sequentially stacking the thin film pieces constituting the hole transport layer, the thin film pieces constituting the light emitting layer, and the thin film pieces constituting the electron transport layer. It is also good.
  • the second thin film piece 8 is red (R), green It is also possible to include a light emitting material suitable for emitting each color of color (G) and blue (B).
  • the first functional layer may be a common layer of RGB3 colors.
  • the laminate of the first and second functional layers 6 and 9 as described above constitutes the organic functional layer 10.
  • a second display electrode 11 is provided on the organic functional layer 10.
  • the second display electrode 11 is arranged so as to form a stripe pattern orthogonal to the first display electrode 3.
  • the portion where the first and second display electrodes 3 and 11 intersect forms the light emitting portion of the organic EL display panel 1.
  • the organic EL display panel 1 having such a configuration includes a sealing can (not shown) or a sealing film (not shown) for sealing the first display electrode 3, the organic functional layer 10, and the second display electrode 11. It is also possible to block the atmospheric power of the organic EL element.
  • the mask spacer is formed by using the material of the organic functional layer that constitutes the organic EL element. Therefore, generation of outgas can be suppressed. Further, by providing the mask spacer as described above, it is possible to prevent contact between the mask and the thin film such as the organic functional layer at the time of film formation.
  • the organic functional layer is not limited to the case where the organic material layer having the same material force as the material constituting the mask spacer is the first functional layer on the first display electrode.
  • a mask spacer can be formed using the same material as the second functional layer in the organic functional layer. If the organic functional layer is composed of the first, second and third functional layers, the mask spacer shall be composed of the same material as the first and third functional layers or the same material as the second functional layer. May be. In other words, when the organic functional layer has a plurality of organic material layer forces, the mask spacer may be made of the same material as one or more arbitrary layers of the organic functional layer. It is also possible that the mask spacer is continuous with at least one organic material layer of the organic functional layer. For example, in the organic EL display panel 1 shown in FIG. 2, the first and second functional layers 6 and 9 are formed on the first display electrode 3, and the first functional layer 6 is connected to the mask spacer 7. And then it's also good to be.
  • the mask spacer is not limited to being provided between adjacent ones of the pixel light-emitting areas, and for example, a plurality of organic EL elements of an organic EL display panel are provided. You may form in a periphery.
  • an insulating film 12 may be provided on the first display electrode 3.
  • a plurality of window portions 13 are formed in the insulating film 12, and the window portions 13 expose the first display electrodes 3 to define the pixel light emitting regions 4.
  • the insulating film 12 is made of an organic material such as polyimide or an inorganic material such as silicon oxide. Note that the insulating film may be made of a material having poor wettability. '
  • first thin film pieces 5 made of an organic material having a hole injection function or the like are arranged to form a first functional layer 6.
  • a mask spacer 7 is provided on the insulating film 12, and the mask spacer 7 is made of the same material as the first functional layer 6 provided on the pixel light emitting region 4.
  • the mask spacer 7 has a top surface at a position higher than a position where a second display electrode to be described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate 2. Further, the thickness of the mask spacer 7 may be larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4.
  • a plurality of first thin film pieces 5 are each made of a second thin film made of an organic material having a light emitting function.
  • a film piece 8 is provided, and a second functional layer 9 is formed.
  • the second thin film piece 8 may include an organic light emitting material suitable for emitting red (R), green (G), or blue (B) light, for example.
  • the first functional layer 6 and the second functional layer 9 as described above constitute an organic functional layer 10.
  • a second display electrode 11 having a conductive material force is provided on the second thin film piece 8.
  • An organic EL display panel with a powerful structure can provide a larger space between the substrate and the mask by providing a mask spacer on the insulating film. Contact can be prevented more reliably.
  • an organic EL display panel is provided with a partition wall separating adjacent second display electrodes.
  • the organic EL display panel 1 is provided with a first display electrode 3 having electrode pieces arranged, for example, in a stripe pattern on the main surface of the substrate 2.
  • an insulating film 12 defining a pixel light emitting region 4 is provided on the first display electrode 3.
  • an insulating film 12 defining a pixel light emitting region 4 is provided on the first display electrode 3.
  • a plurality of partition walls 14 extending in a direction protruding from the main surface of the substrate 2 are provided.
  • the partition wall 14 is formed with an overhanging portion projecting in a direction parallel to the substrate on the upper portion thereof, and the cross section thereof may be, for example, an inverted trapezoidal shape.
  • the partition 14 may be made of resin material.
  • the partition wall may be made of a material having poor wettability.
  • the insulating film 12 may be omitted, and the partition wall 14 may be formed directly on the first display electrode
  • a first thin film piece 5 is provided in each of the plurality of pixel light emitting regions 4 on the first display electrode 3.
  • the first thin film piece group forms the first functional layer 6.
  • the first thin film piece 5 may be formed by using a wet process such as an inkjet method or a spin coating method.
  • a mask spacer 7 made of the same material as that of the first functional layer 6 is formed on the partition 14. trout The spacer 7 has a top surface at a position higher than a position where a second display electrode to be described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate. Further, the thickness of the mask spacer 7 may be larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4.
  • a second thin film piece 8 having an organic material power having a light emitting function or the like is provided on the first thin film piece 5.
  • the second thin film piece group forms the second functional layer 9, and the first and second functional layers 6, 9 form the organic functional layer 10.
  • Each of the second thin film pieces 8 of the second functional layer 9 may include any power of an organic light emitting material suitable for emitting, for example, RGB three colors.
  • a second display electrode 11 is provided on each of the plurality of second thin film pieces 8, and adjacent ones of the second display electrodes 11 are separated by a partition wall 14.
  • the top surface of the mask spacer is positioned higher than the position of the second display electrode.
  • the distance between the mask and the substrate can be increased, and contact can be reliably prevented.
  • the organic functional layer or the second display electrode and the second display electrode can be formed by providing a mask spacer on the partition wall. Contact with the mask can be reliably prevented.
  • a method for manufacturing the organic EL display panel having the structure as in Example 1 will be described.
  • a conductive material film such as ITO is formed on the main surface of the substrate 2 made of glass or resin by using a film forming method such as sputtering.
  • a photoresist is arranged in a predetermined pattern on the conductive material film. After that, an etching process is performed. After the etching process, the resist is removed, and the first display electrode 3 is formed. ( Figure 5 ().
  • the first thin film pieces 5 are respectively provided in the plurality of pixel light emitting regions 4 on the first display electrode 3 by a film forming method such as a wet process as shown in FIG.
  • the first functional layer 6 is formed.
  • the first functional layer 6 can be formed by, for example, a film forming method using an ink jet method.
  • a mask spacer 7 having a top surface at a position higher than a position where a second display electrode to be described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate 2 is used as the first function layer 6.
  • a step of forming the same material as the layer is also performed.
  • the mask spacer 7 is formed by supplying a solution containing the material constituting the first functional layer between adjacent ones of the pixel light emitting regions. This is done by increasing the amount compared to the amount supplied in the pixel emission region. Further, the thickness of the mask spacer 7 may be larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4.
  • a second thin film piece made of an organic material having a light emitting function or the like is formed on the first thin film piece 5.
  • a mask vapor deposition method can be used for forming the second thin film piece. The mask vapor deposition method is performed by placing a mask on a mask spacer and then using the mask as a shielding part for the flow of vapor deposition material.
  • the second thin film piece group forms the second functional layer, and the first and second functional layers form the organic functional layer.
  • the second thin film piece may contain an organic light emitting material suitable for emitting red (R), green (G) or blue (B) light, for example.
  • a second thin film piece 8 is formed by depositing a mask M having openings of a predetermined pattern on the mask spacer 7 and evaporating a red organic light emitting material. After forming R (Fig. 5 (c)), the position of the opening of the mask M is changed and green organic light emitting material is deposited (Fig. 5 (d)). After forming the second thin film piece 8G, the position of the opening of the mask M is further changed, and the blue organic light emitting material is deposited to form the second thin film piece 8B (FIG. 6 (a)). good.
  • the mask spacer as described above, since the mask comes into contact with the first and second functional layers, it becomes difficult for defective portions of the organic functional layer due to the mask contact to occur. As a result, the short circuit of the electrode at the defective portion is less likely to occur.
  • a second display electrode 11 having a conductive material force such as an aluminum alloy is formed by using a film forming method such as a mask vapor deposition method (FIG. 6B). ).
  • Mask vapor deposition is performed by placing a mask M on the mask spacer 7. The top surface force of the mask spacer 7 Since the second display electrode 11 is located higher than the position where the second display electrode 11 is to be formed with respect to the main surface of the substrate 2, the second display electrode 11 and the mask M are difficult to contact.
  • an organic EL display panel 1 having an organic EL element in which the organic functional layer 10 is sandwiched between the first and second display electrodes 3 and 11 is obtained (FIG. 6 (c)).
  • a sealing film (not shown) for sealing the organic EL element is formed using a film forming method such as sputtering, or the organic EL element is sealed. It is good also as arranging a sealing can (not shown) in the.
  • the mask spacer By providing the mask spacer with the same material as the organic material layer as described above, the mask spacer can be formed when forming the organic functional layer, thereby reducing the number of steps in the manufacturing process of the display panel. can do. In addition, since it is not necessary to form a partition wall having a material strength different from that of the organic functional layer, it is possible to prevent the generation of outgas that deteriorates the organic EL element.
  • the organic functional layer made of the same material as the mask spacer is described as the first functional layer in the organic functional layer, but the present invention is not limited to this.
  • a step of forming a mask spacer by using the same material as the organic material layer when forming an arbitrary organic material layer among a plurality of organic functional layers having the organic material layer strength may be performed.
  • the first functional layer is composed of a plurality of organic material layers
  • each time the organic material layer is formed for example, a process of increasing the amount of solution discharged from the inkjet nozzle or a film forming process by printing is performed. It is also possible to form a mask spacer consisting of multiple thin films.
  • the mask spacer as shown in FIG. 2 is formed by, for example, continuously discharging a solution from an inkjet nozzle in an inkjet method, and increasing the discharge amount of the solution at a position where the mask spacer is to be formed. It is also good.
  • the mask spacer can be formed using a dry process.
  • the same material as that of the first functional layer may be deposited by using a mask having an opening corresponding to the spacer pattern.
  • the insulating film 12 is formed on the first display electrode 3. To do.
  • the insulating film 12 has a plurality of window portions 13, and the window portion 13 exposes the first display electrode to define the pixel light emitting region 4.
  • the insulating film 12 may be made of an organic material such as polyimide.
  • the insulating film 12 is preferably made of a material having poor wettability.
  • a first thin film piece 5 is provided in each pixel light emitting region 4 to form a first functional layer 6 (FIG. 7).
  • the first thin film piece 5 may be formed using a wet process.
  • the first thin film piece 5 may be formed by disposing a solution containing the material constituting the first functional layer 6 on the first display electrode by spin coating.
  • the solution collects in the pixel light emitting region 4 defined by the insulating film 12, and the first thin film piece 5 is formed in the region.
  • the solution disposed on the insulating film 12 is repelled without being completely wetted and spread because the wettability of the insulating film 12 is poor.
  • the mask spacer 7 having a thickness larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4, that is, the thickness of the first thin film piece 5 is formed on the insulating film 12.
  • the width and wettability between the pixel light-emitting regions are such that the top surface of the mask spacer 7 is higher than the position where the second display electrode described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate 2. Be controlled.
  • the step of manufacturing the first functional layer 6 and the mask spacer 7 may be a step of using another wet process such as an inkjet method or a printing method.
  • the second thin film piece 8 made of an organic material having a light emitting function or the like is formed on the plurality of first thin film pieces 5 by using, for example, a mask vapor deposition method (FIG. 7 (c)).
  • Mask deposition is performed by placing the mask M on the mask spacer 7.
  • the second thin film piece group becomes the second functional layer 9.
  • the second thin film piece 8 may include an organic light emitting material suitable for emitting red (R), green (G), or blue (B) light, for example.
  • the red organic light emitting material, the green organic light emitting material and the blue organic light emitting material may be deposited by changing the position of the opening of the mask.
  • the second display electrode 11 made of a conductive material is formed on the second thin film piece 8 by using, for example, a mask vapor deposition method (FIG. 7 (d)).
  • Mask vapor deposition is performed by placing the mask M on the mask spacer 7.
  • the second display electrode 11 is formed and the organic EL surface Display panel 1 is obtained.
  • a mask spacer can be formed using the wettability of the insulating film in the organic functional layer manufacturing process.
  • the first functional layer and the mask spacer may be formed using a dry process.
  • a mask having an opening pattern corresponding to a position where a mask spacer should be formed, such as between adjacent ones of pixel emission regions, is formed using a film forming process such as evaporation. It ’s also good.
  • FIG. 8 (a) After forming the first display electrode 3 on the main surface of the substrate 2 by using a film forming method such as sputtering, the pixel emission region 4 is formed on the first display electrode 3.
  • An insulating film 12 having a defining window 13 is formed.
  • a film forming method such as CVD is used.
  • the photoresist is exposed and developed through, for example, a photomask in which a predetermined pattern is formed after the photoresist is provided, thereby forming the partition 14.
  • the partition wall 14 preferably has poor wettability with respect to a solution containing a material constituting the first functional layer described later.
  • the first functional layer 6 is formed by forming the first thin film piece 5 on the pixel light emitting region 4 by using a wet process such as a spin coating method (FIG. 8 (b)). .
  • the solution may also be disposed on the partition 14.
  • the partition wall 14 has poor wettability, if the solution is placed on the upper part of the partition wall 14, the solution is repelled without being completely wetted and spread, and for example, a polka dot solution aggregate is formed on the upper part of the partition wall 14.
  • the solution assembly is cured to form a mask spacer 7. Also printing method and inkjet The mask spacer 7 may be formed by placing a solution on the partition wall 14 and curing it using a method.
  • the top surface of the mask spacer 7 is at a position higher than a position where a second display electrode to be described later is to be formed with reference to the main surface of the substrate 2.
  • a material having the first functional layer may be disposed on the partition using a mask having an opening corresponding to the partition pattern.
  • the thickness of the mask spacer 7 may be larger than the thickness of the first functional layer 6 in the pixel light emitting region 4.
  • a second thin film piece made of an organic material having a light emitting function or the like is formed using, for example, a mask vapor deposition method.
  • the second thin film piece group becomes the second functional layer.
  • the partition wall 14 and the mask spacer 7 act as a spacer between the mask M and the substrate 2.
  • the second thin film piece may contain an organic light emitting material suitable for emitting red (R), green (G) or blue (B) light, for example.
  • R red
  • G green
  • B blue
  • the position of the opening of the mask is shifted by, for example, one partition wall, and the green organic light emitting material is deposited to form the second thin film piece 8G.
  • the position of the opening of the mask is further shifted by one partition wall to deposit blue organic light emitting material, and the second thin film piece 8B can be formed. (Fig. 8 (c)).
  • a second display electrode 11 is formed on the plurality of second thin film pieces of the second functional layer 9 by using a film forming method such as a mask vapor deposition method (FIG. 8D).
  • a film forming method such as a mask vapor deposition method (FIG. 8D).
  • Mask vapor deposition is performed by placing the mask M on the mask spacer 7.
  • the second display electrode 11 is formed, and the organic EL display panel 1 is formed.
  • the volume from the partition wall is reduced by reducing the volume of the partition wall. The amount of togas can be reduced, and deterioration of the organic EL display panel can be prevented.
  • the mask spacer is formed on the partition wall.
  • the organic EL display panel having the above-described configuration was manufactured by the following procedure.
  • ITO film with a thickness of 150 nm was formed on the main surface of the glass substrate by sputtering.
  • a photoresist AZ6112 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was placed on the ITO film, and a striped resist pattern was formed by exposing and developing the resist.
  • a mixed solution of ferric chloride aqueous solution and hydrochloric acid was used as an etchant for ITO, and the substrate was immersed in the mixed solution, and an etching process was performed on the ITO film not covered with the resist. After the etching treatment, the substrate was immersed in acetone to remove the resist.
  • the obtained ITO film had a striped pattern consisting of 480 lines with a line width of 120 ⁇ , a gap width of 10 jum (pitch of 130 im), and this ITO film was used as the first display electrode.
  • a polyimide solution PIX-1400 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. was placed on the substrate on which the first display electrode as described above was formed by using a spin coating method. The substrate was heated on a hot plate to evaporate the solvent, thereby forming a polyimide precursor film. Subsequently, a photo resist AZ6 112 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was placed on the polyimide precursor film to form a resist film, and then the resist film was applied using a photomask having a pattern corresponding to the pixel light emitting region of the organic EL display panel Exposed. After the exposure, the resist film was developed.
  • the polyimide film of the portion covered with the resist film having a predetermined pattern was dissolved in the developer, and the polyimide precursor film was etched at the same time.
  • the substrate was dipped in acetone to remove the resist, and a polyimide precursor film pattern covering the end of the first display electrode and defining the pixel light emitting region was obtained. Note that the first display electrode is exposed in the pixel emission region.
  • the polyimide precursor film was imidized by heating to 300 ° C., and an insulating film pattern made of polyimide was obtained.
  • a hole injection material solution manufactured by Nissan Chemical Industries was disposed on the insulating film and the first display electrode as described above by using a spin coating method. Unnecessary portions of the spin-coated film were wiped off with acetone. The substrate was heated with a hot plate to evaporate the solvent, and a first functional layer having a hole injection material film force of about 35 nm was formed in the pixel emission region. In addition, the hole injection material solution disposed on the insulating film is repelled without wetting and spreading because the wettability of the insulating film is poor, and the hole having a thickness larger than the film thickness of the first functional layer in the pixel light emitting region. An injection material film piece was formed. A powerful hole injection material film piece was used as a mask spacer.
  • a second functional layer was formed by sequentially depositing 45 nm of a-NPD and 60 nm of Alq3 using a mask vapor deposition method. The mask was placed on the mask spacer during mask deposition.
  • a metal thin film of aluminum-lithium (A1-Li) alloy with a thickness of lOOnm was formed on the substrate on which the second functional layer was formed by using mask vapor deposition.
  • Vapor deposition is a stripe pattern with a line width of 250 ⁇ m, a gap of 140 ⁇ m (pitch 390 ⁇ m), and 120 lines.
  • an Al—Li alloy vapor deposition material flow was made incident on the main surface of the substrate from a substantially vertical direction.
  • the thin metal film formed on the second functional layer became the second display electrode, and the second display electrode having a stripe pattern with 120 lines was formed.
  • the second display electrode was formed, and an organic EL element group consisting of a simple matrix of 480 ⁇ 120 pixels was formed on the substrate.
  • a glass plate having a recess and having a desiccant attached to the recess is bonded to the substrate on which the organic EL element group is provided with a UV curable adhesive, and the organic EL element is bonded.
  • the child group was sealed.
  • the first functional layer and the mask spacer were formed by arranging the hole injection material solution by flexographic printing as an alternative to the spin coating method. Similarly, an organic EL display panel with no non-lighted pixels was obtained by the method of applying power.
  • the mask spacer is used to prevent the deposition mask from coming into contact with the thin film.
  • the mask spacer according to the present invention is not limited to the deposition mask. It is also effective when not using.
  • a partition called a bank is formed to prevent the ink ejected from the ink jet from flowing out to the adjacent pixel light emitting region (for example, see Patent No. 3328297).
  • the mask spacer described above should have the role of a bank. And as good.

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Abstract

マスク接触に起因する発光不良およびアウトガスによる劣化が発生しにくい有機EL表示パネルおよびその製造方法を提供する。本発明の有機EL表示パネルは、基板と、該基板の主面上に形成されていて1以上の画素発光領域を有する第1表示電極と、該第1表示電極上に形成されていて少なくとも1層の有機材料層を含む有機機能層と、該有機機能層の近傍に設けられているマスクスペーサと、該有機機能層上に形成されている第2表示電極と、を含む。該マスクスペーサは該有機材料層のいずれか1つと同一の材料からなっておりかつ該基板の主面を基準として該第2表示電極の位置よりも高い位置に頂面を有する。

Description

明細書
有機エレクトロルミネセンス表示パネル及びその製造方法 技術分野
本発明は、有機エレクトロルミネセンス表示パネルおよびその製造方法に関する。 背景技術
従来、エレクトロルミネセンス特性を有する有機発光材料を発光源とする有機エレクト ロルミネセンス表示パネル(以下有機 EL表示パネルと称する)が知られている。該有 機 EL表示パネルは、発光機能を備えた有機機能層が第 1および第 2表示電極によつ て挟持されて形成されている有機エレ外ロルミネセンス素子(以下有機 EL素子と称す る)と、該有機 EL素子を支持する基板と、を含み、該基板上に複数の該有機 EL素子 が例えばマトリックス状に並べられている。
有機機能層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層など の有機材料層を含む。該有機機能層は、例えば有機化合物材料力 なり発光機能を 有する発光層のみの単一層、あるいは有機正孔輸送層、発光層および有機電子輸送 層の 3層構造、又は有機正孔輸送層及び発光層の 2層構造、さらにこれらの適切な層 間に電子或いは正孔の注入層やキャリアブロック層を挿入した積層体とすることができ る。
力かる構成の有機 EL素子において、第 1及び第 2表示電極間に電圧を印加すると、 正孔および電子が有機機能層へと注入されて、これらが発光層にて再結合して発光 するのである。
上記の如き有機 EL表示パネルにおける有機機能層および電極の形成方法として、 例えば蒸着法、スパッタ法、 CVD法等のドライプロセスが使用されている。かかる成膜 方法を用いて有機機能層および電極を形成する場合、これらを適宜所定のパターン で成膜する必要があり、当該パターンに対応する開口パターンを有するマスクが使用 されて成膜が実施されている。該マスクは基板と薄膜材料流源との間に配置されて、 該マスクが薄膜材料を遮蔽する遮蔽部として作用する。その結果、マスクの開口に対 応する薄膜のパターンが形成される。
マスクを用いて精度の高いパターンニングを行うには、マスクの裏側へ薄膜材料流が 回り込むことを防止することが課題となる。かかる課題を解決するための最も簡単な方 法として、マスクと基板との間の隙間をできるだけ少なくすることが考えられる。そのた めには、成膜時にマスクと基板を密着せしめることが必要となる。
しかし、マスクと基板とを密着せしめるべく近づけ過ぎても問題が生じる。すなわち、 マスクを基板に対して完全に平行に設置するには限界があり、またマスクや基板は凹 凸やうねりを有していて完全に平坦ではないことから、基板上に設けられた有機機能 層等の薄膜とマスクとが接触して、該薄膜が損傷し、該薄膜が汚染されてしまう。その 結果、表示パネルに不点灯画素が形成されるなどの問題が生じる。
そこで、基板から突出する隔壁を設けて、該隔壁をスぺーサとして機能させる技術が 提案されている(特開平 8— 227276号公報および特開平 8— 315981号公報参照)。 力かる隔壁が基板とマスクとの間のスぺーサとして作用することによって、基板上の薄 膜にマスクが接触することが防止されている。
発明の開示
ところ力 S、上記の如き技術において、隔壁は有機 EL素子を構成している材料とは異 なる材料によって形成されており、有機 EL表示パネルを形成する際に、隔壁を形成す る工程を別途実施しなければならず、製造工程が複雑であった。
また、上記の如き隔壁は有機 EL素子を劣化させるアウトガスを放出することから、隔 壁を高く形成するとアウトガスの量が増加して有機 EL素子への影響が大となることが 問題となる。
本発明は、上記した問題力 S1例として挙げられる諸問題を解決する手段を提供するこ とを目的とする。
本発明の第 1の特徴による有機 EL表示パネルは、基板と、該基板の主面上に形成 されていて 1以上の画素発光領域を有する第 1表示電極と、該第 1表示電極上に形成 されていて少なくとも 1層の有機材料層を含む有機機能層と、該有機機能層の近傍に 設けられているマスクスぺーザと、該有機機能層上に形成されている第 2表示電極と、 を含む有機 EL表示パネルであって、該マスクスぺーサは該有機材料層のいずれ力 1 つと同一の材料からなっておりかつ該基板の主面を基準として該第 2表示電極の位置 よりも高い位置に頂面を有する、ことを特徴とする。
本発明の第 2の特徴による有機 EL表示パネルの製造方法は、基板と、該基板の主 面上に形成されていて 1以上の画素発光領域を有する第 1表示電極と、該第 1表示電 極上に形成されていて少なくとも 1層の有機材料層を含む有機機能層と、該有機機能 層の近傍に設けられているマスクスぺーサと、該有機機能層上に形成されている第 2 表示電極と、を含む有機 EL表示パネルの製造方法であって、該基板の主面上に該 第 1表示電極を形成する工程と、該第 1表示電極の上に該有機機能層を形成するェ 程と、該有機機能層上に該第 2表示電極を形成する工程と、を含み、該有機機能層を 形成する工程は該有機材料層のいずれか 1つと同一の材料からなっておりかつ該基 板の主面を基準として該第 2表示電極が形成されるべき位置よりも高い位置に頂面を 有する該マスクスぺーサを形成する工程を含む、ことを特徴とする。
図面の簡単な説明
図 1は、本発明による有機 EL表示パネルを示す部分断面図である。
図 2は、本発明による有機 EL表示パネルの変形例を示す部分断面図である。
図 3は、本発明による有機 EL表示パネルの変形例を示す部分断面図である。
図 4は、本発明による有機 EL表示パネルの変形例を示す部分断面図である。
図 5は、本発明による有機 EL表示パネルの製造方法を示す部分断面図である。 図 6は、図 5に示す有機 EL表示パネルの製造方法の続きを示す部分断面図であ る。
図 7は、本発明による有機 EL表示パネルの製造方法の変形例を示す部分断面図で める。
図 8は、本発明による有機 EL表示パネルの製造方法の変形例を示す部分断面図で ある。
発明を実施するための形態
以下、本発明による有機 EL表示パネルおよびその製造方法を、添付図面を参照し つつ詳細に説明する。
(実施例 1)
図 1 (a)に示す如ぐ有機 EL表示パネル 1は、ガラスや樹脂など力 なる基板 2と、基 板 2の主面上に設けられたインジウム錫酸化物(以下 ITOと称する)等の導電性材料 力 なる第 1表示電極 3と、を有する。第 1表示電極 3は、ストライプ状などのパターンを 形成するように配置されていることとしても良い。
基板 2に設けられた第 1表示電極 3には複数の画素発光領域 4が形成されており、画 素発光領域 4にはそれぞれ第 1薄膜片 5が配置されている。当該第 1薄膜片群が第 1 機能層 6を形成している。第 1機能層は、少なくとも 1層の有機材料層からなり、たとえ ば正孔注入層力 なることとしても良い。第 1機能層が低分子材料からなる場合、蒸着 法などのドライプロセスを用いて第 1機能層を形成することとしても良い。第 1機能層が 高分子材料等の可溶性もしくは溶液に分散可能な有機材料力 なる場合、インクジェ ット法、スピンコート法若しくは印刷法などのウエットプロセスを用いて第 1機能層を形 成することとしても良レ、。
画素発光領域 4のうち隣り合うもの同士の間に、第 1機能層 6と同じ材料力 なるマス クスぺーサ 7が形成されている。マスクスぺーサ 7は、基板 2の主面を基準として、後述 する第 2表示電極が形成されるべき位置よりも高い位置に頂面を有している。マスクス ぺーサ 7は、後述する第 2機能層および第 2表示電極等の有機 EL素子を構成する薄 膜をマスクを用レ、た成膜方法によって形成する場合に、基板とマスクとの間のスぺーサ とすることができる。なお、マスクスぺーサの断面形状は、図 1 (a)に示す如き台形形状 に限定されず、半楕円形状(図 1 (b) )、逆台形形状、垂直形状など種々の形状とする こと力 Sできる。また、マスクスぺーサ 7の厚さは、第 1機能層 6の画素発光領域 4におけ る厚さに比べて大であることとしても良い。
複数の第 1薄膜片 5上にはそれぞれ第 2薄膜片 8が設けられている。かかる第 2薄膜 片群が第 2機能層 9を形成している。第 2機能層 9は、少なくとも 1層の有機材料層から なることとしても良 たとえば正孔輸送層、発光層、電子輸送層が順に積み重ねられ て形成されていることとしても良い。すなわち、第 2薄膜片 8は、たとえば正孔輸送層を 構成する薄膜片と、発光層を構成する薄膜片と、電子輸送層を構成する薄膜片とが順 に積み重ねられて形成されていることとしても良い。なお、第 2薄膜片 8は赤色 (R)、緑 色(G)および青色(B)の各色を発するのに適した発光材料を含むこととしても良レ、。ま た、第 1機能層が RGB3色の共通層としても良い。上記の如き第 1および第 2機能層 6, 9の積層体が有機機能層 10を構成している。
有機機能層 10上には第 2表示電極 11が設けられている。第 2表示電極 11は、例え ば第 1表示電極 3と直交するストライプパターンを形成するように配置されている。第 1 及び第 2表示電極 3, 11が交差している部分が有機 EL表示パネル 1の発光部を形成 している。かかる構成の有機 EL表示パネル 1は、第 1表示電極 3、有機機能層 10、第 2表示電極 11を封止する封止缶(図示せず)もしくは封止膜 (図示せず)を含み、有機 EL素子を大気力 遮断することとしても良い。
上記の如き構成の有機 EL表示パネルは、マスクスぺーザが有機 EL素子を構成する 有機機能層の材料を用レ、て形成される故、アウトガスの発生を抑制することができる。 また、上記の如きマスクスぺーサを設けることによって、成膜時における有機機能層等 の薄膜とマスクとの接触を防止することができる故、接触による薄膜の損傷および汚染 を防ぐこと力 Sできる。
なお、有機機能層のうち、マスクスぺーサを構成する材料と同一の材料力 なる有機 材料層が、第 1表示電極上の第 1機能層である場合に限定されない。例えば、有機機 能層のうち第 2機能層と同一の材料を用いてマスクスぺーサを形成することとしても良 レ、。また、有機機能層が第 1、第 2及び第 3機能層からなる場合、マスクスぺーサは第 1 および第 3機能層と同一の材料からなる又は第 2機能層と同一の材料からなることとし ても良い。すなわち、有機機能層が複数の有機材料層力 なる場合において、マスク スぺ一サは、有機機能層のうち 1以上の任意の層と同一の材料からなることとしても良 レ、。 また、マスクスぺーザが有機機能層のうち少なくとも 1つの有機材料層と連続している こととしても良レ、。たとえば図 2に示す如ぐ有機 EL表示パネル 1は、第 1表示電極 3上 に第 1および第 2機能層 6, 9が形成されており、第 1機能層 6がマスクスぺーサ 7と連 続してレ、ることとしても良い。
なお、マスクスぺーサは、画素発光領域のうち隣り合うもの同士の間に設けられる場 合に限定されず、例えば有機 EL表示パネルのうち複数の有機 EL素子が設けられて レ、る表示領域の周縁に形成されても良い。
(実施例 2)
有機 EL表示パネルの変形例を図 3に示して説明する。図 3に示す如ぐ有機 EL表 示パネル 1には、第 1表示電極 3上に絶縁膜 12が設けられていることとしても良い。絶 縁膜 12には複数の窓部 13が形成されており、窓部 13は第 1表示電極 3を露出せしめ て画素発光領域 4を画定している。絶縁膜 12は、ポリイミド等の有機材料もしくは酸化 シリコン等の無機材料からなる。なお、絶縁膜は濡れ性が悪い材料からなることとして も良い。 '
絶縁膜 12によって画定された画素発光領域 4には、正孔注入機能を有する有機材 料などからなる第 1薄膜片 5がそれぞれ配置されていて第 1機能層 6を形成している。 絶縁膜 12上にはマスクスぺ一サ 7が設けられており、マスクスぺーサ 7は画素発光領 域 4上に設けられた第 1機能層 6と同一の材料からなっている。なお、マスクスぺーサ 7 は、基板 2の主面を基準として、後述する第 2表示電極が形成されるべき位置よりも高 い位置に頂面を有している。また、マスクスぺーサ 7の厚さは、第 1機能層 6の画素発 光領域 4における厚さに比べて大であることとしても良い。
複数の第 1薄膜片 5上にはそれぞれ発光機能などを有する有機材料力 なる第 2薄 膜片 8が設けられていて、第 2機能層 9が形成されている。第 2薄膜片 8は、例えば赤 色 (R)、緑色 (G)もしくは青色(B)の光を発するのに適した有機発光材料を含むことと しても良い。上記の如き第 1機能層 6と第 2機能層 9は有機機能層 10を構成している。 第 2薄膜片 8上には導電性材料力 なる第 2表示電極 11が設けられている。
力かる構成の有機 EL表示パネルは、絶縁膜上にマスクスぺーサを設けることによつ て、基板とマスクとの間をより大とすることができる故、成膜時におけるマスクと薄膜との 接触をより確実に防止することができる。
(実施例 3)
有機 EL表示パネルに、隣り合う第 2表示電極同士を分断している隔壁が設けられて レ、る実施例について説明する。図 4に示す如く、有機 EL表示パネル 1には、基板 2の 主面上に例えばストライプ状に配置された電極片を有する第 1表示電極 3が設けられ ている。第 1表示電極 3上には画素発光領域 4を画定している絶縁膜 12が設けられて いる。絶縁膜 12上には、基板 2の主面から突出する方向に伸長してレ、る複数の隔壁 1 4が設けられている。隔壁 14はその上部に基板に平行な方向に突出するオーバーハ ング部が形成されていて、その断面が例えば逆台形状となっていることとしても良レ、。 隔壁 14は、樹脂材料力 なることとしても良い。また、隔壁は濡れ性が悪い材料力 な ることとしても良い。また、絶縁膜 12を省略して、第 1表示電極 3の上に直接隔壁 14を 形成しても良い。
第 1表示電極 3上の複数の画素発光領域 4にはそれぞれ第 1薄膜片 5が設けられて いる。当該第 1薄膜片群は、第 1機能層 6を形成している。第 1薄膜片 5は、例えばイン クジェット法やスピンコート法などのウエットプロセスを用いて形成されても良レ、。第 1機 能層 6と同一の材料からなるマスクスぺーサ 7が隔壁 14の上部に形成されている。マス クスぺーサ 7は、基板の主面を基準として後述する第 2表示電極が形成されるべき位 置よりも高い位置に頂面を有している。また、マスクスぺーサ 7の厚さは、第 1機能層 6 の画素発光領域 4における厚さに比べて大であることとしても良い。
第 1薄膜片 5上に、発光機能などを有する有機材料力 なる第 2薄膜片 8が設けられ ている。当該第 2薄膜片群が、第 2機能層 9を形成し、第 1及び第 2機能層 6, 9が有機 機能層 10を形成している。なお、第 2機能層 9の各第 2薄膜片 8が例えば RGB3色の 光を発するのに適した有機発光材料の何れ力を含むこととしても良い。
複数の第 2薄膜片 8上にはそれぞれ第 2表示電極 11が設けられており、第 2表示電 極 11のうち隣り合うもの同士が隔壁 14によって分断されている。
上記の如き構成の有機 EL表示パネルは、隔壁の高さが低い場合であっても、マスク スぺーサを設けることによって、マスクスぺーザの頂面を第 2表示電極の位置よりも高 い位置に設定することができる。すなわち、隔壁の高さに比べて、マスクと基板との平 行度が悪い場合若しくはマスクの凹凸及びうねりが大きい場合、有機機能層等の薄膜 とマスクとが接触してしまうものの、隔壁の上にマスクスぺーサを形成することによって マスクと基板との距離を大として、接触を確実に防止することができる。また、隔壁から 放出されるアウトガスの量を低減するために隔壁の高さを低くして隔壁の体積を減らし ても、隔壁上にマスクスぺーサを設けることによって有機機能層若しくは第 2表示電極 とマスクとの接触を確実に防ぐことができる。
(実施例 4)
上記した実施例 1の如き構成の有機 EL表示パネルの製造方法について説明する。 ガラスもしくは樹脂からなる基板 2の主面上にスパッタ法などの成膜方法を用いて ITO 等の導電材料膜を形成する。該導電材料膜上にフォトレジストを所定のパターンで配 した後、エッチング処理を施す。エッチング処理後、レジストを除去して、第 1表示電極 3を形成する。(図 5 ( )。
第 1表示電極 3を形成した後、図 5 (b)に示す如ぐウエットプロセスなどの成膜方法 によって、第 1表示電極 3上の複数の画素発光領域 4にそれぞれ第 1薄膜片 5を設け て第 1機能層 6を形成する。第 1機能層 6の形成は、例えばインクジェット法を用いた成 膜方法が使用できる。
第 1機能層 6を作製する工程において、基板 2の主面を基準として後述する第 2表示 電極が形成されるべき位置よりも高い位置に頂面を有するマスクスぺーサ 7を、該第 1 機能層と同一の材料によって形成する工程も実施される。例えば、インクジェット法を 用いて第 1機能層を形成する場合、マスクスぺーサ 7の形成は、画素発光領域のうち 隣り合うもの同士の間において、第 1機能層を構成する材料を含む溶液の供給量を画 素発光領域における供給量に比べて大とすることによって行われる。また、マスクスぺ ーサ 7の厚さは、第 1機能層 6の画素発光領域 4における厚さに比べて大であることとし ても良い。
第 1機能層 6を形成した後、第 1薄膜片 5上に発光機能などを有する有機材料からな る第 2薄膜片を成膜する。第 2薄膜片の成膜には、例えばマスク蒸着法が使用できる。 マスク蒸着法は、マスクをマスクスぺーサ上に配置せしめた後に、該マスクを蒸着材料 流の遮蔽部として用いて実施される。当該第 2薄膜片群が第 2機能層を形成し、第 1及 び第 2機能層が有機機能層を形成してレ、る。
なお、第 2薄膜片が例えば赤色 (R)、緑色 (G)もしくは青色 (B)の光を発するのに適 した有機発光材料を含むこととしても良い。たとえば、所定のパターンの開口部を有す るマスク Mをマスクスぺーサ 7上に配置して赤色有機発光材料を蒸着して第 2薄膜片 8 Rを形成した後(図 5 (c) )、力かるマスク Mの開口部の位置を変更して、緑色有機発光 材料の蒸着を行う(図 5 (d) )。第 2薄膜片 8Gを形成した後、さらにマスク Mの開口部の 位置を変更して、青色有機発光材料の蒸着を行い、第 2薄膜片 8Bを形成する(図 6 (a) )こととしても良い。
上記の如ぐマスクスぺーサを設けることによって、マスクが第 1および第 2機能層に 接触しに《なる故、マスク接触による有機機能層の欠陥部が発生しにくくなる。その結 果、当該欠陥部における電極の短絡が発生しにくくなる。
第 2機能層 9を形成した後、例えばマスク蒸着法などの成膜方法を用レ、てアルミ-ゥ ム合金等の導電性材料力もなる第 2表示電極 11を形成する(図 6 (b) )。マスク蒸着は、 マスクスぺーサ 7上にマスク Mを配置して実施される。マスクスぺーサ 7の頂面力 基板 2の主面を基準として第 2表示電極 11が形成されるべき位置よりも高い位置にあること から、第 2表示電極 11とマスク Mとは接触しにくい。
上記の如き工程を経て、有機機能層 10が第 1および第 2表示電極 3, 11によって挟 持されている有機 EL素子を有する有機 EL表示パネル 1が得られる(図 6 (c) )。なお、 第 2表示電極を形成した後に、スパッタ法などの成膜方法を用いて有機 EL素子を封 止する封止膜(図示せず)を成膜する、若しくは有機 EL素子を封止するように封止缶 (図示せず)を配することとしても良い。
上記の如ぐ有機材料層と同一の材料でマスクスぺーサを設けることによって、有機 機能層を形成する際にマスクスぺーサも形成することができて、表示パネルの製造ェ 程の工程数を少なくすることができる。また、有機機能層とは異なる材料力もなる隔壁 を形成する必要がない故、有機 EL素子を劣化せしめるアウトガスの発生を防止するこ とができる。 なお、上記製造方法の説明において、有機機能層のうちマスクスぺーザと同一の材 料からなる有機材料層が第 1機能層である場合について記載しているものの、これに 限定されない。複数の有機材料層力 なる有機機能層のうち、任意の有機材料層を形 成する際にかかる有機材料層と同一の材料を用いてマスクスぺーサを形成する工程 を実施することとしても良い。
また、第 1機能層が複数の有機材料層からなる場合、有機材料層を成膜する毎に、 例えばインクジェットノズルから吐出される溶液の量を大とする工程若しくは印刷による 成膜工程などを実施して複数の薄膜からなるマスクスぺーサを形成することとしても良 レ、。図 2に示す如きマスクスぺーサは、例えばインクジェット法において、インクジェット ノズルから溶液を連続して吐出し、マスクスぺーサが形成されるべき位置において該 溶液の吐出量を大とすることによって形成することとしても良い。
なお、マスクスぺーサはドライプロセスを用いて形成することとしても良レ、。例えばマ スクスぺーサのパターンに対応する開口部を有するマスクを用いて、第 1機能層と同様 の材料を蒸着して形成することとしても良い。
(実施例 5)
有機 EL表示パネルの製造方法の変形例を図 7に示して説明する。図 7 (a)に示す如 ぐスパッタ法などの成膜方法を用レ、て基板 2の主面上に第 1表示電極 3を形成した後、 第 1表示電極 3上に絶縁膜 12を形成する。絶縁膜 12は複数の窓部 13を有し、窓部 1 3は第 1表示電極を露出せしめて画素発光領域 4を画定している。絶縁膜 12はポリイミ ド等の有機材料からなることとしても良い。なお、絶縁膜 12は濡れ性が悪い材料から なることが好ましい。
画素発光領域 4にそれぞれ第 1薄膜片 5を設けて、第 1機能層 6を形成する(図 7 (b) )。第 1薄膜片 5は、ウエットプロセスを用いて形成されても良い。例えば第 1機能層 6を構成する材料を含む溶液をスピンコート法により第 1表示電極上に配することによ つて、第 1薄膜片 5の形成を実施することとしても良い。絶縁膜 12の濡れ性が悪い場 合、絶縁膜 12によって画定されている画素発光領域 4に溶液が集まって、当該領域に 第 1薄膜片 5が形成される。また、絶縁膜 12上に配された溶液は絶縁膜 12の濡れ性 が悪いゆえに完全に濡れ広がらずにはじかれる。その結果、絶縁膜 12上に第 1機能 層 6の画素発光領域 4における厚さ、すなわち第 1薄膜片 5の厚さよりも大なる厚さを有 するマスクスぺーサ 7が形成される。なお、マスクスぺーサ 7の頂面は基板 2の主面を 基準として後述する第 2表示電極が形成されるべき位置よりも高い位置になるように、 画素発光領域間の幅および濡れ性などが制御される。
なお、第 1機能層 6およびマスクスぺーサ 7を作製する工程は、インクジェット法、印刷 法などの他のウエットプロセスを用いる工程であることとしても良い。
複数の第 1薄膜片 5上に、発光機能などを有する有機材料からなる第 2薄膜片 8を例 えばマスク蒸着法を用いて成膜する(図 7 (c) )。マスク蒸着はマスク Mをマスクスぺー サ 7上に配置して実施される。当該第 2薄膜片群が、第 2機能層 9となる。
なお、第 2薄膜片 8が例えば赤色 (R)、緑色(G)もしくは青色(B)の光を発するのに 適した有機発光材料を含むこととしても良い。赤色有機発光材料、緑色有機発光材料 および青色有機発光材料の蒸着をマスクの開口部の位置を変更して実施することとし ても良い。
第 2機能層 9を形成した後、例えばマスク蒸着法を用レ、て第 2薄膜片 8の上に導電性 材料からなる第 2表示電極 11を形成する(図 7 (d) )。マスク蒸着は、マスク Mをマスク スぺーサ 7上に配置せしめて実施される。第 2表示電極 11が形成されて、有機 EL表 示パネル 1が得られる。
上記の如き有機 EL表示パネルの製造方法によれば、有機機能層の作製工程にお レ、て絶縁膜の濡れ特性を利用してマスクスぺ一サを形成することができる。
なお、第 1機能層およびマスクスぺーサはドライプロセスを用いて形成することとして も良い。例えば、画素発光領域のうち隣り合うもの同士の間等のマスクスぺーサが形成 されるべき位置に対応する開口パターンを有するマスクを用レ、て蒸着等の成膜工程を 用レ、て形成することとしても良レ、。
(実施例 6)
有機 EL表示パネルの製造方法の別の変形例について説明する。図 8 (a)に示す如 く、基板 2の主面上にスパッタ法などの成膜方法を用いて第 1表示電極 3を形成した後、 第 1表示電極上 3に、画素発光領域 4を画定する窓部 13を有する絶縁膜 12を形成す る。絶縁膜 12の形成において、例えば CVDなどの成膜方法が利用される。絶縁膜 12 が形成された後に、例えばフォトレジストを配した後に所定のパターンが形成されてい るフォトマスクを介して該フォトレジストを露光、現像して、隔壁 14を形成する。隔壁 14 は、後述する第 1機能層を構成する材料を含む溶液に対して濡れ性が悪いことが好ま しい。
隔壁 14が設けられた後、例えばスピンコート法などのウエットプロセスを用いて画素 発光領域 4上に第 1薄膜片 5を成膜して第 1機能層 6を形成する(図 8 (b) )。第 1機能 層 6を形成する際に、隔壁 14の上部にも当該溶液が配されても良い。隔壁 14の濡れ 性が悪い場合、隔壁 14の上部に溶液が配置されると、溶液が完全に濡れ広がらずに はじかれて、隔壁 14の上部に例えば水玉状の溶液の集合体が形成される。かかる溶 液の集合体が硬化されて、マスクスぺーサ 7となる。また、印刷法およびインクジェット 法を用いて、隔壁 14上に溶液を配して硬化させてマスクスぺーサ 7を形成することとし ても良い。なお、マスクスぺーサ 7の頂面が、基板 2の主面を基準として、後述する第 2 表示電極が形成されるべき位置よりも高い位置にあることが好ましい。また、ドライプロ セスを用いてマスクスぺーサを形成する場合、隔壁のパターンに対応する開口を有す るマスクを用いて、隔壁上に第 1機能層を構成する材料を配することとしても良い。また、 マスクスぺーサ 7の厚さは、第 1機能層 6の画素発光領域 4における厚さに比べて大で あることとしても良い。
第 1薄膜片 5上に発光機能などを有する有機材料力 なる第 2薄膜片を例えばマスク 蒸着法を用いて成膜する。当該第 2薄膜片群が、第 2機能層となる。マスク蒸着法を用 いる場合、隔壁 14およびマスクスぺーサ 7がマスク Mと基板 2との間のスぺーサとして 作用する。なお、第 2薄膜片が例えば赤色 (R)、緑色 (G)もしくは青色 (B)の光を発す るのに適した有機発光材料を含むこととしても良レ、。たとえば、所定のパターンで穴開 けされているマスクの開口部を隔壁のうち隣り合うもの同士によって形成される凹部の 開口に位置あわせした後に該マスクをマスクスぺーサに載置し、赤色有機発光材料を 蒸着して第 2薄膜片 8Rを形成する。マスクの開口部の位置を例えば隔壁 1つ分ずらし て、緑色有機発光材料の蒸着を行い、第 2薄膜片 8Gを形成する。第 2薄膜片 8Gを形 成した後、さらにマスクの開口部の位置を隔壁 1つ分ずらして、青色有機発光材料の 蒸着を行レ、、第 2薄膜片 8Bを形成することとしても良レ、(図 8 (c) )。
第 2機能層 9の複数の第 2薄膜片上に、マスク蒸着法などの成膜方法を用いて第 2 表示電極 11を形成する(図 8 (d) )。マスク蒸着はマスク Mをマスクスぺーサ 7上に配置 して実施される。第 2表示電極 11が形成されて、有機 EL表示パネル 1が形成される。 上記の如き製造方法によれば、隔壁の体積を小とすることによって、隔壁からのァゥ トガスの量を小とすることができて、有機 EL表示パネルの劣化を防ぐことができる。ま た、隔壁の体積を小として当該隔壁の頂面の位置が基板 2の主面を基準として有機機 能層の頂面の位置に対して低い場合であっても、隔壁上にマスクスぺーサを設けるこ とによって、有機機能層若しくは第 2表示電極とマスクとの接触を確実に防止すること ができる。
(有機 EL表示パネルの作製例)
上記の如き構成の有機 EL表示パネルを、以下のような手順で作製した。
(1)第 1電極(陽極)の形成
スパッタ法を用いてガラス基板の主面上に 150nmの厚さの ITO膜を成膜した。次に 東京応化製のフォトレジスト AZ6112を該 ITO膜上に配した後、当該レジストの露光及 び現像によって、ストライプ状のレジストパターンを形成した。 ITOのエツチャントとして 塩化第 2鉄水溶液と塩酸の混合液を用い、かかる混合液中に当該基板を浸漬して、レ ジストに覆われていない部分の ITO膜にエッチング処理を施した。エッチング処理後、 当該基板をアセトン中に浸漬してレジストを除去した。得られた ITO膜はライン幅 120 μ πι、ギャップ幅 10 ju m (ピッチ 130 i m)でライン数が 480本からなるストライプ状の パターンを有し、当該 ITO膜を第 1表示電極とした。
(2)絶縁膜の形成
上記の如き第 1表示電極が形成されている基板上にスピンコート法を用いて日立化 成製ポリイミド溶液 PIX- 1400を配した。当該基板をホットプレートにて加熱して溶媒を 蒸発せしめて、ポリイミド前駆体膜を形成した。続いて、東京応化製フォトレジスト AZ6 112を該ポリイミド前駆体膜上に配してレジスト膜を形成した後、有機 EL表示パネルの 画素発光領域に対応するパターンのフォトマスクを用いて当該レジスト膜を露光した。 露光後、該レジスト膜を現像した。該レジスト膜の現像の際、所定パターンのレジスト膜 によって覆われてレ、なレ、部分のポリイミド膜も現像液に溶解せしめて、該ポリイミド前駆 体膜のエッチングも同時に行った。現像後、当該基板をアセトン中に浸漬してレジスト を除去し、第 1表示電極の端部を覆っていて画素発光領域を画定するポリイミド前駆 体膜パターンが得られた。なお、画素発光領域において第 1表示電極が露出している。 当該ポリイミド前駆体膜は、 300°Cに加熱されてイミド化し、ポリイミドからなる絶縁膜パ ターンが得られた。
(3)第 1機能層およびマスクスぺーザの形成
上記の如き絶縁膜および第 1表示電極上に、スピンコート法を用いて、 日産化学ェ 業製ホール注入材料溶液を配した。スピンコートした膜について、不要部分をアセトン で拭き取った。当該基板をホットプレートにて加熱して溶媒を蒸発せしめて、画素発光 領域に略 35nmのホール注入材料膜力 なる第 1機能層を形成した。また、絶縁膜上 に配されたホール注入材料溶液は絶縁膜の濡れ性が悪い故に濡れ広がらずにはじか れて、画素発光領域における第 1機能層の膜厚に比べて大なる厚さのホール注入材 料膜片が形成された。力かるホール注入材料膜片をマスクスぺーサとした。
(4)第 2機能層および第 2表示電極 (陰極)の形成
ホール注入材料膜からなる第 1機能層上に、マスク蒸着法を用いて、 a— NPDを 45 mn、および Alq3を 60nm、をそれぞれ順に成膜して第 2機能層を形成した。なお、マ スク蒸着の際に、マスクはマスクスぺーサ上に配置された。
第 2機能層が形成された基板に、マスク蒸着法を用いて、 lOOnmの厚さのアルミ二 ゥム一リチウム (A1— Li)合金力 なる金属薄膜を成膜した。なお蒸着は、ライン幅 250 μ m、ギャップ 140 μ m (ピッチ 390 μ m)でありライン数が 120本であるストライプパタ ーンのマスクをマスクスぺーサ上に配したあとに Al— Li合金の蒸着材料流を基板の主 面に対して略垂直方向から入射せしめて行った。第 2機能層上に成膜された金属薄 膜が第 2表示電極となり、ライン数が 120本からなるストライプ状のパターンを有する第 2表示電極が形成された。第 2表示電極が形成されて、 480 X 120画素の単純マトリク スからなる有機 EL素子群が基板上に形成された。
(5)封止
第 2表示電極形成後、有機 EL素子群が設けられた基板に、凹部を有しかつ当該凹 部に乾燥剤が貼り付けられたガラス板を UV硬化型接着剤により接着して、有機 EL素 子群を封止した。上記の如き工程を経て、緑色単色で 480 X 120ドットで様々な表示 を行うことが出来る有機 EL表示パネルが得られた。かかる有機 EL表示パネルにおい て、有機機能層および第 2表示電極の損傷に起因する不点灯画素の発生は見られな 力つた。
なお、上記した(3)の工程において、スピンコート法の代替として、フレキソ印刷により ホール注入材料溶液を配することによって、第 1機能層およびマスクスぺーサを形成し た。力かる方法によっても、同様に不点灯画素が発生していない有機 EL表示パネル が得られた。
なお、上述した実施例において、蒸着マスクが薄膜と接触することを防止するために マスクスぺーサを用レ、る場合について説明されてレ、るものの、本発明によるマスクスぺ ーサは、蒸着マスクを用いない場合にも有効である。例えば、有機機能層をインクジェ ット法で塗り分け形成する場合、インクジェットから吐出されたインクが隣接する画素発 光領域へ流出することを防ぐためにバンクと称される仕切り部が形成されている(例え ば特許第 3328297号参照)。上述したマスクスぺーサに、バンクの役割を持たせるこ ととしても良い。

Claims

請求の範囲
1. 基板と、前記基板の主面上に形成されていて 1以上の画素発光領域を有する第 1 表示電極と、前記第 1表示電極上に形成されていて少なくとも 1層の有機材料層を含 む有機機能層と、前記有機機能層の近傍に設けられているマスクスぺーサと、前記有 機機能層上に形成されている第 2表示電極と、を含む有機エレクトロルミネセンス表示 パネノレであって、
前記マスクスぺーサは前記有機材料層のいずれか 1つと同一の材料からなっており かつ前記基板の主面を基準として前記第 2表示電極の位置よりも高い位置に頂面を 有する、ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
2. 当該いずれ力 1つの有機材料層の前記画素発光領域の各々における厚さに比 ベて前記マスクスぺーサの厚さが大であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレク トロルミネセンス表示パネル。
3. 前記マスクスぺーサは、前記画素発光領域のうち隣り合うもの同士の間に設けら れていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネ ル。
4. 前記第 1表示電極上に前記画素発光領域を画定する絶縁膜を含み、
前記マスクスぺーザが前記絶縁膜上に設けられている、ことを特徴とする請求項 3記 載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
5. 前記第 1表示電極に支持されていて前記第 2表示電極のうち隣り合うもの同士を 分断している隔壁を含み、
前記隔壁上に前記マスクスぺーサが設けられていることを特徴とする請求項 1又は 2 に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネル。
6. 基板と、前記基板の主面上に形成されていて 1以上の画素発光領域を有する第 1 表示電極と、前記第 1表示電極上に形成されていて少なくとも 1層の有機材料層を含 む有機機能層と、前記有機機能層の近傍に設けられているマスクスぺーザと、前記有 機機能層上に形成されている第 2表示電極と、を含む有機エレクトロルミネセンス表示 パネルの製造方法であって、
前記基板の主面上に前記第 1表示電極を形成する工程と、前記第 1表示電極の上 に前記有機機能層を形成する工程と、前記有機機能層上に前記第 2表示電極を形成 する工程と、を含み、
前記有機機能層を形成する工程は前記有機材料層のいずれか 1つと同一の材料か らなっておりかつ前記基板の主面を基準として前記第 2表示電極が形成されるべき位 置よりも高レ、位置に頂面を有する前記マスクスぺーサを形成する工程を含む、ことを特 徴とする有機エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方法。
7. 前記マスクスぺーサは、当該いずれか 1つの有機材料層の前記画素発光領域の 各々における厚さに比べて大なる厚さを有することを特徴とする請求項 6記載の有機 エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方法。
8. 前記マスクスぺーサは、前記画素発光領域のうち隣り合うもの同士の間に設けら れることを特徴とする請求項 6又は 7に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネルの 製造方法。
9. 前記第 1表示電極を形成する工程と前記有機機能層を形成する工程との間に前 記第 1表示電極上に前記画素発光領域を画定する絶縁膜を形成する工程が含まれて おり、
前記マスクスぺーサを形成する工程は前記絶縁膜上に前記マスクスぺーサを設ける 工程である、ことを特徴とする請求項 8記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネルの 製造方法。
10. 前記第 1表示電極を形成する工程と前記有機機能層を形成する工程との間に、 前記第 1表示電極に支持されていて前記第 2表示電極のうち隣り合うもの同士を分断 している隔壁を設ける工程が含まれ、
前記マスクスぺーサを形成する工程は前記隔壁上に前記マスクスぺーサを設けるェ 程であることを特徴とする請求項 6又は 7に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネ ルの製造方法。
11. 前記マスクスぺーサを形成する工程はスピンコート法を用いる工程であることを 特徴とする請求項 6又は 7に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方 法。
12. 前記マスクスぺーサを形成する工程はインクジェット法を用いる工程であることを 特徴とする請求項 6又は 7に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方 法。
13. 前記マスクスぺーサを形成する工程は印刷法を用いる工程であることを特徴と する請求項 6又は 7に記載の有機エレクトロルミネセンス表示パネルの製造方法。
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