WO2012132292A1 - 有機el表示素子、有機el表示装置、及びこれらの製造方法 - Google Patents

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WO2012132292A1
WO2012132292A1 PCT/JP2012/001839 JP2012001839W WO2012132292A1 WO 2012132292 A1 WO2012132292 A1 WO 2012132292A1 JP 2012001839 W JP2012001839 W JP 2012001839W WO 2012132292 A1 WO2012132292 A1 WO 2012132292A1
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organic
display element
layer
light emitting
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PCT/JP2012/001839
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岡本 真一
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凸版印刷株式会社
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H10K71/135Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/351Thickness

Definitions

  • the present invention relates to an organic EL (electroluminescence) display element, an organic EL display device, and a manufacturing method thereof.
  • An organic EL display element has a structure in which an organic light emitting layer exhibiting at least an EL phenomenon is sandwiched between an electrode as an anode and an electrode as a cathode, and when a voltage is applied between the electrodes,
  • This is a self-luminous display element in which an organic light emitting layer emits light by injecting holes and electrons into the light emitting layer and recombining the holes and electrons in the organic light emitting layer.
  • electron transport between the anode and the organic light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, or the organic light emitting layer and the cathode is performed.
  • Functional layers such as a layer and an electron injection layer are appropriately selected and provided.
  • the organic light emitting layer and these functional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are collectively referred to as an organic light emitting medium layer.
  • the organic material forming the organic light emitting medium layer includes a low molecular material and a high molecular material.
  • a method often used for forming an organic light emitting medium layer using a low molecular material as an organic material there is a method of forming a thin film by a vacuum deposition method or the like. At this time, patterning is performed using a fine pattern mask. However, this method has a problem that patterning accuracy is less likely to increase as the substrate becomes larger. In addition, since the film is formed in a vacuum, there is a problem that the throughput is poor.
  • a method of forming a thin film by dissolving a high molecular material or a low molecular material in a solvent to obtain an ink has been tried.
  • the wet coating method for forming a thin film include a spin coating method, a bar coating method, a slit coating method, and a dip coating method.
  • these wet coating methods are difficult, and it is considered that thin film formation by a printing method that is good at coating and patterning is most effective.
  • an insulating material such as patterned photosensitive polyimide is formed on the partition so as to partition the subpixel.
  • the barrier rib pattern is formed so as to cover the edge portion of the transparent electrode formed as an anode, and the barrier rib pattern defines the subpixel region.
  • FIG. 1 shows a cross section of an example of a pixel in a conventional organic EL display element.
  • a partition wall 03 is formed so as to cover the peripheral end portion of the first electrode 02, and an EL light emitting region 06 is defined by an edge of the partition wall 03.
  • the organic layer constituting the light emitting medium layer 04 is formed by the wet coating method, when the solution in which the organic material is dissolved is put into the opening partitioned by the partition wall 03 and dried, as shown in FIG.
  • the film thickness becomes non-uniform due to a phenomenon such as liquid approaching. Specifically, the thickness of the light emitting medium layer 04 increases in the vicinity of the partition wall.
  • symbol 05 shows a 2nd electrode.
  • the thickness of each layer of the light emitting medium layer is important for producing an efficient and reliable display element.
  • the portion where the film thickness is relatively thin mainly emits light, resulting in a cat-like light emission shape. Or a region where the film thicknesses of the respective layers are not the optimum combination increases. As a result, there is a problem that the pixel light emission efficiency is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an organic EL display element having a uniform organic material film thickness in a light emitting region and a method for manufacturing the same.
  • an organic EL display element which is one embodiment of the present invention is formed on a substrate, a first electrode formed on the substrate, and at least on and around the peripheral edge of the first electrode.
  • a first insulating layer that divides a region of a first opening corresponding to a light emitting region of a pixel on the first electrode, and a peripheral end of the first electrode and a first insulating layer portion formed at the peripheral end. Is also formed on the outer peripheral side so as to surround the outer periphery of the first opening and partitioning the region of the second opening, and is formed in the second opening and formed using a wet coating method.
  • a light emitting medium layer including at least one wet coat layer and an organic light emitting layer, and a second electrode formed opposite to the first electrode with the light emitting medium layer interposed between the second openings.
  • the film thickness of at least the first insulating layer formed on the first electrode is Among the wet coat layers, the first wet coat layer formed on the most first electrode side is thinner than the film thickness at the position facing the first electrode and is thinner than the first electrode film thickness.
  • the first insulating layer preferably has a thickness of 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the first wet coat layer. In the organic EL display element according to the aspect of the present invention, the first insulating layer preferably has a thickness of 1 ⁇ 2 or less of the thickness of the first electrode. In the organic EL display element which is an aspect of the present invention, the distance between the peripheral edge of the first electrode and the first insulating layer portion formed on the peripheral edge and the second insulating layer on the outer periphery is 1 ⁇ m or more. It is preferable that it is 20 micrometers or less.
  • An organic EL display device includes any one of the organic EL display elements shown in the above aspect as a display element.
  • the organic EL display element manufacturing method according to another aspect of the present invention is the organic EL display element manufacturing method described in the above aspect, wherein the wet coating method for forming the at least one wet coat layer is a printing method. It is characterized by being.
  • the printing method of the aspect of the present invention is preferably a relief printing method.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing a machine EL display device, which is a method for manufacturing an organic EL display device including an organic EL display element as a display element. It is manufactured using the manufacturing method of the organic EL display element shown in (5).
  • an organic EL display element in which the occurrence of defective light emission is suppressed by further realizing flattening of the organic layer in the light emitting region.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 4, illustrating an example of a substrate with TFTs according to an embodiment of the present invention. It is the schematic which shows an example of the relief printing apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • the present invention is applied with the active matrix driving type organic EL display element 10 shown in FIG. 2 applied to the organic EL display device as a bottom emission type.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to a passive matrix driving type organic EL element, and is implemented by both a bottom emission type in which light is extracted from the first electrode side and a top emission type in which light is extracted from the second electrode side. It is possible.
  • FIG. 3 is an example of a schematic sectional view showing one pixel constituting the active matrix driving type organic EL element 10 of the present embodiment in FIG.
  • FIG. 4 is a drawing showing an example of the arrangement of the first electrode and partition walls of one pixel constituting the active matrix driving type organic EL element 10 of the present embodiment.
  • the pixel unit 100 of the active matrix driving organic EL display element 10 of the present embodiment is formed on a TFT substrate 101 including a thin film transistor TFT (not shown) provided for each pixel, and on the substrate 101.
  • a first opening 110 is formed on the first electrode 102 so as to cover the first electrode 102 (anode) and the peripheral end of the first electrode pixel portion 112 of the first electrode 102 (see FIG. 4).
  • the first insulating layer 103, the second opening 111 surrounding the outer periphery of the first opening 110, the second insulating layer 104 as a partition for separating the pixels, and the second opening 111 are formed in the second opening 111.
  • a second electrode 106 (cathode) formed on the light emitting medium layer 105 and facing the first electrode 102.
  • a gap is formed between the portion of the first insulating layer 103 formed at the peripheral edge of the first electrode and the second insulating layer 104 on the outer periphery thereof.
  • the peripheral edge of the first electrode pixel portion 112 in FIG. 4 is a region including the portion of the first insulating layer 103 formed at the peripheral edge of the first electrode 102, and the first insulating layer 103 is omitted in FIG. It represents.
  • the light emitting medium layer 105 is a layer including at least an organic light emitting layer, and one or more layers are wet coat layers formed by a wet coating method.
  • the organic light emitting layer may be a wet coat layer.
  • the light emitting medium layer 105 is preferably a plurality of layers such as a hole transport layer, an electron block or hole injection layer, an interlayer, an organic light emitting layer, an electron injection layer, a hole block layer, and an electron transport layer on the first electrode. What consists of these is preferable.
  • the EL light emitting region is in a range defined by the first opening 110, and the wet coating layer of the light emitting medium layer formed by the wet coating method is formed in the second opening 111. Is done. Similar to the conventional structure shown in FIG. 1, the wet coat layer is thicker on the second insulating layer 104 side than the center of the opening due to the influence of the second insulating layer 104. On the other hand, in this embodiment, only the flat film thickness portion can be defined as the light emitting region by forming the first opening 110 with the first insulating layer 103 so that the thick film portion is not included in the light emitting region. it can.
  • the film thickness d1 of the first insulating layer is d1 ⁇ d2 with respect to the film thickness d2 of the first wet coat layer 105 (a) formed on the most side of the first electrode 102 by the wet coating method.
  • the comparison of the film thickness is the thickness of the portion facing the first electrode 102 in the thickness direction of the first electrode.
  • the peripheral edge of the first electrode pixel portion 112 formed on the first electrode 102 is inside the opening formed by the second insulating layer 104, and the film thickness d3 of the first electrode 102 is set.
  • the film thickness d1 of the first insulating film 103 is set to be d1 ⁇ d3, a groove is formed due to the presence of a film thickness difference generated between the peripheral edge of the first electrode 102 and the second insulating layer 104. Is done.
  • the film is formed by the wet coating method, an increase in the film thickness on the second insulating layer 104 side is suppressed by the groove, and the influence of the second insulating layer 104 is compared with the conventional structure shown in FIG.
  • the relationship between the film thickness d3 of the first electrode 102 and the film thickness d1 of the first insulating film 103 is more preferably d1 ⁇ (d3 / 2).
  • reference numeral 113 denotes a first electrode connection portion.
  • an organic EL display in which the light emitting region defined by the first opening 110 is widened in the second opening 111 and the light emitting medium layer 105 is flat in the thickness in the first opening 110.
  • An element can be obtained.
  • the first insulating film 103 suppresses current leakage when the layer formed on the first electrode 101 is formed of an inorganic film, light emission abnormality due to a shape defect at the peripheral edge of the first electrode 102, and the like.
  • the thickness of the first insulating film 103 is preferably not less than 1 nm and not more than 30 nm.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
  • a thin film transistor TFT and a first electrode 102 of the organic EL display element 10 are provided on a substrate (back plane) 101 used for the active matrix driving type organic EL display element 10 of the present embodiment.
  • the drain electrode 207 of the thin film transistor TFT and the first electrode 102 of the organic EL display element 10 are electrically connected via the first electrode connection portion 113.
  • a TFT substrate (back plane) 101 on which the thin film transistor TFT and the active matrix driving type organic EL display element 10 formed thereon is formed is supported by a support 202.
  • any material can be used for the support 202 as long as it is a member having mechanical strength and insulation and excellent dimensional stability.
  • plastic films and sheets such as glass, quartz, polypropylene, polyethersulfone, polycarbonate, cycloolefin polymer, polyarylate, polyamide, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc., or oxidation to these plastic films and sheets
  • Metal oxides such as silicon and aluminum oxide, metal fluorides such as aluminum fluoride and magnesium fluoride, metal nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride, metal oxynitrides such as silicon oxynitride, acrylic resins and epoxy resins
  • Translucent base material with a single layer or laminated polymer resin film such as silicon resin or polyester resin, metal foil such as aluminum or stainless steel, sheet or plate, and aluminum film on the plastic film or sheet. It can be used beam, copper, nickel, stainless steel and metal film non-translucent
  • the translucency of the support 202 may be selected depending on which surface the light is extracted from.
  • the support 202 made of these materials is subjected to moisture-proof treatment or hydrophobic treatment by forming an inorganic film or applying a fluororesin in order to prevent moisture from entering the organic EL display element 10. It is preferable. In particular, in order to avoid intrusion of moisture into the organic light emitting medium layer 105, it is preferable to reduce the moisture content and gas permeability coefficient in the support 202.
  • a thin film transistor having a known structure can be used as the thin film transistor TFT provided on the support 202.
  • a thin film transistor mainly including a region to be a source electrode 206, a region to be a drain electrode 207, an active layer 203 in which a channel region is formed, a gate insulating film 204, and a gate electrode 205.
  • the structure of the thin film transistor TFT is not particularly limited, and examples thereof include a stagger type, an inverted stagger type, a top gate type, a bottom gate type, and a coplanar type.
  • reference numeral 208 denotes a scanning line
  • reference numeral 209 denotes an interlayer insulating film.
  • the active layer 203 is not particularly limited, and examples thereof include amorphous semiconductors, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, inorganic semiconductor materials such as cadmium selenide, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene), and the like.
  • the organic semiconductor material can be used.
  • These active layers 203 are formed by, for example, laminating amorphous silicon by plasma CVD and ion doping; forming amorphous silicon by LPCVD using SiH 4 gas, and crystallizing amorphous silicon by solid phase growth.
  • a method of ion doping by ion implantation After obtaining polysilicon, a method of ion doping by ion implantation; amorphous silicon is formed by LPCVD using Si 2 H 6 gas and PECVD using SiH 4 gas, and by a laser such as an excimer laser After annealing and crystallizing amorphous silicon to obtain polysilicon, a method of ion doping by ion doping (low temperature process); polysilicon is deposited by low pressure CVD or LPCVD, and thermally oxidized at 1000 ° C. or higher Gate break Forming a film 204, a gate electrode 205 of the n + polysilicon is formed thereon, then, a method of ion doping (high temperature process), and the like by an ion implantation method.
  • a film normally used as a gate insulating film can be used.
  • SiO 2 formed by PECVD, LPCVD, etc., SiO obtained by thermally oxidizing a polysilicon film 2 etc. can be used.
  • the gate electrode 205 a material usually used as a gate electrode can be used.
  • a metal such as aluminum or copper, a refractory metal such as titanium, tantalum, or tungsten, polysilicon, or a silicide of a refractory metal. And polycide.
  • the source electrode 206 and the drain electrode 207 those normally used as the source electrode and the drain electrode can be used.
  • metals such as aluminum and copper, titanium, tantalum, tungsten, and the like can be used.
  • the thin film transistor TFT may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure in which three or more gate electrodes 205 are formed. Moreover, you may have a LDD structure and an offset structure. Further, two or more thin film transistors may be arranged in one pixel.
  • the active matrix driving type organic EL display element 10 needs to be connected so that the thin film transistor TFT functions as a switching element of the organic EL display element 10, and the source electrode 206 of the thin film transistor TFT and the pixel unit 100.
  • the pixel electrode (first electrode 102) is electrically connected.
  • the first electrode 102 of the pixel portion 100 that electrically connects the source electrode 206 of the thin film transistor TFT will be described.
  • the first electrode 102 is formed on the TFT substrate 101, and patterning is performed according to the pixel to be formed.
  • the patterned first electrode 102 is partitioned by a first insulating layer 103 and a second insulating layer 104, which will be described later, and becomes the first electrode 102 corresponding to each pixel.
  • the material of the first electrode 102 examples include metal composite oxides such as ITO (indium tin composite oxide), indium zinc composite oxide and zinc aluminum composite oxide, metal materials such as gold and platinum, and these metal oxides. Alternatively, a single layer or a laminate of fine particle dispersion films in which fine particles of a metal material are dispersed in an epoxy resin or an acrylic resin can be used.
  • a material having a high work function such as ITO. In the case of a so-called bottom emission structure in which light is extracted from below, it is necessary to select a light-transmitting material.
  • a metal material such as copper or aluminum may be provided as an auxiliary electrode.
  • the first electrode 102 can be formed by a dry film forming method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method, depending on the material for forming the first electrode 102.
  • a wet film forming method such as a gravure printing method or a screen printing method can be used.
  • a patterning method for the first electrode 102 an existing patterning method such as a mask vapor deposition method, a photolithography method, a wet etching method, or a dry etching method is used depending on the material for forming the first electrode 102 and the film forming method. be able to. In the case where a substrate on which a thin film transistor TFT is formed is used as a substrate, it is formed so as to be conductive corresponding to the lower layer pixel.
  • the first insulating layer 103 of the pixel unit 100 is formed so as to cover the peripheral end of the first electrode pixel unit 112 and partition the first opening 110 corresponding to the light emitting region of the pixel.
  • the second insulating layer 104 is formed at least 1.0 ⁇ m outside the peripheral end portion of the first electrode pixel portion 112 (position including the first insulating film portion formed on the first pixel electrode), and the second opening 111 It is necessary to arrange so that the ratio of the film thickness flat region of the wet coating layer is high, and it is more preferably 1 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • an inorganic film is uniformly formed on a substrate on which the first electrode 102 is formed on the TFT substrate 101, and a resist is used. Examples thereof include a method of performing dry etching after masking, and a method of laminating a photosensitive resin on a substrate to form a predetermined pattern by photolithography.
  • the width of the first insulating layer 103 covering the pixel portion 112 of the first electrode is the first opening 110. In order to further increase the width, it is preferable that the thickness is 3 ⁇ m or less.
  • the film thickness d1 of the first insulating layer 103 is the film thickness d2 of the layer 105 (a) formed closest to the first electrode 102 among the wet coat layers forming the light emitting medium layer 105, and the first electrode. D1 ⁇ d2 and d1 ⁇ d3 between the film thickness d3 of 102. More preferably, d1 ⁇ (d2 / 2) and d1 ⁇ (d3 / 2). More preferably, the film thickness of the first insulating layer 103 is not less than 1 nm and not more than 30 nm after d1, d2, and d3 satisfy the above relationship.
  • the height of the second insulating layer 104 is not less than 0.1 ⁇ m and not more than 10 ⁇ m, preferably not less than 0.5 ⁇ m and not more than 2 ⁇ m. If the second insulating layer 104 is too high, the formation and sealing of the second electrode 108 is hindered. If the second insulating layer 104 is too low, the periphery of the pixel electrode (first electrode 102) cannot be covered, or adjacent to the organic light emitting layer or the like when formed. This is because they are short-circuited or mixed with pixels.
  • the light emitting medium layer 105 such as the organic light emitting layer of the pixel unit 100 according to the present embodiment
  • the layer 105 (a) formed closest to the first electrode 102 is used when the constituent layer of the light emitting medium layer is formed of an inorganic film or an organic film. Since the film may be formed by a vacuum film formation method such as vapor deposition, the first wet coat layer 105 (a) of the light emitting medium layer is not necessarily the first layer formed on the first electrode 102. .
  • the hole injection layer has a function of injecting holes from the first electrode.
  • the physical property value of the hole injection layer preferably has a work function equal to or higher than that of the pixel electrode. This is because holes are efficiently injected from the pixel electrode to the interlayer. Although it varies depending on the material of the pixel electrode, 4.5 eV or more and 6.5 eV or less can be used. When the pixel electrode is ITO or IZO, 5.0 eV or more and 6.0 eV or less can be suitably used.
  • the specific resistance of the hole injection layer is preferably 1 ⁇ 10 3 to 2 ⁇ 10 6 ⁇ ⁇ m, more preferably 5 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 6 ⁇ ⁇ m, with a film thickness of 30 nm or more. m.
  • the total average in the visible light wavelength region is preferably 75% or more, and if it is 85% or more. It can be preferably used.
  • a material constituting the hole injection layer for example, a polymer material such as polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid can be used.
  • a conductive polymer having a conductivity of 10 ⁇ 2 S / cm or more and 10 ⁇ 6 S / cm or less can be preferably used.
  • the polymer material can be used in a film forming process by a wet method. For this reason, it is preferable to use a polymer material when forming the hole injection layer.
  • Such a polymer material is dispersed or dissolved in water or a solvent and used as a dispersion or solution.
  • the inorganic materials include Cu 2 O, Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 , FeOx (x ⁇ 0.1), NiO, CoO, Pr 2 O 3 , Ag 2. Vacuum deposition using O, MoO, Bi 2 O 3 , ZnO, TiO 2 , SnO 2 , ThO 2 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 , MnO 2, etc. Or by sputtering. However, the material is not limited to these.
  • an interlayer is formed.
  • Polymers containing aromatic amines such as polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polyarylene derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, arylamine derivatives, triphenyldiamine derivatives, etc. as materials used in forming this interlayer Etc. These materials are dissolved or dispersed in a solvent and formed by various wet coating methods using a spin coater or the like, various printing methods such as a relief printing method and an ink jet method.
  • inorganic materials Cu 2 O, Cr 2 O 3, Mn 2 O 3, NiO, CoO, Pr 2 O 3, Ag 2 O, MoO 2, ZnO, TiO 2, V 2 O 5, Nb 2 O 5,
  • transition metal oxides such as Ta 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 and MnO 2
  • inorganic compounds containing one or more of these nitrides and sulfides are not limited to these.
  • organic light emitting layer is a layer that emits light when an electric current is passed, and organic light emitting materials that form the organic light emitting layer are, for example, coumarin-based, perylene-based, pyran-based, anthrone-based, porphyrene-based, quinacridone-based, N, N Dispersing luminescent dyes such as' -dialkyl-substituted quinacridone, naphthalimide, N, N'-diaryl-substituted pyrrolopyrrole, iridium complex in polymers such as polystyrene, polymethylmethacrylate, polyvinylcarbazole, etc. , Polyarylene-based, polyarylene vinylene-based, and polyfluorene-based polymer materials are exemplified, but the present invention is not limited thereto.
  • organic light emitting materials are dissolved or stably dispersed in a solvent to form an organic light emitting ink.
  • the solvent for dissolving or dispersing the organic light-emitting material include toluene, xylene, acetone, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, or a mixed solvent thereof.
  • aromatic organic solvents such as toluene, xylene, and anisole are preferable from the viewpoint of the solubility of the organic light emitting material.
  • surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
  • 9,10-diarylanthracene derivatives pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl) -8-quinolate) aluminum complex, bis (8-quinolate) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolate) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-8-quinolate) Aluminum complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) [4- (4-Cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, tris (8-ki Linolato) scandium complex, bis [8- (para-tosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenyl
  • a wet coating method is preferable, and an existing film forming method such as an ink jet method, a nozzle coating method, a letterpress printing method, a gravure printing method, or a screen printing method can be used.
  • an existing film forming method such as an ink jet method, a nozzle coating method, a letterpress printing method, a gravure printing method, or a screen printing method.
  • the hole injection layer, the interlayer, and the organic light emitting layer are formed as the light emitting medium layer 105, these layer configurations are preferably selected as appropriate according to the material to be used.
  • an electron transport layer and / or an electron injection layer may be further provided between the organic light emitting layer and the second electrode 106 as the cathode.
  • FIG. 6 shows a TFT substrate 101 on which the pixel electrode (first electrode 102), the first insulating layer 103, the second insulating layer 104 as a partition, for example, a hole transport layer made of an inorganic material, is formed.
  • the printing plate 307 is a relief printing apparatus 300 for pattern-printing an organic light-emitting ink made of an organic light-emitting material on the TFT substrate 101.
  • the relief printing apparatus 300 includes an ink tank 301, an ink chamber 302, an anilox roll 303, and a printing copper 306 on which a relief plate 305 having an image line portion formed in a convex shape is mounted.
  • the ink tank 301 contains an organic light emitting ink diluted with a solvent, and the organic light emitting ink is fed into the ink chamber 302 from the ink tank 301.
  • the anilox roll 303 is rotatably supported in contact with the ink supply unit of the ink chamber 302. A convex image line portion is formed on the plate 305 in advance according to the pattern of the pixels 100 formed on the TFT substrate 101 in advance.
  • the organic light emitting ink is supplied to the surface of the anilox roll 303 by the ink chamber 302, and the ink layer 304 of the supplied organic light emitting ink is formed with a uniform film thickness.
  • the ink of the ink layer 304 is transferred to a convex portion as an image line portion of a plate 305 mounted on a plate cylinder 306 that is driven to rotate in the vicinity of the anilox roll 303, and is a printed substrate placed on a flat table 308. Pattern printing is performed on the second opening 111 surrounded by the second insulating layer 104 as a partition wall 307.
  • the second electrode 106 is formed.
  • a substance having a high electron injection efficiency into the organic light emitting layer and a low work function is used.
  • a single metal such as Mg, Al, or Yb is used, or a compound such as Li, oxidized Li, or LiF is sandwiched by several nanometers at the interface in contact with the light emitting medium, and Al or Cu having high stability and conductivity is laminated. You may use it.
  • one or more metals such as Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, and Yb having a low work function and stable Ag, Al
  • An alloy system of Cu and a metal element may be used.
  • alloys such as MgAg, AlLi, and CuLi can be used.
  • a resistance heating vapor deposition method As a method for forming the second electrode 106, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on a material to be the second electrode 106.
  • a passivation layer may be formed on the counter electrode.
  • the passivation layer includes metal oxides such as silicon oxide and aluminum oxide, metal fluorides such as aluminum fluoride and magnesium fluoride, metal nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride and carbon nitride, and metal acids such as silicon oxynitride.
  • a laminated film of a metal carbide such as nitride or silicon carbide, and a polymer resin film such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or a polyester resin may be used as required.
  • a metal carbide such as nitride or silicon carbide
  • a polymer resin film such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or a polyester resin
  • silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride it is preferable to use silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride.
  • a laminated film or a gradient film having a variable film density a film having both step coverage and barrier properties can be obtained. .
  • a resistance heating vapor deposition method As a method for forming the passivation layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, a sputtering method, or a CVD method can be used depending on the material.
  • the CVD method is preferably used because the film density and the film composition can be easily varied depending on the step coverage and the film forming conditions.
  • a thermal CVD method As the CVD method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a catalytic CVD method, a VUV-CVD method, or the like can be used.
  • a gas such as N 2 , O 2 , NH 3 , H 2 , N 2 O is added to an organic silicon compound such as monosilane, hexamethyldisilazane (HMDS), or tetraethoxysilane.
  • HMDS hexamethyldisilazane
  • the film density may be changed by changing the gas flow rate of silane or the like, or the plasma power, if necessary.
  • Hydrogen or carbon may be added to the film by the reactive gas used. It can also be contained.
  • the thickness of the passivation layer is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the active matrix driving type organic EL display element 10 can emit light by sandwiching a light emitting material between electrodes and passing a current, but the organic light emitting material is easily deteriorated by moisture and oxygen in the atmosphere. .
  • a sealing body (not shown) for shielding from the outside is provided.
  • the sealing body can be manufactured, for example, by providing a resin layer on a sealing material.
  • the sealing material needs to be a base material having low moisture and oxygen permeability.
  • the material include ceramics such as alumina, silicon nitride, and boron nitride, glass such as alkali-free glass and alkali glass, quartz, and moisture resistant film.
  • moisture-resistant films include films formed by CVD of SiOx on both sides of plastic substrates, films with low permeability and water-absorbing films, or polymer films coated with a water-absorbing agent.
  • the water vapor transmission rate is preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 6 g / m 2 / day or less.
  • a photo-curing adhesive resin As an example of the material of the resin layer, a photo-curing adhesive resin, a thermosetting adhesive resin, a two-component curable adhesive resin, or an ethylene ethyl acrylate (EEA) made of epoxy resin, acrylic resin, silicon resin, or the like
  • acrylic resins such as polymers, vinyl resins such as ethylene vinyl acetate (EVA), thermoplastic resins such as polyamide and synthetic rubber, and thermoplastic adhesive resins such as acid-modified products of polyethylene and polypropylene.
  • methods for forming a resin layer on a sealing material include solvent solution method, extrusion lamination method, melting / hot melt method, calendar method, nozzle coating method, screen printing method, vacuum laminating method, hot roll laminating method, etc.
  • the thickness of the resin layer formed on the sealing material is arbitrarily determined depending on the size and shape of the organic EL display element 10 to be sealed, but is preferably about 5 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the sealing material although formed as a resin layer on the sealing material here, it can also be formed directly on the organic EL display element side.
  • the organic EL display element 10 and the sealing body are bonded together in a sealing chamber.
  • the sealing body has a two-layer structure of a sealing material and a resin layer, and a thermoplastic resin is used for the resin layer, it is preferable to perform only pressure bonding with a heated roll.
  • a thermosetting adhesive resin it is preferable to perform heat curing at a curing temperature after pressure bonding with a heated roll.
  • curing can be performed by further irradiating light after pressure bonding with a roll.
  • Example 1 As the substrate, an active matrix substrate including a thin film transistor (TFT) functioning as a switching element provided on a support and a pixel electrode formed thereabove was used. A substrate having a size of 200 mm ⁇ 200 mm, a diagonal of 5 inches, and a pixel number of 320 ⁇ 240 is arranged in the center.
  • TFT thin film transistor
  • ITO was used as a pixel electrode. ITO was formed by sputtering, the film thickness was 40 nm, and the ITO film was patterned by photolithography and etching with an acid solution. The ITO film has a pixel portion and a connection portion, and is connected to the TFT at the connection portion. Next, a first insulating layer was formed so as to cover the peripheral edge of the electrode pixel portion provided on the active matrix substrate and partition the pixel. The first insulating layer is formed by uniformly forming an inorganic material with a thickness of 10 nm on the active matrix substrate by vacuum deposition, masking with a resist, and covering the peripheral edge of the electrode pixel portion by 0.5 ⁇ m to form a light emitting region. A pattern was formed by a dry etching method so as to define the first opening for forming the film.
  • a second insulating layer was formed as a partition wall separating the pixels, and a second opening was formed.
  • the second insulating layer was formed by using a positive resist and forming the entire surface of the substrate with a thickness of 2 ⁇ m by a spin coater method, followed by patterning using a photolithography method.
  • the opening side end portion of the second insulating layer was set to be 3.5 ⁇ m outside the peripheral end of the electrode pixel portion.
  • MoOx molybdenum oxide having a thickness of 10 nm is stacked on the surfaces of the electrode and the first insulating layer and the second insulating layer as a hole injecting material by a vacuum deposition method to form a hole injecting layer. did.
  • the distance between the evaporation source and the substrate was set to 300 mm, and the angle between the vapor deposition source direction and the normal direction of the substrate surface from the center of the substrate surface was set to 0 °.
  • an active matrix substrate formed up to the hole injection layer described above is used as a substrate to be printed. It was set in a relief printing apparatus, and the hole transport layer was printed by the relief printing method in accordance with the line pattern just above the second opening sandwiched between the second insulating layers. The thickness of the hole transport layer after printing and drying was 30 nm.
  • an organic light emitting ink in which a polyphenylene pinylene derivative, which is an organic light emitting material, is dissolved in toluene so as to have a concentration of 1%, an active matrix substrate on which the above-described hole transport layer is formed is used as a substrate to be printed.
  • Setting was performed in a letterpress printing apparatus, printing was performed with a target film thickness of 80 nm at the center of the pixel by letterpress printing in accordance with the line pattern just above the second opening sandwiched between the second insulating layers.
  • a Ba film was formed as a counter electrode by a vacuum evaporation method to a film thickness of 4 nm using a metal mask, and then an Al film was formed using a metal mask by a vacuum evaporation method to a film thickness of 150 nm. Then, a cap-type sealing glass and an adhesive are placed so as to cover the light emitting region, and the adhesive is thermally cured at about 90 ° C. for 1 hour, and hermetically sealed to produce an active matrix driving type organic EL display element 10. did.
  • Comparative Example 1 As a comparative example of Example 1, the pattern shape of the pixel electrode was changed, and the pixel electrode was widened so that the peripheral edge of the pixel electrode was covered with the second insulating layer. Other than that, an organic EL display element was prepared under the same conditions as in Example 1.
  • Comparative Example 1 as shown in Table 1, a flat film thickness region having a film thickness distribution within a target film thickness of + 10% in the central portion of the pixel is 90% in the first opening, and the second It became 73% in the opening. The light emission state was good.
  • Comparative Example 2 As a comparative example of Example 1, the thickness of the first insulating layer was set to 50 nm. Other than that, an organic EL display element was prepared under the same conditions as in Example 1. In Comparative Example 2, as shown in Table 1, a flat film thickness region having a film thickness distribution within a target film thickness of + 10% in the center of the pixel is 75% in the first opening, and the second It became 58% in the opening. The outer peripheral part inside the pixel did not emit light, resulting in cat-like light emission.
  • Active matrix driving type organic EL display element 100 Pixel portion 101 of active matrix driving type organic EL display element TFT substrate (back plane) 102 1st electrode (pixel electrode) 103 first insulating layer 104 second insulating layer 105 light emitting medium layer 105 (a) first wet coat layer 106 second electrode 110 first opening (light emitting region) 111 Second opening 112 First electrode pixel portion 113 First electrode connection portion 202 Support 203 Active layer 204 Gate insulating film 205 Gate electrode 206 Source electrode 207 Drain electrode 208 Scan line 210 Insulating layer 300 Topographic printing apparatus 301 Ink tank 302 Ink chamber 303 Anilox roll 304 Ink layer 305 Plate 306 Plate cylinder 307 Printed substrate 308 Flat stand

Abstract

 発光領域で有機材料の膜厚をより均一に出来る有機EL表示素子を提供する。基板と、基板上に形成された第1電極と、少なくとも前記第1電極の周端上及び周囲に形成されて前記第1電極上に画素の発光領域に対応した第1開口部の領域を区画する第1絶縁層と、前記第1電極の周端に形成された第1絶縁層部分よりも外周側で前記第1開口部の外周を囲繞するように第2開口部を形成する第2絶縁層と、前記第2開口部に形成され、ウェットコーティング法を用いて形成された1層以上のウェットコート層及び有機発光層を含む発光媒体層と、前記第2開口部に対し前記発光媒体層を間に挟んで前記第1電極と対向して形成された第2電極と、を備え、第1電極上に形成された第1絶縁層の膜厚は、前記ウェットコート層のうち最も第1電極側に形成される第1ウェットコート層の膜厚よりも薄膜であると共に第1電極の膜厚よりも薄膜である。

Description

有機EL表示素子、有機EL表示装置、及びこれらの製造方法
 本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示素子、有機EL表示装置、及びこれらの製造方法に関する。
 有機EL表示素子は、陽極としての電極と、陰極としての電極との間に、少なくともEL現象を呈する有機発光層を挟持してなる構造を有し、電極間に電圧が印加されると、有機発光層に正孔と電子とが注入され、この正孔と電子とが有機発光層で再結合することにより、有機発光層が発光する自発光型の表示素子である。さらに、有機EL表示素子において、発光効率を増大させるなどの目的から、陽極と有機発光層との間に正孔注入層、正孔輸送層、又は、有機発光層と陰極との間に電子輸送層、電子注入層などの機能層が適宜選択して設けられている。そして、有機発光層と、これら正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などの機能層とを合わせて有機発光媒体層と呼ばれている。
 有機発光媒体層を形成する有機材料には、低分子材料と高分子材料がある。そして、有機材料として低分子材料を使用した有機発光媒体層の形成に良く使用される方法として、真空蒸着法等によって薄膜形成する方法がある。このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題もある。
 そこで高分子材料や低分子材料を溶媒に溶かしてインキとし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、スリットコート法、ディップコート法等がある。しかしながら、高精細にパターニングしたりRGB3色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗りわけ・パターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
 これらの有機材料を溶媒に溶解または分散させてインキとした場合、有機材料の溶解性から濃度を1%前後とする必要がある。このインキを印刷する方法としては、弾性を有するゴム版や樹脂版を用いる凸版印刷法(例えば特許文献1参照)、さらにはインクジェット法(例えば特許文献2参照)などが提案されている。
 これら凸版印刷法やインクジェット法にて被印刷基板上に有機発光媒体層を形成する場合、濃度が1%前後のインキがそのままの状態で被印刷基板に転写される。したがって、有機発光インキをRGB三色に塗り分けする場合、有機発光インキが隣の画素まで広がってしまい、混色が生じてしまう。そのため、インキの広がりを抑えるために隔壁を設け、さらに隔壁によって仕切られた画素電極内に有機発光インキを印刷するという方法が用いられている。
 一般的に隔壁には、パターニングされた感光性ポリイミド等の絶縁物がサブピクセルを区画するように形成されている。その際、隔壁パターンは陽極として成膜されている透明電極のエッジ部を覆うように形成され、隔壁パターンがサブピクセル領域を規定している。
 凸版印刷法やインクジェット法による塗膜形成方法においては、隔壁で囲まれた画素内で塗膜が乾燥していくために、画素周辺部においてコーヒーステインの様な現象が発生し、その結果画素開口部の中で中心部は乾燥後の塗布膜厚が薄く、隔壁に接する外周部の塗布膜厚は厚くなるなどの問題があり、平坦性が悪くなってしまう。
 図1に従来の有機EL表示素子における画素の一例の断面を示した。第1電極02の周端部を覆うように隔壁03が形成され、隔壁03のエッジによってEL発光領域06が規定されている。この構成においてウェットコーティング法により発光媒体層04を構成する有機層を形成する際、有機材料を溶かした溶液を、隔壁03で区画された開口に入れて乾燥するときに、図1に示すように、液が寄る等の現象によって膜厚が不均一になる。具体的には、隔壁近傍において発光媒体層04の膜厚が厚くなるということが起きる。図1中、符号05は第2電極を示す。
 有機EL表示素子において、効率良く且つ信頼性のある表示素子を作製するには発光媒体層の各層の膜厚が重要である。しかし、隔壁03の影響により画素内において塗布膜厚の平坦性が悪くなる場合には、相対的に膜厚が薄くなった部分が主に発光するようになり、猫目状の発光形状となったり、各層の膜厚が最適な組み合わせではない領域が増加したりする。その結果、画素発光効率が低下してしまうといった問題があった。
 また、膜厚平坦性が悪い場合においては、有機EL発光による経時現象として生じる有機層の電気的な高抵抗化の進展に伴い、経時により発光量が少ない膜厚の厚い部分で電流注入量及び発光量が増加していく。その結果、膜厚差異を起因とした光学干渉度合いの違いによる現象として、取り出される光の波長成分が変化し、色度が経時で変化していくという問題も生じてしまう。例えば、青色で厚膜部分の発光が増加することで、高波長成分が増加し、水色に近い色に変化するという問題も生じることがある。
特開2001-155858号公報 特開2002-305077号公報
 本発明は、前記の課題に鑑みてなされたものであり、発光領域で有機材料の膜厚が均一な有機EL表示素子およびその製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の一態様である有機EL表示素子は、基板と、当該基板上に形成された第1電極と、少なくとも前記第1電極の周端上及び周囲に形成されて前記第1電極上に画素の発光領域に対応した第1開口部の領域を区画する第1絶縁層と、前記第1電極の周端及びその周端に形成された第1絶縁層部分よりも外周側で前記第1開口部の外周を囲繞するように形成されて第2開口部の領域を区画する第2絶縁層と、前記第2開口部に形成され、ウェットコーティング法を用いて形成された1層以上のウェットコート層及び有機発光層を含む発光媒体層と、前記第2開口部に前記発光媒体層を間に挟んで前記第1電極と対向して形成された第2電極と、を備え、少なくとも第1電極上に形成された第1絶縁層の膜厚は、前記ウェットコート層のうち最も第1電極側に形成される第1ウェットコート層における第1電極と対向する位置の膜厚よりも薄膜であると共に第1電極の膜厚よりも薄膜であることを特徴とする。
 本発明の態様である有機EL表示素子は、前記第1絶縁層の膜厚は、前記第1ウェットコート層の膜厚の1/2以下の厚さであることが好ましい。
 本発明の態様である有機EL表示素子は、前記第1絶縁層の膜厚は、第1電極の膜厚の1/2以下の厚さであることが好ましい。
 本発明の態様である有機EL表示素子は、前記第1電極の周端及びその周端に形成された第1絶縁層部分と、その外周の第2絶縁層との間の間隔は、1μm以上20μm以下であることが好ましい。
 本発明の別の態様である有機EL表示装置は、表示素子として、前記態様で示したいずれかの有機EL表示素子を備えることを特徴とする。
 本発明の別の態様である有機EL表示素子の製造方法は、前記態様で示した有機EL表示素子の製造方法であって、前記少なくとも1層のウェットコート層を形成するウェットコーティング法が印刷法であることを特徴とする。
 本発明の態様の前記印刷法は、凸版印刷法であるが好ましい。
 本発明の別の態様である機EL表示装置の製造方法は、表示素子として有機EL表示素子を備えた有機EL表示装置の製造方法であって、前記有機EL表示素子を、前記態様のいずれかで示した有機EL表示素子の製造方法を用いて作製することを特徴とする。
 本発明の態様によれば、発光領域での有機層の膜厚平坦をより実現することで、発光不良の発生が抑制された有機EL表示素子を得ることができる。
従来の有機EL表示素子における画素の一例を示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る有機EL表示素子の一例示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る有機EL表示素子の画素の一例示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る有機EL表示素子の画素の第1電極と隔壁の配置の一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態に係るTFT付き基板の一例を示す図4のA―A’間での概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る凸版印刷装置の一例を示す概略図である。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付けることにする。
 本実施形態では、有機EL表示装置に適用される、図2に示すアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10をボトムエミッション型として、本発明を適用した場合について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、パッシブマトリクス駆動型有機EL素子に適用することも可能であり、また、第1電極側から光を取り出すボトムエミッション型及び第2電極側から光を取り出すトップエミッション型の双方の型で実施することが可能である。
 図3は、図2における、本実施形態のアクティブマトリクス駆動型有機EL素子10を構成する1画素分を示す概略断面図の一例である。図4は本実施形態のアクティブマトリクス駆動型有機EL素子10を構成する1画素の第1電極と隔壁の配置の一例を示す図面である。
 以下、本発明を適用したアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10について、図2、図3及び図4を参照して説明する。
 本実施形態のアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10の画素部100は、図3に示すように、画素ごとに設けられる図示しない薄膜トランジスタTFTを備えたTFT基板101と、基板101上に形成された第1電極102(陽極)と、第1電極102の第1電極画素部112の周端(図4参照)を覆うように設けられて、第1電極102上に第1開口部110を形成する第1絶縁層103と、第1開口部110の外周を囲繞する第2開口部111を形成して画素間を区切るための隔壁としての第2絶縁層104と、第2開口部111内に形成される発光媒体層105と、発光媒体層105上に形成されて前記第1電極102と対向する第2電極106(陰極)と、を備える。第1電極の周端に形成される第1絶縁層103の部分と、その外周の第2絶縁層104との間には隙間が形成されている。
 なお、図4における第1電極画素部112の周端は、第1電極102の周端に形成された第1絶縁層103の部分を含む領域であり、図4では第1絶縁層103は省略して表している。
 発光媒体層105は、少なくとも有機発光層を含む層であり、また1層以上がウェットコーティング法により形成されるウェットコート層となっている。なお、有機発光層がウェットコート層でも良い。その発光媒体層105は、好ましくは第1電極上に正孔輸送層、電子ブロック又は正孔注入層、インターレイヤ、有機発光層、電子注入層、正孔ブロック層、電子輸送層といった複数の層の組み合わせからなるものが好ましい。
 本実施形態においては、EL発光領域は第1開口部110により規定された範囲となっており、ウェットコーティング法により形成される発光媒体層のウェットコート層は、第2開口部111内に成膜される。ウェットコート層は、図1に示した従来の構造と同様に、第2絶縁層104の影響によって、開口部の中心に比べて第2絶縁層104側が厚膜となっている。これに対し、本実施形態では、厚膜部分を発光領域に含まないように、第1絶縁層103により第1開口部110を形成することで平坦膜厚部のみを発光領域として規定することができる。その際、第1絶縁層の膜厚d1が、ウェットコーティング法により最も第1電極102側に形成される第1ウェットコート層105(a)の膜厚d2に対して、d1<d2とすることで、第1絶縁層103の影響により第1開口部110内で平坦性が悪化するのを抑制することができる。より好ましくは、d1<(d2/2)とする方が良い。ここで、前記膜厚の比較は、第1電極102と当該第1電極の厚さ方向で対向する部分の厚さとする。
 また、本実施形態における構造においては、第1電極102に形成される第1電極画素部112の周端が、第2絶縁層104が形成する開口内側にあり、第1電極102の膜厚d3、第1絶縁膜103の膜厚d1の膜厚をd1<d3とすることで、第1電極102周端部と第2絶縁層104との間に生じる膜厚差の存在により、溝が形成される。その結果、ウェットコーティング法で成膜した際に、前記溝部によって第2絶縁層104側の膜厚の上昇が抑えられ、図1に示した従来構造に比べて、第2絶縁層104の影響により厚膜となる領域が外側に移動し、ウェットコーティング層の膜厚平坦領域を広げることが可能である。第1電極102の膜厚d3、第1絶縁膜103の膜厚d1の膜厚の関係についてはより好ましくはd1<(d3/2)とする方が良い。
 なお、図4中、符号113は第1電極接続部を示す。
 前記構成を採用する結果、第2開口部111中に、第1開口部110で規定される発光領域を広く取ると共に、発光媒体層105が第1開口部110で膜厚平坦である有機EL表示素子を得ることができる。なお、第1絶縁膜103は、第1電極101上に形成される層が無機膜により形成される場合の電流リークや第1電極102の周端での形状不良による発光異常などを抑制するために必要であり、その第1絶縁膜103の膜厚は、1nm以上30nm以下の膜厚であることが好ましい。
 次に、本実施の形態にかかるアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10に用いる基板(バックプレーン)101について、図5を参照して説明する。図5は図4のA-A’間での断面図を示している。
 本実施形態のアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10に用いる基板(バックプレーン)101には、図5に示すように、薄膜トランジスタTFTと有機EL表示素子10の第1電極102を設けている。そして、薄膜トランジスタTFTのドレイン電極207と有機EL表示素子10の第1電極102とを第1電極接続部113を介して電気的に接続している。薄膜トランジスタTFTや、その上方に構成されるアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10が形成されるTFT基板(バックプレーン)101は、支持体202により支持される。
 この支持体202としては、機械的強度、絶縁性を有し寸法安定性に優れた部材であれば如何なる材料も使用することができる。例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。
 また、光の取り出しをどちらの面から行うかに応じて支持体202の透光性を選択すればよい。これらの材料からなる支持体202は、有機EL表示素子10内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光媒体層105への水分の侵入を避けるために、支持体202における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。
 支持体202上に設ける薄膜トランジスタTFTは、公知の構成を有する薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、図5に示すように、主としてソース電極206となる領域、ドレイン電極207となる領域、チャネル領域が形成される活性層203、ゲート絶縁膜204及びゲート電極205から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタTFTの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、ボトムゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。なお、図5において、符号208は走査線、符号209は層間絶縁膜を示す。
 活性層203は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ(p-フェリレンビニレン)等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層203は、例えば、アモルファスシリコンをプラズマCVD法により積層し、イオンドーピングする方法;SiHガスを用いてLPCVD法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法;Siガスを用いてLPCVD法により、またSiHガスを用いてPECVD法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザ等のレーザによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法(低温プロセス);減圧CVD法又はLPCVD法によりポリシリコンを積層し、1000℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜204を形成し、その上にnポリシリコンのゲート電極205を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法(高温プロセス)等が挙げられる。
 ゲート絶縁膜204としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、PECVD法、LPCVD法等により形成されたSiO、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO等を用いることができる。ゲート電極205としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属、チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。ソース電極206及びドレイン電極207としては、通常、ソース電極及びドレイン電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属、チタン、タンタル、タングステン等を用いることができる。
 なお、薄膜トランジスタTFTは、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極205が3つ以上形成されたマルチゲート構造であってもよい。また、LDD構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、1つの画素中に2つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。
 本実施形態にかかるアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子10は、薄膜トランジスタTFTが有機EL表示素子10のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、薄膜トランジスタTFTのソース電極206と画素部100の画素電極(第1電極102)とが電気的に接続されている。
 次に、薄膜トランジスタTFTのソース電極206を電気的に接続する画素部100の第1電極102について説明する。図3に示すように、TFT基板101の上に第1電極102を成膜し、形成されるべき画素に応じてパターニングを行う。パターニングされた第1電極102は、後述の第1絶縁層103と第2絶縁層104によって区画され、各画素に対応した第1電極102となる。
 第1電極102の材料としては、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。第1電極102を陽極とする場合には、ITOなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、第1電極102の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。
 第1電極102の形成方法としては、第1電極102を形成する材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。第1電極102のパターニング方法としては、第1電極102を形成する材料やその成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板として薄膜トランジスタTFTを形成した物を用いる場合は下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。
 次に、画素部100の第1絶縁層103及び第2絶縁層104を形成する方法について説明する。
 本実施形態にかかる画素部100の第1絶縁層103は、第1電極画素部112の周端部を覆い、画素の発光領域に対応した第1開口部110を区画するように形成する。第2絶縁層104は、第1電極画素部112の周端部(第1画素電極に形成された第1絶縁膜部分を含む位置)から1.0μm以上外側に形成し、第2開口部111内でウェットコーティング層の膜厚平坦領域の割合が高くなるように配置する必要があり、1μm以上20μm以下であることがより好ましい。
 第1絶縁層103及び第2絶縁層104の形成方法としては、従来と同様に、TFT基板101上に第1電極102が形成されてなる基体上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を積層し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。
 第1電極の画素部112上を第1絶縁層103が覆う幅(図3の第1開口部110の端部から第1電極画素部112の端部までの距離)は、第1開口部110をより広くするため3μm以下であることが好ましい。
 ここで、第1絶縁層103の膜厚d1は、発光媒体層105を形成するウェットコート層のうち最も第1電極102側に形成される層105(a)の膜厚d2及び、第1電極102の膜厚d3との間に、d1<d2、d1<d3となるようにする。より好ましくはd1<(d2/2)、d1<(d3/2)であることが良い。d1とd2及びd3が前記関係を満たした上で、第1絶縁層103の膜厚は、1nm以上30nm以下であることがより好ましい。
 第2絶縁層104の高さは、0.1μm以上10μm以下であり、好ましくは0.5μm以上2μm以下である。第2絶縁層104が高すぎると第2電極108の形成及び封止の妨げとなり、低すぎると画素電極(第1電極102)の周縁を覆い切れない、あるいは有機発光層等の形成時に隣接する画素とショートしたり混色したりしてしまうからである。
 次に、本実施形態に係る画素部100の有機発光層等の発光媒体層105の形成方法について説明する。
 発光媒体層105の一例として、正孔注入層、インターレイヤ、発光層、電子輸送層が順次設けられる構成が挙げられる。ここで発光媒体層105を構成するウェットコート層のうち最も第1電極102側に形成される層105(a)は、発光媒体層の構成層が無機膜で形成される場合や、有機膜を蒸着などの真空成膜法により成膜する場合があるため、発光媒体層の前記第1ウェットコート層105(a)が、第1電極102上に形成される1層目であるとは限らない。
 正孔注入層は第1電極から正孔を注入する機能を有する。正孔注入層の物性値としては、画素電極の仕事関数と同等以上の仕事関数を有することが好ましい。これは画素電極からインターレイヤへ効率的に正孔注入を行うためである。画素電極の材料により異なるが4.5eV以上6.5eV以下を用いることができ、画素電極がITOやIZOの場合、5.0eV以上6.0eV以下が好適に用いることが可能である。正孔注入層の比抵抗に関しては、膜厚30nm以上の状態で、1×10~2×10Ω・mであることが好ましく、より好ましくは5×10~1×10Ω・mである。また、ボトムエッション構造では画素電極側から放出光を取り出すため、光透過性が低いと取り出し効率が低下してしまうため、可視光波長領域の全平均で75%以上が好ましく、85%以上ならば好適に用いることが可能である。
 正孔注入層を構成する材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物等の高分子材料を用いることができる。この他にも、導電率が10-2S/cm以上10-6S/cm以下である導電性高分子を好ましく用いることができる。高分子材料は、湿式法による成膜工程に使用可能である。このため、正孔注入層を形成する際に高分子材料を用いることが好ましい。このような高分子材料は、水又は溶剤によって分散或いは溶解され、分散液又は溶液として使用される。
 正孔注入材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、CuO,Cr,Mn,FeOx(x≧0.1),NiO,CoO,Pr,AgO,MoO,Bi、ZnO,TiO,SnO,ThO,V,Nb,Ta,MoO,WO,MnOなどを用いて真空蒸着法やスパッタ法により形成する。ただし材料はこれらに限定されるものではない。
 正孔注入層を形成した後、インターレイヤを形成する。このインターレイヤを形成する際に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種ウェットコーティング法や凸版印刷法やインクジェット法などの各種印刷法を用いて形成される。また無機材料では、CuO、Cr、Mn、NiO、CoO、Pr、AgO、MoO、ZnO、TiO、V、Nb、Ta、MoO、WO、MnO等の遷移金属酸化物およびこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
 インターレイヤを形成した後、有機発光層を形成する。この有機発光層は、電流を流すことにより発光する層であり、有機発光層を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N‘-ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’-ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが、本発明ではこれらに限定されるわけではない。
 これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。
 上述した高分子材料に加え、9,10-ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、1,1,4,4-テトラフェニルブタジエン、トリス(8-キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4-メチル-8-キノラート)アルミニウム錯体、ビス(8-キノラート)亜鉛錯体、トリス(4-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4-メチル-5-シアノ-8-キノラート)アルミニウム錯体、ビス(2-メチル-5-トリフルオロメチル-8-キノリノラート)[4-(4-シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、ビス(2-メチル-5-シアノ-8-キノリノラート)[4-(4-シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、トリス(8-キノリノラート)スカンジウム錯体、ビス[8-(パラ-トシル)アミノキノリン]亜鉛錯体及びカドミウム錯体、1,2,3,4-テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ-2,5-ジヘプチルオキシ-パラ-フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。
 有機発光層の形成法としては、ウェットコーティング法が好ましく、インクジェット法、ノズル塗工法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの既存の成膜法を用いることができる。
 ここで、本実施形態では、発光媒体層105として正孔注入層、インターレイヤ、有機発光層と形成したが、これらの層構成は、使用する材料等に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、さらに、有機発光層と陰極としての第2電極106との間に、電子輸送層及び電子注入層の両方又は何れか一方を設けるようにしてもよい。
 次に、有機材料を用いる場合の正孔輸送層及び有機発光層を形成する際に用いる装置の一例として、凸版印刷装置300について図6を参照して説明する。
 図6は、上述の画素電極(第1電極102)、第1絶縁層103、隔壁としての第2絶縁層104、例えば無機材料からなる正孔輸送層までが形成されたTFT基板101を、被印刷基板307として、有機発光材料からなる有機発光インキを、TFT基板101上にパターン印刷するための、凸版印刷装置300である。
 この凸版印刷装置300は、インキタンク301とインキチャンバ302とアニロックスロール303と、画線部が凸形状に形成された凸版からなる版305がマウントされた版銅306とを有している。インキタンク301には、溶剤で希釈された有機発光インキが収容されており、インキチャンバ302にはインキタンク301より有機発光インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール303はインキチャンバ302のインキ供給部に接して回転可能に支持されている。前記版305には、予めTFT基板101に形成された画素100のパターンに応じて凸形状の画線部を形成しておく。
 アニロックスロール303の回転に伴い、インキチャンバ302により、アニロックスロール303の表面に有機発光インキが供給され、供給された有機発光インキのインキ層304は均一な膜厚に形成される。このインキ層304のインキはアニロックスロール303に近接して回転駆動される版胴306にマウントされた版305の画線部となる凸状部に転移し、平台308上に設置された被印刷基板307の、隔壁としての第2絶縁層104で囲まれた第2開口部111にパターン印刷される。
 次に、第2電極106を形成する。第2電極106を陰極とする場合には有機発光層への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的にはMg,Al,Yb等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にLiや酸化Li,LiF等の化合物を数nm挟んで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層したりして用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いLi,Mg,Ca,Sr,La,Ce,Er,Eu,Sc,Y,Yb等の金属1種以上と、安定なAg,Al,Cuの金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはMgAg,AlLi,CuLi等の合金が使用できる。
 第2電極106の形成方法は、第2電極106となる材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。
 有機EL素子を外部からの酸素や水分から保護するために、対向電極上にパッシベーション層を形成しても良い。パッシベーション層としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物、必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜を用いてもよいが、特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素を用いることが好ましく、さらには、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用することにより、段差被覆性とバリア性を両立する膜となる。
 パッシベーション層の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法を用いることができるが、特に、バリア性や段差被覆性の面、さらには成膜条件により膜密度や膜組成を容易に可変できることから、CVD法を用いることが好ましい。CVD法としては、熱CVD法、プラズマCVD法、触媒CVD法、VUV-CVD法などを用いることができる。また、CVD法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)やテトラエトキシシランなどの有機シリコン化合物に、N、O、NH、H、NOなどのガスを必要に応じて添加してもよく、必要に応じて、シランなどのガス流量や、プラズマ電力を変えることにより膜密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。
 パッシベーション層の膜厚としては、5μm以下、より好ましくは1μm以下とすることが好ましい。
 アクティブマトリックス駆動型有機EL表示素子10としては電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまう。このため、通常は外部と遮断するための封止体(図示せず)を設ける。封止体は例えば封止材上に樹脂層を設けて作製することができる。
 封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にSiOxをCVD法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、1×10-6g/m/day以下であることが好ましい。
 樹脂層の材料の一例として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、2液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート(EEA)ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート(EVA)等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機EL表示素子10の大きさや形状により任意に決定されるが、5μm~500μm程度が望ましい。なお、ここでは封止材上に樹脂層として形成したが直接有機EL表示素子側に形成することもできる。
 最後に、有機EL表示素子10と封止体との貼り合わせを封止室で行う。封止体を、封止材と樹脂層の2層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。
 以下に本発明に基づく実施例、及び比較例を示す。
(実施例1)
 基板として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(TFT)と、その上方に形成された画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。基板のサイズは200mm×200mmでその中に対角5インチ、画素数は320×240のディスプレイが中央に配置されている。
 画素用の電極としてITOを用いた。ITOはスパッタリングにより形成し、膜厚は40nmとし、そのITO膜を、フォトリソグラフィ法と酸溶液によるエッチングによってパターニングを行った。ITO膜は画素部と接続部を有しており、接続部にてTFTと接続している。
 次に、アクティブマトリックス基板上に設けられた電極画素部の周端を被覆し画素を区画するように第1絶縁層を形成した。この第1絶縁層は、アクティブマトリックス基板上に無機材料を真空蒸着法により厚さ10nmで一様に形成し、レジストでマスキングした後、電極画素部の周端を0.5μm被覆し、発光領域を形成する第1開口部を規定するようにドライエッチング法によりパターンを形成した。
 画素間を区画する隔壁として第2絶縁層を形成し、第2開口部を形成した。第2絶縁層の形成は、ポジレジストを用いて、スピンコーター法にて基板全面に厚み2μmで形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして形成した。第2絶縁層の開口側端部は電極画素部の周端よりも3.5μm外側とした。
 次に、電極と第1絶縁層及び第2絶縁層との表面上に、正孔注入材料として、厚さ10nmの酸化モリブデン(MoOx)を、真空蒸着法により積層させ、正孔注入層を形成した。蒸発源と基板との距離は300mm、前記基板表面中心から前記蒸着源方向と前記基板表面の法線方向とのなす角度が0度となる位置に設置した。
 次に、正孔輸送材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を濃度0.5%になるようにトルエンに溶解させたインキを用いて、上述した正孔注入層まで形成したアクティブマトリックス基板を被印刷基板として、凸版印刷装置にセッティングし、第2絶縁層に挟まれた第2開口部の真上にそのラインパターンに合わせて正孔輸送層を凸版印刷法で印刷した。印刷、乾燥後の正孔輸送層の膜厚は30nmとなった。
 次に、有機発光材料であるポリフェニレンピニレン誘導体を濃度1%になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、上述した正孔輸送層までを形成したアクティブマトリックス基板を被印刷基板として、凸版印刷装置にセッティングし、第2絶縁層に挟まれた第2開口部の真上にそのラインパターンに合わせて、凸版印刷法により画素中央部の狙い膜厚を80nmとして印刷を行った。
 次に、対向電極として真空蒸着法でBa膜を、メタルマスクを用いて膜厚4nmに成膜した後、Al膜を真空蒸着法によりメタルマスクを用いて膜厚150nmに成膜した。そして、キャップ型封止ガラスと接着剤を、発光領域をカバーするように載せ、約90℃、1時間接着剤を熱硬化して密閉封止し、アクティブマトリックス駆動型有機EL表示素子10を製作した。
 このようにして作成したアクティブマトリックス駆動型有機EL素子を評価した結果、表1に示すように、膜厚分布が画素中央部の狙い膜厚+10%以内となる膜厚を持つ膜厚平坦領域が第1開口部内で100%となり、発光領域で膜厚平坦であることが確認された。第2開口部内での膜厚平坦領域は87%であった。発光状態についても良好であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(比較例1)
 実施例1の比較例として、画素電極のパターン形状を変更し、画素電極周端部が第2絶縁層に覆われるように画素電極を広げて形成した。その他は実施例1と同一条件下で有機EL表示素子を作成した。この比較例1においては、表1に示すように、膜厚分布が画素中央部の狙い膜厚+10%以内となる膜厚を持つ膜厚平坦領域が第1開口部内で90%となり、第2開口部内で73%となった。発光状態は良好であった。
(比較例2)
 実施例1の比較例として、第1絶縁層の膜厚を50nmとした。その他は実施例1と同一条件下で有機EL表示素子を作成した。この比較例2においては、表1に示すように、膜厚分布が画素中央部の狙い膜厚+10%以内となる膜厚を持つ膜厚平坦領域が第1開口部内で75%となり、第2開口部内で58%となった。画素内部の外周部が非発光となり猫目状の発光であった。
01 基板
02 第1電極
03 隔壁
04 発光媒体層
05 第2電極 
06 EL発光領域
10 アクティブマトリックス駆動型有機EL表示素子
100 アクティブマトリックス駆動型有機EL表示素子の画素部
101 TFT基板(バックプレーン)
102 第1電極(画素電極)
103 第1絶縁層
104 第2絶縁層
105 発光媒体層
105(a) 第1ウェットコート層
106 第2電極
110 第1開口部(発光領域)
111 第2開口部
112 第1電極画素部
113 第1電極接続部
202 支持体
203 活性層
204 ゲート絶縁膜
205 ゲート電極
206 ソース電極
207 ドレイン電極
208 走査線
210 絶縁層
300 凸版印刷装置
301 インキタンク
302 インキチャンバ
303 アニロックスロール
304 インキ層
305 版
306 版胴
307 被印刷基板
308 平台

Claims (8)

  1.  基板と、当該基板上に形成された第1電極と、
     少なくとも前記第1電極の周端上及び周囲に形成されて前記第1電極上に画素の発光領域に対応した第1開口部の領域を区画する第1絶縁層と、
     前記第1電極の周端及びその周端に形成された第1絶縁層部分よりも外周側で前記第1開口部の外周を囲繞するように形成されて第2開口部の領域を区画する第2絶縁層と、
     前記第2開口部に形成され、ウェットコーティング法を用いて形成された1層以上のウェットコート層及び有機発光層を含む発光媒体層と、
     前記第2開口部に対し前記発光媒体層を間に挟んで前記第1電極と対向して形成された第2電極と、を備え、
     少なくとも第1電極上に形成された第1絶縁層の膜厚は、前記ウェットコート層のうち最も第1電極側に形成される第1ウェットコート層における第1電極と対向する位置の膜厚よりも薄膜であると共に第1電極の膜厚よりも薄膜であることを特徴とする有機EL表示素子。
  2.  前記第1絶縁層の膜厚は、前記第1ウェットコート層の膜厚の1/2以下の厚さであることを特徴とする請求項1に記載の有機EL表示素子。
  3.  前記第1絶縁層の膜厚は、第1電極の膜厚の1/2以下の厚さであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機EL表示素子。
  4.  前記第1電極の周端及びその周端に形成された第1絶縁層部分と、その外周の第2絶縁層との間の間隔は、1μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1~請求項3いずれか1項に記載の有機EL表示素子。
  5.  表示素子として、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の有機EL表示素子を備えることを特徴とする有機EL表示装置。
  6.  請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の有機EL表示素子の製造方法であって、
     前記少なくとも1層のウェットコート層を形成するウェットコーティング法が印刷法であることを特徴とする有機EL表示素子の製造方法。
  7.  前記印刷法は、凸版印刷法であることを特徴とする請求項6に記載の有機EL表示素子の製造方法。
  8.  表示素子として有機EL表示素子を備えた有機EL表示装置の製造方法であって、
     前記有機EL表示素子を、請求項6又は請求項7に記載の有機EL表示素子の製造方法を用いて作製することを特徴とする有機EL表示装置の製造方法。
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