WO2013150560A1 - 有機ｅｌデバイスの製造方法および有機ｅｌデバイス - Google Patents

有機ｅｌデバイスの製造方法および有機ｅｌデバイス Download PDF

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WO2013150560A1
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organic
layer
region
resin material
insulating layer
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恒 菅野
矢田　修平
健一 年代
裕樹 阿部
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パナソニック株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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    • H10K71/40—Thermal treatment, e.g. annealing in the presence of a solvent vapour

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an organic EL device such as an organic EL panel.
  • an organic EL (ElectroLuminescence) panel using a light-emitting phenomenon of an organic material has been advanced.
  • a base layer is formed on a substrate, a first electrode is formed on the base layer, an insulating layer having an opening is formed on the first electrode, and an organic light emitting layer is formed on the first electrode in the opening.
  • Some are manufactured by the procedure of forming on one electrode and forming the second electrode on the organic light emitting layer.
  • the underlayer is often used as a planarizing layer. Further, an insulating material is used as the material for the underlayer.
  • Patent Document 1 discloses that a polyimide resin is used as a material for an underlayer and silicon oxide is used as a material for an insulating layer having an opening (see paragraphs 0037 and 0042).
  • Patent Document 2 an organic material is used for the material of the base layer, an insulating layer having an opening is formed in a multilayer structure, a silicon nitride film is used for the first layer material, and polyimide or acrylic is used for the second layer material. (See paragraphs 0048 and 0053).
  • An object of the present invention is to provide a novel structure and manufacturing method of an underlayer and an insulating layer in an organic EL device.
  • a step of forming a base layer containing a first resin material on a substrate, a step of forming a conductive layer on the base layer, and a layer on the conductive layer on the conductive layer Forming an insulating layer containing a second resin material that exposes the first region and covers a second region around the first region; and firing the insulating layer;
  • the first resin material is a material that softens in the step of firing the insulating layer
  • the second resin material is a material that contracts in the step of firing the insulating layer.
  • the fragmentary sectional view which shows the structure of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention The fragmentary sectional view which shows the structure of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention
  • Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention.
  • Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention Sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 and 2 are partial sectional views showing the structure of an organic EL panel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view in the row direction
  • FIG. 2 is a sectional view in the column direction.
  • FIG. 1 (a) shows one pixel
  • FIG. 1 (b) shows an enlarged view of the a1 portion of FIG. 1 (a).
  • the organic EL panel includes a substrate 11, a base layer 12, a first conductive layer 13, an insulating layer 14, an organic light emitting layer 15, a second conductive layer 16, and a sealing layer 17.
  • the substrate 11 includes a base material 111 made of an insulating material such as glass or resin, and a TFT (Thin Film Transistor) layer 112. In the TFT layer 112, a drive circuit is formed for each pixel.
  • a base material 111 made of an insulating material such as glass or resin
  • a drive circuit is formed for each pixel.
  • the foundation layer 12 is formed on the substrate 11.
  • the underlayer 12 is made of a resin material and functions as an interlayer insulating layer.
  • the resin material include a positive photosensitive material.
  • photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins.
  • a contact hole 12C is formed for each pixel (see FIG. 2).
  • the first conductive layer 13 is formed on the base layer 12.
  • the first conductive layer 13 is made of a conductive material and functions as a lower electrode.
  • the first conductive layer 13 is individually provided for each pixel and is electrically connected to the TFT layer 112 through the contact hole 12C (see FIG. 2).
  • the first conductive layer 13 may have light reflectivity.
  • the first conductive layer 13 may have light transmittance.
  • the conductive material having light reflectivity include metals. Specifically, there are aluminum, aluminum alloy, silver, silver alloy and the like.
  • examples of the conductive material having optical transparency include ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and ZnO (zinc oxide).
  • the insulating layer 14 exposes a part of the upper surface of the first conductive layer 13 and covers the surrounding area.
  • the insulating layer 14 is made of a resin material and functions as a partition that partitions adjacent pixels.
  • FIG. 3 is a plan view showing a layout of the first conductive layer 13 and the insulating layer 14.
  • FIG. 1A is a sectional view taken along the line AA in FIG. 2
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line BB in the figure. Referring to FIG. 3, it can be seen that the insulating layer 14 exposes a part of the upper surface of the first conductive layer 13 (see reference numeral 14A) and covers the surrounding area.
  • a region not covered with the insulating layer 14 on the upper surface of the first conductive layer 13 is referred to as an “open region”.
  • the material of the insulating layer 14 include a negative photosensitive material.
  • photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins.
  • the organic light emitting layer 15 is formed in the opening region on the first conductive layer 13.
  • the organic light emitting layer 15 has a function of emitting light of each color of R, G, and B by recombination of holes and electrons.
  • a known material can be used as the material of the organic light emitting layer 15.
  • the second conductive layer 16 is formed on the organic light emitting layer 15.
  • the second conductive layer 16 is made of a conductive material and functions as an upper electrode.
  • the second conductive layer 16 is provided in common for a plurality of pixels.
  • the second conductive layer 16 may have light transmittance.
  • the second conductive layer 16 may have light reflectivity. Examples of the conductive material having light reflectivity and the conductive material having light transmittance include the materials described in the first conductive layer 13.
  • the sealing layer 17 is formed on the second conductive layer 16.
  • the sealing layer 17 has a function of preventing intrusion of moisture and oxygen.
  • a material of the sealing layer 17 a well-known inorganic material and organic material can be used.
  • the thickness t1 of the underlayer 12 is about 1 ⁇ m to 6 ⁇ m, and in this embodiment, for example, 4 ⁇ m.
  • the thickness t2 of the first conductive layer 13 is about 100 nm to 800 nm, and is 400 nm in this embodiment, for example.
  • the thickness t3 of the insulating layer 14 is thinner than the thickness t1 of the base layer 12, and is about 0.5 ⁇ m to 2 ⁇ m. In this embodiment, it is 1 ⁇ m, for example.
  • the height d1 of the protrusion of the underlayer 12 is 5 nm or more and 10 nm or less.
  • the height d1 is a difference between the highest point P1 and the lowest point P2 in the opening region on the upper surface of the foundation layer 12.
  • the first conductive layer 13 is also raised upward along with the rise of the base layer 12.
  • the height d2 of the bulge of the first conductive layer 13 is equal to the height d1 of the bulge of the base layer 12 and is not less than 5 nm and not more than 10 nm.
  • the upper surface of the first conductive layer 13 has the highest point at the approximate center of the opening region, the height decreases as it approaches both ends, and the lowest at both ends. . That is, the cross-sectional shape of the upper surface of the first conductive layer 13 is a convex shape. Similarly, in the cross section shown in FIG. 2, the cross-sectional shape of the upper surface of the first conductive layer 13 is a convex shape.
  • the height of the bulge is exaggerated.
  • the thickness t1 of the foundation layer 12 is about several ⁇ m
  • the height d1 of the protrusion of the foundation layer 12 is about several nm. That is, there is a difference of about three digits between the thickness t1 and the height d1 of the bulge.
  • the base layer 12 is formed on the substrate 11 (FIG. 4A).
  • an acrylic resin which is a positive photosensitive material, is used as the material of the base layer 12.
  • the underlayer 12 is obtained through steps such as material application on the substrate 11, provisional baking, pattern exposure, development, and main baking. Although not shown in the cross section of the figure, a contact hole is formed by this pattern exposure and development.
  • the main baking of the underlayer 12 is performed at a temperature of 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower.
  • the first conductive layer 13 is formed on the base layer 12 (FIG. 4B).
  • an aluminum alloy is used as the material of the first conductive layer 13.
  • the first conductive layer 13 is obtained through processes such as metal film formation, mask pattern formation, and etching on the base layer 12.
  • an insulating material layer 14a made of the material of the insulating layer 14 is formed on the first conductive layer 13 (FIG. 4C).
  • the material of the insulating layer 14 for example, an acrylic resin which is a negative photosensitive material is used.
  • the insulating material layer 14a is obtained through processes such as material application on the first conductive layer 13 and provisional baking.
  • FIG. 5A Next, patterning and development are performed on the insulating material layer 14a to form the insulating layer 14 (FIG. 5A), and this insulating layer 14 is finally baked (FIG. 5B).
  • the main baking of the insulating layer 14 is performed at a temperature of 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower and substantially equal to the main baking of the base layer 12. “Substantially equal” temperature means that the temperature difference is less than 5 ° C.
  • FIG. 5B when the main baking of the insulating layer 14 is completed, the base layer 12 is raised upward, and accordingly, the upper surface of the first conductive layer 13 is raised upward. .
  • the organic light emitting layer 15 is formed on the first conductive layer 13 (FIG. 6A).
  • the organic light emitting layer 15 can be formed by, for example, a coating method or a vacuum deposition method.
  • the second conductive layer 16 is formed on the organic light emitting layer 15 (FIG. 6B), and the sealing layer 17 is formed on the second conductive layer 16 (FIG. 6C).
  • ITO, IZO, or ZnO is used as the material of the second conductive layer 16.
  • the organic EL panel is manufactured by the above process.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the principle that the underlying layer is raised upward in the main firing step of the insulating layer.
  • the main firing step of the insulating layer 14 includes a step of heating the insulating layer 14 to a temperature of 200 ° C. or higher and 250 ° C. or lower and a step of cooling to a room temperature (typically 25 ° C.) thereafter.
  • the heating process not only the insulating layer 14 but also the underlayer 12 is heated.
  • a positive acrylic resin is used as the material of the base layer 12
  • a negative acrylic resin is used as the material of the insulating layer 14. Since the acrylic resin is a material (thermoplastic material) that softens at the main baking temperature of the insulating layer 14, both the base layer 12 and the insulating layer 14 are softened in the heating process. However, as shown in FIG. 7A, at this time, the upper surface of the foundation layer 12 is still flat.
  • the underlayer 12 and the insulating layer 14 are cooled.
  • the acrylic resin causes thermal contraction, both the base layer 12 and the insulating layer 14 contract.
  • the thermal contraction rate of the insulating layer 14 is larger than the thermal contraction rate of the base layer 12.
  • the thermal shrinkage rate SL can be defined as follows using the distance L0 between two specific points at the firing temperature and the distance L1 between the two points at room temperature.
  • the protrusion on the upper surface of the underlayer 12 is caused by the fact that the thermal contraction rate of the insulating layer 14 is larger than the thermal contraction rate of the underlayer 12.
  • a negative photosensitive material has a higher degree of cross-linking than a positive photosensitive material. Since it is considered that the material shrinks as the crosslinking proceeds in the material, it can be said that the negative photosensitive material has a higher thermal shrinkage rate than the positive photosensitive material. Therefore, if a positive photosensitive material is used as the material of the base layer 12 and a negative photosensitive material is used as the material of the insulating layer 14, the upper surface of the base layer 12 can be raised.
  • the combination of the negative type and the positive type is not necessarily required, and it is not necessary to be a photosensitive material. It is sufficient that the material of the insulating layer 14 has a thermal contraction rate larger than that of the material of the base layer 12.
  • the heat shrinkage rate can be adjusted using an additive such as a crosslinking agent or a coagulant.
  • the height of the protrusion of the underlayer 12 can be adjusted by adjusting various parameters such as the difference in thermal shrinkage between the insulating layer 14 and the underlayer 12, the viscosity of the underlayer 12, the rigidity of the first conductive layer 13, and the firing temperature. Can be used to adjust.
  • this principle is not limited to acrylic resins, but can also be established with other thermoplastic resins such as polyimide resins.
  • FIG. 8 is a diagram showing the AFM measurement result of the first conductive layer of the sample.
  • the laminated structure of the samples is the same, and the main firing temperature of the insulating layer 14 is different.
  • the laminated structure of the sample is that the substrate 11 is a glass base, the base layer 12 is an acrylic resin that is a positive photosensitive material, and the first conductive layer 13 is a three-layer structure of aluminum alloy, IZO, and WOx (tungsten oxide).
  • the insulating layer 14 is made of an acrylic resin which is a negative photosensitive material.
  • the thickness of the base layer 12 was about 4 ⁇ m
  • the thickness of the first conductive layer 13 was about 400 nm
  • the thickness of the insulating layer 14 was about 1 ⁇ m.
  • the sample of FIG. 8A and the sample of FIG. 8B are common.
  • the main baking temperature of the insulating layer 14 is 10 ° C. lower than the main baking temperature of the base layer 12.
  • the main baking temperature of the insulating layer 14 is the same as the main baking temperature of the base layer 12 (temperature difference 0 ° C.).
  • FIG. 8A and 8B show three pixels.
  • the upper surface of the first conductive layer in each pixel is substantially flat.
  • the upper surface of the first conductive layer in each pixel is raised upward.
  • the height of the bulge of the first conductive layer is about 7 nm.
  • the upper surface of the first conductive layer is raised or flattened.
  • the shape of the upper surface can be made substantially the same for each pixel, and the height of the ridge can be made substantially the same for each pixel.
  • the height of the bulge on the upper surface can be processed at a fine level of 5 nm to 10 nm.
  • the upper surface of the base layer 212 is usually formed flat. Therefore, the upper surface of the first conductive layer 213 is also flat.
  • the organic light emitting layer 215 is formed using a coating method such as an ink jet method, a so-called unpainted state in which a part of the ink is not formed due to insufficient spreading of the ink may occur.
  • FIG. 9A shows a state in which the unpainted portion P5 of the insulating layer 214 is unpainted.
  • the upper surface of the base layer 12 is raised upward, and accordingly, the upper surface of the first conductive layer 13 is raised upward.
  • a coating method such as an ink jet method is used, if the upper surface of the first conductive layer 13 is raised upward, ink is likely to be spread from the highest point P1 at the substantially central portion to the lowest point P2 at both ends. Therefore, it can suppress that unpainting arises. If the height of the bulge of the first conductive layer 13 is 5 nm or more, ink spreading can be promoted.
  • the height of the protrusion of the first conductive layer 13 is 10 nm or less, the difference between the thickness of the substantially central portion and the thickness of both end portions of the organic light emitting layer 15 can be suppressed to a negligible level.
  • FIG. 10A shows the first conductive layer 13 having a three-layer structure.
  • the first layer 131 is a metal layer
  • the second layer 132 is a transparent conductive layer
  • the third layer is a hole injection layer made of a transition oxide.
  • the metal layer include aluminum, an aluminum alloy, silver, and a silver alloy.
  • the transparent conductive layer include ITO, IZO, and ZnO.
  • the hole injection layer include WOx (tungsten oxide), MoOx (molybdenum oxide), MoWOx (molybdenum tungsten oxide), and the like.
  • FIG. 10B shows a first conductive layer 13 having a two-layer structure and an organic light emitting layer 15 having a two-layer structure.
  • the first layer 131 is a metal layer
  • the second layer 132 is a transparent conductive layer
  • the first layer 151 is a hole injection layer made of an organic material
  • the second layer 152 is made of an organic material.
  • the present invention can be applied to a case where a light emitting layer is used.
  • the hole injection layer made of an organic material include PEDOT (polyethylenedioxythiophene).
  • the organic light emitting layer 15 is not limited to a single layer structure or a two layer structure. If necessary, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, or the like may be included. In this case, all the layers need not be made of an organic material, and some of the layers may be made of an inorganic material.
  • the substrate 11 has been described as a two-layer structure of the base material 111 and the TFT layer 112, but this is not restrictive. Only the substrate may be used.
  • FIG. 11 is a diagram showing functional blocks when the organic EL panel of FIG. 1 is applied to a display device.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating the appearance of the display device of FIG.
  • the display device 20 includes an organic EL panel 21 and a drive control unit 22 electrically connected thereto.
  • the drive control unit 22 includes a drive circuit 23 and a control circuit 24 that controls the operation of the drive circuit 23.
  • the organic EL panel 21 corresponds to the organic EL panel of FIG.
  • the present invention is widely applicable to organic EL devices.

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Abstract

　基板上に、第１の樹脂材料を含む下地層を形成する工程と、下地層上に導電層を形成する工程と、導電層上に、導電層上の第１の領域を露出させ第１の領域の周辺の第２の領域を被覆する、第２の樹脂材料を含む絶縁層を形成する工程と、絶縁層を焼成する工程と、を含む。第１の樹脂材料は、絶縁層を焼成する工程で軟化する材料であり、第２の樹脂材料は、絶縁層を焼成する工程で収縮する材料である。

Description

有機ＥＬデバイスの製造方法および有機ＥＬデバイス
　本発明は、有機ＥＬパネル等の有機ＥＬデバイスの製造方法等に関する。
　近年、有機材料の発光現象を利用した有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルの研究開発が進められている。有機ＥＬパネルには、基板上に下地層を形成し、第１電極を下地層上に形成し、開口部を具備する絶縁層を第１電極上に形成し、有機発光層を開口部内の第１電極上に形成し、第２電極を有機発光層上に形成する、という手順で製造されるものがある。従来、下地層は、平坦化層として用いられる場合が多い。また、下地層の材料としては絶縁材料が用いられている。
　例えば、特許文献１には、下地層の材料にポリイミド樹脂を用い、開口部を具備する絶縁層の材料に酸化シリコンを用いることが開示されている（段落００３７、００４２参照）。
　また、特許文献２には、下地層の材料に有機材料を用い、開口部を具備する絶縁層を多層構造とし１層目の材料にシリコン窒化膜を用い２層目の材料にポリイミドやアクリル系の樹脂材料を用いることが開示されている（段落００４８、００５３参照）。
特開２００４－２０７２１７号公報 特開２００７－３０５３５７号公報
　有機ＥＬデバイスにおいて、下地層および絶縁層の新規な構成および製造方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様では、基板上に、第１の樹脂材料を含む下地層を形成する工程と、前記下地層上に導電層を形成する工程と、前記導電層上に、前記導電層上の第１の領域を露出させ前記第１の領域の周辺の第２の領域を被覆する、第２の樹脂材料を含む絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層を焼成する工程と、を含み、前記第１の樹脂材料は、前記絶縁層を焼成する工程で軟化する材料であり、前記第２の樹脂材料は、前記絶縁層を焼成する工程で収縮する材料である。
本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの構造を示す部分断面図 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの構造を示す部分断面図 第１導電層と絶縁層のレイアウトを示す平面図 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造工程を説明するための部分断面図 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造工程を説明するための部分断面図 本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造工程を説明するための部分断面図 絶縁層の本焼成工程で下地層が上向きに隆起する原理を説明するための図 サンプルの第１導電層のＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｏｒｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）測定結果を示す図 下地層の上面の形状を説明するための図 有機ＥＬパネルの構造に関する変形例を示す部分断面図 有機ＥＬパネルをディスプレイ装置に適用した場合の機能ブロックを示す図 ディスプレイ装置の外観を例示する図
　＜概略構成＞
　本実施形態では、有機ＥＬデバイスの一例として、有機ＥＬパネルを説明する。
　図１および図２は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの構造を示す部分断面図であり、図１は行方向の断面図、図２は列方向の断面図である。図１（ａ）には概ね１画素分が示されており、図１（ｂ）には図１（ａ）のａ１部の拡大図が示されている。
　有機ＥＬパネルは、基板１１、下地層１２、第１導電層１３、絶縁層１４、有機発光層１５、第２導電層１６および封止層１７を備える。
　基板１１は、ガラスや樹脂などの絶縁材料からなる基材１１１と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）層１１２とを含む。ＴＦＴ層１１２には、画素毎に駆動回路が形成されている。
　下地層１２は、基板１１上に形成されている。下地層１２は、樹脂材料からなり、層間絶縁層として機能している。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、下地層１２には、画素毎にコンタクトホール１２Ｃが形成されている（図２参照）。
　第１導電層１３は、下地層１２上に形成されている。第１導電層１３は、導電材料からなり、下部電極として機能している。第１導電層１３は、画素毎に個々に設けられ、コンタクトホール１２Ｃを通じてＴＦＴ層１１２と電気的に接続されている（図２参照）。トップエミッション型の場合には、第１導電層１３は、光反射性を具備するとよい。また、ボトムエミッション型の場合には、第１導電層１３は、光透過性を具備するとよい。光反射性を具備する導電材料としては、金属が挙げられる。具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金などがある。また、光透過性を具備する導電材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）などがある。
　絶縁層１４は、第１導電層１３の上面の一部の領域を露出させ、その周辺の領域を被覆している。本実施形態では、絶縁層１４は、樹脂材料からなり、隣り合う画素を区画する隔壁として機能している。図３は、第１導電層１３と絶縁層１４のレイアウトを示す平面図である。同図のＡ－Ａ断面図が図１（ａ）であり、同図のＢ－Ｂ断面図が図２である。図３を見ると、絶縁層１４が第１導電層１３の上面の一部の領域（符号１４Ａ参照）を露出させ、その周辺の領域を被覆している様子が分かる。以下、第１導電層１３の上面において絶縁層１４で被覆されていない領域を「開口領域」と呼ぶこととする。絶縁層１４の材料としては、例えば、ネガ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。
　有機発光層１５は、第１導電層１３上の開口領域に形成されている。有機発光層１５は、正孔と電子の再結合によりＲ、Ｇ、Ｂの各色の光を出射する機能を有する。有機発光層１５の材料としては公知の材料を利用することができる。例えば、特開平５－１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８－ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２－ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質を用いることができる。
　第２導電層１６は、有機発光層１５上に形成されている。第２導電層１６は、導電材料からなり、上部電極として機能している。本実施形態では、第２導電層１６は、複数画素に共通に設けられている。トップエミッション型の場合には、第２導電層１６は、光透過性を具備するとよい。また、ボトムエミッション型の場合には、第２導電層１６は、光反射性を具備するとよい。光反射性を具備する導電材料および光透過性を具備する導電材料としては、第１導電層１３で説明した材料が挙げられる。
　封止層１７は、第２導電層１６上に形成されている。封止層１７は、水分や酸素の侵入を防止する機能を有する。封止層１７の材料としては、公知の無機材料および有機材料を用いることができる。
　＜詳細構成＞
　図１（ｂ）に示す通り、下地層１２の上面が上向きに隆起し、これに伴い、第１導電層１３の開口領域が上向きに隆起した曲面形状となっている。
　下地層１２の厚みｔ１は、１μｍから６μｍ程度であり、本実施形態では、例えば、４μｍである。第１導電層１３の厚みｔ２は、１００ｎｍから８００ｎｍ程度であり、本実施形態では、例えば、４００ｎｍである。絶縁層１４の厚みｔ３は、下地層１２の厚みｔ１よりも薄く、０．５μｍから２μｍ程度であり、本実施形態では、例えば、１μｍである。
　一方、下地層１２の隆起の高さｄ１は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。高さｄ１は、下地層１２の上面の開口領域における最高点Ｐ１と最低点Ｐ２との差である。また、下地層１２の隆起に伴い、第１導電層１３も上向きに隆起している。第１導電層１３の隆起の高さｄ２は、下地層１２の隆起の高さｄ１と等しく、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
　また、図１（ａ）に示す断面では、第１導電層１３の上面は、開口領域の略中央部で最高点となり、両端部に近づくにつれて高さが低下し、両端部で最低点となる。即ち、第１導電層１３の上面の断面形状が凸形状である。図２に示す断面でも同様に、第１導電層１３の上面の断面形状が凸形状である。
　なお、図１（ｂ）では、隆起の高さは誇張されている。上記の通り、下地層１２の厚みｔ１は数μｍ程度であるのに対して、下地層１２の隆起の高さｄ１は数ｎｍ程度である。つまり、厚みｔ１と隆起の高さｄ１には３桁程度の違いがある。
　＜製造方法＞
　次に、有機ＥＬパネルの製造工程を説明する。図４、図５、図６は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造工程を説明するための部分断面図である。
　まず、基板１１上に下地層１２を形成する（図４（ａ））。下地層１２の材料には、例えば、ポジ型の感光性材料であるアクリル樹脂を用いる。下地層１２は、基板１１上への材料塗布、仮焼成、パターン露光、現像、本焼成などの工程を経て得られる。同図の断面では現れないが、このパターン露光と現像とでコンタクトホールが形成される。下地層１２の本焼成は、２００℃以上２５０℃以下の温度で行う。
　次に、下地層１２上に、第１導電層１３を形成する（図４（ｂ））。第１導電層１３の材料には、例えば、アルミニウム合金を用いる。第１導電層１３は、下地層１２上への金属成膜、マスクパターン形成、エッチングなどの工程を経て得られる。
　次に、第１導電層１３上に、絶縁層１４の材料からなる絶縁材料層１４ａを形成する（図４（ｃ））。絶縁層１４の材料には、例えば、ネガ型の感光性材料であるアクリル樹脂を用いる。絶縁材料層１４ａは、第１導電層１３上への材料塗布、仮焼成などの工程を経て得られる。
　次に、絶縁材料層１４ａにパターン露光と現像を行うことで絶縁層１４を形成し（図５（ａ））、この絶縁層１４を本焼成する（図５（ｂ））。絶縁層１４の本焼成は、２００℃以上２５０℃以下の温度であって、下地層１２の本焼成と略等しい温度で行う。「略等しい」温度とは、温度差が５℃未満であることをいう。図５（ｂ）に示すように、絶縁層１４の本焼成が完了した時点で、下地層１２が上向きに隆起し、それに伴い、第１導電層１３の上面が上向きに隆起した曲面形状となる。
　次に、第１導電層１３上に有機発光層１５を形成する（図６（ａ））。有機発光層１５は、例えば、塗布法あるいは真空蒸着法などで形成することができる。
　次に、有機発光層１５上に第２導電層１６を形成し（図６（ｂ））、第２導電層１６上に封止層１７を形成する（図６（ｃ））。第２導電層１６の材料には、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯを用いる。
　以上の工程により、有機ＥＬパネルが製造される。
　＜原理＞
　上述の通り、絶縁層１４の本焼成工程で下地層１２が上向きに隆起する。この原理は、以下のように考えられる。
　図７は、絶縁層の本焼成工程で下地層が上向きに隆起する原理を説明するための図である。
　絶縁層１４の本焼成工程は、絶縁層１４を２００℃以上２５０℃以下の温度まで加熱する工程と、その後に室温（典型的には２５℃）まで冷却する工程とを含む。
　加熱工程では絶縁層１４だけでなく下地層１２も加熱される。本実施形態では、下地層１２の材料としてポジ型のアクリル系樹脂を用い、絶縁層１４の材料としてネガ型のアクリル系樹脂を用いている。アクリル系樹脂は、絶縁層１４の本焼成の温度で軟化する材料（熱可塑性材料）なので、加熱工程では下地層１２も絶縁層１４も軟化している。ただし、図７（ａ）に示す通り、このときには下地層１２の上面はまだ平坦である。
　次に、冷却工程では下地層１２と絶縁層１４とが冷却される。このとき、アクリル系樹脂は熱収縮を起こすので、下地層１２も絶縁層１４も収縮する。ただし、絶縁層１４の熱収縮率が下地層１２の熱収縮率よりも大きい。なお、熱収縮率ＳＬは、焼成温度での特定の２点間の距離Ｌ０と室温での２点間の距離Ｌ１とを用いて、次のように定義できる。
　ＳＬ＝（Ｌ０－Ｌ１）／Ｌ０
　ここで、図７（ｂ）の矢印に示す通り、絶縁層１４は、全体が内方に向けて収縮する。このとき、絶縁層１４の中心線Ｐ４上では、下地層１２を圧縮するような応力が働く。絶縁層１４と第１導電層１３との間および絶縁層１４と下地層１２との間は密着している。そのため、下地層１２では、絶縁層１４の中心線Ｐ４を対称に外方に向けて広がるように応力が働く。そうすると、隣り合う絶縁層１４の中心線Ｐ４の中間にあるＰ３の位置で応力の向きが向かい合い、上方に向けて応力が逃げる。その結果、図７（ｃ）に示すように、下地層１２の上面が上向きに隆起する。
　この原理では、下地層１２の上面の隆起は、絶縁層１４の熱収縮率が下地層１２の熱収縮率よりも大きいことに起因する。一般的に、ネガ型の感光性材料はポジ型の感光性材料に比べて架橋度が大きい。材料内で架橋が進むとその分だけ材料の収縮が進むと考えられるので、ネガ型の感光性材料はポジ型の感光性材料に比べて熱収縮率が大きいと言える。そのため、下地層１２の材料としてポジ型の感光性材料を用い、絶縁層１４の材料としてネガ型の感光性材料を用いれば、下地層１２の上面を隆起させることができる。
　また、この原理によれば、必ずしもネガ型とポジ型の組み合わせでなくてもよく、感光性材料である必要もない。絶縁層１４の材料が下地層１２の材料よりも熱収縮率が大きければよい。例えば、熱収縮率の調整は、架橋剤や凝固剤などの添加剤を用いて調整することができる。また、下地層１２の隆起の高さの調整は、絶縁層１４と下地層１２との熱収縮率の差、下地層１２の粘度、第１導電層１３の剛性、焼成温度など種々のパラメータを用いて調整することができる。また、この原理は、アクリル系樹脂に限らず、ポリイミド系樹脂など、他の熱可塑性樹脂でも成立する。
　＜実証＞
　図８は、サンプルの第１導電層のＡＦＭ測定結果を示す図である。同図（ａ）と（ｂ）では、サンプルの積層構造は同じであり、絶縁層１４の本焼成の温度が異なる。サンプルの積層構造は、基板１１をガラス基材とし、下地層１２をポジ型の感光性材料であるアクリル樹脂とし、第１導電層１３をアルミニウム合金、ＩＺＯ、ＷＯｘ（酸化タングステン）の３層構造とし、絶縁層１４をネガ型の感光性材料であるアクリル樹脂としている。また、下地層１２の厚みを約４μｍとし、第１導電層１３の厚みを約４００ｎｍとし、絶縁層１４の厚みを約１μｍとした。積層構造に関しては、図８（ａ）のサンプルも図８（ｂ）のサンプルも共通である。
　また、製造工程に関しては、本焼成の温度を除き、図８（ａ）のサンプルと図８（ｂ）のサンプルとで共通とした。図８（ａ）のサンプルでは、絶縁層１４の本焼成の温度を下地層１２の本焼成の温度よりも１０℃以上低くした。これに対し、図８（ｂ）のサンプルでは、絶縁層１４の本焼成の温度を下地層１２の本焼成の温度と同じ（温度差０℃）とした。
　図８（ａ）、（ｂ）は何れも３画素分を示している。図８（ａ）のサンプルでは、各画素での第１導電層の上面は略平坦であると言える。これに対し、図８（ｂ）のサンプルでは、各画素での第１導電層の上面は上向きに隆起している。そして、第１導電層の隆起の高さは、概ね７ｎｍ程度である。
　これにより、第１導電層の上面を隆起させるか平坦にするかは任意に調整できることが分かる。また、上面を隆起させる場合に、各画素で上面の形状を略同じにすることができ、各画素で隆起の高さを略同じにすることができる。さらに、上面の隆起の高さを５ｎｍ以上１０ｎｍ以下という微細なレベルで加工できることが分かる。
　＜効果＞
　図９（ａ）に示すように、通常、下地層２１２の上面は平坦に形成される。そのため、第１導電層２１３の上面も平坦である。この場合、インクジェット法などの塗布法を用いて有機発光層２１５を形成すると、インクの塗れ広がりが不十分であるために一部が成膜されない、いわゆる未塗れが生じることがある。図９（ａ）は、絶縁層２１４の縁部Ｐ５において未塗れが生じている様子を示す。
　これに対し、本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、下地層１２の上面が上向きに隆起しており、それに伴い、第１導電層１３の上面が上向きに隆起している。インクジェット法などの塗布法を用いる場合は、第１導電層１３の上面が上向きに隆起していれば、略中央部の最高点Ｐ１から両端部の最低点Ｐ２へとインクが塗れ広がりやすくなる。そのため、未塗れが生じるのを抑制することができる。第１導電層１３の隆起の高さが５ｎｍ以上であれば、インクの塗れ広がりを促進することができる。また、第１導電層１３の隆起の高さが１０ｎｍ以下であれば、有機発光層１５の略中央部の厚みと両端部の厚みの差を無視できる程度に抑えることができる。
　＜変形例＞
　（１）有機ＥＬデバイスの積層構造
　上記実施形態では、第１導電層１３を単層構造として説明したが、この限りではない。
　例えば、図１０（ａ）には３層構造の第１導電層１３を示す。この例は、第１の層１３１を金属層、第２の層１３２を透明導電層、第３の層を遷移酸化物からなる正孔注入層とする場合などに適用可能である。金属層としては、アルミニウム、アルミニウム合金、銀、銀合金などを挙げることができる。透明導電層としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯなどを挙げることができる。正孔注入層としては、ＷＯｘ（酸化タングステン）、ＭｏＯｘ（酸化モリブデン）、ＭｏＷＯｘ（酸化モリブデンタングステン）などを挙げることができる。
　また、図１０（ｂ）には２層構造の第１導電層１３と２層構造の有機発光層１５を示す。この例は、第１の層１３１を金属層とし、第２の層１３２を透明導電層とし、第１の層１５１を有機材料からなる正孔注入層、第２の層１５２を有機材料からなる発光層とする場合などに適用可能である。有機材料からなる正孔注入層としては、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）などを挙げることができる。
　なお、有機発光層１５は、単層構造あるいは２層構造に限らない。必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを含むこととしてもよい。この場合、全ての層が有機材料からなる必要はなく、一部の層が無機材料からなることとしてもよい。
　また、上記実施形態では、基板１１を基材１１１とＴＦＴ層１１２の２層構造として説明したが、この限りではない。基材のみでもよい。
　（２）ディスプレイ装置への適用例
　図１１は、図１の有機ＥＬパネルをディスプレイ装置に適用した場合の機能ブロックを示す図である。図１２は、図１１のディスプレイ装置の外観を例示する図である。ディスプレイ装置２０は、有機ＥＬパネル２１と、これに電気的に接続された駆動制御部２２とを備える。駆動制御部２２は、駆動回路２３と、駆動回路２３の動作を制御する制御回路２４とからなる。有機ＥＬパネル２１が図１の有機ＥＬパネルに相当する。
　本発明は、広く有機ＥＬデバイスに利用可能である。
　　　１１　　基板
　　　１２　　下地層
　　　１３　　第１導電層
　　　１４　　絶縁層
　　　１５　　有機発光層
　　　１６　　導電層
　　　１７　　封止層
　　　２０　　ディスプレイ装置
　　　２１　　有機ＥＬパネル
　　　２２　　駆動制御部
　　　２３　　駆動回路
　　　２４　　制御回路
　　１１１　　基材
　　１１２　　ＴＦＴ層

Claims (17)

  1. 　基板上に、第１の樹脂材料を含む下地層を形成する工程と、
    　前記下地層上に導電層を形成する工程と、
    　前記導電層上に、前記導電層上の第１の領域を露出させ前記第１の領域の周辺の第２の領域を被覆する、第２の樹脂材料を含む絶縁層を形成する工程と、
    　前記絶縁層を焼成する工程と、を含み、
    　前記第１の樹脂材料は、前記絶縁層を焼成する工程で軟化する材料であり、
    　前記第２の樹脂材料は、前記絶縁層を焼成する工程で収縮する材料である、
    　有機ＥＬデバイスの製造方法。
  2. 　前記第１の樹脂材料の架橋度は、前記第２の樹脂材料の架橋度よりも小さい、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  3. 　前記第１の樹脂材料は、ポジ型の感光性材料であり、前記第２の樹脂材料は、ネガ型の感光性材料である、
    　請求項２に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  4. 　前記第１および第２の樹脂材料は、いずれもアクリル系材料である、
    　請求項３に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  5. 　前記下地層の厚みは、前記絶縁層の厚みよりも厚い、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  6. 　さらに、前記下地層を形成する工程の後であって前記絶縁層を形成する工程よりも前に、前記下地層を焼成する工程を含み、
    　前記下地層を焼成する工程での焼成温度と前記絶縁層を焼成する工程での焼成温度とが略等しい、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  7. 　前記絶縁層を焼成する工程の結果、前記下地層の上面が前記第１領域に対応する領域において上向きに隆起し、前記導電層の上面が前記第１領域において上向きに隆起した曲面形状となる、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  8. 　さらに、前記絶縁層を焼成する工程の後、前記導電層の上面における前記第１領域に有機材料を含む液滴を塗布して塗布膜を形成し、前記塗布膜を乾燥させることにより前記有機材料を含有する有機膜を形成する工程を含む、
    　請求項７に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  9. 　前記導電層の前記第１領域において、上向きに隆起した高さが５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、
    　請求項７に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  10. 　前記第２の樹脂材料の熱収縮率は、前記第１の樹脂材料の熱収縮率よりも大きい、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  11. 　前記絶縁層を焼成する工程は、前記絶縁層を加熱する工程とその後の冷却工程とを含み、
    　前記第２の樹脂材料は、前記冷却工程において収縮する、
    　請求項１に記載の有機ＥＬデバイスの製造方法。
  12. 　基板と、
    　前記基板上に形成された、第１の樹脂材料を含む下地層と、
    　前記下地層上に形成された導電層と、
    　前記導電層上の第１領域を露出し前記第１領域の周辺の第２領域を被覆する、第２の樹脂材料を含む絶縁層と、を備え、
    　前記第１の樹脂材料は、ポジ型の感光性材料であり、前記第２の樹脂材料は、ネガ型の感光性材料であり、
    　前記下地層の上面が前記第１領域に対応する領域において上向きに隆起し、
    　前記導電層の上面が前記第１領域において上向きに隆起した曲面形状となっている、
    　有機ＥＬデバイス。
  13. 　さらに、前記導電層の上面の前記第１領域上に形成された有機膜を含む、
    　請求項１２に記載の有機ＥＬデバイス。
  14. 　基板と、
    　前記基板上に形成された下地層と、
    　前記下地層上に形成された導電層と、
    　前記導電層上の第１領域を露出し前記第１領域の周辺の第２領域を被覆する絶縁層と、を備え、
    　前記導電層の上面が前記第１領域において上向きに隆起した曲面形状となっており、
    　前記導電層の前記第１領域において、上向きに隆起した高さが５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である、
    　有機ＥＬデバイス。
  15. 　前記下地層の上面が前記第１領域に対応する領域において上向きに隆起している、
    　請求項１４に記載の有機ＥＬデバイス。
  16. 　前記下地層は、ポジ型の感光性の樹脂材料からなり、前記絶縁層は、ネガ型の感光性の樹脂材料からなる、
    　請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
  17. 　前記下地層は、第１の樹脂材料からなり、前記絶縁層は、第２の樹脂材料からなり、
    　前記第２の樹脂材料の熱収縮率は、前記第１の樹脂材料の熱収縮率よりも大きい、
    　請求項１５に記載の有機ＥＬデバイス。
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