有機ＥＬ素子及びその製造方法、画像表示装置及びその製造方法
【課題】印刷性が良く、開口率の高い有機ＥＬ素子及び画像表示装置を提供する。
【解決手段】基板１１と、基板１１上に形成され、画素領域を有する第一電極１２と、基板１１上に形成され、第一電極１２を区画する隔壁２３と、画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層１９と、発光媒体層１９上に形成され、発光媒体層１９を覆うように成膜された第二電極１７とを備え、隔壁２３は、発行媒体層１９のライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁２３Ａと、第一隔壁２３Ａと直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁２３Ｂとによって構成される。
【解決手段】基板１１と、基板１１上に形成され、画素領域を有する第一電極１２と、基板１１上に形成され、第一電極１２を区画する隔壁２３と、画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層１９と、発光媒体層１９上に形成され、発光媒体層１９を覆うように成膜された第二電極１７とを備え、隔壁２３は、発行媒体層１９のライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁２３Ａと、第一隔壁２３Ａと直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁２３Ｂとによって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子及びその製造方法、並びに画像表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直流低電圧駆動による高輝度発光が可能な発光素子である有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。有機ＥＬ素子は、対向する二つの電極と、それら電極間に設けられた有機材料からなる有機発光層を有する簡便な構造によって構成されている。この有機ＥＬ素子においては、電極間に電流を流すことによって、有機発光層内で電荷が再結合し、発光となり、この発光光が光透過性電極から取り出される。
【０００３】
このような構造を有する有機ＥＬ素子においては、前記有機発光層の両側に直接両電極が配置された構造を採用してもよいが、単位電流当たりの輝度或いは単位電力当たりの光束（以下、発光効率と称す）を増大するために、注入層、輸送層又はブロック層、或いは注入層、輸送層及びブロック層の各層配置された構造が採用されることが多い。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層又は正孔ブロック層、或いは各層が陽極と発光層との間に設けられた構造が挙げられる。或いは、電子注入層、電子輸送層又は電子ブロック層、或いは各層が陰極と発光層との間に設けられた構造が挙げられる。有機ＥＬ素子においては、両電極間に挟まれた上記複数層を含む構造体の全体が、発光媒体層と呼ばれている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の種類は、有機発光層に用いられる有機材料に応じて、低分子有機発光材料を用いた有機ＥＬ素子（以下、低分子有機ＥＬ素子と称する）と、高分子有機発光材料を用いた有機ＥＬ素子（以下、高分子有機ＥＬ素子と称する）とに大別される。
低分子有機ＥＬ素子の発光媒体層を形成する方法においては、一般的に真空蒸着法等のドライコーティング法を用いて薄膜が形成される。このような低分子有機ＥＬ素子を形成する方法において、発光媒体層のパターニングが必要である場合は、メタルマスク等を用いて、マスクの開口部に応じたパターンを有する層が形成される。しかしながら、このようなパターニング方法においては、基板の面積が増加するほど、メタルマスク等の部材自体の精度により、所望のパターニング精度を得ることが難しいという問題がある。
【０００５】
高分子有機ＥＬ素子の発光媒体層を形成する方法においては、例えば有機発光材料が溶剤に溶された塗工液を準備し、ウェットコーティング法を用いて塗工液を基板上に塗布し、薄膜を形成する方法が試みられている。薄膜を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、突出コート法、ディップコート法、ノズルプリント法、インクジェット法、各種印刷法等が知られている。しかしながら、これらのウェットコーティング法を用いる場合においては、高精細に薄膜をパターニングしたり、ＲＧＢからなる３色を別々に塗布して薄膜を形成したりすることが難しい。そのため、高分子有機ＥＬ素子を形成する方法においては、複数の材料を別々に塗布しながらパターニングすることが可能な印刷法を用いて薄膜を形成することが最も有効であると考えられる。
【０００６】
さらに、有機ＥＬ素子においては基板としてガラス基板を用いることが多い。このため、各種印刷法のなかでもグラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を直接基板に接触させる方法は、有機ＥＬ素子を形成する方法に適していない。一方、弾性を有するゴムブランケットを用いるオフセット印刷法、同じく弾性を有するゴム版、又は感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、高分子有機ＥＬ素子を形成する方法に適している。実際に、これらの印刷法による試みとして、オフセット印刷による方法（特許文献１）、凸版印刷による方法（特許文献２）等が提唱されている。
【０００７】
ウェットコーティング法を用いて高精細に薄膜をパターニングする必要がある画像表示装置を作製する場合、表示画素を縦横に多数形成し、発光させることで画像を表示する。そのために発光媒体層などを表示画素電極（以下、画素電極と称す）上に選択的に配し、各画素に独立した有機ＥＬ素子を形成する。その際、材料を各画素に均一に配し、均一に発光させる為、予め各画素を区画する隔壁を設ける手法が一般的に用いられている。画素電極は一般的に長方形が用いられる。白表示の画素形状は正方形が望ましいのに対して、フルカラー表示を行うには赤、緑、青色に発光する３種類の有機ＥＬ素子が各画素内に配置されている必要がある。前記隔壁は画素電極の周辺を区画するように設けられる。
【０００８】
前記隔壁は各画素を区画する以外にも、特にウェットコーティング法では、発光媒体層となる塗工液を陽極上に塗布することで形成する場合、隣接する各画素に塗工液が浸入しないようにする必要がある。隣り合う各画素に塗工液が浸入することを防止するために、各画素を隔壁によって規定し、隔壁によって規定された領域内に塗工液を塗布する方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２５２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３に記載されるように、高分子有機ＥＬ素子は画素電極表面を底部として、基板側が先太りの凸型（順テーパー）形状の隔壁を設ける手法が一般的に用いられている。しかしながら、このような順テーパー形状の隔壁によって規定された画素領域内に塗工液を塗布して、発光媒体層を形成する場合、画素領域内の膜厚が不均一になるという問題がある。即ち、塗工液は乾燥する過程で、隔壁に引き寄せられる。その結果、形成された発光媒体層の画素領域中央部の厚みが減少し、発光媒体層表面が凹曲状になる。表面が凹曲状になると、画素領域内の膜厚均一性が損なわれる。
【００１１】
このような不均一な膜厚の発光媒体層を有する有機ＥＬ素子に電流を流した場合、膜厚の薄い中央部のみが発光し、膜厚の厚い隔壁近傍は発光しない。したがって、画素内の発光媒体層の膜厚が均一でない場合、画素領域に対して発光している領域（以下、開口率と称す）が減少し、発光効率が低下する。非発光領域の割合としては、上述したように画素電極を膜面方向から見た形状は長方形が一般的なため、画素領域の長辺方向に広く非発光領域が形成される。
【００１２】
またノズルプリンティング法や凸版印刷法を含む各種印刷法で発光媒体層を形成する場合、印刷機の構造としては印刷版を設置した版胴又は塗工ユニットを被印刷基板に対して水平に移動させることで成膜する方法か、版胴または塗工ユニットを固定し、被印刷基板を移動させることで成膜する方法の二種類が用いられる。有機ＥＬ素子の作製においては、印刷方向に対して垂直方向に形成された隔壁へ塗工液を塗布することは免れない。前述の各種印刷方法は被形成基材と塗工ユニット（ノズル部または印刷版）との距離を一定に保つことで良好な印刷性が得られるが、印刷方向の被印刷面に凹凸が存在すると、印刷性が低下してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであって、開口率が高く、印刷性がよい有機ＥＬ素子及びその製造方法並びに画像表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明は、発光媒体層の少なくとも一層をライン状パターンで印刷する有機ＥＬ素子であって、第一電極を区画する隔壁が、前記ライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に基板側が先細りの逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁とで構成されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明において、「逆テーパー」とは、基板水平面と平行な隔壁の頭頂部の幅よりも、側面部の幅が一部でも狭くなっている、つまり基板側が先細りの構造を意味する。例えば図５ａ〜ｃに逆テーパー形状の一例を示す。図５ａは頭頂部の幅が最も広く、底部の膜厚方向にしたがって幅が狭くなっている。図５ｂは頭頂部と底部の膜厚間で一部だけ頭頂部よりも幅が狭くなっている。また、図５ｃのように一部だけでなく、側面部に複数の凹凸を形成してもよい。
【００１６】
本発明において、「順テーパー」とは、基板水平面と平行な隔壁の頭頂部の幅よりも、底部の幅が広くなっている、つまり基板側が先太りの構造を意味する。例えば図５ｄ〜ｆに順テーパー形状の一例を示す。図５ｄは頭頂部の幅が最も広く、底部の膜厚方向にしたがって幅が広くなっている。図５ｅは頭頂部が曲面である順テーパー形状である。また、図５ｆのように頭頂部が多角形であっても、底部の幅が広がっていればよい。
【００１７】
有機ＥＬ素子にあっては、基板と、前記基板上に形成され、画素領域を有する第一電極と、前記基板上に形成され、前記第一電極を区画する隔壁と、前記画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層と、前記発光媒体層上に形成され、発光媒体層を覆うように成膜された第二電極とを備え、前記隔壁は、前記ライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁とによって構成される、ことが好ましい。
【００１８】
また、前記第一隔壁の膜厚は、０．３μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。
また、前記第二隔壁の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。
また、前記第一隔壁の高さが前記第二隔壁の高さよりも高いことが好ましい。
また、前記発光媒体層の膜厚は、前記第二隔壁の総膜厚より薄いことが好ましい。
また、前記第一電極は、透明な電極であり、前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記第二電極は透明な電極であり、前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることが好ましい。
画像表示装置にあっては、前記有機ＥＬ素子を表示素子として用いることが好ましい。
有機ＥＬ素子の製造方法にあっては、基板上に第一電極を形成し、前記基板上に有する第一電極を形成し、前記基板上に前記第一電極を区画する隔壁を形成し、前記画素領域状に少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層をライン状パターンで印刷して発光媒体層を形成し、前記発光媒体層上に当該発光媒体層を覆うように第二電極を成膜して形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記隔膜として、前記ライン状パターンと平行で、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、を形成することが好ましい。
【００２０】
画像表示装置の製造方法にあっては、前記有機ＥＬ素子の製造方法を用いて、表示素子を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、隔壁が、発行媒体層のライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁によって構成されたことで、開口率が高く、発光効率が良好な有機ＥＬ素子及び画像表示装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子の説明図であって、（ａ）はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の積層構造を示す縦断面図、（ｂ）はトップエミッション型の有機ＥＬ素子の積層構造を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬ素子の隔壁の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図である。
【図５】本発明に係る有機ＥＬ素子の隔壁の説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は第１隔壁の縦断面図、（ｄ）〜（ｆ）は第２隔壁の縦断面図である。
【図６】本発明に係る凸版印刷装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の一実施形態を示す縦断面図である。この断面は、図４のａ−ａ断面に相当する。
【００２４】
図１に示す有機ＥＬ素子を用いた表示装置５０は、基板１１、第一電極（陽極、画素電極）１２、第一隔壁２３Ａ、第二隔壁２３Ｂ、正孔輸送層１４、発光層１６、第二電極（陰極）１７、発光媒体層１９（図３ａ参照）、及び封止体２８を含む。第一電極１２は、基板１１に画素毎に設けられている。第１隔壁２３Ａ、第２隔壁２３Ｂからなる隔壁２３は、第一電極１２の画素間を区画する。正孔輸送層１４は、第一電極１２の上方に形成されている。発光層１６は、正孔輸送層１４の上に形成されている。第二電極１７は、発光層１６の全面を被覆するように形成されている。隔壁２３は第一隔壁２３Ａ、第二隔壁２３Ｂを含む。発光媒体層１９は、正孔輸送層１４、発光層１６を含む。封止体２８は、第二電極１７を覆うように基板１１と接触している。
【００２５】
封止体２８としては、図１に示すように有機ＥＬ素子を覆う封止キャップ２６を用いて、封止キャップ２６内に不活性ガスが封入された構造が採用される。
図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の他の実施形態を示す縦断面図である。この断面は、図４のａ−ａ断面に相当する。
図２に示す有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置５１は、前記図１に示す画像表示装置５０と同様に電極、発光媒体層、及び隔壁を含む。表示装置５１においては、第二電極１７を覆うように樹脂層２１が設けられ、樹脂層２１を介して基板１１に封止板２９が貼り合わされている。この画像表示装置５１においては、樹脂層２１及び封止板２９が封止体２８を構成する。
【００２６】
図１及び図２においては、各画素に流す電流量を制御するためのスイッチング素子（薄膜トランジスタ）が第一電極に接続されている（不図示）。
以下の説明においては、第一電極１２及び第二電極１７の間に発光媒体層１９が挟まれている領域を発光領域或いは有機ＥＬ素子と称し、隔壁２３を含む有機ＥＬ素子のアレイ全体を表示領域と称する。
【００２７】
図１及び図２において、発光媒体層１９は、第一電極（陽極）１２と第二電極（陰極）１７に挟まれた層である。図３に示す積層構造においては、正孔輸送層１４及び発光層１６が発光媒体層１９に相当する。これ以外にも、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等の層を適宜加えてもよい。
例えば、図１に示す構造においては、透明電極（陽極）１２上に順に積層された正孔輸送層１４と発光層１６の二層によって発光媒体層１９が構成されているが、正孔注入層と発光層１６の二層によって発光媒体層１９が構成されてもよい。また、正孔注入層、正孔輸送層１４、及び発光層１６が順次積層された三層によって発光媒体層１９が構成されてもよい。また、一つの層が、上記複数の層の各々の機能を有していてもよい。例えば、発光媒体層１９において、発光層１６が正孔輸送機能を有してもよい。また、発光媒体層１９が正孔注入層及び電子輸送層から構成され、正孔注入層及び電子輸送層の界面で発光する構成を採用してもよい。電極間に存在する層であって、電極間においてキャリア（正孔、電子）を移動させる層であれば、この層は、発光媒体層に該当する。
【００２８】
発光媒体層１９の膜厚は、発光層１６単層から構成される場合も、多層構造の場合も、発光媒体層全体として１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。１０ｎｍ未満である場合、第一電極１２表面の算術平均粗さ（以下、表面粗さと称す）が大きいとき、膜形状が不均一になり第二電極１７との間にリークパスが形成され、ショートが起こりやすくなる。１０００ｎｍ超過である場合、発光媒体層１９自体が高抵抗となり電流が流れづらく、輝度と発光効率が低下する。これらのことを踏まえると、好ましくは５０〜５００ｎｍである。
【００２９】
図１及び図２に示す有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置においては、パターニングされた電極毎に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光波長に対応するようにそれぞれパターニングされた発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが形成されている。これによって、フルカラー表示が可能な画像表示装置が実現される。このような表示方式以外の構造としては、青色発光層及び色素変換層を用いた色素変換方式を用いてもよい。また、白色に発光する複数の有機ＥＬ素子の各々に対応させて、カラーフィルタが設けられた構造を採用してもよい。
【００３０】
図３ａ及び図３ｂは、本発明の有機ＥＬ素子の積層部分、即ち、発光領域を示す断面図である。
図３ａは、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を示し、基板１１上に第一電極１２、発光媒体層１９、及び第二電極１７が順に積層された構造を示す。第一電極１２、発光媒体層１９、及び第二電極１７がこの順番に積層されている発光媒体層１９の構造において、正孔輸送層１４及び発光層１６以外にもインターレイヤ１５、或いはその他の発光媒体層が各層の間に配置されてもよい。第二電極１７は、光非透過性電極である。第二電極１７の材料として金属等の反射率の高い材料を用いることにより、第二電極１７に向けて発光された光を第二電極１７で反射させて、光透過性電極である第一電極１２を通じて、有機ＥＬ素子の外部へ発光光を出射することができる。このため、光取り出し効率を向上させることができる。
【００３１】
図３ｂは、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を示し、基板１１上に反射層３１、第一電極１２、正孔輸送層１４、インターレイヤ１５、発光層１６、及び第二電極１７がこの順に積層されている。これらの層が、この順番に積層されている発光媒体層１９の構造において、その他の層が複数の層の間に配置されてもよい。第二電極１７は光透過性電極である。第一電極１２に向けて発光された光は、第一電極１２を透過して反射層で反射され、第二電極１７を通じて、有機ＥＬ素子の外部へ出射される。一方、第二電極１７に向けて発光された光は、同様に第二電極を透過して有機ＥＬ素子の外部へ出射される。
【００３２】
以下の説明においては、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を例として本発明を説明するが、基板１１上に反射層３１、光被透過性電極である第一電極１２と第二電極１７の材料として透明導電膜が用いられたトップエミッション型に本発明の構造を適用することも可能である。
以下に、本発明に係る有機ＥＬ素子及び画像表示装置に用いられる具体的な材料及び形成方法について説明する。
【００３３】
基板１１の材料は、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、あるいは、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には、これに加えて、上記の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、窒化アルミニウム等の金属窒化物、酸窒化珪素等の金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた光透過性基板や、アルミニウムやステンレス等の金属箔、シート、板、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、ステンレス等の金属膜を積層させた光非透過性基板等を用いることができる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。
【００３４】
表示装置５０がボトムエミッション型である場合、発光媒体層１９において生じた発光光は、基板１１に隣接する電極を通じて、表示装置５０の外部に取り出される。一方、トップエミッション型の場合、発光光は、基板１１と対向する電極を通じて、外部に取り出される。上記材料からなる基板１１においては、表示装置５０内への水分や酸素の浸入を防止するために、基板１１全面もしくは片面に無機膜を形成する処理、或いは樹脂を塗布する処理等により、防湿処理又は疎水性処理が予め施されていることが好ましい。特に、発光媒体層１９への水分の浸入を避けるために、基板１１における含水率、水蒸気透過率及びガス透過係数が小さいことが好ましい。
【００３５】
本発明に係る第一電極１２は、基板１１上に成膜され、必要に応じてパターニングによって形成される。第一電極１２は、隔壁２３によって区画され、各画素（サブピクセル）に対応した画素電極である。またフラットパネルディスプレイなどに表示装置５０を用いる場合、基板１１と第一電極１２間にアクティブマトリクス駆動で発光を制御する為の薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタと第一電極１２を接続しても良い。
【００３６】
第一電極１２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、ＡＺＯ（亜鉛アルミニウム複合酸化物）等の金属複合酸化物や、金、白金等の金属材料や、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等に分散した微粒子分散膜が使用される。また、第一電極１２の構造としては、単層構造もしくは積層構造が採用される。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウム等の前駆体を前記基板上に塗布後、熱分解によって酸化物を形成する塗布熱分解法等により、第一電極１２を形成することもできる。
【００３７】
第一電極１２が陽極である場合、有機ＥＬ素子の特性上、電荷注入が行いやすいようにＩＴＯ等の仕事関数が高い材料を選択することが好ましい。アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置においては、第一電極１２の材料が低抵抗の材料であることが好ましく、例えば、シート抵抗で２０Ω・ｓｑ以下である材料が第一電極１２の材料として好適に用いることが可能である。発光光は第一電極１２を通過し、基材から放出されるため、第一電極１２は高透過率であることが好ましい。透過率としては、反射率としては、可視光波長領域の全平均で７０％以上であることが好ましく、８０％以上であれば好適に反射層として用いることが可能である。
【００３８】
第一電極１２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、スパッタリング法等のドライコーティング法又は、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等のウェットコーティング法等、既存の成膜法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。なお、基板１１の周辺に形成され、第一電極１２に接続されている取り出し電極１２’は、同一工程で、かつ、同一材料で形成することが可能である。
【００３９】
第一電極１２のパターニング方法としては、材料又は成膜方法に応じて、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等の既存のパターニング法が用いられる。また、必要に応じてＵＶ処理、プラズマ処理等を用いて、第一電極１２の表面を活性化させてもよい。
トップエミッション型の場合、第一電極１２の下部に反射層３１（図３ｂ参照）を形成することが好ましい。反射層の材料としては、高反射率の材料を用いることが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉが採用される。また、反射層の構造としては、上記材料を一種以上含んだ単膜、積層膜、合金膜、上記材料からなる膜にＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の保護膜が形成された構造が採用される。反射率としては、可視光波長領域の全平均で８０％以上であることが好ましく、９０％以上であれば好適に反射層として用いることが可能である。
【００４０】
反射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、スパッタリング法等のドライコーティング法又は、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等のウェットコーティング法等、既存の成膜法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。
【００４１】
反射層のパターニング方法としては、材料又は成膜方法に応じて、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等の既存のパターニング法を用いることができる。
本発明に係わる隔壁２３は図４ａに示すように、第一隔壁２３Ａと第二隔壁２３Ｂの２種類の隔壁により構成されている。各画素に対応した発光領域を区画するように隔壁２３が形成されている。隔壁２３は、複数の画素の各々を仕切る仕切部材として機能する。ウェットコーティング法によって発光媒体層を各画素に配置する場合、上記のように隔壁２３が設けられているので、互いに隣接する画素間において混色を防ぐことが可能になる。また、隔壁２３は逆テーパー形状を有する第一隔壁２３Ａと順テーパー形状を有する第二隔壁２３Ｂの二層構造で設けられ、後述のように表示領域全面に形成される発光媒体層における画素領域内での膜厚均一性を向上させ、開口率を向上させる。
【００４２】
隔壁２３は、第一電極１２の端部を覆うように形成されていることが好ましい。一般的に、アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置５０においては、各画素に第一電極１２が形成されており、各画素の面積をできるだけ広くするために、第一電極１２の画素領域が露出されている面積を大きくしている。このため、隔壁２３は、第一電極１２の端部を覆うように形成されている。隔壁２３の最も好ましい平面形状は、格子状である。隔壁２３は、互いに隣接する画素電極１２を区切るように画素電極１２の間に配置されている。また各画素の第一電極１２に接続されている薄膜トランジスタ（不図示）の保護層として機能させても良い。
【００４３】
第一隔壁２３Ａを構成する材料は無機材料や感光性樹脂材料が挙げられる。第一隔壁２３Ａの無機材料としては、具体的には、酸化シリコン、酸化スズ、酸化アルミ、酸化チタン等の無機酸化物、窒化シリコン、窒化チタン、窒化モリブデン等の無機窒化物、窒化酸化シリコンのような無機窒化酸化物といった材料があげられるが、これらに限定するものでは無い。これら無機材料のなかでも特に好適なのが窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタンである。また、有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を上記の無機材料に含有させる、または第一隔壁２３Ａの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成しても良い。
【００４４】
感光性樹脂材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といった材料が採用される。これらの材料を２種類以上で混合させた樹脂を用いても良い。これらの材料を用いたポジ型レジスト又はネガ型レジストのどちらも用いられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。また有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を感光性樹脂材料に含有させる、または第一隔壁２３Ａの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成しても良い。
【００４５】
第一隔壁２３Ａを形成する方法として、無機材料ではスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、抵抗加熱蒸着法に代表されるドライコーティング法等の公知の真空成膜法、感光性樹脂材料ではスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いることができる。無機材料が含有されたインキを使用する場合、インキを塗布したのち、大気乾燥、加熱乾燥などの焼成工程で溶剤を除去し、隔壁の母体となる無機膜としても良い。
【００４６】
第一隔壁２３Ａを構成する逆テーパー構造を形成するには、無機材料では、反応性イオンビームエッチング、反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチングなどに代表されるドライエッチング法を用いることができる。無機膜上に感光性樹脂を塗工し、露光、現像を行ってパターン形成し、パターンをマスクとしてエッチング箇所を限定する。また、腐食溶解する性質を持つ液体の薬品を使ったウェットエッチング法も用いることができる。しかしながら、等方性エッチングが支配的なウェットエッチング法よりも異方性エッチングにより側面形状を選択的に形成することが容易なドライエッチング法が好適に用いる事ができる。
【００４７】
感光性樹脂材料では、マスクを用いた露光工程によって感光性樹脂材料がパターニングされ、露光された感光性樹脂材料は現像され、第一隔壁２３Ａのパターンが形成される。このように第一隔壁２３Ａのパターンを形成する工程としては、従来公知の露光、現像方法が用いられる。また、焼成工程においては、オーブン、ホットプレート等を用いる従来公知の方法を用いて第一隔壁２３Ａを焼成することができる。感光性樹脂材料の種類により露光波長は異なるが、逆テーパー構造を形成するにはネガ型感光性樹脂材料が好適に用いることが可能である。
【００４８】
第一隔壁２３Ａの最適な膜厚としては、隔壁材料の種類、第二隔壁の膜厚、発光媒体層の膜厚により異なるが、０．３μｍ以上５．０μｍ以下が適当である。０．３μｍ未満の膜厚においては、発光媒体層の膜厚よりも薄くなる可能性があり、第一隔壁自体が覆われ、発光に寄与しない電流が流れ、発光効率が低下し易くなる。５．０μｍ超過の膜厚においては、逆テーパー形状を有するため第一電極の対向電極を断線しやすくなる。隔壁の特性としては、絶縁性を有することが必要である。第一隔壁２３Ａが十分な絶縁性を有していない場合、第一隔壁２３Ａを通じて互いに隣接する画素電極１２の間に電流が流れてしまい表示不良が発生する。隔壁材料などは厚みによっては導電性を有する材料があるため、絶縁性を確保するため０．５μｍ以上３．０μｍ以下が好ましい。更に１．０μｍ以上であれば好適に用いる事ができる。
【００４９】
第二隔壁２３Ｂを構成する材料としては感光性樹脂材料や無機材料が上げられる。感光性樹脂材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といった材料が採用される。これらの材料を２種類以上で混合させた樹脂を用いても良い。これらの材料を用いたポジ型レジスト又はネガ型レジストのどちらも用いられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。また有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を感光性樹脂材料に含有させる、または第二隔壁２３Ｂの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成してもよい。
【００５０】
無機材料としては、具体的に、酸化シリコン、酸化スズ、酸化アルミ、酸化チタン等の無機酸化物、窒化シリコン、窒化チタン、窒化モリブデン等の無機窒化物、窒化酸化シリコンのような無機窒化酸化物といった材料があげられるが、これらに限定するものでは無い。これら無機材料のなかでも特に好適なのが窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタンである。また、有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を上記の無機材料に含有させる、または第二隔壁２３Ｂの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成してもよい。
【００５１】
第二隔壁２３Ｂを構成する材料としては、順テーパー形状を形成できれば良い。感光性樹脂材料の形成方法としては、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、マスクを用いた露光工程によって感光性樹脂材料がパターニングされ、露光された感光性樹脂材料は現像され、第二隔壁２３Ｂのパターンが形成される。このように第二隔壁２３Ｂのパターンを形成する工程としては、従来公知の露光、現像方法が用いられる。また、焼成工程においては、オーブン、ホットプレート等を用いる従来公知の方法を用いて第二隔壁２３Ｂを焼成することができる。ポジ型感光性樹脂材料であれば順テーパー形状容易に形成でき、好適に用いることが可能である。
【００５２】
無機材料では、反応性イオンビームエッチング、反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチングなどに代表されるドライエッチング法を用いることができる。無機膜上に感光性樹脂材料を塗工し、露光、現像を行いパターン形成し、パターンをマスクとしてエッチング箇所を限定する。このように従来公知の塗工方法、公知の露光、現像方法が用いられる。また、腐食溶解する性質を持つ液体の薬品を使ったウェットエッチング法も用いることができる。
【００５３】
第二隔壁２３Ｂを形成する際には、通常逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａが形成されている。無機材料を用いた場合、第二隔壁に対応する材料を成膜したのち、前記第一隔壁頭頂部までの表面研磨が必要になるため、感光性樹脂材料を用いた前記第二隔壁形成方法が好適に用いる事が可能である。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、第二隔壁に相当する順テーパー形状の隔壁を形成した後、逆テーパー形状の隔壁を形成してもよい。
【００５４】
第二隔壁２３Ｂの最適な膜厚としては、隔壁材料の種類、第二隔壁の膜厚、発光媒体層の膜厚により異なるが、０．１μｍ以上５．０μｍ以下が適当である。０．１μｍ未満の膜厚においては、発光媒体層の膜厚よりも薄くなり、発光媒体層内に第一隔壁自体が覆われ、発光に寄与しない電流が流れ、発光効率が低下し易くなる。５．０μｍ超過の膜厚においては、第二電極の対向電極を断線しやすくなる。隔壁の特性としては、絶縁性を有することが必要である。第二隔壁２３Ｂが十分な絶縁性を有していない場合、第一隔壁２３Ｂを通じて互いに隣接する画素電極の間に電流が流れてしまい表示不良が発生する。隔壁材料などは厚みによっては導電性を有する材料があるため、絶縁性を確保するため０．３μｍ以上は必要であり、また後述する印刷性を得るためには、１．５μｍ以下が好ましい。
【００５５】
第一電極１２と隔壁２３端部でのインキの濡れ広がり方は、画素電極表面を水平面として隔壁端部の角度が鈍角ならば水平方向に、鋭角ならば垂直方向に濡れ広がる。水平方向の濡れ上がりよりも、垂直方向の濡れ上がりが小さいため、隔壁を逆テーパー形状とすることで、隔壁内に成膜された発光媒体層が凹形状となることを緩和する。第一電極１２周辺全ての隔壁を第一隔壁２３Ａと同様の逆テーパー形状にすることで、開口率を大きくすることは可能であるが、印刷方向に対して直交方向に鋭角な段差が存在すると、印刷性が低下し、被印刷基板への塗工液転写量が変動するため、結果として均一な発光が得られなくなる。
【００５６】
印刷性は前述したように印刷方向の被印刷基板表面に凹凸が形成されていると低下する。特に塗工ユニットである印刷版と被印刷基板を近づけて成膜する印刷法では、印刷面に鋭角な凹凸が存在すると印刷版を傷つける可能性がある。よって印刷方向に配置されている隔壁形状に角部を形成せずに、緩やかな曲面にすることで印刷性を確保できる。また、第二隔壁２３Ｂの膜厚が厚いと鋭角な凹凸が存在しなくとも、印刷性が低下するため、１．５μｍ以下の膜厚だと好適に用いることが可能である。
【００５７】
隔壁を形成した後に陽極として用いている第一電極表面の洗浄と仕事関数の調整とを行うため、基板の前処理工程として、ＵＶ処理、プラズマ処理等を行なってもよい。正孔を効率よく発光媒体層に注入するためには、発光媒体層に接触する陽極の表面の仕事関数と、発光媒体層の仕事関数とが、近いことが好ましい。従って、表面処理が施された陽極の表面の仕事関数と、陽極に接する発光媒体層の仕事関数との差が０．５ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがより好ましい。第一電極としてＩＴＯを用いる場合、表面処理前の仕事関数は約４．８ｅＶである。これに対し、後述のように陽極上に発光媒体層として正孔輸送層又は正孔注入層を形成する場合、例えば、酸化モリブデンの仕事関数は約５．８ｅＶである。従って、表面処理前の状態においては、陽極の仕事関数と正孔輸送層の仕事関数との差が大きすぎるため、正孔注入障壁が高くなり、正孔が注入され難い。そこで、表面処理によって陽極の仕事関数を高くし、陽極の仕事関数を正孔輸送層の仕事関数に近づける。
【００５８】
また、ＵＶ処理の光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシマランプ等が用いられる。本発明ではいずれの光源を用いてもよい。酸素プラズマ処理を用いる場合は、電力、圧力、プラズマ照射時間を調整することにより、陽極の仕事関数を所望に制御することが可能である。なお、酸素プラズマ処理を用いる場合、感光性樹脂材料などの材料によっては陽極の表面処理と同時に、隔壁２３において多少のエッチング効果が生じる。このため、陽極の表面処理においては、隔壁２３におけるエッチング効果を考慮して処理条件を調整する必要がある。表面処理した第一電極表面は、経時変化により元の状態に戻るため、陽極の表面処理は正孔輸送層１４を形成する直前に行うことが好ましい。
【００５９】
次に、正孔注入層は透明電極（陽極）から正孔を注入する機能を有する層であり、正孔輸送層は発光層に正孔を輸送する機能を有する層である。これらの層は、正孔注入機能と正孔輸送機能とを共に有する場合がある。この場合、これらの機能の程度に応じてどちらか一方の名称で、或いは両方の名称で機能層が称されている。本発明においては、正孔輸送層と称されている層は、正孔注入層も含む。
【００６０】
正孔輸送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。高分子材料は、ウェットコーティング法による成膜工程に使用可能である。このため、正孔注入層又は正孔輸送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。また、正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、Ｃｕ2Ｏ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＦｅＯx（ｘ≧０．１）、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＴｈＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｐｒ2Ｏ3、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ2、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＭｎＯ2等を用いることができる。
【００６１】
正孔輸送層１４から正孔輸送層の上層の発光媒体層（例えばインターレイヤや発光層）へ正孔を効率的に注入するために、正孔輸送層１４の物性値として、正孔輸送層１４が陽極（第一電極１２）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。選択される陽極の材料に応じて、正孔輸送層１４の適切な物性値は異なるが、４．５ｅＶ以上６．５ｅＶ以下の仕事関数を有する正孔輸送層１４を用いることができる。陽極がＩＴＯ又はＩＺＯである場合、５．０ｅＶ以上６．０ｅＶ以下の仕事関数を有する正孔輸送層１４が好適に用いることが可能である。また、ボトムエミッション構造では第一電極１２を透過させて発光光が取り出されるため、正孔輸送層１４の光透過性が低い場合には取り出し効率が低下する。このため、可視光波長領域において、正孔輸送層１４の平均光透過性は、７５％以上であることが好ましく、８５％以上であればより好ましい。この他にも、導電率が１０-2〜１０-6Ｓ／ｃｍであれば好適に用いることができる。
【００６２】
正孔輸送層１４を形成する方法としては、基板１１上の表示領域全面にスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法が採用される。正孔輸送層１４を形成する際には、前記正孔輸送材料が水、有機溶剤、或いはこれらの混合溶剤に溶解されたインキ（液体材料）が用いられる。有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アニソール、メシチレン、テトラリン、アセトン、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル等が使用できる。また、インキには、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。
【００６３】
正孔輸送層１４が低分子有機材料や無機材料である場合には抵抗加熱蒸着法、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、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成することができる。ドライプロセスで正孔輸送層１４を形成した場合、上層への濡れ性を考慮して必要に応じて、プラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施すと好適に用いることができる。
【００６４】
発光効率の向上させるために電子ブロック層としてのインターレイヤ１５を有機発光層１６と正孔輸送層１４の間に設けることが好ましい。トップエミッション型の素子構造においては、正孔輸送層１４を形成した後に、インターレイヤ１５を正孔輸送層１４の上に積層することができる。通常、正孔輸送層１４を被覆するように、インターレイヤ１５は形成されるが、必要に応じてインターレイヤ１５をパターニング形成してもよい。
【００６５】
インターレイヤ１５の材料としては、有機材料では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等の、芳香族アミンを含むポリマー等が挙げられる。これらの材料は低分子有機材料であるが、これらの材料を重合させ、高分子量化してもよい。また、無機材料では、Ｃｕ2Ｏ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｒ2Ｏ3、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ2、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＭｎＯ2等の遷移金属酸化物及びこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物が挙げられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。
【００６６】
インターレイヤ１５の材料は、高分子有機材料の場合、溶媒に溶解され、又は安定に分散され、インターレイヤ塗工液として用いられる。インターレイヤの材料を溶解又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、シクロヘキサノン等の単独又はこれらの混合溶媒が用いられる。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インターレイヤ材料の溶解性の観点から好適に用いられる。また、有機インターレイヤインキには、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。
【００６７】
これらインターレイヤの材料として、正孔輸送層１４よりも仕事関数が同等以上である材料を選択することが好ましく、更に、有機発光層１６よりも仕事関数が同等以下である材料を選択することがより好ましい。この理由は、正孔輸送層１４から有機発光層１６に向けてキャリアが注入される時に、不必要な注入障壁を形成しないためである。また、有機発光層１６から発光に寄与できなかった電荷を閉じ込める効果を得るため、バンドギャップが３．０ｅＶ以上である材料を採用することが好ましく、３．５ｅＶ以上である材料を採用することより好ましい。
【００６８】
インターレイヤ１５の形成方法としては、基板１１上の表示領域全面にスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法が採用される。インターレイヤ１５を形成する際には、前記インターレイヤ材料が水、有機溶剤、或いはこれらの混合溶剤に溶解された塗工液が用いられる。
インターレイヤ１５が低分子有機材料や無機材料である場合には抵抗加熱蒸着法、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、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成することができる。ドライプロセスでインターレイヤ１５を形成した場合、上層への濡れ性を考慮して必要に応じて、プラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施すと好適に用いることができる。
【００６９】
発光層１６においては、第一電極１２及び第二電極１７の間に印加された電圧によって注入された電子と正孔とが再結合され、この再結合の際に生じる発光光が得られる。発光光は、透光性の電極を透過し、有機ＥＬ素子の外部に出射される。互いに隣接する画素の各々に形成される発光層が異なる場合、例えば、ＲＧＢのフルカラー表示の表示装置においては、各発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが第一電極１２の各々の画素領域にパターニングによって形成される。
【００７０】
発光層１６の材料としては、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィリン系、キナクドリン系、Ｎ、Ｎ’−ジアルキル置換キナクドリン系、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等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溶解させたものが使用できる。また、発光層１６の材料としては、デンドリマー材料、ＰＰＶ系やＰＡＦ系、ポリパラフェニレン系等の高分子有機材料を用いることも可能である。また、発光層１６の材料は、水又は溶剤に可溶である材料であることが好ましい。
【００７１】
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等の低分子系発光材料が使用できる。
【００７２】
これらの発光層の材料は、溶媒に溶解され、又は安定に分散され、有機発光塗工液として用いられる。有機発光材料を溶解又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、シクロヘキサノン等の単独又はこれらの混合溶媒が用いられる。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観点から好適に用いられる。また、有機発光塗工液には、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。
【００７３】
各発光層１６の材料が低分子有機材料である場合においては、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等のドライプロセスを用いて発光層１６を形成することも可能である。各発光層１６の材料が高分子有機材料又は低分子有機材料を高分子に分散させた材料である場合においては、スピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法を用いて発光層１６を形成することができる。
【００７４】
電子注入層は、陰極から電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層は、発光層に電子を輸送する機能を有する層である。これらの層は、電子輸送機能と電子注入機能とを共に有する場合がある。この場合、これらの機能の程度に応じてどちらか一方の名称で、或いは両方の名称で機能層が称されている。
このような電子注入層又は電子輸送層を構成する材料としては、例えば、１、２、４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）等のニトロ置換フルオレン、ジフェニルキソン誘導体等が挙げられる。
【００７５】
次に、発光媒体層１９または電子注入層上に、本発明に係る第二電極（対向電極）１７を形成した。アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置においては、第二電極は表示領域の全面に形成される。第二電極１７の具体的な材料としては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体が用いられる。また、第二電極１７と発光媒体層１９との間の界面にＬｉ、酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の仕事関数が低い金属の酸化物、フッ化物、窒化物などの化合物が１ｎｍ程度形成され、安定性・導電性の高いＡｌ又はＣｕがこの化合物に積層された構造を採用してもよい。また、電子注入効率と安定性とを両立させるため、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等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的に、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を使用することができる。また、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、ＡＺＯ（亜鉛アルミニウム複合酸化物）等の金属複合酸化物からなる透明導電膜を用いることができる。
【００７６】
トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置においては、発光媒体層１９から発光された光は、第二電極１７を透過する。このため、第二電極１７は、可視光波長領域において光透過性を有する必要がある。このため、透明導電膜の膜厚については、可視光波長領域において８０％以上の平均光透過性が得られるように膜厚を調節することが好ましい。第二電極１７の材料として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いる場合には、膜厚は２０ｎｍ以下であることが好ましく、２〜７ｎｍ以内であることがより好ましい。金属膜の場合の膜厚については、可視光波長領域において７０％以上の平均光透過性が得られるように膜厚を調節することが好ましい。
【００７７】
第二電極１７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等のドライプロセスを用いて形成することも可能である。またはスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。
【００７８】
封止体２８は、例えば、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１に設けられる。具体的に、基板１１の周辺部において、封止体２８と基板１１とが接着され、封止体２８と基板１１とが封止される。
トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置においては、発光媒体層から出射された光は、基板１１とは反対側に位置する封止体２８を透過し、有機ＥＬ表示装置の外部に取り出される。このため、可視光波長領域において高い光透過性が必要である。可視光波長領域において８５％以上の平均光透過性が得られていることが好ましい。
【００７９】
封止体２８の構造として、凹部を有するガラスキャップ又は金属キャップ等の封止キャップ２６を用いる場合について説明する。この場合、封止キャップ２６の内側の空間に、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が配置されるように、封止キャップ２６の周辺部と基板１１の周辺部と接続され、封止キャップ２６と基板１１との空間が封止される。封止キャップ２６と基板１１とは、接着剤を用いて接着される。また、凹部内には、吸湿剤が形成され、窒素ガス等の不活性ガスが充填される。これによって、水分、ガス等が凹部内に浸入することに起因する有機ＥＬ素子の劣化を防ぐことができる。
【００８０】
また、封止構造として、封止板２９及び樹脂層２１が用いられた構造を採用してもよい。この場合、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１と封止板２９との間に樹脂層２１が設けられた構造が採用される。この構造を形成する方法としては、封止板２９上に樹脂層２１を形成し、樹脂層２１と基板１１とを対向させながら、封止板２９と基板１１とが貼り合わせる方法が挙げられる。
【００８１】
封止体２８の材料としては、水分や酸素の透過性が低い基板が用いられる。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、耐湿性フィルム等を挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基板の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法等の既知のドライコーティング法や、ロールコーター法等の既知のウェットコーティング法で形成したフィルム、光透過性の小さいフィルム、吸水性のあるフィルム、又は吸水剤が塗布された重合体フィルム等が挙げられる。耐湿性フィルムの水蒸気透過性は、１×１０-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【００８２】
樹脂層２１の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等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等の熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層２１を封止板２９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等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樹脂層２１の材料に含有、表面に形成させることもできる。封止板２９上に形成される樹脂層２１の厚みは、封止される有機ＥＬ素子の大きさや形状に応じて任意に決定されるが、２〜５００μｍ程度が望ましい。
【００８３】
第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１と封止体２８とを貼り合わせる工程は、不活性ガス雰囲気下あるいは真空下において行われることが好ましい。封止体２８の構造として封止板２９と樹脂層２１からなる２層構造を採用し、樹脂層２１の材料として熱可塑性樹脂を使用した場合においては、加熱されたロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着することが好ましい。
【００８４】
一方、樹脂層２１の材料として熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱されたロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。
更に、樹脂層２１の材料として光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着した後、さらに光を光硬化性接着樹脂に照射することによって樹脂を硬化することができる。なお、上記の方法においては、封止板２９上に樹脂層２１を形成したが、基板１１上に樹脂層２１を形成し、封止板２９と基板１１とを貼り合わせることも可能である。
【００８５】
封止板２９を用いて基板１１上の有機ＥＬ素子を封止する前工程として、又は上記のような封止工程に代えて、例えば、パッシベーション膜からなる封止体２８を形成してもよい。この場合、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法又はＣＶＤ法等のドライプロセスを用いて、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の無機薄膜からなるパッシベーション膜が形成される。また、パッシベーション膜と上記の封止構造とが組み合わされた構造を採用することも可能である。パシベーション膜の膜厚としては、例えば、０．５μ〜５．０μｍに設定される。パシベーション膜の透湿性、水蒸気光透過性等に応じて適した膜厚は異なるが、１．０μ〜３．０μｍの膜厚が好適である。トップエミッション型の構造においては、上記の特性に加え、光透過性を考慮して封止構造における材料の種類を選択して膜厚を調整する必要がある。可視光波長領域において、全平均の光透過性は７０％以上であることが好ましい。
【００８６】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
次に、上述した本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例について説明する。なお本発明は下記の実施例によって制限されない。ここでは、実施例１と比較例１を参照し、有機ＥＬ素子の実施例について説明する。
【００８７】
［実施例１］
まず、対角が２．２インチサイズのガラス基板（透光性基板）を準備した。このガラス基板上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）薄膜を基板全面に形成した。次にフォトリソグラフィ法と酸溶液によるエッチング法とを用いてＩＴＯ薄膜をパターニングした。これによって、複数のラインパターンを有する画素電極を形成した。この複数のラインパターンにおいて、線幅は１３６μｍであり、互いに隣接する線の間隔は３０μｍである。約４０ｍｍ角であるガラス基板上には、１９２本のＩＴＯラインが形成されている。
【００８８】
次に、第一隔壁２３Ａを以下のように形成した。基板全面が成膜されるように、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮを成膜した。ＣＶＤ法においては、純度９９．９９９９のＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｈ2ガスを用いた。チャンバ内の基板はホットプレートにより加熱し、基板表面が１３０℃になるように調節を行った。プラズマ電力を１．５ｋＷで５００秒間成膜すること１．５μｍの膜厚を得た。この時、真空度は１５０ＰａとなるようにＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｈ2を１：２：１０の比率で供給した。形成されたＳｉＮ膜はＩＴＯと基板表面の段差により凹凸となっている為、表面研磨を行い基板面から１．３μｍまで平坦化処理を行った。
【００８９】
平坦化処理を行った第一隔壁上にボジ型感光性レジスト（日本ゼオン製、ＺＥＰ５２０Ａ）を全面にスピンコートした。スピンコート条件として、４０００ｒｐｍで５０秒間回転させた後、ホットプレートにより１８０℃で５分間ベーキングを行い薄膜とした。レジスト膜形成後に、画素電極パターンの長辺と平行となる部分のみを残して露光、現像、洗浄を行い、レジストパターンを形成した。
【００９０】
レジストパターン形成後、反応性イオンエッチングにより第一隔壁の逆テーパー形状を形成する。反応性ガスはフッ素と酸素を用いた。フッ素ガス及び酸素ガスの混合ガスをチャンバ内に導入する。各流量を調整し、フッ素ガスの流量を１００ｓｃｃｍとし、酸素ガスの流量を４００ｓｃｃｍとし、チャンバ内の圧力が１０Ｐａになるように調節を行った。また、高周波電源から１３．５６ＭＨｚの高周波電力７００Ｗを印加した。隔壁部以外の窒化シリコン膜がドライエッチングにより除去され、基板からのテーパー角度が１５０度となり、頭頂部が３７μｍ、底部が３４μｍの逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａが形成された。ドライエッチングの後、レジストの剥離を行った。
【００９１】
次に、第二隔壁２３Ｂを以下のように形成した。基板全面にポジ型感光性ポリイミド（東レ社製フォトニース、ＤＬ−１０００）をスピンコートした。スピンコートの条件として、ガラス基板を１１０ｒｐｍで５秒間回転させた後に、ガラス基板を４５０ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．５μｍである。第一隔壁２３Ａと直行するようなフォトマスクを準備し、フォトリソグラフィ法を用いて基板の全面に塗布された感光性樹脂材料をｉ線ステッパーにより２００ｍＪ／ｃｍ２露光した。露光した後現像を行い、オーブンを用いて、２３０℃３０分の条件で焼成し、第一隔壁２３Ａ間に第二隔壁２３Ｂを得た。こうして形成された第二隔壁は、頭頂部からの順テーパー形状角度が５０度となり、頭頂部が２１μｍ、底部が３０μｍ、膜厚が１．３μｍとなった。
【００９２】
次に、ＩＴＯの表面処理として、紫外線照射を行った。ＵＶ／Ｏ3洗浄装置を用いて隔壁が形成されたガラス基板に紫外線照射を３分間行った。紫外線照射前のＩＴＯの仕事関数は、４．８ｅＶであった。紫外線照射前のＩＴＯの仕事関数は、５．３ｅＶであった。
次に、正孔輸送層１４を形成した。正孔輸送層１４を構成する無機材料として酸化モリブデンを用いた。表示領域の全面が成膜されるように、スパッタリング法を用いて無機材料を２０ｎｍ成膜した。スパッタリング法おいては、純度９９．９％のモリブデン金属ターゲットを用いて、不活性ガスであるアルゴンと反応性ガスである酸素をスパッタリング装置のチャンバ内に供給した。また、リアクティブＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて酸化モリブデンをアクティブマトリックス基板１０１上に成膜した。ターゲットの電力密度は、１．３Ｗ／ｃｍ2である。チャンバ内に供給される混合ガスの比率としては、アルゴンが２であるのに対して、酸素が１である。スパッタリング時の真空度が０．３Ｐａとなるように、チャンバに設けられた排気バルブを調整し、チャンバに供給されるガスの量を調節した。酸化モリブデンの膜厚は、スパッタリング時間を調整することにより、制御した。パターニング工程においては、３３ｍｍ×３３ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【００９３】
次に、有機発光材料として、ポリフェニレンビニレン誘導体を採用し、この材料の濃度が１％になるように、この材料がトルエンに溶解された有機発光インキを準備した。このインキ用いて、第一隔壁と画素電極が配置されている方向に一致するように、凸版印刷法を用いて発光層を印刷した。印刷工程の後に乾燥された発光層の膜厚は、１００ｎｍであった。
【００９４】
次に、発光層の上にＣａ、Ａｌからなる陰極層のラインパターンを形成した。具体的には、陰極層のラインパターンと画素電極のラインパターンとが直交するように、抵抗加熱蒸着法を用いるマスク蒸着によって陰極層を形成した。
最後に、外部の酸素又は水分から保護するために、上記のように形成された有機ＥＬ構成体を、ガラスキャップと接着剤とを用いて密閉封止し、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００９５】
このように得られた有機ＥＬ表示装置の表示領域の周辺部においては、画素電極毎に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極層に接続されている陰極側の取り出し電極とが設けられている。これら取り出し電極を電源に接続し、有機ＥＬ表示素子を点灯かつ表示させ、点灯状態及び表示状態を確認した。
このように得られた有機ＥＬ素子を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で、７５０ｃｄ／ｃｍ２の輝度が得られ、発光効率は１２ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、７５％となった。
【００９６】
［比較例１］
まず、実施例１と同様に、ガラス基板を準備し、画素電極を形成した。
次に、比較例１においては、逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａを形成せずに、基板全面にポジ型感光性ポリイミド（東レ社製フォトニース、ＤＬ−１０００）をスピンコートした。スピンコートの条件として、ガラス基板を１１０ｒｐｍで５秒間回転させた後に、ガラス基板を４５０ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．５μｍである。実施例１の第一隔壁２３Ａと第二隔壁２３Ｂを合わせたパターンになるように露光、現像と行い隔壁２３を得た。こうして形成された隔壁は、基板表とのテーパー角度が４５度となり、頭頂部が１５μｍ、底部が３５μｍ、膜厚が１．３μｍとなった。
【００９７】
次に、実施例１と同様に、ＩＴＯの表面処理、正孔輸送層、発光層、及び陰極層を形成した。
このように得られた有機ＥＬ表示素子を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で、５００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は１０ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、５５％となった。
【００９８】
次に、実施例２と比較例２を参照し、アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置の例である有機ＥＬ表示装置の実施例について説明する。
［実施例２］
まず、アクティブマトリクス基板を準備した。このアクティブマトリクス基板においては、第一電極（画素電極）としてＩＴＯ薄膜が形成されており、ＩＴＯ薄膜は基板内部のＴＦＴと接続されている。表示領域のサイズは対角６インチであり、画素数は３２０×２４０である。
【００９９】
次に、基板上に設けられている第一電極の端部を被覆するように、かつ、複数の画素の各々を区画するように隔壁を形成した。実施例１と同様に第一隔壁と第二隔壁の二層を形成し、この隔壁（第一隔壁、第二隔壁）によって、サブピクセル数が９６０×２４０ドットであり、０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍの面積を有する画素領域が区画された。ＴＦＴを駆動させるためには、ＴＦＴ上に絶縁層を形成する必要があるが、前記隔壁がＴＦＴの絶縁層としての機能を兼ねてもいる。
【０１００】
隔壁が形成されたアクティブマトリックス基板上に実施例１と同様にＵＶ／Ｏ3洗浄を行った。
ＵＶ／Ｏ3洗浄が施されたアクティブマトリックス基板に、実施例１と同様に正孔輸送層を形成した。酸化モリブデンの膜厚は３０ｎｍとした。
アクティブマトリックス基板上の表示領域全面が成膜されるように１１６ｍｍ×８７ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いてパターニングを行った。
【０１０１】
次に、インターレイヤの材料としてポリビニルカルバゾール誘導体を採用し、この材料の濃度が０．５％になるように、この材料をトルエンに溶解させた。これによって、インターレイヤの材料となるインキを得た。
次に、画素電極、隔壁、及び正孔輸送層が形成された基板を被印刷基板６０２として、図６に示す凸版印刷装置６００にセッティングした。
【０１０２】
凸版印刷装置６００は、アニロックスロール６０５と、ドクタ６０６と、感光性樹脂で形成された凸版６０７と、版胴６０８とを含む。アニロックスロール６０５の表面には、インキ層６０９が塗布される。
被印刷基板６０２上には、隔壁で囲まれた画素電極が形成され、画素電極上には、正孔輸送層が形成されている。
【０１０３】
上記インキを用いて、第一隔壁と画素電極が配置されている方向に一致するように、インターレイヤを正孔輸送層上に凸版印刷法を用いて印刷した。このような凸版印刷法においては、３００線／インチのアニロックスロール６０５及び凸版６０７を使用した。インキが印刷され、かつ、インキが乾燥された後のインターレイヤの膜厚は、２０ｎｍであった。
【０１０４】
次に、有機発光層の有機発光材料として、ポリフェニレンビニレン誘導体を採用し、この材料の濃度が１％になるように、この材料をトルエンに溶解させた。これによって、有機発光層の材料となる有機発光インキを得た。
次に、画素電極１０２、隔壁２０３、正孔輸送層１０４、及びインターレイヤ１０５が形成された基板１０１を被印刷基板６０２として、図６に示す凸版印刷装置６００にセッティングした。
【０１０５】
被印刷基板６０２上には、隔壁で囲まれたインターレイヤが形成されている。
上記有機発光インキを用いて、インターレイヤ２０５のラインパターンに一致するように、有機発光層をインターレイヤ上に凸版印刷法を用いて印刷した。このような凸版印刷法においては、１５０線／インチのアニロックスロール６０５及び感光性樹脂で形成された凸版６０７を使用した。インキが印刷され、かつ、インキが乾燥された後の有機発光層の膜厚は８０ｎｍであった。
【０１０６】
次に、真空蒸着法を用いて、第二電極（対向電極）としてカルシウム膜を有機発光層上に５ｎｍの厚さで成膜した。カルシウム膜の形成工程においては、１１６ｍｍ×８７ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。その後、真空蒸着法を用いて、アルミニウム膜をカルシウム膜上に２００ｎｍの厚さで形成した。アルミニウム膜の形成工程においては、１２０ｍｍ×９０ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【０１０７】
その後、封止体として、中央部が凹状に加工されたガラス基板を準備した。封止体の凹部内に第二電極（陰極）が配置されるように、封止体とアクティブマトリックス基板とを接合した。また、ガラス基板（封止体）の凹部には、水分又は酸素の浸入に起因する劣化を防止するために、吸湿剤を設置した。
このように得られた有機ＥＬ表示装置を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で７００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は１１ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、７５％となった。
【０１０８】
［比較例２］
まず、実施例２と同様に、アクティブマトリックス基板を準備した。次に、比較例１と同様に隔壁を形成した。発光媒体層の成膜工程、封止工程は、実施例２と同様に行われた。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で４７０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は８ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、５０％となった。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上詳述したように、本発明は、画素を区分する隔壁上を含む表示領域全体に所定の発光媒体層が形成された有機ＥＬ表示装置において、リーク電流を低減又は抑制することのできる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に有用である。また、本発明は、リーク電流を低減させ、素子特性を向上させた有機ＥＬ素子、画像表示装置、及び画像表示装置の製造方法に有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１・・・基板
１２・・・第一電極（画素電極）
１４・・・正孔輸送層／正孔注入層
１５・・・インターレイヤ
１６・・・発光層
１７・・・第二電極（陰極）
１９・・・発光媒体層
２１・・・樹脂層
２３・・・隔壁
２３Ａ・・・第一隔壁
２３Ｂ・・・第二隔壁
２６・・・封止キャップ
２８・・・封止体
２９・・・封止板
３１・・・反射層
５０、５１・・・表示装置（有機ＥＬ素子）
６００・・・凸版印刷装置
６０１・・・ステージ
６０２・・・被印刷基板
６０３・・・インキタンク
６０４・・・インキチャンバ
６０５・・・アニロックスロール
６０６・・・ドクタ
６０７・・・凸版
６０８・・・版胴
６０９・・・インキ層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子及びその製造方法、並びに画像表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、直流低電圧駆動による高輝度発光が可能な発光素子である有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。有機ＥＬ素子は、対向する二つの電極と、それら電極間に設けられた有機材料からなる有機発光層を有する簡便な構造によって構成されている。この有機ＥＬ素子においては、電極間に電流を流すことによって、有機発光層内で電荷が再結合し、発光となり、この発光光が光透過性電極から取り出される。
【０００３】
このような構造を有する有機ＥＬ素子においては、前記有機発光層の両側に直接両電極が配置された構造を採用してもよいが、単位電流当たりの輝度或いは単位電力当たりの光束（以下、発光効率と称す）を増大するために、注入層、輸送層又はブロック層、或いは注入層、輸送層及びブロック層の各層配置された構造が採用されることが多い。具体的には、正孔注入層、正孔輸送層又は正孔ブロック層、或いは各層が陽極と発光層との間に設けられた構造が挙げられる。或いは、電子注入層、電子輸送層又は電子ブロック層、或いは各層が陰極と発光層との間に設けられた構造が挙げられる。有機ＥＬ素子においては、両電極間に挟まれた上記複数層を含む構造体の全体が、発光媒体層と呼ばれている。
【０００４】
有機ＥＬ素子の種類は、有機発光層に用いられる有機材料に応じて、低分子有機発光材料を用いた有機ＥＬ素子（以下、低分子有機ＥＬ素子と称する）と、高分子有機発光材料を用いた有機ＥＬ素子（以下、高分子有機ＥＬ素子と称する）とに大別される。
低分子有機ＥＬ素子の発光媒体層を形成する方法においては、一般的に真空蒸着法等のドライコーティング法を用いて薄膜が形成される。このような低分子有機ＥＬ素子を形成する方法において、発光媒体層のパターニングが必要である場合は、メタルマスク等を用いて、マスクの開口部に応じたパターンを有する層が形成される。しかしながら、このようなパターニング方法においては、基板の面積が増加するほど、メタルマスク等の部材自体の精度により、所望のパターニング精度を得ることが難しいという問題がある。
【０００５】
高分子有機ＥＬ素子の発光媒体層を形成する方法においては、例えば有機発光材料が溶剤に溶された塗工液を準備し、ウェットコーティング法を用いて塗工液を基板上に塗布し、薄膜を形成する方法が試みられている。薄膜を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、突出コート法、ディップコート法、ノズルプリント法、インクジェット法、各種印刷法等が知られている。しかしながら、これらのウェットコーティング法を用いる場合においては、高精細に薄膜をパターニングしたり、ＲＧＢからなる３色を別々に塗布して薄膜を形成したりすることが難しい。そのため、高分子有機ＥＬ素子を形成する方法においては、複数の材料を別々に塗布しながらパターニングすることが可能な印刷法を用いて薄膜を形成することが最も有効であると考えられる。
【０００６】
さらに、有機ＥＬ素子においては基板としてガラス基板を用いることが多い。このため、各種印刷法のなかでもグラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を直接基板に接触させる方法は、有機ＥＬ素子を形成する方法に適していない。一方、弾性を有するゴムブランケットを用いるオフセット印刷法、同じく弾性を有するゴム版、又は感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、高分子有機ＥＬ素子を形成する方法に適している。実際に、これらの印刷法による試みとして、オフセット印刷による方法（特許文献１）、凸版印刷による方法（特許文献２）等が提唱されている。
【０００７】
ウェットコーティング法を用いて高精細に薄膜をパターニングする必要がある画像表示装置を作製する場合、表示画素を縦横に多数形成し、発光させることで画像を表示する。そのために発光媒体層などを表示画素電極（以下、画素電極と称す）上に選択的に配し、各画素に独立した有機ＥＬ素子を形成する。その際、材料を各画素に均一に配し、均一に発光させる為、予め各画素を区画する隔壁を設ける手法が一般的に用いられている。画素電極は一般的に長方形が用いられる。白表示の画素形状は正方形が望ましいのに対して、フルカラー表示を行うには赤、緑、青色に発光する３種類の有機ＥＬ素子が各画素内に配置されている必要がある。前記隔壁は画素電極の周辺を区画するように設けられる。
【０００８】
前記隔壁は各画素を区画する以外にも、特にウェットコーティング法では、発光媒体層となる塗工液を陽極上に塗布することで形成する場合、隣接する各画素に塗工液が浸入しないようにする必要がある。隣り合う各画素に塗工液が浸入することを防止するために、各画素を隔壁によって規定し、隔壁によって規定された領域内に塗工液を塗布する方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５８号公報
【特許文献３】特開２００６−２５２９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３に記載されるように、高分子有機ＥＬ素子は画素電極表面を底部として、基板側が先太りの凸型（順テーパー）形状の隔壁を設ける手法が一般的に用いられている。しかしながら、このような順テーパー形状の隔壁によって規定された画素領域内に塗工液を塗布して、発光媒体層を形成する場合、画素領域内の膜厚が不均一になるという問題がある。即ち、塗工液は乾燥する過程で、隔壁に引き寄せられる。その結果、形成された発光媒体層の画素領域中央部の厚みが減少し、発光媒体層表面が凹曲状になる。表面が凹曲状になると、画素領域内の膜厚均一性が損なわれる。
【００１１】
このような不均一な膜厚の発光媒体層を有する有機ＥＬ素子に電流を流した場合、膜厚の薄い中央部のみが発光し、膜厚の厚い隔壁近傍は発光しない。したがって、画素内の発光媒体層の膜厚が均一でない場合、画素領域に対して発光している領域（以下、開口率と称す）が減少し、発光効率が低下する。非発光領域の割合としては、上述したように画素電極を膜面方向から見た形状は長方形が一般的なため、画素領域の長辺方向に広く非発光領域が形成される。
【００１２】
またノズルプリンティング法や凸版印刷法を含む各種印刷法で発光媒体層を形成する場合、印刷機の構造としては印刷版を設置した版胴又は塗工ユニットを被印刷基板に対して水平に移動させることで成膜する方法か、版胴または塗工ユニットを固定し、被印刷基板を移動させることで成膜する方法の二種類が用いられる。有機ＥＬ素子の作製においては、印刷方向に対して垂直方向に形成された隔壁へ塗工液を塗布することは免れない。前述の各種印刷方法は被形成基材と塗工ユニット（ノズル部または印刷版）との距離を一定に保つことで良好な印刷性が得られるが、印刷方向の被印刷面に凹凸が存在すると、印刷性が低下してしまう。
【００１３】
そこで、本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであって、開口率が高く、印刷性がよい有機ＥＬ素子及びその製造方法並びに画像表示装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
そこで、本発明は、発光媒体層の少なくとも一層をライン状パターンで印刷する有機ＥＬ素子であって、第一電極を区画する隔壁が、前記ライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に基板側が先細りの逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁とで構成されたことを特徴とする。
【００１５】
本発明において、「逆テーパー」とは、基板水平面と平行な隔壁の頭頂部の幅よりも、側面部の幅が一部でも狭くなっている、つまり基板側が先細りの構造を意味する。例えば図５ａ〜ｃに逆テーパー形状の一例を示す。図５ａは頭頂部の幅が最も広く、底部の膜厚方向にしたがって幅が狭くなっている。図５ｂは頭頂部と底部の膜厚間で一部だけ頭頂部よりも幅が狭くなっている。また、図５ｃのように一部だけでなく、側面部に複数の凹凸を形成してもよい。
【００１６】
本発明において、「順テーパー」とは、基板水平面と平行な隔壁の頭頂部の幅よりも、底部の幅が広くなっている、つまり基板側が先太りの構造を意味する。例えば図５ｄ〜ｆに順テーパー形状の一例を示す。図５ｄは頭頂部の幅が最も広く、底部の膜厚方向にしたがって幅が広くなっている。図５ｅは頭頂部が曲面である順テーパー形状である。また、図５ｆのように頭頂部が多角形であっても、底部の幅が広がっていればよい。
【００１７】
有機ＥＬ素子にあっては、基板と、前記基板上に形成され、画素領域を有する第一電極と、前記基板上に形成され、前記第一電極を区画する隔壁と、前記画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層と、前記発光媒体層上に形成され、発光媒体層を覆うように成膜された第二電極とを備え、前記隔壁は、前記ライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁とによって構成される、ことが好ましい。
【００１８】
また、前記第一隔壁の膜厚は、０．３μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。
また、前記第二隔壁の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることが好ましい。
また、前記第一隔壁の高さが前記第二隔壁の高さよりも高いことが好ましい。
また、前記発光媒体層の膜厚は、前記第二隔壁の総膜厚より薄いことが好ましい。
また、前記第一電極は、透明な電極であり、前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記第二電極は透明な電極であり、前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることが好ましい。
画像表示装置にあっては、前記有機ＥＬ素子を表示素子として用いることが好ましい。
有機ＥＬ素子の製造方法にあっては、基板上に第一電極を形成し、前記基板上に有する第一電極を形成し、前記基板上に前記第一電極を区画する隔壁を形成し、前記画素領域状に少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層をライン状パターンで印刷して発光媒体層を形成し、前記発光媒体層上に当該発光媒体層を覆うように第二電極を成膜して形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記隔膜として、前記ライン状パターンと平行で、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、を形成することが好ましい。
【００２０】
画像表示装置の製造方法にあっては、前記有機ＥＬ素子の製造方法を用いて、表示素子を形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、隔壁が、発行媒体層のライン状パターンと平行に形成された、少なくとも一部に逆テーパー形状を有する第一隔壁と、前記第一隔壁と直交に形成された、順テーパー形状を有する第二隔壁によって構成されたことで、開口率が高く、発光効率が良好な有機ＥＬ素子及び画像表示装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子の説明図であって、（ａ）はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の積層構造を示す縦断面図、（ｂ）はトップエミッション型の有機ＥＬ素子の積層構造を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬ素子の隔壁の説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ断面図である。
【図５】本発明に係る有機ＥＬ素子の隔壁の説明図であって、（ａ）〜（ｃ）は第１隔壁の縦断面図、（ｄ）〜（ｆ）は第２隔壁の縦断面図である。
【図６】本発明に係る凸版印刷装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の一実施形態を示す縦断面図である。この断面は、図４のａ−ａ断面に相当する。
【００２４】
図１に示す有機ＥＬ素子を用いた表示装置５０は、基板１１、第一電極（陽極、画素電極）１２、第一隔壁２３Ａ、第二隔壁２３Ｂ、正孔輸送層１４、発光層１６、第二電極（陰極）１７、発光媒体層１９（図３ａ参照）、及び封止体２８を含む。第一電極１２は、基板１１に画素毎に設けられている。第１隔壁２３Ａ、第２隔壁２３Ｂからなる隔壁２３は、第一電極１２の画素間を区画する。正孔輸送層１４は、第一電極１２の上方に形成されている。発光層１６は、正孔輸送層１４の上に形成されている。第二電極１７は、発光層１６の全面を被覆するように形成されている。隔壁２３は第一隔壁２３Ａ、第二隔壁２３Ｂを含む。発光媒体層１９は、正孔輸送層１４、発光層１６を含む。封止体２８は、第二電極１７を覆うように基板１１と接触している。
【００２５】
封止体２８としては、図１に示すように有機ＥＬ素子を覆う封止キャップ２６を用いて、封止キャップ２６内に不活性ガスが封入された構造が採用される。
図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置の他の実施形態を示す縦断面図である。この断面は、図４のａ−ａ断面に相当する。
図２に示す有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置５１は、前記図１に示す画像表示装置５０と同様に電極、発光媒体層、及び隔壁を含む。表示装置５１においては、第二電極１７を覆うように樹脂層２１が設けられ、樹脂層２１を介して基板１１に封止板２９が貼り合わされている。この画像表示装置５１においては、樹脂層２１及び封止板２９が封止体２８を構成する。
【００２６】
図１及び図２においては、各画素に流す電流量を制御するためのスイッチング素子（薄膜トランジスタ）が第一電極に接続されている（不図示）。
以下の説明においては、第一電極１２及び第二電極１７の間に発光媒体層１９が挟まれている領域を発光領域或いは有機ＥＬ素子と称し、隔壁２３を含む有機ＥＬ素子のアレイ全体を表示領域と称する。
【００２７】
図１及び図２において、発光媒体層１９は、第一電極（陽極）１２と第二電極（陰極）１７に挟まれた層である。図３に示す積層構造においては、正孔輸送層１４及び発光層１６が発光媒体層１９に相当する。これ以外にも、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等の層を適宜加えてもよい。
例えば、図１に示す構造においては、透明電極（陽極）１２上に順に積層された正孔輸送層１４と発光層１６の二層によって発光媒体層１９が構成されているが、正孔注入層と発光層１６の二層によって発光媒体層１９が構成されてもよい。また、正孔注入層、正孔輸送層１４、及び発光層１６が順次積層された三層によって発光媒体層１９が構成されてもよい。また、一つの層が、上記複数の層の各々の機能を有していてもよい。例えば、発光媒体層１９において、発光層１６が正孔輸送機能を有してもよい。また、発光媒体層１９が正孔注入層及び電子輸送層から構成され、正孔注入層及び電子輸送層の界面で発光する構成を採用してもよい。電極間に存在する層であって、電極間においてキャリア（正孔、電子）を移動させる層であれば、この層は、発光媒体層に該当する。
【００２８】
発光媒体層１９の膜厚は、発光層１６単層から構成される場合も、多層構造の場合も、発光媒体層全体として１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。１０ｎｍ未満である場合、第一電極１２表面の算術平均粗さ（以下、表面粗さと称す）が大きいとき、膜形状が不均一になり第二電極１７との間にリークパスが形成され、ショートが起こりやすくなる。１０００ｎｍ超過である場合、発光媒体層１９自体が高抵抗となり電流が流れづらく、輝度と発光効率が低下する。これらのことを踏まえると、好ましくは５０〜５００ｎｍである。
【００２９】
図１及び図２に示す有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置においては、パターニングされた電極毎に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光波長に対応するようにそれぞれパターニングされた発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが形成されている。これによって、フルカラー表示が可能な画像表示装置が実現される。このような表示方式以外の構造としては、青色発光層及び色素変換層を用いた色素変換方式を用いてもよい。また、白色に発光する複数の有機ＥＬ素子の各々に対応させて、カラーフィルタが設けられた構造を採用してもよい。
【００３０】
図３ａ及び図３ｂは、本発明の有機ＥＬ素子の積層部分、即ち、発光領域を示す断面図である。
図３ａは、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を示し、基板１１上に第一電極１２、発光媒体層１９、及び第二電極１７が順に積層された構造を示す。第一電極１２、発光媒体層１９、及び第二電極１７がこの順番に積層されている発光媒体層１９の構造において、正孔輸送層１４及び発光層１６以外にもインターレイヤ１５、或いはその他の発光媒体層が各層の間に配置されてもよい。第二電極１７は、光非透過性電極である。第二電極１７の材料として金属等の反射率の高い材料を用いることにより、第二電極１７に向けて発光された光を第二電極１７で反射させて、光透過性電極である第一電極１２を通じて、有機ＥＬ素子の外部へ発光光を出射することができる。このため、光取り出し効率を向上させることができる。
【００３１】
図３ｂは、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を示し、基板１１上に反射層３１、第一電極１２、正孔輸送層１４、インターレイヤ１５、発光層１６、及び第二電極１７がこの順に積層されている。これらの層が、この順番に積層されている発光媒体層１９の構造において、その他の層が複数の層の間に配置されてもよい。第二電極１７は光透過性電極である。第一電極１２に向けて発光された光は、第一電極１２を透過して反射層で反射され、第二電極１７を通じて、有機ＥＬ素子の外部へ出射される。一方、第二電極１７に向けて発光された光は、同様に第二電極を透過して有機ＥＬ素子の外部へ出射される。
【００３２】
以下の説明においては、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を例として本発明を説明するが、基板１１上に反射層３１、光被透過性電極である第一電極１２と第二電極１７の材料として透明導電膜が用いられたトップエミッション型に本発明の構造を適用することも可能である。
以下に、本発明に係る有機ＥＬ素子及び画像表示装置に用いられる具体的な材料及び形成方法について説明する。
【００３３】
基板１１の材料は、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、あるいは、トップエミッション型の有機ＥＬ素子の場合には、これに加えて、上記の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、窒化アルミニウム等の金属窒化物、酸窒化珪素等の金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた光透過性基板や、アルミニウムやステンレス等の金属箔、シート、板、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、ステンレス等の金属膜を積層させた光非透過性基板等を用いることができる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。
【００３４】
表示装置５０がボトムエミッション型である場合、発光媒体層１９において生じた発光光は、基板１１に隣接する電極を通じて、表示装置５０の外部に取り出される。一方、トップエミッション型の場合、発光光は、基板１１と対向する電極を通じて、外部に取り出される。上記材料からなる基板１１においては、表示装置５０内への水分や酸素の浸入を防止するために、基板１１全面もしくは片面に無機膜を形成する処理、或いは樹脂を塗布する処理等により、防湿処理又は疎水性処理が予め施されていることが好ましい。特に、発光媒体層１９への水分の浸入を避けるために、基板１１における含水率、水蒸気透過率及びガス透過係数が小さいことが好ましい。
【００３５】
本発明に係る第一電極１２は、基板１１上に成膜され、必要に応じてパターニングによって形成される。第一電極１２は、隔壁２３によって区画され、各画素（サブピクセル）に対応した画素電極である。またフラットパネルディスプレイなどに表示装置５０を用いる場合、基板１１と第一電極１２間にアクティブマトリクス駆動で発光を制御する為の薄膜トランジスタを形成し、前記薄膜トランジスタと第一電極１２を接続しても良い。
【００３６】
第一電極１２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、ＡＺＯ（亜鉛アルミニウム複合酸化物）等の金属複合酸化物や、金、白金等の金属材料や、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等に分散した微粒子分散膜が使用される。また、第一電極１２の構造としては、単層構造もしくは積層構造が採用される。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウム等の前駆体を前記基板上に塗布後、熱分解によって酸化物を形成する塗布熱分解法等により、第一電極１２を形成することもできる。
【００３７】
第一電極１２が陽極である場合、有機ＥＬ素子の特性上、電荷注入が行いやすいようにＩＴＯ等の仕事関数が高い材料を選択することが好ましい。アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置においては、第一電極１２の材料が低抵抗の材料であることが好ましく、例えば、シート抵抗で２０Ω・ｓｑ以下である材料が第一電極１２の材料として好適に用いることが可能である。発光光は第一電極１２を通過し、基材から放出されるため、第一電極１２は高透過率であることが好ましい。透過率としては、反射率としては、可視光波長領域の全平均で７０％以上であることが好ましく、８０％以上であれば好適に反射層として用いることが可能である。
【００３８】
第一電極１２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、スパッタリング法等のドライコーティング法又は、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等のウェットコーティング法等、既存の成膜法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。なお、基板１１の周辺に形成され、第一電極１２に接続されている取り出し電極１２’は、同一工程で、かつ、同一材料で形成することが可能である。
【００３９】
第一電極１２のパターニング方法としては、材料又は成膜方法に応じて、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等の既存のパターニング法が用いられる。また、必要に応じてＵＶ処理、プラズマ処理等を用いて、第一電極１２の表面を活性化させてもよい。
トップエミッション型の場合、第一電極１２の下部に反射層３１（図３ｂ参照）を形成することが好ましい。反射層の材料としては、高反射率の材料を用いることが好ましく、例えば、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉが採用される。また、反射層の構造としては、上記材料を一種以上含んだ単膜、積層膜、合金膜、上記材料からなる膜にＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の保護膜が形成された構造が採用される。反射率としては、可視光波長領域の全平均で８０％以上であることが好ましく、９０％以上であれば好適に反射層として用いることが可能である。
【００４０】
反射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、スパッタリング法等のドライコーティング法又は、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等のウェットコーティング法等、既存の成膜法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。
【００４１】
反射層のパターニング方法としては、材料又は成膜方法に応じて、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等の既存のパターニング法を用いることができる。
本発明に係わる隔壁２３は図４ａに示すように、第一隔壁２３Ａと第二隔壁２３Ｂの２種類の隔壁により構成されている。各画素に対応した発光領域を区画するように隔壁２３が形成されている。隔壁２３は、複数の画素の各々を仕切る仕切部材として機能する。ウェットコーティング法によって発光媒体層を各画素に配置する場合、上記のように隔壁２３が設けられているので、互いに隣接する画素間において混色を防ぐことが可能になる。また、隔壁２３は逆テーパー形状を有する第一隔壁２３Ａと順テーパー形状を有する第二隔壁２３Ｂの二層構造で設けられ、後述のように表示領域全面に形成される発光媒体層における画素領域内での膜厚均一性を向上させ、開口率を向上させる。
【００４２】
隔壁２３は、第一電極１２の端部を覆うように形成されていることが好ましい。一般的に、アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置５０においては、各画素に第一電極１２が形成されており、各画素の面積をできるだけ広くするために、第一電極１２の画素領域が露出されている面積を大きくしている。このため、隔壁２３は、第一電極１２の端部を覆うように形成されている。隔壁２３の最も好ましい平面形状は、格子状である。隔壁２３は、互いに隣接する画素電極１２を区切るように画素電極１２の間に配置されている。また各画素の第一電極１２に接続されている薄膜トランジスタ（不図示）の保護層として機能させても良い。
【００４３】
第一隔壁２３Ａを構成する材料は無機材料や感光性樹脂材料が挙げられる。第一隔壁２３Ａの無機材料としては、具体的には、酸化シリコン、酸化スズ、酸化アルミ、酸化チタン等の無機酸化物、窒化シリコン、窒化チタン、窒化モリブデン等の無機窒化物、窒化酸化シリコンのような無機窒化酸化物といった材料があげられるが、これらに限定するものでは無い。これら無機材料のなかでも特に好適なのが窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタンである。また、有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を上記の無機材料に含有させる、または第一隔壁２３Ａの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成しても良い。
【００４４】
感光性樹脂材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といった材料が採用される。これらの材料を２種類以上で混合させた樹脂を用いても良い。これらの材料を用いたポジ型レジスト又はネガ型レジストのどちらも用いられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。また有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を感光性樹脂材料に含有させる、または第一隔壁２３Ａの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成しても良い。
【００４５】
第一隔壁２３Ａを形成する方法として、無機材料ではスパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、抵抗加熱蒸着法に代表されるドライコーティング法等の公知の真空成膜法、感光性樹脂材料ではスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いることができる。無機材料が含有されたインキを使用する場合、インキを塗布したのち、大気乾燥、加熱乾燥などの焼成工程で溶剤を除去し、隔壁の母体となる無機膜としても良い。
【００４６】
第一隔壁２３Ａを構成する逆テーパー構造を形成するには、無機材料では、反応性イオンビームエッチング、反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチングなどに代表されるドライエッチング法を用いることができる。無機膜上に感光性樹脂を塗工し、露光、現像を行ってパターン形成し、パターンをマスクとしてエッチング箇所を限定する。また、腐食溶解する性質を持つ液体の薬品を使ったウェットエッチング法も用いることができる。しかしながら、等方性エッチングが支配的なウェットエッチング法よりも異方性エッチングにより側面形状を選択的に形成することが容易なドライエッチング法が好適に用いる事ができる。
【００４７】
感光性樹脂材料では、マスクを用いた露光工程によって感光性樹脂材料がパターニングされ、露光された感光性樹脂材料は現像され、第一隔壁２３Ａのパターンが形成される。このように第一隔壁２３Ａのパターンを形成する工程としては、従来公知の露光、現像方法が用いられる。また、焼成工程においては、オーブン、ホットプレート等を用いる従来公知の方法を用いて第一隔壁２３Ａを焼成することができる。感光性樹脂材料の種類により露光波長は異なるが、逆テーパー構造を形成するにはネガ型感光性樹脂材料が好適に用いることが可能である。
【００４８】
第一隔壁２３Ａの最適な膜厚としては、隔壁材料の種類、第二隔壁の膜厚、発光媒体層の膜厚により異なるが、０．３μｍ以上５．０μｍ以下が適当である。０．３μｍ未満の膜厚においては、発光媒体層の膜厚よりも薄くなる可能性があり、第一隔壁自体が覆われ、発光に寄与しない電流が流れ、発光効率が低下し易くなる。５．０μｍ超過の膜厚においては、逆テーパー形状を有するため第一電極の対向電極を断線しやすくなる。隔壁の特性としては、絶縁性を有することが必要である。第一隔壁２３Ａが十分な絶縁性を有していない場合、第一隔壁２３Ａを通じて互いに隣接する画素電極１２の間に電流が流れてしまい表示不良が発生する。隔壁材料などは厚みによっては導電性を有する材料があるため、絶縁性を確保するため０．５μｍ以上３．０μｍ以下が好ましい。更に１．０μｍ以上であれば好適に用いる事ができる。
【００４９】
第二隔壁２３Ｂを構成する材料としては感光性樹脂材料や無機材料が上げられる。感光性樹脂材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といった材料が採用される。これらの材料を２種類以上で混合させた樹脂を用いても良い。これらの材料を用いたポジ型レジスト又はネガ型レジストのどちらも用いられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。また有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を感光性樹脂材料に含有させる、または第二隔壁２３Ｂの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成してもよい。
【００５０】
無機材料としては、具体的に、酸化シリコン、酸化スズ、酸化アルミ、酸化チタン等の無機酸化物、窒化シリコン、窒化チタン、窒化モリブデン等の無機窒化物、窒化酸化シリコンのような無機窒化酸化物といった材料があげられるが、これらに限定するものでは無い。これら無機材料のなかでも特に好適なのが窒化シリコン、酸化シリコン、酸化チタンである。また、有機ＥＬ素子の表示品位を向上させるために、遮光性を有する材料を上記の無機材料に含有させる、または第二隔壁２３Ｂの底部、頭頂部、側面部など隔壁の一部または全てに形成してもよい。
【００５１】
第二隔壁２３Ｂを構成する材料としては、順テーパー形状を形成できれば良い。感光性樹脂材料の形成方法としては、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、マスクを用いた露光工程によって感光性樹脂材料がパターニングされ、露光された感光性樹脂材料は現像され、第二隔壁２３Ｂのパターンが形成される。このように第二隔壁２３Ｂのパターンを形成する工程としては、従来公知の露光、現像方法が用いられる。また、焼成工程においては、オーブン、ホットプレート等を用いる従来公知の方法を用いて第二隔壁２３Ｂを焼成することができる。ポジ型感光性樹脂材料であれば順テーパー形状容易に形成でき、好適に用いることが可能である。
【００５２】
無機材料では、反応性イオンビームエッチング、反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチングなどに代表されるドライエッチング法を用いることができる。無機膜上に感光性樹脂材料を塗工し、露光、現像を行いパターン形成し、パターンをマスクとしてエッチング箇所を限定する。このように従来公知の塗工方法、公知の露光、現像方法が用いられる。また、腐食溶解する性質を持つ液体の薬品を使ったウェットエッチング法も用いることができる。
【００５３】
第二隔壁２３Ｂを形成する際には、通常逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａが形成されている。無機材料を用いた場合、第二隔壁に対応する材料を成膜したのち、前記第一隔壁頭頂部までの表面研磨が必要になるため、感光性樹脂材料を用いた前記第二隔壁形成方法が好適に用いる事が可能である。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、第二隔壁に相当する順テーパー形状の隔壁を形成した後、逆テーパー形状の隔壁を形成してもよい。
【００５４】
第二隔壁２３Ｂの最適な膜厚としては、隔壁材料の種類、第二隔壁の膜厚、発光媒体層の膜厚により異なるが、０．１μｍ以上５．０μｍ以下が適当である。０．１μｍ未満の膜厚においては、発光媒体層の膜厚よりも薄くなり、発光媒体層内に第一隔壁自体が覆われ、発光に寄与しない電流が流れ、発光効率が低下し易くなる。５．０μｍ超過の膜厚においては、第二電極の対向電極を断線しやすくなる。隔壁の特性としては、絶縁性を有することが必要である。第二隔壁２３Ｂが十分な絶縁性を有していない場合、第一隔壁２３Ｂを通じて互いに隣接する画素電極の間に電流が流れてしまい表示不良が発生する。隔壁材料などは厚みによっては導電性を有する材料があるため、絶縁性を確保するため０．３μｍ以上は必要であり、また後述する印刷性を得るためには、１．５μｍ以下が好ましい。
【００５５】
第一電極１２と隔壁２３端部でのインキの濡れ広がり方は、画素電極表面を水平面として隔壁端部の角度が鈍角ならば水平方向に、鋭角ならば垂直方向に濡れ広がる。水平方向の濡れ上がりよりも、垂直方向の濡れ上がりが小さいため、隔壁を逆テーパー形状とすることで、隔壁内に成膜された発光媒体層が凹形状となることを緩和する。第一電極１２周辺全ての隔壁を第一隔壁２３Ａと同様の逆テーパー形状にすることで、開口率を大きくすることは可能であるが、印刷方向に対して直交方向に鋭角な段差が存在すると、印刷性が低下し、被印刷基板への塗工液転写量が変動するため、結果として均一な発光が得られなくなる。
【００５６】
印刷性は前述したように印刷方向の被印刷基板表面に凹凸が形成されていると低下する。特に塗工ユニットである印刷版と被印刷基板を近づけて成膜する印刷法では、印刷面に鋭角な凹凸が存在すると印刷版を傷つける可能性がある。よって印刷方向に配置されている隔壁形状に角部を形成せずに、緩やかな曲面にすることで印刷性を確保できる。また、第二隔壁２３Ｂの膜厚が厚いと鋭角な凹凸が存在しなくとも、印刷性が低下するため、１．５μｍ以下の膜厚だと好適に用いることが可能である。
【００５７】
隔壁を形成した後に陽極として用いている第一電極表面の洗浄と仕事関数の調整とを行うため、基板の前処理工程として、ＵＶ処理、プラズマ処理等を行なってもよい。正孔を効率よく発光媒体層に注入するためには、発光媒体層に接触する陽極の表面の仕事関数と、発光媒体層の仕事関数とが、近いことが好ましい。従って、表面処理が施された陽極の表面の仕事関数と、陽極に接する発光媒体層の仕事関数との差が０．５ｅＶ以下であることが好ましく、０．２ｅＶ以下であることがより好ましい。第一電極としてＩＴＯを用いる場合、表面処理前の仕事関数は約４．８ｅＶである。これに対し、後述のように陽極上に発光媒体層として正孔輸送層又は正孔注入層を形成する場合、例えば、酸化モリブデンの仕事関数は約５．８ｅＶである。従って、表面処理前の状態においては、陽極の仕事関数と正孔輸送層の仕事関数との差が大きすぎるため、正孔注入障壁が高くなり、正孔が注入され難い。そこで、表面処理によって陽極の仕事関数を高くし、陽極の仕事関数を正孔輸送層の仕事関数に近づける。
【００５８】
また、ＵＶ処理の光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、エキシマランプ等が用いられる。本発明ではいずれの光源を用いてもよい。酸素プラズマ処理を用いる場合は、電力、圧力、プラズマ照射時間を調整することにより、陽極の仕事関数を所望に制御することが可能である。なお、酸素プラズマ処理を用いる場合、感光性樹脂材料などの材料によっては陽極の表面処理と同時に、隔壁２３において多少のエッチング効果が生じる。このため、陽極の表面処理においては、隔壁２３におけるエッチング効果を考慮して処理条件を調整する必要がある。表面処理した第一電極表面は、経時変化により元の状態に戻るため、陽極の表面処理は正孔輸送層１４を形成する直前に行うことが好ましい。
【００５９】
次に、正孔注入層は透明電極（陽極）から正孔を注入する機能を有する層であり、正孔輸送層は発光層に正孔を輸送する機能を有する層である。これらの層は、正孔注入機能と正孔輸送機能とを共に有する場合がある。この場合、これらの機能の程度に応じてどちらか一方の名称で、或いは両方の名称で機能層が称されている。本発明においては、正孔輸送層と称されている層は、正孔注入層も含む。
【００６０】
正孔輸送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。高分子材料は、ウェットコーティング法による成膜工程に使用可能である。このため、正孔注入層又は正孔輸送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。また、正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、Ｃｕ2Ｏ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＦｅＯx（ｘ≧０．１）、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｂｉ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＴｈＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、Ｐｒ2Ｏ3、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ2、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＭｎＯ2等を用いることができる。
【００６１】
正孔輸送層１４から正孔輸送層の上層の発光媒体層（例えばインターレイヤや発光層）へ正孔を効率的に注入するために、正孔輸送層１４の物性値として、正孔輸送層１４が陽極（第一電極１２）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。選択される陽極の材料に応じて、正孔輸送層１４の適切な物性値は異なるが、４．５ｅＶ以上６．５ｅＶ以下の仕事関数を有する正孔輸送層１４を用いることができる。陽極がＩＴＯ又はＩＺＯである場合、５．０ｅＶ以上６．０ｅＶ以下の仕事関数を有する正孔輸送層１４が好適に用いることが可能である。また、ボトムエミッション構造では第一電極１２を透過させて発光光が取り出されるため、正孔輸送層１４の光透過性が低い場合には取り出し効率が低下する。このため、可視光波長領域において、正孔輸送層１４の平均光透過性は、７５％以上であることが好ましく、８５％以上であればより好ましい。この他にも、導電率が１０-2〜１０-6Ｓ／ｃｍであれば好適に用いることができる。
【００６２】
正孔輸送層１４を形成する方法としては、基板１１上の表示領域全面にスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法が採用される。正孔輸送層１４を形成する際には、前記正孔輸送材料が水、有機溶剤、或いはこれらの混合溶剤に溶解されたインキ（液体材料）が用いられる。有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アニソール、メシチレン、テトラリン、アセトン、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル等が使用できる。また、インキには、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。
【００６３】
正孔輸送層１４が低分子有機材料や無機材料である場合には抵抗加熱蒸着法、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、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成することができる。ドライプロセスで正孔輸送層１４を形成した場合、上層への濡れ性を考慮して必要に応じて、プラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施すと好適に用いることができる。
【００６４】
発光効率の向上させるために電子ブロック層としてのインターレイヤ１５を有機発光層１６と正孔輸送層１４の間に設けることが好ましい。トップエミッション型の素子構造においては、正孔輸送層１４を形成した後に、インターレイヤ１５を正孔輸送層１４の上に積層することができる。通常、正孔輸送層１４を被覆するように、インターレイヤ１５は形成されるが、必要に応じてインターレイヤ１５をパターニング形成してもよい。
【００６５】
インターレイヤ１５の材料としては、有機材料では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等の、芳香族アミンを含むポリマー等が挙げられる。これらの材料は低分子有機材料であるが、これらの材料を重合させ、高分子量化してもよい。また、無機材料では、Ｃｕ2Ｏ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｒ2Ｏ3、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ2、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＭｎＯ2等の遷移金属酸化物及びこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物が挙げられる。なお、本発明においては、上記の材料に限定されず、他の材料が用いられてもよい。
【００６６】
インターレイヤ１５の材料は、高分子有機材料の場合、溶媒に溶解され、又は安定に分散され、インターレイヤ塗工液として用いられる。インターレイヤの材料を溶解又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、シクロヘキサノン等の単独又はこれらの混合溶媒が用いられる。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インターレイヤ材料の溶解性の観点から好適に用いられる。また、有機インターレイヤインキには、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。
【００６７】
これらインターレイヤの材料として、正孔輸送層１４よりも仕事関数が同等以上である材料を選択することが好ましく、更に、有機発光層１６よりも仕事関数が同等以下である材料を選択することがより好ましい。この理由は、正孔輸送層１４から有機発光層１６に向けてキャリアが注入される時に、不必要な注入障壁を形成しないためである。また、有機発光層１６から発光に寄与できなかった電荷を閉じ込める効果を得るため、バンドギャップが３．０ｅＶ以上である材料を採用することが好ましく、３．５ｅＶ以上である材料を採用することより好ましい。
【００６８】
インターレイヤ１５の形成方法としては、基板１１上の表示領域全面にスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法が採用される。インターレイヤ１５を形成する際には、前記インターレイヤ材料が水、有機溶剤、或いはこれらの混合溶剤に溶解された塗工液が用いられる。
インターレイヤ１５が低分子有機材料や無機材料である場合には抵抗加熱蒸着法、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、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成することができる。ドライプロセスでインターレイヤ１５を形成した場合、上層への濡れ性を考慮して必要に応じて、プラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施すと好適に用いることができる。
【００６９】
発光層１６においては、第一電極１２及び第二電極１７の間に印加された電圧によって注入された電子と正孔とが再結合され、この再結合の際に生じる発光光が得られる。発光光は、透光性の電極を透過し、有機ＥＬ素子の外部に出射される。互いに隣接する画素の各々に形成される発光層が異なる場合、例えば、ＲＧＢのフルカラー表示の表示装置においては、各発光層１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが第一電極１２の各々の画素領域にパターニングによって形成される。
【００７０】
発光層１６の材料としては、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィリン系、キナクドリン系、Ｎ、Ｎ’−ジアルキル置換キナクドリン系、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等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溶解させたものが使用できる。また、発光層１６の材料としては、デンドリマー材料、ＰＰＶ系やＰＡＦ系、ポリパラフェニレン系等の高分子有機材料を用いることも可能である。また、発光層１６の材料は、水又は溶剤に可溶である材料であることが好ましい。
【００７１】
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等の低分子系発光材料が使用できる。
【００７２】
これらの発光層の材料は、溶媒に溶解され、又は安定に分散され、有機発光塗工液として用いられる。有機発光材料を溶解又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、シクロヘキサノン等の単独又はこれらの混合溶媒が用いられる。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観点から好適に用いられる。また、有機発光塗工液には、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。
【００７３】
各発光層１６の材料が低分子有機材料である場合においては、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等のドライプロセスを用いて発光層１６を形成することも可能である。各発光層１６の材料が高分子有機材料又は低分子有機材料を高分子に分散させた材料である場合においては、スピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法を用いて発光層１６を形成することができる。
【００７４】
電子注入層は、陰極から電子を輸送する機能を有する層である。電子輸送層は、発光層に電子を輸送する機能を有する層である。これらの層は、電子輸送機能と電子注入機能とを共に有する場合がある。この場合、これらの機能の程度に応じてどちらか一方の名称で、或いは両方の名称で機能層が称されている。
このような電子注入層又は電子輸送層を構成する材料としては、例えば、１、２、４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）等のニトロ置換フルオレン、ジフェニルキソン誘導体等が挙げられる。
【００７５】
次に、発光媒体層１９または電子注入層上に、本発明に係る第二電極（対向電極）１７を形成した。アクティブマトリクス駆動の有機ＥＬ表示装置においては、第二電極は表示領域の全面に形成される。第二電極１７の具体的な材料としては、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体が用いられる。また、第二電極１７と発光媒体層１９との間の界面にＬｉ、酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の仕事関数が低い金属の酸化物、フッ化物、窒化物などの化合物が１ｎｍ程度形成され、安定性・導電性の高いＡｌ又はＣｕがこの化合物に積層された構造を採用してもよい。また、電子注入効率と安定性とを両立させるため、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等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的に、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金を使用することができる。また、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、ＡＺＯ（亜鉛アルミニウム複合酸化物）等の金属複合酸化物からなる透明導電膜を用いることができる。
【００７６】
トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置においては、発光媒体層１９から発光された光は、第二電極１７を透過する。このため、第二電極１７は、可視光波長領域において光透過性を有する必要がある。このため、透明導電膜の膜厚については、可視光波長領域において８０％以上の平均光透過性が得られるように膜厚を調節することが好ましい。第二電極１７の材料として、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いる場合には、膜厚は２０ｎｍ以下であることが好ましく、２〜７ｎｍ以内であることがより好ましい。金属膜の場合の膜厚については、可視光波長領域において７０％以上の平均光透過性が得られるように膜厚を調節することが好ましい。
【００７７】
第二電極１７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等のドライプロセスを用いて形成することも可能である。またはスピンコート法、ダイコート法、ディッピング法、スリットコート法、ノズルプリント法、又は凸版印刷法等の印刷法を用いることができる。なお、本発明においては、上記の方法に限定されず、他の方法が用いられてもよい。
【００７８】
封止体２８は、例えば、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１に設けられる。具体的に、基板１１の周辺部において、封止体２８と基板１１とが接着され、封止体２８と基板１１とが封止される。
トップエミッション構造を有する有機ＥＬ表示装置においては、発光媒体層から出射された光は、基板１１とは反対側に位置する封止体２８を透過し、有機ＥＬ表示装置の外部に取り出される。このため、可視光波長領域において高い光透過性が必要である。可視光波長領域において８５％以上の平均光透過性が得られていることが好ましい。
【００７９】
封止体２８の構造として、凹部を有するガラスキャップ又は金属キャップ等の封止キャップ２６を用いる場合について説明する。この場合、封止キャップ２６の内側の空間に、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が配置されるように、封止キャップ２６の周辺部と基板１１の周辺部と接続され、封止キャップ２６と基板１１との空間が封止される。封止キャップ２６と基板１１とは、接着剤を用いて接着される。また、凹部内には、吸湿剤が形成され、窒素ガス等の不活性ガスが充填される。これによって、水分、ガス等が凹部内に浸入することに起因する有機ＥＬ素子の劣化を防ぐことができる。
【００８０】
また、封止構造として、封止板２９及び樹脂層２１が用いられた構造を採用してもよい。この場合、第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１と封止板２９との間に樹脂層２１が設けられた構造が採用される。この構造を形成する方法としては、封止板２９上に樹脂層２１を形成し、樹脂層２１と基板１１とを対向させながら、封止板２９と基板１１とが貼り合わせる方法が挙げられる。
【００８１】
封止体２８の材料としては、水分や酸素の透過性が低い基板が用いられる。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、耐湿性フィルム等を挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基板の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法等の既知のドライコーティング法や、ロールコーター法等の既知のウェットコーティング法で形成したフィルム、光透過性の小さいフィルム、吸水性のあるフィルム、又は吸水剤が塗布された重合体フィルム等が挙げられる。耐湿性フィルムの水蒸気透過性は、１×１０-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【００８２】
樹脂層２１の材料としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂等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等の熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層２１を封止板２９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等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樹脂層２１の材料に含有、表面に形成させることもできる。封止板２９上に形成される樹脂層２１の厚みは、封止される有機ＥＬ素子の大きさや形状に応じて任意に決定されるが、２〜５００μｍ程度が望ましい。
【００８３】
第一電極１２、隔壁２３、発光媒体層１９、及び第二電極１７が形成された基板１１と封止体２８とを貼り合わせる工程は、不活性ガス雰囲気下あるいは真空下において行われることが好ましい。封止体２８の構造として封止板２９と樹脂層２１からなる２層構造を採用し、樹脂層２１の材料として熱可塑性樹脂を使用した場合においては、加熱されたロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着することが好ましい。
【００８４】
一方、樹脂層２１の材料として熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱されたロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。
更に、樹脂層２１の材料として光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールを用いて封止体２８を基板１１に圧着した後、さらに光を光硬化性接着樹脂に照射することによって樹脂を硬化することができる。なお、上記の方法においては、封止板２９上に樹脂層２１を形成したが、基板１１上に樹脂層２１を形成し、封止板２９と基板１１とを貼り合わせることも可能である。
【００８５】
封止板２９を用いて基板１１上の有機ＥＬ素子を封止する前工程として、又は上記のような封止工程に代えて、例えば、パッシベーション膜からなる封止体２８を形成してもよい。この場合、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法又はＣＶＤ法等のドライプロセスを用いて、窒化珪素膜、酸化珪素膜、窒化酸化珪素膜等の無機薄膜からなるパッシベーション膜が形成される。また、パッシベーション膜と上記の封止構造とが組み合わされた構造を採用することも可能である。パシベーション膜の膜厚としては、例えば、０．５μ〜５．０μｍに設定される。パシベーション膜の透湿性、水蒸気光透過性等に応じて適した膜厚は異なるが、１．０μ〜３．０μｍの膜厚が好適である。トップエミッション型の構造においては、上記の特性に加え、光透過性を考慮して封止構造における材料の種類を選択して膜厚を調整する必要がある。可視光波長領域において、全平均の光透過性は７０％以上であることが好ましい。
【００８６】
なお、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
次に、上述した本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例について説明する。なお本発明は下記の実施例によって制限されない。ここでは、実施例１と比較例１を参照し、有機ＥＬ素子の実施例について説明する。
【００８７】
［実施例１］
まず、対角が２．２インチサイズのガラス基板（透光性基板）を準備した。このガラス基板上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）薄膜を基板全面に形成した。次にフォトリソグラフィ法と酸溶液によるエッチング法とを用いてＩＴＯ薄膜をパターニングした。これによって、複数のラインパターンを有する画素電極を形成した。この複数のラインパターンにおいて、線幅は１３６μｍであり、互いに隣接する線の間隔は３０μｍである。約４０ｍｍ角であるガラス基板上には、１９２本のＩＴＯラインが形成されている。
【００８８】
次に、第一隔壁２３Ａを以下のように形成した。基板全面が成膜されるように、ＣＶＤ法を用いてＳｉＮを成膜した。ＣＶＤ法においては、純度９９．９９９９のＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｈ2ガスを用いた。チャンバ内の基板はホットプレートにより加熱し、基板表面が１３０℃になるように調節を行った。プラズマ電力を１．５ｋＷで５００秒間成膜すること１．５μｍの膜厚を得た。この時、真空度は１５０ＰａとなるようにＳｉＨ4、ＮＨ3、Ｈ2を１：２：１０の比率で供給した。形成されたＳｉＮ膜はＩＴＯと基板表面の段差により凹凸となっている為、表面研磨を行い基板面から１．３μｍまで平坦化処理を行った。
【００８９】
平坦化処理を行った第一隔壁上にボジ型感光性レジスト（日本ゼオン製、ＺＥＰ５２０Ａ）を全面にスピンコートした。スピンコート条件として、４０００ｒｐｍで５０秒間回転させた後、ホットプレートにより１８０℃で５分間ベーキングを行い薄膜とした。レジスト膜形成後に、画素電極パターンの長辺と平行となる部分のみを残して露光、現像、洗浄を行い、レジストパターンを形成した。
【００９０】
レジストパターン形成後、反応性イオンエッチングにより第一隔壁の逆テーパー形状を形成する。反応性ガスはフッ素と酸素を用いた。フッ素ガス及び酸素ガスの混合ガスをチャンバ内に導入する。各流量を調整し、フッ素ガスの流量を１００ｓｃｃｍとし、酸素ガスの流量を４００ｓｃｃｍとし、チャンバ内の圧力が１０Ｐａになるように調節を行った。また、高周波電源から１３．５６ＭＨｚの高周波電力７００Ｗを印加した。隔壁部以外の窒化シリコン膜がドライエッチングにより除去され、基板からのテーパー角度が１５０度となり、頭頂部が３７μｍ、底部が３４μｍの逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａが形成された。ドライエッチングの後、レジストの剥離を行った。
【００９１】
次に、第二隔壁２３Ｂを以下のように形成した。基板全面にポジ型感光性ポリイミド（東レ社製フォトニース、ＤＬ−１０００）をスピンコートした。スピンコートの条件として、ガラス基板を１１０ｒｐｍで５秒間回転させた後に、ガラス基板を４５０ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．５μｍである。第一隔壁２３Ａと直行するようなフォトマスクを準備し、フォトリソグラフィ法を用いて基板の全面に塗布された感光性樹脂材料をｉ線ステッパーにより２００ｍＪ／ｃｍ２露光した。露光した後現像を行い、オーブンを用いて、２３０℃３０分の条件で焼成し、第一隔壁２３Ａ間に第二隔壁２３Ｂを得た。こうして形成された第二隔壁は、頭頂部からの順テーパー形状角度が５０度となり、頭頂部が２１μｍ、底部が３０μｍ、膜厚が１．３μｍとなった。
【００９２】
次に、ＩＴＯの表面処理として、紫外線照射を行った。ＵＶ／Ｏ3洗浄装置を用いて隔壁が形成されたガラス基板に紫外線照射を３分間行った。紫外線照射前のＩＴＯの仕事関数は、４．８ｅＶであった。紫外線照射前のＩＴＯの仕事関数は、５．３ｅＶであった。
次に、正孔輸送層１４を形成した。正孔輸送層１４を構成する無機材料として酸化モリブデンを用いた。表示領域の全面が成膜されるように、スパッタリング法を用いて無機材料を２０ｎｍ成膜した。スパッタリング法おいては、純度９９．９％のモリブデン金属ターゲットを用いて、不活性ガスであるアルゴンと反応性ガスである酸素をスパッタリング装置のチャンバ内に供給した。また、リアクティブＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて酸化モリブデンをアクティブマトリックス基板１０１上に成膜した。ターゲットの電力密度は、１．３Ｗ／ｃｍ2である。チャンバ内に供給される混合ガスの比率としては、アルゴンが２であるのに対して、酸素が１である。スパッタリング時の真空度が０．３Ｐａとなるように、チャンバに設けられた排気バルブを調整し、チャンバに供給されるガスの量を調節した。酸化モリブデンの膜厚は、スパッタリング時間を調整することにより、制御した。パターニング工程においては、３３ｍｍ×３３ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【００９３】
次に、有機発光材料として、ポリフェニレンビニレン誘導体を採用し、この材料の濃度が１％になるように、この材料がトルエンに溶解された有機発光インキを準備した。このインキ用いて、第一隔壁と画素電極が配置されている方向に一致するように、凸版印刷法を用いて発光層を印刷した。印刷工程の後に乾燥された発光層の膜厚は、１００ｎｍであった。
【００９４】
次に、発光層の上にＣａ、Ａｌからなる陰極層のラインパターンを形成した。具体的には、陰極層のラインパターンと画素電極のラインパターンとが直交するように、抵抗加熱蒸着法を用いるマスク蒸着によって陰極層を形成した。
最後に、外部の酸素又は水分から保護するために、上記のように形成された有機ＥＬ構成体を、ガラスキャップと接着剤とを用いて密閉封止し、有機ＥＬ表示装置を作製した。
【００９５】
このように得られた有機ＥＬ表示装置の表示領域の周辺部においては、画素電極毎に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極層に接続されている陰極側の取り出し電極とが設けられている。これら取り出し電極を電源に接続し、有機ＥＬ表示素子を点灯かつ表示させ、点灯状態及び表示状態を確認した。
このように得られた有機ＥＬ素子を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で、７５０ｃｄ／ｃｍ２の輝度が得られ、発光効率は１２ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、７５％となった。
【００９６】
［比較例１］
まず、実施例１と同様に、ガラス基板を準備し、画素電極を形成した。
次に、比較例１においては、逆テーパー形状の第一隔壁２３Ａを形成せずに、基板全面にポジ型感光性ポリイミド（東レ社製フォトニース、ＤＬ−１０００）をスピンコートした。スピンコートの条件として、ガラス基板を１１０ｒｐｍで５秒間回転させた後に、ガラス基板を４５０ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．５μｍである。実施例１の第一隔壁２３Ａと第二隔壁２３Ｂを合わせたパターンになるように露光、現像と行い隔壁２３を得た。こうして形成された隔壁は、基板表とのテーパー角度が４５度となり、頭頂部が１５μｍ、底部が３５μｍ、膜厚が１．３μｍとなった。
【００９７】
次に、実施例１と同様に、ＩＴＯの表面処理、正孔輸送層、発光層、及び陰極層を形成した。
このように得られた有機ＥＬ表示素子を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で、５００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は１０ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、５５％となった。
【００９８】
次に、実施例２と比較例２を参照し、アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置の例である有機ＥＬ表示装置の実施例について説明する。
［実施例２］
まず、アクティブマトリクス基板を準備した。このアクティブマトリクス基板においては、第一電極（画素電極）としてＩＴＯ薄膜が形成されており、ＩＴＯ薄膜は基板内部のＴＦＴと接続されている。表示領域のサイズは対角６インチであり、画素数は３２０×２４０である。
【００９９】
次に、基板上に設けられている第一電極の端部を被覆するように、かつ、複数の画素の各々を区画するように隔壁を形成した。実施例１と同様に第一隔壁と第二隔壁の二層を形成し、この隔壁（第一隔壁、第二隔壁）によって、サブピクセル数が９６０×２４０ドットであり、０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍの面積を有する画素領域が区画された。ＴＦＴを駆動させるためには、ＴＦＴ上に絶縁層を形成する必要があるが、前記隔壁がＴＦＴの絶縁層としての機能を兼ねてもいる。
【０１００】
隔壁が形成されたアクティブマトリックス基板上に実施例１と同様にＵＶ／Ｏ3洗浄を行った。
ＵＶ／Ｏ3洗浄が施されたアクティブマトリックス基板に、実施例１と同様に正孔輸送層を形成した。酸化モリブデンの膜厚は３０ｎｍとした。
アクティブマトリックス基板上の表示領域全面が成膜されるように１１６ｍｍ×８７ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いてパターニングを行った。
【０１０１】
次に、インターレイヤの材料としてポリビニルカルバゾール誘導体を採用し、この材料の濃度が０．５％になるように、この材料をトルエンに溶解させた。これによって、インターレイヤの材料となるインキを得た。
次に、画素電極、隔壁、及び正孔輸送層が形成された基板を被印刷基板６０２として、図６に示す凸版印刷装置６００にセッティングした。
【０１０２】
凸版印刷装置６００は、アニロックスロール６０５と、ドクタ６０６と、感光性樹脂で形成された凸版６０７と、版胴６０８とを含む。アニロックスロール６０５の表面には、インキ層６０９が塗布される。
被印刷基板６０２上には、隔壁で囲まれた画素電極が形成され、画素電極上には、正孔輸送層が形成されている。
【０１０３】
上記インキを用いて、第一隔壁と画素電極が配置されている方向に一致するように、インターレイヤを正孔輸送層上に凸版印刷法を用いて印刷した。このような凸版印刷法においては、３００線／インチのアニロックスロール６０５及び凸版６０７を使用した。インキが印刷され、かつ、インキが乾燥された後のインターレイヤの膜厚は、２０ｎｍであった。
【０１０４】
次に、有機発光層の有機発光材料として、ポリフェニレンビニレン誘導体を採用し、この材料の濃度が１％になるように、この材料をトルエンに溶解させた。これによって、有機発光層の材料となる有機発光インキを得た。
次に、画素電極１０２、隔壁２０３、正孔輸送層１０４、及びインターレイヤ１０５が形成された基板１０１を被印刷基板６０２として、図６に示す凸版印刷装置６００にセッティングした。
【０１０５】
被印刷基板６０２上には、隔壁で囲まれたインターレイヤが形成されている。
上記有機発光インキを用いて、インターレイヤ２０５のラインパターンに一致するように、有機発光層をインターレイヤ上に凸版印刷法を用いて印刷した。このような凸版印刷法においては、１５０線／インチのアニロックスロール６０５及び感光性樹脂で形成された凸版６０７を使用した。インキが印刷され、かつ、インキが乾燥された後の有機発光層の膜厚は８０ｎｍであった。
【０１０６】
次に、真空蒸着法を用いて、第二電極（対向電極）としてカルシウム膜を有機発光層上に５ｎｍの厚さで成膜した。カルシウム膜の形成工程においては、１１６ｍｍ×８７ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。その後、真空蒸着法を用いて、アルミニウム膜をカルシウム膜上に２００ｎｍの厚さで形成した。アルミニウム膜の形成工程においては、１２０ｍｍ×９０ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【０１０７】
その後、封止体として、中央部が凹状に加工されたガラス基板を準備した。封止体の凹部内に第二電極（陰極）が配置されるように、封止体とアクティブマトリックス基板とを接合した。また、ガラス基板（封止体）の凹部には、水分又は酸素の浸入に起因する劣化を防止するために、吸湿剤を設置した。
このように得られた有機ＥＬ表示装置を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で７００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は１１ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、７５％となった。
【０１０８】
［比較例２］
まず、実施例２と同様に、アクティブマトリックス基板を準備した。次に、比較例１と同様に隔壁を形成した。発光媒体層の成膜工程、封止工程は、実施例２と同様に行われた。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置を駆動したところ、７Ｖの駆動電圧で４７０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、発光効率は８ｃｄ／Ａであった。発光画素を撮影した画像の発光面積と、設計の画素電極面積から開口率を計算した結果、５０％となった。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
以上詳述したように、本発明は、画素を区分する隔壁上を含む表示領域全体に所定の発光媒体層が形成された有機ＥＬ表示装置において、リーク電流を低減又は抑制することのできる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に有用である。また、本発明は、リーク電流を低減させ、素子特性を向上させた有機ＥＬ素子、画像表示装置、及び画像表示装置の製造方法に有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
１１・・・基板
１２・・・第一電極（画素電極）
１４・・・正孔輸送層／正孔注入層
１５・・・インターレイヤ
１６・・・発光層
１７・・・第二電極（陰極）
１９・・・発光媒体層
２１・・・樹脂層
２３・・・隔壁
２３Ａ・・・第一隔壁
２３Ｂ・・・第二隔壁
２６・・・封止キャップ
２８・・・封止体
２９・・・封止板
３１・・・反射層
５０、５１・・・表示装置（有機ＥＬ素子）
６００・・・凸版印刷装置
６０１・・・ステージ
６０２・・・被印刷基板
６０３・・・インキタンク
６０４・・・インキチャンバ
６０５・・・アニロックスロール
６０６・・・ドクタ
６０７・・・凸版
６０８・・・版胴
６０９・・・インキ層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、画素領域を有する第一電極と、
前記基板上に形成され、前記第一電極を区画する隔壁と、
前記画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層と、
前記発光媒体層上に形成され、発光媒体層を覆うように成膜された第二電極と、
を備え、
前記隔壁は、
前記ライン状パターンと平行に形成され、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、
前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一隔壁の厚みは、０．３μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項３】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第二隔壁の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項４】
請求項２または３に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一隔壁の高さが前記第二隔壁の高さよりも高いことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記発光媒体層の膜厚は、前記第二隔壁の総膜厚より薄いことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一電極は、透明な電極であり、
前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第二電極は、透明な電極であり、
前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項８】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子を表示素子として用いたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
基板上に第一電極を形成し、
前記基板上に有する第一電極を形成し、
前記基板上に前記第一電極を区画する隔壁を形成し、
前記画素領域状に少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層をライン状パターンで印刷して発光媒体層を形成し、
前記発光媒体層上に当該発光媒体層を覆うように第二電極を成膜して形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記隔膜として、
前記ライン状パターンと平行で、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、
前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、
を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法を用いて、表示素子を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、画素領域を有する第一電極と、
前記基板上に形成され、前記第一電極を区画する隔壁と、
前記画素領域上に形成され、少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層がライン状パターンで印刷された発光媒体層と、
前記発光媒体層上に形成され、発光媒体層を覆うように成膜された第二電極と、
を備え、
前記隔壁は、
前記ライン状パターンと平行に形成され、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、
前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一隔壁の厚みは、０．３μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項３】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第二隔壁の厚みは、０．１μｍ以上５．０μｍ以下であることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項４】
請求項２または３に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一隔壁の高さが前記第二隔壁の高さよりも高いことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記発光媒体層の膜厚は、前記第二隔壁の総膜厚より薄いことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項６】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第一電極は、透明な電極であり、
前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子であって、
前記第二電極は、透明な電極であり、
前記第一電極と前記第二電極との間において、前記発光媒体層が形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項８】
請求項１に記載の有機ＥＬ素子を表示素子として用いたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
基板上に第一電極を形成し、
前記基板上に有する第一電極を形成し、
前記基板上に前記第一電極を区画する隔壁を形成し、
前記画素領域状に少なくとも有機材料からなる発光層を含み、少なくとも一層をライン状パターンで印刷して発光媒体層を形成し、
前記発光媒体層上に当該発光媒体層を覆うように第二電極を成膜して形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記隔膜として、
前記ライン状パターンと平行で、前記基板側が先細りの逆テーパー形状を少なくとも一部に有する第一隔壁と、
前記第一隔壁と直交に形成され、前記基板側が先太りの順テーパー形状を有する第二隔壁と、
を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法を用いて、表示素子を形成することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０９１３８（Ｐ２０１２−２０９１３８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４２９０（Ｐ２０１１−７４２９０）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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