有機ＥＬ素子及びその製造方法
【課題】画素を区画する隔壁の形状を工夫することで、リーク電流を抑制し、且つ有機膜上に形成する電極の断線を抑制することができる有機ＥＬ表示及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】基板１０１上に、画素電極１０２を区画し且つ絶縁性を有する隔壁１０３がある。上記隔壁１０３は少なくとも第１隔壁部１０３Ａ及び該第１隔壁部１０３Ａ上の第２隔壁部１０３Ｂの２つの層を有する。上記第１隔壁部１０３Ａは、基板１０１上に垂直か、または逆テーパー形状である。上記第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、該第２隔壁部１０３Ｂ底部が同一幅を持つ。
【解決手段】基板１０１上に、画素電極１０２を区画し且つ絶縁性を有する隔壁１０３がある。上記隔壁１０３は少なくとも第１隔壁部１０３Ａ及び該第１隔壁部１０３Ａ上の第２隔壁部１０３Ｂの２つの層を有する。上記第１隔壁部１０３Ａは、基板１０１上に垂直か、または逆テーパー形状である。上記第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、該第２隔壁部１０３Ｂ底部が同一幅を持つ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の技術に関し、特に有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、導電性の発光媒体層に電圧を印加することにより、発光媒体層中の有機発光層において注入された電子と正孔が再結合する。有機発光層中の有機発光分子は、再結合エネルギーによりいったん励起状態となり、その後、励起状態から基底状態に戻る。この際に放出されるエネルギーを光として取り出すことにより有機ＥＬ素子は発光する。有機発光媒体層に電圧を印加するために上記発光媒体層の両側には画素電極と対向電極が設けられており、発光層からの光を外部へ取り出すために少なくとも一方の電極は透光性を有する。このような有機ＥＬ素子の構造の一例としては、透光性基板上に、透光性の画素電極、発光媒体層、対向電極を順次積層したものが挙げられる。ここで、基板上に形成される画素電極を陽極とし、発光媒体層上に形成される対向電極を陰極として利用する態様が挙げられる。
【０００３】
さらに発光効率を増大させる等の目的から、有機ＥＬ素子として、陽極と有機発光層との間に設けられる正孔輸送層、正孔注入層に加え、有機発光層と陰極との間に電子輸送層、電子注入層が適宜選択して設けられることが多い。これら正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層は、キャリア輸送層と呼ばれている。これらキャリア輸送層と有機発光層、さらには正孔ブロック層や電子ブロック層、絶縁層等を合わせて発光媒体層と呼ぶ。
【０００４】
上述のように発光媒体層を構成し、各機能を発揮する物質（発光媒体材料と呼ぶ）がいずれも低分子化合物の場合には、各層は抵抗加熱方式などの真空蒸着法などによって積層される。
【０００５】
これに対し、有機発光層として高分子系材料を用いる有機ＥＬ素子（以後、高分子有機ＥＬ素子という）がある。高分子系材料を溶媒に溶解または分散させることで、塗布法や印刷法と言った湿式法により発光層を製膜することができる。そのため、前述の低分子材料を用いた有機ＥＬ素子と比較して、大気圧下での製膜が可能であり、設備コストが安いという利点がある。
【０００６】
画像表示装置を作製する場合は、縦横に並べられている多数の画素によって、画像を表示する。そのためには発光材料や正孔注入材料などを画素電極上に選択的に配し、各画素に独立した有機ＥＬ素子を形成する必要がある。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。
【０００７】
現在、上記隔壁構造の形状を工夫することで有機膜の膜厚分布等を改善する手法が盛んに検討されている。例えば、二段隔壁構造（特許文献１）（特許文献３）や逆テーパー構造（特許文献２）、工字型構造（特許文献３）などがある。これらは、陽極上に形成される正孔輸送層の膜厚が厚くなることで発生する膜厚分布による発光ムラを抑制することが目的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８６３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−９５６３０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０６５６号公報
【特許文献４】特開２００８−２４３５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、膜厚制御を行った場合でも、導電率の高い正孔輸送層を用いた場合、発光現象に寄与しない電流（以下、リーク電流と称する）が隔壁方向に流れ、有機ＥＬ素子の性能が低下してしまうという懸念がある。そして、このような有機ＥＬ素子によって構成された画像表示装置において、互いに隣接する画素間にリーク電流が流れると、所望の表示を制御することが困難であるという問題がある。
【００１０】
このような問題に対し、特許文献４に記載のように、二段構造にした隔壁構造によって、正孔輸送層を物理的に断線させ、リーク電流を抑制する手法が検討されている。
しかし、この方法では、第１隔壁部の切り立ったエッジにより陰極も同時に断線してしまうおそれがあるという問題がある。断線を防ぐためには、その分陰極を厚く積層する必要があり、このことは、蒸着等の成膜プロセスによるダメージによる特性劣化や、タクトダウン、コストアップなどの原因となる。
【００１１】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、画素を区画する隔壁の形状を工夫することで、リーク電流を抑制し、且つ有機膜上に形成する電極の断線を抑制することができる有機ＥＬ表示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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子であって、
上記基板上に、上記画素電極を区画し且つ絶縁性を有する隔壁を形成し、上記隔壁は、基板に近い方から、少なくとも第１隔壁部と、その上に形成された第２隔壁部との２つの層を有し、
上記第１隔壁部の壁面は、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となっており、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅は、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記第１隔壁部は、無機絶縁材料であることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、 上記第１隔壁部の膜厚は、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚いことを特徴とするものである。
【００１４】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
次に、請求項６に記載した発明は、基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
上記基板上に上記画素電極を区画する隔壁を形成する隔壁形成工程に備え、
上記隔壁形成工程は、第１隔壁部を形成する第１の工程と、その第１隔壁部上に第２隔壁部を形成する第２の工程とを備え、
上記第１隔壁部の壁面を、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となるように形成し、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅を、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となるように形成することを特徴とするものである。
【００１６】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、上記第１隔壁部は、無機絶縁材料からなることを特徴とするものである。
次に、請求項８に記載した発明は、請求項６又は請求項７に記載した構成に対し、 上記第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚くなるように形成することを特徴とするものである。
【００１７】
次に、請求項９に記載した発明は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した構成に対し、上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とするものである。
次に、請求項１０に記載した発明は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した構成に対し、上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、隔壁として、少なくとも第１隔壁部及び第１隔壁部上の第２隔壁部の２つの層を有し、第１隔壁部は、例えば基板に対して垂直か、または逆テーパー形状に設けられる。さらに、上記第２隔壁部は、第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部が同一幅に設けられる。この結果、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００１９】
すなわち、第１隔壁部を基板上に対し垂直か、または逆テーパー形状に立ち上がるように形成することにより、電極上に成膜する正孔輸送層を、物理的に断線することができて、電極から隔壁上へのリーク電流を防ぐ。これによって、画素電極のみに電流が流れ、発光ムラを抑制することが可能となる。
また、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を作製することが可能になる。
【００２０】
特に、第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚に対し同等以上に設けることによって、より確実に、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示した断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る断面図である。有機ＥＬ表示装置を示した断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る凸版印刷装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の説明において参照する図面は、本実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法の比率等については、そのまま実施の形態を表すものではない。
【００２３】
（有機ＥＬ表示装置）
まず。本発明に基づく有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態を説明するための有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【００２４】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００は、基板１０１上に、正孔輸送層１０４及び有機発光層１０６を含む有機発光媒体層１０８を挟んで、画素電極１０２と対向電極１０７とが対向配置して形成されている。すなわち、有機ＥＬ表示装置１００は、図１に示すように、基板１０１の上に、画素毎に具備された画素電極（陽極）１０２と、画素電極１０２の画素間を区画する隔壁１０３と、画素電極１０２の上に形成された正孔輸送層１０４と、この正孔輸送層１０４の上に形成されたインターレイヤ１０５と、インターレイヤ１０５の上に形成された有機発光層１０６と、有機発光層１０６上の全面を被覆するように形成された対向電極（陰極）１０７と、が形成されている。また、上記画素電極１０２、隔壁１０３、正孔輸送層１０４とインターレイヤ１０５と有機発光層１０６を含む発光媒体層１０８、及び対向電極１０７を覆うようにして、封止体１０９を備える。
【００２５】
ここで発光媒体層１０８は、画素電極（陽極）１０２と対向電極（陰極）１０７との間に配置された層である。図１の素子では、正孔輸送層１０４とインターレイヤ１０５と有機発光層１０６が、発光媒体層１０８に相当する。これ以外にも、発光媒体層１０８として、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良い。
【００２６】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態における有機ＥＬ素子の積層部分の断面図である。
図２（ａ）はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の例である。この例では、基板１０１上に透明電極からなる画素電極１０２、正孔輸送層１０４、有機発光層１０６２０５、対向電極１０７の順で積層されている。この順番に積層されていれば、インターレイヤ１０５や、その他の層をそれぞれの間に介挿しても良い。ボトムエミッション型の場合には、対向電極１０７は光不透過性電極であり、対向電極１０７側に放出された光は、対向電極１０７で反射して光透過性電極である画素電極１０２側から外部へ出射する。
【００２７】
図２（ｂ）はトップエミッション型の有機ＥＬ素子の例である。この例では、基板１０１上に反射層２０７、画素電極１０２、正孔輸送層１０４、インターレイヤ１０５、有機発光層１０６、透明電極からなる対向電極１０７の順で積層されている。この順番に積層されていれば、その他の層をそれぞれの間に介挿しても良い。ップエミッション型の場合には対向電極１０７は光透過性電極であり、画素電極１０２側に放出された光は、画素電極１０２を透過して反射層２０７で反射して対向電極１０７側から外部へ出射する。一方、対向電極１０７側に放出された光は、同じく対向電極１０７を透過して外部へ出射する。
【００２８】
以降の説明では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を代表させて説明を行うが、対向電極１０７を透明導電膜としたトップエミッション型についても、同様に適用することが出来る。
【００２９】
（基板）
基板１０１の材料としては、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を例示出来る。トップエミッション型の有機発光電界素子の場合には、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、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた光透過性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板、プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた光不透過性基材などを用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３０】
有機ＥＬ表示装置１００の光取り出しを行う面は、ボトムエミッション型では基板１０１と隣接する電極側から行えばよい。トップエミッション型では基板１０１と対向する電極側から行えばよい。
これらの材料からなる基板１０１は、有機ＥＬ表示装置１００内への水分や酸素の浸入を避けるために、基板１０１の全面もしくは片面に無機膜の形成、樹脂の塗布などにより、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、発光媒体層１０８への水分の浸入を避けるために、基板１０１における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。
【００３１】
（画素電極）
画素電極１０２は、基板１０１上に成膜し、必要に応じてパターニングを行う。画素電極１０２は、第１隔壁部１０３Ａによって区画され、各画素に対応した画素電極１０２となる。
【００３２】
画素電極１０２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）などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料を使用することが出来る。また、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものを使用することができる。ただし本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３３】
画素電極１０２を陽極とする場合、ＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。ＴＦＴ駆動の有機ＥＬ表示装置において電極は低抵抗であればよく、シート抵抗で２０Ω・ｓｑ以下であれば好適に用いることが可能となる。
画素電極１０２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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３４】
画素電極１０２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００３５】
トップエミッション型の場合、画素電極１０２の下部に反射層２０７（図２（ｂ）を参照）を形成することが好ましい。反射層２０７の材料としては、高反射率かつ低抵抗であることが好ましく、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉを一種以上含んだ単膜および積層膜、合金膜、上記材料を用いた膜にＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の保護膜を形成したものを用いることが出来る。反射率として可視光波長領域の全平均で８０％以上あればよく、９０％以上であれば好適に用いることが可能となる。発光媒体層１０８または画素電極１０２が光不透過性材料である場合はこの限りではない。
【００３６】
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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
反射層２０７のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００３７】
（隔壁）
実施形態に関わる隔壁１０３は、各画素に対応した発光領域を区画するように形成する。このとき、隔壁１０３は、画素電極１０２の端部を覆うように形成することが好ましい。一般的にアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置１００は、各画素に対して画素電極１０２が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、画素電極１０２の端部を覆うように形成される。平面視における、隔壁１０３の最も好ましい形状は、各画素電極１０２を最短距離で区切る格子状を基本とする。
【００３８】
隔壁１０３は、複数の画素の各々を仕切る仕切り部材として機能する。このため、ウェットコーティング法を用いるパターニングによって発光媒体層１０８を各画素に配置する場合、上記隔壁１０３によって、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。
【００３９】
本実施形態の隔壁１０３は、断面が逆テーパー形状を有する第１隔壁部１０３Ａと、断面が順テーパー形状を有する第２隔壁部１０３Ｂとの２層構造で設けられる。これによって、後述のように表示領域全面に形成される発光媒体層１０８におけるリーク電流が低減される。
【００４０】
第１隔壁部１０３Ａは、断面逆テーパー形状となっていることから、図１のように、第１隔壁部１０３Ａの壁面は、基板１０１表面と成す角度が９０度未満の角度となっている。すなわち、隣り合う第１隔壁部１０３Ａの間の間隔は、基板１０１から離れるほど小さくなるように設定される。
【００４１】
ここで、第１隔壁部１０３Ａは、基板１０１に対して垂直に立ち上がっていても良い（垂直構造）。この場合には、第１隔壁部１０３Ａの壁面は、基板１０１表面と成す角度が９０度となり、隣り合う第１隔壁部１０３Ａの間の間隔は、基板１０１から離れる方向に沿って等しい間隔となる。
【００４２】
また、上記第２隔壁部１０３Ｂの基板１０１側の底部の幅は、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と等しくなるように設定されている。これによって、第１隔壁部１０３Ａと第２隔壁部１０３Ｂとの間に段差が形成されない。そして、第２隔壁部１０３Ｂは、断面テーパー形状であることから、隣り合う第２隔壁部１０３Ｂの間の間隔は、基板１０１から離れるほど大きくなるように設定される。
【００４３】
以上のように隔壁１０３として、少なくとも第１隔壁部１０３Ａ及び第１隔壁部上の第２隔壁部１０３Ｂの２つの層を有し、第１隔壁部１０３Ａは、例えば基板に対して垂直か、または逆テーパー形状に設けられる。さらに、上記第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、第２隔壁部１０３Ｂ底部が同一幅に設けられる。この結果、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００４４】
すなわち、第１隔壁部１０３Ａを基板上に対し垂直か、または逆テーパー形状に立ち上がるように形成することにより、電極上に成膜する正孔輸送層を、物理的に断線することができて、電極から隔壁上へのリーク電流を防ぐ。これによって、画素電極のみに電流が流れ、発光ムラを抑制することが可能となる。
【００４５】
また、第２隔壁部を第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、第２隔壁部１０３Ｂ底部を同一幅に設けることにより、第１隔壁部１０３Ａの切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を作製することが可能になる。
【００４６】
特に、第１隔壁部１０３Ａの膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚に対し同等以上に設けることによって、より確実に、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００４７】
本実施形態の第１隔壁部１０３Ａは、無機絶縁材料からなる。
第１隔壁部１０３Ａを形成する無機絶縁材料は、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を用いて形成することが出来る。また、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無機絶縁材料が含有された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無機絶縁膜としても良い。
【００４８】
次に、無機絶縁膜上に感光性樹脂を塗工し、露光，現像を行いパターン形成する。感光性樹脂としては、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。市販されているレジストを用いてもよい。パターンを形成する工程としては、フォトリソグラフィ法を用いて所定のパターンを得る方法が挙げられる。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。必要に応じて、無機絶縁膜上にプラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施してもよい。
【００４９】
第１隔壁部１０３Ａを構成する逆テーパー構造及び、垂直構造を形成するには、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。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。
【００５０】
第１隔壁部１０３Ａの好ましい膜厚は、絶縁性を確保するために、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。また、対向電極１０７（陰極）１０７の断線を抑制させるために、有機発光媒体層１０８の高さと同程度であることが好ましく、さらに第１隔壁部１０３Ａの膜厚を有機発光媒体層の膜厚に対し、同等以上にすることで好適に用いることができる。
【００５１】
第２隔壁部１０３Ｂの材料としては、絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁１０３形成材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることもできる。
【００５２】
第２隔壁部１０３Ｂの好ましい高さは０．１μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上２μｍ以下程度である。３０μｍより高すぎると対向電極１０７（陰極）１０７の形成及び封止を妨げ、０．１μｍより低すぎると画素電極１０２の端部を覆い切れない、あるいは発光媒体層１０８形成時に隣接する画素とショートしたり混色したりしてしまうからである。
【００５３】
第２隔壁部１０３Ｂ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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００５４】
第２隔壁部１０３Ｂのパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、基体（基板１０１及び画素電極１０２）上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を塗工し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。フォトリソグラフィ法は、第２隔壁部１０３Ｂの底部幅を、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と同等に形成することが可能となるため好適に用いることが可能となる。なお、本発明はこれらに限定されるわけではなく、第２隔壁部１０３Ｂの底部幅を、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と同等に形成できれば、他の方法をもちいてもかまわない。
【００５５】
また、必要に応じてレジスト及び感光性樹脂に撥水剤を添加したり、親水性材料と疎水性材料の多層構造にしたり、プラズマやＵＶを照射したりして形成後に次の成膜材料に対する撥水性または親水性を付与することもできる。
【００５６】
（正孔注入層、正孔輸送層）
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１０４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。本実施形態においては、正孔輸送層１０４と称されている層は、正孔注入層も含む。
【００５７】
正孔輸送層１０４の物性値としては、画素電極１０２１０１の仕事関数と同等以上の仕事関数を有することが好ましい。これは画素電極１０２からインターレイヤ１０５へ効率的に正孔注入を行うためである。画素電極１０２１０１の材料により異なるが４．５ｅＶ以上６．５ｅＶ以下を用いることができ、画素電極１０２１０１がＩＴＯやＩＺＯの場合、５．０ｅＶ以上６．０ｅＶ以下が好適に用いることが可能である。正孔輸送層１０４の比抵抗に関しては、膜厚３０ｎｍ以上の状態で、１×１０3〜２×１０6Ω・ｍであることが好ましく、より好ましくは５×１０3〜１×１０6Ω・ｍである。また、ボトムエミッション構造では画素電極１０２側から放出光を取り出すため、光透過性が低いと取り出し効率が低下してしまうため、可視光波長領域の全平均で７５％以上が好ましく、８５％以上ならば好適に用いることが可能である。
【００５８】
正孔輸送層１０４を構成する材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物等の高分子材料を用いることができる。この他にも、導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上１０-6Ｓ／ｃｍ以下である導電性高分子を好ましく用いることができる。高分子材料は、湿式法による成膜工程に使用可能である。このため、正孔注入層又は正孔輸送層１０４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。
【００５９】
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。
【００６０】
正孔輸送層１０４を形成する方法としては、基板１０１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，又はスリットコート法等の簡便な方法で一括形成する方法が採用される。正孔輸送層１０４を形成する際には、上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。正孔輸送層１０４が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。
【００６１】
（インターレイヤ）
上記インターレイヤ１０５は、有機発光層１０６と正孔輸送層１０４の間に積層することで、素子の発光寿命を向上させる機能を有する。トップエミッション型の素子構造では、正孔輸送層１０４を形成後に積層することができる。通常は正孔輸送層１０４を被覆するように形成するが、必要に応じてパターニングを行っても良い。
【００６２】
インターレイヤ１０５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などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。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およびこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００６３】
これらの有機材料は、溶媒に溶解または安定に分散させ有機インターレイヤのインキとなる。有機インターレイヤ材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機インターレイヤ材料の溶解性の面から好適である。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。
【００６４】
これらインターレイヤ材料としては、正孔輸送層１０４よりも仕事関数が同等以上の材料を選択することが好ましく、更に有機発光層１０６よりも仕事関数が同等以下であることがより好ましい。これは正孔輸送層１０４から有機発光層１０６へのキャリア注入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１０６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以上であることが好ましく、より好ましくは３．５ｅＶ以上であると好適に用いることが出来る。
【００６５】
インターレイヤ１０５の形成法としては、材料に応じて、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。
【００６６】
ここで、凸版印刷法は、例えば図３に示す凸版印刷装置３００を使用すればよい。図３中、符号３０１はステージを、符号３０２は被印刷基板を、符号３０３はインキタンクを、符号３０４はインキチャンバを、符号３０５はアニロックスロールを、符号３０６はドクタを、符号３０７は凸版を、符号３０８は版胴を、符号３０９はインキ層をそれぞれ示す。
【００６７】
（有機発光層１０６）
上記有機発光層１０６は、トップエミッション型の素子の場合、インターレイヤ１０５の形成後に積層することが出来る。有機発光層１０６から放出される表示光が単色の場合、インターレイヤ１０５を被覆するように形成するが、多色の表示光を得るには必要に応じてパターニングを行うことにより好適に用いることができる。
【００６８】
有機発光層１０６を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００６９】
これらの有機発光材料は、溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が、有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。
【００７０】
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−シアノー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。
【００７１】
有機発光層１０６の形成法としては、材料に応じて、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。
【００７２】
（対向電極）
次に、有機発光層１０６上に上記対向電極１０７を形成する。
対向電極１０７の材料には、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体層１０８と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いたりしてもよい。または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。具体的には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）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）などの金属複合酸化物等の透明導電膜を用いることができる。
【００７３】
トップエミッション構造におけるこれらの対向電極１０７は、発光媒体層１０８から放出される表示光を透過されるため、可視光波長領域に対して光透過性が必要である。Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体では２０ｎｍ以下であることが好ましく、更には２ｎｍ以上７ｎｍ以下の範囲内であることがより好ましい。透明導電膜においては可視光波長領域の平均光透過性として８５％以上を保つように膜厚を調節し好適に用いることができる。
【００７４】
対向電極１０７の形成法としては、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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００７５】
（封止体）
封止体１０９は、例えば画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１に対して、その周辺部について封止体１０９と基板１０１を接着させることにより封止が行われる。この際、トップエミッション構造では発光媒体層１０８から基板１０１側と反対側の封止体１０９１０８を通して放射される表示光を取り出すため、可視光波長領域に対して光透過性が必要となる。光透過性として可視光波長領域の平均光透過性として８５％以上であることが好ましい
また、封止体１０９は、例えば画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１に対して、封止材１１０上に樹脂層１１１を設け、該樹脂層１１１により封止材１１０と基板１０１を貼りあわせることにより行うことも可能である（図１参照）。
【００７６】
このとき封止材１１０の材料として、水分や酸素の光透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、光透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気光透過性は、１０Ｅ-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【００７７】
樹脂層１１１としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層１１１１１０を封止材１１０の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材１１０上に形成する樹脂層１１１の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５μｍ〜５００μｍ程度が望ましい。
【００７８】
画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１と封止体１０９との貼り合わせは、封止室で行われる。封止体１０９を、封止材１１０と樹脂層１１１の２層構造とし、樹脂層１１１に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。なお、ここでは封止材１１０上に樹脂層１１１を形成したが、基板１０１上に樹脂層１１１を形成して封止材１１０と貼りあわせることも可能である。
【００７９】
封止材１１０２０９を用いて封止を行う前や当該封止材１１０の代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法などのドライプロセスを用いて、窒化珪素膜など無機薄膜を形成して、封止体１０９とすることも可能であり、また、これらを組み合わせることも可能である。パシベーション膜の膜厚は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすれば良く、材料の透湿性、水蒸気光透過性などにより異なるが１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好適に用いることができる。トップエミッション型の構造では、上記の特性に加え、光透過性の考慮する必要があり、可視光波長領域の全平均で７０％以上であれば好適に用いることが可能である。
【００８０】
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。
【実施例１】
【００８１】
次に、上述した実施形態に基づき、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。
【００８２】
［実施例］
まず、対角５インチのガラス基板を準備した。このガラス基板上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム―酸化錫）薄膜を５０ｎｍの膜厚で形成し、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行った。これによって、複数のラインパターンを有する画素電極１０２を作製した。この複数のラインパターンにおいて、３０μｍピッチで１３６μｍ幅の３２０本のラインが形成されている。次に、この基板１０１をアセトン、純水、ブラシ洗浄、超音波洗浄などの従来のウェットプロセスによる洗浄を行い、Ｕ Ｖ オゾン処理により洗浄を行なった。
【００８３】
次に、第１隔壁部１０３Ａを以下のように形成した。表示領域の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。チャンバー内で基板１０１はホットプレートにより加熱を行い、基板１０１表面が１３０℃になるように調節を行い、プラズマ電力を１．５ｋＷで２００秒間成膜して６００ｎｍ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１０１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１０１面から２００ｎｍまで平坦化処理を行った。
【００８４】
次に第１隔壁部１０３Ａ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、第１隔壁部１０３Ａ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。
【００８５】
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１隔壁部１０３Ａ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、フッ素ガスおよび酸素ガスの混合ガスをチャンバー内に導入した。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、チャンバー内の圧力が１０Ｐａになるように調節を行った。また、高周波電源ら１３．５６ＭＨｚの高周波電力７００Ｗを印加した。隔壁１０３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１０１からのテーパー角度が１５０度となり、上部が３０μｍ、底部が２７μｍの逆テーパー形状の第１隔壁部１０３Ａ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。
【００８６】
次に、第２隔壁部１０３Ｂを以下のように形成した。第１隔壁部１０３Ａを覆うように、基板１０１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４００ｒｐｍ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１隔壁部１０３Ａ上のみ隠された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１０１の全面に塗布された感光性材料の第１隔壁部１０３Ａ部以外をｉ線ステッパーにより１８０ｍＪ／ｃｍ2露光した。露光した後現像を行い、オーブンを用いて、２３０℃で３０分の条件で焼成し第１隔壁部１０３Ａ上に第２隔壁部１０３Ｂを得た。こうして形成された第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部からのテーパー角度が５０度となり、底部が上記第１隔壁部１０３Ａの上部に対し同一幅の３０μｍ、上部が１５μｍとなった。次に、ＩＴＯの表面処理として、紫外線照射を行った。
【００８７】
次に、正孔輸送層１０４を形成した。正孔輸送層１０４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５０ｎｍ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、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて酸化モリブデンを基板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０．５Ｐａ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、１２０ｍｍ×３００ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【００８８】
この時、隔壁１０３上に形成された酸化モリブデンの膜は、第１隔壁部１０３Ａの逆テーパー形状によって分断された。
【００８９】
次に、インターレイヤ１０５の材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を濃度０．５％になるようにトルエンに溶解させたインキを用い、隔壁１０３に挟まれた正孔輸送層１０４の真上にインターレイヤ１０５を、画素電極１０２のラインパターンに一致するように、凸版印刷法で印刷を行った。印刷、乾燥後のインターレイヤ１０５の膜厚は２０ｎｍとなった。
【００９０】
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。このインキを用いて、隔壁１０３に挟まれた画素電極１０２上に、画素電極１０２のラインパターンに一致するように、凸版印刷法を用いて発光層１０６を印刷した。印刷工程の後に乾燥された発光層の膜厚は、８０ｎｍであり、正孔輸送層１０４、インターレイヤ１０５、発光層の合計膜厚が第１隔壁部１０３Ａの高さと同等になるように成膜した。
次に、発光層上にカルシウム膜と、アルミニウム膜からなる陰極層（対向電極１０７）をメタルマスクを用いてラインパターン状に形成した。具体的には、陰極層のラインパターンと画素電極１０２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、膜厚は１００ｎｍとなった。
【００９１】
その後、封止体１０９として陰極の上部を覆うように厚めのガラス中央部を凹状に加工したガラスを用いて封止を行った。ガラスの凹部には吸湿剤を設置し、封止環境による劣化を低減させた。
【００９２】
このように得られた有機ＥＬディスプレイパネルの表示部の周辺部においては、画素電極１０２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。
【００９３】
得られた有機ＥＬ表示素子を駆動し、表示確認を行ったところ、７Ｖの駆動電圧で、６００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、リーク電流によるクロストークは見られず、発光状態は良好であった。
【００９４】
［比較例１］
まず、上記実施例と同一の方法で、画素電極１０２を形成した。
次に、第１隔壁部を形成せずに、基板前面にポジ型感光ポリイミド（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秒間回転させた跡に、ガラス基板を３００ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．８μｍである。実施形態と同一の方法で、露光、現像、焼成を行い、第２隔壁部１０３Ｂを形成した。こうして形成された隔壁は、基板とのテーパー角度が４５度となり、頭頂部が１５μｍ、底部が３５μｍとなった。
【００９５】
次に、上記実施形態と同様に、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２５０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、リーク電流によるクロストークが発生していた。
【００９６】
比較例１の評価結果から、隔壁に第１隔壁部の逆テーパー形状が含まれていないため、リーク電流が発生し、クロストーク又は発光輝度の低下が生じた。上記実施例においては、第１隔壁部の逆テーパー形状によって正孔輸送層が分断されるため、リーク電流が低減又は抑制され、クロストークを生じることがなく、発光輝度の高い有機ＥＬ表示素子が得られた。
【００９７】
［比較例２］
上記実施例と同一の方法で作製し、但し、第１隔壁部の表面研磨を行う段階で、段差を基板面から４００ｎｍとし、また、第２隔壁部１０３Ｂを第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を５ｎｍほど狭くし、正孔輸送層、インターレイヤ、発光層の合計膜厚が第１隔壁部の高さに対し、２００ｎｍ低い状態とした。
【００９８】
次に、上記実施例と同様に、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、数箇所で非発光画素が確認された。
【００９９】
比較例２の評価結果から、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響により、陰極の断線が発生したため、表示不良となった。上記実施例においては、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けること、及び、上記第１隔壁部の膜厚を有機発光媒体層の総膜厚に対し、同等以上に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を得られた。
【０１００】
［比較例３］
上記比較例２と同一の方法で作製し、但し、陰極層の膜厚を断線を防ぐために、１００ｎｍから３００ｎｍと厚膜とした。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１５０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、非発光画素はなかったものの、実施例と比較し、１００ｃｄ／ｃｍ2ほど低い輝度が得られた。
【０１０１】
比較例３の評価結果から、断線を防ぐために、陰極を厚く積層する必要があり、抵抗加熱蒸着時の熱履歴のダメージによる特性劣化のため、輝度が低下した。上記実施例においては、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けること、及び、上記第１隔壁部の膜厚を有機発光媒体層の総膜厚に対し、同等以上に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制できるため、陰極を厚く積層する必要がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、リーク電流を低減又は抑制することのでき、且つＥＬ特性も良好な有機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】
【０１０３】
１００ 有機ＥＬ表示装置
１０１ 基板
１０２ 画素電極
１０３ 隔壁
１０３Ａ 第１隔壁部
１０３Ｂ 第２隔壁部
１０４ 正孔輸送層
１０５ インターレイヤ
１０６ 有機発光層
１０７ 対向電極
１０８ 有機発光媒体層
１０９ 封止体
１１０ 封止材
１１１ 樹脂層
２０７ 反射層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置の技術に関し、特に有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、導電性の発光媒体層に電圧を印加することにより、発光媒体層中の有機発光層において注入された電子と正孔が再結合する。有機発光層中の有機発光分子は、再結合エネルギーによりいったん励起状態となり、その後、励起状態から基底状態に戻る。この際に放出されるエネルギーを光として取り出すことにより有機ＥＬ素子は発光する。有機発光媒体層に電圧を印加するために上記発光媒体層の両側には画素電極と対向電極が設けられており、発光層からの光を外部へ取り出すために少なくとも一方の電極は透光性を有する。このような有機ＥＬ素子の構造の一例としては、透光性基板上に、透光性の画素電極、発光媒体層、対向電極を順次積層したものが挙げられる。ここで、基板上に形成される画素電極を陽極とし、発光媒体層上に形成される対向電極を陰極として利用する態様が挙げられる。
【０００３】
さらに発光効率を増大させる等の目的から、有機ＥＬ素子として、陽極と有機発光層との間に設けられる正孔輸送層、正孔注入層に加え、有機発光層と陰極との間に電子輸送層、電子注入層が適宜選択して設けられることが多い。これら正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層は、キャリア輸送層と呼ばれている。これらキャリア輸送層と有機発光層、さらには正孔ブロック層や電子ブロック層、絶縁層等を合わせて発光媒体層と呼ぶ。
【０００４】
上述のように発光媒体層を構成し、各機能を発揮する物質（発光媒体材料と呼ぶ）がいずれも低分子化合物の場合には、各層は抵抗加熱方式などの真空蒸着法などによって積層される。
【０００５】
これに対し、有機発光層として高分子系材料を用いる有機ＥＬ素子（以後、高分子有機ＥＬ素子という）がある。高分子系材料を溶媒に溶解または分散させることで、塗布法や印刷法と言った湿式法により発光層を製膜することができる。そのため、前述の低分子材料を用いた有機ＥＬ素子と比較して、大気圧下での製膜が可能であり、設備コストが安いという利点がある。
【０００６】
画像表示装置を作製する場合は、縦横に並べられている多数の画素によって、画像を表示する。そのためには発光材料や正孔注入材料などを画素電極上に選択的に配し、各画素に独立した有機ＥＬ素子を形成する必要がある。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。
【０００７】
現在、上記隔壁構造の形状を工夫することで有機膜の膜厚分布等を改善する手法が盛んに検討されている。例えば、二段隔壁構造（特許文献１）（特許文献３）や逆テーパー構造（特許文献２）、工字型構造（特許文献３）などがある。これらは、陽極上に形成される正孔輸送層の膜厚が厚くなることで発生する膜厚分布による発光ムラを抑制することが目的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２８６３０９号公報
【特許文献２】特開２００７−９５６３０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２０６５６号公報
【特許文献４】特開２００８−２４３５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、膜厚制御を行った場合でも、導電率の高い正孔輸送層を用いた場合、発光現象に寄与しない電流（以下、リーク電流と称する）が隔壁方向に流れ、有機ＥＬ素子の性能が低下してしまうという懸念がある。そして、このような有機ＥＬ素子によって構成された画像表示装置において、互いに隣接する画素間にリーク電流が流れると、所望の表示を制御することが困難であるという問題がある。
【００１０】
このような問題に対し、特許文献４に記載のように、二段構造にした隔壁構造によって、正孔輸送層を物理的に断線させ、リーク電流を抑制する手法が検討されている。
しかし、この方法では、第１隔壁部の切り立ったエッジにより陰極も同時に断線してしまうおそれがあるという問題がある。断線を防ぐためには、その分陰極を厚く積層する必要があり、このことは、蒸着等の成膜プロセスによるダメージによる特性劣化や、タクトダウン、コストアップなどの原因となる。
【００１１】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、画素を区画する隔壁の形状を工夫することで、リーク電流を抑制し、且つ有機膜上に形成する電極の断線を抑制することができる有機ＥＬ表示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】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子であって、
上記基板上に、上記画素電極を区画し且つ絶縁性を有する隔壁を形成し、上記隔壁は、基板に近い方から、少なくとも第１隔壁部と、その上に形成された第２隔壁部との２つの層を有し、
上記第１隔壁部の壁面は、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となっており、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅は、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記第１隔壁部は、無機絶縁材料であることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、 上記第１隔壁部の膜厚は、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚いことを特徴とするものである。
【００１４】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とするものである。
【００１５】
次に、請求項６に記載した発明は、基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
上記基板上に上記画素電極を区画する隔壁を形成する隔壁形成工程に備え、
上記隔壁形成工程は、第１隔壁部を形成する第１の工程と、その第１隔壁部上に第２隔壁部を形成する第２の工程とを備え、
上記第１隔壁部の壁面を、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となるように形成し、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅を、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となるように形成することを特徴とするものである。
【００１６】
次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、上記第１隔壁部は、無機絶縁材料からなることを特徴とするものである。
次に、請求項８に記載した発明は、請求項６又は請求項７に記載した構成に対し、 上記第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚くなるように形成することを特徴とするものである。
【００１７】
次に、請求項９に記載した発明は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した構成に対し、上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とするものである。
次に、請求項１０に記載した発明は、請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した構成に対し、上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、隔壁として、少なくとも第１隔壁部及び第１隔壁部上の第２隔壁部の２つの層を有し、第１隔壁部は、例えば基板に対して垂直か、または逆テーパー形状に設けられる。さらに、上記第２隔壁部は、第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部が同一幅に設けられる。この結果、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００１９】
すなわち、第１隔壁部を基板上に対し垂直か、または逆テーパー形状に立ち上がるように形成することにより、電極上に成膜する正孔輸送層を、物理的に断線することができて、電極から隔壁上へのリーク電流を防ぐ。これによって、画素電極のみに電流が流れ、発光ムラを抑制することが可能となる。
また、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を作製することが可能になる。
【００２０】
特に、第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚に対し同等以上に設けることによって、より確実に、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置を示した断面模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る断面図である。有機ＥＬ表示装置を示した断面模式図である。
【図３】本発明の実施形態に係る凸版印刷装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の説明において参照する図面は、本実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法の比率等については、そのまま実施の形態を表すものではない。
【００２３】
（有機ＥＬ表示装置）
まず。本発明に基づく有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態を説明するための有機ＥＬ表示装置の断面図である。
【００２４】
本実施形態の有機ＥＬ表示装置１００は、基板１０１上に、正孔輸送層１０４及び有機発光層１０６を含む有機発光媒体層１０８を挟んで、画素電極１０２と対向電極１０７とが対向配置して形成されている。すなわち、有機ＥＬ表示装置１００は、図１に示すように、基板１０１の上に、画素毎に具備された画素電極（陽極）１０２と、画素電極１０２の画素間を区画する隔壁１０３と、画素電極１０２の上に形成された正孔輸送層１０４と、この正孔輸送層１０４の上に形成されたインターレイヤ１０５と、インターレイヤ１０５の上に形成された有機発光層１０６と、有機発光層１０６上の全面を被覆するように形成された対向電極（陰極）１０７と、が形成されている。また、上記画素電極１０２、隔壁１０３、正孔輸送層１０４とインターレイヤ１０５と有機発光層１０６を含む発光媒体層１０８、及び対向電極１０７を覆うようにして、封止体１０９を備える。
【００２５】
ここで発光媒体層１０８は、画素電極（陽極）１０２と対向電極（陰極）１０７との間に配置された層である。図１の素子では、正孔輸送層１０４とインターレイヤ１０５と有機発光層１０６が、発光媒体層１０８に相当する。これ以外にも、発光媒体層１０８として、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良い。
【００２６】
図２（ａ）及び図２（ｂ）は、本実施形態における有機ＥＬ素子の積層部分の断面図である。
図２（ａ）はボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の例である。この例では、基板１０１上に透明電極からなる画素電極１０２、正孔輸送層１０４、有機発光層１０６２０５、対向電極１０７の順で積層されている。この順番に積層されていれば、インターレイヤ１０５や、その他の層をそれぞれの間に介挿しても良い。ボトムエミッション型の場合には、対向電極１０７は光不透過性電極であり、対向電極１０７側に放出された光は、対向電極１０７で反射して光透過性電極である画素電極１０２側から外部へ出射する。
【００２７】
図２（ｂ）はトップエミッション型の有機ＥＬ素子の例である。この例では、基板１０１上に反射層２０７、画素電極１０２、正孔輸送層１０４、インターレイヤ１０５、有機発光層１０６、透明電極からなる対向電極１０７の順で積層されている。この順番に積層されていれば、その他の層をそれぞれの間に介挿しても良い。ップエミッション型の場合には対向電極１０７は光透過性電極であり、画素電極１０２側に放出された光は、画素電極１０２を透過して反射層２０７で反射して対向電極１０７側から外部へ出射する。一方、対向電極１０７側に放出された光は、同じく対向電極１０７を透過して外部へ出射する。
【００２８】
以降の説明では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を代表させて説明を行うが、対向電極１０７を透明導電膜としたトップエミッション型についても、同様に適用することが出来る。
【００２９】
（基板）
基板１０１の材料としては、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を例示出来る。トップエミッション型の有機発光電界素子の場合には、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、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた光透過性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板、プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた光不透過性基材などを用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３０】
有機ＥＬ表示装置１００の光取り出しを行う面は、ボトムエミッション型では基板１０１と隣接する電極側から行えばよい。トップエミッション型では基板１０１と対向する電極側から行えばよい。
これらの材料からなる基板１０１は、有機ＥＬ表示装置１００内への水分や酸素の浸入を避けるために、基板１０１の全面もしくは片面に無機膜の形成、樹脂の塗布などにより、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、発光媒体層１０８への水分の浸入を避けるために、基板１０１における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。
【００３１】
（画素電極）
画素電極１０２は、基板１０１上に成膜し、必要に応じてパターニングを行う。画素電極１０２は、第１隔壁部１０３Ａによって区画され、各画素に対応した画素電極１０２となる。
【００３２】
画素電極１０２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）などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料を使用することが出来る。また、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものを使用することができる。ただし本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３３】
画素電極１０２を陽極とする場合、ＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。ＴＦＴ駆動の有機ＥＬ表示装置において電極は低抵抗であればよく、シート抵抗で２０Ω・ｓｑ以下であれば好適に用いることが可能となる。
画素電極１０２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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００３４】
画素電極１０２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００３５】
トップエミッション型の場合、画素電極１０２の下部に反射層２０７（図２（ｂ）を参照）を形成することが好ましい。反射層２０７の材料としては、高反射率かつ低抵抗であることが好ましく、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉを一種以上含んだ単膜および積層膜、合金膜、上記材料を用いた膜にＳｉＯ、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2等の保護膜を形成したものを用いることが出来る。反射率として可視光波長領域の全平均で８０％以上あればよく、９０％以上であれば好適に用いることが可能となる。発光媒体層１０８または画素電極１０２が光不透過性材料である場合はこの限りではない。
【００３６】
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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
反射層２０７のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。
【００３７】
（隔壁）
実施形態に関わる隔壁１０３は、各画素に対応した発光領域を区画するように形成する。このとき、隔壁１０３は、画素電極１０２の端部を覆うように形成することが好ましい。一般的にアクティブ駆動型有機ＥＬ表示装置１００は、各画素に対して画素電極１０２が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、画素電極１０２の端部を覆うように形成される。平面視における、隔壁１０３の最も好ましい形状は、各画素電極１０２を最短距離で区切る格子状を基本とする。
【００３８】
隔壁１０３は、複数の画素の各々を仕切る仕切り部材として機能する。このため、ウェットコーティング法を用いるパターニングによって発光媒体層１０８を各画素に配置する場合、上記隔壁１０３によって、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。
【００３９】
本実施形態の隔壁１０３は、断面が逆テーパー形状を有する第１隔壁部１０３Ａと、断面が順テーパー形状を有する第２隔壁部１０３Ｂとの２層構造で設けられる。これによって、後述のように表示領域全面に形成される発光媒体層１０８におけるリーク電流が低減される。
【００４０】
第１隔壁部１０３Ａは、断面逆テーパー形状となっていることから、図１のように、第１隔壁部１０３Ａの壁面は、基板１０１表面と成す角度が９０度未満の角度となっている。すなわち、隣り合う第１隔壁部１０３Ａの間の間隔は、基板１０１から離れるほど小さくなるように設定される。
【００４１】
ここで、第１隔壁部１０３Ａは、基板１０１に対して垂直に立ち上がっていても良い（垂直構造）。この場合には、第１隔壁部１０３Ａの壁面は、基板１０１表面と成す角度が９０度となり、隣り合う第１隔壁部１０３Ａの間の間隔は、基板１０１から離れる方向に沿って等しい間隔となる。
【００４２】
また、上記第２隔壁部１０３Ｂの基板１０１側の底部の幅は、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と等しくなるように設定されている。これによって、第１隔壁部１０３Ａと第２隔壁部１０３Ｂとの間に段差が形成されない。そして、第２隔壁部１０３Ｂは、断面テーパー形状であることから、隣り合う第２隔壁部１０３Ｂの間の間隔は、基板１０１から離れるほど大きくなるように設定される。
【００４３】
以上のように隔壁１０３として、少なくとも第１隔壁部１０３Ａ及び第１隔壁部上の第２隔壁部１０３Ｂの２つの層を有し、第１隔壁部１０３Ａは、例えば基板に対して垂直か、または逆テーパー形状に設けられる。さらに、上記第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、第２隔壁部１０３Ｂ底部が同一幅に設けられる。この結果、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００４４】
すなわち、第１隔壁部１０３Ａを基板上に対し垂直か、または逆テーパー形状に立ち上がるように形成することにより、電極上に成膜する正孔輸送層を、物理的に断線することができて、電極から隔壁上へのリーク電流を防ぐ。これによって、画素電極のみに電流が流れ、発光ムラを抑制することが可能となる。
【００４５】
また、第２隔壁部を第１隔壁部１０３Ａ上部の幅に対し、第２隔壁部１０３Ｂ底部を同一幅に設けることにより、第１隔壁部１０３Ａの切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を作製することが可能になる。
【００４６】
特に、第１隔壁部１０３Ａの膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚に対し同等以上に設けることによって、より確実に、有機発光媒体層上に形成する電極の断線及び、隔壁上へのリーク電流を防ぐことが可能になる。
【００４７】
本実施形態の第１隔壁部１０３Ａは、無機絶縁材料からなる。
第１隔壁部１０３Ａを形成する無機絶縁材料は、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を用いて形成することが出来る。また、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無機絶縁材料が含有された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無機絶縁膜としても良い。
【００４８】
次に、無機絶縁膜上に感光性樹脂を塗工し、露光，現像を行いパターン形成する。感光性樹脂としては、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。市販されているレジストを用いてもよい。パターンを形成する工程としては、フォトリソグラフィ法を用いて所定のパターンを得る方法が挙げられる。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。必要に応じて、無機絶縁膜上にプラズマ照射又はＵＶ照射等の表面処理を施してもよい。
【００４９】
第１隔壁部１０３Ａを構成する逆テーパー構造及び、垂直構造を形成するには、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。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。
【００５０】
第１隔壁部１０３Ａの好ましい膜厚は、絶縁性を確保するために、５０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。また、対向電極１０７（陰極）１０７の断線を抑制させるために、有機発光媒体層１０８の高さと同程度であることが好ましく、さらに第１隔壁部１０３Ａの膜厚を有機発光媒体層の膜厚に対し、同等以上にすることで好適に用いることができる。
【００５１】
第２隔壁部１０３Ｂの材料としては、絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁１０３形成材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることもできる。
【００５２】
第２隔壁部１０３Ｂの好ましい高さは０．１μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上２μｍ以下程度である。３０μｍより高すぎると対向電極１０７（陰極）１０７の形成及び封止を妨げ、０．１μｍより低すぎると画素電極１０２の端部を覆い切れない、あるいは発光媒体層１０８形成時に隣接する画素とショートしたり混色したりしてしまうからである。
【００５３】
第２隔壁部１０３Ｂ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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。ただし本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００５４】
第２隔壁部１０３Ｂのパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、基体（基板１０１及び画素電極１０２）上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を塗工し、フォトリソグラフィ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。フォトリソグラフィ法は、第２隔壁部１０３Ｂの底部幅を、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と同等に形成することが可能となるため好適に用いることが可能となる。なお、本発明はこれらに限定されるわけではなく、第２隔壁部１０３Ｂの底部幅を、第１隔壁部１０３Ａ上部の幅と同等に形成できれば、他の方法をもちいてもかまわない。
【００５５】
また、必要に応じてレジスト及び感光性樹脂に撥水剤を添加したり、親水性材料と疎水性材料の多層構造にしたり、プラズマやＵＶを照射したりして形成後に次の成膜材料に対する撥水性または親水性を付与することもできる。
【００５６】
（正孔注入層、正孔輸送層）
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１０４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。本実施形態においては、正孔輸送層１０４と称されている層は、正孔注入層も含む。
【００５７】
正孔輸送層１０４の物性値としては、画素電極１０２１０１の仕事関数と同等以上の仕事関数を有することが好ましい。これは画素電極１０２からインターレイヤ１０５へ効率的に正孔注入を行うためである。画素電極１０２１０１の材料により異なるが４．５ｅＶ以上６．５ｅＶ以下を用いることができ、画素電極１０２１０１がＩＴＯやＩＺＯの場合、５．０ｅＶ以上６．０ｅＶ以下が好適に用いることが可能である。正孔輸送層１０４の比抵抗に関しては、膜厚３０ｎｍ以上の状態で、１×１０3〜２×１０6Ω・ｍであることが好ましく、より好ましくは５×１０3〜１×１０6Ω・ｍである。また、ボトムエミッション構造では画素電極１０２側から放出光を取り出すため、光透過性が低いと取り出し効率が低下してしまうため、可視光波長領域の全平均で７５％以上が好ましく、８５％以上ならば好適に用いることが可能である。
【００５８】
正孔輸送層１０４を構成する材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物等の高分子材料を用いることができる。この他にも、導電率が１０-2Ｓ／ｃｍ以上１０-6Ｓ／ｃｍ以下である導電性高分子を好ましく用いることができる。高分子材料は、湿式法による成膜工程に使用可能である。このため、正孔注入層又は正孔輸送層１０４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。
【００５９】
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。
【００６０】
正孔輸送層１０４を形成する方法としては、基板１０１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，又はスリットコート法等の簡便な方法で一括形成する方法が採用される。正孔輸送層１０４を形成する際には、上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。正孔輸送層１０４が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。
【００６１】
（インターレイヤ）
上記インターレイヤ１０５は、有機発光層１０６と正孔輸送層１０４の間に積層することで、素子の発光寿命を向上させる機能を有する。トップエミッション型の素子構造では、正孔輸送層１０４を形成後に積層することができる。通常は正孔輸送層１０４を被覆するように形成するが、必要に応じてパターニングを行っても良い。
【００６２】
インターレイヤ１０５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などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。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およびこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００６３】
これらの有機材料は、溶媒に溶解または安定に分散させ有機インターレイヤのインキとなる。有機インターレイヤ材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機インターレイヤ材料の溶解性の面から好適である。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。
【００６４】
これらインターレイヤ材料としては、正孔輸送層１０４よりも仕事関数が同等以上の材料を選択することが好ましく、更に有機発光層１０６よりも仕事関数が同等以下であることがより好ましい。これは正孔輸送層１０４から有機発光層１０６へのキャリア注入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１０６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以上であることが好ましく、より好ましくは３．５ｅＶ以上であると好適に用いることが出来る。
【００６５】
インターレイヤ１０５の形成法としては、材料に応じて、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。
【００６６】
ここで、凸版印刷法は、例えば図３に示す凸版印刷装置３００を使用すればよい。図３中、符号３０１はステージを、符号３０２は被印刷基板を、符号３０３はインキタンクを、符号３０４はインキチャンバを、符号３０５はアニロックスロールを、符号３０６はドクタを、符号３０７は凸版を、符号３０８は版胴を、符号３０９はインキ層をそれぞれ示す。
【００６７】
（有機発光層１０６）
上記有機発光層１０６は、トップエミッション型の素子の場合、インターレイヤ１０５の形成後に積層することが出来る。有機発光層１０６から放出される表示光が単色の場合、インターレイヤ１０５を被覆するように形成するが、多色の表示光を得るには必要に応じてパターニングを行うことにより好適に用いることができる。
【００６８】
有機発光層１０６を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。ただし、本発明はこれらに限定されるわけではない。
【００６９】
これらの有機発光材料は、溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が、有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。
【００７０】
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−シアノー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。
【００７１】
有機発光層１０６の形成法としては、材料に応じて、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができる。
【００７２】
（対向電極）
次に、有機発光層１０６上に上記対向電極１０７を形成する。
対向電極１０７の材料には、例えばＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体層１０８と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いたりしてもよい。または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。具体的には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）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）などの金属複合酸化物等の透明導電膜を用いることができる。
【００７３】
トップエミッション構造におけるこれらの対向電極１０７は、発光媒体層１０８から放出される表示光を透過されるため、可視光波長領域に対して光透過性が必要である。Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体では２０ｎｍ以下であることが好ましく、更には２ｎｍ以上７ｎｍ以下の範囲内であることがより好ましい。透明導電膜においては可視光波長領域の平均光透過性として８５％以上を保つように膜厚を調節し好適に用いることができる。
【００７４】
対向電極１０７の形成法としては、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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、インクジェット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法など既存の成膜法を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００７５】
（封止体）
封止体１０９は、例えば画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１に対して、その周辺部について封止体１０９と基板１０１を接着させることにより封止が行われる。この際、トップエミッション構造では発光媒体層１０８から基板１０１側と反対側の封止体１０９１０８を通して放射される表示光を取り出すため、可視光波長領域に対して光透過性が必要となる。光透過性として可視光波長領域の平均光透過性として８５％以上であることが好ましい
また、封止体１０９は、例えば画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１に対して、封止材１１０上に樹脂層１１１を設け、該樹脂層１１１により封止材１１０と基板１０１を貼りあわせることにより行うことも可能である（図１参照）。
【００７６】
このとき封止材１１０の材料として、水分や酸素の光透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、光透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気光透過性は、１０Ｅ-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【００７７】
樹脂層１１１としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層１１１１１０を封止材１１０の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材１１０上に形成する樹脂層１１１の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５μｍ〜５００μｍ程度が望ましい。
【００７８】
画素電極１０２、隔壁１０３、発光媒体層１０８、対向電極１０７が形成された基板１０１と封止体１０９との貼り合わせは、封止室で行われる。封止体１０９を、封止材１１０と樹脂層１１１の２層構造とし、樹脂層１１１に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。なお、ここでは封止材１１０上に樹脂層１１１を形成したが、基板１０１上に樹脂層１１１を形成して封止材１１０と貼りあわせることも可能である。
【００７９】
封止材１１０２０９を用いて封止を行う前や当該封止材１１０の代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法などのドライプロセスを用いて、窒化珪素膜など無機薄膜を形成して、封止体１０９とすることも可能であり、また、これらを組み合わせることも可能である。パシベーション膜の膜厚は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲とすれば良く、材料の透湿性、水蒸気光透過性などにより異なるが１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下が好適に用いることができる。トップエミッション型の構造では、上記の特性に加え、光透過性の考慮する必要があり、可視光波長領域の全平均で７０％以上であれば好適に用いることが可能である。
【００８０】
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。
【実施例１】
【００８１】
次に、上述した実施形態に基づき、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。
【００８２】
［実施例］
まず、対角５インチのガラス基板を準備した。このガラス基板上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム―酸化錫）薄膜を５０ｎｍの膜厚で形成し、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行った。これによって、複数のラインパターンを有する画素電極１０２を作製した。この複数のラインパターンにおいて、３０μｍピッチで１３６μｍ幅の３２０本のラインが形成されている。次に、この基板１０１をアセトン、純水、ブラシ洗浄、超音波洗浄などの従来のウェットプロセスによる洗浄を行い、Ｕ Ｖ オゾン処理により洗浄を行なった。
【００８３】
次に、第１隔壁部１０３Ａを以下のように形成した。表示領域の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。チャンバー内で基板１０１はホットプレートにより加熱を行い、基板１０１表面が１３０℃になるように調節を行い、プラズマ電力を１．５ｋＷで２００秒間成膜して６００ｎｍ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１０１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１０１面から２００ｎｍまで平坦化処理を行った。
【００８４】
次に第１隔壁部１０３Ａ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、第１隔壁部１０３Ａ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。
【００８５】
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１隔壁部１０３Ａ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、フッ素ガスおよび酸素ガスの混合ガスをチャンバー内に導入した。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、チャンバー内の圧力が１０Ｐａになるように調節を行った。また、高周波電源ら１３．５６ＭＨｚの高周波電力７００Ｗを印加した。隔壁１０３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１０１からのテーパー角度が１５０度となり、上部が３０μｍ、底部が２７μｍの逆テーパー形状の第１隔壁部１０３Ａ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。
【００８６】
次に、第２隔壁部１０３Ｂを以下のように形成した。第１隔壁部１０３Ａを覆うように、基板１０１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４００ｒｐｍ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１隔壁部１０３Ａ上のみ隠された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１０１の全面に塗布された感光性材料の第１隔壁部１０３Ａ部以外をｉ線ステッパーにより１８０ｍＪ／ｃｍ2露光した。露光した後現像を行い、オーブンを用いて、２３０℃で３０分の条件で焼成し第１隔壁部１０３Ａ上に第２隔壁部１０３Ｂを得た。こうして形成された第２隔壁部１０３Ｂは、第１隔壁部１０３Ａ上部からのテーパー角度が５０度となり、底部が上記第１隔壁部１０３Ａの上部に対し同一幅の３０μｍ、上部が１５μｍとなった。次に、ＩＴＯの表面処理として、紫外線照射を行った。
【００８７】
次に、正孔輸送層１０４を形成した。正孔輸送層１０４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５０ｎｍ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、ＤＣマグネトロンスパッタ法を用いて酸化モリブデンを基板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０．５Ｐａ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、１２０ｍｍ×３００ｍｍの開口を有するメタルマスクを用いた。
【００８８】
この時、隔壁１０３上に形成された酸化モリブデンの膜は、第１隔壁部１０３Ａの逆テーパー形状によって分断された。
【００８９】
次に、インターレイヤ１０５の材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を濃度０．５％になるようにトルエンに溶解させたインキを用い、隔壁１０３に挟まれた正孔輸送層１０４の真上にインターレイヤ１０５を、画素電極１０２のラインパターンに一致するように、凸版印刷法で印刷を行った。印刷、乾燥後のインターレイヤ１０５の膜厚は２０ｎｍとなった。
【００９０】
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。このインキを用いて、隔壁１０３に挟まれた画素電極１０２上に、画素電極１０２のラインパターンに一致するように、凸版印刷法を用いて発光層１０６を印刷した。印刷工程の後に乾燥された発光層の膜厚は、８０ｎｍであり、正孔輸送層１０４、インターレイヤ１０５、発光層の合計膜厚が第１隔壁部１０３Ａの高さと同等になるように成膜した。
次に、発光層上にカルシウム膜と、アルミニウム膜からなる陰極層（対向電極１０７）をメタルマスクを用いてラインパターン状に形成した。具体的には、陰極層のラインパターンと画素電極１０２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、膜厚は１００ｎｍとなった。
【００９１】
その後、封止体１０９として陰極の上部を覆うように厚めのガラス中央部を凹状に加工したガラスを用いて封止を行った。ガラスの凹部には吸湿剤を設置し、封止環境による劣化を低減させた。
【００９２】
このように得られた有機ＥＬディスプレイパネルの表示部の周辺部においては、画素電極１０２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。
【００９３】
得られた有機ＥＬ表示素子を駆動し、表示確認を行ったところ、７Ｖの駆動電圧で、６００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、リーク電流によるクロストークは見られず、発光状態は良好であった。
【００９４】
［比較例１］
まず、上記実施例と同一の方法で、画素電極１０２を形成した。
次に、第１隔壁部を形成せずに、基板前面にポジ型感光ポリイミド（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秒間回転させた跡に、ガラス基板を３００ｒｐｍで２０秒間回転させた。ポジ型感光性ポリイミドの膜厚は１．８μｍである。実施形態と同一の方法で、露光、現像、焼成を行い、第２隔壁部１０３Ｂを形成した。こうして形成された隔壁は、基板とのテーパー角度が４５度となり、頭頂部が１５μｍ、底部が３５μｍとなった。
【００９５】
次に、上記実施形態と同様に、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２５０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、リーク電流によるクロストークが発生していた。
【００９６】
比較例１の評価結果から、隔壁に第１隔壁部の逆テーパー形状が含まれていないため、リーク電流が発生し、クロストーク又は発光輝度の低下が生じた。上記実施例においては、第１隔壁部の逆テーパー形状によって正孔輸送層が分断されるため、リーク電流が低減又は抑制され、クロストークを生じることがなく、発光輝度の高い有機ＥＬ表示素子が得られた。
【００９７】
［比較例２］
上記実施例と同一の方法で作製し、但し、第１隔壁部の表面研磨を行う段階で、段差を基板面から４００ｎｍとし、また、第２隔壁部１０３Ｂを第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を５ｎｍほど狭くし、正孔輸送層、インターレイヤ、発光層の合計膜厚が第１隔壁部の高さに対し、２００ｎｍ低い状態とした。
【００９８】
次に、上記実施例と同様に、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、数箇所で非発光画素が確認された。
【００９９】
比較例２の評価結果から、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響により、陰極の断線が発生したため、表示不良となった。上記実施例においては、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けること、及び、上記第１隔壁部の膜厚を有機発光媒体層の総膜厚に対し、同等以上に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制し、電極の断線を防ぐことができ表示不良がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を得られた。
【０１００】
［比較例３］
上記比較例２と同一の方法で作製し、但し、陰極層の膜厚を断線を防ぐために、１００ｎｍから３００ｎｍと厚膜とした。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１５０ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られ、非発光画素はなかったものの、実施例と比較し、１００ｃｄ／ｃｍ2ほど低い輝度が得られた。
【０１０１】
比較例３の評価結果から、断線を防ぐために、陰極を厚く積層する必要があり、抵抗加熱蒸着時の熱履歴のダメージによる特性劣化のため、輝度が低下した。上記実施例においては、第２隔壁部を第１隔壁部上部の幅に対し、第２隔壁部底部を同一幅に設けること、及び、上記第１隔壁部の膜厚を有機発光媒体層の総膜厚に対し、同等以上に設けることにより、第１隔壁部の切り立ったエッジの影響を抑制できるため、陰極を厚く積層する必要がなく、且つＥＬ特性も良好なＥＬ表示装置を得られた。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、リーク電流を低減又は抑制することのでき、且つＥＬ特性も良好な有機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】
【０１０３】
１００ 有機ＥＬ表示装置
１０１ 基板
１０２ 画素電極
１０３ 隔壁
１０３Ａ 第１隔壁部
１０３Ｂ 第２隔壁部
１０４ 正孔輸送層
１０５ インターレイヤ
１０６ 有機発光層
１０７ 対向電極
１０８ 有機発光媒体層
１０９ 封止体
１１０ 封止材
１１１ 樹脂層
２０７ 反射層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子であって、
上記基板上に、上記画素電極を区画し且つ絶縁性を有する隔壁を形成し、上記隔壁は、基板に近い方から、少なくとも第１隔壁部と、その上に形成された第２隔壁部との２つの層を有し、
上記第１隔壁部の壁面は、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となっており、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅は、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となっていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
上記第１隔壁部は、無機絶縁材料であることを特徴とする請求項１に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項３】
上記第１隔壁部の膜厚は、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項４】
上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項５】
上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項６】
基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
上記基板上に上記画素電極を区画する隔壁を形成する隔壁形成工程に備え、
上記隔壁形成工程は、第１隔壁部を形成する第１の工程と、その第１隔壁部上に第２隔壁部を形成する第２の工程とを備え、
上記第１隔壁部の壁面を、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となるように形成し、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅を、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となるように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７】
上記第１隔壁部は、無機絶縁材料からなることを特徴とする請求項６に記載した有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
上記第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚くなるように形成することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載した有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項１】
基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子であって、
上記基板上に、上記画素電極を区画し且つ絶縁性を有する隔壁を形成し、上記隔壁は、基板に近い方から、少なくとも第１隔壁部と、その上に形成された第２隔壁部との２つの層を有し、
上記第１隔壁部の壁面は、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となっており、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅は、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となっていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
上記第１隔壁部は、無機絶縁材料であることを特徴とする請求項１に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項３】
上記第１隔壁部の膜厚は、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項４】
上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項５】
上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層は、有機発光層よりも画素電極側に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項６】
基板上に、正孔輸送層及び有機発光層を含む有機発光媒体層を挟んで、画素電極と対向電極とが対向配置して形成された有機ＥＬ素子の製造方法であって、
上記基板上に上記画素電極を区画する隔壁を形成する隔壁形成工程に備え、
上記隔壁形成工程は、第１隔壁部を形成する第１の工程と、その第１隔壁部上に第２隔壁部を形成する第２の工程とを備え、
上記第１隔壁部の壁面を、基板表面と成す角度が９０度、若しくは９０度未満の角度となるように形成し、
上記第２隔壁部の基板側である底部の幅を、第１隔壁部上部の幅と同一若しくは略同一となるように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７】
上記第１隔壁部は、無機絶縁材料からなることを特徴とする請求項６に記載した有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
上記第１隔壁部の膜厚を、有機発光媒体層の総膜厚と等しいか当該有機発光媒体層の総膜厚よりも厚くなるように形成することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載した有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
上記画素電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
上記対向電極が透明電極であり、
上記正孔輸送層を、上記有機発光層よりも画素電極側に配置することを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２１０６１４（Ｐ２０１１−２１０６１４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８５７４（Ｐ２０１０−７８５７４）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【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２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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