有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置
【課題】基板から有機ＥＬ塗布層が脱落することを防止するとともにパーティクルの発生を防止し、高品質な有機ＥＬ素子基板を製造することが可能な、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子基板１０は、第１電極層１４が形成された基板１１と、第１電極層１４上に設けられた有機ＥＬ塗布層２１と、有機ＥＬ塗布層２１上に設けられた有機ＥＬ蒸着層２５とを備えている。有機ＥＬ蒸着層２５上に第２電極層２８が設けられている。有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域に塗布不要領域５４が存在する。また有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。
【解決手段】有機ＥＬ素子基板１０は、第１電極層１４が形成された基板１１と、第１電極層１４上に設けられた有機ＥＬ塗布層２１と、有機ＥＬ塗布層２１上に設けられた有機ＥＬ蒸着層２５とを備えている。有機ＥＬ蒸着層２５上に第２電極層２８が設けられている。有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域に塗布不要領域５４が存在する。また有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置に係り、とりわけ基板から有機ＥＬ層が脱落することを防止することによりパーティクルの発生を防止することが可能な、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子は、対向する２つの電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行うものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。その中でも、有機物質を発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、印加電圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光を実現できるなど発光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能であり、特定のパターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示ディスプレイへの応用が期待されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子のパターニング方法としては、発光材料をシャドーマスクを介して真空蒸着する方法、有機溶剤に溶解させた発光材料をインクジェット、ノズル塗布、ディスペンサー、スクリーン印刷などで所定部位に塗布する方法、紫外線照射により特定部分の発光素子を破壊する方法等がある。これらの中でも、インクジェット法やノズル塗布法は、材料の利用効率が高く、製造コストの点で有利であるため、実用化に向けて種々の検討がなされている。特に、最近では、ノズル塗布法はインクジェットと比べ、装置機構が簡便であること、適用できるインク物性の幅が広いこと、などから盛んに検討がなされている。
【０００４】
しかしながら、ノズル塗布法はシリンジポンプなどでインクを連続的にノズルから押し出しているため、インクジェットのように間欠吐出ができず、成膜不要なエリアまでインクを吐出してしまうという欠点がある。成膜不要なエリアに付着した材料を拭き取ることはゴミの発生の原因となったり、拭き取る溶媒が素子へ影響を及ぼすなどの問題がある。
【０００５】
そこで従来、成膜エリアの周縁部の対策として、マスクを用い、吐出不要エリアでの成膜を防ぐ方法が提案されている。しかしながら、この方法は、マスクの裏面にインクが回り込んでしまったり、ノズルと基板間の僅かなギャップ内でマスクを制御することが困難であったりといった欠点があった。
【０００６】
また、マスキングテープで予め周縁部を覆い、成膜後に剥離する手段も存在するが（特許文献１参照）、この方法では、テープの剥離時に材料の細かいパーティクルが飛散し、デバイスの欠陥の要因となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基板から有機ＥＬ層が脱落することを防止することによりパーティクルの発生を防止することが可能な、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置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】
【０００９】
本発明は、少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板において、基板と、基板上に形成された第１電極層と、基板に形成された第１電極層上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に設けられた第２電極層とを備え、有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１０】
本発明は、有機ＥＬ層は、有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１１】
本発明は、有機ＥＬ塗布層は、少なくとも発光層を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１２】
本発明は、有機ＥＬ塗布層と第２電極層との間に、有機ＥＬ蒸着層が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１３】
本発明は、有機ＥＬ蒸着層は、少なくとも電子注入層を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１４】
本発明は、保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１５】
本発明は、有機ＥＬ素子基板を備えたことを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１６】
本発明は、少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板の製造方法において、基板を準備する工程と、基板上に第１電極層を形成する工程と、基板に形成された第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する工程と、有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を形成する工程と、有機ＥＬ層上に、第２電極層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法の製造方法である。
【００１７】
本発明は、有機ＥＬ層は、ノズルから有機機能材料の塗布液を吐出することにより形成された有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００１８】
本発明は、保護膜を形成する工程と第２電極層を形成する工程との間に、有機ＥＬ塗布層上に蒸着法により有機ＥＬ蒸着層を形成する工程が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００１９】
本発明は、保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００２０】
本発明は、保護膜は、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法により形成されることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、有機ＥＬ層上であって、互いに隣接する有機ＥＬ素子の形成領域間の領域（塗布不要領域）に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を設けたので、有機ＥＬ層が基板から脱落することがない。また、塗布不要領域のためのマスクを用いる必要がない。さらに有機ＥＬ層を基板から除去することもないため、パーティクルの発生も防ぐことができる。したがって、高品質な有機ＥＬ素子基板を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を構成する基板を示す平面図。
【図２】ノズルから塗布液を吐出する状態を示す概略斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す拡大平面図。
【図４】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図（図３のIV−IV線断面図）。
【図５】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図（図３のＶ−Ｖ線断面図）。
【図６】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図７】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図８】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図９】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図１０】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図。
【図１１】本発明の一実施の形態によるディスプレイ装置を示す断面図。
【図１２】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の変形例を示す断面図（図４に対応する図）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１２を参照して説明する。図１乃至図１２は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００２４】
図１は、後述する（多面付けの）有機ＥＬ素子基板１０を構成する基板１１を示している。図１において、基板１１には、成膜領域５０がマトリックス状に配列されている。各成膜領域５０は、後述する有機ＥＬ素子２０が形成される領域であり、それぞれが例えば各ディスプレイ装置のパネルに対応する領域である。
【００２５】
図１および図２に示すように、各成膜領域５０において、基板１１上にＸ方向（図１の水平方向）に沿ってバンク（隔壁）１２が形成されている。各バンク１２に挟まれた塗布溝１３には、後述する有機ＥＬ塗布層２１を形成するための有機機能材料を含む塗布液４２が塗布される。すなわち図２に示すように、ノズル４１から塗布液４２を連続的に供給しつつ、ノズル４１をＸ方向に沿って往復して走査させることにより（図１の矢印Ａ参照）、塗布液４２を各塗布溝１３内に充填していくようになっている。
【００２６】
なお図２に示すように、基板１１上には、後述するように、予め例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる膜が第１電極層１４としてバンク１２間に成膜されている。このため、塗布液４２は、第１電極層１４の表面に塗布されて有機ＥＬ塗布層２１として形成されることになる。また基板１１上には絶縁層１５が設けられ、バンク１２は、絶縁層１５上に形成されている。
【００２７】
他方、図１に示す成膜領域５０以外の部分、すなわちＸ方向（塗布方向）において各成膜領域５０（すなわち有機ＥＬ素子２０が形成される領域）の間に位置する領域５１、Ｙ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５２、および基板１１の周縁領域５３は、塗布液４２を塗布する必要がない領域（塗布不要領域５４ともいう）となっている。本実施の形態において、この塗布不要領域５４が、「有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域」に相当する。
【００２８】
次に、図３乃至図５により、本実施の形態による（多面付けの）有機ＥＬ素子基板の構成について説明する。図３は、有機ＥＬ素子基板１０のうち、１つの有機ＥＬ素子２０の部分を拡大して示す平面図であり、図４は、図３のIV−IV線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【００２９】
図３乃至図５に示すように、有機ＥＬ素子基板１０は、基板１１と、基板１１上に形成され、塗布液の塗布方向（図３のＸ方向）に沿って延びる細長状の複数の第１電極層１４と、基板１１上において各第１電極層１４間に形成された絶縁層１５と、絶縁層１５上に設けられ、塗布液の塗布方向（図３のＸ方向）に沿って延びる複数のバンク（隔壁）１２とを備えている。
【００３０】
このうち絶縁層１５には、それぞれが有機ＥＬ素子２０の各発光部に対応する、複数の開口部１５ａが形成されている（図３参照）。
【００３１】
また、基板１１に形成された第１電極層１４上には、有機ＥＬ塗布層２１が設けられている。この有機ＥＬ塗布層２１は、図４および図５に示すように、基板１１側から順に、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含んでいる。なお本実施の形態において、有機ＥＬ塗布層２１が有機ＥＬ層に相当する。
【００３２】
さらに図４および図５に示すように、有機ＥＬ塗布層２１上には蒸着によって形成されたパターン状の有機ＥＬ蒸着層２５が設けられている。この有機ＥＬ蒸着層２５は、有機ＥＬ塗布層２１側から順に、電子輸送層２６と、電子注入層２７とを含んでいる。さらに有機ＥＬ蒸着層２５上には、細長状の第２電極層２８が設けられている。
【００３３】
ところで、上述したように、互いに隣接する有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域に、塗布不要領域５４が存在する。すなわち図３に示すように各有機ＥＬ素子２０の周縁部に塗布不要領域５４が存在する。
【００３４】
本実施の形態において、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する領域に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。この保護膜２９は、図３の斜線で示すように、有機ＥＬ素子２０の周縁部に形成された塗布不要領域５４全域に対応している。また図５に示すように、保護膜２９は、部分的に有機ＥＬ塗布層２１と有機ＥＬ蒸着層２５との間に挟持されている。
【００３５】
以下、このような有機ＥＬ素子基板１０を構成する各構成部材について、順次説明する。
【００３６】
（１）基板
本実施の形態に使用される基板１１としては、通常のＥＬ素子に使用される基板を用いることができる。例えば、ボトムエミッション型のＥＬ素子においては、透明性が高い基板が用いられる。透明性の高い材料であれば特に限定されるものではなく、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等を用いることができる。また、トップエミッション型のＥＬ素子においては、特に基板１１が透明である必要はないため、上記したガラス基材や透明樹脂等に加えて、ステンレス等の金属板等も好適に使用できる。また、基板１１は、後述するような各層を支持できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、透明基材中に顔料等を添加したものや、不純物等の混入により透明性が低い基板等も使用できる。
【００３７】
透明樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニル（ＰＦＶ）、ポリアクリレート（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
基板１１の厚みは、通常約０．１〜２．０ｍｍ程度である。
【００３９】
（２）第１電極層および第２電極層
本実施の形態においては、基板１１上に設けた有機ＥＬ塗布層２１および有機ＥＬ蒸着層２５を挟持するように第１電極層１４と第２電極層２８とが形成されている。これら第１電極層１４および第２電極層２８は、陽極と陰極との組合せからなり、陽極と陰極の少なくともいずれか一方が透明または半透明である必要がある。また、陽極としては、正孔が注入されやすいように仕事関数の大きい導電性材料からなることが好ましい。一方、陰極としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さな導電性材料であることが好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。いずれの電極層も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【００４０】
好ましい陽極材料としては、例えば、酸化インジウムや金等が挙げられる。また、好ましい陰極材料としては、例えば、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ａｇ等）、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｌｉ、Ａｌ―Ｃａ、Ａｌ―Ｍｇ等）、金属カルシウム、および仕事関数の小さい金属等が挙げられる。
【００４１】
また、透明電極として使用できる材料は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。ＩＴＯ電極はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の方法により形成されても良い。
【００４２】
（３）絶縁層
絶縁層１５は、複数の有機ＥＬ層を同一基板上に設ける際に、基板１１上に形成された第１電極層１４の端部を覆い隠すためのものである。断面において第１電極層１４が角張った端部を有する場合、端部の膜厚が若干薄い部分が生じる。膜厚の薄い部分には、電圧が集中的に印加されるため素子劣化が促進する。絶縁層１５を第１電極層１４の端部を覆うように設けることにより、第１電極層１４の端部の電圧集中を避けることができ、短絡等の欠陥が低減されるため、長寿命で安定発光する有機ＥＬ素子２０が得られる。
【００４３】
絶縁層１５を構成する材料としては、フォトレジスト等のパターニング可能な材料であれば特に限定されるものではない。絶縁層１５は、０．５μｍ〜３μｍ程度の膜厚でパターン形成することができる。
【００４４】
（４）バンク
バンク１２を構成する材料としては、塗布液４２に含まれる溶媒に対して耐久性を有するものであれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン化できることから、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等の有機材料が好ましい。液状ガラス等の無機材料を下層にした積層隔壁であってもよい。また、バンク１２は上記材料にカーボンブラック等を混入してブラックレジストとしてもよい。このバンク１２の形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー等が挙げられる。バンク１２の高さは、例えば１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。
【００４５】
（５）正孔注入層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する正孔注入層２２に用いられる材料としては、発光層２４内への正孔の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではない。この正孔注入層２２に用いられる正孔注入性材料としては、例えば、アリールアミン類、フタロシアニン類、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子などを挙げることができる。導電性高分子は、酸によりドーピングされていてもよい。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【００４６】
また、正孔注入層２２の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではなないが、例えば５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
【００４７】
（６）正孔輸送層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する正孔輸送層２３に用いられる材料としては、正孔注入層２２から注入された正孔を安定して発光層２４内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アリールアミン類；フタロシアニン類；酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物；アモルファスカーボン；ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子；などを挙げることができる。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００４８】
また、正孔輸送層２３の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではなく、具体的には５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができ、中でも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００４９】
（７）発光層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する発光層２４としては、主として蛍光または燐光を発光する有機化合物と、これを補助するドーパントから、通常構成される。このような有機化合物としては低分子化合物のものであっても高分子化合物のものであってもよい。発光層２４に好適に使用される有機化合物としては、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等が挙げられる。
【００５０】
色素系材料としては、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。
【００５１】
金属錯体系材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。
【００５２】
高分子系の材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等を挙げることができる。
【００５３】
上記した発光材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらのなかでも、高分子系材料であるポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５４】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらの中でも高分子系材料であるポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５５】
赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらの中でも、高分子系材料であるポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５６】
また、発光層２４の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではないが、例えば３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
【００５７】
なお本実施の形態において、有機機能材料の塗布液４２とは、有機ＥＬ塗布層２１（例えば正孔注入層２２、正孔輸送層２３、および発光層２４）を作成するために用いられる塗布液であり、例えば上に列挙したような各種有機機能材料を含む塗布液をいう。
【００５８】
（８）電子輸送層
電子輸送層２６に用いられる材料としては、電子注入層２７から注入された電子を発光層２４内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではない。この電子輸送層２６に用いられる電子輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、バソキュプロイン、バソフェナントロリン等のフェナントロリン類、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のアルミキノリノール錯体などが挙げられる。
【００５９】
電子輸送層２６の厚みとしては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００６０】
（９）電子注入層
電子注入層２７に用いられる材料としては、発光層２４内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミリチウム合金、リチウム、セシウム等のアルカリ金属やその合金；フッ化リチウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属のハロゲン化物；ストロンチウム、カルシウム等のアルカリ土類金属；フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化物；酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化アルミニウム等の酸化物；などが挙げられる。また、電子注入層に用いられる材料として、ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。
【００６１】
電子注入層２７の厚みとしては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではないが、例えば５ｎｍ〜３０ｎｍ程度とすることができる。
【００６２】
（１０）保護膜
【００６３】
本実施の形態における保護膜２９は、電子線や紫外線等の電離放射線の照射または熱により硬化し得る、電離放射線硬化性組成物、好ましくはフォトレジスト、または熱硬化性樹脂を用いて形成することができる。
【００６４】
フォトレジストとしては、ポジ型フォトレジストである、例えば、光分解可溶型のキノンジアジド系感光性樹脂等を主成分とするもの、または、ネガ型フォトレジストである、例えば、光分解架橋型のアジド系感光性樹脂、光分解不溶型のジアゾ系感光性樹脂、光二量化型のシンナメート系感光性樹脂、光重合型の不飽和ポリエステル系感光性樹脂、光重合型のアクリレート樹脂、もしくはカチオン重合系樹脂等を成分とするものが挙げられる。これらの感光性樹脂に加えて、光重合開始剤、および増感色素等を必要に応じて配合した感光性樹脂組成物を、フォトレジストとして使用することができる。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリイミドなどを使用することができる。
【００６５】
なお、保護膜２９の材料としては、上述した絶縁層１５を構成する材料と同一の材料を使用しても良く、異なる材料を使用しても良い。
【００６６】
次に、本実施の形態による有機ＥＬ素子基板１０の製造方法について、図６乃至図９を用いて説明する。このうち図６（ａ）−（ｇ）および図７（ａ）−（ｄ）は、それぞれ図４に対応する断面図で示してあり、図８（ａ）−（ｆ）および図９（ａ）−（ｄ）は、それぞれ図５に対応する断面図で示してある。
【００６７】
まず基板１１を準備する（図６（ａ）、図８（ａ））。次いで、この基板１１上に第１電極層１４をパターン状に形成する（図６（ｂ）、図８（ｂ））。第１電極層１４の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられ、いずれの方法によって形成してもよい。また、第１電極層１４のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法が好適に使用できるが、かかる方法に限定されるものではなく、通常使用されるパターニング方法を用いてもよい。
【００６８】
次に、例えばフォトリソグラフィー法により、基板１１上であって第１電極層１４間に、絶縁層１５を形成する（図６（ｃ）、図８（ｃ））。絶縁層１５を構成する材料としては、上述したようにフォトレジスト等が挙げられる。
【００６９】
次に、絶縁層１５上に、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等により、バンク（隔壁）１２を形成する（図６（ｄ））。これにより、コントラストの向上、塗布液４２の混色の防止、画素と画素との間からの光洩れ等を防止することができる。
【００７０】
続いて、基板１１に形成された第１電極層１４上に、ノズル４１から有機機能材料の塗布液４２を吐出することにより有機ＥＬ塗布層２１を形成する（図６（ｅ）−（ｇ）、図８（ｄ）−（ｆ））。この場合、図２を用いて既に説明したように、各バンク１２内に形成された塗布溝１３に沿ってノズル４１を連続的に移動し、ノズル４１から吐出した有機機能材料の塗布液４２を塗布溝１３内に供給することにより、有機ＥＬ塗布層２１が形成される。
【００７１】
この間、以下のようにして有機ＥＬ塗布層２１が形成される。すなわち、まずノズル４１から第１電極層１４上に正孔注入層用塗布液を吐出し、次いでこの正孔注入層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、正孔注入層用塗布液が第１電極層１４上に定着して、正孔注入層２２が形成される（図６（ｅ）、図８（ｄ））。
【００７２】
続いて、ノズル４１から正孔注入層２２上に正孔輸送層用塗布液を吐出し、次いでこの正孔輸送層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、正孔輸送層用塗布液が正孔注入層２２上に定着して、正孔輸送層２３が形成される（図６（ｆ）、図８（ｅ））。
【００７３】
その後、ノズル４１から正孔輸送層２３上に発光層用塗布液を吐出し、次いでこの発光層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、発光層用塗布液が正孔輸送層２３上に定着して、発光層２４が形成される。このようにして、第１電極層１４上に、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含む有機ＥＬ塗布層２１が形成される（図６（ｇ）、図８（ｆ））。
【００７４】
ところで、本実施の形態においてはこのようにしてノズル塗布法によって有機ＥＬ塗布層２１を形成している。この場合、シリンジポンプなどで塗布液４２を連続的にノズルから押し出しているため、成膜領域５０以外の部分、すなわち塗布液４２を塗布する必要がない領域（塗布不要領域５４）にまで塗布液が吐出されてしまう。
【００７５】
そこで本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１を形成した後、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９を形成する工程を設けている（図７（ａ）、図９（ａ））。
【００７６】
この保護膜２９は、上述したように電子線や紫外線等の電離放射線の照射により硬化し得る、電離放射線硬化性組成物、好ましくはフォトレジストを用いて形成することができる。あるいは熱硬化性樹脂を用いて保護膜２９を形成することもできる。また保護膜２９の形成方法としては、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法を用いることが可能である。このような方法を用いた場合、塗布不要領域に選択的にパターニングすることができ、発光部の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００７７】
続いて、有機ＥＬ塗布層２１上に、真空蒸着法等の蒸着法を用いて有機ＥＬ蒸着層２５を形成する（図７（ｂ）−（ｃ）、図９（ｂ）−（ｃ））。なお真空蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法、フラッシュ蒸着法、アーク蒸着法、レーザー蒸着法、高周波加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等を挙げることができる。
【００７８】
この場合、まず蒸着法により、有機ＥＬ塗布層２１上に電子輸送層２６をパターン状に形成し（図７（ｂ）、図９（ｂ））、続いて蒸着法により、電子輸送層２６上にパターン状に電子注入層２７を形成する（図７（ｃ）、図９（ｃ））。この結果、有機ＥＬ塗布層２１上に、電子輸送層２６と電子注入層２７とを含む有機ＥＬ蒸着層２５が形成される。
【００７９】
次に、有機ＥＬ蒸着層２５上に、真空蒸着法等の蒸着法を用いて第２電極層２８をパターン状に形成することにより、本実施の形態による有機ＥＬ素子基板１０が得られる（図７（ｄ）、図９（ｄ））。
【００８０】
その後、有機ＥＬ素子基板１０を各有機ＥＬ素子２０毎に分離することにより、図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０を得ることができる。図１０は本実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図であって、図５に対応する断面図である。図１０において、図３乃至図５と同一部分には同一の符号を付してある。
【００８１】
すなわち図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０は１つの有機ＥＬ素子２０を含むものであり、基板１１と、基板１１上に形成された第１電極層１４と、基板１１に形成された第１電極層１４上に設けられた有機ＥＬ塗布層２１（有機ＥＬ層）と、有機ＥＬ塗布層２１上に設けられた有機ＥＬ蒸着層２５と、有機ＥＬ蒸着層２５上に設けられた第２電極層２８とを備えている。また有機ＥＬ塗布層２１上であって、有機ＥＬ塗布層２１周囲の塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。
【００８２】
なお、このような有機ＥＬ素子基板６０の製造方法としては、上述した（多面付けの）有機ＥＬ素子基板１０を分離する方法に限らず、基板１１上に初めから１つの有機ＥＬ素子２０を形成する方法を用いても良い。すなわち、まず基板１１を準備し、この基板１１上に第１電極層１４を形成する。次に基板１１に形成された第１電極層１４上に、ノズル４１から有機機能材料の塗布液４２を吐出することにより有機ＥＬ塗布層２１を形成する。続いて、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９を形成する。次いで、有機ＥＬ塗布層２１上に、蒸着法により有機ＥＬ蒸着層２５を形成する。その後、有機ＥＬ蒸着層２５上に、第２電極層２８を形成することにより、図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０を得ることも可能である。
【００８３】
さらに本実施の形態において、図１１に示すように、有機ＥＬ素子基板６０を備えたディスプレイ装置７０も提供する。図１１において、ディスプレイ装置７０は、有機ＥＬ素子基板６０と、有機ＥＬ素子基板６０上に配置され、有機ＥＬ素子２０を封止する封止部材７１とを有している。また符号７２は、有機ＥＬ素子基板６０を収容する装置本体である。なおディスプレイ装置７０の構成としては、図１１に示すものに限られない。
【００８４】
以上説明したように本実施の形態によれば、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に保護膜２９が設けられているので、有機ＥＬ塗布層２１が基板１１から脱落することを防止することができる。また第１電極層１４上に有機ＥＬ塗布層２１をノズル塗布により形成する際、塗布不要領域５４を覆うマスクを用いる必要もない。さらに、有機ＥＬ塗布層２１を基板１１から除去することもないため、パーティクルの発生も防ぐことができる。これにより、高品質な有機ＥＬ素子基板１０および有機ＥＬ素子基板６０を製造することが可能となる。
【００８５】
また本実施の形態によれば、保護膜２９はフォトレジストから構成することができるので、従来のマスキングテープやマスクを用いる場合と比較して、その工程が簡単であり、製造コストを抑えることができる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００８７】
すなわち本実施の形態においては、図１に示すように、Ｘ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５１、Ｙ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５２、および基板１１の周縁領域５３を、塗布不要領域５４としている。しかしながらこれに限らず、塗布液４２を塗布する必要がない領域のうち、Ｘ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５１と、基板１１の周縁領域５３とのみを塗布不要領域５４としても良く、あるいは周縁領域５３のみを塗布不要領域５４としても良い。
【００８８】
また本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１は、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含んでいるが、これに限らず、有機ＥＬ塗布層２１が、発光層２４のみからなっていても良く、あるいは正孔注入層２２および発光層２４からなっていても良い。あるいはまた、有機ＥＬ塗布層２１が、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４と、電子輸送層２６とを含んでいても良い。
【００８９】
さらに本実施の形態においては、電子輸送層２６および電子注入層２７は蒸着法により形成されるが（有機ＥＬ蒸着層２５）、電子輸送層２６および電子注入層２７を形成する方法は蒸着法に限られるものではない。
【００９０】
さらに本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１上であって、有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域（塗布不要領域５４）に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。具体的には図４に示すように、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置するバンク１２より外側に設けられている。しかしながらこれに限らず、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置する発光部に重ならないように、この発光部より外側に位置していれば良い。すなわち、例えば図１２の変形例に示すように、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置する第１電極層１４より外側、換言すれば、図１２の線分Ｌより外側（左側）に設けられていればよい。
【実施例】
【００９１】
以下に、実施例と比較例を挙げて、本発明の有機ＥＬ素子を更に具体的に説明する。
【００９２】
[実施例]
第１電極上に絶縁層およびバンクにより画素が形成された、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を準備した。第１電極はＩＴＯ膜から形成されており、基板上には複数のパネルに相当する第１電極パターンが多面付けされている。
【００９３】
次に、バンクで区切られ且つ絶縁層で形成された開口部内の第１電極上の全面およびパネル間の塗布不要領域に、金属錯体化合物であるモリブデンヘキサカルボニル錯体を安息香酸エチルにてインク化した溶液をノズル塗布法にて吐出した。その後、金属錯体化合物であるモリブデンヘキサカルボニル錯体が塗布された基板を大気下で２００℃、６０分間加熱した。これにより、液中の溶媒を揮発させ、厚さ１５ｎｍの正孔注入層を形成した。
【００９４】
次に、その正孔注入層上の全面およびパネル間の塗布不要領域に、共役系の高分子材料であるポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４’−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）と、低分子化合物である２−メチル−９，１０ビス(ナフタレン−２−イル)アントラセン（ＭＡＤＮ）とを安息香酸エチルに溶解したインクを、ノズル塗布法にて吐出した。これを大気下で２００℃、１分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で２００℃、１時間加熱した。これにより、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【００９５】
次に、発光層として１−ｔｅｒｔ−ブチル―ペリレン（ＴＢＰ）を発光性ドーパントとして含有し、２−メチル−９，１０ビス(ナフタレン−２−イル)アントラセン（ＭＡＤＮ）をホストとして含有した安息香酸エチル溶液を調製し、開口部内にノズル塗布法にて吐出した。これを大気下で２００℃、１分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で１３０℃、１時間加熱した。これにより、開口部内に厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。
【００９６】
次に、パネル間の塗布不要領域のみにスクリーン印刷によって、ポリイミド樹脂からなる保護膜を塗布した。グローブボックス内で１３０℃、１時間加熱し、保護膜を硬化させた。
【００９７】
次に、発光層を覆うように、電子輸送層としてＡｌｑ３を厚さ２０ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを厚さ０．５ｎｍで、それぞれ真空加熱蒸着法により積層成膜した。
【００９８】
次に、全面に厚さ２５０ｎｍのＡｌを真空加熱蒸着法で成膜し、続いて、封止材としてエポキシ樹脂を塗布し、その上からガラス基板を載せ、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させて封止を行った。
【００９９】
こうして、塗布不要領域上の有機ＥＬ塗布層を除去することなく、発光素子を作製できた。
【０１００】
[比較例]
前述の実施例と同様の基板を準備し、塗布不要領域のみ覆うようにステンシルマスクを設置した。
【０１０１】
次に、実施例と同様に塗布領域およびステンシルマスク上にノズル塗布法にて、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成した。
【０１０２】
次に、ステンシルマスクを剥離して、成膜の状態を確認したところ、インクがマスクと基板の間に回りこんでおり、塗布不要領域に塗布層の残渣が確認された。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 有機ＥＬ素子基板
１１ 基板
１２ バンク（隔壁）
１４ 第１電極層
１５ 絶縁層
２０ 有機ＥＬ素子
２１ 有機ＥＬ塗布層（有機ＥＬ層）
２２ 正孔注入層
２３ 正孔輸送層
２４ 発光層
２５ 有機ＥＬ蒸着層
２６ 電子輸送層
２７ 電子注入層
２８ 第２電極層
２９ 保護膜
４１ ノズル
４２ 塗布液
５４ 塗布不要領域
６０ 有機ＥＬ素子基板
７０ ディスプレイ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置に係り、とりわけ基板から有機ＥＬ層が脱落することを防止することによりパーティクルの発生を防止することが可能な、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子は、対向する２つの電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行うものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。その中でも、有機物質を発光材料として用いた有機ＥＬ素子は、印加電圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光を実現できるなど発光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能であり、特定のパターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示ディスプレイへの応用が期待されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子のパターニング方法としては、発光材料をシャドーマスクを介して真空蒸着する方法、有機溶剤に溶解させた発光材料をインクジェット、ノズル塗布、ディスペンサー、スクリーン印刷などで所定部位に塗布する方法、紫外線照射により特定部分の発光素子を破壊する方法等がある。これらの中でも、インクジェット法やノズル塗布法は、材料の利用効率が高く、製造コストの点で有利であるため、実用化に向けて種々の検討がなされている。特に、最近では、ノズル塗布法はインクジェットと比べ、装置機構が簡便であること、適用できるインク物性の幅が広いこと、などから盛んに検討がなされている。
【０００４】
しかしながら、ノズル塗布法はシリンジポンプなどでインクを連続的にノズルから押し出しているため、インクジェットのように間欠吐出ができず、成膜不要なエリアまでインクを吐出してしまうという欠点がある。成膜不要なエリアに付着した材料を拭き取ることはゴミの発生の原因となったり、拭き取る溶媒が素子へ影響を及ぼすなどの問題がある。
【０００５】
そこで従来、成膜エリアの周縁部の対策として、マスクを用い、吐出不要エリアでの成膜を防ぐ方法が提案されている。しかしながら、この方法は、マスクの裏面にインクが回り込んでしまったり、ノズルと基板間の僅かなギャップ内でマスクを制御することが困難であったりといった欠点があった。
【０００６】
また、マスキングテープで予め周縁部を覆い、成膜後に剥離する手段も存在するが（特許文献１参照）、この方法では、テープの剥離時に材料の細かいパーティクルが飛散し、デバイスの欠陥の要因となるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２１６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、基板から有機ＥＬ層が脱落することを防止することによりパーティクルの発生を防止することが可能な、有機ＥＬ素子基板およびその製造方法ならびにディスプレイ装置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】
【０００９】
本発明は、少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板において、基板と、基板上に形成された第１電極層と、基板に形成された第１電極層上に設けられた有機ＥＬ層と、有機ＥＬ層上に設けられた第２電極層とを備え、有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１０】
本発明は、有機ＥＬ層は、有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１１】
本発明は、有機ＥＬ塗布層は、少なくとも発光層を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１２】
本発明は、有機ＥＬ塗布層と第２電極層との間に、有機ＥＬ蒸着層が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１３】
本発明は、有機ＥＬ蒸着層は、少なくとも電子注入層を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１４】
本発明は、保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板である。
【００１５】
本発明は、有機ＥＬ素子基板を備えたことを特徴とするディスプレイ装置である。
【００１６】
本発明は、少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板の製造方法において、基板を準備する工程と、基板上に第１電極層を形成する工程と、基板に形成された第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する工程と、有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を形成する工程と、有機ＥＬ層上に、第２電極層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法の製造方法である。
【００１７】
本発明は、有機ＥＬ層は、ノズルから有機機能材料の塗布液を吐出することにより形成された有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００１８】
本発明は、保護膜を形成する工程と第２電極層を形成する工程との間に、有機ＥＬ塗布層上に蒸着法により有機ＥＬ蒸着層を形成する工程が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００１９】
本発明は、保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【００２０】
本発明は、保護膜は、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法により形成されることを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、有機ＥＬ層上であって、互いに隣接する有機ＥＬ素子の形成領域間の領域（塗布不要領域）に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を設けたので、有機ＥＬ層が基板から脱落することがない。また、塗布不要領域のためのマスクを用いる必要がない。さらに有機ＥＬ層を基板から除去することもないため、パーティクルの発生も防ぐことができる。したがって、高品質な有機ＥＬ素子基板を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を構成する基板を示す平面図。
【図２】ノズルから塗布液を吐出する状態を示す概略斜視図。
【図３】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す拡大平面図。
【図４】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図（図３のIV−IV線断面図）。
【図５】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図（図３のＶ−Ｖ線断面図）。
【図６】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図７】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図８】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図９】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の製造方法を示す図。
【図１０】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図。
【図１１】本発明の一実施の形態によるディスプレイ装置を示す断面図。
【図１２】本発明の一実施の形態による有機ＥＬ素子基板の変形例を示す断面図（図４に対応する図）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図１２を参照して説明する。図１乃至図１２は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００２４】
図１は、後述する（多面付けの）有機ＥＬ素子基板１０を構成する基板１１を示している。図１において、基板１１には、成膜領域５０がマトリックス状に配列されている。各成膜領域５０は、後述する有機ＥＬ素子２０が形成される領域であり、それぞれが例えば各ディスプレイ装置のパネルに対応する領域である。
【００２５】
図１および図２に示すように、各成膜領域５０において、基板１１上にＸ方向（図１の水平方向）に沿ってバンク（隔壁）１２が形成されている。各バンク１２に挟まれた塗布溝１３には、後述する有機ＥＬ塗布層２１を形成するための有機機能材料を含む塗布液４２が塗布される。すなわち図２に示すように、ノズル４１から塗布液４２を連続的に供給しつつ、ノズル４１をＸ方向に沿って往復して走査させることにより（図１の矢印Ａ参照）、塗布液４２を各塗布溝１３内に充填していくようになっている。
【００２６】
なお図２に示すように、基板１１上には、後述するように、予め例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）からなる膜が第１電極層１４としてバンク１２間に成膜されている。このため、塗布液４２は、第１電極層１４の表面に塗布されて有機ＥＬ塗布層２１として形成されることになる。また基板１１上には絶縁層１５が設けられ、バンク１２は、絶縁層１５上に形成されている。
【００２７】
他方、図１に示す成膜領域５０以外の部分、すなわちＸ方向（塗布方向）において各成膜領域５０（すなわち有機ＥＬ素子２０が形成される領域）の間に位置する領域５１、Ｙ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５２、および基板１１の周縁領域５３は、塗布液４２を塗布する必要がない領域（塗布不要領域５４ともいう）となっている。本実施の形態において、この塗布不要領域５４が、「有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域」に相当する。
【００２８】
次に、図３乃至図５により、本実施の形態による（多面付けの）有機ＥＬ素子基板の構成について説明する。図３は、有機ＥＬ素子基板１０のうち、１つの有機ＥＬ素子２０の部分を拡大して示す平面図であり、図４は、図３のIV−IV線断面図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【００２９】
図３乃至図５に示すように、有機ＥＬ素子基板１０は、基板１１と、基板１１上に形成され、塗布液の塗布方向（図３のＸ方向）に沿って延びる細長状の複数の第１電極層１４と、基板１１上において各第１電極層１４間に形成された絶縁層１５と、絶縁層１５上に設けられ、塗布液の塗布方向（図３のＸ方向）に沿って延びる複数のバンク（隔壁）１２とを備えている。
【００３０】
このうち絶縁層１５には、それぞれが有機ＥＬ素子２０の各発光部に対応する、複数の開口部１５ａが形成されている（図３参照）。
【００３１】
また、基板１１に形成された第１電極層１４上には、有機ＥＬ塗布層２１が設けられている。この有機ＥＬ塗布層２１は、図４および図５に示すように、基板１１側から順に、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含んでいる。なお本実施の形態において、有機ＥＬ塗布層２１が有機ＥＬ層に相当する。
【００３２】
さらに図４および図５に示すように、有機ＥＬ塗布層２１上には蒸着によって形成されたパターン状の有機ＥＬ蒸着層２５が設けられている。この有機ＥＬ蒸着層２５は、有機ＥＬ塗布層２１側から順に、電子輸送層２６と、電子注入層２７とを含んでいる。さらに有機ＥＬ蒸着層２５上には、細長状の第２電極層２８が設けられている。
【００３３】
ところで、上述したように、互いに隣接する有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域に、塗布不要領域５４が存在する。すなわち図３に示すように各有機ＥＬ素子２０の周縁部に塗布不要領域５４が存在する。
【００３４】
本実施の形態において、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する領域に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。この保護膜２９は、図３の斜線で示すように、有機ＥＬ素子２０の周縁部に形成された塗布不要領域５４全域に対応している。また図５に示すように、保護膜２９は、部分的に有機ＥＬ塗布層２１と有機ＥＬ蒸着層２５との間に挟持されている。
【００３５】
以下、このような有機ＥＬ素子基板１０を構成する各構成部材について、順次説明する。
【００３６】
（１）基板
本実施の形態に使用される基板１１としては、通常のＥＬ素子に使用される基板を用いることができる。例えば、ボトムエミッション型のＥＬ素子においては、透明性が高い基板が用いられる。透明性の高い材料であれば特に限定されるものではなく、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等を用いることができる。また、トップエミッション型のＥＬ素子においては、特に基板１１が透明である必要はないため、上記したガラス基材や透明樹脂等に加えて、ステンレス等の金属板等も好適に使用できる。また、基板１１は、後述するような各層を支持できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、透明基材中に顔料等を添加したものや、不純物等の混入により透明性が低い基板等も使用できる。
【００３７】
透明樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニル（ＰＦＶ）、ポリアクリレート（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３８】
基板１１の厚みは、通常約０．１〜２．０ｍｍ程度である。
【００３９】
（２）第１電極層および第２電極層
本実施の形態においては、基板１１上に設けた有機ＥＬ塗布層２１および有機ＥＬ蒸着層２５を挟持するように第１電極層１４と第２電極層２８とが形成されている。これら第１電極層１４および第２電極層２８は、陽極と陰極との組合せからなり、陽極と陰極の少なくともいずれか一方が透明または半透明である必要がある。また、陽極としては、正孔が注入されやすいように仕事関数の大きい導電性材料からなることが好ましい。一方、陰極としては、電子が注入しやすいように仕事関数の小さな導電性材料であることが好ましい。また、複数の材料を混合させてもよい。いずれの電極層も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【００４０】
好ましい陽極材料としては、例えば、酸化インジウムや金等が挙げられる。また、好ましい陰極材料としては、例えば、マグネシウム合金（Ｍｇ−Ａｇ等）、アルミニウム合金（Ａｌ−Ｌｉ、Ａｌ―Ｃａ、Ａｌ―Ｍｇ等）、金属カルシウム、および仕事関数の小さい金属等が挙げられる。
【００４１】
また、透明電極として使用できる材料は、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛等が挙げられる。ＩＴＯ電極はその透明性を向上させ、あるいは抵抗率を低下させる目的で、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の方法により形成されても良い。
【００４２】
（３）絶縁層
絶縁層１５は、複数の有機ＥＬ層を同一基板上に設ける際に、基板１１上に形成された第１電極層１４の端部を覆い隠すためのものである。断面において第１電極層１４が角張った端部を有する場合、端部の膜厚が若干薄い部分が生じる。膜厚の薄い部分には、電圧が集中的に印加されるため素子劣化が促進する。絶縁層１５を第１電極層１４の端部を覆うように設けることにより、第１電極層１４の端部の電圧集中を避けることができ、短絡等の欠陥が低減されるため、長寿命で安定発光する有機ＥＬ素子２０が得られる。
【００４３】
絶縁層１５を構成する材料としては、フォトレジスト等のパターニング可能な材料であれば特に限定されるものではない。絶縁層１５は、０．５μｍ〜３μｍ程度の膜厚でパターン形成することができる。
【００４４】
（４）バンク
バンク１２を構成する材料としては、塗布液４２に含まれる溶媒に対して耐久性を有するものであれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン化できることから、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等の有機材料が好ましい。液状ガラス等の無機材料を下層にした積層隔壁であってもよい。また、バンク１２は上記材料にカーボンブラック等を混入してブラックレジストとしてもよい。このバンク１２の形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー等が挙げられる。バンク１２の高さは、例えば１μｍ〜５μｍとすることが好ましい。
【００４５】
（５）正孔注入層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する正孔注入層２２に用いられる材料としては、発光層２４内への正孔の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではない。この正孔注入層２２に用いられる正孔注入性材料としては、例えば、アリールアミン類、フタロシアニン類、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子などを挙げることができる。導電性高分子は、酸によりドーピングされていてもよい。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等が挙げられる。
【００４６】
また、正孔注入層２２の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではなないが、例えば５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
【００４７】
（６）正孔輸送層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する正孔輸送層２３に用いられる材料としては、正孔注入層２２から注入された正孔を安定して発光層２４内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アリールアミン類；フタロシアニン類；酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物；アモルファスカーボン；ポリアニリン、ポリフェニレンビニレンおよびこれらの誘導体等の導電性高分子；などを挙げることができる。具体的には、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）ベンジジン（α−ＮＰＤ）、４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【００４８】
また、正孔輸送層２３の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではなく、具体的には５ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができ、中でも１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００４９】
（７）発光層
有機ＥＬ塗布層２１を構成する発光層２４としては、主として蛍光または燐光を発光する有機化合物と、これを補助するドーパントから、通常構成される。このような有機化合物としては低分子化合物のものであっても高分子化合物のものであってもよい。発光層２４に好適に使用される有機化合物としては、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等が挙げられる。
【００５０】
色素系材料としては、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。
【００５１】
金属錯体系材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。
【００５２】
高分子系の材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等を挙げることができる。
【００５３】
上記した発光材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらのなかでも、高分子系材料であるポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５４】
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらの中でも高分子系材料であるポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５５】
赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらの中でも、高分子系材料であるポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体が好ましい。
【００５６】
また、発光層２４の膜厚としては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではないが、例えば３０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
【００５７】
なお本実施の形態において、有機機能材料の塗布液４２とは、有機ＥＬ塗布層２１（例えば正孔注入層２２、正孔輸送層２３、および発光層２４）を作成するために用いられる塗布液であり、例えば上に列挙したような各種有機機能材料を含む塗布液をいう。
【００５８】
（８）電子輸送層
電子輸送層２６に用いられる材料としては、電子注入層２７から注入された電子を発光層２４内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではない。この電子輸送層２６に用いられる電子輸送性材料としては、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、バソキュプロイン、バソフェナントロリン等のフェナントロリン類、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等のアルミキノリノール錯体などが挙げられる。
【００５９】
電子輸送層２６の厚みとしては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、例えば５ｎｍ〜５０ｎｍ程度とすることができる。
【００６０】
（９）電子注入層
電子注入層２７に用いられる材料としては、発光層２４内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、アルミリチウム合金、リチウム、セシウム等のアルカリ金属やその合金；フッ化リチウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属のハロゲン化物；ストロンチウム、カルシウム等のアルカリ土類金属；フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム等のアルカリ土類金属のハロゲン化物；酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化アルミニウム等の酸化物；などが挙げられる。また、電子注入層に用いられる材料として、ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。
【００６１】
電子注入層２７の厚みとしては、その機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されるものではないが、例えば５ｎｍ〜３０ｎｍ程度とすることができる。
【００６２】
（１０）保護膜
【００６３】
本実施の形態における保護膜２９は、電子線や紫外線等の電離放射線の照射または熱により硬化し得る、電離放射線硬化性組成物、好ましくはフォトレジスト、または熱硬化性樹脂を用いて形成することができる。
【００６４】
フォトレジストとしては、ポジ型フォトレジストである、例えば、光分解可溶型のキノンジアジド系感光性樹脂等を主成分とするもの、または、ネガ型フォトレジストである、例えば、光分解架橋型のアジド系感光性樹脂、光分解不溶型のジアゾ系感光性樹脂、光二量化型のシンナメート系感光性樹脂、光重合型の不飽和ポリエステル系感光性樹脂、光重合型のアクリレート樹脂、もしくはカチオン重合系樹脂等を成分とするものが挙げられる。これらの感光性樹脂に加えて、光重合開始剤、および増感色素等を必要に応じて配合した感光性樹脂組成物を、フォトレジストとして使用することができる。また、熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリイミドなどを使用することができる。
【００６５】
なお、保護膜２９の材料としては、上述した絶縁層１５を構成する材料と同一の材料を使用しても良く、異なる材料を使用しても良い。
【００６６】
次に、本実施の形態による有機ＥＬ素子基板１０の製造方法について、図６乃至図９を用いて説明する。このうち図６（ａ）−（ｇ）および図７（ａ）−（ｄ）は、それぞれ図４に対応する断面図で示してあり、図８（ａ）−（ｆ）および図９（ａ）−（ｄ）は、それぞれ図５に対応する断面図で示してある。
【００６７】
まず基板１１を準備する（図６（ａ）、図８（ａ））。次いで、この基板１１上に第１電極層１４をパターン状に形成する（図６（ｂ）、図８（ｂ））。第１電極層１４の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられ、いずれの方法によって形成してもよい。また、第１電極層１４のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法が好適に使用できるが、かかる方法に限定されるものではなく、通常使用されるパターニング方法を用いてもよい。
【００６８】
次に、例えばフォトリソグラフィー法により、基板１１上であって第１電極層１４間に、絶縁層１５を形成する（図６（ｃ）、図８（ｃ））。絶縁層１５を構成する材料としては、上述したようにフォトレジスト等が挙げられる。
【００６９】
次に、絶縁層１５上に、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミド等により、バンク（隔壁）１２を形成する（図６（ｄ））。これにより、コントラストの向上、塗布液４２の混色の防止、画素と画素との間からの光洩れ等を防止することができる。
【００７０】
続いて、基板１１に形成された第１電極層１４上に、ノズル４１から有機機能材料の塗布液４２を吐出することにより有機ＥＬ塗布層２１を形成する（図６（ｅ）−（ｇ）、図８（ｄ）−（ｆ））。この場合、図２を用いて既に説明したように、各バンク１２内に形成された塗布溝１３に沿ってノズル４１を連続的に移動し、ノズル４１から吐出した有機機能材料の塗布液４２を塗布溝１３内に供給することにより、有機ＥＬ塗布層２１が形成される。
【００７１】
この間、以下のようにして有機ＥＬ塗布層２１が形成される。すなわち、まずノズル４１から第１電極層１４上に正孔注入層用塗布液を吐出し、次いでこの正孔注入層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、正孔注入層用塗布液が第１電極層１４上に定着して、正孔注入層２２が形成される（図６（ｅ）、図８（ｄ））。
【００７２】
続いて、ノズル４１から正孔注入層２２上に正孔輸送層用塗布液を吐出し、次いでこの正孔輸送層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、正孔輸送層用塗布液が正孔注入層２２上に定着して、正孔輸送層２３が形成される（図６（ｆ）、図８（ｅ））。
【００７３】
その後、ノズル４１から正孔輸送層２３上に発光層用塗布液を吐出し、次いでこの発光層用塗布液を加熱（ベーク）する。これにより、発光層用塗布液が正孔輸送層２３上に定着して、発光層２４が形成される。このようにして、第１電極層１４上に、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含む有機ＥＬ塗布層２１が形成される（図６（ｇ）、図８（ｆ））。
【００７４】
ところで、本実施の形態においてはこのようにしてノズル塗布法によって有機ＥＬ塗布層２１を形成している。この場合、シリンジポンプなどで塗布液４２を連続的にノズルから押し出しているため、成膜領域５０以外の部分、すなわち塗布液４２を塗布する必要がない領域（塗布不要領域５４）にまで塗布液が吐出されてしまう。
【００７５】
そこで本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１を形成した後、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９を形成する工程を設けている（図７（ａ）、図９（ａ））。
【００７６】
この保護膜２９は、上述したように電子線や紫外線等の電離放射線の照射により硬化し得る、電離放射線硬化性組成物、好ましくはフォトレジストを用いて形成することができる。あるいは熱硬化性樹脂を用いて保護膜２９を形成することもできる。また保護膜２９の形成方法としては、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法を用いることが可能である。このような方法を用いた場合、塗布不要領域に選択的にパターニングすることができ、発光部の劣化を防止できるという効果が得られる。
【００７７】
続いて、有機ＥＬ塗布層２１上に、真空蒸着法等の蒸着法を用いて有機ＥＬ蒸着層２５を形成する（図７（ｂ）−（ｃ）、図９（ｂ）−（ｃ））。なお真空蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法、フラッシュ蒸着法、アーク蒸着法、レーザー蒸着法、高周波加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等を挙げることができる。
【００７８】
この場合、まず蒸着法により、有機ＥＬ塗布層２１上に電子輸送層２６をパターン状に形成し（図７（ｂ）、図９（ｂ））、続いて蒸着法により、電子輸送層２６上にパターン状に電子注入層２７を形成する（図７（ｃ）、図９（ｃ））。この結果、有機ＥＬ塗布層２１上に、電子輸送層２６と電子注入層２７とを含む有機ＥＬ蒸着層２５が形成される。
【００７９】
次に、有機ＥＬ蒸着層２５上に、真空蒸着法等の蒸着法を用いて第２電極層２８をパターン状に形成することにより、本実施の形態による有機ＥＬ素子基板１０が得られる（図７（ｄ）、図９（ｄ））。
【００８０】
その後、有機ＥＬ素子基板１０を各有機ＥＬ素子２０毎に分離することにより、図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０を得ることができる。図１０は本実施の形態による有機ＥＬ素子基板を示す断面図であって、図５に対応する断面図である。図１０において、図３乃至図５と同一部分には同一の符号を付してある。
【００８１】
すなわち図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０は１つの有機ＥＬ素子２０を含むものであり、基板１１と、基板１１上に形成された第１電極層１４と、基板１１に形成された第１電極層１４上に設けられた有機ＥＬ塗布層２１（有機ＥＬ層）と、有機ＥＬ塗布層２１上に設けられた有機ＥＬ蒸着層２５と、有機ＥＬ蒸着層２５上に設けられた第２電極層２８とを備えている。また有機ＥＬ塗布層２１上であって、有機ＥＬ塗布層２１周囲の塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。
【００８２】
なお、このような有機ＥＬ素子基板６０の製造方法としては、上述した（多面付けの）有機ＥＬ素子基板１０を分離する方法に限らず、基板１１上に初めから１つの有機ＥＬ素子２０を形成する方法を用いても良い。すなわち、まず基板１１を準備し、この基板１１上に第１電極層１４を形成する。次に基板１１に形成された第１電極層１４上に、ノズル４１から有機機能材料の塗布液４２を吐出することにより有機ＥＬ塗布層２１を形成する。続いて、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９を形成する。次いで、有機ＥＬ塗布層２１上に、蒸着法により有機ＥＬ蒸着層２５を形成する。その後、有機ＥＬ蒸着層２５上に、第２電極層２８を形成することにより、図１０に示す有機ＥＬ素子基板６０を得ることも可能である。
【００８３】
さらに本実施の形態において、図１１に示すように、有機ＥＬ素子基板６０を備えたディスプレイ装置７０も提供する。図１１において、ディスプレイ装置７０は、有機ＥＬ素子基板６０と、有機ＥＬ素子基板６０上に配置され、有機ＥＬ素子２０を封止する封止部材７１とを有している。また符号７２は、有機ＥＬ素子基板６０を収容する装置本体である。なおディスプレイ装置７０の構成としては、図１１に示すものに限られない。
【００８４】
以上説明したように本実施の形態によれば、有機ＥＬ塗布層２１上であって、塗布不要領域５４に対応する部分に保護膜２９が設けられているので、有機ＥＬ塗布層２１が基板１１から脱落することを防止することができる。また第１電極層１４上に有機ＥＬ塗布層２１をノズル塗布により形成する際、塗布不要領域５４を覆うマスクを用いる必要もない。さらに、有機ＥＬ塗布層２１を基板１１から除去することもないため、パーティクルの発生も防ぐことができる。これにより、高品質な有機ＥＬ素子基板１０および有機ＥＬ素子基板６０を製造することが可能となる。
【００８５】
また本実施の形態によれば、保護膜２９はフォトレジストから構成することができるので、従来のマスキングテープやマスクを用いる場合と比較して、その工程が簡単であり、製造コストを抑えることができる。
【００８６】
なお、上述した実施の形態においては、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
【００８７】
すなわち本実施の形態においては、図１に示すように、Ｘ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５１、Ｙ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５２、および基板１１の周縁領域５３を、塗布不要領域５４としている。しかしながらこれに限らず、塗布液４２を塗布する必要がない領域のうち、Ｘ方向において各成膜領域５０の間に位置する領域５１と、基板１１の周縁領域５３とのみを塗布不要領域５４としても良く、あるいは周縁領域５３のみを塗布不要領域５４としても良い。
【００８８】
また本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１は、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４とを含んでいるが、これに限らず、有機ＥＬ塗布層２１が、発光層２４のみからなっていても良く、あるいは正孔注入層２２および発光層２４からなっていても良い。あるいはまた、有機ＥＬ塗布層２１が、正孔注入層２２と、正孔輸送層２３と、発光層２４と、電子輸送層２６とを含んでいても良い。
【００８９】
さらに本実施の形態においては、電子輸送層２６および電子注入層２７は蒸着法により形成されるが（有機ＥＬ蒸着層２５）、電子輸送層２６および電子注入層２７を形成する方法は蒸着法に限られるものではない。
【００９０】
さらに本実施の形態においては、有機ＥＬ塗布層２１上であって、有機ＥＬ素子２０の形成領域以外の領域（塗布不要領域５４）に対応する部分に、有機ＥＬ塗布層２１の脱落を防止する保護膜２９が設けられている。具体的には図４に示すように、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置するバンク１２より外側に設けられている。しかしながらこれに限らず、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置する発光部に重ならないように、この発光部より外側に位置していれば良い。すなわち、例えば図１２の変形例に示すように、保護膜２９は、各有機ＥＬ素子２０の最外周に位置する第１電極層１４より外側、換言すれば、図１２の線分Ｌより外側（左側）に設けられていればよい。
【実施例】
【００９１】
以下に、実施例と比較例を挙げて、本発明の有機ＥＬ素子を更に具体的に説明する。
【００９２】
[実施例]
第１電極上に絶縁層およびバンクにより画素が形成された、厚さ０．７ｍｍのガラス基板を準備した。第１電極はＩＴＯ膜から形成されており、基板上には複数のパネルに相当する第１電極パターンが多面付けされている。
【００９３】
次に、バンクで区切られ且つ絶縁層で形成された開口部内の第１電極上の全面およびパネル間の塗布不要領域に、金属錯体化合物であるモリブデンヘキサカルボニル錯体を安息香酸エチルにてインク化した溶液をノズル塗布法にて吐出した。その後、金属錯体化合物であるモリブデンヘキサカルボニル錯体が塗布された基板を大気下で２００℃、６０分間加熱した。これにより、液中の溶媒を揮発させ、厚さ１５ｎｍの正孔注入層を形成した。
【００９４】
次に、その正孔注入層上の全面およびパネル間の塗布不要領域に、共役系の高分子材料であるポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４’−（Ｎ−（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］（ＴＦＢ）と、低分子化合物である２−メチル−９，１０ビス(ナフタレン−２−イル)アントラセン（ＭＡＤＮ）とを安息香酸エチルに溶解したインクを、ノズル塗布法にて吐出した。これを大気下で２００℃、１分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で２００℃、１時間加熱した。これにより、厚さ３０ｎｍの正孔輸送層を形成した。
【００９５】
次に、発光層として１−ｔｅｒｔ−ブチル―ペリレン（ＴＢＰ）を発光性ドーパントとして含有し、２−メチル−９，１０ビス(ナフタレン−２−イル)アントラセン（ＭＡＤＮ）をホストとして含有した安息香酸エチル溶液を調製し、開口部内にノズル塗布法にて吐出した。これを大気下で２００℃、１分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で１３０℃、１時間加熱した。これにより、開口部内に厚さ４０ｎｍの発光層を形成した。
【００９６】
次に、パネル間の塗布不要領域のみにスクリーン印刷によって、ポリイミド樹脂からなる保護膜を塗布した。グローブボックス内で１３０℃、１時間加熱し、保護膜を硬化させた。
【００９７】
次に、発光層を覆うように、電子輸送層としてＡｌｑ３を厚さ２０ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを厚さ０．５ｎｍで、それぞれ真空加熱蒸着法により積層成膜した。
【００９８】
次に、全面に厚さ２５０ｎｍのＡｌを真空加熱蒸着法で成膜し、続いて、封止材としてエポキシ樹脂を塗布し、その上からガラス基板を載せ、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させて封止を行った。
【００９９】
こうして、塗布不要領域上の有機ＥＬ塗布層を除去することなく、発光素子を作製できた。
【０１００】
[比較例]
前述の実施例と同様の基板を準備し、塗布不要領域のみ覆うようにステンシルマスクを設置した。
【０１０１】
次に、実施例と同様に塗布領域およびステンシルマスク上にノズル塗布法にて、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を形成した。
【０１０２】
次に、ステンシルマスクを剥離して、成膜の状態を確認したところ、インクがマスクと基板の間に回りこんでおり、塗布不要領域に塗布層の残渣が確認された。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 有機ＥＬ素子基板
１１ 基板
１２ バンク（隔壁）
１４ 第１電極層
１５ 絶縁層
２０ 有機ＥＬ素子
２１ 有機ＥＬ塗布層（有機ＥＬ層）
２２ 正孔注入層
２３ 正孔輸送層
２４ 発光層
２５ 有機ＥＬ蒸着層
２６ 電子輸送層
２７ 電子注入層
２８ 第２電極層
２９ 保護膜
４１ ノズル
４２ 塗布液
５４ 塗布不要領域
６０ 有機ＥＬ素子基板
７０ ディスプレイ装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板において、
基板と、
基板上に形成された第１電極層と、
基板に形成された第１電極層上に設けられた有機ＥＬ層と、
有機ＥＬ層上に設けられた第２電極層とを備え、
有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板。
【請求項２】
有機ＥＬ層は、有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項３】
有機ＥＬ塗布層は、少なくとも発光層を含むことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項４】
有機ＥＬ塗布層と第２電極層との間に、有機ＥＬ蒸着層が設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項５】
有機ＥＬ蒸着層は、少なくとも電子注入層を含むことを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項６】
保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項７】
請求項１記載の有機ＥＬ素子基板を備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】
少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板の製造方法において、
基板を準備する工程と、
基板上に第１電極層を形成する工程と、
基板に形成された第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する工程と、
有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を形成する工程と、
有機ＥＬ層上に、第２電極層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項９】
有機ＥＬ層は、ノズルから有機機能材料の塗布液を吐出することにより形成された有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする請求項８記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１０】
保護膜を形成する工程と第２電極層を形成する工程との間に、有機ＥＬ塗布層上に蒸着法により有機ＥＬ蒸着層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１１】
保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１２】
保護膜は、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法により形成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１】
少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板において、
基板と、
基板上に形成された第１電極層と、
基板に形成された第１電極層上に設けられた有機ＥＬ層と、
有機ＥＬ層上に設けられた第２電極層とを備え、
有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜が設けられていることを特徴とする有機ＥＬ素子基板。
【請求項２】
有機ＥＬ層は、有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項３】
有機ＥＬ塗布層は、少なくとも発光層を含むことを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項４】
有機ＥＬ塗布層と第２電極層との間に、有機ＥＬ蒸着層が設けられていることを特徴とする請求項２または３記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項５】
有機ＥＬ蒸着層は、少なくとも電子注入層を含むことを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項６】
保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板。
【請求項７】
請求項１記載の有機ＥＬ素子基板を備えたことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項８】
少なくとも１つの有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ素子基板の製造方法において、
基板を準備する工程と、
基板上に第１電極層を形成する工程と、
基板に形成された第１電極層上に有機ＥＬ層を形成する工程と、
有機ＥＬ層上であって、有機ＥＬ素子の形成領域以外の領域に対応する部分に、有機ＥＬ層の脱落を防止する保護膜を形成する工程と、
有機ＥＬ層上に、第２電極層を形成する工程とを備えたことを特徴とする有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項９】
有機ＥＬ層は、ノズルから有機機能材料の塗布液を吐出することにより形成された有機ＥＬ塗布層からなることを特徴とする請求項８記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１０】
保護膜を形成する工程と第２電極層を形成する工程との間に、有機ＥＬ塗布層上に蒸着法により有機ＥＬ蒸着層を形成する工程が設けられていることを特徴とする請求項９記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１１】
保護膜は、電離放射線硬化性組成物または熱硬化性樹脂からなることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【請求項１２】
保護膜は、印刷法、マスクを用いたスプレー法、または転写法により形成されることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一項記載の有機ＥＬ素子基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１２９４２１（Ｐ２０１１−１２９４２１Ａ）
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８７９９９（Ｐ２００９−２８７９９９）
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１８日（２００９．１２．１８）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]