(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に積層された光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、絶縁層と、
感光性樹脂層と、
前記感光性樹脂層によって隔離された発光機能層と、
前記発光機能層の上方に積層された第２の透明電極層と
を備え、
前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層とは、前記感光性樹脂層によって隔離された領域内において前記基板上に形成され、
前記感光性樹脂層は、特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であって、
前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う前記特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜の各層の厚さが設定され、
前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記絶縁層の厚さがｄ３、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、
前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記絶縁層の屈折率がｎ３、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、
所定の定数をａとするとき、
前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記特定の波長λが、ｇ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長の±５％の範囲内の波長のうちのいずれかの波長である
ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられる、
ことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λの入射光を吸収して硬化するか、または、前記特定の波長λの入射光を吸収して所定の溶媒に対して溶解性となる
ことを特徴とする請求項１〜３のいすれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を複数個配置してなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
基板上に積層された光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、感光性樹脂層と、
前記感光性樹脂層によって隔離された発光機能層と、
前記発光機能層の上方に積層された第２の透明電極層と
を備え、
前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層とは、前記感光性樹脂層によって隔離された領域内において前記基板上に形成され、
前記感光性樹脂層は、特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であって、
前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う前記特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜の各層の厚さが設定され、
前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、
前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、
所定の定数をａとするとき、
前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×１．８ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×０．８ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×０．２ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記特定の波長λは、ｇ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長の±５％の範囲内の波長のうちのいずれかの波長である
ことを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられる、
ことを特徴とする請求項６〜７のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項９】
前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λの入射光を吸収して硬化するか、または、前記特定の波長λの入射光を吸収して所定の溶媒に対して溶解性となる
ことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子を複数個配置してなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項１１】
基板上に、光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、絶縁層と、感光性樹脂層とを積層する工程と、
前記感光性樹脂層に特定の波長λの光を照射することによって前記感光性樹脂層の一部を除去する工程と、
前記感光性樹脂層が除去されてできたくぼみに発光機能層を形成する工程と、
前記発光機能層の上方に第２の透明電極層を積層する工程と
を含み、
前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層とは、前記感光性樹脂層によって隔離された領域内において前記基板上に形成され、
前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であって、
前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う前記特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜において、
前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記絶縁層の厚さがｄ３、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、
前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記絶縁層の屈折率がｎ３、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、
所定の定数をａとするとき、
前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１２】
基板上に、光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、感光性樹脂層とを積層する工程と、
前記感光性樹脂層に特定の波長λの光を照射することによって前記感光性樹脂層の一部を除去する工程と、
前記感光性樹脂層が除去されてできたくぼみに発光機能層を形成する工程と、
前記発光機能層の上方に第２の透明電極層を積層する工程と
を含み、
前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層とは、前記感光性樹脂層によって隔離された領域内において前記基板上に形成され、
前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であって、
前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う前記特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜において、
前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、
前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、
所定の定数をａとするとき、
前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×１．８ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×０．８ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×０．２ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子、それを用いた、有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いた発光デバイスは、薄型軽量で実現できる自発光型の発光デバイスとして、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）に代わる次世代ディスプレイとしての応用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、その製造プロセスにより、塗布型と蒸着型に分類できる。塗布型の有機ＥＬ素子を作製する際には、インクジェットプロセスが現在主流となっている。このインクジェットプロセスにより発光材料を塗布する際には、発光材料を画素の特定部位のみ印刷する必要があるが、インクジェットプロセスでの吐出精度のみでは必要とされる塗り分け精度での塗布は困難である。
【０００４】
このため、現状ではバンクと呼ばれる土手状の形状を画素電極上に形成し、このバンクの中央に存在する穴部に発光材料の吐出及び塗布を行っている（特許文献１）。
【０００５】
バンクの作製方法としては、感光性樹脂を用いる場合がほとんどである。すなわち、ポジ型の感光性樹脂かもしくはネガ型の感光性樹脂が塗布された基板上に、ｉ線もしくはｇ線もしくは、ｈ線もしくはこれら全てを含む光源からの光を所定のパターンが描画されているマスクを介して露光し、現像その他の処理を経ることにより、バンクは作製されることが多い。このように短波長の光源を使用してバンクを作製する方法が主流である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１２７５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
バンクとなる感光性樹脂を実基板に成膜する際には、基板上に既に透明電極や反射電極もしくは正孔輸送層（Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｌａｙｅｒ、以下ＨＴＬ）などが積層された構造となっている場合が多い。ここでは比較的反射率の高い金属を反射電極に用いた所謂トップエミッション型の有機エレクトロルミンネセンス素子（以下有機ＥＬ素子）に生じる課題について述べる。
【０００８】
トップエミッション型有機ＥＬ素子では、例えば、反射電極として厚さ１００ｎｍのモリブデンクロム電極（以下、ＭｏＣｒ電極）を形成し、さらに厚さ４０ｎｍのインジウム錫酸化物電極（以下、ＩＴＯ電極）を積層させた基板上にバンクを形成する場合がある。
【０００９】
この場合、ＭｏＣｒ電極とＩＴＯ電極及びバンク層でのいわゆるキャビティ効果により、反射率の波長依存性が生じる。反射率の波長依存性は、各々の層間での光路長とある波長の整数倍とが等しい場合、その波長の光のＭｏＣｒ電極での反射光が強く出射されるいわゆる光学共振効果に基づくものである。
【００１０】
例えばＩＴＯ電極の厚さが変化すると、その変化量に応じて光路長が変化するので反射光の強度が大きく変化する。とりわけ、露光に用いられる紫外線領域などの波長の短い光の反射強度は、厚さの変化に対して敏感に変化する。
【００１１】
バンクに用いられる感光性樹脂は露光時に下地からの反射光の影響を受ける。例えば、ポジ型の感光性樹脂では、下地からの反射光の強度が変化すると、露光による酸の発生状況が変化し、現像後のバンクの形状が変化する。また、ネガ型の感光性樹脂でも、下地からの反射光の強度が変化すると、重合度や架橋度が変化し、その結果、現像後のバンクの形状が変化する。
【００１２】
特に、複数の有機ＥＬ素子を面内に配置してなる有機ＥＬ表示装置では、ＩＴＯ電極の厚さの面内でのばらつきによって、下地からの反射光強度が面内で不同となる。これにより、バンクの出来上がり形状（厚さやテーパー角）の面内での均一性が損なわれ、その結果、インクジェット塗布される発光材料層の形状の面内での均一性が損なわれる。
【００１３】
このように、バンクの出来上がり形状がＩＴＯ電極の厚さに影響されることにより、狙い通りのバンク形状を持った有機ＥＬ素子の作製が困難になるのみならず、有機ＥＬ表示装置において発光特性の面内での不均一（所謂輝度むら）といった好ましくない問題が生じる。
【００１４】
本発明の目的は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、バンクの出来上がり形状の誤差を低減できる有機ＥＬ素子、およびそのような有機ＥＬ素子を用いた面内での発光特性の均一性に優れた有機ＥＬ表示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】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明にかかる有機ＥＬ素子の１つの態様は、基板上に積層された光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、絶縁層と、感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層によって隔離された発光機能層とを備え、前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜の各層の厚さが設定され、前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記絶縁層の厚さがｄ３、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記絶縁層の屈折率がｎ３、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、所定の定数をａとするとき、前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする。
【００１６】
本態様は、前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、前記光反射層に向う特定の波長λである入射光の反射率が極小値乃至前記極小値の近傍値になるように制御する。前記反射率が極小値乃至前記極小値の近傍値では前記光学多層膜の各層の膜厚が変動しても、前記反射率の変動を抑制できる。
【００１７】
このことにより、感光性樹脂層へ露光機から直接照射される光と、光反射層から反射されて感光性樹脂層に照射される光の合計の光量とはほぼ一定とすることができるようになる。
【００１８】
その結果、感光性樹脂層から形成される有機ＥＬ素子のバンクの出来上がり形状の誤差を低減できるため、バンクによって隔離された領域に、インクジェット法などのインク塗布方法で形成された発光機能層の膜厚を一定とすることが可能となる。従って、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００１９】
また、入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために用いるのは、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜そのものである。すなわち、本態様によれば、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜以外の部材は使用しなくてもよい。
【００２０】
そのため、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値にするので、完成物である有機ＥＬ素子にとって不要な部材を付加すること、およびその不要な部材を形成するための付加的なプロセスを必要とすることなく、有機ＥＬ素子のバンクの出来上がり形状の誤差を低減できる。すなわち、簡便な構成と製造方法で、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明における有機ＥＬ素子によれば、光学的な干渉現象に基づいて、前述した光学多層膜の各層の厚さが変動した場合の反射率の変動を、特定の波長（ｇ線、ｈ線あるいはｉ線）の光について抑制するので、完成物である有機ＥＬ素子にとって不要な部材を付加することも、その不要な部材を形成するための付加的なプロセスを必要とすることもなく、有機ＥＬ素子のバンクの出来上がり形状の誤差が低減される結果、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子のバンク形成前における構成の一例を示す断面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子のバンク形成後における構成の一例を示す断面図および上面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の発光機能層形成後における構成の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施例１に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施例２に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施例３に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】図７は、光学多層膜の反射率に応じたバンクの出来上がり形状の一例を示す図である。
【図８】図８（Ａ）、（Ｂ）は、バンクの形状の違いによって上部構造が受ける影響を説明する図である。
【図９】図９（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子のバンク形成後の構成の他の一例を示す断面図および上面図である。
【図１０】図１０は、本発明に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明に係る光反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の１つの態様における有機ＥＬ素子は、基板上に積層された光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、絶縁層と、感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層によって隔離された発光機能層と、前記発光機能層の上方に積層された第２の透明電極層とを備え、前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜の各層の厚さが設定され、前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記絶縁層の厚さがｄ３、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記絶縁層の屈折率がｎ３、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、所定の定数をａとするとき、前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする。
【００２４】
本態様は、前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、前記光反射層に向う特定の波長λである入射光の反射率が極小値乃至前記極小値の近傍値になるように制御する。前記反射率が極小値乃至前記極小値の近傍値では前記光学多層膜の各層の膜厚が変動しても、前記反射率の変動を抑制できる。
【００２５】
このことにより、感光性樹脂層へ露光機から直接照射される光と、光反射層から反射されて感光性樹脂層に照射される光の合計の光量とはほぼ一定とすることができるようになる。
【００２６】
その結果、感光性樹脂層から形成される有機ＥＬ素子の感光性樹脂層の出来上がり形状の誤差を低減できるため、感光性樹脂層によって隔離された領域に、インクジェット法などのインク塗布方法で形成された発光機能層の膜厚を一定とすることが可能となる。従って、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００２７】
また、入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために用いるのは、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜そのものである。すなわち、本態様によれば、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜以外の部材は使用しなくてもよい。
【００２８】
そのため、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値にするので、完成物である有機ＥＬ素子にとって不要な部材を付加すること、およびその不要な部材を形成するための付加的なプロセスを必要とすることなく、有機ＥＬ素子のバンクの出来上がり形状の誤差を低減できる。すなわち、簡便な構成と製造方法で、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００２９】
また、前記特定の波長λが、ｇ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長の±５％の範囲内の波長のうちのいずれかの波長であってもよい。
【００３０】
本態様は、前記特定の波長λを、ｇ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長の±５％の範囲内の波長のうちのいずれかとする。
【００３１】
このように、前記特定の波長λを、露光プロセスで用いる光の波長に対して、±５％の波長範囲内に設けることによって、露光プロセスで用いる光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率を、極小値の近傍値とすることができる。前記極小値近傍では、前記反射光の強度の変化を小さくすることができるので、その結果、前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う光の強度の変動を極めて少なくすることができる。
【００３２】
従って、有機ＥＬ素子のバンクの出来上がり形状の誤差を低減し、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００３３】
また、前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられるものであってもよい。
【００３４】
本態様によれば、前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられるものである。
【００３５】
また、前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であってもよい。ここで、前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λの入射光を吸収して硬化するか、または、前記特定の波長λの入射光を吸収して所定の溶媒に対して溶解性となってもよい。
【００３６】
本態様によれば、前記感光性樹脂層は、少なくとも前記バンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質で構成される。前記感光性樹脂層は露光に用いられる光を効率的に吸収するため、前記感光性樹脂からの前記バンクの形成が容易となり好適である。
【００３７】
本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の１つの態様は、前述した有機ＥＬ素子を複数個配置してなるものである。
【００３８】
本態様の有機ＥＬ表示装置は、バンクの形状が均一であり、有機ＥＬ素子を配置している。このため、有機ＥＬ発光素子を複数配置して有機ＥＬ表示装置を構成しても、発光機能層の膜厚を一定とすることが可能となる。従って、発光特性が表示装置の面内で均一性な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。このことは、特に大画面の有機ＥＬ表示装置を実現する上で好適である。
【００３９】
本発明にかかる有機ＥＬ素子の１つの態様は、基板上に積層された光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、感光性樹脂層と、前記感光性樹脂層によって隔離された発光機能層と、前記発光機能層の上方に積層された第２の透明電極層とを備え、前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜の各層の厚さが設定され、前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、所定の定数をａとするとき、前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×１．８ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×０．８ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×０．２ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする。
【００４０】
本態様によれば、絶縁層を省略して簡素な有機ＥＬ素子とした構造である。従って、本態様では簡素な有機ＥＬ素子であり、かつ、前述１の態様と同様な効果が得られることとなる。
【００４１】
また、前記特定の波長λは、ｇ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長の±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長の±５％の範囲内の波長のうちのいずれかの波長であってもよい。
【００４２】
本態様は、前記特定の波長λを、ｇ線の波長±５％の範囲内の波長、ｈ線の波長±５％の範囲内の波長、ｉ線の波長±５％の範囲内の波長のうちのいずれかとする。
【００４３】
このように、前記特定の波長λを、露光プロセスで用いる光の波長に対して、±５％の波長範囲内に設けることによって、露光プロセスで用いる光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率を、極小値の近傍値とすることができる。前記極小値近傍では、前記反射光の強度の変化を小さくすることができるので、その結果、前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う光の強度の変動を極めて少なくすることができる。
【００４４】
従って、有機ＥＬ素子の感光性樹脂層の出来上がり形状の誤差を低減し、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００４５】
また、前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられるものであってもよい。
【００４６】
本態様によれば、前記特定の波長λである入射光は、前記感光性樹脂層から前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記感光性樹脂層の露光に用いられるものである。
【００４７】
また、前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λである入射光を用いて前記感光性樹脂層を露光して前記発光機能層を隔離するバンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質であってもよい。ここで、前記感光性樹脂層は、前記特定の波長λの入射光を吸収して硬化するか、または、前記特定の波長λの入射光を吸収して所定の溶媒に対して溶解性となってもよい。
【００４８】
本態様によれば、前記感光性樹脂層は、少なくとも前記バンクを形成するプロセスにおいて、前記特定の波長λを吸収する材質で構成される。前記感光性樹脂層は露光に用いられる光を効率的に吸収するため、前記感光性樹脂からの前記バンクの形成が容易となり好適である。
【００４９】
本発明にかかる有機ＥＬ表示装置の１つの態様は、前述した有機ＥＬ素子を複数個配置してなるものである。
【００５０】
本態様の有機ＥＬ表示装置は、バンクの形状が均一であり、有機ＥＬ素子を配置している。このため、有機ＥＬ発光素子を複数配置して有機ＥＬ表示装置を構成しても、発光機能層の膜厚を一定とすることが可能となる。従って、発光特性が表示装置の面内で均一性な有機ＥＬ表示装置を提供することができる。このことは、特に大画面の有機ＥＬ表示装置を実現する上で好適である。
【００５１】
本発明にかかる有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に、光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、絶縁層と、感光性樹脂層とを積層する工程と、前記感光性樹脂層に波長λの光を照射することによって前記感光性樹脂層の一部を除去する工程と、前記感光性樹脂層が除去されてできたくぼみに発光機能層を形成する工程と、前記発光機能層の上方に第２の透明電極層を積層する工程とを含み、前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように、前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記絶縁層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜において、前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記絶縁層の厚さがｄ３、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記絶縁層の屈折率がｎ３、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、所定の定数をａとするとき、前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする。
【００５２】
本態様は、前記光反射層に向う特定の波長λである入射光の反射率が極小値乃至前記極小値の近傍値になるように、前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、有機ＥＬ素子を製造するものである。このため、前記光学多層膜の各層の膜厚が製造プロセスにおいて変動しても、前記反射率の変動を抑制できる。
【００５３】
その結果、有機ＥＬ素子の感光性樹脂層の出来上がり形状の誤差を低減できるため、感光性樹脂層によって隔離された領域に、インクジェット法などのインク塗布方法で形成された発光機能層の膜厚を一定とすることが可能となる。従って、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００５４】
また、入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために用いるのは、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜そのものである。すなわち、本態様によれば、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値に制御するために、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜以外の部材は使用しなくてもよい。
【００５５】
そのため、有機ＥＬ素子を構成する前述した光学多層膜の各層の膜厚を制御して、前記入射光の反射率を極小値乃至前記極小値の近傍値にするので、付加的なプロセスを必要とすることなく、有機ＥＬ素子の感光性樹脂層の出来上がり形状の誤差を低減できる。すなわち、簡便な構成と製造方法で、発光特性の面内での均一性に優れた有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
【００５６】
本発明にかかる有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に、光反射層と、透明電極層と、正孔輸送層と、感光性樹脂層とを積層する工程と、前記感光性樹脂層に波長λの光を照射することによって前記感光性樹脂層の一部を除去する工程と、前記感光性樹脂層が除去されてできたくぼみに発光機能層を形成する工程と、前記発光機能層の上方に第２の透明電極層を積層する工程とを含み、前記感光性樹脂層側から前記光反射層に向う特定の波長λである入射光に対する、前記入射光が前記光反射層において反射して前記感光性樹脂層に向う反射光の比率である反射率が、極小値乃至前記極小値の近傍値となるように前記光反射層と、前記透明電極層と、前記正孔輸送層と、前記感光性樹脂層とからなる光学多層膜において、前記透明電極層の厚さがｄ１、前記正孔輸送層の厚さがｄ２、前記感光性樹脂層の厚さがｄ４であり、前記透明電極層の屈折率がｎ１、前記正孔輸送層の屈折率がｎ２、前記感光性樹脂層の屈折率がｎ４であり、所定の定数をａとするとき、前記特定の波長λについて
ｄ１＝１／ｎ１×１．８ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×０．８ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×０．２ａ×λ／４
を満たすことを特徴とする。
【００５７】
本態様は、絶縁層を省略した簡素な有機ＥＬ素子の製造方法である。従って、本態様は、製造方法をより簡素化でき、かつ前述の態様と同様な効果が得られることになる。
【００５８】
以下、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子および有機ＥＬ表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。図面上の各構成要素の幅及び厚さは、説明のために誇張して示されている点に留意しなければならない。
【００５９】
（有機ＥＬ素子の構成の一例）
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１０のバンク形成前における構成の一例を示す断面図である。
【００６０】
図１に示されるように、バンク形成前の有機ＥＬ素子１０は、透明な基板１１と、基板１１の上部に形成される光反射層１２と、光反射層１２の上面に形成される透明電極層１３と、透明電極層１３の上面に形成される絶縁層１４と、絶縁層１４の上面に形成される正孔輸送層１５と、正孔輸送層１５の上面に形成される感光性樹脂層１６を備える。
【００６１】
ここで、光反射層１２は、画素電極として用いられる場合、有機ＥＬ素子１０ごとに分離して形成される。また、基板１１には、画素電極としての光反射層１２を介して有機ＥＬ素子１０に発光駆動電流を供給するための薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成されていてもよい。
【００６２】
図１に示される状態から、感光性樹脂層１６を部分的に除去し、有機ＥＬ素子１０ごとに発光機能層を設置するための穴部を形成する。除去されずに残った感光性樹脂層１６がバンクとなる。
【００６３】
図外の光源は、バンクを形成するために、露光用の光１７を感光性樹脂層１６に照射する。感光性樹脂層１６に照射された露光用の光１７は、正孔輸送層１５、絶縁層１４、透明電極層１３を通過して光反射層１２に向けて照射される。そして、光反射層１２に向けて照射された光は、全反射金属膜からなる光反射層１２によって感光性樹脂層１６に向けて全反射される。感光性樹脂層１６に戻った光１７の反射光のうち一部は感光性樹脂層１６を透過して外部へ出射し、一部は光反射層１２に向けて再び反射する。
【００６４】
すなわち、光反射層１２と、透明電極層１３と、絶縁層１４と、正孔輸送層１５と、感光性樹脂層１６とからなる４層構造の光学多層膜１８において光が透過及び反射を繰り返して干渉を起こす。
【００６５】
このような干渉現象に基づいて、光１７の波長に応じて、光反射層１２と感光性樹脂層１６との間にある各層の厚さを光学的に最適な距離に調節することにより、感光性樹脂層１６を露光するための特定の波長の光に対して光学多層膜１８の反射率を極小化できると考えられる。
【００６６】
光学多層膜１８の各層の厚さの変動に対して、反射率が極小となる波長近傍の光の反射率の変動量は、他の波長の光の反射率の変動量に比べて小さい。そのため、光学多層膜１８の各層を、光１７の波長の±５％の範囲内に入る特定の波長λに対して反射率が極小値を示す厚さに設定し、光１７を用いて感光性樹脂層１６を露光することで、光学多層膜１８の各層の厚さのばらつきによる反射光の強度の変動が抑制され、バンクの出来上がり形状の誤差が軽減できると期待される。
【００６７】
特に、複数の有機ＥＬ素子１０を面内に配置してなる有機ＥＬ表示装置では、発光特性の面内での均一性が向上し、輝度むらの軽減が期待される。
【００６８】
発明者らは、このような効果が得られる光学多層膜１８の各層の厚さを、シミュレーションにより探索した。
【００６９】
シミュレーションの条件は、光反射層１２と感光性樹脂層１６との間の各層の光学的距離である。
【００７０】
具体的に、透明電極層１３の幾何学的厚さをｄ１、正孔輸送層１５の幾何学的厚さをｄ２、絶縁層１４の幾何学的厚さをｄ３、感光性樹脂層１６の幾何学的厚さをｄ４とし、透明電極層１３の屈折率をｎ１、正孔輸送層１５の屈折率をｎ２、絶縁層１４の屈折率をｎ３、感光性樹脂層１６の屈折率をｎ４とし、係数をｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４とし、波長をλとして
ｄ１＝１／ｎ１×ｃ１×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×ｃ２×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×ｃ３×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×ｃ４×λ／４
なる第１の条件を設定した。ここで、屈折率ｎ１〜ｎ４には、各層に用いられる材料について一般的に知られている値を用いた。屈折率が波長λの関数であることを考慮して、感光性樹脂層１６の露光に用いる波長を１つ定め、その波長に対応する屈折率を用いた。各層の屈折率の具体的な値については、後ほど詳しく述べる。
【００７１】
このように設定した第１の条件下で、係数ｃ１〜ｃ４のそれぞれを１．０から８．０まで０．２刻みに変化された場合の全ての値の組み合わせについて、光学多層膜１８の反射率の波長λに対する特性を求めた。
【００７２】
そして、ｇ線、ｈ線、ｉ線の波長近傍において反射率に極小値が現われる係数ｃ１〜ｃ４の値として、ｃ１＝４．０、ｃ２＝１．０、ｃ３＝７．０、ｃ４＝５．０なる係数値を特定した。
【００７３】
さらに、各層に共通の定数ａを導入し
ｄ１＝１／ｎ１×４．０ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×１．０ａ×λ／４
ｄ３＝１／ｎ３×７．０ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×５．０ａ×λ／４
なる第２の条件下で定数ａの範囲を探索したところ、定数ａが、１、２、３のいずれかである場合に反射率に望ましい極小値が現われることがわかった。各層の厚さの具体的な値については、後ほど詳しく述べる。
【００７４】
有機ＥＬ素子１０の構成について、さらに説明を続ける。
【００７５】
図１に示される有機ＥＬ素子１０は、基板１１上に、光反射層１２と、透明電極層１３と、絶縁層１４と、正孔輸送層１５とを、前述の第２の条件を満たす幾何学的厚さを設計値として積層することにより形成される。これらの各層は、周知のプロセスで形成される。
【００７６】
絶縁層１４は、パターニングされることにより、開口が形成される。パターニングには通常使われる方法、例えば、ドライエッチングが用いられる。
【００７７】
パターニングされた絶縁層１４の上に、全面に正孔輸送層１５および感光性樹脂層１６が形成される。
【００７８】
感光性樹脂層１６を、前述の第２の条件を満たす波長λの光（例えば、ｇ線、ｈ線、ｉ線）で露光することによって、感光性樹脂層１６の一部を除去することによりバンクを形成する。
【００７９】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、それぞれ有機ＥＬ素子１０を複数配置してなる有機ＥＬ表示装置１のバンク形成後の構成の一例を示す断面図および上面図である。図２（Ａ）の断面図は、図２（Ｂ）のＡ−Ａ’断面に対応する。図２（Ｂ）の上面図には、主要な構成要素の平面的な配置が示されている。なお、便宜上、バンク１６と感光性樹脂層１６とを同じ符号で参照する。
【００８０】
有機ＥＬ表示装置１におけるバンク１６は、有機ＥＬ素子１０の境界に沿って図面の縦方向にライン状に形成される。絶縁層１４は、隣接する有機ＥＬ素子１０の光反射層１２の間隙およびコンタクトホール２２を覆う領域に設けられ、発光が不安定になり易い領域における有機ＥＬ素子１０の発光を規制している。
【００８１】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）において、除去されずに残った感光性樹脂層１６がバンク１６となっている。感光性樹脂層１６の露光および除去は周知のプロセスで行われる。
【００８２】
このとき、透明電極層１３と、絶縁層１４と、正孔輸送層１５と、感光性樹脂層１６とが、前述の第２の条件を満たす厚さで積層されているために、光学多層膜１８の反射率が露光用の光の波長に対して極小となる。その結果、光学多層膜１８の各層の厚さのばらつきによる反射光の強度の変動が抑制され、バンク１６の出来上がり形状の誤差が軽減され、形状の均一性、再現性の高いバンク１６が作製される。
【００８３】
図３は、有機ＥＬ表示装置１の、発光機能層形成後における構成の一例を示す断面図であり、感光性樹脂層１６が除去されてできたくぼみに発光機能層１９が形成され、さらに、発光機能層１９上に、電子輸送層２０と、第２の透明電極層２１とが積層された状態を示している。これらの各層は、周知のプロセスで形成される。なお、電子輸送層２０の設置は任意である。
【００８４】
図３に示される有機ＥＬ素子１０の光反射層１２から発光機能層１９を介して第２の透明電極層２１へ電流を流すことで発光機能層１９が発光し、透明電極層２１の側へ光が放出される。
【００８５】
（有機ＥＬ素子の各層の材料の一例）
本発明の有機ＥＬ素子１０は、透明電極層１３、絶縁層１４、正孔輸送層１５、および感光性樹脂層１６の厚さに特徴があり、有機ＥＬ素子１０を構成する材料を限定するものではないが、一例を挙げれば、次のような材料が使用可能である。
【００８６】
基板１１は、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスなどのガラス板、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂などのプラスチック板およびプラスチックフィルム、アルミナなどの金属板および金属ホイルなどが用いられる。
【００８７】
光反射層１２は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの金属が用いられ、特定の波長の光を全反射させる役割をする。耐久性のためにはＡＣＡ（Ａｇ−Ｃｏｐｐｅｒ−Ａｕ）またはＡＰＣ（Ａｇ−Ｐａｒａｄｉｕｍ−Ｃｏｐｐｅｒ）のような合金を使用しても良い。
【００８８】
透明電極層１３および透明電極層２１は、十分な透光性を有する導電性材料により構成されている。透明電極層１３および透明電極層２１を構成する材料としては、酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）などが好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。
【００８９】
正孔輸送層１５は、例えば、ＷＯ3などの無機材料により構成されてもよく、また、有機材料を用いて構成することもできる。有機材料としては、例えば、特開平５−１６３４８８号公報（特許文献２）に記載の、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物などが用いられる。なお、特開平５−１６３４８８号公報（特許文献２）に記載の正孔注入層が、本発明の正孔輸送層に対応する。
【００９０】
絶縁層１４は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＮxなどにより構成される。
【００９１】
発光機能層１９は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報（特許文献２）に記載の、オキシノイド化合物をはじめとする各種の有機化合物により構成される。発光機能層１９は、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などにより形成できる。
【００９２】
電子輸送層２０は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報（特許文献２）に記載の、ニトロ置換フルオレノン誘導体をはじめとする各種の有機化合物により構成される。
【００９３】
なお、上述した材料は、説明のために一例として挙げたものである。有機ＥＬ素子１０の各層を、これらの材料の他に適性が知られている材料を用いて構成しても構わない。
【００９４】
（実施例）
次に、シミュレーションで各層の厚さを求め、求めた各層の厚さを設計値として、実際に図１に示される４層構造の光学多層膜１８を基板１１上に作製し、その光学多層膜１８から図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示されるバンク１６を作製した実施例について説明する。ｇ線、ｈ線、ｉ線のそれぞれの光１７に対応した異なる実施例においてバンク１６を作製した。
【００９５】
実施例１では、波長４０５ｎｍのｈ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定した。
【００９６】
まず、波長４０５ｎｍのｈ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を１９９．５ｎｍ、屈折率を２．０３、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を４３．８ｎｍ、屈折率を２．３１、絶縁層１４としてＳｉＯ2の膜厚を４７５．７ｎｍ、屈折率を１．４９、感光性樹脂層１６の膜厚を３１６．４ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【００９７】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図４に示す。図４より、波長λ＝４０５ｎｍ（ｈ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【００９８】
次に、上記の好適値を設計値として、日本ゼオン製ネガ型感光性材料であるＺＰＮ１１６８を感光性樹脂層１６に用いて光学多層膜１８を作製し、その光学多層膜１８からバンク１６を作製した。この際、１つの有機ＥＬ素子１０のサイズは長辺方向が３００μｍ、短辺方向が１００μｍとなるような設計とした。
【００９９】
全波長での露光時のｉ線換算での照度は８．６ｍＷ／ｃｍ2であった。４００ｎｍから４２５ｎｍでの平均透過率が９０％のカットフィルターを用いて、ｈ線を中心とした露光を行った。この際の露光量は、カットフィルターを用いない場合での３秒間照射すなわち全波長露光時でのｉ線換算での露光量が２５．８ｍＪ／ｃｍ2に等しい。
【０１００】
露光後１１０℃のホットプレート上で１３０秒間加熱を行い、しかる後に、２．３８％ＴＭＡＨ現像液を用いて１８０秒間パドル現像を行った。パドル後、純水を用いて充分にリンスを行った。リンス後、クリーンオーブンで２００℃で１時間焼成を行った。
【０１０１】
このような条件下で３００×３００ｍｍ基板上に複数の有機ＥＬ素子１０を作製し、バンク１６の形状の面内均一性を評価したところ、バンク膜厚で±５％以内に収まっていた。また、１０枚の基板に同一条件でバンク１６を作製したところ、基板間でのバンク１６の膜厚ばらつきは±５％以内に収まっていた。
【０１０２】
実施例２では、波長４３６ｎｍのｇ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定した。
【０１０３】
まず、波長４３６ｎｍのｇ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を２２７．１ｎｍ、屈折率を１．９２、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を５０．２ｎｍ、屈折率を２．１７、絶縁層１４としてＳｉＯ2の膜厚を５２２．６ｎｍ、屈折率を１．４６、感光性樹脂層の膜厚を３４０．６ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【０１０４】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図５に示す。図５より、波長λ＝４３６ｎｍ（ｇ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【０１０５】
次に、上記の好適値を設計値として、日本ゼオン製ネガ型感光性材料であるＺＰＮ１１６８を感光性樹脂層１６に用いて光学多層膜１８を作製し、その光学多層膜１８からバンク１６を作製した。この際、１つの有機ＥＬ素子１０のサイズは長辺方向が３００μｍ、短辺方向が１００μｍとなるような設計とした。
【０１０６】
全波長での露光時のｉ線換算での照度は８．６ｍＷ／ｃｍ2であった。４３０ｎｍ以降での平均透過率が９０％のカットフィルターを用いて、ｇ線を中心とした露光を行った。この際の露光量は、カットフィルターを用いない場合での６秒間照射すなわち全波長露光時でのｉ線換算での露光量が５１．６ｍＪ／ｃｍ2に等しい。
【０１０７】
露光後１１０℃のホットプレート上で１３０秒間加熱を行い、しかる後に、２．３８％ＴＭＡＨ現像液を用いて１８０秒間パドル現像を行った。パドル後、純水を用いて充分にリンスを行った。リンス後、クリーンオーブンで２００℃で１時間焼成を行った。
【０１０８】
このような条件下で３００×３００ｍｍ基板上に複数の有機ＥＬ素子１０を作製し、バンク１６の形状の面内均一性を評価したところ、バンク膜厚で±５％以内に収まっていた。また、１０枚の基板に同一条件でバンク１６を作製したところ、基板間でのバンク１６の膜厚ばらつきは±５％以内に収まっていた。
【０１０９】
実施例３では、波長３６５ｎｍのｉ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定した。
【０１１０】
まず、波長３６５ｎｍのｉ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を１７８．９ｎｍ、屈折率を２．０４、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を３８．７ｎｍ、屈折率を２．３６、絶縁層１４としてＳｉＯ2の膜厚を４３４．５ｎｍ、屈折率を１．４７、感光性樹脂層の膜厚を２２８．１ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【０１１１】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図６に示す。図６より、波長λ＝３６５ｎｍ（ｉ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【０１１２】
次に、上記条件に従って上記の好適値を設計値として、日本ゼオン製ネガ型感光性材料であるＺＰＮ１１６８を感光性樹脂層１６に用いて４層構造の光学多層膜を作製し、その光学多層膜１８からバンク１６を作製した。この際、１つの有機ＥＬ素子１０のサイズは長辺方向が３００μｍ、短辺方向が１００μｍとなるような設計とした。
【０１１３】
全波長での露光時のｉ線換算での照度は８．６ｍＷ／ｃｍ2であった。３６０ｎｍ以降での平均透過率が９０％のカットフィルターを用いて、ｉ線を中心とした露光を行った。この際の露光量は、カットフィルターを用いない場合での１秒間照射すなわち全波長露光時でのｉ線換算での露光量が８．６ｍＪ／ｃｍ2に等しい。
【０１１４】
露光後１１０℃のホットプレート上で１３０秒間加熱を行い、しかる後に、２．３８％ＴＭＡＨ現像液を用いて１８０秒間パドル現像を行った。パドル後、純水を用いて充分にリンスを行った。リンス後、クリーンオーブンで２００℃で１時間焼成を行った。
【０１１５】
このような条件下で３００×３００ｍｍ基板上に複数の有機ＥＬ素子１０を作製し、バンク１６の形状の面内均一性を評価したところ、バンク膜厚で±５％以内に収まっていた。また、１０枚の基板に同一条件でバンク１６を作製したところ、基板間でのバンク１６の膜厚ばらつきは±５％以内に収まっていた。
【０１１６】
なお、上述の各実施例では日本ゼオンの感光性ポリイミドを用いたが、他の感光性材料でもシミュレーションに基づく条件を満たすことによって同様に実施可能である。
【０１１７】
光学多層膜１８の反射率を露光用の特定の波長の光に対して極小化させた場合に得られる効果について、バンク１６の出来上がり形状の具体例を挙げて、さらに説明を続ける。
【０１１８】
図７は、光学多層膜１８の反射率に応じたバンク１６の出来上がり形状の一例を示す図である。
【０１１９】
図７の上段に示されたグラフは、透明電極層１３、絶縁層１４、正孔輸送層１５、および感光性樹脂層１６のそれぞれの膜厚に対する光学多層膜１８の反射率を示している。
【０１２０】
光学多層膜１８の反射率を極小化する、透明電極層１３、絶縁層１４、正孔輸送層１５、および感光性樹脂層１６の各層の膜厚を最適膜厚とすると、透明電極層１３、絶縁層１４、正孔輸送層１５、および感光性樹脂層１６のいずれの層の膜厚が最適膜厚からずれた場合も、光学多層膜１８の反射率を小さくする望ましい干渉状態が得られなくなるため、光学多層膜１８の反射率は上昇して、感光性樹脂層１６が受ける反射光の強度が上昇する。
【０１２１】
各層の最適膜厚の近傍には、光学多層膜１８の反射率があまり変化せず極小値の近傍に保たれるような膜厚の好適範囲が比較的広く存在するが、いずれかの層の膜厚が好適範囲を超えて厚すぎるか薄すぎると反射率は急峻に上昇する。
【０１２２】
感光性樹脂層１６にネガ型感光性材料を用いる場合を考える。反射光が弱いと、感光性樹脂層１６の底部付近での硬化が進みにくいため、例えば図７下段右側の断面写真に示すような、オーバーハングを有する所望の形状のバンク１６が出来上がる。反射光が強いと、感光性樹脂層１６は全体によく硬化し、例えば図７下段左側の断面写真に示すような、なだらかな斜面を有する非所望の形状のバンク１６が出来上がる。
【０１２３】
図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、バンク１６の出来上がり形状に応じて上部構造が受ける影響を説明する図である。
【０１２４】
図８（Ａ）に示されるような所望の形状のバンク１６では、オーバーハングの上下に第２の透明電極層２１と正孔輸送層１５とを設け、オーバーハングによって狭窄される位置に発光機能層１９を設けることによって、第２の透明電極層２１と正孔輸送層１５とが短絡しにくい好ましい構造の有機ＥＬ素子を構成することができる。
【０１２５】
他方、図８（Ｂ）に示されるような非所望の形状のバンク１６では、正孔輸送層１５上の部分（Ｘで示す）において発光機能層１９が非常に薄くなる可能性があり、第２の透明電極層２１と正孔輸送層１５とが短絡しやすくなる。
【０１２６】
なお、図８（Ａ）に示した所望の形状は、説明のための一例に過ぎないことに注意する。所望の形状は、上部構造の特性を改善するのみならず、種々の要請から定められる形状であってもよく、またポジ型感光性材料を用いる場合に適した形状であってもよい。
【０１２７】
上記説明したように、光学多層膜１８の各層の最適膜厚（つまり反射率の極小点）におけるバンク１６の出来上がり形状を所望の形状として設計することにより、光学多層膜１８の各層の最適膜厚の近傍では膜厚に対して反射率の変化が小さいことから、バンク１６の出来上がり形状の、所望の形状からの誤差を小さく抑えることが可能となる。
【０１２８】
（有機ＥＬ素子の構成の他の一例）
次に、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の他の例について説明する。
【０１２９】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は、それぞれ有機ＥＬ素子２３を複数配置してなる有機ＥＬ表示装置２のバンク形成後の構成の一例を示す断面図および上面図である。
【０１３０】
有機ＥＬ表示装置２は、有機ＥＬ表示装置１と比べて、絶縁層１４が省略され、バンク１６が配置される領域が異なっている。図９（Ａ）の断面図は、図９（Ｂ）のＢ−Ｂ’断面に対応する。図９（Ｂ）の上面図には、主要な構成要素の平面的な配置が示されている。以下では、有機ＥＬ表示装置１の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付して適宜説明を省略する。
【０１３１】
有機ＥＬ表示装置２におけるバンク１６は、隣接する有機ＥＬ素子２３の光反射層１２の間隙およびコンタクトホール２２を覆う領域に設けられ、発光が不安定になり易い領域における有機ＥＬ素子２３の発光を規制している。
【０１３２】
有機ＥＬ表示装置２におけるバンク１６は、透明電極層１３と、正孔輸送層１５と、感光性樹脂層１６とからなる３層構造の光学多層膜における感光性樹脂層１６をパターニングすることで形成される。
【０１３３】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）において、除去されずに残った感光性樹脂層１６がバンク１６となっている。感光性樹脂層１６の露光および除去は周知のプロセスで行われる。
【０１３４】
発明者らは、このような３層構造の光学多層膜においても、感光性樹脂層１６の反射率を露光する光の波長λに対して極小化できることを、シミュレーションにより確認した。
【０１３５】
このシミュレーションでは、具体的に、透明電極層１３の幾何学的厚さをｄ１、正孔輸送層１５の幾何学的厚さをｄ２、感光性樹脂層１６の幾何学的厚さをｄ４とし、透明電極層１３の屈折率をｎ１、正孔輸送層１５の屈折率をｎ２、感光性樹脂層１６の屈折率をｎ４とし、係数をｃ１、ｃ２、ｃ４とし、波長をλとして
ｄ１＝１／ｎ１×ｃ１×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×ｃ２×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×ｃ４×λ／４
なる第３の条件を設定した。ここで、屈折率ｎ１、ｎ２、ｎ４には、各層に用いられる材料について一般的に知られている値を用いた。屈折率が波長λの関数であることを考慮して、感光性樹脂層１６の露光に用いる波長を１つ定め、その波長に対応する屈折率を用いた。各層の屈折率の具体的な値については、後ほど詳しく述べる。
【０１３６】
このように設定した第３の条件下で、係数ｃ１、ｃ２、ｃ４のそれぞれを１．０から８．０まで０．２刻みに変化された場合の全ての値の組み合わせについて、光学多層膜の反射率の波長λに対する特性を求めた。
【０１３７】
そして、ｇ線、ｈ線、ｉ線の波長近傍において反射率に極小値が現われる係数ｃ１〜ｃ４の値として、ｃ１＝１．８、ｃ２＝０．８、ｃ４＝０．２なる係数値を特定した。
【０１３８】
さらに、各層に共通の定数ａを導入し
ｄ１＝１／ｎ１×１．８ａ×λ／４
ｄ２＝１／ｎ２×０．８ａ×λ／４
ｄ４＝１／ｎ４×０．２ａ×λ／４
なる第４の条件下で定数ａの範囲を探索したところ、定数ａが、１、２、３のいずれかである場合に反射率に望ましい極小値が現われることがわかった。各層の厚さの具体的な値については、後ほど詳しく述べる。
【０１３９】
次に、３層構造の光学多層膜について行ったシミュレーションの内容を詳細に説明する。
【０１４０】
波長３６５ｎｍのｉ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定して、ｉ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を８０．５ｎｍ、屈折率を２．０４、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を３５．８ｎｍ、屈折率を２．３６、感光性樹脂層の膜厚を１１．４ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【０１４１】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図１０に示す。図１０より、波長λ＝３６５ｎｍ（ｉ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【０１４２】
次に、波長４０５ｎｍのｈ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定して、ｈ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を８９．８ｎｍ、屈折率を２．０３、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を３５．１ｎｍ、屈折率を２．３１、感光性樹脂層１６の膜厚を１２．７ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【０１４３】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図１１に示す。図１１より、波長λ＝４０５ｎｍ（ｈ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【０１４４】
さらに、波長４３６ｎｍのｇ線を用いて感光性樹脂層１６を露光することを想定して、ｇ線に対応する各層の屈折率を用いて前述したシミュレーションを行うことにより、光反射層１２としてＡＰＣの膜厚を２００ｎｍ、透明電極層１３としてＩＴＯの膜厚を１００ｎｍ、屈折率を１．９２、正孔輸送層１５としてＷＯ3の膜厚を４０．２ｎｍ、屈折率を２．１７、感光性樹脂層の膜厚を１３．６ｎｍ、屈折率を１．６０とする好適値を見出した。
【０１４５】
このシミュレーションで求めた好適値による光学多層膜の反射率の波長に対する特性を図１２に示す。図１２より、波長λ＝４３６ｎｍ（ｇ線）近傍において、光反射率が極小値をとることがわかる。
【０１４６】
このように、３層構造の光学多層膜においても、光学多層膜の反射率を極小化する各層の膜厚の好適値が存在することから、そのような好適値を設計値として有機ＥＬ表示装置２を作製することにより、前述と同様の効果を得ることができる。
【０１４７】
本実施例では、有機ＥＬ素子について述べたが、これらの有機ＥＬ素子が画素として基板上に集積された有機ＥＬディスプレイであっても各層の膜厚を適切に設定することにより実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明は、平面光源及びフラットディスプレイなどに用いられる有機ＥＬディスプレイに利用可能である。
【符号の説明】
【０１４９】
１、２  有機ＥＬ表示装置
１０、２３  有機ＥＬ素子
１１  基板
１２  光反射層
１３  透明電極層
１４  絶縁層
１５  正孔輸送層
１６  感光性樹脂層（バンク）
１７  光
１８  光学多層膜
１９  発光機能層
２０  電子輸送層
２１  透明電極層
２２  コンタクトホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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