(57)【要約】【課題】リーフ印刷法を適用して、発光画素を区画するバンク開口部に有機機能膜（発光膜及び正孔輸送膜）を形成した有機エレクトロルミネセンス素子に生じる発光ムラが、バンクの高さのムラに関係があるという事情に鑑みてなされたもので、バンクの高さを均一にする手段の提供である。【解決手段】基板上に、少なくとも複数の発光画素と発光画素間を区画する樹脂組成物からなるバンクとを有する有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法であって、基板上に無機材料からなる隔壁を形成する工程と、隔壁上にのみ樹脂組成物層からなるバンクを形成する工程と、バンクの表面をローラにより押圧し平坦化処理する工程と、レリーフ印刷方式により隔壁とバンクに囲まれた領域に機能性インクを塗布する工程と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、少なくとも複数の発光画素と発光画素間に樹脂組成物からなるバンクとを有する有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法であって、
基板上に無機材料からなる隔壁を形成する工程と、
隔壁上にのみ樹脂組成物層からなるバンクを形成する工程と、
バンクの表面をローラにより押圧し平坦化処理する工程と、
レリーフ印刷方式により隔壁とバンクに囲まれた領域に機能性インクを塗布する工程と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
【請求項２】
前記バンクの平坦化処理が、金属ローラによる処理であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
【請求項３】
前記バンクの形成工程が、ポジ型感光性樹脂組成物を用いたフォトリソ法であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
【請求項４】
前記隔壁の高さが５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で、バンクの高さが１．０μｍ〜３．５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
【請求項５】
前記機能性インキが、正孔輸送性材料からなるインキまたは発光性材料からなるインキであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法に係り、特には発光の均一性を向上させるバンクの製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光する有機エレクトロルミネセンス素子（ 以下、有機ＥＬ素子と記す。）を使用したディスプレイの開発が盛んに行われている。有機ＥＬ素子デバイスは、基板上に正孔注入膜と発光膜とからなる機能性有機膜を備えており、当該正孔注入膜及び発光膜を一対の電極で挟持した構成になっている。
【０００３】
この有機機能膜材料が高分子系有機材料である場合には、レリーフ印刷法と呼ばれる方法を用いて有機層を形成できることが知られている。レリーフ印刷法は、凸版印刷法の一つであり、版の素材にゴムや樹脂を使用して有機材料を複数の溶媒に溶解又は分散させて液状組成物を形成し、この液状組成物をレリーフ印刷版を用いて所定の画素電極上に塗布する方法である。
【０００４】
レリーフ印刷法では、画素電極上に塗布された液状組成物の溶媒の蒸発速度は極めて速い。特に、スピンコート法でバンクを形成した画素電極上において、液状組成物の乾燥時間の差があると、画素内、画素間における有機ＥＬ素子の有機膜に膜厚ムラが生じ、輝度ムラ等の表示ムラの原因となってしまう。これに対して、基板上の外周に表示には関係のないダミーの塗布領域を設けることで塗布領域を広げ、基板内の溶媒分子分圧を均一にすることで膜厚ムラを防止する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２２６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、レリーフ印刷法を適用して、発光画素を区画するバンク開口部に有機機能膜（発光膜及び正孔輸送膜）を形成した有機エレクトロルミネセンス素子に生じる発光ムラが、バンクの高さのムラに関係があるという事情に鑑みてなされたもので、バンクの高さを均一にする手段の提供を課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、
基板上に、少なくとも複数の発光画素と発光画素間に樹脂組成物からなるバンクとを有する有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法であって、
基板上に無機材料からなる隔壁を形成する工程と、
隔壁上にのみ樹脂組成物層からなるバンクを形成する工程と、
バンクの表面をローラにより押圧し平坦化処理する工程と、
レリーフ印刷方式により隔壁とバンクに囲まれた領域に機能性インクを滴下する工程と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法としたものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記バンクの平坦化処理が、金属ローラによる処理であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法とし
たものである。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、前記バンクの形成工程が、ポジ型感光性樹脂組成物を用いたフォトリソ法であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法としたものである。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、前記隔壁の高さが５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で、バンクの高さが１．０μｍ〜３．５μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法としたものである。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、前記機能性インキが、正孔輸送性材料からなるインキまたは発光性材料からなるインキであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法としたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、四方をバンクで囲まれた領域に、機能性インキの粘度などにかかわらず、均一性の高い機能膜をレリーフ印刷法で形成することができる。
特に、バンクの高さのバラつきが抑えられることで、発光画素を区画するバンク側壁に沿って濡れ上がる機能性インキの量が一定となった。その結果、機能膜のメニスカス形状も発光色毎に一定となり、発光ムラが低減された。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】有機ＥＬ素子の模式図である。（ａ）は、有機ＥＬ素子の画素配置を示す概略正面図；（ｂ）は、有機ＥＬ素子の発光画素の構造を示す概略断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）バンクの平坦化処理を説明する部分工程図である。
【図３】レリーフ印刷を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限るものではなく、図示したものは概略図であり、一部のみを抜き出して示した。
【００１５】
本実施形態の有機ＥＬ素子について、図１と図２を参照して説明する。図１（ａ）は有機ＥＬ素子の画素配置を説明する正面視の図、同図（ｂ）は断面視の図、図２は有機ＥＬ素子のバンクの平坦化処理工程を示す模式工程図である。 
【００１６】
図１（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子１１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光（発光色）が得られる発光画素１２を有しており、個々の発光画素１２は略矩形状である。本実施形態では、同色に発光する発光画素１２は図面上において垂直方向（列方向あるいは発光画素の長手方向）に配列し、異なる発光色の発光画素１２が図面上において水平方向（行方向あるいは発光画素の短手方向）にＲ，Ｇ，Ｂの順で配列している。すなわち、異なる発光色の発光画素１２が所謂ストライプ方式で配置されている。なお、異なる発光色の画素配置は、ストライプに限定されるものではない。 
【００１７】
図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、３色の発光が得られる発光画素１２が設けられた素子基板１７と、封止基板１８とを有している。封止基板１８は封止樹脂層１９を介して素子基板１７と対向配置され、封止樹脂層１９により素子基板１７に接着されている。これにより、外部からの水分や気体の浸入を防いで発光画素１２の発光寿命を確保している。 
【００１８】
各発光画素１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、それぞれの発光色が得られる発光層を含む機能膜を有し、発光画素からの発光が、素子基板１７側から取り出される、所謂ボトムエミッション構造となっている。それゆえに、素子基板１７は透明なガラス等の基材が用いられている。封止基板１８は透明または不透明な基材の両方を用いることができる。機能膜は、膜形成領域（平面的にはほぼ矩形状な発光画素１２の領域に相当）に機能膜形成材料を含む液状体を充填して乾燥することにより形成されている。このような異なる発光色が得られる３つの発光画素１２を１つの表示画素単位として、それぞれの発光画素１２を電気的に制御することによりフルカラー表示を実現できる。 
【００１９】
図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子１１は、駆動回路部（図示せず）が形成された基板としての素子基板１７上に設けられている。素子基板１７上において、画素電極２０と共通電極２２との間に機能膜２１が配置されている。本実施形態における機能膜２１は、異種の有機薄膜である正孔注入層２１ｈ、発光層２１Ｌが順に積層されたものである。
【００２０】
機能膜２１は、前述したように機能膜形成材料を含む液状体を画素電極２０を含む膜形成領域に塗布して乾燥することにより形成されている。機能膜２１において輝度ムラが少ない安定した発光を得るには、各有機薄膜の断面形状にむらがない状態で成膜されていることが重要である。とりわけ、発光層２１Ｌの断面形状にむらがある、すなわち膜厚むらがあると、膜厚の薄い部分の電気的な抵抗が小さくなり、その部分を流れる電流が大きくなって輝度むらが生ずる。あるいは、発光層２１Ｌにおける発光寿命を縮めてしまうおそれがある。
【００２１】
そこで発明者は、膜形成領域を区画する隔壁部の表面高さバラつきを抑えることで、安定した膜形状（断面形状）の機能膜を有する有機ＥＬ素子１１の製造方法を開発した。隔壁部の表面を金属ローラで平坦処理することでポジ型レジストの現像膜減りによる高さバラつきを抑制できた。以降、有機ＥＬ素子１１における隔壁部の実施例を挙げて説明する。
【００２２】
（実施例）
＜有機ＥＬ素子の構成＞
図１は、有機ＥＬ素子の構造を示す模式的な上面視の図である。以下、有機ＥＬ素子の構造を、図１を参照しながら説明する。なお、以下参照する各図面において構成をわかりやすく示すため、各構成要素の層厚や寸法の比率、角度等は適宜異ならせてある。また、本実施形態の有機ＥＬ素子１１は、ボトムエミッション構造として説明するが、これに限定されず、トップエミッション構造に適用するようにしてもよい。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、有機ＥＬ素子１１は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光（発光色）が得られる発光画素１２を有している。発光画素１２は略矩形状であり、表示領域においてマトリクス状に配置されている。同色の発光が得られる発光画素１２が図面上において垂直方向（列方向あるいは発光画素１２の長手方向）に配列し、異なる発光色の発光画素１２が図面上において水平方向（行方向あるいは発光画素１２の短手方向）にＧ，Ｂ，Ｒの順で配列している。すなわち、異なる発光色の発光画素１２が所謂ストライプ方式で配置されている。
【００２４】
このような有機ＥＬ素子１１を表示装置として用いるならば、異なる発光色が得られる３つの発光画素１２を１つの表示画素単位として、それぞれの発光画素１２は電気的に制御される。これによりフルカラー表示が可能となる。図１（ｂ）は、有機ＥＬ素子の発光画素の構成を示す模式断面図である。
【００２５】
以下、発光画素を備える有機ＥＬ素子の構成を、図２を参照しながら説明する。なお、図２は、機能膜２１、共通電極２２などの図示を省略しているので図１（ｂ）を参照のこと。
【００２６】
画素電極２０は、例えば、発光領域ごとに形成されている。また、画素電極２０は、透明なＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜からなり、例えば、平面的に略矩形状に形成されてい
機能性膜は、マトリクス状に配置された有機発光画素を具備して基板１７上に形成されている。詳述すると、機能膜性のある膜としては、画素電極２０上に形成された機能膜２１と、画素電極２０と共通電極２２とが導通しないようにするための隔壁１３と、機能膜２１を区画する隔壁としてのバンク１５とがある。機能膜２１は、例えば、正孔注入膜２１ｈと、発光膜２１Ｌなどから構成されている。
【００２７】
隔壁１３は、画素電極２０上の開口部１４となる領域を囲むように形成されている。言い換えれば、隔壁１３において、平面的に開口部１４と重なる領域に開口穴が形成されている。つまり、開口穴以外は、全面に隔壁１３が形成されている。開口穴の形状は、例えば、平面的に略矩形状である。
【００２８】
隔壁１３の材料としては、例えば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ2）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などの無機材料である。隔壁１３の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。バンク１５は、隔壁１３と同様に、基板１７上における開口部１４を除く領域に設けられている。つまり、バンク１５において平面的に開口部１４と重なる領域に開口穴が設けられている。
【００２９】
バンク１５はポジ型感光樹脂を用いたフォトリソ法により形成される。ここのとき、露光時の光回折などによりパターンのエッジで膜減りするため露光機の照度バラつきに依存したバンクの高さバラつきがある。そこで、金属ローラで平坦化処理することで高さバラつきを抑える。金属ローラの表面は表面が平滑になるようクロムめっき処理を施し、ビッカース硬さHv700以上が望ましい。
【００３０】
バンク１５の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の有機材料である。これらは、耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストから形成される。バンク１５の厚みは、例えば、１μｍ〜３．５μｍである。隔壁１３が無機材料から形成されるので、開口穴１４の中の濡れ性を確保することができる。また、隔壁１３の開口穴の端部を、バンク１５の開口穴１４の端部より開口穴１４の内側に出るように設けることにより、機能膜２１の膜厚が開口穴１４の中央部分に比べて変動し易い開口穴１４の周縁部分を隠すことが可能となり、発光領域１４における発光ムラを抑えることができる。
【００３１】
機能膜２１は、上記したように、正孔注入膜２１hと発光膜２１Lとを有して構成されており、隔壁１３及びバンク１５に囲まれた領域、すなわち開口穴１４の中に、レリーフ印刷法を用いて順に形成される。
【００３２】
正孔注入膜２１ｈは、導電性高分子材料中にドーパントを含有する導電性高分子層からなる。このような正孔注入膜２１ｈは、例えば、ドーパントとしてポリスチレンスルホン酸を含有する３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）やポリアニリンなどから構成することができる。
【００３３】
発光膜２１Lは、正孔注入膜２１ｈの上に形成されており、エレクトロルミネッセンス現象を発現する有機発光物質の層である。有機発光物質としては、例えば、ポリフルオレン系化合物である。機能膜２１上及びバンク１５上を含む基板１７上の全体には、共通電極２２が全面成膜（ベタ成膜）されている。
【００３４】
共通電極２２は、例えば、バリウム（Bａ）及びアルミニウム（Ａｌ）の積層体である。共通電極２２の上には、水や酸素の侵入を防ぐための、無機材料や有機樹脂などからなる封止部材が積層されている。
【００３５】
上述した発光膜２１Lは、画素電極２０と共通電極２２との間に電圧を印加することによって、発光膜２１Lには、正孔注入膜２１ｈから正孔が、また、共通電極２２から電子が注入される。機能膜２１において、これらが結合したときに光を発する。
【００３６】
以下、図３を参照しながらレリーフ印刷法を用いて、機能膜を形成する方法について説明する。
【００３７】
素子基板１７へのインキ転写に際しては、インキを転写される素子基板１７は定盤２３上に固定され、この定盤２３を版銅２４の回転に伴ってアニロックスロール２５と当接し、アニロックスロール２５表面のインキがレリーフ版２６に塗布される。
その後、レリーフ版２６に塗布されたインキは、版銅２４の直下まで回転した時点で素子基板１７上に転写される。
【符号の説明】
【００３８】
１１、有機エレクトロルミネセンス素子
１２、発光画素
１３、隔壁
１４、開口部
１５、バンク
１６、金属ローラー
１７、素子基板
１８、封止基板
１９、封止樹脂
２０、画素電極
２１、機能膜
２１ｈ、正孔輸送膜
２１Ｌ、発光膜
２２、共通電極
２３、常盤
２４、版胴
２５、アニロックスロール
２６、レリーフ版
【図１】
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【図２】
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【図３】
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