(57)【要約】      （修正有）【課題】有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】基板上に形成され、第１電極、第２電極、及び第１電極と第２電極との間に介在する発光層を有する発光部から形成された複数の画素領域と、画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上が、下記化学式Ｓｉ（Ｒ１〜４）（Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層とを備えたことを特徴とする有機電界発光表示装置。これにより、高解像度及び増加した画素領域を持つことができる。【選択図】  図１
2006114480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在する発光層を有する発光部から形成された複数の画素領域と、
前記画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上が、下記化学式１：
【化１】
2006114480.tif 000007
（前記化学式１のうち、
Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層とを備えたことを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記Ｒ１が、一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ５−１５アルキル基であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記加水分解性作用基が、ハロゲン原子、アミノ基またはＣ１−２０アルコキシ基であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記化学式１で表示される物質が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランまたは（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランであることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項５】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質が、前記基板と共有結合されたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項６】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層の表面エネルギーが、４０ｍＪ／ｍ２未満であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記基板が、酸化ケイ素及び窒化ケイ素のいずれか一方若しくは両方から形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
前記第１電極が、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ及びＩｎ２Ｏ３からなる群から選択される一つ以上から形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項９】
前記第２電極が、Ａｌ、Ａｇ及びＭｇからなる群から選択される一つ以上から形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１０】
前記発光層の一部以上が、インクジェットプリント法で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項１１】
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、下記化学式１：
【化１】
2006114480.tif 000008
（前記化学式１のうち、
Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する工程と、
前記画素領域に発光層を形成する工程と、
第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｒ１が、一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ５−１５アルキル基であることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記加水分解性作用基が、ハロゲン原子、アミノ基またはＣ１−２０アルコキシ基であることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記化学式１で表示される物質が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランまたは（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランであることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する工程が、
ａ）前記第１電極の一部以上を覆うようにフォトレジストを形成する第１工程と、
ｂ）前記基板全面に前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質を含む混合物を塗布する第２工程と、
ｃ）前記フォトレジストを除去する第３工程とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記発光層形成工程が、インクジェットプリント法を利用して行うことを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法に関するものであり、より詳細には、インクジェットプリント工程時に発生しうる隣接画素領域へのインクのオーバーフローを防止する層を、画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に備えた有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリント工程は、発光半導体高分子（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ、ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒｓ、ＬＥＰｓ）に基づいたフルカラーディスプレイの製造において、最も重要な製造工程のうちの一つである。この場合、適切な基板上に、対応する高分子溶液の少量の液滴が蒸着される。インクジェットプリント工程は、基板上にＤＮＡセンサーまたはカラーフィルターを蒸着するような他の技術分野でも使われる。
【０００３】
このようなあらゆる適用例において、蒸着されるべき物質（インク）を、前記の活性表面上に正確に位置選定する必要がある。インクジェットプリント技法は、このような要求を満足させる技法として知られている。インクジェットプリントに関する場合、インクは、蒸着される活性物質を補助物質に溶解させて製造する。その後、例えば、ピエゾまたは”バブルジェット（登録商標）”インクジェット技法方式を通じて、インクは、コーティングされる基板上に少量の液滴形態で蒸着される。基板上での液滴の正確な位置選定は、特に、基板に対するインクジェットヘッドの機械的位置選定を通じて行われる。補助物質の蒸発後に、活性物質が基板の活性表面上にフィルムを形成する。
【０００４】
プリント工程中に発生する最も頻繁な欠陥のうちの一つは、活性物質からの液滴が基板の隣接表面に流れ出すことである。有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ、ＯＬＥＤ）に基づいたディスプレイ素子に適用する例の場合、赤、緑、青の発光領域は互いに直接近接して配列されているために、液滴が隣接表面に流れ出すことは、色が混合されるということを意味する。
【０００５】
ＯＬＥＤディスプレイ素子は、１９８０年代後半以降から知られてきた。これは、高分子ＯＬＥＤ（Ｐｏｌｙｍｅｒ ＯＬＥＤ、ＰＬＥＤ）と、低分子ＯＬＥＤ（ｌｏｗ−ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ＯＬＥＤ、ＳＭ−ＯＬＥＤ）とに区分される。特許文献１には、基本形態としてのＰＬＥＤディスプレイ素子構造が記述されている。特許文献２及び特許文献３には、ＳＭ−ＯＬＥＤの原理構造が記述されているが、ここでは、発光物質及び電子輸送物質としてのＡＬＱ３（トリス−（５−クロロ−８−ヒドロキシ−キノリナト）−アルミニウム）が記述されている。
【０００６】
ＯＬＥＤ構造素子の基本原理は電界発光である。適切な接点を通じて、電子及び正孔が半導体物質に注入される。光は、これら電荷担体の再結合により発生する。
【０００７】
ピエゾインクジェットプリント技法は、ＰＬＥＤに基づいたフルカラーディスプレイの製造において、最も重要な製造技法のうちの一つである。これは、例えば、特許文献４に記載されている。これによれば、適切な基板の活性表面上に、活性物質（正孔輸送物質または発光物質）を含む溶液の少量の液滴が蒸着される。例えば、最近の携帯電話に使われる高解像度ディスプレイ素子に対する、このような活性表面（一個のピクチャーポイント（ピクセル））の寸法は、４０μｍ×１８０μｍの範囲内にある。
【０００８】
従来技術によるインクジェットヘッドは、直径３０μｍ以上のインク液滴を生成できる。その結果、液滴の直径は、コーティングされるピクチャーポイントと同じ大きさの範囲内にある。液滴のオーバーフローを防止するために、基板表面は、適切な手段によって形成される。
【０００９】
それは大体、以下の２つの方法による。
【００１０】
第１は、相異なる表面エネルギーを持ち、インクに対して相異なるカーバリング特性を持つ領域を形成する方式で基板表面を形成する方法である。第２は、液滴のオーバーフローを防止するように設計された幾何学的（機械的）バリヤーを使用することである。
【００１１】
特許文献５には、根本的な解決策のうちの一つが記述されている。基板表面の形成物質を適切に選択することによって、表面エネルギー差を形成する。プリントされたインクは、大きな表面エネルギーを持つ領域でのみ移動できる一方、小さな表面エネルギーを持つ領域は、バリヤーとして機能する。均一な厚さの層を持つフィルムを得るために、ＯＬＥＤの画素表面の周囲を超える大きな表面エネルギーを持つように設定することが、さらに有利である。形成されたフィルムは、周囲領域までは均質であるが、層の厚さは、バリヤーに隣接した活性領域の外側では急激に薄くなる。要求される表面エネルギーの差は、数多くの多様な方式で達成できる。特許文献５には、二層構造の表面が記述されている。適切なプラズマ表面処理を通じて、上層には小さな表面エネルギーが提供される一方、下層には、その化学的性質に基づいて同じ処理で大きな表面エネルギーが受容される。典型的な方法で、下層は、酸化シリコン／窒化シリコンなどの無機材料から製造される。
【００１２】
この場合、無機層は、大きな表面エネルギーを持つ周囲領域に作用して、インクジェットプリント工程での均質な高分子フィルムの蒸着を容易にする。
【００１３】
しかしながら、このような層の蒸着及び製造は、半導体産業で通常的に使われる工程を要求する。層蒸着のために、スパッタリング工程及びプラズマエンハンスト化学気相蒸着（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｕｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）などの気相工程が選択される。このような工程は、長いパルス時間を要求し、さらにコストが増大するので、このような工程を通すと、ＯＬＥＤ技法で得たコストダウン効果が半減してしまう。さらに、第２層は表面トポグラフィ形成を含むが、例えば、小さな表面エネルギーを持つ領域（ここでは、”セパレータ”という）は、基板表面から有限の高さに区切られる。高さプロファイルの結果として、蒸着された高分子フィルムは、所望しない厚さのプロファイルを形成できるが、ここで、プロファイルは、セパレータで周囲領域に上昇する曲線を描く。寸法によっては、このような曲線は、ピクチャーポイント（ピクセル）まで上昇できる。
【００１４】
特許文献５の他の短所は、インク容器が他のオーバーフロー防護口として使われるという点である。このようなインク容器の製造には時間がかかり、他の工程との併合の結果によって技術的難点が増加する。
【００１５】
特許文献６には、フォトレジストであらかじめ処理された基板表面の化学的処理が記述されている。これによれば、フォトレジストは、マスクを通じて露光されて現像される。このような方式で形成された構造で、フォトレジストを備えた領域は小さな表面エネルギーを持つ一方、フォトレジストのない領域は、大きな表面エネルギーを持つ。フォトレジスト構造のフランク（角部、ドイツ語：Ｆｌａｎｋｅｎ）は、平均表面エネルギーを有し、これによって、フランクは、表面エネルギーのある段階への突然の遷移を回避できる。しかしながら、それらが自由に選択可能な表面エネルギーを持つ境界領域及び幾何学的配置を表すものではない。これは、平均表面エネルギーを持つ領域にわたって、インクジェットプリント工程の空間溶解容量が減少するという一つの短所となる。さらに他の短所は、単一の、かつ同一のフォトレジストしか使用できないという点である。したがって、多様な物質を適用して表面エネルギーの差を形成できず、適用性が制限される。さらに、記述された化学処理には、長い製造時間がかかる。
【００１６】
特許文献７には、２段階の表面処理が記述されている。まず、表面全体に小さな表面エネルギーを与える。表面の選択された部分を短波長光線で後処理した結果、このような領域での表面エネルギーがさらに大きくなる。しかしながら、得られる表面エネルギーの差が制限されるだけでなく、長い露光時間が要求されることにより、大量生産には適していない。
【００１７】
特許文献８には、ＣＦ４を含有するプラズマ法、及び製造のためのリフトオフ法を利用したフォトレジストの表面フッ素化が記述されている。しかしながら、ここで真空を利用した技法として要求されるＣＶＤ法は、製造時間の増大だけでなくコストアップを招く。また、フッ素化された表面の一部は、この後平衡となるためにフォトレジスト内部に拡散するため、前述したような表面エネルギーは不安定になる。
【００１８】
前記方法の他の短所は、フッ素で改質された表面は、ＰＤＯＴ：ＰＳＳなどの酸を含有する溶液に対して不安定で、洗浄される恐れがあるという点である。
【００１９】
特許文献９には、インク反発機能を形成するために、テフロン（登録商標）などの疎水性層を蒸着することが開示されている。前記テフロン（登録商標）は、ＣＶＤを利用するか、熱的蒸発法によって蒸着され、リフトオフ法、レーザーアブレーション法により製造されるか、またはシャドーマスクを利用して製造される。前記２つのテフロン（登録商標）蒸着法はいずれも真空法であるところ、工程時間はもとよりコストアップを招く。また、この場合、基板サイズに制約がある。特許文献９の他の短所は、低エネルギー層が熱的不安定性を有する点である。該発明のテフロン（登録商標）は、１５０℃の温度及び常圧下で蒸発する傾向がある。
【００２０】
特許文献１０には、ディスプレイの活性表面の製造のための絶縁物質として、ポリシロキサン系フォトレジストの使用が開示されている。前記ポリシロキサンは、パッシブマトリクス型ディスプレイのカソードを蒸着させるために”突出（ｏｖｅｒｈａｎｇｉｎｇ）構造”に製造されることが望ましい。しかしながら、ポリシロキサン層が相当な厚さを持つために、ポリシロキサン層のエッジ部から金属フィルムが分離されることによって、カソード層の抵抗に悪影響を及ぼす。
【００２１】
液滴のオーバーフローを防止するための第２の方法として、幾何学的（機械的）バリヤーがある。
【００２２】
特許文献１１には、隣接した２つのピクチャーポイント間に配置されるフォトレジストストライプ構造の使用が記述されている。このようなフォトレジストストライプは、２μｍを超える高さ（＞２μｍ）を有することでインク液滴に対する物理的バリヤーとして機能して、結果的にオーバーフローを防止する。このようなフォトレジスト構造の形成は、特許文献１２に記述されている。この場合、互いに平行に配列された２つのフォトレジスト構造（いわゆる”バンク”）はチャンネルを形成するが、その中心には、後に同じ色（赤、緑または青）で発光するピクチャーポイントがある。このようなチャンネルに適切なインクがプリントされて、活性物質を持つピクチャーポイント層が実現すると同時に、チャンネル外側に配置されるピクチャーポイントへのオーバーフローを、フォトレジスト構造が防止する。バンクの高さは、０．５×（ピクチャーポイントの幅／液滴の直径）より大きい。さらに、高さは、インクジェットプリント方法を通じて蒸着された活性物質のフィルムの厚さよりはるかに大きい。バンクの微細構造化は、バンクに円形、楕円形または三角形の凹みを付けることによって得られるが、ここで、このような凹みは、オーバーフロー容器の役割を担当する。しかしながら、これらの短所は、バンク及び／またはエッジ部の高さが、後処理工程での金属蒸着の品質低下を誘発するという点である。このような金属蒸着において、ＯＬＥＤ構造素子のカソードは、熱的蒸着またはスパッタリングによって形成される。フォトレジスト構造の形状及び高さに基づいて、最低でも金属フィルムは、特に”バンク”側壁にさらに薄く蒸着される。これは、電気抵抗を増大させるので、ディスプレイ素子の入力電力に悪影響を及ぼす。
【００２３】
特許文献１３には、他のインクストッパーの利用が開示されている。
【００２４】
特許文献１１によるチャンネル構造は、上端部及び下端部が開放されているため、側面方向にのみインクのオーバーフローを防止する。このために、インクはチャンネルに沿って自由に流れて、前記チャンネルの末端部から流れて行く。このような方式により、チャンネル末端部のインク体積は、チャンネル中間部のインク体積より小さくなる。これにより、乾燥された正孔伝導層及び高分子層の不均一な厚さの層が、チャンネルに沿って発生し分布する。このことは、電界発光でも明確に立証されている。前述したようなインクストッパーは、チャンネル構造の上端部及び下端部からの湿式インクの流出を防止する。
【００２５】
特許文献１４には、インクジェットプリント技法で形成されたディスプレイにおいて、所定の液滴の位置選定及びフィルム形成に関する研究が記載されている。この場合、有機エミッタがスピン−コーティング法によって蒸着できるように、機械的なマスクが基板上の位置を定め静置し続ける。しかしながら、金属シャドーマスクの使用は、コーティングされる基板のサイズを限定する。膨脹係数が一定でなく、完全に平坦化していないマスクまたは基板の使用は、大面積の基板に対して、マスクの不正確な位置選定を発生する。
【００２６】
前述したものを要約すれば、従来提案された基板の製造方法は、時間を浪費し、またはコストを増大させるものであり、カソード蒸着は、許容できない程度の高い電気的抵抗を発生し（”バンク”の高さに起因したものである。）、また、基板、特に大面積の基板は、不正確な位置選定を発生するので（マスク使用に起因したものである。）、これらの改善が至急求められている。
【特許文献１】ＷＯ ００／７６００８ Ａ１（ＣＤＴ）
【特許文献２】ＵＳ４，５３９，５０７明細書
【特許文献３】ＵＳ４，８８５，２１１明細書（イーストマン・コダック）
【特許文献４】ＵＳ２００２／１００４１２６明細書
【特許文献５】ＥＰ０９８９７７８ Ａ１（セイコー・エプソン）
【特許文献６】ＪＰ０９２０３８０３公報
【特許文献７】ＪＰ０９２３０１２９公報
【特許文献８】ＤＥ１０２３６４０４．４（三星ＳＤＩ）
【特許文献９】ＤＥ１０３３４３５１．１（三星ＳＤＩ）
【特許文献１０】ＵＳ６６５６６１１明細書（オスラム ＯＳ）
【特許文献１１】ＵＳ６，３８８，３７７ Ｂ１明細書
【特許文献１２】ＥＰ０９９６３１４ Ａ１
【特許文献１３】ＤＥ１０３ １１ ０９７．６
【特許文献１４】ＵＳ２００３００４２８４９明細書（ＳＥＬ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明は、前述したような問題点を鑑みてなされたものであり、低コストで製造でき、第２電極の低い抵抗及び高解像度を実現できる有機電界発光表示装置を提供することを目的とする。また、真空法（蒸着法）及びマスク使用法（大面積基板に関して、望ましくない不正確な位置選定を発生する欠点がある。）のようなコストを増大させる製造方法ではなく、工程にかかるコスト及び工程時間を減少できる有機電界発光表示装置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】
【００２８】
前記本発明の課題を解決するために、本発明の第１態様は、基板上に形成され、第１電極、第２電極、及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在する発光層を有する発光部から形成された複数の画素領域と、前記画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上が、下記化学式１：
【化１】
2006114480.tif 000003
（前記化学式１のうち、Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層とを備えたことを特徴とする有機電界発光表示装置を提供する。
【００２９】
前記Ｒ１は、一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ５−１５アルキル基である。
【００３０】
前記加水分解性作用基は、ハロゲン原子、アミノ基またはＣ１−２０アルコキシ基である。
【００３１】
前記化学式１で表示される物質が、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランまたは（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランである。
【００３２】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質が、前記基板と共有結合される。
【００３３】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層の表面エネルギーは、４０ｍＪ／ｍ２未満である。
【００３４】
前記基板は、酸化ケイ素及び窒化ケイ素のいずれか一方若しくは両方から形成される。
【００３５】
前記第１電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ、ＺｎＯ及びＩｎ２Ｏ３からなる群から選択される一つ以上から形成される。
【００３６】
前記第２電極は、Ａｌ、Ａｇ及びＭｇからなる群から選択される一つ以上から形成される。
【００３７】
前記発光層の一部以上は、インクジェットプリント法で形成される。
【００３８】
前記本発明の他の課題を解決するために、本発明の第２態様は、基板上に第１電極を形成する工程と、前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、下記化学式１：
【化１】
2006114480.tif 000004
（前記化学式１のうち、Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する工程と、前記画素領域に発光層を形成する工程と、第２電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法を提供する。
【００３９】
前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する工程は、ａ）前記第１電極の一部以上を覆うようにフォトレジストを形成する第１工程と、ｂ）前記基板全面に前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質を含む混合物を塗布する第２工程と、ｃ）前記フォトレジストを除去する第３工程とを含む。
【００４０】
前記発光層形成工程は、インクジェットプリント法を利用して行われる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明による有機電界発光表示装置及びその製造方法は、次のような効果を持つ。
（１）所定の表面エネルギーを持つ物質を選択することにより、インクジェットプリント法の使用に適した大きな表面エネルギー差を実現できる。
（２）複雑な製造技法を伴う無機物質を使用する代わりに、製造コストが低くて真空条件を伴わず、表面エネルギー差を実現するための追加工程が要らない通常的な湿式化学形成法を利用できる。
（３）前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層は、後処理熱工程に対して安定的である。
（４）前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層によって、第２電極分離現象防止のための低い表面プロファイルの層を持つシステムを得ることができる。
（５）画素領域間の幅が小さい。
（６）高解像度のプリントが可能である。
（７）ＯＬＥＤまたはプリントされたカラーフィルターに使われるフィリングファクター及び／またはＯＬＥＤまたはプリントされたカラーフィルターに使われる画素表面のうち、層の厚さの均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
【００４３】
図１は、本発明による有機電界発光表示装置の一実施形態の例であるアクティブマトリクス型の有機電界発光表示装置のうち有機電界発光素子が形成された領域の断面図であり、特に、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４０及び有機電界発光素子６０が図示されている。
【００４４】
図１を参照すれば、前記アクティブマトリクス型の有機電界発光表示装置には、基板８１が設けられている。前記基板８１は透明な素材、例えば、ガラスまたはプラスチック材で形成できる。図１には図示されていないが、前記基板８１上には全体的にバッファ層が形成されている。
【００４５】
前記基板８１の上面には、所定パターンで配列された活性層４４が形成されている。前記活性層４４は、ゲート絶縁膜８３によって埋め込まれている。前記ゲート絶縁膜８３の上面には、前記活性層４４と対応する部分に、ＴＦＴ ４０のゲート電極４２が形成されている。前記ゲート電極４２は、中間絶縁膜８４によって埋め込まれている。前記中間絶縁膜８４を形成した後には、ドライエッチングなどのエッチング工程によって、前記ゲート絶縁膜８３及び中間絶縁膜８４をエッチングして、コンタクトホール８３ａ、８４ａを形成させて、前記活性層４４の一部を露出させている。
【００４６】
前記活性層４４の露出された部分は、コンタクトホール８３ａ、８４ａを通じて、両側で所定のパターンに形成されたＴＦＴ ４０のソース電極４１及びドレイン電極４３と、それぞれ接続されている。前記ソース電極４１及びドレイン電極４３は、保護膜８５によって埋め込まれている。前記保護膜８５を形成した後には、エッチング工程を通じて前記ドレイン電極４３の一部が露出される。
【００４７】
前記保護膜８５は、絶縁体で形成され、酸化ケイ素や窒化ケイ素のような無機膜、またはアクリル、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）のような有機膜で形成できる。また、前記保護膜８５上には、保護膜８５の平坦化のために別の絶縁膜８６をさらに形成することも可能である。前記絶縁膜８６は、酸化ケイ素や窒化ケイ素のような無機膜、またはアクリル、ＢＣＢのような有機膜で多様に形成できる。
【００４８】
一方、前記有機電界発光素子６０は、電流の流れによって赤、緑、青色の光を発光して所定の画像情報を表示するものであり、ＴＦＴ ４０のドレイン電極４３に接続された画素電極である第１電極６１と、全体画素を覆うように備えられた対向電極である第２電極６２、及びそれら第１電極６１と第２電極６２との間に配置されて発光する発光層６３から構成される。
【００４９】
前記第１電極６１と第２電極６２とは互いに絶縁されており、有機発光層６３に相異なる極性の電圧を加えて発光を行わせる。
【００５０】
前記第１電極６１は、透明電極または反射型電極として設けられるが、透明電極として使われる時には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で形成される。反射型電極として使われる時には、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、及びそれらの化合物で反射層を形成した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３で透明電極層を形成する。
【００５１】
一方、本発明の有機電界発光表示装置は、下記化学式１： 
【化１】
2006114480.tif 000005
（前記化学式１のうち、Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層６５を備える。
【００５２】
前記化学式１のうち、Ｒ１は、一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ５−１５アルキル基である。
【００５３】
前記化学式１のうち、前記加水分解性作用基は、ハロゲン原子、アミノ基またはＣ１−２０アルコキシ基である。
【００５４】
本発明は、本発明に係る基板上に自己組織構造を適用して、低い表面エネルギーを持つ領域を形成した後、対応する表面エネルギー差を持つ領域を形成するという考案に基づく。この場合、本発明による基板の表面は、ピクチャーポイント（ピクセル）形成用有機（エミッタ−）物質収容のための画素領域と、ピクセル分離用の非画素領域とからなる。前記非画素領域は、各画素領域を互いに隔離及び／または分離するので、各カラー別（赤、緑、青）に相異なるインクは、前記基板を有機発光物質で形成する間に混合されない。
【００５５】
望ましい実施形態の例では、前記オルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層は、前記絶縁膜８６と、または絶縁膜８６が形成されていない場合には、保護膜８５と共有結合する。
【００５６】
本発明の他の望ましい実施形態の例では、前記オルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層の表面エネルギーは、化学的改質手段によって低くなる。望ましくは、表面エネルギーの低下のために、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基を持つ。このような方式で、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質は、４０ｍＪ／ｍ２未満の表面エネルギーを持つことができる。望ましくは、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランまたは（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランを利用して製造される。
【００５７】
図１に示すように、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層６５を設けることによって、印刷法、例えば、インクジェットプリント法を利用して発光層６３を容易に形成できる。
【００５８】
前記有機発光層６３は、低分子または高分子有機物が使われるが、低分子有機物を使用する場合、ホール注入層（ＨＩＬ：Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、ホール輸送層（ＨＴＬ：Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、発光層（ＥＭＬ：Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（ＥＴＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ）、電子注入層（ＥＩＬ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）などが、単一であるいは複合した構造で積層されて形成され、使用可能な有機材料も、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）、トリス−８−ヒドロキシキノリンアルミニウム（ＡｌＱ３）などをはじめとして多様である。
【００５９】
高分子有機物の場合には、大体ＨＴＬ及びＥＭＬを備えた構造を持つことができ、この時、前記ＨＴＬとしてＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ（３，４−ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）を使用し、ＥＭＬとしてＰＰＶ（Ｐｏｌｙ−Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系及びポリフルオレン系など高分子有機物質を使用して、これらをスクリーン印刷やインクジェット印刷方法により形成できる。
【００６０】
前記のような有機発光層は必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な実施形態が適用できるということはいうまでもない。
【００６１】
一方、前記第２電極６２も、透明電極または反射型電極として設けられるが、透明電極として使われる時には、この第２電極６２がカソード電極として使われるので、仕事関数の小さな金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を有機発光膜６３の方向に向かうように蒸着した後、その上にＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、またはＩｎ２Ｏ３等で補助電極層やバス電極ラインを形成できる。そして、反射型電極として使われる時には、前記Ｌｉ、Ｃａ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、及びそれらの化合物を全面蒸着して形成する。
【００６２】
前記第１電極６１は、アノード電極として機能し、前記第２電極６２は、カソード電極として機能するが、もちろん、それら第１電極６１と第２電極６２との極性は逆になっても構わない。そして、第１電極６１は、各画素の領域に対応するようにパターニングされ、第２電極６２は、あらゆる画素を覆うように形成される。
【００６３】
前記第２電極６２上には保護層などが多様に形成されうる。
【００６４】
本発明による有機電界発光表示装置を、前述したように、図１に図示されたようなアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置を例として説明したが、例えば、ストライプタイプの第１電極、及び前記第１電極と直交する方向に延びたストライプタイプの第２電極を備えたパッシブマトリクス型有機電界発光表示装置など、多様な変形例が可能であるということはいうまでもない。
【００６５】
本発明の有機電界発光表示装置は、基板上に第１電極を形成する工程と、前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、下記化学式１：
【化１】
2006114480.tif 000006
（前記化学式１のうち、Ｒ１は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基であり、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうち少なくとも一つ以上は、加水分解性作用基であり、その残りは独立的に、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−１０アルキル基またはＣ１−１０アルコキシ基である。）
で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する工程と、前記画素領域にＥＭＬを形成する工程と、第２電極を形成する工程とから製造できる。
【００６６】
前記Ｒ１は、一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ５−１５アルキル基である。
【００６７】
前記加水分解性作用基は、ハロゲン原子、アミノ基またはＣ１−２０アルコキシ基である。
【００６８】
望ましくは、前記化学式１で表示される物質は、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシランまたは（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランとすることができる。
【００６９】
まず、第１電極を形成する基板を準備して、第１電極を形成する。前記”基板”は、例えば、アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置を形成する場合、トランジスタなどを備えたものであり、これは、当業者が容易に認識可能なものである。第１電極は、多様な蒸着法を利用して形成でき、アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置を製造する場合、基板下部に備えられたトランジスタのソース電極またはドレイン電極と電気的に接続されるように形成しなければならない。
【００７０】
この後、前記基板中の画素領域間の非画素領域のうち少なくとも一部以上に、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層を形成する。
【００７１】
前記工程は、前記化学式１を持つオルガノシラン系物質で不連続的な層構造を蒸着させることを特徴とするが、前記層は、非画素領域のうち一つ以上に配列される。このような方式で、低い表面エネルギーを持つ非画素領域が基板上に形成され、前記非画素領域は、ピクセルポイントがその上部に配列される画素領域（表面）を互いに分離させるように製造される。非画素領域の低い表面エネルギーによって、それに対応する表面エネルギー差を得る。
【００７２】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層は、望ましくは、湿式化学法で形成される。本発明による方法の望ましい実施形態の例のうち、前記層の表面エネルギーは、化学的改質法によって低くなる。望ましくは、そのために、前記層は、フッ素原子または一つ以上のフッ素原子で置換されたＣ１−２０アルキル基を含む。
【００７３】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層の製造は、望ましくは、前記第１電極の一部以上を覆うようにフォトレジストを形成する第１工程と、前記基板全面に前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質を含む混合物を塗布する第２工程と、前記フォトレジストを除去する第３工程とを含むリフト−オフ法で実現できる。そのために、基板表面を標準フォトレジストでカバーした後、画素領域表面は覆われるように、非画素領域表面は覆われないように製造する。このように製造された基板を、オルガノシラン系物質を含む混合物と接触させた後、フォトレジスト及びフォトレジストを備えた領域のオルガノシラン層を除去する。前記混合物は、例えば、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質と、エタノールなどのような溶媒との混合物であってもよい。その結果、前記オルガノシラン系物質から由来した物質から形成された、非連続的な層が、非画素領域に形成される。
【００７４】
本発明による発明と関連した構造において、非常に大きな表面エネルギー差を持つ基板は、非常に望ましいコストで有利に形成される。
【００７５】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層は、湿式化学法で有利に形成される。これにより、工程に係るコストをダウンできる。溶液は数回使用してもよく、溶媒回収後及び活性物質（オルガノシラン系物質）の添加後、必要な濃度の溶液を再び使用できる。この時、真空法は要らない。
【００７６】
また、湿式化学的な基板洗浄などの追加工程を、表面エネルギー差を変化させることなく行える。
【００７７】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質と、基板との共有結合に基づいて、前記層は、例えば、テフロン（登録商標）層より熱的にかなり安定しており、これは、後処理工程において重要である。
【００７８】
（単一層領域に存在する）反発層の高さが最小であることは、最小プロファイルを持つインクジェットプリント用基板の設計を可能にする。このような特性は、カソード抵抗を非常に低くすることによって、アクティブマトリクス型ＯＬＥＤの入力電力に有利な影響を与える。現在インクジェット−プリントされた構造の素子に適用された標準ベース表面は、数百ｎｍないし数μｍの高さの差を持つプロファイルを持つ。このようなエッジ部は、カソード形成（熱的蒸着法またはスパッタリング法）時に不均一な金属カソードフィルムを発生する。前記エッジ部での金属蒸着は、複雑な問題を引き起こす。カソード層はさらに薄膜化して、最悪の場合、完全に切断される。
【００７９】
これは、３００ｎｍ以上の高さを持つエッジ部プロファイルを持つ基板の場合、通常的に起るものである。これにより、カソードの抵抗（Ω）は増加し、結果的に入力電力の増加を招く。最悪の場合、構造素子の機能低下を招く。
【００８０】
前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層が最小の幅を有することは、高解像度構造素子及び平坦なフィルムの形成に非常に有利である。これにより、２つの画素表面を分離して、インクのオーバーフローを防止するために必要な長さをかなり短縮できる。セパレータとしてフォトレジスト構造を利用する場合、安定性の理由で、最小幅は通常的に約１０μｍ及びそれ以上である。しかしながら、本発明の場合、最小幅は、リフト−オフ構造が限定されるリソグラフィの解像度または適用された他の製造方法によって限定される。このような方式で、１０μｍ未満の最小幅が達成可能である。本発明によって減少された空間は、解像度向上及び／またはフィリングファクター（全体ピクセル表面に対するピクセルのうち画素表面の比）の増加及び／またはインクジェット−プリントされた物質の層の厚さ変化の減少のために使われる。後者の効果は、大きな表面エネルギー差を持つ表面境界部でのインクを乾燥させることによって得られる。
【００８１】
有機物質のうち低い表面エネルギーを持つ物質の選択には、一般的な標準ベースの製造技法を使用する。これは、大きな表面エネルギーを持つ表面形成のために、ＳｉＯ２のような無機層を適用するという研究と対比される。
【００８２】
さらに具体的に、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層の形成方法は、図２ないし図５を参照して説明する。
【００８３】
図２は、基板２０上に第１電極２２を形成する工程を説明したものである。前記基板２０は、アクティブマトリクス型有機電界発光素子の場合、例えば、トランジスタを備え酸化ケイ素または窒化ケイ素などから形成された平坦化膜を含むことができる。前記第１電極は、ＩＴＯのような透明導電性物質からなり、ストライプタイプまたはメッシュタイプのように多様な形態で形成することができる。
【００８４】
図３は、基板２０に形成された第１電極２２の一部以上を覆うようにフォトレジスト２４を形成する工程を説明したものである。前記フォトレジストの形成方法には特別な制限がなく、従来公知の標準方法を利用できる。フォトレジスト２４は第１電極２２の一部以上を覆うように形成できるが、図３のように、第１電極２２の全体を覆うように形成するか、第１電極２２の一部を覆うように形成するなど、多様な変形例が可能である。
【００８５】
図４は、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層２６を、基板２０全面に形成する工程を説明したものである。前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層２６の形成工程は、例えば、前記オルガノシラン系物質を含む混合物を、前記第１電極２２及び前記フォトレジスト２４が設けられた基板２０に塗布した後、前記オルガノシラン系物質を含む混合物を硬化させることによって行われる。前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質についての詳細な説明は、前述した通りであるので省略する。
【００８６】
図５は、フォトレジスト（図４の２４）を除去する工程を説明したものである。フォトレジストは、標準方法で除去でき、この時、フォトレジストもフォトレジスト上部の層も共に除去される。これにより、図５に示すように、非画素領域には、前記化学式１で表示されるオルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層が形成され、非画素領域は、第１電極２２が一部以上形成されている画素領域を区切ることができる。
【００８７】
この後、インクジェットプリント法のような多様な印刷法を利用して、画素領域にＥＭＬを形成した後、第２電極を形成する。
【実施例】
【００８８】
以下、実施例を通じて本発明をさらに詳細に説明する。
【００８９】
［実施例１］
ボロンシリケートガラス（１．１ｍｍの厚さである）から形成された基板を準備した。前記基板の下部には、一つ以上の半導体物質、ソース電極及びドレイン電極を備えた一つ以上のトランジスタが備えられている。前記基板上に第１電極として、ＩＴＯ層を形成した。
【００９０】
次いで、０．３μｍ厚さのフォトレジスト（ＪＥＭ ７５０）を標準方法を利用して、前記ＩＴＯ層を覆うが、非画素領域を覆わないように形成した後、イソプロパノールが含まれた超音波バスで５分間洗浄した後、窒素を注入して乾燥させた後、ＵＶオゾン処理を１０分間行った。
【００９１】
この後、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルトリエトキシシラン（Ｃ１４Ｈ１９Ｆ１３Ｏ３Ｓｉ（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．製））を、１０％の濃度のＲｏｔｈのエタノール（＞９６％、ＤＡＢ）に溶解させて、溶液を作製し、前記基板を５分間浸漬させた。この後、前記基板を溶液から取り出して空気中で乾燥させた後、空気中で１６０℃の加熱プレートで３０分間硬化させた。
【００９２】
次いで、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を利用してフォトレジストを除去して、第１電極としてＩＴＯ層を一部以上備えた画素領域と、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルエトキシシランの加水分解物から形成された層を備えた非画素領域とを形成した基板を得た。
【００９３】
［実施例２］
１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクチルエトキシシランの代わりに、（ヘプタ−デカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）ジメチルクロロシランを使用した点を除いては、前記実施例１と同じ方法を利用して基板を製造した。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明による有機電界発光表示装置の製造方法を利用すれば、信頼性が向上した有機電界発光表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明による有機電界発光表示装置の一実施形態の例を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法の一実施形態の例によって、有機電界発光表示装置を製造する過程を図式的に示す概略図である。
【図３】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法の一実施形態の例によって、有機電界発光表示装置を製造する過程を図式的に示す概略図である。
【図４】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法の一実施形態の例によって、有機電界発光表示装置を製造する過程を図式的に示す概略図である。
【図５】本発明による有機電界発光表示装置の製造方法の一実施形態の例によって、有機電界発光表示装置を製造する過程を図式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
２０  基板
２２、６１  第１電極
２４  フォトレジスト
４０  トランジスタ
２６、６５  オルガノシラン系物質から由来した物質から形成された層
４１、４３  ソース電極及びドレイン電極
４２  ゲート電極
４４  活性層
６０  有機電界発光素子
６１  第１電極
６２  第２電極
６３  発光層
８１  基板 
８３  ゲート絶縁膜
８４  中間絶縁膜
８３ａ、８４ａ  コンタクトホール
８５  保護膜
８６  絶縁膜
【図１】
2006114480.tif 000009
【図２】
2006114480.tif 000010
【図３】
2006114480.tif 000011
【図４】
2006114480.tif 000012
【図５】
2006114480.tif 000013