(57)【要約】【課題】本発明は、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子を提供することを主目的とする。【解決手段】本発明においては、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層が形成された上記基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように形成され、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層と、上記発光領域内の上記第１電極層上に形成され、発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有し、上記絶縁層が同一材料からなり、上記第１絶縁層および上記第２絶縁層の高さが等しいことを特徴とする有機ＥＬ素子を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１電極層と、
前記第１電極層が形成された前記基板上に、発光領域内の前記第１電極層が露出するように形成され、前記発光領域を画定する第１絶縁層および前記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層と、
前記発光領域内の前記第１電極層上に形成され、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層と、
前記有機エレクトロルミネッセンス層上に形成された第２電極層とを有し、
前記絶縁層は同一材料からなり、
前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の高さが等しいことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記第２絶縁層の前記基板に平行な断面形状、もしくは、前記第２絶縁層のパターンにより形成された閉領域の形状が、丸形状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ッセンス素子。
【請求項３】
前記発光領域に対する前記第２絶縁層の面積占有率が、２５％〜８０％の範囲内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ッセンス素子。
【請求項４】
前記第２絶縁層の径が、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記第２絶縁層間の間隔が、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記第１絶縁層上に形成され、前記第２電極層を複数に分断する分断領域を画定する複数の絶縁性の隔壁を有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
第１電極層が形成された基板上に、発光領域内の前記第１電極層が露出するように、前記発光領域を画定する第１絶縁層および前記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成する絶縁層形成工程と、
前記発光領域内の前記第１電極層上に、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス層を形成する有機エレクトロルミネッセンス層形成工程と、
前記有機エレクトロルミネッセンス層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを有し、
前記有機エレクトロルミネッセンス層形成工程が、前記有機エレクトロルミネッセンス層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成する有機層印刷工程を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッ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、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光層を一対の電極の間に挟み、両電極間に電圧をかけて発光させる有機エレクトロルミネッセンス（以下、エレクトロルミネッセンスをＥＬと略す場合がある。）素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶素子と異なり全固体素子であるため耐衝撃性に優れていること、応答速度が速いこと、温度変化による影響が少ないこと、および、視野角が大きいことなどの利点を有しており、表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
【０００３】
従来、パッシブ型の有機ＥＬ素子において、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショートが発生するという問題がある。そこで、例えば、特許文献１においては、隔壁部で発光画素を分割して閉領域を形成することによって、ピンホールが生じても閉領域内で陰極の酸化の進行を抑止することで、ダークスポットの成長を抑止する有機ＥＬ素子が開示されている。
【０００４】
このような問題の原因としては、陽極と陰極との間の有機ＥＬ層の膜厚が極薄であるため、混入した微小異物等の周りで上記膜厚がさらに薄くなりやすいことが考えられる。なお、特許文献２においては、インクジェット法により塗布形成された有機ＥＬ層の厚さが均一で、単画素内の発光輝度にムラの無い有機ＥＬ素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４０３５４号公報
【特許文献２】特開２００８−１７１５８０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、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ダークスポット、電流のリークおよび電極間ショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子を提供することを主目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明においては、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層が形成された上記基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように形成され、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層と、上記発光領域内の上記第１電極層上に形成され、発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有し、上記絶縁層が同一材料からなり、上記第１絶縁層および上記第２絶縁層の高さが等しいことを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。
【０００８】
本発明によれば、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層を有することで、例えば、印刷法により有機ＥＬ層を構成する有機層を形成する際に、第２絶縁層上に印刷された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができる。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることが可能であるため、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子とすることができる。また、絶縁層が同一材料からなり、第１絶縁層および第２絶縁層の高さが等しいため、例えば、フォトリソグラフィー法により絶縁層を一度に形成することができる。
【０００９】
上記発明においては、上記第２絶縁層の上記基板に平行な断面形状が、もしくは、上記第２絶縁層のパターンにより形成された閉領域の形状が、丸形状であることが好ましい。丸形状は角を有しないため、上記有機層形成用塗工液が第２絶縁層または閉領域の一点に集中することがなく、有機層全体の膜厚を押し上げることができるからである。
【００１０】
上記発明においては、上記発光領域に対する上記第２絶縁層の面積占有率が、２５％〜８０％の範囲内であることが好ましい。発光領域に対する第２絶縁層の面積占有率が所定の値であることにより、第２絶縁層が形成されていない場合の発光領域の面積と比較して、発光領域の面積が小さくなるため、例えば、印刷法のように発光領域内に落とし込む有機層形成用塗工液の量が一定である塗布法を用いた場合であっても、第２絶縁層上に印刷された有機層形成用塗工液が発光領域内に流れ込み、発光領域内に塗布された有機層形成用塗工液の膜厚を増加させることが可能となり、発光領域内で形成される有機層の膜厚をより大きくすることができるからである。
【００１１】
上記発明においては、上記第２絶縁層の径が、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。第２絶縁層の径が所定の値であることで、解像度および外見上の見栄えに問題がない有機ＥＬ素子とすることができるからである。
【００１２】
上記発明においては、上記第２絶縁層間の間隔が、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。第２絶縁層間の間隔が所定の値であることで、隣接する第２絶縁層間における有機層形成用塗工液を引き上げることができるからである。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚をより大きくすることができる。
【００１３】
上記発明においては、上記第１絶縁層上に形成され、上記第２電極層を複数に分断する分断領域を画定する複数の絶縁性の隔壁を有することが好ましい。本発明の有機ＥＬ素子を製造コストに優れたパッシブ型の有機ＥＬ素子とすることができるからである。
【００１４】
また、本発明においては、第１電極層が形成された基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成する絶縁層形成工程と、上記発光領域内の上記第１電極層上に、発光層を含む有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、上記有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを有し、上記有機ＥＬ層形成工程が、上記有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成する有機層印刷工程を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明によれば、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成し、有機ＥＬ層を構成する有機層を印刷法により形成することで、第２絶縁層上に印刷された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができる。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることが可能であるため、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子を得ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子における絶縁層の一例を示す概略平面図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ素子における絶縁層の他の例を示す概略平面図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ素子における絶縁層の他の例を示す概略平面図である。
【図６】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略平面図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略平面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１２】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図１３】実施例１〜６および比較例で得られた有機ＥＬ素子のパターン形状を示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の有機ＥＬ素子および有機ＥＬ素子の製造方法について詳細に説明する。
【００１９】
Ａ．有機ＥＬ素子
まず、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層が形成された上記基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように形成され、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層と、上記発光領域内の上記第１電極層上に形成され、発光層を含む有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に形成された第２電極層とを有し、上記絶縁層が同一材料からなり、上記第１絶縁層および上記第２絶縁層の高さが等しいことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の有機ＥＬ素子について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１において、有機ＥＬ層および第２電極層は省略されている。
図１および図２に例示する有機ＥＬ素子１は、基板２と、基板２上に形成された第１電極層３と、第１電極層３が形成された基板２上に、発光領域１０内の第１電極層３が露出するように形成され、発光領域１０を画定する第１絶縁層４ａおよび発光領域１０内にパターン状に配置された第２絶縁層４ｂから構成される絶縁層４と、第１絶縁層４ａ上に形成され、第２電極層７を複数に分断する分断領域１１を画定する複数の絶縁性の隔壁５と、発光領域１０内の第１電極層３上に形成され、発光層を含む有機ＥＬ層６と、有機ＥＬ層６上に形成された第２電極層７とを有している。絶縁層４は同一材料からなり、露光時に一括して形成されるため、第１絶縁層４ａおよび第２絶縁層４ｂの高さはほぼ等しくなっている。
【００２１】
本発明によれば、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層を有することで、例えば、印刷法等により有機ＥＬ層を構成する有機層を形成する際に、第２絶縁層上に配置された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができる。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることが可能であるため、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子とすることができる。また、絶縁層が同一材料からなり、第１絶縁層および第２絶縁層の高さが等しいため、例えば、フォトリソグラフィー法により絶縁層を一度に形成することができる。
【００２２】
なお、「発光領域」とは、発光に寄与する領域をいう。この発光領域は、第１絶縁層により画定される。また、「分断領域」とは、第２電極層を複数に分断する領域であって、発光に寄与しない領域をいう。この分断領域は、隔壁が設けられている領域であり、隔壁により画定される。
【００２３】
以下、本発明の有機ＥＬ素子における各構成について説明する。
【００２４】
１．絶縁層
まず、本発明における絶縁層について説明する。本発明における絶縁層は、第１電極層が形成された基板上に、発光領域内の第１電極層が露出するように形成され、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成されるものであり、同一材料からなるものである。本発明の有機ＥＬ素子は、このような絶縁層を有することで、例えば、印刷法等の方法により発光領域内全体に有機ＥＬ層を構成する有機層が形成された場合、第２絶縁層上に配置された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができ、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることができる。
以下、第１絶縁層および第２絶縁層について説明する。
【００２５】
（１）第１絶縁層
本発明における第１絶縁層は、発光領域を画定するものである。この第１絶縁層は、第１電極層の端部を覆うように形成されていることが好ましい。第１電極層の端部では、有機ＥＬ層の厚みが薄くなるため、第１絶縁層を形成することでショートしにくくすることができるからである。また、隣り合う発光領域が電気的に接続されることを防ぐことができるからである。第１絶縁層が形成された部分は、発光に寄与しない領域とすることができる。
【００２６】
第１絶縁層の形成位置としては、発光領域内の第１電極層が露出するように、第１絶縁層が形成されていればよい。発光領域の大きさとしては、有機ＥＬ素子の用途等に応じて適宜選択される。
【００２７】
第１絶縁層の高さとしては、発光領域内に形成された有機ＥＬ層の厚みよりも大きければ、特に限定されるものではないが、例えば、０．１μｍ〜５μｍの範囲内であることが好ましく、０．３μｍ〜３μｍの範囲内であることがより好ましく、０．５μｍ〜２μｍの範囲内であることがさらに好ましい。なお、ここで第１絶縁層の高さとは、第１電極層の表面から第１絶縁層の表面までの距離をいう。
【００２８】
第１絶縁層の形成材料としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化性樹脂、または熱硬化性樹脂等の有機材料、および無機材料等を挙げることができ、中でも、有機材料が好ましい。有機ＥＬ素子は水分などを嫌うので、ガスの発生が少なく、耐熱性も高い感光性ポリイミド樹脂を使うことが特に好ましい。
【００２９】
（２）第２絶縁層
本発明における第２絶縁層は、発光領域内にパターン状に配置されたものである。第２絶縁層が形成された部分は、発光に寄与しない。本発明においては、第２絶縁層上に印刷法等により塗布された有機層形成用塗工液を発光領域内に流れ込ませることによって、発光領域内の有機層形成用塗工液の膜厚を大きくするために、このような第２絶縁層を設ける。
【００３０】
本発明においては、発光領域に対する第２絶縁層の面積占有率が２５％〜８０％の範囲内であることが好ましく、５０％〜７０％の範囲内であることがより好ましく、５５％〜６５％の範囲内であることがさらに好ましい。上記面積占有率が上記範囲内であることにより、第２絶縁層が形成されていない場合の発光領域の面積と比較して、発光領域の面積が小さくなるため、例えば、印刷法のように発光領域全面に有機層形成用塗工液を塗布し、かつ、発光領域内に落とし込む有機層形成用塗工液の量が一定である塗布法を用いた場合に、第２絶縁層上に塗布された有機層形成用塗工液が発光領域内に流れ込み、発光領域内に塗布された有機層形成用塗工液の膜厚を増加させることが可能となり、発光領域内で形成される有機層の膜厚をより大きくすることができるからである。これにより、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子とすることができる。なお、上記面積占有率が低すぎると、発光領域の面積があまり小さくならず、上述した効果を得ることができないおそれがあり、上記面積占有率が高すぎると、発光領域が著しく小さくなり、本発明の有機ＥＬ素子の輝度が大幅に低下してしまうおそれがある。
【００３１】
第２絶縁層の高さとしては、第１絶縁層の高さと等しければ、特に限定されるものではない。第１絶縁層および第２絶縁層の高さが等しいことにより、例えば、フォトリソグラフィー法を用いて、一度に絶縁層を形成することができる。
【００３２】
発光領域内に配置される第２絶縁層のパターンは、本発明の効果を発揮することができるものであれば、特に限定されるものではなく、閉領域を形成してもよく、閉領域を形成しなくてもよいが、中でも、閉領域を形成しないことが好ましい。印刷法等により発光領域内に塗布された有機層形成用塗工液が自由に移動しやすく、有機層形成用塗工液の膜厚が薄くなってしまう部分が生じにくくなるからである。
【００３３】
第２絶縁層のパターンが閉領域を形成しない場合、例えば、図３に例示するように、第１絶縁層４ａにより画定された発光領域１０内の第１電極層３上に第２絶縁層４ｂが点状に形成されていてもよく、図４に例示されるように、第１絶縁層４ａにより画定された発光領域１０内の第１電極層３上に第２絶縁層４ｂが線状に形成されていてもよい。なお、図３および図４は、本発明における絶縁層の一例および他の例を示す概略平面図である。
【００３４】
第２絶縁層が点状に形成されている場合、各第２絶縁層の基板に平行な断面形状としては、円、楕円等の丸形状、三角形、四角形、ひし形、多角形等の形状等を挙げることができ、中でも、丸形状であることが好ましい。例えば、第２絶縁層の上記断面形状が四角形形状の場合、四角形形状は角を有するため、発光領域内に塗布された有機層形成用塗工液が第２絶縁層の角に集中することで、局所的に有機層の膜厚が薄くなってしまう部分が生じるおそれがあるのに対して、第２絶縁層の上記断面形状が丸形状の場合、丸形状は角を有しないため、上記有機層形成用塗工液が第２絶縁層の一点に集中することがなく、有機層全体の膜厚を押し上げることができるからである。
【００３５】
上記の場合、第２絶縁層の径は、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、７μｍ〜７５μｍの範囲内であることがより好ましく、１０μｍ〜５０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。第２絶縁層の幅が上記範囲より狭いと、絶縁層は通常フォトリソグラフィー法を用いて形成するので、露光解像度の点で問題となるおそれがあるからであり、第２絶縁層の幅が上記範囲より広いと、目視で確認され、発光部の外観上の見栄えの点で問題となるおそれがあるからである。
なお、ここで「第２絶縁層の径」とは、第２絶縁層の基板に平行な断面形状における最長径をいう。第２絶縁層の径は、例えば、図３に例示される第２絶縁層４ｂにおいて、ｍで示される距離であり、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、走査型白色干渉計等により測定することができる。
【００３６】
第２絶縁層が線状に形成されている場合、各第２絶縁層は、直線状に形成されていてもよく、ジグザグ状に形成されていてもよく、曲線状に形成されていてもよい。
【００３７】
一方、第２絶縁層のパターンが閉領域を形成する場合、例えば、図５に例示するように、第１絶縁層４ａにより画定された発光領域１０内の第１電極層３上に第２絶縁層４ｂが格子状に形成されていてもよい。なお、図５は、本発明における絶縁層の他の例を示す概略平面図である。
【００３８】
上記の場合、第２絶縁層のパターンにより形成される閉領域の形状は、円、楕円等の丸形状、三角形、四角形、ひし形、多角形等の形状等を挙げることができ、中でも、丸形状であることが好ましい。例えば、上記閉領域の形状が四角形形状の場合、四角形形状は角を有するため、発光領域内に塗布された有機層形成用塗工液が閉領域の角に集中することで、局所的に有機層の膜厚が薄くなってしまう部分が生じるおそれがあるのに対して、上記閉領域の形状が丸形状の場合、丸形状は角を有しないため、上記有機層形成用塗工液が閉領域の一点に集中することがなく、有機層全体の膜厚を押し上げることができるからである。
【００３９】
第２絶縁層間の間隔は、５μｍ〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、７μｍ〜７５μｍの範囲内であることがより好ましく、１０μｍ〜５０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。第２絶縁層間の間隔を上記範囲内とすることで、隣接する第２絶縁層間における有機層形成用塗工液を引き上げることができるからである。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚をより大きくすることができる。
なお、ここで「第２絶縁層間の間隔」とは、発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層において、第２絶縁層が閉領域を形成していない場合は、隣接する第２絶縁層間の最短距離をいい、第２絶縁層が閉領域を形成している場合は、閉領域の最長径をいう。第２絶縁層間の間隔は、例えば、図３〜図５に例示される第２絶縁層４ｂにおいて、ｎで示される距離であり、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、走査型白色干渉計等により測定することができる。
【００４０】
本発明においては、第２絶縁層の径および第２絶縁層間の間隔を上記範囲内とした上で、発光領域に対する第２絶縁層の面積占有率を考慮して、第２絶縁層のパターンを設計することが好ましい。発光パターンとして、面発光に近い発光部を得ることができるからである。
【００４１】
第２絶縁層の形成材料については、上述した第１絶縁層の形成材料と同様であるので、ここでの記載は省略する。なお、本発明においては、第１絶縁層および第２絶縁層の形成材料は同一である。
【００４２】
（３）形成方法
絶縁層の形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法を用いることができる。本発明においては、絶縁層が同一材料からなり、第１絶縁層および第２絶縁層の高さが等しいため、絶縁層の形成材料の調製および塗布を１回行えばよく、例えば、フォトリソグラフィー法により上記第１絶縁層および上記第２絶縁層から構成される絶縁層を一度に形成することができる。
【００４３】
２．有機ＥＬ層
次に、本発明における有機ＥＬ層について説明する。本発明における有機ＥＬ層は、発光領域内の第１電極層上に形成され、発光層を含むものである。
【００４４】
有機ＥＬ層の形成位置としては、有機ＥＬ層が、少なくとも発光領域内の第１電極層上に形成されていればよい。すなわち、有機ＥＬ層を構成する各層が、少なくとも発光領域内の第１電極層上に形成されていればよい。例えば、本発明の有機ＥＬ素子が隔壁を有する場合、有機ＥＬ層は、隔壁の上に形成されていてもよく、隔壁の上に形成されていなくてもよい。また、有機ＥＬ層が隔壁の上に形成されている場合、有機ＥＬ層は、隔壁上の全面に形成されていてもよく、隔壁上の一部に形成されていてもよい。
【００４５】
また、有機ＥＬ層の厚みとしては、有機ＥＬ層として機能するものであり、絶縁層の高さよりも小さいものであれば、特に限定されるものではない。
【００４６】
本発明における有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層を有するものである。すなわち、有機ＥＬ層とは、少なくとも発光層を含む層であり、その層構成が有機層１層以上の層をいう。通常、塗布によるウェットプロセスで有機ＥＬ層を形成する場合は、溶媒との関係で多数の層を積層することが困難であることから、１層もしくは２層の有機層で構成される場合が多いが、有機材料を工夫したり、真空蒸着法を組み合わせたりすることにより、さらに多数層とすることも可能である。
【００４７】
発光層以外に有機ＥＬ層を構成する層としては、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等を挙げることができる。正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合がある。また、電子輸送層は、電子注入層に電子輸送の機能を付与することにより、電子注入層と一体化される場合がある。さらに、有機ＥＬ層を構成する層としては、キャリアブロック層のような正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、再結合効率を高めるための層や、スパッタ保護層等を挙げることができる。
以下、本発明における有機ＥＬ層について、構成ごとに説明する。
【００４８】
（１）発光層
本発明における発光層に用いられる材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等の発光材料を挙げることができる。
【００４９】
色素系材料としては、シクロペンタジエン誘導体、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、オキサジアゾール誘導体、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。
【００５０】
また、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、ユーロビウム錯体等、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。
【００５１】
さらに、高分子系材料としては、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、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、および、それらの共重合体等を挙げることができる。
【００５２】
上記発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤を添加してもよい。このようなドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。
【００５３】
発光層の厚みとしては、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば、特に限定されるものではなく、例えば、１ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内とすることができる。
【００５４】
本発明においては、発光層は、第１絶縁層により分断される。この際、発光層は、赤・緑・青等の複数色の発光部を有するようにパターン状に形成されていることが好ましい。これにより、カラー表示が可能な有機ＥＬ素子とすることができる。
この場合、例えば、図６および図７に例示するように、赤色の発光部１２Ｒ、緑色の発光部１２Ｇおよび青色の発光部１２Ｂを有するようにパターン状に発光層を形成することができる。
なお、図６および図７は本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略平面図である。これらの図において、絶縁層（第１絶縁層および第２絶縁層）を点線、隔壁を二点鎖線で示しており、第２電極層は省略されている。また、図６および図７において、赤色の発光部１２Ｒ、緑色の発光部１２Ｇおよび青色の発光部１２Ｂを省略したものは、図１に相当する。
【００５５】
（２）正孔注入層
上述したように、正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合がある。すなわち、正孔注入層は、正孔注入機能のみを有していてもよく、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有していてもよい。
【００５６】
正孔注入層に用いられる材料としては、発光層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く、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、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誘導体等を用いることができる。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）、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）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等が挙げられる。
【００５７】
上記正孔注入層の厚みとしては、正孔注入機能や正孔輸送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、具体的には０．５ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内、中でも１０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内であることが好ましい。
【００５８】
（３）電子注入層
上述したように、電子輸送層は、電子注入層に電子輸送の機能を付与することにより、電子注入層と一体化される場合がある。すなわち、電子注入層は、電子注入機能のみを有していてもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有していてもよい。
【００５９】
電子注入層に用いられる材料としては、発光層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、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、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、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、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、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を用いることができる。
【００６０】
また、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入層とすることもできる。上記電子輸送性の有機材料としては、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。
【００６１】
上記電子注入層の厚みとしては、電子注入機能や電子輸送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。
【００６２】
（４）電子輸送層
電子輸送層に用いられる材料としては、陰極から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば、特に限定されるものではなく、例えば、バソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）の誘導体等を挙げることができる。
【００６３】
上記電子輸送層の厚みとしては、電子輸送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。
【００６４】
（５）形成方法
本発明においては、上述した有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層は、印刷法等のように、有機層形成用塗工液が発光領域全面に塗布される方法により形成されることが好ましい。
【００６５】
３．第１電極層
次に、本発明における第１電極層について説明する。本発明における第１電極層は、陽極であっても陰極であってもよいが、通常は陽極として形成される。
【００６６】
第１電極層は透明性を有していても有していなくてもよい。第１電極層の透明性は、光の取り出し面等によって適宜選択される。例えば、第１電極層側から光を取り出す場合は、第１電極層は透明または半透明である必要がある。
【００６７】
陽極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましく、具体的には、ＩＴＯ、酸化インジウム、金のような仕事関数の大きい金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。
【００６８】
第１電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【００６９】
第１電極層は、基板上にパターン状に形成されていてもよく、取り出し電極等が形成されている領域を除いて基板上にほぼ全面に形成されていてもよい。通常、第１電極層は基板上にパターン状に形成される。第１電極層が、取り出し電極等が形成されている領域を除いて基板上にほぼ全面に形成されている場合には、隔壁によって発光領域を所望のパターンに区画することができる。
【００７０】
第１電極層の成膜方法としては、一般的な電極の成膜方法を用いることができ、例えば、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ＰＶＤ法や、ＣＶＤ法などを挙げることができる。また、第１電極層のパターニング方法としては、所望のパターンに精度よく形成することができる方法であれば、特に限定されるものではなく、具体的にはフォトリソグラフィー法等を挙げることができる。
【００７１】
４．第２電極層
次に、本発明における第２電極層について説明する。本発明における第２電極層は、陽極であっても陰極であってもよいが、通常は陰極として形成される。
【００７２】
また、第２電極層は、透明性を有していても有していなくてもよく、光の取り出し面等によって適宜選択される。例えば、第２電極層側から光を取り出す場合は、第２電極層は透明または半透明である必要がある。
【００７３】
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い導電性材料を用いることが好ましく、例えば、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、または、アルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金などが挙げられる。
【００７４】
また、第２電極層は抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【００７５】
本発明においては、上記有機ＥＬ層上に、金属材料を成膜して第２電極層を形成することが好ましい。第２電極層の材料としては抵抗が低いものであればよく、金属材料が最も適しているからである。
【００７６】
金属材料の成膜方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば、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一般的な蒸着法や、金属ペーストを塗布する方法等が挙げられる。中でも、真空蒸着法、金属ペーストを塗布する方法が好ましい。真空蒸着法は、ドライプロセスで有機ＥＬ層へのダメージが少ない方法であり、積層に適している。また、金属ペーストを塗布する方法はウェットプロセスであり、ウェットプロセスはドライプロセスよりも大面積の対応に適している。ウェットプロセスであっても、有機ＥＬ層に影響を与えない溶媒が配合された金属ペーストは使用可能である。すなわち、有機ＥＬ層の耐溶剤性などによって有機ＥＬ層に影響を与えないように工夫することで、ウェットプロセスも適用可能となる。
【００７７】
５．基板
次に、本発明における基板について説明する。本発明における基板は、上述の絶縁層、第１電極層等を支持するものであり、所定の強度を有するものであれば、特に限定されない。本発明においては、第１電極層が所定の強度を有する場合には、第１電極層が基板を兼ねるものであってもよいが、通常は、所定の強度を有する基板上に第１電極層が形成される。
【００７８】
基板としては、上記の絶縁層や有機ＥＬ層等が形成可能であれば、特に限定されるものではないが、例えば、光の取り出し面により光透過性が必要か否かで適宜決定される。一般的には、基板側を光の取り出し面とすることが好ましいことから、基板は透明な材料で形成されることが好ましい。
【００７９】
このような基板の形成材料としては、例えば、ソーダ石灰ガラス、アルカリガラス、鉛アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、シリカガラス等のガラス板、またはフィルム状に成形が可能な樹脂基板等を用いることができる。この樹脂基板に用いる樹脂としては、耐溶媒性および耐熱性の比較的高い高分子材料であることが好ましい。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等が挙げられる。また、上記の他にも所定の条件を満たす高分子材料であれば、使用可能であり、２種類以上の共重合体を用いることもできる。さらに、必要に応じて水分、酸素等のガスを遮断するガスバリア性を有する基板を用いてもよい。
【００８０】
６．隔壁
本発明の有機ＥＬ素子は、上記第１絶縁層上に形成され、上記第２電極層を複数に分断する分断領域を画定する複数の絶縁性の隔壁を有することが好ましい。本発明の有機ＥＬ素子を製造コストに優れたパッシブ型の有機ＥＬ素子とすることができるからである。
【００８１】
パッシブ型の有機ＥＬ素子の場合、通常、第１電極層がストライプ状に形成されることから、このストライプ状の第１電極層の長手方向に直交するように、隔壁もストライプ状に形成される。
【００８２】
隔壁が所定の高さを有していれば、第２電極層を複数に分断することができるため、隔壁の断面形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、矩形状、台形状（順テーパー形状）、逆テーパー形状等が挙げられる。好ましくは、逆テーパー形状等のオーバーハング形状である。
【００８３】
逆テーパー形状の場合、基板表面に対するテーパー角度θは、０°＜θ＜９０°であればよいが、好ましくは２０°＜θ＜８０°、より好ましくは３０°＜θ＜７０°である。なお、逆テーパー形状の場合、テーパー角度θとは、図２に例示するような基板２表面に対するテーパー角度θをいう。
【００８４】
隔壁の高さとしては、通常、隔壁の下地表面から隔壁表面までの高さが、発光領域の中心部における基板表面から第２電極層表面までの高さよりも高くなるように設定される。
【００８５】
隔壁の幅は、特に限定されるものではないが、１００μｍ以下であることが好ましい。隔壁の幅が広すぎると、発光領域が相対的に狭くなるからである。
【００８６】
隔壁のピッチは、特に限定されるものではなく、目的とする有機ＥＬ素子の画素の大きさ等によって、適宜選択されるものである。
【００８７】
隔壁の各々は、所定間隔をおいて平行に設けられた複数の小隔壁から構成されていてもよい。特に、有機ＥＬ層を構成する有機層を印刷法により形成する場合には、このように小隔壁を複数設けることが好ましい。隔壁の側面にインクが付着し、隔壁周辺で有機層の膜厚が厚くなっても、第２電極層を確実に分断することができるからである。
例えば、図８および図９に示す例においては、隔壁５の各々は、所定間隔ｄをおいて平行に設けられた２個の小隔壁５ａ、小隔壁５ｂから構成されている。小隔壁５ａ、小隔壁５ｂ間の間隔ｄが比較的狭いため、有機ＥＬ層６を構成する有機層を印刷法によって形成する場合に、小隔壁５ａ、小隔壁５ｂ間に有機層形成用塗工液が入り込むことを抑制することができる。よって、第２電極層７を確実に分断し、隔壁５を挟んで位置する第２電極層７間でショートすることを防止することが可能である。なお、図８は本発明の有機ＥＬ素子の他の例を示す概略平面図であり、図９は図８のＢ−Ｂ線断面図であり、図８において、有機ＥＬ層および第２電極層は省略されている。
【００８８】
小隔壁間の間隔は、第２電極層を分断することが可能な間隔であればよいが、具体的には、１μｍ〜６０μｍの範囲内であることが好ましく、１μｍ〜３０μｍの範囲内であることがより好ましく、１μｍ〜１０μｍの範囲内であることがさらに好ましい。小隔壁間の間隔が上記範囲よりも広いと、例えば、有機ＥＬ層を構成する有機層を印刷法によって形成する場合、有機層形成用塗工液が小隔壁間に入り込み易くなり、第２電極層を分断することが困難となるおそれがあるからである。一方、小隔壁間の間隔が上記範囲よりも狭いものは形成が困難であったり、また小隔壁間の間隔が狭すぎると、有機層が小隔壁間で連なって成膜されるおそれがあったりするからである。
なお、「小隔壁間の間隔」とは、隔壁を構成する複数の小隔壁において、隣接する小隔壁の向かい合う上底面の端部から上底面の端部までの距離をいい、光学顕微鏡、レーザ顕微鏡、走査型白色干渉計により測定することができる。
【００８９】
隔壁を構成する小隔壁の数が３個以上である場合、通常、小隔壁間の間隔は等間隔とされる。
【００９０】
隔壁を構成する小隔壁の数としては、複数であればよく、例えば、２個、３個等とすることができる。隔壁を構成する小隔壁の数が多すぎると、発光領域が相対的に狭くなることから、隔壁を構成する小隔壁の数は２個であることが好ましい。
【００９１】
隔壁により画定される分断領域の幅は、３００μｍ以下であることが好ましい。上記分断領域の幅が上記範囲よりも広いと、発光領域が相対的に狭くなるからである。
【００９２】
隔壁の形成材料としては、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂、スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂、および無機材料等を挙げることができる。
【００９３】
隔壁の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
【００９４】
Ｂ．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、第１電極層が形成された基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成する絶縁層形成工程と、上記発光領域内の上記第１電極層上に、発光層を含む有機ＥＬ層を形成する有機ＥＬ層形成工程と、上記有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する第２電極層形成工程とを有し、上記有機ＥＬ層形成工程が、上記有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成する有機層印刷工程を含むことを特徴とするものである。
【００９５】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図１０〜図１２は、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の一例を示す工程図である。なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）および図１１（ａ）〜図１１（ｂ）は概略平面図、図１２（ａ）は図１０（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図１２（ｂ）は図１０（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図、図１２（ｃ）は図１０（ｃ）のＥ−Ｅ線断面図、図１２（ｄ）は図１１（ａ）のＦ−Ｆ線断面図、図１２（ｅ）は図１１（ｂ）のＧ−Ｇ線断面図である。図１０（ｂ）〜図１０（ｃ）において、第１電極層を一点鎖線で示しており、図１１（ａ）〜図１１（ｂ）において、絶縁層（第１絶縁層および第２絶縁層）を点線、隔壁を二点鎖線で示している。
【００９６】
まず、基板２上に第１電極層３を形成する（図１０（ａ）および図１２（ａ））。次いで、第１電極層３が形成された基板２上に、発光領域１０内の第１電極層３が露出するように、発光領域１０を画定する第１絶縁層４ａおよび発光領域１０内にパターン状に配置された第２絶縁層４ｂから構成される絶縁層４をフォトリソグラフィー法により形成する（図１０（ｂ）および図１２（ｂ）、絶縁層形成工程）。次に、第１絶縁層４ａ上に、第２電極層を複数に分断する分断領域１１を画定する複数の絶縁性の隔壁５を形成する（図１０（ｃ）および図１２（ｃ））。
【００９７】
続いて、隔壁５が形成された基板２上の全面に、有機層８を印刷法により形成する（図１１（ａ）および図１２（ｄ）、有機層印刷工程）。次いで、図示しないが、有機層８を含む有機ＥＬ層を形成する（有機ＥＬ層形成工程）。さらに、有機ＥＬ層６が形成された基板２上の全面に、第２電極層７を形成し（図１１（ｂ）および図１２（ｅ）、第２電極層形成工程）、有機ＥＬ素子１を得る。
【００９８】
本発明によれば、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成し、有機ＥＬ層を構成する有機層を印刷法により形成することで、第２絶縁層上に印刷された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができる。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることが可能であるため、ダークスポット、電流のリークおよび電極間のショート等の不具合が発生しにくい有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００９９】
以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法における各工程について説明する。
【０１００】
１．絶縁層形成工程
まず、本発明における絶縁層形成工程について説明する。本発明における絶縁層形成工程は、第１電極層が形成された基板上に、発光領域内の上記第１電極層が露出するように、上記発光領域を画定する第１絶縁層および上記発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層をフォトリソグラフィー法により形成する工程である。
【０１０１】
なお、基板、第１電極層、絶縁層、第１絶縁層、第２絶縁層、および、絶縁層の形成方法については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１０２】
２．有機ＥＬ層形成工程
次に、本発明における有機ＥＬ層形成工程について説明する。本発明における有機ＥＬ層形成工程は、発光領域内の第１電極層上に、発光層を含む有機ＥＬ層を形成する工程であり、上記有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成する有機層印刷工程を含む工程である。
【０１０３】
有機ＥＬ層は、少なくとも発光層を含む１層もしくは複数層の有機層を有するものであり、その層構成については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の項に記載した通りである。本発明においては、有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成すればよく、有機ＥＬ層を構成する他の層を印刷法以外の方法で形成することができる。例えば、第１電極層および絶縁層が形成された基板上に、正孔注入層および発光層を印刷法により順に形成した後に、発光層上に電子輸送層や電子注入層を印刷法以外の方法、例えば、真空蒸着法により形成することができる。
【０１０４】
このように、有機ＥＬ層を構成する少なくとも１層の有機層を印刷法により形成し、有機ＥＬ層を構成する他の層を印刷法以外の方法で形成してもよいが、中でも、有機ＥＬ層を構成する有機層のうち、湿式法で形成する有機層のすべてを印刷法により形成することが好ましい。本発明の効果を特に発揮することができるからである。
【０１０５】
以下、有機層印刷工程、ならびに、印刷法以外の方法で有機ＥＬ層を構成する層を形成する方法について説明する。
【０１０６】
（１）有機層印刷工程
本発明における有機層印刷工程は、発光層を含む有機ＥＬ層を構成する有機層のうち少なくとも１層の有機層を印刷法により形成する工程である。
【０１０７】
印刷法により形成する有機層の数としては、１層以上であればよく、例えば、１層、２層、３層等とすることができる。
【０１０８】
印刷法により形成する有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層が挙げられる。中でも、印刷法により形成する有機層は、発光層であることが好ましい。また、印刷法により形成する有機層は、正孔注入層および発光層であってもよい。
【０１０９】
上記有機層を形成する際には、少なくとも発光領域内の第１電極層上に、有機層を形成するための有機層形成用塗工液を印刷法により塗布する。この有機層形成用塗工液には、有機層の種類に応じた材料が用いられる。
【０１１０】
有機層形成用塗工液は、上記有機層を構成する材料を溶媒に溶解もしくは分散させることにより調製される。溶媒としては、有機層を構成する材料に応じて適宜選択される。例えば、有機層として発光層を形成する場合、発光層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上述した発光材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば、特に限定されるものではなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、テトラリン、メシチレン等を挙げることができる。
【０１１１】
本工程においては、上述したように、少なくとも発光領域内の第１電極層上に、有機層形成用塗工液を印刷法により塗布する。印刷法は、有機層形成用塗工液の落とし込み量を調整できない方法であり、有機層形成用塗工液の転写量に制限があるため、通常、インクジェット法等のように有機層形成用塗工液の落とし込み量を調整できる方法と比較して、塗布された有機層形成用塗工液の膜厚が薄くなりやすい。これに対して、本発明においては、上記絶縁層形成工程により、発光領域内の第１電極層上に、発光領域を画定する第１絶縁層および発光領域内にパターン状に配置された第２絶縁層から構成される絶縁層が形成されていることで、印刷法を用いても、第２絶縁層上に印刷された有機層形成用塗工液を発光領域内へ流れ込ませることができるため、発光領域内に塗布される有機層形成用塗工液の膜厚を大きくすることができる。これにより、発光領域内に形成される有機層の膜厚を大きくすることが可能となる。
本工程に用いられる印刷法としては、グラビア印刷法、活版印刷法、オフセット印刷法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法（凸版印刷法）、凸版反転印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができ、中でも、グラビア印刷法が好ましい。
印刷用版およびブランケットとしては、例えば、金属製、ゴム製、プラスチック製のもの等を用いることができる。中でも、版は金属製が好ましく、ブランケットは表面にクッション層を備えたブランケット胴に樹脂フィルムを巻いたものが好ましい。クッション層の硬度は、例えば、２０°〜８０°の範囲内であり、クッション層の厚みは、例えば、０．１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲内である。なお、上記の硬度は、ＪＩＳ（Ｋ６２５３）デュロメータ硬さ試験によるＴｙｐｅＡ硬度である。樹脂フィルムの厚みは、例えば、５μｍ〜２００μｍの範囲内である。グラビア版のセルは、例えば、最大開口長が２０μｍ〜２００μｍの範囲内であり、深さが１０μｍ〜２００μｍの範囲内である。また、印刷機のドラム径は、被印刷体の大きさに比例するものであり、被印刷体の大きさに応じて適宜選択されるものであるが、例えば、１０ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内である。
【０１１２】
有機層形成用塗工液の塗布に際しては、有機層形成用塗工液が少なくとも発光領域内の第１電極層上に塗布されていればよい。例えば、絶縁層が形成された基板上の全面に有機層形成用塗工液を塗布してもよく、絶縁層が形成された基板上にパターン状に有機層形成用塗工液を塗布してもよい。
【０１１３】
また、有機層形成用塗工液の塗布に際しては、例えば、第１電極層がストライプ状に形成されている場合、有機層形成用塗工液を、第１電極層の長手方向に対して平行に塗布してもよく、第１電極層の長手方向に対して垂直に塗布してもよい。例えば、有機層として発光層を形成する際に、発光層形成用塗工液を第１電極層の長手方向に対して平行に塗布した場合、図６に例示するように、第１電極層の長手方向に対して平行に複数色の発光部を有するパターン状の発光層を形成することができる。また例えば、発光層形成用塗工液を第１電極層の長手方向に対して垂直に塗布した場合、図７に例示するように、第１電極層の長手方向に対して垂直に複数色の発光部を有するパターン状の発光層を形成することができる。
【０１１４】
有機層形成用塗工液の塗布後は、乾燥を行ってもよい。
【０１１５】
（２）印刷法以外の方法で有機ＥＬ層を構成する層を形成する方法
印刷法以外の方法で有機ＥＬ層を構成する層を形成する方法としては、湿式法であってもよく、乾式法であってもよい。
【０１１６】
湿式法としては、塗工液を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、例えば、ディップコート法、ロールコート法、ブレードコート法、スピンコート法、バーコート法、ワイヤーバーコート法、キャスト法、ＬＢ法等を挙げることができる。
【０１１７】
乾式法としては、真空蒸着法等の一般的な蒸着方法を用いることができる。
【０１１８】
本発明において、印刷法以外で形成する他の層としては、発光層および正孔注入層以外の層であることが好ましい。このような層としては、例えば、電子注入層、電子輸送層等が挙げられる。
【０１１９】
３．第２電極層形成工程
次に、本発明における第２電極層形成工程について説明する。本発明における第２電極層形成工程は、有機ＥＬ層上に第２電極層を形成する工程である。
【０１２０】
なお、第２電極層およびその形成方法については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１２１】
４．その他の工程
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、必須の工程である上記絶縁層形成工程、上記有機ＥＬ層形成工程および上記第２電極層形成工程の他に、第１電極層形成工程、隔壁形成工程等を有していてもよい。
なお、第１電極層およびその形成方法、隔壁およびその形成方法等については、上記「Ａ．有機ＥＬ素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
【０１２２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【０１２３】
以下、実施例を挙げることにより、本発明について具体的に説明する。
【０１２４】
［実施例１〜６］
（第１電極層の形成）
まず、ガラス基板（厚み０．７ｍｍ）に対して、イオンプレーティング法により膜厚２００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）電極膜を形成し、このＩＴＯ電極膜上に感光性レジストを塗布し、マスク露光、現像、ＩＴＯ電極膜のエッチングを行って、幅１．１ｍｍのストライプ状の第１電極層を１．２ｍｍピッチで３２本形成した。
【０１２５】
（絶縁層の形成）
次に、上記第１電極層が形成されたガラス基板に、洗浄処理と紫外線プラズマ洗浄を施し、その後、ポリイミド前駆体を主成分とするポジ型感光性レジストをスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィープロセスでパターニングして、各第１電極層上に、０．８４ｍｍ×０．８４ｍｍの発光領域（開口部）が１．２ｍｍピッチで存在するように第１絶縁層を形成し、かつ、図１３および表１に示すパターン形状となるように第２絶縁層を形成することにより、第１絶縁層および第２絶縁層からなる絶縁層（高さ１．２μｍ）を形成した。なお、図１３において、発光領域内の黒い部分が第２絶縁層に対応しており、実施例１〜５においては、第２絶縁層の基板に平行な断面形状が円形状となっており、実施例６においては、第２絶縁層のパターンにより形成される閉領域の形状が円形状となっている。
【０１２６】
（隔壁の形成）
次に、上記の絶縁層が形成されたガラス基板に、洗浄処理と紫外線プラズマ洗浄を施し、その後、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂からなるネガ型感光性レジストをスピンコート法で塗布し、フォトリソグラフィープロセスでパターニングして、絶縁層上に第１電極層と直交するように、ストライプ状で断面形状が逆テーパー状の隔壁を並列に形成した。この際、隔壁を構成する小隔壁の数は２個（２ライン）とした。また、小隔壁間の間隔を６０μｍとし、隔壁を形成した。小隔壁は、幅が５０μｍ、高さが４μｍ、逆テーパーの角度は５０°であった。
【０１２７】
（正孔注入層用のインキおよび緑色発光層用のインキの調製）
次に、下記組成の正孔注入層用のインキＡ１を調製した。このインキＡ１のせん断速度１００／秒における粘度（インキ温度２３℃）を、Ｐｈｙｓｉｃａ社製の粘弾性測定装置ＭＣＲ３０１型により定常流測定モードで測定した結果、１５ｃＰであった。また、２Ｈｚにおける動的表面張力（インキ温度２３℃）をＳＩＴＡ  ｔ６０／２（ＳＩＴＡ  Ｍｅｓｓｔｅｃｈｎｉｋ  ＧｍｂＨ社製）を用いて測定した結果、３０ｄｙｎｅ／ｃｍであった。
＜正孔注入層用のインキＡ１の組成＞
・ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン）／ＰＳＳ（ポリスチレンスルフォネート）（混合比＝１／２０）（バイエル社製  Ｂａｙｔｒｏｎ  ＰＣＨ８０００）
…  ７０重量％
・混合溶媒（水：イソプロピルアルコール（沸点８２．４℃）＝７０：３０）
…  ３０重量％
【０１２８】
次いで、下記組成の緑色発光層用のインキＢ１を調製した。このインキＢ１のせん断速度１００／秒における粘度（インキ温度２３℃）を、上記のインキＡ１と同様に測定した結果、８０ｃＰであった。また、溶媒として使用するメシチレンとテトラリンの表面張力を、協和界面科学（株）製の表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ型により、液温２０℃で測定した。
＜緑色発光層用のインキＢ１の組成＞
・ポリフルオレン誘導体系の緑色発光材料（分子量：３００，０００）…  ２．５重量％
・溶媒（メシチレン：テトラリン＝５０：５０の混合溶媒）          …９７．５重量％
（混合溶媒の表面張力＝３２ｄｙｎｅ／ｃｍ、沸点＝１８６℃）
（メシチレンの表面張力＝２８ｄｙｎｅ／ｃｍ、沸点＝１６５℃）
（テトラリンの表面張力＝３５．５ｄｙｎｅ／ｃｍ、沸点＝２０７℃）
【０１２９】
（正孔注入層および発光層の形成）
グラビア版として、セル間隔２５μｍとなるように格子形状に配列された正方形のセル（セルの一辺が１００μｍ、セルの深さ３５μｍ）を備えた板状のグラビア版（有効幅８０ｍｍ）を準備した。このグラビア版では、正方形のセルの対角線方向を、後述のブランケットの稼動方向と一致させた。
次に、樹脂フィルムとして、易接着ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東レ（株）製  Ｕ１０、厚み１００μｍ、表面張力６０ｄｙｎｅ／ｃｍ）を準備した。なお、このフィルムの表面張力は、２種以上の表面張力が判っている液体（標準物質）を使用して、自動接触角計（協和界面科学（株）製  ＤｒｏｐＭａｓｔｅｒ  ７００型）にて接触角θを測定し、γｓ（樹脂フィルムの表面張力）＝γＬ（液体の表面張力）ｃｏｓθ＋γＳＬ（樹脂フィルムと液体の表面張力）の式に基づいて求めた。
次いで、直径１２ｃｍ、胴幅３０ｃｍのブランケット胴（表面にクッション層（硬度７０°）を備える）の周面に、上記の樹脂フィルムを装着してブランケットを作製した。なお、クッション層の硬度はＪＩＳ（Ｋ６２５３）デュロメータ硬さ試験によるＴｙｐｅＡ硬度である。
【０１３０】
次に、上記のグラビア版とブランケットを平台オフセット印刷機に装着し、グラビア版に上記の正孔注入層用のインキＡ１を供給し、ブレードを用いて不要なインキを除去して、セル内にインキを充填した。次いで、グラビア版からブランケットにインキを受理させ、その後、ブランケットから上記の隔壁等が形成されたガラス基板上にインキを転移させることによって、正孔注入層の形成を行った。なお、印刷速度は１０００ｍｍ／秒であり、乾燥は１２０℃に設定したホットプレート上で１時間とした。この正孔注入層は８０ｍｍ×８０ｍｍであり、上記の絶縁層の開口部を被覆するように形成した。
【０１３１】
次いで、グラビア版に上記の緑色発光層用のインキＢ１を供給し、正孔注入層の形成と同様の作業によって、緑色発光層の形成を行った。なお、印刷速度は１０００ｍｍ／秒であり、乾燥は１８０℃に設定したホットプレート上で１時間とした。この緑色発光層は８０ｍｍ×８０ｍｍであり、上記の正孔注入層を被覆するように形成した。
【０１３２】
（電子注入層の形成）
緑色発光層を形成した面側に、９０ｍｍ×９０ｍｍの開口部を備えたメタルマスクを上記の絶縁層の発光領域（開口部）上に位置するように配置した。次に、このマスクを介して真空蒸着法によりカルシウムを蒸着（蒸着速度＝０．１ｎｍ／秒）して電子注入層（厚み１０ｎｍ）を形成した。
【０１３３】
（第２電極層の形成）
次に、電子注入層の形成に用いたメタルマスクをそのまま使用して、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着（蒸着速度＝０．４ｎｍ／秒）した。これにより、電子注入層上に、アルミニウムからなる９０ｍｍ×９０ｍｍの第２電極層（厚み４μｍ）を形成した。隔壁により分断された第２電極層(カソード電極)は１６本とした。よって、画素数としては３２×１６画素になる。
最後に、第２電極層を形成した面側に、紫外線硬化型接着剤を介して封止板を貼り合わせることにより、有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３４】
【表１】
2011249231.tif 000003
【０１３５】
［比較例］
第２絶縁層を形成しなかったこと以外は、実施例１〜６と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３６】
［評価］
実施例１〜６および比較例で得られた有機ＥＬ素子を用いて、輝度、正孔注入層および発光層の総膜厚を測定するとともに、初期およびエージング後のリークを評価した。リーク評価については、３２×１６画素の全画素について目視で評価を行い、非発光のもの、また輝度が劣る画素をリーク画素と判断した。その発生個数で評価を行った。
これらの結果を表１に示す。なお、表１でリークの評価については、０個を◎、１個〜１０個を○、１１個〜２０個を△、多発を×とした。
【０１３７】
表１に示されるように、比較例で得られた有機ＥＬ素子においては、初期リークが多発したのに対し、実施例１〜６で得られた有機ＥＬ素子においては、初期リークの発生が少ないことが確認された。中でも、発光領域に対する第２絶縁層の面積占有率が２５％〜８０％の範囲内である実施例１〜３および６は、比較例に比べて、正孔注入層および発光層の総膜厚がより増加しており、初期リークの発生が特に少なかった。
【符号の説明】
【０１３８】
１  …  有機ＥＬ素子
２  …  基板
３  …  第１電極層
４  …  絶縁層
４ａ  …  第１絶縁層
４ｂ  …  第２絶縁層
５  …  隔壁
５ａ、５ｂ  …  小隔壁
６  …  有機ＥＬ層
７  …  第２電極層
８  …  有機層
１０  …  発光領域
１１  …  分断領域
【図１】
2011249231.tif 000004
【図２】
2011249231.tif 000005
【図３】
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【図４】
2011249231.tif 000007
【図５】
2011249231.tif 000008
【図６】
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【図７】
2011249231.tif 000010
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011249231.tif 000013
【図１１】
2011249231.tif 000014
【図１２】
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【図１３】
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