(57)【要約】【課題】  陽極の断線を防ぎ、さらに、シール部内に水分を浸入させない有機ＥＬ発光装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明にかかる有機ＥＬ発光装置１００は、透明なガラスである素子基板１０３の上に、カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜１０６、平坦化膜１０６上に設けられた陽極１０９と、陽極１０９と陰極１１１の間に設けられた有機ＥＬ層１０２を備え、素子基板１０３と対向する対向基板１０４とを有し、平坦化膜１０６の外周部１０８はテーパーを有する。平坦化膜１０６の外周部１０８のテーパー角１０７は、１０〜４０°である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜と、当該平坦化膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極と第２の電極間に設けられた有機ＥＬ層とを備えた有機ＥＬ発光装置であって、
前記平坦化膜の外周部はテーパーを有する有機ＥＬ発光装置。
【請求項２】
前記カラーフィルターの外周部が、テーパーを有する請求項１記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項３】
前記平坦化膜のテーパー角は、１０〜４０°である請求項１記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項４】
前記平坦化膜の端部が、封止用シール材の外壁面より内側に設置されている請求項１記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項５】
カラーフィルター、平坦化膜、陽極、有機ＥＬ層および陰極がこの順に積層された素子基板と、
前記素子基板と対向する対向基板と、を有する有機ＥＬ発光装置であって、
前記有機ＥＬ層は画素を形成する位置に分離して配置され、
前記カラーフィルターは前記有機ＥＬ層の配置に対応した位置に配設され、
前記有機ＥＬ層の発光層は白色発光層であり、
前記平坦化膜の外周部はテーパーを有し、前記テーパー角が１０〜４０°である有機ＥＬ発光装置。
【請求項６】
カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜を備えた素子基板と、
前記素子基板と対向し、封止用シール材をはさんで前記素子基板に対して固定された対向基板とを有し、
前記平坦化膜の端部が、前記封止用シール材の外壁面より内側に設置されている有機ＥＬ発光装置。
【請求項７】
前記平坦化膜の端部は、前記封止用シール材の内壁面から離間して設置されている請求項６記載の有機ＥＬ発光装置。
【請求項８】
カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜を有する有機ＥＬ発光装置の製造方法であって、
透明基板にカラーフィルターを形成するステップと、
前記カラーフィルター上に感光性樹脂層を形成するステップと、
前記感光性樹脂層表面に対してプロキシミティギャップをもってマスクを配置するステップと、
マスクを介して紫外線を照射して前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することによりテーパーを有する平坦化膜を形成するステップとを備えた有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項９】
カラーフィルターを有する有機ＥＬ発光装置の製造方法であって、
透明基板上に感光性樹脂層を形成するステップと、
前記感光性樹脂層表面に対してプロキシミティギャップをもってマスクを配置するステップと、
マスクを介して紫外線を照射して前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することによりテーパーを有するカラーフィルターを形成するステップとを備えた有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記プロキシミティギャップが、６０μｍ〜４００μｍである請求項８または９記載の有機ＥＬ発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）発光装置およびその製造方法に関するものであり、特にカラーフィルターを有する有機ＥＬ発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子を用いたカラー表示装置は、優れた表示性能から近年注目されているが、表示色（赤色、緑色、青色）毎にそれぞれ発光層を形成する構成では、有機ＥＬ層の発光層は、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの塗り分け方式で形成され、素子の構造が複雑であり、マスクアライメントが困難であった。このように、製造が複雑になるとコストが高くなり、また、高精密化、大画面化が困難である。これらの問題を解決する構成として、発光層を白色発光層とし、カラーフィルターにより所望の発光色を得る構成が提案されている。
【０００３】
図５は、従来のカラー表示装置の断面図である。図５に示すように、前記構成のカラー表示装置５００は、ガラス製の基板５０１の上にカラーフィルター５０３および平坦化膜５０４からなるカラーフィルター構造部５１０が形成され、カラーフィルター構造部５１０の上に陽極５０５、有機ＥＬ層５０６および陰極５０７が順次積層形成されている（特許文献１参照）。
また、有機ＥＬ材料は、酸素や水分との反応性が高いため、有機ＥＬ層５０６を外気から遮断するためシール部５０８が基板５０１と基板５０２の間に設置され、内部が密閉されている。
【０００４】
一般的に、カラーフィルター５０３および平坦化膜５０４の外周部の構造は、急峻な段差５０９である。このため、この平坦化膜５０４上に陽極５０５が形成されると、陽極５０５は、段差部５０９でその膜厚が薄くなり、断線が発生してしまう。また、線膨張率の異なる層が積層された段差５０９、特に屈曲している部分は、応力が発生しやすく、陽極５０５の浮き（分離）あるいは断線が発生しやすくなる。さらに、このような形状では、この後陽極５０５が成膜されパターニングされる際、エッチングによる侵食が、断線の発生の原因となる。
一方、平坦化膜５０４がシール部５０８の外部にまで延びていると、水分は、シール部５０８の外部の平坦化膜５０４を通過して（水分ルート５１１）、シール部５０８内部にまで浸入する（水分ルート５１２）。これらの水分によって有機ＥＬ層５０６が劣化し、ダークスポットの原因となる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１６６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、従来の平坦化膜の構造は、平坦化膜およびカラーフィルターの外周部が急峻な段差である。このため、この上に成膜される陽極も同様な段差を生じ、段差のエッジ部分において陽極の膜厚が薄くなり、また応力が生じるため、陽極の断線が発生しやすい。
一方、平坦化膜がシール部の外部まで延びていると、シール部内に水分が浸入し、有機ＥＬ発光層が劣化する問題があった。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする第１の課題は、平坦化膜の構造に伴う陽極のエッジ部分の膜厚を均一にし、またこの部分での応力を緩和して、陽極の断線を防ぐことができる有機ＥＬ発光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明が解決しようとする第２の課題は、シール部内への水分の浸入を防止する有機ＥＬ発光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】
【０００８】
本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置は、カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜と、当該平坦化膜上に設けられた第１の電極と、前記第１の電極と第２の電極間に設けられた有機ＥＬ層とを備えた有機ＥＬ発光装置であって、前記平坦化膜の外周部はテーパーを有する。このような構成により、平坦化膜の構造に伴う陽極の膜厚を均一にし、この段差部の応力を緩和して、陽極の断線を防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置は、前記カラーフィルターの外周部でテーパーを有する。このような構成により、平坦化膜のテーパーを製造しやすくし、陽極の断線を防ぐことができる。
本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置は、前記平坦化膜のテーパー角は、１０〜４０°である。
【００１０】
さらに、本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置は、前記平坦化膜の端部が、封止用シール材の外壁面より内側に設置されている。このような構成により、封止用シール材の外部の水分は、平坦化膜を通過することができないので、封止用シール材の内部への水分の浸入を防止し、有機ＥＬ素子の劣化を防ぐことができる。
【００１１】
本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置は、カラーフィルター、平坦化膜、陽極、有機ＥＬ層および陰極がこの順に積層された素子基板と、前記素子基板と対向する対向基板とを有する有機ＥＬ発光装置であって、前記有機ＥＬ層は画素を形成する位置に分離して配置され、前記カラーフィルターは前記有機ＥＬ層の配置に対応した位置に配設され、前記有機ＥＬ層の発光層は白色発光層であり、前記平坦化膜の外周部はテーパーを有し、前記テーパー角が１０〜４０°である。
【００１２】
本発明にかかる第２の有機ＥＬ発光装置は、カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜を備えた素子基板と、前記素子基板と対向し、封止用シール材をはさんで前記素子基板に対して固定された対向基板とを有し、前記平坦化膜の端部が、前記封止用シール材の外壁面より内側に設置されている。
さらに、前記平坦化膜の端部は、前記封止用シール材の内壁面から離間して設置されている。このような構成により、封止用シール材の外部の水分は、平坦化膜を通過することができないので、封止用シール材の内部への水分の浸入を防止し、有機ＥＬ素子の劣化を防ぐことができる。
【００１３】
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法は、カラーフィルターを平坦化するための平坦化膜を有する有機ＥＬ発光装置の製造方法であって、透明基板にカラーフィルターを形成するステップと、前記カラーフィルター上に感光性樹脂層を形成するステップと、前記感光性樹脂層表面に対してプロキシミティギャップをもってマスクを配置するステップと、マスクを介して紫外線を照射して前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することによりテーパーを有する平坦化膜を形成するステップとを備える。このような構成により、平坦化膜の構造に伴う陽極の膜厚を均一にし、この段差部の応力を緩和して、陽極の断線を防ぐことができる。
【００１４】
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法は、カラーフィルターを有する有機ＥＬ発光装置の製造方法であって、透明基板上に感光性樹脂層を形成するステップと、前記感光性樹脂層表面に対してプロキシミティギャップをもってマスクを配置するステップと、マスクを介して紫外線を照射して前記感光性樹脂層を露光し、その後現像することによりテーパーを有するカラーフィルターを形成するステップとを備える。このような構成により、カラーフィルターの上の平坦化膜のテーパーを形成しやすくし、平坦化膜の構造に伴う陽極の膜厚を均一にし、この段差部の応力を緩和して、陽極の断線を防ぐことができる。
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法は、前記プロキシミティギャップが、６０μｍ〜４００μｍである。前記プロキシミティギャップを制御することによって、所望のテーパー角を有するカラーフィルターあるいは平坦化膜を製造することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、陽極の断線を防ぎ、また、シール部内に水分を浸入させない有機ＥＬ発光装置およびその製造方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略および簡略化がなされている。また、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。尚、各図において同一の符号を付されたものは同様の要素を示しており、適宜、説明が省略される。
【００１７】
発明の実施の形態１．
本発明にかかる第１の有機ＥＬ発光装置について、図１、図６を用いて説明する。図６は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の断面図を示す。図１は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置のなかの有機ＥＬ発光パネルの断面図である。１００は有機ＥＬ発光パネル、１０２は有機ＥＬ層、１０３は素子基板、１０４は対向基板、１０５はカラーフィルター、１０６は平坦化膜、１０７はテーパー角、１０８は平坦化膜１０６の外周部、１０９は陽極、１１０は発光層、１１１は陰極、１１２は正孔輸送層、１１３は電子輸送層、６００は有機ＥＬ発光装置、６０１は補水材、６０３はλ／４板、６０４は偏光板、６０５は補助配線、６０６は駆動ＩＣである。
【００１８】
図６において、有機ＥＬ発光装置６００は、補助配線６０５を介して駆動ＩＣ６０６が取り付けられた有機ＥＬ発光パネル１００を有し、素子基板１０３の有機ＥＬ発光層１０２に対向する面にλ／４板６０３および偏光板６０４が取り付けられている。
有機ＥＬ発光パネル１００は、マトリックス状に配置された複数の画素から構成される表示領域とその外周領域である額縁領域とを有している。又、有機ＥＬ発光パネル１００は、アレイ回路が形成された素子基板１０３とその対向基板１０４とを有し、その２つの基板の間に有機ＥＬ素子が封入されている。カラーの有機ＥＬ発光装置は、素子基板１０３上にＲＧＢのカラーフィルター１０５を有している。有機ＥＬ発光パネル１００の表示領域内の各画素は、ＲＧＢいずれかの色表示を行う。もちろん、白黒ディスプレイにおいては、白と黒のいずれかの表示を行う。素子基板１０３上の表示領域内には、複数の信号線とゲート線がマトリックス状に配設されている。信号線とゲート線とはお互いにほぼ直角に重なるように配設されている。
【００１９】
駆動ＩＣ６０６から入力されるゲート電圧によって選択された各画素は、駆動ＩＣ６０６から入力される表示信号電圧に基づき有機ＥＬ発光層１０２に電界を印加する。駆動ＩＣ６０６から入力される電圧が、ＴＦＴのソース／ドレインを介して画素電極に送られ、画素電極と共通電極とが有機ＥＬ発光層に電界を印加する。この電圧を変えることにより有機ＥＬ発光層への印加電圧を変化させることができ、有機ＥＬ発光層の光の輝度を制御する。共通電極に共通電位を与える回路は、制御回路基板（不図示）上に構成される。有機ＥＬ発光パネル１００は、上記のアクティブマトリックス型の他に、スイッチング素子を有していない単純マトリックス型などが知られている。本発明は様々なタイプの有機ＥＬ発光パネルに適用可能である。あるいは、面状光源装置からの光を、パネルによって制御する様々な表示装置に適用することができる。
有機ＥＬ発光パネル１００の光学的動作について説明する。有機ＥＬ発光層１０２から発光された白色発光は、アルミニウム等の金属反射電極からなる陰極１１１によって反射され、カラーフィルター１０５を通過して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ(青)に分けて配色される。配色された光は、素子基板１０３、λ／４板６０３、偏光板６０４を通過する。
なお、素子基板１０３の外側に配置されるλ／４板６０３、偏光板６０４は、外光の素子基板１０３表面による反射光、陰極１１１による反射光を除去する目的のものであり、これらの配設により、表示のコントラストを格段に向上させることができる。
【００２０】
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の有機ＥＬ発光パネルについて、図１を用いて説明する。図１において、有機ＥＬ発光パネル１００は、素子基板１０３の上に、順に、カラーフィルター１０５、カラーフィルター１０５の表面の凹凸を平坦化するための平坦化膜１０６、陽極１０９、有機ＥＬ層１０２及び陰極１１１を備える素子基板１０３と、前記素子基板１０３と対向する対向基板１０４とを有し、平坦化膜１０６の外周部１０８はテーパーを有する。
【００２１】
平坦化膜１０６のテーパー角１０７は、１０〜４０°であり、好ましくは、１５〜２５°である。テーパー角１０７が１０°未満であると、平坦化膜１０６の外周部１０８の表面が粗くなり、この後陽極を成膜しても平坦化膜ごと剥離して、断線してしまう。また、所望の角度のテーパーを製造することが困難となる。一方、テーパー角１０７が４０°を超えると、平坦化膜１０６の外周部１０８が急な角度の段差となるためこの上に形成される陽極１０９の膜厚が薄くなり、また屈曲している部分で生じる応力が大きくなり、断線の原因となる。
【００２２】
図１において、カラーフィルターの外周部は急峻な段差として記載されているが、図２のようにカラーフィルター１０５もその外周部においてテーパーを有してよい。これにより、この後形成される平坦化膜１０６も、その外周部のテーパーが形成しやすくなる。
【００２３】
このような構成により、平坦化膜１０６の構造に伴う陽極１０９の段差部の膜厚を均一にし、その部分で生じる応力を緩和して、陽極１０９の断線を防ぐことができる。
前記有機ＥＬ層１０２は、前記素子基板１０３であって、画素を形成する位置に分離して配置され、前記カラーフィルター１０５は前記有機ＥＬ層１０２の配置に対応した位置に配設されている。したがって、カラーフィルター１０５は、素子基板１０３全面に形成されてはおらず、有機ＥＬ層１０２の位置に対応して部分的に形成されている。
【００２４】
本発明の実施の形態において、有機ＥＬ層１０２の発光層１１０は、例えば、白色発光層で構成されている。本発明においては、カラーフィルターとして赤、青、緑のフィルターを形成して、光の三原色を得る。したがって、白色光以外の発光の組み合わせで、必要な三原色を得る構成に比較して、有機ＥＬ素子１０２の構造が簡単であり、製造面においても赤、青、緑の発光層を別々に塗り分けてマスク露光で形成する必要がない。
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法については後に説明する。
【００２５】
発明の実施の形態２．
本発明にかかる第２の有機ＥＬ発光装置について、図４及び図６を用いて説明する。図４は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の中に組み込まれる有機ＥＬ発光パネルの断面図を示す。４０１は封止用シール材、７０１は有機ＥＬ発光領域である。図１および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。
【００２６】
図４に示されるように、平坦化膜１０６の端部は、封止用シール材４０１の外壁面より内側に設置されている。
【００２７】
図４（ａ）においては、前記平坦化膜１０６の端部は、前記封止用シール材４０１の外壁面と内壁面との間に設置されている。
図４（ｂ）においては、前記平坦化膜１０６の端部は、前記封止用シール材４０１の内壁面と接触して設置されている。
図４（ｃ）においては、前記平坦化膜１０６の端部は、前記封止用シール材４０１の内壁面から離間して設置されている。水分が外部から浸入しにくいという観点からは、図４（ｃ）に示すように平坦化膜１０６の端部を封止用シール材４０１の内壁面から離間されたほうがより好ましい。
【００２８】
図４（ａ）〜（ｃ）の各図において、平坦化膜１０６の端部は、急峻な段差として示されている。一方、図４（ｄ）に示されるように、平坦化膜１０６の端部は、前記封止用シール材４０１の内壁面から離間して設置され、かつ、テーパーを有するようにしてもよい。
このような構成により、封止用シール材の外部の水分は、平坦化膜を通過することができないので、封止用シール材の内部への水分の浸入を防止し、有機ＥＬ素子の劣化を防ぐことができる。
図６に示されているように、通常、平坦化膜１０６の上には、陽極１０９が形成されている。
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法については後に説明する。
【００２９】
発明の実施の形態３．
本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法について、図１及び図８を用いて説明する。図１は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の有機ＥＬ発光パネルの断面図である。図８は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造工程を示すフローチャートである。図１、図４および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。有機ＥＬ発光装置は、通常、画素となる有機ＥＬ層１０２を複数配置した有機ＥＬ発光パネルを備えている。図１に示すように、有機ＥＬ発光パネル１００は、有機ＥＬ素子が形成された素子基板１０３と有機ＥＬ層１０２を封止するため素子基板１０３と対向配置された対向基板１０４とを備えている。
【００３０】
まず、有機ＥＬ素子を備える素子基板の製造方法について説明する。
はじめに、素子基板１０３には厚さが例えば、０．７ｍｍ〜１．１ｍｍの透明ガラス基板を用いる（ステップＳ８０１）。透明ガラス基板には、無アルカリガラス（例えば、旭硝子社製ＡＮ１００）あるいはアルカリガラス（例えば、旭硝子社製ＡＳ）を用いることができる。
この素子基板１０３の上にブラックマトリックス（図１に図示せず）を、例えば、膜厚約０．１μｍ程度で成膜、パターン化する（ステップＳ８０２）。ブラックマトリックスの材料及び形成方法は、公知のものであればよく、例えば、金属クロムをスパッタリング法で成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングして、形成することができる。
【００３１】
次いで、ブラックマトリックスで覆われていない部分にカラーフィルター１０５を配置する（ステップＳ８０３）。カラーフィルター１０５の材料としては、色材は公知の染料あるいは顔料であればよく、また着色樹脂もエポキシ樹脂、アクリル樹脂などの公知の材料であればよい。また、カラーフィルター１０５の製造方法も、例えば、顔料分散法（エッチング法、カラーレジスト法）、染色法、染料分散法、印刷法、電着法などの公知の方法を用いることができる。本発明の実施の形態においてカラーフィルター１０５は、たとえば、ネガ型アクリル系感光性樹脂を用い、その膜厚は、約１．２μｍであった。
【００３２】
次に、平坦化膜１０６を形成する（ステップＳ８０４およびＳ８０５）。平坦化膜１０６は、カラーフィルター１０５の表面を保護し、その凹凸を平坦化し、および平坦化膜１０６の外周部がテーパーである、透明な感光性樹脂層である。
平坦化膜１０６の材料は、公知の感光性樹脂であればよく、例えば、感光性ポリイミド樹脂、感光性アクリル樹脂などがあげられ、本発明の実施の形態においては、ネガ型アクリル系感光性樹脂を使用している。
【００３３】
平坦化膜の成膜方法（ステップＳ８０４）としては公知の方法を用いることができ、基板表面に塗布液をディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコート法、フレキソ印刷などの方法で塗布すればよい。平坦化膜１０６の厚さは、カラーフィルター１０５の凹凸を平坦化できるようにカラーフィルター１０５の厚さより厚くし、また陽極１０９とカラーフィルター１０５との距離が離れすぎないような厚さにすることが好ましい。本発明の実施の形態においては、例えば、ネガ型アクリル系感光性樹脂をスピンコートにて所定の膜厚になるようにカラーフィルター１０５及びブラックマトリックスの上に配置して、平坦化膜となる感光性樹脂層２０１を成膜し、その膜厚は約１．５μｍであった。
【００３４】
図１及び図３を用いて平坦化膜の形成方法（ステップＳ８０４、Ｓ８０５）を説明する。図３は、感光性樹脂層の形成方法を示す図である。２０１は感光性樹脂層、２０２はマスク、２０３〜２０５はプロキシミティギャップ、２０６は紫外線、２０７〜２０９は平坦化膜である。図１、図４および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。
図３（ｂ）において、透明基板である素子基板１０３に感光性樹脂層２０１を形成し、前記感光性樹脂層２０１表面に対してプロキシミティギャップ２０４をもってマスク２０２を配置し、マスクを介して紫外線２０６を照射して前記感光性樹脂層２０１を露光し、その後現像することにより、テーパーを有する感光性樹脂層２０８を形成する。
【００３５】
また、図３における感光性樹脂層２０１は、図１における平坦化膜１０６にあたる。
本発明の実施の形態においては、平坦化膜１０６の形成方法は、図３（ｂ）あるいは図３（ｃ）のように紫外線２０６を照射してマスク露光し、感光性樹脂層２０１を硬化させる。紫外線２０６を感光性樹脂層２０１にマスク露光する際に、マスク２０２と感光性樹脂層２０１との間に特定のプロキシミティギャップを設けて、マスクを介して紫外線を露光する。通常、紫外線を露光するときは、図３（ａ）に示されるように、プロキシミティギャップ２０３は小さく、マスク２０２を通過した紫外線２０６はまっすぐに感光性樹脂層２０１を照射する。したがって、出来上がる感光性樹脂層２０１の外周部は、急峻な段差となる。
【００３６】
本発明にかかる製造方法においては、通常より大きなプロキシミティギャップを設けて、紫外線を露光し、外周部１０８にテーパーを有する平坦化膜１０６を製造することができる。例えば、図３（ｂ）のプロキシミティギャップ２０４は、図３（ａ）のプロキシミティギャップ２０３より大きく設定されている。プロキシミティギャップを大きくしたことより、マスク２０２を通過した図８（ｂ）の紫外線２０６は回折して、感光性樹脂層２０１を照射する。マスク２０２を通過し、回折した紫外線の裾野部分は、紫外線エネルギー量が、中央部分で照射された紫外線のそれより小さく、感光性樹脂を完全に硬化させることができない。従って、回折した紫外線の裾野部分で硬化した感光性樹脂層２０１は、完全に硬化せずテーパー形状で硬化され、現像される。
【００３７】
また、図３（ｃ）のようにプロキシミティギャップ２０５を更に大きく設定して、より緩やかなテーパーを形成することもできる。
本発明における製造方法において、プロキシミティギャップは、６０μｍ〜４００μｍであり、好ましくは、８０μｍ〜３００μｍである。
使用する露光機は、プロキシミティギャップを設定できる露光機であれば特に制限はない。
上記のプロキシミティギャップを制御することによって形成される平坦化膜１０６のテーパー角１０７は、１０〜４０°であり、好ましくは、１５〜２５°である。テーパー角が１０°未満であると、平坦化膜１０６の外周部の表面が粗くなり、この後陽極１０９を成膜しても平坦化膜１０６ごと剥離して、断線してしまう。また、所望の角度のテーパーを製造することが困難となる。一方、テーパー角が４０°を超えると、平坦化膜１０６の外周部１０８が急な角度の段差となるためこの上に形成される陽極の膜厚が薄くなり、また、この部分の応力が大きくなり、断線の原因となる。
【００３８】
図１では、カラーフィルター１０５の端部は急峻な段差で、平坦化膜１０６はテーパー構造となっている。そして、テーパー角１０７は平坦化膜１０６のテーパー角である。カラーフィルター１０５の外周部の形状は、このような急峻な段差のほか、テーパー構造であってもよい（図２）。外周部にテーパーを有するカラーフィルターの製造方法は、平坦化膜における方法と同様である。
【００３９】
カラーフィルター１０５は、複数個分離して配置された有機ＥＬ層１０２に対応した位置に配置されている。したがって、カラーフィルター１０５は、素子基板１０３全面に形成されてはおらず、有機ＥＬ層１０２の位置に対応して部分的に形成されている。
【００４０】
このように、本発明の製造方法においては、上記のプロキシミティギャップを制御することにより、平坦化膜１０６の外周部において所望のテーパー角１０７を得ることができる。これにより、この後平坦化膜１０６の上に成膜される陽極１０９も、平坦化膜１０６の外周部１０８においてなだらかな傾斜に沿って均一に成膜し、この応力が緩和され、断線を防ぐことができる。さらに、陽極１０９がこのようなテーパーで成膜されることにより、この後に行われるＩＴＯのエッチング液が侵食しにくくなり、陽極の断線の発生が防止される。
なお、平坦化膜１０６の外周部１０８において所望のテーパーを設ける方法としては、平坦化膜１０６を硬化後、切削する方法もある。しかし、本発明の製造方法のようにプロキシミティギャップを制御することにより、平坦化膜１０６の外周部１０８においてテーパーを設けるほうが、はるかに簡便である。
【００４１】
平坦化膜１０６形成後、陽極１０９の電極材料であるＩＴＯの密着力を向上させるための酸化ケイ素を成膜し、次いで、ＩＴＯを成膜する（ステップＳ８０７）。ＩＴＯは、スパッタや蒸着によって、平坦化膜１０６を形成した素子基板１０３全面に均一性よく成膜することができる。ここでは、ＤＣスパッタ法により膜厚１５０ｎｍで成膜する。フォトリソグラフィーおよびエッチングによりＩＴＯパターンを形成する。このＩＴＯパターンが陽極となる。レジストとしては、フェノールノボラック樹脂を使用し、露光現像を行う。エッチングは、ウェットエッチングあるいはドライエッチングのいずれでもよいが、ここでは塩酸および硝酸の混合液を使用してＩＴＯをパターニングした。レジスト剥離材としてはモノエタノールアミンを使用した。
【００４２】
ＩＴＯパターンの上から補助配線６０５の材料を成膜する（ステップＳ８０８）。補助配線電極材料は、ＡｌまたはＡｌ合金などの低抵抗な金属が用いられ、スパッタ、蒸着によって成膜することができる。さらに下地との密着性を向上させるために、あるいは腐食を防止するために、Ａｌ膜の下層または上層にＴｉＮやＣｒ等のバリヤ層を形成して補助配線を積層構造としてもよい。このバリヤ層もスパッタ、蒸着によって成膜することができる。ここでは例えば、ＤＣスパッタ法により総厚が４５０ｎｍのＣｒ／Ａｌ／Ｃｒの積層膜やＭｏＮｂ／Ａｌ／ＭｏＮｂの積層膜を補助配線電極材料として成膜する。この補助配線電極材料をフォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングして、補助配線パターンを形成する（ステップＳ８０９）。エッチングには燐酸、酢酸、硝酸等の混合水溶液よりなるエッチング液を使用することができる。なお、陽極材料と補助配線電極材料とを順に成膜し、その後に補助配線電極材料と陽極材料を順番にパターニングすることも可能である。この補助配線パターンにより、陽極又は陰極に信号が供給される。
【００４３】
次に開口絶縁膜を形成する（ステップＳ８１０）。絶縁膜としては感光性のポリイミドをスピンコーティングして、フォトリソグラフィー工程でパターニングした後、キュアし画素に画素開口部を有する開口絶縁膜を形成する。同時に陰極と補助配線とのコンタクトホールを形成する。例えば、画素開口部は３００μｍ×３００μｍ程度、陰極と補助配線とのコンタクトホールを２００μｍ×２００μｍ程度で形成する。
【００４４】
次に陰極隔壁を形成する（ステップＳ８１１）。陰極隔壁には、例えば、ノボラック樹脂を用いる。ノボラック樹脂をスピンコートして、フォトリソグラフィー工程でパターニングした後、光反応させて陰極隔壁を形成する。陰極隔壁が逆テーパ構造を有するようネガタイプの感光性樹脂を用いることが望ましい。ネガタイプの感光性樹脂を用いると、上から光を照射した場合、深い場所ほど光反応が不十分となる。その結果、上から見た場合、硬化部分の断面積が上の方より下の方が狭い構造を有する。これが逆テーパ構造を有するという意味である。このような構造にすると、その後、陰極の蒸着時に蒸着源から見て陰になる部分は蒸着が及ばないため、陰極同士を分離することが可能になる。さらに、開口部のＩＴＯ層の表面改質を行うために、酸素プラズマ又は紫外線を照射してもよい。
【００４５】
次に画素開口部の上に有機ＥＬ素子を形成する（ステップＳ８１２）。例えば、蒸着装置を用い、図１における有機ＥＬ層１０２と陰極１１１を蒸着する。有機ＥＬ層１０２は界面層、正孔輸送層、発光層、電子注入層等を構成要素とすることが多い。ただし、これとは異なる層構成を有する場合もある。
本発明で使用することができる有機ＥＬ素子の代表的な構成例を以下に示す。もっとも、これらに限定されるものではなく、これらとは異なる層構成を有する場合もあり得る。
【００４６】
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／正孔注入層／発光層／陰極
（３）陽極／発光層／電子注入層／陰極
（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
（５）陽極／有機半導体層／発光層／陰極
【００４７】
（６）陽極／有機半導体層／電子障害層／発光層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極
（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
これらの中で、（４）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極、（８）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極の構成が好ましい。
【００４８】
有機ＥＬ層１０２の厚さは通常１００〜３００ｎｍ程度である。界面層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を厚さ１０ｎｍ、正孔輸送層としてＮ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン（α―ＮＰＤ）を厚さ６０ｎｍ、発光層としてＡｌｑを厚さ５０ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを厚さ０．５ｎｍ蒸着する。上述の構成で正孔輸送層をα―ＮＰＤの代わりにトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）等のトリフェニルアミン系の物質を使用することもできる。
【００４９】
本発明の実施の形態において、発光層１１０は、例えば、白色発光層で構成されている。本発明においては、カラーフィルターとして赤、青、緑のフィルターを形成して、光の三原色を得る。したがって、白色光以外の発光の組み合わせで、必要な三原色を得る構成に比較して、有機ＥＬ素子１０２の構造が簡単であり、製造面においても赤、青、緑の発光層を別々に塗り分けてマスク露光で形成する必要がない。
【００５０】
陰極１１１にはＡｌを使用することが多いが、Ｌｉ等のアルカリ金属、Ａｇ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｙ、Ｉｎやそれらを含む合金を用いることも可能である。陰極１１１の厚さは通常５０〜３００ｎｍ程度であり、ここでは厚さ２００ｎｍのＡｌとする。陰極１１１はこの他、スパッタリング、イオンプレーティングなどの物理的気相成長法（ＰＶＤ）で形成することができる。これにより、有機ＥＬ素子が形成される。これらの工程により有機ＥＬ素子が複数形成された素子基板が製造される。通常１枚の基板には複数の有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示パネルが複数形成される。そして、各有機ＥＬ表示パネルを切断分離することにより、１枚のマザーガラスから複数の有機ＥＬ表示パネルが得られる。上述の有機ＥＬ素子基板の製造工程は典型的な有機ＥＬ表示装置に用いられる素子基板の製造工程の一例であり、上述の製造工程に限られるものではない。
【００５１】
次に有機ＥＬ素子を封止するための対向基板の製造工程について図６及び図８を用いて説明する。図１、図３、図４および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。
有機ＥＬ素子は空気中の水分により劣化するので、対向基板１０４を用いて窒素雰囲気下で封止する。対向基板１０４として厚さ０．７ｍｍ〜１．１ｍｍのガラス基板が使用され（ステップＳ８２１）、素子基板１０３と同様のものを用いることができる。そして、この対向基板１０４を加工して、水分を捕獲する捕水材６０１を配置するための捕水材収納部を設ける（ステップＳ８２２）（図６では図示せず）。捕水材収納部は例えば、エッチングやサンドブラストにより、対向基板１０４の一部を掘り込むことによって形成される。この捕水材収納部に捕水材６０１を配置する（ステップＳ８２３）。捕水材６０１には酸化カルシウム粉末などが用いられる。
【００５２】
次いで、封止用シール材の塗布について図７及び図８を用いて説明する。図７は、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の平面図である。７０１は有機ＥＬ表示領域、７０２は有機ＥＬ発光パネルである。図１、図３、図４および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。
図６においては、封止用シール材４０１の内部には補水材６０１が備えられているが、このほかに酸素などのガスを吸収するためのゲッター剤を使用してもよい。
【００５３】
まず、対向基板１０４の捕水材収納部が設けられた面に、ディスペンサを用いて封止用シール材４０１を塗布する（ステップＳ８２４）。封止用シール材４０１は、有機ＥＬ表示領域７０１を囲むように設けられる。封止用シール材４０１としては感光性エポキシ樹脂が望ましく、例えば、光カチオン重合型エポキシ樹脂を用いることができ、素子基板１０３と対向基板１０４を貼り合わせるための接着材として機能する。
【００５４】
封止用シール材４０１と平坦化膜１０６の端部の位置関係は、封止用シール材４０１の外部の水分を遮断する上で重要となる。すなわち、図４の各図に示すように、本発明にかかる有機ＥＬ発光装置において、平坦化膜１０６は、その端部が、封止用シール材４０１の外壁面より内側になるように配置されている。
【００５５】
例えば、図４（ａ）において、平坦化膜１０６の端部は、封止用シール材４０１の外壁面と内壁面の内部になるように配置されている。図４（ｂ）においては、平坦化膜１０６の端部は、封止用シール材４０１の内壁面と接触するように配置されている。図４（ｃ）においては、平坦化膜１０６の端部は、封止用シール材４０１の内壁面から離間して配置されている。このように、平坦化膜１０６は封止用シール材４０１の外部にまで延びていないので、封止用シール材４０１の外部の水分は、封止用シール材４０１を介して封止用シール材４０１内部に侵入することはできない。したがって、有機ＥＬ層１０２の水分による劣化を防ぐことができる。
【００５６】
図４（ａ）〜（ｃ）の各図については、平坦化膜１０６の端部は、急峻な段差として示されている。また、図４（ｄ）のように、平坦化膜１０６の端部は、封止用シール材４０１の内壁面から離間して配置され、かつ、テーパー形状でもよい。
上記の製造工程により封止基板が製造される。なお、上述の製造工程は典型的な一例であり、これに限られるものではない。
【００５７】
次に素子基板と対向基板を貼り合わせて、有機ＥＬ素子を封止する（ステップＳ８１３）。これ以降の工程について図６、図７及び図８を用いて説明する。図１、図３、図４および図６と同じ符号を付した構成については、同一または相当部を示し、説明を省略する。
【００５８】
素子基板１０３には、上述のステップＳ８０１〜Ｓ８１２により形成された有機ＥＬ素子を複数含む有機ＥＬ表示領域７０１と各素子に信号を供給する補助配線６０５が設けられている。図７に示すように素子基板１０３には６個の有機ＥＬ表示領域７０１が設けられており、基板を切断分離することにより有機ＥＬ発光パネルが形成される。素子基板１０３より若干小さい対向基板１０４には各有機ＥＬ表示領域７０１に対して捕水材収納部が形成され、捕水材６０１が配置されている。対向基板１０４にはそれぞれの有機ＥＬ表示領域７０１を囲む封止用シール材４０１が設けられる。
【００５９】
素子基板１０３と対向基板１０４とが対向するよう位置合わせして、両基板を加圧し、各シール材にＵＶ光を照射する。これにより、図６に示すように両基板が接着された構成となる。素子基板１０３に設けられたそれぞれの有機ＥＬ表示領域７０１は図７に示すように封止用シール材４０１で全周を囲まれる。両基板と封止用シール材４０１で囲まれた空間には捕水材６０１が配置され、封止された空間に残留または侵入してくる水分等による有機ＥＬ素子の劣化を防止する。素子基板１０３と対向基板１０４からなる１対の基板で有機ＥＬ素子が封止される。補助配線６０５は外部の駆動回路と接続されるため、封止用シール材４０１の一部は補助配線６０５をまたがって接着されてもよい。
【００６０】
素子基板１０３と対向基板１０４とを貼り合せて一対の基板を形成した後、駆動回路等を実装する（ステップＳ８１４）。素子基板１０３には封止用シール材４０１で囲まれた領域の外側に補助配線６０５が配設されている。補助配線６０５の外側の端部には端子部が形成されており、この端子部に異方性導電フィルム（ＡＣＦ）を貼付け、駆動ＩＣ６０６を接続する。具体的には端子部にＡＣＦを仮圧着する。ＡＣＦは日立化成製アニソルム７１０６Ｕを用いている。仮圧着温度は８０℃で、圧着圧力は１．０ＭＰａ、圧着時間は５秒である。ついで駆動ＩＣを端子部に本圧着する。本圧着温度は１７０℃とした。これにより駆動ＩＣが実装される。さらに、駆動ＩＣ６０６に外部からの信号を供給するためのフレキシブル基板を接続している。
【００６１】
この後、素子基板１０３の、対向基板１０４に対抗する面に、λ／４板６０３、偏光板６０４を取り付け、この有機ＥＬ表示パネルが筐体に取り付けられ、有機ＥＬ表示装置が完成する（ステップＳ８１５）。このようにして有機ＥＬ表示装置を提供することができる。
これらの工程によって有機ＥＬ層１０２が複数形成された基板素子が製造される。通常、１枚の素子基板には複数の有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示パネルが複数形成される。上述の有機ＥＬ素子基板の製造工程は、典型的な有機ＥＬ表示装置に用いられる素子基板の製造工程の一例であり、上述の製造工程に限られるものではない。
【００６２】
尚、本発明の有機ＥＬ発光装置は、有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置あるいは有機ＥＬ光源装置に対しても利用可能である。有機ＥＬ発光装置には、有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ光源装置等の有機ＥＬ素子の発光を利用した装置が含まれるものとする。
以下、本発明を実施例によって更に具体的に説明する。
【実施例１】
【００６３】
（有機ＥＬ発光装置１の作成）
まず、透明ガラス基板にネガ型アクリル系感光性樹脂（三菱化学社製  ＲＥ０４１０）を用い、膜厚約１．２μｍのカラーフィルターを形成した。その後、当該カラーフィルター上に、透明平坦化膜を形成した。平坦化膜の材料としては、ネガ型アクリル系感光性樹脂（新日鉄化学社製  Ｖ２３０１ＰＲ）を使用し、約１．５μｍの膜厚で形成した。その後、これに対して、有機ＥＬ表示領域に対応した位置が開口されたマスクを用いて、光源として高圧水銀灯を使用し、露光量４００ｍＪ、プロキシミティギャップ１５０μｍとした条件のもので紫外線を照射し、平坦化膜を硬化させた。平坦化膜の硬化後、炭酸カリウム／炭酸水素カリウム混合系の現像液で現像し、外周部のテーパー角が２０°の平坦化膜を得た。
【００６４】
そして、５ｍｍの酸化珪素を成膜し、この後、陽極としてＩＴＯを抵抗値１０Ω／□、膜厚約１５０ｎｍで成膜した。ＩＴＯ上に有機ＥＬ層を形成した。正孔注入層として銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を厚さ１０ｎｍ、正孔輸送層としてＮ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ベンジジン（α―ＮＰＤ）を厚さ６０ｎｍ、発光層としてＡｌｑを厚さ３０ｎｍ、電子注入層としてＬｉＦを厚さ３０ｎｍ蒸着した。発光層は、白色発光層とした。陰極にはＡｌを使用し、その厚さは約２００ｎｍであった。以上により、平坦化膜の外周部のテーパー角が２０°の有機ＥＬ発光装置１を形成した。
【実施例２】
【００６５】
（有機ＥＬ発光装置２〜１０の作成）
実施例１において、プロキシミティギャップの値を表１のように変えた以外は、実施例１と同様にして、有機ＥＬ発光装置２〜１０を作成した。
【実施例３】
【００６６】
（有機ＥＬ発光装置の断線発生率の評価）
実施例１で作成した平坦化膜の外周部のテーパー角が２０°の有機ＥＬ発光装置１を駆動させて、発光するかどうかで陽極配線の断線を確認した。テーパー角が異なる毎に１００個の有機ＥＬ発光装置を使用した。
これと同様にして、有機ＥＬ発光装置２〜１０を評価した。
その結果を表１に表す。
【００６７】
【表１】
2005108678.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明にかかる有機ＥＬ発光パネルの構成を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる有機ＥＬ発光パネルの構成を示す断面図である。
【図３】本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造方法において、感光性樹脂層の露光状態を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の、封止用シール材と平坦化膜の位置を示す断面図である。
【図５】従来の有機ＥＬ発光パネルの構成を示す断面図である。
【図６】本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の構成を示す断面図である。
【図７】本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の構成を示す平面図である。
【図８】本発明にかかる有機ＥＬ発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１００：有機ＥＬ発光パネル           
１０２：有機ＥＬ層                  １０３：素子基板
１０４：対向基板                    １０５：カラーフィルター
１０６：平坦化膜                    １０７：テーパー角
１０８：平坦化膜の外周部
１０９：陽極                        １１０：発光層
１１１：陰極                        １１２：正孔輸送層
１１３：電子輸送層                  ２０１：感光性樹脂層
２０２：マスク
２０３、２０４、２０５：プロキシミティギャップ
２０６：紫外線
２０７、２０８、２０９：平坦化膜
４０１：封止用シール材              ５０１：有機ＥＬ発光パネル
５０１、５０２：基板                ５０３：カラーフィルター
５０４：平坦化膜                    ５０５：陽極
５０６：有機ＥＬ層                  ５０７：陰極
５０８：シール部                    ５０９：陽極端部
５１０：カラーフィルター構造部      ５１１、５１２：水分の浸入
６００：有機ＥＬ発光装置            ６０１：補水材
６０３：λ／４板
６０４：偏光板                      ６０５：補助配線
６０６：駆動ＩＣ                    ７０１：有機ＥＬ表示領域
７０２：有機ＥＬ発光パネル
【図１】
2005108678.tif 000004
【図２】
2005108678.tif 000005
【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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