(57)【要約】【課題】有機薄膜層形成用の塗布液の拡散を防止する。【解決手段】基板１１１上にカラー三原色（赤、緑、青）の着色層１Ａ、１Ｂ、１Ｃによりカラーフィルタおよび一番端の陽極配線より外側の領域３１に液状材料拡散防止部２６を形成し、次に保護層４、陽極１０１および陰極接続配線１２１の形成後、その上層に絶縁膜１２２を形成し、表示画素となる位置に開口部１２３を設け、絶縁膜１２２の上層には隔壁１００を形成後、有機材料の溶液を塗布し、液状材料拡散防止部２６により溶液の拡散を抑制し、有機薄膜層の形成後、陰極配線１０５を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に着色層を形成し、着色層の上に第１の電極を形成し、第１の電極上に有機化合物層を形成し、第１の有機化合物層の上に第２の電極を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
表示画素以外の位置に、液状材料拡散防止部を形成した後、
第１の有機化合物層の少なくとも一層の液状材料を配置するか、または、第２の電極上部に第２の有機化合物層の液状材料を配置する
ことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項２】
液状材料拡散防止部を、着色層で形成する請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項３】
液状材料拡散防止部の高さが１．４〜５．０μｍである請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項４】
第１の電極の長手方向の液状材料拡散防止部の幅が３０〜１０００μｍである請求項１、２または３に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項５】
液状材料拡散防止部と第１の電極の下に配置する着色層とを同時に形成する請求項２、３または４に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項６】
基板上に着色層と、第１の電極と、複数の有機化合物層と、第２の電極とを順に積層した有機ＥＬディスプレイであって、
前記複数の有機化合物層のうち少なくとも一層は液状材料を面状に配置することによって形成され、
表示画素以外の位置に、着色層で形成された凸部を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
凸部は、複数の着色層の積層構造を備える請求項６に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
最下層の平面面積よりも上層の方の平面面積が狭い請求項７に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
凸部の断面において、最下層の幅に対して、上層の幅が単調的に短く設けられてなる請求項６、７または８に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１０】
凸部の断面の一方の側において、最下層が基板面に接する点から最上層の角部を見込む角度をθ１、他方の側における見込む角をθ２とすると、
θ１が０．１７〜０．４１°であり、θ２が０．１７〜０．４１°である請求項６、７、８または９に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１１】
凸部の断面の一方の側において、最下層が基板面に接する点から最上層の角部を見込む角度をθ１、他方の側における見込む角をθ２とすると、
θ１が０．７５〜１．８°であり、θ２が０．７５〜１．８°である請求項６、７、８、９または１０に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
凸部の断面形状が左右対称である請求項６、７、８、９、１０または１１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
凸部を構成する積層構造の各着色層の層厚がほぼ等しい請求項６〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１４】
複数の着色層による段差の順番が、表示部の着色層の段差の順番と同じである請求項６〜１３のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１５】
凸部を形成する複数の着色層の１層ごとの幅がほぼ同一であって、各着色層の位置を所定の長さｎだけシフトすることによって凸部が形成されてなる請求項６〜１４のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１６】
表示部の複数の着色層の間隙が所定の長さｎである請求項６〜１５のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１７】
異なる３つの色を発色する着色層が用いられてなる請求項６〜１６のいずれか１項に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（Electro luminescence ）ディスプレイおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子を使用した有機ＥＬディスプレイの開発が盛んに行われている。有機ＥＬディスプレイは、液晶表示装置と比較して視野角が広く、また、応答速度も速く、有機物が有する発光の多様性から、次世代の表示装置として期待されている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイには、以下の二種類の構造を有する有機ＥＬ素子が用いられる。第１の構造の有機ＥＬ素子は、基板上にカラー三原色（赤、緑、青）のカラーフィルタが形成され、カラーフィルタの上に保護層が塗布され、保護層の上に陽極が形成され、陽極の上に白色発光する薄膜状の有機化合物が積層され、その有機化合物の層の上に、基板上に形成された陽極と対向するように陰極が形成された構造の有機ＥＬ素子である。第２の構造の有機ＥＬ素子は、基板上に陽極が形成され、陽極の上にカラー三原色（赤、緑、青）を発光する薄膜状の有機化合物が積層され、その有機化合物の層の上に、基板上に形成された陽極と対向するように陰極が形成された構造の有機ＥＬ素子である。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に配置された有機化合物の層に電流が供給されると自発光する電流駆動型の表示素子である。以下、積層される有機化合物の薄膜を有機薄膜層と記す。陽極、複数の有機薄膜層および陰極を重ねて配置した個所が表示画素となる。
【０００５】
基板上に設けられた電極上に有機化合物を積層する場合、有機材料を真空蒸着させて有機薄膜層を形成する場合がある。しかし、有機材料を蒸着させる場合、有機薄膜層の下地となる電極の表面に異物の付着や突起、窪みがあると、その影響により、有機薄膜層を所望の状態にできないことがある。
【０００６】
この問題を解決する方法として、有機薄膜層となる有機材料を液体中に分散または溶解させ、溶液として塗布することで異物、突起、窪み等を被覆し、所望の有機薄膜層を形成する技術（湿式塗布方法、以下、単に塗布法と記す。）が知られている。例えば、特許文献１には、有機薄膜層のうち少なくとも一層を塗布法により形成することが記載されている。
【０００７】
塗布法としては、例えば、オフセット印刷法、凸版印刷法、マスクスプレー法等がある。オフセット印刷法や凸版印刷法では、有機材料を溶媒中に分散または溶解させた溶液の層を所定の領域のみに形成する。また、マスクスプレー法では、所望の領域に合致するような開口部を有する金属マスク等を配置し、有機材料を分散または溶解させた溶液を噴霧する。この場合、溶液を窒素等の気体媒体中に分散させる、または二流体ノズル等を用いて溶液を霧状にする。
【０００８】
また、有機ＥＬディスプレイでは、有機薄膜層の上の陰極配線を分離配置するように分離構造体（以下、隔壁と記す。）が設けられる。このような構成は、例えば、特許文献１に記載されている。図９は、特許文献１に記載された隔壁の例を示す断面図である。基板１１１上には、陽極配線１０１が設けられ、その後、隔壁１００を設ける。
【０００９】
隔壁１００を、例えば、基板１１１から離れるにつれて断面が広がるように形成する。このような隔壁１００の構造は、逆テーパ構造あるいはオーバハング構造と称されている。隔壁１００を逆テーパ構造とすることで、陰極配線の分離をより確実なものとすることができる。隔壁１００が設けられた状態で各有機薄膜層（ホール注入輸送層１０２、発光層１０３、電子注入輸送層１０４）を塗布法等により形成し、隔壁１００により有機薄膜層を分離する。この結果、各隔壁１００の間に各有機薄膜層を形成できる。その後、陰極配線１０５を蒸着法等によって形成する。陰極配線１０５も隔壁１００により分離し、パターニングされた陰極配線１０５を形成する。
【００１０】
また、開口部を有する絶縁膜を陽極配線上に形成し、表示画素となる位置を開口部の位置によって定める場合もある。図１０および図１１は、特許文献１に記載された構成に、開口部を有する絶縁膜を設けた場合の構成例を示す説明図である。図１０は、電極が配置される側から基板を観察した状況を示す模式図であり、図１１は、図１０のＤ−Ｄ’切断線における断面図である。図１０では、上層に設けられた陰極配線等によって隠れる構成部も示している。
【００１１】
図１０に示す例において、基板１１１上には、まず陽極配線１０１と、陰極配線に接続される陰極接続配線１２１とを形成する。続いて、開口部１２３を有する絶縁膜１２２を形成する。開口部１２３は、陽極配線と陰極配線とが交差することになる位置に設ける。そして、陽極配線１０１と直交するように隔壁１００を形成する。続いて、有機材料の溶液が塗布または蒸着され、第１の有機薄膜層１２４を形成する。なお、有機薄膜層として複数の層を形成するが、図１１では、複数の層をまとめて第１の有機薄膜層１２４として示している。
【００１２】
溶液は、有機薄膜層を形成すべき領域に一定の厚みで有機薄膜層を形成するように、有機材料の濃度等を調整する。第１の有機薄膜層１２４形成後、陰極配線１０５を有機薄膜層上に蒸着する。隔壁１００が第１の有機薄膜層１２４や陰極配線１０５を分離することにより、隔壁間に第１の有機薄膜層１２４を形成し、また、パターニングされた陰極配線１０５を形成する。
【００１３】
陰極配線１０５を形成した後、有機ＥＬ素子を保護するために、ポリマー等で構成される第２の有機薄膜層を陰極配線１０５上に形成する場合もある。第２の有機薄膜層（図示を省略）も、塗布法等によって形成する。
【００１４】
また、基板１１１の電極等が配置された面には、もう一枚の基板（図示を省略）を対向するように配置する。この基板において、基板１１１の有機ＥＬ素子に対向する領域の外周にシール材（図示を省略）を塗布する。このシール材によって、基板１１１ともう一枚の基板を接着する。基板およびシール材によって封止することで、有機ＥＬ素子を水分や酸素にさらされないように保つ。
【００１５】
【特許文献１】特開２００１−３５１７７９号公報（段落００１２−００１７、第１図および第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
隔壁１００を形成した後に、有機材料の溶液を塗布すると、塗布した溶液が隔壁１００に沿って広がるという問題が生じる。例えば、図１０に示す例では、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２とが交差する部分に沿って、溶液が広がる。これは、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２の表面の交差する部分の近傍空間により毛細管現象と同様の現象が生じているためである。
【００１７】
特に、陰極配線１０５等を確実に分離するために逆テーパ構造を有するように隔壁１００を形成すると、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２の表面の交差する部分の近傍空間は狭くなり、溶液がより広がりやすくなる。
【００１８】
図１２は、隔壁に沿って、有機材料の溶液が広がった状態を示す説明図である。図１２では、隔壁１００と有機材料の溶液１２５を示し、他の構成部の図示は省略した。図１０および図１２において、破線で示した領域は、塗布した溶液が広がらずに留まっているべき範囲を示している。すなわち、溶液はこの破線の領域よりも広がらないことが理想的である。しかし、既に説明したように、溶液１２５は隔壁１００に沿って広がり、図１２に示すように、溶液は破線で示す範囲よりも広がる。以下に示す各図においても、溶液が留まっているべき範囲を破線で示す。
【００１９】
このように、溶液が広がることにより、以下のような問題が生じる。溶液が広がると、二枚の基板を対向させたときにシール材が接触することになる位置においても薄膜が形成される。基板同士を接着させるためのシール材がこの薄膜に接すると、シール材の接着力が低下する。その結果、水分や酸素が基板間に入り、有機ＥＬ素子が水分や酸素にさらされ、有機ＥＬ素子の信頼性が低下する。
【００２０】
また、溶液が広がり、陰極接続配線１２１上に有機薄膜が形成されると、その薄膜が、陰極接続配線１２１と、蒸着される陰極配線１０５との間の抵抗体となる。有機ＥＬ素子では、陰極配線１０５と陽極配線１０１との間に電流を流すことによって駆動を行う。そのため、陰極接続配線１２１と陰極配線１０５との間に抵抗体が存在すると発熱が生じるという問題が生じる。また、抵抗体によって陰極配線１０５と陰極接続配線１２１との間の接続不良が生じる場合もある。
【００２１】
また、溶液は一定の厚みが得られるように濃度等を調整するが、隔壁１００に沿って広がるために、所望の厚みを実現することが困難になる。特に、破線で示した領域の外周部付近の溶液は、より外側に広がるため、有機薄膜層の厚さは、破線で示した領域の外周部になるほど薄くなる。このように、有機薄膜層の厚さにむらが生じ、各表示画素を発光させたときに発光むらが生じる。
【００２２】
また、溶液が広がるという問題は、有機ＥＬ素子を保護するためにポリマー等の第２の有機薄膜層を陰極配線１０５上に塗布法で形成する場合にも生じる。第２の有機薄膜層が塗布領域よりも外に広がると、有機ＥＬ素子を保護する機能が弱くなり、表示品位の経時劣化、製品の信頼性低下などの問題が発生する。
【００２３】
そこで、本発明は、第１の構造の有機ＥＬディスプレイにおいて有機薄膜層を形成するために塗布した液体が広がることを防止し、シール材の接着力低下、抵抗体の発生、および発光むらの発生を防ぐことができる有機ＥＬディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイ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】
【００２４】
本発明の態様１は、基板上に着色層を形成し、着色層の上に第１の電極を形成し、第１の電極上に有機化合物層を形成し、第１の有機化合物層の上に第２の電極を形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、表示画素以外の位置に、液状材料拡散防止部を形成した後、第１の有機化合物層の少なくとも一層の液状材料を配置するか、または、第２の電極上部に第２の有機化合物層を形成するために、液状材料を配置することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。
【００２５】
本発明の態様２は、態様１において、液状材料拡散防止部を着色層で形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。
【００２６】
本発明の態様３は、態様１または２において、液状材料拡散防止部の高さが１．４〜５．０μｍである有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。
【００２７】
本発明の態様４は、態様１、２または３において、第１の電極の長手方向の液状材料拡散防止部の幅が３０〜１０００μｍである有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。
【００２８】
本発明の態様５は、態様１、２、３または４において、液状材料拡散防止部と第１の電極の下に配置される着色層とを同時に形成する有機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。
【００２９】
本発明の態様６は、基板上に着色層と、第１の電極と、複数の有機化合物層と、第２の電極とを順に積層した有機ＥＬディスプレイであって、前記複数の有機化合物層のうち少なくとも一層は液状材料を面状に配置することによって形成され、表示画素以外の位置に、液状材料の広がりを防止する着色層で形成された凸部を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３０】
本発明の態様７は、凸部は、複数の着色層の積層構造を備える態様６に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３１】
本発明の態様８は、最下層の平面面積よりも上層の方の平面面積が狭い態様７に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３２】
本発明の態様９は、凸部の断面において、最下層の幅に対して、上層の幅が単調的に短く設けられてなる態様６、７または８に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３３】
本発明の態様１０は、凸部の断面の一方の側において、最下層が基板面に接する点から最上層の角部を見込む角度をθ１、他方の側における見込む角をθ２とすると、
θ１が０．１７〜０．４１°であり、θ２が０．１７〜０．４１°である態様６、７、８または９に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３４】
本発明の態様１１は、凸部の断面の一方の側において、最下層が基板面に接する点から最上層の角部を見込む角度をθ１、他方の側における見込む角をθ２とすると、
θ１が０．７５〜１．８°であり、θ２が０．７５〜１．８°である態様６、７、８、９または１０に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３５】
本発明の態様１２は、凸部の断面形状が左右対称である態様６、７、８、９、１０または１１に記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３６】
本発明の態様１３は、凸部を構成する積層構造の各着色層の層厚がほぼ等しい態様６〜１２のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３７】
本発明の態様１４は、複数の着色層による段差の順番が、表示部の着色層の段差の順番と同じである態様６〜１３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３８】
本発明の態様１５は、凸部を形成する複数の着色層の１層ごとの幅がほぼ同一であって、各着色層の位置を所定の長さｎだけシフトすることによって凸部が形成されてなる態様６〜１４のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００３９】
本発明の態様１６は、表示部の複数の着色層の間隙が所定の長さｎである態様６〜１５のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【００４０】
本発明の態様１７は、異なる３つの色を発色する着色層が用いられてなる態様６〜１６のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイを提供する。
【発明の効果】
【００４１】
本発明による有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、液状材料を配置する前に、表示画素以外の位置に液状材料拡散防止部を形成するので、液状材料が広がるのを防ぐことができる。従って、液状材料の広がりによってシール材の接着力の低下を防ぐことができる。その結果、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイを生産することができる。また、第２の電極に接する抵抗体の発生を防止するので、駆動時の発熱の低い有機ＥＬディスプレイを生産することができる。また、有機化合物層の膜厚のむらを抑え、有機ＥＬディスプレイの発光むらを低減できる。
【００４２】
本発明による有機ＥＬディスプレイによれば、表示画素以外の位置に形成された液状材料拡散防止部により、シール材が液状材料に接することによるシール材の接着力の低下を防ぐことができる。すなわち、信頼性の低下を防ぐことができる。さらに第２の電極に接する抵抗体の発生を防止できるので、駆動時における発熱を低減できる。また、有機化合物層の膜厚のむらを抑えるので、発光むらを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の有機ＥＬディスプレイについて図面を用いて説明する。図１は、電極が配置される側から観察した、本発明による第１の構造の有機ＥＬディスプレイの構成例を示す説明図である。また、図２は図１のＰ−Ｑ切断線における断面図である。また、図１では、上層に設けられた電極等によって隠れる構成部も示しており、図２では、奥に見える隔壁も示している。
【００４４】
図２において、基板１１１上に、カラー三原色（赤、緑、青）の着色層１Ａ、１Ｂ、１Ｃによりカラーフィルタを形成している。表示画素以外の位置には、液状材料拡散防止部２６を設けている。赤、緑、青の着色層１Ａ、１Ｂ、１Ｃの高さは、例えば、０．７〜１．７μｍである。なお、図１では、液状材料拡散防止部２６の各層の識別を容易にするため、各層にハッチングを施している。
【００４５】
ここで表示画素以外の位置とは、一番端の陽極配線よりも外側の領域である。例えば、図１では、一番端の陽極配線より外側の領域３１が表示画素以外の領域に該当し、一番端の陽極配線より外側の領域３１に液状材料拡散防止部２６を設けている。
【００４６】
図１に示す例では、赤色、緑色、青色順にカラーフィルタと同じ着色層１Ａ〜１Ｃで液状材料拡散防止部２６を形成した場合を示している。液状材料拡散防止部２６の高さは、例えば、１．４〜５．０μｍである。
【００４７】
カラーフィルタおよび液状材料拡散防止部２６の上に保護層４が塗布され、保護層４の上に陽極配線１０１と陰極に接続される陰極接続配線１２１とを形成している。陽極配線１０１および陰極接続配線１２１を形成した基板上には、絶縁膜１２２を形成している。絶縁膜１２２の膜厚は、例えば、０．７μｍである。絶縁膜１２２には、陽極配線１０１と陰極配線１０５とが交差する位置（すなわち表示画素となる位置）に開口部１２３を設けている。
【００４８】
絶縁膜１２２は、開口部１２３を除き、陽極配線１０１または保護層４に接している。絶縁膜１２２の上層には、複数の有機薄膜層（有機化合物層）、陰極配線１０５を順に積層している。ただし、図１では有機薄膜層の図示を省略している。また、有機薄膜層を形成する前に、隣接する陰極配線同士を区分する隔壁１００を設ける。
【００４９】
陰極配線１０５を蒸着等により形成する際に、隔壁１００を所望のパターンに形成する。例えば、図１に示すように、陽極配線１０１と直交する複数の陰極配線１０５を形成するように、陽極配線１０１と直交する複数の隔壁１００を形成する。隔壁１００は、逆テーパ構造を有していることが好ましい。すなわち、基板１１１から離れるにつれて断面が広がるように形成することが好ましい。隔壁１００の高さは、例えば、３．４μｍである。
【００５０】
有機材料の溶液を塗布して有機薄膜層を積層する場合、各隔壁１００によって有機薄膜層が分離される。同様に、陰極配線１０５を蒸着させる場合、各隔壁１００によって陰極配線が分離され、その結果、図１に示すように複数の陰極配線１０５が形成される。隔壁１００は、陰極配線１０５の両側に位置することになる。有機薄膜層の膜厚は、例えば、１０〜１００ｎｍである。また、陰極配線１０５の厚さは、例えば１００ｎｍである。
【００５１】
このように複数の有機薄膜層および陰極配線１０５を積層することにより、それぞれの開口部１２３では、陽極配線１０１と陰極配線１０５との間に複数の有機薄膜層が形成された構成となる。開口部１２３において陽極配線側から陰極配線側に定電流を流せば、開口部１２３に位置する有機薄膜層である発光層が発光する。
【００５２】
また、図１に示す基板１１１の面と対向するようにもう一枚の基板（図示を省略）を配置する。この基板において、基板１１１の有機ＥＬ素子に対向する領域の外周にシール材（図示を省略）を塗布する。このシール材によって二枚の基板を接着する。
【００５３】
各陰極接続配線１２１を、走査電極ドライバ（図示を省略）に接続し、各陽極配線１０１を、信号電極ドライバ（図示を省略）に接続する。有機ＥＬディスプレイを駆動する際、走査電極ドライバは、各陰極配線１０５を順次選択する。また、信号電極ドライバは、選択行において発光させるべき表示画素を発光させるように陽極配線から選択行の陰極配線に電流を流す。
【００５４】
有機材料の溶液を塗布する際、溶液は、隔壁１００の側面と絶縁膜１２２の表面とが交差する部分に沿って絶縁膜１２２の外側に広がろうとする。しかし、溶液は液状材料拡散防止部２６によって堰き止められ、溶液は広がらない。従って、二枚の基板を対向させたときにシール材と接触する位置まで溶液が広がらないため、シール材の接着力低下を防ぐことができる。その結果、有機ＥＬ素子が水分や酸素に触れにくくすることができ、有機ＥＬ素子の信頼性低下を防止することができる。
【００５５】
また、溶液が広がらないため、陰極接続配線１２１上に抵抗体となる有機薄膜が形成されなくなる。従って、陰極接続配線１２１と陰極配線１０５との接触不良や駆動時の発熱を防止できる。さらに、有機薄膜層の膜厚のむらを低減させ、発光むらも低減させることができる。
【００５６】
また、有機ＥＬディスプレイを保護するために、ポリマー等の第２の有機薄膜層を陰極配線１０５の上層に形成する場合も液状材料拡散防止部２６によって溶液の広がりを防止することができる。第２の有機薄膜層の膜厚および陰極配線１０５の厚さは、それぞれ１０〜１００ｎｍ、１００ｎｍ程度である。従って、陰極配線１０５を形成した後も、液状材料拡散防止部２６は凸形状を維持している。よって、陰極配線１０５の上層に第２の有機薄膜層を形成するために溶液を塗布する場合であっても、溶液の広がりを防止することができる。なお、符号１２２Ｘは、１０５と１２１の接続部分以外で隔壁１００のある部分は、絶縁膜１２２で下敷きをしている。
【００５７】
次に、図１〜図３を用いて、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について説明する。図３は、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を示す流れ図である。
【００５８】
まず、図１および図２のように基板１１１上に着色層を成膜し、カラーフィルタを形成する。基板１１１としては、例えばガラス基板等の透明基板を用いる。カラーフィルタの形成方法に関しては特に制限は無く、スピンコート後に写真製版でパターンを形成したり、ロールコート後に写真製版でパターンを形成する等ができる。着色層の材料としては、例えば、感光性のアクリル樹脂や、顔料分散型フォトレジストなどを用いればよい。また、カラーフィルタの高さは、例えば、０．７〜１．７μｍになるようにすればよい。
【００５９】
また、表示画素以外の位置（一番端の陽極配線より外側の領域３１）において、液状材料拡散防止部２６を設ける（ステップＳ１０１）。工程簡略化のために、液状材料拡散防止部２６はカラーフィルタと同じ着色層の材料を用いてカラーフィルタと同時に形成してもよい。
【００６０】
図４〜図６は、図２とは異なる断面形状を有する液状材料拡散防止部２６を用いた場合の有機ＥＬディスプレイの断面図である。
【００６１】
液状材料拡散防止部２６の断面形状は、図４のような長方形であっても、図２のように液状材料拡散防止部２６の両側が階段状の形状であっても、図５のように片側のみ階段状の形状であってもよい。また、図４〜図６では、液状材料拡散防止部２６を三層の着色層で形成している場合を図示したが、２層または１層の着色層で液状材料拡散防止部２６を形成してもよい。
【００６２】
本発明において、最も好ましい形態は、三色の着色層を採用し、それぞれの層の層厚の合計された高さの液状材料拡散防止部を形成する。そして、合計された層厚で液状材料の拡散を防止することである。
【００６３】
一般的に、カラーフィルタの着色層を形成するためのフォトリソ用マスクは各色別に作製するものではない。ある一色の着色層用のフォトリソマスクを作製し、画素ピッチに応じてオフセットをかけることで、その他の着色層を形成する。これは、フォトリソ用マスクが高価なため、使用するマスク数を少なくし、コストを低減するためである。
【００６４】
図７を参照し、一枚のフォトリソマスクで三色のカラーフィルタを形成し、あわせて、液状材料拡散防止部の幅を決定できる製造方法について説明する。カラーフィルタを形成する着色層のフォトリソマスクには、画面内部で着色層を形成する１Ａと液状材料拡散防止部２Ａに該当するパターンが設けられている。この着色層の形成後、カラーフィルタ着色層のフォトリソマスクを一定方向に“ｎ”だけオフセット移動し、第二の着色層１Ｂと液状材料拡散防止部２Ｂを形成する。“ｎ”は作製する表示素子の画素ピッチに相当する。さらに第三の着色層１Ｃと液状材料拡散防止部２Ｃとを形成する。
【００６５】
液状材料拡散防止部は、第一の着色層から第三の着色層を重ね合わせることで、その高さを高くすることができる。従って、水平方向ｈにおいて、それぞれ“ｎ”だけオフセットがかかる。そのため、液状材料拡散防止部の幅Ｌは“Ｌ≧２ｎ”の関係であることが好ましい。
【００６６】
このようにして、一枚のマスクを画素ピッチ分、オフセットをかけることで、一枚のフォトリソマスクの使用のみで、着色層と液状材料拡散防止部を形成することができる。ただし、各色ごとにフォトリソマスクを作製し、液状材料が拡散することを防止する構造体をそれぞれのマスクで形成しても構わない。
上記のようにフォトマスクを所定の長さ“ｎ”だけシフトして形成した場合、凸部の形状はたとえば、次のようになる。
【００６７】
ＡＴＮ（０．７＊３μｍ／［８０＊２μｍ］）≦θ１、θ２≦ＡＴＮ（１．７＊３μｍ／［８０＊２μｍ］）。
ｎ＝８０なので、底辺は２倍される。したがって、以下のようになる。
ＡＴＮ（２．１／１６０）≦θ１、θ２≦（５．１／１６０）
０．７５°≦θ１、θ２≦１．８°。
【００６８】
ただし、カラーレジストを積層する場合、上に塗り重ねた部分の厚みは、下地に何も無い領域よりも薄くなる傾向がある。つまり、上記の０．７５°よりも、角度が浅くなる場合が十分に想定される。その角度値は使用するレジストの粘度、塗布プロセスによって変動する。
【００６９】
液状材料拡散防止部２６の液状材料拡散方向についての幅は、３０〜１０００μｍであることが好ましい。３０μｍ以下であると、液状材料拡散防止部２６の形状を再現することが困難になり、１０００μｍ以上であると、パネルに要求される項目である狭額縁、すなわち、パネルの小型化に支障をきたすからである。
【００７０】
液状材料拡散防止部２６を、隔壁の端部まで、または陰極配線の端部まで伸ばしてもよい。液状材料拡散防止部２６をこれらの位置まで伸ばした場合、陰極配線の屈曲部が減り、陰極配線の成膜がより確実となるからである。図６は、液状材料拡散防止部２６を隔壁の端部まで伸ばした場合の断面図である。図から明らかなように陰極接続配線付近での陰極配線の屈曲部が無くなっている。
【００７１】
次にカラーフィルタの上に保護層４を形成する（ステップＳ１０２）。保護層４は、例えば、アクリル樹脂の溶液を塗布することによって形成する。この保護層４の膜厚は、例えば、１μｍにすればよい。
【００７２】
さらに保護層４の上に陽極配線１０１および陰極接続配線１２１を形成する（ステップＳ１０３）。陽極配線１０１および陰極接続配線１２１は、保護層４上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を成膜し、エッチングを施すことによって形成する。
【００７３】
次に、陽極配線１０１を設けた保護層４の面に絶縁膜１２２を成膜する（ステップＳ１０４）。絶縁膜１２２は、例えば、ポリイミドの溶液を塗布することにより形成する。この絶縁膜１２２の膜厚は、例えば、０．７μｍにすればよい。また、絶縁膜の層を形成した後、表示画素となる位置の絶縁膜を除去し、開口部１２３を設ける。後述するステップＳ１０７で形成される陰極配線１０５と、陽極配線１０１との交差部分が表示画素となる位置である。
【００７４】
続いて、絶縁膜１２２の上層に、隣接する陰極配線同士を区分する隔壁１００を形成する（ステップＳ１０５）。このとき、陰極配線を分離すべき位置（陰極配線の配置位置の両側）に隔壁１００を形成する。陰極配線１２１は、陽極配線１０１と直交するように形成されるので、隔壁１００も陽極配線１０１と直交するように形成する。隔壁１００の材料としては、例えば、アクリル樹脂膜を用いればよい。また、隔壁１００の高さは、例えば、３．４μｍになるようにすればよい。隔壁１００は、基板１１１から離れるにつれて断面が広がる逆テーパ構造となるように形成することが好ましい。逆テーパ構造とすることにより、有機薄膜層や陰極配線１０５を確実に分離することができる。
【００７５】
隔壁を形成した後、各有機薄膜層を積層する（ステップＳ１０６）。発光領域を開口した金属マスクを予め作成しておき、ステップＳ１０６において、その金属マスクを基板１１１に取り付ける。そして、正孔注入層を形成するための溶液を例えばマスクスプレー法によって塗布する。マスクスプレー法により、溶液を配置することができる。正孔注入層を形成するための溶液としては、例えば、ポリビニルカルバゾールを０．５％（質量百分率）溶解した安息香酸エチル溶液がある。
【００７６】
このとき、塗布された溶液は、隔壁１００に沿って広がろうとする。しかし、領域３１に液状材料拡散防止部２６が設けられているので、溶液はせき止められ、シール材が接触することになる位置や、陰極接続配線１２１と陰極配線１０５との接触部分まで溶液が広がらない。また、それぞれの開口部１２３における有機薄膜層（この場合、正孔注入層）の膜厚のむらも低減することができる。
【００７７】
正孔注入層の上に、正孔輸送層、発光層を順に積層していく。これらの層を塗布により形成する際も、液状材料拡散防止部２６によって液状材料の広がりを防止することができる。正孔輸送層、発光層を蒸着法によって積層してもよい。
【００７８】
陰極界面層を形成した後、陰極配線１０５を形成する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７では、発光層の上層に陰極界面層を蒸着させ、その上層に陰極配線１０５を蒸着させる。陰極界面層として、例えばＬｉＦを蒸着し、陰極配線として、例えばアルミニウムを蒸着すればよい。図８は、陰極配線１０５を蒸着する方法を示す説明図である。基板１１１に対し、噴射部４１から陰極配線１０５の材料（例えばアルミニウム）を噴射する。基板１１１を支える支持部４２は回転し、この回転によって陰極配線１０５を基板１１１上の所定の位置（各隔壁の間）に均一に形成する。
【００７９】
ステップＳ１０６やステップＳ１０７において、有機薄膜層、陰極界面層および陰極配線１０５を隔壁１００によって分離し、各隔壁１００の間の領域に形成する。
【００８０】
次に、基板１１１と対になる基板（図示を省略）において、有機ＥＬ素子と対向する領域の外周にシール材を塗布する。そして、シール材を塗布した基板と基板１１１とを重ね合わせる（ステップＳ１０８）。
【００８１】
このような有機ＥＬディスプレイの製造方法によれば、ステップＳ１０６において有機材料の溶液を塗布する際、液状材料拡散防止部２６によって溶液の広がりを防止することができる。よって、基板１１１において、シール材が接触する位置に有機薄膜層が形成されないので、シール材の接着力が低下せず、水分や酸素が基板間に入りにくくなる。従って、有機ＥＬディスプレイの性能の低下を防ぐことができる。また、ステップＳ１０７では、陰極接続配線１２１と陰極配線１０５との接続部には有機薄膜が形成されていない。よって、ステップＳ１０７において、陰極配線１０５と陰極接続配線１２１とを良好な状態で接続できる。従って、駆動時における発熱を防止することができる。さらに、開口部１２３における有機薄膜層の膜厚のむらも低減されるので、発光むらも低減することができる。
【００８２】
なお、ステップＳ１０８を行う前に、ポリマー等で構成される第２の有機薄膜層を陰極配線１０５の上層に形成してもよい。この第２の有機薄膜層は、有機ＥＬ素子を保護する役割を果たす。この第２の有機薄膜層を塗布法により形成する際も、液状材料拡散防止部２６によって溶液の広がりは防止される。図１５に第２の有機薄膜層１２６と液状材料拡散防止部２６の構成の一例を示す。
【００８３】
また、液状拡散防止部２６の一部をカラーフィルタと同じ着色層の材料を用いて形成した後、絶縁膜を保護層４の面に形成する際に、絶縁膜の材料を用いて残りの液状拡散防止部２６を形成してもよい。カラーフィルタと同じ着色層の材料を液状拡散防止部２６を形成した場合、カラーフィルタの高さによってカラーフィルタと同じ着色層の材料を用いて形成できる液状拡散防止部２６の高さが決る。このため、カラーフィルタを形成する着色層の高さが低いときは液状拡散防止部２６の高さが不充分となる場合がある。このような場合、絶縁膜を保護層４の面に形成する際に絶縁膜の材料を用いて残りの液状拡散防止部２６を形成すれば、十分な高さの液状拡散防止部２６を形成することができる。
【実施例】
【００８４】
次に、本発明の具体例を説明する。
【００８５】
［例１］
ガラス基板上に赤色、青色、緑色の着色層をスピンコート法で形成し、エッチングを施すことにより、表示画素となる位置に厚さ１μｍのカラーフィルタを形成する。このとき、カラーフィルタの画素ピッチは８０μｍである。カラーフィルタと同時に、一番端の陽極配線より外側の領域に液状材料拡散防止部を形成する。液状材料拡散防止部は高さ１μｍ、第１の電極の長手方向（図４のＸ方向）の幅が２００μｍである。同じフォトリソマスクを使用し、第一のカラーフィルタに対して８０μｍオフセットをかけて、第二のカラーフィルタを形成する。同様にして、第三のカラーフィルタを形成する。赤色、青色、緑色の三種類の着色層２Ａ〜２Ｃを積層し、階段状の液状材料拡散防止部を形成する。図４に本例の有機ＥＬディスプレイの断面の模式図を示す。
【００８６】
次にカラーフィルタの上にアクリル樹脂を保護層としてスピンコート法にて形成する。保護層の厚さは、１μｍとした。保護層の上にＩＴＯを成膜し、エッチングを施すことにより、陽極配線および陰極接続配線を形成した。陰極接続配線の厚さは、３００ｎｍとする。
【００８７】
次に、陽極配線を設けた基板の面にポリイミドの溶液を塗布し、０．７μｍの膜厚の絶縁膜を成膜した。続いて、表示画素となる位置のポリイミドを除去し、開口部を設ける。このとき、開口部が３００μｍ×３００μｍの正方形になるようにポリイミドを除去する。
【００８８】
続いて、ポリイミドの層の表面において、６４本の陰極配線を分離配置できるように隔壁を形成する。絶縁膜の上層にアクリル樹脂膜を塗布することにより隔壁を形成する。また、隔壁が逆テーパ構造となるようにする。隔壁の高さは３．４μｍとする。
【００８９】
その後、開口部を有する金属マスクをガラス基板に取り付ける。このとき、金属マスクの開口部と有機薄膜層を設けるべき位置が重なるように配置し、また、金属マスクとガラス基板との間に５０μｍの空間があくように取り付ける。そして、０．５％（質量百分率）のポリビニルカルバゾールを溶解した安息香酸エチル溶液をマスクスプレー法によって塗布し、正孔注入層を形成する。
【００９０】
続いて、正孔注入層の上層にα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン）を蒸着して膜厚４０ｎｍの正孔輸送層を形成する。さらに、その上層に、発光層のホスト化合物となるＡｌｑ（トリス（８−ヒドロキシナト）アルミニウム）と、ゲスト化合物の蛍光性色素となるクマリン６とを同時に蒸着して、膜厚６０ｎｍの発光層を形成する。
【００９１】
続いて、発光層の上層にＬｉＦを蒸着して、膜厚０．５ｎｍの陰極界面層を形成する。その後、アルミニウムを蒸着して、膜厚１００ｎｍの陰極配線を形成する。この結果、隔壁によってアルミニウムの膜は分離され、６４本の陰極配線が形成される。
【００９２】
このガラス基板とは別の基板にシール材を塗布し、有機ＥＬ素子を配置したガラス基板と対向させる。シール材として、エポキシ系紫外線硬化性樹脂を用いる。また、シール材は、有機ＥＬ素子と対向する領域の外周に塗布する。二枚の基板を対向させた後、紫外線を照射してシール材を硬化させ、基板同士を接着する。この後、８０℃のクリーンオーブン中で１時間熱処理し、シール材の硬化をより促進させる。このようにして、シール材および一対の基板によって、有機ＥＬ素子が存在する基板間と、基板の外部とを隔離する。
【００９３】
基板の外周付近の不要部分を切断除去し、陽極配線に信号電極ドライバを接続し、陰極接続配線に走査電極ドライバを接続する。
【００９４】
本例では、有機薄膜の溶液を塗布する際、溶液がシール材の接触する位置や陰極配線と陰極接続配線の接触部分まで広がることを液状材料拡散防止部が防止するので、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイを製造することができる。また、有機薄膜層の膜厚のむらも軽減し、有機ＥＬディスプレイを駆動したときに各表示画素の発光むらも軽減することができる。
【００９５】
［例２］
液状材料拡散防止部の形状以外は例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを製造する。液状材料拡散防止部は、例１と同様に赤色、青色、緑色の順に着色層を積層して形成する。ただし、カラーフィルタ用のフォトマスクは各色毎に準備し、赤色、青色、緑色の着色層の液状材料拡散方向での幅は、それぞれ２００μｍ、１９５μｍ、１８５μｍとし、図５のように液状材料拡散防止部のカラーフィルタ側の断面形状を階段状にし、陰極接続配線側の断面形状を矩形にする。赤色、青色、緑色の着色層２Ａ〜２Ｃの高さはそれぞれ０．７μｍとする。
【００９６】
図５に本例の有機ＥＬディスプレイの断面の模式図を示す。また、図１３に本例の有機ＥＬディスプレイの液状材料拡散防止部付近の断面図を示す。この場合も、例１と同様に、溶液の広がりを防止することができ、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイを製造することができる。また、有機ＥＬディスプレイの駆動時の発光むらは視認できない。
【００９７】
［例３］
液状材料拡散防止部の形状以外は例１と同様にして有機ＥＬディスプレイを製造する。液状材料拡散防止部は、例１と同様に赤色、青色、緑色の順に着色層を積層して形成する。ただし、カラーフィルタ用のフォトマスクは各色毎に準備し、赤色、青色、緑色の着色層の液状材料拡散方向の幅は、それぞれ２００μｍ、１９５μｍ、１７５μｍとし、図２のように液状材料拡散防止部のカラーフィルタ側および陰極接続配線側の断面形状を階段状にする。赤色、青色、緑色の着色層２Ａ〜２Ｃの高さはそれぞれ１．０μｍとする。図２に本例の有機ＥＬディスプレイ断面の模式図を示す。また、図１４に本例の有機ＥＬディスプレイの液状材料拡散防止部付近の断面図を示す。
【００９８】
この場合も、例１と同様に、溶液の広がりを防止することができ、信頼性の高い有機ＥＬディスプレイを製造することができる。また、有機ＥＬディスプレイを駆動したときに発光むらは視認できない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の有機ＥＬディスプレイの構成の一例を示す説明図。
【図２】例３の有機ＥＬディスプレイのＰ−Ｑ断面を示す断面図。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法の一例を示す流れ図。
【図４】例１の有機ＥＬディスプレイのＰ−Ｑ切断線における断面図。
【図５】例２の有機ＥＬディスプレイのＰ−Ｑ断面を示す断面図。
【図６】図１と異なる有機ＥＬディスプレイの構成例のＰ−Ｑ断面を示す断面図。
【図７】液状材料拡散防止部を模式的に示した断面図。
【図８】陰極配線を蒸着する方法を示す説明図。
【図９】従来例の隔壁を示す断面図。
【図１０】隔壁を有する従来の有機ＥＬディスプレイに絶縁膜を配置した場合の構成例を示す説明図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ’切断線における断面図。
【図１２】隔壁に沿って有機材料の溶液が広がった状態を示す説明図。
【図１３】例２の液状材料拡散防止部を模式的に示した断面図。
【図１４】例３の液状材料拡散防止部を模式的に示した断面図。
【図１５】第２の有機薄膜層と液状材料拡散防止部２６の構成の一例を模式的に示した断面図。
【符号の説明】
【０１００】
１Ａ：赤色の着色層
１Ｂ：緑色の着色層
１Ｃ：青色の着色層
２Ａ：赤色の着色層で形成された液状材料拡散防止部
２Ｂ：緑色の着色層で形成された液状材料拡散防止部
２Ｃ：青色の着色層で形成された液状材料拡散防止部
４：保護層
２６：液状材料拡散防止部
１００：隔壁
１０１：陽極配線
１０５：陰極配線
１１１：基板
１２１：陰極接続配線
１２２：絶縁膜
１２３：開口部
１２４：第１の有機薄膜層
１２５：有機材料の溶液
１２６：第２の有機薄膜層
【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】
2005063959.tif 000011
【図１０】
2005063959.tif 000012
【図１１】
2005063959.tif 000013
【図１２】
2005063959.tif 000014
【図１３】
2005063959.tif 000015
【図１４】
2005063959.tif 000016
【図１５】
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