(57)【要約】【課題】正孔注入層を画素間でパターニングせずにドライプロセス成膜法で形成する場合の画素間リークを防止することのできる有機ＥＬ表示装置を提供する。【解決手段】基板上に少なくとも画素電極と陰極と有機発光層を含む有機発光媒体層とを備え、画素電極及び陰極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置であって、基板上にパターニングされた、画素電極間を仕切る隔壁を備え、有機発光層は隔壁間に設けられており、隔壁は、少なくとも２層以上を有していて、最表面の層は下の層の少なくとも上面及び有機発光媒体層側の側面を覆っており、かつ、最表面のプロファイルは、少なくとも、有機発光媒体層と接する部分を有する最下部側とより上方の上部側との間に段差を有するように、段形状をなしている。【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画素電極と陰極と有機発光層を含む有機発光媒体層とを備え、前記画素電極及び前記陰極から前記有機発光層に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置であって、
前記基板上にパターニングされた、前記画素電極間を仕切る隔壁を備え、
前記有機発光層は前記隔壁間に設けられており、
前記隔壁は、少なくとも２層以上を有していて、最表面の層は下の層の少なくとも上面及び前記有機発光媒体層側の側面を覆っており、かつ、最表面のプロファイルは、少なくとも、前記有機発光媒体層と接する部分を有する最下部側とより上方の上部側との間に段差を有するように、段形状をなしている、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記隔壁の段差における前記有機発光媒体層と接する面は、前記画素電極に対する傾斜角が９０度である、あるいは、前記段差を逆テーパー状とする９０度を超える角度であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記隔壁の少なくとも１層が有機膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記隔壁の前記最表面の層が絶縁性の無機膜で形成されていることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記隔壁の前記最表面の層の膜密度が、２．４ｇ／ｃｍ3〜２．８ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記隔壁において、前記段差の前記画素電極からの高さは０．３μｍ以上であり、最表面の前記画素電極からの高さは１μｍ以上であることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【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ッセンス（以下、「有機ＥＬ」という。）表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は、２つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層を備えており、有機発光層に両電極から電流を流すことで発光させるものであるが、効率よく発光させるには有機発光層の膜厚が重要であり、１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイパネル化するには高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
有機発光層を形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料とがあり、一般に低分子材料は真空蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度を確保し難いという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題がある。
【０００４】
そこで、最近では高分子の有機発光材料を溶媒に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたりＲＧＢ３色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分け・パターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
【０００５】
凸版印刷法やインクジェット法にて被印刷基板上に有機発光層を形成する場合、濃度が１％前後の有機発光インキがそのままの状態で被印刷基板に転写される。したがって、有機発光インキをＲＧＢ３色に塗り分けする場合、有機発光インキが隣の画素電極まで広がってしまい、混色が生じてしまう。したがって、インキの広がりを抑えるために、隔壁を設けること、隔壁によって仕切られた画素電極内に有機発光インキを印刷することが提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００６】
有機発光層は、芳香族系の有機溶媒に溶かしたインキを使用するが、有機発光媒体層には、有機発光層以外にも、有機発光層に正孔を注入するための正孔注入層を画素電極と有機発光層との間に有する。この正孔注入するための正孔注入層を上記の印刷法で形成する際には、通常、水に分解されたポリチオフェンの誘導体が用いられ、この水系インキは、下地の影響を受けやすく、均一にコーティングすることが困難である。
【０００７】
そこで、正孔注入層を、発光層と異なり共通層とし、３色で塗り分ける必要が無く微細なマスクを使用しなくてもよいようにしている。そのため、正孔注入層をドライプロセス成膜法で成膜し、その他の層は、印刷法で成膜する方法もとられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の隔壁構造では、正孔注入層をドライ成膜法で、画素全体を一括に成膜する場合、駆動させた時に、画素間にリーク電流が流れてしまい、発光不良を起こす問題がある。図１に示すように、基板１０１（支持体）上に、第一電極１０２（画素電極）が隔壁１０３によって仕切られるようにパターニングされており、第１電極１０２と第二電極１０８（陰極）との間の隔壁１０３間に、正孔注入層１０４と有機発光層１０５と電子注入層１０６とが順次積層されている構成を考える。隔壁１０３は隣接画素間を電気的に分離する必要があるが、図１のように、ステップカバレッジの良好なドライ成膜法による正孔注入層１０４が隔壁１０３上を介して隣接画素と接続されてしまう場合には、画素間にリーク電流が流れる。
【００１０】
本発明は、正孔注入層を画素間でパターニングせずにドライプロセス成膜法で形成する場合の画素間リークを防止することのできる有機ＥＬ表示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】
【００１１】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、基板上に少なくとも画素電極と陰極と有機発光層を含む有機発光媒体層とを備え、前記画素電極及び前記陰極から前記有機発光層に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させる有機ＥＬ表示装置であって、前記基板上にパターニングされた、前記画素電極間を仕切る隔壁を備え、前記有機発光層は前記隔壁間に設けられており、前記隔壁は、少なくとも２層以上を有していて、最表面の層は下の層の少なくとも上面及び前記有機発光媒体層側の側面を覆っており、かつ、最表面のプロファイルは、少なくとも、前記有機発光媒体層と接する部分を有する最下部側とより上方の上部側との間に段差を有するように、段形状をなしている、ことを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、第２の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１の発明に係る有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁の段差における前記有機発光媒体層と接する面は、前記画素電極に対する傾斜角が９０度である、あるいは、前記段差を逆テーパー状とする９０度を超える角度であることを特徴とする。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、第３の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１または第２の発明に係る有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁の少なくとも１層が有機膜であることを特徴とする。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、第４の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１から第３までのいずれか１つの発明に係る有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁の前記最表面の層が絶縁性の無機膜で形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、第５の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１から第４までのいずれか１つの発明に係る有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁の前記最表面の層の膜密度が、２．４ｇ／ｃｍ3〜２．８ｇ／ｃｍ3であることを特徴とする。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、第６の発明に係る有機ＥＬ表示装置は、第１から第５までのいずれか１つの発明に係る有機ＥＬ表示装置において、前記隔壁において、前記段差の前記画素電極からの高さは０．３μｍ以上であり、最表面の前記画素電極からの高さは１μｍ以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、隔壁に、有機発光媒体層と画素電極とに接する段差を形成することにより、正孔注入層をドライプロセスで形成する際に隔壁の急峻な面上に膜が形成しない領域を設け、隣の画素や、隔壁上へのリークによる発光を抑えることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来における有機ＥＬ素子の課題を示す概略断面図
【図２】本発明の実施の形態を示すものであり、有機ＥＬ素子の構成を示す概略断面図
【図３】本発明の実施の形態を示すものであり、ＴＦＴ付き基板の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態を示すものであり、凸版印刷装置の概略図
【図５】本発明の実施の形態を示すものであり、隔壁の形成工程を説明する図
【図６】本発明における実施例と比較実施例の経時の輝度低下を説明するグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子、及びその製造方法を、添付図に基づいて説明する。
【００２０】
本発明の一様態として有機ＥＬ素子の模式図を図２に示した。
図２を用いて、本発明実施形態の有機ＥＬ素子の構成を説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、図２示すように第一電極１０２（画素電極、陽極）が、基板１０１（支持体）にパターニング形成されており、第一電極１０２端部を覆うように、段形状をなす隔壁２０５が形成されている。隔壁２０５は、内側の下地層隔壁２０３と、下地層隔壁２０３の外側を覆う最表面層隔壁２０４とを有している。隔壁２０５で仕切られた画素電極１０２と、これに対向するように、形成された第二電極１０８（陰極）とに挟持された有機発光媒体層１０７を有している。また、有機発光媒体層１０７には、少なくとも発光に寄与する有機発光層１０５と、正孔を注入するキャリア注入層としての正孔注入層１０４及び電子を注入するキャリア注入層としての電子注入層１０６とを含んでいる。なお、有機発光媒体層１０７としては、第二電極１０８と有機発光層１０５との間に電子注入層１０６に加えて正孔ブロック層（インターレイヤー）等を、第一電極１０２と有機発光層１０５との間に正孔注入層１０４に加えて電子ブロック層（インターレイヤー）等を、必要に応じて積層することができる。
【００２１】
有機ＥＬ素子の上記構造の１単位を画素（サブピクセル）として配列することにより、画像表示装置とすることができる。各画素を構成する有機発光層１０７を例えばＲＧＢの３色に塗り分けることで、フルカラーのディスプレイパネルを作製することができる。本実施形態では、一例として、第一電極１０２を陽極とし、第二電極１０８を陰極としたアクティブマトリックス駆動型の有機ＥＬ素子とした場合について説明する。この場合、第一電極１０２は、画素ごとに隔壁２０５で区画された画素電極として形成され、第二電極１０８は、画素全体に形成した対向電極として形成される。なお、本発明の有機ＥＬ素子は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、各電極（第一電極１０２、第二電極１０８）をそれぞれ互いに直交するストライプ形状としたパッシブマトリックス駆動型の有機ＥＬ素子であってもよい。また、第一電極１０２を陰極とし、第二電極１０８を陽極とした逆構造としてもよい。
【００２２】
以下、本発明の有機ＥＬ素子構成について詳細に説明する。
【００２３】
＜基板＞
以下、図２を参照にしつつ、図３を用いて、基板１０１の詳細な構成について説明する。
図３は、基板１０１として用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付き基板３１０の詳細の構成を示す断面図である。なお、本実施形態では、基板１０１として、第一電極及び隔壁が設けられたＴＦＴ基板を用いた場合を例に挙げて説明する。本実施形態の有機ＥＬ素子が備える基板１０１は、薄膜トランジスタ３００と第一電極３０１（画素電極）とを備えている。薄膜トランジスタ３００と第一電極３０１とは電気接続しており、第一電極３０１は第一電極１０２と導通している。また、薄膜トランジスタ３００は、基板３０２（支持体）で支持されている。基板１０１としては、機械的強度及び絶縁性を有し、寸法安定性に優れていれば、如何なる材料も使用することが可能である。
【００２４】
ここで、基板１０１の材料としては、例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシートを用いることが可能である。また、基板３０２の材料としては、例えば、上記のプラスチックフィルムやシートに、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、酸窒化珪素等の金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレス等の金属箔、シート、板等を用いることが可能である。
【００２５】
さらに、基板１０１の材料としては、例えば、上記のプラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等の金属膜を積層させた非透光性基材等を用いることが可能である。ここで、基板１０１の透光性は、光の取出しをどちらの面から行うかに応じて選択すればよい。
【００２６】
上記の材料からなる基板１０１は、有機ＥＬ素子内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好適である。特に、有機発光媒体層１０７への水分の侵入を避けるために、基板１０１における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好適である。薄膜トランジスタ３００としては、公知の薄膜トランジスタを用いることが可能である。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層３０３、ゲート絶縁膜３０４、ゲート電極３０５、ソース電極３０６、及びドレイン電極３０７を備える薄膜トランジスタが挙げられる。ここで、薄膜トランジスタ３００の構造は、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。また、活性層３０３の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、または、チオフェンオリゴマー、ポリ（ｐ‐フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することが可能である。
【００２７】
上記の活性層３０３は、例えば、以下の（ａ）から（ｃ）に記載する方法を用いて形成する。
（ａ）アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方法。具体的には、ＳｉＨ4ガスを用いて、ＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法。
（ｂ）Ｓｉ2Ｈ6ガスを用いたＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ4ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニルし、さらに、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）。
（ｃ）減圧ＣＶＤ法またはＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００［℃］以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ+ポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）。
【００２８】
ゲート絶縁膜３０４としては、一般的にゲート絶縁膜として使用されているものを用いることが可能である。即ち、ゲート絶縁膜３０４としては、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ2や、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ2等を用いることが可能である。ゲート電極３０５としては、一般的にゲート電極として使用されているものを用いることが可能である。即ち、ゲート電極３０５の材料としては、例えば、アルミ、銅等の金属（チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属）や、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。なお、薄膜トランジスタ３００の構造は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が三つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、一つの画素中に二つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。
【００２９】
また、本実施形態の有機ＥＬ素子は、薄膜トランジスタ３００が有機ＥＬ素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要がある。このため、薄膜トランジスタ３００のドレイン電極３０７と、第一電極３０１すなわち第一電極１０２とを電気的に接続している。なお、図３では、ソース電極に符号３０６を付し、走査線に符号３０８を付し、薄膜トランジスタ３００の第一電極３０１とゲート絶縁膜３０４との間に介装したトランジスタ絶縁膜に、符号３０９を付している。薄膜トランジスタ３００上には、第一電極３０１の端部を覆うように隔壁３１１が設けられている。
【００３０】
＜第一電極＞
次に、第一電極１０２の形成法を説明する。
基板１０１上に、第一電極１０２を成膜し、形成されるべき画素に応じてパターニングを行う。第一電極１０２の材料としては、正孔の注入を効率よく行うために、仕事関数が大きい材料が用いられる。特に通常の有機ＥＬ素子では、陽極を通して光が放出されるために陽極が透明であることが要求され、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物が用いられる。
【００３１】
第一電極１０２の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。第一電極１０２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板１０１としてＴＦＴを形成した物を用いる場合は下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。
【００３２】
＜隔壁＞
図２に示した隔壁２０５は、画素に対応した発光領域を区画するように基板１０１に形成される。隔壁２０５は少なくとも２層を有している。ここでは隔壁２０５は、下地層隔壁２０３（下の層）と最表面層隔壁２０４（最表面の層）との２層を有している。最表面層隔壁２０４は下地層隔壁２０３の少なくとも上面及び有機発光媒体層１０７側の側面を覆っている。隔壁２０５の最表面のプロファイルは、有機発光媒体層１０７と接する部分を有する最下部側と、最下部側よりも上方の上部側との間に段差２０５ａを有するように、段形状をなしている。また、図２に示すように、段形状とした隔壁２０５の一段目は、第一電極１０２の端部を覆うように形成する。隔壁２０５の有機発光媒体層１０７と接する面Ｆは、第一電極１０２に対する傾斜角が９０度である、あるいは、段差２０５ａを逆テーパー状とする９０度を超える角度であるような、急峻な角度になるように形成する。また一段目の高さすなわち段差は、第一電極１０２から０．３μｍ以上であることが好ましい。また二段目の高さすなわち最表面の高さは、第一電極１０２から１μｍ以上であることが好ましい。
【００３３】
隔壁２０５の形成工程を図５に示す。当該工程は、主に、下地層隔壁２０３の形成工程と、最表面層隔壁２０４の形成工程とに分けられる。まず、工程（１）で下地層５０１を基板全面に成膜し、工程（２）でフォトリソグラフィ法により下地層隔壁２０３を形成する。具体的には、下地層５０１の材料として、ポジ型レジストを全面に成膜し、ハーフトーンマスクを用いたフォトリソグラフィ法により、露光量に差をつけ、所定のパターに一度で下地層隔壁２０３を形成する。しかし、ウェットコーティングのフォトリソグラフィ法を数回繰り返したり、あるいは、ドライ成膜法により、成膜、エッチングを繰り返すことで、多層の膜で、下地層隔壁２０３を形成することは可能であるため、形成法は上記に限定しない。このように、隔壁２０５の少なくとも１層は有機膜とすることができる。
【００３４】
最表面層隔壁２０４には無機材料を使用する。工程（３）で、材料に応じて、抵抗蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、ＣＶＤ法、スパッタリング法などのドライ成膜法を選択して、最表面層５０２を基板１０１全面に成膜する。その後、工程（４）で反応性ドライエッチングなどのエッチングにより、下地層隔壁２０３の領域より少し広く第一電極１０２の端部を覆うように、最表面層隔壁２０４を形成する。その際、最表面層隔壁２０４の端が、第一電極１０２に対して傾斜角が９０度以上になるようにエッチングする。無機材料としてはＳｉＮｘ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などがあげられるが、これらに限定するものではない。このように、最表面層隔壁２０４は絶縁性の無機膜である。最表面層隔壁２０４の膜密度は、２．４ｇ／ｃｍ3〜２．８ｇ／ｃｍ3とすることができる。
【００３５】
従来技術では、隔壁を形成し、有機発光インキを用いて有機発光層を設ける場合に、ポリイミドをフォトリソグラフィ法により形成するのが一般的である。このポリイミド隔壁を使用し、有機発光層を形成すると、初期での有機ＥＬの発光特性には、影響がないが、時間が経過すると、ポリイミドからのデガスによる有機ＥＬの輝度が低下するという問題がある。本発明では、隔壁２０５の最表面層隔壁２０４を無機膜で形成することにより、隔壁２０５の最表面からのデガスによる経時による有機ＥＬの発光輝度の低下を防止することができる。
【００３６】
＜正孔注入層＞
図２に示した正孔注入層１０４は、第一電極１０２を覆うようにして全面成膜される。
正孔注入材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、Ｃｕ2Ｏ，Ｃｒ2Ｏ3，Ｍｎ2Ｏ3，ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ2Ｏ3，Ａｇ2Ｏ，ＭｏＯ2，Ｂｉ2Ｏ3、ＺｎＯ，ＴｉＯ2，ＳｎＯ2，ＴｈＯ2，Ｖ2Ｏ5，Ｎｂ2Ｏ5，Ｔａ2Ｏ5，ＭｏＯ3，ＷＯ3，ＭｎＯ2などの無機材料を蒸着法を用いて形成される。ただし材料はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
＜インターレイヤー＞
正孔注入層１０４を形成後、インターレイヤー層（図せず）を形成する。インターレイヤー層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成される。
【００３８】
＜有機発光層＞
インターレイヤー層を形成後、有機発光層１０５を形成する。有機発光層１０５は電流を通すことにより発光する層である。有機発光層１０５を形成する有機発光材料として、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ‘−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。
【００３９】
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。
【００４０】
図４に、有機発光材料からなる有機発光インキを、画素電極、隔壁、正孔輸送層が形成された被印刷基板上にパターン印刷する際の凸版印刷装置４００の概略図を示す。本凸版印刷装置４００はインクタンク４０１と、インキチャンバー４０２と、アニロックスロール４０３と、凸版が設けられた版４０５がマウントされた版胴４０６とを有している。インクタンク４０１には、溶剤で希釈された有機発光インキが収容されており、インキチャンバー４０２にはインクタンク４０１より有機発光インキが送り込まれるようになっている。アニックスロール４０３はインキチャンバー４０２のインキ供給部に接して回転可能に支持されている。
【００４１】
アニックスロール４０３の回転に伴い、アニックスロール４０３の表面に供給された有機発光インキのインキ層４０４は均一な膜厚に形成される。このインキ層４０４のインキはアニックスロール４０３に近接して回転駆動される版胴４０６にマウントされた版４０５の凸部４０５ａに転移する。平台案には、透明電極及び正孔輸送層が形成された被印刷基板４０７が版４０５の凸部４０５ａによる印刷位置にまで図示しない搬送手段によってステージ４０８上に搬送されるようになっている。そして、版４０５の凸部４０５ａにあるインキは被印刷基板４０７に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板４０７上に有機発光層１０５が形成される。
【００４２】
＜電子注入層＞
次に、電子注入層１０６を形成する。電子注入層１０６の材料には、透過性が高く、かつ、有機発光層１０５への電子注入効率の高い、仕事関数の高い材料を用いる。具体的には、ＬｉＦ、ＢａＦ2，ＣｓＦである。電子注入層１０６の形成法として、材料に応じて、抵抗過熱法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法を用いることができる。
【００４３】
＜第二電極＞
次に、第二電極１０８を形成する。第二電極１０８は、電子注入層への水や酸素の浸入を防ぐため、画素全体を覆うように、形成する。具体的な材料としては、Ａｌ，Ｍｇ，Ａｇである。第二電極１０８の形成法として、抵抗過熱法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法を用いることができる。
【００４４】
＜封止体＞
次に、封止体について説明する。
有機ＥＬ表示装置は、電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体（図示せず）を設ける。封止体は例えば封止材上に樹脂層を設けて作製することができる。
封止材には、水分や酸素の透過性が低い基材を用いるのが好ましい。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０-6ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下であることが好ましい。
【００４５】
（実施例１）
基板１０１として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。また、アクティブマトリクス基板のサイズは、２００［ｍｍ］×２００［ｍｍ］である。さらに、上記のアクティブマトリクス基板は、その中に対角が５インチであり、画素数が３２０×２４０のディスプレイが中央に配置されている。
【００４６】
この基板１０１上に、ポジレジスト層を、スピンコーター法にて基板全面に厚み１．５μｍで形成した後、開口部分が１００μｍ×３００μｍの大きさであって、開口端から５μｍの部分の透過率が７０％であり、開口数が９６０×２４０のハーフトーンフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ法により、高さが０．３μｍと１．５μｍとの２段形状の下地層隔壁２０３を、第一電極１０２の端部５μｍの領域を覆うように形成した。その後、ＣＶＤ法により、ＳｉＮｘ膜を０．３μｍ厚に全面成膜し、フォトリソグラフィ法によりマスキングを行い、反応性イオンエッチングにより、ＳｉＮｘ膜が下地層隔壁２０３の端から画素の内側へ向って５μｍまでの領域を覆うようにして、最表面層隔壁２０４を形成したことにより、長辺方向の幅２０μｍ、短辺方向の線幅が、６０μｍの隔壁２０５が形成された。また、その端面は、第一電極１０２に対して、傾斜角が９２度となった。これによりサブピクセル数が９６０×２４０ドットで０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍピッチの画素領域が区画された。その後、モリブデンターゲットが設置されているスパッタリング装置に基板を設置し、取り出し電極やコンタクト部に成膜されないように、表示領域上に正孔注入層１０４をパターン製膜した。このときのスパッタ条件は圧力１Ｐａ、電力１ｋＷで酸素のアルゴンガスに対する流量比３０％であった。膜厚を５０ｎｍとした。
【００４７】
次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度１％になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、この基板を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた第１電極１０２の真上にそのラインパターンに合わせて有機発光層１０５を凸版印刷法で印刷した。このとき１５０線／インチのアニロックスロール及びピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の有機発光層１０５の膜厚は８０ｎｍとなった。この工程を計３回繰り返し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光色に対応する有機発光層１０５を各画素に形成した。その後、電子注入層１０６として真空蒸着法でＢａを厚み４ｎｍ成膜し、その後、第二電極１０８としてアルミニウム膜を２００ｎｍの厚さで成膜した。
【００４８】
その後、封止材としてガラス板を発光領域の全てをカバーするように載せ、約９０℃で１時間接着剤を熱硬化して封止を行った。得られた有機ＥＬディスプレイパネルを一定期間ごとに、定電流駆動で点灯させて、輝度の変化を調査した。輝度変化が顕著に分かるＢ（青）画素のみを調査対象として点灯させ、評価を行った。
【００４９】
（比較実施例１）
実施例１と同じ基板を用いて、隔壁を形成する工程において、ポジレジストをスピンコーター法にて基板全面に厚み２μｍで形成した後、開口が１００μｍ×３００μｍのフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ法により、画素の長辺方向の線幅が２０μｍ、短辺方向の線幅が６０μｍの隔壁をパターニングにより形成した。次に、同じスパッタリング条件で膜厚５０ｎｍの正孔注入層を形成した。その後は、実施例と同様の方法で成膜を行った。
【００５０】
（比較実施例２）
実施例１と同じ基板を用いて、隔壁を形成する工程において、１層目を、ＣＶＤ法により、ＳｉＮｘ膜を０．３μｍ全面成膜する。その後、フォトリソグラフィ法と反応性イオンエッチング法とにより、画素の端部から５μｍの領域に隔壁を形成した。その後、ポジレジストを用いて、スピンコーター法にてポジレジスト層を基板全面に厚み２μｍで形成した後、開口部が１０５μｍ×３０５μｍ、開口数が９６０×２４０のフォトマスクを用いて、フォトリソグラフィ法により、２層目を形成した。形成された隔壁は、画素の長辺方向の線幅が２０μｍ、短辺方向の線幅が６０μｍとなった。次に、同じスパッタリング条件で膜厚５０ｎｍの正孔注入層を形成した。その後は、実施例と同様の方法で成膜を行った。
【００５１】
以上の実施例１及び比較実施例２のように作成した有機ＥＬパネルの、青画素について４週間の点灯における経時の輝度低下を評価した結果を表１に、グラフを図６に示した。点灯初日の輝度を基準（１００％）とし、１週間後、２週間後、４週間後に駆動させて、輝度の変化を調査した。比較実施例１の結果を表１に載せていないのは、パネル駆動時に画素間リーク画素が多数あり、評価を行っていないためである。実施例１と比較実施例２とを比較すると、比較実施例２は、隔壁からのデガスにより輝度低下が起こり、４週間後では、７０％まで低下が起きているのに対して、実施例１は、４週間後の輝度が９８％で輝度低下がなかった。また、比較実施例１では、画素間リークが起きているのに対して、実施例１では、起きていないことを総合して考えると、実施例１の隔壁構造は、画素間リークを抑え、かつ、隔壁による輝度低下を抑えることが可能だといえる。
【００５２】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、テレビやパソコンモニタ、モバイル機器等に使用されるフラットパネルディスプレイ、照明などに利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０１・・・基板（支持体）
１０２・・・第一電極（画素電極）
１０３・・・隔壁
１０４・・・正孔注入層
１０５・・・有機発光層
１０６・・・電子注入層
１０７・・・有機発光媒体層
１０８・・・第二電極（陰極）
２０３・・・下地層隔壁
２０４・・・最表面層隔壁
２０５・・・隔壁
２０５ａ・・・段差
３００・・・薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）
３０１・・・第一電極（画素電極）
３０２・・・基板（支持体）
３０３・・・活性層
３０４・・・ゲート絶縁膜
３０５・・・ゲート電極
３０６・・・ソース電極
３０７・・・ドレイン電極
３０８・・・走査線
３０９・・・トランジスタ絶縁膜
３１０・・・薄膜トランジスタ付き基板
３１１・・・隔壁
４００・・・凸版印刷装置
４０１・・・インキタンク
４０２・・・インキチャンバー
４０３・・・アニックスロール
４０４・・・インキ層
４０５・・・版
４０５ａ・・・凸部
４０６・・・版胴
４０７・・・被印刷基板
４０８・・・ステージ
５０１・・・下地層
５０２・・・最表面層
Ｆ・・・面
【図６】
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【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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