JP2010118191A - 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜用のマスクによる損傷を防止できるとともに、画質の低下を防止することができる有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】有機ＥＬ表示装置１は、絶縁性基板３と、絶縁性基板３上に形成された複数の有機ＥＬ素子４と、絶縁性基板３上に形成されるとともに、複数の有機ＥＬ素子４を区画する絶縁膜５を備えている。有機ＥＬ素子４は、第１電極６と、第１電極６上に形成されるとともに、発光層を有する有機層７と、有機層７上に形成された第２電極８を有している。そして、絶縁膜５上には、絶縁膜５の表面５ａから有機ＥＬ表示装置１の厚み方向Ｙに突出する複数のリブ１４が設けられるとともに、複数の有機ＥＬ素子４の各々は、リブ１４の間に形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子：以下、「有機ＥＬ素子」と記載する）を有する有機ＥＬパネルなどを備えた有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。

近年、次世代フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が注目されている。この有機ＥＬ表示装置は、自己発光型の表示装置であり、視野角特性に優れ、視認性が高く、低消費電力であり、かつ薄型化が可能であるため、需要が高まってきている。

この有機ＥＬ表示装置は、所定の配列で配列された複数の有機ＥＬ素子を有し、複数の有機ＥＬ素子の各々は、絶縁性基板上に形成された第１電極と、第１電極上に形成された発光層を有する有機層と、有機層上に形成された第２電極とを備えている。

また、一般に、この有機ＥＬ表示装置に用いる有機ＥＬ薄膜を基板上に成膜する手法として、蒸着法が知られている。この蒸着法は、まず、基板の被蒸着面である表面を下側にして水平状態に載置し、この基板表面に金属製のマスクを密着させる。次いで、その下方に設けた蒸着源から蒸着材料（即ち、有機ＥＬ材料）を所定パターンが形成されたマスク開口部を通して基板表面に蒸着させることで、基板表面に所定パターンの有機ＥＬ薄膜を成膜させている。

ここで、上記蒸着法においては、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の各画素領域（または、発光領域）を形成する際に、基板表面にマスクを密着させた状態で、当該マスクを絶縁性基板上に形成された第１電極や有機ＥＬ素子の表面上を移動させる必要がある。また、基板との位置合わせを行うために、基板表面にマスクを密着させた状態で、当該マスクを微少な距離（数十μｍ程度）移動させる必要がある。従って、マスクの移動に伴い、基板上に形成された第１電極や有機ＥＬ素子が損傷してしまい、結果として、歩留まりが低下するという問題が生じていた。

そこで、この様な成膜用のマスクによる損傷を防止するための有機ＥＬ素子が提案されている。より具体的には、画素領域を囲むように形成された絶縁膜を備えるとともに、画素領域内に、画素領域に有機層を形成する際に使用するマスクに対して、一定のスペースを確保するためのスペーサーを設けた有機ＥＬ素子が開示されている。そして、このような構成により、有機層を形成する際に、マスクと有機層との接触を回避できるため、マスクによる損傷を受けることなく、良好に発光体を形成することができると記載されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−５９６７１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の有機ＥＬ素子においては、マスクによる損傷を回避することはできるものの、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の各画素領域を形成する際に、基板とマスクのアライメント精度や、マスク自体の仕上がり寸法精度、基板とマスクとの密着性、及び基板表面にマスクを密着させる際のマスクの位置精度等の要因により、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入して、表示画素間で発光色の混合（即ち、混色）が発生し、画質が著しく低下するという問題が生じていた。

また、上述のごとく、画素領域にスペーサーを設ける必要があるため、有機層を形成する際に、画素領域におけるスペーサーの近傍において、当該スペーサーが障壁となり、均一な膜分布を有するとともに、効率的な発光に必要な膜厚を有する有機層を形成することが困難になっていた。その結果、不良画素が発生して、画質が著しく低下するという問題が生じていた。

さらに、画素領域にスペーサーを設ける必要があるため、開口率が低下し、結果として、輝度が低下して良好な画質が得られないという問題が生じていた。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、成膜用のマスクによる損傷を防止できるとともに、画質の低下を防止することができる有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成された第１電極と、第１電極上に形成されるとともに、発光層を有する有機層と、有機層上に形成された第２電極とを有する複数の有機ＥＬ素子と、絶縁性基板上に形成されるとともに、複数の有機ＥＬ素子を区画する絶縁膜とを備える有機ＥＬ表示装置であって、絶縁膜上には、絶縁膜の表面から有機ＥＬ表示装置の厚み方向に突出する複数のリブが設けられるとともに、複数の有機ＥＬ素子の各々は、リブの間に形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、蒸着法により、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、リブの表面にマスクを密着させることができるため、マスクと第１電極、およびマスクと第１電極の表面上に設けられた有機層との接触を防止することができる。従って、成膜用のマスクによる損傷を防止できるため、歩留まりの低下を防止することができる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

また、前記複数の有機ＥＬ素子の各々が、リブの間に形成されているため、各画素領域を形成する際に、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入することを防止することが可能になる。従って、混色の発生を防止することができ、結果として、画質の低下を防止することができる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

更に、上述の従来技術とは異なり、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、均一な膜分布を有するとともに、効率的な発光に必要な膜厚を有する有機層を形成すること可能になる。従って、不良画素の発生を防止することができるため、画質の低下を防止することができる有機ＥＬ装置を提供することができる。また、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、開口率の低下を防止することができる。従って、輝度の低下を防止して、良好な画質を得ることができる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、絶縁膜が、第１電極の周縁部を覆うように形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、シャドウ現象の発生を防止することができるため、第１電極と第２電極との短絡が回避でき、リーク電流の発生を防止することができる。その結果、素子の発光効率の低下を防止できる。

なお、ここでいう「シャドウ現象」とは、蒸着法により、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、マスク開口部内の第１電極の周縁部が、マスクの陰になり、有機層の周縁部の膜厚が中央部の膜厚より薄くなる現象を言う。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ表示装置であって、絶縁膜とリブが、同一の材料により、一体的に形成されていることを特徴とする。

同構成によれば、製造工程が簡素化された有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置であって、リブの厚みが、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする。

同構成によれば、リブを設けた場合であっても、有機ＥＬ表示装置の薄型化に対応することが可能になるとともに、蒸着法により、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、マスクと第１電極、およびマスクと第１電極の表面上に設けられた有機層との接触を確実に防止することができる有機ＥＬ表示装置を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置であって、絶縁膜の厚みが、０．２μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする。

同構成によれば、隣接する各画素領域間における混色等の干渉を生じることなく、リーク電流の発生による素子の発光効率の低下を防止することができる。

請求項６に記載の発明は、絶縁性基板上に、第１電極、発光層を有する有機層、及び第２電極がこの順で形成された複数の有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、絶縁性基板上に、複数の第１電極を形成する工程と、絶縁性基板上に、複数の第１電極を区画する絶縁膜を形成する工程と、絶縁膜上に、絶縁膜の表面から有機ＥＬ表示装置の厚み方向に突出する複数のリブを形成するとともに、複数の第１電極の各々を前記リブの間に配置する工程と、リブの表面上にマスクを設けて、マスクをリブに密着させる工程と、マスクを用いて、第１電極上に有機層を形成するとともに、有機層上に第２電極を形成する工程とを少なくとも含むことを特徴とする。

同構成によれば、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、リブの表面にマスクを密着させるため、マスクと第１電極、およびマスクと第１電極の表面上に設けられた有機層との接触を防止することができる。従って、成膜用のマスクによる損傷を防止できるため、有機ＥＬ表示装置の歩留まりの低下を防止することができる。

また、前記複数の有機ＥＬ素子の各々が、リブの間に形成されるため、各画素領域を形成する際に、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入することを防止することが可能になる。従って、混色の発生を防止することができるため、画質の低下を防止することが可能になる。

更に、上述の従来技術とは異なり、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、有機層を形成する際に、均一な膜分布を有するとともに、効率的な発光に必要な膜厚を有する有機層を形成すること可能になる。従って。不良画素の発生を防止することができるため、画質の低下を防止することが可能になる。また、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、開口率の低下を防止することができる。従って、輝度の低下を防止して、良好な画質を得ることが可能になる。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、第１電極の周縁部を覆うように絶縁膜を形成することを特徴とする。

同構成によれば、シャドウ現象の発生を防止することができるため、第１電極と第２電極との短絡が回避でき、リーク電流の発生を防止することができる。その結果、素子の発光効率の低下を防止できる。

請求項８に記載の発明は、請求項６または請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、絶縁膜とリブを同時に形成することを特徴とする。

同構成によれば、有機ＥＬ表示装置の製造工程が簡素化できる。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、絶縁膜とリブを、同一の材料により、一体的に形成することを特徴とする。
同構成によれば、有機ＥＬ表示装置の製造工程がより一層簡素化できる。

請求項９に記載の発明は、請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、材料が感光性材料であるとともに、互いに異なる露光パターンを有する複数の露光マスクで感光性材料を順次、露光する多重露光により、絶縁膜とリブを形成することを特徴とする。

同構成によれば、絶縁膜とリブを精度良く形成することができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、リブの厚みを、１μｍ以上５０μｍ以下に形成することを特徴とする。

同構成によれば、リブを設けた場合であっても、有機ＥＬ表示装置の薄型化に対応することが可能になるとともに、蒸着法により、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、マスクと第１電極、およびマスクと第１電極の表面上に設けられた有機層との接触を確実に防止することができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項６〜請求項１１のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、絶縁膜の厚みを、０．２μｍ以上１．０μｍ以下に形成することを特徴とする。

同構成によれば、隣接する各画素領域間における混色等の干渉を生じることなく、リーク電流の発生による素子の発光効率の低下を防止することができる。

本発明によれば、成膜用のマスクによる損傷を防止して、有機ＥＬ表示装置の歩留まりの低下を防止することができる。また、混色の発生を防止して、画質の低下を防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の平面図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。また、図３は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子を構成する有機層を説明するための断面図であり、図４は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置が備える絶縁膜の配置を説明するための平面図である。

図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１には、赤色光を発する画素領域２Ｒと、緑色光を発する画素領域２Ｇと、青色光を発する画素領域２Ｂが、所定のパターンに従って配列されている。また、各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの間には、各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを区画する絶縁膜５が設けられている。

また、図２に示す様に、有機ＥＬ表示装置１は、絶縁性基板３と、絶縁性基板３の表面上に所定の間隔で設けられた複数の有機ＥＬ素子４と、有機ＥＬ素子４の各々の間に設けられ、これら複数の有機ＥＬ素子４を区画する絶縁膜５とを備えている。

絶縁性基板３は、例えば、ガラス、またはプラスチック等の絶縁性材料により形成されている。

また、図２に示すように、有機ＥＬ素子４は、絶縁性基板３の表面上に設けられた第１電極６（陽極）と、第１電極６の表面上に設けられた有機層７と、有機層７の表面上に設けられた第２電極８（陰極）とを備えている。

第１電極６は、絶縁性基板３の表面上に所定の間隔でマトリクス状に複数形成されており、複数の第１電極６の各々が、有機ＥＬ表示装置１の各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを構成している。なお、第１電極６は、例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、またはＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）等により形成されている。

有機層７は、マトリクス状に区画された各第１電極６の表面上に形成されている。この有機層７は、図３に示すように、正孔注入層９と、正孔注入層９の表面上に形成された正孔輸送層１０と、正孔輸送層１０の表面上に形成され、赤色光、緑色光、および青色光のいずれかを発する発光層１１と、発光層１１の表面上に形成された電子輸送層１２と、電子輸送層１２の表面上に形成された電子注入層１３とを備えている。そして、これらの正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３が順次積層されることにより、有機層７が構成されている。

正孔注入層９は、発光層１１への正孔注入効率を高めるためのものである。この正孔注入層９を形成する材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、あるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマーあるいはポリマーを挙げることができる。

正孔輸送層１０は、上述の正孔注入層９と同様に、発光層１１への正孔注入効率を高めるためのものであり、正孔輸送層１０を形成する材料としては、上述の正孔注入層９と同様のものが使用できる。

発光層１１は、第１電極６、及び第２電極８による電圧印加の際に、両電極の各々から正孔および電子が注入されるとともに、正孔と電子が再結合する領域である。この発光層１１は、発光効率が高い材料により形成され、例えば、低分子蛍光色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料により形成されている。より具体的には、例えば、アントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、トリフェニレン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、あるいはこれらの誘導体、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体ジトルイルビニルビフェニルが挙げられる。

電子輸送層１２は、第２電極８から注入される電子を発光層１１に輸送するためのものである。この電子輸送層１２を形成する材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、またはこれらの誘導体や金属錯体が挙げられる。より具体的には、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、１，１０−フェナントロリンまたはこれらの誘導体や金属錯体が挙げられる。

電子注入層１３は、上述の電子輸送層１２と同様に、第２電極８から注入される電子を発光層１１に輸送するためのものであり、電子注入層１３を形成する材料としては、上述の電子輸送層１２と同様のものが使用できる。

第２電極８は、有機層７に電子を注入する機能を有するものである。この第２電極８は、例えば、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ等）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等）、金属カルシウム、または仕事関数の小さい金属等により形成されている。

絶縁膜５は、絶縁性基板３の表面上に設けられるとともに、隣接する複数の第１電極６の各々を区画するものである。この絶縁膜５を形成する材料としては、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、メタリル系樹脂、またはノボラック系樹脂等の絶縁性の樹脂材料が挙げられる。

また、図２、図４に示すように、絶縁膜５は、第１電極６の周縁部６ａを覆うように、絶縁性基板３上に形成されている。このような構成により、第１電極６と第２電極８との間の短絡を防止して、リーク電流の発生を回避することが可能になる。

即ち、一般に、蒸着法により、成膜用のマスクを用いて、第１電極上に有機層を形成する際に、マスク開口部内の第１電極の周縁部が、マスクの陰になり、有機層の周縁部の膜厚が中央部の膜厚より薄くなる現象（いわゆる、シャドウ現象）が生じる。そして、シャドウ現象が生じると、膜厚が薄い箇所に電流が集中する、あるいはそこを介して第１電極と第２電極とが短絡し、結果として、リーク電流が生じることで素子の発光効率の低下が発生してしまう。

一方、本実施形態においては、上述のごとく、第１電極６の周縁部６ａを覆うように、絶縁膜５を形成しているため、シャドウ現象の発生を防止することができる。従って、第１電極６と第２電極８との短絡が回避でき、リーク電流の発生を防止することができる。

なお、絶縁膜５の厚みＴ_１は、特に限定されないが、０．２μｍ以上１．０μｍ以下が好ましい。これは、絶縁膜５の厚みＴ_１が０．２μｍ未満の場合は、リーク電流の発生を防止することが困難になるという不都合が生じる場合があるからであり、１．０μｍより大きい場合は、有機ＥＬ素子４において発生した光が絶縁層５の内部を伝搬して、隣接する各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ間における発光色の混合等の干渉が生じる場合があるからである。

ここで、本実施形態においては、蒸着法により、成膜用のマスク１６（後述する図８〜図１１を参照）を用いて、第１電極６上に有機層７を形成する際に、マスク１６と第１電極６間、およびマスク１６と有機層７間のスペーサーとしての役割を有するリブ１４が設けられている点に特徴がある。より具体的には、図１、図２に示すように、有機ＥＬ表示装置１において、絶縁膜５上に、絶縁膜５の表面５ａから有機ＥＬ表示装置１の厚み方向（即ち、有機ＥＬ装置１の面方向Ｘに直交する方向であって、図２の矢印Ｙの方向）に突出する複数のリブ１４が設けられている。そして、複数の有機ＥＬ素子４の各々は、これらのリブ１４の間に形成されている。

このような構成により、後述のごとく、蒸着法により、成膜用のマスク１６を用いて、第１電極６上に有機層７を形成する際に、リブ１４の表面１４ａにマスク１６を密着させることができるため、マスク１６と第１電極６、およびマスクと第１電極６の表面上に設けられた有機層７との接触を防止することができる。

また、各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに形成される複数の有機ＥＬ素子４の各々が、リブ１４の間に形成されているため、各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを形成する際に、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入することを防止することが可能になる。

また、上述の従来技術とは異なり、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、有機層７を形成する際に、均一な膜分布を有するとともに、効率的な発光に必要な膜厚を有する有機層７を形成すること可能になるとともに、開口率の低下を防止することができる。

このリブ１４を形成する材料としては、上述の絶縁膜５と同様のものが使用でき、例えば、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂、メタリル系樹脂、またはノボラック系樹脂等の絶縁性の樹脂材料が挙げられる。また、絶縁膜５とリブ１４を同一の絶縁性の樹脂材料により形成する場合、絶縁膜５とリブ１４を一体的に形成することができる。なお、本実施形態においては、図２に示すように、断面略矩形状を有するリブ１４が設けられている。

また、リブ５の厚みＴ_２は、特に限定されないが、１μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。これは、リブ５の厚みＴ_２が１μｍ未満の場合は、マスク１６を用いて、第１電極６上に有機層７を形成する際に、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６が、第１電極６、及び有機層７に接近するという不都合が生じる場合があるからであり、５０μｍより大きい場合は、マスク１６と第１電極６、およびマスク１６と第１電極６の表面上に設けられた有機層７との接触を確実に防止することができるものの、有機ＥＬ表示装置１の厚みが大きくなってしまい、装置の薄型化が困難になるという不都合が生じる場合があるからである。

次に、本実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例について説明する。図５〜図１０は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。

まず、図５に示すように、基板サイズが３００×４００ｍｍで、厚さが０．７ｍｍのガラス基板等の絶縁性基板３上に、スパッタ法によりＩＴＯ膜をパターン形成して、複数の第１電極６を形成する。このとき、第１電極６の膜厚は、例えば、１５０ｎｍ程度に形成する。

次に、図６に示すように、ポジ型の感光性ポリイミド樹脂を、絶縁性基板３上にスピンコート法により塗布する。その後、フォトリソグラフィー法により第１電極６の一部を露出させるとともに、所定の条件下（例えば、１００℃の温度で３分間）において、焼成を行うことにより、各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ間に構造体１５をパターン形成する。なお、構造体１５の膜厚は、例えば、５μｍに形成する。また、構造体１３をフォトリソグラフィー法により形成したが、例えば、転写法や印刷法等で形成しても良い。

次いで、構造体１３に対して、連続して露光する多重露光を行うことにより、絶縁膜５とリブ１４を同一の絶縁性の樹脂材料（即ち、感光性ポリイミド樹脂）により、一体的に形成する。より具体的には、まず、互いに異なる露光パターンを有する２つの露光マスクを用意し、絶縁膜５に対応する領域にのみ遮光部分が設けられた露光パターンを有する露光マスクを使用して、所定の露光量（例えば、３００ｍＪ／ｃｍ_２）により、絶縁膜５を形成するための１回目の露光を行う。次いで、リブ１４に対応する領域にのみ遮光部分が設けられた露光パターンを有する露光マスクを使用して、所定の露光量（例えば、１５０ｍＪ／ｃｍ_２）により、リブ１４を形成するための２回目の露光を行う。即ち、互いに異なる露光パターンを有する２つの露光マスクで感光性ポリイミド樹脂を順次、露光する多重露光により、感光性ポリイミド樹脂に対する累積露光量を領域毎に相違させる。

次いで、感光性ポリイミド樹脂に対して、現像液（例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム液）を用いて、現像処理を行う。そうすると、感光性ポリイミド樹脂は、露光量に応じて除去され、図７に示すように、感光性ポリイミド樹脂により、絶縁膜５と複数のリブ１４が一体的に形成される。

このように、本実施形態においては、絶縁膜５とリブ１４を同時に形成されるため、有機ＥＬ表示装置１の製造工程が簡素化できる。また、上述のごとく、多重露光により、絶縁膜５とリブ１４を形成するため、絶縁膜５とリブ１４を精度良く形成することができる。

なお、絶縁膜５は、複数の第１電極６を区画するように形成されるとともに、第１電極６の周縁部６ａを覆うように形成される。そして、複数の第１電極６の各々は、リブ１４の間に配置される。また、リブ１４は、絶縁膜５上に、絶縁膜５の表面５ａから有機ＥＬ表示装置の厚み方向Ｙに突出するように形成される。絶縁膜５の厚みＴ_１は、例えば、０．５μｍに形成され、リブ１４の厚みＴ_２は、例えば、４．５μｍに形成される。

次に、第１電極６上に、発光層１１を含む有機層７、及び第２電極８を金属製のマスク１６を使用して、蒸着法により形成する。

より具体的には、まず、絶縁膜５、第１電極６、およびリブ１４を備えた絶縁性基板３を蒸着装置のチャンバー内に設置する。なお、蒸着装置のチャンバー内は、真空ポンプにより、１×１０^−５〜１×１０^−４（Ｐａ）の真空度に保たれている。また、絶縁膜５、第１電極６、およびリブ１４を備えた絶縁性基板３は、チャンバー内に取り付けられた１対の基板受けによって２辺を固定した状態で設置する。

次いで、図８に示すように、金属製のマスク１６をリブ１４の表面１４ａ上に設けて、マスク１６をリブ１４の表面１４ａに密着させる。この際、マスク１６は、その開口部１６ａが赤色光を発する画素領域２Ｒに対応するように位置合わせを行い、設置する。また、マスク１６としては、例えば、厚さが４０μｍ程度のインバーマスクを厚さが８ｍｍ程度のインバーフレームにレーザ溶接したものが使用できる。

絶縁性基板３とマスク１６との位置合わせは、絶縁性基板３、及びマスク１６のそれぞれに二箇所ずつ設けたアライメントマークを蒸着装置に組み込んだＣＣＤカメラで認識することで行う。アライメントマークの認識は、まず、リブ１４、及びマスク１６を接触させない状態で各アライメントマーク間の位置誤差が±２μｍ以内におさまるまで繰り返して行う。続いて、リブ１４、及びマスク１６を完全に密着させた状態で、各アライメントマーク間の位置誤差が±５μｍ以内におさまった段階でアライメントマークの認識完了とする。リブ１４、及びマスク１６を完全に密着させた状態で各アライメントマーク間の位置誤差が±５μｍ以内におさまらない場合は、再度、リブ１４とマスク１６とを接触させない状態からやり直す。

次いで、リブ１４に密着させたマスク１６の四隅を、チャンバー内のマスク受けで固定する。

そして、蒸着源から、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３の各蒸着材料を順次蒸発させて、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３を積層することにより、図８に示すように、画素領域２Ｒに有機層７を形成する。この際、図８に示すように、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６と、第１電極６及び有機層７との間には、十分な距離が確保されており、マスク１６と、第１電極６及び有機層７との接触は生じない。また、リブ１４により、隣接する画素領域２Ｇに赤色の発光材料が混入することを防止できる。

次いで、図９に示すように、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６の開口部１６ａが、緑色光を発する画素領域２Ｇに対応するように位置合わせを行う。この場合も、図９に示すように、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６と、第１電極６及び有機層７との間には、十分な距離が確保されており、マスク１６と、第１電極６及び有機層７との接触は生じない。そして、蒸着源から、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３の各蒸着材料を順次蒸発させて、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３を積層することにより、図９に示すように、画素領域２Ｇに有機層７を形成する。この際、リブ１４により、隣接する画素領域２Ｒ，２Ｂへの緑色の発光材料の混入が防止される。

次いで、図１０に示すように、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６の開口部１６ａが、青色光を発する画素領域２Ｂに対応するように位置合わせを行う。この場合も、図１０に示すように、リブ１４の表面１４ａに密着させたマスク１６と、第１電極６及び有機層７との間には、十分な距離が確保されており、マスク１６と、第１電極６及び有機層７との接触は生じない。そして、蒸着源から、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３の各蒸着材料を順次蒸発させて、正孔注入層９、正孔輸送層１０、発光層１１、電子輸送層１２、および電子注入層１３を積層することにより、図１０に示すように、画素領域２Ｂに有機層７を形成する。この際、リブ１４により、隣接する画素領域２Ｇへの青色の発光材料の混入が防止される。

そして、マスク１６を用いて、有機層７上に、第２電極８を形成することにより、複数の有機ＥＬ素子７がリブ１４の間に形成され、図２に示す有機ＥＬ表示装置１が製造されることになる。

このように本実施形態においては、複数の有機ＥＬ素子７の各々が、リブ１４の間に形成されるため、リブ１４により、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入することを防止できる。

なお、蒸発源としては、例えば、各蒸発材料が仕込まれた坩堝を使用することができる。坩堝は、チャンバー内の下部に設置されるとともに、坩堝にはヒーターが備え付けられており、このヒーターにより、坩堝は加熱される。そして、ヒーターによる加熱により、坩堝の内部温度が各種蒸着材料の蒸発温度に到達することで、坩堝内に仕込まれた各種蒸着材料が蒸発分子となってチャンバー内の上方向へ飛び出す。

また、蒸発分子の蒸発レート（単位時間あたりに蒸着される膜厚）は、チャンバー内に設置された水晶振動子でモニタリングし、蒸発レートが安定するまでは、チャンバー内に設置された開閉可能なシャッターによって絶縁性基板３上に蒸着されないようにしている。そして、各種蒸着材料の蒸発レートが所望の値で安定したところでシャッターをオープンし、坩堝から飛び出した各種蒸発分子をマスク１６の開口部１６ａを介して絶縁性基板３の表面に付着させ、有機層７、及び第２電極８を形成する。

また、有機層７、及び第２電極８の形成の具体例としては、まず、絶縁性基板３上にパターニングされた第１電極６上に、ＲＧＢ全ての画素に共通して、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine）からなる正孔注入層９を、マスク１６を介して、例えば、２５ｎｍの膜厚で形成する。続いて、正孔注入層９上に、ＲＧＢ全ての画素に共通して、α−ＮＰＤ（4,4-bis(N-1-naphthyl-N-phenylamino)biphenyl）からなる正孔輸送層１０を、マスク１６を介して、例えば、３０ｎｍの膜厚で形成する。次に、赤色の発光層１１として、ジ(2-ナフチル)アントラセン（ＡＤＮ）に2,6-ビス（(4’-メトキシジフェニルアミノ)スチリル）-1,5-ジシアノナフタレン（ＢＳＮ）を３０重量％混合したものを、マスク１６を介して、画素領域２Ｒに形成された正孔輸送層１０上に、例えば、３０ｎｍの膜厚で形成する。次いで、緑色の発光層１１として、ＡＤＮにクマリン６を５重量％混合したものを、マスク１６を介して、画素領域２Ｇに形成された正孔輸送層１０上に、例えば、３０ｎｍの膜厚で形成する。次に、青色の発光層１１として、ＡＮＤに4,4’-ビス（2-{4-(N,N-ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル）ビフェニル(ＤＰＡＶＢｉ)を２．５重量％混合したものを、マスク１６を介して、例えば、３０ｎｍの膜厚で形成する。次いで、各発光層１１上に、ＲＧＢ全ての画素に共通して、8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Ａｌｑ３)を電子輸送層１２として、マスク１６を介して、例えば、２０ｎｍの膜厚で形成する。次いで、電子輸送層１２上に、フッ化リチウム(ＬｉＦ)を電子注入層１３として、マスク１６を介して、例えば、０．３ｎｍの膜厚で形成する。そして、第２電極８として、マグネシウム銀(ＭｇＡｇ)からなる陰極を、例えば、１０ｎｍの膜厚で形成する。

以上に説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（１）本実施形態においては、絶縁膜５上に、絶縁膜５の表面５ａから有機ＥＬ表示装置１の厚み方向Ｙに突出する複数のリブ１４が設けるとともに、複数の有機ＥＬ素子４の各々を、これらのリブ１４の間に形成する構成としている。従って、蒸着法により、成膜用のマスク１６を用いて、第１電極６上に有機層７を形成する際に、リブ１４の表面１４ａにマスクを密着させることができるため、マスクと第１電極６、およびマスクと第１電極６の表面上に設けられた有機層７との接触を防止することができる。従って、マスク１６による損傷を防止できるため、結果として、有機ＥＬ表示装置１の歩留まりの低下を防止することができる。

（２）また、複数の有機ＥＬ素子４の各々が、リブ１４の間に形成されているため各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを形成する際に、隣接する画素領域に異なる色の発光材料が混入することを防止することが可能になる。従って、表示画素間における混色の発生を防止することができ、結果として、画質の低下を防止することが可能になる。

（３）更に、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、均一な膜分布を有するとともに、効率的な発光に必要な膜厚を有する有機層７を形成すること可能になる。従って。不良画素の発生を防止することができるため、画質の低下を防止することが可能になる。また、画素領域にスペーサーを設ける必要がないため、開口率の低下を防止することができる。従って、輝度の低下を防止して、良好な画質を得ることが可能になる。

（４）本実施形態においては、第１電極６の周縁部６ａを覆うように絶縁膜５を形成している。従って、シャドウ現象に起因する第１電極６と第２電極８との短絡が回避でき、リーク電流の発生を防止することができる。その結果、素子の発光効率の低下を防止できる。

（５）本実施形態においては、絶縁膜５とリブ１４が、同一の絶縁性の樹脂材料により、一体的に形成される構成としている。従って、有機ＥＬ表示装置１の製造工程が簡素化できる。

（６）本実施形態においては、リブ１４の厚みＴ_２を、１μｍ以上５０μｍ以下に設定する構成としている。従って、リブ１４を設けた場合であっても、有機ＥＬ表示装置１の薄型化に対応することが可能になるとともに、マスク１６と第１電極６、およびマスク１６と第１電極６の表面上に設けられた有機層７との接触を確実に防止することができる。

（７）本実施形態においては、絶縁膜５の厚みＴ_１を、０．２μｍ以上１．０μｍ以下に設定する構成としている。従って、隣接する各画素領域２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ間における混色等の干渉を生じることなく、リーク電流の発生による素子の発光効率の低下を防止することができる。

（８）本実施形態においては、リブ１４の間に各有機ＥＬ素子４を形成すれば良く、有機ＥＬ素子４の周囲全体をリブ１４により取り囲む必要がないため、基板洗浄時等において、確実に液切りを行うことができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更しても良い。

・上記実施形態においては、断面略矩形状を有するリブ１４を設ける構成としたが、リブ１４の形状は特に限定されず、リブ１４の表面１４ａにマスク１６を密着させることができる形状であれば、どのような形状であっても良い。例えば、図１１に示すように、断面略台形状を有するリブ１４を設ける構成としても良い。このような構成により、リブ１４の表面１４ａとマスクの密着性を向上させることができる。

・上記実施形態においては、絶縁膜５とリブ１４を、同一の材料により一体的に形成したが、絶縁膜５とリブ１４を、異なる材料により別体的に形成する構成としても良い。また、上記実施形態においては、絶縁膜５とリブ１４を同時に形成したが、別工程により、絶縁膜５とリブ１４を形成する構成としても良い。例えば、まず、上述の感光性ポリイミド樹脂を使用して、露光、現像処理を行うことにより、絶縁膜５を形成する。次いで、絶縁膜５上に、感光性のアクリル樹脂を塗布するとともに、露光、現像処理を行うことにより、絶縁膜５の表面上に、リブ１４を形成する構成としても良い。

・第２電極８上に、封止膜（不図示）を設ける構成としても良い。この封止膜は、第２電極８を大気中の水分から保護する役割を有するものであり、第２電極８を覆うように封止膜を形成する。この封止膜は、例えば、ガラスやプラスチック等により形成することができる。

以上説明したように、本発明は、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬパネル等を備えた有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に適している。

本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子を構成する有機層を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置が備える絶縁膜の配置を説明するための平面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明するために断面図である。 本発明の実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の変形例を示す平面図である。

符号の説明

１ 有機ＥＬ表示装置
３ 絶縁性基板
４ 有機ＥＬ素子
５ 絶縁膜
５ａ 絶縁膜の表面
６ 第１電極
６ａ 第１電極の周縁部
７ 有機層
８ 第２電極
１１ 発光層
１４ リブ
１４ａ リブの表面
１６ マスク
Ｔ１絶縁膜の厚み
Ｔ２ リブの厚み
Ｙ 有機ＥＬ表示装置の厚み方向

Claims (12)

1. 絶縁性基板と、
   前記絶縁性基板上に形成された第１電極と、該第１電極上に形成されるとともに、発光層を有する有機層と、該有機層上に形成された第２電極とを有する複数の有機ＥＬ素子と、
   前記絶縁性基板上に形成されるとともに、前記複数の有機ＥＬ素子を区画する絶縁膜と
   を備える有機ＥＬ表示装置であって、
   前記絶縁膜上には、前記絶縁膜の表面から前記有機ＥＬ表示装置の厚み方向に突出する複数のリブが設けられるとともに、前記複数の有機ＥＬ素子の各々は、前記リブの間に形成されていることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
2. 前記絶縁膜が、前記第１電極の周縁部を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
3. 前記絶縁膜と前記リブが、同一の材料により、一体的に形成されてい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ＥＬ表示装置。
4. 前記リブの厚みが、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
5. 前記絶縁膜の厚みが、０．２μｍ以上１．０μｍ以下であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
6. 絶縁性基板上に、第１電極、発光層を有する有機層、及び第２電極がこの順で形成された複数の有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
   前記絶縁性基板上に、複数の前記第１電極を形成する工程と、
   前記絶縁性基板上に、前記複数の第１電極を区画する絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜上に、該絶縁膜の表面から前記有機ＥＬ表示装置の厚み方向に突出する複数のリブを形成するとともに、前記複数の第１電極の各々を前記リブの間に配置する工程と、
   前記リブの表面上にマスクを設けて、該マスクを前記リブに密着させる工程と、
   前記マスクを用いて、前記第１電極上に前記有機層を形成するとともに、該有機層上に前記第２電極を形成する工程と
   を少なくとも含むことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
7. 前記第１電極の周縁部を覆うように前記絶縁膜を形成することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
8. 前記絶縁膜と前記リブを同時に形成することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
9. 前記絶縁膜と前記リブを、同一の材料により、一体的に形成することを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
10. 前記材料が感光性材料であるとともに、互いに異なる露光パターンを有する複数の露光マスクで前記感光性材料を順次、露光する多重露光により、前記絶縁膜と前記リブを形成することを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
11. 前記リブの厚みを、１μｍ以上５０μｍ以下に形成することを特徴とする請求項６〜請求項１０のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
12. 前記絶縁膜の厚みを、０．２μｍ以上１．０μｍ以下に形成することを特徴とする請求項６〜請求項１１のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。

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