JP2001185360A

JP2001185360A - 有機ｌｅｄディスプレイとその製造法

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Publication number: JP2001185360A
Application number: JP37052899A
Authority: JP
Inventors: Yoshimasa Fujita; 悦昌藤田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1999-12-27
Filing date: 1999-12-27
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】表示品位の優れた有機ＬＥＤディスプレイを
提供する。【解決手段】基板上に第１電極を形成し、基板上も
しくは第１電極上に配置される隔壁を形成し、各隔壁間
で第１電極上に少なくとも有機材料を含有する塗液を塗
布し、塗布した塗液を乾燥させて少なくとも１層の有機
層を形成し、有機層上に第２電極を形成する工程からな
り、前記隔壁が基板上もしくは第１電極上に順次積層さ
れた多層構造を有し、隔壁の各層は前記塗液の表面張力
と異なる臨界表面張力を有し、それによって隔壁の各層
に対する塗液の密着性を制御して膜厚の均一性を制御し
た有機層を得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、有機ＬＥＤディ
スプレイとその製造方法に関し、とくに平坦性に優れた
有機層をもつ表示品位の優れた有機ＬＥＤディスプレイ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、湿式法による有機ＬＥＤ素子の製
造では、有機材料を含有する塗液をスピンコート法、デ
ィップ法、ドクターブレード法等により塗布する方法が
用いられてきた。しかし、これら方法では、有機発光層
のパターニングによるカラー化は非常に困難であった。
しかし、近年このひとつの解決法として、有機発光層
を、インクジェット法によりパターン化して製造する方
法が提案されている（例えば、特開平１０−１２３７７
号公報、Appl.Phys.Lett.72,519.1998参照）。

【０００３】

【発明か解決しようとする課題】しかし、インクジェッ
ト法によるカラー化に際しては、有機発光層形成時に各
色の発光材料が、互いに混じり合ってしまい、混色、ま
たは、エネルギー移動に伴うエネルギーの高い発光色を
有する材料が発光しない現象が生じ、表示品位を著しく
悪化させる。この現象の防止策として、各画素を土手
（隔壁）で囲む方法が提案されている（例えば、特開平
１１−７４０７６号公報参照）。

【０００４】この方法に従って、図２又は図３に示すよ
うに基板２１に設けた電極２２の上に土手（隔壁）２４
を形成し、湿式法により有機層２３を形成すると、用い
る塗液と土手２４の表面張力の関係により、（１）土手２４との接触部分で形成された有機層２３の
膜厚が図２のように中心部に比べて薄くなる、つまり、
画素部のエッジ部分で薄くなると、エッジ部が画素中心
部に比べて明るくなったり、また、エッジ部のみからの
発光になってしまい表示品位が低下する。また、電界集
中により有機層の劣化が促進されるという問題が生じ
る。（２）図３のように有機層２３の膜厚が厚くなる、つま
り、画素部のエッジ部分で厚くなると、エッジ部の抵抗
が中心部に比べて高くなり、中心部しか発光しなくなっ
て表示品位が低下してしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
事情を考慮してなされたもので、隔壁の臨界表面張力と
有機層を形成する有機材料を含有する塗液の表面張力と
の関係に着目し、隔壁を、異なる臨界表面張力を持つ複
数の隔壁層の積層構造にすることにより、有機層と隔壁
が接する部分での有機層の膜厚を制御することが可能と
なり、その結果、有機層を均一な膜厚で形成することが
可能となることを見出し、この発明を完成するに至っ
た。

【０００６】本発明は、基板上に少なくとも第１電極と
隔壁を形成し、各隔壁間で第１電極上に液体状の有機材
料を含有する塗液を塗布し、塗布した塗液を乾燥させて
少なくとも１層の有機層を形成し、有機層上に第２電極
を形成する工程からなり、前記隔壁が基板上に順次積層
された多層構造を有し、隔壁の各層は前記塗液の表面張
力と異なる臨界表面張力を有し、それによって隔壁の各
層に対する前記塗液の密着性を制御して膜厚の均一を制
御した有機発光層を得ることを特徴とする有機ＬＥＤデ
ィスプレイの製造方法を提供するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】この発明の基板には、絶縁性基板
が用いられ、例えば、石英基板，ガラス基板，プラスチ
ック基板等が使用可能である。

【０００８】次に、第１電極、第２電極としては、基板
及び第１電極が透明である場合は、有機発光層からの発
光が、基板側から放出されるので、その発光効率を高め
る為、第２電極が反射電極であること、もしくは、第２
電極上に反射膜を有することが好ましい。逆に、第２電
極を透明材料で構成して、有機発光層からの発光を第２
電極側から放出させることもできる。この場合には、第
１電極が反射電極であること、基板が反射基板であるこ
と、もしくは、第１電極と基板との間に反射膜を有する
ことが好ましい。

【０００９】ここで、透明電極には、ＣｕＩ、ＩＴＯ、
ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、ＣｕＡｌＯ₂等が使用可能で、反射
電極には、アルミニウム、カルシウム等の金属、マグネ
シウム−銀、リチウム−アルミニウム等の合金、マグネ
シウム／銀等の金属同士の積層膜、フッ化リチウム／ア
ルミニウム等の絶縁体と金属との積層膜等が使用可能で
ある。

【００１０】隔壁としては、既知の材料を用いることが
できるが、その材料としては特に限定されるものではな
いが、少なくとも有機材料を含有する塗液、つまり有機
層形成用塗液に対して不溶もしくは難溶であることが好
ましく、ディスプレイとしての表示品位を上げる目的か
らブラックマトリックス用の材料を用いることがより好
ましい。

【００１１】この発明における臨界表面張力とは、固体
の表面における液体の「ヌレ」の度合いを規定する「ジ
スマン（Zisman）の臨界表面張力」を意味する（Adv.Ch
em.Ser.,43,21(1963) 参照）。すなわち、低エネルギー
表面をもつ固体の表面上に、種々の表面張力をもつ有機
液体や飽和炭化水素、水等を滴下し、それらの接触角θ
を測定し、ｃｏｓθをそれぞれの液体の表面張力〔dyne
/cm 〕に対してプロットし、得られた近似直線がｃｏｓ
θ＝１（θ＝０°）の水平線と交わる点の表面張力の値
γ_C〔dyne/cm 〕が、この発明における臨界表面張力と
なる。なお、この発明における少なくとも有機材料を含
有する塗液、つまり有機層形成用塗液の表面張力γ_Lと
は、液体が単位面積〔cm²〕の表面をつくるための仕事
〔erg 〕として表示される表面張力の値〔dyne/cm 〕を
意味する。

【００１２】隔壁材料としては、例えば、ポリ６フッ化
プロピレン（γｃ＝１６dyne／cm）、ポリ４フッ化エチ
レン（γｃ＝１８dyne／cm）、ポリ３フッ化エチレン
（γｃ＝２２dyne／cm）、ポリフッ化ビニリデン（γｃ
＝２５dyne／cm）、ポリエチレン（γｃ＝３１dyne／c
m）、ポリブタジエン（γｃ＝３１dyne／cm）、ポリス
チレン（γｃ＝３３dyne／cm）、ポリアクリル酸エチル
（γｃ＝３５dyne／cm）、ポリビニルアルコール（γｃ
＝３７dyne／cm）、ポリクロロプレン（γｃ＝３８dyne
／cm）、ポリ塩化ビニル（γｃ＝３９dyne／cm）、ポリ
アクリル酸メチル（γｃ＝３９dyne／cm）、ポリ塩化ビ
ニリデン（γｃ＝４０dyne／cm）、６ナイロン（γｃ＝
４２dyne／cm）、６−６ナイロン（γｃ＝４２dyne／c
m）、７−７ナイロン（γｃ＝４３dyne／cm）、ポリエ
チレンテレフタレート（γｃ＝４３dyne／cm）、ポリヘ
キサメチレンアジバミド（γｃ＝４６dyne／cm）、ガラ
ス（γｃ＝５５dyne／cm）等の有機材料や、サイロライ
ト、サイロホービック（富士シリシア化学社製）、など
の無機材料や、これら有機材料、無機材料をポジ型レジ
スト、ネガ型レジスト中に分散したもの等が挙げられ
る。また、これらの材料を用いて隔壁を形成した後、プ
ラズマ処理、ＵＶ処理、ガス処理を行うことにより臨界
表面張力の値を制御しても良い。

【００１３】また、隔壁の形成方法は、例えば、スピン
コート法により前記隔壁材料を塗布し、または、蒸着法
で前記隔壁材料を蒸着し、フォトリソグラフィー法によ
り所望の形状にエッチングする方法、印刷法により形成
する方法、所望の隔壁の形状の溝の掘られた型を基板に
密着させて形成した空間に隔壁形成用の液状の原料を染
み込ませ、充填した後に固定化させる方法やマスク蒸着
法等が挙げられる。

【００１４】また、隔壁の高さは、例えば、次のように
して制御できる。（１）スピンコート法により形成する場合は、用いる塗
液の粘度、スピンコート時の回転数、スピン時間を適切
に調整する、（２）印刷法では用いる塗液の粘度を調整
する、（３）所望の隔壁の形状の溝に掘られた型を基板
に密着させ、形成された空間に隔壁形成用の液状の原料
を充填し、固定化させる方法では、最初に形成する溝の
深さを所望の値にする、（４）蒸着法においては膜厚モ
ニターで直接膜厚をモニターしながら蒸着する。

【００１５】この発明の少なくとも有機材料を含有する
塗液の塗布方法は、塗液状態から薄膜を形成する方法で
ある湿式法であればよく、例えば、スピンコート法、デ
ィップ法、ドクターブレード法、インクジェット法、印
刷法、電着法等がある。

【００１６】少なくとも有機材料を含有する塗液、つま
り有機層形成用塗液は、発光層形成用塗液と電荷輸送層
形成用塗液に分けることができる。発光層形成用塗液と
しては、有機ＬＥＤ用の公知の高分子発光材料、例え
ば、ポリ〔２−デシルオキシ−１，４−フェニレン〕
（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ〔２，５−ビス〔２−（Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ〕−１，４
−フェニレン−アルト−１，４−フェニレン〕ジブロマ
イド（ＰＰＰ−ＮＥｔ₃ ⁺）、ポリ〔２−（２’−エチ
ルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレ
ンビニレン〕（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ〔５−メトキシ
−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニ
レンビニレン〕（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ〔２，５−ビ
ス（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シ
アノビニレン）〕（ＣＮ−ＰＰＶ）等を、溶解あるいは
分散させた塗液、もしくは、有機ＬＥＤ用の公知の低分
子発光材料、例えばテトラフェニルブタジエン（ＴＰ
Ｂ）、クマリン、ナイルレッド、オキサジアゾール誘導
体等と、公知の高分子材料、例えばポリカーボネート
（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリ
ビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等を溶解もしくは分散
さたせ塗液を用いることができる。

【００１７】また、これらの塗液には、必要に応じてｐ
Ｈ調整用、粘度調整用、浸透促進用、レベリング用、表
面張力調整用等の添加剤、有機ＬＥＤ用及び有機光導電
体用の公知のホール輸送材料（例えば前記のＮ，Ｎ’−
ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フ
ェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフ
タレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジ
ン（ＮＰＤ）等）、電子輸送材料（例えば、３−（４−
ビフェニルイル−４−４−フェニレン−５−ｔ−ブチル
フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、トリ
ス（８−ヒドロキシキノリノナト）アルミニウム（Ａｌ
ｑ₃）等）等の電荷輸送材料、アクセプター、ドナー等
のドーパント等を添加してもよい。

【００１８】電荷輸送層形成用塗液としては、有機ＬＥ
Ｄ用、有機光導電体用の公知の高分子電荷輸送材料（例
えば、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、３，４−ポリエチレ
ンジオキシチオフェン（ＰＥＤＴ）、ポリ〔トリフェニ
ルアミン誘導体〕（Ｐｏｌｙ−ＴＰＤ）、ポリ〔オキサ
ジアゾール誘導体〕（Ｐｏｌｙ−ＯＸＺ等）、前記ＰＶ
Ｃｚを溶解もしくは分散させた塗液、もしくは、有機Ｌ
ＥＤ用、有機光導電体用の公知の低分子電荷輸送材料
（例えば、前記のＴＰＤ、ＮＰＤ、オキサジアゾール誘
導体等）と公知の高分子材料（例えば、前記のＰＣ、Ｐ
ＭＭＡ、ＰＶＣｚ等）を溶解もしくは分散させた塗液を
用いることができる。また、これらの液に、必要に応じ
てｐＨ調整用、粘度調整用、浸透促進用、レベリング
用、表面張力調整用等の添加剤、アクセプター、ドナー
等のドーパント等を添加してもよい。

【００１９】特にインクジェットヘッド、ディスペン
サ、凸版印刷法を用いる場合には、前記の高分子材料を
溶解もしくは分散させる溶媒として、従来の溶媒を用い
ることができるが、これらの溶媒中には、低蒸気圧の溶
剤、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリ
エチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、
ホルムアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘ
キサン、１−プロパノール、オクタン、ノナン、デカン
等が含まれることが好ましい。特に、インクジェット法
を用いる場合には、固形分と溶媒の混合比率は、塗液の
２０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下になるように
調整することが好ましく、また、表面張力γ_Lを少なく
とも４０dyne／cm以上になるように調整することが好ま
しい。特に、印刷法を用いる場合には、固形分と溶媒の
混合比率は、塗液の２０℃における粘度が１０ｍＰａ・
ｓ以上になるように調整することが好ましい。

【００２０】この発明において、有機層が１層、隔壁が
第１層と第１層の上に積層される第２層とからなり、有
機層を形成するときに用いる塗液が表面張力γ_O1を有
し、隔壁の第１層および第２層がそれぞれ臨界表面張力
γ_C1、γ_C2を有するとき、 γ_C2＜γ_L1＜γ_C1 を満たすことが好ましい。その場合には、有機層を形成
するために用いる塗液は、第１層の隔壁に対しては、ヌ
レ性が良く、つまり、塗液と隔壁は密着性が良く、第２
層の隔壁とはヌレ性悪く、つまり、塗液と隔壁は反撥し
合う。その結果、有機層と第１層の隔壁との界面での有
機層の膜厚を制御することが可能となる。つまり、画素
中心部分での有機層の膜厚と画素周辺部での有機層の膜
厚の分布を制御することが可能となり、画素内で膜厚の
均一な有機層を形成することが可能となる。なお、この
場合、有機層の膜厚と隔壁の第１層の膜厚とが、発光に
影響ない範囲内で等しくなるように形成される。

【００２１】また、この発明は隔壁は基板上もしくは第
１電極上に第１層から第ｍ層まで積層して形成され、各
層の臨界表面張力がそれぞれγ_C1、γ_C2、…γ_Ck、…、
γ_Cmであり、有機層は第１電極上に第１層から第ｎ層
（ｎ≦ｍ）まで積層され、かつ、各層を形成する少なく
とも有機材料を含有する塗液の表面張力がそれぞれ
γ_L1、γ_L2、…、γ_Lk、…、γ_Lnであるときγ_Lk+1＜γ
_Ck＜γ_Lkを満たすことが好ましい。

【００２２】また、この発明は、具体的には図４に示す
ように、基板１上に設けた第１電極２上に隔壁Ｗ₁〜Ｗ
_mを第１層から第ｍ層まで積層し各層の厚さをそれぞれ
ｈ₁、…、ｈ_k、…、ｈ_mとし、有機層Ｏ₁〜Ｏ_nを第
１層から第ｎ層まで積層し各層の中心部での膜厚をそれ
ぞれｈ_O1、…、ｈ_Ok、…、ｈ_Onとするとき、ｈ_Ok−２０ｎｍ＜ｈ_k＜ｈ_Ok＋２０ｎｍを満たすことが好ましい。また、この発明は、基板１上
に隔壁Ｗｌ〜Ｗｍを第１層から第ｍ層まで積層し各層の
厚さをそれぞれｈ₁、…、ｈ_k、…、ｈ_mとし、有機層
Ｏ₁〜Ｏ_nを第１層から第ｎ層まで積層し各層の中心部
での膜厚をｈ_O1、ｈ_O2、…、ｈ_Ok、…、ｈ _Onとすると
き、ｈ_O1＋第１電極の膜厚−２０ｎｍ＜ｈ₁＜ｈ_o1＋第
１電極の膜厚＋２０ｎｍ、かつ、ｈ_Ok−２０ｎｍ＜ｈ_k
＜ｈ_Ok＋２０ｎｍを満たすことが好ましい。それによ
り、画素中央部と画素周辺部での膜厚の不均一に起因す
る画素エッジ部が中心部より明るくなる現象やこのエッ
ジ発光に伴う劣化の急激な進行、また、画素の中央部し
か発光しない現象を防止することが可能となる。なお、
各層の隔壁の高さｈ_kと対応する有機層の膜厚ｈ_Okの差
が２０ｎｍよりも大きくなると、画素中心部と画素エッ
ジ部での発光挙動が異なり始め、表示品位が悪化してい
く。

【００２３】また、この発明において、隔壁の層数ｍは
有機層の層数ｎより１層多い、つまりｍ＝ｎ＋１である
ことが好ましい。これにより第ｎ層の有機層の画素周辺
部での膜厚をより正確に制御することが可能となる。つ
まり、ｎ＝ｍのときには、第ｎ層の隔壁と第ｎ層を形成
するのに用いた有機層形成用塗液の表面張力の関係か
ら、隣の画素に塗液が侵入しないようにする為、第ｎ層
を形成する塗液として比較的高い表面張力を持たすこと
や、また、溶剤に溶かす有機材料の量を多くしてウエッ
ト状態と乾燥時の膜厚の差を小さくすることなどが必要
となるが、隔壁の層数を有機層の層数ｎより１層多くす
ることで表面張力の低い塗液を用いることや、溶剤に溶
かす有機材料の量を所望の量にすることが可能となる。

【００２４】従って、図４においてｍ＝ｎ＋１であると
きｍ番目の隔壁の高さｈ_mを、１０μｍ以上とすること
により、有機発光層形成用塗液が、隣の画素を濡らすこ
とを完全に防止できる。

【００２５】この発明の有機ＬＥＤディスプレイの構成
としては、図１に示すように、基板１上に第１電極２、
有機ＬＥＤ媒体３と第２電極４、隔壁５から構成され
る。また、コントラストの観点から、基板の外側には、
偏向板７が設けられていることが好ましく、また、信頼
性の観点からは、第２電極４の上には、封止膜又は封止
基板６を設けることが好ましい。

【００２６】また、有機ＬＥＤ媒体３は、少なくとも１
層の有機発光層を有する構造で、有機発光層の単層構
造、あるいは、電荷輸送層と有機発光層の多層構造であ
ってもよい。ここで、電荷輸送層、有機発光層はそれぞ
れ１層でもよいし、多層構造であってもよい。また、有
機ＬＥＤ媒体３としては、少なくとも１層が、有機層形
成用塗液を用いて湿式法により形成されていることが好
ましく、その他の層は真空蒸着法等のドライプロセスに
より形成することが可能である。

【００２７】また、各画素を隔壁で囲むことにより、有
機発光層が混じり合う混色現象、または、有機発光層の
混じり合いにより発光材料間に起こるエネルギー移動に
伴ってエネルギーの高い発光色を持った材料が発光しな
くなる現象などによる表示品位の著しい悪化を防止でき
る。また、シャドウマスクを用いて第２電極を形成する
際には、隔壁がシャドウマスクの密着による有機層への
ダメージを防止する。さらに、隔壁の形状を適切な形
（例えば、逆テーパー状）にする事で、シャドウマスク
を用いなくても、第２電極のパターニングが可能とな
る。また、隔壁により第１および第２電極の内、少なく
とも一方の電極を覆うことにより、電極のエッジでの電
界集中を防止する事が可能となる。

【００２８】また、画素の形状は、この発明で特に限定
されず、従来の長方形でも良いが、好ましくは、画素部
の角部にまで有機層形成用塗液が浸透する目的で、画素
部の角部を、斜め方向にカットした形状、もしくは、中
心に向かって凸状、あるいは、凹状をなす円弧状が良
く、さらに、角部の切り欠きを異なる大きさにしても良
いし、異なる形状にしても良い。

【００２９】また、画素の形状は、隔壁作製時に隔壁を
所望の形に形成することで形成可能である。また、この
発明で画素とは、単色やゾーンカラーのディスプレイの
場合は、ピクセルを意味し、マルチカラーやフルカラー
ディスプレイの場合は、サブピクセルのことを意味す
る。

【００３０】次に、この発明による有機ＬＥＤディスプ
レイの有機発光層の配置について説明する。この発明の
有機ＬＥＤディスプレイは、図７に示すように、有機発
光層が、隔壁５によってマトリックス状に配置された構
造をもっており、そのマトリックス状に配置された有機
発光層は、好ましくは、赤色（Ｒ）発光画素８、緑色
（Ｇ）発光画素９、青色（Ｂ）発光画素１０から構成さ
れる。また、このマトリックス配列の代わりに、図８に
示すような配列でも良い。また、赤色（Ｒ）発光画素
８、緑色（Ｇ）発光画素９、青色（Ｂ）発光画素１０の
配列方法は、図９に示すようにモザイク状であってもよ
く、また、その割合は、必ずしも、１：１：１の比でな
くともよく、各画素の面積は、同一であってもよいし、
各画素で異なっていてもよい。また、それぞれの色は、
同一色でもよく、その場合にはモノクロ表示となる。

【００３１】この発明の有機ＬＥＤディスプレイは、図
１０に示すように、有機ＬＥＤ媒体を挟持する第１電極
２と第２電極４が共通の基板１上で互いに直行するスト
ライプ状の電極に成るように構成されても良いし、ま
た、図１１に示すように、第１電極２がデルタ状に配置
されている構造でも良いし、また、図１２に示すよう
に、第１電極２もしくは第２電極４がソースバスライン
１２およびゲートバスライン１３で駆動する薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）１１を介して接続していても良い。ま
た、この発明は別の観点から、基板と、基板上に形成さ
れた第１電極と、基板上もしくは第１電極上に配置され
た隔壁と、各隔壁間に形成された有機層と有機層上に形
成された第２電極とを備え、隔壁が多層構造を有し、そ
の各層は臨界表面張力が互いに異なることを特徴とする
有機ＬＥＤディスプレイ装置を提供するものである。

【００３２】

【実施例】以下、実施例を説明する。（実施例１）図５の（ａ）に示すように、１３０ｎｍの
膜厚を持つＩＴＯ付きガラス基板１に、第１電極２とし
てフォトリソグラフィ法により１２０μｍピッチで１０
０μｍ幅のＩＴＯ透明ストライプ電極を作製する。次
に、ガラス基板１を、例えばイソプロピルアルコール、
アセトン、純水を用いた従来のウエットプロセスによる
洗浄法とＵＶオゾン処理、プラズマ処理等の従来のドラ
イプロセスにより洗浄する。

【００３３】次に、この基板１上に臨界表面張力γ_C1＝
６０dyne／cmの合成二酸化珪素を含有したエポキシ系紫
外線硬化樹脂をスピンコート法により膜厚ｈ₁＝７５ｎ
ｍになるようにコートする。次にマスク露光し、レジス
トの残渣を洗い流し、ＩＴＯと平行の方向には３００μ
ｍピッチ、ＩＴＯと直行する方向には１２０μｍピッチ
で、４０μｍ幅の第１隔壁Ｗ₁を作製する。

【００３４】次に、臨界表面張力γ_C2＝３５dyne／cmの
ポリエチレンテレフタレートをスピンコート法により膜
厚ｈ₂＝０．１１μｍになるようにコートする。次に第
１隔壁Ｗ１と同じパターンのマスクを用いてマスク露光
し、レジストの残渣を洗い流し、ＩＴＯと平行の方向に
は３００μｍピッチ、ＩＴＯと直行する方向には１２０
μｍピッチで、４０μｍ幅の第２隔壁Ｗ₂を作製する。

【００３５】次に、臨界表面張力γ_C3＝１０dyne／cmの
サイトップＣＴＬ（旭硝子社製）を含有するネガ型感光
性樹脂をスピンコート法により膜厚ｈ₃＝１０μｍにな
るようにコートする。次に第１隔壁Ｗ１と同じパターン
のマスクを用いマスク露光し、レジストの残渣を洗い流
し、ＩＴＯと平行の方向には３００μｍピッチ、ＩＴＯ
と直行する方向には１２０μｍピッチで、４０μｍ幅の
第３隔壁Ｗ₃を作製する。以上のようにして図５の
（ａ）に示すような３層（Ｗ１〜Ｗ３）構造の複数の隔
壁Ｗを形成する。

【００３６】次に、図５の（ｂ）の示すように、ディス
ペンサー１４により、表面張力γ_L1＝４０dyne／cmの
３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン水溶液の正孔
輸送層形成用塗液を各隔壁Ｗ間に吐出し、続いて真空中
で９０℃、３０分、加熱乾燥し、図５の（ｃ）の示す厚
さｈ_O1＝７５ｎｍの正孔注入層Ｏ₁を形成する。ここ
で、第１隔壁Ｗ₁、第２隔壁Ｗ₂の臨界表面張力と前記
正孔輸送層形成用塗液の表面張力の関係から、前記正孔
輸送層形成用塗液は第１隔壁Ｗ₁とはヌレ性が良く、第
２隔壁Ｗ₂とはヌレ性が悪い。この為、正孔輸送層形成
用塗液の乾燥過程において、塗液は、第１隔壁Ｗ₁を濡
らし続けようとするが、第２隔壁Ｗ₂とは反撥し続け
る。このことにより乾燥過程において、正孔輸送層形成
用塗液は隔壁Ｗとの界面で第１隔壁Ｗ₁の高さを維持し
続けようとし、完全に溶剤が乾燥した後は、正孔輸送層
の中心部での膜厚と隔壁界面での膜厚がほぼ一致する。

【００３７】次に、図５の（ｄ）に示すようにディスペ
ンサー１４により、赤、緑、青色に発光する発光材料を
溶解した発光層形成用塗液をパターニング塗布し、加熱
乾燥を行って図５の（ｅ）の示す厚さｈ_O2＝１１０ｎｍ
の発光層Ｏ₂を形成する。ここで、各色塗液の表面張力
γ_L2＝３０dyne／cmであった。また、赤色発光材料とし
ては、シアノポリフェニレンビニレン前駆体、緑色発光
材料としては、ポリフェニレンビニレン前駆体、青色発
光材料として、ポリパラフェニレンを使用した。ただ
し、シアノポリフェニレンビニレン前駆体とポリフェニ
レンビニレン前駆体に関しては、膜を形成後、Ａｒ雰囲
気下で１５０℃で６時間、加熱処理を行うことにより、
それぞれシアノポリフェニレンビニレンとポリフェニレ
ンビニレンに変換した。ここでも、第２隔壁Ｗ₂、第３
隔壁Ｗ₃の臨界表面張力と発光層形成用塗液の表面張力
の関係から、前述と同様の原理により、発光層Ｏ₂の中
心部での膜厚と隔壁界面での膜厚がほぼ一致する。次
に、図５の（ｆ）に示すように、厚さ０．２μｍ、幅２
７０μｍ、ピッチ３００μｍのシャドウマスク１５を用
いマスク蒸着を行い、ＡｌとＬｉを共蒸着することによ
り図５の（ｇ）に示すように第２電極４として、ＡｌＬ
ｉ合金電極を形成する。最後にエポキシ樹脂を用いて封
止を行う。

【００３８】ここでは、γ_C2＜γ_L1＜γ_C1 γ_C3＜γ_L2＜γ_C2 ｈ₁＝ｈ_O1、ｈ₂＝ｈ_O2、ｈ₃≧１０μｍとなっている。

【００３９】以上のようにして作製した有機ＬＥＤディ
スプレイは、第１電極２と第２電極４間、各第１電極２
間、及び各第２電極４間でのショートは発生せず、隣接
発光層の混じり合いによる混色は観測されなかった。ま
た、発光層及び電荷輸送層の膜厚の不均一に伴う画素内
での発光の不均一は見られなかった。また、このディス
プレイに３０Ｖのパルス電圧を印加することにより、す
べての画素から発光が得られた。

【００４０】（実施例２）発光層を形成するときディス
ペンサーの代わりにインクジェットプリンターを使用し
たこと以外は実施例１と同様にして有機ＬＥＤディスプ
レイを作製した。以上のようにして作製した有機ＬＥＤ
ディスプレイは、第１電極と第２電極間、各第１電極
間、及び各第２電極間でのショートは発生せず、隣接発
光層の混じり合いによる混色は観測されなかった。ま
た、発光層及び電荷輸送層の膜厚の不均一に伴う画素内
での発光不均一はみられなかった。また、このディスプ
レイに３０Ｖのパルス電圧を印加することにより、すべ
ての画素から、発光が得られた。

【００４１】（実施例３）ガラス基板上に、薄膜トラン
ジスタを形成してから、第１電極２として、長辺が３０
０μｍで、短辺が１２０μｍになるようにＩＴＯ透明電
極を形成する。次に、ＩＴＯ間に実施例１と同様にし
て、３層構造の隔壁を形成する。次に、実施例２と同様
にして有機ＬＥＤ媒体を形成する。次に、ＡｌとＬｉを
共蒸着することにより第２電極４として、ＡｉＬｉ合金
電極を形成する。最後にエポキシ樹脂を用いて封止を行
う。

【００４２】以上のようにして作製した有機ＬＥＤディ
スプレイは、第１電極と第２電極間、各第１電極間、及
び各第２電極間でのショートは発生せず、隣接発光層の
混じり合いによる混色は観測されなかった。また、発光
層及び電荷輸送層の膜厚の不均一に伴う各画素での発光
の不均一は見られなかった。また、このディスプレイに
電圧を印加する事で、すべての画素から、発光が得られ
た。

【００４３】（実施例４）１３０ｎｍの膜厚を持つＩＴ
Ｏ付きガラス基板を、フォトリソグラフィ法により第１
電極２として１２０μｍピッチで１００μｍ幅のＩＴＯ
透明ストライプ電極を作製する。次に、ガラス基板を、
例えばイソプロピルアルコール、アセトン、純水を用い
た従来のウエットプロセスによる洗浄法とＵＶオゾン処
理、プラズマ処理等の従来のドライプロセスにより洗浄
する。

【００４４】次に、この基板上に臨界表面張力γ_C1＝６
０dyne／cmの合成二酸化珪素を含有したエポキシ系紫外
線硬化樹脂をスピンコート法により膜厚ｈ₁＝０．２μ
ｍになるようにコートする。次にマスク露光し、レジス
トの残渣を洗い流し、ＩＴＯと平行の方向には３００μ
ｍピッチ、ＩＴＯと直行する方向には１２０μｍピッチ
で、４０μｍ幅の第１隔壁Ｗ₁を作製する。

【００４５】次に、臨界表面張力γ_C2＝１０dyne／cmの
サイトップＣＴＬ（旭硝子社製）を含有するネガ型感光
性樹脂をスピンコート法により膜厚ｈ₂＝１０μｍにな
るようにコートする。次に第１隔壁Ｗ₁と同じパターン
のマスクを用いマスク露光し、レジストの残渣を洗い流
し、ＩＴＯと平行の方向には３００μｍピッチ、ＩＴＯ
と直行する方向には１２０μｍピッチで、４０μｍ幅の
第２隔壁Ｗ₂を作製する。

【００４６】次に、市販のスピンコーターにより、表面
張力γ_L1＝４０dyne／cmのポリフェニレンビニレン前駆
体をメタノールの溶かした塗液を用い、厚さｈ_O1＝２０
０ｎｍの発光層を形成する。次に、厚さ０．２μｍ、幅
２７０μｍ、ピッチ３００μｍのシャドウマスクを用い
て、ＡｌとＬｉを共蒸着する事により第２電極４とし
て、ＡｉＬｉ合金電極を形成する。最後にエポキシ樹脂
を用いて封止を行う。

【００４７】ここでは、γ_C2＜γ_L1＜γ_C1 ｈ₁＝ｈ_O1、ｈ₂≧１０μｍとなっている。

【００４８】以上のようにして作製した有機ＬＥＤディ
スプレイは、第１電極２と第２電極４間、各第１電極２
間及び各第２電極４間でのショートは発生せず、隣接発
光層の混じり合いによる混色は観測されなかった。ま
た、発光層の膜厚の不均一に伴う画素内での発光の不均
一は見られなかった。また、このディスプレイに３０Ｖ
のパルス電圧を印加する事で、すべての画素から、発光
が得られた。

【００４９】（実施例５）発光層を形成するときにスピ
ンコートの代わりに凸版印刷機を使用したこと以外は実
施例４と同様にして有機ＬＥＤディスプレイを作製し
た。なお、ここで凸版印刷機に使用した、樹脂凸版は、
８０μｍ巾の凸部が１２０μｍピッチで並んでいるもの
を用い、ＩＴＯ透明電極上に樹脂凸版の凸部がくるよう
に位置調整を行った。以上のようにして作製した有機Ｌ
ＥＤディスプレイは、第１電極と第２電極間、各第１電
極間、及び、各第２電極間でのショートは発生せず、隣
接発光層の混じり合いによる混色は観測されなかった。
また、発光層の膜厚の不均一に伴う画素内での発光不均
一はみられなかった。また、このディスプレイに３０Ｖ
のパルス電圧を印加することにより、すべての画素か
ら、発光が得られた。

【００５０】（比較例１）第１隔壁として、ポリエチレ
ンテレフタレートを用い、第１隔壁として用いた合成二
酸化珪素を含有したエポキシ系紫外線硬化樹脂を第２隔
壁として用いたこと以外は実施例４と同様にして有機Ｌ
ＥＤディスプレイを作製した。ここでは、γ_L1＜γ_C1＜
γ_C2となっている。以上のようにして作製した有機ＬＥ
Ｄディスプレイは、第１電極と第２電極間、各第１電極
間、及び、各第２電極間でのショートは発生せず、隣接
発光層の混じり合いによる混色は観測されなかった。し
かし、発光は画素の中心部からしか観測されなく、発光
層の膜厚の不均一に伴う画素内での発光不均一が観測さ
れた。また、このディスプレイに３０Ｖのパルス電圧を
印加することにより、すべての画素から、発光が得られ
た。

【００５１】（比較例２）第２隔壁として、臨界表面張
力γ_C2＝１６ｄｙｎｅ／ｃｍのポリ６フッ化プロピレン
ポリエチレンテレフタレートを用い所定の形状にドライ
エッチしたものを用い、第２隔壁として用いたサイトッ
プＣＴＬを含有したネガ型感光性樹脂を第１隔壁として
用いたこと以外は実施例４と同様して有機ＬＥＤディス
プレイを作製した。ここでは、γ_C1＜γ_C2＜γ_L1となっ
ている。以上のようにして作製した有機ＬＥＤディスプ
レイは、一部で第１電極と第２電極間でのショートが観
測された。また、ショートしていない画素においても発
光は画素の周辺部からしか観測されなく、発光層の膜厚
の不均一に伴う画素内での発光不均一が観測された。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、隔壁が異なる臨界表面
張力を持つ複数の隔壁層の積層構造を有し、少なくとも
有機材料を含有する塗液の表面張力を隔壁の臨界表面張
力に対応させて変化させることにより、画素内での有機
層の膜厚分布が発光に悪影響を及ぼさない程度に均一に
なり、特に画素中心部分と周辺部分との膜厚差が劇的に
低減されるので、表示品位の優れた有機ＬＥＤディスプ
レイを安価に容易に提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による有機ＬＥＤディスプレイの概略
要部断面図である。

【図２】従来の有機ＬＥＤディプレイにおける有機発光
層と隔壁近傍の概略部分断面図である。

【図３】従来の有機ＬＥＤディプレイにおける有機発光
層と隔壁近傍の概略部分断面図である。

【図４】この発明による有機ＬＥＤディスプレイの概略
断面図である。

【図５】この発明の実施例による有機ＬＥＤディスプレ
イの製造工程の概略工程図である。

【図６】この発明の実施例による有機ＬＥＤディスプレ
イの製造工程の概略工程図である。

【図７】この発明による有機ＬＥＤディスプレイの発光
層の配置の一例を示す概略部分平面図である。

【図８】この発明による有機ＬＥＤディスプレイの発光
層の配置の他の例を示す概略部分平面図である。

【図９】この発明による有機ＬＥＤディスプレイの発光
層の配置の他の例を示す概略部分平面図である。

【図１０】この発明の有機ＬＥＤディスプレイの概略部
分平面図である。

【図１１】この発明の有機ＬＥＤディスプレイの概略部
分平面図である。

【図１２】この発明の有機ＬＥＤディスプレイの概略部
分平面図である。

【符号の説明】

１基板２第１電極３有機ＬＥＤ媒体４第２電極５隔壁６封止膜又は封止基板７偏光板８赤色発光画素９緑色発光画素１０青色発光画素１１薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１２ソースバスライン１３ゲートバスライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に少なくとも第１電極と隔壁を形
成し、各隔壁間で第１電極上に液体状の有機材料を含有
する塗液を塗布し、塗布した塗液を乾燥させて少なくと
も１層の有機層を形成し、有機層上に第２電極を形成す
る工程からなり、前記隔壁が基板上に順次積層された多
層構造を有し、隔壁の各層は前記塗液の表面張力と異な
る臨界表面張力を有し、それによって隔壁の各層に対す
る前記塗液の密着性を制御して膜厚の均一を制御した有
機発光層を得ることを特徴とする有機ＬＥＤディスプレ
イの製造方法。
【請求項２】隔壁が基板もしくは第１電極上に第１層
と第２層を順に積層して形成され、有機層が１層である
とき、隔壁の第１層は前記有機層を形成する塗液の表面
張力より大きい臨界表面張力を有し、第２層は前記塗液
の表面張力より小さい臨界表面張力を有する請求項２記
載の有機ＬＥＤディスプレイの製造方法。
【請求項３】隔壁は基板もしくは第１電極上に第１層
から第ｍ層まで積層して形成され、各層の臨界表面張力
がそれぞれγ_C1、γ_C2、…γ_Ck、…、γ_Cmであり、有機
層は第１電極上に第１層から第ｎ層（ｎ≦ｍ）まで順に
積層され、かつ、各層を形成する塗液の表面張力がそれ
ぞれγ_L1、…、γ_Lk、…、γ_Lnであるとき、γ_Lk+1＜γ
_Ck＜γ_Lkであることを特徴とする有機ＬＥＤディスプレ
イの製造方法。
【請求項４】ｍ＝ｎ＋１である請求項３記載の有機Ｌ
ＥＤディスプレイの製造方法。
【請求項５】前記塗液はインクジェットヘッド、ディ
スペンサ、凸版印刷法のいずれか１つを用いて塗布され
る請求項１〜５記載の有機ＬＥＤディスプレイの製造方
法。
【請求項６】基板と、少なくとも基板上に形成された
第１電極と、基板もしくは第１電極上に配置された隔壁
と、隔壁間に形成された有機層と、有機層上に形成され
た第２電極とを備え、隔壁が多層構造を有し、その隔壁
の各層は臨界表面張力が互いに異なることを特徴とする
有機ＬＥＤディスプレイ装置。
【請求項７】隔壁は基板上に第１層から第ｍ層まで膜
厚がそれぞれｈ₁、ｈ₂、…、ｈ_k、…、ｈ_mとなるよ
うに積層して形成され、有機層は第１電極上に第１層か
ら第ｎ層（ｎ≦ｍ）まで膜厚がそれぞれｈ_O1、ｈ_O2、
…、ｈ_Ok、…、ｈ_onとなるように順に積層されるとき、
ｈ_o1＋第１電極の膜厚−２０ｎｍ＜ｈ₁＜ｈ_O1＋第１電
極の膜厚＋２０ｎｍ、かつ、ｈ_Ok−２０ｎｍ＜ｈ_k＜ｈ
_ok＋２０ｎｍである、または、隔壁は第１電極上に第１
層から第ｍ層まで膜厚がそれぞれ、ｈ₁、ｈ₂、…、ｈ
_k、…、ｈ_mとなるように積層して形成され、有機層は
第１電極上に第１層から第ｎ層（ｎ≦ｍ）まで膜厚がそ
れぞれｈ_O1、ｈ_O2、…、ｈ _Ok、…、ｈ_onとなるように順
に積層されるとき、ｈ_Ok−２０ｎｍ＜ｈ_k＜ｈ_Ok＋２０
ｎｍであることを特徴とする請求項６記載の有機ＬＥＤ
ディスプレイ。