JP5266737B2

JP5266737B2 - 有機ｅｌ装置および電子機器

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Publication number: JP5266737B2
Application number: JP2007314487A
Authority: JP
Inventors: 英孝花岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-12-05
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2027-12-05
Also published as: JP2009140689A

Description

本発明は、有機ＥＬ装置およびこれを備える電子機器に関する。

薄型で軽量な自発光ディスプレイまたは光源として、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）、つまり有機ＥＬ（electro luminescent）素子が注目を集めている。有機ＥＬ素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。有機薄膜の形成方法の一つであるウェットプロセス（例えばインクジェット法、スピンコート法）では、有機薄膜の材料（例えば機能性高分子）と溶媒とを含む溶液、すなわちインクを基板上に配置し、これを乾燥させる。

一般に、有機ＥＬ装置は、発光素子を区画するバンク（隔壁）を備えており、バンクに形成された開口部に有機層が配置され、開口部内で有機層と画素電極が接触する。各発光素子の輝度は均一であることが好ましいため、バンクの開口部においては有機層の厚さが均一であることが好ましい。

しかし、有機層の材料となる液体に対する親液性が高い材料でバンク全体が形成されている場合には、開口部の壁に液体が付着し、そのまま乾燥することによって、開口部内の有機層が外側ほど厚くなりやすい。他方、有機層の材料となる液体に対する撥液性が高い材料でバンク全体が形成されている場合には、開口部の壁から液体がはじかれ、そのまま乾燥することによって、開口部内の有機層が内側ほど厚くなりやすい。

そこで、特許文献１には、バンクを親液性の下層と撥液性の上層で形成する技術が提案されている。また、同文献には、バンクの下層に親液性を与える処理を行い、上層に撥液性を与える処理を行う技術も提案されている。しかし、バンクの下層に親液性を与えても、必ずしも下層に液体が付着してその状態でとどまる効果（ピンニング効果つまりアンカー効果）が高いとはいえず、最終的に乾燥で得られる有機層の厚さが均一にならないことがある。

特許文献２には、隔壁の少なくとも表面を多孔質材料から形成する技術が開示されている。

特許第３３２８２９７号明細書特開２００１−３５１７８１号公報

しかし、特許文献２の技術は、ウェットプロセスで有機層を形成することには関係なく、蒸着などの堆積法で有機層および対向電極を形成する場合に、空孔によって成膜が遮断されることにより発光素子同士の短絡を防止することを目的としている。また、特許文献２に記載の技術では、隔壁の側面全体および上面全体が多孔質材料から形成されているので、ウェットプロセスで有機層を形成する場合には、隔壁の側面全体に有機層の材料となる液体が付着してそこにとどまってしまい、隔壁の側面全体に付着した状態で乾燥が進行することにより、開口部内の有機層が外側ほど厚くなるおそれがある。

そこで、本発明は、より確実にバンクの開口部内での有機層の厚さのバラツキを低減することができる有機ＥＬ装置およびこれを備える電子機器を提供する。

本発明に係る有機ＥＬ装置は、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、を備え、前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、前記バンクは、多孔質の層と、前記多孔質の層よりも前記画素電極から遠い高さに配置された非多孔質の層を有する。

本発明では、バンクにおける非多孔質の層より画素電極に近い高さにある多孔質の層に有機層の材料となる液体が吸収されて、バンクの開口部内全体に広がった状態で乾燥する。他方、バンクにおける画素電極から遠い高さにある非多孔質の層には、多孔質の層よりも有機層の材料となる液体が付着しにくい。従って、バンクの開口部内での有機層の厚さのバラツキを低減して、各発光素子の輝度のバラツキを低減することができる。前記多孔質の層は、前記バンクにおける前記画素電極に最も近い高さに形成されていると好ましい。これにより、バンクの開口部内での有機層の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。

本発明に係る他の有機ＥＬ装置は、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、を備え、前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、前記バンクは、多孔質の層と、第１の非多孔質の層と、前記第１の非多孔質の層よりも撥液性を有する第２の非多孔質の層とを有し、前記画素電極側から第２の非多孔質の層、多孔質の層、第１の非多孔質の層の順で積層していることを特徴とする。この有機ＥＬ装置では、画素電極側から第２の非多孔質の層、多孔質の層、第１の非多孔質の層の順で積層しているので、有機層を画素電極側から正孔注入層（または電子注入層などのその他の層）、発光層の順で積層することで形成した場合には、多孔質の層と発光層の高さを同じにまたは近似させて、多孔質の層と発光層を接触させやすい。従って、多孔質の層に発光層の材料となる液体が吸収されて、バンクの開口部内全体に広がった状態で乾燥する。他方、バンクにおける画素電極から遠い高さにある第１の非多孔質の層には、多孔質の層よりも発光層の材料となる液体が付着しにくい。従って、バンクの開口部内での発光層の厚さのバラツキを低減して、各発光素子の輝度のバラツキを低減することができる。

前記多孔質の層は、前記発光層と少なくとも一部が接触していると好ましい。これにより、バンクの開口部内での発光層の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。

本発明に係る他の有機ＥＬ装置は、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、を備え、前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、前記バンクは、非多孔質の層と、前記非多孔質の層の側壁の一部に接触し、かつ、前記開口部の側壁の一部をなす多孔質の層と、を有し、前記多孔質の層は前記発光層と少なくとも一部が接触していることを特徴とする。多孔質の層がバンクの横方向全体にわたって延びている場合には、有機層の材料となる多量の液体が多孔質の層に浸透する。もし、多孔質の層に液体がとどまった状態で乾燥すれば材料が無駄になる。他方、真空を利用して有機層の材料となる液体を乾燥させて有機層を得る場合には、多孔質の層に深く浸透していた液体が真空乾燥時に逆流して開口部内での有機層の平面度を損ねるおそれがある。非多孔質の層と前記非多孔質の層の側壁の一部に接触し、かつ、前記開口部の側壁の一部をなす多孔質の層とを有するバンクを使用することによって、多孔質層を開口部の周囲にのみ部分的に形成することにより、多量の液体が多孔質の層に浸透して引き起こす問題を避けることができる。前記多孔質の層は前記開口部の前記側壁の所定の高さの領域全体に位置するように形成されていると好ましい。例えば、多孔質の層を有機層の高さ、あるいは発光層の高さの領域全体に位置するように形成すると好ましい。これにより、多孔質の層は、有機層あるいは発光層と接触し、バンクの開口部内での有機層あるいは発光層の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。

本発明に係る電子機器は、上記の有機ＥＬ装置を備える。そのような電子機器としては、例えば、有機ＥＬ装置を画像表示装置として備える各種の機器、または有機ＥＬ装置を露光装置として備える電子写真方式の印刷装置がある。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１を示す断面図であり、図２は有機ＥＬ装置１の平面図である。有機ＥＬ装置１は、基板１０と基板１０上に形成された複数の有機ＥＬ素子（発光素子）１２を備える。

基板１０の上には、有機ＥＬ素子１２にそれぞれ給電して発光させるための複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）３２が形成されており、これらのＴＦＴ３２を覆う無機絶縁体の層３０が形成されている。また、基板１０には、ＴＦＴ３２に給電して有機ＥＬ素子１２を発光させるための配線が配置されているが、配線の図示は省略する。この実施の形態の有機ＥＬ装置１は、ボトムエミッションタイプでもトップエミッションタイプでもデュアルエミッションでもよく、基板１０はボトムエミッションタイプまたはデュアルエミッションでは透光性材料、好ましくはガラスから形成され、トップエミッションタイプでは透光性材料または、例えばセラミックまたは金属のような不透明材料から形成されている。無機絶縁体の層３０は、例えば酸化珪素または窒化珪素などから形成されている。

無機絶縁体の層３０の上には、例えば酸化珪素または窒化珪素などの無機絶縁体から形成された下地層３４が形成されており、下地層３４の上には、複数の有機ＥＬ素子１２を互いに区分するバンク（隔壁）１４が形成されている。

図３は、この実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の一部拡大断面図である。バンク１４においては、多孔質の層１４ａと非多孔質の層１４ｂが積層されている。図において、非多孔質の層１４ｂは多孔質の層１４ａの上に形成されている。多孔質の層１４ａは、例えば、シリカを主成分とした材料で、多数の微小な空隙を設けることによって形成することができる。好ましくは、平均直径３ｎｍ以下の微細な空隙が均一に分布したＮＣＳ（Nano Clustering Silica）を多孔質の層１４ａとして使用することができる。非多孔質の層１４ｂは、絶縁性の透明樹脂材料、例えばアクリル、エポキシまたはポリイミドなどにより形成されている。

図１に示すように、有機ＥＬ素子１２の各々は、画素電極１６、正孔注入層（有機層）１７、発光層（有機層）１８および対向電極２０を有する。画素電極１６は、下地層３４上に形成されており、その端部にはバンク１４の一部が重なっている。画素電極１６は、有機ＥＬ素子１２の各々に設けられており、下地層３４を貫通してＴＦＴ３２まで延びる貫通孔３６内の導体によって、ＴＦＴ３２と電気的に接続されている。

正孔注入層１７および発光層１８は、バンク１４で区画された各空間（開口部）内に配置されている。換言すると、バンク１４は、複数の有機ＥＬ素子１２の有機層を区分している。発光層１８は、有機発光層であり、正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質から形成されている。この実施の形態では、有機ＥＬ物質は高分子材料であって、例えば、その材料となる液体は、インクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法（ウェットプロセス）により、バンク１４で区画された各空間内に供給される。正孔注入層１７の材料となる液体もウェットプロセスにより、バンク１４で区画された各空間内に供給される。バンク１４の各空間内で、正孔注入層１７は画素電極１６に面接触し、発光層１８は正孔注入層１７に面接触する。

画素電極１６と発光層１８の間で、発光に寄与するための発光機能層を構成する他の層として、電子ブロック層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層および正孔ブロック層の一部または全部を備えていてもよい。他の実施の形態として、正孔注入層１７を省略することも可能である。

対向電極２０は、複数の有機ＥＬ素子１２の発光層１８に面接触している。つまり、対向電極２０は、複数の有機ＥＬ素子１２に共通するように、バンク１４で画定された発光層１８の区域およびバンク１４上に広がっている。この実施の形態では、画素電極１６は陽極で、対向電極２０は陰極だが、その逆であってもよい。画素電極１６が陰極で対向電極２０が陽極の場合には、図１とは逆に正孔注入層１７が発光層１８の上に配置される。画素電極１６および対向電極２０の材料は、エミッションタイプに応じて適宜選択されうる。

図示しないが、有機ＥＬ素子１２の発光層１８を水分および酸素から保護するために、公知の封止膜で対向電極２０を覆ってもよいし、公知の封止キャップを基板１０に接合してもよい。また、この有機ＥＬ装置１をカラー画像表示装置として使用する場合、発光色の色度を改善するために、光が放出される側にカラーフィルタを配置してもよい。

バンク１４では、多孔質の層１４ａが画素電極１６に最も近い高さの層に配置されており、非多孔質の層１４ｂが多孔質の層１４ａよりも画素電極１６から遠い高さの層に配置されている。バンク１４の空間内に、有機層の材料溶液が供給されたときには、その液体は多孔質の層１４ａに付着しやすく、非多孔質の層１４ｂに付着しにくい。このため、画素電極１６上のバンク１４の空間内で材料溶液は広がりやすくなっている。

バンク１４の全体、または少なくともバンク１４のうち基板１０から最も遠い非多孔質の層１４ｂには、例えばＣＦ_４プラズマにより撥液化処理が施されると好ましい。この撥液化処理は、ウェットプロセスで、有機層の材料となる液体（材料溶液）を所定位置に供給するときに、非多孔質の層１４ｂの上面（基板１０とは反対側の面）にその材料溶液が残存しないようにするために行われる。撥液化処理された部分は、その材料溶液に対する撥液性が向上する。

次にこの実施の形態に係る有機ＥＬ装置１を製造する方法の例を説明する。まず、図４に示すように、基板１０に公知の方法で、有機ＥＬ素子１２への給電用の配線（図示せず）およびＴＦＴ３２を形成し、絶縁体の層３０を形成する。さらに、下地層３４を形成し、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）によって画素電極１６を公知の方法でパターニングする。

次に、図５に示すように、バンク１４の多孔質の層１４ａを形成する。これには、まずあらかじめ微細な空隙をそれぞれに形成した籠状分子構造のナノクラスタを形成する。ナノクラスタは、シロキサン樹脂および必要に応じてその他の成分から形成する。次にナノクラスタを溶媒に分散させる。溶媒としては熱分解樹脂（例えば、ポリスチレン、アクリル系重合体、スチレンーアクリル共重合体、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂、フェノール樹脂、ロジン変性フェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジンエステル、石油樹脂など各種重合体）が好ましい。

次に、画素電極１６を覆うように下地層３４上に、この溶液を均一な厚さにコートする。コートの方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法、スキャン塗布法等のいずれを使用してもよい。

さらにこの溶液に、水酸基を有する有機溶剤（例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール、フェノール、クレゾール、ジエチルフェノール、トリエチルフェノール、プロピルフェノール、ノニルフェノール、ビニルフェノール、アリルフェノール、ノニルフェノール等のフェノール）及びｐＨ１〜１０の水溶液（例えば、塩酸水溶液，硝酸水溶液，硫酸水溶液等の酸性水溶液；マレイン酸水溶液、蟻酸水溶液、酢酸水溶液、トルエンスルホン酸水溶液等の有機酸水溶液；アンモニア水溶液等のアルカリ水溶液；ジメチルアミン、プロピルアミン、ヘキサメチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイト等の有機アルカリ系水溶液）から選ばれる表面処理液でその表面を親水性化する。

さらに、この構造を摂氏２００度〜５００度に加熱する焼成工程を行って、均一な厚さの多孔質のシロキサン樹脂の層を得る。焼成工程では、熱分解樹脂が分解し、表面が親水性化されて内部に空隙を有するシロキサン樹脂のナノクラスタが相互に強固に結合する。

さらに、多孔質の層１４ａを残すべき箇所にマスク（例えばフォトレジスト）を重ね、ＣＦ₄とＣＨＦ₃のガスを用いたフッ素プラズマによって、プラズマエッチングする。これによって、余分な部分が削られて、図５に示すように、必要な箇所だけに多孔質の層１４ａが残る。

次に、図６に示すように、バンク１４の非多孔質の層１４ｂを形成する。これには、まず非多孔質の層１４ｂの材料となる樹脂を均一な厚さにコートする。コートの方法としては、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ニーダーコート法、カーテンコート法、ブレードコート法、スキャン塗布法等のいずれを使用してもよい。

さらに、非多孔質の層１４ｂを残すべき箇所にフォトマスクを配置し、材料樹脂を露光して、非多孔質の層１４ｂをパターニングする。この後、フォトマスクを取り外し、材料樹脂のうち露光された部分を、水を含む現像液でスプレー方式またはディップ方式により洗浄して除去することで、図６に示すように非多孔質の層１４ｂとなる部分を残存させる。さらに、Ｎ_２ガス中で、摂氏280度で1時間加熱し、非多孔質の層１４ｂを形成する。

さらにこの構造に対してＣＦ_４プラズマにより撥液化処理を施して、正孔注入層１７の材料となる液体および発光層１８の材料となる液体に対する非多孔質の層１４ｂの撥液性を向上させる。

図に示すように、バンク１４の多孔質の層１４ａの傾斜した側面と非多孔質の層１４ｂの傾斜した側面は面一であるが、図の状態に本発明は限定されない。多孔質の層１４ａの傾斜した側面が非多孔質の層１４ｂの傾斜した側面から突出していてもよいし、逆に、非多孔質の層１４ｂの傾斜した側面が多孔質の層１４ａの傾斜した側面から突出していてもよい。

非多孔質の層１４ｂの形成後、図７に示すように、インクジェット法により、正孔注入層１７の材料溶液１７Ｌつまりインクをバンク１４で囲まれた空間内に滴下し、乾燥させることにより図８に示す構造を形成する。

この実施の形態では、バンク１４における非多孔質の層１４ｂより画素電極１６に最も近い高さにある多孔質の層１４ａに正孔注入層１７の材料となる材料溶液１７Ｌが吸収されて、バンク１４の開口部内全体に広がった状態で乾燥する。他方、バンク１４における画素電極１６から遠い高さにある非多孔質の層１４ｂには、多孔質の層１４ａよりも正孔注入層１７の材料となる材料溶液１７Ｌが付着しにくい。従って、バンク１４の開口部内での正孔注入層１７の厚さのバラツキを低減して、各有機ＥＬ素子１２の輝度のバラツキを低減することができる。特に多孔質の層１４ａは、バンク１４における画素電極１６に最も近い高さに形成されているので、バンク１４の開口部内での正孔注入層１７の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。また、多孔質の層１４ａは、バンク１４における正孔注入層１７と同じ高さに形成されている。このようにして、多孔質の層１４ａは正孔注入層１７と少なくとも一部が接触しているので、バンク１４の開口部内での正孔注入層１７の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。

正孔注入層１７の形成後、図９に示すように、インクジェット法により、発光層１８の材料溶液１８Ｌつまりインクをバンク１４で囲まれた空間内に滴下し、乾燥させることにより図１０に示す構造を形成する。

この実施の形態では、バンク１４における非多孔質の層１４ｂより画素電極１６に最も近い高さにある多孔質の層１４ａに発光層１８の材料となる材料溶液１８Ｌが吸収されて、バンク１４の開口部内全体に広がった状態で乾燥する。他方、バンク１４における画素電極１６から遠い高さにある非多孔質の層１４ｂには、多孔質の層１４ａよりも発光層１８の材料となる材料溶液１８Ｌが付着しにくい。従って、バンク１４の開口部内での発光層１８の厚さのバラツキを低減して、各有機ＥＬ素子１２の輝度のバラツキを低減することができる。特に多孔質の層１４ａは、バンク１４における画素電極１６に最も近い高さに形成されているので、バンク１４の開口部内での発光層１８の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。また、多孔質の層１４ａは、バンク１４における発光層１８と同じ高さに形成されている。このようにして、多孔質の層１４ａは発光層１８と少なくとも一部が接触しているので、バンク１４の開口部内での発光層１８の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。なお、図では、発光層１８の上面は、バンク１４の多孔質の層１４ａの上面と一致しているが、そうでなくてもよい。

この後、図１に示すように、対向電極２０を公知の方法（例えば真空蒸着法）で形成し、さらに必要に応じて、封止膜または封止キャップを接合し、カラーフィルタを配置する。説明の簡略化のために、発光層１８と正孔注入層１７の二層の発光機能層のみの形成を説明したが、発光機能層は上述の通りより多くの層から構成されていてもよく、その場合には、各層に対して材料溶液の供給工程とその乾燥工程が施される。

＜第２の実施の形態＞
図１１は本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置４１を示す断面図である。図１１において、第１の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の符号を使用し、それらを詳細には説明しない。

有機ＥＬ装置４１には、第１の実施の形態のバンク１４の代わりに、異なるタイプのバンク４４が形成されている。バンク４４においては、非多孔質の親液層４４ａ（第２の非多孔質の層）と、多孔質の親液層４４ｂ（多孔質の層）と、非多孔質の撥液層４４ｃ（第１の非多孔質の層）が積層されている。非多孔質の親液層４４ａが画素電極１６に最も近い高さの層に配置されており、非多孔質の撥液層４４ｃが画素電極１６から最も遠い高さの層に配置されている。

非多孔質の親液層４４ａは、非多孔質の撥液層４４ｃよりも、正孔注入層１７の材料となる液体（材料溶液）に対する親液性が高い材料、例えば酸化珪素または窒化珪素から形成されている。非多孔質の親液層４４ａには、例えば酸素プラズマにより親液化処理を施してもよい。親液化処理により、さらに正孔注入層１７の材料となる液体（材料溶液）に対する非多孔質の親液層４４ａの親液性を高めることができる。

多孔質の親液層４４ｂは、第１の実施の形態の多孔質の層１４ａと同様の材料から形成されている。非多孔質の撥液層４４ｃは、第１の実施の形態の非多孔質の層１４ｂと同様の材料から形成されている。

この実施の形態では、正孔注入層１７の材料溶液に対する親液性は、非多孔質の親液層４４ａが最も高く、多孔質の親液層４４ｂがその次に高く、非多孔質の撥液層４４ｃが最も低い。また、発光層１８の材料溶液に対する親液性は、多孔質の親液層４４ｂが最も高く、非多孔質の親液層４４ａがその次に高く、非多孔質の撥液層４４ｃが最も低い。

この実施の形態では、バンク４４における画素電極１６に最も近い高さにある非多孔質の親液層４４ａに正孔注入層１７の材料となる材料溶液が付着して、バンク４４の開口部内全体に広がった状態で乾燥する。他方、バンク４４における画素電極１６から遠い高さにある多孔質の親液層４４および非多孔質の撥液層４４ｃには、非多孔質の親液層４４ａよりも正孔注入層１７の材料となる材料溶液が付着しにくい。従って、バンク４４の開口部内での正孔注入層１７の厚さのバラツキを低減して、各有機ＥＬ素子１２の輝度のバラツキを低減することができる。なお、図では、正孔注入層１７の上面は、バンク４４の非多孔質の親液層４４ａの上面と一致しているが、そうでなくてもよい。

この実施の形態では、画素電極１６側から第２の非多孔質の層（非多孔質の親液層４４ａ）、多孔質の層（多孔質の親液層４４ｂ）、第１の非多孔質の層（非多孔質の撥液層４４ｃ）の順で積層しているので、有機層を画素電極１６側から正孔注入層１７（またはその他の層）、発光層１８の順で積層することで形成した場合には、多孔質の親液層４４ｂと発光層１８の高さを同じにまたは近似させて、多孔質の親液層４４ｂと発光層１８を接触させやすい。従って、多孔質の親液層４４ｂに発光層１８の材料となる材料溶液が吸収されて、他方、バンク４４における画素電極１６から最も遠い高さにある非多孔質の撥液層４４ｃには、多孔質の親液層４４ｂよりも発光層１８の材料となる材料溶液が付着しにくい。従って、バンク４４の開口部内での発光層１８の厚さのバラツキを低減して、各有機ＥＬ素子１２の輝度のバラツキを低減することができる。また、多孔質の親液層４４ｂは、バンク４４における発光層１８と同じ高さに形成されている。このようにして、多孔質の層１４ａは発光層１８と少なくとも一部が接触しているので、バンク４４の開口部内での発光層１８の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。なお、図では、発光層１８の上面は、バンク４４の多孔質の親液層４４ｂの上面と一致しているが、そうでなくてもよい。

＜第３の実施の形態＞
図１２は本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ装置５１を示す断面図である。図１２において、第１の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の符号を使用し、それらを詳細には説明しない。

有機ＥＬ装置５１には、第１の実施の形態のバンク１４の代わりに、異なるタイプのバンク５４が形成されている。バンク５４においては、多孔質の層５４ａと、非多孔質の層５４ｂが形成されている。図において、非多孔質の層５４ｂは多孔質の層５４ａの上に形成されている。

多孔質の層５４ａは、第１の実施の形態の多孔質の層１４ａと同様の材料から形成されている。非多孔質の層５４ｂは、第１の実施の形態の非多孔質の層１４ｂと同様の材料から形成されている。従って、バンク５４は第１の実施の形態のバンク１４と基本的には類似した構造を有する。

しかし、この実施の形態のバンク５４では、バンク５４における開口部の周囲にのみ多孔質の層５４ａが部分的に形成されている。そして、バンク５４の下部には、多孔質の層５４ａと同じ高さの層として、非多孔質の層５４ｃが形成されている。つまり、バンク５４は、非多孔質の層５４ｂ、５４ｃと、非多孔質の層５４ｃの側壁の一部に接触し、かつ、開口部の側壁の一部をなす多孔質の層５４ａとを有し、多孔質の層５４ａは発光層１８と少なくとも一部が接触している。非多孔質の層５４ｃは、バンク５４の開口部に面していないので、正孔注入層１７にも発光層１８にも接触しない。非多孔質の層５４ｃは、非多孔質の層５４ｂと同じ材料から形成してもよいし、他の材料から形成してもよい。

第１の実施の形態のように、多孔質の層１４ａがバンク１４の横方向全体にわたって延びている場合には、有機層の材料となる多量の液体が多孔質の層１４ａに浸透する。もし、多孔質の層１４ａに液体がとどまった状態で乾燥すれば材料が無駄になる。他方、真空を利用して有機層の材料となる液体を乾燥させて有機層を得る場合には、多孔質の層１４ａに深く浸透していた液体が真空乾燥時に逆流して開口部内での有機層の平面度を損ねるおそれがある。この第３の実施の形態では、非多孔質の層５４ｂ、５４ｃと、非多孔質の層５４ｃの側壁の一部に接触し、かつ、開口部の側壁の一部をなす多孔質の層５４ａとを有するバンク５４を使用し、バンク５４の多孔質の層５４ａを開口部の周囲にのみ部分的に形成することにより、多量の液体が多孔質の層５４ａに浸透して引き起こす問題を避けることができる。多孔質の層５４ａは開口部の側壁の所定の高さの領域全体に位置するように形成されていると好ましい。例えば、多孔質の層５４ａを有機層の高さ、あるいは発光層１８の高さの領域全体に位置するように形成すると好ましい。これにより、多孔質の層５４ａは、有機層あるいは発光層１８と接触し、バンクの開口部内での有機層あるいは発光層１８の厚さを他の場合より均一にすることが期待される。

この第３の実施の形態は、第１の実施の形態の修正であるが、第２の実施の形態についても同様に修正してよい。つまり、バンク４４の多孔質の親液層４４ｂを開口部の周囲にのみ部分的に形成してもよい。

＜第４の実施の形態＞
図１３は本発明の第４の実施の形態に係る有機ＥＬ装置６１を示す断面図であり、図１４は、正孔注入層１７、発光層１８および対向電極２０がない状態での有機ＥＬ装置６１の平面図である。図１３において、第４の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の符号を使用し、それらを詳細には説明しない。

有機ＥＬ装置６１には、第１の実施の形態のバンク１４の代わりに、異なるタイプのバンク６４が形成されている。図１４に示すように、バンク６４は環状である。つまりバンク６４はドーナツバンクである。図では、バンク６４は楕円形であるが、円形でもよいし、矩形、その他の切れ目のない形状であってもよい。

バンク６４においては、非多孔質の親液層６４ａと、非多孔質の撥液層６４ｂが積層されている。非多孔質の親液層６４ａが画素電極１６に最も近い高さの層に配置されており、非多孔質の撥液層６４ｂが画素電極１６から最も遠い高さの層に配置されている。

非多孔質の親液層６４ａは、非多孔質の撥液層６４ｂよりも、正孔注入層１７の材料となる液体（材料溶液）および発光層１８の材料液体に対する親液性が高い材料、例えば酸化珪素または窒化珪素から形成されている。非多孔質の親液層６４ａには、例えば酸素プラズマにより親液化処理を施してもよい。

非多孔質の撥液層６４ｂは、絶縁性の透明樹脂材料、例えばアクリル、エポキシまたはポリイミドなどにより形成されている。非多孔質の撥液層６４ｂには、例えばＣＦ_４プラズマにより撥液化処理が施されると好ましい。

バンク６４の外側の周囲には、多孔質の層６５が形成されている。多孔質の層６５は、第１の実施の形態の多孔質の層１４ａと同様の材料から形成されている。

この実施の形態では、バンク６４の外側に多孔質の層６５を配置したことによって、ウェットプロセスで、有機層の材料となる液体（材料溶液）を開口部に供給するときに、開口部から材料溶液があふれ出たとしても、材料溶液が多孔質の層６５に浸透して多孔質の層６５にとどまる。従って、材料溶液は、多孔質の層６５よりも外側には広がらない。

＜応用＞
次に、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した電子機器について説明する。図１５は、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，４１，５１，６１のいずれかを画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。

図１６に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，４１，５１，６１のいずれかを適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ装置１に表示される画面がスクロールされる。

図１７に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，４１，５１，６１のいずれかを適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ装置１に表示される。

本発明に係る有機ＥＬ装置が適用される電子機器としては、図１５から図１７に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。ほかに、像担持体に光を照射して静電潜像を形成するプリンタヘッドのような発光源に有機ＥＬ装置１，４１，５１，６１のいずれかを用いた、電子写真方式を利用した画像印刷装置も、そのような電子機器に含まれる。

本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。図１の有機ＥＬ装置１の平面図である。図１の有機ＥＬ装置の一部拡大断面図である。図１の有機ＥＬ装置の製造方法の一工程を示す図である。図４の次の工程を示す図である。図５の次の工程を示す図である。図６の次の工程を示す図である。図７の次の工程を示す図である。図８の次の工程を示す図である。図９の次の工程を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。本発明の第４の実施の形態に係る有機ＥＬ装置を示す断面図である。図１３の有機ＥＬ装置の一部を除去した平面図である。本発明に係る有機ＥＬ装置を有するパーソナルコンピュータの外観を示す斜視図である。本発明に係る有機ＥＬ装置を有する携帯電話機の外観を示す斜視図である。本発明に係る有機ＥＬ装置を有する携帯情報端末の外観を示す斜視図である。

符号の説明

１…有機ＥＬ装置、１０…基板、１２…有機ＥＬ素子（発光素子）、１４…バンク、１４ａ…多孔質の層、１４ｂ…非多孔質の層、１６…画素電極、１７…正孔注入層（有機層）、１８…発光層（有機層）、１７Ｌ…材料溶液、１８Ｌ…材料溶液、２０…対向電極、４１…有機ＥＬ装置、４４…バンク、４４ａ…非多孔質の親液層（第２の非多孔質の層）、４４ｂ…多孔質の親液層（多孔質の層）、４４ｃ…非多孔質の撥液層（第１の非多孔質の層）、５１…有機ＥＬ装置、５４…バンク、５４ａ…多孔質の層、５４ｂ…非多孔質の層、５４ｃ…非多孔質の層、６１…有機ＥＬ装置。

Claims

画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、
前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、
を備え、
前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、
前記バンクは、多孔質層と、前記多孔質層よりも前記画素電極から遠い高さに配置された非多孔質層を有することを特徴とする有機ＥＬ装置。
画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、
前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、
を備え、
前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、
前記バンクは、多孔質の層と、第１の非多孔質の層と、前記第１の非多孔質の層よりも撥液性を有する第２の非多孔質の層とを有し、前記第１の非多孔質の層は前記画素電極から最も近い高さの層に配置されており、前記第２の非多孔質層は前記画素電極よりも最も遠い高さの層に配置されていることを特徴とする有機ＥＬ装置。
前記多孔質の層は、前記発光層と少なくとも一部が接触し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装置。
画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極との間に配置され発光層を含む有機層と、を有する発光素子と、
前記有機層が内部に配置される開口部を有するバンクと、
を備え、
前記画素電極の少なくとも一部は前記開口部内で前記有機層と接触しており、
前記バンクは、非多孔質の層と、前記非多孔質の層の側壁の一部に接触し、かつ、前記開口部の側壁の一部をなす多孔質の層と、を有し、
前記多孔質の層は前記発光層と少なくとも一部が接触していることを特徴とする有機ＥＬ装置。
前記多孔質の層は前記開口部の前記側壁の所定の高さの領域全体に位置するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬ装置。
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置を備えることを特徴とする電子機器。