JP4299059B2 - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンスを用いた有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法に係わり、特に画素を区画する隔壁（バンク）形成を不要として所定の画素中心部に高分子発光材料溶液を保持成膜させる画素形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主に有機材料を電界発光素子として利用する有機エレクトロルミネセンス装置は、平面型ディスプレイとしての利用に適していることから、多くの開発が進められてきており、発光用の材料，素子構造及び製造技術などの分野で著しい進歩がなされている。
【０００３】
この種の有機エレクトロルミネセンス素子を用いて信頼性の高い平面型ディスプレイ装置を構成するためには、高効率な発光特性を有する有機材料を用いた発光素子をガラス等の絶縁性基板上の画素エリア部に有機エレクトロルミネセンス素子として正確に配置することが必要である。これに加えて長期間にわたり安定した発光効率及び発光輝度の向上と長寿命化を達成できる品質及び信頼性の高いディスプレイ装置を提供するには、絶縁性基板上に有機エレクトロルミネセンス素子からなる画素を適切に形成する技術が極めて重要となっている。なお、画素形成に要求される技術課題の幾つかは、以下に示すように多様である。
【０００４】
従来、この種の有機エレクトロルミネセンス素子を用いた平面型ディスプレイ装置を実用化するための技術開発においては、インクジェット法を用いて発光材料を成膜する高分子系有機エレクトロルミネセンス素子において、有機材料溶液（インク）を画素内に保持させて隣接画素に流出することを防止するための各画素を区画するバンクを形成した後に正孔注入層及び発光層を形成する試みがなされている。
【０００５】
その例として下記「特許文献１」には、バンクを形成することにより、従来、パターニングが不可能とされた有機エレクトロルミネセンス材料をインクジェット方式により形成及び配列することで赤，緑，青の各発光色を有する有機発光層を画素毎に任意にパターニングすることを可能にしてフルカラー表示を実現させる構造が記載されている。
【０００６】
また、下記「特許文献２」には、インクに対して撥水撥油性であるバンク材料を用いることにより、正孔注入層及び発光層を形成する物質が画素間に跨ることから起こりうる画素間でのインクの混色を防止し、用いた蛍光物質の発光色を忠実に発光させて鮮やかなカラー表示を実現させる構造が記載されている。
【０００７】
さらに、下記「特許文献３」には、薄膜形成材料インクに対して親和性を示す材料と、非親和性を示す材料とを交互に積み重ねてバンクを形成することにより、インクの隣接画素への流出を防ぐと共に、膜厚の均一化を達成する構造が記載されている。なお、インクに対する非親和性は、バンクに対してフッ素プラズマ処理を施すことで付与させている。
【０００８】
また、下記「特許文献４」には、カラーフィルターの製造において、基板の画素部にエネルギー線を照射して親インク化させることにより、インクのはじきによる不良の発生を低減できる構造が記載されている。
【０００９】
また、下記「特許文献５」には、陽極の上面に紫外線を照射し、この陽極上面に形成する有機材料（正孔注入層）との接着性を改善した有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】
特開平１１−８７０６２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７１７５３号公報
【特許文献４】
特開平９−２３０１２９号公報
【特許文献５】
特開平１０−２６１４８４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術では、高分子濃度０．２〜５％程度のインクから厚さ数十ｎｍ程度のホール注入層及び発光層を形成するためには数μｍの厚さ有する極めて高いバンクを形成する必要があり、これによって陰極の段切れが発生し易いという問題がある。また、有機エレクトロルミネセンス素子のコントラスト向上のためには黒色のバンクを形成することが望ましいが、厚さが約数μｍの黒色バンクをフォトリソグラフィー法により形成することは光透過率の点から極めて困難である。
【００１２】
また、インクに対して撥水撥油性である臨界表面張力３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下のバンク材を用いる方法では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成プロセスを必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。また、臨界表面張力３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下のバンク材を用いることから、バンク材料の選択肢が限定されてしまう。
【００１３】
さらに、有機物に対して親和性を示す材料と、非親和性を示す材料とを交互に積み重ねるバンク構造では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成及び撥液化のためのバンクへのフッ素プラズマ処理プロセス等を必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。
【００１４】
また、カラーフィルターの製造方法において、基板の画素部にエネルギー線を照射して親和化させる構造では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成プロセス及びエネルギー線の照射等のプロセスを必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。
【００１５】
また、陽極の上面に紫外線を照射し、この陽極の上面に有機材料自体を蒸着法，スパッタリング法またはゾルゲル法により有機薄膜層を形成し、次工程でこの陽極の上面に形成する有機材料層（正孔注入層）との接着性を改善する構造では、形成された有機薄膜層のドライ工程等が必要となることから、工程数が増加し、低コスト化が不可能であった。
【００１６】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、工程を簡略化させ、低コスト化を実現させ、高生産性を実現可能とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、バンクを容易に黒色化させ、コントラスト比を向上させ、高品質の表示画像が得られる有機エレクロトルミネセンス表示装置を実現可能とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法は、透光性ガラス基板上に画素毎に複数の陽極をパターン形成する工程と、透光性ガラス基板上に形成された陽極の形成領域を包囲する外周縁部に高分子有機材料を塗布し、加熱乾燥させて陽極の形成領域を包囲する外壁層を形成する工程と、陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成する工程と、この親和性領域上に導電性高分子材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて正孔注入層を形成する工程と、この正孔注入層上に高分子発光材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて発光層を形成する工程と、外壁層に包囲された陽極の形成領域内に有機黒色絶縁材料溶液を注入し、加熱乾燥させて陽極の周辺部に黒色絶縁層を形成する工程と、発光層上に電子注入層を形成する工程と、この電子注入層上に陰極を形成する工程と、この陰極上に保護膜を形成する工程と、透光性ガラス基板上に形成された外壁層と内面側に乾燥材を有するガラス基板の内側周辺部との間に紫外線硬化性シール材を介在させ、紫外線を照射させて透光性ガラス基板とガラス基板をと封止する工程とを経て製造することにより、工程が簡略化され、低コスト化が実現される。
【００１９】
また、本発明による他の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法は、陽極の形成領域を包囲する外壁層を形成した後に透光性ガラス基板を有機溶剤の飽和蒸気圧中に曝して陽極の表面に有機物を付着させて非親和性領域を形成し、次に陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成することにより、紫外線照射部と非照射部の導電性高分子材料溶液に対する親和性，非親和性の差異を大きくすることができる。
【００２０】
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、有機黒色絶縁材料溶液の濃度は、高分子発光材料溶液の濃度よりも大きくすることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明は、上記製造方法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図１０は、本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を説明する各工程の一部平面図を含む要部断面図である。まず、図１に示す厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１上にスパッタリング法により図２に示すようにＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜した後、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理して図３に示すように画素部となる陽極２を寸法約１５０μｍ×１７０μｍの大きさで各画素毎に複数個パターン形成する。
【００２３】
続いてこれらの陽極２が形成されたガラス基板１上にポリイミドを主成分とする有機材料溶液（インク）を図４（ａ）に平面図で示すようにガラス基板１の周縁部を取り囲むようにスクリーン印刷法により成膜し、約３５０℃で約１時間程度の焼成を行って幅約１０μｍ，高さ約２μｍの外壁層３を形成する。さらにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）の飽和蒸気圧中に約１時間程度曝して陽極２の上面に有機物を付着させて有機物に対して非親和性を示す非親和性化させる。
【００２４】
その後、図４（ｂ）に断面図で示すように各陽極２上に画素中心部となる寸法１３０μｍ×１５０μｍの領域のみに光が透過する開口４ａを有するフォトマスク４を用いて画素中心部のみに波長２５４ｎｍ以下の紫外線またはレーザー光を約５Ｊ／ｃｍ2程度照射させることにより先に付着させた有機物を光分解させて図４（ａ）に示すようにその上面を清浄化させて有機材料溶液に対して親和性を示す親和性領域５を形成する。なお、各陽極２の上面で紫外線を照射しなかったその外周縁部分の上面は清浄化されないで先の有機物が付着されている非親和性領域６の状態である。
【００２５】
次に各陽極２の画素中心部となる親和性領域５の上面にインクジェット法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（例えばバイエル社製のバイトロンＰ）をノズルから約５０ｐｌ程度噴出させ、図５に示すようにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層７ａを形成した後、約１２０℃で約１０分間加熱乾燥させ、図６に示すように正孔注入層７を形成する。ここで、ＰＥＤＯＴは、ポリエチレンデオキシチオフェン（poly-ethylenedioxy-thiophene）の略称であり、ＰＳＳは、ポリスチレンスルフォン酸（poly-styrene sulfonic acid）の略称である。
【００２６】
次に図６に示すようにこの正孔注入層７の上面にインクジェット法によりポリフルオレン系の高分子発光材料溶液をノズルから約６０ｐｌ程度噴出させ、図７に示すように発光材料層８ａを形成した後、約８０℃で約２０分間加熱乾燥させて図８に示すように発光層８を形成する。
【００２７】
次に黒色のバンク材料として黒色のＣｏ3Ｏ4と硬化性樹脂とをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に分散させた黒色絶縁材料溶液を図９に示すように外壁層３に囲まれたガラス基板１の内側に発光層８の上面に付着させない程度にインクジェット法またはノズルコート法により注入し、約１００℃で約２０分間の焼成を行って各陽極２の周辺部に厚さ約２００ｎｍの黒色絶縁層９を形成する。
【００２８】
この場合、発光層８上に黒色絶縁材料溶液を付着させずに黒色絶縁層９を形成するためには、黒色絶縁材料溶液の溶液濃度を高くして発光層８を覆わない程度の少量の黒色絶縁材料溶液でその薄膜を形成する必要がある。したがって、黒色絶縁材料溶液の溶液濃度は、発光層８を形成する高分子発光材料溶液の濃度よりも高濃度に精製することが必要である。
【００２９】
この後、黒色絶縁層９の上面に弗化リチウム（ＬｉＦ）を約０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で約０．５ｎｍの厚さに成膜して電子注入層１０を形成する。さらに約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてカルシウム（Ｃａ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて陰極１１を形成する。最後に約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてアルミニウム（Ａｌ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて保護膜１２を形成する。
【００３０】
次に陰極１１及び保護膜１２が形成されたガラス１基板を図示しない封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化型の高分子樹脂として例えばエポキシ系シール材１３を用いて予め乾燥剤１４を内側に貼り付けたガラス基板１５とを対向させ、紫外線を照射させてエポキシ系シール材１３を硬化させて封止して完成する。
【００３１】
このようにして形成された有機エレクトロルミネセンス表示装置において、陽極２と陰極１１との間に所定の直流電圧を印加し、緑色発光を得た。そして、電圧−輝度特性を測定したところ、電圧約５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られた。この時のコントラスト比は約１５０：１となり、高コントラスト比が得られた。また、同様の方法にて隣接する他の陽極２に対して同様に赤及び青色発光の画素部をそれぞれ形成してもほぼ同等の発光輝度が得られ、ほぼ同等の高コントラスト比が得られた。
【００３２】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、画素毎に形成した陽極２の上面をその外周縁部を除き画素中心部に紫外線を照射し、照射した領域によって形成される親和性領域５と、非照射領域によって形成される非親和性領域６との正孔注入層７に対する濡れ性の差による変化が確実なものとなり、この濡れ性の差の相違によって陽極２の上面の外周縁部を除く画素中心部のみに有機材料溶液により正孔注入層７及び発光層８が積層形成される。これらの有機材料溶液は、昇華による陽極２への蒸着が困難な所謂高分子系材料を溶液状態でインクジェット法により陽極２の上面に滴下させることが可能となる。
【００３３】
また、このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、画素部としての陽極２の相互間を隔てる黒色絶縁層９を、発光層８の成膜後に形成するので、従来から行われていたインクジェットプロセスで不可避な陽極２の上面から黒色絶縁層９の側壁への正孔注入層７及び発光層８等のパターンの這い上がり現象の発生を皆無とすることができ、正孔注入層７及び発光層８の膜厚平坦性を高めることができる。
【００３４】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、従来から行われていたフォトリソグラフィー法による絶縁層の形成工程及びこの絶縁層への表面処理工程を省略することができるので、工程簡略化により低コスト化が可能となる。
【００３５】
また、従来、有機材料溶液中の高分子濃度は０．２〜５％程度であり、厚さ数十ｎｍの正孔注入層及び発光層を形成するための有機材料溶液を断面略凹状の画素内に確保するためには、厚さ約５μｍの絶縁層を形成する必要がある。しかし、絶縁層の高さが大きいと、その段差により陰極の段切れによる断線が発生し易くなり、歩留まりが低下する問題がある。本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、絶縁層９の高さを約１μｍ以下と低くすることができるので、陰極１１の段切れの発生による歩留まりの低下の発生が皆無となり、高生産性及び高信頼性が期待できる。
【００３６】
さらに、従来、黒色の絶縁層をフォトリソグラフィー法により数μｍの厚さで形成する理由は、光透過率の点から極めて困難であった。本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、フォトリソグラフィー法を用いずに絶縁層９を形成することができれば、絶縁層９を容易に黒色化することができるので、コントラスト比を大幅に向上させることができる。
【００３７】
また、非親和性の絶縁層内に有機材料溶液を注入した場合には、画素中央部で膜厚が厚く、周辺部で薄くなって色むらの発生及び信頼性の低下の原因となることがあるが、本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、絶縁層９のない領域に噴出した有機材料溶液は周辺部の膜厚が厚いものの、その中央部分では平坦性が高くなるので、色むらの発生がなくなり、有機エレクトロルミネセンス素子の信頼性が高くなる。
【００３８】
なお、前述した実施例において、陽極２の上面に有機物を付着させ、陽極２の上面を非親和化させる有機溶剤としては、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、この有機溶剤の他の例として、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、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ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブタノール、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、アセトン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロペンタノンなどを使用することができる。
【００３９】
また、前述した黒色絶縁層９を形成する高分子としては、正孔注入層７及び発光層８を溶解しない有機溶剤として例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、この有機溶剤の他の例として、例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、乳酸エチル、Ｎ−メチルピロリドンなどに可溶な高分子を使用することができる。
【００４０】
また、黒色絶縁層９を形成する顔料としては、例えばＣｏ3Ｏ4を用いたが、この顔料の他の例としてＴｉＯ2、絶縁性カーボンブラック（樹脂で被覆されたカーボンブラック）などを使用することができる。
【００４１】
また、本発明に適用できる高分子材料としては、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミック酸、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸／アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸／スチレン共重合体、メタクリル酸／スチレン共重合体、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸アルキルエステル、ポリメタクリル酸アルキルエステル、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／マレイミド共重合体、スチレン／メチルマレイミド共重合体、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、アクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート共重合体などを使用することができる。
【００４２】
次に本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の他の実施例について前述した図を参照して説明する。まず、図１に示す厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１の上面に図２に示すようにスパッタリング法によりＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜し、次にフォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理して図３に示すように画素部となる寸法１５０μｍ×１７０μｍの陽極２をパターン形成する。
【００４３】
続いてこの陽極２が形成された透光性ガラス基板１の上面に感光性ポリイミドをスピン塗布法により透光性ガラス基板１の全体に約３μｍの厚さとなるように塗布し、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理した後、約２００℃で約３０分の焼成を行って図４（ａ）に平面図で示すようにガラス基板１の周縁部を取り囲むような幅約１０μｍ，高さ約２μｍの外壁層３を形成する。
【００４４】
さらに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）の飽和蒸気圧中に約１時間曝して陽極２の上面を非親和性化させる。ただし、先のフォトリソグラフィー法で外壁層３を形成することによって陽極２の上面が十分に非親和性化された状態が既に実現されている場合には、この有機物を付着させる非親和性化プロセスは特に必要としない。以下、前述した実施例と同様のプロセスを経て有機エレクトロルミネセンス表示装置を完成する。
【００４５】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、外壁層３の形成時に陽極２の上面を十分に非親和性化させることにより、次工程としての有機物を付着させる非親和性化形成工程が省略でき、これによって工程を短縮化させても前述した実施例と全く同様の効果が得られる。
【００４６】
図１１乃至図１８は、本発明に係わる有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の比較例を説明する各工程の要部断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図１１に示すように厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１の上面にスパッタリング法により図１２に示すようにＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜し、次にフォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理を行って図１３に示すように画素部となるＩＴＯ膜２ａからなる寸法１５０μｍ×１７０μｍの陽極２をパターン形成する。
【００４７】
次にこの陽極２が形成されたガラス基板１の上面に画素部としての陽極２を取り囲むようにアクリル系高分子樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法によるエッチングにより膜厚約４μｍのバンク２０を形成する。その後、フッ素プラズマ処理を行ってバンク２０に非親和性を付与する。次に陽極２及びバンク２０が形成されたガラス基板１を洗浄した後、陽極２の上面の残留有機成分を除去する。
【００４８】
次に陽極２の上面にインクジェット法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（例えばバイエル社製のバイトロンＰ）をノズルから約５０ｐｌ程度噴出させ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層を形成した後、約１２０℃で約１０分間加熱乾燥させて図１５に示すように正孔注入層７を形成する。
【００４９】
次にこの正孔注入層７の上面にインクジェット法によりポリフルオレン系の高分子発光材料をノズルから約６０ｐｌ程度噴出させ、発光材料層を形成した後、約８０℃で約２０分間加熱乾燥させて図１６に示すように厚さ約４０ｎｍの発光層８を形成する。この後、電子注入層１０を形成する。さらに、約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてカルシウム（Ｃａ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて陰極１１を形成する。さらに約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてアルミニウム（Ａｌ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて保護膜１２を形成する。
【００５０】
次に陰極１１及び保護膜１２を形成したガラス１基板を図示しない封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化型の高分子樹脂系シール材１３を用いて予め乾燥剤１４を内側に貼り付けたガラス基板１５とを対向させ、紫外線を照射させて高分子樹脂系シール材１３を硬化させて封止して完成する。
【００５１】
このようにして形成された有機エレクトロルミネセンス表示装置において、陽極２と陰極１１との間に所定の直流電圧を印加し、緑色発光を得た。そして、電圧−輝度特性を測定したところ、電圧約５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られた。この時のコントラスト比は約８０：１であった。
【００５２】
なお、前述した実施例においては、エネルギー線照射による陽極の表面エネルギーの変化により所定画素位置に有機材料溶液（インク）を確実に保持させることにより、陽極，正孔注入層及び発光層の成膜後に黒色絶縁層の形成を実現可能にした場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、平面光源及び平面ディスプレイなどに使用されるインクジェット法により製造する高分子系有機エレクトロルミネセンス素子，カラーフィルター及び有機薄膜トランジスターなどの形成にも適用できることは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、工程簡略化による低コスト化，歩留まりの向上による生産性の向上及び高コントラスト比，色むらの発生しない表示品質の向上による信頼性の向上などが容易に実現できるので、高生産性，高品質性及び高信頼性の有機エレクトロルミネセンス表示装置が得られるなどの極めて優れた効果を有する
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の一実施例を示す要部断面図である。
【図２】図１に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図３】図２に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図４】図３に示す工程に引続く次工程を示す図である。
【図５】図４に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図６】図５に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図７】図６に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図８】図７に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図９】図８に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１０】図９に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１１】本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法に対比する比較例を示す要部断面図である。
【図１２】 図１１に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１３】図１２に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１４】図１３に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１５】図１４に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１６】図１５に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１７】図１６に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１８】図１７に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 透光性ガラス基板
２ 陽極
２ａ ＩＴＯ膜
３ 外壁層
４ フォトマスク
４ａ 開口
５ 親和性領域
６ 非親和性領域
７ 正孔注入層
７ａ ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層
８ 発光層
８ａ 発光材料層
９ 黒色絶縁層
１０ 電子注入層
１１ 陰極
１２ 保護膜
１３ エポキシ系シール材
１４ 乾燥材
１５ ガラス基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネセンスを用いた有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法に係わり、特に画素を区画する隔壁（バンク）形成を不要として所定の画素中心部に高分子発光材料溶液を保持成膜させる画素形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
主に有機材料を電界発光素子として利用する有機エレクトロルミネセンス装置は、平面型ディスプレイとしての利用に適していることから、多くの開発が進められてきており、発光用の材料，素子構造及び製造技術などの分野で著しい進歩がなされている。
【０００３】
この種の有機エレクトロルミネセンス素子を用いて信頼性の高い平面型ディスプレイ装置を構成するためには、高効率な発光特性を有する有機材料を用いた発光素子をガラス等の絶縁性基板上の画素エリア部に有機エレクトロルミネセンス素子として正確に配置することが必要である。これに加えて長期間にわたり安定した発光効率及び発光輝度の向上と長寿命化を達成できる品質及び信頼性の高いディスプレイ装置を提供するには、絶縁性基板上に有機エレクトロルミネセンス素子からなる画素を適切に形成する技術が極めて重要となっている。なお、画素形成に要求される技術課題の幾つかは、以下に示すように多様である。
【０００４】
従来、この種の有機エレクトロルミネセンス素子を用いた平面型ディスプレイ装置を実用化するための技術開発においては、インクジェット法を用いて発光材料を成膜する高分子系有機エレクトロルミネセンス素子において、有機材料溶液（インク）を画素内に保持させて隣接画素に流出することを防止するための各画素を区画するバンクを形成した後に正孔注入層及び発光層を形成する試みがなされている。
【０００５】
その例として下記「特許文献１」には、バンクを形成することにより、従来、パターニングが不可能とされた有機エレクトロルミネセンス材料をインクジェット方式により形成及び配列することで赤，緑，青の各発光色を有する有機発光層を画素毎に任意にパターニングすることを可能にしてフルカラー表示を実現させる構造が記載されている。
【０００６】
また、下記「特許文献２」には、インクに対して撥水撥油性であるバンク材料を用いることにより、正孔注入層及び発光層を形成する物質が画素間に跨ることから起こりうる画素間でのインクの混色を防止し、用いた蛍光物質の発光色を忠実に発光させて鮮やかなカラー表示を実現させる構造が記載されている。
【０００７】
さらに、下記「特許文献３」には、薄膜形成材料インクに対して親和性を示す材料と、非親和性を示す材料とを交互に積み重ねてバンクを形成することにより、インクの隣接画素への流出を防ぐと共に、膜厚の均一化を達成する構造が記載されている。なお、インクに対する非親和性は、バンクに対してフッ素プラズマ処理を施すことで付与させている。
【０００８】
また、下記「特許文献４」には、カラーフィルターの製造において、基板の画素部にエネルギー線を照射して親インク化させることにより、インクのはじきによる不良の発生を低減できる構造が記載されている。
【０００９】
また、下記「特許文献５」には、陽極の上面に紫外線を照射し、この陽極上面に形成する有機材料（正孔注入層）との接着性を改善した有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】
特開平１１−８７０６２号公報
【特許文献３】
特開平１１−２７１７５３号公報
【特許文献４】
特開平９−２３０１２９号公報
【特許文献５】
特開平１０−２６１４８４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来技術では、高分子濃度０．２〜５％程度のインクから厚さ数十ｎｍ程度のホール注入層及び発光層を形成するためには数μｍの厚さ有する極めて高いバンクを形成する必要があり、これによって陰極の段切れが発生し易いという問題がある。また、有機エレクトロルミネセンス素子のコントラスト向上のためには黒色のバンクを形成することが望ましいが、厚さが約数μｍの黒色バンクをフォトリソグラフィー法により形成することは光透過率の点から極めて困難である。
【００１２】
また、インクに対して撥水撥油性である臨界表面張力３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下のバンク材を用いる方法では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成プロセスを必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。また、臨界表面張力３０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下のバンク材を用いることから、バンク材料の選択肢が限定されてしまう。
【００１３】
さらに、有機物に対して親和性を示す材料と、非親和性を示す材料とを交互に積み重ねるバンク構造では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成及び撥液化のためのバンクへのフッ素プラズマ処理プロセス等を必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。
【００１４】
また、カラーフィルターの製造方法において、基板の画素部にエネルギー線を照射して親和化させる構造では、フォトリソグラフィー法によるバンク形成プロセス及びエネルギー線の照射等のプロセスを必要とすることから、工程数及び製造コストが増大する。
【００１５】
また、陽極の上面に紫外線を照射し、この陽極の上面に有機材料自体を蒸着法，スパッタリング法またはゾルゲル法により有機薄膜層を形成し、次工程でこの陽極の上面に形成する有機材料層（正孔注入層）との接着性を改善する構造では、形成された有機薄膜層のドライ工程等が必要となることから、工程数が増加し、低コスト化が不可能であった。
【００１６】
したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、工程を簡略化させ、低コスト化を実現させ、高生産性を実現可能とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、バンクを容易に黒色化させ、コントラスト比を向上させ、高品質の表示画像が得られる有機エレクロトルミネセンス表示装置を実現可能とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法は、透光性ガラス基板上に画素毎に複数の陽極をパターン形成する工程と、透光性ガラス基板上に形成された陽極の形成領域を包囲する外周縁部に高分子有機材料を塗布し、加熱乾燥させて陽極の形成領域を包囲する外壁層を形成する工程と、陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成する工程と、この親和性領域上に導電性高分子材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて正孔注入層を形成する工程と、この正孔注入層上に高分子発光材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて発光層を形成する工程と、外壁層に包囲された陽極の形成領域内に有機黒色絶縁材料溶液を注入し、加熱乾燥させて陽極の周辺部に黒色絶縁層を形成する工程と、発光層上に電子注入層を形成する工程と、この電子注入層上に陰極を形成する工程と、この陰極上に保護膜を形成する工程と、透光性ガラス基板上に形成された外壁層と内面側に乾燥材を有するガラス基板の内側周辺部との間に紫外線硬化性シール材を介在させ、紫外線を照射させて透光性ガラス基板とガラス基板をと封止する工程とを経て製造することにより、工程が簡略化され、低コスト化が実現される。
【００１９】
また、本発明による他の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法は、陽極の形成領域を包囲する外壁層を形成した後に透光性ガラス基板を有機溶剤の飽和蒸気圧中に曝して陽極の表面に有機物を付着させて非親和性領域を形成し、次に陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成することにより、紫外線照射部と非照射部の導電性高分子材料溶液に対する親和性，非親和性の差異を大きくすることができる。
【００２０】
本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、有機黒色絶縁材料溶液の濃度は、高分子発光材料溶液の濃度よりも大きくすることが好ましい。
【００２１】
なお、本発明は、上記製造方法に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。
図１乃至図１０は、本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法を説明する各工程の一部平面図を含む要部断面図である。まず、図１に示す厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１上にスパッタリング法により図２に示すようにＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜した後、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理して図３に示すように画素部となる陽極２を寸法約１５０μｍ×１７０μｍの大きさで各画素毎に複数個パターン形成する。
【００２３】
続いてこれらの陽極２が形成されたガラス基板１上にポリイミドを主成分とする有機材料溶液（インク）を図４（ａ）に平面図で示すようにガラス基板１の周縁部を取り囲むようにスクリーン印刷法により成膜し、約３５０℃で約１時間程度の焼成を行って幅約１０μｍ，高さ約２μｍの外壁層３を形成する。さらにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）の飽和蒸気圧中に約１時間程度曝して陽極２の上面に有機物を付着させて有機物に対して非親和性を示す非親和性化させる。
【００２４】
その後、図４（ｂ）に断面図で示すように各陽極２上に画素中心部となる寸法１３０μｍ×１５０μｍの領域のみに光が透過する開口４ａを有するフォトマスク４を用いて画素中心部のみに波長２５４ｎｍ以下の紫外線またはレーザー光を約５Ｊ／ｃｍ2程度照射させることにより先に付着させた有機物を光分解させて図４（ａ）に示すようにその上面を清浄化させて有機材料溶液に対して親和性を示す親和性領域５を形成する。なお、各陽極２の上面で紫外線を照射しなかったその外周縁部分の上面は清浄化されないで先の有機物が付着されている非親和性領域６の状態である。
【００２５】
次に各陽極２の画素中心部となる親和性領域５の上面にインクジェット法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（例えばバイエル社製のバイトロンＰ）をノズルから約５０ｐｌ程度噴出させ、図５に示すようにＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層７ａを形成した後、約１２０℃で約１０分間加熱乾燥させ、図６に示すように正孔注入層７を形成する。ここで、ＰＥＤＯＴは、ポリエチレンデオキシチオフェン（poly-ethylenedioxy-thiophene）の略称であり、ＰＳＳは、ポリスチレンスルフォン酸（poly-styrene sulfonic acid）の略称である。
【００２６】
次に図６に示すようにこの正孔注入層７の上面にインクジェット法によりポリフルオレン系の高分子発光材料溶液をノズルから約６０ｐｌ程度噴出させ、図７に示すように発光材料層８ａを形成した後、約８０℃で約２０分間加熱乾燥させて図８に示すように発光層８を形成する。
【００２７】
次に黒色のバンク材料として黒色のＣｏ3Ｏ4と硬化性樹脂とをプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に分散させた黒色絶縁材料溶液を図９に示すように外壁層３に囲まれたガラス基板１の内側に発光層８の上面に付着させない程度にインクジェット法またはノズルコート法により注入し、約１００℃で約２０分間の焼成を行って各陽極２の周辺部に厚さ約２００ｎｍの黒色絶縁層９を形成する。
【００２８】
この場合、発光層８上に黒色絶縁材料溶液を付着させずに黒色絶縁層９を形成するためには、黒色絶縁材料溶液の溶液濃度を高くして発光層８を覆わない程度の少量の黒色絶縁材料溶液でその薄膜を形成する必要がある。したがって、黒色絶縁材料溶液の溶液濃度は、発光層８を形成する高分子発光材料溶液の濃度よりも高濃度に精製することが必要である。
【００２９】
この後、黒色絶縁層９の上面に弗化リチウム（ＬｉＦ）を約０．２ｎｍ／秒の蒸着速度で約０．５ｎｍの厚さに成膜して電子注入層１０を形成する。さらに約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてカルシウム（Ｃａ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて陰極１１を形成する。最後に約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてアルミニウム（Ａｌ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて保護膜１２を形成する。
【００３０】
次に陰極１１及び保護膜１２が形成されたガラス１基板を図示しない封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化型の高分子樹脂として例えばエポキシ系シール材１３を用いて予め乾燥剤１４を内側に貼り付けたガラス基板１５とを対向させ、紫外線を照射させてエポキシ系シール材１３を硬化させて封止して完成する。
【００３１】
このようにして形成された有機エレクトロルミネセンス表示装置において、陽極２と陰極１１との間に所定の直流電圧を印加し、緑色発光を得た。そして、電圧−輝度特性を測定したところ、電圧約５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られた。この時のコントラスト比は約１５０：１となり、高コントラスト比が得られた。また、同様の方法にて隣接する他の陽極２に対して同様に赤及び青色発光の画素部をそれぞれ形成してもほぼ同等の発光輝度が得られ、ほぼ同等の高コントラスト比が得られた。
【００３２】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、画素毎に形成した陽極２の上面をその外周縁部を除き画素中心部に紫外線を照射し、照射した領域によって形成される親和性領域５と、非照射領域によって形成される非親和性領域６との正孔注入層７に対する濡れ性の差による変化が確実なものとなり、この濡れ性の差の相違によって陽極２の上面の外周縁部を除く画素中心部のみに有機材料溶液により正孔注入層７及び発光層８が積層形成される。これらの有機材料溶液は、昇華による陽極２への蒸着が困難な所謂高分子系材料を溶液状態でインクジェット法により陽極２の上面に滴下させることが可能となる。
【００３３】
また、このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、画素部としての陽極２の相互間を隔てる黒色絶縁層９を、発光層８の成膜後に形成するので、従来から行われていたインクジェットプロセスで不可避な陽極２の上面から黒色絶縁層９の側壁への正孔注入層７及び発光層８等のパターンの這い上がり現象の発生を皆無とすることができ、正孔注入層７及び発光層８の膜厚平坦性を高めることができる。
【００３４】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、従来から行われていたフォトリソグラフィー法による絶縁層の形成工程及びこの絶縁層への表面処理工程を省略することができるので、工程簡略化により低コスト化が可能となる。
【００３５】
また、従来、有機材料溶液中の高分子濃度は０．２〜５％程度であり、厚さ数十ｎｍの正孔注入層及び発光層を形成するための有機材料溶液を断面略凹状の画素内に確保するためには、厚さ約５μｍの絶縁層を形成する必要がある。しかし、絶縁層の高さが大きいと、その段差により陰極の段切れによる断線が発生し易くなり、歩留まりが低下する問題がある。本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、絶縁層９の高さを約１μｍ以下と低くすることができるので、陰極１１の段切れの発生による歩留まりの低下の発生が皆無となり、高生産性及び高信頼性が期待できる。
【００３６】
さらに、従来、黒色の絶縁層をフォトリソグラフィー法により数μｍの厚さで形成する理由は、光透過率の点から極めて困難であった。本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、フォトリソグラフィー法を用いずに絶縁層９を形成することができれば、絶縁層９を容易に黒色化することができるので、コントラスト比を大幅に向上させることができる。
【００３７】
また、非親和性の絶縁層内に有機材料溶液を注入した場合には、画素中央部で膜厚が厚く、周辺部で薄くなって色むらの発生及び信頼性の低下の原因となることがあるが、本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、絶縁層９のない領域に噴出した有機材料溶液は周辺部の膜厚が厚いものの、その中央部分では平坦性が高くなるので、色むらの発生がなくなり、有機エレクトロルミネセンス素子の信頼性が高くなる。
【００３８】
なお、前述した実施例において、陽極２の上面に有機物を付着させ、陽極２の上面を非親和化させる有機溶剤としては、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、この有機溶剤の他の例として、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、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ジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、Ｎ−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサン、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブタノール、酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル、乳酸エチル、アセトン、メチルアミルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、シクロペンタノンなどを使用することができる。
【００３９】
また、前述した黒色絶縁層９を形成する高分子としては、正孔注入層７及び発光層８を溶解しない有機溶剤として例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を用いたが、この有機溶剤の他の例として、例えば、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、乳酸エチル、Ｎ−メチルピロリドンなどに可溶な高分子を使用することができる。
【００４０】
また、黒色絶縁層９を形成する顔料としては、例えばＣｏ3Ｏ4を用いたが、この顔料の他の例としてＴｉＯ2、絶縁性カーボンブラック（樹脂で被覆されたカーボンブラック）などを使用することができる。
【００４１】
また、本発明に適用できる高分子材料としては、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリアミック酸、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸／アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸／スチレン共重合体、メタクリル酸／スチレン共重合体、ポリビニルアセテート、ポリアクリル酸アルキルエステル、ポリメタクリル酸アルキルエステル、スチレン／無水マレイン酸共重合体、スチレン／マレイミド共重合体、スチレン／メチルマレイミド共重合体、ポリメタクリル酸、ポリビニルピロリドン、アクリル酸／スチレン／ベンジルメタクリレート共重合体などを使用することができる。
【００４２】
次に本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の他の実施例について前述した図を参照して説明する。まず、図１に示す厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１の上面に図２に示すようにスパッタリング法によりＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜し、次にフォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理して図３に示すように画素部となる寸法１５０μｍ×１７０μｍの陽極２をパターン形成する。
【００４３】
続いてこの陽極２が形成された透光性ガラス基板１の上面に感光性ポリイミドをスピン塗布法により透光性ガラス基板１の全体に約３μｍの厚さとなるように塗布し、フォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理した後、約２００℃で約３０分の焼成を行って図４（ａ）に平面図で示すようにガラス基板１の周縁部を取り囲むような幅約１０μｍ，高さ約２μｍの外壁層３を形成する。
【００４４】
さらに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）の飽和蒸気圧中に約１時間曝して陽極２の上面を非親和性化させる。ただし、先のフォトリソグラフィー法で外壁層３を形成することによって陽極２の上面が十分に非親和性化された状態が既に実現されている場合には、この有機物を付着させる非親和性化プロセスは特に必要としない。以下、前述した実施例と同様のプロセスを経て有機エレクトロルミネセンス表示装置を完成する。
【００４５】
このような有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法において、外壁層３の形成時に陽極２の上面を十分に非親和性化させることにより、次工程としての有機物を付着させる非親和性化形成工程が省略でき、これによって工程を短縮化させても前述した実施例と全く同様の効果が得られる。
【００４６】
図１１乃至図１８は、本発明に係わる有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の比較例を説明する各工程の要部断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。図１１に示すように厚さ約１．１ｍｍの透光性ガラス基板１の上面にスパッタリング法により図１２に示すようにＩＴＯ膜２ａを約１５０ｎｍの厚さに成膜し、次にフォトリソグラフィー法により一部をエッチング処理を行って図１３に示すように画素部となるＩＴＯ膜２ａからなる寸法１５０μｍ×１７０μｍの陽極２をパターン形成する。
【００４７】
次にこの陽極２が形成されたガラス基板１の上面に画素部としての陽極２を取り囲むようにアクリル系高分子樹脂を塗布し、フォトリソグラフィー法によるエッチングにより膜厚約４μｍのバンク２０を形成する。その後、フッ素プラズマ処理を行ってバンク２０に非親和性を付与する。次に陽極２及びバンク２０が形成されたガラス基板１を洗浄した後、陽極２の上面の残留有機成分を除去する。
【００４８】
次に陽極２の上面にインクジェット法によりＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水溶液（例えばバイエル社製のバイトロンＰ）をノズルから約５０ｐｌ程度噴出させ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層を形成した後、約１２０℃で約１０分間加熱乾燥させて図１５に示すように正孔注入層７を形成する。
【００４９】
次にこの正孔注入層７の上面にインクジェット法によりポリフルオレン系の高分子発光材料をノズルから約６０ｐｌ程度噴出させ、発光材料層を形成した後、約８０℃で約２０分間加熱乾燥させて図１６に示すように厚さ約４０ｎｍの発光層８を形成する。この後、電子注入層１０を形成する。さらに、約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてカルシウム（Ｃａ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて陰極１１を形成する。さらに約１０-6ｔｏｒｒの真空下においてアルミニウム（Ａｌ）を蒸着速度１ｎｍ／秒で約１００ｎｍの厚さに成膜させて保護膜１２を形成する。
【００５０】
次に陰極１１及び保護膜１２を形成したガラス１基板を図示しない封止用グローブボックスに移し、紫外線硬化型の高分子樹脂系シール材１３を用いて予め乾燥剤１４を内側に貼り付けたガラス基板１５とを対向させ、紫外線を照射させて高分子樹脂系シール材１３を硬化させて封止して完成する。
【００５１】
このようにして形成された有機エレクトロルミネセンス表示装置において、陽極２と陰極１１との間に所定の直流電圧を印加し、緑色発光を得た。そして、電圧−輝度特性を測定したところ、電圧約５．５Ｖで約１０００ｃｄ／ｃｍ2の輝度が得られた。この時のコントラスト比は約８０：１であった。
【００５２】
なお、前述した実施例においては、エネルギー線照射による陽極の表面エネルギーの変化により所定画素位置に有機材料溶液（インク）を確実に保持させることにより、陽極，正孔注入層及び発光層の成膜後に黒色絶縁層の形成を実現可能にした場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、平面光源及び平面ディスプレイなどに使用されるインクジェット法により製造する高分子系有機エレクトロルミネセンス素子，カラーフィルター及び有機薄膜トランジスターなどの形成にも適用できることは言うまでもない。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法によれば、工程簡略化による低コスト化，歩留まりの向上による生産性の向上及び高コントラスト比，色むらの発生しない表示品質の向上による信頼性の向上などが容易に実現できるので、高生産性，高品質性及び高信頼性の有機エレクトロルミネセンス表示装置が得られるなどの極めて優れた効果を有する
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法の一実施例を示す要部断面図である。
【図２】図１に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図３】図２に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図４】図３に示す工程に引続く次工程を示す図である。
【図５】図４に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図６】図５に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図７】図６に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図８】図７に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図９】図８に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１０】図９に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１１】本発明による有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法に対比する比較例を示す要部断面図である。
【図１２】 図１１に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１３】図１２に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１４】図１３に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１５】図１４に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１６】図１５に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１７】図１６に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【図１８】図１７に示す工程に引続く次工程を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ 透光性ガラス基板
２ 陽極
２ａ ＩＴＯ膜
３ 外壁層
４ フォトマスク
４ａ 開口
５ 親和性領域
６ 非親和性領域
７ 正孔注入層
７ａ ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ液層
８ 発光層
８ａ 発光材料層
９ 黒色絶縁層
１０ 電子注入層
１１ 陰極
１２ 保護膜
１３ エポキシ系シール材
１４ 乾燥材
１５ ガラス基板
Claims (2)
- 透光性ガラス基板上に画素毎に複数の陽極をパターン形成する工程と、
前記透光性ガラス基板上に形成された前記陽極の形成領域を包囲する外周縁部に高分子有機材料を塗布し、加熱乾燥させて外壁層を形成する工程と、
前記陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成する工程と、
前記親和性領域上に導電性高分子材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて正孔注入層を形成する工程と、
前記正孔注入層上に高分子発光材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて発光層を形成する工程と、
前記発光層を形成した後に前記外壁層に包囲された前記陽極の形成領域内に、前記発光層の上面に付着しない量で、前記発光層を形成する高分子発光材料溶液の濃度より高濃度に精製された有機黒色絶縁材料溶液を注入し、加熱乾燥させて前記陽極の周辺部に黒色絶縁層を形成する工程と、
前記黒色絶縁層を形成した後に該黒色絶縁層上と前記発光層上に電子注入層を形成する工程と、
前記電子注入層上に陰極を形成する工程と、
前記陰極上に保護膜を形成する工程と、
前記透光性ガラス基板上に形成された外壁層と内面側に乾燥材を有するガラス基板の内側周辺部との対向間に紫外線硬化性シール材を介在させ、紫外線を照射させて前記透光性ガラス基板と前記ガラス基板を封止する工程と、
からなることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。 - 透光性ガラス基板上に画素毎に複数の陽極をパターン形成する工程と、
前記透光性ガラス基板上に形成された前記陽極の形成領域を包囲する外周縁部に高分子有機材料を塗布し、加熱乾燥させて外壁層を形成する工程と、
前記透光性ガラス基板を有機溶剤の飽和蒸気圧中に曝して前記陽極の表面に非親和性領域を形成する工程と、
前記陽極の電極表面周縁部を除く画素中心部に紫外線を照射させて親和性領域を形成する工程と、
前記親和性領域上に導電性高分子材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて正孔注入層を形成する工程と、
前記正孔注入層上に高分子発光材料溶液を噴出し、加熱乾燥させて発光層を形成する工程と、
前記発光層を形成した後に前記外壁層に包囲された前記陽極の形成領域内に、前記発光層の上面に付着しない量で、前記発光層を形成する高分子発光材料溶液の濃度より高濃度に精製された有機黒色絶縁材料溶液を注入し、加熱乾燥させて前記陽極の周辺部に黒色絶縁層を形成する工程と、
前記黒色絶縁層を形成した後に該黒色絶縁層上と前記発光層上に電子注入層を形成する工程と、
前記電子注入層上に陰極を形成する工程と、
前記陰極上に保護膜を形成する工程と、
前記透光性ガラス基板上に形成された外壁層と内面側に乾燥材を有するガラス基板の内側周辺部との対向間に紫外線硬化性シール材を介在させ、紫外線を照射させて前記透光性ガラス基板と前記ガラス基板を封止する工程と、
からなることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
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