JP5113865B2 - 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

有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ディスプレイに用いられる有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法に関する。
一般的に、ディスプレイに用いられる有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬ称す）表示装置は、基板上に複数の薄膜トランジスタ、第１電極（画素電極、又は陽極）、正孔注入層や有機ＥＬ素子を含む発光機能層、第２電極（陰極）等を積層し、これらを封止した構成となっている。この有機ＥＬ表示装置の製造方法として、例えば特許文献１に記載のものがある。
この特許文献１に記載の方法では、まず、図８（ａ）に示すように、基板本体上に複数の薄膜トランジスタ、配線等を形成し、これらを層間絶縁膜で被覆して基板１０１を形成した後、基板１０１の層間絶縁膜に一定の間隔をおいて画素電極１０２を設け、画素電極１０１の各々を複数の薄膜トランジスタと電気的に接続する。
次に、図８（ｂ）に示すように、画素電極１０２の間に画素領域を区画する隔壁１０３を形成する。その後、図８（ｃ）に示すように、隔壁１０３の間の画素電極１０２上に、正孔注入層１０４、発光機能層１０５の順で積層する。次に、隔壁１０３を含む発光機能層１０５上に陰極１０６を形成した後、これらを封止基板で封止する。
特開２００６−３３２０１９号
しかし、特許文献１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法では、隔壁１０３を形成してから熱転写により発光機能層１０４を形成している。そのため、発光機能層１０４の転写の際に発生する熱により隔壁１０３が形状変化を起し、転写幅のばらつきや、転写物が隔壁１０４上から転写されることで転写する隔壁の間に気泡を閉じ込め、転写不良を生じてしまうなどの不具合が起きやすいため、更なる転写精度の改善が求められている。
そこで本発明では、より転写精度の高い有機エレクトロルミネッセンス表示装置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、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、基板上に第１電極を一定間隔に形成する工程と、前記第１電極上に発光層を含む発光機能層を形成する工程と、前記第1電極間の前記発光機能層上に隔壁を形成する工程と、少なくとも前記発光機能層上に第２電極を形成する工程とを含むことを特徴としている。
本発明では、より転写精度の高い有機エレクトロルミネッセンス表示装置を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す図で、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線に沿う工程断面図、（ｂ）は平面図。 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 本発明の一実施形態の変形例に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。 従来の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を示す工程断面図。
以下、本発明の実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法について、図１乃至図６を参照して説明する。
本実施形態の製造方法は、基板の形成工程と、封止基板の形成工程と、両基板の貼り合わせる工程とからなる。
まず、基板の形成工程について、図１を参照して説明する。図１（ａ）に示すように、基板１上に画素電極又は陽極と呼称される複数の第１電極２を形成する。
基板１は、基板本体上に、スイッチングトランジスタとしての薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，以下、ＴＦＴと称する。）や、配線等が形成されており、これらを被覆するように、基板本体上に層間絶縁膜が設けられている。また、平坦化した層間絶縁膜の上面に対し、第１電極２とＴＦＴを接続するコンタクトプラグを形成して構成されている。
基板本体は、透明性材料または非透明性材料から形成されたものであり、透明性基板としては、例えばガラス基板や透明性の樹脂基板等が用いられ、非透明性基板としては、例えば金属基板や非透明性の樹脂基板が用いられる。
ＴＦＴや各種配線の形成方法は、周知のＣＶＤ法やスパッタ法等によって各種層膜を形成した後に、周知のフォトリソグラフィ法及びエッチング法等を用いてパターニングを行う。また、ＴＥＴのソース領域及びドレイン領域を形成するには、周知のイオンドーピング法等を用いて形成する。
第１電極２は、図１（ｂ）に示すように、基板１の層間絶縁膜上に一定の間隔をおいて行列に配置されてなる第１電極２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）等の光反射性金属の単層構造、または光反射性金属と例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜との積層構造とからなり、例えばマスクを用いて周知の真空蒸着法により形成される。
次に、図２に示すように、第１電極２を覆うように、正孔注入層３ａを層間絶縁膜上に形成し、さらにその正孔注入層３ａ上に正孔輸送層３ｂ積層形成する。この正孔注入層３ａ及び正孔輸送層３ｂは、例えば、周知の真空蒸着法により積層形成される。
なお、本実施例では、表示領域に亘って広がった連続膜であるが、画素領域毎に、あるいはそれらの行又は列に対応してパターニングされてもよい。
そして、図３に示すように、正孔輸送層３ｂ上に発光層３ｃを周知のレーザ熱転写法により形成する。この発光層３ｃの転写は、レーザ照射による局所的な加熱によって軟化する剥離層と、転写層を、転写基板上にこの順に設け、この転写層と基板とを対向させた状態で、転写基板の所定領域に光照射又は加熱を行い、剥離層から転写層を剥離し、その所定領域に応じた転写層を基板に転写することにより形成する。
これにより、正孔注入層３ａ、正孔輸送層３ｂ、発光層３ｃからなる発光機能層３が形成される。
正孔注入層３ａは、正孔を第１電極２から注入する層であり、材質としては、高分子材料では、例えば３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などがあげられ、低分子材料では、例えば銅フタロシアニン、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ＴＰＤ、α―ＮＰＤなどを用いることができる。
正孔輸送層３ｂは、正孔を下部電極７から注入する層である。材質としては、例えば、ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙ）ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）や、ＰＳＳ（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ：ポリスチレンスルホン酸）などを用いることができる。
発光層３ｃは、例えば発色光が青色の場合では青色に発色する有機ＥＬ素子を含み、発色光が緑色の場合では緑色に発色する有機ＥＬ素子を含み、発色光が赤色の場合では赤色に発色する有機ＥＬ素子を含んでいる。
具体的な材質としては、ルブレン、オクタエチル白金ポルフィリン、ベンゾチエニルピリジン−アセチルアセトン−イリジウム錯体、テリレン、ペリノン、ナイルレッド、アルミノキノリン錯体や、ビス（ベンゾキノリナト）ベリリウム錯体、キナクリドン、クマリン、アントラセン、ジフェニルテトラセン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９、１０−ジ（ナフタレン−２−イル）、ペリレン、テトラフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、９，１０−ビス（フェニルエチニル）アントラセン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（２−メトキシ，５−（２‘−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）、ポリパラフェニレン、ポリカーボネート、およびポリナフチルビニレン等が挙げられる。なお、所望される発光色に応じて、発光材料は適宜選択すればよい。
なお、本実施形態では、画素領域の行に対応してパターニングしているが、画素領域毎、あるいはそれらの列に応じてパターニングしてもよい。
その後、図４に示すように、発光機能層３上に隔壁４を例えば、周知のレーザ熱転写法
やスーパーインクジェット塗布法等によって形成する。レーザ熱転写法の場合、レーザ光
の光を熱変換する光熱変換層１０と、隔壁転写層９とを、転写基板１２上にこの順に設け
、この隔壁転写層９と基板１とを対向させた状態で、転写基板１２の所定領域に光照射又
は加熱を行い、光熱変換層１０から隔壁転写層９を剥離し、その所定領域に応じた隔壁転
写層９を発光機能層３に転写することにより形成する。
また、スーパーインクジェット塗布法の場合には、発光機能層３上の所定場所に隔壁材料の溶液を塗布し、乾燥させることにより形成する。
隔壁４は、第１電極２を囲むようにして設けられており、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等の非感光性樹脂または感光性樹脂により形成されている。
次に、図５に示すように、隔壁４とその隔壁４間の発光機能層３の表面を覆うように電子輸送層５と電子注入層６とをこの順に、周知の真空蒸着法により積層形成する。なお、本実施例では隔壁４と発光機能層３上を覆うように電子輸送層５及び電子注入層６を形成しているが、画素領域毎、あるいはそれらの行又は列に応じてパターニングしてもよく、その場合はパターン形成されたマスクを用いて真空蒸着を行う。
電子輸送層５は、電子を輸送する層であり、材質としては、例えば、キノリノール誘導体やオキサジアゾール誘導体，トリアゾール誘導体，フラーレン誘導体，フェナントロリン誘導体，キノリン誘導体などを用いることができる。なお、本実施形態では電子輸送層５は隔壁４を覆うように形成されているが、電子輸送層５上に隔壁６を形成しても良く、また画素領域毎、あるいはそれらの行や列に応じてパターニングしてもよい。
電子注入層６は、電子輸送層５上に設けられており、材質としては例えば酸化物を含むものであり、具体的にはフッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウムなどの酸化物を挙げることができる。
次に、図６に示すように、電子注入層６上に陰極と呼称される第２電極７を周知の蒸着法により形成する。
第２電極７は、仕事関数が小さい材質を用いており、例えばリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）等のほか、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ガリウム（Ｇａ）、バナジウム（Ｖ）、チタン（Ｔｉ）、ビスマス（Ｂｉ）、すず（Ｓｎ）、クロム（Ｃｒ）、アンチモン（Ｓｂ）、銅（Ｃｕ）、コバルト（Ｃｏ）、金（Ａｕ）などが含まれている電極を用いている。
次に、例えば、キャップ形状の封止基板を形成した後、その封止基板を上記構成の基板１上に配置し、基板と封止基板とを、紫外線硬化樹脂からなる封止部材により貼り合わせて気密封止する。以上の工程を経ることにより、有機エレクトロルミネッセンス表示装置が形成される。
以上、本実施形態によれば、発光機能層３を設けた後に隔壁４を形成させることで、ほぼ平坦な状態で隔壁転写層をパターン通りに直接転写することが可能になる。そのため、隔壁の転写幅のばらつきや気泡の発生などの不具合を低減することが可能となり、転写精度を向上させることができる。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々、変更して実施できることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、電子輸送層５を隔壁４の形成後に、その隔壁４と露出する発光機能層３上を覆うように形成したが、電子輸送層５の形成工程と隔壁４の形成工程との順序を変えても良い。すなわち、上記実施形態において、図３の発光機能層３を形成した後、まず図７（ａ）に示すように、発光機能層３上に電子輸送層５を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、隔壁４を形成する。そして、図７（ｃ）に示すように、電子注入層６を隔壁４及び露出する電子輸送層５を覆うように形成する。
１，１０１…基板
２，１０２…第１電極（画素電極、又は陽極）
３…発光機能層
３ａ，１０４…正孔注入層
３ｂ…正孔輸送層
３ｃ，１０５…発光層
４，１０３…隔壁
５…電子輸送層
６…電子注入層
７，１０６…第２電極（陰極）
９…隔壁転写層
１０…光熱変換層
１２…転写基板

Claims (5)

  1. 基板上に複数の第１電極を一定間隔で形成する工程と、
    少なくとも所定領域の前記第１電極と前記第１電極間との上面に発光層を含む発光機能
    層を形成する工程と、
    前記第１電極間の前記発光機能層の上面に隔壁を形成する工程と、
    前記第１電極上に第２電極を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
  2. 基板上に複数の第１電極を一定間隔で形成する工程と、
    少なくとも所定領域の前記第１電極と前記第１電極間との上面に連続して形成される発
    光層を含む発光機能層を形成する工程と、
    前記第１電極間の前記発光機能層の上面に隔壁を形成する工程と、
    前記第１電極上に第２電極を形成する工程と、
    を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
  3. 更に、前記隔壁と前記第２電極との間に電子注入層を設ける工程を含むことを特徴とす
    る請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
  4. 更に、前記発光機能層の形成工程と前記隔壁の形成工程との間に、電子注入層の形成工
    程を含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス
    表示装置の製造方法。
  5. 前記隔壁は前記発光層の上面の一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又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
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