JP2018060677A6 - 有機ｅｌ素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制された有機ＥＬ表示パネルを提供する。
【解決手段】基板１１上に配された平坦化層１２と、無機材料からなり、平坦化層１２のサブピクセルに相当する領域の少なくとも一部を露出させた状態で平坦化層１２上に配された絶縁層１３と、サブピクセルに相当する領域を規定する開口部１７ｃを有し、絶縁層１３上に配されたバンク１７と、平坦化層１２の露出した部分上に配された画素電極１４と、画素電極１４上に配された透光性導電層１５と、開口部１７ｃ内において、少なくとも透光性導電層１５の上方に配された発光層１８と、発光層１８の上方に配された対向電極２０とを有する有機ＥＬ素子１である。そして、バンク１７の底面と平坦化層１２との間には、全面的に絶縁層１３が介在しており、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極１４及び絶縁層１３の何れか一方で覆われている。
【選択図】図３

Description

本発明は、有機ＥＬ素子及びその製造方法に関する。

近年、表示装置に有機ＥＬ素子を利用したものが普及しつつある。有機ＥＬ素子は、自己発光を行うため視認性が高く、さらに完全固体素子であるため耐衝撃性に優れるなどの特徴を有する。
有機ＥＬ素子は電流駆動型の有機ＥＬ素子であり、画素電極及び対向電極の電極対の間に、キャリアの再結合による電界発光現象を行う有機発光層や、陽極および陰極からのキャリアの注入を促進するためのホール注入層や電子注入層等の機能層を積層して構成される。

さらに、これらの機能層の他に、有機発光層等の膜厚が均一形成されるように、ＴＦＴが形成された基板の表面を平坦化するための平坦化層（層間絶縁層）や、発光領域を規定するためのバンクといった層を備えている（例えば、特許文献１）。
また、金属薄膜の上に、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の透光性で導電性を有する金属酸化膜（透光性導電層）を形成する場合がある（例えば、特許文献２）。

特開２００５−２２７５１９号公報 特開２０１１−９７９０号公報

平坦化層やバンクは、樹脂からなり、水分を通す性質を有する。そのため、製造過程において平坦化層の表面に付着した水分が、製品完成後にバンクを透過して透光性導電層に到達し、透光性導電層の劣化を引き起こす場合がある。透光性導電層が劣化すると、ホール電流が劣化するため、駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下といった問題を引き起こすことになる。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制された有機ＥＬ表示パネルを提供することを目的とする。

本発明の一態様である有機ＥＬ表示パネルは、基板上に配された平坦化層と、無機材料からなり、前記平坦化層のサブピクセルに相当する領域の少なくとも一部を露出させた状態で、前記平坦化層上に配された絶縁層と、前記サブピクセルに相当する領域を規定する開口部を有し、前記絶縁層上に配されたバンクと、前記平坦化層の前記露出した部分上に配された画素電極と、前記画素電極上に配された透光性導電層と、前記開口部内において、少なくとも前記透光性導電層の上方に配された発光層と、前記発光層の上方に配された対向電極とを有し、前記バンクの底面と前記平坦化層との間には、全面的に前記絶縁層が介在しており、前記平坦化層の上面は、少なくとも前記画素電極及び前記絶縁層の何れか一方で覆われていることを特徴とする。

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示パネルにおいては、平坦化層とバンクの底面との間に無機材料からなる絶縁層が全面的に介在している。従って、平坦化層の表面に吸着された水分のバンクへの移動が抑制され、バンクを通って透光性導電層への当該水分の移動が抑制される。これにより、透光性導電層の水分による劣化が抑制され、駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下を抑制することができる。

本発明の実施形態１に係る有機ＥＬ表示装置の概略構成を示す模式ブロック図である。 図１に示す有機ＥＬ表示パネルにおける、サブピクセルの配置形態を示す模式平面図である。 図２のＡ−Ａ線で切断した断面を示す模式断面図であって、実施形態１に係る有機ＥＬ素子の模式断面図である。 図１に示す有機ＥＬ表示パネルの製造工程を示す模式工程図である。 図１に示す有機ＥＬ表示パネルの製造過程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、基材上にＴＦＴ層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、ＴＦＴ層上に平坦化層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、平坦化層上に絶縁層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｄ）は、平坦化層及び絶縁層上に画素電極材料層が形成された状態を示す部分断面図である。 図５の続きの有機ＥＬ表示パネルの製造過程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、画素電極材料層上に透光性導電材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、透光性導電材料層上にホール注入材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、画素電極、透光性導電層、ホール注入層が形成された状態を示す部分断面図である。 図６の続きの有機ＥＬ表示パネルの製造過程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、第１バンク材料層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、第１バンクが形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、第２バンク材料層が形成された状態を示す部分断面図である。 図７の続きの有機ＥＬ表示パネルの製造過程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、第２バンクが形成されてバンクが完成した状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、バンクの開口部内においてホール注入層上に発光層が形成された状態を示す部分断面図である。 図８の続きの有機ＥＬ表示パネルの製造過程の一部を模式的に示す部分断面図である。（ａ）は、発光層及びバンク上に電子注入層が形成された状態を示す部分断面図である。（ｂ）は、電子注入層上に対向電極が形成された状態を示す部分断面図である。（ｃ）は、対向電極上に封止層が形成された状態を示す部分断面図である。 （ａ）は、実施形態２に係る有機ＥＬ素子の模式断面図である。（ｂ）は、実施形態３に係る有機ＥＬ素子の模式断面図である。 実施形態４に係る有機ＥＬ素子の模式断面図である。 （ａ）は、実施形態１に係る有機ＥＬ素子のカラーフィルタを備えない場合における光学特性を示すグラフである。（ｂ）は、実施形態１に係る有機ＥＬ素子のカラーフィルタを備える場合における光学特性を示すグラフである。 （ａ）は、実施形態４に係る有機ＥＬ素子のカラーフィルタを備えない場合における光学特性を示すグラフである。（ｂ）は、実施形態４に係る有機ＥＬ素子のカラーフィルタを備える場合における光学特性を示すグラフである。

≪本発明の一態様の概要≫
本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子は、基板上に配された平坦化層と、無機材料からなり、前記平坦化層のサブピクセルに相当する領域の少なくとも一部を露出させた状態で、前記平坦化層上に配された絶縁層と、前記サブピクセルに相当する領域を規定する開口部を有し、前記絶縁層上に配されたバンクと、前記平坦化層の前記露出した部分上に配された画素電極と、前記画素電極上に配された透光性導電層と、前記開口部内において、少なくとも前記透光性導電層の上方に配された発光層と、前記発光層の上方に配された対向電極とを有し、前記バンクの底面と前記平坦化層との間には、全面的に前記絶縁層が介在しており、前記平坦化層の上面は、少なくとも前記画素電極及び前記絶縁層の何れか一方で覆われていることを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記絶縁層は、前記平坦化層と前記バンクとの間から、前記画素電極の縁部と前記平坦化層との間まで連続的に配されていてもよい。
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記絶縁層は、前記平坦化層と前記バンクとの間から、前記画素電極の縁部と前記透光性導電層との間まで連続的に配されていてもよい。

また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記画素電極及び前記透光性導電層の積層体の縁部は、平面視で前記バンクと重なっていてもよい。
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記画素電極及び前記透光性導電層の積層体は、前記開口内において前記バンクから離間して配されていてもよい。

また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記絶縁層は、前記バンク材料よりも光吸収性が高い無機材料からなってもよい。
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬ素子の特定の局面では、前記光吸収性を有する無機材料は、酸化クロムであってもよい。
以下、具体例を示し、構成および作用・効果を説明する。

なお、以下の説明で用いる実施形態は、本発明の一態様に係る構成および作用・効果を分かりやすく説明するために用いる例示であって、本発明は、その本質的部分以外に何ら以下の形態に限定を受けるものではない。
≪実施形態１≫
［１．有機ＥＬ表示装置の全体構成］
以下では、実施形態１に係る有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ表示装置の構成について図１を用い説明する。

図１は、有機ＥＬ表示装置１０００の構成を示す模式ブロック図である。図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１０００は、有機ＥＬ表示パネル１００と、これに接続された駆動制御部２００とを有し構成されている。有機ＥＬ表示パネル１００は、有機材料の電界発光現象を利用したパネルであり、複数の有機ＥＬ素子１（図２、図３参照）が、例えば、マトリクス状に配列され構成されている。駆動制御部２００は、４つの駆動回路２１０〜２４０と制御回路２５０とから構成されている。

なお、実際の有機ＥＬ表示装置１０００では、有機ＥＬ表示パネル１００に対する駆動制御部２００の配置については、これに限られない。
［２．有機ＥＬ表示パネル１００の構成］
図２は、有機ＥＬ表示パネル１００の画像表示面の一部を拡大した模式平面図である。図２に示すように、本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１００は、所謂ラインバンク構造を採用している。即ち、有機ＥＬ表示パネル１００は、各々がＸ軸方向に長尺で、Ｙ軸方向に互いに間隔をあけて配置された複数条の第１バンク１７ａと、各々がＹ軸方向に長尺で、Ｘ軸方向に互いに間隔をあけて配置された複数条の第２バンク１７ｂとを備える。

隣接する一対の第１バンク１７ａと、隣接する一対の第２バンク１７ｂとで規定される各領域に、有機ＥＬ素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの何れかが形成され、各有機ＥＬ素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂがサブピクセルとなっている。各サブピクセルのＹ方向の長さは、例えば、３００μｍである。
有機ＥＬ素子１Ｒは赤色（Ｒ）の光を出射し、有機ＥＬ素子１Ｇは緑色（Ｇ）の光を出射し、有機ＥＬ素子１Ｂは青色（Ｂ）の光を出射する。Ｘ方向に隣接する３つの有機ＥＬ素子１Ｒ，１Ｇ，１Ｂで１つの画素（ピクセル）が構成されている。なお、発光色を特に限定する必要がない場合には、これらの有機ＥＬ素子を総称して有機ＥＬ素子１と呼ぶ。

また、第１バンク１７ａの高さは、例えば、第２バンク１７ｂの高さの４０％〜７０％の範囲内であって、より好ましくは、５０％〜５５％の範囲内である。また、第１バンク１７ａと第２バンク１７ｂとを特に区別する必要が無い場合には、総称してバンク１７と呼ぶ。
［３．有機ＥＬ素子の構成］
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１の構成について、図３を用い説明する。

図３は、有機ＥＬ表示パネル１００を図２のＡ−Ａ線で切断した模式断面図であり、１つの有機ＥＬ素子１に相当する部分の断面図である。本実施形態においては、１つの有機ＥＬ素子１は、１つの画素（サブピクセル）に対応している。有機ＥＬ表示パネル１００は、同図上側を表示面とする、いわゆるトップエミッション型である。
図３に示すように、有機ＥＬ表示パネル１００は、基板１１、平坦化層１２、絶縁層１３、画素電極１４、透光性導電層１５、ホール注入層１６、バンク１７、発光層１８、電子輸送層１９、対向電極２０、および封止層２１を備える。なお、基板１１、平坦化層１２、電子輸送層１９、対向電極２０、および封止層２１は、画素ごとに形成されているのではなく、有機ＥＬ表示パネル１００が備える複数の有機ＥＬ素子１に共通して形成されている。

＜基板＞
基板１１は、絶縁材料として樹脂からなる基材１１１と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）層１１２とを含む。ＴＦＴ層１１２には、画素毎に駆動回路が形成されている。基材１１１が形成される樹脂としては、例えば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂等の絶縁性材料が挙げられる。本実施形態においては、基材１１１は、樹脂から成り、具体的には、例えば、ポリイミド系樹脂である。

＜平坦化層＞
平坦化層１２は、基板１１上に配置されている。平坦化層１２は、樹脂材料からなり、ＴＦＴ層１１２の上面の段差を平坦化するためのものである。樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。また、図２の断面図には示されていないが、平坦化層１２には、画素毎にコンタクトホールが形成されている。

＜絶縁層＞
絶縁層１３は、電気絶縁性及び低い水分透過性を有する無機材料からなる。絶縁層１３は、サブピクセルに相当する領域であるバンク１７の開口部１７ｃ内における少なくとも一部（以下、「露出部分１２ａ」と称する。）を露出させた状態で、平坦化層１２上に配置されている。言い換えると、絶縁層１３は、開口部１７ｃ内における露出部分１２ａを除く平坦化層１２上に配置されており、平坦化層１２の露出部分１２ａは、絶縁層１３に覆われていない。

絶縁層１３の無機材料として、例えば、ＳｉＮ、ＳｉＯ、酸化クロム、酸化モリブデン等を用いることができる。
＜画素電極＞
画素電極１４は、平坦化層１２の露出部分１２ａ上及び、絶縁層１３の露出部分１２ａを取り囲む部分である縁部１３ａ上に配置されている。言い換えると、画素電極１４は、平坦化層１２の露出部分１２ａ上を覆い、絶縁層１３の縁部１３ａ上に乗り上げて配置されている。画素電極１４は、導電材料からなり、陽極として機能している。画素電極１４は、画素（サブピクセル）毎に個々に設けられ、コンタクトホールを通じてＴＦＴ層１１２と電気的に接続されている。本実施形態においては、トップエミッション型であるので、画素電極１４は、光反射性を具備するとよい。光反射性を具備する導電材料としては、金属が挙げられる。具体的には、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、アルミニウム合金、Ｍｏ（モリブデン）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＭｏＷ（モリブデンとタングステンの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）などがある。

＜透光性導電層＞
透光性導電層１５は、透光性及び導電性を有する材料からなり、画素電極１４上に配置されている。透光性及び導電性を有する材料としては、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）等を用いることができる。

＜ホール注入層＞
ホール注入層１６は、画素電極１４上に配置されている。ホール注入層１６は、画素電極１４から発光層１８へのホール（正孔）の注入を促進させる機能を有する。ホール注入層１６の材料としては、例えば、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの金属の酸化物、あるいは、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの導電性ポリマー材料を用いることができる。上記の金属酸化物からなるホール注入層１６は、大きな仕事関数を有する。従って、発光層１８に対し、ホールを安定的に注入する機能、またはホールの生成を補助する機能を有する。本実施の形態においては、ホール注入層１６は、金属酸化物からなり、例えば、酸化タングステンからなる。

ここで、ホール注入層１６を遷移金属の酸化物から構成する場合には、複数の酸化数をとるためこれにより複数の準位をとることができ、その結果、ホール注入が容易になり駆動電圧を低減することができる。
＜バンク＞
バンク１７は、ホール注入層１６の縁部を被覆し、それ以外の部分を露出させた状態で絶縁層１３上に配置されている。ホール注入層１６上面においてバンク１７で被覆されていない領域（以下、「開口部１７ｃ」という。）は、サブピクセルに対応している。即ち、バンク１７は、サブピクセル毎に設けられた開口部１７ｃを有し、開口部１７ｃは、サブピクセルに相当する領域を規定している。

本実施形態においては、バンク１７は、画素電極１４が形成されていない部分においては、平坦化層１２上に形成されている。即ち、画素電極１４が形成されていない部分においては、バンク１７の底面は平坦化層１２の上面と接している。
バンク１７は、例えば、絶縁性の有機材料（例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂等）からなる。バンク１７は、発光層１８を塗布法で形成する場合には塗布されたインクがあふれ出ないようにするための構造物として機能し、発光層１８を蒸着法で形成する場合には蒸着マスクを載置するための構造物として機能する。本実施形態では、バンク１７は、樹脂材料からなり、バンク１７の材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が挙げられる。また、このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。本実施形態においては、フェノール系樹脂が用いられている。

＜発光層＞
発光層１８は、開口部１７ｃ内に配置されている。発光層１８は、ホールと電子の再結合によりＲ、Ｇ、Ｂの各色の光を出射する機能を有する。発光層１８の材料としては公知の材料を利用することができる。例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質を用いることができる。

本実施形態においては、発光層１８は、インクジェットによる湿式法で形成される。
＜電子輸送層＞
電子輸送層１９は、発光層１８及びバンク１７上に配置されている。即ち、電子輸送層１９は、各サブピクセル共通に１つの層として形成されている。電子輸送層１９は、対向電極２０から注入された電子を発光層１８へ輸送する機能を有する。電子輸送層１９は、例えば、オキサジアゾール誘導体（ＯＸＤ）、トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）、フェナンスロリン誘導体（ＢＣＰ、Ｂｐｈｅｎ）などを用い形成されている。

＜対向電極＞
対向電極２０は、電子輸送層１９上に配置されている。対向電極２０は、各サブピクセル共通に設けられており、陰極として機能している。対向電極２０は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等の導電性を有する透光性材料で形成されている。

＜封止層＞
封止層２１は、対向電極２０上に配置されている。封止層２１は、外部からの水分や酸素の浸入を抑制し、その結果、発光層１８が水分や酸素に触れて劣化することを抑制する。有機ＥＬ表示パネル１００はトップエミッション型であるため、封止層２１の材料としては、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の透光性材料が選択される。

＜その他＞
なお、図３には図示しないが、封止層２１の上にカラーフィルタや上部基板を配置してもよい。上部基板により、水分および酸素などから、ホール注入層１６、発光層１８、電子輸送層１９の更なる保護が図られる。
［４．透光性導電層の劣化抑制］
本実施形態に係る有機ＥＬ素子１においては、平坦化層１２とバンク１７との間に絶縁層１３が介在している。絶縁層１３は、平坦化層１２とバンク１７の底面との間に全面的に介在している。絶縁層１３は、水分透過性が低いため、平坦化層１２の表面に吸着された水分のバンク１７への移動は、絶縁層１３により抑制される。その結果、平坦化層１２からバンク１７を介して透光性導電層１５への水分の移動が抑制される。

また、画素電極１４は、金属材料からなり、水分透過性が低い。そのため、平坦化層１２の表面に吸着された水分の透光性導電層１５への移動は、画素電極１４により抑制される。そして、平坦化層１２の上面の画素電極１４で覆われていない部分は、絶縁層１３で覆われており、絶縁層１３の縁部１３ａは画素電極１４により覆われている。言い換えると、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極１４及び絶縁層１３の何れか一方で覆われている。従って、絶縁層１３と画素電極１４との間に、水分が透過する隙間が存在しない。その結果、平坦化層１２の表面に吸着された水分の透光性導電層１５への移動が全面的に抑制される。

以上説明したように、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成によると、平坦化層１２の表面に吸着された水分の透光性導電層１５への移動が抑制されるため、透光性導電層１５の劣化が抑制される。これにより、有機ＥＬ素子１の駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制される。
なお、製造過程における様々な要因により、絶縁層１３及び画素電極１４に微小な孔や欠損部分が形成される場合が考えられる。これらの孔や欠損部分が、有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ表示パネルの品質を実質的に損なわない程度のものであれば、絶縁層１３は、平坦化層１２とバンク１７の底面との間に全面的に介在しているものとして扱ってよく、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極１４及び絶縁層１３の何れか一方で覆われているものとして扱ってよい。以下、各実施形態及び各変形例においても同様である。

［４．有機ＥＬ表示パネル１００の製造方法］
本実施形態に係る有機ＥＬ表示パネル１００の製造方法の一例を、図４〜図９を用いて説明する。図４は、有機ＥＬ表示パネル１００の模式工程図である。図５〜図９は、有機ＥＬ表示パネル１００の製造過程を模式的に示す部分断面図である。
先ず、図５（ａ）に示すように、基材１１１上にＴＦＴ層１１２を形成して、基板１１を形成する（図４のステップＳ１）。

次に、図５（ｂ）に示すように、基板１１上に平坦化層１２を成膜する（図４のステップＳ２）。平坦化層１２の材料には、本実施形態においては、ポジ型の感光性材料であるアクリル樹脂を用いる。平坦化層１２は、アクリル樹脂を溶媒（例えば、ＰＧＭＥＡ）に溶解させた溶液を基板１１上に塗布して成膜した後、焼成を行って形成する（図４のステップＳ３）。焼成は、例えば、１５０℃以上２１０℃以下の温度で１８０分間行う。

続いて、図５（ｃ）に示すように、平坦化層１２上に絶縁層１３を形成する。絶縁層１３の厚さは、例えば、５〜１０００〔ｎｍ〕より好ましくは、５０〜４００〔ｎｍ〕である。絶縁層１３は、平坦化層１２上に絶縁層１３用の材料（ＳｉＮ，ＳｉＯ，酸化クロム，酸化モリブデン等の無機材料、あるいは、有機樹脂材料に無機フィラー、無機顔料などを含んだもの）を用いて蒸着法やスパッタ法により一様な層を形成した後に、エッチングによりパターニングして形成する。なお、エッチングを行う代わりに、絶縁層１３を、マスク等を用いて所定のパターンになるように形成してもよい。

そして、図５（ｄ）に示すように、平坦化層１２及び絶縁層１３上に、画素電極材料層１４ａを一様に形成する（図４のステップＳ５）。
次に、図６（ａ）に示すように、画素電極材料層１４ａ上に、透光性導電材料層１５ａを一様に形成する（図４のステップＳ６）。
続いて、図６（ｂ）に示すように、透光性導電材料層１５ａ上に、ホール注入材料層１６ａを一様に形成する（図４のステップＳ７）。

そして、図６（ｃ）に示すように、画素電極材料層１４ａ、透光性導電材料層１５ａ、及びホール注入材料層１６ａの積層体をエッチングによりパターニングし（図４のステップＳ８）、画素電極１４、透光性導電層１５、及びホール注入層１６を同時に形成する。
次に、図７（ａ）に示すように、ホール注入層１６および絶縁層１３上に、第１バンク１７ａの材料である第１バンク用樹脂を塗布し、第１バンク材料層１７０ａを形成する。第１バンク用樹脂には、例えば、ポジ型の感光性材料であるフェノール樹脂が用いられる。第１バンク材料層１７０ａは、第１バンク用樹脂であるフェノール樹脂を溶媒（例えば、乳酸エチルとＧＢＬの混合溶媒）に溶解させた溶液をホール注入層１６上および絶縁層１３上にスピンコート法などを用いて一様に塗布することにより形成される。そして、第１バンク材料層１７０ａにパターン露光と現像を行うことで第１バンク１７ａを形成し（図７（ｂ），図４のステップＳ９）、焼成して第１バンク１７ａが完成する（図４のステップＳ１０）。

次に、図７（ｃ）に示すように、ホール注入層１６，絶縁層１３，および第１バンク１７ａ上に、第２バンク１７ｂの材料である第２バンク用樹脂を塗布し、第２バンク材料層１７０ｂを形成する。第２バンク用樹脂には、第１バンク用樹脂とは異なる種類の感光性材料（例えば、第１バンク用樹脂とは異なる波長の光により硬化する感光性材料）が用いられる。

第２バンク材料層１７０ｂは、第１バンク材料層１７０ａよりも大きな膜厚で形成される。そして、第１バンク材料層１７０ａと同様にパターン露光と現像を行って第２バンク１７ｂを形成し（図８（ａ），図４のステップＳ１１）、焼成して第２バンク１７ｂが完成する（図４のステップＳ１２）。これにより、バンク１７（第１バンク１７ａ及び第２バンク１７ｂ）が完成し、発光層１８の形成領域であって、サブピクセルに相当する領域である開口部１７ｃが規定される。第１バンク１７ａおよび第２バンク１７ｂの焼成は、例えば、１５０℃以上２１０℃以下の温度で６０分間行う。

なお、第１バンク１７ａと第２バンク１７ｂとを同一の材料を用いて同時に形成してもよい。その場合、第１バンク１７ａが形成される予定の領域と第２バンク１７ｂが形成される予定の領域とで、露光強度や露光深度を変えるなどして、第２バンク１７ｂよりも第１バンク１７ａの方が低くなるようにするとよい。
また、バンク１７の形成工程においては、さらに、バンク１７の表面を所定のアルカリ性溶液や水、有機溶媒等によって表面処理するか、プラズマ処理を施すこととしてもよい。これは、開口部１７ｃに塗布するインクに対するバンク１７の接触角を調節する目的、又は、表面に撥液性を付与する目的で行われる。なお、このような表面処理を、第１バンク１７ａに対しては行わず、第２バンク１７ｂに対してのみ行ってもよい。

次に、開口部１７ｃに対し、発光層１８の構成材料を含むインクを、インクジェットヘッド３０１のノズル３０３０から吐出して開口部１７ｃ内のホール注入層１６上に塗布した後、焼成（乾燥）を行って、発光層１８を形成する（図８（ｂ），図４のステップＳ１３）。
なお、このとき、本実施形態においては、発光層１８の上面は、第１バンク１７ａの上面よりもＺ軸方向において高い位置にあり、第１バンク１７ａは発光層１８に覆われている。

続いて、図９（ａ）に示すように、発光層１８上および第２バンク１７ｂ上に、電子輸送層１９を形成する。電子輸送層１９は、構成材料を真空蒸着法またはスパッタリング法により各サブピクセルに共通して一様に成膜して形成する（図４のステップＳ１４）。
そして、図９（ｂ）に示すように、電子輸送層１９上に、対向電極２０を形成する。具体的には、ＩＴＯ，ＩＺＯ等の材料を用い、真空蒸着法，スパッタリング法等により対向電極２０を形成する（図４のステップＳ１５）。

続いて、図９（ｃ）に示すように、対向電極２０上に封止層２１を形成する。封止層２１は、ＳｉＮを材料に用い、スパッタ法，ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等により形成する（図４のステップＳ１６）。
以上の工程を経ることにより有機ＥＬ表示パネル１００が完成する。
なお、封止層２１の上にカラーフィルタや上部基板を配置してもよい。

≪実施形態２≫
図１０（ａ）は、実施形態２に係る有機ＥＬ素子２を有する有機ＥＬ表示パネル２００の模式断面図である。なお、実施形態１と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。
有機ＥＬ素子２は、絶縁層２１３が、平坦化層１２上のバンク１７直下の部分のみを覆って配置されている点、及び、これに伴い、画素電極２１４が絶縁層２１３に乗り上げて配置されていない点において、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１と異なっている。それ以外は、有機ＥＬ素子１と同じである。画素電極２１４及び絶縁層２１３は、それぞれ画素電極１４及び絶縁層１３と形状が異なるので異なる符号を付しているが、材料は、それぞれ画素電極１４及び絶縁層１３と同じである。

有機ＥＬ素子２における、絶縁層２１３、画素電極２１４、透光性導電層１５、ホール注入層１６、及びバンク１７は、例えば、以下のような方法で形成することができる。先ず、平坦化層１２上に、画素電極材料層、透光性導電材料層、ホール注入材料層の積層体を形成し、当該積層体をエッチングによりパターニングする。その後、エッチングで積層体が除去されて平坦化層１２が露出した部分に、マスクを用いて絶縁層２１３を形成し、その上にバンク１７を形成する。または、先ず、平坦化層１２上に絶縁層２１３を形成し、平坦化層１２上面の絶縁層２１３が形成されていない部分に、マスクを用いて画素電極２１４、透光性導電層１５、及びホール注入層１６を形成した後、バンク１７を形成してもよい。

実施形態２に係る有機ＥＬ素子２の構成によっても、平坦化層１２とバンク１７の底面との間に絶縁層２１３が介在している。これにより、平坦化層１２の表面に吸着された水分のバンク１７への移動が抑制され、従って、当該水分のバンク１７を介した透光性導電層１５への移動が規制される。また、平坦化層１２の上面の絶縁層１３が配置されていない部分には、画素電極２１４が配置されている。言い換えると、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極２１４及び絶縁層１３の何れか一方で覆われている。従って、平坦化層１２の表面に吸着された水分の透光性導電層１５への移動は、絶縁層２１３及び画素電極２１４により抑制されるため、透光性導電層の劣化が抑制される。これにより、駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制される。

なお、製造上の誤差により、絶縁層２１３と画素電極２１４との間に微小な隙間が存在することが考えられる。しかし、この場合であっても、有機ＥＬ素子２は、バンク１７の底面と平坦化層１２との間に絶縁層２１３が配置されていることにより、絶縁層２１３を備えない従来の構成と比較して、平坦化層１２から透光性導電層１５への水分の浸入経路が非常に微小である。従って、従来の構成と比較して、水分の浸入を十分に抑制することができ、透光性導電層１５の劣化が抑制される。これにより、有機ＥＬ素子２の駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制される。

また、そのような隙間は微小なものであるので、平坦化層の上面の画素電極で覆われてない部分は、実質的に絶縁層で覆われているとみなすことができる。
≪実施形態３≫
図１０（ｂ）は、実施形態３に係る有機ＥＬ素子３を有する有機ＥＬ表示パネル３００の模式断面図である。なお、実施形態１及び実施形態２と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。

有機ＥＬ素子３は、絶縁層３１３が、平坦化層１２とバンク３１７（図１０（ｂ）では、第２バンク３１７ｂのみが示されている。）との間から画素電極２１４の縁部に乗り上げて当該縁部を覆って配置されている点が、有機ＥＬ素子１及び有機ＥＬ素子２と異なっている。絶縁層３１３の画素電極２１４の縁部に乗り上げている部分は、画素電極２１４と透光性導電層３１５との間に挟まれている。また、絶縁層３１３の形状及び配置が異なっているのに伴い、バンク３１７の形状もバンク１７とは異なる（図１０（ｂ）では、第２バンク３１７ｂのみが示されている。）。

なお、絶縁層３１３、透光性導電層３１５、及びバンク３１７の材料は、それぞれ絶縁層１３、透光性導電層１５、及びバンク１７と同じである。
有機ＥＬ素子３における、絶縁層３１３、画素電極２１４、透光性導電層３１５、ホール注入層１６、及びバンク３１７は、例えば、以下のような方法で形成することができる。先ず、平坦化層１２上に画素電極材料層を一様に形成した後にパターニングを行い、画素電極２１４を形成する。次に、平坦化層１２上面の画素電極２１４により覆われていない部分及び画素電極２１４の縁部を覆うように絶縁層３１３を形成する。絶縁層３１３は、一様な絶縁材料層を形成した後にパターニングを行って形成してもよいし、マスク等を用いて所定のパターンに形成してもよい。続いて、透光性導電材料層及びホール注入材料層をそれぞれ一様に形成した後、パターニングを行って透光性導電層３１５及びホール注入層１６を形成する。そして、絶縁層３１３上にバンク３１７を形成する。なお、透光性導電層３１５及びホール注入層１６を、マスク等を用いて所定のパターンに形成してもよい。

実施形態３に係る有機ＥＬ素子３の構成においても、平坦化層１２の底面とバンク３１７（図１０（ｂ）では第２バンク３１７ｂのみを示している。）との間に絶縁層３１３が介在している。そのため、平坦化層１２の表面に吸着された水分のバンク３１７への移動が抑制され、バンク３１７を介した透光性導電層３１５への水分の移動も抑制される。
また、平坦化層１２の上面のうち、画素電極２１４で覆われていない部分は、絶縁層３１３で覆われている。言い換えると、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極２１４及び絶縁層３１３の何れか一方で覆われている。そして、画素電極２１４の縁部に絶縁層３１３の一部が乗り上げて配置されている（言い換えると、画素電極２１４の縁部が絶縁層３１３で覆われている。）ため、実施形態２に係る有機ＥＬ素子２と比較して、画素電極と絶縁層との間に隙間が生じにくく、水分の浸入をより効果的に抑制することができる。

これにより、透光性導電層３１５の劣化が抑制され、有機ＥＬ素子３の駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制される。
≪実施形態４≫
図１１は、実施形態４に係る有機ＥＬ素子４を有する有機ＥＬ表示パネル４００の模式断面図である。なお、実施形態１、実施形態２、及び実施形態３と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。

有機ＥＬ素子４は、画素電極４１４、透光性導電層４１５、及びホール注入層４１６が、第２バンク４１７ｂから離間している点、及び、それに伴い第２バンク４１７ｂの形状、絶縁層４１３の平坦化層１２上を覆う割合、及び発光層４１８の形状が異なる点が、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１と異なっている。本実施形態では、画素電極４１４、透光性導電層４１５、及びホール注入層４１６は、第２バンク４１７ｂから離間しているので、画素電極４１４、透光性導電層４１５、及びホール注入層４１６は、平面視で、バンク４１７と重なっていないが、実施形態１〜３に係る有機ＥＬ素子１〜３では、画素電極４１４、透光性導電層４１５、及びホール注入層４１６の縁部は、平面視で、バンク４１７と重なっている。

なお、絶縁層４１３、画素電極４１４、透光性導電層４１５、ホール注入層４１６、バンク４１７ｂ、及び発光層４１８の材料は、それぞれ絶縁層１３、画素電極１４、透光性導電層１５、ホール注入層１６、バンク１７ｂ、及び発光層１８と同じである。
また、絶縁層４１３、画素電極４１４、透光性導電層４１５、及びホール注入層４１６は、これらの形成の際に、異なる幅でパターニングを行う以外は、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１と同様の方法により製造することができる。

実施形態４に係る有機ＥＬ素子４の構成においても、平坦化層１２とバンク４１７（図１１では第２バンク４１７ｂのみが示されている。）の底面との間に全面的に絶縁層４１３が介在している。そのため、平坦化層１２の表面に吸着された水分のバンク４１７への移動が抑制され、バンク４１７を介した透光性導電層４１５への水分の移動も抑制される。

また、平坦化層１２の上面のうち、画素電極４１４で覆われていない部分は、絶縁層４１３で覆われている。言い換えると、平坦化層１２の上面は、少なくとも画素電極４１４及び絶縁層４１３の何れか一方で覆われている。そして、絶縁層４１３の縁部４１３ａは、画素電極４１４により覆われているので、絶縁層４１３と画素電極４１４との間に隙間が存在しにくい。その結果、平坦化層１２の表面に吸着された水分の透光性導電層４１５への移動が全面的に抑制され、透光性導電層１５の劣化が抑制される。これにより、有機ＥＬ素子４の駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制される。

≪実施形態３、４に係る有機ＥＬ素子の別の効果≫
以上説明したように、実施形態１〜４に係る有機ＥＬ素子１〜４の構成によると、平坦化層から透光性導電層への水分の移動が抑制され、透光性導電層の劣化が抑制されるので、その結果、有機ＥＬ素子の駆動電圧の高電圧化や発光寿命の低下が抑制されるという効果がある。

ところで、実施形態３に係る有機ＥＬ素子３及び実施形態４に係る有機ＥＬ素子４の構成によると、上記とは別の効果を更に得ることができる。以下、詳しく説明する。
発光層を、インクジェット装置を用いた湿式法で形成する場合、発光層形成用のインクを開口部内に塗布すると、インクがバンクの壁面（開口の内側面）を伝って這い上がる現象が発生する。そのため、乾燥後の発光層の断面形状において、開口の中央部では発光層の上面が平坦であるが、バンクに隣接する部分では這い上がりにより湾曲した形状となり、膜厚が不均一になる。すると、外光反射スペクトルが想定からずれ、想定外の波長の反射外光が出射光に混ざることにより、出射光の色純度を悪化させるという問題が従来から存在する。

外光反射は、主に画素電極の表面で起こるので、平面視における開口内の画素電極の範囲が外光反射に寄与する範囲である。図３に示す実施形態１に係る有機ＥＬ素子１において、画素電極表面の外光反射寄与幅は、Ｗ１である。また、図１０（ｂ）に示す実施形態３に係る有機ＥＬ素子３及び図１１に示す実施形態４に係る有機ＥＬ素子４における画素電極表面の外光反射寄与幅は、Ｗ２である。図１０（ｂ）及び図１１からうかがえるように、有機ＥＬ素子３及び４では、外光反射寄与幅Ｗ２における発光層の上面は比較的平坦であり、膜厚は比較的均一である。

ここで、絶縁層１３を備えない従来の有機ＥＬ素子における外光反射寄与幅は、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１と同じＷ１である。そこで、従来の有機ＥＬ素子の光学特性の測定を、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１で代用して行った結果を、図１２（ａ），（ｂ）に示す。図１２（ａ）は、有機ＥＬ素子１のカラーフィルタを備えない場合におけるＥＬスペクトル、反射スペクトル、カラーフィルタ透過率について、それぞれ波長と強度との関係を示すグラフである。図１２（ｂ）は、有機ＥＬ素子１のカラーフィルタを備える場合におけるＥＬスペクトル、反射スペクトル、カラーフィルタ透過率について、それぞれ波長と強度との関係を示すグラフである。

図１３（ａ）は、実施形態４に係る有機ＥＬ素子４のカラーフィルタを備えない場合におけるＥＬスペクトル、反射スペクトル、カラーフィルタ透過率について、それぞれ波長と強度との関係を示すグラフである。図１３（ｂ）は、実施形態４に係る有機ＥＬ素子４のカラーフィルタを備える場合におけるＥＬスペクトル、反射スペクトル、カラーフィルタ透過率について、それぞれ波長と強度との関係を示すグラフである。

出射光の所望の波長範囲は、およそ４４０〜４８０ｎｍの範囲であるが、図１２（ａ），（ｂ）では、上記所望の波長範囲外に、比較的高い強度の反射スペクトルが存在し、色純度が悪化している様子がうかがえる。
一方、図１３（ａ），（ｂ）では、上記所望の波長範囲外の反射スペクトルの強度が大幅に低下している。これは即ち、実施形態４に係る有機ＥＬ素子４では、有機ＥＬ素子１（即ち、従来の有機ＥＬ素子）と比較して、色純度の悪化が抑制され、色純度が向上していることを示している。

このように、実施形態３に係る有機ＥＬ素子３及び実施形態４に係る有機ＥＬ素子４の構成によると、出射光の色純度向上の効果を得ることができる。
≪実施形態１〜４に係る有機ＥＬ素子の別の効果≫
実施形態１〜４に係る有機ＥＬ素子１〜４は、バンクの下に絶縁層が配置された構成を有する。ここで、絶縁層に光反射性の低い材料、即ち、光吸収性を有する材料を用いると、絶縁層がブラックマトリクスの役割を果たし、バンク底面で反射されて外部へ出射される光を低減させることができる。その結果、コントラスト向上に資することができる。

この場合、絶縁層の光吸収性は高い方が好ましく、バンク材料よりも光吸収性が高い材料、例えば、黒色の材料を用いるとよい。そのような材料としては、例えば、酸化クロムを用いることができる。あるいは、有機樹脂材料に無機フィラー、無機顔料などを含んだものであってもよい
≪変形例≫
以上、本発明の一態様を実施形態に基づいて説明したが、本発明が上述の実施形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することが出来る。

（１）上記実施形態に係る有機ＥＬ素子１〜４は、ホール注入層及び電子輸送層を備えているが、これに限定されるものではない。これらのうちの一方又は両方を備えない構成であってもよい。
（２）ホール輸送層、電子注入層の一方又は両方、及びパッシベーション膜等の別の層をさらに備える構成であってもよい。

（３）実施形態に係る有機ＥＬ素子１〜４は、所謂ラインバンク方式であるが、ピクセルバンク方式としてもよい。
（４）実施形態に係る有機ＥＬ素子１〜４においては、発光層はインクジェットによる湿式法で形成されるが、これに限られない。例えば、蒸着等の乾式法によって形成されてもよい。

（５）１つのピクセルを構成するサブピクセルの発光色の組み合わせは、赤色、緑色、青色に限られず、例えばこれらの何れか１色又は２色であってもよいし、赤色、緑色、青色及び黄色の４色であってもよい。また、一つのピクセルにおいて、サブピクセルは１色あたり１個に限られず、例えば青色のサブピクセルが２つなど、各色のサブピクセルが複数配置された構成でもよい。また、ピクセルにおけるサブピクセルの配列は、赤色、緑色、青色の順番に限られず、これらを入れ替えた順番であってもよい。

（６）有機ＥＬ素子１〜４では、画素電極を陽極、対向電極を陰極としたが、これに限られず、画素電極を陰極、対向電極を陽極とする逆構造であってもよい。
（７）対向電極が有する抵抗成分による電圧降下の影響を低減するためのバスバー（補助電極）を備えてもよい。

本発明に係る有機ＥＬ素子は、テレビ、パーソナルコンピュータ、携帯端末、業務用ディスプレイなど様々な電子機器に用いられる表示パネルに広く利用することができる。

１，２，３，４ 有機ＥＬ素子
１１ 基板
１２ 平坦化層
１３，２１３，３１３，４１３ 絶縁層
１４，２１４，４１４ 画素電極
１５，３１５，４１５ 透光性導電層
１６，４１６ ホール注入層
１７，３１７，４１７ バンク
１７ａ 第１バンク
１７ｂ，３１７ｂ，４１７ｂ 第２バンク
１７ｃ 開口部
１８，４１８ 発光層
１９ 電子輸送層
２０ 対向電極
２１ 封止層
１００，２００，３００，４００ 有機ＥＬ表示パネル
１０００ 有機ＥＬ表示装置

Claims (7)

1. 基板上に配された平坦化層と、
   無機材料からなり、前記平坦化層のサブピクセルに相当する領域の少なくとも一部を露出させた状態で、前記平坦化層上に配された絶縁層と、
   前記サブピクセルに相当する領域を規定する開口部を有し、前記絶縁層上に配されたバンクと、
   前記平坦化層の前記露出した部分上に配された画素電極と、
   前記画素電極上に配された透光性導電層と、
   前記開口部内において、少なくとも前記透光性導電層の上方に配された発光層と、
   前記発光層の上方に配された対向電極とを有し、
   前記バンクの底面と前記平坦化層との間には、全面的に前記絶縁層が介在しており、
   前記平坦化層の上面は、少なくとも前記画素電極及び前記絶縁層の何れか一方で覆われている
   有機ＥＬ素子。
2. 前記絶縁層は、前記平坦化層と前記バンクとの間から、前記画素電極の縁部と前記平坦化層との間まで連続的に配されている
   請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
3. 前記絶縁層は、前記平坦化層と前記バンクとの間から、前記画素電極の縁部と前記透光性導電層との間まで連続的に配されている
   請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
4. 前記画素電極及び前記透光性導電層の積層体の縁部は、平面視で前記バンクと重なっている
   請求項１から３の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
5. 前記画素電極及び前記透光性導電層の積層体は、前記開口内において前記バンクから離間して配されている
   請求項１から３の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
6. 前記絶縁層は、前記バンク材料よりも光吸収性が高い材料無機材料からなる
   請求項１から５の何れか１項に記載の有機ＥＬ素子。
7. 前記光吸収性を有する無機材料は、酸化クロムである
   請求項６に記載の有機ＥＬ素子。

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