特許 6014883 有機発光素子、有機ＥＬ表示パネル、有機ＥＬ表示装置、および塗布型デバイスと、これらの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6014883

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年10月26日

(54)【発明の名称】有機発光素子、有機ＥＬ表示パネル、有機ＥＬ表示装置、および塗布型デバイスと、これらの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 51/50 20060101AFI20161013BHJP

   H05B 33/12 20060101ALI20161013BHJP

   H05B 33/22 20060101ALI20161013BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20161013BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/14 A

   H05B33/12 B

   H05B33/22 Z

   H05B33/10

【請求項の数】16

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-518102(P2014-518102)

(86)(22)【出願日】2012年9月26日

(86)【国際出願番号】JP2012006122

(87)【国際公開番号】WO2013179362

(87)【国際公開日】20131205

【審査請求日】2015年7月14日

(31)【優先権主張番号】特願2012-125832(P2012-125832)

(32)【優先日】2012年6月1日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】514188173

【氏名又は名称】株式会社ＪＯＬＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】特許業務法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 剛司

【審査官】 中村 博之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２６７４２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／０４９７１３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０５Ｂ ３３／１２

Ｈ０５Ｂ ３３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板と、
基板の上方に形成された発光部と、
前記発光部の構成中に含まれる有機層を前記基板の主面に沿った方向に区画するバンクと、
を有し、
前記バンクにより区画された前記有機層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有し、
前記有機層の表面は、前記第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状を有し、かつ、前記第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状を有する
ことを特徴とする有機発光素子。

【請求項2】

前記有機層の表面は、前記第２方向において、中央部が端部側に比べて層厚方向上向きに突出し、前記第１方向において、端部側が中央部に比べて層厚方向上向きに突出する形状を備える、
請求項１記載の有機発光素子。

【請求項3】

前記有機層は、前記バンクの囲繞により構成される凹部内に対して前記有機材料を含むインクを塗布し、これを乾燥させることにより形成されている、
請求項１記載の有機発光素子。

【請求項4】

前記有機層は、前記第１方向の長さと前記第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある
請求項１記載の有機発光素子。

【請求項5】

複数の画素が２次元配置され、
前記複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素が、請求項１から請求項４の何れかに記載の素子構成を備える
ことを特徴とする有機ＥＬ表示パネル。

【請求項6】

請求項５に記載の有機ＥＬ表示パネルを備える
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置。

【請求項7】

凹部が形成されてなる基板と、
前記凹部に対してインクを塗布し、これを乾燥することにより形成された機能層と、
を有し、
前記機能層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有し、
前記機能層の表面は、前記第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状を有し、かつ、前記第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状を有する
ことを特徴とする塗布型デバイス。

【請求項8】

前記機能層は、前記第１方向の長さと前記第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある
請求項７記載の塗布型デバイス。

【請求項9】

基板を準備し、
前記基板上に対し、その一部領域を囲繞するバンクを形成し、
前記バンクの囲繞により構成された凹部内に対して有機材料を含むインクを塗布して塗布膜を形成し、
前記塗布膜を乾燥させて、発光部の構成中に含まれる有機層を形成するものであって、
前記凹部内に形成される前記有機層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有するようにし、
前記有機層の形成では、その表面が、前記第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状であり、かつ、前記第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状となるようにする
ことを特徴とする有機発光素子の製造方法。

【請求項10】

乾燥前の前記塗布膜は、その表面が、前記第１方向および前記第２方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である
請求項９記載の有機発光素子の製造方法。

【請求項11】

前記有機層は、前記第１方向の長さと前記第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある
請求項９記載の有機発光素子の製造方法。

【請求項12】

複数の画素が２次元配置されてなる有機ＥＬ表示パネルの製造方法であって、
前記複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素の形成においては、請求項９から請求項１１の何れかに記載の素子形成方法を採用する
ことを特徴とする有機ＥＬ表示パネルの製造方法。

【請求項13】

複数の画素が２次元配置されてなる有機ＥＬ表示パネルと、当該有機ＥＬ表示パネルに接続される駆動・制御部とを備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機ＥＬ表示パネルの製造においては、請求項１２に記載の製造方法を採用する
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。

【請求項14】

凹部が形成されてなる基板を準備し、
前記凹部に対してインクを塗布し、
前記インクを乾燥させて機能層を形成するものであって、
前記凹部内に形成される前記機能層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有するようにし、
前記機能層の形成では、その表面が、前記第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状であり、かつ、前記第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状となるようにする
ことを特徴とする塗布型デバイスの製造方法。

【請求項15】

乾燥前の前記インクは、その膜表面が、前記第１方向および前記第２方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である
請求項１４記載の塗布型デバイスの製造方法。

【請求項16】

前記機能層は、前記第１方向の長さと前記第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある
請求項１４記載の塗布型デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機発光素子、有機ＥＬ表示パネル、有機ＥＬ表示装置、および塗布型デバイスと、これらの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、有機発光素子の一種である有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の研究・開発が進んでいる。有機ＥＬ素子は、有機材料の電界発光現象を利用した発光素子であって、陽極と陰極との間に有機層である発光層が介挿された構造を有している。

【0003】

有機ＥＬ表示パネルは、複数の画素（ピクセル）が２次元配置され、各画素が複数のサブピクセルにより構成されている。有機ＥＬディスプレイにおける隣接サブピクセル間は、絶縁材料からなるバンクで区画されており、このバンクによって各サブピクセルにおける発光層の形状が規定されている。

【0004】

また、陽極と発光層との間には、例えば、必要に応じてホール注入層、ホール輸送層またはホール注入兼輸送層が介挿され、陰極と発光層との間には、必要に応じて電子注入層、電子輸送層または電子注入兼輸送層が介挿される。以下では、ホール注入層、ホール輸送層、ホール注入兼輸送層、電子注入層、電子輸送層、および電子注入兼輸送層を総称して「電荷注入輸送層」と記載する。なお、発光層と電荷注入輸送層は、各々発光、電荷の注入と輸送といった固有の機能を果たすので、これらの層を総称して「機能層」という。

【0005】

有機ＥＬ表示パネルの製造では、基板上に機能層を形成する工程が含まれている。この機能層を形成する工程では、低分子材料を真空プロセスを用い成膜する方法も用いられているが、ウェット法が用いられることもある。ウェット法を用いた機能層の形成においては、機能層を形成するための材料を溶剤に溶解させたインク（塗布液）を、インクジェット法などでバンク間に形成された凹部内に充填して、充填されたインクを乾燥することで形成がなされる。ウェット法によれば、大型のパネルにおいても機能層を比較的容易に形成することができる。

【0006】

ところで、有機ＥＬ素子の発光特性は、機能層の膜厚に影響を受けるため、機能層をウェット法を用い形成する際には、各凹部内に一定量のインクを充填すること、並びに各凹部内で機能層の膜厚バラツキをなくして、機能層の高い平坦性を確保することが要求される。

【0007】

従来技術では、充填されたインクを乾燥する際に、その沸点の高い溶剤を蒸発させるために、凹部内にインクが充填された基板を乾燥器内で減圧乾燥することが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００６−２２３９５４号公報

【特許文献2】特開２００８−２１８２５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、有機ＥＬ素子を始めとする素子の機能層に対しては、その特性向上のために、膜厚の更なる均一化（高い平坦性の確保）が求められている。

【0010】

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、ウェット法を用い形成される機能層について、高い層厚均一性を確保することで、優れた特性を有する有機発光素子、有機ＥＬ表示パネル、有機ＥＬ表示装置、および塗布型デバイスと、これらの製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0011】

そこで、本発明の一態様に係る有機発光素子は、基板と、基板の上方に形成された発光部と、発光部の構成中に含まれる有機層を基板の主面に沿った方向に区画するバンクと、を有し、バンクにより区画された有機層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有し、有機層の表面は、第２方向において、層厚方向の上方（上向き）に凸の形状を有し、かつ、第１方向において、層厚方向の下方（下向き）に凸の形状を有する、こととした。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様に係る有機発光素子では、有機層の表面が、第２方向において、層厚方向の上方（上向き）に凸の形状を有し、かつ、第１方向において、層厚方向の下方（下向き）に凸の形状を有するので、有機層の表面が広い領域で平坦なものである。よって、本発明の一態様に係る有機発光素子では、有機層について、高い層厚均一性を確保することができる。

【0013】

従って、本発明の一態様に係る有機発光素子では、優れた特性を有する。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の構成を模式的に示すブロック図である。

【図2】有機ＥＬ表示装置１が備える有機ＥＬ表示パネル１０の一部を模式的に示す平面図である。

【図3】有機ＥＬ表示パネル１０の一部断面を模式的に示す断面図である。

【図4】（ａ）は、有機ＥＬ表示パネル１０における一つのサブピクセルの長軸方向での断面の一部を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、短軸方向での断面の一部を模式的に示す断面図である。

【図5】有機ＥＬ表示パネル１０における一つのサブピクセルでの発光層の平坦領域を模式的に示す平面図である。

【図6】有機ＥＬ表示パネル１０の製造方法を説明する工程図である。

【図7】有機ＥＬ表示パネル１０を製造するのに用いる乾燥装置５００の概略構成を示す模式図である。

【図8】減圧容器内の圧力プロファイルの一例を示す図である。

【図9】（ａ）は、凹部内にインクが充填された直後の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、乾燥後における発光層１０６の形状を模式的に示す断面図である。

【図10】（ａ）は、効果確認実験における長軸方向断面での有機層の断面形状を模式的に示す図であり、（ｂ）は、短軸方向断面での有機層の断面形状を模式的に示す図であり、（ｃ）は、（ａ）および（ｂ）の図より算出される有機層の凹部内での膜厚分布を模式的に示す図である。

【図11】（ａ）は、効果確認実験における各サンプルでのインクの初期粘度と乾燥温度との関係を示す表であり、（ｂ）は、各サンプルでの短軸方向断面の表面プロファイルと判定結果を示す表である。

【図12】有機層の形成におけるインクの初期粘度および乾燥温度と、短軸方向断面での有機層の表面プロファイルとの関係を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

［本発明の各態様に至る経緯］
本発明者が、本発明の各態様に至った経緯について説明する。

【0016】

（ｉ） ウェット法を用いた有機層の形成は、バンクの囲繞により構成された凹部内に有機材料を含んだインクを塗布し、これを減圧容器内に入れて減圧乾燥させる、という方法を採用する。本発明者は、減圧乾燥の際に、凹部の中央部とバンクに近い端部とでは、インクの乾燥に係る蒸気濃度（雰囲気）が異なることを見出した。

【0017】

（ｉｉ） 具体的には、凹部内に塗布されたインクの液溜りにおいては、バンクに近い端部の方が、中央部に比べて溶剤が蒸発しやすい（蒸発速度が速い）。このため、凹部内に塗布されたインクは、中央部と端部とで蒸発速度が偏った状態で乾燥が進む。このように偏った状態で乾燥が進むため、インクの液溜りの中では、中央部のインクが端部側へと流動し、このときに溶剤とともに有機材料も端部側へと流動する。その結果として、従来技術では、乾燥後の凹部の中央部に比べてバンクに近い端部での層厚が厚い有機層が形成される傾向があった。このような凹部内における層厚のバラツキは、発光ムラに結びつく。

【0018】

（ｉｉｉ） 本発明者は、平面視における凹部の短軸方向において、有機層の表面プロファイルを層厚方向上向きに凸の形状とすることで、層厚方向下向きに凸の形状の長軸方向での表面プロファイルとの関係で、従来技術に比べて平坦領域の広い有機層を形成することができる、ということを見出した。即ち、短軸方向における表面プロファイルを層厚方向の上方（上向き）に凸の形状とすることにより、下方（下向き）に凸の形状を有する長軸方向における表面プロファイルと組み合わせて、層厚が互いに相殺される関係を有し、これにより従来よりも平坦領域を広くすることができることを見出した。

【0019】

（ｉｖ） なお、本発明者は、長軸方向が層厚方向下向きに凸の形状であり、かつ、短軸方向が層厚方向の上方（上向き）に凸の形状を有する有機層の表面プロファイルについては、凹部における長軸方向長さと短軸方向長さ、用いるインクの粘度、乾燥温度、乾燥速度などを制御することで実現が可能であることも見出した。

【0020】

［本発明の各態様］
本発明の一態様に係る有機発光素子では、基板と、基板の上方に形成された発光部と、発光部の構成中に含まれる有機層を基板の主面に沿った方向に区画するバンクと、を有する。当該態様に係る有機発光素子では、バンクにより区画された有機層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有し、有機層の表面は、第２方向において、層厚方向の上方（上向き）に凸の形状を有し、かつ、第１方向において、層厚方向の下方（下向き）に凸の形状を有する、ことを特徴とすることができる。

【0021】

上記一態様に係る有機発光素子では、有機層を平面視する場合において第１方向の長さが第２方向の長さに比べて長く、第１方向における有機層の表面形状が下方に凸であり、かつ、第２方向における有機層の表面形状が上方に凸である。これより、有機層の表面は、第１方向における下方に凸と、第２方向における上方に凸とで、互いを相殺する関係となる。よって、上記一態様に係る有機発光素子では、凹部内における有機層の表面が、従来に比べて広い平坦領域を有し、高い層厚均一性が得られる。

【0022】

従って、上記一態様に係る有機発光素子では、優れた素子特性を有する。

【0023】

本発明の一態様に係る有機発光素子では、具体例として、有機層の表面が、第２方向において、中央部が端部側に比べて層厚方向上向きに突出し、第１方向において、端部側が中央部に比べて層厚方向上向きに突出する形状を備える、という構成を採用することができる。

【0024】

本発明の一態様に係る有機発光素子では、具体例として、有機層が、バンクの囲繞により構成される凹部内に対して有機材料を含むインクを塗布し、これを乾燥させることにより形成されている、という構成を採用することができる。

【0025】

本発明の一態様に係る有機発光素子では、有機層において、第１方向の長さと第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある、という構成を採用することができる。第１方向の長さと第２方向の長さとの比を、上記範囲内とする場合には、長軸方向である第１方向において、有機層の表面形状が下方に凸となり、短軸方向である第２方向において、有機層の表面形状が上方に凸となる。

【0026】

一方、第１方向の長さと第２方向の長さとの比が上記範囲外の場合には、次のようになるものと考えられる。

【0027】

（ｉ）長軸方向である第１方向の長さと短軸方向である第２方向の長さとの差が小さいときには、第１方向および第２方向の両方向において、有機層の表面形状が上方に凸となるか、あるいは、両方向において、有機層の表面形状が下方に凸になる可能性がある。

【0028】

（ｉｉ）長軸方向である第１方向の長さと短軸方向である第２方向の長さとの差が大きいときには、塗布したインクの固形分が乾燥後、長軸方向である第1方向の端部に偏りやすくなり、所望の層厚（例えば、ピクセルの中央部で１００ｎｍ前後の層厚）を得られない可能性がある。

【0029】

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示パネルは、複数の画素が２次元配置され、複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素が、上記何れかの態様に係る有機発光素子の構成を備える、ことを特徴とすることができる。

【0030】

上記一態様に係る有機ＥＬ表示パネルでは、複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素が、上記何れかの態様に係る有機発光素子の構成を備えるので、上述と同様の理由から、当該少なくとも一部の画素におけるサブ画素では、有機層の高い層厚均一性が得られる。

【0031】

従って、上記一態様に係る有機ＥＬ表示パネルでは、優れた表示特性を有する。

【0032】

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置は、上記態様に係る有機ＥＬ表示パネルを備える、ことを特徴とすることができる。

【0033】

上記一態様に係る有機ＥＬ表示装置では、上記態様に係る有機ＥＬ表示パネルを備えるので、上述と同様の理由から、優れた表示特性を有する。

【0034】

本発明の一態様に係る塗布型デバイスは、凹部が形成されてなる基板と、凹部に対してインクを塗布し、これを乾燥することにより形成された機能層と、を有する。当該態様に係る塗布型デバイスでは、機能層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有し、機能層の表面は、第２方向において、層厚方向の上方（上向き）に凸の形状を有し、かつ、第１方向において、層厚方向の下方（下向き）に凸の形状を有する、ことを特徴とすることができる。

【0035】

上記一態様に係る塗布型デバイスでは、機能層を平面視する場合において第１方向の長さが第２方向の長さに比べて長く、第１方向における機能層の表面形状が下方に凸であり、かつ、第２方向における機能層の表面形状が上方に凸である。これより、上記同様の理由から、機能層の表面は、第１方向における下方に凸と、第２方向における上方に凸とで、互いを相殺する関係となる。よって、上記一態様に係る塗布型デバイスでも、上記同様に、凹部内における機能層の表面が、従来に比べて広い平坦領域を有し、高い層厚均一性が得られる。従って、上記一態様に係る塗布型デバイスでも、優れたデバイス特性を有する。

【0036】

本発明の一態様に係る塗布型デバイスでは、機能層において、第１方向の長さと第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある、という構成を採用することができる。このように第１方向の長さと第２方向の長さとの比を上記範囲内にする場合に得られる効果と、範囲外とする場合に生じ得る問題点については、上述の通りである。

【0037】

本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法は、（ａ）基板を準備し、（ｂ）基板上に対し、その一部領域を囲繞するバンクを形成し、（ｃ）バンクの囲繞により構成された凹部内に対して有機材料を含むインクを塗布して塗布膜を形成し、（ｄ）塗布膜を乾燥させて、発光部の構成中に含まれる有機層を形成する、という過程を経るものである。当該態様に係る製造方法では、凹部内に形成される有機層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有するようにし、有機層の形成では、その表面が、第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状であり、かつ、第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状となるようにする、ことを特徴とすることができる。

【0038】

上記態様に係る有機発光素子の製造方法では、塗布膜を乾燥させて形成される有機層の表面形状が、第１方向において下方に凸であり、かつ、第２方向において上方に凸となるようにしている。これより、形成される有機層の表面は、第１方向における下方に凸と、第２方向における上方に凸とで、互いを相殺する関係となり、表面が、従来に比べて広い平坦領域を有し、高い層厚均一性の有機層を形成することができる。

【0039】

従って、上記一態様に係る有機発光素子の製造方法では、優れた素子特性を有する有機発光素子を製造することができる。

【0040】

なお、上述のように、有機層の表面プロファイルについては、凹部における長軸方向（第１方向）長さと短軸方向（第２方向）長さ、用いるインクの粘度、乾燥温度、乾燥速度などを制御することで実現が可能である。

【0041】

本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法では、乾燥前の塗布膜の表面が、第１方向および第２方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である、という構成を採用することができる。このように、乾燥前（塗布直後）の塗布膜の表面が、第１方向および第２方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である場合には、塗布直後の塗布膜の表面が、上方に凸、または下方に凸になるような場合に比べて、塗布膜の形状が安定しやすいと考えられる。このため、乾燥工程における膜形状（表面形状）の平坦化を制御しやすくなると考えられる。

【0042】

また、バンク材料として撥液性材料を用いるので、塗布したインクが凹部から溢れ出し難い。

【0043】

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法では、有機層において、第１方向の長さと第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある、という構成を採用することができる。

【0044】

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、形成しようとする複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素の形成においては、上記態様に係る有機発光素子の形成方法を採用する、ことを特徴とすることができる。

【0045】

上記態様に係る有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、形成しようとする複数の画素の少なくとも一部の画素におけるサブ画素の形成においては、上記態様に係る有機発光素子の製造方法を採用するので、上述と同様の理由から、当該少なくとも一部の画素におけるサブ画素では、有機層の高い層厚均一性が得られる。

【0046】

従って、上記一態様に係る有機ＥＬ表示パネルの製造方法では、優れた表示特性を有する有機ＥＬ表示パネルを製造することができる。

【0047】

本発明の一態様に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法は、複数の画素が２次元配置されてなる有機ＥＬ表示パネルと、当該有機ＥＬ表示パネルに接続される駆動・制御部とを備える有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、有機ＥＬ表示パネルの製造においては、上記態様に係る有機ＥＬ表示パネルの製造方法を採用する、ことを特徴とすることができる。

【0048】

上記態様に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法では、有機ＥＬ表示パネルの製造について、上記態様に係る有機ＥＬ表示パネルの製造方法を採用するので、優れた表示特性を有する有機ＥＬ表示パネルを備える有機ＥＬ表示装置を製造することができる。

【0049】

本発明の一態様に係る塗布型デバイスの製造方法は、（ａ）凹部が形成されてなる基板を準備し、（ｂ）凹部に対してインクを塗布し、（ｃ）インクを乾燥させて機能層を形成する、という過程を経るものである。当該態様に係る製造方法では、凹部内に形成される機能層は、平面視において、第１方向の長さが、これに直交する第２方向の長さに比べて長い面形状を有するようにし、機能層の形成では、その表面が、第２方向において、層厚方向の上方に凸の形状であり、かつ、第１方向において、層厚方向の下方に凸の形状となるようにする、ことを特徴とすることができる。

【0050】

上記態様に係る塗布型デバイスの製造方法では、凹部内に塗布されたインクを乾燥させることで形成される機能層の表面形状が、第１方向において下方に凸であり、かつ、第２方向において上方に凸となるようにしている。これより、形成される機能層の表面は、第１方向における下方に凸と、第２方向における上方に凸とで、互いを相殺する関係となり、表面が、従来に比べて広い平坦領域を有し、優れたデバイス特性を有する塗布型デバイスを製造することができる。

【0051】

本発明の一態様に係る塗布型デバイスの製造方法では、乾燥前のインクの表面が、第１方向および第２方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である、という構成を採用することができる。このような膜の表面形状を採用する場合に得られる効果は、上述の通りである。

【0052】

また、本発明の一態様に係る塗布型デバイスの製造方法では、機能層において、第１方向の長さと第２方向の長さとの比が、３：１〜５：１の範囲内にある、という構成を採用することができる。このように第１方向の長さと第２方向の長さとの比を上記範囲内にする場合に得られる効果と、範囲外とする場合に生じ得る問題点については、上述の通りである。

【0053】

［実施の形態］
画素サイズが１辺数百μｍ程度の微小な場合、あるいは厚さ数十〜数百ｎｍの薄い厚みの層を形成する場合、乾燥中に、バンクの囲繞により構成される凹部内の中央部と端部における溶媒の蒸発速度の差が生じ、溶液が中央から端部へ対流しようとする力が働き、下方に突出する形状を備える傾向が強い。画素サイズが１辺数百μｍ以下の場合、上述のように薄い厚みの層を形成する条件を制御することで、上方に突出する形状を有する可能性がある。

【0054】

本実施の形態では、有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ表示パネルが備える発光層を形成する工程において本発明を適用する。

【0055】

＜有機ＥＬ表示装置１の構成＞
本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１の構成について、図１を用い説明する。

【0056】

図１に示すように、有機ＥＬ表示装置１は、有機発光デバイスの一例としての有機ＥＬ表示パネル１０と、これに接続された駆動・制御部２０とを有し構成されている。

【0057】

有機ＥＬ表示パネル１０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２０は、４つの駆動回路２１〜２４と制御回路２５とから構成されている。

【0058】

なお、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置１では、有機ＥＬ表示パネル１０に対する駆動・制御部２０の配置については、これに限られない。

【0059】

＜有機ＥＬ表示パネル１０の概略構成＞
有機ＥＬ表示パネル１０の構成について、図２および図３を用い説明する。図２は、有機ＥＬ表示パネル１０の構成の一部を模式的に示す平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ’断面を模式的に示す断面図である。

【0060】

図２に示すように、有機ＥＬ表示パネル１０は、ＲＧＢ各発光色のサブピクセル（サブ画素）１０ａ，１０ｂ，１０ｃがマトリクス状に配置され、隣接するＲ（赤色）のサブピクセル１０ａとＧ（緑色）のサブピクセル１０ｂとＢ（青色）のサブピクセル１０ｃを以って一のピクセル（画素）が構成されている。即ち、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネル１０は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子（サブピクセル）１０ａ，１０ｂ，１０ｃがマトリクス状に配列されてなる表示パネルである。

【0061】

図３に示すように、ＴＦＴ基板１０１（以下、「基板１０１」と記載する）上には、陽極１０２がマトリクス状に形成されており、陽極１０２上に、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等の透明導電材料からなる透明導電層１０３及び、ホール注入層１０４がその順で積層されている。なお、透明導電層１０３が陽極１０２上にのみ積層されているのに対し、ホール注入層１０４は陽極１０２上だけでなく基板１０１の上面全体に亘って形成されている。

【0062】

陽極１０２の周辺上部にはホール注入層１０４を介してバンク１０５が形成されており、バンク１０５の囲繞により構成された凹部内に発光層１０６が積層されている。さらに、発光層１０６の上には、電子注入層１０７、陰極１０８、及び封止層１０９が積層形成されている。これら電子注入層１０７、陰極１０８、および封止層１０９は、各バンク１０５で規定された領域を超えて、隣接するサブピクセル（有機ＥＬ素子）１０ａ，１０ｂ，１０ｃに亘り連続するように形成されている。

【0063】

《基板１０１》
基板１０１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、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、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料をベース材料として形成される。

【0064】

《陽極１０２》
陽極１０２は、Ａｇ（銀）の他、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）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されていても良い。

【0065】

《透明導電層１０３》
透明導電層１０３は、陽極１０２およびホール注入層１０４の間に介在し、各層間の接合性を良好にする機能を有する。

【0066】

《ホール注入層１０４》
ホール注入層１０４は、金属酸化物、金属窒化物又、金属窒化物などホール注入機能を果たす材料、例えば、ＷＯｘ（酸化タングステン）又はＭｏｘＷｙＯｚ（モリブデン−タングステン酸化物）で形成される。このホール注入層１０４は、バンク１０５の底面に沿って側方に延出している。

【0067】

《バンク１０５》
バンク１０５は、樹脂等の絶縁性を有する有機材料、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等で形成される。バンク１０５は、有機溶剤耐性を有することが望ましく、また、エッチング処理、ベーク処理等がされることがあるので、それらの処理に対して変形、変質などしにくい材料で形成することが好ましい。

【0068】

《発光層１０６》
発光層１０６は、ＲＧＢ各発光色の有機発光材料（蛍光物質）からなる層（有機層）である。換言すると、有機ＥＬ素子においては、発光層１０６は機能層である。

【0069】

この有機発光材料としては、例えば、特開平５−１６３４８８号公報に記載された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、アンスラセン化合物、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、希土類錯体等が挙げられる。

【0070】

なお、発光層１０６においては、サブピクセル１０ａ〜１０ｃの各々における長軸方向の長さと短軸方向の長さとの比が、３：１〜５：１であることが望ましい。このように各サブピクセル１０ａ〜１０ｃにおける長軸方向の長さと短軸方向の長さとの比を、３：１〜５：１の範囲内とする場合には、長軸方向において、有機層としての発光層１０６の表面形状が下方に凸となり、短軸方向において、発光層１０６の表面形状が上方に凸となる。

【0071】

ここで、長軸方向の長さと短軸方向の長さとの比が３：１〜５：１の範囲内にない場合には、（ｉ）長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が小さいときには、長軸方向および短軸方向の両方向において、発光層１０６の表面形状が上方に凸となるか、あるいは、両方向において、下方に凸になる可能性があり、（ｉｉ）長軸方向の長さと短軸方向の長さとの差が大きいときには、塗布したインクの固形分が乾燥後、長軸方向である第1方向の端部に偏りやすくなり、所望の層厚（例えば、ピクセルの中央部で１００ｎｍ前後の層厚）を得られない可能性がある。

【0072】

《電子注入層１０７》
電子注入層１０７は、陰極１０８から注入された電子を発光層１０６へ注入・輸送する機能を有し、例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらの組み合わせで形成されることが好ましい。

【0073】

トップエミッション型の有機ＥＬ素子であるので、陰極１０８は、光透過性の材料、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等で形成されている。

【0074】

《封止層１０９》
封止層１０９は、発光層１０６等が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する役割を有し、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の材料で形成されている。

【0075】

なお、図３では、基板１０１を図２におけるＡ−Ａ’断面での形状を示しているが、図２に示すように、バンク１０５は、基板１０１の上面に沿って縦方向および横方向に延設されている。本実施の形態に係るバンク１０５は、所謂、ピクセルバンク構造を有する。

【0076】

＜発光層１０６の層厚分布＞
本実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネル１０が有する発光層１０６の層厚分布について、図４および図５を用い説明する。図４（ａ）は、図２のＡ−Ａ’断面におけるホール注入層１０４、バンク１０５、および発光層１０６を模式的に抜き出して示す断面図であり、図４（ｂ）は、図２のＢ−Ｂ’断面におけるホール注入層１０４、バンク１０５、および発光層１０６を模式的に抜き出して示す断面図である。図５は、発光層１０６における層厚が均一である領域を模式的に示す平面図である。

【0077】

図４（ａ）に示すように、サブピクセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々における長軸方向（Ｙ軸方向）での発光層１０６の層厚は、中央部Ｐ_C1での層厚Ｔ_C1に対して、バンク１０５に近い端部Ｐ_E1，Ｐ_E2での各層厚Ｔ_E1，Ｔ_E2の方が厚くなっている。即ち、次のような関係となっている。

【0078】

［数１］Ｔ_C1＜Ｔ_E1
［数２］Ｔ_C1＜Ｔ_E2
図４（ａ）に示すように、長軸方向（Ｙ軸方向）での発光層１０６の表面Ｆ_Lは、Ｚ軸方向の下向きに凸の形状を有する。

【0079】

一方、図４（ｂ）に示すように、サブピクセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々における短軸方向（Ｘ軸方向）での発光層１０６の層厚は、中央部Ｐ_C1での層厚Ｔ_C1に対して、バンク１０５に近い端部Ｐ_E3，Ｐ_E4での各層厚Ｔ_E3，Ｔ_E4の方が薄くなっている。即ち、次のような関係となっている。

【0080】

［数３］Ｔ_C1＞Ｔ_E3
［数４］Ｔ_C1＞Ｔ_E4
図４（ｂ）に示すように、短軸方向（Ｘ軸方向）での発光層１０６の表面Ｆ_Sは、Ｚ軸方向の上向きに凸の形状を有する。

【0081】

図４（ａ）に示す長軸方向における発光層１０６の表面Ｆ_Lのプロファイルと、図４（ｂ）に示す短軸方向における発光層１０６の表面Ｆ_Sのプロファイルとを合成して考えると、図５のハッチングを付した部分に示すように、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネル１０では、サブピクセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各々における発光層１０６の層厚が均一な領域Ａ_FLは、従来技術に比べて約３〜１０倍広くなる。例えば、長軸方向の発光層の表面プロファイルも短軸方向の発光層の表面プロファイルもともに下方に凸となる従来技術に比べて、層厚が均一な領域Ａ_FLは、約１０倍広くなる。

【0082】

上記のような効果は、図５に示すように、長軸方向Ｌ_LCでの発光層１０６の表面Ｆ_Lのプロファイルと、短軸方向Ｌ_SCでの発光層１０６の表面Ｆ_Sのプロファイルとが、互いに相殺する関係となり、その結果として、発光層１０６の層厚が均一な領域Ａ_FLが従来比で広くなるものである。

【0083】

なお、「層厚が均一」とは、必ずしも完全に層厚が均一である形態だけではなく、特性という観点から許容できる範囲を含むものである。例えば、発光層１０６の場合には、設計厚みに対して±１０ｎｍ、あるいは設計厚みに対して±５ｎｍの範囲を含むものとすることができる。

【0084】

＜有機ＥＬ表示装置１の製造方法＞
有機ＥＬ表示装置１の製造方法のうち、有機ＥＬ表示パネル１０の製造方法について、その特徴部分だけを図６を用い説明する。図６（ａ）から図６（ｄ）は、上記有機ＥＬ表示パネル１０の製造方法を説明する工程図である。

【0085】

図６（ａ）に示すように、基板１０１上に、陽極１０２、透明導電層１０３、ホール注入層１０４を順に形成し、ホール注入層１０４上にバンク１０５を形成する。それに伴ってバンク１０５で囲繞されることにより、発光層形成予定領域である凹部１０５ａが形成される。

【0086】

陽極１０２は、例えばスパッタリングによりＡｇ薄膜を形成し、当該Ａｇ薄膜を例えばフォトリソグラフィ法でマトリックス状にパターニングすることによって形成する。

【0087】

ホール注入層１０４は、ＷＯｘ又はＭｏｘＷｙＯｚを含む組成物を用いて、真空蒸着、スパッタリングなどの技術で形成する。

【0088】

バンク１０５は、ホール注入層１０４上にバンク材料を塗布する等によってバンク材料層を形成し、形成したバンク材料層の一部を除去することによって形成する。バンク材料層の除去は、バンク材料層上にレジストパターンを形成し、その後、エッチングすることにより行うことができる。バンク材料層の表面に、必要に応じてフッ素系材料を用いたプラズマ処理等によって撥液処理を施してもよい。

【0089】

次に、図６（ｂ）に示すように、バンク１０５の囲繞により構成された凹部１０５ａに、ＲＧＢ各発光色のいずれかに対応する有機発光材料を含む塗布液としてのインク１０６０を充填する。そして、充填したインク１０６０を減圧下で乾燥させることによって、図６（ｃ）に示すように発光層１０６を形成する。この発光層１０６の形成工程については後で詳しく説明する。

【0090】

なお、図６（ｃ）では、長軸方向（Ｙ軸方向）での発光層１０６の断面構造だけを示しているが、短軸方向（Ｘ軸方向）での発光層１０６の断面構造は、図４（ｂ）に示す構造となっている。

【0091】

次に、図６（ｄ）に示すように、電子注入層１０７、陰極１０８、封止層１０９を順次形成する。電子注入層１０７は、例えば真空蒸着によってバリウムを薄膜形成する。ここで、電子注入層１０７、陰極１０８、封止層１０９については、凹部１０５ａ内だけではなく、バンク１０５の側面１０５ｄおよび上面１０５ｅも被覆するように形成する。

【0092】

陰極１０８は、例えばスパッタリング法によってＩＴＯを薄膜形成する。

【0093】

＜発光層１０６の形成＞
上記発光層１０６の形成方法について詳細に説明する。

【0094】

《インク準備工程》 ＲＧＢ各発光色ごとに、発光層１０６を構成する有機発光材料を溶質とし、比較的沸点が高い溶剤（沸点１７０〜３００℃）を含む溶剤に溶解してインク１０６０を製造する。

【0095】

溶剤としては、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ、沸点２３８℃）の他に、例えば、ジエチルベンゼン（沸点１８３℃）、デカハイドロナフタレン（沸点１９０℃）、メチルベンゾエート（沸点１９９℃）、アセトフェノン（沸点２０２℃）、フェニルベンゼン（沸点２０２℃）、ベンジルアルコール（沸点２０５℃）、テトラハイドロナフタレン（沸点２０７℃）、イソフォロン（沸点２１３℃）、ｎ−ドデカン（沸点２１６℃）、ジシクロヘキシル（沸点２２７℃）、ｐ−キシレングリコールジメチルエーテル（沸点２３５°）が挙げられる。

【0096】

これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数の溶剤を混合したもの、あるいは上記の高沸点溶剤と、沸点１７０℃未満の低沸点溶剤とを混合して用いてもよい。

【0097】

《インク充填工程》 基板１０１上の全体に亘って、バンク１０５の囲繞により構成された各凹部１０５ａ内に、液滴吐出法（インクジェット法）で、ＲＧＢ各発光色のインク１０６０を充填する。

【0098】

インクを充填する方法として、この他に、ディスペンサー法、ノズルコート法、スピンコート法、凹版印刷、凸版印刷等を用いてもよい。

【0099】

なお、図６（ｂ）では、凹部１０５ａの長軸方向のみを図示しているが、凹部１０５ａにインク１０６０を充填した状態では、凹部１０５ａの長軸方向および短軸方向の両方向において、インク１０６０の表面は、ともに膜厚方向（Ｚ軸方向）の上方に凸の形状を有している。これは、バンク１０５の表面が撥液性を有することに起因する。このように、乾燥前（塗布直後）のインク（塗布膜）１０６０の表面が、長軸方向および短軸方向の両方向において、膜厚方向の上方に凸の形状である場合には、塗布直後のインク１０６０の表面が、上方に凸、または下方に凸になるような場合に比べて、塗布膜の形状が安定しやすいと考えられる。このため、乾燥工程における膜形状（表面形状）の平坦化を制御しやすくなると考えられるまた、バンク材料として撥液性材料を用いるので、塗布したインク１０６０が凹部から溢れ出し難い。

【0100】

《乾燥工程》 各発光色のインクが充填された基板１０１を、図７に示す乾燥装置５００の乾燥室５０１内に収納し、減圧雰囲気下でインク中の溶剤を蒸発させることによって乾燥させる。

【0101】

図７は、有機ＥＬ表示パネル１０を製造する際に、乾燥工程で用いる乾燥装置５００の概略構成を示す図である。

【0102】

乾燥装置５００は、乾燥室５０１と、当該乾燥室５０１から排気するための排気管５０２、真空ポンプ５０３と、排気管５０２における排気コンダクタンスを調節するバルブ５０４と、乾燥室５０１内の圧力を測定する圧力計５０５と、圧力計５０５の測定結果に基いてバルブ５０４の排気コンダクタンスを調節するコントローラ５０６とを備えている。

【0103】

また、乾燥室５０１の内部に、基板１０１を支持する支持部５０７を備えている。なお、基板１０１を加熱しながら乾燥する場合には、乾燥室５０１内にヒータ等を設置しておく。

【0104】

減圧容器５０１は、その側面に基板１０１を出し入れする扉（不図示）を備え、気密に密閉できるようになっている。

【0105】

真空ポンプ５０３は、減圧容器である乾燥室５０１内を１０Ｐａ以下まで減圧できる能力を持ったもので、例えば、メカニカルブースタとロータリポンプを用いる。また、乾燥室５０１内の圧力に応じて使用する真空ポンプを切り変えるようにしてもよい。例えば、大気圧から素引きするときには、ロータリポンプを用いて排気し、真空度が高くなったら、メカニカルブースタを併用するようにしてもよい。

【0106】

このような乾燥装置５００を用いて、次のようにインクの減圧乾燥を行う。

【0107】

乾燥室５０１内（初期温度２５℃）の支持部５０７上に、インクを充填した基板１０１を設置して、減圧容器である乾燥室５０１を密閉する。

【0108】

その後、乾燥室５０１を真空ポンプ５０３で減圧する。

【0109】

図８は、減圧容器である乾燥室５０１内の圧力プロファイル（圧力の時間的変化）の一例である。

【0110】

この例では、大気圧状態から１０Ｐａ程度になるまで乾燥室５０１の減圧を約７分かけて行う。その後、３分間程度、バルブ５０４を調整して乾燥室５０１内の圧力を１０Ｐａに維持する。

【0111】

このように減圧容器である乾燥室５０１内を減圧することによってインク１０６０中に含まれる溶媒が蒸発して、発光層１０６が形成される。

【0112】

その後、バルブ５０４を閉じ、乾燥室５０１内に大気を導入して大気圧状態に戻し、乾燥室５０１から基板１０１を取り出す。

【0113】

なお、図６（ｃ）では、凹部１０５ａの長軸方向のみを図示しているが、乾燥後における発光層１０６は、凹部１０５ａの長軸方向において、層厚方向（Ｚ軸方向）の下方に凸の形状を有し、凹部１０５ａの短軸方向において、層厚方向（Ｚ軸方向）の上方に凸の形状を有している。即ち、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すような形状を有することになる。

【0114】

＜実施例の乾燥方法による効果＞
以下、図９を参照しながら、この効果を詳細に説明する。

【0115】

乾燥室５０１内を低圧力（高真空）にして乾燥すると、図９（ａ）の矢印で示すように、溶媒蒸発速度は大きくなり、それに伴って、１素子領域（一の凹部１０５ａ内）のインク１０６０の溜まり（塗布膜）において、中央部（バンク１０５から離れた領域）からの蒸発速度と比べると、端部（バンク１０５に近い領域）からの蒸発速度の方がかなり大きくなる。

【0116】

これは、インク１０６０の溜まり（塗布膜）の表面付近において、バンク１０５から離れた中央部では、その横にも溶媒蒸気発生源（インク）が存在するので、蒸気が横方向に拡散することなく、ほぼ上方向だけに拡散するのに対して、バンク１０５に近い端部では、その横に溶媒蒸気を発生しないバンク１０５が存在しているので、溶媒蒸気が上方向だけでなく、バンク１０５の上方に向かっても拡散されるためである。

【0117】

特に、サブピクセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各辺長（開口縁辺の長さ）Ｌａが５００μｍ以下の微小なサイズの場合、通常と比べて高い圧力で溶媒が蒸発するので、中央部と端部とで蒸発速度差は大きくなる。

【0118】

インク１０６０の溜まり（塗布膜）には、レベリングによって平坦化しようとする作用はあるが、中央部と端部とで蒸発速度の差が大きくなると、インク１０６０の溜まり（塗布膜）の中で、蒸発速度の小さい中央部から蒸発速度の大きい端部へとインク液が流れ込み、バンク１０５に近い端部においては、中央部から流れ込むインク１０６０に含まれる溶媒だけ蒸発して溶質（発光層材料）が堆積されていく。

【0119】

その結果、図９（ｂ）に示すように、発光層１０６の層厚は、中央部と比べて端部で大きくなる。すなわち、形成される発光層１０６の素子内での層厚バラツキが生じることになる。

【0120】

一方、サブピクセル１０ａ，１０ｂ，１０ｃの各長軸方向の長さを１００μm以上、６００μm以下、短軸方向の長さを１０μｍ以上、９０μｍ以下にし、インクの粘度は２ｍＰａ・ｓ以上、２１ｍＰａ・ｓ以下であり、乾燥時の温度は２０℃以上１００℃以下にする。容器内の圧力が大気圧から１０００Ｐａまでに達するまでの減圧乾燥速度を概ね−９９９０００Ｐａ／ｓｅｃ以上、−１００００Ｐａ／ｍｉｎ以下の範囲で制御できれば、画素内の発光層の形状は、１００μｍ以上、６００μｍ以下の長さを有する長径方向においては溶質の流動が停止するまで画素内端部に溶質が移動する時間が十分あるため下方に突出する形状を備えやすく、１０μｍ以上、９０μｍ以下の長さしか有しない短径方向においては、上方に突出する形状になりやすい。結果として、長径方向の形状と短径方向の形状が相殺され、比較的平坦な形状を有する面積を拡げることができ、形成される発光層１０６は層厚均一性が良好なものとなる。

【0121】

＜実験＞
上記効果を確認するために以下のように実験を行った。

【0122】

《凹部形成》 平らなガラス基板上に、感光材料をスピン塗布して、フォトリソグラフィ法でパターンニングすることによってバンクを形成すると共に、バンクで囲繞することにより縦長の溝（長方形状凹部）を形成した。凹部を規定するバンクの形状については、図２に示すものと同じである。

【0123】

ここで、サブピクセルにおける長軸方向の長さと短軸方向の長さの比は、例えば、４：１〜５：１である。

【0124】

《インク製造》 溶質として、ポリフルオレンポリマー（Ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉ−ｎ−ｄｏｄｅｃｙ ｌｆｌｕｏｒｅｎｙｌ−２，７−ｄｉｙｌ）、アルドリッチ製）を用い、溶媒として安息香酸ブチル（沸点２４２℃）を用いた。

【0125】

天秤で、安息香酸ブチルと、ポリフルオレンポリマーを秤量し、バイオシェイカー（溶解温度：６０℃、回転数：１００ｒｐｍ）で２４時間振動させて、十分に溶解させることによってインクを製造した。製造されたインクの粘度は、図１１（ａ）に示すように、サンプル毎に、１０．３ｍＰａ・ｓと１２．３ｍＰａ・ｓの２種類である。

【0126】

《インク充填》 ガラス基板上に形成した各溝に、インクジェット塗布方式でインクを充填した。

【0127】

《乾燥》 乾燥は、上述の減圧乾燥を行い、図１１（ａ）に示すように、サンプル毎に、乾燥温度を２５℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃の５種類とした。

【0128】

それぞれのサンプルについて、基板上に形成された発光層における凹部内の層厚分布（長軸方向と短軸方向）を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。

【0129】

その結果、長軸方向においてはすべてのサンプルにおいて下方に突出する形状（下方に凸の形状）になった。短軸方向における発光層の表面プロファイルについての測定結果および判定結果を図１１（ｂ）に示す。実施例であるサンプル１，２，９，１０では図１０（ｂ）に示す上方に凸の形状となり、発光層の表面における厚の平坦な領域の面積が広がることで、均一な層厚を有する領域を広くとることができるという効果を高めることが期待できる。

【0130】

図１０（ａ）に長軸方向での表面プロファイル、図１０（ｂ）に短軸方向での表面プロファイルを示す。表面プロファイルは凹部内に形成された有機層の層厚分布を、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて測定した。図１０（ｃ）は長軸方向での表面プロファイルと短軸方向での表面プロファイルとを掛け合わせて、計算により凹部内全体の層厚分布を算出したものである。

【0131】

４５ｎｍ〜５５ｎｍの箇所が有効な範囲であり、それ以外は有効でない範囲である。

【0132】

なお、図１１（ｂ）においては、平坦性が良い（有効な範囲が広い）形状の場合の結果を「ＯＫ」、平坦性が悪い（有効な範囲が狭い）形状の場合の結果を「ＮＧ」と示す。

【0133】

また、サンプル１〜１０の全てにおいて、上述のように、長軸方向の画素はすべて下方に突出する形状になった。

【0134】

サンプル３〜８のように、短軸方向が下方に凸の形状となった場合は、凹部内全体は平坦性が悪い（有効な範囲が狭い）形状になる。

【0135】

逆に、サンプル１，２，９，１０のように、短軸方向が上方に凸の形状となった場合は、長軸方向における下方に凸の形状、短軸方向における上方に凸の形状の相殺効果が働き平坦性の高い（有効な範囲が広い）層厚分布を有することになる。

【0136】

ここで、図１１（ａ）では、インクの初期粘度と乾燥温度について、１０種類のサンプルを用いた。各サンプルについて、インクの初期粘度と乾燥温度との関係を図１２に示す。図１２に示すように、短軸方向において上方（上向き）に凸の形状となる条件は、図１０（ａ）に示す条件の他にも存在する。

【0137】

（変形例）
（１）上記実施の形態では、基板上に複数のＥＬ素子を形成する際に、バンクの囲繞により構成される凹部内に発光層を形成する場合について示したが、電荷注入輸送層など、発光層以外の機能層をバンクの囲繞により構成される凹部内にウェットで形成する場合も、同様に実施することができ、同様の効果を奏する。

【0138】

（２）上記実施の形態では、トップエミッション型有機ＥＬ表示パネル１０の発光層１０６を形成する例を説明したが、ボトムエミッション型有機ＥＬ表示パネルの発光層を形成する場合にも適用可能である。また、有機ＥＬ素子の発光層以外に、有機ＥＬ素子の電荷輸送層を形成する際にも適用できる。

【0139】

（３）さらに、実施の形態で説明した有機ＥＬ素子以外に、プラズマディスプレイパネルの隣接リブ間にインクを塗布する際にも、本発明を適用できる。

【産業上の利用可能性】

【0140】

本発明は、インクを塗布乾燥することで機能性膜を形成する技術分野において有効な技術であり、有機ＥＬ表示パネルをはじめ有機ＥＬ光源など、有機ＥＬ表示パネルを製造するのに適用することができ、基板面内での発光特性が均一的な有機ＥＬ表示パネルを製造することができる。有機ＥＬ表示パネルにおいては画像表示面内における発光特性が均一化されるので画質の向上にも寄与する。

【符号の説明】

【0141】

１．有機ＥＬ表示装置
１０．有機ＥＬ表示パネル
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ．サブピクセル
２０．駆動・制御部
２１〜２４．駆動回路
２５．制御回路
１０１．ＴＦＴ基板
１０２．陽極
１０３．透明導電層
１０４．ホール注入層
１０５．バンク
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ．凹部
１０６．発光層
１０７．電子注入層
１０８．陰極
１０９．封止層
５００．乾燥装置
５０１．乾燥室
５０２．排気管
５０３．真空ポンプ
５０４．バルブ
５０５．圧力計
５０６．コントローラ
５０７．支持部
１０６０．インク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】