CN108353480B - 有机el器件的制造方法及有机el器件 - Google Patents
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Abstract
一实施方式的有机EL器件(1)的制造方法包括：通过涂布法在带围堰的基板(10)所具有的设置于由围堰(13)规定的像素区域(2a)中的第一电极(12)上形成有机发光层(23)的工序；算出有机发光层的平坦度的工序；判定所述平坦度是否为期望的平坦度以上的工序；形成第二电极(30)的工序，将有机发光层的最小厚度设为d(nm)，将(d+规定值)nm以下的有机发光层的面积设为A1，将像素区域的面积设为A2时，平坦度由(A1/A2)×100表示，在判定工序中平坦度为期望的值以上的情况下，实施形成第二电极的工序，在判定工序中平坦度小于期望的值的情况下，变更有机发光层的形成条件来形成有机发光层。
Description
技术领域
本发明涉及有机EL器件的制造方法及有机EL器件。
背景技术
作为有机EL器件，已知有如专利文献1那样由围堰(隔壁)来规定多个像素的有机EL器件。在这样的有机EL器件中，在各像素内设置有机发光层，使各像素发光。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2008/149499号
发明内容
发明要解决的课题
当有机EL器件所具有的像素内的有机发光层的厚度不均匀时，像素的亮度特性(例如亮度的均匀性等)劣化。为了使有机发光层的厚度均匀、也就是使有机发光层平坦，以往要求预先使成为有机发光层的基底的层平坦。然而，在该情况下，需要针对每层来评价层的平坦性，制造工序变得繁杂。另外，由于有机发光层的平坦性与亮度的关系不明，因此在直至在有机发光层上形成电极等而一度制造出有机EL器件之后试着使其发光为止的期间，无法判明是否能够得到期望的亮度特性。因此，在未能够得到期望的亮度特性的情况下，不仅需要再次形成有机发光层，还需要再次形成应在有机发光层上设置的电极，有机EL器件的生产率降低。
于是，本发明的目的在于，提供能够实现生产率的提高的有机EL器件的制造方法及有机EL器件。
用于解决课题的方案
即，本发明的一方案的有机EL器件的制造方法包括：通过涂布法在具备基板、围堰及第一电极的带围堰的基板的所述第一电极上形成有机发光层的工序，其中，所述围堰设置于所述基板且用于规定像素，所述第一电极在所述基板中设置于与所述像素对应的像素区域上；算出所述有机发光层的平坦度的工序；判定所述有机发光层的平坦度是否为期望的平坦度以上的工序；以及在所述有机发光层上形成第二电极的工序，在算出所述平坦度的工序中，将所述有机发光层的最小厚度设为d，将从所述基板的厚度方向观察时为(d+规定值)以下的所述有机发光层的面积设为A1，将所述像素区域的面积设为A2，将所述平坦度设为α时，通过下述式(1)算出所述平坦度，α＝(A1/A2)×100···(1)，在进行判定的所述工序中所述平坦度为期望的值以上的情况下，实施形成所述第二电极的工序，在进行判定的所述工序中所述平坦度小于期望的值的情况下，在形成所述有机发光层的工序中，变更所述有机发光层的形成条件来形成所述有机发光层，其中，d、(d+规定值)的单位为nm。
本申请发明人发现，在将形成于由围堰规定的像素内的有机发光层的平坦度如上述那样定义的情况下，在平坦度与从有机发光层产生的亮度状态之间存在一定的关系性。
在上述制造方法中，能够制造在像素内具有平坦度为期望的值以上的有机发光层的有机EL器件。在这样的有机EL器件中，根据本申请发明人所发现的见识，能够以实质上与所述期望的值对应的亮度状态从像素射出光。在该情况下，在有机EL器件的制造中，通过调整有机发光层的平坦度，能够制造可从像素以期望的亮度状态射出光的有机EL器件。因此，有机EL器件的生产率得以提高。
可以是，所述期望的平坦度基于针对亮度分布率算出用像素而由所述式(1)规定的平坦度与所述亮度分布率算出用像素的亮度分布率的关系来设定，所述亮度分布率为在所述亮度分布率算出用像素中具有最大亮度的70％以上的亮度的区域的面积占所述亮度分布率算出用像素的面积的比例。
根据这样的平坦度与亮度分布率的关系，通过使有机发光层的平坦度为期望的值以上，能够实现期望的亮度分布率。
可以是，所述期望的平坦度为70％，优选为80％。
也可以是，还包括在所述记带围堰的基板的所述第一电极上形成包括至少一个有机层的有机结构体的工序。在该情况下，也可以是，在形成所述有机发光层的工序中，在所述有机结构体上形成所述有机发光层。
可以是，在包括形成所述有机发光层的工序的实施方式中，在算出所述平坦度的工序中，根据所述有机结构体的厚度分布与在所述有机结构体上形成所述有机发光层而成的层叠体的厚度分布之差来算出所述有机发光层的厚度分布，并基于所述有机发光层的厚度分布来算出所述平坦度。
本发明的另一方案的有机EL器件具备：带围堰的基板，其具有(A)基板、设置于所述基板且用于规定像素的围堰、以及(B)在所述基板中设置于与所述像素对应的像素区域上的第一电极；(C)有机发光层，其设置于所述第一电极上；以及(D)第二电极，其设置于有机发光层上，将所述有机发光层的最小厚度设为d，将从所述基板的厚度方向观察时为(d+规定值)以下的所述有机发光层的面积设为A1，将所述像素区域的面积设为A2，将所述有机发光层的平坦度设为(A1/A2)×100％时，所述平坦度为70％以上，其中，d、(d+规定值)的单位为nm。
根据本申请发明人所发现的所述平坦度与亮度分布率的关系，在所述有机EL器件中，能够实现与70％以上的平坦度相应的亮度分布率。该有机EL器件能够通过上述有机EL器件的制造方法来制造，因此能够实现生产率的提高。
所述规定值例如可以为2以上且15以下。所述规定值可以为10。
发明效果
根据本发明，可提供能够实现生产率的提高的有机EL器件的制造方法及有机EL器件。
附图说明
图1是从带围堰的基板侧观察一实施方式的有机EL器件的情况下的俯视图。
图2是沿着图1的II-II线的截面的局部放大图。
图3是说明图1的有机EL器件所具有的带围堰的基板的图。
图4是一实施方式的有机EL器件的制造方法的一例的流程图。
图5是用于说明有机结构体形成工序的图。
图6是用于说明有机发光层形成工序的图。
图7是用于说明干燥速度与有机发光层的厚度分布的关系的示意图。
图8是示意性地示出实施例的有机EL器件的结构的图，图8的(a)示意性地示出了实验例1～4的有机EL器件的结构，图8的(b)示意性地示出了实验例5～9的有机EL器件的结构，图8的(c)示意性地示出了实验例10～14的有机EL器件的结构。
图9是表示实验例1～14的实验结果的图。
图10是表示实验例1～4中的有机发光层的厚度分布的图。
图11是表示实验例5～9中的有机发光层的厚度分布的图。
图12是表示实验例10～14中的有机发光层的厚度分布的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。对同一要素标注同一附图标记。省略重复的说明。附图的尺寸比率未必与说明的尺寸比率一致。
图1所示的有机电致发光(有机EL)器件1是有机EL显示面板，具有多个像素2。各像素2为有机EL元件部。即，有机EL器件1具有多个有机EL元件部一体地连结而成的结构。在本实施方式中，“像素”是指发出光的最小单位(或者最小区域)，通过像素2的发光，从而像素2具有颜色信息。在图1中，由虚线示意性地示出像素2。
多个像素2中的各个像素射出红色、绿色及蓝色中任一颜色的光。从该观点出发，有机EL器件1具有三个种类的像素2、即射出红色的光的红色像素2R、射出绿色的光的绿色像素2G及射出蓝色的光的蓝色像素2B。以下，在将像素2发光的颜色区分地进行说明的情况下，也有时将像素2如上述那样称作红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B。
多个像素2配置为二维阵列(或矩阵状)。将二维阵列的彼此正交的两个方向也称作X方向(或行方向)及Y方向(或列方向)。在该情况下，构成多个像素2的三个种类的红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B例如通过将以下的(i)、(ii)、(iii)的列在Y方向上按顺序反复地配置，来分别整齐排列地配置。
(i)红色像素2R在X方向上隔开规定的间隔地配置的列。
(ii)绿色像素2G在X方向上隔开规定的间隔地配置的列。
(iii)蓝色像素2B在X方向上隔开规定的间隔地配置的列。
有机EL器件1例如将并列的红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B作为一个显示像素单位，通过对显示像素单位所包含的红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B进行控制而能够进行全彩显示。
各列中的像素2之间的间隔、各行中的像素2之间的间隔、像素2的配置例及像素2的数量等根据有机EL器件1的规格等而适当设定。
详细地说明有机EL器件1的结构。有机EL器件1具备带围堰(bank)的基板10、多个有机EL结构部20、以及阴极(第二电极)30。有机EL器件1可以是顶部发射型的器件，也可以是底部发射型的器件。以下，若无特殊说明，说明底部发射型即从带围堰的基板10侧取出光的情况。
如图2及图3所示，带围堰的基板10具有基板11、多个阳极(第一电极)12及围堰13。图3是与沿着图1中的II-II线剖切的带围堰的基板10的截面的局部放大图对应的图，与省略了图2中的带围堰的基板10以外的构成要素的图对应。
基板11是对可见光(波长400nm～800nm的光)具有透光性的板状的透明构件。基板11是支承阳极12及围堰13的支承体。基板11的厚度例如为30μm以上且1100μm以下。基板11例如可以是玻璃基板及硅基板等刚性基板，也可以是塑料基板及高分子膜等挠性基板。通过使用挠性基板，从而有机EL器件1能够具有挠性。
也可以在基板11上预先形成用于对各像素2进行驱动的电路。也可以在基板11上例如预先形成TFT(Thin Film Transistor)、电容器等。
多个阳极12在基板11的表面11a上设置于与各像素2对应的像素区域2a上。阳极12的俯视形状(从基板11的板厚方向观察到的形状)例如可举出矩形及正方形这样的四边形及其他的多边形。阳极12的俯视形状也可以是圆形或椭圆形。
阳极12可以使用由金属氧化物、金属硫化物及金属等构成的薄膜，具体而言可以使用由氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide：简称ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide：简称IZO)、金、铂、银、以及铜等构成的薄膜。如在本实施方式中主要进行说明的那样，在有机EL器件1从带围堰的基板10侧射出光的情况下，使用显示光透射性的阳极12。
阳极12的厚度可以通过考虑光的透射性、电导率等而适当决定。阳极12的厚度例如为10nm～10μm，优选为20nm～1μm，进一步优选为50nm～500nm。
在一实施方式中，也可以在阳极12与基板11之间设置由绝缘层等构成的层。绝缘层等层也可以视作基板11的一部分。
如图2及图3所示那样，围堰13设置于各阳极12的周围。围堰13也在相邻的阳极12之间设置。围堰13的一部分也可以覆盖于阳极12的周缘部。围堰13是对像素2或像素区域2a进行划分的隔壁。即，围堰13在基板11的表面11a上以具有对预先设定的像素区域2a进行划分的开口这样的图案设置在基板11上。在本实施方式中，如图1所示，多个像素2以二维阵列的形式配置，因此格子状的围堰13设置于基板11。
围堰13的材料例如为树脂。围堰13例如是包含疏液剂的感光性树脂组成物的固化物。疏液剂例如可举出含有氟树脂的疏液剂。在由围堰13规定的像素区域2a上，如后所述那样，通过涂布法而形成有有机发光层23这样的有机层。因而，围堰13通常形成为具有如下特性(例如润湿性)，该特性是指在利用涂布法在由围堰13规定的像素区域2a上形成有机层时能够较佳地形成该有机层的特性。
围堰13的形状及其配置根据像素2的数量及分辨率等有机EL器件1的规格、制造的容易度等而适当设定。例如，在图2及图3中，围堰13的面对像素区域2a的侧面13a与基板11的表面11a实质上正交。然而，侧面13a可以相对于表面11a以形成锐角的方式倾斜，也可以以形成钝角的方式倾斜。在侧面13a与表面11a为锐角的情况下，围堰13的形状已知有正锥型，在侧面13a与基板11的表面为钝角的情况下，围堰13的形状已知有倒锥型。围堰13的厚度(高度)例如为0.3μm～5μm这种程度。
上述带围堰的基板10例如可以通过在预先设定于基板11的多个像素区域2a上形成阳极12之后，形成围堰13来制造。
阳极12可以通过蒸镀法或涂布法来形成。在通过蒸镀法形成的情况下，在将由阳极12的材料构成的层形成于基板11上之后，对该层进行图案化而形成为多个阳极12的图案即可。在通过涂布法形成阳极12时，可以通过如下方式形成：将包含阳极12的材料的涂布液以与多个阳极12对应的图案涂布于基板11上之后，使涂布膜干燥。或者也可以是，在将由待成为阳极12的材料构成的涂布膜形成于基板11并使其干燥之后，对其进行图案化而形成为阳极12的图案。
在阳极12的形成中利用涂布法的情况下，作为涂布法的例子，可举出喷墨印刷法，但除此之外，也可以使用公知的涂布法，例如狭缝涂覆法、微型凹版涂覆法、凹版涂覆法、棒涂覆法、辊涂覆法、线棒涂覆法、喷涂法、网版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法及喷嘴印刷法等。包含阳极12的材料的涂布液的溶剂只要是能够溶解阳极12的材料的溶剂即可。
围堰13例如利用涂布法来形成。具体而言，可以通过如下方式形成：在使将包含围堰13的材料的涂布液涂布于形成有阳极12的基板11而成的涂布膜干燥之后，对该涂布膜进行图案化而形成为规定的图案。作为涂布法的例子，可以举出旋涂法、狭缝涂覆法等。包含围堰13的涂布液的溶剂只要是能够溶解围堰13的材料的溶剂即可。
如图2所示，多个有机EL结构部20在带围堰的基板10上设置于由围堰13和阳极12形成的凹部14(参照图2及图3)内。有机EL结构部20具有空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23。
空穴注入层21是具有对从阳极12向有机发光层23的空穴注入效率进行改善的功能的有机层。空穴注入层21的材料可以使用公知的空穴注入材料。作为空穴注入材料的例子，可以举出氧化钒、氧化钼、氧化钌及氧化铝等氧化物、苯胺化合物、星爆型胺化合物、酞菁化合物、无定形碳、聚苯胺、以及聚乙烯基二氧噻吩(PEDOT)等聚噻吩衍生物。
空穴注入层21的厚度根据使用的材料而最佳值不同，通过斟酌要求的特性及层的形成容易度等而适当决定。空穴注入层21的厚度例如为1nm～1μm，优选为2nm～500nm，进一步优选为5nm～200nm。
空穴注入层21根据需要，按照像素2的种类、即按照红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B而使其材料或厚度不同来设置。从空穴注入层21的形成工序的简易度的观点出发，也可以以相同的材料、相同的厚度形成全部的空穴注入层21。
空穴输送层22是具有对从阳极12、空穴注入层21或距阳极12较近的空穴输送层22向有机发光层23的空穴注入进行改善的功能的层。空穴输送层22的材料可以使用公知的空穴输送入材料。对于空穴输送层22的材料的例子，作为空穴输送材料，可以举出聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在侧链或主链上具有芳香族胺的聚硅氧烷或其衍生物、吡唑啉或其衍生物、芳基胺或其衍生物、茋或其衍生物、三苯基二胺或其衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(对苯乙炔)或其衍生物、或聚(2，5-噻吩乙炔)或其衍生物等。另外，也可以举出在日本特开2012-144722号公报中公开的空穴输送层材料。
空穴输送层22的厚度根据使用的材料而最佳值不同，以使驱动电压和发光效率成为适度的值的方式适当设定。空穴输送层22的厚度例如为1nm～1μm，优选为2nm～500nm，进一步优选为5nm～200nm。
空穴输送层22根据需要，按照像素2的种类、即按照红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B而使其材料或厚度不同来设置。从空穴输送层22的形成工序的简易度的观点出发，也可以以相同的材料、相同的厚度形成全部的空穴输送层22。
有机发光层23设置于空穴输送层22上。有机发光层23是具有发出规定的波长的光的功能的有机层。有机发光层23通常由主要发出荧光和/或磷光的有机物形成，或者由该有机物和对该有机物进行辅助的掺杂剂形成。掺杂剂例如为了发光效率的提高、使发光波长变化而添加。有机发光层23所包含的有机物可以是低分子化合物也可以是高分子化合物。作为构成有机发光层23的发光材料，可以举出下述的色素系材料、金属络合物系材料、高分子系材料、掺杂剂材料。
作为色素系的发光材料，例如可以举出环戊胺或其衍生物、四苯基丁二烯或其衍生物、三苯胺或其衍生物、噁二唑或其衍生物、吡唑并喹啉或其衍生物、二苯乙烯基苯或其衍生物、二苯乙烯基芳烯或其衍生物、吡咯或其衍生物、噻吩环化合物、吡啶环化合物、紫环酮或其衍生物、苝或其衍生物、低聚噻吩或其衍生物、噁二唑二聚物或其衍生物、吡唑啉二聚物或其衍生物、喹吖啶酮或其衍生物、香豆素或其衍生物等。
作为金属络合物系的发光材料，例如可以举出在中心金属中具有Tb、Eu、Dy等稀土金属、或者Al、Zn、Be、Pt、Ir等，且在配体中具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属络合物。作为金属络合物，例如可以举出铱络合物、铂络合物等具有来自三重激发态的发光的金属络合物、羟基喹啉铝络合物、苯并羟基喹啉铍络合物、苯并噁唑锌络合物、苯并噻唑锌络合物、偶氮甲基锌络合物、卟啉锌络合物、菲咯啉铕络合物等。
作为高分子系的发光材料，例如可以举出聚对苯乙炔或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚对苯或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、聚乙炔或其衍生物、聚芴或其衍生物、聚乙烯基咔唑或其衍生物、使上述色素材料、金属络合物材料高分子化而得的材料等。
在上述发光材料中，作为发红色光的材料(以下称作“发红光材料”)，可以举出香豆素或其衍生物、噻吩环化合物、以及它们的聚合物、聚对苯乙炔或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芴或其衍生物等。其中，优选高分子材料的聚对苯乙炔或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芴或其衍生物。作为发红光材料，也可举出在日本特开2011-105701号公报中公开的材料。
作为发绿色光的材料(以下称作“发绿光材料”)，可以举出喹吖啶酮或其衍生物、香豆素或其衍生物、以及它们的聚合物、聚对苯乙炔或其衍生物、聚芴或其衍生物等。其中，优选高分子材料的聚对苯乙炔或其衍生物、聚芴或其衍生物。作为发绿光材料，也可举出在日本特开2012-036388号公报中公开的材料。
作为发蓝色光的材料(以下称作“发蓝光材料”)，可以举出二苯乙烯基芳烯或其衍生物、噁二唑或其衍生物、以及它们的聚合物、聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚对苯或其衍生物、聚芴或其衍生物等。其中，优选高分子材料的聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚对苯或其衍生物、以及聚芴或其衍生物。作为发蓝光材料，也可举出在日本特开2012-144722号公报中公开的材料。
作为掺杂剂材料，例如可以举出苝或其衍生物、香豆素或其衍生物、红荧烯或其衍生物、喹吖啶酮或其衍生物、方酸鎓或其衍生物、卟啉或其衍生物、苯乙烯基色素、并四苯或其衍生物、吡唑啉酮或其衍生物、十环烯或其衍生物、吩噁嗪酮或其衍生物等。
有机发光层23根据像素2的种类、即红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B而设置。在与红色像素2R对应的凹部14的空穴输送层22上设置有发红色光的有机发光层23，在与绿色像素2G对应的凹部14的空穴注入层21上设置有发绿色光的有机发光层23，在与蓝色像素2B对应的凹部14的空穴输送层22上设置有发蓝色光的有机发光层23。以下，有时将红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B所包含的有机发光层23也称作发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B。
阴极30设置于有机发光层23上。作为阴极30的材料，优选功函数小、向有机发光层23的电子注入容易且电导率高的材料。另外，在如本实施方式中说明的那样有机EL器件1从阳极12侧取出光的情况下，由阴极30将从有机发光层23放射的光向阳极12侧反射，因此作为阴极30的材料，优选可见光反射率高的材料。阴极30例如可以使用碱金属、碱土类金属、过渡金属及周期表的13族金属等。另外，作为阴极30，也可以使用由导电性金属氧化物及导电性有机物等构成的透明导电性阴极。
阴极30的厚度通过考虑电导率、耐久性而适当设定。阴极30的厚度例如为10nm～10μm，优选为20nm～1μm，进一步优选为50nm～500nm。
在本实施方式中，阴极30形成于设置有多个像素2的显示区域的整面。即，阴极30不仅形成于有机发光层23上，还形成于围堰13上，作为多个像素2共用的阳极12而设置。
阴极30设置于有机发光层23上，但例如也可以在有机发光层23与设置于该有机发光层23之上的阴极30之间设置规定的无机层。
在图1及图2中省略了图示，在有机EL器件1的阴极30上通常设置有密封基板。除此之外，有机EL器件1例如可以具备有机EL显示面板中具备的公知的结构。
在上述结构的有机EL器件1中，各像素2内的结构、即基板11中的像素区域2a的部分、阳极12、有机EL结构部20及阴极30中的像素区域2a的部分构成有机EL元件部。因此，有机EL器件1具有如下结构：由围堰13分隔的多个有机EL元件部共用基板11及阳极12而一体地连结。
在有机EL器件1中，如图2所示，将像素2内的有机发光层23即凹部14内的有机发光层23的最小厚度设为d(nm)，将在从基板11的厚度方向观察时为(d+规定值)[nm]以下的有机发光层23的面积设为A1，将像素面积设为A2，用下述式(I)表示有机发光层23的平坦度α(％)，此时平坦度α为70％以上。
α＝(A1/A2)×100···(I)
上述像素面积是像素区域2a的面积，也是在围堰13中由与像素区域2a面对的端部13b(参照图2及图3)界定的区域的面积。上述规定值(nm)优选为2以上且15以下。若处于该范围，则容易更适当地评价平坦度。上述规定值更优选为5以上且12以下，例如可以设为10。
在发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B中的各个中，最小厚度d(nm)也可以不同。在该情况下，有机EL器件1的发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B各自的平坦度α为70％以上。
接着，说明有机EL器件1的制造方法。在此，说明准备带围堰的基板10之后的有机EL器件1的制造方法。如图4所示，有机EL器件1的制造方法包括形成有机结构体40的工序(有机结构体形成工序)S10、形成有机发光层23的工序(有机发光层形成工序)S12、算出有机发光层23的平坦度α的工序(平坦度算出工序)S14、判定平坦度α是否为期望的值以上的工序(判定工序)S16、以及形成阴极30的工序(阴极形成工序)S18。
在制造有机EL器件1的情况下，首先实施有机结构体形成工序S10。在有机结构体形成工序S10中，如图5所示，在设置于像素区域2a、换言之设置于凹部14的阳极12上通过涂布法依次形成空穴注入层21和空穴输送层22，从而制作空穴注入层21与空穴输送层22的层叠体即有机结构体40。
具体而言，在向凹部14的阳极12上滴下包含空穴注入材料的涂布液而形成涂布膜之后，使涂布膜干燥，由此形成空穴注入层21。
作为涂布法，例如可举出喷墨印刷法。不过，只要是能够在凹部14内形成层的涂布法即可，也可以使用其他的公知的涂布法，例如微型凹版涂覆法、凹版涂覆法、棒涂覆法、辊涂覆法、线棒涂覆法、喷涂法、网版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法及喷嘴印刷法，优选的是，也可以使用网版印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法及喷嘴印刷法。
作为涂布液所使用的溶剂，只要能够溶解空穴注入材料就不限定，例如可举出氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯化物溶剂、四氢呋喃等醚类溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、丙酮、甲乙酮等酮类溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纤剂乙酸酯等酯类溶剂等。
涂布膜的干燥方法只要能够使涂布膜干燥就不限定，可举出真空干燥及加热干燥等。
接着，将包含空穴输送材料的涂布液向凹部14内的空穴注入层21上滴下而形成涂布膜之后，使涂布膜干燥，由此形成空穴输送层22。溶剂及干燥方法例如可以与空穴注入层21的情况同样。
将经过有机结构体形成工序S10而得到的结构体、即具备带围堰的基板10和形成于凹部14内的有机结构体40的结构体称作中间结构体3。在有机结构体形成工序S10中，预先制作两个中间结构体3，预先测定一方的中间结构体3所具有的有机结构体40的厚度分布，以取得有机发光层23的厚度。
如图4所示，在实施有机结构体形成工序S10之后，实施有机发光层形成工序S12。在有机发光层形成工序S12中，如图6所示，通过涂布法在有机结构体40上形成有机发光层23。具体而言，将包含待成为有机发光层23的发光材料的涂布液向凹部14内滴下而形成涂布膜之后(涂布膜形成工序)，使涂布膜干燥(干燥工序)，由此形成有机发光层23。在与红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B对应的凹部14中，分别使用包含红色用发光材料、发绿光材料以及发蓝光材料的涂布液而形成发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B。
作为涂布法，可例示喷墨印刷法，但也可以利用在空穴注入层21的情况下例示的其他的公知的涂布法。涂布液所使用的溶剂只要能够溶解发光材料就不限定，可以与形成空穴注入层21时所例示的溶剂同样。
涂布膜的干燥方法与空穴注入层21的情况同样，只要能够使涂布膜干燥就不限定，可举出真空干燥及加热干燥等。
通过上述有机发光层形成工序S12，在凹部14内且在阳极12上形成由有机结构体40和有机发光层23构成的层叠体41。
在有机发光层形成工序S12中，在通过有机结构体形成工序S10制作出的两个中间结构体3分别具有的有机结构体40上形成有机发光层23。对有机结构体40的厚度的测定所使用的中间结构体3中形成的层叠体41的厚度进行测定，取得层叠体41的厚度分布。
如图4所示，在实施有机发光层形成工序S12之后，实施平坦度算出工序S14。在平坦度算出工序S14中，首先，算出有机发光层23的厚度分布。具体而言，基于通过有机结构体形成工序S10取得的有机结构体40的厚度分布和通过有机发光层形成工序S12取得的层叠体41的厚度分布，来算出有机发光层23的厚度分布。即，算出从基板11的厚度方向观察时的凹部14内的各位置处的层叠体41的厚度与有机结构体40的厚度之差，由此得到有机发光层23的厚度分布。接着，利用算出的有机发光层23的厚度分布和式(I)来算出平坦度α。
如图4所示，在实施平坦度算出工序S14之后，实施判定工序S16。在判定工序S16中，判定平坦度α是否为期望的值以上。在本实施方式中，“期望的值”为70％。此时，在发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B中平坦度α不同的情况下，以发红光层23R、发绿光层23G及发蓝光层23B中的平坦度α中最小的平坦度α的值来进行判定。需要说明的是，就与相同颜色(红色、绿色或蓝色)对应的多个有机发光层23的平坦度α而言，由于涂布液的材料等的形成条件相同，因此能够视作为相同的平坦度α。因而，例如，对于一个颜色，算出一个有机发光层23的平坦度α即可。不过，也可以与不同颜色的情况同样，对多个有机发光层23进行采样而将其中的最小的平坦度α用于判定。
在判定工序S16中，在平坦度α为70％(期望的值)以上的情况(在图4的S16中为“是”的情况)下，实施在有机发光层23上形成阴极30的工序(阴极形成工序)S18。作为阴极30的形成方法，例如可举出与阳极12的情况同样的蒸镀法及涂布法。在该工序中，在形成于多个凹部14的有机发光层23上形成阴极30。由此，得到图1及图2所示的有机EL器件1。
在判定工序S16中平坦度α小于70％(期望的值)的情况(在图4的S16中为“否”的情况)下，实施变更有机发光层23的形成条件的工序(形成条件变更工序)S20。例如，变更的形成条件例如是在有机发光层形成工序S12中使通过涂布法将发光材料向凹部14滴下而形成的涂布膜干燥的工序中的干燥速度。
在此，利用图7来说明干燥速度与有机发光层的厚度分布的关系。在图7中，示意性地示出干燥速度与有机发光层的厚度分布的关系。具体而言，示意性地示出了加快干燥速度的情况下的厚度分布的一例、减慢干燥速度的情况下的厚度分布的一例、以及它们之间的厚度分布的一例。在上述三个厚度分布中，横轴表示凹部14的截面上的位置，x1及x2分别表示对凹部14进行界定的围堰13的侧面13a、13a的位置。在上述三个厚度分布中，纵轴表示厚度。
根据本申请发明人的见识，当干燥速度快时，如图7的左侧的厚度分布中示意性地示出那样，有机发光层23的中央部的厚度容易变薄而成为凹状，当干燥速度慢时，如图7的右侧的厚度分布中示意性地示出那样，有机发光层23的中央部的厚度容易变厚而成为凸状。因而，通过基于在判定工序S16中使用的有机发光层23的厚度分布来调整干燥速度，能够调整有机发光层23的厚度分布，能够实现如在图7的中央示出的厚度分布那样具有平坦的厚度分布的有机发光层23。
除此之外，作为在有机发光层23的形成条件中能够变更的参数，例如可举出涂布液的组成比率等。
在实施形成条件变更工序S20之后，在变更后的形成条件下再次形成有机发光层23。在图4中，作为一例，例示了在形成条件变更工序S20之后返回有机发光层形成工序S12的情况。若为这样的流程图，则在有机结构体形成工序S10中，预先制作多个中间结构体3，返回有机发光层形成工序S12而在未形成有机发光层23的中间结构体3所具有的有机结构体40上形成有机发光层23即可。或者，也可以在形成条件变更工序S20之后返回有机结构体形成工序S10。
本申请发明人进行专心研究，发现了有机发光层的平坦度α与亮度分布率β存在一定的关系。就亮度分布率β而言，在使亮度分布率算出用(或者试验用)的有机EL器件的像素(亮度分布率算出用像素)发光了时，在将像素的最大亮度设为IMAX、将具有(IMAX×0.7)以上的亮度的面积设为A3、将像素面积设为A4的情况下，亮度分布率β由下述式(II)定义。
β＝(A3/A4)×100···(II)
像素面积A4的定义与亮度分布率β的算出中所利用的有机EL器件1中的像素面积A3同样。
基于实验例1～15来说明有机发光层的平坦度α和亮度分布率β的关系。在实验例1～15的说明中，为了进行说明，对与有机EL器件1的构成要素相当的构成要素便捷性地标注同样的附图标记来进行说明。在实验例1～15中，用于规定平坦度α的算出用的面积A1的上述规定值为10。即，在实验例1～15中，使用了(d+10)nm以下的有机发光层23的面积A1。
在实验例1～4中，制作了图8的(a)所示的有机EL器件E1～E4。即，在带围堰的基板10的凹部14中，从阳极12侧起形成有空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23，在有机发光层23上形成有阴极30。空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23通过如下方式形成，即通过喷墨印刷法并使用与各层对应的涂布液来形成涂布膜，并对其进行真空干燥。作为各凹部14内的有机发光层23而使用了发蓝光层23B。因此，有机EL器件E1～E4为发蓝色光的有机EL器件1。
有机EL器件E1～E4中的空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23使用了相同的空穴注入材料、空穴输送材料及发蓝光材料。不过，在有机EL器件E1～E4中，形成对应的空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23时的涂布液的组成比率等不同。在形成有机EL器件E1～E4的有机发光层23时进行的真空干燥中，真空室内的温度为13℃～30℃。在真空干燥中，涂布膜的干燥速度按有机EL器件E1、有机EL器件E2、有机EL器件E3及有机EL器件E4的顺序依次变慢。
有机EL器件E1～E4所具有的有机发光层23的平坦度α如表1所示。在使有机EL器件E1～E4以同样的条件发光了时的亮度分布率β如表1所示。平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用的像素面积A2、A4相同。
【表1】
在实验例5～9中，制造了图8的(b)所示的有机EL器件E5～E9。有机EL器件E5～E9的结构除了作为有机发光层23而使用发绿光层23G来代替发蓝光层23B这点以外，具有与有机EL器件E1～E4同样的结构。有机EL器件E5～E9为发绿色光的有机EL器件1。在有机EL器件E5～E9的制造中，空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23也通过如下方式形成，即通过喷墨印刷法并使用与各层对应的涂布液来形成涂布膜，并对其进行真空干燥。在形成有机发光层23时进行的真空干燥中，真空室内的温度为13℃～30℃。
有机EL器件E5～E9中的空穴注入层21及空穴输送层22使用了与有机EL器件E1～E4的情况相同的空穴注入材料及空穴输送材料。不过，在有机EL器件E5～E9中，形成空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23时的涂布液的组成比率等不同。在形成有机EL器件E5～E9的有机发光层23时的真空干燥中，涂布膜的干燥速度按照有机EL器件E5、有机EL器件E6、有机EL器件E7、有机EL器件E8及有机EL器件E9的顺序依次变快。
有机EL器件E5～E9所具有的有机发光层23的平坦度α如表2所示。在使有机EL器件E5～E9以与有机EL器件E1～E4同样的条件发光了时的亮度分布率β如表2所示。在平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用的像素面积A2、A4相同。
【表2】
在实验例10～14中，制造了图8的(c)所示的有机EL器件E10～E14。有机EL器件E10～E14的结构除了作为有机发光层23而使用发红光层23R来代替发蓝光层23B这点以外，具有与有机EL器件E1～E4同样的结构。有机EL器件E10～E14为发红色光的有机EL器件。空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23(发红光层23R)与有机EL器件E1～E4的情况同样，通过如下方式形成，即通过喷墨印刷法并使用与各层对应的涂布液而形成涂布膜之后，对其进行真空干燥。在形成有机发光层23时进行的真空干燥中，真空室内的温度为13℃～30℃。
有机EL器件E10～E14中的空穴注入层21及空穴输送层22使用了与有机EL器件E1～E4的情况相同的空穴注入材料及空穴输送材料。在有机EL器件E10～E14中，形成空穴注入层21、空穴输送层22及有机发光层23时的涂布液的组成比率不同。在形成有机EL器件E10～E14的有机发光层23时的真空干燥中，涂布膜的干燥速度按照有机EL器件E10、有机EL器件E11、有机EL器件E12、有机EL器件E13及有机EL器件E14的顺序依次变慢。
有机EL器件E10～E14所具有的有机发光层23的平坦度α如表3所示。使有机EL器件E10～E14以与有机EL器件E1～E4同样的条件发光了时的亮度分布率β如表3所示。在平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用的像素面积A2、A4相同。
【表3】
图9是表示表1～表3所示的平坦度α(％)与亮度分布率β(％)的关系的图表。在图9中，横轴表示平坦度(％)，纵轴表示亮度分布率(％)。在图9中，就对与表1～表3所示的平坦度α(％)分别对应的亮度分布率β(％)进行绘制的记号而言，每一种颜色采用相同的记号(四边形及三角形等)。并且，附于各记号的编号示出了实验例的编号。
图10是表示有机EL器件E1～E4中的有机发光层23(发蓝光层23B)的厚度分布的图。图11是表示有机EL器件E5～E9中的有机发光层23(发绿光层23G)的凹部14内的厚度分布的图。图12是表示有机EL器件E10～E14中的有机发光层23(发红光层23R)的凹部14内的厚度分布的图。在图10～图12中，横轴表示凹部14的截面上的位置，x1及x2的位置分别表示对凹部14进行规定的围堰13的侧面13a、13a的位置。不过，x1及x2的位置因实验误差及绘制等的关系而会产生偏差，但在图10～图12中，简要地在与侧面13a、13a对应的位置附近配置x1及x2。图10～图12的纵轴表示有机发光层23的厚度。
根据图9所示的结果能够了解，对于蓝色、绿色及红色中的各颜色，平坦度α与亮度分布率β实质上线性对应、即一对一地对应。因而，通过对平坦度α进行判定，由此能够调整亮度分布率β。发蓝光层23B、发绿光层23G及发红光层23R的材料不同。因而，不取决于有机发光层23的材料而满足上述平坦度α与亮度分布率β的关系。
这样，由于平坦度α与亮度分布率β存在一定的关系，因此如在有机EL器件1的制造方法中所说明的那样，若调整有机发光层23的平坦度α，则作为亮度分布率β而言能够实现一定的值以上。例如，若平坦度α为70％以上，则实质上能够实现70％以上的亮度分布率β。因此，与测定比有机发光层23靠下侧的层(在图2所示的例子中为空穴注入层21及空穴输送层22)的厚度，并为了使材料不同的各层平坦而针对每层来调整制造条件的情况相比，有机EL器件1的生产率得以显著地提高。
若基于平坦度α与亮度分布率β的关系，则能够通过平坦度α的评价来推定制造后的有机EL器件1的亮度分布率β。因此，也能够减少有机EL器件1的制造成本。关于该点，与如下情况进行比较来说明，所述情况是指：在有机发光层上形成阴极而一度制造出有机EL器件之后，测定亮度分布率并向有机发光层的形成条件进行反馈。
为了在有机发光层上形成阴极而一度制造出有机EL器件，必须至少在有机发光层上形成阴极。因此，在制造出之后算出有机EL器件的亮度分布率β，其结果是，若需要进行有机发光层的形成条件的变更，则需要重新形成阴极。与此相对，在有机EL器件1的制造方法中，在形成了有机发光层23的阶段，能够基于平坦度α与亮度分布率β的关系来推定有机EL器件1的亮度分布率β。其结果是，能够省略不需要的阴极形成，其结果是，能够实现制造成本的减少。
图1所示的有机EL器件1能够通过图4所示的制造方法来制造。因而，有机EL器件1的结构能够是有助于生产率的提高的结构。另外，由于有机EL器件1所具有的有机发光层23的平坦度α为70％以上，因此有机EL器件1能够实现70％以上的亮度分布率β。
如前述那样，在形成有机EL器件E1～E4的发蓝光层23B时，涂布膜的干燥速度按照有机EL器件E1～E4的顺序依次变慢。在形成有机EL器件E5～E9的发绿光层23G时，涂布膜的干燥速度按照有机EL器件E5～E9的顺序依次变快。在形成有机EL器件E10～E14的发红光层23R时，涂布膜的干燥速度按照有机EL器件E10～14的顺序依次变慢。并且，根据图10～图12可知，如图7所示，当待成为有机发光层23的涂布膜的干燥速度快时，存在以中央部成为凹状的方式形成有机发光层23的倾向，并存在随着上述涂布膜的干燥速度变慢而以中央部成为凸状的方式形成有机发光层23的倾向。因而，例如通过调整干燥速度而能够调整有机发光层23的平坦度α。
以上，说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。例如，在有机发光层与带围堰的基板所具有的电极之间形成有空穴注入层及空穴输送层，但也可以不形成空穴注入层及空穴输送层。例如，也可以与带围堰的基板所具有的电极邻接地形成有机发光层。或者，也可以不形成空穴输送层而与空穴注入层邻接地形成有机发光层。
也可以在有机发光层与阴极之间设置有电子注入层。电子注入层是具有改善从阴极向有机发光层的电子注入效率的功能的层。电子注入层可以使用公知的电子注入材料。在像这样设置电子注入层的情况下，也可以在电子注入层与有机发光层之间设置电子输送层。电子输送层是具有改善从阴极、电子注入层或距阴极较近的电子输送层进行的电子注入的功能的层。电子输送层可以使用公知的电子输送材料。
在目前的说明中，将带围堰的基板所具有的第一电极设为阳极，将第二电极设为阴极。然而，也可以是，第一电极为阴极，第二电极为阳极。另外，在目前的说明中，有机EL器件具有红色像素2R、绿色像素2G及蓝色像素2B这三个种类的像素，但颜色的种类不特别限定，也可以是全部的像素射出相同的颜色。
将判定工序S16中的期望的值设为70％而进行了说明，但上述期望的值不限定于70％。根据有机EL器件所要求的性能来设定即可。需要说明的是，期望的值优选为70％以上，作为超过70％的期望的值，优选80％。作为有机EL器件的例子，不限定于有机显示面板，只要是有机发光装置即可。
附图标记说明：
1…有机EL器件、2…像素、2a…像素区域、10…带围堰的基板、11…基板、11a…表面、12…阳极(第一电极)、13…围堰、20…有机EL结构部、21…空穴注入层、22…空穴输送层、23…有机发光层、30…阴极、40…有机结构体、41…层叠体。
Claims (14)
1.一种有机EL器件的制造方法，其特征在于，包括：
通过涂布法在具备基板、围堰及第一电极的带围堰的基板的所述第一电极上形成有机发光层的工序，其中，所述围堰设置于所述基板且用于规定像素，所述第一电极在所述基板中设置于与所述像素对应的像素区域上；
算出所述有机发光层的平坦度的工序；
判定所述有机发光层的平坦度是否为期望的平坦度以上的工序；以及
在所述有机发光层上形成第二电极的工序，
在算出所述平坦度的工序中，将所述有机发光层的最小厚度设为d，将从所述基板的厚度方向观察时为(d+规定值)以下的所述有机发光层的面积设为A1，将所述像素区域的面积设为A2，将所述平坦度设为α时，通过下述式(1)算出所述平坦度，
α＝(A1/A2)×100···(1)
在进行判定的所述工序中所述平坦度为期望的值以上的情况下，实施形成所述第二电极的工序，
在进行判定的所述工序中所述平坦度小于期望的值的情况下，在形成所述有机发光层的工序中，变更所述有机发光层的形成条件来形成所述有机发光层，
其中，d、(d+规定值)的单位为nm。
2.根据权利要求1所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述规定值为2以上且15以下。
3.根据权利要求1所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述规定值为10。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述期望的平坦度基于针对亮度分布率算出用像素而由所述式(1)规定的平坦度与所述亮度分布率算出用像素的亮度分布率的关系来设定，
所述亮度分布率为在所述亮度分布率算出用像素中具有最大亮度的70％以上的亮度的区域的面积占所述亮度分布率算出用像素的面积的比例。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述期望的平坦度为70％。
6.根据权利要求4所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述期望的平坦度为70％。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述有机EL器件的制造方法还包括在所述带围堰的基板的所述第一电极上形成包括至少一个有机层的有机结构体的工序，
在形成所述有机发光层的工序中，在所述有机结构体上形成所述有机发光层。
8.根据权利要求4所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述有机EL器件的制造方法还包括在所述带围堰的基板的所述第一电极上形成包括至少一个有机层的有机结构体的工序，
在形成所述有机发光层的工序中，在所述有机结构体上形成所述有机发光层。
9.根据权利要求5所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述有机EL器件的制造方法还包括在所述带围堰的基板的所述第一电极上形成包括至少一个有机层的有机结构体的工序，
在形成所述有机发光层的工序中，在所述有机结构体上形成所述有机发光层。
10.根据权利要求6所述的有机EL器件的制造方法，其中，
所述有机EL器件的制造方法还包括在所述带围堰的基板的所述第一电极上形成包括至少一个有机层的有机结构体的工序，
在形成所述有机发光层的工序中，在所述有机结构体上形成所述有机发光层。
11.根据权利要求7所述的有机EL器件的制造方法，其中，
在算出所述平坦度的工序中，
根据所述有机结构体的厚度分布与在所述有机结构体上形成所述有机发光层而成的层叠体的厚度分布之差来算出所述有机发光层的厚度分布，
基于所述有机发光层的厚度分布来算出所述平坦度。
12.根据权利要求8所述的有机EL器件的制造方法，其中，
在算出所述平坦度的工序中，
根据所述有机结构体的厚度分布与在所述有机结构体上形成所述有机发光层而成的层叠体的厚度分布之差来算出所述有机发光层的厚度分布，
基于所述有机发光层的厚度分布来算出所述平坦度。
13.根据权利要求9所述的有机EL器件的制造方法，其中，
在算出所述平坦度的工序中，
根据所述有机结构体的厚度分布与在所述有机结构体上形成所述有机发光层而成的层叠体的厚度分布之差来算出所述有机发光层的厚度分布，
基于所述有机发光层的厚度分布来算出所述平坦度。
14.根据权利要求10所述的有机EL器件的制造方法，其中，
在算出所述平坦度的工序中，
根据所述有机结构体的厚度分布与在所述有机结构体上形成所述有机发光层而成的层叠体的厚度分布之差来算出所述有机发光层的厚度分布，
基于所述有机发光层的厚度分布来算出所述平坦度。
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