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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
Elektrolumineszenzelements (EL-Elements). Insbesondere betrifft
die Erfindung eine Technik zur Herstellung eines EL-Elements zur
Bildung eines Farbänderungsmediums (CCM
für engl.
color change medium) ohne Verwendung eines Lithografieprozesses.
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HINTERGRUND
DER TECHNIK
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Ein
EL-Element ist ein organisches EL-Element oder ein anorganisches
EL-Element. Das organische EL-Element ist ein Element der selbstemittierenden
Art, welches Licht durch elektrisches Erregen einer fluoreszierenden
organischen Verbindung emittiert. Dieses Element ist durch eine
hohe Leuchtdichte, eine Kurzzeitreaktion, einen steilen Blickwinkel, Oberseitenemission
und eine dünne
Dicke gekennzeichnet und kann Licht in mehreren Farben emittieren.
Außerdem
weist es das Merkmal auf, dass es ein völlig festes Element ist, welches
Licht durch DC-Einprägung
einer niedrigen Spannung von ein paar Volt emittiert, und die Schwankung
von Eigenschaften bei niedriger Temperatur gering ist.
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JP 10153967 offenbart ein
Verfahren zur Herstellung eines organischen Elektrolumineszenzelement
durch Strukturieren von Lumineszenzschichten auf Bildelementelektroden,
welche durch Trennelemente getrennt sind.
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Da
das EL-Element, welches eine organische Substanz als ein Licht emittierendes
Material verwendet, durch die Annahme einer Struktur, welche eine
Kombination aus einer Licht emittierenden Schicht und Farbänderungsmedien
umfasst, und die Auswahl eines Materials, welches die Licht emittierende
Schicht und das Farbänderungsmedium
bildet, leicht den gesamten sichtbaren Bereich bedecken kann, werden
aktiv Versuche zur Anwendung auf einen Vollfarbenflachbildschirm
unternommen. Bekannte Verfahren für eine Vollfarbenanwendung
des EL-Elements umfassen zum Beispiel ein Verfahren zur Farbänderung
einer Weißemission
(das Weißemission/Farbänderungsverfahren)
und ein Verfahren zur Farbänderung
einer Blauemission (das Blauemission/Farbänderungsverfahren).
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JP 6203963 offenbart ein
anorganisches Elektrolumineszenzelement mit einem Farbumwandlungslöcherinjektionstransportbereich
zur Farbumwandlung des Lichts, welches in einer Licht emittierenden
Schicht erzeugt wird.
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Bei
der Herstellung einer Struktur unter Anwendung des Weißemission/Farbänderungsverfahrens
oder des Blauemission/Farbänderungsverfahrens
für eine
Vollfarbenanwendung des EL-Elements ist die herkömmliche Praxis jedoch, ein
Farbänderungsmedium
zu bilden und mittels eines Lithografieprozesses eine Strukturierung
in eine Form, welche Bildelementregionen entspricht, durchzuführen. Die Bildung
des Farbänderungsmediums
auf einem Substrat durch Verwenden des Lithografieprozesses verursacht
eine große
Verschwendung des Farbänderungsmedienmaterials,
was zu höheren
Herstellungskosten führt.
Die Notwendigkeit von Lichtempfindlichkeit für das Farbänderungsmedienmaterial führt zu einer
kleineren Materialauswahlpalette. Weitere Probleme umfassen hohe
laufende Kosten für Einrichtungen,
die für
den Lithografieprozess erforderlich sind, und mehr Platzbedarf für die Geräte.
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EP
0854662A offenbart einen Elektrolumineszenzfarbbildschirm mit verschiedenen
Farbumwandlungsschichten, um Bildelemente mit den Primärfarben
Blau, Grün
und Rot bereitzustellen. Die Farbumwandlungsschichten werden durch
aufeinander folgendes Auftragen und Strukturieren von fluoreszierenden
Schichten hergestellt, um Bildelemente bereitzustellen, welche die
Primärfarben
Blau, Gründ und
Rot emittieren.
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Das
EL-Element soll auf Vollfarbenflachbildschirme in der Zukunft anwendbar
sein, und die Verringerung der Herstellungskosten ist eine unumgängliche
Voraussetzung.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor erwähnten Probleme
entwickelt und ihre Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Herstellung
eines Elektrolumineszenzelements, welches eine Licht emittierende
Schicht und Farbänderungsmedien
umfasst, zur Herstellung von Farbänderungsmedien ohne Verwenden
eines Lithografieprozesses und ein durch dieses Verfahren hergestelltes
Hochleistungselektrolumineszenzelement bereitzustellen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrolumineszenzelements
bereitgestellt, welches eine Anode und eine Kathode umfasst, zwischen
welchen eine Licht emittierende Schicht zum Erzeugen von Licht ist,
wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Bilden einer
Mehrzahl von Trennelementen mit einer Mehrzahl von Öffnungen,
welche Bildelementregionen des Elektrolumineszenzelements entsprechen;
Entladen
von Fluid, welches einen Farbänderungsbestandteil
enthält,
mit einem Flüssigtropfenentladekopf
in die Öffnungen;
und
Verfestigen des Fluids, um Farbänderungsmedien zu bilden, wobei
die Farbänderungsmedien
die Wellenlänge
des Lichts, das von der Licht emittierenden Schicht erzeugt wird,
verändern,
wobei
sowohl ein Farbänderungsmedium
als auch die Licht emittierende Schicht in jeder Öffnung angeordnet wird
und Farbänderungsmedien
für verschiedene Farben
in verschiedenen Öffnungen
angeordnet werden.
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Insbesondere
wird das Fluid in dem zuvor erwähnten
Verfahren vorzugsweise während
des Einstellens des Dotierungsverhältnisses der Farbänderungsbestandteile
des Fluids entladen.
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Das
Fluid, welches den Farbänderungsbestandteil
enthält,
wird so ausgewählt,
dass es ein Farbänderungsmedium
aus der Gruppe bestehend aus einem Rotänderungsmedium, einem Grünänderungsmedium
und einem Blauänderungsmedium
bereitstellt. In diesem Fall sollte das Fluid, welches ausgewählt wird,
um das Rotänderungsmedium
bereitzustellen, vorzugsweise eine chemische Zusammensetzung aufweisen,
welche ein cyaninbasiertes Pigment, ein pyridinbasiertes Pigment,
ein xanthenbasiertes Pigment oder ein oxadinbasiertes Pigment umfasst.
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Das
Fluid, welches das Rotänderungsmedium
bereitstellt, kann eine chemische Zusammensetzung annehmen, welche
durch Dispergieren (a) eines rhodaminbasierten fluoreszierenden
Pigments und (b) eines fluoreszierenden Pigments, welches Strahlen
in der Blauregion absorbiert und eine Energieübertragung an das rhodaminbasierte
fluoreszierende Pigment oder eine Energiewiederaufnahme desselben
induziert, in ein Lichtleitmedium hergestellt wird. Das Fluid, welches
das Grünänderungsmedium
bereitstellt, kann eine chemische Zusammensetzung aufweisen, welche
zum Beispiel eine stilbenbasierte Verbindung und eine cumarinbasierte Verbindung
umfasst. Das Fluid, welches das Blauänderungsmedium bereitstellt,
kann eine chemische Zusammensetzung aufweisen, welche zum Beispiel Cumarinpigment
umfasst.
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In
dem zuvor erwähnten
Verfahren sollte eine Licht emittierende Schicht vorzugsweise durch Auftragen
oder durch Aufdampfen gebildet werden, um nach dem zuvor erwähnten Prozess
des Bildens des Farbänderungsmediums
eine obere Schicht in Bezug auf das Farbänderungsmedium zu bilden.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung eines Elektrolumineszenzelements, welches eine Anode
und eine Kathode umfasst, zwischen welchen eine Licht emittierende
Schicht zum Erzeugen von Licht, ist, bereitgestellt, wobei das Verfahren
gekennzeichnet ist durch:
Bilden einer Mehrzahl von Anoden;
Bilden
einer Mehrzahl von Trennelementen mit einer Mehrzahl von Öffnungen über den
Anoden;
Entladen von Fluid, welches einen Farbänderungsbestandteil
enthält,
mit einem Flüssigtropfenentladekopf
zu den Öffnungen
hin, um die Anoden mit dem Fluid zu bedecken;
Verfestigen des
Fluids, um Farbänderungsmedien
in den Öffnungen
zu bilden;
Anordnen einer Licht emittierenden Schicht über dem Farbänderungsmedium;
und
Anordnen einer Kathode über
der Licht emittierenden Schicht, wobei
sowohl ein Farbänderungsmedium
als auch die Licht emittierende Schicht in jeder Öffnung angeordnet wird
und Farbänderungsmedien
für verschiedene Farben
in verschiedenen Öffnungen
angeordnet werden.
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Insbesondere
wird das Fluid in dem Verfahren des zweiten Aspekts vorzugsweise
während
des Einstellens des Dotierungsverhältnisses des Farbänderungsbestandteils
des Fluids entladen.
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Vorzugsweise
ist das Farbänderungsmedium
leitend und wird aus der Gruppe bestehend aus einem Rotänderungsmedium,
einem Grünänderungsmedium
und einem Blauänderungsmedium ausgewählt.
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In
dem Verfahren des zweiten Aspekts sollte eine Licht emittierende
Schicht vorzugsweise durch Auftragen oder durch Aufdampfen gebildet
werden, um eine obere Schicht in Bezug auf das Farbänderungsmedium
zu bilden.
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Der
Kontaktwinkel zwischen einem Material, welches eine Düsenfläche des
Flüssigtropfenentladekopf
bildet, und dem Fluid sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs
von 30 bis 170 Grad liegen. Das Fluid sollte vorzugsweise eine Viskosität innerhalb
eines Bereichs von 1 bis 20 cp aufweisen. Außerdem sollte das Fluid vorzugsweise
eine Oberflächenspannung
innerhalb eines Bereichs von 20 bis 70 Dyn/cm aufweisen. Der Flüssigtropfenentladekopf sollte
vorzugsweise so ausgewählt
wird, dass er ein Druckkammersubstrat mit einer Druckkammer, welche
das Fluid speichert, und ein piezoelektrisches Dünnfilmelement, das in einer
Position befestigt wird, welche die Ausübung eines Drucks auf die Druckkammer
erlaubt, umfasst.
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Außerdem wird
gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung bereitgestellt,
welche eine Mehrzahl von Elektrolumineszenzelementen umfasst, wobei
die Elektrolumineszenzelemente eine Licht emittierende Schicht zum Erzeugen
von Licht umfassen, und gekennzeichnet ist durch:
eine Anode
und eine Kathode, welche mit der Licht emittierenden Schicht dazwischen
angeordnet sind, um eine Bildelementregion zu bilden;
Trennelemente,
welche um die Bildelementregion herum angeordnet sind, wobei die
Trennelemente eine Öffnung
in einer Position aufweisen, die der Bildelementregion entspricht;
und
ein Farbänderungsmedium,
welches in der Öffnung angeordnet
ist, zum Verändern
der Wellenlänge
des Lichts, das von der Licht emittierenden Schicht emittiert wird,
wobei
Farbänderungsmedien
von verschiedenen Farben in den jeweiligen Öffnungen von verschiedenen
Elektrolumineszenzelementen vorgesehen sind.
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Das
Elektrolumineszenzelement weist zum Beispiel eine Mehrschichtstruktur
auf, welche eine Kathode, eine Licht emittierende Schicht, ein Farbänderungsmedium
und eine Anode umfasst. Insbesondere ist das Farbänderungsmedium
leitend und aus der Gruppe bestehend aus einem Rotänderungsmedium,
einem Grünänderungsmedium
und einem Blauänderungsmedium
ausgewählt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht, welche das Verfahren zur Herstellung des EL-Elements
einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in der Aufeinaderfolge von Schritten
veranschaulicht;
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2 und 3 sind
Schnittansichten, welche das Verfahren zur Herstellung des EL-Elements einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung in der Aufeinaderfolge von Schritten veranschaulichen;
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4 ist
eine Schnittansicht, welche das Verfahren zur Herstellung des EL-Elements
einer dritten Ausführungsform
der Erfindung in der Aufeinaderfolge von Schritten veranschaulicht;
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5 ist
Schnittansicht, welche das Verfahren zur Herstellung des EL-Elements
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung in der Aufeinaderfolge von Schritten veranschaulicht.
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BESTE FORM
DER AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Die
Struktur des EL-Elements und sein Herstellungsverfahren einer ersten
Ausführungsform werden
unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
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1(C) veranschaulicht die Struktur des EL-Elements
der Blauemission/Farbänderungsart. Ein
Rotänderungsmedium 40A,
ein Grünänderungsmedium 40B und
ein Blauänderungsmedium 40C sind
auf einem Substrat 10 ausgebildet und mit einem lichtdurchlässigen Schutzfilm 90 bedeckt.
Anoden 30, die aus ITO (Indiumzinnoxid) hergestellt sind, sind
in Positionen, welche den Farbänderungsmedien 40A bis 40C entsprechen,
auf dem Schutzfilm 90 ausgebildet. Ein blaues Licht wird
aus einer Rekombination von Elektronen und Löchern in einer Licht emittierenden
Schicht 50 durch Anlegen einer DC-Spannung zwischen einer Anode 30 und
einer Kathode 60 emittiert. R-, G- und B-Lichtquellen oder -Bilder
werden durch Umwandeln des blauen Lichts mittels der Farbänderungsmedien 40A bis 40C in
Rot (R), Grün
(G) und Blau (B) erhalten.
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Prozess der EL-Element-Herstellung
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird nun der Prozess der Herstellung
des EL-Elements dieser Ausführungsform
beschrieben.
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Prozess der Farbänderungsmedienvorstufenentladung
(1(A))
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Dies
ist ein Prozess der Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe auf
ein Glassubstrat 10. Als das Glassubstrat 10 wird
zum Beispiel ein flaches transparentes Glassubstrat mit einer Größe von etwa 300
mm × 300
mm × 0,7
mm hergestellt. Dieses transparente Glassubstrat sollte vorzugsweise
einer Wärme
von 350°C
standhalten, gegen Chemikalien, wie beispielsweise Säuren und
Laugen, beständig sein
und in Massenproduktion gefertigt werden können.
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Ein
Trennelement (Bank) 20 wird zuerst auf dem Glassubstrat 10 gebildet,
um die Bildung eines Farbänderungsmediums
an einer gewünschten
Position in einer gewünschten
Form auf dem Glassubstrat 10 zu ermöglichen. Das Trennelement 20 weist
eine Form auf, die mit einer Öffnung
versehen ist, welche einer Bildelementregion entspricht. Das Material
für dieses
Trennelement 20 ist ein Acrylharz oder ein Polyimidharz.
Das Trennelement 20 weist eine Höhe innerhalb eines Bereichs
von 0,5 bis 2 μm
auf, welche nach Bedarf eingestellt werden kann. Es empfiehlt sich,
ein Fluorharz oder einen fluorbasierten oberflächenaktiven Stoff mit diesem
Trennelement 20 zu mischen oder das Trennelement einer
Plasmabehandlung mit CF4 zu unterziehen.
Dies verringert die Benetzbarkeit mit Tinte, wodurch Tintenmischen
auf der Trennwand 20 verhindert werden kann.
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Die
Farbänderungsmedienvorstufe
wird den Öffnungen
zwischen den Trennelementen 20 durch Entladung zugeführt. Die
Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe
erfolgt mittels eines Flüssigtropfenentladekopfs 2.
Der Flüssigtropfenentladekopf 2 kann
von der Piezo-Strahl-Art oder von einer Art der Entladung durch
die Verwendung von Bläschenerzeugung,
welche durch Wärmeerzeugung
bewirkt wird, sein. Bei der Piezo-Strahl-Art weist der Kopf 2 ein
Druckkammersubstrat mit einer Druckkammer auf, welche eine Düsenplatte
und ein piezoelektrisches Dünnfilmelement
umfasst. Durch Ansteuern des piezoelektrischen Dünnfilmelements wird ein Fluid
(in diesem Fall die Farbänderungsmedienvorstufe),
welche die Druckkammer füllt,
in einem Augenblick unter Druck gesetzt und durch die Düse selektiv
in eine vorgeschriebene Region entladen. Bei der Art von Entladung
durch die Verwendung von Bläschenerzeugung,
welche durch Wärmeerzeugung
bewirkt wird, weist der Kopf 2 ein Heizelement auf, das
in der Druckkammer vorgesehen ist und mit der Düse in Verbindung steht. Das
Fluid in der Nähe
der Düse
wird durch Erhöhen
der Temperatur dieses Heizelements zum Kochen gebracht, und das
Fluid wird unter der Wirkung der Volumenausdehnung durch Bläschen, die
an diesem Punkt erzeugt werden, entladen. Die Piezo-Strahl-Art ist
vorzuziehen, da sie frei von Verschlechterung der Farbänderungsmedienvorstufe
ist, welche durch die Erwärmung
verursacht wird.
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Zuerst
wird, wie in 1 dargestellt, die Rotänderungsmedienvorstufe 40a an
einer Position entladen, die der Bildelementregion (Region, welche roten
Bildelementen entspricht) auf dem Substrat 10 entspricht.
Ein Material, welches (a) ein rhodaminbasiertes fluoreszierendes
Pigment und (b) ein fluoreszierendes Pigment, welches die Blauregion
absorbiert und eine Energieübertragung
an das rhodaminbasierte fluoreszierende Pigment oder eine Energiewiederaufnahme
desselben induziert, wird als die Rotänderungsmedienvorstufe verwendet.
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Das
fluoreszierende Pigment sollte vorzugsweise imstande sein, blaue
Strahlen von bis zu 520 nm zu absorbieren, und ein Absorptionsfähigkeit
von wenigstens OD 1,0 für
einen Bereich von 420 bis 490 nm aufweisen. Das rhodaminbasierte
fluoreszierende Pigment sollte vorzugsweise ein fluoreszierendes Naphtalimidpigment
oder ein cumarinbasiertes fluoreszierendes Pigment enthalten. Bei
dieser chemischen Zusammensetzung ist es möglich, eine emittierte Farbe
der Blauemissionsschicht mit einem hohen Wirkungsgrad von wenigstens
33% auf Rot zu ändern.
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Dann
wird die Vorstufe 40b des Grünänderungsmediums in eine Position
entladen, welche der Bildelementregion (Region, welche den grünen Bildelementen
entspricht) auf dem Substrat 10 entspricht. Die Vorstufe 40b des
Grünänderungsmediums
sollte vorzugsweise ein Pigment einer stilbenbasierten Verbindung
oder einer cumarinbasierten Verbindung enthalten.
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Dann
wird die Vorstufe 40c des Blauänderungsmediums in eine Position
entladen, welche der Bildelementregion auf dem Substrat 10 entspricht. Die
Vorstufe 40c des Grünänderungsmediums
sollte vorzugsweise ein cumarinbasiertes Pigment enthalten.
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Gemäß dem zuvor
erwähnten
Verfahren ist es möglich,
die Vorstufen der Farbänderungsmedien zu
entladen, während
das Dotierungsverhältnis
der Farbänderungsbestandteile
der Farbänderungsmedien
eingestellt wird, wodurch es leichter gemacht wird, die Farbkoordination
durchzuführen.
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Physikalische
Eigenschaften (Kontaktwinkel, Viskosität und Oberflächenspannung)
dieser Farbänderungsmedienvorstufen
sollten vorzugsweise die folgenden Werte aufweisen.
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(1) Kontaktwinkel
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Der
Kontaktwinkel zwischen dem Material, welches die Düsenoberfläche des
Flüssigtropfenentladekopfs
bildet, und der Farbänderungsmedienvorstufe
sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 30 bis 170 Grad
eingestellt werden. Der Kontaktwinkel kann durch entsprechendes
Vermehren oder Verringern der Menge von Wasser, NMP, DMI, Ethanol
oder Diethylenglycol eingestellt werden und sollte vorzugsweise
insbesondere innerhalb eines Bereichs von 35 bis 65 Grad eingestellt
werden.
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Wenn
die Farbänderungsmedienvorstufe
einen Kontaktwinkel innerhalb dieses Bereichs in Bezug auf die Düsenoberfläche des
Entladekopfs aufweist, ist es möglich,
das Auftreten einer Flugkurve beim Entladen zu verhindern, wodurch
eine genaue Entladungssteuerung ermöglicht wird. Bei einem Kontaktwinkel
von unter 30 Grad weist die Farbänderungsmedienvorstufe
eine erhöhte
Benetzbarkeit an der Düsenoberfläche auf,
und bei Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe
kann die Vorstufe möglicherweise
asymmetrisch um die Düsenöffnung herum
haften. Eine Anziehungskraft wirkt zwischen der Farbänderungsmedienvorstufe,
welche an der Düsenöffnung haftet,
und der Farbänderungsmedienvorstufe,
welche entladen wird. Infolgedessen wird die Farbänderungsmedienvorstufe
unter einer ungleichmäßigen Kraft
entladen, was zum Auftreten einer Flugkurve führt, wodurch es unmöglich gemacht wird,
die Zielposition zu treffen. Dies führt zu einer höheren Flugkurvenfrequenz.
Andererseits wird bei einem Kontaktwinkel von über 170 Grad die Wechselwirkung
zwischen der Farbänderungsmedienvorstufe und
der Düsenöffnung minimal,
was zu einer instabilen Form des Meniskus an der Düsenspitze
führt.
Es kann infolgedessen schwierig werden, die Entladungsmenge der
Farbänderungsmedienvorstufe
und die Entladungszeiteinstellung zu steuern.
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Der
Begriff „Flugkurve", wie in der Erfindung verwendet,
bezieht sich auf das Auftreten einer Versetzung der Auftreffposition
der Farbänderungsmedienvorstufe
von mehr als 30 μm
von der Zielposition beim Entladen der Farbänderungsmedienvorstufe durch
die Düsenöffnung.
Die Flugkurven frequenz bezieht sich auf die Zeit vor dem Auftreten
einer Flugkurve bei kontinuierlichem Entladen derselben bei einer
Schwingungsfrequenz von zum Beispiel 14,4 kHz des piezoelektrischen
Dünnfilmelements
des Flüssigtropfenentladekopfs.
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(2) Viskosität
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Die
Farbänderungsmedienvorstufe
sollte vorzugsweise eine Viskosität innerhalb eines Bereichs
von 1 bis 20 cp aufweisen. Die Viskosität kann durch entsprechendes Ändern der
Menge von Glycerin oder Ethylenglycol eingestellt werden und sollte vorzugsweise
insbesondere innerhalb eines Bereichs von 2 bis 4 cp liegen.
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Bei
einer Viskosität
der Farbänderungsmedienvorstufe
von unter 1 cp ist der Meniskus des Farbänderungsmediums an der Düsenöffnung nicht
stabil, was es schwierig macht, eine Entladungssteuerung der Vorstufe
durchzuführen.
Andererseits kann bei einer Viskosität von über 20 cp die Farbänderungsmedienvorstufe
nicht gleichmäßig aus
der Düsenöffnung entladen
werden, und die Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe wird
schwierig, sofern die Spezifikationen für den Flüssigtropfenentladekopf nicht
modifiziert werden, um zum Beispiel die Düsenöffnung zu vergrößern. Außerdem setzen
sich bei einer höheren
Viskosität
die festen Bestandteile der Farbänderungsmedienvorstufe
leicht ab, was zu einer größeren Häufigkeit
der Düsenöffnungsverstopfung
führt.
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(3) Oberflächenspannung
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Die
Oberflächenspannung
der Farbänderungsmedienvorstufe
sollte vorzugsweise innerhalb eines Bereichs von 20 bis 70 Dyn/cm
eingestellt werden. Die Oberflächenspannung
kann durch entsprechendes Ändern
der Menge von Wasser, NMP, DMI, Ethanol, Diethylenglycol, Glycerin,
Xylen, Tetralyn oder einer Mischung dieser Lösemittel eingestellt werden
und sollte vorzugsweise insbesondere innerhalb eines Bereichs von
25 bis 60 Dyn/cm eingestellt werden.
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Durch
Einstellen der Oberflächenspannung innerhalb
des zuvor erwähnten
Bereichs ist es möglich,
das Auftreten einer Flugkurve zu verhindern und die Flugkurvenfrequenz
zu verringern, wie in dem zuvor erwähnten Fall des Kontaktwinkels.
Bei einer Oberflächenspannung
von über
70 Dyn/cm ist die Form des Meniskus an der Düsenöffnung nicht stabil, was es
schwierig macht, eine Steuerung der Entladungsmenge des Farbänderungsmediums
und der Entladungszeiteinstellung durchzuführen. Bei einer Oberflächenspannung
von unter 20 Dyn/cm weist die Farbänderungsmedienvorstufe eine
erhöhte
Benetzbarkeit an dem Material, welches die Düsenoberfläche bildet, auf, was zum Auftreten
einer Flugkurve und einer höhern
Flugkurvenfrequenz führen
kann, wie in dem zuvor erwähnten
Fall des Kontaktwinkels.
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Die
Flugkurve tritt hauptsächlich
dann auf, wenn die Benetzbarkeit der Düsenöffnung ungleichmäßig ist
oder wenn durch die Haftung von festen Bestandteilen der Farbänderungsmedienvorstufe eine
Verstopfung verursacht wird, und kann durch Reinigen des Flüssigtropfenentladekopfs
(hierin im Folgenden als „Blinken" bezeichnet) beseitigt
werden. Das Blinken ist für
gewöhnlich,
um dem Flüssigtropfenentladekopfmechanismus
solch eine Funktion zu verleihen, um eine Verstopfung oder Flugkurve durch
Modifizieren des Flüssigtropfenentladekopfmechanismus
zu verhindern, und ist so ausgelegt, dass zwangsläufig eine
vorgeschriebene Farbänderungsmedienvorstufenmenge
entladen wird, wenn die Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe für einen
bestimmten Zeitraum unterbrochen wird (hierin im Folgenden als die „Blinkzeit" bezeichnet). Die Blinkzeit
bezieht sich auf einen Zeitraum von dem Zeitpunkt, an dem die Düse, welche
keine Farbänderungsmedienvorstufe
entlädt,
austrocknet, bis zum Auftreten einer Flugkurve und dient daher als
ein Indikator, welcher Eigenschaften des Farbänderungsmediums anzeigt. Eine
längere
Blinkzeit ist für
die Tintenstrahldrucktechnik besser geeignet und ermöglicht für einen
langen Zeitraum eine stabile Entladung der Farbänderungsmedienvorstufe.
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Wenn
daher die Farbänderungsmedienvorstufe
die zuvor erwähnten
Werte von physikalischen Eigenschaften aufweist, ist es möglich, die
Blinkzeit auszudehnen und einen frischen Zustand der Schnittfläche zwischen
der freien Luft und der Farbänderungsmedienvorstufe
aufrechtzuerhalten. Da die Dichte von Punkten der entladenen Farbänderungsmedienvorstufe
ungeachtet des Entladungszeitpunkts gleichmäßig gehalten werden kann, ist
es möglich,
das Auftreten von Farbunschärfen
des Farbänderungsmediums
zu verhindern.
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Außerdem macht
es eine ausgezeichnete Geradflugeigenschaft bei der Entladung der
Vorstufe leichter, die Steuerung des Flüssigtropfenentladekopfs durchzuführen und
eine einfachere Struktur der Herstellungsgeräte anzuwenden.
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Die
zuvor erwähnten
Bereiche der physikalischen Eigenschaften sind vorzugsweise Bereiche unter
einer Temperaturbedingung von 20°C.
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Nach
der Zufuhr durch selektives Entladen der Farbänderungsvorstufe auf das Substrat 10 wird die
Farbänderungsmedienvorstufe
durch eine Wärmebehandlung
verfestigt. Die Lösemittelbestandteile werden
durch diesen Prozess verdampft, wodurch sich die Farbänderungsmedien 40A, 40B und 40C ergeben.
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Prozess der Schutzfilm-
und Anodenbildung (1(B))
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Dies
ist ein Prozess der Bildung eines Schutzfilms 90 und einer
Anode 30 auf dem Substrat 10.
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Der
Schutzfilm 90 wird aus einem lichtdurchlässigen Material,
wie beispielsweise einem Acrylharz, durch ein Filmbildungsverfahren,
wie beispielsweise das Schleuderbeschichtungsverfahren, das Stabbeschichtungsverfahren,
das Druckverfahren oder das Tintenstrahlverfahren, gebildet. Der
Film weist eine Dicke von 2 μm
auf. Dann wird eine Anode 30 auf der Oberfläche des
Schutzfilms 90 gebildet. Ein lichtdurchlässiges leitendes
Material, wie beispielsweise ITO oder ein Verbundoxid aus Indiumoxid
und Zinkoxid, wird zur Bildung der Anode verwendet. Unter anderem
hat das ITO eine große
Austrittsarbeit, und das Loch dient als ein positiver Pol zur Injektion
in die Blauemissionsschicht, weshalb es Eigenschaften aufweist,
die als eine Anode wünschenswert
sind. In diesem Prozess wird das ITO durch Sputtern in einen Film
mit einer Dicke von 0,15 μm
gebildet und zu einer Form strukturiert, welche den Farbänderungsmedien 40A bis 40C entspricht.
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Prozess der Blauemissionsschicht-
und Kathodenbildung (1(C))
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Dies
ist ein Prozess der Bildung einer Blauemissionsschicht 50 und
einer Kathode 60 auf dem Schutzfilm 90, um die
Anode 30 zu bedecken. Als Licht emittierende Materialien
für ein
organisches EL-Element sind ein Pigmentmolekül, welches ein Niedermolekül ist, und
ein leitendes Polymer, welches ein konjugiertes Polymer ist, verfügbar. Ein
niedermolekulares Material wird hauptsächlich durch Aufdampfen zur
Bildung eines organischen Dünnfilms
verwendet und ein polymerbasiertes Material durch das Schleuderbeschichtungsverfahren.
Obwohl in 1 nicht dargestellt, kann durch
Bilden einer Löcherübergangsschicht
und einer Elektronenübergangsschicht
mit der Blauemissionsschicht 50 dazwischen eine Doppelheterostruktur
gebildet werden.
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Konkret
ist der Filmbildungsprozess wie folgt. Zuerst werden 200 mg 4-4'-Bis-(N-Phenyl-N(3-methyl phenyl)amino)biphenol
(TPD) in eine Widerstandsheizungsplatte, die aus Molybdän hergestellt
ist, gegeben, 200 mg 4-4'-Bis-(2,2-Diphenylvinyl)biphenyl
(DPVBi) und Tris-(8-Chinolinol)aluminium
(Alq) werden in eine andere Widerstandsheizungsplatte, die aus Molybdän hergestellt
ist, gegeben, und der Druck im Innenraum einer Vakuumkammer wird
verringert. Die Platte, welche das TPD enthält, wird auf eine Temperatur
von 215 bis 220°C
erwärmt,
um das TPD bei einer Dampfauftragsrate innerhalb eines Bereichs
von 0,1 bis 0,3 nm/s auf das Substrat aufzutragen und auf diese
Weise eine Löcherübergangsschicht
mit einer Dicke von 60 nm zu bilden. An diesem Punkt ist das Substrat
bei Raumtemperatur. Dann wird das DPVBi unter Bedingungen, welche
eine Plattentemperatur von 250°C
und eine Dampfauftragsrate von 0,1 bis 0,2 nm/s umfassen, aufgetragen,
um eine Blauemissionsschicht 50 mit einer Dicke von 40
nm zu bilden. Dann wird das Alq unter Bedingungen, welche eine Plattentemperatur
von 250°C
und eine Dampfauftragsrate von 0,1 bis 0,3 nm/s umfassen, aufgetragen,
um eine Elektronenübergangsschicht
mit einer Dicke von 20 nm zu bilden.
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Andere
anwendbare Materialien für
die Blauemissionsschicht 50 umfassen Pigmentmoleküle von Anthracen,
Zn(OXZ)2, PPCP, Distilbenzol (DSB) und Derivate
davon (PESB). Diese Materialien können durch das organische Molekularstrahlverfahren (OMBD
für engl.
organic molecular beam method) zu einem Film gebildet werden. Gemäß diesem
Verfahren ist es möglich,
die Filmdicke bis zu einer molekularen Größenordnung zu steuern. Das
Material für
die Blauemissionsschicht 50 ist nicht auf einen organischen
Dünnfilm
beschränkt,
sondern sie kann auch ein Dünnfilm
sein, der aus einem anorganischen Material, wie beispielsweise mit
Cer angereichertem Strontiumsulfid, hergestellt ist. Der anorganische Dünnfilm sollte
vorzugsweise einen hohen Isolationsdruckwiderstand und ein emittierendes
Zentrum mit einer entsprechenden Emissionsfarbe aufweisen, sowie
frei von Fremdatomen oder Defekten sein, welche die Emission beeinträchtigen.
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Dann
wird eine Kathode 60 auf der Blauemissionsschicht 50 gebildet.
Wünschenswerte
Materialien für
die Kathode umfassen solche mit einer geringen Austrittsarbeit,
insbesondere Alkalimetalle und Erdalkalimetalle. Unter anderem sind
zum Beispiel Legierungen wie Mg/Ag und Al/Li geeignet. Konkret wird
der Film wie folgt gebildet. Zuerst werden 0,5 g Silberdraht in
ein Wolframschiffchen gegeben, und 1 g Magnesiumband wird in eine
Platte, die aus Molybdän
hergestellt ist, gegeben. Der Druck in einer Vakuumkammer wird verringert,
und Silber (Dampfauftragsrate: 0,1 nm/s) und Magnesium (Dampfauftragsrate:
0,8 nm/s) werden gleichzeitig aufgedampft, um die Kathode 60 zu
bilden.
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Das
EL-Element der Blauemission/Farbänderungsart
ist durch die zuvor erwähnten
Schritte somit vollendet.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist es möglich,
ein Farbänderungsmedium
ohne die Verwendung eines Lithografieprozesses zu bilden und infolgedessen
die Herstellungskosten eines mit Farbänderungsmedien versehenen EL-Elements
herabzusetzen. Da dem Farbänderungsmedium
keine Lichtempfindlichkeit verliehen werden muss, besteht der Vorteil,
dass eine größere Materialauswahlpalette
zur Verfügung
steht. Da das Farbänderungsmedium durch
Entladung einer Farbänderungsmedienvorstufe
durch die Verwendung eines Flüssigtropfenentladekopfs
gebildet wird, kann das Dotierungsverhältnis der Bestandteile der
Farbänderungsmedienvorstufe auf
dem Fleck entsprechend eingestellt werden. Dies erleichtert die
Einstellung der Pigmentbestandteile des Farbänderungsmediums. Diese Ausführungsform
ist auch auf ein EL-Element der Weißemission/Farbänderungsart
anwendbar.
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Zweite Ausführungsform
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Die
Struktur eines EL-Elements und sein Herstellungsverfahren einer
zweiten Ausführungsform
werden nun unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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Struktur des EL-Elements
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Die
Struktur des EL-Elements wird unter Bezugnahme auf 3(F) beschrieben.
Dieses EL-Element ist von der Blauemission/Farbänderungsart. Ein matrixförmiges Trennelement 20 ist
auf einem Glassubstrat 10 ausgebildet und trennt Bildelementregionen
(Lichtdurchlässigkeitsregionen)
für die
Bildung von Farbänderungsmedien 40A und 40B.
Durch entsprechendes Auswählen
eines Materials für
das Trennelement 20 kann das Element gleichzeitig zur Abschirmung
von Licht dienen. Das Farbänderungsmedium 40A ist
ein Rotänderungsmedium,
und das Farbänderungsmedium 40B ist
ein Grünänderungsmedium.
Eine Anode 30, welche ITO umfasst, ist in jeder der Bildelementregionen
ausgebildet. Durch Anlegen einer Spannung zwischen der Anode 30 und der
Kathode 60 stoßen
Elektronen, die von der Kathode 60 injiziert werden, auf
das Loch, das von der Anode 30 in der organischen Substanz
(Licht emittierenden Schicht) injiziert wird, und bilden auf diese Weise
ein Exziton, das ein Paar aus einem Loch und einem Elektron ist.
Eine Blauelektrolumineszenz wird aus der Emissionsrekombination
dieses Exzitons erhalten. Drei R-, G- und B-Primärfarblichtquellen(-bilder)
sind durch Farbändern
dieses blauen Lichts mit dem Farbänderungsmedium 40A für die roten
Bildelemente, mit dem Farbänderungsmedium 40B für die grünen Bildelemente
und die direkten Verwendung des blauen Lichts von der Licht emittierenden
Schicht 50 für
die blauen Bildelemente erhältlich.
Obwohl in 3 das Blauänderungsmedium nicht als ein
Farbänderungsmedium
verwendet wird, sondern direkt eine Blauemission verwendet wird,
kann ein Blauänderungsmedium
bereitgestellt werden, wenn ein erforderliches blaues Licht nicht
aus der Emission aus der Blauemissionsschicht erhältlich ist.
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Prozess der EL-Element-Herstellung
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Der
Prozess der Herstellung eines EL-Elements dieser Ausführungsform
wird nun unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
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Anodenbildungsprozess
(2(A))
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Eine
Anode 30 wird auf dem Substrat 10 gebildet. Für das Glassubstrat 10 genügt es, ein ähnliches
wie in der ersten Ausführungsform
zu verwenden. Das Material für
die Anode sollte ein lichtdurchlässiges
leitendes Material sein, wie beispielsweise ITO oder ein Verbundoxid
aus Indiumoxid und Zinkoxid. In diesem Prozess wird das ITO durch
Sputtern in einen Film mit einer Dicke von 0,15 μm gebildet und durch einen Lithografieprozess
zu einer Form strukturiert, die der Bildelementregion entspricht.
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Prozess der Trennelementbildung
(2(B))
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Ein
Trennelement 20, welches die Anoden trennt und eine Öffnung zur
Bildelementregion aufweist, wird gebildet. Verschiedene chemische
Zusammensetzungen sind für
das Trennelement 20 anwendbar. In dieser Ausführungsform
deckt die Beschreibung einen Fall, in dem das Trennelement 20 mit
einer Lichtabschirmungseigenschaft als eine Schwarzmatrix dient.
Das Trennelement 20 kann aus jedem entsprechend ausgewählten Material
hergestellt werden, sofern es eine zufrieden stellende Haltbarkeit
aufweist. Insbesondere umfassen anwendbare Materialien ein negatives
Harzschwarz, das von der Fuji Hunt Co. hergestellt wird, einen Fotolack HRB-#01
für eine
Hochisolationsschwarzmatrix, der von der Toppan Printing Co. hergestellt
wird, und ein Harzschwarz, das von der Nihon Gosei Gomu Co. hergestellt
wird, sowie andere schwarze Harze, welche in einem organischen Lösemittel
aufgelöst
werden. Diese Harze werden zum Beispiel durch das Schleuderbeschichtungsverfahren,
das Tauchverfahren, das Sprühbeschichtungsverfahren,
das Walzenbeschichtungsverfahren oder das Stabbeschichtungsverfahren
zu einem Film mit einer vorgeschriebenen Dicke von 0,5 bis 2,5 μm gebildet.
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eben
diesen Harzen umfassen anwendbare Materialien schwarze Harzfarbstoffe,
welche durch Dispergieren von Metallchrom, Kohlenstoff oder Titan in
einen Fotolack hergestellt werden, und eine Doppelschichtstruktur
aus Nickel, Chrom und Chromoxid. In diesem Fall wird ein Trennelement 20 durch
Sputtern oder Dampfauftrag gebildet. Dann wird ein Fotolack (nicht
dargestellt) auf die Partitionierung aufgetragen, belichtet und
zu einer gewünschten
Struktur entwickelt. Mit diesem Fotolack als eine Maske wird das
Trennelement 20 geätzt.
Das Trennelement 20, welches in eine Matrixform trennt,
wird durch diese Prozesse gebildet. Das Trennelement 20 ist
mit Öffnungen 21a bis 21c versehen,
welche in Übereinstimmung
mit Positionen der Bildelementregionen ausgebildet sind.
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Das
Trennelement 20 kann durch das Druckverfahren gebildet
werden. In diesem Fall reicht es, das organische Material durch
die Verwendung eines Hochdruck-, Tiefdruck oder Flachdruck direkt
in einer Matrixform aufzutragen.
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Prozess der Farbänderungsmedienvorstufenentladung
(2(C))
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Dies
ist ein Prozess der Entladung der flüssigen Farbänderungsmedienvorstufe durch
den Flüssigtropfenentladekopf 2 in
die Öffnungen 21a bis 21c. 2(C) veranschaulicht, wie die Rotänderungsmedienvorstufe 40a in
die Öffnung 21a entladen
wird. In dieser Ausführungsform,
in welcher die Farbänderungsmedienvorstufe
auf die Anode 30 zu entladen ist, wird ein leitendes Material
für die
Farbänderungsmedienvorstufe
verwendet. Insbesondere kann die Rotänderungsmedienvorstufe eine
chemische Zusammensetzung aufweisen, welche durch Mischen eines
transparenten leitenden Material mit einem cyaninbasierten Pigment,
einem pyridinbasierten Pigment, einem xanthenbasierten Pigment oder
einem oxadinbasierten Pigment hergestellt wird; die Grünänderungsmedienvorstufe
kann eine chemische Zusammensetzung aufweisen, welche durch Mischen
eines transparenten leitenden Materials mit einer stilbenbasierten
Verbindung und einer cumarinbasierten Verbindung hergestellt wird.
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Bei
Verwenden des Blauänderungsmediums kann.
die Vorstufe eine chemische Zusammensetzung aufweisen, welche durch
Mischen eines transparenten leitenden Materials mit einem Cumarinpigment
hergestellt wird. Anwendbare transparente leitende Materialien umfassen
eine ITO-Alkoxidlösung, eine
Lösung
von ITO-Partikeln mit dispergiertem Xylen und eine Lösung eines
Verbundoxidpartikels aus Indiumoxid und Zinkoxid mit dispergiertem
Toluen.
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Wenn
jedoch das blaue Licht der Blauemissionsschicht den Bedarf ausreichend
deckt, ist der Entladungsprozess der Blauänderungsmedienvorstufe nicht
erforderlich.
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Prozess der Farbänderungsmedienvorstufenverfestigung
(3(D)) (nicht im Rahmen der Erfindung)
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Dies
ist ein Prozess der Verfestigung der Farbänderungsmedienvorstufe, welche
in die Öffnungen 21a bis 21c entladen
wurde, durch eine Wärmebehandlung.
Dieser Prozess bewirkt die Verdampfung der Lösemittelbestandteile und ergibt
die Farbänderungsmedien 40A und 40B.
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Prozess der Blauemissionsschichtbildung
(3(E))
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Dies
ist ein Prozess der Bildung einer Blauemissionsschicht 50,
um die Farbänderungsmedien 40A und 40B zu
bedecken. Als Licht emittierende Materialien für eine organische EL sind Pigmentmoleküle verfügbar, welche
Niedermoleküle
und leitende Polymere sind, welche konjugierte Polymere sind. Ein
organischer Dünnfilm
kann aus einem niedermolekularen Material hauptsächlich durch Dampfauftrag und
aus einem Polymermaterial durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren
gebildet werden. Obwohl in 3(E) nicht
dargestellt, kann eine Doppelheterostruktur durch Bilden einer Löcherübergangsschicht
und einer Elektronenübergangsschicht
mit der Blauemissionsschicht dazwischen gebildet werden. Das Filmbildungsverfahren
im Einzelnen ist dasselbe wie in der ersten Ausführungsform.
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Kathodenbildungsprozess
(3(F))
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Eine
Kathode 60 wird auf der Blauemissionsschicht 50 gebildet.
Wünschenswerte
Materialien für die
Kathode umfassen Alkalimetalle und Erdalkalimetalle, wie beispielsweise
Mg/Ag- und Al/Li-Legierungen. Das Filmbildungsverfahren im Einzelnen
ist dasselbe wie in der ersten Ausführungsform. Nach der Bildung
der Kathode 60 ist das EL-Element der Blauemissionsfarbänderungsart
vollendet.
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Das
in dieser Ausführungsform
hergestellte EL-Element weist eine Struktur auf, in welcher, insbesondere
wie in 3(F) dargestellt, eine Schicht, welche
durch ein Entladungsverfahren mit der Verwendung des Flüssigtropfenentladekopfs
zwischen der Anode und der Kathode gebildet wird, und eine Schicht,
welche durch Auftragen oder Aufdampfen gebildet wird (d. h. die
Blauemissionsschicht), für
einige Bildelemente (zum Beispiel die roten Bildelemente und die
grünen
Bildelemente) laminiert werden, und für einige andere Bildelemente
(zum Beispiel die blauen Bildelemente) je nach Bedarf keine Schicht,
welche durch das Entladungsverfahren gebildet wird, zwischen der
Anode und der Kathode bereitgestellt wird, sondern nur eine Schicht,
welche durch Auftragen oder Aufdampfen gebildet wird (d. h. die
Blauemissionsschicht), bereitgestellt wird.
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Gemäß dieser
Ausführungsform,
in welcher das Farbänderungsmedium
selbst leitend ist, ist es möglich,
ein EL-Element mit Farbänderungsmedien bereitzustellen,
welche zwischen der Anode und der Blauemissionsschicht angeordnet
sind. Da das Farbänderungsmedium
ohne Verwenden eines Lithografieprozesses gebildet werden kann,
können
die Herstellungskosten für
das EL-Element herabgesetzt werden. Das Fehlen der Notwendigkeit,
dem Farbänderungsmedium
eine Lichtempfindlichkeit verleihen zu müssen, stellt den Vorteil einer
größeren Materialauswahlpalette
bereit. Da das Farbänderungsmedium
durch Entladen der Farbänderungsmedienvorstufe
durch die Verwendung des Flüssigentladekopfs gebildet
wird, ist es möglich,
das Dotierungsverhältnis
der Bestandteile der Farbänderungsmedienvorstufe
auf dem Fleck entsprechend einzustellen, wodurch die Einstellung
der Pigmentbestandteile des Farbänderungsmediums
erleichtert wird.
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Dritte Ausführungsform
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Die
Struktur eines EL-Elements und sein Herstellungsverfahren einer
dritten Ausführungsform werden
nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben, welche nicht
im Rahmen der Erfindung ist.
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Struktur des EL-Elements
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Die
Struktur des EL-Elements wird unter Bezugnahme auf 4(C) beschrieben.
Bei diesem EL-Element trennt ein Trennelement 70, welches
einen Fotolack umfasst, einzelne Bildelementregionen, und eine Anode 30,
welche auf der ganzen Oberfläche
eines Substrats 10 ausgebildet ist, dient als eine gemeinsame
Elektrode. Zum Beispiel werden ein Rotänderungsmedium 40A,
eine Blauemissionsschicht 50 und eine Kathode 60 der
Reihe nach in der Region der roten Bildelemente laminiert.
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Prozess der EL-Element-Herstellung
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Der
Prozess der Herstellung des EL-Elements wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Über der
Anode 30 wird durch Schleuderbeschichtung ein Fotolack 70 auf
das Glassubstrat mit einem ITO-Film, der auf der Oberfläche davon
ausgebildet ist (4(A)), aufgetragen.
Der Fotolack 70 wird gemäß der Bildelementregion strukturiert,
und die Öffnungen 71a bis 71c werden
gebildet (4(B)). Die Farbänderungsmedienvorstufe
wird durch einen Flüssigtropfenentladekopf
in die Öffnungen 71a und 71b entladen,
und die Farbänderungsmedienvorstufe
wird verfestigt, um die Farbänderungsmedien 40A und 90B zu
bilden. Dann werden eine Blauemissionsschicht 50 und eine
Kathode 60 in den Öffnungen 71a bis 71c gebildet.
In diesem Fall sollte die Farbänderungsmedienvorstufe
leitend sein. Im Einzelnen genügt
es, dieselben Bestandteile (Materialien) wie in der zweiten Ausführungsform
zu verwenden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
hat der Fotolack 70 die Funktion des elektrischen Isolierens
der einzelnen Kathoden 60. Da es möglich ist, die Kathode in Übereinstimmung
mit der Bildelementregion ohne Verwenden eines Lithografieprozesses
zu strukturieren, kann der Herstellungsprozess vereinfacht werden,
wodurch die Herabsetzung der Herstellungskosten ermöglicht wird.
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Vierte Ausführungsform
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Die
Struktur eines EL-Elements und sein Herstellungsverfahrens werden
nun unter Bezugnahme auf 5 beschrieben, welche nicht
im Rahmen der Erfindung ist.
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Struktur des EL-Elements
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Die
Struktur des EL-Elements wird unter Bezugnahme auf 5(D) beschrieben.
Dieses EL-Element ist eine Verbesserung gegenüber der dritten Ausführungsform.
Ein Isolationsfilm 80 ist im unteren Teil des Trennelements 70 ausgebildet.
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Dieser
Isolationsfilm 60 dient dazu, Kriechstrom zwischen der
Kathode 60 und der Anode 30 zu sperren, um einen
Kurzschluss des Elements zu verhindern. Dies verbessert die Zuverlässigkeit
des EL-Elements.
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Prozess der EL-Element-Herstellung
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Der
Prozess der Herstellung des EL-Elements wird nun unter Bezugnahme
auf 5 beschrieben. Ein Oxidfilm 80 wird über der
Anode 30 auf dem Substrat 10 mit einem ITO-Dünnfilm gebildet,
der auf der Oberfläche
davon ausgebildet ist. Es gibt keine besondere Beschränkung bezüglich der Art
des Oxidfilms 80, sofern er ein isolierender Dünnfilm ist:
er kann ein Siliciumdiodenfilm, ein Zirconiumdioxidfilm, ein Tantaloxidfilm,
ein Siliciumnitridfilm oder ein Aluminiumoxidfilm sein. Der Isolationsfilm 80 wird
so strukturiert, dass er mit den Bildelementregionen zusammenpasst,
um die Öffnungen 81a bis 81c zu
bilden (5(A)). Ein Fotolack 70 wird
durch Schleuderbeschichtung über
die gesamte Oberfläche
des Substrats 10 aufgetragen (5(B)).
Dieser Fotolack 70 wird gemäß dem Isolationsfilm 80 strukturiert,
um den Fotolack 70 nur auf dem Isolationsfilm 80 zu
lassen (5(C)). Eine Farbänderungsmedienvorstufe
wird durch einen Flüssigtropfenentladekopf
in die Öffnungen 81a bis 81c entladen
und verfestigt, um das Farbänderungsmedium 40A und 40B zu
bilden. Dann werden eine Blauemissionsschicht 50 und eine
Kathode 60 der Reihe nach in den Öffnungen 81a bis 81c gebildet
(5(D)). Auch in diesem Fall sollte
die Farbänderungsmedienvorstufe
leitend sein. Im Wesentlichen genügt es, dieselben Bestandteile
wie in der zweiten Ausführungsform
zu verwenden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
sperrt der Isolationsfilm 60 Kriechstrom zwischen der Kathode 60 und
der Anode 30, wodurch er zur Verhinderung eines Kurzschlusses
des Elements dient. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des EL-Elements. Den Fotolack 70 zu
einer Breite zu strukturieren, welche schmaler als die Breite des
Oxidfilms 80 ist, verbessert die Isolation zwischen der
Anode 30 und der Kathode 60 strukturell und ist
für die
Verhinderung eines Kurzschlusses wirksamer.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie zuvor ausführlich
beschrieben, in welcher Farbänderungsmedien
ohne Verwenden eines Lithografieprozesses gebildet werden können, ist
es möglich,
die Herstellungskosten für
das Elektrolumineszenzelement herabzusetzen. Da den Farbänderungsmedien keine
Lichtempfindlichkeit verliehen werden muss, ist eine größere Materialauswahlpalette
verfügbar.
Da außerdem
die Farbänderungsmedienvorstufe
durch den Flüssigtropfenentladekopf
entladen wird und verfestigt wird, um ein Farbänderungsmedium zu erhalten,
ist es möglich,
das Dotierungsverhältnis
von Bestandteilen der Farbänderungsmedienvorstufe
auf dem Fleck auf einen Wert einzustellen, der für Farbänderungseigenschaften am besten
geeignet ist.