JP2004130161A - Element manufacturing process - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical element manufacturing process for forming a film comprising organic matter or the like while using a dispenser so as to enhance positional accuracy and thickness accuracy. <P>SOLUTION: When a liquid drop is discharged to the predetermined position between the partition walls 2 or the like formed on a substrate 1 using the dispenser, the interval (d) between the tip of the nozzle 5 of a syringe 4 and a substrate 1 or the projected structure on the substrate 1 is set smaller than diameter H in the height direction of the liquid drop 6 formed to the tip of the nozzle 5 when no substrate is provided under the nozzle 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター、偏光素子、EL素子(特に、有機EL素子)、有機トランジスタ、もしくは有機太陽電池等の素子の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
上記のような素子を製造するには、ドライプロセスやウェットプロセス等の種々のプロセスによって基板上に有機物等を成膜している。特に後者のウェットプロセスとしては、スピンコート法、インクジェット法、もしくは印刷法等があり、ドライプロセスにくらべて、比較的容易に成膜できる利点がある。
【0003】
素子の製造においては、基板上に一様に成膜する以外に、パターン状に成膜する場合があり、マスクを介して蒸着する方法、もしくはインクジェット法による塗り分け方法等がある。しかし、これらの方法では、製造工程が複雑になり、材料の利用効率の低さ、製造時の環境条件の影響が問題として残る。
【0004】
例えば、マスクを介して蒸着する方法においては、マスクのパターンが微細になるにつれ、マスクの薄膜化が必要となり、微細加工によるマスクの製作が困難になる上、基板とマスクとの間隔が大きいと、蒸着物質の回り込みによって正確な蒸着成膜が困難となり、基板とマスクを密着させると、基板を傷付ける等の問題があり、しかも、高精度で高価な真空装置を必要とする。
【0005】
また、インクジェット法による塗り分け方法においては、位置決め誤差に加え、液滴が飛行する際に生じる僅かな角度ずれに起因して液滴の飛行曲がりが生じ、その補正のために基板上の処理を必要とする。また全て同量の液滴を形成するのに高度な技術が必要であるなどの問題がある。
【0006】
ディスペンサを用いて塗り分けを行なおうとする試みも、特開2001−76872(例えば、請求項1)に開示されているものの、具体的に、位置精度や塗膜の厚み精度を向上させる策については開示されてなく、塗液が落下する際に塗液が水平方向に移動することに起因して、位置精度や厚み精度が低下する欠点が避けられない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、ディスペンサを用いながらも、有機物等の成膜を、位置精度および厚み精度を向上させて行なうことが可能な光学素子の製造方法を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決する手段】
発明者の検討により、有機物等の成膜をディスペンサ法により行ない、その際の吐出口を、対象となる基板に対してごく接近させて吐出を行なうことにより、位置精度や、厚み精度が高い成膜が可能であることが判明し、本発明に到達することができた。
【0009】
第1の発明は、基板上の所定の位置に対して、光学層形成用塗液をディスペンサを用いた吐出により行ない、吐出の後、乾燥を行なって光学層を形成することからなり、前記吐出の際の前記ディスペンサの吐出口と前記基板との間隔が、
前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【0010】
第2の発明は、基板上の所定の位置に対して、光学層形成用塗液をディスペンサを用いた吐出により行ない、吐出の後、乾燥を行なって光学層を形成することからなり、前記基板上には、前記光学層の周囲を囲む凸状構造物が積層されており、前記吐出の際の前記ディスペンサの吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【0011】
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記ディスペンサの吐出口と前記基板との間隔、もしくは前記ディスペンサの吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記吐出の際以外では、前記の液滴の高さ方向の直径以上であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【0012】
第4の発明は、第1の発明において、前記ディスペンサを用いた吐出が、(1)対象物と前記吐出口の位置決めをすること、(2)吐出口と前記基板との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満になるよう前記吐出口を降下させること、(3)前記塗液の吐出を行なうこと、および(4)前記吐出口を上昇させることの(1)〜(4)を順次行なうことからなるものであることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【0013】
第5の発明は、第2の発明において、前記ディスペンサを用いた吐出が、(1)対象物と前記吐出口の位置決めをすること、(2)吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満になるよう前記吐出口を降下させること、(3)前記塗液の吐出を行なうこと、および(4)前記吐出口を上昇させることの(1)〜(4)を順次行なうことからなるものであることを特徴とする請求項2記載の素子の製造方法に関するものである。
【0014】
第6の発明は、第1〜第5いずれかの発明において、前記吐出口の前記塗液に対する臨界角が20°以上であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は本発明の素子の製造方法を示す図であり、図4は本発明の製造方法によって得られるEL素子の断面構造を示す図である。
【0016】
本発明の素子の製造方法は、図1および図2に示すように、好ましくは形成される光学層の周囲を囲む断面が凸状の構造物である隔壁2が積層されており、隔壁2が設けられた基板1上の、隔壁2で囲まれた各々の区域3毎に、ディスペンサーが備えるシリンジ4の吐出口であるノズル5から塗液7を吐出し、光学層(塗膜)を形成するものである。基板1上の隔壁2は、塗液7の素材を変えて、区域3毎に異なる塗膜を形成するために、予め形成しておいた方がよく、図2に示すように、隔壁2は、撥液性の素材で構成されたものの左右の両面を親液性の素材で構成したものであってもよい。隔壁2が積層されているときは、その形状に従って、塗膜が形成されることになるが、隔壁2の形成を省くこともできる。あるいは、隔壁2と同様な幅で、実質的な高さの無い撥液性のパターンを形成しておけば、塗液7の無制限なひろがりを抑制して、予め決められた区域内にのみ塗液7を広げることもできるし、または/および親液性のパターンを設けておいて、親液性のパターン上にのみ塗液7を広げることもできる。
【0017】
塗液7を吐出する際のノズル5と基板との関係を図2を引用して説明すると、隔壁2が設けられた基板1上に、ノズル5が基板1に接近して位置しており、図2(b)に示す、ノズル5の先端と基板との間隔dが、吐出口であるノズル5の下方に基板1が無いときに、ノズル5先端に付着して形成される液滴(光学層形成用塗液の液滴である。)の高さ方向の直径(図2(a)中のH)未満となるよう高さの調整がされていることが好ましい。間隔dは、ごく小さいことが好ましく、0μm以上であればよい。また、間隔dは10μm以下であることが好ましい。
【0018】
基板1上に、上記した隔壁2のように光学層の周囲を囲む凸状構造物が積層されており、ノズル5を凸状構造物上よりも高い位置に位置させて塗液の吐出を行なう場合には、ノズル5の先端と凸状構造物との間隔d’が、吐出口であるノズル5の下方に基板1が無いときに、ノズル5先端に付着して形成される液滴の高さ方向の直径未満となるよう高さの調整がされていることが好ましい。この場合も前段落におけるのと同様、d’は、ごく小さいことが好ましく、0μm以上であればよい。また、間隔d’は10μm以下であることが好ましい。
【0019】
ノズル5の形状は、特に限定されないが、ノズル5の材質、少なくともノズル5の外側は撥液性であることが好ましく、より具体的には、塗液に対する臨界角が20°以上であると、ノズル5の外側に塗液が付着して、這い上がることが防止され、吐出後に、ノズル5が基板1から離れた際に、ノズル5に付着した塗液がたれ落ちることが防止されるので好ましい。臨界角が20°未満であると、ノズル5に付着した塗液がたれ落ちることがある。ノズル5の特に先端部の材質としては、塗液の圧力によりノズル5が変形せず、塗液の溶媒に対して膨潤しないものであれば特に限定されないが、好ましい材料としては、金属またはセラミックなどの無機材料を挙げることができる。これらの無機材料は、液滴体積の誤差の原因となるノズルの変形や膨潤を回避することができるからである。
【0020】
微小領域への塗布をディスペンサを用いて行なう際には、ノズルから生じる液滴を小さくする必要上、ノズルの先端が細いほど好ましい。しかし、ノズルの先端が過度に細いと、塗液が乾燥して詰まりやすくなり、ノズル先端部の定期的な洗浄もしくは交換を要するから、ノズルの先端を細くするには限度がある。従って、ノズルの先端で所定量の液滴が生じた後に、対象物に適用するよりも、本発明におけるように、ノズルの先端と対象物との間隔を狭めることにより、ノズルの先端を過度に細くすることなく、微小領域への塗布が可能になる。
【0021】
塗液の適用は、所定の場所毎に、基板1の全面に渡って行なわれるのが普通であるので、図3を引用して次に説明するような各ステップの繰り返しにより行なわれることが好ましい。
【0022】
まず、図3(a)に示すように、ノズル5を基板1上の所定の位置上に移動させ、位置決めを行なう。位置決めは、ノズル5、もしくは基板1のいずれか、もしくは両方を相対的に移動させることにより行なう。
【0023】
位置決めされたノズル5を、図3(b)に示すように、基板2に向かって降下させる。このとき、ノズル5の先端と基板1との間隔d(もしくはノズル5の先端と凸状構造物との間隔d’)が、ノズル5の下方に基板1が無いときに、ノズル5先端に付着して形成される液滴の高さ方向の直径未満となるようにする。
【0024】
降下したノズル5より、図3(c)に示すように、塗液7を吐出する。塗液7は吐出に伴なって、つぶれた半球形状を呈するので、ノズル5の先端が塗液7中に漬かった状態となる。
【0025】
その後、図3(d)に示すように、ノズル5を上昇させ、ノズル5を吐出された塗液7から分離すると、塗液7が隔壁2で囲まれた区域内に広がって、塗膜7’が生じる。あるいは、吐出の過程で、塗液7が広がる。以降、ノズル5を移動させて、基板1上の次の所定の位置上に移動させ、位置決めを行ない、再び、ノズル5の降下、塗液の吐出、ノズル5の上昇および移動を繰り返して、基板1の全面にわたって、塗液の適用を行なう。
【0026】
必要に応じて、ノズル5を多数配列して、複数の区域に対して一度に吐出を行なってもよく、あるいは、ノズル毎に異なる塗液を供給することにより、一度に複数の区域に塗液の種類の異なる吐出を行なってもよい。また、図3(c)を引用して説明した塗液の吐出の際には、ノズル5を隣接する隔壁どうしの間のほぼ中央に位置させたが、ノズル5をいずれかの隔壁の近くに位置させる等、任意の場所に位置させることができる。また、ノズル5を基板2との間隔を保ったまま、隔壁2で囲まれた区域内で、最初に位置決めした場所から平行移動させながら吐出を行なってもよい。
【0027】
本発明の素子の製造方法は、有機EL素子の製造に適用することが特に好ましい。図4に示すように、有機EL素子10は、例えば、基板1上に、画素に対応して第1電極11が積層され、画素の区域を囲んで基板1上に形成された凸状の隔壁2が形成され、隔壁2で囲まれた区域内に、正孔注入層12、発光層13、電子注入層14、および第2電極15等が順に積層されたものである。必要に応じて、以上の各層に加え、封止剤層をさらに適用することもある。このような各層のうちでも、特に発光層13の形成の際に、本発明の素子の製造方法を適用することが好ましい。
【0028】
有機EL素子10は、発光の原理から言えば、第1電極11と第2電極15との間に発光に関与する層(この明細書中では、EL層と呼称する場合がある。)として、少なくとも発光層の一層があればよいが、通常は上記のような積層構造を有しており、上記した各層の他にも、通常、有機EL素子に用いられることのある層を加えてもよい。加え得る各層としては、既に挙げたものも含め、例えば、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層および電子を輸送する電子輸送層(これらはまとめて、電荷輸送層と呼ぶことがある。)、ならびに、発光層または正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層および発光層または電子輸送層に電子を注入する電子注入層(これらはまとめて、電荷注入層と呼ぶことがある。)を設けることができる。また、発光とは直接、関係はないが、第1電極と発光に関与する各層との間に、ポリシロキサン等を二酸化チタン等の光触媒の作用により親水化された層を有していてもよい。
【0029】
基板1は、透明材料もしくは不透明材料で構成することができ、第1電極そのものを基板とすることも有り得るが、通常は、基板1上に第1電極が、直接または中間層を介して設けられる。基板1としては、ガラス等の無機材料や、樹脂等からなるものを用いることができる。
【0030】
基板1を構成し得る樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。また必要に応じて水分、酸素等のガスを遮断するガスバリアー性を有する基材を用いても良い。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ABS、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、もしくはポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート等)、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル−スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等を挙げることができるが、この他でも条件を満たす高分子材料であれば使用可能であり、これらの樹脂を製造するのに用いたモノマーを2種類以上組み合わせて用いて得られる共重合体であっても良い。
【0031】
第1電極11は、例えば、透明導電性層で構成し、通常は、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、金、もしくはポリアニリン等の薄膜で構成することが多く、全面に一様に設けた後、レジストパターンを形成してエッチングすることにより、所望の形状の第1電極11とする。
【0032】
なお、第1電極、第2電極の呼称については、基板1上に積層する方を第1電極11、発光に関与する複数層であり得るEL層上に積層する方を第2電極15と呼ぶ。第1電極11および第2電極15は、基板1に対して全面に形成されていても、もしくはパターン状に形成されていてもよい。第1電極11および第2電極15は、いずれかが陽極、他方が陰極であることが好ましく、また、いずれか一方が、透明または半透明であり、陽極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料で構成されていることが好ましく、陰極としては、電子が注入し易いように仕事関数の小さい導電性材料で構成されていることが好ましい。いずれの電極も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【0033】
第1電極11および第2電極15を構成し得る具体的な陽極材料としては、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム、金、もしくはポリアニリン等を、また、具体的な陰極材料としては、マグネシウム合金(MgAg他)、アルミニウム合金(AlLi、AlCa、AlMg他)、もしくは金属カルシウムを挙げることができる。陽極材料および陰極材料とも、複数の材料の混合されたものであってもよい。
【0034】
第1電極11が設けられた基板1上の、第1電極11のパターンの間に相当する位置に、隔壁2を形成する。隔壁2の形成は、厚膜の印刷によっても行なえ、あるいは、感光性樹脂を含む塗液の塗膜を、第1電極11が設けられた基板1上の全面にコーティングし、露光用のマスクパターンを塗膜上に配置して露光を行なう等により、塗液をパターン露光し、パターン露光後、所定の現像液を用いて現像することにより、第1電極11のパターンの間に相当する位置に、隔壁2を形成する。必要に応じて、加熱硬化させてもよい。
【0035】
従って、隔壁2は、感光性樹脂の硬化物で構成され得るが、電子線も含めた電離放射線の照射により硬化可能な樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物、もしくは熱可塑性樹脂でも構成され得る。隔壁2は、撥液性成分を含んで構成しても、もしくは撥液性成分を含まないで構成してもよい。隔壁2が撥液性であると、隔壁2で囲まれた区域から隣接する区域への塗液のはみ出しが防止できるが、塗液がはじかれるため、中央部が盛り上がる欠点が生じやすい。
【0036】
隔壁2は、その両面が基板1に対して垂直であってもよいが、断面形状を台形や三角形等の上すぼまりの形状にすると、塗液が隔壁2の近傍で隔壁2に沿って表面が高くなったり、もしくは低くなることによる発光への影響を少なくすることが可能になるので好ましい。
【0037】
第1電極11および隔壁2が形成された基板1上の隔壁2どうしの間に、正孔注入層形成用塗液を適用する。適用は、適宜なディスペンサを用いて滴下するディスペンサ方式によるか、もしくはインクジェット法により適用することにより行なってもよいし、あるいは、基板1上の適当な箇所に滴下し、その後、基板1を高速回転して塗液をひろげる、いわゆるスピンコーティング法により行なってもよい。勿論、本発明の素子の製造方法を適用して行なってもよい。
【0038】
正孔注入層(もしくは陽極バッファー材料)を構成する素材としては、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、もしくはポリチオフェン誘導体がある。
【0039】
また、正孔注入バッファー形成用組成物として市販されている、例えばポリ(3、4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホネート(略称PEDOT/PSS、バイエル社製、商品名;Baytron P AI 4083、水溶液として市販。)の水溶液も、正孔注入層形成用塗液として使用することができる。あるいは、交互吸着による多層の膜で正孔注入層を構成することも可能である。
【0040】
適用された正孔注入層形成用塗液は、真空加熱処理等の加熱処理により加熱して、正孔注入層12とする。
【0041】
正孔注入層12が形成された基板1上の各隔壁間に、発光層13を形成する。例えば、赤色発光用、緑色発光用、および青色発光用の各々の発光層形成用塗液を適用し、その後、加熱乾燥もしくは真空乾燥等によって、乾燥し、固化させて、赤色発光用、緑色発光用、および青色発光用の各々の発光層を形成する。このような発光層13を形成するには、隔壁2を隔てた隣どうしには、異なる発光色の発光層13を形成することになるため、塗液の適用をディスペンサを用いて滴下するか、もしくはインクジェット法により、行なうことが好ましく、従って、本発明の素子の製造方法を適用するのに適している。有機EL素子10の種類によっては、隔壁2間にも、同一の発光色を与える発光層を形成することもあるので、そのような場合には、スピンコーティング法のような、比較的広い面積に均一に塗布することが可能な方法によって適用することもできる。
【0042】
発光層13を構成する素材としては、大別して、色素系、金属錯体系、もしくは高分子系のものがある。
【0043】
色素系としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーがある。
【0044】
金属錯体系としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、もしくはユーロピウム錯体等の、中心金属にAl、Zn、もしくはBe等または、Tb、Eu、もしくはDy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体がある。
【0045】
高分子系としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール等、もしくはポリフルオレン誘導体がある。
【0046】
発光層を構成する素材には、ドーピング材料を配合してもよく、ドーピング材料としては、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、もしくはフェノキサゾンがある。
【0047】
発光層13が形成された基板1上の発光層13上には、電子注入層(もしくは陰極バッファー材料層)14を形成する。電子注入層14は、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、もしくはポリスチレンスルホン酸ナトリウム等の素材から構成される。
【0048】
電子注入層14上には、第2電極を形成する。第2電極を構成する素材は、原則的には、第1電極の素材と同様であるが、マグネシウム合金(MgAg他)、アルミニウム合金(AlLi、AlCa、AlMg他)、もしくは金属カルシウムを好ましい素材として挙げることができる。
【0049】
上記した正孔注入層12、発光層13、および電子注入層14からなるEL層の各層を構成する素材は、水や有機溶媒に溶解もしくは分散してそれぞれの層を形成するための塗液を調製し、本発明の素子の製造方法におけるようなノズルを用いた吐出により、各層を形成することができる。溶媒としては、塗液の適用の後に、溶媒を除去する乾燥工程において、各素材に悪影響が及ばない温度で乾燥が行なえるものであることが好ましい。
【0050】
ところで、有機EL素子の製造の際には、上記のようなEL層を形成する典型的な対象は、第1電極11が既に積層された基板1である。本発明の方法によって、例えば隣接する隔壁どうしの間のほぼ中心にノズル5の先端を位置させ、塗液の吐出を行なおうとすると、ノズル5の先端が第1電極11に触れ、第1電極11が損傷することもあり得る。ノズル5の接触による第1電極11の損傷を避けるためには、第1電極11が露出していない箇所、例えば、隔壁2上にノズル5の先端を位置させて塗液の吐出を行ない、塗液が流れて広がることにより、所定の区域に塗布が行なわれるようにすることがより好ましい。この場合、ノズル5の先端を位置させる場所としては、例えば、隔壁2上の壁面近くが好ましい。また、隔壁2が、台形や三角形等の裾が広がった断面形状を有しているときは、それらの断面形状を持つ隔壁2の斜面の上方にノズル5の先端を位置させてもよい。
【0051】
【実施例】
(実施例)
ガラス板上にITO膜を形成した上に、高さが1μm、開口部の大きさ;5mm×5mmの格子状の凸状の撥液性の隔壁を感光性樹脂の適用、露光および現像の各工程を行なうことにより形成した。塗液としては、ポリビニルカルバゾールとクマリン誘導体からなる発光材料をキシレンに溶解し、固形分濃度が1%(質量基準)になるよう調整したものを準備した。塗液の適用にはディスペンサーを用い、シリンジに取付けたノズルの先端がITO膜の表面から300μmの位置になるようセットした。なお、この塗液を、ノズルの下方に塗布対象物が無い状態でゆるやかに吐出した際に、ノズルの先端に付着して形成される塗液の液滴の高さ方向の直径は500μmであった。このような状態で、塗液を隔壁で囲まれた開口部内にノズルから吐出して塗布を行ない、真空乾燥によって乾燥させ、発光層を形成した。発光層を形成した段階で観察したところ、隔壁で囲まれた各区域内に、塗液が隙間無くひろがっており、塗布ムラもなく、また、隣接する区域への塗液のはみ出しもなく、正確に塗布されていた。形成された発光層上に、カルシウムを厚みが5nmになるよう成膜し、さらに、その上に、銀を厚みが250nmになるよう成膜して、EL素子を得た。
【0052】
(比較例)
シリンジに取付けたノズルの先端がITO膜の表面から800μmの位置になるようセットした以外は、実施例と同様に行ない、発光層を形成した時点で観察したところ、塗液が塗られてない箇所を有する区域があり、その区域においては、塗膜の厚みムラ、および隣接する区域への塗液のはみ出しが見られた。
【0053】
【発明の効果】
請求項1または請求項2の発明によれば、ディスペンサを用いて塗液を適用する際に、吐出口と基板との間隔、もしくは吐出口と基板上の凸状構造物との間隔を吐出口の下方に何も無いときに、吐出口に形成される塗液の液滴の高さ方向の直径未満としたことにより、吐出された塗液が吐出口と対象となる基板の両方によって規制されるので、適用位置の精度が高く、従って、塗布ムラが生じにくい光学素子の製造方法を提供することができる。
【0054】
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2の発明の効果に加え、吐出以外のときには吐出口の位置を高くするので、吐出口の移動や位置決めに支障がない光学素子の製造方法を提供することができる。
【0055】
請求項4または請求項5の発明によれば、各々、対応する請求項1または請求項2の発明の効果に加え、基板上の多数の箇所に塗液を適用するのに適した光学素子の製造方法を提供することができる。
【0056】
請求項6の発明によれば、請求項1〜請求項5いずれかの発明の効果に加え、吐出口の塗液に対する臨界角を規定したので、塗液が吐出口の外側に沿って這い上がることを防止可能な光学素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の素子の製造方法の概要を示す図である。
【図2】ノズルと基板との位置関係を示す図である。
【図3】吐出の各ステップを示す図である。
【図4】有機EL素子を示す図である。
【符号の説明】
1  基板
2  隔壁
3  区域
4  シリンジ
5  ノズル
6  液滴
10  有機EL素子
11  第1電極
12  正孔注入層
13  発光層
14  電子注入層
15  第2電極
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an element such as a color filter, a polarizing element, an EL element (particularly, an organic EL element), an organic transistor, or an organic solar cell.
[0002]
[Prior art]
In order to manufacture such an element, an organic material or the like is formed on a substrate by various processes such as a dry process and a wet process. In particular, the latter wet process includes a spin coating method, an ink jet method, a printing method, and the like, and has an advantage that a film can be formed relatively easily as compared with a dry process.
[0003]
In manufacturing an element, in addition to forming a film uniformly on a substrate, a film may be formed in a pattern shape, and there are a method of vapor deposition through a mask, a method of separately applying by an inkjet method, and the like. However, in these methods, the manufacturing process becomes complicated, and the low use efficiency of the material and the influence of environmental conditions at the time of manufacturing remain as problems.
[0004]
For example, in the method of vapor deposition through a mask, as the pattern of the mask becomes finer, it is necessary to make the mask thinner, and it becomes difficult to manufacture the mask by fine processing, and when the distance between the substrate and the mask is large. In addition, it is difficult to form an accurate vapor deposition film due to the wraparound of the vapor deposition material. If the substrate and the mask are brought into close contact with each other, there is a problem that the substrate is damaged, and a high-precision and expensive vacuum apparatus is required.
[0005]
In addition, in the method of separately applying the ink jet method, in addition to the positioning error, a slight angle deviation generated when the droplet flies causes a flight deflection of the droplet, and the processing on the substrate is performed for correction. I need. In addition, there is a problem that advanced technology is required to form the same amount of droplets.
[0006]
An attempt to perform different coating using a dispenser is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-76872 (for example, Claim 1). Is not disclosed, and a drawback that positional accuracy and thickness accuracy decrease due to horizontal movement of the coating liquid when the coating liquid falls is inevitable.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an optical element that can form a film of an organic substance or the like with improved positional accuracy and thickness accuracy while using a dispenser.
[0008]
[Means to solve the problem]
According to the study of the inventor, deposition of an organic substance or the like is performed by a dispenser method, and the discharge port at that time is discharged very close to a target substrate, thereby achieving high positional accuracy and high thickness accuracy. It turned out that membranes were possible and could reach the present invention.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, an optical layer forming coating liquid is discharged to a predetermined position on a substrate by using a dispenser, and after the discharge, drying is performed to form an optical layer. In the case of, the distance between the discharge port of the dispenser and the substrate,
When the substrate is not provided below the dispenser, the diameter of the droplet of the coating liquid for forming an optical layer formed at the discharge port of the dispenser is less than a diameter in a height direction. Things.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, the coating liquid for forming an optical layer is discharged to a predetermined position on a substrate by using a dispenser, and after the discharge, drying is performed to form an optical layer. On top, a convex structure surrounding the periphery of the optical layer is laminated, and the distance between the discharge port of the dispenser and the convex structure at the time of the discharge is such that the substrate is below the dispenser. The present invention relates to a method for manufacturing an element, wherein the diameter of a coating liquid for forming an optical layer formed at a discharge port of the dispenser is less than a diameter in a height direction when no liquid is present.
[0011]
In a third aspect based on the first or second aspect, the distance between the discharge port of the dispenser and the substrate or the distance between the discharge port of the dispenser and the convex structure is other than at the time of the discharge. And a method for manufacturing an element, wherein the diameter of the droplet is not less than the diameter in the height direction of the droplet.
[0012]
In a fourth aspect based on the first aspect, the discharge using the dispenser includes: (1) positioning the object and the discharge port; and (2) adjusting the distance between the discharge port and the substrate by the dispenser. (3) lowering the discharge port so that the diameter of the optical layer forming coating liquid formed at the discharge port of the dispenser is less than the diameter in the height direction of the droplet when the substrate is not provided below the substrate. The present invention relates to a method for manufacturing an element, comprising: performing (1) to (4) sequentially discharging the coating liquid and (4) raising the discharge port. .
[0013]
In a fifth aspect based on the second aspect, the discharge using the dispenser includes: (1) positioning the object and the discharge port; and (2) adjusting the distance between the discharge port and the convex structure. When the substrate is not below the dispenser, lowering the discharge port so as to be less than the diameter in the height direction of the droplet of the coating liquid for forming an optical layer formed at the discharge port of the dispenser, 3. The method according to claim 2, wherein (3) discharging the coating liquid, and (4) sequentially raising (1) to (4) raising the discharge port. The present invention relates to a method for manufacturing an element.
[0014]
A sixth invention relates to a method for manufacturing an element according to any one of the first to fifth inventions, wherein a critical angle of the discharge port with respect to the coating liquid is 20 ° or more.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 3 are views showing a method for manufacturing an element of the present invention, and FIG. 4 is a view showing a cross-sectional structure of an EL element obtained by the method of the present invention.
[0016]
In the method for manufacturing an element of the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the partition walls 2 each having a convex structure that surrounds the periphery of the optical layer to be formed are preferably laminated. A coating liquid 7 is discharged from a nozzle 5 which is a discharge port of a syringe 4 provided in a dispenser, for each area 3 surrounded by a partition wall 2 on the provided substrate 1 to form an optical layer (coating). Things. The partition walls 2 on the substrate 1 are preferably formed in advance in order to form a different coating film for each area 3 by changing the material of the coating liquid 7, and as shown in FIG. Alternatively, the left and right surfaces of the liquid repellent material may be formed of a lyophilic material. When the partition walls 2 are stacked, a coating film is formed according to the shape, but the formation of the partition walls 2 can be omitted. Alternatively, if a liquid-repellent pattern having a width similar to that of the partition wall 2 and having substantially no height is formed, unrestricted spreading of the coating liquid 7 is suppressed, and coating is performed only in a predetermined area. The liquid 7 can be spread, or / and a lyophilic pattern is provided, and the coating liquid 7 can be spread only on the lyophilic pattern.
[0017]
The relationship between the nozzle 5 and the substrate when discharging the coating liquid 7 will be described with reference to FIG. 2. The nozzle 5 is located close to the substrate 1 on the substrate 1 on which the partition walls 2 are provided. As shown in FIG. 2B, when the distance d between the tip of the nozzle 5 and the substrate is equal to or less than the diameter of the droplet (optical The height is preferably adjusted so as to be less than the diameter (H in FIG. 2A) in the height direction of the layer-forming coating liquid. The interval d is preferably very small, and may be 0 μm or more. Further, the distance d is preferably 10 μm or less.
[0018]
A convex structure surrounding the periphery of the optical layer is laminated on the substrate 1 like the above-described partition wall 2, and the nozzle 5 is positioned at a higher position than on the convex structure to discharge the coating liquid. In this case, when the distance d ′ between the tip of the nozzle 5 and the convex structure is equal to the height of the droplet formed by adhering to the tip of the nozzle 5 when the substrate 1 is not below the nozzle 5 serving as the discharge port. It is preferable that the height is adjusted so as to be less than the diameter in the vertical direction. In this case, as in the previous paragraph, d ′ is preferably very small, and may be 0 μm or more. Further, the distance d ′ is preferably 10 μm or less.
[0019]
Although the shape of the nozzle 5 is not particularly limited, it is preferable that the material of the nozzle 5, at least the outside of the nozzle 5 be liquid-repellent, and more specifically, when the critical angle with respect to the coating liquid is 20 ° or more, It is preferable because the coating liquid is prevented from adhering to the outside of the nozzle 5 and crawling up, and the coating liquid adhered to the nozzle 5 is prevented from dripping when the nozzle 5 is separated from the substrate 1 after discharge. . If the critical angle is less than 20 °, the coating liquid adhering to the nozzle 5 may drop. The material of the tip portion of the nozzle 5 is not particularly limited as long as the nozzle 5 does not deform due to the pressure of the coating liquid and does not swell with respect to the solvent of the coating liquid. Inorganic materials. This is because these inorganic materials can avoid deformation and swelling of the nozzle which causes an error in the droplet volume.
[0020]
When applying to a micro area using a dispenser, it is preferable that the tip of the nozzle is thinner because the droplet generated from the nozzle must be small. However, if the tip of the nozzle is excessively thin, the coating liquid dries easily and becomes clogged, and periodic cleaning or replacement of the tip of the nozzle is required. Therefore, by narrowing the interval between the tip of the nozzle and the object as in the present invention, rather than applying the droplet to the object after a predetermined amount of droplets are generated at the tip of the nozzle, the tip of the nozzle is excessively moved. It is possible to apply to a minute area without thinning.
[0021]
Since the application of the coating liquid is generally performed over the entire surface of the substrate 1 at each predetermined location, it is preferable that the coating liquid is applied by repeating the steps described below with reference to FIG. .
[0022]
First, as shown in FIG. 3A, the nozzle 5 is moved to a predetermined position on the substrate 1 to perform positioning. Positioning is performed by relatively moving one or both of the nozzle 5 and the substrate 1.
[0023]
The positioned nozzle 5 is lowered toward the substrate 2 as shown in FIG. At this time, when the distance d between the tip of the nozzle 5 and the substrate 1 (or the distance d ′ between the tip of the nozzle 5 and the convex structure) is not attached to the tip of the nozzle 5 when there is no substrate 1 below the nozzle 5, In this case, the diameter of the droplet formed is smaller than the diameter in the height direction.
[0024]
As shown in FIG. 3C, the coating liquid 7 is discharged from the nozzle 5 that has descended. Since the coating liquid 7 has a crushed hemispherical shape as it is discharged, the tip of the nozzle 5 is immersed in the coating liquid 7.
[0025]
Thereafter, as shown in FIG. 3D, when the nozzle 5 is raised and the nozzle 5 is separated from the discharged coating liquid 7, the coating liquid 7 spreads in the area surrounded by the partition 2, and 'Occurs. Alternatively, the coating liquid 7 spreads during the discharging process. Thereafter, the nozzle 5 is moved to the next predetermined position on the substrate 1 to perform positioning, and the nozzle 5 is lowered, the coating liquid is discharged, the nozzle 5 is raised and moved again, 1 is applied over the entire surface.
[0026]
If necessary, a large number of nozzles 5 may be arranged to perform ejection at a time to a plurality of areas, or a different coating liquid may be supplied to each of the nozzles to apply the coating liquid to a plurality of areas at once. May be performed. In addition, in the case of discharging the coating liquid described with reference to FIG. 3C, the nozzle 5 is positioned substantially at the center between the adjacent partitions, but the nozzle 5 is located near any of the partitions. It can be located at any location, such as located. Further, the discharge may be performed while the nozzle 5 is kept parallel to the substrate 2 while being moved in parallel from the position where the nozzle 5 is initially positioned in the area surrounded by the partition wall 2.
[0027]
It is particularly preferable that the method for producing an element of the present invention is applied to the production of an organic EL element. As shown in FIG. 4, the organic EL element 10 includes, for example, a first partition 11 corresponding to a pixel on a substrate 1, and a convex partition formed on the substrate 1 so as to surround a pixel area. 2, a hole injection layer 12, a light emitting layer 13, an electron injection layer 14, a second electrode 15, and the like are sequentially stacked in an area surrounded by the partition wall 2. If necessary, a sealant layer may be further applied in addition to the above layers. Among these layers, it is preferable to apply the method for manufacturing an element of the present invention particularly when the light emitting layer 13 is formed.
[0028]
In terms of the principle of light emission, the organic EL element 10 serves as a layer involved in light emission between the first electrode 11 and the second electrode 15 (this layer may be referred to as an EL layer in this specification). It is sufficient that at least one light-emitting layer is provided, but it usually has the above-described laminated structure, and in addition to the above-described layers, a layer that is usually used in an organic EL element may be added. . Examples of the layers that can be added include those already mentioned, for example, a hole transport layer that transports holes to the light emitting layer and an electron transport layer that transports electrons (these may be collectively referred to as a charge transport layer. ), And a hole injection layer that injects holes into the light emitting layer or the hole transport layer and an electron injection layer that injects electrons into the light emitting layer or the electron transport layer (these may be collectively referred to as a charge injection layer). .) Can be provided. Although not directly related to light emission, a layer in which polysiloxane or the like is hydrophilized by the action of a photocatalyst such as titanium dioxide may be provided between the first electrode and each layer involved in light emission. .
[0029]
The substrate 1 can be made of a transparent material or an opaque material, and the first electrode itself can be used as the substrate. However, usually, the first electrode is provided on the substrate 1 directly or via an intermediate layer. . As the substrate 1, a substrate made of an inorganic material such as glass, a resin, or the like can be used.
[0030]
The resin that can constitute the substrate 1 is not particularly limited as long as it can be formed into a film, but a polymer material having relatively high solvent resistance and heat resistance is preferable. If necessary, a substrate having a gas barrier property for blocking gas such as moisture and oxygen may be used. Specifically, fluorine resin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polystyrene, ABS, polyamide, polyacetal, polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or polymicroixylene dimethylene terephthalate) Etc.), polycarbonate, modified polyphenylene ether, polysulfone, polyarylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyamideimide, polyimide, polyphenylene sulfide, liquid crystalline polyester, polyoxymethylene, polyetheretherketone, polyacrylate, acrylonitrile-styrene Resin, phenolic resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, Examples thereof include urethane, silicone resin, and amorphous polyolefin. In addition to these, any polymer material that satisfies the conditions can be used. A combination of two or more monomers used to manufacture these resins is also available. It may be a copolymer obtained by using the same.
[0031]
The first electrode 11 is made of, for example, a transparent conductive layer, and is usually made of a thin film of indium tin oxide (ITO), indium oxide, gold, polyaniline, or the like, and is provided uniformly on the entire surface. Thereafter, a resist pattern is formed and etched to form the first electrode 11 having a desired shape.
[0032]
The first electrode and the second electrode are referred to as a first electrode 11 on the substrate 1 and a second electrode 15 on an EL layer which may be a plurality of layers involved in light emission. . The first electrode 11 and the second electrode 15 may be formed on the entire surface of the substrate 1 or may be formed in a pattern. It is preferable that one of the first electrode 11 and the second electrode 15 is an anode and the other is a cathode, and one of the first electrode 11 and the second electrode 15 is transparent or translucent. The cathode is preferably made of a conductive material having a large work function, and the cathode is preferably made of a conductive material having a small work function so that electrons can be easily injected. The resistance of each electrode is preferably as small as possible. In general, a metal material is used, but an organic substance or an inorganic compound may be used.
[0033]
Specific anode materials that can form the first electrode 11 and the second electrode 15 include indium tin oxide (ITO), indium oxide, gold, and polyaniline, and specific cathode materials include magnesium alloy. (MgAg etc.), aluminum alloys (AlLi, AlCa, AlMg etc.), or metallic calcium. Both the anode material and the cathode material may be a mixture of a plurality of materials.
[0034]
The partition walls 2 are formed on the substrate 1 on which the first electrodes 11 are provided, at positions corresponding to between the patterns of the first electrodes 11. The partition wall 2 can be formed by printing a thick film, or by coating a coating film of a coating solution containing a photosensitive resin on the entire surface of the substrate 1 on which the first electrode 11 is provided, and forming a mask pattern for exposure. The coating liquid is subjected to pattern exposure by, for example, arranging it on the coating film and performing exposure, and after pattern exposure, is developed using a predetermined developing solution. Then, the partition 2 is formed. If necessary, it may be cured by heating.
[0035]
Therefore, the partition walls 2 can be made of a cured product of a photosensitive resin, but also made of a cured product of a resin curable by irradiation with ionizing radiation including an electron beam, a cured product of a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. Can be done. The partition wall 2 may be configured to include a liquid-repellent component or may be configured not to include a liquid-repellent component. When the partition 2 is liquid repellent, it is possible to prevent the coating liquid from protruding from an area surrounded by the partition 2 to an adjacent area. However, since the coating liquid is repelled, a disadvantage that a central portion swells easily occurs.
[0036]
The partition wall 2 may have both surfaces perpendicular to the substrate 1. However, if the cross-sectional shape is a trapezoidal shape, a triangular shape, or the like, an upwardly tapering shape such as a trapezoid, a coating liquid is applied along the partition wall 2 near the partition wall 2. This is preferable because the effect on the light emission due to the increase or decrease in the surface can be reduced.
[0037]
A coating solution for forming a hole injection layer is applied between the partition walls 2 on the substrate 1 on which the first electrodes 11 and the partition walls 2 are formed. The application may be performed by a dispenser method of dropping using an appropriate dispenser, or by applying by an inkjet method, or may be performed by dropping at an appropriate place on the substrate 1 and then rotating the substrate 1 at a high speed. The coating may be performed by a so-called spin coating method in which the coating liquid is spread. Of course, it may be performed by applying the method for manufacturing an element of the present invention.
[0038]
Materials constituting the hole injection layer (or anode buffer material) include oxides such as phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, amorphous carbon, and polyaniline. Or polythiophene derivatives.
[0039]
Also, commercially available as a composition for forming a hole injection buffer, for example, poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate (abbreviation: PEDOT / PSS, manufactured by Bayer AG, trade name: Baytron P AI 4083, as an aqueous solution) The commercially available aqueous solution can also be used as a coating solution for forming a hole injection layer. Alternatively, the hole injection layer can be constituted by a multilayer film formed by alternate adsorption.
[0040]
The applied coating liquid for forming a hole injection layer is heated by a heat treatment such as a vacuum heat treatment to form the hole injection layer 12.
[0041]
The light emitting layer 13 is formed between each partition on the substrate 1 on which the hole injection layer 12 is formed. For example, red, green, and blue light-emitting layer-forming coating liquids are applied, and then dried and solidified by heating or vacuum drying, for example, to emit red light and green light. And blue light-emitting layers are formed. In order to form such a light-emitting layer 13, a light-emitting layer 13 having a different light emission color is formed adjacent to each other across the partition wall 2. Alternatively, it is preferable to carry out the method by an ink-jet method. Depending on the type of the organic EL element 10, a light-emitting layer that gives the same light-emitting color may be formed between the partition walls 2, and in such a case, a relatively large area such as a spin coating method is used. It can also be applied by a method that allows uniform application.
[0042]
The material constituting the light emitting layer 13 is roughly classified into a dye-based material, a metal complex-based material, and a polymer-based material.
[0043]
As the dye system, cyclopentadiene derivative, tetraphenylbutadiene derivative, triphenylamine derivative, oxadiazole derivative, pyrazoloquinoline derivative, distyrylbenzene derivative, distyrylarylene derivative, silole derivative, thiophene ring compound, pyridine ring compound, There are perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, and pyrazoline dimers.
[0044]
Examples of the metal complex system include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethyl zinc complex, porphyrin zinc complex, and europium complex, and the like. , Tb, Eu, or Dy, and a metal complex having a ligand such as an oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, or quinoline structure.
[0045]
Examples of the polymer system include a polyparaphenylene vinylene derivative, a polythiophene derivative, a polyparaphenylene derivative, a polysilane derivative, a polyacetylene derivative, a polyvinyl carbazole, and the like, or a polyfluorene derivative.
[0046]
The material constituting the light-emitting layer may be mixed with a doping material. Examples of the doping material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squarium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, and pyrazoline derivatives. , Dekacyclene, or phenoxazone.
[0047]
An electron injection layer (or a cathode buffer material layer) 14 is formed on the light emitting layer 13 on the substrate 1 on which the light emitting layer 13 is formed. The electron injection layer 14 is made of aluminum lithium alloy, lithium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium, polymethyl methacrylate, or polystyrene sulfone. It is composed of materials such as sodium acid.
[0048]
On the electron injection layer 14, a second electrode is formed. The material constituting the second electrode is basically the same as the material of the first electrode, but a magnesium alloy (MgAg or the like), an aluminum alloy (AlLi, AlCa, AlMg or the like), or metal calcium is preferred. Can be mentioned.
[0049]
The material constituting each layer of the EL layer including the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, and the electron injection layer 14 described above is prepared by dissolving or dispersing in water or an organic solvent to form a coating liquid for forming each layer. Each layer can be formed by preparing and discharging using a nozzle as in the method of manufacturing an element of the present invention. The solvent is preferably one that can be dried at a temperature that does not adversely affect each material in the drying step of removing the solvent after the application of the coating liquid.
[0050]
By the way, when manufacturing an organic EL element, a typical object for forming the above-mentioned EL layer is the substrate 1 on which the first electrodes 11 are already laminated. According to the method of the present invention, for example, when the tip of the nozzle 5 is positioned substantially at the center between adjacent partition walls and the discharge of the coating liquid is performed, the tip of the nozzle 5 touches the first electrode 11 and the first electrode 11 contacts the first electrode 11. 11 could be damaged. In order to avoid the damage of the first electrode 11 due to the contact of the nozzle 5, the coating liquid is discharged by disposing the tip of the nozzle 5 on a place where the first electrode 11 is not exposed, for example, on the partition wall 2. More preferably, the application is performed in a predetermined area by flowing and spreading the liquid. In this case, as a place where the tip of the nozzle 5 is located, for example, near the wall surface on the partition wall 2 is preferable. Further, when the partition 2 has a cross-sectional shape in which the skirt is widened, such as a trapezoid or a triangle, the tip of the nozzle 5 may be located above the slope of the partition 2 having such a cross-sectional shape.
[0051]
【Example】
(Example)
After forming an ITO film on a glass plate, a grid-shaped convex liquid-repellent partition having a height of 1 μm and an opening size of 5 mm × 5 mm is applied to a photosensitive resin by application, exposure and development. It was formed by performing a process. As a coating solution, a solution prepared by dissolving a luminescent material composed of polyvinyl carbazole and a coumarin derivative in xylene and adjusting the solid content concentration to 1% (by mass) was prepared. A dispenser was used to apply the coating liquid, and the tip of the nozzle attached to the syringe was set at a position of 300 μm from the surface of the ITO film. When this coating liquid is slowly discharged without an object to be coated below the nozzle, the diameter in the height direction of the droplet of the coating liquid formed on the tip of the nozzle is 500 μm. Was. In such a state, the coating liquid was discharged from a nozzle into the opening surrounded by the partition walls to perform coating, and dried by vacuum drying to form a light emitting layer. Observation at the stage when the light emitting layer was formed revealed that the coating liquid spread without gaps in each area surrounded by the partition walls, there was no coating unevenness, and there was no protrusion of the coating liquid to the adjacent area. Had been applied. On the formed light emitting layer, calcium was deposited so as to have a thickness of 5 nm, and further, silver was deposited thereon so as to have a thickness of 250 nm to obtain an EL element.
[0052]
(Comparative example)
The same procedure was followed as in the example, except that the tip of the nozzle attached to the syringe was set at a position 800 μm from the surface of the ITO film. In the area, unevenness in the thickness of the coating film and protrusion of the coating liquid to the adjacent area were observed.
[0053]
【The invention's effect】
According to the first or second aspect of the present invention, when the coating liquid is applied using the dispenser, the distance between the discharge port and the substrate or the distance between the discharge port and the convex structure on the substrate is determined by the discharge port. When there is nothing below, the discharged coating liquid is regulated by both the discharging port and the target substrate by making the diameter of the coating liquid formed in the discharge port smaller than the diameter in the height direction. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing an optical element in which the accuracy of the application position is high, and therefore, coating unevenness is unlikely to occur.
[0054]
According to the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the position of the discharge port is raised at times other than discharge, so that there is no problem in moving or positioning the discharge port. A method can be provided.
[0055]
According to the invention of claim 4 or claim 5, in addition to the effect of the corresponding invention of claim 1 or claim 2, an optical element suitable for applying a coating liquid to a large number of locations on a substrate is provided. A manufacturing method can be provided.
[0056]
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of any one of claims 1 to 5, the critical angle of the discharge port with respect to the coating liquid is defined, so that the coating liquid crawls along the outside of the discharge port. It is possible to provide a method for manufacturing an optical element which can prevent the occurrence of the optical element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing an element of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship between a nozzle and a substrate.
FIG. 3 is a diagram showing each step of ejection.
FIG. 4 is a view showing an organic EL element.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Partition wall 3 Area 4 Syringe 5 Nozzle 6 Droplet 10 Organic EL element 11 First electrode 12 Hole injection layer 13 Light emitting layer 14 Electron injection layer 15 Second electrode

Claims (6)

基板上の所定の位置に対して、光学層形成用塗液をディスペンサを用いた吐出により行ない、吐出の後、乾燥を行なって光学層を形成することからなり、前記吐出の際の前記ディスペンサの吐出口と前記基板との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満であることを特徴とする素子の製造方法。For a predetermined position on the substrate, the coating liquid for forming an optical layer is formed by discharging using a dispenser, and after the discharging, drying is performed to form an optical layer. When the substrate is not below the dispenser, the distance between the discharge port and the substrate is less than the diameter in the height direction of the droplet of the optical layer forming coating liquid formed at the discharge port of the dispenser. A method for manufacturing an element, comprising: 基板上の所定の位置に対して、光学層形成用塗液をディスペンサを用いた吐出により行ない、吐出の後、乾燥を行なって光学層を形成することからなり、前記基板上には、前記光学層の周囲を囲む凸状構造物が積層されており、前記吐出の際の前記ディスペンサの吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満であることを特徴とする素子の製造方法。An optical layer forming coating liquid is discharged to a predetermined position on a substrate by using a dispenser, and after the discharge, drying is performed to form an optical layer. When a convex structure surrounding the periphery of the layer is laminated, and the distance between the discharge port of the dispenser and the convex structure at the time of the discharge is smaller than the dispenser, the dispenser Wherein the diameter of the droplet of the coating liquid for forming an optical layer formed in the discharge port is smaller than the diameter in the height direction. 前記ディスペンサの吐出口と前記基板との間隔、もしくは前記ディスペンサの吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記吐出の際以外では、前記の液滴の高さ方向の直径以上であることを特徴とする請求項1または請求項2記載の素子の製造方法。The distance between the discharge port of the dispenser and the substrate, or the distance between the discharge port of the dispenser and the convex structure, is not less than the diameter in the height direction of the droplet except at the time of the discharge. The method for manufacturing a device according to claim 1 or 2, wherein: 前記ディスペンサを用いた吐出が、(1)対象物と前記吐出口の位置決めをすること、(2)吐出口と前記基板との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満になるよう前記吐出口を降下させること、(3)前記塗液の吐出を行なうこと、および(4)前記吐出口を上昇させることの(1)〜(4)を順次行なうことからなるものであることを特徴とする請求項1記載の素子の製造方法。The discharge using the dispenser includes: (1) positioning the object and the discharge port; and (2) setting the distance between the discharge port and the substrate such that the dispenser is positioned when there is no substrate below the dispenser. (4) lowering the discharge port so that the diameter of the optical layer forming coating liquid formed at the discharge port is smaller than the diameter of the liquid droplet in the height direction; (3) discharging the coating liquid; 2. The method according to claim 1, wherein the steps (1) to (4) of raising the discharge port are sequentially performed. 前記ディスペンサを用いた吐出が、(1)対象物と前記吐出口の位置決めをすること、(2)吐出口と前記凸状構造物との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満になるよう前記吐出口を降下させること、(3)前記塗液の吐出を行なうこと、および(4)前記吐出口を上昇させることの(1)〜(4)を順次行なうことからなるものであることを特徴とする請求項2記載の素子の製造方法。When the discharge using the dispenser is (1) positioning the target and the discharge port, and (2) the distance between the discharge port and the convex structure is when the substrate is not below the dispenser. Lowering the discharge port so that the diameter of the droplet of the coating liquid for forming an optical layer formed in the discharge port of the dispenser is smaller than a diameter in a height direction; (3) discharging the coating liquid; 3. The method according to claim 2, wherein (1) to (4) of raising the discharge port are sequentially performed. 前記吐出口の前記塗液に対する臨界角が20°以上であることを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか記載の素子の製造方法。6. The method according to claim 1, wherein a critical angle of the discharge port with respect to the coating liquid is 20 [deg.] Or more.
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