JP2004355913A - Process for manufacturing organic electroluminescence device - Google Patents

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JP2004355913A JP2003151060A JP2003151060A JP2004355913A JP 2004355913 A JP2004355913 A JP 2004355913A JP 2003151060 A JP2003151060 A JP 2003151060A JP 2003151060 A JP2003151060 A JP 2003151060A JP 2004355913 A JP2004355913 A JP 2004355913A
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Masayuki Mitsuya
将之 三矢
Shunichi Seki
関　　俊一
Hideyuki Kimura
秀之 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing process which can dramatically improve the efficiency of manufacturing an organic electroluminescence device comprising light emitting layers of plural colors and enabling color display, and can also realize the uniformity of film thicknesses of the light emitting layers formed by application of a liquid composition and the improvement in flatness thereof. <P>SOLUTION: The process for manufacturing an organic electroluminescence device comprising plural kinds of organic EL layers each arranged in predetermined positions on a substrate, comprises the steps of applying plural kinds of liquid compositions in application positions corresponding to the predetermined positions on the substrate, and drying the plural kinds of the liquid compositions arranged in the application positions on the substrate to form the plural kinds of the organic EL layers, and is characterized in that the plural kinds of the liquid compositions include at least two kinds of solvents commonly included in the plural kinds of the liquid compositions. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、及びデバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機蛍光材料等の発光材料をインク化し、このインク（組成物）を基体上に吐出するインクジェット法により、発光材料のパターニングを行う方法を採用して、陽極及び陰極の間に、前記発光材料からなる発光層が挟持された構造のカラー有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）の開発が行われている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２５２０８３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記インクジェット法を用いて有機ＥＬ装置を製造する場合には、配列形成された各画素（発光素子）の発光特性（輝度、色純度等）を均一化することが重要であり、有機ＥＬ装置の製造歩留まりに大きく影響する。上記発光特性を均一化するには、各発光層を画素間で均一かつ平坦に形成することが必要であり、特に膜厚の均一性、及び平坦性は、塗布されたインクの乾燥条件により大きく変動するため、前記発光素子の均一性を向上させるために重要な要素となる。先の特許文献１，２では、基板上に滴下したインクの乾燥工程についての明確な記載はないが、実際には図１３に示すような工程を経て発光層の形成が行われる。
【０００５】
図１３は、従来のインクジェット法を用いたカラー有機ＥＬ装置の製造方法を示す断面工程図である。
まず、図１３（ａ）に示すように、一面側に画素電極３０３と、各画素領域を区画するバンク３０２とが形成された基板３０１を用意し、前記バンク３０２に囲まれる領域内に、インクジェット法により正孔注入／輸送層３０４を形成しておく。その後、前記正孔注入／輸送層３０４が形成された基板３０１に対して、インクジェットヘッド３５０に充填された赤色発光層用インク３００Ｒを、バンク３０２に囲まれる領域内に滴下し、次いで、この滴下されたインク３００Ｒを乾燥させて赤色発光層３１０Ｒを形成する。
次に、図１３（ｂ）に示すように、緑色発光層用インク３００Ｇが充填されたインクジェットヘッド３５０を用いて前記インク３００Ｒを基板３０１上に定点配置し、乾燥工程を経て緑色発光層３１０Ｇを形成する。
次に、図１３（ｃ）に示すように、青色発光層用インク３００Ｂが充填されたインクジェットヘッド３５０を用いて前記インク３００Ｂを基板３０１上に定点配置し、乾燥工程を経て青色発光層３１０Ｂを形成する。このようにして、基板３０１上に、赤色発光層３１０Ｒ、緑色発光層３１０Ｇ、青色発光層３１０Ｂをパターン配置することにより、カラー有機ＥＬ装置を製造することができる。
【０００６】
このように、発光色の異なる発光層を形成する場合には、１色のインクを滴下した後、乾燥を行い、しかる後に他の色の発光層を形成する製造方法が採用されるのが一般的である。これは、発光色の異なる発光層では、インクの構成材料が異なるため、その溶媒の構成も異なっているのが通常であり、そのために滴下及び乾燥の最適条件が色毎に異なっていることによるものである。
しかしながら、このように色ごとにインクの滴下と、乾燥とを順次行っていたのでは製造に時間が掛かり、また、例えば赤色発光層３１０Ｒを形成した後、緑色発光層３１０Ｇを形成する図１３（ｂ）に示す工程において、既に乾燥が終了している赤色発光層３１０Ｒが再び溶媒雰囲気に曝されるため、溶媒の種類によっては赤色発光層３１０Ｒが再溶解され、その結果発光層３１０Ｒに変質が生じ、特性の劣化が生じるおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであって、その目的は、複数色の発光層を備え、カラー表示が可能な有機エレクトロルミネッセンス装置の製造効率を飛躍的に向上させることが可能であり、かつ液状組成物の塗布により形成される発光層の膜厚均一性、及び平坦性の向上も実現できる製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、複数種の有機ＥＬ層を備え、前記複数種の有機ＥＬ層の各々が基体上の所定位置に配置された有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、複数種の液状組成物の各々を前記基体上の前記所定位置に対応する塗布位置に塗布する工程と、前記基体上の前記塗布位置に配置された前記複数種の液状組成物を乾燥し、前記複数の有機ＥＬ層を形成する工程と、を含み、前記複数種の液状組成物の各々が、前記複数種の液状組成物に共通に含まれる少なくとも２種以上の溶媒を含んでいること、を特徴とする。
この製造方法によれば、前記複数種の液状組成物として、複数種の液状組成物に共通に含まれる少なくとも２種以上の溶媒を含んでいる液状組成物を用いるので、前記液状組成物に、揮発し難い高沸点溶媒が含まれる構成とすることができ、これにより基板上に塗布された液状組成物の乾燥を同一条件で行っても異なる液状組成物間で乾燥ムラが生じるのを効果的に防止することができる。また一括に乾燥を行うことで、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造効率を従来に比して飛躍的に高めることが可能である。
さらには、前記液状組成物を構成する溶媒を高沸点溶媒を含む混合溶媒とすることで、液状組成物を基板上に塗布して形成した液状組成物滴の自然乾燥の程度を容易に制御することが可能になるとともに、溶解性の高い低沸点溶媒も含む混合溶媒とすることができる。従って、係る構成の混合溶媒を用いれば、有機ＥＬ層形成材料の溶解性に対するマージンを大きくとることができ、製造の容易性に優れた製造方法とすることができる。
【０００９】
次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、複数種の有機ＥＬ層を備え、前記複数種の有機ＥＬ層の各々が基体上の所定位置に配置された有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、複数種の液状組成物の各々を前記基体上の前記所定位置に対応する塗布位置に塗布する工程と、記基体上の前記塗布位置に配置された前記複数種の液状組成物を乾燥し、前記複数の有機ＥＬ層を形成する工程と、を含み、前記複数種の液状組成物の各々が、常圧で５０℃以上の沸点差を有する２種類の溶媒を含んでいること、を特徴とする。
このような混合溶媒を用いることで、液状組成物の塗布後に、沸点の低い方の溶媒が蒸発したとしても、沸点の高い方の溶媒が液状組成物内に残存するので、経時的な自然乾燥により有機ＥＬ層の膜厚均一性が失われるのを効果的に防止することができる。
【００１０】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、前記基板上の液状組成物を乾燥させる工程が、真空乾燥工程であることが好ましい。
前記基板に塗布された液状組成物を乾燥させるために、真空乾燥を用いることで、乾燥条件を細かく制御することが可能になり、乾燥後の有機ＥＬ層の膜厚均一性、及び平坦性を良好なものとすることができる。
【００１１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、前記真空乾燥工程後に、前記複数種の有機ＥＬ層を共通温度でアニールする工程を有する製造方法とすることもできる。このように複数種の有機ＥＬ層を一括に共通温度でアニールすることで、各工程を極めて効率よく行うことができる製造方法とすることができる。
【００１２】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、前記混合溶媒として、常圧で２００℃以上の沸点を有する溶媒を含む混合溶媒を用いることが好ましい。
このような混合溶媒を用いることで、基板上に塗布された液状組成物の経時的な自然乾燥を効果的に防止でき、膜厚均一性に優れた有機ＥＬ層を形成することができる。また、混合溶媒を構成する他の溶媒として、有機ＥＬ層形成材料の溶解性には優れているが、低沸点で乾燥を制御しづらい溶媒も選択できるため、基板上に液状組成物を塗布する工程が円滑に行えるようにすることができる。また、乾燥しやすい溶媒を用いた液状組成物を吐出する成膜法では、吐出ヘッドのノズルが詰まったりするが、混合溶媒を使用することで解決することができる。
【００１３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、前記混合溶媒として、ビフェニル骨格を有する溶媒を含む混合溶媒を用いることが好ましい。
上記ビフェニル系の溶媒は、比較的蒸発し難く、係る溶媒を含む混合溶媒を用いることで、基板上に塗布した液状組成物の経時的な自然乾燥を効果的に防止でき、もって膜厚均一性に優れる有機ＥＬ層を形成することができる。
【００１４】
次に、本発明のカラーフィルタの製造方法は、異なる色を呈する複数種の液状組成物を基体上に塗布することにより複数種の色材層を形成するカラーフィルタの製造方法であって、前記複数種の液状組成物として、同一組成の混合溶媒を含む液状組成物を用い、前記複数種の液状組成物を基体上に塗布した後に、前記基体上の液状組成物を乾燥させて前記色材層を形成することを特徴とする。
【００１５】
次に、本発明のデバイスの製造方法は、特性の異なる複数種の液状組成物を基板上に塗布することにより複数種の機能層を形成するデバイスの製造方法であって、前記複数種の液状組成物として、同一組成の混合溶媒を含む液状組成物を用い、前記複数種の液状組成物を基体上に塗布した後に、前記基板上の液状組成物を乾燥させて前記機能層を形成することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る製造方法は、上記カラーフィルタや種々のデバイス（例えば有機ＴＦＴ等の半導体デバイス）の製造方法に適用することができ、これらの製造に際しても、色材層や機能層の乾燥ムラを効果的に防止して膜厚の均一な色材層ないし機能層を形成することが可能である。また、先に記載のように、係る製造方法において用いる混合溶媒では、高沸点溶媒を含む構成とすることができ、この高沸点溶媒の作用により上記乾燥ムラを防止できるため、色材層用材料や機能層用材料の熔解性に優れる低沸点溶媒と混合することができ、前記材料の溶解性のマージンを大きくすることができ、もって製造の容易性を高められるという利点も有している。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の回路図であり、図２は、同、平面構成図、図３は、同、表示領域の断面構成図である。
図１に示すように、本実施形態の有機ＥＬ装置は、複数の走査線１０１と、走査線１０１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１０２と、信号線１０２に並列に延びる複数の電源線１０３とがそれぞれ配線された構成を有するとともに、走査線１０１及び信号線１０２の各交点付近に、画素領域Ｐが設けられている。
【００１８】
信号線１０２には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路１０４が接続されている。また、走査線１０１には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
更に、画素領域Ｐの各々には、走査線１０１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２を介して信号線１０２から共有される画素信号を保持する保持容量ｃａｐと、該保持容量ｃａｐによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ１２３と、この駆動用薄膜トランジスタ１２３を介して電源線１０３に電気的に接続したときに当該電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（電極）１１１と、この画素電極１１１と陰極（対向電極）１２との間に挟み込まれた有機ＥＬ層１１０とが設けられている。電極１１１と対向電極１２と有機ＥＬ層１１０により、発光素子が構成されている。
【００１９】
走査線１０１が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ１１２がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐに状態に応じて、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ１２３のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１１１に電流が流れ、更に有機ＥＬ層１１０を介して陰極１２に電流が流れる。有機ＥＬ層１１０は、これを流れる電流量に応じて発光する。
【００２０】
本実施形態の有機ＥＬ装置は、図２に示すように、ガラス等からなる透明な基板２と、マトリックス状に配置された発光素子を具備して基板２上に形成された発光素子部１１と、発光素子部１１上に形成された陰極１２とを具備している。発光素子部１１と陰極１２とにより表示素子１０が構成される。
基板２は、例えばガラス等の透明基板であり、基板２の中央に位置する表示領域２ａと、基板２の周縁に位置して表示領域２ａを囲む非表示領域２ｂとに区画されている。表示領域２ａは、マトリックス状に配置された発光素子によって形成される領域であり、表示領域の外側に非表示領域２ｃが形成されている。
【００２１】
また、非表示領域２ｃには、前述の電源線１０３（１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ）が配線されている。表示領域２ａの両側には、前述の走査側駆動回路１０５、１０５が配置されている。更に、走査側駆動回路１０５、１０５の両側には、走査側駆動回路１０５、１０５に接続される駆動回路用制御信号配線１０５ａと駆動回路用電源配線１０５ｂとが設けられている。表示領域２ａの図２（ａ）中上側には製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行う検査回路１０６が配置されている。
【００２２】
図３の断面構成図には、３つの画素領域Ａが図示されている。本実施形態の有機ＥＬ装置では、基板２上に、ＴＦＴなどの回路等が形成された回路素子部１４、有機ＥＬ層１１０が形成された発光素子部１１及び陰極１２が順次積層されて構成されており、有機ＥＬ層１１０から基板２側に発せられた光が、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるとともに、有機ＥＬ層１１０から基板２の反対側に発せられた光が陰極１２により反射されて、回路素子部１４及び基板２を透過して基板２の下側（観測者側）に出射されるようになっている。
尚、上記陰極１２として、透明な材料を用いるならば、陰極側から発光する光を出射させることができる。透明な陰極材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｎｉ、もしくはＰｄを挙げることができる。
【００２３】
回路素子部１４には、基板２上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜２ｃが形成され、この下地保護膜２ｃ上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜１４１が形成されている。半導体膜１４１には、ソース領域１４１ａ及びドレイン領域１４１ｂが高濃度リンイオン打ち込みにより形成されている。前記リンイオンが導入されなかった部分がチャネル領域１４１ｃとなっている。
また、前記下地保護膜２ｃ及び半導体膜１４１を覆う透明なゲート絶縁膜１４２が形成され、ゲート絶縁膜１４２上にはＡｌ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ等からなるゲート電極１４３（走査線１０１）が形成され、ゲート電極１４３及びゲート絶縁膜１４２上には透明な第１層間絶縁膜１４４ａと第２層間絶縁膜１４４ｂが形成されている。ゲート電極１４３は半導体膜１４１のチャネル領域１４１ｃに対応する位置に設けられている。また、第１、第２層間絶縁膜１４４ａ、１４４ｂを貫通して、半導体膜１４１のソース、ドレイン領域１４１ａ、１４１ｂにそれぞれ接続されるコンタクトホール１４５，１４６が形成されている。
そして、第２層間絶縁膜１４４ｂ上には、ＩＴＯ等からなる透明な画素電極１１１が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール１４５がこの画素電極１１１に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール１４６が電源線１０３に接続されている。このようにして、回路素子部１４には、各画素電極１１１に接続された駆動用の薄膜トランジスタ１２３が形成されている。
【００２４】
発光素子部１１は、複数の画素電極１１１…上の各々に積層された有機ＥＬ層１１０と、各画素電極１１１及び有機ＥＬ層１１０の間に備えられて各有機ＥＬ層１１０を区画するバンク部１１２とを主体として構成されている。有機ＥＬ層１１０上には陰極１２が配置されている。これら画素電極１１１、有機ＥＬ層１１０及び陰極１２によって発光素子が構成されている。ここで、画素電極１１１は、例えばＩＴＯにより形成されてなり、平面視略矩形状にパターン形成されている。この各画素電極１１１…の間にバンク部１１２が備えられている。
【００２５】
バンク部１１２は、図３に示すように、基板２側に位置する無機物バンク層１１２ａ（第１バンク層）と基板２から離れて位置する有機物バンク層１１２ｂ（第２バンク層）とが積層された構成を備えている。無機物バンク層１１２ａは、例えばＴｉＯ２やＳｉＯ２等により形成され、有機物バンク層１１２ｂは、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等により形成される。
無機物、有機物バンク層１１２ａ、１１２ｂは、画素電極１１１の周縁部上に乗上げるように形成されている。平面的には、画素電極１１１の周囲と無機物バンク層１１２ａとが平面的に部分的に重なるように配置された構造となっている。また、有機物バンク層１１２ｂも同様であり、画素電極１１１の一部と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層１１２ａは、有機物バンク層１１２ｂの縁端よりも画素電極１１１の中央側に更に突出するように形成されている。このようにして、無機物バンク層１１２ａの各第１積層部１１２ｅが画素電極１１１の内側に形成されることにより、画素電極１１１の形成位置に対応する下部開口部１１２ｃが設けられている。
【００２６】
また、有機物バンク層１１２ｂには、上部開口部１１２ｄが形成されている。この上部開口部１１２ｄは、画素電極１１１の形成位置及び下部開口部１１２ｃに対応するように設けられている。上部開口部１１２ｄは、図３に示すように、下部開口部１１２ｃより間口が広く、画素電極１１１より狭く形成されている。また、上部開口部１１２ｄの上部の位置と、画素電極１１１の端部とがほぼ同じ位置になるように形成される場合もある。この場合は、図３に示すように、有機物バンク層１１２ｂの上部開口部１１２ｄの断面が傾斜した形状となる。このようにして、バンク部１１２には、下部開口部１１２ｃ及び上部開口部１１２ｄが連通された開口部１１２ｇが形成されている。
【００２７】
また、バンク部１１２には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域が形成されている。親液性を示す領域は、無機物バンク層１１２ａの第１積層部１１２ｅ及び画素電極１１１の電極面１１１ａであり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液性に表面処理されている。また、撥液性を示す領域は、上部開口部１１２ｄの壁面及び有機物バンク層１１２の上面１１２ｆであり、これらの領域は、４フッ化メタン、テトラフルオロメタン、もしくは四フッ化炭素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理（撥液性に処理）されている。
【００２８】
有機ＥＬ層１１０は、画素電極１１１上に積層された正孔注入／輸送層１１０ａと、正孔注入／輸送層１１０ａ上に隣接して形成された発光層１１０ｂとから構成されている。
正孔注入／輸送層１１０ａは、正孔を発光層１１０ｂに注入する機能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層１１０ａ内部において輸送する機能を有する。このような正孔注入／輸送層１１０ａを画素電極１１１と発光層１１０ｂの間に設けることにより、発光層１１０ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層１１０ｂでは、正孔注入／輸送層１１０ａから注入された正孔と、陰極１２から注入される電子が発光層で再結合し、発光が行われる。
【００２９】
正孔注入／輸送層１１０ａは、下部開口部１１２ｃ内に位置して画素電極面１１１ａ上に形成される平坦部１１０ａ１と、上部開口部１１２ｄ内に位置して無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に形成される周縁部１１０ａ２から構成されている。また、正孔注入／輸送層１１０ａは、構造によっては、画素電極１１１上であって、且つ無機物バンク層１１０ａの間（下部開口部１１０ｃ）にのみ形成されている（前述に記載した平坦部にのみ形成される形態もある）。
【００３０】
また発光層１１０ｂは、正孔注入／輸送層１１０ａの平坦部１１０ａ１及び周縁部１１０ａ２上に渡って形成されており、平坦部１１２ａ１上での厚さが５０〜８０ｎｍの範囲とされている。発光層１１０ｂは、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光層１１０ｂ２、及び青色（Ｂ）に発光する青色発光層１１０ｂ３の３種類を有し、図２に示したように、各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３がストライプ配置されている。
【００３１】
無機物バンク層の第１積層部１１２ｅ上に不均一な厚さの周縁部１１０ａ２が形成されているため、周縁部１１０ａ２が第１積層部１１２ｅによって画素電極１１１から絶縁された状態となり、周縁部１１０ａ２から発光層１１０ｂに正孔が注入されることがない。これにより、画素電極１１１からの電流が平坦部１１２ａ１のみに流れ、正孔を平坦部１１２ａ１から発光層１１０ｂに均一に輸送させることができ、発光層１１０ｂの中央部分のみを発光させることができるとともに、発光層１１０ｂにおける発光量を一定にすることができる。
また、無機物バンク層１１２ａが有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に更に延出されているので、この無機物バンク層１１２ａによって画素電極１１１と平坦部１１０ａ１との接合部分の形状をトリミングすることができ、各発光層１１０ｂ間の発光強度のばらつきを抑えることができる。
【００３２】
更に、画素電極１１１の電極面１１１ａ及び無機物バンク層の第１積層部１１２ｅが親液性を示すので、有機ＥＬ層１１０が画素電極１１１及び無機物バンク層１１２ａに均一に密着し、無機物バンク１１２ａ上で有機ＥＬ層１１０が極端に薄くならず、画素電極１１１と陰極１２との短絡を防止できる。
また、有機物バンク層１１２ｂの上面１１２ｆ及び上部開口部１１２ｄ壁面が撥液性を示すので、有機ＥＬ層１１０と有機物バンク層１１２ｂとの密着性が低くなり、有機ＥＬ層１１０が開口部１１２ｇから溢れて形成されることがない。
【００３３】
尚、正孔注入／輸送層形成材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸等の混合物を用いることができる。
また、発光層１１０ｂの材料としては、例えば、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、またはこれらの高分子材料にルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープして用いることができる。
【００３４】
陰極１２は、発光素子部１１の全面に形成されており、画素電極１１１と対になって有機ＥＬ層１１０に電流を流す役割を果たす。この陰極１２は、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されて構成されている。このとき、発光層に近い側の陰極には仕事関数が低いものを設けることが好ましく、特にこの形態においては発光層１１０ｂに直接に接して発光層１１０ｂに電子を注入する役割を果たす。また、フッ化リチウムは発光層の材料によっては効率よく発光させるために、発光層１１０と陰極１２との間にＬｉＦを形成する場合もある。尚、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ１、１１１０ｂ２にはフッ化リチウムに限らず、他の材料を用いても良い。従ってこの場合は青色（Ｂ）発光層１１０ｂ３のみにフッ化リチウムからなる層を形成し、他の赤色及び緑色の発光層１１０ｂ１、１１０ｂ２にはフッ化リチウム以外のものを積層しても良い。また、赤色及び緑色の発光層１１０ｂ１、１１０ｂ２上にはフッ化リチウムを形成せず、カルシウムのみを形成しても良い。
また、陰極１２を形成するアルミニウムは、発光層１１０ｂから発した光を基板２側に反射させるもので、Ａｌ膜の他、Ａｇ膜、ＡｌとＡｇの積層膜等からなることが好ましい。更にアルミニウム上にＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＮ等からなる酸化防止用の保護層を設けても良い。
【００３５】
図３に示す発光素子部１１上には、実際の有機ＥＬ装置では封止部が備えられる。この封止部は、例えば基板２の周囲に環状に封止樹脂を塗布し、さらに封止缶により封止することにより形成することができる。前記封止樹脂は、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等からなり、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂よりなることが好ましい。この封止部は、陰極１２または発光素子部１１内に形成された発光層の酸化を防止する目的で設けられる。また、前記封止缶の内側には水、酸素等を吸収するゲッター剤を設け、封止缶の内部に侵入した水又は酸素を吸収できるようにしてもよい。
【００３６】
（有機ＥＬ装置の製造方法）
次に、上記有機ＥＬ装置を製造する方法について図４〜図１０を参照して説明する。
本実施形態の製造方法は、（１）バンク部形成工程、（２）正孔注入／輸送層形成工程、（３）発光層形成工程、（４）陰極形成工程及び（５）封止工程等を有する。なお、ここで説明する製造方法は一例であって、必要に応じてその他の工程が追加されたり、上記の工程の一部が除かれたりする。本実施形態において、（２）正孔注入／輸送層形成工程、（３）発光層形成工程は、本発明に係る有機ＥＬ層形成工程を成し、液滴吐出装置を用いた液体吐出法（インクジェット法）を用いて行われる。
そして、本実施形態の製造方法では、（３）発光層形成工程において、基板２上に吐出される液状組成物が、各色の発光層形成用液状組成物で共通の混合溶媒を用いて構成されており、前記各色用の液状組成物の吐出が全て終了した後、一括に乾燥工程を行う点に特徴を有している。
【００３７】
（１）バンク部形成工程
バンク部形成工程では、基板２の所定位置にバンク部１１２を形成する。バンク部１１２は、第１のバンク層として無機物バンク層１１２ａが形成され、第２のバンク層として有機物バンク層１１２ｂが形成された構造を有している。
（１）−１ 無機物バンク層１１２ａの形成
まず、図４に示すように、基板上の所定の位置に無機物バンク層１１２ａを形成する。無機物バンク層１１２ａが形成される位置は、第２層間絶縁膜１４４ｂ及び画素電極１１１上である。なお、第２層間絶縁膜１４４ｂは薄膜トランジスタ、走査線、信号線、等が配置された回路素子部１４上に形成されている。
無機物バンク層１１２ａは、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の無機物膜を材料として用いることができる。これらの材料は、例えばＣＶＤ法、コート法、スパッタ法、蒸着法等によって形成される。更に、無機物バンク層１１２ａの膜厚は５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎｍがよい。
無機物バンク層１１２は、層間絶縁層１４４及び画素電極１１１の全面に無機物膜を形成し、その後無機物膜をフォトリソグラフィ法等によりパターニングすることにより、開口部を有する無機物バンク層１１２が形成される。開口部は、画素電極１１１の電極面１１１ａの形成位置に対応するもので、図４に示すように下部開口部１１２ｃとして設けられる。
このとき、無機物バンク層１１２ａは画素電極１１１の周縁部と一部重なるように形成され、これにより発光層１１０の平面的な発光領域が制御される。
【００３８】
（１）−２ 有機物バンク層１１２ｂの形成
次に、第２のバンク層としての有機物バンク層１１２ｂを形成する。
図４に示すように、無機物バンク層１１２ａ上に有機物バンク層１１２ｂを形成する。有機物バンク層１１２ｂとして、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性、耐溶剤性を有する材料を用いる。これらの材料を用い、有機物バンク層１１２ｂをフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。なお、パターニングする際、有機物バンク層１１２ｂに上部開口部１１２ｄを形成する。上部開口部１１２ｄは、電極面１１１ａ及び下部開口部１１２ｃに対応する位置に設けられる。
上部開口部１１２ｄは、図４に示すように、無機物バンク層１１２ａに形成された下部開口部１１２ｃより広く形成する事が好ましい。更に、有機物バンク層１１２ｂはテーパーを有する形状が好ましく、有機物バンク層１１２ｂの最低面では画素電極１１１の幅より狭く、有機物バンク層１１２ｂの最上面では画素電極１１１の幅とほぼ同一の幅に形成する事が好ましい。これにより、無機物バンク層１１２ａの下部開口部１１２ｃを囲む第１積層部１１２ｅが、有機物バンク層１１２ｂよりも画素電極１１１の中央側に延出された形になる。
このようにして、有機物バンク層１１２ｂに形成された上部開口部１１２ｄ、無機物バンク層１１２ａに形成された下部開口部１１２ｃを連通させることにより、無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂを貫通する開口部１１２ｇが形成される。
【００３９】
なお、有機物バンク層１１２ｂの厚さは、０．１〜３．５μｍの範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。このような範囲とする理由は以下の通りである。
すなわち、厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層１１２ｂが薄くなり、発光層１１０ｂが上部開口部１１２ｄから溢れてしまうおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口部１１２ｄによる段差が大きくなり、上部開口部１１２ｄにおける陰極１２のステップカバレッジが確保できなくなるので好ましくない。また、有機物バンク層１１２ｂの厚さを２μｍ以上とすれば、陰極１２と駆動用の薄膜トランジスタ１２３との絶縁を高めることができる点で好ましい。
【００４０】
また、形成されたバンク部１１２、及び画素電極１１１の表面は、プラズマ処理により適切な表面処理を施されることが好ましく、具体的にはバンク部１１２表面の撥液化処理、及び画素電極１１１の親液化処理を行う。
まず、画素電極１１１の表面処理は、酸素ガスを用いたＯ２プラズマ処理により行うことができ、例えばプラズマパワー１００〜８００ｋＷ、酸素ガス流量５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で処理することで、画素電極１１１表面を含む領域を親液化することができる。また、このＯ２プラズマ処理により画素電極１１１表面の洗浄、及び仕事関数の調整も同時に行われる。
次いで、バンク部１１２の表面処理は、テトラフルオロメタンを用いたＣＦ４プラズマ処理により行うことができ、例えばプラズマパワー１００〜８００ｋＷ、４フッ化メタンガス流量５０〜１００ｍｌ／ｍｉｎ、基板搬送速度０．５〜１０ｍｍ／ｓｅｃ、基板温度７０〜９０℃の条件で処理することで、バンク部１１２の上部開口部１１２ｄ及び上面１１２ｆを撥液化することができる。
【００４１】
（２）正孔注入／輸送層形成工程
次に発光素子形成工程では、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層を形成する。
正孔注入／輸送層形成工程では、液滴吐出としてたとえばインクジェット装置を用いることにより、正孔注入／輸送層形成材料を含む液状組成物を電極面１１１ａ上に吐出する。その後に乾燥処理及び熱処理を行い、画素電極１１１上及び無機物バンク層１１２ａ上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。なお、正孔注入／輸送層１１０ａが形成された無機物バンク層１１２ａをここでは第１積層部１１２ｅという。
【００４２】
なお、正孔注入／輸送層１１０ａは第１積層部１１２ｅ上に形成されないこともある。すなわち、画素電極１１１上にのみ正孔注入／輸送層が形成される形態もある。
インクジェットによる製造方法は以下の通りである。
図５に示すように、インクジェットヘッドＨ１に形成された複数のノズルから正孔注入／輸送層形成材料を含む前記液状組成物を吐出する。ここではインクジェットヘッドを走査することにより各画素毎に組成物を充填しているが、基板２を走査することによっても可能である。更に、インクジェットヘッドと基板２とを相対的に移動させることによっても組成物を充填させることができる。なお、これ以降のインクジェットヘッドを用いて行う工程では上記の点は同様である。
インクジェットヘッドによる吐出は以下の通りである。すなわち、インクジェットヘッドＨ１に形成された吐出ノズルＨ２を電極面１１１ａに対向させて配置し、ノズルＨ２から液状組成物を吐出する。画素電極１１１の周囲には下部開口部１１２ｃを区画するバンク１１２が形成されており、この下部開口部１１２ｃ内に位置する画素電極面１１１ａにインクジェットヘッドＨ１を対向させ、このインクジェットヘッドＨ１と基板２とを相対移動させながら、吐出ノズルＨ２から１滴当たりの液量が制御された液状組成物の液滴１１０ｃを電極面１１１ａ上に吐出する。
【００４３】
本工程で用いる液状組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
より具体的な第１組成物の組成としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ＝１：２０）：１２．５２重量％、ＰＳＳ：１．４４重量％、ＩＰＡ：１０重量％、ＮＭＰ：２７．４８重量％、ＤＭＩ：５０重量％のものを例示できる。尚、上記液状組成物の粘度は２〜２０ｃＰｓ程度が好ましく、特に４〜１５ｃＰｓ程度が良い。
上記の液状組成物を用いることにより、吐出ノズルＨ２に詰まりが生じることがなく安定吐出できる。
なお、正孔注入／輸送層形成材料は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３に対して同じ材料を用いても良く、各発光層毎に変えても良い。
【００４４】
図５に示すように、吐出された第１組成物滴１１０ｃは、親液処理された電極面１１１ａ及び第１積層部１１２ｅ上に広がり、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填される。仮に、第１組成物滴１１０ｃが所定の吐出位置から外れて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが第１組成物滴１１０ｃで濡れることがなく、弾かれた第１組成物滴１１０ｃが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
【００４５】
電極面１１１ａ上に吐出する第１組成物量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする正孔注入／輸送層の厚さ、液状組成物中の正孔注入／輸送層形成材料の濃度等により決定される。
また、液状組成物の液滴１１０ｃは１回のみならず、数回に分けて同一の電極面１１１ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における液状組成物の量は同一でも良く、各回毎に液状組成物を変えても良い。更に電極面１１１ａの同一箇所のみならず、各回毎に電極面１１１ａ内の異なる箇所に前記液状組成物を吐出しても良い。
【００４６】
インクジェットヘッドの構造については、図１１に示すようなヘッドＨを用いる事ができる。更に、基板とインクジェットヘッドの配置に関しては図１２のように配置することが好ましい。図１１中、符号Ｈ７は前記のインクジェットヘッドＨ１を支持する支持基板であり、この支持基板Ｈ７上に複数のインクジェットヘッドＨ１が備えられている。
インクジェットヘッドＨ１のインク吐出面（基板との対向面）には、ヘッドの長さ方向に沿って列状に、且つヘッドの幅方向に間隔をあけて２列で吐出ノズルが複数（例えば、１列１８０ノズル、合計３６０ノズル）設けられている。また、このインクジェットヘッドＨ１は、吐出ノズルを基板側に向けるとともに、Ｘ軸（またはＹ軸）に対して所定角度傾いた状態で略Ｘ軸方向に沿って列状に、且つＹ方向に所定間隔をあけて２列に配列された状態で平面視略矩形状の支持板２０に複数（図１１では１列６個、合計１２個）位置決めされて支持されている。また図１２に示すインクジェット装置において、符号１１１５は基板２を載置するステージであり、符号１１１６はステージ１１１５を図中ｘ軸方向（主走査方向）に案内するガイドレールである。またヘッドＨは、支持部材１１１１を介してガイドレール１１１３により図中ｙ軸方向（副主走査方向）に移動できるようになっており、更にヘッドＨは図中θ軸方向に回転できるようになっており、インクジェットヘッドＨ１を主走査方向に対して所定の角度に傾けることができるようになっている。このように、インクジェットヘッドを走査方向に対して傾けて配置することにより、ノズルピッチを画素ピッチに対応させることができる。また、傾き角度調整することにより、どのような画素ピッチに対しても対応させることができる。
【００４７】
図１２に示す基板２は、マザー基板に複数のチップを配置した構造となっている。即ち、１チップの領域が１つの表示装置に相当する。ここでは、３つの表示領域２ａが形成されているが、これに限られるものではない。例えば、基板２上の左側の表示領域２ａに対して組成物を塗布する場合は、ガイドレール１１１３を介してヘッドＨを図中左側に移動させるとともに、ガイドレール１１１６を介して基板２を図中上側に移動させ、基板２を走査させながら塗布を行う。次に、ヘッドＨを図中右側に移動させて基板の中央の表示領域２ａに対して組成物を塗布する。右端にある表示領域２ａに対しても前記と同様である。
尚、図１１に示すヘッドＨ及び図１２に示すインクジェット装置は、正孔注入／輸送層形成工程のみならず、発光層形成工程に用いて良い。
【００４８】
次に、図６に示すような乾燥工程を行う。乾燥工程を行う事により、吐出後の第１組成物を乾燥処理し、第１組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、正孔注入／輸送層１１０ａを形成する。
乾燥処理を行うと、第１組成物滴１１０ｃに含まれる極性溶媒の蒸発が、主に無機物バンク層１１２ａ及び有機物バンク層１１２ｂに近いところで起き、極性溶媒の蒸発に併せて正孔注入／輸送層形成材料が濃縮されて析出する。
これにより図６に示すように、第１積層部１１２ｅ上に、正孔注入／輸送層形成材料からなる周縁部１１０ａ２が形成される。この周縁部１１０ａ２は、上部開口部１１２ｄの壁面（有機物バンク層１１２ｂ）に密着しており、その厚さが電極面１１１ａに近い側では薄く、電極面１１１ａから離れた側、即ち有機物バンク層１１２ｂに近い側で厚くなっている。
【００４９】
また、これと同時に、乾燥処理によって電極面１１１ａ上でも極性溶媒の蒸発が起き、これにより電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層形成材料からなる平坦部１１０ａ１が形成される。電極面１１１ａ上では極性溶媒の蒸発速度がほぼ均一であるため、正孔注入／輸送層の形成材料が電極面１１１ａ上で均一に濃縮され、これにより均一な厚さの平坦部１１０ａが形成される。
このようにして、周縁部１１０ａ２及び平坦部１１０ａ１からなる正孔注入／輸送層１１０ａが形成される。なお、周縁部１１０ａ２には形成されず、電極面１１１ａ上のみに正孔注入／輸送層が形成される形態であっても構わない。
【００５０】
上記の乾燥処理は、例えば窒素雰囲気中、室温で圧力を例えば１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度にして行う。圧力が低すぎると第１組成物滴１１０ｃが突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、極性溶媒の蒸発速度が高まり、平坦な膜を形成する事ができない。
乾燥処理後は、窒素中、好ましくは真空中で２００℃で１０分程度加熱する熱処理を行うことで、正孔注入／輸送層１１０ａ内に残存する極性溶媒や水を除去することが好ましい。
【００５１】
上記の正孔注入／輸送層形成工程では、吐出された第１組成物滴１１０ｃが、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる一方で、撥液処理された有機物バンク層１１２ｂで第１組成物がはじかれて下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。これにより、吐出した第１組成物滴１１０ｃを必ず下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に充填することができ、電極面１１１ａ上に正孔注入／輸送層１１０ａを形成することができる。
【００５２】
（３）発光層形成工程
次に発光層形成工程は、発光層形成材料吐出工程及び乾燥工程とからなる。
前述の正孔注入／輸送層形成工程と同様、インクジェット法により発光層形成用の液状組成物を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する。その後、吐出した液状組成物を乾燥処理（及び熱処理）して、正孔注入／輸送層１１０ａ上に発光層１１０ｂを形成する。詳細は後述するが、本発明に係る製造方法では、この発光層形成工程において、各色の発光層形成用液状組成物の吐出を行った後、一括に乾燥させることで、膜厚の均一性、及び平坦性に優れる発光層を極めて効率よく形成することができるようになっている。
【００５３】
図７に、インクジェットによる吐出方法を示す。図７に示すように、インクジェットヘッドＨ５と基板２とを相対的に移動し、インクジェットヘッドに形成された吐出ノズルＨ６から各色（たとえばここでは青色（Ｂ））発光層形成材料を含有する液状組成物が吐出される。
吐出の際には、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に位置する正孔注入／輸送層１１０ａに吐出ノズルを対向させ、インクジェットヘッドＨ５と基板２とを相対移動させながら、前記液状組成物が吐出される。吐出ノズルＨ６から吐出される液量は１滴当たりの液量が制御されている。このように液量が制御された液（液状組成物滴１１０ｅ）が吐出ノズルから吐出され、この液状組成物滴１１０ｅを正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する。
【００５４】
本実施形態では、上記液状組成物滴１１０ｅの配置に続けて、他の発光層用の液状組成物の吐出を行う。つまり、図８に示すように、基板２上に滴下された液状組成物滴１１０ｅを乾燥させることなく、液状組成物滴１１０ｆ及び１１０ｇの吐出配置を行うようになっている。このように各色の発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３を形成するための液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇの滴下を行うに際しては、各色用の液状組成物をそれぞれ充填した複数の吐出ヘッドを、それぞれ独立に走査して基板２上への液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇの配置を行ってもよく、前記複数の吐出ヘッドを一体的に走査することにより、ほぼ同時に液状組成物１１０ｅ〜１１０ｆの配置を行えるようにしてもよい。
【００５５】
図８に示すように、吐出された各液状組成物１１０ｅ〜１１０ｇは、正孔注入／輸送層１１０ａ上に広がって下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に満たされる。その一方で、撥液処理された上面１１２ｆでは各液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇが所定の吐出位置からはずれて上面１１２ｆ上に吐出されたとしても、上面１１２ｆが液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇで濡れることがなく、液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇが下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄ内に転がり込む。
【００５６】
各正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出する液状組成物量は、下部、上部開口部１１２ｃ、１１２ｄの大きさ、形成しようとする発光層１１０ｂの厚さ、液状組成物中の発光層材料の濃度等により決定される。
また、液状組成物１１０ｅ〜１１０ｇは１回のみならず、数回に分けて同一の正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における液状組成物の量は同一でも良く、各回毎に液状組成物の液量を変えても良い。更に正孔注入／輸送層１１０ａの同一箇所のみならず、各回毎に正孔注入／輸送層１１０ａ内の異なる箇所に液状組成物を吐出配置しても良い。
【００５７】
発光層形成材料としては、ポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いる事ができる。例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。
【００５８】
本実施形態に係る発光層形成用液状組成物では、その溶媒として混合溶媒が用いられている。混合溶媒を構成する複数の溶媒の組み合わせとしては、常圧における沸点の差が５０℃以上となる溶媒の組み合わせを選択することが好ましく、２００℃以上の沸点を有する溶媒を用いることがより好ましい。
このように、所定の沸点差となる溶媒を組み合わせて混合溶媒を構成することで、基板２上に配置された液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇが、自然乾燥により基板２面内において不均一に乾燥されるのを効果的に防止でき、膜厚が均一であり、かつ平坦性に優れる発光層１１０ｂを形成することができる。このことから、溶媒の沸点を２００℃以上としておけば、自然乾燥をさらに生じ難くことができるので、後述の乾燥工程において一括に液状組成物滴１１０ｅ〜１００ｇを乾燥させることができ、膜厚が均一であり、かつ平坦性にも優れる発光層１１０ｂを形成することが容易になる。
【００５９】
上記溶媒の沸点は、混合溶媒を構成する各溶媒で２００℃以上とすることが、自然乾燥の防止の点では、有効であるが、高沸点の溶媒を用いることで、先の発光層形成材料の溶解性が低下し、インクジェット装置による吐出が円滑に行えなくなるおそれもある。その場合には、前記混合溶媒を構成する溶媒のうち、少なくとも１つの溶媒を、２００℃以上の沸点を有する溶媒で構成し、他の溶媒は、沸点が２００℃未満であっても発光層形成材料の溶解性が良好な溶媒で構成することで、発光層形成材料の溶解性に優れるとともに、滴下後の自然乾燥も効果的に防止できる液状組成物とすることができる。
また、前記溶媒は、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶なものが好ましい。このような溶媒を発光層１１０ｂの液状組成物に用いることにより、正孔注入／輸送層１１０ａを再溶解させることなく発光層形成用の液状組成物を塗布することができる。
【００６０】
上記混合溶媒を構成する溶媒は、沸点が２００℃以上のものとして、３−イソプロピルビフェニル（沸点３００℃、常圧）等のビフェニル骨格を有する溶媒、あるいは、シクロヘキシルベンゼン（沸点２３７．５℃、常圧）等を挙げることができ、沸点は２００℃未満であるが、発光層形成材料の溶解性に優れるものとしては、１，２，４−トリメチルベンゼン（沸点１６９〜１７１℃、常圧）、１，３，５−トリメチルベンゼン（沸点１６４℃、常圧）等を挙げることができる。従って、本実施形態において発光層形成用の液状組成物を構成する混合溶媒としては、３−イソプロピルビフェニルとシクロヘキシルベンゼンとからなる混合溶媒を用いることで、先の自然乾燥を最も効果的に防止でき、この組み合わせの混合溶媒により発光層形成材料の溶解性が十分に確保できない場合には、例えば上記混合溶媒に、第３の溶媒として１，２，４−トリメチルベンゼンを混合したものを用いればよい。
【００６１】
次に、上記各色用の液状組成物１１０ｅ〜１１０ｇを所定の位置に配置し終えた後、一括に乾燥処理することにより発光層１１０ｂ１〜１１０ｂ３が形成される。すなわち、乾燥により液状組成物滴１１０ｅ〜１１０ｇに含まれる溶媒が蒸発し、図９に示すような赤色（Ｒ）発光層１１０ｂ１、緑色（Ｇ）発光層１１０ｂ２、青色（Ｂ）発光層１１０ｂ３が形成される。なお、図９においては赤、緑、青に発光する発光層が１つずつ図示されているが、図１やその他の図より明らかなように本来は発光素子がマトリックス状に形成されたものであり、図示しない多数の発光層（各色に対応）が形成されている。
【００６２】
また、発光層の液状組成物の乾燥は、真空乾燥により行うことが好ましく、具体的例を挙げるならば、窒素雰囲気中、室温で圧力を１３３．３Ｐａ（１Ｔｏｒｒ）程度とした条件により行うことができる。圧力が低すぎると液状組成物が突沸してしまうので好ましくない。また、温度を室温以上にすると、溶媒の蒸発速度が高まり、発光層形成材料が上部開口部１１２ｄ壁面に多く付着してしまうので好ましくない。
次いで、上記真空乾燥が終了したならば、ホットプレート等の加熱手段を用いて発光層１１０ｂのアニール処理を行うことが好ましい。このアニール処理は、各有機ＥＬ層の発光特性を最大限に引き出せる共通の温度と時間で行う。
このようにして、画素電極１１１上に正孔注入／輸送層１１０ａ及び発光層１１０ｂが形成される。
【００６３】
尚、前記発光層形成材料吐出工程に先立ち、正孔注入／輸送層１１０ａの表面を表面改質するために表面改質工程を行うことが好ましい。発光層形成工程では、正孔注入／輸送層１１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる液状組成物の溶媒として、正孔注入／輸送層１１０ａに対して不溶な溶媒を用いる。しかしその一方で正孔注入／輸送層１１０ａは、溶媒に対する親和性が低いため、溶媒を含む液状組成物を正孔注入／輸送層１１０ａ上に吐出しても、正孔注入／輸送層１１０ａと発光層１１０ｂとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層１１０ｂを均一に塗布できないおそれがある。そこで、溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入／輸送層１１０ａの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面改質工程を行うことが好ましい。
【００６４】
表面改質工程は、発光層形成の際に用いる第２組成物の溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法またはディップ法により正孔注入／輸送層１１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行うことができる。
ここで用いる表面改質材としては、液状組成物の溶媒と同一なものとして例えば、シクロへキシルベンゼン、イソプロピルビフェニル、トリメチルベンゼン等を例示でき、液状組成物の溶媒に類するものとして例えば、テトラメチルベンゼントルエン、トルエン、キシレン等を例示できる。
【００６５】
（４）陰極形成工程
次に、図１０に示すように、画素電極（陽極）１１１と対をなす陰極１２を形成する。即ち、各色発光層１１０ｂ及び有機物バンク層１１２ｂを含む基板２上の領域全面に、例えばカルシウム層とアルミニウム層とを順次積層した構成の陰極１２を形成する。これにより、各色発光層１１０ｂの形成領域全体に、陰極１２が積層され、赤色、緑色、青色の各色に対応する有機ＥＬ素子がそれぞれ形成される。
【００６６】
陰極１２は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、熱による発光層１１０ｂの損傷を防止できる点で好ましい。また陰極１２上に、酸化防止のためにＳｉＯ２、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
【００６７】
（５）封止工程
最後に、有機ＥＬ素子が形成された基板２と、別途用意した封止基板とを封止樹脂を介して封止する。例えば、熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂からなる封止樹脂を基板２の周縁部に塗布し、封止樹脂上に封止基板を配置する。封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極１２にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極１２に侵入して陰極１２が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
【００６８】
この後、基板２の配線に陰極１２を接続するとともに、基板２上あるいは外部に設けられる駆動ＩＣ（駆動回路）に回路素子部１４の配線を接続することにより、本実施形態の有機ＥＬ装置が完成する。
【００６９】
以上の実施の形態では、有機ＥＬ装置、及びその製造方法について説明したが、本発明は、複数色の色材層が配列形成されたカラーフィルタの製造方法や、有機ＴＦＴ等の半導体デバイスを含むデバイスの製造方法にも適用することができ、これらの本発明のカラーフィルタの製造方法やデバイスの製造方法においても、形成する色材層や機能層の平坦性を向上させる効果を得ることができるのは勿論である。
【００７０】
（電子機器）
図１４は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。本実施形態の電子機器は、上述した有機ＥＬ装置を表示手段として備えている。図１４は、携帯電話の一例を示した斜視図で、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の有機ＥＬ装置１を用いた表示部を示している。このように本実施形態に係る有機ＥＬ装置を表示手段として備える電子機器では、良好な発光特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施形態の有機ＥＬ装置の回路図。
【図２】図２は、同、平面構成図。
【図３】図３は、同、表示領域の断面構成図。
【図４】図４は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図５】図５は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図６】図６は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図７】図７は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図８】図８は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図９】図９は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図１０】図１０は、実施形態に係る製造方法を説明する工程図。
【図１１】実施形態に係るヘッドの平面構成図。
【図１２】実施形態に係るインクジェット装置の平面構成図。
【図１３】従来の有機ＥＬ装置の断面工程図。
【図１４】電子機器の一例を示す斜視構成図。
【符号の説明】
２ 基板（基体）、２ａ 表示領域、６ 駆動ＩＣ、１０ 表示素子、１１ 発光素子部、１２ 陰極、１１０ 有機ＥＬ層、１１０ａ 正孔注入／輸送層、１１０ａ１ 平坦部、１１０ａ２ 周縁部、１１０ｂ 発光層、１１０ｂ１ 赤色発光層、１１０ｂ２ 緑色発光層、１１０ｂ３ 青色発光層、１１１ 画素電極、１１２ バンク部、１１２ａ 無機物バンク層、１１２ｂ 有機物バンク層、１１２ｃ 下部開口部、１１２ｄ 上部開口部、１１０ｅ〜１１０ｆ 液状組成物滴[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence device, a method for manufacturing a color filter, and a method for manufacturing a device.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a method of patterning a light-emitting material by an ink-jet method of converting a light-emitting material such as an organic fluorescent material into an ink and discharging the ink (composition) onto a substrate has been adopted. A color organic electroluminescence device (organic EL device) having a structure in which a light emitting layer made of a material is sandwiched has been developed (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-12377
[Patent Document 2]
JP 2002-252083 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When an organic EL device is manufactured using the above-described ink-jet method, it is important to make the light-emitting characteristics (brightness, color purity, etc.) of the pixels (light-emitting elements) arranged and formed uniform. This greatly affects the production yield of the device. In order to make the above-mentioned light-emitting characteristics uniform, it is necessary to form each light-emitting layer uniformly and flat between the pixels. In particular, the uniformity of the film thickness and the flatness are greatly increased by the drying conditions of the applied ink. Therefore, it is an important factor for improving the uniformity of the light emitting device. In Patent Documents 1 and 2 described above, there is no clear description of a drying step of the ink dropped on the substrate, but in practice, the light emitting layer is formed through a step shown in FIG.
[0005]
FIG. 13 is a sectional process view showing a method for manufacturing a color organic EL device using a conventional ink-jet method.
First, as shown in FIG. 13A, a substrate 301 on which a pixel electrode 303 and a bank 302 for dividing each pixel region are formed on one surface side is prepared, and an ink jet is provided in a region surrounded by the bank 302. The hole injection / transport layer 304 is formed by a method. After that, the red light emitting layer ink 300R filled in the inkjet head 350 is dropped on the substrate 301 on which the hole injection / transport layer 304 is formed in a region surrounded by the bank 302, and then the dropping is performed. The dried ink 300R is dried to form a red light emitting layer 310R.
Next, as shown in FIG. 13 (b), the ink 300R is arranged at a fixed point on the substrate 301 using an ink jet head 350 filled with the green light emitting layer ink 300G. Form.
Next, as shown in FIG. 13C, the ink 300B is arranged at a fixed point on the substrate 301 using an ink jet head 350 filled with the blue light emitting layer ink 300B, and the blue light emitting layer 310B is dried through a drying step. Form. Thus, by arranging the red light emitting layer 310R, the green light emitting layer 310G, and the blue light emitting layer 310B on the substrate 301 in a pattern, a color organic EL device can be manufactured.
[0006]
As described above, in the case of forming light emitting layers having different emission colors, a manufacturing method is generally adopted in which ink of one color is dropped, dried, and then a light emitting layer of another color is formed. It is a target. This is because, in the light-emitting layers having different light-emitting colors, since the constituent materials of the ink are different, the structure of the solvent is usually different, and therefore, the optimum conditions of the dripping and drying are different for each color. Things.
However, if ink dropping and drying are sequentially performed for each color in this manner, it takes a long time to manufacture, and, for example, after forming the red light emitting layer 310R, the green light emitting layer 310G is formed as shown in FIG. In the step shown in b), the red light-emitting layer 310R, which has already been dried, is again exposed to the solvent atmosphere, so that the red light-emitting layer 310R is redissolved depending on the type of the solvent, and as a result, the light-emitting layer 310R is deteriorated. And the characteristics may be degraded.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting layer of a plurality of colors, and to dramatically improve the manufacturing efficiency of an organic electroluminescence device capable of displaying a color. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method capable of improving the uniformity of the film thickness and the flatness of a light emitting layer formed by applying a liquid composition.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a method of manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention includes an organic electroluminescent device including a plurality of types of organic EL layers, wherein each of the plurality of types of organic EL layers is disposed at a predetermined position on a base. A method for manufacturing a luminescence device, wherein each of a plurality of types of liquid compositions is applied to an application position corresponding to the predetermined position on the substrate, and the plurality of types is disposed at the application position on the substrate. Drying the liquid composition to form the plurality of organic EL layers, wherein at least two or more of each of the plurality of liquid compositions are commonly included in the plurality of liquid compositions. Wherein the solvent is contained.
According to this manufacturing method, since the plurality of types of liquid compositions include a liquid composition containing at least two or more solvents commonly included in a plurality of types of liquid compositions, the liquid composition includes: It can be configured to contain a high boiling point solvent that is difficult to volatilize, thereby effectively preventing unevenness in drying between different liquid compositions even when drying the liquid composition applied on the substrate under the same conditions. Can be prevented. Further, by performing the drying in a lump, it is possible to dramatically increase the production efficiency of the organic electroluminescence device as compared with the related art.
Furthermore, by using a solvent that constitutes the liquid composition as a mixed solvent containing a high-boiling solvent, the degree of natural drying of the liquid composition droplets formed by applying the liquid composition on a substrate can be easily controlled. And a mixed solvent containing a low-boiling solvent having high solubility. Therefore, by using the mixed solvent having such a configuration, a margin for the solubility of the organic EL layer forming material can be increased, and a manufacturing method excellent in manufacturing easiness can be obtained.
[0009]
Next, a method of manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention includes a method of manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of types of organic EL layers, wherein each of the plurality of types of organic EL layers is arranged at a predetermined position on a substrate. A step of applying each of a plurality of types of liquid compositions to an application position corresponding to the predetermined position on the substrate, and applying the plurality of types of liquid compositions arranged at the application position on the substrate. Drying and forming the plurality of organic EL layers, wherein each of the plurality of liquid compositions contains two types of solvents having a boiling point difference of 50 ° C. or more at normal pressure. It is characterized by.
By using such a mixed solvent, after the application of the liquid composition, even if the solvent having the lower boiling point evaporates, the solvent having the higher boiling point remains in the liquid composition, so that it is naturally dried over time. Thereby, loss of the uniformity of the film thickness of the organic EL layer can be effectively prevented.
[0010]
In the method for manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention, the step of drying the liquid composition on the substrate is preferably a vacuum drying step.
By using vacuum drying to dry the liquid composition applied to the substrate, it is possible to finely control the drying conditions, and to improve the film thickness uniformity and flatness of the dried organic EL layer. It can be good.
[0011]
The method of manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention may be a manufacturing method including a step of annealing the plurality of types of organic EL layers at a common temperature after the vacuum drying step. By annealing a plurality of types of organic EL layers collectively at a common temperature in this manner, a manufacturing method capable of performing each step extremely efficiently can be provided.
[0012]
In the method for producing an organic electroluminescence device of the present invention, it is preferable to use a mixed solvent containing a solvent having a boiling point of 200 ° C. or more at normal pressure as the mixed solvent.
By using such a mixed solvent, the natural drying of the liquid composition applied on the substrate over time can be effectively prevented, and an organic EL layer having excellent film thickness uniformity can be formed. Further, as another solvent constituting the mixed solvent, the solvent for the organic EL layer forming material is excellent, but a solvent having a low boiling point and difficult to control the drying can be selected, so that the liquid composition is applied to the substrate. The process can be performed smoothly. In a film formation method in which a liquid composition is discharged using a solvent that is easy to dry, a nozzle of a discharge head is clogged. However, it can be solved by using a mixed solvent.
[0013]
In the method for manufacturing an organic electroluminescence device of the present invention, it is preferable to use a mixed solvent containing a solvent having a biphenyl skeleton as the mixed solvent.
The biphenyl-based solvent is relatively difficult to evaporate, and by using a mixed solvent containing such a solvent, it is possible to effectively prevent the natural drying of the liquid composition applied on the substrate over time, thereby achieving uniform film thickness. It is possible to form an organic EL layer having excellent characteristics.
[0014]
Next, the method for producing a color filter of the present invention is a method for producing a color filter in which a plurality of types of color material layers are formed by applying a plurality of types of liquid compositions exhibiting different colors onto a substrate. As a plurality of types of liquid compositions, a liquid composition containing a mixed solvent of the same composition is used, and after applying the plurality of types of liquid compositions on a substrate, the liquid composition on the substrate is dried to form the coloring material. Forming a layer.
[0015]
Next, the device manufacturing method of the present invention is a device manufacturing method of forming a plurality of types of functional layers by applying a plurality of types of liquid compositions having different characteristics on a substrate, wherein the plurality of types of liquid compositions are formed. As the composition, a liquid composition containing a mixed solvent of the same composition is used, and after applying the plurality of types of liquid compositions on a substrate, the liquid composition on the substrate is dried to form the functional layer. It is characterized by.
[0016]
The manufacturing method according to the present invention can be applied to the method for manufacturing the above color filter and various devices (for example, semiconductor devices such as organic TFTs). It is possible to form a color material layer or a functional layer having a uniform thickness by effectively preventing the color material layer or the functional layer. In addition, as described above, the mixed solvent used in the production method can include a high-boiling solvent, and the drying unevenness can be prevented by the action of the high-boiling solvent. And a low-boiling solvent that is excellent in melting property of the material for the functional layer, and has an advantage that the solubility margin of the material can be increased, thereby facilitating the production.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of the organic EL device of the present embodiment, FIG. 2 is a plan view of the same, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a display region of the same.
As shown in FIG. 1, the organic EL device according to the present embodiment includes a plurality of scanning lines 101, a plurality of signal lines 102 extending in a direction intersecting the scanning lines 101, and a plurality of signal lines 102 extending in parallel to the signal lines 102. The power supply line 103 and the power supply line 103 are wired, and a pixel region P is provided near each intersection of the scanning line 101 and the signal line 102.
[0018]
The data line driving circuit 104 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch is connected to the signal line 102. Further, the scanning line 101 is connected to a scanning side driving circuit 105 including a shift register and a level shifter.
Further, in each of the pixel regions P, a switching thin film transistor 112 through which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the scanning line 101 and a pixel signal shared from the signal line 102 through the switching thin film transistor 112 When the pixel signal held by the storage capacitor cap is supplied to the gate electrode, and when the pixel signal is electrically connected to the power supply line 103 through the driving thin film transistor 123. A pixel electrode (electrode) 111 into which a drive current flows from the power supply line 103 and an organic EL layer 110 sandwiched between the pixel electrode 111 and the cathode (counter electrode) 12 are provided. The electrode 111, the counter electrode 12, and the organic EL layer 110 form a light emitting element.
[0019]
When the scanning line 101 is driven and the switching thin film transistor 112 is turned on, the potential of the signal line 102 at that time is held in the storage capacitor cap, and the driving thin film transistor 123 is turned on in accordance with the state of the storage capacitor cap.・ The off state is determined. Then, a current flows from the power supply line 103 to the pixel electrode 111 through the channel of the driving thin film transistor 123, and further, a current flows to the cathode 12 through the organic EL layer 110. The organic EL layer 110 emits light according to the amount of current flowing therethrough.
[0020]
As shown in FIG. 2, the organic EL device of the present embodiment includes a transparent substrate 2 made of glass or the like, and a light emitting element unit 11 having light emitting elements arranged in a matrix and formed on the substrate 2. , And a cathode 12 formed on the light emitting element section 11. The display element 10 is constituted by the light emitting element section 11 and the cathode 12.
The substrate 2 is a transparent substrate such as glass, for example, and is divided into a display region 2a located at the center of the substrate 2 and a non-display region 2b located at the periphery of the substrate 2 and surrounding the display region 2a. The display area 2a is an area formed by the light emitting elements arranged in a matrix, and a non-display area 2c is formed outside the display area.
[0021]
The above-described power supply lines 103 (103R, 103G, 103B) are wired in the non-display area 2c. On both sides of the display area 2a, the above-described scanning drive circuits 105, 105 are arranged. Further, on both sides of the scanning side driving circuits 105, 105, a driving circuit control signal wiring 105a and a driving circuit power supply wiring 105b connected to the scanning side driving circuits 105, 105 are provided. An inspection circuit 106 for inspecting the quality and defects of the display device during manufacturing or shipping is arranged above the display area 2a in FIG. 2A.
[0022]
Three pixel regions A are illustrated in the cross-sectional configuration diagram of FIG. In the organic EL device of the present embodiment, a circuit element portion 14 in which a circuit such as a TFT is formed, a light emitting element portion 11 in which an organic EL layer 110 is formed, and a cathode 12 are sequentially laminated on a substrate 2. The light emitted from the organic EL layer 110 toward the substrate 2 is transmitted through the circuit element portion 14 and the substrate 2 and emitted to the lower side (observer side) of the substrate 2, and from the organic EL layer 110. Light emitted to the opposite side of the substrate 2 is reflected by the cathode 12, passes through the circuit element section 14 and the substrate 2, and is emitted to the lower side (observer side) of the substrate 2.
If a transparent material is used for the cathode 12, light emitted from the cathode side can be emitted. Examples of the transparent cathode material include ITO (indium tin oxide), Pt, Ir, Ni, and Pd.
[0023]
In the circuit element section 14, a base protective film 2c made of a silicon oxide film is formed on the substrate 2, and an island-shaped semiconductor film 141 made of polycrystalline silicon is formed on the base protective film 2c. In the semiconductor film 141, a source region 141a and a drain region 141b are formed by high-concentration phosphorus ion implantation. The portion where the phosphorus ions have not been introduced is the channel region 141c.
Further, a transparent gate insulating film 142 is formed to cover the base protective film 2c and the semiconductor film 141, and a gate electrode 143 (scanning line 101) made of Al, Mo, Ta, Ti, W, etc. is formed on the gate insulating film 142. Are formed on the gate electrode 143 and the gate insulating film 142, and a transparent first interlayer insulating film 144a and a second interlayer insulating film 144b are formed. The gate electrode 143 is provided at a position corresponding to the channel region 141c of the semiconductor film 141. In addition, contact holes 145 and 146 connected to the source and drain regions 141a and 141b of the semiconductor film 141 are formed through the first and second interlayer insulating films 144a and 144b.
A transparent pixel electrode 111 made of ITO or the like is formed by patterning in a predetermined shape on the second interlayer insulating film 144b, and one contact hole 145 is connected to the pixel electrode 111. Further, the other contact hole 146 is connected to the power supply line 103. In this way, the driving thin film transistor 123 connected to each pixel electrode 111 is formed in the circuit element section 14.
[0024]
The light emitting element section 11 includes an organic EL layer 110 stacked on each of the plurality of pixel electrodes 111..., And a bank section provided between each pixel electrode 111 and the organic EL layer 110 to partition each organic EL layer 110. 112. The cathode 12 is disposed on the organic EL layer 110. A light emitting element is constituted by the pixel electrode 111, the organic EL layer 110, and the cathode 12. Here, the pixel electrode 111 is formed of, for example, ITO, and is patterned in a substantially rectangular shape in plan view. A bank portion 112 is provided between the pixel electrodes 111.
[0025]
As shown in FIG. 3, the bank portion 112 is formed by laminating an inorganic bank layer 112a (first bank layer) located on the substrate 2 side and an organic bank layer 112b (second bank layer) located away from the substrate 2. It has a suitable configuration. The inorganic bank layer 112a is made of, for example, TiO. 2 And SiO 2 The organic bank layer 112b is formed of, for example, an acrylic resin, a polyimide resin, or the like.
The inorganic and organic bank layers 112 a and 112 b are formed so as to ride on the periphery of the pixel electrode 111. In plan, the periphery of the pixel electrode 111 and the inorganic bank layer 112a are arranged so as to partially overlap with each other in plan. The same applies to the organic bank layer 112b, and the organic bank layer 112b is arranged to partially overlap the pixel electrode 111 in a plane. The inorganic bank layer 112a is formed so as to protrude further toward the center of the pixel electrode 111 than the edge of the organic bank layer 112b. In this manner, the first opening 112e of the inorganic bank layer 112a is formed inside the pixel electrode 111, so that the lower opening 112c corresponding to the position where the pixel electrode 111 is formed is provided.
[0026]
An upper opening 112d is formed in the organic bank layer 112b. The upper opening 112d is provided so as to correspond to the formation position of the pixel electrode 111 and the lower opening 112c. As shown in FIG. 3, the upper opening 112 d has a wider opening than the lower opening 112 c and is formed narrower than the pixel electrode 111. In some cases, the upper part of the upper opening 112d and the end of the pixel electrode 111 are formed at substantially the same position. In this case, as shown in FIG. 3, the cross section of the upper opening 112d of the organic bank layer 112b has an inclined shape. Thus, the opening 112g in which the lower opening 112c and the upper opening 112d communicate with each other is formed in the bank 112.
[0027]
In the bank portion 112, a region showing lyophilicity and a region showing lyophobicity are formed. The lyophilic regions are the first stacked portion 112e of the inorganic bank layer 112a and the electrode surface 111a of the pixel electrode 111. These regions are subjected to lyophilic surface treatment by plasma treatment using oxygen as a processing gas. ing. The regions exhibiting liquid repellency are the wall surface of the upper opening 112d and the upper surface 112f of the organic bank layer 112. These regions are formed by using methane tetrafluoride, tetrafluoromethane, or carbon tetrafluoride as a processing gas. The surface is fluorinated (liquid-repellent) by the following plasma treatment.
[0028]
The organic EL layer 110 includes a hole injection / transport layer 110a stacked on the pixel electrode 111, and a light emitting layer 110b formed adjacent to the hole injection / transport layer 110a.
The hole injection / transport layer 110a has a function of injecting holes into the light emitting layer 110b and a function of transporting holes inside the hole injection / transport layer 110a. By providing such a hole injection / transport layer 110a between the pixel electrode 111 and the light emitting layer 110b, the device characteristics such as the light emitting efficiency and the life of the light emitting layer 110b are improved. In the light emitting layer 110b, holes injected from the hole injection / transport layer 110a and electrons injected from the cathode 12 are recombined in the light emitting layer, and light is emitted.
[0029]
The hole injection / transport layer 110a is located in the lower opening 112c and formed on the pixel electrode surface 111a. The flat portion 110a1 is located in the upper opening 112d. It is composed of a peripheral portion 110a2 formed above. Further, depending on the structure, the hole injection / transport layer 110a is formed only on the pixel electrode 111 and between the inorganic bank layers 110a (the lower opening 110c) (in the flat portion described above). Only in some cases).
[0030]
The light emitting layer 110b is formed over the flat portion 110a1 and the peripheral portion 110a2 of the hole injection / transport layer 110a, and has a thickness on the flat portion 112a1 in the range of 50 to 80 nm. The light emitting layer 110b has three types of a red light emitting layer 110b1 emitting red (R), a green light emitting layer 110b2 emitting green (G), and a blue light emitting layer 110b3 emitting blue (B). As shown in the figure, the light emitting layers 110b1 to 110b3 are arranged in stripes.
[0031]
Since the peripheral portion 110a2 having an uneven thickness is formed on the first laminated portion 112e of the inorganic bank layer, the peripheral portion 110a2 is insulated from the pixel electrode 111 by the first laminated portion 112e, and the peripheral portion 110a2 is formed. Accordingly, holes are not injected into the light emitting layer 110b. Accordingly, the current from the pixel electrode 111 flows only to the flat portion 112a1, and holes can be uniformly transported from the flat portion 112a1 to the light emitting layer 110b, and only the central portion of the light emitting layer 110b can emit light. In addition, the light emission amount in the light emitting layer 110b can be made constant.
Further, since the inorganic bank layer 112a extends further toward the center of the pixel electrode 111 than the organic bank layer 112b, the shape of the joint between the pixel electrode 111 and the flat portion 110a1 is trimmed by the inorganic bank layer 112a. Accordingly, it is possible to suppress a variation in light emission intensity between the light emitting layers 110b.
[0032]
Further, since the electrode surface 111a of the pixel electrode 111 and the first stacked portion 112e of the inorganic bank layer exhibit lyophilicity, the organic EL layer 110 uniformly adheres to the pixel electrode 111 and the inorganic bank layer 112a, and the organic EL layer 110 Accordingly, the organic EL layer 110 is not extremely thin, and a short circuit between the pixel electrode 111 and the cathode 12 can be prevented.
Further, since the upper surface 112f and the wall surface of the upper opening 112d of the organic bank layer 112b exhibit liquid repellency, the adhesion between the organic EL layer 110 and the organic bank layer 112b is reduced, and the organic EL layer 110 overflows from the opening 112g. Is not formed.
[0033]
As a material for forming the hole injection / transport layer, for example, a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylene dioxythiophene and polystyrene sulfonic acid can be used.
As a material of the light emitting layer 110b, for example, (poly) paraphenylenevinylene derivative, polyphenylene derivative, polyfluorene derivative, polyvinylcarbazole, polythiophene derivative, perylene dye, coumarin dye, rhodamine dye, or a polymer thereof The material can be doped with rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile Red, coumarin 6, quinacridone, or the like.
[0034]
The cathode 12 is formed on the entire surface of the light emitting element section 11, and plays a role of flowing a current to the organic EL layer 110 in a pair with the pixel electrode 111. The cathode 12 is configured by, for example, laminating a calcium layer and an aluminum layer. At this time, it is preferable to provide a cathode having a low work function on the cathode close to the light emitting layer. In particular, in this embodiment, the cathode plays a role of directly in contact with the light emitting layer 110b and injecting electrons into the light emitting layer 110b. Further, depending on the material of the light emitting layer, LiF may form LiF between the light emitting layer 110 and the cathode 12 depending on the material of the light emitting layer. The red and green light emitting layers 110b1 and 1110b2 are not limited to lithium fluoride, and may be made of another material. Therefore, in this case, a layer made of lithium fluoride may be formed only on the blue (B) light emitting layer 110b3, and a layer other than lithium fluoride may be stacked on the other red and green light emitting layers 110b1 and 110b2. Further, only calcium may be formed on the red and green light emitting layers 110b1 and 110b2 without forming lithium fluoride.
The aluminum forming the cathode 12 reflects the light emitted from the light emitting layer 110b toward the substrate 2, and is preferably made of an Ag film, a laminated film of Al and Ag, or the like, in addition to the Al film. Furthermore, SiO, SiO on aluminum 2 , A protective layer made of SiN or the like for preventing oxidation may be provided.
[0035]
A sealing section is provided on the light emitting element section 11 shown in FIG. 3 in an actual organic EL device. The sealing portion can be formed, for example, by applying a sealing resin in a ring shape around the substrate 2 and sealing the sealing resin with a sealing can. The sealing resin is made of a thermosetting resin or an ultraviolet curable resin, and is particularly preferably made of an epoxy resin which is one kind of the thermosetting resin. The sealing portion is provided for the purpose of preventing the cathode 12 or the light emitting layer formed in the light emitting element portion 11 from being oxidized. Further, a getter agent for absorbing water, oxygen, or the like may be provided inside the sealing can so that water or oxygen that has entered the inside of the sealing can can be absorbed.
[0036]
(Method of Manufacturing Organic EL Device)
Next, a method for manufacturing the organic EL device will be described with reference to FIGS.
The manufacturing method of this embodiment includes (1) a bank portion forming step, (2) a hole injection / transport layer forming step, (3) a light emitting layer forming step, (4) a cathode forming step, and (5) a sealing step. Having. Note that the manufacturing method described here is an example, and other steps may be added as necessary or some of the above steps may be omitted. In the present embodiment, (2) a hole injection / transport layer forming step, and (3) a light emitting layer forming step are steps of forming an organic EL layer according to the present invention, and a liquid discharging method using a droplet discharging apparatus ( This is performed using an inkjet method.
Then, in the manufacturing method of the present embodiment, in the (3) light emitting layer forming step, the liquid composition discharged onto the substrate 2 is formed using a common mixed solvent for the liquid compositions for forming the light emitting layers of each color. It is characterized in that after all the liquid compositions for each color have been discharged, a drying step is performed at once.
[0037]
(1) Bank part forming step
In the bank part forming step, the bank part 112 is formed at a predetermined position on the substrate 2. The bank section 112 has a structure in which an inorganic bank layer 112a is formed as a first bank layer and an organic bank layer 112b is formed as a second bank layer.
(1) -1 Formation of inorganic bank layer 112a
First, as shown in FIG. 4, an inorganic bank layer 112a is formed at a predetermined position on a substrate. The position where the inorganic bank layer 112a is formed is on the second interlayer insulating film 144b and the pixel electrode 111. Note that the second interlayer insulating film 144b is formed on the circuit element portion 14 on which thin film transistors, scanning lines, signal lines, and the like are arranged.
The inorganic bank layer 112a is made of, for example, SiO 2 2 , TiO 2 And the like can be used as a material. These materials are formed by, for example, a CVD method, a coating method, a sputtering method, an evaporation method, or the like. Further, the thickness of the inorganic bank layer 112a is preferably in the range of 50 to 200 nm, and particularly preferably 150 nm.
The inorganic bank layer 112 is formed by forming an inorganic film on the entire surface of the interlayer insulating layer 144 and the pixel electrode 111 and then patterning the inorganic film by photolithography or the like, whereby the inorganic bank layer 112 having an opening is formed. The opening corresponds to the formation position of the electrode surface 111a of the pixel electrode 111, and is provided as a lower opening 112c as shown in FIG.
At this time, the inorganic bank layer 112a is formed so as to partially overlap the peripheral portion of the pixel electrode 111, whereby the planar light emitting region of the light emitting layer 110 is controlled.
[0038]
(1) -2 Formation of organic bank layer 112b
Next, an organic bank layer 112b as a second bank layer is formed.
As shown in FIG. 4, an organic bank layer 112b is formed on the inorganic bank layer 112a. As the organic bank layer 112b, a material having heat resistance and solvent resistance, such as an acrylic resin or a polyimide resin, is used. Using these materials, the organic bank layer 112b is patterned by photolithography or the like. When patterning, an upper opening 112d is formed in the organic bank layer 112b. The upper opening 112d is provided at a position corresponding to the electrode surface 111a and the lower opening 112c.
The upper opening 112d is preferably formed wider than the lower opening 112c formed in the inorganic bank layer 112a, as shown in FIG. Further, the organic bank layer 112b preferably has a tapered shape, and is formed to have a width smaller than the width of the pixel electrode 111 on the lowest surface of the organic bank layer 112b and substantially the same width as the width of the pixel electrode 111 on the uppermost surface of the organic bank layer 112b. Is preferred. As a result, the first stacked portion 112e surrounding the lower opening 112c of the inorganic bank layer 112a extends to the center of the pixel electrode 111 beyond the organic bank layer 112b.
In this way, the upper opening 112d formed in the organic bank layer 112b and the lower opening 112c formed in the inorganic bank layer 112a communicate with each other, so that the opening penetrating the inorganic bank layer 112a and the organic bank layer 112b is formed. 112 g are formed.
[0039]
The thickness of the organic bank layer 112b is preferably in the range of 0.1 to 3.5 μm, and particularly preferably about 2 μm. The reason for such a range is as follows.
That is, when the thickness is less than 0.1 μm, the organic bank layer 112b becomes thinner than the total thickness of the hole injection / transport layer and the light emitting layer described later, and the light emitting layer 110b may overflow from the upper opening 112d. Not preferred. On the other hand, when the thickness exceeds 3.5 μm, the step due to the upper opening 112d becomes large, and it becomes impossible to secure the step coverage of the cathode 12 in the upper opening 112d. Further, it is preferable that the thickness of the organic bank layer 112b be 2 μm or more, since the insulation between the cathode 12 and the driving thin film transistor 123 can be increased.
[0040]
Further, it is preferable that the surface of the formed bank portion 112 and the surface of the pixel electrode 111 be subjected to an appropriate surface treatment by plasma treatment. Perform lyophilic treatment.
First, the surface treatment of the pixel electrode 111 is performed using O 2 gas using oxygen gas. 2 The pixel processing can be performed by plasma processing, for example, at a plasma power of 100 to 800 kW, an oxygen gas flow rate of 50 to 100 ml / min, a plate transfer speed of 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90 ° C. A region including the surface of the electrode 111 can be made lyophilic. Also, this O 2 The cleaning of the surface of the pixel electrode 111 and the adjustment of the work function are simultaneously performed by the plasma processing.
Next, the surface treatment of the bank portion 112 is performed by using CF using tetrafluoromethane. 4 It can be performed by plasma processing, for example, by processing at a plasma power of 100 to 800 kW, a flow rate of tetrafluoromethane gas of 50 to 100 ml / min, a substrate transfer speed of 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate temperature of 70 to 90 ° C. The upper opening 112d and the upper surface 112f of the bank 112 can be made lyophobic.
[0041]
(2) Hole injection / transport layer forming step
Next, in a light emitting element formation step, a hole injection / transport layer is formed on the pixel electrode 111.
In the hole injecting / transporting layer forming step, a liquid composition containing a hole injecting / transporting layer forming material is ejected onto the electrode surface 111a by using, for example, an ink jet device as the droplet ejection. Thereafter, a drying process and a heat treatment are performed to form a hole injection / transport layer 110a on the pixel electrode 111 and the inorganic bank layer 112a. Note that the inorganic bank layer 112a on which the hole injection / transport layer 110a is formed is referred to as a first stacked unit 112e here.
[0042]
The hole injection / transport layer 110a may not be formed on the first stacked unit 112e. That is, there is a form in which the hole injection / transport layer is formed only on the pixel electrode 111.
The manufacturing method by the inkjet is as follows.
As shown in FIG. 5, the liquid composition including the material for forming the hole injection / transport layer is discharged from a plurality of nozzles formed in the inkjet head H1. Here, the composition is filled in each pixel by scanning the inkjet head, but it is also possible to scan the substrate 2. Further, the composition can be filled by relatively moving the ink jet head and the substrate 2. The above-mentioned points are the same in the subsequent steps using the ink jet head.
The ejection by the inkjet head is as follows. That is, the discharge nozzle H2 formed in the ink jet head H1 is disposed so as to face the electrode surface 111a, and the liquid composition is discharged from the nozzle H2. A bank 112 that defines a lower opening 112c is formed around the pixel electrode 111. The inkjet head H1 is opposed to the pixel electrode surface 111a located in the lower opening 112c. The liquid droplet 110c of the liquid composition whose liquid amount per droplet is controlled is discharged from the discharge nozzle H2 onto the electrode surface 111a while the relative movement is performed.
[0043]
As the liquid composition used in this step, for example, a composition obtained by dissolving a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) in a polar solvent can be used. Examples of the polar solvent include isopropyl alcohol (IPA), normal butanol, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) and derivatives thereof, and carbitol acetate. And glycol ethers such as butyl carbitol acetate.
More specifically, the composition of the first composition is as follows: PEDOT / PSS mixture (PEDOT / PSS = 1: 20): 12.52% by weight, PSS: 1.44% by weight, IPA: 10% by weight, NMP: 27 .48% by weight and DMI: 50% by weight. The viscosity of the liquid composition is preferably about 2 to 20 cPs, and particularly preferably about 4 to 15 cPs.
By using the above liquid composition, stable discharge can be performed without clogging of the discharge nozzle H2.
In addition, the same material may be used for the red (R), green (G), and blue (B) light emitting layers 110b1 to 110b3 as the material for forming the hole injection / transport layer. May be.
[0044]
As shown in FIG. 5, the discharged first composition droplet 110c spreads on the lyophilic treated electrode surface 111a and the first stacked portion 112e, and fills the lower and upper openings 112c and 112d. Even if the first composition droplet 110c is displaced from the predetermined ejection position and is ejected onto the upper surface 112f, the upper surface 112f is not wetted by the first composition droplet 110c, and the repelled first composition droplet 110c is ejected. Rolls into the lower and upper openings 112c and 112d.
[0045]
The amount of the first composition discharged onto the electrode surface 111a depends on the size of the lower and upper openings 112c and 112d, the thickness of the hole injection / transport layer to be formed, and the hole injection / transport layer in the liquid composition. It is determined by the concentration of the forming material and the like.
Further, the droplet 110c of the liquid composition may be discharged onto the same electrode surface 111a not only once but also in several times. In this case, the amount of the liquid composition in each time may be the same, or the liquid composition may be changed each time. Further, the liquid composition may be discharged not only to the same location on the electrode surface 111a but also to different locations within the electrode surface 111a each time.
[0046]
Regarding the structure of the ink jet head, a head H as shown in FIG. 11 can be used. Further, it is preferable to arrange the substrate and the ink jet head as shown in FIG. In FIG. 11, reference numeral H7 denotes a support substrate that supports the inkjet head H1, and a plurality of inkjet heads H1 are provided on the support substrate H7.
A plurality of ejection nozzles (for example, 1) are arranged on the ink ejection surface of the inkjet head H1 (the surface facing the substrate) in rows along the head length direction and in two rows at intervals in the head width direction. (180 nozzles in a row, 360 nozzles in total). The inkjet head H1 has the ejection nozzles directed toward the substrate, and is arranged in a row along the substantially X-axis direction at a predetermined angle with respect to the X-axis (or the Y-axis), and at a predetermined interval in the Y-direction. In a state of being arranged in two rows with a space therebetween, a plurality (six in one row in FIG. 11, a total of twelve in FIG. 11) of the support plate 20 are positioned and supported. In the ink jet apparatus shown in FIG. 12, reference numeral 1115 denotes a stage on which the substrate 2 is placed, and reference numeral 1116 denotes a guide rail for guiding the stage 1115 in the x-axis direction (main scanning direction) in the figure. The head H can be moved in the y-axis direction (sub-main scanning direction) in the figure by the guide rail 1113 via the support member 1111. Further, the head H can rotate in the θ-axis direction in the figure. Thus, the inkjet head H1 can be inclined at a predetermined angle with respect to the main scanning direction. Thus, by arranging the inkjet head at an angle to the scanning direction, the nozzle pitch can be made to correspond to the pixel pitch. Further, by adjusting the tilt angle, it is possible to correspond to any pixel pitch.
[0047]
The substrate 2 shown in FIG. 12 has a structure in which a plurality of chips are arranged on a mother substrate. That is, one chip area corresponds to one display device. Here, three display areas 2a are formed, but the present invention is not limited to this. For example, when applying the composition to the left display area 2a on the substrate 2, the head H is moved to the left side in the figure via the guide rail 1113, and the substrate 2 is moved through the guide rail 1116 in the figure. The coating is performed by moving the substrate 2 upward and scanning the substrate 2. Next, the composition is applied to the display area 2a at the center of the substrate by moving the head H to the right in the figure. The same applies to the display area 2a at the right end.
The head H shown in FIG. 11 and the ink jet device shown in FIG. 12 may be used not only in the hole injection / transport layer forming step but also in the light emitting layer forming step.
[0048]
Next, a drying step as shown in FIG. 6 is performed. By performing the drying step, the first composition after the ejection is dried, and the polar solvent contained in the first composition is evaporated to form the hole injection / transport layer 110a.
When the drying treatment is performed, the evaporation of the polar solvent contained in the first composition droplet 110c mainly occurs near the inorganic bank layer 112a and the organic bank layer 112b, and the hole injection / transport layer is combined with the evaporation of the polar solvent. The forming material is concentrated and precipitates.
As a result, as shown in FIG. 6, a peripheral portion 110a2 made of a material for forming a hole injection / transport layer is formed on the first stacked portion 112e. This peripheral portion 110a2 is in close contact with the wall surface (organic bank layer 112b) of the upper opening 112d, and its thickness is thinner on the side close to the electrode surface 111a, and is thinner on the side away from the electrode surface 111a, that is, on the organic bank layer 112b. It is thicker on the side closer to.
[0049]
At the same time, the evaporation of the polar solvent also occurs on the electrode surface 111a by the drying process, thereby forming a flat portion 110a1 made of the hole injection / transport layer forming material on the electrode surface 111a. Since the evaporation rate of the polar solvent is substantially uniform on the electrode surface 111a, the material for forming the hole injection / transport layer is uniformly concentrated on the electrode surface 111a, thereby forming the flat portion 110a having a uniform thickness. You.
Thus, the hole injection / transport layer 110a including the peripheral portion 110a2 and the flat portion 110a1 is formed. The hole injection / transport layer may be formed only on the electrode surface 111a without being formed on the peripheral portion 110a2.
[0050]
The above-described drying treatment is performed, for example, in a nitrogen atmosphere at room temperature with a pressure of, for example, about 133.3 Pa (1 Torr). If the pressure is too low, the first composition droplets 110c are undesirably bumped. If the temperature is higher than room temperature, the evaporation rate of the polar solvent increases, and a flat film cannot be formed.
After the drying treatment, it is preferable to remove the polar solvent and water remaining in the hole injection / transport layer 110a by performing a heat treatment of heating at 200 ° C. for about 10 minutes in nitrogen, preferably in vacuum.
[0051]
In the above-described hole injection / transport layer forming step, the discharged first composition droplet 110c fills the lower and upper openings 112c and 112d, while the first liquid droplet 110c is applied to the liquid-repellent organic bank layer 112b. The composition is repelled and rolls into the lower and upper openings 112c, 112d. As a result, the discharged first composition droplet 110c can be always filled in the lower and upper openings 112c and 112d, and the hole injection / transport layer 110a can be formed on the electrode surface 111a.
[0052]
(3) Light emitting layer forming step
Next, the light emitting layer forming step includes a light emitting layer forming material discharging step and a drying step.
As in the above-described hole injection / transport layer forming step, the liquid composition for forming a light emitting layer is discharged onto the hole injection / transport layer 110a by an inkjet method. Thereafter, the discharged liquid composition is subjected to a drying treatment (and a heat treatment) to form a light emitting layer 110b on the hole injection / transport layer 110a. Although the details will be described later, in the manufacturing method according to the present invention, in this light emitting layer forming step, after discharging the light emitting layer forming liquid composition of each color, the liquid compositions are collectively dried to achieve uniform film thickness, In addition, a light emitting layer having excellent flatness can be formed extremely efficiently.
[0053]
FIG. 7 shows an ejection method using ink jet. As shown in FIG. 7, the inkjet head H5 and the substrate 2 are relatively moved, and a liquid composition containing a light emitting layer forming material of each color (for example, blue (B) here) is emitted from a discharge nozzle H6 formed in the inkjet head. An object is discharged.
At the time of ejection, the liquid composition is discharged while the ejection nozzle is opposed to the hole injection / transport layer 110a located in the lower and upper openings 112c and 112d, and the inkjet head H5 and the substrate 2 are relatively moved. Discharged. As for the amount of liquid discharged from the discharge nozzle H6, the amount of liquid per droplet is controlled. The liquid (liquid composition droplet 110e) whose liquid amount is thus controlled is discharged from the discharge nozzle, and the liquid composition droplet 110e is discharged onto the hole injection / transport layer 110a.
[0054]
In this embodiment, subsequent to the arrangement of the liquid composition droplets 110e, another liquid composition for the light emitting layer is discharged. That is, as shown in FIG. 8, the liquid composition droplets 110f and 110g are discharged and arranged without drying the liquid composition droplets 110e dropped on the substrate 2. When the liquid composition droplets 110e to 110g for forming the light emitting layers 110b1 to 110b3 of the respective colors are dropped as described above, a plurality of ejection heads each filled with the liquid composition for each color are independently scanned. The liquid composition droplets 110e to 110g may be arranged on the substrate 2 by scanning the plurality of ejection heads integrally so that the liquid compositions 110e to 110f can be arranged almost simultaneously. Is also good.
[0055]
As shown in FIG. 8, the discharged liquid compositions 110e to 110g spread on the hole injection / transport layer 110a and fill the lower and upper openings 112c and 112d. On the other hand, even if each of the liquid composition droplets 110e to 110g is displaced from the predetermined discharge position and is discharged onto the upper surface 112f on the liquid repellent upper surface 112f, the upper surface 112f is wet with the liquid composition droplets 110e to 110g. Without this, the liquid composition droplets 110e to 110g roll into the lower and upper openings 112c and 112d.
[0056]
The amount of the liquid composition discharged onto each of the hole injection / transport layers 110a depends on the size of the lower and upper openings 112c and 112d, the thickness of the light emitting layer 110b to be formed, and the concentration of the light emitting layer material in the liquid composition. Etc. are determined.
Further, the liquid compositions 110e to 110g may be discharged onto the same hole injection / transport layer 110a not only once but also several times. In this case, the amount of the liquid composition may be the same each time, or the amount of the liquid composition may be changed each time. Further, the liquid composition may be discharged and arranged not only at the same location of the hole injection / transport layer 110a but also at different locations within the hole injection / transport layer 110a each time.
[0057]
As the light emitting layer forming material, a polyfluorene polymer derivative, a (poly) paraphenylenevinylene derivative, a polyphenylene derivative, polyvinylcarbazole, a polythiophene derivative, a perylene dye, a coumarin dye, a rhodamine dye, or an organic material such as An EL material can be doped and used. For example, it can be used by doping rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile Red, coumarin 6, quinacridone, or the like.
[0058]
In the liquid composition for forming a light emitting layer according to the present embodiment, a mixed solvent is used as the solvent. As a combination of a plurality of solvents constituting the mixed solvent, it is preferable to select a combination of solvents having a difference in boiling point of 50 ° C. or more at normal pressure, and it is more preferable to use a solvent having a boiling point of 200 ° C. or more.
In this way, by forming a mixed solvent by combining solvents having a predetermined difference in boiling point, the liquid composition droplets 110e to 110g disposed on the substrate 2 are unevenly dried on the surface of the substrate 2 by natural drying. The light emitting layer 110b having a uniform thickness and excellent flatness can be formed. From this, if the boiling point of the solvent is set to 200 ° C. or higher, natural drying can be more difficult to occur, so that the liquid composition droplets 110e to 100g can be dried at a time in a drying step described below, and the film thickness can be reduced. It is easy to form the light emitting layer 110b which is uniform and has excellent flatness.
[0059]
The boiling point of the solvent is set to 200 ° C. or higher for each solvent constituting the mixed solvent, which is effective in preventing natural drying. However, by using a solvent having a high boiling point, the light emitting layer forming material can be used. May be reduced, and the ink jet device may not be able to discharge smoothly. In that case, at least one of the solvents constituting the mixed solvent is constituted by a solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher, and the other solvent forms a light emitting layer even if the boiling point is lower than 200 ° C. By using a solvent having good solubility of the material, a liquid composition can be obtained which has excellent solubility of the light emitting layer forming material and can effectively prevent natural drying after dropping.
The solvent is preferably insoluble in the hole injection / transport layer 110a. By using such a solvent for the liquid composition of the light emitting layer 110b, the liquid composition for forming the light emitting layer can be applied without redissolving the hole injection / transport layer 110a.
[0060]
The solvent constituting the mixed solvent has a boiling point of 200 ° C. or higher, and has a biphenyl skeleton such as 3-isopropylbiphenyl (boiling point: 300 ° C., normal pressure) or cyclohexylbenzene (boiling point: 237.5 ° C., normal pressure) Pressure) and the like, and the boiling point is less than 200 ° C. Examples of materials having excellent solubility of the light emitting layer forming material include 1,2,4-trimethylbenzene (boiling point: 169 to 171 ° C, normal pressure), Examples thereof include 1,3,5-trimethylbenzene (boiling point: 164 ° C., normal pressure). Therefore, in the present embodiment, by using a mixed solvent composed of 3-isopropylbiphenyl and cyclohexylbenzene as the mixed solvent constituting the liquid composition for forming the light emitting layer, the above natural drying can be most effectively prevented. When the solubility of the light-emitting layer forming material cannot be sufficiently ensured by the mixed solvent of this combination, for example, a mixture of 1,2,4-trimethylbenzene as the third solvent in the mixed solvent may be used. .
[0061]
Next, after arranging the liquid compositions 110e to 110g for the respective colors at predetermined positions, the light emitting layers 110b1 to 110b3 are formed by performing a drying process at a time. That is, the solvent contained in the liquid composition droplets 110e to 110g is evaporated by drying, and a red (R) light emitting layer 110b1, a green (G) light emitting layer 110b2, and a blue (B) light emitting layer 110b3 are formed as shown in FIG. Is done. Although FIG. 9 shows one light emitting layer that emits red, green, and blue light, one light emitting element is originally formed in a matrix as is apparent from FIG. 1 and other figures. In addition, a number of light emitting layers (corresponding to each color) not shown are formed.
[0062]
The drying of the liquid composition of the light-emitting layer is preferably performed by vacuum drying. For example, in a nitrogen atmosphere, the drying is performed at room temperature under a pressure of about 133.3 Pa (1 Torr). it can. If the pressure is too low, the liquid composition bumps undesirably. On the other hand, when the temperature is higher than room temperature, the evaporation rate of the solvent is increased, and a large amount of the light emitting layer forming material adheres to the wall surface of the upper opening 112d, which is not preferable.
Next, after the vacuum drying is completed, it is preferable to perform an annealing process on the light emitting layer 110b using a heating means such as a hot plate. This annealing process is performed at a common temperature and time for maximizing the light emitting characteristics of each organic EL layer.
Thus, the hole injection / transport layer 110a and the light emitting layer 110b are formed on the pixel electrode 111.
[0063]
In addition, it is preferable to perform a surface modification step in order to modify the surface of the hole injection / transport layer 110a prior to the light emitting layer forming material discharging step. In the light emitting layer forming step, in order to prevent re-dissolution of the hole injection / transport layer 110a, a solvent insoluble in the hole injection / transport layer 110a is used as a solvent of the liquid composition used in forming the light emitting layer. Used. However, on the other hand, the hole injecting / transporting layer 110a has a low affinity for the solvent, so that even if the liquid composition containing the solvent is discharged onto the hole injecting / transporting layer 110a, the hole injecting / transporting layer 110a is There is a possibility that the light emitting layer 110b cannot be brought into close contact with the light emitting layer 110b, or the light emitting layer 110b cannot be uniformly applied. Therefore, in order to increase the affinity of the surface of the hole injection / transport layer 110a with respect to the solvent and the material for forming the light emitting layer, it is preferable to perform a surface modification step before forming the light emitting layer.
[0064]
In the surface modification step, the same solvent as the solvent of the second composition used for forming the light-emitting layer or a surface modifier which is a similar solvent is applied to an ink jet method (droplet discharging method), a spin coating method or a dipping method. And then drying after coating on the hole injection / transport layer 110a.
Examples of the surface modifier used herein include cyclohexylbenzene, isopropyl biphenyl, trimethylbenzene, and the like as the same solvent as the liquid composition, and tetramethyl as the solvent similar to the liquid composition. Benzene toluene, toluene, xylene and the like can be exemplified.
[0065]
(4) Cathode forming step
Next, as shown in FIG. 10, a cathode 12 paired with the pixel electrode (anode) 111 is formed. That is, the cathode 12 having a configuration in which, for example, a calcium layer and an aluminum layer are sequentially laminated is formed on the entire surface of the region on the substrate 2 including the light emitting layers 110b and the organic bank layers 112b. As a result, the cathodes 12 are stacked over the entire formation region of each color light emitting layer 110b, and organic EL elements corresponding to each color of red, green, and blue are formed.
[0066]
The cathode 12 is preferably formed by, for example, an evaporation method, a sputtering method, a CVD method, or the like, and is particularly preferably formed by an evaporation method in that damage to the light emitting layer 110b due to heat can be prevented. Also, on the cathode 12, SiO 2 is used to prevent oxidation. 2 , A protective layer such as SiN.
[0067]
(5) Sealing process
Finally, the substrate 2 on which the organic EL element is formed and a separately prepared sealing substrate are sealed via a sealing resin. For example, a sealing resin made of a thermosetting resin or an ultraviolet curing resin is applied to a peripheral portion of the substrate 2 and the sealing substrate is arranged on the sealing resin. The sealing step is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, argon, and helium. It is not preferable to perform the process in the air, since when the cathode 12 has a defect such as a pinhole, water, oxygen or the like may enter the cathode 12 from the defective portion and oxidize the cathode 12.
[0068]
Thereafter, the cathode 12 is connected to the wiring of the substrate 2 and the wiring of the circuit element section 14 is connected to a driving IC (drive circuit) provided on the substrate 2 or outside, so that the organic EL device of the present embodiment is completed. Complete.
[0069]
In the above embodiments, the organic EL device and the method of manufacturing the same have been described. However, the present invention includes a method of manufacturing a color filter in which a plurality of color material layers are arranged and formed, and a semiconductor device such as an organic TFT. The present invention can be applied to a device manufacturing method, and in these color filter manufacturing methods and device manufacturing methods of the present invention, an effect of improving the flatness of a color material layer or a functional layer to be formed can be obtained. Of course.
[0070]
(Electronics)
FIG. 14 shows an embodiment of an electronic device according to the present invention. The electronic apparatus according to the present embodiment includes the above-described organic EL device as a display unit. FIG. 14 is a perspective view showing an example of a mobile phone, in which reference numeral 1000 denotes a mobile phone main body, and reference numeral 1001 denotes a display unit using the organic EL device 1 described above. As described above, in an electronic apparatus including the organic EL device according to the present embodiment as a display unit, good emission characteristics can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an organic EL device according to an embodiment.
FIG. 2 is a plan view showing the same.
FIG. 3 is a cross-sectional configuration diagram of a display area in the same.
FIG. 4 is a process chart illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 5 is a process chart illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 6 is a process diagram illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 7 is a process chart for explaining the manufacturing method according to the embodiment;
FIG. 8 is a process chart illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 9 is a process chart illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 10 is a process diagram illustrating a manufacturing method according to the embodiment.
FIG. 11 is a plan configuration diagram of a head according to the embodiment.
FIG. 12 is a plan configuration diagram of the ink jet device according to the embodiment.
FIG. 13 is a sectional process view of a conventional organic EL device.
FIG. 14 is a perspective view illustrating an example of an electronic device.
[Explanation of symbols]
2 substrate (base), 2a display area, 6 drive IC, 10 display element, 11 light emitting element section, 12 cathode, 110 organic EL layer, 110a hole injection / transport layer, 110a1 flat section, 110a2 peripheral section, 110b light emitting layer , 110b1 red light emitting layer, 110b2 green light emitting layer, 110b3 blue light emitting layer, 111 pixel electrode, 112 bank portion, 112a inorganic bank layer, 112b organic bank layer, 112c lower opening, 112d upper opening, 110e to 110f liquid composition drop

Claims (6)

複数種の有機ＥＬ層を備え、前記複数種の有機ＥＬ層の各々が基体上の所定位置に配置された有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
複数種の液状組成物の各々を前記基体上の前記所定位置に対応する塗布位置に塗布する工程と、
前記基体上の前記塗布位置に配置された前記複数種の液状組成物を乾燥し、前記複数の有機ＥＬ層を形成する工程と、を含み、
前記複数種の液状組成物の各々が、前記複数種の液状組成物に共通に含まれる少なくとも２種以上の溶媒を含んでいること、
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。A method for manufacturing an organic electroluminescence device, comprising: a plurality of types of organic EL layers, wherein each of the plurality of types of organic EL layers is arranged at a predetermined position on a substrate.
A step of applying each of the plurality of liquid compositions to an application position corresponding to the predetermined position on the substrate,
Drying the plurality of liquid compositions disposed at the application position on the substrate to form the plurality of organic EL layers,
Each of the plurality of liquid compositions contains at least two or more solvents commonly included in the plurality of liquid compositions,
A method for manufacturing an organic electroluminescence device, comprising: 複数種の有機ＥＬ層を備え、前記複数種の有機ＥＬ層の各々が基体上の所定位置に配置された有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
複数種の液状組成物の各々を前記基体上の前記所定位置に対応する塗布位置に塗布する工程と、
前記基体上の前記塗布位置に配置された前記複数種の液状組成物を乾燥し、前記複数の有機ＥＬ層を形成する工程と、を含み、
前記複数種の液状組成物の各々が、常圧で５０℃以上の沸点差を有する２種類の溶媒を含んでいること、
を特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。A method for manufacturing an organic electroluminescence device, comprising: a plurality of types of organic EL layers, wherein each of the plurality of types of organic EL layers is arranged at a predetermined position on a substrate.
A step of applying each of the plurality of liquid compositions to an application position corresponding to the predetermined position on the substrate,
Drying the plurality of liquid compositions disposed at the application position on the substrate to form the plurality of organic EL layers,
Each of the plurality of liquid compositions contains two solvents having a boiling point difference of 50 ° C. or more at normal pressure,
A method for manufacturing an organic electroluminescence device, comprising: 前記基体上の液状組成物を乾燥させる工程が、真空乾燥工程であることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。The method of manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the step of drying the liquid composition on the substrate is a vacuum drying step. 前記真空乾燥工程後に、前記複数種の有機ＥＬ層を共通温度でアニールする工程を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。4. The method according to claim 1, further comprising a step of annealing the plurality of types of organic EL layers at a common temperature after the vacuum drying step. 前記混合溶媒として、常圧で２００℃以上の沸点を有する溶媒を含む混合溶媒を用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。The method according to any one of claims 1 to 4, wherein a mixed solvent containing a solvent having a boiling point of 200 ° C or more at normal pressure is used as the mixed solvent. 前記混合溶媒としてビフェニル骨格を有する溶媒を含む混合溶媒を用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。The method according to claim 1, wherein a mixed solvent containing a solvent having a biphenyl skeleton is used as the mixed solvent.
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