JP2005339816A - Organic el display substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吐出装置を用いて有機ＥＬ材料の膜形成を行うことによって形成された有機ＥＬ発光素子を用いた有機ＥＬディスプレイ基板に関する。 The present invention relates to an organic EL display substrate using an organic EL light-emitting element formed by forming a film of an organic EL material using a discharge device.
近年、液晶ディスプレイに替わる自発光型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が加速している。上述のような素子形成は、機能材料のパターン化により行われ、一般的には、フォトリソグラフィー法により行われている。例えば、有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと記す）素子としては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７の９１３ページから示されているように低分子を蒸着法で成膜する方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。 In recent years, development of light-emitting elements using organic substances has been accelerated as a self-luminous display replacing a liquid crystal display. The element formation as described above is performed by patterning a functional material, and is generally performed by a photolithography method. For example, as an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element using an organic substance, Appl. Phys. Lett. 51 (12), 21 September 1987, as described from page 913, a method of forming a film of a low molecule by a vapor deposition method has been reported (for example, see Non-Patent Document 1).
また、有機ＥＬ素子において、カラー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料を所望の画素上に蒸着し形成する方法が行われている。しかしながら、このような真空成膜による方法、フォトリソグラフィー法による方法は、大面積にわたって素子を形成するには、工程数も多く、生産コストが高いといった欠点がある。 In the organic EL element, as a means for coloring, a method of evaporating and forming a different light emitting material on a desired pixel through a mask is performed. However, such a method by vacuum film formation and a method by photolithography have the disadvantages that the number of steps is large and the production cost is high in order to form elements over a large area.
上述のような課題に対して、本発明者は、上述のごとき有機ＥＬ素子に代表されるような有機ＥＬ発光素子形成のための、有機ＥＬ発光材料膜の形成およびパターン化にあたり、インクジェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォトリソグラフィー・エッチング法等によらずに、安定的に歩留まり良くかつ低コストで有機ＥＬ発光材料を所望の位置に付与することができるのではないかと考えた（例えば、特許文献１〜６参照。）。 In response to the above-described problems, the present inventor used an inkjet droplet for forming and patterning an organic EL light-emitting material film for forming an organic EL light-emitting element as represented by the organic EL element as described above. It was thought that the organic EL light-emitting material could be applied to a desired position stably with a high yield and low cost without depending on the vacuum film forming method and the photolithography / etching method, etc. by the applying means ( For example, see Patent Documents 1 to 6.)
例えば、有機ＥＬ発光素子の一例として有機ＥＬ素子を考えた場合、このような有機ＥＬ素子を構成する正孔注入／輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解または分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐出させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注入／輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現できると考えたのである。
インクジェット噴射原理を利用して有機ＥＬ発光素子を形成する提案が種々行われ始めているが、このような手段で有機ＥＬ発光素子を製作しようという考えはまだ新しく、やっと開発の途についたという状況である。
その場合の課題の１つとして、このような有機ＥＬ材料を含有した溶液の基板への付着特性がある。すなわち、噴射溶液のドットパターンを基板上の所望の場所に正しく付着／定着させることができるか否かが、より高精細なパターンを形成する際に特に重要な課題である。
Various proposals for forming an organic EL light emitting element using the ink jet ejection principle have begun to be made, but the idea of producing an organic EL light emitting element by such means is still new, and it has finally begun to be developed. is there.
One of the problems in that case is the adhesion property of the solution containing such an organic EL material to the substrate. That is, whether or not the dot pattern of the spray solution can be correctly attached / fixed at a desired location on the substrate is a particularly important issue when forming a finer pattern.
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、このような有機ＥＬ材料を含有した溶液を噴射付与して有機ＥＬ発光素子を形成された有機ＥＬディスプレイ基板において、高精度な有機ＥＬ発光素子を形成するとともに、表裏両面に表示可能とする構成を提案することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is an organic EL display substrate on which an organic EL light emitting element is formed by spraying and applying a solution containing such an organic EL material. 1 proposes a configuration in which high-precision organic EL light-emitting elements are formed and display is possible on both the front and back surfaces.
第２の目的は、このような有機ＥＬ発光素子によるカラー表示を可能とすることにある。 The second object is to enable color display using such an organic EL light emitting element.
第３の目的は、このような有機ＥＬ発光素子による高品位なフルカラー表示をより実現できるような構成を提案することにある。 A third object is to propose a configuration that can realize a high-quality full-color display by using such an organic EL light emitting element.
第４の目的は、このような有機ＥＬ発光素子による表示をより見やすくする構成を提案することにある。 The fourth object is to propose a configuration that makes it easier to see the display by such an organic EL light emitting element.
本発明は、前記目的を達成するために第１に、表面に透明導電性膜を有する透明基板上の該透明導電性膜上に、樹脂皮膜が存在する領域と、存在しない領域を選択的に形成するとともに、周囲が樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域とした構成となるように形成し、前記透明導電性膜が露出している領域で、周囲を樹脂皮膜で囲まれた領域に、有機ＥＬ材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、有機ＥＬ発光素子群を形成して構成される有機ＥＬディスプレイ基板において、前記溶液に対して、前記樹脂皮膜は、前記透明導電性膜が露出している領域より濡れにくくした樹脂皮膜であるとともに、前記有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、該有機ＥＬ材料を含有する溶液中の揮発成分を揮発させ、該溶液中の固形分を前記領域上に残留させ、該領域に透明電極により導通をとり、その上に透明基板を配した構成とするようにした。 In order to achieve the above object, the present invention firstly selectively selects a region where the resin film is present and a region where the resin film is not present on the transparent conductive film on the transparent substrate having the transparent conductive film on the surface. And forming a plurality of independent regions surrounded by a resin film, the region where the transparent conductive film is exposed, and the region surrounded by the resin film In the organic EL display substrate configured by spraying and applying a droplet of a solution containing an organic EL material to form an organic EL light emitting element group, the resin film is formed on the transparent conductive film with respect to the solution. Is a resin film that is harder to wet than the exposed region, and spraying the solution containing the organic EL material, volatilizing the volatile components in the solution containing the organic EL material, and solids in the solution Minutes on the area It is, taking the continuity of a transparent electrode in this region, and as a configuration which arranged transparent substrates thereon.
第２に、表面に透明導電性膜を有する透明基板上の該透明導電性膜上に、樹脂皮膜が存在する領域と、存在しない領域を選択的に形成するとともに、周囲が樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域とした構成となるように形成し、前記透明導電性膜が露出している領域で、周囲を樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域に、異なる色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、有機ＥＬ発光素子群を形成して構成される有機ＥＬディスプレイ基板において、前記樹脂皮膜は、前記溶液に対して、前記透明導電性膜が露出している領域より濡れにくくするとともに、非透光性材料とし、前記独立した領域が、領域１、領域２、領域３と並んだ領域を１つのユニットとし、該ユニットが複数配列してなるとともに、前記領域は、各領域が並ぶ方向が短手、該方向に垂直方向が長手とされた細長形状であり、前記３つの領域には、異なる色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、該有機ＥＬ材料を含有する溶液中の揮発成分を揮発させ、該溶液中の固形分を前記領域上に残留させ、該領域に透明電極により導通をとり、その上に透明基板を配した構成とするようにした。 Second, on the transparent conductive film on the transparent substrate having a transparent conductive film on the surface, a region where the resin film exists and a region where the resin film does not exist are selectively formed, and the periphery is surrounded by the resin film. Organics that are formed so as to have a plurality of independent regions, and in which the transparent conductive film is exposed, a plurality of independent regions surrounded by a resin film are colored with different colors. In an organic EL display substrate configured by spraying and applying a solution containing an EL material to form an organic EL light emitting element group, the transparent conductive film is exposed to the solution in the resin film. The region is made less wettable than the region, is made of a non-translucent material, the independent region is a region aligned with region 1, region 2, and region 3 as one unit, and a plurality of the units are arranged. Each The organic EL material is sprayed with a solution containing an organic EL material that develops different colors in the three regions, and the organic EL material is sprayed and applied to the three regions. Volatile components in the solution containing the liquid are volatilized, the solid content in the solution is left on the region, conduction is made to the region by a transparent electrode, and a transparent substrate is arranged thereon. .
第３に、上記第１もしくは第２の有機ＥＬディスプレイ基板において、前記異なる色を発色する溶液は、それぞれ赤色、緑色、青色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液であるようにした。 Thirdly, in the first or second organic EL display substrate, the solution that develops the different colors is a solution containing an organic EL material that develops red, green, and blue, respectively.
第４に、上記第１乃至第３いずれか１の有機ＥＬディスプレイ基板において、前記透明基板の外側表面に反射防止機能を設けるようにした。 Fourth, in any one of the first to third organic EL display substrates, an antireflection function is provided on the outer surface of the transparent substrate.
請求項１の発明によれば、表面に透明導電性膜を有する透明基板上の該透明導電性膜上に、樹脂皮膜が存在する領域と、存在しない領域を選択的に形成するとともに、周囲が樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域とした構成となるように形成し、前記透明導電性膜が露出している領域で、周囲を樹脂皮膜で囲まれた領域に、有機ＥＬ材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、有機ＥＬ発光素子群を形成して構成される有機ＥＬディスプレイ基板において、前記溶液に対して、前記樹脂皮膜は、前記透明導電性膜が露出している領域より濡れにくくした樹脂皮膜であるとともに、前記有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、該有機ＥＬ材料を含有する溶液中の揮発成分を揮発させ、該溶液中の固形分を前記領域上に残留させ、該領域に透明電極により導通をとり、その上に透明基板を配した構成とするようにしたので、必要な箇所に有機ＥＬ材料を含有する溶液が付着しやすく、所望の有機ＥＬ発光素子を高精度に製作することができるようになった。つまり、有機ＥＬ材料を含有する溶液が、隣接する発光素子間を分離するための樹脂皮膜には付きにくく、導電性膜が露出している領域には付着しやすいため、互いの発光素子がきれい、かつ完全に分離独立した有機ＥＬ発光素子群を形成した有機ＥＬ発光素子基板を得ることができるようになった。 According to the invention of claim 1, the region where the resin film is present and the region where the resin film is not present are selectively formed on the transparent conductive film on the transparent substrate having the transparent conductive film on the surface, It is formed so as to have a plurality of independent regions surrounded by a resin film, and the organic conductive material is contained in the region surrounded by the resin film in the region where the transparent conductive film is exposed. In an organic EL display substrate configured by spraying and applying droplets of a solution to form an organic EL light emitting element group, the resin film is a region where the transparent conductive film is exposed to the solution The resin film is made more difficult to wet, and a solution containing the organic EL material is sprayed to volatilize the volatile components in the solution containing the organic EL material, and the solid content in the solution is placed on the region. Leave it in place. Since the electrode is electrically connected and a transparent substrate is arranged thereon, a solution containing an organic EL material is easily attached to a necessary portion, and a desired organic EL light emitting element is manufactured with high accuracy. I was able to do it. In other words, since the solution containing the organic EL material is difficult to adhere to the resin film for separating adjacent light emitting elements, and easily adheres to the region where the conductive film is exposed, each light emitting element is clean. In addition, it is possible to obtain an organic EL light emitting device substrate in which a completely separated and independent organic EL light emitting device group is formed.
とりわけ、インクジェット噴射の原理で、有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与する場合、噴射ヘッドと基板とは互いに相対的に移動しながら噴射付与されるので、溶液の着弾精度が狂う場合もあったが、少しの狂いであれば、溶液が隣接する発光素子間を分離するための樹脂皮膜に付着した場合に、その領域は濡れにくいためそこにとどまらず、濡れやすい導電性膜が露出している領域に移動して、着弾精度の多少の狂いを補正できるという効果があり、高精度な有機ＥＬ発光素子群を形成した有機ＥＬ発光素子基板を得ることができるようになった。 In particular, when a solution containing an organic EL material is sprayed by the principle of ink jet spraying, the spraying head and the substrate are sprayed while moving relative to each other, so the landing accuracy of the solution may be out of order. However, if the solution is a little off, when the solution adheres to the resin film for separating adjacent light emitting elements, the region is hard to get wet, so that the conductive film that is easy to get wet is exposed. There is an effect that it is possible to correct a slight deviation in landing accuracy by moving to a region, and it is possible to obtain an organic EL light emitting element substrate on which a highly accurate organic EL light emitting element group is formed.
さらに、有機ＥＬ材料を含有する溶液中の揮発成分を揮発させ、該溶液中の固形分を前記領域上に残留させ、該領域に透明電極により導通をとり、その上に透明基板を配した構成とするようにしたので、発光表示情報を両面から見ることを可能とした新規な両面ディスプレイを実現できた。 Further, the volatile component in the solution containing the organic EL material is volatilized, the solid content in the solution is left on the region, and the region is electrically connected by the transparent electrode, and the transparent substrate is disposed thereon. As a result, a new double-sided display was realized that made it possible to view the light-emitting display information from both sides.
請求項２の発明によれば、表面に透明導電性膜を有する透明基板上の該透明導電性膜上に、樹脂皮膜が存在する領域と、存在しない領域を選択的に形成するとともに、周囲が樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域とした構成となるように形成し、前記透明導電性膜が露出している領域で、周囲を樹脂皮膜で囲まれた複数の独立した領域に、異なる色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、有機ＥＬ発光素子群を形成して構成される有機ＥＬディスプレイ基板において、前記樹脂皮膜は、前記溶液に対して、前記透明導電性膜が露出している領域より濡れにくくするとともに、非透光性材料とし、前記独立した領域が、領域１、領域２、領域３と並んだ領域を１つのユニットとし、該ユニットが複数配列してなるとともに、前記領域は、各領域が並ぶ方向が短手、該方向に垂直方向が長手とされた細長形状であり、前記３つの領域には、異なる色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液を噴射付与し、該有機ＥＬ材料を含有する溶液中の揮発成分を揮発させ、該溶液中の固形分を前記領域上に残留させ、該領域に透明電極により導通をとり、その上に透明基板を配した構成とするようにしたので、高精度に発光素子形成され、カラー表示が可能であるとともに、かつにじみ等のない高品位な表示画像が得られ、また発光表示情報を両面から見ることうを可能とした新規な両面ディスプレイを実現できた。 According to the invention of claim 2, the region where the resin film is present and the region where the resin film is not present are selectively formed on the transparent conductive film on the transparent substrate having the transparent conductive film on the surface, It is formed so as to have a plurality of independent regions surrounded by a resin film, and is different from a region where the transparent conductive film is exposed and a plurality of independent regions surrounded by a resin film. In an organic EL display substrate configured by spraying and applying a solution containing an organic EL material that develops color to form an organic EL light emitting element group, the resin film is formed on the transparent conductive film with respect to the solution. Is made of a non-translucent material, the independent region is a region aligned with region 1, region 2, and region 3 as one unit, and a plurality of such units are arranged. As Each region has an elongated shape in which the direction in which the regions are arranged is short and the direction perpendicular to the direction is long, and the three regions are sprayed with a solution containing an organic EL material that develops different colors. Then, the volatile components in the solution containing the organic EL material are volatilized, the solid content in the solution is left on the region, conduction is made by the transparent electrode in the region, and the transparent substrate is arranged thereon. Since it is configured, it is possible to form light emitting elements with high accuracy, display color, and obtain high quality display images without blurring, etc., and it is possible to see light emitting display information from both sides. The new double-sided display was realized.
請求項３の発明によれば、このような有機ＥＬディスプレイ基板において、前記異なる色を発色する溶液は、それぞれ赤色、緑色、青色を発色させる有機ＥＬ材料を含有する溶液であるようにしたので、光の３原色を発光させることができ高品位なフルカラー表示を実現できた。 According to the invention of claim 3, in such an organic EL display substrate, the different color developing solutions are solutions containing organic EL materials that develop red, green, and blue, respectively. The three primary colors of light can be emitted and a high-quality full-color display can be realized.
請求項４の発明によれば、このような有機ＥＬディスプレイ基板において、前記透明基板の外側表面に反射防止機能を設けるようにしたので、蛍光灯やその他不必要な外乱光等の反射が少なく、大変見やすいディスプレイが実現できた。 According to the invention of claim 4, in such an organic EL display substrate, since an antireflection function is provided on the outer surface of the transparent substrate, there is little reflection of fluorescent light or other unnecessary disturbance light, A very easy-to-read display was achieved.
以下に、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ基板製造装置及び有機ＥＬディスプレイ基板の実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施の形態は例示であり、これに限定されるものではない。 Embodiments of an organic EL display substrate manufacturing apparatus and an organic EL display substrate according to the present invention will be described below. In addition, embodiment shown below is an illustration and is not limited to this.
図１は、有機ＥＬ素子の断面斜視図である。ここでは、モザイク状に区切られたＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）透明電極パターン４、および透明電極部分を囲む樹脂材料よりなる障壁３付き透明ガラス基板５の当該電極上に、赤、緑、青に発色する有機ＥＬ材料を溶解した溶液２を各色モザイク状に配列するように、ノズル１より付与する例を示している。溶液の組成はたとえば、以下のとおりである。 FIG. 1 is a cross-sectional perspective view of an organic EL element. Here, red, green and blue colors are formed on the transparent electrode substrate 4 with the barrier 3 made of ITO (Indium Tin Oxide) transparent electrode pattern 4 and the transparent electrode portion 4 which are divided in a mosaic shape. In this example, the solution 2 in which the organic EL material is dissolved is applied from the nozzle 1 so as to be arranged in a mosaic pattern. The composition of the solution is, for example, as follows.
溶液組成物
溶媒・・・・ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１／１、体積比）
赤・・・・・・ポリフルオレン／ペリレン染料（９８／２、重量比）
緑・・・・・・ポリフルオレン／クマリン染料（９８.５／１.５、重量比）
青・・・・・・ポリフルオレン
Solution composition Solvent ... Dodecylbenzene / dichlorobenzene (1/1, volume ratio)
Red: Polyfluorene / perylene dye (98/2, weight ratio)
Green: Polyfluorene / coumarin dye (98.5 / 1.5, weight ratio)
Blue ... Polyfluorene
固形物の溶媒に対する割合は、例えば、０.４％（重量／体積）とされる。ここで、このような溶液を付与された基板は、例えば、１００℃で加熱し、溶媒を除去してからこの基板上に適当な金属マスクをし、アルミニウムを２０００オングストローム蒸着し（不図示）、ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として素子が完成する。印加電圧は１５ボルト程度で所定の形状で赤、緑、青色に発光する素子が得られる。そして、このような素子を構成した基板は、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレートで、ケーシング（パッケージング）することにより、自発光型の有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置とすることができる。 The ratio of the solid to the solvent is, for example, 0.4% (weight / volume). Here, the substrate to which such a solution is applied is heated at 100 ° C., for example, and after removing the solvent, a suitable metal mask is formed on the substrate, and aluminum is deposited by 2000 angstrom (not shown). Leads are drawn from ITO and aluminum, and the device is completed using ITO as an anode and aluminum as a cathode. An element that emits red, green, and blue light in a predetermined shape with an applied voltage of about 15 volts is obtained. And the board | substrate which comprised such an element can be set as image display apparatuses, such as a self-light-emitting organic electroluminescent display, by casing (packaging) with transparent cover plates, such as glass or a plastics.
図２は、本発明の有機ＥＬディスプレイ基板の製造装置の一実施例を説明するための図で、図中、１１は吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１３は基板保持台、１４は有機ＥＬ発光素子を形成する基板、１５は有機ＥＬ発光材料を含有する溶液の供給チューブ、１６は信号供給ケーブル、１７は噴射ヘッドコントロールボックス、１８はキャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１９はキャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０はコンピュータ、２１はコントロールボックス、２２（２２X1、２２Y1、２２X2、２２Y2）は基板位置決め／保持手段である。 FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the organic EL display substrate manufacturing apparatus according to the present invention. In the figure, 11 is an ejection head unit (ejection head), 12 is a carriage, 13 is a substrate holder, 14 Is a substrate for forming an organic EL light emitting element, 15 is a supply tube for a solution containing an organic EL light emitting material, 16 is a signal supply cable, 17 is an ejection head control box, 18 is an X-direction scan motor of the carriage 12, and 19 is a carriage. 12 Y-direction scanning motors, 20 a computer, 21 a control box, and 22 (22 X1 , 22 Y1 , 22 X2 , 22 Y2 ) are substrate positioning / holding means.
図３は、本発明の有機ＥＬディスプレイ基板の製造に適用される液滴付与装置の構成を示す概略図、図４は、図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。図３の構成は、図２の構成と異なり、基板１４側を移動させて有機ＥＬ発光素子群を基板に形成するものである。図３及び図４において、３１はヘッドアライメント制御機構、３２は検出光学系、３３はインクジェットヘッド、３４はヘッドアライメント微動機構、３５は制御コンピュータ、３６は画像識別機構、３７はＸＹ方向走査機構、３８は位置検出機構、３９は位置補正制御機構、４０はインクジェットヘッド駆動・制御機構、４１は光軸、４２は素子電極、４３は液滴、４４は液滴着弾位置である。 FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a droplet applying device applied to the manufacture of the organic EL display substrate of the present invention, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying device of FIG. is there. The configuration of FIG. 3 is different from the configuration of FIG. 2 in that the organic EL light emitting element group is formed on the substrate by moving the substrate 14 side. 3 and 4, 31 is a head alignment control mechanism, 32 is a detection optical system, 33 is an inkjet head, 34 is a head alignment fine movement mechanism, 35 is a control computer, 36 is an image identification mechanism, 37 is an XY direction scanning mechanism, Reference numeral 38 denotes a position detection mechanism, 39 denotes a position correction control mechanism, 40 denotes an inkjet head drive / control mechanism, 41 denotes an optical axis, 42 denotes an element electrode, 43 denotes a droplet, and 44 denotes a droplet landing position.
吐出ヘッドユニット１１の液滴付与装置（インクジェットヘッド３３）としては、任意の液滴を定量吐出できるものであればいかなる機構でも良く、特に、数〜数１００ｐｌ程度の液滴を形成できるインクジェット方式の機構が望ましい。インクジェット方式としては、例えば、米国特許第３６８３２１２号明細書に開示されている方式（Ｚｏｌｔａｎ方式）、米国特許第３７４７１２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方式）、米国特許第３９４６３９８号明細書に開示されている方式（Ｋｙｓｅｒ方式）のようにピエゾ振動素子に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、総称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。 The droplet applying device (inkjet head 33) of the ejection head unit 11 may be of any mechanism as long as it can discharge a given amount of droplets in particular, and in particular, an ink jet system that can form droplets of several to several hundred pl. Mechanism is desirable. Examples of the ink jet method include a method disclosed in US Pat. No. 3,683,212 (Zoltan method), a method disclosed in US Pat. No. 3,747,120 (Stemme method), and US Pat. No. 3,946,398. As in the method disclosed in (Kyser method), an electrical signal is applied to the piezoelectric vibration element, and the electrical signal is converted into mechanical vibration of the piezoelectric vibration element, and the liquid is discharged from a fine nozzle according to the mechanical vibration. Some of them eject and fly droplets, and are generally collectively referred to as a drop-on-demand system.
他の方式として、米国特許第３５９６２７５号明細書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式）がある。これは連続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。 As other methods, there are methods (Sweet method) disclosed in US Pat. No. 3,596,275, US Pat. No. 3,298,030, and the like. This generates a recording liquid droplet with a controlled charge amount by a continuous vibration generation method, and the generated charge amount controlled droplet flies between deflection electrodes to which a uniform electric field is applied. Thus, recording is performed on a recording member, which is usually called a continuous flow method or a charge control method.
さらに、他の方式として、特公昭５６−９４２９号公報に開示されている方式がある。これは液体中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマルインクジェット方式、あるいはバブルインクジェット方式と呼ばれている。このように液滴を噴射する方式は、ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマルインクジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を選べばよい。 Furthermore, as another method, there is a method disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-9429. This is a method in which bubbles are generated in a liquid and droplets are ejected and ejected from fine nozzles by the action force of the bubbles, which is called a thermal ink jet method or a bubble ink jet method. There are a drop-on-demand method, a continuous flow method, a thermal ink jet method, and the like as a method for ejecting droplets as described above, and the method may be appropriately selected as necessary.
本発明では、図２に示したような有機ＥＬ発光素子基板の製造装置において、基板１４は、この装置の基板位置決め／保持手段２２によってその保持位置を調整して決められる。図２では簡略化しているが、基板位置決め／保持手段２２は基板１４の各辺に当接されるとともに、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向にμｍオーダーで微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、その位置決め情報および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タイミング等は、たえずフィードバックできるようになっている。さらに、本発明の有機ＥＬ発光素子基板の製造装置では、Ｘ、Ｙ方向の位置調整機構の他に図示しない（基板１４の下に位置するために見えない）、回転位置調整機構を有している。これに関連して、先に、本発明の有機ＥＬ発光素子基板の形状および形成される有機ＥＬ発光素子群の配列に関して説明する。 In the present invention, in the organic EL light emitting device substrate manufacturing apparatus as shown in FIG. 2, the substrate 14 is determined by adjusting its holding position by the substrate positioning / holding means 22 of this apparatus. Although simplified in FIG. 2, the substrate positioning / holding means 22 is in contact with each side of the substrate 14 and can be finely adjusted on the order of μm in the X direction and the Y direction perpendicular thereto. It is connected to the ejection head control box 17, the computer 20, the control box 21, etc., and its positioning information, fine adjustment displacement information, etc., and the position information, timing, etc. of droplet application can be constantly fed back. Further, the organic EL light emitting device substrate manufacturing apparatus of the present invention has a rotation position adjustment mechanism (not shown because it is located under the substrate 14), in addition to the position adjustment mechanism in the X and Y directions. Yes. In relation to this, the shape of the organic EL light emitting element substrate of the present invention and the arrangement of the formed organic EL light emitting element groups will be described first.
本発明の有機ＥＬディスプレイ基板は、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板のように透明基板が用いられる。また、軽量化あるいは可撓性を目的として、ＰＥＴを始めとする各種プラスチック基板、ポリイミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム等の高分子フィルムよりなるフレキシブル基板等の透明基板が好適に用いられる。 The organic EL display substrate of the present invention uses a transparent substrate such as quartz glass, glass with a reduced content of impurities such as Na, blue plate glass, and a glass substrate on which SiO 2 is deposited. Moreover, for the purpose of weight reduction or flexibility, transparent substrates such as various plastic substrates such as PET, flexible substrates made of polymer films such as polyimide films, polyamideimide films, polyamide films, and polyester films are preferably used. It is done.
本発明においてはこのような基板の表面に透明導電性膜として例えばＩＴＯ膜を形成する。ここで透明電極材料を設けるのは、この透明電極材料を透過した光を取り出し、ディスプレイ表示を行うためである。 In the present invention, for example, an ITO film is formed on the surface of such a substrate as a transparent conductive film. The reason why the transparent electrode material is provided here is to extract light transmitted through the transparent electrode material and perform display display.
次に、このような透明導電性膜を形成された基板上に、樹脂皮膜を形成する。これは、図１で示した障壁３となるように、フォトリソグラフィー技術によって、選択的なパターンとする（図１の例では四角い開口パターン３’）。なお、障壁３は必ずしもフォトリソグラフィー技術によって製作されるものに限定はされず、インクジェット噴射原理で樹脂材料を直接噴射、描画によって製作してもよいし、印刷等の手段によって製作してもよい。またマイクロスタンプによって製作してもよい。 Next, a resin film is formed on the substrate on which such a transparent conductive film is formed. This is made into a selective pattern by the photolithography technique so as to be the barrier 3 shown in FIG. 1 (square opening pattern 3 ′ in the example of FIG. 1). The barrier 3 is not necessarily limited to those manufactured by the photolithography technique, and may be manufactured by direct injection or drawing of a resin material on the ink jet injection principle, or may be manufactured by means such as printing. Moreover, you may manufacture by a micro stamp.
この選択的なパターンによって、透明導電性膜４を形成された基板５上に樹脂皮膜３が存在する領域と、樹脂皮膜３が存在しないで下の透明導電性膜４が露出している領域を作り出し、この透明導電性膜４が露出している領域に、有機ＥＬ材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、下の透明導電性膜４と導通をとり有機ＥＬ発光素子を形成する。 By this selective pattern, a region where the resin film 3 is present on the substrate 5 on which the transparent conductive film 4 is formed, and a region where the lower transparent conductive film 4 is exposed without the resin film 3 being formed. Then, a droplet of a solution containing an organic EL material is sprayed and applied to a region where the transparent conductive film 4 is exposed, and an organic EL light emitting element is formed by establishing electrical connection with the lower transparent conductive film 4.
ここで、本発明のより特徴的な点について図５を用いて説明する。図５（Ａ）は、図１に示した、基板の断面図であり、例えば、ガラス基板５の表面に透明導電性膜ＩＴＯ４を形成してなり、その上に、樹脂材料よりなる障壁３が形成されているものである。ここで、樹脂材料よりなる障壁３がない領域３’は、透明導電性膜ＩＴＯ４が露出した状態となっており、この領域に図５（Ｂ）に示すように、溶液２あるいは２’（ここでは、有機ＥＬ材料含有溶液）が噴射付与される。ここで、溶液２は良好に噴射付与された例であり、溶液２’は精度良く噴射付与されず、所望の位置に溶液の液滴が付かなかった場合であり、障壁３の一部に溶液が付着してしまった例を示している。このような場合、溶液２’の素子は、良好な発光素子性能を示さず不良となる。これは有機ＥＬ発光材料を含有する溶液の液滴を噴射付与した場合の液滴の着弾位置精度の問題である。非常に高精度に位置決めされ、噴射精度も高く、狙う位置に必ず着弾すれば、問題は生じないが、現実問題としては、必ずしもその通りにはいかない。 Here, a more characteristic point of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a cross-sectional view of the substrate shown in FIG. 1. For example, a transparent conductive film ITO4 is formed on the surface of the glass substrate 5, and a barrier 3 made of a resin material is formed thereon. Is formed. Here, the region 3 ′ without the barrier 3 made of a resin material is in a state in which the transparent conductive film ITO4 is exposed, and as shown in FIG. 5B, the solution 2 or 2 ′ (here Then, the organic EL material-containing solution) is sprayed. Here, the solution 2 is an example in which spraying is applied satisfactorily, the solution 2 ′ is not sprayed and applied with high accuracy, and a solution droplet is not attached at a desired position. It shows an example where has adhered. In such a case, the element of the solution 2 'does not show good light emitting element performance and becomes defective. This is a problem of the landing position accuracy of a droplet when a droplet of a solution containing an organic EL light emitting material is jetted. If it is positioned with very high accuracy and injection accuracy is high and it always lands on the target position, there will be no problem, but as a matter of fact, this is not always true.
例えば、樹脂皮膜３で周囲を取り囲むように形成された四角形状の開口部３’に、液滴を噴射した場合に、わずかに位置が狂い、開口障壁から一部はみ出るような状態で液滴が着弾するような場合がある。そのような場合、最終的に有機ＥＬ発光素子として形成した場合、所望の性能が得られなかったり、あるいは全く発光しなかったりする。 For example, when a droplet is ejected into a rectangular opening 3 ′ formed so as to surround the periphery with the resin film 3, the droplet is slightly out of position and partially drops out of the opening barrier. There are cases where it will land. In such a case, when it is finally formed as an organic EL light emitting device, desired performance cannot be obtained or no light is emitted.
本発明では、このような不良素子発生に鑑みてなされたものである。本発明においては、溶液２’のように付着した場合にも、障壁３の材料を適宜選ぶことにより、良好な溶液２のようにできるのではないかと考えた。つまり、噴射付与する有機ＥＬ発光材料を含有する溶液と付着する側（障壁３あるいは透明導電性膜ＩＴＯ４）の濡れ性を最適化することにより、良好な溶液２のようにできるのではないかと考えた。 The present invention has been made in view of the occurrence of such defective elements. In the present invention, it was considered that even when the liquid 2 'adheres as in the case of the solution 2', the material of the barrier 3 can be appropriately selected so that the solution 2 can be formed as a good solution. In other words, by optimizing the wettability of the side (barrier 3 or transparent conductive film ITO4) adhering to the solution containing the organic EL light emitting material to be sprayed, it may be possible to make it as a good solution 2. It was.
本発明で重要なことは、仮に噴射付与精度が悪くて、溶液２’のように障壁３の一部に溶液が付着してしまったとしても、障壁３の材料物性として、溶液に対して濡れにくくしておけばいいのではないかと考えたこと、さらに、正規の位置である透明導電性膜ＩＴＯ４の領域が溶液に対して濡れやすくしておけばいいのではないかと考えたことである。 What is important in the present invention is that even if the spray application accuracy is poor and the solution adheres to a part of the barrier 3 as in the solution 2 ′, the material property of the barrier 3 is wet with respect to the solution. This is because it was thought that it should be difficult to make it difficult, and it was thought that the region of the transparent conductive film ITO4 at the regular position should be easily wetted with the solution.
つまり、溶液に対して、障壁３を構成する樹脂皮膜の領域と透明導電性膜４が露出している領域の濡れ性が異なるようにしておけば、その濡れ性の違いによって、付着した後に溶液が正規の場所に移動するのではないかと考えた。 That is, if the wettability of the region of the resin film constituting the barrier 3 and the region where the transparent conductive film 4 is exposed to the solution are different, the solution after being attached due to the difference in wettability. Thought that would move to a regular place.
より具体的にいえば、溶液に対して、障壁３を構成する樹脂皮膜の領域は透明導電性膜４が露出している領域より濡れにくくしておけば、図５（Ｂ）の溶液２’のように不良付着しても、障壁３はぬれにくいため、溶液は濡れやすい透明導電性膜が露出している領域の方（図では右方向）に移動し、最終的には、図５（Ｃ）のように良好な状態に落ち着くのである。
例えば透明導電性膜が露出している領域は、前記有機ＥＬ材料を溶解した溶液に対して接触角が２０〜５０°となるように選ばれる。もし、それより大きな値を示すような場合には、溶液中に界面活性剤を添加し、その値の範囲になるように調整すればよい。
More specifically, if the region of the resin film constituting the barrier 3 is less wetted than the region where the transparent conductive film 4 is exposed to the solution, the solution 2 ′ in FIG. Since the barrier 3 is difficult to wet even if it adheres poorly like this, the solution moves toward the region where the transparent conductive film that is easily wetted is exposed (to the right in the figure), and finally, FIG. It settles in a good state like C).
For example, the region where the transparent conductive film is exposed is selected so that the contact angle is 20 to 50 ° with respect to the solution in which the organic EL material is dissolved. If a larger value is shown, a surfactant may be added to the solution and adjusted so as to fall within that range.
障壁３を構成する樹脂皮膜の好適な構成材料としては、ＩＴＯ等の電極機能を果たす透明導電性材料に比較して相対的に疎水性が高い材料が好適であり、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミドイミドを含むポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリビニル系樹脂などの感光性または非感光性の樹脂材料を用いることができる。２５０℃以上の耐熱性を有することが好ましく、その点から、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。
これらの材料は、前記有機ＥＬ材料を溶解した溶液に対して濡れにくく、接触角が７０〜９０°という値をとる。より濡れにくくするために、シリコーン材料、フッ素材料などを添加し、接触角が９０°〜１００°となるようにしてもよい。
これらの障壁３を構成する樹脂皮膜は、スピンコート、ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート、或いは印刷法等の方法により形成することができる。
As a suitable constituent material of the resin film constituting the barrier 3, a material having a relatively high hydrophobicity as compared with a transparent conductive material having an electrode function such as ITO is suitable. For example, epoxy resin, acrylic Photosensitive or non-photosensitive resin materials such as polyimide resins, polyimide resins including polyamideimide, urethane resins, polyester resins, and polyvinyl resins can be used. It is preferable to have heat resistance of 250 ° C. or higher, and from this point, an epoxy resin, an acrylic resin, and a polyimide resin are preferably used.
These materials are hard to get wet with the solution in which the organic EL material is dissolved, and have a contact angle of 70 to 90 °. In order to make it more difficult to wet, a silicone material, a fluorine material, or the like may be added so that the contact angle is 90 ° to 100 °.
The resin film constituting these barriers 3 can be formed by a method such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, dip coating, or printing.
次に、本発明に好適に適用される透明基板の形状についてであるが、このような基板を経済的に生産、供給する、あるいは最終的に製作される有機ＥＬ発光素子基板の用途から、Ｓｉウエハなどとは違って、矩形（直角４辺形）である。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２辺はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板である。 Next, regarding the shape of the transparent substrate suitably applied to the present invention, such a substrate can be economically produced, supplied, or finally used for the organic EL light-emitting element substrate to be manufactured. Unlike a wafer or the like, it is rectangular (right-angled quadrilateral). That is, the two vertical and horizontal sides constituting the rectangular shape are substrates in which the two vertical sides are parallel to each other, the two horizontal sides are parallel to each other, and the vertical and horizontal sides form a right angle.
このような基板に対して、本発明では、形成される有機ＥＬ発光素子群をマトリックス状に配列し、このマトリックスの互いに直交する２方向が、この基板の縦方向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるように有機ＥＬ発光素子群を配列する。このように有機ＥＬ発光素子群をマトリックス状に配列する理由および、基板の縦横の辺をそのマトリックスの直交する２方向と平行になるようにする理由を以下に述べる。 With respect to such a substrate, in the present invention, the formed organic EL light emitting element groups are arranged in a matrix, and two directions perpendicular to each other of the matrix are the vertical side or the horizontal side of the substrate. The organic EL light emitting element group is arranged so as to be parallel to the direction. The reason why the organic EL light emitting element groups are arranged in a matrix and the reason why the vertical and horizontal sides of the substrate are parallel to two orthogonal directions of the matrix will be described below.
図２あるいは図３に示したように、本発明では、最初に基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離を保ちながら有機ＥＬ発光素子群の形成面に対して平行にＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、上記溶液の噴射を行う。つまり、このＸ方向及びＹ方向は互いに直交する２方向であり、基板の位置決めを行う際に、基板の縦辺あるいは横辺をそのＹ方向あるいはＸ方向と平行になるようにしておけば、形成される有機ＥＬ発光素子群もそのマトリックス状配列の２方向がそれぞれ平行であるため、相対移動を行いつつ噴射する機構のみで高精度の素子群形成を行うことができる。言い換えるならば、本発明のような基板形状、有機ＥＬ発光素子群のマトリックス状配列、直交するＸ、Ｙの２方向の相対移動装置にすれば、素子形成の液滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行えば、高精度な有機ＥＬ発光素子群のマトリックス状配列が得られるということである。 As shown in FIG. 2 or FIG. 3, in the present invention, after the positional relationship between the substrate 14 and the solution ejection port surface of the discharge head unit 11 is first determined, the position control is not particularly performed. That is, the ejection head unit 11 ejects the solution while performing a relative movement in the X and Y directions parallel to the formation surface of the organic EL light emitting element group while maintaining a certain distance from the substrate 14. That is, the X direction and the Y direction are two directions orthogonal to each other. When the substrate is positioned, if the vertical side or the horizontal side of the substrate is made parallel to the Y direction or the X direction, it is formed. Since the two directions of the matrix arrangement of the organic EL light emitting element group are parallel to each other, it is possible to form the element group with high accuracy only by a mechanism that performs ejection while performing relative movement. In other words, if the substrate shape as in the present invention, the matrix arrangement of the organic EL light emitting element groups, and the relative movement device in two directions X and Y orthogonal to each other, the substrate before the droplet formation for element formation is performed. If positioning is performed accurately, a highly accurate matrix arrangement of organic EL light emitting element groups can be obtained.
ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻って説明する。前述のように、本発明では、素子形成の液滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行い、ＸおよびＹ方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高精度な有機ＥＬ発光素子群のマトリックス状配列を得ようというものである。その際、問題となるのは、最初に基板の位置決めを行う際の回転方向（Ｘ、Ｙの２方向で決定される平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向）のズレである。この回転方向のズレを補正するために、本発明では、前述のように、図示しない（基板１４の下に位置して見えない）、回転位置調整機構を有している。これにより回転方向のズレも補正し、基板の辺を位置決めすると、本発明の装置では、ＸおよびＹ方向のみの相対移動で、高精度な有機ＥＬ発光素子群のマトリックス状配列が得られる。 Here, the description will be returned to the rotational position adjustment mechanism. As described above, in the present invention, the substrate is accurately positioned before the droplet forming for forming the element is performed, only the relative movement in the X and Y directions is performed, and no other control is performed. It is intended to obtain a matrix arrangement of light emitting element groups. In this case, a problem is a shift in the rotation direction (the rotation direction with respect to the axis perpendicular to the plane determined by the two directions X and Y) when the substrate is first positioned. In order to correct the deviation in the rotational direction, the present invention has a rotational position adjusting mechanism (not shown) (not visible under the substrate 14) as described above. By correcting the displacement in the rotational direction and positioning the sides of the substrate, the apparatus of the present invention can obtain a highly accurate matrix arrangement of organic EL light emitting element groups by relative movement only in the X and Y directions.
以上は、回転位置調整機構を、図２の基板位置決め／保持手段で２２（２２X1、２２Y1、２２X2、２２Y2）とは別物の機構として説明した（基板１４の下に位置して見えない）が、基板位置決め／保持手段２２に回転位置調整機構を持たせることも可能である。例えば、基板位置決め／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようになっているが、基板位置決め／保持手段２２の基板１４の辺に当接される部分において、距離をおいて設けられた２本のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能である。なお、この回転位置制御情報も上記のＸ、Ｙ方向の位置決め情報および微調整変位情報等と同様に噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、液滴付与の位置情報、タイミング等が、たえずフィードバックできるようになっている。 The rotational position adjusting mechanism has been described as a separate mechanism from 22 (22 X1 , 22 Y1 , 22 X2 , 22 Y2 ) in the substrate positioning / holding means of FIG. However, it is also possible to provide the substrate positioning / holding means 22 with a rotational position adjusting mechanism. For example, the substrate positioning / holding means 22 is brought into contact with the side of the substrate 14 so that the entire position of the substrate positioning / holding means 22 can be adjusted in the X direction or the Y direction. The angle adjustment is possible if two screws provided at a distance are moved independently at a portion that contacts the side of the substrate 14. This rotational position control information is also connected to the ejection head control box 17, the computer 20, the control box 21, etc. in the same manner as the positioning information and fine adjustment displacement information in the X and Y directions, and the droplet application position information, Timing, etc. can be constantly fed back.
次に、本発明の位置決めの他の手段、構成について説明する。上記の説明は、基板位置決め／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、基板１４の辺ではなく、基板上に互いに直交する２方向に帯状パターンを設けるようにした例について説明する。前述のように、本発明では、基板上に有機ＥＬ発光素子群をマトリックス状に配列して形成されるが、ここでは、前記のような互いに直交する２方向の帯状パターンをこのマトリックスの互いに直交する２方向と平行になるように形成しておく。このようなパターンは、基板上にフォトファブリケーション技術によって容易に形成できる。
あるいは、上述のようなパターンをその目的のためだけに作成するのではなく、素子電極４２（図４参照）や、各素子のＸ方向配線やＹ方向配線等の配線パターンを本発明の互いに直交する２方向の帯状パターンとみなしてもよい。このような帯状パターンを設けておけば、図４で後述するような、ＣＣＤカメラとレンズとを用いた検出光学系３２によってパターン検出ができ、位置調整にフィードバックできる。
Next, other means and configuration of positioning according to the present invention will be described. In the above description, the substrate positioning / holding means 22 is brought into contact with the side of the substrate 14 so that the entire position of the substrate positioning / holding means 22 can be adjusted in the X direction or the Y direction. Now, an example in which strip-like patterns are provided in two directions orthogonal to each other on the substrate, not on the sides of the substrate 14 will be described. As described above, in the present invention, the organic EL light emitting element group is formed on the substrate in a matrix form. Here, the two orthogonal band-like patterns as described above are orthogonal to each other in the matrix. It is formed so as to be parallel to the two directions. Such a pattern can be easily formed on a substrate by a photofabrication technique.
Alternatively, the pattern as described above is not created only for that purpose, and the element electrode 42 (see FIG. 4) and the wiring patterns such as the X-direction wiring and Y-direction wiring of each element are orthogonal to each other of the present invention. It may be regarded as a two-directional strip pattern. If such a belt-like pattern is provided, pattern detection can be performed by a detection optical system 32 using a CCD camera and a lens as will be described later with reference to FIG.
次に、上記Ｘ、Ｙ方向に対して垂直方向であるＺ方向であるが、本発明では、最初に基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、有機ＥＬ発光材料を含有する溶液の噴射を行うが、その噴射時には、吐出ヘッドユニット１１のＺ方向の位置制御は特に行わない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、制御システム等が複雑になるだけではなく、基板１４への液滴付与による有機ＥＬ発光素子の形成が遅くなり、生産性が著しく低下するからである。 Next, in the Z direction, which is a direction perpendicular to the X and Y directions, in the present invention, after the positional relationship between the substrate 14 and the solution ejection port surface of the discharge head unit 11 is first determined, There is no position control. In other words, the ejection head unit 11 ejects the solution containing the organic EL light emitting material while performing relative movement in the X and Y directions while maintaining a certain distance from the substrate 14. 11 position control in the Z direction is not performed. The reason for this is that if the control is performed at the time of ejection, not only the mechanism and control system become complicated, but also the formation of the organic EL light-emitting element by applying droplets to the substrate 14 is delayed, and the productivity is significantly reduced. It is.
かわりに、本発明では、基板１４の平面度やその基板１４を保持する部分の装置の平面度、さらに吐出ヘッドユニット１１をＸ、Ｙ方向に相対移動を行わせるキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、噴射時のＺ方向制御を行わず、吐出ヘッドユニット１１と基板１４のＸ、Ｙ方向の相対移動を高速で行い、生産性を高めている。一例をあげると、本発明の溶液付与時（噴射時）における基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の距離の変動は５ｍｍ以下におさえられている（基板１４のサイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上、４０００ｍｍ×４０００ｍｍ以下の場合で）。 Instead, in the present invention, the flatness of the substrate 14, the flatness of the device that holds the substrate 14, and the accuracy of a carriage mechanism that relatively moves the ejection head unit 11 in the X and Y directions are improved. By doing so, the Z-direction control at the time of ejection is not performed, and the relative movement of the ejection head unit 11 and the substrate 14 in the X and Y directions is performed at a high speed, thereby improving the productivity. As an example, the variation in the distance between the substrate 14 and the solution ejection port surface of the discharge head unit 11 during application of the solution of the present invention (during ejection) is suppressed to 5 mm or less (the size of the substrate 14 is 200 mm × 200 mm or more). 4000mm x 4000mm or less).
なお、通常Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平面は水平（鉛直方向に対して垂直な面）に維持されるように装置構成されるが、基板１４が小さい場合（例えば５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の場合）には必ずしもＸ、Ｙ方向の２方向で決まる平面を水平にする必要はなく、その装置にとってもっとも効率的な基板１４の配置の位置関係になるようにすればよい。 Although the apparatus is configured so that the plane determined by the two directions of the X and Y directions is normally maintained (horizontal to the vertical direction), the substrate 14 is small (for example, 500 mm × 500 mm or less). ) Does not necessarily need to be horizontal in the plane determined by the two directions of X and Y, and it is sufficient that the positional relationship of the arrangement of the substrates 14 is most efficient for the apparatus.
次に、本発明の他の実施例を説明するが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。図３は、図２の場合と違い、吐出ヘッドユニット１１と基板（有機ＥＬ発光素子基板）１４の相対移動を行う際に、有機ＥＬ発光素子基板１４側を移動させる例である。図４は、図３の装置の吐出ヘッドユニットを拡大して示した概略構成図である。まず、図３において、３７はＸＹ方向走査機構であり、その上に有機ＥＬ発光素子基板１４が載置してある。基板１４上の有機ＥＬ発光素子は、例えば、図１のものと同じ構成であり、単素子としては図１に示した構成と同様に、ガラス基板５（有機ＥＬ発光素子基板１４に相当する）、障壁３、ＩＴＯ透明電極４よりなっている。この有機ＥＬ発光素子基板１４の上方に液滴を付与する吐出ヘッドユニット１１が位置している。本実施例では、吐出ヘッドユニット１１は固定で、有機ＥＬ発光素子基板１４がＸＹ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで、吐出ヘッドユニット１１と有機ＥＬ発光素子基板１４との相対移動が実現される。 Next, other examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples. FIG. 3 is an example in which the organic EL light emitting element substrate 14 side is moved when the ejection head unit 11 and the substrate (organic EL light emitting element substrate) 14 are moved relative to each other, unlike the case of FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged schematic configuration diagram showing the discharge head unit of the apparatus of FIG. In FIG. 3, reference numeral 37 denotes an XY direction scanning mechanism, on which the organic EL light emitting element substrate 14 is placed. The organic EL light emitting element on the substrate 14 has, for example, the same configuration as that of FIG. 1, and the single element has a glass substrate 5 (corresponding to the organic EL light emitting element substrate 14) as in the configuration shown in FIG. , Barrier 3 and ITO transparent electrode 4. An ejection head unit 11 for applying droplets is positioned above the organic EL light emitting element substrate 14. In the present embodiment, the ejection head unit 11 is fixed, and the organic EL light emitting element substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37, whereby the ejection head unit 11 and the organic EL light emitting element substrate 14 are relatively moved. Is realized.
次に、図４により吐出ヘッドユニット１１の構成を説明する。図４において、３２は基板１４上の画像情報を取り込む検出光学系であり、液滴４３を吐出させるインクジェットヘッド３３に近接し、検出光学系３２の光軸４１および焦点位置と、インクジェットヘッド３３による液滴４３の着弾位置４４とが一致するよう配置されている。この場合、図３に示す検出光学系３２とインクジェットヘッド３３との位置関係はヘッドアライメント微動機構３４とヘッドアライメント制御機構３１により精密に調整できるようになっている。また、検出光学系３２には、ＣＣＤカメラとレンズとを用いている。 Next, the configuration of the ejection head unit 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 32 denotes a detection optical system that captures image information on the substrate 14. The detection optical system 32 is close to the ink jet head 33 that discharges the droplet 43, and the optical axis 41 and the focal position of the detection optical system 32. The droplets 43 are arranged so that the landing positions 44 of the droplets 43 coincide with each other. In this case, the positional relationship between the detection optical system 32 and the inkjet head 33 shown in FIG. 3 can be precisely adjusted by the head alignment fine movement mechanism 34 and the head alignment control mechanism 31. The detection optical system 32 uses a CCD camera and a lens.
図３において、３６は検出光学系３２で取り込まれた画像情報を識別する画像識別機構であり、画像のコントラストを２値化し、２値化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したものである。具体的には、（株）キーエンス製の高精度画像認識装置、ＶＸ−４２１０を用いることができる。これによって得られた画像情報に有機ＥＬ発光素子基板１４上における位置情報を与える手段が位置検出機構３８である。これには、ＸＹ方向走査機構３７に設けられたリニアエンコーダ等の測長器を利用することができる。また、これらの画像情報と有機ＥＬ発光素子基板１４上での位置情報をもとに、位置補正を行うのが位置補正制御機構３９であり、この機構によりＸＹ方向走査機構３７の動きに補正が加えられる。また、インクジェットヘッド制御・駆動機構４０によってインクジェットヘッド３３が駆動され、液滴が有機ＥＬ発光素子基板１４上に付与される。これまで述べた各制御機構は、制御用コンピュータ３５により集中制御される。 In FIG. 3, reference numeral 36 denotes an image identification mechanism for identifying image information captured by the detection optical system 32, which has a function of binarizing the image contrast and calculating the binarized specific contrast portion. Is. Specifically, VX-4210, a high-accuracy image recognition device manufactured by Keyence Corporation can be used. A means for giving position information on the organic EL light emitting element substrate 14 to the image information obtained thereby is a position detection mechanism 38. For this purpose, a length measuring device such as a linear encoder provided in the XY direction scanning mechanism 37 can be used. The position correction control mechanism 39 corrects the position based on the image information and the position information on the organic EL light emitting element substrate 14, and this mechanism corrects the movement of the XY direction scanning mechanism 37. Added. In addition, the inkjet head 33 is driven by the inkjet head control / drive mechanism 40, and droplets are applied to the organic EL light emitting element substrate 14. Each control mechanism described so far is centrally controlled by the control computer 35.
なお、以上の説明においては、吐出ヘッドユニット１１は固定で、有機ＥＬ発光素子基板１４がＸＹ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット１１と有機ＥＬ発光素子基板１４との相対移動を実現しているが、図２のように、有機ＥＬ発光素子基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット１１がＸＹ方向に走査するような構成としてもよいことはいうまでもない。特に２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基板〜４０００ｍｍ×４０００ｍｍあるいはそれ以上の大型基板の製作に適用する場合には、後者のように有機ＥＬ発光素子基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成とした方がよい。 In the above description, the discharge head unit 11 is fixed, and the organic EL light-emitting element substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37 so that the discharge head unit 11 and the organic EL light-emitting element substrate 14 are moved. Although the relative movement is realized, it is needless to say that the organic EL light emitting element substrate 14 may be fixed and the ejection head unit 11 may scan in the XY directions as shown in FIG. In particular, when applied to the production of a medium-sized substrate of about 200 mm × 200 mm to a large substrate of 4000 mm × 4000 mm or more, the organic EL light-emitting element substrate 14 is fixed as in the latter, and the discharge head unit 11 is orthogonally crossed X, It is better to adopt a configuration in which scanning is performed in two directions Y, and droplet application of the solution is sequentially performed in such two orthogonal directions.
また、逆に、例えば、軽いプラスチック基板を使用し、そのサイズも２００ｍｍ×２００ｍｍ〜４００ｍｍ×４００ｍｍ程度の中型基板の場合においては、インクジェットプリンタの紙搬送を行うようにすることも考えられる。つまり、キャリッジ１２に搭載された吐出ヘッドユニット１１が、Ｘ方向のみ（もしくはＹ方向のみ）に走査され、基板がＹ方向（もしくはＸ方向）に搬送される。その場合は生産性が著しく向上する。 Conversely, for example, in the case of using a light plastic substrate and a medium-sized substrate having a size of about 200 mm × 200 mm to 400 mm × 400 mm, it may be possible to carry the paper of the inkjet printer. That is, the ejection head unit 11 mounted on the carriage 12 is scanned only in the X direction (or only in the Y direction), and the substrate is conveyed in the Y direction (or X direction). In that case, productivity is remarkably improved.
基板サイズが３００ｍｍ×３００ｍｍ程度以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニットを３００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の相対移動を直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に行うことなく、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動させて行うことも可能であり、また、量産性も高くすることができるが、基板サイズが３００ｍｍ×３００ｍｍより大の場合には、そのような３００ｍｍより大きい範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを製作することは技術的／コスト的に実現困難であり、本発明のように、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成とした方がよい。 When the substrate size is about 300 mm × 300 mm or less, the discharge head unit for applying droplets is a large array multi-nozzle type capable of covering a range of 300 mm, and the two directions (the directions orthogonal to the relative movement of the discharge head unit and the substrate) It is possible to perform relative movement in only one direction (for example, only in the X direction) without performing in the X direction and the Y direction, and the mass productivity can be increased, but the substrate size is 300 mm × 300 mm. In a larger case, it is difficult to realize a large array multi-nozzle type discharge head unit capable of covering such a range larger than 300 mm in terms of technical / cost. The unit 11 scans in two directions of X and Y that are orthogonal to each other, and the application of the solution droplets in such two orthogonal directions. It is better to adopt a configuration in which the steps are sequentially performed in the direction.
特に、最終的な基板としては、２００ｍｍ×２００ｍｍより小さいものを製作する場合であっても、大きな基板から複数個取りして製作するような場合には、その元の基板は、４００ｍｍ×４００ｍｍ〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上のものを使用することになるので、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成とした方がよい。 In particular, even when a final substrate smaller than 200 mm × 200 mm is manufactured, when a plurality of large substrates are manufactured, the original substrate is 400 mm × 400 mm- Since a 2000 mm × 2000 mm or larger one is used, the ejection head unit 11 scans in two orthogonal X and Y directions, and the application of the liquid droplets in the two orthogonal directions is performed. It is better to have a configuration in which the steps are performed sequentially.
液滴４３の材料は有機ＥＬ発光材料を含有した溶液であり、先に述べた有機ＥＬ材料の他に、例えばポリフェニレンビニレン系（ポリパラフェニリレンビニレン系誘導体）、ポリフェニレン系誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料、ポリビニルカルバゾール等の材料を用いることができる。有機ＥＬ材料の具体例としては、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、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。また、有機ＥＬ表示における周辺材料である電子輸送性、ホール輸送性材料も本発明の有機ＥＬ発光素子を製作する機能材料として使用される。 The material of the droplet 43 is a solution containing an organic EL light-emitting material. In addition to the organic EL material described above, for example, polyphenylene vinylene (polyparaphenylylene vinylene derivative), polyphenylene derivative, and other benzene derivatives. A material such as a low molecular weight organic EL material, a high molecular weight organic EL material, or polyvinyl carbazole, which is soluble in water, can be used. Specific examples of the organic EL material include rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone, polythiophene derivatives, and the like. In addition, electron transporting and hole transporting materials, which are peripheral materials in organic EL display, are also used as functional materials for manufacturing the organic EL light emitting device of the present invention.
本発明の有機ＥＬ発光素子を製作する他の機能材料としては、この他に半導体等に多用される層間絶縁膜のシリコンガラスの前駆物質であるか、シリカガラス形成材料を挙げることができる。かかる前駆物質として、ポリシラザン（例えば東燃製）、有機ＳＯＧ材料等が挙げられる。また有機金属化合物を用いても良い。 Other functional materials for producing the organic EL light-emitting device of the present invention include silicon glass precursors for interlayer insulating films frequently used for semiconductors and the like, or silica glass forming materials. Examples of the precursor include polysilazane (for example, manufactured by Tonen), organic SOG material, and the like. An organometallic compound may also be used.
本発明の溶液組成物において、ベンゼン誘導体の沸点が１５０℃以上であることが好ましい。このような溶媒の具体例としては、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、１、２、３−トリクロロベンゼン、Ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、１−クロロナフタレン、ブロモベンゼン、Ｏ−ジブロモベンゼン、１−ジブロモナフタレン等が挙げられる。これらの溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好適である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度が大きく好適である。また、本発明の溶液組成物ドデシルベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンとしてはｎ−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体の混合物を用いることもできる。 In the solution composition of the present invention, the boiling point of the benzene derivative is preferably 150 ° C. or higher. Specific examples of such a solvent include O-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, O-chlorotoluene, p-chlorotoluene, 1-chloronaphthalene, bromobenzene, O-dibromo. Examples thereof include benzene and 1-dibromonaphthalene. Use of these solvents is preferable because volatilization of the solvent can be prevented. These solvents are preferable because of their high solubility in aromatic compounds. The solution composition of the present invention preferably contains dodecylbenzene. As dodecylbenzene, n-dodecylbenzene alone may be used, or a mixture of isomers may be used.
この溶媒は沸点３００℃以上、粘度６ｃｐ以上（２０℃）の特性を有し、この溶媒単一でももちろん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散を効果的に防げ、好適である。また上記溶媒のうちドデシルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適である。本発明によれば、上述したような溶液組成物を吐出装置により基板上に吐出により供給した後、基板を吐出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提供される。吐出温度は室温であり、吐出後基板を加熱することが好ましい。このような処理をすることにより、吐出時溶媒の揮散、温度の低下により析出した内容物が再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることができる。 This solvent has a boiling point of 300 ° C. or more and a viscosity of 6 cp or more (20 ° C.). Of course, this solvent alone may be used, but by adding it to other solvents, it is possible to effectively prevent the solvent from evaporating and is suitable. . Further, among the above solvents, those other than dodecylbenzene have a relatively low viscosity, which is very suitable because the viscosity can be adjusted by adding this solvent. According to the present invention, there is provided a functional film forming method in which after the solution composition as described above is supplied onto a substrate by a discharge device, the substrate is processed at a temperature higher than the discharge temperature to form a film. The discharge temperature is room temperature, and it is preferable to heat the substrate after discharge. By performing such a treatment, the content deposited due to the volatilization of the solvent during discharge and the decrease in temperature is redissolved, and a uniform and homogeneous functional film can be obtained.
上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を吐出装置により基板上に供給後、基板を吐出時温度より高温に処理する際に、加圧しながら加熱することが好ましい。このように処理することにより、加熱時の溶媒の揮散を遅らすことができ、内容物の再溶解が更に促進される。その結果均一、均質な機能膜を得ることができる。また、上述の機能膜の作製法において、前記基板を高温処理後直ちに減圧にし、溶媒を除去することが好ましい。このように処理することにより、溶媒の濃縮時の内容物の相分離を防ぐことができる。 In the above-described method for forming a functional film, it is preferable to heat while applying pressure when the substrate is processed at a temperature higher than the discharge temperature after the discharge composition is supplied onto the substrate by the discharge device. By treating in this way, volatilization of the solvent during heating can be delayed, and the re-dissolution of the contents is further promoted. As a result, a uniform and homogeneous functional film can be obtained. In the method for manufacturing a functional film described above, it is preferable that the substrate is decompressed immediately after the high temperature treatment to remove the solvent. By treating in this way, phase separation of the contents during the concentration of the solvent can be prevented.
いずれの材料においても、本発明は溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を基板上に残留させることによって有機ＥＬ発光素子形成を行うものである。この固形物が発光機能を発生させるものであり、溶媒（揮発成分）はインクジェット原理で液滴を噴射付与するための手段（ｖｅｈｉｃｌｅ）である。 In any material, the present invention forms an organic EL light emitting element by volatilizing a volatile component in a solution and leaving a solid content on the substrate. The solid matter generates a light emitting function, and the solvent (volatile component) is a means for jetting and applying droplets based on the ink jet principle.
本発明の有機ＥＬ発光素子基板は、前述のように、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させた透明ガラス基板、あるいはＰＥＴ等の透明プラスチック基板であり、それに透明導電性膜を形成したものである。そして、発光素子形成にあたって、基板上に樹脂材料によって周囲を囲まれた障壁を形成し、その溶液に対する濡れ性を、樹脂材料と透明導電性膜が露出している領域とで異なるようにしたものである。より具体的には、樹脂材料は濡れにくく透明導電性膜は濡れやすくなるように材料を選んだものである。つまり前述のように透明導電性膜部分は上記各溶液に対して接触角が２０〜５０°となるように選ばれ、樹脂材料によって周囲を囲まれた障壁部分は、これらの溶液に対して濡れにくく、接触角が７０〜９０°という値となる材料とされる。さらにより濡れにくくするために、シリコーン材料、フッ素材料などを樹脂材料に添加し、接触角が９０°〜１００°となるようにしてもよい。なお上記各種有機ＥＬ発光材料を含有した本発明の溶液において、このような濡れ性の関係が保たれない場合には、界面活性剤や各種添加剤を付与して、その濡れ性の関係が樹脂材料は濡れにくく透明導電性膜は濡れやすくなるように調整される。 As described above, the organic EL light-emitting device substrate of the present invention includes quartz glass, glass with reduced impurity content such as Na, blue plate glass, transparent glass substrate with SiO 2 deposited on the surface, or transparent such as PET. A plastic substrate having a transparent conductive film formed thereon. In forming the light emitting element, a barrier surrounded by a resin material is formed on the substrate so that the wettability with respect to the solution is different between the resin material and the region where the transparent conductive film is exposed. It is. More specifically, the material is selected so that the resin material is hard to get wet and the transparent conductive film is easy to get wet. That is, as described above, the transparent conductive film portion is selected so that the contact angle is 20 to 50 ° with respect to each of the above solutions, and the barrier portion surrounded by the resin material is wetted with these solutions. It is difficult to obtain a material having a contact angle of 70 to 90 °. In order to make it more difficult to wet, a silicone material, a fluorine material, or the like may be added to the resin material so that the contact angle becomes 90 ° to 100 °. In the solution of the present invention containing the above various organic EL light emitting materials, when such a wettability relationship is not maintained, a surfactant or various additives are added, and the wettability relationship is a resin. The material is adjusted so that it is difficult to get wet and the transparent conductive film is easy to get wet.
図７は本発明の有機ＥＬ発光素子基板をディスプレイ装置として使用する構成を示したものである（実施例として後述する）が、ここで本発明の特徴的な点について説明する。 FIG. 7 shows a configuration in which the organic EL light-emitting element substrate of the present invention is used as a display device (which will be described later as an example). The characteristic points of the present invention will now be described.
本発明では、上記のような有機ＥＬ発光材料を含有した溶液を噴射付与した後、溶媒を除去し、固形分を残留させてその上に、さらにＩＴＯ等の透明電極４’および透明基板５’を配している。このような上部の透明電極４’ならびに透明基板５’も、あらかじめ片側にＩＴＯ膜を形成した透明基板を利用すればよい。このような構成をとることにより、本発明では、有機ＥＬ発光層からの光を、上下両面から取り出すことができ、両面から見ることができるディスプレイが実現する。なおこのディスプレイにおいては、表裏で鏡像関係になるので、文字等の表示には適さないが、画像、デザイン分野に使用したり、宣伝用ディスプレイ、広告塔などに好適に使用される。 In the present invention, after spraying a solution containing the organic EL light emitting material as described above, the solvent is removed to leave a solid content, and further, a transparent electrode 4 ′ such as ITO and a transparent substrate 5 ′ are further formed thereon. Is arranged. As the upper transparent electrode 4 'and the transparent substrate 5', a transparent substrate having an ITO film formed on one side in advance may be used. By adopting such a configuration, the present invention realizes a display that can extract light from the organic EL light emitting layer from both the upper and lower surfaces and can be viewed from both surfaces. Since this display has a mirror image relationship between the front and back, it is not suitable for displaying characters or the like, but it is suitable for use in the image and design fields, as well as for advertising displays and advertising towers.
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。本発明のようなディスプレイ装置は見やすさが第一の機能として求められるが、使用時にあたっては、背景の映りこみ、蛍光灯やあるいは太陽光等の反射によって、コントラストの低下、画面が見づらくなるといった状況が多々発生する。特に本発明のように、宣伝用ディスプレイ、広告塔などに好適に使用されるようなものは、屋外で使用されることも多いため、太陽光の反射等が特に問題となる。 Next, still another feature of the present invention will be described. A display device like the present invention is required to be easy to see as a first function, but when used, the background is reflected, reflection of fluorescent light, sunlight, etc. causes a decrease in contrast and makes it difficult to see the screen. Many situations arise. In particular, like those of the present invention, those that are preferably used for advertising displays, advertising towers, etc. are often used outdoors, and therefore, reflection of sunlight is a particular problem.
そこで、これを防ぐために、本発明では、図８に示したように上下の透明ＰＥＴシートの外側面（ディスプレイ装置の表示面）に表面反射防止機能９，９’を持たせるようにしている。
図８は、多層の表面反射防止膜９，９’の例である。屈折率の異なる薄膜、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＺｎＯ2、ＭｇＦ2などをスパッタリング等の技術によって、１／４波長厚（０.１μｍ〜０.３μｍ）に積層する（図８ではＳｉＯ2とＴｉＯ2の例を示した）ことにより、表面反射率を低く抑えることができる。この例は５層積層（トータル積層厚さ約３００ｎｍ）し、２種類の反射波が干渉によって、互いに打消し合うようにした場合であるが、そのときの反射率は０.５％以下（波長４５０ｎｍ〜６５０ｎｍ光において）とすることができた。
Therefore, in order to prevent this, in the present invention, as shown in FIG. 8, the outer surface of the upper and lower transparent PET sheets (display surface of the display device) is provided with the surface reflection preventing function 9, 9 ′.
FIG. 8 shows an example of the multilayer antireflection films 9 and 9 ′. Thin films having different refractive indexes, SiO 2 , TiO 2 , ZnO 2 , MgF 2, etc. are laminated to a quarter wavelength thickness (0.1 μm to 0.3 μm) by a technique such as sputtering (FIG. 8 shows SiO 2 and TiO 2 ). 2 ), the surface reflectance can be kept low. In this example, five layers are stacked (total layer thickness is about 300 nm), and two kinds of reflected waves cancel each other out due to interference, but the reflectance at that time is 0.5% or less (wavelength 450 nm to 650 nm light).
なお、この場合は、薄膜形成技術（スパッタリング、蒸着等）によって、このような反射防止膜を形成する例であるが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルム上に上記のような薄層を積層し、２種類の反射波が干渉によって、互いに打消し合うようにした反射防止フィルムをディスプレイ装置の表示面（この場合は上下の透明ＰＥＴシートの外側面）に貼付けるようにしてもよい。 In this case, an example of forming such an antireflection film by a thin film forming technique (sputtering, vapor deposition, etc.) is as described above on a PET (polyethylene terephthalate) film or a TAC (triacetylcellulose) film. A thin anti-reflection film is laminated, and an anti-reflection film in which two types of reflected waves cancel each other out by interference is applied to the display surface of the display device (in this case, the outer surfaces of the upper and lower transparent PET sheets). May be.
他の例として、気孔法により反射防止膜を形成するのもよい方法である。ＣＶＤ法あるいはスピンコート法により基板上に形成したＳｉＯ2中に、アルキル基を含む膜中から熱処理によりアルキル基成分を脱離させ１０ｎｍ未満の大きさの微細な気孔を生じさせる方法により、膜中の気孔を制御して反射防止膜を形成する。ポリマー層にミクロボイドを有する膜やＳｉＯ2とＮａＦを混合した膜を用いる方法などを用いることができる。この場合、成膜時のガス組成を変化させることで、膜中の気孔の大きさや量を容易に変化できること、シリカ膜であるため耐熱性にすぐれるなどの特徴がある。 As another example, an antireflection film may be formed by a pore method. In the SiO 2 formed on the substrate by the CVD method or the spin coating method, the alkyl group component is eliminated from the film containing the alkyl group by heat treatment to generate fine pores having a size of less than 10 nm. An antireflection film is formed by controlling the pores. For example, a method using a film having microvoids in the polymer layer or a film in which SiO 2 and NaF are mixed can be used. In this case, there are features such that the size and amount of pores in the film can be easily changed by changing the gas composition at the time of film formation and that the silica film has excellent heat resistance.
さらに、他の例として、ディスプレイ装置の表示面に３０ｎｍ〜３００ｎｍの大きさのナノ微粒子をコーティングすることにより、表面に凹凸を形成して光の散乱を起こし、反射像を散らして輪郭をぼやかせるようにしてもよい。ナノ微粒子としては、シリカ、スチレン、アクリル等、無機材料、有機材料いずれも使用できる。 Furthermore, as another example, the display surface of the display device is coated with nano-particles having a size of 30 nm to 300 nm, thereby forming irregularities on the surface, causing light scattering, and scattering the reflected image to blur the outline. You may do it. As the nanoparticle, any of inorganic materials and organic materials such as silica, styrene and acrylic can be used.
さらに、他の例として、ディスプレイ装置の表示面をいわゆる完全な光学平面（０.０１Ｓ以下）とするのではなく、表面粗さを０.０３Ｓ〜０.３Ｓにあらして、光の散乱を利用し、反射像が不鮮明になるようにするのもよい方法である。これは、カーボランダム、エメリー等の研摩砂（メッシュ２０００〜４０００）や、酸化セリウム等の研摩材によって、表面粗さ加工をすることができる。 Furthermore, as another example, the display surface of the display device is not a so-called perfect optical plane (0.01 S or less), but the surface roughness is set to 0.03 to 0.3 S, and light scattering is used. However, it is also a good method to make the reflected image unclear. This can be surface-roughened with abrasive sands (mesh 2000 to 4000) such as carborundum and emery, and abrasives such as cerium oxide.
次に、実際に溶液を噴射し、有機ＥＬ発光素子として有機ＥＬ素子を形成した場合の条件の１例を以下に示す。使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合した溶液である。 Next, an example of conditions when an organic EL element is formed as an organic EL light emitting element by actually injecting a solution is shown below. The solution used was a solution in which 0.1% by weight of polyhexyloxyphenylene vinylene was mixed with a mixed solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene.
また、使用した噴射ヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ノズル径はΦ１８μｍで、ピエゾ素子への入力電圧を２７Ｖとし、駆動周波数は、１２ｋＨｚとした。その際、ジェット初速度として、８ｍ／ｓを得ており、１滴の質量は２ｐｌである。キャリッジ走査速度（Ｘ方向）は、５ｍ／ｓとした。なお、噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとした。 The ejection head used was a drop-on-demand ink jet head using a piezo element, the nozzle diameter was Φ18 μm, the input voltage to the piezo element was 27 V, and the drive frequency was 12 kHz. At that time, 8 m / s was obtained as the initial jet velocity, and the mass of one drop was 2 pl. The carriage scanning speed (X direction) was 5 m / s. The distance between the ejection head nozzle and the substrate was 3 mm.
また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前（本発明例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であっても、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにした。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。 In addition, the droplet shape at the time of droplet flight is separately ejected and observed under the same conditions as the element formation, and the drive waveform is such that the shape becomes a substantially round droplet just before adhering to the substrate surface (3 mm in the present invention example). Was controlled and sprayed. In addition, even when the round spherical shape was not obtained, and the columnar shape was extended in the flight direction, the drive waveform was controlled so that the length was within 3 times the diameter. At that time, a driving condition (driving waveform) that does not involve a plurality of minute droplets behind the flying droplets was selected.
図６は樹脂皮膜３によって複数個の長方形形状の開口３’を形成した場合の配列例及びその寸法例を示す図、図７は、本発明の原理によって製作される有機ＥＬ発光素子の断面構成図で、使用した基板（シート）５は透明ＰＥＴフィルムであり、表面にＩＴＯ透明電極パターン４を８０００Å形成した。さらにその上に、ロールコートにより、ポリイミド系感光性樹脂層３を８μｍの厚さで形成し、フォトリソ工程を経て、４０μｍ×１０μｍの長方形状の開口３’を複数個形成した。なお、隣り合う開口部間は上下左右とも、間に５μｍ幅のポリイミド系感光性樹脂層（障壁部）３を配している（図６参照）。このような開口部へ上記噴射ヘッドにより、各開口につき２滴ずつ溶液液滴を付与した。その後、９０℃で加熱し、溶媒を除去し、固形分を残留させてからこの基板上に表面にＩＴＯ透明電極パターン４’を８０００Å形成したもう一方の透明ＰＥＴフィルム５’を配し、有機ＥＬ発光層と導通をとり、下部のＩＴＯ４側を陽極、上部のＩＴＯ４’側を陰極として有機ＥＬ発光素子を完成させた（図７参照）。なお、図では、発光素子１個の断面図を示したが、実際にはこの発光素子は複数個マトリックス状に設けられ、上記上下の陽極電極パターンならびに陰極電極パターンもマトリックス配線している。 FIG. 6 is a diagram showing an example of arrangement and dimensions when a plurality of rectangular openings 3 ′ are formed by the resin film 3, and FIG. 7 is a cross-sectional configuration of an organic EL light emitting device manufactured according to the principle of the present invention. In the figure, the substrate (sheet) 5 used was a transparent PET film, and 8000 mm of ITO transparent electrode pattern 4 was formed on the surface. Further thereon, a polyimide photosensitive resin layer 3 having a thickness of 8 μm was formed by roll coating, and a plurality of 40 μm × 10 μm rectangular openings 3 ′ were formed through a photolithography process. Note that a polyimide-based photosensitive resin layer (barrier portion) 3 having a width of 5 μm is disposed between the adjacent openings in the vertical and horizontal directions (see FIG. 6). Two droplets of solution were applied to each of the openings by the jet head. Thereafter, heating is performed at 90 ° C., the solvent is removed, and the solid content is left. Then, another transparent PET film 5 ′ having 8000 mm of ITO transparent electrode pattern 4 ′ formed on the surface is disposed on the substrate, and organic EL Conduction with the light emitting layer was completed, and an organic EL light emitting element was completed using the lower ITO 4 side as an anode and the upper ITO 4 ′ side as a cathode (see FIG. 7). In the figure, a cross-sectional view of one light emitting element is shown, but actually, a plurality of the light emitting elements are provided in a matrix, and the upper and lower anode electrode patterns and the cathode electrode patterns are also wired in a matrix.
なお、上下の透明ＰＥＴフィルム５，５’の最終的に表示面となる面（ＩＴＯ透明電極パターンと反対側の面）には、上記のような５層の反射防止膜９，９’をあらかじめ形成しておき、図８に示したような反射防止機能付き有機ＥＬディスプレイを製作した。これに印加電圧を１４ボルトを加えたところ、良好な発光が得られた。この例では、基板材料にＰＥＴフィルムを用い、また発光材料あるいは障壁材料なども有機材料よりなっている。よって、できあがったディスプレイ装置は可撓性のあるフレキシブルな湾曲形状にすることも可能なディスプレイ装置であり、使用範囲の大変広いディスプレイ装置である。なお、基板としてガラス等を使用してもいいことはいうまでもない。 The above-mentioned five layers of antireflection films 9 and 9 ′ are provided in advance on the upper and lower transparent PET films 5 and 5 ′, which finally become display surfaces (surfaces opposite to the ITO transparent electrode pattern). An organic EL display with an antireflection function as shown in FIG. 8 was produced. When an applied voltage of 14 volts was added thereto, good light emission was obtained. In this example, a PET film is used as the substrate material, and the light emitting material or the barrier material is also made of an organic material. Therefore, the completed display device is a display device that can be formed into a flexible curved shape, and is a display device having a very wide range of use. Needless to say, glass or the like may be used as the substrate.
なお、以上の例は１実施例であり、本発明は必ずしもこの構成に限定されるものではない。例えば、上記例では１つの素子を構成するのに有機ＥＬ発光材料溶液の液滴を２滴としたが、これは１滴でもよいし、あるいは複数滴であってもよい。 In addition, the above example is one Example and this invention is not necessarily limited to this structure. For example, in the above example, two droplets of the organic EL light emitting material solution are used to form one element, but this may be one droplet or a plurality of droplets.
次に、本発明の他の特徴について説明する。図９は、図６に示した４０μｍ×１０μｍの独立した長方形状の開口を複数個形成した例であるが、本発明では、領域１、領域２、領域３よりなる隣り合う３つの開口３1’〜３3’を１つのピクセルユニット（図の一点鎖線で囲まれた部分）とし、各領域にそれぞれ異なる色を発光させる有機ＥＬ材料を噴射付与し、ディスプレイ装置としている。 Next, other features of the present invention will be described. FIG. 9 shows an example in which a plurality of independent rectangular openings of 40 μm × 10 μm shown in FIG. 6 are formed. In the present invention, three adjacent openings 3 1 made up of region 1, region 2, and region 3 are used. '~ 3 3 ' is defined as one pixel unit (a portion surrounded by a one-dot chain line in the figure), and an organic EL material that emits light of a different color is sprayed and applied to each region to form a display device.
ここで、例えば、領域１の開口部３1’に赤を発光させる以下の材料を含む溶液を、領域２の開口部３2’に緑を発光させる以下の材料を下記溶媒に溶かした溶液を、領域３の開口部３3’に青を発光させる以下の材料を含む溶液を噴射付与することにより、１ピクセルで光の３原色（ＲＧＢ）を発光させることができ、このピクセルを複数個配列することによりフルカラー表示が可能なディスプレイ装置が実現する。 Here, for example, a solution containing the following material that emits red light in the opening 3 1 ′ of the region 1 is dissolved in a solution containing the following material that emits green light in the opening 3 2 ′ of the region 2 in the following solvent. By spraying and applying a solution containing the following material that emits blue to the opening 3 3 ′ in the region 3, one pixel can emit three primary colors (RGB) of light, and a plurality of pixels are arranged. Thus, a display device capable of full color display is realized.
溶媒・・・・ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１／１、体積比）
領域１・・・・・・ポリフルオレン／ペリレン染料（９８／２、重量比）
領域２・・・・・・ポリフルオレン／クマリン染料（９８.５／１.５、重量比）
領域３・・・・・・ポリフルオレン
Solvent ... Dodecylbenzene / dichlorobenzene (1/1, volume ratio)
Region 1 ... Polyfluorene / perylene dye (98/2, weight ratio)
Region 2 ... ・ Polyfluorene / coumarin dye (98.5 / 1.5, weight ratio)
Region 3 ... Polyfluorene
ここで、上記独立した長方形状の開口３’は、領域１、領域２、領域３と並んだ領域を１つのピクセルユニットとした場合、各領域１、２、３が並ぶ方向（図では左右方向）が短手、そしてその方向に垂直方向（図では上下方向）が長手とされた細長形状としている。これは、この例では、図６に寸法を示したが、１ピクセルユニットがほぼ正方形状になるようにするためである。このようにすることにより、１ピクセルユニットは、上下方向、左右方向ともほぼ同じ密度で配列できるため表示品質の優れたディスプレイ装置とすることができる。なお、この例では上下に縦長として説明したが、左右に横長として、横長形状の開口を、上下に領域１、領域２、領域３というようにならべて、１ピクセルユニットがほぼ正方形状になるようにしてもよい。また必ずしも、上記領域１、２、３が、赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）という順番でなくてもよく、それらは順不同でよい。 Here, the independent rectangular opening 3 ′ is a direction in which the regions 1, 2, and 3 are aligned when the region aligned with the region 1, the region 2, and the region 3 is a single pixel unit (the horizontal direction in the figure). ) Is short and has an elongated shape in which the vertical direction (vertical direction in the figure) is the longitudinal direction. This is because, in this example, the dimensions are shown in FIG. 6, but one pixel unit has a substantially square shape. By doing so, one pixel unit can be arranged with substantially the same density in the vertical and horizontal directions, so that a display device with excellent display quality can be obtained. Although this example has been described as being vertically long in the vertical direction, it is horizontally long in the left and right, and the horizontally long openings are arranged vertically in the areas 1, 2, and 3, so that one pixel unit is substantially square. It may be. The regions 1, 2, and 3 are not necessarily in the order of red, green, and blue (R, G, and B), and they may be in any order.
次に、本発明の他の特徴について説明する。本発明では上記例のように、有機発光層が形成される各開口は、ポリイミド等の樹脂材料によって離間され、独立構造としているが、実際に各色で発光させた場合、この樹脂材料部分を光が透過し、隣り合う発光層の境界部分において、にじみ等が発生して高品位な表示が得られないという不具合がある。そこで本発明においては、この離間材料である樹脂材料皮膜３を非透光性材料としている。 Next, other features of the present invention will be described. In the present invention, as in the above example, each opening in which the organic light emitting layer is formed is separated by a resin material such as polyimide and has an independent structure. However, when light is actually emitted in each color, the resin material portion is light-transmitted. Is transmitted, and bleeding or the like occurs at the boundary between adjacent light emitting layers, so that a high-quality display cannot be obtained. Therefore, in the present invention, the resin material film 3 which is the spacing material is a non-translucent material.
具体的にはこのような障壁３を構成する材料に好適な遮光性を持たせるために、前述の各種樹脂組成物中に、遮光剤を分散せしめた黒色樹脂組成物を用いて樹脂皮膜を形成する。 Specifically, a resin film is formed using a black resin composition in which a light-shielding agent is dispersed in the above-described various resin compositions in order to give the material constituting the barrier 3 suitable light-shielding properties. To do.
遮光剤としては、障壁３の高い撥水性を得るうえでカーボンブラックを用いることが望ましく、該カーボンブラックとしては、チャネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラックと呼ばれているコンタクト法で製造されたもの、ガスファーネストブラック、オイルファーネストブラックと呼ばれているファーネスト法で製造されたもの、サーマルブラック、アセチレンブラックと呼ばれているサーマル法で製造されたものなどを用いることができる。特に、チャネルブラック、ガスファーネストブラック、オイルファーネストブラックが好ましい。あるいは黒色有機顔料を含有させたものでもよい。また、一般に市販されている黒色レジストを用いることもできる。 As the light-shielding agent, it is desirable to use carbon black in order to obtain high water repellency of the barrier 3, and the carbon black is manufactured by a contact method called channel black, roller black, or disk black, Those manufactured by a furnace method called gas furnace black and oil furnace black, those manufactured by a thermal method called thermal black and acetylene black, and the like can be used. In particular, channel black, gas furnace black, and oil furnace black are preferable. Alternatively, a material containing a black organic pigment may be used. Moreover, the black resist generally marketed can also be used.
なお、これらの材料は、スピンコート、ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート、或いは印刷法等の方法により樹脂皮膜として形成することができる。 These materials can be formed as a resin film by a method such as spin coating, roll coating, bar coating, spray coating, dip coating, or printing.
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明がこれら実施例の形状、寸法、構成のみに限定されるものでないことはいうまでもない。例えば、液滴噴射付与に使用した噴射ヘッドはピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド方式に限定されるものではなく、ノズルの高密度多数配列（例えば６００ｄｐｉ〜２４００ｄｐｉ配列で５００個〜３０００個のマルチノズル配列）に威力を発揮するやサーマルインクジェット方式なども好適に使用される。また、図４で液滴が基板面に斜めに噴射する図を示したが、基本的にはほぼ垂直に噴射付与する。さらに、上記例の障壁３を形成するためのレジスト材料なども本発明と同等の原理で噴射付与に使用する溶液として利用することができる。つまり、本発明の障壁開口はレジスト材料等のフォトリソグラフィーによってのみ形成されるものに限るものではなく、このような材料を溶液噴射付与によって直接描画することによって構成することも本発明に含まれるものである。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited only to the shape of this Example, a dimension, and a structure. For example, the ejection head used for applying the droplet ejection is not limited to the drop-on-demand system using a piezo element, but a high-density multiple array of nozzles (for example, 500 to 3000 multi-nozzles in a 600 to 2400 dpi array). A thermal ink jet system or the like that is effective for the arrangement) is also preferably used. Further, FIG. 4 shows a view in which droplets are ejected obliquely onto the substrate surface, but basically the ejection is applied substantially vertically. Further, a resist material for forming the barrier 3 in the above example can also be used as a solution used for spray application on the same principle as the present invention. In other words, the barrier openings of the present invention are not limited to those formed only by photolithography such as a resist material, and it is also included in the present invention to constitute such a material by directly drawing such materials by applying a solution jet. It is.
１…（液体噴射ヘッド）ノズル、２（２’）…吐出される有機ＥＬ材料、３…有機物（ポリイミド）障壁、４，４’…ＩＴＯ透明電極、５，５’…ガラス基板、８…リード線、９，９’…反射防止膜、１１…吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２…キャリッジ、１３…基板保持台、１４…基板、１５…有機ＥＬ発光材料を含有する溶液の供給チューブ、１６…信号供給ケーブル、１７、２１…コントロールボックス、１８…Ｘ方向スキャンモータ、１９…Ｙ方向スキャンモータ、２０…コンピュータ、２２…基板位置決め／保持手段、３１…ヘッドアライメント制御機構、３２…検出光学系、３３…インクジェットヘッド、３４…ヘッドアライメント微動機構、３５…制御コンピュータ、３６…画像識別機構、３７…ＸＹ方向走査機構、３８…位置検出機構、３９…位置補正制御機構、４０…インクジェットヘッド駆動・制御機構、４１…光軸、４２…素子電極、４３…液滴、４４…液滴着弾位置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... (Liquid ejecting head) Nozzle, 2 (2 ') ... Organic EL material to be discharged, 3 ... Organic matter (polyimide) barrier, 4, 4' ... ITO transparent electrode, 5, 5 '... Glass substrate, 8 ... Lead Lines 9, 9 '... Antireflection film, 11 ... Discharge head unit (jet head), 12 ... Carriage, 13 ... Substrate holder, 14 ... Substrate, 15 ... Supply tube for solution containing organic EL light emitting material, 16 ... Signal supply cable, 17, 21 ... Control box, 18 ... X direction scan motor, 19 ... Y direction scan motor, 20 ... Computer, 22 ... Substrate positioning / holding means, 31 ... Head alignment control mechanism, 32 ... Detection optical system 33 ... Inkjet head, 34 ... Head alignment fine movement mechanism, 35 ... Control computer, 36 ... Image identification mechanism, 37 ... XY direction scanning mechanism, 8 ... position detecting mechanism, 39 ... position correction control mechanism, 40 ... inkjet head drive and control mechanism, 41 ... optical axis, 42 ... device electrodes, 43 ... droplets, 44 ... liquid droplet landing position.
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2004
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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