JP2006278101A - 有機el装置の製造方法、デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の製造方法は、基板2上に画素を区画する隔壁部112を形成する隔壁部形成工程と、隔壁部112の表面を撥液化する撥液化工程と、隔壁部112によって囲まれた領域に、有機EL素子の少なくとも一部を構成する機能層110bの形成材料を溶媒に溶解ないし分散させた液状組成物を塗布する塗布工程と、塗布した液状組成物を乾燥させ、機能層110bを形成する乾燥工程と、を含み、塗布工程において、前記溶媒としてフッ素基を含有するフッ素基含有溶媒を含むものを用いたことを特徴とする。
【選択図】 図3
Description
図1は、本発明に係る製造方法により製造された有機EL装置について、その配線構造を示す説明図であって、図2は、該有機EL装置の平面模式図、図3は、該有機EL装置の表示領域の断面模式図である。
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122と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ122を介して信号線102から供給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(陽極)111と、この画素電極111と対向電極(陰極)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。画素電極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。
基板2は、例えばガラス等の透明基板であり、図2に示すように、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2cとに区画されている。なお、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。
正孔注入/輸送層110aは、発光層110bに正孔を注入する機能を有するとともに、正孔注入/輸送層110a内部において正孔を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。
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。
また、有機物バンク層112bの上面112f及び上部開口部112dの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。
次に、上記有機EL装置を製造する方法について図面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)バンク部表面処理工程(撥液化工程)、(3)正孔注入/輸送層形成工程、(4)発光層形成工程、(5)陰極形成工程及び(6)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。また、(3)正孔注入/輸送層形成工程、(4)発光層形成工程は、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。
バンク部形成工程では、基板2の所定位置に図4に示すようなバンク部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。
まず、図4に示すように、基板上の所定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等の無機物材料にて構成することができる。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50nm〜200nmの範囲が好ましく、特に150nmがよい。
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。
具体的には、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を構成する材料として、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。
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の中央側に突出された形になる。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。なお、本実施の形態では、上記無機物バンク層112aについて画素電極111の中央側に突き出した部分の突出量は、画素毎に異なる値とされており、具体的には各発光層110b1,110b2,110b3毎に異なる突出量とされている。
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を超えると、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。
さらに、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が施される。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。
次に、発光素子を形成するために、まず画素電極111上に正孔注入/輸送層を形成する。本実施の形態の正孔注入/輸送層形成工程では、インクジェット法を採用しているが、スピンコート法等、その他の液相による塗布法を採用することができる。
すなわち、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。
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。
ここでは、発光層形成材料吐出工程に先立って、上述したバンク部表面処理工程と同様に、図6に示すように形成された正孔注入/輸送層110aの平坦部110a1表面を酸素プラズマ処理により親液化する一方、周縁部110a2及びバンク部112表面についてはCF4プラズマ処理により撥液化するものとしている。そして、表面処理工程後、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。
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。
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。
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。
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。
図15に示すようなカラーフィルタCF、つまりバンク部112毎に複数色の色材層R,G,Bが配列形成されたカラーフィルタCFの製造工程においても、上述したようなフッ素基含有溶媒を用いたインクジェット法により色材層R,G,Bを形成することができる。
図16は、本発明の方法により製造された有機EL装置を用いた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、上述した方法により製造された図1に示す有機EL装置を表示手段として備えている。ここでは、携帯電話の一例を斜視図で示しており、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、良好な表示特性を得ることができる。
Claims (6)
- 基板上に画素を区画する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、
前記隔壁部の表面を撥液化する撥液化工程と、
前記隔壁部によって囲まれた領域に、有機EL素子の少なくとも一部を構成する機能層の形成材料を溶媒に溶解ないし分散させた液状組成物を塗布する塗布工程と、
塗布した前記液状組成物を乾燥させ、機能層を形成する乾燥工程と、を含み、
前記塗布工程において、前記溶媒としてフッ素基を含有するフッ素基含有溶媒を含むものを用いたことを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 前記フッ素基含有溶媒は、前記溶媒全体の中に10体積%〜50体積%だけ含有されていることを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置の製造方法。
- 基板上に画素を区画する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、
前記隔壁部の表面を撥液化する撥液化工程と、
前記隔壁部によって囲まれた領域に、有機EL素子の少なくとも一部を構成する機能層の形成材料を溶媒に溶解ないし分散させた液状組成物を塗布する塗布工程と、
塗布した前記液状組成物を乾燥させ、機能層を形成する乾燥工程と、
形成した前記機能層を、フッ素基を含有するフッ素基含有溶媒を含む溶媒により溶解し、その後、再び乾燥を行う機能層平坦化工程と、を含むことを特徴とする有機EL装置の製造方法。 - 前記撥液化工程において、前記隔壁部の表面をフッ素化処理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EL装置の製造方法。
- 基板上に所定領域を区画する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、
前記隔壁部の表面を撥液化する撥液化工程と、
前記隔壁部によって囲まれた領域に、当該デバイスの少なくとも一部を構成する機能層の形成材料を溶媒に溶解ないし分散させた液状組成物を塗布する塗布工程と、
塗布した前記液状組成物を乾燥させ、機能層を形成する乾燥工程と、を含み、
前記塗布工程において、前記溶媒としてフッ素基を含有するフッ素基含有溶媒を含むものを用いたことを特徴とするデバイスの製造方法。 - 基板上に所定領域を区画する隔壁部を形成する隔壁部形成工程と、
前記隔壁部の表面を撥液化する撥液化工程と、
前記隔壁部によって囲まれた領域に、当該デバイスの少なくとも一部を構成する機能層の形成材料を溶媒に溶解ないし分散させた液状組成物を塗布する塗布工程と、
塗布した前記液状組成物を乾燥させ、機能層を形成する乾燥工程と、
形成した前記機能層を、フッ素基を含有するフッ素基含有溶媒を含む溶媒により溶解し、その後、再び乾燥を行う機能層平坦化工程と、を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。
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