JP2007207469A - 積層体の製造方法、積層体、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、有機エレクトロルミネッセンス表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の上に形成された凸状の構造物の上に、凸状の構造物の厚さに対して同じか又は薄い有機機能膜を塗設する場合、安定した有機機能膜を有した積層体の製造方法及びこの積層体の製造方法による有機EL素子の製造方法、有機EL表示装置の提供。
【解決手段】少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜と、前記構造物の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体の製造方法において、前記第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜を、X−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、少なくとも前記構造物の上に乾燥後の厚さがYになるように第2機能膜を前記第1機能膜の上を含め形成することを特徴とする積層体の製造方法。
【選択図】図1
【解決手段】少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜と、前記構造物の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体の製造方法において、前記第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜を、X−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、少なくとも前記構造物の上に乾燥後の厚さがYになるように第2機能膜を前記第1機能膜の上を含め形成することを特徴とする積層体の製造方法。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板の上に形成された少なくとも1つの凸状構造物の上に、凸状構造物の厚さと同じ厚さか又は凸状構造物の厚さより薄い機能膜を形成した積層体及び基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、第1電極の上及び第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造する有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う)の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下、有機EL表示装置とも言う)に関する。
近年、有機発光ダイオード、有機薄膜トランジスタ、有機EL素子、有機太陽電池等、有機材料の有している電気特性を利用した有機デバイスが無機化合物を用いたデバイスに比して格段に安価に製造することが出来、又、大面積で且つ軽量、薄型の集積回路を平易に作製出来る可能性があるため実用に向けて盛んに研究されている。これら有機デバイスの概略な構成は、例えば有機トランジスタの場合は、ゲート電極上にゲート絶縁膜を介して有機半導体層、ソース/ドレイン電極を積層した構成、有機発光ダイオードの場合は、透明電極上に電極上へキャリア輸送材料層もしくは光導電材料層を積層した構成、有機太陽電池の場合は、透明電極上へ有機層を積層した構成、有機EL素子の場合は、透明電極上に有機発光材料からなる有機発光層、対向電極を順次積層した構成を有する積層体となっている。本発明では、有機半導体層、キャリア輸送材料層、光導電材料層、有機層、有機発光層等を総称して有機機能層と言う。又、有機半導体層、キャリア輸送材料層、光導電材料層、有機層、有機発光層等を形成する有機膜を有機機能膜と言う。
これらの有機デバイスは、有機材料からなる素子部を構成する有機機能膜である有機薄膜は、印刷法、スピンコート法、蒸着法等で形成することが可能であるが、蒸着法に比べて生産コストが低い、使用する製品の大型化、製造の容易化等の面から、インクジェット法、印刷法、スピンコート法等の湿式方式による検討が盛んに進められている。
以下、積層体の代表として有機EL素子を挙げて製造方法の従来技術に付き説明する。有機EL素子はフラットディスプレイなどの表示装置や、電子写真複写機、プリンターなどの光源への使用が検討されている。この有機EL素子はガラス基板、透明可撓性フィルム等の透明基板の上にITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電膜からなる陽極が設けられ、その上に正孔輸送層及び発光層からなる有機機能層、及び陽極と交差してストライプ状に成膜されたアルミニウム等からなる陰極がこの順に設けられることにより構成された積層体であり、画素部の周辺部には陽極及び陰極を外部回路又は内部駆動回路に接続するための陽極側取り出し電極及び陰極側取り出し電極が形成されている。
有機EL素子は陽極と陰極との交差部の各々が1画素(フルカラーの場合は1サブ画素)となり、各有機EL素子に電圧が印加されてその陰極から電子が、陽極から正孔がそれぞれ有機機能層に注入され、この有機機能層中で電子−正孔の再結合が起こることにより発光が生じることが知られている。
有機EL素子は蛍光性有機化合物の非常に薄い有機機能膜である有機薄膜を陽極と陰極ではさみ電流を流すことで発光する電流駆動型発光素子である。通常、有機物は絶縁体であるが有機機能層の膜厚を非常に薄くすることにより電流注入が可能となり有機EL素子として駆動することが可能となる。そして10V以下の低電圧で駆動することが可能であり、これにより高効率な発光を得ることも可能なため将来のディスプレイとして注目を浴びている。
特に最近においては従来の励起一重項を用いる有機EL素子の効率を遙かにしのぐ励起三重項を用いるリン光発光有機EL素子がS.R.Forrestらにより見いだされている(Appl.Phys.Lett.(1999),75(1),4−6)。更にC.Adachiらが報告しているように(J.Appl.Phys.,90,5048(2001))60lm/Wにも及ぶ視感度効率を出すまでに及び、この様な素子はディスプレイのみならず、照明への応用が期待される。
現在、有機EL材料には低分子系のものと高分子系のものがある。低分子系材料を用いてEL素子を製造するには高真空での蒸着を行う。低分子材料は昇華精製することが可能で、精製が行いやすく、高純度な有機EL材料を用いることが出来、更に積層構造を作るのが容易なため、効率、寿命という面で非常に優れている。しかしながら10-4Pa以下という高真空条件下で蒸着を行うため、操作が複雑でコストも高く製造の観点からは必ずしも好ましくない。特に照明用途では、大面積に素子を形成しなければならないので、蒸着では製造が難しい。又、リン光発光有機EL素子で用いられるようなリン光ドーパントについても、大面積でムラなく、複数のドーパントを蒸着で素子に導入するのは困難であり、コスト的にも技術的にも難しいと言わざるを得ない。
低分子系材料に対し高分子系材料では製造にスピンコート法、印刷法、インクジェット法といった湿式方式を採用することが出来る。つまり大気圧下で製造することが出来るためコストが安く済むメリットがある。更に、溶液で調製して薄膜にするため、ドーパント等の調製がしやすく、大面積に対してもムラが出来にくいという特徴がある。これは有機EL素子の照明用途にはコスト、製造技術という面で非常にメリットがあると言える。このため、湿式方式による有機EL素子の製造方法が検討されてきた。例えば、テープ形状基板の上に形成された陽極の上に液滴吐出装置(例えば、インクジェットヘッド)を使用して正孔注入輸送層、発光層を順次形成する有機EL素子の製造方法が記載されている(例えば、特許文献1を参照。)。ガラス基板上に陽極である透明電極を蒸着法で形成した後、正孔輸送層としてフタロシアニンをスピンコート法にて形成し、発光層、電子輸送層、陰極を順次蒸着法で形成する有機EL素子の製造方法が記載されている(例えば、特許文献2を参照。)。
特許文献1、特許文献2に記載されている湿式方式により基板の上に形成された凸状構造物である陽極の上に有機材料層を形成する時、陽極の厚さより厚い乾燥膜厚の有機機能膜を形成するような場合については、乾燥後の塗布膜も連続膜となるため、基板の上の凸状構造物及び凸状構造物非形成領域の凹凸を追随する形で塗膜形成可能であり問題とならない。しかしながら、凸状構造物である陽極の上に有機機能層を湿式方式により形成する時、陽極の厚さに対して同じか又は薄い乾燥膜厚の有機機能膜を形成しようとした場合、乾燥進行に伴う連続膜から不連続膜への移行過程において、陽極の上に塗設された有機材料層の一部が基板の凸状構造物非形成領域に、流れ出るため陽極の上に安定した有機機能層が形成されなくなり、安定した性能が得られ難くなる場合がある。この様な湿式方式による有機EL素子の有機機能層の形成方法での課題は、同様な積層体構造を有する有機発光ダイオード、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池に対しても同じである。
この様な状況から、基板の上に形成された凸状構造物(例えば、有機EL素子の場合、陽極、有機材料層を介して陽極上に形成された発光層等)の上に、凸状構造物の厚さに対して同じか又は薄い有機機能膜を塗設する場合、塗布方式及び使用溶媒を制限することなく、安定した有機機能膜を有した積層体の製造方法及びこの積層体の製造方法による有機EL素子の製造方法の開発が望まれている。
特開2005−327667号公報
特開2005−310639号公報
本発明は、上記状況に鑑み成されたものであり、その目的は、基板の上に形成された凸状構造物の上に、凸状構造物の厚さに対して同じか又は薄い有機機能膜を塗設する場合、塗布方式及び使用溶媒を制限することなく、安定した有機機能膜を有した積層体の製造方法及びこの積層体の製造方法による有機EL素子の製造方法、有機EL表示装置を提供することである。
本発明の上記目的は、下記の構成により達成された。
1.少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の形成されていない領域に形成された第1機能膜と、前記構造物の上を含め前記第1機能膜の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体の製造方法において、前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、前記構造物の厚さXと、第2機能膜の乾燥後の厚さYとが、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜の乾燥後の厚さZを、X−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、少なくとも前記構造物の上に乾燥後の厚さがYになるように第2機能膜を前記第1機能膜の上を含め形成することを特徴とする積層体の製造方法。
2.前記第1機能膜が第2機能膜と同じ材料により形成されていることを特徴とする前記1に記載の積層体の製造方法。
3.前記第1機能膜が第2機能膜と異なる材料により形成されていることを特徴とする前記1に記載の積層体の製造方法。
4.前記第1機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
5.前記第2機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
6.前記構造物が蒸着法、スパッタ法、CVD法、塗布法の何れかの方式にて形成され、該塗布法はインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1〜5の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
7.少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の形成されていない領域に形成された第1機能膜と、前記構造物の上を含め前記第1機能膜の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体において、前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、前記構造物の厚さをX、第2機能膜の乾燥後の厚さをY、第1機能膜の乾燥後の厚さをZとしたとき、X、Y、Zが下記1)かつ2)の関係を有することを特徴とする積層体。
1)X≧Y
2)X−Y≦Z<X
8.基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、前記第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、前記第1電極の上及び前記第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第1電極の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記第1電極の厚さをX、前記第1電極の上に形成される前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さをYとした時、第1電極の厚さXと、前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さYとが、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜の乾燥後の厚さZがX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、前記第2有機化合物層を前記第1電極の上に乾燥後の厚さがYとなるように前記第1有機化合物層の上を含め形成した後、前記第2有機化合物層の上に、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
2)X−Y≦Z<X
8.基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、前記第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、前記第1電極の上及び前記第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記第1電極の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記第1電極の厚さをX、前記第1電極の上に形成される前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さをYとした時、第1電極の厚さXと、前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さYとが、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜の乾燥後の厚さZがX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、前記第2有機化合物層を前記第1電極の上に乾燥後の厚さがYとなるように前記第1有機化合物層の上を含め形成した後、前記第2有機化合物層の上に、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
9.前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と同じ材料により形成されることを特徴とする前記8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
10.前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と異なる材料により形成されることを特徴とする前記8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
11.前記第1有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記8〜10の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
12.前記第2有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記8〜11の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
13.前記第2有機化合物層を形成した後、該第2有機化合物層の上に形成する第1電極に合わせパターニングされた発光層の厚さをU、該発光層の非形成領域に形成する第3有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをW、該発光層の上に形成される第4有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをVとした時、該第1電極の厚さXと、第1有機化合物層の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、該第2有機化合物層の上に第1電極に合わせて形成された厚さUの該発光層と、該発光層の上に形成される該第4有機化合物層の乾燥後の厚さVとの関係が(X−Z)+U≧Vであり、且つ、該発光層の非形成領域に該第3有機化合物層の乾燥後の厚さWを、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するようにして形成した後、該第4有機化合物層を前記発光層の上に乾燥後の厚さがVとなるように形成した後、前記第4有機化合物層の上に第1電極と直交するようにパターニングされた第2電極と封止層とを順次形成することを特徴とする前記8〜12の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
14.前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と同じ材料で形成されることを特徴とする前記13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
15.前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と異なる材料で形成されることを特徴とする前記13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
16.前記第3有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記13〜15の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
17.前記第4有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記13〜16の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
18.前記基板が帯状可撓性基板であり、該帯状可撓性基板を巻き芯に巻き取りロール状としたロール状帯状可撓性基板を供給工程から該帯状可撓性基板として送り出し、第1電極と、第1有機化合物層と、第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止部との何れかが形成された後、巻き芯に巻き取りロール状とし回収することを特徴とする前記8〜17の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
19.前記発光層を形成する材料の発光機構がリン光に基づくものであることを特徴とする前記8〜18の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
20.前記8〜19の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を使用したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
21.基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、前記第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、前記第1電極の上及び前記第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造された有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記第1電極の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記第1電極の厚さをX、前記第1電極の上に形成される前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さをYとした時、X、Y、Zが下記1)かつ2)の関係を有し、前記第2有機化合物層の上に、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1)X≧Y
2)X−Y≦Z<X
尚、更に前記1)項の好ましい態様を以下に示す。
2)X−Y≦Z<X
尚、更に前記1)項の好ましい態様を以下に示す。
a.前記第1機能膜が第2機能膜と同じ材料により形成されていることを特徴とする前記1に記載の積層体。
b.前記第1機能膜が第2機能膜と異なる材料により形成されていることを特徴とする前記1に記載の積層体。
c.前記第1機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1、a、bの何れか1項に記載の積層体。
d.前記第2機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1、a〜cの何れか1項に記載の積層体。
e.前記構造物が蒸着法、スパッタ法、CVD法、塗布法の何れかの方式にて形成され、該塗布法はインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記1、a〜dの何れか1項に記載の積層体。
又、更に前記21)項の好ましい態様を以下に示す。
A.前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と同じ材料により形成されることを特徴とする前記21に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
B.前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と異なる材料により形成されることを特徴とする前記21に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
C.前記第1有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記21、A、Bの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
D.前記第2有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記21、A〜Cの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
E.前記第2有機化合物層を形成した後、該第2有機化合物層の上に形成する第1電極に合わせパターニングされた発光層の厚さをU、該発光層の非形成領域に形成する第3有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをW、該発光層の上に形成される第4有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをV、該第1電極の厚さをXとした時、U、V、W、Xの関係が下記3)かつ4)の関係を有し、前記第4有機化合物層の上に第1電極と直交するようにパターニングされた第2電極と封止層とが順次形成されていることを特徴とする請求項21、A〜Dの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3)(X−Z)+U≧V
4)X−Z+U−V≦W<X−Z+U
F.前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と同じ材料で形成されることを特徴とする前記Eに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
4)X−Z+U−V≦W<X−Z+U
F.前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と同じ材料で形成されることを特徴とする前記Eに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
G.前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と異なる材料で形成されることを特徴とする前記Eに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
H.前記第3有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする前記E〜Gの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
I.前記第4有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項E〜Hの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
J.前記発光層を形成する材料の発光機構がリン光に基づくものであることを特徴とする請求項21、A〜Iの何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
基板の上に形成された凸状構造物の上に、凸状構造物の厚さに対して同じか又は薄い有機機能膜を塗設する場合、塗布方式及び使用溶媒を制限することなく、安定した有機機能膜を有した積層体の製造方法及びこの積層体の製造方法による有機EL素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を提供することが出来、生産効率の向上、高品質の積層体及び有機EL素子の製造、有機EL表示装置の生産が可能となった。
本発明の実施の形態を図1〜図6を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。尚、積層体の代表例として有機EL素子を挙げ、積層体の製造方法と合わせ有機EL素子の製造方法に付き説明する。
図7は積層体の模式図である。
図中、12は積層体を示す。12aは基材を示す。積層体12は、基材12aの上に凸状の構造物12bと、構造物12bの形成されていない領域に形成された第1機能膜12cと、第1機能膜12cと構造物12bの上を含め構造物12bの上に形成された第2機能膜12dとを有する構成体を少なくとも1つ有している。
Xは構造物12bの乾燥後の厚さを示す。Yは構造物12bの上に形成された第2機能膜12dの乾燥後の厚さを示す。Zは構造物12bの非形成領域に形成された第1機能膜12cの乾燥後の厚さZを示す。
Xは構造物12bの乾燥後の厚さを示す。Yは構造物12bの上に形成された第2機能膜12dの乾燥後の厚さを示す。Zは構造物12bの非形成領域に形成された第1機能膜12cの乾燥後の厚さZを示す。
積層体12は構造物12bの非形成領域に乾燥後の厚さZの第1機能膜12cを形成した後、第2機能膜12dを構造物12b上に乾燥後の厚さがYとなるように第1機能膜12cの上を含めて形成することで構造物12bの上の第2機能膜12dを均一に安定した厚さで製造することが可能となっている。
構造物12bの乾燥後の厚さXと、構造物12bの上の第2機能膜12dの乾燥後の厚さがX≧Yの関係を有する積層体Aは、乾燥後の厚さZの第1機能膜12cをX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、第2機能膜12dを構造物12bの上に乾燥後の膜の厚さがYになるように第1機能膜12cの上を含めて形成することで製造することが出来る。
第1機能膜12cの乾燥後の厚さZが、Z<X−Yである場合は、第1機能膜12cの膜厚が不十分で、最終的に第2機能膜12dが不連続膜となるため、第2機能膜12dの流動防止効果が得られなくなるため好ましくない。又、X<Zである場合は、第1機能膜12cが構造物12bの上に流出する可能性が高く好ましくない。
構造物12bの乾燥後の厚さXと第2機能膜12dの乾燥後の厚さYがX≧Yの関係を有する積層体12は、乾燥後の厚さZの第1機能膜12cをX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成しないで、第2機能膜12dを構造物12bの上に乾燥後の膜の厚さがYになるように形成する場合、以下に示す問題が発生するため好ましくない。
1)構造物12bの上に塗設した第2機能膜12dが流動し構造物12bの上より移動してしまうため、第2機能膜12dを構造物12bの上に所望の厚みで均一に形成することが出来ない。
2)薄型の積層体の製造が困難となる。
1)構造物12bの上に塗設した第2機能膜12dが流動し構造物12bの上より移動してしまうため、第2機能膜12dを構造物12bの上に所望の厚みで均一に形成することが出来ない。
2)薄型の積層体の製造が困難となる。
尚、図7に示した積層体の製造方法に従って、同じような構成体を積層体12の上に積層することも可能である。以下に、図7に示した積層体の製造方法に従って、積層体の代表例として有機EL素子を挙げ、有機EL素子の製造方法に付き説明する。
図1は有機EL素子の層構成の一例を示す模式図である。
図中、1は有機EL素子を示す。有機EL素子1は、基材101上にストライプ状に形成された凸状の構造物である第1電極102と、第1電極(陽極)102の非形成領域に形成された第1機能膜(第1有機化合物層)103と、第1電極(陽極)102上と第1機能膜(第1有機化合物層)103の上に形成された第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104と、第1電極(陽極)102のパターンに合わせ第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104上に形成された凸状の構造物である有機化合物層(発光層)105と、有機化合物層(発光層)105の非形成領域の正孔輸送層104上に形成された第3機能膜(第3有機化合物層)106と、有機化合物層(発光層)104の上と第3機能膜(第3有機化合物層)106の上に形成された第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107と、第4機能膜(電子輸送層)((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の上に第1電極(陽極)102に直交する状態で電子輸送層107の上に形成された第2電極108と、第2電極108上に設けられた接着剤層109と、接着剤層109上に密着された状態で設けられた封止層110とをこの順番に有する積層体の構造となっている。
本図に示される有機EL素子において、第1電極(陽極)102と正孔輸送層104の間に正孔注入層(不図示)を設けてもよい。又、第2電極(陰極)108と有機化合物層(発光層)105と電子輸送層107との間に電子注入層(不図示)を設けてもよい。本図に示される有機EL素子1では、第1電極(陽極)102と基材101との間にガスバリア膜(不図示)を設けても構わない。
本図に示される有機EL素子の積層体の構造の内、湿式方式で形成される層としては、第1機能膜(第1有機化合物層)103、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))1043と、有機化合物層(発光層)105と、第3機能膜(第3有機化合物層)106と、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107とが挙げられる。尚、第1機能膜103は第2機能膜(正孔輸送層)104と同じ材料により形成されていてもよいし、異なった材料により形成されていてもよい。第3機能膜106は第4機能膜(電子輸送層)107と同じ材料により形成されていてもよいし、異なった材料により形成されていてもよい。
本発明は、本図に示される凸状の構造物などにより段差を有する基板に対して、構造物膜厚より薄い膜厚を高速且つ均一に形成する方法に関する。更に具体的な例として、本図に示される凸状の構造物である第1電極102の非形成領域に形成する第1機能膜(第1有機化合物層)103と、第1電極102上と第1機能膜103の上に形成する第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を有する積層体A、及び凸状の構造物である有機化合物層(発光層)105の非形成領域の第2機能層((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104上に形成する第3機能膜(第3有機化合物層)106と、有機化合物層(発光層)105の上と第3機能膜(第3有機化合物層)106の上に形成する第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107を有する積層体Bの製造方法及びこれらの積層体Aと積層体Bの製造方法により積層体Aと積層体Bとを有する有機EL素子の製造方法、これらの有機EL素子を使用した有機エレクトロルミエッセンス表示装置に関するものである。
図2は図1のGで示される部分の拡大模式図である。
図中、Xは凸状の構造物(第1電極(陽極))102の乾燥後の厚さを示す。Yは構造物(第1電極(陽極))102の上に形成された第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の乾燥後の厚さを示す。Zは構造物(第1電極(陽極))102の非形成領域に形成された第1機能膜(第1有機化合物層)103の乾燥後の厚さZを示す。
積層体Aは構造物(第1電極(陽極))102の非形成領域に乾燥後の厚さZの第1機能膜(第1有機化合物層)103を形成した後、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を構造物(第1電極(陽極))102の上に乾燥後の厚さがYとなるように第1機能膜(第1有機化合物層)103の上を含めて形成することで構造物(第1電極(陽極))102の上の第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を均一に安定した厚さで製造することが可能となっている。
構造物(第1電極(陽極))102の乾燥後の厚さXと第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の乾燥後の厚さYがX≧Yの関係を有する積層体Aは、乾燥後の厚さZの第1機能膜(第1有機化合物層)103をX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を構造物(第1電極(陽極))102の上に乾燥後の膜の厚さがYになるように形成することで製造することが出来る。
第1機能膜(第1有機化合物層)103の乾燥後の厚さZがZ<X−Yである場合は、第1機能膜(第1有機化合物層)103の膜厚が不十分で、最終的に第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104が不連続膜となるため、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の流動防止効果が得られなくなるため好ましくない。又、X<Zである場合は、第1機能膜(第1有機化合物層)103が構造物(第1電極(陽極))102の上に流出する可能性が高く好ましくない。
構造物(第1電極(陽極))102の乾燥後の厚さXと第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の乾燥後の厚さYがX≧Yの関係を有する積層体Aは、乾燥後の厚さZの第1機能膜(第1有機化合物層)103をX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成しないで、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を構造物(第1電極(陽極))102の上に乾燥後の膜の厚さがYになるように形成する場合、以下に示す問題が発生するため好ましくない。
1)構造物(第1電極(陽極))102の上に塗設した第2機能膜(正孔輸送層)104が流動し構造物(第1電極(陽極))102の上より移動してしまうため、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を構造物(第1電極(陽極))102の上に所望の厚みで均一形成出来ない。
2)薄型の積層体(有機EL素子)の製造が困難となる。
1)構造物(第1電極(陽極))102の上に塗設した第2機能膜(正孔輸送層)104が流動し構造物(第1電極(陽極))102の上より移動してしまうため、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104を構造物(第1電極(陽極))102の上に所望の厚みで均一形成出来ない。
2)薄型の積層体(有機EL素子)の製造が困難となる。
積層体Bは乾燥後の厚さがUの構造物(発光層)105の非形成領域に乾燥後の厚さWの第3機能膜(第3有機化合物層)106を形成した後、第4機能膜(第4有機化合物層)106を構造物(発光層)105の上に乾燥後の厚さがVとなるように第3機能膜(第3有機化合物層)106の上を含めて形成することで構造物(発光層)105の上の第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107を均一に安定した厚さで製造することが可能となっている。
積層体Bの製造は積層体Aが製造された後、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の上に形成する第1電極に合わせパターニングされた構造物(発光層)105の乾燥後の厚さをU、構造物(発光層)105の非形成領域に形成する第3機能膜(第3有機化合物層)106の乾燥後の厚さをW、構造物(発光層)105の上に形成される第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の乾燥後の厚さをVとした時、構造物(第1電極)102の厚さXと、第1機能膜(第1有機化合物層)103の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の上に構造物(第1電極)102に合わせて形成された厚さUの構造物(発光層)105と、構造物(発光層)105の上に形成される第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の乾燥後の厚さVとの関係が(X−Z)+U≧Vであり、且つ、構造物(発光層)105の非形成領域に第3機能膜(第3有機化合物層)106の乾燥後の厚さWを、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するようにして形成した後、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107を構造物(発光層)105の上に乾燥後の膜の厚さがVとなるように形成することで製造することが出来る。
第3機能膜(第3有機化合物層)106の乾燥後の厚さWがW<X−Z+U−Vの場合は、第3機能膜(第3有機化合物層)の乾燥膜厚が不十分であり、最終的に第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107が不連続膜となるため、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の流動防止効果が得られない。又、X−Z+U<Wである場合は、第1機能膜(第1有機化合物層)が構造物上に流出する可能性が高く好ましくない。
構造物(第1電極)102の厚さXと、第1機能膜(第1有機化合物層)103の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、第2機能膜((正孔輸送層)(第2有機化合物層))104の上に構造物(第1電極)102に合わせて形成された厚さUの構造物(発光層)105と、構造物(発光層)105の上に形成される第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の乾燥後の厚さVとの関係が(X−Z)+U≧Vであり、且つ、構造物(発光層)105の非形成領域に第3機能膜(第3有機化合物層)106の乾燥後の厚さWを、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するように形成しないで、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107を構造物(発光層)105の上に乾燥後の膜の厚さがVとなるように形成する場合は、以下に示す問題が発生するため好ましくない。
1)構造物(発光層)105に塗設した第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107が流動し構造物(発光層)105の上より移動してしまうため、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の厚さが均一にならない。
2)薄型の積層体(有機EL素子)の製造が困難となる。
1)構造物(発光層)105に塗設した第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107が流動し構造物(発光層)105の上より移動してしまうため、第4機能膜((電子輸送層)(第4有機化合物層))107の厚さが均一にならない。
2)薄型の積層体(有機EL素子)の製造が困難となる。
図1に示される有機EL素子は積層体Aの上に積層体Bが積層された後、陰極(第2電極)108が蒸着法により構造物(第1電極)102と直交するように形成される。この後、接着剤層109が陰極(第2電極)108の全面に設けられた後、封止部材が接着剤層109上に貼合され製造される。
図3は本発明の製造方法により図1に示される有機EL素子を製造する製造装置の模式図である。以下に、一例としてパターン化されて形成されている複数の第1電極を有する帯状可撓性支持体を使用した場合に付き説明する。
図中、2は有機EL素子の構成層の1つである有機EL層までを大気圧条件下で形成する製造装置を示す。製造装置2は、供給部3と、第1機能膜形成部4と、第2機能膜形成部5と、発光層形成部6と、第3機能膜形成部7と、第4機能膜形成部8と、第2電極形成部9と、封止層形成部10と、打ち抜き断裁部11とを有している。
供給部3は帯状可撓性支持体301aの洗浄表面改質処理装置302と、除電処理装置303とを有している。供給部3では、凸状の構造物である複数の第1電極が既に形成された帯状可撓性支持体301aが巻き芯に巻き取られロール状態で供給される様になっている。301bはロール状帯状可撓性支持体を示す。第1電極はパターン化(図4を参照)されて形成されている。
洗浄表面改質処理装置302は、第1機能膜形成部4で塗布する前に供給部3から送られてきた帯状可撓性支持体301aの第1電極の表面を洗浄改質するために配設されている。洗浄表面改質処理装置302としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置等が挙げられる。低圧水銀ランプによる洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、波長184.2nmの低圧水銀ランプを、照射強度5〜20mW/cm2で、距離5〜15mmで照射し洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置による洗浄表面改質処理の条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としてはアルゴンガスに酸素1〜5体積%含有ガスを用い、周波数100kHz〜150MHz、電圧10V〜10kV、照射距離5〜20mmで洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。
除電処理装置303としては非接触式が好ましく、例えば光照射方式とコロナ放電式等が挙げられ、これらの中から必要に応じて適宜選択使用することが可能である。光照射式は微弱X線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。コロナ放電による除電器、軟X線による除電器が利用可能である。第1除電処理部により、基材の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。
第1機能膜形成部4はアキュームレータ401と、湿式塗布装置402と、乾燥装置403と、加熱処理装置404と、除電処理装置405とを有している。
アキュームレータ401は、ロール401aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、供給部3から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と第1機能膜形成部4のパターン塗布速度との差を調整するために配設されており、一定長さの帯状可撓性支持体301aを溜める機能を有しており、アキュームレータ401の前後で帯状可撓性支持体301aの動作を変えることが可能となっている。溜める長さの調整は速度差に応じてロール401aの増設が可能となっている。ロール401aは、層形成面を非接触で搬送出来る非接触ロールが好ましい。
湿式塗布装置402では、保持台402a上に固定された供給部3から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの上に形成されている複数の第1電極305(図4を参照)の各第1電極の第1電極非形成領域に第1機能膜形成用塗布液が塗布される。本図の場合、第1機能膜形成用塗布液としては第2機能膜形成用塗布液(正孔輸送層形成用塗布液)を使用した。湿式塗布装置402としてはパターン塗布が出来れば特に限定はなく、例えば、インクジェット方式、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式、グラビア印刷方式、スクリーン印刷方式、マスクを用いたスプレー塗布方式等に使用する各種塗布装置が挙げられる。これらの湿式パターン形成塗布機の使用は第1機能膜形成用塗布液の種類に応じて適宜選択することが可能となっている。本図ではインクジェット方式の場合を示している。
湿式塗布装置402は、帯状可撓性支持体301aの保持手段である保持台402aと、アライメント検出手段(図4を参照)と、湿式塗布装置の塗布位置補正制御手段(図4を参照)とを有している。
保持台402aとしては帯状可撓性支持体を平面性を保ち固定出来れば特に限定はなく、例えば吸引テーブルが挙げられる。吸引テーブルは、テーブル上に吸着孔を有する機構や、テーブルの載置面が多孔質を有する機構や静電吸着するもの等が挙げられ、適宜選択し使用することが可能である。好ましくは、載置面が多孔質を有する機構のテーブルが挙げられる。
乾燥装置403、加熱処理404では、湿式塗布装置402で塗設された第1機能膜形成用塗布膜を大気圧条件下で溶媒を除去し第1機能膜を形成する。
除電処理装置405は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
除電処理装置405は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
第2機能膜形成部5はアキュームレータ501と、湿式塗布装置502と、乾燥装置503と、加熱処理装置504と、除電処理装置505とを有している。
アキュームレータ501は、ロール501aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、第1機能膜形成部4から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と第2機能膜形成部5のパターン塗布速度との差を調整するために配設されており、第1機能膜形成部4に設けられているアキュームレータ401と同じ機能を有している。
アキュームレータ501は、ロール501aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、第1機能膜形成部4から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と第2機能膜形成部5のパターン塗布速度との差を調整するために配設されており、第1機能膜形成部4に設けられているアキュームレータ401と同じ機能を有している。
湿式塗布装置502では、バックアップロール502aに保持された第1機能膜形成部4から送られてくる帯状可撓性支持体301aの上に形成されている複数のパターン化されて形成されている第1電極(図4を参照)の上(但し、外部取り出し電極用の端部は除く)及び第1電極非形成領域に第2機能膜形成用塗布液が塗布される。本図の場合、第2機能膜形成用塗布液としては正孔輸送層形成用塗布液を使用した。
湿式塗布機502に使用可能な湿式塗布機としては、例えば、ダイコート方式、スクリーン印刷方式、フレキソ印刷方式、メイヤーバー方式、キャップコート法、スプレー塗布法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法、インクジェット方式、フレキソ印刷方式、オフセット印刷方式等の塗布機の使用が可能である。これらの湿式塗布機の使用は第2機能膜形成用塗布液の材料及び帯状可撓性支持体301aの上に形成されている第1電極の数に応じて適宜選択することが可能となっている。本図ではダイコート方式の場合を示している。
乾燥装置503、加熱処理504では、湿式塗布装置502で塗設された第2機能膜形成用塗布膜を大気圧条件下で溶媒を除去し第2機能膜(本図では正孔輸送層)を形成する。除電処理装置505は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
発光層形成部6はアキュームレータ601と、湿式塗布装置602と、乾燥装置603と、加熱処理装置604と、除電処理装置605とを有している。アキュームレータ601は、ロール601aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、第2機能膜形成部5から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と発光層形成部6のパターン塗布速度との差を調整するために配設されており、第1機能膜形成部4に設けられているアキュームレータ401と同じ機能を有している。ロール601aは、層形成面を非接触で搬送出来る非接触ロールが好ましい。
湿式塗布装置602では、保持台602a上に固定された第2機能膜形成部5から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの上に形成されている複数の第1電極305(図4を参照)の各第1電極のパターンに合わせ発光層形成用塗布液が塗布される。
湿式塗布装置602としてはパターン塗布が出来れば特に限定はなく、第1機能膜形成部4に使用した湿式塗布装置402と同じ湿式塗布装置が挙げられる。これらの湿式パターン形成塗布機の使用は発光層形成用塗布液の種類に応じて適宜選択することが可能となっている。本図ではインクジェット方式の場合を示している。
湿式塗布装置602は、帯状可撓性支持体301aの保持手段である保持台602aと、アライメント検出装置402g(図5を参照)と、湿式塗布装置の塗布位置補正制御手段(不図示)とを有し第1機能膜形成部4に配設された湿式塗布装置402と同じ構成をしている。保持台602aとしては第1機能膜形成部4に配設された保持台402aと同じであることが好ましい。
乾燥装置603、加熱処理604では、湿式塗布装置602で塗設された発光層形成用塗布膜を大気圧条件下で溶媒を除去し凸状の構造物である発光層を第1電極のパターに合わせ各第1電極上に形成する。
除電処理装置605は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
第3機能膜形成部7はアキュームレータ701と、湿式塗布装置702と、乾燥装置703と、加熱処理装置704と、除電処理装置705とを有している。アキュームレータ701は、ロール701aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、発光層形成部6から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と第3機能膜形成部7のパターン塗布速度との差を調整するために配設されており、第1機能膜形成部4に設けられているアキュームレータ401と同じ機能を有している。ロール701aは、層形成面を非接触で搬送出来る非接触ロールが好ましい。
湿式塗布装置702では、保持台702a上に固定された発光層形成部6から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの上に形成されている複数の発光層309(図6を参照)の各発光層の発光層非形成領域に第3機能膜形成用塗布液が塗布される。本図の場合、第3機能膜形成用塗布液としては第4機能膜形成用塗布液(電子輸送層形成用塗布液)を使用した。湿式塗布装置702としてはパターン塗布が出来れば特に限定はなく、第1機能膜形成部4に使用した湿式塗布装置402と同じ湿式塗布装置が挙げられる。これらの湿式パターン形成塗布機の使用は第3機能膜形成用塗布液の種類に応じて適宜選択することが可能となっている。本図ではインクジェット方式の場合を示している。
湿式塗布装置702は、帯状可撓性支持体301aの保持手段である保持台702aと、アライメントマーク検出装置(図4を参照)と、湿式塗布装置の塗布位置補正制御手段(不図示)とを有している。保持台702aとしては第1機能膜形成部4の保持台402と同じであることが好ましい。
乾燥装置703、加熱処理704では、湿式塗布装置402で塗設された第3機能膜形成用塗布膜を大気圧条件下で溶媒を除去し第3機能膜を形成する。
除電処理装置705は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
第4機能膜形成部8はアキュームレータ801と、湿式塗布装置802と、乾燥装置803と、加熱処理装置804と、除電処理装置805と、巻き取り装置806とを有している。アキュームレータ801は、ロール801aが上下方向(図中の矢印方向)に移動することで、第3機能膜形成部7から搬送されてくる帯状可撓性支持体301aの搬送速度と第4機能膜形成部8の塗布速度との差を調整するために配設されており、第1機能膜形成部4に設けられているアキュームレータ401と同じ機能を有している。
湿式塗布装置802では、バックアップロール802aに保持された第3機能膜形成部7から送られてくる帯状可撓性支持体301aの上に形成されている複数のパターン化されて形成されている発光層の上及び発光層非形成領域に第4機能膜形成用塗布液が塗布される。本図の場合、第4機能膜形成用塗布液としては電子輸送層形成用塗布液を使用した。
湿式塗布機802に使用可能な湿式塗布機としては、第2機能膜形成部5の湿式塗布機502と同じ湿式塗布機の使用が可能である。これらの湿式塗布機の使用は第4機能膜形成用塗布液の材料及び帯状可撓性支持体301aの上に形成されている第1電極の数に応じて適宜選択することが可能となっている。本図ではダイコート方式の場合を示している。
乾燥装置803、加熱処理804では、湿式塗布装置802で塗設された電子輸送層形成用塗布膜を大気圧条件下で溶媒を除去し第4機能膜(本図では電子輸送層)を形成する。除電処理装置805は供給部3に設けられた除電処理装置303と同じ形式の非接触式が好ましい。
巻き取り装置806では電子輸送層までが形成された状態の帯状可撓性支持体301aが巻芯に巻き取られロール状の帯状可撓性支持体807として回収される。ロール状として回収された帯状可撓性支持体807は酸素濃度は、1〜1000ppmの不活性ガス雰囲気中及び水分濃度は1〜1000ppmで保管することが好ましい。尚、不活性ガスとは、チッソ、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等を言う。次工程である第2電極形成部9で処理するまで保管する期間は、水分及び酸素により発光性能(輝度、効率、寿命等)劣化、第1電極(陽極)の酸化によりダークスポット(発光しない部位)等の発生、工程の在庫量等を考慮し3ヶ月以内が好ましい。
第2電極形成部9は供給部901と、第2電極形成装置902と、巻き取り装置903とを有している。供給部901にはロール状の帯状可撓性支持体807が供給される。第2電極形成装置902では、供給部901から繰り出された帯状可撓性支持体301aに第4機能膜形成部8で形成された電子輸送層の上に第1電極と直交する形で第2電極が形成される。902aは蒸着装置を示し、902bは蒸発源容器を示す。第2電極が形成された後、巻き取り装置903で巻き芯に巻き取られロール状の帯状可撓性支持体904として回収される。回収されたロール状の帯状可撓性支持体904の保管条件は、水分及び酸素により発光性能(輝度、効率、寿命等)劣化、第1電極(陽極)、第2電極、電子輸送層の酸化によりダークスポット(発光しない部位)の発生等を考慮し、第4機能膜形成部8のロール状の帯状可撓性支持体807の保管条件と同じであることが好ましい。
保管する期間は、形成された各層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し3ヶ月以内が好ましい。
保管する期間は、形成された各層の性能維持、工程の在庫量等を考慮し3ヶ月以内が好ましい。
第2電極形成部9は、何れも減圧条件となっている。本図では、第2電極が蒸着装置を使用した場合を示したが、第2電極の形成方法については、特に限定はなく、例えばスパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることが出来る。
封止層形成部10は、供給部1001と、貼着部1002とを有しており、供給部1001では、第2電極形成工程9で巻き取られたロール状の帯状可撓性支持体904が供給される。
貼着部1002は、供給工程1001から繰り出された帯状可撓性支持体301aの上に形成されている第2電極の上に接着剤を塗工する塗工装置1002aと、封止フィルム供給部1002bと、圧着ロール1002cと、硬化処理部1002dとを有している。1002eは巻き芯に巻き取られたロール状の封止フィルムを示す。
供給部1001から繰り出された帯状可撓性支持体301aは、塗工装置1002aで帯状可撓性支持体301a上に形成されている第1電極、第2電極の外部取り出し電極を形成する端部を除き、第1電極、第2電極の周囲に接着剤が連続的に塗工される。この後、封止フィルムが連続的に貼合され圧着ロール1002cを通過することで第2電極上に封止フィルムが接着剤を介して連続的に貼着される。封止フィルム1002e1が接着剤を介して貼着された後、封止フィルムの貼着の硬化処理が行われる。
打ち抜き断裁部11は、打ち抜き断裁機1101と、封止された有機EL素子の回収部1102と、打ち抜きカスの巻き取り装置1103とを有している。打ち抜き断裁機1101では帯状可撓性支持体301aに形成されている複数の有機EL素子を個別に打ち抜き、回収部1102で回収する構成となっている。打ち抜き断裁機1101は帯状可撓性支持体301aに形成されている複数の有機EL素子を個別に打ち抜きが出来れば形式はどのようなものであっても構わない。本図は上下刃からなるダイセット方式で、下から回収が可能となっている。尚、本図では封止層形成部10と打ち抜き断裁部11とが連続した場合を示しているが、分離しても構わない。
打ち抜き断裁機1101で帯状可撓性支持体301aに形成されている複数の有機EL素子を個別に打ち抜いた後の打ち抜きカスは巻き取り装置1103により巻き取られ回収され、図1、図2に示される有機EL素子が製造される。
尚、本図は基体として帯状可撓性支持体を使用した場合を示したが、枚葉基体(例えば、枚葉可撓性支持体、ガラス等)でも製造工程を変えることで勿論使用することが可能である。
図4は図3のPで示される部分の拡大概略平面図である。図4(a)はパターン化されて形成されている複数の第1電極を有する図3のPで示される帯状可撓性支持体の拡大概略平面図である。図4(b)は図4(a)のA−A′に沿った拡大概略断面図である。
図中、304は帯状可撓性支持体301aにパターン化して設けられた凸状の構造物である第1電極305の配設位置を示すため帯状可撓性支持体301aの両端に付けられたアライメントマークを示す。尚、アライメントマーク304は第1電極305の配設位置を正確に示すことが出来れば配設する位置は特に限定はない。第1電極305は帯状可撓性支持体301aの上にパターン化して、一定間隔で連続して帯状可撓性支持体301aの長さ方向と幅方向に設けられている。本図は帯状可撓性支持体の単位面積当たり、第1電極305が6個配設されている場合を示している。306は第1電極(陽極)305の非形成領域を示す。
図5は図3のQで示される部分の拡大概略平面図である。
図中、402b〜402dは湿式塗布装置を示し、湿式塗布装置402を構成している。本図に示す各湿式塗布装置402b〜402dはインクジェットヘッドを使用している場合を示している。402eは各湿式塗布装置402b〜402dを取り付けるステージを示し、各湿式塗布装置402b〜402dは幅方向(図中の矢印H方向)に移動可能となる様に、ステージ402eに配設されている。402fはステージ402eを第1電極305(図4を参照)が形成された状態の帯状可撓性支持体301aの搬送方向(図中の矢印I方向)に移動可能となる様に取り付けるガイドレールを示す。402gは帯状可撓性支持体301aに設けられたアライメントマーク304(図4を参照)のアライメントマーク検出装置を示す。アライメントマーク検出装置402gはアライメントマーク304(図4を参照)の位置に合わせ湿式塗布装置402のフレーム(不図示)に配設されている。各湿式塗布装置402b〜402dのステージ402eへの配設方法は特に限定はなく、例えば各湿式塗布装置402b〜402dを単独又は纏めて配設してもよく、必要に合わせて適宜選択することが好ましい。本図は各湿式塗布装置402b〜402dを纏めて配設した場合を示している。
アライメントマーク検出装置402gとしては、CCDカメラ等が挙げられる。複数の第1電極305(図4を参照)を有する帯状可撓性支持体301aに対して、各湿式塗布装置402b〜402dの塗布液の塗出及び各湿式塗布装置402b〜402dのステージ402eと、ガイドレール402fに沿った駆動は、アライメントマーク検出装置402gによりアライメントマーク304(図4を参照)の検出情報に従って塗布位置補正制御手段(不図示)により制御可能となっている。
図6は図3に示す製造装置で図1に示される有機EL素子を製造する概略フロー図である。尚、本図は、図4に示される様に帯状可撓性支持体301aの上に形成された複数の第1電極の内の1つを取り上げ、第1電極305の乾燥後の厚さXと正孔輸送層308の乾燥後の厚さYがX≧Yの関係を有する積層体Aを、乾燥後の厚さZの第1機能膜(第1有機化合物層)307をX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、正孔輸送層308を第1電極305の上に乾燥後の厚さがYになるように形成する。この後、積層体Aの正孔輸送層308の上に、第1電極305に合わせパターニング形成する発光層309の乾燥後の厚さをU、発光層309の発光層非形成領域310に形成する第3機能膜(第3有機化合物層)311の乾燥後の厚さをW、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の厚さをVとした時、第1電極3052の厚さXと、第1機能膜(第1有機化合物層)307の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、正孔輸送層308の上に第1電極305に合わせて形成された厚さUの発光層309と、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の厚さVとの関係が(X−Z)+U≧Vであり、且つ、発光層309の発光層非形成領域に第3機能膜(第3有機化合物層)311の乾燥後の膜の厚さWを、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するようにして積層体Bを形成する。この後、電子輸送層312の上に第2電極313を形成した後。接着剤314を介して封止部材315で密着封止する場合に付き説明する。尚、図の上段は概略平面図を表し、下段は第1電極に直交する面に沿って切断した時の概略部分断面図を表す。
S1は供給部3(図3を参照)から繰り出された状態の帯状可撓性支持体301aを示す。帯状可撓性支持体301aの上にはパターン化された凸状の構造物の第1電極305が設けられている。
S2は第1機能膜形成部4(図3を参照)で第1電極305の非形成領域306に湿式塗布装置402により第1機能膜形成用塗布液を塗布し、乾燥することで第1機能膜307が形成された状態を示す。尚、第1機能膜307は、第1電極305の乾燥後の厚さXと正孔輸送層308の乾燥後の厚さYとは、X≧Yの関係を有する場合、且つ、乾燥後の厚さZの第1機能膜307をX−Y≦Z<Xの関係を有するように形成する。本図の場合、第1機能膜形成用塗布液としては正孔輸送層形成用塗布液(第2機能膜形成用塗布液)を使用した。
S3は第2機能膜形成部5(図3を参照)で第1電極305(但し、外部取り出し電極となる端部305aは除く)及び第1機能膜307の上に湿式塗布装置502(図3を参照)により正孔輸送層形成用塗布液(第2機能膜形成用塗布液)を塗布し乾燥することで、正孔輸送層(第2機能膜)308が形成された状態を示す。S3の段階で図1に示される積層体Aまでが出来た状態となる。
S4は発光層形成部6(図3を参照)で湿式塗布装置602(図3を参照)により、第1電極305(但し、外部取り出し電極となる端部305aは除く)のパターに合わせ、積層体Aの正孔輸送層(第2機能膜)308の上に発光層形成用塗布液を塗布し乾燥することで凸状の構造物である発光層309が形成された状態を示す。
S5は第3機能膜形成部7(図3を参照)で発光層309の非形成領域310に湿式塗布装置702(図3を参照)により第3機能膜形成用塗布液を塗布し、乾燥することで第3機能膜311が形成された状態を示す。
尚、第3機能膜(第3有機化合物層)311は、発光層309の乾燥後の厚さをU、発光層309の発光層非形成領域310に形成する第3機能膜(第3有機化合物層)311の乾燥後の厚さをW、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の厚さをVとした時、第1電極305の厚さXと、第1機能膜(第1有機化合物層)307の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、正孔輸送層308の上に第1電極305に合わせて形成された厚さUの発光層309と、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の膜の厚さVとが(X−Z)+U≧Vの関係を有する場合、且つ、乾燥後の厚さWの第3機能膜(第3有機化合物層)311を、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するように形成する。
S1は供給部3(図3を参照)から繰り出された状態の帯状可撓性支持体301aを示す。帯状可撓性支持体301aの上にはパターン化された凸状の構造物の第1電極305が設けられている。
S2は第1機能膜形成部4(図3を参照)で第1電極305の非形成領域306に湿式塗布装置402により第1機能膜形成用塗布液を塗布し、乾燥することで第1機能膜307が形成された状態を示す。尚、第1機能膜307は、第1電極305の乾燥後の厚さXと正孔輸送層308の乾燥後の厚さYとは、X≧Yの関係を有する場合、且つ、乾燥後の厚さZの第1機能膜307をX−Y≦Z<Xの関係を有するように形成する。本図の場合、第1機能膜形成用塗布液としては正孔輸送層形成用塗布液(第2機能膜形成用塗布液)を使用した。
S3は第2機能膜形成部5(図3を参照)で第1電極305(但し、外部取り出し電極となる端部305aは除く)及び第1機能膜307の上に湿式塗布装置502(図3を参照)により正孔輸送層形成用塗布液(第2機能膜形成用塗布液)を塗布し乾燥することで、正孔輸送層(第2機能膜)308が形成された状態を示す。S3の段階で図1に示される積層体Aまでが出来た状態となる。
S4は発光層形成部6(図3を参照)で湿式塗布装置602(図3を参照)により、第1電極305(但し、外部取り出し電極となる端部305aは除く)のパターに合わせ、積層体Aの正孔輸送層(第2機能膜)308の上に発光層形成用塗布液を塗布し乾燥することで凸状の構造物である発光層309が形成された状態を示す。
S5は第3機能膜形成部7(図3を参照)で発光層309の非形成領域310に湿式塗布装置702(図3を参照)により第3機能膜形成用塗布液を塗布し、乾燥することで第3機能膜311が形成された状態を示す。
尚、第3機能膜(第3有機化合物層)311は、発光層309の乾燥後の厚さをU、発光層309の発光層非形成領域310に形成する第3機能膜(第3有機化合物層)311の乾燥後の厚さをW、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の厚さをVとした時、第1電極305の厚さXと、第1機能膜(第1有機化合物層)307の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、正孔輸送層308の上に第1電極305に合わせて形成された厚さUの発光層309と、発光層309の上に形成される電子輸送層312の乾燥後の膜の厚さVとが(X−Z)+U≧Vの関係を有する場合、且つ、乾燥後の厚さWの第3機能膜(第3有機化合物層)311を、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するように形成する。
本図の場合、第3機能膜形成用塗布液としては電子輸送層形成用塗布液(第4機能膜形成用塗布液)を使用した。
S6は第4機能膜形成部8(図3を参照)で発光層309の上(但し、第1電極305の外部取り出し電極となる端部305aは除く)及び第3機能膜311の上に湿式塗布装置802(図3を参照)により電子輸送層形成用塗布液(第4機能膜形成用塗布液)を塗布し乾燥することで、電子輸送層(第4機能膜)312が形成された状態を示す。S6の段階で図1に示される積層体Bまでが出来た状態となる。
S7は第2電極形成部9(図3を参照)で第2電極形成装置902(図3を参照)により電子輸送層312の上に第1電極305と直交する状態で第2電極313が形成された状態を示す。
S8は封止層形成部10(図3を参照)で塗工装置1002a(図3を参照)により第2電極313及び電子輸送層312の上に接着剤を第1電極305の外部取り出し電極となる端部305aと、第2電極313の外部取り出し電極となる端部313aとを除いて塗工し接着剤層314を形成した状態を示す。
S9は封止層形成部10(図3を参照)で封止フィルムを接着剤層314が形成された領域に貼合し封止層315を形成した状態を示す。S8の段階で図1に示される有機EL素子が出来上がる。この後、打ち抜き断裁部11(図3を参照)で打ち抜くことで個別の有機EL素子が出来上がる。
S6は第4機能膜形成部8(図3を参照)で発光層309の上(但し、第1電極305の外部取り出し電極となる端部305aは除く)及び第3機能膜311の上に湿式塗布装置802(図3を参照)により電子輸送層形成用塗布液(第4機能膜形成用塗布液)を塗布し乾燥することで、電子輸送層(第4機能膜)312が形成された状態を示す。S6の段階で図1に示される積層体Bまでが出来た状態となる。
S7は第2電極形成部9(図3を参照)で第2電極形成装置902(図3を参照)により電子輸送層312の上に第1電極305と直交する状態で第2電極313が形成された状態を示す。
S8は封止層形成部10(図3を参照)で塗工装置1002a(図3を参照)により第2電極313及び電子輸送層312の上に接着剤を第1電極305の外部取り出し電極となる端部305aと、第2電極313の外部取り出し電極となる端部313aとを除いて塗工し接着剤層314を形成した状態を示す。
S9は封止層形成部10(図3を参照)で封止フィルムを接着剤層314が形成された領域に貼合し封止層315を形成した状態を示す。S8の段階で図1に示される有機EL素子が出来上がる。この後、打ち抜き断裁部11(図3を参照)で打ち抜くことで個別の有機EL素子が出来上がる。
基材の上に少なくとも1つの凸状の構造物と、構造物の形成されていない領域に形成された第1機能膜と、構造物の上と、構造物の形成されていない領域を含めに第2機能膜を形成した積層体を製造する時、凸状の構造物の高さをXとし、第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、構造物の上の第2機能膜の厚さをYとした時、XとYとがX≧Yの関係を有し、且、乾燥後の厚さZの第1機能膜を、X−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成する本発明の積層体の製造方法により次の効果が挙げられる。
1)構造物の上に塗布された機能膜形成用塗布液の流動がなくなるため、形成される機能膜の厚さが均一となり性能が安定する。
2)構造物の上に形成される機能膜の薄膜化が可能となり積層体の有機デバイス分野(例えば、有機EL素子、有機発光ダイオード、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池等)への薄型対応が可能となる。
1)構造物の上に塗布された機能膜形成用塗布液の流動がなくなるため、形成される機能膜の厚さが均一となり性能が安定する。
2)構造物の上に形成される機能膜の薄膜化が可能となり積層体の有機デバイス分野(例えば、有機EL素子、有機発光ダイオード、有機薄膜トランジスタ、有機太陽電池等)への薄型対応が可能となる。
より具体的な効果として、本発明の積層体の製造方法を使用した図1〜図6に示す有機EL素子の製造方法により有機EL素子を製造することにより次の効果が挙げられる。
1)第1電極上に形成される正孔輸送層の厚さ、発光層の上に形成される電子輸送層の厚さを均一することで有機EL素子の性能が安定し品質向上が可能となった。
2)有機EL素子を構成している有機化合物層の内、湿式塗布方式で形成する層(例えば、本図では第2機能層(正孔輸送層)、第4機能層(電子輸送層))を安定な薄膜として形成することが可能になり、大面積化、低コスト化対応が可能となった。
3)大面積化を要求される有機EL表示装置への対応が可能となった。
1)第1電極上に形成される正孔輸送層の厚さ、発光層の上に形成される電子輸送層の厚さを均一することで有機EL素子の性能が安定し品質向上が可能となった。
2)有機EL素子を構成している有機化合物層の内、湿式塗布方式で形成する層(例えば、本図では第2機能層(正孔輸送層)、第4機能層(電子輸送層))を安定な薄膜として形成することが可能になり、大面積化、低コスト化対応が可能となった。
3)大面積化を要求される有機EL表示装置への対応が可能となった。
以下、本発明に係わる有機EL素子を構成している基材、ガスバリア層、第1電極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、第2電極、封止層等に付き説明する。
本発明に係わるガスバリア層と第1電極が既に形成された基材としては、枚葉シート状基材、帯状可撓性基材が挙げられる。枚葉シート状基材としては、透明ガラス板、シート状透明樹脂フィルムが挙げられる。帯状可撓性基材としては、透明樹脂フィルムが挙げられる。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)或いはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
帯状可撓性基材の厚さは特に限定されないが、取り扱い性、搬送性等を考慮し、0.05〜1mmの範囲が好ましい。帯状可撓性基材の幅は特に限定はなく、使用するエレクトロルミネッセンス表示装置の画面サイズに応じて適宜に選択することが可能である。
帯状可撓性基材には、添加剤等が含有されていてもよく、例えば電磁波遮蔽透明板がプラズマディスプレイパネルの前面に装着される場合には、パネルの前面から発生する近赤外線を吸収させるための近赤外線吸収剤を含有させもよいし、ディスプレイの見やすさを向上させるために、染料、顔料等の着色剤により着色されていてもよい。
帯状可撓性基材として使用する樹脂フィルムの表面にはガスバリア膜が必要に応じて形成されることが好ましい。ガスバリア膜としては無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が挙げられる。ガスバリア膜の特性としては、水蒸気透過度が0.01g/m2・day・atm以下であることが好ましい。更には、酸素透過度10-3ml/m2/day以下、水蒸気透過度10-5g/m2/day以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
ガスバリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることが出来る。更に該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることが出来るが、特開2004−68143号に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
第1電極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。この様な電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。又、IDIXO(In2O3・ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィ法で所望の形状のパターンを形成してもよく、或いはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。或いは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることも出来る。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、又、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
第1電極と発光層又は正孔輸送層の間に、正孔注入層(陽極バッファー層)を存在させてもよい。正孔注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123−166頁)に詳細に記載されている。陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることが出来る。正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物、無機物の何れであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、又導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
正孔輸送材料としては上記のものを使用することが出来るが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル;N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD);2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル;1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン;ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル;4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N−トリ(p−トリル)アミン;4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン;3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン;N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。
更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。又、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することが出来る。
又、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような所謂p型正孔輸送材料を用いることも出来る。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。又、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号、特開2000−196140号、特開2001−102175号、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の有機EL素子を作製することが出来るため好ましい。
本発明に係わる発光層に使用する材料は特に限定はなく、例えば、株式会社 東レリサーチセンター フラットパネルディスプレイの最新動向 ELディスプレイの現状と最新技術動向 228〜332頁に記載されている如き各種材料が挙げられる。
乾燥することで形成された発光層は、電極又は電子注入層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
電子注入層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり広い意味で電子輸送層に含まれる。電子注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。電子注入層(陰極バッファー層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。
他に発光層側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることが出来、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来る。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることも出来る。
又、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることが出来る。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることが出来る。又、ジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることが出来るし、正孔注入層、正孔輸送層と同様に、n型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることが出来る。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であってもよい。
又、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることも出来る。その例としては、特開平4−297076号公報、特開平10−270172号公報、特開2000−196140号公報、特開2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。この様なn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することが出来るため好ましい。電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、湿式塗布、真空蒸着法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することも出来る。
本発明に係わる発光層には、発光層の発光効率を高くするために公知のホスト化合物と、公知のリン光性化合物(リン光発光性化合物とも言う)を含有することが好ましい。ホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。ホスト化合物を複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することが出来る。又、リン光性化合物を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることが出来る。リン光性化合物の種類、ドープ量を調整することで白色発光が可能であり、照明、バックライトへの応用も出来る。
これらのホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、尚且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。公知のホスト化合物としては、例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等に記載の化合物が挙げられる。
複数の発光層を有する場合、これら各層のホスト化合物の50質量%以上が同一の化合物であることが、有機層全体に渡って均質な膜性状を得やすいことから好ましく、更にはホスト化合物のリン光発光エネルギーが2.9eV以上であることが、ドーパントからのエネルギー移動を効率的に抑制し、高輝度を得る上で有利となることからより好ましい。リン光発光エネルギーとは、ホスト化合物を基材上に100nmの蒸着膜のフォトルミネッセンスを測定し、そのリン光発光の0−0バンドのピークエネルギーを言う。
ホスト化合物は、有機EL素子の経時での劣化(輝度低下、膜性状の劣化)、光源としての市場ニーズ等を考慮し、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。すなわち、輝度と耐久性の両方を満足するためには、リン光発光エネルギーが2.9eV以上且つTgが90℃以上のものであることが好ましい。Tgは、更に好ましくは100℃以上である。
リン光性化合物(リン光発光性化合物)とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物である。先に説明したホスト化合物と合わせ使用することで、より発光効率の高い有機EL素子とすることが出来る。
本発明に係るリン光性化合物は、リン光量子収率は好ましくは0.1以上である。上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定出来る。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定出来るが、本発明に用いられるリン光性化合物は、任意の溶媒の何れかにおいて上記リン光量子収率が達成されればよい。
リン光性化合物の発光は原理としては2種挙げられ、1つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光性化合物に移動させることでリン光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光性化合物上でキャリアの再結合が起こりリン光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、何れの場合においても、リン光性化合物の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。
リン光性化合物は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることが出来る。リン光性化合物としては、好ましくは元素の周期表で8族−10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
本発明においては、リン光性化合物のリン光発光極大波長としては特に制限されるものではなく、原理的には中心金属、配位子、配位子の置換基等を選択することで得られる発光波長を変化させることが出来る。
本発明に係わる有機EL素子や、化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当て嵌めた時の色で決定される。又、白色素子とは、2℃視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.07の領域内にあることを言う。
本発明に係わる有機EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。ここに、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。
又、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。
本発明に係わる有機EL素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために以下に示す方法を併用することが好ましい。有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光の内15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基材と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが出来ないことや、透明電極ないし発光層と透明基材との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。
この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基材表面に凹凸を形成し、透明基材と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435)。基材に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)。素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)。基材と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)。基材と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)。基材、透明電極や発光層の何れかの層間(含む、基材と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。
本発明においては、これらの方法を有機EL素子と組み合わせて用いることが出来るが、基材と発光体の間に基材よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは基材、透明電極や発光層の何れかの層間(含む、基材と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることが出来、これらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度或いは耐久性に優れた素子を得ることが可能である。
透明電極と透明基材の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど、外部への取り出し効率が高くなる。低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基材の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。又、更に1.35以下であることが好ましい。低屈折率媒質の厚みは、媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは、低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基材内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。全反射を起こす界面もしくは何れかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は、回折格子が1次の回折や、2次の回折といった所謂ブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることが出来る性質を利用して、発光層から発生した光の内、層間での全反射等により外に出ることが出来ない光を、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基材内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。
回折格子を導入する位置としては前述の通り、何れかの層間もしくは、媒質中(透明基材内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。この時、回折格子の周期は、媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。回折格子の配列は、正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。
更に、本発明に係わる有機EL素子は、発光層で発生した光を効率よく取り出すために、基材の光取り出し側に、例えばマイクロレンズアレイ上の構造を設けるように加工したり、或いは、所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることが出来る。マイクロレンズアレイの例としては、基材の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大き過ぎると厚みが厚くなり好ましくない。
集光シートとしては、例えば液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。この様なシートとして例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることが出来る。プリズムシートの形状としては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。又、発光素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることが可能である。
第2電極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。この様な電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することが出来る。又、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。尚、発光した光を透過させるため、有機EL素子の第1電極(陽極)又は第2電極(陰極)の何れか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
又、第2電極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、第1電極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の第2電極(陰極)を作製することが出来、これを応用することで第1電極(陽極)と第2電極(陰極)の両方が透過性を有する素子を作製することが出来る。
本発明に係わる封止層は、SiOxを蒸着で設けてもよいし、又、可撓性封止部材としてはポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどの可撓性樹脂フィルムからなる基材へ蒸着法やコーティング法でバリア層を形成した材料又はバリア層として金属箔を用いた可撓性封止部材を用いることが可能である。バリア層としては例えばIn、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物を蒸着した材料が挙げられる。又、金属箔の材料としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケルなどの金属材料や、ステンレス、アルミニウム合金などの合金材料を用いることが出来るが、加工性やコストの面でアルミニウムが好ましい。膜厚は、1〜100μm程度、好ましくは10μm〜50μm程度が望ましい。又、製造時の取り扱いを容易にするために、ポリエチレンテレフタレート、ナイロンなどのフィルムを予めラミネートしておいてもよい。可撓性封止部材に樹脂フィルムを使用する場合、液状シール剤と接触する側に熱可塑性接着性樹脂層を有することが好ましい。
本発明に使用する可撓性封止部材の水蒸気透過度は、0.01g/m2・day以下であることが好ましく、且つ酸素透過度は、0.01ml/m2・day・atm以下であることが好ましい。水分透過度はJIS K7129B法(1992年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値であり、酸素透過度はJIS K7126B法(1987年)に準拠した方法で主としてMOCON法により測定した値である。可撓性封止部材のヤング率は、可撓性封止部材と第1圧着部材、第2圧着部材との密着性やシール剤の塗れ広がり防止等を考慮し、1×10-3GPa〜80GPaであり、厚みが10μm〜500μmであることが好ましい。
以下、図3に示す製造装置を使用し図6に示すフロー図に従って有機EL素子を製造する実施例を挙げて本発明の具体的な効果を示すが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
実施例1
〈帯状可撓性支持体の準備〉
帯状可撓性支持体として厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人・デュポン社製フィルム、以下、PETと略記する)を準備した。
〈帯状可撓性支持体の準備〉
帯状可撓性支持体として厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(帝人・デュポン社製フィルム、以下、PETと略記する)を準備した。
(透明性ガスバリア層の形成)
準備したPET上に、大気圧プラズマ放電処理法で、厚さ約90nmの透明ガスバリア層を形成した。JISk−7129Bに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、10-3g/m2/day以下であった。JISk−7126Bに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、10-3g/m2/day以下であった。
準備したPET上に、大気圧プラズマ放電処理法で、厚さ約90nmの透明ガスバリア層を形成した。JISk−7129Bに準拠した方法により水蒸気透過率を測定した結果、10-3g/m2/day以下であった。JISk−7126Bに準拠した方法により酸素透過率を測定した結果、10-3g/m2/day以下であった。
(第1電極の形成)
形成したバリア層の上に厚さ(X)120nmのITO(インジウムチンオキシド)を蒸着法によりパターニングを行い、図4に示す様に複数の第1電極を形成した。
形成したバリア層の上に厚さ(X)120nmのITO(インジウムチンオキシド)を蒸着法によりパターニングを行い、図4に示す様に複数の第1電極を形成した。
(第1機能膜の形成)
供給部から繰り出された第1電極が形成された帯状可撓性支持体を洗浄表面改質処理、帯電除去処理した後、第1機能膜形成用塗布液として正孔輸送層形成用塗布液を使用し、湿式塗布装置としてインクジェット方式により、乾燥後の厚さ(Z)を表1に示す様に変化し第1電極非形成領域に塗布し、乾燥することで第1機能膜を形成し第1機能膜形成済み帯状可撓性支持体としNo.1〜8とした。比較とし第1機能膜を形成しない帯状可撓性支持体を作製し9とした。次の工程で、第1電極の上に形成する正孔輸送層の乾燥後の厚さ(Y)は50nmを前提とした。
供給部から繰り出された第1電極が形成された帯状可撓性支持体を洗浄表面改質処理、帯電除去処理した後、第1機能膜形成用塗布液として正孔輸送層形成用塗布液を使用し、湿式塗布装置としてインクジェット方式により、乾燥後の厚さ(Z)を表1に示す様に変化し第1電極非形成領域に塗布し、乾燥することで第1機能膜を形成し第1機能膜形成済み帯状可撓性支持体としNo.1〜8とした。比較とし第1機能膜を形成しない帯状可撓性支持体を作製し9とした。次の工程で、第1電極の上に形成する正孔輸送層の乾燥後の厚さ(Y)は50nmを前提とした。
(正孔輸送層の形成)
準備した第1機能膜が形成された各帯状可撓性支持体No.1〜8及び比較として作製した帯状可撓性支持体No.9の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。この後、第2機能膜形成部で準備した正孔輸送層用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)により、第1電極の上(但し、外部取り出し電極形成用の端部を除き)と、第1機能膜の上に乾燥後の厚さ(Y)が50nmになるように、不活性ガス雰囲気のボックス内で塗布し、乾燥し正孔輸送層を形成し、正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.1−1〜1−9とした。正孔輸送層用塗布液として、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%に希釈したものを使用した。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
準備した第1機能膜が形成された各帯状可撓性支持体No.1〜8及び比較として作製した帯状可撓性支持体No.9の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。この後、第2機能膜形成部で準備した正孔輸送層用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)により、第1電極の上(但し、外部取り出し電極形成用の端部を除き)と、第1機能膜の上に乾燥後の厚さ(Y)が50nmになるように、不活性ガス雰囲気のボックス内で塗布し、乾燥し正孔輸送層を形成し、正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.1−1〜1−9とした。正孔輸送層用塗布液として、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%に希釈したものを使用した。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
(有機EL素子の作製)
準備した正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.1−1〜1−9の正孔輸送層上に発光層、電子輸送層、電子注入層、第2電極を順次以下に示す条件で形成した後、接着剤を介して可撓性封止部材を貼合し密着封止した有機EL素子を作製し、この後、打ち抜き断裁部にて打ち抜き個別の有機EL素子を作製し試料No.101〜109とした。
準備した正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.1−1〜1−9の正孔輸送層上に発光層、電子輸送層、電子注入層、第2電極を順次以下に示す条件で形成した後、接着剤を介して可撓性封止部材を貼合し密着封止した有機EL素子を作製し、この後、打ち抜き断裁部にて打ち抜き個別の有機EL素子を作製し試料No.101〜109とした。
(発光層の形成)
形成した正孔輸送層上に5×10-4Paの真空下にてCBP:Ir(ppy)3を厚さ50nmで蒸着し発光層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
形成した正孔輸送層上に5×10-4Paの真空下にてCBP:Ir(ppy)3を厚さ50nmで蒸着し発光層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
(電子輸送層の形成)
形成した発光層上に5×10-4Paの真空下にてBCPを厚さ30nmで蒸着し電子輸送層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
形成した発光層上に5×10-4Paの真空下にてBCPを厚さ30nmで蒸着し電子輸送層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
(電子注入層の形成)
形成した電子輸送層上に5×10-4Paの真空下にてLiFを厚さ0.5nmで蒸着し電子注入層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
形成した電子輸送層上に5×10-4Paの真空下にてLiFを厚さ0.5nmで蒸着し電子注入層を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
(第2電極の形成)
形成した電子注入層上に5×10-4Paの真空下にてAlを第1電極と直交する様に厚さ100nmで蒸着し第2電極を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
形成した電子注入層上に5×10-4Paの真空下にてAlを第1電極と直交する様に厚さ100nmで蒸着し第2電極を形成した。尚、蒸着時の基板温度は室温であった。
(可撓性封止部材による封止)
この後、封止層形成部にて第1電極と第2電極の外部取り出し電極形成用の端部を除き接着剤を厚さ50μmで塗布し、PET120μm/SiO30nm/SiN100nmの構成を有する可撓性封止部材を貼合し密着封止した。
この後、封止層形成部にて第1電極と第2電極の外部取り出し電極形成用の端部を除き接着剤を厚さ50μmで塗布し、PET120μm/SiO30nm/SiN100nmの構成を有する可撓性封止部材を貼合し密着封止した。
(評価)
作製した各試料No.101〜117に付き、発光ムラを以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。
作製した各試料No.101〜117に付き、発光ムラを以下に示す試験方法により試験し、以下に示す評価ランクに従って評価した結果を表2に示す。
発光ムラの試験方法
KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を有機EL素子に印加し発光させた。200cd/m2で発光させた発光素子について、50倍の顕微鏡で発光ムラを観察した。
KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を有機EL素子に印加し発光させた。200cd/m2で発光させた発光素子について、50倍の顕微鏡で発光ムラを観察した。
発光ムラの評価ランク
◎:9割以上が均一に発光している
○:8割以上、9割以下が均一に発光している
△:7割以上、8割以下が均一に発光している
×:6割以上、7割以下が均一に発光している
××:6割未満しか均一に発光していない
◎:9割以上が均一に発光している
○:8割以上、9割以下が均一に発光している
△:7割以上、8割以下が均一に発光している
×:6割以上、7割以下が均一に発光している
××:6割未満しか均一に発光していない
本発明の有効性が確認された。
実施例2
〈帯状可撓性支持体の準備〉
実施例1と同じPETを準備した。
〈帯状可撓性支持体の準備〉
実施例1と同じPETを準備した。
(透明性ガスバリア層の形成)
準備したPET上に、実施例1と同じ条件で、同じ性能を有する厚さ約90nmの透明ガスバリア層を形成した。
準備したPET上に、実施例1と同じ条件で、同じ性能を有する厚さ約90nmの透明ガスバリア層を形成した。
(第1電極の形成)
形成したバリア層の上に、実施例1と同じ条件で厚さ(X)120nmのITO(インジウムチンオキシド)を蒸着法によりパターニングを行い、図4に示す様に複数の第1電極を形成した。
形成したバリア層の上に、実施例1と同じ条件で厚さ(X)120nmのITO(インジウムチンオキシド)を蒸着法によりパターニングを行い、図4に示す様に複数の第1電極を形成した。
(第1機能膜の形成)
まず、第1電極が形成された帯状可撓性支持体の有機汚染物除去と濡れ性向上のため、低圧水銀ランプ波長184.9nm、照射強度15mW/cm2、照射距離10mmにて表面改質処理を実施した。第1電極が形成された基板上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。
まず、第1電極が形成された帯状可撓性支持体の有機汚染物除去と濡れ性向上のため、低圧水銀ランプ波長184.9nm、照射強度15mW/cm2、照射距離10mmにて表面改質処理を実施した。第1電極が形成された基板上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。
この後、第1機能膜形成用塗布液として正孔輸送層形成用塗布液と同じであるポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%に希釈したものを使用し、湿式塗布装置としてインクジェット方式により、乾燥後の厚さ(Z)が80nmになるように第1電極非形成領域に塗布し、乾燥することで第1機能膜を形成し第1機能膜形成済み帯状可撓性支持体とした。尚、第1機能膜の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。第1電極の上に形成する正孔輸送層の乾燥後の厚さ(Y)は50nmを前提とした。
(正孔輸送層の形成)
まず、第1機能膜が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。この後、準備した第1機能膜形成済み帯状可撓性支持体を使用し、第2機能膜形成部で準備した正孔輸送層用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)により、第1電極の上(但し、外部取り出し電極形成用の端部を除き)と、第1機能膜の上に乾燥後の厚さ(Y)が50nmになるように、不活性ガス雰囲気のボックス内で塗布し、乾燥し正孔輸送層を形成し、正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体とした。尚、正孔輸送層用塗布液として、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%に希釈したものを使用した。正孔輸送層の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
まず、第1機能膜が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。この後、準備した第1機能膜形成済み帯状可撓性支持体を使用し、第2機能膜形成部で準備した正孔輸送層用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)により、第1電極の上(但し、外部取り出し電極形成用の端部を除き)と、第1機能膜の上に乾燥後の厚さ(Y)が50nmになるように、不活性ガス雰囲気のボックス内で塗布し、乾燥し正孔輸送層を形成し、正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体とした。尚、正孔輸送層用塗布液として、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer社製 Bytron P AI 4083)を純水で65%、メタノールで5%に希釈したものを使用した。正孔輸送層の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
(発光層の形成)
まず、正孔輸送層が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。準備した正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体を使用し、発光層形成部で正孔輸送層の上に第1電極のパターンに合わせ、以下に示す発光層形成用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)で乾燥後の厚み(U)が30nmになるように発光層を形成した。発光層用塗布液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール(PVK)に対してドーパント材Ir(ppy)3が6質量%となるように混合したものを、溶媒である1.2.ジクロロエタンに固形分(ホスト材+ドーパント材)濃度が1質量%となるように溶解させたものを発光層用塗布液とした。尚、発光層の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
まず、正孔輸送層が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。準備した正孔輸送層形成済み帯状可撓性支持体を使用し、発光層形成部で正孔輸送層の上に第1電極のパターンに合わせ、以下に示す発光層形成用塗布液を湿式塗布装置(インクジェット方式)で乾燥後の厚み(U)が30nmになるように発光層を形成した。発光層用塗布液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール(PVK)に対してドーパント材Ir(ppy)3が6質量%となるように混合したものを、溶媒である1.2.ジクロロエタンに固形分(ホスト材+ドーパント材)濃度が1質量%となるように溶解させたものを発光層用塗布液とした。尚、発光層の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
(第3機能膜の形成)
まず、発光層が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。第3機能膜形成用塗布液として、ポリビニルカルバゾール(PVK)を溶媒である1.2.ジクロロエタンに固形分濃度が1質量%となるように溶解させたものを使用し、準備した発光層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、湿式塗布装置としてインクジェット方式により、乾燥後の厚さ(W)を表3に示す様に変化し、第1電極の外部取り出し電極形成用の端部を除き、発光層非形成領域に塗布し、乾燥することで第3機能膜を形成し第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体としNo.2−1〜2−6とした。比較として第3機能膜を形成しない発光層までが形成された帯状可撓性支持体を準備し2−7とした。
まず、発光層が形成された帯状可撓性支持体の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。第3機能膜形成用塗布液として、ポリビニルカルバゾール(PVK)を溶媒である1.2.ジクロロエタンに固形分濃度が1質量%となるように溶解させたものを使用し、準備した発光層までが形成された帯状可撓性支持体を使用し、湿式塗布装置としてインクジェット方式により、乾燥後の厚さ(W)を表3に示す様に変化し、第1電極の外部取り出し電極形成用の端部を除き、発光層非形成領域に塗布し、乾燥することで第3機能膜を形成し第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体としNo.2−1〜2−6とした。比較として第3機能膜を形成しない発光層までが形成された帯状可撓性支持体を準備し2−7とした。
第3機能膜の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。尚、帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。発光層の上に形成する電子輸送層の乾燥後の厚さ(V)は30nmを前提とした。
(電子輸送の形成)
まず、準備した各第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。電子輸送層用塗布液として、BCPを溶媒であるテトラリンに固形分濃度が1質量%となるように溶解させたものを使用し、準備した各第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の上に第1電極の外部取り出し電極用の端部を除き、第4機能膜形成部で湿式塗布装置(インクジェット方式)で電子輸送層形成用塗布液を乾燥後の膜厚(発光層の上)が30nmとなるように塗布した。電子輸送層形成用塗布液の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。尚、帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
まず、準備した各第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の上へのゴミの付着や絶縁破壊を防止するため、微弱X線による除電器を使用し帯電除去処理を実施した。電子輸送層用塗布液として、BCPを溶媒であるテトラリンに固形分濃度が1質量%となるように溶解させたものを使用し、準備した各第3機能膜形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の上に第1電極の外部取り出し電極用の端部を除き、第4機能膜形成部で湿式塗布装置(インクジェット方式)で電子輸送層形成用塗布液を乾燥後の膜厚(発光層の上)が30nmとなるように塗布した。電子輸送層形成用塗布液の塗布は不活性ガス雰囲気のボックス内に行った。乾燥は真空乾燥炉を用い、133Pa、100℃の条件下に60分間行った。尚、帯状可撓性支持体の搬送速度は0.5m/minで実施した。
(有機EL素子の作製)
準備した電子輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の電子輸送層の上に、電子注入層、第2電極を実施例1と同じ条件で形成した後、実施例1と同じ条件で接着剤を介して可撓性封止部材を貼合し密着封止した有機EL素子を作製し、この後、打ち抜き断裁部にて打ち抜き個別の有機EL素子を作製し試料No.201〜207とした。
準備した電子輸送層形成済み帯状可撓性支持体No.2−1〜2−7の電子輸送層の上に、電子注入層、第2電極を実施例1と同じ条件で形成した後、実施例1と同じ条件で接着剤を介して可撓性封止部材を貼合し密着封止した有機EL素子を作製し、この後、打ち抜き断裁部にて打ち抜き個別の有機EL素子を作製し試料No.201〜207とした。
(評価)
作製した各試料No.201〜207に付き、発光ムラを実施例1と同じ試験方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
作製した各試料No.201〜207に付き、発光ムラを実施例1と同じ試験方法により試験し、実施例1と同じ評価ランクに従って評価した結果を表4に示す。
実施例3
実施例1と同様の方法で有機発光ダイオードを作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
実施例1と同様の方法で有機発光ダイオードを作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
実施例4
実施例1と同様の方法で有機薄膜トランジスタを作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
実施例1と同様の方法で有機薄膜トランジスタを作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
実施例5
実施例1と同様の方法で有機太陽電池を作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
実施例1と同様の方法で有機太陽電池を作製し評価した結果、有機EL素子と同様な結果が得られ本発明の有効性が確認された。
1 有機EL素子
101 基材
102 第1電極
103 第1機能膜
104 第2機能膜(正孔輸送層)
105 有機化合物層(発光層)
106 第3機能膜
107 第4機能膜(電子輸送層)
108 第2電極
109 接着剤層
110 封止層
2 製造装置
3 供給部
4 第1機能膜形成部
402b〜402d、402、502、602、702、802 湿式塗布装置
5 第2機能膜形成部
6 発光層形成部
7 第3機能膜形成部
8 第4機能膜形成部
9 第2電極形成部
10 封止層形成部
11 打ち抜き断裁部
U、V、W、X、Y、Z 厚さ
101 基材
102 第1電極
103 第1機能膜
104 第2機能膜(正孔輸送層)
105 有機化合物層(発光層)
106 第3機能膜
107 第4機能膜(電子輸送層)
108 第2電極
109 接着剤層
110 封止層
2 製造装置
3 供給部
4 第1機能膜形成部
402b〜402d、402、502、602、702、802 湿式塗布装置
5 第2機能膜形成部
6 発光層形成部
7 第3機能膜形成部
8 第4機能膜形成部
9 第2電極形成部
10 封止層形成部
11 打ち抜き断裁部
U、V、W、X、Y、Z 厚さ
Claims (21)
- 少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の形成されていない領域に形成された第1機能膜と、前記構造物の上を含め前記第1機能膜の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体の製造方法において、
前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、
前記構造物の厚さXと、第2機能膜の乾燥後の厚さYとが、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜の乾燥後の厚さZを、X−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、
少なくとも前記構造物の上に乾燥後の厚さがYになるように第2機能膜を前記第1機能膜の上を含め形成することを特徴とする積層体の製造方法。 - 前記第1機能膜が第2機能膜と同じ材料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。
- 前記第1機能膜が第2機能膜と異なる材料により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層体の製造方法。
- 前記第1機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
- 前記第2機能膜が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
- 前記構造物が蒸着法、スパッタ法、CVD法、塗布法の何れかの方式にて形成され、該塗布法はインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の積層体の製造方法。
- 少なくとも1つの凸状の構造物と、前記構造物の形成されていない領域に形成された第1機能膜と、前記構造物の上を含め前記第1機能膜の上に形成された第2機能膜とをこの順番で有する構成体を少なくとも1つ基材の上に有する積層体において、
前記構造物の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記構造物の厚さをX、前記構造物の上に形成される第2機能膜の乾燥後の厚さをYとした時、
前記構造物の厚さをX、第2機能膜の乾燥後の厚さをY、第1機能膜の乾燥後の厚さをZとしたとき、X、Y、Zが下記1)かつ2)の関係を有することを特徴とする積層体。
1)X≧Y
2)X−Y≦Z<X - 基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、前記第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、前記第1電極の上及び前記第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第1電極の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記第1電極の厚さをX、前記第1電極の上に形成される前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さをYとした時、第1電極の厚さXと、前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さYとが、X≧Yの関係を有し、且つ、第1機能膜の乾燥後の厚さZがX−Y≦Z<Xの関係を有するようにし形成した後、
前記第2有機化合物層を前記第1電極の上に乾燥後の厚さがYとなるように前記第1有機化合物層の上を含め形成した後、
前記第2有機化合物層の上に、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と同じ材料により形成されることを特徴とする請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第1有機化合物層が第2有機化合物層と異なる材料により形成されることを特徴とする請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第1有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項8〜10の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第2有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項8〜11の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第2有機化合物層を形成した後、該第2有機化合物層の上に形成する第1電極に合わせパターニングされた発光層の厚さをU、該発光層の非形成領域に形成する第3有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをW、該発光層の上に形成される第4有機化合物層の乾燥後の膜の厚さをVとした時、
該第1電極の厚さXと、第1有機化合物層の乾燥後の厚さZとの差(X−Z)と、該第2有機化合物層の上に第1電極に合わせて形成された厚さUの該発光層と、該発光層の上に形成される該第4有機化合物層の乾燥後の厚さVとの関係が(X−Z)+U≧Vであり、
且つ、該発光層の非形成領域に該第3有機化合物層の乾燥後の厚さWを、X−Z+U−V≦W<X−Z+Uの関係を有するようにして形成した後、
該第4有機化合物層を前記発光層の上に乾燥後の厚さがVとなるように形成した後、
前記第4有機化合物層の上に第1電極と直交するようにパターニングされた第2電極と封止層とを順次形成することを特徴とする請求項8〜12の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と同じ材料で形成されることを特徴とする請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第3有機化合物層が第4有機化合物層と異なる材料で形成されることを特徴とする請求項13に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第3有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がインクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項13〜15の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記第4有機化合物層が塗布法で形成され、該塗布法がダイコート法、インクジェット法、印刷法の何れかの方式であることを特徴とする請求項13〜16の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記基板が帯状可撓性基板であり、該帯状可撓性基板を巻き芯に巻き取りロール状としたロール状帯状可撓性基板を供給工程から該帯状可撓性基板として送り出し、第1電極と、第1有機化合物層と、第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止部との何れかが形成された後、巻き芯に巻き取りロール状とし回収することを特徴とする請求項8〜17の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記発光層を形成する材料の発光機構がリン光に基づくものであることを特徴とする請求項8〜18の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 請求項8〜19の何れか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス素子を使用したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
- 基板の上に形成された、少なくとも1つの第1電極と、前記第1電極の形成されていない領域に形成された第1有機化合物層と、前記第1電極の上及び前記第1有機化合物層の上に形成された第2有機化合物層と、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成し製造された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記第1電極の非形成領域に形成する第1機能膜の乾燥後の厚さをZ、前記第1電極の厚さをX、前記第1電極の上に形成される前記第2有機化合物層の乾燥後の厚さをYとした時、X、Y、Zが下記1)かつ2)の関係を有し、
前記第2有機化合物層の上に、発光層と、第2電極と、封止層とを順次形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
1)X≧Y
2)X−Y≦Z<X
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