JP2007250241A - Light emitting device, film forming method, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光装置、膜形成方法及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device, a film forming method, and an electronic apparatus.
従来より、軽量化、薄型化、高速応答性等の観点から、表示ディスプレイや光プリンタの書き込みヘッドといった発光装置に使用される発光素子として、自発光素子である有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」という)を使用したものが知られている。そして、上記有機EL素子の製造方法の一つにインクジェット法が提案されている。 Conventionally, from the viewpoints of weight reduction, thickness reduction, high-speed response, etc., as a light emitting element used in a light emitting device such as a display head or a writing head of an optical printer, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic”) is used. A device using an EL element) is known. An ink jet method has been proposed as one of methods for manufacturing the organic EL element.
このインクジェット法は、有機発光材料を、アセトンやキシレンといった有機溶媒に分散または溶解させてなるインクを吐出して上記いずれか一方の電極上に塗布した後に、乾燥させることによって前記溶媒を除去し電極上に前記有機発光材料からなる有機発光膜を形成する方法である。従って、真空チャンバーといった大型の装置を必要とせずに有機発光膜を形成することができることから、省スペースで、かつ低消費エネルギーな膜形成方法を実現することができる。 In this ink jet method, an ink obtained by dispersing or dissolving an organic light emitting material in an organic solvent such as acetone or xylene is ejected and applied onto one of the electrodes, and then dried to remove the solvent and remove the electrode. This is a method of forming an organic light emitting film made of the above organic light emitting material. Accordingly, since the organic light emitting film can be formed without requiring a large apparatus such as a vacuum chamber, a film forming method that saves space and consumes low energy can be realized.
ところで、上記インクジェット法では、吐出されたインクの吐出位置の精度を確保するために、電極の外周を囲むようにして該電極に対向する位置に開口部を備えた絶縁膜を形成し、その開口部にインク滴を吐出するようにしている。そして、フルカラー表示可能な表示ディスプレイのように、電極毎に異なった種類の有機発光材料のインクを配置する場合においては、絶縁膜の上層領域に撥液化処理を施すことで、所定の電極上に配置されたインクが濡れ広がって周囲の他の電極上に配置されたインクに混じり合わないようにしている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記した撥液化処理は、従来、絶縁膜をアクリル樹脂などの有機材料で構成し、フッ化プラズマ処理を施すことで実現している。しかしながら、前述したように、インク滴は有機溶媒であることから、前記絶縁膜に付着したインク滴の有機溶媒によって絶縁膜を構成する膜材料がインク滴中に溶出してしまう虞があった。この結果、形成される有機発光膜が変質し、所望の発光特性が得られないという問題を生じてしまう。 By the way, the above-described liquid repellency treatment is conventionally realized by forming an insulating film from an organic material such as acrylic resin and performing a fluorinated plasma treatment. However, as described above, since the ink droplet is an organic solvent, the film material constituting the insulating film may be eluted into the ink droplet by the organic solvent of the ink droplet adhered to the insulating film. As a result, the organic light emitting film to be formed is deteriorated, and there arises a problem that desired light emission characteristics cannot be obtained.
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、絶縁膜によって変質されることない発光膜を備えた発光装置、その発光装置の発光膜の膜形成方法及び電子機器を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a light-emitting device including a light-emitting film that is not altered by an insulating film, a method for forming a light-emitting film of the light-emitting device, and an electronic apparatus. .
本発明の発光装置は、基板上に、開口部を備えた絶縁膜と、前記開口部に対向した位置に、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され少なくとも有機発光性材料で構成された発光膜を含む有機機能膜を有した発光素子とを備えた発光装置において、前記絶縁膜の上部領域に撥液性有機膜を設けている。 The light-emitting device of the present invention includes an insulating film having an opening on a substrate, and a first electrode, a second electrode, the first electrode, and the second electrode at positions facing the opening. And a light emitting device having an organic functional film including a light emitting film composed of at least an organic light emitting material, and having a liquid repellent organic film on an upper region of the insulating film. Provided.
これによれば、絶縁膜の上部領域には撥液性有機膜が設けられているので、従来のように、プラズマ処理する必要なく絶縁膜の上部領域が撥液化される。この結果、絶縁膜を有機無機材料で構成することが可能となることから、例えば、インクジェット法で有機機能
膜を形成する場合において、その有機機能膜材料を溶解または分散させる有機溶媒によって絶縁膜が溶解することはない。従って、有機機能膜の膜質が変質することないので、所望の発光特性を備えた発光素子を実現することができる。
According to this, since the liquid repellent organic film is provided in the upper region of the insulating film, the upper region of the insulating film is made liquid repellent without the need for plasma treatment as in the prior art. As a result, since the insulating film can be composed of an organic inorganic material, for example, when an organic functional film is formed by an inkjet method, the insulating film is formed by an organic solvent that dissolves or disperses the organic functional film material. It will not dissolve. Accordingly, since the film quality of the organic functional film is not changed, a light emitting element having desired light emission characteristics can be realized.
また、有機溶媒によって絶縁膜が溶解することはないことから、使用する有機溶媒の選択を広げることができる。さらに、使用可能な有機溶媒の選択を広がることから、有機発光性材料の材料選択が広がる。 Further, since the insulating film is not dissolved by the organic solvent, the selection of the organic solvent to be used can be expanded. Furthermore, since the selection of the usable organic solvent is expanded, the material selection of the organic light emitting material is expanded.
この発光装置において、前記絶縁膜上には、金属膜が形成されており、前記撥液性有機膜は、前記金属膜上に形成された自己組織化膜であってもよい。
これによれば、撥液性有機膜を、たとえば、チオール基を含んだ自己組織化で構成することで、絶縁膜上に形成された金属膜上に選択的に撥液性有機膜を形成することができる。また、発光膜にて発せられた光を第2電極を透過させて基板と反対側へ出射させる、所謂トップエミッションタイプの発光装置に対しては、金属膜は第2電極と接触しているので、第2電極が高抵抗材料である場合、その第2電極の補助電極として機能させることができる。
In this light emitting device, a metal film may be formed on the insulating film, and the liquid repellent organic film may be a self-assembled film formed on the metal film.
According to this, by forming the liquid repellent organic film by, for example, self-organization including a thiol group, the liquid repellent organic film is selectively formed on the metal film formed on the insulating film. be able to. In addition, for a so-called top emission type light emitting device in which light emitted from the light emitting film is transmitted through the second electrode and emitted to the opposite side of the substrate, the metal film is in contact with the second electrode. When the second electrode is made of a high resistance material, it can function as an auxiliary electrode for the second electrode.
この発光装置において、前記自己組織化膜は、チオール基とフルオロ基を備えていてもよい。
これによれば、チオール基は金属膜に密着するので、撥液性を有するフルオロ基を、絶縁膜の上層領域に形成された金属膜上表面にのみ選択的に形成することができる。
In the light emitting device, the self-assembled film may include a thiol group and a fluoro group.
According to this, since the thiol group adheres to the metal film, the liquid repellent fluoro group can be selectively formed only on the upper surface of the metal film formed in the upper layer region of the insulating film.
この発光装置において、前記絶縁膜は、無機材料で構成されていてもよい。
これによれば、無機材料は、一般に、有機溶媒に対して耐性を有したものであることから、無機材料を絶縁膜に使用することで、有機機能膜を液体プロセス(例えば、インクジェット法)によって形成する場合において、インクを構成する有機溶媒によって前記絶縁膜がインク中に溶出することはない。この結果、溶出した膜材料によって有機機能膜が変質するのを抑制し所望の特性を有した発光素子を形成することができる。
In this light emitting device, the insulating film may be made of an inorganic material.
According to this, since the inorganic material is generally resistant to an organic solvent, the organic functional film is formed by a liquid process (for example, an ink jet method) by using the inorganic material for the insulating film. In the formation, the insulating film is not eluted into the ink by the organic solvent constituting the ink. As a result, the organic functional film can be prevented from being altered by the eluted film material, and a light emitting element having desired characteristics can be formed.
また、有機溶媒によって絶縁膜がインク中に溶出することはないことから、使用する有機溶媒の選択を広げることができる。さらに、使用可能な有機溶媒の選択を広がることから、有機機能材料の材料選択が広がる。 Further, since the insulating film is not eluted into the ink by the organic solvent, the selection of the organic solvent to be used can be expanded. Furthermore, since the selection of the usable organic solvent is expanded, the material selection of the organic functional material is expanded.
この発光装置において、前記無機材料は、酸化珪素或いは窒化珪素で構成されていてもよい。
これによれば、酸化珪素(SiOx)や窒化珪素(SiNx)は、従来から発光装置を構成するのに使用される材料であることから、特別な材料を用意することなく、使用される有機溶媒によって絶縁膜を構成する膜材料が溶出してしまうことはない。この結果、溶出した膜材料によって有機機能膜が変質するのを抑制し所望の特性を有した発光素子を形成することができる。また、酸化珪素は親液性を示すことから、有機機能膜を液体プロセス(例えば、インクジェット法)によって形成する場合においては、インクが絶縁膜に濡れ広がって付着する。この結果、有機機能膜を、絶縁膜によって囲まれた第1電極上に均一に形成することができる。
In this light emitting device, the inorganic material may be composed of silicon oxide or silicon nitride.
According to this, since silicon oxide (SiOx) and silicon nitride (SiNx) are materials conventionally used for constituting a light emitting device, an organic solvent that is used without preparing a special material. Thus, the film material constituting the insulating film is not eluted. As a result, the organic functional film can be prevented from being altered by the eluted film material, and a light emitting element having desired characteristics can be formed. Further, since silicon oxide exhibits lyophilicity, when the organic functional film is formed by a liquid process (for example, an ink jet method), the ink spreads and adheres to the insulating film. As a result, the organic functional film can be uniformly formed on the first electrode surrounded by the insulating film.
この発光装置において、前記金属膜は、金或いは銀を含んでいてもよい。
これによれば、金属膜は抵抗率が低いので、トップエミッションタイプの発光装置においては金属膜を第2電極の補助電極として機能させることができる。
In this light emitting device, the metal film may contain gold or silver.
According to this, since the resistivity of the metal film is low, the metal film can function as an auxiliary electrode of the second electrode in the top emission type light emitting device.
本発明の膜形成方法は、基板上に、第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置され少なくとも有機発光性材料で構成された発光膜を含む有機
機能膜の膜形成方法において、前記第1の電極に対向した位置に開口部を備えた絶縁膜を形成する工程と、前記絶縁膜の上部領域に撥液性有機膜を形成する工程と、前記開口部を介して前記第1電極上に有機発光性材料を有機溶媒に溶解または分散してなる有機液状体を塗布する工程と、前記有機液状体から前記有機溶媒を除去して前記第1電極上に前記有機機能膜を形成する工程と、前記有機機能膜上に前記第2電極を形成する工程とを備えている。
In the film forming method of the present invention, a first electrode, a second electrode, and between the first electrode and the second electrode are disposed on a substrate, and are composed of at least an organic light-emitting material. In a method of forming an organic functional film including a light emitting film, a step of forming an insulating film having an opening at a position facing the first electrode, and forming a liquid repellent organic film in an upper region of the insulating film A step of applying an organic liquid material obtained by dissolving or dispersing an organic light-emitting material in an organic solvent on the first electrode through the opening, and removing the organic solvent from the organic liquid material. A step of forming the organic functional film on the first electrode, and a step of forming the second electrode on the organic functional film.
これによれば、絶縁膜の上部領域に撥液性有機膜を設けたので、従来のように、プラズマ処理する必要なく絶縁膜の上部領域が撥液化される。この結果、絶縁膜を有機無機材料で構成することが可能となることから、例えば、インクジェット法で有機機能膜を形成する場合において、その有機機能膜材料を溶解または分散させる有機溶媒によって絶縁膜が溶解することはない。従って、有機機能膜の膜質が変質することないので、所望の発光特性を備えた発光素子を形成することができる。 According to this, since the liquid repellent organic film is provided in the upper region of the insulating film, the upper region of the insulating film can be made liquid repellent without the need for plasma treatment as in the prior art. As a result, since the insulating film can be composed of an organic inorganic material, for example, when an organic functional film is formed by an inkjet method, the insulating film is formed by an organic solvent that dissolves or disperses the organic functional film material. It will not dissolve. Accordingly, since the film quality of the organic functional film is not changed, a light emitting element having desired light emission characteristics can be formed.
また、有機溶媒によって絶縁膜が溶解することはないことから、使用する有機溶媒の選択を広げることができる。さらに、使用可能な有機溶媒の選択を広がることから、有機発光性材料の材料選択を広げることができる。 Further, since the insulating film is not dissolved by the organic solvent, the selection of the organic solvent to be used can be expanded. Furthermore, since the selection of the usable organic solvent is expanded, the material selection of the organic light emitting material can be expanded.
この膜形成方法において、前記撥液性有機膜は、前記撥液性有機膜を構成する撥液性有機材料を含んだ液状体中に浸し、乾燥させることによって形成するようにしてもよい。
これによれば、真空チャンバーを使用することなく簡単に撥液性有機膜を形成することができる。
In this film forming method, the liquid repellent organic film may be formed by immersing in a liquid material containing a liquid repellent organic material constituting the liquid repellent organic film and drying.
According to this, a liquid repellent organic film can be easily formed without using a vacuum chamber.
この膜形成方法において、前記撥液性有機膜は、チオール基とフルオロ基を備えた自己組織化膜であり、前記絶縁膜上に金属膜を形成した後に、前記金属膜上に前記自己組織化膜を形成するようにしてもよい。 In this film formation method, the liquid repellent organic film is a self-assembled film having a thiol group and a fluoro group, and after the metal film is formed on the insulating film, the self-assembled film is formed on the metal film. A film may be formed.
これによれば、チオール基は金属膜に密着するので、撥液性を有するフルオロ基を、絶縁膜の上層領域に形成された金属膜上表面にのみ選択的に形成することができる。
この膜形成方法において、前記絶縁膜は、無機材料で構成されていてもよい。
According to this, since the thiol group adheres to the metal film, the liquid repellent fluoro group can be selectively formed only on the upper surface of the metal film formed in the upper layer region of the insulating film.
In this film forming method, the insulating film may be made of an inorganic material.
これによれば、無機材料を絶縁膜に使用することで、有機機能膜を形成する場合において、有機液状体を構成する有機溶媒によって前記絶縁膜が有機液状体中に溶出することはない。この結果、溶出した膜材料によって有機機能膜が変質するのを抑制し所望の特性を有した発光素子を形成することができる。 According to this, when an organic functional film is formed by using an inorganic material for the insulating film, the insulating film is not eluted into the organic liquid by the organic solvent constituting the organic liquid. As a result, the organic functional film can be prevented from being altered by the eluted film material, and a light emitting element having desired characteristics can be formed.
また、有機溶媒によって絶縁膜が有機液状体中に溶出することはないことから、使用する有機溶媒の選択を広げることができる。さらに、使用可能な有機溶媒の選択を広がることから、有機機能材料の材料選択が広がる。 Further, since the insulating film is not eluted into the organic liquid by the organic solvent, the selection of the organic solvent to be used can be expanded. Furthermore, since the selection of the usable organic solvent is expanded, the material selection of the organic functional material is expanded.
この膜形成方法において、前記無機材料は、酸化珪素或いは窒化珪素で構成されていてもよい。
これによれば、酸化珪素(SiOx)や窒化珪素(SiNx)は、従来から発光装置に使用される材料であることから、特別な材料を用意することなく、有機液状体に絶縁膜を構成する膜材料が溶出してしまうことはない。この結果、溶出した膜材料によって有機機能膜が変質するのを抑制し所望の特性を有した発光素子を形成することができる。また、酸化珪素は親液性を示すことから、有機機能膜を液体プロセス(例えば、インクジェット法)によって形成する場合においては、インクが絶縁膜に濡れ広がって付着する。この結果、有機機能膜を、絶縁膜によって囲まれた第1電極上に均一に形成することができる。
In this film forming method, the inorganic material may be composed of silicon oxide or silicon nitride.
According to this, since silicon oxide (SiOx) and silicon nitride (SiNx) are materials conventionally used for light emitting devices, an insulating film is formed on an organic liquid without preparing a special material. The membrane material will not be eluted. As a result, the organic functional film can be prevented from being altered by the eluted film material, and a light emitting element having desired characteristics can be formed. Further, since silicon oxide exhibits lyophilicity, when the organic functional film is formed by a liquid process (for example, an ink jet method), the ink spreads and adheres to the insulating film. As a result, the organic functional film can be uniformly formed on the first electrode surrounded by the insulating film.
この膜形成方法において、前記金属膜は、金或いは銀を含んでいてもよい。
これによれば、金属膜は抵抗率が低いので、トップエミッションタイプの発光装置においては金属膜を第2電極の補助電極として機能させることができる。
In this film forming method, the metal film may contain gold or silver.
According to this, since the resistivity of the metal film is low, the metal film can function as an auxiliary electrode of the second electrode in the top emission type light emitting device.
本発明の電子機器は、上記記載の発光装置を備えている。
これによれば、例えば、インクジェット法で形成された有機機能膜を備えた発光装置を搭載した電子機器において、その有機機能膜材料を溶解または分散させる有機溶媒によって絶縁膜が溶解することはない。従って、有機機能膜の膜質が変質することないので、所望の発光特性を備えた電子機器を提供することができる。
The electronic device of the present invention includes the light emitting device described above.
According to this, for example, in an electronic apparatus equipped with a light emitting device including an organic functional film formed by an inkjet method, the insulating film is not dissolved by an organic solvent that dissolves or disperses the organic functional film material. Therefore, since the film quality of the organic functional film does not change, an electronic apparatus having desired light emission characteristics can be provided.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る発光装置としての有機ELディスプレイについて図1〜図5に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, an organic EL display as a light emitting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係る有機ELディスプレイの一部概略断面図である。有機ELディスプレイ10は、無アルカリガラスといった光透過性を有した基板Sの素子形成面Sa上に、複数の第1電極としての画素電極11がマトリクス状に配置形成されている。尚、本実施形態の有機ELディスプレイ10は、アクティブマトリクス駆動方式であって、基板S上には、各有機EL素子に供給する電流(キャリア)の量を制御するための図示しない駆動トランジスタ(薄膜トランジスタ)等といった各種回路素子が形成されている。
FIG. 1 is a partial schematic cross-sectional view of an organic EL display according to this embodiment. In the organic EL display 10, a plurality of
画素電極11は、光透過性を有し、且つ、仕事関数の高い導電性材で構成されている。本実施形態においては、画素電極11は、インジウム−スズ酸化物(ITO)で構成されている。各画素電極11は、基板S上に形成された前記駆動トランジスタのドレイン電極に電気的に接続され、各駆動トランジスタによって制御された電流(キャリア)が供給されるようになっている。
The
また、基板Sの素子形成面Sa上には、絶縁膜12が形成されている。絶縁膜12は、無機材料である酸化珪素(SiOx)で構成されている。絶縁膜12は、各画素電極11の外周をそれぞれ囲むように形成され、それぞれ画素電極11に対応した位置に開口部Qoが形成されるようになっている。
An insulating
絶縁膜12の上部領域12aには、金属膜13が形成されている。金属膜13は、本実施形態では、金(Au)で構成されている。
また、金属膜13上には撥液性有機膜としての自己組織化膜14が形成されている。本実施形態の自己組織化膜14は、チオール基とフルオロ基を備えた単分子膜である。自己組織化膜14は、そのチオール基を金属膜13側に、フルオロ基を金属膜13と対向する側に配向して配列される。この結果、フルオロ基は撥液性を示すことから、絶縁膜12の上部領域12a表面は撥液性を示すこととなる。
A
A self-assembled
また、絶縁膜12の開口部Qo内に配置された各画素電極11上には、有機機能膜15が形成されている。有機機能膜15は、拡大部30に示すように、正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cから構成されており、画素電極11側から正孔輸送層15a→発光層15b→電子輸送層15cの順に積層されている。各正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cは、公知の有機材料で構成されている。例えば、正孔輸送層15aは、トリフェニルアミン類、ビス類、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合物、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体といった有機材料で構成されている。
An organic
また、発光層15bは、公知の赤色、緑色、青色の光を発光する有機発光性材料で構成
されている。たとえば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体等を主体とした材料に、赤、緑、青色の色素となる材料を含有したものである。つまり、発光層15bは、3種類あり、それぞれ、赤色の光を発光する赤色発光性有機材料で構成されたものと、緑色の光を発光する緑色発光性有機材料で構成されたものと、青色の光を発光する青色発光性有機材料で構成されたものとである。
The
電子輸送層15cは、オキサジオール類、アルミニウムキノリノール錯体等で構成されている。
そして、有機機能膜15上には、絶縁膜12の全面を覆うように、第2の電極としての対向電極16が形成されている。対向電極16は、光反射性を有し、かつ仕事関数の低い導電性材料で構成されている。本実施形態では、マグネシウム−銀(Mg−Ag)で構成されている。そして、各画素電極11と、対向電極16と、前記画素電極11と前記対向電極16との間に配置された有機機能膜15とで一つの発光素子としての有機EL素子18が構成されている。尚、発光層15bが赤色発光性有機材料で構成された有機機能膜15を備えた有機EL素子18は、赤色の光を出射する赤用有機EL素子18Rである。また同様に、発光層15bが緑色発光性有機材料で構成された有機機能膜15を備えた有機EL素子18は、緑色の光を出射する緑用有機EL素子18Gであり、発光層15bが青色発光性有機材料で構成された有機機能膜15を備えた有機EL素子18は、青色の光を出射する青用有機EL素子18Bである。そして、図1に示すように、各有機EL素子18R,18G,18Bは、図1中左右方向に沿って、赤用有機EL素子18R→緑用有機EL素子18G→青用有機EL素子18B→赤用有機EL素子18R→…の順に配置されている。
The
A
対向電極16の上方には、封止部材19が設けられている。この封止部材19は、基板Sの周縁部に接続することで各有機EL素子18を外界の雰囲気と遮断するものである。また、封止部材19は、その有機EL素子18側の一側壁にシリカゲルといった吸湿剤19aが設けられ、基板Sに内在した水分を吸湿し水分による有機機能膜15の劣化を抑制している。
A sealing
そして、画素電極11から正孔輸送層15aを介してキャリア(正孔)が発光層15bに注入されるとともに、対向電極16から電子輸送層15cを介してキャリア(電子)が発光層15bに注入されると、発光層15bにて再結合が生じて光Lが生成される。そして、その光Lは、画素電極11及び基板Sを透過して素子形成面Saと対向する面Sbに向かって出射する。つまり、この有機ELディスプレイ10は、素子形成面Saと対向する面Sbを光出射面とした、所謂ボトムエミッションタイプである。
Then, carriers (holes) are injected into the
このように構成された有機ELディスプレイ10は、有機機能膜15を構成する正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cには、それぞれ、絶縁膜12の膜材料といった不純物が含まれておらず、純度の高い膜となっている。また、拡大部30に示すように、有機機能膜15を構成する正孔輸送層15aが画素電極11上に均一の膜厚で配置形成されている。さらに、正孔輸送層15a上には発光層15bが、また、発光層15b上には電子輸送層15cが、それぞれ均一の膜厚で密着して配置形成されている。この結果、輝度ムラや暗点(発光しない有機EL素子18)の無い有機ELディスプレイ10が実現される。
In the organic EL display 10 configured as described above, the
次に、前述した有機ELディスプレイ10の製造方法について図2〜図4に従って説明する。
まず、基板Sを洗浄した後、公知の方法によって所定の領域に図示しない薄膜トランジ
スタといった回路素子や各種配線等を形成する。その後、前記基板S上にインジウム−スズ酸化物(ITO)を蒸着形成し、フォトリソグラフィー法等を使用することによってマトリクス状に画素電極11を形成する。
Next, the manufacturing method of the organic EL display 10 mentioned above is demonstrated according to FIGS.
First, after cleaning the substrate S, circuit elements such as thin film transistors (not shown), various wirings, and the like are formed in a predetermined region by a known method. Thereafter, indium-tin oxide (ITO) is deposited on the substrate S, and the
その後、基板S上の全面に無機材料である酸化珪素(SiOx)で構成された膜(例えば、膜厚:1000nm)を蒸着形成し、その後、フォトリソグラフィー法等を使用することによって各画素電極11が配置形成された領域に開口部Qoを形成して、画素電極11を露出させる(図2(a)参照)。これにより、絶縁膜12を形成する(膜厚:1000nm)。
Thereafter, a film (for example, film thickness: 1000 nm) made of silicon oxide (SiOx), which is an inorganic material, is formed by vapor deposition on the entire surface of the substrate S, and then each
次に、絶縁膜12上に、図示しないマスクを貼設し、該マスクを介して金(Au)を蒸着することで、絶縁膜12の上部領域12a上に金属膜13を形成する(図2(b)参照)。本実施形態の金属膜13は、膜厚が20nmである。このとき、一般に、金(Au)と酸化珪素(SiOx)はポリイミドといった有機材料に比べて強固に結合されることから、金属膜13と絶縁膜12とは従来の有機材料で構成された絶縁膜に比べて強固に結合される。
Next, a
次に、前述のようにして絶縁膜12の上部領域12a上に金属膜13を備えた基板Sを、自己組織化膜14を構成する材料が溶解または分散された図示しない液状体中に浸し、乾燥させる。本実施形態では、チオール基とフルオロ基を備えた有機材料(撥液性有機材料)を、CH2C12に溶解してなる液状体を別途作成し、その作成した液状体中に前記金属膜13を備えた基板S全体を浸す。すると、図2(c)に示すように、金属膜13を構成する金(Au)がチオール基に結合(共有結合)する。従って、フルオロ基が金属膜13と対向する側に配向するように自己配列する。そして、大気雰囲気中に放置することで、液状体中のCH2C12が除去され、金属膜13上に自己組織化膜14が形成される。この結果、絶縁膜12の上部領域12aに撥液性を示すこととなる。
Next, the substrate S provided with the
尚、このとき、前記チオール基は、金属膜13と強固に結合することから、自己組織化膜14は金属膜13を介して絶縁膜12の上部領域12aに強固に結合される。
次に、液体プロセス法を用いて画素電極11上に有機機能膜15を形成する。本実施形態では、液体プロセス法としてインクジェット法を使用する。即ち、正孔輸送層15a、発光層15b、電子輸送層15cを構成する各種有機材料を、有機溶媒に溶解または分散してなる有機溶液を、各々作成し、それらを公知の液滴吐出ヘッドを使用して画素電極11上に順次吐出・乾燥させることで正孔輸送層15a、発光層15b、電子輸送層15cを順次形成する。
At this time, since the thiol group is strongly bonded to the
Next, the organic
具体的には、まず、正孔輸送層15aを構成する正孔輸送層材料をキシレンに溶解または分散して有機液状体L1を作成する。そして、図3(a)に示すように、有機液状体L1を公知の液滴吐出ヘッド21のノズル21aから吐出して各画素電極11上に塗布する(図3(b),(c)参照)。このとき、絶縁膜12の上部領域12a表面は撥液性を示すため、所定の画素電極11上に塗布された有機液状体L1は、他の隣接する画素電極11上に塗布された有機液状体L1に接して混じり合うことはない。また、絶縁膜12は酸化珪素(SiOx)で構成されているので、前記有機液状体L1によって溶け出すことはない。この結果、図3(b),(c)に示す画素電極11上に塗布された有機液状体L1は、絶縁膜12を構成する酸化珪素(SiOx)を含まない。また、絶縁膜12を構成する酸化珪素(SiOx)は親液性であり、各画素電極11は絶縁膜12に囲まれているので、画素電極11上に塗布された有機液状体L1は、画素電極11上全面に濡れ広がって配置する。
Specifically, first, the hole liquid transport layer material constituting the
続いて、画素電極11上に塗布された有機液状体L1を乾燥する。本実施形態では、公
知のホットプレート(図示略)上に前記基板Sを載置し該ホットプレートを例えば約150℃に加熱することで有機液状体L1を乾燥させる。この結果、図4(a)に示すように、有機液状体L1中のキシレンが蒸発し、画素電極11上に正孔輸送層15aが形成される。
Subsequently, the organic liquid L1 applied on the
このとき、画素電極11上に塗布された有機液状体L1中には、絶縁膜12の膜材料である酸化珪素(SiOx)を含んでいないため、正孔輸送層15aは、不純物の含有が少なく所望の特性を有したものとなる。また、有機液状体L1は、画素電極11上全面に濡れ広がって配置されるために正孔輸送層15aは均一な膜厚となる。
At this time, since the organic liquid L1 applied on the
次に、前述した赤色発光性有機材料を所定の有機溶媒に溶解または分散してなる有機液状体LR、緑色発光性有機材料を所定の有機溶媒に溶解または分散してなる有機液状体LG、青色発光性有機材料を所定の有機溶媒に溶解または分散してなる有機液状体LBをそれぞれ作成する。本実施形態では、前記有機溶媒としてキシレンを使用する。 Next, an organic liquid LR obtained by dissolving or dispersing the above-described red light-emitting organic material in a predetermined organic solvent, an organic liquid LG obtained by dissolving or dispersing the green light-emitting organic material in a predetermined organic solvent, blue Organic liquids LB formed by dissolving or dispersing a light-emitting organic material in a predetermined organic solvent are prepared. In this embodiment, xylene is used as the organic solvent.
そして、公知の図示しない液滴吐出ヘッドを使用して、2つの正孔輸送層15aおきに各正孔輸送層15a上に同種の有機液状体LR,LG,LBを塗布する。つまり、図4(b)中左右方向に沿って、赤用有機液状体LR→緑用有機液状体LG→青用有機液状体LB→赤用有機液状体LR→…の順に配置されている。
Then, the same kind of organic liquids LR, LG, and LB are coated on each
このとき、フルオロ基は撥液性を示すことから、絶縁膜12の上部領域12a表面は撥液性を示すため、所定の画素電極11上に塗布された各色用有機液状体LR,LG,LBは、隣接する画素電極11上に塗布された各色用有機液状体LR,LG,LBに接して混じり合うことはない。また、絶縁膜12は酸化珪素(SiOx)で構成されているので、前記各有機液状体LR,LG,LBによって溶け出すことはない。このことから、図4(b)に示す正孔輸送層15a上に塗布された各種有機液状体LR,LG,LBは、絶縁膜12を構成する酸化珪素(SiOx)を含まない。また、酸化珪素(SiOx)は親液性であることから、画素電極11上に塗布された有機液状体LR,LG,LBは、正孔輸送層15a上全面に濡れ広がって配置する。
At this time, since the fluoro group exhibits liquid repellency, the surface of the
続いて、正孔輸送層15a上に塗布された有機液状体LR,LG,LBを乾燥する。本実施形態では、公知のホットプレート(図示略)上に前記基板Sを載置し該ホットプレートを例えば約150℃に加熱することで有機液状体LR,LG,LBを乾燥させる。この結果、図4(c)に示すように、各有機液状体LR,LG,LB中のキシレンが蒸発し、正孔輸送層15a上に発光層15bが形成される。
Subsequently, the organic liquid materials LR, LG, LB applied on the
その後、電子輸送層15cを構成する電子輸送層材料をキシレンに溶解または分散して有機溶液を作成し、上記と同様にして、公知の液滴吐出ヘッドを使用することで、各発光層15b上に塗布する。このとき、絶縁膜12の上部領域12a表面は撥液性を示すため、所定の画素電極11上に塗布された有機液状体L2は、他の隣接する画素電極11上に塗布された有機液状体L2に接して混じり合うことはない。また、絶縁膜12は酸化珪素(SiOx)で構成されているので、前記有機溶液は、絶縁膜12を構成する酸化珪素(SiOx)を含まない。また、酸化珪素(SiOx)は親液性であることから、発光層15b上に塗布された有機溶液は、発光層15b上全面に濡れ広がって配置する。
Thereafter, an electron transport layer material constituting the
続いて、発光層15b上に塗布された前記有機溶液を乾燥することで、発光層15b上に電子輸送層15cが形成される。このとき、発光層15b上に塗布された有機溶液中には、絶縁膜12の膜材料が溶け込んでいないため、電子輸送層15cは、不純物の含有がなく所望の特性を有したものとなる。また、前記有機溶液は、発光層15b上全面に濡れ広がって配置されるために電子輸送層15cは均一な膜厚となる。このようにして、図5
(a)に示すように、正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cから構成される有機機能膜15を形成する。
Subsequently, the organic solution applied on the
As shown to (a), the organic
次に、図5(b)に示すように、電子輸送層15c及び各自己組織化膜14上にマグネシウム−銀(Mg−Ag)を蒸着して対向電極16を形成して有機EL素子18を作成する。その後、各有機EL素子18を覆うように封止部材19を基板S上に接続することで、有機ELディスプレイ10を完成する。
Next, as shown in FIG. 5 (b), magnesium-silver (Mg-Ag) is vapor-deposited on the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成するとともに、その絶縁膜12の上部領域12aにフルオロ基を備えた自己組織化膜14を形成した。フルオロ基は撥液性を有するので、絶縁膜12の上部領域12aは撥液性を示すこととなる。従って、従来のように、プラズマ処理する必要なく絶縁膜12の上部領域12aを撥液化することができる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the insulating
(2)本実施形態によれば、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成したので、有機機能膜15を構成する各正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cをインクジェット法によって形成する場合、その各層の材料を溶解した有機液状体L1,LR,LG,LB,L2によって絶縁膜12が溶解することはない。この結果、有機機能膜15を構成する各層15a〜15cの膜質が変質することないので、所望の発光特性を備えた有機EL素子18を実現することができる。
(2) According to the present embodiment, since the insulating
(3)本実施形態によれば、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成することによって有機液状体L1,LR,LG,LB,L2に絶縁膜12が溶出することはないことから、使用する有機溶媒の選択を広げることができる。また、使用可能な有機溶媒の選択が広がることから、各正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cを構成する材料選択を広げることができる。
(3) According to the present embodiment, since the insulating
(4)本実施形態によれば、絶縁膜12の上部領域12a上に金属膜13を形成するとともに、自己組織化膜14をチオール基とフルオロ基を備えた有機材料(撥液性有機材料)で構成した。従って、自己組織化膜14を有機溶媒に溶解または分散させてなる液状体中に浸すことで、金属膜13とチオール基とが結合するので、撥液性を示すフルオロ基を絶縁膜12の上部領域12a上表面に選択的に形成することができる。
(4) According to the present embodiment, the
(5)本実施形態によれば、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成した。従って、特別な材料を用意することなく、有機溶媒に対して耐性を有した絶縁膜を構成することができる。また、絶縁膜12は親液性を有することから、各正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cをインクジェット法によって形成する場合、その各層の材料を溶解した有機液状体L1,LR,LG,LB,L2を絶縁膜12によって囲まれた画素電極11上に濡れ広がって配置させることができる。この結果、均一な正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cを形成することができる。
(5) According to the present embodiment, the insulating
(6)本実施形態によれば、自己組織化膜14を構成するチオール基とフルオロ基を備えた有機材料をCH2C12に溶解させてなる液状体中に浸し、その後、乾燥させることによってCH2C12を除去して自己組織化膜14を形成した。従って、大型の真空チャンバーを使用することなく簡単に自己組織化膜14を形成することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る電気光学装置としての有機ELディスプレイについて図6に従って説明する。本実施形態に係る有機ELディスプレイ50は、素子形成面Saを光出射面とした、所謂トップエミッションタイプの有機ELディスプレイである。
(6) According to the present embodiment, by immersing an organic material having a thiol group and a fluoro group constituting the self-assembled
(Second Embodiment)
Next, an organic EL display as an electro-optical device according to a second embodiment of the invention will be described with reference to FIG. The
詳しくは、図6に示すように、各画素電極11の図中下方には、光反射層52を備えている。光反射層52は、本実施形態においては、アルミニウム(Al)で構成されている。本実施形態の対向電極16は、光透過性を有した導電性材料で構成されている。本実施形態では、対向電極16をマグネシウム−銀(Mg−Ag)を10nm程度の極薄膜にすることで実現している。また、本実施形態の対向電極16は、金属膜13の一部と接触するようにして形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 6, a
そして、有機機能膜15(発光層15b)から発せられた光は、対向電極16と光反射層52との間で繰り返して反射されることで、対向電極16と光反射層52との間の距離に応じた波長の光Lが強めあう、所謂マイクロキャビティ構造を形成している。
The light emitted from the organic functional film 15 (
また、対向電極16上には、光透過性を有したパッシベーション膜53が形成されている。従って、有機機能膜15(発光層15b)から発せられた光のうち、対向電極16と光反射層52との間の距離に応じた波長の光Lは、パッシベーション膜53を透過して外部に出射される。
A
上記のように構成された有機ELディスプレイ50は、上記第1実施形態と同様に、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成し、その絶縁膜12の上部領域12aに金(Au)で構成された金属膜13が形成されている。また、金属膜13上には、チオール基とフルオロ基を備えた有機材料(撥液性有機材料)で構成された自己組織化膜14が形成されている。
In the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、画素電極11の下方に光反射層52を設けるとともに対向電極16上に光透過性のパッシベーション膜53を設けた。従って、有機機能膜15の発光層15bにて発せられた光は、基板Sの素子形成面Sa側から外部に出射される。このような有機ELディスプレイ50は、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成し、その絶縁膜12の上部領域12aにフルオロ基を備えた自己組織化膜14を形成した。従って、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
As described above, the present embodiment has the following effects.
(1) According to the present embodiment, the
(2)本実施形態によれば、金属膜13を金(Au)で構成した。また、対向電極16を金属膜13の一部と接触するようにして形成した。金属膜13は抵抗率が低いので、対向電極16の補助電極として機能する。従って、対向電極16が高抵抗材料である場合でも、各有機EL素子18に対向電極16の電位を均一にすることができることから、輝度ムラのない画像を表示させることができる。
(第3実施形態)
次に、第1及び第2実施形態で説明した発光装置としての有機ELディスプレイ10,50の電子機器の適用について図7に従って説明する。
(2) According to this embodiment, the
(Third embodiment)
Next, application of the electronic devices of the organic EL displays 10 and 50 as the light emitting devices described in the first and second embodiments will be described with reference to FIG.
図7は、電子機器の一例たる携帯電話の表示画面に適用した携帯電話60の斜視構成図である。図7において、この携帯電話60は、有機ELディスプレイ10,50を用いた表示ユニット61と、複数の操作ボタン62とを備えている。この場合でも、有機ELディスプレイ10,50を用いた表示ユニット61は、図1及び図6に示した有機機能膜15を構成する各層15a〜15cの膜質が変質することないので、所望の発光特性を備えた有機EL素子18を備えている。従って、高画質の画像を表示する携帯電話60を実現できる。
FIG. 7 is a perspective configuration diagram of a
尚、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記各実施形態では、自己組織化膜14としてチオール基とフルオロ基とを有した撥
液性有機材料で構成したが、本発明はこれに限定されず、他の撥液性有機材料で構成してもよい。要は、金属膜13と結合し、その他端に撥液性を示す有機材料であればよい。
In addition, this invention can also be changed and embodied as follows.
In each of the above embodiments, the self-assembled
・上記各実施形態では、金属膜13を金(Au)で構成したが、金(Au)以外の他の金属で構成してもよい。例えば、銀(Ag)、白金(Pt)またはパラジウム(Pd)であってもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、有機機能膜15を、正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cで構成したが、本発明はこれに限定されず、上記各層15a〜15c以外の有機層を含んでいてもよい。例えば、正孔注入層及び電子注入層等を含んでいてもよい。
In each of the above embodiments, the organic
・上記各実施形態では、有機EL素子18の有機機能膜15を構成する正孔輸送層15a、発光層15b及び電子輸送層15cを、それぞれインクジェット法によって形成したが、本発明はこれに限定されず、公知のスピンコート法を使用して形成してもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、絶縁膜12を酸化珪素(SiOx)で構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、有機液状体に対して耐性を有した無機材料であればよい。例えば、窒化珪素(SiN)であってもよい。
In each of the above embodiments, the insulating
・上記各実施形態では、発光素子として有機EL素子18に具体化したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形態を成した発光素子に具体化してもよい。たとえば、発光ダイオードであってもよい。
In each of the above embodiments, the
Qo…開口部、S…基板、10,50…発光装置としての有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、11…第1の電極としての画素電極、12…絶縁膜、12a…上部領域、13…金属膜、14…撥液性有機膜としての自己組織化膜、15…有機機能膜、15c…発光膜、16…第2の電極としての対向電極、18…発光素子としての有機EL素子、60…電子機器としての携帯電話。 Qo ... opening, S ... substrate, 10, 50 ... organic electroluminescence display as light emitting device, 11 ... pixel electrode as first electrode, 12 ... insulating film, 12a ... upper region, 13 ... metal film, 14 ... Self-assembled film as liquid repellent organic film, 15 ... organic functional film, 15c ... light emitting film, 16 ... counter electrode as second electrode, 18 ... organic EL element as light emitting element, 60 ... as electronic equipment mobile phone.
Claims (13)
を備えた発光装置において、
前記絶縁膜の上部領域に撥液性有機膜を設けたことを特徴とする発光装置。 On the substrate, an insulating film having an opening, and a first electrode, a second electrode, and the first electrode and the second electrode are disposed at a position facing the opening. In a light emitting device comprising a light emitting element having an organic functional film including a light emitting film composed of at least an organic light emitting material,
A light emitting device characterized in that a liquid repellent organic film is provided in an upper region of the insulating film.
前記絶縁膜上には、金属膜が形成されており、
前記撥液性有機膜は、前記金属膜上に形成された自己組織化膜であることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 1.
A metal film is formed on the insulating film,
The light-emitting device, wherein the liquid repellent organic film is a self-assembled film formed on the metal film.
前記自己組織化膜は、チオール基とフルオロ基を備えていることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 2.
The self-assembled film includes a thiol group and a fluoro group.
前記絶縁膜は、無機材料で構成されていることを特徴とする発光装置。 In the light-emitting device as described in any one of Claims 1-3,
The light emitting device, wherein the insulating film is made of an inorganic material.
前記無機材料は、酸化珪素或いは窒化珪素で構成されていることを特徴とする発光装置。 The light-emitting device according to claim 4.
The light emitting device, wherein the inorganic material is composed of silicon oxide or silicon nitride.
前記金属膜は、金或いは銀を含んでいることを特徴とする発光装置。 In the light-emitting device as described in any one of Claims 1-5,
The light emitting device, wherein the metal film contains gold or silver.
前記第1の電極に対向した位置に開口部を備えた絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜の上部領域に撥液性有機膜を形成する工程と、
前記開口部を介して前記第1電極上に有機発光性材料を有機溶媒に溶解または分散してなる有機液状体を塗布する工程と、
前記有機液状体から前記有機溶媒を除去して前記第1電極上に前記有機機能膜を形成する工程と、
前記有機機能膜上に前記第2電極を形成する工程と
を備えたことを特徴とする膜形成方法。 An organic functional film including a light emitting film disposed between a first electrode, a second electrode, and the first electrode and the second electrode, the light emitting film being formed of at least an organic light emitting material on a substrate. In the film forming method,
Forming an insulating film having an opening at a position facing the first electrode;
Forming a liquid repellent organic film in an upper region of the insulating film;
Applying an organic liquid material obtained by dissolving or dispersing an organic light emitting material in an organic solvent on the first electrode through the opening;
Removing the organic solvent from the organic liquid to form the organic functional film on the first electrode;
And a step of forming the second electrode on the organic functional film.
前記撥液性有機膜は、前記撥液性有機膜を構成する撥液性有機材料を含んだ液状体中に浸し、乾燥させることによって形成するようにしたことを特徴とする膜形成方法。 The film forming method according to claim 7,
The film forming method, wherein the liquid repellent organic film is formed by immersing in a liquid material containing a liquid repellent organic material constituting the liquid repellent organic film and drying.
前記撥液性有機膜は、チオール基とフルオロ基を備えた自己組織化膜であり、
前記絶縁膜上に金属膜を形成し後に、前記金属膜上に前記自己組織化膜を形成するようにしたことを特徴とする膜形成方法。 The film forming method according to claim 7 or 8,
The liquid repellent organic film is a self-assembled film having a thiol group and a fluoro group,
A film forming method comprising forming a metal film on the insulating film and then forming the self-assembled film on the metal film.
前記絶縁膜は、無機材料で構成されていることを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method according to any one of claims 7 to 9,
The film forming method, wherein the insulating film is made of an inorganic material.
前記無機材料は、酸化珪素或いは窒化珪素で構成されていることを特徴とする膜形成方法。 The film forming method according to claim 10,
The film forming method, wherein the inorganic material is composed of silicon oxide or silicon nitride.
前記金属膜は、金或いは銀を含んでいることを特徴とする膜形成方法。 In the film formation method according to any one of claims 7 to 11,
The film forming method, wherein the metal film contains gold or silver.
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