JP2007265850A - Method and device of manufacturing organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び製造装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence element and a manufacturing apparatus.
ディスプレイデバイスに用いられる発光素子として、エレクトロルミネッセンス素子(以下、EL素子という。)が知られている。このEL素子は、有機材料を発光層とする有機EL素子と、無機材料を発光層とする無機EL素子とに分けられる。このうち有機EL素子は、有機材料を含有する1層又は複数の層からなる有機層を陰極と陽極で挟んだ構成を有している。陰極と陽極間に電圧を印可すると、陰極からは電子が、陽極からは正孔がそれぞれ有機層に注入されて再結合し、励起子(エキシトン)が生成される。有機EL素子は、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光又は燐光)を利用した発光素子である。 As a light emitting element used for a display device, an electroluminescence element (hereinafter referred to as an EL element) is known. This EL element is classified into an organic EL element using an organic material as a light emitting layer and an inorganic EL element using an inorganic material as a light emitting layer. Among these, the organic EL element has a configuration in which an organic layer composed of one or more layers containing an organic material is sandwiched between a cathode and an anode. When a voltage is applied between the cathode and the anode, electrons are injected from the cathode and holes are injected from the anode into the organic layer to recombine to generate excitons. The organic EL element is a light emitting element utilizing light emission (fluorescence or phosphorescence) when the exciton is deactivated.
無機EL素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要であるのに対し、有機EL素子は数V〜数十V程度の電圧で発光が可能である。さらに、有機EL素子は、自己発光型であり視野角に富むこと、視認性が高いこと、薄膜型の完全固体素子であり省スペース、携帯性を高めやすいことなど、多くの利点を有することから近年特に注目されている。 In order to drive the inorganic EL element, an alternating high voltage is required, whereas the organic EL element can emit light at a voltage of about several volts to several tens of volts. Furthermore, the organic EL element has many advantages such as being self-luminous and having a wide viewing angle, high visibility, and being a thin-film type complete solid-state element that can easily save space and improve portability. In recent years, it has attracted particular attention.
また、有機EL素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば発光ダイオードや冷陰極管などと異なり、面発光素子であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途の一つにディスプレイ用バックライトがある。特に近年、需要の増加の著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとしても好適である。このように有機EL素子をディスプレイ用バックライトとして使用する場合には、発光輝度が面内でできるだけ均一であることが求められる。 Another major feature of the organic EL element is that it is a surface light emitting element, unlike main light sources that have been conventionally used in practice, such as light emitting diodes and cold cathode tubes. One application that can effectively utilize this characteristic is a display backlight. In particular, in recent years, it is also suitable as a backlight for liquid crystal full-color displays, for which demand has increased significantly. Thus, when using an organic EL element as a backlight for a display, it is calculated | required that emission luminance is as uniform as possible in a surface.
一方、有機EL素子の製造方法としては、蒸着法、インクジェット塗布法、フレキソ印刷法などが提案されている。その中で、基板上に1層又は複数の層からなる有機層(正孔輸送層、発光層、電子輸送層など)を順次積層することが容易である等の理由により、主に蒸着法が広く用いられている。なかでも、樹脂フィルム等の可撓性の基材を用いた帯状基板をロールから繰り出し、有機層や電極を形成した後ロールに巻き取っていくようないわゆるロールツーロールと呼ばれる方法は非常に生産性が高く、特に注目されている(例えば、特許文献1を参照。)。 On the other hand, as an organic EL element manufacturing method, a vapor deposition method, an ink jet coating method, a flexographic printing method, and the like have been proposed. Among them, the vapor deposition method is mainly used because it is easy to sequentially stack an organic layer (a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, etc.) composed of one layer or a plurality of layers on a substrate. Widely used. Above all, a so-called roll-to-roll method is very productive, in which a belt-like substrate using a flexible base material such as a resin film is unwound from a roll and wound up on a roll after forming an organic layer or electrode. It is highly attractive and has attracted particular attention (see, for example, Patent Document 1).
しかし、蒸着法により有機EL素子を製造する際、発光層である有機層の膜厚が不均一となる場合があった。発光層である有機層の膜厚が不均一となると、有機EL素子の発光輝度が不均一になるため問題となる。そのため、蒸着の際に基板を回転させ基板内の膜厚を一定にする方法が提案されている(例えば、特許文献2を参照。)。また、複数の蒸着源の配置を最適化することにより基板内の膜厚を一定にするという方法も提案されている(例えば、特許文献3を参照。)。
しかしながら、特許文献2や特許文献3などで提案されている方法により発光層である有機層の膜厚の均一性が確保できた場合であっても、得られた有機EL素子の発光輝度が均一にならない場合があり問題となっていた。
However, even when the film thickness uniformity of the organic layer, which is the light emitting layer, can be secured by the methods proposed in
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、素子内の発光輝度が均一な有機EL素子が得られる製造方法及び製造装置を提供することである。 This invention is made | formed in view of the above technical subjects, and the objective of this invention is providing the manufacturing method and manufacturing apparatus with which the organic electroluminescent element with uniform light-emitting luminance in an element is obtained. .
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
1. 第1電極が設けられた基板の該第1電極が設けられた面に、発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する蒸着工程を有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、前記蒸着工程に先立ち、前記基板の前記第1電極が設けられた面に、蒸着法により前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を形成するテスト蒸着工程と、前記テスト蒸着工程により形成された素子を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定工程と、前記輝度分布測定工程における測定結果に基づいて、前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源に対する前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するための基板の相対位置を調整する基板位置調整工程を有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。 1. A vapor deposition step of forming a plurality of layers including one or more organic layers as a light emitting layer and a second electrode on a surface of the substrate provided with the first electrode by a vapor deposition method; In the method of manufacturing an organic electroluminescent element, prior to the vapor deposition step, the surface of the substrate on which the first electrode is provided includes one or more organic layers as the light emitting layer and a second electrode by vapor deposition. Based on a test vapor deposition step of forming a plurality of layers, a luminance distribution measurement step of measuring an emission luminance distribution by emitting light from the element formed by the test vapor deposition step, and a measurement result in the luminance distribution measurement step, A substrate position adjusting step for adjusting a relative position of the substrate for manufacturing the organic electroluminescent element with respect to a vapor deposition source for vapor-depositing one or more organic layers as a light emitting layer; Method of manufacturing an organic electroluminescent device characterized.
2. 前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するための基板は可撓性基板であり、前記基板位置調整工程は該可撓性基板を曲げて保持する工程を含むことを特徴とする1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 2. 2. The organic electroluminescence device according to 1, wherein the substrate for manufacturing the organic electroluminescence device is a flexible substrate, and the substrate position adjusting step includes a step of bending and holding the flexible substrate. Manufacturing method.
3. ロール状に巻き取られた可撓性の帯状基板を繰り出す工程と、繰り出された帯状基板の第1電極が設けられた面に発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する工程とを有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、前記帯状基板における前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層が形成された部分のうち少なくとも一部分を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定工程と、前記輝度分布測定工程における測定結果に基づいて前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源と前記帯状基板との相対位置を調整する基板位置調整工程を有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。 3. A step of feeding out the flexible strip-shaped substrate wound up in a roll, and a surface of the fed-out strip substrate on which the first electrode is provided, the organic layer having one or more light-emitting layers and the second electrode And a step of forming a plurality of layers by a vapor deposition method, wherein a plurality of layers including one or more organic layers that are the light-emitting layers and a second electrode in the belt-like substrate are formed. A luminance distribution measuring step of measuring emission luminance distribution by causing at least a portion of the emitted light to emit light, and depositing one or more organic layers as the light emitting layer based on a measurement result in the luminance distribution measuring step The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by having the board | substrate position adjustment process which adjusts the relative position of a vapor deposition source and the said strip | belt-shaped board | substrate.
4. ロール状に巻き取られた可撓性の帯状基板を繰り出す手段と、繰り出された帯状基板の第1電極が設けられた面に発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する手段とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置において、前記帯状基板における前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層が形成された部分のうち少なくとも一部を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定手段と、前記輝度分布測定手段による測定結果に基づいて、前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源と前記帯状基板との相対位置を調整する基板位置調整手段を有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装置。 4). Means for feeding out a flexible strip-shaped substrate wound up in a roll, and one or more organic layers as light-emitting layers and a second electrode on the surface of the fed-out strip-shaped substrate provided with the first electrode In an apparatus for manufacturing an organic electroluminescence device having a means for forming a plurality of layers by vapor deposition, a plurality of layers including one or more organic layers that are the light emitting layers in the strip substrate and a second electrode are formed. A luminance distribution measuring means for measuring at least a part of the emitted light and measuring a light emission luminance distribution, and at least one organic layer as the light emitting layer is deposited based on a measurement result by the luminance distribution measuring means. An apparatus for manufacturing an organic electroluminescence element, comprising substrate position adjusting means for adjusting a relative position between an evaporation source for forming the film and the belt-like substrate.
本発明によれば、先に製造した素子の基板内における発光輝度分布の測定結果に基づいて、後から製造する素子の発光層である有機層の膜厚を調整し、電極の膜厚分布や形状などによる発光輝度分布を発光層である有機層の膜厚で補正することにより、素子内の発光輝度が均一な有機EL素子を得ることができる有機EL素子の製造方法及び製造装置を提供することができる。 According to the present invention, based on the measurement result of the emission luminance distribution in the substrate of the element manufactured earlier, the film thickness distribution of the electrode is adjusted by adjusting the film thickness of the organic layer that is the light emitting layer of the element manufactured later. Provided are an organic EL element manufacturing method and a manufacturing apparatus capable of obtaining an organic EL element having uniform light emission luminance in an element by correcting a light emission luminance distribution due to a shape or the like with a film thickness of an organic layer which is a light emitting layer. be able to.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
上述のように、従来は発光層である有機層の膜厚が均一であっても、得られた有機EL素子の発光輝度が均一にならない場合があり問題となっていた。この原因について本発明者が鋭意検討を行った結果、有機EL素子の発光輝度は発光層である有機層の膜厚だけではなく、電極パターンの形状や電極の膜厚、有機層と電極との界面の状態などに影響されていると推定されるに至った。更に、有機EL素子の製造に先立って、テスト蒸着により製造した素子の基板内における発光輝度分布を測定し、その結果に基づいて蒸着の際の基板位置を調整して発光層である有機層の膜厚を調整することで、前記電極パターンの形状などによる発光輝度分布が有機層の膜厚で補正され、素子内の発光輝度が均一な有機EL素子を得ることができることを見いだした。 As described above, conventionally, even if the thickness of the organic layer as the light emitting layer is uniform, the light emission luminance of the obtained organic EL element may not be uniform, which has been a problem. As a result of the present inventors diligently examining the cause, the light emission luminance of the organic EL element is not only the thickness of the organic layer as the light emitting layer, but also the shape of the electrode pattern, the film thickness of the electrode, and the relationship between the organic layer and the electrode. It has been estimated that it is influenced by the state of the interface. Further, prior to the manufacture of the organic EL element, the emission luminance distribution in the substrate of the element manufactured by the test vapor deposition is measured, and based on the result, the position of the substrate at the time of vapor deposition is adjusted to adjust the organic layer as the light emitting layer. It has been found that by adjusting the film thickness, the light emission luminance distribution due to the shape of the electrode pattern and the like is corrected by the film thickness of the organic layer, and an organic EL device having uniform light emission luminance in the device can be obtained.
一般に、有機EL素子の発光輝度は発光層である有機層の膜厚で変化する。一方、有機層の膜厚は蒸着源と基板の距離によって変化する。従って、有機EL素子の製造に先立って、テスト蒸着により製造した素子の発光輝度分布の測定値に基づいて蒸着源に対する基板の位置を調整することで発光輝度の均一化を図ることができる。即ち、電極パターンの形状や電極の膜厚、有機層と電極との界面の状態などにより発生する発光輝度分布を、発光層である有機層の膜厚に分布を設けて打ち消すことで、素子内の発光輝度が均一な有機EL素子を得ることができるのである。 In general, the light emission luminance of an organic EL element varies depending on the film thickness of an organic layer that is a light emitting layer. On the other hand, the film thickness of the organic layer varies depending on the distance between the vapor deposition source and the substrate. Therefore, prior to the manufacture of the organic EL element, the emission luminance can be made uniform by adjusting the position of the substrate with respect to the vapor deposition source based on the measured value of the emission luminance distribution of the element manufactured by the test vapor deposition. In other words, the emission luminance distribution generated by the shape of the electrode pattern, the film thickness of the electrode, the state of the interface between the organic layer and the electrode, etc. is canceled by providing the distribution in the film thickness of the organic layer as the light emitting layer. Thus, an organic EL element having uniform emission luminance can be obtained.
また、本発明の方法で製造される有機EL素子は、単一の発光層からなる単色発光素子であっても良いし、複数の発光層を備えた白色発光素子であっても良い。いずれの場合であっても、発光輝度分布の測定値に基づいて蒸着源に対する基板の位置を調整することで発光輝度の均一化を図ることができる
さらに、複数の発光層を備えた有機EL素子の場合には、発光色ごとに発光輝度の分布が異なり色ムラとして現れる場合がある。この場合も、各色ごとの発光輝度分布の測定値に基づいて対応する発光層の膜厚を調整して打ち消すことで、色ムラを解消することができる。
The organic EL device produced by the method of the present invention may be a single color light emitting device comprising a single light emitting layer or a white light emitting device having a plurality of light emitting layers. In any case, it is possible to make the light emission luminance uniform by adjusting the position of the substrate with respect to the vapor deposition source based on the measured value of the light emission luminance distribution. Furthermore, the organic EL element having a plurality of light emitting layers In this case, the distribution of light emission luminance differs for each light emission color and may appear as color unevenness. Also in this case, the color unevenness can be eliminated by adjusting the thickness of the corresponding light emitting layer based on the measured value of the light emission luminance distribution for each color and canceling it.
以下、本発明の方法により製造される有機EL素子の構成について詳細に説明する。 Hereinafter, the structure of the organic EL element manufactured by the method of the present invention will be described in detail.
本発明の方法により製造される有機EL素子の構成の代表的な具体例を以下に示すが、これらに限定されるものではない。 Although the typical example of a structure of the organic EL element manufactured by the method of this invention is shown below, it is not limited to these.
(i)基板/陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)基板/陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)基板/陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)基板/陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(v)基板/陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/陰極
ここで、発光層は少なくとも1層の有機層を含み、複数の有機層を含んでいても良い。また、発光層が複数の有機層を含む場合には、非発光性の中間層を有していても良い。
(I) Substrate / anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Substrate / anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Substrate / anode / hole transport layer / light emitting layer / Hole blocking layer / electron transport layer / cathode (iv) Substrate / anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (v) Substrate / anode / hole injection layer / Hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode Here, the light emitting layer includes at least one organic layer, and may include a plurality of organic layers. In the case where the light emitting layer includes a plurality of organic layers, it may have a non-light emitting intermediate layer.
基板の材質に特に限定はなく、透明であっても不透明であってもよいが、基板側から光を取り出す場合には基板は透明であることが好ましい。透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムなどを用いることができ、不透明な基板としては、アルミ、ステンレス等の金属や、不透明樹脂フィルム、各種セラミックなどを用いることができる。中でも樹脂フィルムは可撓性があることから、本発明の方法に特に適している。 There is no particular limitation on the material of the substrate, which may be transparent or opaque. However, when light is extracted from the substrate side, the substrate is preferably transparent. As the transparent substrate, glass, quartz, transparent resin film or the like can be used. As the opaque substrate, metals such as aluminum or stainless steel, opaque resin films, various ceramics, or the like can be used. Among them, the resin film is particularly suitable for the method of the present invention because it is flexible.
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(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)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(CAP)、セルロースアセテートフタレート(TAC)、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(PES)、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株式会社製)或いはアペル(商品名、三井化学株式会社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (CAP), Cellulose esters such as cellulose acetate phthalate (TAC) and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloforms such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR Corporation) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) Examples include olefin resins.
また、樹脂フィルムの表面に無機材料又は有機材料からなる膜またはその両者の積層構造を有する膜からなるバリア膜が形成されたバリア性フィルムを用いても良い。この場合、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度が0.01g/m2・day・atm以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、水蒸気透過度が10-5g/m2・day・atm以下で、かつJIS K 7126−1992に準拠した方法で測定された酸素透過度が10-3g/m2・day・atm以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 Moreover, you may use the barrier film in which the barrier film which consists of a film | membrane which consists of the film | membrane which consists of a film | membrane which consists of an inorganic material or an organic material, or both of them on the surface of a resin film is used. In this case, it is preferably a barrier film having a water vapor permeability measured by a method according to JIS K 7129-1992 of 0.01 g / m 2 · day · atm or less, and further, a water vapor permeability of 10 − 5 g / m 2 · day · atm or less, and the oxygen permeability measured by a method based on JIS K 7126-1992 is 10 -3 g / m 2 · day · atm or less high barrier film. Is preferred.
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素など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、窒化珪素などを用いることができる。更にバリア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有してい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ていることが好ましい。 As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of an element such as moisture or oxygen that causes deterioration of the element. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Furthermore, in order to improve the brittleness of the barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
バリア膜の形成方法についても特に限定はなく、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、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができる。中でも特開2004−68143号公報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。 There is no particular limitation on the method for forming the barrier film. For example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method A plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used. Among them, the method using an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
陽極材料は、金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物等から適宜選択することができるが、仕事関数の大きい(4eV以上)材料が好ましい。例えば、Au等の金属や、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。また、IZO(In2O3ー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。 The anode material can be appropriately selected from metals, alloys, electrically conductive compounds, mixtures thereof, and the like, but a material having a high work function (4 eV or more) is preferable. Examples thereof include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IZO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.
陽極は、これらの陽極材料の薄膜を蒸着やスパッタリング等の方法により基板上に形成した後、フォトリソグラフィー法により所望の形状の陽極パターンを形成することで作製することができる。また、陽極材料の薄膜を蒸着やスパッタリング等の方法により基板上に形成する際に、所望の形状のマスクを介して成膜を行うことで陽極パターンを形成することで作製することもできる。更に、陽極材料として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、コーティング方式など湿式製膜法により作製することもできる。 The anode can be produced by forming a thin film of these anode materials on a substrate by a method such as vapor deposition or sputtering, and then forming an anode pattern having a desired shape by a photolithography method. Further, when forming a thin film of an anode material on a substrate by a method such as vapor deposition or sputtering, it can be produced by forming an anode pattern by forming a film through a mask having a desired shape. Furthermore, when a material that can be applied, such as an organic conductive compound, is used as the anode material, it can also be produced by a wet film forming method such as a printing method or a coating method.
陽極を通して基板側から光を取り出す場合には、陽極の透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極のシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。陽極の膜厚は、材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で適宜選択することができる。 When light is extracted from the substrate side through the anode, it is desirable that the transmittance of the anode be greater than 10%, and the sheet resistance of the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Although the film thickness of an anode is based also on material, it can select suitably in 10-1000 nm normally, Preferably it is the range of 10-200 nm.
一方、陰極材料は、金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物等から適宜選択することができるが、仕事関数の小さい(4eV未満)材料が好ましい。例えば、アルミニウム、ナトリウム、ナトリウムーカリウム合金、マグネシウム、リチウム、インジウム、希土類金属等が挙げられる。更に、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、仕事関数の小さい金属と、そ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を電極材料とすることが更に好ましい。例えば、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、リチウム/アルミニウム混合物等が挙げられる。 On the other hand, the cathode material can be appropriately selected from metals, alloys, electrically conductive compounds, and mixtures thereof, but a material having a small work function (less than 4 eV) is preferable. For example, aluminum, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, indium, rare earth metal, etc. are mentioned. Furthermore, from the viewpoint of durability against electron injection and oxidation, it is more preferable to use a mixture of a metal having a low work function and a second metal, which is a stable metal having a larger work function value than that, as the electrode material. . Examples thereof include a magnesium / copper mixture, a magnesium / silver mixture, a magnesium / aluminum mixture, a magnesium / indium mixture, an aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, and a lithium / aluminum mixture.
陰極はこれらの陰極物質の薄膜を蒸着により形成することにより作製することができる。また、陰極のシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10〜5000nm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。 The cathode can be produced by forming a thin film of these cathode materials by vapor deposition. The sheet resistance of the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 to 5000 nm, preferably 50 to 200 nm.
発光層は、電極または電子輸送層、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る。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。 The light emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer. The portion that emits light may be within the layer of the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
発光層には、ホスト化合物と発光ドーパンドであるリン光性化合物が含有されることが好ましい。ホスト化合物及びリン光性化合物としては一般に有機EL素子で用いられている公知のものを使用することができる。また、公知のホスト化合物やリン光性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できる。また、リン光性化合物を複数種用いることで、波長の異なる光を重ね合わせ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できる。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、照明やバックライトへの応用もできる。 The light emitting layer preferably contains a host compound and a phosphorescent compound which is a light emitting dopant. As the host compound and the phosphorescent compound, known compounds generally used in organic EL elements can be used. Further, a plurality of known host compounds and phosphorescent compounds may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. In addition, by using a plurality of phosphorescent compounds, it is possible to superimpose light having different wavelengths, thereby obtaining an arbitrary emission color. White light emission is possible by adjusting the kind of phosphorescent compound and the amount of doping, and can also be applied to illumination and backlight.
公知のホスト化合物の具体例として、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。 Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents.
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。 JP 2001-257076 A, JP 2002-308855 A, JP 2001-313179 A, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.
リン光性化合物は、上述の通り、一般に有機EL素子で用いられている公知のものを使用することができる。例えば、イリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体などを使用することができる。リン光性化合物の具体例として、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。 As the phosphorescent compound, known compounds generally used in organic EL devices can be used as described above. For example, an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex compound), a rare earth complex, or the like can be used. Specific examples of the phosphorescent compound include compounds described in the following documents.
国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002−280178号公報、同2001−181616号公報、同2002−280179号公報、同2001−181617号公報、同2002−280180号公報、同2001−247859号公報、同2002−299060号公報、同2001−313178号公報、同2002−302671号公報、同2001−345183号公報、同2002−324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002−332291号公報、同2002−50484号公報、同2002−332292号公報、同2002−83684号公報、特表2002−540572号公報、特開2002−117978号公報、同2002−338588号公報、同2002−170684号公報、同2002−352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002−50483号公報、同2002−100476号公報、同2002−173674号公報、同2002−359082号公報、同2002−175884号公報、同2002−363552号公報、同2002−184582号公報、同2003−7469号公報、特表2002−525808号公報、特開2003−7471号公報、特表2002−525833号公報、特開2003−31366号公報、同2002−226495号公報、同2002−234894号公報、同2002−235076号公報、同2002−241751号公報、同2001−319779号公報、同2001−319780号公報、同2002−62824号公報、同2002−100474号公報、同2002−203679号公報、同2002−343572号公報、同2002−203678号公報等。 International Publication No. 00/70655 pamphlet, JP 2002-280178 A, 2001-181616, 2002-280179, 2001-181617, 2002-280180, 2001-247859. Gazette, 2002-299060, 2001-313178, 2002-302671, 2001-345183, 2002-324679, WO 02/15645, JP 2002 No. 332291, No. 2002-50484, No. 2002-332292, No. 2002-83684, No. 2002-540572, No. 2002-117978, No. 2002-338588, 002-170684, 2002-352960, WO 01/93642, JP 2002-50483, 2002-1000047, 2002-173684, 2002-35982 No. 2002-175844, No. 2002-363552, No. 2002-184582, No. 2003-7469, No. 2002-525808, No. 2003-7471, No. 2002-525833. Publication No. 2003-31366 Publication No. 2002-226495 Publication No. 2002-234894 Publication No. 2002-2335076 Publication No. 2002-241751 Publication No. 2001-319779 Publication No. 2001-3197 0, JP same 2002-62824, JP same 2002-100474, JP same 2002-203679, JP same 2002-343572, JP same 2002-203678 Patent Publication.
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する材料からなる層である。正孔輸送層に用いられる材料は、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであればよく、有機物、無機物のいずれであってもよい。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、導電性高分子オリゴマー、チオフェンオリゴマー等が挙げられる
正孔輸送層は上記の材料を、蒸着により成膜することにより作製することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm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2種以上からなる多層構造であってもよい。
The hole transport layer is a layer made of a material having a function of transporting holes. The material used for the hole transport layer may be any material that has either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, thiophene oligomers, etc. The hole transport layer can be produced by depositing the above materials by vapor deposition. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, about 5-5000 nm, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a multilayer structure composed of two or more of the above materials.
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなる層である。電子輸送層に用いられる材料は、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、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できる。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。また、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を用いることもできる。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できる。 The electron transport layer is a layer made of a material having a function of transporting electrons. The material used for the electron transport layer only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer, and any one of known compounds can be selected and used. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Moreover, in the said oxadiazole derivative, the thiadiazole derivative which substituted the oxygen atom of the oxadiazole ring by the sulfur atom, and the quinoxaline derivative which has a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
電子輸送層は上記の材料を、蒸着により成膜することにより作製することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5〜5000nm程度、好ましくは5〜200nmである。この電子輸送層は上記材料の2種以上からなる多層構造であってもよい。 The electron transport layer can be produced by depositing the above material by vapor deposition. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, about 5-5000 nm, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a multilayer structure composed of two or more of the above materials.
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有している。電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、電子と正孔の再結合確率を向上させる目的で設けられる。正孔阻止層の材料は、上述の電子輸送層に用いられる材料から必要に応じて適宜選択することができる。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報や、「有機EL素子とその工業化最前線」、エヌ・ティー・エス社、1998年11月30日、p.237に記載されている正孔阻止層を用いることができる。 The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense. It is made of a material that has a function of transporting electrons and has an extremely small ability to transport holes, and is provided for the purpose of improving the recombination probability of electrons and holes. The material of the hole blocking layer can be appropriately selected from the materials used for the above-described electron transport layer as necessary. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-204258 and 11-204359, “Organic EL elements and the forefront of industrialization”, NTS, Nov. 30, 1998, p. The hole blocking layer described in 237 can be used.
注入層とは、駆動に必要な電圧の低電圧化や発光輝度を向上させるために設けられる層のことであり、正孔注入層と電子注入層とに分けられる。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0.1〜5000nmの範囲が好ましい。その他、注入層については「有機EL素子とその工業化最前線」、エヌ・ティー・エス社、1998年11月30日、p.123〜166に詳細に記載されている。 The injection layer is a layer provided for lowering the voltage required for driving and improving light emission luminance, and is divided into a hole injection layer and an electron injection layer. The injection layer is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 to 5000 nm, although it depends on the material. In addition, regarding the injection layer, “Organic EL element and its industrialization front line”, NTS, November 30, 1998, p. 123-166.
正孔注入層は、例えば特開平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。 The details of the hole injection layer are described, for example, in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, and JP-A-8-288069. Specific examples include phthalocyanine represented by copper phthalocyanine. Examples include a buffer layer, an oxide buffer layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene, and the like.
電子注入層は、例えば特開平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。 The details of the electron injection layer are described in, for example, JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, and JP-A-10-74586, and specifically represented by strontium, aluminum, and the like. Examples thereof include a metal buffer layer, an alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer typified by aluminum oxide.
本発明の一つの実施形態である製造方法の工程の概略を図1に示す。この工程は比較的小さい基板を一枚一枚処理する方式(以下、「枚葉方式」という。)による製造方法の工程である。以下、順を追って各工程を説明する。 The outline of the process of the manufacturing method which is one embodiment of this invention is shown in FIG. This process is a process of a manufacturing method based on a method of processing relatively small substrates one by one (hereinafter referred to as “single wafer method”). Hereinafter, each step will be described in order.
基板セット工程S101は、予め第1電極が設けられた基板を蒸着室に搬入し、蒸着室内の所定位置に該基板を保持する工程である。基板が搬入された後、蒸着室内は真空ポンプにより減圧され、所定の真空度に調整される。 The substrate setting step S101 is a step of carrying a substrate on which the first electrode is provided in advance into the vapor deposition chamber and holding the substrate at a predetermined position in the vapor deposition chamber. After the substrate is carried in, the inside of the vapor deposition chamber is depressurized by a vacuum pump and adjusted to a predetermined degree of vacuum.
テスト蒸着工程S102は、セットされた基板の第1電極が設けられた面に、少なくとも1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する工程である。作製する有機EL素子の構成に応じ、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層、陰極などの層を順次形成する。蒸着法によるこれらの層の形成は、抵抗加熱方式、電子ビーム加熱方式、間接加熱方式等、一般に広く行われている方法から材料に応じて適宜選択することができる。また、形成する全ての層を一つの蒸着室で形成してもよいし、複数の蒸着室に分けて形成してもよい。 The test vapor deposition step S102 is a step of forming a plurality of layers including at least one organic layer and a second electrode on the surface of the set substrate on which the first electrode is provided by a vapor deposition method. A hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a cathode, and the like are sequentially formed in accordance with the configuration of the organic EL element to be manufactured. Formation of these layers by a vapor deposition method can be appropriately selected according to the material from generally widely used methods such as a resistance heating method, an electron beam heating method, and an indirect heating method. Further, all the layers to be formed may be formed in one vapor deposition chamber, or may be divided into a plurality of vapor deposition chambers.
輝度分布測定工程S103は、テスト蒸着工程S102で形成された有機EL素子を発光させ、発光輝度分布を測定する工程である。測定の方法に特に制限はない。例えば、テスト蒸着工程S102で形成された有機EL素子を輝度分布測定室に搬送し、該輝度分布測定室内で有機EL素子を発光させ、輝度計を用いて発光輝度の測定を行うことができる。輝度計は一般に広く用いられているものを適宜使用できる。また、有機EL素子の劣化を防止するため、輝度分布測定室は不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。不活性ガスとしては、特にアルゴン又は窒素が好ましい。 The luminance distribution measurement step S103 is a step of measuring the emission luminance distribution by causing the organic EL element formed in the test vapor deposition step S102 to emit light. There is no particular limitation on the measurement method. For example, the organic EL element formed in the test vapor deposition step S102 can be transferred to a luminance distribution measurement chamber, the organic EL element can emit light in the luminance distribution measurement chamber, and the luminance can be measured using a luminance meter. A luminance meter that is generally widely used can be used as appropriate. In order to prevent the deterioration of the organic EL element, the luminance distribution measurement chamber is preferably an inert gas atmosphere. As the inert gas, argon or nitrogen is particularly preferable.
輝度分布測定工程S103において、有機EL素子を発光させるための電源は定電圧電源とすることが好ましい。有機EL素子は電流駆動型の素子であるが、後述するように輝度分布は有機層にかかる電界の強度に差が存在するために生じる。そのため、各素子の有機層にかかる電界強度を一定にする事で、より正確に輝度分布の測定をすることができる。また、電極の膜厚分布や形状などによる発光輝度分布をより正確に補正するため、作製しようとする有機EL素子が実際に使用される場合の輝度と近い輝度に発光させて発光輝度分布を測定することが好ましい。 In the luminance distribution measuring step S103, the power source for causing the organic EL element to emit light is preferably a constant voltage power source. The organic EL element is a current-driven element. However, as described later, the luminance distribution is caused by a difference in electric field strength applied to the organic layer. Therefore, the luminance distribution can be measured more accurately by making the electric field strength applied to the organic layer of each element constant. In addition, in order to more accurately correct the light emission luminance distribution due to the film thickness distribution and shape of the electrodes, the light emission luminance distribution is measured by emitting light with a luminance close to that when the organic EL element to be manufactured is actually used. It is preferable to do.
輝度の分布を求めるために、1つの基板につき2カ所以上で発光輝度を測定することが好ましい。1つの基板の複数箇所で発光輝度を測定するためには、輝度計の位置を固定して有機EL素子を移動させてもよいし、有機EL素子の位置を固定して、輝度計を移動させてもよい。また、輝度計と有機EL素子の双方を移動させて測定してもよい。 In order to obtain the luminance distribution, it is preferable to measure the emission luminance at two or more locations per substrate. In order to measure the emission luminance at a plurality of locations on one substrate, the position of the luminance meter may be fixed and the organic EL element may be moved, or the position of the organic EL element may be fixed and the luminance meter moved. May be. Moreover, you may move and measure both a luminance meter and an organic EL element.
基板位置調整量決定工程S104は、輝度分布測定工程S103における有機EL素子の発光輝度分布の測定結果に基づいて、発光輝度分布を補正するために必要な基板位置の調整量を決定する工程である。 The substrate position adjustment amount determination step S104 is a step of determining the substrate position adjustment amount necessary for correcting the light emission luminance distribution based on the measurement result of the light emission luminance distribution of the organic EL element in the luminance distribution measurement step S103. .
予め、発光層の膜厚と発光輝度との関係(以下、「膜厚と輝度との関係」という。)、及び蒸着源から基板までの距離と発光層の膜厚との関係(以下、「距離と膜厚との関係」という。)を調査し、この二つの関係より、蒸着源から基板までの距離と発光輝度との関係(以下、「距離と輝度との関係」という。)を求めておく。 The relationship between the film thickness of the light emitting layer and the light emission luminance (hereinafter referred to as “the relationship between the film thickness and the luminance”) and the relationship between the distance from the vapor deposition source to the substrate and the film thickness of the light emitting layer (hereinafter, “ The relationship between the distance and the film thickness "is investigated, and the relationship between the distance from the evaporation source to the substrate and the light emission luminance (hereinafter referred to as" the relationship between the distance and the luminance ") is obtained from these two relationships. Keep it.
先ず、膜厚と輝度との関係について説明する。一定電圧下では発光層の膜厚によって発光層にかかる電界の強度が変化し、電界の強度が変化すると発光輝度が変化する。膜厚と電界の強度は反比例の関係にあるが、電界の強度と発光輝度との関係は有機EL素子の構成や材料によって異なる。そのため、膜厚と輝度との関係は、作製しようとする有機EL素子の構成や材料ごとに求めておく。実際に発光層の膜厚を変化させた複数の有機EL素子を作製し、輝度を測定することで膜厚の輝度との関係を求めておくことが好ましい。一定電圧下での一般的な、膜厚と輝度との関係の一例を図2に示す。 First, the relationship between film thickness and luminance will be described. Under a certain voltage, the intensity of the electric field applied to the light emitting layer changes depending on the film thickness of the light emitting layer, and the light emission luminance changes when the intensity of the electric field changes. Although the film thickness and the electric field strength are in an inversely proportional relationship, the relationship between the electric field strength and the light emission luminance differs depending on the configuration and material of the organic EL element. Therefore, the relationship between the film thickness and the luminance is obtained for each configuration and material of the organic EL element to be manufactured. It is preferable that a plurality of organic EL elements in which the film thickness of the light emitting layer is actually changed are manufactured and the relationship between the film thickness and luminance is obtained by measuring the luminance. An example of a general relationship between film thickness and luminance under a certain voltage is shown in FIG.
次に、距離と膜厚との関係について説明する。蒸着法において、膜厚は、蒸着源と基板の距離の二乗に反比例することが知られている。距離と膜厚との関係の一例を図3に示す。 Next, the relationship between distance and film thickness will be described. In the vapor deposition method, it is known that the film thickness is inversely proportional to the square of the distance between the vapor deposition source and the substrate. An example of the relationship between the distance and the film thickness is shown in FIG.
このようにして得られた膜厚と輝度との関係及び距離と膜厚との関係より、距離と輝度との関係を求めることができる。距離と輝度との関係の一例を図4に示す。輝度分布測定工程S103における輝度分布測定の結果を、ここで得られた距離と輝度との関係に当てはめることで、発光輝度分布を補正するために必要な基板位置の調整量を決定することができる。 From the relationship between the film thickness and the luminance and the relationship between the distance and the film thickness obtained in this way, the relationship between the distance and the luminance can be obtained. An example of the relationship between distance and luminance is shown in FIG. By applying the result of the luminance distribution measurement in the luminance distribution measuring step S103 to the relationship between the distance and the luminance obtained here, the adjustment amount of the substrate position necessary for correcting the light emission luminance distribution can be determined. .
基板位置調整工程S105は、予め第1電極が設けられた有機EL素子を製造するための基板を蒸着室に搬入し、基板位置調整量決定工程S104で決定された位置に該基板を保持する工程である。基板位置の調整は、例えば蒸着源に対して基板を傾けて保持することで行うことができる。また、樹脂フィルム等の可撓性基板を用いる場合には、基板を傾けるだけではなく基板を曲げることによって位置を調整することもできるため、更に高精度に発光輝度分布を補正することができる。 In the substrate position adjustment step S105, a substrate for manufacturing an organic EL element provided with the first electrode in advance is carried into the vapor deposition chamber, and the substrate is held at the position determined in the substrate position adjustment amount determination step S104. It is. The substrate position can be adjusted, for example, by tilting and holding the substrate with respect to the vapor deposition source. Further, when a flexible substrate such as a resin film is used, the position can be adjusted not only by tilting the substrate but also by bending the substrate, so that the light emission luminance distribution can be corrected with higher accuracy.
蒸着工程S106は、有機EL素子を製造するための基板の第1電極が設けられた面に、少なくとも1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する工程である。前記テスト蒸着工程S102と同様の方法で行うことができる。 The vapor deposition step S106 is a step of forming a plurality of layers including at least one organic layer and the second electrode by a vapor deposition method on the surface of the substrate for manufacturing the organic EL element provided with the first electrode. is there. It can be performed by the same method as the test vapor deposition step S102.
蒸着工程S106で有機EL素子を構成する全ての層が形成されると、有機EL素子は完成する。製造する有機EL素子の構成によっては、更に引き続いて有機EL素子の劣化を防止するための封止工程等を行うこともできる。また、得られた有機EL素子を用いて、輝度分布測定工程S103から蒸着工程S106までを再度繰り返すことにより、更に高精度に発光輝度分布を補正することもできる。蒸着工程S106で有機EL素子が得られる度に輝度分布測定工程S103から蒸着工程S106までを毎回繰り返してもよい。 When all the layers constituting the organic EL element are formed in the vapor deposition step S106, the organic EL element is completed. Depending on the configuration of the organic EL element to be manufactured, a sealing step for preventing the deterioration of the organic EL element can be further performed. In addition, by using the obtained organic EL element, the luminance distribution distribution can be corrected with higher accuracy by repeating the luminance distribution measurement step S103 to the vapor deposition step S106 again. The luminance distribution measuring step S103 to the vapor deposition step S106 may be repeated every time an organic EL element is obtained in the vapor deposition step S106.
次に、本発明の別の実施形態であるロールツーロール方式と呼ばれる製造方法について説明する。ロールツーロール方式による工程の概略を図5に示す。 Next, a manufacturing method called a roll-to-roll method which is another embodiment of the present invention will be described. An outline of the roll-to-roll process is shown in FIG.
ロールツーロール方式とは、予めロール状に巻かれた樹脂フィルム等の可撓性の帯状基板をロールから繰り出し、連続的又は間欠的に搬送しながら蒸着により有機EL素子を形成する方法である。有機EL素子を形成した後は再びロール状に巻き取っても良いし、切断してストックしても良い。このロールツーロール方式では有機EL素子の発光輝度分布の傾向がロール内で一定又は連続して変化することが多いことから、本発明の方法によって特に高い効果を得ることができる。 The roll-to-roll method is a method in which an organic EL element is formed by evaporation while a flexible belt-like substrate such as a resin film previously wound in a roll shape is unwound from a roll and continuously or intermittently conveyed. After forming the organic EL element, it may be wound up again in a roll shape, or may be cut and stocked. In this roll-to-roll method, the tendency of the light emission luminance distribution of the organic EL element often changes constantly or continuously within the roll, so that a particularly high effect can be obtained by the method of the present invention.
このロールツーロール方式において、基板が繰り出されてから再び巻き取られるまでの間、あるいは、切断されストックされるまでの間に行われる工程をインラインの工程と呼び、有機EL素子が形成されて基板が再び巻き取られた後、あるいは基板が切断されストックされた後に行われる工程をオフラインの工程と呼ぶ。 In this roll-to-roll system, the process performed between the time when the substrate is unwound and the time when it is wound up again or until it is cut and stocked is called an in-line process, and the organic EL element is formed on the substrate. A process performed after the substrate is wound again or after the substrate is cut and stocked is referred to as an off-line process.
基板繰り出し工程S201は予めロール状に巻かれた帯状基板をロールから繰り出し、蒸着工程S202、S206が行われる領域に搬送する工程である。 Substrate unwinding step S201 is a step of unrolling a belt-shaped substrate wound in advance in a roll shape and transporting it to a region where vapor deposition steps S202 and S206 are performed.
予め第1電極が設けられた基板をロール状に巻きとったものを用いてもよいし、第1電極が設けられていない基板を用いて、インラインで第1電極を形成してもよい。電極形成時の金属粉の飛散等による有機EL素子の電極間のショートを防ぐという観点からは、予め第1電極が設けられた基板を用いることが好ましい。 A substrate in which the first electrode is provided in advance may be used in a roll shape, or the first electrode may be formed in-line using a substrate on which the first electrode is not provided. From the viewpoint of preventing a short circuit between the electrodes of the organic EL element due to scattering of metal powder during electrode formation, it is preferable to use a substrate on which a first electrode is provided in advance.
また、蒸着工程S202の前にインラインで基板の洗浄工程を設けてもよい。洗浄方法に特に制限はなく、プラズマ洗浄等の乾式洗浄、超音波洗浄槽に浸漬させて洗浄した後に乾燥させる等の湿式洗浄、或いはこれら乾式洗浄と湿式洗浄を組み合わせた方法などから適宜選択できる。 Further, a substrate cleaning step may be provided in-line before the vapor deposition step S202. The cleaning method is not particularly limited, and can be appropriately selected from dry cleaning such as plasma cleaning, wet cleaning such as drying after being immersed in an ultrasonic cleaning tank, or a combination of these dry cleaning and wet cleaning.
蒸着工程S202は、搬送された帯状基板の第1電極が設けられた面に、少なくとも1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を蒸着法により形成する工程である。枚葉方式の蒸着工程S107と同様の方法により行うことができる。図6に蒸着源と基板の位置関係の模式図を示す。帯状基板1の幅方向における膜厚を均一化するため、蒸着源2として蒸発材料が線状に分布している線状蒸発源を用いることが好ましい。
The vapor deposition step S202 is a step of forming a plurality of layers including at least one organic layer and the second electrode on the surface of the transported belt-like substrate on which the first electrode is provided by a vapor deposition method. It can be performed by the same method as the single wafer deposition process S107. FIG. 6 shows a schematic diagram of the positional relationship between the vapor deposition source and the substrate. In order to make the film thickness in the width direction of the belt-
輝度分布測定工程S203は、帯状基板のうち蒸着工程S202において発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層が形成された部分のうち少なくとも一部分を発光させ、発光輝度分布を測定する工程である。枚葉方式の輝度分布測定工程S103と同様の方法により行うことができる。 In the luminance distribution measurement step S203, at least a part of the portion where the plurality of layers including the one or more organic layers and the second electrode, which are light emitting layers in the vapor deposition step S202, are formed in the belt-like substrate is caused to emit light. This is a step of measuring the distribution. It can be performed by the same method as in the single wafer luminance distribution measurement step S103.
基板位置調整量決定工程S204は、輝度分布測定工程S203における発光輝度分布の測定結果に基づいて、発光輝度分布を補正するために必要な基板位置の調整量を決定する工程である。枚葉方式の基板位置調整量決定工程S104と同様の方法により行うことができる。 The substrate position adjustment amount determination step S204 is a step of determining the substrate position adjustment amount necessary for correcting the light emission luminance distribution based on the measurement result of the light emission luminance distribution in the luminance distribution measurement step S203. It can be performed by the same method as the single-wafer type substrate position adjustment amount determination step S104.
基板位置調整工程S205は、基板位置調整量決定工程S204で決定された調整量を基に、蒸着工程S202が行われる領域における帯状基板の基板位置を調整する工程である。図7に基板位置調整方法の模式図を示す。図7は帯状基板1と蒸着源2を帯状基板1の長手方向(搬送方向)から見た図であり、蒸着源2で蒸発した材料が帯状基板1に向かって上昇していく領域を網掛けで示している。図7Aは調整前の状態であり、帯状基板1を蒸着源2に対して水平に保持した状態、図7Bは、帯状基板1を蒸着源2に対して傾けて調整した状態、図7Cは、帯状基板1を曲げて調整した状態をそれぞれ示している。図8に基板を曲げて調整するための保持手段の一例の模式図を示す。基板引張り治具4により帯状基板1を幅方向に引っ張りながら、蒸着範囲5の外側に設けたガイド3により帯状基板1を曲げて位置を調整する。
The substrate position adjustment step S205 is a step of adjusting the substrate position of the band-shaped substrate in the region where the vapor deposition step S202 is performed based on the adjustment amount determined in the substrate position adjustment amount determination step S204. FIG. 7 shows a schematic diagram of the substrate position adjusting method. FIG. 7 is a view of the belt-
基板位置調整工程S205により帯状基板の基板位置が調整されると、蒸着工程S206による有機EL素子の形成が行われる。帯状基板のうち蒸着工程S206による有機EL素子の形成が完了した部分については、順次基板巻き取り工程S207に送られ再びロール状に巻き取られる。 When the substrate position of the belt-like substrate is adjusted by the substrate position adjusting step S205, the organic EL element is formed by the vapor deposition step S206. The portion of the belt-like substrate where the formation of the organic EL element in the vapor deposition step S206 is completed is sequentially sent to the substrate winding step S207 and wound up again in a roll shape.
輝度分布測定工程S203から基板位置調整工程S205までの工程については、1本のロール状基板についてすくなくとも1回行う必要があり、ロールから繰り出された基板の先頭付近について行うことが好ましい。また、基板の所定の間隔ごとや、所定の時間ごとに繰り返し行ってもよい。 The steps from the luminance distribution measurement step S203 to the substrate position adjustment step S205 need to be performed at least once for one roll-shaped substrate, and are preferably performed near the top of the substrate fed out from the roll. Further, it may be repeated every predetermined interval of the substrate or every predetermined time.
また、蒸着工程の後にインラインで付加的な他の工程を行ってもよい。例えば、有機EL素子の劣化を防止するためのバリア膜の成膜や、保護フィルムの貼り付けなどを行うことができる。この他、インライン又はオフラインにおいて、本発明の目的を妨げない範囲で他の工程を行ってもよい。 Moreover, you may perform another other process in-line after a vapor deposition process. For example, a barrier film for preventing deterioration of the organic EL element, a protective film, or the like can be applied. In addition, other processes may be performed in-line or offline as long as the object of the present invention is not hindered.
(実施例1)
ガラス基板を用い、枚葉方式により有機EL素子を作製した。図9に作製した有機EL素子の構成を示す。基板11の表面に、ITOからなる陽極12、α−NPD(4,4’−bis[N−(naphthyl)−N−phenyl]−amino−biphenyl)からなる正孔輸送層13、CBP(4,4’−Dicarbazolyl−1,1’diphenyl)とIR−1の混合物からなる発光層14、BCP(2,9−dimethy−4,7−diphenyl−1,10−phenanthroline)からなる正孔阻止層15、Alq3(Tris−(8−hydroxyquinoline)aluminum)からなる電子輸送層16、フッ化リチウムからなる電子注入層17、及びアルミニウムからなる陰極18を順次積層した構成である。
Example 1
Using a glass substrate, an organic EL element was produced by a single wafer method. FIG. 9 shows the configuration of the produced organic EL element. On the surface of the
本実施例で使用した装置の概略図を図10に示す。基板輸送室100の周りに基板収納室101、第1蒸着室102、第2蒸着室103、受け渡し室104がそれぞれ真空バルブ111、112、113、114を介して接続されている。受け渡し室104はさらに別の真空バルブ115を介して輝度分布測定室105に接続されている。また、基板輸送室100には、基板収納室101に収納された基板を第1蒸着室102、第2蒸着室103、受け渡し室104の各室へ移動させるための基板移動装置106が設けられている。基板輸送室100、基板収納室101、第1蒸着室102、第2蒸着室103、受け渡し室104の各室は、それぞれ図示しない真空ポンプが設けられており、内部はそれぞれ所定の真空状態に保たれている。
A schematic view of the apparatus used in this example is shown in FIG. A
基板は、予めITOの薄膜(膜厚150nm)が形成されたガラス基板(NHテクノグラス社製:NA−45)を使用した。基板の寸法は75mm×75mmとした。図11に示す形状にITO膜のパターニングを行い、陽極12とした。この基板をiso−プロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥した後、UVオゾン洗浄を行った。洗浄後の基板を基板収納室101に収納した。
As the substrate, a glass substrate (NH Techno Glass, NA-45) on which an ITO thin film (thickness 150 nm) was previously formed was used. The size of the substrate was 75 mm × 75 mm. The ITO film was patterned into the shape shown in FIG. The substrate was ultrasonically cleaned with iso-propyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and then UV ozone cleaned. The cleaned substrate was stored in the
第1蒸着室102と第2蒸着室103には、それぞれ抵抗加熱方式の蒸着源が設けられている。第1蒸着室102の蒸着源には、正孔輸送層13の材料であるα−NPD、発光層14のホスト化合物であるCBP、発光層14の発光ドーパンドであるIr−1、正孔阻止層15の材料であるBCP、電子輸送層16の材料であるAlq3をそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れて取り付けた。第2蒸着室103の蒸着源には、電子注入層17の材料であるフッ化リチウムをタンタル製抵抗加熱ボートに入れたものと、陰極18の材料であるアルミニウムをタングステン製抵抗加熱ボートに入れたものを取り付けた。
Each of the first
第1蒸着室102と第2蒸着室103に、成膜領域を規制するステンレス鋼製長方形穴あきマスクを取り付けた。マスクは成膜寸法が50mm×50mmとなるように作製した。
In the first
基板収納室101に収納した基板を基板移動装置106により第1蒸着室102に搬送した。第1蒸着室102の二つの蒸着源の中心位置から図12に示す基板の測定点Eまでの距離を500mmとし、二つの蒸着源の中心位置から図12に示す基板のA〜Dまでの4つの測定点までの距離が等しくなるように基板を固定した。
The substrate stored in the
真空バルブ112を閉じて第1蒸着室102を密閉し、真空ポンプによって4×10ー4Paまで減圧した。その後、α−NPDの入った抵抗加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で膜厚25nmの厚さになるように蒸着し、正孔輸送層13を形成した。
The first
次に、CBPを入れた抵抗加熱ボートとIr−1を入れた抵抗加熱ボートに通電して加熱し、CBPの蒸着速度とIr−1の蒸着速度の比が100:7になるように通電量を調整した上で同時に成膜を行い、膜厚30nmの発光層14を形成した。
Next, the resistance heating boat containing CBP and the resistance heating boat containing Ir-1 are energized and heated so that the ratio between the CBP deposition rate and the Ir-1 deposition rate is 100: 7. Then, film formation was performed simultaneously to form a
次いで、BCPの入った抵抗加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で厚さ10nmの正孔阻止層15を設けた。更に、Alq3の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で膜厚40nmの電子輸送層16を設けた。
Subsequently, the resistance heating boat containing BCP was energized and heated to provide a
陽極12の上に正孔輸送層13、発光層14、正孔阻止層15及び電子輸送層16が順に積層された基板を、基板移動装置106により第2蒸着室103に搬送して固定した。搬送は、第1蒸着室102、基板輸送室100、第2蒸着室103をそれぞれ減圧して基板が大気に触れない状態のままで行った。第2蒸着室103を2×10ー4Paまで減圧した状態でフッ化リチウムを入れた抵抗加熱ボートに通電し、蒸着速度0.01nm/秒〜0.02nm/秒で膜厚0.5nmの電子注入層17を形成した。次いで、アルミニウムを入れた抵抗加熱ボートに通電し、蒸着速度1nm/秒〜2nm/秒で膜厚150nmの陰極18を形成して有機EL素子10Aを得た。
A substrate in which the
得られた有機EL素子10Aを、大気に触れない状態のままで輝度分布測定室105に搬送した。輝度分布測定室105は残留酸素濃度1ppm以下の窒素雰囲気に保たれている。ここで有機EL素子10Aに6Vの電圧を印加して発光させ、コニカミノルタセンシング社製の輝度計(CS1000A)を用いて発光輝度分布の測定を行った。測定点は図12に示す測定点A〜Eの5カ所とした。
The obtained organic EL element 10A was transported to the luminance
測定点Aの輝度を100とした場合の各測定点の相対輝度を表1に示す(比較例1)。有機EL素子90(a)の輝度均一性は60%であった。 The relative luminance at each measurement point when the luminance at measurement point A is 100 is shown in Table 1 (Comparative Example 1). The luminance uniformity of the organic EL element 90 (a) was 60%.
輝度均一性[%]=(最小輝度[cd/m2]/最大輝度[cd/m2])×100 Brightness uniformity [%] = (minimum luminance [cd / m 2 ] / maximum luminance [cd / m 2 ]) × 100
表1に示した輝度分布測定の結果と、図13に示す予め求めておいた距離と輝度との関係から発光輝度分布を補正するために必要な基板位置の調整量を計算したところ、第1蒸着室102の二つの蒸着源の中心位置から測定点Eまでの距離は変更せずに、二つの蒸着源の中心位置から測定点C及び測定点Dまでの距離が2mm遠ざかり、測定点A及び測定点Bまでの距離よりが2mm近づくように基板を傾けることで輝度分布を補正できることが分かった。
The adjustment amount of the substrate position necessary for correcting the light emission luminance distribution was calculated from the result of the luminance distribution measurement shown in Table 1 and the relationship between the distance and the luminance obtained in advance shown in FIG. The distance from the central position of the two vapor deposition sources in the
そこで、新たな基板を第1蒸着室102に搬送して、第1蒸着室102の二つの蒸着源の中心位置から測定点Eまでの距離を500mmとし、二つの蒸着源の中心位置から測定点C及び測定点Dまでの距離が2mm遠ざかり、測定点A及び測定点Bまでの距離よりが2mm近づくように基板を傾けて固定した。この状態で発光層13を形成した後、第2蒸着室103に搬送して電子注入層14及び陰極15を形成し、有機EL素子10Bを得た。
Therefore, a new substrate is transferred to the first
得られた有機EL素子10Bの輝度分布を測定した結果を表2に示す(実施例1)。輝度均一性は80%にまで改善され、実用上十分な性能を持つ有機EL素子を得ることができた。 The results of measuring the luminance distribution of the obtained organic EL element 10B are shown in Table 2 (Example 1). The luminance uniformity was improved to 80%, and an organic EL device having practically sufficient performance could be obtained.
(実施例2)
基板として厚さ100μmのポリエチレンナフタレートフィルム(帝人・デユポン社製フィルム)(以下、「PENフィルム」という。)を用いた以外は実施例1と同様の構成及び条件で有機EL素子10Cを作製した。得られた有機EL素子10Cを輝度分布測定室105に搬送し、発光輝度分布の測定を行った。測定点Aの輝度を100とした場合の各測定点の相対輝度を表3に示す(比較例2)。有機EL素子10Cの輝度均一性は61%であった。
(Example 2)
An organic EL element 10C was produced with the same configuration and conditions as in Example 1 except that a 100 μm thick polyethylene naphthalate film (a film made by Teijin and Deyupon) (hereinafter referred to as “PEN film”) was used as the substrate. . The obtained organic EL element 10C was conveyed to the luminance
表3に示した輝度分布測定の結果と、図13に示す予め求めておいた距離と輝度との関係から発光輝度分布を補正するために必要な基板位置の調整量を計算した。蒸着源側が凹形状となるように基板を曲げながら傾けて、第1蒸着室102の二つの蒸着源の中心位置から測定点Eまでの距離は変化させずに、測定点A及び測定点Bまでの距離を8mm近づけ、測定点C及び測定点Dまでの距離を4mm近づけることで輝度分布を補正できることが分かった。
The adjustment amount of the substrate position necessary for correcting the light emission luminance distribution was calculated from the result of the luminance distribution measurement shown in Table 3 and the relationship between the distance and the luminance obtained in advance shown in FIG. The substrate is tilted while being bent so that the deposition source side has a concave shape, and the distance from the center position of the two deposition sources in the
そこで、新たな基板を第1蒸着室102に搬送して、蒸着源側が凹形状となるように基板を曲げながら傾け、第1蒸着室102の二つの蒸着源の中心位置から各測定点までの距離を上記の通りに調整した位置で固定した。この状態で発光層13を形成した後、第2蒸着室103に搬送して電子注入層14及び陰極15を形成し、有機EL素子10Dを得た。
Therefore, a new substrate is transported to the first
得られた有機EL素子10Dの輝度分布を測定した結果を表4に示す(実施例2)。輝度均一性は92%にまで改善され、実用上十分な性能を持つ有機EL素子を得ることができた。基板を傾けるだけでなく曲げることによって位置を調整しているため、実施例1に比べても更に高い効果を得ることができた。 The result of measuring the luminance distribution of the obtained organic EL element 10D is shown in Table 4 (Example 2). The luminance uniformity was improved to 92%, and an organic EL device having practically sufficient performance could be obtained. Since the position is adjusted not only by tilting but also by bending the substrate, even higher effects can be obtained than in Example 1.
(実施例3)
本実施例で使用したロールツーロール方式の製造装置の概略図を図14に示す。幅240mm、長さ20m、厚さ100μmのPENフィルムの表面に、図15に示す形状に陽極12としてのITO膜を形成した後、ロール状に巻き取って基板200とした。作製する有機EL素子の構成は実施例1と同じである。
(Example 3)
A schematic diagram of the roll-to-roll manufacturing apparatus used in this example is shown in FIG. An ITO film as the
図14の装置には、基板繰り出し装置201、iso−プロピルアルコールによる超音波洗浄装置202、乾燥窒素ガスによる乾燥装置203、ゲートバルブ204、205、蒸着装置206、輝度分布測定装置207、及び基板巻き取り装置208が備わっている。また、蒸着装置206の蒸着源には、α−NPD、CBP、Ir−1、BCP、Alq3、フッ化リチウム、アルミニウムをそれぞれ抵抗加熱ボートに入れて取り付けた。
14 includes a
基板繰り出し201により繰り出された基板200は、超音波洗浄装置202及び乾燥装置203により洗浄、乾燥された後、ゲートバルブ204を通って蒸着装置206に搬送される。蒸着装置206に搬送された基板に対して、実施例1と同様の条件で正孔輸送層13(α−NPD)、発光層14(CBP+Ir−1)、正孔阻止層15(BCP)、電子輸送層16(Alq3)、電子注入層17(フッ化リチウム)、陰極18(アルミニウム)を順次形成して有機EL素子20を得た。
The
成膜後の基板を輝度分布測定装置207に搬送し、5列目の3つの素子と10列目の3つの素子について輝度分布を測定した。5列目の3つの素子を基板繰り出し側からみて、右から順に有機EL素子20A、20B、20Cとし、10列目の3つの素子を基板繰り出し側からみて、右から順に有機EL素子20D、20E、20Fとした。
The substrate after film formation was transferred to the luminance
実施例1と同様に、各素子についてそれぞれ5カ所の発光輝度を測定し輝度均一性を計算した。また、有機EL素子20Aの5点平均輝度を基準とした各素子の5点平均輝度の相対値(素子相対輝度)を下記のように求めた。表5に結果を示す(比較例3)。 In the same manner as in Example 1, the light emission luminance was measured at five locations for each element, and the luminance uniformity was calculated. Moreover, the relative value (element relative luminance) of the five-point average luminance of each element based on the five-point average luminance of the organic EL element 20A was obtained as follows. The results are shown in Table 5 (Comparative Example 3).
素子相対輝度[%]=(各素子5点平均輝度[cd/m2]/素子20Aの5点平均輝度[cd/m2])×100 Element relative luminance [%] = (5 element average luminance [cd / m 2 ] / element 20A average luminance [cd / m 2 ]) × 100
この測定結果を基に、基板を曲げながら傾けて蒸着装置205内における基板の位置を調整した。基板位置を調整してから形成された5列目の3つの素子と10列目について輝度分布を測定した。5列目の3つの素子を基板繰り出し側からみて、右から順に有機EL素子21A、21B、21Cとし、10列目の3つの素子を基板繰り出し側からみて、右から順に有機EL素子21D、21E、21Fとした。各素子の輝度均一性と素子相対輝度を表6に示す(実施例3)。輝度均一性、素子相対輝度ともに良好な有機EL素子を得ることができた。
Based on this measurement result, the position of the substrate in the
1 帯状基板
2 蒸発源
3 ガイド
4 基板引張り治具
5 蒸着範囲
11 基板
12 陽極
13 正孔輸送層
14 発光層
15 正孔阻止層
16 電子輸送層
17 電子注入層
18 陰極
100 基板輸送室
101 基板収納室
102 第1蒸着室
103 第2蒸着室
104 受け渡し室
105 輝度分布測定室
106 基板移動装置
200 ロール状基板
201 基板繰り出し装置
202 超音波洗浄装置
203 乾燥装置
206 蒸着装置
207 輝度分布測定装置
208 基板巻き取り装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記蒸着工程に先立ち、
前記基板の前記第1電極が設けられた面に、蒸着法により前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層を形成するテスト蒸着工程と、
前記テスト蒸着工程により形成された素子を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定工程と、
前記輝度分布測定工程における測定結果に基づいて、前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源に対する前記有機エレクトロルミネッセンス素子を製造するための基板の相対位置を調整する基板位置調整工程を有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。 A vapor deposition step of forming a plurality of layers including one or more organic layers as a light emitting layer and a second electrode on a surface of the substrate provided with the first electrode by a vapor deposition method; In the method of manufacturing an organic electroluminescence element,
Prior to the vapor deposition step,
A test vapor deposition step of forming a plurality of layers including one or more organic layers as the light emitting layer and a second electrode on the surface of the substrate on which the first electrode is provided;
Luminance distribution measurement step of measuring the emission luminance distribution by emitting light from the element formed by the test vapor deposition step,
A substrate position for adjusting a relative position of the substrate for manufacturing the organic electroluminescence element with respect to a vapor deposition source for vapor-depositing one or more organic layers as the light emitting layer based on a measurement result in the luminance distribution measurement step The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by having an adjustment process.
前記帯状基板における前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層が形成された部分のうち少なくとも一部分を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定工程と、
前記輝度分布測定工程における測定結果に基づいて前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源と前記帯状基板との相対位置を調整する基板位置調整工程を有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。 A step of feeding out the flexible strip-shaped substrate wound up in a roll, and a surface of the fed-out strip substrate on which the first electrode is provided, the organic layer having one or more light-emitting layers and the second electrode In the method of manufacturing an organic electroluminescence device having a step of forming a plurality of layers by vapor deposition,
A luminance distribution measuring step of measuring a light emission luminance distribution by emitting at least a part of a portion where a plurality of layers including one or more organic layers as the light emitting layer and a second electrode are formed on the belt-shaped substrate; ,
And a substrate position adjusting step of adjusting a relative position between a deposition source for depositing one or more organic layers as the light emitting layer and the strip substrate based on a measurement result in the luminance distribution measuring step. A method for manufacturing an organic electroluminescence element.
前記帯状基板における前記発光層である1層以上の有機層と第2電極とを含む複数の層が形成された部分のうち少なくとも一部を発光させて、発光輝度分布を測定する輝度分布測定手段と、
前記輝度分布測定手段による測定結果に基づいて、前記発光層である1層以上の有機層を蒸着するための蒸着源と前記帯状基板との相対位置を調整する基板位置調整手段を有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装置。 Means for feeding out a flexible strip-shaped substrate wound up in a roll, and one or more organic layers as light-emitting layers and a second electrode on the surface of the fed-out strip-shaped substrate provided with the first electrode In an apparatus for manufacturing an organic electroluminescence element having a means for forming a plurality of layers by vapor deposition,
Luminance distribution measuring means for measuring emission luminance distribution by emitting at least part of a portion of the belt-shaped substrate where a plurality of layers including one or more organic layers as the light emitting layer and a second electrode are formed. When,
And a substrate position adjusting means for adjusting a relative position between the deposition source for depositing one or more organic layers as the light emitting layer and the belt-like substrate based on a measurement result by the luminance distribution measuring means. An apparatus for manufacturing an organic electroluminescence element.
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