JP2008078590A - 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、基板と、上記基板上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、上記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、上記発光層上に形成された第2電極層とを有し、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが、上記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されていることを特徴とする有機EL素子を提供することにより、上記目的を達成する。
【選択図】図1
Description
まず、本発明の有機EL素子について説明する。
本発明の有機EL素子は、基板と、上記基板上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、上記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、上記発光層上に形成された第2電極層とを有し、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが、上記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されていることを特徴とするものである。
図1は、本発明の有機EL素子の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、有機EL素子10においては、基板1上に、第1電極層2がパターン状に形成され、この第1電極層2のパターン間に絶縁層3が形成され、第1電極層2上に、パターン状の正孔注入輸送層4(電荷注入輸送層)および発光層5が形成され、発光層5上に第2電極層6が形成されている。また、発光層5が正孔注入輸送層4の全面を覆うように形成され、正孔注入輸送層4のパターンのエッジが、発光層5のパターンのエッジよりも内側に配置されている。
一般に、第2電極層には、金属や金属酸化物等が用いられる。図2(g)に例示するようなパターン状の発光層15´上に、金属や金属酸化物等を蒸着法により成膜した場合、金属や金属酸化物等は、発光層のパターンの端部を回り込むことができずに、直線的に堆積する。このため、図2(h)に例示するように、サイドエッチングされた正孔注入輸送層の部分は空隙hになると考えられる。すなわち、正孔注入輸送層14´´のパターンの端部と第2電極層16との間には空隙hが存在することになると想定される。
以下、本発明の有機EL素子の各構成について説明する。
本発明における電荷注入輸送層は、第1電極層と発光層との間に形成されるものである。また、電荷注入輸送層はパターン状に形成されており、電荷注入輸送層のパターンのエッジは発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されている。
以下、正孔注入輸送層および電子注入輸送層について説明する。
本発明に用いられる正孔注入輸送層としては、発光層に正孔を注入する正孔注入層、および、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層のいずれか一方であってもよく、正孔注入層および正孔輸送層が積層されたものであってもよく、または、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
本発明に用いられる電子注入輸送層としては、発光層に電子を注入する電子注入層、および電子を輸送する電子輸送層のいずれか一方であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、または、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層であってもよい。
本発明に用いられる発光層は、電荷注入輸送層と第2電極層との間に形成されるものである。また、発光層はパターン状に形成されており、発光層のパターンのエッジは電荷注入輸送層のパターンのエッジよりも外側に配置されている。
本発明に用いられる第1電極層および第2電極層は、一方が陽極であり他方が陰極であれば、いずれが陽極であってもよく陰極であってもよい。一般に、有機EL素子を製造する際には、陽極側から積層する方が安定して有機EL素子を作製することができることから、第1電極層が陽極であり、第2電極層が陰極であることが好ましい。
導電性材料としては、一般に金属材料が用いられるが、有機物や無機化合物を用いてもよい。また、陽極および陰極には、複数の材料を混合して用いてもよい。
本発明に用いられる基板は、透明性を有していても有さなくてもよい。例えば図1に示す有機EL素子においてボトムエミッション型とする場合、基板1は透明性を有することが好ましい。一方、例えば図1に示す有機EL素子においてトップエミッション型とする場合、基板1に透明性は要求されない。また、例えば図1に示す有機EL素子において両面から光を取り出す場合には、基板1は透明性を有することが好ましい。
上記透明樹脂としては、フィルム状に成形可能であれば特に限定されるものではないが、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性が比較的高いことが好ましい。このような透明樹脂としては、例えば、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリフッ化ビニル(PFV)、ポリアクリレート(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。
本発明においては、第1電極層のパターンの端部および非発光領域に絶縁層が形成されていてもよい。絶縁層が形成されていることにより、有機EL素子の短絡等を抑制し、長寿命で安定に発光する有機EL素子とすることができる。
本発明においては、発光層と第2電極層との間に、第2の電荷注入輸送層が形成されていてもよい。すなわち、基板/第1電極層/電荷注入輸送層/発光層/第2の電荷注入輸送層/第2電極層の順に積層されていてもよい。
次に、本発明の有機EL素子の製造方法について説明する。
本発明の有機EL素子の製造方法は、基板と、上記基板上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、上記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、上記発光層上に形成された第2電極層とを有する有機EL素子の製造方法であって、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが上記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の上記電荷注入輸送層およびパターン状の上記発光層を形成するパターン形成工程を有することを特徴とするものである。
まず、本発明の有機EL素子の製造方法の第1態様について説明する。
本発明の有機EL素子の製造方法の第1態様は、基板と、上記基板上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、上記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、上記発光層上に形成された第2電極層とを有する有機EL素子の製造方法であって、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが上記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の上記電荷注入輸送層およびパターン状の上記発光層を形成するパターン形成工程を有し、上記パターン形成工程が、パターン状の電荷注入輸送層の全面を覆うように、パターン状の発光層を形成する発光層形成工程を有することを特徴とするものである。
図3は、本態様の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図である。まず、基板1上に第1電極層2をパターン状に形成し、この第1電極層2のパターン間に絶縁層3を形成する(図3(a)、第1電極層形成工程および絶縁層形成工程)。次いで、第1電極層2および絶縁層3の上に、シャドウマスクを用いた蒸着法により、パターン状の正孔注入輸送層4(電荷注入輸送層)を形成する(図3(b)、電荷注入輸送層形成工程)。次いで、同様に、シャドウマスクを用いた蒸着法により、パターン状の発光層5を形成する(図3(c)、発光層形成工程)。この際、発光層形成用のシャドウマスクの開口部の面積を、正孔注入輸送層形成用のシャドウマスクの開口部の面積よりも大きくすることで、正孔注入輸送層のパターンのエッジが、発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の発光層を形成することができる。なお、図3(b)および(c)は、パターン形成工程を示す。そして最後に、発光層5上に第2電極層6を形成する(図3(d)、第2電極層形成工程)。
以下、本態様の有機EL素子の製造方法における各工程について説明する。
本態様におけるパターン形成工程は、電荷注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の電荷注入輸送層およびパターン状の発光層を形成する工程である。また、パターン形成工程は、パターン状の電荷注入輸送層の全面を覆うように、パターン状の発光層を形成する発光層形成工程を有している。通常、このパターン形成工程は、第1電極層上にパターン状の電荷注入輸送層を形成する電荷注入輸送層形成工程を有している。
以下、パターン形成工程における各工程について説明する。
本態様における電荷注入輸送層形成工程は、第1電極層上にパターン状の電荷注入輸送層を形成する工程である。
本態様における発光層形成工程は、パターン状の電荷注入輸送層の全面を覆うように、パターン状の発光層を形成する工程である。
本態様においては、通常、基板上に第1電極層を形成する第1電極層形成工程、および、第2電極層を形成する第2電極層形成工程が行われる。なお、第1電極層および第2電極層の形成方法等については、上記「A.有機EL素子」の第1電極層および第2電極層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
次に、本発明の有機EL素子の製造方法の第2態様について説明する。
本発明の有機EL素子の製造方法の第2態様は、基板と、上記基板上に形成された第1電極層と、上記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、上記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、上記発光層上に形成された第2電極層とを有する有機EL素子の製造方法であって、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが上記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の上記電荷注入輸送層およびパターン状の上記発光層を形成するパターン形成工程を有し、上記パターン形成工程が、上記電荷注入輸送層のパターンのエッジが上記発光層のパターンのエッジと略同一に配置されるように、パターン状の上記電荷注入輸送層およびパターン状の上記発光層を形成するパターニング工程と、パターン状の上記電荷注入輸送層のみをサイドエッチングするサイドエッチング工程とを有することを特徴とするものである。
図2は、本態様の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図である。まず、基板11上に第1電極層12をパターン状に形成し、この第1電極層12のパターン間に絶縁層13を形成し、第1電極層12および絶縁層13の上に正孔注入輸送層14(電荷注入輸送層)および発光層15を形成する(図2(a)、電荷注入輸送層形成工程および発光層形成工程)。次に、発光層15上にポジ型フォトレジストを塗布して、フォトレジスト層21を形成する(図2(b)、フォトレジスト層形成工程)。次いで、少なくとも発光領域22のフォトレジスト層21が残存するように、フォトマスク23を介してフォトレジスト層21をパターン露光した後、フォトレジスト現像液により現像し、洗浄することにより、パターン状のフォトレジスト層21´を形成する(図2(c)および(d)、フォトレジスト層パターニング工程)。次に、フォトレジスト層の除去により露出した部分の発光層および正孔注入輸送層を除去することにより、パターン状の発光層15´および正孔注入輸送層14´を形成する(図2(e)、発光層・電荷注入輸送層パターニング工程)。なお、図2(a)〜(e)は、パターニング工程を示す。
なお、図2(a)〜(f)は、パターン形成工程を示す。
なお、図4(a)〜(j)および図5(a)〜(e)は、パターニング工程を示す。
なお、図4(a)〜(j)および図5(a)〜(f)は、パターン形成工程を示す。
以下、本態様の有機EL素子の製造方法における各工程について説明する。
本態様におけるパターン形成工程は、電荷注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の電荷注入輸送層およびパターン状の発光層を形成する工程である。また、パターン形成工程は、電荷注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジと略同一に配置されるように、パターン状の電荷注入輸送層およびパターン状の発光層を形成するパターニング工程と、パターン状の電荷注入輸送層のみをサイドエッチングするサイドエッチング工程とを有するものである。
以下、パターン形成工程における各工程について説明する。
本態様におけるパターニング工程は、電荷注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジと略同一に配置されるように、パターン状の電荷注入輸送層およびパターン状の発光層を形成する工程である。
以下、フォトリソグラフィー法により電荷注入輸送層および発光層をパターニングする場合のパターニング工程における各工程について説明する。
本態様における電荷注入輸送層形成工程は、第1電極層が形成された基板上に電荷注入輸送層を形成する工程である。
特に、有機EL素子では、電荷注入輸送層や発光層の膜厚が非常に薄く、一般的に100nm以下である。このため、上記定義において溶解度が0.001以下であり、難溶もしくは不溶であると判断された溶剤に膜を浸漬した場合でも、100nm程度の膜厚であれば厚みが容易に減少してしまう。
膜減り量が5nm以下/minの場合 … 不溶
膜減り量が5nm超/min〜20nm以下/minの場合 … 難溶
膜減り量が20nm超/minの場合 … 可溶
なお、膜の溶解性の定義については、電荷注入輸送層だけでなく、発光層およびフォトレジスト層等にも適用される。
電荷注入輸送層に用いられる硬化性バインダとしては、熱エネルギーまたは放射線の作用により硬化するものであることが好ましく、例えば、ゾルゲル反応液、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂を挙げることができる。なお、ゾルゲル反応液とは、硬化後にゲル化する反応液をいう。
電荷注入輸送層形成用塗工液の塗布方法としては、例えば、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法等が挙げられる。
硬化処理としては、熱エネルギーの付与、または放射線の照射が挙げられる。熱エネルギーの付与としては、80〜250℃程度、好ましくは100〜200℃程度の温度で加熱すればよい。これにより、シランカップリング反応を進行させて、電荷注入輸送層を架橋硬化することができる。
ここで、材料の溶解性が変化するとは、材料の主成分が溶解もしくは分散する溶媒の極性が変化することをいう。熱エネルギーまたは放射線の作用により溶解性が変化する材料を含有する層に対して、熱エネルギーを付与または放射線を照射することにより、材料の溶解性を変化させると、その層を形成するために用いた塗工液の溶媒と、熱エネルギー付与または放射線照射後の層が溶解する溶媒とでは、極性が異なるものとなる。
また、親水性基としては、変換反応の容易さから、塩を含まない、スルホン酸基、カルボン酸基、水酸基が好ましい。
また、電荷注入輸送層形成用塗工液中の、親水性有機材料の親水性基の一部または全部が親油性基に変換された材料の濃度としては、材料の成分または組成によって異なるものではあるが、通常、0.1質量%以上で設定され、好ましくは1質量%〜5質量%程度である。
本態様における発光層形成工程は、電荷注入輸送層上に発光層を形成する工程である。
本態様におけるフォトレジスト形成工程は、発光層上にフォトレジスト層を形成する工程である。
本態様におけるフォトレジスト層パターニング工程は、フォトレジスト層をパターン露光し、現像することにより、フォトレジスト層をパターニングする工程である。
本態様における発光層・電荷注入輸送層パターニング工程は、フォトレジスト層が除去された部分の発光層および電荷注入輸送層を除去することにより、発光層および電荷注入輸送層をパターニングする工程である。
本態様におけるサイドエッチング工程は、パターン状の電荷注入輸送層のみをサイドエッチングする工程である。本工程においては、電荷注入輸送層のパターンの端部から中心部に向けてエッチングする。
本態様におけるパターン形成工程では、通常、サイドエッチング工程後に、残存するフォトレジスト層を剥離する剥離工程が行われる。パターニングされた発光層上に残存するフォトレジスト層を剥離することなく、サイドエッチングを行うことにより、フォトレジスト層によって、電荷注入輸送層をサイドエッチングするときの発光層表面へのダメージを防ぐことができる。
本態様においては、通常、基板上に第1電極層を形成する第1電極層形成工程、および、第2電極層を形成する第2電極層形成工程が行われる。なお、第1電極層および第2電極層の形成方法等については、上記「A.有機EL素子」の第1電極層および第2電極層の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
[実施例1]
(正孔注入輸送層の形成)
第1電極層としてITO膜がパターン状に形成された基板(6インチ□、板厚1.1mm)を準備し、洗浄した。また、正孔注入輸送層形成用塗工液として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)の水分散体(バイエル社製、Baytron P)を用いた。上記基板上に、スクリーン印刷にて、上記正孔注入輸送層形成用塗工液を塗布し、発光領域に対応させて、膜厚800Åのドットパターン状の正孔注入輸送層を形成した。
ポリビニルカルバゾール 70重量部と、オキサジアゾール 30重量部と、ジシアノメチレンピラン誘導体 1重量部とを、モノクロロベンゼン 4900重量部に混合分散し、赤色発光層用形成用塗工液を調製した。上記正孔注入輸送層上に、スクリーン印刷にて、この赤色発光層形成用塗工液を塗布し、正孔注入輸送層の全面を覆うように、発光層を形成した。その後、100℃で1時間乾燥した。
次に、上記発光層上に、Caを500Åの厚みで蒸着し、さらに、保護層としてAgを2500Åの厚みで蒸着して、第2電極層を形成した。このようにして、有機EL素子を得た。
ITO電極側を正極、金属電極側を負極として、ソースメーターに接続し、直流電流を印加したところ、10V印加時に発光層より発光が認められた。短絡による素子特性の劣化は確認されなかった。
(正孔注入輸送層の形成)
第1電極層としてITO膜がパターン状に形成された基板(6インチ□、板厚1.1mm)を準備し、洗浄した。また、正孔注入輸送層形成用塗工液として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)の水分散体(バイエル社製、Baytron P)を用いた。この正孔注入輸送層形成用塗工液 0.5mlを、上記基板の中心部に滴下して、2500rpmで20秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの正孔注入輸送層を形成した。
ポリビニルカルバゾール 70重量部と、オキサジアゾール 30重量部と、ジシアノメチレンピラン誘導体 1重量部とを、モノクロロベンゼン 4900重量部に混合分散し、赤色発光層用形成用塗工液を調製した。この赤色発光層形成用塗工液 1mlを、上記正孔注入輸送層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの発光層を形成した。
ポジ型フォトレジスト(東京応化社製、OFPR-800)2mlを、上記の正孔注入輸送層および発光層が形成された基板の中心部に滴下して、500rpmで10秒間、さらに2000rpmで20秒間のスピンコーティングを行った。得られた塗膜の膜厚は約1μmであった。その後、80℃で30分間プリベークを行った。
次に、アライメント露光機に、露光マスクと上記フォトレジスト層が形成された基板とを配置し、上記基板の非発光領域に紫外線露光した。レジスト現像液(東京応化社製、NMD-3)で20秒間現像した後、水洗し、露光領域のフォトレジスト層を除去した。その後、120℃で30分間ポストベークした。
次に、酸素プラズマを用いた反応性イオンエッチングにより、フォトレジスト層が除去された部分の正孔注入輸送層および発光層を除去した。
純水浸漬後の基板を光学顕微鏡にて観察したところ、正孔注入輸送層の端部が純水で浸食されて、正孔注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジよりも内側になっていることを確認した。
次いで、アセトンを用いて、残存するフォトレジスト層を除去した。
次に、上記発光層上に、Caを500Åの厚みで蒸着し、さらに、保護層としてAgを2500Åの厚みで蒸着して、第2電極層を形成した。このようにして、有機EL素子を得た。
ITO電極側を正極、金属電極側を負極として、ソースメーターに接続し、直流電流を印加したところ、10V印加時に発光層より発光が認められた。短絡による素子特性の劣化は見られなかった。
実施例2において、正孔注入輸送層および発光層のパターニングの際に、得られた基板を純水中に浸漬しなかった以外は、実施例2と同様にして有機EL素子を作製した。
ITO電極側を正極、金属電極側を負極として、ソースメーターに接続し、直流電流を印加したところ、10V印加時に発光層より発光が認められた。しかしながら、部分的に、正孔注入輸送層および第2電極層間で短絡が確認され、基板上の配線に焼きつきが生じた。
(第1電極層の形成)
透明ガラス基板上に、マスクを介して、酸化インジウム錫(ITO)を蒸着して、第1電極層をパターン状に形成した。
ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)の水分散体(バイエル社製、Baytron P)に、有機官能基としてグリシド基(-CHOCH2)を有するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(東芝シリコーン社製、TSL8350)を、PEDOT/PSS固形分に対して10重量%添加し、正孔注入輸送層形成用塗工液を調製した。上記基板上の全面に、この正孔注入輸送層形成用塗工液をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が800Åとなるように塗布し、ホットプレートで100℃、10分間加熱して硬化処理を行い、第1正孔注入輸送層を形成した。
ポリビニルカルバゾール 70重量部と、オキサジアゾール 30重量部と、ジシアノメチレンピラン誘導体 1重量部とを、モノクロロベンゼン 4900重量部に混合分散し、赤色発光層用形成用塗工液を調製した。この赤色発光層形成用塗工液 1mlを、上記第1正孔注入輸送層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの第1発光層を形成した。
上記第1発光層上の全面に、ポジ型フォトレジスト(東京応化社製、OFPR-800)をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が1μmとなるように塗布し、乾燥させ、第1フォトレジスト層を形成した。
第1発光領域が遮光部となるように設計されたフォトマスク(ライン幅(遮光部)85μm、スペース幅(透過部)215μm)を用いて、アライメント露光機により紫外線を照射した。次いで、レジスト現像液(東京応化社製、NMD-3)により露光領域の第1フォトレジスト層を除去した。
その後、大気圧プラズマ装置によりドライエッチングを行い、第1フォトレジスト層が除去された部分の第1正孔注入輸送層および第1発光層を除去した。
次に、残った第1フォトレジスト層を剥離することなく、上記基板上の全面に、上記正孔注入輸送層形成用塗工液をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が800Åとなるように塗布し、ホットプレートで100℃、10分間加熱して硬化処理を行い、第2正孔注入輸送層を形成した。
ポリビニルカルバゾール 70重量部と、オキサジアゾール 30重量部と、クマリン6 1重量部とを、モノクロロベンゼン 4900重量部に混合分散し、緑色発光層用形成用塗工液を調製した。この緑色発光層形成用塗工液 1mlを、上記第2正孔注入輸送層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの第2発光層を形成した。
上記第2発光層上の全面に、ポジ型フォトレジスト(東京応化社製、OFPR-800)をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が1μmとなるように塗布し、乾燥させ、第2フォトレジスト層を形成した。
上記フォトマスクを用い、このフォトマスクを基板に対して1ピッチ分(100μm)ずらして配置し、アライメント露光機により紫外線を照射した。次いで、レジスト現像液(東京応化社製、NMD-3)により露光領域の第2フォトレジスト層を除去した。
その後、大気圧プラズマ装置によりドライエッチングを行い、第2フォトレジスト層が除去された部分の第2正孔注入輸送層および第2発光層を除去した。
次に、残った第1フォトレジスト層および第2フォトレジスト層を剥離することなく、上記基板上の全面に、上記正孔注入輸送層形成用塗工液をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が800Åとなるように塗布し、ホットプレートで100℃、10分間加熱して硬化処理を行い、第3正孔注入輸送層を形成した。
ポリビニルカルバゾール 70重量部と、オキサジアゾール 30重量部と、ペリレン 1重量部とを、モノクロロベンゼン 4900重量部に混合分散し、青色発光層用形成用塗工液を調製した。この青色発光層形成用塗工液 1mlを、上記第3正孔注入輸送層が形成された基板の中心部に滴下して、2000rpmで10秒間のスピンコーティングを行った。これにより、膜厚800Åの第3発光層を形成した。
上記第3発光層上の全面に、ポジ型フォトレジスト(東京応化社製、OFPR-800)をスピンコート法により、乾燥後の膜厚が1μmとなるように塗布し、乾燥させ、第3フォトレジスト層を形成した。
上記フォトマスクを用い、このフォトマスクを基板に対して2ピッチ分(200μm)ずらして配置し、アライメント露光機により紫外線を照射した。次いで、レジスト現像液(東京応化社製、NMD-3)により露光領域の第3フォトレジスト層を除去した。
その後、大気圧プラズマ装置によりドライエッチングを行い、第3フォトレジスト層が除去された部分の第3正孔注入輸送層および第3発光層を除去した。
次に、得られた基板をアルカリ水溶液中に5分間浸漬させ、正孔注入輸送層のサイドエッチングを行った。
アルカリ水溶液浸漬後の基板を光学顕微鏡にて観察したところ、正孔注入輸送層の端部がアルカリ水溶液で浸食されて、正孔注入輸送層のパターンのエッジが発光層のパターンのエッジよりも内側になっていることを確認した。
次に、未露光領域の残存している各フォトレジスト層をフォトレジスト溶媒に10分間浸漬し、フォトレジスト層部分のみ完全に除去した。その後、そのまま100℃で1時間乾燥させた。
次いで、露出した各発光層上に、Caを500Åの厚みで蒸着し、さらに、保護層としてAgを2500Åの厚みで蒸着して、第2電極層を形成した。このようにして、有機EL素子を得た。
ITO電極側を正極、金属電極側を負極として、ソースメーターに接続し、直流電流を印加したところ、10V印加時にRGB三色の各発光層より発光が認められた。短絡による焼きつきや発光不良は確認されなかった。
2、12 … 第1電極層
3、13 … 絶縁層
4、14、14´、14´´ … 正孔注入輸送層
5、15、15´ … 発光層
6、16 … 第2電極層
21、21´ … フォトレジスト層
10 … 有機EL素子
Claims (7)
- 基板と、前記基板上に形成された第1電極層と、前記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、前記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、前記発光層上に形成された第2電極層とを有し、
前記電荷注入輸送層のパターンのエッジが、前記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記発光層が、前記電荷注入輸送層の全面を覆うように形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 基板と、前記基板上に形成された第1電極層と、前記第1電極層上にパターン状に形成された電荷注入輸送層と、前記電荷注入輸送層上にパターン状に形成された発光層と、前記発光層上に形成された第2電極層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であって、
前記電荷注入輸送層のパターンのエッジが前記発光層のパターンのエッジよりも内側に配置されるように、パターン状の前記電荷注入輸送層およびパターン状の前記発光層を形成するパターン形成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。 - 前記パターン形成工程が、パターン状の前記電荷注入輸送層の全面を覆うように、パターン状の前記発光層を形成する発光層形成工程を有することを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記パターン形成工程が、前記電荷注入輸送層のパターンのエッジが前記発光層のパターンのエッジと略同一に配置されるように、パターン状の前記電荷注入輸送層およびパターン状の前記発光層を形成するパターニング工程と、パターン状の前記電荷注入輸送層のみをサイドエッチングするサイドエッチング工程とを有することを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記パターニング工程にて、フォトリソグラフィー法により、前記電荷注入輸送層および前記発光層をパターニングすることを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記パターニング工程が、前記第1電極層が形成された基板上に前記電荷注入輸送層を形成する電荷注入輸送層形成工程と、前記電荷注入輸送層上に前記発光層を形成する発光層形成工程と、前記発光層上にフォトレジスト層を形成するフォトレジスト層形成工程と、前記フォトレジスト層をパターン露光し、現像することにより、前記フォトレジスト層をパターニングするフォトレジスト層パターニング工程と、前記フォトレジスト層が除去された部分の前記発光層および前記電荷注入輸送層を除去することにより、前記発光層および前記電荷注入輸送層をパターニングする発光層・電荷注入輸送層パターニング工程とを有し、
前記パターン形成工程が、残存する前記フォトレジスト層を剥離する剥離工程を有し、
前記サイドエッチング工程後に、前記剥離工程を行うことを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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