JP2008123932A - Method of manufacturing organic el device, and device for manufacturing organic el device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL装置の製造方法及び有機EL装置の製造装置に関する。 The present invention relates to an organic EL device manufacturing method and an organic EL device manufacturing apparatus.
情報機器の多様化等に伴い、消費電力が少なく軽量化された平面表示装置のニーズが高まっている。この様な平面表示装置の一つとして、有機発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス装置(以下「有機EL装置」という)が知られている。 With the diversification of information equipment, the need for flat display devices that consume less power and are lighter is increasing. As one of such flat display devices, an organic electroluminescence device (hereinafter referred to as “organic EL device”) having an organic light emitting layer is known.
有機EL装置は、隔壁によって区切られた画素ごとに陽極と発光層と陰極とが順に積層され、陰極上が無機材料からなる陰極保護層で覆われた構成になっている場合が多い。有機材料によって隔壁を形成する場合には、隔壁の上面が陽極の上面よりも高くなるように形成されるのが一般的である。近年では、正孔注入性や電子注入性を向上させるため、陽極と発光層の間に正孔注入層を配置した構成や、発光層と陰極の間に電子注入層を配置した構成が知られている。 In many cases, an organic EL device has a structure in which an anode, a light emitting layer, and a cathode are sequentially stacked for each pixel separated by a partition, and the cathode is covered with a cathode protective layer made of an inorganic material. When the partition is formed of an organic material, the partition is generally formed so that the upper surface of the partition is higher than the upper surface of the anode. In recent years, in order to improve the hole injection property and electron injection property, a configuration in which a hole injection layer is disposed between the anode and the light emitting layer and a configuration in which an electron injection layer is disposed between the light emitting layer and the cathode are known. ing.
有機EL装置の発光層、正孔注入層、電子注入層に用いられる材料は、大気中の水分と反応し、劣化し易いものが多い。これらの層が劣化すると、有機EL装置にいわゆる「ダークスポット」と呼ばれる非発光領域が形成されてしまい、発光素子としての寿命が短くなってしまう。 Many of the materials used for the light emitting layer, the hole injection layer, and the electron injection layer of the organic EL device react with moisture in the atmosphere and are easily deteriorated. When these layers deteriorate, a non-light emitting region called a “dark spot” is formed in the organic EL device, and the lifetime of the light emitting element is shortened.
これに対して、発光素子上に透明でガスバリア性に優れた珪素窒化物、珪素酸化物、セラミックス等の無機材料からなる薄膜をガスバリア層として成膜させる薄膜封止と呼ばれる技術が用いられている(例えば、特許文献1参照)。ガスバリア層を画素隔壁等がある素子基板上に直接形成すると、表面の凹凸形状によりクラック等が発生してしまう。このため、素子基板上(陰極保護層上)に有機緩衝層を形成し、その後、ガスバリア層を形成するようにしている。
しかしながら、隔壁の上面が陽極の上面よりも高くなるように形成された場合、隔壁及び陽極上に正孔注入層、発光層、陰極を形成する際に、各層において段差が形成されてしまう。段差が形成されることにより、陰極上に形成される陰極保護層にも段差が形成され、当該段差部分で陰極保護層が破損することがある。有機緩衝層を形成する際に、破損した部分から有機緩衝層を構成する有機材料が染み込むと、発光層や正孔注入層が変質し、発光特性が低下する原因になる。 However, when the upper surface of the partition wall is formed so as to be higher than the upper surface of the anode, a step is formed in each layer when the hole injection layer, the light emitting layer, and the cathode are formed on the partition wall and the anode. By forming the step, a step is also formed in the cathode protective layer formed on the cathode, and the cathode protective layer may be damaged at the step. When the organic buffer layer is formed, if the organic material constituting the organic buffer layer permeates from the damaged portion, the light emitting layer and the hole injection layer are deteriorated, and the light emitting characteristics are deteriorated.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、封止性能が良好で発光特性の高い有機EL装置を製造可能な有機EL装置の製造方法及び有機EL装置の製造装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide an organic EL device manufacturing method and an organic EL device manufacturing apparatus capable of manufacturing an organic EL device with good sealing performance and high light emission characteristics. .
上記目的を達成するため、本発明に係る有機EL装置の製造方法は、基板上に陽極を形成する陽極形成工程と、前記陽極形成工程後、前記基板上の所定の領域に隔壁を形成する隔壁形成工程と、前記隔壁形成工程後、前記陽極上に発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、前記有機層上に陰極を形成する陰極形成工程と、前記陰極上に陰極保護層を形成する陰極保護層形成工程と、前記陰極保護層上に、所定の粘度範囲の有機材料を用いて有機緩衝層を形成する有機緩衝層形成工程とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、陰極保護層上に、所定の粘度範囲の有機材料を用いて有機緩衝層を形成するので、陰極保護層が段差部分で破損しても、当該破損部分から有機材料が染み込むのを回避することができる。これにより、有機層が変質するのを回避でき、発光層の発光特性が低下するのを回避することができるので、封止性能が良好で発光特性の高い有機EL装置を製造可能となる。
In order to achieve the above object, an organic EL device manufacturing method according to the present invention includes an anode forming step for forming an anode on a substrate, and a partition wall for forming a partition wall in a predetermined region on the substrate after the anode forming step. A forming step; an organic layer forming step for forming an organic layer including a light emitting layer on the anode after the partition forming step; a cathode forming step for forming a cathode on the organic layer; and a cathode protective layer on the cathode. And a step of forming an organic buffer layer using an organic material having a predetermined viscosity range on the cathode protective layer.
According to the present invention, since the organic buffer layer is formed on the cathode protective layer using an organic material having a predetermined viscosity range, even if the cathode protective layer is damaged at the stepped portion, the organic material penetrates from the damaged portion. Can be avoided. As a result, the organic layer can be prevented from being deteriorated and the light emission characteristics of the light emitting layer can be prevented from deteriorating, so that an organic EL device having good sealing performance and high light emission characteristics can be manufactured.
上記有機EL装置の製造方法は、前記有機緩衝層形成工程が、前記有機材料を加熱する加熱工程と、加熱によって前記有機材料の粘度が前記所定の粘度範囲になったか否かを検出する検出工程と、前記有機材料の粘度が前記所定の粘度範囲になったと検出されたときに、前記有機材料をスクリーン印刷法によって前記陰極保護層上に塗布する塗布工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、有機緩衝層形成工程で、有機材料を加熱し、加熱によって有機材料の粘度が所定の粘度範囲になったか否かを検出し、有機材料の粘度が所定の粘度範囲になったと検出されたときに、有機材料をスクリーン印刷法によって陰極保護層上に塗布することとしたので、有機材料を効率よく所定の粘度にすることができる。これにより、有機EL装置の製造効率を向上させることができる。
In the method for manufacturing the organic EL device, the organic buffer layer forming step includes a heating step of heating the organic material, and a detection step of detecting whether the viscosity of the organic material is within the predetermined viscosity range by heating. And an application step of applying the organic material onto the cathode protective layer by a screen printing method when it is detected that the viscosity of the organic material is in the predetermined viscosity range.
According to the present invention, in the organic buffer layer forming step, the organic material is heated, and it is detected whether or not the viscosity of the organic material is in a predetermined viscosity range by heating, and the viscosity of the organic material is in the predetermined viscosity range. When it is detected that the organic material is applied to the cathode protective layer by screen printing, the organic material can be efficiently made to have a predetermined viscosity. Thereby, the manufacturing efficiency of the organic EL device can be improved.
上記の有機EL装置の製造方法は、前記有機緩衝層形成工程が、前記有機材料を加熱する加熱工程と、前記加熱工程を開始してから所定時間経過後、前記有機材料をスクリーン印刷法によって前記陰極保護層上に塗布する塗布工程とを有することを特徴とする。
本発明によれば、有機緩衝層形成工程で、有機材料を加熱し、加熱を開始してから所定時間経過後、有機材料をスクリーン印刷法によって陰極保護層上に塗布するので、有機材料を効率よく所定の粘度にすることができる。これにより、有機EL装置の製造効率を向上させることができる。所定時間については、予め当該有機材料の加熱時間と粘度との関係をデータとして抽出しておき、このデータを基に設定することが可能である。
The method for manufacturing the organic EL device includes a heating step in which the organic buffer layer forming step heats the organic material, and a predetermined time after the heating step is started, and then the organic material is removed by screen printing. And a coating step of coating on the cathode protective layer.
According to the present invention, in the organic buffer layer forming step, the organic material is heated, and after the predetermined time has elapsed since the start of heating, the organic material is applied onto the cathode protective layer by a screen printing method. It is possible to achieve a predetermined viscosity well. Thereby, the manufacturing efficiency of the organic EL device can be improved. The predetermined time can be set based on the data obtained by previously extracting the relationship between the heating time and the viscosity of the organic material as data.
本発明に係る有機EL装置の製造装置は、基板上に設けられた陽極と、前記陽極上に設けられ発光層を含む有機層と、前記有機層上に設けられた陰極と、前記陰極上に設けられた陰極保護層と、前記陰極保護層上に設けられた有機緩衝層とを有する有機EL装置の製造装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記基板上の前記有機緩衝層を構成する有機材料を保持する有機材料保持部と、前記有機材料を加熱する加熱部と、前記有機材料の粘度が所定の粘度範囲になるように前記有機材料の加熱時間を制御する制御部と、前記有機材料を前記陰極保護層上にスクリーン印刷する印刷手段とを具備することを特徴とする。
本発明によれば、有機緩衝層を構成する有機材料を保持する有機材料保持部と、有機材料を加熱する加熱部と、有機材料の粘度が所定の粘度範囲になるように有機材料の加熱時間を制御する制御部と、有機材料を前記陰極保護層上にスクリーン印刷する印刷手段とを具備するので、陰極保護層上に形成する有機緩衝層の粘度を所定の粘度範囲とすることができ、有機緩衝層形成時に陰極保護層が段差部分で破損していても当該破損部分から有機材料が染み込むのを回避することができる。これにより、有機層が変質するのを回避でき、発光層の発光特性が低下するのを回避することができるので、封止性能が良好で発光特性の高い有機EL装置を製造可能となる。
An organic EL device manufacturing apparatus according to the present invention includes an anode provided on a substrate, an organic layer including a light emitting layer provided on the anode, a cathode provided on the organic layer, and the cathode. An apparatus for manufacturing an organic EL device having a cathode protective layer provided and an organic buffer layer provided on the cathode protective layer, the substrate holding unit holding the substrate, and the organic buffer on the substrate An organic material holding unit for holding the organic material constituting the layer, a heating unit for heating the organic material, and a control unit for controlling the heating time of the organic material so that the viscosity of the organic material falls within a predetermined viscosity range And printing means for screen printing the organic material on the cathode protective layer.
According to the present invention, the organic material holding unit that holds the organic material that constitutes the organic buffer layer, the heating unit that heats the organic material, and the heating time of the organic material so that the viscosity of the organic material falls within a predetermined viscosity range And a printing unit for screen printing the organic material on the cathode protective layer, the viscosity of the organic buffer layer formed on the cathode protective layer can be within a predetermined viscosity range, Even if the cathode protective layer is damaged at the step portion when the organic buffer layer is formed, it is possible to prevent the organic material from permeating from the damaged portion. As a result, the organic layer can be prevented from being deteriorated and the light emission characteristics of the light emitting layer can be prevented from deteriorating, so that an organic EL device having good sealing performance and high light emission characteristics can be manufactured.
[第1実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。以下に示す各図においては、図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings shown below, the scale is different for each layer and each member so that the size can be recognized on the drawing.
(有機EL装置)
図1は、本実施形態に係る有機EL装置1の構成を示す平面図である。本実施形態では、トップエミッション構造の有機EL装置を例に挙げて説明する。トップエミッション構造は、光を素子基板側ではなく封止基板側から取り出す構造であり、素子基板に配置された各種回路の大きさに影響されずに発光面積を広く確保できるという利点がある。電圧及び電流を抑えつつ輝度を確保することが可能であり、発光素子の寿命を長く維持することが可能になっている。
(Organic EL device)
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an organic EL device 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, an organic EL device having a top emission structure will be described as an example. The top emission structure is a structure in which light is extracted from the sealing substrate side instead of the element substrate side, and has an advantage that a wide light emitting area can be secured without being affected by the size of various circuits arranged on the element substrate. Luminance can be ensured while suppressing voltage and current, and the lifetime of the light-emitting element can be maintained long.
同図に示すように、有機EL装置1は、素子基板10に表示領域(図中一点鎖線の内側の領域)2と非表示領域(図中一点鎖線の外側の領域)3とを有する構成になっている。
As shown in the figure, the organic EL device 1 has a configuration in which an
表示領域2には、実表示領域4(図中二点鎖線の内側の領域)とダミー領域(図中二点鎖線の外側の領域)5とが設けられている。
The
実表示領域4内には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の光が射出されるサブ画素がマトリクス状に配列されている。赤色のサブ画素、緑色のサブ画素、青色のサブ画素は1列ずつストライプ状に設けられており、このストライプが行方向に繰り返し形成されている。隣接する赤色サブ画素、緑色サブ画素、青色サブ画素が1組になって画素が形成されており、1つの画素内で赤色、緑色、青色の光を混色させることでフルカラー表示が可能になっている。
In the
ダミー領域5には、主として各サブ画素を発光させるための回路が設けられている。例えば、実表示領域4の図中左辺及び右辺に沿うように走査線駆動回路80が配置されており、実表示領域4の図中上辺に沿うように検査回路90が配置されている。検査回路90は、有機EL装置1の作動状況を検査するための回路である。例えば検査結果を外部ドライバなどに出力し、製造途中や出荷時における有機EL装置1の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
The
図2は、有機EL装置1の構成を示す断面図であり、1組の画素について示したものである。
同図に示すように、有機EL装置1は、素子基板10上に駆動回路層6と、有機EL層7と、封止層8と、封止基板9とが順に積層された構成になっている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the organic EL device 1 and shows one set of pixels.
As shown in the figure, the organic EL device 1 has a configuration in which a drive circuit layer 6, an
駆動回路層6には、TFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)素子を構成する半導体層30が設けられている。半導体層30は、例えばシリコンなどの半導体からなり、素子基板10上に設けられている。絶縁層11は、少なくとも上述のサブ画素が設けられる領域と半導体層30の一部とを覆うように素子基板10上に設けられており、サブ画素の間の領域では絶縁層11が途切れている。
The drive circuit layer 6 is provided with a
有機EL層7には、光反射膜12と、陽極13と、隔壁14と、正孔注入層15と、発光層16と、陰極17とが設けられている。
光反射膜12は、発光層16で発光する光を封止層8側へ反射する反射部材である。光反射膜12は、例えばアルミニウムや銅、銀などの光反射可能な材料からなり、絶縁層11上に設けられている。光反射膜12は、上述のサブ画素に平面視で重なる領域に配置されている。
The
The
陽極13は、例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide:登録商標)などの光透過性を有する導電材料からなり、光反射膜12を覆うように上述のサブ画素に平面視で重なる領域に配置されている。陽極13の一端が絶縁層11内に延在しており、この延在部分が半導体層30のドレイン領域に接続されている。
The
本実施形態の有機EL装置1はトップエミッション構造であるため、陽極13の材料として光透過性を有する材料を用いる必要はない。例えばアルミ等の金属材料を用いてもよい。金属材料を用いた場合、光反射膜12は設けなくてもよい。
Since the organic EL device 1 of the present embodiment has a top emission structure, it is not necessary to use a light transmissive material as the material of the
隔壁14は、例えばアクリル樹脂等の有機絶縁材料からなり、上述の各サブ画素の間の領域に配置されている。隔壁14は、陽極13のうち半導体層30のドレイン領域に接続される部分の上側に積層されている。
The
正孔注入層15は、隔壁14及び陽極13を覆うように素子基板10のほぼ全面に設けられている。正孔注入層15は、例えばトリアリールアミン(ATP)多量体やTDP(トリフェニルジアミン)系の材料からなる。
The
発光層16は、白色に発光する発光材料からなり、正孔注入層15を覆うように設けられている。発光材料としては、例えばスチリルアミン系発光材料、アントラセン系ドーパミント(青色)、或いはスチリルアミン系発光材料、ルブレン系ドーパミント(黄色)が用いられる。正孔注入層15と発光層16とで有機層25を構成している。
The light emitting layer 16 is made of a light emitting material that emits white light, and is provided so as to cover the
陰極17は、ITOやIZOなどの光透過性を有する導電材料からなり、発光層16を覆うように設けられている。本実施形態はトップエミッション構造であることから、陰極17は光透過性を有する材料からなる必要がある。また、陰極17は、電子注入効果の大きい(仕事関数が4eV以下)材料が好適に用いられる。例えば、カルシウムやマグネシウム、ナトリウム、リチウム金属、又はこれらの金属化合物を透明性が得られる膜厚に調整して用いる。金属化合物としては、フッ化カルシウム等の金属フッ化物や酸化リチウム等の金属酸化物、アセチルアセトナトカルシウム等の有機金属錯体が挙げられる。
The
これらの材料のほかにも、電気抵抗を低減するため、上記のサブ画素の間の領域においてアルミニウムや金、銀、銅などの金属層をパターン形成したり、ITOや酸化錫などの透明な金属酸化物導電層との積層体と組み合わせて用いたりしてもよい。組み合わせとしては、例えば、フッ化リチウムとマグネシウム−銀合金、ITOの積層体などが挙げられる。 In addition to these materials, in order to reduce electrical resistance, a metal layer such as aluminum, gold, silver, or copper is patterned in the region between the sub-pixels, or a transparent metal such as ITO or tin oxide. You may use it in combination with the laminated body with an oxide conductive layer. Examples of the combination include lithium fluoride and a magnesium-silver alloy, an ITO laminate, and the like.
封止層8には、陰極保護層18と、有機緩衝層19と、ガスバリア層20とが設けられている。
陰極保護層18は、陰極17を覆うように設けられている。陰極保護層18は、透明性や密着性、耐水性などの面から、珪素酸窒化物などの無機化合物で構成することが望ましい。陰極保護層18の膜厚は100nm以上200nm以下にすることが好ましい。
The
The cathode
有機緩衝層19は、陰極保護層18を覆うように設けられている。有機緩衝層19は、素子基板10の反りや体積膨張により発生する応力を緩和し、陰極保護層18が陰極17から剥離するのを防止する機能を有している。有機緩衝層19の弾性率としては、1〜10GPaであることが好ましい。10GPa以上では、隔壁14上を平坦化した際の応力を吸収することができず、1GPa以下では耐摩耗性や耐熱性等が不足するためである。
The
有機緩衝層19の最適な膜厚としては、3〜10μmが好ましい。有機緩衝層19の膜厚が厚いほうが異物混入した場合等にガスバリア層20の欠陥を防ぐが、有機緩衝層19を合わせた層厚が10μmを超えると、後述する着色層23と発光層16の距離が広がり側面に逃げる光が増えるため光を取り出す効率が低下するからである。
The optimum film thickness of the
ガスバリア層20は、有機緩衝層19覆うように設けられている。ガスバリア層20は、酸素や水分が浸入するのを防止するためのもので、これにより酸素や水分による有機層25の劣化等を抑えることができるようになっている。ガスバリア層20は、透明性、ガスバリア性、耐水性を考慮して、窒素を含む珪素化合物、すなわち珪素窒化物や無機化合物によって形成されていることが好ましい。ガスバリア層20の弾性率は、100GPa以上、具体的には200〜250GPa程度が好ましい。
The
ガスバリア層20の膜厚は、200〜600nm程度が好ましい。200nm未満であると、異物に対する被覆性が不足し部分的に貫通孔が形成されてしまい、ガスバリア性が損なわれてしまうおそれがあるからであり、600nmを越えると、応力によるクラックが生じてしまうおそれがあるからである。
The film thickness of the
ガスバリア層20は、複数の層を積層させた構造にしてもよいし、その組成を不均一にし、酸素濃度が連続的に、あるいは非連続的に変化するような構成としてもよい。ガスバリア層20を積層構造とした場合の膜厚は、第一ガスバリア層としては、200〜400nmが好ましく、200nm未満では有機緩衝層19の表面及び側面被覆が不足してしまう。異物等の被覆性を向上させる第二ガスバリア層としては、200〜800nmが好ましい。
The
本実施形態では有機EL装置1をトップエミッション構造としていることから、ガスバリア層20は光透過性を有する必要がある。このため材質や膜厚を適宜に調整する必要がある。本実施形態では、可視光領域における光線透過率を例えば80%以上に調節している。
In this embodiment, since the organic EL device 1 has a top emission structure, the
封止基板9は、透明基板24の面24a上に遮光層22と着色層23とが設けられた構成になっており、面24a側が接着層21を介して封止層8のガスバリア層20に貼り付けられた構成になっている。接着層21としては、有機緩衝層19と同様、例えばエポキシ基を有する分子量3000以下のエポキシモノマー/オリゴマーが好適に用いられる(モノマーの定義:分子量1000以下、オリゴマーの定義:分子量1000〜3000)。
The sealing
透明基板24は、ガラスまたは透明プラスチック(ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリカーボネ―ト、ポリオレフィン等)などの光透過性を有する材料で構成されている。
The
着色層23は、上述のサブ画素に平面視で重なる領域に配置されており、赤色のサブ画素には赤色着色層23Rが、緑色のサブ画素には緑色着色層23Gが、青色のサブ画素には青色着色層23Bが、それぞれ設けられている。遮光層22は、サブ画素の間の領域に形成されている。
The colored layer 23 is disposed in a region overlapping the above-described sub-pixels in plan view. The red sub-pixel has a red colored layer 23R, the green sub-pixel has a green colored layer 23G, and the blue sub-pixel has a red color. Are each provided with a blue colored layer 23B. The
図3は、有機EL装置1の回路構造を示す模式図である。
有機EL装置1は、複数の走査線101…と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102…と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103…とからなる配線構成になっている。走査線101…と信号線102…との各交点付近に画素領域(サブ画素)X…を形成したものである。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a circuit structure of the organic EL device 1.
The organic EL device 1 includes a plurality of
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路100が接続されている。走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路80が接続されている。
A data
画素領域Xの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT(スイッチング素子)112と、このスイッチング用TFT112を介して信号線102から共有される画素信号を保持する保持容量113と、該保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用TFT30と、この駆動用TFT30を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む陽極13と、該陽極13と陰極17との間に挟み込まれた正孔注入層15及び発光層16とが設けられている。
In each pixel region X, a switching TFT (switching element) 112 to which a scanning signal is supplied to the gate electrode via the
この有機EL装置1は、走査線101が駆動されてスイッチング用TFT112がオン状態になると、そのときの信号線102の電位が保持容量113に保持され、該保持容量113の状態に応じて駆動用TFT30のオン・オフ状態が決まる。駆動用TFT30がオン状態のとき、チャネルを介して電源線103から陽極13に電流が流れ、正孔注入層15を介して発光層16に正孔が注入される。一方、陰極17からは電子が発光層16に注入される。発光層16において注入された正孔と電子とが結合して発光する。
In the organic EL device 1, when the
(有機EL装置の製造装置)
次に、上記の有機EL装置1の製造装置であるスクリーン印刷装置を説明する。図4は、スクリーン印刷装置41の構成を模式的に示す図である。
同図に示すように、スクリーン印刷装置41は、ステージ49と、スクリーンメッシュ51と、スクレッパ52と、スキージ53と、加熱装置54と、制御部55とを主体として構成されている。
(Organic EL device manufacturing equipment)
Next, the screen printing apparatus which is a manufacturing apparatus of said organic EL apparatus 1 is demonstrated. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the configuration of the
As shown in the figure, the
ステージ49は、有機EL装置1を構成する素子基板を保持する基板保持部であり、昇降可能に設けられている。ステージ49の保持面の上方には、所定のパターンを印刷するためのスクリーンメッシュ(有機材料保持部)51が設けられている。スクリーンメッシュ51は、印刷材料56を保持する。
The
スクリーンメッシュ51の上方には、スクリーンメッシュ51上の印刷材料56を均し広げるためのスクレッパ52と、スクリーンメッシュ51上の印刷材料56を素子基板に転写するためのスキージ53とが設置されている。スクレッパ52とスキージ53は、基板搬送方向とは直交する方向、すなわちスクリーンメッシュ51上を紙面を貫通する方向に移動する構成になっている。ただし、図9においては、図示の都合上、スクレッパ52とスキージ53を図の左右方向に分けて示している。これらスクレッパ52及びスキージ53によって印刷手段が構成されている。
Above the
加熱装置54は、スクリーンメッシュ51の上方に設けられており、印刷材料56を加熱可能に設けられている。加熱装置54内には例えば電熱線などの加熱手段が設けられている。
The
制御部55は、加熱装置54に取り付けられており、加熱装置54による加熱時間及び加熱温度を制御する。例えば電熱線に流れる電流を調節することで加熱時間及び加熱温度を制御可能になっている。制御部55には、印刷材料56の加熱温度及び加熱時間と粘度との関係を示すデータが格納されている。
The
(有機EL装置の製造方法)
次に、上記のように構成された有機EL装置1の製造方法を説明する。
まず、素子基板10上にTFTを構成する半導体層30を形成し、絶縁層11を形成する。絶縁層11を形成したら、光反射膜12及び陽極13を形成する。陽極13は、例えばサブ画素に平面視で重なる領域以外の領域をマスクで覆ってスパッタリング法によって形成する。半導体層30のドレイン領域に接続する延在部分も併せて形成する。
(Method for manufacturing organic EL device)
Next, a method for manufacturing the organic EL device 1 configured as described above will be described.
First, the
陽極13を形成したら、隔壁14を形成する。隔壁14を形成したら、当該隔壁14及び陽極13これらを覆うように正孔注入層15、発光層16及び陰極17を形成する。正孔注入層15、発光層16及び陰極17は、それぞれ蒸着法によって素子基板10のほぼ全面に形成する。隔壁14と陽極13との間には段差が形成されているため、陰極17の表面にも段差が形成される。陰極17を形成したら、当該陰極17上に陰極保護層18を形成する。陰極保護層18のうち陰極17の段差上にの部分には、ところどころ破損部分(クラック)が形成される。
When the
陰極保護層18を形成したら、素子基板10を上述したスクリーン印刷装置41のステージ49に載置する。スクリーン印刷装置41のスクリーンメッシュ51には、印刷材料56として有機緩衝層19を構成する材料が配置されている。加熱装置54によって印刷材料56を所定温度で所定時間加熱し、当該印刷材料56の粘度が3000mPa・s〜100000mPa・sの範囲になるようにする。制御部55は、印刷材料56の加熱時間と粘度との関係を示すデータを用いて、印刷材料56の加熱時間及び加熱温度を制御する。
After the cathode
ここで、印刷材料56の粘度が3000mPa・s〜100000mPa・sの範囲とするのは、印刷材料56の粘度が3000mPa・s以下とすると印刷材料56が上記の陰極保護層18のクラックに滲入し、下層側に染み込む虞があることが経験的に知られているからである。この粘度を100000mPa・s以上とすると粘度が高すぎて印刷材料56をスクリーン印刷できなくなるからである。
Here, the viscosity of the
印刷材料56の粘度が3000mPa・s〜100000mPa・sの範囲となったら、スクレッパ52及びスキージ53によって印刷材料56を陰極保護層18上に印刷し、有機緩衝層19を形成する。その後、接着層21を介して透明基板24を貼り付けて、有機EL装置1が完成する。
When the viscosity of the
本実施形態によれば、陰極保護層18上に、3000mPa・s〜100000mPa・sの粘度の印刷材料(有機材料)56を用いて有機緩衝層19を形成するので、陰極保護層18が段差部分で破損していても、当該破損部分から印刷材料56が染み込むのを回避することができる。これにより、有機層25が変質するのを回避でき、発光層16の発光特性が低下するのを回避することができるので、封止性能が良好で発光特性の高い有機EL装置1を製造可能となる。
According to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、有機緩衝層19を構成する印刷材料56を保持するスクリーンメッシュ51と、印刷材料56を加熱する加熱装置54と、印刷材料56が3000mPa・s〜100000mPa・sの粘度になるように印刷材料56の加熱温度及び加熱時間を制御する制御部55と、印刷材料56を陰極保護層18上にスクリーン印刷するスクレッパ52及びスキージ53とを具備するので、陰極保護層18上に形成する有機緩衝層19の粘度を3000mPa・s〜100000mPa・sとすることができ、有機緩衝層19形成時に陰極保護層18が段差部分で破損していても当該破損部分から印刷材料56が染み込むのを回避することができる。これにより、有機層25が変質するのを回避でき、発光層16の発光特性が低下するのを回避することができるので、封止性能が良好で発光特性の高い有機EL装置1を製造可能となる。
Further, according to the present embodiment, the
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、上述の有機EL装置1、201を備えた電子機器の例について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, an example of an electronic apparatus including the organic EL devices 1 and 201 described above will be described.
図5(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図5(a)において、符号350は携帯電話本体を示し、符号351は有機EL装置1を備えた表示部を示している。
FIG. 5A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 5A,
図5(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図5(b)において、符号360は情報処理装置、符号361はキーボードなどの入力部、符号363は情報処理本体、符号362は有機EL装置1を備えた表示部を示している。
FIG. 5B is a perspective view showing an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 5B,
図5(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図5(c)において、符号370は時計本体を示し、符号371は有機EL装置1を備えた表示部を示している。
FIG. 5C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 5C,
図5(a)〜(c)に示す電子機器は、先の実施形態に示した有機EL装置1が備えられたものであるので、表示特性が良好な電子機器となる。 The electronic devices shown in FIGS. 5A to 5C are provided with the organic EL device 1 shown in the previous embodiment, so that the electronic devices have good display characteristics.
なお、電子機器としては、前記電子機器に限られることなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。 The electronic device is not limited to the electronic device, and can be applied to various electronic devices. For example, a desktop computer, a liquid crystal projector, a multimedia personal computer (PC) and an engineering workstation (EWS), a pager, a word processor, a television, a viewfinder type or a monitor direct view type video tape recorder, an electronic notebook, an electronic The present invention can be applied to electronic devices such as a desktop computer, a car navigation device, a POS terminal, and a device having a touch panel.
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、白色に発光する発光層16を設けた構成としたが、これに限られることは無く、例えば、赤色のサブ画素には赤色に発光する発光層を設け、緑色のサブ画素には緑色に発光する発光層を設け、青色のサブ画素には青色に発光する発光層を設けた構成にしても構わない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above embodiment, the light emitting layer 16 that emits white light is provided. However, the present invention is not limited to this. For example, a red light emitting layer is provided in a red subpixel, and a green subpixel is provided. May be configured such that a light emitting layer that emits green light is provided, and a light emitting layer that emits blue light is provided in the blue sub-pixel.
この場合、発光層を構成する材料としては、例えば高分子材料としては(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。 In this case, as a material constituting the light emitting layer, for example, as a polymer material, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP) ), Polyvinyl carbazole (PVK), polythiophene derivatives, polysilanes such as polymethylphenylsilane (PMPS), and the like are preferably used.
また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。 In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, and quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
低分子材料としては、Alq3、DPVBiなどのホスト材料、これにナイルレッド、DCM、ルブレン、ぺリレン、ローダミンなどをドープして、またはホスト単独で、蒸着法にて用いることができる。 As a low molecular weight material, a host material such as Alq3 or DPVBi, doped with Nile Red, DCM, rubrene, perylene, rhodamine, or the like, or a host alone can be used in a vapor deposition method.
また、上記実施形態においては、有機層25を構成する層として、正孔注入層15及び発光層16を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば発光層16の上層側にアルミニウムキノリノール(Alq3)などからなる電子注入層をさらに設けた構成であっても構わない。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施形態ではトップエミッション構造の有機EL装置を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、ボトムエミッション構造の有機EL装置においても本発明の適用は可能である。 In the above embodiment, the organic EL device having the top emission structure has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention can be applied to the organic EL device having the bottom emission structure.
1…有機EL装置 41…スクリーン印刷装置 49…ステージ 51…スクリーンメッシュ 52…スクレッパ 53…スキージ 54…加熱装置 55…制御部 56…印刷材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
前記陽極形成工程後、前記基板上の所定の領域に隔壁を形成する隔壁形成工程と、
前記隔壁形成工程後、前記陽極上に発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、
前記有機層上に陰極を形成する陰極形成工程と、
前記陰極上に陰極保護層を形成する陰極保護層形成工程と、
前記陰極保護層上に、所定の粘度範囲の有機材料を用いて有機緩衝層を形成する有機緩衝層形成工程と
を具備することを特徴とする有機EL装置の製造方法。 An anode forming step of forming an anode on the substrate;
After the anode formation step, a partition formation step of forming a partition in a predetermined region on the substrate;
After the partition formation step, an organic layer formation step of forming an organic layer including a light emitting layer on the anode;
A cathode forming step of forming a cathode on the organic layer;
A cathode protective layer forming step of forming a cathode protective layer on the cathode; and
An organic buffer layer forming step of forming an organic buffer layer on the cathode protective layer using an organic material having a predetermined viscosity range.
前記有機材料を加熱する加熱工程と、
加熱によって前記有機材料の粘度が前記所定の粘度範囲になったか否かを検出する検出工程と、
前記有機材料の粘度が前記所定の粘度範囲になったと検出されたときに、前記有機材料をスクリーン印刷法によって前記陰極保護層上に塗布する塗布工程と
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置の製造方法。 The organic buffer layer forming step includes
A heating step of heating the organic material;
A detection step of detecting whether the viscosity of the organic material is in the predetermined viscosity range by heating; and
2. A coating step of coating the organic material on the cathode protective layer by a screen printing method when it is detected that the viscosity of the organic material is within the predetermined viscosity range. The manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus of description.
前記有機材料を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程を開始してから所定時間経過後、前記有機材料をスクリーン印刷法によって前記陰極保護層上に塗布する塗布工程と
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置の製造方法。 The organic buffer layer forming step includes
A heating step of heating the organic material;
The manufacturing method of the organic EL device according to claim 1, further comprising: a coating step of coating the organic material on the cathode protective layer by a screen printing method after a predetermined time has elapsed since the heating step was started. Method.
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板上の前記有機緩衝層を構成する有機材料を保持する有機材料保持部と、
前記有機材料を加熱する加熱部と、
前記有機材料の粘度が所定の粘度範囲になるように前記有機材料の加熱時間を制御する制御部と、
前記有機材料を前記陰極保護層上にスクリーン印刷する印刷手段と
を具備することを特徴とする有機EL装置の製造装置。 An anode provided on a substrate, an organic layer provided on the anode and including a light emitting layer, a cathode provided on the organic layer, a cathode protective layer provided on the cathode, and the cathode protective layer An organic EL device manufacturing apparatus having an organic buffer layer provided thereon,
A substrate holder for holding the substrate;
An organic material holding unit for holding an organic material constituting the organic buffer layer on the substrate;
A heating unit for heating the organic material;
A control unit for controlling the heating time of the organic material so that the viscosity of the organic material falls within a predetermined viscosity range;
An organic EL device manufacturing apparatus, comprising: a printing unit that screen-prints the organic material on the cathode protective layer.
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