JP2008269792A - Organic electroluminescent device and line head - 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、及びラインヘッドに関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence element and a line head.
近年、一対の電極間に該機能材料からなる機能層が挟持された構成の有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と称す)、特に機能材料として有機発光材料を用いた有機EL素子の開発が行われている。 In recent years, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) having a structure in which a functional layer made of the functional material is sandwiched between a pair of electrodes, particularly an organic EL element using an organic light emitting material as a functional material has been developed. Has been done.
このような機能材料のパターニング法として、有機蛍光材料等の機能材料をインク化し、該インクを基板上に吐出する液滴吐出法やディスペンサー法等により、機能材料のパターニングを行う方法が知られている(例えば、特許文献1〜6参照)。具体的には、複数のノズルを配列してなるノズル列を有する液滴吐出ヘッドを用い、この液滴吐出ヘッドを表面にバンク(隔壁)を形成した基板に対して走査しつつ、前記ノズルからバンクに囲まれた領域(画素領域)内にインクを吐出することにより、基板上に機能層を形成する方法が採用されている。このような方法は、マイクロオーダーの液滴を所定領域に配することが可能なため、材料の利用効率の点でスピンコート等の方法に比べて有効である。
しかしながら、アスペクト比(長辺の長さに対する短辺の長さの比率)が例えば2以上の基板上に複数の発光素子を含む画素領域を区画するように共通バンクを形成し、該画素領域に上述のパターニング法を用いて有機機能層を形成する場合、前記開口領域内に配置されたインク(機能材料)は長辺方向に沿う開口領域の中央部に向かう乾燥速度と短辺方向に沿う開口部の中央部に向かう乾燥速度との間に速度差が生じ、乾燥ムラが生じる。その結果、各発光素子を構成する有機機能層の膜厚が不均一となってしまい、発光ムラが生じるといった問題がある。 However, a common bank is formed on a substrate having an aspect ratio (ratio of the length of the short side to the length of the long side) of, for example, 2 or more so as to partition a pixel region including a plurality of light emitting elements, and the pixel region When the organic functional layer is formed using the above-described patterning method, the ink (functional material) arranged in the opening region is dried toward the center of the opening region along the long side direction and the opening along the short side direction. A difference in speed occurs with the drying speed toward the center of the part, resulting in uneven drying. As a result, the film thickness of the organic functional layer constituting each light emitting element becomes non-uniform, and there is a problem that uneven light emission occurs.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、複数の発光素子を含む画素領域において、有機機能層の膜厚均一化を図ってムラの無い均一な発光を得る、有機エレクトロルミネッセンス素子、及びラインヘッドを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in a pixel region including a plurality of light-emitting elements, organic electroluminescence that achieves uniform light emission with uniform thickness of the organic functional layer is achieved. An object is to provide an element and a line head.
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に、一対の電極間に挟持された有機機能層を含む発光素子と、該発光素子が複数配置されてなる画素領域と、該画素領域を区画するバンクと、を備える有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記バンクは、前記画素領域の短辺方向における幅が、当該画素領域の中央部から両端側に向かって大きくなるように形成されることを特徴とする。
The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the organic electroluminescence element of the present invention includes a light emitting element including an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate, a pixel region in which a plurality of the light emitting elements are disposed, and a partition of the pixel region. The bank is formed such that the width of the pixel region in the short side direction increases from the center of the pixel region toward both ends. To do.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、画素領域に配置される有機機能層を形成する機能液は中央部に比べて両端部に多く保持されることとなる。これにより、画素領域の中央部における乾燥速度を相対的に高めることができ、画素領域の平面領域全体における乾燥速度が一定となり有機機能層の膜厚が均一化される。したがって、画素領域内に複数配置されてなる発光素子にて発光ムラのない均一な発光を得ることができる。 According to the organic electroluminescence element of the present invention, the functional liquid for forming the organic functional layer disposed in the pixel region is held more at both end portions than at the central portion. Thereby, the drying speed in the central part of the pixel area can be relatively increased, the drying speed in the entire planar area of the pixel area becomes constant, and the film thickness of the organic functional layer is made uniform. Therefore, uniform light emission without unevenness in light emission can be obtained with a plurality of light emitting elements arranged in the pixel region.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記基板は矩形状からなり、長辺方向の長さが短辺方向の長さの2倍以上であるのが好ましい。
ここで、長辺が短辺の長さの2倍以上となる矩形形状の基板を用いた場合、画素領域にて有機発光層の膜厚の均一性が得られないおそれがある。よって、本発明を採用すれば、特に大きな効果を得ることができる。
Moreover, in the said organic electroluminescent element, it is preferable that the said board | substrate becomes rectangular shape and the length of a long side direction is 2 times or more of the length of a short side direction.
Here, when a rectangular substrate whose long side is twice or more the length of the short side is used, there is a possibility that the film thickness uniformity of the organic light emitting layer cannot be obtained in the pixel region. Therefore, if the present invention is adopted, a particularly great effect can be obtained.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記バンクは、前記画素領域の短辺方向における幅を漸次拡げるように形成されるのが好ましい。
この構成によれば、開口部が中央部から両端部に向かって連続的に変化することとなり、開口形状内に配置される有機機能層の形成材料(機能液)の分布量を良好に調整でき、有機機能層の膜厚均一性を高めることができる。
In the organic electroluminescence element, it is preferable that the bank is formed so as to gradually widen the width of the pixel region in the short side direction.
According to this configuration, the opening portion continuously changes from the central portion toward both end portions, and the distribution amount of the forming material (functional liquid) of the organic functional layer disposed in the opening shape can be adjusted favorably. The film thickness uniformity of the organic functional layer can be improved.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記有機機能層は、液相法によって形成されたものであるのが望ましい。
また、上記有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記有機機能層は、各種機能層を積層するのが望ましい。
Moreover, in the said organic electroluminescent element, it is desirable that the said organic functional layer is formed by the liquid phase method.
Moreover, in the said organic electroluminescent element, it is desirable for the said organic functional layer to laminate | stack various functional layers.
本発明のラインヘッドは、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子からなることを特徴とする。 The line head of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned organic electroluminescence element.
本発明のラインヘッドによれば、上記有機エレクトロルミネッセンス素子からラインヘッドが構成されることで、発光ムラの無い均一な光を得ることができ、信頼性の高いものとなる。 According to the line head of the present invention, since the line head is composed of the organic electroluminescence element, uniform light without unevenness in light emission can be obtained and the reliability becomes high.
(有機エレクトロルミネッセンス素子)
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と称す)実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を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。
(Organic electroluminescence device)
Hereinafter, embodiments of the organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) of the present invention will be described with reference to the drawings. This embodiment shows a part of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in each figure shown below, in order to make each layer and each member the size which can be recognized on drawing, the scale is varied for each layer and each member.
図1は本実施形態の有機EL素子の回路構成図であり、図2は本実施形態に係る有機EL素子の概略構成を示す平面図である。また図3は図2中、A−A線矢視による有機EL素子の断面における概略構成を示す図である。本実施形態の有機EL素子は、後述するような画像形成装置におけるラインヘッドとして好適に用いられるものである。 FIG. 1 is a circuit configuration diagram of the organic EL element of the present embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the organic EL element according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration in a cross section of the organic EL element taken along line AA in FIG. The organic EL element of this embodiment is suitably used as a line head in an image forming apparatus as will be described later.
図1に示すように、有機EL素子1は、透明の基板上に、複数の走査線31と、これら走査線31に対して交差する方向に延びる複数の信号線32と、これら信号線32に並列に延びる複数の共通給電線33とがそれぞれ配線されたもので、走査線31及び信号線32の各交点に発光素子領域Aが設けられて構成されたものである。
As shown in FIG. 1, the
信号線32に対しては、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等を備えるデータ側駆動回路72が設けられている。一方、走査線31に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタ等を備える走査側駆動回路73が設けられている。また、発光素子領域Aの各々には、走査線31を介して走査信号(電力)がゲート電極に供給されるスイッチング用TFT(薄膜トランジスタ)42と、このスイッチング用TFT42を介して信号線32から供給される画像信号を保持する保持容量capと、保持容量capによって保持された画像信号がゲート電極に供給される駆動用TFT43と、この駆動用TFT43を介して共通給電線33に電気的に接続したときに共通給電線33から駆動電流が流れ込む画素電極(一対の電極)41と、この画素電極41と陰極(一対の電極)54との間に挟み込まれる有機層(有機機能層)40と、が設けられている。
For the
このような構成のもとに、走査線31が駆動されてスイッチング用TFT42がオンとなると、そのときの信号線32の電位(電力)が保持容量capに保持され、該保持容量capの状態に応じて、駆動用TFT43のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用TFT43のチャネルを介して共通給電線33から画素電極41に電流(電力)が流れ、さらに有機層40を通じて陰極54に電流が流れることにより、有機層40は、これを流れる電流量に応じて発光する。
Under such a configuration, when the
また図2に示す有機EL素子1の平面構造をみると、有機EL素子1はアスペクト比が2以上の長細い矩形の基板P上に画素領域71を区画する共通バンク50が設けられており、画素領域71内には各発光素子領域Aを構成する発光素子200が複数設けられた構成となっている。前記発光素子200は、前記共通バンク50の開口部50aにおける両端部近傍まで形成されている。
Further, when the planar structure of the
(断面構造)
次に、有機EL素子1の断面構造について説明する。図3に示すように基板P上に駆動用TFT43が設けられており、駆動用TFT43を覆って形成された複数の絶縁膜を介して上記発光素子200が形成されている。発光素子200は前記共通バンク50によって区画された画素領域71内に設けられる有機層40を主体として構成され、画素電極41と陰極54との間に有機層40を挟持した構成となっている。
(Cross-section structure)
Next, the cross-sectional structure of the
前記基板Pとしては、本実施形態のようなトップエミッション型の有機EL素子の場合、発光素子200が配設された側から光を取り出す構成であるので、ガラス等の透明基板のほか、不透明基板も用いることができる。不透明基板としては、例えばアルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化等の絶縁処理を施したもの、また熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂、さらにはそのフィルム(プラスチックフィルム)等が挙げられる。
画素電極41は、金属材料等の適宜な導電材料によって形成でき、例えばCr膜、Au膜、Ti/ITOの積層膜等を好適に用いることができる。
In the case of the top emission type organic EL element as in the present embodiment, the substrate P is configured to extract light from the side where the
The
また、画素電極41は第2層間絶縁膜24に形成されたコンタクトホールを介して駆動用TFT43に電気的に接続されている。
この駆動用TFT43は、半導体層21に形成されたソース領域43、ドレイン領域43b、及びチャネル領域43cと、半導体層表面に形成されたゲート絶縁膜22を介してチャネル領域43cに対向するゲート電極143Aとを主体として構成されている。半導体層21及びゲート絶縁膜22を覆う第1層間絶縁膜23が形成されており、この第1層間絶縁膜23を貫通して半導体層21に達するコンタクトホール34,35内に、それぞれドレイン電極36、ソース電極38が埋設され、各々の電極はドレイン領域43b、ソース領域43に導電接続されている。第1層間絶縁膜23の上層には、前記第2層間絶縁膜24が形成されており、この第2層間絶縁膜24に貫設されたコンタクトホールに画素電極41の一部が埋設される。このように画素電極41とドレイン電極36とが導電接続されることで、駆動用TFT43と画素電極41とが電気的に接続されたものとなる。
The
The driving TFT 43 includes a
前記画素電極41上には、無機バンク49が形成されている。この無機バンク49は、画素電極41上に開口部49aを形成し、この開口部49aが発光素子領域Aを構成している。また、無機バンク49は複数の発光素子200を独立させて区分するものである。この無機バンク49を形成する材料として、二酸化珪素等の絶縁性を有する無機物が用いられる。なお、無機バンク49を形成する材料としては、無機物と有機物とを組み合わせたものであってもよい。
An
そして、この無機バンク49上には、複数の発光素子領域Aを含んで構成される画素領域71を区画形成する前記共通バンク50が形成されている。
本実施形態においては、共通バンク50の開口部50a(画素領域71)は平面視した状態にて長円形状に設定されており、前記基板Pと同様にアスペクト比(短辺方向の長さに対する長辺方向の長さの比)が2以上となっている。共通バンク50を形成する材料としては、例えばポリイミド、アクリル等の絶縁性を有する有機物を用いることができる。共通バンク50の厚さ(高さ)は、1μm〜4μmの範囲で形成可能であり、特に2μm程度がよい。厚さが1μm未満では、有機層40の厚みより共通バンク50が薄くなり、塗布時に共通バンク50外に溢れてしまい、有機層40を共通バンク50内に正確に形成できなくなるおそれがある。一方、厚さが4μmを超えると、陰極54のステップカバレッジを確保できなくなるおそれがある。また、共通バンク50の長手方向の長さは、例えば10mm〜1000mmの範囲で形成可能であり、特に350mm程度が好ましい。
On the
In the present embodiment, the opening 50 a (pixel region 71) of the
また、共通バンク50は、その開口部50aが画素領域71の短辺方向における幅を画素領域71の中央部から両端側に向かって大きくするように形成されている。また、前記共通バンク50の開口部50aは、中央部から両端部に向かって漸次幅が拡がっている。この構成により、開口部50aが中央部から両端部に向かって連続的に変化することとなり、開口部50a内に配置される有機層40の形成材料としての機能液の量を調整することで、後述するように機能液が乾燥する速度を画素領域71内において略一定にすることで、有機層40は均一な膜厚から構成されたものとなる。
The
具体的に本実施形態では、共通バンク50の短手方向の長さ(幅)は、0.3mm〜2mmの範囲で形成可能であり、その最短部は0.5mm程度に設定される。また、共通バンク50の長さ(幅)の最長部は2.0mm程度に設定される。
Specifically, in the present embodiment, the length (width) in the short direction of the
このような共通バンク50に区画された画素領域71に設けられた有機層40は、後述するジェットディスペンサー法により形成されたものである。詳細については後述するが、共通バンク50の開口部50a内に有機層40を構成する機能液が塗布された場合、この機能液は乾燥処理時に前記開口部50aの中央部及び両端部にて略同じ速度にて乾燥する。そのため、前記共通バンク50によって規定される開口部50aには非常に平坦性の高い有機層40が形成される。
The
有機層40は、正孔注入層40Aと、発光層40Bとを積層した構成からなる。正孔注入層40Aは、発光層40Bへの電荷輸送性を高め、発光効率を高めることを目的として設けられる層であり、その形成材料としては、例えばポリチオフェン誘導体、ポリピロール誘導体等、またはそれらのドーピング体等が用いられる。具体的には、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液等が用いられる。この分散液に用いる溶媒には、例えばイソプロピルアルコール(IPA)、n−ブチルアルコール、γ−ブチロラクトン、N−メチルピロリドン(NMP)、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のグリコール類等の極性溶媒を挙げることができる。
The
また、発光層40Bは、画素電極41から正孔注入層40Aを経て注入された正孔と、陰極54から注入された電子とを結合して蛍光を発生させるものである。
発光層40Bの形成材料の具体例としては、(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)等を好適なものとして挙げることができる。
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、ローダミン系色素等の高分子系材料や、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。
Further, the
Specific examples of the material for forming the
Further, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, nile red, coumarin 6, quinacridone. It can also be used by doping a low molecular weight material such as.
前記陰極54は、前記共通バンク50の上面、さらには共通バンク50の側面部を形成する壁面を覆った状態で基板P上に形成される。この陰極54を形成するための材料としてはITO等の透明導電材料が用いられる。
The
また、陰極54と発光層40Bとの間に電子注入層を設けてもよい。電子注入層は、発光層40Bに電子を注入する役割を果たすものである。電子輸送層を形成する材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体などを用いることができる。
Further, an electron injection layer may be provided between the
なお、陰極54の上層側には、保護層を形成してもよい。係る保護層を設けることで、製造プロセス時に陰極54が腐食されるのを防止する効果が得られ、無機化合物、例えば、シリコン酸化物、シリコン窒化物、シリコン窒酸化物等のシリコン化合物により形成できる。陰極54を無機化合物からなる保護層で覆うことにより、無機酸化物からなる陰極54への酸素等の侵入を良好に防止することができる。
A protective layer may be formed on the upper layer side of the
(有機EL素子の製造方法)
ここで、前記有機EL素子1の製造方法について図面を参照しながら説明し、有機EL素子1が均一な膜厚からなる有機層40を備える理由について説明する。なお、以下の説明においては、画素電極41を形成する工程までは従来と同様であるため、説明を省略する。また、基板P上に形成されている駆動用TFT43等の図示を省略している。
(Manufacturing method of organic EL element)
Here, the manufacturing method of the
まず、ガラスから構成される基板P上及び所定のパターンに形成された画素電極41上に図4(a)に示すように無機バンク49を形成する。具体的には、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法、真空蒸着法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。無機バンク49の形成材料を成膜後、レジストマスクを介してエッチングを行い、画素電極41上に開口部49aを形成する。この開口部49aにより発光素子領域Aを規定することができる。
First, the
次に、図4(b)に示すように共通バンク50を形成する。具体的には、無機バンク49の形成材料が成膜された基板P上に、スピンコート法やインクジェット法、ジェットディスペンサー法、ニードルディスペンサー法等により共通バンク50の形成材料を塗布する。そして、フォトリソグラフィ技術を利用して、露光、現像することで開口部50aを形成し、画素領域71を取り囲む共通バンク50を形成できる。
Next, the
ここで、有機層40を形成するに際して、有機層40を構成する機能液に対して親液性を示す親液領域と、撥液性を示す撥液領域とを基板P上に区画形成する。具体的には、親液性を示す領域は画素領域71の表面、及び無機バンク49であり、これらの領域に、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面に親液性を付与する。また、撥液性を示す領域は共通バンク50の上面であり、例えば4フッ化メタン(テトラフルオロメタン)を処理ガスとするプラズマ処理によって表面に撥液性を付与する。なお、共通バンク50をフッ素含有系樹脂材料から形成した場合には、撥液性付与のためのプラズマ処理は不要である。
Here, when the
続いて、共通バンク50内に有機層40を形成する。まず、有機層40を構成する正孔注入層40Aをジェットディスペンサー法により形成する。
Subsequently, the
具体的には、図5(a)〜(c)に示すように、ディスペンサーDから機能液を塗布するとともに、共通バンク50の長手方向(長辺方向)の一端から他端に向けて走査する。すなわち、画素領域71内には、液滴F(機能液)が互いに重なるように一定量ずつ塗布していく。このとき、液滴Fは共通バンク50の上面に付与された撥液性により弾かれ、液滴Fは図4(c)に示すように共通バンク50に囲まれた画素領域71全体に充填されるようになる。本実施形態に係る有機EL素子1は、画素領域71の短辺方向の幅が、画素領域71の中央部から両端側に向かって大きくなっている。したがって、機能液は開口部50aの中央部側に比べ両端部側に多く保持されるようになる。
Specifically, as shown in FIGS. 5A to 5C, the functional liquid is applied from the dispenser D, and the
本実施形態では、正孔注入層40Aを構成する機能液として、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の分散液を用いた。この時の塗布条件として、ディスペンサーD(図5参照)のノズル内径は、0.05〜0.35mmの範囲で可能であり、特に、0.25mm程度のノズルで行うことが好ましい。また、形成材料の電磁弁の開放時間(塗布時間)は、1.0〜3.0msecの範囲で行うことが可能であり、特に1.2msec程度で行うことが好ましい。また、電磁弁の開閉ストロークは、100〜350μmの範囲で行うことが可能であり、特に200μm程度で行うことが好ましい。塗布ピッチとして、0.1〜3mmの範囲で行うことが可能であり、特に1.0mm程度で行うことが好ましい。また、液圧は0.002〜0.02MPaの範囲で行うことが好ましく、特に0.01MPa程度で行うことが好ましい。
In the present embodiment, a dispersion of 3,4-polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) was used as the functional liquid that constitutes the
続いて、塗布した正孔注入層40Aの機能液を乾燥する。この乾燥方法としては、自然乾燥や加温乾燥、減圧乾燥等、公知の方法で行うことが可能である。
Subsequently, the applied functional liquid of the applied
一般に、バンクによって区画された開口部内に配された機能液は、開口部の端部側から乾燥し始め、徐々に中央側が乾燥するようになる。このように機能液が乾燥する速度に差が生じると、機能液中の溶質(正孔注入層の形成材料)が未乾燥機能液中(開口部中央側)に分散することで、中央側の機能液に含まれる溶質の量が相対的に高まる。すると、乾燥後に形成される有機層(正孔注入層40A)40の膜厚は開口部の両端部に比べて中央部の方が厚くなってしまい、有機層(正孔注入層40A)40には膜厚差が生じてしまうおそれがある。この場合、平坦性が比較的高い開口部の中央部に形成された発光素子のみしか有効利用することができず、開口部の両端部側に形成される発光素子は発光ムラを生じるおそれがあることから不良素子となり、発光に寄与することができない。
In general, the functional liquid disposed in the opening section partitioned by the bank starts to dry from the end side of the opening section, and gradually becomes dry on the center side. When a difference occurs in the speed at which the functional liquid dries in this way, the solute in the functional liquid (forming material for the hole injection layer) is dispersed in the undried functional liquid (opening central side), so that The amount of solute contained in the functional liquid is relatively increased. Then, the film thickness of the organic layer (
特に、本実施形態に係る有機EL素子1のように、アスペクト比が2以上となる長円形状の開口部50aによって規定される画素領域71内に正孔注入層40Aを形成する場合、開口部50aの長辺方向における両端部と中央部にて機能液の乾燥速度の差が大きくなることで、正孔注入層40Aの膜厚均一性がより低下するおそれがある。
In particular, when the
しかしながら、本実施形態に係る有機EL素子1では、上述したように画素領域71短辺方向における幅が、画素領域71の中央部から両端側に向かって大きくなるので、画素領域71における開口部50aの中央部に比べて両端部に機能液が多く保持されるようになっている。これにより、画素領域71の中央部における機能液の乾燥速度を相対的に高めることができ、画素領域71の平面領域全体における乾燥速度が一定となる。よって、一定速度で乾燥された機能液から構成される正孔注入層40Aは、上述したような機能液中で溶質が流動することがなくなる。したがって、画素領域71内に均一な膜厚の正孔注入層40Aを形成することができる(図4(d)参照)。
However, in the
続いて、正孔注入層40A上に発光層40Bを形成する。具体的には、上述の正孔注入層40Aと同様に共通バンク50内に発光層40Bの形成材料を含む機能液の液滴F´を塗布する(図4(d)参照)。その後、乾燥処理を行うことで発光層40Bが形成を形成できる。ここで、画素領域71内に形成された正孔注入層40Aは、上述したように均一な膜厚から構成されているので、その上に形成される発光層40Bも画素領域71で膜厚が均一化され、正孔注入層40Aと発光層40Bとから構成される有機層40は、全体として画素領域71内にて均一な膜厚を有するものとなる。また、上述したように画素領域71を区画する共通バンク50が形成されているため、有機層40の形成材料(機能液)を所定位置に所定量だけ容易に塗布することができる。なお、有機EL素子1の用途に応じて必要がある場合には、前記有機層40上にカラーフィルタ層を連続成膜するようにしてもよい。この場合、有機層40が均一な膜厚から構成されているので、その上に形成されるカラーフィルタ層も均一な膜厚を得ることができる。
Subsequently, the
なお、有機層40は連続的に機能液を塗布するニードルディスペンサー法を用いて形成することも可能である。この時の塗布条件として、ノズル内径は、0.05〜0.35mmの範囲で可能であり、特に、0.25mm程度のノズルで行うことが好ましい。また、基板ギャップは、20〜100μmの範囲で行うことが可能であり、特に50μm程度で行うことが好ましい。また、描画速度は、10〜200mm/secの範囲で行うこと可能であり、特に10mm/secで行うことが好ましい。また、吐出流量は、0.01〜3μl/secの範囲で行うことが望ましく特に、0.1μl/sec程度で行うことが好ましい。また、上記ジェットディスペンサー法、ニードルディスペンサー法の他にインクジェット法等の非接触塗布法で行うことが可能である。
The
そして、有機層40上に陰極54を形成する。具体的には、蒸着法、スパッタ法、CVD法等で形成することができる。特に蒸着法で形成することが、熱による発光層40Bの損傷を防止できる点で好ましい。
Then, a
そして、共通バンク50を含む基板P上の領域に保護層を形成し、さらに封止部材を用いて発光素子及び保護層を封止する。この封止工程については、公知の工程を適用することができるので、詳細は省略することとする。なお、封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極54にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極54に侵入して陰極54が酸化されるおそれがあるので好ましくない。
And a protective layer is formed in the area | region on the board | substrate P containing the
以上説明したように、本実施形態に係る有機EL素子1では、画素領域71の中央部から両端側に向かって開口部50aの幅を大きくする構成とした。このように構成することで、有機層40の形成工程において、画素領域71に配置される機能液が中央部に比べて両端部に多く保持することができる。これにより、画素領域の中央部における乾燥速度を相対的に高めることができ、画素領域71の平面領域全体における乾燥速度を一定とすることができる。よって有機層40の膜厚を均一なものとすることができる。したがって、画素領域71内に複数配置されてなる発光素子200にて発光ムラがなく、均一な発光を得ることができ、優れた表示品質を持つ有機EL素子1を実現することができる。
As described above, in the
なお、本発明の技術範囲は、上述した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において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
上述の各実施形態の有機EL素子は、モノクロームのディスプレイに適用することができる。また、上述の各実施形態の有機EL素子の発光層(有機層40)を、例えば白色発光材料で構成し、各発光素子領域Aのそれぞれから射出される光(白色光)を、カラーフィルタを用いて、赤色光、緑色光、及び青色光のそれぞれに変換することによって、フルカラーのディスプレイを形成することも可能である。この場合、発光層40の膜厚は均一であることから優れた表示品質を備えたフルカラー表示の有機EL素子を提供できる。このようなフルカラー表示の有機EL素子は、携帯電話、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、かかる構成とすることで、発光ムラがなく均一な発光を得ることのできる表示部を備えた電子機器を提供できる。
It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
The organic EL element of each embodiment described above can be applied to a monochrome display. Moreover, the light emitting layer (organic layer 40) of the organic EL element of each of the above-described embodiments is made of, for example, a white light emitting material, and the light (white light) emitted from each of the light emitting element regions A is subjected to a color filter. It is also possible to form a full color display by converting to red light, green light and blue light respectively. In this case, since the film thickness of the
(画像形成装置)
次に、本発明の有機EL素子から構成されたラインヘッドを備えた画像形成装置の位置実施形態について説明する。図6は、画像形成装置100を示す概略構成図である。
(Image forming device)
Next, a description will be given of a position embodiment of an image forming apparatus provided with a line head composed of the organic EL element of the present invention. FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating the
画像形成装置100は、転写媒体122の走行経路の近傍に、像担持体としての感光体ドラム116を備えている。感光体ドラム116の周囲には、感光体ドラム116の回転方向(図中に矢印で示す)に沿って、露光装置115、現像装置118及び転写ローラ121が順次配設されている。感光体ドラム116は、回転軸117の周りに回転可能に設けられており、その外周面には、回転軸方向中央部に感光面116Aが形成されている。露光装置115及び現像装置118は感光体ドラム116の回転軸117に沿って長軸状に配置されており、その長軸方向の幅は、感光面116Aの幅と概ね一致している。
The
この画像形成装置100では、まず、感光体ドラム116が回転する過程において、露光装置115の上流側に設けられた図示略の帯電装置により感光体ドラム116の表面(感光面116A)が例えば正(+)に帯電され、次いで露光装置115により感光体ドラム116の表面が露光されて表面に静電潜像LAが形成される。さらに、現像装置118の現像ローラ119により、トナー(現像剤)130が感光体ドラム116の表面に付与され、静電潜像LAの電気的吸着力によって静電潜像LAに対応したトナー像が形成される。なお、トナー粒子は正(+)に帯電されている。
In the
現像装置118によるトナー像の形成後は、感光体ドラム116の更なる回転によりトナー像が転写媒体122に接触し、転写ローラ121により転写媒体122の背面からトナー像のトナー粒子とは逆極性の電荷(ここでは負(−)の電荷)が付与され、これに応じて、トナー像を形成するトナー粒子が感光体ドラム116の表面から転写媒体122に吸引され、トナー像が転写媒体122の表面に転写される。
After the toner image is formed by the developing
露光装置115は、複数の発光素子200を有するラインヘッド110と、該ラインヘッド110から放射された光Lを正立等倍結像させる複数のレンズ素子113を有する結像光学素子112とを備えている。ラインヘッド110と結像光学素子112とは、互いにアライメントされた状態で図示略のヘッドケースによって保持され、感光体ドラム116上に固定されている。
The
ラインヘッド110は、複数の発光素子200を感光体ドラム116の回転軸117に沿って配列してなる発光素子列120と、発光素子200を駆動させる図示略の駆動素子からなる駆動素子群と、これら駆動素子(駆動素子群)の駆動を制御する制御回路群111とを備えている。発光素子200、駆動素子群及び制御回路群111は長細い矩形の素子基板(基体)2上に一体形成されている。
The
結像光学素子112は、日本板硝子株式会社製のセルフォック(登録商標)レンズ素子と同様の構成からなるレンズ素子113を感光体ドラム116の回転軸117に沿って千鳥状に2列配列(配置)してなるレンズ素子列114を備えている。
The imaging
この画像形成装置100は、ラインヘッド110が上記有機EL素子1で構成されている。したがって、発光ムラが少ないので、感光体ドラムを良好に感光させることができ、露光不良の生じない信頼性の高い画像形成装置となる。
In the
P…基板、1…有機エレクトロルミネッセンス素子、40…有機層(有機機能層)、40A…正孔注入層(有機機能層)、40B…発光層(有機機能層)、41…画素電極(電極)、50…共通バンク(バンク)、50a…開口部、54…陰極(電極)、71…画素領域、110…ラインヘッド、200…発光素子 P ... Substrate, 1 ... Organic electroluminescence element, 40 ... Organic layer (organic functional layer), 40A ... Hole injection layer (organic functional layer), 40B ... Light emitting layer (organic functional layer), 41 ... Pixel electrode (electrode) 50 ... Common bank (bank), 50a ... Opening, 54 ... Cathode (electrode), 71 ... Pixel region, 110 ... Line head, 200 ... Light emitting element
Claims (6)
該発光素子が複数配置されてなる画素領域と、該画素領域を区画するバンクと、を備える有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記バンクは、前記画素領域の短辺方向における幅が、当該画素領域の中央部から両端側に向かって大きくなるように形成され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。 A light emitting device including an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate;
In an organic electroluminescence element comprising: a pixel region in which a plurality of the light emitting elements are arranged; and a bank that partitions the pixel region.
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the bank is formed such that a width of the pixel region in a short side direction increases from a central portion of the pixel region toward both end sides.
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2007
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