JP2009087623A - Manufacturing method of organic el light-emitting element, organic el light-emitting element, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL発光素子の製造方法、有機EL発光素子、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL light emitting element, an organic EL light emitting element, and an electronic apparatus.
有機EL発光素子は、自発光素子として様々なアプリケーションに対応可能な素子として急速に普及しつつある。例えば、R,G,B(R:赤、G:緑、B:青)発光層を備えた有機EL発光素子を用いてカラー表示を行う場合、有機EL発光素子を構成する透明導電層、HIL(ホール注入層)、LEP(発光性ポリマー)等の層厚を制御することで、発光色のスペクトル強度分布を制御することができる。そして、各層の層厚をR,G,Bの発光色毎に最適化することで、理想的なスペクトル強度分布を有する光を取り出すことが可能となり、発光効率を向上させることができる。これらの層のうち、HIL層やIL層に関しては容易に層厚を制御することが可能である(蒸着法であれば蒸着時間、液滴吐出法であればインク濃度や充填量で制御できる)。透明導電層に関しては、R,G,Bの色毎に層厚を変えてスパッタを行い、フォトリソグラフ・エッチング技術によりパターニングを行うことで、層厚を制御することが可能である。
また、液滴吐出法によりレジスト層をパターニング(描画)し、必要な領域のみに保護膜を形成する手法が特許文献1に記載されている。この手法を用いれば、特定の画素を保護した状態でエッチングを行うことが可能となるため、透明導電層の成層は1度で済む。また、マスク露光工程に代えて全面露光工程を用いることが可能となり、露光用のマスクパターンとの位置合わせが不要となるため、露光工程のスループットを向上させることができる。
Organic EL light-emitting elements are rapidly spreading as elements that can support various applications as self-luminous elements. For example, in the case of performing color display using an organic EL light emitting element having R, G, B (R: red, G: green, B: blue) light emitting layer, a transparent conductive layer constituting the organic EL light emitting element, HIL By controlling the layer thickness of (hole injection layer), LEP (light emitting polymer), etc., the spectral intensity distribution of the luminescent color can be controlled. Then, by optimizing the thickness of each layer for each of R, G, and B emission colors, light having an ideal spectral intensity distribution can be extracted, and the light emission efficiency can be improved. Among these layers, the thickness of the HIL layer and the IL layer can be easily controlled (evaporation time can be controlled by an evaporation method, and ink concentration and filling amount can be controlled by a droplet discharge method). . With respect to the transparent conductive layer, it is possible to control the layer thickness by performing sputtering by changing the layer thickness for each color of R, G, and B, and performing patterning using a photolithographic etching technique.
Further, Patent Document 1 discloses a method of patterning (drawing) a resist layer by a droplet discharge method and forming a protective film only in a necessary region. If this method is used, etching can be performed in a state where a specific pixel is protected, so that the transparent conductive layer needs to be formed only once. In addition, the entire surface exposure process can be used instead of the mask exposure process, and alignment with the mask pattern for exposure is not required, so that the throughput of the exposure process can be improved.
ITO、Al添加ZnO(ZAO)等の透明導電層を陽極として用い、R,G,B各色で異なる陽極層厚を採用する場合、R,G,Bの色毎に層厚を変えてスパッタを行い、フォトリソグラフ・エッチング技術によりパターニングを行う必要がある。このように発光色毎に透明導電層の層厚を変える場合は成層(スパッタ)・フォトリソグラフ・エッチング工程を3度繰り返す必要があり、多くの資材と時間を要するという課題がある。
また、特許文献1に記載される技術を用いた場合には、フォトリソグラフ工程中のマスク合わせが不要となり、フォトリソグラフ工程を短縮することができる。しかし、この場合でも、レジストのベーク工程及びレジストの除去工程を繰り返し行う必要があり、より容易に有機EL発光素子を形成する方法が求められている。
When a transparent conductive layer such as ITO or Al-added ZnO (ZAO) is used as the anode and different anode layer thicknesses are adopted for each of the R, G, and B colors, sputtering is performed by changing the layer thickness for each of the R, G, and B colors. It is necessary to perform patterning by a photolithographic etching technique. Thus, when changing the layer thickness of the transparent conductive layer for each luminescent color, it is necessary to repeat the layering (sputtering), photolithography, and etching processes three times, and there is a problem that much material and time are required.
In addition, when the technique described in Patent Document 1 is used, mask alignment during the photolithography process becomes unnecessary, and the photolithography process can be shortened. However, even in this case, it is necessary to repeat the resist baking step and the resist removing step, and a method for forming an organic EL light emitting element more easily is demanded.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
なお、便宜上、「上」とは、基板の能動面側から、その法線方向に従い、基板から離れて行く方向を示すものとする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
For the sake of convenience, “upper” indicates a direction away from the substrate in accordance with the normal direction from the active surface side of the substrate.
[適用例1]本適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法は、(1)基板上に位置し、複数に区画された島状の透明導電層を形成する工程と、(2)島状の前記透明導電層を囲う領域にバンクを形成する工程と、(3)島状の前記透明導電層をエッチングするエッチング液を、一部の前記バンク内に選択的に供給し、島状の前記透明導電層が残留する条件でエッチングを行う工程と、(4)前記(3)を1回、又は複数回行う工程と、(5)それぞれの島状の前記透明導電層上に、発光層を含む機能層を形成する工程と、を含むことを特徴とする。 Application Example 1 An organic EL light emitting device manufacturing method according to this application example includes (1) a step of forming a plurality of island-shaped transparent conductive layers located on a substrate and (2) an island shape. Forming a bank in a region surrounding the transparent conductive layer, and (3) selectively supplying an etching solution for etching the island-shaped transparent conductive layer into a part of the bank, A step of performing etching under conditions where the transparent conductive layer remains; (4) a step of performing the step (3) once or a plurality of times; and (5) a light emitting layer on each island-shaped transparent conductive layer. And a step of forming a functional layer.
この適用例によれば、一部のバンク内に位置する島状導電層にエッチング液が供給される。エッチング液が供給されたバンク内に位置する島状導電層が選択的にエッチングされるため、各領域における島状導電層の厚さを制御することができる。また、この工程を複数回行うことで、島状導電層の厚さを多段階に設定することができる。そのため、島状導電層の厚さを各発光色の波長と合わせて設定することが可能となり、発光効率の向上をはかることができる。 According to this application example, the etching solution is supplied to the island-like conductive layers located in some banks. Since the island-shaped conductive layer located in the bank to which the etching solution is supplied is selectively etched, the thickness of the island-shaped conductive layer in each region can be controlled. Further, by performing this process a plurality of times, the thickness of the island-like conductive layer can be set in multiple stages. Therefore, the thickness of the island-like conductive layer can be set in accordance with the wavelength of each emission color, and the light emission efficiency can be improved.
[適用例2]上記適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法において、前記(3)の工程で前記エッチング液を供給する手段として液滴吐出法を用いることを特徴とする。 Application Example 2 In the method for manufacturing an organic EL light emitting device according to the application example, a droplet discharge method is used as means for supplying the etching solution in the step (3).
上記した適用例によれば、選択された各バンク内にのみエッチング液が供給されるよう高い位置精度を持ってエッチング液を供給し、かつエッチング液量を高い精度で供給することが可能となる。 According to the application example described above, the etching solution can be supplied with high positional accuracy and the amount of the etching solution can be supplied with high accuracy so that the etching solution is supplied only into each selected bank. .
[適用例3]上記適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法において、前記(3)で供給される前記エッチング液により行われるエッチング量が、予め定められた量に達すると同時にリンス処理を行い、前記エッチング液を希釈排出してエッチングを停止することを特徴とする。 [Application Example 3] In the method of manufacturing an organic EL light emitting device according to the application example described above, the rinsing process is performed at the same time that the etching amount performed by the etching solution supplied in (3) reaches a predetermined amount. The etching solution is diluted and discharged to stop the etching.
上記した適用例によれば、島状導電層の厚さを制御することが可能となる。エッチング量が設定量に達すると共にリンス処理を行いエッチング液を希釈排出することで、各バンク内に供給されたエッチング液は同一のタイミングで希釈されるため、エッチング液が供給された島状導電層のエッチング量を揃えることが可能となる。 According to the application example described above, it is possible to control the thickness of the island-shaped conductive layer. When the etching amount reaches the set amount, the rinsing process is performed and the etching solution is diluted and discharged, so that the etching solution supplied in each bank is diluted at the same timing, so that the island-like conductive layer to which the etching solution is supplied The etching amount can be made uniform.
[適用例4]上記適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法において、前記(3)で供給される前記エッチング液の吐出タイミングを制御し、前記バンク内に複数のタイミングで前記エッチング液を吐出させることで前記バンク毎での前記エッチング液の滞留時間を変えてエッチングを行い、エッチング量が、予め定められた量に達すると同時に前記基板のリンス処理を行い、前記エッチング液を希釈排出してエッチングを停止すること特徴とする。 Application Example 4 In the method of manufacturing an organic EL light emitting device according to the application example, the discharge timing of the etching solution supplied in (3) is controlled, and the etching solution is discharged into the bank at a plurality of timings. Etching is performed by changing the residence time of the etchant in each bank, and when the etching amount reaches a predetermined amount, the substrate is rinsed, and the etchant is diluted and discharged. Etching is stopped.
上記した適用例によれば、エッチング液を複数の吐出タイミングで各バンク内に吐出している。吐出タイミングを変えることで、エッチング液の島状導電層上への滞留時間を変えることができる。エッチング量が設定量に達すると共にリンス処理を行いエッチング液を希釈排出することで、吐出タイミングと関連付けられた複数水準の深さまでエッチングを行うことが可能となる。 According to the application example described above, the etching solution is discharged into each bank at a plurality of discharge timings. By changing the discharge timing, the residence time of the etchant on the island-like conductive layer can be changed. When the etching amount reaches the set amount and the rinsing process is performed and the etching solution is diluted and discharged, the etching can be performed to a plurality of depths associated with the discharge timing.
[適用例5]上記適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法において、前記(3)で供給される前記エッチング液に複数の反応速度を有するエッチング液を前記バンク内に吐出させることで前記バンク毎での前記エッチング液でのエッチング量を複数の水準とすべくエッチングを行い、各々の前記透明導電層のエッチング量が予め定められた量に達すると同時に前記基板のリンス処理を行い、前記エッチング液を希釈排出してエッチングを停止すること特徴とする。 Application Example 5 In the method of manufacturing an organic EL light emitting device according to the application example, the bank is formed by discharging an etchant having a plurality of reaction speeds into the bank supplied in (3). Etching is performed so that the etching amount with the etching solution at a plurality of levels at each time, and the etching amount of each of the transparent conductive layers reaches a predetermined amount, and at the same time, the substrate is rinsed, and the etching is performed. The etching is stopped by diluting and discharging the liquid.
上記した適用例によれば、複数のエッチング速度を有するエッチング液を各バンク内に吐出している。複数のエッチング速度を与えることで、島状導電層とのエッチング深さを変えることができる。各々の島状導電層のエッチング量が設定量に達すると共にリンス処理を行いエッチング液を希釈排出することで、エッチング速度と関連付けられた複数水準の深さまでエッチングを行うことが可能となる。 According to the application example described above, an etching solution having a plurality of etching rates is discharged into each bank. By providing a plurality of etching rates, the etching depth with the island-like conductive layer can be changed. When the etching amount of each island-like conductive layer reaches the set amount, the rinsing process is performed and the etching solution is diluted and discharged, so that the etching can be performed to a plurality of levels associated with the etching rate.
[適用例6]上記適用例にかかる有機EL発光素子の製造方法において、前記(3)で供給される前記エッチング液量は、予め定められる島状の前記透明導電層のエッチング量に対応する量となるよう制御され、前記エッチング液の活性物質が減少することでエッチングが停止されることを特徴とする。 Application Example 6 In the method for manufacturing an organic EL light emitting device according to the application example, the amount of the etching solution supplied in (3) is an amount corresponding to a predetermined etching amount of the island-shaped transparent conductive layer. The etching is stopped by reducing the active substance of the etching solution.
上記した適用例によれば、エッチング液を複数の吐出量で各バンク内に吐出している。吐出量を変えることで、島状導電層のエッチング量は、エッチング液中の活性物質を失うまでエッチングされる。そのため、エッチング液の吐出量と関連付けられた複数水準の深さまでエッチングを行うことが可能となる。 According to the application example described above, the etching liquid is discharged into each bank with a plurality of discharge amounts. By changing the discharge amount, the etching amount of the island-like conductive layer is etched until the active substance in the etching solution is lost. Therefore, it is possible to perform etching to a plurality of levels associated with the discharge amount of the etching solution.
[適用例7]本適用例にかかる有機EL発光素子は、上記した有機EL発光素子の製造方法を用いて製造されることを特徴とする。 Application Example 7 An organic EL light emitting device according to this application example is manufactured using the method for manufacturing an organic EL light emitting device described above.
この適用例によれば、製造工程が短縮される。そのため製造工程数に強い相関を持つ不良の発生を抑えることが可能となり、高い信頼性を持った有機EL発光素子が提供できる。また、製造工程数が減らせるため、製造コストを低減することができる。 According to this application example, the manufacturing process is shortened. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of defects having a strong correlation with the number of manufacturing processes, and it is possible to provide an organic EL light emitting element having high reliability. In addition, since the number of manufacturing steps can be reduced, the manufacturing cost can be reduced.
[適用例8]本適用例にかかる電子機器は、上記した有機EL発光素子を含むことを特徴とする。 Application Example 8 An electronic apparatus according to this application example includes the above-described organic EL light emitting element.
この適用例によれば、信頼性が高い有機EL発光素子を用いた電子機器を備えているので、この有機EL発光素子を用いて表示部を構成することで信頼性が高い表示特性が保たれる電子機器を提供することができる。 According to this application example, since the electronic apparatus using the organic EL light emitting element with high reliability is provided, the display characteristics are maintained with high reliability by configuring the display unit using the organic EL light emitting element. Electronic devices can be provided.
(有機ELディスプレイの構成)
以下、本実施形態では、有機EL発光素子の製造方法を用いて得られる有機EL発光素子を含む、有機ELディスプレイの構成について、図面を参照して説明する。
(Configuration of organic EL display)
Hereinafter, in the present embodiment, a configuration of an organic EL display including an organic EL light emitting element obtained by using a method for manufacturing an organic EL light emitting element will be described with reference to the drawings.
図1は、有機ELディスプレイの配線構造を示す模式図である。この有機ELディスプレイ1は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTと称する。)を用いたアクティブマトリクス方式のもので、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を有すると共に、走査線101及び信号線102の各交点付近に、画素(サブ画素40)が設けられている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a wiring structure of an organic EL display. This organic EL display 1 is of an active matrix type using thin film transistors (hereinafter referred to as TFTs) as switching elements, and intersects a plurality of scanning lines 101 at right angles to each scanning line 101. It has a wiring configuration comprising a plurality of signal lines 102 extending in the direction and a plurality of power supply lines 103 extending in parallel with each signal line 102, and pixels (subpixels 40) near each intersection of the scanning line 101 and the signal line 102. ) Is provided.
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。また、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。
サブ画素40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のTFT122と、このスイッチング用のTFT122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、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のTFT123と、TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに当該電源線103から駆動電流が与えられる画素電極(陽極)23と、画素電極(陽極)23と向き合う位置にある対向電極(陰極)50と、画素電極(陽極)23と対向電極(陰極)50との間に挟み込まれる位置にある有機EL発光素子17(R,G,B)(R(赤色),G(緑色),B(青色))と、が設けられている。
A data
Each of the
次に、本実施形態の有機ELディスプレイ1の具体的な態様を、図2を参照して説明する。ここで、図2は有機ELディスプレイ1の構成を模式的に示す平面図である。
図2に示すように、基板20A上の実表示領域4には、R,G,Bに対応して設けられたサブ画素40がマトリクス状に規則的に配置されている。ここで、基板20Aは、基板本体20、及び基板本体20上に設けられた、例えばバッファ層21(図3参照)を含む。
Next, a specific aspect of the organic EL display 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the organic EL display 1.
As shown in FIG. 2, in the
また、R,G,B各色のサブ画素40(R,G,B)は一つの基本単位となって表示単位画素41を構成している。また、サブ画素40(R,G,B)の各々は、TFT122,123の動作に伴って、赤色発光(R)、緑色発光(G)、及び青色発光(B)に対応する有機EL発光素子17(R,G,B)(図1参照)を備える構成を有している。これによって表示単位画素41は、R,G,Bの発光を混色させてフルカラー表示を行う構成を有している。
なお、本実施形態において画素部3は、中央部分の実表示領域4(図中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線及び二点鎖線の間の領域)とに区画されている。そして、実表示領域4の図2中両側には、走査線駆動回路80が配置されている。この走査線駆動回路80は、ダミー領域5の下層側に位置して設けられている。
The sub-pixels 40 (R, G, B) of R, G, and B colors constitute a
In the present embodiment, the
また、実表示領域4の図2中上方側には検査回路90が配置されており、この検査回路90はダミー領域5の下層側に配置されて設けられている。この検査回路90は、有機ELディスプレイ1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段(図示せず)を備え、製造途中や出荷時における有機ELディスプレイの品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。
Further, an
(有機EL発光素子の構造)
次に、図3を参照して、有機EL発光素子の構造について説明する。図3は、有機ELディスプレイ1(図1参照)を構成する有機EL発光素子17(R,G,B)の模式断面図である。
(Structure of organic EL light emitting device)
Next, the structure of the organic EL light emitting device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the organic EL light emitting element 17 (R, G, B) constituting the organic EL display 1 (see FIG. 1).
基板本体20上に、例えば窒化珪素を含むバッファ層21等が形成された基板20A上には、SiO2等を用いてなる第1バンク部216aと、第1バンク部216a上に形成される、アクリル等を用いてなる第2バンク部216bとから構成されるバンク部216が配置される。ここで、第1バンク部216aは、画素電極(陽極)23の周縁部上に乗り上げるように形成される。
For example, on the
バンク部216内には、ITO等を用いてなる光学的に透明な陽極23(R,G,B)が配置される。陽極23の層厚は、有機EL発光素子17(R,G,B)の色毎に異なり、層厚は陽極23R>陽極23G>陽極23Bの順で薄い層厚を有している。具体的には、陽極23Rが120nm程度、陽極23Gが60nm程度、陽極23Bが40nm程度の層厚を有している。
In the
赤色の有機EL発光素子17Rを構成する機能層210Rは、正孔注入/輸送層211Rと、発光層212Rと、を含む。正孔注入/輸送層211Rが、例えばポリアニリンとポリスチレンスルフォン酸(PSS)との混合物によって形成されている。具体的には、このポリアニリンとPSSとの混合物0.7重量%が、水50重量%、ジエチレングリコール(DEG)50重量%、界面活性剤(例えばサンフィノール61[商品名])0.1重量%(有効数字の都合上、合計は100%となっていない)が混合されてなる分散媒に分散され、正孔注入/輸送層211R形成用の液状材料として用いられている。
The
また、この赤色の有機EL発光素子17Rの正孔注入/輸送層211Rとしては、その形成材料の主成分が前記のポリアニリンとポリスチレンスルフォン酸との混合物に限定されることなく、他に例えば、ポリチオフェン誘導体として特に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)と、ポリスチレンスルフォン酸(PSS)との混合物を主成分として用いることもできる。その場合にも、これを前記の分散媒(水/DEG/界面活性剤)に分散させて液状材料とする。この材料を使い、液滴吐出法を用いて層形成することにより、正孔注入/輸送層211Rを形成することができる。
ここで、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)とポリスチレンスルフォン酸(PSS)との混合物は、PSSからなる長い鎖中にPEDOTが結合した状態となり、これが分散媒に分散することによってゲルパーチィクルとなる。このゲルパーチィクルは、機械的に破砕分散させることでその平均粒子径を調整することが可能となり、また、この平均粒子径を調整することにより、得られる層(正孔注入/輸送層211R)の抵抗値を調整することが可能となる。
In addition, the hole injection /
Here, the mixture of 3,4-polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) becomes a state in which PEDOT is bonded in a long chain made of PSS, and this is dispersed in a dispersion medium, whereby gel perch. It becomes Kuru. This gel particle can be mechanically crushed and dispersed to adjust the average particle size, and the layer obtained by adjusting the average particle size (hole injection /
赤色の有機EL発光素子17Rの正孔注入/輸送層211R用の形成材料主成分として、PEDOTとPSSとの混合物を用いる場合、PEDOTとPSSとの配合比(重量比)を、1:10〜1:15程度とする。この処理により、得られる正孔注入/輸送層211Rの抵抗値を調整することができる。
赤色の有機EL発光素子17Rにおける発光層212Rは、その形成材料として、以下の化合物1として示すCN−PPVが好適に用いられる。
When a mixture of PEDOT and PSS is used as the main component of the forming material for the hole injection /
For the
そして、機能層210Rは、層厚が80nm程度となるよう構成される。この程度の層厚を用いることで赤色の光が共振作用により強調され、赤色の有機EL発光素子17Rの発光効率と色純度を向上させることができる。そして、発光層212R上には、R,G,B共通の電極として例えばストロンチウム(Sr)を介してアルミニウム(Al)を用いてなる陰極214が形成される。
緑色の有機EL発光素子17Gを構成する機能層210Gは、正孔注入/輸送層211Gと、発光層212Gと、を含む。
緑色の有機EL発光素子17Gは、その正孔注入/輸送層211Gが、前記PEDOTとPSSとの混合物によって形成されている。緑色の有機EL発光素子17Gの正孔注入/輸送層211G形成に用いられる主成分としては、PEDOTとPSSとの配合比(重量比)を1:30程度としたものが好適に用いられる。また、正孔注入/輸送層211G用を形成する材料の主成分としては、他に例えば、PEDOTとPSSとの配合比(重量比)を1:20程度としたものも好適に用いられる。これら混合物にあっても、配合量として0.7重量%が前記の分散媒(水;50重量%/DEG;50重量%/界面活性剤;0.1重量%)(有効数字の都合上、合計は100%となっていない)に分散されて液状材料とされる。この材料を使い、液滴吐出法で層形成することにより、正孔注入/輸送層211Gとなる。
緑色の有機EL発光素子17Gの発光層212Gは、その形成材料として、以下の化合物2として示すF8BTと化合物3として示すTFBとを、1:1に混合したものが好適に用いられる。
The
The
In the green organic EL
For the
そして、機能層210Gは、層厚が80nm程度となるよう構成される。この程度の層厚を用いることで緑色の光が共振作用により強調され、緑色の有機EL発光素子17Gの発光効率と色純度を向上させることができる。そして、発光層212G上には、R,G,B共通の電極として、発光層212Rと同様にストロンチウム(Sr)を介してアルミニウム(Al)を用いてなる陰極214が形成される。
青色の有機EL発光素子17Bを構成する機能層210Bは、正孔注入/輸送層211Bと、発光層212Bと、電子注入/輸送層213Bと、を含む。
有機EL発光素子17Bの正孔注入/輸送層211Bは、その形成材料として、以下の化合物4として示すF8(ポリジオクチルフルオレン)が好適に用いられる。
The
The
For the hole injection /
電子注入/輸送層213Bは、有機金属化合物、特にこの有機金属化合物中の金属の仕事関数が3.0eV以下であるものが好ましく、具体的には以下の化合物5として示すLiキノリロールからなっている。
The electron injecting / transporting
なお、電子注入/輸送層213Bの形成材料としては、前記Liキノリロール以外にも種々の有機金属が使用可能であり、例えば以下の化合物6として示すヘキサフルオロアセチルアセトナートリチウムも好適に用いられる。
As a material for forming the electron injection /
そして、機能層210Bは、層厚が60nm程度となるよう構成される。この程度の層厚を用いることで青色の光が共振作用により強調され、青色の有機EL発光素子17Bの発光効率と色純度を向上させることができる。そして、電子注入/輸送層213B上には、発光層212Rと同様にR,G,B共通の電極としてストロンチウム(Sr)を介してアルミニウム(Al)を用いてなる陰極214が形成されるボトムエミッション型の構成を有している。これは、電極配置等を変更することで容易にトップエミッション型に適用可能である。
The
また、機能層210(R,G,B)として、各色毎に発光波長の異なる発光層212(R,G,B)を用いた例について説明したが、これは、R,G,Bを一つの素子で発光させ白色光を得て後、カラーフィルタ等を用いてR,G,Bの光を分光する構造を有する機能層を用いても良い。特に、白色光を発光させる場合には、機能層210(R,G,B)の厚さや、陽極23(R,G,B)の厚さに対して敏感に発光波長が変動するため好適である。 Further, the example in which the light emitting layer 212 (R, G, B) having a different emission wavelength for each color is used as the functional layer 210 (R, G, B) has been described. A functional layer having a structure that separates R, G, and B light using a color filter or the like after obtaining white light by emitting light from one element may be used. In particular, when white light is emitted, the emission wavelength varies sensitively with respect to the thickness of the functional layer 210 (R, G, B) and the thickness of the anode 23 (R, G, B). is there.
(有機EL発光素子の第1の製造方法)
次に、図4(a)〜(d),及び図3を用いて、陽極23(R,G,B)の厚さを各色毎に変える第1の製造方法について説明する。陽極23は、例えばITOやアルミ添加ZnO(ZAO)、ガリウム添加酸化亜鉛(GZO)を用いて以下の手順で形成される。
(First manufacturing method of organic EL light emitting device)
Next, a first manufacturing method for changing the thickness of the anode 23 (R, G, B) for each color will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (d) and FIG. 3. The anode 23 is formed by the following procedure using, for example, ITO, aluminum-added ZnO (ZAO), or gallium-added zinc oxide (GZO).
まず、工程1として、基板本体20上に、窒化珪素等を用いたバッファ層21を形成する。バッファ層21の厚さは、例えば50nm程度である。ここで、基板本体20とバッファ層21とを合わせたものを基板20Aと呼ぶ。次に、例えばITOをターゲットとしたスパッタ法を用いて陽極層(図示せず)を形成する。ここで、陽極層の厚さを赤色発光に適した厚さとして120nm程度にすることが好ましく、この場合赤色発光に適した厚さを、エッチングにより再設定する必要がなくなり、工程数を減らすことができる。そして陽極前駆体をフォトリソグラフ・エッチング工程を経てマトリクス状にエッチングを行い、島状の透明導電層としての陽極前駆体23Aを形成する。ここまでの工程で、図4(a)に示す構造が形成される。
First, as step 1, a
次に、工程2として、例えばSiO2を用いて第1バンク前駆体(図示せず)を形成し、フォトリソグラフ・エッチング工程を経て第1バンク部216aを形成する。第1バンク部216aの厚さは、例えば50nm程度である。そして、同様にして、例えば耐熱性、耐溶剤性に優れた、アクリル樹脂等を用いて第2バンク部216bを形成する。第2バンク部216bの厚さは例えば2μm程度である。ここまでの工程で、図4(b)に示す構造が形成される。ここで、第1バンク部216aと第2バンク部216bとを合わせたものをバンク部216と呼ぶ。
Next, as step 2, a first bank precursor (not shown) is formed using, for example, SiO 2, and a
次に、工程3として、液滴吐出法を用いて、陽極23(R,G,B)の厚さを変えるために、陽極23(G,B)の領域にエッチング液215を吐出する。この場合、第1バンク部216aと第2バンク部216bにより有機EL発光素子17(R,G,B)は分離されているため、隣接する有機EL発光素子17へのエッチング液215の侵入は抑えられ、より精密に陽極23(R,G,B)の厚さを制御することができる。図4(c)ではエッチング液215を注入し、エッチングが進んだ状態を示している。
Next, as
次に、工程4として、エッチング液215を陽極23(G,B)の領域に吐出した後、陽極23Gの厚さがG(緑)の発光に適した厚さ(例えば60nm程度)になった時点で基板20Aを例えば超純水等で処理し、エッチング液215を希釈除去する。希釈除去終了後、基板20Aを乾燥させる。そして、陽極23Bの領域にエッチング液215を吐出する。エッチング液215が吐出され、エッチングが進んだ状態を図4(d)に示す。そして、陽極23Bの厚さがB(青)の発光に適した厚さ(例えば40nm)程度になった時点で基板20Aを例えば超純水等で処理し、エッチング液215を希釈除去し、乾燥させる。
この工程を用いることで、陽極23(R,G,B)の厚さを、各々の発光色に適した厚みに制御することができる。
Next, as
By using this step, the thickness of the anode 23 (R, G, B) can be controlled to a thickness suitable for each emission color.
次に、工程5として、前述した発光層212を含む機能層210を液滴吐出法や真空蒸着法等を用いて形成し、更に陰極214を形成する。この工程を用いることで高い色純度を持ち、各色に対して効率的な発光強度を有する有機EL発光素子17(R,G,B)を得ることが可能となる。
また、本実施形態では、陽極23(G,B)を一旦エッチングし、改めて23Bをエッチングする例について説明したが、これは陽極23Gをエッチングし、次に陽極23Bをエッチングする工程を用いても良い。
Next, as
In this embodiment, the anode 23 (G, B) is once etched and 23B is etched again. However, this may be performed by etching the
(有機EL発光素子の第2の製造方法)
次に、図5(a),(b)を用いて陽極23(R,G,B)の厚さを各色毎に変える第2の製造方法について説明する。まず上記した工程1と工程2とを行う。
(Second manufacturing method of organic EL light emitting device)
Next, a second manufacturing method for changing the thickness of the anode 23 (R, G, B) for each color will be described with reference to FIGS. First, step 1 and step 2 described above are performed.
次に、液滴吐出法により、陽極23Bの領域にエッチング液215を吐出する。エッチング液215によりエッチングが進んだ状態を図5(a)に示す。そして、時間差を設けて陽極23Gの領域にエッチング液215を吐出する。そしてエッチング液215によりエッチングが進んだ状態を図5(b)に示す。そして、陽極23B、陽極23Gの各々の層厚が陽極23Bで40nm、陽極23Gで60nm程度となると同時に基板20Aを例えば超純水等で処理し、エッチング液215を希釈除去する。希釈除去終了後、基板20Aを乾燥させる。
Next, the
そして、上記した工程5を行うことで、図3に示される、発光層212(R,G,B)を含む機能層210(R,G,B)を液滴吐出法や真空蒸着法等を用いて形成し、更に陰極214を形成する。この工程を用いることで、高い色純度を持ち、各色に対して効率的な発光強度を有する有機EL発光素子1を得ることが可能となる。
Then, by performing
(有機EL発光素子の第3の製造方法)
次に、図6(a),(b)を用いて、陽極23(R,G,B)の厚さを各色毎に変える第3の製造方法について説明する。まず上記した工程1と工程2とを行う。
(Third manufacturing method of organic EL light emitting device)
Next, a third manufacturing method for changing the thickness of the anode 23 (R, G, B) for each color will be described with reference to FIGS. First, step 1 and step 2 described above are performed.
次に、エッチング液215を原液と、超純水で希釈しエッチング速度を落としたエッチング液215aを用意し、液滴吐出法によりエッチング液215を陽極23Bの領域に吐出し、エッチング液215aを陽極23Gの領域に吐出する。この工程を図6(a)に示す。
Next, an
次に、図6(b)に示すように陽極23Gの厚さが60nm、陽極23Bの厚さが40nm程度にエッチングが進行した後、基板20Aを例えば超純水等で処理し、エッチング液215、エッチング液215aを希釈除去する。希釈除去終了後、基板20Aを乾燥させる。
Next, as shown in FIG. 6B, after the etching has progressed to a thickness of the
そして、上記した工程5を行うことで、図3に示される、発光層212(R,G,B)を含む機能層210(R,G,B)を液滴吐出法や真空蒸着法等を用いて形成し、更に陰極214を形成する。この工程を用いることで、高い色純度を持ち、各色に対して効率的な発光強度を有する有機EL発光素子1を得ることが可能となる。
Then, by performing
(有機EL発光素子の第4の製造方法)
次に、図7(a),(b)を用いて、陽極23(R,G,B)の厚さを各色毎に変える第4の製造方法について説明する。まず上記した工程1と2とを行う。
(The 4th manufacturing method of an organic electroluminescent light emitting element)
Next, a fourth manufacturing method for changing the thickness of the anode 23 (R, G, B) for each color will be described with reference to FIGS. First, the above steps 1 and 2 are performed.
次に、図7(a)に示すように、液滴吐出法によりエッチング液215を少量、陽極23Gの領域に滴下し、陽極23Bの領域には、陽極23Gの領域の2割増し程度、エッチング液215を滴下する。エッチング液215の吐出量が少ないため、陽極23B、陽極23Gをエッチングするための反応種が使い尽くされ、エッチング液215が消耗エッチング液215bに変化した状態でエッチングが終了する。この状態を図7(b)に示す。
Next, as shown in FIG. 7A, a small amount of an
そして、上記した工程5を行うことで、図3に示される、発光層212(R,G,B)を含む機能層210(R,G,B)を液滴吐出法や真空蒸着法等を用いて形成し、更に陰極214を形成する。この工程を用いることで、高い色純度を持ち、各色に対して効率的な発光強度を有する有機EL発光素子1を得ることが可能となる。
Then, by performing
(電子機器への搭載例)
次に、上記した製造方法を用いた電子機器について説明する。図8(a)〜(c)は、上記した図3に示す有機EL発光素子17(R,G,B)を用いた有機ELディスプレイ1を含む電子機器の搭載例について説明する。図8(a)に、有機ELディスプレイ1を備えたモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコンピュータ2000は、有機ELディスプレイ1と本体部2010を備える。本体部2010には、電源スイッチ2001及びキーボード2002が設けられている。図8(b)には、有機ELディスプレイ1を備えた携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001及びスクロールボタン3002、並びに表示ユニットとしての有機ELディスプレイ1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、有機ELディスプレイ1に表示される画面がスクロールされる。図8(c)に、有機ELディスプレイ1を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistants)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001及び電源スイッチ4002、並びに表示ユニットとしての有機ELディスプレイ1を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ELディスプレイ1に表示される。
(Example of mounting on electronic equipment)
Next, an electronic device using the above manufacturing method will be described. 8A to 8C illustrate an example of mounting an electronic device including the organic EL display 1 using the organic EL light emitting element 17 (R, G, B) shown in FIG. 3 described above. FIG. 8A shows a configuration of a mobile personal computer including the organic EL display 1. The
なお、有機ELディスプレイ1が搭載される電子機器としては、図8に示すものの他、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、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が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した有機ELディスプレイ1が適用可能である。 In addition, as an electronic device on which the organic EL display 1 is mounted, in addition to the one shown in FIG. 8, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type, a monitor direct view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, Examples include a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel. And the organic EL display 1 mentioned above is applicable as a display part of these various electronic devices.
1…有機ELディスプレイ、3…画素部、4…実表示領域、5…ダミー領域、17…有機EL発光素子、17B…有機EL発光素子、17G…有機EL発光素子、17R…有機EL発光素子、20…基板本体、20A…基板、21…バッファ層、23…陽極、23A…陽極前駆体、23B…陽極、23G…陽極、23R…陽極、40…サブ画素、41…表示単位画素、61…サンフィノール、80…走査線駆動回路、90…検査回路、100…データ線駆動回路、101…走査線、102…信号線、103…電源線、113…保持容量、122…TFT、123…TFT、210…機能層、210B…機能層、210G…機能層、210R…機能層、211B…正孔注入/輸送層、211G…正孔注入/輸送層、211R…正孔注入/輸送層、212…発光層、212B…発光層、212G…発光層、212R…発光層、213B…電子注入/輸送層、214…陰極、215…エッチング液、215a…エッチング液、215b…消耗エッチング液、216…バンク部、216a…第1バンク部、216b…第2バンク部、2000…パーソナルコンピュータ、2001…電源スイッチ、2002…キーボード、2010…本体部、3000…携帯電話機、3001…操作ボタン、3002…スクロールボタン、4000…情報携帯端末、4001…操作ボタン、4002…電源スイッチ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL display, 3 ... Pixel part, 4 ... Real display area, 5 ... Dummy area, 17 ... Organic EL light emitting element, 17B ... Organic EL light emitting element, 17G ... Organic EL light emitting element, 17R ... Organic EL light emitting element, DESCRIPTION OF
Claims (8)
(2)島状の前記透明導電層を囲う領域にバンクを形成する工程と、
(3)島状の前記透明導電層をエッチングするエッチング液を、一部の前記バンク内に選択的に供給し、島状の前記透明導電層が残留する条件でエッチングを行う工程と、
(4)前記(3)を1回、又は複数回行う工程と、
(5)それぞれの島状の前記透明導電層上に、発光層を含む機能層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする有機EL発光素子の製造方法。 (1) a step of forming a plurality of island-shaped transparent conductive layers located on the substrate;
(2) forming a bank in a region surrounding the island-shaped transparent conductive layer;
(3) a step of selectively supplying an etching solution for etching the island-shaped transparent conductive layer into a part of the banks, and performing etching under conditions where the island-shaped transparent conductive layer remains;
(4) a step of performing the above (3) once or a plurality of times;
(5) forming a functional layer including a light emitting layer on each island-like transparent conductive layer;
The manufacturing method of the organic electroluminescent light emitting element characterized by including.
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WO2022153143A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-21 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device |
WO2022200914A1 (en) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device, display module, electronic appliance, and method for manufacturing display device |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007253626A patent/JP2009087623A/en not_active Withdrawn
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WO2022200914A1 (en) * | 2021-03-24 | 2022-09-29 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display device, display module, electronic appliance, and method for manufacturing display device |
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