JP2011060518A - Organic electroluminescent element, method of manufacturing the same, and light-emitting display device - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び発光表示装置に関し、更に詳しくは、工程を簡略化でき、且つ輝度ムラや発光色ムラがない画素面積を拡大させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、及びその方法で得られた有機エレクトロルミネッセンス素子、並びに発光表示装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent element, a method for manufacturing the same, and a light emitting display device, and more specifically, an organic electroluminescent element capable of simplifying the process and expanding a pixel area free from luminance unevenness and light emitting color unevenness. The present invention relates to a manufacturing method, an organic electroluminescence element obtained by the method, and a light-emitting display device.
有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子という。)は、有機EL層を一対の電極間に挟み、両電極間に電圧をかけて有機EL層内の発光材料を発光させる素子である。有機EL素子では、通常、画素毎に発光色が異なるように発光層等をパターン形成している。そうした発光層等の形成手段として、発光材料等をシャドーマスクを介して真空蒸着する方法、有機溶剤に溶解させた発光材料等をインクジェット、ノズル塗布、ディスペンサー又はスクリーン印刷等で所定部位に塗布する方法、全面に形成した後に紫外線照射により特定部分の発光材料等を破壊して除去する方法等がある。 An organic electroluminescence element (referred to as an organic EL element) is an element that sandwiches an organic EL layer between a pair of electrodes and applies a voltage between the electrodes to emit light from the light emitting material in the organic EL layer. In an organic EL element, a light emitting layer or the like is usually formed in a pattern so that the light emission color differs for each pixel. As a means for forming such a light emitting layer or the like, a method of vacuum-depositing a light emitting material or the like through a shadow mask, a method of applying a light emitting material or the like dissolved in an organic solvent to a predetermined site by inkjet, nozzle coating, dispenser or screen printing, etc. There is a method of destroying and removing a specific portion of the light emitting material and the like by irradiation with ultraviolet rays after being formed on the entire surface.
中でも、発光層等をインクジェット法やノズル塗布法等で湿式塗布する方法は、材料の利用効率が高く且つ製造コストの点で有利であるため、実用化に向けて種々の検討がなされている。こうした塗布法は流動性のある有機材料インキを塗布するので、図8及び図9に示すように、通常、有機材料インキの塗布領域である画素領域を画定するために、基板101上の隣り合う第1電極間に絶縁層105や隔壁106を設けることが一般的である。
Among them, a method of wet-coating a light-emitting layer or the like by an ink-jet method or a nozzle coating method has high material utilization efficiency and is advantageous in terms of manufacturing cost, and various studies have been made for practical use. Since such a coating method applies a fluid organic material ink, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, usually, adjacent organic substrates on the
図8(A)は、絶縁層を設けない場合の隣り合う第1電極102,102間の断面形態図であり、図8(B)は、絶縁層105を設けた場合の隣り合う第1電極102,102間の断面形態図である。絶縁層を設けない場合、ウエットエッチングで鋭利にエッチングされた第1電極102の周縁端103では、図8(A)に示すように、発光層等104の厚さが薄くなる。そのため、第1電極102と、後に形成される第2電極(図示しない)とが短絡するおそれがある。一方、図8(B)に示すように、第1電極102,102の周縁端103,103にそれぞれ架かるように絶縁層105を設けることにより、鋭利にエッチングされた第1電極102の周縁端103を絶縁層105で覆うことができる。その結果、第1電極102はその後に形成される第2電極との間で短絡が生じない。
8A is a cross-sectional view between adjacent
また、図9に示すように、隔壁106で囲まれた画素領域110(開口部)内にインクジェット法やノズル塗布法によって有機材料インキを塗布・乾燥して有機層を形成した場合、有機材料インキのメニスカスやインキの塗れ広がり方により、画素領域110の周縁部111の膜厚が中央部112に比べて厚くなる。こうした画素領域110内での膜厚の違いは、有機EL層が発光した際に、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの原因となる。
In addition, as shown in FIG. 9, when an organic layer is formed by applying and drying an organic material ink in the pixel region 110 (opening) surrounded by the
こうした問題に対し、例えば特許文献1〜3には、画素内及び画素間での有機層の膜厚を均一にする方法が提案されている。特許文献1では、有機材料と溶媒を含むインキの塗布領域を有効光学領域より大きくすることで、有効光学領域内に塗布されたインキの周囲の環境、乾燥を均一にし、画素内及び画素間での有機層の膜厚を均一にしている。また、特許文献2では、有効光学領域に有機材料と溶媒を含むインキを塗布し、非有効光学領域に溶媒のみを塗布することで、インキが塗布された塗布領域の周縁部と中央部との溶媒分子分圧を等しくし、画素内及び画素間での有機層の膜厚を均一にしている。
In order to deal with such a problem, for example,
一方、有機EL層を形成する前ではなく、有機EL層を形成する途中の段階で隔壁を形成する場合がある。例えば、特許文献4には、電極パターンを覆うようにバッファー層(正孔注入層ないし正孔輸送層を指す。)を形成し、その後、フォトリソグラフィによって隔壁を形成し、その隔壁で形成した開口部内にインクジェット法で発光層用インキを塗布乾燥して発光層を形成する方法が提案されている。この方法は、簡易かつ安価に多層構造の有機EL素子を製造しようとしたものであり、特に、隔壁をフォトリソグラフィで形成するために、硬化性材料でバッファー層を形成した点に特徴がある。
On the other hand, the partition may be formed at a stage during the formation of the organic EL layer, not before the formation of the organic EL layer. For example, in
しかしながら、特許文献1,2の方法では、有効光学領域の他に、インキや溶媒を塗布する余分な領域が必要であり、有効光学領域が小さくなってしまう。さらに、特許文献1に記載の方法では、有機EL材料の利用効率が低い。したがって、画素内及び画素間での有機層の膜厚を均一にする方法には改善の余地がある。また、特許文献3においては、溶媒の選定や溶媒の蒸発速度が制限される。
However, in the methods of
また、特許文献4の方法は、バッファー層を硬化性材料で形成したことによって隔壁をフォトリソグラフィ法で形成可能としている。しかし、この方法では、バッファー層の形成材料が、フォトリソグラフィ法での現像液やエッチング液に耐える硬化性材料層に限定されるという難点がある。つまり、低分子化合物を含む材料でバッファー層を形成できないという難点がある。
In the method of
本発明の目的は、工程を簡略化でき、且つ輝度ムラや発光色ムラがない画素面積を拡大させることができる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、その方法で得られた有機エレクトロルミネッセンス素子及びその有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた発光表示装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of the organic electroluminescent element which can enlarge a pixel area which can simplify a process and does not have a brightness nonuniformity and light emission color nonuniformity. Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent element obtained by the method and a light emitting display device including the organic electroluminescent element.
上記課題を解決するための本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、画素に対応するパターンで形成された第1電極を有する基板を準備する工程と、前記第1電極を覆う全面に少なくとも正孔注入機能層を含む有機層を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する工程と、前記有機層上に所定パターンの隔壁を直接描画法で形成して前記画素に対応する開口部を形成する工程と、前記隔壁で囲まれた開口部内に前記有機層を除く有機EL層の一部又は全部を構成する有機材料を塗布して有機層を形成する工程と、前記有機EL層上に第2電極を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an organic electroluminescence device manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a substrate having a first electrode formed in a pattern corresponding to a pixel, and at least an entire surface covering the first electrode. A step of forming an organic layer including a hole injection functional layer with an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound, and an opening corresponding to the pixel by forming a partition having a predetermined pattern on the organic layer by a direct drawing method Forming an organic layer by applying an organic material constituting a part or all of the organic EL layer excluding the organic layer in the opening surrounded by the partition, and on the organic EL layer And a step of forming a second electrode.
この発明によれば、先ず、第1電極を覆う全面に少なくとも正孔注入機能層を含む有機層を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成し、次いで、その有機層上に所定パターンの隔壁を直接描画法で形成して画素に対応する開口部を形成し、次いで、その隔壁で囲まれた開口部内に前記有機層を除く有機EL層の一部又は全部を構成する有機材料を塗布して有機層を形成する。こうした手順を経ることにより、開口部内に塗布形成される有機層の層数が少なくなるので、その開口部内に塗布された流動性のある有機材料インキはインキのメニスカスやインキの塗れ広がり方が従来のような態様(図9参照)とならず、画素領域である開口部内に塗布形成された有機層の平坦部領域(輝度ムラや発光色ムラが生じない程度の平坦部)を隔壁近傍にまで拡大させることができる。その結果、有機EL層が発光した際の輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラを抑制することができる。また、この発明によれば、所定パターンの隔壁が有機層上に直接描画法で形成されるので、フォトリソグラフィ法を適用した場合のような問題(現像液やエッチング液による有機層へのダメージ)がなく、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料からなる有機層上に隔壁を形成することができる。 According to this invention, first, an organic layer including at least a hole injection functional layer is formed on the entire surface covering the first electrode with an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound, and then a predetermined pattern is formed on the organic layer. A partition is formed by a direct drawing method to form an opening corresponding to a pixel, and then an organic material constituting a part or all of the organic EL layer excluding the organic layer is applied in the opening surrounded by the partition To form an organic layer. Through these procedures, the number of organic layers applied and formed in the openings is reduced, so fluid organic material inks applied in the openings have traditionally had ink meniscus and ink spreading methods. (See FIG. 9), the flat area of the organic layer coated and formed in the opening, which is the pixel area (a flat area where luminance unevenness and emission color unevenness do not occur) extends to the vicinity of the partition wall. Can be enlarged. As a result, display unevenness such as luminance unevenness and light emission color unevenness when the organic EL layer emits light can be suppressed. In addition, according to the present invention, the barrier ribs having a predetermined pattern are directly formed on the organic layer by the drawing method, so that there is a problem as in the case of applying the photolithography method (damage to the organic layer by the developer or the etching solution). The partition can be formed on the organic layer made of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記少なくとも正孔注入機能層を含む有機層が、正孔注入層、正孔注入輸送層、及び、正孔注入層と正孔輸送層との積層体、から選ばれることが好ましい。 In the method for manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention, the organic layer including at least the hole injection functional layer is formed of a hole injection layer, a hole injection transport layer, and a hole injection layer and a hole transport layer. It is preferable to be selected from laminates.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記低分子化合物が、アリールアミン誘導体、ポルフィリン誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フタロシアニン系化合物及びチオフェン誘導体から選ばれ、前記無機化合物が、バナジウム、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム及びチタンの金属酸化物及び金属錯体化合物から選ばれることが好ましい。 In the method for producing an organic electroluminescence device according to the present invention, the low molecular compound is selected from arylamine derivatives, porphyrin derivatives, carbazole derivatives, anthracene derivatives, phthalocyanine compounds, and thiophene derivatives, and the inorganic compound is vanadium, molybdenum. It is preferably selected from metal oxides and metal complex compounds of ruthenium, aluminum and titanium.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記直接描画法が、印刷法、転写法、ステンシルマスクを利用したスプレー法、液滴吐出法及び液柱吐出法から選ばれることが好ましい。 In the method for manufacturing an organic electroluminescence element according to the present invention, the direct drawing method is preferably selected from a printing method, a transfer method, a spray method using a stencil mask, a droplet discharge method, and a liquid column discharge method.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記有機材料の塗布が、液滴吐出法又は液注吐出法であることが好ましい。 In the method of manufacturing an organic electroluminescence element according to the present invention, it is preferable that the organic material is applied by a droplet discharge method or a liquid injection method.
上記課題を解決するための本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、前記基板上に画素に対応するパターンで形成された第1電極と、前記第1電極を覆う全面に形成された少なくとも正孔注入機能層を含む有機層と、前記有機層上に前記画素に対応する開口部を形成する隔壁と、前記隔壁で囲まれた開口部内に有機EL層の一部又は全部を構成する前記有機層以外の有機層が形成された有機EL層と、前記有機EL層上に形成された第2電極と、を少なくとも有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an organic electroluminescence element of the present invention includes a substrate, a first electrode formed in a pattern corresponding to a pixel on the substrate, and at least a positive electrode formed on the entire surface covering the first electrode. An organic layer including a hole injecting functional layer; a partition that forms an opening corresponding to the pixel on the organic layer; and the organic that forms part or all of the organic EL layer in the opening surrounded by the partition It has at least an organic EL layer in which an organic layer other than the layers is formed, and a second electrode formed on the organic EL layer.
この有機エレクトロルミネッセンス素子においては、少なくとも正孔注入機能層を含む有機層は低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成され、隔壁は直接描画法で形成され、開口部内に形成される有機層は有機材料を塗布して形成されたものである。すなわち、この発明によれば、開口部内に塗布形成される有機層の層数が少なくなるので、その有機層は、塗布時のインキのメニスカスやインキの塗れ広がり方が従来のような態様(図9参照)とならず、画素領域である開口部内に塗布形成された有機層の平坦部領域が隔壁近傍にまで拡大する。その結果、有機EL層が発光した際の輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラを抑制することができる。また、この発明によれば、所定パターンの隔壁が有機層上に直接描画法で形成されているので、フォトリソグラフィ法を適用した場合のような問題(現像液やエッチング液による有機層へのダメージ)がなく、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料からなる有機層上に隔壁を形成することができる。 In this organic electroluminescence device, the organic layer including at least the hole injection functional layer is formed of an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound, the partition is formed by a direct drawing method, and the organic layer is formed in the opening. Is formed by applying an organic material. In other words, according to the present invention, the number of organic layers applied and formed in the openings is reduced, so that the organic layer has a mode in which the ink meniscus and the spread of ink at the time of application are the same as in the past (see FIG. 9), the flat area of the organic layer applied and formed in the opening, which is the pixel area, expands to the vicinity of the partition wall. As a result, display unevenness such as luminance unevenness and light emission color unevenness when the organic EL layer emits light can be suppressed. In addition, according to the present invention, the partition wall having a predetermined pattern is formed directly on the organic layer by a drawing method, so that there is a problem as in the case of applying the photolithography method (damage to the organic layer by the developer or the etching solution). ) And partition walls can be formed on an organic layer made of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記少なくとも正孔注入機能層を含む有機層が、正孔注入層、正孔注入輸送層、及び、正孔注入層と正孔輸送層との積層体、から選ばれることが好ましい。 In the organic electroluminescence device according to the present invention, the organic layer including at least the hole injection functional layer is a hole injection layer, a hole injection transport layer, and a laminate of a hole injection layer and a hole transport layer, Is preferably selected from.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記低分子化合物が、アリールアミン誘導体、ポルフィリン誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フタロシアニン系化合物及びチオフェン誘導体から選ばれ、前記無機化合物が、バナジウム、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム及びチタンの金属酸化物及び金属錯体化合物から選ばれることが好ましい。 In the organic electroluminescence device according to the present invention, the low molecular compound is selected from arylamine derivatives, porphyrin derivatives, carbazole derivatives, anthracene derivatives, phthalocyanine compounds, and thiophene derivatives, and the inorganic compound is vanadium, molybdenum, ruthenium, It is preferably selected from metal oxides and metal complex compounds of aluminum and titanium.
上記課題を解決するための本発明に係る発光表示装置は、上記本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子をパッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式のELパネルとして用いることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a light-emitting display device according to the present invention uses the organic electroluminescence element according to the present invention as a passive matrix or active matrix EL panel.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法によれば、開口部内に塗布された流動性のある有機材料インキはインキのメニスカスやインキの塗れ広がり方が従来のような態様とならず、画素領域である開口部内に塗布形成された有機層の平坦部領域を隔壁近傍にまで拡大させることができる。その結果、有機EL層が発光した際の輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラを抑制することができる。また、所定パターンの隔壁が有機層上に直接描画法で形成されるので、フォトリソグラフィ法を適用した場合のような問題(現像液やエッチング液による有機層へのダメージ)がなく、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料からなる有機層上に隔壁を形成することができる。 According to the organic electroluminescence device and the method for manufacturing the same according to the present invention, the fluid organic material ink applied in the opening does not have a conventional manner in terms of ink meniscus and ink spreading, and the pixel The flat portion region of the organic layer applied and formed in the opening which is the region can be expanded to the vicinity of the partition wall. As a result, display unevenness such as luminance unevenness and light emission color unevenness when the organic EL layer emits light can be suppressed. In addition, since the barrier ribs of a predetermined pattern are formed directly on the organic layer by a drawing method, there is no problem (damage to the organic layer by a developer or an etching solution) as in the case of applying a photolithography method, and a low molecular compound Alternatively, the partition wall can be formed over an organic layer formed of an organic material containing an inorganic compound.
本発明に係る発光表示装置によれば、上記本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることにより、パッシブマトリックス方式でもアクティブマトリックス方式でも適用でき、いずれの場合も表示ムラを抑制した画像を提供できる。 According to the light-emitting display device according to the present invention, by using the organic electroluminescence element according to the present invention, it can be applied to either a passive matrix method or an active matrix method, and in any case, an image with suppressed display unevenness can be provided.
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)、その製造方法及び発光表示装置について詳しく説明する。なお、本発明は、その特徴的な構成を含む範囲で種々の変形が可能であり、以下の説明及び図面に記載の内容のみに限定されない。 Hereinafter, the organic electroluminescence element (organic EL element), the manufacturing method thereof, and the light-emitting display device of the present invention will be described in detail. Note that the present invention can be variously modified within a range including its characteristic configuration, and is not limited to the contents described in the following description and drawings.
[有機EL素子及びその製造方法]
本発明に係る有機EL素子は、図1〜図4、図7に示すように、基板1と、基板1上に画素に対応するパターンで形成された第1電極2と、第1電極2を覆う全面に形成された少なくとも正孔注入機能層を含む有機層(3〜4又は3)と、有機層(3,4又は3)上に前記画素に対応する開口部10を形成する隔壁5と、隔壁5で囲まれた開口部10内に有機EL層11の一部又は全部を構成する前記有機層(3〜4又は3)以外の有機層(6又は4,6)が形成された有機EL層11と、有機EL層11上に形成された第2電極9と、を少なくとも有している。
[Organic EL device and manufacturing method thereof]
As shown in FIGS. 1 to 4 and 7, the organic EL device according to the present invention includes a
この有機EL素子においては、少なくとも正孔注入機能層を含む有機層(3〜4又は3)は低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成され、隔壁5は直接描画法で形成され、開口部10内に形成される有機層(6又は4,6)は有機材料を塗布して形成されたものである。
In this organic EL element, at least the organic layer (3 to 4 or 3) including the hole injection functional layer is formed of an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound, and the
図1(A)に示す有機EL素子は、パッシブマトリックス方式の発光表示装置に適用されるELパネルの例であり、有機EL素子が有する開口部10Aが一方向(図1(A)ではY方向)に延びている。一方、図1(B)に示す有機EL素子は、アクティブマトリックス方式の発光表示装置に適用されるELパネルの例であり、有機EL素子が有する各開口部10Bが個々の単位画素を構成している。なお、図1(B)中の符号32はTFTであり、符号31はTFTへの配線ビアであり、符号1aはベース基板であり、符号1bはTFTを形成したTFT基板である。
An organic EL element illustrated in FIG. 1A is an example of an EL panel applied to a passive matrix light-emitting display device, and the
本発明に係る有機EL素子の製造方法は、図3(A)〜図4(H)に示すように、画素に対応するパターンで形成された第1電極2を有する基板1を準備する工程と、第1電極2を覆う全面に少なくとも正孔注入機能層を含む有機層(3,4又は3)を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する工程と、その有機層(3,4又は3)上に所定パターンの隔壁5を直接描画法で形成して前記画素に対応する開口部10を形成する工程と、その隔壁5で囲まれた開口部10内に有機EL層11の一部又は全部を構成する有機材料を塗布して有機層(6又は4,6)を形成する工程と、有機EL層11上に第2電極9を形成する工程と、を少なくとも有している。
As shown in FIGS. 3A to 4H, a method for manufacturing an organic EL element according to the present invention includes a step of preparing a
本発明では、第1電極2と第2電極9との間に有機EL層11を挟んだ態様で積層している。通常、基板1側の第1電極2は陽極であり、有機EL層11を挟んで上方に設けられる第2電極9は陰極である場合が多い。こうした例の場合、有機EL層11は、陽極(第1電極2)側から陰極(第2電極9)側に向かって、例えば正孔注入層3/正孔輸送層4/発光層6/電子輸送層7/電子注入層8等の各有機層の積層構造として構成される。
In the present invention, the
本発明の特徴は、図1〜図4、図7に示すように、有機EL層11を構成する各有機層の一部又は全部が、流動性を有する有機材料インキで塗布形成される場合に効果的に適用される技術である。具体的には、隔壁5を形成する前に形成される有機層が、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で全ベタ(全面に塗布乾燥)で形成される点、及び、その有機層上の隔壁5が直接描画法で形成される点に特徴がある。なお、隔壁5は、画素に対応する開口部10を画定するように作用する。
As shown in FIGS. 1 to 4 and 7, the present invention is characterized in that a part or all of each organic layer constituting the
以下、本発明の構成を、図3(A)〜図4(H)の製造工程順に詳しく説明する。なお、以下の説明では、第1電極2が陽極であり、第2電極9が陰極であり、第1電極2側から正孔注入層3/正孔輸送層4/発光層(発光物質を含む層)6/電子輸送層7/電子注入層8からなる5層構造の有機EL層11である例で説明するが、これに限定されるものではない。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail in the order of the manufacturing steps in FIGS. 3 (A) to 4 (H). In the following description, the first electrode 2 is an anode, the second electrode 9 is a cathode, and from the first electrode 2 side, a hole injection layer 3 / a
(基板準備工程)
先ず、図3(A)に示すように、画素に対応するパターンで形成された第1電極2を有する基板1を準備する。準備する基板1は、(i)画素に対応する電極パターンが既に形成されたものであってもよいし、(ii)基板1上の全面に第1電極層を形成し、その後にフォトリソグラフィでパターニングして画素に対応する電極パターンを形成したものであってもよいし、(iii)基板上にレジストパターンを形成し、その後に第1電極層を全面に形成してリフトオフさせて、画素に対応する電極パターンを形成したものであってもよい。
(Board preparation process)
First, as shown in FIG. 3A, a
基板1の材料、透明性、厚さ等は特に限定されず、必要に応じた性質を有するものを任意に採用できる。例えば石英、ガラス、シリコンウェハ等の無機材料、例えばポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)等の高分子材料を挙げることができる。透明基板であるか不透明基板であるかは、光の取り出し側が第1電極側か第2電極側かあるいは両側かで任意に選択することができる。
The material, transparency, thickness, etc. of the
また、図1(B)に示すように、TFT(薄膜トランジスタ)32が形成されたTFT基板1(1a,1b)は、アクティブマトリックス方式の発光表示装置に用いる有機EL素子用基板の一部として用いられる。 As shown in FIG. 1B, a TFT substrate 1 (1a, 1b) on which a TFT (thin film transistor) 32 is formed is used as a part of an organic EL element substrate used in an active matrix light emitting display device. It is done.
第1電極2は、画素に対応するパターンで形成されている。第1電極2が陽極であるか陰極であるかで好ましい構成材料が選択され、さらに第1電極2が光の取り出し側であるか否かでも好ましい構成材料が選択される。そうした構成材料としては各種のものが選択して採用される。 The first electrode 2 is formed in a pattern corresponding to the pixel. A preferred constituent material is selected depending on whether the first electrode 2 is an anode or a cathode, and a preferred constituent material is also selected whether or not the first electrode 2 is on the light extraction side. Various materials are selected and used as such constituent materials.
第1電極2が有機EL層11に正孔を供給する陽極である場合、例えば金属単体、合金、導電性金属酸化物(透明導電膜)、導電性無機化合物、導電性高分子等を挙げることができる。これらの材料は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよく、2層以上の層を積層させてもよい。なお、第1電極2に透明性をもたせて第1電極2側からも光を取り出すような場合には、透明導電膜であるITO、IZOが特に好ましく用いられる。
When the 1st electrode 2 is an anode which supplies a hole to the
第1電極2の厚さは特に限定されるものではなく、用いる導電性材料に応じて適宜設定される。具体的には、陽極2の厚さは、5nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは40nm〜500nmの範囲内である。第1電極2の成膜手段としては、例えば化学的気相成長法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法が挙げられる。 The thickness of the 1st electrode 2 is not specifically limited, It sets suitably according to the electroconductive material to be used. Specifically, the thickness of the anode 2 is preferably in the range of 5 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 40 nm to 500 nm. Examples of film forming means for the first electrode 2 include physical vapor deposition methods such as chemical vapor deposition, vacuum deposition, sputtering, and ion plating.
パターン状の第1電極2は、基板1上の全面に前記の成膜手段で第1電極層を形成し、その後にフォトリソグラフィでパターニングされるか、或いは、基板1上にレジストパターンを形成し、その後にレジストパターンを含む全面に前記の成膜手段で第1電極層を形成し、リフトオフさせてパターニングされる。
The patterned first electrode 2 is formed by forming the first electrode layer on the entire surface of the
図1(A)に示すパッシブマトリックス方式の場合には、パターン状の第1電極2は、一方向(Y方向)に短冊状又はストライプ状に延びた電極として設けられている。短冊状又はストライプ状の電極パターンのピッチは、等間隔であることが好ましい。なお、パターン幅は、ディスプレイサイズや解像度によって任意の値に設定される。 In the case of the passive matrix system shown in FIG. 1A, the patterned first electrode 2 is provided as an electrode extending in a strip shape or a stripe shape in one direction (Y direction). The pitch of the strip-shaped or striped electrode patterns is preferably equal. The pattern width is set to an arbitrary value depending on the display size and resolution.
第1電極パターンの外周には、第1電極2への接続配線部を除き、隙間G(図3(A)参照)が形成されている。パッシブマトリックス方式においては、有機EL層11を介して短冊状又はストライプ状の第2電極9が設けられるが、そうした第2電極9は、図1(A)に示す第1電極2が延びる方向と直交するように設けられる。
A gap G (see FIG. 3A) is formed on the outer periphery of the first electrode pattern except for the connection wiring portion to the first electrode 2. In the passive matrix method, a strip-shaped or striped second electrode 9 is provided via the
一方、図1(B)に示すアクティブマトリックス方式の場合には、パターン状の第1電極2は、単位画素を構成する画素電極として設けられている。この場合における第1電極2の形状としては、例えば、円形、正方形等の点対称の形状や、長方形、トラック形、楕円形等の点対称ではないが線対称の形状等を挙げることができる。また、パターン配列としては、モザイク配列、デルタ配列等とすることができる。さらに、パターンピッチは、縦横に等間隔であることが好ましい。また、パターンの大きさは特に限定されるものではなく、第1電極パターンの形状に応じて適宜選択される。例えば、第1電極パターンの形状やディスプレイサイズや解像度に応じて適宜選択される。例えば、第1電極パターンの形状が円形であれば、その直径を20μm〜200μm程度とすることができる。 On the other hand, in the case of the active matrix system shown in FIG. 1B, the patterned first electrode 2 is provided as a pixel electrode constituting a unit pixel. Examples of the shape of the first electrode 2 in this case include a point-symmetric shape such as a circle and a square, and a shape that is not point-symmetric such as a rectangle, a track shape, and an ellipse but is line-symmetric. The pattern arrangement can be a mosaic arrangement, a delta arrangement, or the like. Furthermore, it is preferable that the pattern pitch is equally spaced vertically and horizontally. The size of the pattern is not particularly limited, and is appropriately selected according to the shape of the first electrode pattern. For example, it is appropriately selected according to the shape of the first electrode pattern, the display size, and the resolution. For example, if the shape of the first electrode pattern is circular, the diameter can be about 20 μm to 200 μm.
第1電極間に形成される隙間Gの幅W1はディスプレイサイズや解像度によって任意に設定され、特に限定されないが、通常の一般的なフルカラーディスプレイを想定した場合、通常15〜60μmである。なお、基板1と第1電極2の種類によっては、第1電極2の下地層として、密着層、熱緩衝層、ガスバリア層等を任意に設けてもよい。
The width W1 of the gap G formed between the first electrodes is arbitrarily set depending on the display size and resolution, and is not particularly limited, but is usually 15 to 60 μm when a normal general full-color display is assumed. Depending on the types of the
(有機層形成工程1)
次に、図3(B)に示すように、第1電極2を覆う全面に少なくとも正孔注入機能層を含む有機層(3,4)を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する。なお、ここでいう「全面」とは、「有機層3,4を共有させることが望ましい領域の全て」の意味であり、必ずしも基板1上の全面というわけではないが、基板1上の全面であっても構わない。ここで例示する有機層3は「正孔注入層3」であり、有機層4は「正孔輸送層4」である。
(Organic layer forming step 1)
Next, as shown in FIG. 3B, an organic layer (3, 4) including at least a hole injection functional layer is formed on the entire surface covering the first electrode 2 with an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound. . The term “entire surface” used herein means “all the regions where it is desirable to share the
図3(B)で例示する有機層形成工程では、後述する隔壁5を載せる有機層(図3(C)の例では正孔輸送層4)を、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成することに特徴がある。
In the organic layer forming step illustrated in FIG. 3B, an organic layer (
図2〜図4の例のように、隔壁5を形成する前に正孔注入層3と正孔輸送層4とを積層して設ける場合において、少なくとも正孔輸送層4を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する場合には、本発明(低分子化合物又は無機化合物を含む有機層にダメージを与えるフォトリソグラフィ法ではなく、直接描画法で隔壁5を形成する発明)が好ましく適用される。なお、この場合においては、正孔注入層3は必ずしも低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成されていなくてもよい。
In the case where the hole injection layer 3 and the
また、図7の例のように、正孔注入層3を形成した後に隔壁5を形成する場合において、隔壁5を載せる正孔注入層3を、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する場合には、本発明(低分子化合物又は無機化合物を含む有機層にダメージを与えるフォトリソグラフィ法ではなく、直接描画法で隔壁5を形成する発明)が好ましく適用される。
Further, as in the example of FIG. 7, when the
ここで、「低分子化合物又は無機化合物」とは、フォトリソグラフィ法での現像液やエッチング液によってダメージを受けて所期の特性を発揮できなくなってしまう低分子化合物又は無機化合物ことであり、「低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料」とは、それら低分子化合物又は無機化合物を主な化合物として含む有機材料という意味である。例えば、低分子化合物のみからなる有機材料であってもよいし、低分子化合物と共に高分子化合物やドーパントを含む有機材料であってもよいし、無機化合物と共に高分子化合物やドーパント等を含む有機材料であってもよい。なお、低分子化合物又は無機化合物の配合割合は、定性的には、後述する隔壁5をフォトリソグラフィ法で形成した場合にダメージが大きくなり、有機層の機能が低下する程度に低分子化合物又は無機化合物が含まれている場合であり、定量的には、低分子化合物又は無機化合物の重量割合が5〜100%の場合である。
Here, the “low molecular compound or inorganic compound” is a low molecular compound or an inorganic compound that is damaged by a developer or an etching solution in a photolithography method and cannot exhibit the desired characteristics. The “organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound” means an organic material containing the low molecular compound or inorganic compound as a main compound. For example, it may be an organic material consisting only of a low molecular compound, an organic material containing a high molecular compound or a dopant together with a low molecular compound, or an organic material containing a high molecular compound or a dopant together with an inorganic compound. It may be. In addition, the blending ratio of the low molecular compound or the inorganic compound is qualitatively low when the
低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成された有機層(少なくとも隔壁直下の有機層)は、真空蒸着法で成膜したものであっても、溶媒含有タイプ(ソルベントタイプ)の有機材料インキや溶媒非含有タイプ(ノンソルベントタイプ)の有機材料インキを塗布形成したものであってもよい。なお、真空蒸着で形成する場合には、マスク蒸着によって、有機層3,4を共有させることが望ましい所定の領域の全てに形成してもよい。一方、隔壁直下ではないために必ずしも低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成しなくてもよい有機層は、高分子化合物を主に含む有機材料で塗布形成してもよいし、低分子化合物又は無機化合物を主に含む有機材料で真空蒸着又は塗布形成してもよい。
The organic layer formed of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound (at least the organic layer immediately below the partition wall) is a solvent-containing type (solvent type) organic material ink, even if it is formed by vacuum deposition Alternatively, a non-solvent type (non-solvent type) organic material ink may be applied and formed. In addition, when forming by vacuum vapor deposition, you may form in all the predetermined area | regions where it is desirable to share the
真空蒸着法は、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料を蒸発させて成膜させる。一方、塗布法には各種の具体的な方法があり、例えば、印刷法、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、ディップコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等の塗布法を挙げることができる。 In the vacuum evaporation method, an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound is evaporated to form a film. On the other hand, there are various specific methods for coating methods, such as printing methods, ink jet methods, spin coating methods, casting methods, dip coating methods, bar coating methods, blade coating methods, roll coating methods, gravure coating methods, Examples of the application method include a flexographic printing method and a spray coating method.
こうして形成された有機層4,5は、図3(B)に示すように、平坦な層となっている。有機層の厚さは、その有機層が正孔注入層3であるか正孔輸送層4であるかによって異なる。そのため、それぞれの層に適した厚さとなるように有機材料で形成される。
The
正孔注入層用材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、ポルフィリン誘導体、カルバゾール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体等の導電性高分子を挙げることができる。具体的には、アリールアミン誘導体としては、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)ベンジジン(α−NPD)、N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、コポリ[3,3’−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン/ジエチレングリコール]カーボネート(PC−TPD−DEG)、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。カルバゾール誘導体としては、ポリビニルカルバゾール(PVK)等が挙げられ、ポリチオフェン誘導体としてはポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT−PSS)等が挙げられる。上記のポルフィリン誘導体及びアリールアミン誘導体等は、ルイス酸や四フッ化テトラシアノキノジメタン(F4−TCNQ)、塩化鉄、バナジウムやモリブデン等無機の酸化物が混合されていてもよい。また、正孔注入層用材料として、バナジウム、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、チタン等の金属酸化物又は金属錯体化合物を挙げることができる。 Examples of the material for the hole injection layer include conductive polymers such as arylamine derivatives, porphyrin derivatives, carbazole derivatives, polyaniline derivatives, polythiophene derivatives, and polyphenylene vinylene derivatives. Specifically, as the arylamine derivative, bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) benzidine (α-NPD), N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′- Bis- (phenyl) -benzidine (TPD), copoly [3,3′-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate (PC-TPD-DEG), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) Triphenylamine (MTDATA), etc. Examples of the carbazole derivative include polyvinyl carbazole (PVK), and examples of the polythiophene derivative include poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS). The porphyrin derivatives and arylamines mentioned above The derivative or the like may be mixed with an inorganic oxide such as a Lewis acid, tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ), iron chloride, vanadium, molybdenum, etc. As a material for the hole injection layer, Mention may be made of metal oxides or metal complex compounds such as vanadium, molybdenum, ruthenium, aluminum and titanium.
正孔注入層3を隔壁5の下層として設けない場合(図2〜図4の例)には、正孔注入層用材料は低分子化合物でも無機化合物でも高分子化合物でもよいが、本発明は、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で正孔注入層3を形成し、その正孔注入層3を隔壁5の下層として設ける場合(図7の例)に好ましく適用できる。こうした有機材料としては、上記のうち、アリールアミン誘導体、ポルフィリン誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、フタロシアニン系化合物及びチオフェン誘導体から選ばれる低分子有機化合物を含む有機材料や、バナジウム、モリブデン、ルテニウム、アルミニウム、チタン等の金属酸化物及び金属錯体化合物から選ばれる無機化合物を含む有機材料を好ましく挙げることができる。 When the hole injection layer 3 is not provided as a lower layer of the partition wall 5 (examples in FIGS. 2 to 4), the hole injection layer material may be a low molecular compound, an inorganic compound, or a high molecular compound. It can be preferably applied to the case where the hole injection layer 3 is formed of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound, and the hole injection layer 3 is provided as a lower layer of the partition wall 5 (example in FIG. 7). As such organic materials, among the above, organic materials containing low molecular organic compounds selected from arylamine derivatives, porphyrin derivatives, carbazole derivatives, anthracene derivatives, phthalocyanine compounds and thiophene derivatives, vanadium, molybdenum, ruthenium, aluminum, An organic material containing an inorganic compound selected from metal oxides such as titanium and metal complex compounds can be preferably exemplified.
正孔輸送層用材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体的としては、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)−ベンジジン(α−NPD)、N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、コポリ[3,3’−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン/ジエチレングリコール]カーボネート(PC−TPD−DEG)等を挙げることができる。アントラセン誘導体の具体例としては、9,10−ジ−2−ナフチルアントラセン(DNA)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(9,10−アントラセン)]等を挙げることができる。カルバゾール誘導体の具体例としては、4,4−N,N’−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)等を挙げることができる。チオフェン誘導体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(ビチオフェン)]等を挙げることができる。フルオレン誘導体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4'−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)等を挙げることができる。ジスチリルベンゼン誘導体の具体例としては、1,4−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ベンゼン(DPVBi)等を挙げることができる。スピロ化合物の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−co−(9,9’−スピロ−ビフルオレン−2,7−ジイル)]等を挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the material for the hole transport layer include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, and spiro compounds. Specific examples of the arylamine derivative include bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) -benzidine (α-NPD), N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis. -(Phenyl) -benzidine (TPD), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), copoly [3,3'-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate (PC -TPD-DEG), etc. Specific examples of anthracene derivatives include 9,10-di-2-naphthylanthracene (DNA), poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7- Diyl) -co- (9,10-anthracene)], etc. Specific examples of the carbazole derivative include 4 4-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP), polyvinylcarbazole (PVK), etc. Specific examples of the thiophene derivative include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7 -Diyl) -co- (bithiophene)] etc. Specific examples of the fluorene derivative include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 '-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB), etc. Specific examples of the distyrylbenzene derivative include 1,4-bis (2,2-diphenylvinyl). Benzene (DPVBi), etc. Specific examples of the spiro compound include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)- lt-co-. (9,9'-spiro - bifluorene-2,7-diyl)], and the like may be used in combination of two or more may be used these materials alone.
本発明は、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で正孔輸送層4を形成し、その正孔輸送層4を隔壁5の下層として設ける場合(図2〜図4の例)に好ましく適用できる。そうした有機材料としては、上記のうち、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体等の低分子化合物を含む有機材料や、金属錯体化合物を含む有機材料を好ましく挙げることができる。また、正孔輸送層4を隔壁5の下層として設けない場合(図7の例)には、正孔輸送層用材料は低分子化合物でも無機化合物でも高分子化合物でもよい。
The present invention is preferably applied to the case where the
なお、ソルベントタイプの有機材料に含まれる溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール等のアルコール系;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、p−シメン、ジイソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系;酢酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル系;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ウンデカン、シクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素系;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等が挙げられる。 Examples of the solvent contained in the solvent-type organic material include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, and 2-ethoxyethanol. Aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, p-cymene and diisopropylbenzene; ester systems such as ethyl acetate, isobutyl acetate, butyl acetate and methyl propionate; diethyl ether, diisopropyl ether and tert-butyl methyl Ethers such as ether, cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane; pentane, hexane, heptane, octa , Decane, dodecane, undecane, cyclohexane, aliphatic hydrocarbons decalin; dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, o- halogenated aromatic hydrocarbons dichlorobenzene, and the like.
以上のように、この有機層形成工程では、隔壁5の下層となる有機層の形成材料として低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料を用い、その有機材料からなる有機層を全面に形成する。こうした特徴を有すれば、有機層は、図2〜図4に示すように正孔注入層3及び正孔輸送層4の積層でもよいし、図7に示すように正孔注入層3の単層でもよい。
As described above, in this organic layer forming step, an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound is used as the material for forming the organic layer that is the lower layer of the
また、白色発光層とカラーフィルタとを組み合わせる方式のように、白色発光層を各画素で共有でき且つ低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成できる場合には、白色発光層もこの有機層形成工程で全面に形成してもよい。また、電子輸送層や電子注入層も同様である。 Further, when the white light emitting layer can be shared by each pixel and can be formed of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound, as in the method of combining the white light emitting layer and the color filter, the white light emitting layer is also an organic layer. You may form in the whole surface at a formation process. The same applies to the electron transport layer and the electron injection layer.
また、青色発光層とカラーフィルタとを組み合わせる色変換方式のように、青色発光層を各画素で共有でき且つ低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成できる場合には、青色発光層もこの有機層形成工程で全面に形成してもよい。また、電子輸送層や電子注入層も同様である。 In addition, when the blue light emitting layer can be shared by each pixel and can be formed of an organic material containing a low molecular compound or an inorganic compound, as in a color conversion method that combines a blue light emitting layer and a color filter, the blue light emitting layer is also used. You may form in the whole surface at an organic layer formation process. The same applies to the electron transport layer and the electron injection layer.
なお、有機EL層11の構造は、図3及び図4で例示する5層タイプ(正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8)以外のものであってもよく、例えば、発光層からなる単一構造の有機層、正孔注入輸送層/発光層からなる2層構造の有機層、発光層/電子注入輸送層からなる2層構造の有機層、正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層からなる3層構造の有機層等を挙げることができる。また、5層構造の有機EL層から必要に応じて任意の層を省略したものであってもよいし、正孔ブロック層や電子ブロック層等のように、正孔又は電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めて再結合効率を高めるための層等を加えたものであってもよい。いずれの場合であっても、上記本発明の特徴を有すれば、こうした各種の層構造についても適用可能である。
The structure of the
図5は、第1電極2,2間の隙間Gに絶縁層16を設けた後に有機層(3,4)を全面塗布する工程を示す模式的な断面図である。有機層(3,4)は、図3(B)の場合とは異なり、第1電極2,2間の隙間Gに絶縁層16を設けた後の全面に塗布形成してもよい。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a step of coating the entire surface of the organic layer (3, 4) after the insulating
図5(A)は、基板1上に第1電極2をパターン形成した後の形態であり、符号Gは第1電極間の隙間である。図5(B)は、その隙間Gに絶縁層16を設けた例である。絶縁層16の形成材料としては、ノボラック系樹脂、ポリイミド、アクリレート等を挙げることができる。絶縁層16の形成手段としては、フォトリソグラフィ等を挙げることができる。絶縁層16の厚さは、第1電極パターンの厚さと同じ又は略同じであることが好ましい。こうすることにより、第1電極間の隙間Gに絶縁層16を設けてなる被形成面17は、その凹凸が小さくなる。その結果、被形成面17上に全面塗布して形成した有機層(3,4)を、凹凸の小さい均一層として形成することができる。
FIG. 5A shows a form after the first electrode 2 is patterned on the
なお、被形成面17の凹凸を小さくできる絶縁層16の厚さは、第1電極パターンの厚さの±20%以内の範囲であることが好ましく、この範囲を「略同一」という。その範囲内で絶縁層16の厚さが第1電極パターンの厚さよりも厚く形成される場合、絶縁層16が隙間G外にはみ出す寸法は、0〜+0.05μm程度であることが好ましい。
The thickness of the insulating
図5(C)は、絶縁層16を第1電極間の隙間Gに設けた後に有機層(3,4)を塗布形成した形態であり、図5(D)は、有機層上に隔壁を直接描画法で設けた形態である。図5(D)に示すように、隔壁5は、第1電極間の隙間Gに設けられた絶縁層16の上方に、有機層(3,4)を介して設けられている。この形態は、従来の図9に示す2段型の隔壁(絶縁膜105,隔壁106)とは異なる。
FIG. 5 (C) shows a form in which the organic layer (3, 4) is applied and formed after the insulating
(隔壁形成工程)
次に、図3(C)に示すように、有機層上に所定パターンの隔壁5を直接描画法で形成する。隔壁5を形成することにより、画素に対応した開口部10が形成され、その開口部10には、後述の有機層形成工程で有機材料インキ6’が塗布される。こうした隔壁5は、前記した有機層形成工程により、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成された有機層上に形成される。
(Partition forming process)
Next, as shown in FIG. 3C, a
隔壁5は、有機層上に直接描画法で形成される。具体的には、図2及び図3(C)の例では正孔輸送層4上に直接描画法で形成され、図7の例では正孔注入層3上に直接描画法で形成される。この工程では、所定パターンの隔壁5が有機層4上に直接描画法で形成されるので、フォトリソグラフィ法を適用した場合のような問題(現像液やエッチング液による有機層へのダメージ)がなく、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料からなる有機層上に隔壁を問題なく形成することができる。
The
直接描画法は、フォトリソグラフィ法のように全面に隔壁用材料を形成した後に露光や現像を行う形成方法以外の方法であればよく、例えば印刷法、転写法、液滴吐出法及び液柱吐出法、ステンシルマスクを用いたスプレー法等を挙げることができる。 The direct drawing method may be any method other than the formation method in which exposure and development are performed after the partition wall material is formed on the entire surface as in the photolithography method. For example, the printing method, the transfer method, the droplet discharge method, and the liquid column discharge And a spray method using a stencil mask.
印刷法としては、直接描画可能な印刷法が挙げられ、例えばグラビア印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。こうした印刷法によって、隔壁用材料を直接描画して隔壁5を形成することができる。
Examples of the printing method include a printing method that allows direct drawing, and examples include a gravure printing method and a screen printing method. By such a printing method, the
転写法としては、(i)基材シート上に前記のグラビア印刷、スクリーン印刷法等で隔壁用材料をパターン形成した転写シートを用い、その転写シートから隔壁パターンを転写し、有機層4上に隔壁5を形成するシート転写法、(ii)基材シート上に隔壁用材料をグラビアコート、キャスティングコート、バーコート、ブレードコート等で全面に成膜してドナーシートとし、そのドナーシートを有機層4上に密着させ、ドナーシートの基材側から必要なパターン部のみにサーマルヘッド等により瞬間的に熱を加え、パターンを転写する熱転写法、(iii)基材シート上に光を熱に変換する光熱変換層を成膜し、その上に隔壁用材料を上記(ii)と同様に全面に成膜、積層してドナーシートとし、そのドナーシートを有機層4上に密着させ、ドナーシートの基材側から必要なパターン部のみにレーザーを照射し、パターンを転写するレーザー転写法等を挙げることができる。
As the transfer method, (i) a transfer sheet in which a partition wall material is patterned on the base sheet by the gravure printing, screen printing method, etc., the partition pattern is transferred from the transfer sheet, A sheet transfer method for forming the
液滴吐出法は、ノズルからインクを液滴状に吐出し、対象物(有機層4)上に着弾させる方法であり、一般的なインクジェット法のことである。液滴の大きさは圧電素子によって制御している。対象物(有機層4)上に形成されるパターンは、ドット形状、又はドットを重ね合わせたライン形状となる。一方、液注吐出法は、ノズルからインクを連続的に押し出し、液滴ではなく、液注として吐出され、対象物(有機層4)上にライン状に塗布する方法であり、ディスペンサーやノズルプリンティング法に代表される方法である。この液柱吐出法では、液滴吐出法のようなドット状には形成できない。 The droplet discharge method is a general ink jet method in which ink is discharged from a nozzle in the form of droplets and landed on an object (organic layer 4). The size of the droplet is controlled by a piezoelectric element. The pattern formed on the object (organic layer 4) has a dot shape or a line shape in which dots are superimposed. On the other hand, the liquid injection and discharge method is a method in which ink is continuously extruded from a nozzle and discharged as a liquid injection instead of droplets, and is applied in a line form on an object (organic layer 4). It is a method represented by the law. In this liquid column discharge method, it cannot be formed in a dot shape like the droplet discharge method.
隔壁5の形状は特に限定されるものではないが、その断面形状が順テーパー形状(上底幅よりも下底幅が広い下広がり形状。図1及び図2等参照。)又は矩形状(上底幅と下底幅が同じ形状。図7参照。)であることが好ましい。また、図1等に示すように一様に形成された一体構造であってもよいし、2段以上で形成された積層構造であってもよい。一体構造からなる隔壁5の形成は、上記の隔壁形成手段の全てで可能であるが、積層構造からなる隔壁5の形成は、液滴吐出法と液柱吐出法で可能となる。
The shape of the
隔壁5は、パターニングされた第1電極2の外周に形成されている隙間Gの上方に有機層3,4を介して形成される。図1(A)に示すパッシブマトリックス方式の電極パターンの場合には、短冊状又はストライプ状の第1電極2の周り(接続配線部を除く。以下同じ。)を切れ目なく囲む隙間Gの上方に隔壁5を設ける。一方、図1(B)に示すアクティブマトリックス方式の電極パターンの場合には、単位画素パターンの第1電極2の周りを切れ目なく囲む隙間Gの上方に隔壁5を設ける。隔壁5で第1電極パターンを平面視で囲むことにより、囲まれた開口部10に有機材料インキを塗布することが可能となる。
The
隔壁5の幅W2は特に限定されず、図2に示す隙間Gの幅W1と同程度であってもれ以下であってもよい。隔壁5の位置も特に限定されないが、隔壁5の幅W2の中心が隙間Gの幅W1の中心と一致していることが好ましい。こうすることにより、隔壁5の両側で、有機EL層11に対象性を与えることができる。
The width W2 of the
隔壁5の幅W2を隙間Gの幅W1と同程度又はそれ以下とすれば、図9に示す従来の態様に比べ、後述する有機層6の隔壁側の盛り上がり部分による悪影響(平坦部領域を減少させるという悪影響)を抑制することができる。
If the width W2 of the
ここで、第1電極2,2間の隙間Gの幅W1と、隔壁5の幅W2との関係を図6により説明する。隔壁5の幅W2は、図6(A)に示すように、隙間Gの幅W1よりも小さく、第1電極の端部(エッジ)19から後退したものであってもよいし、図6(B)に示すように、隙間Gの幅W1よりも大きく、第1電極の端部(エッジ)19を乗り越えたものであってもよい。隔壁5の位置は特に限定されないが、隔壁5の幅W2の中心18が隙間Gの幅W1の中心と一致していることが好ましい。こうすることにより、隔壁5の両側で、有機EL層11に対象性を与えることができる。
Here, the relationship between the width W1 of the gap G between the first electrodes 2 and 2 and the width W2 of the
隔壁5の幅W2は、隙間Gの幅W1の大きさにもよるが、幅W1よりもかなり小さくてもよいし、幅W1と同程度であってもよい。図6(A)中の符号W3は、隔壁5の幅W2が第1電極2,2間の隙間Gの幅W1よりも小さい場合における隔壁5の後退幅であるが、この後退幅W3が大きいほど、隔壁側の盛り上がり部分12による悪影響(平坦部領域aを減少させるという悪影響)を抑制することができるので、その後に形成される有機層の平坦部領域aの面積を高めることができる(図2参照)。なお、後退幅W3は、絶対値では0〜15μmであり、左右対称であることが好ましい。
Although the width W2 of the
一方、図6(B)に示すように、隔壁5の幅W2が隙間Gの幅W1よりも大きく、隔壁5の位置が第1電極2の端部(エッジ)19を乗り越える場合には、その乗越幅W4はできるだけ小さいことが望ましい。この乗越幅W4が小さいほど、隔壁側の盛り上がり部分12による悪影響(平坦部領域aを減少させるという悪影響)を抑制することができるので、その後に形成される有機層の平坦部領域aの面積を高めることができる(図2参照)。なお、乗越幅W4は、絶対値では0〜5μmであり、左右対称であることが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the width W2 of the
隔壁5の高さHも特に限定されないが、後の有機材料インキ6’の塗布工程で、有機材料インキ6’が隔壁5を越えて隣の開口部10に流入しない程度の高さであることが望ましい。つまり、有機層6を形成するのに必要な量の有機材料インキを塗布した場合でも、隣の開口部10には流入しない高さであることが好ましい。そうした高さは一概には言えないが、通常は0.5〜5μm程度である。
The height H of the
隔壁5の少なくとも上面15は撥液性であることが好ましい。隔壁5の上面15が撥液性を有することにより、隔壁5で囲まれた開口部10に有機材料インキ6’を塗布した際に、その有機材料インキが隣の開口部10に流入するのを防ぐことができる。こうした撥液性は、隔壁5の全面であることがより好ましい。隔壁5の上面15は、基板側の反対面であり、その上面形状は、図2及び図7に示すような平坦面であってもよいし、曲面であってもよいし、尖っていてもよい。尖っている場合には、「上面」という代わりに「隔壁5の上部15」と言い換えることができる。
At least the
本願での撥液性は、有機溶媒を有する有機材料インキに対する撥液性である。その撥液性の評価としては、隔壁5と同じ材料で同じ方法で形成した平面試料で測定した濡れ性試験において、表面張力29mN/m(常温)の液体に対する接触角が40°以上、好ましくは45°以上、より好ましくは50°以上である。こうした撥液性により、上記の作用効果を奏することができる。なお、これと同様の結果を水に対する接触角で測定した場合、その接触角が70°以上、好ましくは75°以上、より好ましくは80°以上の結果で、上記の有機溶媒を有する有機材料インキに対する撥液性と同様の結果を得ることができる。なお、液体との接触角は、温度23℃で、液体との接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから水滴1μLを滴下して30秒後)し、その結果から得たものである。
The liquid repellency in this application is the liquid repellency with respect to the organic material ink which has an organic solvent. As the evaluation of the liquid repellency, the contact angle with respect to a liquid having a surface tension of 29 mN / m (room temperature) is 40 ° or more in the wettability test measured with the same material as the
隔壁5に撥液性を付与する方法としては、(i)撥液性材料を用いて隔壁5を形成する方法と、(ii)隔壁5を形成した後に隔壁5の表面を撥液化処理する方法とが挙げられる。なお、隔壁5は、上記のように印刷法、転写法、液滴吐出法、液柱吐出法等の直接描画法で形成されるので、少なくともそうした直接描画法を適用可能な材料であることが前提となる。
As a method for imparting liquid repellency to the
(i)撥液性材料を用いて隔壁を形成する方法において、撥液性材料としては、例えば、樹脂材料自体が撥液性を有する樹脂材料と、撥液剤が添加された樹脂材料を挙げることができる。樹脂材料自体が撥液性を有する樹脂材料としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等を挙げることができる。この場合、樹脂材料自体が撥液性を有する樹脂材料のみを用いてもよいし、その樹脂材料に他の汎用の材料を混合して用いてもよい。なお、樹脂材料自体が撥液性を有する樹脂材料に対しても、必要に応じて下記の撥液剤を添加してもよい。 (i) In the method of forming a partition using a liquid repellent material, examples of the liquid repellent material include a resin material having a liquid repellent property and a resin material to which a liquid repellent is added. Can do. Examples of the resin material in which the resin material itself has liquid repellency include fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone resins, and the like. In this case, the resin material itself may use only a resin material having liquid repellency, or another general-purpose material may be mixed with the resin material. It should be noted that the following liquid repellent may be added to the resin material itself having liquid repellency as required.
撥液剤が添加された樹脂材料を用いる場合の撥液剤としては、有機EL層11を構成する各有機層(3,4,6〜8)に対して悪影響を及ぼさないものであれば特に限定されるものではなく、例えばフッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はメタクリレートを主成分とする共重合オリゴマー等を挙げることができる。中でも、パーフルオロアルキル基含有アクリレート又はメタクリレートを主成分とする共重合オリゴマーを用いることが好ましい。また、市販品としては、サーフロン(ランダム型オリゴマー;セイミケミカル社製)、アロンG(グラフト型オリゴマー;東亜合成化学社製)、モディパーF(ブロック型オリゴマー;日本油脂社製)等を挙げることができる。こうした撥液剤の樹脂材料に対する添加量としては、撥液剤の種類及び樹脂の種類によっても異なるが、樹脂材料100重量部に対して、通常、1重量部〜20重量部程度であり、好ましくは5重量部〜10重量部の範囲内である。
In the case of using a resin material to which a liquid repellent is added, the liquid repellent is not particularly limited as long as it does not adversely affect each organic layer (3,4, 6-8) constituting the
撥液剤が添加された樹脂材料を用いる場合の樹脂材料としては、一般的に隔壁に用いられるものを使用することができ、例えばノボラック系樹脂、ポリイミド、アクリレート等を挙げることができる。 As a resin material in the case of using a resin material to which a liquid repellent is added, those generally used for partition walls can be used, and examples thereof include novolak resins, polyimides, and acrylates.
(ii)隔壁5を形成した後に隔壁5の表面を撥液化処理する方法において、隔壁5の構成材料としては、撥液化処理が可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的に隔壁に用いられるものを使用することができ、例えばノボラック系樹脂、ポリイミド、アクリレート等を挙げることができる。
(ii) In the method of lyophobizing the surface of the
隔壁5の撥液化処理方法は特に限定されるものではないが、例えばシリコーン化合物や含フッ素化合物等の撥液処理剤を用いて表面処理する方法を挙げることができる。なお、フルオロカーボンガスのプラズマを用いて表面処理する方法(プラズマ処理)は、有機層4の特性に悪影響を及ぼさない範囲で使用できる。
The liquid repellent treatment method for the
(有機層形成工程2)
次に、図3(D)及び図4(E)に示すように、隔壁5で囲まれた開口部10内に有機EL層11の一部又は全部を構成する有機材料インキ6’を塗布して有機層6を形成する。なお、ここで例示する有機材料インキ6’は発光層用インキであり、有機層6は発光層である。有機材料インキ6’は、溶媒含有タイプ(ソルベントタイプ)の有機材料インキであり、有機層6は、有機材料インキ6’を塗布・乾燥して形成する。
(Organic layer forming step 2)
Next, as shown in FIG. 3D and FIG. 4E, an organic material ink 6 ′ constituting a part or all of the
隔壁5は少なくともその上面15(好ましくは全面)が撥液性を有するので、図3(D)に示すように、隔壁5で囲まれた開口部10内に流動性のある有機材料インキ6’を塗布すると、有機材料インキ6’は、撥液性を有する隔壁5を超えて隣の開口部10に混ざることなく盛り上がる。その後、図4(E)に示すように、乾燥処理によって有機材料インキ6’中の溶媒が揮発し、有機層6(発光層6)が形成される。
Since at least the upper surface 15 (preferably the entire surface) of the
形成された有機層6は、図2に示すように、隔壁5の近傍では盛り上がり部分12を有するものの、開口部10内の平坦部領域aが画素を構成する第1電極2の周縁部の側にまで拡大する。本発明では隔壁5を有機層4上に設け、開口部10内で形成する層を1層(発光層6)としたので、図9に示すように、従来の3層(正孔注入層104、正孔輸送層105、発光層106)を開口部110内に形成する場合に比べて、第1電極102の周縁部での盛り上がり部分111(非平坦部)が平坦部領域a’を狭めるのを少なくすることができる。
As shown in FIG. 2, the formed organic layer 6 has a raised
なお、図7に示すように、R(赤)G(緑)B(青)それぞれで正孔輸送材料を変える必要がある場合や、RGBに対応する正孔輸送層4の厚さを変化させてRGBの画素構成をマイクロキャビティ構造と呼ぶ微小共振器構造とする場合には、正孔輸送層4の厚さを各画素で変化させる必要がある。そのため、第1電極2を覆う全面には有機層3(正孔注入層3)のみを形成し、その有機層3上に隔壁5を設け、その隔壁5で構成された開口部10内に厚さの異なる正孔輸送層4R,4G,4Bを画素毎に形成し、さらに開口部10内の各正孔輸送層4R,4G,4B上に発光層6を形成してマイクロキャビティ構造とする。このような場合には、正孔輸送層4R,4G,4Bが各画素で必要な厚さとなるように、正孔輸送層用有機材料インキを各開口部に所定量ずつ塗布し、その後に乾燥して、所定厚さの正孔輸送層4R,4G,4Bを成膜する。その後、引き続いて、発光層用有機材料インキを用いて発光層6を形成する。
In addition, as shown in FIG. 7, it is necessary to change the hole transport material for each of R (red), G (green), and B (blue), or the thickness of the
このマイクロキャビティ構造は、例えば図7の例で、第1電極2(陽極)を全反射電極とし、光を取り出す第2電極(陰極)を誘電体ミラーの半透過性電極とし、さらに有機層の厚さ(正孔輸送層4と発光層6を含む厚さ)をRGBの各光で必要な波長に合わせ、それぞれが異なる厚さとなるように設定したとき、発光層6で発光した光のうち、波長のずれた光成分は、陽極と陰極との間で多重反射を繰り返して共振する。そして、取り出したい光の波長に増強されて、陰極側から飛び出してくる。
In this microcavity structure, for example, in the example of FIG. 7, the first electrode 2 (anode) is a total reflection electrode, the second electrode (cathode) for extracting light is a translucent electrode of a dielectric mirror, and an organic layer When the thickness (thickness including the
隔壁5の近傍での盛り上がり部分(図2の符号12)の大きさは、塗布する有機材料インキ6’の粘度によって異なるので一概に言えないが、粘度が小さい場合には総じて盛り上がり部分12の幅は小さく、粘度が大きい場合には総じて盛り上がり部分12の幅は大きくなる。盛り上がり部分12の幅が小さいほど平坦部領域aは拡大するので、粘度調整を行うことにより、平坦部領域aをより拡大させることが可能となる。なお、有機材料インキを円錐・平板型粘度計で測定した好ましい粘度は1mPa・s〜50mPa・sである。
The size of the raised portion in the vicinity of the partition wall 5 (
発光層6(図7の場合には正孔輸送層4と発光層6)を形成するための塗布型の有機材料インキは、各種のものを挙げることができ、特に限定されない。本発明では、そうした有機材料インキを、印刷法、インクジェット法(液滴吐出法)、ノズルプリンティング法(液柱吐出法)、ディスペンス法、スピンコート法、キャスティング法、ディップコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等の湿式塗布法等を用いて塗布することができる。
The coating type organic material ink for forming the light emitting layer 6 (in the case of FIG. 7, the
塗布後の有機材料インキは乾燥によって溶媒が揮発し、所定の厚さの有機層を形成する。有機層の厚さは、その有機層が図2に示す態様の発光層6であるか、図7に示すマイクロキャビティ構造を構成する正孔輸送層4及び発光層6であるか等によって異なる。そのため、それぞれの層に適した厚さとなるように有機材料インキが塗布される。
The organic material ink after application is volatilized by drying to form an organic layer having a predetermined thickness. The thickness of the organic layer differs depending on whether the organic layer is the light emitting layer 6 of the embodiment shown in FIG. 2, the
各有機層を形成するための有機材料インキは、塗布型の有機材料インキであれば特に限定されず、各種のものを用いることができる。 The organic material ink for forming each organic layer is not particularly limited as long as it is a coating type organic material ink, and various types can be used.
溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系;メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、2−エトキシエタノール等のアルコール系;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、p−シメン、ジイソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素系;酢酸エチル、酢酸イソブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等のエステル系;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ウンデカン、シクロヘキサン、デカリン等の脂肪族炭化水素系;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、o−ジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素類等が挙げられる。 Examples of the solvent include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone; alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, n-butanol, and 2-ethoxyethanol; benzene, toluene, xylene, mesitylene, p -Aromatic hydrocarbons such as cymene and diisopropylbenzene; Esters such as ethyl acetate, isobutyl acetate, butyl acetate and methyl propionate; diethyl ether, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, dimethoxyethane, ethylene Ethers such as glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane; pentane, hexane, heptane, octane, decane, dodecane, undecane, cyclohexane Sun, aliphatic hydrocarbons decalin; dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, o- halogenated aromatic hydrocarbons dichlorobenzene, and the like.
発光層用インキ6’としては、例えば、色素系材料インキ、金属錯体系材料インキ、高分子系材料インキ等の発光材料含有インキを挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the light emitting layer ink 6 'include light emitting material-containing inks such as pigment material ink, metal complex material ink, and polymer material ink. These materials may be used alone or in combination of two or more.
色素系材料インキとしては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリレーン誘導体、シロール誘導体、カルバゾール誘導体、アントラセン誘導体、ジナフチルアントラセン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、クマリン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、フェナントロリン類等を挙げることができる。また、これらにフルオレン基やスピロ基を導入した化合物も用いることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of dye-based material inks include cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, arylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylpyrazine derivatives, distyryl ants. Lane derivative, silole derivative, carbazole derivative, anthracene derivative, dinaphthylanthracene derivative, phenylanthracene derivative, thiophene ring compound, pyridine ring compound, perinone derivative, perylene derivative, oligothiophene derivative, trifumanylamine derivative, coumarin derivative, oxadiazole Dimer, pyrazoline dimer, phenanthroline, etc. can be mentioned. Moreover, the compound which introduce | transduced the fluorene group and the spiro group into these can also be used. These materials may be used alone or in combination of two or more.
金属錯体系材料インキとしては、例えば、中心金属に、Al、Zn、Be、Ir、Pt等、又はTb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。この金属錯体としては、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、イリジウム金属錯体、プラチナ金属錯体等が挙げられる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 Examples of the metal complex material ink include, for example, Al, Zn, Be, Ir, Pt, or the like as a central metal, or rare earth metals such as Tb, Eu, Dy, and the like, and oxadiazole, thiadiazole, phenyl as a ligand. A metal complex having a pyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like can be given. Examples of the metal complex include an aluminum quinolinol complex, a benzoquinolinol beryllium complex, a benzoxazole zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a europium complex, an iridium metal complex, and a platinum metal complex. These materials may be used alone or in combination of two or more.
高分子系材料インキとしては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、ポリジアルキルフルオレン誘導体、及びそれらの共重合体等を挙げることができる。また、上記色素系発光材料及び金属錯体系発光材料を高分子化したものも挙げられる。 Examples of polymer material inks include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, polydialkylfluorene derivatives, And copolymers thereof. Moreover, what polymerized the said pigment-type luminescent material and metal complex type | system | group luminescent material is also mentioned.
こうした発光層用インキ中には、蛍光発光又は燐光発光するドーパントが添加されていてもよい。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。 In such a light emitting layer ink, a fluorescent light emitting or phosphorescent light emitting dopant may be added. Examples of such dopants include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, fluorene derivatives, and the like. Can be mentioned.
なお、図7に示すマイクロキャビティ構造を構成する正孔輸送層4を発光層6の形成前に開口部10内に形成する場合には、「有機層形成工程1」のところで説明した、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等の正孔輸送層用材料を用いることができる。
In the case where the
以上のように、この有機層形成工程では、塗布型の発光層用インキ6’(図7の場合には正孔輸送層用インキ及び発光層用インキ)を用いて、発光層6(図7の場合には正孔輸送層及び発光層)を形成しているが、本発明はこうした例に限定されず、種々の態様に対しても適用可能である。例えば、塗布型の有機材料インキで形成する層として、その後の電子輸送層等を含むものであってもよい。 As described above, in the organic layer forming step, the light emitting layer 6 (FIG. 7) is used by using the coating type light emitting layer ink 6 ′ (in the case of FIG. 7, the hole transport layer ink and the light emitting layer ink). In this case, a hole transport layer and a light emitting layer) are formed. However, the present invention is not limited to these examples, and can be applied to various modes. For example, a layer formed of a coating-type organic material ink may include a subsequent electron transport layer.
また、有機EL層の構造は、用いる材料によって各種の態様とすることができるので、例えば上記した5層タイプ(正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8)以外のものであってもよく、例えば、正孔輸送層と発光層とが一体である場合、電子輸送層と電子注入層とが一体である場合でもよい。また、5層構造の有機EL層から必要に応じて任意の層を省略したものであってもよいし、正孔ブロック層や電子ブロック層等のように、正孔又は電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めて再結合効率を高めるための層等を加えたものであってもよい。
Further, the structure of the organic EL layer can be in various modes depending on the material used. For example, the above-described five-layer type (hole injection layer 3,
(有機層形成工程3)
次に、図4(F)に示すように、形成すべき有機EL層11の一部の層がある場合には、そうした層を形成する。この実施形態では、発光層6上に、電子輸送層7と電子注入層8を形成する。
(Organic layer forming step 3)
Next, as shown in FIG. 4F, when there is a part of the
電子輸送層7と電子注入層8は真空蒸着法等の乾式法で形成する。それぞれの層7,8は、マスク蒸着により順次パターン形成してもよいし、図4(F)(G)に示すように、全面に積層させた後にパターニングしてパターン形成してもよい。 The electron transport layer 7 and the electron injection layer 8 are formed by a dry method such as a vacuum deposition method. Each of the layers 7 and 8 may be sequentially patterned by mask vapor deposition, or may be patterned by patterning after being laminated on the entire surface as shown in FIGS.
電子輸送層用材料としては、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、フェナントロリン類、シロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アルミニウム錯体等を挙げることができる。 Examples of the material for the electron transport layer include oxadiazoles, triazoles, phenanthrolines, silole derivatives, cyclopentadiene derivatives, aluminum complexes, and the like.
電子注入層用材料としては、例えば、ストロンチウム、カルシウム、リチウム、セシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の金属単体;酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化リチウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物;フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物;ポリメチルメタクリレートポリスチレンスルホン酸ナトリウム等のアルカリ金属の有機錯体等を挙げることができる。 Examples of the material for the electron injection layer include alkali metals or alkaline earth metals such as strontium, calcium, lithium, cesium, etc .; oxides of alkali metals or alkaline earth metals such as magnesium oxide, strontium oxide, and lithium oxide ; Fluoride of alkali metal or alkaline earth metal such as lithium fluoride, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, cesium fluoride; organic of alkali metal such as polymethylmethacrylate polystyrene sodium sulfonate A complex etc. can be mentioned.
こうして形成された層(電子輸送層7と電子注入層8)は、発光層6が最表面となっている開口部10と隔壁5の上に設けられる。なお、第1電極2は正孔注入層3と正孔輸送層4とで覆われているので、第1電極2に接触して短絡する可能性のある隙間はなく、したがって、第1電極2との間の短絡はあり得ない。
The layers thus formed (the electron transport layer 7 and the electron injection layer 8) are provided on the
(第2電極形成工程)
次に、図4(H)に示すように、有機EL層11上に第2電極9を形成する。第2電極9は、上記のように、パターニングされた有機EL層11上に選択的にマスク蒸着等で所定のパターンで形成してもよいし、パターニングされた有機EL層11上の全面に成膜した後にパターニングして所定のパターンとしてもよい。
(Second electrode forming step)
Next, as shown in FIG. 4H, the second electrode 9 is formed on the
なお、図1(A)に示すパッシブマトリックス方式の場合には、第2電極9は、短冊状又はストライプ状の第1電極2の延びる方向に直交する短冊状又はストライプ状のパターンで形成され、その交差部分がパッシブマトリックス方式における画素となる。一方、図1(B)に示すアクティブマトリックス方式の場合は、第2電極9は、通常、各画素に対応した第1電極2の対向電極として、全面にベタ形成される。 In the case of the passive matrix system shown in FIG. 1A, the second electrode 9 is formed in a strip or stripe pattern orthogonal to the extending direction of the strip or stripe first electrode 2, The intersection is a pixel in the passive matrix system. On the other hand, in the case of the active matrix system shown in FIG. 1 (B), the second electrode 9 is usually formed on the entire surface as a counter electrode of the first electrode 2 corresponding to each pixel.
第2電極9の形成方法としては、例えば化学的気相成長法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的気相成長法が挙げられる。 Examples of the method for forming the second electrode 9 include physical vapor deposition methods such as chemical vapor deposition, vacuum deposition, sputtering, and ion plating.
第2電極9である陰極用材料としては、トップエミッション構造や透明ディスプレイの場合は、In−Sn−O(ITO)、In−Zn−O(IZO)、Zn−O、Zn−O−Al、Zn−Sn−O等の透明導電性酸化物を挙げることができ、ボトムエミッション構造の場合は、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属を挙げることができる。 As the cathode material that is the second electrode 9, in the case of a top emission structure or a transparent display, In—Sn—O (ITO), In—Zn—O (IZO), Zn—O, Zn—O—Al, Examples thereof include transparent conductive oxides such as Zn—Sn—O. In the case of a bottom emission structure, examples include metals such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, and platinum.
(その他の工程)
第2電極9を形成した後においては、必要に応じて、例えば封止材を設けてもよいし、封止材を介して透明基材を設けてもよい。その場合の封止材としては、エポキシ樹脂等を挙げることができる。また、透明基材としては、上記した基材1のうち、特に透明性の高いガラス、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等を用いることができる。
(Other processes)
After the second electrode 9 is formed, for example, a sealing material may be provided as necessary, or a transparent base material may be provided via the sealing material. In this case, the sealing material can include an epoxy resin. Further, as the transparent substrate, among the above-described
以上説明したように、本発明の有機EL素子の製造方法の手順を経ることにより、開口部10内に塗布形成される有機層の層数が少なくなる。図2〜図4の例では、画素毎に塗り分けるのは発光層6のみであり、図7の例でも、正孔輸送層4と発光層6である。そのため、工程が簡便・簡略化し且つタクトも向上するとともに、その開口部10内に塗布された流動性のある有機材料インキはインキのメニスカスやインキの塗れ広がり方が従来のような態様(図9参照)とならず、画素領域である開口部10内に塗布形成された有機層6の平坦性が増して平坦部領域a(図2参照。輝度ムラや発光色ムラが生じない程度の平坦部)を隔壁5の近傍にまで拡大させることができる。その結果、有機EL層11が発光した際の輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラを抑制することができる。また、所定パターンの隔壁5が有機層4上に直接描画法で形成されるので、フォトリソグラフィ法を適用した場合のような問題(現像液やエッチング液による有機層へのダメージ)がなく、低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料からなる有機層上に隔壁を形成することができる。
As described above, the number of organic layers applied and formed in the
[発光表示装置]
本発明の発光表示装置は、上記本発明に係る有機EL素子をパッシブマトリックス方式又はアクティブマトリックス方式のELパネルとして用いることができる。
[Light-emitting display device]
In the light-emitting display device of the present invention, the organic EL element according to the present invention can be used as a passive matrix type or active matrix type EL panel.
具体的には、図1(A)に示す有機EL素子はパッシブマトリックス方式の発光表示装置に適用されるELパネルの例であり、有機EL素子が有する開口部10Aが一方向(図1(A)ではY方向)に延びている。このパッシブマトリックス方式の場合には、第2電極9は、短冊状又はストライプ状の第1電極2の延びる方向に直交する短冊状又はストライプ状のパターンで形成され、その交差部分がパッシブマトリックス方式における画素となる。
Specifically, the organic EL element illustrated in FIG. 1A is an example of an EL panel applied to a passive matrix light-emitting display device, and the
一方、図1(B)に示す有機EL素子は、アクティブマトリックス方式の発光表示装置に適用されるELパネルの例であり、有機EL素子が有する各開口部10Bが個々の単位画素を構成している。このアクティブマトリックス方式の場合は、第2電極9は、通常、各画素に対応した第1電極2の対向電極として、全面にベタ形成される。また、図1(B)のアクティブマトリックス方式の場合においては、第1電極2、有機EL層11及び第2電極9はTFT基板1b上に設けられ、その第1電極2はTFT基板1bに形成された配線ビア31を介してTFT32に接続される。
On the other hand, the organic EL element shown in FIG. 1B is an example of an EL panel applied to an active matrix light emitting display device, and each opening 10B included in the organic EL element constitutes an individual unit pixel. Yes. In the case of this active matrix system, the second electrode 9 is normally formed on the entire surface as a counter electrode of the first electrode 2 corresponding to each pixel. 1B, the first electrode 2, the
なお、そうしたTFT32は、少なくともゲート電極、絶縁層(ゲート絶縁膜を含む)、半導体膜、ソース電極及びドレイン電極から構成されていればよく、構造形態としては、ボトムゲート・トップコンタクト構造、ボトムゲート・ボトムコンタクト構造、トップゲート・トップコンタクト構造、トップゲート・ボトムコンタクト構造のいずれの構造であってもよい。なお、半導体膜は、有機半導体膜であってもよいし、無機半導体膜であってもよい。TFT基板1bには、ゲート電極のゲートバスラインとソース電極のソースバスラインが縦横に延びている。各TFT32のドレイン電極には出力素子が接続され、その出力素子は上記本発明の有機EL素子である。
Such a
こうした発光表示装置は、パッシブマトリックス方式の有機EL素子でもアクティブマトリックス方式の有機EL素子でも適用でき、いずれの場合も表示ムラを抑制した画像を提供できる。 Such a light emitting display device can be applied to either a passive matrix organic EL element or an active matrix organic EL element, and can provide an image in which display unevenness is suppressed in any case.
以下に、実施例と比較例を挙げて、本発明の有機EL素子を更に具体的に説明する。 Hereinafter, the organic EL device of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
[実施例1]
(1)パッシブマトリックス方式の画素に対応する第1電極パターンが形成された厚さ0.7mmのガラス基板1を準備した。第1電極2は、一方向に延びる幅が100μmのストライプ状であり、隣り合う電極間の隙間Gの幅W1が30μmで厚さ0.2μmのITO膜からなっている。
[Example 1]
(1) A
(2)次に、その第1電極2を覆う全面に、金属錯体化合であるモリブデンヘキサカルボニル錯体を安息香酸エチルにてインク化した溶液をインクジェットヘッドから吐出した。その後、金属錯体化合物であるモリブデンヘキサカルボニル錯体が塗布された基板を大気下で200℃、60分間加熱した。これにより、液中の溶媒を揮発させ、厚さ15nmの正孔注入層3を形成した。 (2) Next, a solution in which a molybdenum hexacarbonyl complex, which is a metal complex compound, was converted into an ink with ethyl benzoate was discharged from the inkjet head over the entire surface covering the first electrode 2. Thereafter, the substrate coated with the molybdenum hexacarbonyl complex, which is a metal complex compound, was heated in the atmosphere at 200 ° C. for 60 minutes. Thereby, the solvent in the liquid was volatilized, and the hole injection layer 3 having a thickness of 15 nm was formed.
(3)次に、その正孔注入層3上の全面に、共役系の高分子材料であるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)と、低分子化合物である2−メチル−9,10ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン(MADN)とを安息香酸エチルに溶解したインクを、インクジェットヘッドから吐出した。大気下で200℃、1分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で200℃、1時間加熱した。これにより、厚さ30nmの正孔輸送層4を形成した。
(3) Next, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4), which is a conjugated polymer material, is formed on the entire surface of the hole injection layer 3. '-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) and 2-methyl-9,10 bis (naphthalen-2-yl) anthracene (MADN), which is a low molecular weight compound, benzoic acid Ink dissolved in ethyl was ejected from the inkjet head. After heating at 200 ° C. for 1 minute in the atmosphere and waiting for the solvent to evaporate, it was heated at 200 ° C. for 1 hour in a glove box. Thereby, the
(4)次に、前記の第1電極パターン間の隙間Gの上方で且つ正孔輸送層4上に、直接描画法で幅W2が30μmの隔壁5を形成した。このとき隔壁5の幅W2の中心を隙間Gの幅W1の中心と一致させた。隔壁5は、フッ素系添加物を含有させたアクリレート樹脂からなる材料を用い、スクリーン印刷法で直接描画して厚さ5μmで形成した。隔壁5で画定される開口部10は、幅が100μmで一方向に延びる画素を構成することになる。
(4) Next, the
(5)次に、発光層として1−tert−ブチル―ペリレン(TBP)を発光性ドーパントとして含有し、2−メチル−9,10ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン(MADN)をホストとして含有した安息香酸エチル溶液を調製し、開口部10内にインクジェットヘッドから吐出した。大気下で200℃、1分間加熱し、溶媒が蒸発するのを待った後、グローブボックス内で130℃、1時間加熱した。これにより、開口部10内に厚さ40nmの発光層6を形成した。
(5) Next, 1-tert-butyl-perylene (TBP) is contained as a light emitting dopant as a light emitting layer, and 2-methyl-9,10 bis (naphthalen-2-yl) anthracene (MADN) is contained as a host. A prepared ethyl benzoate solution was prepared and discharged from the inkjet head into the
(6)これらの3層(正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層6)を形成した後、基板1表面からの膜厚を測定した。画素内の発光層6の中心部分を含む断面において、発光層6の幅は100μmであり、平坦部領域a(図2参照)の幅は80μmであった。なお、膜厚は走査型白色干渉法により測定し、平坦部領域とは中心膜厚の±10%以内の範囲とした。
(6) After forming these three layers (hole injection layer 3,
(7)次に、隔壁5と発光層6とを覆うように、電子輸送層7としてAlq3を厚さ20nm、電子注入層8としてLiFを厚さ0.5nmで、それぞれ真空加熱蒸着法により積層成膜した。
(7) Next, Alq3 is 20 nm thick as the electron transport layer 7 and LiF is 0.5 nm thick as the electron injection layer 8 so as to cover the
(8)次に、全面に厚さ250nmのAlを真空加熱蒸着法で成膜し、その後、ストライプ状の第1電極2が延びる方向と直交するように、幅130μmのストライプ状となるようにパターニングして第2電極パターンを形成した。続いて、封止材としてエポキシ樹脂を塗布し、その上からガラス基板を載せ、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させて封止を行った。 (8) Next, a 250-nm-thick Al film is formed on the entire surface by vacuum heating evaporation, and then formed into a stripe shape having a width of 130 μm so as to be orthogonal to the direction in which the stripe-shaped first electrode 2 extends. Patterning was performed to form a second electrode pattern. Subsequently, an epoxy resin was applied as a sealing material, a glass substrate was placed thereon, and the epoxy resin was cured by irradiating ultraviolet rays to perform sealing.
(9)こうして、パッシブマトリックス方式のELパネルとなる有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、幅が100μmの第1電極2に対する平坦部領域aの幅が80μmであり、80%の高い面積割合で平坦部領域を形成できた。 (9) Thus, an organic EL element to be a passive matrix type EL panel was produced. In the obtained organic EL element, the width of the flat region a with respect to the first electrode 2 having a width of 100 μm was 80 μm, and the flat region was formed with a high area ratio of 80%.
[実施例2]
アクティブマトリックス方式の画素に対応する第1電極パターンが形成された厚さ0.7mmのTFT基板1bを含む基板1準備した。第1電極2は、アクティブマトリックス方式の各画素に対応するものであり、縦100μmで横100μmの正方形のパターンであり、縦横に隣り合う電極間の隙間Gの幅W1が30μmで厚さ0.2μmのITO膜からなっている。TFT基板1bを含む基板1は、図1(B)に示す態様であり、第1電極2は配線ビア31を介してTFT32に接続されている。
[Example 2]
A
隔壁5の形成パターンを、アクティブマトリックス方式の各画素に対応する第1電極パターンの隙間Gの上方で且つ正孔輸送層4上に、直接描画法で幅W2が30μmの隔壁5を形成した。このとき隔壁5の幅W2の中心を隙間Gの幅W1の中心と一致させた。隔壁5は、フッ素系添加物を含有させたアクリレート樹脂からなる材料を用い、スクリーン印刷法で直接描画して厚さ5μmで形成した。隔壁5で画定される開口部10は、幅が100μmで一方向に延びる画素を構成することになる。
A
それ以外の工程、すなわち、正孔注入層3、正孔輸送層4、発光層6、電子輸送層7、電子注入層8の形成工程は実施例1と同じである。
The other steps, that is, the steps of forming the hole injection layer 3, the
次に、全面に厚さ250nmのAlを真空加熱蒸着法で成膜して第2電極9を形成した。続いて、封止材としてエポキシ樹脂を塗布し、その上からガラス基板を載せ、紫外線を照射してエポキシ樹脂を硬化させて封止を行った。 Next, a second electrode 9 was formed by forming a 250 nm thick Al film on the entire surface by vacuum heating vapor deposition. Subsequently, an epoxy resin was applied as a sealing material, a glass substrate was placed thereon, and the epoxy resin was cured by irradiating ultraviolet rays to perform sealing.
こうして、アクティブマトリックス方式のELパネルとなる有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、縦100μmで横100μmの第1電極2に対する平坦部領域aは、縦80μmで横80μmとなり、80%の高い面積割合で平坦部領域を形成できた。 Thus, an organic EL element to be an active matrix type EL panel was produced. In the obtained organic EL device, the flat portion region a with respect to the first electrode 2 having a length of 100 μm and a width of 100 μm was 80 μm and a width of 80 μm, and the flat portion region could be formed with a high area ratio of 80%.
[実施例3,4]
低分子化合物を代えた有機EL素子を作製した。正孔輸送層4として、共役系の高分子材料であるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)と、低分子化合物である2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)との混合物を用い、発光層6として、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチル−フェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)と、1−tert−ブチル―ペリレン(TBP)との混合物を用いた。それ以外は実施例1,2と同様にして、実施例3,4の有機EL素子を作製した。実施例1,2と同様、高い面積割合で平坦部領域を形成できた。
[Examples 3 and 4]
An organic EL device in which a low molecular compound was replaced was produced. As the
なお、この実施例3,4の有機EL素子の作製には、実施例1,2と同様の直接描画法(スクリーン印刷法)で隔壁5を形成したが、その検討過程で、インクに含まれる低分子化合物又は無機化合物の含有割合によって、適した描画法があることがわかった。例えば、低分子化合物又は無機化合物の含有割合が50重量%以下ではスクリーン印刷等の湿式描画法が適しているが、50重量%を超えるとレーザー転写法等の乾式描画法が適していることがわかった。その理由は、インク中の溶媒が揮発する際に、膜の再溶解が起こり、膜質に悪影響を及ぼすことが推認された。
In the production of the organic EL elements of Examples 3 and 4, the
[実施例5]
レーザー転写法で隔壁5を形成した有機EL素子を作製した。PETフィルム上に、顔料としてカーボンブラックを含有したアクリレート樹脂を光熱変換層として形成し、その上に、フッ素成分であるモディパーFを含有したアクリレート樹脂を撥液隔壁層として積層し、ドナーシートとした。次に、実施例1と同様に、ガラス基板1上に正孔輸送層4まで形成し、その正孔輸送層4に撥液隔壁層が接するように密着させ、その状態で、ドナーシートのPETフィルム側から半導体レーザーを170mWの出力で照射した。照射後、ドナーシートを剥離すると、レーザーを照射した部分のみが正孔輸送層4上に転写されていることが確認できた。その後、発光6層以降を実施例1と同様に形成して実施例5の有機EL素子を作製した。実施例1,2と同様、高い面積割合で平坦部領域を形成できた。
[Example 5]
An organic EL element in which the
[比較例1]
図9に示すように、隔壁として機能する絶縁膜105と隔壁106を、第1電極102のパターンの隙間に架かるように形成し、その隔壁106で囲まれた開口部110内に、正孔注入層104、正孔輸送層107、発光層108をその順でインキ塗布で形成し、比較例1の有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、幅が100μmの第1電極102に対する平坦部領域a’の幅が60μmであり、平坦部領域の面積割合は60%であった。
[Comparative Example 1]
As shown in FIG. 9, an insulating
[比較例2]
フォトリソグラフィ法で隔壁5を形成した有機EL素子を作製した。正孔輸送層4を形成するまでは実施例1と同様とし、その後、ポジ型のフォトレジストを全面に塗布した。所望のパターンが描画されているフォトマスクを通して露光し、現像することで、正孔輸送層4上にフォトレジストの隔壁パターンを形成した。形成された隔壁内の開口部10に実施例1と同様に発光層6、電子輸送層7、電子注入層8、第2電極9を形成し、有機EL素子を作製した。直流電源にて10Vの電圧を印加して、発光部を確認したところ、発光部内に非発光部及び発光ムラが多数確認された。発光ムラはフォトレジスト現像時に、正孔輸送材料の低分子成分が部分的に除去され、開口部内の膜構成にムラが生じたためであると考えられた。
[Comparative Example 2]
An organic EL element in which the
[表示ムラの評価]
実施例1及び比較例1にて作製した有機EL素子について、直流電圧をともに8Vずつ印加し、発光したエリアを2次元色彩輝度計(コニカミノルタ社製:CA−2000)にて測定した。測定の結果、膜厚の平坦部領域aとほぼ同等の領域が発光し、その他の厚膜領域(平坦部領域以外の部分であって、隔壁側の盛り上がり部分)はほとんど発光が確認されなかった。こうしたことから、実施例1の有機EL素子は約80%の発光領域を達成し、対して、比較例1の有機EL素子は60%のみの発光に留まった。
[Evaluation of display unevenness]
About the organic EL element produced in Example 1 and Comparative Example 1, both DC voltage was applied 8V each, and the light-emitting area was measured with the two-dimensional color luminance meter (Konica Minolta company make: CA-2000). As a result of the measurement, a region substantially equivalent to the flat portion region a having a film thickness emitted light, and light emission was hardly confirmed in other thick film regions (a portion other than the flat portion region and a raised portion on the partition wall side). . For these reasons, the organic EL element of Example 1 achieved about 80% light emission region, while the organic EL element of Comparative Example 1 only emitted light of 60%.
1 基板
1a ベース基板
1b TFT基板
2 第1電極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 隔壁
6 発光層
6’ 発光層用インキ
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 第2電極
10,10A,10B 開口部
11 有機EL層
12 隔壁側の盛り上がり部分
15 隔壁の上面
16 絶縁層
17 被形成面
18 隔壁の幅の中心
19 第1電極の端部(エッジ)
31 ビア
32 TFT
DESCRIPTION OF
31 Via 32 TFT
G 隙間
W1 隙間の幅
W2 隔壁の幅
W3 隔壁の幅が第1電極間の隙間の幅よりも小さい場合における隔壁の後退幅
W4 隔壁の幅が第1電極間の隙間の幅よりも大きい場合における隔壁の乗越幅
H 隔壁の高さ(厚さ)
a 平坦部領域
G Gap W1 Gap width W2 Bulkhead width W3 Recessed width of the bulkhead when the width of the bulkhead is smaller than the width of the gap between the first electrodes W4 When the width of the bulkhead is larger than the width of the gap between the first electrodes Separation width of bulkhead H Height (thickness) of bulkhead
a Flat area
101 基板
102 第1電極
103 第1電極の周縁端
104 有機層(正孔注入層)
105 絶縁膜
106 隔壁
107 正孔輸送層
108 発光層
110 開口部
111 隔壁側の盛り上がり部分
112 中央部
a’ 平坦部領域
101
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記第1電極を覆う全面に少なくとも正孔注入機能層を含む有機層を低分子化合物又は無機化合物を含む有機材料で形成する工程と、
前記有機層上に所定パターンの隔壁を直接描画法で形成して前記画素に対応する開口部を形成する工程と、
前記隔壁で囲まれた開口部内に前記有機層を除く有機EL層の一部又は全部を構成する有機材料を塗布して有機層を形成する工程と、
前記有機EL層上に第2電極を形成する工程と、を少なくとも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。 Preparing a substrate having a first electrode formed in a pattern corresponding to a pixel;
Forming an organic layer including at least a hole injection functional layer on an entire surface covering the first electrode with an organic material including a low molecular compound or an inorganic compound;
Forming a partition having a predetermined pattern on the organic layer by a direct drawing method to form an opening corresponding to the pixel;
Applying an organic material constituting a part or all of the organic EL layer excluding the organic layer into the opening surrounded by the partition wall to form an organic layer;
And a step of forming a second electrode on the organic EL layer. A method for producing an organic electroluminescent element, comprising:
前記基板上に画素に対応するパターンで形成された第1電極と、
前記第1電極を覆う全面に形成された少なくとも正孔注入機能層を含む有機層と、
前記有機層上に前記画素に対応する開口部を形成する隔壁と、
前記隔壁で囲まれた開口部内に有機EL層の一部又は全部を構成する前記有機層以外の有機層が形成された有機EL層と、
前記有機EL層上に形成された第2電極と、を少なくとも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。 A substrate,
A first electrode formed in a pattern corresponding to a pixel on the substrate;
An organic layer including at least a hole injection functional layer formed on the entire surface covering the first electrode;
A partition for forming an opening corresponding to the pixel on the organic layer;
An organic EL layer in which an organic layer other than the organic layer constituting part or all of the organic EL layer is formed in the opening surrounded by the partition;
An organic electroluminescence element comprising at least a second electrode formed on the organic EL layer.
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