JP2012003947A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】全ての有機EL素子に共通する構成の有機EL層を全面に形成する場合に、隔壁の撥液性の低下を抑制することが可能な発光装置の製造方法を提供する。
【解決手段】支持基板と、支持基板上において予め設定される区画を画定する隔壁と、隔壁によって画定される区画に設けられる複数の有機EL素子とを備える発光装置の製造方法であって、前記隔壁および前記第1電極がそのうえに形成された前記支持基板を用意する工程と、前記第1の有機EL層となる材料からなるEL層用薄膜を、前記複数の有機EL素子が設けられる表示領域に全面に亘って形成し、このEL層用薄膜をさらに薄膜化することによって第1の有機EL層を形成する工程と、前記第2の有機EL層となる材料を含むインキを、前記隔壁によって画定される領域に供給し、さらにこれを固化することによって第2の有機EL層を形成する工程と、第2電極を形成する工程とを含む、発光装置の製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は発光装置の製造方法および発光装置に関する。
表示装置にはその構成や原理を異にする種々の装置がある。そのひとつとして現在、画素の光源に有機EL(Electro Luminescence)素子を利用した表示装置が実用化されつつある。
たとえばカラー表示装置では、3種類の有機EL素子が支持基板上に設けられる。すなわち(1)赤色の光を出射する赤色有機EL素子、(2)緑色の光を出射する緑色有機EL素子、および(3)青色の光を出射する青色有機EL素子が、それぞれ支持基板上に設けられる。支持基板上には通常、所定の区画を画定する隔壁が設けられており、上記3種類の有機EL素子は、この隔壁によって画定される区画(すなわち隔壁に囲まれた領域)にそれぞれ整列して配置されている。
有機EL素子は、一対の電極と、この電極間に設けられる1または複数の有機EL層とから構成され、隔壁に囲まれた領域にこれら一対の電極と有機EL層とを順次積層することによって形成される。なお有機EL素子は、有機EL層として少なくとも発光層を備える。
上述の有機EL層はたとえば塗布法によって形成することができる。図5を参照して有機EL層の形成方法について説明する。図5(1)に示すようにまず有機EL層18となる材料を含むインキ17を、隔壁13に囲まれた領域15に供給する。供給されたインキ17は隔壁13に囲まれた領域15に収容され(図5(2)参照)る。そしてインキ17の溶媒が気化することによって有機EL層18が形成される(図5(3)参照)。なお隔壁13がインキ17に対して親液性を示す場合、隔壁13に囲まれた領域に供給されたインキが、隔壁13表面を伝わって、隣の領域に溢れ出ることがある。そのため支持基板12上には一般にある程度撥液性を示す隔壁13が設けられている(たとえば特許文献1参照。)。
上述の3種類の有機EL素子は有機EL層の層構成が異なる。たとえば有機EL層の1つである発光層は、当該発光層を構成する発光材料が素子の種類ごとに異なる。発光層のように、有機EL素子の種類ごとにその構成が異なる有機EL層は、有機EL素子の種類に応じてそれぞれ所定の区画に作り分ける必要がある。そのため有機EL層を形成する際には、隔壁に囲まれた所定の領域に、それぞれ種類の異なるインキを選択的に供給する必要が生じる。
他方、全ての有機EL素子に共通する構成の有機EL層(以下、共通層ということがある)は素子の種類に応じて作り分ける必要がないため、この共通層を支持基板上の全面に形成することも考えられる。たとえば正孔注入層と呼称される有機EL層は、共通層19として3種類の有機EL素子に共通して設けられることがある(図6(1)参照)。この正孔注入層は、たとえばインキを支持基板上の全面に供給し、さらにこれを固化することによって形成することができる。このように共通層を全面に形成することによって、インキを選択的に供給する場合に比べて、共通層の形成工程を簡略化することができる。
特開2002−334782号公報
図6は全面に共通層19を形成した後に、さらに別の有機EL層を形成する工程を示す図である。共通層19を全面に形成する場合、共通層19によって隔壁13が被覆される(図6(1)参照)。この共通層19の存在によって、隔壁13の表面のインキに対する性質が変化することがある。そのため、たとえ撥液性を示す隔壁13を形成したとしても、共通層19を全面に形成することによって、隔壁13上の表面が親液性を示すように変化することある。そうすると、異なる種類のインキ17をそれぞれ所定の区画に供給する際に(図6(2)参照)、供給されたインキが隔壁13表面を伝わって隣の領域に溢れ出し、異なる種類のインキが混ざり合うことがある(図6(3)参照)。その結果としてたとえば意図した色とは異なる色の光を出射する有機EL素子が形成されるおそれがある。
したがって本発明の目的は、全ての有機EL素子に共通する構成の有機EL層を全面に形成する場合に、隔壁の撥液性の低下を抑制することが可能な発光装置の製造方法を提供することにある。
本発明は、支持基板と、支持基板上において予め設定される区画を画定する隔壁と、隔壁によって画定される区画に設けられる複数の有機EL素子とを備える発光装置であり、前記有機EL素子が、第1電極、第1の有機EL層、第2の有機EL層および第2電極がこの順で支持基板上に積層されて構成される、発光装置の製造方法であって、
前記隔壁および前記第1電極がそのうえに形成された前記支持基板を用意する工程と、
前記第1の有機EL層となる材料からなるEL層用薄膜を、前記複数の有機EL素子が設けられる表示領域に全面に亘って形成し、このEL層用薄膜をさらに薄膜化することによって第1の有機EL層を形成する工程と、
前記第2の有機EL層となる材料を含むインキを、前記隔壁によって画定される領域に供給し、さらにこれを固化することによって第2の有機EL層を形成する工程と、
第2電極を形成する工程とを含む、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記EL層用薄膜を薄膜化することによって、膜厚が10nm以下の第1の有機EL層を形成する、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記第1の有機EL層となる材料が、昇華性を示す材料であり、前記EL層用薄膜を加熱することによって前記EL層用薄膜の薄膜化を行う、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記第1の有機EL層となる材料を含むインキを、支持基板上に供給することによって、前記EL層用薄膜を形成する、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記第1の有機EL層となる材料が、電子受容性を示す材料である、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記電子受容性を示す材料が、p−ベンゾキノン誘導体およびテトラシアノキノジメタン誘導体からなる群から選択される1種以上の材料である、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、シート抵抗が500Ω/□以上の第1の有機EL層を形成する、発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記発光装置の製造方法によって製造された発光装置に関する。
本発明によれば、隔壁の撥液性の低下を抑制して、全ての有機EL素子に共通する構成の有機EL層を全面に形成することができる。そのため隔壁に囲まれた領域にインキを供給することによって、供給されたインキが、隔壁で隔てられた隣の領域に流出することを防ぐことができる。
発光装置1の一部を拡大して模式的に示す平面図である。 発光装置1の一部を拡大して模式的に示す断面図である。発 第1の有機EL層7を形成する工程を説明するための図である。 正孔輸送層8、第2の有機EL層9および陰極を形成する工程を説明するための図である。 有機EL層を形成する工程を説明するための図である。 有機EL層を形成する工程を説明するための図である。
本発明の発光装置の製造方法は、支持基板と、支持基板上において予め設定される区画を画定する隔壁と、隔壁によって画定される区画に設けられる複数の有機EL素子とを備える発光装置であり、前記有機EL素子が、第1電極、第1の有機EL層、第2の有機EL層および第2電極がこの順で支持基板上に積層されて構成される、発光装置の製造方法であって、前記隔壁および第1電極がそのうえに形成された前記支持基板を用意する工程と、前記第1の有機EL層となる材料からなるEL層用薄膜を、前記複数の有機EL素子が設けられる表示領域に全面に亘って形成し、つぎに前記EL層用薄膜をさらに薄膜化することによって第1の有機EL層を形成する工程と、前記第2の有機EL層となる材料を含むインキを、前記隔壁によって画定される領域に供給し、さらにこれを固化することによって第2の有機EL層を形成する工程と、第2電極を形成する工程とを含む。
発光装置はたとえば表示装置として利用される。表示装置には主にアクティブマトリクス駆動型の装置と、パッシブマトリクス駆動型の装置とがあり、本発明は両方の型の表示装置に適用可能であるが、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動型の表示装置に適用される発光装置について説明する。
<発光装置の構成>
まず発光装置の構成について説明する。図1は本実施形態の発光装置1の一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図2は本実施形態の発光装置1の一部を拡大して模式的に示す断面図である。発光装置1は主に、支持基板2と、支持基板2上において予め設定される区画を画定する隔壁3と、隔壁3によって画定される区画に設けられる複数の有機EL素子4とを含んで構成される。
隔壁3は支持基板2上においてたとえば格子状またはストライプ状に形成される。なお図1では、実施の一形態として格子状の隔壁3が設けられた発光装置1を示しており、さらに隔壁3の設けられた領域にハッチングを施している。
支持基板2上には、隔壁3と支持基板2とによって規定される複数の凹部5が設定される。この凹部5が、隔壁3によって画定される区画に相当する。
本実施形態の隔壁3は格子状に設けられる。そのため支持基板2の厚み方向Zの一方から見て(以下、「平面視で」ということがある。)、複数の凹部5がマトリクス状に配置されている。すなわち凹部5は行方向Xに所定の間隔をあけるとともに、列方向Yにも所定の間隔をあけて整列して設けられている。各凹部5の平面視における形状はとくに限定されず、たとえば略矩形状、略楕円状および小判形状などに設定される。本実施形態では平面視で略矩形状の凹部5が設けられている。なお上記の行方向Xおよび列方向Yは、支持基板の厚み方向Zに垂直な方向であって、かつ互いに垂直な方向を意味する。
他の実施形態としてストライプ状の隔壁が設けられる場合、隔壁は、たとえば行方向Xに延在する複数本の隔壁部材が、列方向Yに所定の間隔をあけて配置されて構成される。この形態ではストライプ状の隔壁と支持基板とによって、ストライプ状の凹部が規定される。
有機EL素子4は隔壁3によって画定される区画(すなわち凹部5)に設けられる。本実施形態のように格子状の隔壁3が設けられる場合、各有機EL素子4は、それぞれ各凹部5に設けられ、各凹部5と同様に、マトリクス状に配置される。すなわち有機EL素子4は、支持基板2上において、行方向Xに所定の間隔をあけるとともに、列方向Yにも所定の間隔をあけて整列して設けられている。なお他の実施形態としてストライプ状の隔壁が設けられる他の実施形態では、有機EL素子4は行方向Xに延在する各凹部において、行方向Xにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される。
本実施形態では3種類の有機EL素子4が設けられる。すなわち(1)赤色の光を出射する赤色有機EL素子4R、(2)緑色の光を出射する緑色有機EL素子4G、および(3)青色の光を出射する青色有機EL素子4Bが設けられる。これら3種類の有機EL素子4R,4G,4Bは、たとえば以下の(I)(II)(III)の行を、列方向Yにこの順で繰り返し配置することによって、それぞれ整列して配置される。
(I)赤色有機EL素子4Rが行方向Xにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される行。
(II)緑色有機EL素子4Gが行方向Xにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される行。
(III)青色有機EL素子4Bが行方向Xにそれぞれ所定の間隔をあけて配置される行。
有機EL素子4は、第1電極6、第1の有機EL層7、第2の有機EL層9および第2電極10がこの順で支持基板2上に積層されて構成される。
有機EL素子4は、陽極および陰極からなる一対の電極として、第1電極6と第2電極10とを備える。第1電極6および第2電極10のうちの一方の電極は陽極として設けられ、他方の電極は陰極として設けられる。
本明細書では第1電極6と第2電極10との間に設けられる複数の層をそれぞれ有機EL層という。有機EL素子4は有機EL層として少なくとも1層の発光層を備える。なお本発明の有機EL素子は2層以上の有機EL層を備える。そのため有機EL素子は、第1の有機EL層7、第2の有機EL層9に加えて、さらに有機EL層を備えることもある。一対の電極間には、有機EL層として、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが設けられる。
本実施形態では一例として、陽極として機能する第1電極6、正孔注入層として機能する第1の有機EL層7、正孔輸送層8、発光層として機能する第2の有機EL層9、陰極として機能する第2電極10がこの順で支持基板2上に積層されて構成される有機EL素子4について説明する。
本実施形態では3種類の有機EL素子が設けられるが、これらは、第2の有機EL層(本実施形態では発光層)9の構成がそれぞれ異なる。赤色有機EL素子4Rは赤色の光を放射する赤色発光層9Rを備え、緑色有機EL素子4Gは緑色の光を放射する緑色発光層9Gを備え、青色有機EL素子4Bは青色の光を放射する青色発光層9Bを備える。
本実施形態では第1電極6は有機EL素子4ごとに設けられる。すなわち有機EL素子4と同数の第1電極6が支持基板2上に設けられる。第1電極6は有機EL素子4の配置に対応して設けられ、有機EL素子4と同様にマトリクス状に配置される。なお本実施形態の隔壁3は、主に第1電極6を除く領域に格子状に形成されるが、さらに第1電極6の周縁部を覆うように形成されている(図2参照)。
正孔注入層に相当する第1の有機EL層7は、有機EL素子4が設けられる表示領域に亘って連続して形成される。すなわち第1の有機EL層7は、表示領域において、支持基板2上の全面に形成される。そのため第1の有機EL層7は、第1電極6上だけでなく、隔壁3上にも形成され、複数の有機EL素子に亘って連続して形成されている。図2では第1の有機EL層7を太線で示している。
正孔輸送層8は凹部5において、第1の有機EL層7上に設けられる。この正孔輸送層8は、必要に応じて、有機EL素子の種類ごとにその材料または膜厚を異ならせて設けられる。なお正孔輸送層8の形成工程の簡易さの観点から、同じ材料、同じ膜厚で全ての正孔輸送層8を形成してもよい。
発光層として機能する第2の有機EL層9は、凹部5において正孔輸送層8上に設けられる。上述したように発光層は有機EL素子の種類に応じて設けられる。そのため赤色発光層9Rは赤色有機EL素子4Rが設けられる凹部5に設けられ、緑色発光層9Gは緑色有機EL素子4Gが設けられる凹部5に設けられ、青色発光層9Bは青色有機EL素子4Bが設けられる凹部5に設けられる。
第2電極10は有機EL素子4が設けられる表示領域において全面に形成される。すなわち第2電極10は、第2の有機EL層9上だけでなく、隔壁3上にも形成され、複数の有機EL素子に亘って連続して形成されている。
以上の実施形態では隔壁3は、第1電極6の周縁部を覆って、支持基板2に接して設けられるとしているが、他の実施形態として、隔壁3と支持基板2との間に、さらに絶縁膜を設けてもよい。絶縁膜はたとえば隔壁と同様に格子状に形成され、第1電極6の周縁部を覆って形成される。このような絶縁膜は好ましくは隔壁3よりも親液性を示す材料によって形成される。
つぎに発光装置の製造方法について説明する。
(支持基板を用意する工程)
本工程では、隔壁3および第1電極6がそのうえに形成された前記支持基板2を用意する。本工程では、隔壁および第1電極がそのうえに形成された支持基板を市場から入手してもよいが、本工程において隔壁および第1電極を支持基板上に形成することによって、これらが形成された支持基板を用意してもよい。
アクティブマトリクス型の表示装置の場合、複数の有機EL素子を個別に駆動するための回路が予め形成された基板を支持基板2として用いることができる。たとえばTFT(Thin Film Transistor)およびキャパシタなどが予め形成された基板を支持基板として用いることができる。
まず支持基板2上に複数の第1電極6をマトリクス状に形成する。第1電極6は、たとえば支持基板2上の一面に導電性薄膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法によってマトリクス状にパターニングすることによって形成される。またたとえば所定の部位に開口が形成されたマスクを支持基板2上に配置し、このマスクを介して支持基板2上の所定の部位に導電性材料を選択的に堆積することにより第1電極6をパターン形成してもよい。第1電極6の材料については後述する。
つぎに隔壁3を支持基板2上に形成する。本実施形態では格子状の隔壁3を形成する。隔壁3は有機物または無機物によって構成される。隔壁3を構成する有機物としてはアクリル樹脂、フェノール樹脂、およびポリイミド樹脂などの樹脂を挙げることができる。また隔壁3を構成する無機物としてはSiOやSiNなどを挙げることができる。
隔壁3は、当該隔壁3に囲まれた凹部5に供給されるインキが凹部5から溢れ出ることを防ぐために、ある程度撥液性を示すことが好ましい。一般に無機物よりも有機物の方がインキに対して撥液性を示すため、隔壁は有機物によって構成することが好ましい。
有機物からなる隔壁3を形成する場合、まずたとえばポジ型またはネガ型の感光性樹脂を一面に塗布し、所定の部位を露光、現像する。さらにこれを硬化することによって、格子状の隔壁3が形成される。なお感光性樹脂としてはフォトレジストを用いることができる。また無機物からなる隔壁3を形成する場合、無機物からなる薄膜をプラズマCVD法やスパッタ法などによって一面に形成し、つぎに所定の部位を除去することにより格子状の隔壁3が形成される。所定の部位の除去はたとえばフォトリソグラフィー法によって行われる。
なお格子状の絶縁膜を備える発光装置を作製する場合には、隔壁3を形成する工程の前に絶縁膜を形成する。絶縁膜はたとえば隔壁の材料として例示した材料を用いて、隔壁を形成する方法と同様にして格子状に形成することができる。なお絶縁膜は隔壁3よりも親液性を示すことが好ましく、一般に有機物よりも無機物の方がインキに対して親液性を示すため、無機物によって絶縁膜を構成することが好ましい。
隔壁3には必要に応じて撥液処理が施される。たとえば隔壁3が有機物から構成されている場合、フッ化物を含有する雰囲気においてプラズマ処理を行うことによって隔壁3に撥液性を付与することができる。
隔壁3の形状およびその配置は、画素数および解像度などの表示装置の仕様や製造の容易さなどに応じて適宜設定される。たとえば隔壁3の行方向Xの幅L1は、5μm〜50μm程度であり、隔壁3の高さL2は0.5μm〜5μm程度であり、行方向Xに隣り合う隔壁3間の間隔L3、すなわち凹部5の行方向Xの幅L3は、10μm〜200μm程度である。また第1電極6の行方向Xおよび列方向Yの幅はそれぞれ10μm〜200μm程度である。
(第1の有機EL層を形成する工程)
本工程では前記第1の有機EL層となる材料からなるEL層用薄膜を、前記複数の有機EL素子が設けられる表示領域に亘って連続して形成し、このEL層用薄膜をさらに薄膜化することによって第1の有機EL層7を形成する。
まずEL層用薄膜7aを形成する。EL層用薄膜7aは少なくとも支持基板2上において有機EL素子が設けられる表示領域上を覆うように形成する。
以下、図3を参照して第1の有機EL層7を形成する工程を説明する。図3は第1の有機EL層7を形成する工程を説明するための図である。
図3(1)は本工程を行う直前の支持基板の状態を模式的に示している。図3(1)に示すように支持基板2上には隔壁3および第1電極6が形成されている。
まず図3(2)に示すように、EL層用薄膜7aを、表示領域において支持基板上の全面に形成する。なお図3(2)ではEL層用薄膜7aにハッチングを施している。EL層用薄膜7aを形成する方法はとくに限定されない。EL層用薄膜7aはたとえば塗布法、および真空成膜法などによって形成することができる。
塗布法では、第1の有機EL層となる材料を含むインキを所定の塗布法によって支持基板2上の全面に供給し、さらにこれを固化することによって、EL層用薄膜7aを形成することができる。所定の塗布法としては、たとえばスピンコーティング法、スプレーコート法、スリットコーティング法、バーコート法、インクジェットプリント法、および各種印刷法(反転、フレキソ、グラビア、オフセット)などを挙げることができる。
つぎにEL層用薄膜7aをさらに薄膜化し、第1の有機EL層7を形成する(図3(3)参照)。EL層用薄膜7aをさらに薄膜化する方法としては、EL層用薄膜7aを加熱する方法、EL層用薄膜7aが溶解する所定の塗布液でEL層用薄膜7aの表面を洗い流す方法などを挙げることができる。
たとえばEL層用薄膜7aが昇華性を示す材料からなる場合、前記EL層用薄膜を加熱することによって、EL層用薄膜7aの一部を昇華させ、EL層用薄膜7aをさらに薄膜化することができる。
以上のように第1の有機EL層7を全面に形成することによって、隔壁3が、第1の有機EL層7によって覆われる。その結果として隔壁3上の表面のインキに対する性質が変化し、たとえば隔壁3上の表面が親液性を示すようになることもありうるが、本実施形態のように第1の有機EL層7を薄膜化することによって、隔壁3上の表面の性状を、第1の有機EL層7に覆われる前の状態にある程度近づけることができる。すなわち第1の有機EL層7を薄膜化することによって、隔壁3上の表面を、ある程度撥液性を示す状態に保つことができる。
このような観点からは、第1の有機EL層7は薄い方が好ましく、本工程では膜厚が10nm以下となるように第1の有機EL層7を形成することが好ましい。なお第1の有機EL層7が薄すぎると、意図しない穴が第1の有機EL層7に形成されたり、また第1の有機EL層7に求められる特性が十分に発揮されないこともあるため、その厚さは0.1nm以上であることが好ましい。
さらに本工程ではシート抵抗が500Ω/□以上の第1の有機EL層7を形成することが好ましい。かりにシート抵抗の低い第1の有機EL層7が形成された場合、この第1の有機EL層7を介して第1電極6と第2電極10とが導通することがある。そのため有機EL素子に電流を流す際に、発光層9を通らない、意図しない電流、すなわち第1の有機EL層7を通る電流が流れることがありうるが、シート抵抗の高い第1の有機EL層7を形成することによって、意図しない電流が流れることを防ぐことができる。なお第1の有機EL層7のシート抵抗の上限は、有機EL層として機能する範囲であれば、とくに限定されないが、たとえば100MΩ/□である。なお第1の有機EL層7は、有機EL層に電荷を効率的に注入できる層であることが好ましいため、シート抵抗が高く、かつ有機EL層に電荷を効率的に注入できる層であることが好ましい。
このような第1の有機EL層となる材料としては、電子受容性を示す材料であることが好ましい。電子受容性を示す材料からなる第1の有機EL層を形成することによって、電気絶縁性の高く、かつ、電極からの電荷の注入も可能な第1の有機EL層を形成することができるからである。なお電子受容性を示す材料とは、酸化還元半波電位E1 1/2が、E1 1/2≧+0.2(V)を満たす材料であることを意味する。酸化還元半波電位E1 1/2は、飽和カロメル電極(SCE)、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート(TBA・BF4)を0.1mol/L支持塩として含むアセトニトリル溶媒において、温度20〜22℃、電圧挿引速度10〜20mV/sの条件下で測定される。電子受容性を示す材料は、+1.5(V)≧E1 1/2≧+0.2(V)を満たす化合物であることが好ましい。
電子受容性を示す材料としては、たとえばp−ベンゾキノン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、1,4−ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレン誘導体などがあげられ、電子受容性を示す材料は、p−ベンゾキノン誘導体およびテトラシアノキノジメタン誘導体からなる群から選択される1種以上の材料であることが好ましい。
p-ベンゾキノン誘導体としては、2,3-ジブロロ-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノン(DDQ)[酸化還元半波電位E1 1/2=+0.56(V)]、2,3-ジブロモ-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノン(DBDQ)[E1 1/2=+0.53(V)]、2,3-ジヨード-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノン(DIDQ)[E1 1/2=+0.51(V)]、2,3-ジシアノ-p-ベンゾキノン(Q(CN)2)[E1 1/2=+0.34(V)]などがあげられる。
テトラシアノキノジメタン誘導体としては、5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン(F4-TCNQ)[E1 1/2=+0.60(V)]、トリフルオロメチル-テトラシアノキノジメタン(CF3-TCNQ)[E1 1/2=+0.43(V)]、2,5-ジフルオロ-テトラシアノキノジメタン(F2-TCNQ)[E1 1/2=+0.40(V)]、モノフルオロ-テトラシアノキノジメタン(F-TCNQ)[E1 1/2=+0.32(V)]、11,11,12,12-tetracyanonaphtho-2,6-quinodimethane(TNAP)[E1 1/2=+0.26(V)]、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)[E1 1/2=+0.22(V)]、デシル-テトラシアノキノジメタン(C10-TCNQ)[E1 1/2=+0.20(V)]などがあげられる。
1,4-ナフトキノン誘導体としては、2,3-ジシアノ-5-ニトロ-1,4-ナフトキノン(DCNNQ)[E1 1/2=+0.38(V)]、2,3-ジシアノ-1,4-ナフトキノン(DCNQ)[E1 1/2=+0.21(V)]などがあげられる。
ジフェノキノン誘導体としては、3,3',5,5'-テトラブロモ-ジフェノキノン(TBDQ)などがあげられる。
フルオレン誘導体としては、9-ジシアノメチレン-2,4,5,7-テトラニトロ-フロレン(DTENF)[E1 1/2=+0.23(V)]などがあげられる。
これらのなかでも電子受容性を示す材料としては、テトラシアノキノジメタン(TCNQ)[E1 1/2=+0.22(V)、最低空位分子軌道LUMO=4.5eV]、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン(F4-TCNQ)[E1 1/2=+0.6(V)、LUMO=5.24eV]が好適に用いられる。
上述の第1の有機EL層となる材料を含むインキの溶媒としては、アルコール類〔メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなど〕、ニトリル系溶媒〔アセトニトリル、ベンゾニトリルなど〕、ケトン類〔アセトン、メチルエチルケトンなど〕、有機塩素類〔クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなど〕、芳香族炭化水素類〔ベンゼン、トルエン、キシレンなど〕、脂肪族炭化水素類〔ノルマルヘキサン、シクロヘキサンなど〕、アミド類〔ジメチルホルムアミドなど〕、スルホキシド類〔ジメチルスルホキシドなど〕などを使用することができる。溶媒は、単成分のものであっても混合溶媒であってもよい。
電子受容性を示す材料としてたとえばTCNQまたはF4-TCNQを用いる場合、上述したインキの溶媒としては、アセトニトリルが好適に用いられる。またインキにおけるTCNQまたはF4-TCNQの濃度はとくに限定されないが、通常は0.5重量%以上である。
EL層用薄膜を加熱することによって、EL層用薄膜7aをさらに薄膜化する場合、その加熱温度は通常100℃〜300℃程度であり、アセトニトリルとF4-TCNQとからなるインキを用いてEL層用薄膜を形成した場合の好ましい加熱温度は150℃〜250℃である。加熱時間は通常3分〜30分であり、アセトニトリルとF4-TCNQとからなるインキを用いてEL層用薄膜を形成した場合の好ましい加熱時間は5分〜15分である。
なお第1の有機EL層7を形成することによって、当然ながら第1電極6が第1の有機EL層7によって覆われる。その結果として第1電極6上の表面のインキに対する性質が変化するが、本実施形態のように第1の有機EL層7を薄膜化することによって、第1電極6上の表面の性状を、第1の有機EL層7に覆われる前の状態にある程度近づけることができる。
(第2の有機EL層を形成する工程)
図4は正孔輸送層8、第2の有機EL層9および陰極を形成する工程を説明するための図である。
まず正孔輸送層8を形成する。正孔輸送層8はたとえば正孔輸送層8となる材料を含むインキを隔壁3に囲まれた領域に供給し、さらにこれを固化することによって形成することができる。インキは、隔壁3の形状、成膜工程の簡易さ、および成膜性などを勘案して適宜最適な方法によって供給される。インキはたとえばインクジェットプリント法、ノズルコート法、凸版印刷法、凹版印刷法などによって供給される。図4(1)はインクジェットプリント法によってインキを隔壁3に囲まれた領域に供給する工程を模式的に示している。
なお正孔輸送層8となる材料を、蒸着法やスパッタリング法などによって隔壁3に囲まれた領域に堆積することによって正孔輸送層8を形成してもよい。
つぎに、発光層として機能する第2の有機EL層9を形成する。第2の有機EL層9は正孔輸送層8と同様に形成することができる。すなわち赤色発光層9R、緑色発光層9G、青色発光層9Bとなる材料を含む3種類のインキを、隔壁3に囲まれた領域にそれぞれ供給し、さらにこれを固化することによって各発光層9R,9G,9Bを形成することができる。図4(3)はインクジェットプリント法によってインキを隔壁3に囲まれた領域に供給する工程を模式的に示している。
(第2電極を形成する工程)
つぎに第2電極10を形成する。前述したように本実施形態では第2電極10を支持基板2上の全面に形成する。これによって複数の有機EL素子を基板上に形成することができる。
以上説明したように、EL層用薄膜7aを形成した後に、このEL層用薄膜7aをさらに薄膜化することによって、隔壁3上の表面を、ある程度撥液性を示す状態に保つことができる。そのため、第1の有機EL層7を形成した後に有機EL層(本実施形態では正孔輸送層8および第2の有機EL層9)を形成する際に、凹部5に供給されたインキが凹部5から溢れ出ることを防ぐことができる。これによって各凹部5に供給されたインキが隣の凹部5に供給されたインキと混合されることを防ぐことができ、意図した材料から構成される有機EL層(本実施形態では正孔輸送層および第2の有機EL層)を形成することができ、結果として意図した構成の有機EL素子を形成することができる。
なお上述の実施形態では陽極として機能する第1電極が、第2電極に対して支持基板寄りに配置される形態の有機EL素子について説明したが、本発明は陰極として機能する第1電極が、第2電極に対して支持基板寄りに配置される形態の有機EL素子にも適用することができる。また発光層に相当する第2の有機EL層が設けられる有機EL素子について説明したが、第2の有機EL層は発光層に限らず、たとえば上述の実施形態において第2の有機EL層は、正孔輸送層として設けられていてもよい。
<有機EL素子の構成>
以下では有機EL素子の構成についてさらに詳しく説明する。有機EL素子は、有機EL層として少なくとも1層の発光層を有するが、上述したように有機EL層として、たとえば正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、および電子注入層などを有する。
<陽極>
発光層から放たれる光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、電気伝導度および光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。
陽極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、たとえば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
<陰極>
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機EL素子では、発光層から放たれる光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光に対する反射率の高い材料が好ましい。陰極には、たとえばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の13族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、たとえばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、およびIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。なお陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。なお電子注入層が陰極として用いられることもある。
陰極の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、たとえば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、イオンプレーティング法などを挙げることができる。
<正孔輸送層>
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
正孔輸送層の膜厚は、求められる特性および成膜工程の簡易さなどを考慮して設定され、たとえば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
<発光層>
発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、たとえば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層を構成する有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、塗布法によって発光層を形成する場合には、発光層は高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量はたとえば10〜10程度である。発光層を構成する発光材料としては、たとえば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
(色素系材料)
色素系材料としては、たとえば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、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、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、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、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
(金属錯体系材料)
金属錯体系材料としては、たとえばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、またはAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、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、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、たとえばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、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、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、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、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
(高分子系材料)
高分子系材料としては、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、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
発光層の厚さは、通常約2nm〜200nmである。
<電子輸送層>
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
電子輸送層の膜厚は、求められる特性や成膜工程の簡易さなどを考慮して適宜設定され、たとえば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。
<電子注入層>
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、およびこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよく、たとえばLiF/Caなどを挙げることができる。
電子注入層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
上述の各有機EL層は、たとえばノズルプリンティング法、インクジェットプリンティング法、凸版印刷法、凹版印刷法、またはスピンコーティング法などの塗布法や、真空蒸着法、スパッタリング法、またはCVD法などによって形成することができる。
なお塗布法では、各有機EL層となる有機EL材料を含むインキを塗布成膜し、さらにこれを固化することによって有機EL層を形成するが、その際に使用されるインキの溶媒には、たとえばクロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水などが用いられる。
(実験例1)
図3(1)〜図3(3)までの工程を行い、図3(1)〜図3(3)における隔壁3上および第1電極6上の表面の撥液性の程度を測定した。なお撥液性の指標として、溶液(水またはアニソール)との接触角を測定した。接触角は、自動接触角測定装置(英弘精機社製:OCA20)を使用して測定した。
まず図3(1)と同様に、第1電極および隔壁が形成された支持基板を用意した。第1電極としてはITO薄膜を用いた。
隔壁は、ポジ型フォトレジスト(東京応化工業(株)製、商品名「OFPR−800」)を隔壁の材料に使用し、フォトリソグラフィー法によって、このポジ型フォトレジストを支持基板上にパターン形成し、さらに加熱硬化処理を施すことにより、溶媒に対して完全に不溶化した。
つぎに真空プラズマ処理装置を用いて、酸素ガスを導入したプラズマ処理を行うことにより基板表面を洗浄し、さらにCFガスを導入したプラズマ処理を行うことにより撥液処理を行った。
つぎに図3(2)に示すようにEL層用薄膜を形成した。まず電子受容性を示す材料に相当するF4−TCNQを、アセトニトリル溶媒に1重量%の濃度で溶解し、インキを調製した。このインキをスピンコート法によって基板全面に塗布し、EL層用薄膜を形成した。このときのEL層用薄膜の厚みは25nmであった。厚みは干渉式膜厚計を使用して測定した。
つぎに図(3)に示すようにEL層用薄膜を薄膜化し、第1の有機EL層を形成した。具体的には、支持基板を大気中で180℃で10分間加熱し、EL層用薄膜の一部を昇華させて第1の有機EL層を形成した。このとき、第1の有機EL層の厚みは3nmであった。厚みは干渉式膜厚計を使用して測定した。
図3(1)〜図3(3)における隔壁3上の表面と、アニソールとの接触角を測定した。測定結果を表1に示す。なお図3(1)おける隔壁3上の表面と、アニソールとの接触角は、撥液処理を行った後に測定した。その測定結果を表1に示す。
表1に示すように、EL層用薄膜を形成することによって、隔壁上の表面が親液化されるが、EL層用薄膜を薄膜化することによって、隔壁3上の表面を、ある程度撥液性を示す状態に保つことができることを確認した。
(実験例2)
図3(1)、図3(2)、図3(3)にそれぞれ示す基板上に、同じ形成条件で、正孔輸送層、発光層をそれぞれ形成した。すなわち、(イ)F4−TCNQが形成されていない基板(図3(1))上に、正孔輸送層または発光層を形成し、(ロ)EL層用薄膜が形成された基板(図3(2))上に、正孔輸送層または発光層を形成し、(ハ)第1の有機EL層が形成された基板(図3(3))上に、正孔輸送層または発光層を形成した。
まずアニソールとシクロヘキシルベンゼンを重量比で1:1に混合した混合溶媒に、正孔輸送層材料を0.3重量%の濃度で溶解し、正孔輸送層用のインキを調整した。つぎにこのインキを、インクジェット塗布装置(アルバック社製 Litrex 120L)を用いて、基板上の開口部分に塗布し、乾燥した。その後200℃で60分間加熱処理を行い、正孔輸送層を形成した。
またアニソールとシクロヘキシルベンゼンを重量比で1:1に混合した混合溶媒に、緑色に発光する有機発光材料を1.0重量%の濃度で溶解し、発光層用のインキを調整した。つぎにこのインキを、インクジェット塗布装置(アルバック社製 Litrex 120L)を用いて、基板上の開口部分に塗布し、これを乾燥して発光層を形成した。
正孔輸送層用のインキおよび発光層用のインキの塗布状態をそれぞれ観測した。実験結果を表1に示す。
表1に示すように、EL層用薄膜を薄膜化した基板(図3(3))に正孔輸送層用または発光層用のインキを塗布した場合、隔壁がある程度の撥液性を示すため、インキが隔壁から溢れ出さずに、隔壁内に収容されることを確認した。他方、EL層用薄膜を薄膜化していない基板(図3(2))に正孔輸送層用または発光層用のインキを塗布した場合、隔壁の撥液性が低いために、供給されたインキが隔壁13表面を伝わって隣の領域に溢れ出すことを確認した。なおF4−TCNQからなる薄膜を形成しない基板(図3(1))は、隔壁の撥液性が高いため、供給されたインキが隔壁から溢れ出さずに、隔壁内に収容されることを確認した。
Figure 2012003947
膜厚が3nmのF4−TCNQからなる正孔注入層を形成した有機EL素子1と、この正孔注入層を有しない有機EL素子2との発光効率を比較した。各有機EL素子の発光部の面積は、平面視で2mm×2mmとした。
<有機EL素子1の作製>
陽極としてITO薄膜が形成された基板に対して、酸素ガスを使用した真空プラズマ処理装置を用いてその表面を洗浄した。
次に電子受容性有機化合物であるF4-TCNQをアセトニトリル溶媒に重量濃度1%で溶解し、正孔注入層形成溶液を調整した。この正孔注入層形成溶液を基板上にスピンコート法により塗布し、膜厚が20nmの薄膜を形成した。
次に基板を大気中で180℃、10分間加熱することによって、F4TCNQからなる薄膜の一部を昇華させ、膜厚が3nmのF4-TCNQからなる正孔注入層を形成した。
次に正孔輸送材料をキシレンに0.8重量%の濃度で溶解し、正孔輸送層形成溶液を調整した。この正孔輸送層形成溶液を基板上にスピンコート法により塗布し、200℃、15分間加熱処理を行い膜厚20nmの正孔輸送層を形成した。
次に緑色に発光する高分子発光材料をキシレンに1重量%の濃度で溶解し、発光層形成溶液を調整した。この発光層形成溶液を基板上にスピンコート法により塗布し、130℃、20分加熱処理を行い膜厚70nmの発光層を形成した。
次に上記有機発光層上に、真空蒸着装置でバリウムを50Åの厚さで蒸着し、さらに、アルミニウムを2000Å蒸着した。さらにエポキシ樹脂と封止用のガラスを用いて発光部を封止して、有機EL素子1を作製した。
<有機EL素子2の作製>
上記有機EL素子1の作製において、正孔注入層を形成しないこと以外は、有機EL素子1の作製と同様にして有機EL素子2を作製した。
<評価>
電源のプラス側をITO電極側に接続し、電源のマイナス側をアルミニウム電極側に接続して、電圧を印加し、有機EL素子1、2に電流を流し、流れた電流量と発光輝度を測定して発光効率を計算した。有機EL素子1の発光効率を「1」とすると、有機EL素子2の発光効率は「0.5」であった。このように、膜厚が3nmのF4−TCNQからなる正孔注入層を有する有機EL素子は、この正孔注入層を有しない有機EL素子に比べて、高効率で発光することが確認された。
1 発光装置
2 支持基板
3 隔壁
4 有機EL素子
5 凹部
6 第1電極
7 第1の有機EL層(正孔注入層)
7a EL層用薄膜
8 正孔輸送層
9 第2の有機EL層(発光層)
10 第2電極
12 支持基板
13 隔壁
15 隔壁に囲まれた領域
17 インキ
18 有機EL層
19 共通層

Claims (8)

  1. 支持基板と、支持基板上において予め設定される区画を画定する隔壁と、隔壁によって画定される区画に設けられる複数の有機EL素子とを備える発光装置であり、前記有機EL素子が、第1電極、第1の有機EL層、第2の有機EL層および第2電極がこの順で支持基板上に積層されて構成される、発光装置の製造方法であって、
    前記隔壁および前記第1電極がそのうえに形成された前記支持基板を用意する工程と、
    前記第1の有機EL層となる材料からなるEL層用薄膜を、前記複数の有機EL素子が設けられる表示領域に全面に亘って形成し、このEL層用薄膜をさらに薄膜化することによって第1の有機EL層を形成する工程と、
    前記第2の有機EL層となる材料を含むインキを、前記隔壁によって画定される領域に供給し、さらにこれを固化することによって第2の有機EL層を形成する工程と、
    第2電極を形成する工程とを含む、発光装置の製造方法。
  2. 前記EL層用薄膜を薄膜化することによって、膜厚が10nm以下の第1の有機EL層を形成する、請求項1記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記第1の有機EL層となる材料が、昇華性を示す材料であり、前記EL層用薄膜を加熱することによって前記EL層用薄膜の薄膜化を行う、請求項1または2記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記第1の有機EL層となる材料を含むインキを、支持基板上に供給することによって、前記EL層用薄膜を形成する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記第1の有機EL層となる材料が、電子受容性を示す材料である、請求項1〜4のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
  6. 前記電子受容性を示す材料が、p−ベンゾキノン誘導体およびテトラシアノキノジメタン誘導体からなる群から選択される1種以上の材料である、請求項5記載の発光装置の製造方法。
  7. シート抵抗が500Ω/□以上の第1の有機EL層を形成する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法によって製造された発光装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020519002A (ja) * 2017-03-30 2020-06-25 ノヴァレッド ゲーエムベーハー 半導体の有機層を形成するためのインク組成物

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004227944A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の製造方法
WO2009008543A1 (ja) * 2007-07-12 2009-01-15 Sumitomo Chemical Company, Limited 有機発光素子の製造方法
JP2009277602A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用基板および有機エレクトロルミネッセンス素子ならびにそれらの製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009230956A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toppan Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004227944A (ja) * 2003-01-23 2004-08-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 表示装置の製造方法
WO2009008543A1 (ja) * 2007-07-12 2009-01-15 Sumitomo Chemical Company, Limited 有機発光素子の製造方法
JP2009277602A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子用基板および有機エレクトロルミネッセンス素子ならびにそれらの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020519002A (ja) * 2017-03-30 2020-06-25 ノヴァレッド ゲーエムベーハー 半導体の有機層を形成するためのインク組成物
JP7183177B2 (ja) 2017-03-30 2022-12-05 ノヴァレッド ゲーエムベーハー 半導体の有機層を形成するためのインク組成物
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