JP2012069876A - Organic el element and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子と、その製造方法に関するものであり、特に、有機薄膜のＥＬ現象を利用した有機ＥＬ素子及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element and a manufacturing method thereof, and more particularly to an organic EL element using an EL phenomenon of an organic thin film and a manufacturing method thereof.
有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子は、陽極としての電極と、陰極としての電極との間に、少なくともＥＬ現象を呈する有機発光層を挟持した構造を有しており、電極（陽極と陰極）間に電圧が印加されると、有機発光層に正孔と電子が注入され、この正孔と電子とが有機発光層で再結合することにより、有機発光層が発光する自発光型の素子である。
上記のような有機ＥＬ素子には、発光効率を増大させる等の目的から、陽極と有機発光層との間に、正孔注入層、正孔輸送層、または、有機発光層と陰極との間に、電子輸送層、電子注入層等が、適官選択して設けられている。
そして、有機発光層と、上述した正孔注入層、正孔輪送層、電子輪送層、電子注入層等を合わせた層が、有機発光層と呼ばれている。
An organic EL (electroluminescence) element has a structure in which an organic light emitting layer exhibiting at least an EL phenomenon is sandwiched between an electrode as an anode and an electrode as a cathode, and between the electrodes (anode and cathode). When a voltage is applied, holes and electrons are injected into the organic light emitting layer, and the holes and electrons recombine in the organic light emitting layer, whereby the organic light emitting layer emits light.
The organic EL element as described above has a hole injection layer, a hole transport layer, or between the organic light emitting layer and the cathode between the anode and the organic light emitting layer for the purpose of increasing luminous efficiency. In addition, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like are appropriately selected and provided.
And the layer which combined the organic light emitting layer and the hole injection layer mentioned above, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. is called the organic light emitting layer.
また、有機発光層を形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料とがある。
一般的に、低分子材料は、真空蒸着法等により薄膜を形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では、基板が大型化すればするほど、パターニング精度が出にくいという問題がある。
また、真空蒸着法等による薄膜の形成では、真空中で成膜するために、スループットが悪いという問題がある。
In addition, the organic light emitting material forming the organic light emitting layer includes a low molecular material and a polymer material.
In general, a low molecular material is formed into a thin film by a vacuum deposition method or the like, and is patterned using a fine pattern mask. In this method, the patterning accuracy increases as the substrate becomes larger. There is a problem that it is difficult.
Further, in the formation of a thin film by a vacuum deposition method or the like, there is a problem that the throughput is poor because the film is formed in a vacuum.
そこで、最近では、高分子材料を溶剤に溶かして塗工液とし、この塗工液をウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。
高分子材料の塗工液を用い、ウェットコーティング法で有機発光層を含む発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から、正孔輸送層及び有機発光層を積層する二層構成が一般的である。
Thus, recently, a method of forming a thin film by dissolving the polymer material in a solvent to form a coating liquid and using the coating liquid by a wet coating method has been tried.
When a light emitting medium layer including an organic light emitting layer is formed by a wet coating method using a coating material of a polymer material, the layer structure is a two-layer structure in which a hole transport layer and an organic light emitting layer are laminated from the anode side. It is common.
このとき、有機発光層は、カラーパネル化するために、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の、それぞれの発光色をもつ有機発光材料を、溶剤中に溶解、または、安定して分散させてなる有機発光インキを用いて、塗り分ける必要がある。
上述したような従来の有機ＥＬ素子において、例えば、図５中に示すように、ウェットコーティング法で有機発光層１４の形成を行うと、第一電極４（画素電極）を絶縁するために設けられた隔壁６の形状に沿って、ウェットコーティング法で形成した薄膜が厚膜化するため、有機発光層１４の平坦性が悪化してしまう。なお、図５は、従来例の有機ＥＬ素子１の概略構成を示す断面図である。
At this time, in order to make the organic light emitting layer into a color panel, organic light emitting materials having respective emission colors of red (R), green (G), and blue (B) are dissolved in a solvent or stable. Thus, it is necessary to coat them separately using an organic light-emitting ink that is dispersed.
In the conventional organic EL element as described above, for example, as shown in FIG. 5, when the organic
そのため、画素内での発光が不均一となり、一画素内のピーク輝度に対して、画素内全輝度が低滅するだけでなく、色度が変化する問題があった。さらに、有機発光層の膜厚が、ある程度まで厚くなると、有機発光層の導電性が悪くなり、発光しない部分が生じるため、実開口率が小さくなる間題もあった。
このような問題を解決する方法として、例えば、特許文献１に示すような、有機発光層の膜厚を均一にする方法が提案されている。
For this reason, there is a problem in that the light emission in the pixel becomes non-uniform, and not only the total luminance in the pixel decreases but also the chromaticity changes with respect to the peak luminance in one pixel. Furthermore, when the thickness of the organic light emitting layer is increased to a certain extent, the conductivity of the organic light emitting layer is deteriorated and a portion that does not emit light is generated.
As a method for solving such a problem, for example, a method of making the film thickness of the organic light emitting layer uniform as shown in
特許文献１には、インクジェット法による、有機発光層の膜厚の平坦性を高める方法として、予め、基板上に、フォトリソグラフィ法等を用いて、撥インキ性のある材料でバンクを形成し、そのバンクにインク液滴を着弾させることで、バンク形状に応じてインクが弾かれ、直線性のパターンが得られるという方法が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示されている方法では、弾いたインクが画素内に戻るときに、画素内部でインクが盛り上がり、画素内の有機発光層の膜厚に、ばらつきができてしまうという問題がある。
In
However, the method disclosed in
また、特許文献１に開示されている方法とは別の方法として、特許文献２には、正孔輪送層を、陽極上のみに選択的に形成することで、陽極上だけを発光させて、発光画素の発光領域を均一にする方法が提案されている。
Further, as a method different from the method disclosed in
しかしながら、特許文献２に開示されている方法では、発光領域を均一にすることは可能であるが、有機発光層に膜厚の分布が存在するため、有機発光層が形成する発光領域に発生する、画素内での発光ムラや色度の変化を抑制することが困難である。
本発明では、有機ＥＬ素子が備える発光媒体層において、有機発光層の平坦性が低いことに起因する、画素内での発光ムラや色度の変化を抑制することが可能な、有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, in the method disclosed in
In the present invention, in the light emitting medium layer provided in the organic EL element, an organic EL element capable of suppressing light emission unevenness and chromaticity change in a pixel due to low flatness of the organic light emitting layer, and It aims at providing the manufacturing method.
本発明のうち、請求項１に記載した発明は、基板と、当該基板上に形成された第一電極と、前記基板上に形成され且つ前記第一電極の周囲を囲む隔壁と、前記隔壁内で前記第一電極上に形成された発光媒体層と、前記隔壁及び前記発光媒体層上に形成された第二電極と、を備える有機ＥＬ素子であって、
前記発光媒体層は、前記隔壁から離れた部分ほど厚さが減少している有機発光層と、当該有機発光層上に形成され且つ前記発光媒体層の厚さ方向から見た面積が前記有機発光層の面積よりも小さい電子注入層と、を含むことを特徴とするものである。
Of the present invention, the invention described in
The light emitting medium layer includes an organic light emitting layer having a thickness that decreases toward a portion away from the partition, and an area formed on the organic light emitting layer and viewed from the thickness direction of the light emitting medium layer. And an electron injection layer smaller than the area of the layer.
次に、本発明のうち、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記発光媒体層は、前記有機発光層の下に形成された正孔注入層を含むことを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した発明であって、前記電子注入層は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物を用いて形成されていることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項４に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載した発明であって、前記電子注入層は、有機物を用いて形成されていることを特徴とするものである。
Next, of the present invention, the invention described in
Next, among the present inventions, the invention described in claim 3 is the invention described in
Next, among the present inventions, the invention described in
次に、本発明のうち、請求項５に記載した発明は、請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記戟した発明であって、前記電子注入層は、前記有機発光層の中心から前記隔壁へ向かう方向へ、前記有機発光層の発光強度が１０％低下する領域までを覆うように形成されていることを特徴とするものである。
次に、本発明のうち、請求項６に記載した発明は、請求項１から請求項５のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記電子注入層は、前記有機発光層の中心から前記隔壁へ向かう方向へ、前記有機発光層の色度が０．０１増加または減少する領域までを覆うように形成されていることを特徴とするものである。
Next, among the present inventions, the invention described in claim 5 is the invention described in any one of
Next, of the present invention, the invention described in
次に、本発明のうち、請求項７に記載した発明は、請求項１から請求項６のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記電子注入層は、前記有機発光層の中心から前記隔壁へ向かう方向へ、前記有機発光層の厚さが１０ｎｍ増加している領域までを覆うように形成されていることを特徴とするものである。
請求項１から請求項７のうちいずれか１項に記載した有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
前記発光媒体層が含む層のうち少なくとも一つの層は、ウェットプロセス法を用いて形成されていることを特徴とするものである。
Next, of the present invention, the invention described in claim 7 is the invention described in any one of
It is a manufacturing method of the organic EL element which manufactures the organic EL element of any one of Claims 1-7,
At least one of the layers included in the light emitting medium layer is formed using a wet process method.
本発明によれば、電子注入層を、有機発光層の厚さが厚い領域を避けて、選択的に形成することが可能となり、有機発光層の厚さが厚い部分における、陰極との仕事関数の差を増加させて、非発光の部分とすることが可能となる。
このため、有機ＥＬ素子が備える発光媒体層において、有機発光層の平坦性を向上させることが可能となり、画素内において発生する、発光ムラや色度の変化を抑制することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to selectively form the electron injection layer, avoiding the region where the organic light emitting layer is thick, and the work function with the cathode in the portion where the organic light emitting layer is thick. It is possible to increase the difference to make a non-light emitting portion.
For this reason, in the light emitting medium layer provided in the organic EL element, it is possible to improve the flatness of the organic light emitting layer, and to suppress light emission unevenness and chromaticity changes that occur in the pixel.
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態（以下、「本実施形態」と記載する）について、図面を参照しつつ、本実施形態に係る有機ＥＬ素子の構成と、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
（構成）
まず、図１を用いて、本実施形態の有機ＥＬ素子１の構成を説明する。
図１は、本実施形態における有機ＥＬ素子１の概略構成を示す断面図である。
図１中に示すように、有機ＥＬ素子１は、基板２と、第一電極４と、隔壁６と、発光媒体層８と、第二電極１０を備えている。
なお、本実施形態では、一例として、有機ＥＬ素子１を、第一電極４を陽極とし、第二電極１０を陰極としたアクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子とした場合について説明する。この場合、第一電極４は、画素ごとに隔壁６で区画された画素電極として形成され、第二電極１０は、素子全面に形成した対向電極として形成される。
また、有機ＥＬ素子１の構成は、上記の構成に限定するものではなく、例えば、各電極
(First embodiment)
Hereinafter, a configuration of an organic EL element according to the present embodiment and a method for manufacturing the organic EL element according to the first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “this embodiment”) will be described with reference to the drawings. .
(Constitution)
First, the structure of the
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an
As shown in FIG. 1, the
In this embodiment, as an example, a case where the
Further, the configuration of the
（第一電極４、第二電極１０）がそれぞれ直交するストライプ状とした、パッシプマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子であってもよい。
また、第一電極４を陰極とし、第二電極１０を陽極とした逆構造としてもよい。
（基板２の詳細な構成）
以下、図１を参照しつつ、図２を用いて、基板２の詳細な構成について説明する。
図２は、基板２の詳細な構成を示す断面図である。
なお、本実施形態では、基板２として、第一電極４及び隔壁６が設けられたＴＦＴ基板を用いた場合を例に挙げて説明する。
図２中に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子１が備える基板２は、薄膜トランジスタ２０（ＴＦＴ）と第一電極４（画素電極）が設けられている。
A passive matrix driving type organic EL element in which the (
Alternatively, the
(Detailed configuration of substrate 2)
Hereinafter, a detailed configuration of the
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the
In the present embodiment, a case where a TFT substrate provided with the
As shown in FIG. 2, the
薄膜トランジスタ２０と第一電極４とは、電気接続している。
また、薄膜トランジスタ２０は、基板２（支持体）で支持されている。
基板２としては、機械的強度及び絶縁性を有し、寸法安定性に優れていれば、如何なる材料も使用することが可能である。
ここで、基板２の材料としては、例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシートを用いることが可能である。
The
The
As the
Here, examples of the material of the
また、基板２の材料としては、例えば、上記のプラスチックフィルムやシートに、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物、酸窒化珪素等の金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等の高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレス等の金属箔、シート、板等を用いることが可能である。
さらに、基板２の材料としては、例えば、上記のプラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等の金属膜を積層させた非透光性基材等を用いることが可能である。
ここで、基板２の透光性は、光の取出しをどちらの面から行うかに応じて選択すればよい。
The material of the
Furthermore, as the material of the
Here, the translucency of the
上記の材料からなる基板２は、有機ＥＬ素子１内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好適である。特に、発光媒体層８への水分の侵入を避けるために、基板２における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好適である。
薄膜トランジスタ２０としては、公知の薄膜トランジスタを用いることが可能である。
具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層２２と、ゲート絶縁膜２４及びゲート電極２６から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。
The
As the
Specifically, a thin film transistor composed mainly of an
ここで、薄膜トランジスタ２０の構造は、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。
また、活性層２２の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、または、チオフェンオリゴマー、ポリ（ｐ‐フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することが可能である。
Here, the structure of the
The configuration of the
上記の活性層２２は、例えば、以下の（ａ）から（ｃ）に記載する方法を用いて形成する。
（ａ）アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方
法。具体的には、ＳｉＨ4ガスを用いて、ＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法。
（ｂ）Ｓｉ2Ｈ6ガスを用いたＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ4ガスを用いたＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、さらに、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）。
（ｃ）減圧ＣＶＤ法またはＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００［℃］以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ＋ポリシリコンのゲート電極８を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）。
The
(A) A method of laminating amorphous silicon by plasma CVD and ion doping. Specifically, using SiH 4 gas, amorphous silicon is formed by LPCVD, amorphous silicon is crystallized by solid phase growth to obtain polysilicon, and then ion doping is performed by ion implantation.
(B) Amorphous silicon is formed by LPCVD using Si 2 H 6 gas or PECVD using SiH 4 gas, annealed by a laser such as an excimer laser, and then amorphous silicon is crystallized to form poly After silicon is obtained, ion doping is performed by an ion doping method (low temperature process).
(C) Polysilicon is laminated by low pressure CVD or LPCVD, thermally oxidized at 1000 [° C.] or higher to form a gate insulating film, and an n +
ゲート絶縁膜２４としては、一般的にゲート絶縁膜として使用されているものを用いることが可能である。すなわち、ゲート絶縁膜２４としては、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ2や、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ2等を用いることが可能である。
ゲート電極２６としては、一般的にゲート電極として使用されているものを用いることが可能である。すなわち、ゲート電極２６の材料としては、例えば、アルミ、銅等の金属（チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属）や、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。
As the
As the
なお、薄膜トランジスタ２０の構造は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が三つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、一つの画素中に二つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。
また、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、薄膜トランジスタ２０が有機ＥＬ素子１のスイッチング素子として機能するように接続されている必要がある。このため、薄膜トランジスタ２０のドレイン電極２８と、第一電極４を電気的に接続している。なお、図２中では、ソース電極に符号３０を付し、走査線に符号３２を付し、薄膜トランジスタ２０と第一電極４及び隔壁６との間に介装したトランジスタ絶縁膜に、符号３４を付している。
Note that the structure of the
Moreover, the
（第一電極４の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、第一電極４の詳細な構成について説明する。
第一電極４は、基板２上にパターン化して形成されており、隔壁６によって区画されて、各画素に対応した画素電極を形成している。
第一電極４の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の金属複合酸化物や、金、白金等の金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂等に分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものを、いずれも使用することが可能である。
(Detailed configuration of the first electrode 4)
Hereinafter, the detailed configuration of the
The
Examples of the material of the
ここで、第一電極４を陽極とする場合には、ＩＴＯ等の仕事関数の高い材料を選択することが好適である。
特に、通常の有機ＥＬ素子１では、陽極を通して光が放出されるために、陽極が透明であることが要求され、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物が用いられる。
また、有機ＥＬ素子１が、上方から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造の場合は、透明であることは必要ではないが、ＩＴＯ、ＩＺＯ（インジウムと亜鉛の複合酸化物）等の導電性金属酸化物を用いて、第一電極４を形成してもよい。
Here, when the
In particular, in the normal
Further, when the
さらに、第一電極４の材料として、ＩＴＯ等の導電性金属酸化物を用いる場合、その下に反射率の高い反射電極（Ｃｒ、Ａ１、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ等）を用いることが好適である。この場合、反射電極は、導電性金属酸化物よりも抵抗率が低いため、補助電極として機能するとともに、後述する有機発光層１４にて発光される光を、第二電極１０側に反射して、光の有効利用を図ることが可能となる。
また、有機ＥＬ素子１が、下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は、透光性のある材料を選択する必要がある。さらに、必要に応じて、第一電極４の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウム等の金属材料を補助電極として併設してもよい。
Further, when a conductive metal oxide such as ITO is used as the material of the
Further, when the
（隔壁６の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、隔壁６の詳細な構成について説明する。
隔壁６は、基板２上に形成されており、第一電極４の周囲を囲むことにより、画素に対応した発光領域を区画するように形成されている。
ここで、一般的に、アクティブマトリクス駆動型の有機ＥＬ素子１は、各画素（サブピクセル）に対して第一電極４が形成されており、それぞれの画素が、できるだけ広い面積を占有しようとするため、第一電極４の端部（側面）を覆うように形成される隔壁６の最も好適な形状は、第一電極４を最短距離で区切る格子状を基本とする。
(Detailed configuration of partition wall 6)
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the detailed structure of the
The
Here, in general, in the active matrix driving type
また、隔壁６の材料は、少なくとも、エチレン性不飽和化合物、光重合開始剤及びアルカリ可溶性バインダーを含有する。さらに、隔壁６の材料は、界面活性剤等を含有することが好適であり、溶剤も含有している。
隔壁６の好適な高さは、０．１［μｍ］以上１０［μｍ］以下の範囲内であり、より好適には、０．５［μｍ］以上２［μｍ］以下の範囲内程度である。その理由は、隔壁６の高さが高すぎる場合、第二電極１０（対向電極）の形成及び封止を妨げ、隔壁６の高さが低すぎる場合、第一電極４の端部を覆い切れない、または、発光媒体層８の形成時に、隣接する画素と混色してしまうためである。
Moreover, the material of the
A preferable height of the
隔壁６の断面形状としては、順テーパ形状、逆テーパ形状等の台形状や、半円形等が挙げられ、また、多段状になっていても良い。
ここで、隔壁６の断面形状が多段状である場合には、下の基板側の下段と上の基板側の上段とが異なる材料・形成方法であっても、同じ材料・形成方法であってもよい。この場合、例えば、下段はＳｉＮ等の無機材料からなり、上段は上述した材料からなる構成等が挙げられる。
Examples of the cross-sectional shape of the
Here, when the cross-sectional shape of the
（発光媒体層８の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、発光媒体層８の詳細な構成について説明する。
発光媒体層８は、隔壁６内で第一電極４上に形成されて、第一電極４と第二電極１０との間に挟持されており、正孔注入層１２と、有機発光層１４と、電子注入層１６と、インターレイヤー層１８を含んでいる。
正孔注入層１２は、電子または正孔を注入するキャリア注入層を構成しており、第一電極４上及び隔壁６上、具体的には、第一電極４上と、隔壁６上の全面とを覆うように形成されている。これにより、画素領域での膜形状が平坦になるため、画素ごとの膜厚を均一にすることが可能となる。
(Detailed structure of the light emitting medium layer 8)
Hereinafter, the detailed configuration of the light emitting
The light emitting
The
なお、正孔注入層１２の詳細な構成については、後述する。
有機発光層１４は、発光に寄与する層であり、正孔注入層１２上に形成されている。すなわち、正孔注入層１２は、有機発光層１４の下に形成されている。
また、有機発光層１４は、隔壁６から離れた部分ほど厚さが減少しており、その中心において、厚さが最小となっている。なお、有機発光層１４の詳細な構成については、後述する。
電子注入層１６は、電子を注入する層であり、有機発光層１４上に形成されている。
また、発光媒体層８の厚さ方向から見た、電子注入層１６の面積は、有機発光層１４の面積よりも小さい。
The detailed configuration of the
The organic
Further, the thickness of the organic
The
Further, the area of the
なお、電子注入層１６の詳細な構成については、後述する。
インターレイヤー層１８は、正孔注入層１２と有機発光層１４との間に形成されて、正孔注入層１２及び有機灘光層１４と積層している。また、インターレイヤー層１８は、電子注入層や電子ブロック層を形成している。
また、発光媒体層８は、隔壁６内で第一電極４上に形成されることにより、有機ＥＬ素子１を、画素（サブピクセル）として配列することを可能とし、画像表示装置とすることが可能となる。すなわち、各画素を構成する有機発光層１４を混色することなく、例えば、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）の三色に塗り分けることで、フルカラーのディスプレイパネルを作製することが可能となる。
The detailed configuration of the
The
Further, the light emitting
（正孔注入層１２の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、正孔注入層１２の詳細な構成について説明する。
正孔注入層１２の膜厚は、２０［ｎｍ］以上１００［ｎｍ］以下の範囲内であることが好適である。これは、正孔注入層１２の膜厚が２０［ｎｍ］よりも薄くなると、ショート欠陥が生じやすくなり、また、正孔注入層１２の膜厚が１００［ｎｍ］を超えると、高抵抗化により低電流化してしまうためである。
正孔注入層１２の材料としては、例えば、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４‐エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等が挙げられる。
(Detailed structure of the hole injection layer 12)
Hereinafter, the detailed configuration of the
The thickness of the
Examples of the material of the
これらの材料は、溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いることにより、正孔注入層１２を形成する。
また、正孔注入層１２の材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、例えば、Ｃｕ2Ｏ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｍｎ2Ｏ3、ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１）、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｒ2Ｏ3、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ2、Ｂｉ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＴｈＯ2、Ｖ2Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＷＯ3、ＭｎＯ2等の無機材料を用いる。そして、蒸着法、または、スパッタリング法を用いて、正孔注入層１２を形成する。
ただし、上記の材料は、これらに限定されるものではない。
These materials are dissolved or dispersed in a solvent, and the
When an inorganic material is used as the material for the
However, the above materials are not limited to these.
（有機発光層１４の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、有機発光層１４の詳細な構成について説明する。
有機発光層１４は、正孔と電子を再結合させることで発光する層であり、有機発光層１４から放出される表示光が単色の場合は、インターレイヤー層１８を被覆するように形成するが、多色の表示光を得るためには、必要に応じてパターニングを行うことにより、好適に用いることが可能である。
(Detailed structure of the organic light emitting layer 14)
Hereinafter, with reference to FIG.1 and FIG.2, the detailed structure of the organic
The organic
有機発光層１４を形成する有機発光材料は、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の発光性色素を、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが、本実施形態では、これらの材料に限定するものではない。
Examples of the organic light-emitting material forming the organic light-emitting
また、上記の有機発光材料は、溶媒に溶解または安定に分散させることにより、有機発光インキとなる。
ここで、有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、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単独、または、これらの混合溶媒が挙げられる。特に、トルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が、有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、上記の有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添如されていてもよい。
Moreover, said organic luminescent material becomes organic luminescent ink by melt | dissolving in a solvent or disperse | distributing stably.
Here, examples of the solvent for dissolving or dispersing the organic light emitting material include toluene, xylene, acetone, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and the like, or a mixed solvent thereof. In particular, aromatic organic solvents such as toluene, xylene, and anisole are preferable from the viewpoint of the solubility of the organic light emitting material. Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to said organic light emitting ink as needed.
（電子注入層１６の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、電子注入層１６の詳細な構成について説明する。
電子注入層１６の材料としては、例えば、透過性が高く、有機発光層１４への電子注入効率が高い、仕事関数の高い材料を用いる。この場合、具体的な材料としては、ＬｉＦ、ＢａＦ2、ＣｓＦ等の、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の化合物が挙げられる。
これ以外にも、電子注入層１６の材料としては、例えば、有機材料として、Ａ１ｑ3が挙げられる。
(Detailed configuration of the electron injection layer 16)
Hereinafter, the detailed configuration of the
As a material of the
Besides this, as the material of the
また、電子注入層１６は、有機発光層１４の中心から隔壁６へ向かう方向へ、有機発光層１４の発光強度が１０［％］低下する領域までを覆うように形成されている。
さらに、電子注入層１６は、有機発光層１４の中心から隔壁６へ向かう方向へ、有機発光層１４の色度が０．０１増加または減少する領域までを覆うように形成されている。
また、電子注入層１６は、有機発光層１４の中心から隔壁６へ向かう方向へ、有機発光層１４の厚さが１０［ｎｍ］増加している領域までを覆うように形成されている。
The
Further, the
The
（第二電極１０の詳細な構成）
以下、図１及び図２を参照して、第二電極１０の詳細な構成について説明する。
第二電極１０は、基板２及び発光媒体層８上に形成されており、第一電極４と対向している。ここで、第二電極１０は、例えば、電子注入層１６への、水や酸素の浸入を防ぐために、隔壁６及び発光媒体層８全体を覆うように形成する。
第二電極１０の材料としては、第二電極１０を陰極とする場合には、例えば、Ｍｇ、Ａ１、Ｙｂ等の金属単体を用いる。
(Detailed configuration of the second electrode 10)
Hereinafter, the detailed configuration of the
The
As a material of the
（封止体について）
有機ＥＬ素子１を、上述したトップエミッション方式で作成する場合、発光媒体層８から、基板２と反対側の封止体を通して放射される表示光を取り出すためには、可視光波長領域に対して、光透過性が必要となる。
また、有機ＥＬ素子１は、電極（第一電極４、第二電極１０）間に発光材料（発光媒体層８）を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光層１４の材料である有機発光材料は、大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまう。
このため、通常、有機ＥＬ素子１には、外部と遮断するための封止体（図示せず）を設ける。このような封止体は、例えば、封止材上に樹脂層を設けて形成することが可能である。
(About sealed body)
When the
In addition, the
For this reason, normally, the
上記の封止材の材料としては、水分や酸素の透過性が低い基材を用いる必要がある。
ここで、封止材の材料としては、例えば、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルム等を挙げることができる。
耐湿性フィルムとしては、例えば、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルム、または、吸水剤を塗布した重合体フィルム等がある。ここで、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０-6［ｇ／ｍ2／ｄａｙ］以下であることが好適である。
As a material for the sealing material, it is necessary to use a base material having low moisture and oxygen permeability.
Here, examples of the material for the sealing material include ceramics such as alumina, silicon nitride, and boron nitride, glass such as alkali-free glass and alkali glass, quartz, and a moisture-resistant film.
Examples of the moisture-resistant film include a film in which SiOx is formed on both surfaces of a plastic substrate by a CVD method, a film having a low permeability and a water absorption property, or a polymer film coated with a water absorbing agent. Here, the moisture permeability of the moisture-resistant film is preferably 10 −6 [g / m 2 / day] or less.
樹脂層の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン樹脂等からなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、二液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物等の熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。 Examples of the material of the resin layer include a photo-curing adhesive resin, a thermosetting adhesive resin, a two-component curable adhesive resin, and an ethylene ethyl acrylate (EEA) made of an epoxy resin, an acrylic resin, a silicon resin, or the like. ) Acrylic resins such as polymers, vinyl resins such as ethylene vinyl acetate (EVA), thermoplastic resins such as polyamide and synthetic rubber, and thermoplastic adhesive resins such as acid-modified products of polyethylene and polypropylene. .
また、樹脂層を封止材の上に形成する方法としては、例えば、溶剤溶液法、押出ラミネーション法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法等を挙げることができる。
この場合、必要に応じて、吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることも可能である。ここで、封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ表示装置の大きさや形状により任意に決定されるが、５［μｍ］以上５００［μｍ］以下の範囲内程度が好適である。
Examples of the method for forming the resin layer on the sealing material include a solvent solution method, an extrusion lamination method, a melt / hot melt method, a calendar method, a nozzle coating method, a screen printing method, a vacuum laminating method, and a hot roll. The laminating method etc. can be mentioned.
In this case, it is possible to contain a hygroscopic or oxygen-absorbing material as necessary. Here, the thickness of the resin layer formed on the sealing material is arbitrarily determined depending on the size and shape of the organic EL display device to be sealed, but the thickness is within the range of 5 [μm] to 500 [μm]. Is preferred.
なお、上記の説明では、封止体を、封止材上に樹脂層として形成したが、封止体を、有機ＥＬ素子１側に、直接形成することも可能である。
また、有機ＥＬ素子１と封止体との貼り合わせは、封止室で行う。
ここで、封止体を、封止材と樹脂層の二層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好適である。一方、樹脂層に熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに、硬化温度で加熱硬化を行うことが好適である。また、樹脂層に光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことが可能である。
In the above description, the sealing body is formed as a resin layer on the sealing material. However, the sealing body can be directly formed on the
The
Here, when the sealing body has a two-layer structure of a sealing material and a resin layer, and a thermoplastic resin is used for the resin layer, it is preferable to perform only pressure bonding with a heated roll. On the other hand, when a thermosetting adhesive resin is used for the resin layer, it is preferable to perform heat curing at a curing temperature after pressure bonding with a heated roll. Moreover, when using a photocurable adhesive resin for a resin layer, after crimping | bonding with a roll, it can harden | cure by further irradiating light.
なお、上述したような封止材を用いて封止を行う前や、その代わりに、例えば、パッシベーション膜として、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法等のドライプロセスを用いて、窒化珪素膜等無機薄膜による封止体を用いることも可能である。また、これらを組み合わせた封止体を用いることも可能である。
この場合、上述したパッシベーション膜の膜厚は、１００［ｎｍ］以上５００［ｎｍ］以下の範囲内とすることが可能である。特に、材料の透湿性や、水蒸気光透過性等により異なるが、パッシベーション膜の膜厚を、１５０［ｎｍ］以上３００［ｎｍ］以下の範囲内とすることが好適である。
また、有機ＥＬ素子１を、上述したトップエミッション型の構造とした場合、上記の特性に加え、光透過性を考慮する必要があるため、可視光波長領域の全平均で７０［％］以上であれば好適である。
In addition, before performing sealing using the sealing material as described above, instead of using a thin film such as a silicon nitride film using a dry process such as an EB vapor deposition method or a CVD method, for example, as a passivation film. It is also possible to use a sealing body. Moreover, it is also possible to use the sealing body which combined these.
In this case, the thickness of the passivation film described above can be in the range of 100 [nm] to 500 [nm]. In particular, the thickness of the passivation film is preferably in the range of 150 [nm] or more and 300 [nm] or less, although it varies depending on the moisture permeability of the material, water vapor light permeability, and the like.
In addition, when the
（有機ＥＬ素子１の製造方法）
以下、図１及び２を参照しつつ、図３を用いて、有機ＥＬ素子１の製造方法を説明する。
有機ＥＬ素子１を製造する際には、まず、基板２上に第一電極４を形成する、第一電極形成工程を行う。すなわち、有機ＥＬ素子１の製造方法には、第一電極形成工程を含む。
第一電極形成工程において、第一電極４を形成する方法としては、第一電極４の材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることが可能である。また、第一電極４を形成する方法としては、乾式成膜法以外にも、グラビア印刷法や、スクリーン印刷法等の湿式成膜法等を用いることが可能である。
(Method for producing organic EL element 1)
Hereinafter, the manufacturing method of the
When manufacturing the
In the first electrode forming step, the
ここで、第一電極４のパターニング方法としては、第一電極４の材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィ法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法等の既存のパターニング法を用いることが可能である。なお、基板２としてＴＦＴを形成した基板（図２参照）を用いる場合は、下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。
Here, as a patterning method for the
そして、基板２上に第一電極４を形成した後、第一電極４の周囲を囲む隔壁６を基板２上に形成する、隔壁形成工程を行う。すなわち、有機ＥＬ素子１の製造方法には、隔壁形成工程を含む。
隔壁形成工程において、第一電極４を形成した基板２上に隔壁６を形成する方法としては、例えば、第一電極４を形成した基板２上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、第一電極４を形成した基板２上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。
And after forming the
In the partition formation step, as a method of forming the
また、必要に応じて、隔壁６の材料に、撥水剤を添加することや、プラズマやＵＶを照射して、隔壁６の形成後に、隔壁６に対して、インクに対する撥液性を付与することも可能である。
隔壁形成工程により基板２上に隔壁６を形成した後、発光媒体層８を第一電極４上に形成する、発光媒体層形成工程を行う。すなわち、有機ＥＬ素子１の製造方法には、発光媒体層形成工程を含む。
Further, if necessary, a water repellent is added to the material of the
After the
発光媒体層形成工程は、正孔注入層１２を第一電極４上を覆うように形成する正孔注入層形成工程と、有機発光層１４を正孔注入層１２上に形成する有機発光層形成工程と、電子注入層１６を有機発光層１４上に形成する電子注入層形成工程を含む。
正孔注入層形成工程では、正孔注入層１２の材料に応じて、正孔注入層１２の材料を溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法やスリットコート法、スプレーコート法、バーコート法、ディップコート法、凸版印刷法によって形成する方法や、抵抗加熱蒸着法によって形成する方法を用いる。
In the light emitting medium layer forming step, a hole injecting layer forming step for forming the
In the hole injection layer forming step, the material of the
また、これらの方法以外に、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等のドライ成購法や、スピンコート法、ゾルゲル法等のウェット成膜法等、既存の成膜法を用いてもよい。
すなわち、発光媒体層８が含む層（正孔注入層１２、有機発光層１４、電子注入層１６）のうち少なくとも一つの層は、ウェットプロセス法を用いて形成してもよい。
In addition to these methods, for example, dry heating methods such as resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, reactive vapor deposition, ion plating, and sputtering, and wet chemical such as spin coating and sol-gel methods. An existing film formation method such as a film method may be used.
That is, at least one of the layers included in the light emitting medium layer 8 (the
有機発光層形成工程では、有機発光層１４の材料に応じて、インクジェット印刷法、ノズルプリント印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等のウェット成膜法等既存の成膜法を用いる。特に、有機発光材料を、溶媒に溶解、または、安定に分散させた有機発光インキを用いて、有機発光層１４を各発光色に塗り分ける場合には、隔壁６間にインキを転写してパターニングできるインクジェット法、ノズルプリント法、凸版印刷法が好適である。
In the organic light emitting layer forming step, an existing film forming method such as an ink jet printing method, a nozzle print printing method, a relief printing method, a gravure printing method, a screen printing method or the like is used according to the material of the organic
すなわち、有機発光層形成工程では、第一電極４上を覆うように形成された正孔注入層１２上に、有機発光層１４の材料である有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを塗工して、有機発光層１４をパターン化して形成する。
また、有機発光層形成工程は、印刷法、インクジェット法及びノズルプリント法のうちいずれかを用いて行う。
なお、上述した成膜法以外の方法を用いて、有機発光層１４を形成してもよい。
That is, in the organic light emitting layer forming step, organic light emission in which an organic light emitting material as a material of the organic
In addition, the organic light emitting layer forming step is performed using any one of a printing method, an ink jet method, and a nozzle printing method.
In addition, you may form the organic
ここで、図３を用いて、上記の凸版印刷法により、有機発光層１４を形成する手順を説明する。
図３は、凸版印刷法に用いる凸版印刷装置３６の概略構成を示す図である。
図３中に示すように、凸版印刷装置３６は、有機発光材料からなる有機発光インキを、第一電極４、正孔注入層１２、インターレイヤー層１８が形成された基板２上にパターン印刷する際に用いる装置であり、インクタンク３８と、インキチャンバー４０と、アニロックスロール４２と、凸部が設けられた凸版４４がマウントされた版胴４６を有している。
Here, the procedure for forming the organic
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 3, the
インクタンク３８には、溶剤で希釈された有機発光インキが収容されており、インキチャンバー４０には、インクタンク３８から、有機発光インキが送り込まれるようになっている。
アニロックスロール４２は、インキチャンバー４０のインキ供給部に接して、インキチャンバー４０へ回転可能に支持されている。
The
The anilox roll 42 is in contact with the ink supply part of the
上記のパターン印刷を行う際には、アニロックスロール４２の回転に伴い、アニロックスロール４２の表面に供給された有機発光インキのインキ層４８が、均一な膜厚に形成される。このインキ層４８のインキは、アニロックスロール４２に近接して回転駆動される版胴４６にマウントされた凸版４４の凸部に転移する。
そして、ステージ５０に、被印刷基板（基板２）が設置されており、凸版４４の凸部にあるインキが基板２に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て、基板２上に有機発光層１４が形成されることとなる。
When the pattern printing is performed, the
Then, a substrate to be printed (substrate 2) is installed on the
なお、他の発光媒体層（例えば、インターレイヤー層１８）をインキ化して塗工する場合についても、上記と同様の形成方法を用いて、基板２上に層を形成することが可能である。
ここで、本実施形態の有機ＥＬ素子１は、発光媒体層８が、正孔注入層１２と、有機発光層１４と、電子注入層１６に加え、インターレイヤー層１８を含んでいる。
このため、本実施形態では、有機発光層形成工程の後工程として、インターレイヤー層１８を形成するインターレイヤー層形成工程を行う。すなわち、本実施形態では、発光媒体層形成工程が、インターレイヤー層１８を形成するインターレイヤー層形成工程を含んでいる。
In addition, also about the case where other luminescent medium layers (for example, interlayer layer 18) are made into ink and applied, it is possible to form a layer on the
Here, in the
For this reason, in this embodiment, the interlayer layer formation process which forms the
インターレイヤー層形成工程において、インターレイヤー層１８を形成する際には、インターレイヤー層１８の材料として、ポリビニルカルバゾール、またはその誘導体、側鎖または主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等の、芳香族アミンを含むポリマー等を用い、これらの材料を、溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法やインクジェット法、ノズルプリント法、凸版印刷法、スリットコート法、バーコート法を用いて形成する。
In forming the
電子注入層形成工程では、有機発光層１４よりも面積が小さいマスクパターンを用いて、電子注入層１６の材料に応じ、抵抗過熱法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタ法等を用いて、電子注入層１６を形成する。
なお、本実施形態では、インターレイヤー層形成工程の後工程として、電子注入層形成工程を行う。
In the electron injection layer forming step, a mask pattern having an area smaller than that of the organic
In the present embodiment, the electron injection layer forming step is performed as a subsequent step of the interlayer layer forming step.
上述した発光媒体層形成工程により発光媒体層８を形成した後、基板２及び発光媒体層８上に、第二電極１０を形成する、第二電極形成工程を行う。すなわち、有機ＥＬ素子１の製造方法には、第二電極形成工程を含む。
第二電極形成工程において、第二電極１０を形成する方法としては、第二電極１０の材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることが可能である。
第二電極１０を形成した後、上述した封止体を形成して、有機ＥＬ素子１の製造を終了する。
After the light emitting
In the second electrode forming step, the
After forming the
（第一実施形態の効果）
以下、第一実施形態の効果を記載する。
本実施形態の有機ＥＬ素子１及びその製造方法であれば、電子注入層１６を、有機発光層１４のうち、厚さが厚い領域を避けて、選択的に形成することが可能となり、有機発光層１４の厚さが厚い部分における、陰極との仕事関数の差を増加させて、非発光の部分とすることが可能となる。
このため、有機ＥＬ素子１が備える発光媒体層８において、有機発光層１４の平坦性を向上させることが可能となり、画素内において発生する、発光ムラや色度の変化を抑制することが可能となる。
その結果、画素内で発生する発光ムラや色度の変化を抑制することが可能な、有機ＥＬ素子１及びその製造方法を提供することが可能となる。
(Effects of the first embodiment)
Hereinafter, effects of the first embodiment will be described.
If it is the
Therefore, in the light emitting
As a result, it is possible to provide the
（変形例）
以下、第一実施形態の変形例を列挙する。
（１）本実施形態の有機ＥＬ素子１では、発光媒体層８の構成を、正孔注入層１２と、有機発光層１４と、インターレイヤー層１８を含んでいる構成としたが、これに限定するものではなく、発光媒体層８の構成を、インターレイヤー層１８を含んでいない構成としてもよい。
（２）本実施形態の有機ＥＬ素子１の製造方法では、発光媒体層形成工程が、インターレイヤー層１８を形成するインターレイヤー層形成工程を含んでいるが、これに限定するものではなく、発光媒体層形成工程が、インターレイヤー層形成工程を含んでいなくともよい。
(Modification)
Hereinafter, modifications of the first embodiment will be listed.
(1) In the
(2) In the manufacturing method of the
（実施例）
以下、図１から図３を参照しつつ、図４を用いて、上述した第一実施形態の有機ＥＬ素子１と、二種類の比較例の有機ＥＬ素子を製造し、両者に対する物性の評価を行った結果について説明する。
なお、以下の説明では、第一実施形態の有機ＥＬ素子１を、「本発明例の有機ＥＬ素子」と記載する。同様に、以下の説明では、二種類の比較例の有機ＥＬ素子を、それぞれ、「第一比較例の有機ＥＬ素子」及び「第二比較例の有機ＥＬ素子」と記載する。
ここで、本発明例、第一比較例及び第二比較例の有機ＥＬ素子は、全て、有機発光層１４の色を、本発明の効果が最も現れる色である青色とした。
(Example)
Hereinafter, referring to FIG. 1 to FIG. 3, using FIG. 4, the
In the following description, the
Here, in the organic EL elements of the present invention example, the first comparative example, and the second comparative example, the color of the organic
（本発明例）
本発明例の有機ＥＬ素子１を製造する際には、基板２として、基板２上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ２０と、その上方に形成された第一電極４（画素電極）とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。
また、アクティブマトリクス基板（基板２）のサイズは、２００［ｍｍ］×２００［ｍｍ］である。さらに、上記のアクティブマトリクス基板は、その中に対角が５インチであり、画素数が３２０×２４０のディスプレイが中央に配置されている。
そして、上記のアクティブマトリクス基板上に、スパッタ法を用いて、厚さ１５０［ｎｍ］のＩＴＯ膜を形成し、これを第一電極４とした。
(Example of the present invention)
When manufacturing the
The size of the active matrix substrate (substrate 2) is 200 [mm] × 200 [mm]. Further, the above active matrix substrate has a diagonal of 5 inches and a display having 320 × 240 pixels arranged in the center.
Then, an ITO film having a thickness of 150 [nm] was formed on the above active matrix substrate by sputtering, and this was used as the
さらに、第一電極４の周囲を囲んで画素を区画するような形状で、隔壁６を形成した。
ここで、隔壁６を形成する際には、まず、アクリル系のフォトレジスト材料を、アクティブマトリクス基板の全面に厚さ２［μｍ］で形成した後、上記のフォトレジスト材料に対して、フォトリソグラフィ法により、第一電極４上に幅３０［μｍ］の隔壁６を形成した。
Further, the
Here, when the
次に、上記のように形成した第一電極４及び隔壁６上に、厚さ２０［ｎｍ］の酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）を、スパッタリング製膜により成膜して、正孔注入層１２を形成した。
そして、インターレイヤー層１８の材料であるポリビニルカルバゾール誘導体を、濃度が０．５［％］となるように、トルエンに溶解させたインキを用いて、上記のアクティブマトリクス基板を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた第一電極４の真上に、そのラインパターンに合わせて、凸版印刷法で印刷を行った。
このとき、３００［線／インチ］のアニロックスロール及び感光性樹脂版を使用した。その結果、印刷・乾燥後のインターレイヤー層１８の膜厚は、２０［ｎｍ］となった。
Next, on the
Then, using the ink in which the polyvinyl carbazole derivative, which is the material of the
At this time, 300 [line / inch] anilox roll and photosensitive resin plate were used. As a result, the thickness of the
次に、青色の有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を、その濃度が１［％］となるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用いて、上記のアクティブマトリクス基板を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた第一電極４の真上に、そのラインパターンに合わせて、有機発光層１４を凸版印刷法で印刷した。
このとき、１５０［線／インチ］のアニロックスロール４２及び水現像タイプの感光性樹脂板を使用した。その結果、印刷・乾燥後の有機発光層１４の膜厚は、６０［ｎｍ］となった。
Next, using the organic light-emitting ink in which the polyphenylene vinylene derivative, which is a blue organic light-emitting material, is dissolved in toluene so that its concentration is 1 [%], the above active matrix substrate is set in a printing machine, The organic light-emitting
At this time, 150 [lines / inch]
次に、電子注入層１６として、メタルマスクを用いた真空蒸着法により形成した。
ここで、上記のメタルマスクは、画素の端から５［μｍ］狭い開口のものを使用した。
これにより、電子注入層１６を、有機発光層１４の厚さが最も薄い中心から隔壁６へ向かう方向へ、厚さが１０［ｎｍ］厚い領域であり、さらに、有機発光層１４の発光強度が、有機発光層１４の中心よりも９［％］低く、有機発光層１４の色度が、有機発光層１４の中心よりも０．０１大きい領域まで形成した。
Next, the
Here, the metal mask having an opening narrow by 5 [μm] from the end of the pixel was used.
Thereby, the
さらに、第二電極１０として、アルミニウム膜を、メタルマスクを用いた真空蒸着法により、隔壁６及び発光媒体層８の上面を覆う広さで、厚みが１５０［ｎｍ］となるように成膜した。
そして、上記のように第二電極１０を成膜したアクティブマトリクス基板に対し、封止材としたガラス板を、発光領域全てをカバーするように載せた後、約９０［℃］で一時間程度、接着剤を熱硬化させて封止を行った。
Further, as the
Then, on the active matrix substrate on which the
（第一比較例）
第一比較例の有機ＥＬ素子は、電子注入層を、有機発光層の厚さが最も薄い中心から隔壁へ向かう方向へ、１５［ｎｍ］厚い領域であり、さらに、有機発光層の発光強度が、有機発光層の中心よりも２０［％］低く、有機発光層の色度が、有機発光層の中心よりも０．０２大きい領域まで形成した。これは、上述した本発明例と同様の方法を用いた上で、上述したメタルマスクの開口を、画素の端から４［μｍ］狭い開口のものに変えて行った。
その他の材料、各層の厚さ、工程は、上述した本発明例と同様とした。
(First comparative example)
The organic EL device of the first comparative example is a region where the electron injection layer is 15 [nm] thick from the thinnest center of the organic light emitting layer toward the partition, and the light emission intensity of the organic light emitting layer is further increased. The region was 20% lower than the center of the organic light emitting layer and the chromaticity of the organic light emitting layer was 0.02 larger than the center of the organic light emitting layer. This was performed by using the same method as in the above-described example of the present invention, and changing the opening of the metal mask described above to one having an opening 4 [μm] narrower than the end of the pixel.
Other materials, the thickness of each layer, and the process were the same as those of the above-described example of the present invention.
（第二比較例）
第二比較例の有機ＥＬ素子は、電子注入層を、有機発光層全体を覆うように形成した。
その他の材料、各層の厚さ、工程は、上述した本発明例と同様とした。
（本発明例及び比較例に対する物性の評価）
上記の手順によって得られた、本発明例と、第一比較例及び第二比較例の有機ＥＬ素子に対して色度を測定した。その測定結果を、以下の表に示す。
(Second comparative example)
In the organic EL element of the second comparative example, the electron injection layer was formed so as to cover the entire organic light emitting layer.
Other materials, the thickness of each layer, and the process were the same as those of the above-described example of the present invention.
(Evaluation of physical properties with respect to inventive examples and comparative examples)
Chromaticity was measured with respect to the organic EL elements of the present invention example, the first comparative example, and the second comparative example obtained by the above procedure. The measurement results are shown in the following table.
また、本発明例と、第一比較例及び第二比較例の有機ＥＬ素子を備えて形成した表示装置を、６００［ｃｄ／ｍ2］で点灯させた状態における、色度の経時変化の測定結果を、図４中に示した。なお、図４は、実施例における、色度の経時変化を示すグラフである。
なお、表１中に示す「ＣＩＥ‐ｘ」は色度のｘ値であり、「ＣＩＥ‐ｙ」は色度のｙ値であり、「ΔＣＩＥ‐ｙ」は色度のｙ値の変化量である。
表１中に示すように、本発明例の輝度は、第二比較例の画素全体に電子注入を形成したときと比較して、６［％］程度の輝度の低下が見られている。これは、画素内の輝度ムラの原因となっていた、膜厚が厚く輝度が低い領域の発光が無くなったためであり、発光させた表示自体は、画素内で輝度ムラのない発光を示していた。
また、本発明例は、第二比較例と比較して、色度のｙ値が０．０１４ほど小さく、色度の改善が確認された。
In addition, measurement of change in chromaticity with time in a state where a display device formed by including the organic EL elements of the present invention example and the first comparative example and the second comparative example is lit at 600 [cd / m 2 ]. The results are shown in FIG. FIG. 4 is a graph showing the change in chromaticity over time in the example.
Note that “CIE-x” shown in Table 1 is the x value of chromaticity, “CIE-y” is the y value of chromaticity, and “ΔCIE-y” is the amount of change in the y value of chromaticity. is there.
As shown in Table 1, the luminance of the example of the present invention is about 6% lower than that of the second comparative example in which electron injection is formed over the entire pixel. This is because the light emission in the region where the film thickness is high and the brightness is low, which was the cause of the luminance unevenness in the pixel, disappeared, and the emitted display itself showed light emission without luminance unevenness in the pixel. .
Further, in the inventive example, the y value of chromaticity was as small as 0.014 compared with the second comparative example, and it was confirmed that the chromaticity was improved.
また、図４中に示すように、電子注入層を形成する範囲を選択的に形成した例である、本発明例及び第一比較例の色度変化が抑制されているが、表１中に示す、駆動後の色度のｙ値の変化量を示した「ΔＣＩＥ‐ｙ」を比較すると、第一比較例よりも、本発明例の効果が大きいことが確認された。
以上により、電子注入層を形成する領域は、本発明例のように、有機発光層のうち、有機発光層の厚さが最も薄い中心から隔壁へ向かう方向へ、１０［ｎｍ］厚い領域であり、また、有機発光層の発光強度が、有機発光層の中心よりも１０［％］低く、また、有機発光層の色度が、有機発光層の中心よりも０．０１増加している領域とすることが好適であるという結果を得た。
Further, as shown in FIG. 4, the chromaticity change of the present invention example and the first comparative example, which is an example in which the range for forming the electron injection layer is selectively formed, is suppressed. When “ΔCIE-y” indicating the amount of change in y value of chromaticity after driving is compared, it is confirmed that the effect of the example of the present invention is greater than that of the first comparative example.
As described above, the region where the electron injection layer is formed is a region that is 10 [nm] thick in the direction from the thinnest center of the organic light emitting layer toward the partition, as in the present invention example. Further, the emission intensity of the organic light emitting layer is 10% lower than the center of the organic light emitting layer, and the chromaticity of the organic light emitting layer is increased by 0.01 from the center of the organic light emitting layer. The result that it is suitable to do was obtained.
１ 有機ＥＬ素子
２ 基板
４ 第一電極
６ 隔壁
８ 発光媒体層
１０ 第二電極
１２ 正孔注入層
１４ 有機発光層
１６ 電子注入層
１８ インターレイヤー層
２０ 薄膜トランジスタ
２２ 活性層
２４ ゲート絶縁膜
２６ ゲート電極
２８ ドレイン電極
３０ ソース電極
３２ 走査線
３４ トランジスタ絶縁膜
３６ 凸版印刷装置
３８ インクタンク
４０ インキチャンバー
４２ アニロックスロール
４４ 凸版
４６ 版胴
４８ インキ層
５０ ステージ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記発光媒体層は、前記隔壁から離れた部分ほど厚さが減少している有機発光層と、当該有機発光層上に形成され且つ前記発光媒体層の厚さ方向から見た面積が前記有機発光層の面積よりも小さい電子注入層と、を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子。 A substrate, a first electrode formed on the substrate, a partition wall formed on the substrate and surrounding the periphery of the first electrode, and a light emitting medium layer formed on the first electrode in the partition wall; A second electrode formed on the partition wall and the light emitting medium layer, and an organic EL element comprising:
The light emitting medium layer includes an organic light emitting layer having a thickness that decreases toward a portion away from the partition, and an area formed on the organic light emitting layer and viewed from the thickness direction of the light emitting medium layer. An organic EL element comprising: an electron injection layer smaller than an area of the layer.
前記発光媒体層が含む層のうち少なくとも一つの層は、ウェットプロセス法を用いて形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the organic EL element which manufactures the organic EL element of any one of Claims 1-7,
At least one of the layers included in the light emitting medium layer is formed by using a wet process method.
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