JP2013077502A - Application device, application method, and method of manufacturing organic functional element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a high material use efficiency and a uniform applied film in a pixel formation region even when a high-speed operation is performed in an application device that continuously forms an applied film on a substrate by relatively reciprocatingly moving a stage for disposing a base material thereon and a nozzle for discharging a liquid column-shaped ink.SOLUTION: An application device includes: a stage for disposing a base material thereon; a nozzle for continuously discharging a liquid column-shaped ink on the base material; and a movement mechanism that permits a relative movement of the stage and the nozzle by moving at least one of the stage and the nozzle in a plane direction of the base material. A discharge flow of the ink discharged from the nozzle is controlled on the basis of information of a relative movement speed of the base material with respect to the nozzle.

Description

本発明は、ノズルを用いて液柱状のインクを塗布することにより基板上に塗膜を形成する塗布装置及び方法に関する。より具体的には、ノズルを用いて液柱状の有機EL材料を用いたインクを塗布することにより基板上に塗膜を形成する塗布装置及び方法に関する。   The present invention relates to an application apparatus and method for forming a coating film on a substrate by applying liquid columnar ink using a nozzle. More specifically, the present invention relates to an application apparatus and method for forming a coating film on a substrate by applying ink using a liquid columnar organic EL material using a nozzle.

有機EL(Electro−Luminescence)パネルは自発光により表示を行うため、液晶ディスプレイのようなバックライトが不要となるほか、高コントラスト、広視野角、高速応答、低消費電力などの特長を持ち、次世代パネルとして期待され実用化が進んでいる。従来より、有機EL素子基板の作製にはメタルマスクを用いた真空蒸着法が使用されているが、有機ELパネルの大型化に関しては、例えば加圧や熱でのメタルマスク変形による色ムラが発生するといった課題や大型の真空蒸着設備が必要となるといった課題、又は材料利用効率が悪いといった課題がある。   Organic EL (Electro-Luminescence) panels display by self-emission, which eliminates the need for a backlight like a liquid crystal display, and has features such as high contrast, wide viewing angle, high-speed response, and low power consumption. It is expected to be a generation panel and is being put to practical use. Conventionally, a vacuum deposition method using a metal mask has been used to fabricate an organic EL element substrate. However, regarding the enlargement of an organic EL panel, for example, color unevenness due to metal mask deformation due to pressure or heat occurs. There is a problem that a large-scale vacuum vapor deposition facility is required, or a problem that material utilization efficiency is poor.

上記課題を解決するため、例えばインクジェット法による有機EL素子基板の作製が研究されている。インクジェット法は、用いるヘッドの解像度に応じて微少なインクを所望の位置に吐出することが可能であることから、微細なパターンの形成や、所望の膜厚を備えた薄膜の形成が容易であるという特長を有する。この特長を利用し、インクジェット法は微細な塗り分けが必要な有機EL素子やカラーフィルタの製造などに利用されている。   In order to solve the above problems, for example, the production of an organic EL element substrate by an ink jet method has been studied. The ink jet method can discharge a minute amount of ink to a desired position according to the resolution of the head to be used, so that it is easy to form a fine pattern or a thin film having a desired film thickness. It has the feature. Taking advantage of this feature, the inkjet method is used for manufacturing organic EL elements and color filters that require fine coating.

これらのインクジェット法を有機EL素子の製造に応用した場合には、必要な量のEL材料を所定の溶媒に分散又は溶解させてインク化することにより、色毎に塗り分けをすることができるので、蒸着法に比べてEL材料の利用効率を向上させることができるという利点がある。しかしながら、インクジェット法では、インクジェットノズル口が大気に触れているため、ノズル表面が乾きやすく、ノズル詰まりを起こす場合がある。このノズル詰まりを回避するため、インク溶剤は比較的高沸点のものに使用が限定されてしまうが、高沸点の溶剤はパネルに残留しやすく有機ELの発光特性に影響がある場合が多い。   When these ink jet methods are applied to the manufacture of organic EL elements, the required amount of EL material can be dispersed or dissolved in a predetermined solvent to form an ink, so that different colors can be applied. There is an advantage that the utilization efficiency of the EL material can be improved as compared with the vapor deposition method. However, in the ink jet method, since the ink jet nozzle port is in contact with the atmosphere, the nozzle surface is likely to dry, and nozzle clogging may occur. In order to avoid this nozzle clogging, the ink solvent is limited to those having a relatively high boiling point, but the high boiling point solvent tends to remain on the panel and often affects the light emission characteristics of the organic EL.

そこで、近年、これらの課題を解決するため、微細な吐出口を有するノズルから連続して液柱状のインクを吐出させる塗布装置及びその塗布装置を用いた塗布方法が提案されており、例えば特許文献1に記載されたものがある。この塗布装置は、インク溶剤として低沸点溶剤も使用できるため、有機ELの発光特性にも影響が少ないという利点がある。このような装置を用いて塗布する場合、基材を設置するステージと、基材上にインクを吐出するノズルとを相対的に往復移動させながら連続的に塗布することで、基材の画素形成領域に画素となる塗膜を均一に形成することができる。   Therefore, in recent years, in order to solve these problems, a coating apparatus that discharges liquid columnar ink continuously from a nozzle having a fine discharge port and a coating method using the coating apparatus have been proposed. 1 is described. Since this coating apparatus can also use a low boiling point solvent as an ink solvent, there is an advantage that the light emitting characteristics of the organic EL are less affected. When applying using such an apparatus, the substrate is formed by continuously applying the stage on which the substrate is placed and the nozzle that ejects ink onto the substrate while reciprocally moving relative to each other. A coating film serving as pixels can be uniformly formed in the region.

前記ステージと前記ノズルとの相対速度は、往復動作を行うため、定常の等速状態から減速、停止、加速、定常状態を順に繰り返す。ノズルから吐出されるインクは画素形成領域において均一な塗膜を形成するために、画素形成領域では等速移動を行い、画素形成領域外では減速、停止、加速動作を行う必要がある。単位時間あたりの吐出量が増加すれば画素膜厚は大きくなり、単位時間あたりの吐出量が減少すれば画素膜厚は小さくなる。この塗布装置において、画素形成領域において均一な膜厚を得るためには、等速移動中に画素形成領域への吐出を行う必要があり、高速動作時には画素形成領域外へのインクの吐出が多くなるため材料利用効率が低いという問題がある。   Since the relative speed between the stage and the nozzle performs a reciprocating operation, deceleration, stop, acceleration, and steady state are repeated in order from a steady constant speed state. In order to form a uniform coating film in the pixel formation region, the ink ejected from the nozzle needs to move at a constant speed in the pixel formation region, and perform deceleration, stop, and acceleration operations outside the pixel formation region. When the discharge amount per unit time increases, the pixel film thickness increases, and when the discharge amount per unit time decreases, the pixel film thickness decreases. In this coating apparatus, in order to obtain a uniform film thickness in the pixel formation region, it is necessary to perform ejection to the pixel formation region during constant speed movement, and during high speed operation, a large amount of ink is ejected outside the pixel formation region. Therefore, there is a problem that the material utilization efficiency is low.

特開2002−75640号公報JP 2002-75640 A

本発明の課題は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、基材を設置するステージと液柱状のインクを吐出するノズルとを相対的に往復移動させながら基板上に連続的に塗膜を形成する塗布装置(いわゆるノズル塗布装置)において、高速動作を行っても材料利用効率が高くかつ画素形成領域の塗膜が均一な塗布装置、その塗布装置を用いた塗布方法及びその塗布装置を用いた有機機能性素子の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and continuously coats a film on a substrate while relatively reciprocally moving a stage on which a base material is installed and a nozzle for discharging liquid columnar ink. In a coating apparatus (so-called nozzle coating apparatus) for forming a film, a coating apparatus having a high material utilization efficiency and a uniform coating film in a pixel forming region even when a high-speed operation is performed, a coating method using the coating apparatus, and a coating apparatus therefor It aims at providing the manufacturing method of the used organic functional element.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、第1の発明は、基材を設置するステージと、前記基材上に液柱状のインクを連続吐出するノズルと、前記ステージと前記ノズルとを、少なくとも一方を前記基材の面方向に移動させることによって、相対的に移動可能とする移動機構と、を備えた塗布装置であって、前記ノズルに対する前記基材の相対移動速度の情報に基づいて、前記ノズルから吐出するインクの吐出流量を制御することを特徴とする塗布装置である。   The present invention has been made to solve the above problems, and the first invention includes a stage on which a substrate is installed, a nozzle that continuously discharges liquid columnar ink on the substrate, the stage, and the stage. And a moving mechanism that is movable relative to each other by moving at least one of the nozzles in the surface direction of the base material, and a relative movement speed of the base material with respect to the nozzle. An application apparatus that controls the discharge flow rate of ink discharged from the nozzles based on information.

第2の発明は、第1の発明において、前記ステージと前記ノズルとの相対的な移動は往復動作であり、前記相対移動速度が定常状態から減速する際には前記吐出流量が減少し、前記相対移動速度が定常状態へ加速する際には前記吐出流量が増加することを特徴とする塗布装置である。   According to a second invention, in the first invention, the relative movement between the stage and the nozzle is a reciprocating operation, and the discharge flow rate decreases when the relative movement speed is decelerated from a steady state, In the coating apparatus, the discharge flow rate increases when the relative movement speed is accelerated to a steady state.

第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記相対移動速度の情報は、あらかじめ実測した前記相対移動速度の加速特性及び減速特性であることを特徴とする塗布装置である。   A third invention is the coating apparatus according to the first or second invention, wherein the information on the relative movement speed is an acceleration characteristic and a deceleration characteristic of the relative movement speed measured in advance.

第4の発明は、第1から第3までのいずれか1つの発明において、前記吐出流量の制御を、インクの流量制御弁を用いて行うことを特徴とする塗布装置である。   A fourth invention is the coating apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the discharge flow rate is controlled using an ink flow rate control valve.

第5の発明は、第1から第4までのいずれか1つの発明において、前記往復動作において前記相対移動速度がゼロであるときに、前記吐出流量は、前記相対鵜移動速度が定常状態であるときよりも少なくかつゼロでないことを特徴とする塗布装置である。   According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, when the relative movement speed is zero in the reciprocating operation, the discharge flow rate is a steady state of the relative soot movement speed. It is a coating apparatus characterized by being less than zero and not zero.

第6の発明は、第1から第5までのいずれか1つの発明の塗布装置を用いて前記基材にインクを塗布する塗布方法であって、前記基材上に前記基材を多数の領域に区分けする隔壁を形成し、前記隔壁により区分けされた各前記領域へインクを吐出している間は、前記ノズルに対する前記基材の相対加速及び相対減速の領域を設け、前記ノズルに対する前記基材の相対移動速度の情報に基づいて、前記ノズルから吐出するインクの吐出流量を制御することを特徴とする塗布方法である。   6th invention is the coating method which apply | coats an ink to the said base material using the coating device of any one invention from 1st to 5th, Comprising: The said base material is made into many area | regions on the said base material A partition wall is formed, and a region of relative acceleration and relative deceleration of the substrate with respect to the nozzle is provided while ink is ejected to each of the regions partitioned by the partition wall, and the substrate with respect to the nozzle is provided. The coating method is characterized in that the discharge flow rate of the ink discharged from the nozzle is controlled based on the information on the relative movement speed.

第7の発明は、基板上に複数の有機機能層を形成する有機機能性素子の製造方法であって、第1から第5までのいずれか1つの発明の塗布装置により前記基材としての前記基板上に塗布したインクを用いて前記有機機能層を形成することを特徴とする有機機能性素子の製造方法有機機能層を形成することを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。   7th invention is a manufacturing method of the organic functional element which forms a some organic functional layer on a board | substrate, Comprising: Said 1st to 5th as said base material with the coating device of any one invention from 5th A method for producing an organic functional element, comprising forming the organic functional layer using an ink applied on a substrate. A method for producing an organic functional element, comprising forming an organic functional layer.

本発明によれば、基材を設置するステージと液柱状のインクを吐出するノズルとを相対的に往復移動させながら基板上に連続的に塗膜を形成するいわゆるノズル塗布装置において、高速動作を行っても材料利用効率が高くかつ画素形成領域の塗膜が均一な塗布装置とすることができる。   According to the present invention, in a so-called nozzle coating apparatus that continuously forms a coating film on a substrate while relatively reciprocating a stage on which a substrate is installed and a nozzle that ejects liquid columnar ink, a high-speed operation is performed. Even if it goes, it can be set as the coating device with high material utilization efficiency and the uniform coating film of a pixel formation area.

本発明の実施形態を示すものであり、有機EL素子基板断面の模式図The embodiment of the present invention is a schematic diagram of a cross section of an organic EL element substrate 本発明の実施形態を示すものであり、ノズル塗布法を用いた装置の概略図The schematic diagram of the device which shows the embodiment of the present invention and uses the nozzle coating method 本発明の実施形態を示すものであり、ノズル断面の詳細図The embodiment of the present invention is shown, and a detailed view of a nozzle cross section 本発明の実施形態を示すものであり、ステージとノズルとの相対速度と、ノズルから吐出されるインク量との関係について、ノズルの吐出流量一定の際の画素形成領域と加減速とを示した図4 shows an embodiment of the present invention, and shows the pixel formation area and acceleration / deceleration when the discharge flow rate of the nozzle is constant with respect to the relationship between the relative speed between the stage and the nozzle and the amount of ink discharged from the nozzle. Figure 本発明の実施形態を示すものであり、ノズルに対する基材の相対移動速度の情報に基づいて、ノズルから吐出するインクの吐出量を調整することを示した図The figure which shows embodiment of this invention and showed adjusting the discharge amount of the ink discharged from a nozzle based on the information of the relative moving speed of the base material with respect to a nozzle 本発明の実施形態を示すものであり、画素形成領域中にノズルと基材との相対速度が変化していることを示した図FIG. 4, showing an embodiment of the present invention, shows that the relative velocity between the nozzle and the base material changes in the pixel formation region. 本発明の実施形態を示すものであり、ノズルに対する基材の相対移動速度の情報に基づいて、ノズルから吐出するインクの吐出量を調整したが、インク下限吐出領域を設けなかったことを示した図FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, and the amount of ink discharged from the nozzle was adjusted based on information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle, but the ink lower limit discharge region was not provided. Figure

以下、図面を参照に本発明の好適な実施形態について説明する。なお、本発明ではノズル塗布装置を用いて有機EL素子基板を製造しているが、本発明は対象を有機ELに限定するものではなく、この他の表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。この場合には、多数の前記領域は表示画面を構成する画素に相当する。有機EL以外の光学部品として、カラーフィルタ、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を製造することができる。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present invention, an organic EL element substrate is manufactured using a nozzle coating apparatus, but the present invention is not limited to the organic EL, and as an optical component constituting the display screen of other display displays. It can be suitably used. In this case, a large number of the regions correspond to pixels constituting the display screen. As optical components other than organic EL, color filters, circuit boards, thin film transistors, microlenses, biochips, and the like can be manufactured.

以下、有機EL素子に含まれる正孔注入層と正孔輸送層と有機発光層とのパターン形成体を総称して機能層と呼び、この機能層を上記実施形態に係る塗布装置を用いて形成する場合について図1を用いて説明する。   Hereinafter, the pattern forming body of the hole injection layer, the hole transport layer, and the organic light emitting layer included in the organic EL element is collectively referred to as a functional layer, and this functional layer is formed using the coating apparatus according to the above embodiment. This will be described with reference to FIG.

(基板の準備)
有機EL素子は基板(基材)上に形成される。基板としては透光性基板1が好適に用いられる。透光性基板1としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルム又はシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いると、巻取りにより高分子EL素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。プラスチック製のフィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムには、水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層を必要に応じて設けることが好ましい。
(Preparation of substrate)
The organic EL element is formed on a substrate (base material). A translucent substrate 1 is preferably used as the substrate. As the translucent substrate 1, a glass substrate or a plastic film or sheet can be used. When a plastic film is used, a polymer EL element can be produced by winding, and a display panel can be provided at a low cost. Examples of the plastic film that can be used include polyethylene terephthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, and polycarbonate. These films are made of a metal oxide such as silicon oxide having water vapor barrier property and oxygen barrier property, oxynitride such as silicon nitride, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, saponified ethylene-vinyl acetate copolymer. It is preferable to provide a barrier layer as necessary.

(画素電極の作製)
透光性基板1の上には陽極としてパターニングされた画素電極2が設けられる。画素電極2の材料としては、ITO(インジウム錫複合酸化物)、IZO(インジウム亜鉛複合酸化物)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料等が使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性があることなどからITOを用いることが好ましい。ITOはスパッタ法により透光性基板1上に形成されて、フォトリソグラフィ法によりパターニングされライン状の画素電極2となる。
(Production of pixel electrode)
A pixel electrode 2 patterned as an anode is provided on the translucent substrate 1. As the material of the pixel electrode 2, transparent electrode materials such as ITO (indium tin composite oxide), IZO (indium zinc composite oxide), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, and aluminum oxide composite oxide can be used. It is preferable to use ITO because of its low resistance, solvent resistance and transparency. ITO is formed on the translucent substrate 1 by a sputtering method, and is patterned by a photolithography method to form a line-shaped pixel electrode 2.

(隔壁の作製)
ライン状の画素電極2を形成後、隣接する画素電極2との間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により隔壁3を形成する。基板及び検査用基板上には、当該基板及び検査用基板を多数の領域に区分けするマトリクス状又はストライプ状の隔壁3が設けられる。この隔壁3に囲まれた領域、すなわち隔壁3によって区分けされた各領域は、ノズル塗布用のインクによる膜が形成される吐出領域となる。隔壁3を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよいが、絶縁性を備えている必要がある。隔壁3に十分な絶縁性がない場合には隔壁3を通じて隣り合う画素電極2に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。また、有機EL素子の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。また、隔壁材料に含フッ素化合物や含ケイ素化合物等の撥インク剤を適量添加することで、適度な撥インク性を持たせることができる。
(Production of partition walls)
After the line-shaped pixel electrode 2 is formed, the partition wall 3 is formed by a photolithography method using a photosensitive material between the adjacent pixel electrodes 2. On the substrate and the inspection substrate, there are provided matrix-like or stripe-like partition walls 3 for dividing the substrate and the inspection substrate into a large number of regions. A region surrounded by the partition walls 3, that is, each region divided by the partition walls 3, becomes a discharge region in which a film made of ink for nozzle application is formed. The photosensitive material for forming the partition wall 3 may be either a positive type resist or a negative type resist, but it must have insulating properties. If the partition 3 does not have sufficient insulation, a current flows to the adjacent pixel electrode 2 through the partition 3 and a display defect occurs. Specific examples include polyimide, acrylic resin, novolac resin, and fluorene, but the present invention is not limited thereto. Further, for the purpose of improving the display quality of the organic EL element, a light shielding material may be included in the photosensitive material. Further, by adding an appropriate amount of an ink repellent agent such as a fluorine-containing compound or a silicon-containing compound to the partition wall material, an appropriate ink repellency can be provided.

本発明における隔壁3は、厚みが0.5μm〜5.0μmの範囲にあることが望ましい。隔壁3を隣接する画素電極2間に設けることによって、各画素電極2上に印刷された正孔輸送インクの広がりを抑え、また透明導電膜端部からのショート発生を防ぐことが出来る。隔壁3が低すぎるとショートの防止効果が得られないことがあり注意が必要である。   As for the partition 3 in this invention, it is desirable that the thickness exists in the range of 0.5 micrometer-5.0 micrometers. By providing the partition wall 3 between the adjacent pixel electrodes 2, it is possible to suppress the spread of the hole transport ink printed on each pixel electrode 2 and to prevent the occurrence of a short circuit from the edge of the transparent conductive film. Note that if the partition wall 3 is too low, the effect of preventing a short circuit may not be obtained.

(正孔注入層インクの調整)
正孔注入層4を形成するためのインク調整について説明する。形成される正孔注入層4の体積抵抗効率は発光効率の点から1×106Ω・cm以下のものが好ましい。正孔注入材料は、銅フタロシアニン、テトラ(t−ブチル)銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類や無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N‘−ジフェニル−N,N‘−ビス(3−メチルフェニル)−1,1‘−ビフェニル−4,4‘−ジアミン、N,N‘−ジ(1‐ナフチル)−N,N‘−ジフェニル−1,1‘−ビフェニル−4,4‘−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリアニリン等の高分子正孔注入材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他の既知の正孔注入材料の中から選ぶことができる。
正孔注入材料を溶解又は分散させる溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、2塩化エチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルフォルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMAc)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の非プロトン性極性溶媒、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等のアルコキシアルコール等の極性溶媒などが挙げられる。
(Adjustment of hole injection layer ink)
The ink adjustment for forming the hole injection layer 4 will be described. The hole injection layer 4 to be formed preferably has a volume resistance efficiency of 1 × 10 6 Ω · cm or less from the viewpoint of light emission efficiency. Hole injection materials include metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, metal-free phthalocyanines, quinacridone compounds, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N , N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′- Aromatic amine low molecular hole injection / transport materials such as diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, polymer hole injection materials such as poly (p-phenylene vinylene) and polyaniline, polythiophene oligomers The material can be selected from other known hole injection materials.
Examples of the solvent for dissolving or dispersing the hole injection material include halogen solvents such as chloroform, dichloromethane, dichloroethane, trichloroethylene, ethylene chloride, tetrachloroethane, and chlorobenzene, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and dimethyl. Polar solvents such as aprotic polar solvents such as formamide (DMF), dimethylacetamide (DMAc), dimethyl sulfoxide (DMSO), and alkoxy alcohols such as propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and dipropylene glycol monoethyl ether Etc.

(正孔輸送層インクの作製)
正孔輸送層5を形成するためのインク調整について説明する。正孔輸送性物質としては、例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(以下PVKともいう。)、ポリ(パラ−フェニレンビニレン)、カルバゾールビフェニル(以下、CBPとも言う。)、N,N‘−ジフェニル−N,N‘−ビス(1−ナフチル)―1,1‘−ビフェニル−4,4‘−ジアミン(以下NPDとも言う。)、N,N‘−ジフェニル−N,N‘−ビス(3−メチルフェニル)−1,1‘−ビフェニル−4,4‘−ジアミン(以下TPDともいう。)、4,4‘−ビス(10−フェノチアジニル)ビフェニルや、2,4,6−トリフェニル−1,3,5−トリアゾール、ポリフルオレン誘導体、トリフェニルアミンとフルオレンの共重合体などを挙げることができる。正孔輸送層5を形成する機能性インクの溶媒としては、シメン、テトラリン、クメン、デカリン、ジュレン、シクロヘキシルベンゼン、ジヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン、及びジブチルベンゼン等が挙げられる。
(Preparation of hole transport layer ink)
The ink adjustment for forming the hole transport layer 5 will be described. Examples of the hole transporting substance include poly (N-vinylcarbazole) (hereinafter also referred to as PVK), poly (para-phenylene vinylene), carbazole biphenyl (hereinafter also referred to as CBP), and N, N′-diphenyl. -N, N'-bis (1-naphthyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (hereinafter also referred to as NPD), N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3- Methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (hereinafter also referred to as TPD), 4,4′-bis (10-phenothiazinyl) biphenyl, 2,4,6-triphenyl-1 , 3,5-triazole, a polyfluorene derivative, a copolymer of triphenylamine and fluorene, and the like. Examples of the solvent for the functional ink that forms the hole transport layer 5 include cyclone, tetralin, cumene, decalin, durene, cyclohexylbenzene, dihexylbenzene, tetramethylbenzene, and dibutylbenzene.

(有機発光層インクの作製)
有機発光層6を形成するためのインク調整について説明する。有機発光層6は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層6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。有機発光層6を形成する機能性インクの溶媒としては、シメン、テトラリン、クメン、デカリン、ジュレン、シクロヘキシルベンゼン、ジヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン、及びジブチルベンゼン等が挙げられる。
(Preparation of organic light emitting layer ink)
The ink adjustment for forming the organic light emitting layer 6 will be described. The organic light emitting layer 6 is a layer that emits light by passing an electric current, and the organic light emitting material forming the organic light emitting layer 6 is, for example, a coumarin type, a perylene type, a pyran type, an anthrone type, a porphyrene type, a quinacridone type, N, N'-dialkyl-substituted quinacridone-based, naphthalimide-based, N, N'-diaryl-substituted pyrrolopyrrole-based, iridium complex-based luminescent dyes dispersed in polymers such as polystyrene, polymethylmethacrylate, polyvinylcarbazole, etc. And polyarylene-based, polyarylene vinylene-based, and polyfluorene-based polymer materials. Examples of the solvent for the functional ink that forms the organic light emitting layer 6 include siemen, tetralin, cumene, decalin, durene, cyclohexylbenzene, dihexylbenzene, tetramethylbenzene, and dibutylbenzene.

(正孔注入層の形成)
上記により焼成した隔壁3を形成した基板1に対して、後述のノズル塗布法により正孔注入材料を含んだ機能性インクを吐出し、正孔注入層4を形成する。
(Formation of hole injection layer)
A functional ink containing a hole injecting material is ejected onto the substrate 1 on which the partition walls 3 baked as described above are formed by a nozzle coating method, which will be described later, to form the hole injecting layer 4.

(正孔輸送層の形成)
正孔注入層4の形成後、後述のノズル塗布法により正孔輸送性物質を含む機能性インクを吐出して正孔輸送層5を形成する。
(Formation of hole transport layer)
After the hole injection layer 4 is formed, the hole transport layer 5 is formed by discharging functional ink containing a hole transport material by a nozzle coating method described later.

(有機発光層の形成)
正孔輸送層5の形成後、後述のノズル塗布法により有機発光材料を含む機能性インクを吐出して、有機発光層6を形成する。
(Formation of organic light emitting layer)
After the hole transport layer 5 is formed, a functional ink containing an organic light emitting material is ejected by a nozzle coating method described later to form the organic light emitting layer 6.

(陰極層の形成)
有機発光層6の形成後、陰極層7を画素電極2のラインパターンと直交するラインパターンで形成する。陰極層7の材料としては、有機発光層6の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。陰極層7の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。
(Formation of cathode layer)
After the organic light emitting layer 6 is formed, the cathode layer 7 is formed in a line pattern orthogonal to the line pattern of the pixel electrode 2. As the material of the cathode layer 7, materials corresponding to the light emission characteristics of the organic light emitting layer 6 can be used. For example, simple metals such as lithium, magnesium, calcium, ytterbium, and aluminum, and stable metals such as gold and silver can be used. And alloys thereof. Alternatively, a conductive oxide such as indium, zinc, or tin can be used. Examples of the method for forming the cathode layer 7 include a formation method by a vacuum vapor deposition method using a mask.

(封止工程の説明)
最後にこれらの有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ8と接着剤9とを用いて密閉封止し、有機ELディスプレイパネルを得ることが出来る。封止方式としては有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護できればどのような方法をとっても良い。また、透光性基板1が可撓性を有する場合は封止剤と可撓性フィルムを用いて封止を行っても良い。
(Description of sealing process)
Finally, in order to protect these organic EL constituents from external oxygen and moisture, an organic EL display panel can be obtained by hermetically sealing with a glass cap 8 and an adhesive 9. As a sealing method, any method may be used as long as the organic EL component can be protected from external oxygen and moisture. Moreover, when the translucent board | substrate 1 has flexibility, you may seal using a sealing agent and a flexible film.

なお、本発明の有機EL素子では陽極である画素電極と陰極層との間に陽極層側から正孔注入層と正孔輸送層と有機発光層とを積層した構成であるが、陽極層と陰極層との間において正孔輸送層、有機発光層以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることが出来る。また、これらの層を形成する際には発光層と同様の形成方法が使用できる。   The organic EL device of the present invention has a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, and an organic light emitting layer are laminated from the anode layer side between a pixel electrode that is an anode and a cathode layer. In addition to the hole transport layer and the organic light emitting layer, a layered structure in which a layer such as a hole block layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is selected as needed can be formed between the cathode layer and the cathode layer. Moreover, when forming these layers, the formation method similar to a light emitting layer can be used.

(ノズル塗布装置の構成)
以下、正孔注入層4、正孔輸送層5、有機発光層6の形成に用いたノズル塗布装置の構成について、一例を図2にて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図2において、インク供給タンク10に充填されているインク11を、インク供給チューブ12の内部を通してノズルヘッド13へと供給する。ノズルヘッド13へインク11を供給する際、インク供給タンク10内を加圧機14で加圧することで、インク11をインク供給タンク10から押し出すようにして、ノズルヘッド13へと供給することができる。インク供給タンク10とノズルヘッド13との間には、インク11の吐出量を制御するための流量制御弁15と、ノズルヘッド13に供給するインク11の流量を測定するための流量計16とが配置されているので、流量計16からの情報(つまり、インク流量)を基に流量制御弁15を調節することができる。こうして、インク流量を調整することができるので、安定した所望のインク流量を得ることができる。
(Configuration of nozzle coating device)
Hereinafter, an example of the configuration of the nozzle coating apparatus used to form the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, and the organic light emitting layer 6 will be described with reference to FIG. 2, but the present invention is not limited to this. Absent.
In FIG. 2, the ink 11 filled in the ink supply tank 10 is supplied to the nozzle head 13 through the inside of the ink supply tube 12. When the ink 11 is supplied to the nozzle head 13, the ink 11 can be supplied from the ink supply tank 10 to the nozzle head 13 by pressurizing the inside of the ink supply tank 10 with the pressurizer 14. Between the ink supply tank 10 and the nozzle head 13, there are a flow rate control valve 15 for controlling the discharge amount of the ink 11 and a flow meter 16 for measuring the flow rate of the ink 11 supplied to the nozzle head 13. Therefore, the flow control valve 15 can be adjusted based on information from the flow meter 16 (that is, ink flow rate). Thus, since the ink flow rate can be adjusted, a stable desired ink flow rate can be obtained.

次に、ノズルヘッド13の吐出口から供給されたインク11を吐出させるとともに、テーブル17上に載置した可動ステージ19を、透光性基板18の面方向(面に平行な方向)に定義したY方向、又は、Y方向の逆方向であるY′方向(或いは、当該面方向に定義したY方向に直交するX方向、又は、X方向の逆方向であるX′方向)に移動させることで、連続的に可動ステージ19上に配置された透光性基板18に塗膜を形成する。例えば、X方向に平行なストライプ状の画素形成領域を有する透光性基板18を可動ステージ19上に配置し、可動ステージ19とノズルヘッド13とをX方向に相対的に移動させる。この際、可動ステージ19とノズルヘッド13との位置情報などにより可動ステージ19とノズルヘッド13との移動を同期させて、ストライプ状のR(Red)又はG(Green)又はB(Blue)の画素形成領域に連続的にインク11を塗布し、画素となる塗膜を形成する。そして、1つのストライプ状のR又はG又はBの画素形成領域に塗膜を形成した後、Y方向に可動ステージ19とノズルヘッド13とを相対的に移動させ、次の画素形成領域に塗膜を形成する。なお、可動ステージ19とノズルヘッド13とを、X方向又はX´方向、及び、Y方向又はY´方向に相対的に移動させるにあたり、可動ステージ19とノズルヘッド13との少なくとも一方を、ノズル塗布装置の位置基準としてのテーブル17に対して実際に移動させればよい。   Next, the ink 11 supplied from the ejection port of the nozzle head 13 is ejected, and the movable stage 19 placed on the table 17 is defined in the surface direction of the translucent substrate 18 (direction parallel to the surface). By moving in the Y direction or the Y ′ direction that is the reverse direction of the Y direction (or the X direction orthogonal to the Y direction defined in the plane direction or the X ′ direction that is the reverse direction of the X direction) Then, a coating film is continuously formed on the translucent substrate 18 disposed on the movable stage 19. For example, the translucent substrate 18 having a stripe-shaped pixel formation region parallel to the X direction is disposed on the movable stage 19, and the movable stage 19 and the nozzle head 13 are relatively moved in the X direction. At this time, the movement of the movable stage 19 and the nozzle head 13 is synchronized by the positional information of the movable stage 19 and the nozzle head 13, and the stripe-shaped R (Red), G (Green), or B (Blue) pixel. The ink 11 is continuously applied to the formation region to form a coating film to be a pixel. Then, after a coating film is formed on one stripe-shaped R, G, or B pixel formation region, the movable stage 19 and the nozzle head 13 are relatively moved in the Y direction, and the coating film is formed on the next pixel formation region. Form. In moving the movable stage 19 and the nozzle head 13 relative to each other in the X direction or the X ′ direction and the Y direction or the Y ′ direction, at least one of the movable stage 19 and the nozzle head 13 is subjected to nozzle application. What is necessary is just to actually move with respect to the table 17 as a position reference | standard of an apparatus.

次にノズルヘッド13について図3のノズルヘッド断面図を用いて説明する。
インク20は、インク供給チューブ21からSUS等で作られた円柱や直方体状のケース22に入る。ケースは金属が一般的であるが、インク耐性があればどのようなものを用いても構わない。ケース内部はマニホールドとなっており、直径5ミクロンから20ミクロン程度の微小な穴の空いたノズル23から透光性基板24へと液柱25が吐出される。ノズル23はポリイミド等のフィルムが一般的だが、精度良く穴をあけることができればどのようなものでも構わない。
Next, the nozzle head 13 will be described using the nozzle head cross-sectional view of FIG.
The ink 20 enters a cylindrical or rectangular parallelepiped case 22 made of SUS or the like from the ink supply tube 21. The case is generally a metal, but any case may be used as long as it has ink resistance. The inside of the case is a manifold, and the liquid column 25 is discharged from the nozzle 23 having a minute hole having a diameter of about 5 to 20 microns to the translucent substrate 24. The nozzle 23 is generally a film made of polyimide or the like, but any nozzle can be used as long as the hole can be accurately formed.

ノズル23から吐出されるインク20はインク乾燥によるノズル詰まりや飛行曲がりを考慮すると連続して吐出し続ける方が好ましい。そのため、吐出したくない部分等をマスキングしたりダミーパターンを設けたりすることがあるが、パネルとして問題なければどのような方法をとっても構わない。   The ink 20 ejected from the nozzles 23 is preferably continuously ejected in consideration of nozzle clogging and flight bending due to ink drying. For this reason, a portion that is not desired to be ejected may be masked or a dummy pattern may be provided, but any method may be used as long as there is no problem as a panel.

前記基材と前記ノズル23との相対速度と、ノズル23から吐出されるインクの吐出量(=吐出流量)とについて、図4を用いて説明する。前記基材と前記ノズル23との相対速度は、往復動作を行うため、定常の等速状態Aから減速B、停止C、加速D、定常状態Aを順に繰り返す。
ノズル23から吐出されるインク20は流量計の情報を流量制御弁にフィードバックし、均一量を吐出し続ける。単位時間あたりの吐出量、すなわち吐出流量、が多くなると、画素膜厚が増加する。画素形成領域Pにおいて均一な塗膜を形成するために、画素形成領域は等速状態Aで行い、画素形成領域外Qで減速B、停止C、加速動作Dを行う必要がある。よって、相対速度が高速動作する際には画素形成領域外でのインク20の吐出が多く、材料利用効率が低くなってしまう。
The relative speed between the substrate and the nozzle 23 and the amount of ink discharged from the nozzle 23 (= discharge flow rate) will be described with reference to FIG. Since the relative speed between the base material and the nozzle 23 is reciprocated, the deceleration B, the stop C, the acceleration D, and the steady state A are repeated in order from the steady constant speed state A.
The ink 20 ejected from the nozzles 23 feeds back the flow meter information to the flow control valve and continues to eject a uniform amount. As the discharge amount per unit time, that is, the discharge flow rate increases, the pixel film thickness increases. In order to form a uniform coating film in the pixel formation region P, it is necessary to perform the pixel formation region in the constant speed state A and perform deceleration B, stop C, and acceleration operation D outside the pixel formation region Q. Therefore, when the relative speed operates at a high speed, the ink 20 is often ejected outside the pixel formation region, resulting in a low material utilization efficiency.

そこで、図5のようにノズル23に対する基材の相対移動速度の情報に基づいて、ノズル23から吐出するインク20の吐出量(=吐出流量)を調整する。具体的には、相対移動速度が定常状態から減速する際にはその減速にあわせて吐出量を減少させ、相対移動速度が定常状態へ加速する際にはその加速にあわせて吐出量を増加させる。しかし、このノズル塗布装置におけるノズル23は連続吐出を行うことで低沸点溶剤使用時にも安定吐出をすることができる。よって、相対移動速度がゼロの際に吐出量もあわせてゼロになると、再び吐出することができなくなるため、ある一定の流量以下にならないよう下限流量域Rを設けることで、安定吐出することができる。下限流量までの間、相対移動速度の加速特性及び減速特性に基づいて前記ノズル23からのインク吐出流量を制御することで、画素形成領域P’は従来の画素形成領域Pにくらべ大幅に広くなり、画素形成領域外Q’も大幅に狭くなるため、同装置でもより大きなサイズのパネルを作製することができる。上記の加速特性及び減速特性として、予め実測しておいたものを利用することができる。   Therefore, the ejection amount (= ejection flow rate) of the ink 20 ejected from the nozzle 23 is adjusted based on the information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle 23 as shown in FIG. Specifically, when the relative movement speed is decelerated from the steady state, the discharge amount is decreased in accordance with the deceleration, and when the relative movement speed is accelerated to the steady state, the discharge amount is increased in accordance with the acceleration. . However, the nozzle 23 in this nozzle coating apparatus can perform stable discharge even when a low boiling point solvent is used by performing continuous discharge. Accordingly, when the relative movement speed is zero, if the discharge amount is also zero, it becomes impossible to discharge again. Therefore, it is possible to stably discharge by providing the lower limit flow rate region R so as not to be below a certain flow rate. it can. By controlling the ink discharge flow rate from the nozzle 23 based on the acceleration characteristic and the deceleration characteristic of the relative movement speed until the lower limit flow rate, the pixel formation region P ′ becomes significantly wider than the conventional pixel formation region P. Since the outside Q ′ of the pixel formation region is also significantly narrowed, a panel with a larger size can be manufactured with the same apparatus. As the acceleration characteristic and the deceleration characteristic, those measured in advance can be used.

本明細書では、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層をノズル塗布法にて作製したが、すべての層でノズル塗布法を用いる必要はない。   In this specification, the hole injection layer, the hole transport layer, and the organic light emitting layer are formed by the nozzle coating method, but it is not necessary to use the nozzle coating method for all the layers.

次に、本発明の実施例について説明する。
対角3インチサイズのガラス基板の上にスパッタ法を用いてITO(インジウム−錫酸化物)薄膜を形成し、フォトリソグラフィ法と酸溶液によるエッチングとでITO膜をパターニングして、画素電極2を形成した。画素電極2のラインパターンは、線幅70μm、スペース60μmでラインが約7.6mm角の中に約590形成されるパターンとした。
Next, examples of the present invention will be described.
An ITO (indium-tin oxide) thin film is formed on a 3 inch diagonal glass substrate by sputtering, and the ITO film is patterned by photolithography and etching with an acid solution. Formed. The line pattern of the pixel electrode 2 is a pattern in which a line width is 70 μm, a space is 60 μm, and a line is formed in about 590 mm within about 7.6 mm square.

次に、絶縁層を以下のように形成した。まず、画素電極2を形成したガラス基板上にポリイミド系のレジスト材料を全面スピンコートした。スピンコートの条件を150rpmで5秒間回転させた後、500rpmで20秒間回転させ1回コーティングとし、絶縁層の高さを2.5μmとした。全面に塗布したフォトレジスト材料に対し、フォトリソグラフィ法により画素電極2の間にストライプパターンを有する絶縁層である隔壁3を形成した。この隔壁3は、撥インク性を有している。   Next, an insulating layer was formed as follows. First, a polyimide resist material was spin coated on the entire surface of the glass substrate on which the pixel electrode 2 was formed. The spin coating condition was rotated at 150 rpm for 5 seconds, and then rotated at 500 rpm for 20 seconds to form a single coating. The height of the insulating layer was 2.5 μm. A partition wall 3, which is an insulating layer having a stripe pattern, is formed between the pixel electrodes 2 by photolithography on the photoresist material applied to the entire surface. This partition 3 has ink repellency.

次に、正孔注入インクとしてポリ(p−フェニレンビニレン)、ポリアニリン等の高分子正孔注入材料の混合物をプロピレングリコールモノブチルエーテルを用いて調液し、インクの固形分濃度3.0%、粘度10mPa・sのインクを用意した。   Next, as a hole injection ink, a mixture of polymer hole injection materials such as poly (p-phenylene vinylene) and polyaniline is prepared using propylene glycol monobutyl ether, and the ink has a solid content concentration of 3.0% and a viscosity. An ink of 10 mPa · s was prepared.

作製した正孔注入インクをインク供給タンク10に入れた。インク供給タンク10中の正孔注入インクはインク供給タンク10を加圧することによりインク供給チューブ12を通ってノズルヘッド13へと供給される。インク供給タンク10とノズル23との間には吐出されるインク20の量を制御する流量制御弁15、ノズルヘッド13に流れるインク流量を測定するための流量計16を備えており、流量計16の情報をもとに、流量制御弁15にフィードバックし流量を調整することで、安定した所望のインク流量を得ることができる。
ノズルヘッド13とテーブル17とは相対的に位置が固定されており、前記撥インク性を付与したストライプパターン隔壁3を有する透光性基板24は、可動ステージ19に固定した。前記可動ステージ19は、前記テーブル17の上を縦方向のY方向又はY’方向に動くことができる。また、ノズルヘッド13はY方向又はY‘方向に直交する横方向のX方向又は、X’方向に動くことができる。可動ステージ19とノズル23又はノズルユニットとは相対的に移動することで連続的にステージ上の基材の画素形成領域に画素となる塗膜を形成できる。
インク11は、インク供給チューブ12からステンレスで作られた直方体状のノズルヘッド13に入る。ノズルヘッド13内部はマニホールドとなっており、直径10ミクロンの微小な穴の空いたポリイミドフィルムのノズル23から透光性基板18に対して鉛直方向に吐出できる。
The prepared hole injection ink was placed in the ink supply tank 10. The hole injection ink in the ink supply tank 10 is supplied to the nozzle head 13 through the ink supply tube 12 by pressurizing the ink supply tank 10. Between the ink supply tank 10 and the nozzle 23, a flow rate control valve 15 for controlling the amount of ink 20 to be discharged and a flow meter 16 for measuring the flow rate of ink flowing through the nozzle head 13 are provided. Based on the above information, it is possible to obtain a stable desired ink flow rate by feeding back to the flow rate control valve 15 and adjusting the flow rate.
The positions of the nozzle head 13 and the table 17 are relatively fixed, and the translucent substrate 24 having the stripe pattern partition wall 3 imparted with the ink repellency is fixed to the movable stage 19. The movable stage 19 can move on the table 17 in the vertical Y direction or Y ′ direction. In addition, the nozzle head 13 can move in the X direction or the X ′ direction in the lateral direction orthogonal to the Y direction or the Y ′ direction. By moving the movable stage 19 and the nozzle 23 or the nozzle unit relative to each other, it is possible to continuously form a coating film serving as a pixel in the pixel formation region of the base material on the stage.
The ink 11 enters a rectangular parallelepiped nozzle head 13 made of stainless steel from an ink supply tube 12. The inside of the nozzle head 13 is a manifold, and can be discharged in the vertical direction from the polyimide film nozzle 23 having a small hole having a diameter of 10 microns to the translucent substrate 18.

ノズル23から吐出されるインク20は流量計16の情報を流量制御弁15にフィードバックし、均一量を吐出し続ける。ノズル23に対する基材の相対移動速度の情報に基づいて、ノズル23から吐出するインク20の吐出量を、相対速度が減少する際にはその減速にあわせて吐出量も減少させる。ノズル23が正孔注入インクを吐出できる下限流量である10μl/分以下にならないよう、下限流量までの間、加速及び減速特性に基づいて前記ノズル23からのインク吐出流量を制御した。その後200℃のホットプレートに30分置くことで正孔注入層4を形成した。その後、膜厚測定により所望の膜厚の正孔注入層4を得たことを確認した。   The ink 20 ejected from the nozzles 23 feeds back information from the flow meter 16 to the flow control valve 15 and continues to eject a uniform amount. Based on the information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle 23, when the relative speed of the discharge amount of the ink 20 discharged from the nozzle 23 is decreased, the discharge amount is also decreased in accordance with the deceleration. The ink discharge flow rate from the nozzle 23 was controlled based on the acceleration and deceleration characteristics until reaching the lower limit flow rate so that the lower limit flow rate at which the nozzle 23 can discharge the hole injection ink was not more than 10 μl / min. Thereafter, the hole injection layer 4 was formed by placing it on a hot plate at 200 ° C. for 30 minutes. Thereafter, it was confirmed that the hole injection layer 4 having a desired film thickness was obtained by measuring the film thickness.

次に、ポリフルオレン誘導体からなる正孔輸送材料をシクロヘキシルベンゼンを用いて調液し、インクの固形分濃度4.0%、粘度10mPa・sのインクを用意した。   Next, a hole transport material composed of a polyfluorene derivative was prepared using cyclohexylbenzene to prepare an ink having an ink solid content concentration of 4.0% and a viscosity of 10 mPa · s.

正孔輸送層5を形成する際にも、上述した正孔注入層4を形成する際と同様の装置と手順で上述した正孔注入層4を形成した基板に吐出を実施した。吐出後、窒素雰囲気化で200℃1時間焼成することにより正孔輸送層5を形成し、所望の膜厚の正孔輸送層5を得たことを確認した。   When the hole transport layer 5 was formed, ejection was performed on the substrate on which the above-described hole injection layer 4 was formed by the same apparatus and procedure as the above-described hole injection layer 4 was formed. After discharging, it was confirmed that the hole transport layer 5 was formed by firing at 200 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere to obtain the hole transport layer 5 having a desired film thickness.

次に、ポリ(パラフェニレンビニレン)誘導体からなるRGBの有機発光材料をシクロヘキシルベンゼンを用いて調液し、インクの固形分濃度7.0%、粘度30mPa・sのRインク、固形分濃度5.0%、粘度5mPa・sのGインク、固形分濃度6.0%、粘度20mPa・sのBインクを用意した。   Next, an RGB organic light emitting material composed of a poly (paraphenylene vinylene) derivative was prepared using cyclohexylbenzene, and the solid content concentration of the ink was 7.0%, the R ink had a viscosity of 30 mPa · s, and the solid content concentration was 5. A G ink having a viscosity of 0% and a viscosity of 5 mPa · s, and a B ink having a solid content concentration of 6.0% and a viscosity of 20 mPa · s were prepared.

有機発光層6を形成する際にも、上述した正孔注入層4を形成する際と同様の装置と手順で正孔輸送層5を形成した基板に吐出を実施した。吐出後、窒素雰囲気化で130℃30分焼成することによりRGBの有機発光層6を形成した。その後、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層6を得たことを確認した。   When the organic light emitting layer 6 was formed, ejection was performed on the substrate on which the hole transport layer 5 was formed by the same apparatus and procedure as those for forming the hole injection layer 4 described above. After discharge, RGB organic light emitting layer 6 was formed by baking at 130 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere. Then, it confirmed that the organic light emitting layer 6 of the desired film thickness was obtained by the film thickness measurement.

その上にCa、Alからなる陰極層7を画素電極2のラインパターンと直交するようなラインパターンで抵抗加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ8と接着剤9とを用いて密閉封止し、有機ELディスプレイパネルを作製した。これにより得られた有機EL素子基板の表示部の周辺部には各画素電極2に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極とがあり、これらを電源に接続することにより、得られた有機EL素子基板の点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。本発明のようにノズルの加速、減速中にノズル吐出流量を連動させることにより、材料利用効率が90%で、発光輝度ムラが無い有機EL素子基板が得ることができた。   A cathode layer 7 made of Ca and Al was formed thereon by mask vapor deposition using a resistance heating vapor deposition method in a line pattern orthogonal to the line pattern of the pixel electrode 2. Finally, in order to protect these organic EL constituents from external oxygen and moisture, they were hermetically sealed using a glass cap 8 and an adhesive 9 to produce an organic EL display panel. The peripheral part of the display part of the organic EL element substrate obtained in this way has an extraction electrode on the anode side connected to each pixel electrode 2 and an extraction electrode on the cathode side. By connecting these to the power source, The lighting display of the obtained organic EL element substrate was confirmed, and the light emission state was checked. By linking the nozzle discharge flow rate during the acceleration and deceleration of the nozzle as in the present invention, an organic EL element substrate with a material utilization efficiency of 90% and no unevenness in light emission luminance can be obtained.

(比較例1)
図4のようにノズル23から吐出するインク量を調整せず、画素形成領域ではノズル23に対する基材の相対移動速度が一定で吐出を行うと、加減速領域が大きく材料利用効率は50%であった。
(Comparative Example 1)
If the amount of ink discharged from the nozzle 23 is not adjusted as shown in FIG. 4 and the discharge is performed at a constant relative movement speed of the substrate with respect to the nozzle 23 in the pixel formation region, the acceleration / deceleration region is large and the material utilization efficiency is 50%. there were.

(比較例2)
図6のように、画素形成領域においてノズル23に対する基材の相対移動速度の情報に基づいてノズル23から吐出するインクの吐出量(=吐出流量)を調整せず、一定流量を吐出した場合、パネルの発光領域において相対速度変動による膜厚差が生じ、発光輝度ムラが発生し高品質な有機EL素子基板を得ることができなかった。
(Comparative Example 2)
As shown in FIG. 6, when a constant flow rate is discharged without adjusting the discharge amount (= discharge flow rate) of the ink discharged from the nozzle 23 based on information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle 23 in the pixel formation region, A difference in film thickness due to relative speed fluctuations occurred in the light emitting region of the panel, resulting in uneven luminance of light emission, and a high-quality organic EL element substrate could not be obtained.

(比較例3)
図7のように、インクの下限流量を設けず、ノズル23に対する基材の相対移動速度の情報に基づいてインク20の吐出量(=吐出流量)を変化させた場合、ノズル23からインク20が吐出しないいわゆる不吐出になり、発光スジムラが発生し、高品質な有機EL素子基板を得ることができなかった。
(Comparative Example 3)
As shown in FIG. 7, when the discharge amount (= discharge flow rate) of the ink 20 is changed based on the information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle 23 without providing the lower limit flow rate of the ink, the ink 20 is discharged from the nozzle 23. In other words, non-ejection that does not eject occurs, and light emission streaks occur, and a high-quality organic EL element substrate cannot be obtained.

本発明は、例えば有機ELパネルの製造に好適である。   The present invention is suitable for manufacturing an organic EL panel, for example.

1・・・透光性基板(基材)
2・・・画素電極
3・・・隔壁
4・・・正孔注入層
5・・・正孔輸送層
6・・・有機発光層
7・・・陰極層
8・・・ガラスキャップ
9・・・接着剤
10・・・インク供給タンク
11・・・インク
12・・・インク供給チューブ
13・・・ノズルヘッド
14・・・加圧機
15・・・流量制御弁
16・・・流量計
17・・・テーブル
18・・・電極、隔壁を付与した透光性基板
19・・・可動ステージ
20・・・インク
21・・・インク供給チューブ
22・・・ケース
23・・・ノズル
24・・・透光性基板(基材)
25・・・液柱
A・・・等速状態
B・・・減速状態
C・・・停止状態
D・・・加速状態
P・・・画素形成領域
Q・・・画素形成領域外
P’・・・インク流量を調整した画素形成領域
Q’・・・インク流量を調整した画素形成領域外
R・・・下限流量域
1 ... Translucent substrate (base material)
2 ... Pixel electrode 3 ... Partition wall 4 ... Hole injection layer 5 ... Hole transport layer 6 ... Organic light emitting layer 7 ... Cathode layer 8 ... Glass cap 9 ... Adhesive 10 ... Ink supply tank 11 ... Ink 12 ... Ink supply tube 13 ... Nozzle head 14 ... Pressurizer 15 ... Flow control valve 16 ... Flow meter 17 ... Table 18 ... Translucent substrate 19 provided with electrodes and partition walls ... Movable stage 20 ... Ink 21 ... Ink supply tube 22 ... Case 23 ... Nozzle 24 ... Translucent Substrate (base material)
25 ... Liquid column A ... Constant velocity state B ... Deceleration state C ... Stop state D ... Acceleration state P ... Pixel formation region Q ... Outside pixel formation region P '... -Pixel formation region Q 'with adjusted ink flow rate ... Outside pixel formation region with adjusted ink flow rate R ... Lower limit flow rate region

Claims (7)

基材を設置するステージと、
前記基材上に液柱状のインクを連続吐出するノズルと、
前記ステージと前記ノズルとを、少なくとも一方を前記基材の面方向に移動させることによって、相対的に移動可能とする移動機構と、を備えた塗布装置であって、
前記ノズルに対する前記基材の相対移動速度の情報に基づいて、前記ノズルから吐出するインクの吐出流量を制御することを特徴とする塗布装置。
A stage on which the substrate is placed;
A nozzle that continuously ejects liquid columnar ink on the substrate;
A moving mechanism that is relatively movable by moving at least one of the stage and the nozzle in the surface direction of the base material,
An application apparatus that controls the discharge flow rate of ink discharged from the nozzle based on information on a relative movement speed of the substrate with respect to the nozzle.
前記ステージと前記ノズルとの相対的な移動は往復動作であり、前記相対移動速度が定常状態から減速する際には前記吐出流量が減少し、前記相対移動速度が定常状態へ加速する際には前記吐出流量が増加することを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。   The relative movement between the stage and the nozzle is a reciprocating operation, and when the relative movement speed is decelerated from the steady state, the discharge flow rate is decreased, and when the relative movement speed is accelerated to the steady state. The coating apparatus according to claim 1, wherein the discharge flow rate is increased. 前記相対移動速度の情報は、あらかじめ実測した前記相対移動速度の加速特性及び減速特性であることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗布装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the information on the relative movement speed includes acceleration characteristics and deceleration characteristics of the relative movement speed actually measured in advance. 前記吐出流量の制御を、インクの流量制御弁を用いて行うことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の塗布装置。   The coating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge flow rate is controlled using an ink flow rate control valve. 前記往復動作において前記相対移動速度がゼロであるときに、前記吐出流量は、前記相対鵜移動速度が定常状態であるときよりも少なくかつゼロでないことを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の塗布装置。   5. The discharge flow rate when the relative movement speed is zero in the reciprocating operation is less than that when the relative saddle movement speed is in a steady state and is not zero. The coating apparatus of Claim 1. 請求項1から5までのいずれか1項に記載の塗布装置を用いて前記基材にインクを塗布する塗布方法であって、
前記基材上に前記基材を多数の領域に区分けする隔壁を形成し、
前記隔壁により区分けされた各前記領域へインクを吐出している間は、前記ノズルに対する前記基材の相対加速及び相対減速の領域を設け、前記ノズルに対する前記基材の相対移動速度の情報に基づいて、前記ノズルから吐出するインクの吐出流量を制御することを特徴とする塗布方法。
An application method for applying ink to the substrate using the application apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Forming a partition that divides the substrate into a number of regions on the substrate;
While ejecting ink to each of the regions divided by the partition, a region for relative acceleration and relative deceleration of the base material with respect to the nozzle is provided, and information on the relative movement speed of the base material with respect to the nozzle is provided. And a control method for controlling a discharge flow rate of the ink discharged from the nozzle.
基板上に複数の有機機能層を形成する有機機能性素子の製造方法であって、
請求項1から5までのいずれか1項に記載の塗布装置により前記基材としての前記基板上に塗布したインクを用いて前記有機機能層を形成することを特徴とする有機機能性素子の製造方法。
A method for producing an organic functional element that forms a plurality of organic functional layers on a substrate,
The organic functional layer is formed by forming the organic functional layer by using the ink applied on the substrate as the base material by the coating apparatus according to any one of claims 1 to 5. Method.
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