JP2015144051A - 発光装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】有機薄膜層を均一な膜厚で形成することのできる表示装置の製造方法を提供することにある。
【解決手段】基板と、この基板上において予め設定される区画を画成する隔壁と、この隔壁によって画成される区画にそれぞれ設けられる複数の有機EL素子とを含む発光装置の製造方法であって、有機薄膜層を形成する工程では、当該有機薄膜層となる薄膜材料と、1種類以上の溶媒とを含む塗布液を、前記隔壁によって画成される区画に供給し、第1の乾燥工程と、第2の乾燥工程とによって前記塗布液を少なくとも2回に分けて乾燥することによって前記有機薄膜層を形成し、前記第1の乾燥工程では、第1の乾燥工程後の前記塗布液の液体成分の量が重量で50未満とならない範囲で、前記塗布液を乾燥し、前記第2の乾燥工程では、前記第1の乾燥工程よりも減圧条件で前記塗布液の液体成分の残留分を乾燥する、発光装置の製造方法。
【選択図】図1

Description

本発明は発光装置の製造方法に関する。
有機EL(Electro Luminescence)素子を光源とする発光装置がある。このような発光装置として、たとえば画素の光源に有機EL素子を用いた表示装置がある。
光源に用いられる有機EL素子は、第1の電極、一または複数の有機薄膜層、第2の電極をこの順で積層することにより形成される。
上記の有機薄膜層は塗布法を用いて形成することができる。すなわち有機薄膜層は、有機薄膜層となる材料を含む塗布液を所定の塗布法によって第1の電極上に塗布し、これを乾燥することによって形成される。
塗布法によって有機薄膜層を形成すると、1層の有機薄膜層において、その中央部の膜厚が周縁部よりも厚くなったり、逆に、中央部の膜厚が周縁部よりも薄くなったりすることがある。以下、1つの有機EL素子に着目したときの当該1つの有機EL素子における有機薄膜層の膜厚のばらつきを「セル内ばらつき」ということがある。セル内ばらつきが生じると、膜厚の薄い箇所に電流が集中的に流れることにより、当該部分が膜厚の厚い箇所よりも明るくなったり、また、他の箇所よりも早期に劣化したり、ショートを起こしたりすることがある。そのため、有機EL素子における有機薄膜層は、中央部から端部にわたって均一な膜厚で形成することが好ましい。
そこで、下記の特許文献1に記載の技術では、塗布液の乾燥を所定の条件で2回に分けておこなっている。
特開2012−28180号公報
上述の従来の技術では、有機薄膜層の平坦化が必ずしも十分とはいえなかった。したがって本発明の目的は、有機薄膜層を均一な膜厚で形成することのできる表示装置の製造方法を提供することにある。
本発明は、基板と、この基板上において予め設定される区画を画成する隔壁と、この隔壁によって画成される区画にそれぞれ設けられる複数の有機EL素子とを含む発光装置の製造方法であって、
各有機EL素子は、第1電極、有機薄膜層、第2電極が、前記基板側からこの順で積層されて構成され、
前記有機薄膜層を形成する工程では、当該有機薄膜層となる薄膜材料と、1種類以上の溶媒とを含む塗布液を、前記隔壁によって画成される区画に供給し、第1の乾燥工程と、第2の乾燥工程とによって前記塗布液を少なくとも2回に分けて乾燥することによって前記有機薄膜層を形成し、
前記第1の乾燥工程では、当該第1の乾燥工程開始前の前記塗布液の液体成分の量を100としたときに、第1の乾燥工程後の前記塗布液の液体成分の量が重量で50未満とならない範囲で、前記塗布液を乾燥し、
前記第2の乾燥工程では、前記第1の乾燥工程よりも減圧条件で前記塗布液の液体成分の残留分を乾燥する、発光装置の製造方法。
また本発明は、前記1種類以上の溶媒は、沸点BP1が100℃〜270℃の第1の溶媒と、沸点BP2が100℃〜200℃の第2の溶媒とを含み、BP1とBP2とが下記式を満たす、
0<BP1−BP2≦100
前記発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記塗布液を前記区画に供給する工程では、前記1種類以上の溶媒の蒸気の雰囲気中において、前記塗布液を前記区画に供給する、前記発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記第1および第2の乾燥工程では、前記基板を保持するステージの温度を5℃〜25℃の範囲に設定し、乾燥を行う、前記発光装置の製造方法に関する。
また本発明は、前記第1および第2の乾燥工程は、一部が多孔質板から構成されている中空の囲い部材の中に前記基板を配置した状態で行われる、前記発光装置の製造方法に関する。
本発明によれば、表示装置における有機薄膜層を均一な膜厚で形成することができる。
本実施形態の表示装置1の一部を拡大して模式的に示す断面図である。 本実施形態の表示装置1の一部を拡大して模式的に示す平面図である。 薄膜形成装置11を模式的に示す図である。 乾燥防止手段15を模式的に示す図である。 乾燥部13内の圧力と時間変化との関係を示す図である。
本発明は、基板と、この基板上において予め設定される区画を画成する隔壁と、この隔壁によって画成される区画にそれぞれ設けられる複数の有機EL素子とを含む発光装置の製造方法に関する。
各有機EL素子は、第1電極、有機薄膜層、第2電極が、前記基板側からこの順で積層されて構成される。
前記有機薄膜層を形成する工程では、当該有機薄膜層となる薄膜材料と、1種類以上の溶媒とを含む塗布液を、前記隔壁によって画成される区画に供給し、第1の乾燥工程と、第2の乾燥工程とによって前記塗布液を少なくとも2回に分けて乾燥することによって前記有機薄膜層を形成する。
前記第1の乾燥工程では、当該第1の乾燥工程開始前の前記塗布液の液体成分の量を100としたときに、第1の乾燥工程後の前記塗布液の液体成分の量が重量で50未満とならない範囲で、前記塗布液を乾燥する。
前記第2の乾燥工程では、前記第1の乾燥工程よりも減圧条件で前記塗布液の液体成分の残留分を乾燥する。
本実施形態の発光装置には、前記複数の有機EL素子を所定のピッチで配置するための隔壁が設けられる。当該隔壁は、基板上において予め設定される区画を画成する。上記有機EL素子は、隔壁によって画成される区画にそれぞれ設けられる。
複数の有機EL素子は、基板上において二次元的に所定のピッチで配置される。たとえば、基板上には、当該基板表面に平行な第1の軸方向と第2の軸方向が設定される。第1の軸方向と第2の軸方向とは非平行に設定される。各有機EL素子は、第1の軸方向には第1のピッチで配置されるとともに、第2の軸方向には第2のピッチで配置されており、2次元的に整列して配置されている。第1のピッチと第2のピッチとは、同じであっても、異なっていてもよい。なお第1のピッチP1とは、第1の軸方向に沿って隣り合う2つの有機EL素子の第1の軸方向の中心間の距離を意味し、第2のピッチP2とは、第2の軸方向に沿って隣り合う2つの有機EL素子の第2の軸方向の中心間の距離を意味する。第1の軸方向と第2の軸方向とは、非平行であればよく、本実施の形態では垂直に設定される。
本発明の発光装置はたとえば、表示装置や照明装置として利用される。表示装置には主にアクティブマトリクス駆動型の装置と、パッシブマトリクス駆動型の装置とがある。本発明は両方の型の表示装置に適用可能であるが、本実施形態では一例としてアクティブマトリクス駆動型の表示装置に適用される表示装置について説明する。
<表示装置の構成>
まず表示装置1の構成について説明する。図1は本実施形態の表示装置1の一部を拡大して模式的に示す断面図である。図2は本実施形態の表示装置1の一部を拡大して模式的に示す平面図である。表示装置1は主に、基板2と、この基板2上において予め設定される区画を画成する隔壁3と、隔壁3によって画成される区画に設けられる複数の有機EL素子4とを含んで構成される。
本実施の形態では、上述したように、第1の軸方向Xと第2の軸方向Yとは、基板に平行な方向(すなわち基板の厚み方向Zに垂直な方向)であって、かつ、互いに垂直な方向に設定される。
隔壁3は基板2上においてたとえば格子状またはストライプ状に形成される。なお図2では実施の一形態として格子状の隔壁3が設けられた表示装置1を示している。図2中、ハッチングが施された領域が隔壁3に相当する。
基板2上には、隔壁3と基板2とによって規定される複数の凹部5が設定される。この凹部5が、隔壁3によって画成される区画に相当する。
本実施形態の隔壁3は格子状に設けられる。そのため基板2の厚み方向Zの一方から見て(以下、「平面視で」ということがある。)、複数の凹部5がマトリクス状に配置されている。すなわち凹部5は第1の軸方向Xに第1のピッチP1で配置されるとともに、第2の軸方向Yに第2のピッチP2で配置されている。各凹部5の平面視における形状はとくに限定されない。たとえば凹部5は、平面視で略矩形状や略楕円状に形成される。本実施形態では平面視で略矩形状の凹部5が設けられている。
本実施形態の隔壁3は、隔壁3の側面と基板2との成す角が鋭角に設定される、いわゆる順テーパ形状の隔壁である。すなわち凹部5に臨む隔壁3の端部は、基板2に近接するほど先細状に形成されている。たとえば図1に示すように、第2の軸方向Yに延在する隔壁3を、その延在方向(第2の軸方向Y)に垂直な平面で切断したときの断面の形状は、基板2に近接するほど先細状に形成されている。なお他の実施形態の隔壁として、隔壁の側面と基板との成す角が鈍角に設定される、いわゆる逆テーパ形状の隔壁を用いてもよい。
隔壁3は、本実施形態では主に有機EL素子1が設けられる領域を除く領域に設けられる。なお隔壁3は、主に第1の電極6が設けられる領域を除く領域に設けられるが、その端部3aが、第1の電極6に重なるように、第1の電極6の周縁部上にも形成される。なお隔壁3は、その端部3aが、第1の電極6の全ての周縁部を覆うように形成する必要はない。たとえばいわゆるストライプ状の隔壁3を形成する場合には、第1の電極6の4辺のうちの対向する2辺を隔壁の端部が覆うように隔壁を形成してもよい。本実施形態では隔壁3の端部3aは、第1の電極6の全ての周縁部を覆うように形成される。
なお他の実施形態として、隔壁と基板との間に、第1の電極上に開口を有する絶縁膜をさらに設けてもよい。
有機EL素子4は隔壁3によって画成される区画(すなわち凹部5)に設けられる。本実施形態のように格子状の隔壁3が設けられる場合、各有機EL素子4はそれぞれ各凹部5に設けられる。そのため有機EL素子4は、各凹部5と同様にマトリクス状に配置される。すなわち有機EL素子1は、基板2上において、第1の軸方向Xに第1のピッチP1で配置されるとともに、第2の軸方向Yに第2のピッチP2で整列して設けられている。
本実施形態では3種類の有機EL素子4が設けられる。すなわち(1)赤色の光を出射する赤色有機EL素子4R、(2)緑色の光を出射する緑色有機EL素子4G、(3)青色の光を出射する青色有機EL素子4Bが設けられる。これら3種類の有機EL素子4R,4G,4Bは、たとえば以下の(I)、(II)、(III)の行を、第2の軸方向Yにこの順で繰り返し配置することによって、それぞれ整列して配置される(図2参照)。
(I)赤色有機EL素子4Rが第1の軸方向Xに第1のピッチP1で配置される行。
(II)緑色有機EL素子4Gが第1の軸方向Xに第1のピッチP1で配置される行。
(III)青色有機EL素子4Bが第1の軸方向Xに第1のピッチP1で配置される行。
なお他の実施形態として、上記3種類の有機EL素子に加えて、たとえば白色の光を出射する有機EL素子がさらに設けられてもよい。また1種類のみの有機EL素子を設けることによって、モノクロ表示装置を実現してもよい。
有機EL素子4は、第1の電極、1または複数の有機薄膜層、第2の電極が、基板2側からこの順で積層されて構成される。本明細書では第1の電極6と第2の電極10との間に設けられる層のうち、有機物を含む層を有機薄膜層という。有機EL素子4は有機薄膜層として少なくとも1層の発光層を備える。なお有機EL素子は、1層の発光層に加えて、必要に応じて発光層とは異なる有機薄膜層や無機層をさらに備えることもある。たとえば第1の電極6と第2の電極10との間には、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、電子輸送層、電子注入層などが設けられる。また第1の電極6と第2の電極10との間には2層以上の発光層が設けられることもある。
有機EL素子4は、陽極および陰極からなる一対の電極として、第1の電極6と第2の電極10とを備える。第1の電極6および第2の電極10のうちの一方の電極は陽極として設けられ、他方の電極は陰極として設けられる。
本実施形態では一例として、陽極として機能する第1の電極6、正孔注入層として機能する第1の有機薄膜層7、発光層として機能する第2の有機薄膜層9、陰極として機能する第2の電極10がこの順で基板2上に積層されて構成される有機EL素子4について説明する。
本実施形態では3種類の有機EL素子が設けられるが、これらは第2の有機薄膜層(本実施形態では発光層)9の構成がそれぞれ異なる。赤色有機EL素子4Rは赤色の光を放射する赤色発光層9を備え、緑色有機EL素子4Gは緑色の光を放射する緑色発光層9を備え、青色有機EL素子4Bは青色の光を放射する青色発光層9を備える。
本実施形態では第1の電極6は有機EL素子4ごとに設けられる。すなわち有機EL素子4と同じ数の第1の電極6が基板2上に設けられる。第1の電極6は有機EL素子4の配置に対応して設けられ、有機EL素子4と同様にマトリクス状に配置される。なお本実施形態の隔壁3は、主に第1の電極6を除く領域に格子状に形成されるが、さらにその端部3aが第1の電極6の周縁部を覆うように形成されている(図1参照)。
正孔注入層に相当する第1の有機薄膜層7は、凹部5において第1の電極6上にそれぞれ設けられる。この第1の有機薄膜層7は、必要に応じて、有機EL素子の種類ごとにその材料または膜厚を異ならせて設けられる。なお第1の有機薄膜層7の形成工程の簡易さの観点から、同じ材料、同じ膜厚で全ての第1の有機薄膜層7を形成してもよい。さらには、マイクロキャビティ構造の有機EL素子を形成する場合、光共振が生じるように、発光波長に応じて第1の有機薄膜層7の膜厚を有機EL素子の種類ごとに調整してもよい。
発光層として機能する第2の有機薄膜層9は、凹部5において第1の有機薄膜層7上に設けられる。上述したように発光層は有機EL素子の種類に応じて設けられる。そのため赤色発光層9は赤色有機EL素子4Rが設けられる凹部5に設けられ、緑色発光層9は緑色有機EL素子4Gが設けられる凹部5に設けられ、青色発光層9は青色有機EL素子4Bが設けられる凹部5に設けられる。
第2の電極は有機薄膜層上に設けられるが、本明細書では、層「上」に設けられるとは、下層に接して設けられる形態と、下層とは離間して設けられる形態をとりうる。たとえば有機薄膜層と、この上に設けられる第2の電極との間には、所定の無機層が設けられていてもよい。
本実施形態では第2の電極10は有機EL素子4が設けられる表示領域において全面に形成される。すなわち第2の電極10は、第2の有機薄膜層9上だけでなく、隔壁3上にも形成され、複数の有機EL素子にわたって連続して形成され、全ての有機EL素子4に共通の電極として設けられる。
<表示装置の製造方法>
以下、図3、図4を参照しつつ、表示装置の製造方法について説明する。
(基板を用意する工程)
本工程では、隔壁3と第1の電極6がその上に設けられた基板2を用意する。なお本工程では、あらかじめ隔壁3および第1の電極6が設けられた基板を用意してもよく、また本工程において隔壁3および第1の電極6を形成することにより、隔壁3および第1の電極6の設けられた基板2を用意してもよい。なおアクティブマトリクス型の表示装置の場合、複数の有機EL素子を個別に駆動するための回路が予め形成された基板を、本実施形態の基板2として用いることもできる。たとえばTFT(Thin Film Transistor)やキャパシタなどがあらかじめ形成された基板を本実施形態の基板2として用いてもよい。
本実施形態ではまず基板2上に複数の第1の電極6をマトリクス状に形成する。第1の電極6は、たとえば基板2上の一面に導電性薄膜を形成し、これをフォトリソグラフィ法によってマトリクス状にパターニングすることによりパターン形成される。またたとえば所定の部位に開口が形成されたマスクを基板2上に配置し、このマスクを介して基板2上の所定の部位に導電性材料を選択的に堆積することにより第1の電極6をパターン形成してもよい。第1の電極6の材料については後述する。
本工程ではフォトリソグラフィ法によって隔壁をパターン形成する。本実施形態ではまず感光性樹脂組成物を前記基板2上に塗布し、隔壁形成用膜を形成する。前記感光性樹脂組成物の塗布方法としては、たとえばスピンコート法やスリットコート法などをあげることができる。
感光性樹脂組成物としては、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ノボラック樹脂、ポリヒドロキシスチレン、アクリル樹脂、メタアクリル樹脂、ポリイミドなどを含む組成物を用いることができる。
隔壁3の形状およびその配置は、画素数および解像度などの表示装置の仕様や製造の容易さなどに応じて適宜設定される。たとえば隔壁3の第1の軸方向Xまたは第2の軸方向Yの幅は、5μm〜100μm程度であり、隔壁3の高さは0.1μm〜5μm程度であり、第1の軸方向Xまたは第2の軸方向Yに隣り合う隔壁3間の間隔、すなわち凹部5の第1の軸方向Xまたは第2の軸方向Yの幅は、10μm〜500μm程度である。また第1の電極6の第1の軸方向Xまたは第2の軸方向Yの幅はそれぞれ10μm〜500μm程度である。
(第1の有機薄膜層を形成する工程)
以下、図3を参照して、第1の有機薄膜層7を形成する方法について説明する。図3は、有機薄膜層を形成するための装置11(以下、薄膜形成装置11という)を模式的に示す図である。本実施形態では薄膜形成装置11を用いて、第1の有機薄膜層7を形成する。
薄膜形成装置11は、主に、塗布液を塗布する塗布部12と、薄膜を乾燥する乾燥部13とから構成される。
塗布部12において、各有機薄膜層となる材料を含む塗布液が、隔壁3に囲まれた領域(凹部5)に供給され、つぎに、塗布液の塗布された基板が乾燥部13に移送され、乾燥部13において、塗布液の乾燥が行われ、有機薄膜層が形成される。
塗布部12は所定の塗布装置を備える。所定の塗布装置としてはインクジェットプリント装置、ノズルコート装置、凸版印刷装置、スリットダイコータ等が挙げられる。なお本実施形態では、発光層の形成において塗布液の塗り分けが必要になるため、塗布部12は、パターン塗布が可能な塗布装置を備える必要がある。そのような装置として、本実施形態では塗布部12はインクジェットプリント装置を備える。
本実施形態のインクジェットプリント装置は、水平方向に移動可能な第1のステージ14を備える。本実施形態では、基板2は、第1のステージ14に保持され、この第1のステージ14が移動することによって、水平方向に移動する。第1のステージ14の上方には、所定の量の塗布液を所定の時間間隔で滴下するインクジェットヘッド21が設けられる。インクジェットヘッド21から塗布液を滴下しつつ、第1のステージ14を移動することにより、基板2上の所定の凹部5に塗布液を供給することができる。
塗布部12では、インクジェットプリント装置によって、第1の有機薄膜層となる材料を含む塗布液が、隔壁3に囲まれた領域(凹部5)に供給される。本実施形態では、全ての有機EL素子に対して、同じ材料を用いて第1の有機薄膜層7を形成するため、同じ塗布液を全ての凹部5に供給する。
本実施形態では、有機薄膜層(本実施形態における正孔注入層)となる薄膜材料(本実施形態における正孔注入材料)と、1種類以上の溶媒とを含む塗布液を、前記隔壁によって画成される区画に供給する。なお本明細書における塗布液は薄膜材料が完全に溶解していることが好ましいが、薄膜材料の一部が溶解していない態様も許容する。
この1種類以上の溶媒は、薄膜材料の溶解性等にかんがみて適宜選択されるが、沸点BP1が100℃〜270℃の第1の溶媒と、沸点BP2が100℃〜200℃の第2の溶媒とを含み、BP1とBP2とが下記式を満たすことが好ましい。
0<BP1−BP2≦100
第1の溶媒としては、上記の関係を満たし、かつ薄膜材料を溶解する溶媒であればとくに制限はなく、少なくとも一つ以上の置換基を有するベンゼン環を有する溶媒が好ましい。ここで置換基としては、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、およびカルボキシル基、C1〜C3アルキルカルボキシエステル基、ハロゲノ基が例示され、例えばシクロヘキシルベンゼン、ドデシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラリン等が挙げられ、これらの中でもシクロヘキシルベンゼンが好ましい。
第2の溶媒としては、上記の関係を満たし、かつ薄膜材料を溶解する溶媒であればとくに制限はなく、少なくとも一つ以上の置換基を有するベンゼン環を有する溶媒が好ましい。置換基としては、C1〜C10アルキル基、C1〜C10アルコキシ基、およびまたはカルボキシル基、C1〜C3アルキルカルボキシエステル基、ハロゲノ基が例示され、例えばクメン、シメン、デカリン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン、4-メチルアニソール等が挙げられ、これらの中でも4-メチルアニソールが好ましい。
このように第1の溶媒と第2の溶媒とを含むことにより、塗布液の蒸気圧をさげることができ、乾燥にかかる蒸発時間を短縮することができる。
本実施形態では、塗布部12は乾燥防止手段15を備えることが好ましい。たとえば乾燥防止手段15によって塗布液の液体成分を気化させつつ、塗布液を塗布することが好ましい。すなわち基板2雰囲気を、塗布液の液体成分を気化した雰囲気とした状態で、塗布液を塗布することが好ましい。このような雰囲気中において塗布液を塗布することにより、塗布工程中における塗布膜の乾燥を抑制することができる。このように塗布液の乾燥を抑制することで、インクの塗布において初期に塗布されたインクが、インクの塗り終わるまでに乾燥することを抑制することができ、乾燥工程開始時における各凹部におけるインクの蒸発量のばらつきを抑制することができる。
乾燥を防止する方法としては、塗布液の液体成分を含ませた含浸部材を塗布部12の室内に配置し、当該含浸部材から塗布液の液体成分を気化させたり、塗布部12の室内に、超音波等を利用した気化装置によって塗布液の液体成分を気化させたり、基板ステージ14を雰囲気よりも低い温度で制御し基板上に塗布した塗布液の蒸気圧を下げたり、インクジェットヘッドから吐出するインクを低温に制御し蒸気圧を下げたりしてもよい。
図4は、本実施形態の乾燥防止手段15を模式的に示す図である。乾燥防止手段15は、第1の基板16と、塗布液の液体成分を含ませた含浸部材17と、第2の基板18とを含んで構成される。含浸部材17は、第1の基板16と第2の基板18とによって挟持される。
第1の基板16および第2の基板18のうちの少なくとも一方には多数の開口が形成されている。含浸部材17から気化する気体は、第1の基板16または第2の基板18に形成された開口を通って塗布部12の室内へ拡散する。
第1の基板16および第2の基板18には、金属板、ガラス板などを用いることができる。含浸部材17には、不織布、などを用いることができる。
含浸部材17には、塗布液の液体成分を含浸させることが好ましい。仮に、塗布液の液体成分と異なる溶液を使用した場合、凹部に供給された塗布液に、塗布液の液体成分と異なる溶液が付着し、塗布液内の固体成分が凝集したり、有機薄膜層の表面に凹凸が形成されたりするなどして、表示欠陥や信頼性に影響を及ぼすことがあるためである。塗布液の液体成分が複数種類の溶媒を含む場合、その全てを含浸部材17に含ませてもよいが、複数種類の溶媒のうちで最も沸点が低い溶媒を含浸部材17に含ませることが好ましい。沸点が低い溶媒を含浸部材17に含浸させることにより、液体成分の気化量が多くなるからである。
乾燥防止手段15はたとえば基板2に対向させて配置することが好ましい。その際、第1の基板16および第2の基板18のうちで、多数の開口が形成された一方の基板(図4では、第2の基板18)を基板2側に配置させることが好ましい。乾燥防止手段15と基板2とは近接して配置することが好ましい。乾燥防止手段15と基板2との間隔は、0.5mm〜50mmが好ましく、1mm〜10mm程度がさらに好ましく、3mm〜5mm程度がさらに好ましい。乾燥手段15は、塗布液を塗布する際に、基板2上を覆う程度の大きさ以上に設定される。本実施形態では、基板2を移動させつつ塗布液を塗布するので、乾燥手段15は、鉛直方向の上方からみて、塗布液を塗布する際に基板2が移動する全範囲を覆う領域全てに設けられることが好ましい。
乾燥防止手段を用いることで、塗布液の塗布を開始してから、塗布液の塗布が終了し、基板を取り出し、乾燥工程に搬送するまでに塗布液の一部が乾燥することを抑制できる。
塗布液を基板上に塗布した後は可及的速やかに乾燥部13へ移送することが好ましい。塗布液の塗布が完了してから、乾燥部13に搬送されるまでの時間は、300秒以内が好ましく、90秒以内がさらに好ましい。
つぎに、基板2を乾燥部13に移送する。基板2を乾燥部13に移送するための搬送手段としては、ロボットアーム、搬送コンベアなどを挙げることができる。
乾燥部13には囲み部材34が設けられる。塗布液が塗布された基板2は囲み部材34内に配置される。乾燥工程は当該囲み部材34内において行われる。
囲み部材34は、多孔質板24を含んで構成される。本実施形態では、囲み部材34は、基板2が載置される第2のステージ23と、当該第2のステージ23に対向して配置される多孔質板24と、多孔質板24を保持する多孔質板保持部とを含んで構成される。多孔質板保持部は、枠体25と、当該枠体25とともに多孔質板24を係止する係止部材26とを含んで構成される。
枠体25は、Oリング27を介して第2のステージ23上に配置される。枠体25は、上方からみて、多孔質板24の外周部に重なるように、枠状に配置される。多孔質板24は、その外周部が枠体25に重なるように、枠体25上に配置される。この多孔質板24は、その外周部が枠体25と係止部材26とに挟持されることにより、多孔質板保持部に保持される。
乾燥部13は第2のステージ23の温度を調整する温度調整手段を備えることが好ましい。温度調整手段は、チラー、ピエゾー素子、またはヒーターなどによって実現できる。
本実施形態では、チラーを含む温度調整手段によって第2のステージ23の温度を調整する。本実施形態では、第2のステージ23中に液体の流れる管路を形成し、この管路に所定の温度に調整された液体を循環させることにより第2のステージ23の温度を調整する。図3に示す本実施形態の乾燥部13では、乾燥部13の室外にステージ循環水用のチラー31を設け、当該チラー31とステージ内の管路とが循環水用配管33で接続されており、チラー31によって循環する水によって第2のステージ23の温度を調整している。
本実施形態では、好ましい形態として、乾燥部13は減圧手段を備える。減圧手段は、たとえば乾燥部13の室外に設けられる。減圧手段は、ポンプ28と、当該ポンプ28と乾燥部13の室内とを連通する排気配管29とを含んで構成される。
排気配管29の一端は、多孔質板24の上部に設けられる吸気口に連通するように配置される。また排気配管29には、開閉バルブ30が設けられる。この開閉バルブ30によって減圧速度を調整することができる。
排気を駆動するポンプ28としては、ドライポンプ、ダイヤフラムポンプ、スクロールポンプ、ターボ分子ホンプ、クライオポンプ、油回転ポンプ等を用いることができる。なおポンプを駆動すると、乾燥部13の室内に不純物が拡散されることがあるが、ポンプとしては、不純物の拡散量を抑制することが可能なポンプが好ましく、ドライポンプ、スクロールポンプが好ましい。
このポンプ28を駆動することによって、乾燥部13の室内を減圧雰囲気とすることができる。乾燥部13内の室内を減圧雰囲気にすることにより、多孔質板24を介して囲み部材34の内部を吸気することができる。
多孔質板24の空隙の平均の大きさは、前記所定のピッチよりも小さい方が好ましい。すなわち、多孔質板24の空隙の平均の大きさは、第1のピッチP1および第2のピッチP2のうちの小さい方のピッチよりも小さい方が好ましい。
多孔質板24の空隙の平均の大きさは、空隙の平均直径を意味する。たとえば多孔質板24を平板状に切り出した多孔質板を用いて、JIS Z 8831−2に記載の方法により測定できる。
多孔質板24の空隙率は、35%〜60%が好ましく、45〜50%がさらに好ましい。多孔質板の空隙率は、株式会社島津製作所製自動ポロシメータオートポアIV9520によって測定することができる。
また多孔質板24の空隙の平均の大きさは、第1のピッチP1および第2のピッチP2のうちの小さい方のピッチよりも小さい方が好ましいが、具体的な数値としては、10μm〜80μmが好ましく、40μm〜60μmがより好ましい。
多孔質板24と基板2との間隔は、離間しすぎると多孔質板24を配置したことによる整流効果が小さくなるため、0.5mm〜50mmが好ましく、5mm〜30mmがさらに好ましく、5mm〜10mmがさらに好ましい。
多孔質板24は、たとえば高分子ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル、フッ素樹脂、ゼオライト、メソポーラスシリカ、活性炭、セラミック、から構成され、市販品を用いることもできる。多孔質板24としては、たとえばプラスチック焼結多孔質体、セラミック焼結多孔質体等を使用することができる。
多孔質板24としては、これらのなかでも有機物から構成されるものが好ましい。金属製の多孔質板は耐溶剤性に弱く軽量化が困難であり、またセラミック製の多孔質板は耐薬品性は優れるが、成型加工性、耐衝撃性に弱いため、耐溶剤性、成型加工性、軽量性、耐衝撃性に優れ、均一質な空隙を形成することができる有機物から構成される多孔質板が好ましい。
このような小さな空隙を有する多孔質板24を含む囲み部材34を用いることにより、多孔質板24からの気体の流入および流出が抑制されるため、基板2は密閉状態に近い状態となる。
また塗布液から蒸発した気体は、排気口側に拡散するが、ピッチよりも小さい径の空孔をもつ多孔質板を用いるため、塗布液から蒸発した気体は、多孔質板24に流入する際に、対流が発生しにくくなる。したがって、基板上で、基板に垂直な方向における、塗布液から蒸発した気体の濃度勾配は、移流拡散方程式において、対流項をほぼ0とみなすことができ、拡散項のみで表されると考えられる。このため基板上の塗布液の蒸発量は拡散係数に比例し、乾燥時間と蒸発量は比例関係となるものと推測される。
以下に移流体拡散方程式を示す。
Figure 2015144051
本実施形態では、塗布液を第1の乾燥工程と第2の乾燥工程との2つのステップにわけて乾燥する。
第1の乾燥工程では、当該第1の乾燥工程開始前の塗布液の液体成分の量を100としたときに、第1の乾燥工程後の前記液体成分の量が重量で50未満とならない範囲で、前記塗布液を乾燥する。たとえば、第1の乾燥工程後の前記液体成分の量は、重量で50以上99以下が好ましく、50以上90以下がさらに好ましい。
上述したように、乾燥時間と蒸発量は比例関係となるものと推測されるため、液体成分の乾燥量は、乾燥時間によって調整することができる。具体的には、ステージを特定の温度としたときに、実質的に全ての液体成分の乾燥が終了するまでの時間(乾燥完了時間Te)をあらかじめ測定しておき、この乾燥完了時間Teをもとに液体成分の乾燥量を算出する。
たとえば、ステージを特定の温度に保持して乾燥を行う場合、第1の乾燥工程開始前の塗布液の液体成分の量を100とすると、第1の乾燥工程後の前記液体成分の量を重量でAにするには、乾燥時間は(1−A/100)×Teとなる。
当該第1の乾燥工程では、乾燥部13の室内の雰囲気を、後の第2の乾燥工程よりも高い気圧とした状態で、乾燥をおこなう。このように気圧を調整することで、第2の乾燥工程に比べて第1の乾燥工程における乾燥速度を遅くすることができ、膜厚の平坦化を図ることができる。
たとえば、第1の乾燥工程では、ドライポンプを稼動して減圧雰囲気で乾燥をおこなってもよいが、ドライポンプを稼動せずに、乾燥部13の室内の気圧を大気圧にした状態で乾燥することが好ましい。第1の乾燥工程における乾燥部13の室内の気圧は、1.1E+5Paから1.0E+3Paが好ましく、1.1E+5Paから1.0E+4Paがより好ましい。
また第1の乾燥工程では、第2のステージ23の温度は5〜50℃に保持することが好ましく、10℃〜25℃に保持することがさらに好ましい。
上記の乾燥量の条件において、第1の乾燥工程では、5秒〜60分間乾燥することが好ましく、5秒〜30分間乾燥することがさらに好ましい。
前記第2の乾燥工程では、前記第1の乾燥工程よりも減圧条件で塗布液の液体成分の残留分を乾燥する。
本実施の形態では、第2の乾燥工程において、第1の乾燥工程よりも減圧しつつ、乾燥をおこなう。たとえば、排気速度は、大気圧から5Paに到達するまでの時間が10秒〜900秒となるように設定することが好ましく、さらには、大気圧から5Paに到達するまでの時間が200秒〜600秒となるように設定することが好ましい。
また第2の乾燥工程では、ステージの温度は5℃〜50℃に保持することが好ましく、10℃〜25℃に保持することがさらに好ましい。
第2の乾燥工程では、10秒〜900秒間乾燥することが好ましく、200秒〜600秒間乾燥することがさらに好ましい。
以上により、第1の有機薄膜層7を形成することができる。
(第2の有機薄膜層を形成する工程)
本工程では、発光層として機能する第2の有機薄膜層9を形成する。第2の有機薄膜層9は第1の有機薄膜層7と同様に形成することができる。なお第1の有機薄膜層7とは異なり、第2の有機薄膜層9は、各色ごとに塗り分ける必要がある。したがって、赤色発光層9、緑色発光層9、青色発光層9となる材料を含む3種類の塗布液を、隔壁3に囲まれた領域にそれぞれ供給する必要がある。なお、上述の乾燥工程は、それぞれの種類の塗布液を塗布するごとにおこなってもよく、また、全ての種類の塗布液を塗布した後に、上述の乾燥工程をおこなってもよい。
なお、塗布液には、有機薄膜層(本実施形態における発光層)となる薄膜材料(本実施形態における発光材料)と、1種類以上の溶媒とを含む溶液を使用し、その溶媒には、前述の第1の溶媒と、第2の溶媒とを含むことが好ましい。
なお、塗布法で形成することが可能な有機薄膜層のうち、すべての有機薄膜層を上述の乾燥工程によって形成する必要はなく、タクトタイム等を勘案して、とくに膜厚のばらつきが素子特性に影響する層を上述の乾燥工程によって形成するようにしてもよい。
(第2の電極を形成する工程)
本工程では有機薄膜層上に第2の電極を形成する。本実施形態では第2の電極10は、有機EL素子4が設けられる表示領域において全面に形成する。すなわち第2の電極10は、第2の有機薄膜層9上だけでなく、隔壁3上にも形成し、複数の有機EL素子にわたって連続して形成する。このように第2の電極を形成することにより、全ての有機EL素子4に共通の電極として機能する第2の電極10が設けられる。
<有機EL素子の構成>
以下では有機EL素子の構成についてさらに詳しく説明する。有機EL素子は、有機薄膜層として少なくとも1層の発光層を有するが、上述したように一対の電極間にたとえば正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、および電子注入層などを有する。
本実施形態の有機EL素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
f)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
g)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
h)陽極/発光層/電子注入層/陰極
i)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。
以下同じ。)
上記構成の有機EL素子は、陽極から順に各層を積層して最後に陰極を形成する形態と、逆に、陰極から順に各層を積層して最後に陽極を形成する形態とをとりうる。
基板には、可撓性基板またはリジットな基板が用いられ、たとえばガラス基板やプラスチック基板などが用いられる。
陽極には、金属酸化物、金属硫化物および金属などからなる薄膜を用いることができ、具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられる。発光層から放射される光が陽極を通って素子外に出射する構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。
正孔注入層には公知の正孔注入材料を用いることができる。正孔注入材料としては、たとえば酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
正孔輸送層には公知の正孔輸送材料を用いることができる。正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、または該有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。なお発光層に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。発光層を構成する発光材料としては、例えば公知の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、またはAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができる。
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
また、白色に発光する材料は、上記した青色、緑色、赤色に発光する材料を混合することにより実現できる。
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。
電子輸送層には公知の電子輸送材料を用いることができる。電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
電子注入層には公知の電子注入材料を用いることができる。電子注入材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また陽極側から光を取出す構成の有機EL素子では、発光層から放射される光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表の13族金属などを用いることができる。また、陰極としては導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。
上記の各層および電極は、蒸着法や塗布法によって形成することができる。塗布法によって各層を形成する場合は、上述した本実施形態の薄膜形成方法によって形成することが好ましい。
(乾燥量の測定)
塗布液が塗布された基板に、ナトリウムランプまたはグリーン光源等からの光を照射すると、塗布液の液体成分が残留している状態では干渉縞(ニュートンリング)が観測される。この干渉縞の経時的な変化を目視で観測することにより、乾燥状態を観測することができる。本実施例では、干渉縞が観測されなくなるまでの時間を乾燥終了時間とする。
乾燥部13の構成を、後述の実施例1の第1の乾燥工程における乾燥部13の構成と同じにし、第2のステージ23の温度のみを異ならせて、乾燥終了時間を測定した。測定結果を表1に示す。
Figure 2015144051
上述したように、乾燥時間と蒸発量は比例関係となるものと推測される。そのため、第2のステージの温度を特定の値に保持したときの乾燥終了時間がTeの場合、当該温度でB分乾燥することで、塗布液の液体成分は、乾燥開始前の重量を100とすると、100×(1−B/Te)となる。
(実施例1)
基板にはサイズが370mm×470mmのガラス基板を用いた。当該ガラス基板上には、ITOからなる第1の電極(陽極として機能する透明電極)が図1に示すような所定のパターンで形成されている。
このような基板上に、感光性樹脂を用いて、フォトリソグラフィー法によって、図2に示すような格子状の隔壁を形成した。隔壁は、厚さが0.5μmであり、開口部は順テーパー形状(隔壁側面と基板との成す角が鋭角)とした。開口の形状は、略楕円形状であり、第1の軸方向Xの幅は、100μmであり、第2の軸方向Yの幅は、285μmとした。また第1のピッチP1は、145μmとし、第2のピッチP2は、350μmとした。
(有機薄膜層の形成)
本実施例では、ITOからなる電極上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層をこの順で積層した。 (正孔注入層の形成)
正孔注入材料を含む塗布液を調製した。塗布液の固形分濃度は1.0wt%であり、粘度は8cpであり、表面張力は34.7mN/mである。この塗布液をインクジェットプリント装置を用いて各凹部に塗布した。
その後、ドライポンプを接続した真空乾燥室内において、10℃に調整された温調ステージに基板を載置し、約2.0E−1Paになるまで減圧することにより塗布液を乾燥した。さらに、ステージの温度を230℃に調整するとともに、大気圧に減圧し、15分間焼成を行い、正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
正孔輸送材料を含む塗布液を調製した。塗布液の固形分濃度は0.45wt%であり、粘度は3.4cpであり、表面張力は34.2mN/mである。この塗布液をインクジェットプリント装置を用いて各凹部に塗布した。
その後、ドライポンプを接続した真空乾燥室内において、25℃に調整された温調ステージに基板を載置し、約2.0E−1Paになるまで減圧することにより塗布液を乾燥した。さらに、ステージの温度を190℃に調整するとともに、大気圧に減圧し、60分間焼成を行い、正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
発光材料を含む塗布液を調製した。塗布液の固形分濃度は1.8wt%であり、粘度は6.2cpであり、表面張力は34.6mN/mである。
本実施例では、塗布液の溶媒には、第1の溶媒(高沸点溶媒)としてのCHB(シクロヘキシルベンゼン:沸点238℃〜240℃)と、第2の溶媒(低沸点溶媒)としての4メチルアニソール(沸点169℃)とを使用した。その混合比は、重量比でCHB:4メチルアニソール=80:20とした。
この塗布液をインクジェットプリント装置を用いて各凹部に塗布した。なお、本実施例では、図4に示す乾燥防止手段32を使用した状態で、塗布液を塗布した。
乾燥防止手段は、塗布液を含ませたクリーンルーム用ワイパー(アンティコン)を、直径Φ=約4mmの穴あけ加工がされたパンチング板と、SUS板とによって挟むことにより構成されている。乾燥防止手段は、上方から見て、インクジェットヘッドを除く領域であって、かつ、少なくとも基板に重なる位置に配置した。本実施例では、4−メチルアニソールをアンティコンに含ませた。なおアンティコンに含ませる溶媒は、下面にある基板に滴下しないない範囲の量で、アンティコンに均一に充填されるように布で塗り伸ばした。本実施例では、乾燥防止手段と基板との間隔を5mmとし、乾燥防止手段を5分間保持して基板と乾燥防止手段との間に溶媒蒸気を充満させてから、塗布液の塗布を開始した。
(第1の乾燥工程)
第1の乾燥工程と第2の乾燥工程では、図3に示す乾燥部13において乾燥をおこなった。
多孔質板には富士ケミカル社製のG−50を使用した。多孔質板の材質は高分子ポリエチレンを焼結形成したものであり、サイズが700mm×900mm×30mm、空孔率が50%、空孔径の平均直径が50μmのものを用いた。基板と多孔質板との間隔は5mmとした。また多孔質板を支持する枠体と基板外周との間隔は5mmとした。また枠体25はOリングを介してステージと密着している。これにより、多孔質板以外の箇所から、外気が流入したり、蒸発溶媒が流出することを防いでいる。
本工程では、第2のステージ23の温度を所定の温度(t1)とし、ドライポンプを稼動しない状態で、すなわち乾燥部13を大気圧にした状態で、所定の時間(乾燥時間T1)だけ乾燥した。
(第2の乾燥工程)
次に第1の乾燥工程よりも減圧雰囲気において乾燥をおこなった。本実施例では、第2のステージ23の温度を130℃に設定し、大気圧から5Paまで約10分で到達する排気速度で減圧しつつ、10分間塗布液を乾燥した。
(電子注入層、第2の電極の形成、封止)
次に、電子注入層として、NaFからなる薄膜(膜厚:4nm)、Mgからなる薄膜(膜厚:2nm)を順次、積層成膜した。さらに、Alからなる薄膜(膜厚:200nm)、Agからなる薄膜(膜厚:100nm)を順次、積層成膜した。その後、封止基板を貼り合わせて、有機EL素子を気密に封止した。
以上の実施例では、第1の乾燥工程における第2のステージの温度t1を5段階に設定し、それぞれの温度t1において、乾燥時間T1を6段階に異ならせて、それぞれ有機EL素子を作成した。
第2のステージの温度t1(単位:℃)は、5℃、10℃、15℃、25℃、35℃に設定した。乾燥時間T1は、0分、15分、30分、45分、60分に設定した。なお、乾燥時間T1が0分とは、第1の乾燥工程を省略したことを意味する。
図5は、乾燥部13内の圧力と時間変化との関係を示す図である。図5中、1stepの時間は、第1の乾燥工程の乾燥時間T1を意味する。縦軸は、乾燥室内真空度(Pa)をあらわし、横軸は乾燥時間(分)をあらわす。
以上のようにして形成した発光層の膜厚の標準偏差を測定した。
膜厚は光学式測定装置(Zygo社製、製品番号:New View 5032)を使用して測定した。
下表2に、第1の乾燥工程において、第2のステージの温度を5℃とし、乾燥時間をT1としたときの発光層の膜厚の標準偏差と、残留溶媒量を示す。なお残留溶媒量は、第1の乾燥工程開始前の塗布液の液体成分の量を100としたときの第1の乾燥工程後の塗布液の液体成分の量を意味する。なお第2のステージ温度を5℃に設定した場合、結露が生じた。
Figure 2015144051
下表3に、第1の乾燥工程において、第2のステージの温度を10℃とし、乾燥時間をT1としたときの発光層の膜厚の標準偏差と、残留溶媒量を示す。
Figure 2015144051
下表4に、第1の乾燥工程において、第2のステージの温度を15℃とし、乾燥時間をT1としたときの発光層の膜厚の標準偏差と、残留溶媒量を示す。
Figure 2015144051
下表5に、第1の乾燥工程において、第2のステージの温度を25℃とし、乾燥時間をT1としたときの発光層の膜厚の標準偏差と、残留溶媒量を示す。
Figure 2015144051
下表6に、第1の乾燥工程において、第2のステージの温度を35℃とし、乾燥時間をT1としたときの発光層の膜厚の標準偏差と、残留溶媒量を示す。
Figure 2015144051
1 装置
3 隔壁
4 素子
5 凹部
6 電極
7 第1の有機薄膜層(正孔注入層)
9 第2の有機薄膜層(発光層)
10 電極
11 装置
12 塗布部
13 乾燥部
14 第1のステージ
15 手段
16 基板
17 含浸部材
18 基板
21 インクジェットヘッド
23 第2のステージ
24 多孔質板
25 枠体
26 係止部材
27 Oリング
28 ポンプ
29 排気配管
31 チラー
32 手段
33 配管
34 囲み部材
P1 第1のピッチ
P2 第2のピッチ

Claims (5)

  1. 基板と、この基板上において予め設定される区画を画成する隔壁と、この隔壁によって画成される区画にそれぞれ設けられる複数の有機EL素子とを含む発光装置の製造方法であって、
    各有機EL素子は、第1電極、有機薄膜層、第2電極が、前記基板側からこの順で積層されて構成され、
    前記有機薄膜層を形成する工程では、当該有機薄膜層となる薄膜材料と、1種類以上の溶媒とを含む塗布液を、前記隔壁によって画成される区画に供給し、第1の乾燥工程と、第2の乾燥工程とによって前記塗布液を少なくとも2回に分けて乾燥することによって前記有機薄膜層を形成し、
    前記第1の乾燥工程では、当該第1の乾燥工程開始前の前記塗布液の液体成分の量を100としたときに、第1の乾燥工程後の前記塗布液の液体成分の量が重量で50未満とならない範囲で、前記塗布液を乾燥し、
    前記第2の乾燥工程では、前記第1の乾燥工程よりも減圧条件で前記塗布液の液体成分の残留分を乾燥する、発光装置の製造方法。
  2. 前記1種類以上の溶媒は、沸点BP1が100℃〜270℃の第1の溶媒と、沸点BP2が100℃〜200℃の第2の溶媒とを含み、BP1とBP2とが下記式を満たす、
    0<BP1−BP2≦100
    請求項1記載の発光装置の製造方法。
  3. 前記塗布液を前記区画に供給する工程では、前記1種類以上の溶媒の蒸気の雰囲気中において、前記塗布液を前記区画に供給する、請求項1または請求項2に記載の発光装置の製造方法。
  4. 前記第1および第2の乾燥工程では、前記基板を保持するステージの温度を5℃〜25℃の範囲に設定し、乾燥を行う、請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
  5. 前記第1および第2の乾燥工程は、一部が多孔質板から構成されている中空の囲い部材の中に前記基板を配置した状態で行われる、請求項1〜4のいずれかに記載の発光装置の製造方法。
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