JP2022009550A - 発光装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極と第２電極の短絡を防ぐ。【解決手段】基板１００の第１面１０２上に第１電極１１０を形成する。次いで、第１電極１１０上に第１有機層１２０ａを形成する。次いで、第１有機層１２０ａに電磁波を照射する。第１有機層１２０ａは、熱軟化性を有しており、電磁波によって加熱される。第１有機層１２０ａは、第１有機層１２０ａのガラス転移点以上の温度に加熱されるようにしてもよい。このようにして、第１有機層１２０ａは流動性を示すようになり、異物Ｐが第１有機層１２０ａに埋め込まれるようになる。【選択図】図３
Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。
近年、発光装置として、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開発されている。ＯＬＥＤは、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）によって光を発する有機層を有している。有機層は、第１電極と第２電極の間に位置している。有機層は、第１電極と第２電極の間の電圧によって光を発するとともに、第１電極と第２電極の接触、すなわち、第１電極と第２電極の短絡を防いでいる。
特許文献１に記載されているように、第１電極上に異物が存在する状態で第１電極上に有機層を蒸着によって形成すると、異物の周辺で有機層が途切れて、第１電極と第２電極が短絡し得る。特許文献１には、第１電極と第２電極の接触を防ぐため、有機層を形成した後に基板を加熱することが記載されている。基板の加熱によって有機層が流動性を示し、異物が有機層によって埋め込まれる。このようにして、異物の周辺で有機層が途切れることを防ぎ、第１電極と第２電極の短絡を防いでいる。
特許文献２には、塗布プロセスによる有機層の形成方法の一例について記載されている。この例では、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布し、塗布液に電磁波を繰り返し照射して架橋性基を架橋させ、有機層が形成される。
特許文献１に記載されているように、第１電極上に異物が存在する状態で第１電極上に有機層を形成すると、第１電極と第２電極が短絡することがある。第１電極と第２電極の短絡を防ぐため、特許文献１に記載されているように、基板を加熱して有機層に異物を埋め込ませることができる。しかしながら、この方法は、耐熱温度の低い基板（例えば、樹脂基板）に適用することができない。
本発明が解決しようとする課題としては、基板の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極と第２電極の短絡を防ぐことが一例として挙げられる。
請求項１に記載の発明は、
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含む、発光装置の製造方法である。
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含む、発光装置の製造方法である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図１は、実施形態に係る発光装置１０を説明するための断面図である。
発光装置１０は、基板１００、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０を備えている。
基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、基板１００の第１面１０２側に位置している。基板１００の第２面１０４は、基板１００の第１面１０２の反対側にある。
基板１００は、例えば、ガラス基板であってもよいし、又は樹脂基板（例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）又はポリイミド）であってもよい。基板１００の第１面１０２及び第２面１０４の少なくとも一方には、無機バリア層（例えば、ＳｉＮｘ層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＯ２層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＯｘ層又はＨｆＯ層）が形成されていてもよい。基板１００は、可撓性を有していてもよいし、又は可撓性を有していなくてもよい。
第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、基板１００の第１面１０２から順に積層されており、発光部を構成している。有機層１２０は、第１電極１１０と第２電極１３０の間の電圧に応じて、有機ＥＬにより光を発することができる。発光装置１０は、ボトムエミッションタイプであってもよいし、又はトップエミッションタイプであってもよい。発光装置１０がボトムエミッションタイプである場合、有機層１２０から発せられた光は、第１電極１１０及び基板１００を透過して発光装置１０の外部へ出射される。発光装置１０がトップエミッションタイプである場合、有機層１２０から発せられた光は、第２電極１３０を透過して発光装置１０の外部へ出射される。
発光装置１０がボトムエミッションタイプである場合、第１電極１１０は、透光性を有する必要がある。例として、第１電極１１０は透明導電材料を含んでいる。また、別の例として、第１電極１１０は金属を含む薄膜であってもよい。例えば、第１電極１１０はＭｇＡｇ合金を含む薄膜であってもよい。このとき、第１電極１１０の厚さは相当に薄く、例えば１５ｎｍ以下である。第２電極１３０は、透光性を有する必要がなく、したがって、透明導電材料を含んでいてもよいし、又は透明導電材料以外の導電材料を含んでいてもよい。
発光装置１０がトップエミッションタイプである場合、第１電極１１０は、透光性を有する必要がなく、したがって、透明導電材料を含んでいてもよいし、又は透明導電材料以外の導電材料を含んでいてもよい。第２電極１３０は、透光性を有する必要がある。例として、第２電極１３０は透明導電材料を含んでいる。また、別の例として、第２電極１３０は金属を含む薄膜であってもよい。例えば、第２電極１３０はＭｇＡｇ合金を含む薄膜であってもよい。このとき、第２電極１３０の厚さは相当に薄く、例えば１５ｎｍ以下である。
透明導電材料は、例えば、金属酸化物（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）又はＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ又は金属薄膜（例えば、Ａｌ薄膜）とすることができる。
透明導電材料以外の導電材料は、例えば、金属、特に、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＩｎからなる群の中から選択される金属又はこの群から選択される金属の合金とすることができる。
有機層１２０は、複数の層（例えば、図２から図５を用いて後述する第１有機層１２０ａ及び第２有機層１２０ｂ）、特に、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）を含むようにしてもよい。なお、図１では、説明の簡易化のため、有機層１２０に含まれる各層間の境界は図示していない。
図２から図５は、図１に示した発光装置１０の製造方法の一例を説明するための図である。この例において、発光装置１０は、以下のようにして製造される。
まず、基板１００の第１面１０２上に第１電極１１０を形成する。一例において、第１電極１１０は、基板１００の第１面１０２上に形成された導電材料をパターニングすることによって形成することができる。
次いで、図２に示すように、第１電極１１０上に第１有機層１２０ａを形成する。第１有機層１２０ａは、有機層１２０（図１）の一部の層である。特に有機層１２０がＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬを含む場合、図２に示す第１有機層１２０ａは、ＨＩＬとなる。図２に示す例では、第１有機層１２０ａは、蒸着、特に物理気相堆積（ＰＶＤ）により形成されている。
図２に示す例では、第１電極１１０上に異物Ｐ（図２に示す例では、粒子）が存在している。異物Ｐは、種々の原因によって付着する。特に、第１電極１１０を形成するためのチャンバーと第１有機層１２０ａを形成するためのチャンバーが互いに異なる場合は、第１電極１１０を形成するためのチャンバーから第１有機層１２０ａを形成するためのチャンバーへ基板１００を搬送する際に異物Ｐが付着することがある。
図２に示すように、異物Ｐの周辺において第１有機層１２０ａが途切れることがある。第１有機層１２０ａの途切れは、特に、第１有機層１２０ａが蒸着により形成されている場合に発生しやすい。これは、異物Ｐの周辺、特に、異物Ｐによって覆われる領域には、蒸着材料が堆積されにくいためである。本実施形態によれば、図４を用いて後述するように、異物Ｐが第１有機層１２０ａに埋め込まれるようになる。
次いで、図３に示すように、第１有機層１２０ａに電磁波を照射する（図３において、電磁波は矢印で示されている。）。第１有機層１２０ａは、熱軟化性を有しており、電磁波によって加熱される。第１有機層１２０ａは、第１有機層１２０ａのガラス転移点以上の温度に加熱されるようにしてもよい。このようにして、第１有機層１２０ａは流動性を示すようになり、図４に示すように、異物Ｐが第１有機層１２０ａに埋め込まれるようになる。
本実施形態によれば、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０（図１）の短絡を防ぐことができる。具体的には、本実施形態においては、第１有機層１２０ａに電磁波を照射することで、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませている。言い換えると、本実施形態では、基板１００を直接加熱しなくても、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませる（第１有機層１２０ａに流動性を与える）ことができる。このため、基板１００の耐熱温度が低い場合であっても、第１有機層１２０ａに電磁波を照射することができる。このようにして、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０（図１）の短絡を防ぐことができる。
特に本実施形態によれば、基板１００は、低ガラス転移点を有する材料からなるようにすることができる。本実施形態に係る方法は、基板１００の材料のガラス転移点が１２０℃以下であっても適用可能であり、基板１００の材料のガラス転移点が１００℃以下であってもなお適用可能である。これは、上述のとおり、基板１００を直接加熱しなくても、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませることができるためである。なお、当然のことながら、本実施形態に係る方法は、基板１００が高ガラス転移点を有する材料からなる場合にも適用可能である。
図３に示す例では、第１有機層１２０ａは、電磁波の照射源（図中の矢印の後端側）と基板１００（第１電極１１０）のの間に位置している。したがって、第１有機層１２０ａに照射される電磁波の量を基板１００に照射される電磁波の量よりも多くすることができ、電磁波を第１有機層１２０ａに効率的に照射することが可能となる。
図３に示す工程では、電磁波を間欠的に照射してもよい。つまり、電磁波を照射する工程を複数回繰り返してもよい。この場合、各工程では、電磁波を、短い時間、例えば１マイクロ秒以上１０ミリ秒以下の間照射するようにすることができる。各工程での電磁波の照射時間を短くすることで、第１有機層１２０ａから基板１００への熱の伝導をさらに防ぐことができる。
第１有機層１２０ａに照射される電磁波は、光にすることができる。特に、当該電磁波は、キセノンフラッシュランプから照射させることができる。
次いで、図５に示すように、第１有機層１２０ａ上に第２有機層１２０ｂを形成する。第２有機層１２０ｂは、有機層１２０（図１）の一部の層である。特に有機層１２０がＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬを含む場合、図５に示す第２有機層１２０ｂは、ＨＴＬとなる。
第２有機層１２０ｂには、第２有機層１２０ｂを形成した後第２電極１３０（図１）を形成する前に、第２有機層１２０ｂを加熱させる電磁波（例えば、キセノンフラッシュランプから照射される光）を照射してもよいし、又は照射しなくてもよい。第２有機層１２０ｂが異物Ｐの周辺において途切れる可能性がある場合（例えば、第２有機層１２０ｂが蒸着により形成される場合）は、当該電磁波を第２有機層１２０ｂに照射することで、第２有機層１２０ｂの途切れによる第１電極１１０と第２電極１３０の短絡を防ぐことができる。これに対して、第２有機層１２０ｂが異物Ｐの周辺において途切れる可能性が低い場合（例えば、第２有機層１２０ｂが蒸着とは異なる方法（例えば、塗布プロセス）により形成される場合）は、当該電磁波を第２有機層１２０ｂに照射しないことで、発光装置１０の製造プロセスを簡易にすることができる。
次いで、第２有機層１２０ｂ上に他の層（例えば、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬ）を形成して有機層１２０（図１）を形成する。次いで、有機層１２０上に第２電極１３０（図１）を形成する。
このようにして、発光装置１０が製造される。
図２から図５は、電磁波が照射される層（第１有機層１２０ａ）が第１電極１１０に接している例を示した。しかしながら、他の例において、電磁波が照射される層は、第１電極１１０に接する層よりも上側に位置する層であってもよい。
図５は、第２有機層１２０ｂが第１有機層１２０ａに接している例を示した。しかしながら、他の例において、第２有機層１２０ｂは、第１有機層１２０ａと接していなくてもよく、他の層を介して第１有機層１２０ａ上に位置していてもよい。
以上、本実施形態によれば、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０の短絡を防ぐことができる。
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
１０ 発光装置
１００ 基板
１０２ 第１面
１０４ 第２面
１１０ 第１電極
１２０ 有機層
１２０ａ 第１有機層
１２０ｂ 第２有機層
１３０ 第２電極
Ｐ 異物
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１２０ 有機層
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１２０ｂ 第２有機層
１３０ 第２電極
Ｐ 異物
Claims (1)
- 基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含む、発光装置の製造方法。
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