JP4121824B2

JP4121824B2 - Device manufacturing method

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Publication number: JP4121824B2
Application number: JP2002294667A
Authority: JP
Inventors: 義弘小林
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2022-10-08
Also published as: JP2004130161A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルター、偏光素子、ＥＬ素子（特に、有機ＥＬ素子）、有機トランジスタ、もしくは有機太陽電池等の素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような素子を製造するには、ドライプロセスやウェットプロセス等の種々のプロセスによって基板上に有機物等を成膜している。特に後者のウェットプロセスとしては、スピンコート法、インクジェット法、もしくは印刷法等があり、ドライプロセスにくらべて、比較的容易に成膜できる利点がある。
【０００３】
素子の製造においては、基板上に一様に成膜する以外に、パターン状に成膜する場合があり、マスクを介して蒸着する方法、もしくはインクジェット法による塗り分け方法等がある。しかし、これらの方法では、製造工程が複雑になり、材料の利用効率の低さ、製造時の環境条件の影響が問題として残る。
【０００４】
例えば、マスクを介して蒸着する方法においては、マスクのパターンが微細になるにつれ、マスクの薄膜化が必要となり、微細加工によるマスクの製作が困難になる上、基板とマスクとの間隔が大きいと、蒸着物質の回り込みによって正確な蒸着成膜が困難となり、基板とマスクを密着させると、基板を傷付ける等の問題があり、しかも、高精度で高価な真空装置を必要とする。
【０００５】
また、インクジェット法による塗り分け方法においては、位置決め誤差に加え、液滴が飛行する際に生じる僅かな角度ずれに起因して液滴の飛行曲がりが生じ、その補正のために基板上の処理を必要とする。また全て同量の液滴を形成するのに高度な技術が必要であるなどの問題がある。
【０００６】
ディスペンサを用いて塗り分けを行なおうとする試みも、特開２００１−７６８７２（例えば、請求項１）に開示されているものの、具体的に、位置精度や塗膜の厚み精度を向上させる策については開示されてなく、塗液が落下する際に塗液が水平方向に移動することに起因して、位置精度や厚み精度が低下する欠点が避けられない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明においては、ディスペンサを用いながらも、有機物等の成膜を、位置精度および厚み精度を向上させて行なうことが可能な光学素子の製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決する手段】
発明者の検討により、有機物等の成膜をディスペンサ法により行ない、その際の吐出口を、対象となる基板に対してごく接近させて吐出を行なうことにより、位置精度や、厚み精度が高い成膜が可能であることが判明し、本発明に到達することができた。
【００１０】
第１の発明は、基板上の所定の位置に対して、光学層形成用塗液をディスペンサを用いた吐出により行ない、吐出の後、乾燥を行なって光学層を形成することからなり、前記基板上には、前記光学層の周囲を囲む凸状構造物が積層されており、且つ、該凸状構造物が台形で裾が広がった断面形状を有しており、前記凸状構造物の斜面の上方に吐出口の先端を位置させて、前記吐出の際の前記ディスペンサの吐出口と前記断面形状を持つ前記凸状構造物の斜面の上方との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記ディスペンサの吐出口と前記断面形状を持つ前記凸状構造物の斜面の上方との間隔が、前記吐出の際以外では、前記の液滴の高さ方向の直径以上であることを特徴とする請求項１記載の素子の製造方法に関するものである。
【００１３】
第３の発明は、第１の発明において、前記ディスペンサを用いた吐出が、（１）前記凸状構造物の斜面の上方に吐出口の先端を位置させて、対象物と前記吐出口の位置決めをすること、（２）吐出口と前記断面形状を持つ前記凸状構造物の斜面の上方との間隔が、前記ディスペンサの下方に前記基板が無いときに、前記ディスペンサの吐出口に形成される前記光学層形成用塗液の液滴の高さ方向の直径未満になるよう前記吐出口を降下させること、（３）前記塗液の吐出を行なうこと、および（４）前記吐出口を上昇させることの（１）〜（４）を順次行なうことからなるものであることを特徴とする請求項１記載の素子の製造方法に関するものである。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３いずれかの発明において、前記吐出口の前記塗液に対する臨界角が２０°以上であることを特徴とする素子の製造方法に関するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明の素子の製造方法を示す図であり、図４は本発明の製造方法によって得られるＥＬ素子の断面構造を示す図である。
【００１６】
本発明の素子の製造方法は、図１および図２に示すように、好ましくは形成される光学層の周囲を囲む断面が凸状の構造物である隔壁２が積層されており、隔壁２が設けられた基板１上の、隔壁２で囲まれた各々の区域３毎に、ディスペンサーが備えるシリンジ４の吐出口であるノズル５から塗液７を吐出し、光学層（塗膜）を形成するものである。基板１上の隔壁２は、塗液７の素材を変えて、区域３毎に異なる塗膜を形成するために、予め形成しておいた方がよく、図２に示すように、隔壁２は、撥液性の素材で構成されたものの左右の両面を親液性の素材で構成したものであってもよい。隔壁２が積層されているときは、その形状に従って、塗膜が形成されることになるが、隔壁２の形成を省くこともできる。あるいは、隔壁２と同様な幅で、実質的な高さの無い撥液性のパターンを形成しておけば、塗液７の無制限なひろがりを抑制して、予め決められた区域内にのみ塗液７を広げることもできるし、または／および親液性のパターンを設けておいて、親液性のパターン上にのみ塗液７を広げることもできる。
【００１７】
塗液７を吐出する際のノズル５と基板との関係を図２を引用して説明すると、隔壁２が設けられた基板１上に、ノズル５が基板１に接近して位置しており、図２（ｂ）に示す、ノズル５の先端と基板との間隔ｄが、吐出口であるノズル５の下方に基板１が無いときに、ノズル５先端に付着して形成される液滴（光学層形成用塗液の液滴である。）の高さ方向の直径（図２（ａ）中のＨ）未満となるよう高さの調整がされていることが好ましい。間隔ｄは、ごく小さいことが好ましく、０μｍ以上であればよい。また、間隔ｄは１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
基板１上に、上記した隔壁２のように光学層の周囲を囲む凸状構造物が積層されており、ノズル５を凸状構造物上よりも高い位置に位置させて塗液の吐出を行なう場合には、ノズル５の先端と凸状構造物との間隔ｄ’が、吐出口であるノズル５の下方に基板１が無いときに、ノズル５先端に付着して形成される液滴の高さ方向の直径未満となるよう高さの調整がされていることが好ましい。この場合も前段落におけるのと同様、ｄ’は、ごく小さいことが好ましく、０μｍ以上であればよい。また、間隔ｄ’は１０μｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
ノズル５の形状は、特に限定されないが、ノズル５の材質、少なくともノズル５の外側は撥液性であることが好ましく、より具体的には、塗液に対する臨界角が２０°以上であると、ノズル５の外側に塗液が付着して、這い上がることが防止され、吐出後に、ノズル５が基板１から離れた際に、ノズル５に付着した塗液がたれ落ちることが防止されるので好ましい。臨界角が２０°未満であると、ノズル５に付着した塗液がたれ落ちることがある。ノズル５の特に先端部の材質としては、塗液の圧力によりノズル５が変形せず、塗液の溶媒に対して膨潤しないものであれば特に限定されないが、好ましい材料としては、金属またはセラミックなどの無機材料を挙げることができる。これらの無機材料は、液滴体積の誤差の原因となるノズルの変形や膨潤を回避することができるからである。
【００２０】
微小領域への塗布をディスペンサを用いて行なう際には、ノズルから生じる液滴を小さくする必要上、ノズルの先端が細いほど好ましい。しかし、ノズルの先端が過度に細いと、塗液が乾燥して詰まりやすくなり、ノズル先端部の定期的な洗浄もしくは交換を要するから、ノズルの先端を細くするには限度がある。従って、ノズルの先端で所定量の液滴が生じた後に、対象物に適用するよりも、本発明におけるように、ノズルの先端と対象物との間隔を狭めることにより、ノズルの先端を過度に細くすることなく、微小領域への塗布が可能になる。
【００２１】
塗液の適用は、所定の場所毎に、基板１の全面に渡って行なわれるのが普通であるので、図３を引用して次に説明するような各ステップの繰り返しにより行なわれることが好ましい。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、ノズル５を基板１上の所定の位置上に移動させ、位置決めを行なう。位置決めは、ノズル５、もしくは基板１のいずれか、もしくは両方を相対的に移動させることにより行なう。
【００２３】
位置決めされたノズル５を、図３（ｂ）に示すように、基板２に向かって降下させる。このとき、ノズル５の先端と基板１との間隔ｄ（もしくはノズル５の先端と凸状構造物との間隔ｄ’）が、ノズル５の下方に基板１が無いときに、ノズル５先端に付着して形成される液滴の高さ方向の直径未満となるようにする。
【００２４】
降下したノズル５より、図３（ｃ）に示すように、塗液７を吐出する。塗液７は吐出に伴なって、つぶれた半球形状を呈するので、ノズル５の先端が塗液７中に漬かった状態となる。
【００２５】
その後、図３（ｄ）に示すように、ノズル５を上昇させ、ノズル５を吐出された塗液７から分離すると、塗液７が隔壁２で囲まれた区域内に広がって、塗膜７’が生じる。あるいは、吐出の過程で、塗液７が広がる。以降、ノズル５を移動させて、基板１上の次の所定の位置上に移動させ、位置決めを行ない、再び、ノズル５の降下、塗液の吐出、ノズル５の上昇および移動を繰り返して、基板１の全面にわたって、塗液の適用を行なう。
【００２６】
必要に応じて、ノズル５を多数配列して、複数の区域に対して一度に吐出を行なってもよく、あるいは、ノズル毎に異なる塗液を供給することにより、一度に複数の区域に塗液の種類の異なる吐出を行なってもよい。また、図３（ｃ）を引用して説明した塗液の吐出の際には、ノズル５を隣接する隔壁どうしの間のほぼ中央に位置させたが、ノズル５をいずれかの隔壁の近くに位置させる等、任意の場所に位置させることができる。また、ノズル５を基板２との間隔を保ったまま、隔壁２で囲まれた区域内で、最初に位置決めした場所から平行移動させながら吐出を行なってもよい。
【００２７】
本発明の素子の製造方法は、有機ＥＬ素子の製造に適用することが特に好ましい。図４に示すように、有機ＥＬ素子１０は、例えば、基板１上に、画素に対応して第１電極１１が積層され、画素の区域を囲んで基板１上に形成された凸状の隔壁２が形成され、隔壁２で囲まれた区域内に、正孔注入層１２、発光層１３、電子注入層１４、および第２電極１５等が順に積層されたものである。必要に応じて、以上の各層に加え、封止剤層をさらに適用することもある。このような各層のうちでも、特に発光層１３の形成の際に、本発明の素子の製造方法を適用することが好ましい。
【００２８】
有機ＥＬ素子１０は、発光の原理から言えば、第１電極１１と第２電極１５との間に発光に関与する層（この明細書中では、ＥＬ層と呼称する場合がある。）として、少なくとも発光層の一層があればよいが、通常は上記のような積層構造を有しており、上記した各層の他にも、通常、有機ＥＬ素子に用いられることのある層を加えてもよい。加え得る各層としては、既に挙げたものも含め、例えば、発光層に正孔を輸送する正孔輸送層および電子を輸送する電子輸送層（これらはまとめて、電荷輸送層と呼ぶことがある。）、ならびに、発光層または正孔輸送層に正孔を注入する正孔注入層および発光層または電子輸送層に電子を注入する電子注入層（これらはまとめて、電荷注入層と呼ぶことがある。）を設けることができる。また、発光とは直接、関係はないが、第１電極と発光に関与する各層との間に、ポリシロキサン等を二酸化チタン等の光触媒の作用により親水化された層を有していてもよい。
【００２９】
基板１は、透明材料もしくは不透明材料で構成することができ、第１電極そのものを基板とすることも有り得るが、通常は、基板１上に第１電極が、直接または中間層を介して設けられる。基板１としては、ガラス等の無機材料や、樹脂等からなるものを用いることができる。
【００３０】
基板１を構成し得る樹脂としては、フィルム状に成形が可能であれば特に限定されるものではないが、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。また必要に応じて水分、酸素等のガスを遮断するガスバリアー性を有する基材を用いても良い。具体的には、フッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリスチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリアセタール、ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、もしくはポリミクロイキシレンジメチレンテレフタレート等）、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、液晶性ポリエステル、ポリオキシメチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアクリレート、アクリロニトリル-スチレン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、シリコーン樹脂、非晶質ポリオレフィン等を挙げることができるが、この他でも条件を満たす高分子材料であれば使用可能であり、これらの樹脂を製造するのに用いたモノマーを２種類以上組み合わせて用いて得られる共重合体であっても良い。
【００３１】
第１電極１１は、例えば、透明導電性層で構成し、通常は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、金、もしくはポリアニリン等の薄膜で構成することが多く、全面に一様に設けた後、レジストパターンを形成してエッチングすることにより、所望の形状の第１電極１１とする。
【００３２】
なお、第１電極、第２電極の呼称については、基板１上に積層する方を第１電極１１、発光に関与する複数層であり得るＥＬ層上に積層する方を第２電極１５と呼ぶ。第１電極１１および第２電極１５は、基板１に対して全面に形成されていても、もしくはパターン状に形成されていてもよい。第１電極１１および第２電極１５は、いずれかが陽極、他方が陰極であることが好ましく、また、いずれか一方が、透明または半透明であり、陽極としては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料で構成されていることが好ましく、陰極としては、電子が注入し易いように仕事関数の小さい導電性材料で構成されていることが好ましい。いずれの電極も、抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用いてもよい。
【００３３】
第１電極１１および第２電極１５を構成し得る具体的な陽極材料としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、金、もしくはポリアニリン等を、また、具体的な陰極材料としては、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ他）、もしくは金属カルシウムを挙げることができる。陽極材料および陰極材料とも、複数の材料の混合されたものであってもよい。
【００３４】
第１電極１１が設けられた基板１上の、第１電極１１のパターンの間に相当する位置に、隔壁２を形成する。隔壁２の形成は、厚膜の印刷によっても行なえ、あるいは、感光性樹脂を含む塗液の塗膜を、第１電極１１が設けられた基板１上の全面にコーティングし、露光用のマスクパターンを塗膜上に配置して露光を行なう等により、塗液をパターン露光し、パターン露光後、所定の現像液を用いて現像することにより、第１電極１１のパターンの間に相当する位置に、隔壁２を形成する。必要に応じて、加熱硬化させてもよい。
【００３５】
従って、隔壁２は、感光性樹脂の硬化物で構成され得るが、電子線も含めた電離放射線の照射により硬化可能な樹脂の硬化物、熱硬化性樹脂の硬化物、もしくは熱可塑性樹脂でも構成され得る。隔壁２は、撥液性成分を含んで構成しても、もしくは撥液性成分を含まないで構成してもよい。隔壁２が撥液性であると、隔壁２で囲まれた区域から隣接する区域への塗液のはみ出しが防止できるが、塗液がはじかれるため、中央部が盛り上がる欠点が生じやすい。
【００３６】
隔壁２は、その両面が基板１に対して垂直であってもよいが、断面形状を台形や三角形等の上すぼまりの形状にすると、塗液が隔壁２の近傍で隔壁２に沿って表面が高くなったり、もしくは低くなることによる発光への影響を少なくすることが可能になるので好ましい。
【００３７】
第１電極１１および隔壁２が形成された基板１上の隔壁２どうしの間に、正孔注入層形成用塗液を適用する。適用は、適宜なディスペンサを用いて滴下するディスペンサ方式によるか、もしくはインクジェット法により適用することにより行なってもよいし、あるいは、基板１上の適当な箇所に滴下し、その後、基板１を高速回転して塗液をひろげる、いわゆるスピンコーティング法により行なってもよい。勿論、本発明の素子の製造方法を適用して行なってもよい。
【００３８】
正孔注入層（もしくは陽極バッファー材料）を構成する素材としては、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、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、もしくはポリチオフェン誘導体がある。
【００３９】
また、正孔注入バッファー形成用組成物として市販されている、例えばポリ（３、４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホネート（略称ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、バイエル社製、商品名；ＢａｙｔｒｏｎＰＡＩ４０８３、水溶液として市販。）の水溶液も、正孔注入層形成用塗液として使用することができる。あるいは、交互吸着による多層の膜で正孔注入層を構成することも可能である。
【００４０】
適用された正孔注入層形成用塗液は、真空加熱処理等の加熱処理により加熱して、正孔注入層１２とする。
【００４１】
正孔注入層１２が形成された基板１上の各隔壁間に、発光層１３を形成する。例えば、赤色発光用、緑色発光用、および青色発光用の各々の発光層形成用塗液を適用し、その後、加熱乾燥もしくは真空乾燥等によって、乾燥し、固化させて、赤色発光用、緑色発光用、および青色発光用の各々の発光層を形成する。このような発光層１３を形成するには、隔壁２を隔てた隣どうしには、異なる発光色の発光層１３を形成することになるため、塗液の適用をディスペンサを用いて滴下するか、もしくはインクジェット法により、行なうことが好ましく、従って、本発明の素子の製造方法を適用するのに適している。有機ＥＬ素子１０の種類によっては、隔壁２間にも、同一の発光色を与える発光層を形成することもあるので、そのような場合には、スピンコーティング法のような、比較的広い面積に均一に塗布することが可能な方法によって適用することもできる。
【００４２】
発光層１３を構成する素材としては、大別して、色素系、金属錯体系、もしくは高分子系のものがある。
【００４３】
色素系としては、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、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、シロール誘導体、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がある。
【００４４】
金属錯体系としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、もしくはユーロピウム錯体等の、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、もしくはＢｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、もしくはＤｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、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、キノリン構造等を有する金属錯体がある。
【００４５】
高分子系としては、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、ポリビニルカルバゾール等、もしくはポリフルオレン誘導体がある。
【００４６】
発光層を構成する素材には、ドーピング材料を配合してもよく、ドーピング材料としては、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、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、もしくはフェノキサゾンがある。
【００４７】
発光層１３が形成された基板１上の発光層１３上には、電子注入層（もしくは陰極バッファー材料層）１４を形成する。電子注入層１４は、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、もしくはポリスチレンスルホン酸ナトリウム等の素材から構成される。
【００４８】
電子注入層１４上には、第２電極を形成する。第２電極を構成する素材は、原則的には、第１電極の素材と同様であるが、マグネシウム合金（ＭｇＡｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ他）、もしくは金属カルシウムを好ましい素材として挙げることができる。
【００４９】
上記した正孔注入層１２、発光層１３、および電子注入層１４からなるＥＬ層の各層を構成する素材は、水や有機溶媒に溶解もしくは分散してそれぞれの層を形成するための塗液を調製し、本発明の素子の製造方法におけるようなノズルを用いた吐出により、各層を形成することができる。溶媒としては、塗液の適用の後に、溶媒を除去する乾燥工程において、各素材に悪影響が及ばない温度で乾燥が行なえるものであることが好ましい。
【００５０】
ところで、有機ＥＬ素子の製造の際には、上記のようなＥＬ層を形成する典型的な対象は、第１電極１１が既に積層された基板１である。本発明の方法によって、例えば隣接する隔壁どうしの間のほぼ中心にノズル５の先端を位置させ、塗液の吐出を行なおうとすると、ノズル５の先端が第１電極１１に触れ、第１電極１１が損傷することもあり得る。ノズル５の接触による第１電極１１の損傷を避けるためには、第１電極１１が露出していない箇所、例えば、隔壁２上にノズル５の先端を位置させて塗液の吐出を行ない、塗液が流れて広がることにより、所定の区域に塗布が行なわれるようにすることがより好ましい。この場合、ノズル５の先端を位置させる場所としては、例えば、隔壁２上の壁面近くが好ましい。また、隔壁２が、台形や三角形等の裾が広がった断面形状を有しているときは、それらの断面形状を持つ隔壁２の斜面の上方にノズル５の先端を位置させてもよい。
【００５１】
【実施例】
（実施例）
ガラス板上にＩＴＯ膜を形成した上に、高さが１μｍ、開口部の大きさ；５ｍｍ×５ｍｍの格子状の凸状の撥液性の隔壁を感光性樹脂の適用、露光および現像の各工程を行なうことにより形成した。塗液としては、ポリビニルカルバゾールとクマリン誘導体からなる発光材料をキシレンに溶解し、固形分濃度が１％（質量基準）になるよう調整したものを準備した。塗液の適用にはディスペンサーを用い、シリンジに取付けたノズルの先端がＩＴＯ膜の表面から３００μｍの位置になるようセットした。なお、この塗液を、ノズルの下方に塗布対象物が無い状態でゆるやかに吐出した際に、ノズルの先端に付着して形成される塗液の液滴の高さ方向の直径は５００μｍであった。このような状態で、塗液を隔壁で囲まれた開口部内にノズルから吐出して塗布を行ない、真空乾燥によって乾燥させ、発光層を形成した。発光層を形成した段階で観察したところ、隔壁で囲まれた各区域内に、塗液が隙間無くひろがっており、塗布ムラもなく、また、隣接する区域への塗液のはみ出しもなく、正確に塗布されていた。形成された発光層上に、カルシウムを厚みが５ｎｍになるよう成膜し、さらに、その上に、銀を厚みが２５０ｎｍになるよう成膜して、ＥＬ素子を得た。
【００５２】
（比較例）
シリンジに取付けたノズルの先端がＩＴＯ膜の表面から８００μｍの位置になるようセットした以外は、実施例と同様に行ない、発光層を形成した時点で観察したところ、塗液が塗られてない箇所を有する区域があり、その区域においては、塗膜の厚みムラ、および隣接する区域への塗液のはみ出しが見られた。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１または請求項２の発明によれば、ディスペンサを用いて塗液を適用する際に、吐出口と基板との間隔、もしくは吐出口と基板上の凸状構造物との間隔を吐出口の下方に何も無いときに、吐出口に形成される塗液の液滴の高さ方向の直径未満としたことにより、吐出された塗液が吐出口と対象となる基板の両方によって規制されるので、適用位置の精度が高く、従って、塗布ムラが生じにくい光学素子の製造方法を提供することができる。
【００５４】
請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、吐出以外のときには吐出口の位置を高くするので、吐出口の移動や位置決めに支障がない光学素子の製造方法を提供することができる。
【００５５】
請求項４または請求項５の発明によれば、各々、対応する請求項１または請求項２の発明の効果に加え、基板上の多数の箇所に塗液を適用するのに適した光学素子の製造方法を提供することができる。
【００５６】
請求項６の発明によれば、請求項１〜請求項５いずれかの発明の効果に加え、吐出口の塗液に対する臨界角を規定したので、塗液が吐出口の外側に沿って這い上がることを防止可能な光学素子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の素子の製造方法の概要を示す図である。
【図２】ノズルと基板との位置関係を示す図である。
【図３】吐出の各ステップを示す図である。
【図４】有機ＥＬ素子を示す図である。
【符号の説明】
１基板
２隔壁
３区域
４シリンジ
５ノズル
６液滴
１０有機ＥＬ素子
１１第１電極
１２正孔注入層
１３発光層
１４電子注入層
１５第２電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an element such as a color filter, a polarizing element, an EL element (particularly, an organic EL element), an organic transistor, or an organic solar battery.
[0002]
[Prior art]
In order to manufacture the element as described above, an organic substance or the like is formed on the substrate by various processes such as a dry process and a wet process. In particular, the latter wet process includes a spin coating method, an ink jet method, a printing method, and the like, and has an advantage that a film can be formed relatively easily as compared with a dry process.
[0003]
In the manufacture of the element, in addition to uniform film formation on the substrate, there are cases where the film is formed in a pattern, and there are a method of vapor deposition through a mask, a separate coating method by an inkjet method, and the like. However, in these methods, the manufacturing process becomes complicated, and the low utilization efficiency of materials and the influence of environmental conditions during manufacturing remain as problems.
[0004]
For example, in the method of vapor deposition through a mask, as the mask pattern becomes finer, it is necessary to reduce the thickness of the mask, making it difficult to manufacture the mask by microfabrication, and the distance between the substrate and the mask is large. The deposition of the vapor deposition material makes it difficult to form an accurate vapor deposition film. When the substrate and the mask are brought into close contact with each other, there is a problem of damaging the substrate, and a highly accurate and expensive vacuum apparatus is required.
[0005]
In addition, in the ink-painting method, in addition to the positioning error, the flight of the droplets is caused by a slight angular deviation that occurs when the droplets fly, and processing on the substrate is performed for the correction. I need. In addition, there is a problem that advanced techniques are required to form the same amount of droplets.
[0006]
Although an attempt to separately paint using a dispenser is also disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-76872 (for example, claim 1), specifically, a measure for improving positional accuracy and coating thickness accuracy. Is not disclosed, and the disadvantage that the position accuracy and the thickness accuracy are reduced due to the movement of the coating liquid in the horizontal direction when the coating liquid falls is unavoidable.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an optical element capable of forming a film of an organic substance or the like with improved positional accuracy and thickness accuracy while using a dispenser.
[0008]
[Means for solving the problems]
According to the inventor's investigation, film formation of organic substances and the like is performed by a dispenser method, and discharge is performed by bringing the discharge port close to the target substrate at that time, thereby achieving high positional accuracy and thickness accuracy. A membrane was found to be possible and the present invention could be reached.
[0010]
The first invention is An optical layer forming coating liquid is applied to a predetermined position on the substrate by discharging using a dispenser, and after discharging, drying is performed to form an optical layer, and the optical layer is formed on the substrate. Convex structures surrounding the layer are stacked, And the convex structure has a cross-sectional shape with a trapezoidal skirt and the tip of the discharge port is positioned above the slope of the convex structure, A discharge port of the dispenser at the time of the discharge; Having the cross-sectional shape The convex structure Above the slope of Is less than the diameter in the height direction of the droplet of the coating liquid for forming an optical layer formed at the discharge port of the dispenser when the substrate is not below the dispenser. The present invention relates to a method for manufacturing an element.
[0011]
Second Invention 1 departure In the light, the discharge port of the dispenser Having the cross-sectional shape The convex structure Above the slope of And the interval between the droplets is equal to or greater than the diameter in the height direction of the droplets except during the ejection. Claim 1 The present invention relates to a method for manufacturing an element.
[0013]
The third invention is the first invention. In (1), discharge using the dispenser Position the tip of the discharge port above the slope of the convex structure, Positioning the object and the discharge port; (2) the discharge port; Having the cross-sectional shape The convex structure Above the slope of When the substrate is not below the dispenser, the discharge port is less than the diameter in the height direction of the droplet of the optical layer forming coating liquid formed at the discharge port of the dispenser. And (3) performing the discharge of the coating liquid, and (4) sequentially performing (1) to (4) of raising the discharge port. Claim 1 The present invention relates to a method for manufacturing the element.
[0014]
4th invention is 1st-3rd In any one of the inventions, the present invention relates to a device manufacturing method, wherein a critical angle of the discharge port with respect to the coating liquid is 20 ° or more.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 are diagrams showing a method for manufacturing an element of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure of an EL element obtained by the manufacturing method of the present invention.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the element manufacturing method of the present invention is preferably formed by laminating partition walls 2, which are structures having a convex cross section surrounding the periphery of the optical layer to be formed. The coating liquid 7 is ejected from the nozzle 5 which is the ejection port of the syringe 4 provided in the dispenser for each area 3 surrounded by the partition wall 2 on the provided substrate 1 to form an optical layer (coating film). Is. The partition wall 2 on the substrate 1 is preferably formed in advance in order to change the material of the coating liquid 7 and form a different coating film for each zone 3. As shown in FIG. Alternatively, the left and right sides of the liquid repellent material may be composed of a lyophilic material. When the partition walls 2 are laminated, a coating film is formed according to the shape, but the formation of the partition walls 2 can be omitted. Alternatively, if a liquid repellent pattern having a width similar to that of the partition wall 2 and having no substantial height is formed, the unrestricted spread of the coating liquid 7 is suppressed, and coating is performed only in a predetermined area. The liquid 7 can be spread, or / and a lyophilic pattern can be provided, and the coating liquid 7 can be spread only on the lyophilic pattern.
[0017]
The relationship between the nozzle 5 and the substrate when discharging the coating liquid 7 will be described with reference to FIG. 2. The nozzle 5 is positioned close to the substrate 1 on the substrate 1 on which the partition wall 2 is provided. The distance d between the tip of the nozzle 5 and the substrate shown in FIG. 2B is a droplet (optical) that adheres to the tip of the nozzle 5 when there is no substrate 1 below the nozzle 5 that is the discharge port. It is preferable that the height is adjusted to be less than the diameter in the height direction (H in FIG. 2A) of the layer forming coating liquid droplets. The distance d is preferably very small and may be 0 μm or more. Further, the distance d is preferably 10 μm or less.
[0018]
A convex structure surrounding the periphery of the optical layer is laminated on the substrate 1 like the partition wall 2 described above, and the nozzle 5 is positioned higher than the convex structure to discharge the coating liquid. In this case, the distance d ′ between the tip of the nozzle 5 and the convex structure is such that the height of the droplet formed on the tip of the nozzle 5 when there is no substrate 1 below the nozzle 5 that is the discharge port. The height is preferably adjusted to be less than the diameter in the vertical direction. Also in this case, as in the previous paragraph, d ′ is preferably very small and may be 0 μm or more. Further, the distance d ′ is preferably 10 μm or less.
[0019]
The shape of the nozzle 5 is not particularly limited, but it is preferable that the material of the nozzle 5, at least the outside of the nozzle 5, is liquid repellent, and more specifically, if the critical angle with respect to the coating liquid is 20 ° or more, It is preferable that the coating liquid adheres to the outside of the nozzle 5 and is prevented from scooping up, and that the coating liquid adhered to the nozzle 5 is prevented from dripping when the nozzle 5 is separated from the substrate 1 after ejection. . If the critical angle is less than 20 °, the coating liquid adhering to the nozzle 5 may dripping. The material of the nozzle 5 is not particularly limited as long as the nozzle 5 is not deformed by the pressure of the coating liquid and does not swell with respect to the solvent of the coating liquid. Preferred materials include metal or ceramic. Inorganic materials can be mentioned. This is because these inorganic materials can avoid the deformation and swelling of the nozzle, which causes an error in the droplet volume.
[0020]
When performing application to a minute region using a dispenser, it is preferable that the tip of the nozzle is thinner because it is necessary to reduce the droplets generated from the nozzle. However, if the tip of the nozzle is excessively thin, the coating liquid dries easily and becomes clogged, and it is necessary to periodically clean or replace the nozzle tip, so there is a limit to making the tip of the nozzle thinner. Therefore, after applying a predetermined amount of droplets at the tip of the nozzle, the tip of the nozzle is excessively reduced by narrowing the distance between the tip of the nozzle and the subject as in the present invention, rather than applying it to the subject. Application to a minute region is possible without reducing the thickness.
[0021]
Since the application of the coating liquid is usually performed over the entire surface of the substrate 1 at every predetermined place, it is preferable that the coating liquid is performed by repeating each step as described below with reference to FIG. .
[0022]
First, as shown in FIG. 3A, the nozzle 5 is moved onto a predetermined position on the substrate 1 to perform positioning. Positioning is performed by relatively moving either the nozzle 5 or the substrate 1 or both.
[0023]
The positioned nozzle 5 is lowered toward the substrate 2 as shown in FIG. At this time, the distance d between the tip of the nozzle 5 and the substrate 1 (or the distance d ′ between the tip of the nozzle 5 and the convex structure) adheres to the tip of the nozzle 5 when there is no substrate 1 below the nozzle 5. Thus, the diameter of the droplet formed is set to be less than the diameter in the height direction.
[0024]
As shown in FIG. 3C, the coating liquid 7 is discharged from the lowered nozzle 5. Since the coating liquid 7 has a collapsed hemispherical shape as it is discharged, the tip of the nozzle 5 is immersed in the coating liquid 7.
[0025]
Thereafter, as shown in FIG. 3 (d), when the nozzle 5 is raised and the nozzle 5 is separated from the discharged coating liquid 7, the coating liquid 7 spreads into the area surrounded by the partition walls 2, and the coating film 7. 'Arises. Or the coating liquid 7 spreads in the process of discharge. Thereafter, the nozzle 5 is moved and moved to the next predetermined position on the substrate 1 to perform positioning, and the lowering of the nozzle 5, the discharge of the coating liquid, and the raising and moving of the nozzle 5 are repeated again, so that the substrate The coating liquid is applied over the entire surface of 1.
[0026]
If necessary, a large number of nozzles 5 may be arranged to discharge at a time to a plurality of areas, or by supplying different coating liquids for each nozzle, the coating liquid may be applied to a plurality of areas at once. Different types of discharge may be performed. Further, when the coating liquid is discharged as described with reference to FIG. 3C, the nozzle 5 is positioned substantially at the center between the adjacent partition walls, but the nozzle 5 is located near one of the partition walls. It can be located at any location, such as. Further, the nozzle 5 may be ejected while being translated from the position where it was initially positioned in the area surrounded by the partition wall 2 while maintaining the distance from the substrate 2.
[0027]
The element manufacturing method of the present invention is particularly preferably applied to the manufacture of an organic EL element. As shown in FIG. 4, the organic EL element 10 includes, for example, a convex partition formed on the substrate 1 by laminating the first electrode 11 corresponding to the pixel on the substrate 1 and surrounding the area of the pixel. 2, the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, the electron injection layer 14, the second electrode 15, and the like are sequentially stacked in an area surrounded by the partition walls 2. If necessary, in addition to the above layers, a sealant layer may be further applied. Among these layers, it is preferable to apply the element manufacturing method of the present invention particularly when the light emitting layer 13 is formed.
[0028]
In terms of the principle of light emission, the organic EL element 10 is a layer that participates in light emission between the first electrode 11 and the second electrode 15 (sometimes referred to as an EL layer in this specification). It is sufficient that there is at least one light emitting layer. Usually, the light emitting layer has a laminated structure as described above. In addition to the above-described layers, a layer that is usually used in an organic EL element may be added. . Examples of the layers that can be added include those already mentioned, for example, a hole transport layer that transports holes to the light emitting layer and an electron transport layer that transports electrons (these may be collectively referred to as a charge transport layer). ), And a hole injection layer that injects holes into the light emitting layer or hole transport layer and an electron injection layer that injects electrons into the light emitting layer or electron transport layer (these may be collectively referred to as charge injection layers). .) Can be provided. Moreover, although it is not directly related to light emission, a layer in which polysiloxane or the like is hydrophilized by the action of a photocatalyst such as titanium dioxide may be provided between the first electrode and each layer involved in light emission. .
[0029]
The substrate 1 can be made of a transparent material or an opaque material, and the first electrode itself can be used as a substrate. Usually, the first electrode is provided on the substrate 1 directly or via an intermediate layer. . As the substrate 1, an inorganic material such as glass, a resin, or the like can be used.
[0030]
The resin that can form the substrate 1 is not particularly limited as long as it can be formed into a film, but a polymer material having relatively high solvent resistance and heat resistance is preferable. Moreover, you may use the base material which has gas barrier property which interrupts | blocks gas, such as a water | moisture content and oxygen, as needed. Specifically, fluororesin, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polystyrene, ABS, polyamide, polyacetal, polyester (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, or polymicroxylene dimethylene terephthalate) Etc.), polycarbonate, modified polyphenylene ether, polysulfone, polyarylate, polyetherimide, polyethersulfone, polyamideimide, polyimide, polyphenylene sulfide, liquid crystalline polyester, polyoxymethylene, polyetheretherketone, polyacrylate, acrylonitrile-styrene Resin, phenol resin, urea resin, melamine resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, polyester Examples include urethane, silicone resin, and amorphous polyolefin, but any other polymer material that satisfies the conditions can be used. Two or more types of monomers used to produce these resins can be combined. The copolymer obtained by using may be used.
[0031]
The first electrode 11 is composed of, for example, a transparent conductive layer, and is usually composed of a thin film such as indium tin oxide (ITO), indium oxide, gold, or polyaniline, and is provided uniformly on the entire surface. Thereafter, a resist pattern is formed and etched to form the first electrode 11 having a desired shape.
[0032]
As for the names of the first electrode and the second electrode, the one laminated on the substrate 1 is called the first electrode 11, and the one laminated on the EL layer which can be a plurality of layers involved in light emission is called the second electrode 15. . The first electrode 11 and the second electrode 15 may be formed on the entire surface of the substrate 1 or may be formed in a pattern. It is preferable that one of the first electrode 11 and the second electrode 15 is an anode, and the other is a cathode, and either one is transparent or translucent, so that the anode can easily inject holes. Preferably, the cathode is made of a conductive material having a low work function so that electrons can be easily injected. Each electrode preferably has a resistance as small as possible. Generally, a metal material is used, but an organic substance or an inorganic compound may be used.
[0033]
Specific anode materials that can constitute the first electrode 11 and the second electrode 15 are indium tin oxide (ITO), indium oxide, gold, polyaniline, and the like, and specific cathode materials are magnesium alloys. (MgAg, etc.), aluminum alloy (AlLi, AlCa, AlMg, etc.), or metallic calcium. Both the anode material and the cathode material may be a mixture of a plurality of materials.
[0034]
A partition wall 2 is formed on the substrate 1 provided with the first electrode 11 at a position corresponding to the space between the patterns of the first electrode 11. The partition wall 2 can be formed by thick film printing, or a coating film of a coating liquid containing a photosensitive resin is coated on the entire surface of the substrate 1 on which the first electrode 11 is provided, and an exposure mask pattern is formed. The coating liquid is subjected to pattern exposure, for example, by performing exposure by placing it on the coating film, and after pattern exposure, development is performed using a predetermined developer so that the coating liquid is placed at a position corresponding to the pattern between the first electrodes 11. Then, the partition wall 2 is formed. You may heat-harden as needed.
[0035]
Accordingly, the partition wall 2 can be composed of a cured product of a photosensitive resin, but can also be composed of a cured product of a resin curable by irradiation with ionizing radiation including an electron beam, a cured product of a thermosetting resin, or a thermoplastic resin. Can be done. The partition wall 2 may be configured to include a liquid repellent component or may be configured to include no liquid repellent component. When the partition wall 2 is liquid repellent, it is possible to prevent the coating liquid from protruding from the area surrounded by the partition wall 2 to the adjacent area, but the coating liquid is repelled, and therefore, a drawback that the central portion is likely to rise is likely to occur.
[0036]
Both sides of the partition wall 2 may be perpendicular to the substrate 1. However, when the cross-sectional shape is a trapezoidal or triangular shape such as a triangle, the coating liquid follows the partition wall 2 in the vicinity of the partition wall 2. This is preferable because the influence on the light emission due to the surface becoming higher or lower can be reduced.
[0037]
A hole injection layer forming coating solution is applied between the partition walls 2 on the substrate 1 on which the first electrodes 11 and the partition walls 2 are formed. The application may be performed by a dispenser method of dropping using an appropriate dispenser, or by applying by an ink jet method, or by dropping at an appropriate location on the substrate 1 and then rotating the substrate 1 at a high speed. Then, it may be performed by a so-called spin coating method in which the coating liquid is spread. Of course, the manufacturing method of the element of the present invention may be applied.
[0038]
The material constituting the hole injection layer (or anode buffer material) includes phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, amorphous carbon, polyaniline Or a polythiophene derivative.
[0039]
Also, commercially available as a composition for forming a hole injection buffer, for example, poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, trade name: Baytron P AI 4083, as an aqueous solution. A commercially available aqueous solution can also be used as a coating solution for forming a hole injection layer. Alternatively, the hole injection layer can be formed of a multilayer film by alternating adsorption.
[0040]
The applied coating liquid for forming a hole injection layer is heated by a heat treatment such as a vacuum heat treatment to form the hole injection layer 12.
[0041]
A light emitting layer 13 is formed between the partition walls on the substrate 1 on which the hole injection layer 12 is formed. For example, each light emitting layer forming coating solution for red light emission, green light emission, and blue light emission is applied, and then dried and solidified by heat drying or vacuum drying, etc., for red light emission, green light emission Each light emitting layer for light emission and blue light emission is formed. In order to form such a light emitting layer 13, since the light emitting layer 13 of a different light emission color is formed next to each other across the partition wall 2, the application of the coating liquid is dropped using a dispenser, Alternatively, it is preferably carried out by the ink jet method, and is therefore suitable for applying the device manufacturing method of the present invention. Depending on the type of the organic EL element 10, a light emitting layer that gives the same light emission color may be formed between the partition walls 2. In such a case, a relatively large area such as a spin coating method is used. It can also be applied by a method that can be applied uniformly.
[0042]
The material constituting the light emitting layer 13 is roughly classified into a dye system, a metal complex system, and a polymer system.
[0043]
As dye systems, cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine ring compounds, There are perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, and pyrazoline dimers.
[0044]
Examples of metal complex systems include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethyl zinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc. , Tb, Eu, or Dy, and a metal complex having an oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand.
[0045]
Examples of the polymer system include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole, and the like, or polyfluorene derivatives.
[0046]
The material constituting the light emitting layer may contain a doping material. The doping material includes a perylene derivative, a coumarin derivative, a rubrene derivative, a quinacridone derivative, a squalium derivative, a porphyrin derivative, a styryl dye, a tetracene derivative, and a pyrazoline derivative. , Decacyclene, or phenoxazone.
[0047]
An electron injection layer (or cathode buffer material layer) 14 is formed on the light emitting layer 13 on the substrate 1 on which the light emitting layer 13 is formed. The electron injection layer 14 is made of an aluminum lithium alloy, lithium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium, polymethyl methacrylate, or polystyrene sulfone. Consists of materials such as sodium acid.
[0048]
A second electrode is formed on the electron injection layer 14. The material constituting the second electrode is basically the same as the material of the first electrode, but magnesium alloy (MgAg, etc.), aluminum alloy (AlLi, AlCa, AlMg, etc.), or metallic calcium is a preferred material. Can be mentioned.
[0049]
The material constituting each of the EL layers composed of the hole injection layer 12, the light emitting layer 13, and the electron injection layer 14 described above is a coating liquid for forming each layer by dissolving or dispersing in water or an organic solvent. Each layer can be formed by preparing and discharging using a nozzle as in the element manufacturing method of the present invention. The solvent is preferably one that can be dried at a temperature that does not adversely affect each material in the drying step of removing the solvent after application of the coating liquid.
[0050]
By the way, when manufacturing the organic EL element, a typical target for forming the EL layer as described above is the substrate 1 on which the first electrode 11 is already laminated. For example, when the tip of the nozzle 5 is positioned approximately at the center between adjacent partition walls and the coating liquid is to be discharged by the method of the present invention, the tip of the nozzle 5 touches the first electrode 11, and the first electrode 11 may be damaged. In order to avoid damage to the first electrode 11 due to contact with the nozzle 5, the coating liquid is discharged by placing the tip of the nozzle 5 on a location where the first electrode 11 is not exposed, for example, on the partition wall 2, It is more preferable that application is performed in a predetermined area by the liquid flowing and spreading. In this case, the position where the tip of the nozzle 5 is positioned is preferably near the wall surface on the partition wall 2, for example. Further, when the partition wall 2 has a cross-sectional shape with an expanded skirt such as a trapezoid or a triangle, the tip of the nozzle 5 may be positioned above the slope of the partition wall 2 having the cross-sectional shape.
[0051]
【Example】
(Example)
An ITO film is formed on a glass plate, the height is 1 μm, the size of the opening; a grid-like convex liquid-repellent partition wall of 5 mm × 5 mm is applied to each of the application of photosensitive resin, exposure, and development It was formed by performing the process. As a coating solution, a luminescent material composed of polyvinylcarbazole and a coumarin derivative was dissolved in xylene, and a solid content concentration adjusted to 1% (mass basis) was prepared. A dispenser was used to apply the coating liquid, and the tip of the nozzle attached to the syringe was set so that the position was 300 μm from the surface of the ITO film. When this coating liquid is gently ejected without an object to be applied below the nozzle, the droplet diameter of the coating liquid formed by adhering to the tip of the nozzle is 500 μm. It was. In such a state, the coating liquid was applied by discharging from the nozzle into the opening surrounded by the partition, and dried by vacuum drying to form a light emitting layer. When observed at the stage where the light emitting layer was formed, the coating liquid spreads without gaps in each area surrounded by the partition walls, there was no coating unevenness, and the coating liquid did not protrude into the adjacent area, and it was accurate. It was applied to. On the formed light emitting layer, calcium was formed to a thickness of 5 nm, and further, silver was formed to a thickness of 250 nm thereon to obtain an EL element.
[0052]
(Comparative example)
Except that the tip of the nozzle attached to the syringe was set at a position of 800 μm from the surface of the ITO film, the same procedure was carried out as in the example, and when the light emitting layer was formed, the coating liquid was not applied. There was an area having, and in that area, uneven thickness of the coating film and protrusion of the coating liquid to the adjacent area were observed.
[0053]
【The invention's effect】
According to the first or second aspect of the invention, when applying the coating liquid using the dispenser, the interval between the discharge port and the substrate or the interval between the discharge port and the convex structure on the substrate is determined as the discharge port. When there is nothing below the diameter of the liquid droplets of the coating liquid formed at the discharge port, the discharged coating liquid is regulated by both the discharge port and the target substrate. Therefore, it is possible to provide a method for manufacturing an optical element that has high accuracy of the application position and therefore is less likely to cause coating unevenness.
[0054]
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or claim 2, since the position of the discharge port is raised at times other than discharge, the manufacture of an optical element that does not hinder the movement and positioning of the discharge port A method can be provided.
[0055]
According to the invention of claim 4 or 5, in addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, respectively, an optical element suitable for applying the coating liquid to a number of locations on the substrate is provided. A manufacturing method can be provided.
[0056]
According to the invention of claim 6, in addition to the effect of the invention of any one of claims 1 to 5, since the critical angle for the coating liquid at the discharge port is defined, the coating liquid crawls up along the outside of the discharge port. The manufacturing method of the optical element which can prevent this can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a method for producing an element of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a positional relationship between a nozzle and a substrate.
FIG. 3 is a diagram illustrating discharge steps.
FIG. 4 is a diagram showing an organic EL element.
[Explanation of symbols]
1 Substrate
2 Bulkhead
3 areas
4 Syringe
5 nozzles
6 droplets
10 Organic EL elements
11 First electrode
12 Hole injection layer
13 Light emitting layer
14 Electron injection layer
15 Second electrode

Claims

An optical layer forming coating liquid is applied to a predetermined position on the substrate by discharging using a dispenser, and after discharging, drying is performed to form an optical layer, and the optical layer is formed on the substrate. Convex structures surrounding the perimeter of the layer are laminated, and the convex structure has a trapezoidal shape with a widened skirt, and a discharge port is disposed above the slope of the convex structure. When the tip is positioned and the interval between the discharge port of the dispenser at the time of discharge and the slope of the convex structure having the cross-sectional shape is not below the dispenser, the dispenser The element manufacturing method is characterized in that the diameter of the coating liquid for forming the optical layer formed in the discharge port is less than the diameter in the height direction.

The interval between the discharge port of the dispenser and the upper side of the slope of the convex structure having the cross-sectional shape is equal to or greater than the diameter in the height direction of the liquid droplets except during the discharge. A method for manufacturing the element according to claim 1 .

The discharge using the dispenser is (1) positioning the tip of the discharge port above the slope of the convex structure to position the object and the discharge port, and (2) the discharge port and the cross section. The distance between the convex structure and the upper surface of the convex structure having a shape is a height of the droplet of the coating liquid for forming the optical layer formed at the discharge port of the dispenser when there is no substrate below the dispenser. (1) to (4) of (3) discharging the coating liquid and (4) raising the discharge port are sequentially performed so that the discharge port is less than the diameter in the vertical direction. The device manufacturing method according to claim 1, comprising :

The device manufacturing method according to claim 1 , wherein a critical angle of the discharge port with respect to the coating liquid is 20 ° or more.