JP4333113B2

JP4333113B2 - Manufacturing method of organic EL element

Info

Publication number: JP4333113B2
Application number: JP2002302738A
Authority: JP
Inventors: 貴央清水; 孝夫湊; 秀樹森; 宜之松永
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2009-09-16
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: JP2004139814A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布装置及びそれを用いた有機薄膜のエレクトロルミネセンス（以下単にＥＬという）現象を利用した有機ＥＬ素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子は、一般的には陽極、有機発光層、陰極とが積層されてなる。また、有機発光層は、正孔注入層、正孔輸送層、蛍光体層、電子注入層、電子輸送層、バッファー層などが積層された多層構造とすることもできる。この陽極、陰極間に電流を流すことにより有機発光体層で発光が生じ、一方の電極を透明にすることで外部に光を取り出すことができる。
【０００３】
有機ＥＬ表示素子は、面発光の固体表示素子であり、薄膜化が可能である。これを用いたディスプレイは、自己発光型であるため高視野角で、高輝度を示すという特徴があり、かつ低電圧で駆動しうる。また、応答速度が速いという特徴を持つ。
【０００４】
しかしながら、有機ＥＬ素子を構成する各層は複数の蒸着釜を連結した真空蒸着装置を必要とし、順次陽極側から陰極までを積層していかなければならず、蒸着時の加熱による材料の劣化のために生じる発光特性の低下や、蒸着の効率の悪さから生産性が低い、製造コストが高いなどの問題点があった。
【０００５】
また、有機溶剤に有機ＥＬ材料を溶解もしくは分散させ、印刷法、コーティング法を用いてた湿式法により製膜する方法も多数提案されている。
【０００６】
印刷法を用いた方法として、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、また、スピンコート法やダイコート法、カーテンコート法、キャップコート法などの吐出型コータを用いた方法が挙げられる。
【０００７】
吐出型コータを用いた方法として、吐出型コータにて塗布後、回転処理を行う方法（特許文献１）、吐出型コータを用いる際のインキの溶剤や粘度等を規定（特許文献２）などの発明がなされている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−３５１７８０号公報
【特許文献２】
特開２００１―１１０３４８号公報
【０００９】
しかしながら、いずれの印刷方法コーティング方法においても、有機ＥＬ素子は発光層の膜厚が約０．１μｍと非常に薄いため、装置の震動や乾燥による膜厚ムラを生じ易いという欠点があった。スピンコーティング法はその中でも、遠心力を加えた状態で、膜が作製され、ほとんど溶剤がなくなった状態まで遠心力を加え続けるため、比較的、震動や乾燥時の影響を受けず、もっとも均一な膜を形成する方法として知られているが、材料を９５％以上無駄にしてしまうという欠点があるため、実用的ではない。
【００１０】
それは、吐出型コータと回転処理を併用する方法でも同様であり、材料のロスが５０％にものぼり、材料費のかかる有機ＥＬ素子の製造方法としては、適した方法とは言い難い。
【００１１】
また、吐出型コータ用いて塗布する際のインキの規定も提案されているが、実際は、装置の震動、乾燥条件、コータヘッドの平行度（傾き）が大きく影響し、塗布液のハジキを生じたり、膜厚を均一にすることができないなどといった問題を解消することは、非常に困難であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のとおり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、バックライト等の面光源、プリンター等の光源アレイなどに好適であり、高輝度で保存耐久性に優れ、大面積化が可能であり、大型基板上に有機化合物層を複数形成可能な有機ＥＬ素子ならびに、該有機ＥＬ素子を所望の形状・大きさに低コストでしかも容易に製造可能な有機ＥＬ素子の塗布装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたのであって、請求項１記載の発明は、溶剤に溶解もしくは分散した材料を吐出型コータにて基板上に製膜する塗布装置であって、塗布時に基板を搬送するためのエアベアリング方式の搬送装置と、吐出型コータの吐出口と基板の平行精度をそのギャップの１０％以下にフィードバック制御するための微調整する機構とを具備し、前記前記微調整する機構は、ピエゾ素子を用いたギャップ調整手段と、レーザー変位センサによりコータヘッドと基板のギャップを測定する検出手段と、を備え、該検出手段は、塗布時において基板と吐出口のギャップを２点以上測定し続けることを特徴とする塗布装置、を用いて溶剤に溶解もしくは分散した有機材料を塗布し、０．０５〜０．５μｍの膜厚の有機化合物層を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
である。
【００１４】
請求項１に記載によれば、震動による塗布膜のムラをエアベアリング方式を用いることにより解消することができるので、有機ＥＬの製造に最適である。また、請求項２は、塗布時のインキのハジキムラや膜厚ムラをコータヘッドと基板の平行精度を、そのギャップの１０％以下に制御することにより解消した。さらに、請求項３は、コータヘッドの傾きをレーザ変位センサを用いて塗布時に常に監視し、フィードバック制御をすることによりコータヘッドと基板の平行精度を保つことができインキのハジキムラ、膜厚ムラを解消することができる。さらにまた、請求項４は、膜厚ムラに起因する発光ムラのない有機ＥＬを製造することができる。
【００１５】
本発明による塗布装置は、溶剤に溶解もしくは分散した材料を吐出型コータ（ダイコータ）で塗布する装置であるが、塗布時の基板の搬送にエアベアリング方式を用いる。ここで、エアベアリング方式とは、基板もしくは、基板支持体に固定した支持体を、装置本体と接触させないために、気体を封入若しくは流入させ搬送させる方式をいう。
【００１６】
本発明による基板としては、ガラス基板やプラスッチック製のフィルムまた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れば、巻き取りにより高分子ＥＬの製造が可能となり、安価に素子を提供することができる。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタラート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどを用いることができる。また、導電層を製膜しない側にセラミック蒸着フィルムやポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合鹸化物などの他のガスバリア性フィルムを積層したりカラーフィルター層を印刷により設けたりしても良い。
【００１７】
透明導電層としては、インジウムと錫の複合酸化物（以下ＩＴＯという）を用いることができる、前記基板上に蒸着またはスパッタリング法、また、ペースト状のＩＴＯを印刷などの塗膜法を用いることにより製膜する事ができる。また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を基板上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法などにより形成する事もできる。あるいは、アルミニウム、金、銀などの金属が半透明上に蒸着されたものを用いることができる。
【００１８】
透明または半透明の導電層は、必要に応じてエッチングによりパターニングを行ったり、ＵＶ処理、プラズマ処理などにより表面の活性化を行っても良い。また、エッチングの代わりにニトロセルロース、ポリアミド、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などを絶縁層として印刷してもよい。
【００１９】
本発明に用いることのできる高分子発光層は、高分子蛍光体の単層であっても、正孔輸送層、高分子蛍光体層などからなる多層構造であってもよい。正孔輸送層を設ける場合は、銅フタロシアニンやその誘導体、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などの低分子も用いることができるが、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などが、湿式法による製膜が可能であり、より好ましい。
【００２０】
高分子蛍光体層としては、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などの蛍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などの高分子中に溶解させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンエチニレン系、ポリアリールビニレン系やデンドリマー系などの蛍光体を用いることができる。
【００２１】
これらの蛍光体層は、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、テトラリン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水などの単独または混合溶媒に蛍光体材料を溶解させ、印刷方法を用いて製膜することができる。
【００２２】
蛍光体層を２層以上の複数層とする場合には、各層を構成する材料の溶解性を鑑み、例えば、水溶性と油溶性の樹脂を選択するなどの溶解性の差を利用したり、コーティングから乾燥までの時間を短くして、実質的に下層に影響を与えないようにコーティング条件を選定しても良い。コーティングの厚みは、素子の構造によるが０．０１から１０μｍ、好ましくは０．０５から０．５μｍが好適である。なお、本明細書中の有機ＥＬ材料とは、上記の高分子蛍光体層、正孔輸送層、高分子蛍光体層等を形成する有機材料をいう。
【００２３】
本発明における有機ＥＬ素子は、透明または半透明導電層が積層された基板上に蛍光体層をコーティングする。ダイコート、カーテンコート、キャップコート、スプレーコート、スロットコートなどの各種コーティング方法を用いることができる。
【００２４】
コーティングに際しては、基板とコータヘッドの平行精度が悪いと、膜厚ムラを生じるだけでなく、ハジキムラを生じることが多い。そのため、接触式、光学式の変位計（好ましくはレーザ変位センサ）を用いて基板とコータヘッドのギャップを２点以上を検出手段により測定し、そのギャップの１０％以下の傾きの誤差に留めることが望ましい。さらに、コーティング時において光学式変位計にてギャップをを測定し続け、コータヘッドを基板に対し常に平行を保つように制御することが好ましい。また、そのギャップは２００μｍ以下が望ましい。なお、ギャップの調整は、コータヘッドまたは基板（支持体）をピエゾ素子等により微小な上下移動をさせて行なうことができる。
【００２５】
また、コーティングに際しては、必要な部分のみをコーティングしても良いし、コーティング不必要な部分を剥離フィルム等で保護しておいても良い。
【００２６】
また、コーティング時の基板の搬送方式は、多く用いられているボールベアリング方式では、リニア駆動であっても、有機ＥＬのような薄膜を作製するには適さず、微震動によるムラが発生する為、エアーベアリング方式を用いることが好ましい。
【００２７】
陰極材料には、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、その他、アルミニウム、イットリビウムなど、さらに、それら金属の合金をエネルギーレベルや金属の安定性を考慮し、任意に選ぶことができる。また、必要に応じて、フッ化リチウム、アルミナ、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンなどのバッファー層を設けることで発光効率を上げることもできる。
【００２８】
さらに、陰極材料には、アルミニウム、銅、ニッケル、などの金属箔を用いることもできる。また同様に、必要に応じて、フッ化リチウム、アルミナ、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンなどのバッファー層を設けることで発光効率を上げることもできる。ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンスルホン酸ナトリウムなどの高分子を用いたバッファー層は、湿式の印刷法を用いることができる。
【００２９】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に述べるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３０】
図１（有機ＥＬの構成）及び図２（塗布装置）を用いて説明する。ＩＴＯ付き１００ｘ１００ｍｍガラスの基板１を、塗布装置の基板支持体６に吸引吸着させた。塗布装置のコータヘッド（ダイコータ）７に、正孔注入層２として下記化学式１で示されるようなポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸の混合物（以下ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳという）を導入した。
【００３１】
【化１】

【００３２】
基板支持体６はエアベアリングによりコータヘッド７下を、印刷速度１５０ｍｍ／ｓで移動した。また、この際、基板とコータヘッドのギャップ１２０μｍ、コータヘッドの傾きは左右２点の高低差をレーザ変位センサ８にて測定し５μｍ以下に保ち、前記混合物を基板１上に０．０５μｍコーティングした。コーティング後の基板をそのまま乾燥装置に搬送し、常温にて自然乾燥を行った。外部への電極の取り出しのため、一部拭き取りＩＴＯを露出させ、続いて、発光層３として下記化学式２で表されるポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレンビニレン（Ｐｏｌｙ｛２−ｍｅｔｈｏｘｙ−５−（２‘−ｅｔｈｙｌｈｅｘｙｌｏｘｙ）−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ｝以下ＭＥＨ−ＰＰＶという）をシクロヘキサノンに溶解させ、０．１μｍコーティングした。
【００３３】
【化２】

【００３４】
コーティングは上記正孔注入層をと同条件で行った。同様に外部への電極取り出し部を拭き取り、真空蒸着機によりマグネシウム４を０．０１μｍ、アルミニウム５を０．５μｍ上着し、図１に示すような本発明からなる高分子ＥＬ素子を作製した。この高分子ＥＬ素子に５Ｖの電圧を印加したところ１００ｃｄ／ｍ２の均一な発光を得ることができた。
【００３５】
＜比較例１＞
実施例１において、コーティング装置としてボールベアリング方式を採用したダイコータを用い高分子ＥＬ素子を作製した。この高分子ＥＬ素子に５Ｖの電圧を印加したところ１００ｃｄ／ｍ２の発光を得たが、スジ状の膜厚ムラに起因する発光ムラが発生した。
【００３６】
＜比較例２＞
実施例１において、接触式変位センサにてコータヘッドの左右高低差を１５μｍとし、高分子ＥＬ素子を作製したが、発光層コーティング段階で、液がはじかれ、均一なコーティングを行うことができなかった。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のような装置を用いることにより、塗布液のはじきや、膜厚ムラをなくすことができた。よって、この塗布装置を用いれば溶剤に溶解又は分散した有機ＥＬ材料を用いて有機ＥＬの製造において発生する、塗布液のはじきや、膜厚ムラに起因する発光ムラをなくすことができた。
【００３８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の高分子ＥＬ素子の一実施例を示す説明図である。
【図２】本発明の塗布装置の一実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・・ＩＴＯつきガラス基板
２・・・ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ
３・・・発光層
４・・・マグネシウム
５・・・アルミニウム
６・・・基板支持体
７・・・コータヘッド
８・・・レーザ変位センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus and a method for producing an organic EL element using an electroluminescence (hereinafter simply referred to as EL) phenomenon of an organic thin film using the coating apparatus.
[0002]
[Prior art]
The organic EL element is generally formed by laminating an anode, an organic light emitting layer, and a cathode. In addition, the organic light emitting layer may have a multilayer structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a phosphor layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a buffer layer, and the like are stacked. When an electric current is passed between the anode and the cathode, light is emitted from the organic light emitting layer, and light can be extracted outside by making one of the electrodes transparent.
[0003]
The organic EL display element is a surface-emitting solid-state display element and can be thinned. Since the display using this is a self-luminous type, it has a feature of high brightness with a high viewing angle and can be driven at a low voltage. In addition, the response speed is fast.
[0004]
However, each layer constituting the organic EL element requires a vacuum vapor deposition apparatus in which a plurality of vapor deposition kettles are connected, and the layers from the anode side to the cathode must be sequentially laminated, due to deterioration of materials due to heating during vapor deposition. In other words, there are problems such as a decrease in light emission characteristics, low productivity and high manufacturing cost due to poor deposition efficiency.
[0005]
In addition, many methods have been proposed in which an organic EL material is dissolved or dispersed in an organic solvent and a film is formed by a wet method using a printing method or a coating method.
[0006]
Printing methods include screen printing methods, gravure printing methods, flexographic printing methods, offset printing methods, ink jet printing methods, and spin coat methods, die coating methods, curtain coating methods, cap coating methods, and other discharge type coaters. The method used is mentioned.
[0007]
As a method using a discharge-type coater, a method of performing a rotation process after application with the discharge-type coater (Patent Document 1), and prescribing the solvent and viscosity of ink when using the discharge-type coater (Patent Document 2) An invention has been made.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2001-351780 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-110348
However, in any of the printing methods and coating methods, the organic EL element has a drawback that the film thickness of the light emitting layer is as thin as about 0.1 μm, so that unevenness of the film thickness easily occurs due to vibration of the apparatus or drying. Among them, the spin coating method is the most uniform because it is relatively unaffected by vibration and drying because the film is formed with centrifugal force applied and the centrifugal force is continuously applied until almost no solvent is present. It is known as a method for forming a film, but it is not practical because it has a disadvantage of wasting 95% or more of the material.
[0010]
The same applies to a method in which a discharge type coater and a rotation process are used in combination. The material loss is as high as 50%, and it is difficult to say that the method is suitable as a method for manufacturing an organic EL element that requires material costs.
[0011]
In addition, the regulation of ink when applying using a discharge type coater has been proposed, but in reality, the vibration of the device, the drying conditions, and the parallelism (inclination) of the coater head have a great influence, causing the coating liquid to repel. It has been very difficult to solve the problem that the film thickness cannot be made uniform.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an object of the present invention is to solve the above-described problems and achieve the following objects. That is, the present invention is suitable for a surface light source such as a backlight, a light source array such as a printer, and the like, has high luminance, excellent storage durability, can have a large area, and has a plurality of organic compound layers on a large substrate. It is an object of the present invention to provide an organic EL element that can be formed, and an organic EL element coating apparatus that can easily produce the organic EL element in a desired shape and size at low cost.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to claim 1 is a coating apparatus for forming a film dissolved or dispersed in a solvent on a substrate with a discharge type coater. An air-bearing transport device for transporting the substrate sometimes, and a fine-tuning mechanism for feedback-controlling the parallel accuracy between the discharge port of the discharge-type coater and the substrate to 10% or less of the gap, The fine adjustment mechanism includes a gap adjusting means using a piezo element, and a detecting means for measuring a gap between the coater head and the substrate with a laser displacement sensor, and the detecting means is a gap between the substrate and the discharge port during coating. the coating apparatus characterized by continuously measuring two or more points, by coating an organic material dissolved or dispersed in a solvent using an organic compound layer having a thickness of 0.05~0.5μm The method for manufacturing an organic EL device, which comprises forming.
It is.
[0014]
According to the first aspect of the present invention, unevenness of the coating film due to vibration can be eliminated by using an air bearing system, which is optimal for manufacturing an organic EL. Further, the second aspect of the present invention eliminates ink repellency unevenness and film thickness unevenness by controlling the parallel accuracy of the coater head and the substrate to 10% or less of the gap. Further, according to the third aspect of the present invention, the inclination of the coater head is always monitored by using a laser displacement sensor during coating, and the parallel accuracy between the coater head and the substrate can be maintained by performing feedback control. Can be resolved. Furthermore, claim 4 can produce an organic EL having no light emission unevenness due to film thickness unevenness.
[0015]
The coating device according to the present invention is a device that coats a material dissolved or dispersed in a solvent with a discharge type coater (die coater), and uses an air bearing system for transporting a substrate during coating. Here, the air bearing system refers to a system in which a substrate or a support fixed to the substrate support is sealed in or inflowed so as not to contact the apparatus main body.
[0016]
As the substrate according to the present invention, a glass substrate or a plastic film or sheet can be used. If a plastic film is used, the polymer EL can be produced by winding, and the element can be provided at low cost. As the plastic film, polyethylene terephthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate and the like can be used. Also, other gas barrier films such as ceramic vapor-deposited film, polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, ethylene-vinyl acetate copolymer saponified product, etc. may be laminated on the side where the conductive layer is not formed, or a color filter layer may be provided by printing. May be.
[0017]
As the transparent conductive layer, a composite oxide of indium and tin (hereinafter referred to as ITO) can be used, by vapor deposition or sputtering on the substrate, or by using a coating method such as printing paste ITO. A film can be formed. Alternatively, a precursor such as indium octylate or indium acetone can be formed on a substrate by a coating pyrolysis method in which an oxide is formed by thermal decomposition. Or what vapor-deposited metals, such as aluminum, gold | metal | money, and silver, can be used.
[0018]
The transparent or translucent conductive layer may be patterned by etching as necessary, or may be activated by UV treatment, plasma treatment, or the like. Further, instead of etching, nitrocellulose, polyamide, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, acrylic resin, urethane resin, or the like may be printed as an insulating layer.
[0019]
The polymer light-emitting layer that can be used in the present invention may be a single layer of a polymer phosphor or a multilayer structure composed of a hole transport layer, a polymer phosphor layer, and the like. When a hole transport layer is provided, copper phthalocyanine or a derivative thereof, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methyl) Phenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, etc. Although low molecular weight compounds such as aromatic amines can be used, polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid, etc. can be formed by a wet method. Possible and more preferred.
[0020]
As polymeric fluorescent substance layers, coumarin-based, perylene-based, pyran-based, anthrone-based, porphyrin-based, quinacridone-based, N, N'-dialkyl-substituted quinacridone-based, naphthalimide-based, N, N'-diaryl-substituted pyrrolopyrrole-based Fluorescent dyes such as polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl carbazole, etc., and phosphors such as polyarylene, polyarylene ethynylene, polyaryl vinylene, and dendrimer are used. Can do.
[0021]
These phosphor layers are made of toluene, xylene, acetone, anisole, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, tetralin, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, water, etc. A phosphor material can be dissolved in a solvent, and a film can be formed using a printing method.
[0022]
When the phosphor layer is a plurality of layers of two or more layers, in consideration of the solubility of the material constituting each layer, for example, utilizing a difference in solubility such as selecting a water-soluble and oil-soluble resin, The coating conditions may be selected so that the time from coating to drying is shortened and the lower layer is not substantially affected. The coating thickness is 0.01 to 10 μm, preferably 0.05 to 0.5 μm, depending on the structure of the element. In addition, the organic EL material in this specification refers to an organic material that forms the above-described polymer phosphor layer, hole transport layer, polymer phosphor layer, and the like.
[0023]
In the organic EL device of the present invention, a phosphor layer is coated on a substrate on which a transparent or translucent conductive layer is laminated. Various coating methods such as die coating, curtain coating, cap coating, spray coating, and slot coating can be used.
[0024]
In coating, if the parallel accuracy between the substrate and the coater head is poor, not only unevenness of film thickness but also unevenness of repelling often occurs. Therefore, using a contact type or optical displacement meter (preferably a laser displacement sensor), the gap between the substrate and the coater head is measured at two or more points by the detecting means, and the error of the inclination is 10% or less of the gap. Is desirable. Further, it is preferable to control the coater head so as to always keep parallel to the substrate by continuously measuring the gap with an optical displacement meter at the time of coating. The gap is desirably 200 μm or less. The gap can be adjusted by slightly moving the coater head or the substrate (support) vertically by a piezo element or the like.
[0025]
In the coating, only necessary portions may be coated, or unnecessary portions may be protected with a release film or the like.
[0026]
Also, the substrate transfer system used for coating is not suitable for producing a thin film such as organic EL, even with linear drive, because the ball bearing system that is widely used is used, and unevenness due to slight vibration occurs. It is preferable to use an air bearing system.
[0027]
Cathode materials include alkali metals such as lithium, sodium, and potassium, alkaline earth metals such as calcium, magnesium, and barium, aluminum, yttrium, and alloys of these metals in consideration of energy level and metal stability. And can be chosen arbitrarily. If necessary, the luminous efficiency can be increased by providing a buffer layer of lithium fluoride, alumina, polymethyl methacrylate, sodium polystyrene sulfonate, polystyrene, or the like.
[0028]
Furthermore, a metal foil such as aluminum, copper, or nickel can be used as the cathode material. Similarly, if necessary, the luminous efficiency can be increased by providing a buffer layer of lithium fluoride, alumina, polymethyl methacrylate, sodium polystyrene sulfonate, polystyrene or the like. For the buffer layer using a polymer such as polymethyl methacrylate or sodium polystyrene sulfonate, a wet printing method can be used.
[0029]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
[0030]
This will be described with reference to FIG. 1 (configuration of organic EL) and FIG. 2 (coating apparatus). A 100 × 100 mm glass substrate 1 with ITO was sucked and adsorbed onto a substrate support 6 of a coating apparatus. As a hole injection layer 2, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid (hereinafter referred to as PEDOT / PSS) as shown in the following chemical formula 1 is applied to the coater head (die coater) 7 of the coating apparatus. Introduced.
[0031]
[Chemical 1]

[0032]
The substrate support 6 was moved under the coater head 7 by an air bearing at a printing speed of 150 mm / s. At this time, the gap between the substrate and the coater head is 120 μm, and the inclination of the coater head is measured by the laser displacement sensor 8 to measure the height difference between the two points on the left and right, and kept below 5 μm, and the mixture is coated on the substrate 1 by 0.05 μm. . The substrate after coating was directly transferred to a drying apparatus and dried naturally at room temperature. In order to take out the electrode to the outside, a part of the ITO is wiped off, and subsequently, poly [2-methoxy-5- (2′-ethyl-hexyloxy) -1, represented by the following chemical formula 2 is formed as the light emitting layer 3. 4-phenylene vinylene (Poly {2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4-phenylene vinylene} hereinafter referred to as MEH-PPV) was dissolved in cyclohexanone and coated with 0.1 μm.
[0033]
[Chemical formula 2]

[0034]
The coating was performed under the same conditions as the hole injection layer. Similarly, the electrode lead-out portion to the outside was wiped off, and magnesium 4 was coated with 0.01 μm and aluminum 5 was coated with 0.5 μm by a vacuum vapor deposition machine, and a polymer EL device according to the present invention as shown in FIG. 1 was produced. When a voltage of 5 V was applied to the polymer EL element, uniform light emission of 100 cd / m 2 could be obtained.
[0035]
<Comparative Example 1>
In Example 1, a polymer EL element was produced using a die coater employing a ball bearing system as a coating apparatus. When a voltage of 5 V was applied to this polymer EL element, light emission of 100 cd / m 2 was obtained, but light emission unevenness due to streaky film thickness unevenness occurred.
[0036]
<Comparative example 2>
In Example 1, a polymer EL device was manufactured by changing the height difference of the coater head to 15 μm with a contact displacement sensor, but the liquid was repelled at the light emitting layer coating stage, and uniform coating could not be performed. It was.
[0037]
【The invention's effect】
By using the apparatus as in the present invention, it was possible to eliminate the repelling of the coating liquid and the film thickness unevenness. Therefore, when this coating apparatus is used, it is possible to eliminate the non-uniformity of light emission due to the repelling of the coating liquid and the film thickness unevenness that occur in the production of organic EL using the organic EL material dissolved or dispersed in the solvent.
[0038]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a polymer EL device of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of a coating apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Glass substrate with ITO 2 ... PEDOT / PSS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Light emitting layer 4 ... Magnesium 5 ... Aluminum 6 ... Substrate support 7 ... Coater head 8 ... Laser displacement sensor

Claims

A coating apparatus for forming a material dissolved or dispersed in a solvent on a substrate with a discharge type coater, an air bearing type transfer device for transferring the substrate at the time of application, a discharge port of the discharge type coater, and a substrate A fine adjustment mechanism for feedback control of the parallel accuracy to 10% or less of the gap. The fine adjustment mechanism includes a gap adjustment means using a piezo element, and a coater head and a substrate by a laser displacement sensor. Detecting means for measuring the gap of the coating device, the detecting means continues to measure at least two gaps between the substrate and the discharge port during coating,
A method for producing an organic EL device, wherein an organic material dissolved or dispersed in a solvent is applied to form an organic compound layer having a thickness of 0.05 to 0.5 μm.