JP4340405B2 - 有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ素子 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機ＥＬ（Electroluminescence）層を挟んだ構造の有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自己発光素子として有機ＥＬ素子が注目されている。この有機ＥＬ素子は自己発光のため視認性がよく、また、完全固体素子であるため耐衝撃性に優れ、さらには、低消費電力であるなどの特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は陰極と陽極との間に有機ＥＬ層を挟んだものを基本構造し、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子とが有機ＥＬ層の内部で再結合することにより光が放たれ、この光は透明な陽極を透過して外部へ放出される。
このような有機ＥＬ素子を用いてカラー表示を行うためには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｒ）の３原色を発光する３種の有機ＥＬ層パターンをそれぞれ平面方向（水平方向及び垂直方向）に配置し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｒ）の３種の有機ＥＬ層が１組になって１つの画素を構成するようにする必要がある。従来、このような有機ＥＬ層パターンの形成方法として、スピンコート法により有機ＥＬ層を成膜し、これをフォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングする方法やインクジェット法などが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ層をパターニングする方法においては、有機ＥＬ層がフォトリソグラフィーやエッチング工程に係る紫外光、水分、熱及び有機溶剤などに弱く、これらの影響により蛍光波長の変化、色変換効率の低下もしくは発光機能の消失などが起こるため、この方法では所望の発光特性を備えた有機ＥＬ層を形成するのは困難である。しかも、この方法では、有機ＥＬ膜の成膜とパターニングとを３回繰り返す必要があるので、製造工程が複雑になり、製品コストの上昇を招くことになる。
【０００５】
また、インクジェット法では、画素部になる面積（例えば９０μｍ×２７０μｍ程度）がインクジェット装置の液体を噴射する単位ドットの面積（例えば径が１０〜２０μｍ）よりかなり大きいので、インクジェット装置から噴射される単位ドットで形成される液体層の端部をお互いに重ねることで複数のドットをつないで所定の面積の有機ＥＬ層を形成する必要がある。このため、有機ＥＬ層の形成に要する時間が長くなるばかりではなく、有機ＥＬ層のパターンがムラになりやすく、その結果、この有機ＥＬ層を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、所望の発光特性を備えた有機ＥＬ層を低コストで歩留りよく形成することができる有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は有機ＥＬ素子の製造方法に係り、基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させ、前記第１のロールを前記基板に接触回転させることにより、前記第１のロールに付着した液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、有機ＥＬ素子の製造方法における所定の発光特性を備えた有機発光層の形成に係るものであって、オフセット印刷の原理を利用したものである。すなわち、まず、有機発光体を含む液体を例えばゴム胴などの第１のロールの所定部分に付着させる。この工程は、例えば、所定の凹部を備えたガラス板などからなる版の該凹部にインクジェット法などにより、所望の発光特性を備えた有機発光体を含む液体を充填し、この版に第１のロールを接触回転させることにより、版の凹部に充填された液体を第１のロールの表面に転写して付着させる。又は、第２のロールの表面の所定部分にインクジェット法により所望の発光特性を備えた有機発光体を含む液体を付着させ、この第２のロールを第１のロールに接触回転させることにより、第２のロールの表面に付着した液体を第１のロールの所定部分に転写して付着させてもよい。
【０００９】
次いで、第１のロールを基板に接触回転させることにより、第１のロールの表面の所定部分に付着した有機発光体を含む液体を、基板上に形成された下部電極上の所定部分に転写することで有機発光層を形成する。
このようにして有機発光層を形成することにより、製造工程において、有機発光層はその発光特性を劣化される紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層を安定して形成することができるようになる。また、スピンコート法により成膜された有機発光層をパターニングして形成する場合と比べて製造工程が簡易になるので、有機ＥＬ素子のコストを下げることができる。
【００１０】
さらには、有機発光層が形成される際、有機発光層となる液体が基板と第１のロールとで挟まれて押圧されながら形成されるので、有機発光層がムラになって形成されるおそれがなくなり、基板の全面にわたって均一な有機発光層が形成されるようになる。これにより、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子に接続されるＴＦＴの構造を示す概略断面図、図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。
【００１２】
１．ＴＦＴの製造方法
本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子として、赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部の電極がそれぞれ図１に示すＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続されるカラー表示のアクティブマトリクス型のものを例示して説明する。最初に、このＴＦＴ１３の製造方法について説明する。
【００１３】
まず、図１に示すように、基板として透明なガラス基板１０を用意し、このガラス基板１０上にＣＶＤにより下部シリコン酸化膜１１を成膜する。続いて、この下地シリコン酸化膜１１上にＣＶＤによりｎ型の導電型不純物を含む非晶質シリコン層を成膜し、この非晶質シリコン層を例えば３００℃程度の温度でレーザーアニールすることにより多結晶シリコン層に変換する。その後、この多結晶シリコン層をパターニングすることにより多結晶シリコン層パターン１９を形成する。
【００１４】
次いで、ＣＶＤによりシリコン酸化膜を成膜してゲート絶縁膜１２とする。続いて、ゲート絶縁膜１２上に蒸着などによりＡｌ（アルミニウム）膜を成膜し、これをパターニングすることによりゲート電極１５を形成する。
次いで、このゲート電極１５をマスクにしてｐ型の導電性不純物を導入してソース部１９ａ及びドレイン部１９ｂを形成する。これにより、ガラス基板１０の上方にｐチャネルのＴＦＴ１３が形成される。
【００１５】
次に、ＴＦＴ１３のソース部１９ａと有機ＥＬ素子とを接続するための金属配線の形成方法を説明する。まず、図１に示すように、ＴＦＴ１３上にＣＶＤによりシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる層間絶縁膜１４を成膜する。続いて、ＴＦＴ１３のソース部１９ａ及びドレイン部１９ｂ上のゲート酸化膜１２及び層間絶縁膜１４をパターニングすることにより、コンタクトホール１４ａを形成する。
【００１６】
次いで、コンタクトホール１４ａ内及び層間絶縁膜１４上にＡｌなどからなる金属膜を成膜し、これをパターニングすることにより金属配線１６を形成する。
次いで、金属配線１６及び層間絶縁膜１４上にＣＶＤにより中間シリコン酸化膜１８を形成し、この中間シリコン酸化膜１８をパターニングすることにより、ＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続された金属配線１６が露出するビアホール１８ａを形成する。
【００１７】
２．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、ビアホール１８ａ及びシリコン酸化膜１８上にスパッタリング法により膜厚が例えば２００ｎｍのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を成膜し、これをパターニングすることにより、陽極２０（下部電極）を形成する。この陽極２０は、赤色（Ｒ）画素部に形成された赤色（Ｒ）画素用陽極２０ａと緑色（Ｇ）画素部に形成された緑色（Ｇ）画素用陽極２０ｂと青色（Ｂ）画素部に形成された青色（Ｂ）画素用陽極２０ｃとからなる。これにより、ＴＦＴ１３のソース部１９ａと有機Ｅ素子の陽極２０とが金属配線１６を介して電気的に接続される。
【００１８】
その後、図２（ｂ）に示すように、陽極（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）及び中間リコン酸化膜１８上に、スピンコート法により膜厚が例えば３００ｎｍの正孔注入層（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）２２を形成する。
次の工程が正孔注入層２２上に有機発光層を形成する工程であって、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の特徴の一つが、有機発光層を形成する方法にあるので、以下、有機発光層の形成工程について詳しく説明する。
【００１９】
図３（ａ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる版の概略平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図であって、インクジェット装置により版の凹部に液体を充填する様子を示す概略部分断面図、図３（ｃ）は版の凹部に液体が充填された様子を示す概略部分断面図、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図、図５は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【００２０】
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法は、オフセット印刷の原理を利用したものである。
すなわち、まず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子の赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部になる部分にそれぞれ対応する凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）を備えたガラス板などからなる版４０を用意する。
【００２１】
この版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）は、版４０上に所定のレジスト膜をパターニングし、このレジスト膜をマスクにしてドライエッチングなどにより版をエッチングすることにより形成される。この凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）の面積は、製造する有機ＥＬ素子の画素面積に応じて適宜調整すればよいが、一例としては、赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部から構成される一つのカラー画素の面積が９０μｍ×２７０μｍ程度になるようにすればよい。また、凹部の深さは０．２μｍ程度になるようにすればよい。
【００２２】
なお、本実施形態では版の凹部として、一つのカラー画素部を構成する赤色（Ｒ）有機発光層、緑色（Ｇ）有機発光層及び青色（Ｂ）有機発光層が、他のカラー画素部に対してそれぞれ分離して配置される有機ＥＬ素子の製造に対応するものを例示しているが、各色の有機発光層が複数のカラー画素にわたってそれぞれストライプ状（帯状）に連続して形成される有機ＥＬ素子の製造に対応するものとしてもよい。
【００２３】
次いで、所定の位置のノズルから版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）内にそれぞれ赤色（Ｒ）発光体を含む液体、緑色（Ｇ）発光体を含む液体及び青色（Ｂ）発光体を含む液体が噴射されるように所定の液体が収納されたインクジェット装置４２を用意する。
ここで、赤色（Ｒ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（２，５−ｄｉｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（３−ｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｔｈｉｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。また、緑色（Ｇ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（２，５−ｄｉａｌｋｏｘｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（２−ａｌｋｏｘｙ−ｍ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。また、青色（Ｂ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（４，４‘−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌｅｎｅｌｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（４−ｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙ−ｍ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。
【００２４】
このようにして、図３（ｂ）に示すように、版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）にインクジェット装置４２の所定のノズルから上記した所定の液体を噴射することにより、図３（ｃ）に示すように、版４０の凹部４０ａに赤色（Ｒ）発光体を含む液体３４ａが、凹部４０ｂに緑色（Ｇ）発光体を含む液体３４ｂが、さらに、凹部４０ｃに青色（Ｂ）発光体を含む液体３４ｃがそれぞれ充填される。
【００２５】
次いで、図４（ａ）に示すように、図３（ｃ）の版４０上にゴム胴（第１のロール）４４を接触配置し、このゴム胴４４を回転させることにより、ゴム胴４４の表面に版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）に充填された液体を転写する。これにより、ガラス基板１０の正孔注入層２２上に有機発光層を形成する準備が完了する。
【００２６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、前述した全面に正孔注入層２２が形成されたガラス基板１０を用意し、このガラス基板１０上に所定の色の有機発光体を含む液体が付着したゴム胴４４を接触配置して回転させる。これにより、正孔注入層２２上の所定部分にこの液体が転写されて転写層が形成される。この転写層を乾燥することにより、膜厚が例えば１５０ｎｍの有機発光層２４が形成される。
【００２７】
すなわち、図２（ｂ）に戻って説明すると、赤色（Ｒ）画素部の正孔注入層２２上に赤色（Ｒ）有機発光層２４ａが、緑色（Ｇ）画素部の正孔注入層２２上に緑色（Ｇ）有機発光層２４ｂが、さらに、青色（Ｂ）画素部の正孔注入層２２上に青色（Ｂ）有機発光層２４ｃが形成される。赤色（Ｒ）有機発光層２４ａと緑色（Ｇ）有機発光層２４ｂと青色（Ｂ）有機発光層２４ｃとが形成された領域が、カラー表示有機ＥＬ素子の一つのカラー画素を構成するようになる。
【００２８】
このようにして、オフセット印刷の原理を利用してパターン化された有機発光層２４を形成することにより、フォトリソグラフィーやエッチング工程を必要とせず、有機発光層２４が紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層２４を安定して形成することができるようになる。
【００２９】
また、パターン化された３種の有機発光層（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を成膜＋パターニングを３回繰り返す方法やインクジェット法で形成する場合と比べて工程が簡易になるとともに、形成に要する時間を大幅に短くすることができるので、有機ＥＬ素子の製造コストを下げることができる。さらには、有機発光層２４は、ゴム胴４４がガラス基板１０を押圧しながら形成されるので、有機発光層２４にムラが発生するおそれがなくなり、有機発光層２４の発光特性に係る信頼性を向上させることができる。
【００３０】
次いで、図２（ｃ）に示すように、有機発光層２４及び正孔注入層２２上にＡｌＬｉ（アルミニウムリチウム）などからなる膜厚が例えば２００ｎｍの陰極２６（上部電極）を形成する。陽極２０は前述したように画素ごとに独立して形成されるのに対し、陰極２６は全画素に対して共通して形成される。以上により、図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子３０が完成する。なお、図５はカラー表示有機ＥＬ素子のうち、赤（Ｒ）色画素部のみを部分的に示すものである。
【００３１】
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子３０は、図５に示すように、陽極２０ａと陰極２６との間に正孔注入層２２と有機発光層２４ａとが積層されて形成されている。この正孔注入層２２は、陽極２０ａから注入された正孔を有機発光層２４ａに伝達する機能を備えている。正孔注入層２２を有機発光層２４ａと陽極２０ａとの間に介在させることによって、より低い電界で多くの正孔が有機発光層２４ａに注入される。
【００３２】
さらに、正孔注入層２２は電子を輸送しないので、陰極２６から有機発光層２４ａに注入された電子が、正孔注入層２２と有機発光層２４ａとの界面に蓄積される。このように、正孔注入層２２を設けることによって有機ＥＬ素子の発光効率を上げることができる。
また、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各画素部の陽極２０にはそれぞれ駆動用のＴＦＴ１３のソース部１９ａが金属配線１６を介して電気的に接続されている。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各画素部に対して共通に形成された陰極２６は、接地（ＧＮＤ）電位などの固定電位である端子（図示せず）に接続される。ＴＦＴ１３のドレイン部１９ｂに接続された金属配線１６ａは電源ライン（図示せず）に接続されている。
【００３３】
このような有機ＥＬ素子３０の陽極２０ａに正、陰極２６に負の電圧を印加することにより、陽極２０ａから注入された正孔と陰極２６から注入された電子とが有機発光層２４ａの内部で再結合することにより所定の色の光が放たれ、陰極２６側ではこの光が陰極２６により反射されて透明な陽極２０ａ側からガラス基板１０を透過して外部に放出される（図５の矢印の方向）。
【００３４】
本実施形態の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する場合、有機ＥＬ素子の有機発光層（２４ａ・・・）は前述した方法で形成されたものであって、設計要求に応じた所望の発光特性を備えた有機発光層（２４ａ・・・）がガラス基板１０の全面にわたって歩留りよく形成されるので、有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を説明する。図６は、本実施形態の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を示す概略断面図である。本変形例においては、ＴＦＴとしてｎチャネルのＴＦＴ１３ａが配置され、図５に示す有機ＥＬ素子３０の陽極２０と陰極２８とが逆に配置されるようにした形態である。
【００３６】
すなわち、図６に示すように、有機ＥＬ素子３０ａの陰極２６ａが下部電極となり、各色の画素部ごとに独立してパターニングして形成される。一方、陽極２０Ｉが上部電極となり、各画素に対して共通して形成されている。陽極２０Ｉと有機発光層２４ａとの間には正孔注入層２２が形成されている。そして、ｎチャネルＴＦＴ１３ａのソース部１ａと陰極２６ａが金属配線１６を介して電気的に接続され、陽極２０Ｉが接地（ＧＮＤ）電位などの固定電位となる端子に接続されている。
【００３７】
この有機ＥＬ素子３０ａの陰極２６ａに負、陽極２０Ｉに正の電圧を印加することにより、陰極２６ａから注入された電子と陽極２８ａから正孔注入層２２を介して注入された正孔とが有機発光層２４ａの内部で再結合することにより所定の色の光が放出される。そして、この光が陰極２６ａ側では陰極２６ａにより反射されて透明な陽極２０Ｉを透過して外部に放出される（図６の矢印の方向）。
【００３８】
このように、本実施形態の変形例の有機ＥＬ素子３０ａにおいては、光がガラス基板１０を透過せずにガラス基板１０側とは反対側に放出されるので、基板が透明なガラス基板１０に制限されるのではなく、半透明又は不透明な基板をも使用することができる。
（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。本実施の形態の有機ＥＬ素子の製造方法が第１実施形態と異なる点は、第１のロールに有機発光体が含まれる液体を転写させる方法が異なることである。なお、第１実施形態と同一工程の詳細な説明を省略する。
【００３９】
まず、第１実施形態と同様な方法で、ガラス基板１０上に形成されたＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続されるようにして、陽極２０を形成し、この上に正孔注入層（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）２２を形成する。
その後、図７に示すように、表面に正孔注入層２２が露出するガラス基板１０上にゴム胴４４を接触配置し、さらにこの上に第２のロール４６を接触配置する。そして、インクジェット装置４２からこの第２のロール４６の表面の所定部分に所定の色を発光する有機発光体を含む液体を噴射して付着させる。これと同時に、第２のロール４６とゴム胴４４との周面を接触させて回転させることにより、第２のロール４６に付着した発光体を含む液体をゴム胴４４に転写する。これに連動して、ゴム胴４４が回転することでゴム胴４４の表面に付着した発光体を含む液体がガラス基板１０の正孔注入層２２上の所定部分に転写されて転写層が形成される。この転写層を乾燥することにより第１実施形態と同様な有機発光層２４を形成することができる。
【００４０】
第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法においても第１実施形態と同様な効果を奏するとともに、第２実施形態においては版４０を作成する必要がないので、その製造方法をさらに簡易とすることができる。なお、本実施形態においても、有機ＥＬ素子の構造を第１実施形態における変形例のような構造にしてもよい。
以上、第１及び第２実施形態により、この発明の詳細を説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００４１】
例えば、本実施形態では、カラー表示が可能なアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子の製造に適用したものを例示したが、ストライプ状の陰極と陽極とがお互いに直交するように形成され、これらが交差する部分の有機発光層が発光するようにした単色表示の単純マトリクス型の有機ＥＬ素子の製造に適用してもよい。
【００４２】
また、第１及び第２の実施形態では、陽極２０と有機発光層２４の間に正孔注入層２２が形成されているものを例示したが、有機発光層２４と正孔注入層２２との間にさらに正孔輸送層が形成された形態としてもよいし、正孔注入層２２を省略した形態としてもよい。さらにまた、陰極２６と有機発光層２４との間に電子注入層や電子輸送層が形成された形態としてもよい。
【００４３】
（付記１） 基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させ、前記第１のロールを前記基板に接触回転させることにより、前記液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４４】
（付記２） 前記有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させる工程において、
前記有機発光体を含む液体を所定の部分に凹部を備えた版の該凹部に充填し、前記第１のロールを前記版に接触回転させることにより、前記版の凹部に充填された液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させることを特徴とする付記１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４５】
（付記３） 前記有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させる工程において、
前記有機発光体を含む液体を第２のロールの所定の部分に付着させ、前記第２のロールを前記第１のロールに接触回転させることにより、前記第２のロールに付着した液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させることを特徴とする付記１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４６】
（付記４） 前記版の凹部に液体を充填する工程において、
該液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により行うことを特徴とする付記２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（付記５） 前記第２のロールの所定の部分に液体を付着させる工程において、
該液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により行うことを特徴とする付記３に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４７】
（付記６） 前記有機発光層を形成する工程の前に、前記下部電極の上に正孔注入層を形成する工程を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（付記７） 前記上部電極を形成する工程の前に、前記有機発光層の上に正孔注入層を形成する工程を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４８】
（付記８） 付記１乃至６のいずれかの有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子であって、
前記下部電極が陽極、又は陰極となり、該下部電極がＴＦＴ（Thin Film Transistor）のソース部と電気的に接続されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所望の発光特性を有する有機発光体を含む液体を、例えばゴム胴などの第１のロールの所定の部分に付着させ、基板にこの第１のロールを接触回転させることにより、第１のロールに付着した液体を基板の上に転写して有機発光層を形成する。
【００５０】
このようにすることにより、製造工程において、有機発光層がその発光特性を劣化される紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層を安定して形成することができるようになる。また、スピンコート法により成膜された有機発光層をパターニングして形成する場合と比べて製造工程を簡易とすることができるので、有機ＥＬ素子のコストを下げることができる。さらには、有機発光層が形成される際、有機発光層となる液体が基板と第１のロールとで挟まれて押圧されながら形成されるので、有機発光層がムラになって形成されるおそれがなくなり、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子に接続されるＴＦＴの構造を示す概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる版の概略平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図であって、インクジェット装置により版の凹部に液体を充填する様子を示す概略部分断面図、図３（ｃ）は版の凹部に液体が充填された様子を示す概略部分断面図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【図６】図６は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を示す概略断面図である。
【図７】図７は本発明の第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０：ガラス基板（基板）
１１：下部シリコン酸化膜
１２：ゲート絶縁膜
１３，１３ａ：ＴＦＴ
１４：層間絶縁膜
１４ａ：コンタクトホール
１５：ゲート電極
１６，１６ａ：金属配線
１８：中間シリコン絶縁膜
１８ａ：ビアホール
１９：多結晶シリコン膜パターン
１９ａ：ソース部
１９ｂ：ドレイン部
２０，２０Ｉ：陽極
２０ａ：赤色（Ｒ）画素用陽極
２０ｂ：緑色（Ｇ）画素用陽極
２０ｃ：青色（Ｂ）画素用陽極
２２：正孔注入層
２４：有機発光層
２４ａ：赤色（Ｒ）有機発光層
２４ｂ：緑色（Ｇ）有機発光層
２４ｃ：青色（Ｂ）有機発光層
２６、２６ａ：陰極
３０，３０ａ：有機ＥＬ素子
４０：版
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ：凹部
４２：インクジェット装置
３４ａ：赤色（Ｒ）発光体を含む液体
３４ｂ：緑色（Ｇ）発光体を含む液体
３４ｃ：青色（Ｂ）発光体を含む液体
４４：ゴム胴（第１のロール）
４６：第２のロール
【発明の属する技術分野】
本発明は、一対の電極間に有機ＥＬ（Electroluminescence）層を挟んだ構造の有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自己発光素子として有機ＥＬ素子が注目されている。この有機ＥＬ素子は自己発光のため視認性がよく、また、完全固体素子であるため耐衝撃性に優れ、さらには、低消費電力であるなどの特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が期待されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は陰極と陽極との間に有機ＥＬ層を挟んだものを基本構造し、陽極から注入されたホールと陰極から注入された電子とが有機ＥＬ層の内部で再結合することにより光が放たれ、この光は透明な陽極を透過して外部へ放出される。
このような有機ＥＬ素子を用いてカラー表示を行うためには、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｒ）の３原色を発光する３種の有機ＥＬ層パターンをそれぞれ平面方向（水平方向及び垂直方向）に配置し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｒ）の３種の有機ＥＬ層が１組になって１つの画素を構成するようにする必要がある。従来、このような有機ＥＬ層パターンの形成方法として、スピンコート法により有機ＥＬ層を成膜し、これをフォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングする方法やインクジェット法などが用いられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、有機ＥＬ層をパターニングする方法においては、有機ＥＬ層がフォトリソグラフィーやエッチング工程に係る紫外光、水分、熱及び有機溶剤などに弱く、これらの影響により蛍光波長の変化、色変換効率の低下もしくは発光機能の消失などが起こるため、この方法では所望の発光特性を備えた有機ＥＬ層を形成するのは困難である。しかも、この方法では、有機ＥＬ膜の成膜とパターニングとを３回繰り返す必要があるので、製造工程が複雑になり、製品コストの上昇を招くことになる。
【０００５】
また、インクジェット法では、画素部になる面積（例えば９０μｍ×２７０μｍ程度）がインクジェット装置の液体を噴射する単位ドットの面積（例えば径が１０〜２０μｍ）よりかなり大きいので、インクジェット装置から噴射される単位ドットで形成される液体層の端部をお互いに重ねることで複数のドットをつないで所定の面積の有機ＥＬ層を形成する必要がある。このため、有機ＥＬ層の形成に要する時間が長くなるばかりではなく、有機ＥＬ層のパターンがムラになりやすく、その結果、この有機ＥＬ層を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の問題点を鑑みて創作されたものであり、所望の発光特性を備えた有機ＥＬ層を低コストで歩留りよく形成することができる有機ＥＬ素子の製造方法及び有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため、本発明は有機ＥＬ素子の製造方法に係り、基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させ、前記第１のロールを前記基板に接触回転させることにより、前記第１のロールに付着した液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、有機ＥＬ素子の製造方法における所定の発光特性を備えた有機発光層の形成に係るものであって、オフセット印刷の原理を利用したものである。すなわち、まず、有機発光体を含む液体を例えばゴム胴などの第１のロールの所定部分に付着させる。この工程は、例えば、所定の凹部を備えたガラス板などからなる版の該凹部にインクジェット法などにより、所望の発光特性を備えた有機発光体を含む液体を充填し、この版に第１のロールを接触回転させることにより、版の凹部に充填された液体を第１のロールの表面に転写して付着させる。又は、第２のロールの表面の所定部分にインクジェット法により所望の発光特性を備えた有機発光体を含む液体を付着させ、この第２のロールを第１のロールに接触回転させることにより、第２のロールの表面に付着した液体を第１のロールの所定部分に転写して付着させてもよい。
【０００９】
次いで、第１のロールを基板に接触回転させることにより、第１のロールの表面の所定部分に付着した有機発光体を含む液体を、基板上に形成された下部電極上の所定部分に転写することで有機発光層を形成する。
このようにして有機発光層を形成することにより、製造工程において、有機発光層はその発光特性を劣化される紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層を安定して形成することができるようになる。また、スピンコート法により成膜された有機発光層をパターニングして形成する場合と比べて製造工程が簡易になるので、有機ＥＬ素子のコストを下げることができる。
【００１０】
さらには、有機発光層が形成される際、有機発光層となる液体が基板と第１のロールとで挟まれて押圧されながら形成されるので、有機発光層がムラになって形成されるおそれがなくなり、基板の全面にわたって均一な有機発光層が形成されるようになる。これにより、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子に接続されるＴＦＴの構造を示す概略断面図、図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。
【００１２】
１．ＴＦＴの製造方法
本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子として、赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部の電極がそれぞれ図１に示すＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続されるカラー表示のアクティブマトリクス型のものを例示して説明する。最初に、このＴＦＴ１３の製造方法について説明する。
【００１３】
まず、図１に示すように、基板として透明なガラス基板１０を用意し、このガラス基板１０上にＣＶＤにより下部シリコン酸化膜１１を成膜する。続いて、この下地シリコン酸化膜１１上にＣＶＤによりｎ型の導電型不純物を含む非晶質シリコン層を成膜し、この非晶質シリコン層を例えば３００℃程度の温度でレーザーアニールすることにより多結晶シリコン層に変換する。その後、この多結晶シリコン層をパターニングすることにより多結晶シリコン層パターン１９を形成する。
【００１４】
次いで、ＣＶＤによりシリコン酸化膜を成膜してゲート絶縁膜１２とする。続いて、ゲート絶縁膜１２上に蒸着などによりＡｌ（アルミニウム）膜を成膜し、これをパターニングすることによりゲート電極１５を形成する。
次いで、このゲート電極１５をマスクにしてｐ型の導電性不純物を導入してソース部１９ａ及びドレイン部１９ｂを形成する。これにより、ガラス基板１０の上方にｐチャネルのＴＦＴ１３が形成される。
【００１５】
次に、ＴＦＴ１３のソース部１９ａと有機ＥＬ素子とを接続するための金属配線の形成方法を説明する。まず、図１に示すように、ＴＦＴ１３上にＣＶＤによりシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる層間絶縁膜１４を成膜する。続いて、ＴＦＴ１３のソース部１９ａ及びドレイン部１９ｂ上のゲート酸化膜１２及び層間絶縁膜１４をパターニングすることにより、コンタクトホール１４ａを形成する。
【００１６】
次いで、コンタクトホール１４ａ内及び層間絶縁膜１４上にＡｌなどからなる金属膜を成膜し、これをパターニングすることにより金属配線１６を形成する。
次いで、金属配線１６及び層間絶縁膜１４上にＣＶＤにより中間シリコン酸化膜１８を形成し、この中間シリコン酸化膜１８をパターニングすることにより、ＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続された金属配線１６が露出するビアホール１８ａを形成する。
【００１７】
２．有機ＥＬ素子の製造方法
次に、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。まず、図２（ａ）に示すように、ビアホール１８ａ及びシリコン酸化膜１８上にスパッタリング法により膜厚が例えば２００ｎｍのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を成膜し、これをパターニングすることにより、陽極２０（下部電極）を形成する。この陽極２０は、赤色（Ｒ）画素部に形成された赤色（Ｒ）画素用陽極２０ａと緑色（Ｇ）画素部に形成された緑色（Ｇ）画素用陽極２０ｂと青色（Ｂ）画素部に形成された青色（Ｂ）画素用陽極２０ｃとからなる。これにより、ＴＦＴ１３のソース部１９ａと有機Ｅ素子の陽極２０とが金属配線１６を介して電気的に接続される。
【００１８】
その後、図２（ｂ）に示すように、陽極（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）及び中間リコン酸化膜１８上に、スピンコート法により膜厚が例えば３００ｎｍの正孔注入層（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）２２を形成する。
次の工程が正孔注入層２２上に有機発光層を形成する工程であって、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法の特徴の一つが、有機発光層を形成する方法にあるので、以下、有機発光層の形成工程について詳しく説明する。
【００１９】
図３（ａ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる版の概略平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図であって、インクジェット装置により版の凹部に液体を充填する様子を示す概略部分断面図、図３（ｃ）は版の凹部に液体が充填された様子を示す概略部分断面図、図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図、図５は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【００２０】
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法は、オフセット印刷の原理を利用したものである。
すなわち、まず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、有機ＥＬ素子の赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部になる部分にそれぞれ対応する凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）を備えたガラス板などからなる版４０を用意する。
【００２１】
この版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）は、版４０上に所定のレジスト膜をパターニングし、このレジスト膜をマスクにしてドライエッチングなどにより版をエッチングすることにより形成される。この凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）の面積は、製造する有機ＥＬ素子の画素面積に応じて適宜調整すればよいが、一例としては、赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部から構成される一つのカラー画素の面積が９０μｍ×２７０μｍ程度になるようにすればよい。また、凹部の深さは０．２μｍ程度になるようにすればよい。
【００２２】
なお、本実施形態では版の凹部として、一つのカラー画素部を構成する赤色（Ｒ）有機発光層、緑色（Ｇ）有機発光層及び青色（Ｂ）有機発光層が、他のカラー画素部に対してそれぞれ分離して配置される有機ＥＬ素子の製造に対応するものを例示しているが、各色の有機発光層が複数のカラー画素にわたってそれぞれストライプ状（帯状）に連続して形成される有機ＥＬ素子の製造に対応するものとしてもよい。
【００２３】
次いで、所定の位置のノズルから版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）内にそれぞれ赤色（Ｒ）発光体を含む液体、緑色（Ｇ）発光体を含む液体及び青色（Ｂ）発光体を含む液体が噴射されるように所定の液体が収納されたインクジェット装置４２を用意する。
ここで、赤色（Ｒ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（２，５−ｄｉｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（３−ｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙｃａｒｂｏｎｙｌｔｈｉｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。また、緑色（Ｇ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（２，５−ｄｉａｌｋｏｘｙ−ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（２−ａｌｋｏｘｙ−ｍ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。また、青色（Ｂ）発光体として、ｃｏｐｏｌｙ（４，４‘−ｂｉｐｈｅｎｙｌｙｌｅｎｅｌｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）（４−ｄｏｄｅｃｙｌｏｘｙ−ｍ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｂｕｔａｄｉｙｎｙｌｅｎｅ）を用いることができる。
【００２４】
このようにして、図３（ｂ）に示すように、版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）にインクジェット装置４２の所定のノズルから上記した所定の液体を噴射することにより、図３（ｃ）に示すように、版４０の凹部４０ａに赤色（Ｒ）発光体を含む液体３４ａが、凹部４０ｂに緑色（Ｇ）発光体を含む液体３４ｂが、さらに、凹部４０ｃに青色（Ｂ）発光体を含む液体３４ｃがそれぞれ充填される。
【００２５】
次いで、図４（ａ）に示すように、図３（ｃ）の版４０上にゴム胴（第１のロール）４４を接触配置し、このゴム胴４４を回転させることにより、ゴム胴４４の表面に版４０の凹部（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ・・・）に充填された液体を転写する。これにより、ガラス基板１０の正孔注入層２２上に有機発光層を形成する準備が完了する。
【００２６】
次いで、図４（ｂ）に示すように、前述した全面に正孔注入層２２が形成されたガラス基板１０を用意し、このガラス基板１０上に所定の色の有機発光体を含む液体が付着したゴム胴４４を接触配置して回転させる。これにより、正孔注入層２２上の所定部分にこの液体が転写されて転写層が形成される。この転写層を乾燥することにより、膜厚が例えば１５０ｎｍの有機発光層２４が形成される。
【００２７】
すなわち、図２（ｂ）に戻って説明すると、赤色（Ｒ）画素部の正孔注入層２２上に赤色（Ｒ）有機発光層２４ａが、緑色（Ｇ）画素部の正孔注入層２２上に緑色（Ｇ）有機発光層２４ｂが、さらに、青色（Ｂ）画素部の正孔注入層２２上に青色（Ｂ）有機発光層２４ｃが形成される。赤色（Ｒ）有機発光層２４ａと緑色（Ｇ）有機発光層２４ｂと青色（Ｂ）有機発光層２４ｃとが形成された領域が、カラー表示有機ＥＬ素子の一つのカラー画素を構成するようになる。
【００２８】
このようにして、オフセット印刷の原理を利用してパターン化された有機発光層２４を形成することにより、フォトリソグラフィーやエッチング工程を必要とせず、有機発光層２４が紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層２４を安定して形成することができるようになる。
【００２９】
また、パターン化された３種の有機発光層（２４ａ，２４ｂ，２４ｃ）を成膜＋パターニングを３回繰り返す方法やインクジェット法で形成する場合と比べて工程が簡易になるとともに、形成に要する時間を大幅に短くすることができるので、有機ＥＬ素子の製造コストを下げることができる。さらには、有機発光層２４は、ゴム胴４４がガラス基板１０を押圧しながら形成されるので、有機発光層２４にムラが発生するおそれがなくなり、有機発光層２４の発光特性に係る信頼性を向上させることができる。
【００３０】
次いで、図２（ｃ）に示すように、有機発光層２４及び正孔注入層２２上にＡｌＬｉ（アルミニウムリチウム）などからなる膜厚が例えば２００ｎｍの陰極２６（上部電極）を形成する。陽極２０は前述したように画素ごとに独立して形成されるのに対し、陰極２６は全画素に対して共通して形成される。以上により、図５に示すように、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子３０が完成する。なお、図５はカラー表示有機ＥＬ素子のうち、赤（Ｒ）色画素部のみを部分的に示すものである。
【００３１】
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子３０は、図５に示すように、陽極２０ａと陰極２６との間に正孔注入層２２と有機発光層２４ａとが積層されて形成されている。この正孔注入層２２は、陽極２０ａから注入された正孔を有機発光層２４ａに伝達する機能を備えている。正孔注入層２２を有機発光層２４ａと陽極２０ａとの間に介在させることによって、より低い電界で多くの正孔が有機発光層２４ａに注入される。
【００３２】
さらに、正孔注入層２２は電子を輸送しないので、陰極２６から有機発光層２４ａに注入された電子が、正孔注入層２２と有機発光層２４ａとの界面に蓄積される。このように、正孔注入層２２を設けることによって有機ＥＬ素子の発光効率を上げることができる。
また、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各画素部の陽極２０にはそれぞれ駆動用のＴＦＴ１３のソース部１９ａが金属配線１６を介して電気的に接続されている。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各画素部に対して共通に形成された陰極２６は、接地（ＧＮＤ）電位などの固定電位である端子（図示せず）に接続される。ＴＦＴ１３のドレイン部１９ｂに接続された金属配線１６ａは電源ライン（図示せず）に接続されている。
【００３３】
このような有機ＥＬ素子３０の陽極２０ａに正、陰極２６に負の電圧を印加することにより、陽極２０ａから注入された正孔と陰極２６から注入された電子とが有機発光層２４ａの内部で再結合することにより所定の色の光が放たれ、陰極２６側ではこの光が陰極２６により反射されて透明な陽極２０ａ側からガラス基板１０を透過して外部に放出される（図５の矢印の方向）。
【００３４】
本実施形態の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する場合、有機ＥＬ素子の有機発光層（２４ａ・・・）は前述した方法で形成されたものであって、設計要求に応じた所望の発光特性を備えた有機発光層（２４ａ・・・）がガラス基板１０の全面にわたって歩留りよく形成されるので、有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【００３５】
次に、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を説明する。図６は、本実施形態の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を示す概略断面図である。本変形例においては、ＴＦＴとしてｎチャネルのＴＦＴ１３ａが配置され、図５に示す有機ＥＬ素子３０の陽極２０と陰極２８とが逆に配置されるようにした形態である。
【００３６】
すなわち、図６に示すように、有機ＥＬ素子３０ａの陰極２６ａが下部電極となり、各色の画素部ごとに独立してパターニングして形成される。一方、陽極２０Ｉが上部電極となり、各画素に対して共通して形成されている。陽極２０Ｉと有機発光層２４ａとの間には正孔注入層２２が形成されている。そして、ｎチャネルＴＦＴ１３ａのソース部１ａと陰極２６ａが金属配線１６を介して電気的に接続され、陽極２０Ｉが接地（ＧＮＤ）電位などの固定電位となる端子に接続されている。
【００３７】
この有機ＥＬ素子３０ａの陰極２６ａに負、陽極２０Ｉに正の電圧を印加することにより、陰極２６ａから注入された電子と陽極２８ａから正孔注入層２２を介して注入された正孔とが有機発光層２４ａの内部で再結合することにより所定の色の光が放出される。そして、この光が陰極２６ａ側では陰極２６ａにより反射されて透明な陽極２０Ｉを透過して外部に放出される（図６の矢印の方向）。
【００３８】
このように、本実施形態の変形例の有機ＥＬ素子３０ａにおいては、光がガラス基板１０を透過せずにガラス基板１０側とは反対側に放出されるので、基板が透明なガラス基板１０に制限されるのではなく、半透明又は不透明な基板をも使用することができる。
（第２の実施の形態）
図７は本発明の第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。本実施の形態の有機ＥＬ素子の製造方法が第１実施形態と異なる点は、第１のロールに有機発光体が含まれる液体を転写させる方法が異なることである。なお、第１実施形態と同一工程の詳細な説明を省略する。
【００３９】
まず、第１実施形態と同様な方法で、ガラス基板１０上に形成されたＴＦＴ１３のソース部１９ａに接続されるようにして、陽極２０を形成し、この上に正孔注入層（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）２２を形成する。
その後、図７に示すように、表面に正孔注入層２２が露出するガラス基板１０上にゴム胴４４を接触配置し、さらにこの上に第２のロール４６を接触配置する。そして、インクジェット装置４２からこの第２のロール４６の表面の所定部分に所定の色を発光する有機発光体を含む液体を噴射して付着させる。これと同時に、第２のロール４６とゴム胴４４との周面を接触させて回転させることにより、第２のロール４６に付着した発光体を含む液体をゴム胴４４に転写する。これに連動して、ゴム胴４４が回転することでゴム胴４４の表面に付着した発光体を含む液体がガラス基板１０の正孔注入層２２上の所定部分に転写されて転写層が形成される。この転写層を乾燥することにより第１実施形態と同様な有機発光層２４を形成することができる。
【００４０】
第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法においても第１実施形態と同様な効果を奏するとともに、第２実施形態においては版４０を作成する必要がないので、その製造方法をさらに簡易とすることができる。なお、本実施形態においても、有機ＥＬ素子の構造を第１実施形態における変形例のような構造にしてもよい。
以上、第１及び第２実施形態により、この発明の詳細を説明したが、この発明の範囲は上記実施の形態に具体的に示した例に限られるものではなく、この発明を逸脱しない要旨の範囲における上記実施の形態の変更はこの発明の範囲に含まれる。
【００４１】
例えば、本実施形態では、カラー表示が可能なアクティブマトリクス型の有機ＥＬ素子の製造に適用したものを例示したが、ストライプ状の陰極と陽極とがお互いに直交するように形成され、これらが交差する部分の有機発光層が発光するようにした単色表示の単純マトリクス型の有機ＥＬ素子の製造に適用してもよい。
【００４２】
また、第１及び第２の実施形態では、陽極２０と有機発光層２４の間に正孔注入層２２が形成されているものを例示したが、有機発光層２４と正孔注入層２２との間にさらに正孔輸送層が形成された形態としてもよいし、正孔注入層２２を省略した形態としてもよい。さらにまた、陰極２６と有機発光層２４との間に電子注入層や電子輸送層が形成された形態としてもよい。
【００４３】
（付記１） 基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させ、前記第１のロールを前記基板に接触回転させることにより、前記液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４４】
（付記２） 前記有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させる工程において、
前記有機発光体を含む液体を所定の部分に凹部を備えた版の該凹部に充填し、前記第１のロールを前記版に接触回転させることにより、前記版の凹部に充填された液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させることを特徴とする付記１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４５】
（付記３） 前記有機発光体を含む液体を第１のロールの所定の部分に付着させる工程において、
前記有機発光体を含む液体を第２のロールの所定の部分に付着させ、前記第２のロールを前記第１のロールに接触回転させることにより、前記第２のロールに付着した液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させることを特徴とする付記１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４６】
（付記４） 前記版の凹部に液体を充填する工程において、
該液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により行うことを特徴とする付記２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（付記５） 前記第２のロールの所定の部分に液体を付着させる工程において、
該液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により行うことを特徴とする付記３に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４７】
（付記６） 前記有機発光層を形成する工程の前に、前記下部電極の上に正孔注入層を形成する工程を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（付記７） 前記上部電極を形成する工程の前に、前記有機発光層の上に正孔注入層を形成する工程を有することを特徴とする付記１乃至５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４８】
（付記８） 付記１乃至６のいずれかの有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子であって、
前記下部電極が陽極、又は陰極となり、該下部電極がＴＦＴ（Thin Film Transistor）のソース部と電気的に接続されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、所望の発光特性を有する有機発光体を含む液体を、例えばゴム胴などの第１のロールの所定の部分に付着させ、基板にこの第１のロールを接触回転させることにより、第１のロールに付着した液体を基板の上に転写して有機発光層を形成する。
【００５０】
このようにすることにより、製造工程において、有機発光層がその発光特性を劣化される紫外光、水分、熱及び有機溶剤などの影響を受けなくなるので、所望の発光特性を備えた有機発光層を安定して形成することができるようになる。また、スピンコート法により成膜された有機発光層をパターニングして形成する場合と比べて製造工程を簡易とすることができるので、有機ＥＬ素子のコストを下げることができる。さらには、有機発光層が形成される際、有機発光層となる液体が基板と第１のロールとで挟まれて押圧されながら形成されるので、有機発光層がムラになって形成されるおそれがなくなり、有機ＥＬ素子を有する有機ＥＬ表示装置の表示品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造される有機ＥＬ素子に接続されるＴＦＴの構造を示す概略断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法を示す概略断面図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる版の概略平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図であって、インクジェット装置により版の凹部に液体を充填する様子を示す概略部分断面図、図３（ｃ）は版の凹部に液体が充填された様子を示す概略部分断面図である。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。
【図５】図５は本発明の実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法で製造された有機ＥＬ素子を示す概略断面図である。
【図６】図６は本発明の第１実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法により製造された有機ＥＬ素子の変形例を示す概略断面図である。
【図７】図７は本発明の第２実施形態の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる有機発光層の形成方法を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０：ガラス基板（基板）
１１：下部シリコン酸化膜
１２：ゲート絶縁膜
１３，１３ａ：ＴＦＴ
１４：層間絶縁膜
１４ａ：コンタクトホール
１５：ゲート電極
１６，１６ａ：金属配線
１８：中間シリコン絶縁膜
１８ａ：ビアホール
１９：多結晶シリコン膜パターン
１９ａ：ソース部
１９ｂ：ドレイン部
２０，２０Ｉ：陽極
２０ａ：赤色（Ｒ）画素用陽極
２０ｂ：緑色（Ｇ）画素用陽極
２０ｃ：青色（Ｂ）画素用陽極
２２：正孔注入層
２４：有機発光層
２４ａ：赤色（Ｒ）有機発光層
２４ｂ：緑色（Ｇ）有機発光層
２４ｃ：青色（Ｂ）有機発光層
２６、２６ａ：陰極
３０，３０ａ：有機ＥＬ素子
４０：版
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ：凹部
４２：インクジェット装置
３４ａ：赤色（Ｒ）発光体を含む液体
３４ｂ：緑色（Ｇ）発光体を含む液体
３４ｃ：青色（Ｂ）発光体を含む液体
４４：ゴム胴（第１のロール）
４６：第２のロール
Claims (2)
- 基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を、前記液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により所定の部分に凹部を備えた版の該凹部に充填し、第１のロールを前記版に接触回転させることにより、前記版の凹部に充填された液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させ、前記第１のロールを前記基板に接触回転させることにより、前記第１のロールに付着した液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
- 基板の上に下部電極を形成する工程と、有機発光体を含む液体を前記液体が収納されたインクジェット装置から該液体を噴射するインクジェット法により第２のロールの所定の部分に付着させ、前記第２のロールを第１のロールに接触回転させることにより、前記第２のロールに付着した液体を前記第１のロールの所定の部分に付着させる工程と、前記第１のロールに付着した液体を前記下部電極上に転写して有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に上部電極を形成する工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
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