JP4578032B2

JP4578032B2 - Method for manufacturing electroluminescent device

Info

Publication number: JP4578032B2
Application number: JP2001251196A
Authority: JP
Inventors: 充宏柏原
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2021-08-22
Also published as: JP2003059663A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント（以下ＥＬと略称する場合がある。
）層を有するＥＬ素子であって、この有機ＥＬ層がフォトリソグラフィー法等の塗工液を用いた方法によりパターン状に形成され、かつ第２電極層がパターン形成用の絶縁性隔壁によりパターニングされているＥＬ素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、対向する電極から注入された正孔および電子が発光層内で結合し、そのエネルギーで発光層中の蛍光物質を励起し、蛍光物質に応じた色の発光を行なうものであり、自発光の面状表示素子として注目されている。その中でも、有機物質を発光材料として用いた有機薄膜ＥＬディスプレイは、印加電圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光が実現するなど発光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能で、特定のパターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示ディスプレイへの応用が期待されている。
【０００３】
このようなＥＬ素子を用いたディスプレイの製造にあっては、電極層や有機ＥＬ層のパターニングが通常なされている。このＥＬ素子のパターニング方法としては、発光材料をシャドウマスクを介して蒸着する方法、インクジェットによる塗りわけ方法、紫外線照射により特定の発光色素を破壊する方法、スクリーン印刷法等がある。しかしながら、これらの方法では発光効率や光の取り出し効率の高さ、製造工程の簡便さや高精細なパターン形成の全てを実現するＥＬ素子の製造方法を提供することはできなかった。
【０００４】
このような問題点を解決する手段として、発光層をフォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることにより形成するＥＬ素子の製造方法が提案されている。この方法によれば、従来行われてきた蒸着によるパターニング法と比較すると、高精度のアライメント機構を備えた真空設備等が不要であることから、比較的容易にかつ安価に製造することができる。一方、インクジェット方式を用いたパターニング法と比較すると、パターニングを補助する構造物や基材に対する前処理等を行なうことがない点で好ましく、さらにインクジェットヘッドの吐出精度との関係から、フォトリソグラフィー法の方がより高精細なパターンの形成に対しては好ましい方法である。
【０００５】
一方、複数の陽極電極ラインと複数の陰極電極ラインを交差させたマトリクス構造が一般にＥＬ素子に用いられている。この場合、基材上に第１電極層をストライプ状に形成し、発光媒体である有機ＥＬ層を挟んで第１電極ラインと直交するようにストライプ状の第２電極層が形成される。
【０００６】
この第２電極層の形成に際して、有機ＥＬ層上に微細なパターンを形成する必要があることから種々の課題があった。
【０００７】
例えば、フォトリソグラフィー法で第２電極層をパターニングすると、フォトレジストの溶剤や現像液などが下地の有機ＥＬ層へ侵入してしまい、素子の破壊や劣化を招いてしまうといった問題があった。
【０００８】
一方、マスク蒸着法では、有機ＥＬ層を蒸着マスクで傷つけることができないことから、蒸着マスクと基材との間の密着性の問題が生じてしまう。
【０００９】
このような課題を解決したのが、特開平８−３１５９８１号公報等により提案されたオーバーハング隔壁法である。この方法は、基材上に上部にオーバーハング部を有する第２電極層パターニング用絶縁性隔壁（以下、隔壁と称する場合がある。）を形成し、このような基材に対して第２電極層形成用材料を蒸着させることにより、第２電極層のパターニングを行なうものである。
【００１０】
しかしながら、予め隔壁が形成された基材上には、有機ＥＬ層や、フォトレジスト等を均一に成膜することや、フォトレジスト層を完全に剥離することが困難である。したがって、基材上に隔壁を設けず、第２電極層を蒸着する際に、メタルマスク等によるパターン蒸着を行なうことが必要であった。したがって、有機ＥＬ層のパターニングはフォトリソグラフィー法により高精細に形成できるにもかかわらず、高精細な第２電極層のパターニングが困難であり、結果として高精細なＥＬ素子を製造することができないという問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＬ素子の製造にあたり、有機ＥＬ層をフォトリソグラフィー法等により高精細に形成し、かつ有機ＥＬ層上に蒸着法で形成する第２電極層も、上部にオーバーハング部を有する隔壁を用いて高精細にパターニングすることが可能なＥＬ素子の製造方法を提供することを主目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項１に記載するように、ストライプ状に形成された第1電極層と、上記第1電極層上に一定の間隔をおいて形成された少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に積層されたフォトレジスト層とをその表面に有する基材を調製する工程と、上記基材上に感光性の隔壁形成用材料を有する隔壁形成用塗工液を塗布して、隔壁形成用材料層を形成する工程と、上記隔壁形成用材料層が上記第１電極層に交差し、かつ上記一定の間隔をおいて形成された有機ＥＬ層間に直線状に残存するようにパターン露光する工程と、上記隔壁形成用材料層が、上部にオーバーハング部を有するような形状となるように現像して、絶縁性の隔壁を形成する工程とを有することを特徴とするＥＬ素子の製造方法を提供することにより上記課題を解決するものである。
【００１３】
本発明は、予め有機ＥＬ層を形成し、この有機ＥＬ層がフォトレジストで被覆された状態において、隔壁の形成を行なうものであるので、有機ＥＬ層形成後に隔壁を形成した場合であっても、有機ＥＬ層に対する悪影響を最小限とすることができる。したがって、フォトリソグラフィー法等により有機ＥＬ層をパターニングした後に、隔壁を用いた第２電極層のパターニングを行なうことが可能となり、高精細なパターンを有するＥＬ素子を製造することができる。
【００１４】
上記請求項１に記載された発明においては、請求項２に記載するように、上記少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に積層されたフォトレジスト層とが、フォトリソグラフィー法によりパターニングされて形成されたものであることが好ましい。例えば印刷法等により有機ＥＬ層をパターニングした後、有機ＥＬ層を覆うようにフォトレジスト層を形成することもできるが、フォトリソグラフィー法を用いれば、フォトリソグラフィー法の製造工程におけるフォトレジスト層の剥離工程前に隔壁を形成する工程を組み込むことにより製造することができるので、効率的だからである。
【００１５】
上記請求項１または請求項２に記載された発明においては、請求項３に記載するように、上記感光性の隔壁形成用材料がネガ型であることが好ましい。ネガ型の感光性隔壁形成用材料を用いれば、有機ＥＬ層には紫外光等を露光する必要がなく、有機ＥＬ層の劣化を防止することができるからである。
【００１６】
上記請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項４に記載するように、上記有機ＥＬ層が、発光層の種類が異なる少なくとも３種類の有機ＥＬ層からなることが好ましい。本発明によれば、フォトリソグラフィー法等により有機ＥＬ層をパターニングすることができるので、高精細なパターニングが可能となる。したがって、３種類の発光層を有する有機ＥＬ層をパターニングして高品質なフルカラーのＥＬ素子とすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＥＬ素子の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明のＥＬ素子の製造方法の一例を示すものである。この例においては、まず図１（ａ）に示すように、透明基材１上にライン状の第１電極層２が形成され、この第１電極層２上に一定の間隔をおいて形成された有機ＥＬ層３と、この有機ＥＬ層３上に積層されたフォトレジスト４とが形成されている（基材調製工程、図1（ａ））。
【００１８】
この状態を基材表面側からみた平面図が図２である。上述したように、図１上にストライプ状の第１電極層２が形成されており、有機ＥＬ層上に積層されたフォトレジスト４がパターン状に形成されている。この図２の第２電極層２に平行なＡ−Ａ断面矢視図が図１（ａ）となるのである。
【００１９】
次に、このような基材1上の全面にわたって、ネガ型の感光性隔壁形成用塗工液を塗布して、隔壁形成用材料層５を形成する（隔壁形成用材料層形成工程、図１（ｂ））。
【００２０】
そして、このようにして形成された隔壁形成用材料層５の上面からフォトマスク６を介して露光する（露光工程、(図１（ｃ）））。この際、隔壁形成用材料層は、ネガ型の感光性材料であるので、露光された部分が硬化し、露光されていない部分が現像されて除去されるものである。したがって、この場合は隔壁を形成する部位のみを露光し、他の部分はフォトマスク５により遮光されて紫外光等の活性放射線が露光されない。これにより、発光層を含む有機ＥＬ層３の劣化を防止することが可能となる。
【００２１】
このようにして露光工程が終了した後、現像することにより底部から頂部にかけて徐々に大きくなる、いわゆる逆テーパー状の隔壁７が形成される（現像工程、図１（ｄ））。この状態を、基材上面から見たのが図３である。図３から明らかなように、第１電極層２上に所定の間隔で形成されている有機ＥＬ層およびその上に積層されているフォトレジスト４の間に、上記第１電極層２と交差するように、直線状に隔壁７が形成されている。
【００２２】
このような隔壁７を形成した後、有機ＥＬ層３上のフォトレジスト４を剥離し（剥離工程、図１（ｅ））、最後に第２電極層８を蒸着して（蒸着工程、図１（ｆ））、封止等することによりＥＬ素子を形成することができる。
【００２３】
この例にも示すように、本発明においては、まず有機ＥＬ層上にフォトレジストが存在する状態で、隔壁の形成を行なうので、有機ＥＬ層が直接隔壁形成用塗工液や、隔壁形成用の現像液等に触れることがない。したがって、有機ＥＬ層の機能が低下する等の問題が生じる可能性を低減することができる。
【００２４】
また、有機ＥＬ層をフォトリソグラフィー法で形成した場合は、有機ＥＬ層をより高精細なパターンで形成することができ、第２電極層を隔壁を用いたパターニングにより形成することが可能であることを併せると、非常に高精細なパターンを有するＥＬ素子を製造することができる。
【００２５】
次に、このような本発明のＥＬ素子の製造方法について、上記各工程に分けてそれぞれ説明する。
【００２６】
１．基材調製工程
本発明においては、まずストライプ状に形成された第１電極層と、上記第1電極層上に一定の間隔をおいて形成された少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層と、上記有機ＥＬ層上に積層されたフォトレジスト層とをその表面に有する基材を調製する。
【００２７】
このような基材の調製方法について説明すると、まず、第１電極層がストライプ状に形成された基材を準備する。この第１電極層の基材上への形成方法としては、例えば、フォトリソグラフィー法、真空蒸着法、スパッタリング法、パイロゾル法等が挙げられる。
【００２８】
次いで、このような第１電極層上に、少なくとも発光層を有する有機ＥＬ層およびその上に積層されるフォトレジスト層が形成される。これらの有機ＥＬ層およびフォトレジスト層は、フォトリソグラフィー法により形成されることが好ましい。
【００２９】
有機ＥＬ層を予め印刷法等によりパターニングし、その後フォトレジストで有機ＥＬ層を覆うことにより上述した基材を調製することも可能であるが、フォトリソグラフィー法により有機ＥＬ層をパターニングする際の、有機ＥＬ層上のフォトレジスト層を剥離する前の状態が、上記基材の状態であり、フォトリソグラフィー法での有機ＥＬ層のパターニングの途中の工程として隔壁の形成工程を組み込むことが可能である。したがって、工程上、効率的であるからである。また、フォトリソグラフィー法により有機ＥＬ層を形成すると、より高精細なパターンを形成することが可能であり、ＥＬ素子の高精細化を可能とするからである。
【００３０】
このようにフォトリソグラフィー法による有機ＥＬ層の形成方法としては、まず有機ＥＬ層を形成するための有機ＥＬ層形成用塗工液を全面に塗布し、次いで、フォトマスクを介して露光を行なう。この露光に際しては、図２に示すように、有機ＥＬ層およびその上に積層されたフォトレジスト層４が、ストライプ状に形成された第１電極層２上に所定の間隔をおいて形成されるように露光が行われる。この際、上記有機ＥＬ層およびフォトレジスト４の第１電極層２上の間隙９は、第１電極層２に対して交差する位置に直線状に並ぶように形成される。
【００３１】
露光された後、フォトレジスト層４を現像し、次いで有機ＥＬ層３を現像することにより、図２に示すようなパターンで形成された有機ＥＬ層およびその上に積層されたフォトレジスト層４が得られる。
【００３２】
（基材）
本発明で用いられる基材は、透明性が高いものであれば特に限定されるものではなく、ガラス等の無機材料や、透明樹脂等を用いることができる。
【００３３】
上記透明樹脂としては、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、透明性が高く、耐溶媒性、耐熱性の比較的高い高分子材料が好ましい。具体的には、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフッ化ビニル（ＰＦＶ）、ポリアクリレート（ＰＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、非晶質ポリオレフィン、またはフッ素系樹脂等が挙げられる。
【００３４】
（第１電極層）
本発明に用いられる第１電極層としては、透明電極層であることが好ましく、例えば、酸化錫膜、ＩＴＯ膜、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物膜等が挙げられる。本発明においては、ＩＴＯ膜が好適に用いられる。
【００３５】
（有機ＥＬ層）
本発明における有機ＥＬ層としては、発光層、バッファー層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等を挙げることができる。
【００３６】
本発明における有機ＥＬ層は、発光層を有することが必須であり、また発光効率を向上させる等の目的でバッファー層も好適に用いられる。したがって、本発明のおいては、有機ＥＬ層として、発光層およびバッファー層を有することが好ましい。これらの各層について、以下説明する。
【００３７】
Ａ．発光層
本発明で製造されるＥＬ素子において、発光層は必須の層であり、有機ＥＬ層には必ず含まれる層である。このような発光層は、発光層形成用塗工液を塗布することにより形成されるものであり、上述したようにフォトリソグラフィー法によりパターニングされて形成されることが好ましい。
【００３８】
このような発光層形成用塗工液は、通常、発光材料、溶媒、およびドーピング剤等の添加剤により構成されるものである。なお、フルカラー化等を行なう場合は、複数色の発光層が形成されるものであるので、複数種類の発光層形成用塗工液が通常用いられる。以下、これら発光層形成用塗工液を構成する各材料について説明する。
【００３９】
ａ．発光材料
本発明に用いられる発光材料としては、色素系材料、金属錯体系材料、および高分子系材料を挙げることができる。
【００４０】
▲１▼色素系材料
色素系材料としては、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾ−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、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。
【００４１】
▲２▼金属錯体系材料
金属錯体系材料としては、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、ユーロピウム錯体等、中心金属に、Ａｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、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等を挙げることができる。
【００４２】
▲３▼高分子系材料
高分子系の材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等を挙げることができる。
【００４３】
本発明は、先に隔壁を形成した場合にパターニングが難しい、発光層形成用塗工液を用いて発光層を形成する方法に適用されることが好ましいといえる。したがって、このような発光層形成用塗工液でのみ形成することができるという観点から、発光材料として上記高分子系材料を用いたものがより好ましい。
【００４４】
ｂ．溶媒
上述した発光材料を溶解もしくは分散させ、発光層形成用塗工液とする溶媒としては、上述した発光材料を溶解もしくは分散し、かつ所定の粘度とすることができる溶媒であれば特に限定されるものではない。
【００４５】
具体的には、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン等を挙げることができる。
【００４６】
ｃ．添加剤
本発明に用いられる発光層形成用塗工液には、上述したような発光材料および溶媒に加えて種々の添加剤を添加することが可能である。例えば、発光層中の発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング材料が添加される場合がある。このドーピング材料としては例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィレン誘導体、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、フェノキサゾン等を挙げることができる。
【００４７】
Ｂ．バッファー層
本発明でいうバッファー層とは、発光層に電荷の注入が容易に行われるように、陽極と発光層との間または陰極と発光層との間に設けられ、有機物、特に有機導電対などを含む層である。例えば、発光層への正孔注入効率を高めて、電極などの凹凸を平坦化する機能を有する導電性高分子とすることができる。
【００４８】
本発明に用いられるバッファー層を形成する材料としては、具体的にはポリアルキルチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、トリフェニルアミン等の正孔輸送性物質の重合体、無機酸化物のゾルゲル膜、トリフルオロメタン等の有機物の重合膜、ルイス酸を含む有機化合物膜等を挙げることができ、これらを、水、メタノール、エタノールをはじめとするアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の溶媒に溶解もしくは分散させたバッファー層形成用塗工液を用いて上記バッファー層が形成される。
【００４９】
（フォトレジスト層）
本発明に用いられるフォトレジスト層としては、ポジ型、ネガ型のいずれであっても用いることができ、具体的に用いることができるフォトレジストとしては、ノボラック樹脂系、ゴム＋ビスアジド系等を挙げることができる。
【００５０】
２．隔壁形成用材料層形成工程
上記基材調製工程終了後、隔壁形成用材料層形成工程が行われる。この工程は、図１（ｂ）に示すように、感光性の隔壁形成用塗工液を塗布し、固化させることにより行われる。
【００５１】
ここで用いられ隔壁形成用塗工液としては、感光性の隔壁形成用材料とこれを溶解する溶媒とを有するものであり、必要に応じて添加剤等が添加される。
【００５２】
（感光性隔壁形成用材料）
本発明に用いられる感光性隔壁形成用材料としては、ポジ型のもの、およびネガ型のものがあるが、本発明においては、ネガ型の隔壁形成用材料を用いることが好ましい。
【００５３】
ネガ型の感光性隔壁形成用材料を用いれば、後述する露光工程において、基材上に形成されている有機ＥＬ層に対して紫外線等が照射されない。したがって、有機ＥＬ層の劣化等の不具合が生じないからである。
【００５４】
このようなネガ型の感光性隔壁形成用材料としては、ポリイミド系、ゴム＋ビスアジド系、およびノボラック系等の材料を挙げることができ、中でもポリイミド系およびノボラック系材料を用いることが好ましい。
【００５５】
３．露光工程
上記隔壁形成用材料層を形成した後、上記隔壁形成用材料層が上記第１電極層に交差しかつ上記一定の間隔をおいて形成された有機ＥＬ層間に直線状に残存するようにパターン露光する露光工程を行なう。
【００５６】
すなわち、図２に示すように、基材上に形成された有機ＥＬ層上に積層されたフォトレジスト層４の第１電極層２上の間隙９に、隔壁形成用材料層が残存し、この残存した隔壁形成用材料がライン状に形成された第１電極層２と交差するような直線状の形状となるように露光するのである。
【００５７】
この際、隔壁形成用材料が上述したようにネガ型の場合は、上記間隙部分に光を照射させ、他の部分すなわち有機ＥＬ層を含む部分には光が照射されないようにパターン露光が行なわれる。このため、上述したようにネガ型の感光性隔壁形成用材料を用いた場合は、有機ＥＬ層に対して露光されることがなく、劣化の恐れを低減することができるのである。
【００５８】
４．現像工程
露光工程で、パターン状に露光した後、上記隔壁形成用材料層が、上部にオーバーハング部を有するような形状となるように現像して、第２電極層パターニング用の隔壁を形成する現像工程が行なわれる。
【００５９】
この際、上部にオーバーハング部を有するような形状となるように現像する方法としては、例えば、上記露光工程において、完全に隔壁形成用材料層が硬化しない状態で露光を止めて、現像工程を行なう方法がある。この場合、隔壁形成用材料層の表面の硬化度は高いが基部の硬化度は低い。よって、現像工程を行なうことにより、硬化度の低い基部部分のエッチングが進み、結果として図１（ｄ）に示すような逆テーパー状の、すなわち上部にオーバーハング部を有するような形状の隔壁７を形成することができる。なお、このような方法を用いた場合は、現像工程終了後、再度硬化工程が行われる場合がある。
【００６０】
この他、このようなオーバーハング部を形成する方法に関しては、特開平８−３１５９８１号に記載されており、これらの方法を採用することも可能である。
【００６１】
また、本発明においては、この現像工程において、フォトレジスト層を同時に剥離するようにしてもよい。すなわち、この隔壁形成用材料層の現像液が、上記フォトレジスト層を溶解するものである場合は、この現像工程において同時にフォトレジスト層の剥離を行なうことも可能となる。なお、このように、フォトレジスト層の剥離を同時に行なう場合の隔壁形成用材料層の現像液は、有機ＥＬ層を溶かさない溶媒である必要がある。
【００６２】
なお、本発明においては、このように形成された隔壁は、第１電極層と交差していれば、その角度は特に限定されるものではないが、一般的には第１電極層と直交するように形成される。
【００６３】
５．剥離工程
このように隔壁が形成された後、有機ＥＬ層上のフォトレジスト層の剥離を行なう。このフォトレジストの剥離工程に用いられる剥離液は、有機ＥＬ層を溶解するものではなく、フォトレジスト層を溶解することが必要であり、フォトレジストの溶媒をそのまま使用することができる。
【００６４】
さらに、強アルカリ水溶液、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の溶媒、およびそれらの混合物、市販のレジスト剥離液を用いてもよい。レジスト剥離後は、２−プロパノール等でリンスし、さらに水でリンスしてもよい。
【００６５】
なお、上記現像工程において、既にフォトレジスト層が剥離されている場合は、この工程は省略される。
【００６６】
６．蒸着工程
上記剥離工程終了後、第２電極層材料を全面に蒸着しすることにより、隔壁上部と有機ＥＬ層上部にパターニングし、有機ＥＬ層上部に第２電極層８を形成する。
【００６７】
この際、第２電極層として用いられる材料としては、蒸着法により形成される材料で構成されるものであれば特に限定されるものではない。具体的には、ＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、それらアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金のような仕事関数の小さな金属等を挙げることができる。
【００６８】
７．その他
本発明においては、先に有機ＥＬ層をパターニングした後に隔壁を形成することができるので、特に少なくとも３種類の発光層を用い、これをパターニングして形成するフルカラーのＥＬ素子の製造に用いることが好ましいといえる。
【００６９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００７０】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【００７１】
［実施例１］
（バッファー層の製膜）
３インチ□、板厚１．１ｍｍのパターニングされたＩＴＯ基材を洗浄し、基材および第１電極層とした。バッファー層塗布液（バイエル社製；ＢａｙｔｒｏｎＰ、下記の化学式（１）に示す。）を０．５ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。２５００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は８００オングストロームとなった。
【００７２】
【化１】

【００７３】
ポジ型フォトレジスト液（東京応化社製；ＯＦＰＲ−８００）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、２０００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約１μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、アライメント露光機に露光マスクと共にセットし、バッファー層を除去したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化社製；ＮＭＤ−３）で２０秒間現像後、水洗し、露光部のフォトレジストおよび、バッファー層を除去した。１２０℃で３０分間ポストベークした後、アセトンでフォトレジストを全て除去し、アセトンに不溶のバッファー層を任意のパターンに形成した。
【００７４】
（発光層のパターニング）
バッファー層がパターニングされた基材上にポリパラフェニレンビニレン誘導体発光高分子ＭＥＨ−ＰＰＶ（下記の化学式（２）に示す。）の１ｗｔ％キシレン溶液を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。
２０００ｒｐｍで１０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は８００オングストロームとなった。
【００７５】
【化２】

【００７６】
ポジ型フォトレジスト液（東京応化社製；ＯＦＰＲ−８００）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、２０００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約１μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、アライメント露光機に露光マスクと共にセットし、発光層を除去したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化製；ＮＭＤ−３）で２０秒間現像後、水洗し、露光部のフォトフォトレジスト層を除去した。１２０℃で３０分間ポストベークした後、トルエンでフォトレジスト層が除去された部分の発光層を除去した。
【００７７】
得られたポジ型フォトレジスト層で保護された発光層のパターニングされた基材に対してネガ型フォトレジスト液（日本ゼオン社製；ELX−１６８）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、８８０ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約５μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、アライメント露光機に露光マスクと共にセットし、絶縁性隔壁を形成したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化社製；ＮＭＤ−３）で６０秒間現像後、水洗し、未露光部の隔壁形成用材料を除去した。１２０℃で３０分間ポストベークして、オーバーハング部を有する絶縁性隔壁を形成した。
【００７８】
アセトンでポジ型フォトレジストを全て除去し、アセトンに不溶の発光層を任意のパターンに形成した。
【００７９】
１００℃で１時間乾燥した後、次いで、得られた基材上に、第２電極層（上部電極）としてＣａを５００オングストロームの厚みで蒸着し、さらに保護層としてＡｇを１５００オングストロームの厚みで蒸着し、ＥＬ素子を作製した。１００μピッチのカソードの分離が確認できた。
【００８０】
（ＥＬ素子の発光特性の評価）
ＩＴＯ電極側を正極、Ａｇ電極側を負極に接続し、ソースメーターにより、直流電流を印加した。１０Ｖ印加時に発光が認められた。
【００８１】
［実施例２］
（３色の発光パターン形成）
実施例１と同様にバッファー層をパターニングした。第１発光層としてバッファー層がパターニングされた基材上にポリパラフェニレンビニレン誘導体発光高分子ＭＥＨ−ＰＰＶの１ｗｔ％キシレン溶液を、を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。２０００ｒｐｍで１０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は８００オングストロームとなった。
【００８２】
ポジ型フォトレジスト液（東京応化社製；ＯＦＰＲ−８００）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、２０００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約１μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、フィルム露光機にフィルムマスクと共にセットし、第１発光部以外の発光層を除去したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化社製；ＮＭＤ−３）で２０秒間現像後、水洗し、露光部のフォトレジストを除去した。１２０℃で３０分間ポストベークした後、トルエンでフォトレジストが除去された部分の発光層を除去し、第１発光部がフォトレジストで保護された基材を得た。
【００８３】
第２発光層としてポリパラフェニレンビニレン誘導体発光高分子ＭＥＨ−ＰＰＶの１ｗｔ％キシレン溶液を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。２０００ｒｐｍで１０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は８００オングストロームとなった。
【００８４】
ポジ型フォトレジスト液（東京応化社製；ＯＦＰＲ−８００）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、２０００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約１μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、フィルム露光機にフィルムマスクと共にセットし、第１発光部および第2発光部以外の発光層を除去したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化製ＮＭＤ−３）で２０秒間現像後、水洗し、露光部のフォトレジストを除去した。１２０℃で３０分間ポストベークした後、トルエンでフォトレジストが除去された部分の発光層を除去し、第１発光部および第２発光部がフォトレジストで保護された基材を得た。
【００８５】
第３発光層としてポリパラフェニレンビニレン誘導体発光高分子ＭＥＨ−ＰＰＶの１ｗｔ％キシレン溶液を、を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。２０００ｒｐｍで１０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は８００オングストロームとなった。
【００８６】
ポジ型フォトレジスト液（東京応化社製；ＯＦＰＲ−８００）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、２０００ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約１μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、フィルム露光機にフィルムマスクと共にセットし、第１発光部、第2発光部および第3発光部以外の発光層を除去したい部分に紫外線露光した。レジスト現像液（東京応化社製；ＮＭＤ−３）で２０秒間現像後、水洗し、露光部のフォトレジストを除去した。１２０℃で３０分間ポストベークした後、トルエンでフォトレジストが除去された部分の発光層を除去し、第１発光部、第２発光部、および第3発光部がフォトレジストで保護された基材を得た。
【００８７】
得られたポジ型フォトレジストで保護された発光層のパターニングされた基材に対してネガ型レジスト液（日本ゼオン社製；ELX−１６８）を２ｍｌとり、基材の中心部に滴下して、スピンコーティングを行った。５００ｒｐｍで１０秒間保持し、その後、８８０ｒｐｍで２０秒間保持して層形成した。この結果、膜厚は約５μｍとなった。８０℃で３０分間プリベークを行なった。その後、アライメント露光機に露光マスクと共にセットし、隔壁を形成したい部分に紫外線露光した。フォトレジスト現像液（東京応化社製、ＮＭＤ−３）で６０秒間現像後、水洗し、未露光部のフォトレジストを除去した。１２０℃で３０分間ポストベークして、オーバーハング部を有する隔壁を形成した。その後、アセトンでポジ型フォトレジストをすべて除去した。
【００８８】
１００℃で１時間乾燥した後、次いで、得られた基材上に、第２電極層（上部電極）としてＣａを５００オングストロームの厚みで蒸着し、さらに保護層としてＡｇを１５００オングストロームの厚みで蒸着し、ＥＬ素子を作製した。１００μピッチのカソードの分離が確認できた。
【００８９】
（ＥＬ素子の発光特性の評価）
ＩＴＯ電極側を正極、Ａｇ電極側を負極に接続し、ソースメーターにより、直流電流を印加した。１０Ｖ印加時に第１乃至第３の発光部それぞれより発光が認められた。
（比較例１）
予め隔壁が形成された基材上に発光層を製膜した以外は、実施例１と同様にＥＬ素子を作製した。その結果、隔壁のオーバーハング部が発光層材料で埋まり、カソードの分離ができなかった。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、予め有機ＥＬ層を形成し、この有機ＥＬ層がフォトレジストで被覆された状態において、隔壁の形成を行なうものであるので、有機ＥＬ層形成後に隔壁を形成した場合であっても、有機ＥＬ層に対する悪影響を最小限とすることができる。したがって、フォトリソグラフィー法等により有機ＥＬ層をパターニングした後に、隔壁を用いた第２電極層のパターニングを行なうことが可能となり、高精細なパターンを有するＥＬ素子を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＥＬ素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【図２】本発明のＥＬ素子の製造方法の一例に用いられる基材を示す平面図である。
【図３】本発明のＥＬ素子の製造方法の一例において、基材上に隔壁が形成された状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ … 基材
２ … 第1電極層
３ … 有機ＥＬ層
４ … フォトレジスト層
５ … 隔壁形成用材料層
７ … 隔壁
８ … 第２電極層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention may be referred to as organic electroluminescent (hereinafter abbreviated as EL).
The organic EL layer is formed in a pattern by a method using a coating liquid such as a photolithography method, and the second electrode layer is patterned by an insulating partition for pattern formation. The present invention relates to a method for manufacturing an EL element.
[0002]
[Prior art]
In the EL element, holes and electrons injected from opposing electrodes are combined in the light emitting layer, and the fluorescent material in the light emitting layer is excited by the energy to emit light of a color corresponding to the fluorescent material. It attracts attention as a self-luminous planar display element. Among them, organic thin-film EL displays using organic substances as light-emitting materials have high light-emission efficiency such as high-luminance light emission even when the applied voltage is less than 10 V, and can emit light with a simple element structure. It is expected to be applied to advertisements that display these patterns in light emission and other simple display displays at low cost.
[0003]
In manufacturing a display using such an EL element, patterning of an electrode layer or an organic EL layer is usually performed. As a patterning method of this EL element, there are a method of evaporating a luminescent material through a shadow mask, a method of coating by ink jet, a method of destroying a specific luminescent dye by ultraviolet irradiation, a screen printing method and the like. However, these methods cannot provide an EL element manufacturing method that realizes all of light emission efficiency, high light extraction efficiency, simple manufacturing process, and high-definition pattern formation.
[0004]
As means for solving such a problem, a method for manufacturing an EL element in which a light emitting layer is formed by patterning using a photolithography method has been proposed. According to this method, as compared with the conventional patterning method by vapor deposition, a vacuum facility equipped with a highly accurate alignment mechanism or the like is unnecessary, so that it can be manufactured relatively easily and inexpensively. On the other hand, compared with a patterning method using an ink jet method, it is preferable in that it does not perform a pretreatment or the like on a structure or a substrate that assists patterning. This is a preferable method for forming a higher definition pattern.
[0005]
On the other hand, a matrix structure in which a plurality of anode electrode lines and a plurality of cathode electrode lines intersect is generally used for an EL element. In this case, the first electrode layer is formed in a stripe shape on the substrate, and the stripe-shaped second electrode layer is formed so as to be orthogonal to the first electrode line with the organic EL layer as the light emitting medium interposed therebetween.
[0006]
In forming the second electrode layer, there are various problems because it is necessary to form a fine pattern on the organic EL layer.
[0007]
For example, when the second electrode layer is patterned by a photolithography method, there has been a problem that a solvent, a developing solution, or the like of a photoresist invades the underlying organic EL layer, resulting in element destruction or deterioration.
[0008]
On the other hand, in the mask vapor deposition method, since the organic EL layer cannot be damaged by the vapor deposition mask, a problem of adhesion between the vapor deposition mask and the base material occurs.
[0009]
The overhanging partition method proposed by Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-3155981 and the like has solved such a problem. In this method, a second electrode layer patterning insulating partition wall (hereinafter sometimes referred to as a partition wall) having an overhang portion on an upper portion is formed on a base material, and the second electrode is formed on the base material. The second electrode layer is patterned by depositing a layer forming material.
[0010]
However, it is difficult to uniformly form an organic EL layer, a photoresist, or the like on a substrate on which a partition wall has been formed in advance, or to completely remove the photoresist layer. Therefore, it is necessary to perform pattern deposition using a metal mask or the like when depositing the second electrode layer without providing a partition wall on the substrate. Therefore, although the patterning of the organic EL layer can be formed with high definition by a photolithography method, it is difficult to pattern the high-definition second electrode layer, and as a result, a high-definition EL element cannot be manufactured. There was a problem.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems. In manufacturing an EL element, the organic EL layer is formed with high definition by a photolithography method or the like, and is formed on the organic EL layer by a vapor deposition method. The main purpose of the electrode layer is to provide a method for manufacturing an EL element that can be patterned with high definition using a partition wall having an overhang portion on the upper side.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a first electrode layer formed in a stripe shape, and at least a first electrode layer formed on the first electrode layer at a predetermined interval. A step of preparing a substrate having on its surface an organic EL layer having a light emitting layer and a photoresist layer laminated on the organic EL layer; and a partition having a photosensitive partition-forming material on the substrate A step of forming a partition wall forming material layer by applying a forming coating solution, and an organic EL formed by the partition wall forming material layer intersecting the first electrode layer and spaced apart from the first electrode layer. A pattern exposure process so as to remain linearly between the layers, and a process of developing the partition wall forming material layer so as to have a shape having an overhang portion on the upper surface to form an insulating partition wall; Of EL element characterized by having It is intended to solve the above problems by providing a law.
[0013]
In the present invention, the organic EL layer is formed in advance, and the partition is formed in a state where the organic EL layer is covered with the photoresist. Therefore, even when the partition is formed after the organic EL layer is formed. The adverse effect on the organic EL layer can be minimized. Therefore, after patterning the organic EL layer by photolithography or the like, the second electrode layer using the partition wall can be patterned, and an EL element having a high-definition pattern can be manufactured.
[0014]
In the invention described in claim 1, as described in claim 2, the organic EL layer having at least the light emitting layer and the photoresist layer laminated on the organic EL layer are formed by a photolithography method. It is preferable that it is formed by patterning. For example, after patterning the organic EL layer by a printing method or the like, a photoresist layer can be formed so as to cover the organic EL layer. However, if the photolithography method is used, the photoresist layer is peeled off in the manufacturing process of the photolithography method. This is because it can be manufactured by incorporating a step of forming a partition wall before the step, which is efficient.
[0015]
In the invention described in the first or second aspect, as described in the third aspect, the photosensitive partition wall forming material is preferably a negative type. This is because if a negative type photosensitive partition wall forming material is used, the organic EL layer does not need to be exposed to ultraviolet light or the like, and deterioration of the organic EL layer can be prevented.
[0016]
In the invention described in any one of claims 1 to 3, as described in claim 4, the organic EL layer includes at least three types of organic ELs having different types of light emitting layers. It preferably consists of layers. According to the present invention, since the organic EL layer can be patterned by a photolithography method or the like, high-definition patterning is possible. Therefore, an organic EL layer having three types of light emitting layers can be patterned to obtain a high-quality full-color EL element.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for producing an EL element of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of a method for manufacturing an EL element of the present invention. In this example, first, as shown in FIG. 1A, a line-shaped first electrode layer 2 is formed on a transparent substrate 1, and is formed on the first electrode layer 2 at regular intervals. The organic EL layer 3 and the photoresist 4 laminated on the organic EL layer 3 are formed (base material preparation step, FIG. 1A).
[0018]
FIG. 2 is a plan view of this state seen from the substrate surface side. As described above, the stripe-shaped first electrode layer 2 is formed on FIG. 1, and the photoresist 4 laminated on the organic EL layer is formed in a pattern. FIG. 1A is a sectional view taken along the line AA in parallel with the second electrode layer 2 of FIG.
[0019]
Next, a negative type photosensitive partition wall forming coating solution is applied over the entire surface of the substrate 1 to form a partition wall forming material layer 5 (partition wall forming material layer forming step, FIG. 1). (B)).
[0020]
And it exposes through the photomask 6 from the upper surface of the partition formation material layer 5 formed in this way (exposure process, (FIG.1 (c))). At this time, since the partition wall forming material layer is a negative photosensitive material, the exposed portion is cured, and the unexposed portion is developed and removed. Therefore, in this case, only the part where the partition wall is formed is exposed, and the other part is shielded by the photomask 5 so that the active radiation such as ultraviolet light is not exposed. Thereby, it becomes possible to prevent the deterioration of the organic EL layer 3 including the light emitting layer.
[0021]
Thus, after the exposure process is completed, a so-called reverse taper-shaped partition wall 7 that gradually increases from the bottom to the top is formed by development (development process, FIG. 1 (d)). FIG. 3 shows this state viewed from the upper surface of the substrate. As apparent from FIG. 3, the first electrode layer 2 intersects between the organic EL layer formed on the first electrode layer 2 at a predetermined interval and the photoresist 4 stacked thereon. Thus, the partition wall 7 is formed linearly.
[0022]
After such a partition wall 7 is formed, the photoresist 4 on the organic EL layer 3 is peeled off (peeling step, FIG. 1 (e)), and finally the second electrode layer 8 is deposited (deposition step, FIG. 1). (F)) An EL element can be formed by sealing or the like.
[0023]
As shown in this example, in the present invention, the barrier ribs are first formed in the state where the photoresist is present on the organic EL layer, so that the organic EL layer is directly applied to the barrier rib forming coating liquid or barrier rib forming. The developer is not touched. Therefore, it is possible to reduce the possibility that a problem such as deterioration of the function of the organic EL layer occurs.
[0024]
Further, when the organic EL layer is formed by a photolithography method, the organic EL layer can be formed with a higher definition pattern, and the second electrode layer can be formed by patterning using a partition wall. In addition, an EL element having a very high-definition pattern can be manufactured.
[0025]
Next, the manufacturing method of such an EL element of the present invention will be described separately for each of the above steps.
[0026]
1. Substrate preparation process
In the present invention, first, a first electrode layer formed in a stripe shape, an organic EL layer having at least a light emitting layer formed on the first electrode layer at a predetermined interval, and an organic EL layer on the organic EL layer A substrate having a layered photoresist layer on its surface is prepared.
[0027]
A method for preparing such a base material will be described. First, a base material having a first electrode layer formed in a stripe shape is prepared. Examples of the method for forming the first electrode layer on the substrate include a photolithography method, a vacuum deposition method, a sputtering method, and a pyrosol method.
[0028]
Next, an organic EL layer having at least a light emitting layer and a photoresist layer stacked thereon are formed on the first electrode layer. These organic EL layers and photoresist layers are preferably formed by a photolithography method.
[0029]
It is possible to prepare the above-mentioned base material by patterning the organic EL layer in advance by a printing method or the like and then covering the organic EL layer with a photoresist, but when patterning the organic EL layer by a photolithography method, The state before peeling off the photoresist layer on the organic EL layer is the state of the base material, and a partition forming step can be incorporated as a step in the patterning of the organic EL layer by photolithography. . This is because the process is efficient. Further, when the organic EL layer is formed by a photolithography method, a higher definition pattern can be formed, and the EL device can be made higher definition.
[0030]
Thus, as a formation method of the organic EL layer by the photolithography method, first, an organic EL layer forming coating solution for forming the organic EL layer is applied to the entire surface, and then exposed through a photomask. In this exposure, as shown in FIG. 2, the organic EL layer and the photoresist layer 4 laminated thereon are formed on the first electrode layer 2 formed in a stripe shape at a predetermined interval. Thus, exposure is performed. At this time, the gap 9 on the first electrode layer 2 of the organic EL layer and the photoresist 4 is formed so as to be linearly arranged at a position intersecting the first electrode layer 2.
[0031]
After the exposure, the photoresist layer 4 is developed, and then the organic EL layer 3 is developed, whereby the organic EL layer formed in a pattern as shown in FIG. 2 and the photoresist layer 4 laminated thereon are formed. can get.
[0032]
(Base material)
The base material used in the present invention is not particularly limited as long as it has high transparency, and an inorganic material such as glass, a transparent resin, or the like can be used.
[0033]
The transparent resin is not particularly limited as long as it can be formed into a film, but a polymer material having high transparency, relatively high solvent resistance and heat resistance is preferable. Specifically, polyethersulfone, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyetheretherketone (PEEK), polyvinyl fluoride (PFV), polyacrylate (PA), polypropylene (PP), polyethylene (PE) , Amorphous polyolefin, or fluorine-based resin.
[0034]
(First electrode layer)
The first electrode layer used in the present invention is preferably a transparent electrode layer, and examples thereof include a tin oxide film, an ITO film, and a composite oxide film of indium oxide and zinc oxide. In the present invention, an ITO film is preferably used.
[0035]
(Organic EL layer)
Examples of the organic EL layer in the present invention include a light emitting layer, a buffer layer, a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
[0036]
The organic EL layer in the present invention must have a light emitting layer, and a buffer layer is also preferably used for the purpose of improving luminous efficiency. Therefore, in this invention, it is preferable to have a light emitting layer and a buffer layer as an organic EL layer. Each of these layers will be described below.
[0037]
A. Luminescent layer
In the EL device manufactured according to the present invention, the light emitting layer is an essential layer, and is necessarily included in the organic EL layer. Such a light emitting layer is formed by applying a light emitting layer forming coating solution, and is preferably formed by patterning by a photolithography method as described above.
[0038]
Such a light emitting layer forming coating solution is usually composed of a light emitting material, a solvent, and additives such as a doping agent. In addition, when performing full color etc., since the light emitting layer of several colors is formed, the coating liquid for several types of light emitting layer formation is normally used. Hereinafter, each material which comprises these light emitting layer forming coating liquids is demonstrated.
[0039]
a. Luminescent material
Examples of the light emitting material used in the present invention include a dye material, a metal complex material, and a polymer material.
[0040]
(1) Dye-based materials
Examples of dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazol derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine rings Examples thereof include compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, and the like.
[0041]
(2) Metal complex materials
Examples of metal complex materials include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethyl zinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc. Examples thereof include a metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure or the like as a ligand.
[0042]
(3) Polymeric material
Polymer materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye bodies, and metal complex light emitting materials. Can be mentioned.
[0043]
It can be said that the present invention is preferably applied to a method of forming a light emitting layer using a light emitting layer forming coating solution, which is difficult to pattern when the partition walls are formed first. Therefore, from the viewpoint that it can be formed only with such a coating solution for forming a light emitting layer, it is more preferable to use the polymer material as the light emitting material.
[0044]
b. solvent
The solvent for dissolving or dispersing the above-described light emitting material to form a light emitting layer forming coating solution is not particularly limited as long as it is a solvent capable of dissolving or dispersing the above light emitting material and having a predetermined viscosity. It is not a thing.
[0045]
Specific examples include chloroform, methylene chloride, dichloroethane, tetrahydrofuran, toluene, xylene and the like.
[0046]
c. Additive
In addition to the light emitting material and the solvent as described above, various additives can be added to the light emitting layer forming coating solution used in the present invention. For example, a doping material may be added for the purpose of improving the light emission efficiency in the light emitting layer or changing the light emission wavelength. Examples of the doping material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrene derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like.
[0047]
B. Buffer layer
In the present invention, the buffer layer is provided between the anode and the light emitting layer or between the cathode and the light emitting layer so that charge can be easily injected into the light emitting layer. It is a layer that contains. For example, it is possible to increase the efficiency of hole injection into the light-emitting layer and to form a conductive polymer having a function of flattening irregularities such as electrodes.
[0048]
Specific examples of the material for forming the buffer layer used in the present invention include polyalkylthiophene derivatives, polyaniline derivatives, polymers of hole transporting substances such as triphenylamine, sol-gel films of inorganic oxides, trifluoromethane, etc. Examples of such organic polymer films and organic compound films containing Lewis acids include water, methanol, alcohols such as ethanol, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methyl-2- The buffer layer is formed using a coating solution for forming a buffer layer dissolved or dispersed in a solvent such as pyrrolidone.
[0049]
(Photoresist layer)
As the photoresist layer used in the present invention, either a positive type or a negative type can be used. Specific examples of the photoresist that can be used include novolak resin type, rubber + bisazide type and the like. be able to.
[0050]
2. Partition wall forming material layer forming process
After completion of the base material preparation step, a partition wall forming material layer forming step is performed. As shown in FIG. 1B, this step is performed by applying and solidifying a photosensitive partition wall forming coating solution.
[0051]
The partition wall forming coating solution used here has a photosensitive partition wall forming material and a solvent for dissolving the material, and additives and the like are added as necessary.
[0052]
(Photosensitive barrier rib forming material)
The photosensitive partition wall forming material used in the present invention includes a positive type and a negative type. In the present invention, it is preferable to use a negative type partition wall forming material.
[0053]
If a negative type photosensitive partition wall forming material is used, the organic EL layer formed on the substrate is not irradiated with ultraviolet rays or the like in the exposure step described later. Therefore, problems such as deterioration of the organic EL layer do not occur.
[0054]
Examples of such a negative type photosensitive partition wall forming material include polyimide, rubber + bisazide, and novolac materials. Among these, polyimide and novolac materials are preferably used.
[0055]
3. Exposure process
After forming the partition wall forming material layer, pattern exposure is performed so that the partition wall forming material layer crosses the first electrode layer and remains linearly between the organic EL layers formed at the predetermined intervals. An exposure process is performed.
[0056]
That is, as shown in FIG. 2, the partition wall forming material layer remains in the gap 9 on the first electrode layer 2 of the photoresist layer 4 laminated on the organic EL layer formed on the substrate. The remaining partition wall forming material is exposed so as to have a linear shape that intersects the first electrode layer 2 formed in a line shape.
[0057]
At this time, when the partition wall forming material is a negative type as described above, pattern exposure is performed so that light is irradiated to the gap portion and light is not irradiated to the other portion, that is, the portion including the organic EL layer. . For this reason, as described above, when the negative type photosensitive partition wall forming material is used, the organic EL layer is not exposed and the risk of deterioration can be reduced.
[0058]
4). Development process
A development step of forming a partition wall for patterning the second electrode layer by exposing the pattern in the exposure step and developing the partition wall forming material layer so as to have a shape having an overhang portion on the top. Is done.
[0059]
At this time, as a method of developing so as to have a shape having an overhang portion on the upper part, for example, in the exposure step, the exposure is stopped in a state where the partition wall forming material layer is not completely cured, There is a way to do it. In this case, the degree of cure of the surface of the partition wall forming material layer is high, but the degree of cure of the base is low. Therefore, by performing the development process, the etching of the base portion having a low degree of curing proceeds, and as a result, the partition wall 7 having a reverse taper shape as shown in FIG. Can be formed. When such a method is used, the curing process may be performed again after the development process is completed.
[0060]
In addition, a method for forming such an overhang portion is described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-315981, and these methods can also be employed.
[0061]
In the present invention, the photoresist layer may be peeled off simultaneously in this development step. That is, when the developer for the partition wall forming material layer dissolves the photoresist layer, the photoresist layer can be peeled off simultaneously in the developing step. As described above, the developer for the partition wall forming material layer when the photoresist layer is peeled off at the same time needs to be a solvent that does not dissolve the organic EL layer.
[0062]
In the present invention, the angle of the partition wall formed in this way is not particularly limited as long as it intersects the first electrode layer, but is generally orthogonal to the first electrode layer. Formed as follows.
[0063]
5). Peeling process
After the partition walls are thus formed, the photoresist layer on the organic EL layer is peeled off. The stripping solution used in this photoresist stripping step does not dissolve the organic EL layer, but it is necessary to dissolve the photoresist layer, and the solvent of the photoresist can be used as it is.
[0064]
Further, a strong alkaline aqueous solution, a solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, a mixture thereof, or a commercially available resist stripping solution may be used. After the resist is peeled off, it may be rinsed with 2-propanol or the like and further rinsed with water.
[0065]
In the above developing step, this step is omitted when the photoresist layer has already been peeled off.
[0066]
6). Deposition process
After completion of the peeling step, the second electrode layer material is deposited on the entire surface, thereby patterning the upper part of the partition wall and the upper part of the organic EL layer to form the second electrode layer 8 on the upper part of the organic EL layer.
[0067]
At this time, the material used for the second electrode layer is not particularly limited as long as it is made of a material formed by vapor deposition. Specifically, magnesium alloys such as MgAg, aluminum alloys such as AlLi, AlCa, and AlMg, alkali metals and alkaline earth metals including Li and Ca, and alloys of these alkali metals and alkaline earth metals And a metal having a small work function.
[0068]
7). Other
In the present invention, the barrier ribs can be formed after the organic EL layer is first patterned, and therefore, it is particularly preferable to use at least three kinds of light emitting layers and to produce a full color EL element formed by patterning them. It can be said that it is preferable.
[0069]
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
[0070]
【Example】
The following examples further illustrate the invention.
[0071]
[Example 1]
(Buffer layer deposition)
A patterned ITO substrate having a thickness of 3 inches and a thickness of 1.1 mm was washed to obtain a substrate and a first electrode layer. 0.5 ml of a buffer layer coating solution (manufactured by Bayer; BaytronP, represented by the following chemical formula (1)) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 2500 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was 800 angstroms.
[0072]
[Chemical 1]

[0073]
2 ml of a positive type photoresist solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; OFPR-800) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 2000 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 1 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the exposure mask to the alignment exposure machine, and ultraviolet-exposed to the part which wants to remove a buffer layer. After developing for 20 seconds with a photoresist developer (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; NMD-3), it was washed with water to remove the photoresist and the buffer layer in the exposed area. After post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, all the photoresist was removed with acetone, and a buffer layer insoluble in acetone was formed into an arbitrary pattern.
[0074]
(Light emitting layer patterning)
2 ml of 1 wt% xylene solution of polyparaphenylene vinylene derivative light-emitting polymer MEH-PPV (shown in the following chemical formula (2)) is taken on the substrate on which the buffer layer is patterned, and dropped onto the center of the substrate. Spin coating was performed.
The layer was formed by holding at 2000 rpm for 10 seconds. As a result, the film thickness was 800 angstroms.
[0075]
[Chemical 2]

[0076]
2 ml of a positive type photoresist solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; OFPR-800) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 2000 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 1 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the exposure mask to the alignment exposure machine, and exposed the ultraviolet-ray to the part which wants to remove a light emitting layer. After developing for 20 seconds with a photoresist developer (manufactured by Tokyo Ohka; NMD-3), it was washed with water to remove the exposed photoresist layer. After post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, the light emitting layer where the photoresist layer was removed was removed with toluene.
[0077]
Take 2 ml of negative photoresist solution (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; ELX-168) on the patterned substrate of the light emitting layer protected by the positive photoresist layer, and drop it on the center of the substrate. Then, spin coating was performed. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 880 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 5 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the exposure mask to the alignment exposure machine, and ultraviolet-exposed to the part which wants to form an insulating partition. After developing for 60 seconds with a photoresist developer (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; NMD-3), it was washed with water to remove the partition wall forming material in the unexposed areas. Post-baking was performed at 120 ° C. for 30 minutes to form an insulating partition having an overhang portion.
[0078]
All the positive photoresist was removed with acetone, and a light emitting layer insoluble in acetone was formed in an arbitrary pattern.
[0079]
After drying at 100 ° C. for 1 hour, Ca was deposited as a second electrode layer (upper electrode) with a thickness of 500 Å on the obtained base material, and Ag was further deposited as a protective layer with a thickness of 1500 Å. Then, an EL element was produced. Separation of the cathode with 100 μ pitch was confirmed.
[0080]
(Evaluation of light emission characteristics of EL element)
The ITO electrode side was connected to the positive electrode, the Ag electrode side was connected to the negative electrode, and a direct current was applied by a source meter. Luminescence was observed when 10 V was applied.
[0081]
[Example 2]
(3-color light emission pattern formation)
The buffer layer was patterned in the same manner as in Example 1. 2 ml of 1 wt% xylene solution of polyparaphenylene vinylene derivative luminescent polymer MEH-PPV is taken on the base material on which the buffer layer is patterned as the first light emitting layer, and is dropped on the central part of the base material to perform spin coating went. The layer was formed by holding at 2000 rpm for 10 seconds. As a result, the film thickness was 800 angstroms.
[0082]
2 ml of a positive type photoresist solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; OFPR-800) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 2000 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 1 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the film mask to the film exposure machine, and exposed to the part which wants to remove light emitting layers other than a 1st light emission part, and exposed to ultraviolet rays. After developing for 20 seconds with a photoresist developer (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; NMD-3), it was washed with water to remove the photoresist in the exposed area. After post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, the light-emitting layer where the photoresist was removed with toluene was removed to obtain a base material in which the first light-emitting portion was protected with the photoresist.
[0083]
As the second light emitting layer, 2 ml of 1 wt% xylene solution of the polyparaphenylene vinylene derivative light emitting polymer MEH-PPV was taken and dropped on the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 2000 rpm for 10 seconds. As a result, the film thickness was 800 angstroms.
[0084]
2 ml of a positive type photoresist solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; OFPR-800) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 2000 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 1 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set to the film exposure machine with the film mask, and ultraviolet-exposed to the part which wants to remove light emitting layers other than a 1st light emission part and a 2nd light emission part. After developing for 20 seconds with a photoresist developer (NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), it was washed with water to remove the photoresist in the exposed area. After post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, the light emitting layer where the photoresist was removed with toluene was removed to obtain a substrate in which the first light emitting part and the second light emitting part were protected with the photoresist.
[0085]
As the third light emitting layer, 2 ml of 1 wt% xylene solution of polyparaphenylene vinylene derivative light emitting polymer MEH-PPV was taken and dropped on the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 2000 rpm for 10 seconds. As a result, the film thickness was 800 angstroms.
[0086]
2 ml of a positive type photoresist solution (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; OFPR-800) was taken and dropped onto the center of the substrate to perform spin coating. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 2000 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 1 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the film mask to the film exposure machine, and exposed the ultraviolet-ray to the part which wants to remove light emitting layers other than a 1st light emission part, a 2nd light emission part, and a 3rd light emission part. After developing with a resist developer (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd .; NMD-3) for 20 seconds, it was washed with water to remove the photoresist in the exposed area. After the post-baking at 120 ° C. for 30 minutes, the light emitting layer where the photoresist is removed with toluene is removed, and the first light emitting part, the second light emitting part, and the third light emitting part are protected with the photoresist. Got.
[0087]
Take 2 ml of a negative resist solution (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd .; ELX-168) on the patterned substrate of the light emitting layer protected with the positive photoresist obtained and drop it on the center of the substrate, Spin coating was performed. The layer was formed by holding at 500 rpm for 10 seconds and then holding at 880 rpm for 20 seconds. As a result, the film thickness was about 5 μm. Pre-baking was performed at 80 ° C. for 30 minutes. Then, it set with the exposure mask to the alignment exposure machine, and exposed the ultraviolet-ray to the part which wants to form a partition. After developing for 60 seconds with a photoresist developer (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., NMD-3), it was washed with water to remove the unexposed photoresist. Post-baking was performed at 120 ° C. for 30 minutes to form a partition wall having an overhang portion. Thereafter, all the positive photoresist was removed with acetone.
[0088]
After drying at 100 ° C. for 1 hour, Ca was deposited as a second electrode layer (upper electrode) with a thickness of 500 Å on the obtained base material, and Ag was further deposited as a protective layer with a thickness of 1500 Å. Then, an EL element was produced. Separation of the cathode with 100 μ pitch was confirmed.
[0089]
(Evaluation of light emission characteristics of EL element)
The ITO electrode side was connected to the positive electrode, the Ag electrode side was connected to the negative electrode, and a direct current was applied by a source meter. Light emission was recognized from each of the first to third light emitting portions when 10 V was applied.
(Comparative Example 1)
An EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that a light emitting layer was formed on a base material on which a partition wall was previously formed. As a result, the overhang portion of the partition wall was filled with the light emitting layer material, and the cathode could not be separated.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the organic EL layer is formed in advance and the partition is formed in a state where the organic EL layer is covered with the photoresist, the partition is formed after the organic EL layer is formed. However, adverse effects on the organic EL layer can be minimized. Therefore, after patterning the organic EL layer by a photolithography method or the like, it is possible to pattern the second electrode layer using the partition walls, and it is possible to produce an EL element having a high-definition pattern. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing an example of a method for producing an EL element of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a substrate used in an example of a method for producing an EL element of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a state in which partition walls are formed on a base material in an example of a method for manufacturing an EL element of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Base material
2… 1st electrode layer
3 ... Organic EL layer
4 ... Photoresist layer
5 ... Partition wall forming material layer
7 ... Bulkhead
8: Second electrode layer

Claims

A first electrode layer formed in a stripe shape, an organic electroluminescent layer having at least a light emitting layer formed on the first electrode layer at a predetermined interval, and an organic electroluminescent layer on the organic electroluminescent layer Preparing a substrate having a laminated photoresist layer on its surface;
Applying a partition wall forming coating solution having a photosensitive partition wall forming material on the substrate to form a partition wall forming material layer; and
Pattern exposure such that the partition wall forming material layer crosses the first electrode layer and remains linearly between the organic electroluminescent layers formed at the predetermined interval;
And developing the partition wall forming material layer so as to have a shape having an overhang portion on the upper portion to form a partition wall for patterning the second electrode layer. Manufacturing method.

The organic electroluminescent layer having at least a light emitting layer and a photoresist layer laminated on the organic electroluminescent layer are formed by patterning by a photolithography method. The manufacturing method of the electroluminescent element of Claim 1.

The method for manufacturing an electroluminescent element according to claim 1, wherein the photosensitive partition wall forming material is a negative type.

The said organic electroluminescent layer consists of at least 3 types of organic electroluminescent layer from which the kind of light emitting layer differs, The electro of any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of luminescent element.