JP5298489B2 - Organic EL device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
近年、高精細加工技術を用いた電子デバイス開発が急速な進化を遂げている。このような電子デバイスは次世代のエレクトロニクス分野、バイオテクノロジー分野、オプトロニクス分野などの発展へ貢献することが期待される。 In recent years, the development of electronic devices using high-definition processing technology has made rapid progress. Such electronic devices are expected to contribute to the development of next-generation electronics, biotechnology, optronics and other fields.
有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層を形成し、有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率良く発光させるには発光層の膜厚が重要であり、１００ｎｍ程度の薄膜にする必要があり、またその膜厚分布は±５ｎｍ以下の均一性が要求される。さらに、これをディスプレイ化するには高精細にパターニングする必要がある。 An organic EL element is one in which an organic light emitting layer made of an organic light emitting material is formed between two opposing electrodes and light is emitted by passing a current through the organic light emitting layer. The film thickness is important, and it is necessary to form a thin film of about 100 nm, and the film thickness distribution is required to have a uniformity of ± 5 nm or less. Further, in order to make this a display, it is necessary to pattern it with high definition.
有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は抵抗加熱蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。 Organic light-emitting materials include low-molecular materials and high-molecular materials. In general, low-molecular materials are formed into thin films by resistance heating vapor deposition or the like, and then patterned using a fine pattern mask. There is a problem that the patterning accuracy is less likely to increase as the size increases.
そこで、最近では有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたりＲＧＢ３色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。 Therefore, recently, a method of using a polymer material as an organic light emitting material, dissolving the organic light emitting material in a solvent to form a coating liquid, and forming a thin film by a wet coating method has been tried. As the wet coating method for forming a thin film, there are a spin coating method, a bar coating method, a protruding coating method, a dip coating method, and the like. However, it is considered difficult to form a thin film by a printing method that is good at coating patterning.
さらに各種印刷法の中でも、有機ＥＬ素子やディスプレイでは、基板としてガラス基板を用いることが多いため、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きであり、弾性を有するゴム版を用いたオフセット印刷法や、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法が適正である。実際にこれらの印刷法の試みとして、オフセット印刷による方法（特許文献１）、凸版印刷による方法（特許文献２）などが提唱されている。 Furthermore, among various printing methods, organic EL elements and displays often use a glass substrate as a substrate, and therefore methods such as gravure printing that use hard plates such as metal printing plates are unsuitable and elastic. An offset printing method using a rubber plate having a stencil and a relief printing method using a photosensitive resin plate mainly composed of rubber or other resin are appropriate. Actually, as a trial of these printing methods, a method by offset printing (Patent Document 1), a method by letterpress printing (Patent Document 2) and the like have been proposed.
例えば、凸版印刷法により有機ＥＬ素子の代表例である有機ＥＬディスプレイを製造する場合、第一の工程として、インク供給装置から凸版へのインキ供給工程、第二の工程として、凸版から被転写基板へのインキ転写過程、第三の工程として、基板表面でのインキの乾燥の三段階の工程から成る。 For example, when manufacturing an organic EL display which is a typical example of an organic EL element by a relief printing method, as a first step, an ink supply step from an ink supply device to a relief plate, as a second step, from a relief plate to a transferred substrate. The ink transfer process to the substrate, the third process, consists of three stages of ink drying on the substrate surface.
有機ＥＬディスプレイに用いられる有機材料は、一般的に揮発性の有機溶剤や水などの溶媒に溶解もしくは分散されインキを構成するが、特に有機ＥＬディスプレイ製造工程の第一の工程から第二の工程までの間に、凸版の凸部表面へ供給されたインキが凸部表面で不均一に乾燥し、その結果として、被転写基板への不均一なインキ転写が生じてしまう。 Organic materials used in organic EL displays are generally dissolved or dispersed in a volatile organic solvent or a solvent such as water to form ink. In particular, the organic EL display manufacturing process includes the first to second processes. In the meantime, the ink supplied to the convex surface of the relief plate dries unevenly on the convex surface, and as a result, non-uniform ink transfer to the transfer substrate occurs.
不均一な乾燥は、特に凸版のディスプレイパターン領域の端部から生じ易い。これは凸版へのインキ供給直後において、ディスプレイパターン領域周辺の溶剤雰囲気がディスプレイパターン端部ほど希薄なために乾き易いことによる。 Non-uniform drying is particularly likely to occur from the edge of the relief display pattern area. This is because immediately after the ink is supplied to the relief printing plate, the solvent atmosphere around the display pattern area is so thin that the edge of the display pattern is so thin that it tends to dry.
これにより、不均一な乾燥が生じた状態で被転写基板への印刷を行うと、ディスプレイパターン端部でのインキのカスレなどの不均一な転写が生じ、結果として画像形成領域において不均一な膜厚分布が生じる。これにより、有機ＥＬディスプレイを駆動した場合、画素内や画素ごとに不均一な電流が流れ、一枚のディスプレイにおいて、面内輝度分布の低下を生じる。 As a result, when printing on the transfer substrate in a state where non-uniform drying has occurred, non-uniform transfer such as ink smearing at the edge of the display pattern occurs, resulting in non-uniform film formation in the image forming area. A thickness distribution occurs. As a result, when the organic EL display is driven, a non-uniform current flows in the pixel or for each pixel, and the in-plane luminance distribution is reduced in one display.
一方、画像形成領域の外縁よりもさらに外側の画像非形成領域までディスプレイパターンを拡張することによって、画像形成領域内の均一性を確保する方法が報告されている（特許文献４、特許文献５）。これらの方法を用いた場合、画像形成領域内の均一性は確保されるものの、乾燥による不均一性を抑制するには充分なダミー領域を必要とするため、一枚の被転写基板で多面取りしようとすると、各ディスプレイ間の距離が広げる必要が生じ、アクティブマトリックスディスプレイ等に用いられるＴＦＴ基板などを被転写基板に用いた場合、結果としてコスト高となる。 On the other hand, there has been reported a method for ensuring uniformity in an image forming area by extending a display pattern to an image non-forming area further outside the outer edge of the image forming area (Patent Documents 4 and 5). . When these methods are used, uniformity in the image forming area is ensured, but a sufficient dummy area is required to suppress non-uniformity due to drying. When trying to do so, it becomes necessary to increase the distance between the displays, and when a TFT substrate or the like used for an active matrix display or the like is used as a transfer substrate, the cost increases as a result.
上記のような背景技術の問題点を考えて、本発明は、特に印刷法により作製される有機ＥＬ素子において、乾燥による画像形成領域内の膜質の不均一性や、印刷不良による表示品質の低下を抑制することが可能な有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供することを課題とする。 Considering the problems of the background art as described above, the present invention is particularly suitable for an organic EL device produced by a printing method, in which the film quality in the image forming region is not uniform due to drying or the display quality is degraded due to defective printing. It is an object of the present invention to provide an organic EL element capable of suppressing the above and a manufacturing method thereof.
上記課題を解決するために、本発明者は、画像形成領域の周辺部に特定のダミー有機層領域を設けることで、最小限のダミー領域であっても凸版表面における不均一な乾燥を抑制できることを見出した。具体的な手段としては、以下のものである。
（１）画像形成領域と、該画像形成領域の外縁部にダミー画像形成領域の異なる表面パターンを有する印刷用凸版であって、前記画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｏと、ダミー画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｎとの間でＪｏ／Ｊ＜Ｊｎ／Ｊの関係が成り立つことを特徴とする印刷用凸版を用いた有機ＥＬ素子の製造方法。
（２）複数の色画素に対応する複数の発光層を有し、前記ダミー有機層領域のみにおいて、該ダミー有機層領域の少なくとも一部で前記複数の発光層が重なって形成されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
In order to solve the above problems, the present inventor can suppress uneven drying on the surface of the relief printing plate by providing a specific dummy organic layer region in the periphery of the image forming region, even if it is a minimum dummy region. I found. Specific means are as follows.
(1) A printing relief plate having an image forming area and a surface pattern having a different dummy image forming area on the outer edge of the image forming area, and having a surface pattern convex portion formed on a unit area J in the image forming area The printing relief printing plate is characterized in that a relationship of Jo / J <Jn / J is established between the occupation area Jo of the surface pattern and the occupation area Jn of the convex portion of the surface pattern formed in the unit area J in the dummy image forming region The manufacturing method of the organic EL element using this.
(2) It has a plurality of light emitting layers corresponding to a plurality of color pixels, and only in the dummy organic layer region, the plurality of light emitting layers are formed to overlap with at least a part of the dummy organic layer region. A characteristic organic EL element.
また、有機ＥＬ素子の製造方法に係る発明として、
（６）画像形成領域及び該画像形成領域の外縁部に画像非形成領域を有し、該画像非形成領域に、少なくとも一層のダミー有機層領域を有する有機ＥＬ素子の製造方法であって、前記有機ＥＬ素子に形成される有機層の内、少なくとも一層以上が前記印刷用凸版を用いた凸版印刷法により形成されることを特徴とする請求項１乃至３記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
（７）前記凸版印刷法により形成される有機層が、正孔輸送層、発光層、電子輸送層のいずれか一つ以上であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
In addition, as an invention related to a method for manufacturing an organic EL element,
(6) A method of manufacturing an organic EL element having an image forming area and an image non-forming area at an outer edge of the image forming area, and having at least one dummy organic layer area in the image non-forming area, 4. The method for producing an organic EL element according to claim 1, wherein at least one of the organic layers formed in the organic EL element is formed by a relief printing method using the relief printing plate.
(7) The method for producing an organic EL element, wherein the organic layer formed by the relief printing method is any one or more of a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
上記本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、リアプロジェクションディスプレイ（ＲＰＪ）、表面電界ディスプレイ（ＳＥＤ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、電子ペーパー（ＥＰ）などといった微細な電子回路を作製する際に要される回路パターンを形成する印刷版に適用することができるが、アクティブマトリックス型の有機ＥＬディスプレイや有機ＴＦＴ基板の形成に最も好適に適用することができる。 The present invention includes a fine electronic circuit such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a rear projection display (RPJ), a surface electric field display (SED), a field emission display (FED), and electronic paper (EP). Although it can be applied to a printing plate for forming a circuit pattern required for production, it can be most suitably applied to formation of an active matrix type organic EL display or an organic TFT substrate.
本発明では、画像形成領域及び画像非形成領域を有する有機ＥＬ素子において、画像形成領域の外縁部の画像非形成領域に、ダミー有機層領域を含むことを特徴とする有機ＥＬ素子とすることで、不均一な乾燥による転写不良を抑制する方法を見出した。 In the present invention, in an organic EL element having an image forming area and an image non-forming area, an organic EL element is characterized in that a dummy organic layer area is included in the image non-forming area at the outer edge of the image forming area. The present inventors have found a method for suppressing poor transfer due to uneven drying.
また、前記画像形成領域の単位面積Ｓに形成される有機層の占有面積Ｓｏと、前記画像非形成領域の単位面積Ｓに形成されるダミー有機層の占有面積Ｓｎとの間に、Ｓｏ／Ｓ＜Ｓｎ／Ｓの関係式が成り立つことを特徴とする有機ＥＬ素子とすることで、最小限のダミー領域であっても充分な不均一乾燥防止効果を得られることを見出した。 Also, the So / S between the occupied area So of the organic layer formed in the unit area S of the image forming region and the occupied area Sn of the dummy organic layer formed in the unit area S of the non-image forming region. It has been found that a sufficient non-uniform drying prevention effect can be obtained even in a minimum dummy region by using an organic EL element characterized by the fact that the relational expression of Sn / S is established.
また、前記画像形成領域の最外縁と前記ダミー有機層領域の最外縁との間隔が１００μｍ以上３ｍｍ以下であれば、ダミー領域を形成したことによって、その内側領域に存在する画像形成領域の乾燥の均一性が保たれるので、高品質な有機ＥＬディスプレイが製造できる。 In addition, if the distance between the outermost edge of the image forming area and the outermost edge of the dummy organic layer area is 100 μm or more and 3 mm or less, the dummy area is formed and the image forming area existing in the inner area is dried. Since uniformity is maintained, a high-quality organic EL display can be manufactured.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明は、後述するように凸版印刷、グラビア印刷、凹版印刷といった各種の印刷方式を用いて被転写基板に有機層のパターンを形成する有機ＥＬディスプレイに適用可能なものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is applicable to an organic EL display that forms a pattern of an organic layer on a transfer substrate using various printing methods such as relief printing, gravure printing, and intaglio printing, as will be described later.
図１に本発明における被転写基板を示した。（Ａ）には、電極配線パターンが形成された画像形成領域１Ｂのみによって被転写基板が形成されている場合の例を示した。（Ｂ）には、電極配線パターンが形成された画像形成領域１Ｂの他に、画像を形成するための電極配線パターンを持たない１Ａとによって被転写基板が形成されている場合の例を示した。なお、１Ｃは画素あるいはサブ画素を示し、１Ｄはダミー画素を示す。以下、１Ａの領域において有機層のパターンが形成されている領域をダミー有機層領域と呼ぶ。 FIG. 1 shows a substrate to be transferred in the present invention. FIG. 4A shows an example in which the transfer substrate is formed only by the image forming region 1B where the electrode wiring pattern is formed. (B) shows an example in which the transfer substrate is formed by 1A not having an electrode wiring pattern for forming an image in addition to the image forming region 1B where the electrode wiring pattern is formed. . Note that 1C represents a pixel or sub-pixel, and 1D represents a dummy pixel. Hereinafter, a region where the organic layer pattern is formed in the region 1A is referred to as a dummy organic layer region.
次に本発明にかかる基板についての詳細を説明する。本発明にかかる基板としては、絶縁性を有する基板であればいかなる基板も使用することができる。この基板側から光を取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合には、基板として透明なものを使用する必要がある。 Next, details of the substrate according to the present invention will be described. As the substrate according to the present invention, any substrate can be used as long as it has an insulating property. In the case of a bottom emission type organic EL element that extracts light from the substrate side, it is necessary to use a transparent substrate.
例えば、基板としてはガラス基板や石英基板が使用できる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシートであっても良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、有機発光媒体層への水分の侵入を防ぐことを目的として、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化膜薄膜、あるいは高分子樹脂膜を積層したものを基板として利用してもよい。 For example, a glass substrate or a quartz substrate can be used as the substrate. Further, it may be a plastic film or sheet such as polypropylene, polyethersulfone, polycarbonate, cycloolefin polymer, polyacrylate, polyamide, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, or polyethylene naphthalate. Metal oxide thin film, metal fluoride thin film, metal nitride thin film, metal oxynitride thin film, or polymer resin film for the purpose of preventing moisture from entering the organic light emitting medium layer in these plastic films and sheets You may utilize what laminated | stacked these as a board | substrate.
また、これらの基板は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。 In addition, it is more preferable to reduce the moisture adsorbed on the inside or the surface of the substrate as much as possible by performing a heat treatment on these substrates in advance. Further, in order to improve the adhesion depending on the material to be laminated on the substrate, it is preferable to use after performing surface treatment such as ultrasonic cleaning treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, UV ozone treatment.
図２（Ａ）に図１（Ａ）の基板を用いて本発明の有機ＥＬディスプレイを作製した場合における、適用された有機層の印刷パターンを示している。つまり、本発明の有機ＥＬディスプレイでは、正孔輸送層、発光層、電子輸送層といった有機ＥＬ素子を構成する有機層のうち少なくとも一層がこのような印刷パターンで形成されている。なお図２（Ａ）の印刷パターンは本発明の形態の一例であって、図３で示すように他の印刷パターンを適用した形態もありうる。 FIG. 2A shows a printing pattern of the applied organic layer in the case where the organic EL display of the present invention is manufactured using the substrate of FIG. That is, in the organic EL display of the present invention, at least one of the organic layers constituting the organic EL element such as a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer is formed in such a printed pattern. Note that the print pattern in FIG. 2A is an example of the form of the present invention, and there may be a form in which another print pattern is applied as shown in FIG.
前述の特許文献４，５に記載されているように、従来のダミー有機層領域では、図２（Ｂ）のように画素形成領域１Ｂに形成された有機層のパターンと、ダミー有機層領域の有機層パターンは、同じ印刷パターンとして形成されていた。一方、本発明におけるダミー有機層領域では、単位面積あたりの有機層の形成領域が、画素形成領域１Ｂに形成された有機層の形成領域よりも大きくなっている。 As described in the aforementioned Patent Documents 4 and 5, in the conventional dummy organic layer region, the pattern of the organic layer formed in the pixel formation region 1B and the dummy organic layer region as shown in FIG. The organic layer pattern was formed as the same printed pattern. On the other hand, in the dummy organic layer region in the present invention, the organic layer forming region per unit area is larger than the organic layer forming region formed in the pixel forming region 1B.
つまり、本発明第１の様態としては、第一の画像形成領域１Ｂに印刷された単位面積Ｓあたりの印刷パターンの面積をＳ−１とし、一方、画像非形成領域１Ａに印刷された単位面積Ｓあたりの印刷パターンの面積をＳ−２としたとき、Ｓ１及びＳ−２を比較するとＳ−２＞Ｓ−１となることが本発明の特徴となる。 That is, in the first aspect of the present invention, the area of the print pattern per unit area S printed in the first image forming region 1B is S-1, while the unit area printed in the image non-forming region 1A When the area of the print pattern per S is S-2, it is a feature of the present invention that S-2> S-1 when S1 and S-2 are compared.
このような構成とすることで、画像形成領域の不均一な乾燥を防ぎ、均一な有機層膜を形成することが可能となるとともに、ダミー有機層領域の面積を必要最小限なものとすることができる。逆に言えば、従来の構成では印刷不良による品質の低下を抑制することは目的とされていたが、本発明のように不均一な乾燥を防ぐということについては考慮されていなかった。 By adopting such a configuration, it is possible to prevent uneven drying of the image forming region, to form a uniform organic layer film, and to minimize the area of the dummy organic layer region. Can do. In other words, in the conventional configuration, the purpose is to suppress the deterioration of quality due to defective printing, but the non-uniform drying is not considered as in the present invention.
次に図３を用いて、本発明を用いる印刷パターンの例について説明する。なお、画像形成領域１Ｂに印刷されるパターンの一例としてストライプパターンを用いているが、ストライプパターンの他に、ドットパターン、デルタパターン等のパターンを用いることもできる。 Next, an example of a print pattern using the present invention will be described with reference to FIG. Although a stripe pattern is used as an example of a pattern printed in the image forming region 1B, a pattern such as a dot pattern or a delta pattern can be used in addition to the stripe pattern.
なお画像形成領域の最外縁とダミー有機層領域の最外縁との間隔が１００μｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。画像形成領域の最外縁とダミー有機層領域の最外縁との間隔が１００μｍ以上あれば、ダミー領域を形成したことによって、その内側領域に存在する画像形成領域の乾燥の均一性が十分保たれるので、高品質な有機ＥＬディスプレイが製造できる。３ｍｍ以上になるとダミー有機層領域を大きくしても効果は変わらず、その一方で基板の利用効率が低下するため結果としてコスト高となる。 The distance between the outermost edge of the image forming area and the outermost edge of the dummy organic layer area is preferably 100 μm or more and 3 mm or less. If the distance between the outermost edge of the image forming area and the outermost edge of the dummy organic layer area is 100 μm or more, the uniformity of drying of the image forming area existing in the inner area is sufficiently maintained by forming the dummy area. Therefore, a high quality organic EL display can be manufactured. When the thickness is 3 mm or more, even if the dummy organic layer region is enlarged, the effect is not changed. On the other hand, the utilization efficiency of the substrate is lowered, resulting in an increase in cost.
図３に示した印刷パターンは、それぞれ、（Ａ）画像非形成領域における印刷パターンの幅が画像形成領域と比較すると太くなっている例、（Ｂ）画像非形成領域における印刷パターンが画像形成領域と同じパターンで形成されているが、数が多い場合、（Ｃ）画像形成領域における印刷パターンと同様のパターンが画像非形成領域にも形成されているが、その隙間を埋めるパターンが形成されている場合、（Ｄ）画像非形成領域の全面に印刷パターンが形成されている場合、などである。 The print patterns shown in FIG. 3 are (A) an example in which the width of the print pattern in the image non-formation area is thicker than the image formation area, and (B) the print pattern in the image non-formation area is the image formation area. If the number is large, (C) a pattern similar to the print pattern in the image forming area is also formed in the non-image forming area, but a pattern filling the gap is formed. (D) when the print pattern is formed on the entire surface of the non-image forming area.
図４に本発明の特徴を一般式として示した。図３のＳ−１に相当する、画像形成領域の単位面積Ａに形成される有機層の占有面積Ｓｏと、図３のＳ−２に相当する、画像非形成領域の単位面積Ｓに形成されるダミー有機層の占有面積Ｓｎとの間に、Ｓｏ／Ｓ＜Ｓｎ／Ｓの関係が成り立つ場合であれば、いずれの場合も本発明の効果を得ることができる。なお、図４では、Ｓｎ、Ｓｏともにストライプパターンを例として示しているが、ドットパターンやデルタパターン等のその他のパターンを用いても良い。また、単位面積Ｓは任意に選択することができる。 FIG. 4 shows the characteristics of the present invention as a general formula. An organic layer occupation area So formed in the unit area A of the image forming region corresponding to S-1 in FIG. 3 and a unit area S of the non-image forming region corresponding to S-2 in FIG. As long as the relationship of So / S <Sn / S is established with the occupied area Sn of the dummy organic layer, the effect of the present invention can be obtained in any case. In FIG. 4, a stripe pattern is shown as an example for both Sn and So, but other patterns such as a dot pattern and a delta pattern may be used. The unit area S can be arbitrarily selected.
本発明は、特に画素形成領域の単位面積Ｓ中に形成される有機層の占有面積Ｓｏの割合が小さく、画像非形成領域に形成されるダミー有機層の占有面積Ｓｎとの比が大きいほど効果的であるといえる。例えば、フルカラー有機ＥＬディスプレイで複数の色画素を有する有機ＥＬ素子において、各発光層がダミー有機層領域に形成されているような場合である。このような様態の本発明の有機ＥＬ素子では、図５に示したような有機層の構成を持つことになる。 The present invention is particularly effective when the ratio of the occupied area So of the organic layer formed in the unit area S of the pixel forming region is small and the ratio with the occupied area Sn of the dummy organic layer formed in the non-image forming region is large. It can be said that. For example, in an organic EL element having a plurality of color pixels in a full color organic EL display, each light emitting layer is formed in a dummy organic layer region. The organic EL element of the present invention having such a configuration has an organic layer structure as shown in FIG.
つまり本発明の第２の様態は、複数の色画素（サブ画素）に対応する複数の発光層を有する有機ＥＬ素子の場合に、ダミー有機領域層において、発光層がダミー有機層領域の少なくとも一部で前記複数の発光層が重なって形成されていることを特徴とする。図５ではＲＧＢ３色の発光層が形成されているため、ダミー有機層領域の占有面積と、画素形成領域での発光層の占有面積の比は３倍となっている。もちろん、図３で示したようにダミー有機層領域では様々な印刷パターンを形成することができ、図５のような様態に限られるわけではない。 That is, according to the second aspect of the present invention, in the case of an organic EL element having a plurality of light emitting layers corresponding to a plurality of color pixels (sub-pixels), in the dummy organic region layer, the light emitting layer is at least one of the dummy organic layer regions. The plurality of light emitting layers are formed to overlap each other. In FIG. 5, since the light emitting layers of three colors RGB are formed, the ratio of the occupied area of the dummy organic layer region to the occupied area of the light emitting layer in the pixel formation region is three times. Of course, various printed patterns can be formed in the dummy organic layer region as shown in FIG. 3, and the present invention is not limited to the mode shown in FIG.
次に、本発明における印刷方法について説明する。図６に本発明を適用することで効果が見られる印刷方式を示した。（Ａ）はグラビア印刷と呼ばれる凹版式の印刷方式を示し、（Ｂ）は平版を用いたオフセット印刷方式を示し、（Ｃ）はフレキソ印刷や活版印刷と呼ばれる凸版式の印刷方式を示す。各々の印刷方式は、固形分を溶質とし、その固形分を溶媒などにより溶解あるいは分散させたインクを版上に供給する場合、ほぼ完全な溶液状態での供給となるため、版上での乾燥速度に分布が生じ、不均一な乾燥が発生し、これにより印刷不良箇所が生じるため、本発明を適用することにより、どの印刷方式においてもこの問題を解消することができる。 Next, the printing method in the present invention will be described. FIG. 6 shows a printing method in which the effect can be seen by applying the present invention. (A) shows an intaglio printing method called gravure printing, (B) shows an offset printing method using lithographic printing, and (C) shows a relief printing method called flexographic printing or letterpress printing. Each printing method uses a solid content as a solute, and when the ink in which the solid content is dissolved or dispersed with a solvent or the like is supplied onto the plate, it is supplied in an almost complete solution state. Since the speed is distributed and non-uniform drying occurs, which results in defective printing, this problem can be solved in any printing method by applying the present invention.
なお、例えばフルカラー有機ＥＬディスプレイなどを作製する場合、赤色発光材料、緑色発光材料、青色発光材料のそれぞれを均一にパターニングする必要が生じるが、グラビア印刷法、平版オフセット印刷法ともに、一度印刷したパターンへの凹版もしくはシリコーンブランケット等の接触があるため、高平滑さが望まれる有機ＥＬ素子の発光層形成法としては、凸版印刷法による形成が最も望ましい。 For example, when producing a full-color organic EL display or the like, it is necessary to uniformly pattern each of the red light emitting material, the green light emitting material, and the blue light emitting material, but both the gravure printing method and the planographic offset printing method are printed once. Since there is contact of an intaglio or a silicone blanket, the light emitting layer forming method of an organic EL element that is desired to have high smoothness is most preferably formed by letterpress printing.
本発明を用いて印刷を行った場合の、フルカラーの有機ＥＬディスプレイの印刷結果の模式図、及び、凸版印刷法により印刷を行った凸版のパターンの模式図を図７に示した。図７（Ａ）に示した有機ＥＬディスプレイの非発光面である膜面の四角で囲まれた部分の拡大図が図７（ａ）であり、図７（Ｂ）に示した凸版の四角で囲まれた範囲の拡大図が図７（ｂ）である。なお、（ａ）１、２、３、・・・に相当する箇所が（ｂ）１、２、３・・・に対応する。 FIG. 7 shows a schematic diagram of a printing result of a full-color organic EL display when printing is performed using the present invention, and a schematic diagram of a relief pattern printed by the relief printing method. FIG. 7A is an enlarged view of the portion surrounded by the square of the film surface which is the non-light-emitting surface of the organic EL display shown in FIG. 7A, and the letterpress square shown in FIG. FIG. 7B is an enlarged view of the enclosed range. Note that locations corresponding to (a) 1, 2, 3,... Correspond to (b) 1, 2, 3,.
このように本発明で用いる凸版では、その表面パターンが画像形成領域とその外縁部の画像非形成領域中のダミー有機層領域を形成する領域とで異なっている。つまり、画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｏと、ダミー有機層領域に対応するダミー画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｎは印刷パターンと対応してＪｏ／Ｊ＜Ｊｎ／Ｊとなる。 Thus, in the relief printing used in the present invention, the surface pattern is different between the image forming region and the region where the dummy organic layer region is formed in the image non-forming region at the outer edge. That is, the occupation area Jo of the surface pattern convex portion formed in the unit area J in the image forming region and the occupation of the surface pattern convex portion formed in the unit area J in the dummy image forming region corresponding to the dummy organic layer region The area Jn becomes Jo / J <Jn / J corresponding to the print pattern.
図８に、フルカラー有機ＥＬディスプレイを作製する場合において、本発明を適用した場合におけるプロセス手順を説明した図を示した。例えば、Ａの印刷位置は赤色発光材料の印刷位置、Ｂの印刷位置は緑色発光材料の印刷位置、Ｃの印刷位置は青色発光材料の印刷位置とする。各色画素に対応する発光層ごとに印刷版のパターンを設計し、凸版の製版を行うことも可能であるが、（Ｐ）のパターンの印刷版を作製することにより、印刷位置を調整するだけで各色の印刷を行うことができる。これにより、高価なフォトマスクにかかる費用を最小限に抑えることができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a process procedure when the present invention is applied in the case of producing a full-color organic EL display. For example, the printing position of A is the printing position of the red light emitting material, the printing position of B is the printing position of the green light emitting material, and the printing position of C is the printing position of the blue light emitting material. Although it is possible to design a printing plate pattern for each light emitting layer corresponding to each color pixel and to make a relief printing plate, it is only necessary to adjust the printing position by preparing the printing plate of the pattern (P). Each color can be printed. Thereby, the cost for an expensive photomask can be minimized.
次に、本発明を適用した有機ＥＬ素子の作製方法について説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。 Next, a method for manufacturing an organic EL element to which the present invention is applied will be described. The present invention is not limited to this.
図９に本発明の印刷物の製造に用いられる凸版印刷装置の概略図を示した。ステージ００７には被印刷基板００６が固定されており、本発明によってパターン形成された印刷用凸版００４は版胴００５に固定され、印刷用凸版００４はインキ供給体であるアニロックスロール００３と接しており、アニロックスロール００３はインキ補充装置００１とドクター００２を備えている。 FIG. 9 shows a schematic diagram of a relief printing apparatus used for producing the printed material of the present invention. A printing substrate 006 is fixed to the stage 007, the printing relief plate 004 patterned by the present invention is fixed to the plate cylinder 005, and the printing relief plate 004 is in contact with the anilox roll 003 which is an ink supply. The anilox roll 003 includes an ink replenishing device 001 and a doctor 002.
まず、インキ補充装置００１からアニロックスロール００３へインキを補充し、アニロックスロール００３に供給されたインキ００８のうち余分なインキは、ドクター００２により除去される。インキ補充装置００１には、滴下型のインキ補充装置、ファウンテンロール、スリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどのコータやそれらを組み合わせたものなどを用いることもできる。ドクター００２にはドクターブレードの他にドクターロールといった公知の物を用いることもできる。また、アニロックスロール００３は、クロム製やセラミックス製のものを用いることができる。また、印刷用凸版へのインキ供給体としてシリンダー状のアニロックスロールではなく、平版のアニロックス版を用いることも可能である。平版のアニロックス版は、例えば、図９の被印刷基板００６の位置に配置され、インキ補充装置によりアニロックス版全面にインキを補充した後、版胴を回転させることにより被印刷基板へのインキの供給をおこなうことができる。 First, ink is replenished from the ink replenishing device 001 to the anilox roll 003, and excess ink of the ink 008 supplied to the anilox roll 003 is removed by the doctor 002. As the ink replenishing device 001, a dripping type ink replenishing device, a fountain roll, a slit coater, a die coater, a coater such as a cap coater, or a combination thereof may be used. For the doctor 002, a known object such as a doctor roll can be used in addition to the doctor blade. The anilox roll 003 may be made of chromium or ceramics. Further, instead of the cylindrical anilox roll, it is also possible to use a flat anilox plate as the ink supply to the printing relief plate. The planographic anilox plate is disposed, for example, at the position of the substrate to be printed 006 of FIG. Can be done.
印刷用凸版へのインキ供給体であるアニロックスロール００３表面にドクターによって均一に保持されたインキは、版胴００５に取り付けられた印刷用凸版００４の凸部パターンに転移、供給される。そして、版胴００５の回転に合わせて印刷用凸版００４の凸部パターンと基板は接しながら相対的に移動し、インキ１０８はステージ００７上にある被印刷基板００６の所定位置に転移し被印刷基板にインキパターン００８ａを形成する。被印刷基板にインキパターンが設けられた後は、必要に応じてオーブンなどによる乾燥工程を設けることができる。 The ink uniformly held by the doctor on the surface of the anilox roll 003 that is an ink supply body to the printing relief plate is transferred and supplied to the projection pattern of the printing relief plate 004 attached to the plate cylinder 005. Then, as the plate cylinder 005 rotates, the convex pattern of the printing relief 004 and the substrate move relative to each other while in contact with each other, and the ink 108 is transferred to a predetermined position on the printing substrate 006 on the stage 007. An ink pattern 008a is formed on the substrate. After the ink pattern is provided on the substrate to be printed, a drying step using an oven or the like can be provided as necessary.
なお、印刷用凸版上にあるインキを被印刷基板に印刷するときにおいては、版胴００５の回転にあわせ被印刷基板００６が固定されたステージ００７を移動させる方式であってもよいし、図８上部の版胴００５、印刷用凸版００４、アニロックスロール００３、インキ補充装置００１からなる印刷ユニットを版胴の回転に合わせ移動させる方式であってもよい。また、本発明の印刷用凸版は版胴００５上に樹脂層を形成し、直接製版し、凸部パターンを形成してもよい。 Note that when printing the ink on the printing relief plate on the printing substrate, the stage 007 on which the printing substrate 006 is fixed may be moved in accordance with the rotation of the plate cylinder 005. FIG. A system in which a printing unit including an upper plate cylinder 005, a printing relief plate 004, an anilox roll 003, and an ink replenishing device 001 is moved in accordance with the rotation of the plate cylinder may be used. Further, the printing relief plate of the present invention may be formed by forming a resin layer on the plate cylinder 005 and directly making the plate to form a projection pattern.
なお、図９は１枚毎に被印刷基板にインキパターンを形成する枚葉式の凸版印刷装置であるが、本発明の印刷物の製造方法にあって被印刷基板がウェブ状で巻き取り可能である場合には、ロール・ツゥー・ロール方式の凸版印刷装置を用いることもできる。ロール・ツゥー・ロール方式の凸版印刷装置を用いた場合には連続してインキパターンを形成することが可能となり、製造コストを低くすることが可能となる。 Note that FIG. 9 shows a sheet-fed relief printing apparatus that forms an ink pattern on a substrate to be printed one by one. However, in the method for producing a printed material according to the present invention, the substrate to be printed can be wound in a web shape. In some cases, a roll-to-roll relief printing apparatus can be used. When a roll-to-roll type letterpress printing apparatus is used, it is possible to continuously form an ink pattern and to reduce the manufacturing cost.
次に、本発明によってパターン形成した印刷用凸版を用いた印刷物の製造方法の一例として、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。図１０に本発明の有機ＥＬ素子の説明断面図を示した。有機ＥＬ素子の駆動方法としては、パッシブマトリックス方式とアクティブマトリックス方式があるが、本発明の有機ＥＬ素子はパッシブマトリックス方式の有機ＥＬ素子、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子のどちらにも適用可能である。 Next, a method for producing an organic EL element will be described as an example of a method for producing a printed material using a relief printing plate patterned according to the present invention. The present invention is not limited to this. FIG. 10 is an explanatory cross-sectional view of the organic EL element of the present invention. There are a passive matrix type and an active matrix type as a driving method of the organic EL element, but the organic EL element of the present invention can be applied to either a passive matrix type organic EL element or an active matrix type organic EL element. .
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。 The passive matrix method is a method in which stripe-shaped electrodes are opposed to each other so as to be orthogonal to each other, and light is emitted at the intersection, whereas the active matrix method uses a so-called thin film transistor (TFT) substrate in which a transistor is formed for each pixel. Thus, the light is emitted independently for each pixel.
図１０（ａ）に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、前述したとおりの基板１の上に、陽極としてストライプ状に第一電極２を有している。隔壁は第一電極間に設けられ、第一電極端部のバリ等よるショートを防ぐことを目的として第一電極端部を覆うことがましい。 As shown to Fig.10 (a), the organic EL element of this invention has the 1st electrode 2 in stripe form as an anode on the board | substrate 1 as mentioned above. The partition wall is provided between the first electrodes, and preferably covers the first electrode end portion for the purpose of preventing a short circuit due to burrs or the like at the first electrode end portion.
そして、本発明の有機ＥＬ素子は、第一電極２上であって、隔壁７で区画された領域（発光領域Ｌ、画素部）に有機発光層及び発光補助層からなる有機ＥＬ層を有している。電極間に挟まれる有機ＥＬ層は、有機発光層単独から構成されたものであってもよいし、有機発光層と発光補助層との積層構造から構成されたものでもよい。発光補助層としては正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層が挙げられる。図１０（Ａ）では発光補助層である正孔輸送層３と有機発光層（４１、４２、４３）との積層構造からなる構成を示している。第一電極２上に正孔輸送層３が設けられ、正孔輸送層３上に赤色（Ｒ）有機発光層４１、緑色（Ｇ）有機発光層４２、青色（Ｂ）有機発光層４３がそれぞれ設けられている。 And the organic EL element of this invention has the organic EL layer which consists of an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer in the area | region (light emission area | region L, pixel part) on the 1st electrode 2 and divided by the partition 7. ing. The organic EL layer sandwiched between the electrodes may be composed of an organic light emitting layer alone, or may be composed of a laminated structure of an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer. Examples of the light emission auxiliary layer include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a charge generation layer. FIG. 10A shows a configuration having a stacked structure of a hole transport layer 3 which is a light emission auxiliary layer and organic light emitting layers (41, 42, 43). A hole transport layer 3 is provided on the first electrode 2, and a red (R) organic light-emitting layer 41, a green (G) organic light-emitting layer 42, and a blue (B) organic light-emitting layer 43 are provided on the hole transport layer 3. Is provided.
次に、有機発光媒体層上に陽極である第一電極２と対向するように陰極として第二電極５が配置される。パッシブマトリックス方式の場合、ストライプ状を有する第一電極と直交する形で第二電極はストライプ状に設けられる。アクティブマトリックス方式の場合、第二電極は、有機ＥＬ素子全面に形成される。更に、図示していないが、環境中の水分、酸素の第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極への侵入を防ぐために有効画素全面に対してガラスキャップ等による封止体が設けられ、接着剤を介して基板と貼りあわされる。 Next, the 2nd electrode 5 is arrange | positioned as a cathode so as to oppose the 1st electrode 2 which is an anode on an organic luminescent medium layer. In the case of the passive matrix method, the second electrode is provided in a stripe shape so as to be orthogonal to the first electrode having a stripe shape. In the case of the active matrix method, the second electrode is formed on the entire surface of the organic EL element. Further, although not shown, a sealing body such as a glass cap is provided on the entire effective pixel in order to prevent moisture and oxygen in the environment from entering the first electrode, the organic light emitting layer, the light emitting auxiliary layer, and the second electrode. It is provided and bonded to the substrate via an adhesive.
本発明の有機ＥＬ素子は、少なくとも基板と、当該基板に支持されたパターン状の第一電極と、有機発光層と、第二電極を具備する。本発明の有機ＥＬ素子は、図１０（Ａ）の構成とは逆に、第一電極を陰極、第二電極を陽極とする構造であっても良い。また、ガラスキャップ等の封止体の代わりに有機発光媒体層や電極を外部の酸素や水分の浸入から保護するためにパッシベーション層や外部応力から保護する保護層、あるいはその両方の機能備えた封止基材を備えてもよい。 The organic EL device of the present invention includes at least a substrate, a patterned first electrode supported by the substrate, an organic light emitting layer, and a second electrode. The organic EL element of the present invention may have a structure in which the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode, contrary to the configuration of FIG. In addition, in order to protect the organic light emitting medium layer and the electrode from the ingress of external oxygen and moisture in place of a sealing body such as a glass cap, a sealing layer having a function of a passivation layer and a protective layer for protecting from external stress, or both, is provided. You may provide a stop base material.
また、これらに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子用の基板とすることが可能である。本発明のアクティブマトリックス方式の基板の一例の説明断面図を図１０（Ｂ）に示す。本発明の有機ＥＬ素子基板とする場合には、ＴＦＴ１２０上に、平坦化層１１７が形成してあるとともに、平坦化層１１７上に有機ＥＬ素子の下部電極（第一電極２）が設けられており、かつ、ＴＦＴと下部電極とが平坦化層１１７に設けたコンタクトホール１１８を介して電気接続してあることが好ましい。このように構成することにより、ＴＦＴと、有機ＥＬ素子との間で、優れた電気絶縁性を得ることができる。 Further, a thin film transistor (TFT) can be formed on these to form a substrate for an active matrix organic EL element. An explanatory cross-sectional view of an example of the active matrix substrate of the present invention is shown in FIG. In the case of the organic EL element substrate of the present invention, the planarization layer 117 is formed on the TFT 120, and the lower electrode (first electrode 2) of the organic EL element is provided on the planarization layer 117. In addition, the TFT and the lower electrode are preferably electrically connected through a contact hole 118 provided in the planarization layer 117. By comprising in this way, the outstanding electrical insulation can be obtained between TFT and an organic EL element.
ＴＦＴ１２０や、その上方に構成される有機ＥＬ素子は支持体１１１で支持される。支持体としては機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましく、具体的には先に基板として述べた材料を用いることができる。 The TFT 120 and the organic EL element formed above the TFT 120 are supported by a support 111. The support is preferably excellent in mechanical strength and dimensional stability. Specifically, the materials described above as the substrate can be used.
支持体上に設けるＴＦＴ１２０は、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。 As the TFT 120 provided on the support, a known thin film transistor can be used. Specifically, a thin film transistor mainly including an active layer in which a source / drain region and a channel region are formed, a gate insulating film, and a gate electrode can be given. The structure of the thin film transistor is not particularly limited, and examples thereof include a staggered type, an inverted staggered type, a top gate type, and a coplanar type.
活性層１１２は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフェンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層は、例えば、アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方法、ＳｉＨ４ガスを用いてＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いてＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ４ガスを用いてＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）、減圧ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ＋ポリシリコンのゲート電極１１４を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）等が挙げられる。 The active layer 112 is not particularly limited, and examples thereof include amorphous semiconductor materials such as amorphous silicon, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, cadmium selenide, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene), and the like. It can be formed of an organic semiconductor material. These active layers are formed by, for example, depositing amorphous silicon by plasma CVD, ion doping, forming amorphous silicon by LPCVD using SiH 4 gas, and crystallizing amorphous silicon by solid phase growth. After obtaining silicon, ion doping is performed by ion implantation, LPCVD using Si 2 H 6 gas, and amorphous silicon is formed by PECVD using SiH 4 gas, and laser such as excimer laser is used. After annealing and crystallizing amorphous silicon to obtain polysilicon, polysilicon is laminated by ion doping (low temperature process), low pressure CVD or LPCVD, and thermally oxidized at 1000 ° C. or higher. Gate break Film is formed, an n + polysilicon gate electrode 114 is formed thereon, then, a method of ion doping (high temperature process), and the like by an ion implantation method.
ゲート絶縁膜１１３としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等を用いることができる。 As the gate insulating film 113, a film normally used as a gate insulating film can be used. For example, SiO 2 formed by PECVD, LPCVD, etc., SiO obtained by thermally oxidizing a polysilicon film 2 etc. can be used.
ゲート電極１１４としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属、チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。 As the gate electrode 114, those normally used as the gate electrode can be used. For example, metals such as aluminum and copper, refractory metals such as titanium, tantalum and tungsten, polysilicon, silicide of refractory metals And polycide.
ＴＦＴ１２０は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が３つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、１つの画素中に２つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。 The TFT 120 may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having three or more gate electrodes. Moreover, you may have a LDD structure and an offset structure. Further, two or more thin film transistors may be arranged in one pixel.
本発明の表示装置は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が有機ＥＬ素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極１１６と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極２）が電気的に接続されている。さらにトップエミッション構造をとるための画素電極は一般に光を反射する金属が用いられる必要がある。 The display device of the present invention needs to be connected so that the thin film transistor (TFT) functions as a switching element of the organic EL element, and the drain electrode 116 of the transistor and the pixel electrode (first electrode 2) of the organic EL element are electrically connected. Connected. Further, it is generally necessary to use a metal that reflects light as a pixel electrode for taking a top emission structure.
ＴＦＴ１２０とドレイン電極１１６と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極２）との接続は、平坦化膜１１７を貫通するコンタクトホール１１８内に形成された接続配線を介して行われる。 The TFT 120, the drain electrode 116, and the pixel electrode (first electrode 2) of the organic EL element are connected through a connection wiring formed in a contact hole 118 that penetrates the planarizing film 117.
平坦化膜１１７の材料についてはＳｉＯ２、スピンオンガラス、ＳｉＮ（Ｓｉ３Ｎ４）、ＴａＯ（Ｔａ２Ｏ５）等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト材料、ブラックマトリックス材料等の有機材料等を用いることができる。これらの材料に合わせてスピンコーティング、ＣＶＤ、蒸着法等を選択できる。必要に応じて、平坦化層として感光性樹脂を用いフォトリソグラフィーの手法により、あるいは一旦全面に平坦化層を形成後、下層のＴＦＴ１２０に対応した位置にドライエッチング、ウェットエッチング等でコンタクトホール１１８を形成する。コンタクトホールはその後導電性材料で埋めて平坦化層上層に形成される画素電極との導通を図る。平坦化層の厚みは下層のＴＦＴ、コンデンサ、配線等を覆うことができればよく、厚みは数μｍ、例えば３μｍ程度あればよい。 Regarding the material of the planarizing film 117, inorganic materials such as SiO 2 , spin-on glass, SiN (Si 3 N 4 ), TaO (Ta 2 O 5 ), organic materials such as polyimide resin, acrylic resin, photoresist material, and black matrix material are used. Materials and the like can be used. Spin coating, CVD, vapor deposition, etc. can be selected according to these materials. If necessary, a contact hole 118 is formed by dry etching, wet etching, or the like at a position corresponding to the lower TFT 120 after photolithography using a photosensitive resin as the planarizing layer, or once the planarizing layer is formed on the entire surface. Form. The contact hole is then filled with a conductive material to establish conduction with the pixel electrode formed in the upper layer of the planarization layer. The thickness of the planarizing layer is not limited as long as it can cover the lower TFT, capacitor, wiring, etc., and the thickness may be several μm, for example, about 3 μm.
基板上には第一電極２が設けられる。第一電極を陽極とした場合、その材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の金属複合酸化物や金、白金、クロムなどの金属材料を単層または積層したものをいずれも使用できる。第一電極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。 A first electrode 2 is provided on the substrate. When the first electrode is used as an anode, the material is a metal composite such as ITO (indium tin composite oxide), IZO (indium zinc composite oxide), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, zinc aluminum composite oxide. A single layer or a stacked layer of metal materials such as oxide, gold, platinum, and chromium can be used. As a method for forming the first electrode, a dry film forming method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used.
なお、低抵抗であること、溶剤耐性があること、また、ボトムミッション方式としたときには透明性が高いことなどからＩＴＯが好ましく使用できる。ＩＴＯはスパッタ法によりガラス基板上に形成され、フォトリソ法によりパターニングされて第一電極２となる。 In addition, ITO is preferably used because of its low resistance, solvent resistance, and high transparency when the bottom mission method is adopted. ITO is formed on the glass substrate by sputtering, and is patterned by photolithography to form the first electrode 2.
第一電極２を形成後、第一電極縁部を覆うようにして隔壁７が形成される。隔壁７は絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁形成材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることもできる。 After the first electrode 2 is formed, the partition wall 7 is formed so as to cover the first electrode edge. The partition 7 needs to have insulating properties, and a photosensitive material or the like can be used. The photosensitive material may be a positive type or a negative type, a photo-curing resin of a photo radical polymerization system, a photo cationic polymerization system, or a copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol. , Novolac resin, polyimide resin, cyanoethyl pullulan, and the like can be used. Further, as a partition wall forming material, it is also possible to use SiO 2, TiO 2 or the like.
隔壁形成材料が感光性材料の場合、形成材料溶液をスリットコート法やスピンコート法により全面コーティングしたあと、露光、現像といったフォトリソ法によりパターニングがおこなわれる。スピンコート法の場合、隔壁の高さは、スピンコートするときの回転数等の条件でコントロールできるが、１回のコーティングでは限界の高さがあり、それ以上高くするときは複数回スピンコートを繰り返す手法を用いる。 When the partition wall forming material is a photosensitive material, the entire surface of the forming material solution is coated by a slit coating method or a spin coating method, and then patterning is performed by a photolithography method such as exposure and development. In the case of the spin coating method, the height of the partition wall can be controlled by conditions such as the number of rotations when spin coating, but there is a limit height in one coating, and if it is higher than that, multiple spin coatings are performed. Use an iterative approach.
感光性材料を用いてフォトリソ法により隔壁を形成する場合、その形状は露光条件や現像条件により制御可能である。例えば、ネガ型の感光性樹脂を塗布し、露光・現像した後、ポストベークして、隔壁を得るときに、隔壁端部の形状を順テーパー形状としたい場合には、この現像条件である現像液の種類、濃度、温度、あるいは現像時間を制御すればよい。現像条件を穏やかなものとすれば、隔壁端部は順テーパー形状となり、現像条件を過酷にすれば、隔壁端部は逆テーパー形状となる。 When the barrier rib is formed by a photolithography method using a photosensitive material, its shape can be controlled by exposure conditions and development conditions. For example, when a negative photosensitive resin is applied, exposed and developed, and then post-baked to obtain a partition wall, if the shape of the partition wall end portion is to have a forward tapered shape, development under this development condition The type, concentration, temperature, or development time of the liquid may be controlled. If the development conditions are mild, the partition wall ends have a forward taper shape, and if the development conditions are severe, the partition wall ends have a reverse taper shape.
また、隔壁形成材料がＳｉＯ２、ＴｉＯ２の場合、スパッタリング法、ＣＶＤ法といった乾式成膜法で形成可能である。この場合、隔壁のパターニングはマスクやフォトリソ法により行うことができる。 Further, when the partition wall forming material is SiO 2 or TiO 2 , it can be formed by a dry film forming method such as a sputtering method or a CVD method. In this case, patterning of the partition walls can be performed by a mask or a photolithography method.
次に、有機発光層及び発光補助層からなる有機ＥＬ層を形成する。電極間に挟まれる有機ＥＬ層としては、有機発光層単独から構成されたものでもよいし、有機発光層と正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層といった発光を補助するための発光補助層との積層構造としてもよい。なお、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層は必要に応じて適宜選択される。 Next, an organic EL layer composed of an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer is formed. The organic EL layer sandwiched between the electrodes may be composed of an organic light emitting layer alone, an organic light emitting layer and a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a charge generation layer, etc. It is good also as a laminated structure with the light emission auxiliary layer for assisting light emission. The hole transport layer, hole injection layer, electron transport layer, electron injection layer, and charge generation layer are appropriately selected as necessary.
そして、本発明は有機発光層や正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層といった発光補助層からなる有機ＥＬ層のうち少なくとも１層を、有機ＥＬ層材料を溶媒に溶解、または分散させたインキを用い、基材上に樹脂からなる凸部パターンを有する樹脂凸版を印刷版とした凸版印刷法により前記第一電極の上方に印刷して形成する際に適用することができる。以降、本発明において、有機発光材料を溶媒に溶解、または分散させた有機発光インキを用いた場合について示す。 In the present invention, at least one of the organic EL layers composed of a light emitting auxiliary layer such as an organic light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a charge generation layer is used as an organic EL layer material. Is formed by printing above the first electrode by a relief printing method using a resin relief plate having a projection pattern made of resin on a substrate and using a resin dissolved or dispersed in a solvent. Can be applied. Hereinafter, in the present invention, a case where an organic light emitting ink in which an organic light emitting material is dissolved or dispersed in a solvent is used will be described.
有機発光層は電流を流すことにより発光する層である。有機発光層の形成する有機発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。 The organic light emitting layer is a layer that emits light when an electric current is passed. Organic light-emitting materials formed by the organic light-emitting layer include 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolato) aluminum complex, bis (8-quinolato) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-) 8-quinolate) aluminum complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolate) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolate) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, Lis (8-quinolinolato) scandium complex, bis [8- (para-tosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, poly-2,5-diheptyloxy- A low molecular weight light emitting material such as para-phenylene vinylene can be used.
また、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポリフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料を、高分子中に分散させたものが使用できる。高分子としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等が使用できる。 Also, coumarin phosphors, perylene phosphors, pyran phosphors, anthrone phosphors, polyphyrin phosphors, quinacridone phosphors, N, N′-dialkyl-substituted quinacridone phosphors, naphthalimide phosphors, A material obtained by dispersing a low molecular weight light emitting material such as an N, N′-diaryl-substituted pyrrolopyrrole fluorescent material or a phosphorescent light emitting material such as an Ir complex in a polymer can be used. As the polymer, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl carbazole and the like can be used.
また、ポリ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）やポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−アルト−１，４−フェニルレン］ジブロマイドなどのＰＰＰ誘導体、ポリ［２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリスピロフルオレンなどの高分子発光材料であってもよい。ＰＰＶ前駆体、ＰＰＰ前駆体などの高分子前駆体が挙げられる。また、その他既存の発光材料を用いることもできる。 Further, poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP) and poly [2,5-bis- [2- (N, N, N-triethylammonium) ethoxy] -1,4-phenyl- PPP derivatives such as alto-1,4-phenylylene] dibromide, poly [2- (2′-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV), poly [5-methoxy -(2-propanoxysulfonide) -1,4-phenylenevinylene] (MPS-PPV), poly [2,5-bis- (hexyloxy) -1,4-phenylene- (1-cyanovinylene)] ( CN-PPV), poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF), and polyspirofluorene may be used. Examples thereof include polymer precursors such as a PPV precursor and a PPP precursor. Other existing light emitting materials can also be used.
正孔輸送層を形成する正孔輸送材料としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、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低分子正孔注入輸送材料や、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の高分子正孔輸送材料、チオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。 Examples of the hole transport material forming the hole transport layer include metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, and metal-free phthalocyanines, quinacridone compounds, 1,1-bis (4-di-p -Tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1- Naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine and other aromatic amine-based low molecular hole injection transport materials, polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, poly (3,4 -Ethylenedioxythiophene) and polymer hole transport materials such as polystyrene sulfonic acid mixtures, thiophene oligomer materials, and other existing positive It can be selected from among transport material.
また、電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、２−（４−ビフェニル）−５−（４−テトラブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。 Examples of the electron transport material for forming the electron transport layer include 2- (4-biphenyl) -5- (4-tetrabutylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1- Naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like can be used.
有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、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、２−メチル−（ｔ−ブチル）ベンゼン、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、１，３，５−トリエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、１，３，５−トリ−イソプロピルベンゼン等を単独又は混合して用いることができる。また、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。 Solvents that dissolve or disperse the organic light emitting material include toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, 2-methyl- (t-butyl) Benzene, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, pentylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, cyclohexylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene and the like can be used alone or in combination. . Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
正孔輸送材料、電子輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、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、水等の単独またはこれらの混合溶剤などが挙げられる。特に、正孔輸送材料をインキ化する場合には水またはアルコール類が好適である。 Examples of the solvent for dissolving or dispersing the hole transport material and the electron transport material include, for example, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, water and the like Alternatively, a mixed solvent thereof can be used. In particular, water or alcohols are suitable when forming a hole transport material into an ink.
有機発光層や発光補助層は湿式成膜法により形成される。なお、これらの層が積層構造から構成される場合には、その各層の全てを湿式成膜法により形成する必要はない。湿式成膜法としては、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、吐出コート法、プレコート法、ロールコート法、バーコート法等の塗布法と、凸版印刷法、インクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法等の印刷法が挙げられる。特に、ＲＧＢ三色の有機発光層をパターン形成する場合、印刷法によって画素部に選択的に形成することができ、カラー表示のできる有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。有機発光媒体層の膜厚は、単層又は積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍである。 The organic light emitting layer and the light emission auxiliary layer are formed by a wet film forming method. Note that in the case where these layers have a laminated structure, it is not necessary to form all of the layers by a wet film formation method. As the wet film forming method, spin coating method, die coating method, dip coating method, discharge coating method, pre-coating method, roll coating method, bar coating method and the like, relief printing method, inkjet printing method, offset printing method, Examples of the printing method include a gravure printing method. In particular, when patterning organic light emitting layers of three colors of RGB, it can be selectively formed on the pixel portion by a printing method, and an organic EL element capable of color display can be manufactured. The film thickness of the organic light emitting medium layer is 1000 nm or less, preferably 50 nm to 150 nm, even when formed by a single layer or stacked layers.
繰り返しになるが、本発明は有機発光インキを用い凸版印刷法により有機発光層形成する場合だけでなく、正孔輸送インキや電子輸送インキを用い凸版印刷法により正孔輸送層や電子輸送層といった発光補助層を形成する場合にも使用することができる。 Again, the present invention is not only for forming an organic light emitting layer by a relief printing method using an organic light emitting ink, but also for a hole transport layer or an electron transport layer by a relief printing method using a hole transport ink or an electron transport ink. It can also be used when forming a light emission auxiliary layer.
次に、第二電極を形成する。第二電極を陰極とした場合その材料としては電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いる。または電子注入効率と安定性を両立させるため、低仕事関数なＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。また、トップエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合は、陰極は透明性を有する必要があり、例えば、これら金属とＩＴＯ等の透明導電層の組み合わせによる透明化が可能となる。 Next, a second electrode is formed. When the second electrode is a cathode, a material having high electron injection efficiency is used as the material. Specifically, a single metal such as Mg, Al, or Yb is used, or a compound such as Li, oxidized Li, or LiF is sandwiched by about 1 nm at the interface in contact with the light emitting medium, and Al or Cu having high stability and conductivity is laminated. And use. Or, in order to achieve both electron injection efficiency and stability, one or more metals such as Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, etc., which have low work function, and stable Ag, Al An alloy system with a metal element such as Cu is used. Specifically, alloys such as MgAg, AlLi, and CuLi can be used. Further, in the case of a top emission type organic EL device, the cathode needs to have transparency, and for example, transparency can be achieved by a combination of these metals and a transparent conductive layer such as ITO.
第二電極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。また、第二電極をパターンとする必要がある場合には、マスク等によりパターニングすることができる。第二電極の厚さは１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。なお、本発明では第一の電極を陰極、第二の電極を陽極とすることも可能である。 As a method for forming the second electrode, a dry film formation method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used. Moreover, when it is necessary to make a 2nd electrode into a pattern, it can pattern by a mask etc. The thickness of the second electrode is preferably 10 nm to 1000 nm. In the present invention, the first electrode can be a cathode and the second electrode can be an anode.
有機ＥＬ素子としては電極間に有機発光層を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料や発光補助層形成材料、電極形成材料の一部は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体を設ける。 As an organic EL element, it is possible to emit light by sandwiching an organic light emitting layer between electrodes and letting an electric current flow. However, some of the organic light emitting material, the light emission auxiliary layer forming material, and the electrode forming material contain moisture in the atmosphere. Since it is easily deteriorated by oxygen, a sealing body is usually provided for shielding from the outside.
封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、凹部を有するガラスキャップ、金属キャップを用いて、第一電極、有機発光媒体層、第二電極上空に凹部があたるようにして、その周辺部についてキャップと基板を接着剤を介して接着させることにより封止がおこなわれる。 For example, the sealing body includes a first electrode, an organic light emitting layer, a light emitting auxiliary layer, and a substrate on which the second electrode is formed. Then, sealing is performed by adhering the cap and the substrate with an adhesive around the peripheral portion so that the concave portion hits the second electrode.
また、封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、封止材上に樹脂層を設け、該樹脂層により封止材と基板を貼りあわせることによりおこなうことも可能である。 In addition, the sealing body is provided with a resin layer on a sealing material with respect to the substrate on which, for example, the first electrode, the organic light emitting layer, the light emission auxiliary layer, and the second electrode are formed. It is also possible to carry out by bonding the substrates.
このとき封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。 At this time, the sealing material needs to be a base material having low moisture and oxygen permeability. Examples of the material include ceramics such as alumina, silicon nitride, and boron nitride, glass such as alkali-free glass and alkali glass, metal foil such as quartz, aluminum, and stainless steel, and moisture-resistant film. Examples of moisture-resistant films include films formed by CVD of SiOx on both sides of plastic substrates, films with low permeability and water-absorbing films, or polymer films coated with a water-absorbing agent. The water vapor transmission rate is preferably 10 −6 g / m 2 / day or less.
樹脂層としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５〜５００μｍ程度が望ましい。 Examples of the resin layer include a photo-curing adhesive resin made of an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, a thermosetting adhesive resin, a two-component curable adhesive resin, and an ethylene ethyl acrylate (EEA) polymer. Examples thereof include acrylic resins, vinyl resins such as ethylene vinyl acetate (EVA), thermoplastic resins such as polyamide and synthetic rubber, and thermoplastic adhesive resins such as acid-modified products of polyethylene and polypropylene. Examples of methods for forming a resin layer on a sealing material include solvent solution method, extrusion lamination method, melting / hot melt method, calendar method, nozzle coating method, screen printing method, vacuum laminating method, hot roll laminating method, etc. Can be mentioned. A material having a hygroscopic property or an oxygen absorbing property may be contained as necessary. Although the thickness of the resin layer formed on a sealing material is arbitrarily determined by the magnitude | size and shape of the organic EL element to seal, about 5-500 micrometers is desirable.
第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板と封止体の貼り合わせは封止室でおこなわれる。封止体を、封止材と樹脂層の２層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。なお、ここでは封止材上に樹脂層を形成したが、基板上に樹脂層を形成して封止材と貼りあわせることも可能である。 The substrate on which the first electrode, the organic light emitting layer, the light emission auxiliary layer, and the second electrode are formed and the sealing body are bonded together in a sealing chamber. When the sealing body has a two-layer structure of a sealing material and a resin layer, and a thermoplastic resin is used for the resin layer, it is preferable to perform only pressure bonding with a heated roll. When a thermosetting adhesive resin is used, it is preferable to perform heat curing at a curing temperature after pressure bonding with a heated roll. In the case where a photocurable adhesive resin is used, curing can be performed by further irradiating light after pressure bonding with a roll. Note that although the resin layer is formed over the sealing material here, the resin layer can be formed over the substrate and bonded to the sealing material.
封止体を用いて封止を行う前やその代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＣＶＤ法を用いて、窒化珪素膜を１５０ｎｍ成膜するなど、無機薄膜による封止体とすることも可能であり、また、これらを組み合わせることも可能である。 Before or instead of sealing with a sealing body, for example, as a passivation film, it is also possible to form a sealing body with an inorganic thin film, such as a silicon nitride film having a thickness of 150 nm using a CVD method. It is also possible to combine these.
以下に、実施例について示す。
（被印刷基板の作製）
Examples will be described below.
(Preparation of printed substrate)
被印刷基板として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された平坦化層と、平坦化層上にコンタクトホールによって前記薄膜トランジスタと導通が図られている画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。基板のサイズは対角１．８インチ、画像形成領域の画素数は６４（ＲＧＢ）×６４である。 As a substrate to be printed, a thin film transistor that functions as a switching element provided on a support, a planarization layer formed thereabove, and a pixel electrode that is electrically connected to the thin film transistor through a contact hole on the planarization layer An active matrix substrate provided with The substrate size is 1.8 inches diagonal, and the number of pixels in the image forming area is 64 (RGB) × 64.
この基板上に設けられている画素電極の端部を被覆し画素を区画するような形状で隔壁を形成した。隔壁の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコータにて基板全面に厚み２μｍで形成した後、フォトリソグラフィーによって幅６０μｍの隔壁を形成した。これによりサブピクセル数１９２×６４ドット、１６６μｍ×４９８μｍピッチの画素領域が区画された。なお、電極配線パターンを含まない領域にディスプレイの上下方向、左右方向ともに３画素分ずつの区画を形成した（図１１）。 A partition wall was formed in such a shape as to cover the edge of the pixel electrode provided on the substrate and partition the pixel. The partition walls were formed by forming a positive resist ZWD6216-6 manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. on the entire surface of the substrate with a spin coater to a thickness of 2 μm, and then forming a partition wall having a width of 60 μm by photolithography. As a result, a pixel region having a number of subpixels of 192 × 64 dots and a pitch of 166 μm × 498 μm was defined. It should be noted that a section of three pixels was formed in the vertical and horizontal directions of the display in a region not including the electrode wiring pattern (FIG. 11).
画素電極上にスピンコート法により正孔輸送層としてポリ−（３，４）−エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）１．５ｗｔ％水溶液を１００ｎｍ膜厚で成膜した。さらにこの成膜されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜を減圧下１００℃で１時間乾燥することで、被印刷基板を作製した。 A poly- (3,4) -ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) 1.5 wt% aqueous solution with a film thickness of 100 nm was formed as a hole transport layer on the pixel electrode by spin coating. Further, the PEDOT / PSS thin film thus formed was dried at 100 ° C. for 1 hour under reduced pressure to produce a substrate to be printed.
（有機発光層形成用インキの調製）
赤色、緑色、青色（ＲＧＢ）の３色からなる以下の有機発光インキを調製した。
赤色発光インク（Ｒ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製赤色発光材料 商品名Ｒｅｄ１１００）
緑色発光インク（Ｇ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製緑色発光材料 商品名Ｇｒｅｅｎ１３００）
青色発光インク（Ｂ）：ポリフルオレン系誘導体のトルエン１質量％溶液（住友化学社製青色発光材料 商品名Ｂｌｕｅ１１００）
(Preparation of organic light emitting layer forming ink)
The following organic light-emitting inks comprising three colors of red, green, and blue (RGB) were prepared.
Red light emitting ink (R): 1% by weight toluene solution of polyfluorene derivative (Red light emitting material trade name Red1100 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Green light emitting ink (G): 1% by weight toluene solution of polyfluorene derivative (Green light emitting material, trade name Green 1300, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Blue luminescent ink (B): 1% by weight toluene solution of polyfluorene derivative (blue luminescent material, trade name Blue 1100 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
（高密度ダミーパターンのある樹脂版の作製）
ポリアミドを主成分とするネガ型感光性樹脂版を用い、前述の被印刷基板に相当するネガパターン（画像形成領域：開口線幅１０６μｍ、非開口スペース３９２μｍ、ピッチ４９８μｍ、画像非形成領域：開口線幅１０６μｍ、非開口スペース６０μｍ、ピッチ１６６μｍのストライプパターン）の東京プロセスサービス株式会社製クロムマスクを７０ｍｍＨｇで減圧密着させ、株式会社オーク製作所製紫外線点光源により露光した。露光の後、公知の現像、洗浄、乾燥工程を経て、凸版を形成した。なお、有機ＥＬディスプレイの作製のために、同一のマスクを用い、赤、青、緑の各色用に別途製版を行った。
(Production of resin plate with high-density dummy pattern)
A negative photosensitive resin plate mainly composed of polyamide is used, and a negative pattern corresponding to the above-described substrate to be printed (image forming area: opening line width 106 μm, non-opening space 392 μm, pitch 498 μm, image non-forming area: opening line) A chrome mask manufactured by Tokyo Process Service Co., Ltd. having a width of 106 μm, a non-opening space of 60 μm, and a pitch of 166 μm was adhered under reduced pressure at 70 mmHg, and exposed with an ultraviolet point light source manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd. After exposure, a relief printing plate was formed through known development, washing, and drying processes. In order to fabricate an organic EL display, the same mask was used, and plate making was separately performed for each of red, blue, and green colors.
（有機ＥＬ素子の製造）
上記高精細印刷用凸版を枚葉式の印刷機のシリンダーに固定した。これと上記の有機発光インキを用いて、被印刷基板に対し印刷を各色についておこなった。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した（図１２）。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。形成されたパターン各色の平均膜厚は１０２ｎｍだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを１０ｎｍ成膜し、さらにその上に銀を３００ｎｍ真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない本発明の有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子の発光状態を確認したところ、発光ムラなどの特異な異常が無いことを確認した。
(Manufacture of organic EL elements)
The relief printing plate for high-definition printing was fixed to a cylinder of a sheet-fed printing press. Using this and the above-described organic light emitting ink, printing was performed for each color on the substrate to be printed. The organic light emitting layer was printed so that the red organic light emitting layer, the green organic light emitting layer, and the blue organic light emitting layer were arranged in a stripe shape (FIG. 12). After printing for each color, drying was performed in an oven at 130 ° C. for 1 hour. The average film thickness of each color of the formed pattern was 102 nm. After drying, a 10 nm film of calcium was formed on the organic light emitting layer formed by printing, and then silver was vacuum deposited on the film by 300 nm, and finally sealed using a glass cap to produce the organic EL device of the present invention. . When the light emission state of the organic EL element was confirmed, it was confirmed that there was no unusual abnormality such as uneven light emission.
＜比較例＞
（ダミーパターンのない樹脂版の作製）
ポリアミドを主成分とするネガ型感光性樹脂版を用い、前述の被印刷基板に相当するネガパターン（画像形成領域：開口線幅１０６μｍ、非開口スペース３９２μｍ、ピッチ４９８μｍ）の東京プロセスサービス株式会社製クロムマスクを７０ｍｍＨｇで減圧密着させ、株式会社オーク製作所製紫外線点光源により露光した。露光の後、公知の現像、洗浄、乾燥工程を経て、凸版を形成した。なお、有機ＥＬディスプレイの作製のために、同一のマスクを用い、赤、青、緑の各色用に別途製版を行った。
<Comparative example>
(Production of resin plate without dummy pattern)
Made by Tokyo Process Service Co., Ltd., using a negative photosensitive resin plate mainly composed of polyamide and having a negative pattern (image forming area: opening line width 106 μm, non-opening space 392 μm, pitch 498 μm) corresponding to the aforementioned substrate to be printed. A chrome mask was brought into close contact under reduced pressure at 70 mmHg and exposed with an ultraviolet point light source manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd. After exposure, a relief printing plate was formed through known development, washing, and drying processes. In order to fabricate an organic EL display, the same mask was used, and plate making was separately performed for each of red, blue, and green colors.
（有機ＥＬ素子の製造）
上記高精細印刷用凸版を枚葉式の印刷機のシリンダーに固定した。これと上記の有機発光インキを用いて、被印刷基板に対し印刷を各色についておこなった。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った。形成されたパターン各色の平均膜厚は１０２ｎｍだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを１０ｎｍ成膜し、さらにその上に銀を３００ｎｍ真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない本発明の有機ＥＬ素子を作製した。この有機ＥＬ素子の発光状態を確認したところ、外縁部における有機膜の不足が生じ、リーク電流による発熱があり、ディスプレイ全体が過熱状態となり、端部で非発光箇所が見られた。
(Manufacture of organic EL elements)
The relief printing plate for high-definition printing was fixed to a cylinder of a sheet-fed printing press. Using this and the above-described organic light emitting ink, printing was performed for each color on the substrate to be printed. The organic light emitting layer was printed so that the red organic light emitting layer, the green organic light emitting layer, and the blue organic light emitting layer were arranged in a stripe shape. After printing for each color, drying was performed in an oven at 130 ° C. for 1 hour. The average film thickness of each color of the formed pattern was 102 nm. After drying, a 10 nm film of calcium was formed on the organic light emitting layer formed by printing, and then silver was vacuum deposited on the film by 300 nm, and finally sealed using a glass cap to produce the organic EL device of the present invention. . When the light emitting state of the organic EL element was confirmed, the organic film was insufficient at the outer edge, heat was generated due to leakage current, the entire display was overheated, and non-light emitting portions were seen at the end.
１Ａ・・・画像非形成領域
１Ｂ・・・画像形成領域
１Ｃ・・・画素あるいはサブ画素
１Ｄ・・・ダミー画素
Ｓ・・・単位面積
Ｓ−１、Ｓｎ・・・画像形成領域の有機層パターンの占有面積
Ｓ−２、Ｓｏ・・・画像非形成領域の有機層パターンの占有面積
００１・・・インキ補充装置
００２・・・ドクター
００３・・・アニロックスロール
００４・・・印刷用凸版印刷
００５・・・版胴
００６・・・被印刷基板
００７・・・ステージ
００８・・・インキ
００８ａ・・・インキパターン
１・・・ＴＦＴ基板
２・・・第一電極
３・・・正孔輸送層
７・・・隔壁
４１，４２，４３・・・有機発光層（発光層）
１１１・・・支持体
１１２・・・活性層
１１３・・・ゲート絶縁膜
１１４・・・ゲート電極
１１６・・・ドレイン電極
１１７・・・平坦化層
１１８・・・コンタクトホール
１２０・・・ＴＦＴ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A ... Image non-formation area | region 1B ... Image formation area | region 1C ... Pixel or sub pixel 1D ... Dummy pixel S ... Unit area S-1, Sn ... Organic layer pattern of image formation area Occupying area S-2, So ... occupying area of organic layer pattern in non-image forming area 001 ... ink replenishing device 002 ... doctor 003 ... anilox roll 004 ... letter printing for printing 005 ··· Plate cylinder 006 · · · Print substrate 007 · · · Stage 008 · · · Ink 008a · · · Ink pattern 1 · · · TFT substrate 2 · · · 1st electrode 3 · · · hole transport layer 7 · · · ..Partition walls 41, 42, 43 ... Organic light emitting layer (light emitting layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Support body 112 ... Active layer 113 ... Gate insulating film 114 ... Gate electrode 116 ... Drain electrode 117 ... Flattening layer 118 ... Contact hole 120 ... TFT
Claims (3)
前記有機ＥＬ素子に形成される有機層の内、少なくとも一層以上が
画像形成領域と、該画像形成領域の外縁部にダミー画像形成領域の異なる表面パターンを有し、
前記画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｏと、ダミー画像形成領域中の単位面積Ｊに形成される表面パターン凸部の占有面積Ｊｎとの間でＪｏ／Ｊ＜Ｊｎ／Ｊの関係が成り立つ印刷用凸版を用いた凸版印刷法により形成されることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 An organic EL element manufacturing method having an image forming region and an image non-forming region at an outer edge of the image forming region, and having at least one dummy organic layer region in the image non-forming region,
Among the organic layers formed in the organic EL element, at least one layer has an image forming region and a different surface pattern of the dummy image forming region on the outer edge of the image forming region,
Between the occupied area Jo of the surface pattern convex portion formed in the unit area J in the image forming region and the occupied area Jn of the surface pattern convex portion formed in the unit area J in the dummy image forming region A method for producing an organic EL element, wherein the organic EL element is formed by a letterpress printing method using a letterpress printing plate satisfying a relationship of J <Jn / J.
It has a plurality of light emitting layers corresponding to a plurality of color pixels, and the plurality of light emitting layers are formed so as to overlap at least part of the dummy organic layer region only in the dummy organic layer region. The organic EL element according to claim 1 or 2 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007254693A JP5298489B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Organic EL device and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007254693A JP5298489B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Organic EL device and manufacturing method thereof |
Publications (2)
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