JP6155548B2 - 有機el素子の製造方法、表示装置、照明装置及び有機el素子の製造装置 - Google Patents
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Description
。そのため有機層を印刷法によって成膜する際に基板上に転写されるインキ量はごく微量であり、常温常圧の大気下で大部分のインキ溶媒は数秒〜数分といった短時間で揮発乾燥することが多い。
前記発光媒体層の1層以上を印刷法にて形成し、
前記印刷法における乾燥成膜時に、印刷ユニット設置雰囲気とは分離した、独立雰囲気制御空間および前記独立雰囲気制御空間へ溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給室を設け、前記溶媒蒸気供給室から前記独立雰囲気制御空間へ供給される溶媒蒸気は多数のノズルを通じて均一に供給され、前記独立雰囲気制御空間にて、インキ溶媒主成分の溶媒蒸気濃度を制御して基板上の印刷転写インキの揮発乾燥を実施し、かつ前記独立雰囲気制御空間に基板上の印刷インキ転写領域が搬送されるまでの時間が、印刷インキの転写後10秒以内であることを特徴とする有機EL素子の製造方法である。
印刷ユニット設置雰囲気とは独立した、基板上の印刷転写インキを揮発乾燥する独立雰囲気制御空間および前記独立雰囲気制御空間へ溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給室を具備し、
前記溶媒蒸気供給室から前記独立雰囲気制御空間へ供給される溶媒蒸気は多数のノズルを通じて均一に供給される供給機能を具備し、
前記独立雰囲気制御空間に、インキ溶媒主成分の溶媒蒸気濃度を制御する制御機能を具備し、
前記独立雰囲気制御空間に基板上の印刷インキ転写領域が搬送されるまでの時間を、印刷インキの転写後少なくとも10秒以内に制御する機能を具備したことを特徴とする有機EL素子の製造装置である。
表示装置に適用される、図1に示すアクティブマトリクス駆動型有機EL表示素子をボトムエミッション型として本発明に適用した場合について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明で用いることのできる基板101としては、基板に積層される電極や有機発光媒体層を支持することができればよい。基板には、さらに、有機発光媒体層や電極の劣化を防ぐために、水分や酸素の透過率の低い材料や、透過を防ぐ処理を施してあることが好ましい。有機EL表示装置をアクティブマトリクス駆動とする場合には基板として薄膜トランジスタを形成したTFT基板を用いることができる。
電極側から光を取り出す、いわゆるボトムエミッションタイプの有機EL素子とする場合には、ガラスやプラスチック等の透光性を備えている基板を用いる。
第一電極102には、透明又は半透明の電極を形成することのできる導電性物質を好適に使用することができる。
絶縁層107は、各画素に対応した発光領域を区画するように形成することができる。画素電極102の端部を覆うように形成するのが好ましい。一般的にアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置100は、各画素に対して画素電極102が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとするため、画素電極102の端部を覆うように形成される。絶縁層107の最も好ましい形状は各画素電極102を最短距離で区切る格子状を基本とする。
発光媒体層105は1層以上の層構成を持つ有機発光層104及び、適時選択した機能層103を積層した構造となっている。機能層103層は正孔輸送層、正孔注入層、インターレイヤ層、電子ブロック層、電子輸送層、電子注入層、正孔ブロック層などが構成要素としては考えられ、よく利用される配置として103aに正孔注入層、103bに正孔輸送層又はインターレイヤ層又は電子ブロック層、103cに電子輸送層又は正孔ブロック層、103dに電子注入層と構成される。
ンゼン、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、水等の単独又は混合溶媒に溶解又は分散させて有機発光塗布液として用いれば、印刷法による成膜ができる。
発光媒体層105を形成する印刷法としては、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法などの有版印刷法や、インクジェット法、ノズル印刷法等を用いることができる。
201上に直接塗布する凸版印刷装置200を用いることができる。なお、本発明の発光媒体層105の形成方法はこれに限るものではない。
第二電極106を陰極とする場合には、発光媒体層105への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的にはMg、Al、Yb等の金属単体を用い、発光媒体層と接する界面に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を積層して用いてもよい。又は電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低い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を用いてもよい。具体的にはMgAg、AlLi、CuLi等の合金が使用できる。
有機EL素子に大気のガスが到達しないようにするために通常は、外部と遮断するために封止材と樹脂層とを有する封止体を設けることができる。あるいはキャップ状の封止材をと接着剤を用いて密閉封止した封止体の構成としても良い。
有機EL素子としては、単一の第一電極と第二電極を対向するように配置し、全面を発光させる単純な構造の他、情報表示可能なディスプレイ用途に向く駆動方式として、第一電極と第二電極を互いに直交するストライプ状に形成し、交点への電流の印加によって発光させるパッシブマトリクス型の有機EL素子とすることも、一方の電極を複数の画素に区画し、それぞれの画素にトランジスタを形成し個別に電流のオン−オフが可能としたアクティブマトリクス型の有機EL素子とすることもできる。
(TFT)と、その上方に形成された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320mm×400mmでその中に対角15インチ、画素数は1024×768のディスプレイが中央に配置されている。
実施例1の比較例として、正孔輸送層及び有機発光層の印刷時に印刷後基板空間の囲いを取り外し、印刷機設置空間と同一雰囲気のままで印刷を行った。その他は実施例1と同一条件下でアクティブマトリックス駆動型有機ELパネルを作成した。
101・・・基板
102・・・第一電極(例として陽極)
103・・・機能層
103a・・・正孔注入層
103b・・・インターレイヤ層又は正孔輸送層又は電子ブロック層
103c・・・電子輸送層又は正孔ブロック層
103d・・・電子注入層
104・・・有機発光層
105・・・発光媒体層
106・・・第二電極(例として陰極)
107・・・絶縁層
108・・・封止体
109・・・樹脂層
110・・・封止材
200・・・凸版印刷機
201・・・被印刷基板
202・・・インキタンク
203・・・インキチャンバ
204・・・アニロックスロール
204a・・・塗布層
205・・・印刷版
206・・・版胴
207・・・移動定盤
208・・・印刷ユニット
209・・・独立雰囲気制御空間
400・・・溶媒濃度制御ユニット
401・・・高濃度溶媒蒸気室
402・・・溶媒蒸気拡散室
403・・・溶媒蒸気拡散機
404・・・溶媒蒸気供給室
405・・・溶媒蒸気濃度計
Claims (8)
- 基板と、当該基板上に形成された対向する一対の電極と、前記電極間に設けられ少なくとも有機発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、を有する有機EL素子の製造方法であって、
前記発光媒体層の1層以上を印刷法にて形成し、
前記印刷法における乾燥成膜時に、印刷ユニット設置雰囲気とは分離した、独立雰囲気制御空間および前記独立雰囲気制御空間へ溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給室を設け、
前記溶媒蒸気供給室から前記独立雰囲気制御空間へ供給される溶媒蒸気は多数のノズルを通じて均一に供給され、前記独立雰囲気制御空間にて、インキ溶媒主成分の溶媒蒸気濃度を制御して基板上の印刷転写インキの揮発乾燥を実施し、かつ前記独立雰囲気制御空間に基板上の印刷インキ転写領域が搬送されるまでの時間が、印刷インキの転写後10秒以内であることを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記独立雰囲気制御空間の溶媒蒸気濃度を0〜10vol%の間で制御することを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記独立雰囲気制御空間が外部空間に対して陽圧であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記印刷法が凸版印刷法であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造方法。
- 基板と、当該基板上に形成された対向する一対の電極と、前記電極間に設けられた、少なくとも有機発光層を含む複数の層からなる発光媒体層と、を有する有機EL素子の、前記複数の層からなる発光媒体層の1層以上を、印刷法にて形成する有機EL素子の製造装置であって、
印刷ユニット設置雰囲気とは独立した、基板上の印刷転写インキを揮発乾燥する独立雰囲気制御空間および前記独立雰囲気制御空間へ溶媒蒸気を供給する溶媒蒸気供給室を具備し、
前記溶媒蒸気供給室から前記独立雰囲気制御空間へ供給される溶媒蒸気は多数のノズルを通じて均一に供給される供給機能を具備し、
前記独立雰囲気制御空間に、インキ溶媒主成分の溶媒蒸気濃度を制御する制御機能を具備し、
前記独立雰囲気制御空間に基板上の印刷インキ転写領域が搬送されるまでの時間を、印刷インキの転写後少なくとも10秒以内に制御する機能を具備したことを特徴とする有機EL素子の製造装置。 - 前記独立雰囲気制御空間の溶媒蒸気濃度を0〜10vol%の間で制御する機能を具備したことを特徴とする請求項5に記載の有機EL素子の製造装置。
- 前記独立雰囲気制御空間が外部空間に対して陽圧に制御する機能を具備したことを特徴とする請求項5または請求項6に記載の有機EL素子の製造装置。
- 前記印刷法が凸版印刷法であることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載の有機EL素子の製造装置。
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