KR100740965B1 - 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 간편한 방법으로 광취출 효율이 높은 유기 박막 소자를 제공할 수 있는 유기 박막 소자의 제조 방법, 그것을 이용한 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기의 제조 방법을 제공함을 과제로 한다.
적어도 하나의 전극이 투명 전극인 한 쌍의 박막 전극 사이에 유기 박막을 포함하여 구성되는 유기 박막 소자의 제조 방법으로서, 기재 위에 투명 전극 형성 재료를 함유하는 원료액을 분무함으로써 투명 전극을 형성하는 공정과, 상기 투명 전극 위에 유기 박막을 형성하는 공정을 포함하는 유기 박막 소자의 제조 방법에 의해, 상기 과제를 해결한다.
마이크로 렌즈, 친화성이 낮은 액체, 부착, 경화.
Description
도 1은 본 실시 형태의 마이크로 렌즈를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 실시 형태의 제조 방법에 의해 제조된 마이크로 렌즈의 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 실시 형태의 마이크로 렌즈의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면.
도 4는 친화성이 다른 영역을 마련한 경우의 마이크로 렌즈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법의 다른 예에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 제조 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 제조 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 실시 형태의 유기 EL 소자의 제조 방법에 의해 제조되는 유기 EL 소자의 다른 구성예를 나타내는 도면.
도 9는 유기 EL 장치의 일례를 나타내는 도면.
도 10은 전기 광학 장치(예： 유기 EL 표시 장치)를 포함하여 구성되는 각종 전자 기기의 예를 나타내는 도면.
도 11은 전기 광학 장치(예： 유기 EL 표시 장치)를 포함하여 구성되는 각종 전자 기기의 예를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법에 의해 얻어진 마이크로 렌즈의 전자현미경 사진.
[부호의 설명]
101…기판, 102…마이크로 렌즈 전구체, 103…마이크로 렌즈, 105…하지막, 109…친액성 영역, 111…발액성 영역, 200…TFT 기판, 201…기판, 203…절연막, 205…층간 절연막, 207…보호막, 209…게이트 전극, 211…금속 배선, 213…반도체막, 215…화소 전극, 300…소자, 301…기판, 303…투명 전극, 305…뱅크, 307…하지막, 309…마이크로 렌즈, 311…정공 수송층, 313…유기 발광층, 315…전자 주입층, 317…음극, 330…출사면, 600…전기 광학 장치, 830…휴대 전화, 831…안테나부, 832…음성 출력부, 833…음성 입력부, 834…조작부, 840…비디오 카메라, 841…수상부, 842…조작부, 843…음성 입력부, 850…컴퓨터, 851…카메라부, 852…조작부, 860…헤드 마운트 디스플레이, 861…밴드, 862…광학계 수납부, 900…텔레비젼, 910…롤업식(roll-up type) 텔레비젼
본 발명은 마이크로 렌즈의 제조 방법 및 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네선스 소자(이하, "유기 EL 소자"라 함)는 전류를 흘림으로써 스스로 발광하는 자발광 소자이며, 시인성, 내충격성도 뛰어나고, 또한 무기 EL에 비교하여 소비 전력이 낮다는 뛰어난 특성을 갖는다. 따라서, 유기 EL 소자는 이러한 뛰어난 특성 때문에, 차세대의 표시 디바이스로서 주목을 모으고 있다.
유기 EL 소자는 전형적으로는 기판／양극／유기 발광층／음극으로 구성된다. 그런데, 유기 EL 소자에서는, 각 층을 구성하는 재료의 굴절율 차에 의해서, 층 계면에서 전반사가 생긴다. 전반사에 의해 각 층 내에 갇힌 광은, 기판 횡방향으로 전파한 후, 단면(端面) 발광해버리거나, 전파 도중에서 비복사적으로 소실해버린다. 이 결과, 외부로 방출되는 발광량은 감소하고, 광취출 효율은 예를 들면 20％ 정도까지 저하해버린다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 예를 들면, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에는, 유기 EL 소자 위 또는 그 주위에 프리즘이나 마이크로 렌즈를 형성하여, 광취출 효율을 향상시키는 방법이 개시되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2003－282255호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특개 2004－39500호 공보
그러나, 상기 공보에서는, 형(型)의 형상을 기재에 전사함으로써 마이크로 렌즈를 형성하고 있다. 따라서, 제조하는 장치의 설계에 따른 형이 필요하게 된다. 또한, 마이크로 렌즈를 제조하는 다른 방법으로서는, 예를 들면, 잉크젯법이나 포토리소그래피 기술을 이용한 제조 방법이 알려져 있다. 그러나, 잉크젯법으로는 마이크로 렌즈를 한 번에 대량으로 생산할 수 없고, 포토리소그래피 기술로는는 작업 공정이 번잡하게 되는 등의 불편이 있었다.
따라서, 본 발명은 간편한 방법으로 효율 좋게 마이크로 렌즈를 대량생산 가능한 마이크로 렌즈의 제조 방법 및 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 기재의 표면에, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료를 함유하는, 상기 기재의 표면과의 친화성이 낮은 액체를 분무하여 부착시키는 공정과, 상기 액체를 경화시키는 공정을 포함하는 마이크로 렌즈의 제조 방법을 제공한다.
이에 의하면, 기재 표면에, 기재의 표면과의 친화성이 낮은 액체를 분무하므로, 액체가 기재 위에서 대략 반구 모양으로 되어, 이것을 경화함으로써 볼록 렌즈 모양의 마이크로 렌즈를 얻을 수 있다. 이와 같이 분무에 의해 마이크로 렌즈를 형성하므로, 간편한 공정으로 한 번에 대량의 마이크로 렌즈를 형성할 수 있어, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
바람직하게는, 상기 기재는, 상기 기재 표면보다 상기 액체와의 친화성이 낮은 하지막을 더 갖는다. 이에 의하면, 기재의 재질에 관계없이, 마이크로 렌즈를 형성할 수 있게 된다. 친화성이 낮은 하지막이란, 바람직하게는 발액성의 하지막이다.
바람직하게는, 상기 하지막은 자기 조직화 단분자막으로 형성된다. 이에 의하면, 안정한 하지막을 형성할 수 있게 되므로, 장기에 걸쳐 기재 표면에 발액성을 갖게 할 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 분무된 액체의 평균 입자경이 1 μm 이하이다. 이에 의하면, 미소한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있게 된다.
바람직하게는, 상기 마이크로 렌즈의 평균 직경이 5 μm 이하이다. 본 발명에 의하면, 이러한 미세한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있으며, 더우기, 예를 들면 0.1 μm 정도의 마이크로 렌즈도 형성할 수 있다.
바람직하게는, 상기 액체와 상기 기재 또는 상기 하지막의 접촉각이 50˚ 이상이다. 이에 의하면, 보다 집광성이 높은 마이크로 렌즈를 형성할 수 있는 경향이 있다.
본 발명의 다른 태양은, 상기 기재 위에, 상기 액체에 대한 친화성이 다른 영역을 패터닝하여 형성하는 공정과, 상기 기재의 표면에, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료를 함유하는 액체를 분무하여 부착시키는 공정과, 상기 액체를 경화시키는 공정을 포함하는 마이크로 렌즈의 제조 방법이다.
이에 의하면, 소망하는 위치에 위치정도(位置精度) 좋게 마이크로 렌즈를 형 성할 수 있다. 또한, 패턴 형성되는 영역의 크기를 조정함으로써, 마이크로 렌즈의 크기를 변동할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 태양은, 기재의 표면에, 에칭 보호막을 형성하는 재료를 함유하는, 상기 기재의 표면과의 친화성이 낮은 액체를 분무하여 부착시켜, 볼록 렌즈 형상을 갖는 에칭막을 형성하는 공정과, 상기 에칭막이 형성된 상기 기재를 에칭함으로써, 상기 에칭막의 형상을 상기 기재에 전사하는 공정을 포함하는 마이크로 렌즈의 제조 방법이다.
이에 의하면, 기재를 가공함으로써 마이크로 렌즈를 형성하므로, 마이크로 렌즈와 기재가 일체화되어, 마이크로 렌즈와 기재의 재료의 서로 다름에 의한 광손실 등이 생기지 않는다.
본 발명의 다른 태양은, 기판 위에 제1 전극막을 형성하는 제1 공정과, 상기 제1 전극막 위에 적어도 발광층을 포함하는 유기 화합물층을 형성하는 제2 공정과, 상기 유기 화합물층 위에 제2 전극막을 형성하는 제3 공정을 포함하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법으로서, 상기 발광층으로부터 상기 유기 일렉트로루미네선스 소자의 출사면에 이르는 어느 층간 또는 상기 출사면 위에, 제1항, 제7항, 및 제8항 중 어느 한 항 기재의 마이크로 렌즈의 제조 방법을 사용하여 마이크로 렌즈를 형성하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법이다.
이에 의하면, 상기 마이크로 렌즈의 제조 방법을 이용할 수 있으므로, 간편한 방법으로 효율 좋게, 층간 또는 출사면 위에 마이크로 렌즈를 가지며 광취출 효율이 향상된 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제조할 수 있다.
바람직하게는, 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 재료와, 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 층을 구성하는 재료의 굴절율 차가 0.05 이하, 더 바람직하게는 0.02 이하이다. 더 바람직하게는, 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 재료와, 상기 마이크로 렌즈를 형성하는 층을 구성하는 재료의 굴절율이 거의 같다. 이에 의하면, 마이크로 렌즈와 마이크로 렌즈를 형성하는 층의 재료의 서로 다름에 의한 광손실을 저감할 수 있다.
상기 마이크로 렌즈는, 상기 제1 전극 위에, 상기 발광층으로부터 출사한 광이 출사면 방향으로 집광하도록 형성되어도 좋다. 또한, 상기 기판 위에, 상기 발광층으로부터 출사한 광이 출사면 방향으로 집광하도록 형성되어도 좋다. 이와 같이, 층간 또는 기판 위에 형성됨으로써, 발광층으로부터 출사한 광을 집광할 수 있게 되어, 광의 취출 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법에 의하면, 상기 마이크로 렌즈에 의해 구성되는 층의 표면 조도(surface roughness) Ra를, 예를 들면 3 nm 이하, 바람직하게는 1 nm 이하로까지 할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 다른 태양은, 한 쌍의 전극 사이에 발광층을 포함하는 유기 화합물층으로 구성되는 유기 일렉트로루미네선스 장치로서, 상기 발광층으로부터 출사면에 이르는 사이의 층에, 상기 발광층으로부터 출사한 광을 출사면 방향으로 집광하도록, 표면 조도 Ra가 3 nm 이하, 바람직하게는 1 nm 이하인 미소한 마이크로 렌즈군을 포함하는 층이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치이다.
이에 의하면, 발광층으로부터 출사면에 이르는 사이의 층에 마이크로 렌즈가 형성되어 있으므로, 유기 화합물층 내에서의 광의 반사에 의한 광손실을 방지할 수 있게 된다. 또한, 마이크로 렌즈군을 포함하는 층(이하, “마이크로 렌즈층"이라 함)의 표면 조도 Ra가 소정 값 이하이므로, 마이크로 렌즈층의 표면 요철의 영향에 의해, 마이크로 렌즈층보다 상층에 마련되는 층의 막두께의 변동을 저감시킬 수 있게 된다.
또한, 유기 화합물층에는, 발광층 이외에, 예를 들면 정공 수송층, 전자 주입층 등의 통상 유기 일렉트로루미네선스 소자에 포함되는 층을 포함할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
(마이크로 렌즈의 제조 방법)
이하에, 본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은 본 실시 형태의 마이크로 렌즈를 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1(a)에 나타내는 기판(기재)(101)의 표면 위에, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료를 함유하는 액체를 분무하여 부착시켜, 복수의 마이크로 렌즈의 전구체(102)(이하, "마이크로 렌즈 전구체"라 함)를 형성한다.
마이크로 렌즈를 형성하는 재료를 함유하는 액체를 분무하는 방법으로서는, 특히 한정되지 않는다. 단, 평균 직경이 1 μm 이하, 바람직하게는 0.5 μm 이하 인, 미소한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있는 관점에서는, 평균 입자경이 1 μm 이하, 바람직하게는 0.5 μm 이하의 입자로서, 액체를 분무함이 바람직하다. 이러한 분무법으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 액상식 미스트 성막법(Liquid Source Misted Chemical Deposition: LSMCD)을 들 수 있다. 이 방법에 의하면, 용이하게 미크론 오더 또는 서브 미크론 오더의 미소 액적을 형성할 수 있다.
여기서, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료로서는, 경화 후에 렌즈로서의 기능을 발휘할 수 있는 투명 또는 반투명의 재료이면 특히 한정되지 않는다. 구체적으로는, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료는, 그 용도에 따라서 적의 선택되며, 예를 들면 소다 석회 유리, 붕규산 유리, 석영 유리 등의 무기 유리류, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트 등의 수지, ZnO, TiO2 등의 금속 산화물, 및 Si3N 등의 금속질화물 등이 사용된다. 또한, 중합 가능한 모노머와 중합 개시제의 혼합물이라도 좋다. 또한, 후술하는 투명 전극의 재료나 유기 화합물층을 구성하는 재료를 사용할 수도 있다.
또한, 마이크로 렌즈를 형성하는 재료를 함유하는 액체로서는, 상기와 같은 재료를 분산 또는 용해하여 함유하는 것이면 좋고, 특히 한정되지 않는다. 단, 기판(101)의 표면과의 친화성이 낮은 액체인 것이 바람직하다. 액체와 기판(101)의 친화성은 상대적인 것이며, 기판(101)의 종류에 따라서도 변동한다. 친화성의 지표로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 유기 용매를 용매로서 사용한 경우, 기판(101)과의 접촉각이 50˚ 이상, 바람직하게는 60˚ 이상, 더 바람직하게는 70 ˚ 이상인 것이 바람직하다. 이에 의해, 보다 집광성이 높은 마이크로 렌즈를 형성할 수 있는 경향이 있다.
기판(101)의 재질은, 특히 한정되지 않고, 용도에 따라 적의 선택된다. 또한, 기판(101)이 발액성이면, 사용할 수 있는 액체의 선택의 폭도 넓어진다.
마이크로 렌즈(103)(또는 마이크로 렌즈 전구체(102))의 형상은, 액체의 농도 및 액체와 기판(101)의 친화성의 정도(접촉각) 등을 적의 조정함으로써, 조절할 수 있다.
다음에, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 상기와 같이 형성한 마이크로 렌즈의 전구체를 경화시킨다. 이에 의해, 복수의 볼록 렌즈 모양의 마이크로 렌즈가 한 번에 얻어진다. 경화 방법은, 특히 한정되지 않고, 사용한 재료에 따라 적의 경화 처리한다.
또한, 형성되는 복수의 마이크로 렌즈의 형상 및 크기는, 균일한 것이라도, 도 2(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같은 불균일한 것이라도 좋다.
또한, 기판(101)이 친액성의 재료로 구성되는 경우에는, 액체를 분무해도 기판(101)에 부착한 액체가 기판(101) 위에서 퍼져버려, 마이크로 렌즈의 형상이 형성되지 않는 경우도 있다. 이러한 경우에는, 마이크로 렌즈를 형성하기 위한 하지막(105)으로서, 발액성의 막을 형성해도 좋다.
도 3은 본 실시 형태의 마이크로 렌즈의 제조 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3(a)에 나타내는 기판(101) 위에, 하지막(105)을 형성한다(도 3(b) 참조 ).
하지막(105)은 액체와의 친화성을 조정하는 것이며, 하지막(105)의 재질을 적의 변경함으로써, 마이크로 렌즈의 형상을 조정할 수도 있다. 이러한 하지막(105)을 형성하는 재료로서는, 특히 한정되지 않고, 마이크로 렌즈의 형상 및 재질, 액체와의 접촉각, 용도 등에 따라 적의 선택된다. 따라서, 기판(101)보다도 마이크로 렌즈를 형성하는 재료와의 친화성이 낮은 재료, 즉, 보다 발액성(액체와의 접촉각)이 큰 재료를 사용해도 좋다. 이에 의해, 기판(101) 위에 직접 마이크로 렌즈를 형성하는 경우에 비교하여, 보다 아스펙트비(aspect ratio)가 높은(저면의 길이(L)에 대하여 높이(H)의 비가 큰) 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다. 액체와의 친화성의 지표로서는, 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 유기 용매를 마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체의 용매로서 사용한 경우, 접촉각이 50˚ 이상, 바람직하게는 60˚ 이상, 더 바람직하게는 70˚ 이상이 되는 재료인 것이 바람직하다. 이에 의해, 보다 집광성이 높은 마이크로 렌즈를 형성할 수 있는 경향이 있다. 이러한 재료로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 불소계 수지 등의 발액성을 갖는 수지, 폴리올레핀 등을 들 수 있다. 또한, 하지막(105)의 안정성 및 평활성이 뛰어난 등의 관점에서는, 자기 조직화 단분자막을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 발액성의 자기 조직화막으로서는, 예를 들면 불화알킬실란(FAS) 등을 들 수 있다. 자기 조직화 단분자막은, 종래 공지의 예를 들면, 자기 조직화 단분자막 형성 재료를 함유하는 액을 도포함 등에 의해 용이하게 형성할 수 있다.
다음에, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 상기와 같은 방법으로, 하지막(105) 위에 액체를 분무하여 부착시켜, 복수의 마이크로 렌즈 전구체(102)를 형성하고, 이것을 경화시킴으로써, 복수의 마이크로 렌즈(103)를 얻는다.
이와 같이, 하지막(105)을 마련함으로써, 기판(101)의 재질에 관계없이, 마이크로 렌즈를 형성할 수 있게 된다. 또한, 마이크로 렌즈의 형상을 용이하게 조정할 수 있게 된다.
또한, 기판(101) 위에, 친화성이 다른 영역, 즉, 친화성이 높은 영역(친액성의 영역)과 친화성이 낮은 영역(발액성의 영역)을 형성해도 좋다.
도 4에 친화성이 다른 영역을 마련한 경우의 마이크로 렌즈의 제조 방법을 설명하기 위한 도면을 나타낸다.
우선, 도 4(a)에 나타내는 기판(101) 위에, 패터닝된 발액성의 하지막(105)을 형성한다. 구체적으로는, 예를 들면, 젖음성(wettability)이 좋은 기판(101) 위에 일면에 발액성의 하지막(105)을 마련한 후, 전자 빔(Electron Beam： EB) 또는 진공 자외광(Vacuum ultra violet： VUV) 등의 광, 혹은 레이저 등에 의해, 하지막(105)의 일부를 제거함으로써 소망하는 패턴의 하지막(105)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 기판(101)의 표면에, 친액성의 영역(109)과 발액성의 영역(111)을 형성할 수 있다(도 4(b) 참조).
다음에, 이와 같이 소망하는 패턴이 형성된 하지막(105) 위에 마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체를 분무한다. 이에 의해, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 친액성의 영역(109)에 선택적으로 마이크로 렌즈(103)을 형성할 수 있다.
본 예에 의하면, 하지막(105)의 패턴을 적의 조정함으로써, 소망하는 위치에 위치정도 좋게 마이크로 렌즈를 형성할 수 있게 된다. 또한, 친액성의 영역(109)의 크기 및 형상 등을 변경함으로써, 마이크로 렌즈의 크기 및 형상을 조정할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법의 다른 태양에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법의 다른 예에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
본 예에서는, 분무에 의해 마이크로 렌즈를 형성하는 대신에, 에칭 보호막을 형성한다.
우선, 도 5(a)에 나타내는 기판(101) 위에, 상기와 마찬가지로 하지막(105)을 마련한다(도 5(b)). 다음에, 도 5(c)에 나타내는 바와 같이, 하지막(105) 위에, 에칭 보호막을 형성하는 재료를 함유하는 액체로서, 기판(101)의 표면과의 친화성이 낮은 액체를 분무하여 부착시켜, 경화시킨다.
여기서, 에칭 보호막을 형성하는 재료로서는, 기판(101)의 재질, 에칭 방법 및 에칭제의 종류 등에 따라 적의 선택된다.
이에 의해, 도 5(d)에 나타내는 바와 같이, 에칭 보호막의 형상을 기판(101) 위에 전사할 수 있게 된다. 이에 의해, 마이크로 렌즈(103)가 일체적으로 형성된 기판(101)을 얻을 수 있다. 따라서, 별도의 부재로 마이크로 렌즈(103)를 형성하는 경우에 비하여, 광손실을 저감할 수 있게 된다.
(유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법)
본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 소자(이하, “유기 EL 소자"라 함)의 제조 방법의 일례에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 실시 형태의 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법의 일례에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판(기재)(301)의 표면에, 예를 들면 스퍼터링법 등에 의해 양극으로서의 투명 전극(제1 전극)(303)을 형성한다.
여기서, 기판(301)의 재질은 특히 한정되지 않지만, 광취출면(출사면)으로서 사용하는 경우는, 예를 들면, 유리 또는 수지 등으로 구성되는 투명 기판이 사용된다. 유리로서는, 석영 유리, 청판(靑板) 유리, 붕산염 유리, 규산염 유리, 인산염 유리, 인규산 유리, 붕규산 유리 등을 사용할 수 있다. 또한, 수지로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌 등을 사용할 수 있다.
또한, 투명 전극 형성 전에, 기재 표면을 특히 연마 등에 의한 표면 처리를 행해도 좋다. 이에 의해, 투명 전극 표면을 평활하게 할 수 있어, 요철을 가짐으로써, 전극간 거리가 짧게 되어 쇼트 등이 생기는 것을 회피할 수 있게 된다.
본 실시 형태에 사용되는 투명 전극 형성 재료로서는, 일함수가 크고 또한 소망하는 투명 전극(투명 전극막)을 얻을 수 있는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 투명성을 손상하지 않는 두께의 Au, Ag 또는 Al 등의 금속, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 또는 ZnO 등의 유전성 투명 재료를 적의 사용할 수 있다. 투명 전극의 두께로서는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 100 nm∼200 nm정도이다.
다음에, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 질화 실리콘 등에 의해 절연막을 증착 등에 의해 형성하고, 그 후, 화소 영역에 상당하는 부위를 에칭 등에 의해 제거하여, 절연막으로 구성되는 뱅크(305)를 형성한다.
다음에, 도 6(c)에 나타내는 바와 같이, 이 뱅크(305)로 서로 분리된 화소 형성 영역에 상당하는 투명 전극(303) 위에, 하지막(307)을 형성한다.
여기서, 하지막(307)으로서는, 후의 공정에서 형성하는 마이크로 렌즈의 원료액(마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체)과의 친화성이 투명 전극(303)보다 낮은 것(보다 발액성이 높은 것)임이 바람직하다. 또한, 마이크로 렌즈의 원료액과의 접촉각이, 50˚ 이상, 바람직하게는 60˚ 이상, 더 바람직하게는 70˚ 이상이 되는 재료인 것이 바람직하다. 이에 의해, 보다 집광성이 높은 마이크로 렌즈를 형성할 수 있는 경향이 있다. 또한, 하지막(307)은, 전극간(투명 전극(303)과 음극(317)의 사이)의 전기의 도통을 방해하지 않는 재료 및／또는 막두께인 것이 바람직하다. 하지막(307)의 두께는, 재료 등에 따라서도 다르기 때문에 한정되지 않으나, 예를 들면, 1∼20 nm정도이다. 하지막(307)에 사용되는 재료로서는, 구체적으로는, 불소계 수지 등의 발수성 수지, 폴리올레핀 등을 들 수 있다. 또한, 하지막(307)의 안정성 및 평활성의 관점에서는, 불화알킬실란 등의 발액성의 자기 조직화 단분자막을 사용하는 것이 바람직하다.
하지막(307)의 형성 방법은, 사용하는 재료에 따라서도 다르며 특히 한정되 지 않는다. 구체적으로는, 예를 들면 도포법, 스프레이법 또는 스퍼터링법 등을 적의 조건에 따라 사용할 수 있다.
다음에, 도 6(d)에 나타내는 바와 같이, 마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체를 분무하고, 경화함으로써, 하지막(307) 위에 마이크로 렌즈(309)를 형성한다.
구체적으로는, 분무된 액체의 평균 입자경이 1 μm 이하, 바람직하게는 0.5 μm 이하로 되도록 액체를 분무함이 바람직하다. 이에 의해, 평균 직경이 5 μm 이하, 바람직하게는 1 μm 이하인, 미소한 마이크로 렌즈(309)를 형성할 수 있다. 이러한 분무법으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 액상식 미스트 성막법(Liquid Source Misted Chemical Deposition: LSMCD)을 들 수 있다. 이 방법에 의하면, 용이하게 미크론 오더 또는 서브 미크론 오더의 미소 액적을 형성할 수 있다.
여기서, 마이크로 렌즈 형성 재료로서는, 경화 후에 렌즈로서의 기능을 발휘할 수 있는 투명 또는 반투명의 재료인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 도전성을 갖는 투명 또는 반투명의 재료가 사용된다. 이러한 재료의 일례로서는, 투명 전극(303)을 구성하는 재료와 같은 재료(예：ITO 등)가 바람직하게 사용된다. 또한, 마이크로 렌즈(309)가 후술하는 바와 같이, 유리 기판(301) 위 등에 형성되는 경우에는, 도전성일 필요는 없다.
다음에, 도 7(e)에 나타내는 바와 같이, 정공 수송층(311)을 증착 등에 의해 형성한다.
정공 수송층(311)을 구성하는 재료(정공 수송 재료)로서는, 예를 들면, 트리 아졸 유도체, 옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알칸 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌디아민 유도체, 아릴아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스티릴안트라센 유도체, 플루오레논 유도체, 히드라존 유도체, 스틸벤 유도체, 실라잔 유도체, 폴리실란계 화합물, 아닐린계 공중합체, 티오펜 올리고머 등의 특정의 도전성 고분자 올리고머 등을 들 수 있다.
다음에, 도 7(f)에 나타내는 바와 같이, 정공 수송층(311) 위에, 유기 발광층(313)을 증착 또는 잉크젯법 등에 의해 더 형성한다.
유기 발광층(313)을 구성하는 재료(유기 발광 재료)로서는, 예를 들면, 벤조티아졸계, 벤조이미다졸계, 벤조옥사졸계 등의 형광증백제, 금속 킬레이트화 옥시노이드 화합물, 스티릴벤젠계 화합물, 디스티릴피라진 유도체, 방향족 디메틸리딘 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 유기 발광층(313)은, 유기 발광 재료만에 의해 형성하는 이외에, 유기 발광 재료와 정공 수송 재료 및／또는 전자 주입 재료와의 혼합물 등에 의해 형성해도 좋다. 이 경우의 유기 발광층(313)의 재료의 구체예로서는, 폴리메틸메타크릴레이트, 비스페놀 A, 폴리카보네이트(PC) 등의 폴리머 중에 쿠마린 등의 유기 발광 재료를 분산시킨 분자 분산 폴리머계, 폴리카보네이트 골격 중에 디스티릴벤젠 유도체를 도입한 폴리머계, 또는 폴리페닐렌비닐(PPV) 유도체계, 폴리알킬티오펜(PAT) 유도체계, 폴리알킬플루오렌(PAF) 유도체계, 폴리페닐렌(PP) 유도체계, 및 폴리아릴렌(PA) 유도체계 등의 공역 폴리머 중이나, 혹은 정공 수송성의 폴리비닐카르바졸 중에 전자 주입성의 옥사디아졸계 유도체를 분산시킨 계 등을 들 수 있다.
다음에, 도 7(g)에 나타내는 바와 같이, 유기 발광층(313) 위에 전자 주입층(315)을 증착에 의해 형성한다.
전자 주입층(315)의 재료(전자 주입 재료)로서는, 예를 들면, 니트로 치환 플루오레논 유도체, 안트라퀴노디메탄 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 티오피란디옥시드 유도체, 나프탈렌페릴렌 등의 복소환 테트라카르본산 무수물, 카르보디이미드, 플루오레닐리덴메탄 유도체, 안트론 유도체, 옥사디아졸 유도체, 8－퀴놀리놀 유도체, 기타 전자 전달성 화합물 등을 들 수 있다.
다음에, 도 7(h)에 나타내는 바와 같이, 전자 주입층(315) 위에 음극층(음극)(317)을 증착 또는 스퍼터링법 등에 의해 형성함으로써, 유기 EL 소자가 얻어진다.
음극층(317)의 재료로서는, 일함수가 작은 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 구체적으로는, 나트륨, 마그네슘, 리튬, 마그네슘과 은의 합금 또는 혼합 금속, 인듐, 희토류 금속 등을 적의 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 유기 EL 소자의 제조 방법에 의하면, 상기와 같이, 안개 형상으로 분무된 미소한 입경의 원료액(마이크로 렌즈 형성 재료)을 발액성의 기재 위에 부착시킴으로써, 용이하게 미소한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다. 또한, 이와 같이 미소한 마이크로 렌즈를 유기 EL 소자의 층간에 마련함으로써, 마이크로 렌즈를 유기 EL 소자마다에 대응시켜 형성하는 경우에 비교하여, 마이크로 렌즈의 배치의 위치정도가 요구되지 않고, 또한 유기 EL 소자의 층간의 굴절율의 서로 다 름에 의한 광손실을 저감할 수 있게 된다.
또한, 상기 예에 있어서는, 하지막(307) 위에 마이크로 렌즈(309)를 형성했지만, 투명 전극(303) 자체와 원료액의 친화성이 낮은 경우에는, 하지막(307)을 사용하지 않고 형성해도 좋다. 또한, 하지막(307)을 패터닝하여, 친액성 영역과 발액성 영역을 형성함으로써, 마이크로 렌즈(309)를 형성해도 좋다. 이 경우에, 마이크로 렌즈(309)와 하층이 되는 투명 전극(303)과의 사이에서의 광손실을 저감하기 위해서, 마이크로 렌즈 형성 재료는, 투명 전극(303)과의 굴절율 차가 0.05 이하, 바람직하게는 0.02 이하인 것이 바람직하다. 또한, 마이크로 렌즈 형성 재료와, 투명 전극(303)을 구성하는 재료의 굴절율이 거의 같은 것이 바람직하다. 또한, 유리 기판 위에 마이크로 렌즈를 형성하는 경우에는, 상기와 같이 유리 기판을 에칭함으로써 마이크로 렌즈를 형성해도 좋다.
또한, 상기 예에 있어서는, 마이크로 렌즈(309)는 투명 전극(303)과 정공 수송층(311)의 사이에 형성했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 도 8(a) 및 (b)에 나타내는 바와 같이, 마이크로 렌즈(309)는 유기 발광층(313)으로부터 출사면(330)에 이르는 어느 층간 또는 출사면(330) 위에 형성되어 있어도 좋다.
또한, 상기 예에서는, 광취출면측(출사면측)의 기판(301) 위에 각 층을 적층해가는 경우를 예로 들어 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 광취출면과 반대측의 기판 위에 적층해가는 경우에도, 같은 방법에 의해 유기 EL 소자를 구성하는 층 사이에 마이크로 렌즈를 형성할 수 있다. 그리고, 이 경우의 기판은 반투명 또는 불투명의 기판이라도 좋다. 또한, 기판 내에는 유기 EL 소자를 구동하기 위한 트랜 지스터 등이 형성되어 있어도 좋다.
또한, 유기 EL 소자의 층 구성은 특히 상기 예에 한정되지 않고, 예를 들면, 이하의 (1)∼(8)과 같은 구성을 취해도 좋다. 또한, 하기 (1)∼(8)에 있어서, 층 구성은 기판 위로의 적층 순서로 기재한다.
(1) 양극(투명 전극)／정공 수송층／유기 발광층／전자 주입층／음극(거울면 전극)
(2) 양극(투명 전극)／정공 수송층／유기 발광층／음극(거울면 전극)
(3) 양극(투명 전극)／유기 발광층／전자 주입층／음극(거울면 전극)
(4) 양극(투명 전극)／정공 수송층／유기 발광층／접착층／음극(거울면 전극)
(5) 양극(투명 전극)／유기 발광층／음극(거울면 전극)
(6) 양극(투명 전극)／정공 수송 재료·유기 발광 재료·전자 주입 재료의 혼합층／음극(거울면 전극)
(7) 양극(투명 전극)／정공 수송 재료·유기 발광 재료의 혼합층／음극(거울면 전극)
(8) 양극(투명 전극)／유기 발광 재료·전자 주입 재료의 혼합층／음극(거울면 전극)
또한, 상기에 더하여, 필요에 따라서, 정공 주입층, 전자 수송층 등 다른 층을 포함해도 좋다. 그리고, 이러한 각 층에 사용되는 재료에 대하여는, 특히 한정되지 않는다.
(전기 광학 장치 및 전자 기기)
본 발명의 마이크로 렌즈의 제조 방법 및 유기 EL 소자의 제조 방법은, 전기 광학 장치 및 전자 기기의 제조 방법으로 매우 적합하게 이용할 수 있다. 즉, 전기 광학 장치 및 전자 기기의 제조 방법으로, 상기 유기 EL 소자(유기 박막 소자)의 제조 방법을 이용하면, 간편한 공정으로 수명이 긴 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공할 수 있다.
여기서, 전기 광학 장치란, 전기 광학 효과를 이용한 장치이며, 예를 들면, 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.
도 9에 유기 EL 장치의 일례를 나타낸다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 상기와 같이 제조한 유기 EL 소자(300)에, 박막 트랜지스터가 형성된 기판(이하, "TFT 기판"이라 함)(200)을 조합함으로써, 유기 EL 장치를 형성할 수 있다. 또한, TFT 기판(200)은, 유리 등의 기판(201) 위에 반도체막(213), 절연막(203), 게이트 전극(209), 층간 절연막(205), 금속 배선(211), 보호막(207), 화소 전극(215)으로 주로 구성되어 있다.
유기 EL 장치를 구성하는 유기 EL 소자(300)의 수는 1개라도 복수라도 좋다. 그리고, 유기 EL 소자(300)를 복수개 마련하는 경우, 각 유기 EL 소자(300)의 발광색은 같아도 달라도 좋고, 유기 EL 장치 전체로서의 발광색이 소망색으로 되도록 1종 또는 복수종의 유기 EL 소자(300)를 소망 형상으로 형성한다. 예를 들면, 유기 EL 장치 전체로서의 발광색을 백색으로 하는 경우에는, 적색광을 발하는 유기 EL 소자(300)와 녹색광을 발하는 유기 EL 소자와 청색광을 발하는 유기 EL 소자를 스 트라이프형, 모자이크형, 트라이앵글형, 4화소 배치형 등으로 배치한다. 개개의 유기 EL 소자(300)의 발광색은, 유기 발광 재료의 종류에 따라 변화하므로, 유기 EL 장치 전체로서의 발광색이 소망하는 색으로 되도록, 사용하는 유기 발광 재료의 종류가 적의 선택된다.
또한, 상기 예에서는 톱 에미숀형의 유기 EL 표시 장치를 예시했지만, 이에 한정되지 않고 바텀 에미숀형이라도 좋다.
그리고, 상술한 유기 EL 소자는 기판 위에 형성되지만, 유기 EL 소자는 일반적으로 수분에 약하기 때문에, 기판 위에 형성한 유기 EL 소자를 덮도록 하여 당해 유기 EL 소자로의 수분의 침입을 방지하기 위한 보호층을 1겹 또는 2겹 이상으로 마련하고 있어도 좋다.
그리고, 이러한 유기 EL 표시 장치는 각종 전자 기기에 이용할 수 있다. 도 10 및 도 11은 전기 광학 장치(600)(예: 유기 EL 표시 장치)를 포함하여 구성되는 각종 전자 기기의 예를 나타내는 도이다.
도 10(A)은 휴대 전화에의 적용예이며, 당해 휴대 전화(830)는 안테나부(831), 음성 출력부(832), 음성 입력부(833), 조작부(834), 및 본 발명의 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다. 도 10(B)은 비디오 카메라에의 적용예이며, 당해 비디오 카메라(840)는 수상부(841), 조작부(842), 음성 입력부(843), 및 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다. 도 10(C)은 휴대형 퍼스널 컴퓨터(이른바 "PDA")에의 적용예이며, 당해 컴퓨터(850)는 카메라부(851), 조작부(852), 및 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다. 도 10(D)은 헤드 마운트 디스플레이에의 적용예이며, 당 해 헤드 마운트 디스플레이(860)는 밴드(861), 광학계 수납부(862) 및 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다.
도 11(A)은 텔레비젼에의 적용예이며, 당해 텔레비전(900)은 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다. 또한, 퍼스널 컴퓨터 등에 사용되는 모니터 장치에 대하여도 마찬가지로 전기 광학 장치(600)를 적용할 수 있다. 도 11(B)은 롤업식 텔레비젼에의 적용예이며, 당해 롤업식 텔레비전(910)은 전기 광학 장치(600)를 구비하고 있다.
또한, 상기 예에서는, 전기 광학 장치의 일례로서 유기 EL 표시 장치를 들었지만, 이에 한정되지 않고, 다른 각종의 전기 광학 소자(예를 들면, 플라즈마 발광 소자, 전기 영동 소자, 액정 소자 등)를 사용하여 구성되는 전기 광학 장치의 제조 방법에 적용할 수도 있다. 그리고, 전기 광학 장치는 상술한 예에 한정되지 않고, 면광원(surface illuminant), 액정 표시 장치 또는 시계의 팩 라이트(pack light), 캐릭터 표시 장치, 전식용(電飾用) 장치, 차 탑재용 인디케이터, 복사기의 제전용 광원, 프린터용 광원, 광변조 장치 등의 전자 기기에도 사용할 수 있다.
[실시예]
실시예 1
우선, 기재로서 25×75×1.1 mm의 투명 유리 기판 위에, 양극으로서의 ITO(Indium-Tin-Oxide)막을 스퍼터링법에 의해 성막한 것을 준비했다. 이 때, 스퍼터링 후의 평균 표면 조도 Ra는 7.33 nm였다. 다음에, ITO막 위에, 불화알킬실란(FAS)을 함유하는 용액을 도포함으로써, 발액성을 갖는 하지막을 형성했다. 다 음에, LSMCD법에 의해, 마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체(원료액)를 하지막 위에 부착시켜, 마이크로 렌즈 전구체를 형성했다. 이 때, 마이크로 렌즈 형성 재료로서는, 양극을 형성한 것과 마찬가지로 ITO를 사용하고, 용매로서는 초산부틸을 사용했다. 그 후, 마이크로 렌즈 전구체를 건조, 아닐함으로써, 마이크로 렌즈를 얻었다. FAS는 원료액과의 친화성이 낮기 때문에, 표면에 고루 퍼지지 않아, 볼록 렌즈 모양의 미세한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있었다. 또한, 스퍼터링 후의 ITO막 표면은 평탄성이 양호하지 않지만, LSMCD법에 의해, 마이크로 렌즈를 형성함으로써, ITO막 표면의 평탄성도 개선되었다.
도 12에 얻어진 마이크로 렌즈의 전자현미경 사진을 나타낸다.
그 후, 마이크로 렌즈층 위에 정공 수송층／유기 발광층／음극을 형성함으로써, 유기 EL 소자를 얻었다. 이하에, 정공 수송층／유기 발광층／음극의 형성법에 대하여 설명한다.
우선, 상기와 같이 ITO막을 형성한 유리 기판을 진공 증착 장치의 기판 홀더에 고정하고, 몰리브덴제 저항 가열 보트에 N,N'－디페닐－N,N'－비스－(3－메틸페닐)－[1,1'－비페닐］－4,4'－디아민(이하, “TPD"라 함)을 200 mg 넣고, 다른 몰리브덴제 저항 가열 보트에 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄(이하, “Alq"라 함)을 200 mg 넣고, 진공 챔버 내를 1×10-4 Pa까지 감압했다.
다음에, TPD를 넣은 상기 저항 가열 보트를 215∼220℃까지 가열하여, TPD를 증착 속도 0.1∼0.3 nm／초로 ITO막 위에 퇴적시켜, 막두께 60 nm의 정공 수송층을 성막했다. 이 때의 기판 온도는 실온으로 했다. 그 다음에, 정공 수송층이 성막된 기판을 진공 챔버로부터 꺼내지 않고, 계속 유기 발광층의 성막을 행한다. 유기 발광층의 성막은, Alq를 넣은 저항 가열 보트를 275℃까지 가열하여, Alq를 증착 속도 0.1∼0.2 nm／초로 정공 수송층 위에 퇴적시켜, 막두께 50 nm의 Alq층을 성막했다. 이 때의 기판 온도도 실온으로 했다. 다음에, 몰리브덴제 저항 가열 보트에 마그네슘 1 g을 넣고, 다른 몰리브덴제 저항 가열 보트에 인듐 500 mg을 넣고, 진공 챔버 내를 2×10-4 Pa까지 감압한다. 그 후, 마그네슘을 넣은 몰리브덴제 저항 가열 보트를 500℃ 정도로 가열하여, 마그네슘을 약 1.7∼2.8 nm／초의 증착 속도로 증발시킴과 함께, 인듐을 넣은 몰리브덴제 저항 가열 보트를 800℃ 정도로 가열하여 인듐을 약 0.03∼0.08 nm／초의 증착 속도로 증발시켜, 마그네슘과 인듐의 혼합 금속으로 이루어지는 막두께 150 nm의 음극(거울면 전극)을 유기 발광층 위에 형성했다. 이에 의해, 기판 위에 양극(ITO막)／정공 수송층／유기 발광층／음극이 형성된 유기 EL 소자를 얻었다.
실시예 2
우선, 기재로서 25×75×1.1 mm의 투명 유리 기판 위에, 불화알킬실란(FAS)을 함유하는 용액을 도포함으로써, 발액성을 갖는 하지막을 형성했다. 다음에, LSMCD법에 의해, 마이크로 렌즈 형성 재료를 함유하는 액체(원료액)를 하지막 위에 부착시켜, 마이크로 렌즈 전구체를 형성했다. 이 때, 마이크로 렌즈 형성 재료로서는, SiO2를 초산부틸로 분산한 분산액을 사용했다. 그 후, 마이크로 렌즈 전구체 를, 건조, 아닐함으로써, 마이크로 렌즈를 얻었다. FAS는 원료액과의 친화성이 낮기 때문에, 표면에 고루 퍼지지 않아, 볼록 렌즈 모양의 미세한 마이크로 렌즈를 형성할 수 있었다. 그 후, 마이크로 렌즈 어레이층 위에, ITO(Indium-Tin-Oxide)를 함유하는 원료액을 LSMCD법에 의해 성막하고, 건조, 아닐함으로써 양극으로서의 투명 전극을 얻었다. 그리고, ITO막을 LSMCD법에 의해 형성함으로써, 표면이 평탄한 ITO막을 형성할 수 있었다.
그 후, 마이크로 렌즈층 위에 정공 수송층／유기 발광층／음극을 형성함으로써, 유기 EL 소자를 얻었다.
실시예 3
우선, 기재로서 25×75×1.1 mm의 투명 유리 기판 위에, 불화알킬실란(FAS)을 함유하는 용액을 도포함으로써, 발액성을 갖는 하지막을 형성했다. 다음에, LSMCD법에 의해, 에칭 보호막 형성 재료를 함유하는 액체(원료액)를 하지막 위에 부착시켜, 복수의 볼록 렌즈 형상을 갖는 에칭 보호막을 형성했다. 여기서, 에칭 보호막 형성 재료로서 ITO를 사용했다. 그 후, 에칭 보호막의 패턴을 유리 기판에 전사함으로써, 마이크로 렌즈가 일체 형성된 유리 기판을 얻었다. 다음에, LSMCD법에 의해, 마이크로 렌즈 어레이층 위에, ITO(Indium-Tin-Oxide)를 함유하는 원료액을 LSMCD법에 의해 성막하고, 건조, 아닐함으로써 양극으로서의 투명 전극을 얻었다. ITO막을 LSMCD법에 의해 형성함으로써, 표면이 평탄한 ITO막을 형성할 수 있었다.
그 후, 마이크로 렌즈층 위에 정공 수송층／유기 발광층／음극을 형성함으로 써, 유기 EL 소자를 얻었다.
실시예 4
우선, 기재로서 25×75×1.1 mm의 투명 유리 기판 위에, 불화알킬실란(FAS)을 함유하는 용액을 도포함으로써, 발액성을 갖는 하지막을 형성했다. 다음에, 하지막을 VUV 광에 의해 마스크 노광을 행하고, 패터닝하여, 친액성 영역과 발액성 영역을 형성했다. 그 후, LSMCD법에 의해 SiO2를 초산부틸에 분산시킨 원료액을 패터닝한 하지막 위에 성막했다. 이 때, SiO2는, 친액성 영역에 선택적으로 퇴적했다. 그 후, 건조, 아닐함으로써 마이크로 렌즈를 얻었다. 다음에, 이 마이크로 렌즈층 위에, ITO(Indium-Tin-Oxide)를 함유하는 원료액을 LSMCD법에 의해 성막하고, 건조, 아닐함으로써 양극으로서의 투명 전극을 얻었다. ITO막을 LSMCD법에 의해 형성함으로써, 표면이 평탄한 ITO막을 형성할 수 있었다.
그 후, 마이크로 렌즈층 위에 정공 수송층／유기 발광층／음극을 형성함으로써, 유기 EL 소자를 얻었다.
본 실시예에서는, 친액성 영역과 발액성 영역의 패턴에 따라 SiO2가 형성되기 때문에, 표면 형상을 용이하게 제어할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, 기재 표면에, 기재의 표면과의 친화성이 낮은 액체를 분무하므로, 액체가 기재 위에서 대략 반구 모양으로 되어, 이것을 경화함으로써 볼록 렌즈 모양의 마이크로 렌즈를 얻을 수 있다. 이와 같이 분무에 의해 마이크로 렌즈를 형성하므로, 간편한 공정으로 한 번에 대량의 마이크로 렌즈를 형성할 수 있어, 생산 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 마이크로 렌즈의 제조 방법을 사용함으로써, 간편한 방법으로 효율 좋게, 층간 또는 출사면에 마이크로 렌즈를 가지며 광취출 효율이 향상된 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제조할 수 있다
Claims (24)
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- 기판 위에 제1 전극을 형성하는 제1 공정과,상기 제1 공정 후에, 상기 제1 전극 위에 하지막을 1~20nm의 막두께로 형성하는 제2 공정과,상기 제2 공정 후에, 상기 하지막 위에 도전 재료를 포함하는 복수의 액적을 부착시키는 제3 공정과,상기 제3 공정 후에, 상기 복수의 액적을 건조시키고, 상기 하지막 위에 복수의 마이크로 렌즈를 형성하는 제4 공정과,상기 제4 공정 후에, 상기 복수의 마이크로 렌즈 위에 유기 발광층을 형성하는 제5 공정과,상기 제5 공정 후에, 상기 유기 발광층 위에 제2 전극을 형성하는 제6 공정을 포함하고,상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 하지막을 통하여 도통하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 하지막의 상기 복수의 액적에 대한 발액성이, 상기 제1 전극의 상기 복수의 액적에 대한 발액성보다 큰 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 하지막이 자기 조직화 단분자막인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 하지막이 불화 알킬실란인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 도전 재료와 상기 제1 전극을 구성하는 재료가 동일한 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 복수의 마이크로렌즈가 투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제1 공정 전에, 상기 기판을 연마하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제2 공정 전에, 상기 기판 위에 뱅크를 형성하는 공정을 포함하고,상기 하지막이 상기 뱅크와 겹치지 않는 상기 제1 전극 위에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 복수의 액적을 LSMCD 법에 의해 부착시키는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제4 공정과 상기 제5 공정 사이에, 상기 복수의 마이크로 렌즈 위에 정공 수송층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 제5 공정과 상기 제6 공정 사이에, 상기 유기 발광층 위에 전자 주입층을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 소자의 제조 방법.
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