KR101581475B1 - 유기 전계발광 소자 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상부 전극과 하부 전극 사이에 유기층을 통해 흐르는 누설 전류를 억제하는 유기 EL 소자를 제공한다. 유기 EL 소자 (51)은 뱅크 (3)으로 둘러싸인 화소 영역 (R11)에 형성되어 적어도 1층의 발광층 (6)을 포함하는 유기층 (9)와, 유기층 (9)를 협지하여 형성된 상부 전극 (7) 및 하부 전극 (2)와, 화소 영역 (R11)과 뱅크 영역 (R13) 사이의 경계 영역 (R12)의 상부 전극 (7)과 하부 전극 (2) 사이에 형성되어, 화소 영역 (R11)과 뱅크 영역 (R13) 사이의 경계 영역 (R12)의 상부 전극 (7)과 하부 전극 (2) 사이에 형성된 누설 전류 블록층 (5)를 구비하고, 누설 전류 블록층 (5)의 기판 두께 방향에서의 전기 저항은 누설 전류 블록층 (5)와 제1 전극 (2) 사이에 개재하는 유기층 (9)의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 크다.

Description

유기 전계발광 소자 및 그의 제조 방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 유기 전계발광 소자(이후, 유기 EL 소자라고 불리는 경우가 있음) 및 그의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 유기 EL 소자의 누설 전류의 방지 구조에 관한 것이다.
유기 EL 소자는 유리, 플라스틱(필름을 포함함), 실리콘 웨이퍼 등을 포함하는 기판 상에 형성된다. 유기 EL 소자는 일반적으로, 하부 전극, 상부 전극 및 이들 전극의 사이에 배치된 유기층을 포함하는 적층 구조를 이루고 있다. 유기층은 유기 발광 재료로 이루어지는 발광층과, 필요에 따라서 정공 수송층 및/또는 전자 수송층 등을 갖고 있다. 유기 EL 소자의 상부 전극과 하부 전극 사이에 전압을 인가하여 전류를 흘리면, 양 전극으로부터 주입된 캐리어(전자 및 정공)가 발광층에서 재결합하는 결과, 발광층이 발광한다.
이러한 유기 EL 소자에 있어서, 뱅크를 하부 전극 상에 직접 형성하면, 유기층(잉크)의 패터닝 정밀도를 높일 수 있는 반면, 잉크 액적이 뱅크 측면부에서 반발하는 것에 기인하여, 뱅크와 하부 전극과의 경계부에서 유기층의 두께가 작아지는 경우가 있다. 이 문제를 회피하기 위해서, 예를 들면 특허문헌 1에서는 하부 전극과 뱅크 사이에, 하부 전극의 주연부를 덮는 산화규소 등의 무기 절연막을 삽입하는 구성에 대해서 참조되어 있다. 이 방법에 따르면, 무기 절연막은 뱅크와 하부 전극과의 경계부를 덮어 형성되어 있는 점에서, 뱅크와 하부 전극과의 경계부에서의 절연 내압을 향상시킬 수 있기 때문에, 전기적 누설의 억제를 도모하는 것이 가능하게 된다.
일본 특허 공개 제2005-203215호 공보
그러나, 특허문헌 1의 방법에서는 잉크젯법에 의해 유기층을 형성하는 공정 전에, 일반적으로는 화학적 기상 성장법(Chemical Vapor Deposition; CVD)이나 스퍼터링법 등의 진공 장치를 이용한 공정에 의해서 무기 절연막을 형성해야 한다. 그 때문에, 특허문헌 1의 방법은 고액의 설비 투자를 필요로 함과 동시에, 대화면화에 대한 대응이 곤란하다는 문제를 갖는다. 그리고 추가로, 이 방법에 있어서는 이하에 설명하는 바와 같이 정공 주입층을 통해 흐르는 누설 전류에 대해서는 효과적으로 기능하지 않는다고 하는 과제가 있었다.
도 6은 종래의 유기 EL 소자의 정공 주입층을 통해 누설 전류가 흐르는 모습을 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 유기 EL 소자 (100)에서는 유리 기판 (10)의 위에 복수의 하부 전극 (20)이 형성되고, 인접하는 하부 전극 (20)의 사이에는 각각 하부 전극 (20)을 둘러싸도록 뱅크 (30)이 설치된다. 뱅크 (30)은 인접하는 하부 전극 (20)의 각각의 주연부의 위에 형성되어 있다. 뱅크 (30)의 개구부에는 유기층 (90)(정공 주입층 (40) 및 발광층 (60))이 잉크젯법으로 형성되어 있다. 유기층 (90) 및 뱅크 (30)의 상면에 상부 전극 (70)이 형성되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 유기층 (90)과 뱅크 (30) 사이의 경계 영역에서는 유기층 (90)(정공 주입층 (40) 및 발광층 (60))이 뱅크 (30)의 경사면을 따라 오르고 있다. 이 따라 오름부는 뱅크의 발액성을 저하시킴으로써 형성된다. 또한, 따라 오름부란, 성막에 의해 경사면을 따라 오르는 형상으로 형성된 막의 부분을 의미한다. 그리고, 정공 주입층 (40)의 저항률은 발광층 (60) 등과 비교하여 그다지 크지 않다. 이 결과, 상부 전극 (70)과 하부 전극 (20) 사이에 도 6 중 화살표 C에서 나타내는 바와 같이 누설 전류가 흐르는 경우가 있다. 그리고, 이러한 경로로 흐르는 누설 전류에 대해서는 상기한 방법, 즉 하부 전극과 뱅크 사이에 하부 전극의 주연부를 덮는 산화규소 등의 무기 절연막을 삽입하는 방법은 유효한 것이 아니었다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 화소 영역과 뱅크 영역 사이의 경계 영역에서 상부 전극과 하부 전극 사이에 유기층을 통해 흐르는 누설 전류를 억제하는 유기 EL 소자 및 그의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 하기의 구성을 채용한 유기 EL 장치의 및 그의 제조 방법을 제공한다.
〔1〕 기판 상에 설치된 뱅크로 둘러싸인 화소 영역에,
상기 기판 근처에 설치되는 제1 전극과,
상기 제1 전극의 상기 기판측과는 반대측에 설치되며 상기 제1 전극과 쌍을 이루는 제2 전극과,
상기 제1 및 제2 전극에 협지되며 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기층과,
상기 제1 및 제2 전극의 사이이며 상기 유기층과 상기 뱅크 사이의 경계 영역에 형성된 누설 전류 블록층을 구비하고,
상기 누설 전류 블록층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항이 상기 누설 전류 블록층과 상기 제1 전극 사이에 개재하는 유기층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 큰 유기 전계발광 소자.
〔2〕 상기 누설 전류 블록층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는, 상기 〔1〕에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔3〕 기판의 두께 방향에서 본 상기 경계 영역이 대체로 직선상으로 대략 평행하게 마주 대하는 2개의 직선부를 포함하는 개략 타원 형상을 이루고, 상기 누설 전류 블록층이 상기 경계 영역 중의 상기 2개의 직선부를 제외하는 만곡부에 형성되어 있는, 상기 〔1〕 또는 〔2〕에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔4〕 상기 유기층이 정공 주입층을 가지며,
상기 정공 주입층은 잉크젯법에 의해 형성되어, 상기 뱅크가 갖는 경사면을 따라서 따라 오름부를 형성하고 있고,
상기 누설 전류 블록층이 상기 정공 주입층의 따라 오름부와 상기 제2 전극 사이에 개재하는, 상기 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔5〕 상기 발광층은 잉크젯법에 의해 형성되어, 상기 뱅크가 갖는 경사면을 따라서 따라 오름부를 형성하고 있고,
상기 누설 전류 블록층이 상기 발광층의 따라 오름부와 상기 제2 전극 사이에 개재하는, 상기 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔6〕 상기 기판의 두께 방향에서 본, 상기 뱅크에서 상기 화소 영역의 중앙부로의 방향에서의 누설 전류 블록층의 폭이 1 μm 이상 10 μm 이하인, 상기 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔7〕 상기 누설 전류 블록층이 106 Ωcm 이상의 저항률을 갖는, 상기 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔8〕 상기 누설 전류 블록층이 열 또는 광에 의해 가교한 고분자 수지인, 상기 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자.
〔9〕 기판 상에 설치된 뱅크로 둘러싸인 화소 영역에, 상기 기판 근처에 설치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극의 상기 기판측과는 반대측에 설치되며 상기 제1 전극과 쌍을 이루는 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에 협지되며 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계발광 소자의 제조 방법이며,
상기 화소 영역에 유기 재료를 잉크젯법에 의해 토출하고, 상기 제1 및 제2 전극의 사이이며 상기 유기층과 상기 뱅크 사이의 경계 영역에, 기판 두께 방향에서의 전기 저항이 상기 제1 전극과의 사이에 개재하는 상기 유기층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 커지도록 누설 전류 블록층을 형성하는 공정을 포함하는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔10〕 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 유기 재료가 상기 유기층에 포함되는 정공 주입층으로부터 반발하는 성질을 이용하여, 상기 정공 주입층이 갖는 경사면을 따라서 상기 유기 재료를 따라 오르게 함으로써, 상기 유기층과 뱅크 사이의 경계 영역의 상기 정공 주입층의 표면에 상기 누설 전류 블록층을 적층하는, 상기 〔9〕에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔11〕 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 경계 영역 또는 화소 영역에 상기 유기 재료를 포함하는 액적을 적하시켜, 상기 누설 전류 블록층의 단부를 상기 화소 영역의 내주측면에 형성된 상기 정공 주입층의 경사면 상에 형성하는, 상기 〔9〕에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔12〕 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 유기 재료가 상기 유기층에 포함되는 발광층으로부터 반발하는 성질을 이용하여, 상기 발광층이 갖는 경사면을 따라서 상기 유기 재료를 따라 오르게 함으로써, 상기 유기층과 뱅크 사이의 경계 영역의 상기 발광층의 표면에 상기 누설 전류 블록층을 형성하는, 상기 〔9〕에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔13〕 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 경계 영역 또는 화소 영역에 상기 유기 재료를 포함하는 액적을 적하시켜, 상기 누설 전류 블록층의 단부를 상기 화소 영역의 내주측면에 형성된 상기 발광층의 경사면 상에 형성하는, 상기 〔9〕에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔14〕 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정은, 상기 유기 재료로서 유기 용제를 주성분으로 하는 잉크를 사용하여 상기 잉크젯법으로 토출한 후, 열 및/또는 광에 의해 가교하여 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 것을 포함하는, 상기 〔9〕 내지 〔13〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔15〕 상기 유기층이 정공 주입층을 포함하고, 상기 정공 주입층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는, 상기 〔9〕 내지 〔14〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
〔16〕 상기 발광층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는, 상기 〔9〕 내지 〔15〕 중 어느 한 항에 기재된 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
본 발명의 유기 EL 소자에 따르면, 화소 영역과 뱅크 영역 사이의 경계 영역의 제2 전극과 제1 전극 사이에 형성되며 유기층보다 큰 저항의 유기 재료로 이루어지는 누설 전류 블록층을 구비하고 있기 때문에, 경계 영역에서 제2 전극과 제1 전극 사이에 유기층을 통해 흐르는 누설 전류를 확실하게 억제한다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자의 제조 방법에 따르면, 유기층보다 큰 저항의 유기 재료를 잉크젯법에 의해 토출하여 누설 전류 블록층을 형성하기 때문에, 누설 전류 블록층을 용이하고 적절하게 형성할 수 있다.
[도 1] 도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 1의 화소 영역의 일부를 나타내는 도 2의 A-A선에 따르는 화살 표시 단면도이다.
[도 2] 도 2는 유기 EL 소자의 화소 영역을 오목부의 개구측에서 본 도면이다.
[도 3] 도 3은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 2의 화소 영역을 오목부의 개구측에서 본 도면이다.
[도 4] 도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 3의 화소 영역의 일부를 나타내는 단면도이다.
[도 5] 도 5는 본 발명에 따른 실시 형태 4의 화소 영역의 일부를 나타내는 단면도이다.
[도 6] 도 6은 종래의 유기 EL 소자의 정공 주입층을 통해 누설 전류가 흐르는 모습을 나타내는 단면도이다.
[부호의 설명]
1 유리 기판(기판)
2 하부 전극(제1 전극)
3 뱅크
4 정공 주입층
5, 5B, 5C 누설 전류 블록층
6 발광층
7 상부 전극(제2 전극)
9 유기층
11, 11B 화소 영역
12, 12B 경계 영역
13 뱅크 영역
51, 52, 53 유기 EL 소자
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 추가로 상설한다. 또한, 이해의 용이를 위해, 도면에 있어서의 각 부재의 축척은 실제와는 다른 경우가 있다. 또한, 본 발명은 이하의 기술에 의해서 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 변경가능하다. 유기 EL 장치에 있어서는 전극의 리드선 등의 부재도 존재하지만, 본 발명의 설명에 있어서는 직접적으로 필요하지 않기 때문에 기재를 생략하고 있다. 층 구조 등의 설명의 편의상, 하기에 나타내는 예에서는 기판을 아래에 배치한 도면과 함께 설명이 이루어지지만, 본 발명의 유기 EL 소자 및 이것을 탑재한 유기 EL 장치는 반드시 이 상하 좌우의 방향으로 배치되어 제조 또는 사용 등이 이루어지는 것은 아니고 적절하게 조정할 수 있다.
실시 형태 1.
도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 1의 화소 영역의 일부를 나타내는 도 2의 A-A선에 따르는 화살 표시 단면도이다. 도 2는 유기 EL 소자의 화소 영역을 오목부의 개구측에서 본 도면이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 본 실시의 형태의 유기 EL 소자 (51)의 구조에 대해서는, 우선 유리 기판 (1)의 제1 면(상측면)의 화소 영역 (R11)을 포함하는 소정의 영역 상에 제1 전극으로서 하부 전극 (2)가 형성되어 있다. 인접하는 하부 전극 (2)의 사이에는 각각 하부 전극 (2)를 둘러싸도록 뱅크 (3)이 설치된다. 뱅크 (3)은 인접하는 하부 전극 (2)의 각각의 주연부의 위에 두께가 크게 적층되어 있다. 이와 같이 형성된 뱅크 (3)은 화소 영역 (R11)의 부분에 하부 전극 (2)를 저면으로 하도록 오목부를 형성한다.
이 뱅크 (3)이 형성하는 오목부는 도 2에 나타낸 바와 같이 제1 면 상방측에서 보았을 때 개략 타원형(타원형상)을 이루고, 오목부 중 하부 전극 (2) 상에 뱅크 (3)이 설치되어 있지 않은 영역이 상술의 화소 영역 (R11)을 형성하고 있다. 이 뱅크 (3)이 형성하는 오목부는 화소 영역 (R11)의 주위의 부분에서 경사져서 넓어지는 형상을 이루어 경사면을 형성하고 있다. 즉, 뱅크 (3)이 형성하는 오목부는 기판 (1)로부터 이격할수록 그의 폭이 넓어지도록 형성되어 있다. 그리고, 뱅크의 하단점 (3a)를 포함하는 화소 영역 (R11)의 주연부로부터 경사면의 가장 높은 위치에 이르는 점 (3b)까지 경사면의 영역이 경계 영역 (R12)를 형성하고 있다. 이 경계 영역 (R12)는 추가로 그 주위에 넓어지는 뱅크 영역 (R13)과 화소 영역 (R11)과의 경계를 구성하고 있다. 경계 영역 (R12)의 기판 방향폭에는 특별히 제한은 없지만, 비용의 관점에서 고려하여 1 μm 이상 10 μm 이하가 바람직하다.
뱅크 (3)이 형성하는 화소 영역 오목부 내에서 적층된 각 층에 대해서, 형성되는 공정의 순서로 설명한다. 우선, 하부 전극 (2)의 제1 면측에 정공 주입층 (4)가 형성된다. 이 정공 주입층 (4)는 하부 전극 (2)로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 기능을 갖고 있다. 정공 주입층 (4)는 잉크젯법으로 형성되어 있다. 정공 주입층 (4)는 액체의 표면 장력의 작용에 의해, 주위가 뱅크 (3)의 경사면을 따라 오르도록 하여 형성되어 있다.
잉크젯법은 잉크의 입자 또는 소적을 분사 노즐로부터 토출시켜, 피인쇄체 상에 잉크를 부착시키는 방법이다. 잉크젯법에서는, 잉크를 토출시킨다는 점에서 그 잉크는 일반적으로 플렉소 인쇄 등에서 이용되는 잉크에 비교하여 상당히 점도가 낮은 용액이 사용된다. 피인쇄체 상에 부착된 잉크는 자연 건조 등에 의해 잉크 중의 용매가 증류 제거되어, 잉크 중에 용매로서 포함되어 있었던 발색 성분이 피인쇄체 상에 고정된다. 잉크젯법 등과 같이 점도가 낮은 용액을 도포하는 타입의 층 형성 방법(또는 성막 방법)에 있어서는 잉크가 피체에 부착한 후, 자연 건조시키는 공정 또는 열 등을 제공하여 건조하는 공정을 설치할 수도 있다.
하부 전극 (2)와 상부 전극 (7) 사이이며 유기층 (9)와 뱅크 (3) 사이의 경계 영역 (R12)에는 누설 전류 블록층 (5)가 구비된다. 누설 전류 블록층 (5)의 기판 두께 방향에서의 전기 저항은 누설 전류 블록층 (5)와 하부 전극 (2) 사이에 개재하는 유기층 (9), 즉 본 실시 형태에서는 정공 주입층 (4)의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 크다. 본 실시의 형태에 있어서는 정공 주입층 (4)의 제1 면측(상측면)에 누설 전류 블록층 (5)는 형성되어 있다(블록층 형성 공정). 누설 전류 블록층 (5)도 또한 잉크젯법으로 형성되어 있다. 누설 전류 블록층 (5)는 하층에 형성된 정공 주입층 (4)로부터 반발하는 성질을 이용하여, 화소 영역 (R11)의 내주측면에 형성된 정공 주입층 (4)의 경사면을 따라 오르게 함으로써, 경계 영역 (R12)의 정공 주입층 (4)의 제1 면측에 형성된다. 그리고, 이 누설 전류 블록층 (5)는 정공 주입층 (4)의 따라 오름부 (4a)를 전부 덮도록, 그의 따라 오름부 (5a)는 정공 주입층 (4)의 따라 오름부 (4a)가 형성하는 경사면의 더 높은 위치까지 따라 오르고 있다. 누설 전류 블록층 (5)의 하단 (5b)도 정공 주입층 (4)에 의해서 반발하여 화소 영역 (R11)의 외주 근방의 위치까지 후퇴하고 있다.
정공 주입층 (4)의 추가로 제1 면측에 발광하는 기능을 갖는 발광층 (6)이 형성되어 있다. 발광층 (6)도 표면 장력의 작용에 의해, 누설 전류 블록층 (5)의 경사면을 따라 오르도록 하여 형성되어 있지만, 그의 따라 오름부 (6a)는 누설 전류 블록층 (5)의 단부를 덮는 위치까지는 이르고 있지 않다. 발광층 (6)의 제1 면측에는 추가로 최상위층으로서 제2 전극으로서의 상부 전극 (7)이 형성되어 있다.
블록층 형성 공정에서는 유기 용제 및 고저항 유기 재료인 고분자 수지를 주성분으로 하는 잉크를 사용하여, 잉크젯법으로 토출한 후, 열 및/또는 광에 의해 가교하여 누설 전류 블록층 (5)를 형성한다. 이 때, 고저항 유기 재료의 점도를 적절하게 조정하여, 잉크 토출 후의 건조 공정에 이를 때까지 상기 소정의 위치에 머무도록 한다.
이상과 같이, 본 실시의 형태에 있어서는 경계 영역 (R12)의 정공 주입층 (4)의 따라 오름부 (4a)를 덮도록, 정공 주입층 (4)와 상부 전극 (7) 사이에 누설 전류 블록층 (5)가 형성되어 있다. 누설 전류 블록층 (5)는 정공 주입층 (4)나 발광층 (6)보다 저항이 크고, 바람직하게는 106 Ωcm보다 큰 고저항률을 갖고 있고, 보다 바람직하게는 1014 Ωcm보다 크고, 상부 전극 (7)로부터 정공 주입층 (4)를 통해 하부 전극 (2)에 흐르는 전류를 방지한다. 그리고, 누설 전류 블록층 (5)는 잉크젯법이라는 간단한 공정 공정으로 형성되어 있기 때문에, 저비용으로 대폭 화질의 개선을 할 수 있다.
본 발명에 이용되는 누설 전류 블록층 (5)는 이 누설 전류 블록층 (5)와 하부 전극 (2) 사이의 유기층 전체보다도 큰 저항의 유기 재료를 갖고 있다. 여기서, 상기 유기 재료로서는 가교기를 갖는 고분자 화합물에 가열 또는 광 조사 등의 처리를 행하여 가교시킨 고분자 화합물, 고분자 화합물과 가교 재료를 혼합한 후에 가열 또는 광 조사 등의 처리를 행하여 가교시킨 고분자 화합물 등을 들 수 있다.
상술한 바와 같이 본 실시의 형태에 있어서는, 누설 전류 블록층 (5)는 정공 주입층 (4)나 발광층 (6)과 동일하게 잉크젯법으로 형성된다. 그리고, 누설 전류 블록층 (5)를 형성하는 하나의 방법은 잉크가 정공 주입층 (4) 상에서 반발하여 정공 주입층 (4)가 화소 영역 (R11)의 주위에 형성하는 경사면을 소정의 위치까지 따라 오르게 하는 방법이다. 그 때문에, 잉크젯법으로 분사할 때의 고저항 유기 재료를 포함하는 잉크의 점도가 매우 큰 요인이 된다. 점도가 너무 크거나 너무 작아도 적절한 위치에 형성할 수 없다. 하층(본 실시의 형태의 경우, 정공 주입층 (4))에 대한 반발 용이성을 고려하여 최적인 점도가 선택된다.
누설 전류 블록층 (5)를 형성하는 다른 방법은 누설 전류 블록층용 잉크와 뱅크 표면과의 발액성, 잉크의 표면 장력, 뱅크의 경사 각도, 잉크 액량 등의 여러 가지 조건을 조정함으로써, 잉크 액적을 경계 영역 또는 화소 영역 내부에 적하시켜 액적을 증발 또는 건조하는 과정에서 누설 전류 블록층의 단부가 자동적으로 뱅크 경사면 상에 위치하여, 이른바 따라 오름부가 가능하게 되는 방법이다. 그 중에서도, 잉크젯법으로 분사할 때의 고저항 유기 재료를 포함하는 잉크의 점도가 매우 큰 요인이 된다. 점도가 너무 크지 않고, 또한 너무 작지 않도록 적절하게 조정함으로써 적절한 위치에 누설 전류 블록층 (5)를 형성할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태의 유기층 (9)는 정공 주입층 (4) 및 발광층 (6)으로 구성되지만, 이것으로 한정되지 않고, 유기층 (9)에는 추가로 다른 층이 포함될 수도 있다. 또한, 본 실시의 형태에 있어서는 정공 주입층 (4)를 통해 누설하는 전류를 억제 대상으로 하고 있지만, 유기층의 다른 층을 통해 누설하는 전류를 억제 대상으로 하도록 구성을 변경할 수도 있다. 이 경우, 대상이 되는 누설 전류를 차단하도록 누설 전류 블록층을 형성할 수 있고, 누설 전류 블록층을 구성하는 유기 재료의 점도를 적절한 것으로 함으로써 실현할 수 있다.
즉, 유기층 (9)는 유기 발광층 이외의 층을 포함하고 있을 수 있다. 구체적으로는 유기 화합물을 포함하는 정공 주입층, 유기 화합물을 포함하는 정공 수송층, 유기 화합물을 포함하는 전자 주입층, 유기 화합물을 포함하는 전자 수송층, 유기 화합물을 포함하는 정공 블록층, 유기 화합물을 포함하는 전자 블록층을 들 수 있다. 그리고, 이 유기층 (9)는 양극(하부 전극) (2)에 직접 접하여 설치될 수도 있고, 양극(하부 전극) (2) 상에 다른 층을 통해 설치될 수도 있다. 양극(하부 전극) (2)와 유기층 사이의 다른 층으로서는 무기 화합물을 포함하는 정공 주입층, 무기 화합물을 포함하는 전자 주입층을 들 수 있다.
도 5에는 다른 실시 형태 4를 나타낸다. 도 5에서는 도 1에 비교하여 뱅크 (3)의 유기층용 잉크에 대한 발액성이 높은 경우의 예를 나타내고 있다. 유기층 (9)는 뱅크 (3)의 발액성 때문에 뱅크 (3)과의 접촉부에서 층 두께가 극단적으로 작아지고 있다. 이러한 경우라도 본 발명의 방법에 의해, 적어도 경계 영역 (R12)에 누설 전류 블록층 (5)을 형성함으로써 누설 전류를 감소할 수 있다. 유기층 (9)(정공 주입층 (4) 및 발광층 (6))를 형성한 경우, 친액화 처리를 행함으로써 뱅크 (3)의 표면의 발액성을 적절히 저하시키고, 그러한 후에 누설 전류 블록층용 잉크 액적을 잉크젯법에 의해, 경계 영역 (R12) 또는 화소 영역 (R11)의 내부 영역에 토출시킨다. 토출된 액적의 증발 또는 건조 공정에서 자동적으로 누설 전류 블록층 (5)의 단부가 뱅크 경사면 상에 위치한다. 이러한 방법으로 누설 전류 블록층 (5)를 뱅크 경사면 상에 형성함으로써, 결과로서 적어도 경계 영역 (R12) 전체를 덮음과 동시에, 격벽 영역 (R13) 근처의 단부 (5b)에서 화소 영역 (R11)내를 일부 덮도록 다른쪽의 단부 (5a)까지 통과하여 형성되어 있다. 이러한 범위에 누설 전류 블록층 (5)를 설치함으로써 유기층 (9)의 막 두께가 극단적으로 얇은 부분을 충분히 덮어 누설 전류 블록층 (5)로서의 기능을 보다 유효하게 발휘시킬 수 있다. 이 방법에 따르면, 종래와 같이 화학적 기상 성장법(Chemical Vapor Deposition: CVD)이나 스퍼터링법 등의 고액의 진공 장치를 이용한 공정에 의해서 무기 절연막을 형성함 없이 누설 전류를 방지할 수 있다.
또한, 뱅크 표면의 친액 처리의 방법으로서는 자외선 처리, 자외선 오존 처리, 산소 플라즈마 처리를 들 수 있다. 자외선을 이용하는 처리법으로서는 마스크를 이용하여 경계 영역에만 조사할 수도 있다.
그리고, 본 실시의 형태에 있어서는 기판 (1) 상에 양극(하부 전극) (2)와, 발광층을 포함하는 유기 EL층(유기층) (9)와, 음극(상부 전극) (7)이 순서대로 적층된 유기 EL 소자 (51)이 형성되고, 이 기판 (1) 상에 형성된 유기 EL 소자 (51) 전체를 덮도록, 도시하지 않은 밀봉층이 형성된 구조를 갖는다.
여기서, 기판 (1)로서는 유리 기판이나 실리콘 기판, 플라스틱 기판 등 여러 가지의 것을 사용할 수 있다. 또한, 양극 (2)로서는 비교적 일함수가 큰(4.0 eV보다 큰 일함수를 갖는 것이 바람직함), 도전성의 금속 산화물막이나 반투명의 금속 박막 등이 일반적으로 이용된다. 구체적으로는 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide, 이하, ITO라고 함), 산화주석 등의 금속 산화물, 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 구리(Cu) 등의 금속 또는 이들 중 1개 이상을 포함하는 합금, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막 등을 사용할 수 있다. 또한, 양극 (2)는 필요가 있으면 2층 이상의 층 구성에 의해 형성할 수 있다. 양극 (2)의 막 두께는 전기 전도도를(배면 발광(bottom emission)형의 경우에는 광의 투과성도) 고려하여 적절하게 선택할 수 있지만, 예를 들면 10 nm 내지 10 μm이고, 바람직하게는 20 nm 내지 1 μm이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm이다. 양극 (2)의 제작 방법으로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 들 수 있다. 또한, 전면 발광(top emission)형의 경우에는 기판측에 출사되는 광을 반사시키기 위한 반사막을 양극 (2)의 아래에 설치할 수도 있다.
본 실시의 형태의 유기 EL층 (9)는 적어도 유기물로 이루어지는 발광층을 포함하여 구성된다. 이 발광층은 형광 또는 인광을 발광하는 유기물(저분자 화합물 또는 고분자 화합물)을 갖는다. 또한, 추가로 도펀트 재료를 포함하고 있을 수 있다. 유기물로서는 색소계 재료, 금속 착체계 재료, 고분자계 재료 등을 들 수 있다. 또한, 도펀트 재료는 유기물의 발광 효율의 향상이나 발광 파장을 변화시키는 등의 목적으로 필요에 따라서 유기물 중에 도핑되는 것이다. 이들 유기물과 필요에 따라서 도핑되는 도펀트를 포함하는 발광층의 두께는 통상 20 내지 2,000 Å이다.
(색소계 재료)
색소계 재료로서는, 예를 들면 시클로펜다민 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체 화합물, 트리페닐아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 피라졸로퀴놀린 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아릴렌 유도체, 피롤 유도체, 티오펜환 화합물, 피리딘환 화합물, 페리논 유도체, 페릴렌 유도체, 올리고티오펜 유도체, 트리푸마닐아민 유도체, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체 등을 들 수 있다.
(금속 착체계 재료)
금속 착체계 재료로서는, 예를 들면 이리듐 착체, 백금 착체 등의 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 갖는 금속 착체, 알루미늄퀴놀리놀 착체, 벤조퀴놀리놀베릴륨 착체, 벤조옥사졸릴아연 착체, 벤조티아졸아연 착체, 아조메틸아연 착체, 포르피린아연 착체, 유로퓸 착체 등; 또한 중심 금속에 알루미늄(Al), 아연(Zn), 베릴륨(Be) 등 또는 테르븀(Tb), 유로퓸(Eu), 디스프로슘(Dy) 등의 희토류 금속을 갖고, 배위자에 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 갖는 금속 착체 등을 들 수 있다.
(고분자계 재료)
고분자계 재료로서는 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 상기 색소체나 금속 착체계 발광 재료를 고분자화한 것 등을 들 수 있다.
상기 발광성 재료 중 청색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들면 디스티릴아릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체, 및 이들의 중합체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체나 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한, 녹색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들면 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체, 및 이들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한, 적색으로 발광하는 재료로서는, 예를 들면 쿠마린 유도체, 티오펜환 화합물, 및 이들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
(도펀트 재료)
도펀트 재료로서는, 예를 들면 페릴렌 유도체, 쿠마린 유도체, 루브렌 유도체, 퀴나크리돈 유도체, 스쿠아릴륨 유도체, 포르피린 유도체, 스티릴계 색소, 테트라센 유도체, 피라졸론 유도체, 데카시클렌, 페녹사존 등을 들 수 있다.
또한, 유기 EL층 (9)에는 발광층 이외에, 발광층 (6)과 양극 (2) 사이에 설치되는 층과, 발광층과 음극 (7) 사이에 설치되는 층을 적절하게 설치할 수도 있다. 우선, 발광층과 양극 (2) 사이에 설치되는 것으로서, 양극 (2)로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 정공 주입층이나, 양극 (2), 정공 주입층 또는 양극 (2)에 보다 가까운 정공 수송층으로부터 발광층으로의 정공 주입을 개선하는 정공 수송층 등이 있다. 또한, 발광층과 음극 (7) 사이에 설치되는 것으로서, 음극 (7)로부터의 전자 주입 효율을 개선하는 전자 주입층이나, 음극 (7), 전자 주입층 또는 음극 (7)에 보다 가까운 전자 수송층으로부터의 전자 주입을 개선하는 기능을 갖는 전자 수송층 등이 있다.
(정공 주입층)
정공 주입층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면 페닐아민계, 스타버스트형 아민계, 프탈로시아닌계, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄, 산화알루미늄 등의 산화물, 비정질 카본, 폴리아닐린, 폴리티오펜 유도체 등을 들 수 있다.
(정공 수송층)
정공 수송층을 구성하는 재료로서는 폴리비닐카르바졸 또는 그의 유도체, 폴리실란 또는 그의 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 유도체, 피라졸린 유도체, 아릴아민 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체, 폴리아릴아민 또는 그의 유도체, 폴리피롤 또는 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체, 또는 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체 등이 예시된다.
또한, 이들 정공 주입층 또는 정공 수송층이 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는, 이들 정공 수송층이나 정공 주입층을 전자 블록층이라고 하는 경우도 있다.
(전자 수송층)
전자 수송층을 구성하는 재료로서는 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 옥사디아졸 또는 그의 유도체, 안트라퀴노디메탄 또는 그의 유도체, 벤조퀴논 또는 그의 유도체, 나프토퀴논 또는 그의 유도체, 안트라퀴논 또는 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 또는 그의 유도체, 플루오레논 또는 그의 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 또는 그의 유도체, 디페노퀴논 또는 그의 유도체, 또는 8-히드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체, 폴리퀴놀린 또는 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 또는 그의 유도체, 폴리플루오렌 또는 그의 유도체 등을 들 수 있다.
(전자 주입층)
전자 주입층으로서는, 발광층의 종류에 따라서 Ca층의 단층 구조를 포함하는 전자 주입층, 또는 Ca를 제외한 주기율표 IA족과 IIA족의 금속이고 일함수가 1.5 내지 3.0 eV인 금속 및 그 금속의 산화물, 할로겐화물 및 탄산화물의 어느 1종 또는 2종 이상으로 형성된 층과 Ca층과의 적층 구조를 포함하는 전자 주입층을 설치할 수 있다. 일함수가 1.5 내지 3.0 eV인 주기율표 IA족의 금속 또는 그의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물의 예로서는, 리튬, 불화리튬, 산화나트륨, 산화리튬, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 또한, 일함수가 1.5 내지 3.0 eV인 Ca를 제외한 주기율표 IIA족의 금속 또는 그의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물의 예로서는, 스트론튬, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 불화스트론튬, 불화바륨, 산화스트론튬, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다.
또한, 이들 전자 수송층 또는 전자 주입층이 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는, 이들 전자 수송층이나 전자 주입층을 정공 블록층이라고 하는 경우도 있다.
음극 (7)로서는 일함수가 비교적 작고(4.0 eV보다 작은 일함수를 갖는 것이 바람직함), 발광층으로의 전자 주입이 용이한 투명 또는 반투명한 재료가 바람직하다. 예를 들면, 리튬(Li), 나트륨(Na), 칼륨(K), 루비듐(Rb), 세슘(Cs), Be, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr), 바륨(Ba), Al, 스칸듐(Sc), 바나듐(V), Zn, 이트륨(Y), 인듐(In), 세륨(Ce), 사마륨(Sm), Eu, Tb, 이테르븀(Yb) 등의 금속, 또는 상기 금속 중 2개 이상의 합금, 또는 이들 중 1개 이상과, Au, Ag, Pt, Cu, 망간(Mn), 티탄(Ti), 코발트(Co), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 주석(Sn) 중 1개 이상과의 합금, 또는 흑연 또는 흑연 층간 화합물, 또는 ITO, 산화주석 등의 금속 산화물 등이 이용된다.
또한, 음극 (7)을 2층 이상의 적층 구조로 할 수도 있다. 이 예로서는 상기한 금속, 금속 산화물, 불화물, 이들 합금과, Al, Ag, 크롬(Cr) 등의 금속과의 적층 구조 등을 들 수 있다. 음극 (7)의 막 두께는 전기 전도도나 내구성을 고려하여 적절하게 선택할 수 있지만, 예를 들면 10 nm 내지 10 μm이고, 바람직하게는 20 nm 내지 1 μm이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm이다. 음극 (7)의 제작 방법으로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 또한 금속 박막을 열 압착하는 라미네이트법 등이 이용된다.
또한, 본 실시의 형태에 이용되는 누설 전류 블록층은 뱅크의 경사면을 따라 오르는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층, 발광층, 정공 블록층, 전자 수송층, 전자 주입층의 따라 오름부와 상부 전극 사이에 형성할 수 있다.
실시 형태 2.
도 3은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 2의 화소 영역을 기판의 두께 방향에서 본 도면, 즉 오목부의 개구측에서 본 도면이다. 뱅크의 경사면 및 이 경사면을 따라 오르는 정공 주입층의 따라 오름부는 형성되는 조건에도 의존하지만, 주로 화소 영역의 양끝의 만곡부의 주위에서 크게 형성되고, 직선부에서는 그다지 형성되지 않는 경우가 있다.
본 실시의 형태의 유기 EL 소자 (52)에 있어서는 이와 같이 형성된 것으로, 기판의 두께 방향에서 본 경계 영역이 대강 직선상으로 대략 평행하게 마주 대하는 2개의 직선부를 포함하는 개략 타원 형상을 이루고, 누설 전류 블록층 (5B)가 경계 영역 중의 2개의 직선부를 제외하는 만곡부 (12B)에 형성되어 있다. 다시 말해서, 개략 타원형(타원 형상)을 이루는 화소 영역 (11B)의 양끝의 만곡부에만 경계 영역(뱅크의 경사면) (12B)가 형성되어 있다. 그리고, 도시하지 않은 정공 주입층의 따라 오름부도 이 경계 영역 (12B)에만 형성되어 있다. 그리고, 본 실시의 형태의 누설 전류 블록층 (5B)는 이 만곡부에 형성된 정공 주입층의 따라 오름부를 덮도록, 화소 영역 (11B)의 양끝의 만곡부에만 형성되어 있다.
이러한 구성의 유기 EL 소자 (52)에 있어서는 필요로 하는 부분에만 누설 전류 블록층 (5B)를 형성하기 때문에, 실시 형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 누설 전류 블록층 (5B)를 형성하는 유기 재료를 삭감하여 비용 절감을 도모할 수 있다.
실시 형태 3.
도 4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 실시 형태 3의 화소 영역의 일부를 나타내는 단면도이다. 상술의 실시 형태 1에 있어서는 누설 전류 블록층 (5)는 정공 주입층 (4)와 발광층 (6) 사이에 형성되어 있었다. 본 실시의 형태의 유기 EL 소자 (53)의 누설 전류 블록층 (5C)는 발광층 (6) 및 뱅크 (3)과 상부 전극 (7) 사이에 형성되어 있다. 즉, 본 실시의 형태에 있어서는 발광층 (6)을 형성한 후에 누설 전류 블록층 (5C)를 형성한다.
누설 전류 블록층 (5C)는 실시 형태 1과 동일하게 잉크젯법으로 형성된다. 누설 전류 블록층 (5C)는 적절한 점도의 재료를 사용하여 형성함으로써, 발광층 (6)에서 반발하여 발광층 (6)이 화소 영역 (R11)의 주위에 형성하는 경사면을 따라 오르는다. 이에 따라, 누설 전류 블록층 (5C)는 적어도 경계 영역 (R12)의 발광층 (6)과 상부 전극 (7) 사이의 영역을 포함하는 적절한 영역에 형성된다.
이와 같이 형성된 누설 전류 블록층 (5C)는 경계 영역 (R12)의 정공 주입층 (4)의 따라 오름부 (4a) 및 발광층 (6)의 따라 오름부 (6a)를 덮음과 동시에, 자체의 따라 오름부 (5Ca)는 경계 영역 (R12)의 더 상측까지 형성되어 있다. 누설 전류 블록층 (5C)의 하단 (5Cb)는 화소 영역 (R11)의 외주부를 덮는 위치까지 연장되어 있다. 이러한 구성의 유기 EL 소자 (53)에 있어서는 실시 형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 발광층 (6)을 통해 누설하는 전류도 억제할 수 있다.
[실시예]
다음으로 실제의 유기 EL 소자 및 그의 제작 공정에 대해서, 보다 상세히 설명한다. 또한, 본 발명이 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
본 실시예는 상기 실시 형태 1에 대응한 것이고, 전체 둘레에 걸쳐 화소의 주변부에 누설 전류 블록층을 형성하였다.
[기판 전처리]
유리 기판 상에 ITO 전극 패턴이 형성되어, 그 위에 스미또모 가가꾸 제조 포토 레지스트(M302R)를 패터닝하여 뱅크를 형성한 기판을 사용하였다. 뱅크 크기는 170 μm×50 μm, 화소 피치 237 μm였다. 기판 세정 후, 리액티브 이온 에칭 장치(삼코사 제조 RIE-200L)에 의해 기판의 표면 처리를 행하였다. 표면 처리 조건은 O2 플라즈마 처리(압력 5 Pa, 출력 30 W, O2 유량 40 sccm, 시간 10분)를 행하고, 계속해서 CF4 플라즈마 처리(압력 5 Pa, 출력 5 W, CF4 유량 7 sccm, 시간 5분)를 행하였다.
[홀 주입층 형성]
홀 주입층으로서 PEDOT(H.C, Stark사 제조 CH8000LVW185)에 2-부톡시에탄올을 2 중량％ 혼합하고, 0.45 μm 필터로 여과한 것을 사용하였다. 그리고, Litrex사 제조 80 L를 이용하여 잉크젯 도포를 행하였다. 이 때, 등간격으로 액적을 도포하고, 일 화소당의 액적 수는 4적이다. 도포 후, 진공 건조를 행하였다. PEDOT를 포함하는 정공 주입층의 저항률은 1 내지 3×105 Ωcm이었다.
[화소의 주변부에 누설 전류 블록층 형성]
열/광 경화성의 절연성 고분자 1을 유기 용제에 녹인 잉크를 사용하고, Litrex사 제조 120 L를 이용하여, 잉크젯 도포를 행하였다. 잉크 첨가제로서, DPHA(디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 닛본 가야꾸사 제조), 이르가큐어 907(시바 스페셜티 케미컬즈사 제조)을 중량비로, 절연성 고분자 1:DPHA:이르가큐어 907=1:0.25:0.01의 비율로 배합하고, 절연성 고분자 1이 0.4 중량％가 되도록 잉크를 제조하였다. 이 때, 1 μm 필터로 여과를 행하여, 점도를 3 cP로 하였다. 뱅크 내 전체에 도포하는 경우에는 일 화소당 3 내지 5적 정도를 뱅크 내에 등간격으로 도포하였다. 도포 후, 진공 중에서 약 200 ℃, 20분 가열 처리를 행하여, 절연성 고분자를 경화시켰다. 경화시킨 고분자막의 저항률은 2×1014 Ωcm 이상이었다.
[발광층 도포 전처리]
가열 처리에 의해서 뱅크의 발액 효과가 소실되기 때문에, CF4 플라즈마 처리(압력 5 Pa, 출력 5 W, CF4 유량 7 sccm, 시간 1분)를 행하였다. 또한, 경화한 절연성 고분자 1 위의 발수성을 감소하기 위해서, UV/O3 처리를 1분 행하였다.
[발광층 형성]
발광층 잉크의 용매로서 절연성 고분자 1과 동일한 유기 용매를 사용하였다. 발광층 중합체로서, GP1302(서메이션사 제조)를 사용하여, 잉크 농도를 0.8 중량％로 하고, 점도를 8 cP로 하였다. 이 때, 1 μm 필터로 여과하여 사용하였다. 그 후, Litrex사 제조 120 L를 이용하여, 잉크젯 도포를 행하였다. 일 화소당 7적씩 토출한다. 도포 후, 진공 중에서 약 100 ℃에서, 60분간의 가열 처리를 행하였다.
[증착, 밀봉]
가열 처리 후, 대기에 노출하지 않고 증착 공정으로 이행시켜, 100 Å의 Ba막, 200 Å의 Al막의 순서로 발광층 상에 증착하여 음극을 형성하였다. 그 후, 유리 밀봉을 행하였다.
이상의 방법으로 유기 EL 소자를 제작하면, 누설 전류가 억제된 양호한 동작을 하는 유기 EL 소자를 얻을 수 있었다.
실시예 2
본 실시예는 상기 실시 형태 2에 대응한 것이고, 화소의 만곡부에만 누설 전류 블록층을 형성하는 경우이다.
[화소의 만곡부에만 누설 전류 블록층을 형성]
실시예 1의 누설 전류 블록층의 형성 공정에서, 절연성 고분자 1의 잉크를 화소 주변부 전체에 형성하는 것은 아니고, 화소의 만곡부에만 형성한다는 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일하게 하여 소자 제작을 행한다. 다만, 이 경우에는 화소의 만곡 부분에만(1 화소에 대하여 2개소에) 1적씩 토출한다. 본 실시예 2의 유기 EL 소자는 실시예 1의 것과 비교하여 잉크의 양을 삭감할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 유기 전계발광 소자 및 그의 제조 방법은 액티브 매트릭스 디스플레이나 패시브 매트릭스 디스플레이 등의 평판 디스플레이에 이용되는 유기 EL 소자에 적용되어 유용한 것이다.

Claims (16)

  1. 기판 상에 설치된 뱅크로 둘러싸인 화소 영역에,
    상기 기판 근처에 설치되는 제1 전극과,
    상기 제1 전극의 상기 기판측과는 반대측에 설치되며 상기 제1 전극과 쌍을 이루는 제2 전극과,
    상기 제1 및 제2 전극에 협지되며 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기층과,
    상기 제1 및 제2 전극의 사이이며 상기 유기층과 상기 뱅크 사이의 경계 영역에 형성된, 106 Ωcm 이상의 저항률을 갖는 누설 전류 블록층을 구비하고,
    상기 누설 전류 블록층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항이 상기 누설 전류 블록층과 상기 제1 전극 사이에 개재하는 유기층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 크고,
    상기 유기층이 정공 주입층을 가지며,
    상기 정공 주입층은 잉크젯법에 의해 형성되어, 상기 뱅크가 갖는 경사면을 따라서 따라 오름부를 형성하고 있고,
    상기 누설 전류 블록층이 상기 정공 주입층의 따라 오름부와 상기 제2 전극 사이에 개재하며, 정공 주입층을 통해 제1 전극에 흐르는 누설 전류를 방지하는,
    유기 전계발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 블록층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는 유기 전계발광 소자.
  3. 제1항에 있어서, 기판의 두께 방향에서 본 상기 경계 영역이 대체로 직선상으로 마주 대하는 2개의 직선부를 포함하는 개략 타원 형상을 이루고, 상기 누설 전류 블록층이 상기 경계 영역 중의 상기 2개의 직선부를 제외하는 만곡부에 형성되어 있는 유기 전계발광 소자.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 발광층은 잉크젯법에 의해 형성되어, 상기 뱅크가 갖는 경사면을 따라서 따라 오름부를 형성하고 있고,
    상기 누설 전류 블록층이 상기 발광층의 따라 오름부와 상기 제2 전극 사이에 개재하는 유기 전계발광 소자.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판의 두께 방향에서 본, 상기 뱅크에서 상기 화소 영역의 중앙부로의 방향에서의 누설 전류 블록층의 폭이 1 μm 이상 10 μm 이하인 유기 전계발광 소자.
  7. 제1항에 있어서, 상기 누설 전류 블록층이 열 또는 광에 의해 가교한 고분자 수지인 유기 전계발광 소자.
  8. 기판 상에 설치된 뱅크로 둘러싸인 화소 영역에, 상기 기판 근처에 설치되는 제1 전극과, 상기 제1 전극의 상기 기판측과는 반대측에 설치되며 상기 제1 전극과 쌍을 이루는 제2 전극과, 상기 제1 및 제2 전극에 협지되며 적어도 1층의 발광층을 포함하는 유기층을 갖는 유기 전계발광 소자의 제조 방법이며,
    상기 화소 영역에 유기 재료를 잉크젯법에 의해 토출하고, 상기 제1 및 제2 전극의 사이이며 상기 유기층과 상기 뱅크 사이의 경계 영역에, 기판 두께 방향에서의 전기 저항이 상기 제1 전극과의 사이에 개재하는 상기 유기층의 기판 두께 방향에서의 전기 저항보다도 커지도록, 106 Ωcm 이상의 저항률을 갖는 누설 전류 블록층을 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 유기층이 정공 주입층을 가지며, 상기 정공 주입층은 잉크젯법에 의해 형성되어, 상기 뱅크가 갖는 경사면을 따라서 따라 오름부를 형성하고 있고,
    상기 누설 전류 블록층이 상기 정공 주입층의 따라 오름부와 상기 제2 전극 사이에 개재하며, 상기 정공 주입층을 통해 제1 전극에 흐르는 누설 전류를 방지하는 누설 전류 블록층인,
    유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 유기 재료가 상기 유기층에 포함되는 정공 주입층으로부터 반발하는 성질을 이용하여, 상기 정공 주입층이 갖는 경사면을 따라서 상기 유기 재료를 따라 오르게 함으로써, 상기 유기층과 뱅크 사이의 경계 영역의 상기 정공 주입층의 표면에 상기 누설 전류 블록층을 적층하는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정에서, 상기 경계 영역 또는 화소 영역에 상기 유기 재료를 포함하는 액적을 적하시켜, 상기 누설 전류 블록층의 단부를 상기 화소 영역의 내주측면에 형성된 상기 유기층에 포함되는 정공 주입층의 경사면 상에 형성하는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제8항에 있어서, 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 공정은, 상기 유기 재료로서 유기 용제를 포함하는 잉크를 사용하여 상기 잉크젯법으로 토출한 후, 열 또는 광, 또는 열 및 광의 양쪽에 의해 가교하여 상기 누설 전류 블록층을 형성하는 것을 포함하는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 유기층이 정공 주입층을 포함하고, 상기 정공 주입층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  15. 제8항에 있어서, 상기 발광층이 잉크젯법에 의해 형성되어 있는, 유기 전계발광 소자의 제조 방법.
  16. 삭제
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