KR102044781B1

KR102044781B1 - 기능층 형성용 잉크, 발광 소자의 제조 방법, 발광 장치 및 전자 기기

Info

Publication number: KR102044781B1
Application number: KR1020130035392A
Authority: KR
Inventors: 쇼타로 와타나베
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2012-04-02
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2019-11-14
Also published as: CN103360862A; TWI626295B; JP2013214397A; US9508935B2; CN103360862B; US20130256636A1; KR20130112003A; JP6015073B2; TW201343875A

Abstract

(과제) 도포 방식에 의해 π공액 고분자 재료 또는 π공액 저분자 재료를 포함하는 기능층 형성 재료를 응집시키는 일 없이 안정된 막두께나 막형 형상을 갖는 기능층을 형성 가능한 기능층 형성용 잉크를 제공한다.
(해결 수단) 액체 도포법으로 기능층을 형성할 때에 이용되는 기능층 형성용 잉크로서, 고분자 재료 또는 저분자 재료를 포함하는 기능층 형성 재료와, 용매 A와 용매 B를 포함하는 혼합 용매 C를 갖고, 용매 A는 점도가 0.01㎩·s 이상, 0.05㎩·s 이하이며, 용매 B는 점도가 0.01㎩·s 미만이며, 비점이 용매 A보다도 낮고, 혼합 용매 C는 점도가 0.02㎩·s 미만이며, 비점이 200℃ 이상, 350℃ 이하이며, 용매 A를 0.1wt％ 이상 10wt％ 이하 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기능층 형성용 잉크, 발광 소자의 제조 방법, 발광 장치 및 전자 기기{FUNCTION LAYER INK, METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING ELEMENT, LIGHT-EMITTING DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}

본 발명은, 기능층 형성용 잉크, 발광 소자의 제조 방법, 발광 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

발광 소자로서의 유기 일렉트로 루미네선스(organic electroluminescent element)(발광 소자)는, 양극과 음극과의 사이에 적어도 1층의 발광성 유기층(light-emitting organic layer)(발광층)을 개재 삽입한 구조를 갖는 발광 소자이다. 이러한 발광 소자에서는, 음극과 양극과의 사이에 구동 전압을 인가함으로써, 발광층에 음극측으로부터 전자가 주입됨과 함께 양극측으로부터 정공(正孔)이 주입되어, 발광층 중에서 전자와 정공이 여기자를 형성하고, 이 여기자가 소멸할 때(전자와 정공이 재결합할 때)에 에너지의 일부가 형광이나 인광이 되어 방출된다.

일반적으로, 발광 소자에서는, 양극 상에 정공 주입층이 형성되고, 그 정공 주입층 상에 정공 수송층 또는 발광층이 형성되어 있다.

이들 층을 형성하는 방법(성막 방법)으로서, 성막 재료를 용해 또는 분산한 성막용 잉크를 이용하여 도포하는 방법이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

최근, 액적 토출법 등의 도포법에서 이용되는 발광 재료로서는 고분자 재료뿐만 아니라 저분자 재료도 사용 가능하게 되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2, 3 참조).

일본공개특허공보 2008-77958호 일본공개특허공보 2006-190759호 일본공개특허공보 2011-108462호

그러나, 특허문헌 2, 3에 기재된 발광 소자에서는, 발광층의 성막 과정에 있어서 저분자이기 때문에 잉크 중의 분자끼리가 분자간 상호작용에 의해 응집하는 경향이 있기 때문에, 막두께가 균일한 발광층을 얻는 것이 어렵다는 과제가 있었다. 또한, 응집에 의해 성막 불량이 발생하는 경우가 있기 때문에 발광 불량이 된다는 과제가 있었다. 환언하면, 소망하는 광학 특성을 갖는 발광 소자를 수율 좋게 제조하는 것이 어렵다는 과제가 있었다.

본 발명은, 전술한 과제 중 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.

[적용예 1] 본 적용예에 따른 기능층 형성용 잉크는, 액체 도포법으로 기능층을 형성할 때에 이용되는 기능층 형성용 잉크로서, 고분자 재료 또는 저분자 재료를 포함하는 기능층 형성 재료와, 용매 A와 용매 B를 포함하는 혼합 용매 C를 갖고, 상기 용매 A는 점도(viscosity)가 0.01㎩·s 이상, 0.05㎩·s 이하이고, 상기 용매 B는 점도가 0.01㎩·s 미만이고, 비점(boiling point)이 상기 용매 A보다도 낮고, 상기 혼합 용매 C는 점도가 0.02㎩·s 미만이고, 비점이 200℃ 이상, 350℃ 이하이고, 상기 용매 A를 0.1wt％ 이상 10wt％ 이하 함유하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 적용예에 의하면, 기능층 형성용 잉크의 건조 과정에 있어서 용매 B가 용매 A보다도 빠르게 증발해 가기 때문에 혼합 용매 C의 점도는 시간 경과에 따라 증가하여 용매 A의 점도와 가까워진다. 또한 용매 B의 증발 후에는 용매 A의 건조가 지배적으로 되어 건조 속도가 느려진다. 이 건조 메커니즘에 의한 증점과 건조 지연에 의해 기능층 형성 재료의 분자간 상호작용에 의한 응집 속도를 저하시키는 것이 가능해져, 기능층 형성 재료의 응집을 억제할 수 있다. 그 때문에, 건조 후에 막두께가 균일한 기능층을 형성하는 것이 가능한 기능층 형성용 잉크를 제공할 수 있다.

[적용예 2] 상기 적용예에 따른 기능층 형성용 잉크에 있어서, 상기 용매 A 및 상기 용매 B는 비수계 용매(non-aqueous solvent)인 것을 특징으로 한다.

[적용예 3] 상기 적용예에 따른 기능층 형성용 잉크에 있어서, 상기 용매 A 및 상기 용매 B는 수계 용매(aqueous solvent)이어도 좋다.

[적용예 4] 상기 적용예에 따른 기능층 형성용 잉크에 있어서, 상기 용매 A는 비수계 용매이며, 상기 용매 B는 수계 용매이어도 좋다.

[적용예 5] 상기 적용예에 따른 기능층 형성용 잉크에 있어서, 상기 용매 A는 수계 용매이며, 상기 용매 B는 비수계 용매이어도 좋다.

용매 A 또는 용매 B 중 적어도 한쪽을 수계 용매라고 하면, 비수계 용매를 이용한 경우에 비하여, 기능층 형성용 잉크의 표면 장력을 낮게 할 수 있다. 이에 따라, 막형성 영역에 대한 기능층 형성용 잉크의 젖음성(wettability; 충전(充塡)성(filling property))을 높일 수 있다.

[적용예 6] 본 적용예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 유기 발광층을 포함하는 기능층을 구비한 발광 소자의 제조 방법으로서, 상기 적용예의 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 기능층 중 적어도 1층의 유기층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이 방법에 의하면, 건조 후에 막두께가 균일한 유기층을 형성할 수 있기 때문에, 소망하는 광학 특성을 갖는 발광 소자를 수율 좋게 제조할 수 있다.

[적용예 7] 상기 적용예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 기능층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 적용예의 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 정공 주입층을 형성해도 좋다.

[적용예 8] 상기 적용예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 기능층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 적용예의 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 정공 수송층을 형성해도 좋다.

[적용예 9] 상기 적용예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 있어서, 상기 기능층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고, 상기 적용예의 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 유기 발광층을 형성해도 좋다.

[적용예 10] 본 적용예에 따른 발광 장치는, 상기 적용예의 발광 소자의 제조 방법을 이용하여 제조된 발광 소자를 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 소망하는 광학 특성을 갖는 발광 장치를 제공할 수 있다.

[적용예 11] 본 적용예에 따른 전자 기기는, 상기 적용예의 발광 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 높은 표시 품질을 갖는 정보 기기나 휘도 얼룩이 저감되어 보기에 좋은 조명 장치 등의 전자 기기를 제공할 수 있다.

도 1은 실시 형태에 따른 토출 장치의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 토출 헤드의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 헤드 유닛에 있어서의 토출 헤드의 배치를 나타내는 개략 평면도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 토출 장치의 제어계를 나타내는 블록도이다.
도 5는 실시 형태에 따른 발광 장치의 구성을 나타내는 개략 정면도이다.
도 6은 실시 형태에 따른 발광 장치의 구조를 나타내는 요부(要部) 개략 단면도이다.
도 7은 실시 형태에 따른 발광 소자의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 8(a)∼도 8(d)는 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 9(e)∼도 9(i)는 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.
도 10은 실시예 1, 2, 5, 6의 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 11은 실시예 3, 4, 7, 8의 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 12는 비교예 1∼8의 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 13은 전자 기기로서의 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 14는 전자 기기로서의 휴대 전화기(PHS도 포함함)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 15는 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 16(a)는 컬러 필터 기판의 구성을 나타내는 개략 평면도, 도 16(b)는 컬러 필터 기판의 구조를 나타내는 개략 단면도이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

이하, 본 실시 형태에 대해서 도면에 따라 설명한다. 또한, 사용하는 도면은, 설명하는 부분이 인식 가능한 상태가 되도록, 적절히 확대 또는 축소하여 표시하고 있다.

(제1 실시 형태)

<액적의 토출 장치>

우선, 기능층 형성 재료를 포함하는 액상체를 액적으로서 피(被)토출물에 토출 가능한 토출 장치에 대해서, 도 1∼도 4를 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 실시 형태에 따른 토출 장치의 구성을 나타내는 개략 사시도이다. 본 실시 형태의 토출 장치(2)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 피토출물인 평판 형상의 워크(W)를 제1 방향으로서의 주(主)주사 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 워크 이동 기구(10)와, 헤드 유닛(12)을 주주사 방향으로 직교하는 제2 방향으로서의 부(副)주사 방향(X축 방향)으로 이동시키는 헤드 이동 기구(14)를 구비하고 있다.

워크 이동 기구(10)는, 한 쌍의 가이드 레일(16)과, 한 쌍의 가이드 레일(16)을 따라 이동하는 이동대(18)와, 이동대(18) 상에 회전 기구(20)를 개재하여 배설된 워크(W)를 올려놓는 스테이지(22)를 구비하고 있다.

이동대(18)는, 가이드 레일(16)의 내부에 설치된 에어 슬라이더와 리니어 모터(도시 생략)에 의해 주주사 방향(Y축 방향)으로 이동한다. 이동대(18)에는, 타이밍 신호 생성부로서의 인코더(24)(도 4 참조)가 설치되어 있다.

인코더(24)는, 이동대(18)의 주주사 방향(Y축 방향)으로의 상대 이동에 수반하여, 가이드 레일(16)에 병설된 리니어 스케일(도시 생략)의 눈금을 판독하여, 타이밍 신호로서의 인코더 펄스를 생성한다. 또한, 인코더(24)의 배설은, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 이동대(18)를 회전축을 따라 주주사 방향(Y축 방향)으로 상대 이동하도록 구성하고, 회전축을 회전시키는 구동부를 설치한 경우에는, 인코더(24)를 구동부에 설치해도 좋다. 구동부로서는, 서보 모터 등을 들 수 있다.

스테이지(22)는, 워크(W)를 흡착 고정 가능함과 함께, 회전 기구(20)에 의해 워크(W) 내의 기준축을 정확하게 주주사 방향(Y축 방향), 부주사 방향(X축 방향)으로 맞추는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 워크(W) 상에 있어서 액상체가 토출되는 막형성 영역의 배치에 따라서, 워크(W)를 예를 들면 90도 선회시키는 것도 가능하다.

헤드 이동 기구(14)는, 한 쌍의 가이드 레일(26)과, 한 쌍의 가이드 레일(26)을 따라 이동하는 이동대(28)를 구비하고 있다. 이동대(28)에는, 회전 기구(30)를 개재하여 적설(suspended)된 캐리지(carriage)(32)가 설치되어 있다.

캐리지(32)에는, 복수의 토출 헤드(34)(도 2 참조)가 탑재된 헤드 유닛(12)이 부착되어 있다.

또한, 토출 헤드(34)에 액상체를 공급하기 위한 액상체 공급 기구(도시 생략)와, 복수의 토출 헤드(34)의 전기적인 구동 제어를 행하기 위한 헤드 드라이버(36)(도 4 참조)가 설치되어 있다.

이동대(28)가 캐리지(32)를 부주사 방향(X축 방향)으로 이동시켜 헤드 유닛(12)을 워크(W)에 대하여 대향 배치한다.

토출 장치(2)는, 상기 구성 외에도, 헤드 유닛(12)에 탑재된 복수의 토출 헤드(34)의 노즐 막힘 해소, 노즐면의 이물이나 오염의 제거 등의 메인터넌스를 행하는 메인터넌스 기구가, 복수의 토출 헤드(34)를 임하는 위치에 배설되어 있다.

또한, 토출 헤드(34)마다 토출된 액상체를 받아, 그 중량을 계측하는 전자 천칭 등의 계측기를 갖는 중량 계측 기구(38)(도 4 참조)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 구성을 통괄적으로 제어하는 제어부(40)를 구비하고 있다. 또한, 도 1에서는, 메인터넌스 기구 및 중량 계측 기구(38)는, 도시 생략했다.

도 2는, 본 실시 형태에 따른 토출 헤드의 구조를 나타내는 개략도이다. 도 2(a)는, 사시도, 도 2(b)는, 노즐의 배치 상태를 나타내는 평면도이다.

본 실시 형태의 토출 헤드(34)는, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 소위 두줄의 것(two-line type)이고, 두줄의 접속침(connection needle)(42)을 갖는 액상체의 도입부(44)와, 도입부(44)에 적층된 헤드 기판(46)과, 헤드 기판(46) 상에 배치되며 내부에 액상체의 헤드 내 유로가 형성된 헤드 본체(48)를 구비하고 있다. 접속침(42)은, 전술한 액상체 공급 기구(도시 생략)에 배관을 경유하여 접속되고, 액상체를 헤드 내 유로에 공급한다. 헤드 기판(46)에는, 플렉시블 플랫 케이블(도시 생략)을 개재하여 헤드 드라이버(36)(도 4 참조)에 접속되는 두줄의 커넥터(50)가 설치되어 있다.

헤드 본체(48)는, 구동 수단으로서의 압전 소자로 구성된 캐비티를 갖는 가압부(52)와, 노즐면(54a)에 2개의 노즐열(56a, 56b)이 서로 평행하게 형성된 노즐 플레이트(54)를 갖고 있다.

2개의 노즐열(56a, 56b)은, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 각각 복수(180개)의 노즐(56)이 피치 P1에서 대략 등간격으로 나열되어 있고, 서로 피치 P1의 절반인 피치 P2 어긋난 상태에서 노즐면(54a)에 배설되어 있다. 이 경우, 피치 P1은, 대략 141㎛이다. 따라서, 노즐열(56c)에 직교하는 방향으로부터 보면 360개의 노즐(56)이 대략 70.5㎛의 노즐 피치로 배열된 상태로 되어 있다. 또한, 노즐(56)의 지름은, 대략 27㎛이다.

토출 헤드(34)는, 헤드 드라이버(36)로부터 전기 신호로서의 구동 신호가 압전 소자에 인가되면 가압부(52)의 캐비티의 체적 변동이 일어나고, 이에 따른 펌프 작용으로 캐비티에 충전된 액상체가 가압되어, 노즐(56)로부터 액상체를 액적으로서 토출할 수 있다.

토출 헤드(34)에 있어서의 구동 수단은, 압전 소자에 한정되지 않는다. 액추에이터로서의 진동판을 정전 흡착에 의해 변위시키는 전기 기계 변환 소자나, 액상체를 가열하여 노즐(56)로부터 액적으로서 토출시키는 전기 열변환 소자(서멀(thermal) 방식)라도 좋다.

도 3은, 본 실시 형태에 따른 헤드 유닛에 있어서의 토출 헤드의 배치를 나타내는 개략 평면도이다. 상세하게는, 워크(W)에 대향하는 측으로부터 본 도면이다.

본 실시 형태의 헤드 유닛(12)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 복수의 토출 헤드(34)가 배설되는 헤드 플레이트(12a)를 구비하고 있다. 헤드 플레이트(12a)에는, 3개의 토출 헤드(34)로 이루어지는 헤드군(34A)과, 마찬가지로 3개의 토출 헤드(34)로 이루어지는 헤드군(34B)의 합계 6개의 토출 헤드(34)가 탑재되어 있다. 이 경우, 헤드군(34A)의 헤드 R1(토출 헤드(34))과 헤드군(34B)의 헤드 R2(토출 헤드(34))는, 동종의 액상체를 토출한다. 다른 헤드 G1과 헤드 G2, 헤드 B1과 헤드 B2에 있어서도 동일하다. 즉, 3종이 상이한 액상체를 토출 가능한 구성으로 되어 있다.

1개의 토출 헤드(34)에 의해 묘화 가능한 묘화폭을 L0으로 하고, 이것을 노즐열(56c)의 유효 길이로 한다. 이후, 노즐열(56c)이란, 360개의 노즐(56)로 구성되는 것을 가리킨다.

이 경우, 헤드 R1과 헤드 R2는, 주주사 방향(Y축 방향)으로부터 보아 서로 이웃하는 노즐열(56c)이 주주사 방향과 직교하는 부주사 방향(X축 방향)으로 1노즐 피치를 두고 연속하도록 주주사 방향으로 병렬하여 배설되어 있다. 따라서, 동종의 액상체를 토출하는 헤드 R1과 헤드 R2의 유효한 묘화폭(image-forming width) L1은, 묘화폭 L0의 2배로 되어 있다. 헤드 G1과 헤드 G2, 헤드 B1과 헤드 B2에 있어서도 동일하게 주주사 방향(Y축 방향)으로 병렬하여 배치되어 있다.

또한, 토출 헤드(34)에 설치되는 노즐열(56c)은, 두줄로 한정되지 않고, 한줄이라도 좋다. 또한, 헤드 유닛(12)에 있어서의 토출 헤드(34)의 배치는, 이것에 한정되는 것은 아니다.

다음으로 토출 장치(2)의 제어계에 대해서 설명한다.

도 4는, 본 실시 형태에 따른 토출 장치의 제어계를 나타내는 블록도이다.

본 실시 형태의 토출 장치(2)의 제어계는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 토출 헤드(34), 워크 이동 기구(10), 헤드 이동 기구(14), 중량 계측 기구(38) 등을 구동하는 각종 드라이버를 갖는 구동부(58)와, 구동부(58)를 포함하여 토출 장치(2)를 통괄적으로 제어하는 제어부(40)를 구비하고 있다.

구동부(58)는, 워크 이동 기구(10) 및 헤드 이동 기구(14)의 각 리니어 모터를 각각 구동 제어하는 이동용 드라이버(60)와, 토출 헤드(34)를 구동 제어하는 헤드 드라이버(36)와, 중량 계측 기구(38)를 구동 제어하는 중량 계측용 드라이버(62)를 구비하고 있다. 이 외에도 메인터넌스 기구를 구동 제어하는 메인터넌스용 드라이버 등을 구비하고 있지만 도시 생략했다.

제어부(40)는, CPU(64)와, ROM(66)과, RAM(68)과, P-CON(70)을 구비하고, 이들은 서로 버스(72)를 개재하여 접속되어 있다. P-CON(70)에는, 상위 컴퓨터(74)가 접속되어 있다. ROM(66)은, CPU(64)에서 처리하는 제어 프로그램 등을 기억하는 제어 프로그램 영역과, 묘화 동작이나 기능 회복 처리 등을 행하기 위한 제어 데이터 등을 기억하는 제어 데이터 영역을 갖고 있다.

RAM(68)은, 워크(W)에 묘화를 행하기 위한 묘화 데이터를 기억하는 묘화 데이터 기억부, 워크(W) 및 토출 헤드(34)(실제로는, 노즐열(56c))의 위치 데이터를 기억하는 위치 데이터 기억부 등의 각종 기억부를 갖고, 제어 처리를 위한 각종 작업 영역으로서 사용된다. P-CON(70)에는, 구동부(58)의 각종 드라이버 등이 접속되어 있고, CPU(64)의 기능을 보충함과 함께, 주변 회로와의 인터페이스 신호를 취급하기 위한 논리 회로가 구성되어 포함되어 있다. 이 때문에, P-CON(70)은, 상위 컴퓨터(74)로부터의 각종 지령 등을 그대로 혹은 가공하여 버스(72)에 취입함과 함께, CPU(64)와 연동하여, CPU(64) 등으로부터 버스(72)에 출력된 데이터나 제어 신호를, 그대로 혹은 가공하여 구동부(58)에 출력한다.

그리고, CPU(64)는, ROM(66) 내의 제어 프로그램에 따라, P-CON(70)을 개재하여 각종 검출 신호, 각종 지령, 각종 데이터 등을 입력하여, RAM(68) 내의 각종 데이터 등을 처리한 후, P-CON(70)을 개재하여 구동부(58) 등에 각종의 제어 신호를 출력함으로써, 토출 장치(2) 전체를 제어하고 있다. 예를 들면, CPU(64)는, 토출 헤드(34), 워크 이동 기구(10) 및, 헤드 이동 기구(14)를 제어하고, 헤드 유닛(12)과 워크(W)를 대향 배치시킨다. 그리고, 헤드 유닛(12)과 워크(W)와의 상대 이동에 동기(同期)하여, 헤드 유닛(12)에 탑재된 각 토출 헤드(34)의 복수의 노즐(56)로부터 워크(W)에 액상체를 액적으로서 토출하도록 헤드 드라이버(36)에 제어 신호를 송출한다. 이 경우, Y축 방향으로의 워크(W)의 이동에 동기하여 액상체를 토출하는 것을 주주사라고 부르고, X축 방향으로 헤드 유닛(12)을 이동시키는 것을 부주사라고 부른다. 본 실시 형태의 토출 장치(2)는, 주주사와 부주사를 조합하여 복수회 반복함으로써 액상체를 토출 묘화할 수 있다. 주주사는, 토출 헤드(34)에 대하여 한쪽 방향으로의 워크(W)의 이동에 한정되지 않고, 워크(W)를 왕복시켜 행할 수도 있다.

인코더(24)는, 헤드 드라이버(36)에 전기적으로 접속되고, 주주사에 수반하여 인코더 펄스를 생성한다. 주주사에서는, 소정의 이동 속도로 이동대(18)를 이동시킴으로써, 인코더 펄스가 주기적으로 발생한다.

예를 들면, 주주사에 있어서의 이동대(18)의 이동 속도를 200㎜/sec, 토출 헤드(34)를 구동하는 구동 주파수(환언하면, 연속하여 액적을 토출하는 경우의 토출 타이밍)를 20㎑로 하면, 주주사 방향에 있어서의 액적의 토출 분해능은, 이동 속도를 구동 주파수로 나눔으로써 얻어지기 때문에, 10㎛가 된다. 즉, 10㎛의 피치로 액적을 워크(W) 상에 배치하는 것이 가능하다. 실제의 액적의 토출 타이밍은, 주기적으로 발생하는 인코더 펄스를 카운트하여 생성되는 래치 신호(latch signal)에 기초하고 있다.

상위 컴퓨터(74)는, 제어 프로그램이나 제어 데이터 등의 제어 정보를 토출 장치(2)로 송출한다. 또한, 워크(W) 상의 막형성 영역마다 소정량의 액상체를 액적으로서 배치하는 토출 제어 데이터로서의 배치 정보를 생성하는 배치 정보 생성부의 기능을 갖고 있다. 배치 정보는, 막형성 영역에 있어서의 액적의 토출 위치(환언하면, 워크(W)와 노즐(56)과의 상대 위치), 액적의 배치수(환언하면, 노즐(56)마다의 토출수), 주주사에 있어서의 복수의 노즐(56)의 ON/OFF, 토출 타이밍 등의 정보를, 예를 들면, 비트맵으로 하여 나타낸 것이다. 상위 컴퓨터(74)는, 상기 배치 정보를 생성할 뿐만 아니라, RAM(68)에 일단, 격납된 상기 배치 정보를 수정하는 것도 가능하다.

<발광 장치>

다음으로, 본 실시 형태의 발광 소자의 제조 방법을 적용하여 제조된 발광 소자를 갖는 발광 장치에 대해서 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 5는 본 실시 형태에 따른 발광 장치의 구성을 나타내는 개략 정면도, 도 6은 본 실시 형태에 따른 발광 장치의 구조를 나타내는 요부 개략 단면도이다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 유기 EL 장치(100)는, R(빨강), G(초록), B(파랑), 3색 발광 화소(107)를 구비한 소자 기판(101)과, 소자 기판(101)에 소정의 간격을 두고 대향 배치된 봉지 기판(102)을 구비하고 있다. 봉지 기판(102)은, 복수의 발광 화소(107)가 설치된 발광 영역(106)을 봉착하도록, 높은 기밀성을 갖는 봉착제를 이용하여 소자 기판(101)에 접합되어 있다.

발광 화소(107)는, 후술하는 발광 소자로서의 유기 EL 소자(112)(도 6 참조)를 구비하는 것이며, 동(同) 색의 발광이 얻어지는 발광 화소(107)가, 도면 상의 종방향으로 배열한 소위 스트라이프 방식으로 되어 있다. 또한, 실제로는, 발광 화소(107)는 미세한 것이며, 도시의 편의상 확대하여 나타내고 있다.

소자 기판(101)은, 봉지 기판(102)보다도 한층 크고, 테두리 형상으로 장출(jutting out)된 부분에는, 발광 화소(107)를 구동하는 2개의 주사선 구동 회로부(103)와 1개의 데이터선 구동 회로부(104)가 설치되어 있다. 주사선 구동 회로부(103), 데이터선 구동 회로부(104)는, 예를 들면, 전기 회로가 집적된 IC로서 소자 기판(101)에 실장해도 좋고, 주사선 구동 회로부(103) 및 데이터선 구동 회로부(104)를 소자 기판(101)의 표면에 직접 형성해도 좋다.

소자 기판(101)의 단자부(101a)에는, 이들 주사선 구동 회로부(103)나 데이터선 구동 회로부(104)와 외부 구동 회로를 접속하기 위한 중계 기판(105)이 실장되어 있다. 중계 기판(105)은, 예를 들면, 플렉시블 회로 기판 등을 이용할 수 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 장치(100)에 있어서, 유기 EL 소자(112)는, 화소 전극으로서의 양극(131)과, 양극(131)을 구획하는 격벽부(133)와, 양극(131) 상에 형성된 유기막으로 이루어지는 발광층을 포함하는 기능층(132)을 갖고 있다. 또한, 기능층(132)을 개재하여 양극(131)과 대향하도록 형성된 공통 전극으로서의 음극(134)을 갖고 있다.

격벽부(133)는, 예를 들면 CF₄를 처리 가스로 하는 플라즈마 처리에 의해 발액화 또는 후술하는 기능층 형성용 잉크에 대하여 발액성을 나타내는 감광성 레지스트를 이용하여 형성되어 있다. 당해 감광성 레지스트로서는, 예를 들면 일본공개특허공보 2008-287251호에 나타난, 감광성의 아크릴계 수지에 불소계 폴리머를 포함한 발액 레지스트 조성물을 들 수 있다. 격벽부(133)는, 발광 화소(107)를 구성하는 양극(131)의 주위를 일부 덮고, 복수의 양극(131)을 각각 구획하도록 설치되어 있다.

양극(131)은, 소자 기판(101) 상에 형성된 TFT 소자(108)의 3단자 중 하나에 접속되어 있고, 예를 들면, 투명 전극 재료인 ITO(Indium Tin Oxide)를 두께 100㎚정도로 성막한 전극이다.

음극(134)은, 예를 들면 Al이나 Ag 등의 광반사성을 갖는 금속 재료나, 당해 금속 재료와 다른 금속(예를 들면 Mg)과의 합금 등에 의해 형성되어 있다.

본 실시 형태의 유기 EL 장치(100)는, 소위 보텀 에미션형(bottom emission type)의 구조로 되어 있고, 양극(131)과 음극(134)과의 사이에 구동 전류를 흘려 기능층(132)에서 발광한 광을 음극(134)에서 반사시켜 소자 기판(101)측으로부터 취출한다. 따라서, 소자 기판(101)은 유리 등의 투명 기판을 이용한다. 또한, 봉지 기판(102)은, 투명 기판 및 불투명 기판의 모두를 이용할 수 있다. 불투명 기판으로서는, 예를 들면, 알루미나 등의 세라믹, 스테인리스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 시행한 것 외에, 열강화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.

소자 기판(101)에는, 유기 EL 소자(112)를 구동하는 회로부(111)가 설치되어 있다. 즉, 소자 기판(101)의 표면에는 SiO₂를 주체로 하는 하지(base) 보호층(121)이 하지로서 형성되고, 그 위에는 예를 들면 폴리실리콘 등으로 이루어지는 반도체층(122)이 형성되어 있다. 이 반도체층(122)의 표면에는, SiO₂ 및/또는 SiN을 주체로 하는 게이트 절연막(123)이 형성되어 있다.

또한, 반도체층(122) 중, 게이트 절연막(123)을 사이에 두고 게이트 전극(126)과 겹치는 영역이 채널 영역(122a)이라고 되어 있다. 또한, 이 게이트 전극(126)은, 도시하지 않은 주사선의 일부이다. 한편, 반도체층(122)을 덮고, 게이트 전극(126)을 형성한 게이트 절연막(123)의 표면에는, SiO₂를 주체로 하는 제1 층간 절연층(127)이 형성되어 있다.

또한, 반도체층(122) 중, 채널 영역(122a)의 소스(source)측에는, 저농도 소스 영역 및 고농도 소스 영역(122c)이 설치되는 한편, 채널 영역(122a)의 드레인(drain)측에는 저농도 드레인 영역 및 고농도 드레인 영역(122b)이 설치되고, 소위 LDD(Light Doped Drain) 구조로 되어 있다. 이들 중, 고농도 소스 영역(122c)은, 게이트 절연막(123)과 제1 층간 절연층(127)에 걸쳐 개공하는 컨택트홀(125a)을 개재하여, 소스 전극(125)에 접속되어 있다. 이 소스 전극(125)은, 전원선(도시하지 않음)의 일부로서 구성되어 있다. 한편, 고농도 드레인 영역(122b)은, 게이트 절연막(123)과 제1 층간 절연층(127)에 걸쳐 개공하는 컨택트홀(124a)을 개재하여, 소스 전극(125)과 동일층으로 이루어지는 드레인 전극(124)에 접속되어 있다.

소스 전극(125) 및 드레인 전극(124)이 형성된 제1 층간 절연층(127)의 상층에는, 평탄화층(128)이 형성되어 있다. 이 평탄화층(128)은, 아크릴계나 폴리이미드계 등의, 내열성 절연성 수지 등에 의해 형성된 것으로, TFT 소자(108)나 소스 전극(125), 드레인 전극(124) 등에 의한 표면의 요철을 없애기 위해 형성된 공지의 것이다.

그리고, 양극(131)이, 이 평탄화층(128)의 표면 상에 형성됨과 함께, 당해 평탄화층(128)에 설치된 컨택트홀(128a)을 개재하여 드레인 전극(124)에 접속되어 있다. 즉, 양극(131)은, 드레인 전극(124)을 개재하여, 반도체층(122)의 고농도 드레인 영역(122b)에 접속되어 있다. 음극(134)은, GND에 접속되어 있다. 따라서, 스위칭 소자로서의 TFT 소자(108)에 의해, 상기 전원선으로부터 양극(131)에 공급되어 음극(134)과의 사이에 흐르는 구동 전류를 제어한다. 이에 따라, 회로부(111)는, 소망하는 유기 EL 소자(112)를 발광시켜 컬러 표시를 가능하게 하고 있다.

또한, 유기 EL 소자(112)를 구동하는 회로부(111)의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다.

기능층(132)은, 유기막으로 이루어지는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층을 포함하는 복수의 박막층으로 이루어지고, 양극(131)측으로부터 이 순서로 적층되어 있다. 본 실시 형태에 있어서, 이들 박막층은 액체 도포법 또는 진공 증착법을 이용하여 성막되어 있다. 액체 도포법은, 전술한 토출 장치(2)를 이용하는 액적 토출법이나 스핀 코팅법 등을 포함한다.

정공 주입층의 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜/스티렌술폰산)(PEDOT/PSS), PEDOT/PSS/Nafion(등록상표), 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리아닐린 및 그 유도체, 폴리피롤 및 그 유도체, N,N,N',N'-테트라페닐-p-디아미노벤젠 및 그 유도체 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 이 정공 주입층은, 나중에 상술하는 바와 같이, 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다.

이러한 정공 주입층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚∼100㎚ 정도인 것이 바람직하고, 10㎚∼50㎚ 정도인 것이 보다 바람직하다.

중간층(정공 수송층)은, 정공 주입층과 발광층과의 사이에 설치되고, 발광층에 대한 정공의 수송성(주입성)을 향상시킴과 함께, 발광층으로부터 정공 주입층에 전자가 침입하는 것을 억제하기 위해 설치되어 있다. 즉, 발광층에 있어서의 정공과 전자와의 결합에 의한 발광의 효율을 개선하는 것이다.

또한, 이 중간층은, 나중에 상술하는 바와 같이, 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다.

이 중간층의 구성 재료에는, 각종 p형의 고분자 재료나, 각종 p형의 저분자 재료를 단독 또는 조합하여 이용할 수 있다.

p형의 고분자 재료(유기 폴리머)로서는, 예를 들면, 폴리(2,7-(9,9-디-n-옥틸플루오렌)-(1,4-페닐렌-((4-sec-부틸페닐)이미노)-1,4-페닐렌(TFB) 등의 폴리아릴아민과 같은 아릴아민 골격을 갖는 것, 플루오렌-비티오펜 공중합체와 같은 플루오렌 골격을 갖는 것, 플루오렌-아릴아민 공중합체와 같은 아릴아민 골격 및 플루오렌 골격의 쌍방을 갖는 것, 폴리(N-비닐카르바졸), 폴리비닐피렌, 폴리비닐안트라센, 폴리티오펜, 폴리알킬티오펜, 폴리헥실티오펜, 폴리(p-페닐렌비닐렌), 폴리티닐렌비닐렌, 피렌포름알데하이드 수지, 에틸카르바졸포름알데하이드 수지 또는 그 유도체 등을 들 수 있다.

이러한 p형의 고분자 재료는, 다른 화합물과의 혼합물로서 이용할 수도 있다. 일 예로서, 폴리티오펜을 함유하는 혼합물로서는, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜/스티렌술폰산)(PEDOT/PSS) 등을 들 수 있다.

한편, p형의 저분자 재료로서는, 예를 들면, 1,1-비스(4-디-파라-톨릴아미노페닐)사이클로헥산, 1,1'-비스(4-디-파라-톨릴아미노페닐)-4-페닐-사이클로헥산과 같은 아릴사이클로알칸계 화합물, 4,4',4"-트리메틸트리페닐아민, N,N,N',N'-테트라페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민, N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(TPD1), N,N'-디페닐-N,N'-비스(4-메톡시페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(TPD2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메톡시페닐)-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(TPD3), N,N'-비스(1-나프틸)-N,N'-디페닐-1,1'-비페닐-4,4'-디아민(α-NPD), TPTE와 같은 아릴아민계 화합물, N,N,N',N'-테트라페닐-파라-페닐렌디아민, N,N,N',N'-테트라(파라-톨릴)-파라-페닐렌디아민, N,N,N',N'-테트라(메타-톨릴)-메타-페닐렌디아민(PDA)과 같은 페닐렌디아민계 화합물, 카르바졸, N-이소프로필카르바졸, N-페닐카르바졸과 같은 카르바졸계 화합물, 스틸벤, 4-디-파라-톨릴아미노스틸벤과 같은 스틸벤계 화합물, OxZ와 같은 옥시졸계 화합물, 트리페닐메탄, m-MTDATA와 같은 트리페닐메탄계 화합물, 1-페닐-3-(파라-디메틸아미노페닐)피라졸린과 같은 피라졸린계 화합물, 벤진(사이클로헥사디엔)계 화합물, 트리아졸과 같은 트리아졸계 화합물, 이미다졸과 같은 이미다졸계 화합물, 1,3,4-옥사디아졸, 2,5-디(4-디메틸아미노페닐)-1,3,4,-옥사디아졸과 같은 옥사디아졸계 화합물, 안트라센, 9-(4-디에틸아미노스티릴)안트라센과 같은 안트라센계 화합물, 플루오레논, 2,4,7,-트리니트로-9-플루오레논, 2,7-비스(2-하이드록시-3-(2-클로로페닐카르바모일)-1-나프틸아조)플루오레논과 같은 플루오레논계 화합물, 폴리아닐린과 같은 아닐린계 화합물, 실란계 화합물, 1,4-디티오케토-3,6-디페닐-피로로(3,4-c)피로로피롤과 같은 피롤계 화합물, 플루오렌과 같은 플루오렌계 화합물, 포르피린, 금속 테트라페닐포르피린과 같은 포르피린계 화합물, 퀴나크리돈(quinacridone)과 같은 퀴나크리돈계 화합물, 프탈로시아닌, 구리 프탈로시아닌, 테트라(t-부틸) 구리 프탈로시아닌, 철 프탈로시아닌과 같은 금속 또는 무금속의 프탈로시아닌계 화합물, 구리 나프탈로시아닌, 바나딜나프탈로시아닌, 모노클로로갈륨나프탈로시아닌과 같은 금속 또는 무금속의 나프탈로시아닌계 화합물, N,N'-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘, N,N,N',N'-테트라페닐벤지딘과 같은 벤지딘계 화합물 등을 들 수 있다.

이러한 중간층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚∼150㎚ 정도인 것이 바람직하고, 10㎚∼100㎚ 정도인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 이 중간층은, 생략할 수 있다.

(적색 발광층) 적색 발광층은, 적색으로 발광하는 적색 발광 재료를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 이 적색 발광층은, 후술하는 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다.

이러한 적색 발광 재료로서는, 특별히 한정되지 않고, 각종 적색 형광 재료, 적색 인광 재료를 1종 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.

적색 형광 재료로서는, 적색의 형광을 발하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 페릴렌 유도체, 유로퓸 착체, 벤조피란 유도체, 로다민 유도체, 벤조티오크잔텐 유도체, 포르피린 유도체, 나일 레드, 2-(1,1-디메틸에틸)-6-(2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1,1,7,7-테트라메틸-1H,5H-벤조(ij)퀴놀리진(quinolizine)-9-일)에테닐)-4H-피란-4H-일리덴)프로판디니트릴(DCJTB), 4-(디시아노메틸렌)-2-메틸-6-(p-디메틸아미노스티릴)-4H-피란(DCM) 등을 들 수 있다.

적색 인광 재료로서는, 적색의 인광을 발하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이리듐, 루테늄, 백금, 오스뮴, 레늄, 팔라듐 등의 금속 착체를 들 수 있고, 이들 금속 착체의 배위자 중의 적어도 1개가 페닐피리딘 골격, 비피리딜 골격, 포르피린 골격 등을 갖는 것도 들 수 있다. 보다 구체적으로는, 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디네이트-N,C3']이리듐(아세틸아세트네이트)(btp2Ir(acac)), 2,3,101,12,13,17,18-옥타에틸-12H,23H-포르피린-백금(Ⅱ), 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디네이트-N,C3']이리듐, 비스(2-페닐피리딘)이리듐(아세틸아세트네이트)을 들 수 있다.

또한, 적색 발광층 중에는, 전술한 적색 발광 재료 외에, 적색 발광 재료가 게스트 재료로서 첨가되는 호스트 재료를 포함하고 있어도 좋다.

호스트 재료는, 주입된 정공과 전자에 의해 여기자를 생성함과 함께, 그 여기자의 에너지를 적색 발광 재료에 이동(푀르스터 이동(Ferster transfer) 또는 덱스터 이동(Dexter transfer))시켜, 적색 발광 재료를 여기하는 기능을 갖는다. 이러한 호스트 재료를 이용하는 경우, 예를 들면, 게스트 재료(guest material)인 적색 발광 재료를 도펀트(dopant)로서 호스트 재료에 도프하여 이용할 수 있다.

이러한 호스트 재료로서는, 이용하는 적색 발광 재료에 대하여 전술한 바와 같은 기능을 발휘하는 것이면, 특별히 한정되지 않지만, 적색 발광 재료가 적색 형광 재료를 포함하는 경우, 예를 들면, 나프타센 유도체, 나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체와 같은 아센 유도체(아센계 재료), 디스티릴아릴렌 유도체, 페릴렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 디스티릴아민 유도체, 트리스(8-퀴놀리놀라토(quinolinolato))알루미늄 착체(Alq3) 등의 퀴놀리놀라토계 금속 착체, 트리페닐아민의 4량체 등의 트리아릴아민 유도체, 옥사디아졸 유도체, 실롤 유도체, 디카르바졸 유도체, 올리고티오펜 유도체, 벤조피란 유도체, 트리아졸 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 퀴놀린 유도체, 4,4'-비스(2,2'-디페닐비닐)비페닐(DPVBi) 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.

전술한 바와 같은 적색 발광 재료(게스트 재료) 및 호스트 재료를 이용하는 경우, 적색 발광층 중에 있어서의 적색 발광 재료의 함유량(도프량)은, 0.01wt％∼10wt％인 것이 바람직하고, 0.1wt％∼5wt％인 것이 보다 바람직하다. 적색 발광 재료의 함유량을 이러한 범위 내로 함으로써, 발광 효율을 최적화할 수 있다.

이러한 적색 발광층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚∼150㎚ 정도인 것이 바람직하고, 10㎚∼100㎚ 정도인 것이 보다 바람직하다.

(녹색 발광층) 녹색 발광층은, 녹색으로 발광하는 녹색 발광 재료를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 이 녹색 발광층은, 후술하는 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다.

이러한 녹색 발광 재료로서는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 각종 녹색 형광 재료 및 녹색 인광 재료를 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

녹색 형광 재료로서는, 녹색의 형광을 발하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 쿠마린 유도체, 퀴나크리돈 및 그 유도체, 9,10-비스[(9-에틸-3-카르바졸)-비닐레닐]-안트라센 등을 들 수 있다.

녹색 인광 재료로서는, 녹색의 인광을 발하는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이리듐, 루테늄, 백금, 오스뮴, 레늄, 팔라듐 등의 금속 착체를 들 수 있고, 구체적으로는, 팩-트리스(2-페닐피리딘)이리듐(Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디네이트-N,C2')이리듐(아세틸아세트네이트), 팩-트리스[5-플루오로-2-(5-트리플루오로메틸-2-피리딘)페닐-C,N]이리듐 등을 들 수 있다.

또한, 녹색 발광층 중에는, 전술한 녹색 발광 재료 외에, 녹색 발광 재료가 게스트 재료로서 첨가되는 호스트 재료가 포함되어 있어도 좋다.

이러한 호스트 재료로서는, 전술한 적색 발광층에서 설명한 호스트 재료와 동일한 것을 이용할 수 있다.

(청색 발광층) 청색 발광층은, 청색으로 발광하는 청색 발광 재료를 포함하여 구성되어 있다.

또한, 이 청색 발광층은, 후술하는 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 이용하여 형성할 수 있다.

이러한 청색 발광 재료로서는, 예를 들면, 각종의 청색 형광 재료 및 청색 인광 재료를 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다.

청색 형광 재료로서는, 청색의 형광을 발하는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 디스티릴디아민계 화합물 등의 디스티릴아민 유도체, 플루오란텐 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 및 페릴렌 유도체, 안트라센 유도체, 벤조옥사졸 유도체, 벤조티아졸 유도체, 벤조이미다졸 유도체, 크리센 유도체, 페난트렌 유도체, 디스티릴벤젠 유도체, 테트라페닐부타디엔, 4,4'-비스(9-에틸-3-카르바조비닐렌)-1,1'-비페닐(BCzVBi) 등을 들 수 있다.

청색 인광 재료로서는, 청색의 인광을 발하는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 이리듐, 루테늄, 백금, 오스뮴, 레늄, 팔라듐 등의 금속 착체를 들 수 있고, 구체적으로는, 비스[4,6-디플루오로페닐피리디네이트-N,C2']-피콜리네이트-이리듐, 트리스[2-(2,4-디플루오로페닐)피리디네이트-N,C2']이리듐, 비스[2-(3,5-트리플루오로메틸)피리디네이트-N,C2']-피콜리네이트-이리듐, 비스(4,6-디플루오로페닐피리디네이트-N,C2')이리듐(아세틸아세트네이트) 등을 들 수 있다.

또한, 청색 발광층에는, 전술한 청색 발광 재료 외에, 청색 발광 재료가 게스트 재료로서 첨가되는 호스트 재료가 포함되어 있어도 좋다.

상기한 적색 발광층, 녹색 발광층, 청색 발광층을 형성하기 위한 기능층 형성 재료는, 게스트 재료와 호스트 재료를 포함하는 저분자 재료이며, 일반적으로는 진공 증착법 등의 기상 성장법에 의해 성막되지만, 저분자 재료에서도 액적 토출법을 적용하여 성막할 수도 있다. 물론, 액적 토출법에 의해 적합한 고분자 재료의 구성으로 하여, 기능층 형성용 잉크에 적용할 수도 있다.

각색의 발광층과 음극(134)과의 사이에는, 발광층측으로부터 전자 수송층과 전자 주입층이 형성되어 있다. 전자 수송층은, 음극(134)으로부터 전자 주입층을 개재하여 주입된 전자를 발광층으로 수송하는 기능을 갖는 것이다.

전자 수송층의 구성 재료(전자 수송 재료)로서는, 예를 들면, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(Alq3) 등의 8-퀴놀리놀 내지 그 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체 등의 퀴놀린 유도체, 옥사디아졸 유도체, 페릴렌 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 퀴녹살린 유도체, 디페닐퀴논 유도체, 니트로 치환 플루오렌 유도체 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

전자 수송층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.5㎚∼100㎚ 정도인 것이 바람직하고, 1㎚∼50㎚ 정도인 것이 보다 바람직하다.

또한, 이 전자 수송층은, 생략할 수 있다.

전자 주입층은, 음극(134)으로부터의 전자 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 것이다.

이 전자 주입층의 구성 재료(전자 주입 재료)로서는, 예를 들면, 각종의 무기 절연 재료, 각종의 무기 반도체 재료를 들 수 있다.

이러한 무기 절연 재료로서는, 예를 들면, 알칼리 금속 칼코게나이드(산화물, 황화물, 셀렌 화물, 텔루르화물), 알칼리 토금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 토금속의 할로겐화물 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들을 주재료로 하여 전자 주입층을 구성함으로써, 전자 주입성을 보다 향상시킬 수 있다. 특히 알칼리 금속 화합물(알칼리 금속 칼코게나이드, 알칼리 금속의 할로겐화물 등)은 워크 함수가 매우 작고, 이를 이용하여 전자 주입층을 구성함으로써, 유기 EL 소자(112)는, 높은 휘도를 얻을 수 있게 된다.

알칼리 금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면, Li₂O, LiO, Na₂S, Na₂Se, NaO 등을 들 수 있다.

알칼리 토금속 칼코게나이드로서는, 예를 들면, CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, CaSe 등을 들 수 있다.

알칼리 금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면, CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, NaCl 등을 들 수 있다.

알칼리 토금속의 할로겐화물로서는, 예를 들면, CaF₂, BaF₂, SrF₂, MgF₂, BeF₂ 등을 들 수 있다.

또한, 무기 반도체 재료로서는, 예를 들면, Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb 및 Zn 중 적어도 1개의 원소를 포함하는 산화물, 질화물 또는 산화 질화물 등을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

전자 주입층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.1㎚∼1000㎚ 정도인 것이 바람직하고, 0.2㎚∼100㎚ 정도인 것이 보다 바람직하고, 0.2㎚∼50㎚ 정도인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 이 전자 주입층은, 생략할 수 있다.

발광층 상에 형성되는 전자 수송층, 전자 주입층, 음극(134)의 형성은, 유기 박막층인 발광층의 기능이 저하되기 쉬운 물이나 산소 등의 가스와의 접촉이나 열의 영향을 피하여, 감압하에서 성막하는 진공 증착법이나 스퍼터법을 채용하는 것이 바람직하다.

이러한 유기 EL 소자(112)를 갖는 소자 기판(101)은, 열경화형 에폭시 수지 등을 봉착 부재로서 이용한 봉착층(sealing layer)(135)을 개재하여 봉지 기판(102)과 극간 없이 전면 봉지되어 있다.

본 실시 형태의 유기 EL 소자(112)는, 후술하는 제조 방법을 이용하여 제조되어 있고, 발광층이 거의 일정한 막두께와 안정된 막형상(단면 형상)을 갖고 있기 때문에, 상이한 발광색이 얻어지는 기능층(132R, 132G, 132B)에 있어서 각각 소망하는 발광 특성이 얻어진다.

또한, 본 실시 형태의 유기 EL 장치(100)는, 보텀 에미션형으로 한정되지 않고, 예를 들면 양극(131)을 광반사성의 도전 재료를 이용하여 형성하고, 공통 전극으로서의 음극(134)을 투명한 도전 재료를 이용하여 형성하고, 유기 EL 소자(112)의 발광을 양극(131)에서 반사시켜, 봉지 기판(102)측으로부터 취출하는 톱 에미션형의 구조로 해도 좋다. 또한, 톱 에미션형으로 하는 경우, 유기 EL 소자(112)의 발광색에 대응시킨 컬러 필터를 봉지 기판(102)측에 설치하는 구성으로 해도 좋다. 나아가서는, 봉지 기판(102)측에 컬러 필터를 갖는 경우, 유기 EL 소자(112)를 백색 발광이 얻어지는 구성으로 해도 좋다.

<발광 소자의 제조 방법>

다음으로, 본 실시 형태의 발광 소자의 제조 방법으로서의 유기 EL 소자(112)의 제조 방법에 대해서 도 7∼도 9를 참조하여 설명한다. 도 7은, 본 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트, 도 8(a)∼도 8(d) 및 도 9(e)∼도 9(i)는 본 실시 형태에 따른 유기 EL 소자의 제조 방법을 나타내는 개략 단면도이다.

본 실시 형태의 유기 EL 소자(112)의 제조 방법은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 격벽부 형성 공정(스텝 S10)과, 격벽부가 형성된 기판에 표면 처리를 시행하는 표면 처리 공정(스텝 S20)과, 정공 주입층 형성 공정(스텝 S30)과, 중간층 형성 공정(스텝 S40)과, 발광층 형성 공정(스텝 S50)과, 음극 형성 공정(스텝 S60)과, 유기 EL 소자가 형성된 소자 기판(101)과 봉지 기판(102)을 접합하는 봉지 기판 접합 공정(스텝 S70)을 적어도 구비하고 있다. 또한, 소자 기판(101) 상에 회로부(111)를 형성하는 공정이나 회로부(111)에 전기적으로 접속한 양극(131)을 형성하는 공정은, 공지의 제조 방법을 이용하면 좋고, 본 실시 형태에서는 상세한 설명은 생략한다.

도 7의 스텝 S10은, 격벽부 형성 공정이다. 스텝 S10에서는, 도 8(a)에 나타내는 바와 같이, 양극(131)의 주위의 일부를 덮고 양극(131)마다를 구획하도록 격벽부(133)를 형성한다. 형성 방법으로서는, 예를 들면, 양극(131)이 형성된 소자 기판(101)의 표면에 감광성의 페놀 수지 또는 폴리이미드 수지를 대략 1㎛∼3㎛ 정도의 두께로 도포한다. 도포 방법으로서는, 전사법(transfer method), 슬릿 코팅법(slit coating method) 등을 들 수 있다. 그리고, 발광 화소(107)의 형상에 대응한 마스크를 이용하여 노광하고, 현상함으로써 발광 화소(107)에 대응시킨 격벽부(133)를 형성할 수 있다. 이후, 격벽부(133)에 의해 구획된 발광 화소(107)의 영역을 막형성 영역(A)라고 부른다. 그리고, 스텝 S20으로 진행된다.

도 7의 스텝 S20은, 표면 처리 공정이다. 스텝 S20에서는, 격벽부(133)가 형성된 소자 기판(101)의 표면에 친액 처리(lyophilic treatment)와 발액 처리(lyophobic treatment)를 시행한다. 우선, 산소를 처리 가스로 하는 플라즈마 처리를 행하고, 주로 무기 재료로 이루어지는 양극(131)의 표면에 친액 처리를 시행한다. 다음으로 CF₄ 등의 불소계 가스를 처리 가스로 하는 플라즈마 처리를 행하고, 유기 재료로 이루어지는 격벽부(133)의 표면에 불소를 도입하여 발액 처리를 시행한다. 그리고, 스텝 S30으로 진행된다.

도 7의 스텝 S30은, 정공 주입층 형성 공정이다. 스텝 S30에서는, 우선, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 정공 주입층 형성 재료를 포함하는 액상체(75)를 막형성 영역(A)에 도포한다. 액상체(75)는, 본 발명의 기능층 형성용 잉크의 일 예이며, 후술하는 성막용의 혼합 용매 C를 포함하고, 정공 주입층 형성 재료로서 전술한 p형의 고분자 재료 또는 저분자 재료를 중량비로 0.5％ 정도 포함한 것을 이용했다.

액상체(75)를 도포하는 방법으로서는, 앞서 설명한 액상체(잉크)를 토출 헤드(34)의 노즐(56)로부터 토출 가능한 토출 장치(2)를 이용한다. 토출 헤드(34)와 워크(W)인 소자 기판(101)을 대향시켜, 토출 헤드(34)로부터 액상체(75)를 토출한다. 토출된 액상체(75)는, 액적으로서 친액 처리된 양극(131)에 착탄하여 젖어 번진다. 또한, 건조 후의 정공 주입층의 막두께가 대략 50㎚∼70㎚가 되도록, 막형성 영역(A)의 면적에 따른 필요량을 액적으로서 토출했다. 그리고 건조 공정으로 진행된다.

건조 공정에서는, 소자 기판(101)을 예를 들면 감압 건조 및 램프 어닐 등의 방법으로 건조 가열함으로써, 액상체(75)의 용매 성분을 건조시켜 제거하고, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이 막형성 영역(A)의 양극(131) 상에 정공 주입층(132a)을 형성한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 각 막형성 영역(A)에 동일 재료로 이루어지는 정공 주입층(132a)을 형성했지만, 나중에 형성되는 발광층에 대응하여 정공 주입층(132a)의 재료를 발광색마다 바꾸어도 좋다. 그리고 스텝 S40으로 진행된다.

도 7의 스텝 S40은, 중간층 형성 공정이다. 스텝 S40에서는, 도 8(d)에 나타내는 바와 같이, 중간층 형성 재료를 포함하는 액상체(80)를 막형성 영역(A)에 부여한다.

중간층 상에 형성되는 발광층을 액체 도포법으로 형성하는 경우, 액상체(80)는, 예를 들면, 용매로서 사이클로헥실벤젠을 포함하고, 중간층 형성 재료로서, 전술한 p형의 고분자 재료 또는 저분자 재료를 중량비로 0.25％ 정도 포함한 것을 이용했다.

또한, 도 9(h)에 나타내는 바와 같이 발광층(90)(90r, 90g, 90b)을 진공 증착법으로 형성하는 경우, 예를 들면, 용매로서 후술하는 성막용의 혼합 용매 C를 포함하고, 중간층 형성 재료로서, 전술한 p형의 고분자 재료 또는 저분자 재료를 중량비로 0.25％ 정도 포함한 것을 이용할 수 있다. 환언하면, 발광층(90)의 형성 방법은 액체 도포법으로 한정되지 않고, 진공 증착법을 이용해도 좋다.

액상체(80)를 도포하는 방법으로서는, 액상체(75)를 도포하는 경우와 동일하게, 토출 장치(2)를 이용한다. 건조 후의 중간층의 막두께가 대략 10㎚∼30㎚가 되도록, 막형성 영역(A)의 면적에 따른 필요량을 액적으로서 토출했다. 그리고 건조 공정으로 진행된다.

건조 공정에서는, 소자 기판(101)을 예를 들면 감압 건조 및 램프 어닐 등의 방법으로 건조 가열함으로써, 액상체(80)의 용매 성분을 건조시켜 제거하고, 도 9(e)에 나타내는 바와 같이 막형성 영역(A)의 정공 주입층(132a) 상에 중간층(132c)을 형성한다. 그리고 스텝 S50으로 진행된다.

도 7의 스텝 S50은, 발광층 형성 공정이다. 스텝 S50에서는, 도 9(f)에 나타내는 바와 같이, 발광층 형성 재료를 포함하는 액상체(85R, 85G, 85B)를 각각 대응하는 막형성 영역(A)에 도포한다.

액상체(85R, 85G, 85B)는, 본 발명의 기능층 형성용 잉크의 일 예이며, 후술하는 성막용의 혼합 용매 C를 포함하고, 전술한 고분자 또는 저분자의 발광층 형성 재료를 중량비로 1.5％ 포함한 것을 이용했다.

액상체(85R, 85G, 85B)를 도포하는 방법은, 마찬가지로 토출 장치(2)를 이용하여, 각각 상이한 토출 헤드(34)에 충전되어 토출된다.

발광층의 성막에 있어서, 액상체(85R, 85G, 85B)를 막형성 영역(A)에 토출 얼룩 없이, 그리고 필요량을 안정적으로 토출할 수 있는 액적 토출법을 이용했다. 건조 후의 발광층의 막두께가 대략 50㎚∼100㎚가 되도록, 막형성 영역(A)의 면적에 따른 필요량을 액적으로서 토출했다. 그리고 건조 공정으로 진행된다.

본 실시 형태에 있어서의 토출된 액상체(85R, 85G, 85B)의 건조 공정은, 감압 건조 및 램프 어닐 등의 방법으로 건조 가열함으로써 행한다. 액적 토출법을 이용함으로써, 막형성 영역(A)에 고르게 필요량의 액상체(85R, 85G, 85B)가 도포되어 있다. 따라서, 도 9(g)에 나타내는 바와 같이, 건조 후에 형성된 발광층(132r, 132g, 132b)은, 막형성 영역(A)마다 대략 일정한 막두께를 갖는다. 그리고, 스텝 S60으로 진행된다.

도 7의 스텝 S60은, 음극 형성 공정이다. 스텝 S60에서는, 도 9(i)에 나타내는 바와 같이, 격벽부(133)와 각 기능층(132R, 132G, 132B)을 덮도록 음극(134)을 형성한다. 이에 따라 유기 EL 소자(112)가 구성된다.

음극(134)은, 전술한 재료를 조합하여 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 기능층(132R, 132G, 132B)과 음극(134)과의 사이에, 전자 수송층이나 전자 주입층을 필요에 따라서 도입하는 것이 바람직하다. 음극(134)의 형성 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터법, CVD법 등을 들 수 있다. 특히 기능층(132R, 132G, 132B)의 열에 의한 손상을 방지할 수 있다는 점에서는, 진공 증착법이 바람직하다. 그리고, 스텝 S70으로 진행된다.

도 7의 스텝 S70은, 봉지 기판 접합 공정이다. 스텝 S70에서는, 유기 EL 소자(112)가 형성된 소자 기판(101)에 투명한 봉착층(135)을 도포하고, 투명한 봉지 기판(102)과 극간 없이 전면 봉지한다(도 6 참조). 또한 봉지 기판(102)의 외주 영역에 있어서 수분이나 산소 등의 진입을 막는 접착층을 설치하여 접합하는 것이 바람직하다.

다음으로, 유기 EL 소자(112)의 제조 방법에 대해서 보다 구체적인 실시예와 비교예를 들어 설명한다.

(실시예 1) 우선, 양극층이 형성된 기판 상에 층두께 50㎚∼60㎚의 정공 주입층을 잉크젯법에 의해 형성하고, 진공 건조 후, 150℃에서 가열하는 소성 처리를 시행했다. 여기에서, 정공 주입층 재료로서, 분산매로서의 폴리스티렌술폰산에, 폴리티오펜 유도체인 3,4-폴리에틸렌디옥시티오펜을 분산시키고, 추가로 이것을 물에 분산시킨 PEDOT/PSS(1/20)를 이용했다. 여기에서 안정된 토출을 가능하게 하기 위해, 고분자 재료인 PEDOT/PSS에 대하여 고비등점 용매를 첨가했다. 고비등점 용매로서는 방향족 탄화수소, 이소프로필알코올(IPA), 노말부탄올, γ-부티로락톤, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 헥사메틸포스포르아미드(HMPA), 디메틸술폭사이드(DMSO), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 및 그 유도체, 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트 등의 글리콜에테르류를 들 수 있다. 또한 PEDOT/PSS 이외의 정공 주입 재료로서 PEDOT/PSS/Nafion(등록상표), 폴리티오펜 유도체, 폴리아닐린 유도체, 폴리피롤 유도체 등도 이용할 수 있다.

다음으로 중간층(정공 수송층)으로서 고분자 재료인 TFB를 0.25wt％ 포함한 사이클로헥실벤젠 용액을 이용하여 잉크젯법에 의해 정공 주입층 상으로 토출했다. 그리고 감압 건조 후에 막두께가 20㎚의 중간층(정공 수송층)을 형성했다. 그 후, 질소 분위기하에 있어서 180℃, 1시간, 가열하여 도포막을 소성하고, 자일렌 용매에 의해 TFB의 가용층을 제거하여, 유기 용매에 불용인 TFB층(중간층)을 형성했다. 그리고 전술한 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 혼합 용매 C(비수계 용매 A＋비수계 용매 B)를 이용하여, 액적 토출법(잉크젯법)에 의해 정공 수송층 상으로 토출하고, 감압 건조를 거쳐 층두께 60㎚∼80㎚의 층을 형성한 후, 이것을 질소 분위기하에 있어서 160℃, 10분의 소성 처리를 시행하여, 발광층을 형성했다.

또한 진공도가 10^-6Torr(1.33×10^-4㎩)의 진공하에 있어서, 진공 증착법에 의해, 임의의 전자 수송층, 전자 주입층을 적층하여 음극층을 형성했다.

(실시예 2) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 혼합 용매 C(수계 용매 A＋수계 용매 B)를 이용하여 동일하게 발광층을 형성했다. 실시예 2의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(실시예 3) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 혼합 용매 C(비수계 용매 A＋수계 용매 B)를 이용하여 발광층을 형성했다. 실시예 3의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(실시예 4) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 혼합 용매 C(수계 용매 A＋비수계 용매 B)를 이용하여 발광층을 형성했다. 실시예 4의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(실시예 5) 우선, 양극층이 형성된 기판 상에 층두께 50㎚∼60㎚의 정공 주입층을 잉크젯법에 의해 형성하고, 진공 건조 후, 150℃에서 가열하는 소성 처리를 시행했다.

여기에서, 정공 주입층 재료로서, 분산매로서의 폴리스티렌술폰산에, 폴리티오펜 유도체인 3,4-폴리에틸렌디옥시티오펜을 분산시키고, PEDOT/PSS(1/20)를 이용했다. 여기에서 안정된 토출을 가능하게 하기 위해, 고분자 재료인 PEDOT/PSS에 대하여 고비등점 용매를 첨가했다. 고비등점 용매로서는 방향족 탄화수소, 이소프로필알코올(IPA), 노말부탄올, γ-부티로락톤, N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸포름아미드(DMF), 헥사메틸포스포르아미드(HMPA), 디메틸술폭사이드(DMSO), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 및 그 유도체, 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트 등의 글리콜에테르류를 들 수 있다. 또한 PEDOT/PSS 이외의 정공 주입 재료로서 PEDOT/PSS/Nafion(등록상표), 폴리티오펜 유도체, 폴리아닐린 유도체, 폴리피롤 유도체 등도 이용할 수 있다.

그 후, 중간층 형성 재료로서 전술한 저분자 재료를 0.25wt％ 함유한 혼합 용액 C(비수계 용매 A＋비수계 용매 B)를 이용하여, 잉크젯법에 의해 정공 주입층 상으로 토출했다. 그리고 감압 건조 후에 막두께가 20㎚의 중간층을 형성했다. 그 후, 질소 분위기하에 있어서 180℃, 1시간, 가열하여 도포막을 고온에서 소성했다.

다음으로 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 진공도가 10^-6Torr(1.33×10^-4㎩)의 진공하에 있어서, 진공 증착법에 의해, 마스크 증착을 행하여, 발광층을 형성했다. 이어서 전자 수송층, 전자 주입층을 적층하여 음극층을 형성했다.

(실시예 6) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 혼합 용매 C(수계 용매 A＋수계 용매 B)를 이용하여 중간층을 형성했다. 실시예 6의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 5와 동일하다.

(실시예 7) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 혼합 용매 C(비수계 용매 A＋수계 용매 B)를 이용하여, 동일하게 중간층을 형성했다. 실시예 7의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 5와 동일하다.

(실시예 8) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 혼합 용매 C(수계 용매 A＋비수계 용매 B)를 이용하여, 동일하게 중간층을 형성했다. 실시예 8의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 5와 e동일하다.

상기 실시예 1∼실시예 8에서는, 어느 기능층 형성용 잉크에 있어서도 혼합 용매 C는 용매 A를 0.1wt％ 이상 10wt％ 이하의 범위에서 포함하고 있다.

(비교예 1) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 B 용액(비수계 용매 B)을 이용하여 발광층을 형성했다. 비교예 1의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 2) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 B 용액(수계 용매 B)을 이용하여 발광층을 형성했다. 비교예 2의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 3) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 B 용액(비수계 용매 B)을 이용하여 중간층을 형성했다. 비교예 3의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 4) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 B 용액(수계 용매 B)을 이용하여 중간층을 형성했다. 비교예 4의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 5) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 A 용액(비수계 용매 A)을 이용하여 발광층을 형성했다. 비교예 5의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 6) 실시예 1의 적색, 녹색, 청색 저분자 발광 재료를 1.5wt％ 포함한 A 용액(수계 용매 A)을 이용하여 발광층을 형성했다. 비교예 6의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 7) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 A 용액(비수계 용매 A)을 이용하여 중간층을 형성했다. 비교예 7의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

(비교예 8) 실시예 5의 저분자 재료의 중간층 형성 재료를 0.25wt％ 포함한 A 용액(수계 용매 A)을 이용하여 중간층을 형성했다. 비교예 8의 유기 EL 소자의 제조 방법에 있어서의 다른 공정은, 실시예 1과 동일하다.

도 10∼도 12에 실시예 및 비교예의 평가 결과를 나타낸다. 또한, 도 10 및 도 11에는, 실시예 1∼실시예 8에 있어서의 기능층 형성용 잉크에 포함되는 혼합 용매 C를 구성하는 바의 용매 A와 용매 B의 구체예가 나타나 있다. 또한, 도 12에는, 비교예 1∼비교예 8에 있어서의 기능층 형성용 잉크에 포함되는 비수계 용매 혹은 수계 용매의 구체예가 나타나 있다.

실시예 1∼실시예 8에 의하면, 비교예 1∼비교예 8에 대하여, 기능층 형성용 잉크의 건조 과정에 있어서 각종 기능층 형성 재료의 분자간 상호작용에 의한 응집 속도를 저하시키는 것이 가능해지고, 이에 따라 응집을 효과적으로 억제할 수 있었다. 따라서 균일한 발광을 얻을 수 있었다.

비교예 5∼비교예 8에서는 고비등점 그리고 고점도인 용매 A만으로 잉크화 되어 있는 점에서, 재료에 대한 용매 A와의 상호작용이 강하고, 감압 건조 후에 있어서의 탈용매성이 악화되었다. 따라서, 그 후의 소성 처리에 있어서 기능층 형성 재료가 마이그레이션하고, 결과적으로 응집했다. 따라서 균일한 발광을 얻을 수 없었다. 또한 탈용매성의 악화에 의해, 소자 특성의 저하가 관측되었다.

또한, 본 실시예에서는 저분자 재료에 대한 본 발명의 기능층 형성용 잉크를 적용한 결과로 되어 있지만, 고분자 재료에 대해서도 동일하게 적용할 수가 있다.

(제2 실시 형태)

<전자 기기>

다음으로, 본 실시 형태의 전자 기기에 대해서, 도 13∼도 15를 참조하여 설명한다.

상기 제1 실시 형태의 발광 장치로서의 유기 EL 장치(100)는, 단색 표시라도 좋고, 또한 각 유기 EL 소자(112)에 이용하는 발광 재료를 선택함으로써, 컬러 표시도 가능하다. 이러한 유기 EL 장치(100)는, 각종의 전자 기기에 포함할 수 있다.

도 13은, 전자 기기로서의 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다.

이 도면에 있어서, 퍼스널 컴퓨터(1100)는, 키보드(1102)를 구비한 본체부(1104)와, 표시부를 구비하는 표시 유닛(1106)으로 구성되고, 표시 유닛(1106)은, 본체부(1104)에 대하여 힌지 구조부를 개재하여 회동 가능하게 지지되어 있다.

이 퍼스널 컴퓨터(1100)에 있어서, 표시 유닛(1106)이 구비하는 표시부가 전술의 유기 EL 장치(100)로 구성되어 있다.

도 14는, 전자 기기로서의 휴대 전화기(PHS도 포함)의 구성을 나타내는 사시도이다.

이 도면에 있어서, 휴대 전화기(1200)는, 복수의 조작 버튼(1202), 수화구(1204) 및 송화구(1206)와 함께, 표시부를 구비하고 있다.

휴대 전화기(1200)에 있어서, 이 표시부가 전술의 유기 EL 장치(100)로 구성되어 있다.

도 15는, 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 이 도면에는, 외부 기기와의 접속에 대해서도 간이적으로 나타나고 있다.

디지털 스틸 카메라(1300)는, 피사체의 광상을 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 촬상 신호(화상 신호)를 생성한다.

디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서의 케이스(보디)(1302)의 배면에는, 표시부가 설치되어, CCD에 의한 촬상 신호에 기초하여 표시를 행하는 구성으로 되어 있고, 피사체를 전자 화상으로서 표시하는 파인더로서 기능한다.

디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서, 이 표시부가 전술의 유기 EL 장치(100)로 구성되어 있다.

케이스(1302)의 내부에는, 회로 기판(1308)이 설치되어 있다. 이 회로 기판(1308)은, 촬상 신호를 격납(기억)할 수 있는 메모리가 설치되어 있다.

또한, 케이스(1302)의 정면측(도시의 구성에서는 이면측)에는, 광학 렌즈(촬상 광학계)나 CCD 등을 포함하는 수광 유닛(1304)이 설치되어 있다.

촬영자가 표시부에 표시된 피사체상을 확인하고, 셔터 버튼(1306)을 압하하면, 그 시점에 있어서의 CCD의 촬상 신호가, 회로 기판(1308)의 메모리로 전송·격납된다.

또한, 이 디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서는, 케이스(1302)의 측면에, 비디오 신호 출력 단자(1312)와, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)가 설치되어 있다. 그리고, 도시하는 바와 같이, 비디오 신호 출력 단자(1312)에는 예를 들면 텔레비전 모니터(1430)가, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)에는 예를 들면 퍼스널 컴퓨터(1440)가, 각각 필요에 따라서 접속된다. 또한, 소정의 조작에 의해, 회로 기판(1308)의 메모리에 격납된 촬상 신호가, 텔레비전 모니터(1430)나, 퍼스널 컴퓨터(1440)로 출력되는 구성으로 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이 전자 기기에 의하면, 각각, 표시부에 보기에 좋은 유기 EL 장치(100)를 갖고 있기 때문에, 문자나 화상 등의 정보를 시인성 좋게 확인할 수 있다.

또한, 본 발명의 전자 기기는, 도 13의 퍼스널 컴퓨터(모바일형 퍼스널 컴퓨터)(1100), 도 14의 휴대 전화기(1200), 도 15의 디지털 스틸 카메라(1300) 외에도, 예를 들면, 텔레비전이나, 비디오 카메라, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 레코더, 랩톱형 퍼스널 컴퓨터, 카내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩(통신 기능 부착도 포함), 전자 사전, 전자 계산기, 전자 게임 기기, 워드프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, 방범용 텔레비전 모니터, 전자 쌍안경, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기(예를 들면 금융 기관의 캐시 디스펜서, 자동 매표기), 의료 기기(예를 들면 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 심전 표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군 탐지기, 각종 측정 기기, 계기류(예를 들면, 차량, 항공기, 선박의 계기류), 플라이트 시뮬레이터, 그 외 각종 모니터류, 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 등에 적용할 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는, 유기 EL 장치(100)를 표시부에 포함한 예를 설명했지만, 본 발명의 발광 장치로서의 유기 EL 장치(100)는, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 일렉트로크로믹 조광 유리(electrochromic light control glass), 전자 페이퍼, 조명 장치, 전자 사진 방식의 프린터의 노광 장치의 광원으로서 이용하는 것도 가능하다.

본 발명은, 상기한 실시 형태로 한정되는 것이 아니며, 청구의 범위 및 명세서 전체로부터 판독되는 발명의 요지 혹은 사상에 반하지 않는 범위에서 적절히 변경 가능하고, 그러한 변경을 수반하는 기능층 형성용 잉크 및 발광 소자의 제조 방법, 발광 장치 및 전자 기기도 또한 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다. 상기 실시 형태 이외에도 여러 가지 변형예를 생각할 수 있다. 이하, 변형예를 들어 설명한다.

(변형예 1) 상기 실시 형태의 기능층 형성용 잉크는, 유기 EL 소자(112)의 제조 방법에 이용하는 것으로 한정되지 않는다. 도 16(a)는 컬러 필터 기판의 구성을 나타내는 개략 평면도, 동 도 16(b)는 컬러 필터 기판의 구조를 나타내는 개략 단면도이다. 도 16(a) 및 도 16(b)에 나타내는 바와 같이, 컬러 필터 기판(200)은, 유리 등의 투명한 기재(201)와, 기재(201)에 형성된 격벽(202)과, 격벽(202)에 의해 구획된 막형성 영역에 형성된 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 각 색에 대응한 착색층(203R, 203G, 203B)을 갖고 있다. 따라서, 색마다 준비되는 착색층 형성 재료를 포함하는 기능액을 액적 토출법으로 도포할 때에도, 본 실시 형태의 기능층 형성용 잉크를 디바이스로서의 컬러 필터 기판의 제조 방법에 적용할 수 있다. 이에 따라, 소망하는 막두께와 막형상을 갖는 착색층(203R, 203G, 203B)을 구비한 컬러 필터 기판(200)을 제조할 수 있다.

75, 80, 85 : 기능층 형성 잉크로서의 액상체
100 : 발광 장치로서의 유기 EL 장치
101 : 기판으로서의 소자 기판
112 : 발광 소자로서의 유기 EL 소자
131 : 화소 전극으로서의 양극
132a : 정공 주입층
132c : 중간층(정공 수송층)
132r, 132g, 132b : 발광층
132R, 132G, 132B : 기능층
134 : 음극
1100 : 전자 기기로서의 퍼스널 컴퓨터
1200 : 전자 기기로서의 휴대 전화기
1300 : 디지털 스틸 카메라
A : 막형성 영역

Claims

액체 도포법으로 기능층을 형성할 때에 이용되는 기능층 형성용 잉크로서,
고분자 재료 또는 저분자 재료를 포함하는 기능층 형성 재료와,
용매 A와 용매 B를 포함하는 혼합 용매 C를 갖고,
상기 용매 A는 점도가 0.01㎩·s 이상, 0.05㎩·s 이하이고,
상기 용매 B는 점도가 0.01㎩·s 미만이고, 비점(boiling point)이 상기 용매 A보다도 낮고,
상기 혼합 용매 C는 점도가 0.02㎩·s 미만이고, 비점이 200℃ 이상, 350℃ 이하이고, 상기 용매 A를 0.1wt％ 이상 10wt％ 이하 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 기능층 형성용 잉크.
제1항에 있어서,
상기 용매 A 및 상기 용매 B가 비수계 용매(non-aqueous solvent)인 것을 특징으로 하는 기능층 형성용 잉크.
제1항에 있어서,
상기 용매 A 및 상기 용매 B가 수계 용매(aqueous solvent)인 것을 특징으로 하는 기능층 형성용 잉크.
제1항에 있어서,
상기 용매 A가 비수계 용매이며, 상기 용매 B가 수계 용매인 것을 특징으로 하는 기능층 형성용 잉크.
제1항에 있어서,
상기 용매 A가 수계 용매이며, 상기 용매 B가 비수계 용매인 것을 특징으로 하는 기능층 형성용 잉크.
유기 발광층을 포함하는 기능층을 구비한 발광 소자의 제조 방법으로서,
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 기능층 중 적어도 1층의 유기층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 기능층은, 정공(正孔) 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고,
상기 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 정공 주입층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 기능층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고,
상기 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 정공 수송층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 기능층은, 정공 주입층, 정공 수송층, 상기 유기 발광층을 포함하고,
상기 기능층 형성용 잉크를 이용하여, 상기 유기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
제6항에 기재된 발광 소자의 제조 방법을 이용하여 제조된 발광 소자를 구비한 것을 특징으로 하는 발광 장치.
제10항에 기재된 발광 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.