KR20110073465A - 패턴 도포용 기판 및 유기 ｅｌ 소자 - Google Patents

패턴 도포용 기판 및 유기 ｅｌ 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20110073465A
KR20110073465A KR1020117006653A KR20117006653A KR20110073465A KR 20110073465 A KR20110073465 A KR 20110073465A KR 1020117006653 A KR1020117006653 A KR 1020117006653A KR 20117006653 A KR20117006653 A KR 20117006653A KR 20110073465 A KR20110073465 A KR 20110073465A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
ink
layer
lyophilic
coating
Prior art date
Application number
KR1020117006653A
Other languages
English (en)
Inventor
다다시 고다
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20110073465A publication Critical patent/KR20110073465A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/201—Filters in the form of arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/17—Passive-matrix OLED displays
    • H10K59/173—Passive-matrix OLED displays comprising banks or shadow masks
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
    • H10K71/135—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing using ink-jet printing
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24496—Foamed or cellular component
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24496—Foamed or cellular component
    • Y10T428/24504—Component comprises a polymer [e.g., rubber, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
    • Y10T428/24612—Composite web or sheet

Abstract

본 발명은 패터닝 영역 (15A) 및 상기 패터닝 영역을 둘러싸는 비패터닝 영역 (17A)을 갖는 기판 본체와, 상기 기판 본체의 상기 패터닝 영역에 스트라이프상으로 설치되는 복수 라인의 격벽 (15)와, 상기 비패터닝 영역에 상기 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽에 설치되며 도포된 액체상의 잉크를 보유할 수 있는 잉크 보유부를 구비하는 패턴 도포용 기판에 관한 것이다.

Description

패턴 도포용 기판 및 유기 ＥＬ 소자{SUBSTRATE FOR PATTERN COATING AND ORGANIC EL ELEMENT}
본 발명은 패턴 도포용 기판, 이 패턴 도포용 기판을 이용한 유기 EL 소자, 표시 장치 및 컬러 필터에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, 유기 EL 소자라고 하는 경우가 있음)는 양극 및 음극으로 이루어지는 한쌍의 전극과, 이 전극 사이에 설치되는 유기 발광층을 포함하여 구성된다. 유기 EL 소자는 전압이 인가되면, 양극으로부터 정공이 주입됨과 동시에 음극으로부터 전자가 주입되고, 주입된 정공과 전자가 유기 발광층에서 재결합함으로써 발광한다.
유기 발광층은 예를 들면 도포법 의해서 형성할 수 있다. 구체적으로는, 유기 발광층을 형성하는 재료를 포함하는 액체상의 잉크를 이용하는 도포법에 의해서 도포막을 형성하고, 이어서 건조함으로써 유기 발광층을 형성할 수 있다. 도포법으로서는, 소정의 위치에 잉크를 단속적으로 적하하는 잉크젯 인쇄법이나, 액주상(液柱狀)의 잉크를 노즐로부터 토출함과 함께, 상기 노즐을 이동시킴으로써 잉크를 연속적으로 공급하는 노즐 프린팅법 등이 있다.
이하, 노즐 프린팅법에 의해서 유기 발광층을 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 도 5는 유기 EL 소자를 형성하기 위해서 이용되고 있는 종래의 패턴 도포용 기판 (1)의 평면도이다. 도 6은 도 5의 절단면선 VI-VI에서 절단한 패턴 도포용 기판 (1)의 단면도이다.
패턴 도포용 기판 (1)에는 스트라이프상으로 연신하는 복수 라인의 전극 (2)가 형성되어 있다. 해당 전극 (2) 상에는 해당 전극 (2)를 덮는 절연막 (3)이 형성되어 있고, 해당 절연막 (3)에는 전극 (2)의 표면을 노출시키는 복수의 개구부 (4)가 형성되어 있다. 개구부 (4)는 각 전극 (2)을 따라서 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 패턴 도포용 기판 (1)에는 또한 스트라이프상으로 배치되는 복수 라인의 격벽 (5)가 형성되어 있다. 격벽 (5)의 연신하는 방향과 전극 (2)의 연신하는 방향은 대략 일치한다. 격벽 (5)는 인접하는 전극 (2)끼리의 사이에서, 절연막 (3) 상에 설치되어 있다.
유기 발광층을 형성하는 재료를 포함하는 잉크는 인접하는 격벽 (5)끼리의 사이에 공급된다. 구체적으로는, 노즐 프린팅 장치의 노즐로부터 액주상의 잉크를 토출함과 함께, 격벽 (5) 사이의 상측에 위치하는 노즐을 격벽 (5)의 길이 방향 중 어느 한쪽으로 이동시킴으로써 격벽 (5)끼리 사이(및 가장 외측에 위치하는 격벽 (5)와, 또한 그 외측에 위치하는 절연벽과의 간극)에 잉크를 연속적으로 공급한다. 노즐 프린팅법에서는 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크를 도포하여 간다. 즉 액주상의 잉크를 노즐로부터 토출시킴과 동시에 (1) 노즐을 상기 길이 방향의 한쪽으로부터 다른쪽(도 5에서는 아래 방향)으로 이동시키고, (2) 다음으로 격벽 (5)의 배열 방향의 한쪽(도 5에서는 우측 방향)으로 이동시키고, (3) 다음으로 노즐을 상기 길이 방향의 다른쪽으로부터 한쪽(도 5에서는 상 방향)으로 이동시키고, (4) 다음으로 격벽 (5)의 배열 방향의 한쪽(도 5에서는 우측 방향)으로 이동시키는, 이상의 (1) 내지 (4)의 공정을 반복함으로써 격벽 (5)끼리 사이 및 격벽 (5)와 절연벽의 간극에 잉크를 공급하고 있다. 실제의 기판에서는 격벽 (5)는 기판 (1) 상에 격벽 재료를 전체면 도포한 후에 스트라이프상의 개구부를 형성하는 것에 의해 형성되는 경우가 있고, 격벽 (5) 이외에 바닥부에도 격벽 재료가 존재하는 구성이 되는 경우가 있다. 도 7은 격벽 (5)와 바닥부에 의해서 형성되는 복수 라인의 오목부 중의 좌측의 3열에 잉크를 공급한 직후의 상태를 나타낸다.
상술한 바와 같이 잉크를 공급함으로써 도포막이 형성되고, 또한 도포막을 건조시킴으로써 유기 발광층을 형성하고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2002-75640호 공보
도 8은 노즐 프린팅법에 의해 잉크 (100)을 공급한 후의 종래의 패턴 도포용 기판 (1)의 평면도이다. 상술한 노즐 프린팅법에서는 잉크의 토출을 멈추지 않고 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크 (100)을 공급하기 때문에 잉크 (100)을 공급하여야 할 영역 이외에도 잉크 (100)이 공급된다. 구체적으로는 도 7, 8에서는, 유기 EL 소자로서는 불필요한 잉크 (100)이 패턴 도포용 기판 (1)의 길이 방향의 일단부와 타단부에 공급되게 된다. 격벽 (5)가 형성되어 있는 영역에서는, 격벽 (5)에 의해서 인접하는 열의 잉크 (100)이 구획되어 있기 때문에 인접하는 열의 잉크 (100)끼리가 접촉하는 경우는 없지만, 격벽 (5)가 설치되어 있지 않은 영역에서는, 도포된 잉크 (100)이 습윤되어 퍼지는 것에 의해 인접하는 열의 잉크 (100)끼리가 접촉함과 함께, 이 잉크 (100)이 격벽 (5) 사이의 오목부에까지 유입될 우려가 있다. 격벽 (5)가 설치되어 있지 않는 영역에 도포된 잉크 (100)이 격벽 (5) 사이의 오목부에 유입되면, 길이 방향의 양단부의 막 두께가 두꺼워져서, 균일한 막 두께의 유기 발광층을 형성할 수 없고, 또한 인접하는 열에 다른 종류의 잉크 (100)(예를 들면 발광색이 다른 잉크)를 도포하는 경우, 혼색의 문제가 생긴다.
따라서 본 발명의 목적은 도포법에 의해서 잉크를 선택적으로 공급할 때에 공급된 잉크가 격벽이 형성되는 영역 밖에서 서로 혼합되는 것을 방지함과 동시에 격벽이 형성되는 영역 밖에 공급된 잉크가 격벽이 형성된 영역에 유입되는 것을 방지할 수 있는 패턴 도포용 기판을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면,
[1] 패터닝 영역 및 상기 패터닝 영역을 둘러싸는 비패터닝 영역을 갖는 기판 본체와, 상기 기판 본체의 상기 패터닝 영역에 스트라이프상으로 설치되는 복수 라인의 격벽과, 상기 비패터닝 영역에 상기 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽에 설치되며 도포된 액체상의 잉크를 보유할 수 있는 잉크 보유부를 구비하는 패턴 도포용 기판.
[2] 상기 잉크 보유부가 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만이 되는 친액성을 갖는 친액부인, [1]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[3] 상기 잉크 보유부가 무기물을 포함하여 구성되는, [2]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[4] 상기 친액부가 산화규소, 질화규소 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성되는, [3]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[5] 상기 기판 본체와 상기 친액부 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖고, 상기 친액부가 상기 마스크용 테이프에 접하여 설치되는, [2] 내지 [4]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[6] 상기 잉크 보유부가 아니솔에 대하여 흡수성을 나타내는 흡수부인, [1]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[7] 상기 흡수부가 다공질상인, [6]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[8] 상기 흡수부가 산화규소, 질화규소, 고분자 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는, [6] 또는 [7]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[9] 상기 기판 본체와 상기 흡수부 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖고, 상기 흡수부가 상기 마스크용 테이프에 접하여 설치되어 있는, [6] 내지 [8]에 기재된 패턴 도포용 기판.
[10] [1] 내지 [9]에 기재된 패턴 도포용 기판을 이용하여 제작된 유기 전계 발광 소자.
[11] [10]에 기재된 유기 전계 발광 소자를 구비하는 표시 장치.
[12] [1] 내지 [9]에 기재된 패턴 도포용 기판을 이용하여 제작된 컬러 필터.
가 제공된다.
본 발명에 따르면, 도포법에 의해서 잉크를 선택적으로 공급하는 경우, 공급된 잉크가 격벽이 형성되는 영역 밖에서 서로 혼합되는 것을 방지함과 동시에 격벽이 형성되는 영역 밖에 공급된 잉크가 격벽이 형성된 영역에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 패턴 도포용 기판의 평면도이다.
도 2는 도 1의 절단면선 II-II에서 절단한 패턴 도포용 기판의 단면도이다.
도 3은 잉크를 도포한 상태의 패턴 도포용 기판의 평면도이다.
도 4는 컬러 필터용의 패턴 도포용 기판을 도시하는 단면도이다.
도 5는 유기 EL 소자를 형성하기 위해서 이용되고 있는 종래의 패턴 도포용 기판의 평면도이다.
도 6은 도 5의 절단면선 VI-VI에서 절단한 종래의 패턴 도포용 기판의 단면도이다.
도 7은 종래의 패턴 도포용 기판에 형성되는 복수 라인의 오목부 중의 좌측의 3열에 잉크를 공급한 직후의 상태를 나타낸다.
도 8은 노즐 프린팅법에 의해 잉크를 공급한 후의 종래의 패턴 도포용 기판의 평면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 관하여 설명한다. 또한, 각 도면은 발명을 이해할 수 있을 정도로 구성 요소의 형상, 크기 및 배치가 개략적으로 나타내어져 있는 것에 불과하다. 본 발명은 이하의 기술에 의해서 한정되는 것이 아니라, 각 구성 요소는 본 발명의 요지를 일탈하지 않은 범위에서 적절하게 변경 가능하다. 또한, 이하의 설명에 이용하는 각 도면에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 층 구조 등의 설명의 편의상, 하기에 나타내는 예에서는 원칙으로서 기판을 밑으로 배치한 도면과 함께 설명이 이루어지지만, 본 발명의 패턴 도포용 기판, 유기 EL 소자 등은 반드시 이 배치로 제조 또는 사용 등이 이루어지는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시의 일 형태의 패턴 도포용 기판 (11)이다. 본 실시 형태에서는 유기 EL 소자를 형성할 때에 이용되는 기판을 예로 하여 설명한다.
본 실시 형태의 패턴 도포용 기판 (11)은 패터닝 영역 (15A), 상기 패터닝 영역 (15A)를 둘러싸는 비패터닝 영역 (17A)를 갖는 기판 본체와, 상기 기판 본체에 스트라이프상으로 설치되는 복수 라인의 격벽과, 비패터닝 영역 (17A)에 상기 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽에 설치되며 도포된 액체상의 잉크를 보유할 수 있는 잉크 보유부를 구비하고 있다.
본 실시 형태에서는 상기 잉크 보유부가 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만이 되는 친액성을 갖는 친액부 (16)인 구성예에 관하여 설명한다.
도 1의 절단면선 VI-VI에서 절단한 단면도는 부호를 제외하고 상술한 도 6과 동일하기 때문에 도 6을 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 절단면선 II-II에서 절단한 패턴 도포용 기판 (11)의 단면도이다.
본 실시 형태의 패턴 도포용 기판 (11)은 기판 본체 (12)와, 복수 라인의 전극 (13)과, 절연막 (14)와, 격벽 (15)와, 친액부 (16)을 포함하여 구성된다.
기판 본체 (12)의 표면 상에는 복수 라인의 전극 (13)이 스트라이프상으로 배치되어 있다. 즉 복수 라인의 전극 (13)은 서로 마주 대하고 대략 평행하게 배치되어 있다. 또한 각 전극 (13)은 직선상일 필요는 없고, 파선상이거나, 폭이 넓은 부분과 가는 부분이 설치되어 있을 수도 있다. 이 전극 (13)은 후술하는 유기 EL 소자 한쌍의 전극의 한쪽 전극으로서 기능하고, 예를 들면 유기 EL 소자의 양극으로서 기능한다.
전극 (13)이 형성된 기판 본체 (12) 상에는 전기 절연성을 갖는 절연막 (14)가 형성되어 있다. 이 절연막 (14)에는 각 전극 (13) 상에 있어서, 각 전극 (13)의 길이 방향(Y 방향)을 따라서 소정의 간격을 두고 복수의 개구부 (18)이 형성되어 있다. 상기 개구부 (18)은 절연막 (14)를 관통하여 형성되어 있고, 이 개구부 (18)로부터 전극 (13)의 표면이 노출하고 있다. 각 개구부 (18)은 기판 본체 (12)의 두께 방향 Z의 한쪽으로부터 보아 매트릭스형으로 배치되어 있다. 환언하면, 절연막 (14)는 격자형으로 설치되어 있다. 각 개구부 (18)이 형성되어 있는 영역에 이른바 화소로서 서로 독립적으로 발광하는 유기 EL 소자가 각각 형성된다. 이 절연막 (14)는 필요에 따라서 설치되고, 절연막 (14)를 갖지 않는 패턴 도포용 기판을 구성할 수도 있다.
절연막 (14) 상에는 각각 스트라이프상으로 배치되는 복수의 격벽 (15)가 설치된다. 구체적으로는 격벽 (15)의 길이 방향과 전극 (13)의 길이 방향이 대략 일치하도록, 격벽 (15)는 서로 마주 대하여 대략 평행하게 설치된다. 이하, 격벽 (15)의 길이 방향을 길이 방향 Y라고 하고, 격벽 (15)가 배열되는 방향을 배열 방향 X라고 하는 경우가 있다. 또한 본 실시 형태에서는 기판 본체 (12) 상에는 프레임상의 절연벽 (17)이 설치된다. 이 프레임상의 절연벽 (17)의 테두리 안에 격벽 (15)가 형성되어 있다. 격벽 (15)의 길이 방향 Y의 일단과 타단은 절연벽 (17)에 접속되어 있고, 격벽 (15)와 절연벽 (17)은 일체적으로 형성되어 있다. 절연벽 (17)은 배열 방향 X로 연신하는 2개의 직선부와, 길이 방향 Y로 연신하는 2개의 직선부에 의해서 프레임형으로 구성되는데, 길이 방향 Y로 연신하는 2개의 직선부에서, 테두리 내에 면하는 표면부는 복수의 절연벽 (17) 중 가장 외측에 설치되는 격벽으로서 기능한다. 또한 절연벽 (17)은 필요에 따라서 설치되고, 절연벽을 갖지 않는 패턴 도포용 기판을 구성할 수도 있다.
격벽 (15)가 설치되는 패터닝 영역 (15A)에 대하여, 상기 패터닝 영역 (15A)를 제외한 영역을 비패터닝 영역 (17A)(프레임상의 절연벽 (17)이 설치되는 영역)라고 한다. 친액부 (16)은 비패터닝 영역 (17A)에 설치되고, 구체적으로는 패터닝 영역 (15A)에 대하여 길이 방향 Y의 한쪽 및 다른쪽에 설치된다. 또한 격벽 (15)가 설치되는 패터닝 영역이란 격벽 (15) 자체가 설치되는 영역을 포함하는 영역으로서, 후술하는 잉크가 공급되는 영역이고, 구체적으로는 스트라이프상으로 배치되는 격벽 (15) 중에서 가장 외측에 배치되는 격벽 (15)에 의해서 둘러싸이는 영역이다. 본 실시 형태에서는 프레임상의 절연벽 (17)에 둘러싸이는 영역이 패터닝 영역 (15A)에 상당한다.
친액부 (16)은 비패터닝 영역의 전체 영역에 설치될 수도 있고, 또한 패터닝 영역에 대하여 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽의 전체 영역에 설치될 수도 있고, 본 실시 형태에서는 패터닝 영역에 대하여 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽(스트라이프상의 격벽 (15)의 연장 방향의 양단 가장자리측)의 비패터닝 영역 (17A)의 전체 영역 중의 일부분에 이격한 2개의 부분으로서 설치된다. 구체적으로는, 친액부 (16)은 비패터닝 영역 (17A)로서, 패터닝 영역 (15A)의 길이 방향 Y의 일단과, 기판의 길이 방향 Y의 일단과의 사이, 및 패터닝 영역 (15A)의 길이 방향 Y의 타단과, 기판의 길이 방향 Y의 타단과의 사이에서, 적어도 후술하는 노즐 프린팅법에 의해서 잉크가 도포되는 영역에 설치된다. 본 실시 형태에 있어서 친액부 (16)은 패터닝 영역 (15A)에 대하여 격벽의 길이 방향 Y의 한쪽 및 다른쪽의 영역에서, 패터닝 영역 (15A)를 따라서 배열 방향 X로 연신하여 배치되고, 적어도 패터닝 영역 (15A)보다도 배열 방향 X로 폭 넓게 배치되어 있다. 이 친액부 (16)은 상술한 프레임상의 절연벽 (17) 중의 배열 방향 X로 연신하는 2개의 직선부의 표면 상에 설치된다. 친액부 (16)의 표면은 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만이 되는 정도의 친액성을 갖고 있고, 적어도 친액부 (16)의 아니솔에 대한 접촉각이 절연벽 (17)의 아니솔에 대한 접촉각보다도 작다. 또한 소정의 유기층을 형성하는 재료를 용해하는 용매는 아니솔에 한정되지 않지만, 이 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만이 되는 정도의 친액성을 갖고 있으면 통상 이용되는 잉크에 대해서도 친액성을 나타내기 때문에 친액부 (16)은 절연벽 (17)에 비교하여 친액성을 나타낸다. 또한 친액부 (16)의 표면은 적어도 아니솔에 대한 접촉각이 격벽 (15)와 기판 본체 (12)에 의해서 규정되는 복수 라인의 오목부의 표면의 아니솔에 대한 접촉각보다도 작다. 오목부의 표면이란 격벽 (15), 절연막 (14) 및 전극 (13)의 표면이다. 또한 격벽 (15) 사이에 소정의 유기층이 형성되어 있는 경우에는 오목부의 표면이란 격벽 (15), 절연막 (14) 및 도시하지 않은 유기층의 표면이다. 즉 친액부 (16)은 오목부의 표면에 비교하여 친액성을 나타낸다. 또한 오목부의 표면의 친액성이란 오목부의 표면을 구성하는 각 부재의 친액성을 평균화한 것이다.
다음으로 패턴 도포용 기판 (11)의 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선 기판 본체 (12)를 준비한다. 다음으로, 후술하는 전극의 재료를 이용하여 예를 들면 스퍼터링법에 의해 기판 전체면에 도전막을 형성하고, 또한 포토리소그래피법(이하, 포토리소그래피법에는 에칭 공정과 같은 패터닝 공정이 포함되는 경우가 있음)에 의해서 스트라이프상으로 도전막을 패터닝하여, 스트라이프상의 전극 (13)을 형성한다.
다음으로 절연막 (14)를 형성한다. 절연막 (14)는 무기물 또는 유기물로 이루어진다.
절연막 (14)를 구성하는 무기물로서는 예를 들면 SiO2 및 SiN 등을 들 수 있다. 절연막 (14)는 플라즈마 CVD법이나 스퍼터링법 등의 공지된 방법에 의해 무기 절연물을 기판의 전체면에 퇴적시키고, 또한 퇴적한 무기물로 이루어지는 박막을 포토리소그래피법에 의해서 소정의 형상으로 패터닝함으로써 형성된다. 패터닝할 때에 상술한 개구부 (18)이 형성된다. 개구부 (18)의 배열 방향 X의 폭 및 길이 방향 Y의 폭은 각각 해상도에 의해서 설정되고, 배열 방향 X의 폭은 통상 30 ㎛ 내지 200 ㎛이고, 길이 방향 Y의 폭은 통상 100 ㎛ 내지 500 ㎛이고, 제작하는 디스플레이의 정밀도에 따라서 적절히 설정된다.
또한 아크릴 수지계, 노볼락 수지계, 폴리이미드 수지계의 포지티브형 또는 네가티브형의 감광성 재료(포토레지스트)를 이용하여 유기물로 이루어지는 절연막 (14)를 형성할 수도 있다. 구체적으로는 포토레지스트를 기판 상에 도포하고, 소정의 마스크를 통해 소정의 영역에 광을 조사하고, 현상함으로써 소정의 형상으로 패터닝된 절연막 (14)를 얻을 수 있다. 패터닝할 때에 상술한 개구부 (18)이 형성된다. 포토레지스트를 도포하는 방법으로서는, 스핀 , 바 코터, 롤 코터, 다이 코터, 그라비아 코터, 슬릿 코터 등을 이용한 방법을 들 수 있다.
이와 같이 패터닝함으로써 기판 본체 (12)에 두께 방향의 한쪽으로부터 보아 격자상이 되는 절연막 (14)가 형성된다. 절연막 (14)는 길이 방향 Y로 배치되는 복수의 화소 사이의 절연을 도모하기 위해서 설치된다. 절연막 (14)의 막 두께는 길이 방향 Y로 배치되는 화소 사이의 절연을 확보 가능한 두께로 설정되고, 통상 0.1 ㎛ 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 0.2 ㎛ 내지 0.4 ㎛이다. 또한 후술하는 유기 재료의 전기 저항의 크기에 따라서는 절연막 (14)를 설치하지 않을 수도 있다.
다음으로 격벽 (15) 및 절연벽 (17)을 형성한다. 격벽 (15) 및 절연벽 (17)은 구체적으로는 예를 들면 상술한 포토레지스트를 전체면에 도포하고, 소정의 마스크를 통해 소정의 영역에 광을 조사하고, 또한 현상함으로써 형성된다. 본 실시 형태에서는 현상에 있어서, 포토레지스트로 이루어지는 층에 길이 방향 Y로 연신하는 복수 라인의 개구부 (18)이 형성됨으로써 격벽 (15) 및 절연벽 (17)이 형성된다. 포토레지스트의 도포는 스핀 코터, 바 코터, 롤 코터, 다이 코터, 그라비아 코터, 슬릿 코터 등을 이용한 방법에 의해 행할 수 있다. 또한 다른 실시 형태로서는 포토레지스트로 이루어지는 층에 개구부 (18)을 형성할 때에 절연벽 (17)에 상당하는 부분을 제거할 수도 있다. 격벽 (15)는 격벽 (15)로 구획지어진 배열 방향 X에 인접하는 화소끼리 사이에서의 절연을 도모함과 함께, 배열 방향 X에 인접하는 화소를 구성하기 위한 잉크의 혼색을 방지하기 위해서 설치된다. 격벽 (15)는 구체적으로는, 오목부에 잉크가 공급되었을 때에 상기 잉크가 격벽 (15)를 넘어서 배열 방향 X에 인접하는 오목부에 넘쳐 나오는 것을 방지하기 위해서 설치되어 있다. 격벽 (15)의 높이는 이러한 관점에서 설정되고, 통상 0.5 ㎛ 내지 1.5 ㎛이고, 바람직하게는 0.5 ㎛ 내지 1.0 ㎛이다. 또한 격벽 (15)의 배열 방향 X의 폭은 해상도에 따라서 설정되어, 통상 5 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 바람직하게는 5 ㎛ 내지 20 ㎛이다. 또한 인접하는 격벽 (15)끼리의 간격은 해상도에 따라서 설정되어, 통상 40 ㎛ 내지 220 ㎛이고, 제작하는 디스플레이의 해상도에 따라서 적절하게 설정된다.
격벽 (15)끼리 사이에 공급된 잉크를 격벽 (15)끼리 사이에 수용하기 위해서, 격벽 (15)는 통상 소수성을 나타내는 것이 바람직하다. 유기물은 불소를 함유하는 분위기에서 플라즈마 처리를 행함으로써 표면이 불소화하여, 소수화하기 때문에 유기물로 이루어지는 격벽 (15)에 소수성을 부여하는 방법으로서는, 격벽 (15)의 형성 후에 불소를 함유하는 분위기에서 플라즈마 처리하는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는 CF4 플라즈마 처리를 행함으로써 격벽 (15)의 표면을 소수화할 수 있다. 또한 상술한 방법과는 다른 방법에 의해서 격벽 (15)에 소수성을 부여할 수도 있고, 또한 무기물로 이루어지는 격벽 (15)를 형성하고, 또한 표면에 소수성을 나타내는 물질을 피복시킬 수도 있다. 또한, 절연막 (14)를 유기물에 의해서 형성한 경우에는 불소 함유 분위기에서 플라즈마 처리를 행함으로써, 상기 절연막 (14)도 동시에 소수화된다.
친액부 (16)은 무기물을 포함하여 구성되는 것이 바람직하고, 친액부 (16)을 구성하는 무기물로서는, 산화규소, 질화규소 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 유기물은 CF4 플라즈마 처리에 의해서 소수화하는데, 무기물은 CF4 플라즈마 처리를 실시하였더라도 친액성을 유지한다. 따라서 친액부 (16)이 무기물을 포함하여 구성되는 경우, 기판 본체 (12)에 친액부 (16)을 형성한 후에 예를 들면 격벽 (15)를 CF4 플라즈마 처리에 의해서 친액화했다고 해도, 친액부 (16)은 친액성을 유지하게 되기 때문에 친액부 (16)을 형성하는 공정의 순서를 고려할 필요가 없게 되어, 공정의 자유도가 높아진다. 예를 들면 유기 발광층을 형성하는 직전에 CF4 플라즈마 처리를 실시하는 경우도 있을 수 있지만, 친액부 (16)이 무기물을 포함하여 구성되어 있으면, CF4 플라즈마 처리에 의해서도 친액부 (16)이 친액성을 유지하기 때문에 미리 친액부 (16)을 형성하여 둘 수 있다.
친액부 (16)은 CVD(Chemical Vapor Deposition; 화학 기상 성장)법이나 스퍼터링법에 의해 절연벽 (17) 상에 직접 설치할 수 있다. 이어서, 기판 (12) 상에 친액부를 미리 설치하여 두고, 그 위에 절연벽 (17)을 형성하고, 이어서 절연벽 (17)에 개구를 형성함으로써 기판 (12) 상의 친액부를 노출시킴으로써, 비패터닝 영역에 친액부를 설치할 수도 있다.
또한, 친액부 (16)은 마스크용 테이프에 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 패턴 도포용 기판 (11)은 기판 본체 (12)와 친액부 (16) 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖는다. 친액부 (16)은 이 마스크용 테이프의 한쪽의 표면에 접하여 설치되어 있다. 마스크용 테이프는 접합제가 친액부 (16)이 설치되는 면과는 반대측인 다른쪽의 표면에 설치되어 있고, 접합제에 의해 절연벽 (17)에 첩부 가능함과 함께, 첩부한 후 절연벽 (17)로부터 박리 가능하다. 본 실시 형태에서는 친액부 (16)이 표면에 형성된 마스크용 테이프가 비패터닝 영역 (17A)에 첩부되어 있다.
친액부 (16)은 예를 들면 CVD법, 스퍼터링법 등에 의해서 마스크용 테이프의 표면 상에 형성할 수 있다. 이와 같이 마스크용 테이프에 친액부 (16)이 형성되어 있으면, 마스크용 테이프를 통해 친액부 (16)을 용이하게 첩부할 수 있음과 동시에 용이하게 박리할 수 있어 작업성이 향상된다.
이상 설명한 패턴 도포용 기판 (11)을 이용하여 유기 EL 소자를 제조하는 방법에 대해서 설명한다.
유기 EL 소자는 후술하는 바와 같이 한쌍의 전극 사이에 적어도 유기 발광층을 구비한다. 이하에서는, 전극 상에 유기 발광층이 직접적으로 접하여 설치되는 구성의 유기 EL 소자에 대해서 설명한다.
본 실시 형태에서는 노즐 프린팅 장치를 이용하여 유기 발광층을 도포법에 의해서 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 노즐 프린팅 장치로서는 시판되고 있는 것을 사용할 수 있고 예를 들면 다이니폰 스크린 제조사 제조의 NP-300G 등을 사용할 수 있다.
노즐 프린팅 장치는 유기 발광층을 형성하는 재료를 포함하는 잉크를 인접하는 격벽 (15)끼리 사이에 공급한다. 잉크는 후술하는 발광 재료와 용매를 포함한다.
노즐 프린팅 장치는 노즐로부터 액주상의 잉크를 토출함과 함께, 격벽 (15) 사이의 상측에 위치하는 노즐을 길이 방향의 한쪽으로 이동시킴으로써 격벽 (15) 사이에 잉크를 공급한다. 노즐 프린팅법에서는, 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크를 도포하여 간다. 즉 액주상의 잉크를 노즐로부터 토출시킴과 함께 (1) 노즐을 길이 방향 Y의 한쪽으로부터 다른쪽(도 1에서는 아래 방향)으로 이동시키고, (2) 다음으로 격벽 (15)의 배열 방향 X의 한쪽(도 1에서는 우측 방향)으로 이동시키고, (3) 다음으로 노즐을 길이 방향의 다른쪽으로부터 한쪽(도 1에서는 상 방향)으로 이동시키고, (4) 다음으로 격벽 (15)의 배열 방향 X의 한쪽(도 1에서는 우측)으로 이동시키는, 이상의 (1) 내지 (4)의 공정을 반복함으로써 인접하는 격벽 (15)끼리의 사이 및 가장 외측에 위치하는 격벽 (5)와, 또한 그의 외측에 위치하는 절연벽 (17)과의 간극에 잉크를 공급한다.
도 3은 잉크 (100)을 도포한 상태의 패턴 도포용 기판 (11)의 평면도이다. 노즐 프린팅법에서는, 잉크 (100)의 토출을 멈추지 않고 연속적으로 잉크 (100)을 도포하여, 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크의 도포를 행하기 때문에 친액부 (16) 상에도 잉크 (100)이 도포된다. 친액부 (16)은 액체상의 잉크 (100)에 대한 접촉각이 작고, 친액성을 나타내기 때문에 친액부 (16)에 도포된 잉크는 친액부 (16) 상에서 습윤하여 퍼지고, 친액부 (16) 상에 유지된다. 따라서, 패터닝 영역 (15A)를 제외한 비패터닝 영역 (17A)에 도포된 잉크가 패터닝 영역 (15A) 인 격벽 (15)끼리의 사이 및 가장 외측에 위치하는 격벽 (5)와, 또한 그의 외측에 위치하는 절연벽과의 간극에 유입되는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 이웃의 열에 칠해진 잉크와 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 공급된 잉크를 건조시켰을 때에 패터닝 영역 (15A)의 길이 방향의 양단부의 막 두께가 중앙부의 막 두께에 비하여 두꺼워지는 것을 방지할 수 있어, 패터닝 영역 (15A)에서 균일한 막 두께의 유기 발광층을 형성할 수 있다.
또한, 친액부 (16)에 유지되는 잉크가 패터닝 영역 (15A)로 되돌아가는(유입됨) 것을 막는다는 관점에서는, 친액부 (16)과 패터닝 영역 (15A)에 간격을 형성하는 것이 바람직하고, 상기 간격으로서는 500 ㎛ 내지 5000 ㎛가 바람직하다.
모노크롬 표시 장치용의 표시 패널이면, 잉크의 혼색의 문제는 생기지 않지만 예를 들면 컬러 표시 장치용의 표시 패널이면, 잉크의 혼색이 중요한 문제가 된다. 예를 들면 컬러 표시 장치용의 표시 패널이면, 적색으로 발광하는 R 발광 재료와, 녹색으로 발광하는 G 발광 재료와, 청색으로 발광하는 B 발광 재료를 분할 도포할 필요가 있다. 구체적으로는, 각 발광 재료를 포함하는 3 종류의 잉크를, 열마다 분할 도포할 필요가 있어 예를 들면 R 발광 재료를 포함하는 잉크, G 발광 재료를 포함하는 잉크, B 발광 재료를 포함하는 잉크를 각각 2열의 간격을 두고 오목부에 도포함으로써 3 종류의 잉크를 분할 도포할 수 있다. 노즐 프린팅법으로서는, 각 종류의 잉크는 각각 상술한 바와 같이 끊김없이 쓰기로 2열의 간격을 두고 오목부에 도포한다. 친액부 (16)을 설치하고 있지 않은 종래의 기판을 이용한 경우, 3 종류의 잉크가 비패터닝 영역 (17A)에서 서로 혼합됨과 함께 혼합된 상태에서 패터닝 영역 (15A)로 확산하거나, 또는 유입되는 경우가 있어, 혼색의 문제가 생기지만, 본 실시 형태에서는 친액부 (16)을 구비함으로써, 패터닝 영역 (15A) 밖에 칠해진 잉크는 친액부 (16)에서 습윤하여 퍼지는 것에 의해, 친액부 (16) 상에서 잉크의 혼색이 생겼다고 해도, 패터닝 영역 (15A)에 잉크가 유입되는 것을 방지할 수 있기 때문에 패터닝 영역 (15A)에서의 혼색을 방지할 수 있다.
잉크를 도포한 후, 대기 분위기, 불활성 가스 분위기 및 진공 분위기 등의 분위기에서, 소정의 온도 및 시간 조건으로 건조함으로써 유기 발광층을 형성할 수 있다.
유기 발광층을 형성한 후 예를 들면 다른쪽의 전극을 형성한다. 본 실시 형태에서는 패시브 매트릭스형의 유기 EL 소자에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는 배열 방향 X로 연신하는 복수 라인의 다른쪽의 전극이, 길이 방향 Y로 소정의 간격을 두고 배치된다. 구체적으로는 기판 본체 (12)의 두께 방향의 한쪽부터 보아, 개구부 (18)이 형성되어 있는 위치에서, 한쪽의 전극 (13)과 다른쪽의 전극이 중첩되도록 다른쪽의 전극이 배치된다.
한쌍의 전극의 한쪽은 양극이고, 다른쪽은 음극이고, 이러한 배치로 한쌍의 전극을 설치함으로써 소정의 화소에 설치된 유기 EL 소자를 선택적으로 발광시킬 수 있다.
이상의 설명에서는 한쌍의 전극 사이에 유기 발광층만이 설치되는 형태에 대해서 설명했지만, 한쌍의 전극 사이에는 유기 발광층과는 다른 층을 설치할 수 있다.
음극과 발광층과의 사이에 설치되는 층으로서는, 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층 등을 들 수 있다. 음극과 발광층과의 사이에 전자 주입층과 전자 수송층의 양쪽의 층이 설치되는 경우, 음극에 접하는 층을 전자 주입층이라고 하고, 이 전자 주입층을 제외한 층을 전자 수송층이라고 한다.
전자 주입층은 음극으로부터의 전자 주입 효율을 개선시키는 기능을 갖는 층이다. 전자 수송층은 음극, 전자 주입층 또는 음극에 보다 가까운 전자 수송층으로부터의 전자 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 정공 블록층은 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 층이다. 또한 전자 주입층 및/또는 전자 수송층이 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는 이들 층이 정공 블록층을 겸하는 경우가 있다.
정공 블록층이 정공의 수송을 막는 기능을 갖는 것은 예를 들면 홀 전류만을 흘리는 소자를 제작하고, 그 전류값의 감소로 막는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
양극과 발광층 사이에 설치되는 층으로서는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 등을 들 수 있다. 양극과 발광층 사이에 한층만이 설치되는 경우에는 상기 층을 정공 주입층이라 한다. 양극과 발광층 사이에 정공 주입층과 정공 수송층의 양쪽의 층이 설치되는 경우, 양극에 접하는 층을 정공 주입층이라고 하고, 이 정공 주입층을 제외한 층을 정공 수송층이라 한다.
정공 주입층은 양극으로부터의 정공 주입 효율을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 정공 수송층은 양극, 정공 주입층 또는 양극에 의해 가까운 정공 수송층으로부터의 정공 주입을 개선하는 기능을 갖는 층이다. 전자 블록층은 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 층이다. 또한 정공 주입층 및/또는 정공 수송층이 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 경우에는 이들 층이 전자 블록층을 겸하는 경우가 있다.
전자 블록층이 전자의 수송을 막는 기능을 갖는 것은 예를 들면 전자 전류만을 흘리는 소자를 제작하고, 그 전류값의 감소로 막는 효과를 확인하는 것이 가능하다.
또한, 전자 주입층 및 정공 주입층을 총칭하여 전하 주입층이라고 하는 경우 가 있고, 전자 수송층 및 정공 수송층을 총칭하여 전하 수송층이라고 하는 경우가 있다.
유기 EL 소자가 취할 수 있는 층 구성의 일례를 이하에 나타내었다.
a) 양극/발광층/음극
b) 양극/정공 주입층/발광층/음극
c) 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극
d) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/음극
e) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
f) 양극/정공 수송층/발광층/음극
g) 양극/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
h) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
i) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
j) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/음극
k) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
l) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
m) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
n) 양극/발광층/전자 주입층/음극
o) 양극/발광층/전자 수송층/음극
p) 양극/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
(여기서, 기호 「/」는 기호 「/」를 사이에 두는 각 층이 인접하여 적층되어 있는 것을 나타내며, 이하 동일.)
본 실시 형태의 유기 EL 소자는 2층 이상의 발광층을 갖고 있을 수도 있고, 2층의 발광층을 갖는 유기 EL 소자로서는, 상기 a) 내지 p)의 층 구성 중 어느 하나에 있어서, 양극과 음극에 협지된 적층체를 「반복 단위 A」로 하면, 이하의 q)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다.
q) 양극/(반복 단위 A)/전하 발생층/(반복 단위 A)/음극
또한, 3층 이상의 발광층을 갖는 유기 EL 소자로서는, 「(반복 단위 A)/전하 발생층」을 「반복 단위 B」로 하면, 이하의 r)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다.
r) 양극/(반복 단위 B)x/(반복 단위 A)/음극
또한 기호 「x」는 2 이상의 정수를 나타내고, (반복 단위 B)x는 반복 단위 B가 x단 적층된 적층체를 나타낸다.
여기서, 전하 발생층이란 전계를 인가함으로써 정공과 전자를 발생하는 층이다.
전하 발생층으로서는 예를 들면 산화바나듐, 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide: 약칭 ITO), 산화몰리브덴 등으로 이루어지는 박막을 들 수 있다.
유기 EL 소자는 통상 기판측에 양극이 배치되지만, 기판측에 음극을 배치하도록 할 수도 있다.
본 실시 형태의 유기 EL 소자는 발광층으로부터의 광을 밖으로 추출하기 위해서, 통상 발광층을 기준으로 하여 광이 추출되는 측에 배치되는 모든 층을 투명한 것으로 하고 있다.
적층하는 층의 순서, 층수 및 각 층의 두께에 대해서는 발광 효율이나 소자수명을 감안하여 적절하게 설정할 수 있다.
다음으로, 유기 EL 소자를 구성하는 각 층의 재료 및 형성 방법에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
<기판>
기판은 유기 EL 소자를 제조하는 공정에서 변화하지 않는 것이 바람직하게 이용되고, 예를 들면 유리, 플라스틱, 고분자 필름 및 실리콘 기판, 및 이들을 적층한 것 등이 이용된다. 상기 기판으로서는, 시판되고 있는 것이 사용 가능하고, 또한 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
<양극>
양극은, 양극을 통해서 발광층으로부터의 광을 추출하는 구성의 유기 EL 소자의 경우, 광 투과성을 나타내는 전극이 이용된다. 이러한 전극으로서는, 전기 전도도가 높은 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 사용할 수 있고, 광투과율이 높은 것이 바람직하게 이용된다. 구체적으로는, 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO, 인듐아연 산화물(Indium Zinc Oxide: 약칭 IZO),금, 백금, 은 및 구리 등으로 이루어지는 박막이 이용되고, 이들 중에서도 ITO, IZO 또는 산화주석으로 이루어지는 박막이 바람직하게 이용된다. 양극의 제작 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 양극으로서, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막을 이용할 수도 있다.
양극에는 광을 반사하는 재료를 이용할 수도 있고, 상기 재료로서는, 일함수 3.0 eV 이상의 금속, 금속 산화물, 금속 황화물이 바람직하다.
양극의 막 두께는 광의 투과성과 전기 전도도를 고려하여 적절하게 선택할 수 있고 예를 들면 10 nm 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 20 nm 내지 1 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm이다.
<정공 주입층>
정공 주입층을 구성하는 정공 주입 재료로서는, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄 및 산화알루미늄 등의 산화물이나, 페닐아민계, 스타버스트형 아민계, 프탈로시아닌계, 비정질 카본, 폴리아닐린 및 폴리티오펜 유도체 등을 들 수 있다.
정공 주입층의 성막 방법으로서는 예를 들면 정공 주입 재료를 포함하는 용액으로부터의 성막을 들 수 있다. 용액으로부터의 성막에 이용되는 용매로서는, 정공 주입 재료를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없고, 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄 등의 염소계 용매, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매, 및 물을 들 수 있다.
용액으로부터의 성막 방법으로서는, 노즐 프린팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어바 코팅법, 침지 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 도포법을 들 수 있고, 본 실시 형태에서는 상술한 노즐 프린팅법이 바람직하게 이용된다.
정공 주입층의 막 두께는 이용하는 재료에 따라서 최적값이 다르고, 구동 전압과 발광 효율이 적절한 값이 되도록 적절히 설정되고, 적어도 핀홀이 발생하지 않는 두께가 필요하고, 너무 두꺼우면, 소자의 구동 전압이 높아질 우려가 있다. 따라서 정공 주입층의 막 두께는 예를 들면 1 nm 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 2 nm 내지 500 nm이고, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm이다.
<정공 수송층>
정공 수송층을 구성하는 정공 수송 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 등을 들 수 있다.
이들 중에서 정공 수송 재료로서는, 폴리비닐카르바졸 또는 그의 유도체, 폴리실란 또는 그의 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 화합물기를 갖는 폴리실록산 유도체, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체, 폴리아릴아민 또는 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체, 또는 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체 등의 고분자 정공 수송 재료가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 폴리비닐카르바졸 또는 그의 유도체, 폴리실란 또는 그의 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 유도체이다. 저분자의 정공 수송 재료의 경우에는 고분자 결합제에 분산시켜 이용하는 것이 바람직하다.
정공 수송층의 성막 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 저분자의 정공 수송 재료로서는, 고분자 결합제와 정공 수송 재료를 포함하는 혼합액으로부터의 성막을 들 수 있고, 고분자의 정공 수송 재료로서는, 정공 수송 재료를 포함하는 용액으로부터의 성막을 들 수 있다.
용액으로부터의 성막에 이용되는 용매로서는, 정공 수송 재료를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없고, 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄 등의 염소계 용매, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르계 용매 등을 들 수 있다.
용액으로부터의 성막 방법으로서는, 상술한 정공중 주입층의 성막법과 동일한 도포법을 들 수 있고, 본 실시 형태에서는 상술한 노즐 프린팅법이 바람직하게 이용된다.
혼합하는 고분자 결합제로서는, 전하 수송을 극도로 저해하지 않는 것이 바람직하고, 또한 가시광에 대한 흡수가 약한 것이 바람직하게 이용되고, 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리실록산 등을 들 수 있다.
정공 수송층의 막 두께로서는, 이용하는 재료에 따라서 최적값이 다르고, 구동 전압과 발광 효율이 적절한 값이 되도록 적절히 설정되고, 적어도 핀홀이 발생하지 않는 두께가 필요하고, 너무 두꺼우면, 소자의 구동 전압이 높아질 우려가 있다. 따라서, 상기 정공 수송층의 막 두께는 예를 들면 1 nm 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 2 nm 내지 500 nm이고, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm이다.
<발광층>
발광층은, 통상 주로 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기물, 또는 상기 유기물과 이것을 보조하는 도펀트로 형성된다. 도펀트는 예를 들면 발광 효율의 향상이나, 발광 파장을 변화시키기 위해서 가해진다. 또한, 유기물은 저분자 화합물이거나 고분자 화합물일 수도 있고, 발광층은 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 103 내지 108인 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 발광층을 구성하는 발광 재료로서는 예를 들면 이하의 색소계 재료, 금속 착체계 재료, 고분자계 재료, 도펀트 재료를 들 수 있다.
(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, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체, 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체 등을 들 수 있다.
(금속 착체계 재료)
금속 착체계 재료로서는 예를 들면 중심 금속에 Al, Zn, Be 등, 또는 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속을 갖고, 배위자에 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 갖는 금속 착체를 들 수 있고, 예를 들면 이리듐 착체, 백금 착체 등의 삼중항 여기 상태에서의 발광을 갖는 금속 착체, 알루미늄퀴놀리놀 착체, 벤조퀴놀리놀베릴륨 착체, 벤조옥사졸릴아연 착체, 벤조티아졸아연 착체, 아조메틸아연 착체, 포르피린아연 착체, 유로퓸 착체 등을 들 수 있다.
(고분자계 재료)
고분자계 재료로서는, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 상기 색소계 재료나 금속 착체계 발광 재료를 고분자화한 것 등을 들 수 있다.
상기 발광성 재료 중, 청색으로 발광하는 재료로서는, 디스티릴아릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체 및 이들의 중합체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그 중에서도 고분자 재료의 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체나 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한, 녹색으로 발광하는 재료로서는, 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, 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, 스쿠아리움 유도체, 포르피린 유도체, 스티릴계 색소, 테트라센 유도체, 피라졸론 유도체, 데카시클렌, 페녹사존 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 발광층의 두께는 통상 약 2 nm 내지 200 nm이다.
<발광층의 성막 방법>
발광층의 성막 방법으로서는, 발광 재료를 포함하는 용액을 도포하는 방법, 진공 증착법, 전사법 등을 사용할 수 있다. 용액으로부터의 성막에 이용하는 용매로서는, 상술한 용액으로부터 정공 수송층을 성막할 때에 이용되는 용매와 동일한 용매를 들 수 있다.
발광 재료를 포함하는 용액을 도포하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어바 코팅법, 침지 코팅법, 슬릿 코팅법, 모세관 코팅법, 스프레이 코팅법 및 노즐 프린팅법 등의 코팅법, 및 그라비아 인쇄법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 반전 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 도포법을 들 수 있고, 본 실시 형태에서는 상술한 노즐 프린팅법이 바람직하게 이용된다.
<전자 수송층>
전자 수송층을 구성하는 전자 수송 재료로서는, 공지된 것을 사용할 수 있고, 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 또는 그의 유도체, 벤조퀴논 또는 그의 유도체, 나프토퀴논 또는 그의 유도체, 안트라퀴논 또는 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 또는 그의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 또는 그의 유도체, 디페노퀴논 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.
이들 중에서 전자 수송 재료로서는, 옥사디아졸 유도체, 벤조퀴논 또는 그의 유도체, 안트라퀴논 또는 그의 유도체, 또는 8-히드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체, 폴리퀴놀린 또는 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 또는 그의 유도체, 폴리플루오렌 또는 그의 유도체가 바람직하고, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸, 벤조퀴논, 안트라퀴논, 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄, 폴리퀴놀린이 더욱 바람직하다.
전자 수송층의 성막법으로서는 특별히 제한은 없지만, 저분자의 전자 수송 재료로서는, 분말로부터의 진공 증착법, 또는 용액 또는 용융 상태에서의 성막을 들 수 있고, 고분자의 전자 수송 재료로서는 용액 또는 용융 상태에서의 성막을 들 수 있다. 또한 용액 또는 용융 상태에서의 성막하는 경우에는 고분자 결합제를 병용할 수도 있다. 용액으로부터 전자 수송층을 성막하는 방법으로서는, 상술한 용액으로부터 정공 수송층을 성막하는 방법과 동일한 성막법을 들 수 있고, 본 실시 형태에서는 상술한 노즐 프린팅법이 바람직하게 이용된다.
전자 수송층의 막 두께는 이용하는 재료에 따라서 최적값이 다르고, 구동 전압과 발광 효율이 적절한 값이 되도록 적절히 설정되고, 적어도 핀홀이 발생하지 않는 두께가 필요하고, 너무 두꺼우면, 소자의 구동 전압이 높아질 우려가 있다. 따라서 상기 전자 수송층의 막 두께로서는 예를 들면 1 nm 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 2 nm 내지 500 nm이고, 더욱 바람직하게는 5 nm 내지 200 nm이다.
<전자 주입층>
전자 주입층을 구성하는 재료로서는, 발광층의 종류에 따라서 최적의 재료가 적절하게 선택되고, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 중의 1종 이상 포함하는 합금, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물, 또는 이들 물질의 혼합물 등을 들 수 있다. 알칼리 금속, 알칼리 금속의 산화물, 할로겐화물 및 탄산화물의 예로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 산화리튬, 불화리튬, 산화나트륨, 불화나트륨, 산화칼륨, 불화칼륨, 산화루비듐, 불화루비듐, 산화세슘, 불화세슘, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 토금속, 알칼리 토금속의 산화물, 할로겐화물, 탄산화물의 예로서는, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 스트론튬, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 산화칼슘, 불화칼슘, 산화바륨, 불화바륨, 산화스트론튬, 불화스트론튬, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다. 전자 주입층은 2층 이상을 적층한 적층체로 구성될 수도 있고 예를 들면 LiF/Ca 등을 들 수 있다. 전자 주입층은 증착법, 스퍼터링법, 인쇄법 등에 의해 형성된다.
전자 주입층의 막 두께로서는 1 nm 내지 1 ㎛ 정도가 바람직하다.
<음극>
음극의 재료로서는, 일함수가 작고, 발광층에의 전자 주입이 용이하고, 전기 전도도가 높은 재료가 바람직하다. 또한 양극측으로부터 광을 추출하는 유기 EL 소자에서는, 발광층으로부터의 광을 음극에서 양극측으로 반사하기 위해서, 음극의 재료로서는 가시광 반사율이 높은 재료가 바람직하다.
음극에는 예를 들면 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 전이 금속 및 주기율표의 제13족 금속 등을 사용할 수 있다. 음극의 재료로서는 예를 들면 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 상기 금속 중 2종 이상의 합금, 상기 금속 중 1종 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상과의 합금, 또는 흑연 또는 흑연층간 화합물 등이 이용된다. 합금의 예로서는, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금 등을 들 수 있다. 또한, 음극으로서는 도전성 금속 산화물 및 도전성 유기물 등으로 이루어지는 투명 도전성 전극을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 도전성 금속 산화물로서 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO 및 IZO를 들 수 있고, 도전성 유기물로서 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등을 들 수 있다. 또한, 음극은 2층 이상을 적층한 적층체로 구성되어 있을 수도 있다. 또한, 전자 주입층이 음극으로서 이용되는 경우도 있다.
음극의 막 두께는 전기 전도도나 내구성을 고려하여 적절히 설정되고, 예를 들면 10 nm 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 20 nm 내지 1 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm이다.
음극의 제작 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 또한 금속 박막을 열압착하는 라미네이트법 등을 들 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태의 패턴 도포용 기판은 격벽이 설치되는 패터닝 영역에 대하여 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽의 비패터닝 영역에 상기 아니솔에 대하여 흡수성을 나타내는 흡수부를 갖는다. 또한 소정의 유기층을 형성하는 재료를 용해하는 용매는 아니솔에 한하지 않지만, 이 아니솔에 대하여 흡수성을 나타내는 것이면 통상 이용되는 잉크에 대해서도 흡수성을 나타낸다.
본 실시 형태의 패턴 도포용 기판은 상술한 실시 형태의 잉크 보유부인 친액부를 흡수부로 바꾼 것으로, 흡수부 이외의 구성 요소는 상술한 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.
또한 흡수부가 설치되는 위치는 친액부가 설치되는 위치와 동일하기 때문에 흡수부의 구성 부재에 대해서만 설명한다.
흡수부는 아니솔에 대한 흡수성을 나타내는(아니솔을 흡수할 수 있음) 부재에 의해서 구성되고, 흡수성이 높은 부재에 의해서 구성되는 것이 바람직하다.
흡수부는 예를 들면 산화규소, 질화규소, 고분자 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 특히 흡수부는 다공질상인 것이 바람직하다.
고분자 화합물로서는, 폴리아크릴산나트륨 등의 폴리아크릴산염계 재료, 폴리비닐메틸에테르 등의 폴리비닐에테르계 재료, 폴리비닐알코올계 재료, 아세트산비닐-아크릴산염계 재료 및 폴리 N 비닐아세트아미드계 재료 등을 들 수 있다.
또한 산화규소로서는, SiO, Si2O3 및 SiO2 등을 들 수 있고, 질화규소로서는, SiN, Si3N4 등을 들 수 있다.
다공질상의 산화규소로 이루어지는 흡수부는 계면활성제와 테트라에톡시실란 등을 졸겔 반응시키고, 소성에 의해 계면활성제를 제거함으로써 형성할 수 있다. 또한, 다공질상의 고분자 화합물로 이루어지는 흡수부에는 다공질상의 고분자 화합물로 이루어지는 시판되고 있는 시트를 사용할 수 있다.
또한, 흡수부는 마스크용 테이프에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 패턴 도포용 기판 (11)은 기판 본체 (12)와 흡수부 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖는다. 흡수부는 이 마스크용 테이프의 한쪽의 표면에 접하여 설치되어 있다. 마스크용 테이프는 접합제가 다른쪽의 표면에 설치되어 있고, 접합제에 의해 절연벽 (17)에 첩부 가능함과 함께, 첩부한 후 절연벽 (17)로부터 박리 가능하다.
흡수부는 예를 들면 상술한 방법에 의해서 마스크용 테이프의 표면 상에 형성할 수 있다. 이와 같이 흡수부가 마스크용 테이프에 형성되어 있으면, 마스크용 테이프를 통해 흡수부를 용이하게 첩부할 수 있음과 함께, 용이하게 박리할 수 있어 작업성이 향상된다.
예를 들면 노즐 프린팅 장치를 이용하여 유기 발광층을 도포법에 의해서 형성하는 때에는, 상술한 바와 같이 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크의 도포를 행하기 때문에 흡수부 상에도 잉크가 도포된다. 흡수부에 도포된 잉크는 흡수부에 흡수되고, 흡수부 상에 유지된다. 따라서, 패터닝 영역을 제외한 영역에 도포된 잉크가 패터닝 영역인 격벽 (15) 사이에 유입되는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 인접하는 열에 칠해진 잉크와 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 공급된 잉크를 건조시켰을 때에 패터닝 영역의 길이 방향의 양단부의 막 두께가 중앙부의 막 두께에 비하여 두꺼워지는 것을 방지할 수 있어, 패터닝 영역에서 균일한 막 두께의 유기 발광층을 형성할 수 있음과 동시에 상술한 혼색의 문제도 방지할 수 있다.
또한 다른 실시 형태에서는 흡수부가 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만인 것이 바람직하다. 이와 같이 흡수성을 나타냄과 동시에 친액성을 나타내는 흡수부를 설치함으로써 예를 들면 노즐 프린팅 장치를 이용하여 유기 발광층을 도포법에 의해서 형성할 때에 흡수부에 도포된 잉크가 흡수부에 흡수됨과 동시에 흡수부 상에 서 습윤하여 퍼지기 때문에 잉크가 보다 흡수부에 유지된다. 따라서, 패터닝 영역을 제외한 영역에 도포된 잉크가 패터닝 영역인 격벽 (15)끼리의 사이에 유입되는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 인접하는 열에 칠해진 잉크와 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 공급된 잉크를 건조시켰을 때에 패터닝 영역의 길이 방향의 양단부의 막 두께가 중앙부의 막 두께에 비교하여 두꺼워지는 것을 방지할 수 있어, 패터닝 영역에서 균일한 막 두께의 유기 발광층을 형성할 수 있음과 동시에 혼색의 문제도 방지할 수 있다.
이상의 실시 형태의 설명에서는 패시브 매트릭스형의 기판으로서 패턴 도포용 기판을 설명했지만, 패턴 도포용 기판은 패시브 매트릭스형에 한하지 않고, 기판 본체에 트랜지스터 등의 소정의 전자 부품을 구비함으로써 액티브매트릭스형의 기판에도 적용할 수 있다.
이상 설명한 유기 EL 소자는 곡면상이나 평면상의 조명 장치, 예를 들면 스캐너의 광원으로서 이용되는 면상 광원 및 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다.
유기 EL 소자를 구비하는 표시 장치로서는, 세그먼트 표시 장치, 도트매트릭스 표시 장치 등을 들 수 있다. 도트매트릭스 표시 장치에는 액티브매트릭스 표시 장치 및 패시브매트릭스 표시 장치 등이 있다. 유기 EL 소자는 액티브매트릭스 표시 장치, 패시브매트릭스 표시 장치에 있어서, 각 화소를 구성하는 발광 소자로서 이용된다. 또한 유기 EL 소자는 세그먼트표시 장치에 있어서, 각 세그먼트를 구성하는 발광 소자로서 이용되고, 액정 표시 장치에 있어서, 백 라이트로서 이용된다.
또한 이상의 실시 형태의 설명에서는 유기 EL 소자를 형성하기 위한 기판으로서 패턴 도포용 기판을 설명했지만, 패턴 도포용 기판은 유기 EL 소자에 한하지 않고, 컬러 필터용의 기판에도 적용 가능하다.
이하, 컬러 필터용의 패턴 도포용 기판 및 이것을 이용하여 제작된 컬러 필터에 대해서 설명한다.
컬러 필터용의 패턴 도포용 기판 (21)은 도 1에 도시하는 상술한 실시 형태의 패턴 도포용 기판으로부터 전극 (13)을 제거함과 함께 절연막 (14) 대신에 차광막 (24)를 설치한 구성이고, 대응하는 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 중복하는 설명을 생략한다.
도 4는 컬러 필터용의 패턴 도포용 기판 (21)을 도시하는 단면도이다. 컬러 필터용의 패턴 도포용 기판 (11)은 절연막 (14) 대신에 차광막 (24)를 갖는다. 이 차광막 (24)는 이른바 블랙 매트릭스로서 기능한다. 또한 컬러 필터용의 패턴 도포용 기판 (21)의 평면도는 도 1과 동일하고, 또한 도 4는 도 1의 절단면선 VI-VI에서 절단한 단면도에 상당한다.
차광막 (24)는 기판 본체 (12) 상에 격자상으로 형성된다. 차광막 (24)는 광을 차광하는 성질을 나타내는 것이면 되고, 절연성을 나타낼 필요는 없다.
차광막 (24)는 무기물 또는 유기물에 의해서 구성된다. 차광막 (24)를 구성하는 무기물로서는, 크롬, 니켈 합금 등의 금속을 들 수 있다. 예를 들면 차광막 (24)는 크롬을 기판 본체 (12)의 일면에 증착하고, 또한 포토리소그래피법에 의해서 패터닝함으로써 형성된다. 또한 차광막 (24)를 구성하는 유기물로서는, 흑색 안료를 함유하는 수지를 들 수 있다. 예를 들면 차광막 (24)는, 흑색 안료를 감광성 수지에 분산시킨 도포액을 기판 본체 (12)에 도포하고, 소정의 부위를 노광하고, 또한 현상함으로써 형성된다.
다음으로 격벽 (15) 및 절연벽 (17)을 형성한다. 이 격벽 (15) 및 절연벽 (17)은 상술한 방법과 동일한 방법으로 형성할 수 있다. 또한 격벽 (15) 및 절연벽 (17)은 차광성을 나타내는 것이 바람직하고, 상술한 감광성 수지에 흑색 안료를 분산시킨 도포액을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
친액부 (16) 또는 흡수부는 상술한 바와 동일하기 때문에 중복하는 설명을 생략한다.
다음으로 패턴 도포용 기판을 이용하여 컬러 필터를 형성하는 방법에 대해서 설명한다. 컬러 필터는 패턴 도포용 기판 (21)에 있어서, 격벽 (15)끼리의 사이에 컬러 필터막을 형성함으로써 제작할 수 있다. 컬러 필터막을 형성하는 경우에는 상술한 유기 발광층을 형성할 때에 이용하는 도포액을 컬러 필터막용의 도포액 대신에 상술한 유기 발광층을 형성하는 방법과 동일하게 하여 형성할 수 있다.
컬러 필터막용의 도포액으로서는, 소정의 안료를 분산매에 분산시킨 잉크를 들 수 있다. 소정의 안료란 적색, 녹색, 청색의 3개의 컬러 필터막을 2열의 간격을 두고 각각 형성하는 경우에는 적색, 녹색, 청색의 각 색의 안료이다. 또한 분산매로서는 감광성 수지를 들 수 있다.
컬러 필터막은 상술한 노즐 프린팅 장치에 의해서 잉크를 도포하고, 또한 광을 조사하고 경화시킴으로써 형성할 수 있다.
노즐 프린팅 장치를 이용하여 컬러 필터막을 도포법에 의해서 형성할 때에는 상술한 바와 같이 이른바 끊김없이 쓰기로 잉크의 도포를 행하기 때문에 친액부 (16) 또는 흡수부 상에도 잉크가 도포된다. 친액부 (16) 또는 흡수부에 도포된 잉크는 친액부 (16) 상에 습윤하여 퍼지거나 흡수부에 흡수되어, 친액부 (16) 또는 흡수부에 유지된다. 따라서, 패터닝 영역 (15A)를 제외한 영역에 도포된 잉크가 패터닝 영역 (15A)인 격벽 (15)끼리의 사이에 유입되는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는 인접하는 열에 칠해진 잉크와 섞이는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해서, 컬러 필터막을 성막했을 때에 패터닝 영역 (15A)의 길이 방향의 양단부의 막 두께가 중앙부의 막 두께에 비하여 두꺼워지는 것을 방지할 수 있어, 패터닝 영역 (15A)에서 균일한 막 두께의 컬러 필터막을 형성할 수 있음과 동시에 혼색의 문제도 방지할 수 있다.
이러한 컬러 필터는 액정 표시 장치의 컬러 필터로서 바람직하게 사용할 수 있다. 또한 상술한 유기 EL 소자를 구비하는 표시 장치여도 컬러 필터를 설치함으로써 색 순도가 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는 차광막 (24)를 설치하고 있지만, 차광막 (24)를 설치하지 않은 패턴 도포용 기판을 구성할 수도 있다.
1, 11, 21: 패턴 도포용 기판
2, 13: 전극
3, 14: 절연막
4, 18: 개구부
5, 15: 격벽
15A: 패터닝 영역
12: 기판 본체
16: 친액부
17: 절연벽
17A: 비패터닝 영역
18: 개구
24: 차광막
100: 잉크

Claims (12)

  1. 패터닝 영역 및 상기 패터닝 영역을 둘러싸는 비패터닝 영역을 갖는 기판 본체와,
    상기 기판 본체의 상기 패터닝 영역에 스트라이프상으로 설치되는 복수 라인의 격벽과,
    상기 비패터닝 영역에 상기 격벽의 길이 방향의 한쪽 및 다른쪽에 설치되며 도포된 액체상의 잉크를 보유할 수 있는 잉크 보유부
    를 구비하는 패턴 도포용 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 잉크 보유부가 아니솔에 대한 접촉각이 30° 미만이 되는 친액성을 갖는 친액부인 패턴 도포용 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 잉크 보유부가 무기물을 포함하여 구성되는 패턴 도포용 기판.
  4. 제3항에 있어서, 상기 친액부가 산화규소, 질화규소 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성되는 패턴 도포용 기판.
  5. 제2항에 있어서, 상기 기판 본체와 상기 친액부 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖고,
    상기 친액부가 상기 마스크용 테이프에 접하여 설치되는 패턴 도포용 기판.
  6. 제1항에 있어서, 상기 잉크 보유부가 아니솔에 대하여 흡수성을 나타내는 흡수부인 패턴 도포용 기판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 흡수부가 다공질상인 패턴 도포용 기판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 흡수부가 산화규소, 질화규소, 고분자 화합물 또는 이들의 혼합물을 포함하는 패턴 도포용 기판.
  9. 제6항에 있어서, 상기 기판 본체와 상기 흡수부 사이에 개재하는 마스크용 테이프를 더 갖고,
    상기 흡수부가 상기 마스크용 테이프에 접하여 설치되어 있는 패턴 도포용 기판.
  10. 제1항에 기재된 패턴 도포용 기판을 이용하여 제작된 유기 전계 발광 소자.
  11. 제10항에 기재된 유기 전계 발광 소자를 구비하는 표시 장치.
  12. 제1항에 기재된 패턴 도포용 기판을 이용하여 제작된 컬러 필터.
KR1020117006653A 2008-09-24 2009-09-10 패턴 도포용 기판 및 유기 ｅｌ 소자 KR20110073465A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008243847A JP2010080086A (ja) 2008-09-24 2008-09-24 パターン塗布用基板および有機ｅｌ素子
JPJP-P-2008-243847 2008-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20110073465A true KR20110073465A (ko) 2011-06-29

Family

ID=42059644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117006653A KR20110073465A (ko) 2008-09-24 2009-09-10 패턴 도포용 기판 및 유기 ｅｌ 소자

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110175522A1 (ko)
EP (1) EP2334143A4 (ko)
JP (1) JP2010080086A (ko)
KR (1) KR20110073465A (ko)
CN (1) CN102165843A (ko)
TW (1) TW201021613A (ko)
WO (1) WO2010035643A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5258278B2 (ja) * 2007-12-13 2013-08-07 キヤノントッキ株式会社 成膜用マスク及びマスク密着方法
JP5458728B2 (ja) * 2009-07-29 2014-04-02 住友化学株式会社 発光装置
JP2011034814A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Casio Computer Co Ltd 発光装置、表示装置、及び、発光装置の製造方法
JP2013109963A (ja) * 2011-11-21 2013-06-06 Panasonic Corp 有機ｅｌデバイスの製造方法
JP6082917B2 (ja) * 2012-05-31 2017-02-22 株式会社Ｊｏｌｅｄ 発光素子およびトランジスタ
WO2014203385A1 (ja) * 2013-06-21 2014-12-24 株式会社 日立製作所 有機エレクトロニクス用基板、および有機エレクトロニクスの製造方法
CN104992958B (zh) 2015-05-26 2017-11-07 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管基板及其制备方法
JP6684564B2 (ja) * 2015-10-14 2020-04-22 株式会社ジャパンディスプレイ 有機ｅｌ表示装置
JP7391548B2 (ja) * 2019-06-14 2023-12-05 パイオニア株式会社 発光装置の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002075640A (ja) 2000-08-30 2002-03-15 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 有機ｅｌ表示装置の製造方法およびその製造装置
JP4342917B2 (ja) * 2003-11-27 2009-10-14 シャープ株式会社 カラーフィルタの製造方法
JP2005266682A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Seiko Epson Corp 電気光学装置の製造方法及び電子機器
JP2008000678A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Dainippon Screen Mfg Co Ltd マスク部材、塗布装置、塗布システムおよび塗布方法
JP5055925B2 (ja) * 2006-09-29 2012-10-24 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置、およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010080086A (ja) 2010-04-08
CN102165843A (zh) 2011-08-24
EP2334143A4 (en) 2013-04-24
TW201021613A (en) 2010-06-01
US20110175522A1 (en) 2011-07-21
WO2010035643A1 (ja) 2010-04-01
EP2334143A1 (en) 2011-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110073465A (ko) 패턴 도포용 기판 및 유기 ｅｌ 소자
JP5458728B2 (ja) 発光装置
KR20110097787A (ko) 발광 장치 및 그의 제조 방법
KR20130009952A (ko) 발광 장치 및 그의 제조 방법
JP4983940B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
US20110121282A1 (en) Manufacturing method of organic electroluminescence element, light-emitting device, and display device
KR20120124438A (ko) 발광 장치의 제조 방법
WO2011122445A1 (ja) 発光装置
KR20120131166A (ko) 발광 장치의 제조 방법
WO2009122870A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置
US20110018433A1 (en) Method of producing organic electroluminescence element, organic electroluminescence element, and display device
JP2010160946A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
JP5672789B2 (ja) 発光装置の製造方法
JP2010160945A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法
KR20130018406A (ko) 발광 장치의 제조 방법
US20120282839A1 (en) Manufacturing method of light emitting device
JP2013157171A (ja) 発光装置の製造方法
JP2011173359A (ja) 印刷版
WO2009122973A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid