KR20110116134A - 발광 소자의 제조 방법과 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치 - Google Patents

발광 소자의 제조 방법과 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치 Download PDF

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Abstract

발광 소자의 제조 방법에서는, 제1 단계에서, 기판(1)에 있어서의 한쪽의 주면 상에, 양극(2)을 형성하고, 제2 단계에서, 적어도 양극(2)의 상방에, 홀 주입층(3)을 형성하고, 제3 단계에서, 적어도 홀 주입층(3)의 위를, 보호막(40)으로 덮고, 제4 단계에서, 보호막(40)의 위에, 일부 영역에 보호막이 노출되는 개구(5a)를 갖는 뱅크(5)를, 웨트 프로세스를 이용하여 형성하고, 제5 단계에서, 보호막(40)에 있어서의 개구(5a)로부터 노출되는 부분을, 홀 주입층(3)의 일부가 노출될때까지 제거하고, 제6 단계에서, 개구(5a)로부터 노출된 홀 주입층(3)의 위에, 발광층을 형성한다. 제7 단계에서, 발광층의 상방에 음극을 형성한다. 그리고, 보호막(40)은, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여 내성을 갖는다.

Description

발광 소자의 제조 방법과 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치{METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING ELEMENT, LIGHT-EMITTING ELEMENT, METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT-EMITTING DEVICE, AND LIGHT-EMITTING DEVICE}
본 발명은, 발광 소자의 제조 방법과 발광 소자 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치에 관한 것이다.
최근, 연구·개발이 진행되고 있는 유기 일렉트로 루미네슨스 소자(이하, 「유기 EL 소자」로 기재한다)는, 고체 형광성 물질의 전계 발광 현상을 이용한 발광 소자이다. 유기 EL 소자는, 양극과 음극의 사이에 유기 발광층이 끼워진 구조를 갖는다. 또한, 양극과 유기 발광층의 사이, 및 음극과 유기 발광층의 사이에는, 각각 전하 주입층이나 전하 수송층이 끼워진 구조를 채용하는 경우가 있다.
여기에서, 종래의 유기 EL 소자에서는, PEDOT(폴리티오펜과 폴리스틸렌설폰산의 혼합물) 등의 도전성 폴리머 재료를 이용하여 전하 주입층 등이 형성되어 있는데, 천이 금속 산화물 등의 금속 화합물을 이용하여 전하 주입층을 형성하는 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 등을 참조). 금속 화합물을 이용하여 전하 주입층을 형성하는 경우에는, PEDOT를 이용하여 형성하는 경우에 비해, 소자에 있어서의 전압―전류 밀도 특성이 뛰어나고, 또한, 큰 전류를 흐르게 하여 강한 발광 강도를 얻는 경우에도 열화하기 어렵다고 하는 우위성을 갖는다.
그런데, 발광층은, 양극 상에 형성된 전하 주입층 및 전하 수송층의 위에, 우물형상 혹은 라인형상의 뱅크를 웨트 프로세스를 이용하여 형성한 후, 잉크젯법이나 인쇄법 등에 의해 형성된다.
일본국 특허공개 2005-203339호 공보
그런데, 상기와 같이, 전하 주입 수송층으로서 금속 화합물을 적용한 구성에 있어서도, 발광 특성에 대해서 더한층 개선을 도모할 필요가 있다.
본 발명은, 상기 요망을 감안하여 이루어진 것으로서, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자의 제조 방법과 발광 소자, 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 다음의 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다.
(제1 단계)
기판에 있어서의 한쪽의 주면 상에, 전극을 형성한다.
(제2 단계)
적어도 전극의 상방에, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 형성한다.
(제3 단계)
적어도 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위를, 보호막으로 덮는다.
(제4 단계)
보호막의 위에, 일부 영역에 보호막이 노출되는 개구를 갖는 뱅크를, 웨트 프로세스를 이용하여 형성한다.
(제5 단계)
보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 일부가 노출되기까지 제거한다.
(제6 단계)
제5 단계의 실행에 의해, 상기 개구로부터 노출된 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위에, 발광층을 형성한다.
(제7 단계)
상기 발광층의 상방에, 상기 제1 전극과 극성이 상이한 제2 전극을 형성한다.
그리고, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 보호막이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층(이하에서는, 「금속 화합물층」으로 기재한다)의 위를, 보호막으로 덮고, 그 상태에서 뱅크 형성을 실행한다. 그리고, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여, 보호막이 내성을 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행에 의해서도, 보호막으로 상면이 덮여진 금속 화합물층은 침식을 받지 않는다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 높은 정밀도로 금속 화합물층의 두께를 확보할 수 있어, 높은 발광 성능을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 상술한 바와 같이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스가 실행되는 동안, 금속 화합물층의 상면이 보호막으로 덮여 있고, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행이 종료하고 나서 보호막의 일부를 제거하고(제5 단계), 그 위에 발광층을 적층 형성하므로(제6 단계), 금속 화합물층과 발광층의 사이에, 뱅크 형성에 기인하는 불순물이 개재하지 않는다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 금속 화합물층과 발광층의 사이에 불순물이 개재하지 않고, 높은 발광 성능을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
도 1은 실시의 형태 1에 관련된 발광 장치(100)의 제조 공정의 일부를, 공정순으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 2는 실시의 형태 1에 관련된 발광 장치(100)의 제조 공정의 일부를, 순서대로 나타내는 모식 단면도이다.
도 3은 실시의 형태 1에 관련된 발광 장치(100)의 제조 공정의 일부를, 순서대로 나타내는 모식 단면도이다.
도 4는 발광 장치(100)의 중요부 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는 발광 장치(100)에 있어서의 뱅크(5)의 형상을 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은 발광 장치(100)의 제조 도중에 있어서의 상세 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7은 발광 장치(100)의 구성 중, 뱅크(5)의 하부에 있어서의 상세 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 8은 실시의 형태 2에 관련된 발광 장치의 제조 공정의 일부를, 공정순으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 9는 실시의 형태 2에 관련된 발광 장치의 제조 공정의 일부를, 공정순으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 10은 실시의 형태 3에 관련된 발광 장치의 제조 공정의 일부를, 공정순으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 11은 실시의 형태 3에 관련된 발광 장치의 제조 공정의 일부를, 공정순으로 나타내는 모식 단면도이다.
도 12는 변형예로서의 뱅크 형상을 나타내는 모식 평면도이다.
[본 발명의 일 양태를 얻는데 이른 경위]
본 발명자 등은, 종래의 금속 화합물을 이용하여 형성된 전하 주입층을 채용하는 경우에 있어서, 뱅크의 형성 시의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의해 전하 주입층의 표면이 침식되어 버린다는 문제가 있는 것을 찾아냈다. 그리고, 전하 주입층이 일부 침식되어 버린 경우에는, 그 침식의 정도에 따라 전하 주입층의 막 두께가 변화되는 결과, 발광 특성의 편차가 생기는 것을 구명했다.
또한, 본 발명자 등은, 전하 주입층을 형성한 후, 발광층을 적층 형성하기까지의 사이에, 뱅크의 형성 등의 공정이 실행됨으로써, 전하 주입층의 표면에 불순물이 부착되어 버리는 문제가 생길 수 있는 것도 찾아냈다. 이와 같이, 불순물이 부착되거나 전하 주입층의 위에 발광층을 적층 형성한 경우에는, 유기 EL 소자의 발광 특성의 저하를 초래하게 되는 것을 구명했다. 이 때문에, 본 발명자 등은, 상기와 같은 문제의 해결을 도모하기 위해 첨의 연구하고, 발광층의 하부에 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 구비하면서, 뱅크 형성에 따르는 침식이나 불순물의 부착을 억제할 수 있고, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자의 제조 방법과 발광 소자, 및 발광 장치의 제조 방법과 발광 장치를 제공하는 것을 목적으로 하여, 본 발명을 행했다.
[본 발명의 일 양태의 개요]
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 다음의 단계를 실행하는 것을 특징으로 한다.
(제1 단계)
기판에 있어서의 한쪽의 주면 상에, 제1 전극을 형성한다.
(제2 단계)
적어도 제1 전극의 상방에, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 형성한다.
(제3 단계)
적어도 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위를, 보호막으로 덮는다.
(제4 단계)
보호막의 위에, 일부 영역에 보호막이 노출되는 개구를 갖는 뱅크를, 웨트 프로세스를 이용하여 형성한다.
(제5 단계)
보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 일부가 노출되기까지 제거한다.
(제6 단계)
제5 단계의 실행에 의해, 상기 개구로부터 노출된 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위에, 발광층을 형성한다.
(제7 단계)
상기 발광층의 상방에, 제1 전극과 극성이 상이한 제2 전극을 형성한다.
그리고, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 보호막이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위를, 보호막으로 덮고, 그 상태에서 뱅크 형성을 실행한다. 그리고, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여, 보호막이 내성을 갖는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행에 의해서도, 보호막으로 상면이 덮여진 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은 침식을 받지 않는다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 높은 정밀도로 금속 화합물층의 두께를 확보할 수 있어, 높은 발광 성능을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 상술한 바와 같이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스가 실행되는 동안, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상면이 보호막으로 덮여져 있고, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행이 종료하고 나서 보호막의 일부를 제거하고(제5 단계), 그 위에 발광층을 적층 형성하므로(제6 단계), 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층과 발광층의 사이에, 뱅크 형성에 기인하는 불순물이 개재하지 않는다.
따라서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층과 발광층의 사이에 불순물이 개재하지 않고, 높은 발광 성능을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법에서는, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 상기 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층보다도 높은 내성을 갖고, 또한, 제5 단계가, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여, 보호막보다도 높은 내성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여, 보호막보다도 높은 내성을 갖는 특징을 채용하는 경우에는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행에 의해서도, 보다 확실하게 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 침식을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층에 대하여, 동일한 처리액에 관해서, 다른 에칭 레이트를 나타내는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 보호막과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 동일 처리액에 대하여 다른 에칭 레이트를 나타낸다고 하는 특징을 채용하는 경우에는, 보다 확실하게 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 침식을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층보다도 에칭 레이트가 낮고, 또한, 제5 단계가, 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 대하여, 보호막보다도 에칭 레이트가 낮은 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 대하여, 보호막보다도 에칭 레이트가 낮다고 하는 특징을 채용하는 경우에는, 제5 단계에 있어서의 보호막의 제거에 있어, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 확실하게 보호할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제5 단계가, 보호 막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하고, 보호막이, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않고, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 이용되는 액에 의해 침식되고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 채용하는 경우에는, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스의 실행 시에 보호막에 의해 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이 확실하게 보호되고, 제5 단계의 실행에 의해, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 확실하게 보호하면서, 개구 상당 부분의 보호막을 제거할 수 있다. 이 때문에, 제6 단계의 실행에 의해, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위에 발광층이 적층 형성되게 되어, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제4 단계에 있어서의 웨트 프로세스가, 현상에 의해 상기 뱅크를 형성하는 현상 처리와, 현상 처리 후에 행해지는 세정 처리를 포함하고, 제5 단계가, 에칭 처리 후에 세정하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 한다. 그리고, 보호막이, 제4 단계에 있어서의 현상 처리 및 세정 처리에서 이용되는 각각의 액에 의해서는 침식되지 않고, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에 이용되는 액에 의해 침식되고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않고, 제5 단계에 있어서의 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 보호막이 제4 단계에 있어서의 현상 처리 및 세정 처리에서 이용되는 각각의 액에 의해서는 침식되지 않으므로, 제4 단계의 실행 중에 있어서의 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 확실하게 보호할 수 있다. 또한, 보호막이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되므로, 제5 단계에 있어서의 에칭 처리의 실행에 의해, 상기 개구 상당 부분의 보호막을 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 제5 단계에 있어서의 보호막에 대한 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않고, 제5 단계에 있어서의 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되므로, 제6 단계에서 적층 형성되는 발광층이, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층과의 사이에 불순물을 개재하지 않는다. 따라서, 상기 구성을 채용하는 경우에는, 발광층의 하부에 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 구비하면서, 뱅크 형성(제4 단계)에 따르는 침식이나 불순물의 부착을 억제할 수 있어, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제5 단계에서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을, 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식시켜서, 그 내면부를 노출시키고, 제6 단계에서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 노출된 내면부의 위에, 발광층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 제5 단계에서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을, 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식시켜, 그 내면부를 노출시키고, 당해 노출시킨 부분에 발광층을 적층 형성하므로, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제5 단계에서, 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거함과 더불어, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 일부를 제거하여, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 내면부의 일부를 노출시키고, 제6 단계에서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 노출된 내면부의 일부의 위에, 발광층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 채용하는 경우에는, 제6 단계에서 발광층을 형성할 때에, 잉크를 유지하는 능력을 높게 유지할 수 있다. 즉, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 노출된 내면부의 일부가, 잉크를 유지하는 능력이 높기 때문에, 발광층의 적층 형성시의 잉크를 유지하는 능력을 높게 유지할 수 있어, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제5 단계에서, 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거하고, 보호막에 있어서의 상기 뱅크에 대응하는 부분을 제거시키지 않고 잔존시키는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 채용할 경우에는, 보호막에 있어서의 상기 개구에 대응하는 부분을 제거함으로써, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위에 발광층을 적층 형성할 수 있어, 전하 주입성이 양호해진다.
또한, 뱅크에 덮여진 보호막의 부분에 대해서는, 제거하지 않고 잔존시키므로, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층과 뱅크의 밀착성이 높게 유지된다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 절연 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 무기 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 보호막이, SiO2를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 구체적으로, 전하 주입층이며, 제5 단계에서, 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거함으로써, 전하 주입층이 노출되고, 제6 단계에서, 상기 전하 주입층의 위에, 발광층을 적층 형성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 채용하는 경우에는, 보호막에 있어서의 상기 개구에 대응하는 부분을 제거함으로써, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층(전하 주입층)의 위에 발광층을 적층 형성할 수 있어, 전하 주입성이 양호해진다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이，함께 금속 산화물로 이루어지는 전하 주입층과 전하 수송층이, 제1 전극측부터 순서대로 적층된 구조를 갖고, 제5 단계에서, 전하 수송층의 위에, 발광층을 적층 형성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 채용하는 경우에는, 금속 화합물을 갖는 층이 전하 주입층과 전하 수송층의 적층 구조를 갖고, 전하 주입층과 발광층의 사이에 전하 수송층이 끼워지는 구성이 되므로, 전하 주입성이 양호해져, 높은 발광 특성을 갖는 발광 소자를 제조할 수 있다.
또한, 상기에 있어서, 「제1 전극」이 음극인 경우에는, 「금속 화합물을 갖고 이루어지는 층」이 「전자 주입층 또는 전자 수송층, 혹은 전자 주입 수송층」이 된다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제2 단계에서, 금속 산화물, 또는 금속 질화물, 또는 금속산 질화물을 이용하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 형성하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제6 단계에서, 도포형의 유기 재료를 이용하여, 상기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 장치의 제조 방법은, 상기 구성에 있어서, 제6 단계에서, 잉크젯법을 이용하여, 상기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 장치의 제조 방법은, 복수의 서브 픽셀의 각각을, 상기 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자의 제조 방법을 적용하여 형성하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 상술한 바와 같이, 높은 발광 특성을 갖는 발광 장치를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 양태에 관련된 「발광 장치」는, 예를 들면, 조명 장치나 표시 장치 등을 가리키는 것이다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 기판의 한쪽의 주면 상에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 끼워진 발광층 및 금속 화합물로 이루어지는 층과, 적어도 상기 발광층을 규정하는 뱅크를 갖고 이루어지는 발광 소자이다. 그리고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 적어도 제1 전극의 상방에 형성되고, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이에는, 보호막이 끼워져 있고, 보호막은, 뱅크의 개구에 상당하는 영역이 개구되고, 또한, 그 위에 적층 형성되는 뱅크의 형성에 관련된 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자에서는, 상기 특징을 구비함으로써, 금속 화합물층의 두께 등의 정밀도, 및 금속 화합물층과 발광층의 사이로의 불순물의 개재를 방지할 수 있어, 높은 발광 성능을 갖는다.
또한, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 뱅크의 저면을 따라 인접하는 서브 픽셀을 향해서 확대되는 형태를 채용할 수도 있다. 여기서, 「뱅크의 저면을 따라」는, 뱅크의 저면 전체를 따르는 형태뿐만 아니라, 뱅크의 저면의 일부를 따르는 형태도 포함하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 뱅크의 개구에 상당하는 중앙부측이, 단부측보다도 기판의 한쪽의 주면측으로 움푹 들어간 오목 형상을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 오목형상 부분이 바닥부분으로서 형성되게 되어, 잉크의 유지 능력이라고 하는 관점에서 뛰어나고, 이 점에 있어서, 잉크의 유지 능력이 낮은 종래의 구성에 비해, 높은 발광 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 밀착성을 높이기 위한 층인 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이의 높은 밀착성을 얻을 수 있어, 높은 품질을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 절연 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 보호막이, 무기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 보호막이, SiO2를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 전하 주입층이며, 보호막의 상기 개구 영역에서, 전하 주입층의 위에, 발광층이 적층 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 채용하는 경우에는, 보호막에 있어서의 상기 개구에 대응하는 부분에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층(전하 주입층)의 위에 발광층을 적층 형성할 수 있어, 전하 주입성이 양호해진다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 함께 금속 산화물로 이루어지는 전하 주입층과 전하 수송층이, 제1 전극측부터 순서대로 적층된 구조를 갖고, 보호막의 개구 영역에서, 전하 수송층의 위에, 발광층이 적층 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 채용하는 경우에는, 금속 화합물을 갖는 층이 전하 주입층과 전하 수송층의 적층 구조를 갖고, 전하 주입층과 발광층의 사이에 전하 수송층이 끼워지는 구성이 되므로, 전하 주입성이 양호해져, 높은 발광 특성을 갖는다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층이, 뱅크의 표면보다도 높은 친액성을 갖는 것을 특징으로 한다. 이러한 특징을 채용하는 경우에는, 발광층의 형성 시에 있어서, 잉크의 보유 능력을 높게 유지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 발광층이, 도포형의 유기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 기판의 한쪽의 주면 상에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극과, 제1 전극과 제2 전극의 사이에 끼워진 발광층 및 금속 화합물로 이루어지는 층과, 적어도 발광층을 규정하는 뱅크를 갖고 이루어진다. 그리고, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 적어도 제1 전극의 상방에 형성되고, 내저면부와 당해 내저면부에 연속하는 내측면부를 구비하고, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이에는, 중간막이 끼워지고, 중간막이, 뱅크의 개구에 상당하는 영역이 개구되어 있다. 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자에서는, 발광층의 하부측이, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 오목형상 부분의 내저면부 및 내측면부에 접촉하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징을 채용하는 발광 소자에서는, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이에, 중간막이 개재하므로, 뱅크의 저면과 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 중간막은, 다른 일 양태에 있어서의 보호막에 대응한다.
또한, 중간막을, 예를 들면, SiO2를 이용하여 형성하는 경우 등에는, 중간막이 발액성을 가지므로, 발광층의 형성에 영향을 주는 것도 생각할 수 있는데, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 당해 부분이 오목 형상으로 형성되어 있으므로, 발광층은, 오목형상 부분의 내저면부에 더하여, 내측면부에도 접촉한다. 이 때문에, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자에서는, 발광층이, 하부측에 있어서 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 오목 형상 부분 내에 형성·유지되므로, 양호한 발광층을 구비할 수 있다. 이 때문에, 높은 발광 성능을 갖는다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 중간막이, 절연 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 중간막이, 무기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자는, 상기 구성에 있어서, 중간막이, SiO2를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 할 수도 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 발광 장치는, 복수의 서브 픽셀의 각각으로서, 상기 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 본 발명의 일 양태에 관련된 발광 장치는, 상술한 바와 같은 이유에서, 높은 발광 특성을 갖는다.
이하에서는, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 예를 이용하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에서 이용하는 실시의 형태는, 본 발명의 구성 및 작용·효과를 알기 쉽게 설명하기 위해서 이용하는 예이며, 본 발명은, 그 본질적인 특징 부분 이외에 어떠한 이하의 형태에 한정을 받는 것은 아니다.
[실시의 형태 1]
1. 발광 장치(100)의 제조 방법
실시의 형태 1에 관련된 발광 장치(100)의 제조 방법에 대해서, 도 1부터 도 3을 이용하여, 주가 되는 부분에 대해서 설명한다. 또한, 도 1부터 도 3에서는, 발광 장치(100)의 일부만을 빼내 도시하고 있다.
도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 우선, 기판(1)의 한쪽의 면(Z축 방향의 상측면)에 양극(2)을 형성한다. 여기에서, 기판(1)은, 실제로는 TFT 기판이며(회로 등은, 도시를 생략), 예를 들면, 소다 유리, 무형광 유리, 인산계 유리, 붕산계 유리, 석영, 아크릴계 수지, 스티렌계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 에폭시계 수지, 폴리에틸렌, 폴리에스테르, 실리콘계 수지, 혹은 알루미나 등의 절연성 재료 등을 베이스로 하여 형성된 것을 이용한다.
또한, 양극(2)은, Ag(은)를 이용하여 형성되어 있다. 또한, 양극(2)의 형성에는, Ag 이외에, APC(은과 팔라듐과 구리의 합금), ARA(은과 루비듐과 금의 합금), MoCr(몰리브덴과 크롬의 합금), NiCr(니켈과 크롬의 합금) 등을 이용할 수도 있다.
다음에, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 양극(2)이 형성된 기판(1)의 면 상을, 양극(2)의 상면도 포함하여, 홀 주입층(3)으로 덮고, 또한, 그 위를 보호막(중간막)(40)으로 덮는다. 여기서, 홀 주입층(3)은, WOX(산화텅스텐) 또는 MoWOX(몰리브덴-텅스텐 산화물) 등의 금속 화합물을 이용하여 형성되어 있다. 또한, 홀 주입층(3)의 형성에 이용하는 금속 화합물로는, 상기 금속 산화물 외에, 예를 들면, 금속 질화물 또는 금속 산질화물을 채용할 수 있다.
홀 주입층(3)이 특정한 금속 화합물로 형성되어 있는 경우는, 홀을 용이하게 주입할 수 있고, 발광층 내에서 전자가 유효하게 발광에 기여하기 때문에, 양호한 발광 특성을 얻을 수 있다. 상기 특정 금속 화합물로는, 천이 금속을 포함하는 것이 바람직하다. 천이 금속은, 복수의 산화수를 취하기 때문에, 이에 따라 복수의 순위 레벨을 취할 수 있고, 그 결과, 홀 주입이 용이해져 구동 전압을 저감시킬 수 있다.
또한, 보호막(40)은, SiO2(산화실리콘)를 이용하여 형성되어 있다. 또한, 보호막(40)의 형성에는, SiO2 외에, 크롬이나 티탄의 산화물 및 질화물, 나아가 메탈 재료 등의 무기물 재료를 이용할 수 있다.
다음에, 도 1(c)에 도시하는 바와 같이, 보호막(40)의 위를 덮도록, 뱅크 준비막(50)을 퇴적 형성한다. 여기에서, 뱅크 준비막(50)의 형성에 이용하는 재료로는, 예를 들면, 폴리이미드 등의 절연성 유기 재료를 채용할 수 있다. 뱅크 준비막(50)의 형성은, 예를 들면, 구체적으로는, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 딥 코팅법 등을 이용하여 행할 수 있다.
다음에, 도 1(d)에 도시하는 바와 같이, 뱅크 준비막(50) 상의 일부(개구를 형성하고자 하는 부분)에 마스크(501)를 형성하고, 이 상태에서 노광한다.
다음에, 노광 후의 뱅크 준비막(50)에 대하여 현상을 행하고, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 픽셀에 상당하는 개소에 개구(5a)를 갖는 뱅크(5)를 형성한다. 뱅크(5)는, 서브 픽셀에 있어서의 발광층(6)(도 3(a)를 참조)을 규정하는 칸막이 부재로서 구성된다.
다음에, 개구(5a)를 갖는 뱅크(5)를 형성한 후에, 순수(純水) 등의 세정액을 이용하여 현상 후의 불필요해진 현상액을 제거한다(도 2(b)를 참조). 이와 같이, 뱅크(5)의 형성은, 웨트 프로세스를 이용하여 실행된다.
또한, 뱅크(5)의 형성에 있어서는, 뱅크 형성 재료 자체가 감광성을 갖는 것을 채용하면, 레지스트를 별도 설치할 필요는 없다. 또한, 웨트 에칭도 불필요해지는 경우도 있다.
또한, 뱅크(5)의 형성에 있어서는, 발광층(6)(도 3(a)을 참조)의 형성에 이용하는 잉크가 인접하는 서브 픽셀로 새나가지 않도록 하기 위해서, 적어도 표면의 일부에 발액성을 가지게 할 수 있다. 발액성을 가지게 하는 방법으로는, 발액성을 갖는 재료를 이용하여 뱅크(5)를 형성하는 방법 외, 플라즈마 처리에 의해 뱅크(5)의 표면에 불소 성분을 노출시키는 (표면을 테프론(등록상표)화한다) 것도 가능하다.
또한, 뱅크(5)의 형성에는, 폴리이미드 외에, 아크릴계 수지, 노볼락형 페놀 수지 등의 유기 재료 등을 이용할 수도 있다.
또한, 뱅크(5)의 형성에 있어서, 드라이 에칭법을 이용할 수도 있다. 이 경우에 있어서도, 보호막(40)은, 그 아래의 홀 주입층(3)의 표면에 불순물이 부착되는 것을 방지하는 역할에서 유효하다.
다음에, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 뱅크(5)의 개구(5a)의 하부 부분의 보호막(40)을 제거한다. 이 상태에 있어서는, 보호막(4)은, 뱅크(5)의 하부에 있어서, 홀 주입층(3)과의 사이에 끼워지고, 개구(4a)로부터는 홀 주입층(3)이 노출되게 된다. 또한, SiO2의 제거는, 희 불산 용액을 이용한 에칭에 의해 가능하다.
여기에서, 보호막(4)이 SiO2로 이루어지고, 50[nm] 정도의 두께로 구성되어 있는 경우, 0.5[%]의 농도를 갖는 희 불산 용액을 이용하여, 2[min.]간 정도 에칭함으로써, 보호막(4)을 제거하고, 뱅크(5)의 발액성을 유지할 수 있는 것이 확인되었다.
또한, 에칭에 이용하는 희 불산 용액에 대해서는, pH가 중성보다도 낮은 경우에는, 첨가제를 첨가할 수도 있다.
상기 에칭 처리에 있어서, 홀 주입층(3)은, 희 불산 용액이 산성을 가지므로, 희 불산 용액에 대하여 용해되지 않는다.
다음에, 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 뱅크(5)로 규정되는 오목형상 부분에 발광층(6)을 형성한다. 이에 따라, 홀 주입층(3)의 위에 발광층(6)이 적층 된다. 여기에서, 발광층(6)은, 예를 들면, 잉크젯법을 이용하여 발광층(6)의 재료를 포함하는 잉크를 뱅크(5)로 규정되는 오목형상 부분에 적하하고, 잉크를 건조시킴으로써 형성할 수 있다. 또한, 발광층(6)의 형성에 관련된 잉크의 적하에는, 잉크젯법 외에, 디스펜서법, 노즐 코팅법, 스핀 코팅법, 오목판 인쇄법, 혹은 볼록판 인쇄법 등을 이용할 수도 있다.
발광층(6)의 형성에 관련된 재료로는, 예를 들면, 일본국 특허공개 평 05-163488호 공보에 개시된 것을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 옥시노이드 화합물, 페릴렌 화합물, 쿠마린 화합물, 아자쿠마린 화합물, 옥사졸 화합물, 옥사디아졸 화합물, 페리논 화합물, 피롤로피롤 화합물, 나프탈렌 화합물, 안트라센 화합물, 플루올렌 화합물, 플로오란텐 화합물, 테트라센 화합물, 필렌 화합물, 코로넨 화합물, 퀴놀론 화합물 및 아자퀴놀론 화합물, 피라졸린 유도체 및 피라졸론 유도체, 로다민 화합물, 크리센 화합물, 페난트렌 화합물, 시클로펜타디엔 화합물, 스틸벤 화합물, 디페닐퀴논 화합물, 스틸린 화합물, 부타디엔 화합물, 디시아노메틸렌피란 화합물, 디시아노메틸렌티오피란 화합물, 플루올레세인 화합물, 피릴륨 화합물, 티오피릴륨 화합물, 세레나피릴륨 화합물, 테룰로피릴륨 화합물, 방향족 알다디엔 화합물, 올리고페닐렌 화합물, 티옥산텐 화합물, 안트라센 화합물, 시아닌 화합물, 아크리딘 화합물, 8-하이드록시퀴놀린 화합물의 금속 착체, 2, 2'-비피리딘 화합물의 금속 착체, 시프염과 Ⅲ족 금속의 착체, 옥신 금속 착체, 희토류 착체 등의 형광물질을 채용할 수 있다.
다음에, 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 발광층(6) 및 뱅크(5)의 표면을 덮도록, 전자 주입층(7)을 형성한다. 전자 주입층(7)의 형성에는, 예를 들면, 바륨, 프탈로시아닌, 불화리튬, 및 이들 조합 재료를 이용할 수 있다.
다음에, 도 3(c)에 도시하는 바와 같이, 전자 주입층(7)의 면 상에, 음극(8)을 형성한다. 음극(8)의 형성에는, 예를 들면, ITO(산화인듐 주석), IZO(산화인듐 아연) 등을 이용할 수 있다.
다음에, 도 3(d)에 도시하는 바와 같이, 음극(8)의 위를 실링층(9)으로 덮는다. 실링층(9)은, 발광층(6)에 대하여 수분이 침입하는 것을 억제하는 기능을 갖는 층이며, 예를 들면, SiN(질화실리콘), SiON(산질화실리콘) 등을 이용하여 형성할 수 있다.
또한, 도시를 생략하고 있는데, 실링층(9)의 위에 컬러 필터나 투광성 기판을 적층하기도 한다.
이상과 같이 하여, 발광 장치(100)가 완성된다.
2. 효과
본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)의 제조 방법은, 다음과 같은 효과를 발휘한다.
도 1로부터 도 3에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)의 제조 방법에서는, 금속 화합물을 이용하여, 홀 주입층(3)을 형성하고 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법을 이용하여 제조되는 발광 장치(100)에서는, PEDOT를 이용하여 홀 주입층을 형성하는 종래의 경우에 비하여, 각 픽셀에 있어서의 전압-전류 밀도 특성이 뛰어나고, 또한, 큰 전류를 흐르게 하여 강한 발광 강도를 얻는 경우에도 열화하기 어렵다는 우위성을 갖는다.
또한, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 금속 화합물을 이용하여 형성된 홀 주입층(3)의 위를, 보호막(40)으로 덮고, 당해 상태에서 뱅크(5)의 형성을 실행한다. 보호막(400)은, 상술한 바와 같이 SiO2 등의 무기 재료로 이루어지고, 뱅크(5)의 형성 시에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용하는 액에 대하여, 내성을 갖는다. 또한, 보호막(40)에 대해서는, 뱅크(5)의 형성 시에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용하는 액에 대하여 내성을 갖는다. 여기에서, 보호막(40)에 대해서는, 뱅크(5)의 형성 시에 있어서의 웨트 프로세스에서 이용하는 액에 의한 침식에 대하여, 금속 화합물을 이용하여 형성된 홀 주입층(3)보다도 높은 내성을 갖게 할 수도 있다. 따라서, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 뱅크(5)의 형성에 관련된 웨트 프로세스의 실행에 의해서도, 보호막(40)으로 상면이 덮인 홀 주입층(3)이 침식을 받지 않는다.
여기에서, 상기에 있어서의 「내성」이란, 막이 처리액에 의해 침식되지 않는 정도를 나타내는 물성이며, 구체적으로는, 처리액에 대한 침식성, 에칭 레이트에 의해 표시된다. 예를 들면, 다음과 같이 나타낸다.
1) 뱅크 형성 단계에 있어서의 웨트 공정
1-1) 현상 처리
현상액 : TMAH(테트라메틸암모늄하이드로옥사이드) : 0.1∼2.5[%](예를 들면, 0.4[%])
·보호막(SiO2) : 에칭 레이트＝대략 0[nm/min.] (거의 용해되지 않는다)
·홀 주입층(WOX) : 에칭 레이트＝8[nm/min.] (용해된다)
에칭 레이트 : 보호막(SiO2)＜홀 주입층(WOX)
1-2) 세정 처리(세정액;순수(중성))
·보호막(SiO2) : 에칭 레이트＝0[nm/min.] (전혀 용해되지 않는다)
·홀 주입층(WOX) : 에칭 레이트＝1[nm/min.] (조금 용해된다)
에칭 레이트 : 보호막(SiO2)＜홀 주입층(WOX)
2) 보호막의 제거 단계
2-1) 에칭 처리
에칭액 : 희불산 용액(산성)
·보호막(SiO2) : 에칭 레이트＝109[nm/min.] (용해된다)
·홀 주입층(WOX) : 에칭 레이트＝0[nm/min.] (용해되지 않는다)
에칭 레이트 : 보호막(SiO2)＞홀 주입층(WOX)
2-2) 세정 처리
세정액 : 순수(중성)
·보호막(SiO2) : 에칭 레이트＝0[nm/min.] (전혀 용해되지 않는다)
·홀 주입층(WOX) : 에칭 레이트＝1[nm/min.] (조금 용해된다)
에칭 레이트 : 보호막(SiO2) ＜홀 주입층(WOX)
따라서, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 높은 정밀도로 홀 주입층(3)의 치수 정밀도를 확보할 수 있어, 높은 발광 성능을 갖는 발광 장치(100)를 제조할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 상술한 바와 같이, 뱅크(5)의 형성 시에 있어서의 웨트 프로세스의 실행의 동안, 홀 주입층(3)의 Z축 방향 상면이 보호막(400)으로 덮여 있고, 뱅크(5)의 형성이 종료하고 나서 보호막(400)의 일부를 제거하고, 그 위에 발광층(6)을 적층 형성하므로, 홀 주입층(3)과 발광층(6)의 사이에, 뱅크(5)의 형성에 기인하는 불순물이 개재하지 않는다. 또한, 홀 주입층(3)의 재료로서 이용하는 금속 화합물(예를 들면, WOX, MoWOX)은, 종래 이용되었던 PEDOT 등보다도 친액성이 높아, 발광층(6)의 형성시에 있어서의 잉크와의 밀착성을 높게 유지할 수 있다.
따라서, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 홀 주입층(3)과 발광층(6)의 사이에 불순물이 개재하지 않고, 또한, 높은 밀착 접합성을 가지므로, 높은 발광 성능을 갖는 발광 장치(100)를 제조할 수 있다.
3. 발광 장치(100)의 구성
상기 제조 방법을 이용하여 제조되는 본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)의 구성에 대해서, 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다. 도 4는, 발광 장치(100)의 하나의 서브 픽셀(10b)과, 이에 인접하는 2개의 서브 픽셀의 일부를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 발광 장치(100)는, 기판(1)을 베이스로 하여 형성되어 있고, 기판(1)의 Z축 방향 상면에 서로 간격을 둔 상태로, 복수의 양극(2)이 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는, X축 방향으로 상호 간격을 두고 배치된 복수의 양극(2)을 나타내고 있는데, 지면에 직교하는 방향에 있어서도, 마찬가지로 상호 간격을 둔 상태에서 복수의 양극(2)이 배치되어 있다.
그리고, 기판(1) 및 양극(2)의 면상을 덮도록, 홀 주입층(3)이 형성되어 있다. 그리고, 홀 주입층(3)의 면 상이며, 양극(2)과 양극(2)의 사이에 상당하는 부분에는, 보호막(4)을 통하여 뱅크(5)가 형성되어 있다. 뱅크(5)는, 각 픽셀(10a∼10c)에 있어서의 발광층(6)을 규정하는 것이며, Z축 방향 상방으로 감에 따라서 단면적이 감소하는 사다리꼴형상 단면을 갖는다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 뱅크(5)는, 우물형상의 소위 픽셀 뱅크를 채용하고 있고, Y축 방향으로 연장하는 뱅크 요소(5a)에 의해, X축 방향에 있어서 인접하는 서브 픽셀의 발광층(6a)과 발광층(6b)과 발광층(6c)의 사이가 각각 구분된다.
한편, X축 방향으로 연장되는 뱅크 요소(5b)에 의해, Y축 방향의 상하에 인접하는 서브 픽셀의 발광층끼리의 사이가 각각 구분된다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, X축 방향에 인접하는 3개의 서브 픽셀이, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각 색에 대응하고, 이들 인접하는 3개의 서브 픽셀을 1세트로 하여 1개의 픽셀(화소)이 구성되어 있다.
도 4로 되돌아가, 전자 주입층(7), 음극(8) 및 실링층(9)은, 전면에 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는 도시를 생략하고 있는데, 발광 장치(100)에서는, 실링층(9)의 위에 또한, 서브 픽셀(10a∼10c)마다 컬러 필터가 배치되고, 또한, 투광성의 기판이 배치될 수도 있다.
발광 장치(100)는, 상기 방법을 이용하여 제조되어 있으므로, 상기의 우위성을 당연히 갖는다.
여기에서, 홀 주입층(3)이 금속 화합물을 이용하여 형성되어 있다. 홀 주입층(3)의 금속 화합물과 뱅크(5)는, 직접적인 밀착성이라고 하는 점에서 불충분하다. 그러나, 본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)에서는, 홀 주입층(3)과 뱅크(5)의 사이에 SiO2 등으로 이루어지는 보호막(4)이 끼워져 있으므로, 당해 끼워짐에 의해 홀 주입층(3)과 뱅크(5)의 밀착성이 보완되어 있다.
따라서, 발광 장치(100)에서는, 상기 구조면에서도 높은 발광 성능을 갖는다.
4. 발광 장치(100)에 있어서의 홀 주입층(3)의 상세 구성
발광 장치(100)에 있어서의 홀 주입층(3)의 상세 구성에 대해서, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은, 도 2(c)에 도시하는 상태를 상세하게 나타내는 것이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 뱅크(5)의 형성이 종료한 후, 그 개구(5a)의 바닥부분의 SiO2를 제거하여, 보호막(4)의 개구(4a)로부터 홀 주입층(3)이 노출되도록 하는데, 이 상태에 있어서, 보호막(4)의 개구(4a)로부터 노출되는 홀 주입층(3)에는, 얕은 오목부(3a)가 형성되게 된다(화살표 A로 표시하는 부분).
오목부(3a)는, SiO2의 제거 공정에 있어서, 희불산 용액에 의한 에칭 후, 순수로 에칭 용액 등을 씻어낼 때에 생긴다. 단, 홀 주입층(3)을 구성하는 WOX는, 상술한 바와 같이, 순수에 대하여 용해되는데, 전술한 바와 같이, 순수에 의한 세정 처리에 있어서의 에칭 레이트는, 웨트 프로세스에 의한 에칭 처리에 있어서의 에칭 레이트에 비해서 작기 때문에, 뱅크 형성 시의 웨트 프로세스에서 형성되는 오목부보다는 훨씬 얕은 것이다.
이와 같이 본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)의 제조 방법에서도, 홀 주입층(3)에는 얕은 오목부(3a)는 형성되지만, 당해 오목부(3a)는, 발광층(6)의 형성에 있어서의 잉크 적하 시에, 잉크를 홀 주입층(3)의 표면에 의해 밀착시키는데 유효하다. 즉, 상기한 바와 같이, 금속 화합물을 이용하여 형성되어 있는 홀 주입층(3)은, 종래 기술에 관련된 PEDOT를 이용하여 형성된 홀 주입층에 비해서 친액성이 높고, 적하된 잉크를 유지하는 기능이 높다. 이 때문에, 주발형상으로 오목부(3a)가 형성된 홀 주입층(3)에서는, 단순히 평면인 경우에 비하여, 오목부(3a)를 둘러싸는 측벽에서도 잉크와 밀착되므로, 보다 잉크를 유지하는 능력이 높아진다.
또한, 상기에 있어서, 홀 주입층(3)의 얕은 오목부(3a)의 평균 깊이는, 특별히 특정되는 것은 아니지만, 예를 들면 5[nm]∼100[nm]의 범위 내로 할 수 있다. 오목부(3a)의 평균 깊이에 대해서는, 5[nm] 이상 확보함으로써, 오목부(3a) 내에 충분한 양의 잉크를 모을 수 있고, 뱅크(5)로 규정된 영역에 잉크를 안정되게 머무르게 할 수 있다. 또한, 뱅크(5) 단부까지 발광층(6)이 튕기지 않고 형성되기 때문에, 양극(2)과 음극(8)의 사이에서의 쇼트를 막을 수 있다.
이상에서, 발광 장치(100)는, 홀 주입층(3)과 발광층(6)의 밀착성이 높아, 높은 발광 성능을 갖는다.
다음에, 뱅크(5)의 저면과 홀 주입층(3)의 밀착성에 대해서, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 7(a)는, 본 실시의 형태에 있어서의 뱅크(5)의 저면 부분을 확대한 모식 단면도이고, 도 7(b)는, 비교예로서, 뱅크(95)의 저면과 홀 주입층(93)이 직접 접합되어 있는 구성을 나타내는 모식 단면도이다.
도 7(a)에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 뱅크(5)의 저면은, 기판(1)의 상측 주면 상에 형성된 홀 주입층(3)에 대하여, 사이에 보호막(4)이 끼워진 상태로 접합되어 있다. 여기에서, 본 실시의 형태에서는, 일예로서, 홀 주입층(3)의 구성 재료로서 WOX를 이용하고, 뱅크(5)의 구성 재료로서 상기와 같은 절연성 유기 재료를 이용하고 있는데, 사이에 SiO2로 이루어지는 보호막(4)이 끼워져 있으므로(B 부분), 서로 밀착성이 높게 유지되어, 뱅크 소성 공정에 있어서의 승온 시에 있어서, 뱅크(5)와 보호막(4)의 사이, 및 보호막(4)과 홀 주입층(3)의 사이에 "들뜸"이 발생하기 어렵다.
한편, 도 7(b)에 도시하는 바와 같이, 비교예로서 나타내는 구성에서는, 기판(91)의 상측 주면 상에 형성된 홀 주입층(93)이, 뱅크(95)의 저면과 직접 접해 있다(C부분). 홀 주입층(93) 및 뱅크(95)의 구성 재료를, 상기와 동일하게 한 경우에 있어서, 상호 밀착성이라고 하는 관점에서 과제가 남는다. 구체적으로는, 절연성 유기 재료로 구성된 뱅크(95)와, WOX를 이용하여 구성된 홀 주입층(93)은, 도 7(a)에 나타내는 본 실시의 형태의 구성에 비하여, 그 밀착성이 낮고, 뱅크 소성 공정에 있어서의 승온 시 및/또는 강온 시에 있어서, 뱅크(5)와 보호막(4)의 사이, 및 보호막(4)과 홀 주입층(3)의 사이에 "들뜸"을 발생시키는 것을 생각할 수 있다.
이상에서, 본 실시의 형태에 관련된 발광 장치(100)에서는, 보호막(4)의 끼워짐에 의해, 뱅크(5)와 홀 주입층(3)의 높은 밀착성을 확보할 수 있다.
[실시의 형태 2]
실시의 형태 2에 관련된 발광 장치의 제조 방법에 대해서, 도 8 및 도 9를 이용하여 설명한다. 또한, 도 8은, 상기 실시의 형태 1에 관련된 제조 방법에 있어서의 도 1에 나타내는 공정에 대응하는 공정을 나타내고, 도 9는, 도 2에 나타내는 공정에 대응하는 공정을 나타낸다.
도 8(a)에 도시하는 바와 같이, 기판(21)의 Z축 방향 상면에, 양극(22)을 형성한다. 또한, 도 8(a)에서는, 양극(22)을 하나만 도시하고 있는데, 실제로는, 도 4에 도시하는 것과 마찬가지로, 상호 간격을 둔 상태에서 복수의 양극(22)이 형성되어 있다. 또한, 기판(21) 및 양극(22)의 형성에 이용하는 재료는, 상기 실시의 형태 1과 동일하다.
다음에, 도 8(b)에 나타내는 바와 같이, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 기판(21) 및 양극(22)의 상면 전체를 덮도록, 홀 주입층(23) 및 홀 수송층(30)을, 이 순서대로 적층 형성한다. 그리고, 또 그 위에, 보호막(240)을 적층 형성한다. 여기에서, 홀 주입층(23)의 형성에 이용하는 재료는, 상기 실시의 형태 1과 동일한데, 홀 수송층(30)에 대해서도, 홀 주입층(3)과 동일한 금속 화합물을 이용하여 형성한다. 또한, 보호막(240)의 형성에 이용하는 재료는, 상기 실시의 형태 1과 같다.
다음에, 도 8(c)에 도시하는 바와 같이, 보호막(240)의 위 전체를 덮도록, 뱅크 준비막(250)을 퇴적 형성한다. 여기에서, 뱅크 준비막(250)의 형성에 이용하는 재료로는, 상기와 마찬가지로, 예를 들면 폴리이미드 등의 절연성 유기 재료를 채용할 수 있다. 뱅크 준비막(250)의 형성에 대해서도, 상기와 마찬가지로, 스핀 코팅법, 스프레이 코팅법, 롤 코팅법, 다이 코팅법, 딥 코팅법 등을 이용하여 행할 수 있다.
다음에, 도 8(d)에 도시하는 바와 같이, 뱅크 준비막(250) 상의 일부(개구를 형성하고자 하는 개소)에 마스크(502)를 형성하고, 이 상태에서 노광한다.
다음에, 노광 후의 뱅크 준비막(250)에 대하여 현상을 행하고, 도 9(a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 픽셀에 상당하는 개소에 개구(25a)를 갖는 뱅크(25)를 형성한다.
다음에, 개구(25a)를 갖는 뱅크(25)를 형성한 후에, 순수 등의 세정액을 이용하여 현상 후의 불필요해진 현상액을 제거한다(도 9(b)를 참조). 이와 같이, 뱅크(25)의 형성은, 상기 실시의 형태 1과 마찬가지로, 웨트 프로세스를 이용하여 실행된다.
또한, 뱅크(25)의 형성에 있어서는, 뱅크 자체가 감광성을 갖는 것을 채용하면, 레지스트를 별도 설치할 필요는 없다. 또한, 웨트 에칭도 불필요해질 경우도 있다.
또한, 뱅크 자체가 감광성을 가지지 않는 형태에 있어서, 레지스트를 이용한 경우, 뱅크를 에칭한 후의 레지스트의 박리에 의해, 뱅크의 개구부가 박리액에 노출되게 된다. 이 때, 보호막이 개재하고 있으므로, 레지스트 박리액에 의한 홀 주입층에 대한 영향 또는 손상이 방지된다.
또한, 뱅크(25)의 형성에 있어서는, 발광층의 형성에 이용하는 잉크가 인접하는 서브 픽셀에 새나가지 않도록 하기 위해서, 적어도 표면의 일부에 발액성을 가지게 할 수 있다. 발목액성을 가지게 하는 방법으로는, 발액성을 갖는 재료를 이용하여 뱅크(25)를 형성하는 방법 외, 플라즈마 처리에 의해 뱅크(25)의 표면에 불소 성분을 노출시키는 것으로도(표면을 테프론화한다) 가능하다.
이 경우, 불소를 포함한 가스의 환경 하에 있어서의 플라즈마 처리에 의해도, 뱅크의 표면을 불소화시키는 것도 가능하다.
또한, 뱅크(25)의 형성에는, 상기 실시의 형태 1과 마찬가지로, 폴리이미드 외에, 아크릴계 수지, 노볼락형 페놀 수지 등의 유기 재료 등을 이용할 수도 있다.
또한, 뱅크(25)의 형성에 있어서, 드라이 에칭법을 이용할 수도 있다. 이 경우에 있어서도, 보호막(240)은, 그 아래의 홀 수송층(30)의 표면에 불순물이 부착되는 것을 방지하는 역할에서 유효하다. 또한, 뱅크는, 네거티브형 재료 외, 포지티브형 재료도 적용할 수 있다.
다음에, 도 9(c)에 도시하는 바와 같이, 뱅크(25)의 개구(25a)의 하부 부분의 보호막(240)을 제거한다. 이 상태에 있어서는, 보호막(24)은, 뱅크(25)의 하부에 있어서, 홀 수송층(30)과의 사이에 끼워지고, 보호막(24)의 개구(24a)로부터는 홀 수송층(30)의 일부가 노출되게 된다. 또한, SiO2의 제거는, 희불산 용액을 이용한 에칭에 의해 가능하다.
상기 에칭 처리에 있어서, 홀 수송층(30)은, 희불산 용액이 산성을 가지기 때문에, 희불산 용액에 대하여 용해되지 않는 것은, 상기 실시의 형태 1에 있어서의 홀 주입층(3)과 동일하다.
본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 홀 수송층(30)의 위에 발광층을 적층한다. 이 때, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 홀 수송층(30)도 금속 화합물을 이용하여 형성하고 있으므로, 뱅크(25)의 형성시에 보호막(240)에 의해 홀 수송층(30)이 보호되어 있다.
따라서, 본 실시의 형태에 관련된 방법을 이용하여 제조되는 발광 장치도, 홀 수송층(30)과 발광층의 사이에 불순물의 개재가 없고, 또한, 홀 수송층(30)의 치수 정밀도도 높게 보장되어 있으므로, 높은 발광 특성을 갖는다.
[실시의 형태 3]
실시의 형태 3에 관련된 발광 장치의 제조 방법에 대해서, 도 10 및 도 11을 이용하여 설명한다. 또한, 도 10 및 도 11에 있어서도, 상기 실시의 형태 1에 관련된 제조 방법에 있어서의 공정 중, 도 1 및 도 2에 각각 상당하는 공정만을 나타내고 있다.
도 10(a)에 도시하는 바와 같이, 기판(41)의 Z축 방향 상면에, 양극(42)을 형성한다. 본 실시 형태에서도, 양극(42)은, 상호 간격을 둔 상태에서 복수 배치되어 있다. 다음에, 도 10(b)에 나타내는 바와 같이, 양극(42)의 Z축 방향 상면에, 홀 주입층(43) 및 보호막(440)을, 이 순서대로 적층한다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 상기 실시의 형태 1, 2와 상이하고, 홀 주입층(43) 및 보호막(440)을, 양극(42)의 상면에 선택적으로 적층 형성하고, 나머지 기판(41)의 표면에는, 이들을 형성하지 않는다.
다음에, 도 10(c)에 도시하는 바와 같이, 보호막(440) 및 기판(41)의 주면의 노출 부분의 상측 전체를 덮도록, 뱅크 준비막(450)을 퇴적 형성한다. 여기에서, 뱅크 준비막(450)의 형성에 이용하는 재료로는, 상기 실시의 형태 1, 2와 마찬가지로, 예를 들면 폴리이미드 등의 절연성 유기 재료를 채용할 수 있다. 뱅크 준비막(450)의 형성에 대해서도, 상기 실시의 형태 1, 2와 동일하게 행할 수 있다.
다음에, 도 10(d)에 도시하는 바와 같이, 뱅크 준비막(450) 상의 일부(개구를 형성하고자 하는 개소)에 마스크(503)를 형성하고, 이 상태에서 노광한다.
다음에, 노광 후의 뱅크 준비막(450)에 대하여 현상을 행하고, 도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 각 서브 픽셀에 상당하는 부분에 개구(45a)를 갖는 뱅크(45)를 형성한다.
또한, 도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 뱅크(45)는, 개구(45a)측의 일부가 보호막(440)의 위에 적층되고(D부분), 다른 부분은 기판(41) 상에 적층된다(E 부분).
본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에서는, 홀 주입층(43)에 대해서도, 인접하는 서브 픽셀과의 사이에서 구분되어 있고, 인접하는 서브 픽셀간에서의 발광에 관련된 영향을 보다 저감할 수 있다. 그리고, 본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에 있어서도, 홀 주입층(43)의 형성에 금속 화합물(예를 들면, WOX)을 이용하는 것인데, 도 11(a)에 도시하는 바와 같이, 홀 주입층(43)의 Z축 방향 상면과 뱅크(45)의 사이에 SiO2 등으로 이루어지는 보호막(440)이 끼워져 있으므로, 상호 밀착성을 높게 할 수 있다.
여기에서, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태에서는, 보호막(440)과 홀 주입층(43)을 동일 패턴을 갖고 형성하는 것으로 하고 있다. 이 경우에 있어서는, 포토리소그래피 공정을 일괄하여 실행하는 것이 가능하다. 즉, 1매의 마스크에서의 실행이 가능해진다.
또한, 마스크를 따로따로 이용하는 것을 허용하고, 홀 주입층(43)의 에지를 덮도록 보호막(440)을 형성하도록 하면, 에지로부터 벗겨지기 쉽다고 하는 홀 주입층(43)의 특성을 보완할 수 있다.
다음에, 도 11(b)에 도시하는 바와 같이, 개구(45a)를 갖는 뱅크(45)를 형성한 후에, 순수 등의 세정액을 이용하여 사용 후의 불필요해진 현상액을 제거한다. 이와 같이, 뱅크(45)의 형성은, 상기 실시의 형태 1, 2와 마찬가지로, 웨트 프로세스를 이용하여 실행된다.
또한, 뱅크(45)의 형성에 있어서는, 뱅크 자체가 감광성을 갖는 것을 채용하면, 레지스트를 별도 설치할 필요는 없다. 또한, 웨트 에칭도 불필요해지는 경우도 있다.
또한, 본 실시의 형태에서도, 뱅크(45)의 형성에 있어서, 발광층의 형성에 이용하는 잉크가 인접하는 서브 픽셀에 새나가지 않도록 하기 위해서, 적어도 표면의 일부에 발액성을 가지게 해 둘 수 있다. 발액성을 갖게 하는 방법으로는, 상기와 동일하다.
또한, 뱅크(45)의 형성에는, 상기 실시의 형태 1, 2와 동일한 재료 및 방법을 이용하는 것도 가능하다.
다음에, 도 11(c)에 도시하는 바와 같이, 뱅크(45)의 개구(45a)의 하부 부분의 보호막(440)을 제거한다. 이 상태에 있어서는, 보호막(44)은, 뱅크(45)의 하부(도 11(a)의 D부분)에 있어서, 홀 주입층(43)과의 사이에 끼워지고, 보호막(44)의 개구(44a)로부터는 홀 주입층(43)의 일부가 노출되게 된다. 또한, SiO2의 제거는, 희불산 용액을 이용한 에칭에 의해 가능하다.
본 실시의 형태에 관련된 제조 방법에 있어서도, 이 후, 발광층, 전자 주입층, 음극, 실링층 등을 순서대로 적층 형성함으로써 발광 장치가 완성된다(도 3을 참조).
[뱅크의 형상에 관한 보완]
상기 실시의 형태 1에서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 뱅크(5)의 평면 형상에 대해서는, 소위, 픽셀 뱅크(우물형상 뱅크)로 했는데, 그 외에, 라인 뱅크 등을 채용할 수 있다. 뱅크의 평면 형상에 대해서, 도 12를 이용하여 보완한다.
(라인 뱅크)
도 12에 도시하는 바와 같이, 라인형상의 뱅크(라인 뱅크)(65)를 채용하는 경우에는, X축 방향에 인접하는 픽셀의 발광층(66a)과 발광층(66b)과 발광층(66c)을 구분한다.
또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 라인 뱅크(65)를 채용하는 경우에는, Y축 방향에 인접하는 픽셀의 발광층끼리는 뱅크 요소에 의해 규정되지 않지만, 구동 방법 및 양극의 사이즈 및 간격 등에 의해, 발광에 있어서의 상호 영향을 억제할 수 있다.
[그 외의 사항]
상기 실시의 형태 1∼3에서는, 기판(1, 21, 41) 상에 양극(2, 22, 42)을 형성하는 것으로 했는데, 기판 상에 음극을 형성하고, 적층체의 상부에 양극을 형성하는 것으로 해도 된다. 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 음극 상에 전자 주입층 또는 전자 수송층, 혹은 전자 주입 수송층을 형성하고, 그 위를 보호막(40, 240, 440)으로 덮어 뱅크(5, 25, 45)를 형성하게 된다. 이 경우에 있어서도, 뱅크(5, 25, 45)의 형성에 관련된 전자 주입층 등에 대한 불순물의 부착 및 액에 의한 침식을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 1∼3에 관련된 발광 장치(100) 등에서는, 탑 에미션형을 채용했는데, 보텀 에미션형을 채용하는 것으로 해도 된다.
또한, 상기 실시의 형태 1∼3에 관련된 제조 방법에서 이용한 방법 및 재료 등은, 일예로서 나타낸 것이며, 본 발명은, 이에 한정되는 것은 아니다.
<산업상의 이용 가능성>
본 발명은, 높은 발광 성능을 갖고, 조명 장치나 표시 장치로서 이용하는 것이 적합한 발광 소자를 실현하는데 유용하다.
1, 21, 41 : 기판 2, 22, 42 : 양극
3, 23, 43 : 홀 주입층 4, 24, 40, 44, 240, 440 : 보호막
5, 25, 45, 65 : 뱅크 6, 6a, 6b, 6c, 66a, 66b, 66c : 발광층
7 : 전자 주입층 8 : 음극
9 : 실링층 10a, 10b, 10c : 서브 픽셀
30 : 홀 수송층 50, 250, 450 : 뱅크 준비층
100 : 발광 장치 501, 502, 503 : 마스크

Claims (34)

  1. 기판에 있어서의 한쪽의 주면 상에, 제1 전극을 형성하는 제1 단계와,
    적어도 상기 제1 전극의 상방에, 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 형성하는 제2 단계와,
    적어도 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위를, 보호막으로 덮는 제3 단계와,
    상기 보호막의 위에, 일부 영역에 상기 보호막이 노출되는 개구를 갖는 뱅크를, 웨트 프로세스를 이용하여 형성하는 제4 단계와,
    상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 일부가 노출될때까지 제거하는 제5 단계와,
    상기 제5 단계의 실행에 의해, 상기 개구로부터 노출된 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 위에, 발광층을 형성하는 제6 단계와,
    상기 발광층의 상방에, 상기 제1 전극과 극성이 상이한 제2 전극을 형성하는 제7 단계를 갖고,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층보다도 높은 내성을 갖고,
    상기 제5 단계는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하며,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여, 상기 보호막보다도 높은 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층에 대하여, 동일한 처리액에 관해서, 상이한 에칭 레이트를 나타내는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 대하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층보다도 에칭 레이트가 낮고,
    상기 제5 단계는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하며,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에 있어서 이용되는 액에 대하여, 상기 보호막보다도 에칭 레이트가 낮은 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스는, 현상에 의해 상기 뱅크를 형성하는 현상 처리와, 상기 현상 처리 후에 행해지는 세정 처리를 포함하고,
    상기 제5 단계는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하며,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 현상 처리 및 상기 세정 처리에서 이용되는 각각의 액에 대하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층보다도 에칭 레이트가 낮고,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에서 이용되는 액에 대하여, 상기 보호막보다도 에칭 레이트가 낮은 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제5 단계는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 에칭에 의해 제거하는 처리를 포함하며,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않고, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되며,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제4 단계에 있어서의 상기 웨트 프로세스는, 현상에 의해 상기 뱅크를 형성하는 현상 처리와, 상기 현상 처리 후에 행해지는 세정 처리를 포함하고,
    상기 제5 단계는, 상기 에칭 처리 후에 세정하는 처리를 포함하며,
    상기 보호막은, 상기 제4 단계에 있어서의 상기 현상 처리 및 상기 세정 처리에서 이용되는 각각의 액에 의해서는 침식되지 않고, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되며,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 보호막에 대한 상기 에칭 처리에서 이용되는 액에 의해서는 침식되지 않고, 상기 제5 단계에 있어서의 상기 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식되는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제5 단계에서는, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을, 상기 세정 처리에서 이용되는 액에 의해 침식시켜, 그 내면부를 노출시키고,
    상기 제6 단계에서는, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 노출된 내면부의 위에, 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제5 단계에서는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거함과 더불어, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 일부를 제거하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 내면부의 일부를 노출시키고,
    상기 제6 단계에서는, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 노출된 내면부의 일부의 위에, 상기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제5 단계에서는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거하고, 상기 보호막에 있어서의 상기 뱅크에 대응하는 부분을 제거시키지 않고 잔존시키는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, 절연 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, 무기 재료를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 보호막은, SiO2를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 전하 주입층이며,
    상기 제5 단계에서는, 상기 보호막에 있어서의 상기 개구로부터 노출되는 부분을 제거함으로써, 상기 전하 주입층이 노출되고,
    상기 제6 단계에서는, 상기 전하 주입층의 위에, 상기 발광층을 적층 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은，함께 금속 산화물로 이루어지는 전하 주입층과 전하 수송층이, 상기 제1 전극측부터 순서대로 적층된 구조를 갖고,
    상기 제5 단계에서는, 상기 전하 수송층의 위에, 상기 발광층을 적층 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 단계에서는, 금속 산화물, 또는 금속 질화물, 또는 금속 산질화물을 이용하여, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 제6 단계에서는, 도포형의 유기 재료를 이용하여, 상기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 제6 단계에서는, 잉크젯법을 이용하여, 상기 발광층을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  19. 복수의 서브 픽셀을 갖고 이루어지는 발광 장치의 제조 방법으로서,
    청구항 1 내지 청구항 18중 어느 한 항에 기재된 발광 소자의 제조 방법을 적용하여, 상기 복수의 서브 픽셀의 각각을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 장치의 제조 방법.
  20. 기판의 한쪽의 주면 상에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 끼워진 발광층 및 금속 화합물로 이루어지는 층과, 적어도 상기 발광층을 규정하는 뱅크를 갖고 이루어지는 발광 소자로서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 적어도 상기 제1 전극의 상방에 형성되고,
    상기 뱅크의 저면과 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이에는, 보호막이 끼워져 있으며,
    상기 보호막은, 상기 뱅크의 개구에 상당하는 영역이 개구되고, 또한, 그 위에 적층 형성되는 상기 뱅크의 형성에 관련된 웨트 프로세스에서 이용되는 액에 의한 침식에 대하여 내성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 뱅크의 개구에 상당하는 중앙부측이, 단부측보다도 상기 기판의 한쪽의 주면측으로 움푹 들어간 오목형상을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  22. 청구항 20에 있어서,
    상기 보호막은, 상기 뱅크의 저면과 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 밀착성을 높이기 위한 층인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  23. 청구항 20에 있어서,
    상기 보호막은, 절연 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  24. 청구항 20에 있어서,
    상기 보호막은, 무기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  25. 청구항 20에 있어서,
    상기 보호막은, SiO2를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  26. 청구항 20에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 전하 주입층이며,
    상기 보호막의 개구 영역에서는, 상기 전하 주입층의 위에, 상기 발광층이 적층 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  27. 청구항 20에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은，함께 금속 산화물로 이루어지는 전하 주입층과 전하 수송층이, 상기 제1 전극측부터 순서대로 적층된 구조를 갖고,
    상기 보호막의 개구 영역에서는, 상기 전하 수송층의 위에, 상기 발광층이 적층 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  28. 청구항 20에 있어서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 상기 뱅크의 표면보다도 높은 친액성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  29. 청구항 20에 있어서,
    상기 발광층은, 도포형의 유기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  30. 기판의 한쪽의 주면 상에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 끼워진 발광층 및 금속 화합물로 이루어지는 층과, 적어도 상기 발광층을 규정하는 뱅크를 갖고 이루어지는 발광 소자로서,
    상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층은, 적어도 상기 제1 전극의 상방에 형성되고, 내저면부와 당해 내저면부에 연속하는 내측면부를 구비하고,
    상기 뱅크의 저면과 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 사이에는, 중간막이 끼워지며,
    상기 중간막은, 상기 뱅크의 개구에 상당하는 영역이 개구되어 있고,
    상기 발광층은, 그 하부측이, 상기 금속 화합물을 갖고 이루어지는 층의 상기 오목형상 부분의 내저면부 및 내측면부에 접촉하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 중간막은, 절연 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  32. 청구항 30에 있어서,
    상기 중간막은, 무기 재료를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  33. 청구항 30에 있어서,
    상기 중간막은, SiO2를 이용하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  34. 복수의 서브 픽셀을 갖고 이루어지는 발광 장치로서,
    청구항 20 내지 청구항 33중 어느 한 항에 기재된 발광 소자를, 상기 복수의 서브 픽셀의 각각으로서 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
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