KR20130009952A - 발광 장치 및 그의 제조 방법 - Google Patents

발광 장치 및 그의 제조 방법 Download PDF

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KR20130009952A
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다다시 고다
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 누설 전류의 발생을 막을 수 있는 유기 EL 소자 (22)를 구비하는 발광 장치 (21)를 제공한다. 본 발명은 지지 기판 (11)과, 지지 기판 상에 있어서 복수의 유기 EL 소자를 구분하는 격벽 (17)과, 격벽끼리의 사이인 오목부 (18)에 설치되는 복수의 유기 EL 소자를 구비하는 발광 장치로서, 각 유기 EL 소자는 제1 전극 (12)과, 도포법에 의해서 형성되는 제1 저항층 (13)과, 제1 저항층보다도 전기 저항이 높은 제2 저항층 (14)과, 발광층 (15)과, 제2 전극 (16)이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되고, 제1 저항층은 격벽의 표면을 따라서 지지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부 (13a)를 갖고, 제2 저항층은 격벽을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 EL 소자로부터 다른 쪽의 유기 EL 소자에 걸치도록 연속하여 설치되는 발광 장치에 관한 것이다.

Description

발광 장치 및 그의 제조 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND A METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 발광 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치에는 액정 표시 장치나 플라즈마 표시 장치 등 여러가지의 것이 있다. 그의 하나로서, 유기 전계 발광 소자(organic electroluminescent element)(이하, 유기 EL 소자라고 함)를 화소의 광원에 사용한 표시 장치가 현재 실용화되어 있다.
이 표시 장치는, 기판 상에 배열되는 복수의 유기 EL 소자를 구비한다. 기판 상에는 유기 EL 소자를 구분하기 위한 격벽이 격자상 또는 스트라이프상으로 배치되어 있다. 각 유기 EL 소자는 기판과 격벽으로 구분된 영역에 설치된다. 예를 들면 지지 기판 상에 복수개의 격벽이 스트라이프상으로 설치되어 있는 경우, 복수의 유기 EL 소자 각각은 복수개의 격벽끼리의 사이(오목부라고 하는 경우가 있음) 각각에 배열되어, 격벽끼리의 사이 각각에 배열되고, 또한 복수의 유기 EL 소자 각각은, 격벽의 연장하는 방향을 따라서 소정의 간격을 두고 배열되어 있다. 환언하면, 복수의 유기 EL 소자는 매트릭스상으로 배열되어 있다. 또한 예를 들면 지지 기판 상에 격자상의 격벽이 설치되어 있는 경우, 각 유기 EL 소자는 격자상의 격벽에 의해서 대략 직사각형상으로 구분된 영역에 각각 배열된다.
도 3을 참조하여, 종래의 발광 장치의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 복수의 유기 EL 소자를 구비하는 발광 장치를 모식적으로 도시한 도면이다.
유기 EL 소자는 한쌍의 전극과, 이 전극 사이에 설치되는 복수의 소정의 층을 포함하여 구성된다. 유기 EL 소자는 소정의 층으로서 적어도 1층의 발광층을 구비한다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 유기 EL 소자는 양극 (2), 정공 주입층 (3), 정공 수송층 (4), 발광층 (5), 음극 (6)이 지지 기판 (1)에, 양극 (2)가 지지 기판 (1) 쪽이 되도록 이 순서로 적층되어 구성되어 있다.
상술한 소정의 층은 도포법에 의해서 형성할 수 있다. 예를 들면 정공 주입층 (3)은 이 정공 주입층이 되는 재료를 포함하는 잉크를, 격벽 (7)로 구분된 영역(오목부)에 공급하고, 또한 이것을 고화함으로써 형성할 수 있다. 이와 같이 도포법에 의해서 정공 주입층 (3)을 형성하면, 공급된 잉크가 격벽 (7) 측면에 습윤되어 번진 채로 고화하는 경우가 있다. 즉 도 3에 도시된 바와 같이, 오목부 내에 설치된 정공 주입층 (3)의 외주연부에, 격벽 (7)의 측면을 따라서 지지 기판 (1)로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부 (3a)가 형성되는 경우가 있다. 이러한 타고 오름부 (3a)를 갖는 정공 주입층 (3) 상에 정공 수송층 (4), 발광층 (5), 음극 (6)을 순차로 형성하면, 타고 오름부 (3a)와 음극 (6)이 물리적으로 접속되는 경우가 있다.
정공 주입층 (3)으로서 현재 다용되고 있는 재료는 전기 저항이 비교적 낮다. 따라서, 타고 오름부 (3a)와 음극 (6)이 물리적으로 접속되어 있으면, 타고 오름부 (3a)를 통해 음극 (6)과 양극 (2)이 전기적으로 접속되게 되어, 결과적으로 누설 전류가 생기는 경우가 있다. 이러한 누설 전류의 발생을 막기 위한 대응책이 검토되고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 그러나, 이 대응책은 반드시 실용적이라고는 할 수 없고, 그의 개량이 요망되고 있다.
일본 특허 공개 제2008-192311호 공보
따라서 본 발명의 목적은 누설 전류의 발생을 막는 것이 가능한 유기 EL 소자를 구비하는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 하기의 [1] 내지 [4]를 제공한다.
[1] 지지 기판과, 지지 기판 상에 있어서 복수의 유기 전계 발광 소자를 구분하는 격벽과, 격벽끼리의 사이인 오목부에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자를 구비하는 발광 장치로서,
각 유기 전계 발광 소자는 제1 전극과, 제1 저항층과, 제1 저항층보다도 전기 저항이 높은 제2 저항층과, 발광층과, 제2 전극이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되고,
제1 저항층은 격벽의 표면을 따라서 지지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부를 갖고,
제2 저항층은 격벽을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 전계 발광 소자로부터 다른 쪽의 유기 전계 발광 소자에 걸치도록 연속하여 설치되는 발광 장치.
[2] 지지 기판과, 지지 기판 상에 있어서 복수의 유기 전계 발광 소자를 구분하는 격벽과, 격벽끼리의 사이인 오목부에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자를 구비하는 발광 장치이며, 유기 전계 발광 소자는 제1 전극과, 제1 저항층과, 제1 저항층보다도 전기 저항이 큰 제2 저항층과, 발광층과, 제2 전극이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되는 발광 장치의 제조 방법에 있어서,
격벽 및 제1 전극이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정과,
제1 저항층이 되는 재료를 포함하는 잉크를 오목부에 공급하고, 잉크를 고화하여 제1 저항층을 형성하는 공정과,
복수의 유기 전계 발광 소자가 형성되어야 할 전체 영역에 걸쳐 잉크가 연속하도록, 제2 저항층이 되는 재료를 포함하는 잉크를 상기 전체 영역에 공급하고, 이것을 고화하여 제2 저항층을 형성하는 공정과,
발광층을 형성하는 공정과,
제2 전극을 형성하는 공정
을 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
[3] 제1 저항층을 형성하는 공정이 노즐 프린팅법에 의해 실시되는, [2]에 기재된 발광 장치의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 누설 전류의 발생이 억제된 유기 EL 소자를 구비하는 발광 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 발광 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 발광 장치를 모식적으로 도시하는 평면도이다.
도 3은 종래의 발광 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명의 실시 형태에 따른 발광 장치는 지지 기판과, 지지 기판 상에 있어서 복수의 유기 EL 소자를 구분하는 격벽과, 격벽끼리의 사이인 오목부에 설치되는 복수의 유기 EL 소자를 구비하고, 각 유기 EL 소자는 제1 전극과, 제1 저항층과, 이 제1 저항층보다도 전기 저항이 높은 제2 저항층과, 발광층과, 제2 전극이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되고, 제1 저항층은 격벽의 표면을 따라서 지지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부를 갖고, 제2 저항층은 격벽을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 EL 소자로부터 다른 쪽의 유기 EL 소자에 걸치도록 연속하여 설치되는 발광 장치이다.
발광 장치는 예를 들면 표시 장치로서 이용된다. 표시 장치에는 주로 액티브 매트릭스 구동형의 장치와, 패시브 매트릭스 구동형의 장치가 있다. 본 발명은 양쪽의 형의 표시 장치에 적용하는 것이 가능한데, 본 실시 형태에서는 일례로서 액티브 매트릭스 구동형의 표시 장치에 적용되는 발광 장치에 대해서 설명한다.
<발광 장치의 구성>
우선 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 실시 형태의 발광 장치의 구성에 대해서 설명한다. 또한 이하의 설명에 있어서, 각 도면은 발명을 이해할 수 있을 정도로 구성 요소의 형상, 크기 및 배치가 개략적으로 나타내어져 있는 것에 지나지 않고, 이에 따라 본 발명이 특별히 한정되는 것은 아니다. 또한 각 도면에 있어서, 동일한 구성 성분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 나타내고, 그의 중복하는 설명을 생략하는 경우가 있다.
도 1은 발광 장치를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 도 2는 발광 장치를 모식적으로 도시하는 평면도이다. 발광 장치 (21)은 주로 지지 기판 (11)과, 이 지지 기판 (11) 상에 형성되는 복수의 유기 EL 소자 (22)와, 지지 기판 (11) 상에 있어서 복수의 유기 EL 소자 (22)를 구분하는 격벽 (17)을 포함하여 구성된다.
격벽 (17)은 지지 기판 (11) 상에 있어서 복수의 유기 EL 소자 (22)를 구분하기 위해서 설치된다. 격벽 (17)은, 예를 들면 격자상 또는 스트라이프상으로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 격벽 (17)은 스트라이프상으로 설치된다. 즉, 행 방향 X로 연장하는 복수개의 격벽 (17)이 열 방향 Y로 소정의 간격을 두고 지지 기판 (11) 상에 설치된다. 본 실시 형태에서는, 행 방향 X 및 열 방향 Y는 서로 직교하고, 또한 행 방향 X 및 열 방향 Y 각각이 지지 기판 (11)의 두께 방향 Z에 대하여 직교하는 방향이다. 이하, 열 방향 Y로 인접하는 한쌍의 격벽 (17)과 지지 기판 (11)에 따라서 규정되고, 행방향으로 연장하는 오목부가 오목부 (18)이다. 지지 기판 (11) 상에는 복수개의 오목부 (18)이 규정된다. 오목부 (18) 각각이 소정의 행에 대응한다.
또한 본 실시 형태에서는 지지 기판 (11)과 격벽 (17) 사이에 절연막 (19)가 설치된다. 이 절연막 (19)는, 예를 들면 행 방향 X 또는 열 방향 Y로 인접하는 유기 EL 소자 (22)끼리의 사이의 전기적인 절연을 확보하기 위해서 설치된다. 절연막 (19)는 격자상으로 형성되어 있고, 행 방향 X로 연장하는 복수개의 벨트상(
Figure pct00001
)의 부분과, 열방향으로 연장하는 복수개의 벨트상의 부분이 일체적으로 형성되어 구성된다.
절연막 (19)의 개구 (19a)는 지지 기판 (11)의 두께 방향의 한쪽으로부터 보아(이하, 「평면에서 보아」라고 하는 경우가 있음) 유기 EL 소자와 중첩되는 위치에 형성된다.
절연막 (19)의 개구 (19a)는 평면에서 보아, 예를 들면 대략 직사각형, 일본 엽전형, 대략 원형 및 대략 타원형 등으로 형성된다. 격자상의 절연막 (19)는 평면에서 보아 후술하는 제1 전극 (12)를 제외하는 영역에 주로 형성되고, 그의 일부가 제1 전극 (12)의 주연을 덮어 형성된다. 또한 상술한 복수개의 격벽 (17)은 절연막의 일부를 구성하는 행 방향 X로 연장하는 복수개의 벨트상의 부분 상에 설치된다.
본 실시 형태에서는 복수의 유기 EL 소자 (22)는 열 방향 Y로 인접하는 격벽 (17)끼리의 사이(즉 오목부 (18))에 설치되고, 격벽 (17)끼리의 사이 각각에 있어서, 행 방향 X로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 즉 본 실시 형태에서는, 복수의 유기 EL 소자 (22)는 지지 기판 (11) 상에 있어서 매트릭스상으로 배열되어 있다. 복수의 유기 EL 소자 (22) 각각은 행 방향 X로 소정의 간격을 둠과 동시에, 열 방향 Y로 소정의 간격을 두고 배열된다. 또한 각 유기 EL 소자 (22)는 물리적으로 이격하고 있을 필요는 없고, 개별로 구동할 수 있도록 전기적으로 절연되어 있으면 된다. 그 때문에 유기 EL 소자 (22)를 구성하는 일부의 층(후술하는 전극, 정공 주입층)은 다른 유기 EL 소자 (22)와 물리적으로 연결될 수도 있다.
유기 EL 소자 (22)는 제1 전극 (12) 및 제2 전극 (16)을 포함하는 한쌍의 전극과, 이 전극 사이에 설치되는 발광층 (15)를 구비한다.
제1 전극 (12)와 제2 전극 (16)을 포함하는 한쌍의 전극은 양극과 음극으로 구성된다. 즉 제1 전극 (12) 및 제2 전극 (16) 중 한쪽이 양극으로서 설치되고, 다른 쪽이 음극으로서 설치된다. 또한 제1 전극 (12) 및 제2 전극 (16) 중 제1 전극 (12)는 지지 기판 (11) 쪽에 배치되고, 제2 전극 (16)은 제1 전극 (12)보다도 지지 기판 (11)로부터 이격하여 배치된다.
유기 EL 소자 (22)는 한층의 발광층 (15)에 한하지 않고, 복수의 발광층을 구비하고 있을 수도 있다. 또한 한쌍의 전극 사이에는 발광층 (15)에 한하지 않고, 필요에 따라서 소정의 층이 설치된다. 예를 들면, 양극과 발광층 (15) 사이에는 정공 주입층, 정공 수송층 및 전자 블록층 등이 설치되고, 발광층 (15)와 음극 사이에는 정공 블록층, 전자 수송층 및 전자 주입층 등이 설치된다.
본 실시 형태의 유기 EL 소자 (22)는 제1 전극 (12)와 발광층 (15) 사이에 도포법에 의해서 형성되는 저 저항층(제1 저항층이라고 하는 경우가 있음) (13)과, 이 저 저항층 (13)보다도 전기 저항이 높은 고 저항층(제2 저항층이라고 하는 경우가 있음) (14)를 구비한다. 또한 제1 전극 (12)와 저 저항층 (13) 사이, 고 저항층 (14)와 발광층 (15) 사이, 및 발광층 (15)와 제2 전극 (16) 사이에는 필요에 따라서 소정의 층이 설치되는 경우가 있다.
이하에서는 실시의 일 형태로서, 양극으로서 기능하는 제1 전극 (12)와, 정공 주입층으로서 기능하는 저 저항층 (13)과, 정공 수송층으로서 기능하는 고 저항층 (14)와, 발광층 (15)와, 음극으로서 기능하는 제2 전극 (16)이, 제1 전극 (12)가 지지 기판 (11) 쪽이 되도록 이 순서로 적층되어 구성되는 유기 EL 소자 (22)에 대해서 설명한다.
본 실시 형태의 발광 장치 (21)은 액티브 매트릭스 구동형의 장치이다. 따라서, 제1 전극 (12)는 유기 EL 소자 (22)마다 개별로 설치된다. 즉 유기 EL 소자 (22)의 개수와 동일한 개수의 제1 전극 (12)가 지지 기판 (11) 상에 설치된다. 제1 전극 (12)는 예를 들면 판상으로서, 평면에서 보아 대략 직사각형상으로 형성된다. 제1 전극 (12)는 지지 기판 (11) 상에 있어서 각 유기 EL 소자 (22)가 설치되는 위치에 대응하여 매트릭스상으로 설치된다. 복수의 제1 전극 (12)는 행 방향 X로 소정의 간격을 둠과 동시에, 열 방향 Y로 소정의 간격을 두고 배치된다.
즉 제1 전극 (12)는 평면에서 보아 열 방향 Y로 인접하는 격벽 (17)끼리의 사이에 설치되고, 격벽 (17)끼리의 사이 각각에 있어서, 행 방향 X로 소정의 간격을 두고 배치되어 있다.
상술한 바와 같이, 격자상의 절연막 (19)는 평면에서 보아 제1 전극 (12)를 제외하는 영역에 주로 형성되고, 그의 일부가 제1 전극 (12)의 주연부를 덮어 형성된다. 즉 절연막 (19)에는 제1 전극 (12)의 일부분을 노출시키는 개구 (19a)가 형성된다. 이 개구 (19a)에 의해서 제1 전극 (12)의 표면의 일부분이 절연막 (19)로부터 노출된다.
저 저항층 (13)은 격벽 (17) 사이에 끼워진 영역에 행 방향 X로 연장하여 배치된다. 즉 저 저항층 (13)은 열 방향 Y로 인접하는 격벽 (17)에 의해서 규정되는 오목부 (18)에 벨트상으로 형성되어 있다. 저 저항층 (13)은 행 방향 X로 인접하는 유기 EL 소자 (22)끼리에 걸치도록 연속하여 형성되어 있다.
저 저항층 (13)은 격벽 (17)의 표면을 따라서 지지 기판 (11)로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부 (13a)를 갖고 있다. 본 실시 형태에서는 스트라이프상의 격벽 (17)이 지지 기판 (11) 상에 설치되어 있기 때문에, 저 저항층 (13)의 열 방향 Y의 양쪽의 외주연부가 격벽 (17)에 접하고 있고, 이 열 방향 Y의 양쪽의 외주연부에 타고 오름부 (13a)가 형성되어 있다. 또한 본 실시 형태에서는 저 저항층 (13)의 열 방향 Y의 양쪽의 외주연부에만 타고 오름부 (13a)가 형성되어 있는데, 예를 들면 격자상의 격벽이 설치되고, 격벽에 의해서 각 유기 EL 소자가 개별로 구분되어 있는 경우에는, 저 저항층의 외주연부 모두가 격벽에 접하고 있기 때문에, 저 저항층은 전체 외주연부에 타고 오름부를 갖게 된다.
고 저항층 (14)는 격벽 (17)을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 EL 소자 (22)로부터 다른 쪽의 유기 EL 소자 (22)에 걸치도록 연속하여 설치된다. 환언하면, 고 저항층 (14)는 한쪽의 유기 EL 소자 (22)와 다른 쪽의 유기 EL 소자 (22)를 분리하는 격벽 (17) 상에까지 형성되어 있다. 즉 고 저항층 (14)는 저 저항층 (13)의 표면 상과, 격벽 (17)의 표면 중에서 저 저항층 (13)으로부터 노출하는 면 상에 걸쳐서 전체면에 일체적으로 연속하도록 형성된다. 이와 같이 격벽 (17) 상에까지 고 저항층 (14)가 설치되는 것에 의해, 저 저항층 (13)의 타고 오름부 (13a)가 고 저항층 (14)에 의해서 덮인다. 그 때문에 고 저항층 (14)보다도 후에 형성되는 제2 전극(음극) (16)과 저 저항층 (13)을 이격시켜, 물리적으로 접속하는 것을 막을 수 있다.
고 저항층 (14)의 전기 저항, 즉 전기 저항율은 적어도 저 저항층 (13)의 전기 저항율보다도 높으면 된다. 고 저항층 (14)의 전기 저항율은, 예를 들면 저 저항층 (13)의 전기 저항율의 10배 이상이 바람직하고, 100배 이상이 더욱 바람직하다. 또한 고 저항층 (14)의 전기 저항율의 상한은 상기 고 저항층 (14)의 막 두께 및 유기 EL 소자 (22)의 특성 등을 감안하여 적절히 설정된다.
발광층 (15)는 격벽 (17)끼리 사이에 끼워진 영역에 행 방향 X로 연장하여 배치된다. 즉 발광층 (15)는 열 방향 Y로 인접하는 격벽 (17)끼리에 의해서 규정되는 오목부 (18)에 벨트상으로 형성되어 있고, 행 방향 X로 인접하는 복수의 유기 EL 소자 (22)에 걸치도록 연속하여 형성되어 있다.
컬러 표시 장치의 경우, 적색, 녹색 및 청색 중 어느 1종의 빛을 발하는 3 종류의 유기 EL 소자 (22)가 지지 기판 (11) 상에 설치된다. 컬러 표시 장치는, 예를 들면 이하의 (I), (II), (III)의 행을 이 순서로 열 방향 Y로 반복하여 배열함으로써 실현할 수 있다:
(I) 적색의 빛을 발하는 복수의 유기 EL 소자 (22R)이 소정의 간격을 두고 배열되는 행
(II) 녹색의 빛을 발하는 복수의 유기 EL 소자 (22G)가 소정의 간격을 두고 배열되는 행
(III) 청색의 빛을 발하는 복수의 유기 EL 소자 (22B)가 소정의 간격을 두고 배열되는 행.
이와 같이 발광색이 다른 복수 종류의 유기 EL 소자를 형성하는 경우, 발광색이 다른 유기 EL 소자의 종류마다 발광색이 다른 발광층이 설치된다. 본 실시 형태에서는 3 종류의 발광층 (15R), (15G), (15B)가 각각 설치되는 이하의 (i), (ii), (iii)의 행을, 이 순서로 열 방향 Y로 반복하여 배열한다:
(i) 적색의 빛을 발하는 발광층 (15R)이 설치되는 행
(ii) 녹색의 빛을 발하는 발광층 (15G)가 설치되는 행
(iii) 청색의 빛을 발하는 발광층 (15B)가 설치되는 행의 3 종류의 행.
즉, 행 방향 X로 연장하는 벨트상의 발광층 (15R), 발광층 (15G), 발광층 (15B)가 각각 열 방향 Y로 2행의 간격을 두고 순차 고 저항층 (14) 상에 적층된다.
제2 전극 (16)은 발광층 (15) 상에 설치된다. 또한 본 실시 형태에서는 제2 전극 (16)은 복수의 유기 EL 소자 (22)에 걸쳐 연속하여 형성되고, 복수의 유기 EL 소자 (22)에 공통의 전극으로서 설치된다. 제2 전극 (16)은 발광층 (15) 상 뿐만 아니라 격벽 (17) 상에도 형성되고, 발광층 (15) 상의 전극과 격벽 (17) 상의 전극이 연속하도록 일면에 형성된다.
<발광 장치의 제조 방법>
다음으로 발광 장치의 제조 방법에 대해서 설명한다.
(격벽 및 제1 전극이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정)
우선 지지 기판 (11)을 준비한다. 액티브 매트릭스 구동형의 표시 장치의 경우, 이 지지 기판 (11)로서 복수의 유기 EL 소자를 개별로 구동하기 위한 회로가 미리 형성된 기판을 사용할 수 있다. 예를 들면 TFT(Thin Film Transistor)가 미리 형성된 기판을 지지 기판으로서 사용할 수 있다.
다음으로, 준비한 지지 기판 (11) 상에 복수의 제1 전극 (12)를 매트릭스상으로 형성한다. 제1 전극 (12)는, 예를 들면 도전성 박막을 지지 기판 (11) 상의 일면에 형성하고, 이것을 포토리소그래피법(이하의 설명에 있어서, 「포토리소그래피법」에는 마스크 패턴의 형성 공정에 이어 행해지는 에칭 공정 등의 패터닝 공정이 포함됨)에 의해서 매트릭스상으로 패터닝함으로써 형성된다. 또한, 예를 들면 소정의 부위에 개구가 형성된 마스크를 지지 기판 (11) 상에 배치하고, 이 마스크를 통해 지지 기판 (11) 상의 소정의 부위에 도전성 재료를 선택적으로 퇴적시킴으로써 제1 전극 (12)를 패턴 형성할 수도 있다. 제1 전극 (12)의 재료에 대해서는 후술한다. 또한 본 공정에서는 제1 전극 (12)가 미리 형성된 기판을 지지 기판 (11)로서 준비할 수도 있다.
다음으로 본 실시 형태에서는 지지 기판 (11) 상에 스트라이프상의 격벽 (17)을 형성한다. 격벽 (17)은 유기물 또는 무기물에 의해서 구성된다. 격벽 (17)을 구성하는 유기물의 예로서는 아크릴 수지, 페놀 수지, 및 폴리이미드 수지 등의 수지를 들 수 있다. 또한 격벽 (17)을 구성하는 무기물의 예로서는 SiOx, SiNx 등을 들 수 있다.
유기물을 포함하는 격벽 (17)을 형성하는 경우, 우선 예를 들면 포지티브형 또는 네가티브형의 감광성 수지를 일면에 도포하고, 소정의 부위를 노광, 현상한다. 또한 이것을 경화함으로써, 스트라이프상의 격벽 (17)이 형성된다. 또한 감광성 수지로서는 포토레지스트를 사용할 수 있다. 또한 무기물을 포함하는 격벽 (17)을 형성하는 경우, 무기물을 포함하는 박막을 플라즈마 CVD법, 스퍼터링법 등에 의해서 일면에 형성한다. 다음으로 박막 내의 소정의 부위를 제거함으로써 스트라이프상의 격벽 (17)이 형성된다. 소정의 부위의 제거는, 예를 들면 포토리소그래피법에 의해서 행해진다.
또한 격자상의 절연막 (19)를 갖는 발광 장치 (21)을 제작하는 경우에는, 격벽 (17)을 형성하는 공정 전에 절연막 (19)를 형성한다. 절연막 (19)는, 예를 들면 격벽 (17)의 재료로서 예시한 재료를 이용하여, 격벽 (17)을 형성하는 방법과 동일하게 하여 격자상으로 형성할 수 있다.
격벽 (17)의 형상 및 그의 배치는 화소수 및 해상도 등의 표시 장치의 사양, 제조의 용이함 등에 따라서 적절히 설정된다.
예를 들면 격벽 (17)의 열 방향 Y의 폭 L1은 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 정도이다. 격벽 (17)의 높이 L2는 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛ 정도이다. 열 방향 Y로 인접하는 격벽 (17) 사이의 간격 L3, 즉 오목부 (18)의 열 방향 Y의 폭 L3은 10 ㎛ 내지 200 ㎛ 정도이다. 또한 제1 전극 (12)의 행 방향 X 및 열 방향 Y의 폭은 각각 10 ㎛ 내지 400 ㎛ 정도이다.
(저 저항층을 형성하는 공정)
본 공정에서는 저 저항층 (13)이 되는 재료를 포함하는 잉크를 격벽 (17)끼리의 사이에 공급하고, 이것을 고화하여 저 저항층 (13)을 형성한다. 본 실시 형태에서는 정공 주입층으로서 기능하는 저 저항층 (13)을 형성하기 위해서 정공 주입층이 되는 재료를 포함하는 잉크를 격벽 (17)끼리의 사이에 공급하고, 이것을 고화하여 저 저항층 (13)을 형성한다.
격벽 (17)끼리 사이에 잉크를 공급하는 방법으로서는, 격벽 (17)끼리 사이에 선택적으로 잉크를 공급하는 것이 가능한 도포법이면 어떠한 방법이어도 된다. 이러한 방법으로서는 소정의 인쇄법, 노즐 프린팅법, 잉크젯트법, 플렉소 인쇄법 등을 들 수 있다.
본 실시 형태와 같이 스트라이프상의 격벽 (17)끼리의 사이인 오목부 (18)에 잉크를 공급하는 경우에는, 노즐 프린팅법이나 플렉소 인쇄법 등의 소정의 인쇄법이 바람직하고, 노즐 프린팅법이 보다 바람직하다.
노즐 프린팅법으로서는 일필 쓰기로 각 행(오목부 (18))에 잉크를 공급한다. 즉 지지 기판 (11)의 상측에 배치되는 노즐로부터 액주상의 잉크를 토출한 채로, 노즐을 행 방향 X로 왕복 이동시키면서, 노즐의 왕복 이동의 반환 시에, 지지 기판 (11)을 열 방향 Y로 1행분만큼 이동시키는 것에 의해 각 행에 잉크를 공급한다. 또한 본 실시 형태와 같이 각 행에 순차 잉크를 공급하는 방법에 한하지 않고, 소정의 행간격을 두고 잉크를 공급할 수도 있다. 이 경우, 복수회로 나누어 모든 행에 잉크가 공급된다.
저 저항층 (13)은 격벽 (17)끼리의 사이인 오목부 (18)에 공급된 잉크가 고화함으로써 형성된다. 잉크의 고화는, 예를 들면 용매를 제거함으로써 행할 수 있다. 용매의 제거는 자연 건조, 가열 건조 및 진공 건조 등에 의해서 행할 수 있다. 또한 사용하는 잉크가 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 중합하는 재료를 포함하는 경우, 잉크를 공급한 후에 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 저 저항층 (13)을 고화할 수도 있다.
격벽 (17)로 구분된 영역에 공급된 잉크가 격벽 (17)의 측면에 습윤하여 번진 채로 고화하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 격벽 (17)의 측면을 따라서 지지 기판 (11)로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부 (13a)가 저 저항층 (13)의 외주연부에 형성된다.
(고 저항층을 형성하는 공정)
본 공정에서는, 우선 복수의 유기 EL 소자 (22)가 형성되어야 할 전체 영역(예를 들면 노출면의 전체면)에 걸쳐 잉크가 널리 퍼지도록, 고 저항층 (14)가 되는 재료를 포함하는 잉크를 상기 전체 영역에 공급한다. 이와 같이 상기 전체 영역에 잉크를 공급하는 방법으로서는 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, CAP 코팅법 등을 들 수 있다. 또한 고 저항층 (14)는 도포법에 한하지 않고, 증착법, 스퍼터링법 등의 소정의 건식법에 의해서 형성할 수도 있다.
고 저항층 (14)는 격벽 (17)끼리의 사이에 공급된 잉크가 고화함으로써 형성된다. 잉크의 고화는, 예를 들면 용매를 제거함으로써 행할 수 있다. 용매의 제거는 자연 건조, 가열 건조 및 진공 건조 등에 의해서 행할 수 있다. 또한 사용하는 잉크가 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 중합하는 재료를 포함하는 경우, 잉크를 공급한 후에 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 고화하여 고 저항층 (14)를 형성할 수도 있다.
이와 같이 잉크를 전체 영역에 도포하고, 또한 이것을 고화함으로써, 고 저항층은 격벽을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 EL 소자로부터 다른 쪽의 유기 EL 소자에 걸치도록 연속하여 형성된다.
(발광층을 형성하는 공정)
다음으로 발광층 (15)를 형성한다. 상술한 바와 같이 컬러 표시 장치를 제작하는 경우에는, 3 종류의 유기 EL 소자 (22)를 제작하기 위해서, 발광층 (15)의 재료를 행마다 분할 도포할 필요가 있다. 예를 들면 3 종류의 발광층 (15)를 행마다 형성하는 경우, 적색의 빛을 발하는 재료를 포함하는 적색 잉크, 녹색의 빛을 발하는 재료를 포함하는 녹색 잉크, 청색의 빛을 발하는 재료를 포함하는 청색 잉크를 각각 열 방향 Y로 2열의 간격을 두고 도포할 필요가 있다. 그리고 적색 잉크, 녹색 잉크, 청색 잉크를 소정의 행에 순차 도포함으로써 각 발광층 (15)((15R), (15G), (15B))를 도포 성막할 수 있다. 적색 잉크, 녹색 잉크, 청색 잉크를 소정의 행에 순차 도포하는 방법으로서는 인쇄법, 잉크젯트법, 노즐 프린팅법 등의 소정의 도포법을 들 수 있다. 예를 들면 노즐 프린팅법으로서는 상술한 저 저항층 (13)을 형성하는 방법과 동일하게 하여 잉크를 도포할 수 있다.
예를 들면 지지 기판 (11)의 상측에 배치되는 노즐로부터 액주상의 적색 잉크를 토출한 채로, 노즐을 행 방향 X로 왕복 이동시키면서, 노즐의 왕복 이동의 반환 시에, 지지 기판 (11)을 열 방향 Y로 3행분만큼 이동시키는 것에 의해, 2행마다 적색 잉크를 공급할 수 있다. 녹색 잉크, 청색 잉크의 공급 방법도 적색 잉크의 공급 방법과 동일하게 행할 수 있다.
발광층 (15)는 격벽 (17)끼리의 사이에 공급된 잉크가 고화함으로써 형성된다. 잉크의 고화는, 예를 들면 용매를 제거함으로써 행할 수 있다. 용매의 제거는 자연 건조, 가열 건조 및 진공 건조 등에 의해서 행할 수 있다. 또한 사용하는 잉크가 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 중합하는 재료를 포함하는 경우, 잉크를 공급한 후에 광, 열 등의 에너지를 가함으로써 고화하여 발광층 (15)를 형성할 수도 있다.
발광층 (15)를 형성한 후, 필요에 따라서 소정의 유기층, 무기층 등을 소정의 방법에 의해서 형성한다. 이들은 인쇄법, 잉크젯트법, 노즐 프린팅법 등의 소정의 도포법, 나아가 증착법, 스퍼터링법 등의 소정의 건식법을 이용하여 형성할 수도 있다.
(제2 전극을 형성하는 공정)
다음으로 제2 전극 (16)을 형성한다. 상술한 바와 같이 본 실시 형태에서는 제2 전극 (16)을 지지 기판 (11) 상의 전체면(노출면의 전체면)에 형성한다. 제2 전극 (16)을 형성함으로써 복수의 유기 EL 소자 (22)가 지지 기판 (11) 상에 형성된다.
이상 설명한 발광 장치 (21)에서는, 저 저항층 (13)의 타고 오름부 (13a)가 이 저 저항층 (13)보다도 전기 저항율이 높은 고 저항층 (14)에 의해서 덮인다. 그 때문에 저 저항층 (13)과 제2 전극 (16)이 물리적으로 접속하는 것을 막을 수 있다. 종래의 발광 장치로는 격벽의 측면을 따라서 흐르는 누설 전류가 발생하기 쉬웠다. 그러나 본 실시 형태의 유기 EL 소자 (22)(발광 장치 (21))에서는 저 저항층 (13)과 제2 전극 (16) 사이에 고 저항층 (14)가 개재하기 때문에, 격벽 (17)의 측면을 따라서 흐르는 누설 전류를 막을 수 있다.
<유기 EL 소자의 구성>
상술한 바와 같이 유기 EL 소자 (22)는 여러가지의 층 구성을 취할 수 있는데, 이하에서는 유기 EL 소자 (22)의 층 구조, 각 층의 구성, 및 각 층의 형성 방법에 대해서 더욱 자세히 설명한다.
상술한 바와 같이 유기 EL 소자 (22)는 한쌍의 전극과, 이 전극 사이에 설치되는 1 또는 복수의 유기층을 포함하여 구성되고, 1 또는 복수의 유기층으로서 적어도 1층의 발광층 (15)를 갖는다. 또한 유기 EL 소자 (22)는 무기물과 유기물을 포함하는 층 및 무기층 등을 포함하고 있을 수도 있다. 유기층을 구성하는 유기물로서는 저분자 화합물이거나 고분자 화합물일 수도 있고, 또한 저분자 화합물과 고분자 화합물의 혼합물일 수도 있다. 유기층은 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 103 내지 108인 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
음극과 발광층 (15) 사이에 설치되는 층으로서는 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 블록층 등을 들 수 있다. 음극과 발광층 (15) 사이에 전자 주입층과 전자 수송층의 양쪽의 층이 설치되는 경우, 음극에 가까운 층을 전자 주입층이라고 하고, 발광층 (15)에 가까운 층을 전자 수송층이라고 한다. 양극과 발광층 (15) 사이에 설치되는 층으로서는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 블록층 등을 들 수 있다. 정공 주입층과 정공 수송층의 양쪽의 층이 설치되는 경우, 양극에 가까운 층을 정공 주입층이라고 하고, 발광층 (15)에 가까운 층을 정공 수송층이라고 한다.
유기 EL 소자 (22)의 소자 구성의 일례를 이하에 나타내었다:
a) 양극/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
b) 양극/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
c) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/음극
d) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극
e) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/음극
f) 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극
g) 양극/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극.
여기서, 기호 「/」는, 기호 「/」를 사이에 둔 각 층이 인접하여 적층되어 있는 것을 나타낸다. 이하 동일.
또한 유기 EL 소자는 2층 이상의 발광층을 가질 수도 있고, 또한 2층 이상의 발광층을 갖고, 전하를 발생하는 전하 발생층을 발광층 사이에 개재시킨 이른바 멀티포톤형의 소자를 구성할 수도 있다.
유기 EL 소자는 밀봉을 위한 밀봉막 또는 밀봉판 등의 밀봉 부재로 더 덮여져 있을 수도 있다.
적층하는 층의 순서, 층수, 및 각 층의 두께에 대해서는 발광 효율, 소자수명을 감안하여 적절하게 설정할 수 있다. 유기 EL 소자 (22)는 양극 및 음극 중에, 양극을 지지 기판 (11) 쪽에 배치하고, 또한 음극을 지지 기판으로부터 이격한 위치에 배치할 수도 있고, 또한 반대로 음극을 지지 기판 (11) 쪽에 배치하고, 양극을 지지 기판 (11)로부터 이격한 위치에 배치할 수도 있다. 예를 들면 상기 c 내지 f)의 구성에 있어서, 제1 전극 (12)를 양극으로 하여, 보다 좌측에 나타내어지는 층으로부터 순서대로 지지 기판 (11)에 각 층을 적층할 수도 있고, 반대로 a), b), f), g)의 구성에 있어서, 제1 전극 (12)를 음극으로 하여, 보다 우측에 나타내어지는 층으로부터 순서대로 지지 기판 (11)에 각 층을 적층할 수도 있다.
다음으로 유기 EL 소자 (22)를 구성하는 각 층의 재료 및 형성 방법에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
<양극>
발광층 (15)로부터 방출되는 광이 양극을 통과하여 출사되는 구성의 유기 EL 소자 (22)의 경우, 양극에는 광투과성을 나타내는 전극이 이용된다. 광투과성을 나타내는 전극으로서는 전기 전도도가 높은 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 사용할 수 있어, 광투과율이 높은 재료가 바람직하게 이용된다. 광투과성을 나타내는 전극의 예로서는, 구체적으로는 산화인듐, 산화아연, 산화주석, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO), 금, 백금, 은, 및 구리 등을 포함하는 박막이 이용되어, 이들 중에서도 ITO, IZO, 또는 산화주석을 포함하는 박막이 바람직하게 이용된다. 양극의 제작 방법으로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 들 수 있다. 또한 양극으로서, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막을 이용할 수도 있다.
또한 발광층 (15)로부터 방출되는 광이 음극을 통과하여 출사되는 구성의 유기 EL 소자 (22)의 경우, 양극에는 광을 반사하는 재료를 이용할 수도 있고, 광을 반사하는 재료로서는 일함수 3.0 eV 이상의 금속, 금속 산화물, 금속 황화물이 바람직하다.
양극의 막 두께는 광의 투과성 및 전기 저항 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다. 양극의 막 두께는, 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 재료의 예로서는 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄, 및 산화알루미늄 등의 산화물, 페닐아민 화합물, 스타버스트형 아민 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 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 용액의 용매로서는 정공 주입 재료를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없다. 정공 주입 재료로서는, 예를 들면 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄 등의 염소 용매, 테트라히드로푸란 등의 에테르 용매, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르 용매 및 물을 들 수 있다.
용액으로부터의 성막 방법의 예로서는 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, 노즐 프린팅법 등의 도포법을 들 수 있다. 정공 주입층은, 상술한 노즐 프린팅법에 의해서 형성하는 것이 바람직하다.
정공 주입층의 막 두께는 전기적인 특성이나 성막의 용이성 등을 감안하여 적절히 설정된다. 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 재료의 예로서는 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 없다. 저분자의 정공 수송 재료를 이용하는 경우에는, 고분자 결합제와 정공 수송 재료를 포함하는 혼합액으로부터의 성막을 들 수 있다. 고분자의 정공 수송 재료를 이용하는 경우에는, 정공 수송 재료를 포함하는 용액으로부터의 성막을 들 수 있다.
용액으로부터의 성막에 이용되는 용액의 용매로서는, 정공 수송 재료를 용해시키는 것이면 특별히 제한은 없다. 용매로서는, 예를 들면 정공 주입층을 용액으로부터 성막할 때에 이용되는 용액의 용매로서 예시한 용매를 사용할 수 있다.
용액으로부터의 성막 방법으로서는 상술한 정공 주입층의 성막법과 동일한 도포법을 들 수 있다. 정공 수송층은, 예를 들면 상술한 스핀 코팅법에 의해서 형성할 수 있다.
혼합하는 고분자 결합제로서는 전하 수송을 극도로 저해하지 않는 것이 바람직하고, 또한 가시광에 대한 흡수가 약한 고분자 결합제가 바람직하게 이용된다. 고분자 결합제로서는, 예를 들면 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리실록산 등을 들 수 있다.
정공 수송층의 막 두께는, 전기적인 특성이나 성막의 용이성 등을 감안하여 적절히 설정된다. 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>
발광층 (15)는 통상, 주로 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기물, 또는 이 유기물과 이것을 보조하는 도펀트로 구성된다. 도펀트는, 예를 들면 발광 효율을 향상시키기 위해 발광 파장을 변화시키기 위해서 가해진다. 또한 유기물은 저분자 화합물이거나 고분자 화합물일 수도 있다. 발광층 (15)는 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 103 내지 108인 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 발광층 (15)를 구성하는 발광 재료로서는, 예를 들면 이하의 색소 재료, 금속 착체 재료, 고분자 재료, 도펀트 재료를 들 수 있다.
(색소 재료)
색소 재료로서는, 예를 들면 시클로펜타민 유도체, 테트라페닐부타디엔 유도체, 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 착체 재료)
금속 착체 재료로서는, 예를 들면 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속, 또는 Al, Zn, Be, Ir, Pt 등을 중심 금속에 갖고, 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 배위자에 갖는 금속 착체를 들 수 있다. 금속 착체 재료로서는, 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, 페난트롤린유로퓸 착체 등을 들 수 있다.
(고분자 재료)
고분자 재료의 예로서는 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리실란 유도체, 폴리아세틸렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 상기 색소계 재료, 금속 착체 재료를 고분자화한 것 등을 들 수 있다.
상기 발광 재료 중, 청색으로 발광하는 재료의 예로서는 디스티릴아릴렌 유도체, 옥사디아졸 유도체 및 이들의 중합체, 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그중에서도 고분자 재료인 폴리비닐카르바졸 유도체, 폴리파라페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한 녹색으로 발광하는 재료의 예로서는 퀴나크리돈 유도체, 쿠마린 유도체, 및 이들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그중에서도 고분자 재료인 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등이 바람직하다.
또한 적색으로 발광하는 재료의 예로서는 쿠마린 유도체, 티오펜환 화합물, 및 이들의 중합체, 폴리파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 폴리플루오렌 유도체 등을 들 수 있다. 그중에서도 고분자 재료인 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, 스티릴 색소, 테트라센 유도체, 피라졸론 유도체, 데카시클렌, 페녹사존 등을 들 수 있다. 또한, 이러한 발광층의 두께는 통상 약 2 nm 내지 200 nm이다.
발광 재료의 성막 방법의 예로서는 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 노즐 프린팅법 등을 들 수 있다. 예를 들면 상술한 바와 같이 노즐 프린팅법에 의해서 복수 종류의 잉크를 분할 도포할 수 있다.
<전자 수송층>
전자 수송층을 구성하는 전자 수송 재료로서는 공지된 것을 사용할 수 있다. 전자 수송 재료의 예로서는 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-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸, 벤조퀴논, 안트라퀴논, 트리스(8-퀴놀리놀)알루미늄, 폴리퀴놀린이 더욱 바람직하다.
전자 수송층의 성막법에는 특별히 제한은 없다. 저분자의 전자 수송 재료를 이용하는 경우에는, 분말로부터의 진공 증착법, 또는 용액 또는 용융 상태로부터의 성막을 들 수 있다. 고분자의 전자 수송 재료를 이용하는 경우에는, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막을 들 수 있다. 또한 용액 또는 용융 상태로부터 성막하는 경우에는, 고분자 결합제를 병용할 수도 있다. 용액으로부터의 성막 방법으로서는 상술한 정공 주입층의 성막법과 동일한 도포법을 들 수 있다.
전자 수송층의 막 두께는 전기적인 특성, 성막의 용이성 등을 감안하여 적절히 설정된다. 전자 수송층의 막 두께는, 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 발광층 (14)의 종류에 따라서 최적의 재료가 적절하게 선택된다. 전자 주입층을 구성하는 재료의 예로서는 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 알칼리 금속 및 알칼리토류 금속 중의 1종 이상을 포함하는 합금, 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속의 산화물, 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속의 할로겐화물, 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속의 탄산염, 또는 이들 물질의 혼합물 등을 들 수 있다. 알칼리 금속, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 금속의 할로겐화물 및 알칼리 금속의 탄산염의 예로서는 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 산화리튬, 불화리튬, 산화나트륨, 불화나트륨, 산화칼륨, 불화칼륨, 산화루비듐, 불화루비듐, 산화세슘, 불화세슘, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리토류 금속, 알칼리토류 금속의 산화물, 알칼리토류 금속의 할로겐화물, 알칼리토류 금속의 탄산염의 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, 발광층 (15)에의 전자 주입이 용이하고, 전기 전도도가 높은 재료가 바람직하다. 또한 양극측으로부터 광을 취출하는 구성의 유기 EL 소자(22)에서는, 발광층 (15)로부터 방출되는 광을 음극에서 양극으로 향하여 반사시키므로, 음극의 재료로서는 가시광 반사율이 높은 재료가 바람직하다. 음극의 재료에는, 예를 들면 알칼리 금속, 알칼리토류 금속, 전이 금속 및 주기표 13족 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 중의 2종 이상의 합금, 상기 금속 중의 1종 이상과 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중의 1종 이상의 합금, 또는 흑연 또는 흑연 층간 화합물 등이 이용된다. 합금의 예로서는 마그네슘과 은의 합금, 마그네슘과 인듐의 합금, 마그네슘과 알루미늄의 합금, 인듐과 은의 합금, 리튬과 알루미늄의 합금, 리튬과 마그네슘의 합금, 리튬과 인듐의 합금, 칼슘과 알루미늄의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 음극으로서는 도전성 금속 산화물 및 도전성 유기물 등을 포함하는 투명 도전성 전극을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 도전성 금속 산화물의 예로서 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO, 및 IZO를 들 수 있다. 도전성 유기물의 예로서 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 전도도, 내구성을 고려하여 적절히 설정된다. 음극의 막 두께는, 예를 들면 10 nm 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 20 nm 내지 1 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 내지 500 nm이다.
음극의 제작 방법의 예로서는 진공 증착법, 스퍼터링법, 또한 금속 박막을 열압착하는 라미네이팅법 등을 들 수 있다.
1, 11: 지지 기판
2: 양극
3: 정공 주입층
3a, 13a: 타고 오름부
4: 정공 수송층
5, 15: 발광층
6: 음극
7, 17: 격벽
12: 제1 전극(양극)
13: 저 저항층(정공 주입층)
14: 고 저항층(정공 수송층)
16: 제2 전극(음극)
18: 오목부
19: 절연막
19a: 개구
21: 발광 장치
22: 유기 EL 소자

Claims (3)

  1. 지지 기판과, 지지 기판 상에서 복수의 유기 전계 발광 소자를 구분하는 격벽과, 격벽끼리의 사이인 오목부에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자를 구비하는 발광 장치로서,
    각 유기 전계 발광 소자는 제1 전극과, 제1 저항층과, 제1 저항층보다도 전기 저항이 높은 제2 저항층과, 발광층과, 제2 전극이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되고,
    제1 저항층은 격벽의 표면을 따라서 지지 기판으로부터 멀어지는 방향으로 타고 오르는 타고 오름부를 갖고,
    제2 저항층은 격벽을 개재시켜 인접하는 한쪽의 유기 전계 발광 소자로부터 다른 쪽의 유기 전계 발광 소자에 걸치도록 연속하여 설치되는 발광 장치.
  2. 지지 기판과, 지지 기판 상에서 복수의 유기 전계 발광 소자를 구분하는 격벽과, 격벽끼리의 사이인 오목부에 설치되는 복수의 유기 전계 발광 소자를 구비하는 발광 장치이며, 유기 전계 발광 소자는 제1 전극과, 제1 저항층과, 제1 저항층보다도 전기 저항이 큰 제2 저항층과, 발광층과, 제2 전극이, 제1 전극이 지지 기판 쪽이 되도록 이 순으로 배치되어 구성되는 발광 장치의 제조 방법에 있어서,
    격벽 및 제1 전극이 설치된 지지 기판을 준비하는 공정과,
    제1 저항층이 되는 재료를 포함하는 잉크를 오목부에 공급하고, 잉크를 고화하여 제1 저항층을 형성하는 공정과,
    복수의 유기 전계 발광 소자가 형성되어야 할 전체 영역에 걸쳐 잉크가 연속하도록, 제2 저항층이 되는 재료를 포함하는 잉크를 상기 전체 영역에 공급하고, 이것을 고화하여 제2 저항층을 형성하는 공정과,
    발광층을 형성하는 공정과,
    제2 전극을 형성하는 공정
    을 포함하는 발광 장치의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 제1 저항층을 형성하는 공정이 노즐 프린팅법에 의해 실시되는 발광 장치의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140140484A (ko) * 2013-05-29 2014-12-09 소니 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9660220B2 (en) 2014-10-24 2017-05-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Multiple light-emitting element device
KR102579326B1 (ko) * 2015-12-23 2023-09-14 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
JP2017157782A (ja) * 2016-03-04 2017-09-07 ソニー株式会社 有機電界発光素子、および有機電界発光素子の製造方法
WO2017158767A1 (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 パイオニア株式会社 発光装置
JP2017220528A (ja) * 2016-06-06 2017-12-14 株式会社Ｊｏｌｅｄ 有機ｅｌ表示パネル
CN111129246B (zh) * 2019-12-27 2021-06-15 无锡新仕嘉半导体科技有限公司 一种集成串联电阻倒装led芯片及其制作方法
US11626568B1 (en) 2020-03-24 2023-04-11 Apple Inc. Organic light-emitting diode display with a conductive layer having an additive

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4094919B2 (ja) * 2002-07-18 2008-06-04 東北パイオニア株式会社 有機発光表示装置
EP3447816A1 (en) * 2003-09-19 2019-02-27 Sony Corporation Display unit, method of manufacturing same, organic light emitting unit, and method of manufacturing same
WO2006085615A1 (ja) * 2005-02-10 2006-08-17 Tohoku Pioneer Corporation 自発光素子および自発光パネル
JP2008192311A (ja) 2005-05-16 2008-08-21 Sharp Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP2007005173A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd 表示装置
KR100659105B1 (ko) * 2005-11-03 2006-12-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
KR100846592B1 (ko) * 2006-12-13 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
JP2008235011A (ja) * 2007-03-20 2008-10-02 Sony Corp 表示装置の製造方法
US8628986B2 (en) 2007-07-31 2014-01-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Organic electroluminescent element and method for manufacturing the same
US8076838B2 (en) * 2007-10-31 2011-12-13 Seiko Epson Corporation Light emitting device
JP2009238708A (ja) 2008-03-28 2009-10-15 Sumitomo Chemical Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140140484A (ko) * 2013-05-29 2014-12-09 소니 주식회사 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 및 전자 기기

Also Published As

Publication number Publication date
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