TWI714663B - 有機ｅｌ裝置的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一實施形態之有機EL裝置(1)之製造方法，係具備：於附堤堰之基板(10)所具有且設置在由堤堰(13)所規定之像素區域(2a)之第1電極(12)上，藉由塗布法形成有機發光層(23)之步驟；算出有機發光層的平坦度之步驟；判定上述平坦度是否為期望的平坦度以上之步驟；以及形成第2電極(30)之步驟；將有機發光層的最小厚度設為d(nm)，(d+既定值)nm以下之有機發光層的面積設為A1，像素區域的面積設為A2時，平坦度以(A1/A2)×100表示，於判定步驟中，當平坦度為期望值以上時，實施形成第2電極之步驟，於判定步驟中，當平坦度未達期望值時，變更有機發光層的形成條件來形成有機發光層。
Description
本發明係關於有機EL裝置的製造方法及有機EL裝置。
有機EL裝置，如專利文獻1般，為人所知者有藉由堤堰(bank，區隔壁)來規定複數個像素者。此有機EL裝置中，於各像素內設置有有機發光層，而讓每個像素發光。
專利文獻1：日本國際公開第2008/149499號
有機EL裝置所具有之像素內之有機發光層的厚度不均一時，像素中的亮度特性(例如亮度的均一性等)會劣化。為了使有機發光層的厚度達到均一，亦即將有機發光層形成平坦，以往係要求將成為有機發光層的底層之
層先形成平坦。然而，此時必須對每一層評估層的平坦性，使製造步驟變得繁瑣。此外，由於有機發光層的平坦性與亮度之關係不明，因此，直到於有機發光層上形成電極等先試著製造有機EL裝置後使其發光為止，並無法判別是否得到期望的亮度特性。因此，在未得到期望的亮度特性之情形，不僅須形成有機發光層，亦須形成應設置在有機發光層之電極，而使有機EL裝置的生產性降低。
因此，本發明之目的在於提供一種能夠謀求生產性的提升之有機EL裝置的製造方法及有機EL裝置。
亦即，本發明的一面向之有機EL裝置的製造方法，係具備：於具備有基板、設置在上述基板且用以規定像素之堤堰、以及於上述基板中設置在對應於上述像素之像素區域上之第1電極之附堤堰之基板的上述第1電極上，藉由塗布法形成有機發光層之步驟，算出上述有機發光層的平坦度之步驟，判定上述有機發光層的平坦度是否為期望的平坦度以上之步驟，以及於上述有機發光層上形成第2電極之步驟；於上述算出平坦度之步驟中，將上述有機發光層的最小厚度設為d(nm)，從上述基板的厚度方向觀看時為(d+既定值)nm以下之上述有機發光層的面積設為A1，上述像素區域的面積設為A2，上述平坦度設為α時，藉由下述式(1)算出上述平坦度，於上述判定步驟中，當上述平坦度為期望值以上時，實施上述形成第2電
極之步驟，於上述判定步驟中，當上述平坦度未達期望值時，於上述形成有機發光層之步驟中，變更上述有機發光層的形成條件來形成上述有機發光層。
α=(A1/A2)×100‧‧‧(1)
本申請案的發明者們，在將形成於由堤堰所規定之像素內之有機發光層的平坦度如上述般地定義時，發現到平坦度與來自有機發光層的亮度狀態之間具有一定的關係性。
上述製造方法中，可製造出於像素內具有平坦度為期望值以上的有機發光層之有機EL裝置。此有機EL裝置中，根據本申請案的發明者們所發現到之內容，實質上可在對應於上述期望值之亮度狀態下從像素中射出光。此時，於有機EL裝置的製造中，藉由調整有機發光層的平坦度，可製造出從像素中以期望的亮度狀態射出光之有機EL裝置。因此可提升有機EL裝置的生產性。
上述期望的平坦度，係根據相對於亮度分布率算出用像素以上述式(1)所規定之平坦度與上述亮度分布率算出用像素中的亮度分布率之關係而設定者；上述亮度分布率，為於上述亮度分布率算出用像素中，上述亮度分布率算出用像素的面積中之具有最大亮度之70%以上的亮度之區域的面積之比率。
藉由此平坦度與亮度分布率之關係，將有機發光層的平坦度形成為期望值以上，可實現期望的亮度分布率。
上述期望的平坦度為70%，較佳可為80%。
此外，可更具備：於上述附堤堰之基板的上述第1電極上，形成包含至少一層有機層之有機構造體之步驟。此時，於上述形成有機發光層之步驟中，可於上述有機構造體上形成上述有機發光層。
於具備上述形成有機發光層之步驟之形態中，於上述算出平坦度之步驟中，從上述有機構造體的厚度分布與於上述有機構造體上形成有上述有機發光層而成之積層體的厚度分布之差，算出上述有機發光層的厚度分布；可根據上述有機發光層的厚度分布算出上述平坦度。
本發明的其他層面之有機EL裝置，係具備：(A)具有基板、設置在上述基板且用以規定像素之堤堰，(B)於上述基板中設置在對應於上述像素之像素區域上之第1電極之附堤堰之基板，(C)設置在上述第1電極上之有機發光層，以及(D)設置在有機發光層上之第2電極；將上述有機發光層的最小厚度設為d(nm)，從上述基板的厚度方向觀看時為(d+既定值)nm以下之上述有機發光層的面積設為A1，上述像素區域的面積設為A2，上述有機發光層的平坦度設為(A1/A2)×100[%]時，上述平坦度為70%以上。
從本申請案的發明者們所發現到之上述平坦度與亮度分布率之關係來看，上述有機EL裝置中，可實現因應70%以上的平坦度之亮度分布率。此有機EL裝置，由於可藉由上述有機EL裝置的製造方法來製得，所
以可達到生產性的提升。
上述既定值例如可為2以上15以下。上述既定值可為10。
根據本發明，可提供一種能夠謀求生產性的提升之有機EL裝置的製造方法及有機EL裝置。
1‧‧‧有機EL裝置
2‧‧‧像素
2a‧‧‧像素區域
2B‧‧‧藍色像素
2G‧‧‧綠色像素
2R‧‧‧紅色像素
3‧‧‧中間構造體
10‧‧‧附堤堰之基板
11‧‧‧基板
11a‧‧‧表面
12‧‧‧陽極(第1電極)
13‧‧‧堤堰
13a、13b‧‧‧側面
14‧‧‧凹部
20‧‧‧有機EL構造部
21‧‧‧電洞注入層
22‧‧‧電洞輸送層
23‧‧‧有機發光層
23B‧‧‧藍色發光層
23G‧‧‧綠色發光層
23R‧‧‧紅色發光層
30‧‧‧陰極
40‧‧‧有機構造體
41‧‧‧積層體
E1至E14‧‧‧實驗例
S10、S12、S14、S16、S18、S20‧‧‧步驟
第1圖係從附堤堰之基板側觀看一實施形態之有機EL裝置時之俯視圖。
第2圖係沿著第1圖的II-II線之剖面之部分擴大圖。
第3圖係說明第1圖的有機EL裝置所具有之附堤堰之基板之圖面。
第4圖係一實施形態之有機EL裝置的製造方法的一例之流程圖。
第5圖係用以說明有機構造體形成步驟之圖面。
第6圖係用以說明有機發光層形成步驟之圖面。
第7圖係用以說明乾燥速度與有機發光層的厚度分布之關係之示意圖。
第8圖係示意顯示實施例之有機EL裝置的構成之圖面，第8圖(a)示意顯示實驗例1至4之有機EL裝置的構成，第8圖(b)示意顯示實驗例5至9之有機EL裝置的構成，第8圖(c)示意顯示實驗例10至14之有機EL裝置的構成。
第9圖係顯示實驗例1至14的實驗結果之圖面。
第10圖係顯示實驗例1至4之有機發光層的厚度分布之圖面。
第11圖係顯示實驗例5至9之有機發光層的厚度分布之圖面。
第12圖係顯示實驗例10至14之有機發光層的厚度分布之圖面。
以下係參考圖面來說明本發明的實施形態。對於同一要素附加同一符號。省略重複的說明。圖面的尺寸比率不必然與說明內容一致。
第1圖所示之有機電激發光(有機EL)裝置1因為有機EL顯示面板，具有複數個像素2。各像素2為有機EL元件部。亦即，有機EL裝置1，具有一體地連結有複數個有機EL元件部之構成。本實施形態中，所謂「像素」，意指發出光之最小單位(或最小區域)，藉由像素2的發光，使像素2具有色資訊。第1圖中，係以虛線來示意顯示像素2。
複數個像素2的各者，係射出紅色、綠色、及藍色中任一種光。從此觀點來看，有機EL裝置1，具有3種像素2，亦即射出紅色的光之紅色像素2R，射出綠色的光之綠色像素2G及射出藍色的光之藍色像素2B。以下，當區分像素2所發光之色彩來說明時，有時會將像素2如上述般地稱為紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素
2B。
複數個像素2係配置為二維配列(或矩陣狀)。亦將二維配列之相互正交的兩方向稱為X方向(或列方向)及Y方向(或行方向)。此時，構成複數個像素2之3種的紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B，例如，藉由將以下(i)、(ii)、(iii)之行，於Y方向上依序重複配置而分別排列配置。
(i)紅色像素2R於X方向上隔著既定間隔而配置之行。
(ii)綠色像素2G於X方向上隔著既定間隔而配置之行。
(iii)藍色像素2B於X方向上隔著既定間隔而配置之行。
有機EL裝置1，例如以並排之紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B作為一個顯示像素單位，並藉由控制顯示像素單位所包含之紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B，可進行全彩顯示。
各行中之像素2之間的間隔、各列中之像素2之間的間隔、像素2的配置例及像素2的數目等，可因應有機EL裝置1的規格來適當地設定。
接著詳細說明有機EL裝置1的構成。有機EL裝置1，係具備：附堤堰之基板10、複數個有機EL構造部20、以及陰極(第2電極)30。有機EL裝置1可為頂放射型的裝置或底放射型的裝置。以下，在無特別言明時，係說明底放射型，亦即從附堤堰之基板10側取光之情形。
如第2圖及第3圖所示，附堤堰之基板10，具有：基板11、複數個陽極(第1電極)12、以及堤堰13。第3圖係對應於沿著第1圖中的II-II線之附堤堰之基板10的剖面之部分擴大圖之圖面，第2圖中，係對應於省略附堤堰之基板10以外的構成要素之圖面。
基板11為相對於可見光(波長400nm至800nm的光)具有透光性之板狀透明構件。基板11，為支撐陽極12及堤堰13之支撐體。基板11之厚度的例子，為30μm以上1100μm以下。基板11，例如可為玻璃基板及係機板等之硬性基板，或是塑膠基板及高分子膜等之可撓性基板。藉由使用可撓性基板，可使有機EL裝置1具有可撓性。
於基板11上，可預先形成用以驅動各像素2之電路。於基板11上，例如可預先形成TFT(Thin Film Transistor：薄膜電晶體)或電容器等。
複數個陽極12，於基板11的表面11a上，設置在對應於各像素2之像素區域2a上。陽極12之俯視觀看形狀(從基板11的板厚方向觀看之形狀)的例子，可列舉出矩形及正方形之四角形及其他多邊形。陽極12之俯視觀看形狀，可為圓形或橢圓形。
陽極12，可使用由金屬氧化物、金屬硫化物及金屬等所構成之薄膜，具體而言，可使用由氧化銦、氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫(Indium Tin Oxide：略稱ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide：略稱IZO)、金、鉑、銀及銅
等所構成之薄膜。如本實施形態中所主要說明般，當有機EL裝置1從附堤堰之基板10側射出光時，係使用顯示出光穿透性之陽極12。
陽極12的厚度，可考量光的穿透性、電傳導率等來適當地決定。陽極12的厚度，例如為10nm至10μm，較佳為20nm至1μm，更佳為50nm至500nm。
一實施形態中，於陽極12與基板11之間，可設置由絕緣層等所構成之層。絕緣層等之層，亦可視為基板11的一部分。
如第2圖及第3圖所示，堤堰13係設置在各陽極12的周圍。堤堰13，亦可涵蓋相鄰接之陽極12間而設置。堤堰13的一部分，可被覆於陽極12的周緣部。堤堰13，為區隔像素2或像素區域2a之區隔壁。亦即，堤堰13於基板11的表面11a上，以具有區隔被預先設定的像素區域2a之開口之圖案，設置在基板11上。本實施形態中，如第1圖所示，由於複數個像素2以二維配列所配置，所以在基板11方格狀的堤堰13設置。
堤堰13之材料的例子為樹脂。堤堰13，例如為含有撥液劑之感光性樹脂組成物的硬化物。撥液劑的例子，可列舉出含有氟樹脂之撥液劑。在由堤堰13所規定之像素區域2a上，如後述般，藉由塗布法來形成有機發光層23之有機層。因此，堤堰13，通常在利用塗布法將有機層形成於由堤堰13所規定之像素區域2a上時，係以具有可較佳地形成該有機層之特性(例如潤濕性)之方式來形
成。
堤堰13的形狀及該配置，可因應像素2數目及解析度等之有機EL裝置1的規格或製造的容易度等來適當地設定。例如，於第2圖及第3圖中，堤堰13之面對像素區域2a的側面13a，相對於基板11的表面11a，實質上呈正交。然而，側面13a相對於表面11a，亦可傾斜為呈銳角或傾斜為呈鈍角。當側面13a與表面11a呈銳角時，堤堰13的形狀，為人所知者呈順錐型，當側面13a與表面11a呈鈍角時，堤堰13的形狀，為人所知者呈反錐型。堤堰13之厚度(高度)的例子，約為0.3μm至5μm。
上述附堤堰之基板10，例如在預先設定於基板11之複數個像素區域2a上形成陽極12後，形成堤堰13而製得。
陽極12可藉由蒸鍍法或塗布法來形成。藉由蒸鍍法來形成時，可在將由陽極12的材料所構成之層形成於基板11上後，將該層形成為複數個陽極12的圖案。藉由塗布法來形成時，可在將含有陽極12的材料之塗布液，以對應於複數個陽極12之圖案塗布於基板11上後，使塗布膜乾燥而形成。或者是，將由應予成為陽極12之材料所構成之塗布膜形成於基板11並乾燥後，形成為陽極12的圖案。
於陽極12的形成中利用塗布法時，塗布法的例子可列舉出噴墨印刷法，其他亦可使用一般所知的塗布法，例如狹縫塗布法、微凹版塗布法、凹版塗布法、棒
塗布法、輥塗布法、線棒塗布法、噴霧塗布法、網版印刷法、快乾印刷法、平版印刷法、及噴嘴印刷法等。含有陽極12的材料之塗布液的溶劑，只要是可溶解陽極12的材料之溶劑即可。
堤堰13，例如可藉由塗布法來形成。具體而言，可在將含有堤堰13的材料之塗布液塗布於形成有陽極12之基板11，並使所形成之塗布膜乾燥後，將該塗布膜形成為既定的圖案而形成。塗布法的例子可列舉出旋轉塗布法或狹縫塗布法等。含有堤堰13之塗布液的溶劑，只要是可溶解堤堰13的材料之溶劑即可。
如第2圖所示，複數個有機EL構造部20，於附堤堰之基板10中，係設置在由堤堰13與陽極12所形成之凹部14(參考第2圖及第3圖)內。有機EL構造部20，係具有：電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23。
電洞注入層21，為具有改善從陽極12往有機發光層23之電洞注入效率之功能的有機層。電洞注入層21的材料，例如可列舉出氧化釩、氧化鉬、氧化釕、及氧化鋁等之氧化物，苯基胺系化合物，星爆型胺系化合物，酞菁系化合物，非晶碳，聚苯胺，及聚乙烯二氧基噻吩(PEDOT)等之聚噻吩衍生物等。
電洞注入層21的厚度，因所使用之材料的不同，該最適值有所不同，可考量所要求之特性及層的形成容易度等來適當地決定。電洞注入層21的厚度，例如為1nm至1μm，較佳為2nm至500nm，更佳為5nm至200nm。
電洞注入層21可視需要因應像素2的不同種類，亦即因應紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B，使該材料或厚度成為不同而設置。從電洞注入層21之形成步驟的簡易度之觀點來看，可由相同材料、相同厚度來形成全部的電洞注入層21。
電洞輸送層22為具有改善從陽極12、電洞注入層21或更接近陽極12之電洞輸送層22往有機發光層23的電洞注入之功能的層。電洞輸送層22的材料，可使用一般所知的電洞輸送材料。電洞輸送材料，可列舉出聚乙烯咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、於側鏈或主鏈具有芳香族胺之聚矽氧烷或其衍生物、吡唑啉或其衍生物、芳胺或其衍生物、二苯代乙烯或其衍生物、三苯基二胺或其衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(對伸苯乙烯)或其衍生物、或是聚(2,5-噻吩乙烯)或其衍生物等。此外，亦可列舉出日本特開2012-144722號公報所揭示之電洞輸送層材料。
電洞輸送層22的厚度，因所使用之材料的不同，該最適值有所不同，可使驅動電壓與發光效率成為適當值之方式來適當地設定。電洞輸送層22的厚度，例如為1nm至1μm，較佳為2nm至500nm，更佳為5nm至200nm。
電洞輸送層22，可視需要因應像素2的不同種類，亦即因應紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B，使該材料或厚度成為不同而設置。從電洞輸送層22
之形成步驟的簡易度之觀點來看，可由相同材料、相同厚度來形成全部電洞輸送層22。
有機發光層23，係設置在電洞輸送層22上。有機發光層23，為具有發出既定波長的光之功能的有機層。有機發光層23，通常主要是由發出螢光及/或磷光之有機物，或是該有機物與輔助此之摻雜劑所形成。摻雜劑，例如為了提升發光效率或改變光波長而添加。有機發光層23所含有之有機物，可為低分子化合物或高分子化合物。構成有機發光層23之發光材料，可列舉出下述色素系材料、金屬錯合物係材料、高分子系材料、摻雜劑材料。
色素系的發光材料，例如可列舉出環戊丙甲胺或其衍生物、四苯基丁二烯或其衍生物、三苯基胺或其衍生物、
二唑或其衍生物、吡唑喹啉衍生物、二苯乙烯苯或其衍生物、二苯乙烯亞芳或其衍生物、吡咯或其衍生物、噻吩環化合物、吡啶環化合物、芘酮或其衍生物、苝或其衍生物、低聚噻吩或其衍生物、氧基
二唑二聚物或其衍生物、吡唑啉二聚物或其衍生物、喹吖啶酮或其衍生物、香豆素或其衍生物等。
金屬錯合物系的發光材料，例如可列舉出具有Tb、Eu、Dy等之稀土類金屬或是Al、Zn、Be、Pt、Ir等作為中心金屬，並於配位基具有
二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉結構等之金屬錯合物。金屬錯合物，例如可列舉出銥錯合物、鉑錯合物等之具有來自三重態激發的發光之金屬錯合物、鋁喹啉錯合物、鈹苯喹
啉錯合物、鋅苯并
唑錯合物、鋅苯并噻唑錯合物、鋅偶氮甲基錯合物、鋅卟啉錯合物、銪菲羅林錯合物等。
高分子系的發光材料，可列舉出聚對伸苯乙烯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚對伸苯或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、聚乙炔或其衍生物、聚茀或其衍生物、聚乙烯咔唑或其衍生物、以及使上述色素材料、金屬錯合物材料進行高分子化之材料等。
上述發光材料中，發出紅色光之材料(以下稱為「紅色發光材料」)，可列舉出香豆素或該衍生物、噻吩或其衍生物、以及此等的聚合物、聚對伸苯乙烯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚茀或其衍生物等。當中較佳為高分子材料的聚對伸苯乙烯或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚茀或其衍生物等。紅色發光材料，亦可列舉出日本特開2011-105701號公報所揭示之材料。
發出綠色光之材料(以下稱為「綠色發光材料」)，可列舉出喹吖啶酮或其衍生物、香豆素或其衍生物、以及此等的聚合物、聚對伸苯乙烯或其衍生物、聚茀或其衍生物等。當中較佳為高分子材料的聚對伸苯乙烯或其衍生物、聚茀或其衍生物。綠色發光材料，亦可列舉出日本特開2012-036388號公報所揭示之材料。
發出藍色光之材料(以下稱為「藍色發光材料」)，可列舉出二苯乙烯亞芳或該衍生物、
二唑或該衍生物、以及此等的聚合物、聚乙烯咔唑或其衍生物、聚對伸苯或其衍生物、聚茀或其衍生物等。當中較佳為高分子
材料的聚乙烯咔唑或該衍生物、聚對伸苯或該衍生物、以及聚茀或該衍生物等。藍色發光材料，亦可列舉出日本特開2012-144722號公報所揭示之材料。
摻雜劑材料例如可列舉出苝或其衍生物、香豆素或其衍生物、紅螢烯或其衍生物、喹吖啶酮或其衍生物、方酸菁(Squalium)或其衍生物、卟啉或其衍生物、苯乙烯基色素、四并苯或其衍生物、吡唑酮或其衍生物、十環烯或其衍生物、吩
酮或其衍生物等。
有機發光層23可因應像素2的不同種類，亦即因應紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B而設置。在對應於紅色像素2R之凹部14的電洞輸送層22上，設置有發出紅色光之有機發光層23，在對應於綠色像素2G之凹部14的電洞注入層21上，設置有發出綠色光之有機發光層23，在對應於藍色像素2B之凹部14的電洞輸送層22上，設置有發出藍色光之有機發光層23。以下有時亦將紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B所包含之有機發光層23，稱為紅色發光層23R、綠色發光層23G及藍色發光層23B。
陰極30係設置在有機發光層23上。陰極30的材料，較佳為功函數小，電子容易注入於有機發光層23，且電傳導率高之材料。此外，如本實施形態所說明般，當有機EL裝置1從陽極12側取光時，為了以陰極30將從有機發光層23所放射的光反射至陽極12側，陰極30的材料，較佳為可見光反射率高之材料。陰極30，例如可使用
鹼金屬、鹼土類金屬、過渡金屬及週期表的13族金屬等。此外，陰極30亦可使用由導電性金屬氧化物及導電性有機物等所構成之透明導電性電極。
陰極30的厚度，可考量電傳導率及耐久性來適當地設定。陰極30的厚度，例如為10nm至10μm，較佳為20nm至1μm，更佳為50nm至500nm。
本實施形態中，陰極30形成於設置有複數個像素2之顯示區域的全面上。亦即，陰極30不僅形成於有機發光層23上，亦形成於堤堰13上，並設置作為複數個像素2所共通之陽極12。
陰極30係設置在有機發光層23上，但例如可在有機發光層23與設置於該上方之陰極30之間設置特定的無機層。
於第1圖及第2圖中雖然圖示中省略，但在有機EL裝置1的陰極30上，通常設置有封合基板。此外，有機EL裝置1，例如可具備有機EL面板顯示器面板所具備之一般所知的構成。
於上述構成的有機EL裝置1中，各像素2內的構造，亦即基板11中之像素區域2a的部分、陽極12、有機EL構造部20及陰極30中之像素區域2a的部分，構成有機EL元件部。因此，有機EL裝置1，係具有：由堤堰13所區隔之複數個有機EL元件部以基板11及陽極12為共通而一體地連結之構成。
有機EL裝置1中，如第2圖所示，將像素
2內之有機發光層23，亦即凹部14內之有機發光層23的最小厚度設為d(nm)，從基板11的厚度方向觀看時為(d+既定值)[nm]以下之有機發光層23的面積設為A1，像素面積設為A2，並以下述式(1)來表示有機發光層23的平坦度α(%)時，平坦度α為70%以上。
α=(A1/A2)×100‧‧‧(1)
上述像素面積，為像素區域2a的面積，亦為在堤堰13中由面對像素區域2a之端部13b(參考第2圖及第3圖)所區隔之區域的面積。上述既定值(nm)，較佳為2以上15以下。若為此範圍，則可更容易且適當地評估平坦度。上述既定值，尤佳為5以上12以下，例如可為10。
紅色發光層23R、綠色發光層23G及藍色發光層23B的各層中，最小厚度d(nm)可為不同。此時，有機EL裝置1之紅色發光層23R、綠色發光層23G及藍色發光層23B各層的平坦度α為70%以上。
接著說明有機EL裝置1的製造方法。在此，係說明製備附堤堰之基板10後之有機EL裝置1的製造方法。有機EL裝置1的製造方法，如第4圖所示，係具備：形成有機構造體40之步驟(有機構造體形成步驟)S10、形成有機發光層23之步驟(有機發光層形成步驟)S12、算出有機發光層23的平坦度α之步驟(平坦度算出步驟)S14、判定平坦度α是否為期望值以上之步驟(判定步驟)S16、以及形成陰極30之步驟(陰極形成步驟)S18。
於製造有機EL裝置1時，首先實施有機構
造體形成步驟S10。有機構造體形成步驟S10中，如第5圖所示，於設置在像素區域2a，換言之，於設置在凹部14之陽極12上，藉由塗布法依序形成電洞注入層21與電洞輸送層22，而製作出電洞注入層21與電洞輸送層22的積層體之有機構造體40。
具體而言，於凹部14的陽極12上，將含有電洞注入材料之塗布液滴入以形成塗布膜後，使塗布膜乾燥，藉此形成電洞注入層21。
塗布法例如可列舉出噴墨印刷法。惟只要是可於凹部14內形成層之塗布法即可，亦可為其他一般所知的塗布法，例如可使用微凹版塗布法、凹版塗布法、棒塗布法、輥塗布法、線棒塗布法、噴霧塗布法、網版印刷法、快乾印刷法、平版印刷法、及噴嘴印刷法，較佳為網版印刷法、快乾印刷法、平版印刷法、及噴嘴印刷法。
塗布液所使用之溶劑，只要是可溶解電洞注入材料即可，並無特別限定，例如可列舉出氯仿、氯化甲烷、二氯乙烷等之氯化物溶劑；四氫呋喃等之醚溶劑；甲苯、二甲苯等之芳香族烴溶劑；丙酮、丁酮等之酮溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基溶纖劑乙酸酯等之酯溶劑等。
塗布膜的乾燥方法，只要是可使塗布膜乾燥者即可，並無特別限定，可列舉出真空乾燥及加熱乾燥等。
接著將含有電洞輸送材料之塗布液滴入於凹部14內的電洞注入層21上以形成塗布膜後，藉由使塗
布膜乾燥，來形成電洞輸送層22。溶劑及乾燥方法的例子，可與電洞注入層21時相同。
將經過有機構造體形成步驟S10所得之構造體，亦即具備附堤堰之基板10與形成於凹部14內之有機構造體40之構造體，稱為中間構造體3。有機構造體形成步驟S10中，係製作2個中間構造體3，並預先測定一方的中間構造體3所具有之有機構造體40的厚度分布，用以取得有機發光層23的厚度。
如第4圖所示，在實施有機構造體形成步驟S10後，實施有機發光層形成步驟S12。有機發光層形成步驟S12中，如第6圖所示，藉由塗布法，於有機構造體40上形成有機發光層23。具體而言，將含有應成為有機發光層23之發光材料之塗布液滴入於凹部14內以形成塗布膜後(塗布膜形成步驟)，藉由使塗布膜乾燥(乾燥步驟)，來形成有機發光層23。於對應於紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B之凹部14，分別使用含有紅色用發光材料、綠色用發光材料、及藍色用發光材料之塗布液，來形成紅色發光層23R、綠色發光層23G及藍色發光層23B。
塗布法，可例示出噴墨印刷法，亦可利用與電洞注入層21時所例示之其他一般所知的塗布法。塗布液所使用之溶劑，只要是可溶解發光材料者即可，可與電洞注入層21的形成時所例示之溶劑相同。
塗布膜的乾燥方法，與電洞注入層21時相同，只要是可使塗布膜乾燥者即可，並無特別限定，可列
舉出真空乾燥及加熱乾燥等。
藉由上述有機發光層形成步驟S12，於凹部14內，在陽極12上形成有由有機構造體40與有機發光層23所構成之積層體41。
有機發光層形成步驟S12中，係於在有機構造體形成步驟S10中所製作之2個中間構造體3的各個所具有之有機構造體40上，形成有機發光層23。然後測定被使用在有機構造體40的厚度測定之中間構造體3上所形成之積層體41的厚度，並取得積層體41的厚度分布。
如第4圖所示，於實施有機發光層形成步驟S12後，實施平坦度算出步驟S14。平坦度算出步驟S14中，首先算出有機發光層23的厚度分布。具體而言，根據有機構造體形成步驟S10中所取得之有機構造體40的厚度分布，與有機發光層形成步驟S12中所取得之積層體41的厚度分布，算出有機發光層23的厚度分布。亦即，從基板11的厚度方向觀看時，從凹部14內的各位置上之積層體41的厚度中，算出與有機構造體40之厚度的差，而得到有機發光層23的厚度分布。接著利用所算出之有機發光層23的厚度分布與式(1)，來算出平坦度α。
如第4圖所示，於實施平坦度算出步驟S14後，實施判定步驟S16。判定步驟S16中，係判定平坦度α是否為期望值以上。本實施形態中，「期望值」為70%。此時，紅色發光層23R、綠色發光層23G及藍色發光層23B中，平坦度α為不同時，係以紅色發光層23R、綠色發光
層23G及藍色發光層23B中之平坦度α中的最小平坦度α之值來判定。對應於相同色彩(紅色、綠色或藍色)之複數個有機發光層23的平坦度α，由於塗布液的材料等之形成條件為相同，所以可視為相同平坦度α。因此，例如相對於一個色彩，只要可算出一個有機發光層23的平坦度α即可。惟與不同色彩時相同，亦可取樣複數個有機發光層23，並將當中最小的平坦度α用於判定。
判定步驟S16中，平坦度α為70%(期望值)以上時(第4圖的S16中為「Yes」時)，係實施將陰極30形成於有機發光層23上之步驟(陰極形成步驟)S18。陰極30的形成方法，例如可列舉出與陽極12時相同之蒸鍍法及塗布法。此步驟中，係涵蓋形成於複數個凹部14之有機發光層23上而形成陰極30。藉此可得到第1圖及第2圖所示之有機EL裝置1。
判定步驟S16中，平坦度α未達70%(期望值)時(第4圖的S16中為「No」時)，係實施變更有機發光層23的形成條件之步驟(形成條件變更步驟)S20。例如，所變更之形成條件的例子，於有機發光層形成步驟S12中，為使藉由塗布法將發光材料滴入於凹部14所形成之塗布膜乾燥之步驟中的乾燥速度。
在此，係利用第7圖來說明乾燥速度與有機發光層的厚度分布之關係。第7圖中，係示意顯示乾燥速度與有機發光層的厚度分布之關係。具體而言，係示意顯示提高乾燥速度時之厚度分布的一例、降低乾燥速度時之
厚度分布的一例、以及此等之間之厚度分布的一例。上述3個厚度分布中，橫軸表示凹部14的剖面上之位置，x1及x2分別表示區隔凹部14之堤堰13之側面13a、13a的位置。上述3個厚度分布中，縱軸表示厚度。
根據本申請案的發明者們之發現，乾燥速度快時，如第7圖中左側的厚度分布所示意顯示般，有機發光層23之中央部的厚度變薄而容易成為凹狀，乾燥速度慢時，如第7圖中右側的厚度分布所示意顯示般，有機發光層23之中央部的厚度變厚而容易成為凸狀。因此，根據判定步驟S16中所使用之有機發光層23的厚度分布，藉由調整乾燥速度，可調整有機發光層23的厚度分布，而實現如第7圖中左側的厚度分布所示意顯示般，有機發光層23之中央部的厚度變薄而容易成為凹狀，乾燥速度慢時，如第7圖中之中央所示的厚度分布般之具有平坦的厚度分布之有機發光層23。
其他，作為有機發光層23的形成條件中所能夠變更之參數，例如可列舉出塗布液的組成比率等。
於實施形成條件變更步驟S20後，以變更後的形成條件再次形成有機發光層23。第4圖中，作為一例，可例示出於形成條件變更步驟S20後返回有機發光層形成步驟S12之情形。若是該流程圖，則可於有機構造體形成步驟S10中預先製作複數個中間構造體3，並返回有機發光層形成步驟S12，然後於未形成有機發光層23之中間構造體3所具有之有機構造體40上，形成有機發光層23即
可。或者是在形成條件變更步驟S20後返回有機構造體形成步驟S10。
本申請案的發明者們係進行精心研究，發現到有機發光層的平坦度α與亮度分布率β具有一定的關係。亮度分布率β，在使亮度分布率算出用(或試驗用)之有機EL裝置的像素(亮度分布率算出用像素)發光時，將像素的最大亮度設為IMAX，具有(IMAX×0.7)以上的亮度之面積設為A3，像素面積設為A4時，係由下述式(II)所定義。
β=(A3/A4)×100‧‧‧(II)
像素面積A4的定義，係與利用在亮度分布率β的算出之有機EL裝置1中的像素面積A3相同。
有機發光層的平坦度α與亮度分布率β之關係，係根據實驗例1至15來說明。實驗例1至15的說明中，為了說明，係對相當於有機EL裝置1的構成要素之構成要素，簡便地賦予相同符號來說明。實驗例1至15中，用以規定平坦度α算出用的面積A1之上述既定值，為10。亦即，實驗例1至15中，係使用(d+10)nm以下之有機發光層23的面積A1。
實驗例1至4中，係製作第8圖(a)所示之有機EL裝置E1至E4。亦即，於附堤堰之基板10的凹部14，從陽極12側形成電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23，並於有機發光層23上形成陰極30。電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23，係藉由噴墨印刷法，使用對應於各層之塗布液來形成塗布膜，並進行真
空乾燥而形成。各凹部14內的有機發光層23，係使用藍色發光層23B。因此，有機EL裝置E1至E4為發出藍色光之有機EL裝置1。
有機EL裝置E1至E4中的電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23，係使用相同的電洞注入材料、電洞輸送材料及藍色發光材料。惟於有機EL裝置E1至E4中，形成所對應之電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23時之塗布液的組成比率等為不同。於形成有機EL裝置E1至E4的有機發光層23時所進行之真空乾燥中，真空室內的溫度為13℃至30℃。真空乾燥中，塗布膜的乾燥速度，係依照有機EL裝置E1、有機EL裝置E2、有機EL裝置E3及有機EL裝置E4的順序變慢。
有機EL裝置E1至E4所具有之有機發光層23的平坦度α，如表1所示。以相同條件使有機EL裝置E1至E4發光時之亮度分布率β，如表1所示。平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用之像素面積A2、A4係相同。
實驗例5至9中，係製作第8圖(b)所示之有機EL裝置E5至E9。有機EL裝置E5至E9的構成，除了使用綠色發光層23G來取代藍色發光層23B作為有機發光層23之外，其他具有與有機EL裝置E1至E4相同之構成。有機EL裝置E5至E9為發出綠色光之有機EL裝置1。有機EL裝置E5至E9的製造中亦同。電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23，亦藉由噴墨印刷法，使用對應於各層之塗布液來形成塗布膜，並進行真空乾燥而形成。於形成有機發光層23時所進行之真空乾燥中，真空室內的溫度為13℃至30℃。
有機EL裝置E5至E9中的電洞注入層21及電洞輸送層22，係使用與有機EL裝置E1至E4時相同之電洞注入材料及電洞輸送材料。惟於有機EL裝置E5至E9中，形成電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23時之塗布液的組成比率等為不同。於形成有機EL裝置E5至E9的有機發光層23時之真空乾燥中，塗布膜的乾燥速度，係依照有機EL裝置E5、有機EL裝置E6、有機EL
裝置E7、有機EL裝置E8及有機EL裝置E9的順序變快。
有機EL裝置E5至E9所具有之有機發光層23的平坦度α，如表2所示。以與有機EL裝置E1至E4相同之條件使有機EL裝置E5至E9發光時之亮度分布率β，如表2所示。平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用之像素面積A2、A4係相同。
實驗例10至14中，係製作第8圖(c)所示之有機EL裝置E10至E14。有機EL裝置E10至E14的構成，除了使用紅色發光層23R來取代藍色發光層23B作為有機發光層23之外，其他具有與有機EL裝置E1至E4相同之構成。有機EL裝置E10至E14為發出紅色光之有機EL裝置。電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23(紅色發光層23R)，與有機EL裝置E1至E4時相同，藉由噴墨印刷法，使用對應於各層之塗布液來形成塗布膜後，進行真空乾燥而形成。於形成有機發光層23時所進行之真空乾燥中，真空室內的溫度為13℃至30℃。
有機EL裝置E10至E14中的電洞注入層21及電洞輸送層22，係使用與有機EL裝置E1至E4時相同之電洞注入材料及電洞輸送材料。於有機EL裝置E10至E14中，形成電洞注入層21、電洞輸送層22及有機發光層23時之塗布液的組成比率為不同。於形成有機EL裝置E10至E14的有機發光層23時之真空乾燥中，塗布膜的乾燥速度，係依照有機EL裝置E10、有機EL裝置E11、有機EL裝置E12、有機EL裝置E13及有機EL裝置E14的順序變慢。
有機EL裝置E10至E14所具有之有機發光層23的平坦度α，如表3所示。以與有機EL裝置E1至E4相同之條件使有機EL裝置E10至E14發光時之亮度分布率β，如表3所示。平坦度α及亮度分布率β的算出中所使用之像素面積A2、A4係相同。
第9圖係顯示表1至表3所示之平坦度α(%)與亮度分布率β(%)的關係之圖表。第9圖中，橫軸表示平
坦度(%)，縱軸表示亮度分布率(%)。第9圖中，點繪出對應於表1至表3所示之平坦度α(%)的各值之亮度分布率β(%)之記號，係對每個色彩採用相同記號(四角形及三角形等)。然後，附加於各記號之號碼，係表示實驗例的號碼。
第10圖係顯示有機EL裝置E1至E4之有機發光層23(藍色發光層23B)的厚度分布之圖面。第11圖係顯示有機EL裝置E5至E9之有機發光層23(綠色發光層23G)之凹部14內的厚度分布之圖面。第12圖係顯示有機EL裝置E10至E14之有機發光層23(紅色發光層23R)之凹部14內的厚度分布之圖面。第10圖至第12圖中，橫軸表示凹部14的剖面上之位置，x1及x2的位置分別表示規定凹部14之堤堰13之側面13a、13a的位置。惟因實驗誤差及點繪等關係，x1及x2的位置產生變動，但於第10圖至第12圖中，係將x1及x2配置在概略地對應於側面13a、13a之位置附近。第10圖至第12圖的縱軸，表示有機發光層23的厚度。
從第9圖所示之結果中，可理解到對於每個藍色、綠色及紅色，平坦度α與亮度分布率β實質上呈線形，亦即對應於1對1。因此，藉由判定平坦度α，可調整亮度分布率β。藍色發光層23B、綠色發光層23G及紅色發光層23R的材料為不同。因此，不與有機發光層23的材料相依，可滿足上述平坦度α與亮度分布率β之關係。
如此，由於平坦度α與亮度分布率β具有一定的關係，所以如有機EL裝置1的製造方法中所說明
般，若調整有機發光層23的平坦度α，則可實現亮度分布率β成為一定值以上。例如，若平坦度α為70%以上，則可實現實質上70%以上的亮度分布率β。因此，與測定位於較有機發光層23更下側之層(第2圖所示之例子中，為電洞注入層21及電洞輸送層22)的厚度，且為了將材料不同之各層形成平坦而對每層調整製造條件之情形相比，可顯著提升有機EL裝置1的生產性。
根據平坦度α與亮度分布率β之關係，藉由平坦度α的評估，可推測出製造後之有機EL裝置1的亮度分布率β。因此，亦可降低有機EL裝置1的製造成本。關於此點，係與在有機發光層上形成陰極以先製造出有機EL裝置後，測定亮度分布率，並回饋至有機發光層的形成條件之情形進行比較來說明。
為了在有機發光層上形成陰極以先製造出有機EL裝置，必須至少於有機發光層上形成陰極。因此，於製造後算出有機EL裝置的亮度分布率β，若該結果必須變更有機發光層的形成條件，則須再一次形成陰極。相對於此，有機EL裝置1的製造方法中，於形成有機發光層23之階段中，根據平坦度α與亮度分布率β之關係，可推測有機EL裝置1的亮度分布率β。該結果可省略不必要的陰極形成，而謀求製造成本的降低。
第1圖所示之有機EL裝置1，可藉由第4圖所示之製造方法製得。因此，有機EL裝置1的構成可成為有助於生產性的提升之構成。此外，有機EL裝置1
所具有之有機發光層23的平坦度α為70%以上，所以有機EL裝置1可實現70%以上的亮度分布率β。
如前述般，於形成有機EL裝置E1至E4的藍色發光層23B時，塗布膜的乾燥速度依照有機EL裝置E1至E4的順序變慢。於形成有機EL裝置E5至E9的綠色發光層23G時，塗布膜的乾燥速度依照有機EL裝置E5至E9的順序變快。於形成有機EL裝置E10至E14的紅色發光層23R時，塗布膜的乾燥速度依照有機EL裝置E10至E14的順序變慢。此外，從第10圖至第12圖中，如第7圖所示，可得知當應成為有機發光層23之塗布膜的乾燥速度快時，會有使中央部成為凹狀之方式形成有機發光層23之傾向，隨著上述塗布膜的乾燥速度變慢，而有使中央部成為凸狀之方式形成有機發光層23之傾向。因此，例如藉由調整乾燥速度，可調整有機發光層23的平坦度α。
以上說明本發明之實施形態，但本發明並不限定於上述實施形態，在不脫離發明的主旨之範圍內，可進行種種的變更。例如，於有機發光層與附堤堰之基板所具有之電極之間，形成電洞注入層及電洞輸送層，但亦可不形成此等。例如，可與附堤堰之基板所具有之電極相鄰接而形成有機發光層。或者是不形成電洞輸送層，且與電洞注入層相鄰接而形成有機發光層。
於有機發光層與陰極之間，可設置電子注入層。電子注入層，為具有改善從陰極往有機發光層之電子注入效率之功能的層。電子注入層可使用一般所知的電
子注入材料。如此地設置電子注入層時，於電子注入層與有機發光層之間，可設置電子輸送層。電子輸送層，為具有改善來自陰極、電子注入層或更接近陰極之電子輸送層的電子注入之功能的層。電子輸送層可使用一般所知的電子輸送材料。
至目前為止的說明中，係將附堤堰之基板所具有之第1電極設為陽極，第2電極設為陰極。然而，第1電極亦可設為陰極，第2電極設為陽極。此外，至目前為止的說明中，有機EL裝置具有紅色像素2R、綠色像素2G及藍色像素2B的3種像素，但色彩的種類並無特別限定，全部的像素亦可射出相同色彩。
以上係說明判定步驟S16中的期望值為70%者，但上述期望值並不限於70%。可因應有機EL裝置中所要求之性能來設定。期望值較佳為70%以上，超過70%的期望值，較佳為80%。有機EL裝置的例子，並不限定於有機顯示面板，只要是有機發光裝置即可。
S10、S12、S14、S16、S18、S20‧‧‧步驟
Claims (7)
- 一種有機EL裝置的製造方法，其係具備：於具備有基板、設置在前述基板且用以規定像素之堤堰、以及於前述基板中設置在對應於前述像素之像素區域上之第1電極之附堤堰之基板的前述第1電極上，藉由塗布法形成有機發光層之步驟，算出前述有機發光層的平坦度之步驟，判定前述有機發光層的平坦度是否為期望的平坦度以上之步驟，以及於前述有機發光層上形成第2電極之步驟；於前述算出平坦度之步驟中，將前述有機發光層的最小厚度設為d(nm)，從前述基板的厚度方向觀看時為(d+既定值)nm以下之前述有機發光層的面積設為A1，前述像素區域的面積設為A2，前述平坦度設為α時，藉由下述式(1)算出前述平坦度，於前述判定步驟中，當前述平坦度為期望值以上時，實施前述形成第2電極之步驟，於前述判定步驟中，當前述平坦度未達期望值時，於前述形成有機發光層之步驟中，變更前述有機發光層的形成條件來形成前述有機發光層，α=(A1/A2)×100‧‧‧(1)。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機EL裝置的製造方法，其中前述既定值為2以上15以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機EL裝置的製造方 法，其中前述既定值為10。
- 如申請專利範圍第1至3中任一項所述之有機EL裝置的製造方法，其中前述期望的平坦度，係根據相對於亮度分布率算出用像素以前述式(1)所規定之平坦度與前述亮度分布率算出用像素中的亮度分布率之關係而設定者；前述亮度分布率，為於前述亮度分布率算出用像素中，前述亮度分布率算出用像素的面積中之具有最大亮度之70%以上的亮度之區域的面積之比率。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機EL裝置的製造方法，其中前述期望的平坦度為70%。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機EL裝置的製造方法，更具備：於前述附堤堰之基板的前述第1電極上，形成包含至少一層有機層之有機構造體之步驟；於前述形成有機發光層之步驟中，於前述有機構造體上形成前述有機發光層。
- 如申請專利範圍第6項所述之有機EL裝置的製造方法，其中於前述算出平坦度之步驟中，從前述有機構造體的厚度分布與於前述有機構造體上形成有前述有機發光層而成之積層體的厚度分布之差，算出前述有機發光層的厚度分布；根據前述有機發光層的厚度分布算出前述平坦度。
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