WO2011065288A1 - 発光装置の製造方法 - Google Patents

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WO2011065288A1
WO2011065288A1 PCT/JP2010/070608 JP2010070608W WO2011065288A1 WO 2011065288 A1 WO2011065288 A1 WO 2011065288A1 JP 2010070608 W JP2010070608 W JP 2010070608W WO 2011065288 A1 WO2011065288 A1 WO 2011065288A1
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WO
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ink
row
light emitting
rows
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PCT/JP2010/070608
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English (en)
French (fr)
Inventor
真人 赤對
匡志 合田
Original Assignee
住友化学株式会社
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    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
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    • H10K59/17Passive-matrix OLED displays
    • H10K59/173Passive-matrix OLED displays comprising banks or shadow masks
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
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    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.
  • display devices such as a liquid crystal display device and a plasma display device, and one of them is a display device using an organic EL (Electro Luminescence) element as a light source of a pixel.
  • organic EL Electro Luminescence
  • Organic EL elements are arranged on a substrate in a display device.
  • a plurality of partition walls for separating the organic EL elements are arranged in stripes.
  • a plurality of recesses corresponding to the plurality of partition walls are provided in a stripe pattern on the substrate.
  • the plurality of organic EL elements are respectively provided in a plurality of recesses.
  • the direction in which the recess extends hereinafter, the “direction in which the recess extends” is referred to as a row direction, and a direction perpendicular to the row direction is, for example, a column. (Sometimes referred to as a direction).
  • the color display device is provided with three types of organic EL elements that emit one type of light of red, green, and blue.
  • the following three rows (I) to (III) in which a plurality of organic EL elements emitting red, green, or blue are arranged in the respective recesses are repeatedly arranged in this order in the column direction, thereby providing a color display device. Is realized.
  • II A row in which a plurality of organic EL elements emitting green light are arranged at predetermined intervals.
  • the organic EL element includes a pair of electrodes and a plurality of organic layers provided between the electrodes.
  • at least one light emitting layer is provided as a plurality of organic layers.
  • the three types of organic EL elements can be produced by forming a light emitting layer that emits one of red, green, and blue light depending on the type of the element. In this case, it is necessary to form a light emitting layer emitting a predetermined color in a predetermined row (concave portion) according to the type of the organic EL element.
  • an ink containing a material that becomes a light emitting layer that emits red light is supplied to the row (concave portion) where the light emitting layer is to be formed, and further solidified.
  • a light emitting layer that emits red light can be formed.
  • the method for forming a light emitting layer that emits blue or green light is the same.
  • a layer that does not significantly affect the emission color is a layer that is common to all three types of organic EL elements regardless of the emission color of the organic EL elements (hereinafter, It may be referred to as a common layer).
  • a common layer is formed, it is not necessary to separately apply ink containing a material to be the common layer according to a predetermined row (concave portion). Therefore, for example, a common layer of all organic EL elements can be formed at one time by applying ink to the entire surface of the substrate like a spin coating method (see, for example, Patent Document 1).
  • the ink When the ink is applied to the entire surface of the substrate when forming the common layer, the ink is applied not only between the partition walls (recesses) but also on the partition walls. Most of the ink applied onto the partition walls flows into the recesses as it dries, but some of the ink may remain on the partition walls. Therefore, a common layer may be formed also on the partition which is not intended to be formed.
  • the film thickness of the common layer formed between the partition walls (concave portions) may be smaller than the intended film thickness, and is formed on the partition wall. Due to the common layer, there is a problem in that electrical conduction occurs at an unintended site and a leak current may occur.
  • ink is supplied only between the adjacent partition walls (recesses) by the nozzle coating method, and a common layer is formed only between the partition walls (recesses).
  • ink is supplied to all rows (recesses) with a single stroke. That is, while the liquid columnar ink is ejected from the nozzles arranged above the substrate, the substrate is moved back and forth in the row direction, and the substrate is moved by one row in the column direction when the nozzle is turned back and forth.
  • the nozzle reciprocates in the row direction not only in the region where the organic EL element is formed, but also beyond this region.
  • the partition is provided in a region where the organic EL element is formed, but is not provided in a region beyond this region, so that ink is applied to a region where the partition is not provided in the nozzle coating method. It will be.
  • the movement of the ink applied to the area where the partition walls are provided is restricted by the recess, but the ink applied to the area where the partition walls are not provided, i.e., the ink applied to the end in the row direction, Since there is nothing that restricts the movement, the ink spreads on the substrate and continues to the ink in the adjacent row, and thus may continue in the column direction.
  • the ink supplied between the partition walls (concave portions) is dried, a part of the ink may move so as to be drawn into the ink continuous in the column direction.
  • the film thickness of the common layer of the organic EL element formed at the end in the row direction may be thinner than the common layer of other organic EL elements.
  • the ink is not overflowing to the next row, but is supplied in a large amount, so the ink supplied to the predetermined row may be connected to the ink supplied to the next row on the partition wall, As a result, a common layer may be formed on the partition wall. In that case, the same problem as when ink is applied to the entire surface occurs.
  • an object of the present invention is to manufacture a light emitting device including a plurality of organic EL elements, which can form a common layer having the same film thickness over a plurality of organic EL elements, using a method of applying ink in a liquid column shape. Is to provide a method.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device including a plurality of organic EL elements.
  • a plurality of rows extending in a row direction different from the column direction at a predetermined interval in a predetermined column direction on a plane are set, and the plurality of organic EL elements Are provided at predetermined intervals in the row direction on each of the rows.
  • Each of the plurality of organic EL elements includes a pair of electrodes and a common layer provided between the electrodes and provided in common to each organic EL element, and the organic EL elements formed in different rows.
  • the common layers of the elements have the same thickness.
  • a method of manufacturing a light emitting device including the plurality of organic EL elements includes a step of forming one electrode of a pair of electrodes, a step of forming the other electrode of the pair of electrodes, and a material that becomes a common layer While the liquid column-shaped ink containing is supplied onto the predetermined row, the common layer of the predetermined row is applied and formed by moving the ink supply position in the row direction to form the common layer Including the step of.
  • the ink supply amount per unit length in the row direction may be adjusted for each process so that the film thicknesses of the common layers formed in different rows are equal. Good.
  • the amount of ink supplied per unit length in the row direction may be less in the subsequent process than in the previous process.
  • the ink supply amount may be adjusted by adjusting the speed at which the ink supply position is moved in the row direction.
  • the ink supply amount may be adjusted by adjusting the ink supply amount per unit time.
  • the m may be 1.
  • the present invention also relates to a method of manufacturing a plurality of thin films, wherein the manufacturing method includes a plurality of thin films extending in a row direction different from the column direction at a predetermined interval in a predetermined column direction on a predetermined substrate. Rows are set, and the plurality of thin films are formed in each row so that the film thicknesses are equal to each other.
  • a liquid column-shaped ink containing a material to be a thin film is supplied onto the predetermined row, and the position where the ink is supplied is moved in the row direction, thereby moving the predetermined row.
  • the method includes forming a thin film by coating and forming the thin film.
  • a process of coating and forming the thin film with an interval of m rows (symbol “m” represents a natural number) in the column direction with respect to the row where the thin film is not formed is (m + 1). Do it once.
  • the common layer is applied and formed with an interval of m rows in the column direction.
  • the interval in the column direction for applying the ink is widened, so that the ink is prevented from continuing in the column direction at the end in the row direction. be able to.
  • the ink is not continuously applied to the adjacent row, it is possible to prevent the ink supplied to the predetermined row from continuing on the partition with the ink supplied to the adjacent row. Accordingly, a common layer having the same film thickness can be formed over a plurality of organic EL elements by using a method of applying ink in a liquid column shape.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a light emitting device 1.
  • FIG. It is a top view which shows typically the state immediately after performing the process of the 1st time. It is sectional drawing which shows typically the state immediately after performing the process of the 1st time. It is a top view which shows typically the state immediately after performing the process of the 2nd time. It is sectional drawing which shows typically the state immediately after performing the 2nd process.
  • each of the plurality of organic EL elements provided at predetermined intervals in the row direction on each row includes a pair of electrodes, and is provided between the electrodes and common to each organic EL device. And a common layer provided.
  • the common layers of the organic EL elements formed in different rows have the same film thickness.
  • a method of manufacturing a light emitting device including the plurality of organic EL elements includes a step of forming one electrode of a pair of electrodes, a step of forming the other electrode of the pair of electrodes, and a material that becomes a common layer While the liquid column-shaped ink containing is supplied onto the predetermined row, the common layer of the predetermined row is applied and formed by moving the ink supply position in the row direction to form the common layer Including the step of.
  • a process in which the common layer is applied and formed at intervals of m rows (the symbol “m” represents a natural number) in the column direction is performed for the rows in which the common layer is not formed. , (M + 1) times.
  • the light emitting device is used as a display device, for example.
  • the display device mainly includes an active matrix drive type device and a passive matrix drive type device.
  • an active matrix drive type display is used. The apparatus will be described.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing the light emitting device 1 of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the light emitting device 1.
  • the light emitting device 1 includes a support substrate 2, a plurality of organic EL elements 11 formed on the support substrate 2, a partition wall 3 provided for separating the plurality of organic EL elements 11, and each organic EL element 11. And an insulating film 4 that is electrically insulated.
  • the plurality of organic EL elements 11 are arranged in a matrix on the support substrate 2. That is, each of the plurality of organic EL elements 11 is arranged with a predetermined interval in the row direction X and with a predetermined interval in the column direction Y.
  • the row direction X and the column direction Y are perpendicular to each other and are perpendicular to the thickness direction Z of the support substrate 2.
  • a plurality of partition walls 3 extending in the row direction X are provided on the support substrate 2.
  • the partition walls 3 are provided in a so-called stripe shape in plan view.
  • Each partition 3 is provided between the organic EL elements 11 adjacent to each other in the column direction Y.
  • the plurality of organic EL elements 11 are provided between the partition walls 3 adjacent to each other in the column direction Y, and are arranged at predetermined intervals in the row direction X between the partition walls 3.
  • the recess defined by the pair of partition walls and the support substrate adjacent to each other in the column direction Y may be referred to as a recess 5, and each of the plurality of recesses 5 corresponds to a predetermined row.
  • a lattice-like insulating film 4 that electrically insulates each organic EL element 11 is provided between the support substrate 2 and the partition 3.
  • the insulating film 4 is formed by integrally forming a plurality of plate-like members extending in the row direction X and a plurality of plate-like members extending in the column direction Y.
  • the openings 6 of the lattice-like insulating film 4 are formed at positions overlapping the organic EL element 11 in plan view.
  • the opening 6 of the insulating film 4 is formed in, for example, an oval gold shape, a substantially circular shape, a substantially oval shape, or a substantially rectangular shape in plan view.
  • the aforementioned partition 3 is provided on a member extending in the row direction X constituting a part of the insulating film 4.
  • the insulating film 4 is provided as necessary according to the purpose.
  • the insulating film 4 is provided to ensure electrical insulation of the organic EL elements in the row direction X.
  • the organic EL element 11 includes a pair of electrodes and one or more light emitting layers provided between the electrodes.
  • the common layer provided in common with each organic EL element 11 is provided between a pair of electrodes.
  • the common layer include an organic layer different from the light emitting layer, a layer containing an inorganic material and an organic material, and an inorganic layer.
  • a so-called hole injection layer, hole transport layer, electron block layer, hole block layer, electron transport layer, electron injection layer, and the like are provided as a common layer.
  • FIG. 2 shows an organic EL element 11 in which one common layer 14 and one light emitting layer 15 are provided between a pair of electrodes 12 and 13 as an example.
  • the organic EL element 11 includes an anode corresponding to one electrode 12 of the pair of electrodes 12 and 13, a hole injection layer corresponding to the common layer 14, a light emitting layer 15, a pair of electrodes 12, 13, the cathode corresponding to the other electrode 13 is laminated in this order from the support substrate 2 side.
  • an organic EL element having a configuration in which the common layer 14 is disposed closer to the one electrode 12 than the light emitting layer 15 will be described.
  • the present invention is not limited to this configuration, and is closer to the other electrode 13 than the light emitting layer 15.
  • the common layer 14 may be disposed on the one electrode 12 side and the other electrode 13 side with respect to the light emitting layer 15.
  • the pair of electrodes 12 and 13 includes an anode and a cathode.
  • One electrode of the anode and the cathode is disposed near the support substrate 2 as one electrode 12 of the pair of electrodes 12 and 13, and the other electrode of the anode and the cathode is the pair of electrodes 12 and 13.
  • the other electrode 13 is disposed away from the support substrate 2 than the one electrode 12.
  • one electrode 12 is individually provided for each organic EL element 11.
  • one electrode 12 has a plate shape and is formed in a substantially rectangular shape in plan view.
  • the one electrode 12 is provided on the support substrate 2 in a matrix shape corresponding to the position where each organic EL element is provided, and each of them has a predetermined interval in the row direction X and a predetermined interval in the column direction Y. Is opened and placed. That is, one electrode 12 is provided between the partition walls 3 adjacent in the column direction Y in a plan view, and is disposed between the partition walls 3 with a predetermined interval in the row direction X.
  • the insulating film 4 provided in the above-described lattice shape is mainly formed in a region excluding one electrode 12 in a plan view, and a part of the insulating film 4 is formed to cover the periphery of the one electrode 12.
  • the opening 6 is formed on one electrode 12 in the insulating film 4. Through the opening 6, the surface of one electrode 12 is exposed from the insulating film 4.
  • the plurality of partition walls 3 described above are provided on a plurality of plate-like members extending in the row direction X constituting a part of the insulating film 4.
  • the common layer 14 is arranged extending in the row direction X in a region sandwiched between the partition walls 3. That is, the common layer 14 is formed in a plate shape in the recess 5 defined by the partition walls 3 adjacent in the column direction Y.
  • the common layer 14 is formed in each of a plurality of rows. In this embodiment, the common layer 14 is formed so that the thicknesses of all the rows are equal. That is, the common layer 14 is formed so that the thicknesses of the common layers formed in different rows are equal.
  • the light emitting layer 15 is arranged extending in the row direction X in a region sandwiched between the partition walls 3 in the same manner as the common layer 14. That is, the light emitting layer 15 is formed in a plate shape in the recess 5 defined by the partition walls 3 adjacent in the column direction Y. In the present embodiment, the light emitting layer 15 is provided by being laminated on the common layer 14.
  • a color display device for example, three types of organic EL elements that emit any one of red, green, and blue light need to be provided on the support substrate 2. Specifically, (I) a row in which a plurality of organic EL elements emitting red light are arranged with a predetermined interval, and (II) a plurality of organic EL elements emitting green light in a predetermined interval. Light emission for a color display device by repeatedly arranging, in this order, (III) rows in which a plurality of organic EL elements emitting blue light are arranged at predetermined intervals in this order. An apparatus can be realized.
  • three types of organic EL elements that emit any one of red, green, and blue light are produced by changing the type of the light emitting layer. Therefore, (i) a row provided with a light emitting layer emitting red light, (ii) a row provided with a light emitting layer emitting green light, and (iii) a row provided with a light emitting layer emitting blue light.
  • a row provided with a light emitting layer emitting red light (ii) a row provided with a light emitting layer emitting green light, and (iii) a row provided with a light emitting layer emitting blue light.
  • the light-emitting layer that emits red light, the light-emitting layer that emits green light, and the light-emitting layer that emits blue light are each a plate-like layer extending in the row direction X with two rows in the column direction Y.
  • the layers are sequentially stacked on the common layer.
  • the other electrode 13 of the pair of electrodes 12 and 13 is provided on the light emitting layer 15.
  • the other electrode 13 is continuously formed across a plurality of organic EL elements, and is provided as a common electrode for the plurality of organic EL elements 11. That is, the other electrode 13 is formed not only on the light emitting layer 15 but also on the partition 3, and is formed on one surface so that the electrode on the light emitting layer 15 and the electrode on the partition 3 are connected.
  • the support substrate 2 is prepared.
  • a substrate on which a drive circuit for individually driving the plurality of organic EL elements 11 is formed can be used as the support substrate 2.
  • a TFT (Thin-Film-Transistor) substrate can be used as the support substrate.
  • a plurality of one electrodes 12 are formed in a matrix on the prepared support substrate 2.
  • One electrode 12 is formed, for example, by forming a conductive thin film on one surface on the support substrate 2 and patterning this conductive thin film in a matrix using a photolithography method. Further, for example, a mask having an opening formed in a portion corresponding to the pattern in which one electrode 12 is formed is disposed on the support substrate 2, and a conductive material is selected at a predetermined portion on the support substrate 2 through this mask. Alternatively, one electrode 12 may be patterned by depositing. The material of the one electrode 12 will be described later. In this step, a support substrate on which one electrode 12 is formed in advance may be prepared.
  • the insulating film 4 is formed on the support substrate 2 in a lattice shape.
  • the insulating film 4 is made of an organic material or an inorganic material.
  • the organic substance constituting the insulating film 4 include resins such as acrylic resin, phenol resin, and polyimide resin.
  • Examples of the inorganic material constituting the insulating film include SiO 2 and SiN.
  • an insulating film made of an organic material When forming an insulating film made of an organic material, first, for example, a positive or negative photosensitive resin is applied to one surface, and a predetermined portion is exposed and developed. By curing the exposed and developed photosensitive resin, the insulating film 4 having the opening 6 formed in a predetermined portion is formed. A photoresist can be used as the photosensitive resin.
  • a thin film made of an inorganic material is formed on one surface by a plasma CVD method or a sputtering method.
  • the insulating film 4 is formed by forming the opening 6 in a predetermined part.
  • the opening 6 is formed by, for example, a photolithography method. By forming this opening 6, the surface of one electrode 12 is exposed.
  • a plurality of stripe-shaped partition walls 3 are formed on the insulating film 4.
  • the partition wall 3 can be formed in a stripe shape in the same manner as the method for forming the insulating film 4 using, for example, the material exemplified as the material of the insulating film.
  • the shape of the partition 3 and the insulating film 4 and the arrangement thereof are appropriately set according to the specifications of the display device such as the number of pixels and resolution, the ease of manufacturing, and the like.
  • the thickness L1 of the partition wall 3 in the column direction Y is about 10 ⁇ m to 100 ⁇ m
  • the height L2 of the partition wall 3 is about 0.5 ⁇ m to 5 ⁇ m
  • the distance L3 between the partition walls 3 adjacent in the column direction Y that is,
  • the width L3 of the recesses 5 in the column direction Y is about 50 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the widths in the row direction X and the column direction Y of the openings 6 formed in the insulating film 4 are about 50 ⁇ m to 300 ⁇ m, respectively.
  • the common layer 14 is formed on one electrode 12.
  • the liquid layer-like ink containing the material to be the common layer 14 is supplied onto the predetermined row, and the ink supply position is moved in the row direction so that the common layer of the predetermined row is formed.
  • the common layer 14 is formed by coating. That is, the common layer 14 is formed by a so-called nozzle coating method.
  • the common layer 14 is formed so that the film thickness of the common layer 14 formed in different rows is equal by, for example, a nozzle coating method using an ink containing a material that becomes a hole injection layer.
  • the common layer 14 is formed in all the rows by performing the process of coating and forming the common layer with an interval of one row twice. In other words, the common layer 14 is coated and formed separately for even rows and odd rows.
  • ink is supplied to each row (concave portion) with a so-called single stroke.
  • m 1
  • ink is supplied to each row (concave portion) with a single stroke at intervals of one row, and ink is supplied to the even and odd rows separately in two processes. . That is, while the liquid columnar ink is being ejected from the nozzles arranged above the support substrate 2, the nozzles are moved back and forth in the row direction X, and when the nozzles are turned back and forth, the substrates are moved in two columns in the column direction. Ink is supplied at intervals of one line by moving only by.
  • ink is applied to even lines on the substrate shown in FIG. 3 and 4 are diagrams schematically showing a state immediately after the first process is performed.
  • the area where the ink is applied is hatched.
  • the cross section of the coating liquid cut by a plane perpendicular to the row direction X is dome-shaped, but the ink is not applied to the adjacent rows (odd rows).
  • the ink supplied to the even-numbered rows does not continue to the ink in the adjacent rows (odd-numbered rows).
  • the interval in the column direction Y to which the ink is applied is widened, so that it is possible to prevent the ink from being continuous at the end in the row direction.
  • ink is applied to odd lines on the substrate shown in FIG.
  • ink is supplied to each row (concave portion) by so-called one-stroke writing, as in the first process, for the row where the common layer 14 is not formed. That is, the ink is supplied to odd lines that were not applied in the first process.
  • 5 and 6 are diagrams schematically showing a state immediately after the second process is performed. As shown in FIG. 5, the ink is applied to all the rows by performing the process of coating and forming the common layer 14 at intervals of one row. In FIG. 5, the ink applied in the second process is also hatched, and the ink applied in the first process and the ink applied in the second process have an inclination of the hatched diagonal line. It is different.
  • the ink applied in the first process is retracted in the recess 5. This is because the solvent of the ink evaporates with time, and the volume of the ink shrinks when a part of the ink is dried, and the ink applied on the partition wall moves into the recess 5 as the volume shrinks.
  • the ink applied in the first process does not exist on the partition wall 3, so even if the ink is applied to the partition wall in the second process, the partition wall 3. It is possible to avoid the upper ink and the ink in the next row from being connected.
  • the ink applied on the partition 3 contracts as the solvent evaporates, and is not dragged by the adjacent ink. Since it is accommodated in the dent, it is possible to prevent the intermediate layer from being formed on the partition wall 3.
  • the ink applied in the first process and the second process is close to the column direction at both ends in the row direction X, as in the case where the ink is supplied for each row without a gap. Looks like you are doing.
  • a part of the ink applied in the first process is dry, so that the end in the row direction X in the first process. It becomes difficult to be affected by the ink applied to the part.
  • the second process by applying the ink with an interval of one row, the interval in the column direction Y to apply the ink is widened as in the first process, so that the ink is applied at the end in the row direction X. It is possible to prevent continuous.
  • the common layer 14 can be formed by solidifying the ink supplied between the partition walls 3.
  • the thin film can be solidified, for example, by removing the solvent.
  • the removal of the solvent can be performed by natural drying, heat drying, vacuum drying, or the like.
  • the thin film may be solidified by applying energy such as light or heat after printing the ink.
  • the film thickness means the film thickness at the thinnest portion on one electrode 12.
  • the equal film thickness means equality that does not perceive a difference in brightness caused by a difference in film thickness when using the light emitting device.
  • each common layer is within the range of (arithmetic average of film thickness) ⁇ 0.8 to (arithmetic average of film thickness) ⁇ 1.2. This means that the film thickness of the film can be reduced.
  • the ink is continuous at the end portion in the direction as in the case where m is 1, and the partition wall It is possible to prevent the ink supplied to the adjacent row from being connected to the upper side, thereby forming the common layer 14 having the same film thickness over a plurality of rows.
  • M may be a natural number, but the number is preferably smaller, and 1 is most preferable.
  • (m + 1) processes are required. However, the smaller the number of m, the smaller the number of processes and the shorter the time required to form all the common layers. Because.
  • the step of applying ink using one nozzle has been described, but the present invention is not limited to one, and ink may be applied using a plurality of nozzles.
  • a plurality of nozzles may be arranged with an interval of m rows in the column direction, and ink is applied with an interval of m rows in the column direction when turning back and forth in the row direction X of the nozzles.
  • the support substrate 2 may be moved in the column direction Y by a predetermined distance corresponding to the number of nozzles.
  • one common layer 14 is formed by the nozzle coating method.
  • a plurality of common layers are provided in one organic EL element, at least one common layer among the plurality of common layers is formed. What is necessary is just to form by the nozzle coating method mentioned above, and you may form a some common layer by the nozzle coating method mentioned above.
  • the common layer 14 having the same film thickness over a plurality of rows can be formed by coating and forming the common layer 14 with an interval of m rows in the column direction.
  • This difference in film thickness for each process is considered to be caused by the fact that the atmosphere in which the ink dries varies from process to process.
  • the ink is applied in an atmosphere where the ink supplied in the first time is dried, and is dried in such an atmosphere.
  • the concentration of the gas in which the solvent is vaporized in the atmosphere is high, so the ink supplied for the second time is difficult to dry and tends to dry over time.
  • the ink dries, its volume decreases along the surface of the partition wall 3, but the shape of the finally formed common layer 14 changes depending on the speed of drying, resulting in a dome shape or a mortar shape. I think that. As a result, it is considered that the drying speed affects the film thickness.
  • an insulating film made of SiO 2 is formed as a lattice-like insulating film 4, and a partition made of polyimide resin is formed as a stripe-shaped partition 3, a polylayer is formed as a common layer 14.
  • a hole injection layer composed of (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS) was formed.
  • a hole injection layer was formed using an ink in which 35 wt% of PEDOT / PSS was dissolved in water.
  • the common layer formed in the first process was more than the common layer formed in the second process.
  • the film thickness tended to be thin.
  • the amount of ink supplied per unit length in the row direction for each process so that the common layers formed in different rows have the same film thickness. Furthermore, it is preferable that the supply amount of the ink is less in the subsequent process than in the previous process.
  • the common layer formed in the first process is thinner than the common layer formed in the second process.
  • the amount of ink supplied in the second process, which corresponds to the subsequent process, should be reduced so that the film thickness of the common layer is more equal between the even and odd lines. Is preferred.
  • the ink supply amount is adjusted by (1) adjusting the speed when moving the ink supply position in the row direction, or (2) adjusting the ink supply amount per unit time. It is preferable to carry out by.
  • the ink supply amount can be adjusted by adjusting the movement speed in the row direction X of the nozzle.
  • the amount of ink supply can be adjusted with higher accuracy than when adjusting the per-ink discharge amount.
  • the ink supply amount can be adjusted by adjusting the ejection amount per time, it may be preferable to adjust the ink supply amount by adjusting the ink supply amount per unit time.
  • Step of forming the light emitting layer As described above, when a color display device is manufactured, in order to manufacture three types of organic EL elements, for example, it is necessary to paint different materials for the light emitting layer. For example, when three types of light emitting layers are formed for each row, red ink containing a material that emits red light, green ink containing a material that emits green light, and blue ink containing a material that emits blue light are arranged in columns. It is necessary to apply in the direction Y with two rows. For example, each light emitting layer can be applied and formed by sequentially applying red ink, green ink, and blue ink in predetermined rows.
  • Examples of a method for sequentially applying red ink, green ink, and blue ink to a predetermined line include predetermined application methods such as a printing method, an inkjet method, and a nozzle coating method.
  • predetermined application methods such as a printing method, an inkjet method, and a nozzle coating method.
  • the light emitting layer may be formed by the same method as the method for forming the common layer 14 with m being a multiple of two.
  • a predetermined organic layer or the like is formed by a predetermined method as necessary. These may be formed by using a predetermined coating method such as a printing method, an inkjet method, a nozzle coating method, or a predetermined dry method.
  • Step of forming the other electrode of the pair of electrodes on the organic layer Next, the other electrode is formed.
  • the other electrode is formed on the entire surface of the support substrate. Thereby, a plurality of organic EL elements can be formed on the substrate.
  • the organic EL element has various layer configurations.
  • an example of a layer structure of an organic EL element, a configuration of each layer, and a method for forming each layer will be described.
  • the organic EL element includes a pair of electrodes and one or a plurality of organic layers disposed between the electrodes.
  • One or more light emitting layers are provided as one or a plurality of organic layers.
  • an organic layer different from the light emitting layer may be provided, and further an inorganic layer may be provided.
  • a layer provided between the anode and the cathode will be described. Among these, a layer containing an organic substance corresponds to the organic layer.
  • the organic substance constituting the organic layer may be a low molecular compound or a high molecular compound, or may be a mixture of a low molecular compound and a high molecular compound, but is preferably a high molecular compound and has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of from 10 3 to 10 3 .
  • a polymer compound of 10 8 is preferred. This is because, when an organic layer is formed by a coating method, an organic substance having good solubility in a solvent is preferable, but generally a polymer compound has good solubility in a solvent.
  • Examples of the layer provided between the cathode and the light emitting layer include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer.
  • the layer close to the cathode is called an electron injection layer
  • the layer close to the light emitting layer is called an electron transport layer.
  • Examples of the layer provided between the anode and the light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer.
  • the layer provided between the cathode and the light emitting layer and the layer provided between the anode and the light emitting layer can be provided as a common layer in common to all organic EL elements.
  • the common layer that can be formed by a coating method is preferably formed by the above-described method of applying the liquid columnar ink of the present invention.
  • anode / light emitting layer / cathode b) anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode c) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode d) anode / hole injection layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode e) anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode f) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode g) anode / hole transport layer / light emitting layer / Electron injection layer / cathode h) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / electron injection layer
  • the organic EL element may have two or more light-emitting layers, or a so-called multi-photon type in which two or more light-emitting layers are included and a charge generation layer for generating charges is interposed between the light-emitting layers. These elements may be configured.
  • the organic EL element may be further covered with a sealing member such as a sealing film or a sealing plate for sealing.
  • an insulating layer having a thickness of 2 nm or less may be provided adjacent to the electrode in order to further improve adhesion to the electrode or improve charge injection from the electrode.
  • a thin buffer layer may be inserted between each of the aforementioned layers in order to improve adhesion at the interface or prevent mixing.
  • the order of the layers to be laminated, the number of layers, and the thickness of each layer can be appropriately set in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
  • the organic EL element may be arranged such that, among the anode and the cathode, the anode is disposed near the support substrate, the cathode is disposed at a position separated from the support substrate, and conversely, the cathode is disposed near the support substrate. May be arranged at a position separated from the support substrate.
  • each layer may be stacked on the support substrate in order from the left layer, and conversely, each layer may be stacked on the support substrate in order from the right layer.
  • ⁇ Support substrate> As the support substrate, for example, a glass, plastic, and silicon substrate and a laminate of these are used. Further, a substrate on which an electric circuit is formed in advance may be used as a support substrate for forming the organic EL element thereon.
  • an electrode exhibiting optical transparency is used for the anode.
  • the electrode exhibiting light transmittance thin films such as metal oxides, metal sulfides, and metals having high electrical conductivity can be used, and those having high light transmittance are preferably used.
  • a thin film made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, indium zinc oxide (abbreviated as IZO), gold, platinum, silver, copper, or the like is used.
  • a thin film made of ITO, IZO, or tin oxide is preferably used.
  • Examples of a method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method.
  • an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof or polythiophene or a derivative thereof may be used.
  • a material that reflects light may be used, and as such a material, a metal, metal oxide, or metal sulfide having a work function of 3.0 eV or more is preferable.
  • the film thickness of the anode can be appropriately selected in consideration of light transmittance and electric conductivity, and is, for example, 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, and more preferably 50 nm to 500 nm. .
  • ⁇ Hole injection layer As the hole injection material constituting the hole injection layer, oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine type, starburst type amine type, phthalocyanine type, amorphous carbon, polyaniline, And polythiophene derivatives.
  • oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine type, starburst type amine type, phthalocyanine type, amorphous carbon, polyaniline, And polythiophene derivatives.
  • Examples of the method for forming the hole injection layer include film formation from a solution containing a hole injection material.
  • the solvent of the solution used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve the hole injection material.
  • a chlorine-based solvent such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, or an ether-based solvent such as tetrahydrofuran.
  • aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and water.
  • a film forming method from a solution As a film forming method from a solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method,
  • the coating method include a flexographic printing method, an offset printing method, an ink jet printing method, and a nozzle coating method.
  • the hole injection layer is preferably formed by the nozzle coating method described above.
  • the thickness of the hole injection layer is appropriately set in consideration of the electrical characteristics and the ease of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. is there.
  • ⁇ Hole transport layer> As the hole transport material constituting the hole transport layer, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, Triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or Examples thereof include derivatives thereof.
  • hole transport materials include polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amine compound groups in the side chain or main chain, polyaniline or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, poly Polymeric hole transport materials such as arylamine or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred. More preferred are polyvinylcarbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, and polysiloxane derivatives having an aromatic amine in the side chain or main chain. In the case of a low-molecular hole transport material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.
  • the method for forming the hole transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular hole transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material can be exemplified.
  • molecular hole transport materials include film formation from a solution containing a hole transport material.
  • the solvent of the solution used for film formation from the solution is not particularly limited as long as it can dissolve the hole transport material.
  • the solvent of the solution used when forming the hole injection layer from the solution is exemplified. Can be used.
  • the same coating method as the above-mentioned film forming method of the hole injection layer can be mentioned, and the hole transport layer is preferably formed by the nozzle coating method described above.
  • polystyrene examples include vinyl chloride and polysiloxane.
  • the film thickness of the hole transport layer is appropriately set in consideration of the electrical characteristics and the ease of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. It is.
  • the light emitting layer is usually formed of an organic substance that mainly emits fluorescence and / or phosphorescence, or this organic substance and a dopant that assists the organic substance.
  • the dopant is added, for example, in order to improve the luminous efficiency and change the emission wavelength.
  • the organic substance may be a low molecular compound or a high molecular compound, and the light emitting layer preferably contains a high molecular compound having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 to 10 8 .
  • Examples of the light emitting material constituting the light emitting layer include the following dye materials, metal complex materials, polymer materials, and dopant materials.
  • dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like.
  • Metal complex materials examples include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, or Al, Zn, Be, Ir, Pt, etc. as a central metal, and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline.
  • Examples include metal complexes having a structure as a ligand, for example, iridium complexes, platinum complexes and other metal complexes having light emission from a triplet excited state, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc A complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, and the like can be given.
  • metal complexes having a structure as a ligand for example, iridium complexes, platinum complexes and other metal complexes having light emission from a triplet excited state, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc A complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, and the
  • Polymer material As polymer materials, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye materials and metal complex light emitting materials are polymerized. The thing etc. can be mentioned.
  • materials that emit blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like.
  • polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.
  • Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferred.
  • Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like.
  • polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferable.
  • Dopant material examples include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like.
  • the thickness of such a light emitting layer is usually about 2 nm to 200 nm.
  • Examples of the method for forming a light emitting material include a printing method, an ink jet printing method, a nozzle coating method, and the like.
  • Electrode transport material constituting the electron transport layer
  • known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthra Quinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof, etc. Can be mentioned.
  • electron transport materials include oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorenes Or a derivative thereof, preferably 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline. preferable.
  • the film formation method of the electron transport layer is not particularly limited, but for a low molecular electron transport material, a vacuum deposition method from powder, or a film formation from a solution or a molten state can be exemplified.
  • the polymer electron transport material include film formation from a solution or a molten state.
  • a polymer binder may be used in combination.
  • the film forming method from a solution include the same coating method as the above-described film forming method of the in-hole injection layer.
  • the film thickness of the electron transport layer is appropriately set in consideration of the electrical characteristics and the ease of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm. .
  • an optimal material is appropriately selected according to the type of the light emitting layer, and an alloy containing at least one of alkali metal, alkaline earth metal, alkali metal and alkaline earth metal, alkali A metal or alkaline earth metal oxide, halide, carbonate, or a mixture of these substances can be given.
  • alkali metals, alkali metal oxides, halides, and carbonates include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride , Rubidium oxide, rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, lithium carbonate, and the like.
  • alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, halides and carbonates include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, barium oxide, Examples thereof include barium fluoride, strontium oxide, strontium fluoride, and magnesium carbonate.
  • An electron injection layer may be comprised by the laminated body which laminated
  • the electron injection layer is formed by vapor deposition, sputtering, printing, or the like.
  • the thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 ⁇ m.
  • a material for the cathode is preferably a material having a low work function, easy electron injection into the light emitting layer, and high electrical conductivity.
  • the organic EL element that extracts light from the anode side the light from the light emitting layer is reflected by the cathode to the anode side, and therefore, a material having a high visible light reflectance is preferable as the cathode material.
  • an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a group 13 metal of the periodic table, or the like can be used.
  • cathode material examples include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and the like.
  • An alloy, graphite, or a graphite intercalation compound is used.
  • alloys include magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, magnesium-aluminum alloys, indium-silver alloys, lithium-aluminum alloys, lithium-magnesium alloys, lithium-indium alloys, calcium-aluminum alloys, and the like.
  • a transparent conductive electrode made of a conductive metal oxide, a conductive organic material, or the like can be used.
  • the conductive metal oxide include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, and IZO
  • examples of the conductive organic substance include polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, and the like.
  • the cathode may be composed of a laminate in which two or more layers are laminated. In some cases, the electron injection layer is used as a cathode.
  • the film thickness of the cathode is appropriately set in consideration of electric conductivity and durability, and is, for example, 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 20 nm to 1 ⁇ m, and more preferably 50 nm to 500 nm.
  • Examples of the method for producing the cathode include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded.
  • Examples of the material for the insulating layer include metal fluorides, metal oxides, and organic insulating materials.
  • an organic EL element provided with an insulating layer having a thickness of 2 nm or less an organic EL element having an insulating layer having a thickness of 2 nm or less adjacent to the cathode and an insulating layer having a thickness of 2 nm or less adjacent to the anode are provided. Can be mentioned.
  • the manufacturing method of the light emitting device for forming the organic EL element on the substrate has been described in detail particularly about the method for forming the common layer.
  • the method for forming the common layer is not limited to the common layer, but a general thin film. It can be applied to pattern formation.
  • a manufacturing method such as patterning of a thin film
  • a plurality of rows extending in a row direction different from the column direction are set on a predetermined substrate with a predetermined interval in a predetermined column direction.
  • a plurality of thin films can be formed in each row, and the film thickness can be equal to each other.
  • a liquid columnar ink containing a material to be a thin film is supplied onto the predetermined row, and the thin film in a predetermined row is applied by moving the ink supply position in the row direction. Forming a film and forming the thin film.
  • a process of coating and forming the thin film with an interval of m rows (the symbol “m” represents a natural number) in the column direction with respect to the row where the thin film is not formed is (m + 1). Do it once.

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Abstract

 複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法であって、平面上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定されており、前記複数の有機EL素子が、各前記行上において前記行方向に所定の間隔をあけて設けられる。前記複数の有機EL素子のそれぞれは、一対の電極と、該電極間に設けられ、各有機EL素子に共通して設けられる共通層とを含んで構成される。この発光装置の製造方法は、前記共通層を形成する工程を含み、共通層を形成する工程では、共通層が形成されていない行について、前記列方向にm行の間隔を開けて共通層を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う。

Description

発光装置の製造方法
 本発明は発光装置の製造方法に関する。
 表示装置には液晶表示装置やプラズマ表示装置など種々のものがあるが、その1つに、画素の光源として有機EL(Electro Luminescence)素子を用いた表示装置がある。
 有機EL素子は、表示装置において基板上に整列して配置されている。基板上には有機EL素子を区分けするための複数本の隔壁がストライプ状に配置されている。換言すると、基板上には、複数本の隔壁に対応する複数本の凹部がストライプ状に設けられている。複数の有機EL素子は、複数本の凹部にそれぞれ設けられ、各凹部において、凹部の延びる方向(以下において、「凹部の延びる方向」を行方向といい、この行方向に垂直な方向を例えば列方向ということがある。)に沿って所定の間隔を開けて配置されている。
 カラー表示装置には、所期の色を表現するために、赤色、緑色および青色のうちのいずれか1種の光を放つ3種類の有機EL素子が設けられる。例えば、赤色、緑色または青色を放つ複数の有機EL素子を各凹部に配置した以下の(I)~(III)の3つの行を、繰り返しこの順序で列方向に配置することによって、カラー表示装置が実現される。
(I)赤色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行。
(II)緑色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行。
(III)青色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行。
 有機EL素子は、一対の電極と、この電極間に設けられる複数の有機層とを含んで構成される。有機EL素子には、複数の有機層として少なくとも一層の発光層が設けられている。上記3種類の有機EL素子は、赤色、緑色および青色のいずれか1種の光を放つ発光層を、素子の種類に応じて形成することにより作製することができる。この場合、有機EL素子の種類に応じて、所定の行(凹部)に、所定の色を放つ発光層を形成する必要がある。例えば赤色の光を放つ発光層を形成する場合、赤色の光を放つ発光層となる材料を含むインキを、この発光層が形成されるべき行(凹部)に供給し、さらにこれを固化することによって、赤色の光を放つ発光層を形成することができる。青色または緑色の光を放つ発光層の形成方法も同様である。このように3種類の発光層をそれぞれ所定の行(凹部)に形成する場合、各種の発光層が形成される行(凹部)に応じて、各種のインキを塗り別ける必要がある。
 他方、発光色にさほど影響を与えない層、例えば正孔注入層および正孔輸送層などは、有機EL素子の発光色とは無関係に、3種類全ての有機EL素子に共通する層(以下、共通層ということがある。)として設けることができる。このような共通層を形成する際には、共通層となる材料を含むインキを所定の行(凹部)に応じて塗り別ける必要がない。そのため例えばスピンコート法のように基板の全面にインキを塗布することによって、全ての有機EL素子の共通層を一度に形成することもできる(例えば特許文献1参照)。
特開2009-54522号公報
 共通層を形成する際に基板全面にインキを塗布すると、隔壁間(凹部)だけでなく、隔壁上にまでインキが塗布される。隔壁上に塗布されたインキは、乾燥するにしたがって大部分が凹部に流入するが、その一部が隔壁上に残留することもある。そのため形成を意図していない隔壁上にも共通層が形成されることがある。
 意図していない部位にまで共通層が形成されると、隔壁間(凹部)に形成される共通層の膜厚が、意図した膜厚よりも薄くなることがあり、また隔壁上に形成された共通層に起因して、意図しない部位での電気的な導通が発生し、リーク電流が生じることがあるという問題がある。
 そこで上記問題を解決するために、基板全面にインキを塗布する方法に代えて、ノズルコート法によって、隣り合う隔壁間(凹部)にのみインキを供給し、隔壁間(凹部)にのみ共通層を形成する方法を検討したところ、この方法では以下の問題が生じることが確認された。
 ノズルコート法では、いわゆる一筆書きで全ての行(凹部)にインキを供給する。すなわち基板の上方に配置されるノズルから液柱状のインキを吐出したまま、ノズルを行方向に往復移動させつつ、ノズルの往復移動の折り返しの際に、基板を列方向に一行分だけ移動させることによって、全ての行(凹部)にインキを供給する。ノズルは、有機EL素子が形成される領域だけでなく、この領域を超えたところまで行方向に往復移動する。隔壁は、有機EL素子が形成される領域に設けられているが、この領域を超えたところには設けられていないため、ノズルコート法では隔壁が設けられていない領域にまでインキが塗布されることになる。
 隔壁が設けられている領域に塗布されたインキは、凹部によってその移動が規制されるが、隔壁が設けられていない領域に塗布されたインキ、すなわち行方向の端部に塗布されたインキは、その移動を規制するものがないために、基板上を濡れ広がって隣の行のインキと連なり、ひいては列方向に連なることがある。隔壁間(凹部)に供給されたインキは、乾燥する際に、列方向に連なるインキに引き込まれるようにして一部が移動することがある。その結果として、行方向の端部に形成される有機EL素子の共通層の膜厚が、他の有機EL素子の共通層に比べて薄くなることがある。またインキは、隣の行に溢れ出ない程度ではあるが、多量に供給されるため、所定の行に供給されたインキが、隣の行に供給されたインキと隔壁上において連なることがあり、結果として隔壁上に共通層が形成されることがある。その場合、全面にインキを塗布した場合と同様の問題が生じる。
 従って、本発明の目的は、インキを液柱状に塗布する方法を用いて、複数の有機EL素子にわたって膜厚が等しい共通層を形成することのできる、複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法を提供することである。
 本発明は、複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法に関する。本発明に係る製造方法では、平面上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定されており、前記複数の有機EL素子が、各前記行上において前記行方向に所定の間隔をあけて設けられる。前記複数の有機EL素子のそれぞれは、一対の電極と、該電極間に設けられ且つ各有機EL素子に共通して設けられる共通層とを含んで構成され、異なる行に形成される前記有機EL素子の前記共通層の膜厚が等しくなるようになっている。
 前記複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法は、一対の電極のうちの一方の電極を形成する工程と、一対の電極のうちの他方の電極を形成する工程と、共通層となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキが供給される位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の共通層を塗布成膜し、前記共通層を形成する工程とを含む。前記共通層を形成する工程では、共通層が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)の間隔を開けて共通層を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う。
 本発明に係る前記製造方法では、異なる行に形成される前記共通層の膜厚が等しくなるように、行方向の単位長さ当りのインキの供給量を前記プロセスごとに調整するようにしてもよい。
 本発明に係る前記製造方法では、行方向の単位長さ当りのインキの供給量は、前のプロセスよりも、後のプロセスの方を少なくするようにしてもよい。
 本発明に係る前記製造方法では、インキの供給量の調整は、インキが供給される位置を前記行方向に移動する際の速度を調整することによって行うようにしてもよい。
 本発明に係る前記製造方法では、インキの供給量の調整は、インキの単位時間当たりの供給量を調整することによって行うようにしてもよい。
 本発明に係る前記製造方法では、前記mが1であるようにしてもよい。
 また本発明は、複数本の薄膜の製造方法に関し、前記製造方法では、所定の基板上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定されており、前記複数本の薄膜が、各行にそれぞれ形成され、互いに膜厚が等しくなるようになっている。前記複数本の薄膜の製造方法は、薄膜となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキを供給する位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の薄膜を塗布成膜し、前記薄膜を形成する工程を含む。前記薄膜を形成する工程では、薄膜が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)間隔を開けて薄膜を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う。
 本発明では、列方向にm行の間隔を開けて共通層を塗布成膜する。この場合、列方向に間隔を開けることなく共通層を塗布成膜する場合に比べて、インキを塗布する列方向の間隔が広がるため、行方向の端部においてインキが列方向に連なることを防ぐことができる。また隣の行に連続してインキを塗布しないため、所定の行に供給されたインキが、隣の行に供給されたインキと隔壁上において連なることを防ぐことができる。これによって、インキを液柱状に塗布する方法を用いて、複数の有機EL素子にわたって膜厚が等しい共通層を形成することができる。
本実施形態の発光装置1を模式的に示す平面図である。 発光装置1を模式的に示す断面図である。 1回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す平面図である。 1回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す断面図である。 2回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す平面図である。 2回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す断面図である。
 本発明の一実施形態に係る、発光装置の製造方法では、平面上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定される。この製造方法では、各前記行上において前記行方向に所定の間隔をあけて設けられる複数の有機EL素子のそれぞれが、一対の電極と、該電極間に設けられ且つ各有機EL素子に共通して設けられる共通層とを含んで構成される。異なる行に形成される前記有機EL素子の前記共通層の膜厚が等しくなるようになっている。
 前記複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法は、一対の電極のうちの一方の電極を形成する工程と、一対の電極のうちの他方の電極を形成する工程と、共通層となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキが供給される位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の共通層を塗布成膜し、前記共通層を形成する工程とを含む。この共通層を形成する工程では、共通層が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)の間隔を開けて共通層を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行うようになっている。
 発光装置は、例えば表示装置として利用される。表示装置には、主にアクティブ・マトリクス(active matrix)駆動型の装置と、パッシブ・マトリクス(passive matrix)駆動型の装置とがあるが、本実施形態ではその一例としてアクティブ・マトリクス駆動型の表示装置について説明する。
 <発光装置の構成>
まず発光装置の構成について説明する。図1は、本実施形態の発光装置1を模式的に示す平面図である。図2は、発光装置1を模式的に示す断面図である。発光装置1は、支持基板2と、この支持基板2上に形成される複数の有機EL素子11と、複数の有機EL素子11を区分けするために設けられる隔壁3と、各有機EL素子11を電気的に絶縁する絶縁膜4とを含んで構成される。
 本実施形態では、複数の有機EL素子11はそれぞれ、支持基板2上においてマトリクス状に整列して配置される。すなわち複数の有機EL素子11はそれぞれ、行方向Xに所定の間隔を開けるとともに、列方向Yに所定の間隔を開けて配置される。本実施形態では、行方向Xおよび列方向Yは、互いに垂直であって、かつそれぞれが支持基板2の厚み方向Zに垂直である。
 本実施形態では、行方向Xに延びる複数本の隔壁3が、支持基板2上に設けられる。この隔壁3は、平面視でいわゆるストライプ状に設けられる。各隔壁3はそれぞれ、列方向Yに隣り合う有機EL素子11の間に設けられる。換言すると複数の有機EL素子11は、列方向Yに隣り合う隔壁3の間に設けられ、各隔壁3間において、行方向Xに所定の間隔を開けて配置されている。以下、列方向Yに隣り合う一対の隔壁と支持基板とによって規定される凹みを、凹部5ということがあり、複数本の凹部5がそれぞれ所定の行に対応する。
 本実施形態では、支持基板2と隔壁3との間に、各有機EL素子11を電気的に絶縁する格子状の絶縁膜4が設けられる。この絶縁膜4は、行方向Xに延伸する複数本の板状の部材と、列方向Yに延伸する複数本の板状の部材とが一体的に形成されて構成される。格子状の絶縁膜4の開口6は、平面視で有機EL素子11に重なる位置に形成される。絶縁膜4の開口6は、平面視で例えば小判(oval gold)形、略円形、略楕円形および略矩形などに形成される。前述の隔壁3は、絶縁膜4の一部を構成する行方向Xに延伸する部材上に設けられる。この絶縁膜4はその目的に応じて必要に応じて設けられる。例えば絶縁膜4は、行方向Xの有機EL素子の電気絶縁を確保するために設けられる。
 有機EL素子11は、一対の電極と、該電極間に設けられる1層以上の発光層とを含んで構成される。本実施形態では、各有機EL素子11に共通して設けられる共通層が、一対の電極間に設けられる。この共通層には、例えば、発光層とは異なる有機層、無機物と有機物とを含む層、および無機層などがある。具体的には、いわゆる正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、および電子注入層などが共通層として設けられる。図2には、一例として一対の電極12,13間に1層の共通層14と1層の発光層15とが設けられた有機EL素子11が示されている。後述するように、例えば有機EL素子11は、一対の電極12,13のうちの一方の電極12に相当する陽極、共通層14に相当する正孔注入層、発光層15、一対の電極12,13のうちの他方の電極13に相当する陰極が、支持基板2側からこの順で積層されて構成される。以下では、発光層15よりも一方の電極12寄りに共通層14が配置される構成の有機EL素子について説明するが、本発明はこの構成に限らず、発光層15よりも他方の電極13寄りに共通層14が配置されていてもよく、また発光層15に対して一方の電極12側と、他方の電極13側との両方に共通層14が配置されていてもよい。
 一対の電極12,13は、陽極と陰極とから構成される。陽極および陰極のうちの一方の電極は、一対の電極12,13のうちの一方の電極12として支持基板2寄りに配置され、陽極および陰極のうちの他方の電極は、一対の電極12,13のうちの他方の電極13として、一方の電極12よりも支持基板2から離間して配置される。
 本実施形態の発光装置1は、アクティブ・マトリクス型の装置なので、一方の電極12は、有機EL素子11ごとに個別に設けられる。例えば一方の電極12は板状であって、平面視で略矩形状に形成される。一方の電極12は、各有機EL素子が設けられる位置に対応してマトリクス状に支持基板2上に設けられ、それぞれが、行方向Xに所定の間隔を開けるとともに、列方向Yに所定の間隔を開けて配置される。すなわち一方の電極12は、平面視で、列方向Yに隣り合う隔壁3の間に設けられ、各隔壁3間において、行方向Xに所定の間隔を開けて配置されている。
 前述した格子状に設けられる絶縁膜4は、平面視で、一方の電極12を除く領域に主に形成され、その一部が一方の電極12の周縁を覆って形成されている。換言すると、絶縁膜4には一方の電極12上に開口6が形成されている。この開口6によって、一方の電極12の表面が絶縁膜4から露出する。前述した複数本の隔壁3は、絶縁膜4の一部を構成する行方向Xに延伸する複数本の板状の部材上に設けられる。
 共通層14は、隔壁3に挟まれた領域に行方向Xに延伸して配置される。すなわち共通層14は、列方向Yに隣り合う隔壁3によって規定される凹部5に、板状に形成される。共通層14は、複数の行にそれぞれ形成されるが、本実施形態では全ての行の膜厚が等しくなるように形成される。すなわち異なる行に形成される前記共通層の膜厚が等しくなるように共通層14を形成する。
 発光層15は、共通層14と同様に、隔壁3に挟まれた領域に行方向Xに延伸して配置される。すなわち発光層15は、列方向Yに隣り合う隔壁3によって規定される凹部5に、板状に形成される。本実施形態では、発光層15は、共通層14上に積層されて設けられる。
 カラー表示装置の場合、上述したように例えば赤色、緑色および青色のいずれか1種の光を放つ3種類の有機EL素子を支持基板2上に設ける必要がある。具体的には、(I)赤色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行、(II)緑色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行、(III)青色の光を放つ複数の有機EL素子が所定の間隔を開けて配置される行を、この順序で、列方向Yに繰り返し配置することによってカラー表示装置用の発光装置を実現することができる。
 本実施形態では発光層の種類を異ならせることによって、赤色、緑色および青色のいずれか1種の光を放つ3種類の有機EL素子を作製する。そのため(i)赤色の光を放つ発光層が設けられる行、(ii)緑色の光を放つ発光層が設けられる行、(iii)青色の光を放つ発光層が設けられる行の3種類の行を、この順序で、列方向Yに繰り返し配置する。すなわち赤色の光を放つ発光層、緑色の光を放つ発光層、および青色の光を放つ発光層は、それぞれが列方向Yに2行の間隔を開けて行方向Xに延びる板状の層として順次共通層上に積層される。
 一対の電極12,13のうちの他方の電極13は、発光層15上に設けられる。本実施形態では、他方の電極13は、複数の有機EL素子にまたがって連続して形成され、複数の有機EL素子11に共通の電極として設けられる。すなわち他方の電極13は、発光層15上だけでなく隔壁3上にも形成され、発光層15上の電極と隔壁3上の電極とが連なるように一面に形成される。
 <発光装置の製造方法>
次に表示装置の製造方法について説明する。
 まず支持基板2を用意する。アクティブ・マトリクス型の表示装置の場合、この支持基板2として、複数の有機EL素子11を個別に駆動する駆動回路が予め形成された基板を用いることができる。例えばTFT(Thin Film Transistor)基板を支持基板として用いることができる。
 (一対の電極のうちの一方の電極を支持基板上に形成する工程)
次に用意した支持基板2上に、複数の一方の電極12をマトリクス状に形成する。一方の電極12は、例えば支持基板2上に一面に導電性薄膜を形成し、この導電性薄膜をフォトリソグラフィ法を用いてマトリクス状にパターニングすることにより、形成される。また例えば一方の電極12が形成されるパターンに対応する部位に開口が形成されたマスクを支持基板2上に配置し、このマスクを介して支持基板2上の所定の部位に導電性材料を選択的に堆積することにより、一方の電極12をパターン形成してもよい。一方の電極12の材料については後述する。本工程では一方の電極12が予め形成された支持基板を用意してもよい。
 次に本実施形態では支持基板2上に絶縁膜4を格子状に形成する。絶縁膜4は、有機物または無機物によって構成される。絶縁膜4を構成する有機物としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、およびポリイミド樹脂などの樹脂を挙げることができる。また絶縁膜を構成する無機物としては、SiO、SiNなどを挙げることができる。
 有機物からなる絶縁膜を形成する場合、まず例えばポジ型またはネガ型の感光性樹脂を一面に塗布し、所定の部位を露光、現像する。この露光、現像された感光性樹脂を硬化することによって、所定の部位に開口6が形成された絶縁膜4が形成される。感光性樹脂としてはフォトレジストを用いることができる。無機物からなる絶縁膜を形成する場合、無機物からなる薄膜をプラズマCVD法やスパッタ法などによって一面に形成する。次に所定の部位に開口6を形成することにより、絶縁膜4が形成される。開口6は、例えばフォトリソグラフィ法によって形成される。この開口6を形成することにより一方の電極12の表面が露出する。
 次に本実施形態では、複数本のストライプ状の隔壁3を絶縁膜4上に形成する。隔壁3は、例えば絶縁膜の材料として例示した材料を用いて、絶縁膜4を形成する方法と同様にして、ストライプ状に形成することができる。
 隔壁3および絶縁膜4の形状、並びにそれらの配置は、画素数および解像度などの表示装置の仕様、並びに製造の容易さなどに応じて適宜設定される。例えば隔壁3の列方向Yの厚みL1は、10μm~100μm程度であり、隔壁3の高さL2は、0.5μm~5μm程度であり、列方向Yに隣り合う隔壁3間の間隔L3、すなわち凹部5の列方向Yの幅L3は、50μm~300μm程度である。絶縁膜4に形成される開口6の行方向Xおよび列方向Yの幅は、それぞれ50μm~300μm程度である。
 (共通層を形成する工程)
次に本実施形態では、一方の電極12上に共通層14を形成する。本工程では、共通層14となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキの供給される位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の共通層を塗布成膜し、前記共通層14を形成する。すなわち、いわゆるノズルコート法によって共通層14を形成する。本実施形態では、例えば正孔注入層となる材料を含むインキをノズルコート法によって、異なる行に形成される前記共通層14の膜厚が等しくなるように、共通層14を形成する。さらに具体的には、共通層14が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)の間隔を開けて共通層14を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行うことによって、各行の共通層14を形成する。
 mは自然数であれば「1」に限定されないが、以下ではm=1の場合について図3、4を参照しつつ、より具体的に説明する。m=1の場合、1行の間隔を開けて共通層を塗布成膜するプロセスを、2回行うことによって、全ての行に共通層14を形成する。換言すると偶数行と奇数行に別けて共通層14を塗布成膜する。
 ノズルコート法では、いわゆる一筆書きで各行(凹部)にインキを供給する。本実施形態ではm=1なので、1行の間隔を開けて、いわゆる一筆書きで、各行(凹部)にインキを供給し、偶数行、奇数行に、2回のプロセスに別けてインキを供給する。すなわち支持基板2の上方に配置されるノズルから液柱状のインキを吐出したまま、ノズルを行方向Xに往復移動させつつ、ノズルの往復移動の折り返しの際に、基板を列方向に2行分だけ移動させることによって、1行の間隔を開けてインキを供給する。具体的には、ノズルから液柱状のインキを吐出したまま、(1)所定の行上において、行方向Xの一端から他端に向けてノズルを移動し(往路)、(2)支持基板2を列方向Yに2行分だけ移動させ(折り返し)、(3)所定の行上において、行方向Xの他端から一端に向けてノズルを移動し(復路)、(4)支持基板2を列方向Yに2行分だけ移動させ(折り返し)、これら(1)~(4)の動作をこの順序で繰り返すことによって、1行の間隔を開けてインキを供給する。
 1回目のプロセスでは、図1に示す基板上において、偶数行にインキを塗布する。図3、4は1回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す図である。図3ではインキが塗布された領域にハッチングを施している。図4に示すように、行方向Xに垂直な平面で切った塗布液の断面は、ドーム状となっているが、隣の行(奇数行)にはインキが塗布されていないため、隔壁3上において、偶数行に供給されたインキが隣の行(奇数行)のインキと連なることがない。また一行毎にインキを塗布する場合に比べると、インキを塗布する列方向Yの間隔が広がるため、行方向の端部においてインキが連なることを防ぐことができる。
 2回目のプロセスでは、図1に示す基板上において、奇数行にインキを塗布する。2回目のプロセスでは、共通層14が形成されていない行について、1回目のプロセスと同様に、いわゆる一筆書きで各行(凹部)にインキを供給する。すなわち1回目のプロセスで塗布されなかった奇数行にインキを供給する。図5,6は、2回目のプロセスを行った直後の状態を模式的に示す図である。図5に示すように、1行の間隔を開けて共通層14を塗布成膜するプロセスを2回行うことによって、全ての行にインキが塗布される。図5では、2回目のプロセスにおいて塗布されたインキにもハッチングを施しており、1回目のプロセスにおいて塗布されたインキと、2回目のプロセスにおいて塗布されたインキとは、ハッチングの斜線の傾きを異ならせている。
 図6に示すように、2回目のプロセスを行う時には、1回目のプロセスにおいて塗布されたインキは凹部5内に退避している。インキは時間とともにその溶媒が蒸発し、一部が乾燥することによって体積が収縮し、隔壁上に塗布されたインキが体積の収縮にともなって凹部5内に移動するからである。このように2回目のプロセスを行う時には、1回目のプロセスにおいて塗布されたインキが隔壁3上に存在しないため、たとえ2回目のプロセスにおいて隔壁上にまでインキが塗布されたとしても、この隔壁3上のインキと、隣の行のインキとが連なることを避けることができる。このように隣の行のインキと連なることなく、分離していれば、隔壁3上に塗布されたインキは、溶媒の蒸発にともなって収縮し、隣のインキに引きずられることなく隔壁3間の凹みに収容されるので、隔壁3上に中間層が形成されることを防ぐことができる。
 また図5では、間隔を開けずに一行ごとにインキを供給した場合と同様に、1回目のプロセスと2回目のプロセスとで塗布されたインキが、行方向Xの両端部において列方向に近接しているように見える。しかしながら、前述したように2回目のプロセスにおいて塗布液を塗布する際には、1回目のプロセスにおいて塗布されたインキの一部が乾燥しているために、1回目のプロセスにおいて行方向Xの端部に塗布されたインキの影響を受け難くなる。したがって2回目のプロセスにおいて、1行の間隔を開けてインキを塗布することにより、1回目のプロセスと同様、インキを塗布する列方向Yの間隔が広がるため、行方向Xの端部においてインキが連なることを防ぐことができる。
 共通層14は、隔壁3間に供給されたインキを固化することによって形成することができる。薄膜の固化は、例えば溶媒を除去することによって行うことができる。溶媒の除去は、自然乾燥、加熱乾燥および真空乾燥などによって行うことができる。また光や熱などのエネルギーを加えることによって重合する材料を含むインキを用いた場合、インキを印刷した後に光や熱などのエネルギーを加えることによって薄膜を固化してもよい。
 以上のように、列方向にm行の間隔を開けて共通層14を塗布成膜することによって、インキを塗布する際に、行方向の端部においてインキが連なること、および隔壁3上においてこの隔壁3を挟んで隣り合う行に供給されたインキが連なることを防ぐことができ、これによって、複数の行にわたって膜厚が等しい共通層14を形成することができる。本実施形態において膜厚は、一方の電極12上において最も薄い部位での膜厚を意味する。膜厚が等しいとは、発光装置を使用する際に膜厚の相違によって生じる明るさの違いが知覚されない程度の等しさを意味する。具体的には全行の膜厚の相加平均を基準にすると、(膜厚の相加平均)×0.8から(膜厚の相加平均)×1.2の範囲内に各共通層の膜厚が収まることを意味する。
 本実施形態ではm=1の場合について説明したが、前述したようにmは1に限らず、自然数であれば2以上であってもよい。このようにmが2以上であっても、列方向にm行の間隔を開けてインキを供給することにより、mが1の場合と同様に、方向の端部においてインキが連なること、および隔壁上において隣の行に供給されたインキと連なることを防ぐことができ、これによって、複数の行にわたって膜厚が等しい共通層14を形成することができる。
 mは自然数であればよいが、その数は小さい方が好ましく、1が最も好ましい。全ての行にインキを塗布するためには(m+1)回のプロセスが必要となるが、mの数が小さくなるほどプロセスの数が少なくなり、全ての共通層を形成するために要する時間が短くなるためである。
 本実施形態では1本のノズルを用いてインキを塗布する工程について説明したが、1本に限らず複数本のノズルを用いてインキを塗布してもよい。この場合、列方向にm行の間隔を開けて複数のノズルを配置すればよく、ノズルの行方向Xの往復移動の折り返しの際に、列方向にm行の間隔を開けてインキが塗布されるように、ノズルの本数に対応させて支持基板2を所定の距離だけ列方向Yに移動させればよい。
 本実施形態では1層の共通層14をノズルコート法で形成したが、1つの有機EL素子に複数の共通層が設けられる場合には、複数ある共通層のうちの少なくとも1層の共通層を上述したノズルコート法によって形成すればよく、また複数の共通層を上述したノズルコート法によって形成してもよい。
 以上のように、列方向にm行の間隔を開けて共通層14を塗布成膜することによって、複数の行にわたって膜厚の等しい共通層14を形成することができる。但し、以下の実験例で示すように、全てのプロセスにおいて、同じ量のインキを供給したとしても、共通層14の膜厚が、等しい範囲内ではあるがプロセスごとに僅かに異なることがある。すなわちm=1の場合、1回目のプロセスで形成した共通層14の膜厚と、2回目のプロセスにおいて形成した共通層14の膜厚とが、等しい範囲内ではあるが僅かに異なることがある。このプロセスごとの膜厚の相違は、インキの乾燥する雰囲気がプロセスごとに異なることに起因するものと考えられる。例えば2回目のプロセスでは、1回目に供給されたインキが乾燥する雰囲気中でインキが塗布され、このような雰囲気中で乾燥する。1回目に供給されたインキと比べると、雰囲気中における溶媒が気化したガスの濃度が高いために、2回目に供給されたインキは乾燥し難く、時間をかけて乾燥する傾向にある。インキは乾燥するにしたがって隔壁3の表面に沿ってその体積を減少させていくが、乾燥のスピードによって、最終的に形成される共通層14の形状が変わり、ドーム状や、すり鉢状になったりすると考えられる。その結果として乾燥スピードが膜厚に影響するものと考えられる。
 (実験例)
一方の電極12としてITOからなる薄膜、格子状の絶縁膜4としてSiOから成る絶縁膜、およびストライプ状の隔壁3としてポリイミド樹脂からなる隔壁がそれぞれ形成された基板上に、共通層14としてポリ(3,4‐エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)から成る正孔注入層を形成した。m=1として1行の間隔を開けて共通層を順次形成し、2回のプロセスに別けて全ての行に共通層を形成した。水にPEDOT/PSSを35重量%溶解したインキを用いて正孔注入層を形成した。各プロセスでは、偶数行、奇数行にそれぞれ同じ量のインキを塗布した。形成した複数の行の共通層のなかから、列方向Yに連続する7つの行を選択し、この7つの行の共通層の膜厚を測定した。測定には触針式膜厚計(KLA-Tencor社製、P-16+)を使用した。その結果を表1に示す。表1において、偶数行は1回目のプロセスで形成した共通層の膜厚を表し、奇数行は2回目のプロセスで形成した共通層の膜厚を表す。なお一行おきにインキを塗布した場合、隔壁上において隣り合う行に連なる共通層は形成されることがなく、また行方向Xの端部においてインキが列方向Yに連なることがないことを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、偶数行及び奇数行にそれぞれ同じ量のインキを塗布したにもかかわらず、1回目のプロセスで形成した共通層の方が、2回目のプロセスで形成した共通層よりも、膜厚が薄くなる傾向がみられた。
 そこで本実施形態では異なる行に形成される前記共通層の膜厚が等しくなるように、行方向の単位長さ当りのインキの供給量をプロセスごとに調整することが好ましい。さらには、インキの供給量は、前のプロセスよりも、後のプロセスの方を少なくすることが好ましい。
 例えば実験例では、偶数行及び奇数行にそれぞれ同じ量のインキを塗布した場合に、1回目のプロセスで形成した共通層の方が、2回目のプロセスで形成した共通層よりも膜厚が薄くなる傾向がみられたため、偶数行と奇数行とで共通層の膜厚がより等しくなるように、後のプロセスに相当する2回目のプロセスの際に供給するインキの量を、少量にすることが好ましい。
 インキの供給量の調整は、(1)インキが供給される位置を前記行方向に移動する際の速度を調整することによって行う、または(2)インキの単位時間当たりの供給量を調整することによって行うことが好ましい。
 インキが供給される位置を前記行方向に移動する際の速度を調整する場合、ノズルの行方向Xの移動速度を調整することによってインキの供給量を調整することができるため、インキの単位時間当たりの吐出量を調整する場合に比べて、高精度にインキの供給量を調整することができる。
 ノズルの行方向Xの移動速度には制限があるために、ノズルの行方向Xの移動速度の調整によるインキの供給量の調整には限界があるが、その場合であっても、インキの単位時間当たりの吐出量を調整することによってインキの供給量を調整することができるため、インキの単位時間当たりの供給量を調整することによってインキの供給量の調整することが好ましい場合もある。
 (発光層を形成する工程)
前述したようにカラー表示装置を作製する場合には、3種類の有機EL素子を作製するために、例えば発光層の材料を塗り別ける必要がある。例えば3種類の発光層を行ごとに形成する場合、赤色の光を放つ材料を含む赤インキ、緑色の光を放つ材料を含む緑インキ、青色の光を放つ材料を含む青インキを、それぞれ列方向Yに2列の間隔を開けて塗布する必要がある。例えば、赤インキ、緑インキ、青インキを所定の行に順次塗布することによって各発光層を塗布成膜することができる。赤インキ、緑インキ、青インキを所定の行に順次塗布する方法としては、印刷法、インクジェット法、ノズルコート法などの所定の塗布法が挙げられる。例えば前述した共通層14を形成する方法において、mを2の倍数として、共通層14を形成する方法と同様の方法で発光層を形成してもよい。
 発光層を形成した後、必要に応じて所定の有機層などを所定の方法によって形成する。これらは印刷法、インクジェット法、ノズルコート法などの所定の塗布法、さらには所定の乾式法を用いて形成してもよい。
 (一対の電極のうちの他方の電極を有機層上に形成する工程)
次に他方の電極を形成する。前述したように本実施形態では他方の電極を支持基板上の全面に形成する。これによって複数の有機EL素子を基板上に形成することができる。
 前述したように有機EL素子には種々の層構成がある。以下では有機EL素子の層構造、各層の構成、および各層の形成方法の一例について説明する。
 有機EL素子は、一対の電極と、該電極間に配置される1または複数の有機層とを含んで構成される。1または複数の有機層として、1層以上の発光層が設けられる。陽極と陰極との間には、発光層に限らずに、発光層とは異なる有機層が設けられてもよく、さらには無機層が設けられる場合もある。以下において陽極と陰極との間に設けられる層について説明するが、これらのうちで有機物を含む層が有機層に相当する。有機層を構成する有機物としては、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、また低分子化合物と高分子化合物との混合物でもよいが、高分子化合物が好ましく、ポリスチレン換算の数平均分子量が10~10である高分子化合物が好ましい。これは、有機層を塗布法によって形成する際には溶媒への溶解性が良好な有機物が好ましいが、一般的に高分子化合物は溶媒への溶解性が良好なためである。
 陰極と発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に近い層を電子注入層といい、発光層に近い層を電子輸送層という。陽極と発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に近い層を正孔注入層といい、発光層に近い層を正孔輸送層という。これら陰極と発光層との間に設けられる層、および陽極と発光層との間に設けられる層は、共通層として全ての有機EL素子に共通して設けることができる。これら共通層のうちで塗布法によって形成することができる共通層は、前述した本発明の液柱状のインキを塗布する方法によって形成することが好ましい。
 有機EL素子の素子構成の一例を以下に示す。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
e)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
n)陽極/発光層/電子注入層/陰極
o)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
p)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
 さらに有機EL素子は、2層以上の発光層を有していてもよく、また2層以上の発光層を有し、電荷を発生する電荷発生層を発光層間に介在させた、いわゆるマルチフォトン型の素子を構成してもよい。
 有機EL素子は、封止のための封止膜または封止板などの封止部材でさらに覆われていてもよい。
 本実施形態の有機EL素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。
 積層する層の順序、層数、および各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜設定することができる。また有機EL素子は、陽極および陰極のうちで、陽極を支持基板寄りに配置し、陰極を支持基板から離間した位置に配置してもよく、また逆に陰極を支持基板寄りに配置し、陽極を支持基板から離間した位置に配置してもよい。具体的には上記a)~p)の構成において、左側の層から順に支持基板に各層を積層してもよく、逆に右側の層から順に支持基板に各層を積層してもよい。
 次に有機EL素子を構成する各層の材料および形成方法についてより具体的に説明する。
 <支持基板>
支持基板には、例えばガラス、プラスチック、およびシリコン基板、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。また有機EL素子をその上に形成するための支持基板として、予め電気回路が形成された基板を用いてもよい。
 <陽極>
発光層から放たれる光が陽極を通って出射する構成の有機EL素子の場合、陽極には光透過性を示す電極が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物および金属などの薄膜を用いることができ、光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、インジウム亜鉛酸化物(IndiumZinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、および銅などから成る薄膜が用いられる。これらの中でも、ITO、IZO、または酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などを挙げることができる。陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
 陽極には、光を反射する材料を用いてもよく、このような材料としては、仕事関数3.0eV以上の金属、金属酸化物、金属硫化物が好ましい。
 陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができ、例えば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 <正孔注入層>
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、および酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、およびポリチオフェン誘導体などを挙げることができる。
 正孔注入層の成膜方法としては、例えば正孔注入材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶液の溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。
 溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法などの塗布法を挙げることができ、正孔注入層は、上述したノズルコート法によって形成することが好ましい。
 正孔注入層の膜厚は、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <正孔輸送層>
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5-チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5-チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましい。さらに好ましくは、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。
 正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。
 溶液からの成膜に用いられる溶液の溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はなく、例えば正孔注入層を溶液から成膜する際に用いられる溶液の溶媒として例示したものを用いることができる。
 溶液からの成膜方法としては、前述した正孔中注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができ、正孔輸送層は、上述したノズルコート法によって形成することが好ましい。
 混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。
 正孔輸送層の膜厚としては、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <発光層>
発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、またはこの有機物とこれを補助するドーパントとから形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよく、発光層は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、10~10である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層を構成する発光材料としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、ドーパント材料を挙げることができる。
 (色素系材料)
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
 (金属錯体系材料)
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、またはAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
 (高分子系材料)
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
 上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
 (ドーパント材料)
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。このような発光層の厚さは、通常約2nm~200nmである。
 発光材料の成膜方法としては、印刷法、インクジェットプリント法、ノズルコート法などを挙げることができる。
 <電子輸送層>
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8-ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
 これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は8-ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-t-ブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8-キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。
 電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、または溶液若しくは溶融状態からの成膜を挙げることができる。高分子の電子輸送材料では、溶液または溶融状態からの成膜を挙げることができる。溶液または溶融状態からの成膜する場合には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液からの成膜方法としては、前述した正孔中注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
 電子輸送層の膜厚は、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 <電子注入層>
電子注入層を構成する材料としては、発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。
 また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されてもよく、例えばLiF/Caなどを挙げることができる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、1nm~1μm程度が好ましい。
 <陰極>
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。陽極側から光を取出す有機EL素子では、発光層からの光を陰極で陽極側に反射するために、陰極の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極には、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属および周期表13族金属などを用いることができる。陰極の材料としては、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、またはグラファイト若しくはグラファイト層間化合物などが用いられる。
 合金の例としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、カルシウム-アルミニウム合金などを挙げることができる。陰極としては、導電性金属酸化物および導電性有機物などから成る透明導電性電極を用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、およびIZOを挙げることができ、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などを挙げることができる。陰極は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよい。電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
 陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して適宜設定され、例えば10nm~10μmであり、好ましくは20nm~1μmであり、さらに好ましくは50nm~500nmである。
 陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法などを挙げることができる。
 <絶縁層>
絶縁層の材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料などを挙げることができる。膜厚2nm以下の絶縁層を設けた有機EL素子としては、陰極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けたもの、陽極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けたものを挙げることができる。
 以上では有機EL素子を基板上に形成する発光装置の製造方法に関して、特に共通層の形成方法について詳細に説明したが、上述の共通層の形成方法は、共通層に限らずに一般の薄膜のパターン形成に適用することができる。
 すなわち、薄膜のパターン形成といった製造方法を実行する際に、所定の基板上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行を設定しておき、複数本の薄膜が、各行にそれぞれ形成され、互いに膜厚が等しくなるようにすることができる。この薄膜の製造方法は、薄膜となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキを供給する位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の薄膜を塗布成膜し、前記薄膜を形成する工程を含む。この薄膜を形成する工程では、薄膜が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)間隔を開けて薄膜を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う。
 1 発光装置
 2 支持基板
 3 隔壁
 4 絶縁膜
 5 凹部
 6 開口
 11 有機EL素子
 12 一方の電極
 13 他方の電極
 14 共通層(有機層)
 15 発光層(有機層)

Claims (7)

  1.  平面上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定されており、各前記行上において前記行方向に所定の間隔をあけて設けられる複数の有機EL素子であって、それぞれが、一対の電極と、該電極間に設けられ、各有機EL素子に共通して設けられる共通層とを含んで構成され、異なる行に形成される前記有機EL素子の前記共通層の膜厚が等しい前記複数の有機EL素子を備える発光装置の製造方法であって、当該製造方法は、
     一対の電極のうちの一方の電極を形成する工程と、
     一対の電極のうちの他方の電極を形成する工程と、
     共通層となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキが供給される位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の共通層を塗布成膜し、前記共通層を形成する工程とを含み、
     前記共通層を形成する工程では、共通層が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)の間隔を開けて共通層を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う、発光装置の製造方法。
  2.  異なる行に形成される前記共通層の膜厚が等しくなるように、行方向の単位長さ当りのインキの供給量を前記プロセスごとに調整する請求項1記載の発光装置の製造方法。
  3.  行方向の単位長さ当りのインキの供給量は、前のプロセスよりも、後のプロセスの方を少なくする、請求項2記載の発光装置の製造方法。
  4.  インキの供給量の調整は、インキが供給される位置を前記行方向に移動する際の速度を調整することによって行う、請求項2または3記載の発光装置の製造方法。
  5.  インキの供給量の調整は、インキの単位時間当たりの供給量を調整することによって行う、請求項2または3記載の発光装置の製造方法。
  6.  前記mが1である、請求項1~5のいずれか1つに記載の発光装置の製造方法。
  7.  所定の基板上において所定の列方向に所定の間隔を開けて、前記列方向とは方向が異なる行方向に延びる複数の行が設定されており、各行にそれぞれ形成され、互いに膜厚が等しい複数本の薄膜の製造方法であって、当該製造方法は、
     薄膜となる材料を含む液柱状のインキを前記所定の行上に供給しつつ、インキを供給する位置を前記行方向に移動することによって、所定の行の薄膜を塗布成膜し、前記薄膜を形成する工程を含み、
     前記薄膜を形成する工程では、薄膜が形成されていない行について、前記列方向にm行(記号「m」は自然数を表す。)間隔を開けて薄膜を塗布成膜するプロセスを、(m+1)回行う、薄膜の製造方法。
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