JP2011181305A - Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】凸版印刷法により薄膜が形成された印刷体について、隔壁により区画された被印刷基板に対し有機機能性薄膜を均一に印刷形成するために、被印刷基板と印刷版との高さバラツキを均一化する方法を提供すること。
【解決手段】基板と、前記基板上に設けられた格子状の第一隔壁及び第二隔壁と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内に形成された少なくとも第一電極、第二電極、及び少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーと、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【選択図】図1In order to uniformly print and form an organic functional thin film on a substrate to be printed, which is partitioned by a partition, with respect to a printing body on which a thin film is formed by a relief printing method, height variation between the substrate to be printed and the printing plate To provide a method for homogenizing.
A substrate, a grid-shaped first partition and a second partition provided on the substrate, at least a first electrode formed in a region partitioned by the first partition and the second partition, a first An organic electroluminescent device comprising: two electrodes; an organic light emitting medium layer containing at least an organic light emitting material; and a first spacer and a second spacer on the lattice-shaped first partition and the second partition. One spacer is formed on the second partition so that the distance from two adjacent first partitions is equal, and the second spacer is formed on the intersection of the first partition and the second partition. Two organic electroluminescence elements, wherein two are formed so as to be parallel to two partition walls.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は印刷法により薄膜を形成された印刷体に係り、特に吸水性を有さず隔壁により区画された被印刷基板に対し機能性有機薄膜を形成する方法に関する。なかでも情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とする)に関するものである。 The present invention relates to a printing body on which a thin film is formed by a printing method, and more particularly to a method for forming a functional organic thin film on a substrate to be printed that has no water absorption and is partitioned by partition walls. In particular, the present invention relates to an organic electroluminescence element (hereinafter, referred to as an organic EL element) that is expected to be used widely as a display such as an information display terminal or a surface light source.
近年、情報表示端末のディスプレイ用途として、大小の光学式表示装置が使用されるようになってきている。中でも、有機EL素子を用いた表示装置は、自発光型であるため応答速度が速く、消費電力が低いことから次世代のディスプレイとして注目されている。有機EL素子は有機発光材料を含む発光層を、第一の電極と第二の電極で挟んだ単純な基本構造をしている。この電極間に電圧を印加し、一方の電極から注入されるホールと、他方の電極から注入される電子とが発光層内で再結合する際に生じる光を画像表示や光源として用いるというものである。 In recent years, large and small optical display devices have been used for display applications of information display terminals. Among them, a display device using an organic EL element has been attracting attention as a next-generation display because it is self-luminous and has a high response speed and low power consumption. The organic EL element has a simple basic structure in which a light emitting layer containing an organic light emitting material is sandwiched between a first electrode and a second electrode. A voltage is applied between the electrodes, and the light generated when the holes injected from one electrode and the electrons injected from the other electrode recombine in the light emitting layer is used as an image display or light source. is there.
有機EL素子で何らかの画像表示を行うためには画素毎に発光のオンオフを調整する必要がある。そのため、少なくとも一方の電極は画素状にパターニングされる必要があり、通常、基板上に最初に形成される第一の電極はエッチングによってパターニングされている。この際、基板上に画素状に設けられた第一の電極の端部の段差は、そのまま上層に正孔輸送層や発光層等の有機機能性薄膜を形成しても段差が覆いきれずに短絡の原因となるため、第一の電極の端部を絶縁性の材料で覆うことが行われている。また、第一の電極上に形成される正孔輸送層や発光層がこれらの材料を溶媒に溶かした有機機能性インクを用いてノズルからインクを吐出する方法や印刷法によって形成される場合には、隣り合う画素との混色や導通を防ぐために隔壁が形成される。隔壁の形状は、それぞれの第一電極形状に沿って、パッシブ型の有機EL素子の場合はストライプ状に、アクティブ型の有機EL素子の場合は格子状に隔壁が形成されている(特許文献1参照)。 In order to perform some kind of image display with the organic EL element, it is necessary to adjust on / off of light emission for each pixel. For this reason, at least one of the electrodes needs to be patterned in a pixel shape. Usually, the first electrode formed first on the substrate is patterned by etching. At this time, the step at the end of the first electrode provided in a pixel shape on the substrate does not cover the step even if an organic functional thin film such as a hole transport layer or a light emitting layer is formed on the upper layer as it is. In order to cause a short circuit, the end portion of the first electrode is covered with an insulating material. In addition, when the hole transport layer or the light emitting layer formed on the first electrode is formed by a method of discharging ink from a nozzle or a printing method using an organic functional ink in which these materials are dissolved in a solvent. The barrier ribs are formed in order to prevent color mixing and conduction between adjacent pixels. The shape of the partition is in the form of stripes in the case of passive organic EL elements, and in the form of a lattice in the case of active organic EL elements, according to the respective first electrode shapes (Patent Document 1). reference).
印刷法によって隔壁内に有機機能性インクを充填して有機機能性薄膜を形成する場合、インクをノズルから供給する方法に比べてインクの飛散が少ないため隔壁を低くでき、さらに、印刷法のうち凸版印刷法はパターニング性に優れるため高精細な画素を形成できるという利点がある。しかし、凸版印刷法は版の凸部と隔壁内の画素が接触することにより画素上にインクを転写する必要があることから、基板と印刷機とのギャップや、印刷機の振動や基板搬送の精度、印刷版の高さや、隔壁の高さ、凸版上のインキ量のバラツキなどにより、凸版の凸部と画素とが接触する角度や、凸部と画素との距離などが画素ごとに異なるために、凸版上のインキと基板とが不均一に接触し(図4)、これにより画素毎にインク転写量が異なり、パネルに表示ムラが発生するといった印刷不良が発生していた。 When an organic functional thin film is formed by filling the partition wall with organic functional ink by the printing method, the partition wall can be lowered because the ink scatters less than the method of supplying ink from the nozzle. The relief printing method has an advantage that a high-definition pixel can be formed because of excellent patternability. However, in the relief printing method, it is necessary to transfer ink onto the pixels when the convex portions of the plate come into contact with the pixels in the partition wall, so the gap between the substrate and the printing machine, the vibration of the printing machine, and the substrate transport Because the accuracy, the height of the printing plate, the height of the partition, the variation in the amount of ink on the relief plate, the angle at which the relief portion of the relief plate and the pixel contact, the distance between the relief portion and the pixel, etc. vary from pixel to pixel. In addition, the ink on the relief printing plate and the substrate contacted non-uniformly (FIG. 4), resulting in a printing defect such that the amount of ink transferred was different for each pixel and display unevenness occurred on the panel.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、凸版印刷法により薄膜が形成された印刷体について、隔壁により区画された被印刷基板に対し有機機能性薄膜を均一に印刷形成するために、被印刷基板と印刷版との高さバラツキを均一化する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and for a printing body in which a thin film is formed by a relief printing method, in order to uniformly print an organic functional thin film on a substrate to be printed partitioned by a partition, It is an object of the present invention to provide a method for uniforming the height variation between a substrate to be printed and a printing plate.
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項1に係る発明は、基板と、前記基板上に設けられた格子状の第一隔壁及び第二隔壁と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内に形成された少なくとも第一電極、第二電極、及び少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーと、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The invention according to claim 1 of the present invention, which has been made to solve the above problems, includes a substrate, a grid-like first partition and a second partition provided on the substrate, and the first partition and the second partition. An organic light-emitting medium layer including at least a first electrode, a second electrode, and at least an organic light-emitting material, and a first spacer and a second spacer on the lattice-shaped first barrier rib and the second barrier rib. An organic electroluminescence device having two spacers, wherein the first spacer is formed on the second partition so that the distance from two adjacent first partitions is equal. Is an organic electroluminescence element, wherein two are formed in parallel with the second partition at the intersection of the first partition and the second partition.
本発明の請求項2に係る発明は、前記基板表面を基準とした前記第一スペーサーの頂点の高さが、前記第二スペーサーよりも高いことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the height of the apex of the first spacer relative to the surface of the substrate is higher than that of the second spacer. It is an element.
本発明の請求項3に係る発明は、前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの高さの差は0.1μm以上0.5μm以下であることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that the difference in height between the first spacer and the second spacer is 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. It is an element.
本発明の請求項4に係る発明は、25℃における0.01から1.5mN/μm2の圧力に対する前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの弾性復元率が、60%以上であることを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The invention according to claim 4 of the present invention is characterized in that an elastic recovery rate of the first spacer and the second spacer with respect to a pressure of 0.01 to 1.5 mN / μm 2 at 25 ° C. is 60% or more. It is an organic electroluminescent element of Claim 3.
本発明の請求項5に係る発明は、前記基板表面を基準とした前記第一隔壁の高さが、前記第二隔壁よりも低いことを特徴とする請求項1乃至4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。 The invention according to claim 5 of the present invention is characterized in that the height of the first partition wall relative to the substrate surface is lower than that of the second partition wall. It is an element.
本発明の請求項6に係る発明は、基板上に第一電極を形成する工程と、前記第一電極の端部を覆うように格子状の第一隔壁及び第二隔壁を形成する工程と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーを形成する工程と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内の第一電極上に少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層を形成する工程と、前記有機発光媒体層上に第二電極を形成する工程と、からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記有機発光媒体層を形成する工程は、前記第一隔壁の長尺方向に沿う凸部を有する凸版印刷用版を用いて有機発光材料を塗布する工程を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。 The invention according to claim 6 of the present invention includes a step of forming a first electrode on a substrate, a step of forming a grid-shaped first partition and a second partition so as to cover an end of the first electrode, Forming a first spacer and a second spacer on the grid-shaped first and second barrier ribs; and at least an organic light emitting material on the first electrode in a region partitioned by the first and second barrier ribs A process for forming an organic light emitting medium layer, and a process for forming a second electrode on the organic light emitting medium layer, wherein the organic light emitting medium layer is formed. Is a method for producing an organic electroluminescent element, comprising a step of applying an organic light emitting material using a relief printing plate having a convex portion along the longitudinal direction of the first partition wall.
本発明によれば、隔壁基板に柔軟なスペーサーを設けることにより、隔壁基板に柔軟性が生じるため、隔壁基板と印刷版のギャップを無くし、精度良く印刷することができ、印刷ムラのない印刷体を製造することができる。 According to the present invention, by providing a flexible spacer on the partition wall substrate, the partition wall substrate becomes flexible, so that there is no gap between the partition wall substrate and the printing plate, printing can be performed with high accuracy, and there is no printing unevenness. Can be manufactured.
また、本発明によれば、第一スペーサーの高さが第二スペーサーよりも高いことにより、第一スペーサーを支点として両側の第二スペーサーの押し込み圧力が調整され、インク転写量にバラツキなく印刷することができる。 Further, according to the present invention, since the height of the first spacer is higher than that of the second spacer, the pressing pressure of the second spacer on both sides is adjusted with the first spacer as a fulcrum, and printing is performed without variation in the amount of ink transferred. be able to.
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。なお、以下の説明で参照する図面は本発明の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は実際のものとは異なる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings referred to in the following description are for explaining the configuration of the present invention, and the size, thickness, dimensions, and the like of each part shown in the drawings are different from the actual ones.
本発明の印刷体は基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に印刷法により形成された有機機能性薄膜を具備している。このような印刷体としては有機機能性薄膜が、カラーフィルタ層であるカラーフィルタ、有機化合物分離層であるバイオチップ、導電材料であるプリント基板やTFT基板等が挙げられるが、ここでは有機機能性薄膜が電荷輸送層や有機発光層等の有機発光媒体層である有機エレクトロルミネッセンス素子(以下有機EL素子とする)を例にとって説明する。 The printed body of the present invention includes a substrate, a partition provided on the substrate, and an organic functional thin film formed by a printing method in a region partitioned by the partition. Examples of such prints include organic functional thin films such as color filters that are color filter layers, biochips that are organic compound separation layers, and printed circuit boards and TFT substrates that are conductive materials. An organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) in which the thin film is an organic light emitting medium layer such as a charge transport layer or an organic light emitting layer will be described as an example.
図1に示したように、本発明の印刷体である有機EL素子10は基板11と、基板上に設けられた隔壁13と、隔壁に区画された領域内に形成された有機発光媒体層14を具備し、前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状をしている。有機発光媒体層の下方には第一電極12が、上方には第二電極15が設けられ、有機発光媒体層を挟む構造となっている。さらに、第二電極上には有機発光媒体層を外部環境から保護するための第二電極15上にはパッシベーション層17と封止体18が設けられる。前記有機発光媒体層は第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用いた印刷法により形成されている。
As shown in FIG. 1, an
<基板>
基板11は本発明の印刷体の支持体となるものである。基板11の材料としては絶縁性を有し寸法安定性に優れた基板であれば如何なる基板も使用することができる。例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。光取出しをどちらの面から行うかに応じて基材の透光性を選択すればよく、色も特に限定されるものではない。これらの材料からなる基板は、有機EL素子内への水分の侵入を避けるために、無機膜やフッ素樹脂層を形成して、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるために、基板における含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。
<Board>
The board |
また、有機EL素子を形成する場合には、上記基板11として薄膜トランジスタ(TFT)を形成したアクティブ駆動方式用基板を用いても良い。本発明の印刷体をアクティブ駆動型有機EL素子とする場合には、TFT上に、平坦化層が形成してあるとともに、平坦化層上に有機EL素子の下部電極(第一電極12)が設けられており、かつ、TFTと下部電極とが平坦化層に設けたコンタクトホールを介して電気接続してあることが好ましい。このように構成することにより、TFTと、有機EL素子との間で、優れた電気絶縁性を得ることができる。TFTや、その上方に構成される有機EL素子は支持体で支持される。支持体としては機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましく、具体的には先に基板として述べた材料を用いることができる。支持体上に設ける薄膜トランジスタは、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース/ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、ボトムゲート型、コプレーナ型等の公知の構造が挙げられる。
In the case of forming an organic EL element, an active drive system substrate in which a thin film transistor (TFT) is formed may be used as the
活性層は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ(p−フェリレンビニレン)等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層は、例えば、アモルファスシリコンをプラズマCVD法により積層し、イオンドーピングする方法;SiH4ガスを用いてLPCVD法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法;Si2H6ガスを用いてLPCVD法により、また、SiH4ガスを用いてPECVD法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法(低温プロセス);減圧CVD法又はLPCVD法によりポリシリコンを積層し、1000℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にn+ポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法(高温プロセス)等が挙げられる。 The active layer is not particularly limited, and examples thereof include inorganic semiconductor materials such as amorphous silicon, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, cadmium selenide, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene), and the like. It can be formed of an organic semiconductor material. These active layers are formed by, for example, laminating amorphous silicon by plasma CVD, ion doping; forming amorphous silicon by LPCVD using SiH 4 gas, and crystallizing amorphous silicon by solid phase growth. After silicon is obtained, ion doping is performed by ion implantation; amorphous silicon is formed by LPCVD using Si 2 H 6 gas, or PECVD using SiH 4 gas, and a laser such as an excimer laser is used. After annealing and crystallizing amorphous silicon to obtain polysilicon, a method of ion doping by ion doping (low temperature process); polysilicon is deposited by low pressure CVD or LPCVD, and thermally oxidized at 1000 ° C. or higher Gate break Film is formed, a gate electrode of the n + polysilicon is formed thereon, then, a method of ion doping (high temperature process), and the like by an ion implantation method.
ゲート絶縁膜としては、ゲート絶縁膜として使用されている公知のものを用いることができ、例えば、PECVD法、LPCVD法等により形成されたSiO2;ポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO2等を用いることができる。ゲート電極としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属;チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属;ポリシリコン;高融点金属のシリサイド;ポリサイド;等が挙げられる。薄膜トランジスタは、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が3つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、LDD構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、1つの画素中に2つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。 As the gate insulating film, a known one used as a gate insulating film can be used. For example, SiO 2 formed by PECVD method, LPCVD method, etc .; SiO 2 obtained by thermally oxidizing a polysilicon film Etc. can be used. As a gate electrode, what is normally used as a gate electrode can be used, for example, metals, such as aluminum and copper; refractory metals, such as titanium, tantalum, and tungsten; polysilicon; silicide of refractory metals; Polycide; and the like. The thin film transistor may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having three or more gate electrodes. Moreover, you may have a LDD structure and an offset structure. Further, two or more thin film transistors may be arranged in one pixel.
本発明の印刷体を有機EL素子として形成する場合には、TFTが有機EL素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極と有機EL素子の画素電極(第一電極12)が電気的に接続されている。トップエミッション構造とする場合には画素電極は光を反射する金属を用いる必要があり、ボトムエミッション構造とする場合には画素電極は光を透過する材料を用いる必要がある。薄膜トランジスタとドレイン電極と有機EL素子の画素電極12との接続は、平坦化膜を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。
When the printed body of the present invention is formed as an organic EL element, the TFT needs to be connected so as to function as a switching element of the organic EL element. The drain electrode of the transistor and the pixel electrode (first electrode of the organic EL element) One electrode 12) is electrically connected. In the case of the top emission structure, the pixel electrode needs to use a metal that reflects light. In the case of the bottom emission structure, the pixel electrode needs to use a material that transmits light. The thin film transistor, the drain electrode, and the
平坦化膜の材料についてはSiO2、スピンオンガラス、SiN(Si3N4)、TaO(Ta2O5)等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト材料、ブラックマトリックス材料等の有機材料等を用いることができる。これらの材料に合わせてスピンコーティング、CVD、蒸着法等を選択できる。必要に応じて、平坦化層として感光性樹脂を用いフォトリソグラフィーの手法により、あるいは一旦全面に平坦化層を形成後、下層の薄膜トランジスタに対応した位置にドライエッチング、ウェットエッチング等でコンタクトホールを形成する。コンタクトホールはその後導電性材料で埋めて平坦化層上層に形成される画素電極との導通を図る。平坦化層の厚みは下層のTFT、コンデンサ、配線等を覆うことができればよく、厚みは数μm、例えば3μm程度あればよい。 Regarding the material of the planarizing film, inorganic materials such as SiO 2 , spin-on glass, SiN (Si 3 N 4 ), TaO (Ta 2 O 5 ), organic materials such as polyimide resin, acrylic resin, photoresist material, and black matrix material Etc. can be used. Spin coating, CVD, vapor deposition, etc. can be selected according to these materials. If necessary, contact holes are formed by dry etching, wet etching, etc. at a position corresponding to the lower layer thin film transistor by photolithography using a photosensitive resin as the planarizing layer, or once the planarizing layer is formed on the entire surface. To do. The contact hole is then filled with a conductive material to establish conduction with the pixel electrode formed in the upper layer of the planarization layer. The thickness of the planarizing layer is not limited as long as it can cover the lower TFT, capacitor, wiring, etc., and the thickness may be several μm, for example, about 3 μm.
<第一電極>
基板11の上に第一電極12を成膜し、必要に応じてパターニングを行なう。第一電極は第一隔壁131及び第二隔壁132によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極12の材料としては、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。第一電極12を陽極とする場合にはITOなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、第一電極12の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。
<First electrode>
A
第一電極12の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。第一電極12のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板としてTFTを形成した物を用いる場合は下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。
As the formation method of the
<隔壁>
本発明の隔壁13は画素に対応した発光領域133を区画するように形成する。基体が第一電極12を備えている場合は第一電極12の端部を覆うように形成するのが好ましい。隔壁13は第一隔壁131と第二隔壁132から構成され、特にアクティブマトリクス型有機EL素子の場合には、第一隔壁131と第二隔壁132は互いに直交するよう形成され、第一隔壁と第二隔壁により第一電極12は格子状に区画される(図2)。図2の矢印A−Bは第一隔壁131と平行であり、印刷は矢印A−Bの方向に行なわれる。そのため、有機機能性薄膜の印刷に用いる凸版上の凸部は第一隔壁131と平行な直線状に形成され、有機機能性薄膜の印刷は凸版の凸部が第一隔壁131に沿い且つ第二隔壁132を乗り越えて第一隔壁131及び第二隔壁132と接するように行なわれる。第一隔壁131と第二隔壁132は同一方法により、同一形状で形成することができるが、好ましくは第二隔壁132が第一隔壁131よりも印刷に影響を与えない構成とするのがよい。具体的には、第二隔壁132は第一隔壁131よりも高さを低くする、又は幅を狭くすることが好ましい。
<Partition wall>
The
格子状の隔壁13の形成方法としては、従来と同様、基体上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやUVを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与することもできる。この方法は第一隔壁と第二隔壁の高さが同じ場合に適用でき、第二隔壁が第一隔壁よりも細い場合も同様である。
As a method for forming the lattice-shaped
第一隔壁131と第二隔壁132の高さが異なる場合の形成方法としては、例えば基体上にSiO2などの無機膜をCVD法等で積層した後に、ドライエッチング法を用いて無機膜を除去して発光領域に対応する開口部を形成して第二隔壁及び第一隔壁下部となる格子状の無機膜隔壁を形成する。次に、スリットコート法により感光性樹脂を積層し、露光・現像工程を経て格子状の無機膜上にストライプ状の層を形成し、格子状の無機膜とその上に形成されたストライプ状の層とを合わせて第一隔壁131及び第二隔壁132とする方法がある。また、ハーフトーンマスクやグレートーンマスクなどを用いて、第一隔壁と第二隔壁に照射する光量を変化させることにより、高さを変えても良い。
As a formation method when the heights of the
隔壁13の好ましい高さは0.1μm〜10μmである。また隔壁の幅に特に制限はなく、3μm〜100μm程度の範囲が好ましいが、隔壁の幅が大きくなりすぎると画素開口部が狭くなるため、第二隔壁を順テーパー状にしたり角を落として丸めるなどをして、第一隔壁が発光領域に侵出することなく、隔壁上部の幅が狭くなるようにすることもできる。
隔壁の形状としては図示した直線状の他に、開口部にインクが回りやすくするために第一隔壁と第二隔壁の交点を発光領域側に丸めることもできる。また、第二隔壁の一部を細くしたり、低くしたりすることもできる。
A preferable height of the
As the shape of the partition wall, in addition to the linear shape shown in the drawing, the intersection of the first partition wall and the second partition wall can be rounded to the light emitting region side so that the ink can easily flow around the opening. Moreover, a part of 2nd partition can be made thin or low.
<隔壁上のスペーサー>
上述した格子状隔壁に区画された領域内に、印刷法を用いて有機発光媒体層を形成する場合には、印刷版から隔壁に区画された領域内にインクを転写する。ここで、インクの転写量にバラツキがあると、隔壁に区画された領域内に形成される有機発光媒体層の膜厚にバラツキが生じてパネルの表示ムラとなる。インク転写量のバラツキの原因のひとつとして隔壁基板と印刷版とのギャップがある。これは印刷機のギャップ制御の精度だけでなく、印刷機の振動や基板搬送の精度、印刷版自体の高さバラツキや、隔壁の高さバラツキ、インキ量のバラツキなど多くの要因を含むため、全てのバラツキを制御することは困難である。そこで、本発明ではこれらのバラツキを抑え込む手段として、格子状隔壁にスペーサー14を設け柔軟性を持たせている。特にスペーサー14として高さの異なる2種類のスペーサー141、142(図2)を設けることにより、隔壁に柔軟性を持たせることができ、インク転写量のバラツキを抑えられ、パネル面内で膜厚が均一な印刷体を得ることができる。
<Spacer on partition wall>
In the case where the organic light emitting medium layer is formed in the region partitioned by the above-described grid-like partition using a printing method, the ink is transferred from the printing plate to the region partitioned by the partition. Here, if there is a variation in the amount of ink transferred, the film thickness of the organic light emitting medium layer formed in the region partitioned by the partition will vary, resulting in display unevenness on the panel. One of the causes of variations in the ink transfer amount is a gap between the partition wall substrate and the printing plate. This includes not only the accuracy of the gap control of the printing press, but also many factors such as the vibration of the printing press and the accuracy of substrate transport, the height variation of the printing plate itself, the height variation of the partition walls, the variation in the ink amount, etc. It is difficult to control all variations. Therefore, in the present invention, as a means for suppressing these variations, the
スペーサー14の材料としては、感光性樹脂組成物を用いることが好ましく、一般に(メタ)アクリル酸と、2−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、N−ビニルピロリドンやアンモニウム塩を有するモノマーなどに代表されるような親水性のモノマーと、(メタ)アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、N−ビニルカルバゾール、などに代表されるような親油性のモノマーとを適度な混合比で既知の手法で共重合したアルカリ可溶性樹脂や、ラジカル重合性モノマーやカチオン重合性モノマーなどの光重合性モノマー及び、高沸点ビニルモノマー、脂肪族ポリヒドロキシ化合物のジあるいはポリ(メタ)アクリル酸エステル類、脂環式化合物のジあるいはポリ(メタ)アクリル酸エステル類、芳香族ポリヒドロキシ化合物のジあるいはポリ(メタ)アクリル酸エステル類光重合開始剤を主成分とする。
As the material of the
また、本発明におけるスペーサー材料としては、柔軟性を持つと共に弾性復元率の大きいスペーサーであることが好ましく、必要に応じて、メラミン樹脂などの樹脂添加剤、レベリング剤、溶剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、粘度調整剤などの添加剤を加えることが好ましい。スペーサーの弾性復元率は、単位面積あたりに設けるスペーサーの個数により最適値が異なるが、25℃における0.01から1.5mN/μm2の圧力に対する弾性復元率[弾性変形量(μm)/総変形量(μm)×100]が60%以上であることが好ましい。 Further, the spacer material in the present invention is preferably a spacer having flexibility and a large elastic recovery rate, and if necessary, resin additives such as melamine resin, leveling agent, solvent, chain transfer agent, polymerization It is preferable to add additives such as inhibitors and viscosity modifiers. The optimum elastic recovery rate of the spacer varies depending on the number of spacers provided per unit area, but the elastic recovery rate [elastic deformation (μm) / total for a pressure of 0.01 to 1.5 mN / μm 2 at 25 ° C. The deformation (μm) × 100] is preferably 60% or more.
ここで、2種類のスペーサー141、142について、図3(a)、(b)を用いて説明する。
図3(a)は、図2の矢印A−BのAとBが重なるように見た図であり、図3(b)は図2の矢印A−Bを横から見た図である。第一スペーサー141は、隣接する第一隔壁131との間の第二隔壁132上に形成され、隣接する二つの第一隔壁131から第一スペーサー141までの距離が等距離になるよう形成される。第二スペーサー142は、第一隔壁131と第二隔壁132との交点上に二つ形成され、二つの第二スペーサーは第二隔壁132と平行になるよう隣接して形成される。
これにより、凸版の凸部21から第一電極12上にインクを転写するプロセスにおいて、凸部21の押し込み圧力により第一スペーサー141が弾性変形し、その両側に形成された二つの第二スペーサー142が凸部21と接触する。図4は従来の有機EL素子を印刷法により形成する工程の断面図であり、印刷方向手前側から印刷方向奥側へと見た図である。第一スペーサー141及び第二スペーサー142が無い場合には印刷機のギャップ精度や印刷版、隔壁の高さバラツキによる凸部21と基板との接触不良が発生する(図4)。一方、本発明の場合では、第一スペーサー141を支点として両側の第二スペーサー142の押し込み圧力が調整され、インク転写量にバラツキなく印刷することができる。これは、基板に対して凸部が傾いている場合でも、二つの第二スペーサー142により傾きが補正されて基板と水平に凸部が接触するためであり、第一スペーサー141は柔軟な第二スペーサー142が印圧により版の凸部に押しつぶされるのを防ぐ効果がある(図3)。
Here, the two types of
FIG. 3A is a view in which A and B of arrows AB in FIG. 2 overlap each other, and FIG. 3B is a view in which the arrow AB in FIG. 2 is viewed from the side. The
Thereby, in the process of transferring ink from the
このように高さの高い第一スペーサー141と、低い第二スペーサー142を隔壁上に形成することにより、スペーサーに印刷に適した柔軟性と硬さ、弾性復元率を持たせ、印刷機のギャップ精度や印刷版、隔壁の高さバラツキによる版と基板との接触不良とそれによる印刷不良を防ぐことができる。第一スペーサー141と第二スペーサー142の高さの差は0.1〜0.5μmであることが好ましく、差が0.1μm未満の場合には印刷機の高さや隔壁高さのバラツキによる凸部の傾きを補正できず、また0.5μmより差があると第一スペーサー141にかかる印圧が高くなり、第一スペーサー141が弾性復元できなくなるといった問題がある。
By forming the
印刷版の凸部上から格子状隔壁に区画された画素領域上にインクを転写するには、格子状隔壁とスペーサーを合わせた高さを規定する必要がある。この隔壁とスペーサーを合わせた高さとしては、印刷版上のインク量やインクの粘度などにより異なるが1.0〜5.0μmであればよく、より好ましくは1.5〜3.0μmである。隔壁が低すぎると、印刷時にインクの混色が発生するおそれがあり、また逆に高すぎるとインクが転写されないといった問題がある。 In order to transfer ink from the convex portion of the printing plate onto the pixel region partitioned by the grid-like partition walls, it is necessary to define the height of the combined grid-like partition walls and spacers. The total height of the partition walls and the spacer varies depending on the amount of ink on the printing plate and the viscosity of the ink, but may be 1.0 to 5.0 μm, and more preferably 1.5 to 3.0 μm. . If the partition walls are too low, there is a risk of ink color mixing during printing, and conversely, if they are too high, there is a problem that the ink is not transferred.
<有機発光媒体層>
次に、本発明の有機機能性薄膜として有機発光媒体層15を形成する。本発明における有機発光媒体層15としては、有機発光材料を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる2層構成や正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層からなる3層構成、さらには、必要に応じて正孔又は電子注入機能と正孔又は電子輸送機能を分けたり、正孔又は電子の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。なお、本発明中の有機発光層とは有機発光材料を含む層を指し、電荷輸送層とは正孔輸送層等それ以外の発光効率を上げるために形成されている層を指す。
<Organic luminescent medium layer>
Next, the organic light emitting
正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、銅フタロシアニンやその誘導体、1,1−ビス(4−ジーp−トリアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N’−ジフェニルーN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニルー4,4’−ジアミンなどの芳香族アミンなどの低分子材料、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(以下、PEDOT)や、PEDOTとポリスチレンスルホン酸(以下、PSS)との混合物(PEDOT/PSS)などの高分子材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Cu2O、Mn2O3、NiO、Ag2O、MoO2、ZnO、TiO、Ta2O5、MoO3、WO3、MoO3どの無機材料化合物などが挙げられる。 Examples of the hole transport material used for the hole transport layer include copper phthalocyanine and derivatives thereof, 1,1-bis (4-di-p-triaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis ( Low molecular weight materials such as aromatic amines such as 3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, polyaniline derivatives, polythiophene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (Hereinafter referred to as PEDOT), polymer materials such as a mixture of PEDOT and polystyrene sulfonic acid (hereinafter referred to as PSS) (PEDOT / PSS), polythiophene oligomer material, Cu 2 O, Mn 2 O 3 , NiO, Ag 2 O, MoO 2, ZnO, TiO, Ta 2 O 5, MoO 3, WO 3, MoO 3 which inorganic materials of Things and the like.
有機発光層に用いられる有機発光材料としては、9,10−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、1,1,4,4−テトラフェニルブタジエン、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス(8−キノリノラート)亜鉛錯体、トリス(4−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−トリフルオロメチル−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、ビス(2−メチル−5−シアノ−8−キノリノラート)[4−(4−シアノフェニル)フェノラート]アルミニウム錯体、トリス(8−キノリノラート)スカンジウム錯体、ビス〔8−(パラ−トシル)アミノキノリン〕亜鉛錯体及びカドミウム錯体、1,2,3,4−テトラフェニルシクロペンタジエン、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−2,5−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポルフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ir錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の高分子・低分子発光材料を用いることができる。 Organic light-emitting materials used for the organic light-emitting layer include 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolinolato) aluminum complex, tris. (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum complex, bis (8-quinolinolato) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-) 8-quinolinolato) aluminum complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) ) [4- (4-Cyanophenyl) phenoler ] Aluminum complex, tris (8-quinolinolato) scandium complex, bis [8- (para-tosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, pentaphenylcyclopentadiene, poly -2,5-diheptyloxy-para-phenylene vinylene, coumarin phosphor, perylene phosphor, pyran phosphor, anthrone phosphor, porphyrin phosphor, quinacridone phosphor, N, N'-dialkyl Low molecular light emitting materials such as substituted quinacridone phosphors, naphthalimide phosphors, N, N′-diaryl substituted pyrrolopyrrole phosphors, phosphorescent emitters such as Ir complexes, polyfluorenes, polyparaphenylene vinylenes , Polythiophene, polyspiro and other polymer materials The materials and dispersed or copolymerization of low molecular weight material in the material, it is possible to use other existing polymer-low molecular luminescent material.
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、2−(4−ビフィニルイル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリノラート)ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。形成には真空蒸着等を用いることができる。 As an electron transport material used for the electron transport layer, 2- (4-bifinylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl) ) -1,3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like can be used. For the formation, vacuum deposition or the like can be used.
有機発光媒体層15の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても1000nm以下であり、好ましくは50〜150nmである。特に、有機EL素子の正孔輸送材料は、基体や第一電極の表面突起を覆う効果が大きく、50〜100nm程度厚い膜を成膜することがより好ましい。
The film thickness of the organic light emitting
有機発光媒体層15の形成方法としては、正孔輸送層及び電子輸送層はその材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凸版印刷、凹版オフセットやインクジェット法などを用いることができるが、有機発光材料層の形成方法は凸版印刷法が特に好ましく、本発明では有機発光媒体層15を構成する層のうち少なくとも1層を凸版印刷法によって形成する。凸版印刷法によって形成される層はカラー化に対応して色分けの必要があることから有機発光層が好ましく、また隔壁上に形成してしまうと電流がリークする恐れがあることから電荷輸送層の形成にも好ましく適用できる。この方法によれば各色発光材料の特性に対応して電荷輸送材料を変更する場合にも好ましく適応できる。有機発光媒体層を構成する層全てを本発明の印刷法で形成すれば製造工程を簡略化できる。
As a method for forming the organic light emitting
有機発光媒体層15を構成する材料を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、発光特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱や減圧をしても良い。
When the material constituting the organic light emitting
<凸版印刷法>
本発明で好ましく用いることができる印刷法である凸版印刷法について詳細に説明する。有機機能性薄膜の形成に用いることのできる凸版としては水現像タイプの樹脂凸版を用いることが好ましい。このような樹脂版を構成する水現像タイプの感光性樹脂としては、例えば親水性のポリマーと不飽和結合を含むモノマーいわゆる架橋性モノマー及び光重合開始剤を構成要素とするタイプが挙げられる。このタイプでは、親水性ポリマーとしてポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体等が用いられる。また、架橋性モノマーとしては、例えばビニル結合を有するメタクリレート類が挙げられ、光重合開始剤としては例えば芳香族カルボニル化合物が挙げられる。中でも、印刷適性の面からポリアミド系の水現像タイプの感光性樹脂が好適である。
<Letterpress printing method>
The relief printing method, which is a printing method that can be preferably used in the present invention, will be described in detail. As the relief plate that can be used for forming the organic functional thin film, a water development type resin relief plate is preferably used. Examples of the water-developable photosensitive resin constituting such a resin plate include a type having a hydrophilic polymer and a monomer containing an unsaturated bond, a so-called crosslinkable monomer and a photopolymerization initiator as constituent elements. In this type, polyamide, polyvinyl alcohol, cellulose derivatives and the like are used as hydrophilic polymers. Examples of the crosslinkable monomer include methacrylates having a vinyl bond, and examples of the photopolymerization initiator include aromatic carbonyl compounds. Among these, a polyamide-based water-developable photosensitive resin is preferable from the viewpoint of printability.
有機機能性薄膜の形成に用いる印刷機は、被印刷基板として平板に印刷する方式の凸版印刷機であれば使用可能であるが、例えば、インクタンクとインクチャンバーとアニロックスロールと、樹脂凸版を取り付けした版胴を有している。インクタンクには、溶剤で希釈された有機機能性インクが収容されており、インクチャンバーにはインクタンクより有機機能性インクが送り込まれるようになっている。アニロックスロールは、インクチャンバーのインク供給部及び版胴46に接して回転するようになっている。 The printing press used to form the organic functional thin film can be any relief printing press that prints on a flat plate as the substrate to be printed. For example, an ink tank, an ink chamber, an anilox roll, and a resin relief printing plate are attached. Has a plate cylinder. The ink tank contains organic functional ink diluted with a solvent, and the organic functional ink is fed into the ink chamber from the ink tank. The anilox roll rotates in contact with the ink supply part of the ink chamber and the plate cylinder 46.
アニロックスロールの回転にともない、インクチャンバーから供給された有機機能性インクはアニロックスロール表面に均一に保持されたあと、版胴に取り付けされた樹脂凸版の凸部に均一な膜厚で転移する。さらに、被印刷基板は摺動可能な基板固定台(ステージ)上に固定され、版のパターンと基板のパターンの位置調整機構により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動して、版胴の回転に合わせて樹脂凸版の凸部が基板に接しながらさらに移動し、基板の所定位置にパターニングしてインクを転移する。 With the rotation of the anilox roll, the organic functional ink supplied from the ink chamber is uniformly held on the surface of the anilox roll, and then transferred to the convex portion of the resin relief plate attached to the plate cylinder with a uniform film thickness. Further, the substrate to be printed is fixed on a slidable substrate fixing stage (stage), and moved to the printing start position while adjusting the position by the position adjustment mechanism of the plate pattern and the substrate pattern, and the plate cylinder is rotated. Accordingly, the convex portion of the resin relief printing plate further moves while being in contact with the substrate, and the ink is transferred by patterning to a predetermined position on the substrate.
<第二電極>
次に、第二電極16を形成する。第二電極を陰極とする場合には有機発光媒体層15への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的にはMg,Al,Yb等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にLiや酸化Li,LiF等の化合物を1nm程度挟んで、安定性・導電性の高いAlやCuを積層して用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いLi,Mg,Ca,Sr,La,Ce,Er,Eu,Sc,Y,Yb等の金属1種以上と、安定なAg,Al,Cu等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはMgAg,AlLi,CuLi等の合金が使用できる。第二電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には透光性を有する材料を選択することが好ましい。この場合、仕事関数が低いLi,Caを薄く設けた後に、ITO(インジウムスズ複合酸化物)やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層15に、仕事関数が低いLi,Caなどの金属を少量ドーピングして、ITOなどの金属酸化物を積層してもよい。
<Second electrode>
Next, the
第二電極16の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。第二電極の厚さに特に制限はないが、10nm〜1000nm程度が望ましい。また、第二電極を透光性電極層として利用する場合、CaやLiなどの金属材料を用いる場合の膜厚は0.1〜10nm程度が望ましい。
As a method for forming the
<パッシベーション層>
次に、パッシベーション層を形成する。パッシベーション層17の材料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物、必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜を用いてもよい。特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素(SiOx)、窒化ケイ素(SiNx)、酸窒化ケイ素(SiOxNy)を用いることが好ましく、さらには、成膜条件により、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用してもよい。
<Passivation layer>
Next, a passivation layer is formed. Examples of the material for the
パッシベーション層17の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、CVD法を用いることができるが、特に、バリア性や透光性の面でCVD法を用いることが好ましい。CVD法としては、熱CVD法、プラズマCVD法、触媒CVD法、VUV−CVD法などを用いることができる。また、CVD法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)やテトラエトキシシランなどの有機シリコン化合物に、N2、O2、NH3、H2、N2Oなどのガスを必要に応じて添加してもよく、例えば、シランの流量を変えることにより膜の密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。封止層の膜厚としては、有機EL素子の電極段差や基板の隔壁高さ、要求されるバリア特性などにより異なるが、10nm以上10000nm以下程度が一般的に用いられている。
As a method for forming the
<封止体>
有機EL素子としては電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体を設ける。封止体18は例えば封止材18a上に樹脂層18bを設けて作成することができる。
封止材18aとしては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にSiOxをCVD法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、10−6g/m2/day以下であることが好ましい。
<Sealing body>
As an organic EL device, it is possible to emit light by sandwiching a light emitting material between electrodes and passing an electric current. However, since the organic light emitting material is easily deteriorated by moisture and oxygen in the atmosphere, it is usually cut off from the outside. A sealing body is provided. The sealing
The sealing
樹脂層18bの材料の一例として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、2液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート(EEA)ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート(EVA)等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成方する法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機EL素子の大きさや形状により任意に決定されるが、5〜500μm程度が望ましい。なお、ここでは封止材上に樹脂層として形成したが直接有機EL素子側に形成することもできる。
As an example of the material of the
最後に、有機EL素子10と封止体18との貼り合わせを封止室で行う。封止体を、封止材と樹脂層の2層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂や光硬化性接着性樹脂を使用した場合は、ロール圧着や平板圧着した状態で、光もしくは加熱硬化を行うことが好ましい。
Finally, the
封止体を用いて封止を行う前やその代わりに、例えばパッシベーション膜として、CVD法を用いて、窒化珪素膜を150nm成膜するなど、無機薄膜による封止を行うことができる。 Before or instead of sealing with a sealing body, sealing with an inorganic thin film can be performed, for example, a 150 nm silicon nitride film is formed using a CVD method as a passivation film.
次に、本発明の一実施例を具体的に説明するが、本発明はこれに限るものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to this.
(実施例1)
基板11としてはガラス基板を用い、この上に第一電極12としてITO電極を150nmスパッタ形成した後にフォトリソ・エッチング法にてパターニングした。
Example 1
A glass substrate was used as the
次に、感光性ポリイミド樹脂をスリットコート法により1.0μmコーティング形成し、露光・現像工程により格子状隔壁13を形成した。
Next, a photosensitive polyimide resin was formed with a coating thickness of 1.0 μm by a slit coating method, and lattice-
次に、格子状隔壁13上に、スペーサー14として感光性アクリル樹脂を1.0μmの厚みでスリットコーティングした。ここで露光する際に用いるマスクとして、第二スペーサー142形成部に対応するクロムマスク開口部にはITO膜を形成し、第一スペーサー141形成部に対応する開口部に比べて、紫外線透過率を50%にカットしたクロムマスクを用いた。このマスクを用いることにより、第二スペーサー142部の露光量が少なくなるため、露光後の第一スペーサー141が1.0μmの高さであるのに対して、第二スペーサー142の高さを0.7μmと低くした。
Next, on the grid-
次に、格子状隔壁13により区画された領域である開口部133に、凸版印刷版21を用いて、インク状の高分子正孔輸送材料を印刷形成し、乾燥して膜厚50nmの電荷輸送層15を形成した。高分子正孔輸送材料としてはポリチオフェン誘導体(PEDOT)を用い、これを水に分散してインク状とした。次に、凸版印刷法を用いて有機発光層15としてポリフルオレン材料を80nmの厚みで印刷形成した。
Next, an ink-like polymer hole transport material is printed on the
次に、有機発光媒体層上に、第二電極層16として蒸着法によりBaを5nm、Alを100nm積層し、パッシベーション層17としてSiNx膜を5μm積層し、最後に、樹脂層18aとしてガラス、18bとして光硬化型エポキシ接着剤を用いて封止した。
Next, on the organic light-emitting medium layer, 5 nm of Ba and 100 nm of Al are stacked as the
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは(最小輝度/最大輝度×100)は5%以下であった。 When the first electrode was used as an anode and the second electrode was used as a cathode and the emission was observed from the first electrode side, the emission unevenness in the panel surface (minimum luminance / maximum luminance × 100) was 5% or less.
(比較例1)
比較例1では、実施例1における第一スペーサー141および第二スペーサー142の露光工程にて紫外線透過率に変わりの無いクロムマスクを使用することにより、第一スペーサー141および第二スペーサー142共に、1.0μm厚に形成したものとした。これにより、印刷時に、印刷版21が第一スペーサー141と第二スペーサー142の全てに同時に当たったため、十分にギャップ調整できなかった。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは(最小輝度/最大輝度×100)は20%であった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, both the
When the first electrode was used as an anode and the second electrode was used as a cathode to emit light and the light emission was observed from the first electrode side, the emission unevenness in the panel surface (minimum luminance / maximum luminance × 100) was 20%.
(比較例2)
比較例2では、実施例1におけるスペーサー14として、第一スペーサー141のみを形成したものとした。
これにより印刷時に、印刷版21が第一スペーサー141に当たり押し込まれたが、第二スペーサー142がないため、第一スペーサー141の塑性変形量まで押し込まれてしまい、有機発光媒体層として、2層目に発光層を形成する際に、第一スペーサーが潰れた状態であるため印刷不良を起こした。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは(最小輝度/最大輝度×100)は40%であった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, only the
As a result, the
When the first electrode was used as an anode and the second electrode was used as a cathode to emit light, the light emission was observed from the first electrode side. As a result, the uneven light emission within the panel surface (minimum luminance / maximum luminance × 100) was 40%.
(比較例3)
比較例3では、実施例1におけるスペーサー14として、第二スペーサー142のみを形成したものとした。
これにより印刷時に、印刷版21が二つの第二スペーサー142に当たり多少押し込まれてギャップ調整できたが、十分にギャップ調整ができなかった。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは(最小輝度/最大輝度×100)は15%であった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, only the
As a result, during printing, the
When the first electrode was used as the anode and the second electrode was used as the cathode and the emission was observed from the first electrode side, the emission unevenness in the panel surface (minimum luminance / maximum luminance × 100) was 15%.
10・・・有機EL素子
11・・・基板
12・・・第一電極
13・・・隔壁
131・・・第一隔壁
132・・・第二隔壁
133・・・隔壁に区画された発光領域
14・・・スペーサー
141・・・第一スペーサー
142・・・第二スペーサー
15・・・有機発光媒体層
16・・・第二電極
17・・・パッシベーション層
18・・・封止体
18a・・・封止材
18b・・・樹脂層
21・・・凸版の凸部
22・・・凸版の版胴
23・・・インク
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 A substrate, grid-like first and second partitions provided on the substrate, at least a first electrode and a second electrode formed in a region partitioned by the first and second partitions, and An organic electroluminescent device comprising an organic light emitting medium layer containing at least an organic light emitting material, and a first spacer and a second spacer on the lattice-shaped first partition and second partition,
The first spacer is formed on the second partition so that the distance from two adjacent first partitions is equal, and the second spacer is on the intersection of the first partition and the second partition. Two organic electroluminescence elements are formed so as to be parallel to the second partition wall.
前記第一電極の端部を覆うように格子状の第一隔壁及び第二隔壁を形成する工程と、
前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーを形成する工程と、
前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内の第一電極上に少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層を形成する工程と、
前記有機発光媒体層上に第二電極を形成する工程と、
からなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記有機発光媒体層を形成する工程は、前記第一隔壁の長尺方向に沿う凸部を有する凸版印刷用版を用いて有機発光材料を塗布する工程を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 Forming a first electrode on the substrate;
Forming a grid-like first partition and a second partition so as to cover an end of the first electrode;
Forming a first spacer and a second spacer on the grid-like first partition and the second partition;
Forming an organic light emitting medium layer containing at least an organic light emitting material on the first electrode in the region partitioned by the first partition and the second partition;
Forming a second electrode on the organic light emitting medium layer;
A method for producing an organic electroluminescence device comprising:
The step of forming the organic light emitting medium layer includes a step of applying an organic light emitting material using a relief printing plate having a convex portion along the longitudinal direction of the first partition. Manufacturing method.
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| JP2010043823A JP2011181305A (en) | 2010-03-01 | 2010-03-01 | Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP2011181305A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2010
- 2010-03-01 JP JP2010043823A patent/JP2011181305A/en active Pending
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