JP2017188345A - Method of manufacturing light emitting panel and light emitting panel - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、発光パネルの製造方法および発光パネルに関し、特に、トップエミッション型発光パネルの透明電極たる陰極の製造方法、および、製造された陰極に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing a light emitting panel and a light emitting panel, and more particularly, to a method for manufacturing a cathode that is a transparent electrode of a top emission type light emitting panel, and a manufactured cathode.
液晶ディスプレイや有機EL(Electro−Luminescence)表示装置をはじめとする平面ディスプレイが広く利用されている。このような発光パネルは、一般に、陽極と陰極との間に発光層が配された構成を有している。特に、いわゆるトップエミッション型の発光パネルでは、以下のような構造となっている。基板側の電極には発光層からの光を光が取り出される側に反射させて光取り出し効率を高めるため、銀(Ag)やアルミニウム(Al)等の光反射性導電材料が用いられている。一方、光が取り出される側の電極には、発光層から発せられた光を効率よく外部に取り出すために、透光性導電材料が用いられている。従来、透光性導電材料としては、例えば、金属酸化物(ITO;Indium Tin Oxide、酸化インジウムスズ)が用いられている(例えば、特許文献1)。 Flat displays such as liquid crystal displays and organic EL (Electro-Luminescence) display devices are widely used. Such a light emitting panel generally has a configuration in which a light emitting layer is disposed between an anode and a cathode. In particular, a so-called top emission type light emitting panel has the following structure. A light-reflective conductive material such as silver (Ag) or aluminum (Al) is used for the electrode on the substrate side in order to reflect the light from the light emitting layer to the side from which the light is extracted to increase the light extraction efficiency. On the other hand, a translucent conductive material is used for the electrode from which light is extracted in order to efficiently extract light emitted from the light emitting layer to the outside. Conventionally, for example, a metal oxide (ITO: Indium Tin Oxide) is used as the light-transmitting conductive material (for example, Patent Document 1).
透光性の材料を用いて形成された電極(以下、「透光性電極」という)では、低抵抗と高透過率の両立が求められる。そのため、金属酸化物のほか、金属薄膜が検討されている。透光性電極では、さらに、より効率よく光を透過させ、また、抵抗率等の特性を一定化させるために、膜質の均一性が求められる。そのため、蒸着やスパッタ法等での形成が行われる。 An electrode formed using a light-transmitting material (hereinafter referred to as “translucent electrode”) is required to have both low resistance and high transmittance. Therefore, in addition to metal oxides, metal thin films have been studied. The translucent electrode is required to have a uniform film quality in order to transmit light more efficiently and to make characteristics such as resistivity constant. Therefore, formation by vapor deposition or sputtering is performed.
本開示は、透光性電極として銀を主体とする金属薄膜を形成する際の、膜質の均一化を向上させる発光パネルの製造方法、および、発光パネルを提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a method for manufacturing a light-emitting panel and a light-emitting panel that improve uniformity of film quality when forming a metal thin film mainly composed of silver as a translucent electrode.
本開示の一態様に係る発光パネルの製造方法は、基板の上方に、陽極、発光層、陰極の順に発光パネルを形成する製造方法であって、銀を主成分とし銅を含むターゲットを用いたスパッタ法により、光透過性を有するように前記陰極を形成することを特徴とする。 A manufacturing method of a light-emitting panel according to one embodiment of the present disclosure is a manufacturing method in which a light-emitting panel is formed in the order of an anode, a light-emitting layer, and a cathode above a substrate, and a target containing silver as a main component and copper is used. The cathode is formed by sputtering so as to have optical transparency.
上記態様の発光パネルの製造方法によれば、陰極形成時の基板サイズが大型化しても透光性電極としての陰極の膜質を安定化させることができる。 According to the manufacturing method of the light emitting panel of the said aspect, even if the board | substrate size at the time of cathode formation becomes large, the film quality of the cathode as a translucent electrode can be stabilized.
<本開示の一態様に至った経緯>
発光パネルの透光性電極には、高い可視光の透過率と低い電気抵抗が必要とされる。そこで、電導性の高い銀(Ag)の薄膜を透光性電極として用いることが検討されている。銀の薄膜を透光性電極として用いるためには、膜厚を7〜17nm程度とする必要がある。従来、金属の薄膜を生成するには蒸着法を用いるが、銀の薄膜を透光性電極として形成しようとする場合において、以下のような問題が発生することが判明した。
<Background to the Aspect of the Present Disclosure>
A light-transmitting electrode of a light-emitting panel requires high visible light transmittance and low electrical resistance. Therefore, it has been studied to use a thin film of silver (Ag) with high electrical conductivity as a translucent electrode. In order to use a silver thin film as a translucent electrode, the film thickness must be about 7 to 17 nm. Conventionally, a vapor deposition method is used to form a metal thin film. However, it has been found that the following problems occur when a silver thin film is formed as a translucent electrode.
第1に、蒸着による透光性電極を生成する際に、不純物による膜質の不均一性が発生することがある。具体的に説明すると、銀(Ag)の融点は960℃以上であるため、蒸着装置に付着した不純物、特に、水(H2O)や酸素(O2)が銀原子上に堆積しやすく、成膜された銀薄膜の純度が局所的に低下することがある。そのため、膜質が安定せず局所的にシート抵抗値の上昇や光透過率の低下が発生することがあり、特に、大型パネル内や、1枚の大型基板から切り出された複数のパネル間で、安定した品質が得られない原因となり得る。 First, when producing a translucent electrode by vapor deposition, nonuniformity of film quality due to impurities may occur. Specifically, since the melting point of silver (Ag) is 960 ° C. or higher, impurities attached to the vapor deposition apparatus, in particular, water (H 2 O) and oxygen (O 2 ) are easily deposited on silver atoms, The purity of the deposited silver thin film may decrease locally. Therefore, the film quality is not stable, and the sheet resistance value may increase locally or the light transmittance may decrease.In particular, in a large panel or between a plurality of panels cut out from one large substrate, It may be a cause that stable quality cannot be obtained.
第2に、銀薄膜がアイランド状に形成されることによる高抵抗化が発生しうる。図9に、蒸着法により形成した銀薄膜の断面図を示す。図9に示すように、基板上の銀薄膜601が粗大結晶(以下、「アイランド」と呼ぶ)610を形成するように不均質に成長している。このような銀の薄膜が不均質に成長することにより、アイランド内部とアイランド外部との間で、電気抵抗の差異が生じる。したがって、透光性電極内で電気抵抗の不均質化が起き、発光パネルの輝度にばらつきが起きる原因となり得る。なお、この現象は膜厚が50nm以上である場合には発生しないため、銀膜を反射電極として用いる場合には考慮する必要はなく、透光性電極として使用する場合にのみ考慮する必要がある。 Second, a high resistance can be generated by forming the silver thin film in an island shape. FIG. 9 shows a cross-sectional view of a silver thin film formed by vapor deposition. As shown in FIG. 9, the silver thin film 601 on the substrate grows inhomogeneously so as to form a coarse crystal (hereinafter referred to as “island”) 610. Such a silver thin film grows inhomogeneously, resulting in a difference in electrical resistance between the island interior and the island exterior. Accordingly, inhomogeneity of electric resistance occurs in the translucent electrode, which may cause variation in luminance of the light emitting panel. Since this phenomenon does not occur when the film thickness is 50 nm or more, it is not necessary to consider when using a silver film as a reflective electrode, but only when using a silver film as a translucent electrode. .
第3に、ラインソースを用いる蒸着法では大型基板に対して膜質の均一性が劣化することがある。ラインソースを用いる蒸着法では、蒸着源となる棒状の金属(ラインソース)と蒸着対象となる基板とを対向させ、基板を蒸着源金属と直交する方向に一定速度で搬送しながら蒸着を行う。ところが、大型基板の場合、ラインソースを複数準備する必要が生じ、膜質の均一化が困難となる。 Third, the deposition method using a line source may deteriorate the uniformity of the film quality with respect to a large substrate. In the vapor deposition method using a line source, vapor deposition is performed while a rod-shaped metal (line source) serving as a vapor deposition source and a substrate serving as a vapor deposition target are opposed to each other and the substrate is conveyed at a constant speed in a direction orthogonal to the vapor deposition source metal. However, in the case of a large substrate, it is necessary to prepare a plurality of line sources, and it becomes difficult to make the film quality uniform.
これらの問題に対処するため、発明者は銀の薄膜をスパッタ方式により形成するという着想を得た。スパッタ方式を用いることにより、上述の第1、第3の問題を生じなくさせることができる。ところが、単にスパッタ方式を用いるだけでは、上述の第2の問題は依然として発生する可能性がある。これは、アイランド化現象は、蒸着方式に起因するものではなく、銀の特性であるためである。そこで、発明者は、銀に他の元素を添加したものをターゲットとするスパッタリングを検討し、銀に銅(Cu)を添加したターゲットを用いることで、アイランド化を防ぐことができることを見出し、本開示の発光パネルの製造方法を実現するに至った。 In order to deal with these problems, the inventor has an idea of forming a silver thin film by a sputtering method. By using the sputtering method, the above first and third problems can be avoided. However, if the sputtering method is simply used, the second problem described above may still occur. This is because the islanding phenomenon is not caused by the vapor deposition method but is a characteristic of silver. Therefore, the inventors examined sputtering using a target obtained by adding other elements to silver, and found that island formation can be prevented by using a target obtained by adding copper (Cu) to silver. It came to implement | achieve the manufacturing method of the disclosed light emission panel.
<開示の態様>
本開示の一態様に係る発光パネルの製造方法は、基板の上方に、陽極、発光層、陰極の順に発光パネルを形成する製造方法であって、銀を主成分とし銅を含むターゲットを用いるスパッタ法により、光透過性を有するように前記陰極を形成することを特徴とする。
この発光パネルの製造方法によれば、透光性電極としての陰極の均一性を向上させることができる。そのため、低抵抗と高透光性の両立を図ることができる。それにより、発光パネルの輝度、効率、寿命を向上させることができる。
<Disclosure>
A manufacturing method of a light-emitting panel according to one embodiment of the present disclosure is a manufacturing method in which a light-emitting panel is formed in the order of an anode, a light-emitting layer, and a cathode above a substrate, and sputtering using a target containing silver as a main component and copper The cathode is formed by a method so as to have optical transparency.
According to this method for manufacturing a light-emitting panel, the uniformity of the cathode as the translucent electrode can be improved. Therefore, both low resistance and high translucency can be achieved. Thereby, the brightness | luminance of a light emission panel, efficiency, and lifetime can be improved.
また、前記陰極の形成は、一方向に延伸するようにターゲットを設置し、前記一方向に直交する向きに設けられた搬送路に沿って前記基板を搬送しながらスパッタリングを行うことにより行う、としてもよい。
これにより、基板の面積に関わらず、短時間で膜厚が安定した陰極を形成することができる。
Further, the formation of the cathode is performed by setting a target so as to extend in one direction and performing sputtering while transporting the substrate along a transport path provided in a direction orthogonal to the one direction. Also good.
Thereby, a cathode having a stable film thickness can be formed in a short time regardless of the area of the substrate.
また、前記搬送路における前記基板の搬送速度は、形成完了時における陰極の膜厚は7nm以上17nm以下となるように制御されてもよい。
これにより、陰極の電気伝導性と可視光の透過率とを共に高く維持し、高性能の発光パネルを製造することができる。
また、前記ターゲットとして、銀に銅を添加した材料を用いるとしてもよい。
In addition, the transport speed of the substrate in the transport path may be controlled such that the film thickness of the cathode at the completion of formation is 7 nm or more and 17 nm or less.
Thereby, both the electrical conductivity of the cathode and the transmittance of visible light can be kept high, and a high-performance light-emitting panel can be manufactured.
Further, as the target, a material obtained by adding copper to silver may be used.
これにより、陰極の組成を安定させることができ、陰極の均質性を高く維持することが可能となる。
また、前記ターゲットとして、銀を主成分とする、銀と銅との混合物を用いるとしてもよい。
これにより、ターゲットを合金として生成する必要がなく、より簡易な方法で本開示に係る発光パネルを製造することができる。
Thereby, the composition of the cathode can be stabilized, and the uniformity of the cathode can be maintained high.
Further, as the target, a mixture of silver and copper containing silver as a main component may be used.
Thereby, it is not necessary to produce | generate a target as an alloy, and the light emission panel which concerns on this indication can be manufactured by a simpler method.
また、本開示の一態様に係る発光パネルは、基板の上方に、陽極、発光層、陰極の順に積層されてなる発光パネルであって、前記陰極は、銀を主成分とし銅を含む材料からなり、かつ、光透過性を有する。
この発光パネルによれば、透光性電極としての陰極において均質性が高く、また、電気伝導率と透光性が高いため、輝度むらがなく、高効率、長寿命が実現できる。
The light-emitting panel according to one embodiment of the present disclosure is a light-emitting panel in which an anode, a light-emitting layer, and a cathode are stacked in this order on a substrate, and the cathode is made of a material containing silver as a main component and containing copper. And has optical transparency.
According to this light-emitting panel, the cathode as the translucent electrode has high homogeneity, and high electrical conductivity and translucency, so that there is no luminance unevenness and high efficiency and long life can be realized.
また、前記陰極の膜厚は7nm以上17nm以下である、としてもよい。
これにより、陰極の透光性と電気伝導率とをバランスよく両立させることができる。
<実施の形態>
1.発光パネルの概略構成
本発明の一態様である発光パネルの一例として、本発明が有機EL表示パネルに適用された場合について説明する。
The thickness of the cathode may be 7 nm or more and 17 nm or less.
Thereby, the translucency and electrical conductivity of a cathode can be made to make a balance.
<Embodiment>
1. Schematic Configuration of Light-Emitting Panel As an example of a light-emitting panel that is one embodiment of the present invention, a case where the present invention is applied to an organic EL display panel will be described.
図1は、実施形態に係る発光パネル100の概略構成を示す一部拡大断面図である。発光パネル100は、基板11上にマトリクス状に配置された複数の発光素子1を有する。1つの発光素子は、1つのサブ画素(サブピクセル)に相当し、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の何れかの発光色に対応している。そして、R,G,Bそれぞれに対応する3つのサブ画素(サブピクセル)により1つの画素(ピクセル)が構成される。即ち、1つの画素は、R色に対応した発光素子1(R)、G色に対応した発光素子1(G)、およびB色に対応した発光素子1(B)の3つの発光素子1から成る。発光パネル100は、同図上側を表示面とする、いわゆるトップエミッション型のカラーディスプレイパネルである。 FIG. 1 is a partially enlarged cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a light emitting panel 100 according to an embodiment. The light emitting panel 100 includes a plurality of light emitting elements 1 arranged in a matrix on a substrate 11. One light-emitting element corresponds to one sub-pixel (sub-pixel), and corresponds to one of the emission colors R (red), G (green), and B (blue). One pixel (pixel) is constituted by three sub-pixels (sub-pixels) corresponding to R, G, and B, respectively. That is, one pixel is composed of three light emitting elements 1 including a light emitting element 1 (R) corresponding to R color, a light emitting element 1 (G) corresponding to G color, and a light emitting element 1 (B) corresponding to B color. Become. The light emitting panel 100 is a so-called top emission type color display panel with the upper side of the figure as a display surface.
なお、構成要素を発光色により特に区別する必要が無い場合には、(R),(G),(B)は付さない。例えば、発光色を特に区別しない場合には、単に発光素子1という。
発光パネル100は、基板11、層間絶縁層12、下部電極13、正孔注入層14、隔壁層15、正孔輸送層16、発光層17(17(R),17(G),17(B))、電子輸送層18、電子注入層19、上部電極20、および封止層21を備える。基板11、層間絶縁層12、正孔注入層14、電子輸送層18、電子注入層19、上部電極20、および封止層21は、複数の画素に共通して形成されている。
In addition, (R), (G), and (B) are not attached | subjected when it is not necessary to distinguish a component especially by luminescent color. For example, when the emission colors are not particularly distinguished, they are simply referred to as the light emitting element 1.
The light emitting panel 100 includes a substrate 11, an interlayer insulating layer 12, a lower electrode 13, a hole injection layer 14, a partition wall layer 15, a hole transport layer 16, and a light emitting layer 17 (17 (R), 17 (G), 17 (B )), An electron transport layer 18, an electron injection layer 19, an upper electrode 20, and a sealing layer 21. The substrate 11, the interlayer insulating layer 12, the hole injection layer 14, the electron transport layer 18, the electron injection layer 19, the upper electrode 20, and the sealing layer 21 are formed in common for a plurality of pixels.
続いて、発光パネル100の各部構成について説明する。
(1) 基板
基板11は、絶縁材料である基材111と、TFT(Thin Film Transistor)層112とを含む。TFT層112には、サブ画素毎に駆動回路(不図示)が形成されている。基材111が形成される材料としては、例えば、ガラスが用いられる。ガラス材料としては、具体的には例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英等のガラスなどが挙げられる。
Then, each part structure of the light emission panel 100 is demonstrated.
(1) Substrate The substrate 11 includes a base material 111 that is an insulating material and a TFT (Thin Film Transistor) layer 112. In the TFT layer 112, a drive circuit (not shown) is formed for each subpixel. As a material for forming the base material 111, for example, glass is used. Specific examples of the glass material include alkali-free glass, soda glass, non-fluorescent glass, phosphate glass, borate glass, quartz glass, and the like.
1.2 層間絶縁層
層間絶縁層12は、基板11上に形成されている。層間絶縁層12は、樹脂材料からなり、TFT層112の上面の段差を平坦化するためのものである。層間絶縁層12が形成される樹脂材料としては、例えば、ポジ型の感光性材料が用いられる。また、このような感光性材料としては、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。
1.2 Interlayer Insulating Layer The interlayer insulating layer 12 is formed on the substrate 11. The interlayer insulating layer 12 is made of a resin material, and is for flattening a step on the upper surface of the TFT layer 112. As the resin material on which the interlayer insulating layer 12 is formed, for example, a positive photosensitive material is used. Examples of such photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins.
(3) 下部電極(陽極)
下部電極13は、導電材料からなり、層間絶縁層12上にサブ画素毎に形成される。下部電極13は、陽極であって、バリアメタル層13aおよびバリアメタル層13a上に積層された下部電極層13bから成る。バリアメタル層13aは、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)等の遷移金属元素を含有する金属あるいは合金からなる。本実施形態においては、バリアメタル層13aは、タングステンから成る。
(3) Lower electrode (anode)
The lower electrode 13 is made of a conductive material, and is formed on the interlayer insulating layer 12 for each subpixel. The lower electrode 13 is an anode, and includes a barrier metal layer 13a and a lower electrode layer 13b stacked on the barrier metal layer 13a. The barrier metal layer 13a is made of, for example, a metal or alloy containing a transition metal element such as tungsten (W), molybdenum (Mo), or iron (Fe). In the present embodiment, the barrier metal layer 13a is made of tungsten.
また、本実施形態に係る発光パネル100は、トップエミッション型であるので、下部電極層13bは、光反射性を具備した導電材料により形成されるとよい。光反射性を具備する導電材料としては、金属が挙げられる。具体的には、Ag(銀)、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、ARA(銀、ルビジウム、金の合金)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)等を用いることができる。本実施形態においては、下部電極層13bは、アルミニウムを含む金属材料から成り、より具体的には、ACL(アルミニウムとコバルトとランタンの合金)から成る。 In addition, since the light emitting panel 100 according to the present embodiment is a top emission type, the lower electrode layer 13b is preferably formed of a conductive material having light reflectivity. Examples of the conductive material having light reflectivity include metals. Specifically, Ag (silver), Al (aluminum), aluminum alloy, Mo (molybdenum), APC (silver, palladium, copper alloy), ARA (silver, rubidium, gold alloy), MoCr (molybdenum and chromium) Alloy), MoW (alloy of molybdenum and tungsten), NiCr (alloy of nickel and chromium), and the like can be used. In the present embodiment, the lower electrode layer 13b is made of a metal material containing aluminum, and more specifically, is made of ACL (an alloy of aluminum, cobalt, and lanthanum).
なお、下部電極13上に、光透過性導電材料の層を積層してもよい。この場合、光透過性導電材料としては、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、ZnO(酸化亜鉛)等を用いることができる。
また、この断面図には現れていないが、層間絶縁層12には、コンタクトホールがサブ画素毎に形成されている。当該コンタクトホールにはTFT接続配線が埋め込まれており、下部電極13は、TFT接続配線を介して、TFT層112に形成された駆動回路と電気的に接続されている。
Note that a layer of a light-transmitting conductive material may be stacked on the lower electrode 13. In this case, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO (zinc oxide), or the like can be used as the light transmissive conductive material.
Although not shown in this cross-sectional view, a contact hole is formed in the interlayer insulating layer 12 for each sub-pixel. A TFT connection wiring is embedded in the contact hole, and the lower electrode 13 is electrically connected to a drive circuit formed in the TFT layer 112 via the TFT connection wiring.
(4) 正孔注入層
正孔注入層14は、下部電極13から発光層17への正孔の注入を促進させる機能を有する。正孔注入層14は、例えば、金属酸化物から成り、下部電極13上に配置される。正孔注入層14の形成は、例えば、スパッタリング法により行われる。正孔注入層14の形成材料である金属酸化物としては、例えば、酸化タングステン(WOx)、酸化モリブデン(MoOx)や、銀(Ag)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)等の酸化物を用いることができる。本実施形態においては、正孔注入層14は、下部電極13および層間絶縁層12上に複数の画素に共通して設けられている。
(4) Hole Injection Layer The hole injection layer 14 has a function of promoting the injection of holes from the lower electrode 13 to the light emitting layer 17. The hole injection layer 14 is made of, for example, a metal oxide and is disposed on the lower electrode 13. The hole injection layer 14 is formed by, for example, a sputtering method. Examples of the metal oxide that is a material for forming the hole injection layer 14 include tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), silver (Ag), chromium (Cr), vanadium (V), and nickel (Ni). An oxide such as iridium (Ir) can be used. In the present embodiment, the hole injection layer 14 is provided on the lower electrode 13 and the interlayer insulating layer 12 in common for a plurality of pixels.
(5) 隔壁層
隔壁層15は、正孔注入層14の上面の一部の領域を露出させ、その周辺の領域を被覆した状態で正孔注入層14上に形成されている。正孔注入層14の上面において隔壁層15で被覆されていない領域(以下、「開口部」という。)は、サブピクセルに対応している。即ち、隔壁層15は、サブピクセル毎に設けられた開口部15aを有する。
(5) Partition Layer The partition layer 15 is formed on the hole injection layer 14 in a state where a part of the upper surface of the hole injection layer 14 is exposed and the peripheral region is covered. A region of the upper surface of the hole injection layer 14 that is not covered with the partition wall layer 15 (hereinafter referred to as “opening”) corresponds to a subpixel. That is, the partition wall layer 15 has an opening 15a provided for each subpixel.
隔壁層15は、例えば、絶縁性の有機材料(例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂等)からなる。隔壁層15は、発光層17を塗布法で形成する場合には、塗布されたインクがあふれ出ないようにするための構造物として機能し、発光層17を蒸着法で形成する場合には、蒸着マスクを載置するための構造物として機能する。本実施形態では、隔壁層15は、樹脂材料からなり、例えば、ポジ型の感光性材料を用いることができる。このような感光性材料として、具体的には、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられる。 The partition layer 15 is made of, for example, an insulating organic material (for example, an acrylic resin, a polyimide resin, a novolac resin, a phenol resin, or the like). The partition wall layer 15 functions as a structure for preventing the applied ink from overflowing when the light emitting layer 17 is formed by a coating method, and when the light emitting layer 17 is formed by a vapor deposition method, It functions as a structure for mounting a vapor deposition mask. In this embodiment, the partition layer 15 is made of a resin material, and for example, a positive photosensitive material can be used. Specific examples of such photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins.
(6) 正孔輸送層
正孔輸送層16は、正孔注入層14から注入された正孔を発光層17へ輸送する機能を有し、正孔を正孔注入層14から発光層17へと効率よく輸送するため、正孔移動度の高い有機材料で形成されている。正孔輸送層16の形成は、有機材料溶液の塗布および乾燥により行われる。正孔輸送層16を形成する有機材料としては、ポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体等の高分子化合物を用いることができる。
(6) Hole Transport Layer The hole transport layer 16 has a function of transporting holes injected from the hole injection layer 14 to the light emitting layer 17, and holes are transferred from the hole injection layer 14 to the light emitting layer 17. In order to transport efficiently, it is made of an organic material having a high hole mobility. The hole transport layer 16 is formed by applying an organic material solution and drying. As an organic material for forming the hole transport layer 16, polymer compounds such as polyfluorene and derivatives thereof, or polyarylamine and derivatives thereof can be used.
また、正孔輸送層16はトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポルフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンゼン誘導体を用いて形成されてもよい。特に好ましくは、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物等を用いてもよい。この場合、正孔輸送層16は、真空蒸着法により形成される。 The hole transport layer 16 is composed of triazole derivative, oxadiazole derivative, imidazole derivative, polyarylalkane derivative, pyrazoline derivative and pyrazolone derivative, phenylenediamine derivative, arylamine derivative, amino-substituted chalcone derivative, oxazole derivative, styrylanthracene derivative, Fluorenone derivative, hydrazone derivative, stilbene derivative, porphyrin compound, aromatic tertiary amine compound and styrylamine compound, butadiene compound, polystyrene derivative, hydrazone derivative, triphenylmethane derivative, tetraphenylbenzene derivative may be used. . Particularly preferably, a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound may be used. In this case, the hole transport layer 16 is formed by a vacuum evaporation method.
(7) 発光層
発光層17は、有機発光材料を含み、下部電極13の上方に位置する開口部15a内に形成されている。発光層17は、正孔と電子の再結合によりR、G、Bの各色の光を出射する機能を有する。本実施形態に係る発光パネル100においては、発光層17は、有機発光材料を含むインクがインクジェットにより開口部15a内に塗布されて形成される。
(7) Light-Emitting Layer The light-emitting layer 17 includes an organic light-emitting material, and is formed in the opening 15 a located above the lower electrode 13. The light emitting layer 17 has a function of emitting light of each color of R, G, and B by recombination of holes and electrons. In the light emitting panel 100 according to the present embodiment, the light emitting layer 17 is formed by applying an ink containing an organic light emitting material into the opening 15a by inkjet.
発光層17に含まれる有機発光材料としては、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物およびアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、8−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質を用いることができる。また、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウムなどの燐光を発光する金属錯体等の公知の燐光物質を用いることができる。また、発光層17は、ポリフルオレンやその誘導体、ポリフェニレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体等の高分子化合物等、もしくは前記低分子化合物と前記高分子化合物の混合物を用いて形成されてもよい。 Examples of the organic light emitting material included in the light emitting layer 17 include an oxinoid compound, a perylene compound, a coumarin compound, an azacoumarin compound, an oxazole compound, an oxadiazole compound, a perinone compound, a pyrrolopyrrole compound, a naphthalene compound, an anthracene compound, a fluorene compound, Fluoranthene compound, tetracene compound, pyrene compound, coronene compound, quinolone compound and azaquinolone compound, pyrazoline derivative and pyrazolone derivative, rhodamine compound, chrysene compound, phenanthrene compound, cyclopentadiene compound, stilbene compound, diphenylquinone compound, styryl compound, butadiene compound, Dicyanomethylenepyran compound, dicyanomethylenethiopyran compound, fluorescein compound, pyrylium Products, thiapyrylium compounds, serenapyrylium compounds, telluropyrylium compounds, aromatic aldadiene compounds, oligophenylene compounds, thioxanthene compounds, cyanine compounds, acridine compounds, metal complexes of 8-hydroxyquinoline compounds, metal complexes of 2-bipyridine compounds, Schiff A fluorescent substance such as a complex of a salt and a group III metal, an oxine metal complex, or a rare earth complex can be used. In addition, a known phosphor such as a metal complex emitting phosphorescence such as tris (2-phenylpyridine) iridium can be used. The light emitting layer 17 is formed using polyfluorene or a derivative thereof, polyphenylene or a derivative thereof, a polymer compound such as polyarylamine or a derivative thereof, or a mixture of the low molecular compound and the polymer compound. Also good.
(8) 電子輸送層
電子輸送層18は、複数の画素に共通して発光層17および隔壁層15上に設けられており、上部電極20から注入された電子を発光層17へと輸送する機能を有する。電子輸送層18は、例えば、オキサジアゾール誘導体(OXD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(BCP、Bphen)などを用い形成されている。
(8) Electron Transport Layer The electron transport layer 18 is provided on the light emitting layer 17 and the partition wall layer 15 in common for a plurality of pixels, and functions to transport electrons injected from the upper electrode 20 to the light emitting layer 17. Have The electron transport layer 18 is formed using, for example, an oxadiazole derivative (OXD), a triazole derivative (TAZ), a phenanthroline derivative (BCP, Bphen), or the like.
(9) 電子注入層
電子注入層19は、電子輸送層18上に複数の画素に共通して設けられており、上部電極20から発光層17への電子の注入を促進させる機能を有する。電子注入層19は、例えば、リチウム、バリウム、カルシウム、カリウム、セシウム、ナトリウム、ルビジウム等の低仕事関数金属や、フッ化リチウム等の低仕事関数金属塩、酸化バリウム等の低仕事関数金属酸化物などを用いて形成されている。
(9) Electron Injection Layer The electron injection layer 19 is provided in common to a plurality of pixels on the electron transport layer 18 and has a function of promoting injection of electrons from the upper electrode 20 to the light emitting layer 17. The electron injection layer 19 includes, for example, a low work function metal such as lithium, barium, calcium, potassium, cesium, sodium, and rubidium, a low work function metal salt such as lithium fluoride, and a low work function metal oxide such as barium oxide. It is formed using etc.
(10) 上部電極(陰極)
上部電極20は、電子注入層19上に複数の画素に共通して設けられており、陰極である。上部電極20は、スパッタリング法により成膜される。上部電極20は、厚さ7〜17nm程度のCu添加Ag合金で形成されている。上部電極20が光透過性を有する厚みで形成されることにより、発光層17で発生した光を、上部電極20側から取り出すことができる。
(10) Upper electrode (cathode)
The upper electrode 20 is provided on the electron injection layer 19 in common to a plurality of pixels and is a cathode. The upper electrode 20 is formed by sputtering. The upper electrode 20 is formed of a Cu-added Ag alloy having a thickness of about 7 to 17 nm. By forming the upper electrode 20 with a light-transmitting thickness, light generated in the light emitting layer 17 can be extracted from the upper electrode 20 side.
(11) 封止層
上部電極20の上には、封止層21が設けられている。封止層21は、基板11の反対側から不純物(水,酸素)が上部電極20,電子注入層19,電子輸送層18,発光層17等へと侵入するのを防ぎ、不純物によるこれらの層の劣化を抑制する機能を有する。本実施形態に係る発光パネル100はトップエミッション型の表示パネルであるため、封止層21の材料としては、例えばSiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)等の光透過性材料が用いられる。
(11) Sealing Layer On the upper electrode 20, a sealing layer 21 is provided. The sealing layer 21 prevents impurities (water, oxygen) from entering the upper electrode 20, the electron injection layer 19, the electron transport layer 18, the light emitting layer 17, and the like from the opposite side of the substrate 11. It has a function to suppress deterioration of. Since the light emitting panel 100 according to the present embodiment is a top emission type display panel, a light transmissive material such as SiN (silicon nitride) or SiON (silicon oxynitride) is used as the material of the sealing layer 21. .
(12) その他
なお、図1には図示されていないが、封止層21の上にカラーフィルタや上部基板を載置し、接合してもよい。上部基板を設けることにより、上部電極20,電子注入層19,電子輸送層18,発光層17等に対する不純物からのさらなる保護を図ることができる。
2.発光パネルの製造方法
次に、発光パネル100の製造方法の一例を、図2〜図5を用いて説明する。なお、図2〜4は、発光パネル100の製造過程を模式的に示す部分断面図であり、図5は、発光パネル100の製造過程を示す模式工程図である。
(12) Others Although not shown in FIG. 1, a color filter or an upper substrate may be placed on the sealing layer 21 and bonded. By providing the upper substrate, it is possible to further protect the upper electrode 20, the electron injection layer 19, the electron transport layer 18, the light emitting layer 17, and the like from impurities.
2. Next, an example of a method for manufacturing the light emitting panel 100 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 are partial sectional views schematically showing the manufacturing process of the light emitting panel 100, and FIG. 5 is a schematic process diagram showing the manufacturing process of the light emitting panel 100.
先ず、図2(a)に示すように、基材111上にTFT層112を形成して、基板11を形成する(図5のステップS1)。
次に、図2(b)に示すように、基板11上に層間絶縁層12を成膜し焼成する(図5のステップS2)。層間絶縁層12の材料である層間絶縁層用樹脂には、本実施形態においては、ポジ型の感光性材料であるアクリル樹脂を用いる。層間絶縁層12は、層間絶縁層用樹脂であるアクリル樹脂を層間絶縁層用溶媒(例えば、PGMEA)に溶解させた層間絶縁層用溶液を基板11上に塗布して成膜した後、焼成を行う。焼成は、例えば、150℃以上210℃以下の温度で180分間行う。
First, as shown to Fig.2 (a), the TFT layer 112 is formed on the base material 111, and the board | substrate 11 is formed (step S1 of FIG. 5).
Next, as shown in FIG. 2B, an interlayer insulating layer 12 is formed on the substrate 11 and baked (step S2 in FIG. 5). In this embodiment, an acrylic resin that is a positive photosensitive material is used as the interlayer insulating layer resin that is a material of the interlayer insulating layer 12. The interlayer insulating layer 12 is formed by applying an interlayer insulating layer solution in which an acrylic resin, which is an interlayer insulating layer resin, is dissolved in an interlayer insulating layer solvent (for example, PGMEA) on the substrate 11, and then baking. Do. Firing is performed at a temperature of 150 ° C. or higher and 210 ° C. or lower for 180 minutes, for example.
続いて、図2(c)に示すように、層間絶縁層12上にバリアメタル材料層131を一様に形成する(図5のステップS3)。バリアメタル材料層131は、例えば、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)等の遷移金属元素を含有する金属あるいは合金からなる。バリアメタル材料層131の成膜方法としては、例えば、スパッタ法が利用できる。スパッタ法では、例えば、遷移金属元素を含有する金属あるいは合金製の平板をターゲット部材に使用し、不活性ガスとしてアルゴンガスを使用してもよい。本実施形態では、バリアメタル材料層131は、例えば、タングステンを材料として40nmの膜厚で形成する。 Subsequently, as shown in FIG. 2C, a barrier metal material layer 131 is uniformly formed on the interlayer insulating layer 12 (step S3 in FIG. 5). The barrier metal material layer 131 is made of, for example, a metal or alloy containing a transition metal element such as tungsten (W), molybdenum (Mo), or iron (Fe). As a method for forming the barrier metal material layer 131, for example, a sputtering method can be used. In the sputtering method, for example, a metal or alloy flat plate containing a transition metal element may be used as a target member, and argon gas may be used as an inert gas. In this embodiment, the barrier metal material layer 131 is formed with a film thickness of 40 nm using, for example, tungsten.
さらに続いて、図2(d)に示すように、バリアメタル材料層131上に下部電極レイヤー132を形成する。下部電極レイヤー132は、光反射性の導電材料を用いてスパッタ法により層間絶縁層12上に一様に形成する(図5のステップS4)。下部電極レイヤー132を形成する光反射性の導電材料は、本実施形態においてはアルミニウムを含む金属材料であり、より具体的には、ACL(アルミニウムとコバルトとランタンの合金)である。また、下部電極レイヤー132の厚さは、例えば、50nm以上300nm以下であり、本実施形態においては、200nmである。 Subsequently, as shown in FIG. 2D, a lower electrode layer 132 is formed on the barrier metal material layer 131. The lower electrode layer 132 is uniformly formed on the interlayer insulating layer 12 by sputtering using a light reflective conductive material (step S4 in FIG. 5). The light-reflective conductive material forming the lower electrode layer 132 is a metal material containing aluminum in this embodiment, and more specifically, is ACL (alloy of aluminum, cobalt, and lanthanum). The thickness of the lower electrode layer 132 is, for example, 50 nm or more and 300 nm or less, and in the present embodiment, it is 200 nm.
本実施形態においては、図2(d)に示すように、下部電極レイヤー132およびバリアメタル材料層131により下部電極材料層130が構成される。
続いて、図2(e)に示すように、下部電極レイヤー132およびバリアメタル材料層131から成る下部電極材料層130上に正孔注入材料層140を形成する(図5のステップS5)。本実施形態に係る発光パネル100においては、正孔注入材料層140は、酸化タングステンの層であり、反応性スパッタ法により形成される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2D, the lower electrode material layer 130 is composed of the lower electrode layer 132 and the barrier metal material layer 131.
Subsequently, as shown in FIG. 2E, a hole injection material layer 140 is formed on the lower electrode material layer 130 including the lower electrode layer 132 and the barrier metal material layer 131 (step S5 in FIG. 5). In the light emitting panel 100 according to the present embodiment, the hole injection material layer 140 is a layer of tungsten oxide and is formed by a reactive sputtering method.
そして、図2(f)に示すように、下部電極材料層130および正孔注入材料層140をエッチングによりパターニングして、サブピクセルごとに区画された複数の下部電極13および正孔注入層14を形成する(図5のステップS6)。
なお、各下部電極13は、バリアメタル層13aおよび下部電極層13bから成る。バリアメタル層13aは、バリアメタル材料層131がパターニングされて形成される。下部電極層13bは、下部電極レイヤー132がパターニングされて形成される。正孔注入層14は、正孔注入材料層140がパターニングされて形成される。
Then, as shown in FIG. 2 (f), the lower electrode material layer 130 and the hole injection material layer 140 are patterned by etching, so that a plurality of lower electrodes 13 and hole injection layers 14 partitioned for each subpixel are formed. It forms (step S6 of FIG. 5).
Each lower electrode 13 includes a barrier metal layer 13a and a lower electrode layer 13b. The barrier metal layer 13a is formed by patterning the barrier metal material layer 131. The lower electrode layer 13b is formed by patterning the lower electrode layer 132. The hole injection layer 14 is formed by patterning the hole injection material layer 140.
また、本実施形態においては、正孔注入材料層140はドライエッチングによりパターニングされ、下部電極材料層130はウェットエッチングによりパターニングされるが、パターニングの方法としては特にこれに限定されるものではない。
さらには、下部電極材料層130のパターニングを行って下部電極13を形成した後に、下部電極13および層間絶縁層12上に正孔注入層14を各サブピクセル共通な一様な膜として形成してもよい。
In the present embodiment, the hole injection material layer 140 is patterned by dry etching and the lower electrode material layer 130 is patterned by wet etching, but the patterning method is not particularly limited thereto.
Further, after patterning the lower electrode material layer 130 to form the lower electrode 13, the hole injection layer 14 is formed on the lower electrode 13 and the interlayer insulating layer 12 as a uniform film common to each subpixel. Also good.
続いて、図3(a)に示すように、正孔注入層14および層間絶縁層12上に、隔壁層15の材料である隔壁層用樹脂を塗布し、隔壁材料層150を形成する。隔壁層用樹脂には、例えば、ポジ型の感光性材料であるフェノール樹脂が用いられる。隔壁材料層150は、隔壁層用樹脂であるフェノール樹脂を溶媒(例えば、乳酸エチルとGBLの混合溶媒)に溶解させた溶液を正孔注入層14上および層間絶縁層12上にスピンコート法などを用いて一様に塗布することにより形成される。そして、隔壁材料層150にパターン露光と現像を行うことで隔壁層15を形成し(図3(b),図5のステップS7)、隔壁層15を焼成する(図5のステップS8)。これにより、発光層17の形成領域となる開口部15aが規定される。隔壁層15の焼成は、例えば、150℃以上210℃以下の温度で60分間行う。 Subsequently, as shown in FIG. 3A, a partition wall layer resin that is a material of the partition wall layer 15 is applied on the hole injection layer 14 and the interlayer insulating layer 12 to form a partition wall material layer 150. For the partition layer resin, for example, a phenol resin, which is a positive photosensitive material, is used. For the partition wall material layer 150, a solution obtained by dissolving a phenol resin, which is a partition wall resin, in a solvent (for example, a mixed solvent of ethyl lactate and GBL) is applied to the hole injection layer 14 and the interlayer insulating layer 12 by a spin coating method or the like. It forms by apply | coating uniformly using. Then, the partition wall layer 15 is formed by performing pattern exposure and development on the partition wall material layer 150 (FIG. 3B, step S7 in FIG. 5), and the partition layer 15 is baked (step S8 in FIG. 5). As a result, an opening 15 a that is a formation region of the light emitting layer 17 is defined. The partition layer 15 is baked, for example, at a temperature of 150 ° C. or higher and 210 ° C. or lower for 60 minutes.
また、隔壁層15の形成工程においては、さらに、隔壁層15の表面を所定のアルカリ性溶液や水、有機溶媒等によって表面処理するか、プラズマ処理を施すこととしてもよい。これは、開口部15aに塗布するインク(溶液)に対する隔壁層15の接触角を調節する目的で、もしくは、表面に撥水性を付与する目的で行われる。
次に、図3(c)に示すように、隔壁層15が規定する開口部15aに対し、正孔輸送層16の構成材料を含むインクを、インクジェットヘッド401のノズル4030から吐出して開口部15a内の正孔注入層14上に塗布し、焼成(乾燥)を行って、正孔輸送層16を形成する(図5のステップS9)。
In the step of forming the partition wall layer 15, the surface of the partition wall layer 15 may be further subjected to a surface treatment with a predetermined alkaline solution, water, an organic solvent, or the like, or a plasma treatment may be performed. This is performed for the purpose of adjusting the contact angle of the partition wall layer 15 with respect to the ink (solution) applied to the opening 15a, or for the purpose of imparting water repellency to the surface.
Next, as shown in FIG. 3C, the ink containing the constituent material of the hole transport layer 16 is ejected from the nozzle 4030 of the inkjet head 401 to the opening 15 a defined by the partition wall layer 15. It is applied onto the hole injection layer 14 in 15a and baked (dried) to form the hole transport layer 16 (step S9 in FIG. 5).
そして、図3(d)に示すように、発光層17の構成材料を含むインクを、インクジェットヘッド401のノズル4030から吐出して開口部15a内の正孔輸送層16上に塗布し、焼成(乾燥)を行って発光層17を形成する(図5のステップS10)。
続いて、図4(a)に示すように、発光層17上および隔壁層15上に、電子輸送層18を構成する材料を真空蒸着法またはスパッタリング法により各サブピクセルに共通して成膜し、電子輸送層18を形成する(図5のステップS11)。
Then, as shown in FIG. 3D, ink containing the constituent material of the light emitting layer 17 is ejected from the nozzle 4030 of the ink jet head 401 and applied onto the hole transport layer 16 in the opening 15a and fired ( The light emitting layer 17 is formed by performing (drying) (step S10 in FIG. 5).
Subsequently, as shown in FIG. 4A, a material constituting the electron transport layer 18 is formed on the light emitting layer 17 and the partition wall layer 15 in common for each sub-pixel by vacuum deposition or sputtering. Then, the electron transport layer 18 is formed (step S11 in FIG. 5).
次に、図4(b)に示すように、電子注入層19を構成する材料を、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などの方法により電子輸送層18上に成膜し、各サブ画素に共通して電子注入層19を形成する(図5のステップS12)。
そして、図4(c)に示すように、電子注入層19上に、上部電極20および封止層21を形成する。具体的には、先ず、Cu添加Agを用い、スパッタリング法により成膜して、上部電極20を形成する(図5のステップS13)。
Next, as shown in FIG. 4B, the material constituting the electron injection layer 19 is formed on the electron transport layer 18 by a method such as a vapor deposition method, a spin coat method, or a cast method, and is applied to each subpixel. In common, the electron injection layer 19 is formed (step S12 in FIG. 5).
Then, as shown in FIG. 4C, the upper electrode 20 and the sealing layer 21 are formed on the electron injection layer 19. Specifically, first, the upper electrode 20 is formed by forming a film by sputtering using Cu-added Ag (step S13 in FIG. 5).
ここで、上部電極20の形成方法について、さらに説明する。
まず、図6を用いて、スパッタ装置500の概略構成について説明する。スパッタ装置500は、基板受け渡し室510、成膜室520、ロードロック室530を有し、成膜室520内で、マグネトロンスパッタ法によりスパッタリングを行う。成膜室520には、スパッタリングガスを導入されている。スパッタリングガスには、Ar(アルゴン)等の不活性ガスが用いられる。本実施形態においては、Arが用いられる。
Here, a method for forming the upper electrode 20 will be further described.
First, a schematic configuration of the sputtering apparatus 500 will be described with reference to FIG. The sputtering apparatus 500 includes a substrate delivery chamber 510, a film formation chamber 520, and a load lock chamber 530, and performs sputtering by a magnetron sputtering method in the film formation chamber 520. A sputtering gas is introduced into the film formation chamber 520. As the sputtering gas, an inert gas such as Ar (argon) is used. In this embodiment, Ar is used.
スパッタ装置500内のキャリア521には、成膜対象の基板522が設置される。基板522は、基板受け渡し室510において、基板突き上げ機構511によりキャリア521に装着される。基板522が装着されたキャリア521は、基板受け渡し室510から成膜室520を経由してロードロック室530まで、搬送路501上を一定の速度で直線移動する。本実施形態においては、キャリア521の移動速度は30mm/sである。なお、基板522は加温せず、常温でスパッタリングが行われる。 A carrier 521 in the sputtering apparatus 500 is provided with a substrate 522 to be deposited. The substrate 522 is mounted on the carrier 521 by the substrate push-up mechanism 511 in the substrate delivery chamber 510. The carrier 521 on which the substrate 522 is mounted linearly moves on the transfer path 501 at a constant speed from the substrate transfer chamber 510 to the load lock chamber 530 through the film formation chamber 520. In the present embodiment, the moving speed of the carrier 521 is 30 mm / s. Note that the substrate 522 is not heated and is sputtered at room temperature.
成膜室520内には、搬送路501に対して直交する方向に延びる、棒状のターゲット523が設置されている。本実施の形態においては、ターゲット523は、Cuが添加されたAgである。なお、ターゲット523の下方には磁石525が配置されている。なお、ターゲット523は、棒状の金属である必要はなく、例えば、粉末状であってもよい。また、ターゲット523は銀を主成分とし銅を含んでいればよく、銅は銀に添加されている必要はない。例えば、銀の粉末に銅の粉末を微量加えた混合物をターゲット523として用いてもよい。 In the film forming chamber 520, a rod-like target 523 is installed that extends in a direction orthogonal to the transport path 501. In the present embodiment, the target 523 is Ag to which Cu is added. A magnet 525 is disposed below the target 523. Note that the target 523 need not be a rod-shaped metal, and may be, for example, a powder. Moreover, the target 523 should just contain silver as a main component, and copper does not need to be added to silver. For example, a mixture obtained by adding a small amount of copper powder to silver powder may be used as the target 523.
電源524は、ターゲット523に対して電圧を印加する。なお、図6では電源524は交流電源であるが、直流電源、または、直流/交流のハイブリッド電源であってもよい。
排気系531によりスパッタ装置500内を排気し、ガス供給系532により成膜室520内にスパッタリングガスを導入する。電源524によりターゲット523に電圧を印加すると、スパッタリングガスのプラズマが発生し、ターゲット523の表面がスパッタされる。そして、スパッタされたターゲット523の原子を基板522上に堆積させることにより成膜する。
The power source 524 applies a voltage to the target 523. In FIG. 6, the power source 524 is an AC power source, but may be a DC power source or a DC / AC hybrid power source.
The inside of the sputtering apparatus 500 is exhausted by the exhaust system 531, and the sputtering gas is introduced into the film formation chamber 520 by the gas supply system 532. When voltage is applied to the target 523 by the power source 524, plasma of sputtering gas is generated and the surface of the target 523 is sputtered. Then, a film is formed by depositing the atoms of the sputtered target 523 on the substrate 522.
なお、スパッタリングガスであるArのガス圧は、例えば、0.6Paであり、流量は100sccmである。
続いて、上部電極20上に、SiNを材料にスパッタリング法,CVD(Chemical Vapor Deposition)法等により成膜し、封止層21を形成する(図5のステップS14)。
In addition, the gas pressure of Ar which is sputtering gas is 0.6 Pa, for example, and the flow rate is 100 sccm.
Subsequently, the sealing layer 21 is formed on the upper electrode 20 using SiN as a material by sputtering, CVD (Chemical Vapor Deposition), or the like (step S14 in FIG. 5).
以上の工程を経ることにより発光パネル100が完成する。このように、本実施形態に係る発光パネル100においては、上部電極20を形成する際に、銅(Cu)が添加された銀(Ag)をターゲットとして用いることを特徴とする。
なお、封止層21の上にカラーフィルタや上部基板を載置し、接合してもよい。
3.上部電極の特性について
発明者らは、上部電極の表面状態、電気抵抗、光透過率について評価試験を行った。評価試験に供したサンプルは4種類である。サンプルAは、上部電極20を、銅(Cu)が添加された銀(Ag)をターゲットとして、IZO(Indium Zinc Oxide)上に膜厚15nmで形成したサンプルである。サンプルBは、上部電極20を、純銀(Ag)をターゲットとして、サンプルAと同様IZO上に膜厚15nmで形成したサンプルである。サンプルCは、上部電極20を、銅(Cu)が添加された銀(Ag)をターゲットとして、有機機能層上に膜厚15nmで形成したサンプルである。サンプルDは、上部電極20を、純銀(Ag)をターゲットとして、有機機能層上に膜厚15nmで形成したサンプルである。
(1)表面状態
図7(a)〜(d)に、各サンプルにおける上部電極20の表面を撮像した電子顕微鏡写真を示す。図7(b)、図7(d)に示すように、純銀をターゲットとした上部電極20では、1〜数μm程度のアイランド301が形成され、ボイド(空隙)302が発生している。一方、図7(a)、図7(c)に示すように、銅を添加した銀をターゲットとした上部電極20では、アイランドもボイドも見受けられず、膜質が均質となっている。これは、次のような原因が考えられる。純銀の薄膜においてアイランド化が発生したりボイドが形成されたりする要因として考えられることは、スパッタされた銀原子が基板上に堆積する際、他の原子上よりも銀原子上に定着しやすいことである。すなわち、基板上にすでに堆積している銀の上に銀原子が定着しやすいため、銀の結晶が粗大化してアイランド化が発生する一方、IZOや有機機能層の表面には銀原子が定着しづらく、ボイドが形成される原因となる。これに対し、銅を添加した場合、膜質が均質となるのは、スパッタされた銀原子が、銀原子上よりさらに銅原子上に定着しやすいことが考えられる。銀原子の定着しやすい場所が銅原子上、銀原子上、それ以外の場所、の順であれば、銅原子が定着した場所も薄膜成長の中心となりボイドが形成されづらくなる上、銀の微結晶が過度に成長しアイランド化が発生する現象が抑制されるからである。
The light emitting panel 100 is completed through the above steps. Thus, in the light emitting panel 100 according to this embodiment, when the upper electrode 20 is formed, silver (Ag) to which copper (Cu) is added is used as a target.
A color filter or an upper substrate may be placed on the sealing layer 21 and bonded.
3. Regarding the characteristics of the upper electrode The inventors conducted an evaluation test on the surface state, electrical resistance, and light transmittance of the upper electrode. There are four types of samples used for the evaluation test. The sample A is a sample in which the upper electrode 20 is formed with a film thickness of 15 nm on IZO (Indium Zinc Oxide) using silver (Ag) to which copper (Cu) is added as a target. Sample B is a sample in which the upper electrode 20 is formed with a film thickness of 15 nm on IZO as in sample A, using pure silver (Ag) as a target. The sample C is a sample in which the upper electrode 20 is formed with a film thickness of 15 nm on the organic functional layer by using silver (Ag) to which copper (Cu) is added as a target. Sample D is a sample in which the upper electrode 20 is formed on the organic functional layer with a film thickness of 15 nm using pure silver (Ag) as a target.
(1) Surface State FIGS. 7A to 7D show electron micrographs obtained by imaging the surface of the upper electrode 20 in each sample. As shown in FIGS. 7B and 7D, in the upper electrode 20 using pure silver as a target, islands 301 of about 1 to several μm are formed and voids (voids) 302 are generated. On the other hand, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (c), in the upper electrode 20 targeting silver added with copper, neither islands nor voids are found, and the film quality is uniform. This can be caused by the following reasons. Possible reasons for islanding and void formation in pure silver thin films are that when sputtered silver atoms are deposited on the substrate, they are more likely to settle on silver atoms than on other atoms. It is. That is, since silver atoms are easily fixed on silver already deposited on the substrate, silver crystals are coarsened and islands are generated. On the other hand, silver atoms are fixed on the surface of IZO or the organic functional layer. It is difficult to form voids. On the other hand, when copper is added, the film quality becomes uniform because the sputtered silver atoms are more likely to be fixed on the copper atoms than on the silver atoms. If the locations where silver atoms are likely to settle are in the order of copper atoms, silver atoms, and other locations in that order, the location where the copper atoms have settled becomes the center of thin film growth, making it difficult for voids to form and This is because the phenomenon of excessive crystal growth and island formation is suppressed.
(2)シート抵抗値
図7(e)に、各サンプルのシート抵抗値を示す。図7(e)に示すように、上部電極20が純銀であるサンプルB、サンプルDに対し、上部電極20が銅を含んでいるサンプルA、Cでは、シート抵抗値が約60%上昇している。しかしながら、サンプルA、サンプルCでも、同じ膜厚のITO、IZOに対して十分にシート抵抗値は小さく、金属酸化物で形成される上部電極より高い導電性を有している。
(2) Sheet resistance value FIG.7 (e) shows the sheet resistance value of each sample. As shown in FIG. 7E, in the samples A and C in which the upper electrode 20 contains copper, the sheet resistance value is increased by about 60% compared to the samples B and D in which the upper electrode 20 is pure silver. Yes. However, Sample A and Sample C also have a sufficiently small sheet resistance value with respect to ITO and IZO having the same film thickness, and have higher conductivity than the upper electrode formed of a metal oxide.
(3)光透過率
図8(a)、(b)に、各サンプルにおける光の透過率を示す。図8(a)に示すように、IZO上に形成された上部電極20では、銅を含んだサンプルAの光透過率は同を含まないサンプルBの光透過率とほぼ同じである。一方、図8(b)に示すように、有機機能層上に形成された上部電極20では、銅を含まないサンプルDに対し、銅を含むサンプルCでは、波長500nm以上(緑色〜赤色、および赤外光)では光透過率が数%程度低下する。しかしながら、サンプルCでも、わずかにサンプルDより光透過率が低い程度であり、十分に可視光の光透過率は高い。
(3) Light Transmittance FIGS. 8A and 8B show the light transmittance of each sample. As shown in FIG. 8A, in the upper electrode 20 formed on the IZO, the light transmittance of the sample A containing copper is substantially the same as the light transmittance of the sample B not containing the same. On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the upper electrode 20 formed on the organic functional layer, the wavelength of the sample C containing copper is 500 nm or more (green to red, and In the case of infrared light, the light transmittance is reduced by several percent. However, the light transmittance of sample C is slightly lower than that of sample D, and the light transmittance of visible light is sufficiently high.
(4)まとめ
以上説明したように、銅を含む銀合金による上部電極20では、可視光の透過率が十分に高く、かつ、シート抵抗値が十分に小さい。さらに、膜質が均一であるため、陰極形成時の基板サイズに関係なく、透光性電極としての陰極の膜質を安定化させることができる。
(4) Summary As described above, in the upper electrode 20 made of a silver alloy containing copper, the visible light transmittance is sufficiently high and the sheet resistance value is sufficiently small. Furthermore, since the film quality is uniform, the film quality of the cathode as the translucent electrode can be stabilized regardless of the substrate size when forming the cathode.
4.有機EL表示装置の全体構成
図10は、発光パネル100を備えた有機EL表示装置1000の構成を示す模式ブロック図である。図10に示すように、有機EL表示装置1000は、発光パネル100と、これに接続された駆動制御部200とを含む構成である。駆動制御部200は、4つの駆動回路210〜240と、制御回路250とから構成されている。
4). Overall Configuration of Organic EL Display Device FIG. 10 is a schematic block diagram showing a configuration of an organic EL display device 1000 including the light emitting panel 100. As shown in FIG. 10, the organic EL display device 1000 includes a light emitting panel 100 and a drive control unit 200 connected thereto. The drive control unit 200 includes four drive circuits 210 to 240 and a control circuit 250.
なお、実際の有機EL表示装置1000では、発光パネル100に対する駆動制御部200の配置については、これに限られない。
4.変形例
上記実施の形態においては、本開示に係る発光パネルの一例として有機EL表示装置に適用された場合について説明したが、これに限られない。本開示に係る発光パネルは、無機の発光材料を用いた発光パネルでもよい。
In the actual organic EL display device 1000, the arrangement of the drive control unit 200 with respect to the light emitting panel 100 is not limited to this.
4). In the above embodiment, the case where the present invention is applied to an organic EL display device as an example of a light emitting panel according to the present disclosure has been described. However, the present invention is not limited thereto. The light emitting panel according to the present disclosure may be a light emitting panel using an inorganic light emitting material.
また、表示装置に限られず、有機EL照明装置のようなパネル型の照明装置であってもよい。
以上、本開示に係る有機発光パネルおよび表示装置について、実施の形態および変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態および変形例に限定されるものではない。上記実施の形態および変形例に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
Moreover, it is not limited to a display device, but may be a panel type lighting device such as an organic EL lighting device.
As described above, the organic light emitting panel and the display device according to the present disclosure have been described based on the embodiments and the modifications. However, the present invention is not limited to the above embodiments and the modifications. By arbitrarily combining the components and functions in the embodiments and modifications without departing from the gist of the present invention, and forms obtained by making various modifications conceivable by those skilled in the art with respect to the above-described embodiments and modifications. Implemented forms are also included in the present invention.
本発明は、発光層から発せられた光を発光層の一方の側に配された電極層が光透過性を有することにより、外部へ光を取り出す構成を備えた発光パネルにおいて、発光強度の面内ばらつきが抑制された発光パネルを製造するのに有用である。 The present invention provides a light emitting panel having a configuration in which light emitted from a light emitting layer is configured to extract light to the outside when an electrode layer disposed on one side of the light emitting layer has light transmittance. This is useful for manufacturing a light-emitting panel in which the internal variation is suppressed.
11 基板
13 下部電極
17 発光層
20 上部電極
100 発光パネル
11 Substrate 13 Lower electrode 17 Light emitting layer 20 Upper electrode 100 Light emitting panel
Claims (7)
銀を主成分とし銅を含むターゲットを用いるスパッタ法により、光透過性を有するように前記陰極を形成する
発光パネルの製造方法。 A manufacturing method for forming a light emitting panel in the order of an anode, a light emitting layer, and a cathode above a substrate,
A method for manufacturing a light-emitting panel, wherein the cathode is formed so as to have light transmittance by a sputtering method using a target containing silver as a main component and copper.
請求項1に記載の発光パネルの製造方法。 The formation of the cathode is performed by setting a target so as to extend in one direction and performing sputtering while transporting the substrate along a transport path provided in a direction orthogonal to the one direction. The manufacturing method of the light emission panel of description.
請求項2に記載の発光パネルの製造方法。 The method for manufacturing a light-emitting panel according to claim 2, wherein the transport speed of the substrate in the transport path is controlled such that the film thickness of the cathode at the completion of the creation is 7 nm or more and 17 nm or less.
請求項1から3のいずれか1項に記載の発光パネルの製造方法。 The manufacturing method of the light emission panel of any one of Claim 1 to 3 which uses the material which added copper to silver for the said target.
請求項1から3のいずれか1項に記載の発光パネルの製造方法。 The manufacturing method of the light emission panel of any one of Claim 1 to 3 which uses the mixture of silver and copper which has silver as a main component as said target.
前記陰極は、銀を主成分とし銅を含む材料からなり、かつ、光透過性を有する
発光パネル。 A light emitting panel in which an anode, a light emitting layer, and a cathode are laminated in this order above a substrate,
The cathode is a light-emitting panel made of a material containing silver as a main component and containing copper and having light transmittance.
請求項6に記載の発光パネル。 The light emitting panel according to claim 6, wherein the cathode has a thickness of 7 nm to 17 nm.
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