JP2013206631A - Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device - Google Patents
Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013206631A JP2013206631A JP2012072464A JP2012072464A JP2013206631A JP 2013206631 A JP2013206631 A JP 2013206631A JP 2012072464 A JP2012072464 A JP 2012072464A JP 2012072464 A JP2012072464 A JP 2012072464A JP 2013206631 A JP2013206631 A JP 2013206631A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- layer
- electrode
- solvent
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、エレクトロルミネッセンス現象を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法と有機エレクトロルミネッセンス装置に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence element utilizing an electroluminescence phenomenon and an organic electroluminescence device.
有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と記す)は、二つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層が形成され、有機発光層に電流を流すことで発光させるものである。
このような有機EL素子は、例えば、図1に示す有機ELディスプレイパネル100のピクセル(画素)101を構成するサブピクセル102として用いられる。1つのピクセル101はR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3原色を発光する3つのサブピクセル102からなり、アクティブ駆動の場合にはさらに薄膜トランジスタ(以下、TFTとも呼ぶ)が有機EL素子の基板上に形成されている。
一般的に、ディスプレイ用の基板として、パターニングされた感光性ポリイミド等の絶縁物がサブピクセルを区画するように隔壁状に形成されているものを用いる。その際、隔壁パターンは陽極として成膜されている透明電極のエッジ部を覆うように形成され、隔壁パターンがサブピクセル領域を規定している。
An organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) is one in which an organic light emitting layer made of an organic light emitting material is formed between two opposing electrodes, and light is emitted by passing a current through the organic light emitting layer.
Such an organic EL element is used, for example, as a
In general, a display substrate is used in which an insulating material such as patterned photosensitive polyimide is formed in a partition shape so as to partition subpixels. At this time, the barrier rib pattern is formed so as to cover the edge portion of the transparent electrode formed as an anode, and the barrier rib pattern defines the subpixel region.
そして、透明電極及び隔壁パターン上に正孔注入層を形成する。正孔キャリアを注入するための正孔注入層を成膜する方法として、ドライ成膜とウェット成膜法の2種類がある。ウェット成膜法を用いる場合、一般的に水に分散されたポリチオフェンの誘導体等が用いられる。正孔注入層の上に正孔輸送層を形成する場合もある。
有機発光層を形成する方法も同様にドライ成膜とウェット成膜法の2種類があるが、均一な成膜が容易なドライ成膜である真空蒸着法を用いる場合、微細パターンのマスクを用いてパターニングする必要があり、大型基板や微細パターニングが非常に困難である。
Then, a hole injection layer is formed on the transparent electrode and the barrier rib pattern. There are two methods for forming a hole injection layer for injecting hole carriers, dry film formation and wet film formation. In the case of using a wet film formation method, a polythiophene derivative dispersed in water is generally used. A hole transport layer may be formed on the hole injection layer.
Similarly, there are two methods for forming the organic light emitting layer: dry film formation and wet film formation. However, when using the vacuum evaporation method, which is dry film formation that facilitates uniform film formation, a fine pattern mask is used. Therefore, it is necessary to perform patterning, and large substrates and fine patterning are very difficult.
それに対して高分子材料または低分子材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェット成膜法で薄膜形成する方法が可能である。高分子材料または低分子材料の塗液を用いてウェット成膜法で有機発光層を含む発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する2層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤(R)、緑(G)、青(B)のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分けることができる(特許文献1、2参照)。 On the other hand, it is possible to use a method in which a polymer material or a low molecular material is dissolved in a solvent to form a coating solution, and this is formed into a thin film by a wet film forming method. When a light emitting medium layer including an organic light emitting layer is formed by a wet film formation method using a coating material of a polymer material or a low molecular material, the layer structure is laminated with a hole transport layer and an organic light emitting layer from the anode side. A layer structure is common. At this time, the organic light emitting layer is formed by dissolving or stably dispersing organic light emitting materials having respective emission colors of red (R), green (G), and blue (B) in a solvent in order to form a color panel. It can be applied separately using organic luminescent ink (see Patent Documents 1 and 2).
有機層を真空蒸着によって形成する場合、上記のように大面積、高精細が難しく、また装置コストが高いのに対して、ウェット成膜法では真空設備を用いないため装置コストが比較的低く、マスクを用いないため大面積化においてもメリットがある。
ウェット成膜法によるパターニング成膜には、インクジェット法、印刷法、ノズルプリント法によるパターン形成が提案されている。例えば、特許文献3に開示されているインクジェット法は、インクジェットノズルから溶剤に溶かした発光層材料を基板上に噴出させ、基板上で乾燥させることで所望のパターンを得る方法である。
When the organic layer is formed by vacuum deposition, the large area, high definition is difficult as described above, and the equipment cost is high, whereas the wet film formation method does not use vacuum equipment, so the equipment cost is relatively low, Since no mask is used, there is an advantage in increasing the area.
For the patterning film formation by the wet film formation method, pattern formation by an ink jet method, a printing method, or a nozzle printing method has been proposed. For example, the ink jet method disclosed in Patent Document 3 is a method for obtaining a desired pattern by ejecting a light emitting layer material dissolved in a solvent from an ink jet nozzle onto a substrate and drying the material on the substrate.
有機EL素子は積層構造にして機能分離することで高効率、長寿命化が図られているが、ウェット成膜法では有機膜の積層化が難しいという課題がある。有機膜の上にさらに別の有機膜を塗布するときに、下層の有機膜が溶けてしまうからである。下層の有機膜が溶けない溶媒を選択することが一つの方法であるが(特許文献4、5参照)、下層の材料、およびその上に塗布する有機材料の組合せは限られたものとなり、有機材料の選択幅が狭くなってしまうために素子特性が低いものとなってしまう。 Although organic EL elements have a laminated structure and are functionally separated to achieve high efficiency and long life, there is a problem that it is difficult to laminate organic films by the wet film formation method. This is because when another organic film is applied on the organic film, the lower organic film is dissolved. One method is to select a solvent in which the lower organic film does not dissolve (see Patent Documents 4 and 5), but the combination of the lower material and the organic material applied thereon is limited, and the organic Since the selection range of the material is narrowed, the device characteristics are low.
また、下層に架橋性の材料を用い、成膜後に架橋させることで不溶化することもできる。この場合、反応性の高い架橋基を導入することで素子特性への悪影響が懸念され、また、材料合成が難しく高価になってしまう。
これに対して、良溶媒と貧溶媒とからなる混合溶媒を用いた湿式法で形成することで積層構造にする方法が開示されている(特許文献6参照)。しかし、この方法では良溶媒が下層を溶解してしまい、また、良溶媒比率を小さくすることでインキの溶解度が低くなるために薄い膜厚でしか形成できないという問題があった。
Alternatively, a crosslinkable material may be used for the lower layer, and insolubilization may be performed by crosslinking after film formation. In this case, the introduction of a highly reactive cross-linking group is likely to adversely affect the device characteristics, and material synthesis becomes difficult and expensive.
On the other hand, the method of forming into a laminated structure by forming by the wet method using the mixed solvent which consists of a good solvent and a poor solvent is disclosed (refer patent document 6). However, this method has a problem that the good solvent dissolves the lower layer, and the solubility of the ink is lowered by reducing the good solvent ratio, so that it can be formed only with a thin film thickness.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高効率で長寿命の有機EL素子を簡便に製造することのできる有機EL素子の製造方法と有機EL装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an organic EL device manufacturing method and an organic EL device capable of easily manufacturing a high-efficiency and long-life organic EL device. It is.
請求項1の発明は、基板上に形成された第一電極と、該第一電極の上に形成された発光媒体層と、該発光媒体層を介して前記第一電極と対向する第二電極とを備え、前記発光媒体層が上部有機層と、該上部有機層と前記第一電極との間に形成された下部有機層とを有して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、前記下部有機層を形成する有機材料に対して溶解性の低い貧溶媒を前記下部有機層の上に塗布した後、前記下部有機層の上に上部有機層を形成する有機材料を前記貧溶媒が蒸発しないうちに塗布して前記上部有機層を形成することを特徴とする。 The invention of claim 1 includes a first electrode formed on a substrate, a light emitting medium layer formed on the first electrode, and a second electrode facing the first electrode through the light emitting medium layer. A method of manufacturing an organic electroluminescence device, wherein the light emitting medium layer includes an upper organic layer, and a lower organic layer formed between the upper organic layer and the first electrode, After applying a poor solvent having low solubility with respect to the organic material forming the lower organic layer on the lower organic layer, the poor solvent is used as the organic material forming the upper organic layer on the lower organic layer. The upper organic layer is formed by coating before evaporation.
請求項2の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記下部有機層が正孔輸送層であることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記正孔輸送層が低分子材料を含む有機材料からなることを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記正孔輸送層を形成する有機材料がポリマー材料を含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an organic electroluminescence element according to the first aspect, the lower organic layer is a hole transport layer.
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing an organic electroluminescent element according to the second aspect, the hole transport layer is made of an organic material containing a low molecular material.
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing an organic electroluminescent element according to the third aspect, the organic material forming the hole transport layer includes a polymer material.
請求項5の発明は、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記下部有機層が有機電子輸送層であることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記上部有機層を形成するための有機材料インクが溶媒を含み、該溶媒の沸点が160℃以下であることを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記貧溶媒の蒸気圧が前記上部有機層を形成するための有機材料インクに含まれる溶媒の蒸気圧よりも低いことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the method for manufacturing an organic electroluminescent element according to the first aspect, the lower organic layer is an organic electron transporting layer.
Invention of Claim 6 is a manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claims 1-5, The organic material ink for forming the said upper organic layer contains a solvent, The boiling point of this solvent Is 160 ° C. or lower.
A seventh aspect of the present invention is the method of manufacturing an organic electroluminescent element according to any one of the first to sixth aspects, wherein the vapor pressure of the poor solvent is included in the organic material ink for forming the upper organic layer. It is characterized by being lower than the vapor pressure of the solvent.
請求項8の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記下部有機層の上に前記上部有機層を形成するための有機材料を非接触で塗布することを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法により製造された多数の有機エレクトロルミネッセンス素子からなる有機エレクトロルミネッセンスパネルを備えたことを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルがディスプレイパネルであることを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記有機エレクトロルミネッセンスパネルが照明パネルであることを特徴とする。
Invention of Claim 8 is a manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claims 1-7, The organic material for forming the said upper organic layer on the said lower organic layer is non-contacted It is characterized by being applied by.
The invention of claim 9 is characterized by comprising an organic electroluminescence panel comprising a large number of organic electroluminescence elements manufactured by the method according to any one of claims 1 to 8.
According to a tenth aspect of the present invention, in the organic electroluminescent device according to the ninth aspect, the organic electroluminescent panel is a display panel.
The invention of claim 11 is the organic electroluminescence device according to claim 9, wherein the organic electroluminescence panel is a lighting panel.
本発明によれば、有機層の上に別の有機材料を塗布した際に下の有機層を形成する有機材料が上の有機材料のインク中に溶出することを貧溶媒によって抑制することができ、これにより、下の有機層の膜減りを抑制することが可能となるので、高効率で長寿命の有機EL素子を簡便に得ることができる。 According to the present invention, when another organic material is applied on the organic layer, the organic material forming the lower organic layer can be prevented from eluting into the ink of the upper organic material by the poor solvent. As a result, it is possible to suppress a decrease in the thickness of the lower organic layer, so that a highly efficient and long-life organic EL element can be obtained easily.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図2は本発明により有機EL素子を製造するときの一実施形態を示し、図2に示す方法により有機EL素子を製造する場合は、まず、基板200の上に第一電極201を形成する(図2(a))。次に、第一電極201の上に正孔注入層202を形成した後、正孔注入層202の上に正孔輸送層203を形成する。(図2(b),(c))。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 shows an embodiment of manufacturing an organic EL device according to the present invention. When manufacturing an organic EL device by the method shown in FIG. 2, first, a
正孔注入層202の上に正孔輸送層203を形成したならば、正孔輸送層203に対して溶解性の低い貧溶媒204を正孔輸送層203の上に塗布した後、正孔輸送層203の上に有機発光材料205aを貧溶媒204が蒸発しないうちに塗布する(図2(d),(e))。次に、有機発光材料205aに含まれる溶媒と貧溶媒204を乾燥させ、正孔輸送層203の上に有機発光層205を形成する(図2(f))。そして、図2(g),(h)に示すように、有機発光層205上に電子輸送層206を形成した後、第二電極207を電子輸送層206の上に形成することで、有機EL素子の発光媒体層が第一電極201と第二電極207との間に形成される。
If the
上述した正孔輸送層203、有機発光層205、電子輸送層206等に適用される有機材料のほとんどは溶媒に対する溶解性が似通っている。このため、例えば正孔輸送層203の上に有機発光材料205aを塗布して有機発光層205を形成するときに、有機発光材料205aに含まれる溶媒が正孔輸送層203を溶解し、正孔輸送層203の膜減りが発生してしまうという問題が起こる。
Most of the organic materials applied to the
本実施形態では、上述したように、有機発光層205を形成する前に正孔輸送層203に対して溶解性の低い貧溶媒204を正孔輸送層203の上に塗布しておくことで正孔輸送層203の溶解や膜減りを抑制することができる。これと同様に、有機発光層205の上に電子輸送層206を形成するときに、有機発光層205に対して溶解性の低い貧溶媒を有機発光層205の上に塗布しておくことで有機発光層205の溶解や膜減りを抑制することもできる。
In this embodiment, as described above, the poor solvent 204 having low solubility with respect to the
本発明で用いる貧溶媒204の蒸気圧は、その上に塗布される上部有機材料205aを形成するインキに含まれる溶媒の蒸気圧よりも低い方が好ましい。これは、上部有機材料205aを形成するインキに含まれる溶媒が貧溶媒204よりも早く蒸発する方が下層への影響が少ないためである。
上部有機材料205aに含まれる溶媒の沸点は、貧溶媒204よりも蒸発を早くするために、160℃以下、望ましくは150℃以下、より望ましくは120℃以下であることが好ましい。
The vapor pressure of the poor solvent 204 used in the present invention is preferably lower than the vapor pressure of the solvent contained in the ink forming the upper
In order to evaporate faster than the poor solvent 204, the boiling point of the solvent contained in the upper
本実施形態において、下部有機層203の上に上部有機材料205aを貧溶媒204が蒸発しないうち塗布する方法としては、公知の技術から適宜選択することができる。例えば、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、ノズルプリント法、またはインクジェット法等が挙げられるが、非接触で有機発光材料(インキ)205aを塗布できる方法が好ましい。
ノズルプリント法において、貧溶媒204を滴下するノズルと上部有機材料205aを滴下するノズルとを塗布方向に平行に設けておくことで、貧溶媒204を塗布しながらその直後に上部有機材料205aを塗布することが可能である。
In the present embodiment, the method of applying the upper
In the nozzle printing method, a nozzle for dropping the poor solvent 204 and a nozzle for dropping the upper
発光媒体層としては、少なくとも有機発光層を含む層であり、好ましくは第一電極上に正孔注入層、正孔輸送層又は電子ブロック層、有機発光層、電子輸送層又は正孔ブロック層、電子注入層といった複数の層の組み合わせからなるものが望ましい。
本実施形態により製造された有機EL素子はパッシブ駆動、アクティブ駆動のいずれにも適用することができる。
また、本実施形態により製造された有機EL素子はディスプレイパネルや照明パネル等に適用が可能である。
The light emitting medium layer is a layer including at least an organic light emitting layer, preferably a hole injection layer, a hole transport layer or an electron block layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer or a hole block layer on the first electrode, A combination of a plurality of layers such as an electron injection layer is desirable.
The organic EL device manufactured according to this embodiment can be applied to both passive driving and active driving.
Moreover, the organic EL element manufactured by this embodiment is applicable to a display panel, an illumination panel, etc.
以下、本発明により製造された有機EL素子をサブピクセルとする有機EL表示装置の構成について詳細に説明する。
<基板>
有機EL表示装置に用いられる基板としては、有機EL素子を担持できるものであればよいが、アクティブマトリクス方式の場合には薄膜トランジスタを形成したTFT基板を用いる。
図3に、有機EL表示装置に用いることのできる隔壁付きTFT基板の一例を示す。図3に示されるTFT基板300の上には第一電極(画素電極)301が形成され、この第一電極(画素電極)301とTFTは電気的に接続されている。
Hereinafter, the configuration of an organic EL display device using the organic EL element manufactured according to the present invention as a sub-pixel will be described in detail.
<Board>
The substrate used in the organic EL display device may be any substrate that can support an organic EL element, but in the case of an active matrix system, a TFT substrate on which a thin film transistor is formed is used.
FIG. 3 shows an example of a TFT-coated TFT substrate that can be used in an organic EL display device. A first electrode (pixel electrode) 301 is formed on the
TFTや、その上方に配置されるアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置は支持体で支持される。支持体としては機械的強度、絶縁性を有し寸法安定性に優れた支持体であれば如何なる材料も使用することができる。例えば、ガラスや石英の他に、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プラスチックシートを支持体材料(基板材料)として用いることができる。 The TFT and the active matrix driving type organic EL display device disposed above the TFT are supported by a support. Any material can be used as the support as long as it has mechanical strength and insulation and is excellent in dimensional stability. For example, in addition to glass and quartz, polypropylene, polyethersulfone, polycarbonate, cycloolefin polymer, polyarylate, polyamide, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and other plastic films and plastic sheets are used as support materials (substrates). Material).
また、上記のプラスチックフィルムまたはプラスチックシートの表面上に、酸化珪素、酸化アルミニウム等からなる金属酸化膜、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等からなる金属弗化膜、窒化珪素、窒化アルミニウム等からなる金属窒化膜、酸窒化珪素等からなる金属酸窒化膜、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等からなる高分子樹脂膜が単層以上で形成された透光性基材を支持体材料として用いることができる。さらに、アルミニウムやステンレス等からなる金属箔や金属シートあるいは金属板の他に、プラスチックフィルムやプラスチックシートの表面にアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレス等からなる金属膜を積層させた非透光性基材を支持体材料として用いることもできる。 Further, on the surface of the plastic film or plastic sheet, a metal oxide film made of silicon oxide, aluminum oxide, etc., a metal fluoride film made of aluminum fluoride, magnesium fluoride, etc., a metal made of silicon nitride, aluminum nitride, etc. As a support material, a transparent base material in which a polymer resin film made of a nitride film, a metal oxynitride film made of silicon oxynitride or the like, an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, a polyester resin or the like is formed of a single layer or more Can be used. Furthermore, in addition to a metal foil or sheet made of aluminum, stainless steel or the like, a non-translucent base material in which a metal film made of aluminum, copper, nickel, stainless steel or the like is laminated on the surface of a plastic film or plastic sheet. Can also be used as a support material.
支持体の透光性は光の取出しをどちらの面から行われるかに応じて選択すればよく、有機EL表示装置内への水分の侵入を避けるために、支持体の表面に無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりすることで防湿処理や疎水性処理を施すことが好ましい。特に、発光媒体層への水分の侵入を避けるために、支持体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。 The light-transmitting property of the support may be selected according to the surface from which light is extracted, and an inorganic film is formed on the surface of the support to avoid intrusion of moisture into the organic EL display device. Or applying a moisture-proof treatment or a hydrophobic treatment by applying a fluororesin. In particular, it is preferable to reduce the moisture content and gas permeability coefficient of the support in order to prevent moisture from entering the luminescent medium layer.
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301、ゲート絶縁膜302及びゲート電極305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、コプレーナ型等が挙げられる。
活性層301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、ZnO、IGZO等の金属酸化物半導体材料、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。
As the thin film transistor provided on the support, a known thin film transistor can be used. Specifically, a thin film transistor mainly including an
The
活性層301の形成方法としては、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や、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を用いることができる。さらに、Si2H6ガス又はSiH4ガスを用いてLPCVD法もしくは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(低温プロセス法)や、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(低温プロセス法)を用いることもできる。
As a method for forming the
ゲート絶縁膜302としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されている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や、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305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の他に、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。
As the
As the
薄膜トランジスタは、ゲート電極305が1つのシングルゲート構造、ゲート電極305が2つのダブルゲート構造、ゲート電極305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。
薄膜トランジスタのドレイン電極304と画素電極307は、薄膜トランジスタがスイッチング素子として機能させるために、電気的に接続されている。
The thin film transistor may have a single gate structure in which the
The
<画素電極>
基板300の上に画素電極(第一電極)307を成膜し、必要に応じてパターニングを行う。画素電極307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。
<Pixel electrode>
A pixel electrode (first electrode) 307 is formed on the
画素電極307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。また、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。
画素電極307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。
画素電極307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が、フォトリソグラフィー法が好ましい。
When the
As a formation method of the
As a patterning method of the
<隔壁>
隔壁308は、画素に対応した発光領域を区画するように基板300の上に形成される。基板300の上に形成された隔壁308は、画素電極307の上に発光媒体層を塗布法により形成する際に有機材料が溶けた溶液を入れるための開口を形成する。
隔壁308の形成方法としては、基板300の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、基板300の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。
隔壁308の好ましい高さは0.1μm〜10μmであり、より好ましくは0.5μm〜4μm程度である。隔壁308の高さが高すぎると対向電極の形成及び封止を妨げ、低すぎると発光媒体層形成時に隣接する画素と混色してしまうからである。
<Partition wall>
The
As a method for forming the
A preferable height of the
隔壁材料としては、感光性樹脂を好適に用いることができる。この場合、ポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらでもよく、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系の感光性樹脂が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、あるいは隔壁形成後にプラズマやUVを照射したりすることで、インクに対する撥液性を付与することもできる。 As the partition material, a photosensitive resin can be suitably used. In this case, either a positive resist or a negative resist may be used, and specific examples include polyimide-based, acrylic resin-based, and novolak resin-based photosensitive resins. Liquid repellency can be imparted to the ink by adding a water repellent as necessary, or by irradiating with plasma or UV after the partition walls are formed.
<有機EL素子>
有機EL素子としては、図2(h)に示す構造の有機EL素子、すなわち第一電極201の上に正孔注入層202、正孔輸送層203、有機発光層205、電子輸送層206が順次積層され、さらに電子輸送層206の上に第二電極207が形成されたものを用いることができる。電極201,207間に形成される層は一部省略することも可能であり、さらに正孔ブロック層等の層を追加することも可能であり、公知のものから適宜選択される。
<Organic EL device>
As the organic EL element, an organic EL element having a structure shown in FIG. 2H, that is, a
<正孔注入層>
正孔注入層202は、第一電極201から正孔を注入する機能を有する。正孔注入層202の物性値としては、画素電極の仕事関数と同等以上の仕事関数を有することが好ましい。これは、画素電極から効率的に正孔注入を行うためである。画素電極の材料により異なるが、物性値が4.5eV以上6.5eV以下のものを用いることができる。画素電極がITOやIZOの場合には、5.0eV以上6.0eV以下の物性値を有していることが好ましい。
<Hole injection layer>
The
正孔注入層202の比抵抗に関しては、膜厚30nm以上の状態で、1×103〜2×106Ω・mであることが好ましく、より好ましくは5×103〜1×106Ω・mである。また、ボトムエミッション構造では画素電極側から放出光を取り出すため、光透過性が低いと取り出し効率が低下してしまう。このため、可視光波長領域の全平均で75%以上が好ましく、85%以上ならば好適に用いることが可能である。
The specific resistance of the
正孔注入層202を形成する材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物等の高分子材料を用いることができる。この他にも、導電率が10−2S/cm以上10−6S/cm以下である導電性高分子を好ましく用いることができる。高分子材料は湿式法による成膜工程に使用可能であるため、正孔注入層202を形成する際に高分子材料を用いることが好ましい。このような高分子材料は、水又は溶剤によって分散或いは溶解され、分散液又は溶液として使用される。
As a material for forming the
また、正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、Cu2O、Cr2O3、Mn2O3、FeOx(x~0.1)、NiO、CoO、Bi2O3、SnO2、ThO2、Nb2O5、Pr2O3、Ag2O、MoO2、ZnO、TiO2、V2O5、Nb2O5、Ta2O5、MoO3、WO3、MnO2等を用いることができる。 When an inorganic material is used as the hole transport material, Cu 2 O, Cr 2 O 3 , Mn 2 O 3 , FeO x (x˜0.1), NiO, CoO, Bi 2 O 3 , SnO 2 , ThO 2 , Nb 2 O 5 , Pr 2 O 3 , Ag 2 O, MoO 2 , ZnO, TiO 2 , V 2 O 5 , Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , MoO 3 , WO 3 , MnO 2, etc. are used. be able to.
正孔注入層202の形成方法としては、画素電極上の表示領域全面にスリットコート法,スピンコート法,ダイコート法,ディッピング法,又はスプレー法等の簡便な方法で一括形成することもできるが、凸版印刷法、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既存の成膜法を用いることもできる。上記の方法で正孔注入層202を形成する際には、正孔輸送材料が水、有機溶剤、或いはこれらの混合溶剤に溶解されたインキ(液体材料)が用いられる。有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アニソール、メシチレン、テトラリン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル等が使用できる。また、インキには、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。正孔注入層202が無機材料である場合には抵抗加熱蒸着法、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、スパッタリング法等のドライプロセスを用いて形成することができる。
As a method for forming the
<正孔輸送層>
正孔輸送層203は、有機発光層205と正孔注入層202の間に積層することで、有機EL素子の発光寿命を向上させる機能を有する。正孔輸送層203の材料としては、低分子または高分子の正孔輸送材料を好適に用いることができる。例えば、ポリアニリン誘導体、オリゴアニリン誘導体、キノンジイミン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVK)誘導体、ピロール誘導体、芳香族アミン、(トリフェニルアミン)ダイマー誘導体(TPD)、(α−ナフチルジフェニルアミン)ダイマー(α−NPD)、[(トリフェニルアミン)ダイマー]スピロダイマー(Spiro−TAD)、TPTE、TPT1等のトリアリールアミン類、4,4',4''−トリス[3−メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4',4''−トリス[1-ナフチル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(1−TNATA)等のスターバーストアミン類及び5,5'−α−ビス−{4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−2,2':5',2'−αターチオフェン(BMA−3T)等のオリゴチオフェン類、芳香族アミン含有高分子、芳香族ジアミン含有高分子、フルオレン含有芳香族アミン高分子等を用いることができるが、これらに限定されるものではない。
なお、上記のTPTEとTPT1は、下記の化学式1、化学式2で表すことができる。
<Hole transport layer>
The
In addition, said TPTE and TPT1 can be represented by the following chemical formula 1 and chemical formula 2.
また、上記の材料にポリマーを配合したものを正孔輸送材料として用いることができ、ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等が挙げられる。ポリマーを配合することで、正孔輸送層203の膜質が安定化して成膜性が向上する。
Moreover, what mix | blended the polymer with said material can be used as a hole transport material, As a polymer, for example, a polycarbonate, a polystyrene, a polymethylmethacrylate, a polypropylene, a polyethersulfone, a cycloolefin polymer, a polyarylate, Examples thereof include polyamide, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate. By blending the polymer, the film quality of the
これらの有機材料は、溶媒に溶解または安定に分散させ有機正孔輸送層のインキとなる。有機正孔輸送層材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機正孔輸送層材料の溶解性の面から好適である。また、有機正孔輸送層インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。 These organic materials are dissolved or stably dispersed in a solvent to form an organic hole transport layer ink. Examples of the solvent for dissolving or dispersing the organic hole transport layer material include toluene, xylene, acetone, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, or a mixed solvent thereof. Among them, aromatic organic solvents such as toluene, xylene, and anisole are preferable from the viewpoint of solubility of the organic hole transport layer material. In addition, a surfactant, an antioxidant, a viscosity modifier, an ultraviolet absorber, and the like may be added to the organic hole transport layer ink as necessary.
これら正孔輸送層材料としては、正孔注入層202よりも仕事関数が同等以上の材料を選択することが好ましく、更に有機発光層205よりも仕事関数が同等以下であることがより好ましい。これは、正孔注入層202から有機発光層205へのキャリア注入時に不必要な注入障壁を形成しないためである。また有機発光層205から発光に寄与できなかった電荷を閉じ込める効果を得るため、バンドギャップが3.0eV以上であることが好ましく、より好ましくは3.5eV以上であると好適に用いることができる。
正孔輸送層203の形成法としては、画素電極上の表示領域全面にスリットコート法,スピンコート法,ダイコート法,ディッピング法,又はスプレー法等の簡便な方法で一括形成することもできるが、凸版印刷法、インクジェット法、ノズルプリント法、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既存の成膜法を用いることもできる。
As these hole transport layer materials, it is preferable to select a material having a work function equal to or higher than that of the
As a method of forming the
<有機発光層>
有機発光層205は電流を通すことにより発光する層である。有機発光層205から放出される表示光が単色の場合、正孔輸送層203を被覆するように形成されるが、多色の表示光を得る場合には必要に応じてパターニングを行うことが好ましい。
有機発光層205を形成する有機発光材料としては、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。
<Organic light emitting layer>
The organic
Examples of the organic light emitting material for forming the organic
有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。 Examples of the solvent for dissolving or dispersing the organic light-emitting material include toluene, xylene, acetone, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, or a mixed solvent thereof. Among them, aromatic organic solvents such as toluene, xylene, and anisole are preferable from the viewpoint of the solubility of the organic light emitting material. Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
上述した高分子材料に加え、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−キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノラート)アルミニウム錯体、ビス(8−キノラート)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、ポリ−2,5−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。 In addition to the polymer materials described above, 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl) -8-quinolate) aluminum complex, bis (8-quinolate) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolate) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-8-quinolate) 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) phenolate] aluminum complex, tris (8-quino) Norato) scandium complex, bis [8- (para-tosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, poly-2,5-diheptyloxy-para-phenylene vinylene A low molecular weight light emitting material such as can be used.
有機発光層205の形成法としては、ウェット成膜法が好ましく、パターニング成膜にはインクジェット法、ノズルプリント法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などのウェット成膜法など既存の成膜法を用いることができる。
また、単色のディスプレイパネルや照明パネル等で有機発光層205のパターニング成膜が必要ない場合は、画素電極上の表示領域全面にスリットコート法,スピンコート法,ダイコート法,ディッピング法,又はスプレー法等の簡便な方法で一括形成することができる。
As a method for forming the organic
In the case where the organic
<電子注入層>
有機発光層205を形成した後、正孔ブロック層や電子注入層等を形成することができる。正孔ブロック層および電子注入層に用いる材料としては、一般に電子輸送材料として用いられているものであれば良く、トリアゾール系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、シロール系、ボロン系等の低分子系材料、フッ化リチウムや酸化リチウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩や酸化物等を用いて真空蒸着法による成膜が可能である。また、これらの電子輸送材料またはこれら電子輸送材料をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に混合したものをトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて電子注入塗布液とし、印刷法により成膜できる。
<Electron injection layer>
After the organic
<貧溶媒>
本発明に用いる貧溶媒204は、下層の有機層に対して溶解性が低い溶媒である。具体的には、下層の有機層を形成する有機材料に対する溶解度が1質量%以下である。さらに、溶解度は0.1質量%以下がより好ましい。例えば、正孔輸送層203が形成されている上に有機発光層205を形成する場合には、正孔輸送層材料に対して溶解性が低い溶媒である。正孔輸送層203の下にさらに正孔注入層202が形成されている場合には正孔注入層202に対しても溶解性が低い必要がある場合もある。
<Poor solvent>
The poor solvent 204 used in the present invention is a solvent having low solubility in the lower organic layer. Specifically, the solubility with respect to the organic material which forms the lower organic layer is 1 mass% or less. Furthermore, the solubility is more preferably 0.1% by mass or less. For example, when the organic
本発明に用いる貧溶媒としては、例えば、アルコール類、フッ素系溶媒等、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、シクロヘキサノール、シクロペンタノール、1、1、1、2、2、3、4、5、5、5−デカフルオロ−3−メトキシ−4−(トリフルオロメチル)−ペンタン、エチルノナフルオロイソブチルエーテル、エチルノナフルオロブチルエーテル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
貧溶媒を塗布する工程は、既存の塗布工程を適用することができ、スピンコート法、ディッピング法、スプレー法、ノズルプリント法、またはインクジェット法等が挙げられる。
Examples of the poor solvent used in the present invention include alcohols, fluorine-based solvents, and the like, specifically, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl. 2-propanol, cyclohexanol, cyclopentanol, 1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 5-decafluoro-3-methoxy-4- (trifluoromethyl) -pentane, ethyl Nonafluoroisobutyl ether, ethyl nonafluorobutyl ether and the like can be mentioned, but are not limited thereto.
As the process of applying the poor solvent, an existing application process can be applied, and examples thereof include a spin coat method, a dipping method, a spray method, a nozzle print method, and an ink jet method.
<対向電極>
次に、対向電極(第二電極207)を形成する。対向電極を陰極とする場合には、有機発光層205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、発光媒体層と接する界面に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。
対向電極の形成方法は、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。
<Counter electrode>
Next, a counter electrode (second electrode 207) is formed. When the counter electrode is a cathode, a substance having a high electron injection efficiency into the organic
As a method for forming the counter electrode, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on the material.
<封止>
有機EL表示装置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をする。
<缶封止>
封止は例えば封止缶を基板上に接着しても良い。封止缶としては、ガスの透過性の低いものである必要があり、その材質は、ガラス、あるいはステンレス等の金属、等を用いることができる。接着剤としては、UV硬化性の接着剤が好ましい。
<Sealing>
As an organic EL display device, it is possible to emit light by sandwiching a light emitting material between electrodes and passing an electric current. However, since an organic light emitting material is easily deteriorated by moisture or oxygen in the atmosphere, it is usually externally connected. Seal for blocking.
<Can sealing>
For sealing, for example, a sealing can may be bonded onto the substrate. The sealing can needs to be low in gas permeability and can be made of glass or metal such as stainless steel. As the adhesive, a UV curable adhesive is preferable.
<パッシベーション層>
有機EL素子を外部からの酸素や水分から保護するために、対向電極上にパッシベーション層を形成しても良い。パッシベーション層としては、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が、特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素を用いることが好ましく、さらには、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用することにより、段差被覆性とバリア性を両立する膜となる。
<Passivation layer>
In order to protect the organic EL element from oxygen and moisture from the outside, a passivation layer may be formed on the counter electrode. The passivation layer includes metal oxides such as silicon oxide and aluminum oxide, metal fluorides such as aluminum fluoride and magnesium fluoride, metal nitrides such as silicon nitride, aluminum nitride and carbon nitride, and metal acids such as silicon oxynitride. A laminated film of a metal carbide such as nitride or silicon carbide, and a polymer resin film such as an acrylic resin, an epoxy resin, a silicone resin, or a polyester resin may be used as required. In view of the above, it is preferable to use silicon oxide, silicon oxynitride, or silicon nitride. Furthermore, by using a laminated film or a gradient film having a variable film density, a film having both step coverage and barrier properties can be obtained. .
パッシベーション層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、バリア性や段差被覆性の面、さらには成膜条件により膜密度や膜組成を容易に可変できることから、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、必要に応じて、シランなどのガス流量や、プラズマ電力を変えることにより膜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。
パッシベーション層の膜厚としては、5μm以下、より好ましくは1μm以下とすることが好ましい。
As a method for forming the passivation layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, a sputtering method, or a CVD method can be used depending on the material. The CVD method is preferably used because the film density and film composition can be easily varied depending on the step coverage surface and the film formation conditions.
As the CVD method, a thermal CVD method, a plasma CVD method, a catalytic CVD method, a VUV-CVD method, or the like can be used. In addition, as a reaction gas in the CVD method, a gas such as N 2 , O 2 , NH 3 , H 2 , N 2 O is added to an organic silicon compound such as monosilane, hexamethyldisilazane (HMDS), or tetraethoxysilane. The film density may be changed by changing the gas flow rate of silane or the like, or the plasma power, if necessary. Hydrogen or carbon may be added to the film by the reactive gas used. It can also be contained.
The thickness of the passivation layer is preferably 5 μm or less, more preferably 1 μm or less.
<封止体>
封止のために、封止材上に樹脂層を設けてこれを貼り合わせることもできる。
封止材としては、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、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は、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>
For sealing, a resin layer may be provided on the sealing material and bonded together.
The sealing material needs to be a base material having low moisture and oxygen permeability. Examples of the material include ceramics such as alumina, silicon nitride, and boron nitride, glass such as alkali-free glass and alkali glass, quartz, and moisture resistant film. Examples of moisture resistant films include films formed by CVD of SiOx on both sides of a plastic substrate, films with low permeability and water-absorbing films, or polymer films coated with a water-absorbing agent. The water vapor transmission rate of the film is preferably 10 −6 g / m 2 / day or less.
樹脂層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。 Examples of the material for the resin layer include a photo-curing adhesive resin, a thermosetting adhesive resin, a two-component curable adhesive resin, and an ethylene ethyl acrylate (EEA) made of epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, etc. Examples thereof include acrylic resins such as polymers, vinyl resins such as ethylene vinyl acetate (EVA), thermoplastic resins such as polyamide and synthetic rubber, and thermoplastic adhesive resins such as acid-modified products of polyethylene and polypropylene.
樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、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表示装置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表示装置側に形成することもできる。
Examples of methods for forming a resin layer on a sealing material include solvent solution method, extrusion lamination method, melting / hot melt method, calendar method, nozzle coating method, screen printing method, vacuum laminating method, hot roll laminating method, etc. Can be mentioned. A material having a hygroscopic property or an oxygen absorbing property may be contained as necessary.
The thickness of the resin layer formed on the sealing material is arbitrarily determined depending on the size and shape of the organic EL display device to be sealed, but is preferably about 5 to 500 μm. In addition, although formed as a resin layer on the sealing material here, it can also be formed directly on the organic EL display device side.
最後に、有機EL表示装置と封止体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。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。 Finally, the organic EL display device and the sealing body are bonded together in a sealing chamber. When the sealing body has a two-layer structure of a sealing material and a resin layer, and a thermoplastic resin is used for the resin layer, it is preferable to perform only pressure bonding with a heated roll. When a thermosetting adhesive resin is used, it is preferable to perform heat curing at a curing temperature after pressure bonding with a heated roll. In the case where a photocurable adhesive resin is used, curing can be performed by further irradiating light after pressure bonding with a roll.
以下、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
基板として、支持体上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタ(TFT)と、その上方に形成された画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板を用いた。基板のサイズは200mm×200mmでその中に対角5インチ、画素数は320×240のディスプレイが中央に配置されている。1つのピクセルは3つのサブピクセルからなっているが、今回は3つのサブピクセルとも緑発光材料を適用して緑単色発光パネルを作製した。画素電極としてITOを用いた。そして、上記のアクティブマトリクス基板上に設けられている画素電極の端部を被覆して画素を区画するような形状で、隔壁を形成した。
隔壁の形成は、ポジレジストを用いて、スピンコーター法にて基板全面に厚み3μmで形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングして隔壁を形成した。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
As the substrate, an active matrix substrate including a thin film transistor (TFT) functioning as a switching element provided on a support and a pixel electrode formed thereabove was used. A substrate having a size of 200 mm × 200 mm, a diagonal of 5 inches, and a pixel number of 320 × 240 is arranged in the center. One pixel consists of three sub-pixels, but this time, a green monochromatic light-emitting panel was fabricated by applying a green light-emitting material to all three sub-pixels. ITO was used as the pixel electrode. Then, a partition wall was formed in such a shape as to cover the end portion of the pixel electrode provided on the active matrix substrate and partition the pixel.
The partition walls were formed using a positive resist with a thickness of 3 μm on the entire surface of the substrate by a spin coater method, and then patterned using a photolithography method to form the partition walls.
次に、正孔注入層としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との混合物をノズルプリント法により60nmの膜厚で形成した後、正孔輸送層として、正孔輸送材料であるTPT1をトルエンに溶解させたインキを用いノズルプリント法により20nmの膜厚で形成した。
次に、TPT1に対しての貧溶媒である2−メチル−1−プロパノールをスプレーコート法により塗布した後、2−メチル−1−プロパノールが蒸発しないうちに、有機発光層を形成した。ホスト材として2,2′,2″-(1,3,5-ベンゼントリイル)トリス(1-フェニル-1H-ベンゾイミダゾール)(TPBi)、ドープ材としてトリス(2−(p−トリル)ピリジン)イリジウムIII(Ir(mppy)3)を94:6の比率で混合してトルエンに溶解させたインキを用いノズルプリント法により塗布した。溶媒を乾燥させた後の膜厚は、60nmであった。
Next, after forming a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid with a film thickness of 60 nm by a nozzle printing method as a hole injection layer, a hole transport material is formed as a hole transport layer. It was formed with a film thickness of 20 nm by nozzle printing using an ink in which TPT1 was dissolved in toluene.
Next, after 2-methyl-1-propanol, which is a poor solvent for TPT1, was applied by a spray coating method, an organic light emitting layer was formed before 2-methyl-1-propanol was evaporated. 2,2 ', 2 "-(1,3,5-Benzenetriyl) tris (1-phenyl-1H-benzimidazole) (TPBi) as the host material and tris (2- (p-tolyl) pyridine as the doping material ) Iridium III (Ir (mppy) 3) was mixed at a ratio of 94: 6 and applied by nozzle printing using ink dissolved in toluene, and the film thickness after drying the solvent was 60 nm. .
次に、電子輸送層として、TPBiを真空蒸着法により20nmの膜厚で形成した後、第二電極として真空蒸着法でLiFを0.5nm成膜し、その後、アルミニウム膜を300nm成膜した。そして、これらの有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止した。
こうして得られたアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置を駆動したところ、緑色発光が得られ、良好に駆動を行うことができた。このパネルを発光させたときのパネル輝度測定から、サブピクセルの特性は、効率32cd/Aであった。
Next, after forming TPBi with a film thickness of 20 nm by the vacuum evaporation method as an electron carrying layer, 0.5 nm of LiF was formed by vacuum evaporation as the second electrode, and then an aluminum film was formed by 300 nm. And in order to protect these organic electroluminescent structures from external oxygen and a water | moisture content, it sealed and sealed using the glass cap and the adhesive agent.
When the active matrix driving type organic EL display device thus obtained was driven, green light emission was obtained, and the driving could be performed satisfactorily. From the panel luminance measurement when this panel was made to emit light, the characteristic of the subpixel was an efficiency of 32 cd / A.
[実施例2]
正孔輸送層として、正孔輸送材料であるTPT1をポリスチレンと1:1の比率で混合してトルエンに溶解させたインキを用いた以外は実施例1と同様にしてアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置を作製した。
得られたアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置を駆動したところ、緑色発光が得られ、良好に駆動を行うことができた。このパネルを発光させたときのパネル輝度測定から、サブピクセルの特性は、効率35cd/Aであった。
[Example 2]
The active matrix driving type organic EL display is carried out in the same manner as in Example 1 except that the hole transporting layer is TTP1, which is a hole transporting material, mixed with polystyrene in a ratio of 1: 1 and dissolved in toluene. A device was made.
When the obtained active matrix driving type organic EL display device was driven, green light emission was obtained, and the driving could be performed satisfactorily. From the panel luminance measurement when this panel was made to emit light, the characteristic of the subpixel was an efficiency of 35 cd / A.
[比較例1]
有機発光層塗布前に貧溶媒を塗布しない以外は実施例1と同様にしてアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置を作製した。
得られたアクティブマトリクス駆動型有機EL表示装置を駆動したところ、緑色発光が得られた。このパネルを発光させたときのパネル輝度測定から、サブピクセルの特性は、効率15cd/Aであり、実施例2と比べて効率が大きく低下した。有機発光層塗布時に、正孔輸送層が溶解し、有機発光層が混合したためと考えられる。
[Comparative Example 1]
An active matrix drive type organic EL display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the poor solvent was not applied before the organic light emitting layer was applied.
When the obtained active matrix drive type organic EL display device was driven, green light emission was obtained. From the panel brightness measurement when this panel was made to emit light, the characteristic of the subpixel was an efficiency of 15 cd / A, and the efficiency was greatly reduced as compared with Example 2. This is probably because the hole-transporting layer was dissolved and the organic light-emitting layer was mixed when the organic light-emitting layer was applied.
100…有機ELディスプレイパネル
101…ピクセル
102…サブピクセル
200…基板
201…第一電極
202…正孔注入層
203…正孔輸送層
204…貧溶媒
205a…有機発光材料
205…有機発光層
206…電子輸送層
207…第二電極
300…TFT基板
301…活性層
302…ゲート絶縁膜
303…ソース電極
304…ドレイン電極
305…ゲート電極
306…絶縁膜
307…画素電極(第一電極)
308…隔壁
309…走査線
DESCRIPTION OF
308 ...
Claims (11)
前記下部有機層を形成する有機材料に対して溶解性の低い貧溶媒を前記下部有機層の上に塗布した後、前記下部有機層の上に上部有機層を形成する有機材料を前記貧溶媒が蒸発しないうちに塗布して前記上部有機層を形成す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の製造方法。 A first electrode formed on a substrate; a luminescent medium layer formed on the first electrode; and a second electrode facing the first electrode through the luminescent medium layer, the luminescent medium A method for producing an organic electroluminescence device, wherein the layer comprises an upper organic layer, and a lower organic layer formed between the upper organic layer and the first electrode,
After applying a poor solvent having low solubility with respect to the organic material forming the lower organic layer on the lower organic layer, the poor solvent is used as the organic material forming the upper organic layer on the lower organic layer. A method for producing an organic electroluminescence device, wherein the upper organic layer is formed by coating before evaporation.
The organic electroluminescence device according to claim 9, wherein the organic electroluminescence panel is a lighting panel.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012072464A JP2013206631A (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012072464A JP2013206631A (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013206631A true JP2013206631A (en) | 2013-10-07 |
Family
ID=49525533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012072464A Pending JP2013206631A (en) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013206631A (en) |
-
2012
- 2012-03-27 JP JP2012072464A patent/JP2013206631A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6252469B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
JP5326289B2 (en) | ORGANIC EL ELEMENT AND DISPLAY DEVICE INCLUDING THE SAME | |
US7880382B2 (en) | Organic electroluminescence panel and manufacturing method of the same | |
CN104078485B (en) | Organic light-emitting display device and its manufacturing method and donor substrate and donor substrate group | |
JP5526610B2 (en) | Structure of organic EL display and manufacturing method thereof | |
JPWO2011040237A1 (en) | Organic electroluminescent device, organic electroluminescent display panel, and organic electroluminescent display panel manufacturing method | |
WO2012132862A1 (en) | Organic electroluminescence display and method for manufacturing same | |
WO2012133206A1 (en) | Organic electroluminescent display panel and method for manufacturing same | |
JP5278686B2 (en) | Organic EL display panel and manufacturing method thereof | |
JP4736676B2 (en) | Active matrix driving type organic electroluminescence display device | |
JP2012074559A (en) | Organic electroluminescent display panel and manufacturing method therefor | |
JP2014063699A (en) | Organic el display panel and manufacturing method therefor | |
JP2013206631A (en) | Organic electroluminescent element manufacturing method and organic electroluminescent device | |
JP2014165261A (en) | Organic light-emitting display device and manufacturing method therefor | |
JP2007095518A (en) | Organic electroluminescent display | |
JP2014067868A (en) | Organic el panel and manufacturing method of the same | |
JP2012216309A (en) | Organic electroluminescent display panel and manufacturing method therefor | |
JP5573545B2 (en) | Manufacturing method of organic EL display device | |
JP2011204504A (en) | Manufacturing method of organic el display device, and organic el display device | |
JP2014199857A (en) | Organic el display device and method of manufacturing the same | |
WO2012132292A1 (en) | Organic el display element, organic el display device, and methods for manufacturing organic el display element and organic el display device | |
JP2014072322A (en) | Organic light-emitting display device and manufacturing method therefor | |
JP2014063701A (en) | Method of manufacturing organic el display panel | |
JP2014067627A (en) | Organic el display panel and method of manufacturing the same | |
JP2011141981A (en) | Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same |