JP2008198561A - Organic electroluminescent device, manufacturing method of organic electroluminescent device, printer head, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置製造方法、プリンタヘッド及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device, an organic electroluminescence device manufacturing method, a printer head, and an image forming apparatus.
近年、一対の電極間に該機能材料からなる機能層が挟持された構成の有機エレクトロルミネッセンス装置(以下、有機EL装置という)、特に機能材料として有機発光材料を用いた有機EL装置の開発が行われている。 In recent years, organic electroluminescent devices (hereinafter referred to as organic EL devices) having a structure in which a functional layer made of the functional material is sandwiched between a pair of electrodes, in particular, organic EL devices using organic light-emitting materials as functional materials have been developed. It has been broken.
このような機能材料のパターニング法として、有機蛍光材料等の機能材料をインク化し、該インクを基板上に吐出する液滴吐出法やディスペンサー法等により、機能材料のパターニングを行う方法が知られている(例えば、特許文献1〜6参照)。具体的には、複数のノズルを配列してなるノズル列を有する液滴吐出ヘッドを用い、この液滴吐出ヘッドを表面にバンク(隔壁)を形成した基板に対して走査しつつ、前記ノズルからバンクに囲まれた領域内にインクを吐出することにより、基板上に機能層を形成する方法が採用されている。このような方法は、マイクロオーダーの液滴を所定領域に配することが可能なため、材料の利用効率の点でスピンコート等の方法に比べて有効である。
しかしながら、上述のようなパターニング法を用いても、アスペクト比が例えば2以上の短冊形の基板に機能材料を塗布する場合、基板の長辺側から中央部に向かう乾燥速度と短辺側から中央部に向かう乾燥速度との間で乾燥速度の差が生じ、乾燥ムラが生じてしまうという問題がある。その結果、有機機能層の膜厚が不均一となり、発光時の発光ムラとして生じてしまうという問題がある。また、均一な発光が得られず、膜内での負荷の不均一により発光寿命が短くなるという問題が生じる。 However, even when the patterning method as described above is used, when a functional material is applied to a strip-shaped substrate having an aspect ratio of 2 or more, for example, the drying speed from the long side of the substrate toward the center and the center from the short side to the center There is a problem that a difference in drying speed occurs between the drying speed toward the part and drying unevenness occurs. As a result, the film thickness of the organic functional layer becomes non-uniform, and there is a problem that light emission unevenness occurs during light emission. Further, there is a problem that uniform light emission cannot be obtained and the light emission life is shortened due to non-uniform load in the film.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、発光素子間の輝度の均一性を具備した有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法の提供を目的とする。また、電気特性に優れた、プリンタヘッド及び画像形成装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having a uniform luminance between light emitting elements and a method for manufacturing the organic electroluminescence device. It is another object of the present invention to provide a printer head and an image forming apparatus with excellent electrical characteristics.
上記目的を達成するため、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、基板上に、一対の電極の間に挟持された有機機能層を有する発光素子と、この発光素子が複数配列されてなる画素領域と、この画素領域を区画するバンクとを備える有機エレクトロルミネッセンス装置において、前記バンクと前記画素領域との間に溝部が形成されていることを特徴とする。
また、前記溝部内に有機機能層の一部が配置されていることが望ましい。
また、前記溝部は前記画素領域の長手方向の周縁に沿って形成されていることが望ましい。
また、前記溝部は前記画素領域の長手方向の両端部に形成されていることが望ましい。
また、前記液溜まり部は前記共通バンクの内壁に沿って形成されていることが望ましい。
この構成によれば、画素領域上に形成される有機機能層の形成材料が溝部にも収容されることとなり、バンク内における画素領域の平面領域内で有機機能層の形成材料塗布時の膜厚が均一化される。これにより、有機機能層の乾燥速度が画素領域の平面領域内で一定となるため、有機機能層の膜厚が均一化される。したがって、画素領域内で均一な発光を得ることができる。また、発光が均一化される結果、画素領域内の有機機能層に局所的な電流負荷が掛かるのを防止することができる。
In order to achieve the above object, an organic electroluminescence device according to the present invention includes a light emitting element having an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate, and a pixel region in which a plurality of the light emitting elements are arranged. And an organic electroluminescence device comprising a bank partitioning the pixel region, wherein a groove is formed between the bank and the pixel region.
Moreover, it is desirable that a part of the organic functional layer is disposed in the groove.
In addition, it is preferable that the groove is formed along a peripheral edge in the longitudinal direction of the pixel region.
Further, it is preferable that the groove is formed at both ends in the longitudinal direction of the pixel region.
The liquid reservoir is preferably formed along the inner wall of the common bank.
According to this configuration, the formation material of the organic functional layer formed on the pixel region is also accommodated in the groove portion, and the film thickness when the organic functional layer formation material is applied in the planar region of the pixel region in the bank. Is made uniform. As a result, the drying speed of the organic functional layer becomes constant within the plane region of the pixel region, and the film thickness of the organic functional layer is made uniform. Therefore, uniform light emission can be obtained within the pixel region. Further, as a result of the uniform emission, it is possible to prevent a local current load from being applied to the organic functional layer in the pixel region.
一方、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法によれば、基板上に、一対の電極の間に挟持された有機機能層を有する発光素子と、この発光素子が複数配列されてなる画素領域と、この画素領域を区画するバンクとを備える有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、前記画素領域を形成する工程は、基板上に第1の電極を形成する工程と、前記画素領域の形成領域を取り囲む前記バンクを形成する工程と、前記画素領域の形成領域と前記バンクとの間に溝部を形成する工程と、前記画素領域上に前記有機機能層を形成する工程とを有し、前記有機機能層の形成工程では、前記有機機能層の形成材料を液相プロセスにて前記溝部に充填しつつ形成することを特徴とする。
また、前記有機機能層の形成工程では、前記有機機能層の形成材料を前記バンクの長手方向の端部から長手方向に沿って充填していくことが望ましい。
この構成によれば、画素領域を区画するバンクが形成されているため、有機機能層の形成材料を所定位置に所定量を容易に塗布することができる。
また、有機機能層の形成材料が溝部にも収容されることとなり、バンク内における画素領域の平面領域内で有機機能層の形成材料の膜厚を均一に塗布することができる。これにより、有機層の乾燥速度が画素領域の平面領域内で一定となるため、有機機能層の膜厚が均一化される。したがって、画素領域内で均一な発光を得ることができる。また、発光が均一化される結果、画素領域内の有機機能層に局所的な電流負荷が掛かるのを防止することができる。
On the other hand, according to the method for manufacturing an organic electroluminescence device according to the present invention, a light emitting element having an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate, and a pixel region in which a plurality of the light emitting elements are arranged. And a bank for partitioning the pixel region, wherein the step of forming the pixel region includes the step of forming a first electrode on a substrate, and the formation of the pixel region. Forming the bank surrounding the region, forming a groove between the pixel region forming region and the bank, and forming the organic functional layer on the pixel region, In the step of forming the organic functional layer, the organic functional layer forming material is formed while filling the groove by a liquid phase process.
In the organic functional layer forming step, it is desirable that the material for forming the organic functional layer is filled from the end in the longitudinal direction of the bank along the longitudinal direction.
According to this configuration, since the bank for partitioning the pixel region is formed, a predetermined amount of the organic functional layer forming material can be easily applied to a predetermined position.
In addition, since the organic functional layer forming material is also accommodated in the groove portion, the film thickness of the organic functional layer forming material can be uniformly applied in the plane region of the pixel region in the bank. As a result, the drying speed of the organic layer becomes constant within the plane region of the pixel region, and the film thickness of the organic functional layer is made uniform. Therefore, uniform light emission can be obtained within the pixel region. Further, as a result of the uniform emission, it is possible to prevent a local current load from being applied to the organic functional layer in the pixel region.
また、前記有機機能層の形成材料は、水系インク及び有機系インクからなることが望ましい。
また、前記水系インクは、PEDOT:PSSを含むことが望ましい。
また、前記有機系インクは、共役系高分子を溶かし込んだ有機溶媒からなることが望ましい。
この構成によれば、良好な発光光を得ることができる。
The material for forming the organic functional layer is preferably composed of water-based ink and organic ink.
The aqueous ink preferably contains PEDOT: PSS.
The organic ink is preferably made of an organic solvent in which a conjugated polymer is dissolved.
According to this configuration, good emission light can be obtained.
また、前記有機機能層の形成工程は、前記有機機能層の形成材料をジェットディスペンサー法により充填することが望ましい。
また、前記有機機能層の形成工程は、前記有機機能層の形成材料をディスペンサー法により充填することが望ましい。
また、前記有機機能層の形成工程は、前記有機機能層の形成材料をインクジェット法により充填することが望ましい。
この構成によれば、有機機能層の形成材料をバンク内の所定領域に確実に配することができる。
In the organic functional layer forming step, the organic functional layer forming material is preferably filled by a jet dispenser method.
In the organic functional layer forming step, the organic functional layer forming material is preferably filled by a dispenser method.
In the organic functional layer forming step, the organic functional layer forming material is preferably filled by an ink jet method.
According to this configuration, the material for forming the organic functional layer can be reliably disposed in a predetermined region in the bank.
一方、本発明に係るプリンタヘッドは、上記有機エレクトロルミネッセンス装置からなることを特徴とする。
また、本発明に係る画像形成装置は、上記プリンタヘッドを備えたことを特徴とする。 この構成によれば、上記有機エレクトロルミネッセンス装置をプリンタヘッドに適用することで、均一な発光が得られるとともに、長寿命化されているため、電気的特性に優れた画像形成装置を提供することができる。
On the other hand, a printer head according to the present invention comprises the above organic electroluminescence device.
An image forming apparatus according to the present invention includes the printer head. According to this configuration, by applying the organic electroluminescence device to the printer head, uniform light emission can be obtained and the lifetime can be extended, so that an image forming apparatus having excellent electrical characteristics can be provided. it can.
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、この実施の形態は、本発明の一部の態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows a part of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in each figure shown below, in order to make each layer and each member the size which can be recognized on drawing, the scale is varied for each layer and each member.
(有機EL装置の第1実施形態)
まず、本実施形態の有機EL装置(有機エレクトロルミセッセンス装置)の配線構造を説明する。図1は、有機EL装置の等価回路図である。
図1に示すように、本実施形態の有機EL装置100は、複数の走査線101と、走査線101に対し交差する方向に延びる複数の信号線102と、信号線102に並列に延びる複数の電源線103とがそれぞれ配線された構成を有している。発光素子領域Aは、走査線101と信号線102とに囲まれる領域に対応している。
(First embodiment of organic EL device)
First, the wiring structure of the organic EL device (organic electroluminescence device) of this embodiment will be described. FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of an organic EL device.
As shown in FIG. 1, the
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路104が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路105が接続されている。発光素子領域Aの各々には、走査線101を介して走査信号がゲートに供給されるスイッチング用薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、以下TFTという。)112と、スイッチング用TFT112を介して信号線102から供給される画素信号を保持する保持容量capと、保持容量capによって保持された画素信号がゲートに供給される駆動用TFT113と、駆動用TFT113を介して電源線103に電気的に接続したときに当該電源線103から駆動電流が流れ込む画素電極(一対の電極)23と、この画素電極23と陰極(一対の電極)7との間に挟み込まれた有機層4(有機機能層)とが設けられている。画素電極23と陰極7と有機層4により構成される素子が発光素子2である。
Connected to the
上記回路構成において、走査線101から供給される駆動信号によりスイッチング用TFT112がオンになると、そのときの信号線102の電位が保持容量capに保持され、この保持容量capの状態に応じて、駆動用TFT113のオン・オフ状態が制御される。そして、駆動用TFT113のチャネルを介して、電源線103から画素電極23に電圧が印加され、陰極7との間に電流が流れる。有機層4は、この電流量に応じて発光する。
In the above circuit configuration, when the switching
次に、本実施形態の有機EL装置100の具体的な態様を説明する。図2は第1実施形態に係る有機EL装置を示す平面図であり、図3は、図1のA−A線に沿う断面図である。なお、図2においては、説明を分かり易くするため、後述する有機層及び陰極は省略する。
Next, a specific aspect of the
図2に示すように、有機EL装置100は、アスペクト比が2以上の長細い矩形の基板1と、基板1上に設けられた複数の発光素子2と、これら複数の発光素子2を1つの画素領域10として取り囲む共通バンク8とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、有機EL装置100は、発光素子2からの発光を基板1側から装置外部に取り出す形態、いわゆるボトムエミッション型であり、有機層4で射出した光を画素電極23側から取り出すものである。そのため、基板1としては、透明あるいは半透明のものが採用される。例えば、ガラス、石英、樹脂(プラスチック、プラスチックフィルム)等が挙げられ、本実施形態では、ガラス基板が用いられるものとする。
As shown in FIG. 3, the
また、有機層4で射出した光を陰極7側から取り出す、いわゆるトップエミッション型である場合には、この基板1の対向側である封止基板側から発光光を取り出す構成となるので、透明基板及び不透明基板のいずれも用いることができる。不透明基板としては、例えば、アルミナ等のセラミックス、ステンレススチール等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したものの他に、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
Further, in the case of a so-called top emission type in which light emitted from the
基板1上には、画素電極23に接続される前述した駆動用TFT113などを含む各種配線が形成されており、この各種配線が形成された基板1上に、窒化珪素等からなる無機絶縁層14が被覆されている。
Various wirings including the above-described
無機絶縁層14上の発光素子2の形成領域には、画素電極23が形成されている。画素電極23は、印加された電圧によって正孔を正孔輸送層5に注入するものであり、ボトムエミッション型である本実施形態では、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)などの透明導電膜により形成されている。また、前述した無機絶縁層14には、コンタクトホール(不図示)が形成されており、画素電極23は、このコンタクトホールにより駆動用TFT113等の各種配線に接続されている。
A
また、画素電極23には、画素領域10の長手方向端部において、コンタクト部21が形成されている(図2参照)。このコンタクト部21には、各発光素子2に接続された前述した走査線101と信号線102とが延設されている。走査線101と信号線102とは、共通バンク8まで延設され、その先端部で走査側駆動回路105とデータ側駆動回路104に各々接続されている。
Further, the
図3に示すように、基板1及び画素電極23上には、無機バンク20が形成されている。この無機バンク20は、画素電極23上に開口部20aを有し、複数の発光素子2を独立させて区分するものである。この無機バンク20を形成する材料として、二酸化珪素等の絶縁性を有する無機物で形成されている。なお、無機バンク20を形成する材料として、無機物と有機物とを組み合わせたものであってもよい。
As shown in FIG. 3, the
共通バンク8は、複数の発光素子2が配列された画素領域10を区画するものであって、画素領域10を取り囲むように設けられている。本実施形態においては、共通バンク8内は平面視長円形状に設定されている(図2参照)。共通バンク8を形成する材料としては、例えばポリイミド、アクリル等の絶縁性を有する有機物を用いることができる。共通バンク8の厚さ(高さ)は、1μm〜4μmの範囲で形成可能であり、特に2μm程度がよい。厚さが1μm未満では、正孔輸送層5及び発光層6の合計厚より共通バンク8が薄くなり、塗布時に共通バンク8外に溢れてしまい、有機層4を共通バンク8内に正確に形成できなくなるおそれがある。一方、厚さが4μmを超えると、陰極7のステップカバレッジを確保できなくなるおそれがある。また、共通バンク8の長手方向の長さは、10mm〜1000mmの範囲で形成可能であり、特に350mm程度が好ましい。バンクの短手方向の長さ(幅)は、0.3mm〜2mmの範囲で形成可能であり、特に0.5mm程度が好ましい。
The
ここで、共通バンク8と、画素領域10との間には、液溜まり部9(溝部)が形成されている。この液溜まり部9は、共通バンク8の内壁8aに沿って形成された溝であり、画素領域10のコンタクト部21を除く、共通バンク8の内縁に亘って形成されている。液溜まり部9は、有機層4の形成時に、その形成材料の一部を受け入れるものである。
Here, a liquid reservoir 9 (groove) is formed between the
液溜まり部9の深さは、無機バンク20の上面から50nm〜500nmの範囲で形成することが可能であり、無機バンク20を貫通して、無機絶縁層14内が露出する位置まで形成され、特に200nm程度が好ましい。また、液溜まり部9の長手方向の端部の長さ(幅)は、0.3mm〜10mmの範囲で形成可能であり、特に1mm程度が好ましい。液溜まり部9の短手方向の端部の長さ(幅)は、10μm〜250μmの範囲で形成可能であり、特に50μm程度が好ましい。
The depth of the
無機バンク20上には、有機層4を備えている。有機層4は、正孔輸送層5と発光層6とを備えている。正孔輸送層5は、画素電極23の正孔を発光層6に輸送・注入するためのものである。この正孔輸送層5は、無機バンク20の開口部20a内に位置して画素電極23上に形成されるとともに、その一部が画素領域10を取り囲む液溜まり部9を埋めるようにして形成されている。正孔輸送層5の形成する材料としては、特に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)の水分散液が好適に用いられる。
なお、正孔輸送層5の形成材料としては、前記のものに限定されることなく種々のものが使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などを、適宜な分散媒、例えば前記のポリスチレンスルフォン酸に分散させたものなどが使用可能である。
An
In addition, as a forming material of the positive
発光層6は、画素電極23から正孔輸送層5を経て注入された正孔と、陰極7から注入された電子とを結合して蛍光を発生させるものである。この発光層6は、前述した正孔輸送層5と同様に、その一部が画素領域10を取り囲む液溜まり部9を埋めるようにして形成されている。つまり、液溜まり部9内にも有機層4が配置されることとなる。発光層6を形成する材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の有機系発光材料を用いることができる。
具体的には、(ポリ)フルオレン誘導体(PF)、(ポリ)パラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリフェニレン誘導体(PP)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。
The
Specifically, (poly) fluorene derivative (PF), (poly) paraphenylene vinylene derivative (PPV), polyphenylene derivative (PP), polyparaphenylene derivative (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivative, polymethyl Polysilanes such as phenylsilane (PMPS) are preferably used. In addition, these polymer materials include polymer materials such as perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red,
なお、発光層6と陰極7との間に電子輸送層を設けてもよい。電子輸送層は、発光層6に電子を注入する役割を果たすものである。電子輸送層を形成する材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体などを用いることができる。
An electron transport layer may be provided between the light emitting
陰極7は、発光層6を覆うように形成されたもので、発光層6へ効率的に電子注入を行うことができる仕事関数の低い金属、例えばアルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)、金(Au)、銀(Ag)又はカルシウム(Ca)等の金属材料から形成されている。この陰極7上には、図示しないシール層(接着剤層)を介して封止基板が貼着される。
The
このような構成のもとに有機EL装置100は、データ側駆動回路104より発光素子2に駆動信号が供給されると、画素電極23と陰極7との間に電流が流れ、正孔輸送層5から注入された正孔と陰極7からの電子とが発光層6で結合することにより、発光をするようになっている。
In the
(有機EL装置の製造方法)
次に、図4〜6を参照して本実施形態における有機EL装置の製造方法を説明する。ここで、図4,5は、有機EL装置の工程図であり、図3に相当する部分を示している。図6は、有機層の形成工程を示す工程図であり、図2に相当する部分を示している。なお、以下の説明においては、画素電極23を形成する工程までは従来と同様であるため説明を省略する。
(Method for manufacturing organic EL device)
Next, a method for manufacturing an organic EL device according to this embodiment will be described with reference to FIGS. Here, FIGS. 4 and 5 are process diagrams of the organic EL device, and show portions corresponding to FIG. FIG. 6 is a process diagram showing a process of forming an organic layer, and shows a portion corresponding to FIG. In the following description, the process up to the step of forming the
まず、図4(a)に示すように、基板1上及びパターニングされた画素電極23上に無機バンク20を形成する。具体的には、ECRスパッタ法やイオンプレーティング法、真空蒸着法等の高密度プラズマ成膜法により成膜する。
無機バンク20の形成材料を成膜後、レジストマスクを介してエッチングを行い、画素電極23上に開口部20aを形成する。
First, as shown in FIG. 4A, the
After forming the material for forming the
次に、図4(b)に示すように、共通バンク8を形成する。具体的には、無機バンク20の形成材料が成膜された基板1上に、スピンコート法やインクジェット法、ジェットディスペンサー法、ニードルディスペンサー法等により共通バンク8の形成材料を塗布する。そして、図4(c)に示すように、フォトリソグラフィ技術を利用して、露光、現像することにより、画素領域10を取り囲むように共通バンク8の形成材料をパターニングする。
Next, as shown in FIG. 4B, the
続いて、図4(d)に示すように、画素領域10と共通バンク8との間に液溜まり部9を形成する。具体的には、レジストマスクを介して液溜まり部9の形成領域の無機バンク20及び無機絶縁層14のエッチングを行う。無機バンク20及び無機絶縁層14は、二酸化珪素等からなる絶縁膜であるので、上記プラズマエッチングには、4フッ化炭素(テトラフルオロカーボン)等のフルオロカーボンガスを用いたエッチング処理を好適に用いることができる。
なお、前述した無機バンク20の形成工程で開口部20aのエッチングを行わず、液溜まり部9の形成工程において、液溜まり部9と無機バンク20の開口部20aとを同時にエッチングしてもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 4D, a
The
なお、有機EL装置100を、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とに区画形成してもよい。具体的には、親液性を示す領域は、画素電極23の表面、無機バンク20、液溜まり部9であり、これらの領域に、例えば酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって表面に親液性を付与する。また、撥液性を示す領域は、共通バンク8の上面であり、例えば4フッ化メタン(テトラフルオロメタン)を処理ガスとするプラズマ処理によって表面に撥液性を付与してもよい。また、共通バンク8を含フッ素系の樹脂材料により形成した場合は撥液性付与のためのプラズマ処理は不要である。
Note that the
次に、共通バンク8内に有機層4を形成する。
まず、図5(a)に示すように、有機層4のうち、正孔輸送層5をジェットディスペンサー法により形成する。この時の塗布条件として、ディスペンサー50(図6参照)のノズル内径は、0.05〜0.35mmの範囲で可能であり、特に、0.25mm程度のノズルで行うことが好ましい。また、形成材料の電磁弁の開放時間(塗布時間)は、1.0〜3.0msecの範囲で行うことが可能であり、特に1.2msec程度で行うことが好ましい。また、電磁弁の開閉ストロークは、100〜350μmの範囲で行うことが可能であり、特に200μm程度で行うことが好ましい。塗布ピッチとして、0.1〜3mmの範囲で行うことが可能であり、特に1.0mm程度で行うことが好ましい。また、液圧は0.002〜0.02MPaの範囲で行うことが好ましく、特に0.01MPa程度で行うことが好ましい。
Next, the
First, as shown in FIG. 5A, the
ここで、図6(a)〜(c)に示すように、ディスペンサー50を共通バンク8の長手方向の一端から他端に向けて走査する。つまり、液溜まり部9内にも正孔輸送層5の形成材料を充填しつつ、液滴Fが互いに重なるように一定量ずつ吐出していく。これにより、塗布された正孔輸送層5の形成材料は、共通バンク8に囲まれた画素領域10及び液溜まり部9全体に充填される。
Here, as shown in FIGS. 6A to 6C, the
続いて、図5(b)に示すように、塗布した正孔輸送層5の形成材料を乾燥する。正孔輸送層5の形成材料の乾燥方法は、自然乾燥や加温乾燥、減圧乾燥等、公知の方法で行うことが可能である。
ここで、アスペクト比が2以上の細長い基板1に正孔輸送層5を形成する際、正孔輸送層5の乾燥は、形成材料が塗布された膜厚の薄い画素領域10の長手方向の端部から乾燥され始めるため、共通バンク8内における画素領域10の平面領域内で乾燥速度に差が生じてしまう。
Subsequently, as shown in FIG. 5B, the applied material for forming the
Here, when the
この時、正孔輸送層5の形成材料は、有機層4の形成材料を塗布する際に共通バンク8内の液溜まり部9にも正孔輸送層5の形成材料が収容されることとなるため、共通バンク8内に塗布された正孔輸送層5の形成材料の膜厚が均一化される。これにより、共通バンク8内において正孔輸送層5の形成材料の乾燥速度が一定となる。よって、画素領域10上での乾燥ムラの発生を抑え、正孔輸送層5の膜厚が均一に形成される。
At this time, the material for forming the
なお、1回当たりの吐出量が少ない場合、液溜まり部9上と画素領域10上との間で吐出量を異ならせて吐出してもよい。この時の単位面積当たりの吐出量比として、例えば液溜まり部吐出量/画素領域吐出量を2〜20の範囲で行うことで、画素領域10上の膜厚が薄くなりすぎず均一に形成することができる。
When the discharge amount per one time is small, the discharge amount may be different between the
続いて、正孔輸送層5上に有機層4のうち発光層6を形成する。具体的には、上述の正孔輸送層5と同様の形成方法で共通バンク8内に発光層6を形成する。この時、上述の正孔輸送層5が画素領域10で均一な膜厚に形成されているので、その上に形成される発光層6も液溜まり部9により画素領域10で膜厚が均一化され、正孔輸送層5と発光層6から構成される有機層4は、全体として画素領域10上で均一な膜厚を有するものとなっている。また、上述のように画素領域10を区画する共通バンク8が形成されているため、有機層4の形成材料を所定位置に所定量を容易に塗布することができる。
なお、有機層4の形成は、ニードルディスペンサー法で形成することも可能である。この時の塗布条件として、ノズル内径は、0.05〜0.35mmの範囲で可能であり、特に、0.25mm程度のノズルで行うことが好ましい。また、基板ギャップは、20〜100μmの範囲で行うことが可能であり、特に50μm程度で行うことが好ましい。また、描画速度は、10〜200mm/secの範囲で行うこと可能であり、特に10mm/secで行うことが好ましい。また、吐出流量は、0.01〜3μl/secの範囲で行うことが望ましく特に、0.1μl/sec程度で行うことが好ましい。また、上記ジェットディスペンサー法、ディスペンサー法の他にインクジェット法等の非接触塗布法で行うことが可能である。
Subsequently, the
The
そして、有機層4上に陰極7を形成する。具体的には、蒸着法、スパッタ法、CVD法等で形成することができる。特に蒸着法で形成することが、熱による発光層6の損傷を防止できる点で好ましい。
Then, a
そして、共通バンク8を含む基板1上の領域に保護層を形成し、さらに封止部材を用いて発光素子及び保護層を封止する。この封止工程については、公知の工程を適用することができるので、詳細は省略することとする。なお、封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極7にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極7に侵入して陰極7が酸化される畏れがあるので好ましくない。
And a protective layer is formed in the area | region on the board |
上述の実施形態によれば、複数の発光素子2が形成された画素領域10と画素領域10を取り囲む共通バンク8との間に液溜まり部9が設けられている構成とした。このように構成することで、有機層4の形成工程において、有機層4の形成材料を塗布する際に形成材料が液溜まり部9にも収容されることとなるので、共通バンク8内における画素領域10の平面領域内に有機層4の塗布時の膜厚が均一化される。これにより、有機層4の乾燥速度が画素領域10の平面領域内で一定となるため、有機層4の膜厚が均一化される。
したがって、画素領域10内で均一な発光を得ることができ、優れた表示品質をもつ有機EL装置100を実現することができる。また、発光が均一化される結果、画素領域10内の有機層4に局所的な電流負荷が掛かるのを防止することができ、長寿命の発光素子を備えた有機EL装置100を実現することができる。
According to the above-described embodiment, the
Therefore, uniform light emission can be obtained in the
(第2実施形態)
次に、図7に基づいて、第2実施形態に係る有機EL装置について説明する。なお、第1実施形態と同様となる部分については、その詳細な説明を省略する。図7は有機EL装置の拡大断面図であり、図2のB部に相当する部分を示している。
第2実施形態に係る有機EL装置は、液溜まり部が2段形成されている点で第1実施形態と相違している。
(Second Embodiment)
Next, an organic EL device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. Detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted. FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the organic EL device, and shows a portion corresponding to part B of FIG.
The organic EL device according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the liquid reservoir is formed in two stages.
図7に示すように、液溜まり部90は、段差上面90aと段差下面90bとが形成されている。無機バンク20を貫通して無機絶縁層14の上面が露出している面が段差上面90aとなっている。さらに、この段差上面90aからさらに深く形成され、無機絶縁層14内が露出している面が段差下面90bとなっている。
As shown in FIG. 7, the
このような構成の場合、まず、液溜まり部90の段差上面90aが露出する深さ、つまり無機バンク20のみをレジストマスクを介してエッチングする。続いて、段差下面90bの深さまでエッチングを行って形成する。なお、段差下面90bまでを先に形成した後、段差上面90aを形成するようにしてもよい。
本実施形態においても、共通バンク部8と画素領域10との間に形成された液溜まり部90の作用により、正孔輸送層5が画素領域10で均一な膜厚に形成されているので、その上に形成される発光層6も画素領域10上で均一な膜厚を有するものとなり、有機層4は全体として画素領域10上で均一な膜厚を有するものとなっている。特に、形成材料の違い等によって無機バンク20と無機絶縁層14との間で第1実施形態のような液溜まり部9が形成し難い場合等において、液溜まり部90を段差上面90aと段差下面90bとを2段形成することで、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
In the case of such a configuration, first, the depth at which the step
Also in the present embodiment, the
(第3実施形態)
次に、図8に基づいて、第3実施形態に係る有機EL装置について説明する。なお、第1実施形態と同様となる部分については、その詳細な説明を省略する。図8は有機EL装置の平面図であり、図2に相当する部分を示している。
第3実施形態に係る有機EL装置は、液溜まり部を画素領域の周囲に部分的に形成している点で第1,2実施形態と相違している。
(Third embodiment)
Next, an organic EL device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Detailed description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted. FIG. 8 is a plan view of the organic EL device, and shows a portion corresponding to FIG.
The organic EL device according to the third embodiment is different from the first and second embodiments in that the liquid reservoir is partially formed around the pixel region.
図8に示すように、液溜まり部91は、画素領域10の長手方向両端部のみに平面視半長円状に形成されている。つまり、画素領域10の中央部では、共通バンク80が画素領域10まで延設されているため、有機層4の形成材料は、画素領域10の両端部に形成された液溜まり部91に収容されることとなる。
したがって、上述の実施形態によれば、有機層4の形成材料の塗布時において、膜厚が薄く乾燥速度が速くなってしまう画素領域10の長手方向の端部に、液溜まり部91が形成されているため、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
As shown in FIG. 8, the
Therefore, according to the above-described embodiment, the
(画像形成装置)
図9は、上述の有機EL装置を、電子写真方式プリンタのプリンタヘッドとして画像形成装置に適用した場合の一例を示す図である。図9において、有機EL装置100の基板1の上方には光学系60が設けられており、光学系60の上方には感光ドラム(感光体)61が設けられている。有機EL装置100は、光学系60を介して、感光ドラム61に対して光を照射する。有機EL装置100の基板1から射出された光は、光学系60を通って感光ドラム61上に集光されるようになっている。有機EL装置100は均一な発光が得られるとともに、長寿命化されているため、感光ドラム61を良好に感光させることができ、その感光ドラム61を用いて良好に画像形成することができる。
(Image forming device)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which the above-described organic EL device is applied to an image forming apparatus as a printer head of an electrophotographic printer. In FIG. 9, an
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。例えば、液溜まり部の形状は、適宜設計の変更が可能である。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. For example, the design of the shape of the liquid reservoir can be changed as appropriate.
また、上述の各実施形態の有機EL装置は、モノクロームのディスプレイに適用することができる。また、上述の各実施形態の有機EL装置の発光層(有機層)を、例えば白色発光材料で構成し、各画素領域のそれぞれから射出される光(白色光)を、カラーフィルタを用いて、赤色光、緑色光、及び青色光のそれぞれに変換することによって、フルカラーのディスプレイを形成することも可能である。 In addition, the organic EL device of each of the embodiments described above can be applied to a monochrome display. Moreover, the light emitting layer (organic layer) of the organic EL device of each of the above-described embodiments is made of, for example, a white light emitting material, and light (white light) emitted from each of the pixel regions is used with a color filter. It is also possible to form a full color display by converting each of red light, green light and blue light.
1‥基板 2…発光素子 4…有機層(有機機能層) 5…正孔輸送層 6…発光層 7…陰極(一対の電極) 8…共通バンク(バンク) 8a…内壁 9,90,91…液溜まり部(溝部) 10…画素領域 91a…段差上面(溝部) 91b…段差下面(溝部) 100…有機EL装置
DESCRIPTION OF
Claims (15)
この発光素子が複数配列されてなる画素領域と、
この画素領域を区画するバンクとを備える有機エレクトロルミネッセンス装置において、
前記バンクと前記画素領域との間に溝部が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 A light emitting device having an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate;
A pixel region in which a plurality of the light emitting elements are arranged;
In an organic electroluminescence device comprising a bank that partitions this pixel region,
An organic electroluminescence device, wherein a groove is formed between the bank and the pixel region.
この発光素子が複数配列されてなる画素領域と、
この画素領域を区画するバンクとを備える有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記画素領域を形成する工程は、基板上に第1の電極を形成する工程と、
前記画素領域の形成領域を取り囲む前記バンクを形成する工程と、
前記画素領域の形成領域と前記バンクとの間に溝部を形成する工程と、
前記画素領域上に前記有機機能層を形成する工程とを有し、
前記有機機能層の形成工程では、前記有機機能層の形成材料を液相プロセスにて前記溝部に充填しつつ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装置の製造方法。 A light emitting device having an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a substrate;
A pixel region in which a plurality of the light emitting elements are arranged;
A method of manufacturing an organic electroluminescence device comprising a bank that partitions the pixel region,
Forming the pixel region includes forming a first electrode on a substrate;
Forming the bank surrounding the formation region of the pixel region;
Forming a groove between the formation region of the pixel region and the bank;
Forming the organic functional layer on the pixel region,
In the organic functional layer forming step, the organic functional layer is formed while filling the groove with a material for forming the organic functional layer by a liquid phase process.
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