JP4975064B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof - Google Patents
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- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Description
本発明は、発光装置、特に有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a light emitting device, in particular, an organic electroluminescent device and a method for manufacturing the same.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、固体蛍光性物質の電界発光現象を利用した発光デバイスであり、小型のディスプレイとして、すでに一部で実用化されている。特に、有機エレクトロルミネッセンス素子は、携帯電話やテレビなどのディスプレイや表示素子、各種光源などに用いられ、低輝度から光源用途等の高輝度まで幅広い輝度範囲で駆動される電界発光素子である。 An organic electroluminescence element is a light emitting device that utilizes the electroluminescence phenomenon of a solid fluorescent material, and has already been put into practical use as a small display. In particular, the organic electroluminescence element is an electroluminescent element that is used in a display or display element such as a mobile phone or a television, various light sources, and is driven in a wide luminance range from low luminance to high luminance for light source use.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光層を構成する発光材料層に用いられる材料によって、いくつかのグループに分類することが出来る。代表的なものの一つは発光層に低分子量の有機化合物を用いる低分子有機エレクトロルミネッセンス素子で、主に真空蒸着法を用いて作成される。そして、今一つは発光層に高分子化合物を用いる高分子有機エレクトロルミネッセンス素子である。 Organic electroluminescent elements can be classified into several groups depending on the material used for the light emitting material layer constituting the light emitting layer. One typical example is a low molecular weight organic electroluminescence device using a low molecular weight organic compound in a light emitting layer, which is mainly produced by using a vacuum deposition method. The other is a polymer organic electroluminescence device using a polymer compound in the light emitting layer.
高分子有機エレクトロルミネッセンス素子は、各機能層を構成する材料を溶解した溶液を用いて、スピンコート法やインクジェット法、印刷法等による成膜が可能である。そのため、高分子有機エレクトロルミネッセンス素子は、低コスト化や大面積化が期待できる簡便なプロセスによって作製できることから、注目されている。 The polymer organic electroluminescence element can be formed by a spin coating method, an inkjet method, a printing method, or the like using a solution in which a material constituting each functional layer is dissolved. Therefore, a polymer organic electroluminescence element has been attracting attention because it can be produced by a simple process that can be expected to reduce cost and area.
典型的な高分子有機エレクトロルミネッセンス素子は、一組の陽極および陰極の間に電荷注入層、発光層等の複数の機能層を積層することで作製される。この高分子有機エレクトロルミネッセンス素子を用いてアクティブマトリックス型のディスプレイを製造しようとすると、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）などの駆動回路と共に、同一基板上に複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を配列して形成する必要がある。 A typical polymer organic electroluminescence device is produced by laminating a plurality of functional layers such as a charge injection layer and a light emitting layer between a pair of anode and cathode. When an active matrix type display is manufactured using this polymer organic electroluminescence device, it is necessary to form a plurality of organic electroluminescence devices on the same substrate together with a driving circuit such as a TFT (thin film transistor). .
例えば、発光層として高分子膜を塗布法によって形成したボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子は、以下のようにして作製される。
ａ）まず、ガラスまたはプラスチック基板上に陽極としてのＩＴＯ（インジウム錫酸化物）を成膜したガラス基板を用意する。
ｂ）次に、ガラス基板上のＩＴＯの上に電荷注入層としてのＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸の混合物：以下ＰＥＤＯＴと記載する）薄膜をスピンコート、インクジェット、ノズルコート法、ディスペンス法、印刷法などによって成膜する。ＰＥＤＯＴは、電荷注入層として事実上の標準となっている材料であり、陽極側に配置されることでホール注入層として機能する。
ｃ）さらに、ＰＥＤＯＴ層の上に電子ブロック層としての機能を有するインターレイヤおよび発光層としてポリフェニレンビニレン（以下ＰＰＶと表す）およびその誘導体、またはポリフルオレンおよびそれらの誘導体、デンドリマーおよびその誘導体、特に中心にイリジウム等の燐光発光中心を有するデンドリマーをスピンコート法等の上記塗布方法によって成膜する。
ｄ）次いで、発光層上に、真空蒸着法、電子ビーム蒸着、スパッタ法等によって、陰極としての金属層を成膜する。
以上によって、有機エレクトロルミネッセンス素子が完成する。
For example, a bottom emission type organic electroluminescence element in which a polymer film is formed as a light emitting layer by a coating method is manufactured as follows.
a) First, a glass substrate in which ITO (indium tin oxide) as an anode is formed on a glass or plastic substrate is prepared.
b) Next, a PEDOT: PSS (mixture of polythiophene and polystyrene sulfonic acid: hereinafter referred to as PEDOT) thin film as a charge injection layer on ITO on a glass substrate is spin-coated, inkjet, nozzle-coated, dispensed, A film is formed by a printing method or the like. PEDOT is a material that has become a de facto standard for the charge injection layer, and functions as a hole injection layer by being disposed on the anode side.
c) Further, an interlayer having a function as an electron blocking layer on the PEDOT layer and a polyphenylene vinylene (hereinafter referred to as PPV) and a derivative thereof, or a polyfluorene and a derivative thereof, a dendrimer and a derivative thereof, particularly a center as a light emitting layer A dendrimer having a phosphorescent emission center such as iridium is formed into a film by the above coating method such as a spin coating method.
d) Next, a metal layer as a cathode is formed on the light emitting layer by vacuum deposition, electron beam deposition, sputtering, or the like.
Thus, the organic electroluminescence element is completed.
このような高分子有機エレクトロルミネッセンス素子では、溶液で発光ユニットを塗布して素子を形成する場合、インクジェット法やその他の塗布方法によって、１画素毎にＰＥＤＯＴおよびインターレイヤ、発光層を形成している。このため、各層のサイズや膜厚のばらつきが生じ易く、例えば、この膜厚ムラが輝度ムラ、膜厚が薄い部分への電流集中による寿命の低下等の課題を有しており、これが画素ばらつきの原因となり、ひいては寿命にも影響を与えていた。 In such a polymer organic electroluminescence element, when the element is formed by applying a light emitting unit with a solution, a PEDOT, an interlayer, and a light emitting layer are formed for each pixel by an inkjet method or other application methods. . For this reason, variations in the size and film thickness of each layer are likely to occur.For example, the film thickness unevenness has luminance unevenness, and there is a problem such as a decrease in life due to current concentration on a thin film thickness. As a result, the life span was also affected.
そこで、電荷注入層および発光層を高精度に配列するために種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。ここで提案された有機エレクトロルミネッセンス素子は、異なる色の複数の画素を構成する複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を備え、第１および第２の電極との間に発光層およびキャリア輸送層を挟み、発光層およびキャリア輸送層を一体化することにより位置あわせ精度の緩和を図っている。この例では、ホール輸送層、電子輸送層のいずれについてもＮＰＢ（Ｎ，Ｎ−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ｂｅｎｚｉｄｅｎｅ）やＡｌｑ（アルミニウム・トリス・キノリノラト）などの低分子有機材料が用いられている。 Therefore, various configurations have been proposed in order to arrange the charge injection layer and the light emitting layer with high accuracy (see, for example, Patent Document 1). The organic electroluminescence device proposed here includes a plurality of organic electroluminescence devices constituting a plurality of pixels of different colors, and a light emitting layer and a carrier transport layer are sandwiched between the first and second electrodes to emit light. The alignment accuracy is eased by integrating the layer and the carrier transport layer. In this example, NPB (N, N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzidine) or Alq (aluminum, tris, quinolinolato), etc. are low for both the hole transport layer and the electron transport layer. Molecular organic materials are used.
また、同様に位置ずれを防ぐために、画素間を分離するための領域に重なるように発光層を形成し、隣接する発光層間に生じる境界部と、有機層で構成される電子輸送層やホール輸送層などの電荷注入層の境界部とが一致するように形成した構造も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。 Similarly, in order to prevent misalignment, a light emitting layer is formed so as to overlap a region for separating pixels, and an electron transport layer or a hole transport composed of a boundary portion formed between adjacent light emitting layers and an organic layer is formed. There has also been proposed a structure formed so as to coincide with a boundary portion of a charge injection layer such as a layer (see, for example, Patent Document 2).
上記特許文献１および特許文献２の発光素子の構造においては、いずれも、画素を分離する領域上に、発光層および電荷注入層が設けられており、これらの上層に真空蒸着法で電極が形成される。 In each of the structures of the light-emitting elements of Patent Document 1 and Patent Document 2, a light-emitting layer and a charge injection layer are provided on a region where pixels are separated, and an electrode is formed on these layers by vacuum deposition. Is done.
また、電荷注入層に用いられるＰＥＤＯＴの劣化による発光強度の低下を抑制するために、新たな電荷注入層の材料として、遷移金属酸化物を用いることにより、発光強度が高く、安定した特性を得る構造も提案されている（例えば、特許文献３参照。） In addition, in order to suppress a decrease in emission intensity due to deterioration of PEDOT used in the charge injection layer, a transition metal oxide is used as a new charge injection layer material, thereby obtaining high emission intensity and stable characteristics. A structure has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).
しかしながら、複数の発光色が必要な場合、複数の発光材料を含む発光材料層の塗りわけが必要となる。この場合、例えば、インクジェット法や、ノズルコート法、ディスペンス法、凸版印刷法などの塗布法によって、発光材料層の塗りわけを行う場合、各画素を区画する隔壁によって、各画素の色分離を行うことが必要となる。 However, when a plurality of luminescent colors are required, it is necessary to coat a luminescent material layer including a plurality of luminescent materials. In this case, for example, when the light emitting material layer is applied by a coating method such as an ink jet method, a nozzle coating method, a dispensing method, or a relief printing method, each pixel is color-separated by a partition wall that partitions each pixel. It will be necessary.
しかし、上記提案のように電荷注入層としてＰＥＤＯＴに代えて遷移金属酸化物を用いる場合、上記遷移金属酸化物は、隔壁パターニングプロセスに用いられる現像液などのアルカリ性溶液に溶解するという問題があった。例えば、陽極上に形成された遷移金属酸化物上に、感光性樹脂を用いて、露光、現像することにより隔壁を形成した場合、図６に示すように、現像液の浸漬時間に応じて、遷移金属酸化物の溶解が進行することがわかっている。 However, when a transition metal oxide is used instead of PEDOT as the charge injection layer as proposed above, the transition metal oxide has a problem that it dissolves in an alkaline solution such as a developer used in the partition patterning process. . For example, when the barrier rib is formed by exposing and developing the transition metal oxide formed on the anode using a photosensitive resin, as shown in FIG. 6, according to the immersion time of the developer, It has been found that dissolution of the transition metal oxide proceeds.
そこで、事前に溶解レートを算出し、膜減り量を見込んだ厚みの遷移金属酸化物膜を形成しておくことも検討されている。しかし、現像液にさらされた遷移金属酸化物は、表面粗さ、仕事関数などが変化し、十分な電荷注入特性が得られないため、発光特性の劣化を引き起こすという問題がある。 In view of this, it has been studied to form a transition metal oxide film having a thickness that allows for a reduction in film thickness in advance by calculating the dissolution rate. However, the transition metal oxide exposed to the developer has a problem in that the surface roughness, work function, and the like change, and sufficient charge injection characteristics cannot be obtained, resulting in deterioration of light emission characteristics.
本発明の目的は、各画素内の発光輝度ばらつきや画素間の発光ムラを抑制し安定で寿命特性に優れた発光装置、特に、有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a light emitting device, particularly an organic electroluminescence device and a method for manufacturing the same, which suppresses variations in light emission luminance within each pixel and light emission unevenness between pixels and is stable and has excellent lifetime characteristics.
また、特に、発光材料を溶液にて塗布する場合に、各画素内の発光輝度ばらつきや画素間の発光ムラが発生するという問題がある。 In particular, when the light emitting material is applied in a solution, there is a problem that light emission luminance variation in each pixel and light emission unevenness between pixels occur.
そこで、本発明の目的は、各画素内の発光輝度ばらつきや画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた複数の発光色での発光が必要な発光装置、即ち、フルカラーディスプレイやマルチカラーディスプレイ及びその製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to suppress light emission luminance variations in each pixel and light emission unevenness between pixels, and to provide a light emitting device that needs to emit light in a plurality of emission colors that are stable and have excellent lifetime characteristics, that is, a full color display It is to provide a multi-color display and a manufacturing method thereof.
本発明に係る発光装置は、基板上で画素を区画する隔壁と、
前記基板上の前記隔壁間に第１電極、電荷注入層、発光層、第２電極を前記基板側から順に積層し画素を構成する、発光部と、
を備え、
前記電荷注入層は、一つの画素から隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたって設けられている。
A light emitting device according to the present invention includes a partition wall that partitions pixels on a substrate,
A light emitting unit that forms a pixel by sequentially stacking a first electrode, a charge injection layer, a light emitting layer, and a second electrode between the partitions on the substrate from the substrate side;
With
The charge injection layer is provided from at least one partition wall adjacent to one pixel.
上記構成によれば、電荷注入層は、隔壁形成後に形成されるため、隔壁パターニングプロセスにおけるアルカリ性溶液にさらされることがない。したがって、アルカリ性溶液等に溶解しやすい材料を電荷注入層として用いることができ、安定した電荷注入特性を持った有機エレクトロルミネッセンス装置を形成することが可能となる。 According to the above configuration, since the charge injection layer is formed after the barrier rib is formed, it is not exposed to the alkaline solution in the barrier rib patterning process. Therefore, a material that is easily dissolved in an alkaline solution or the like can be used as the charge injection layer, and an organic electroluminescence device having stable charge injection characteristics can be formed.
また、前記電荷注入層は、前記画素から前記隔壁上をまたがって前記複数の画素について一体的に形成されていてもよい。 The charge injection layer may be formed integrally with the plurality of pixels across the partition from the pixel.
前記隔壁上の前記電荷注入層の上に設けられた撥液化部をさらに有してもよい。前記撥液化部は、前記発光層の形成に用いる塗布液の溶媒に対する接触角が４０°以上であってもよい。この構成によれば、隔壁による発光材料を溶解させた塗布液の保持力が高められ、隔壁を超えて隣接する画素への溶液溢れを抑えることができ、安定した塗りわけが可能となる。なお、前記撥液化部は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコシキシカルボニル基、アルキルアミノ基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基を含む自己組織化膜であってもよい。 You may further have a liquid-repellent part provided on the said charge injection layer on the said partition. The liquid repellent part may have a contact angle of 40 ° or more with respect to the solvent of the coating liquid used for forming the light emitting layer. According to this configuration, the holding power of the coating liquid in which the light emitting material is dissolved by the partition walls is increased, and the overflow of the solution to the adjacent pixels beyond the partition walls can be suppressed, and stable coating can be performed. The lyophobic part may be a self-assembled film containing at least one functional group selected from the group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylamino group. Good.
前記隔壁は、基板表面に垂直方向の断面形状において順テーパ形状を有してもよい。この構成によれば、発光機能を有した層との界面がなだらかな形状をなすことで、膜厚のばらつきを低減することができる。 The partition may have a forward tapered shape in a cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface. According to this configuration, variation in film thickness can be reduced by forming a gentle interface with the layer having a light emitting function.
あるいは、前記隔壁は、基板表面に垂直方向の断面形状において逆テーパ形状を有してもよい。この構成によれば、上層に形成される陰極についてはリフトオフされ、各画素ごとに分離したパターン形状となるため、パターニングが不要となる。 Alternatively, the partition may have an inversely tapered shape in a cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface. According to this configuration, the cathode formed in the upper layer is lifted off, and the pattern shape is separated for each pixel, so that patterning is unnecessary.
前記電荷注入層は、遷移金属酸化物からなるものであってもよい。前記電荷注入層は、基板面内方向の導電率が１×１０−６ ／（Ω・ｃｍ）以下であってもよい。この構成によれば、複数の画素にわたって電荷注入層を一体的に形成しても隣接する画素間の横方向のリークはなく、安定であるため、素子特性の向上を図ることが可能となる。 The charge injection layer may be made of a transition metal oxide. The charge injection layer may have a conductivity in the in-plane direction of the substrate of 1 × 10 −6 / (Ω · cm) or less. According to this configuration, even if the charge injection layer is integrally formed over a plurality of pixels, there is no lateral leakage between adjacent pixels, and the device characteristics are stable. Therefore, it is possible to improve element characteristics.
また、前記発光層と前記第２電極との間に、第２の電荷注入層をさらに備えてもよい。さらに、前記第２の電荷注入層は、前記画素から前記隔壁上をまたがって前記複数の画素について一体的に形成されていてもよい。この場合には、前記撥液化部は、前記隔壁の頂部の前記第２の電荷注入層の上に設けられている。 Further, a second charge injection layer may be further provided between the light emitting layer and the second electrode. Furthermore, the second charge injection layer may be formed integrally with the plurality of pixels across the partition from the pixel. In this case, the liquid repellent portion is provided on the second charge injection layer at the top of the partition wall.
前記発光層を構成する層のうち、少なくとも発光材料を含む発光材料層は、色成分を含む塗布膜で構成されてもよい。この構成によれば、発光層を構成するすべての層が塗布膜である必要はなく、少なくとも１層が塗布膜であればよい。 Of the layers constituting the light emitting layer, the light emitting material layer containing at least the light emitting material may be composed of a coating film containing a color component. According to this configuration, it is not necessary that all the layers constituting the light emitting layer are coating films, and at least one layer may be a coating film.
本発明に係る発光装置の製造方法は、基板上に画素を区画するように、複数の隔壁を離間させて形成するステップと、
前記基板上の前記隔壁間に区画された画素ごとに、第１電極を形成するステップと、
前記各画素の前記第１電極の上から、隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたって電荷注入層を形成するステップと、
前記画素ごとに、前記電荷注入層の上に発光層を形成するステップと、
前記基板の全面を覆って第２電極を設けるステップと、
を含む。
A method of manufacturing a light emitting device according to the present invention includes a step of forming a plurality of partition walls so as to partition pixels on a substrate, and
Forming a first electrode for each pixel defined between the partitions on the substrate;
Forming a charge injection layer from above the first electrode of each pixel over at least one of the adjacent barrier ribs;
Forming a light emitting layer on the charge injection layer for each pixel;
Providing a second electrode covering the entire surface of the substrate;
including.
また、前記電荷注入層を形成するステップでは、ドライプロセスによって遷移金属酸化物からなる電荷注入層を形成してもよい。この構成によれば、ドライプロセスにより、遷移金属酸化物層を形成しているため、段差の低減を図ることができる。さらに、バンドギャップの低減を図ることができ、電荷注入特性を向上させることができる。 In the step of forming the charge injection layer, a charge injection layer made of a transition metal oxide may be formed by a dry process. According to this configuration, since the transition metal oxide layer is formed by a dry process, the step can be reduced. Furthermore, the band gap can be reduced, and the charge injection characteristics can be improved.
さらに、前記発光層を形成するステップの前に、前記隔壁の頂部の前記電荷注入層の上に撥液化部を形成するステップをさらに含んでもよい。前記撥液化部は、前記発光層を形成する際に用いる塗布液の溶媒に対する接触角が４０°以上であってもよい。
この構成によれば、隔壁による発光層材料を溶解させた溶液の保持力が高められ、隣接の隔壁への溶液溢れを抑え、安定した塗りわけが可能となる。
Furthermore, before the step of forming the light emitting layer, a step of forming a lyophobic portion on the charge injection layer at the top of the partition may be further included. The liquid repellent part may have a contact angle of 40 ° or more with respect to the solvent of the coating liquid used when forming the light emitting layer.
According to this configuration, the holding power of the solution in which the light emitting layer material is dissolved by the partition walls is increased, and the overflow of the solution to the adjacent partition walls can be suppressed and stable coating can be performed.
またさらに、前記発光層を形成するステップは、少なくとも発光材料を含む発光材料層を形成するステップを含んでもよい。また、前記発光材料層を形成するステップでは、前記隔壁で区画された画素ごとに、前記電荷注入層上に発光材料を含む所定粘度の塗布液を塗布する。 Still further, the step of forming the light emitting layer may include a step of forming a light emitting material layer including at least a light emitting material. In the step of forming the light emitting material layer, a coating solution having a predetermined viscosity containing the light emitting material is applied on the charge injection layer for each pixel partitioned by the partition.
前記発光材料層を形成するステップは、前記隔壁で区画された画素ごとにインクジェット法によって塗布液を塗布してもよい。この構成によれば、隔壁に這い上がりが生じても、発光領域は隔壁上の撥液化部で規制されているため、安定な膜厚をもつ発光領域を得ることができる。特に、大サイズ基板を用いたときに基板内に均一な厚みを有する発光層を形成でき、これによって発光ムラの少ないパネルを作製できるという効果を奏功する。 In the step of forming the light emitting material layer, a coating liquid may be applied to each pixel partitioned by the partition wall by an inkjet method. According to this configuration, even when the partition wall creeps up, the light emitting region is regulated by the liquid repellent portion on the partition wall, so that a light emitting region having a stable film thickness can be obtained. In particular, when a large-sized substrate is used, a light-emitting layer having a uniform thickness can be formed in the substrate, thereby producing an effect that a panel with little light emission unevenness can be manufactured.
あるいは、前記発光材料層を形成するステップは、前記隔壁で区画された画素ごとにノズルコート法またはディスペンス法によって塗布液を塗布してもよい。この構成によれば、隔壁に這い上がりが生じても、発光領域は画素規制部で規制されているため、安定な膜厚をもつ発光領域を得ることができるという効果を奏功する。 Alternatively, in the step of forming the light emitting material layer, a coating solution may be applied by a nozzle coating method or a dispensing method for each pixel defined by the partition wall. According to this configuration, even if the partition wall creeps up, the light emitting area is restricted by the pixel restricting portion, so that it is possible to obtain a light emitting area having a stable film thickness.
また、前記発光層のうち、少なくとも発光材料層が、前記隔壁で分離された領域内に、電荷注入層上に跨って一体となるように、所望の粘度の溶液を充填する工程を含んでもよい。この構成によれば、より広い領域に溶液を充填すればよいため、ボイドがなく均一な塗布膜を形成することが可能となる。 Further, a step of filling a solution having a desired viscosity so that at least the light emitting material layer of the light emitting layer is integrated over the charge injection layer in a region separated by the partition wall may be included. . According to this configuration, since it is sufficient to fill the solution in a wider area, it is possible to form a uniform coating film without voids.
以下、本発明の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において実質的に同一の部材には同一の符号を付している。 Hereinafter, an organic electroluminescence device and a manufacturing method thereof according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, substantially the same members are denoted by the same reference numerals.
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１に係る有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置の１ラインの一部を示す上面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の一つの画素について、Ａ−Ａ線による断面図である。本実施の形態１の有機エレクトロルミネッセンス装置は、図１に示すように、表面に積層された半導体薄膜内にＴＦＴ等の素子（図示せず）の形成された基板１１上に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子がマトリックス状に配列されたものである。この有機ＥＬ装置は、基板１１上に、複数の発光色毎に画素領域を区画する隔壁１６と、各画素領域ごとに、正孔を注入する陽極１２と、電荷注入層１７と、複数の異なる色に発光する発光層１４と、電子を注入する陰極１５と、を基板側から順に積層された発光部とを備える。電荷注入層１７は、一つの画素の陽極１２の上から隣接する隔壁１６に跨って連続的に形成されている。この電荷注入層１７は、ドライプロセスで形成した酸化モリブデンなどの遷移金属酸化物層からなり、陽極１２と発光層１４との間に挟まれ、ホール注入層として機能する。
(Embodiment 1)
FIG. 1A is a top view showing a part of one line of the organic electroluminescence (EL) device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA for one pixel in FIG. As shown in FIG. 1, the organic electroluminescence device according to the first embodiment has a plurality of organic electroluminescence elements on a substrate 11 on which elements (not shown) such as TFTs are formed in a semiconductor thin film laminated on the surface. The luminescence elements are arranged in a matrix. This organic EL device has a plurality of different partitions 16 on a substrate 11 for partitioning a pixel region for each of a plurality of emission colors, an anode 12 for injecting holes for each pixel region, and a charge injection layer 17. A light emitting layer 14 that emits light in color and a cathode 15 that injects electrons are sequentially stacked from the substrate side. The charge injection layer 17 is continuously formed from the top of the anode 12 of one pixel to the adjacent partition wall 16. The charge injection layer 17 is made of a transition metal oxide layer such as molybdenum oxide formed by a dry process, and is sandwiched between the anode 12 and the light emitting layer 14 and functions as a hole injection layer.
この隔壁１６は、図１（ａ）の平面図、図１（ｂ）の断面図、及び、図２の要部拡大図に示すように、基板１１上で各色の画素毎に格子状に分離するように形成されている。この隔壁１６は、ポリイミド樹脂からなり、基板表面に垂直方向の断面形状において順テーパ形状の断面を持つ。この隔壁１６で区画され、囲まれた画素領域に、インクジェット法等により発光層１４となる樹脂層が充填され、ライン毎に一体形成されている。ここでは、隔壁１６として単一の隔壁を示しているが、２以上の構成部分からなる隔壁としてもよい。 As shown in the plan view of FIG. 1A, the cross-sectional view of FIG. 1B, and the enlarged view of the main part of FIG. 2, the partition 16 is separated in a grid pattern for each color pixel on the substrate 11. It is formed to do. The partition wall 16 is made of polyimide resin and has a forward tapered cross section in a cross section perpendicular to the substrate surface. The pixel region partitioned and surrounded by the partition wall 16 is filled with a resin layer that becomes the light emitting layer 14 by an ink jet method or the like, and is integrally formed for each line. Here, although the single partition is shown as the partition 16, it is good also as a partition which consists of two or more components.
この有機ＥＬ装置は、隔壁１６の頂部に自己組織化膜からなる撥液化部１８を有していることを特徴としている。この構成によれば、隔壁１６による発光材料を溶解させた塗布液の保持力が高められ、隔壁を超えて隣接する画素への溶液溢れを抑えることができ、安定した塗りわけが可能となる。 This organic EL device is characterized by having a liquid repellent portion 18 made of a self-assembled film on the top of the partition wall 16. According to this configuration, the holding power of the coating solution in which the light emitting material is dissolved by the partition wall 16 is increased, and the overflow of the solution to the adjacent pixels beyond the partition wall can be suppressed, so that stable coating can be performed.
また、ホール注入層１７として、酸化モリブデン等の遷移金属酸化物層が、一つの画素から隣接する隔壁１６をまたがって複数の画素にわたって連続的に形成されていることを特徴とする。このホール注入層１７として用いられる遷移金属酸化物層は、基板１１の面内方向の導電率が小さいため、複数の画素に跨って一体的に形成しても、クロストークがほとんど無く、誤発光が生じず、画素ばらつきが小さく、高精度の発光特性を得る事が可能となる。 Further, as the hole injection layer 17, a transition metal oxide layer such as molybdenum oxide is continuously formed across a plurality of pixels from one pixel to the adjacent partition wall 16. Since the transition metal oxide layer used as the hole injection layer 17 has a low conductivity in the in-plane direction of the substrate 11, even if it is formed integrally across a plurality of pixels, there is almost no crosstalk and erroneous light emission. Thus, pixel variation is small and high-precision light emission characteristics can be obtained.
また、この有機ＥＬ装置では、ホール注入層１７として遷移金属酸化物層を画素の陽極１２上から隣接する隔壁１６をまたがって複数の画素にわたって一体的に形成している。そこで、陽極１２と隔壁１６の両方の上に設けられたホール注入層１７によって有機発光材料の塗布液に対する接触角が同じとなるため、発光層１４の形成にあたって、有機発光材料の塗布時に画素から隔壁にかけての液滴のかたよりがなく、比較的平坦な表面を得ることができる。そのため、発光層１４の上層に形成される陰極１５の形成に際して、さらなる高精度のパターンを得ることが可能となる。 Further, in this organic EL device, a transition metal oxide layer as the hole injection layer 17 is integrally formed across a plurality of pixels across the adjacent partition 16 from the anode 12 of the pixel. Therefore, the contact angle of the organic light emitting material with respect to the coating liquid is equalized by the hole injection layer 17 provided on both the anode 12 and the partition wall 16, so that when forming the light emitting layer 14, from the pixel during the application of the organic light emitting material. A relatively flat surface can be obtained without the form of droplets on the partition walls. Therefore, when the cathode 15 formed on the upper layer of the light emitting layer 14 is formed, a further highly accurate pattern can be obtained.
以下に、この有機エレクトロルミネッセンス装置を構成する構成部材について説明する。 Below, the structural member which comprises this organic electroluminescent apparatus is demonstrated.
＜基板＞
基板１１としては、トップエミッション型の場合には、例えば、ベース基板と、ベース基板上に設けられたＴＦＴを含むＴＦＴ部と、さらに、ＴＦＴ部の上に設けられた平坦化層とからなるものを用いてもよい。あるいはボトムエミッション型の場合には、基板１１として、透明なガラス基板等を用いることが好ましい。なお、この場合には、発光部の上に平坦化層が設けられ、さらにその上にＴＦＴ部が設けられる。
<Board>
In the case of the top emission type, the substrate 11 includes, for example, a base substrate, a TFT portion including a TFT provided on the base substrate, and a planarization layer provided on the TFT portion. May be used. Alternatively, in the case of the bottom emission type, it is preferable to use a transparent glass substrate or the like as the substrate 11. In this case, a planarization layer is provided on the light emitting portion, and a TFT portion is further provided thereon.
（ベース基板）
トップエミッション型の場合には、ベース基板としては、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、硼酸系ガラスなどのガラス板、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコン系樹脂などのプラスチック板およびプラスチックフィルム、アルミナなどの金属板および金属ホイル等を用いることができる。
一方、ボトムエミッション型の場合には、基板１１は、発光層１４からの発光に対して透明又は半透明であることが好ましい。この基板１１としては、例えば透明または半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の遷移金属酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス等の無機ガラスを用いることができる。
(Base substrate)
In the case of the top emission type, as the base substrate, glass plates such as non-alkali glass, soda glass, non-fluorescent glass, phosphoric acid glass, boric acid glass, quartz, acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, Plastic plates and plastic films such as epoxy resins, polyethylene, polyester, and silicon resins, metal plates such as alumina, and metal foils can be used.
On the other hand, in the case of the bottom emission type, the substrate 11 is preferably transparent or translucent with respect to light emitted from the light emitting layer 14. Examples of the substrate 11 include transparent or translucent soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz glass, and other transition metal oxide glasses, inorganic fluoride. Inorganic glass such as compound glass can be used.
（ＴＦＴ部）
ＴＦＴ部は、少なくともＴＦＴを含む。ＴＦＴとしては、一般的に液晶ディスプレイを駆動するために使用される、アモルファスシリコンＴＦＴ、低温ポリシリコンＴＦＴ、あるいは有機ＥＬ用に現在開発されているマイクロクリスタルシリコンＴＦＴ、無機酸化物ＴＦＴ、有機ＴＦＴ等のどのようなＴＦＴであってもよい。
（平坦化層）
トップエミッション型の場合には、平坦化層は、ＴＦＴ部の上に設けられ、ＴＦＴ部の上部の凹凸を平坦化すると共に、ＴＦＴ部と発光部とを電気的に絶縁する。平坦化層には、ＴＦＴ部のソース電極と発光部の陽極とを接続する接続孔が設けられている。平坦化層の材料としては、特に限定されないが、ポリイミド、ＢＣＢ（ジビニルシロキサンベンゾシクロブテン）等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ２）などの無機材料を用いることができる。
(TFT part)
The TFT portion includes at least a TFT. As TFTs, amorphous silicon TFTs, low-temperature polysilicon TFTs that are generally used for driving liquid crystal displays, microcrystalline silicon TFTs, inorganic oxide TFTs, organic TFTs currently developed for organic EL, etc. Any TFT may be used.
(Flattening layer)
In the case of the top emission type, the planarization layer is provided on the TFT portion, planarizes the unevenness on the upper portion of the TFT portion, and electrically insulates the TFT portion from the light emitting portion. The planarizing layer is provided with a connection hole for connecting the source electrode of the TFT portion and the anode of the light emitting portion. The material for the planarization layer is not particularly limited, and an organic material such as polyimide, BCB (divinylsiloxane benzocyclobutene), or an inorganic material such as silicon oxide (SiO 2 ) can be used.
＜隔壁＞
隔壁１６は、基板１１上で画素を区画するように設けられる。隔壁１６は、線状に形成し、ＲＧＢの各色の画素ごとにライン形状に区画してもよい。あるいは、隔壁１６を格子状に形成し、各画素（ピクセル）を区画してもよい。隔壁１６は、基板１１の表面に垂直方向の断面形状において順テーパ形状（図１、図２）を有してもよく、あるいは、基板表面に垂直方向の断面形状において逆テーパ形状（図３）を有してもよい。
<Partition wall>
The partition wall 16 is provided so as to partition the pixel on the substrate 11. The partition wall 16 may be formed in a linear shape and partitioned in a line shape for each pixel of each RGB color. Alternatively, the partition walls 16 may be formed in a lattice shape to partition each pixel (pixel). The partition wall 16 may have a forward taper shape (FIGS. 1 and 2) in a cross-sectional shape perpendicular to the surface of the substrate 11 or an inverse taper shape (FIG. 3) in a cross-sectional shape perpendicular to the substrate surface. You may have.
この隔壁１６としては、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ等の絶縁性の無機物、もしくはポリイミド、アクリル等の有機材料が用いることができる。また、必要に応じて、無機物、有機材料を積層してもよい。ここで隔壁１６は、基板１１の表面に垂直方向の厚みが隔壁１６に用いられる絶縁膜の材料およびプロセスによって決定され、好ましくは３００ｎｍから２０００ｎｍの間の範囲で用いられ、特に好ましくは６００ｎｍ〜１０００ｎｍである。 As the partition 16, an insulating inorganic material such as SiO 2 , SiN, SiON, Al 2 O 3 , or AlN, or an organic material such as polyimide or acrylic can be used. Moreover, you may laminate | stack an inorganic substance and an organic material as needed. Here, the partition wall 16 has a thickness in the direction perpendicular to the surface of the substrate 11 determined by the material and process of the insulating film used for the partition wall 16, and is preferably used in the range of 300 nm to 2000 nm, particularly preferably 600 nm to 1000 nm. It is.
（撥液化部）
撥液化部１８は、隔壁１６の頂部のホール注入層１７の上に設けられている。この撥液化部１８は、発光層の形成に用いる塗布液の溶媒に対する接触角が４０°以上であることが好ましい。
(Liquid repellent part)
The liquid repellent portion 18 is provided on the hole injection layer 17 at the top of the partition wall 16. The lyophobic part 18 preferably has a contact angle of 40 ° or more with respect to the solvent of the coating solution used for forming the light emitting layer.
この撥液化部１８としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコシキシカルボニル基、アルキルアミノ基の群からなるいずれかの官能基を含む自己組織化膜を用いてもよい。 As the lyophobic portion 18, a self-assembled film containing any functional group consisting of an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylamino group may be used. .
撥液化部１８は、隔壁１６の頂部の電荷注入層１７の上に直接設けてもよい。あるいは、ホール注入層１７の全面に撥液性を有する材料を塗布しておき、隔壁１６の頂部のホール注入層１７の上の撥液性を維持しながら、他の部分の撥液性を失わせて親液性としてもよい。例えば、ホール注入層１７上の全面に撥液性を有する材料を塗布し、隔壁１６の頂部を覆うフォトマスクを介し、波長１７２ｎｍの真空紫外光を１ｍＪ／ｃｍ２照射して、露光することによって、露光された部分を親液性に変化させることができる。これによって、隔壁１６の頂部のみに撥液化部１８を設けることができる。 The liquid repellent portion 18 may be provided directly on the charge injection layer 17 on the top of the partition wall 16. Alternatively, a liquid-repellent material is applied to the entire surface of the hole injection layer 17 to maintain the liquid repellency on the hole injection layer 17 at the top of the partition wall 16 while losing the liquid repellency of other portions. It can also be made lyophilic. For example, by applying a liquid-repellent material to the entire surface of the hole injection layer 17 and exposing it to 1 mJ / cm 2 of vacuum ultraviolet light having a wavelength of 172 nm through a photomask covering the top of the partition wall 16. The exposed part can be changed to lyophilic. Thereby, the liquid repellent portion 18 can be provided only on the top of the partition wall 16.
隔壁１６の頂部に撥液化部１８を設けることによって、各画素に塗布した塗布液が各画素から隔壁１６を超えて隣接する画素にわたって溢れることを防ぐことができる。そこで、発光材料を溶解した溶液に対して、非常に接触角が小さい遷移金属酸化物を電荷注入層に用いた場合にも、隔壁１６の頂部に設けた撥液化部１８によって隔壁１６間の画素領域ごとに発光材料を溶解した溶液を保持できる。これによって、各色ごとの塗り分けが容易にできる。 By providing the liquid repellent portion 18 on the top of the partition wall 16, it is possible to prevent the coating liquid applied to each pixel from overflowing from each pixel to the adjacent pixels beyond the partition wall 16. Therefore, even when a transition metal oxide having a very small contact angle is used for the charge injection layer with respect to the solution in which the light emitting material is dissolved, the pixels between the partition walls 16 are formed by the lyophobic portion 18 provided on the top of the partition wall 16. A solution in which the light emitting material is dissolved can be held for each region. As a result, it is possible to easily paint each color.
＜発光部＞
発光部は、隔壁１６で区画された画素領域において、陽極１２、ホール注入層１７、発光層１４、陰極１５が基板側から順に積層されて構成されている。
<Light emitting part>
The light emitting unit is configured by laminating an anode 12, a hole injection layer 17, a light emitting layer 14, and a cathode 15 in this order from the substrate side in a pixel region partitioned by partition walls 16.
（陽極）
陽極１２は、基板１１上の各画素ごと、ライン状、あるいは基板１１の全面にわたって一体的に形成される。陽極１２を構成する材料としては、トップエミッション型の場合には、電気伝導性を有すると共に、反射性を有する金属を良好に用いることができる。例えば、銀、アルミニウム、ニッケル、クロム、モリブデン、銅、鉄、白金、タングステン、鉛、錫、アンチモン、ストロンチウム、チタン、マンガン、インジウム、亜鉛、バナジウム、タンタル、ニオブ、ランタン、セリウム、ネオジウム、サマリウム、ユーロピウム、パラジウム、銅、ニッケル、コバルト、モリブデン、白金、のうちのいずれかの金属およびこれらの合金およびそれらを積層したものを用いることができる。また、トップエミッション型の場合には、陽極１２としては仕事関数が高い方が望ましく、これらの金属単体の仕事関数が低い場合はプラズマオゾン処理等により仕事関数を高めることが可能である。また、上記反射性を有する金属と、例えば仕事関数の高いインジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物などの透明電極とを積層して複数層からなる陽極１２として構成してもよい。
(anode)
The anode 12 is formed for each pixel on the substrate 11 in a line or on the entire surface of the substrate 11. As the material constituting the anode 12, in the case of the top emission type, a metal having electrical conductivity and reflectivity can be used favorably. For example, silver, aluminum, nickel, chromium, molybdenum, copper, iron, platinum, tungsten, lead, tin, antimony, strontium, titanium, manganese, indium, zinc, vanadium, tantalum, niobium, lanthanum, cerium, neodymium, samarium, Any one of europium, palladium, copper, nickel, cobalt, molybdenum, platinum, alloys thereof, and a laminate of them can be used. In the case of the top emission type, it is desirable that the anode 12 has a high work function. When the work function of these single metals is low, the work function can be increased by plasma ozone treatment or the like. Alternatively, a plurality of layers of the anode 12 may be configured by laminating the reflective metal and a transparent electrode such as indium tin oxide or indium zinc oxide having a high work function.
また、ボトムエミッション型で構成する場合には、陽極１２は、発光層１４で発生した光に対して透明又は半透明である導電性材料により構成されていることが好ましい。この場合の陽極１２を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）を用いることができる。 In the case of a bottom emission type, the anode 12 is preferably made of a conductive material that is transparent or translucent to the light generated in the light emitting layer 14. A material constituting the anode 12 in this case is not particularly limited, but indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) can be used.
（ホール注入層）
ホール注入層１７は、各画素ごとに形成してもよく、あるいは、図１（ｂ）に示すように各画素の陽極１２上から隣接する隔壁１６をまたがって複数の画素にわたって一体的に形成してもよい。なお、ホール注入層１７を複数の画素にわたって一体的に形成する場合には、基板１１の面内方向の導電率がおよそ１×１０−６ ／（Ω・ｃｍ）以下である材料で構成することが好ましい。これによって、画素間のクロストークを抑制することができる。
(Hole injection layer)
The hole injection layer 17 may be formed for each pixel, or may be integrally formed over a plurality of pixels across the adjacent partition 16 from the anode 12 of each pixel as shown in FIG. May be. When the hole injection layer 17 is integrally formed over a plurality of pixels, the hole injection layer 17 is made of a material having an in-plane conductivity of the substrate 11 of about 1 × 10 −6 / (Ω · cm) or less. Is preferred. Thereby, crosstalk between pixels can be suppressed.
このホール注入層１７として、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化バナジウム、酸化ルテニウム等の遷移金属酸化物が好適に用いられる。その他にフラーレン等の炭素化合物を蒸着して用いることが出来る。これらは、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法によって形成される。膜厚は、５ｎｍから２００ｎｍの間で用いるのが好ましい。特に、酸化モリブデンや、酸化タングステン、フラーレン等の炭素化合物等蒸着やスパッタ法で形成される膜が好ましく用いられる。遷移金属酸化物類は、イオン化ポテンシャルが大きく発光材料へのホール注入が容易であり、安定性にも優れていることから特に好ましい。これらの酸化物類は成膜時または成膜後に欠陥準位を有するように作製することがホール注入性を高めるのに有効である。 As the hole injection layer 17, a transition metal oxide such as molybdenum oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, or ruthenium oxide is preferably used. In addition, a carbon compound such as fullerene can be deposited and used. These are formed by a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, or a sputtering method. The film thickness is preferably between 5 nm and 200 nm. In particular, a film formed by vapor deposition or sputtering of a carbon compound such as molybdenum oxide, tungsten oxide, or fullerene is preferably used. Transition metal oxides are particularly preferable because they have a high ionization potential, facilitate hole injection into the light emitting material, and are excellent in stability. It is effective to improve hole injection properties that these oxides are formed so as to have a defect level at the time of film formation or after film formation.
（発光層・ＩＬ層）
発光層１４は、ホール注入層１７の上に設けられる。この発光層１４は、単層でも複数層でもよい。例えば、単層の発光層１４としては、有機半導体材料を塗布した発光材料層１４ｂの単層であってもよい。また、発光層１４を複数層で構成する場合には、図１（ｂ）に示すように、発光材料層１４ｂと上層の陰極１５との間には電子注入層１４ｃを設けてもよい。さらに、発光材料層１４ｂと下層のホール注入層１７の間に電子ブロッキング層として、インターレイヤ層１４ａを設けると発光効率の点で好ましい。
(Light emitting layer / IL layer)
The light emitting layer 14 is provided on the hole injection layer 17. The light emitting layer 14 may be a single layer or a plurality of layers. For example, the single light emitting layer 14 may be a single layer of the light emitting material layer 14b coated with an organic semiconductor material. When the light emitting layer 14 is formed of a plurality of layers, an electron injection layer 14c may be provided between the light emitting material layer 14b and the upper cathode 15 as shown in FIG. Furthermore, it is preferable in terms of luminous efficiency to provide an interlayer 14a as an electron blocking layer between the light emitting material layer 14b and the lower hole injection layer 17.
この電子ブロッキング層１４ａとしては、発光材料層１４ｂに用いる材料よりＬＵＭＯ（最低空軌道）レベルが高いか、もしくは電子の移動度が小さい、ポリフルオレン系の高分子材料のＴＦＢ（テトラフェニルホウ酸）等が用いられるが、これに限定されるものではない。発光材料層１４ｂとしては、ポリフルオレン系、ポリフェニレンビニレン系、ペンダント型、デンドリマー型、塗布型の低分子系を含め、溶媒に溶解させ、塗布して薄膜を形成出来るものであれば種類を問わない。 As the electron blocking layer 14a, a polyfluorene-based polymer material TFB (tetraphenylboric acid) having a LUMO (lowest orbital orbital) level higher than that of the material used for the light emitting material layer 14b or a lower electron mobility. However, it is not limited to this. The light emitting material layer 14b may be of any type as long as it can be dissolved in a solvent and coated to form a thin film, including polyfluorene-based, polyphenylene vinylene-based, pendant-type, dendrimer-type, and coating-type low-molecular materials. .
発光材料層１４ｂには、発光機能を有する材料を複数種含むことができ、ホールと電子の移動度や注入性、発光色度の調節をすることができる。また、発光材料をドーパントとして用いる場合は、ホスト材料にドーパントを混合した塗布液を用いることができる。ドーパントとしては、公知の蛍光発光材料や燐光発光材料を用いることができる。これらの材料は、いわゆる低分子、高分子あるいはオリゴマー等いずれであってもよい。また高分子のホスト材料に低分子のドーパントを添加する等種々の組み合わせをとることも可能である。 The light-emitting material layer 14b can include a plurality of materials having a light-emitting function, and the mobility and injectability of holes and electrons, and emission chromaticity can be adjusted. Moreover, when using a luminescent material as a dopant, the coating liquid which mixed the dopant with the host material can be used. As the dopant, a known fluorescent material or phosphorescent material can be used. These materials may be so-called low molecules, polymers or oligomers. It is also possible to take various combinations such as adding a low molecular dopant to a high molecular host material.
（陰極）
陰極１５は、基板１１上の各画素ごと、ライン状、あるいは基板１１の全面にわたって一体的に形成される。陰極１５としては、トップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス装置を構成する場合には、仕事関数の小さい金属もしくは合金が用いられる。この場合の陰極１５としては、仕事関数の小さい金属を用いた光透過性の高いＢａ−Ａｌ等の超薄膜を形成し、その上部にＩＴＯ、ＩＺＯなどの透光性材料からなる導電膜を積層して、多層構造の透明陰極１５を形成してもよい。この仕事関数の低い材料からなる超薄膜としては、Ｂａ−Ａｌの２層構造に限定されることなく、Ｃａ−Ａｌの２層構造、あるいはＬｉ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｍｇ、Ｔｉ等の金属やこれらの酸化物、フッ化物に代表されるハロゲン化物、Ｍｇ−Ａｇ合金、Ｍｇ−Ｉｎ合金等のＭｇ合金や、Ａｌ−Ｌｉ合金、Ａｌ−Ｓｒ合金、Ａｌ−Ｂａ合金等のＡｌ合金等が用いられる。あるいはＬｉＯ２／ＡｌやＬｉＦ／Ａｌ等の積層構造の超薄膜と、透光性導電膜との積層構造も陰極材料として好適である。さらに、ＴｉＯｘや、ＭｏＯｘ、ＷＯｘ、ＴｉＯｘ、ＺｎＯ等のように遷移金属酸化物で酸素欠損を有し、導電性を示すものは電子注入層として使用することが出来る。
(cathode)
The cathode 15 is formed in a line for each pixel on the substrate 11 or integrally over the entire surface of the substrate 11. As the cathode 15, a metal or an alloy having a small work function is used in the case of constituting an organic electroluminescence device having a top emission structure. As the cathode 15 in this case, an ultra-thin film such as Ba-Al having a high light transmittance using a metal having a small work function is formed, and a conductive film made of a light-transmitting material such as ITO or IZO is laminated thereon. Thus, the transparent cathode 15 having a multilayer structure may be formed. The ultra-thin film made of a material having a low work function is not limited to a Ba—Al two-layer structure, but a Ca—Al two-layer structure, or Li, Ce, Ca, Ba, In, Mg, Ti, etc. Metals, oxides thereof, halides typified by fluoride, Mg alloys such as Mg-Ag alloys, Mg-In alloys, Al alloys such as Al-Li alloys, Al-Sr alloys, Al-Ba alloys Etc. are used. Alternatively the ultra-thin film of a laminated structure such as LiO 2 / Al or LiF / Al, layered structure of the transparent conductive film is also suitable as a cathode material. Further, transition metal oxides such as TiOx, MoOx, WOx, TiOx, and ZnO that have oxygen vacancies and exhibit conductivity can be used as an electron injection layer.
なお、ボトムエミッション型の場合には、トップエミッション型の陽極１２の場合と同様に、陰極１５として、電気伝導性を有すると共に、反射性を有する金属を良好に用いることができる。その材料も上記陽極の場合と同様であるので説明を省略する。 In the case of the bottom emission type, as in the case of the top emission type anode 12, a metal having electrical conductivity and reflectivity can be used well as the cathode 15. Since the material is the same as that of the anode, the description thereof is omitted.
（層構成）
層構成は、発光した光を基板１１側から取り出すボトムエミッション型の他に、基板１１の反対側から取り出すいわゆるトップエミッション型でもよい。トップエミッション型の場合は、下層の陽極１２としては光を反射する陽極とするのが好ましく、上層の光取り出し側の陰極１５としては実質的に透光性のある陰極が用いられる。また、陰極１５および陽極１２は多層構成としてもよい。さらに、基板１１に近い側の電極を陽極ではなく陰極とするいわゆるリバース構造をとることも可能である。この構造においてもボトムエミッション型、又は、トップエミッション型のいずれの構造も採用できる。
(Layer structure)
The layer structure may be a so-called top emission type in which emitted light is extracted from the opposite side of the substrate 11 in addition to a bottom emission type in which emitted light is extracted from the substrate 11 side. In the case of the top emission type, the lower anode 12 is preferably an anode that reflects light, and the upper cathode 15 on the light extraction side is a substantially translucent cathode. Further, the cathode 15 and the anode 12 may have a multilayer structure. Furthermore, it is possible to adopt a so-called reverse structure in which the electrode closer to the substrate 11 is a cathode instead of an anode. In this structure, either a bottom emission type or a top emission type structure can be adopted.
また、層構成としては、種々の層構成をとることができる。例えば、陽極１２の側から順に正孔輸送層／電子ブロック層／上述した有機発光材料層（ともに図示せず）の三層構造としてもよい。あるいは、発光層１４を陰極１５の側から順に電子輸送層／有機発光材料層（ともに図示せず）の二層構造、あるいは陽極１２の側から順に正孔輸送層／有機発光材料層の２層構造（ともに図示せず）、あるいは陽極１２の側から順に正孔注入層／正孔輸送層／電子ブロック層／有機発光材料層／正孔ブロック層／電子輸送層／電子注入層のごとく７層構造（ともに図示せず）としてもよい。またはより単純に発光層１４が上述した有機発光材料のみからなる発光材料層のみの単層構造であってもよい。このように実施の形態において発光層１４と呼称する場合は、発光層１４が正孔輸送層、電子ブロック層、電子輸送層などの機能層を有する多層構造である場合も含むものとする。後に説明する他の実施の形態についても同様である。 Moreover, as a layer structure, various layer structures can be taken. For example, a three-layer structure of a hole transport layer / electron block layer / the above-described organic light emitting material layer (both not shown) may be sequentially formed from the anode 12 side. Alternatively, the light-emitting layer 14 has a two-layer structure of an electron transport layer / organic light-emitting material layer (both not shown) in order from the cathode 15 side, or two layers of a hole transport layer / organic light-emitting material layer in order from the anode 12 side. Structure (both not shown) or 7 layers in order from the anode 12 side: hole injection layer / hole transport layer / electron block layer / organic light emitting material layer / hole block layer / electron transport layer / electron injection layer It is good also as a structure (both not shown). Or more simply, the light emitting layer 14 may have a single layer structure including only the above-described organic light emitting material. As described above, in the embodiment, the light emitting layer 14 includes a case where the light emitting layer 14 has a multilayer structure having functional layers such as a hole transport layer, an electron block layer, and an electron transport layer. The same applies to other embodiments described later.
（変形例１）
（遷移金属酸化物層を電子注入層に用いた場合）
なお、本発明の変形例１として、さらに、電子注入層として遷移金属酸化物層を、発光層１４よりも上層側にも配してもよい。また、電子注入層としての遷移金属酸化物層は、下地の発光層を保護し、スパッタリングダメージあるいはプラズマダメージなどを回避可能であるため、電極の形成には、大面積基板に適したスパッタリング法を用いることができる。このため、ＩＴＯ等の透明電極１５を発光層１４の上面にスパッタして形成するトップエミッション型の場合にも発光層１４を構成する有機発光材料等のダメージ無く作製することができる。
(Modification 1)
(When transition metal oxide layer is used for electron injection layer)
In addition, as a first modification of the present invention, a transition metal oxide layer as an electron injection layer may be further disposed on the upper layer side than the light emitting layer 14. The transition metal oxide layer as the electron injection layer protects the underlying light emitting layer and can avoid sputtering damage or plasma damage. Therefore, a sputtering method suitable for a large-area substrate is used for forming the electrode. Can be used. For this reason, even in the case of a top emission type in which the transparent electrode 15 such as ITO is formed by sputtering on the upper surface of the light emitting layer 14, it can be produced without damage to the organic light emitting material constituting the light emitting layer 14.
また、上記構成によれば、電荷注入層としてＰＥＤＯＴに代えて遷移金属酸化物を用いることにより、発光強度が極めて大きく特性の安定な有機エレクトロルミネッセンス発光装置を得ることができる。従来例に示すように、電荷注入層として一般的に用いられるＰＥＤＯＴの場合には、２種類の高分子材料のクーロン相互作用による緩やかな結合が外れ易く、電流密度の増大に際して不安定となったりする場合があった。一方、本願発明のように、電荷注入層として用いる遷移金属酸化物層によれば、上述のような不安定さがなく、安定な特性を維持することができ、発光強度を安定化させることができる。このように遷移金属酸化物からなる電荷注入層を複数の画素に跨って一体的に配することで、有機エレクトロルミネッセンス装置において広範囲の電流密度に亘って装置の発光強度および、発光効率を高レベルに維持することができ、また、寿命も向上する。従って、この変形例１に示すように、発光層１４に対して下層側だけでなく、上層側の両方の側に遷移金属の酸化物層を配した場合には、安定でキャリア注入特性は大きく、発光効率の向上を図ることが可能となる。また、本発明に用いられる酸化物は可視光領域で実質的に透明である、膜厚が多少のバラツキを持っていたとしても電荷注入特性が大きく変化しないという特徴を有している。 Moreover, according to the said structure, it can replace with PEDOT as a charge injection layer, and can obtain the organic electroluminescent light-emitting device with very large light emission intensity and a stable characteristic. As shown in the conventional example, in the case of PEDOT that is generally used as a charge injection layer, loose coupling due to Coulomb interaction between two kinds of polymer materials tends to be broken, and it becomes unstable when the current density increases. There was a case. On the other hand, according to the transition metal oxide layer used as the charge injection layer as in the present invention, it is possible to maintain the stable characteristics without the instability as described above, and to stabilize the emission intensity. it can. In this way, the charge injection layer made of transition metal oxide is integrally disposed across a plurality of pixels, so that the organic electroluminescence device has a high level of light emission intensity and light emission efficiency over a wide range of current densities. In addition, the service life is also improved. Therefore, as shown in the first modification, when the transition metal oxide layer is arranged on both the upper layer side as well as the lower layer side with respect to the light emitting layer 14, the carrier injection characteristics are stable and large. Thus, it is possible to improve the light emission efficiency. In addition, the oxide used in the present invention is substantially transparent in the visible light region, and has a characteristic that the charge injection characteristics do not change greatly even if the film thickness has some variation.
以上のように、本発明によれば、高輝度に至るまで、幅広い輝度範囲にわたって安定に動作し、かつ寿命特性に優れた有機エレクトロルミネッセンス装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an organic electroluminescence device that operates stably over a wide range of luminance up to high luminance and has excellent lifetime characteristics.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス装置において、一対の電極のうち基板１１上に形成される陽極１２の有効面積は、絶縁膜で構成された隔壁１６によって規定されており、遷移金属酸化物層は、隔壁１６上をまたがって複数の画素にわたって一体的に形成される。 In the organic electroluminescence device, the effective area of the anode 12 formed on the substrate 11 of the pair of electrodes is defined by the partition wall 16 formed of an insulating film, and the transition metal oxide layer includes the partition wall 16 is formed integrally over a plurality of pixels.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス装置において、遷移金属酸化物層の表面の凹部に、発光層１４が充填される。この構成によれば、段差の均一化を図ると共に、均一な凹部を形成することができ、しかも凹部は一体的に形成されていても各画素間のクロストークもなく良好に維持される。 In the organic electroluminescence device, the light emitting layer 14 is filled in the recesses on the surface of the transition metal oxide layer. According to this configuration, the steps can be made uniform and uniform recesses can be formed, and even if the recesses are integrally formed, the crosstalk between the pixels is well maintained.
また、上記有機エレクトロルミネッセンス装置において、遷移金属酸化物層の表面の凹部に、隔壁１６で分離されたストライプ状の画素領域にそれぞれ異なる色（例えば、赤、緑、青色）に発光する発光層１４が順次配列するように充填される。この構成によれば、酸化モリブデン、酸化タングステン等の遷移金属酸化物で覆われた凹部の表面に複数種の発光層１４が形成されており、段差被覆性が良好であることから微細な段差は無くなり、表面の均一化を測ると共に、均一な凹部を形成することができる。 In the organic electroluminescence device, the light emitting layer 14 emits light in different colors (for example, red, green, and blue) in the stripe-shaped pixel regions separated by the partition walls 16 in the recesses on the surface of the transition metal oxide layer. Are sequentially arranged. According to this configuration, a plurality of types of light emitting layers 14 are formed on the surface of the recesses covered with transition metal oxides such as molybdenum oxide and tungsten oxide, and the step coverage is good, so that the fine steps are As a result, it is possible to measure the uniformity of the surface and to form a uniform recess.
（変形例２）
（隔壁の形状）
また、実施の形態１では隔壁１６の形状は順テーパ形状となるように構成したが、図３に示すように、逆テーパ形状であってもよい。隔壁１６の形状が逆テーパ形状である以外は上記実施の形態１と同様に構成されている。
この場合、蒸着、スパッタリング等で陰極材料を成膜した場合、逆テーパ部は隔壁１６上部の陰になり、材料が付着せず、陰極１５が分離したパターンとなる。それにより、隣接画素間での電気伝導がなくなるため、陰極１５についてのパターニングは不要となる。
そこで、陰極１５がそのままパターニングされ、陰極１５が各画素ごとに分離されるので陰極を選択することによって各画素を選択できるため、パッシブマトリクス駆動に用いることができる。
(Modification 2)
(Partition shape)
In the first embodiment, the shape of the partition wall 16 is a forward taper shape, but may be a reverse taper shape as shown in FIG. The partition 16 is configured in the same manner as in the first embodiment except that the shape of the partition 16 is a reverse taper shape.
In this case, when the cathode material is deposited by vapor deposition, sputtering, or the like, the reverse taper portion is behind the partition wall 16 so that the material does not adhere and the cathode 15 is separated. As a result, there is no electrical conduction between adjacent pixels, and patterning of the cathode 15 is not necessary.
Therefore, since the cathode 15 is patterned as it is and the cathode 15 is separated for each pixel, each pixel can be selected by selecting the cathode, so that it can be used for passive matrix driving.
（成膜方法）
また、有機エレクトロルミネッセンス装置を構成する機能層のうち、遷移金属酸化物層の成膜については上記方法に限定されるものではなく、真空蒸着法、電子ビーム蒸着法、分子線エピタキシー法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、ＭＯＣＶＤ法などのドライプロセスが望ましい。また、酸化物のナノ粒子等を適用することも出来る。この場合は、ゾルゲル法、ラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ法）、レイヤーバイレイヤー法、スピンコート法、インクジェット法、ディップコーティング法、スプレー法などの湿式法などからも適宜選択可能であり、結果的に本発明の効果を奏効し得るように形成可能な方法であれば、いかなるものでもよいことはいうまでもない。
(Film formation method)
Further, among the functional layers constituting the organic electroluminescence device, the film formation of the transition metal oxide layer is not limited to the above method, but a vacuum evaporation method, an electron beam evaporation method, a molecular beam epitaxy method, a sputtering method. Desirable are dry processes such as reactive sputtering, ion plating, laser ablation, thermal CVD, plasma CVD, and MOCVD. In addition, oxide nanoparticles or the like can also be applied. In this case, the sol-gel method, Langmuir-Blodgett method (LB method), layer-by-layer method, spin coating method, inkjet method, dip coating method, spray method, etc. can be selected as appropriate. Needless to say, any method can be used as long as it can be formed so as to achieve the effects of the present invention.
本発明の有機ＥＬ装置における発光層（発光材料層、さらに必要に応じて形成されるインターレイヤ層、電子注入層を含む。）１４を高分子材料で形成する場合、スピンコーティング法や、キャスティング法や、ディッピング法や、バーコート法や、ロールを用いた印刷法、インクジェット法等の湿式成膜法を用いて形成してもよい。これにより、大規模な真空装置が不要となるため、安価な設備で成膜が可能となるとともに、容易に大面積の有機エレクトロルミネッセンス装置の作成が可能となる。さらに、有機エレクトロルミネッセンス装置を構成する各層間の密着性が向上するため、装置における短絡を抑制することができ、安定性の高い有機エレクトロルミネッセンス装置を形成することができる。これら有機材料を塗布する場合は、一般的には有機溶媒に溶解させて用いる。溶媒としては、乾燥時間が許す限り高沸点の溶媒、例えば、沸点が２００℃を超える高沸点溶媒を用いた方が、乾燥ムラがより少なくなる。 When the light emitting layer (including a light emitting material layer, an interlayer layer formed as needed, and an electron injection layer) 14 in the organic EL device of the present invention is formed of a polymer material, a spin coating method or a casting method is used. Alternatively, a dipping method, a bar coating method, a printing method using a roll, or a wet film forming method such as an ink jet method may be used. This eliminates the need for a large-scale vacuum apparatus, so that it is possible to form a film with inexpensive equipment and to easily produce an organic electroluminescence apparatus with a large area. Furthermore, since the adhesiveness between each layer which comprises an organic electroluminescent apparatus improves, the short circuit in an apparatus can be suppressed and an organic electroluminescent apparatus with high stability can be formed. When these organic materials are applied, they are generally dissolved in an organic solvent. As the solvent, as long as the drying time permits, the use of a high boiling point solvent, for example, a high boiling point solvent having a boiling point exceeding 200 ° C., results in less drying unevenness.
なお、基板１１としては、無色透明なガラスの一枚板を用いることができる。この基板１１としては、ボトムエミッション構造の場合には、例えば透明または半透明のソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英ガラス等の遷移金属酸化物ガラス、無機フッ化物ガラス等の無機ガラスを用いることができる。なお、トップエミッション構造をとる場合は、基板１１には不透明基板、たとえばシリコン等、も用いることができる。 In addition, as the board | substrate 11, the single plate of colorless and transparent glass can be used. In the case of the bottom emission structure, the substrate 11 is made of, for example, transparent or translucent soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, or quartz glass. Inorganic glass such as transition metal oxide glass and inorganic fluoride glass can be used. When the top emission structure is adopted, an opaque substrate such as silicon can be used for the substrate 11.
（実施の形態２）
図７及び図８を参照しながら、本実施の形態２について説明する。図７（ａ）は本実施の形態２の平面図である。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＣ−Ｃの断面図である。Ｃ−Ｃの方向に異色の画素が並んでいる。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7A is a plan view of the second embodiment. Moreover, FIG.7 (b) is CC sectional drawing of Fig.7 (a). Different color pixels are arranged in the CC direction.
図７において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図７（ａ）においては、２行３列の画素を使って、本実施の形態２を説明するが、実際のディスプレイは３０００行６０００列程度の画素数を有する。
本実施の形態２において、発光装置は実施の形態１と同様の工程で製造される。但し、自己組織化膜を使って撥液化部を形成する工程は含まない。図７（ａ）及び（ｂ）は、電荷注入層１７を成膜する工程まで終了した本発明の発光装置である。本実施の形態２は、隔壁１６０の頂部に凸部１６１を有し、隔壁１６０が撥液性の物質を含んでいることを特徴とする。撥液性の物質としてフッ素を用いることができる。
7, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In FIG. 7A, the second embodiment is described using pixels of 2 rows and 3 columns, but an actual display has a pixel number of about 3000 rows and 6000 columns.
In the second embodiment, the light emitting device is manufactured in the same process as in the first embodiment. However, the step of forming the liquid repellent portion using the self-assembled film is not included. FIGS. 7A and 7B show the light emitting device of the present invention which has been completed up to the step of forming the charge injection layer 17. The second embodiment is characterized in that a convex portion 161 is provided on the top of the partition wall 160 and the partition wall 160 contains a liquid repellent substance. Fluorine can be used as the liquid repellent substance.
本構成によると、隔壁１６０形成後に電荷注入層１７を成膜するので 電荷注入層１７が隔壁１６０形成プロセスにおいて隔壁１６０を現像する液によって、ダメージ（膜減りや表面荒れ）を受けることがない。また、陽極１２上と隔壁１６０の側面１６２が同じ濡れ性なので、次の塗布工程で均一な膜を得ることができる。更に、隔壁１６０が凸部１６１を有しているので、隔壁１６０の凸部１６１の側面１６３に電荷注入層１７が成膜されず撥液物質（フッ素）が露出している部分ができる。この部分１６３の撥液性と、凸部１６１のエッジがあることで、次の塗布工程において、各画素に塗布した塗布液が各画素から隔壁１６０を超えて隣接する画素にわたって溢れることを防ぐことができる。すなわち、次の塗布工程で、混色が発生することを確実に防ぐことができる。
しかも、異色画素間方向（C方向）において電荷注入層１７が分断されるので、異色間クロストークを完全に抑制できる。加えて、撥液化部を別途形成せずとも混色を抑制できるので製造コストを低減できる。
According to this configuration, since the charge injection layer 17 is formed after the partition 160 is formed, the charge injection layer 17 is not damaged (thin film reduction or surface roughness) by the liquid for developing the partition 160 in the partition 160 formation process. Moreover, since the wettability is the same on the anode 12 and the side surface 162 of the partition wall 160, a uniform film can be obtained in the next coating process. Further, since the partition wall 160 has the convex portion 161, a portion where the charge injection layer 17 is not formed on the side surface 163 of the convex portion 161 of the partition wall 160 and the liquid repellent substance (fluorine) is exposed is formed. The liquid repellency of the portion 163 and the edge of the convex portion 161 prevent the coating liquid applied to each pixel from overflowing from each pixel to the adjacent pixels beyond the partition wall 160 in the next coating step. Can do. That is, it is possible to reliably prevent color mixing in the next coating process.
Moreover, since the charge injection layer 17 is divided in the direction between different color pixels (C direction), crosstalk between different colors can be completely suppressed. In addition, since the color mixture can be suppressed without separately forming the liquid repellent portion, the manufacturing cost can be reduced.
以上のように、本実施の形態２においても、各画素内の発光輝度ばらつきや、画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた複数の発光色での発光が必要な発光装置、即ち、フルカラーディスプレイやマルチカラーディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。 As described above, also in the second embodiment, the light emitting device that suppresses the light emission luminance variation in each pixel and the light emission unevenness between the pixels and needs to emit light with a plurality of light emission colors that are stable and have excellent lifetime characteristics. That is, a full-color display, a multi-color display, and a manufacturing method thereof can be provided.
隔壁１６０の凸部１６１は、隔壁１６０をフォトリソプロセスで作成する際のマスクとしてハーフトーンマスクを使用することによって作成することができる。また、電荷注入層１７が成膜されない部分１６３を確実に作成するためには、電荷注入層１７をスパッタなどの工法で成膜する時、基板に垂直な成分だけを通すコリメーターを使用するとよい。 The convex portion 161 of the partition wall 160 can be formed by using a halftone mask as a mask when the partition wall 160 is formed by a photolithography process. In order to reliably form the portion 163 where the charge injection layer 17 is not formed, it is preferable to use a collimator that allows only the component perpendicular to the substrate to pass when the charge injection layer 17 is formed by a method such as sputtering. .
図８に、他方の実施の形態２の構成を示す。図８（ａ）は本実施の形態２の平面図である。また、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃの断面図である。Ｃ−Ｃの方向に異色の画素が並んでいる。図８において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図８（ａ）においては２行３列の画素を使って、本発明の実施の形態２を説明するが、実際のディスプレイは３０００行６０００列程度の画素数を有する。
本実施の形態２において、発光装置は実施の形態１と同様の工程で製造される。但し、自己組織化膜を使って撥液化部を形成する工程は含まない。
FIG. 8 shows the configuration of the second embodiment. FIG. 8A is a plan view of the second embodiment. FIG. 8B is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. Different color pixels are arranged in the CC direction. 8, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In addition, in FIG. 8A, the second embodiment of the present invention is described using pixels of 2 rows and 3 columns, but an actual display has a pixel number of about 3000 rows and 6000 columns.
In the second embodiment, the light emitting device is manufactured in the same process as in the first embodiment. However, the step of forming the liquid repellent portion using the self-assembled film is not included.
図８（ａ）及び（ｂ）は、電荷注入層１７を成膜する工程まで終了した本発明の発光装置である。この構成においては、隔壁１６０の頂部に凹部１６５を有し、隔壁１６０が撥液性の物質を含んでいることを特徴とする。撥液性の物質としてフッ素を用いることができる。 8A and 8B show the light-emitting device of the present invention that has been completed up to the step of forming the charge injection layer 17. This structure is characterized in that the partition 160 has a recess 165 at the top, and the partition 160 contains a liquid repellent substance. Fluorine can be used as the liquid repellent substance.
本構成によると、隔壁１６０形成後に電荷注入層１７を成膜するので 電荷注入層１７が隔壁１６０形成プロセスにおいて隔壁１６０を現像する液によってダメージ（膜減りや表面荒れ）を受けることがない。また、陽極１２上と隔壁１６０の側面１６２が同じ濡れ性なので、次の塗布工程で均一な膜を得ることができる。更に、隔壁１６０が凹部１６５を有しているので、隔壁１６０の凹部１６５の側面１６６に電荷注入層１７が成膜されず撥液物質（フッ素）が露出している部分ができる。 According to this configuration, since the charge injection layer 17 is formed after the partition 160 is formed, the charge injection layer 17 is not damaged (thin film reduction or surface roughness) by the liquid for developing the partition 160 in the partition 160 formation process. Moreover, since the wettability is the same on the anode 12 and the side surface 162 of the partition wall 160, a uniform film can be obtained in the next coating process. Further, since the partition 160 has the recess 165, a portion where the charge injection layer 17 is not formed on the side surface 166 of the recess 165 of the partition 160 and the liquid repellent material (fluorine) is exposed is formed.
この部分１６６の撥液性と、凹部１６５のエッジがあることで、次の塗布工程において、各画素に塗布した塗布液が各画素から隔壁１６０を超えて隣接する画素にわたって溢れることを防ぐことができる。すなわち、次の塗布工程で、混色が発生することを確実に防ぐことができる。しかも、異色画素間方向（C方向）において電荷注入層１７が分断されるので、異色間クロストークを完全に抑制できる。加えて、撥液化部を別途形成せずとも混色を抑制できるので製造コストを低減できる。 The liquid repellency of the portion 166 and the edge of the recess 165 prevent the application liquid applied to each pixel from overflowing from each pixel to the adjacent pixels beyond the partition 160 in the next application step. it can. That is, it is possible to reliably prevent color mixing in the next coating process. Moreover, since the charge injection layer 17 is divided in the direction between different color pixels (C direction), crosstalk between different colors can be completely suppressed. In addition, since the color mixture can be suppressed without separately forming the liquid repellent portion, the manufacturing cost can be reduced.
以上のように、本構成においても、各画素内の発光輝度ばらつきや、画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた複数の発光色での発光が必要な発光装置、即ち、フルカラーディスプレイやマルチカラーディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。 As described above, also in this configuration, a light emitting device that suppresses light emission luminance variation in each pixel and light emission unevenness between pixels and needs to emit light in a plurality of emission colors that are stable and have excellent lifetime characteristics, that is, A full-color display, a multi-color display, and a manufacturing method thereof can be provided.
（実施の形態３）
図９を参照しながら本実施の形態３について説明する。図９（ａ）は本実施の形態３の平面図である。また、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃの断面図である。Ｃ−Ｃの方向に異色の画素が並んでいる。図９において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図９（ａ）においては２行３列の画素を使って、本発明の実施の形態３を説明するが、実際のディスプレイは３０００行６０００列程度の画素数を有する。
(Embodiment 3)
The third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9A is a plan view of the third embodiment. Moreover, FIG.9 (b) is CC sectional drawing of Fig.9 (a). Different color pixels are arranged in the CC direction. 9, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In addition, in FIG. 9A, Embodiment 3 of the present invention is described using pixels of 2 rows and 3 columns, but an actual display has a pixel number of about 3000 rows and 6000 columns.
本実施の形態３において、発光装置は実施の形態１と同様の工程で製造される。但し、自己組織化膜を使って撥液化部を形成する工程は含まない。 In the third embodiment, the light emitting device is manufactured in the same process as in the first embodiment. However, the step of forming the liquid repellent portion using the self-assembled film is not included.
図９（ａ）及び（ｂ）は、電荷注入層１７を成膜する工程まで終了した本発明の発光装置である。本実施の形態３は、隔壁１６０の頂部に電荷注入層１７が成膜されていない部分１６７を有し、隔壁１６０が撥液性の物質を含んでいることを特徴とする。撥液性の物質としてフッ素を用いることができる。 FIGS. 9A and 9B show the light emitting device of the present invention which has been completed up to the step of forming the charge injection layer 17. The third embodiment is characterized in that the top portion of the partition wall 160 has a portion 167 where the charge injection layer 17 is not formed, and the partition wall 160 contains a liquid repellent material. Fluorine can be used as the liquid repellent substance.
隔壁１６０の頂部の電荷注入層１７が成膜されていない部分１６７は、電荷注入層１７を成膜する際に、図９（ｂ）に示すようにマスク１７０を配置することで作成できる。 The portion 167 where the charge injection layer 17 at the top of the partition wall 160 is not formed can be formed by disposing a mask 170 as shown in FIG. 9B when the charge injection layer 17 is formed.
本構成によると、隔壁１６０形成後に電荷注入層１７を成膜するので 電荷注入層１７が隔壁１６０形成プロセスにおいて隔壁１６０を現像する液によってダメージ（膜減りや表面荒れ）を受けることがない。また、陽極１２上と隔壁１６０の側面１６２が同じ濡れ性なので次の塗布工程で均一な膜を得ることができる。更に、隔壁１６０が電荷注入層１７が成膜されていない部分１６７を持っているので、撥液物質（フッ素）が露出している部分ができる。 According to this configuration, since the charge injection layer 17 is formed after the partition 160 is formed, the charge injection layer 17 is not damaged (thin film reduction or surface roughness) by the liquid for developing the partition 160 in the partition 160 formation process. Moreover, since the wettability is the same on the anode 12 and the side surface 162 of the partition wall 160, a uniform film can be obtained in the next coating step. Furthermore, since the partition 160 has a portion 167 where the charge injection layer 17 is not formed, a portion where the liquid repellent material (fluorine) is exposed is formed.
この部分１６７の撥液性によって、次の塗布工程において、各画素に塗布した塗布液が各画素から隔壁１６０を超えて隣接する画素にわたって溢れることを防ぐことができる。すなわち、次の塗布工程で、混色が発生することを確実に防ぐことができる。しかも、異色画素間方向（C方向）において電荷注入層１７が分断されるので、異色間クロストークを完全に抑制できる。加えて、撥液化部を別途形成せずとも混色を抑制できるので製造コストを低減できる。 The liquid repellency of the portion 167 can prevent the coating liquid applied to each pixel from overflowing from each pixel to the adjacent pixels beyond the partition 160 in the next coating step. That is, it is possible to reliably prevent color mixing in the next coating process. Moreover, since the charge injection layer 17 is divided in the direction between different color pixels (C direction), crosstalk between different colors can be completely suppressed. In addition, since the color mixture can be suppressed without separately forming the liquid repellent portion, the manufacturing cost can be reduced.
以上のように、本発明実施の形態３においても、各画素内の発光輝度ばらつきや、画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた複数の発光色での発光が必要な発光装置、即ち、フルカラーディスプレイやマルチカラーディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。 As described above, also in the third embodiment of the present invention, light emission that requires light emission in a plurality of light emission colors that suppresses light emission luminance variations in each pixel and light emission unevenness between pixels and is stable and has excellent lifetime characteristics. An apparatus, that is, a full-color display, a multi-color display, and a manufacturing method thereof can be provided.
（実施の形態４）
図１０及び図１１を参照しながら本実施の形態４について説明する。図１０（ａ）は本発明実施の形態４の平面図である。また、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＣ−Ｃの断面図である。Ｃ−Ｃの方向に同色の画素が並んでいる。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10A is a plan view of the fourth embodiment of the present invention. Moreover, FIG.10 (b) is CC sectional drawing of Fig.10 (a). Pixels of the same color are arranged in the CC direction.
図１０において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
また、図１０（ａ）においては２行３列の画素を使って、本実施の形態４を説明するが、実際のディスプレイは３０００行６０００列程度の画素数を有する。
10, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In addition, in FIG. 10A, the fourth embodiment will be described using pixels of 2 rows and 3 columns, but an actual display has a pixel number of about 3000 rows and 6000 columns.
本実施の形態４において、発光装置は実施の形態１と同様の工程で製造される。但し、自己組織化膜を使って撥液化部を形成する工程は含まない。 In the fourth embodiment, the light emitting device is manufactured in the same process as in the first embodiment. However, the step of forming the liquid repellent portion using the self-assembled film is not included.
図１０（ａ）及び（ｂ）は、電荷注入層１７を成膜する工程まで終了した本発明の発光装置である。本発明実施の形態４は、同色画素間の隔壁２６０の頂部に凸部２６１を有することを特徴とする。 FIGS. 10A and 10B show the light emitting device of the present invention which has been completed up to the step of forming the charge injection layer 17. Embodiment 4 of the present invention is characterized by having a convex portion 261 at the top of the partition wall 260 between pixels of the same color.
本構成によると、隔壁２６０形成後に電荷注入層１７を成膜するので 電荷注入層１７が隔壁２６０形成プロセスにおいて隔壁２６０を現像する液によってダメージ（膜減りや表面荒れ）を受けることがない。また、陽極１２上と隔壁２６０の側面２６２が同じ濡れ性なので次の塗布工程で均一な膜を得ることができる。更に、同色画素間の隔壁２６０の頂部に凸部２６１を設けることで、電荷注入層１７を成膜する際に電荷注入層１７が分断される部分２６３が形成される。 According to this configuration, since the charge injection layer 17 is formed after the partition wall 260 is formed, the charge injection layer 17 is not damaged (film reduction or surface roughness) by the liquid for developing the partition wall 260 in the partition wall 260 formation process. Further, since the wettability is the same on the anode 12 and the side surface 262 of the partition wall 260, a uniform film can be obtained in the next coating step. Further, by providing the convex portion 261 on the top of the partition wall 260 between pixels of the same color, a portion 263 where the charge injection layer 17 is divided when the charge injection layer 17 is formed is formed.
このように、同色画素間方向（C方向）において電荷注入層１７が分断されるので、同色間クロストークを確実に抑制できる。電荷注入層１７の導電率は低いが、高精細ディスプレイなど同色画素のピッチが短い場合は、本構成により同色間のクロストークを確実に抑制するのが良い。 Thus, since the charge injection layer 17 is divided in the same color pixel direction (C direction), cross talk between the same colors can be reliably suppressed. Although the electric conductivity of the charge injection layer 17 is low, when the pitch of the same color pixels is short, such as a high-definition display, it is preferable to reliably suppress crosstalk between the same colors by this configuration.
以上のように、本発明実施の形態４においても、各画素内の発光輝度ばらつきや画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた発光装置及びその製造方法を提供することができる。 As described above, also in Embodiment 4 of the present invention, it is possible to provide a light-emitting device that is stable and has excellent lifetime characteristics, and a method for manufacturing the same, by suppressing variations in light emission luminance within each pixel and light emission unevenness between pixels. .
なお、前述の通り、同色画素間の隔壁２６０の頂部に凸部２６１を有する構成について説明したが、図１０（ａ）Ｃ−Ｃ断面として図１１のように、凹部２６５を有する構成でも同様の効果を得ることができる。また、同色画素間の隔壁を図３のごとく逆テーパにすることで、同色間のクロストークを抑制しても良い。 As described above, the configuration having the convex portion 261 at the top of the partition wall 260 between pixels of the same color has been described, but the configuration having the concave portion 265 as shown in FIG. An effect can be obtained. Moreover, the crosstalk between the same colors may be suppressed by making the partition walls between the same color pixels reversely tapered as shown in FIG.
（実施の形態５）
図１２を参照しながら本実施の形態５について説明する。図１２（ａ）は、本実施の形態５の平面図である。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＣ−Ｃの断面図である。Ｃ−Ｃの方向に同色の画素が並んでいる。図１２において、図１と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、図１２（ａ）においては２行３列の画素を使って、本実施の形態５を説明するが、実際のディスプレイは３０００行６０００列程度の画素数を有する。
(Embodiment 5)
The fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12A is a plan view of the fifth embodiment. Moreover, FIG.12 (b) is CC sectional drawing of Fig.12 (a). Pixels of the same color are arranged in the CC direction. 12, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In addition, in FIG. 12A, Embodiment 5 will be described using pixels of 2 rows and 3 columns, but an actual display has a pixel number of about 3000 rows and 6000 columns.
本実施の形態５において、発光装置は実施の形態１と同様の工程で製造される。但し、自己組織化膜を使って撥液化部を形成する工程は含まない。 In the fifth embodiment, the light emitting device is manufactured in the same process as in the first embodiment. However, the step of forming the liquid repellent portion using the self-assembled film is not included.
図１２（ａ）（ｂ）は、電荷注入層１７を成膜する工程まで終了した本発明の発光装置である。本実施の形態５は、隔壁２６０の頂部に電荷注入層１７が成膜されていない部分２６７を有ることを特徴とする。隔壁２６０の頂部の電荷注入層１７が成膜されていない部分２６７は、電荷注入層１７を成膜する際に、図１２（ｂ）に示すようにマスク２７０を配置することで作成できる。 FIGS. 12A and 12B show the light emitting device of the present invention which has been completed up to the step of forming the charge injection layer 17. The fifth embodiment is characterized in that a portion 267 where the charge injection layer 17 is not formed is formed on the top of the partition wall 260. A portion 267 at the top of the partition wall 260 where the charge injection layer 17 is not formed can be formed by disposing a mask 270 as shown in FIG. 12B when the charge injection layer 17 is formed.
本構成によると、隔壁２６０形成後に電荷注入層１７を成膜するので 電荷注入層１７が隔壁２６０形成プロセスにおいて隔壁２６０を現像する液によってダメージ（膜減りや表面荒れ）を受けることがない。また、陽極１２上と隔壁２６０の側面２６２が同じ濡れ性なので次の塗布工程で均一な膜を得ることができる。更に、同色画素間の隔壁２６０の頂部に電荷注入層１７が成膜されていない部分２６７を設けることで、電荷注入層１７が分断される。 According to this configuration, since the charge injection layer 17 is formed after the partition wall 260 is formed, the charge injection layer 17 is not damaged (film reduction or surface roughness) by the liquid for developing the partition wall 260 in the partition wall 260 formation process. Further, since the wettability is the same on the anode 12 and the side surface 262 of the partition wall 260, a uniform film can be obtained in the next coating step. Furthermore, the charge injection layer 17 is divided by providing a portion 267 where the charge injection layer 17 is not formed on the top of the partition wall 260 between pixels of the same color.
このように、同色画素間方向（C方向）において電荷注入層１７が分断されるので、同色間クロストークを確実に抑制できる。電荷注入層１７の導電率は低いが、高精細ディスプレイなど同色画素のピッチが短い場合は、本構成により同色間のクロストークを確実に抑制するのが良い。 Thus, since the charge injection layer 17 is divided in the same color pixel direction (C direction), cross talk between the same colors can be reliably suppressed. Although the electric conductivity of the charge injection layer 17 is low, when the pitch of the same color pixels is short, such as a high-definition display, it is preferable to reliably suppress crosstalk between the same colors by this configuration.
以上のように、本発明実施の形態５においても、各画素内の発光輝度ばらつきや画素間の発光ムラを抑制し、安定で寿命特性に優れた発光装置及びその製造方法を提供することができる。 As described above, also in the fifth embodiment of the present invention, it is possible to provide a light-emitting device that is stable and has excellent lifetime characteristics, and a method for manufacturing the same, by suppressing variations in light emission luminance within each pixel and light emission unevenness between pixels. .
（実施例１）
次に、実施例１に係る有機ＥＬ装置の製造方法について以下に説明する。
（ａ）図１（ａ）および（ｂ）に示すように、ライン状にパターニングされたＩＴＯのパターンを陽極１２として形成したガラス基板１１を用意した、
（ｂ）次に、ガラス基板１１上に厚み１μｍのネガ型感光性樹脂をコーティングし、フォトリソグラフィー法を用いて、セルサイズ１００μｍ×３００μｍの画素を区画するように隔壁１６を格子状にパターニングした。
（ｃ）次いで、基板１１上に電荷注入層１７として、厚さ８０ｎｍの酸化タングステンをスパッタリング法によって形成した。この時、セル数は、９０×９０とした。
（ｄ）その後、撥液化部として、基板１１の全面に自己組織化膜を形成した。さらに、隔壁１６のパターニングに用いたマスクと同様のマスクを用いて隔壁１６の頂部の電荷注入層１７の凸部を覆った。
（ｅ）次いで、上記マスクを介して、中心波長２５４ｎｍで比較的ブロードな波長域を持つ光を６ｍＪ／ｃｍ２で照射露光することにより、隔壁１６の頂部の電荷注入層１７の凸部を除く部分を親液化した。これによって隔壁１６の頂部の電荷注入層１７の部分のみを撥液化部１８とすることができた。この時の撥液化部、親液化部について、水、溶媒に対する接触角を表１に示す。
Example 1
Next, a method for manufacturing the organic EL device according to Example 1 will be described below.
(A) As shown in FIGS. 1 (a) and (b), a glass substrate 11 was prepared in which a pattern of ITO patterned in a line shape was formed as an anode 12.
(B) Next, a negative photosensitive resin having a thickness of 1 μm is coated on the glass substrate 11, and the barrier ribs 16 are patterned in a lattice pattern so as to partition pixels having a cell size of 100 μm × 300 μm using a photolithography method. .
(C) Next, tungsten oxide having a thickness of 80 nm was formed as the charge injection layer 17 on the substrate 11 by a sputtering method. At this time, the number of cells was 90 × 90.
(D) Thereafter, a self-assembled film was formed on the entire surface of the substrate 11 as a liquid repellent portion. Further, the convex portion of the charge injection layer 17 on the top of the partition wall 16 was covered with a mask similar to the mask used for patterning the partition wall 16.
(E) Next, the projection of the charge injection layer 17 at the top of the partition wall 16 is removed by irradiating and exposing light having a relatively broad wavelength region at a center wavelength of 254 nm at 6 mJ / cm 2 through the mask. The part was lyophilic. As a result, only the portion of the charge injection layer 17 at the top of the partition wall 16 could be the lyophobic portion 18. Table 1 shows the contact angles with respect to water and solvent for the lyophobic part and the lyophilic part.
また、このプロセスを経たサンプルの酸化タングステンの初期膜厚からの膜減りは見られなかった。 Moreover, the film thickness reduction from the initial film thickness of the tungsten oxide of the sample which passed through this process was not seen.
（ｆ）次に、隔壁１６で分割された列毎に、インターレイヤ層として、乾燥後の膜厚が２０ｎｍになる量のＴＦＢ（テトラフェニルホウ酸）を、ディスペンサを用いて塗布を行った。
（ｇ）また、インターレイヤ層を乾燥、ベーキングしたあとに、発光層として、同様にディスペンサを用いて、隔壁で分割されたそれぞれの列に赤色発光材料、緑色発光材料、青色発光材料のインクを調合し、乾燥後の膜厚が平均で８０ｎｍになるように塗布を行った。
（ｈ）その後、陰極としてバリウムを５ｎｍ、アルミニウムを１００ｎｍ真空蒸着した。陰極は、全ての画素を一体的に覆うように形成した。
以上によって発光装置の試料が得られた。
(F) Next, TFB (tetraphenyl boric acid) in an amount that the film thickness after drying was 20 nm was applied as an interlayer for each row divided by the partition walls 16 using a dispenser.
(G) After the interlayer layer is dried and baked, a red light emitting material, a green light emitting material, and a blue light emitting material ink are used as the light emitting layer in the same manner using a dispenser. The mixture was prepared and coated so that the average film thickness after drying was 80 nm.
(H) Thereafter, 5 nm of barium and 100 nm of aluminum were vacuum-deposited as a cathode. The cathode was formed so as to integrally cover all the pixels.
Thus, a sample of the light emitting device was obtained.
図４は、緑色発光材料を隔壁１６間に区画される画素内に塗布し、乾燥した後の代表的な膜厚プロファイルを示す概略図である。この中で、１７０μｍから２３５μｍが画素の横幅であり、左右の最端部が隔壁１６との境界部を示す。境界部から数μｍを除く範囲では、膜厚は５０−６０ｎｍとなっており、ばらつきとしては±１０％以内と、良好な値を示している。 FIG. 4 is a schematic view showing a typical film thickness profile after green light emitting material is applied in the pixels defined between the partition walls 16 and dried. Among these, the horizontal width of the pixel is 170 μm to 235 μm, and the left and right end portions indicate the boundary portion with the partition wall 16. In the range excluding several μm from the boundary, the film thickness is 50-60 nm, and the variation shows a good value of within ± 10%.
以上、得られた発光装置について、陽極１２と陰極１５間に７Ｖの直流電圧を印可し、発光のプロファイルを測定した。図５は、この発光装置について、高精細のＣＣＤカメラで撮影した発光プロファイルの一例を示す図である。横軸は画素の位置を表し、縦軸は規格化された輝度を示している。輝度が低い部分は隔壁１６を示し、輝度が得られている部分は画素領域を示している。画素領域での輝度分布は膜厚分布を反映し、最端部を除く領域で、均一な発光が得られていることがわかる。 As described above, with respect to the obtained light-emitting device, a direct-current voltage of 7 V was applied between the anode 12 and the cathode 15, and a light emission profile was measured. FIG. 5 is a diagram showing an example of a light emission profile taken with a high-definition CCD camera for this light-emitting device. The horizontal axis represents the position of the pixel, and the vertical axis represents the normalized luminance. The portion with low luminance indicates the partition wall 16 and the portion with high luminance indicates the pixel region. It can be seen that the luminance distribution in the pixel region reflects the film thickness distribution, and uniform light emission is obtained in the region excluding the extreme end.
上述のように、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置によれば、隔壁１６をパターニングした後に、ホール注入層１７として遷移金属酸化物層を形成するので、遷移金属酸化物がフォトリソグラフィー工程での現像液にさらされることがない。そのため、酸化タングステン等の遷移金属が溶解するおそれがない。 As described above, according to the organic EL device according to the embodiment of the present invention, the transition metal oxide layer is formed as the hole injection layer 17 after the partition wall 16 is patterned. It is not exposed to the developing solution. Therefore, there is no possibility that transition metals such as tungsten oxide are dissolved.
また、ホール注入層１７として遷移金属酸化物層を一つの画素から隣接する隔壁１６をまたがって複数の画素にわたって一体的に形成している。これによって、陽極１２と隔壁１６の両方の上に設けられたホール注入層１７によって有機発光材料の塗布液に対する接触角が同じとなるため、発光層１４の形成にあたって、有機発光材料の塗布時に画素から隔壁１６にかけての液滴のかたよりがなく、比較的平坦な表面を得ることができる。そのため、発光層１４の上層に形成される陰極１５の形成に際して、さらなる高精度のパターンを得ることが可能となる。 In addition, a transition metal oxide layer as a hole injection layer 17 is integrally formed across a plurality of pixels across a partition 16 adjacent to one pixel. As a result, the hole injection layer 17 provided on both the anode 12 and the partition wall 16 has the same contact angle with respect to the coating solution of the organic light emitting material. A relatively flat surface can be obtained without the shape of the droplets from to the partition wall 16. Therefore, when the cathode 15 formed on the upper layer of the light emitting layer 14 is formed, a further highly accurate pattern can be obtained.
この有機ＥＬ装置では、隔壁１６の頂部に自己組織化膜からなる撥液化部１８を有していることを特徴としている。この構成によれば、隔壁１６による発光材料を溶解させた塗布液の保持力が高められ、隔壁を超えて隣接する画素への溶液溢れを抑えることができ、安定した塗りわけが可能となる。 This organic EL device is characterized by having a lyophobic portion 18 made of a self-assembled film on the top of the partition wall 16. According to this configuration, the holding power of the coating solution in which the light emitting material is dissolved by the partition wall 16 is increased, and the overflow of the solution to the adjacent pixels beyond the partition wall can be suppressed, so that stable coating can be performed.
なお、電荷注入層として、酸化タングステンのかわりに、酸化モリブデンを用いた場合でも同様な結果が得られた。 Similar results were obtained when molybdenum oxide was used instead of tungsten oxide as the charge injection layer.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、特に塗布型の発光層を形成する場合に、課題となる画素内の発光輝度の均一性あるいは長期にわたる安定な発光を得ることが必要な種々の装置において利用でき、例えばテレビ、ディスプレイの多色発光を必要とするアプリケーションのみならず単色発光を利用する露光デバイス、プリンタ、ファクシミリなどに適用が可能である。
また、有機エレクトロルミネッセンス装置は、有機発光材料の選定によってＲｅｄ、Ｇｒｅｅｎ、Ｂｌｕｅの三原色を得ることができるので、例えば、ＲＧＢそれぞれの色にて露光する露光装置を用いれば、印画紙を直接露光するタイプの画像形成装置に適用することもできる。
The organic electroluminescence device according to the present invention is used in various devices that require uniform light emission luminance within a pixel or stable light emission over a long period of time, particularly when a coating type light emitting layer is formed. For example, the present invention can be applied not only to applications that require multicolor light emission of televisions and displays, but also to exposure devices, printers, facsimiles, and the like that use single color light emission.
In addition, since the organic electroluminescence device can obtain three primary colors of red, green, and blue by selecting an organic light emitting material, for example, if an exposure device that exposes each color of RGB is used, the photographic paper is directly exposed. It can also be applied to a type of image forming apparatus.
１１ 基板
１２ 陽極
１４ 発光層
１４ａ 電子ブロッキング層（インターレイヤ層）
１４ｂ 発光材料層
１４ｃ 電子注入層
１５ 陰極
１６ 隔壁
１７ 電荷注入層（ホール注入層）
１８ 撥液化部
11 Substrate 12 Anode 14 Light emitting layer 14a Electron blocking layer (interlayer layer)
14b Luminescent material layer 14c Electron injection layer 15 Cathode 16 Partition 17 Charge injection layer (hole injection layer)
18 Liquid repellent part
Claims (17)
前記基板上の前記隔壁間に第１電極、電荷注入層、発光層、第２電極を前記基板側から順に積層し画素を構成する、発光部と、
を備え、
前記電荷注入層は、一つの画素から隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたって設けられ、前記画素から前記隔壁上をまたがって前記複数の画素について一体的に形成されていると共に、前記電荷注入層は、前記隔壁の頂部の前記電荷注入層の上に直接に設けられた撥液化部を備え、
前記撥液化部は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルカルボニル基、アルコシキシカルボニル基、アルキルアミノ基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基を含む自己組織化膜である、発光装置。 A partition that partitions the pixels on the substrate;
A light emitting unit that forms a pixel by sequentially stacking a first electrode, a charge injection layer, a light emitting layer, and a second electrode between the partitions on the substrate from the substrate side;
With
The charge injection layer is provided over at least one partition wall adjacent to one pixel, and is formed integrally with the plurality of pixels from the pixel to the partition wall, and the charge injection layer Comprises a lyophobic part provided directly on the charge injection layer at the top of the partition ,
The light- repellent part is a light-emitting device , which is a self-assembled film including at least one functional group selected from the group of an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, and an alkylamino group .
前記基板上の前記隔壁間に区画された画素ごとに、第１電極を形成するステップと、
前記各画素の前記第１電極の上から、隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたってドライプロセスによって遷移金属酸化物からなる電荷注入層を形成するステップと、
前記隔壁の頂部の前記電荷注入層の上に直接に撥液化部を形成するステップと、
前記画素ごとに、前記電荷注入層の上に発光層を形成するステップと、
少なくとも前記基板の全面を覆って第２電極を設けるステップと、
を含む、発光装置の製造方法。 Forming a plurality of barrier ribs so as to partition pixels on a substrate;
Forming a first electrode for each pixel defined between the partitions on the substrate;
Forming a charge injection layer made of a transition metal oxide by a dry process from above the first electrode of each pixel to at least one of the adjacent barrier ribs;
Forming a lyophobic part directly on the charge injection layer at the top of the partition;
Forming a light emitting layer on the charge injection layer for each pixel;
Providing a second electrode covering at least the entire surface of the substrate;
A method for manufacturing a light emitting device, comprising:
前記発光材料層を形成するステップでは、前記隔壁で区画された画素ごとに、前記電荷注入層上に発光材料を含む所定粘度の塗布液を塗布する、請求項９に記載の発光装置の製造方法。 Forming the light emitting layer includes forming a light emitting material layer including at least a light emitting material;
The method for manufacturing a light emitting device according to claim 9 , wherein in the step of forming the light emitting material layer, a coating liquid having a predetermined viscosity containing a light emitting material is applied on the charge injection layer for each pixel partitioned by the partition. .
前記基板上の前記隔壁間に第１電極、電荷注入層、発光層、第２電極を前記基板側から順に積層し画素を構成する、発光部と、
を備え、
前記画素は複数の色を有しており、前記異色画素の間の隔壁の頂部に異色画素の間の隔壁に沿って凸部または凹部を備え、前記隔壁の材料は撥液性の物質を含んでいると共に、
前記電荷注入層は、一つの画素から隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたって設けられ、前記画素から前記隔壁上をまたがって前記複数の画素について一体的に形成されていると共に、隣接する異色画素間の前記電荷注入層は、前記異色画素の間の前記隔壁の頂部の前記凸部または前記凹部によって分断されている、発光装置。 A partition that partitions the pixels on the substrate;
A light emitting unit that forms a pixel by sequentially stacking a first electrode, a charge injection layer, a light emitting layer, and a second electrode between the partitions on the substrate from the substrate side;
With
The pixel has a plurality of colors, and has a convex portion or a concave portion along the partition between the different color pixels at the top of the partition between the different color pixels, and the material of the partition includes a liquid repellent substance. together with're in,
The charge injection layer is provided over at least one partition wall adjacent from one pixel, and is integrally formed for the plurality of pixels across the partition wall from the pixel, and adjacent different color pixels. the charge injection layer between, the are separated by the convex portion or the concave portion of the top portion of the partition wall between the different color pixels, emitting light device.
隣接する異色画素間の前記電荷注入層は、前記異色画素の間の前記隔壁の頂部の前記凸部または前記凹部の前記非成膜領域によって分断されている、請求項１４に記載の発光装置。 The charge injection layer has a non-film formation region along the partition wall between the different color pixels in the convex part or the concave part of the top part of the partition wall between the different color pixels ,
The light-emitting device according to claim 14 , wherein the charge injection layer between adjacent different color pixels is divided by the convex portion at the top of the partition wall or the non-film formation region of the concave portion between the different color pixels .
前記基板上の前記隔壁間に第１電極、電荷注入層、発光層、第２電極を前記基板側から順に積層し画素を構成する、発光部と、
を備え、
前記画素は複数の色を有しており、前記同色画素の間の隔壁の頂部に同色画素の間の隔壁に沿って凸部または凹部を備え、
前記電荷注入層は、一つの画素から隣接する少なくとも一つの前記隔壁の上にわたって設けられ、前記画素から前記隔壁上をまたがって前記複数の画素について一体的に形成されていると共に、隣接する同色画素間の前記電荷注入層は、前記同色画素の間の前記隔壁の頂部の前記凸部または前記凹部によって分断されている、発光装置。 A partition that partitions the pixels on the substrate;
A light emitting unit that forms a pixel by sequentially stacking a first electrode, a charge injection layer, a light emitting layer, and a second electrode between the partitions on the substrate from the substrate side;
With
The pixel has a plurality of colors, and has a convex portion or a concave portion along the partition wall between the same color pixels at the top of the partition wall between the same color pixels ,
The charge injection layer is provided over at least one partition wall adjacent to one pixel, is integrally formed for the plurality of pixels across the partition wall from the pixel, and is adjacent to the same color pixel. the charge injection layer between, the are separated by the convex portion or the concave portion of the top portion of the partition wall between pixels of the same color, emitting light device.
隣接する同色画素間の前記電荷注入層は、前記同色画素の間の前記隔壁の頂部の前記凸部または前記凹部の前記非成膜領域によって分断されている、請求項１６に記載の発光装置。 The charge injection layer has a non-film formation region along the partition wall between the same color pixels in the convex portion or the concave portion of the top portion of the partition wall between the same color pixels ,
The light-emitting device according to claim 16 , wherein the charge injection layer between adjacent pixels of the same color is divided by the convex portion at the top of the partition wall or the non-film-forming region of the concave portion between the pixels of the same color .
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