JP6968652B2 - Manufacturing method of light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、発光装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.
近年、発光装置として、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開発されている。ＯＬＥＤは、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）によって光を発する有機層を有している。有機層は、第１電極と第２電極の間に位置している。有機層は、第１電極と第２電極の間の電圧によって光を発するとともに、第１電極と第２電極の接触、すなわち、第１電極と第２電極の短絡を防いでいる。 In recent years, an organic light emitting diode (OLED) has been developed as a light emitting device. The OLED has an organic layer that emits light by organic electroluminescence (EL). The organic layer is located between the first electrode and the second electrode. The organic layer emits light by the voltage between the first electrode and the second electrode, and prevents the contact between the first electrode and the second electrode, that is, the short circuit between the first electrode and the second electrode.
特許文献１に記載されているように、第１電極上に異物が存在する状態で第１電極上に有機層を蒸着によって形成すると、異物の周辺で有機層が途切れて、第１電極と第２電極が短絡し得る。特許文献１には、第１電極と第２電極の接触を防ぐため、有機層を形成した後に基板を加熱することが記載されている。基板の加熱によって有機層が流動性を示し、異物が有機層によって埋め込まれる。このようにして、異物の周辺で有機層が途切れることを防ぎ、第１電極と第２電極の短絡を防いでいる。 As described in Patent Document 1, when an organic layer is formed on the first electrode by vapor deposition in a state where a foreign substance is present on the first electrode, the organic layer is interrupted around the foreign substance, and the first electrode and the first electrode are formed. The two electrodes may be short-circuited. Patent Document 1 describes heating a substrate after forming an organic layer in order to prevent contact between the first electrode and the second electrode. The organic layer exhibits fluidity due to the heating of the substrate, and foreign matter is embedded by the organic layer. In this way, the organic layer is prevented from being interrupted around the foreign matter, and the short circuit between the first electrode and the second electrode is prevented.
特許文献２には、塗布プロセスによる有機層の形成方法の一例について記載されている。この例では、架橋性基を有する材料を含む塗布液を塗布し、塗布液に電磁波を繰り返し照射して架橋性基を架橋させ、有機層が形成される。 Patent Document 2 describes an example of a method for forming an organic layer by a coating process. In this example, a coating liquid containing a material having a crosslinkable group is applied, and the coating liquid is repeatedly irradiated with electromagnetic waves to crosslink the crosslinkable group to form an organic layer.
特許文献１に記載されているように、第１電極上に異物が存在する状態で第１電極上に有機層を形成すると、第１電極と第２電極が短絡することがある。第１電極と第２電極の短絡を防ぐため、特許文献１に記載されているように、基板を加熱して有機層に異物を埋め込ませることができる。しかしながら、この方法は、耐熱温度の低い基板（例えば、樹脂基板）に適用することができない。 As described in Patent Document 1, when an organic layer is formed on the first electrode in a state where a foreign substance is present on the first electrode, the first electrode and the second electrode may be short-circuited. In order to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode, as described in Patent Document 1, the substrate can be heated to embed foreign matter in the organic layer. However, this method cannot be applied to a substrate having a low heat resistant temperature (for example, a resin substrate).
本発明が解決しようとする課題としては、基板の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極と第２電極の短絡を防ぐことが一例として挙げられる。 As an example, the problem to be solved by the present invention is to prevent a short circuit between the first electrode and the second electrode almost independently of the heat resistant temperature of the substrate.
請求項１に記載の発明は、
基板上に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含む、発光装置の製造方法である。
The invention according to claim 1 is
The process of forming the first electrode on the substrate and
A step of forming a first organic layer having thermal softening property on the first electrode, and a step of forming the first organic layer.
The step of irradiating the first organic layer with electromagnetic waves and
It is a manufacturing method of a light emitting device including.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all drawings, similar components are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
図１は、実施形態に係る発光装置１０を説明するための断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the
発光装置１０は、基板１００、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０を備えている。
The
基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、基板１００の第１面１０２側に位置している。基板１００の第２面１０４は、基板１００の第１面１０２の反対側にある。
The
基板１００は、例えば、ガラス基板であってもよいし、又は樹脂基板（例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）又はポリイミド）であってもよい。基板１００の第１面１０２及び第２面１０４の少なくとも一方には、無機バリア層（例えば、ＳｉＮｘ層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＯ２層、Ａｌ２Ｏ３層、ＴｉＯｘ層又はＨｆＯ層）が形成されていてもよい。基板１００は、可撓性を有していてもよいし、又は可撓性を有していなくてもよい。
The
第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、基板１００の第１面１０２から順に積層されており、発光部を構成している。有機層１２０は、第１電極１１０と第２電極１３０の間の電圧に応じて、有機ＥＬにより光を発することができる。発光装置１０は、ボトムエミッションタイプであってもよいし、又はトップエミッションタイプであってもよい。発光装置１０がボトムエミッションタイプである場合、有機層１２０から発せられた光は、第１電極１１０及び基板１００を透過して発光装置１０の外部へ出射される。発光装置１０がトップエミッションタイプである場合、有機層１２０から発せられた光は、第２電極１３０を透過して発光装置１０の外部へ出射される。
The
発光装置１０がボトムエミッションタイプである場合、第１電極１１０は、透光性を有する必要がある。例として、第１電極１１０は透明導電材料を含んでいる。また、別の例として、第１電極１１０は金属を含む薄膜であってもよい。例えば、第１電極１１０はＭｇＡｇ合金を含む薄膜であってもよい。このとき、第１電極１１０の厚さは相当に薄く、例えば１５ｎｍ以下である。第２電極１３０は、透光性を有する必要がなく、したがって、透明導電材料を含んでいてもよいし、又は透明導電材料以外の導電材料を含んでいてもよい。
When the
発光装置１０がトップエミッションタイプである場合、第１電極１１０は、透光性を有する必要がなく、したがって、透明導電材料を含んでいてもよいし、又は透明導電材料以外の導電材料を含んでいてもよい。第２電極１３０は、透光性を有する必要がある。例として、第２電極１３０は透明導電材料を含んでいる。また、別の例として、第２電極１３０は金属を含む薄膜であってもよい。例えば、第２電極１３０はＭｇＡｇ合金を含む薄膜であってもよい。このとき、第２電極１３０の厚さは相当に薄く、例えば１５ｎｍ以下である。
When the
透明導電材料は、例えば、金属酸化物（例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＷＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）又はＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ））、カーボンナノチューブ、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ又は金属薄膜（例えば、Ａｌ薄膜）とすることができる。 The transparent conductive material is, for example, a metal oxide (for example, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), IWZO (Indium Tungsten Zinc Oxide) or ZnO (Zinc Oxide)), carbon nanotube, PEDOT / PSS or metal. It can be a thin film (for example, an Al thin film).
透明導電材料以外の導電材料は、例えば、金属、特に、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＩｎからなる群の中から選択される金属又はこの群から選択される金属の合金とすることができる。 The conductive material other than the transparent conductive material is, for example, a metal, particularly a metal selected from the group consisting of Al, Au, Ag, Pt, Mg, Sn, Zn and In, or an alloy of a metal selected from this group. Can be.
有機層１２０は、複数の層（例えば、図２から図５を用いて後述する第１有機層１２０ａ及び第２有機層１２０ｂ）、特に、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）を含むようにしてもよい。なお、図１では、説明の簡易化のため、有機層１２０に含まれる各層間の境界は図示していない。
The
図２から図５は、図１に示した発光装置１０の製造方法の一例を説明するための図である。この例において、発光装置１０は、以下のようにして製造される。
2 to 5 are diagrams for explaining an example of the manufacturing method of the
まず、基板１００の第１面１０２上に第１電極１１０を形成する。一例において、第１電極１１０は、基板１００の第１面１０２上に形成された導電材料をパターニングすることによって形成することができる。
First, the
次いで、図２に示すように、第１電極１１０上に第１有機層１２０ａを形成する。第１有機層１２０ａは、有機層１２０（図１）の一部の層である。特に有機層１２０がＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬを含む場合、図２に示す第１有機層１２０ａは、ＨＩＬとなる。図２に示す例では、第１有機層１２０ａは、蒸着、特に物理気相堆積（ＰＶＤ）により形成されている。
Next, as shown in FIG. 2, the first
図２に示す例では、第１電極１１０上に異物Ｐ（図２に示す例では、粒子）が存在している。異物Ｐは、種々の原因によって付着する。特に、第１電極１１０を形成するためのチャンバーと第１有機層１２０ａを形成するためのチャンバーが互いに異なる場合は、第１電極１１０を形成するためのチャンバーから第１有機層１２０ａを形成するためのチャンバーへ基板１００を搬送する際に異物Ｐが付着することがある。
In the example shown in FIG. 2, a foreign substance P (particles in the example shown in FIG. 2) is present on the
図２に示すように、異物Ｐの周辺において第１有機層１２０ａが途切れることがある。第１有機層１２０ａの途切れは、特に、第１有機層１２０ａが蒸着により形成されている場合に発生しやすい。これは、異物Ｐの周辺、特に、異物Ｐによって覆われる領域には、蒸着材料が堆積されにくいためである。本実施形態によれば、図４を用いて後述するように、異物Ｐが第１有機層１２０ａに埋め込まれるようになる。
As shown in FIG. 2, the first
次いで、図３に示すように、第１有機層１２０ａに電磁波を照射する（図３において、電磁波は矢印で示されている。）。第１有機層１２０ａは、熱軟化性を有しており、電磁波によって加熱される。第１有機層１２０ａは、第１有機層１２０ａのガラス転移点以上の温度に加熱されるようにしてもよい。このようにして、第１有機層１２０ａは流動性を示すようになり、図４に示すように、異物Ｐが第１有機層１２０ａに埋め込まれるようになる。
Then, as shown in FIG. 3, the first
本実施形態によれば、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０（図１）の短絡を防ぐことができる。具体的には、本実施形態においては、第１有機層１２０ａに電磁波を照射することで、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませている。言い換えると、本実施形態では、基板１００を直接加熱しなくても、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませる（第１有機層１２０ａに流動性を与える）ことができる。このため、基板１００の耐熱温度が低い場合であっても、第１有機層１２０ａに電磁波を照射することができる。このようにして、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０（図１）の短絡を防ぐことができる。
According to this embodiment, it is possible to prevent a short circuit between the
特に本実施形態によれば、基板１００は、低ガラス転移点を有する材料からなるようにすることができる。本実施形態に係る方法は、基板１００の材料のガラス転移点が１２０℃以下であっても適用可能であり、基板１００の材料のガラス転移点が１００℃以下であってもなお適用可能である。これは、上述のとおり、基板１００を直接加熱しなくても、異物Ｐを第１有機層１２０ａに埋め込ませることができるためである。なお、当然のことながら、本実施形態に係る方法は、基板１００が高ガラス転移点を有する材料からなる場合にも適用可能である。
In particular, according to the present embodiment, the
図３に示す例では、第１有機層１２０ａは、電磁波の照射源（図中の矢印の後端側）と基板１００（第１電極１１０）のの間に位置している。したがって、第１有機層１２０ａに照射される電磁波の量を基板１００に照射される電磁波の量よりも多くすることができ、電磁波を第１有機層１２０ａに効率的に照射することが可能となる。
In the example shown in FIG. 3, the first
図３に示す工程では、電磁波を間欠的に照射してもよい。つまり、電磁波を照射する工程を複数回繰り返してもよい。この場合、各工程では、電磁波を、短い時間、例えば１マイクロ秒以上１０ミリ秒以下の間照射するようにすることができる。各工程での電磁波の照射時間を短くすることで、第１有機層１２０ａから基板１００への熱の伝導をさらに防ぐことができる。
In the step shown in FIG. 3, electromagnetic waves may be irradiated intermittently. That is, the process of irradiating the electromagnetic wave may be repeated a plurality of times. In this case, in each step, the electromagnetic wave can be irradiated for a short time, for example, 1 microsecond or more and 10 milliseconds or less. By shortening the irradiation time of electromagnetic waves in each step, it is possible to further prevent heat conduction from the first
第１有機層１２０ａに照射される電磁波は、光にすることができる。特に、当該電磁波は、キセノンフラッシュランプから照射させることができる。
The electromagnetic wave radiated to the first
次いで、図５に示すように、第１有機層１２０ａ上に第２有機層１２０ｂを形成する。第２有機層１２０ｂは、有機層１２０（図１）の一部の層である。特に有機層１２０がＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬを含む場合、図５に示す第２有機層１２０ｂは、ＨＴＬとなる。
Next, as shown in FIG. 5, the second
第２有機層１２０ｂには、第２有機層１２０ｂを形成した後第２電極１３０（図１）を形成する前に、第２有機層１２０ｂを加熱させる電磁波（例えば、キセノンフラッシュランプから照射される光）を照射してもよいし、又は照射しなくてもよい。第２有機層１２０ｂが異物Ｐの周辺において途切れる可能性がある場合（例えば、第２有機層１２０ｂが蒸着により形成される場合）は、当該電磁波を第２有機層１２０ｂに照射することで、第２有機層１２０ｂの途切れによる第１電極１１０と第２電極１３０の短絡を防ぐことができる。これに対して、第２有機層１２０ｂが異物Ｐの周辺において途切れる可能性が低い場合（例えば、第２有機層１２０ｂが蒸着とは異なる方法（例えば、塗布プロセス）により形成される場合）は、当該電磁波を第２有機層１２０ｂに照射しないことで、発光装置１０の製造プロセスを簡易にすることができる。
The second
次いで、第２有機層１２０ｂ上に他の層（例えば、ＥＭＬ、ＥＴＬ及びＥＩＬ）を形成して有機層１２０（図１）を形成する。次いで、有機層１２０上に第２電極１３０（図１）を形成する。
Next, another layer (for example, EML, ETL and EIL) is formed on the second
このようにして、発光装置１０が製造される。
In this way, the
図２から図５は、電磁波が照射される層（第１有機層１２０ａ）が第１電極１１０に接している例を示した。しかしながら、他の例において、電磁波が照射される層は、第１電極１１０に接する層よりも上側に位置する層であってもよい。
2 to 5 show an example in which the layer irradiated with electromagnetic waves (first
図５は、第２有機層１２０ｂが第１有機層１２０ａに接している例を示した。しかしながら、他の例において、第２有機層１２０ｂは、第１有機層１２０ａと接していなくてもよく、他の層を介して第１有機層１２０ａ上に位置していてもよい。
FIG. 5 shows an example in which the second
以上、本実施形態によれば、基板１００の耐熱温度にほぼ依存することなく第１電極１１０と第２電極１３０の短絡を防ぐことができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent a short circuit between the
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 Although the embodiments and examples have been described above with reference to the drawings, these are examples of the present invention, and various configurations other than the above can be adopted.
１０ 発光装置
１００ 基板
１０２ 第１面
１０４ 第２面
１１０ 第１電極
１２０ 有機層
１２０ａ 第１有機層
１２０ｂ 第２有機層
１３０ 第２電極
Ｐ 異物
10
Claims (12)
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含み、
前記電磁波を照射する工程は、前記電磁波を１マイクロ秒以上１０ミリ秒以下の間照射する工程を含む、発光装置の製造方法。 The process of forming the first electrode on the substrate and
A step of forming a first organic layer having thermal softening property on the first electrode, and a step of forming the first organic layer.
The step of irradiating the first organic layer with electromagnetic waves and
Including
The step of irradiating the electromagnetic wave is a method for manufacturing a light emitting device, which comprises a step of irradiating the electromagnetic wave for 1 microsecond or more and 10 milliseconds or less.
前記第１有機層は、蒸着により形成されている、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 1,
The first organic layer is formed by thin film deposition, which is a method for manufacturing a light emitting device.
前記電磁波を照射する工程では、前記電磁波を１マイクロ秒以上１０ミリ秒以下の間照射する工程を複数回繰り返す、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 1 or 2.
A method for manufacturing a light emitting device, wherein in the step of irradiating the electromagnetic wave, the step of irradiating the electromagnetic wave for 1 microsecond or more and 10 milliseconds or less is repeated a plurality of times.
前記電磁波は、キセノンフラッシュランプから照射される、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 1 to 3.
A method for manufacturing a light emitting device, in which the electromagnetic wave is emitted from a xenon flash lamp.
前記第１有機層上に第２有機層を形成する工程と、
前記第２有機層上に第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記第２有機層を形成した後前記第２電極を形成する前に、前記第２有機層に、前記第２有機層を加熱させる電磁波を照射しない、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 1 to 4.
The step of forming the second organic layer on the first organic layer and
The step of forming the second electrode on the second organic layer and
Including
A method for manufacturing a light emitting device, wherein the second organic layer is not irradiated with an electromagnetic wave for heating the second organic layer after the second organic layer is formed and before the second electrode is formed.
前記第２有機層は、蒸着とは異なる方法により形成されている、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 5,
The second organic layer is formed by a method different from vapor deposition, which is a method for manufacturing a light emitting device.
前記基板は、１２０℃以下のガラス転移点を有する材料からなる、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 1 to 6.
A method for manufacturing a light emitting device, wherein the substrate is made of a material having a glass transition point of 120 ° C. or lower.
前記第１電極上に、熱軟化性を有する第１有機層を形成する工程と、
前記第１有機層に電磁波を照射する工程と、
を含み、
前記電磁波は、キセノンフラッシュランプから照射される、発光装置の製造方法。 The process of forming the first electrode on the substrate and
A step of forming a first organic layer having thermal softening property on the first electrode, and a step of forming the first organic layer.
The step of irradiating the first organic layer with electromagnetic waves and
Including
A method for manufacturing a light emitting device, in which the electromagnetic wave is emitted from a xenon flash lamp.
前記第１有機層は、蒸着により形成されている、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 8,
The first organic layer is formed by thin film deposition, which is a method for manufacturing a light emitting device.
前記第１有機層上に第２有機層を形成する工程と、
前記第２有機層上に第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記第２有機層を形成した後前記第２電極を形成する前に、前記第２有機層に、前記第２有機層を加熱させる電磁波を照射しない、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 8 or 9.
The step of forming the second organic layer on the first organic layer and
The step of forming the second electrode on the second organic layer and
Including
A method for manufacturing a light emitting device, wherein the second organic layer is not irradiated with an electromagnetic wave for heating the second organic layer after the second organic layer is formed and before the second electrode is formed.
前記第２有機層は、蒸着とは異なる方法により形成されている、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to claim 10,
The second organic layer is formed by a method different from vapor deposition, which is a method for manufacturing a light emitting device.
前記基板は、１２０℃以下のガラス転移点を有する材料からなる、発光装置の製造方法。 In the method for manufacturing a light emitting device according to any one of claims 8 to 11.
A method for manufacturing a light emitting device, wherein the substrate is made of a material having a glass transition point of 120 ° C. or lower.
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