專利名稱：微透鏡的制造方法及有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于微透鏡的制造方法及有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光元件(以下稱作有機(jī)EL元件)是利用流動(dòng)電流進(jìn)行自發(fā)光的自發(fā)光元件，辨認(rèn)性、耐沖擊性優(yōu)良，并具有所謂比無機(jī)EL耗電量低的優(yōu)良特性。因此，有機(jī)EL元件，從這種優(yōu)良的特性方面考慮，作為下一代的顯示裝置廣受注目。
有機(jī)EL元件，典型地講是由基板/陽極/有機(jī)發(fā)光層/陰極構(gòu)成。所以有機(jī)元件中。由于構(gòu)成各層的材料存在折射率差異，所以在層界面處形成全反射。由全反射而關(guān)閉在各層內(nèi)的光，向基板的橫向傳播后，形成端面發(fā)光，在傳播工序中產(chǎn)生非輻射消失。結(jié)果導(dǎo)致向外部放出的發(fā)光量減少，光取出效率例如降低到20％左右。
為了解決此類問題，例如在專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中公開了一種方法，即在有機(jī)EL元件上可其周圍形成棱鏡和微透鏡，以提高光取出效率。
特開2003-282255號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開2004-39500號(hào)公報(bào)然而，上述公報(bào)中，通過將模的形狀轉(zhuǎn)印在基質(zhì)材料上形成微透鏡。因此，需要根據(jù)制造裝置設(shè)計(jì)的類型。作為制造微透鏡的其他方法，例如已知有利用噴墨法或光刻蝕技術(shù)的制造方法。然而，使用噴墨法不能一次大批量生產(chǎn)微透鏡，使用光刻蝕技術(shù)，操作工序存在煩雜等不良現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能以簡(jiǎn)便的方法，高效率地大批量生產(chǎn)微透鏡的微透鏡的制造方法，及有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法。
為解決上述課題，本發(fā)明提供的微透鏡的制造方法，包括向基質(zhì)材料表面噴射含有形成微透鏡材料的，與該基質(zhì)材料表面親和性低的液體，并使其緊密附著的工序，和使上述液體固化的工序。
據(jù)此，由于基質(zhì)材料表面上噴射了與材料表面親和性低的液體，所以液體在基質(zhì)材料上形成略呈半球狀，通過使其固化，得到凸透鏡狀的微透鏡。如上述，由于利用噴射形成微透鏡，所以能以簡(jiǎn)便工序一次形成大量的微透鏡，從而可提高生產(chǎn)效率。
上述基質(zhì)材料優(yōu)選具有與上述液體的親和性比上述基質(zhì)材料表面更低的基底膜。據(jù)此，不管基質(zhì)材料的材質(zhì)如何，都能形成微透鏡。所謂親和性低的基底膜，優(yōu)選是疏液性的基底膜。
上述基底膜優(yōu)選由自組織化單分子膜形成。據(jù)此，由于能形成穩(wěn)定的基底膜，所以能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使基質(zhì)材料表面具有疏液性。
上述噴射液體的平均粒徑優(yōu)選在1μm以下。據(jù)此可形成微小的微透鏡。
上述微透鏡的平均直徑在5μm以下，根據(jù)本發(fā)明可形成這種細(xì)小的微透鏡，進(jìn)而，例如可形成0.1μm的微透鏡。
上述液體與上述基質(zhì)材料或基底膜的接觸角優(yōu)選在50°以上，由此可形成聚光性更高的微透鏡。
本發(fā)明的微透鏡的制造方法的其他方式，包括在上述基質(zhì)材料上，經(jīng)圖案化而形成對(duì)上述液體親和性不同的區(qū)域的工序；向上述基質(zhì)材料表面噴射含有形成微透鏡材料的液體，并使其附著的工序；和使上述液體固化的工序。
由此，可在所要求的位置上形成位置精度高的微透鏡。而且，通過調(diào)整形成圖案區(qū)域的大小，可改變微透鏡的大小。
本發(fā)明的微透鏡的制造方法的另一方式，包括在基質(zhì)材料表面上，噴射含有形成蝕刻保護(hù)膜的材料的，與上述基質(zhì)材料表面親和性低的液體，并使其附著，形成具有凸透鏡形狀蝕刻膜的工序；和通過對(duì)形成上述蝕刻膜的上述基質(zhì)材料進(jìn)行蝕刻，將上述蝕刻膜的形狀轉(zhuǎn)印在上述基質(zhì)材料上的工序。
據(jù)此，由于通過加工基質(zhì)材料形成微透鏡，所以微透鏡與基質(zhì)材料成一體化，所以也就不會(huì)因微透鏡與基質(zhì)材料的不同而產(chǎn)生光損失等。
本發(fā)明的另一方式是有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，是包括在基板上形成第1電極膜的第1工序；在上述第1電極膜上形成至少含有發(fā)光層的有機(jī)化合物層的第2工序；和在上述有機(jī)化合物層上形成第2電極膜的第3工序的有機(jī)電致發(fā)光元件制造方法，其中，在從上述發(fā)光層到上述有機(jī)電致發(fā)光元件射出面的任一層間或上述射出面上，使用權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法形成微透鏡。
據(jù)此，由于利用上述微透鏡的制造方法，所以能以簡(jiǎn)便方法，有效制造層間或射出面上具有微透鏡的，提高了光射出效率的有機(jī)電致發(fā)光元件。
形成上述微透鏡的材料與構(gòu)成上述微透鏡層的材料，優(yōu)選折射率差在0.05以下，更優(yōu)選在0.02以下。再優(yōu)選是形成上述微透鏡的材料與構(gòu)成上述微透鏡層的材料，折射率差大致相等。由此可減小因微透鏡與形成微透鏡層材料的不同，而引起的光損失。
上述形成的微透鏡，在上述第1電極上，也可以形成得使由上述發(fā)光層射出的光在射出面方向聚光。而且，也可以形成得在上述基板上使由上述發(fā)光層射出的光在射出面方向聚光。如上述，通過在層間或基板上形成微透鏡，可使發(fā)光層射出的光形成聚光，并能提高光射出效率。
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，由上述微透鏡構(gòu)成的層表面粗糙度Ra，例如可在3nm以下，優(yōu)選可達(dá)到1nm以下。
本發(fā)明的另一形態(tài)是有機(jī)電致發(fā)光裝置，是由一對(duì)電極間含有發(fā)光層的有機(jī)化合物構(gòu)成的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，在從上述發(fā)光層到射出面間的層上，設(shè)置表面粗糙度在3nm以下，優(yōu)選在1nm以下的，含有微小微透鏡組的層。
據(jù)此，由于從發(fā)光層到射出面間的層上形成微透鏡，所以能防止因光在有機(jī)化合物層內(nèi)反射產(chǎn)生的光損失。而且，含有微透鏡組的層(以下也稱作微透鏡層)，其表面粗糙度Ra在所定值以下。所以利用微透鏡層表面凹凸的影響，可減小從微透鏡層到設(shè)在上層的層的膜厚變動(dòng)。
另外，有機(jī)化合物中，除了含有發(fā)光層外，例如可含有空穴輸送層、電子注入層等通常有機(jī)電致發(fā)光元件中含有的層。


圖1是用來說明本實(shí)施方式的微透鏡的制造方法的圖。
圖2是表示通過本實(shí)施方式的制造方法制造的微透鏡的實(shí)例的圖。
圖3是用來說明本實(shí)施方式的另一例微透鏡的制造方法的圖。
圖4是用來說明設(shè)有親和性的不同區(qū)域時(shí)，微透鏡的制造方法的圖。
圖5是本發(fā)明的微透鏡的制造方法的另一例說明圖。
圖6是用來說明本實(shí)施方式有機(jī)EL元件制造方法的一例的圖。
圖7是用來說明本實(shí)施方式有機(jī)EL元件制造方法的一例的圖。
圖8是表示通過本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件制造方法制造的有機(jī)EL元件另一構(gòu)成例的圖。
圖9是表示有機(jī)EL裝置的一例的圖。
圖10是表示含有電光學(xué)裝置(例有機(jī)EL顯示裝置)的各種電子儀器構(gòu)成例的圖。
圖11是表示含有電光學(xué)裝置(例有機(jī)EL顯示裝置)的各種電子儀器構(gòu)成例的圖。
圖12是表示通過本發(fā)明的微透鏡的制造方法獲得的微透鏡的電子顯微鏡照片。
圖中101-基板，102-微透鏡前驅(qū)體，103-微透鏡，105-基底膜，109-親液性區(qū)域，111-疏液性區(qū)域，200-TFT基板，201-基板，203-絕緣膜，205-層間絕緣膜，207-保護(hù)膜，209-柵極電極，211-金屬配線，213-半導(dǎo)體膜，215-像素電極，300-元件，301-基板，303-透明電極，305-貯格圍堰(bank)，307-基底膜，309-微透鏡，311-空穴輸送層，313-有機(jī)發(fā)光層，315-電子注入層，317-陰極，330-出射面，600-電光學(xué)裝置，830-移動(dòng)電話機(jī)，831-天線部，832-聲音輸出部，833-聲音輸入部，834-操作部，840-攝像機(jī)，841-受像部，842-操作部，843-聲音輸入部，850-計(jì)算機(jī)，851-攝像機(jī)部，852-操作部，860-頭部固定式顯示器，861-帶子，862-光學(xué)系統(tǒng)收容部，900-電視機(jī)，910-卷起式電視機(jī)具體實(shí)施方式
(微透鏡的制造方法)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的微透鏡的制造方法進(jìn)行說明。
圖1是用來說明本實(shí)施方式微透鏡的制造方法的圖。
在圖1(a)所示基板(基質(zhì)材料)101的表面上，噴射含有形成微透鏡材料的液體，使其附著，形成多個(gè)微透鏡的前驅(qū)體102(以下也稱作微透鏡前驅(qū)體)。
作為噴射含有形成微透鏡材料液體的方法，沒有特殊限定，但從為形成平均直徑1μm以下，優(yōu)選0.5μm以下的微小的微透鏡方面考慮，優(yōu)選作為平均粒徑1μm以下，優(yōu)選0.5μm以下的粒子，噴霧液體。作為這種噴霧方法，具體有例如液相式噴霧成膜法(Liguid Souree MistedChemical DepositionLSMCD)。利用此方法，能夠容易形成微米級(jí)或亞微米級(jí)的微小液滴。
此處，作為形成微透鏡的材料，只要是固化后，能以透鏡發(fā)揮功能的透明或半透明材料就可以，沒有特殊限定。具體講，形成微透鏡的材料，可根據(jù)其用途適當(dāng)選擇，例如可使用鈉鈣玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃等無機(jī)玻璃類、聚乙烯對(duì)酞酸酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯等樹脂、ZnO、TiO2等金屬氧化物、及Si3N等金屬氮化物等。也可以是可聚合的單體和聚合引發(fā)劑的混合物。還可使用下述透明電極的材料或構(gòu)成有機(jī)化合物層的材料。
作為含有形成微透鏡材料的液體，優(yōu)選是含有分散或溶解了上述類材料的液體，沒有特殊限定。但是，優(yōu)選是與基板101的表面親和性低的液體。液體與基板101的親和性是相對(duì)的，可根據(jù)基板101的種類變動(dòng)。作為親和性的指標(biāo)，雖然沒有特殊限定，但是，例如，將有機(jī)溶劑用作溶劑時(shí)，與基板101的接觸角在50°以上，優(yōu)選60°以上，更優(yōu)選70°以上。由此可形成聚光性更高的微透鏡。
基板101的材質(zhì)沒有特殊限定?？筛鶕?jù)用途適當(dāng)選擇。如果基板101是疏液性的，可使用的液體選擇幅度也寬。
微透鏡103(或微透鏡前驅(qū)體102)的形狀，可通過適當(dāng)調(diào)整液體的濃度及液體與基板101的親和性程度(接觸角)，進(jìn)行調(diào)節(jié)。
接著，如圖1(b)所示，使上述形成的微透鏡前驅(qū)體固化。由此可一次得到多個(gè)凸透鏡狀的微透鏡。固化方法沒有特殊限定，可根據(jù)使用的材料，進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓袒幚怼?br> 所形成的多個(gè)微透鏡的形狀及大小，可以是均勻的，也可以如圖2(a)和(b)所示那樣不均勻的。
另外，在基板101由親液性材料構(gòu)成時(shí)，即使將液體進(jìn)行噴霧，附著在基板101上的液體，會(huì)在基板101上形成擴(kuò)展，也有形不成微透鏡的形狀的情況。在這種情況下，為形成微透鏡，作為基底膜105，也可形成疏液性的膜。
圖3是用來說明本實(shí)施方式微透鏡的制造方法的另一例的圖。
在圖3(a)所示的基板101上形成基底膜105(圖3(b))。
基底膜105是調(diào)整與液體親和性的膜，通過適當(dāng)變更基底膜105的材質(zhì)，也可調(diào)整微透鏡的形狀。作為形成這種基底膜105的材料，沒有特殊限定，可根據(jù)微透鏡的形狀及材料，與液體的接觸角、用途等進(jìn)行適當(dāng)選擇。因此，可以使用與形成微透鏡材料親和性比基板101低的材料，即，疏液性(與液體的接觸角)更大的材料。據(jù)此，與在基板101上直接形成微透鏡的情況比較，可形成形體比更高(高度相對(duì)底面長(zhǎng)度(L)的比大)的微透鏡。作為與液體親和性的指標(biāo)，雖然沒有特殊限定。但是，例如，將有機(jī)溶劑用作含有微透鏡形成材料的液體溶劑時(shí)，接觸角在50°以上，優(yōu)選60°以上，更優(yōu)選70°以上的材料為理想。由此可形成聚光性更高的微透鏡。作為這樣的材料，具體有，例如，氟系樹脂等具有疏液性的樹脂、聚烯烴等。從基底膜105的穩(wěn)定性和平滑性優(yōu)良等方面考慮，優(yōu)選使用自組織化單分子膜。作為這種疏液性的自組織化膜，例如有氟化烷基硅烷(FAS)等。例如以前所公知的，通過涂布含自組織化單分子膜形成材料的液體，可很容易地形成自組織化單分子膜。
如圖3(c)所示，以和上述一樣的方法，向基底膜105上噴射液體，并附著形成多個(gè)微透鏡前驅(qū)體102，通過使其固化，得到多個(gè)微透鏡103。
如上述，通過設(shè)置基底膜105，不管基板101的材質(zhì)如何，都能形成微透鏡，并能很容易地調(diào)整微透鏡的形狀。
另外，也可在基板101上形成親和性不同的區(qū)域，即，親和性高的區(qū)域(親液性區(qū)域)和親和性低的區(qū)域(疏液性區(qū)域)。
圖4是表示用來說明設(shè)置親和性不同區(qū)域時(shí)，制造微透鏡方法的圖。
首先，在圖4(a)所示的基板101上，形成帶有圖案的疏液性基底膜105，具體講，例如，在濕潤(rùn)性良好的基板101一個(gè)面上，設(shè)置疏液性基底膜105后，通過電子束(Electron BeamEB)或真空紫外光(VacuumUltra ViletVUV)等光，或激光等，除去一部分基底膜105，形成所要的圖案的基底膜105。由此可在基板101的表面上形成親液性區(qū)域109和疏液性區(qū)域111(圖4(b))。
接著，向上述形成所要的圖案的基底膜105上，噴射含有微透鏡形成材料的液體。由此，如圖4(c)所示，可有選擇地在親液性區(qū)域109內(nèi)形成微透鏡103。
根據(jù)本例，通過適當(dāng)調(diào)整基底膜105的圖案，可在所要的位置上形成位置精度高的微透鏡。而且通過改變親液性區(qū)域109的大小及形狀等，也能調(diào)整微透鏡的大小及形狀。
以下對(duì)本發(fā)明的微透鏡的制造方法的又一種方式進(jìn)行說明。
圖5是用來說明本發(fā)明的微透鏡的制造方法另一例的圖。
本例中，形成蝕刻保護(hù)膜，以取代通過噴霧形成微透鏡。
首先，在圖5(a)所示的基板101上設(shè)置和上述一樣的基底膜105(圖5(b))。接著，如圖5(c)所示，在基底膜105上噴射含有形成蝕刻保護(hù)膜材料的液體，與基板101表面親和性低的液體，并使其附著、固化。
此處，作為形成蝕刻保護(hù)膜的材料，可根據(jù)基板101的材質(zhì)、蝕刻方法及蝕刻劑種類等作適宜選擇。
由此，如圖5(d)所示，可將蝕刻保護(hù)膜的形狀轉(zhuǎn)印在基板101上。由此，能夠得到形成一個(gè)整體微透鏡103的基板101。因此，與使用其他材料形成微透鏡103的情況相比，能夠減小光損失。
(有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法)
參照附圖，對(duì)一例本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件(以下稱作有機(jī)EL元件)的制造方法進(jìn)行說明。
圖6和圖7是用來說明一例本實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光元件制造方法的圖。
首先，如圖6(a)所示，例如通過濺射法等，在基板(基質(zhì)材料)301的表面上，形成作為陽極的透明電極(第1電極)303。
其中，基板301的材質(zhì)沒有特殊限定，但用光射出面時(shí)，例如，使用由玻璃或樹脂等構(gòu)成的透明基板。作為玻璃，可使用鈉鈣玻璃、藍(lán)板玻璃、硼酸鹽玻璃、硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、磷硅酸鹽玻璃、硼硅酸鹽玻璃等。作為樹脂，可使用聚乙烯對(duì)酞酸酯、聚碳酸酯、聚醚砜、多芳基化樹脂、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、聚苯乙烯等。
另外，在形成透明電極之前，優(yōu)選通過研磨等對(duì)基質(zhì)材料表面進(jìn)行表面處理，由此可使用透明電極形成平滑的表面，通過具有凹凸，或避免因電極間距離變短而產(chǎn)生短路等。
作為本實(shí)施方式中使用的透明電極形成材料，可使用功函數(shù)大，而且獲得所要透明電極(透明電極膜)的金屬、合金、電傳導(dǎo)性化合物，或它們的混合物。具體講，例如可適當(dāng)使用不損害透明性厚度的Au、Ag或Al等金屬，ITO(Indlum-Tin-Oxide)、SnO2或ZnO等介電性透明材料。作為透明電極的厚度沒有特殊限定，例如，100nm～200nm。
如圖6(b)所示，通過蒸鍍等，由氮化硅形成絕緣膜，隨后利用利用蝕刻等除去相當(dāng)于像素區(qū)域的部位，形成由絕緣膜構(gòu)成的貯格圍堰305。
如圖6(c)所示，在相當(dāng)于由該貯格圍堰305相互分離形成像素區(qū)域的透明電極303上，形成基底膜307。
在此，作為基底膜307，優(yōu)選是與以后工序形成微透鏡原料液(含有微透鏡形成材料的液體)的親和性比透明電極303低的(疏液性更高的)。而且，優(yōu)選是與微透鏡原料液形成的接觸角在50°以上，優(yōu)選60°以上，更優(yōu)選70°以上的材料。由此可形成聚光性更高的微透鏡?；啄?07的材料和/或膜厚，優(yōu)選是不妨礙電極間(透明電極303和陰極317之間)的電導(dǎo)通?；啄?07的厚度隨材料等而不同，沒有特殊限定，例如為1～20nm左右。作為用于基底膜307的材料，具體有氟系樹脂等疏水性樹脂、聚烯烴等。從基底膜307的穩(wěn)定性和平滑性考慮，優(yōu)選使用氟化烷基硅烷等疏液性的自組織化單分子膜。
基底膜307的形成方法，隨使用的材料不同，也沒有特殊限定。例如，根據(jù)適當(dāng)條件使用涂布法、噴射法或?yàn)R射法等。
接著，如圖6(d)所示，噴射含有微透鏡形成材料的液體，使其固化，在基底膜307上形成微透鏡309。
具體講，噴射液體的平均粒徑在1μm以下，優(yōu)選0.5μm以下，優(yōu)選將液體進(jìn)行噴霧。由此可形成平均直徑5μm以下，優(yōu)選1μm以下的微小的微透鏡309。作為這樣的噴霧法，具體講，例如有液相式噴霧成膜法(Liquid Source Misted Chemical DepositionLSMCD)。根據(jù)這種方法，能夠容易地形成微米級(jí)或亞微米級(jí)的微小液滴。
在此，作為微透鏡的形成材料，優(yōu)選是固化后能發(fā)揮透鏡功能的透明或半透明材料。具體講，例如使用具有導(dǎo)電性的透明或半透明材料。作為這種材料的一個(gè)實(shí)例。優(yōu)選使用與透明電極303構(gòu)成材料相同的材料(例ITO等)。如下述，微透鏡309形成在玻璃基板301上時(shí)，沒有必要是導(dǎo)電性的。
接著如圖7(e)所示，通過蒸鍍等形成空穴輸送層311。
作為構(gòu)成空穴輸送層311的材料(空穴輸送材料)，例如有三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳胺衍生物、氨取代烷烴衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、氟潤(rùn)滑酯衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氨烷衍生物、聚硅烷系化合物、苯胺系共聚物、噻吩低聚物等特定的導(dǎo)電性高分子低聚物等。
如圖7(f)所示，通過蒸鍍或噴墨法等，在空穴輸送層311上形成有機(jī)發(fā)光層313。
作為構(gòu)成有機(jī)發(fā)光層313的材料(有機(jī)發(fā)光材料)，例如有苯并噻唑系、苯并咪唑系、苯并噁唑系等熒光增白劑、金屬螯合化(oxynoid)化合物、苯乙烯基苯化合物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、芳香族二甲氧乙吡啶化合物等。有機(jī)發(fā)光層313，除了只由有機(jī)發(fā)光材料形成外，還可以利用有機(jī)發(fā)光材料和空穴輸送、材料和/或電子注入材料的混合物形成。作為此時(shí)的有機(jī)發(fā)光層313材料的具體例，有向聚甲基甲基丙烯酸酯、雙酚A、聚碳酸酯(PC)等聚合物中分散了香豆素等有機(jī)發(fā)光材料的分子分散聚合物系、在聚碳酸酯骨架中導(dǎo)入二苯乙烯基苯衍生物的聚合物系、或者在聚苯撐乙烯(PPV)衍生物系、聚烷基噻吩(PAT)衍生物系。聚烷基芴(PAF)衍生物系、聚苯撐(PP)衍生物系、及聚芳烯(PA)衍生物系等共軛聚合物中等、或向空穴輸送性的聚乙烯咔唑中分散中電子注入性的噁二唑系衍生物的體系等。
如圖7(g)所示，通過蒸鍍?cè)谟袡C(jī)發(fā)光層313上形成電子注入層315。
作為電子注入層315的材料(電子注入材料)，例如有硝基取代氟潤(rùn)滑脂衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、二苯醌衍生物、硫吡喃二氧化物衍生物、萘苝等雜環(huán)四羧酸酐、碳化二亞胺、芴叉甲烷衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、8-羥基喹啉衍生物、其他電子傳達(dá)性化合物等。
如圖7(h)所示，通過蒸鍍或?yàn)R射法，在電子注入層315上形成陰極層(陰極)317，得到有機(jī)EL元件。
作為陰極層317的材料，可以使用功函數(shù)小的金屬、合金、電傳導(dǎo)性化合物，或它們的混合物，具體講，可以適當(dāng)使用鈉、鎂、鋰、鎂和銀的合金或混合金屬、銦、稀土類金屬等。
根據(jù)本實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的制造方法，如上述，以霧狀噴射的微小粒徑原料液(微透鏡形成材料)附著在疏液性基質(zhì)材料上，可以容易地形成微小的微透鏡。通過將這種微小的微透鏡設(shè)在有機(jī)EL元件的層間，與將微透鏡與每個(gè)有機(jī)EL元件對(duì)應(yīng)形成的情況比較，不要求微透鏡配置時(shí)的位置精度，而且，可降低由有機(jī)EL元件的層間折射率不同而引起的光損失。
在上述實(shí)例中，雖然在基底膜307上形成微透鏡309，但在透明電極303自身與原料液的親和性低時(shí)，也可以不使用基底膜307。將基底膜307圖案形成，通過形成親液性區(qū)域和疏液性區(qū)域，也可以形成微透鏡309。這種情況下，為了減小微透鏡309和形成下層的透明電極303之間的光損失，微透鏡形成材料與透明電極303的折射率差在0.05以下，優(yōu)選在0.02以下。進(jìn)而優(yōu)選是微透鏡形成材料和構(gòu)成透明電極303材料的折射率大致相等。在玻璃基板上形成微透鏡時(shí)，如上述，也可以通過對(duì)玻璃基板進(jìn)行蝕刻，形成微透鏡。
另外，在上述例中，微透鏡309形成在透明電極303和空穴輸送層311之間。然而，并不限于此，如圖8(a)和(b)所示，微透鏡309也可以形成在從有機(jī)發(fā)光層313到射出面330的任何一個(gè)層間或射出面330上。
而且，上述例中，將在光射出面一側(cè)(射出面?zhèn)?的基板301上形成層疊的情況作為實(shí)例進(jìn)行了說明，但不限于此，在與光射出面相反一側(cè)的基板上形成層疊的情況，也由同樣的方法，在構(gòu)成有機(jī)EL元件的層間形成微透鏡。這時(shí)的基板可以是半透明或不透明的基板。在基板內(nèi)也可以形成驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的晶體管等。
有機(jī)EL元件層的構(gòu)成，沒有僅限于上述實(shí)例，例如，可以采用以下(1)～(8)的構(gòu)成。下述(1)～(8)中依次所述了向基板上進(jìn)行層疊的層構(gòu)成。
(1)陽極(透明電極)/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極(鏡面電極)(2)陽極(透明電極)/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極(鏡面電極)(3)陽極(透明電極)/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層/陰極(鏡面電極)(4)陽極(透明電極)/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/接合層/陰極(鏡面電極)(5)陽極(透明電極)/有機(jī)發(fā)光層/陰極(鏡面電極)(6)陽極(透明電極)/空穴輸送材料·有機(jī)發(fā)光材料·電子注入材料的混合層/陰極(鏡面電極)(7)陽極(透明電極)/空穴輸送材料·有機(jī)發(fā)光材料的混合層/陰極(鏡面電極)(8)陽極(透明電極)/有機(jī)發(fā)光材料·電子注入材料的混合層/陰極(鏡面電極)
除上述外，根據(jù)需要，也可以含有空穴注入層、電子輸送層等其他層。關(guān)于這些層使用的材料，沒有特殊限定。
(電光學(xué)裝置及電子儀器)本發(fā)明的微透鏡的制造方法及有機(jī)EL元件的制造方法，適宜利用電光學(xué)裝置的電子儀器的制造方法。即，在電光學(xué)裝置和電子儀器的制造方法中，利用上述有機(jī)EL元件(有機(jī)薄膜元件)的制造方法時(shí)，可以以簡(jiǎn)便的工序提供壽命長(zhǎng)的電光學(xué)裝置和電子儀器。
在此，所謂電光學(xué)裝置，是利用電光效應(yīng)的裝置，例如有有機(jī)EL顯示裝置。
圖9示出一例有機(jī)EL裝置。如圖9所示，例如，在上述制造的有機(jī)EL元件300中，通過組合形成了薄膜晶體管的基板(以下也稱作TFT基板)200，可形成有機(jī)EL裝置。而且，TFT基板200主要是在玻璃等基板201上，由半導(dǎo)體膜213、絕緣膜203、柵極電極209、層間絕緣膜205、金屬配線211、保護(hù)膜207、像素電極215構(gòu)成。
構(gòu)成有機(jī)EL裝置的有機(jī)EL元件300的數(shù)量，可以是1個(gè)，也可以是多個(gè)。設(shè)置多個(gè)有機(jī)EL元件300時(shí)，各有機(jī)EL元件300的發(fā)光色，可以相同，也可以不同，將1種或多種有機(jī)EL元件300形成所要求的形狀，以使有機(jī)EL裝置整體的發(fā)光色形成所要求的顏色。例如，將有機(jī)EL裝置整體的發(fā)光色形成白色時(shí)，可將發(fā)紅色的有機(jī)EL元件300、發(fā)綠色光的有機(jī)EL元件、和發(fā)藍(lán)色光的有機(jī)EL元件，配置成線條型、嵌鑲型、三角形型、4像素配置型等。各個(gè)有機(jī)EL元件300的發(fā)光色，由于根據(jù)有機(jī)發(fā)光材料的種類變化，所以適當(dāng)選擇所用的有機(jī)發(fā)光材料的種類，使有機(jī)EL裝置整體的發(fā)光色形成所要求的顏色。
另外，在上述例中，雖然將頂部發(fā)射型的有機(jī)EL顯示裝置作為示例。但不限于此，也可以是底部發(fā)射型的。
上述有機(jī)EL元件雖然形成在基板上，但有機(jī)EL元件一般懼怕水分，所以可以形成1層或2層以上的保護(hù)層，覆蓋住基板上形成的有機(jī)EL元件，以防止水分浸入有機(jī)EL元件中。
這種有機(jī)EL顯示裝置可用于各種電子儀器。圖10和圖11是含有電光學(xué)裝置600(例有機(jī)EL顯示裝置)而構(gòu)成的各種電子儀器的實(shí)例的圖。
圖10(A)是適用于移動(dòng)電話機(jī)的實(shí)例，該移動(dòng)電話機(jī)830備有天線部831、聲音輸出部832、聲音輸入部833、操作部834、以及本發(fā)明的電光學(xué)裝置600。圖10(B)是適用于攝像機(jī)的實(shí)例。該攝像機(jī)840備有受像部841、操作部842、聲音輸入部843、以及電光學(xué)裝置600。圖10(C)是適用于攜帶型個(gè)人計(jì)算機(jī)(所謂PDA)的實(shí)例，該計(jì)算機(jī)850備有攝像機(jī)部851、操作部852、和電光學(xué)裝置600。圖10(D)是適用于頭部固定式顯示器的實(shí)例，該頭部固定式顯示器860備有帶子861、光學(xué)形態(tài)收容部862、以及電光學(xué)裝置600。
圖11(A)是適用于電視機(jī)的實(shí)例。該電視機(jī)900備有電光學(xué)裝置600。對(duì)于個(gè)人計(jì)算機(jī)等使用的監(jiān)視裝置同樣可適用該電光學(xué)裝置600。圖11(B)是適用于卷起式電視機(jī)的實(shí)例，該卷起式電視機(jī)910備有電光學(xué)裝置600。
另外，在上述例中，作為一例電光學(xué)裝置，雖舉出了有機(jī)EL顯示裝置，但不限于此，也能適用于使用其他各種電光學(xué)元件(例如，等離子體發(fā)光元件、電泳動(dòng)元件、液晶元件等)而構(gòu)成的電光學(xué)裝置的制造方法。而且，電光學(xué)裝置，并不限于上述實(shí)例，也可用于面光源、液晶顯示裝置或時(shí)鐘的背照光、字符顯示裝置、電飾用裝置、車載用指示器、復(fù)印機(jī)的除電用光源、打印機(jī)用光源、光調(diào)變裝置等電子儀器。
實(shí)施例實(shí)施例1首先，作為基質(zhì)材料，準(zhǔn)備了在25×75×1.1mm的透明玻璃基板上，通過濺射法成膜了作為陽極的ITO(Indium-TinOxide)膜的。這時(shí)，濺射后的平均表面粗糙度Ra為7.33nm。接著，在ITO膜上，通過涂布含有氟化烷基硅烷(FAS)的溶液，形成了備有疏液性的基底膜。接著，通過LSMCD法，在基底膜上附著含有微透鏡形成材料的液體(原料液)，形成了微透鏡前驅(qū)體。這時(shí)，作為形成微透鏡的材料，和形成陽極的材料一樣使用ITO，作為溶劑使用了酯酸丁酯。隨后，通過將微透鏡前驅(qū)體進(jìn)行干燥、退火，得到了微透鏡，由于FAS與原料液的親和性低，不會(huì)在表面上一樣地潤(rùn)濕擴(kuò)展，而形成凸透鏡狀的微小透鏡。濺射后的ITO膜表面，平坦性雖不太好，但由LSMCD法，通過形成微透鏡，也改善了ITO膜表面的平坦性。
圖12中示出所得的微透鏡的電子顯微鏡照片。
之后，通過在微透鏡層上形成空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極，得到了有機(jī)EL元件。以下對(duì)空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極的形成方法進(jìn)行說明。
首先將上述形成ITO膜的玻璃基板固定在真空蒸鍍裝置的基板夾持器上，向鉬制的電阻加熱舟內(nèi)，加入200mg N，N’-二苯基-N，N’-二-(3-甲苯基)-[1，1’-聯(lián)苯基]-4，4’-二胺(以下稱TPD)，在另一個(gè)鉬制的電阻加熱舟內(nèi)，加入200mg三(8-羥基喹啉)鋁(以下稱Alq)，將真空室內(nèi)減壓到1×10-4pa。
接著，將加入TPD的前期電阻加熱舟加熱到215～220℃，以蒸鍍速度0.1～0.3nm/秒，使TPD沉積在ITO膜上，形成了厚度60nm的空穴輸送層膜。此時(shí)的基板溫度為室溫。接著，將形成空穴輸送層膜的基板，從真空室不取出，而繼續(xù)進(jìn)行有機(jī)發(fā)光層的成膜。有機(jī)發(fā)光層的成膜是將加入Alq的電阻加熱舟加熱到275℃，以蒸鍍速度0.1～0.2nm/秒，使Alq沉積在空穴輸送層上，形成了厚度50nm的Alq層膜。此時(shí)的基板溫度仍為室溫。接著，在鉬制的電阻加熱舟內(nèi)加入1g鎂，在另一個(gè)鉬制的電阻加熱舟內(nèi)加入500mg銦，將真空室內(nèi)減壓到2×10-4pa。之后，將加入鎂的鉬制電阻加熱舟加熱到500℃左右，以1.7～2.8nm/秒蒸鍍速度蒸發(fā)鎂，同時(shí)將加入銦的鉬制電阻加熱舟加熱到800℃，以0.03～0.08nm/秒的蒸鍍速度蒸發(fā)銦，在有機(jī)發(fā)光層上由鎂和銦的混合金屬形成了厚度150nm的陰極膜(鏡面電極)。由此，得到基板上形成了陽極(ITO膜)/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極的有機(jī)EL元件。
實(shí)施例2首先，作為基質(zhì)材料在25×75×1.1nm的透明玻璃基板上，通過涂布含有氟化烷基硅烷(FAS)的溶液，形成了備有疏液性的基底膜。接著利用LSMCD法，將含有微透鏡形成材料的液體(原料液)附著在基底膜上，形成了微透鏡的前驅(qū)體。這時(shí)，作為微透鏡形成材料，使用酯酸丁酯中分散了SiO2的分散液。隨后，將微透鏡前驅(qū)體進(jìn)行干燥、退火，得到了微透鏡。FAS與原料液的親和性低，所以在表面上不能一樣濕潤(rùn)擴(kuò)展，而可以形成凸透鏡狀的微小透鏡。隨后，通過LSMCD法，在微透鏡陣列層上形成含有ITO(Indium-Tin-Oxide)的原料液膜，通過干燥、退火得到作為陽極的透明電極。通過由LSMCD法形成ITO膜，就可以形成了表面平坦的ITO膜。
隨后，通過在微透鏡層上形成空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極，得到了有機(jī)EL元件。
實(shí)施例3首先，作為基質(zhì)材料在25×75×1.1mm的透明明玻璃基板上，通過涂布含有氟化烷基硅烷(FAS)的溶液，形成了備有疏液性的基底膜。接著，通過LSMCD法，在基底膜上附著含有蝕刻保護(hù)膜形成材料的液體(原料液)，形成了多個(gè)備有凸透鏡形狀的蝕刻保護(hù)膜。其中，作為蝕刻保護(hù)膜的形成材料，使用了ITO。隨后，通過將蝕刻保護(hù)膜的圖案轉(zhuǎn)印在玻璃基板上，得到了形成一個(gè)整體微透鏡的玻璃基板。接著，由LSMCD法，在微透鏡陣列層上形成含有ITO(Indium-Tin-Oxide)的原料液膜，干燥、退火后，得到了作為陽極的透明電極。通過由LSMCD法形成ITO膜，就可以形成了表面平坦的ITO膜。
隨后，在微透鏡層上形成空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極，得到了有機(jī)EL元件。
實(shí)施例4首先，作為基質(zhì)材料在25×75×1.1mm透明玻璃基板上，涂布含有氟化烷基硅烷(FAS)的溶液，形成了備有疏液性的基底膜。接著利用VUV光對(duì)基底膜進(jìn)行掩模曝光，進(jìn)行圖案形成，分成親液性區(qū)域和疏液性區(qū)域。隨后，由LSMCD法，在形成圖案的基底膜上，形成了在醋酸丁酯中分散了SiO2原料液的膜。這時(shí)，SiO2有選擇地沉積在親液性區(qū)域內(nèi)。之后，通過干燥、退火，得到了微透鏡。接著，由LSMCD法，在上述微透鏡層狀上，形成含有ITO(Indium-Tin-Oxide)的原料液膜，通過干燥、退火，得到了作為陽極的透明電極。通過利用LSMCD法形成ITO膜，就可以形成了表面平坦的ITO膜。
隨后，通過在微透鏡層上形成空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/陰極，得到了有機(jī)EL元件。
本實(shí)施例中，由于根據(jù)親液性區(qū)域和疏液性區(qū)域的圖案而形成SiO2，所以能容易地控制表面形狀。
權(quán)利要求
1.一種微透鏡的制造方法，其特征在于，包括向基質(zhì)材料表面上噴射含有形成微透鏡材料的，與上述基質(zhì)材料表面親和性低的液體，并使其附著的工序；和使上述液體固化的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微透鏡的制造方法，其特征在于，上述基質(zhì)材料具有與上述液體的親和性比上述基質(zhì)材料表面低的基底膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微透鏡的制造方法，其特征在于，上述基底膜由自組織化單分子膜形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法，其特征在于，上述噴射液體的平均粒子徑在1μm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法，其特征在于，上述微透鏡的平均直徑在5μm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法，其特征在于，上述液體與上述基質(zhì)材料或上述基底膜的接觸角在50°以上。
7.一種微透鏡的制造方法，其特征在于，包括在上述基質(zhì)材料上，圖案化而形成對(duì)上述液體親和性不同區(qū)域的工序；在上述基質(zhì)材料表面上噴射含有形成微透鏡材料的液體，并使其附著的工序；和使上述液體固化的工序。
8.一種微透鏡的制造方法，其特征在于，包括在基質(zhì)材料的表面上，噴射含有形成蝕刻保護(hù)膜材料的，與上述基質(zhì)材料表面親和性低的液體，并使其附著形成具有凸透鏡形狀的蝕刻膜的工序；和通過對(duì)上述形成蝕刻膜的上述基質(zhì)材料進(jìn)行蝕刻，將上述蝕刻膜的形狀轉(zhuǎn)印在上述基質(zhì)材料上的工序。
9.一種有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，是含有第一工序，在基板上形成第1電極膜；第二工序，在上述第1電極膜上形成至少含有發(fā)光層的有機(jī)化合物層；和第三工序，在上述有機(jī)化合物層上形成第2電極膜的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在從上述發(fā)光層到上述有機(jī)電致發(fā)光元件射出面的任何層間或射出面上，利用權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的微透鏡的制造方法，形成微透鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)電致發(fā)光元件制造方法，其特征在于，形成上述微透鏡的材料與構(gòu)成上述微透鏡層的材料，其折射率差在0.05以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)電致發(fā)光元件制造方法，其特征在于，形成上述微透鏡的材料與構(gòu)成上述微透鏡層的材料，其折射率大致相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或11所述的有機(jī)電致發(fā)光元件制造方法，其特征在于，形成的上述微透鏡，使從上述發(fā)光層射出的光沿射出面方向聚光在上述第1電極上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9～12中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，形成的上述微透鏡，使從上述發(fā)光層射出的光沿射出面方向聚光在上述基板上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光射出效率很高的有機(jī)薄膜元件，及以簡(jiǎn)便方法制造有機(jī)薄膜元件的方法，利用該元件制造電光學(xué)裝置的方法，及制造電子儀器的方法。本發(fā)明的有機(jī)薄膜元件的制造方法，是在至少一個(gè)電極為透明電極的一對(duì)薄膜電極間含有有機(jī)薄膜的有機(jī)薄膜元件制造方法，包括向基質(zhì)材料上噴射含有透明電極形成材料的原料液，形成透明電極的工序；和在上述透明電極上形成有機(jī)薄膜的工序，從而解決了上述課題。
文檔編號(hào)G02B3/00GK1719955SQ20051006887
公開日2006年1月11日 申請(qǐng)日期2005年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者高桑敦司, 下田達(dá)也, 古澤昌宏, 三谷忠興, 山口尚登 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社, 三谷忠興