專(zhuān)利名稱(chēng):電致發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有含量子點(diǎn)的發(fā)光層的電致發(fā)光(以下有省略為EL 的情況)元件的制造方法。
背景技術(shù):
EL元件為從相對(duì)的2個(gè)電極注入的空穴和電子在發(fā)光層內(nèi)結(jié)合, 利用其能量激發(fā)發(fā)光層中的發(fā)光材料,進(jìn)行對(duì)應(yīng)于發(fā)光材料的顏色的發(fā) 光,作為自發(fā)光的面狀顯示元件受到注目。
近年來(lái)提出并開(kāi)發(fā)了具有使用由半導(dǎo)體構(gòu)成的量子點(diǎn)的發(fā)光層的 發(fā)光元件。量子點(diǎn)為半導(dǎo)體的原子多個(gè)聚集、構(gòu)成數(shù)nm 數(shù)十nm左右 的結(jié)構(gòu),當(dāng)結(jié)晶小達(dá)這種納米尺寸時(shí),則并非是連續(xù)的帶結(jié)構(gòu),而是構(gòu) 成離散的能級(jí)。即,由于量子尺寸效應(yīng)顯著地呈現(xiàn),因此與尺寸大于量 子點(diǎn)的塊狀結(jié)晶相比,電子的封閉效果更高,可以提高激發(fā)子復(fù)合的幾 率。
而且,使用量子點(diǎn)的發(fā)光元件中,可以不改變發(fā)光元件的構(gòu)成,而 調(diào)整發(fā)光頻率數(shù)。量子點(diǎn)通過(guò)量子封閉效果,顯示依賴(lài)于大小的光學(xué)特 性。例如,通過(guò)僅改變量子點(diǎn)的大小,可以將由CdSe構(gòu)成的量子點(diǎn)的 發(fā)光色從藍(lán)色變化成紅色。而且,量子點(diǎn)可以以較窄的半幅值發(fā)光,例 如可以使半幅值小于30nm。因而,可以說(shuō)量子點(diǎn)作為發(fā)光層的材料優(yōu)異。
應(yīng)說(shuō)明的是,量子點(diǎn)有時(shí)也^C稱(chēng)作納米晶體、微粒子、膠體或簇等, 這里產(chǎn)生量子尺寸效應(yīng)的物質(zhì)與量子點(diǎn)相同。
使用這種量子點(diǎn)的發(fā)光層的成膜方法例如已知使用含有在表面上 附著有三正辛基氧化膦(TOPO)等有機(jī)配體的量子點(diǎn)的膠體溶液的旋 涂法以及浸涂法等(例如參照特表2005-522005號(hào)公報(bào)和特表2006-520077號(hào)公報(bào))。該有機(jī)配體附著在量子點(diǎn)的表面上,使量子點(diǎn) 的分散穩(wěn)定性良好。
但是,上述有機(jī)配體多不會(huì)對(duì)發(fā)光起作用。而且,在4吏用上述有機(jī) 配體附著在表面上的量子點(diǎn)的發(fā)光層中,由于發(fā)光層內(nèi)的量子點(diǎn)的穩(wěn)定 性差,因此有影響壽命特性的危險(xiǎn)。特別是,當(dāng)量子點(diǎn)為磷光材料時(shí), 與熒光材料相比,磷光材料的壽命更長(zhǎng),因此壽命特性易于受到影響。 因而,為了制成高效且長(zhǎng)壽命的EL元件,優(yōu)選除去發(fā)光層中的有機(jī)配 體。
另外,在使用上述量子點(diǎn)成膜的發(fā)光層中,由于有機(jī)配體附著在量 子點(diǎn)的表面上,因此相鄰量子點(diǎn)之間的距離達(dá)到有機(jī)配體的約2倍的長(zhǎng) 度。因而,有發(fā)光層的導(dǎo)電性降低的危險(xiǎn)。另外,當(dāng)發(fā)光層的導(dǎo)電性低 時(shí),對(duì)發(fā)光特性造成不良影響。
因而,上述特表2006-520077號(hào)公報(bào)提出了在溫度300。C下對(duì)有機(jī) 配體為吡咬、含有表面附著有吡啶的量子點(diǎn)的光學(xué)層進(jìn)行壓縮(燒結(jié)) 或者在溫度150°C、壓力約1000bar下進(jìn)行壓縮(燒結(jié)),使吡啶氣化 的方法。但是,上述特表2006-520077號(hào)公報(bào)僅公開(kāi)了有機(jī)配體為吡啶 的情況,對(duì)于除去其它有才幾配體的方法并未詳細(xì)說(shuō)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述事實(shí)而完成,其目的在于提供能夠適用于各種有機(jī) 配體,發(fā)光特性和壽命特性良好的具有含量子點(diǎn)的發(fā)光層的EL元件的 制造方法。
為了達(dá)成上述目的,本發(fā)明的第一方式提供電致發(fā)光元件的制造方 法,其特征在于包括以下工序 準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,
在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,
在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光 層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,
對(duì)上述發(fā)光層實(shí)施UV-臭氧洗滌,從上述量子點(diǎn)中除去上述有機(jī)配 體的有機(jī)配體除去工序,和
在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的 第2電極層形成工序。通過(guò)該構(gòu)成,由于利用UV-臭氧洗滌除去發(fā)光層中的有機(jī)配體,因
此可以除去各種有機(jī)配體。由此,能夠獲得高效且長(zhǎng)壽命的EL元件。
另外,本發(fā)明的第一方式還可以具備在上述第1電^ l層形成工序和 上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、在上述第1電極層上形成由具有空穴 注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。 其原因在于,使用無(wú)機(jī)材料形成空穴注入傳輸層時(shí),空穴注入傳輸層相 對(duì)于UV-臭氧洗滌穩(wěn)定。
而且,本發(fā)明的第一方式中,上述量子點(diǎn)優(yōu)選具有由半導(dǎo)體微粒子 形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成 的殼部。其原因在于,通過(guò)成為這種構(gòu)成,量子點(diǎn)被穩(wěn)定化。
本發(fā)明的第二方式提供電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于包括 以下工序
準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,
在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,
在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光 層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,
對(duì)上述發(fā)光層實(shí)施等離子體照射,從上述量子點(diǎn)中除去上述有機(jī)配 體的有機(jī)配體除去工序,和
在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的 第2電極層形成工序。
通過(guò)該構(gòu)成,由于利用等離子體照射除去發(fā)光層中的有機(jī)配體,因 此可以除去各種有機(jī)配體。由此,能夠獲得高效且長(zhǎng)壽命的EL元件。
另外,本發(fā)明的第二方式還可以具備在上述第1電才及層形成工序和 上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、在上述笫1電極層上形成由具有空穴 注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。 其原因在于,使用無(wú)機(jī)材料形成空穴注入傳輸層時(shí),空穴注入傳輸層相 對(duì)于UV-臭氧洗滌穩(wěn)定。
而且,本發(fā)明的第二方式中,上述量子點(diǎn)優(yōu)選具有由半導(dǎo)體微粒子 形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成 的殼部。其原因在于,通過(guò)成為這種構(gòu)成,量子點(diǎn)被穩(wěn)定化。
本發(fā)明的第三方式提供電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于包括 以下工序準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,
在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,
在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光 層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,
在上述發(fā)光層的上方配置至少含有光催化劑的光催化劑處理層的 光催化劑處理層配置工序,
對(duì)上述光催化劑處理層進(jìn)行能量照射,從上述量子點(diǎn)中除去上述有 機(jī)配體的有機(jī)配體除去工序,和
在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的 第2電極層形成工序。
通過(guò)該構(gòu)成,由于通過(guò)利用上述光催化劑處理層基^1的除去處理來(lái) 除去發(fā)光層中的有機(jī)配體,因此可以除去各種有機(jī)配體。由此,能夠獲 得高效且長(zhǎng)壽命的EL元件。
另外,本發(fā)明的第三方式還可以具備在上述笫1電才及層形成工序和 上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、在上述第1電極層上形成由具有空穴 注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。 其原因在于,使用無(wú)機(jī)材料形成空穴注入傳輸層時(shí),空穴注入傳輸層相 對(duì)于UV-臭氧洗滌穩(wěn)定。
而且,本發(fā)明的第三方式中,上述量子點(diǎn)優(yōu)選具有由半導(dǎo)體微粒子 形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成 的殼部。其原因在于,通過(guò)成為這種構(gòu)成,量子點(diǎn)被穩(wěn)定化。
通過(guò)本發(fā)明,由于利用UV-臭氧洗滌、等離子體照射或光催化劑處 理層基板除去發(fā)光層中的有機(jī)配體,因此發(fā)揮可以適用于除去各種有機(jī) 配體、且能夠獲得高效且長(zhǎng)壽命的電致發(fā)光元件的效果。
圖1為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的EL元件制造方法之一例的工序圖。
圖2為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式中使用的周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量 子點(diǎn)的模式圖。
圖2A為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式一例的量子點(diǎn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的^t式圖。 圖3為表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的EL元件制造方法之一例的工序圖。
圖4為表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的EL元件制造方法之一例的工序圖。
圖5為表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的EL元件制造方法其它例的工序圖。
圖6為表示本發(fā)明第3實(shí)施方式的EL元件制造方法之一例的工序圖。
圖7為表示本發(fā)明笫3實(shí)施方式的EL元件制造方法其它例的工序圖。
具體實(shí)施例方式
以下詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的EL元件的制造方法。本發(fā)明的EL元件制 造方法根據(jù)有機(jī)配體除去工序中的除去處理可以分為3個(gè)實(shí)施方式。以 下說(shuō)明各個(gè)實(shí)施方式。
I.第1實(shí)施方式
參照
本實(shí)施方式的EL元件的制造方法。
本發(fā)明EL元件制造的第1實(shí)施方式的特征在于具備以下工序準(zhǔn) 備基板1的基板準(zhǔn)備工序;在基板1上形成第1電極層2的第1電極層 形成工序;在第1電極層2上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子 點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層3的發(fā)光層形成工序;對(duì)發(fā) 光層3實(shí)施UV-臭氧洗滌,從量子點(diǎn)22中除去有機(jī)配體21的有機(jī)配體 除去工序;在從量子點(diǎn)22中除去有機(jī)配體21的發(fā)光層3上形成第2電 極層4的第2電極層形成工序(參照?qǐng)D1 (a) - (c))。
應(yīng)說(shuō)明的是,本發(fā)明中,"除去有機(jī)配體21"并非僅指在不伴有殘留 物(殘基)的情況下除去有機(jī)配體21的情況,還包括伴隨殘留物(殘 基)除去有機(jī)配體21的情況(參照?qǐng)D2)。
圖1為表示本實(shí)施方式的EL元件制造方法之一例的工序圖。首先 準(zhǔn)備基板1 (基板準(zhǔn)備工序)。接著,在基板1上形成第1電極層2 (第 1電極層形成工序)。接著,在第1電極層2上涂布含有周?chē)渲糜杏?機(jī)配體21的量子點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液(參照?qǐng)D2),形成發(fā)光 層3 (圖1 (a)發(fā)光層形成工序)。
上述發(fā)光層形成用涂布液中,使用圖2所示的周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子點(diǎn)22。即,有機(jī)配體21附著在量子點(diǎn)22的表面上,這種有 機(jī)配體21附著在表面上的量子點(diǎn)22用于發(fā)光層形成用涂布液中。
接著,向發(fā)光層3照射包含185nm和254nm波長(zhǎng)的紫外線(xiàn)11 (圖 1 (b)有機(jī)配體除去工序)。通過(guò)波長(zhǎng)185nm的紫外線(xiàn)由空氣的氧(02) 產(chǎn)生臭氧(03),通過(guò)波長(zhǎng)254nm的紫外線(xiàn)將臭氧(03)分解為氧(02) 和活性氧(O),多個(gè)活性氧存在于發(fā)光層3附近。當(dāng)發(fā)光層3與活性 氧相接觸時(shí),發(fā)光層3中所含的有機(jī)配體21與活性氧反應(yīng),成為揮發(fā) 性物質(zhì)被除去。將其稱(chēng)作uv-臭氧洗滌。
接著,在從量子點(diǎn)22中除去有機(jī)配體21的發(fā)光層3上形成第2電 極層4 (圖1 ( c )、第2電極層形成工序)。
uv-臭氧洗滌中可以容易地除去各種有機(jī)物。而且,通過(guò)本實(shí)施方 式,利用uv-臭氧洗滌除去發(fā)光層3中的各種有機(jī)配體21。由此,能夠 獲得高效且長(zhǎng)壽命的el元件。另外,在有機(jī)配體除去工序后使用涂布 法在發(fā)光層3上形成電子傳輸層等時(shí),可以提高發(fā)光層3和電子傳輸層 等的密合性。
以下"^兌明el元件的制造方法的各工序。
1.發(fā)光層形成工序
本實(shí)施方式的發(fā)光層形成工序?yàn)樵谛纬捎械?電極層2的基板1上 涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液, 形成發(fā)光層3的工序。
以下說(shuō)明發(fā)光層形成用涂布液、發(fā)光層3的形成方法、基板l和第 1電極層2。
(1 )發(fā)光層形成用涂布液
本實(shí)施方式中使用的發(fā)光層形成用涂布液含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配 體21的量子點(diǎn)22 (參照?qǐng)D2),通常周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子點(diǎn) 22分散在溶劑中。以下說(shuō)明發(fā)光層形成用涂布液的各構(gòu)成。 (i)量子點(diǎn)22
作為本實(shí)施方式中使用的量子點(diǎn)22,只要是發(fā)出熒光或磷光則無(wú)特 別限定。其中,量子點(diǎn)22優(yōu)選含有所謂的化合物半導(dǎo)體?;衔锇雽?dǎo) 體例如可以舉出iv族化合物、i-vii族化合物、ii-vi族化合物、ii-v族
化合物、m-vi族化合物、ni-v族的化合物、iv-vi族化合物、i-ni-vi 族的化合物、n-iv-vi族的化合物、n-iv-v族的化合物等。具體地可以舉出ZnS、 ZnSe、 ZnTe、 CdS、 CdSe、 CdTe、 HgS、 HgSe、 HgTe、 A1N、 A1P、 AlAs、 AlSb、 GaN、 GaP、 GaAs、 GaSb、 GaSe、固、InP、 InAs、 InSb、 T1N、 T1P、 TlAs、 TlSb、 PbS、 PbSe、 PbTe或它們的混合物。其 中,從常用性和光學(xué)特性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選CdSe。
量子點(diǎn)22可以^5l由由半導(dǎo)體微粒子形成的芯部22c構(gòu)成,還可以 具有由半導(dǎo)體微粒子形成的芯部22c;包覆芯部22c、由帶隙大于半導(dǎo) 體微粒子的材料構(gòu)成的殼部22s (參照?qǐng)D2A)。其中,量子點(diǎn)22優(yōu)選 具有上述芯部22c和上述殼部22s。即,量子點(diǎn)22優(yōu)選為具有芯殼結(jié)構(gòu) 的芯殼型量子點(diǎn)。其原因在于,量子點(diǎn)22的穩(wěn)定性提高。
子。 、" ' 乙、 , "、"
另外,作為殼部22s所用的材料,只要是帶隙大于上述半導(dǎo)體微粒 子的材料則無(wú)特別限定,優(yōu)選與上述半導(dǎo)體微粒子同樣為上述化合物半 導(dǎo)體。此時(shí),殼部22s所用的化合物半導(dǎo)體可以與芯部22c所用化合物 半導(dǎo)體相同或不同。
上述芯殼型量子點(diǎn)例如在為芯部22c/殼部22s時(shí),可以舉出 CdSe/CdS、 CdSe/ZnS、 CdTe/CdS、 InP/ZnS、 GaP/ZnS、 Si/ZnS、 InN/GaN、 InP/CdSSe、 InP/ZnSeTe、 GalnP/ZnSe、 GalnP/ZnS、 Si/AlP、 InP/ZnSTe、 GalnP/ZnSTe、 GalnP/ZnSSe等。其中,從常用性和光學(xué)特性的觀點(diǎn)出發(fā), 優(yōu)選CdSe/ZnS。
另外,量子點(diǎn)22的形狀例如可以舉出球形、棒狀、圓盤(pán)狀等。 應(yīng)說(shuō)明的是,量子點(diǎn)22的形狀可以利用透射型電子顯微鏡(TEM) 確認(rèn)。
量子點(diǎn)22的粒徑優(yōu)選小于20nm、其中優(yōu)選lnm~ 15nm范圍內(nèi)、 特別優(yōu)選為lnm-10nm范圍內(nèi)。其原因在于,量子點(diǎn)22的粒徑過(guò)大, 則有無(wú)法獲得量子尺寸效應(yīng)的可能。
量子點(diǎn)22由于隨其粒徑顯示不同的發(fā)光光語(yǔ),因此可以對(duì)應(yīng)目標(biāo) 顏色適當(dāng)選擇量子點(diǎn)22的粒徑。例如,為CdSe/ZnS構(gòu)成的芯殼型量子 點(diǎn)時(shí),隨著粒徑增大,發(fā)光波譜向長(zhǎng)波長(zhǎng)側(cè)偏移,粒徑為5.2nm時(shí)顯示 紅色,粒徑為1.9nm時(shí)顯示藍(lán)色。
另外,量子點(diǎn)22的粒徑分布優(yōu)選比較狹窄。
應(yīng)說(shuō)明的是,量子點(diǎn)22的粒徑可以通過(guò)透射型電子顯微鏡(TEM)、粉末X射線(xiàn)衍射(XRD)圖案或UV/Vis吸收光譜確認(rèn)。
作為發(fā)光層形成用涂布液中周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子點(diǎn)22的 含量在以發(fā)光層形成用涂布液中的固態(tài)成分為100質(zhì)量%時(shí),優(yōu)選為50 質(zhì)量% ~ 100質(zhì)量%的范圍內(nèi),其中優(yōu)選60質(zhì)量% ~ 100質(zhì)量%的范圍內(nèi)。 其原因在于,上述含量過(guò)少時(shí),有無(wú)法獲得充分發(fā)光的可能。另外,上 述含量過(guò)多時(shí),有發(fā)光層3的成膜變難的情況。
作為量子點(diǎn)22的合成方法,可以參照特表2005-522005號(hào)公報(bào)、特 表2006-520077號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2007-21670號(hào)公報(bào)等。
另外,還可以將附著在量子點(diǎn)22表面的有機(jī)配體21交換成其它有 機(jī)配體21。例如,通過(guò)在惰性氣體氣氛下混合并加熱想要大量置換的其 它有機(jī)配體22和表面附著有有機(jī)配體21的量子點(diǎn)22,可以將附著在量 子點(diǎn)22表面的有機(jī)配體21置換成其它有機(jī)配體21。另外,通過(guò)將表面 附著有有機(jī)配體21的量子點(diǎn)22與大量的硅烷偶聯(lián)劑混合,可以將附著 在量子點(diǎn)22表面上的有機(jī)配體21置換成硅烷偶聯(lián)劑。置換成硅烷偶聯(lián) 劑時(shí)的溫度可以為室溫左右。
應(yīng)說(shuō)明的是,對(duì)于有機(jī)配體21的置換方法可以參照特開(kāi)2007-21670 號(hào)公報(bào)等。
作為T(mén)OPO等附著有有機(jī)配體21的量子點(diǎn)22的市售品例如可以使 用evident TECHNOLOGIES社制的熒光性半導(dǎo)體納米晶體"工1^ 4卜、、少
卜"等。
(ii),才幾酉己^21
本實(shí)施方式中使用的有機(jī)配體可以使用一般作為量子點(diǎn)22的有機(jī) 配體21使用的物質(zhì)。例如,可以舉出三正辛基膦(TOP)等烷基膦、三 正辛基氧化膦(TOPO)等烷基氧化膦,烷基膦酸、三羥丙基膦(tHPP) 等烷基次膦酸,吡啶、呋喃、十六胺等。
另夕卜,作為有機(jī)配體21,還可以使用硅烷偶聯(lián)劑。硅烷偶聯(lián)劑由于 分子設(shè)計(jì)較容易,因此通過(guò)使用具有各種官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑,可以發(fā) 揮相對(duì)于溶劑的分散穩(wěn)定性、控制反應(yīng)性。另外,硅烷偶聯(lián)劑所含的各
種官能團(tuán)由于可以使用后述有機(jī)配體除去工序除去,因此通過(guò)除去各種 官能團(tuán),可以提高壽命特性。
作為硅烷偶聯(lián)劑,例如可以舉出(1 )氯或烷氧基硅烷等、(2 )反 應(yīng)性^圭酮。為上述(l)時(shí),優(yōu)選使用通式Y(jié)nSiX(4w (這里,Y表示烷基、 氟烷基、乙烯基、氨基、苯基或環(huán)氧基,X表示烷氧基、乙酰基或卣原 子。n為0 3的整數(shù)。)所示的硅化合物。該硅化合物中,上述X、 Y 使用后述的有機(jī)配體除去工序除去。Y所示基團(tuán)的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~ 20的范圍內(nèi),X所示烷氧基優(yōu)選為曱氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。 上述式所示的珪化合物具體地可以使用特開(kāi)2000-249821號(hào)公凈艮記載的 物質(zhì)等。
另外,作為上述(2)的反應(yīng)性硅酮,可以舉出具有下述通式所示 骨架的化合物。
<formula>formula see original document page 12</formula>
n為2以上的整數(shù),Rl、 R2分別表示碳原子數(shù)1 ~ 10的取代或非取 代的烷基、烯基、芳基或氰基烷基,以摩爾比計(jì)為整體40%以下者為乙 烯基、苯基、卣代苯基。另外,Rl、 R2為甲基時(shí)由于表面能最小,因 此優(yōu)選,優(yōu)選以摩爾比計(jì),甲基為60%以上。另外,鏈末端或側(cè)鏈具有 分子鏈中至少1個(gè)以上羥基等反應(yīng)性基團(tuán)。上述化合物中,上述R1、 R2用后述的有機(jī)配體除去工序除去。
(iii) 溶劑
作為本實(shí)施方式所用發(fā)光層形成用涂布液中能夠使用的溶劑只要 與上述周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21的量子點(diǎn)22混合,則無(wú)特別限定。這種 溶劑例如可以舉出二甲苯、甲苯、環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、 四曱基苯等芳香族烴系溶劑,吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、曱基吡 咯烷酮等芳香族雜環(huán)化合物系溶劑,己烷、戊烷、庚烷、環(huán)己烷等脂肪 族烴系溶劑等。這些溶劑可以單獨(dú)使用還可以混合使用。
(iv) 其它
本實(shí)施方式中使用的發(fā)光層形成用涂布液中可以添加各種添加劑。 例如,通過(guò)噴墨法形成發(fā)光層3時(shí),為了提高噴出性,可以添加表面活性劑等。
另外,本實(shí)施方式中例如在形成紅色、綠色和藍(lán)色的三原色發(fā)光層 3時(shí),使用紅色、綠色和藍(lán)色的各色發(fā)光層形成用涂布液。如上所述, 量子點(diǎn)22由于隨其粒徑不同顯示不同的發(fā)光光譜,因此對(duì)應(yīng)各色調(diào)整
量子點(diǎn)22的粒徑。
(2)發(fā)光層3的形成方法
本實(shí)施方式中,在形成有第1電極層2的基板1上涂布上述發(fā)光層 形成用涂布液,形成發(fā)光層3。
作為發(fā)光層形成用涂布液的涂布方法,例如可以舉出旋涂法、噴墨 法、澆鑄法、LB法、分配法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、 輥涂法、絲棒涂布法、浸涂法、刮刀涂法、噴涂法、撓性印刷法、膠印 印刷法、絲網(wǎng)印刷法、凹版印刷法等。
另外,還可以在形成有第1電極層2的基板1的整個(gè)面上形成發(fā)光 層3,還可以形成為圖案狀。
作為發(fā)光層3的圖案形成方法,可以使用一般的發(fā)光層3的圖案形 成方法,例如可以舉出光刻法、利用含有光催化劑的層的方法等。
上述光刻法例如可以舉出蝕刻法、剝離(liftoff)法。
蝕刻法可以4吏用一^&的方法。蝕刻法例如可以為具有以下工序的方 法在形成有第1電極層2的基板1上形成發(fā)光層3的發(fā)光層形成工序、 在發(fā)光層3上形成光致抗蝕劑層的光致抗蝕劑層形成工序、將光致抗蝕 劑層圖案形成的光致抗蝕劑層圖案形成工序、將除去光致抗蝕劑層而露 出部分的發(fā)光層3蝕刻的發(fā)光層圖案形成工序、將殘存的光致抗蝕劑層 除去的光致抗蝕劑層除去形成工序。
應(yīng)說(shuō)明的是,上述蝕刻法例如詳細(xì)地記載于特開(kāi)2004-6231號(hào)公報(bào)等。
另外,剝離法可以使用一般的方法。剝離法例如可以為具有以下工 序的方法在形成有第1電極層2的基板1上形成光致抗蝕劑層的光致 抗蝕劑層形成工序、將光致抗蝕劑層圖案形成的光致抗蝕劑層圖案形成 工序、在形成有圖案狀光致抗蝕劑層的基板1上形成發(fā)光層3的發(fā)光層 形成工序、將殘存的光致抗蝕劑層除去將發(fā)光層3剝離的發(fā)光層圖案形 成工序。
另外,作為利用含有上述光催化劑的層的方法,例如可以為具有以下工序的方法在形成有第1電極層2的基板1上形成含有光催化劑、 潤(rùn)濕性由于隨著能量照射的光催化劑的作用而變化的潤(rùn)濕性變化層的 潤(rùn)濕性變化層形成工序;通過(guò)以圖案狀向潤(rùn)濕性變化層照射能量,在潤(rùn) 濕性變化層表面上形成由親液性區(qū)域和疏液性區(qū)域構(gòu)成的潤(rùn)濕性變化 圖案的潤(rùn)濕性變化圖案形成工序;在親液性區(qū)域上形成發(fā)光層3的發(fā)光 層形成工序。另外,例如還可以為具有以下工序的方法
在形成有第1電極層2的基板1上形成潤(rùn)濕性由于伴隨能量照射的
于潤(rùn)濕性變化層,空出伴k能量照射一的光;崔化劑的作用能影響到的間 隙,配置基體上形成有至少含光催化劑的光催化劑處理層的光催化劑處 理層基板,通過(guò)圖案狀地照射能量,在潤(rùn)濕性變化層表面上形成由親液 性區(qū)域和疏液性區(qū)域構(gòu)成的潤(rùn)濕性變化圖案的潤(rùn)濕性變化圖案形成工 序;在親液性區(qū)域上形成發(fā)光層3的發(fā)光層形成工序。
應(yīng)說(shuō)明的是,利用含有上述光催化劑的層的方法例如詳細(xì)地記載于 特開(kāi)2006-310036號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2005-300926號(hào)公報(bào)等。
作為發(fā)光層3的厚度,只要是能夠表現(xiàn)提供電子與空穴復(fù)合場(chǎng)所進(jìn) 行發(fā)光的功能的厚度,則無(wú)特別限定,例如可以為lnm 200nm左右、 其中優(yōu)選lnm~ 100nm的范圍。其原因在于,發(fā)光層3的厚度過(guò)厚時(shí), UV-臭氧處理不會(huì)到達(dá)發(fā)光層3的內(nèi)部,難以除去發(fā)光層3內(nèi)部的有機(jī) 配體21,利用UV-臭氧處理的有機(jī)配體21的除去需要長(zhǎng)時(shí)間。 (3 )基板1
本實(shí)施方式所用的基板1可以具有透明性,也可以沒(méi)有。例如圖1 (c)所示的EL元件在為底部放射型時(shí),基板l優(yōu)選具有透明性。而圖 1 (c)所示的EL元件在為頂部放射型時(shí),基板l不要求透明性。另夕卜, 圖1 (c)所示EL元件從兩面出射光時(shí),優(yōu)選基板l具有透明性。
具有透明性的基板1例如可以使用玻璃等無(wú)機(jī)材料、透明樹(shù)脂等。 上述透明樹(shù)脂只要是能夠成形為膜狀則無(wú)特別限定,優(yōu)選透明性 高,耐溶劑性、耐熱性較高。這種透明樹(shù)脂例如可以舉出聚醚砜、聚對(duì) 苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、 聚氟乙烯(PFV)、聚丙烯酸酯(PA)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、 非晶質(zhì)聚烯烴、或氟系樹(shù)脂等。 (4)第1電極層2本實(shí)施方式使用的第1電極層2可以為陽(yáng)極也可以為陰極。 一般在
制造EL元件時(shí),由于從陽(yáng)極側(cè)層壓能夠穩(wěn)定地制作EL元件,因此優(yōu)選 第1電極層2為陽(yáng)極。
陽(yáng)極優(yōu)選使用功函數(shù)大的導(dǎo)電性材料,使得空穴易于注入。另一方 面,陰極優(yōu)選使用功函數(shù)小的導(dǎo)電性材料,使得電子易于注入。導(dǎo)電性 材料可以使用通常電極中使用的材料。
其中,導(dǎo)電性材料優(yōu)選相對(duì)于UV-臭氧洗滌具有耐性。本實(shí)施方式 中,如圖1 (b)所示,對(duì)形成在第1電極層2上的發(fā)光層3實(shí)施UV-臭氧洗滌。因此,第1電極層2所用的導(dǎo)電性材料優(yōu)選相對(duì)于該UV-臭 氧洗滌具有耐性。
這種導(dǎo)電性材料可以舉出金屬材料、無(wú)機(jī)化合物等。
另外,第1電極層2可以具有或沒(méi)有透明性,對(duì)應(yīng)光的出射面適當(dāng) 選擇。例如,在圖1 (c)所示EL元件為底部放射型時(shí),第1電極層2 優(yōu)選具有透明性。另一方面,圖1 (c)所示EL元件為頂部放射型時(shí), 第1電極層2不要求透明性。另外,圖1 (c)所示EL元件在從兩面出 射光時(shí),優(yōu)選笫1電極層2具有透明性。
具有透明性的導(dǎo)電性材料優(yōu)選如上所述對(duì)UV-臭氧洗滌具有耐性 者,作為優(yōu)選例子可以舉出In-Zn-O(IZO) 、 In-Sn畫(huà)O (ITO ) 、 Zn畫(huà)O-Al、 Zn-Sn-O等。另外,在不要求透明性時(shí),作為導(dǎo)電性材料優(yōu)選如上所述 對(duì)UV-臭氧洗滌具有耐性者,可以使用金屬,具體地可以舉出Au、 Ta、 W、 Pt、 Ni、 Pd、 Cr或Al合金、Ni合金、Cr合金等。
第1電極層2可以為陽(yáng)極或陰極的任一個(gè),優(yōu)選電阻較小。
第1電極層2的成膜方法可以使用一般的電極成膜方法,可以舉出 -減射法、離子鍍法、真空蒸鍍法等。另外,第1電極層2的圖案形成方 法可以舉出光刻法。
2.有機(jī)配體除去工序
滌,除去上述有機(jī)配體21的工序。
UV-臭氧處理只要能夠除去有機(jī)配體21則無(wú)特別限定。 作為照射紫外線(xiàn)時(shí)的氣氛,可以為空氣氣氛、含有臭氧的氧氣氛、
含有臭氧的空氣氣氛等。
另外,照射紫外線(xiàn)時(shí),可以加熱形成有發(fā)光層3的基板1。由此,可以高效地除去發(fā)光層3中的有機(jī)配體21。加熱溫度可以設(shè)定為60°C ~ 40(TC左右。
應(yīng)說(shuō)明的是,當(dāng)有機(jī)配體21為硅烷偶聯(lián)劑時(shí),為了控制硅烷偶聯(lián) 劑的反應(yīng)性,不進(jìn)4于加熱。
上述UV-臭氧洗滌通常對(duì)形成有發(fā)光層3的整個(gè)基板1實(shí)施。 應(yīng)說(shuō)明的是,除去有機(jī)物例如可以通過(guò)傅利葉變換紅外分光分析 (FT-IR)、飛行時(shí)間型二次離子質(zhì)量分析(TOF-SIM)等確認(rèn)。
3. 第2電極層形成工序
本實(shí)施方式的第2電極層形成工序?yàn)樵诔チ松鲜鲇袡C(jī)配體21的 發(fā)光層3上形成第2電極層4的工序。
第2電極層4只要為與第1電極層2相對(duì)的電極即可,可以為陽(yáng)極, 還可以為陰才及。
作為形成第2電極層4的材料,只要是具有導(dǎo)電性的材料則無(wú)特別 限定。例如從第2電極層4側(cè)出射光時(shí),優(yōu)選第2電極層4具有透明性。 另一方面,從第1電極層2側(cè)出射光時(shí),第2電極層4不要求透明性。 應(yīng)說(shuō)明的是,對(duì)于具有導(dǎo)電性的材料,由于與上述第1電極層2所記載 的相同,這里省略說(shuō)明。
另外,第2電極層4的成膜方法和圖案形成方法由于與上迷第1電 極層2的成膜方法和圖案形成方法相同,因此這里省略說(shuō)明。
4. 空穴注入傳輸層形成工序
本實(shí)施方式中,如圖3(a)- (d)所示,還可以在第1電極層形成 工序和發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行在第1電極層2上形成具有空穴注入性 的空穴注入傳輸層5的空穴注入傳輸層形成工序(參照?qǐng)D3(a) (b))。 通過(guò)設(shè)置空穴注入傳輸層5,由于空穴向發(fā)光層3的注入穩(wěn)定化、空穴 的傳輸變得順暢,因此可以提高發(fā)光效率。
空穴注入傳輸層5可以為具有穩(wěn)定地將由陽(yáng)極注入的空穴注入到發(fā) 光層3內(nèi)的空穴注入功能的空穴注入層,還可以為具有將由陽(yáng)極注入的 空穴傳輸?shù)桨l(fā)光層3內(nèi)的空穴傳輸功能的空穴傳輸層,還可以層壓有空 穴注入層和空穴傳輸層,還可以是具有空穴注入功能和空穴傳輸功能兩 者的單一層。
作為空穴注入傳輸層5所使用的材料,根據(jù)空穴注入傳輸層5所要 求的性能適當(dāng)選擇,其中優(yōu)選為無(wú)機(jī)材料。本發(fā)明中,如圖3(c)所示,對(duì)形成在空穴注入傳輸層5上的發(fā)光層3實(shí)施UV-臭氧洗滌。因此,空 穴注入傳輸層5所使用的材料優(yōu)選相對(duì)于該UV-臭氧洗滌具有耐性,優(yōu) 選無(wú)機(jī)材料。為無(wú)機(jī)材料時(shí),相對(duì)于上述UV-臭氧洗涂穩(wěn)定。
作為空穴注入層所使用的空穴注入材料,只要是能夠穩(wěn)定化空穴向 發(fā)光層3內(nèi)的注入的材料則無(wú)特別限定,如上所述優(yōu)選為具有空穴注入 性的無(wú)機(jī)材料。具有空穴注入性的無(wú)機(jī)材料例如可以舉出氧化釩、氧化 鉬、氧化釕、氧化鋁等氧化物等。這些材料可以單獨(dú)使用,還可以并用 2種以上。
空穴注入層的膜厚只要是能夠充分地發(fā)揮其功能的膜厚則無(wú)特別 限定,具體地優(yōu)選lnm 200nm的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為5nm ~ 100nm的范圍內(nèi)。
另外,作為空穴傳輸層所使用的空穴傳輸材料,只要是能夠?qū)年?yáng) 極注入的空穴穩(wěn)定地傳輸至發(fā)光層3內(nèi)的材料則無(wú)特別限定,如上所述, 優(yōu)選具有空穴傳輸性的無(wú)機(jī)材料。具有空穴傳輸性的無(wú)機(jī)材料例如可以 舉出氯化鐵、氯化鋁、氯化鉀、氯化銦、五氯化銻、三氧化鉬(Mo03)、 五氧化釩(V205)等路易斯酸化合物。其中優(yōu)選使用三氧化鉬(Mo03)、 五氧化釩(V205)等金屬氧化物。
空穴傳輸層的膜厚只要是其功能充分發(fā)揮的膜厚則無(wú)特別限定,具 體地優(yōu)選lnm ~ 200nm的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為5nm ~ 100nm的范圍內(nèi)。
作為空穴注入傳輸層5的形成方法例如可以使用真空蒸鍍法。
5.電子注入傳輸層形成工序
本實(shí)施方式中,可以在上述發(fā)光層形成工序后進(jìn)行在上述發(fā)光層3 上形成電子注入傳輸層的電子注入傳輸層形成工序。通過(guò)設(shè)置電子注入 傳輸層,由于電子向發(fā)光層3的注入穩(wěn)定化、電子的傳輸變得順暢,因 此可以提高發(fā)光效率。
電子注入傳輸層可以為具有將由陰極注入的電子穩(wěn)定地注入到發(fā) 光層3內(nèi)的電子注入功能的電子注入層,還可以為具有將由陰極注入的 電子傳輸?shù)桨l(fā)光層3內(nèi)的電子傳輸功能的電子傳輸層,還可以層壓有電 子注入層和電子傳輸層,還可以是具有電子注入功能和電子傳輸功能兩 者的單一層。
作為電子注入層所使用的電子注入材料,只要是能夠穩(wěn)定化電子向 發(fā)光層3內(nèi)的注入的材料則無(wú)特別限定,例如可以舉出Ba、 Ca、 Li、Cs、 Mg、 Sr等堿金屬或堿土類(lèi)金屬的單體,氧化鋁鋰合金等的堿金屬 的合金,氧化鎂、氧化鍶等堿金屬或堿土類(lèi)金屬的氧化物,氟化鎂、氟 化釣、氟化鍶、氟化鋇、氟化鋰、氟化銫等堿金屬或堿土類(lèi)金屬的氟化 物,聚甲基丙烯酸曱酯聚苯乙烯磺酸鈉等堿金屬的有機(jī)絡(luò)合物等。另夕卜, 還可以如Ca/LiF般,將它們層壓后使用。
電子注入層的膜厚只要是其功能充分發(fā)揮的膜厚則無(wú)特別限定,具 體地優(yōu)選0. lnm ~ 200nm的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為0.5nm ~ 100nm的范圍內(nèi)。
另外,作為電子傳輸層使用的電子傳輸材料,只要是能夠?qū)⒂申帢O 注入的電子穩(wěn)定地注入到發(fā)光層3內(nèi)的材料則無(wú)特別限定,例如可以舉 出浴銅靈(BCP)、紅菲繞啉(Bpehn)等菲繞啉衍生物、三唑衍生物、 嚅二唑衍生物、三(8-羥基會(huì)啉)鋁絡(luò)合物(Alq3)等羥基喹啉鋁絡(luò)合 物等。
作為電子傳輸層的膜厚,只要是其功能充分發(fā)揮的膜厚則無(wú)特別限 定,具體地優(yōu)選為lnm~ 100nm的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為lnm 50nm的范 圍內(nèi)。
而且,作為具有電子注入功能和電子傳輸功能兩者的單一層的形成 材料,可以舉出摻雜有Li、 Cs、 Ba、 Sr等堿金屬或堿土類(lèi)金屬的電子傳 輸材料。電子傳輸材料可以舉出浴銅靈(BCP)、紅菲繞啉(Bpehn) 等菲繞啉衍生物。另外,電子傳輸材料與所摻雜的金屬的摩爾比例優(yōu)選 為1: 1-1: 3的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為1: 1 ~ 1: 2的范圍內(nèi)。摻雜有堿金 屬或堿土類(lèi)金屬的電子傳輸材料的電子遷移率較大,透射率大于金屬單 體。
作為具有電子注入功能和電子傳輸功能兩者的單一層的膜厚,只要 是其功能充分發(fā)揮的膜厚則無(wú)特別限定,具體地優(yōu)選0.1nm~ 100nm的 范圍內(nèi)、更優(yōu)選為0.1nm-50nm的范圍內(nèi)。
作為電子注入傳輸層的形成方法,例如可以為真空蒸鍍法等干式方 法,還可以為旋涂法等濕式方法。
6.絕緣層形成工序
在本實(shí)施方式中,還可以在上述發(fā)光層形成工序之前進(jìn)行在基板1 上的第1電極層2的圖案的開(kāi)口部上形成絕緣層的絕緣層形成工序。絕 緣層用于防止相鄰第1電極層2的圖案間的導(dǎo)通或者第1電極層2和笫 2電極層4之間的導(dǎo)通而設(shè)置。形成有該絕緣層的部分成為非發(fā)光區(qū)域。絕緣層形成于基板1上的第1電極層2的圖案開(kāi)口部上,通常形成
使得覆蓋第1電極層2的圖案的端部。
作為該絕緣層的形成材料,只要是具有絕緣性則無(wú)特別限定,例如 可以使用感光性聚酰亞胺樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂等光固化型樹(shù)脂、熱固化 型樹(shù)脂、無(wú)機(jī)材料等。
另外,絕緣層的形成方法可以使用光刻法、印刷法等一般的方法。
II.第2實(shí)施方式
本發(fā)明的EL元件的制造方法的第2實(shí)施方式的特征在于具備以下 工序準(zhǔn)備基板1的基板準(zhǔn)備工序;在基板1上形成第1電極層2的第 1電極層形成工序;在第1電極層2上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21 的量子點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層3的發(fā)光層形成工序; 對(duì)發(fā)光層3實(shí)施等離子體照射(照射等離子體16),從量子點(diǎn)22中除 去有機(jī)配體21的有機(jī)配體除去工序;在從量子點(diǎn)22上除去有機(jī)配體21 的發(fā)光層3上形成第2電極層4的第2電極層形成工序。
圖4和圖5所示第2實(shí)施方式中,與圖1~圖3所示第1實(shí)施方式 相同的部分帶有相同符號(hào),省略詳細(xì)的說(shuō)明。
通過(guò)照射等離子體16,可以容易地除去各種有機(jī)物。因此,通過(guò)本 實(shí)施方式由于可以通過(guò)等離子體照射除去發(fā)光層3中的有機(jī)配體21,因 此能夠除去各種的有機(jī)配體21。由此,能夠高效率地獲得長(zhǎng)壽命的EL 元件。
應(yīng)說(shuō)明的是,由于基板準(zhǔn)備工序、第1電極層形成工序、發(fā)光層形 成工序和第2層形成工序與上述第1實(shí)施方式相同,因此這里省略說(shuō)明。 以下說(shuō)明EL元件的制造方法的其它工序。
1.有機(jī)配體除去工序
射(照^等離^體16 )除去上述有機(jī)配體21的;序一?!?' 等離子體照射只要能夠除去有機(jī)配體21則無(wú)特別限定。 作為產(chǎn)生等離子體16時(shí)使用的反應(yīng)性氣體可以使用一般使用的反
應(yīng)性氣體。其中,優(yōu)選能夠高效地除去有機(jī)配體21的反應(yīng)性氣體。這
種反應(yīng)性氣體的組成可以舉出含有氟或氟化合物的氣體、含有氯或氯化
合物的氣體、氧、氬等的組合。
上述等離子體照射處理通常對(duì)形成有發(fā)光層3的整個(gè)基板1實(shí)施。應(yīng)說(shuō)明的是,除去有機(jī)物例如可以通過(guò)傅利葉變換紅外分光分析
(FT-IR)、飛行時(shí)間型二次離子質(zhì)量分析(TOF-SIM)等確認(rèn)。 2.其它工序
本實(shí)施方式中與第1實(shí)施方式相同,如圖5 (a) - (d)所示,還可 以在第1電極層形成工序和發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行在第1電極層2上 形成具有空穴注入性的空穴注入傳輸層5的空穴注入傳輸層形成工序 (參照?qǐng)D5 (a) (b))。通過(guò)如此設(shè)置空穴注入傳輸層5,由于空穴 向發(fā)光層3的注入穩(wěn)定化、空穴的傳輸變得順暢,因此可以提高發(fā)光效 率。應(yīng)說(shuō)明的是,具體的構(gòu)成與第1實(shí)施方式相同。
另外,與上述第l實(shí)施方式相同,還可以進(jìn)行電子注入傳輸層形成 工序、絕緣層形成工序等。
III.第3實(shí)施方式
本發(fā)明的EL元件的制造方法的第3實(shí)施方式的特征在于具備以下 工序準(zhǔn)備基板1的基板準(zhǔn)備工序;在基板1上形成第1電極層2的笫 1電極層形成工序;在第1電極層2上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體21 的量子點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層3的發(fā)光層形成工序; 在發(fā)光層3的上方配置至少含有光催化劑的光催化劑處理層33的光催 化劑處理層配置工序;向光催化劑處理層33照射能量,從量子點(diǎn)22中 除去有機(jī)配體21的有機(jī)配體除去工序;在從量子點(diǎn)22上除去有機(jī)配體 21的發(fā)光層3上形成第2電極層4的第2電極層形成工序。
圖6和圖7所示第3實(shí)施方式.中,與圖1 ~圖3所示第1實(shí)施方式 相同的部分帶有相同符號(hào),省略詳細(xì)的說(shuō)明。
圖6為表示本實(shí)施方式EL元件的制造方法之一例的工序圖。首先, 準(zhǔn)備基板1 (基板準(zhǔn)備工序)。接著,在基板1上形成第1電極層2 (第 1電極層形成工序)。接著,在第1電極層2上涂布含有周?chē)渲糜杏?機(jī)配體21的量子點(diǎn)22的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層3(圖6(a) 發(fā)光層形成工序)。
接著,如圖6(b)所示,準(zhǔn)備層壓有基體32和光催化劑處理層33 的光催化劑處理層基板31。接著,配置光催化劑處理層基板31的光催 化劑處理層33和發(fā)光層3,使得它們相對(duì)(光催化劑處理層配置工序)。 此時(shí),光催化劑處理層33和發(fā)光層3之間的距離是指通過(guò)后述的紫外 線(xiàn)12的照射(能量照射),光催化劑的作用能夠涉及發(fā)光層3的距離。接著,對(duì)光催化劑處理層33照射紫外線(xiàn)12 (能量照射)。通過(guò)利 用該紫外線(xiàn)12照射的光催化劑處理層33所含的光催化劑的作用,除去 發(fā)光層3所含的有機(jī)配體21 (圖6 ( b )、有機(jī)配體除去工序)。
光催化劑的作用機(jī)理還不清楚,認(rèn)為是通過(guò)能量的照射,光催化劑 引起氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生過(guò)氧化物自由基('02-)或羥基自由基(OH) 等活性氧種,該產(chǎn)生的活性氧種造成有機(jī)物化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化。本實(shí)施方 式中,認(rèn)為該活性氧種作用于配置在光催化劑處理層33附近的發(fā)光層3 中的有機(jī)配體21。
接著,在發(fā)光層3上形成第2電極層4 (圖6 (c)、第2電極層形 成工序)。
在利用上述光催化劑處理層基板31的除去處理中,可以容易地除 去各種有機(jī)物。因此,通過(guò)本實(shí)施方式,可以除去各種有機(jī)配體21。由 此,能夠獲得高效且長(zhǎng)壽命的EL元件。另外,該除去處理中,即便紫 外線(xiàn)等能量的照射量較少,也可除去有機(jī)配體21。
應(yīng)說(shuō)明的是,由于發(fā)光層形成工序和第2電極層形成工序與上述第 1實(shí)施方式相同,因此這里省略說(shuō)明。以下說(shuō)明本實(shí)施方式的EL元件 的制造方法的其它工序。
1.光催化劑處理層配置工序和有機(jī)配體除去工序
以下說(shuō)明光催化劑處理層基板31、光催化劑處理層基板31和發(fā)光 層3的配置以及能量照射。
(1) 光催化劑處理層基板31
本實(shí)施方式所用的光催化劑處理層基板31具有基體32、形成于該 基體32上的光催化劑處理層33。以下說(shuō)明光催化劑處理層33和基體 32。
(光催化劑處理層33)
本實(shí)施方式所用的光催化劑處理層33含有光催化劑。光催化劑處 理層33只要是光催化劑處理層33中的光催化劑作用于發(fā)光層3中的有 機(jī)配體21的構(gòu)成則無(wú)特別限定。光催化劑處理層33例如可以由光催化 劑和粘合劑構(gòu)成,還可以由光催化劑單體構(gòu)成。僅由光催化劑構(gòu)成的光 催化劑處理層33時(shí),對(duì)于發(fā)光層3中的有機(jī)配體21的除去的效率提高, 在處理時(shí)間的縮短化等成本面有利。另外,由光催化劑和粘合劑構(gòu)成的 光催化劑處理層33時(shí),具有易于形成光催化劑處理層33的優(yōu)點(diǎn)。上述光催化劑作為光半導(dǎo)體已知,例如可以舉出二氧化鈦(Ti02)、
氧化鋅(ZnO )、氧化錫(Sn02)、鈦酸鍶(SrTi03)、氧化鵠(W03)、 氧化鉍(Bi203 )和氧化鐵(Fe203 )。這些光催化劑可以單獨(dú)使用1種, 還可以混合4吏用2種以上。
其中,二氧化鈦由于帶隙能量高、化學(xué)穩(wěn)定、也無(wú)毒性、獲得也容 易,因此優(yōu)選使用。二氧化鈦有銳礦鈦型和金紅石型,可以使用任何一 種。其中,優(yōu)選銳礦鈦型的二氧化鈦。銳礦鈦型二氧化鈦的激發(fā)波長(zhǎng)處 于380nm以下。
銳礦鈦型二氧化鈦例如可以舉出鹽酸膠溶型的銳礦鈦型氧化鈦溶 膠(石原產(chǎn)業(yè)(林)制STS-02(平均粒徑7nm、石原產(chǎn)業(yè)(林)制ST-K01 )、 硝酸膠溶型的銳礦鈦型氧化鈦溶膠(日產(chǎn)化學(xué)(林)制TA-15 (平均粒 徑12nm))等。
粒徑越小則光催化反應(yīng)越有效地進(jìn)行,因此優(yōu)選光催化劑的粒徑 小。具體地說(shuō)優(yōu)選光催化劑的平均粒徑為50nm以下、特別優(yōu)選為20nm 以下。
另外,當(dāng)光催化劑處理層33由光催化劑和粘合劑構(gòu)成時(shí),所用粘 合劑優(yōu)選主骨架不會(huì)由于上述光催化劑的光激發(fā)而分解的具有高結(jié)合 能的粘合劑。這種粘合劑例如可以舉出(l)通過(guò)溶膠凝膠反應(yīng),將氯 或烷氧基硅烷等水解、縮聚而發(fā)揮很大強(qiáng)度的有機(jī)聚硅氧烷、(2)將 疏水性或疏油性?xún)?yōu)異的反應(yīng)性硅酮交聯(lián)的有機(jī)聚硅氧烷等的有機(jī)聚硅 氧烷。
上述(l)時(shí),優(yōu)選使用通式Y(jié)nSiX(4_n)(這里,Y表示烷基、氟 烷基、乙烯基、氨基、苯基或環(huán)氧基,X表示烷氧基、乙?;螓u原子。 N為0~3的整數(shù))所示硅化合物的1種或2種以上的水解縮合物或共 水解縮合物的有機(jī)聚硅氧烷。Y所示基團(tuán)的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~20的范 圍內(nèi),X所示的烷氧基優(yōu)選曱氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基。上述式 所示的硅化合物具體地可以使用特開(kāi)2000-249821號(hào)公報(bào)所記載的化合 物。
另外,作為上述(2)的反應(yīng)性硅酮可以舉出具有下述化合物式所 示骨架的化合物。狩'
n為2以上的整數(shù),Rl、 R2分別為碳原子數(shù)1 ~ 10的取代或非取代 的烷基、烯基、芳基或氰基烷基,以摩爾比計(jì)整體的40%以下為乙烯基、 苯基、鹵代苯基。另外,Rl、 R2為曱基者時(shí)由于表面能最小,因此優(yōu) 選,以摩爾比計(jì)優(yōu)選甲基為60%以上。另外,鏈末端或側(cè)鏈具有分子鏈 中具有至少1個(gè)以上羥基等的反應(yīng)性基團(tuán)。
另外,還可以與上述有機(jī)聚硅氧烷一起混合二甲基聚硅氧烷等不發(fā) 生交聯(lián)反應(yīng)的有機(jī)硅酮化合物。
而且,作為粘合劑還可以使用無(wú)定形二氧化硅前體。該無(wú)定形二氧 化硅前體優(yōu)選一般用SiX4表示的X為鹵原子、曱氧基、乙氧基或乙酰 基的硅化合物,作為它們水解物的硅醇,或平均分子量3000以下的聚 硅氧烷。具體地可以舉出四乙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丙氧基 硅烷、四丁氧基硅烷、四甲氧基硅烷等。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用,或者 混合使用2種以上。
光催化劑處理層33由光催化劑和粘合劑構(gòu)成時(shí),光催化劑處理層 33中的光催化劑的含量可以在5質(zhì)量%~60質(zhì)量%范圍內(nèi)設(shè)定,優(yōu)選為 20質(zhì)量% ~ 50質(zhì)量%的范圍內(nèi)。
另外,光催化劑處理層33除了上述光催化劑和粘合劑之外,還可 以含有例如與特開(kāi)2000-249821號(hào)公報(bào)所記載的相同的表面活性劑或添 加劑等。
光催化劑處理層33的厚度優(yōu)選為0.05(am~ 10pm的范圍內(nèi)。 作為僅由光催化劑構(gòu)成的光催化劑處理層33的形成方法,例如可 以舉出CVD法、濺射法、真空蒸鍍法等真空成膜法。為真空成膜法時(shí), 可以形成均勻的膜、且僅含光催化劑的光催化劑處理層33。由此,可以 均勻地處理發(fā)光層3。另外,由于光催化劑處理層33僅由光催化劑構(gòu)成, 因此與使用粘合劑時(shí)相比,可以高效地處理發(fā)光層3 。
另外,作為僅由光催化劑構(gòu)成的光催化劑處理層33的形成方法, 例如光催化劑為二氧化鈦時(shí),可以舉出在基體32上成膜無(wú)定形二氧化鈦、接著通過(guò)燒成使無(wú)定形二氧化鈦相變化成結(jié)晶性二氧化鈦的方法等。
無(wú)定形二氧化鈦例如可以通過(guò)將四氯化鈦、硫酸鈦等鈦的無(wú)機(jī)鹽水 解和脫水縮合或者在酸存在下將四乙氧基鈦、四異丙氧基鈦、四正丙氧 基鈦、四丁氧基鈦、四甲氧基鈦等有機(jī)鈦化合物水解和脫水縮合而獲得。
接著,可以通過(guò)在400°C ~ 500。C下燒成無(wú)定形二氧化鈦而使其改性為銳 礦鈦型二氧化鈦、通過(guò)在600°C 700。C下燒成而使其改性為金紅石型二 氧化鈦。
作為由光催化劑和粘合劑構(gòu)成的光催化劑處理層33的形成方法, 可以使用在使用有機(jī)聚硅氧烷作為粘合劑時(shí),將光催化劑和作為粘合劑 的有機(jī)聚硅氧烷與根據(jù)需要的其它添加劑一起分散于溶劑中,調(diào)制光催 化劑處理層形成用涂布液,將該光催化劑處理層形成用涂布液涂布在基 體32上的方法。另外,在含有紫外線(xiàn)固化型成分作為粘合劑時(shí),還可 以在涂布后照射紫外線(xiàn)進(jìn)行固化處理。
此時(shí)使用的溶劑優(yōu)選乙醇、異丙醇等醇系有機(jī)溶劑。涂布方法可以 使用旋涂法、噴涂法、浸涂法、輥涂法、液滴涂布法等一般的方法。
另外,作為由光催化劑和粘合劑構(gòu)成的光催化劑處理層33的形成 方法,在使用無(wú)定形二氧化硅前體作為粘合劑時(shí),可以使用在非水性溶 劑中均勻地分散光催化劑的粒子和無(wú)定形二氧化硅前體調(diào)制光催化劑 處理層形成用涂布液,將該光催化劑處理層形成用涂布液涂布在基體32 上,通過(guò)空氣中的水分將無(wú)定形二氧化硅前體水解,形成硅醇,在常溫 下使其脫水縮聚的方法。在IO(TC以上進(jìn)行硅醇的脫水縮聚時(shí),硅醇的 聚合度增加,可以提高膜表面的強(qiáng)度。
光催化劑處理層33的形成位置可以在整個(gè)基體32上形成光催化劑 處理層33,還可以在基體32上圖案狀地形成光催化劑處理層33。
圖案狀地形成光催化劑處理層33時(shí),相對(duì)于發(fā)光層3空出規(guī)定的 間隙配置光催化劑處理層33照射能量時(shí),可以對(duì)形成有發(fā)光層3的基 板1圖案狀地實(shí)施除去處理。例如,圖案狀地形成發(fā)光層3時(shí),可以?xún)H 對(duì)形成有發(fā)光層3的區(qū)域?qū)嵤┏ヌ幚?。因此,可以避免?duì)發(fā)光層3以 外的區(qū)域?qū)嵤┏ヌ幚怼?br>
作為該光催化劑處理層33的圖案形成方法并無(wú)特別限定,例如可 以舉出光刻法。(基體32 )
光催化劑處理層基板31所使用的基體32根據(jù)后述的能量照射方 向、所得EL元件的光出射方向,適當(dāng)?shù)剡x擇透明性。
例如,圖6 (c)所示的EL元件為頂部放射型、且EL元件的基板1 或第1電極層2不透明時(shí),能量照射方向必然來(lái)自光催化劑處理層基板 31側(cè)。因此,此時(shí)基體32有必要具有透明性。另一方面。圖6(c)所 示EL元件為底部放射型時(shí),可以從EL元件的基板1側(cè)照射能量。因此, 此時(shí)基體32不要求透明性。
另外,基體32可以具有可撓性、例如樹(shù)脂膜等,還可以沒(méi)有可撓 性、例如玻璃基板1等。
基體32并無(wú)特別限定,由于反復(fù)使用光催化劑處理層基板31,因 此優(yōu)選使用具有規(guī)定強(qiáng)度、且其表面與光催化劑處理層33的密合性良 好的基板。具體地說(shuō),作為構(gòu)成基體32的材料可以舉出玻璃、陶瓷、 金屬、塑料等。
另外,為了提高基體32的表面與光催化劑處理層33的密合性,可 以在基體32上形成錨固層。錨固層的形成材料例如可以舉出硅烷系、 鈦系的偶聯(lián)劑等。 (遮光部)
還可以在本實(shí)施方式所用的光催化劑處理層基板31上圖案狀地形 成遮光部。使用具有圖案狀遮光部的光催化劑處理層基板31時(shí),可以 對(duì)形成有發(fā)光層3的基板1圖案狀地實(shí)施除去處理。例如,圖案狀地形 成發(fā)光層3時(shí),可以?xún)H對(duì)形成有發(fā)光層3的區(qū)域?qū)嵤┏ヌ幚?、且進(jìn)行 能量照射。因此,可以避免對(duì)發(fā)光層3以外的區(qū)域照射能量。
遮光部的形成位置可以在基體32上圖案狀地形成遮光部、在該遮 光部上形成光催化劑處理層33,或者可以在基體32上形成光催化劑處 理層33、在該光催化劑處理層33上圖案狀地形成遮光部,還可以是在 基體32的未形成光催化劑處理層33 —側(cè)的表面上圖案狀地形成遮光 部。
在基體32上形成遮光部時(shí)以及在光催化劑處理層33上形成遮光部 時(shí),由于遮光部配置在光催化劑處理層33和發(fā)光層3空出空隙而配置 的部分附近,因此可以減少基體32內(nèi)等能量散射的影響。因此,可以 極為正確地進(jìn)行能量的圖案照射。而且,在光催化劑處理層33上形成遮光部時(shí),當(dāng)空出規(guī)定的間隙 配置光催化劑處理層33和發(fā)光層3時(shí),通過(guò)使該遮光部的膜厚與該間 隙的距離一致,可以使用遮光部作為用于使間隔為一定的隔離物。即, 空出規(guī)定的間隙配置光催化劑處理層33和發(fā)光層3時(shí),通過(guò)以密合的 狀態(tài)配置遮光部3和發(fā)光層3,可以確保規(guī)定的間隙。
作為遮光部的形成方法并無(wú)特別限定,對(duì)應(yīng)遮光部的形成面特性、 相對(duì)于必要能量的遮蔽性等適當(dāng)選擇。
例如可以利用賊射法、真空蒸鍍法等形成厚度1000A 2000A左右 的鉻等金屬薄膜,通過(guò)將該薄膜形成圖案,可以形成遮光部。該圖案形 成方法可以使用 一般的圖案形成方法。
例如,通過(guò)將樹(shù)脂粘合劑中含有碳微粒子、金屬氧化物、無(wú)機(jī)鹽料、 有機(jī)顏料等遮光性粒子的層形成圖案,也可以形成遮光部。樹(shù)脂粘合劑 可以舉出聚酰亞胺樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚丙烯酰胺、聚乙烯 醇、明膠、酪蛋白、纖維素等。這些樹(shù)脂可以單獨(dú)使用l種,還可以混 合使用2種以上。另外,樹(shù)脂粘合劑可以使用感光性樹(shù)脂或者0/W乳液 型樹(shù)脂組合物、例如將反應(yīng)性硅酮乳液化的物質(zhì)等。作為圖案形成方法 可以使用光刻法、印刷法等一般的圖案形成方法。
使用樹(shù)脂粘合劑的遮光部的厚度可以在0.5|iim~ lO)iim的范圍內(nèi)設(shè)定。
(底涂層)
本實(shí)施方式中,如上所述在基體32上圖案狀地形成遮光部、在該 遮光部上形成光催化劑處理層33時(shí),優(yōu)選在遮光部和光催化處理層33 之間形成底涂層。
該底涂層的作用.功能并不明確,認(rèn)為底涂層具有以下功能防止成 為阻礙光催化劑作用所導(dǎo)致的發(fā)光層3中有機(jī)配體21除去要因的來(lái)自 存在于遮光部和遮光部之間開(kāi)口部的雜質(zhì),特別是圖案形成遮光部時(shí)產(chǎn) 生的殘?jiān)蛘呓饘佟⒔饘匐x子等雜質(zhì)的擴(kuò)散。因此,通過(guò)在遮光部和光 催化劑處理層33之間形成底涂層,可以高敏感度進(jìn)行除去處理。
底涂層由于防止不僅存在于遮光部、且存在于遮光部間開(kāi)口部的雜 質(zhì)對(duì)光催化劑作用的影響,因此優(yōu)選在整個(gè)面上形成使得覆蓋圖案狀的 遮光部和遮光部間的開(kāi)口部。另外,底涂層可以進(jìn)行配置使得光催化劑 處理層33與遮光部不物理接觸。構(gòu)成該底涂層的材料并無(wú)特別限定,優(yōu)選由于光催化劑作用難以分 解的無(wú)機(jī)材料。無(wú)機(jī)材料例如可以舉出無(wú)定形二氧化硅。作為該無(wú)定形
二氧化硅的前體,優(yōu)選使用通式SiX4所示的X為卣原子、甲氧基、乙
氧基或乙?;鹊墓杌衔?,作為它們水解物的硅醇或者平均分子量
3000以下的聚硅氧烷。
另外,底涂層的膜厚優(yōu)選為0.001|um~ l|um的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選為 0.001|um~0.5|Lim的范圍內(nèi)。
(ii)光催化劑處理層基板31和發(fā)光層3的配置
本實(shí)施方式中,配置光催化劑處理基板31使得相對(duì)于發(fā)光層3距 離伴隨能量照射的光催化劑的作用能夠涉及的間隙。通常配置光催化劑 處理層基板31的光催化劑處理層33和發(fā)光層3,使得距離伴隨能量照 射的光催化劑的作用能夠涉及發(fā)光層3的間隙。
應(yīng)說(shuō)明的是,間隙還包括光催化處理層33和發(fā)光層3相接觸的狀態(tài)。
光催化劑處理層33和發(fā)光層3的間隔具體地優(yōu)選200pm以下。通 過(guò)空出規(guī)定間隔配置光催化劑處理層33和發(fā)光層3,由于氧、水和光催 化劑作用而產(chǎn)生的活性氧種易于解吸。光催化劑處理層33和發(fā)光層3 的間隔大于上述范圍時(shí),通過(guò)光催化劑作用產(chǎn)生的活性氧種難以到達(dá)發(fā) 光層3,有可能減緩處理速度。相反,當(dāng)縮小光催化劑處理層33和發(fā)光 層3的間隔時(shí),由于氧、水和光催化劑作用而產(chǎn)生的活性氧種難以解吸, 結(jié)果可能減緩處理速度。
上述間隔從光催化劑的敏感度也高、有機(jī)配體21的除去效率良好 的方面出發(fā),更優(yōu)選為0.2|um~20|Lim的范圍內(nèi)、更優(yōu)選為l)um ~ 10|um 的范圍內(nèi)。
另一方面,例如在制造300mmx300mn等大面積EL元件時(shí),難以 在光催化劑處理層基板31和發(fā)光層3之間設(shè)置上述微細(xì)的間隙。因此, 制造凈支大面積的EL元件時(shí),上述間隙優(yōu)選為5lam-100)im的范圍內(nèi)、 更優(yōu)選為10jam 75jLim的范圍內(nèi)。通過(guò)使上述間隙為上述范圍時(shí),可以 抑制光催化劑的敏感度惡化、有機(jī)配體21的除去效率惡化。
另外,相對(duì)于上述較大面積照射能量時(shí),優(yōu)選將能量照射裝置內(nèi)的 光催化劑處理層基板31和發(fā)光層3的位置決定裝置的間隙設(shè)定優(yōu)選設(shè) 定在10|um~ 200jum的范圍內(nèi)、特別優(yōu)選i殳定在25|um~ 75|um的范圍內(nèi)。其原因在于,通過(guò)使上述間隙的設(shè)定值為上述范圍,不會(huì)導(dǎo)致光催化劑
敏感度的大幅度惡化、且可以配置光催化劑處理層基板31和發(fā)光層3
使得它們不接觸。
本實(shí)施方式中,距離這種間隙的配置狀態(tài)可以?xún)H至少維持能量照射 期間。
作為均勻地設(shè)定這種極窄間隙、配置光催化劑處理層33和發(fā)光層3 的方法,例如可以舉出使用隔離物的方法。在使用隔離物的方法中,由 于在可以設(shè)定均勻的間隙的同時(shí),該隔離物接觸的部分由于光催化劑的 作用不會(huì)涉及發(fā)光層3、因此通過(guò)與以該隔離物為目的的圖案相同,可 以圖案狀地進(jìn)行除去處理。
本實(shí)施方式中,可以作為一個(gè)構(gòu)件形成隔離物,為了工序的簡(jiǎn)化等, 優(yōu)選在光催化劑處理層基板31的光催化劑處理層33上形成隔離物。此 時(shí),具有上述遮光部所記載的優(yōu)點(diǎn)。
隔離物可以具有保護(hù)發(fā)光層3表面的作用,使得光催化劑的作用不 會(huì)涉及發(fā)光層3表面。因此,隔離物相對(duì)于所照射的能量可以具有或沒(méi) 有遮擋性。
(iii)能量照射
本發(fā)明中,空出規(guī)定的間隙配置光催化劑處理層33和發(fā)光層3后, 通過(guò)由規(guī)定方向照射能量,除去發(fā)光層3中的有機(jī)配體21。
能量照射使用的光的波長(zhǎng)通常在450nm以下的范圍設(shè)定、優(yōu)選在 380nm以下的范圍設(shè)定。其原因在于,如上所述,光催化劑處理層33 中使用的優(yōu)選的光催化劑為二氧化鈦,作為利用該二氧化鈦使光催化劑 作用活化的能量,優(yōu)選上迷波長(zhǎng)的光。
能夠用于能量照射的光源可以舉出水銀燈、金屬卣燈、氙燈、準(zhǔn)分 子燈、其它各種光源。
另外,還可以圖案狀地照射能量。此時(shí),可以圖案狀地進(jìn)行除去處 理。作為圖案狀地照射能量的方法除了使用上述光源介由光掩模進(jìn)行圖 案照射的方法之外,還可以利用使用準(zhǔn)分子、YAG等激光圖案狀地描繪 照射的方法。
能量照射時(shí)的能量的照射量為通過(guò)光催化劑處理層33中光催化劑 作用除去發(fā)光層3中有機(jī)配體21所需的照射量。
此時(shí),優(yōu)選在加熱光催化劑處理層33的同時(shí)照射能量。其原因在于,可以提高敏感度,可以高效地除去有機(jī)配體21。具體地優(yōu)選在30。C ~
8(TC的范圍內(nèi)加熱。
應(yīng)說(shuō)明的是,有機(jī)配體21為硅烷偶聯(lián)劑時(shí),為了控制硅烷偶聯(lián)劑 的反應(yīng)性,不進(jìn)4t加熱。
能量照射方向由基體32的透明性或EL元件的光出射方向等決定。
例如,在光催化劑處理層基板31上形成遮光部、光催化劑處理層 基板31的基體32為透明時(shí),由光催化劑處理層基板31側(cè)照射能量。 另外,此時(shí),在光催化劑處理層33上形成遮光部,該遮光部作為隔離 物發(fā)揮功能時(shí),能量照射方向可以來(lái)自光催化劑處理層基板31側(cè),也 可以來(lái)自基板1側(cè)。
另外,例如圖案狀地形成光催化劑處理層33時(shí),能量照射方向如 上所述,只要是能量照射于面向光催化劑處理層33和發(fā)光層3的部分, 則可以是任何方向。
同樣,在使用上述隔離物時(shí),只要是能量照射于面向光催化劑處理 層33和發(fā)光層3的部分,則能量照射方向可以是任何方向。
進(jìn)而,例如使用光掩模時(shí),由配置有光掩模的一側(cè)照射能量。此時(shí), 有必要的是配置有光掩模的 一側(cè)為透明。
能量照射后,將光催化劑處理層基板31從發(fā)光層3中出射。
應(yīng)說(shuō)明的是,除去有機(jī)物例如可以通過(guò)傅利葉變換紅外分光分析 (FT-IR)、飛行時(shí)間型二次離子質(zhì)量分析(TOF-SIM)等確認(rèn)。
2.其它工序
本實(shí)施方式也與第1實(shí)施方式相同,如圖7(a)- (d)所示,還可 以在第1電極層形成工序和發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行在第1電極層2上 形成具有空穴注入性的空穴注入傳輸層5的空穴注入傳輸層形成工序 (參照?qǐng)D7 (a) (b))。通過(guò)如此設(shè)置空穴注入傳輸層5,由于空穴 向發(fā)光層3的注入穩(wěn)定化、空穴的傳輸變得順暢,因此可以提高發(fā)光效 率。應(yīng)說(shuō)明的是,具體的構(gòu)成與第1實(shí)施方式相同。
另外,與上述第1實(shí)施方式相同,還可以進(jìn)行電子注入傳輸層形成 工序、絕緣層形成工序等。
應(yīng)說(shuō)明的是,本發(fā)明并非局限于上述實(shí)施方式。上述實(shí)施方式為示 例,具有與本發(fā)明權(quán)利要求范圍所記載技術(shù)思想實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成、起 到同樣作用效果者均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。實(shí)施例
以下使用實(shí)施例和比4交例具體地說(shuō)明本發(fā)明。 [實(shí)施例1]
首先準(zhǔn)備用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22 (CdSe/ZnS芯殼型納米粒子、 直徑5.2nm)的混懸液(evident TECHNOLOG正S社制、熒光性半導(dǎo) 體納米晶體"工^、卜、'7卜")。接著,在圖案形成有ITO電極2的玻璃 基板1上利用旋涂法成膜上述用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22的混懸液,獲 得膜厚20nm左右的發(fā)光層3。接著,使用UV臭氧洗滌機(jī)處理15分鐘 該發(fā)光層3。然后,對(duì)于處理后的發(fā)光層3,利用FT-IR分析確認(rèn)有機(jī) 物的除去。
之后,利用真空蒸鍍以厚度lnm成膜LiF、以厚度100nm成膜Al,
制作EL元件。
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。
實(shí)施例1中,除了不使用UV臭氧洗滌機(jī)處理發(fā)光層3之外,與實(shí) 施例1同樣地制作EL元件。
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例1的EL元件在10h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例1中進(jìn)行UV-臭氧洗滌時(shí),確認(rèn)發(fā)光時(shí)間延長(zhǎng)至20h左右。 [實(shí)施例2]
首先準(zhǔn)備用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22 (CdSe/ZnS芯殼型納米粒子、 直徑5.2nm)的混懸液(evident TECHNOLOGIES社制、熒光性半導(dǎo) 體納米晶體"工^、卜、、7卜"")。接著,在圖案形成有ITO電極2的玻 璃基板1上利用旋涂法成膜上述用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22的混懸液, 獲得膜厚20nm左右的發(fā)光層3。接著,使用200W、 02氣體60sccm對(duì) 該發(fā)光層3等離子體處理5分鐘。然后,對(duì)于處理后的發(fā)光層3,利用 FT-IR分析確認(rèn)有機(jī)物的除去。
之后,利用真空蒸鍍以厚度lnm成膜LiF、以厚度100nm成膜Al, 制作EL元件。
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。[比較例2]
實(shí)施例2中,除了不對(duì)發(fā)光層3進(jìn)行等離子體處理之外,與實(shí)施例 2同樣地制作EL元件。
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例2的EL元件在10h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例2中進(jìn)行氧等離子體處理時(shí),確認(rèn)發(fā)光時(shí)間延長(zhǎng)至15h左 右。 (發(fā)光層3的形成)
首先準(zhǔn)備用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22 (CdSe/ZnS芯殼型納米粒子、 直徑5.2nm)的混懸液(evident TECHNOLOG正S社制、焚光性半導(dǎo) 體納米晶體"工^ 4 K少卜"")。接著,在圖案形成有ITO電極2的玻 璃基板1上利用旋涂法成膜上述用TOPO保護(hù)的量子點(diǎn)22的混懸液, 獲得膜厚20nm左右的發(fā)光層3。
(光催化劑處理層基板31的調(diào)制)
接著,對(duì)應(yīng)IT0電極2的圖案,準(zhǔn)備遮光部的開(kāi)口部被設(shè)計(jì)為橫寬 為85|um、縱寬為85pm矩形的光掩模。利用旋涂機(jī)將下述組成的光催 化劑處理層形成用涂布液涂布在該光掩模上,實(shí)施150。C、 IO分鐘的加 熱、干燥處理,進(jìn)行水解、縮聚反應(yīng)使其固化,形成將光催化劑牢固地 固定在有機(jī)聚硅氧烷中的膜厚2000A的透明光催化劑處理層33。
<光催化劑處理層形成用涂布液的組成>
二氧化鈦(石原產(chǎn)業(yè)(林)制、ST-K01) 2質(zhì)量份
有機(jī)烷氧基硅烷(GE東芝硅酮(抹)制、TSL8113) 0.4質(zhì)量份
異丙醇3質(zhì)量份 (有機(jī)配體21的除去)
接著,通過(guò)帶有高壓水銀燈作為光源、帶有光催化劑處理層基板31 和上述形成有發(fā)光層3的基板1的位置調(diào)整機(jī)構(gòu)的紫外線(xiàn)曝光裝置,調(diào) 整光催化劑處理層基板31和上述形成有發(fā)光層3的基板1的位置使得 光催化劑處理層基板31的遮光部開(kāi)口部與形成有上述發(fā)光層3的基板l 的ITO電極2的圖案相對(duì),進(jìn)行調(diào)整使得光催化劑處理層33與發(fā)光層3 之間的距離達(dá)到20idm后,由光催化劑處理層基板31的背面?zhèn)绕毓?,?得253nm光的曝光量達(dá)到200mJ/cm2。之后,對(duì)于曝光后的發(fā)光層3,利用FT-IR分析確認(rèn)有機(jī)物的除去。 (電極的形成)
之后,利用真空蒸鍍以厚度lnm成膜LiF、以厚度100nm成膜Al, 制作EL元件。 (評(píng)價(jià))
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。
實(shí)施例3中,除了不對(duì)發(fā)光層3進(jìn)行使用光催化劑處理層基板31 的處理之外,與實(shí)施例3同樣地制作EL元件。 [實(shí)施例3和比較例3的評(píng)價(jià)]
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例3的EL元件在10h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例3中進(jìn)行使用光催化劑處理層基板31的處理時(shí),確認(rèn)發(fā) 光時(shí)間延長(zhǎng)至25h左右。
在圖案形成有ITO電極2的玻璃基板1上以厚度10nm成膜Mo03, 形成空穴注入層(空穴注入傳輸層5)。之后,與實(shí)施例1同樣地形成 發(fā)光層3,使用UV臭氧洗滌機(jī)進(jìn)行處理。然后,對(duì)于處理后的發(fā)光層 3,利用FT-IR分析確認(rèn)有機(jī)物的除去。
之后,以厚度20nm成膜BAlq2、以厚度20nm成膜Alq3,形成電 子傳輸層。然后分別以厚度lnm成膜LiF、以厚度100nm成膜Al,形成 電極。
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。
實(shí)施例4中,除了不對(duì)發(fā)光層3使用UV臭氧洗滌機(jī)進(jìn)行處理之外, 與實(shí)施例4同樣地制作EL元件。 [實(shí)施例4和比4支例4的評(píng)1介]
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例4的EL元件在20h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例4中進(jìn)行UV臭氧洗滌時(shí),確認(rèn)發(fā)光時(shí)間延長(zhǎng)至100h左右。 [實(shí)施例5]
實(shí)施例4中,除了代替UV-臭氧洗滌進(jìn)行與實(shí)施例2同樣的等離子體處理之外,與實(shí)施例4同樣地制作EL元件。對(duì)于處理后的發(fā)光層3, 利用FT-IR分析確認(rèn)有機(jī)物的除去。
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。
在實(shí)施例5中,除了不對(duì)發(fā)光層3進(jìn)行等離子體處理之外,與實(shí)施 例5同樣地制作EL元件。
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例5的EL元件在15h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例5中進(jìn)行氧等離子體處理時(shí),確認(rèn)發(fā)光時(shí)間延長(zhǎng)至90h左 右。
實(shí)施例4中,除了代替UV-臭氧洗滌進(jìn)行與實(shí)施例3同樣的有機(jī)配 體21的除去之外,與實(shí)施例4同樣地制作EL元件。對(duì)于處理后的發(fā)光 層3 ,利用FT-IR分析確認(rèn)有機(jī)物的除去。
所得EL元件中,從3V左右開(kāi)始發(fā)光,確認(rèn)來(lái)自量子點(diǎn)22的紅色 發(fā)光。
在實(shí)施例6中,除了不對(duì)發(fā)光層3進(jìn)行使用光催化劑處理層基板31 的處理之外,與實(shí)施例6同樣地制作EL元件。 [實(shí)施例6和比較例6的評(píng)價(jià)]
在恒定電流下測(cè)定壽命時(shí),比較例6的EL元件在25h左右發(fā)光消 失,而實(shí)施例6中進(jìn)行使用光催化劑處理層基板31的處理時(shí),確認(rèn)發(fā) 光時(shí)間延長(zhǎng)至120h左右。
權(quán)利要求
1. 一種電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,包括以下工序準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,對(duì)上述發(fā)光層實(shí)施UV-臭氧洗滌,從上述量子點(diǎn)中除去上述有機(jī)配體的有機(jī)配體除去工序,和在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的第2電極層形成工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 還具備在上述第1電極層形成工序和上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、 在上述第1電極層上形成由具有空穴注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入 傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 上述量子點(diǎn)具有由半導(dǎo)體微粒子形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙 大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成的殼部。
4. 一種電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于,包括以下工序 準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光 層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,對(duì)上述發(fā)光層實(shí)施等離子體照射,從上述量子點(diǎn)中除去上述有機(jī)配 體的有才幾配體除去工序,和在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的 第2電極層形成工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 還具備在上述笫1電極層形成工序和上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、 在上述第1電極層上形成由具有空穴注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入 傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 上述量子點(diǎn)具有由半導(dǎo)體微粒子形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成的殼部。
7. —種電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于包括以下工序 準(zhǔn)備基板的基板準(zhǔn)備工序,在上述基板上形成第1電極層的第1電極層形成工序,在上述第1電極層上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體的量子點(diǎn)的發(fā)光 層形成用涂布液,形成發(fā)光層的發(fā)光層形成工序,在上述發(fā)光層的上方配置至少含有光催化劑的光催化劑處理層的 光催化劑處理層配置工序,對(duì)上述光催化劑處理層進(jìn)行能量照射,從上述量子點(diǎn)中除去上述有 機(jī)配體的有機(jī)配體除去工序,和在從上述量子點(diǎn)上除去上述有機(jī)配體的發(fā)光層上形成第2電極層的 第2電極層形成工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 還具備在上述笫1電極層形成工序和上述發(fā)光層形成工序之間進(jìn)行的、 在上述第1電極層上形成 由具有空穴注入性的無(wú)機(jī)材料構(gòu)成的空穴注入 傳輸層的空穴注入傳輸層形成工序。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電致發(fā)光元件的制造方法,其特征在于, 上述量子點(diǎn)具有由半導(dǎo)體微粒子形成的芯部;包覆上述芯部,由帶隙 大于上述半導(dǎo)體微粒子的材料構(gòu)成的殼部。
全文摘要
本發(fā)明提供電致發(fā)光元件的制造方法,包括以下工序準(zhǔn)備基板(1)的基板準(zhǔn)備工序、在基板(1)上形成第(1)電極層(2)的第(1)電極層形成工序、在第(1)電極層(2)上涂布含有周?chē)渲糜杏袡C(jī)配體(21)的量子點(diǎn)(22)的發(fā)光層形成用涂布液,形成發(fā)光層(3)的發(fā)光層形成工序。在發(fā)光層形成工序之后,進(jìn)行對(duì)發(fā)光層(3)實(shí)施UV-臭氧洗滌,從量子點(diǎn)(22)中除去有機(jī)配體(21)的有機(jī)配體除去工序。在有機(jī)配體除去工序之后,進(jìn)行在從量子點(diǎn)(22)上除去有機(jī)配體(21)的發(fā)光層(3)上形成第(2)電極層(4)的第(2)電極層形成工序。
文檔編號(hào)H01L51/50GK101420016SQ20081016876
公開(kāi)日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者下河原匡哉, 飯泉安廣 申請(qǐng)人:大日本印刷株式會(huì)社