專利名稱:有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法、有機(jī)電致發(fā)光元件以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明關(guān)于一種有機(jī)電致發(fā)光元件(Organic Electro-Luminescence Element, 以下,有時(shí)也稱作有機(jī)EL元件)的制造方法、使用該制造方法而獲得的有機(jī)EL元件、以及 包含上述有機(jī)EL元件的顯示裝置。
背景技術(shù):
眾所周知,有機(jī)EL元件的基本結(jié)構(gòu)中包括第一電極(陽(yáng)極或者陰極)、第二電極 (陰極或者陽(yáng)極)、以及設(shè)于該些電極間的有機(jī)發(fā)光層。上述結(jié)構(gòu)中,通過使夾著上述有機(jī) 發(fā)光層而相對(duì)置的電極間流通電流,而使上述有機(jī)發(fā)光層發(fā)光。通常,在采用有機(jī)EL元件的顯示裝置中使用顯示面板,該顯示面板上呈格子狀地 配置著分別作為一個(gè)像素而發(fā)揮作用的多個(gè)有機(jī)EL元件。上述顯示面板上,為了確保有多 個(gè)像素,而使上述第一電極形成為微細(xì)的圖案,且于該經(jīng)圖案化的第一電極上形成格子狀 的隔離壁,以便形成多個(gè)像素區(qū)域。該隔離壁是通過在上述第一電極圖案上形成光致抗蝕 膜,且利用光刻技術(shù)(photolithography)使該光致抗蝕膜圖案化而形成的。在由多個(gè)隔離 壁包圍的內(nèi)部中,露出第一電極,該區(qū)域成為像素區(qū)域。上述多個(gè)隔離壁是在該光致抗蝕材料內(nèi)添加疏墨性(疏水性)物質(zhì)而形成,或者 是通過在隔離壁成形之后在其表面選擇性地覆蓋疏墨性物質(zhì),而使表面具有疏墨性。接著, 在這些像素區(qū)域形成有機(jī)發(fā)光層,但有時(shí)也會(huì)在此之前形成一層或者兩層以上的有機(jī)材料 層(中間層,inter layer)。對(duì)各像素區(qū)域形成膜厚為IOOnm等級(jí)(order)的有機(jī)發(fā)光層的方法,有使用真 空蒸鍍法的方法,但通常而言,因能高精度且高效地形成層(成膜),故使用濕涂膜(wet coating)法。該濕涂膜法中,將有機(jī)發(fā)光材料溶解于溶劑中而制成涂布液,且將該涂布液 選擇性地涂布于上述像素區(qū)域。該選擇性涂布中,可使用凸版印刷法、噴墨印刷(ink jet printing)法等的印刷法。先前,作為使用上述凸版印刷方法的有機(jī)發(fā)光層的形成方法,已知有例如專利文 獻(xiàn)1中揭示的方法。該專利文獻(xiàn)1中揭示的方法的特征在于形成隔離壁時(shí),向作為隔離壁 材料的光致抗蝕化合物中混入疏墨性物質(zhì),從而使隔離壁的表面具有疏墨性;以及利用凸 版印刷,在像素區(qū)域內(nèi)向由疏墨性的隔離壁劃分成的像素區(qū)域選擇性地涂布有機(jī)發(fā)光材料 的涂布液,從而形成有機(jī)發(fā)光層。根據(jù)上述專利文獻(xiàn)1中的有機(jī)發(fā)光層的形成方法,可獲得以下的作用效果。通過使隔離壁具有疏墨性,可將有機(jī)材料油墨(空穴傳輸油墨)統(tǒng)一涂布于基板 整個(gè)面上而形成先于有機(jī)發(fā)光層形成的有機(jī)材料層(該專利文獻(xiàn)1中為空穴傳輸層)。也 即,即便于包括隔離壁表面在內(nèi)的基板整個(gè)面上統(tǒng)一地涂布空穴傳輸油墨,涂布于隔離壁 表面上的空穴傳輸油墨仍然會(huì)被隔離壁表面排斥而流入各像素區(qū)域內(nèi),從而使隔離壁表面 成為露出狀態(tài)。因此,當(dāng)通過凸版印刷,將用于形成在空穴傳輸層形成后所形成的有機(jī)發(fā)光
3層的有機(jī)發(fā)光油墨涂布于像素區(qū)域時(shí),即便有機(jī)發(fā)光油墨涂布于隔離壁上,也會(huì)受到疏墨 性的隔離壁表面的排斥,因此能防止鄰接像素區(qū)域間的有機(jī)發(fā)光材料的混色。專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2006-286243號(hào)公報(bào)如專利文獻(xiàn)1中所述,在表面經(jīng)疏墨性的隔離壁劃分成的像素區(qū)域利用凸版印刷 法來涂布有機(jī)發(fā)光油墨而形成有機(jī)發(fā)光層的方法,能夠高效地制造有機(jī)EI元件,但經(jīng)過本 發(fā)明者等人的研究可知,尚存在以下欲解決的問題。也即,例如當(dāng)通過凸版印刷將有機(jī)發(fā)光油墨選擇性地涂布于各像素區(qū)域內(nèi)時(shí),在 像素區(qū)域的周緣及像素區(qū)域內(nèi)有時(shí)會(huì)排斥有機(jī)發(fā)光油墨,從而產(chǎn)生未涂布有機(jī)發(fā)光油墨的 部分,而無法對(duì)所有像素區(qū)域涂布有機(jī)發(fā)光油墨,且實(shí)際上發(fā)光的像素區(qū)域的面積成為設(shè) 計(jì)值以下。有時(shí),上述存在涂布不良的像素的發(fā)光量會(huì)達(dá)到設(shè)計(jì)值以下,且根據(jù)情況也會(huì)無 法發(fā)光。結(jié)果,會(huì)產(chǎn)生發(fā)光不均,發(fā)光品質(zhì)明顯下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述先前的情況而研制的,其課題在于提供一種能不產(chǎn)生膜缺損而 形成有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)EL元件的制造方法、使用該制造方法而獲得的有機(jī)EL元件、以及包 含上述有機(jī)EL元件的顯示裝置。為解決上述課題,本發(fā)明提供一種采用下述構(gòu)成的有機(jī)EL元件的制造方法、使用 該制造方法而獲得的有機(jī)EL元件、以及包含上述有機(jī)EL元件的顯示裝置。[1] 一種有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,該有機(jī)電致發(fā)光元件是在基板上至少層 疊陰極、陽(yáng)極以及位于上述陰極與陽(yáng)極之間的有機(jī)發(fā)光層而形成,該有機(jī)電致發(fā)光元件的 制造方法中包括以下步驟有機(jī)發(fā)光層形成步驟,其在將形成像素的像素區(qū)域包圍而設(shè)置 的隔離壁內(nèi),涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨,從而形成有機(jī)發(fā)光層;以及表面處理步驟,其 在該有機(jī)發(fā)光層形成步驟之前,自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使用有機(jī)溶劑來對(duì)基板表面進(jìn)行處 理。[2]如上述[1]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述表面處理步驟 中,自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使有機(jī)溶劑接觸于基板表面。[3]如上述[2]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述表面處理步驟 中,利用旋轉(zhuǎn)涂布法(spin coating)自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使有機(jī)溶劑接觸于基板表面。[4]如上述[2]或者[3]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中在上述表面 處理步驟中使有機(jī)溶劑接觸于表面之后,使該有機(jī)溶劑干燥。[5]如上述[1] [4]中的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述 有機(jī)溶劑是一種或者兩種以上的油墨用溶劑。[6]如上述[1] [5]中的任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述 有機(jī)溶劑是一種或者兩種以上的上述有機(jī)發(fā)光材料用的溶劑。[7]如上述[5]或者[6]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有機(jī)溶 劑是苯甲醚。[8]如上述[1] [7]中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有 機(jī)發(fā)光層形成步驟中,利用印刷法,在上述隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨。[9]如上述[8]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述印刷法是苯胺印刷法。[10]如上述[1] [9]中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其包括中 間層形成步驟,在上述表面處理步驟之前,在上述像素區(qū)域形成有機(jī)材料層。[11] 一種有機(jī)電致發(fā)光元件,其是使用上述[1] [10]中任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致 發(fā)光元件的制造方法而獲得。[12] 一種顯示裝置,其包含上述[11]中所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制造方法中,在隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨 (以下,有時(shí)稱作有機(jī)發(fā)光油墨)之前,使用有機(jī)溶劑來對(duì)該有機(jī)發(fā)光油墨被涂布的表面進(jìn) 行處理,從而使疏墨性得到緩和,因此當(dāng)向像素區(qū)域涂布有機(jī)發(fā)光油墨時(shí)的涂布性得到改 善,從而獲得可大幅改善有機(jī)發(fā)光油墨的涂布不良的效果。因此,根據(jù)本發(fā)明,可獲得發(fā)光 面上的發(fā)光不均減少的發(fā)光特性優(yōu)良的有機(jī)EL元件及顯示裝置。
具體實(shí)施例方式如上所述,本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制造方法是制造在基板上至少層疊陰極、陽(yáng)極 及位于上述陰極與陽(yáng)極之間的有機(jī)發(fā)光層而形成的有機(jī)電致發(fā)光元件的方法,該有機(jī)EL 元件的制造方法包括以下步驟有機(jī)發(fā)光層形成步驟,其在將形成像素的像素區(qū)域包圍而 設(shè)置的隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨,形成有機(jī)發(fā)光層;以及表面處理步驟,其在 該有機(jī)發(fā)光層形成步驟之前,自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使用有機(jī)溶劑來對(duì)基板表面進(jìn)行處理。以下,對(duì)以本發(fā)明方法作為對(duì)象的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明,然后,對(duì)本發(fā)明 的有機(jī)EL元件的制造方法進(jìn)行更詳細(xì)的說明。(基板)有機(jī)EL元件中使用的基板只要在形成電極、形成有機(jī)物層時(shí)不會(huì)變化即可,例如 可使用玻璃、塑料、高分子膜、硅基板、將這些層疊而成的基板等。進(jìn)而,也可使用對(duì)塑料、高 分子膜等實(shí)施低透水化處理而成的基板。上述基板可使用市售的基板,也可按照公知的方 法制造。(電極及發(fā)光層)有機(jī)EL元件是至少陽(yáng)極、陰極及位于上述陽(yáng)極與陰極之間的有機(jī)發(fā)光層層疊而 成。另外,至少陽(yáng)極及陰極中的任一方是由具有透光性的透明電極所構(gòu)成。上述發(fā)光層中 使用低分子及/或高分子的有機(jī)發(fā)光材料。在有機(jī)EL元件中,也可在陽(yáng)極與陰極之間設(shè)置多個(gè)發(fā)光層,或也可設(shè)置發(fā)光層以 外的層。以下,有時(shí)將設(shè)于陰極與發(fā)光層之間的層稱作陰極側(cè)中間層,將設(shè)于陽(yáng)極與發(fā)光層 之間的層稱作陽(yáng)極側(cè)中間層。設(shè)于陽(yáng)極與發(fā)光層之間的陽(yáng)極側(cè)中間層,可列舉空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻 擋層(electron blocking layer)等。上述空穴注入層是具有改善來自陰極的空穴注入效率的功能的層,上述空穴傳輸 層是指具有改善來自空穴注入層或者距離陽(yáng)極更近的層(空穴傳輸層)的空穴注入的功能 的層。另外,當(dāng)空穴注入層或者空穴傅輸層具有阻止電子的傳輸?shù)墓δ軙r(shí),有時(shí)會(huì)將該些層 稱作電子阻擋層。當(dāng)具有阻止電子的傳輸?shù)墓δ軙r(shí),例如制作僅流通電子電流的元件,根據(jù) 其電流值的減少來可確認(rèn)阻止的效果。
設(shè)于陰極與發(fā)光層之間的陰極側(cè)中間層,可列舉電子注入層、電子傳輸層、空穴阻 擋層等。上述電子注入層是具有改善來自陰極的電子注入效率的功能的層,上述電子傳 輸層是指具有改善來自電子注入層或者距離陰極更近的層(電子傳輸層)的電子注入的 功能的層。另外,當(dāng)電子注入層或電子傳輸層具有阻止空穴的傳輸?shù)墓δ軙r(shí),有時(shí)會(huì)將該 些層稱作空穴阻擋層。當(dāng)具有阻止空穴的傳輸?shù)墓δ軙r(shí),例如制作僅流通空穴電流(hole current)的元件,根據(jù)其電流值的減少來可確認(rèn)阻止的效果。如上所述設(shè)于陽(yáng)極與陰極之間的各層的層疊結(jié)構(gòu),或列舉在陽(yáng)極與發(fā)光層之間 設(shè)置空穴傳輸層的結(jié)構(gòu)、在陰極與發(fā)光層之間設(shè)置電子傳輸層的結(jié)構(gòu)、在陰極與發(fā)光層之 間設(shè)置電子傳輸層且在陽(yáng)極與發(fā)光層之間設(shè)置空穴傳輸層的結(jié)構(gòu)等。例如,具體而言可列 舉如下a) d)的層疊結(jié)構(gòu)。a)陽(yáng)極/發(fā)光層/陰極b)陽(yáng)極/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極c)陽(yáng)極/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極d)陽(yáng)極/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極(此處,/表示各層相鄰接地層疊。以下相同。)上述結(jié)構(gòu)中,如上所述,發(fā)光層是指具有發(fā)光功能的層,空穴傳輸是指具有傳輸空 穴的功能的層,電子傳輸層是指具有傳輸電子的功能的層。此外,有時(shí)也將電子傳輸層與空 穴傳輸層統(tǒng)稱為電荷傳輸層。發(fā)光層、空穴傳輸層、電子傳輸層可分別獨(dú)立地使用兩層以 上。另外,在與電極相鄰接而設(shè)的電荷傳輸層中,有時(shí)將具有改善來自電極的電荷注入效 率的功能、具有降低元件的驅(qū)動(dòng)電壓的效果的電荷傳輸層特別稱作電荷注入層(空穴注入 層、電子注入層)。進(jìn)而,可為了提高與電極的密著性、改善來自電極的電荷注入,而與電極相鄰接地 設(shè)置上述電荷注入層或者膜厚小于等于2nm的絕緣層,另外也可為了提高界面的密著性、 防止混合等,而在電荷傳輸層、發(fā)光層的界面插入較薄的緩沖層(buffer layer)。關(guān)于層的 層疊順序、數(shù)量以及各層的厚度,可考慮到發(fā)光效率及元件壽命而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定即可。另外,作為設(shè)置有電荷注入層(電子注入層、空穴注入層)的有機(jī)EL元件,可列舉 與陰極相鄰接而設(shè)置有電荷注入層的有機(jī)EL元件、與陽(yáng)極相鄰接而設(shè)置有電荷注入層的
有機(jī)EL元件。例如,具體而言可列舉以下的e) ρ)的結(jié)構(gòu)。
e)陽(yáng)極/丨電荷注入層//發(fā)光層/陰極
f)陽(yáng)極/ζ發(fā)光層/電荷注入層/陰極
g)陽(yáng)極/丨電荷注入層/1發(fā)光層/電荷注入層/‘陰極
h)陽(yáng)極/丨電荷注入層/丨空穴傳輸層/發(fā)光層/‘陰極
i)陽(yáng)極/丨空穴傳輸層/1發(fā)光層/電荷注入層/‘陰極
j)陽(yáng)極/1電荷注入層/丨空穴傳輸層/發(fā)光層/丨電荷注入層/‘陰極
k)陽(yáng)極/丨電荷注入層/1發(fā)光層/電荷傳輸層/‘陰極
1)陽(yáng)極/‘發(fā)光層/電子傳輸層/電荷注入層/‘陰極
m)陽(yáng)極/丨電荷注入層/1發(fā)光層/電子傳輸層/丨電荷注入層/‘陰極
η)陽(yáng)極/1電荷注入層丨7空穴傳輸層/發(fā)光層/‘電荷傳輸層/‘陰極
ο)陽(yáng)極/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極ρ)陽(yáng)極/電荷注入層/空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極(陽(yáng)極)上述陽(yáng)極中,例如作為透明電極或者半透明電極可使用導(dǎo)電率較高的金屬氧化 物、金屬硫化物或金屬的薄膜,適宜使用透過率較高的薄膜,且可根據(jù)所使用的有機(jī)層而適 當(dāng)?shù)剡x擇使用。具體而言,可使用例如氧化銦、氧化鋅、氧化錫、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide 簡(jiǎn)稱為ΙΤ0)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide 簡(jiǎn)稱為ΙΖ0)、金、鉬、銀、及銅等的薄 膜,其中,較好的是ΙΤ0、ΙΖ0、氧化錫。另夕卜,作為該陽(yáng)極可使用例如聚苯胺(polyaniline)或其衍生物、聚噻吩 (polythiophene)或其衍生物等的有機(jī)透明導(dǎo)電膜。此外,也可將由含有如下材料的混合物 所形成的薄膜用于陽(yáng)極中,上述材料是選自上述有機(jī)透明導(dǎo)電膜中使用的材料、金屬氧化 物、金屬硫化物、金屬、及碳奈米管(carbon nano-tutb)等碳材料所組成的族群中的至少一 種以上。進(jìn)而,該陽(yáng)極中也可使用能反射光的材料,作為該材料優(yōu)選功函數(shù)大于等于3. OeV 的金屬、金屬氧化物、金屬硫化物。作為陽(yáng)極的制作方法可列舉例如真空蒸鍍法、濺射(sputtering)法、離子鍍(ion plating)法、鍍敷(plating)法等。陽(yáng)極的膜厚可考慮到光的透過性及導(dǎo)電率而適當(dāng)?shù)剡x擇,例如為5nm 10 μ m,較 好的是IOnm 1 μ m,更好的是20nm 500nm。(陽(yáng)極側(cè)中間層)如上所述,在上述陽(yáng)極與發(fā)光層之間,根據(jù)需要可層疊空穴注入層、空穴傳輸層等 陽(yáng)極側(cè)中間層。(空穴注入層)如上所述,空穴注入層也可設(shè)于陽(yáng)極與空穴傳輸層之間、或者陽(yáng)極與發(fā)光層之間。 空穴注入層的形成材料可適當(dāng)?shù)厥褂霉牟牧?,并無特別限制。例如可列舉苯基胺 (phenylamine)系、星爆狀胺(starburst amine)系、酞菁系、腙(hydrazone)衍生物、咔唑 衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、具有氨基的卩惡二唑衍生物、氧化釩、氧化鉭、氧化鎢、氧化 鉬、氧化釕、氧化鋁等氧化物、非晶形碳(amorphous carbon)、聚苯胺、聚噻吩衍生物等。另外,上述空穴注入層的厚度優(yōu)選5nm 300nm左右。當(dāng)此厚度小于5nm時(shí),則有 難以制造的傾向;另一方面,當(dāng)此厚度超過300nm時(shí),則有驅(qū)動(dòng)電壓及施加于空穴注入層的 電壓增大的傾向。(空穴傳輸層)空穴傳輸層的構(gòu)成材料并無特別限制,例如可列舉N,N’ _ 二苯基-N,N’ _ 二 (3-甲基苯基)4,4,- 二胺基聯(lián)苯(N,N,-diphenyl-N, N,-di (3-methylphenyl)4, 4,diaminobiphenyl,TPD)、4,4,-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯(lián)苯(4,4,-bis[N_(l-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl,NPB)等芳香族胺衍生物、聚乙烯咔唑或其衍生物、聚 硅烷或其衍生物、側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉(pyrazoline)衍 生物、芳胺(arylamine)衍生物、芪(stilbene)衍生物、三苯基二胺(triphenyldiamine) 衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳胺或其衍生物、聚吡咯(polypyrrole)
7或其衍生物、聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)或其衍生物、或者聚(2,5_亞噻吩亞乙烯基) (poly(2,5-thienylene vinylene))或其衍生物等。上述材料中,作為空穴傳輸層中使用的空穴傳輸材料,較好的是聚乙烯咔唑或其 衍生物、聚硅烷或其衍生物、側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺化合物基團(tuán)的聚硅氧烷衍生物、聚 苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳胺或其衍生物、聚(對(duì)亞苯基亞乙烯基)或其衍 生物、或者聚(2,5_亞噻吩亞乙烯基)或其衍生物等高分子空穴傳輸材料,更好的是聚乙烯 咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物。當(dāng)采 用低分子的空穴傳輸材料時(shí),較好的是分散于高分子粘合劑(binder)中而使用??昭▊鬏攲拥暮穸炔o特別限制,可根據(jù)所需的設(shè)計(jì)目的而適當(dāng)變更,較好的是 Inm IOOOnm左右。若該厚度小于上述下限值,則有難以制造、或者無法獲得充分的空穴 傳輸效果等傾向;另一方面,若該厚度超過上述上限值,則有驅(qū)動(dòng)電壓及施加于空穴傳輸層 的電壓增大的傾向。因此,空穴傳輸層的厚度如上所述,較好的是Inm lOOOnm,更好的是 2nm 500nm,進(jìn)而更好的是5nm 200nm。(有機(jī)發(fā)光層)有機(jī)發(fā)光層通常主要含有發(fā)出螢光或者磷光的有機(jī)物(低分子化合物及高分子 化合物)。此外,也可再含有摻雜(dopant)材料。作為本發(fā)明中使用的有機(jī)發(fā)光層的形成 材料,例如可列舉以下的色素系材料、金屬絡(luò)合物系材料、高分子系材料、及摻雜材料等。作為上述色素系材料,例如可列舉環(huán)戊胺(cyclopentamine)衍生物、四苯基丁 二烯(tetraphenyl butadiene)衍生物化合物、三苯基胺衍生物J惡二唑衍生物、吡唑并喹 啉(pyrazoloquinoline)衍生物、二苯乙烯基苯(distyryl benzene)衍生物、二苯乙烯基 亞芳基(distyrylarylene)衍生物、喹口丫唆酮(quinacridone)衍生物、香豆素(coumarin) 衍生物、吡咯(pyrrole)衍生物、噻吩環(huán)化合物、吡啶環(huán)(pyridine ring)化合物、紫環(huán) 酮(perinone)衍生物、茈衍生物、寡聚噻吩(oligothiophene)衍生物、卩惡二唑二聚物 (oxadiazole dimer)、口比唑啉二聚物(pyrazoline dimer)等。作為上述金屬絡(luò)合物系材料,例如可列舉銥絡(luò)合物、鉬絡(luò)合物等具有自三重 激發(fā)態(tài)的發(fā)光的金屬絡(luò)合物、羥基喹啉鋁(alumiquinolinol)絡(luò)合物、羥基苯并喹啉鈹 (benzoquinolinol beryllium)絡(luò)合物、苯并卩惡唑鋅絡(luò)合物、苯并噻唑鋅絡(luò)合物、偶氮甲基 鋅絡(luò)合物、嚇啉鋅(porphyrin zinc)絡(luò)合物、銪絡(luò)合物等金屬絡(luò)合物等,以及在這些金屬絡(luò) 合物的中心金屬中具有Al、Zn、Be等或者Tb、Eu、Dy等稀土類金屬而配位基上具有卩惡二唑、 噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉(quinoline)結(jié)構(gòu)等的金屬絡(luò)合物等。上述高分子系材料,例如可列舉聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚 對(duì)亞苯基衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴(polyfluorene)衍生物、聚乙烯咔唑 衍生物、將上述色素體、金屬絡(luò)合物系發(fā)光材料予以高分子化后所得的材料等。上述有機(jī)發(fā)光層形成材料中發(fā)出藍(lán)色光的材料,例如可列舉二苯乙烯基亞芳基 衍生物、卩惡二唑衍生物、及它們的聚合物、聚乙烯咔唑衍生物、聚對(duì)亞苯基衍生物、聚芴衍生 物等。其中,較好的是高分子材料的聚乙烯咔唑衍生物、聚對(duì)亞苯基衍生物及聚芴衍生物寸。此外,上述有機(jī)發(fā)光層形成材料中發(fā)出綠色光的材料,例如可列舉喹吖啶酮衍生 物、香豆素衍生物、及它們的聚合物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚芴衍生物等。其中,較好的是高分子材料的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚芴衍生物等。另外,上述發(fā)光層形成材料中發(fā)出紅色光的材料,例如可列舉香豆素衍生物、噻 吩環(huán)化合物,及它們的聚合物、聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。 其中,較好的是高分子材料的聚對(duì)亞苯基亞乙烯基衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。上述有機(jī)發(fā)光層中,也可為了提高發(fā)光效率、改變其發(fā)光波長(zhǎng)等目的而添加摻雜 劑。上述摻雜劑例如可列舉茈衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯(rubrene)衍生物、喹吖啶酮 衍生物、角鯊烯鐺(squaliIium)衍生物、嚇啉衍生物、苯乙烯系色素、并四苯(tetracene) 衍生物、吡唑啉酮(pyrazolone)衍生物、十環(huán)烯(decacyclene)、吩卩惡嗪酮(phenoxazone)寸。此外,上述有機(jī)發(fā)光層的厚度通常為2nm 200nm。(陰極側(cè)中間層)如上所述,在上述發(fā)光層與后述的陰極之間,根據(jù)需要可層疊電子注入層、電子傳 輸層等陰極側(cè)中間層。(電子傳輸層)電子傳輸層的形成材料可使用公知的材料,例如可列舉卩惡二唑衍生物、蒽醌 二甲烷(anthraquino dimethane)或其衍生物、苯醌(benzoquinone)或其衍生物、萘醌 (naphthoquinone)或其衍生物、蒽醌(anthraquinone)或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷 (tetracyano anthraquinodimethane) sK^itj> ^J (fluorenone) itiL、二L二 氰乙烯(diphenyldicyanoethylene)或其衍生物、聯(lián)苯醌(diphenoquinone)衍生物、或者 8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹卩惡啉(polyquinoxaline) 或其衍生物、聚芴或其衍生物等。上述材料中,較好的是睡二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、或者 8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹卩惡啉或其衍生物、聚芴或 其衍生物,更好的是2-(4_聯(lián)苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1,3,4_聰二唑、苯醌、蒽醌、三 (8-羥基喹啉)鋁、聚喹啉。(電子注入層)如上所述,電子注入層設(shè)于電子傳輸層與陰極之間、或者發(fā)光層與陰極之間。電子 注入層例如根據(jù)發(fā)光層的種類,可列舉堿金屬或堿土金屬,或者含有一種以上的上述金屬 的合金,或者上述金屬的氧化物、鹵化物及碳氧化物,或者上述物質(zhì)的混合物等。上述堿金屬或者其氧化物、鹵化物、碳氧化物的例子,可列舉鋰、鈉、鉀、銣、銫、氧 化鋰、氟化鋰、氧化鈉、氟化鈉、氧化鉀、氟化鉀、氧化銣、氟化銣、氧化銫、氟化銫、碳酸鋰等。上述堿土金屬或者其氧化物、鹵化物、碳氧化物的例子,可列舉鎂、鈣、鋇、鍶、氧 化鎂、氟化鎂、氧化鈣、氟化鈣、氧化鋇、氟化鋇、氧化鍶、氟化鍶、碳酸鎂等。進(jìn)而,摻雜有金屬、金屬氧化物、金屬鹽的有機(jī)金屬化合物、及有機(jī)金屬絡(luò)合物化 合物、或者它們的混合物也可用作電子注入層的材料。該電子注入層也可具有兩層以上層疊而成的層疊結(jié)構(gòu)。具體而言,可列舉Li/Ca 等。該電子注入層可通過蒸鍍法、濺射法、印刷法等而形成。該電子注入層的膜厚較好的是Inm 1 μ m左右。(陰極)
陰極的材料較好的是功函數(shù)小、且容易對(duì)發(fā)光層注入電子的材料及/或?qū)щ娐瘦^ 高的材料及/或可見光反射率較高的材料。上述陰極材料,具體而言可列舉金屬、金屬氧 化物、合金、石墨(graphite)或者石墨層間化合物、氧化鋅(ZnO)等的無機(jī)半導(dǎo)體等。上述金屬,例如可列舉堿金屬或堿土金屬、過渡金屬或元素周期表第13族金屬 等。該些金屬的具體例可列舉鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、金、銀、鉬、銅、錳、鈦、鈷、 鎳、鎢、錫、鋁、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿等。另外,合金例如可列舉含有至少一種上述金屬的合金。上述合金,具體而言可列 舉鎂“銀合金、鎂_銦合金、鎂_鋁合金、銦_銀合金、鋰_鋁合金、鋰_鎂合金、鋰_銦合 金、鈣-鋁合金等。陰極可根據(jù)需要而設(shè)為透明電極或半透明電極,上述電極的材料例如可列舉氧 化銦、氧化鋅、氧化錫、ITO、IZO等導(dǎo)電性氧化物;聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等 的導(dǎo)電性有機(jī)物。此外,也可將陰極設(shè)為兩層以上的層疊結(jié)構(gòu)。另外,有時(shí)也將電子注入層用作陰 極。陰極的膜厚可考慮到導(dǎo)電率及耐久性而適當(dāng)選擇,例如為IOnm 10 μ m,較好的 是20nm 1 μ m,更好的是50nm 500nm。(上部密封膜)當(dāng)以上述方法形成陰極之后,為了保護(hù)具有陽(yáng)極_發(fā)光層_陰極的基本結(jié)構(gòu)的發(fā) 光功能部,而形成用于將該發(fā)光功能部密封的上部密封膜。該上部密封膜通常具有至少一 個(gè)無機(jī)層及至少一個(gè)有機(jī)層。層疊數(shù)可根據(jù)需要而決定,基本上是無機(jī)層與有機(jī)層交替層疊。此外,即便發(fā)光功能部被基板及上部密封膜包覆,與玻璃基板相比,塑料基板的 氣體及液體的透過性也更高,以及有機(jī)發(fā)光層等的發(fā)光物質(zhì)更易氧化,且接觸水后更容易 劣化,因此當(dāng)使用塑料基板作為上述基板時(shí),在塑料基板上層疊對(duì)氣體及液體的阻擋性 (barrier)較高的下部密封膜,然后,再在該下部密封膜之上層疊上述發(fā)光功能部。該下部 密封膜通常是以與上述上部密封膜相同的構(gòu)成、相同的材料而形成。[有機(jī)EL元件的制造方法]以下,對(duì)本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制造方法進(jìn)行更詳細(xì)的說明。(陽(yáng)極形成步驟)準(zhǔn)備由上述的任一種基板材料形成的基板。當(dāng)使用氣體及液體的透過性較高的塑 料基板時(shí),根據(jù)需要在基板上形成下部密封膜。接著,在備好的基板上,使用上述的任一種陽(yáng)極材料來對(duì)陽(yáng)極形成圖案。當(dāng)將該陽(yáng) 極作為透明電極時(shí),如上所述,使用ITO、ΙΖ0、氧化錫、氧化鋅、氧化銦、鋅鋁復(fù)合氧化物等的 透明電極材料。電極的圖案形成例如在使用ITO的情形時(shí),利用濺射法在基板上形成均勻 的堆積膜,然后利用光刻技術(shù)將其形成為線(line)狀圖案。(隔離壁形成步驟)當(dāng)形成線狀的陽(yáng)極之后,在形成有陽(yáng)極的基板上涂布感光性材料,層疊光致抗蝕 膜。然后,利用光刻技術(shù)將該光致抗蝕膜形成格子狀圖案,從而形成絕緣性隔離壁。該格子 狀的隔離壁所覆蓋的矩形狀區(qū)域成為像素區(qū)域,該像素區(qū)域內(nèi)露出上述形成圖案的陽(yáng)極。
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形成上述絕緣性隔離壁的絕緣性感光性材料,可使用正型光致抗蝕劑、負(fù)型光致 抗蝕劑中的任一種。隔離壁重要的是具有絕緣性,當(dāng)不具有絕緣性時(shí),有可能會(huì)導(dǎo)致相互不 同的像素間流通電流而產(chǎn)生顯示不良。構(gòu)成該隔離壁的感光性材料,具體而言,例如可列舉聚酰亞胺系、丙烯酸樹脂系、 酚醛清漆樹脂系的各感光性化合物。此外,為了提高有機(jī)EL元件的顯示品質(zhì),該感光性材 料中也可含有表現(xiàn)出遮光性的材料。為了使該絕緣性隔離壁的表面具有疏墨性,也可向隔離壁形成用感光性材料中添 加疏墨性物質(zhì)?;蛘?,也可在形成絕緣性隔離壁之后,在其表面覆蓋疏墨性物質(zhì),由此使隔 離壁表面具有疏墨性。該疏墨性較好的是對(duì)后述的中間層用的油墨、及有機(jī)發(fā)光層用的油 墨均具有排斥性。向上述感光性材料中添加疏墨性物質(zhì)時(shí)使用的疏墨性性化合物,可使用例如硅氧 烷系化合物或者含氟化合物。該些疏墨性化合物對(duì)后述的有機(jī)發(fā)光層形成時(shí)所使用的有機(jī) 發(fā)光油墨(涂布液)、及用于空穴傳輸層等中間層的有機(jī)材料油墨(涂布液)兩者均表現(xiàn)出 疏墨性,因此較好。在隔離壁形成之后于隔離壁的表面上形成疏墨性被膜的方法,例如可列舉將含 有疏墨性成分的涂布液涂布于隔離壁表面的方法、通過將隔離壁表面的有機(jī)材料的官能基 以氟取代而對(duì)表面進(jìn)行改性的方法、使疏墨性成分氣化堆積于隔離壁表面的方法等。后者 的利用氣相法的堆積方法,具體而言可列舉將CF4氣體用作導(dǎo)入氣體的等離子處理。與基 板和電極等相比,有機(jī)物的隔離壁容易被CF4氣體氟化,可通過等離子處理來選擇性地對(duì)隔 離壁表面進(jìn)行疏墨化。用于形成上述絕緣性隔離壁的感光性材料(光致抗蝕組成物),例如可采用使用 旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、棒涂布機(jī)(bar coater)、輥涂布機(jī)(roll coater)、模涂布機(jī)(die coater)、凹 版涂布機(jī)(gravure coater)、狹縫涂布機(jī)(slitcoater)等的涂布法進(jìn)行涂布。涂布膜固化 之后,使用慣用的光刻技術(shù),將其形成為所需尺寸的格子狀圖案。(陽(yáng)極側(cè)中間層形成步驟)在絕緣性隔離壁形成之后,根據(jù)需要,在后續(xù)的表面處理步驟之前實(shí)施中間層形 成步驟,以在上述像素區(qū)域形成有機(jī)材料層,從而形成上述的空穴傳輸層等的有機(jī)材料層 (陽(yáng)極側(cè)中間層)。陽(yáng)極側(cè)中間層的成膜方法并無特別限制,就低分子材料而言,例如可列舉由與高 分子粘合劑的混合溶液而成膜的方法。另外,就高分子材料而言,例如可列舉由溶液而成膜 的方法。由溶液成膜時(shí)使用的溶劑只要能溶解上述陽(yáng)極側(cè)中間層用的材料即可,并無特別 限制。上述溶劑例如可列舉氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯系溶劑,四氫呋喃等醚系溶劑, 甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑,丙酮、甲基乙基酮等酮系溶劑,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基 溶纖劑乙酸酯等酯系溶劑。上述由溶液成膜的方法,例如可列舉利用溶液的旋轉(zhuǎn)涂布法、澆鑄(easting) 法、微凹版涂布(micro-gravure coat)法、凹版涂布法、棒涂布法、輥涂布法、線棒涂 布(wire bar coat)法、浸涂布法、狹縫涂布(slit coat)法、毛細(xì)管涂布(capillary coat)法、噴涂(spray coat)法、噴嘴涂布(nozzle coat)法等涂布法,及凹版印刷、網(wǎng)版(screen)印刷法、苯胺(flexo)印刷法、膠版(offset)印刷法、反轉(zhuǎn)印刷法、噴墨印刷法等 印刷法等的涂布法。從容易形成圖案的方面考慮,較好的是凹版印刷法、網(wǎng)版印刷法、苯版 印刷法、膠版印刷法、反轉(zhuǎn)印刷法、噴墨印刷法等印刷法。所混合的高分子粘合劑較好的是不會(huì)嚴(yán)重阻礙電荷傳輸?shù)恼澈蟿?,另外,?duì)可見 光的吸收并不強(qiáng)的粘合劑適宜使用。上述高分子粘合劑,例如可列舉聚碳酸酯、聚丙烯酸 酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。當(dāng)利用上述涂布方法將涂布液涂布于基板整個(gè)面上時(shí),有時(shí)涂布液會(huì)涂布于上述 隔離壁上,但此時(shí),隔離壁上的涂布液會(huì)被表現(xiàn)出疏墨性的隔離壁的表面所排斥,而落入由 隔離壁劃分成的像素區(qū)域內(nèi),從而在各像素區(qū)域內(nèi)形成為涂布膜。然后,各像素區(qū)域內(nèi)的涂 布膜通過干燥而成為中間層,發(fā)揮其功能。(表面處理步驟)在以前的有機(jī)EL元件的制造方法中,如上所述,根據(jù)需要而在形成陽(yáng)極側(cè)中間層 之后再形成有機(jī)發(fā)光層,但本發(fā)明中,在形成有機(jī)發(fā)光層之前,自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,利用 有機(jī)溶劑來對(duì)基板表面(以下,有時(shí)是指隔離壁的形成側(cè)的基板表面)進(jìn)行處理。該表面處理步驟是通過自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使有機(jī)溶劑與基板表面相接觸而實(shí) 現(xiàn)。有機(jī)溶劑必須至少與隔離壁的表面相接觸,可并非與基板整個(gè)面接觸,較好的是與隔離 壁的形成側(cè)的基板整個(gè)表面接觸。有機(jī)溶劑與基板表面的接觸方法,例如可使用向旋轉(zhuǎn)中的基板上滴下有機(jī)溶劑 而使基板整個(gè)面與有機(jī)溶劑接觸的旋轉(zhuǎn)涂布法;在傾斜的基板上涂布或噴敷有機(jī)溶劑的方 法;以及在基板浸漬于有機(jī)溶劑中之后,提拉出基板的方法等。使用上述任一種方法使有 機(jī)溶劑與基板整個(gè)面、或者隔離壁及像素區(qū)域表面接觸之后,較好的是使與表面接觸的有 機(jī)溶劑干燥,以使有機(jī)溶劑的液滴無殘留。干燥方法例如有加熱干燥、自然干燥、以及鼓風(fēng) (airblow)等。所使用的有機(jī)溶劑較好的是一種或者兩種以上的油墨用溶劑,而油墨用溶劑中更 好的是一種或者兩種以上的后述有機(jī)發(fā)光材料用溶劑。上述有機(jī)發(fā)光材料用溶劑的具體 例,例如可列舉甲苯、二甲苯、丙酮、苯甲醚、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等,或者它 們的混合溶劑,較好的是苯甲醚。此外,利用有機(jī)溶劑進(jìn)行表面處理時(shí),隔離壁表面的疏墨性會(huì)稍微得到緩和,但是 不會(huì)損及疏墨性。也即,利用有機(jī)溶劑對(duì)隔離壁實(shí)施表面處理之后,即使在隔離壁上涂布有 有機(jī)發(fā)光油墨時(shí),也不會(huì)損及該隔離壁上的排斥有機(jī)發(fā)光油墨的性能,而保持著必要的疏墨性。(有機(jī)發(fā)光層形成步驟)于上述表面處理步驟結(jié)束之后,實(shí)施有機(jī)發(fā)光層的形成步驟。有機(jī)發(fā)光層中使用 的有機(jī)發(fā)光材料可使用上述高分子有機(jī)發(fā)光材料及/或低分子有機(jī)發(fā)光材料。當(dāng)使用高分子發(fā)光材料時(shí),使高分子材料溶解或者穩(wěn)定地分散于溶劑中而制備有 機(jī)發(fā)光材料的涂布液(有機(jī)發(fā)光油墨)。溶解或者分散該有機(jī)發(fā)光材料的溶劑,例如可列 舉甲苯、二甲苯、丙酮、苯甲醚、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等的單獨(dú)溶劑或者它們 的混合溶劑。其中,甲苯、二甲苯、苯甲醚等芳香族有機(jī)溶劑對(duì)有機(jī)發(fā)光材料具有良好的溶 解性,故而較好。另外,有機(jī)發(fā)光材料的油墨中,也可根據(jù)需要而添加表面活性劑、抗氧化劑、粘度調(diào)節(jié)劑、紫外線吸收劑等。作為將含有機(jī)發(fā)光材料的涂布液(有機(jī)發(fā)光油墨)涂布于上述隔離壁內(nèi)的方法, 當(dāng)有機(jī)EL元件為照明裝置中所使用的單色發(fā)光時(shí),也可不考慮選擇性涂布,故而可使用旋 轉(zhuǎn)涂布法、澆鑄法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒式涂布法、輥涂布法、線棒涂布法、浸漬涂 布法、狹縫涂布法、毛細(xì)管涂布法、噴涂法、噴嘴涂布法等涂布法。而當(dāng)有機(jī)EL元件為彩色 顯示裝置中所使用的多色發(fā)光時(shí),必須在各像素區(qū)域選擇性地涂布規(guī)定的有機(jī)發(fā)光油墨, 而避免混色。這樣的選擇性涂布中,例如可使用凹版印刷法、網(wǎng)版印刷法、苯胺印刷法、膠版 印刷法、反轉(zhuǎn)印刷法、噴墨印刷法等印刷法。該些印刷法中,為了能更準(zhǔn)確地在隔離壁內(nèi)涂 布有機(jī)發(fā)光油墨,較好的是噴墨印刷法、苯胺印刷法,特別好的是苯胺印刷法。當(dāng)使用上述任一種方法在隔離壁內(nèi)涂布有機(jī)發(fā)光油墨時(shí),以往的方法中,有時(shí)在 疏墨性隔離壁的側(cè)面以及陽(yáng)極或者陽(yáng)極側(cè)中間層的表面上涂布液受到排斥,從而使涂膜產(chǎn) 生缺損(涂布不均),但本發(fā)明中,因在有機(jī)發(fā)光層形成步驟之前進(jìn)行了使用有機(jī)溶劑的表 面處理步驟,因此疏墨性得到適度緩和而涂布不均得以防止,有機(jī)發(fā)光油墨涂布于與設(shè)計(jì) 值相符的像素區(qū)域的整個(gè)面,從而在像素區(qū)域整個(gè)面上形成涂膜。以上述方式未產(chǎn)生涂布 不均而形成于各像素區(qū)域的有機(jī)發(fā)光涂膜,根據(jù)需要經(jīng)過干燥步驟而成為有機(jī)發(fā)光層,發(fā) 揮其功能。(陰極側(cè)中間層形成步驟)在上述有機(jī)發(fā)光層形成之后,根據(jù)需要形成空穴傳輸層或空穴注入層等陰極側(cè)中 間層。該陰極側(cè)中間層的形成方法在電子傳輸層的情形時(shí)并無特別限制,就低分子電子 傳輸材料而言,可例示利用粉末的真空蒸鍍法、或者由溶液或熔融狀態(tài)而成膜的方法,而就 高分子電子傳輸材料而言,可例示由溶液或者熔融狀態(tài)而成膜的方法。當(dāng)由溶液或者熔融 狀態(tài)成膜時(shí),也可并用高分子粘合劑。由溶液形成電子傳輸層的成膜方法可使用與上述由 溶液形成空穴傳輸層的成膜方法相同的成膜法。另外,在電子注入層的情形時(shí),可使用例如蒸鍍法、濺射法、印刷法等而形成。(陰極形成步驟)陰極是使用上述的任一種材料,利用例如真空蒸鍍法、濺射法、化學(xué)氣相沉積 (Chemical Vapor D印osition,CVD)法、離子鍍法、激光剝蝕法(laser ablation)法、以及 對(duì)金屬薄膜進(jìn)行壓接的層壓(laminate)法等而形成。如上所述,當(dāng)陰極形成之后,為保護(hù)具有陽(yáng)極-發(fā)光層-陰極的基本結(jié)構(gòu)的發(fā)光功 能部,而形成上部密封膜。該上部密封膜根據(jù)需要而包括至少一個(gè)無機(jī)層及至少一個(gè)有機(jī) 層。該些層的層疊數(shù)可根據(jù)需要而決定,基本上是無機(jī)層與有機(jī)層交替層疊。本實(shí)施形態(tài)中的有機(jī)EL元件,可用作面狀光源、段式顯示裝置(segment display device)及點(diǎn)矩陣(dot matrix)顯示裝置的光源、以及液晶顯示裝置的背光源(back light)。當(dāng)將本實(shí)施形態(tài)的有機(jī)EL元件用作面狀光源時(shí),例如只要以自層疊方向的一方 觀察時(shí)面狀的陽(yáng)極與陰極重疊的方式配置即可。另外,為了構(gòu)成呈圖案狀發(fā)光的有機(jī)EL元件來作為段式顯示裝置的光源,例如 有在上述面狀光源的表面上設(shè)置形成有供光穿過的圖案狀開口的掩模的方法、將應(yīng)消光部位的有機(jī)物層形成得極厚而使其實(shí)質(zhì)上不發(fā)光的方法、將陽(yáng)極及陰極中的至少任一電極 形成為圖案狀的方法。利用該些方法中的任一種方法形成呈圖案狀發(fā)光的有機(jī)EL元件,并 且以能對(duì)若干電極選擇性地施加電壓的方式進(jìn)行配線,也能實(shí)現(xiàn)可顯示數(shù)字、文字及簡(jiǎn)單 符號(hào)等的段式顯示裝置。為了將上述有機(jī)EL元件作為點(diǎn)矩陣顯示裝置的光源,例如只要將 陽(yáng)極及陰極分別形成為條紋(stripe)狀,且以自層疊方向的一方觀察時(shí)相互正交的方式 配置即可。此外,為了實(shí)現(xiàn)能進(jìn)行部分彩色顯示、多色(multi-color)顯示的點(diǎn)矩陣顯示 裝置,例如只要采用區(qū)分涂布發(fā)光色不同的多種發(fā)光材料的方法、以及使用彩色濾光片 (color filter)以及螢光轉(zhuǎn)換濾光片等的方法即可。點(diǎn)矩陣顯示裝置可為被動(dòng)(passive) 驅(qū)動(dòng),也可與薄膜晶體管(ThinFilm Transistor, TFT)等組合而主動(dòng)(active)驅(qū)動(dòng)。上述顯示裝置可用作電腦、電視、移動(dòng)終端、移動(dòng)電話、汽車導(dǎo)航、攝像機(jī)的取景器 等的顯示裝置。進(jìn)而,上述面狀光源是較薄的自發(fā)光型光源,可用作液晶顯示裝置的背光源、或者 面狀的照明用光源。另外,也可通過使用可撓性(flexible)基板而用作曲面狀的光源或顯
示裝置。實(shí)施例以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明,但以下所述的實(shí)施例僅是用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 說明的較佳例示,并非對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定。(實(shí)施例)以下所述的實(shí)施例中,以具有設(shè)置空穴注入層作為陽(yáng)極中間層而未設(shè)陰極中間層 的層疊結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件作為對(duì)象而來實(shí)施。本發(fā)明的特征在于,具有利用有機(jī)溶劑來對(duì) 隔離壁的形成側(cè)的基板表面進(jìn)行表面處理的步驟,因此,本發(fā)明也同樣適用于除以下實(shí)施 例所示的層疊結(jié)構(gòu)以外的其他所有種類的層疊結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件,且能獲得同樣的作用 效果。(基板的準(zhǔn)備及陽(yáng)極的形成)首先,在200mm(縱)X200mm(橫)X0. 7mm(厚)的透明玻璃板上形成ITO薄膜,進(jìn) 而進(jìn)行圖案化處理,從而形成條紋狀的陽(yáng)極。陽(yáng)極的重復(fù)間隔(間距)為80 μ m,陽(yáng)極(線) 的寬度為70 μ m,相對(duì)于此,陽(yáng)極間的間隔(間隙)為10 μ m(線/間隙=70 μ m/10 μ m)。自 基板的厚度方向的一方觀察時(shí)形成著像素的像素區(qū)域,在沿一個(gè)方向延伸的ITO薄膜上沿 著上述一個(gè)方向且隔著規(guī)定的間隔而設(shè)置成島狀。(隔離壁的形成)接著,在上述基板的整個(gè)面上,使用旋轉(zhuǎn)涂布法涂布正型光致抗蝕劑(東京應(yīng)化 工業(yè)(股)制造,商品名“0FPR-800” ),使該涂膜干燥后,形成膜厚為1 μ m的光致抗蝕層。然后,將設(shè)計(jì)成對(duì)除了自基板的厚度方向的一方觀察時(shí)形成著像素的像素區(qū)域以 外的區(qū)域遮蔽紫外線的光掩模,配置于上述光致抗蝕層之上,使用對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)(Alignment Exposure Machine)(大日本網(wǎng)屏制造公司制造,商品名“MA1300”)且經(jīng)由上述光掩模而向 上述光致抗蝕層照射紫外線(曝光步驟)。繼上述曝光步驟之后,使用光致抗蝕顯影液(東京應(yīng)化工業(yè)(股)制造,商品名 “NMD-3”),除去上述光致抗蝕層的曝光部(顯影步驟)。
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接著,將上述玻璃基板置于加熱板(hot plate)上以230°C加熱處理1小時(shí),使上 述顯影后的光致抗蝕層完全加熱固化(熱固化步驟)。通過上述一系列的光刻蝕步驟而形成包圍像素區(qū)域的隔離壁(有機(jī)絕緣層),于 該隔離壁內(nèi)部露出陽(yáng)極。所得的隔離壁線的寬度尺寸為20 μ m,高度尺寸為2 μ m。另外,各 像素區(qū)域是60 μ mX 180 μ m的矩形。然后,采用使用CF4氣體的真空等離子裝置(SAMCO International Inc.制造,商 品名“RIE-200L”),對(duì)隔離壁進(jìn)行疏墨化處理。(陽(yáng)極側(cè)中間層的形成)接著,使用0. 2 μ m的膜過濾器(membrane filter),對(duì)聚(3,4_亞乙二氧基噻吩)/ 聚苯乙烯磺酸(Bayer公司制造,商品名“BaytrOnPAI4083”)的懸浮液進(jìn)行過濾。利用噴嘴 涂布法將該過濾液涂布于上述像素區(qū)域。接著,將該涂布層以200°C加熱處理20分鐘,從而 形成厚度為60nm的空穴注入層。(利用溶劑來對(duì)隔離壁側(cè)的基板表面進(jìn)行的處理)接著,在上述基板上連續(xù)滴下總量為30mL的苯甲醚,利用旋轉(zhuǎn)涂布法使苯甲醚接 觸于基板上的整個(gè)表面(涂布)。然后進(jìn)行約30分鐘的鼓風(fēng)處理,使基板干燥。(有機(jī)發(fā)光層的形成)將作為有機(jī)發(fā)光材料的高分子發(fā)光材料(Sumation公司制造,商品名“RP158”) 溶解于由苯甲醚與環(huán)己基苯以1 1的重量比混合而成的混合溶劑中,從而制成有機(jī)發(fā)光 油墨(高分子發(fā)光材料的濃度1重量% )。利用苯胺印刷法,將該有機(jī)發(fā)光油墨(粘度 28cp)涂布于已使用上述苯甲醚進(jìn)行表面處理后的絕緣性隔離壁內(nèi)。使該涂膜干燥而在像 素區(qū)域內(nèi)形成厚度為60nm的有機(jī)發(fā)光層。此外,自利用上述苯甲醚的表面處理結(jié)束直至開 始印刷有機(jī)發(fā)光油墨為止的時(shí)間約為30分鐘。此處,對(duì)形成于各像素區(qū)域的有機(jī)發(fā)光層的狀態(tài),利用光學(xué)顯微鏡(尼康股份有 限公司制造,商品名“Optiphot 88”,物鏡倍率50倍)進(jìn)行觀察,可確認(rèn)并無有機(jī)發(fā)光油 墨被隔離壁以及陽(yáng)極側(cè)中間層排斥的痕跡,有機(jī)發(fā)光層成膜于整個(gè)像素區(qū)域。(陰極的形成)接著,在上述有機(jī)發(fā)光層之上,以IOOA的厚度蒸鍍鈣來作為陰極,進(jìn)而,以2000A 的厚度蒸鍍鋁來作為氧化保護(hù)層。由此,制成具有底部發(fā)光(bottom emission)結(jié)構(gòu)的有 機(jī)EL元件。當(dāng)使以上述方法而獲得的有機(jī)EL元件發(fā)光時(shí),整個(gè)發(fā)光面的發(fā)光強(qiáng)度都均勻。(比較例)該比較例中,除了不實(shí)施上述實(shí)施例中的在形成有機(jī)發(fā)光層之前的處理(利用溶 劑對(duì)隔離壁側(cè)的基板表面進(jìn)行的處理)以外,以與實(shí)施例相同的方法來制造有機(jī)EL元件。有機(jī)發(fā)光層形成之后,立即使用光學(xué)顯微鏡(尼康股份有限公司制造,商品名 "Optiphot 88”,物鏡倍率50倍)對(duì)形成于各像素區(qū)域內(nèi)的有機(jī)發(fā)光層的狀態(tài)進(jìn)行觀察, 可確認(rèn)因有機(jī)發(fā)光油墨被隔離壁及陽(yáng)極側(cè)中間層表面排斥,自基板的厚度方向的一方觀 察時(shí),可看到分散有存在缺損部分的像素區(qū)域,所謂缺損部分是指隔離壁內(nèi)存在未形成有 機(jī)發(fā)光層的區(qū)域。當(dāng)使以上述方式而獲得的有機(jī)EL元件發(fā)光時(shí),發(fā)光面上會(huì)產(chǎn)生發(fā)光不均。
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如上所述,本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制造方法,無須使有機(jī)發(fā)光層的形成面積小于 設(shè)計(jì)值便可制造出有機(jī)EL元件。通過使用本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制造方法,可獲得發(fā)光 特性優(yōu)良的有機(jī)EL元件及顯示裝置。
權(quán)利要求
一種有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,是制造在基板上至少層疊陰極、陽(yáng)極及位于上述陰極與陽(yáng)極之間的有機(jī)發(fā)光層而形成的有機(jī)電致發(fā)光元件的方法,該有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法包括以下步驟有機(jī)發(fā)光層形成步驟,其在將形成像素的像素區(qū)域包圍而設(shè)置的隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨而形成有機(jī)發(fā)光層;以及表面處理步驟,其在該有機(jī)發(fā)光層形成步驟之前,對(duì)基板自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使用有機(jī)溶劑來進(jìn)行表面處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述表面處理步驟是對(duì) 基板自隔離壁的設(shè)置側(cè)起使有機(jī)溶劑接觸于基板表面的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述表面處理步驟中, 對(duì)基板自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,利用旋轉(zhuǎn)涂布法使有機(jī)溶劑接觸于基板表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中于上述表面處理步驟 中,使有機(jī)溶劑接觸于表面之后,使該有機(jī)溶劑干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有機(jī)溶劑是一種或 者兩種以上的油墨用溶劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有機(jī)溶劑是一種或 者兩種以上的上述有機(jī)電致發(fā)光材料用溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有機(jī)溶劑是苯甲醚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述有機(jī)發(fā)光層形成步 驟中,利用印刷法,在上述隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其中上述印刷法是苯胺印刷法。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法,其包括中間層形成步驟,其 在上述表面處理步驟之前,在上述像素區(qū)域形成有機(jī)材料層。
11.一種有機(jī)電致發(fā)光元件,其是使用權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方 法而獲得。
12.—種顯示裝置,其包含權(quán)利要求11所述的有機(jī)電致發(fā)光元件。
全文摘要
本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法是制造在基板上至少層疊陰極、陽(yáng)極及位于上述陰極與陽(yáng)極之間的有機(jī)發(fā)光層而形成的有機(jī)電致發(fā)光元件的方法,該有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法包括以下步驟有機(jī)發(fā)光層形成步驟,其在將形成像素的像素區(qū)域包圍而設(shè)置的隔離壁內(nèi)涂布包含有機(jī)發(fā)光材料的油墨,而形成有機(jī)發(fā)光層;以及表面處理步驟,其在該有機(jī)發(fā)光層形成步驟之前,對(duì)于基板自隔離壁的設(shè)置側(cè)起,使用有機(jī)溶劑來進(jìn)行表面處理。根據(jù)本發(fā)明的方法,可提供一種能不產(chǎn)生膜缺損而形成有機(jī)發(fā)光層且品質(zhì)優(yōu)良的有機(jī)電致發(fā)光元件,以及包含上述有機(jī)電致發(fā)光元件的顯示裝置。
文檔編號(hào)H05B33/22GK101978783SQ20098011008
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月31日
發(fā)明者六原行一 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社