JP2002015864A - Method of manufacturing organic electroluminescent element - Google Patents
Method of manufacturing organic electroluminescent elementInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子(有機EL素子)の製造方法に関す
る。The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence device (organic EL device).
【0002】[0002]
【従来の技術】有機エレクトロルミネセンス素子(以
下、有機EL素子という)は自発光で高速応答性を有
し、視野角依存性がなく、低消費電力が期待される表示
素子として、携帯端末機器やパーソナルコンピューター
のディスプレイ等への応用開発が進められている。2. Description of the Related Art Organic electroluminescent elements (hereinafter referred to as organic EL elements) are self-luminous, have high-speed response, do not have a viewing angle dependency, and are expected to have low power consumption. And application development to displays of personal computers and the like.
【0003】以下、図12を参照して代表的な有機EL
素子の構成及びその発光原理を説明する。図12におい
て、120は、有機EL素子であり、透明ガラス基板1
21の表面に、ITO(indium tin oxi
de)等の透明導電膜からなる陽極122、有機膜から
なるホール輸送層123及び電子輸送性の発光層12
4、アルミニウム−マグネシウム合金の陰極125を順
次積層した構成を有する。ホール輸送層123として
は、例えば、アリールジアミン化合物が、また、電子輸
送性の発光層124としては、トリス(8−キノリノ−
ル)アルミニウム(Alq3)有.機金属錯体等が適用され
る。Hereinafter, a typical organic EL will be described with reference to FIG.
The structure of the element and its light emitting principle will be described. In FIG. 12, reference numeral 120 denotes an organic EL element, and the transparent glass substrate 1
21 on the surface of ITO (indium tin oxi)
de) and the like, an anode 122 made of a transparent conductive film, a hole transport layer 123 made of an organic film, and an electron transporting light emitting layer 12
4. It has a configuration in which a cathode 125 of an aluminum-magnesium alloy is sequentially laminated. For example, an aryldiamine compound is used as the hole transport layer 123, and tris (8-quinolino-
E) Aluminum (Alq 3 ) organic metal complex or the like is applied.
【0004】上記陽極122及び陰極125の両電極間
に電圧Eを印加すると、陽極122からホールが注入さ
れ、このホールがホール輸送層123に輸送される。一
方、陰極125からは電子が注入され、電子は電子輸送
性の発光層124に輸送される。そして、上記ホールと
電子はホール輸送層123と発光層124の界面に達
し、この界面近傍でホール及び電子が再結合する。この
時、ホールと電子との結合エネルギーが発光層124中
の発光色素分子へ移動し、色素分子を励起させる励起状
態から基底状態に戻る際に光に変換されて放出される。When a voltage E is applied between the anode 122 and the cathode 125, holes are injected from the anode 122, and the holes are transported to the hole transport layer 123. On the other hand, electrons are injected from the cathode 125, and the electrons are transported to the light-emitting layer 124 having an electron transporting property. Then, the holes and electrons reach the interface between the hole transport layer 123 and the light emitting layer 124, and the holes and electrons recombine near this interface. At this time, the binding energy of holes and electrons moves to the luminescent dye molecules in the luminescent layer 124, and is converted to light and emitted when returning from the excited state that excites the dye molecules to the ground state.
【0005】ここでは、発光層124がトリス(8−キ
ノリノ−ル)アルミニウムであるため緑色の発光とな
る。こうして、生成された光は、透明ガラス基板121
を通して外部に取り出される。発光色の色純度の制御や
高輝度化には、例えば、有機金属錯体をホスト材料とし
て、所定の発光波長を有する色素をドープ(拡散移行と
も記す)すること等が行われている。発光層のホスト材
料としては、ドーピングされた色素の吸収スペクトルと
同じ波長領域か、それよりも短波長領域で発光する材料
が必要であるとされている。Here, since the light emitting layer 124 is made of tris (8-quinolinol) aluminum, green light is emitted. The light thus generated is transmitted to the transparent glass substrate 121.
Is taken out to the outside. In order to control the color purity of emitted light and increase the luminance, for example, doping (also referred to as diffusion transfer) of a dye having a predetermined emission wavelength using an organometallic complex as a host material is performed. As a host material of the light emitting layer, a material that emits light in the same wavelength region as the absorption spectrum of the doped dye or in a shorter wavelength region than that is required.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】有機EL素子でフルカ
ラー表示するためには、赤(R)、緑(G)、青(B)
発光する三種類の画素を1組としてマトリクス状に配置
して形成する必要がある。特に、高精細なフルカラー表
示素子を提供するためには、微細な画素上に3原色光に
対応した発光層124を精度よく形成しなければならな
い。In order to perform full-color display with an organic EL element, red (R), green (G), and blue (B) are required.
It is necessary to form a set of three types of pixels that emit light in a matrix. In particular, in order to provide a high-definition full-color display element, it is necessary to accurately form the light-emitting layer 124 corresponding to three primary colors on fine pixels.
【0007】ところで、画素上に対応色の発光層を形成
する方法には、(a)低分子の各色発光材料を、メタル
マスクを介して真空蒸着して形成する方法(例えば、特
開平10−41069号公報)、(b)高分子材料の発
光層材料を画素対応部にインクジェット法により各色発
光材料を吐出させる方法(例えば、特開平10−123
77号公報)、(c)基板上に高分子発光層をスピンコ
ートまたはディップコート等で作成した後、インクジェ
ット法またはスクリーン印刷法を用いて上記発光層表面
にR、G、Bの蛍光色素を含有した各色素層を形成して
赤外線加熱により色素を発光層中に拡散させる方法(特
開平7−235378号公報またはUSP5,895,
692号公報)、(d)基板上にスピンコートまたはデ
ィップコート等で作成した高分子発光層と、基板に塗布
して形成した高濃度色素層とをシャドウマスクを介して
対向させ、加熱により色素を高濃度層から発光層側へ昇
華・拡散させる方法(Applied Physics
Letters,74巻13号,1913−191
5,1999)、(e)基板上に作製した高分子発光層
と、基板に塗布して形成した高濃度色素層とを密着さ
せ、ITOの画素電極に通電して加熱し色素を高濃度層
から発光層側へ昇華・拡散させる方法(Ipn.J.A
ppl.Phys.,38巻Part2 10A号,L
1143−L1145,1999)等がある。By the way, a method of forming a light emitting layer of a corresponding color on a pixel includes (a) a method of forming a low molecular light emitting material of each color by vacuum deposition through a metal mask (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 41069), and (b) a method in which a light emitting material of each color is ejected to a pixel corresponding portion using a polymer light emitting layer material by an ink jet method (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-123).
No. 77), (c) After forming a polymer light emitting layer on a substrate by spin coating or dip coating, R, G, and B fluorescent dyes are coated on the light emitting layer surface using an ink jet method or a screen printing method. A method of forming each of the dye layers contained therein and diffusing the dye into the light emitting layer by infrared heating (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-235378 or US Pat.
No. 692), (d) a polymer light emitting layer formed on a substrate by spin coating or dip coating, and a high-concentration dye layer formed by coating on the substrate are opposed to each other via a shadow mask. Sublimation and diffusion from the high concentration layer to the light emitting layer side (Applied Physics)
Letters, Vol. 74, No. 13, 1913-191
(1999), (e) A polymer light emitting layer formed on a substrate and a high-concentration dye layer formed by coating on a substrate are brought into close contact with each other, and a current is applied to an ITO pixel electrode to heat the dye to form a high-concentration dye layer. (Ipn.JA)
ppl. Phys. , 38, Part2 10A, L
1143-L1145, 1999).
【0008】これらのうち、(a)や(d)はマスクを
使用するため、微細画素に対してはマスクの高精度な位
置決め調整機構が必要であり生産性の低下は免れない。
また、マスクの開口部が小さくなると、それに伴ってマ
スクの厚みも薄くする必要がある。例えば、開口部の大
きさが5μmの場合、マスクの厚みは5μm以下にしな
ければならずマスクの作製は、極めて困難となる。[0008] Of these, (a) and (d) use a mask, and therefore a highly accurate positioning and adjusting mechanism of the mask is required for fine pixels, and the productivity is inevitably reduced.
Also, as the opening of the mask becomes smaller, the thickness of the mask also needs to be reduced accordingly. For example, when the size of the opening is 5 μm, the thickness of the mask must be 5 μm or less, and it is extremely difficult to manufacture the mask.
【0009】また、(b)や(c)のインクジェットま
たは印刷法は、塗布するインクの位置決めを正確に行う
ためには、画素間にバンク(畔または堤防ともいう)を
予め形成する必要があり、高精細になればなるほど製造
が困難となる。また、(e)の画素電極加熱法は、加熱
の電極横方向への広がりが大きいために、色素の拡散が
発光層の面内方向にも生じ、隣接画素間における混色が
発生し易い。特に、高精細になればより混色の問題が増
す。以上説明したように、フルカラー表示に対応した発
光層の形成方法に関する従来技術は、いずれの方法も高
精細画素に適用し難く、多くの解決困難な課題を有して
いる。In the ink-jet or printing method of (b) or (c), a bank (also called a shore or a bank) must be formed in advance between pixels in order to accurately position the ink to be applied. The higher the definition, the more difficult it becomes to manufacture. In addition, in the pixel electrode heating method (e), the diffusion of the dye also occurs in the in-plane direction of the light emitting layer because the heating spreads greatly in the lateral direction of the electrode, and color mixing between adjacent pixels is likely to occur. In particular, the higher the definition, the more the problem of color mixing increases. As described above, the conventional techniques relating to the method of forming a light emitting layer corresponding to full color display are difficult to apply to high definition pixels, and have many difficult problems.
【0010】そこで、本発明は、上記のような問題点を
解消するためになされたもので、アクティブマトリクス
駆動型の高精細で、かつ生産性の良好な有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法を提供することを目的と
する。The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a method of manufacturing an active matrix driven organic electroluminescence device having high definition and good productivity. The purpose is to:
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明における第1の発
明は、マトリクス状に備えた画素上に、有機材料からな
る発光層を備えた画素電極基板を形成する工程と、少な
くとも色素を含有する所定形状の光反応性樹脂層パター
ンを所定間隔で備えた色素スタンプを形成する工程と、
前記画素と前記光反応性樹脂層パターンとが互いに対向
するようにして、前記画素電極基板と前記色素スタンプ
とを位置決め配置した後、密接させる工程と、前記画素
電極基板または色素スタンプの少なくとも一方を所定温
度で所定時間加熱して、前記光反応性樹脂層パターンが
含有する物質のうち少なくとも色素を前記発光層中に拡
散させる工程と、前記発光層上に対向電極を形成する工
程と、を有することを特徴とするものである。第1の発
明によれば、基板上に少なくとも色素を含有する光反応
性樹脂パターンを稠密して備えた色素スタンプを、薄膜
微細加工技術を利用して予め作製しておき、他方、同様
に微細加工して形成した画素を備えた画素電極基板と対
向させ、前記光反応性樹脂パターンと前記画素とを互い
に位置決めして密接させて配置し、前記光反応性樹脂パ
ターン中に含有される少なくとも色素を、画素上に備え
た発光層中に熱拡散させるようにしたものであるから、
画素が微細でまた高精細であっても画素に対応した発光
層中に色素を正確にドービングすることができ、高精細
な有機EL素子の製造が可能となる。第2の発明は、第
1の発明の特徴に加えて、前記画素は、基板上に3原色
光に係る3種類の画素を1組としてマトリクス状に配列
したものであり、前記色素スタンプは、他の基板上に3
原色光に係る色素をそれぞれ個別に含有する第1、第
2、第3光反応性樹脂層パターンを1組としてマトリク
ス状に備えたものであり、互いに対応色の前記画素と前
記光反応性樹脂層パターンとを位置決めして行うように
したことを特徴とするものである。第2の発明によれ
ば、前記色素スタンプが3原色光に係る前記光反応性樹
脂層パターンを、3原色光に係る前記画素と対応させて
備えたものであり、互いに対応色の前記光反応性樹脂層
パターンと前記画素とを位置決めするようにしているか
ら、フルカラーの高精細有機EL素子も容易に製造する
ことができる。また、3原色光に係る色素を対応色の画
素上の発光層中に同時にドーピングさせることができる
ので有機EL素子の製造が能率的である。また、第3の
発明は、第1の発明の特徴に加え、前記画素は、基板上
に3原色光に係る3種類の画素を1組としてマトリクス
状に配列したものであり、前記色素スタンプは、他の基
板上に3原色光に係る第1色素を少なくとも含有する所
定形状の第1光反応性樹脂層パターンを所定間隔で備え
た第1色素スタンプ、第2色素を少なくとも含有する所
定形状の第2光反応性樹脂層パターンを所定間隔で備え
た第2色素スタンプ、及び第3色素を少なくとも含有す
る所定形状の第3光反応性樹脂層パターンを所定間隔で
備えた第3色素スタンプであり、前記第1色素スタンプ
と前記画素電極基板とを対向させ、前記第1光反応性樹
脂層パターンと対応色の前記画素とを位置決め配置し
て、前記第1光反応性樹脂層パターンに含有される物質
のうち少なくとも前記第1色素を前記発光層中に拡散移
行させる工程と、第2、第3色素スタンプについて、個
々に、前記工程を繰り返して実施する工程とを有するこ
とを特徴とするものである。第3の発明によれば、画素
上の発光層中に対応色の色素を個別にドーピングさせる
ものであるので、各色素ごとに最適な加熱拡散条件を選
択して行うことができ、高輝度で高精細有機EL素子の
製造が可能となる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a process for forming a pixel electrode substrate having a light emitting layer made of an organic material on pixels provided in a matrix, and comprising at least a dye. A step of forming a dye stamp having a photoreactive resin layer pattern of a predetermined shape at predetermined intervals,
The pixels and the photoreactive resin layer pattern are opposed to each other, and after positioning and positioning the pixel electrode substrate and the dye stamp, a step of bringing them into close contact, and at least one of the pixel electrode substrate or the dye stamp. Heating at a predetermined temperature for a predetermined time, diffusing at least the dye among the substances contained in the photoreactive resin layer pattern into the light emitting layer, and forming a counter electrode on the light emitting layer. It is characterized by the following. According to the first invention, a dye stamp having a photoreactive resin pattern containing at least a dye on a substrate in a dense state is prepared in advance by using a thin film microfabrication technique. At least a dye contained in the photoreactive resin pattern is disposed so as to be opposed to a pixel electrode substrate having pixels formed by processing, and the photoreactive resin pattern and the pixel are positioned and closely contacted with each other. Is to be thermally diffused into the light emitting layer provided on the pixel,
Even if the pixels are fine and high definition, the dye can be accurately doped into the light emitting layer corresponding to the pixels, and a high definition organic EL device can be manufactured. According to a second aspect of the present invention, in addition to the features of the first aspect, the pixels are arranged in a matrix on a substrate as a set of three types of pixels related to three primary colors of light. 3 on other substrate
A matrix comprising a set of first, second, and third photoreactive resin layer patterns each containing a colorant relating to primary color light, wherein the pixel and the photoreactive resin correspond to each other. The method is characterized in that it is performed by positioning the layer pattern. According to the second invention, the dye stamp is provided with the photoreactive resin layer pattern relating to the three primary colors of light corresponding to the pixels relating to the three primary colors of light, and the photoreactive resin layers of the corresponding colors correspond to each other. Since the conductive resin layer pattern and the pixels are positioned, a full-color high-definition organic EL device can be easily manufactured. Further, since the dyes for the three primary colors can be simultaneously doped into the light emitting layers on the pixels of the corresponding colors, the production of the organic EL device is efficient. According to a third aspect of the present invention, in addition to the features of the first aspect, the pixels are arranged on a substrate in a matrix in a form of a set of three types of pixels related to light of three primary colors. A first dye stamp provided at predetermined intervals with a first photoreactive resin layer pattern of a predetermined shape containing at least a first dye of three primary colors on another substrate, and a predetermined shape containing at least a second dye. A second dye stamp provided with a second photoreactive resin layer pattern at a predetermined interval; and a third dye stamp provided at a predetermined interval with a third photoreactive resin layer pattern of a predetermined shape containing at least a third dye. The first dye stamp and the pixel electrode substrate are opposed to each other, and the first photoreactive resin layer pattern and the pixel of the corresponding color are positioned and arranged, and are included in the first photoreactive resin layer pattern. Substance A step of diffusing migrate the first dye in the light-emitting layer even without, second, third dye stamp, in which individual, and having a step which is carried out by repeating the process. According to the third aspect, the dye of the corresponding color is individually doped into the light emitting layer on the pixel. Therefore, it is possible to select and perform the optimal heating diffusion condition for each dye, and to achieve high brightness. It is possible to manufacture a high-definition organic EL device.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を、図
1乃至図11を参照して詳細に説明する。図1は、本発
明の第1実施形態に適用される色素スタンプの概略構成
を示す断面図である。同図において、10は色素スタン
プであり、Si基板1上に所定形状の光反応性樹脂層パ
ターン2を所定間隔で備えている。光反応性樹脂層パタ
ーン2は、R、G、Bの色素をそれぞれ個別に含有する
光反応性樹脂層パターン2r、2g、2bを一組として
マトリクス状に形成したものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a dye stamp applied to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 10 denotes a dye stamp, which is provided with a photoreactive resin layer pattern 2 having a predetermined shape on a Si substrate 1 at a predetermined interval. The photoreactive resin layer pattern 2 is formed in a matrix with a set of photoreactive resin layer patterns 2r, 2g, and 2b individually containing R, G, and B dyes.
【0013】本発明に適用される色素スタンプの光反応
性樹脂層は、g線(436nm)、i線(365n
m)、mid UV(300〜350nm)、deep
UV(200〜300nm)または電子線に対して反
応性を有するいずれの材料であってもかまわない。例え
ば、ポジレジストの場合は、ノボラック樹脂である東京
応化製のOFPR−800(商品名)やTHMR−iP
3100(商品名)が適用できる。The photoreactive resin layer of the dye stamp applied to the present invention has a g-line (436 nm) and an i-line (365n).
m), mid UV (300-350 nm), deep
Any material having reactivity to UV (200 to 300 nm) or electron beam may be used. For example, in the case of a positive resist, OFPR-800 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka as a novolak resin or THMR-iP
3100 (product name) is applicable.
【0014】また、ネガレジストの場合は、アジドゴム
系樹脂である東京応化製のOMR−85が、また、フォ
トポリマーの場合は、紫外線に対して光硬化性を有する
アクリロイル基またはメタクリロイロ基を有する2官能
あるいは多官能型のアクリレートプレポリマー、アクリ
ル系またはメタクリル系ビニルモノマー化合物等が用い
られ、例えば、日本化薬製のKAYARAD MAND
A(商品名)やKAYARAD HX220(商品名)
などが適用できる。フォトポリマーを使用する場合に
は、重合開始剤としてメルク社製のダロキュア1173
等の助剤が添加される。In the case of a negative resist, OMR-85 manufactured by Tokyo Ohka, which is an azide rubber resin, is used. In the case of a photopolymer, an acryloyl group or a methacryloyl group having photocurability to ultraviolet rays is used. Functional or polyfunctional acrylate prepolymers, acrylic or methacrylic vinyl monomer compounds and the like are used. For example, KAYARAD MAND manufactured by Nippon Kayaku
A (trade name) and KAYARAD HX220 (trade name)
Etc. can be applied. When a photopolymer is used, Darocur 1173 manufactured by Merck is used as a polymerization initiator.
And the like are added.
【0015】また、色素としては、蛍光性を有するRG
B系統を発色するものであればいずれのものも適用可能
であるが、例えば、R系統ではポリフィリン化合物、ク
ロリン化合物、ペリレン化合物、ジシアノピラン化合
物、スクアリリウム化合物、ジスチリル化合物、ユーロ
リジン化合物等が適用できる。また、G系統では、クマ
リン化合物、キナクリドン化合物、キノリノール金属錯
体化合物等が使用でき、B系統では、ジスチリルアリー
ル化合物、ジアリールアミン化合物、トリアリールアミ
ン化合物、テトラフェニルブタジエン、ペリレン等の既
存の蛍光色素を用いることができる。As the dye, RG having fluorescence is used.
Any type can be applied as long as it develops the B system, but for the R system, for example, a porphyrin compound, a chlorin compound, a perylene compound, a dicyanopyran compound, a squarylium compound, a distyryl compound, a eurolysine compound, and the like can be applied. In the G system, coumarin compounds, quinacridone compounds, quinolinol metal complex compounds and the like can be used. In the B system, existing fluorescent dyes such as distyrylaryl compounds, diarylamine compounds, triarylamine compounds, tetraphenylbutadiene, and perylene can be used. Can be used.
【0016】光反応性樹脂層の溶液に溶解させる色素の
濃度は特に限定されるものではないが、色素を図2で説
明する画素電極基板上に設けられた発光層中に拡散移行
させる際に、発光層中に拡散した色素の濃度管理を加熱
温度、時間の管理でもって容易に行わせるためには、
0.01〜1.0wt%程度の範囲とするのがよい。た
だし、色素の拡散移行条件をRGB色素に対して同一と
するためには、RGBの光反応性樹脂層溶液への溶解濃
度は、それぞれの色素について最適値を選択して適用す
る。The concentration of the dye dissolved in the solution of the photoreactive resin layer is not particularly limited. However, when the dye is diffused and transferred into the light emitting layer provided on the pixel electrode substrate described in FIG. In order to easily control the concentration of the dye diffused in the light emitting layer by controlling the heating temperature and time,
It is preferable to be in the range of about 0.01 to 1.0 wt%. However, in order to make the diffusion transfer condition of the dye the same as that of the RGB dye, the optimal concentration of the dissolved RGB in the photoreactive resin layer solution is selected and applied for each dye.
【0017】また、発光層を形成する発光高分子材料自
身の発光が色純度の良いB系統である場合には、拡散さ
せる蛍光色素はR系統及びG系統の2種類だけでもよ
い。一方、図2は、本発明に適用される画素電極基板の
概略構成を示した断面図である。画素電極基板20は、
Si基板21上に画素電極を駆動するアクティブマトリ
クス層22、画素電極層23、ホール輸送層24、発光
層25とを順位積層した構成をなしている。また、3原
色光に対応した画素26r、26g、26bは、それぞ
れ対応色の画素電極23r、23g、23b上にホール
輸送層24と発光層25とを備えたものであり、画素2
6r、26g、26bは隔壁27によって互いに分離さ
れている。When the light-emitting polymer material forming the light-emitting layer emits light of the B-system with good color purity, the fluorescent dye to be diffused may be only two types of R-system and G-system. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a pixel electrode substrate applied to the present invention. The pixel electrode substrate 20
An active matrix layer 22 for driving a pixel electrode, a pixel electrode layer 23, a hole transport layer 24, and a light emitting layer 25 are sequentially stacked on a Si substrate 21. The pixels 26r, 26g, and 26b corresponding to the three primary colors have the hole transport layer 24 and the light emitting layer 25 on the pixel electrodes 23r, 23g, and 23b of the corresponding colors, respectively.
6r, 26g, 26b are separated from each other by a partition wall 27.
【0018】画素26r、26g、26bが備える発光
層25は、高分子発光材料のポリフルオレン化合物、ポ
リフェニレンビニレン化合物、ポリチオフェン化合物、
ポリビニルカルバゾール化合物、ポリカーボネート化合
物等のポリマーや、上記ポリマーと電荷注入機能、色純
度改善機能を持たせた分子団とのコポリマーを用いるこ
とができる。成膜方法は、湿式法のスピンコート法、キ
ャスト法、ディップ法、スプレー法、ラングミュアーブ
ロジェット法等が適用でき、約10〜200nmの膜厚
範囲で、好ましくは20〜100nmの膜厚範囲で形成
される。The light-emitting layers 25 provided in the pixels 26r, 26g, and 26b are made of a polymer light-emitting material such as a polyfluorene compound, a polyphenylenevinylene compound, a polythiophene compound,
A polymer such as a polyvinyl carbazole compound or a polycarbonate compound, or a copolymer of the above polymer with a molecular group having a charge injection function and a color purity improving function can be used. As a film forming method, a spin coating method, a casting method, a dip method, a spray method, a Langmuir-Blodgett method, etc. of a wet method can be applied, and a film thickness range of about 10 to 200 nm, preferably 20 to 100 nm. Is formed.
【0019】また、必要に応じて上記の高分子発光材料
等の発光層材中に、カルバゾール化合物等のホール輸送
材や、オキサジアゾール化合物等の電子輸送材を混合さ
せて使用することもできる。また、画素電極23r、2
3g、23b上にポリチオフェン化合物、ポリアニリン
化合物、フタロシアニン化合物等の電子注入層、複数個
のジアリールアミン基を構成する電子輸送層を設け、そ
の上に発光層25を形成してもよい。If necessary, a hole transporting material such as a carbazole compound or an electron transporting material such as an oxadiazole compound can be used in the light emitting layer material such as the above polymer light emitting material. . Further, the pixel electrodes 23r, 2r
An electron injection layer of a polythiophene compound, a polyaniline compound, a phthalocyanine compound, or the like, and an electron transport layer comprising a plurality of diarylamine groups may be provided on 3g and 23b, and the light emitting layer 25 may be formed thereon.
【0020】本発明の第1実施形態に係る有機EL素子
の製造方法は、図3により説明される。図3は、本発明
の第1実施形態の製造方法の概略製造工程図である。先
ず、図3(a)に示すように、色素スタンプ10と画素
電極基板20とを対向して配置する。このとき、光反応
性樹脂層パターン2r、2g、2bは、対応色の画素2
6r、26g、26bに対して位置決めされ、発光層2
5に密接して配置される。その後、少なくとも色素スタ
ンプ10または画素電極基板20の一方を所定温度で所
定時間加熱して、光反応性樹脂層パターン2r、2g、
2bがそれぞれ含有するR、G,Bの色素を発光層25
中に拡散移行させ、各色に対応した発光層25R、25
G、25Bを形成する。A method for manufacturing an organic EL device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic manufacturing process diagram of the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. First, as shown in FIG. 3A, the dye stamp 10 and the pixel electrode substrate 20 are arranged to face each other. At this time, the photoreactive resin layer patterns 2r, 2g, and 2b correspond to the pixels 2 of the corresponding color.
6r, 26g, 26b, and the light emitting layer 2
5 is arranged closely. Thereafter, at least one of the dye stamp 10 or the pixel electrode substrate 20 is heated at a predetermined temperature for a predetermined time, and the photoreactive resin layer patterns 2r, 2g,
The light emitting layer 25 contains the R, G, and B dyes respectively contained in 2b.
The light-emitting layers 25R, 25 corresponding to each color
G, 25B are formed.
【0021】ここで、加熱は不活性雰囲気中で行われ、
また必要に応じて色素スタンプ及び画素電極基板を加圧
して行ってもよい。色素の発光層25中への拡散量は、
EL発光強度に影響を及ぼす。即ち、色素の拡散量が少
ない場合にはEL発光強度は低く、また、過剰の場合に
も濃度消光により発光強度は低下する。このように、色
素の拡散量には最適値が存在し、上記加熱温度及び加熱
時間は厳密に管理されなければならない。これに関して
は後に詳しく説明する。Here, the heating is performed in an inert atmosphere,
Further, if necessary, the dye stamp and the pixel electrode substrate may be pressed. The diffusion amount of the dye into the light emitting layer 25 is:
Affects EL emission intensity. That is, when the amount of diffusion of the dye is small, the EL emission intensity is low, and when the amount is excessive, the emission intensity is reduced due to concentration quenching. Thus, there is an optimum value for the amount of dye diffusion, and the heating temperature and heating time must be strictly controlled. This will be described later in detail.
【0022】次に、図3(b)に示すように、発光層2
5を覆って電子輸送層28、及び透明陰極層29を形成
する。こうして、フルカラー対応の有機EL素子50が
作製される。図3(b)に示す有機EL素子50は画素
で発光した各色の光を、透明陰極層29を通して上方に
出射させる構成をなしている。なお、光反応性樹脂層パ
ターン2r、2g、2bは少なくとも色素を含有する
が、必要に応じてホール輸送材または電子輸送材をも含
有させてもかまわない。Next, as shown in FIG.
5, an electron transport layer 28 and a transparent cathode layer 29 are formed. Thus, a full-color compatible organic EL element 50 is manufactured. The organic EL element 50 shown in FIG. 3B has a configuration in which light of each color emitted from the pixel is emitted upward through the transparent cathode layer 29. The photoreactive resin layer patterns 2r, 2g, and 2b contain at least a dye, but may also contain a hole transport material or an electron transport material as needed.
【0023】上述したように、色素の発光層25中への
拡散量は、EL発光強度に強く影響を与えることが知ら
れている。色素を発光層25に拡散させる場合、その拡
散濃度や均一性は、加熱温度、色素の融点、発光層25
及び光反応性樹脂の高分子材料のガラス転移点温度(T
g)等によって変化するが、本発明者等が鋭意検討した
ところによると、加熱温度と加熱時間の管理で容易に制
御できることがわかった。As described above, it is known that the diffusion amount of the dye into the light emitting layer 25 has a strong influence on the EL light emission intensity. When the dye is diffused into the light emitting layer 25, the diffusion concentration and the uniformity are determined by the heating temperature, the melting point of the dye, and the light emitting layer 25.
Glass transition temperature (T
g) and the like, but the present inventors have conducted intensive studies and found that the heating temperature and the heating time can be easily controlled by management.
【0024】図4は、加熱温度をパラメータとして加熱
時間と発光強度(PL強度)の相関を示した図である。
図4中、発光層の高分子材料としてポリビニルカルバゾ
ール、光反応性樹脂層の高分子材料としてウレタンアク
リレート、色素としてG系統のクマリン6を適用した場
合を例に示している。同図において、破線は加熱温度が
90℃、点線は110℃、実線は120℃、一点鎖線は
140℃の場合を示している。色素の拡散濃度の測定は
困難であるために、ここでは、発光層のフォトルミネセ
ンス測定によるPL強度により色素の拡散濃度を評価し
た。FIG. 4 is a diagram showing the correlation between the heating time and the emission intensity (PL intensity) using the heating temperature as a parameter.
FIG. 4 shows an example in which polyvinyl carbazole is used as the polymer material of the light emitting layer, urethane acrylate is used as the polymer material of the photoreactive resin layer, and G-coumarin 6 is used as the dye. In the figure, the broken line indicates the case where the heating temperature is 90 ° C., the dotted line indicates the case where the heating temperature is 110 ° C., the solid line indicates the case where the heating temperature is 120 ° C., and the dashed line indicates the case where the heating temperature is 140 ° C. Since it is difficult to measure the diffusion concentration of the dye, here, the diffusion concentration of the dye was evaluated based on the PL intensity by photoluminescence measurement of the light emitting layer.
【0025】図4から、基板加熱温度が高いほど色素の
拡散量が増しPL強度が高くなり、また、拡散スピード
が増すことが理解される。加熱温度が140℃以上では
色素の拡散量が増しPL強度は高くなるが、拡散スピー
ドが速すぎるために制御が困難である。一方、加熱温度
が110℃以下となると色素が十分に拡散せず、PL強
度が低くなる。この結果から、色素の拡散濃度及び拡散
スピードの制御を容易ならしめる加熱温度は120℃で
あることがわかる。そして、加熱時間は色素の拡散濃度
がほぼ飽和する60〜90分が選択される。FIG. 4 shows that the higher the substrate heating temperature, the higher the amount of dye diffusion, the higher the PL intensity, and the higher the diffusion speed. If the heating temperature is 140 ° C. or higher, the amount of dye diffusion increases and the PL intensity increases, but control is difficult because the diffusion speed is too high. On the other hand, when the heating temperature is 110 ° C. or lower, the dye is not sufficiently diffused, and the PL intensity decreases. From this result, it can be seen that the heating temperature for facilitating the control of the diffusion concentration and the diffusion speed of the dye is 120 ° C. The heating time is selected from 60 to 90 minutes when the diffusion concentration of the dye is substantially saturated.
【0026】同様にして、R系統、B系統の色素に関し
ても最適条件が選択される。なお、本発明の第1実施形
態の製造方法においては、RGBの各色素を一括して拡
散移行させるため、各色のPL強度における差が許容で
きる範囲で共通の条件が選択されて適用される。Similarly, optimum conditions are selected for the R and B dyes. In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, in order to diffuse and transfer each of the R, G, and B dyes collectively, a common condition is selected and applied as long as the difference in the PL intensity of each color is acceptable.
【0027】次に、本発明の第1実施形態に用いられた
色素スタンプ10の形成方法について図5を参照して説
明する。図5は、色素スタンプの形成方法を説明する概
略工程図である。先ず、図5(a)に示すように、Si
基板1の表面にR色素を含有するR光反応性樹脂層2R
をスピンコート等の湿式法により形成する。Next, a method for forming the dye stamp 10 used in the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a dye stamp. First, as shown in FIG.
R photoreactive resin layer 2R containing R dye on the surface of substrate 1
Is formed by a wet method such as spin coating.
【0028】次に、図5(b)に示すように、所定の形
状の開口部を所定の間隔で備えたRフォトマスク3を上
記R光反応性樹脂層2R上に載置し、Rフォトマスク3
の上方から光を照射してR光反応性樹脂層2Rを露光す
る。この時、R光反応性樹脂層2Rがポジ型の場合は、
露光部分が硬化し未露光部分が未硬化となって、後工程
で使用する現像液に対して可溶性となる。また、光反応
性樹脂層がネガ型の場合は、ポジ型と逆の作用を呈す
る。従って、ネガ型の光反応性樹脂層を適用する場合に
は、使用するマスクは開口部がポジ用マスクの開口部と
反転関係に形成されている必要がある。製造工程は共に
ほぼ同一であるため、ここでは、ポジ型の光反応性樹脂
層の適用例を基に説明する。Next, as shown in FIG. 5B, an R photomask 3 having openings of a predetermined shape at predetermined intervals is placed on the R photoreactive resin layer 2R, Mask 3
Is irradiated from above to expose the R-light reactive resin layer 2R. At this time, when the R photoreactive resin layer 2R is a positive type,
The exposed part is cured and the unexposed part is uncured, and becomes soluble in a developer used in a subsequent step. When the photoreactive resin layer is of a negative type, the photoreactive resin layer has the opposite effect to that of the positive type. Therefore, when a negative-type photoreactive resin layer is applied, the opening of the mask to be used needs to be formed in an inverted relationship with the opening of the positive mask. Since the manufacturing steps are almost the same, a description will be given here based on an application example of a positive-type photoreactive resin layer.
【0029】次に、図5(c)に示すように、露光され
たR光反応性樹脂層2Rは現像液で洗浄される。このと
き、未露光部位のR光反応性樹脂層2Rが現像液に溶解
し、Si基板1の表面にR色素を含有する所定形状の光
反応性樹脂層パターン2rが所定間隔で形成される。こ
こで適用される現像液は、光反応性樹脂層がレジストの
場合は、無機アルカリや有機アルカリ水溶液、例えば、
東京応化製のNMD−3(商品名)やDE−3(商品
名)がある。また、光反応性樹脂層がフォトポリマーの
場合には、エタノールやイソプロピルアルコール等のア
ルコール類、アセトン、2−ブタノン等のケトン類であ
れば未硬化のフォトポリマーのみを溶解させて除去でき
る。Next, as shown in FIG. 5C, the exposed R photoreactive resin layer 2R is washed with a developing solution. At this time, the R photoreactive resin layer 2R at the unexposed portion is dissolved in the developing solution, and a photoreactive resin layer pattern 2r having a predetermined shape containing the R dye is formed at predetermined intervals on the surface of the Si substrate 1. The developer applied here, when the photoreactive resin layer is a resist, an inorganic alkali or organic alkali aqueous solution, for example,
There are NMD-3 (trade name) and DE-3 (trade name) manufactured by Tokyo Ohka. When the photoreactive resin layer is a photopolymer, alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and ketones such as acetone and 2-butanone can be removed by dissolving only the uncured photopolymer.
【0030】図5(d)においては、G色素を含有する
G光反応性樹脂層2GをSi基板1の表面にスピンコー
トして形成する。次に、図5(e)に示すように、所定
の形状の開口部を所定の間隔で備えたGフォトマスク4
を上記G光反応性樹脂層2G上に載置し、Gフォトマス
ク4の上方から紫外線を照射してG光反応性樹脂層2G
を露光する。In FIG. 5D, a G photoreactive resin layer 2G containing a G dye is formed on the surface of the Si substrate 1 by spin coating. Next, as shown in FIG. 5E, a G photomask 4 having openings of a predetermined shape at predetermined intervals.
Is placed on the G photoreactive resin layer 2G, and ultraviolet light is irradiated from above the G photomask 4 so that the G photoreactive resin layer 2G
Is exposed.
【0031】さらに、図5(f)に示すように、G光反
応性樹脂層2Gにおける未露光部の不要部を現像液で溶
解して除去し、R光反応樹脂層パターン2rに隣接し
て、G色素を含有する所定形状のG光反応性樹脂層パタ
ーン2gを、所定間隔で形成する。同様にして、図5
(g)に示すように、B色素を含有するB光反応性樹脂
層2Bを基板1の表面にスピンコートして形成する。図
5(h)においては、所定の形状の開口部を所定の間隔
で備えたBフォトマスク5を、上記B光反応性樹脂層2
B上に載置し、Bフォトマスク5の上方から光を照射し
てB光反応性樹脂層2Bを露光する。Further, as shown in FIG. 5 (f), unnecessary portions of the unexposed portions in the G photoreactive resin layer 2G are removed by dissolving with a developing solution, and the unexposed portions are removed adjacent to the R photoreactive resin layer pattern 2r. A G photoreactive resin layer pattern 2g having a predetermined shape containing a G dye is formed at predetermined intervals. Similarly, FIG.
As shown in (g), a B photoreactive resin layer 2B containing a B dye is formed on the surface of the substrate 1 by spin coating. In FIG. 5H, a B photomask 5 having openings of a predetermined shape at predetermined intervals is placed on the B photoreactive resin layer 2.
The B photoreactive resin layer 2B is exposed by irradiating light on the B photomask 5 from above.
【0032】そして、図5(i)に示すように、B光反
応性樹脂層2Bにおける未露光部の不要部を現像液で溶
解して除去し、R光反応樹脂層パターン2r及びG光反
応性樹脂パターン2gに隣接して、B色素を含有する所
定形状のB光反応性樹脂層パターン2bを所定間隔で形
成する。こうして、図1に示すような基板1上にR、
G、B色素をそれぞれ個別に含有するR、G、B反応性
樹脂層パターン2r、2g、2bを1組としてマトリク
ス状に備えた色素スタンプ10が形成される。Then, as shown in FIG. 5 (i), unnecessary portions of the unexposed portions of the B photoreactive resin layer 2B are dissolved and removed with a developing solution, and the R photoreactive resin layer pattern 2r and the G photoreactive resin are removed. A B light reactive resin layer pattern 2b having a predetermined shape containing a B dye is formed at predetermined intervals adjacent to the conductive resin pattern 2g. Thus, R and R are placed on the substrate 1 as shown in FIG.
The dye stamp 10 having the R, G, and B reactive resin layer patterns 2r, 2g, and 2b individually containing G and B dyes in a matrix is formed.
【0033】ここで、光反応性樹脂層パターン2を露光
によりフォトリソグラフィーして形成する際に使用され
るR、G、Bフォトマスク3、4、5のパターン形状
は、図6に示すように、例えば3種類のものが考えられ
る。即ち、図6(a)に示すように、ストライプ形状の
開口部O1、O2、O3をそれぞれ所定間隔で備えたも
の、図6(b)に示すように、列方向に複数配列した短
冊形状の開口部P1、P2、P3をそれぞれ所定間隔で
備えたもの、また図6(c)に示すように、階段状に複
数配列した短冊状開口部Q1、Q2、Q3をそれぞれ所
定間隔で備えたものである。これらのフォトマスクは、
3原色光に対応した画素の配列がストライプ配列か、千
鳥配列かで適宜選択される。Here, the pattern shapes of the R, G, and B photomasks 3, 4, and 5 used for forming the photoreactive resin layer pattern 2 by photolithography by exposure are as shown in FIG. For example, three types are conceivable. That is, as shown in FIG. 6A, stripe-shaped openings O1, O2, and O3 are provided at predetermined intervals, and as shown in FIG. 6B, a plurality of strip-shaped openings O1, O2, and O3 are arranged in the column direction. One having openings P1, P2, P3 at predetermined intervals, and one having strip-shaped openings Q1, Q2, Q3 arranged in a plurality of steps at predetermined intervals, as shown in FIG. 6 (c). It is. These photomasks are
The arrangement of the pixels corresponding to the three primary colors is appropriately selected depending on whether it is a stripe arrangement or a staggered arrangement.
【0034】また、図6に示すR、G、Bフォトマスク
の開口部O1、O2、O3、P1、P2、P3またはQ
1、Q2、Q3は、互いに所定の寸法だけずらして設け
られている(図6においては、紙面内で左右方向にずれ
ている)。次に、色素パターン10を形成する他の方法
について図7を参照して説明する。図7は、ポジ型光反
応性樹脂層にレーザを照射して不要部の光反応性樹脂層
を除去して形成する方法を説明する図である。ここで
は、図5と異なる部分についてのみ説明する。The openings O1, O2, O3, P1, P2, P3 or Q of the R, G, B photomask shown in FIG.
1, Q2 and Q3 are provided to be shifted from each other by a predetermined dimension (in FIG. 6, they are shifted in the left-right direction in the plane of the paper). Next, another method for forming the dye pattern 10 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a view for explaining a method of irradiating a laser to the positive-type photoreactive resin layer to remove unnecessary portions of the photoreactive resin layer and forming the same. Here, only the portions different from FIG. 5 will be described.
【0035】先ず、図7(a)に示すように、Si基板
1上に塗布して形成されたR色素を含有するR光反応性
樹脂層2R上にRフォトマスク300を載置する。この
場合、R光反応性樹脂層2Rはポジ型、ネガ型のいずれ
であってもかまわない。ただし、ここで適用されるRフ
ォトマスク300は、図5のRフォトマスク3とは開口
部が反転関係をなすネガ型のマスクである。従って、R
フォトマスク300の開口部を通してレーザが照射され
た部分のR光反応性樹脂層2Rが分解して除去され、図
7(b)に示すように、所定形状のR光反応性樹脂層パ
ターン2rが所定間隔で形成されることになる。First, as shown in FIG. 7A, an R photomask 300 is placed on an R photoreactive resin layer 2R containing an R dye formed by coating on a Si substrate 1. In this case, the R photoreactive resin layer 2R may be either a positive type or a negative type. However, the R photomask 300 applied here is a negative type mask whose opening has an inversion relationship with the R photomask 3 of FIG. Therefore, R
The R photoreactive resin layer 2R at the portion irradiated with the laser through the opening of the photomask 300 is decomposed and removed, and as shown in FIG. 7B, the R photoreactive resin layer pattern 2r having a predetermined shape is formed. It is formed at a predetermined interval.
【0036】使用するレーザは、パルス発振する紫外線
レーザである。このために光反応性樹脂層の熱ダメージ
が小さく、また、波長が短いために光反応性樹脂層への
レーザ光の吸収深さが小さいので、加工精度が高い。さ
らに、パルス発振であるために、パルス数で加工深さの
制御が容易に行えることから、光反応性樹脂層パターン
上に塗布された他の光反応性樹脂層のみを選択的に除去
することが可能である。次に、フォトマスクをG、B光
反応性樹脂層パターン形成のために適用されるマスクに
交換して、それぞれについて上記の図7(a)から
(b)の工程を繰り返して実施することにより、図1に
示す色素パターン10が形成される。The laser to be used is a pulsed ultraviolet laser. For this reason, thermal damage of the photoreactive resin layer is small, and since the wavelength is short, the absorption depth of laser light into the photoreactive resin layer is small, so that the processing accuracy is high. Furthermore, since the pulse oscillation is used, the processing depth can be easily controlled by the number of pulses, so that only the other photoreactive resin layer applied on the photoreactive resin layer pattern is selectively removed. Is possible. Next, the photomask is replaced with a mask used for forming the G and B photoreactive resin layer patterns, and the above-described steps from FIG. 7A to FIG. The dye pattern 10 shown in FIG. 1 is formed.
【0037】本発明の第1実施形態に係る有機EL素子
の製造方法は、R、G、Bの色素をそれぞれ個別に含有
した光反応性樹脂層パターン2を、薄膜微細加工技術を
利用して稠密に形成して備えた色素スタンプ10と、上
記光反応性樹脂層パターン2と対応する位置に画素26
r、26g、26bを形成して備えた画素電極基板20
とを予め作製し、色素スタンプ10の光反応性樹脂層パ
ターン2と画素電極基板20の画素26r、26g、2
6bとを互いに対向密着させ、光反応性樹脂層パターン
2に含有される色素を画素26r、26g、26b上の
発光層25に加熱拡散させて作製する工程を有するもの
であるから、フルカラーの高精細な有機EL素子の製造
が生産性良く作製できる。In the method of manufacturing an organic EL device according to the first embodiment of the present invention, a photoreactive resin layer pattern 2 containing R, G, and B dyes individually is formed by using a thin film fine processing technique. The dye stamp 10 formed densely and provided with a pixel 26 at a position corresponding to the photoreactive resin layer pattern 2.
pixel electrode substrate 20 provided with and formed r, 26g, 26b
Are prepared in advance, and the photoreactive resin layer pattern 2 of the dye stamp 10 and the pixels 26r, 26g,
6b are opposed to each other, and the dye contained in the photoreactive resin layer pattern 2 is heated and diffused into the light emitting layer 25 on the pixels 26r, 26g, and 26b. Fine organic EL devices can be manufactured with high productivity.
【0038】次に、本発明の第2実施形態に係る有機E
L素子の製造方法を、図8乃至図10を参照して説明す
る。図8は、本発明の第2実施形態に適用される色素ス
タンプの形態を示す概略断面図である。図8(a)は、
Si基板1上にR光反応性樹脂層パターン2rを備えた
R色素スタンプ101、(b)は、Si基板1上にG光
反応性樹脂層パターン2gを備えたG色素スタンプ10
2、(c)は、B光反応性樹脂層パターン2bを備えた
B色素スタンプ103を示す。図7の各色素スタンプ
は、図5(a)〜(c)または図7(a)〜(b)の工
程によって作製することが可能である。Next, the organic E according to the second embodiment of the present invention will be described.
A method for manufacturing the L element will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a schematic sectional view showing a form of a dye stamp applied to the second embodiment of the present invention. FIG. 8 (a)
The R dye stamp 101 provided with the R photoreactive resin layer pattern 2r on the Si substrate 1 is a G dye stamp 10 provided with the G photoreactive resin layer pattern 2g on the Si substrate 1.
2, (c) shows a B dye stamp 103 provided with a B photoreactive resin layer pattern 2b. Each of the dye stamps in FIG. 7 can be manufactured by the steps in FIGS. 5A to 5C or FIGS. 7A to 7B.
【0039】露光して光反応性樹脂層パターン2を形成
する際に、照射光によって色素分子の光酸化、光分解で
光退色が生じる場合や、照射光の波長域において光吸収
性の強い色素の適用によって、光反応性樹脂層の光化学
反応あるいは硬化重合反応が妨害される場合には、図9
に示すように、先ず、色素を含有させていない光反応性
樹脂層のみからなる光反応性樹脂層パターンを形成し、
後に所定の色素拡散して含有させる方法が有効である。When the photoreactive resin layer pattern 2 is formed by exposure to light, the photo-oxidation and photo-decomposition of the dye molecules may occur due to the irradiation light, or the dye may have strong light absorption in the wavelength range of the irradiation light. In the case where the photochemical reaction or curing polymerization reaction of the photoreactive resin layer is hindered by the application of
As shown in, first, to form a photoreactive resin layer pattern consisting only of a photoreactive resin layer containing no dye,
A method in which a predetermined dye is diffused and contained later is effective.
【0040】図9は、光反応性樹脂層パターンを形成し
た後に色素を含有させる色素スタンプの製造方法を説明
する概略工程図である。先ず、図9(a)に示すよう
に、Si基板1上に色素を含有しない光反応性樹脂層2
Nをスピンコートして形成する。次に、図9(b)に示
すように、Rフォトマスク3を光反応性樹脂層2N上に
載置して紫外線露光する。そして、現像液により不要部
分を溶解除去して、図9(c)に示す光反応性樹脂層パ
ターン2nが形成される。FIG. 9 is a schematic process diagram for explaining a method for producing a dye stamp in which a dye is contained after forming the photoreactive resin layer pattern. First, as shown in FIG. 9A, a photoreactive resin layer 2 containing no dye is formed on a Si substrate 1.
N is formed by spin coating. Next, as shown in FIG. 9B, the R photomask 3 is placed on the photoreactive resin layer 2N and exposed to ultraviolet light. Then, unnecessary portions are dissolved and removed with a developer to form a photoreactive resin layer pattern 2n shown in FIG. 9C.
【0041】さらに、図9(d)に示すように、光反応
性樹脂層パターン2n上にR色素を蒸着またはスピンコ
ートして成膜する。その後、熱拡散等により図9(e)
に示すようにR色素を光反応性樹脂層パターン2n中に
含有させる。そして、不要な色素を洗浄して除去するこ
とにより、図8(a)のR色素スタンプ101が形成さ
れる。また、図8におけるG色素スタンプ102、B色
素スタンプ103は、それぞれ、図9(b)において使
用するフォトマスクをGフォトマスク4、Bフォトマス
ク5に換え、さらに、図9(d)においては、G色素、
B色素を適用することによって作製できる。Further, as shown in FIG. 9D, an R dye is deposited or spin-coated on the photoreactive resin layer pattern 2n to form a film. Then, as shown in FIG.
As shown in (2), an R dye is contained in the photoreactive resin layer pattern 2n. Then, the unnecessary dye is washed and removed to form the R dye stamp 101 of FIG. 8A. The G dye stamp 102 and the B dye stamp 103 in FIG. 8 replace the photomask used in FIG. 9B with the G photomask 4 and the B photomask 5, respectively, and further, in FIG. , G dye,
It can be prepared by applying a B dye.
【0042】図10は、上記R、G、B色素スタンプ1
01、102、103を用いた本発明の第2実施形態の
製造方法を示す概略工程図である。図10(a)に示す
ように、先ず、R色素スタンプ101が画素電極基板2
0に対向して配置される。このとき、R色素スタンプ1
01の光反応性樹脂層パターン2rが、画素電極基板2
0の対応色の画素26r、26g、26bに対して位置
決めして密着配置される。そして、R色素スタンプ10
1または画素電極基板20の少なくとも一方を加熱し
て、光反応性樹脂層パターン2rに含有されるR色素
を、画素上の発光層に移行拡散してR色素を含有する発
光層25Rを形成する。このとき、加熱は不活性雰囲気
中で行い、必要に応じて各色素スタンプと画素電極基板
20を加圧してもよい。また、加熱温度、加熱時間はE
L発光強度との関係から最適条件が選択される。FIG. 10 shows the above R, G, B dye stamp 1.
It is a schematic process drawing showing the manufacturing method of 2nd Embodiment of this invention using 01,102,103. As shown in FIG. 10A, first, the R dye stamp 101 is attached to the pixel electrode substrate 2.
0. At this time, R dye stamp 1
01 of the photoreactive resin layer pattern 2r
It is positioned and closely attached to the pixels 26r, 26g, 26b of the corresponding color of 0. And the R dye stamp 10
1 or at least one of the pixel electrode substrates 20 is heated to transfer and diffuse the R dye contained in the photoreactive resin layer pattern 2r to the light emitting layer on the pixel to form the light emitting layer 25R containing the R dye. . At this time, the heating may be performed in an inert atmosphere, and the dye stamps and the pixel electrode substrate 20 may be pressurized as needed. The heating temperature and heating time are E
The optimum condition is selected from the relationship with the L emission intensity.
【0043】次に、図10(b)に示すように、(a)
と同様にしてG色素スタンプ102を画素電極基板20
に対向して配置し、G色素の最適拡散条件の下で加熱し
てG色素スタンプ102が備える光反応性樹脂層パター
ン2gに含有されるG色素を、対応画素上の発光層25
に拡散移行してG色素を含有する発光層25Gを形成す
る。Next, as shown in FIG.
The G dye stamp 102 is replaced with the pixel electrode substrate 20 in the same manner as described above.
The G dye contained in the photoreactive resin layer pattern 2g of the G dye stamp 102 is heated under the optimal diffusion condition of the G dye to cause the G dye contained in the light-emitting layer 25 on the corresponding pixel to be heated.
To form a light emitting layer 25G containing a G dye.
【0044】さらに、図10(c)に示すように、B色
素スタンプ103を画素電極基板20に対向して配置
し、B色素の最適拡散条件の下で加熱してB色素スタン
プ103が備える光反応性樹脂層パターン2bに含有さ
れるB色素を、対応画素上の発光層25に移行拡散して
B色素を含有する発光層25Bを形成する。次に、図1
0(d)に示すように、発光層25を覆って電子輸送層
28及び透明陰極層29を順次積層形成することによ
り、フルカラーの有機EL素子50が形成される。Further, as shown in FIG. 10 (c), the B dye stamp 103 is disposed so as to face the pixel electrode substrate 20, and is heated under the optimum diffusion condition of the B dye so that the light of the B dye stamp 103 is provided. The B dye contained in the reactive resin layer pattern 2b is transferred and diffused into the light emitting layer 25 on the corresponding pixel to form a light emitting layer 25B containing the B dye. Next, FIG.
As shown in FIG. 1D, a full-color organic EL element 50 is formed by sequentially laminating the electron transporting layer 28 and the transparent cathode layer 29 so as to cover the light emitting layer 25.
【0045】以上のように、本発明の第2実施形態の製
造方法においても、本発明の第1実施形態と同様に、フ
ルカラーの高精細な有機EL素子の製造が生産性良く作
製できる。また、色素が紫外線に曝されることがないの
で、種類を選ばずいずれの色素も適用可能である。ま
た、光反応性樹脂パターン中への色素等の拡散濃度を制
御するに際し、RGB各色毎に最適拡散条件で管理でき
るのでより高輝度で、色純度の高い有機EL素子を得る
ことができる。As described above, in the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment of the present invention, a full-color high-definition organic EL element can be manufactured with high productivity. Further, since the dye is not exposed to ultraviolet rays, any dye can be applied regardless of the type. In addition, when controlling the diffusion concentration of a dye or the like into the photoreactive resin pattern, an organic EL device having higher luminance and higher color purity can be obtained because it can be managed under optimum diffusion conditions for each of the RGB colors.
【0046】以上では、最表面の電極が陰極構成の有機
EL素子を例に説明してきたが、最表面の電極は陰極で
ある必要はなく、図11に示すように陽極としてもよ
い。この場合の有機EL素子500の構成は、Si基板
21上に画素電極を駆動するアクティブマトリクス層2
2、画素電極層23、電子輸送層28、発光層25、ホ
ール輸送層24,透明陽極層30とを順位積層した構成
をなしている。また、3原色光に対応した画素260
r、260g、260bは、それぞれ対応色の画素電極
23r、23g、23b上に電子輸送層28と発光層2
5とを備えたものであり、画素260r、260g、2
60bは隔壁27によって互いに分離されている。In the above, the organic EL device having the cathode on the top surface has been described as an example. However, the electrode on the top surface does not need to be a cathode, and may be an anode as shown in FIG. The configuration of the organic EL element 500 in this case is such that the active matrix layer 2 for driving the pixel electrodes on the Si substrate 21 is formed.
2, the pixel electrode layer 23, the electron transport layer 28, the light emitting layer 25, the hole transport layer 24, and the transparent anode layer 30 are stacked in order. Also, the pixel 260 corresponding to the three primary color lights
r, 260 g, and 260 b respectively correspond to the electron transport layer 28 and the light emitting layer 2 on the pixel electrodes 23 r, 23 g, and 23 b of the corresponding colors.
5, pixels 260r, 260g, 2
60b are separated from each other by a partition wall 27.
【0047】本構成の有機EL素子500においては、
発光層25で発光した光は透明陽極層30を透して出射
する。なお、本発明ではホール輸送層24または電子輸
送層28上に色素を含有した発光層25を備えた有機E
L素子を例に説明したが、ホールまたは電子輸送性の低
分子材料を、色素と共に発光層25の高分子材料中にド
ーピングさせることも可能である。この場合、ホール輸
送層24、発光層25、電子輸送層28からなる有機E
L層の厚さを増加させずに、電子輸送分子濃度を増すこ
とができるので発光効率が改善される効果を有する。In the organic EL device 500 of this configuration,
Light emitted from the light emitting layer 25 is emitted through the transparent anode layer 30. In the present invention, an organic E layer having a light emitting layer 25 containing a dye on the hole transport layer 24 or the electron transport layer 28 is used.
Although the L element has been described as an example, it is also possible to dope a hole or an electron transporting low molecular material into the polymer material of the light emitting layer 25 together with a dye. In this case, the organic E composed of the hole transport layer 24, the light emitting layer 25, and the electron transport layer 28
Since the electron transport molecule concentration can be increased without increasing the thickness of the L layer, the light emitting efficiency is improved.
【0048】[0048]
【発明の効果】本発明は、基板上に画素に対応させて少
なくとも色素を含有した光反応性樹脂層パターンを、予
め微細加工して形成した色素スタンプを用いて製造する
方法であり、上記光反応性樹脂層パターンと、対応する
画素とを位置決め密接して配置し、上記光反応性樹脂層
パターン中に含有される色素を画素上の発光層中にドー
ピングするものであるから、高精細で、かつ生産性の良
好な有機EL素子を製造することができる。また、3原
色光に係る色素を個別に含有する上記光反応性樹脂層パ
ターンで構成した色素スタンプを用いれば、フルカラー
の高精細有機EL素子の製造が可能となる。また、3原
色に係る色素スタンプを個別に備え、この3種類の色素
スタンプを個別に使用して対応色の画素上の発光層中に
対応色素をドーピングするようにすれば、各色素毎に最
適な加熱拡散条件を適用することができ、高輝度で高精
細なフルカラー有機EL素子を製造することができる。According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a photoreactive resin layer pattern containing at least a dye on a substrate by using a dye stamp formed by fine processing in advance. The reactive resin layer pattern and the corresponding pixel are positioned and arranged in close contact with each other, and the dye contained in the photoreactive resin layer pattern is doped into the light emitting layer on the pixel. In addition, an organic EL device having good productivity can be manufactured. Further, the use of a dye stamp composed of the above-mentioned photoreactive resin layer pattern individually containing the dyes for the three primary colors enables the production of a full-color high-definition organic EL element. If the dye stamps for the three primary colors are separately provided, and the three types of dye stamps are individually used to dope the corresponding dye in the light emitting layer on the pixel of the corresponding color, the optimum for each dye It is possible to apply high heat diffusion conditions and to manufacture a high-luminance, high-definition full-color organic EL device.
【図1】本発明の第1実施形態に適用される色素スタン
プの概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a dye stamp applied to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明に適用される画素電極基板の概略構成を
示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a pixel electrode substrate applied to the present invention.
【図3】本発明の第1実施形態の製造方法を説明するた
めの概略工程図である。FIG. 3 is a schematic process diagram for explaining the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図4】色素の拡散量について、加熱温度をパラメータ
として加熱時間と発光強度の相関で示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a correlation between a heating time and a light emission intensity with respect to a diffusion amount of a dye, using a heating temperature as a parameter.
【図5】本発明の第1実施形態の製造方法に適用される
色素スタンプの形成方法を説明する概略工程図である。FIG. 5 is a schematic process diagram illustrating a method for forming a dye stamp applied to the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
【図6】色素スタンプを形成するためのフォトマスクを
例示した平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a photomask for forming a dye stamp.
【図7】色素スタンプの他の形成方法を示した概略工程
図である。FIG. 7 is a schematic process diagram showing another method for forming a dye stamp.
【図8】本発明の第2実施形態に適用される色素スタン
プの形態を示す概略断面図である。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a form of a dye stamp applied to a second embodiment of the present invention.
【図9】光反応性樹脂層パターンを形成した後に色素を
含有させる色素スタンプの製造方法を説明する概略工程
図である。FIG. 9 is a schematic process diagram illustrating a method for manufacturing a dye stamp in which a dye is contained after a photoreactive resin layer pattern is formed.
【図10】本発明の第2実施形態の製造方法を示す概略
工程図である。FIG. 10 is a schematic process diagram illustrating a manufacturing method according to a second embodiment of the present invention.
【図11】有機EL素子の他の構成例を示す概略断面図
である。FIG. 11 is a schematic sectional view showing another configuration example of the organic EL element.
【図12】一般的な有機エレクトロルミネセンス素子を
示した概略断面図である。FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a general organic electroluminescence element.
1…Si基板(基板)、2…光反応性樹脂層パターン、
2r…R光反応性樹脂層パターン(第1光反応性樹脂層
パターン)、2g…G光反応性樹脂層パターン(第2光
反応性樹脂層パターン)、2b…B光反応性樹脂層パタ
ーン(第3光反応性樹脂層パターン)、10…色素スタ
ンプ、20…画素電極基板、25…発光層、26r,2
6g,26b…画素、29…透明陰極層(対向電極)、
101…R色素スタンプ(第1色素スタンプ)、102
…G色素スタンプ(第2色素スタンプ)、103…B色
素スタンプ(第3色素スタンプ)1. Si substrate (substrate), 2. Photoreactive resin layer pattern,
2r ... R photoreactive resin layer pattern (first photoreactive resin layer pattern), 2g ... G photoreactive resin layer pattern (second photoreactive resin layer pattern), 2b ... B photoreactive resin layer pattern ( (3rd photoreactive resin layer pattern), 10: dye stamp, 20: pixel electrode substrate, 25: light emitting layer, 26r, 2
6g, 26b: pixel, 29: transparent cathode layer (counter electrode),
101 ... R dye stamp (first dye stamp), 102
... G dye stamp (second dye stamp), 103 ... B dye stamp (third dye stamp)
Claims (3)
からなる発光層を備えた画素電極基板を形成する工程
と、 少なくとも色素を含有する所定形状の光反応性樹脂層パ
ターンを所定間隔で備えた色素スタンプを形成する工程
と、 前記画素と前記光反応性樹脂層パターンとが互いに対向
するようにして、前記画素電極基板と前記色素スタンプ
とを位置決め配置した後、密接させる工程と、 前記画素電極基板または色素スタンプの少なくとも一方
を所定温度で所定時間加熱して、前記光反応性樹脂層パ
ターンが含有する物質のうち少なくとも色素を前記発光
層中に拡散させる工程と、 前記発光層上に対向電極を形成する工程と、 を有することを特徴とする有機エレクトロルミネセンス
素子の製造方法。1. A step of forming a pixel electrode substrate provided with a light emitting layer made of an organic material on pixels provided in a matrix, and forming a photoreactive resin layer pattern having a predetermined shape containing at least a dye at predetermined intervals. Forming a dye stamp comprising: providing the pixel and the photoreactive resin layer pattern to face each other; positioning and positioning the pixel electrode substrate and the dye stamp; Heating at least one of the pixel electrode substrate and the dye stamp at a predetermined temperature for a predetermined time, and diffusing at least the dye among the substances contained in the photoreactive resin layer pattern into the light emitting layer; Forming an opposing electrode; and a method for manufacturing an organic electroluminescent element.
類の画素を1組としてマトリクス状に配列したものであ
り、 前記色素スタンプは、他の基板上に3原色光に係る色素
をそれぞれ個別に含有する第1、第2、第3光反応性樹
脂層パターンを1組としてマトリクス状に備えたもので
あり、 互いに対応色の前記画素と前記光反応性樹脂層パターン
とを位置決めして行うようにしたことを特徴とする請求
項1に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方
法。2. The pixel according to claim 1, wherein the pixels are arranged in a matrix with three types of pixels relating to three primary colors on a substrate, and the dye stamp is provided on another substrate. Are provided in the form of a matrix as a set of first, second, and third photoreactive resin layer patterns each individually containing, and the pixels and the photoreactive resin layer pattern of corresponding colors are positioned with respect to each other. 2. The method for manufacturing an organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the method is performed.
類の画素を1組としてマトリクス状に配列したものであ
り、 前記色素スタンプは、他の基板上に3原色光に係る第1
色素を少なくとも含有する所定形状の第1光反応性樹脂
層パターンを所定間隔で備えた第1色素スタンプ、第2
色素を少なくとも含有する所定形状の第2光反応性樹脂
層パターンを所定間隔で備えた第2色素スタンプ、及び
第3色素を少なくとも含有する所定形状の第3光反応性
樹脂層パターンを所定間隔で備えた第3色素スタンプで
あり、 前記第1色素スタンプと前記画素電極基板とを対向さ
せ、前記第1光反応性樹脂層パターンと対応色の前記画
素とを位置決め配置して、前記第1光反応性樹脂層パタ
ーンに含有される物質のうち少なくとも前記第1色素を
前記発光層中に拡散移行させる工程と、 第2、第3色素スタンプについて、個々に、前記工程を
繰り返して実施する工程とを有することを特徴とする請
求項1に記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造
方法。3. The pixel according to claim 1, wherein three types of pixels related to the three primary colors are arranged in a matrix on a substrate, and the dye stamp is arranged on another substrate in a matrix. 1
A first dye stamp provided with a first photoreactive resin layer pattern of a predetermined shape containing at least a dye at predetermined intervals;
A second dye stamp having a predetermined shape of a second photoreactive resin layer pattern containing at least a dye at a predetermined interval, and a predetermined shape of a third photoreactive resin layer pattern containing at least a third dye at a predetermined interval. A third dye stamp provided, wherein the first dye stamp and the pixel electrode substrate are opposed to each other, and the first photoreactive resin layer pattern and the pixel of the corresponding color are positioned and arranged; A step of diffusing and transferring at least the first dye among the substances contained in the reactive resin layer pattern into the light emitting layer; and a step of repeating the above steps individually for the second and third dye stamps. The method for manufacturing an organic electroluminescent device according to claim 1, comprising:
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000194142A JP2002015864A (en) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | Method of manufacturing organic electroluminescent element |
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KR100827617B1 (en) * | 2002-02-22 | 2008-05-07 | 엘지디스플레이 주식회사 | Fabricating Method for Organic Electroluminescence Device and Forming Method of polymer organic layer pattern |
-
2000
- 2000-06-28 JP JP2000194142A patent/JP2002015864A/en active Pending
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