[发明专利]有机EL元件、有机EL元件的制造方法和有机EL元件显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及有机EL(电致发光)元件等，特别是涉及含有有机EL元件的有机层的结构。

背景技术

近年来，一直大力进行有机EL元件的开发。使用有机EL元件的显示器不需要背光源和偏光板，动态范围和视角优异，有利于薄型化和低成本化，因此作为下一代显示器的中坚备受期待。

有机EL元件中，一般在薄膜状的阳极和阴极之间具备通过施加电压进行自发光的有机EL层，在有机EL层，叠层有空穴注入层、输送层、发光层、空穴阻挡层、电子输送层等。

这些有机EL的各层通过真空蒸镀成膜的情况较多(真空蒸镀法)，一部分有时也通过利用旋涂法的涂布进行成膜(涂布法)。

另外，也提出有使用电喷射的成膜方法(专利文献1～3)。在电喷射法中，例如，对涂布材料的溶液直接带电，使得溶液的微颗粒彼此排斥，将该溶液从喷嘴散布。而且，在该喷嘴和作为靶的基板之间形成电场，使该电场作用于带电的液滴并使该带电的液滴降落到基板。通过调整电场的强度、溶剂、喷嘴和基板之间的距离等条件，能够控制降落时的涂布材料的状态。

但是，在专利文献1和专利文献2中，并未提及用于适用有机EL元件的条件。另一方面，在专利文献3中，将涂布材料从喷嘴向基板静电喷雾，通过设置于喷嘴和基板之间的绝缘体的掩模，有选择地在导电性的基板进行成膜。对掩模施加电压，使得被喷雾的涂布材料的微颗粒不附着于掩模，被吸引向基板。

但是，为了使有机EL显示器以彩色显示，一般使用在一个像素中并列设置包括红色(R)、绿(G)、蓝(B)的3个子像素，并控制这些各子像素的发光的方法。为此，需要有选择地对这些各子像素形成发出的各种颜色的发光层(图案化)。

作为那样的图案化技术，除了专利文献3之外也提出有各种提案(专利文献4～7)。

专利文献4中，公开有使用金属掩模通过真空蒸镀图案化的方法。

专利文献5中，公开有使用喷墨式记录头将有机EL元件的空穴注入输送层图案化的方法。

专利文献6中，公开有当在涂布液室和基板之间设置掩模、向基板喷雾涂布液时，对掩模施加电压而控制涂布液的行进方向，有选择地进行涂布的方法。

专利文献7中，公开有当在试料舟皿和基板之间设置掩模、使有机EL层的形成材料进行蒸镀时，对掩模施加电压而控制其形成材料的行进方向，有选择地蒸镀形成材料的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6350609号说明书

专利文件2：美国专利第6787313号说明书

专利文件3：日本特开2007-229851号公报

专利文献4：日本特开2002-075638号公报

专利文献5：日本特开2000-106278号公报

专利文件6：日本特开2001-345176号公报

专利文献7：日本特开2001-345177号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述的真空蒸镀法和涂布法，还有，图案化的技术相关的专利文献3～专利文献7的方法中，分别存在如下的问题。

(真空蒸镀法的问题)

当通过真空蒸镀法叠层形成多个层时，各层的蒸镀速率不同的情况较多。因此，制造工艺的循环时间被蒸发率最慢的层所限制，在实现高生产性上形成瓶颈。

另外，在真空蒸镀法中，通常采用蒸发时使用坩埚进行加热的电阻加热法。然而，坩埚的内部的温度分布容易变得不均匀，因此难以维持一定的蒸镀速率而精密地控制蒸镀。

另外，为了形成均匀的膜，需要使得蒸镀源和基板之间的距离变大，与基板的尺寸相比，真空蒸镀装置徒然变大。其结果，导致大量的材料蒸镀到基板以外的部分，材料利用效率明显受损，设备成本变高。

(涂布法的问题)

涂布法被广泛应用于显示器工业，例如确立有对G8和G10尺寸的玻璃基板高精度且均匀地进行成膜的技术。然而，对于有机EL元件，需要叠层多个层，只要不对形成的膜进行烧制等不溶化的处理，先前叠层的膜被新叠层的膜中所含有的溶剂溶解，不能形成适当的叠层结构。

对于高分子类的材料，能够区别溶液的拨液性重复进行涂布。然而，难以适当地叠层所有的膜，因此，实际情况是使用那样的材料的有机EL元件特性差，在寿命和效率方面没有实际应用的眉目。

另一方面，对于低分子类的材料，本身难以通过涂布法进行成膜。难以兼顾溶解性和特性的提高，能够利用的材料也受到限制。

(掩模蒸镀法的问题)