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KR100548689B1 - 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기 Download PDF

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KR100548689B1
KR100548689B1 KR1020030073676A KR20030073676A KR100548689B1 KR 100548689 B1 KR100548689 B1 KR 100548689B1 KR 1020030073676 A KR1020030073676 A KR 1020030073676A KR 20030073676 A KR20030073676 A KR 20030073676A KR 100548689 B1 KR100548689 B1 KR 100548689B1
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고바야시히데카즈
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 액상법을 사용하여 전자 주입층을 형성하는 경우에, 조성물 잉크에 의한 발광층의 용해를 억제하면서 적합한 전자 주입층을 형성하여, 양호한 발광 특성 및 발광 수명이 얻어지는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 전자 주입층을 간소한 수법으로 형성하고, 제조 공정의 간소화를 도모할 수 있는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 다른 발광색을 나타내는 복수 종류의 발광층(110b)을 구비하는 일렉트로루미네선스 장치(1)의 제조 방법으로서, 복수 종류의 발광층(110b) 중 소정 종류의 발광층(110b3)을 형성할 때에, 액체 토출법 또는 인쇄법에 의해 전자 주입층(150)을 형성하는 공정을 갖고, 전자 주입층을 형성하는 재료로서 유기 금속 화합물을 함유한 액체 재료를 사용하는 것을 특징으로 한다.
일렉트로루미네선스 장치, 전자 기기

Description

일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기{METHOD OF MANUFACTURING ELECTROLUMINESCENCE DEVICE AND ELECTROLUMINESCENCE DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면.
도 2는 액티브 매트릭스형 일렉트로루미네선스 장치의 회로를 나타내는 회로도.
도 3은 일렉트로루미네선스 장치의 표시 영역의 단면 구조를 나타내는 확대도.
도 4는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 설명도.
도 5는 본 발명의 전자 기기의 실시 형태를 나타낸 도면.
[부호의 설명]
1 일렉트로루미네선스 장치, 110b　발광층, 150 전자 주입층, 1000, 1100, 1200　전자 기기
본 발명은 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기에 관한 것이다.
발광층을 구비하는 발광 장치로는, 예를 들면, 발광층으로서 유기 반도체를 채용하는 유기 일렉트로루미네선스 소자를 구비하는 일렉트로루미네선스 장치가 있다. 발광층은 대향하는 한 쌍의 전극 사이에, 발광층을 포함하는 유기 기능층이 배치되는 것이 일반적이다.
일렉트로루미네선스 장치는, 칼라 표시를 행하는 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각색에 대응하는 발광 파장대역을 갖는 복수 종류의 발광층을 갖는다. 기판 상에는 상기 각색에 대응하는 발광층이 소정의 배열로 배치된다.
일렉트로루미네선스 장치에서는 휘도, 발광 효율 등의 발광 특성을 향상시키기 위해서, 전극으로부터 발광층으로의 전자 주입을 촉진하기 위한 전자 주입층을 형성하는 경우가 있고, 이 전자 주입층은 증착법에 의해 형성하는 것이 일반적이었다(예를 들면, 일본 특개 2001－160487호 공보, 특개 2000－182782호 공보)
그러나, 복수 종류의 발광층의 전체에 대해서 전자 주입층을 동일 상태로 배치하면, 발광층의 종류마다 발광 특성에 우열이 생길 우려가 있기 때문에, 소정의 발광층에 대해서만 전자 주입층을 배치하도록 되어 있다. 예를 들면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 발광층 중, 청색(B)을 특정하여, LiF로 되는 전자 주입층이 배치되어 있다. 이와 같이 필요한 발광층에 대해서만 전자 주입층을 형성하기 위해서는, 마스크 증착이라 불리는 방법이 이용되고 있지만, 이 방법에 의하면, 증착 개 소를 특정하기 위한 마스크가 필요하게 될 뿐만 아니라, 마스크와 기판을 높은 정밀도로 위치 맞춤할 필요가 있고, 기판 상에 증착 개소가 다수 있는 경우의 위치 맞춤이 곤란한 문제가 있었다.
그래서, 근년, 소정의 재료를 물에 녹인 조성물 잉크를 토출하여, 소정의 패턴을 형성하는 방법으로서 잉크젯 방식(액체 토출 방식)이 제안되어 있다. 그러나, 잉크젯 방식을 사용하여 상기 LiF의 전자 주입층을 형성하는 경우에는, 조성물 잉크의 물이 발광층 내에 잔류함으로써 발광 수명이 저하해 버릴 뿐만 아니라, LiF가 물 등의 수성 용매에 녹기 어려운 문제가 있었다. 또한, LiF 대신에 NaF를 채용한 경우에는, NaF가 발광층의 표면에서 결정화하여, 적합한 전자 주입층을 얻을 수 없는 문제가 있었다. 또한, 수성 용매 대신에 벤젠계 용매 또는 페닐계 용매를 채용한 경우에는, 발광층을 용해시켜 버리는 문제가 있었다. 어느 경우라도, 전자 주입층을 형성하기 위한 적합한 재료 및 용매가 없다는 문제가 있었다.
본 발명은 상술하는 문제점을 감안하여 된 것으로, 액상법을 사용하여 전자 주입층을 형성하는 경우에, 조성물 잉크에 의한 발광층의 용해를 억제하면서 적합한 전자 주입층을 형성하여, 양호한 발광 특성 및 발광 수명이 얻어지는 일렉트로루미네센스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 전자 주입층을 간소한 수법으로 형성하여, 제조 공정의 간소화를 도모할 수 있는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용하였다. 즉, 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법에서, 각각 다른 색을 발광하는 발광층을 복수 형성하는 공정과, 상기 복수의 발광층 중 적어도 하나의 발광층에 접하도록 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자 주입층을 형성하는 공정과, 상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층을 상기 전자 주입층에 접하도록 형성하는 공정을 구비하여 되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 유기 금속 화합물을 함유한 전자 주입층을 형성함에 의해서 발광층의 용해를 억제할 수 있는 동시에, 발광층의 표면에 대해서 적합한 젖음성을 얻을 수 있다. 또한, 발광층에 형성된 전자 주입층의 결정화를 방지할 수 있다.
또한, 상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층이 음극인 것을 특징으로 한다. 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층으로는, 예를 들면, Mg, Ca, Al 등을 적합하게 사용할 수 있다. 본 방법에 의하면, 유기 금속 화합물 중의 금속은 환원되어, 발광층 내부에 확산하여, 그 금속의 원자와 발광층 중의 유기 반도체 분자는 혼연 일체로 되어, 전자 주입성이 높은 상태로 된다. 여기서, 양극으로 전류가 흘렀을 때에는, 양극의 정공이 발광층에 주입되고, 또한, 음극의 전자는 전자 주입층을 거쳐서 발광층에 주입되어, 정공과 전자가 결합하기 때문에, 적합하게 발광하는 일렉트로루미네선스 장치를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 전자 주입층이 알콜계 용매와, 케톤계 용매와, 에테르계 용매와, 에스테르계 용매와, 아미드계 용매 중, 어느 하나를 함유하는 액체 재료를 용매로서 사용함으로써 형성되는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로는, 각 복 수의 발광층은 각각 구획되어 있고, 그 구획된 영역내에 액체 재료를 주입함으로써 상기 전자 주입층을 형성하면 좋다. 이 방법에 의하면, 유기 금속 화합물은 액체 재료내에 균일하게 용해하여, 균일한 농도의 조성물 잉크로 되므로, 액체 토출법 또는 인쇄법을 용이하게 행할 수 있다.
또한, 발광층에 형성된 전자 주입층의 결정화를 방지할 수 있다. 또한, 증착법을 사용하여 형성된 전자 주입층을 구비한 일렉트로루미네선스 장치의 경우와 비교하면, 동일한 정도의 발광 특성 및 발광 수명을 얻을 수 있다. 특히, 액체 토출법을 사용하여 액체를 구획내에 주입하는 경우에는, 재료의 낭비가 적고, 소망한 위치에 소망한 양의 재료를 적확(的確)하게 배치할 수 있는 동시에, 제조 공정의 간소화를 도모할 수 있으므로, 저비용의 일렉트로루미네선스 장치를 제조할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 발광층의 용해를 억제하고, 유기 금속 화합물이 액체 재료에 적합하게 용해하고, 발광층에 대한 젖음성이 뛰어나므로, 전자 주입층의 형성을 적합하게 행할 수 있다.
또한, 본 발명은 앞서 기재한 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법이며, 유기 금속 화합물은 주기율표 1A족과, 주기율표 2A족과, 희토류 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 원소를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서, 금속 원소로는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로부터 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 유기 금속 화합물이라 함은 리튬퀴놀리놀과 같은 유기 금속착체, 페닐리튬과 같은 유기물에 금속이 결합한 것, 벤조산리튬과 같은 유기물과 금속의 염을 나타내는 것이 다. 또한, 착체라 함은 금속 및 금속 유사 원소의 원자 또는 이온을 중심으로 하여, 음성, 중성 혹은 양성의 단좌(單座) 배위자 또는 다좌 배위자가 배위한 것을 일반적으로 총칭하는 것이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 발광층에 대하여 전자주입 효율을 향상시킬 수 있다.　
또한, 상기 복수의 발광층을 형성하는 공정은 적색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정, 녹색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정, 및 청색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정을 포함하여 되고, 상기 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자 주입층이 적어도 상기 청색계의 색광을 발광하는 발광층에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 비교적 발광 효율이 나쁜 청색의 발광층에 접하도록 전자 주입층을 형성하였기 때문에, 각색의 발광 효율을 서로 근접시킬 수 있다.
다음에, 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치는 일렉트로루미네선스 장치에서, 각각 다른 색을 발광하는 복수의 발광층과, 상기 복수의 발광층 중 적어도 하나의 발광층에 접하도록 마련되고 또한 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자주입층과, 상기 전자 주입층에 접하도록 마련되어 있고, 상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층을 구비하여 되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 유기 금속 화합물을 함유한 전자주입층을 형성함으로써 발광층의 용해를 억제할 수 있는 동시에, 발광층의 표면에 대하여 적합한 젖음성을 얻을 수 있다. 또한, 발광층에 형성된 전자 주입층의 결정화를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 하나의 발광층은 양극 및 음극에 끼워져서 되고, 상 기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층이 상기 음극인 것을 특징으로 한다. 상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층으로는 Mg, Ca, Al으로 이루어지는 군에서 선택되는 금속을 적합하게 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 유기 금속 화합물 중의 금속은 환원되어, 발광층 내부에 확산하고, 그 금속의 원자와 발광층의 분자는 혼연일체로 되어, 전자 주입성이 높은 상태로 된다. 여기서, 양극으로 전류가 흘렀을 때에는, 양극의 정공이 발광층에 주입되고, 또한, 음극의 전자는 전자 주입층을 거쳐 발광층에 주입되어, 정공과 전자가 결합하므로, 적합한 발광을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명은, 각 상기 복수의 발광층은 각각 구획되어 있고, 그 구획된 영역내에 상기 전자 주입층이 형성되므로, 전자 주입층을 액체 재료로 형성한 경우에 있어서도, 그 액체 재료가 구획 영역외로 새지 않기 때문에 적확한 위치에 전자 주입층을 형성할 수 있다.
또한, 유기 금속 화합물은 주기율표 1A족, 주기율표 2A족, 및 희토류 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 원소를 함유하고 있는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로부터 선택되는 금속 원소를 함유하면 바람직하다. 따라서, 본 발명에 의하면, 발광층에 대한 전자 주입 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 복수의 발광층은 적색계의 색광을 발광하는 발광층, 녹색계의 색광을 발광하는 발광층, 및 청색계의 색광을 발광하는 발광층을 포함하여 되고, 상기 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자 주입층이 적어도 상기 청색계의 색광을 발광하는 발광층에 접하도록 마련되게 구성함으로써, 각 색간의 발광 효율의 밸런스가 좋게 된다.
다음에, 본 발명의 전자 기기는, 앞에 기재한 일렉트로루미네선스 장치를 표시 수단으로서 구비하는 전자 기기를 특징으로 하는 것이다. 따라서, 본 발명의 전자 기기로는, 예를 들면, 휴대 전화기, 이동체 정보 단말, 시계, 워드프로세서, 퍼스날 컴퓨터 등의 정보 처리 장치 등을 예시할 수 있다. 이와 같이 전자 기기의 표시부에, 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치를 채용함으로써, 양호한 발광 특성 및 발광 수명의 표시부를 구비하고, 저비용의 전자 기기로 된다. 이들 전자 기기를 제조하기 위해서는 일렉트로루미네선스 장치를 휴대 전화, 휴대형 정보 처리 장치, 손목시계형 전자 기기 등의 각종 전자 기기의 표시부에 조합해 넣음으로써 제조된다.
[발명을 실시하기 위한 최량 형태]
이하, 본 발명에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 참조하는 각 도면에서, 도면상에 인식가능한 크기로 하기 위해, 축척은 각 층이나 각 부재마다 다른 경우가 있다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치를 나타내는 것으로서, 특히 액티브 매트릭스형의 일렉트로루미네선스 장치에 적용한 실시의 형태예를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또한, 이 일렉트로루미네선스 장치(1)는 박막 트랜지스터를 사용한 액티브형의 구동 방식을 채용하고 있다.
일렉트로루미네선스 장치(1)는 기판(2) 상에, 회로 소자로서의 박막 트랜지스터를 포함하는 회로 소자부(14), 화소 전극(양극)(111), 발광층(유기 일렉트로루미네선스층)을 포함하는 기능층(110), 음극(12), 및 밀봉부(3) 등을 순차 적층한 구조로 된다.
기판(2)으로는 본 예에서는 유리 기판이 사용된다. 본 발명에서의 기판으로는 유리 기판 외에, 실리콘 기판, 석영 기판, 세라믹스 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판, 플라스틱 필름 기판 등, 전기 광학 장치나 회로 기판으로 사용되는 공지의 여러 기판이 적용된다. 기판(2)상에는, 발광 영역으로서의 복수의 화소 영역(A)이 매트릭스상으로 배열되어 있고, 칼라 표시를 행하는 경우, 예를 들면, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각색에 대응하는 화소 영역(A)이 소정의 배열로 늘어서 있다. 각 화소 영역(A)에는, 화소 전극(111)이 배치되고, 그 근방에는 신호선(132), 전원선(133), 주사선(131) 및 도시하지 않은 다른 화소 전극용의 주사선 등이 배치되어 있다. 화소 영역(A)의 평면 형상은 도면에 나타내는 구형 외에, 원형, 타원형 등 임의의 형상이 적용된다.
또한, 밀봉부(3)는 물이나 산소의 침입을 막아서 음극(12) 또는 기능층(110)의 산화를 방지하는 것이며, 기판(2)에 도포되는 밀봉 수지, 및 기판(2)에 접합되는 밀봉 기판(3b)(밀봉캔) 등을 포함한다. 밀봉 수지의 재료로는, 예를 들면, 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지 등이 사용되고, 특히, 열경화 수지의 1종인 에폭시 수지가 바람직하게 사용된다. 밀봉 수지는 기판(2)의 주연에 환상으로 도포되어 있고, 예를 들면, 마이크로디스펜서 등에 의해 도포된다. 밀봉 기판(3b)은 유 리나 금속 등으로 되고, 기판(2)과 밀봉 기판(3b)은 밀봉 수지를 거쳐서 적층되어 있다.
도 2는 상기 일렉트로루미네선스 장치(1)의 회로 구조를 나타내고 있다. 도 2에서, 기판(2) 상에는, 복수의 주사선(131)과, 주사선(131)에 대해서 교차하는 방향으로 뻗은 복수의 신호선(132)와, 신호선(132)에 병렬로 뻗은 복수의 전원선(133)이 배선되어 있다. 또한, 주사선(131) 및 신호선(132)의 각 교점마다에 상기 화소 영역(A)이 형성되어 있다. 신호선(132)에는, 예를 들면, 시프트 레지스터, 레벨 시프터, 비디오 라인 및 아날로그 스위치를 포함하는 데이터측 구동 회로(103)가 접속되어 있다. 또한, 주사선(131)에는 시프트 레지스터 및 레벨 시프터를 포함하는 주사측 구동 회로(104)가 접속되어 있다.
화소 영역(A)에는, 주사선(131)을 거쳐서 주사 신호가 게이트 전극에 공급되는 스위칭용의 제1 박막 트랜지스터(123)와, 이 박막 트랜지스터(123)를 거쳐서 신호선(132)으로부터 공급되는 화상 신호를 유지하는 유지 용량(135)과, 유지 용량(135)에 의해서 유지된 화상 신호가 게이트 전극에 공급되는 구동용의 제2 박막 트랜지스터(124)와, 이 박막 트랜지스터(124)를 거쳐서 전원선(133)에 전기적으로 접속했을 때에 전원선(133)으로부터 구동 전류가 흘러드는 화소 전극(111)(양극)과, 화소 전극(111)과 대향 전극(12)(음극)의 사이에 끼어져있는 기능층(110)이 마련되어 있다. 기능층(110)은 발광층으로서의 유기 일렉트로루미네선스층을 포함한다.
화소 영역(A)에서는 주사선(131)이 구동되어 제1 박막 트랜지스터(123)가 온 으로 되면, 그 때의 신호선(132)의 전위가 유지 용량(135)으로 유지되고, 이 유지 용량(135)의 상태에 따라, 제2 박막 트랜지스터(124)의 도통 상태가 정해진다. 또한, 제2 박막 트랜지스터(124)의 채널을 거쳐서 전원선(133)으로부터 화소 전극(111)으로 전류가 흐르고, 또한, 기능층(110)을 통해서 대향 전극(12)(음극)으로 전류가 흐른다. 그래서, 이 때의 전류량에 따라, 기능층(110)이 발광한다.
도 3은 상기 일렉트로루미네선스 장치(1)에서의 표시 영역의 단면 구조를 확대한 도면이다. 이 도 3에는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각색에 대응하는 3개의 화소 영역의 단면 구조가 나타나 있다. 상술한 바와 같이, 일렉트로루미네선스 장치(1)는 기판(2) 상에, TFT 등의 회로 등이 형성된 회로 소자부(14), 화소 전극(양극)(111), 기능층(110)이 형성된 발광 소자부(11), 및 음극(12)이 순차 적층되어 구성되어 있다. 이 일렉트로루미네선스 장치(1)에서는, 기능층(110)으로부터 기판(2)측으로 발한 광이 회로 소자부(14) 및 기판(2)을 투과하여 기판(2)의 하측(관측자 측)으로 출사되는 동시에, 기능층(110)으로부터 기판(2)의 반대측으로 발한 광이 음극(12)에 의해 반사되어, 회로 소자부(14) 및 기판(2)을 투과하여 기판(2)의 하측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있다.
회로 소자부(14)에는, 기판(2)상에 실리콘 산화막으로 되는 하지 보호막(2c)이 형성되고, 이 하지 보호막(2c)상에 다결정 실리콘으로 되는 섬(島) 형상의 반도체막(141)이 형성되어 있다. 또한, 반도체막(141)에는 소스 영역(141a) 및 드레인 영역(141b)이 고농도 P이온 주입에 의해 형성되어 있다. 또한, P가 도입되지 않았던 부분이 채널 영역(141c)로 되어 있다. 또한, 회로 소자부(14)에는 하지 보호막(2c) 및 반도체막(141)을 덮는 투명한 게이트 절연막(142)이 형성되고, 게이트 절연막(142)상에는 Al, Mo, Ta, Ti, W 등으로 되는 게이트 전극(143)(주사선)이 형성되고, 게이트 전극(143) 및 게이트 절연막(142) 상에는 투명한 제1 층간 절연막(144a)과 제2 층간 절연막(144b)이 형성되어 있다. 게이트 전극(143)은 반도체막(141)의 채널 영역(141c)에 대응하는 위치에 마련되어 있다. 또한, 제1, 제2 층간 절연막(144a,144b)을 관통하여, 반도체막(141)의 소스, 드레인 영역(141a,141b)에 각각 접속되는 컨택트홀(145,146)이 형성되어 있다. 또한, 제2 층간 절연막(144b)상에는, ITO 등으로 되는 투명한 화소 전극(111)이 소정의 형상으로 패터닝되어 형성되고, 한쪽의 컨택트홀(145)이 이 화소 전극(111)에 접속되어 있다. 또한, 다른 한쪽의 컨택트홀(146)이 전원선(133)에 접속되어 있다. 이와 같이 하여, 회로 소자부(14)에는 각 화소 전극(111)에 접속된 구동용의 박막 트랜지스터(123)가 형성되어 있다. 또한, 회로 소자부(14)에는 상술한 유지 용량(135) 및 스위칭용의 박막 트랜지스터(124)도 형성되어 있지만, 도 3에서는 이들의 도시를 생략하고 있다.
발광 소자부(11)는 복수의 화소 전극(111…)상의 각각에 적층된 기능층(110)과, 기능층(110)끼리의 사이에 배치되어 각 기능층(110)을 구획하는 뱅크부(112)를 주체로 구성되어 있다. 기능층(110)상에는 음극(12)이 배치되어 있다. 발광 소자인 발광층은 화소 전극(111), 음극(12), 및 기능층(110) 등을 포함하여 구성된다. 여기서, 화소 전극(111)은 ITO에 의해 형성되어 되고, 평면에서 보아 거의 구형으로 패터닝되어 형성되어 있다. 이 화소 전극(111)의 두께는 50∼200nm의 범위가 바람직하고, 특히 150nm정도가 좋다.
뱅크부(112)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(2)측에 위치하는 무기물 뱅크층(112a)(제1 뱅크층)과 기판(2)으로부터 떨어져서 위치하는 유기물 뱅크층(112b)(제2 뱅크층)이 적층되어 구성되어 있다. 무기물 뱅크층(112a)은, 예를 들면, SiO2, TiO2 등의 무기 재료로 된다. 또한, 유기물 뱅크층(112b)은 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 내열성, 내용매성이 있는 레지스트로 형성되어 있다.
기능층(110)은 화소 전극(111)상에 적층된 정공주입／수송층(110a)과, 정공주입／수송층(110a)상에 인접하여 형성된 발광층(110b)으로 구성되어 있다. 정공주입／수송층(110a)은 정공을 발광층(110b)에 주입하는 기능을 갖는 동시에, 정공을 정공주입／수송층(110a) 내부에서 수송하는 기능을 갖는다. 이러한 정공주입／수송층(110a)을 화소 전극(111)과 발광층(110b)의 사이에 마련함으로써, 발광층(110b)의 발광 효율, 수명 등의 소자 특성이 향상한다. 또한, 발광층(110b)에서는, 정공주입／수송층(110a)으로부터 주입된 정공과, 음극(12)으로부터 주입되는 전자가 발광층에서 재결합하여, 발광이 얻어진다.
발광층(110b)은 적색(R)으로 발광하는 적색 발광층(110b1), 녹색(G)으로 발광하는 녹색 발광층(110b2), 및 청색(B)으로 발광하는 청색 발광층(110b3)의 발광 파장대역이 서로 다른 3종류로 되어, 각 발광층(110b1∼110b3)이 소정의 배열(예를 들면 스트라이프상)로 배치되어 있다.
전자 주입층(150)은 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 층이고, 음극(12)으 로부터 발광층(110b)으로의 전자의 주입을 촉진시키는 역할을 한다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 전자 주입층(150)은 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3종류의 발광층(110b) 중, 청색 발광층(110b3)(청색계의 색광을 발광하는 발광층)과 음극(12)의 사이에만 형성되어 있다. 전자 주입층(150)은 리튬을 중심 금속으로 한 리튬퀴놀리놀 착체에 의해서 형성되고, 그 두께는 예를 들면 2∼5nm의 범위가 바람직하고, 특히 2nm 정도가 좋다. 또한, 전자 주입층(150)에 사용되는 재료로서, 리튬퀴놀리놀 이외의 것을 사용해도 좋고, 주기율표 1A족과, 주기율표 2A족과, 희토류 중에서 선택되는 금속 원소, 예를 들면, Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu에서 선택되는 금속 원소를 갖는 착체가 바람직하다. 착체의 예로는, 나트륨퀴놀리놀 착체 등을 들 수 있다. 또한, 전자 주입층(150)에서는, 상기의 리튬퀴놀리놀 착체가 후술하는 액체 재료에 용해한 조성물 잉크를 제조하고, 액체 토출법(잉크젯법)에 의해서 발광층(110b3)에 토출함으로써 형성된다.
음극(대향 전극)(12)은 발광 소자부(11)의 전면에 형성되어 있고, 화소 전극(111)과 쌍으로 되어 기능층(110)으로 전류를 흘리는 역할을 한다. 이 음극(12)은 리튬(Li) 이온을 환원할 수 있는 것으로서, 본 예에서는 칼슘층(12a)과 알루미늄층(12b)이 적층되어 구성되어 있다. 이 때, 발광층에 가까운 측의 음극에는, 전자 주입층을 형성하고 있는 유기 금속 화합물의 금속을 환원할 수 있는 것을 마련하는 것이 바람직하다. 칼슘층(12a)의 두께는, 예를 들면 2∼50nm의 범위가 바람직하다. 또한, 알루미늄층(12b)은 발광층(110b)으로부터 발한 광을 기판(2)측으로 반사시키는 것으로서, Al막 외에, Ag막, Al와 Ag의 적층막 등으로 되는 것이 바람직하다. 또한, 그 두께는, 예를 들면 100∼1000nm의 범위가 바람직하다. 또한, 본 실시 형태에서는, 리튬 이온을 환원할 수 있는 것으로서 칼슘(Ca)을 채용했지만, 칼슘에 한정하는 것은 아니며, Mg, Al를 채용해도 좋다.
즉, 청색(B)의 화소 영역에서는, 기판(2)측으로부터, 화소 전극(양극)(111), 정공 주입／수송층(110a), 발광층(110b3), 전자 주입층(150), 및 음극(12)의 순서로 적층되어 있다. 또한, 적색(R) 및 녹색(G)의 화소 영역에서는, 기판(2)측으로부터, 화소 전극(양극)(111), 정공 주입／수송층(110a), 발광층(110b1)(또는 발광층 110b2), 및 음극(12)의 순서로 적층되어 있다.
이와 같이 구성된 일렉트로루미네선스 장치(1)에 있어서는, 전자 주입층(150)이 음극(12)측에 마련된 청색 발광층(110b3)에서는, 음극(12)으로부터의 전자 주입이 촉진되어 발광이 효과적으로 일어난다. 한편, 적색 발광층(110b1)(적색계의 색광을 발광하는 발광층) 및 녹색 발광층(110b2)(녹색계의 색광을 발광하는 발광층)에서는, 음극(12)의 칼슘층(12a)이 발광층(110b)에 직접 접하여 발광층(110b)에 전자를 주입하는 역할을 한다. 또한, 본 실시 형태의 일렉트로루미네선스 장치(1)는 증착법을 사용하여 형성된 전자 주입층을 구비한 일렉트로루미네선스 장치의 경우와 비교하면, 동일한 정도의 발광 특성 및 발광 수명을 얻을 수 있다.
다음에, 상기 일렉트로루미네선스 장치(1)를 제조하는 방법에 대해서 도 4(a)∼(d)를 참조하여 설명한다. 또한, 기판(2)상에는, 각각 앞의 도 3에 나타낸, 박막 트랜지스터를 포함하는 회로 소자부(14), 뱅크부(112)(유기물 뱅크층(112a), 무기물 뱅크층(112b)), 및 화소 전극(111)이 이미 형성되어 있는 것으로 한다.
본 예의 제조 방법은, (1)정공 주입／수송층 형성 공정, (2)청색 발광층 형성 공정, (3)전자 주입층 형성 공정, (4)적색 및 녹색 발광층 형성 공정, (5)음극 형성 공정, 및 (6)밀봉 공정 등을 갖는다. 또한, 여기서 설명하는 제조 방법은 일례로서, 필요에 따라서 기타 공정이 제외되거나 추가되거나 한다. 또한, 청색 발광층 형성 공정과 전자 주입층 형성 공정은 어느 쪽을 먼저 행해도 좋다. 또한, 전자 주입층 형성 공정에서, 액체 토출법을 사용한다.
(1)정공 주입／수송층 형성 공정
도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(111)이 형성된 기판(2) 상에, 정공 주입／수송층(110a)을 형성한다. 정공 주입／수송층 형성 공정에서는, 예를 들면, 액체 토출법을 사용함으로써, 정공 주입／수송층 형성 재료를 함유하는 조성물을 화소 전극(111)상으로 토출한다. 그 후에 건조 처리 및 열처리를 행하여, 화소 전극(111)상에 정공 주입／수송층(110a)를 형성한다. 또한, 이 정공 주입／수송층 형성 공정을 포함하여 이 이후의 공정은, 물, 산소가 없는 분위기로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 질소 분위기, 아르곤 분위기 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
액체 토출법에 의한 정공 주입／수송층의 형성 순서로는, 액체를 토출하기 위한 토출 헤드(도시 생략)에, 정공 주입／수송층의 재료를 함유하는 조성물 잉크를 충전하고, 토출 헤드의 토출 노즐을, 뱅크부(112)의 개구부 내에 위치하는 화소 전극(111)에 대향시켜, 토출 헤드와 기판(2)을 상대 이동시키면서, 토출 노즐로부터 1방울 당의 액량이 제어된 잉크 방울을 토출한다. 그 후, 토출 후의 잉크 방울을 건조 처리하여 조성물 잉크에 함유되는 극성 용매(액체 재료)를 증발시킴으로써, 정공 주입／수송층이 형성된다.
여기서 사용하는 조성물로는, 예를 들면, 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT) 등의 폴리티오펜 유도체와 폴리스티렌설폰산(PSS) 등의 혼합물을, 극성 용매에 용해시킨 조성물을 사용할 수 있다. 극성 용매로는, 예를 들면, 이소프로필알콜(IPA), 노르말 부탄올, γ－부티로락톤, N－메틸피롤리돈(NMP), 1,3－디메틸－2－이미다졸리디논(DMI) 및 그 유도체, 칼비톨아세테이트, 부틸칼비톨아세테이트 등의 글리콜에테르류 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 조성물의 조성으로는, PEDOT：PSS 혼합물(PEDOT／PSS＝1：20)：12.52중량％, PSS：1.44중량％, IPA：10중량％, NMP： 27.48중량％, DMI：50중량％인 것을 예시할 수 있다. 또한, 조성물의 점도는 2∼20cPs정도가 바람직하고, 특히 4∼15cPs정도가 좋다.
(2)청색 발광층 형성 공정
다음에, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 정공 주입／수송층(110a)이 적층된 청색용의 화소 전극(111)상에, 청색 발광층(110b3)을 형성한다. 즉, 예를 들면 액 체 토출법 등에 의해, 발광층용 재료를 함유하는 조성물 잉크를 정공 주입／수송층(110a)상에 토출한 후에, 건조 처리 및 열처리하여, 뱅크부(112)에 형성된 개구부내에 청색 발광층(110b3)을 형성한다.
발광층 형성 공정에서는, 정공 주입／수송층(110a)의 재용해를 방지 하기 위해서, 발광층 형성 시에 사용하는 조성물 잉크의 용매로서, 정공 주입／수송층(110a)에 대해서 불용인 무극성 용매를 사용한다. 이 경우, 무극성 용매에 대한 정공 주입／수송층(110a)의 표면의 젖음성을 높이기 위해서, 발광층 형성전에 표면 개질 공정을 행하는 것이 바람직하다. 표면 개질 공정은, 예를 들면 상기 무극성 용매와 동일 용매 또는 이것과 유사한 용매를 액체 토출법, 스핀 코팅법 또는 딥(dip)법 등에 의해 정공 주입／수송층(110a)상에 도포한 후에 건조함으로써 행한다. 또한, 여기서 사용하는 표면 개질용 용매로는, 조성물 잉크의 무극성 용매와 동일한 것으로서 예를 들면, 시클로헥실벤젠, 디하이드로벤조푸란, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠 등을 예시할 수 있고, 조성물 잉크의 무극성 용매와 유사한 것으로는, 예를 들면 톨루엔, 크실렌 등을 예시할 수 있다.
또한, 액체 토출법에 의한 발광층의 형성 순서로는, 예를 들면 토출 헤드(도시 생략)에, 청색 발광층의 재료를 함유하는 조성물 잉크를 충전하고, 토출 헤드의 토출 노즐을, 뱅크부(112)의 개구부내에 위치하는 청색용의 정공 주입／수송층 (110a)에 대향시켜, 토출 헤드와 기판(2)을 상대 이동시키면서, 토출 노즐로부터 1방울 당의 액량이 제어된 잉크 방울을 토출한다. 토출된 잉크 방울은, 정공 주입 ／수송층(110a) 상으로 퍼져서 뱅크부(112)의 개구부내에 채워진다. 이어서, 토출한 뒤의 잉크 방울을 건조 처리함으로써 조성물 잉크에 포함되는 무극성 용매가 증발하여, 청색 발광층(110b3)이 형성된다.
발광층을 구성하는 발광 재료로는, 플루오렌계 고분자 유도체나, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리플루오렌 유도체, 폴리비닐카바졸, 폴리티오펜 유도체, 페릴렌계 색소, 쿠마린계 색소, 로다민계 색소, 그 외 벤젠 유도체에 가용인 저분자 유기 일렉트로루미네선스 재료, 고분자 유기 일렉트로루미네선스 재료 등을 들 수 있다. 예를 들면, 루블렌, 페릴렌, 9,10-디페닐안트라센, 테트라페닐부타디엔, 나일 레드, 쿠마린 6, 퀴나크리돈 등도 사용할 수 있다. 한편, 무극성 용매로는 정공주입/수송층에 대하여 불용인 것이 바람직하고, 예를 들면, 시클로헥실벤젠, 디하이드로벤조푸란, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠 등을 사용할 수 있다.
(3)전자 주입층 형성 공정
다음에, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 청색 발광층(110b3)에 대해서 전자 주입층(150)을 형성한다. 상술한 바와 같이 이 전자 주입층은, 음극으로부터 발광층으로의 전자의 주입을 촉진시키는 것이며, 리튬퀴놀리놀 착체에 의해서 형성된다. 즉, 액체 토출법에 의해, 리튬 퀴놀리놀 착체를 용매에 용해한 조성물 잉크를 청색 발광층(110b3)상에 토출한 후에 건조 처리 및 열처리하여, 전자 주입층(150)을 형성한다.
이 전자 주입층 형성 공정에서 사용하는 조성물 잉크의 용매(액체 재료)로는 청색 발광층(110b3)에 대해서 불용인 특성을 갖고, 청색 발광층(110b3)표면에 대한 젖음성이 뛰어나고, 또한, 리튬퀴놀리놀 착체 등이 적합하게 용해하는 용매가 채용된다. 구체적으로는, 알콜계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매, 에스테르계 용매, 아미드계 용매 등이 사용되고, 알콜계 용매로는 이소프로필알콜이 채용된다.
액체 토출법에 의한 전자 주입층의 형성 순서로는, 예를 들면 토출 헤드(도시 생략)에, 리튬퀴놀리놀 착체를 함유하는 조성물 잉크를 충전하고, 토출 헤드의 토출 노즐을, 뱅크부(112)의 개구부내에 위치하는 청색 발광층(110b3)에 대향시켜, 토출 헤드와 기판(2)을 상대 이동시키면서, 토출 노즐로부터 1방울 당의 액량이 제어된 잉크 방울을 토출한다. 토출된 잉크 방울은 청색 발광층(110b3) 상으로 퍼져 뱅크부(112)의 개구부내에 배치된다. 이어서, 토출한 뒤의 잉크 방울을 건조 처리함으로써 조성물 잉크에 포함되는 용매가 증발하여, 전자 주입층(150)이 형성된다.
이 제조 방법에서는, 리튬퀴놀리놀 착체를 이소프로필 알콜에 용해하고, 이것을 조성물 잉크로서 액체 토출하므로, 청색 발광층(110b3)의 용해를 억제할 수 있고, 청색 발광층(110b3) 표면에 대해서 적합한 젖음성을 얻을 수 있다. 또한, 리튬퀴놀리놀 착체는 이소프로필 알콜내에 균일하게 용해하여, 균일한 농도의 조성물 잉크로 되므로, 액체 토출법을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 청색 발광층(110b3)의 표면에 형성된 전자 주입층(150)의 결정화를 방지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 액체 토출법으로 형성한 전자 주입층을 구비하는 일렉트로루미네선스 장치(1)는 증착법을 사용하여 형성된 전자 주입층을 구비한 일렉트로루미네선스 장치의 경우와 비교하면, 동일한 정도의 발광 특성 및 발광 수명을 얻을 수 있다. 또한, 액체 토출법을 사용함으로써, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3종류의 발광층(110b) 중, 청색 발광층(110b3)에 대해서만, 음극(12)과의 사이에 전자 주입층(150)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 액체 토출법을 사용함으로써, 재료의 낭비가 적고, 소망한 위치에 소망한 양의 재료를 적확하게 배치할 수 있다.
여기서, 액체 토출법으로는, 대전 제어 방식, 가압 진동 방식, 전기기계 변환식, 전기열 변환방식, 정전 흡인 방식 등을 들 수 있다. 대전 제어 방식은 재료에 대전 전극으로 전하를 부여하고, 편향 전극으로 재료의 비상 방향을 제어하여 노즐로부터 토출시키는 것이다. 또한, 가압 진동 방식은 재료에 초고압을 인가하여 노즐 선단측에 재료를 토출시키는 것이며, 제어 전압을 걸지 않은 경우에는 재료가 직진하여 노즐로부터 토출되고, 제어 전압을 걸면 재료간에 정전적인 반발이 일어나, 재료가 비산하여 노즐로부터 토출되지 않는다. 또한, 전기 기계 변환 방식(피에조 방식)은 피에조 소자(압전 소자)가 펄스적인 전기 신호를 받아 변형하는 성질을 이용한 것으로서, 피에조 소자가 변형함에 의해서 재료를 저장한 공간에 가요 물질을 거쳐서 압력을 가하여, 이 공간으로부터 재료를 압출하여 노즐로부터 토출 시키는 것이다. 또한, 전기열변환 방식은, 재료를 저장한 공간내에 마련한 히터에 의해, 재료를 급격하게 기화시켜 버블(거품)을 발생시켜, 버블의 압력에 의해 서 공간내의 재료를 토출시키는 것이다. 정전 흡인 방식은 재료를 저장한 공간내에 미소 압력을 가하여, 노즐에 재료의 메니스커스를 형성하고, 이 상태에서 정전 인력을 가하고 나서 재료를 꺼집어 내는 것이다. 또한, 이 외에, 전기장에 의한 유체의 점성 변화를 이용하는 방식이나, 방전 불꽃으로 날리는 방식 등의 기술도 적용할 수 있다. 상기 액체 토출 기술 중, 피에조 방식은 재료에 열을 가하지 않기 때문에, 재료의 조성에 거의 영향을 주지 않는 이점을 갖는다.
(4)적색 및 녹색 발광층 형성 공정
이어서, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 정공 주입／수송층(110a)이 적층된 적색(R) 및 녹색(G)용의 화소 전극(111) 상에, 적색 발광층(110b1) 및 녹색 발광층(110b2)을 각각 형성한다. 이 적색 및 녹색 유기 발광층 형성 공정은 상술한 청색 발광층 형성 공정과 같은 순서로 행해진다. 즉, 액체 토출법에 의해, 발광층용 재료를 함유하는 조성물 잉크를 정공 주입／수송층(110a)상에 토출한 뒤에 건조 처리 및 열처리하여, 뱅크부(112)에 형성된 개구부내에 발광층을 형성한다.
(5)음극 형성 공정
다음에, 도 4(d)에 나타내는 바와 같이, 화소 전극(양극)(111)과 쌍을 이루는 대향 전극(음극)(12)을 형성한다. 즉, 전자 주입층(150)이 적층된 뱅크부 (112), 및 발광층(110b)을 포함하는 기판(2)상의 영역 전면에 칼슘층(12a)과 알루미늄층(12b)을 순차 적층하여 음극(12)을 형성한다. 이것에 의해, 적색 발광층 (110b1) 및 녹색 발광층(110b2)이 형성된 영역과, 전자 주입층(150)이 적층된 청색 발광층(110b3)의 형성 영역을 포함하는 발광층(110b)의 형성 영역 전체에, 음극(12)이 적층되고, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 각색에 대응하는 발광층이 각각 형성된다. 음극(12)은, 예를 들면 증착법, 스퍼터법, CVD법 등으로 형성하는 것이 바람직하고, 특히 증착법으로 형성하는 것이, 열에 의한 발광층(110b)의 손상을 방지할 수 있는 점에서 바람직하다. 또한, 음극(12)상에, 산화 방지를 위해서 SiO2, SiN 등의 보호층을 마련해도 좋다.
(6)밀봉 공정
마지막에, 발광층(발광 소자)이 형성된 기판(2)과 밀봉 기판(3b)(도 1 참조)을 밀봉 수지를 거쳐서 밀봉한다. 예를 들면, 열경화 수지 또는 자외선 경화 수지로 되는 밀봉 수지를 기판(2)의 주연부에 도포하고, 밀봉 수지상에 밀봉 기판(3b)을 배치한다. 밀봉 공정은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하다. 대기 중에서 행하면, 음극(12)에 핀홀 등의 결함이 생겼던 경우에 이 결함 부분으로부터 물이나 산소 등이 음극(12)에 침입하여 음극(12)이 산화될 우려가 있으므로 바람직하지 않다.
이 후, 기판(2)의 배선에 음극(12)을 접속하는 동시에, 기판(2)상 또는 외부에 마련되는 구동 IC(구동 회로)에 회로 소자부(14)(도 1 참조)의 배선을 접속함으로써, 본 예의 일렉트로루미네선스 장치(1)를 완성한다.
상술한 제조 방법에 의해, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3종류의 발광층(110b) 중, 청색 발광층(110b3)에 대해서만, 전자 주입층(150)이 형성된다. 이것은, 청색 발광층(110b3)을 형성하는 타이밍과 적색 및 녹색 발광층(110b1, 110b2)을 형성하는 타이밍을, 전자 주입층(150)을 형성하는 공정의 전후로 나눔으로써 실현하였다.
또한, 상술한 제조 방법 중, (1)정공 주입／수송층 형성 공정, (2)청색 발광층 형성 공정, (3)전자 주입층 형성 공정, 및 (4)적색 및 녹색 발광층 형성 공정에서는, 일관하여 액체 토출법이 사용되므로 공정의 간략화를 도모할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 청색 발광층(110b3)상에 전자 주입층(150)을 형성한 뒤, 적색 발광층(110b1) 및 녹색 발광층(110b2)을 형성하는 방법을 기재했지만, 청색 발광층(110b3), 적색 발광층(110b1) 및 녹색 발광층(110b2)을 형성한 뒤에, 청색 발광층(110b3)상에 선택적으로 전자 주입층(150)을 형성해도 좋다. 이 경우에는, 적색 발광층(110b1) 및 녹색 발광층(110b2)과 전자 주입층(150)의 형성 순서가 다른 것 외에는 본 실시 형태와 같은 프로세스를 사용할 수 있다. 전자 주입층(150)을 형성하는 공정을, 청색 발광층(110b3), 적색 발광층(110b1) 및 녹색 발광층(110b2 )의 형성 후에 행함으로써, 각 발광층의 건조 처리 및 열처리에 의한 전자 주입층에 대한 악영향을 방지할 수 있다.
(제2 실시 형태)
다음에, 일렉트로루미네선스 장치의 제2 실시 형태에 대해서 도 1 및 도 3을 사용하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 기능층(110)으로부터 발한 광이 기판 (2)의 하측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있는데 대해, 본 실시 형태에서는 밀봉 기판(3b) 상측(관측자 측)으로 출사되도록 되어 있다. 본 실시 형태와 제1 실시 형태의 차이점은 주로 재료 구성이며, 본 실시 형태에서는 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서 설명한다.
본 실시 형태는 기판(2)의 대향측인 밀봉 기판(3b)측으로부터 발광을 취출하는 구성이므로, 기판(2)으로는 투명 기판 및 불투명 기판 중 어느것이라도 사용할 수 있다. 불투명 기판으로는, 예를 들면, 알루미나 등의 세라믹, 스테인레스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 행한 것 외에, 열경화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 또한, 화소 전극(111)으로는, 반드시 투명성 재료에 한할 필요가 없고, 양극의 기능을 만족하는 적합한 재료가 사용되며, 또한, 광반사성을 갖는 재료가 바람직하고, Al 등이 채용된다. 또한, 화소 전극(111)으로서 투명 금속의 ITO 등을 채용하는 경우에는, 그 하층에 Al 박막 등을 형성하여, 광반사성을 갖는 구성이 바람직하다. 또한, 음극(12)의 재료로는, 투명성을 가질 필요가 있고, ITO 등의 투명 금속이 채용된다. 여기서, ITO와 전자 주입층(150)의 사이에는, 투명성을 갖는 막두께로 Al 박막을 형성해도 좋다. 투명성을 갖는 막두께로는, 50nm 이하가 바람직하다. 이러한 Al 박막을 형성함으로써, 전자 주입층(150)의 전자 주입성을 촉진시킬 뿐만 아니라, ITO를 스퍼터로 형성할 때의 플라즈마 데미지를 억제하고, 또한, 음극(12)을 투과·침입하는 수분이나 산소로부터 발광층(110b)을 보호할 수 있다. 또한, 전자 주입층(150)은 제1 실시 형태와 같은 재료가 채용된다. 또한, 밀봉 기판(3b)의 재료로는 투명성을 갖는 적합한 재 료가 채용된다.
이와 같이 구성된 일렉트로루미네선스 장치에서는, 제1 실시 형태와 같은 효과가 얻어지는 동시에, 밀봉 기판(3b)측으로부터 기능층(110)의 발광을 출사시킬 수 있게 된다.
(제3 실시 형태)
도 5(a)∼(c)는 본 발명의 전자 기기의 실시 형태예를 나타내고 있다.　본 예의 전자 기기는 상술한 일렉트로루미네선스 장치 등의 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치를 표시 수단으로서 구비하고 있다. 도 5(a)는 휴대 전화의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 5(a)에서, 부호 1000은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 상기의 표시 장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다. 도 5(b)는 손목시계형 전자 기기의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 5(b)에서, 부호 1100은 시계 본체를 나타내고, 부호 1101은 상기의 표시 장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다. 도 5(c)는 워드프로세서, 퍼스날 컴퓨터 등의 휴대형 정보 처리 장치의 일례를 나타낸 사시도이다. 도 5(c)에서, 부호 1200은 정보 처리 장치, 부호 1202는 키보드 등의 입력부, 부호 1204는 정보 처리 장치 본체, 부호 1206은 상기의 표시 장치를 사용한 표시부를 나타내고 있다. 도 5(a)∼(c)에 나타내는 각각의 전자 기기는, 표시부에 본 발명의 일렉트로루미네선스 장치를 구비하고 있으므로, 양호한 발광 특성 및 발광 수명을 얻을 수 있는 동시에, 전자 기기의 저가격화를 도모할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 적합한 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이들 예에 한정되지 않은 것은 말할 필요도 없다. 상술한 예에서 나타낸 각 구성부재의 제형상이나 조합 등은 일례로서, 본 발명의 주지로부터 일탈하지 않는 범위에서 설계 요구 등에 의하여 여러 가지로 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액상법을 사용하여 전자 주입층을 형성하는 경우에, 조성물 잉크에 의한 발광층의 용해를 억제하면서 적합한 전자 주입층을 형성하여, 양호한 발광 특성 및 발광 수명이 얻어지는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 전자 주입층을 간소한 수법으로 형성하고, 제조 공정의 간소화를 도모할 수 있는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법 및 일렉트로루미네선스 장치, 및 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법에 있어서,
    발광층을 형성하는 공정과,
    상기 발광층에 접하도록 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자 주입층을 형성하는 공정과,
    상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층을 상기 전자 주입층에 접하도록 형성하는 공정를 구비하고,
    상기 전자 주입층은, 알콜계 용매와, 케톤계 용매와, 에테르계 용매와, 에스테르계 용매와, 아미드계 용매 중 어느 하나를 함유하는 액체 재료를 용매로서 사용하여 상기 유기금속화합물을 용해한 조성물을 배치함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층이 음극인 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유기 금속 화합물 중의 금속을 환원할 수 있는 층이, 적어도 Mg, Ca, Al으로 이루어지는 군에서 선택되는 금속을 함유하여 되는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 일렉트로루미네선스 장치는 상기 발광층과, 상기 발광층을 구획하는 뱅크부를 더 가지고,
    상기 뱅크부에 의해 구획된 영역내에 상기 조성물을 주입함으로써 상기 전자 주입층을 형성하는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유기 금속 화합물은 주기율표 1A족, 주기율표 2A족, 및 희토류 중에서 선택되는 적어도 하나의 금속 원소를 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 금속 원소는 Li, Na, K, Rb, Cs, Mg, Ca, Sr, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb 및 Lu로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 발광층을 형성하는 공정은, 적색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정, 녹색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정, 및 청색계의 색광을 발광하는 발광층을 형성하는 공정을 포함하여 되고, 상기 유기 금속 화합물을 함유하여 되는 전자 주입층이 적어도 상기 청색계의 색광을 발광하는 발광층에 접하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
  9. 제1항에 기재된 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 일렉트로루미네선스 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제9항에 기재된 일렉트로루미네선스 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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