JP2002025768A

JP2002025768A - 有機エレクトロルミネッセンス発光表示装置

Info

Publication number: JP2002025768A
Application number: JP2000211296A
Authority: JP
Inventors: Morio Taniguchi; 彬雄谷口; Hiromichi Nei; 太陸寧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2002-01-25

Abstract

(57)【要約】【課題】有機発光層のパターニングが簡便にでき、生
産性に優れる有機エレクトロルミネッセンス発光表示装
置を提供すること。【解決手段】基板上に、陽電極層、有機発光材料を含
む発光層、そして陰電極層とからなる有機エレクトロル
ミネッセンス素子が配置されている有機エレクトロルミ
ネッセンス発光表示装置であって、該発光層がグラビア
印刷法により形成されていることを特徴とする有機エレ
クトロルミネッセンス発光表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子からなる発光表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子（以
下、有機ＥＬ素子という）を用いた発光表示装置は、ブ
ラウン管型画像表示装置であるＣＲＴに比べて、薄型
化、軽量化、低消費電力化が可能となる点で有利であ
る。また、有機ＥＬ発光表示装置は、携帯用のパーソナ
ルコンピュータなどの表示装置として用いられている液
晶表示装置と比較しても、自己発光性なのでバックライ
トを必要としない、応答速度が速い、視野角が広いなど
の利点を有する。このような利点を有する有機ＥＬ素子
を用いた発光表示装置は、次世代の表示装置として期待
されており、有機ＥＬ素子の研究が盛んに行われてい
る。

【０００３】有機ＥＬ素子は、陽電極層、有機発光材料
を含む発光層（以下、有機発光層という）、そして陰電
極層からなる。有機ＥＬ素子は、基板上に、陽電極層、
有機発光層、そして陰電極層を、この順で積層するのが
一般的である。そして、陽電極層から正孔を、陰電極層
から電子を、有機発光層に注入して、電子と正孔とを有
機発光層内で再結合させることにより励起子（エキシト
ン）を生成させて、この励起子が失活する際の光の放出
（蛍光、燐光）により発光する素子である。また、有機
発光層に含まれる有機発光材料を選定することにより、
有機ＥＬ素子を所望の色で発光させることができる。有
機ＥＬ素子を用いた発光表示装置は、この有機ＥＬ素子
を基板上に一つ、もしくはそれ以上を配置することによ
りなる。また、所望の発光色で発光する有機ＥＬ素子を
１つの画素として、多数の有機ＥＬ素子をパターン状に
配置することによりカラー画像表示などを行うことがで
きる。

【０００４】有機ＥＬ素子の発光は、陽電極層と陰電極
層とに挟まれている有機発光層内において生じる。すな
わち、有機ＥＬ素子を陰電極層側からみて、陽電極層、
有機発光層、そして陰電極層の三層が重なっている部分
の形で、有機発光層が発光する。この有機発光層の発光
する部分の形を以下、発光パターンと記載する。従っ
て、有機ＥＬ素子の発光パターンを決めるには、有機Ｅ
Ｌ素子を構成する各層のうちの少なくとも一層を、所望
の形状にパターニングすればよい。

【０００５】有機ＥＬ素子の有機発光層に含まれる有機
発光材料は、有機溶剤や水分に弱い。従って、半導体な
どの微細加工で通常行われているフォトリソグラフィー
プロセスにより有機発光層をパターニングすると、有機
ＥＬ素子の発光特性が変化したり、発光しなくなってし
まう場合もある。従って、単色で発光する有機ＥＬ素子
を形成する際には、発光層のパターニングは行わずに、
陽電極層あるいは陰電極層をパターニングして、有機Ｅ
Ｌ発光素子を形成し、発光パターンを定めるのが一般的
であった。

【０００６】また、複数色で発光する表示装置において
は、異なる色で発光する複数個の有機ＥＬ発光素子を、
同一基板上に配置する必要があるために、有機発光層の
パターニングを行う必要がある。このために従来では、
発光層を形成する前に、所望の形状の穴を有するマスク
を基板上に置いて、その上から有機発光層を真空蒸着法
により形成し、その後マスクを取り去る方法により有機
発光層のパターニングを行っていた。この、マスクを用
いるパターニング法では、発光色毎（異なる有機発光材
料毎）にマスクを用意して、パターニングの工程を繰り
返して行う必要があるため、非常に手間のかかる方法で
あった。また、このようなパターニングの手法とは全く
異なり、有機発光材料を含む溶液をインクジェット印刷
法のインクとして用い、インクジェット印刷により有機
発光層をパターニングする方法が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のように、複数色
で発光する有機ＥＬ発光表示装置を作製するには、有機
発光層のパターニングを行う必要が有るが、マスクを用
いたパターニング法では、工程数が多く、手間がかかっ
ていた。また、インクジェット法による有機発光層のパ
ターニングは、シャドーマスクが必要でなく簡便な方法
であるが、インクを吐出するヘッドを移動する必要があ
り、生産性の面では好ましい方法とは言えない。また、
インクジェット法で形成される形状は、ヘッドから吐出
されたインクによる円形ドットの集合体からなるため
に、有機発光層の形状の端部を滑らかに形成することが
難しい。

【０００８】本発明の目的は、有機発光層の形状の端部
を滑らかに形成でき、かつマスクを用いない簡便な方法
で有機発光層のパターニングが行われることを特徴とす
る、生産性に優れる有機ＥＬ発光表示装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に、陽
電極層、有機発光材料を含む発光層、そして陰電極層と
からなる有機エレクトロルミネッセンス素子が配置され
ている有機エレクトロルミネッセンス発光表示装置であ
って、該発光層がグラビア印刷法により形成されている
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス発光表
示装置にある。

【００１０】また、本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス発光表示装置においては、前記発光層の層厚が１０
〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましい。また、前記
発光層と陽電極層の間に正孔輸送層が存在し、該正孔輸
送層が塗布法により形成されていることが好ましく、該
正孔輸送層がスクリーン印刷法もしくはグラビア印刷法
により形成されていることがさらに好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】［発光表示装置の構成］図１は、
本発明の有機ＥＬ発光表示装置の一例の構成を示す平面
図である。また、図２は、有機ＥＬ表示装置を、図１に
示した正面図に記入したＩ−Ｉを結ぶ方向に沿って切断
した断面図である。本発明の発光表示装置に用いられる
有機ＥＬ素子は、基板１の上に、陽電極層２、有機発光
材料を含む発光層（有機発光層）４、そして陰電極５が
積層されてなる。そして、陽電極層と陰電極層に電圧を
印加することにより、有機ＥＬ素子は発光する。また、
この時の発光パターンは、陽電極層、有機発光層、そし
て陰電極層が重なっている部分の形状であり、図１にお
いて波線で示された形状Ａで発光する。

【００１２】図３は、本発明の有機ＥＬ発光表示装置の
別な一例の構成を示す平面図である。また、図４は、有
機ＥＬ表示装置を、図３に示した正面図に記入したII−
IIを結ぶ方向に沿って切断した断面図である。図３に示
した有機ＥＬ発光表示装置の有機ＥＬ素子には、陽電極
層２と有機発光層４の間に正孔輸送層３が設けられてい
る。本発明の発光表示装置に用いられる有機ＥＬ素子
は、基板１の上に、陽電極層２、正孔輸送層３、有機発
光材料を含む発光層（有機発光層）４、そして陰電極層
５が積層されてなる。そして、陽電極層と陰電極層に電
圧を印加することにより、有機ＥＬ素子は発光する。ま
た、この時の発光パターンは、陽電極層、正孔輸送層、
有機発光層、そして陰電極層が重なっている部分の形状
であり、図３において波線で示された形状Ｂで発光す
る。

【００１３】［有機ＥＬ発光素子］有機ＥＬ発光素子
は、基板の上に、陽電極層（または陰電極層）、有機発
光層、陰電極層（または陽電極層）を順に形成して積層
することにより製造することができ、初めに基板の上に
陽電極層を形成し、次いで有機発光層、陰電極層を形成
するのが一般的である。

【００１４】有機ＥＬ発光素子を用いて所望の画像を得
るためには、陽電極層、有機発光層、そして陰電極層
を、その画像に合わせてパターニングする必要がある。
陽電極層及び陰電極層をパターニングする方法として
は、あらかじめ基板上の広範囲に、陽電極層または陰電
極層を形成し、エッチングする方法や、基板をマスキン
グし、陽電極層及び陰電極層を形成する方法などが挙げ
られる。また、発光表示装置に三原色の有機ＥＬ素子を
配置して、フルカラーの画像を得る場合などの用途に合
わせて、基板に薄膜トランジスター（ＴＦＴ）素子を設
けて、その上に陽電極層及び陰電極層をパターニングし
ても良い。有機ＥＬ発光素子が設けられる基板の材料に
ついては特に制限はなく、ガラス、プラスチック、石英
等を用いることができる。

【００１５】［陽電極層］陽電極層の材料としては、仕
事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性
化合物及びこれらの混合物であれば特に制限はなく、公
知の材料を用いることができる。具体的な陽電極層の材
料の例としては、金などの金属、もしくは、ＣｕＩ、Ｉ
ＴＯ（インジウムチンオキシド）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯな
どの電気伝導性透明材料などを挙げることができる。な
お、陽電極層側から、有機ＥＬ素子の発光を取り出す場
合には、陽電極層の可視光の透過率は１０％以上である
ことが好ましく、陽電極層を形成する基板は可視光の透
過率が７０％以上のガラス板であることが好ましい。ま
た、陽電極層の抵抗は、数百Ω／ｓｑ．以下であること
が好ましい。さらに、陽電極層の厚さは、材料にもよる
が、通常は、１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２０
０ｎｍの範囲内である。陽電極層の形成方法に特に制限
はなく、公知の方法を用いることができる。陽電極層の
形成方法の例としては、真空蒸着法、直流（ＤＣ）スパ
ッタ法、高周波（ＲＦ）スパッタ法などが挙げられる。

【００１６】［有機発光層］有機発光層（有機発光材料
を含む発光層）の材料に、特には制限はなく、有機ＥＬ
素子の有機発光層に用いられる公知の材料を使用するこ
とが出来る。有機発光層としては、有機発光材料、およ
び蛍光色素（発光剤）がドーピングされた有機材料を用
いることができる。また、実用的な発光効率を得るため
に、有機発光層の厚さは、１０〜２００ｎｍの範囲であ
ることが好ましい。また、本発明においては、有機発光
層をグラビア印刷法により形成するため、有機発光層に
用いられる有機材料は溶剤に可溶であることが好まし
い。

【００１７】有機発光材料の例としては、「光電子機能
有機材料ハンドブック（第２刷）、朝倉書店発行」３９
６〜３９８頁に記載されている電子輸送性発光材料（表
III．２．３２）、同３９８〜３９９頁に記載されてい
るホール輸送性発光材料（表III．２．３３）、同３９
９〜４００頁に記載されている三層構造素子における発
光材料、および同４０３〜４０４頁に記載されている単
層型素子の発光材料（表III．２．３６）などを挙げる
ことができる。また、発光色を調整するために有機材料
に蛍光色素をドーピングすることもできる。

【００１８】また蛍光色素がドーピングされる有機材料
の例としては、「光電子機能有機材料ハンドブック」３
９５頁に記載されている正孔（ホール）輸送材料（図II
I．２．２８）、および同４０２頁に記載されている電
子輸送材料（図III．２．２９）などが挙げられる。正
孔輸送材料の具体例としては、テトラアリールベンジシ
ン化合物、芳香族アミン類、ピラゾリン誘導体、トリフ
ェニレン誘導体などが挙げられる。好ましい例として
は、テトラフェニルジアミン（ＴＰＤ）が挙げられる。
また、正孔輸送材料は、芳香族環を二個以上（好ましく
は三個以上）含む正孔輸送単位を有する重合体であっ
て、主鎖に非共役基を含むものであることが好ましい。
芳香族環を二個含み主鎖に非共役基を含む化合物の例と
しては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）などを挙
げることができる。

【００１９】芳香族環を三個以上含み主鎖に非共役基を
含む化合物の例としては、ジアミン、トリアリールアミ
ンオリゴマー、チオフェンオリゴマー、アリーレンビニ
レンオリゴマー及びスチリルアミンの中から選ばれた化
合物由来の単位からなる芳香族環を三個以上含む有機化
合物（正孔輸送単位ともいう）を、エステル基、エーテ
ル基、カーボネート基、ウレタン基、アミド基、スルホ
ン基、ケトン基などの非共役基を有する連結基で連結し
てなる重合体などを挙げることができる。

【００２０】芳香族環を三個以上含み、主鎖に非共役基
を含む化合物の例としては、下記の構造式で表されるコ
ポリ［３、３’−ハイドロキシテトラフェニルベンジジ
ン／ジエチレングリコール］カーボネート（以下、ＰＣ
−ＴＰＤ−ＤＥＧという）、コポリ［３，３’−ハイド
ロキシテトラフェニルベンジジン／ヘキサメチレン］カ
ーボネート（以下、ＰＣ−ＴＰＤ−ＨＭという）を挙げ
ることができる。

【００２１】

【化１】

【００２２】

【化２】

【００２３】蛍光色素の例としては、「光電子機能有機
材料ハンドブック」４００〜４０１頁に記載されている
ドーピング色素（表III．２．３５）などが挙げられ
る。また、蛍光色素の具体例としては、クマリン、ＤＣ
Ｍ誘導体、キナクリドン、ペリレン、ルブレンなどが挙
げられる。これらの蛍光色素の材料を選択することによ
り所望の発光色を得ることができる。

【００２４】有機発光層をグラビア印刷法により形成す
るためには、上記の有機発光層を形成する有機材料を有
機溶剤に溶解して印刷用のインクとすれば良い。有機溶
剤の種類には、有機発光材料を溶解することができれば
特に制限はないが、有機溶剤の蒸発速度が早いとインク
粘度の上昇や、刷版へのインク固着などの問題が生じ
る。従って、有機溶剤の２５℃における蒸気圧が、０．
１〜２０ｍｍＨｇの範囲内にあることが好ましい。この
ような有機溶剤の例としては、シクロヘキサノン、クロ
ロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、テトラリン、およ
び１，２，４−トリクロロベンゼンなどを挙げることが
できる。また、有機発光層の厚さを前記の厚さとするた
めに、有機発光層を形成する材料の有機溶剤に対する濃
度は、１乃至１５質量％の範囲にあることが好ましく、
２乃至９質量％の範囲にあることがさらに好ましい。

【００２５】ここで、有機発光層を形成するための、グ
ラビア印刷法について簡単に説明する。グラビア印刷法
は、凹版印刷法の一種である。一般的に、グラビア印刷
法とは、写真製版により製版された刷版を、印刷機の刷
版として印刷する方法である。また、この写真製版され
た刷版を有する印刷機は、グラビア印刷機と呼ばれてい
る。グラビア印刷法では、刷版の表面に設けられた、セ
ルと呼ばれる多数の凹部にインクを詰め、この刷版と圧
胴と呼ばれるゴムロールの間に被印刷体を通し、加圧す
ることにより、被印刷体にインクを転移させることによ
って印刷が行われる。この多数のセルの形状（面積や深
さ）の設定により、濃淡を調整する。また、セルの形状
の設定の仕方により、コンベンショナルグラビア方式、
網グラビア方式、電子彫刻グラビア方式などに分類され
る。

【００２６】コンベンショナルグラビア方式は、セルの
面積は同じであるが、セルの深さ変化によるインクの量
の変化によって、印刷されたパターンの濃淡の設定を行
う。網グラビア方式は、セルの深さを一定にして、セル
の面積変化によるインクの量の変化によって、印刷され
たパターンの濃淡の設定を行う方式と、セルの深さと面
積をともに変化させる方式の二つに大別される。また、
電子彫刻グラビア方式は、電子彫刻機を用いてセルを形
成する方式である。また、グラビア印刷法で用いられる
インクは、主に樹脂と、樹脂を溶解する有機溶剤、そし
て顔料（あるいは染料）からなる比較的低粘度のインク
であり、グラビア印刷機もそれに適するよう設計されて
いる。

【００２７】本発明では、有機発光層のパターンを形成
するグラビア印刷機の刷版として、発光層のパターンが
施された凹版を使用する。凹版の製版法は公知であり、
彫刻凹版や写真製版された凹版などを用いることができ
る。また、発光層を前記の厚さとするために、凹版に設
けられる発光層のパターンの深さを３０μｍ以下とする
ことが好ましく、１５μｍ以下とすることがさらに好ま
しい。

【００２８】上記のように準備されたグラビア印刷機
に、前述のインクを使用してグラビア印刷を行えば、パ
ターンの端部も滑らかな有機発光層のパターン形成が可
能である。また、一般的なグラビア印刷機では、カラー
印刷を行うために、一台の印刷機に複数の刷版を有して
いる。従って、複数色で発光する有機ＥＬ発光表示装置
を作製する場合には、それぞれの刷版に所望の発光色を
呈する有機発光材料を含むインクと、そのパターン形状
を施した凹版を、グラビア印刷機に準備して印刷を行え
ば、一度の印刷工程で、互いに異なる材料からなる有機
発光層を形成できるため簡便である。

【００２９】また、グラビア印刷法は凹版印刷法の一種
であり、グラビア印刷機とは別に凹版印刷機も一般的な
印刷には用いられている。凹版印刷でも同様に有機発光
層を印刷することもできる。しかし通常の凹版印刷機
は、酸化重合型インクを用いて肉盛り感のある印刷が行
えることを特徴とし、グラビア印刷用のインクより粘度
の高い酸化重合型インクに適するよう設計されている。
また、凹版印刷機は、酸化重合型インクの乾燥速度が遅
いために、一般的には刷版が１つのみ設置され、単色印
刷を行う場合が多い。従って、有機発光層の材料を有機
溶剤で希釈した、低粘度の溶液を印刷用のインクとする
本発明では、グラビア印刷機を用いることが好ましい。

【００３０】［陰電極層］陰電極層の材料としては、仕
事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性
化合物及びこれらの混合物であれば特に制限はなく、公
知の材料を用いることができる。具体的な陰電極層の材
料の例としては、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｉｎ、希土類
金属、Ｎａ・Ｋ合金、Ｍｇ・Ａｇ合金、Ｍｇ・Ｃｕ合
金、Ａｌ・Ｌｉ合金、Ａｌ／Ａｌ₂Ｏ₃混合物を挙げるこ
とができる。陰電極層から、発光を取り出す場合には、
陰電極層の可視光の透過率は１０％以上であることが好
ましい。また、陰電極層の抵抗は、数百Ω／ｓｑ．以下
であることが好ましい。さらに、陰電極層の厚さは、材
料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０
〜２００ｎｍの範囲内である。陰電極層の形成方法に特
に制限はなく、公知の方法を用いることができる。陰電
極層の形成方法の例としては、真空蒸着法、直流（Ｄ
Ｃ）スパッタ法、高周波（ＲＦ）スパッタ法などが用い
られる。

【００３１】［正孔輸送層］また本発明では、有機発光
層と陽電極層の間に正孔輸送層を設けることもできる。
正孔輸送層は、発光材料層に正孔を注入し易くする機能
を有している。正孔輸送層が設けられた有機ＥＬ素子に
ついては、例えば、「高分子」４７巻７月号（１９９８
年）４５７−４６０などに記載されており公知である。
正孔輸送層は、単層でも二層以上積層したものであって
も良い。正孔輸送層の形成方法に特に制限はなく、真空
蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インク
ジェット法などが用いられる。また、正孔輸送層を、有
機発光層と同様にグラビア印刷法により形成すること、
あるいはスクリーン印刷法により形成することは、簡便
に複数個の有機ＥＬ素子の正孔輸送層を所望のパターン
形状に形成できるため好ましい。

【００３２】正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料に特
に制限はなく、前記の有機発光層の説明で記載した正孔
輸送材料を用いることができる。また、正孔輸送層には
正孔輸送性を向上させるために、電子受容性アクセプタ
をドーピングすることができる。電子受容性アクセプタ
は、上記の正孔輸送材料を酸化するものであれば特には
制限はない。例えば、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機
酸及びアリールアミンとハロゲン化金属またはルイス酸
との塩の中から選ばれた少なくとも一種であることが好
ましく、これらを、二種以上を組み合わせて使用しても
良い。

【００３３】ハロゲン化金属やルイス酸の好ましい例と
しては、ＦｅＣｌ₃、ＡｌＣｌ₃、ＳｂＣｌ₅、ＡｓＦ₅、
ＢＦ₃などを挙げることができる。

【００３４】有機酸の例としては、下記の一般式（Ｉ）
で表される化合物を挙げることができる。

【００３５】

【化３】

【００３６】上記の一般式（Ｉ）において、Ａはスルホ
ン酸基、リン酸基、ホウ酸基、カルボン酸基などの酸基
である。Ｒは、炭素数１〜２０のアルキル基、アルコキ
シ基、アルキルチオ基、炭素数２〜２０のアルコキシア
ルキル基、アルキルチオアルキル基、アルケニル基、炭
素数５〜２０のシクロアルキル基、炭素数６〜２０のア
リール基、炭素数７〜２０のアルカリール基、アラルキ
ル基、さらには、ピリジル基、キノリル基、フラニル
基、ピロリル基、チエニル基などの複素環式基、または
ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、エポキシ基などで
ある。ｍは０〜５の正数である。ｍが２以上の場合に
は、Ｒは、互いに同一であっても異なっていても良い。

【００３７】さらに、有機酸の別の例としては、スルホ
ン化ポリスチレン、スルホン化ポリエチレン、スルホン
化ポリカーボーネートなどのポリマー酸、アクリル酸ポ
リマーなどのポリマー酸を挙げることができる。

【００３８】アリールアミンとハロゲン化金属またはル
イス酸との塩の例としては、下記の一般式（II）で表さ
れる塩を挙げることができる。

【００３９】

【化４】

【００４０】上記の一般式（II）において、Ｌは、ハロ
ゲン化金属またはルイス酸であり、例えば、ＦｅＣ
ｌ₃、ＡｌＣｌ₃、ＳｂＣｌ₅、ＡｓＦ₅、ＢＦ₃などを挙
げることができる。Ｘ^-は、好ましくはハロゲンイオン
である。Ａｒ¹¹〜Ａｒ¹³は、それぞれ独立に、置換もし
くは無置換の炭素数５〜３０の芳香族基または複素環式
基である。好ましい置換基としては、ハロゲン原子、ニ
トロ基、シアノ基、炭素数１〜２４アルキル基、炭素数
６〜２４のアリール基、炭素数７〜２４のアラルキル
基、炭素数１〜２４アルコキシ基、炭素数６〜２４のア
リールオキシ基、アルキル基の炭素数が１〜２４のモノ
またはジアルキルアミノ基、アリール基の炭素数が６〜
２４のモノもしくはジアリールアミノ基などを挙げるこ
とができる。

【００４１】上記の一般式で表される塩の中で好ましい
ものとしては、下記の構造式で表されるトリス（４−ブ
ロモフェニル）アンモニウムヘキサクロロアンチモネー
ト（以下、ＴＢＡＨＡという）を挙げることができる。

【００４２】

【化５】

【００４３】上記の正孔輸送材料のみを用いて正孔輸送
層を形成する場合、その厚さは、２〜２００ｎｍの範囲
であることが好ましい。また、電子受容性アクセプタが
ドーピングされた正孔輸送材料を用いて正孔輸送層を形
成する場合、正孔輸送性が向上するので、正孔輸送層の
厚さは２〜５０００ｎｍの範囲であれば良い。

【００４４】正孔輸送層をグラビア印刷、あるいはスク
リーン印刷により形成する場合、上記の正孔輸送材料に
必要で有れば電子受容性アクセプタを加えて、有機溶剤
に溶解することにより、印刷用のインクとすることがで
きる。有機溶剤の種類には、正孔輸送材料を溶解するこ
とができれば特に制限はないが、２５℃における蒸気圧
が、０．１〜２０ｍｍＨｇの範囲内にあることが好まし
い。このような有機溶剤の例としては、シクロヘキサノ
ン、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、テトラリ
ン、および１，２，４−トリクロロベンゼンなどを挙げ
ることができる。

【００４５】また、正孔輸送層の厚さを前記の厚さとす
るために、正孔輸送材料のみを用いて正孔輸送層を形成
する場合には、有機発光層を形成する材料の有機溶剤に
対する濃度は、１乃至１５質量％の範囲にあることが好
ましく、２乃至９質量％の範囲にあることがさらに好ま
しい。また、電子受容性アクセプタがドーピングされた
正孔輸送材料を用いて正孔輸送層を形成する場合には、
有機発光層を形成する材料の有機溶剤に対する濃度は、
１乃至１５質量％の範囲にあることが好ましく、２乃至
９質量％の範囲にあることがさらに好ましい。

【００４６】正孔輸送層をグラビア印刷法により形成す
る場合には、正孔輸送材料を用いて調整した上記のイン
クを、有機発光層と同様にグラビア印刷することによっ
て形成することができる。また、電子受容性アクセプタ
がドーピングされた正孔輸送材料からなる正孔輸送層
は、スクリーン印刷法によっても形成することができ
る。スクリーン印刷法により正孔輸送層を形成する場合
は、基板の上に形成された陽電極層の上に、所望のパタ
ーンが形成されているスクリーン版を配置する。次い
で、スクリーン版の上に上記のインクを乗せ、スキージ
と称する厚みのあるヘラ状のゴムでインクを加圧して、
所望のパターンに塗布する。そして、塗布されたインク
を乾燥する。インクを加圧する強さなどを変えることに
より、正孔輸送層の厚さは、０．５〜５μｍの範囲内に
あれば任意に設定することができる。また、正孔輸送層
の厚みは、１〜５μｍの範囲内にあることが好ましく、
１〜３μｍの範囲内にあることがより好ましく、１〜２
μｍの範囲内にあることがさらに好ましい。

【００４７】上記のスクリーン印刷法に使用されるスク
リーン版の材料には、特別な制限はなく、ポリアミド、
フッ素樹脂、ステンレスなど公知のものを使用すること
ができる。また、インクの乾燥方法にも、特には制限は
なく、例えば、乾燥器に入れて乾燥しても良い。また、
インクの乾燥温度は、有機溶剤の沸点より高い温度であ
れば特には制限ない。

【００４８】

【発明の効果】本発明の有機エレクトロルミネッセンス
発光表示装置において、有機ＥＬ素子の有機発光層はグ
ラビア印刷法により形成されている。有機発光層のパタ
ーン形状が施された凹版をグラビア印刷機の刷版として
用い、印刷により有機発光層を形成することで、有機発
光層のパターン形状の端部が滑らかに形成でき、そし
て、これまでのマスクを用いて有機発光層のパターニン
グを行う場合より手間が省け、生産性に優れた発光表示
装置が提供される。

【００４９】

【実施例】［実施例１］厚さ１２５μｍのポリエステル
フィルム基板上に、ＩＴＯ薄膜を、抵抗値が５０Ω／ｃ
ｍ²になるように真空蒸着法により形成した。作製した
ＩＴＯ薄膜をフォトリソグラフィープロセスによりエッ
チングして、図１に示した形状の陽電極層を形成した。
形成された陽電極層の厚さは０．１５μｍであった。有
機発光層をグラビア印刷法により形成するために、ＰＣ
−ＴＰＤ−ＤＥＧ０．９５ｇと、ルブレン０．０５ｇを
ｏ−ジクロロベンゼンと１，２，４−トリクロロベンゼ
ンの１：１重量比の有機溶剤１４．００ｇに溶解して、
印刷用のインクを作製した。次に、深さ１０μｍの発光
層のパターン（凹部）が設けられた凹版を取り付けたグ
ラビア印刷機に、上記のインクを供給し、ＩＴＯ薄膜の
上に、図１に示した形状でインクの印刷を行った。そし
て、真空中において、塗布されたインクを８０℃で１時
間加熱して溶剤の除去を行い、有機発光層を形成した。
形成された有機発光層の膜厚は、０．１００μｍであっ
た。

【００５０】次に、陰電極層を形成する部分を露出させ
るように、ステンレス製の薄板をマスクとして、作製し
た有機発光層の上にのせた。そしてその上から、Ｍｇ・
Ａｇ合金を２００ｎｍの厚さに真空蒸着して、マスクを
取り除くことにより、図１に示した形状の陰電極層を形
成した。以上のようにして、陽電極層、有機発光層、そ
して陰電極層から形成された、有機ＥＬ素子３個からな
る発光表示装置を製作した。上記のようにして作製した
発光表示装置の有機ＥＬ素子のうちの１つに、ＩＴＯ電
極及びＭｇ・Ａｇ合金電極との間に、２０Ｖの電圧を印
加して、１０００ｃｄ／ｍ²の輝度の発光が観測され
た。

【００５１】［実施例２］厚さ１２５μｍのポリエステ
ルフィルム基板上に、ＩＴＯ薄膜を、抵抗値が５０Ω／
ｃｍ²になるように真空蒸着法により形成した。作製し
たＩＴＯ薄膜をフォトリソグラフィープロセスによりエ
ッチングして、図２に示した形状の陽電極層を形成し
た。形成された陽電極層の厚さは０．１５μｍであっ
た。正孔輸送層をグラビア印刷法により形成するため
に、ＰＣ−ＴＰＤ−ＤＥＧ０．９５ｇと、ＴＢＡＨＡ
０．１５ｇをｏ−ジクロロベンゼンと１，２，４−トリ
クロロベンゼンの１：１重量比の有機溶剤１５．００ｇ
に溶解して、印刷用のインクを作製した。次に、深さが
１０μｍの正孔輸送層のパターン（凹部）が設けられた
凹版を取り付けたグラビア印刷機に、上記のインクを供
給し、ＩＴＯ薄膜の上に、図３に示した形状でインクの
印刷を行った。そして、真空中において、塗布されたイ
ンクを８０℃で１時間加熱して溶剤の除去を行い、正孔
輸送層を形成した。形成された正孔輸送層の膜厚は０．
１０５μｍであった。

【００５２】次に、有機発光層をグラビア印刷法により
形成するために、ＰＣ−ＴＰＤ−ＤＥＧ０．９５ｇと、
ルブレン０．０５ｇをｏ−ジクロロベンゼンと１，２，
４−トリクロロベンゼンの１：１重量比の有機溶剤１
４．００ｇに溶解して、印刷用のインクを作製した。次
に、深さ１０μｍの発光層のパターン（凹部）が設けら
れた凹版を取り付けたグラビア印刷機に、上記のインク
を供給し、正孔輸送層の上に、図３に示した形状でイン
クの印刷を行った。そして、真空中において、塗布され
たインクを８０℃で１時間加熱して溶剤の除去を行い、
有機発光層を形成した。形成された有機発光層の膜厚
は、０．１００μｍであった。次に、陰電極層を形成す
る部分を露出させるように、ステンレス製の薄板をマス
クとして、作製した有機発光層の上にのせた。そしてそ
の上から、Ｍｇ・Ａｇ合金を２００ｎｍの厚さに真空蒸
着して、マスクを取り除くことにより、図３に示した形
状の陰電極層を形成した。以上のようにして、陽電極
層、正孔輸送層、有機発光層、そして陰電極層から形成
された、有機ＥＬ素子３個からなる発光表示装置を製作
した。上記のようにして作製した発光表示装置の有機Ｅ
Ｌ素子のうちの１つに、ＩＴＯ電極及びＭｇ・Ａｇ合金
電極との間に、２０Ｖの電圧を印加して、１４００ｃｄ
／ｍ²の輝度の発光が観測された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ発光表示装置の一例の構成を
示す平面図である。

【図２】図１に示した正面図に記入したＩ−Ｉを結ぶ方
向に沿って切断した、有機ＥＬ発光表示装置の断面図で
ある。

【図３】本発明の有機ＥＬ発光表示装置の別な一例の構
成を示す平面図である。

【図４】図２に示した正面図に記入したII−IIを結ぶ方
向に沿って切断した、有機ＥＬ発光表示装置の断面図で
ある。

【符号の説明】

１基板２陽電極層３正孔輸送層４有機発光層５陰電極層Ａ、Ｂ発光形状

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｋ 11/06 ６８０Ｃ０９Ｋ 11/06 ６８０Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、陽電極層、有機発光材料を含
む発光層、そして陰電極層とからなる有機エレクトロル
ミネッセンス素子が配置されている有機エレクトロルミ
ネッセンス発光表示装置であって、該発光層がグラビア
印刷法により形成されていることを特徴とする有機エレ
クトロルミネッセンス発光表示装置。
【請求項２】前記発光層の層厚が１０〜２００ｎｍの
範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の有機エレ
クトロルミネッセンス発光表示装置。
【請求項３】前記発光層と陽電極層の間に正孔輸送層
が存在し、該正孔輸送層が塗布法により形成されている
ことを特徴とする請求項１もしくは２に記載の有機エレ
クトロルミネッセンス発光表示装置。
【請求項４】正孔輸送層がスクリーン印刷法もしくは
グラビア印刷法により形成されていることを特徴とする
請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光表
示装置。