JP2003229255A - 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチカラーやフルカラーの表示が行える有
機エレクトロルミネッセンス装置が簡単に製造できると
共に、特性の良い発光が行える有機エレクトロルミネッ
センス装置が得られるようにする。 【解決手段】 第１電極11と、発光層13R,G,B を含む１
以上の有機層と、第２電極14とを有する有機エレクトロ
ルミネッセンス素子がディスプレイ用基板10の上に複数
設けられた有機エレクトロルミネッセンス装置を製造す
るにあたり、転写用基板20に設けられた光触媒層22の適
当な位置に光を照射して、光触媒層上に発光層用溶液13
R,G,B'を選択的に付与し、この発光層用溶液を転写用基
板からディスプレイ用基板に転写させて、ディスプレイ
用基板に形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の
発光層を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、第１電極と、発
光層を含む１以上の有機層と、第２電極とを有する有機
エレクトロルミネッセンス素子がディスプレイ用基板の
上に複数設けられた有機エレクトロルミネッセンス装置
の製造方法に係り、上記のような有機エレクトロルミネ
ッセンス装置の製造が容易に行え、特に、色彩の異なっ
た発光を行う２種以上の有機エレクトロルミネッセンス
素子を設けることが容易に行えるようにした点に特徴を
有するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器の多様化等にともなっ
て、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費
電力が少なく容積の小さい平面表示装置のニーズが高ま
り、このような平面表示装置の一つとして、エレクトロ
ルミネッセンス素子からなる複数の画素が設けられた有
機エレクトロルミネッセンス装置が注目されている。

【０００３】ここで、上記のエレクトロルミネッセンス
素子は、使用する材料によって無機エレクトロルミネッ
センス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子とに大
別される。

【０００４】ここで、無機エレクトロルミネッセンス素
子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高
電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光
中心を励起させて発光させるようになっている。

【０００５】これに対し、有機エレクトロルミネッセン
ス素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞ
れ電子とホールとを発光層内に注入し、このように注入
された電子とホールとを再結合させて、有機分子を励起
状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態に戻る
ときに発光するようになっており、無機エレクトロルミ
ネッセンス素子に比べて、低い電圧で駆動できるという
利点がある。

【０００６】また、有機エレクトロルミネッセンス素子
の場合には、発光材料である螢光物質を選択することに
よって適当な色彩に発光する発光素子を得ることがで
き、マルチカラーやフルカラーの表示装置として利用で
きるという利点がある。

【０００７】ここで、上記のような有機エレクトロルミ
ネッセンス素子がディスプレイ用基板の上に複数設けら
れた有機エレクトロルミネッセンス装置を製造する場
合、上記の電極や、発光層等の有機層をパターニングす
ることが必要になる。

【０００８】そして、従来においては、電極や発光層等
の有機層をパターニングするにあたり、フォトリソグラ
フィーや、複雑なパターン成膜装置や、インクジェット
法等によってパターニングを行うようにしていたが、コ
ストが高く付いたり、生産性が悪い等の問題があった。

【０００９】また、近年においては、特開２００１−２
５７０７３号公報に示されるように、基体上に形成され
た第１電極の上に酸化チタン等の光触媒材料を含む光触
媒含有層を設け、この光触媒含有層をパターン状に露光
して濡れ性の異なるパターンを形成し、光触媒含有層の
露光部分に発光層形成液を塗布し、パターニングされた
発光層を形成することが提案されている。

【００１０】しかし、このようにして発光層を形成した
場合、第１電極と発光層との間に酸化チタン等の光触媒
材料を含む光触媒含有層が残り、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の発光特性が低下し、特に、屋外等で使用
すると、紫外線等の作用によって酸化チタン等の光触媒
材料が反応し、有機エレクトロルミネッセンス素子の発
光特性が大きく低下するという問題があった。

【００１１】さらに、上記のようにして発光層を形成す
る場合、１種類の発光層しか形成することができず、色
彩の異なった発光を行う２種以上の発光層を設けて、マ
ルチカラーやフルカラーの表示装置を得ることは非常に
困難であった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、第１電極
と、発光層を含む１以上の有機層と、第２電極とを有す
る有機エレクトロルミネッセンス素子がディスプレイ用
基板の上に複数設けられた有機エレクトロルミネッセン
ス装置を製造する場合における上記のような様々な問題
を解決することを課題とするものである。

【００１３】すなわち、この発明においては、上記のよ
うな有機エレクトロルミネッセンス装置の製造が容易に
行えるようにし、特に、ディスプレイ用基板上に色彩の
異なった発光を行う２種以上の有機エレクトロルミネッ
センス素子を設けることが容易に行え、マルチカラーや
フルカラーの表示が行える有機エレクトロルミネッセン
ス装置が簡単に得られるようにすると共に、第１電極と
発光層との間に光触媒含有層等が残るということがな
く、特性の良い発光が行えるようにすることを課題とす
るものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、第１電極と、発光層を
含む１以上の有機層と、第２電極とを有する有機エレク
トロルミネッセンス素子がディスプレイ用基板の上に複
数設けられた有機エレクトロルミネッセンス装置を製造
するにあたり、光照射によって親水性が変化する光触媒
層が設けられた転写用基板を用い、この転写用基板にお
ける光触媒層の適当な位置に光を照射し、照射部分と非
照射部分とにおける親水性の差により上記の光触媒層上
に発光層用溶液を選択的に付与し、このように選択的に
付与された発光層用溶液を転写用基板から上記のディス
プレイ用基板に転写させて、ディスプレイ用基板に形成
する有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層
を設けるようにしたのである。

【００１５】そして、この発明のように、転写用基板に
おける光触媒層の適当な位置に光を照射して、この光触
媒層上に発光層用溶液を選択的に付与し、このように選
択的に付与された発光層用溶液を転写用基板から上記の
ディスプレイ用基板に転写させて、ディスプレイ用基板
に形成する有機エレクトロルミネッセンス素子における
発光層を設けるようにすると、発光層をパターニングさ
せて設けることが容易に行えるようになる。

【００１６】また、この発明のようにして有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造すると、上記の特開２００
１−２５７０７３号公報に示されるもののように、発光
層の下に光触媒層が残って有機エレクトロルミネッセン
ス素子の発光特性が低下するということもなく、特性の
良い発光が行えるようになる。

【００１７】また、この発明のようにして有機エレクト
ロルミネッセンス装置を製造する場合においては、転写
用基板における光触媒層上に選択的に付与する発光層用
溶液の種類を変化させて、各発光層用溶液を転写用基板
からディスプレイ用基板に転写させる操作を複数回行う
ことにより、ディスプレイ用基板上に、色彩の異なった
発光を行う発光層が設けられた２種以上の有機エレクト
ロルミネッセンス素子を簡単に形成することができ、マ
ルチカラーやフルカラーの表示が行える有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を簡単に製造できるようになる。

【００１８】なお、この発明において、上記の転写用基
板における光触媒層に使用する光触媒材料としては、上
記の特開２００１−２５７０７３号公報に示されるもの
と同様のものを用いることができ、例えば、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物を用いることが
できる。

【００１９】また、この発明において、上記の転写用基
板における光触媒層の適当な位置に光を照射させるにあ
たっては、紫外線ランプ等から照射された光を適当なパ
ターンが形成されたマスク部材を介して上記の光触媒層
に照射させるようにしたり、紫外線レーザー等を走査さ
せて光触媒層の適当な位置に光を照射させる等の方法を
用いることができる。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例に係る有機エレクト
ロルミネッセンス装置の製造方法を添付図面に基づいて
具体的に説明する。

【００２１】この実施例においては、図１に示すよう
に、ディスプレイ用基板１０としてアクティブタイプの
ＴＦＴ基板を用い、このディスプレイ用基板１０の表面
にＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）で構成されて厚み
が１００ｎｍになった透明な画素用の第１電極１１を複
数設けると共に、このように第１電極１１が設けられた
このディスプレイ用基板１０の上に、ポリエチレンジオ
キシチオフェンとホリスチレンスルホネートとの混合溶
液をスピンコート法により塗布し、これを硬化させて、
上記の各第１電極１１上における厚みが１００ｎｍにな
ったホール注入層１２を形成した。

【００２２】一方、転写用基板２０としては、図２に示
すように、アナターゼ型チタニアゾルとフルオロアルコ
キシシランと塩酸とイソプロピルアルコールとの混合溶
液をスピンコート法によりガラス基板２１の表面に塗布
した後、これを１５０℃で１０分間乾燥させて、ガラス
基板２１の表面に膜厚が約１００ｎｍになった光触媒層
２２を設けたものを用いた。

【００２３】そして、図３に示すように、転写用基板２
０に設けられた上記の光触媒層２２の上に、適当なパタ
ーンで開口部２３ａが設けられたマスク部材２３をセッ
トし、このマスク部材２３に設けられた開口部２３ａを
通して上記の光触媒層２２の適当な位置に、水銀灯（図
示せず）から波長が３６５ｎｍ、出力が１００ｍＷ／ｃ
ｍ² の紫外線を４０秒間照射して、紫外線が照射された
光触媒層２２の部分の親水性を高めた。

【００２４】次いで、この転写用基板２０をポリパラフ
ェニレンビニレン前駆体にローダミンを含有させた赤色
発光層用溶液中に浸漬させて引き上げ、図４に示すよう
に、この転写用基板２０において、上記のように紫外線
が照射されて親水性が高くなった光触媒層２２の各部分
に上記の赤色発光層用溶液１３Ｒ’を供給した。

【００２５】そして、図５に示すように、上記のように
転写用基板２０における光触媒層２２に供給された各赤
色発光層用溶液１３Ｒ’が上記のディスプレイ用基板１
０に設けられた適当な位置における第１電極１１の上に
位置するようにして、転写用基板２０に供給された各赤
色発光層用溶液１３Ｒ’をディスプレイ用基板１０の第
１電極１１上に設けられたホール注入層１２に押し付
け、適当な位置における第１電極１１上に設けられたホ
ール注入層１２の上に、上記の各赤色発光層用溶液１３
Ｒ’を転写させた。

【００２６】その後、このように赤色発光層用溶液１３
Ｒ’が転写されたディスプレイ用基板１０を真空下にお
いて２００℃で１時間加熱して、上記の赤色発光層用溶
液１３Ｒ’を硬化させ、図６に示すように、適当な位置
における第１電極１１上に設けられたホール注入層１２
の上に、それぞれ厚みが約１００ｎｍになった赤色発光
層１３Ｒを形成した。

【００２７】また、このようにしてディスプレイ用基板
１０の適当な位置における第１電極１１に対応するよう
にしてホール注入層１２の上に赤色発光層１３Ｒを形成
した後は、図７に示すように、ポリパラフェニレンビニ
レン前駆体にキナクリドンを含有させた緑色発光層用溶
液を用い、上記の赤色発光層１３Ｒの場合と同様にし
て、ディスプレイ用基板１０に設けられた適当な第１電
極１１の上におけるホール注入層１２上に、緑色発光層
１３Ｇを赤色発光層１３Ｒの隣に位置するようにして形
成し、さらにフェニレンとビス（サルフォナトプロポキ
シ）フェニレンのコポリマーからなる青色発光層用溶液
を用い、ディスプレイ用基板１０に設けられた適当な第
１電極１１の上におけるホール注入層１２上に、青色発
光層１３Ｂを上記の緑色発光層１３Ｇの隣に位置するよ
うにして形成した。

【００２８】次いで、このように赤色発光層１３Ｒと緑
色発光層１３Ｇと青色発光層１３Ｂとが形成されたディ
スプレイ用基板１０の上に、真空蒸着法によりＬｉＦ層
とＡｌ層からなる第２電極１４を形成して、有機エレク
トロルミネッセンス装置を製造した。なお、赤色発光層
１３Ｒと緑色発光層１３Ｇと青色発光層１３Ｂとの上に
形成された上記の第２電極１４においては、ＬｉＦ層の
膜厚が約３ｎｍ、Ａｌ層の膜厚が約２００ｎｍになって
いた。

【００２９】このようにして有機エレクトロルミネッセ
ンス装置を製造すると、フルカラーの表示が行える有機
エレクトロルミネッセンス装置が簡単に得られるように
なった。

【００３０】また、このようにして製造した有機エレク
トロルミネッセンス装置を駆動させると、上記の赤色発
光層１３Ｒと緑色発光層１３Ｇと青色発光層１３Ｂとに
おいて各色の発光が効率よく行われ、良好なフルカラー
の表示が行えた。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明において
は、第１電極と、発光層を含む１以上の有機層と、第２
電極とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子がデ
ィスプレイ用基板の上に複数設けられた有機エレクトロ
ルミネッセンス装置を製造するにあたり、転写用基板に
おける光触媒層の適当な位置に光を照射して、この光触
媒層上に発光層用溶液を選択的に付与し、このように選
択的に付与された発光層用溶液を転写用基板からディス
プレイ用基板に転写させて、ディスプレイ用基板に形成
する有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層
を設けるようにしたため、発光層をパターニングさせて
設けることが容易に行えるようになり、また特開２００
１−２５７０７３号公報に示されるもののように、発光
層の下に光触媒層が残って有機エレクトロルミネッセン
ス素子の発光特性が低下するということもなく、特性の
良い発光が行えるようになった。

【００３２】また、この発明に示すようにして有機エレ
クトロルミネッセンス装置を製造するにあたり、転写用
基板における光触媒層上に選択的に付与する発光層用溶
液の種類を変化させて、各発光層用溶液を転写用基板か
らディスプレイ用基板に転写させる操作を複数回行う
と、ディスプレイ用基板上に、色彩の異なった発光を行
う発光層が設けられた２種以上の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を簡単に形成することができ、マルチカラ
ーやフルカラーの表示が行える有機エレクトロルミネッ
センス装置を簡単に製造できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係る有機エレクトロルミネ
ッセンス装置の製造方法において、ディスプレイ用基板
の表面に画素用の第１電極を設けた状態を示した断面説
明図である。

【図２】同実施例において使用した転写用基板の断面説
明図である。

【図３】同実施例において、上記の転写用基板の表面に
設けられた光触媒層の適当な位置に紫外線を照射して、
紫外線が照射された光触媒層の部分の親水性を高める状
態を示した断面説明図である。

【図４】同実施例において、上記のように紫外線が照射
されて親水性が高くなった光触媒層の各部分に赤色発光
層用溶液を供給した状態を示した断面説明図である。

【図５】同実施例において、転写用基板の光触媒層に供
給された各赤色発光層用溶液を、ディスプレイ用基板の
適当な位置における第１電極上に設けられたホール注入
層に押し付けて転写させる状態を示した断面説明図であ
る。

【図６】同実施例において、上記のようにホール注入層
に転写された赤色発光層用溶液を硬化させて、ディスプ
レイ用基板の適当な位置における第１電極上に設けられ
たホール注入層の上に赤色発光層を形成した状態を示し
た断面説明図である。

【図７】同実施例において、ディスプレイ用基板に設け
られた第１電極上におけるホール注入層の上に、赤色発
光層と緑色発光層と青色発光層とを順番に設けた状態を
示した断面説明図である。

【図８】同実施例において製造した有機エレクトロルミ
ネッセンス装置の断面説明図である。

【符号の説明】

１０ ディスプレイ用基板 １１ 第１電極 １２ ホール注入層 １３Ｒ 赤色発光層 １３Ｇ 緑色発光層 １３Ｂ 青色発光層 １４ 第２電極 ２０ 転写用基板 ２２ 光触媒層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１電極と、発光層を含む１以上の有機
   層と、第２電極とを有する有機エレクトロルミネッセン
   ス素子がディスプレイ用基板の上に複数設けられた有機
   エレクトロルミネッセンス装置を製造するにあたり、光
   照射によって親水性が変化する光触媒層が設けられた転
   写用基板を用い、この転写用基板における光触媒層の適
   当な位置に光を照射し、照射部分と非照射部分とにおけ
   る親水性の差により上記の光触媒層上に発光層用溶液を
   選択的に付与し、このように選択的に付与された発光層
   用溶液を転写用基板から上記のディスプレイ用基板に転
   写させて、ディスプレイ用基板に形成する有機エレクト
   ロルミネッセンス素子における発光層を設けたことを特
   徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方
   法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した有機エレクトロルミ
   ネッセンス装置の製造方法において、上記の転写用基板
   における光触媒層上に選択的に付与する発光層用溶液の
   種類を変化させて、各発光層用溶液を転写用基板からデ
   ィスプレイ用基板に転写させる操作を複数回行って、上
   記のディスプレイ用基板上に、色彩の異なった発光を行
   う発光層が設けられた２種以上の有機エレクトロルミネ
   ッセンス素子を形成することを特徴とする有機エレクト
   ロルミネッセンス装置の製造方法。