JP2004185838A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】第1基板上に成膜した発光層中に、第2基板に形成した複数の凹部上に成膜した少なくとも2色以上の発光色素を略同時にドーピングする。
【解決手段】第1基板11に膜付けした複数の画素電極12上に発光層13を一様に成膜し、且つ、マスキング板Mを用いて第2基板21に色ごとに深さをそれぞれ異なる寸法に設定して形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で成膜し、この後、第1基板11の発光層13上に第2基板21に形成した複数の凹部21bを複数の画素電極12に対向させて載置し、両基板11,21同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部21b上に成膜した各色の発光色素Rc,Gc,Bcを発光層13中に略同時に拡散させている。
【選択図】 図7
【解決手段】第1基板11に膜付けした複数の画素電極12上に発光層13を一様に成膜し、且つ、マスキング板Mを用いて第2基板21に色ごとに深さをそれぞれ異なる寸法に設定して形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で成膜し、この後、第1基板11の発光層13上に第2基板21に形成した複数の凹部21bを複数の画素電極12に対向させて載置し、両基板11,21同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部21b上に成膜した各色の発光色素Rc,Gc,Bcを発光層13中に略同時に拡散させている。
【選択図】 図7
Description
【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の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、携帯電話やPDAなどに用いられるディスプレイパネルとして消費電力が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)が注目されており、低電圧で駆動して高輝度の発光を生じる高性能の有機エレクトロルミネッセンス素子の研究開発が盛んに行われている。
【0003】
上記した有機エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス薄膜を、ディスプレイパネル上に膜付けした複数の画素電極(陽極)と、複数の画素電極に対向した対向電極(陰極)との間に挟んだ構造を有し、発光させたい所望の画素電極と対向電極との間で電圧を印加して有機エレクトロルミネッセンス薄膜に正孔及び電子を注入して再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光させたい所望の画素電極と対応する部位への表示を行う発光素子である。
【0004】
この際、通常では、複数の画素電極を一方の基板上にマトリックス状に配置し、且つ、対向電極を他方の基板上に全摘的に成膜して、対向電極を全ての画素電極と対向させることで、対向電極は全ての画素電極に対して共通な電極となる。
更に、画素電極をストライプ状に複数本並列に設け、これら複数本の画素電極と直交させて複数本の対向電極をストライプ状に形成し、両電極同士が交差した部位を発光させる方法を採用した場合は、一つの対向電極は複数本の画素電極上で複数か所で交差することになり、この場合にも一つの対向電極は複数本の画素電極に対して共通の電極となるので、以下の説明では、対向電極を共通電極と呼称して説明する。
【0005】
上記したような有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法は、各種の製造方法が提案されているが、ディスプレイパネル上の画素パターンに対応して発光性有機材料を基板上に微細に形成できる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−12216号公報 (第4−5頁、第2図)
【0007】
【特許文献2】
特開2001−313166号公報 (第3−4頁、第4図)
【0008】
図21(a)〜(c)は従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法を説明するための図、
図22は従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための図である。
【0009】
まず、図21(a)〜(c)に示した従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法は、上記した特許文献1(特開2000−12216号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
【0010】
図21(a)に示した如く、ディスプレイパネルの表示面となる透明なガラス基板101上には、陽極として透明なITO(Indium Tin Oxide) 膜102が成膜されており、且つ、このITO膜102上に正孔輸送層103が形成されている。
【0011】
一方、転写用基板104は金属シートを用いて下面側に凸部104aと凹部104bとがITO膜102及び正孔輸送層103に沿って交互に繰り返して形成されており、且つ、各凸部104aと対応する部位は上面側から有底孔104cがそれぞれ穿設されている。
【0012】
この際、転写用基板104の各凸部104aはRGBの各色が配置されるように平面寸法100μm×100μm、色配列ピッチ300μmに形成され、且つ、各凸部104aの高さは各凹部104bに対して50μmに設定されている。
【0013】
そして、転写用基板104の下面側に形成した各凸部104aと各凹部104bとに例えば赤色発光性有機材料105Rを真空蒸着により成膜した後、この転写用基板104の上面側にガラス板106を乗せて、このガラス板106の自重により各凸部104aに成膜した赤色発光性有機材料105Rをガラス基板101側の正孔輸送層103上に圧着している。
【0014】
また、ガラス板106の上方には、このガラス板106から距離を離して遮蔽板107が設置されており、この遮蔽板107は転写用基板104に形成した各有底孔104cと対応して貫通孔107aがそれぞれ穿設されている。
【0015】
更に、遮蔽板107の上方からレーザー光108を各貫通孔107aを通して、ガラス板106上に照射すると、各貫通孔107aを通ったレーザー光108のみがガラス板106を介して転写用基板104の各有底孔104c内に到達するので、このレーザー光108の熱により各凸部104aに成膜した赤色発光性有機材料105Rが昇華されて、図21(b)に示したように赤色発光性有機材料105Rが正孔輸送層103上に転写される。
【0016】
尚、転写用基板104に形成した転写用基板104の各凹部104bと対応する遮蔽板107の部位は貫通孔が形成されていないためにレーザー光108は遮蔽板107で遮蔽されるので、各凹部104bに成膜した赤色発光性有機材料105Rは昇華されることなくそのまま転写用基板104側に残っている。
【0017】
そして、図21(c)に示した如く、正孔輸送層103上に赤色発光性有機材料105Rが転写されると、上記と同様にして、赤色発光性有機材料105Rの隣に緑色発光性有機材料105Gを転写し、更に、緑色発光性有機材料105Gの隣に青色発光性有機材料105Bを転写して、3色カラーの発光素子アレイを得る。
【0018】
この後、陰極としてITO膜109を発光素子領域と直交するように成膜することで、カラー有機ELディスプレイ100が得られる。
【0019】
次に、図22に示した従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、本出願人から上記した特許文献2(特開2001−313166号公報)にて提案したものであり、ここでは特許文献2を参照して簡略に説明する。
【0020】
図22に示した如く、ガラス基板201上には、予め所定の間隔を有した赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bを1組としてこれらをマトリックス状に配置した導電性の陽極202が膜付けされており、更に、赤色画素電極202R上,緑色画素電極202G上,青色画素電極202B上及び各電極間のガラス基板201上に発光層203が膜付けされている。この際、赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bの形状は例えば13μm×13μmの正方形であり、且つ、赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bの各間隔は1μmである。
【0021】
一方、Si基板211をエッチングして表面と同じ高さの凸部211aと、この凸部211aよりへこませた凹部211bとを形成しており、この際、凸部211aは略2画素分の間隔を隔てて形成され、且つ、凹部211bは1画素分の幅で形成されている。そして、Si基板211を例えば赤色用に設定した場合に、このSi基板211の表面側から赤色発光色素Rcを凸部211a上及び凹部211b上に成膜した後に、凸部211a上に成膜した赤色発光色素Rcを不図示の粘着テープなどを用いて剥離している。
【0022】
この後、Si基板211の凹部211b上に成膜した赤色発光色素Rcをガラス基板201上に膜付けした赤色画素電極202Rと対向するようにSi基板211の凸部211aをガラス基板201に膜付けした発光層203上に載置した後、両者201,211を押圧して密着させる。この状態でガラス基板201とSi基板211とをオーブン中に入れ、100℃〜120℃の範囲で、数分〜1日間加熱して、Si基板211の凹部211b上の赤色発光色素Rcを赤色画素電極202R上の発光層203中に拡散させて赤色発光層203Rを形成している。
【0023】
以下、緑色用のSi基板211を用いて上記と同様に緑色発光色素Gc(図示せず)を緑色画素電極202G上の発光層203中に拡散させ、更に、青色用のSi基板211を用いて上記と同様に青色発光色素Bc(図示せず)を青色画素電極202G上の発光層203中に拡散させることで、発光層203中に微細化した赤色発光層203R,緑色発光層203G(図示せず),青色発光層203B(図示せず)が形成される。この後、赤色発光層203R,緑色発光層203G(図示せず),青色発光層203B(図示せず)が形成された発光層203上に不図示の陰極を膜付けして有機EL素子(図示せず)を完成させている。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図21を用いて説明した従来例1のカラー有機ELディスプレイ100とその製造方法では、画素数を増して微細化を図る場合に、ガラス基板101上に形成した微細な画素電極パターンに合わせて、転写基板104の下面側に形成した各凸部104aの平面寸法及び隣り合う凸部104a間のピッチを狭めることが可能であり、これに基づいて転写基板104の各凸部104aを微細に形成して実験を行ったところ、各凸部104aに成膜した例えば赤色発光性有機材料105Rをガラス基板101の正孔輸送層103上に転写した後に、ガラス基板101と転写基板104とを剥離する際、赤色発光性有機材料105Rに粘着性があるために、ガラス基板101と転写基板104とがうまく剥離できず、ガラス基板101上に転写した赤色発光性有機材料105Rのパターンが崩れてしまう。また、赤色発光性有機材料105Rと同様に、ガラス基板101上にそれぞれ転写した緑色発光性有機材料105G,青色発光性有機材料105Bの各パターンも崩れてしまい、3色カラーの発光素子アレイをガラス基板101上に良好に作製することが大変困難であることが判明した。
【0025】
更に、赤色発光性有機材料用と、緑色発光性有機材料用と、青色発光性有機材料用と、それぞれ3種類の転写用基板104を用意しなければならないため、3種類の転写用基板104のコストが高くつくと共に、これに伴って転写工程も各色に対応して3回繰り返さなけばならないため、転写時の工数が大幅にかかってしまうなどの問題が生じる。
【0026】
一方、図22を用いて説明した従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、例えば赤色用として用意したSi基板211をガラス基板201に膜付けした発光層203上に載置して、Si基板211の凹部211b上に成膜した赤色発光色素Rcを赤色画素電極202R上の発光層203中に拡散させた後に、Si基板211をガラス基板201上から取り外す時に、Si基板211の凸部211aに赤色発光色素Rcが付着していないためにSi基板211をガラス基板201上から何等の支障もなく容易に取り外すことができ、以下、緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcの場合も同様であるので、品質の良い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られるものの、ここでもR,G,B用のSi基板211を3種類用意しなければならないためコストが高くつくと共に、これに伴って発光色素拡散工程もR,G,Bの各色に対応して3回繰り返さなけばならないため、発光色素拡散時の工数が大幅にかかってしまうなどの問題が生じる。
【0027】
そこで、ディスプレイパネルの画素数を増して微細化を図ったカラー有機ELディスプレイを製造するにあたって、量産性の優れた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が望まれている。
【0028】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一つの面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部上にそれぞれ各色ごとに成膜させるために前記複数の凹部の深さを前記発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定した第2基板と、同一色の発光色素のみを通過させる各開口部を前記第2基板に形成した複数の凹部のうちで前記同一色の発光色素を成膜したい各凹部と対応して形成すると共に、各開口部以外を遮蔽した遮蔽部を形成したマスキング板とを用い、このマスキング板の各開口部を一つの色の発光色素を成膜したい前記第2基板の各凹部に対向させて位置合わせして前記マスキング板を前記第2基板上に密着載置して、前記一つの色の発光色素を前記第2基板の各凹部上に成膜した後、次に、前記マスキング板の各開口部をずらして他の色の発光色素を前記第2基板の他の各凹部上に成膜することで、少なくとも2色以上の前記発光色素を前記第2基板に形成した複数の凹部上に所定の配列で各色ごとに順次成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0029】
また、第2の発明は、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一方の面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部内にそれぞれ各色ごとに充填させるために前記一方の面側と反対の他方の面側に各色の凹部に繋がる各色の発光色素導入孔をそれぞれ穿設した第2基板を用い、少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する色の発光色素導入孔を通じて各色の凹部内に充填させた後に乾燥させて、少なくとも2色以上の前記発光色素を各色の凹部上に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0030】
また、第3の発明は、上記した第1又は第2の発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第1基板の前記発光層中に青色発光色素を予め分散させたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一実施例を図1乃至図20を参照して<第1実施例>〜<第4実施例>の順に詳細に説明する。
【0032】
図1(a)〜(c)は本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板を説明するための一例の平面図,正面図,他例の平面図である。
【0033】
図1(a),(b)に示した如く、本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板11は、透明なTFT(Thin Film Transistor) 基板又は透明なガラス基板などを用いており、この第1基板11上に複数の画素電極12が列方向×行方向にマトリックス状に膜付けされている。この際、上記した複数の画素電極12は、陽極として仕事関数が高く透明なITO(Indium Tin Oxide) 膜を用いており、ディスプレイ上で赤緑青(RGB)3色の発光色がそれぞれ13μmの幅で1μmおきに得られるように、各画素電極12の縦横寸法は一辺が13μmの正方形に形成され、且つ、上下左右の隣り合う画素電極12,12との間に1μmの隙間が形成されている。
【0034】
尚、図1(c)に示したように、第1基板11上で複数の画素電極12をそれぞれ13μmの幅で1μmおきに列方向(又は行方向)にストライプ状に設ける方法もある。
【0035】
<第1実施例>
図2は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図、
図3は図2に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図、
図4は第2基板上に複数色の発光色素を成膜する際に用いられるマスキング板を説明するための平面図であり、(a)は複数色の発光色素をマトリックス状に成膜する場合に対応した図,(b)は複数色の発光色素をストライプ状に成膜する場合に対応した図である。
【0036】
第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、図2に示したような第2基板21を、先に図1(a),(b)又は図1(c)を用いて説明した第1基板11上に載置するためのスタンプ基板として予め用意している。
【0037】
図2に示した如く、第2基板(スタンプ基板)21は、シリコン基板などを用いてフォトリソグラフィー法,エッチング法などの方法により一つの面側が凹凸状に形成されている。
【0038】
また、上記した第2基板21は、第1基板11に成膜した後述の発光層13(図5)上に載置するための凸部21aと、この凸部21aに隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有する凹部21bとを、画素電極12の列方向及び/又は行方向に沿って所定の間隔で複数繰り返して一つの面側に形成すると共に、少なくとも2色以上の発光色素を複数の凹部21b上に各色ごとに成膜させるために複数の凹部21bの深さを各発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定している。
【0039】
より具体的に説明すると、第2基板21に形成した凸部21aは複数の凹部21bより突出して基板表面の高さ位置にあり、且つ、凸部21aの幅は第1基板11上で隣り合う画素電極12,12間の隙間の寸法と同じ寸法で1μmに設定されている。
【0040】
一方、第2基板21に形成した複数の凹部21bは、各幅が第1基板11上の画素電極12の幅と同じ幅で13μmに設定されている。また、第2基板21に形成した複数の凹部21bは、後述の図6(a)〜(c)で説明するように赤色発光色素Rcを成膜するために深さを2μmに設定したR用凹部21b1と、緑色発光色素Gcを成膜するために深さを3μmに設定したG用凹部21b2と、青色発光色素Bcを成膜するために深さを10μmに設定したB用凹部21b3とで1組を構成し、この組が凸部21aを介して複数繰り返して配列されている。
【0041】
この際、各色の発光色素Rc,Gc,Bcに応じて複数の凹部21b(21b1,21b2,21b3)の深さ寸法を変える理由を説明すると、凹部21bの深さが小さいほど同じ拡散条件における発光色素の拡散量は増加し、凹部21bの深さが大きいほど発光色素の拡散量は減少するので、各色の発光色素Rc,Gc,Bcの蒸発温度が異なる組合わせとなる場合には各色の凹部21b1,21b2,21b3の深さを変えて、各色の最適拡散条件を揃える必要がある。この実施例では、例えば、赤色発光色素Rcとして赤色燐光性色素材料であるPtOEPを用い、緑色発光色素Gcとして緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3を用い、青色発光色素Bcとして青色蛍光性色素材料であるTPBを用いた場合に、実験結果からR用凹部21b1の深さを2μm、G用凹部21b2の深さを3μm、B用凹部21b3の深さを10μmにそれぞれ設定しているが、これに限ることなく、各色の有機発光色素材料による発光色素Rc,Gc,Bcの拡散条件に応じて各凹部21b1,21b2,21b3の深さをそれぞれ設定すれば良いものである。
【0042】
尚、赤色発光色素Rcとして用いたPtOEPは、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23−ポルフィン白金(II)であり、また、緑色発光色素Gcとして用いたIr(ppy)3は、トリ(2フェニルピリジン)イリジウム錯体であり、更に、青色発光色素Bcとして用いたTPBは、テトラフェニルブタジエンである。
【0043】
そして、第2基板(スタンプ基板)21の平面的な形状は、マトリックス状の画素電極12{図1(a),(b)}と対応させて、図3(a)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3をマトリックス状に配置したり、あるいは、ストライプ状の画素電極{図1(c)}と対応させて、図3(b)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3をストライプ状に配置している。従って、図3(a),(b)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3は、第1基板11上に膜付けした複数の画素電極12にそれぞれ対応して各画素電極12と同じ面積を有している。
【0044】
次に、図4(a),(b)に示した如く、複数色(RGB3色)の発光色素を第2基板21上に成膜する際に用いられるマスキング板Mは、各色共通に用いられているものである。このマスキング板Mは、ごく薄いステンレス材などを用いてエッチング法などの方法により形成されており、同一色の発光色素のみを通過させる各開口部Maが第2基板21に形成した複数の凹部21b(21b1,21b2,21b3)のうちで同一色の発光色素を成膜したいR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と対応して形成されていると共に、各開口部Ma以外を遮蔽した遮蔽部Mbが形成されている。
【0045】
即ち、図3(a)と対応して第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをマトリックス状に成膜する場合に、図4(a)に示したように、マスキング板Mは、第2基板21上で1色の発光色素のみを同時に成膜するためのR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3に対向して各開口部MaがR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と同じ寸法で同じ位置関係を保って開口され、具体的には各開口部Maが列方向×行方向に2個おきに図示のようにとびとびに開口されている。
【0046】
一方、図3(b)と対応して第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをストライプ状に成膜する場合に、図4(b)に示したように、マスキング板Mは、第2基板21上で1色の発光色素のみを同時に成膜するためのR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3に対向して各開口部MaがR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と同じ寸法で同じ位置関係を保って開口され、具体的には各開口部Maが列方向(又は行方向)に2本おきに図示した如くとびとびにストライプ状に開口されている。
【0047】
尚、上記したマスキング板Mは、本発明に係る第1実施例は勿論のこと、後述する第2実施例に対しても共通に使用するものである。
【0048】
次に、第1基板(TFT基板)11と、第2基板(スタンプ基板)21と、マスキング板Mとを用いて、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法について、図5〜図8を用いて工程順に説明する。
【0049】
図5は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図、
図6(a)〜(c)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図、
図7は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図、
図8(a),(b)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【0050】
まず、第1実施例の第1工程では、図5に示した如く、第1基板(TFT基板)11に膜付けした複数の画素電極12上及び画素電極12,12間の第1基板11上に、発光層13を一様に成膜している。上記した発光層13は、成膜の容易性、膜の熱的性質の安定性や機械的安定性などを考えれば高分子材料が最適であり、例えば青紫色に発光するポリビニルカルバゾール(PVCZ)があげられる。この際、青紫色に発光する発光層13は、後述するようにこの発光層13中にドーピングする赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcによる各発光色よりも短波長側で発光するものであり、各色の発光色素に対してエネルギー移動が起き易いものを使用している。そして、発光層13をスピンコート法などにより第1基板11上に100nm程度の厚みに塗布し、その後、十分に乾燥させている。
【0051】
次に、第1実施例の第2工程では、図6(a)〜(c)に示した如く、凸部21aと、R用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3とを所定の配列で形成した第2基板(スタンプ基板)21をRGB3色用として1個用意すると共に、マスキング板Mを1個用意する。そして、マスキング板Mを用いて、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で真空蒸着法などの方法により20nm程度各色ごとに成膜している。
【0052】
即ち、図6(a)に示したように、例えば1色目として赤色発光色素Rcを、第2基板21に形成した複数のR用凹部21b1上に同時に成膜する。この場合には、マスキング板Mの各開口部Maを第2基板21上で赤色発光色素Rcを同時に成膜したい各R用凹部21b1に対向させて位置合わせして、マスキング板Mを第2基板21に形成した複数の凸部21a上に密着載置する。この後、赤色発光色素Rcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、赤色発光色素Rcを第2基板21に形成した各R用凹部21b1上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。
【0053】
ここで、第2基板21上で連続した3個の各凹部21b1,21b2,21b3をRGB3色と対応させると、赤色発光色素Rcを同時に成膜したいR用凹部21b1は2個おきに繰り返して複数存在すると共に、赤色発光色素Rcを成膜したいR用凹部21b1以外はマスキング板Mの遮蔽部Mbによって遮蔽されているために赤色発光色素Rcが成膜されることはない。
【0054】
この際、赤色発光色素Rcとして、実施例では先に説明したように赤色燐光性色素材料であるPtOEPを用いているが、これ以外に、Btp2Ir(acac)などの既知の赤色燐光性色素材料を用いても良く、更に、ホールレッド,DCM1{4−Dicyanmethylene−2−methyl−6(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran},DCJT{4−(ジシアノメチレン)−2−t− ブチル−6− (ジュロリジルスチリル)− ピラン}などのピラン誘導体,スクアリリウム誘導体,ポルフィリン誘導体,クロリン誘導体,ユーロジリン誘導体などの既知の赤色蛍光性色素材料を用いても良い。
【0055】
次に、赤色発光色素Rcの第2基板21への成膜が終了したら、図6(b)に示したように、例えば2色目として緑色発光色素Gcを、第2基板21に形成した複数のG用凹部21b2上に同時にそれぞれ成膜する。この場合には、第2基板21上で赤色発光色素Rcを成膜したR用凹部21b1がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板21上で図示右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、緑色発光色素Gcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、緑色発光色素Gcを第2基板21に形成した各G用凹部21b2上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板21上で緑色発光色素Gcを成膜したいG用凹部21b2以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので緑色発光色素Gcが成膜されることはない。
【0056】
この際、緑色発光色素Gcとして、実施例では先に説明したように緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3を用いているが、これ以外に、(ppy)2Ir(acac)などの既知の緑色燐光性色素材料を用いても良く、更に、クマリン6などのクマリン誘導体,キナクリドン誘導体などの既知の緑色蛍光性色素材料を用いても良い。
【0057】
次に、赤色発光色素Rc及び緑色発光色素Gcの第2基板21への成膜が終了したら、図6(c)に示したように、例えば3色目として青色発光色素Bcを、第2基板21に形成した複数のB用凹部21b3上に同時にそれぞれ成膜する。
この場合には、第2基板21上で赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを成膜したR用凹部21b1,G用凹部21b2がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板21上で図6(b)の場合よりも更に右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、青色発光色素Bcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、青色発光色素Bcを第2基板21に形成した各B用凹部21b3上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板21上で青色発光色素Bcを成膜したいB用凹部21b3以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので青色発光色素Bcが成膜されることはない。
【0058】
この際、青色発光色素Bcとして、実施例では先に説明したように青色蛍光性色素材料であるTPBを用いているが、これ以外に、クマリン47などのクマリン誘導体,ペリレンなどの既知の青色蛍光性色素材料を用いても良く、更に、FIrpic,Ir(Fppy)などの既知の青色燐光性色素材料を用いても良い。
【0059】
そして、上記した第2工程が終了して、第2基板21上からマスキング板Mを取り除くと、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に、RGB3色の発光色素Rc,Gc,Bcが繰り返してマトリックス状又はストライプ状に成膜される。
【0060】
尚、上記した第2工程中で、マスキング板Mが第2基板21と密着していなかったり、マスキング板Mが第2基板21上で所定の位置決めした位置から若干ずれて載置された場合に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcが第2基板21に形成した複数の凸部21a上に付着するので、この場合には複数の凸部21a上に付着した各色の発光色素Rc,Gc,Bcを粘着テープとか鋭利な刃物などを用いて除去しておけば良い。
【0061】
尚更に、上記した第2工程中で、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上にそれぞれ成膜する順番はいずれの色から始めても良いし、また、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3の配列は図示のRGB順の組合わせに限ることなく、適宜、所定の配列で繰り返して配置しても良い。
【0062】
次に、第1実施例の第3工程では、図7に示した如く、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを、第1基板11上に成膜した発光層13中に略同時にドーピング(拡散)させている。ここで、第2基板21に形成した各凹部21b1,21b2,21b3の各幅は、前述したように第1基板11上の画素電極12の幅と同寸法に形成されているので、各1個の画素電極12と対応する部位の発光層13中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングできるものである。
【0063】
即ち、第1基板11上に成膜した発光層13上に、第2基板21に形成した複数の凸部21aを接触させて載置するものの、複数の凸部21a上には前述したように各色の発光色素Rc,Gc,Bcが成膜されていない状態である。
【0064】
また、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に繰り返し成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcは、それぞれの色をドーピングすべき発光層部位に対して非接触の状態で、これと対応する各画素電極12と対向させて位置合わせして載置されている。
【0065】
この後、第1基板11上に第2基板21を重ね合わせた状態で最適な温度雰囲気の加熱炉(オーブン)内に挿入して、両基板11,21を所定の時間に亘って加熱する。この加熱期間に、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcがそれぞれ蒸発し、発光層13に到達した後、その位置で発光層13中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcが略同時に拡散する。
【0066】
この時、発光層13中の各色の発光色素濃度には、適当な値があり、それ以下であるとその発光色素の発光が得られないし、それ以上では濃度消光により発光効率が落ちてしまう。従って、加熱温度、加熱時間を制御することにより各色の発光色素濃度が最適になるようにする。
【0067】
ここで、赤色発光色素Rcとして例えば前記したPtOEPを用い、且つ、緑色発光色素Gcとして例えば前記したIr(ppy)3を用い、且つ、青色発光色素Bcとして例えば前記したTPBを用いた場合には、各色の発光色素Rc,Gc,Bcがそれぞれ蒸発しやすい最適な加熱温度は170°C程度であり、加熱時間は10分程度である。これに伴って、前述したように第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3の各深さは、各色で拡散条件が最適になるように実験的に2μm,3μm,10μmに設定されている。
【0068】
そして、発光層13中に赤色発光色素Rcがドーピングされると、発光層13の内部で赤色発光色素Rcへとエネルギーの移動が起きるために、赤色発光色素Rcがドーピングされた部位は赤色発光(R発光)が可能になる。また、発光層13中に緑色発光色素Gcがドーピングされると、発光層13の内部で緑色発光色素Gcへとエネルギーの移動が起きるために、緑色発光色素Gcがドーピングされた部位は緑色発光(G発光)が可能になる。更に、発光層13中に青色発光色素Bcがドーピングされると、発光層13の内部で青色発光色素Bcへとエネルギーの移動が起きるために、青色発光色素Bcがドーピングされた部位は青色発光(B発光)が可能になる。
【0069】
次に、第1実施例の第4工程では、図8(a)に示した如く、第1基板11上に成膜した発光層13中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングした後に、発光層13上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第1実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Aが得られる。
【0070】
この際、複数の画素電極12が第1基板11上にマトリックス状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を全ての画素電極12と対向させて発光層13上に成膜している。また、複数本の画素電極12が第1基板11上にストライプ状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を複数本の画素電極12と直交させ、且つ、直交した各部位で対向させて発光層13上にストライプ状に成膜している。
【0071】
また、上記した共通電極14は、仕事関数が低く、且つ、陰極材料に適した物質で且つ不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを真空蒸着法などにより100nm程度成膜している。
【0072】
そして、第1実施例の製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Aを製造した場合、図8(a)に示したように、任意の透明な画素電極(陽極)12と、不透明な共通電極(陰極)14との間に電圧を印加することにより、任意のピクセルの発光を透明な第1基板11の下面側から取り出すことができる。この際、発光層13中に赤色発光色素Rcをドーピングした部位からR発光、発光層13中に緑色発光色素Gcをドーピングした部位からG発光、発光層13中に青色発光色素Bcをドーピングした部位からB発光が行われる。
【0073】
また、図8(b)に示したように、不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを用いて複数の画素電極12を第1基板11上に膜付けし、且つ、透明な膜としてITO膜などを用いて共通電極14を発光層13上に成膜すれば、任意のピクセルの発光を第1基板11の上面側となる透明な共通電極14側から取り出すことができ、しかもこの場合に第1基板11はSiのような不透明な基板を用いることもできる。
【0074】
ここで、上記した本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した変形例について、図9〜図10を用いて簡略に説明する。
【0075】
図9は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図、
図10は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【0076】
まず、図9に示した如く、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例では、第1基板11に膜付けした画素電極12上に正孔注入層15を成膜し、この正孔注入層15上に正孔輸送層16を成膜し、更に、正孔輸送層16上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングするための発光層13を成膜している。そして、発光層13への各色の発光色素Rc,Gc,Bcのドーピングが終了した段階で、発光層13上に電子輸送層17,電子注入層18,共通電極14を順に積層することで、第1変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Bを得ており、この構成により発光効率をより向上させることが可能となる。
【0077】
次に、図10に示した如く、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例では、第1基板11上の隣り合う画素素電極12,12との間にSiO2などを用いて隔壁19を発光層13より僅かに高くCVD法などにより形成することで、第2変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Cを得ている。これにより、第2基板21を第1基板11上に載置する際、第2基板21に形成した複数の凸部21aを隔壁19の上端に当接させることで、複数の凸部21aが発光層13に直接接触しないようにすることが可能である。
【0078】
<第2実施例>
本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、第1実施例と異なって第1基板(TFT基板)上に成膜した発光層中に青色に発光する青色発光色素を予め分散させることで、後述するようにスタンプ基板となる第2基板に形成した複数の凹部上に成膜する複数色の発光色素のうちで青色発光色素を成膜する必要がなくなるものである。
【0079】
尚、説明の便宜上、第1実施例と同一構成部材に対しては同一の符号を付し、且つ、第1実施例と同一の発光色素材料に対しても同一の符号を付して説明し、ここでは第1実施例と異なる点を中心にして説明する。
【0080】
図11は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図、図12は図11に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【0081】
第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、図11に示したような第2基板31を、先に図1(a),(b)を用いて説明した第1基板11上に載置するためのスタンプ基板として予め用意している。
【0082】
図11に示した如く、第2基板(スタンプ基板)31は、シリコン基板などを用いてフォトリソグラフィー法,エッチング法などの方法により一つの面側が凹凸状に形成されている。
【0083】
また、上記した第2基板31は、第1基板11上で青色発光色素Bcを予め分散させて成膜した発光層13(図13)上に載置するための第1,第2凸部31a1,31a2と、これらの第1,第2凸部31a1,31a2に隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有する凹部31bとを画素電極12の列方向及び/又は行方向に沿ってそれぞれ所定の間隔で複数繰り返して一つの面側に形成すると共に、少なくとも2色以上の発光色素を複数の凹部31b上に各色ごとに成膜させるために複数の凹部31bの深さを発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定している。
【0084】
より具体的に説明すると、第2基板31に形成した第1,第2凸部31a1,31a2は複数の凹部31bより突出して基板表面の高さ位置にあり、且つ、第1凸部31a1の幅は第1基板11上で隣り合う画素電極12,12間の隙間の寸法と同じ寸法で1μmに設定され、且つ、第2凸部31a2の幅は1個の画素電極12の幅と左右の隙間を合わせた寸法と同じ寸法で15μmに設定されており、この際、第2凸部31a2は青色発光色素Bcを成膜する必要のない部位に対応している。
【0085】
一方、第2基板31に形成した複数の凹部31bは、各幅が第1基板11上の画素電極12の幅と同じ幅で13μmに設定されている。また、第2基板31に形成した複数の凹部31bは、後述するように赤色発光色素Rcを成膜するために深さを2μmに設定したR用凹部31b1と、緑色発光色素Gcを成膜するために深さを3μmに設定したG用凹部31b2とで1組を構成し、この組が第1,第2凸部31a1,31a2を介して複数繰り返して配列されている。
【0086】
そして、第2基板(スタンプ基板)31の平面的な形状は、マトリックス状の画素電極12{図1(a),(b)}と対応させて、図12(a)に示したように、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2をマトリックス状に配置したり、あるいは、ストライプ状の画素電極{図1(c)}と対応させて、図12(b)に示したように、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2をストライプ状に配置している。
【0087】
次に、第1基板(TFT基板)11と、第2基板(スタンプ基板)31と、マスキング板Mとを用いて、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法について、図13〜図16を用いて工程順に説明する。
【0088】
図13は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図、
図14(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図、
図15は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図、
図16(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【0089】
まず、第2実施例の第1工程では、図13に示した如く、第1基板(TFT基板)11に膜付けした複数の画素電極12上及び画素電極12,12間の第1基板11上に、青色発光色素Bcを予め分散させた発光層13を一様に成膜している。上記した発光層13は、第1実施例と同様に、例えば青紫色に発光するポリビニルカルバゾール(PVCZ)などを用いており、この発光層13中に青色発光色素Bcとして例えばTPB(テトラフェニルブタジエン)を5mol%程度予め分散させているため、これにより青色の色度を向上できる。この際、発光層13の内部で青色発光色素Bcへとエネルギー移動がスムーズに行われるので、発光波長のピークが440nm程度の青色発光(B発光)が可能となる。
【0090】
また、青色および青色以外の色の発光効率の観点から、発光層13中に低分子材料で電子輸送性を向上させる材料として例えばPBD(オキサジアゾールの誘電体)などを30wt%程度分散させておくと、各色で電子輸送性が向上する。
更に、発光層13中に予め分散させた青色発光色素Bcは、後述するように第2基板31に成膜した赤色発光色素Rc及び緑色発光色素Gcによる各発光色の波長よりも短波長で発光する発光色素である。
【0091】
そして、青色発光色素Bcを予め分散させた発光層13をスピンコート法などにより第1基板11上に100nm程度の厚みに塗布して、その後、十分に乾燥させている。
【0092】
次に、第2実施例の第2工程では、図14(a),(b)に示した如く、第1,第2凸部31a1,31a2と、R用凹部31b1,G用凹部31b2とを所定の配列で形成した第2基板(スタンプ基板)31をRG2色用として1個用意すると共に、マスキング板Mを1個用意する。そして、マスキング板Mを用いて、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを真空蒸着法などの方法により20nm程度各色ごとに成膜しているものの、発光層13中に青色発光色素Bcが既に分散されているために青色発光色素Bcを第2基板31上に成膜する工程が省かれてこの部位に対応して上記したように第2凸部31a2が形成されている。
【0093】
即ち、図14(a)に示したように、例えば1色目として赤色発光色素Rcを、第2基板31に形成した複数のR用凹部31b1上に同時に成膜する。この場合には、マスキング板Mの各開口部Maを第2基板31上で赤色発光色素Rcを同時に成膜したい各R用凹部31b1に対向させて位置合わせして、マスキング板Mを第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2上に密着載置する。この後、赤色発光色素Rcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、赤色発光色素Rcを第2基板31に形成した各R用凹部31b1上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。
【0094】
勿論、第2基板31上で赤色発光色素Rcを成膜したいR用凹部31b1以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので赤色発光色素Rcが成膜されることはない。
【0095】
次に、赤色発光色素Rcの第2基板31への成膜が終了したら、図14(b)に示したように、例えば2色目として緑色発光色素Gcを、第2基板31に形成した複数のG用凹部31b2上に同時にそれぞれ成膜する。この場合には、第2基板31上で赤色発光色素Rcを成膜したR用凹部31b1がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板31上で図示右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、緑色発光色素Gcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、緑色発光色素Gcを第2基板31に形成した各G用凹部31b2上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板31上で緑色発光色素Gcを成膜したいG用凹部31b2以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので緑色発光色素Gcが成膜されることはない。
【0096】
そして、上記した第2工程が終了して、第2基板31上からマスキング板Mを取り除くと、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2b上に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcがマトリックス状又はストライプ状に成膜される。
【0097】
次に、第2実施例の第3工程では、図15に示した如く、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に所定の配列でそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に略同時にドーピング(拡散)させている。ここで、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2の各幅は、前述したように第1基板11上の画素電極12の幅と同寸法に形成されているので、各1個の画素電極12と対応する部位の発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングできるものである。
【0098】
即ち、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc上に、第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2を接触させて載置するものの、複数の第1,第2凸部31a1,31a2上には赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcが成膜されていない状態である。
【0099】
また、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に繰り返し成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcは、それぞれの色をドーピングすべき発光層13+青色発光色素Bc部位に対して非接触の状態で、これと対応する各画素電極12と対向させて位置合わせして載置されている。
【0100】
この後、第1基板11上に第2基板31を重ね合わせた状態で最適な温度雰囲気の加熱炉(オーブン)内に挿入して、両基板11,31を所定の時間に亘って加熱する。この加熱期間に、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcがそれぞれ蒸発し、発光層13+青色発光色素Bcに到達した後、その位置で発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcが略同時に拡散する。
【0101】
ここで、発光層13中に予め分散させた青色発光色素Bcとして例えばTPBを用い、且つ、赤色発光色素Rcとして例えば前記したPtOEPを用い、更に、緑色発光色素Gcとして例えば前記したIr(ppy)3を用いた場合には、各色の発光色素Rc,Gc,Bcがそれぞれ蒸発しやすい最適な加熱温度は170°C程度であり、加熱時間は10分程度である。
【0102】
そして、青色発光色素Bcを分散させた発光層13中に赤色発光色素R,緑色発光色素Gcがドーピングされると、この発光層13中には青色発光色素Bc、緑色発光色素Gc、赤色発光色素Rcが存在するが、発光層13から青色発光色素Bcへ、青色発光色素Bcから緑色発光色素Gcへ、又は赤色発光色素Rcへと長波長に向かってエネルギー移動が順次スムーズに行われる。従って、これより発光波長が短波長の発光色素による中継が無く直接エネルギーを受け取る場合より、赤色及び緑色の発光効率が向上し、さらに赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc以外からの発光が押さえられるため、赤色及び緑色の色度が向上する。
【0103】
次に、第2実施例の第4工程では、図16(a)に示した如く、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングした後に、発光層13+青色発光色素Bc上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第2実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Aが得られる。
【0104】
この際、複数の画素電極12が第1基板11上にマトリックス状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を全ての画素電極12と対向させて発光層13+青色発光色素Bc上に成膜している。また、複数本の画素電極12が第1基板11上にストライプ状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を複数本の画素電極12と直交させ、且つ、直交した各部位で対向させて発光層13+青色発光色素Bc上にストライプ状に成膜している。
【0105】
また、上記した共通電極14は、仕事関数が低く、且つ、陰極材料に適した物質で且つ不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを真空蒸着法などにより100nm程度成膜している。
【0106】
尚、第2実施例の第2工程及び第3工程において、第1実施例で用いた第2基板21(図2)を用いても良く、この場合には第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを成膜し、且つ、B用凹部21b3上は青色発光色素Bcを成膜せずに空かしておけば良い。
【0107】
そして、第2実施例の製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Aを製造した場合、図16(a)に示したように、任意の透明な画素電極(陽極)12と、不透明な共通電極(陰極)14との間に電圧を印加することにより、任意のピクセルの発光を透明な第1基板11の下面側から取り出すことができる。この際、発光層13中に青色発光色素Bcを予め分散させた部位からB発光、発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rcをドーピングした部位からR発光、発光層13+青色発光色素Bc中に緑色発光色素Gcをドーピングした部位からG発光が行われる。
【0108】
また、図16(b)に示したように、不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを用いて複数の画素電極12を第1基板11上に膜付けし、且つ、透明な膜としてITO膜などを用いて共通電極14を青色発光色素Bcを分散させた発光層13上に成膜すれば、任意のピクセルの発光を第1基板11の上面側となる透明な共通電極14側から取り出すことができ、しかもこの場合に第1基板11はSiのような不透明な基板を用いることもできる。
【0109】
ここで、上記した本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した変形例について、図17及び図18を用いて簡略に説明する。
【0110】
図17は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図、
図18は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【0111】
まず、図17に示した如く、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例では、第1基板11に膜付けした画素電極12上に正孔注入層15を成膜し、この正孔注入層15上に正孔輸送層16を成膜し、更に、正孔輸送層16上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングするために青色発光色素Bcを予め分散させて発光層13を成膜している。そして、発光層13+青色発光色素Bcへの赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcのドーピングが終了した段階で、発光層13+青色発光色素Bc上に電子輸送層17、電子注入層18、共通電極14を順に積層することで、第1変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Bを得ており、この構成により発光効率をより向上させることが可能となる。
【0112】
次に、図18に示した如く、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例では、第1基板11上の隣り合う画素素電極12,12との間にSiO2などを用いて隔壁19を発光層13+青色発光色素Bcより僅かに高くCVD法などにより形成することで、第2変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Cを得ている。
これにより、第2基板31を第1基板11上に載置する際、第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2を隔壁19の上端に当接させることで、複数の第1,第2凸部31a1,31a2を発光層13+青色発光色素Bcに直接接触しないようにすることが可能である。
【0113】
<第3実施例>
本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、先に説明した第1実施例における第1基板に膜付けした発光層上に第2基板(スタンプ基板)に成膜した赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素をドーピングする技術思想を適用しているものの、ここで第1実施例と異なる点は第2基板の一方の面側に赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を成膜する際にマスキング板を用いずに、第2基板の一方の面側とは反対の他方の面側に穿設したR,G,B用発光色素導入孔から液状の赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素をR用凹部,G用凹部,B用凹部内にそれぞれ充填しているものである。
【0114】
図19は本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G,B用発光色素導入孔を示した図である。
【0115】
図19(a)に示した如く、第3実施例に用いられる第2基板(スタンプ基板)41は、第1実施例に用いられる第2基板21(図2)と略同様に、第1基板11に成膜した発光層13(図5)上に載置するための凸部41aと、この凸部41aに隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有するR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3とが所定の配列で一方の面側に形成されている。この際、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcに応じてR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3の各深さが2μm,3μm,10μmに設定されている。
【0116】
また、第2基板41の一方の面側と反対の他方の面側に、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3に繋がるR用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bがそれぞれ穿設されている。
この際、R用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bは、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3に通じた各垂直孔から第2基板41の他方の面に沿って各色ごとに形成した各水平孔に連通している。従って、R,G,B用発光色素導入孔41R,41G,41Bの各水平孔は、図19(c)に示したように各色ごとの共通孔として設けられている。この際、第2基板41の他方の面に沿ったR,G,B用発光色素導入孔41R,41G,41Bの各水平孔は、第2基板41の他方の面に溝状に形成した後に、第2基板41の他方の面に当て板42を接着して形成している。
【0117】
尚、図19(b)に示したように、上記とは異なって、第2基板41の一方の面側に全て同じ深さ(例えば10μm)で複数の凹部41bを形成して、複数の凹部41b内に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で成膜する場合でも、第2基板41の他方の面側に複数の凹部41bに繋がるR用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bをそれぞれ穿設することも可能である。
【0118】
図19(a)に戻り、例えば1色目として液状の赤色発光色素Rcを第2基板41に形成したR用凹部41b1内に充填させる場合には、先に説明した赤色燐光性色素材料であるPtOEPをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%(重量パーセント)〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の赤色発光色素RcをR用発光色素導入孔41Rの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のR用凹部41b1内に赤色発光色素Rcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0119】
また、例えば2色目として緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3をクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の緑色発光色素GcをG用発光色素導入孔41Gの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のG用凹部41b2内に緑色発光色素Gcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0120】
また、例えば3色目として青色蛍光性色素材料であるTPBをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の青色発光色素BcをB用発光色素導入孔41Bの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のB用凹部41b3内に青色発光色素Bcを数nm〜数百nm程度充填させている。そして、第2基板41を加熱炉(オーブン)内に入れて、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3内に充填させた液状の赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを90°Cで1時間以上かけるなどして十分乾燥させて、各色の発光色素Rc,Gc,BcをR,G,B用凹部41b1,41b2,41b3上に成膜した後、第2基板41を加熱炉から取り出して常温まで戻している。
【0121】
その後、先に図7を用いて説明した第1実施例の第3工程と同様に、加熱炉(オーブン)内で第2基板41に形成したR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを、第1基板11上に成膜した発光層13中に略同時にドーピング(拡散)させている。
【0122】
更に、その後、先に図8(a),(b)を用いて説明した第1実施例の第4工程と同様に、第1基板11上に成膜した発光層13中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングした後に、発光層13上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第3実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子(図示せず)が得られる。
【0123】
<第4実施例>
本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、先に説明した第2実施例における第1基板に膜付けした発光層+青色発光色素上に第2基板(スタンプ基板)に成膜した赤色発光色素,緑色発光色素をドーピングする技術思想を適用しているものの、ここで第2実施例と異なる点は第2基板の一方の面側に赤色発光色素,緑色発光色素を成膜する際にマスキング板を用いずに、第2基板の一方の面側とは反対の他方の面側に穿設したR,G用発光色素導入孔から液状の赤色発光色素,緑色発光色素をR用凹部,G用凹部内にそれぞれ充填しているものである。
【0124】
図20は本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G用発光色素導入孔を示した図である。
【0125】
図20(a)に示した如く、第4実施例に用いられる第2基板(スタンプ基板)51は、第2実施例に用いられる第2基板31(図11)と略同様に、第1基板11に成膜した発光層13+青色発光色素Bc(図13)上に載置するための第1,第2凸部51a1,51a2と、これらの第1,第2凸部51a1,51a2に隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有するR用凹部51b1,G用凹部51b2とが所定の配列で一方の面側に形成されている。
この際、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcに応じてR用凹部51b1,G用凹部51b2の各深さが2μm,3μmに設定されていると共に、第2凸部51a2が青色発光色素Bcを成膜しない部位と対応している。
【0126】
また、第2基板51の一方の面側と反対の他方の面側に、R用凹部51b1,G用凹部51b2に繋がるR用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gがそれぞれ穿設されている。
【0127】
この際、R用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gは、R用凹部51b1,G用凹部51b2に通じた各垂直孔から第2基板51の他方の面に沿って各色ごとに形成した各水平孔に連通している。従って、R,G用発光色素導入孔51R,51Gの各水平孔は、図20(c)に示したように各色ごとの共通孔として設けられている。この際、第2基板51の他方の面に沿ったR,G用発光色素導入孔51R,51Gの各水平孔は、第2基板51の他方の面に溝状に形成した後に、第2基板51の他方の面に当て板52を接着して形成している。
【0128】
尚、図20(b)に示したように、上記とは異なって、第2基板51の一方の面側に全て同じ深さ(例えば10μm)で複数の凹部51bを形成して、複数の凹部51b内に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを所定の配列で成膜する場合でも、第2基板51の他方の面側に複数の凹部51bに繋がるR用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gをそれぞれ穿設することも可能である。
【0129】
図20(a)に戻り、例えば1色目として液状の赤色発光色素Rcを第2基板51に形成したR用凹部51b1内に充填させる場合には、先に説明した赤色燐光性色素材料であるPtOEPをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%(重量パーセント)〜数十wt%程度を溶かし、第2基板51の他方の面側から液状の赤色発光色素RcをR用発光色素導入孔51Rの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のR用凹部51b1内に赤色発光色素Rcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0130】
また、例えば2色目として緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3をクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板51の他方の面側から液状の緑色発光色素GcをG用発光色素導入孔51Gの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のG用凹部51b2内に緑色発光色素Gcを数nm〜数百nm程度充填させている。そして、第2基板51を加熱炉(オーブン)内に入れて、R用凹部51b1,G用凹部51b2内に充填させた液状の赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを90°Cで1時間以上かけるなどして十分乾燥させて、各色の発光色素Rc,GcをR,G用凹部51b1,51b2上に成膜した後、第2基板51を加熱炉から取り出して常温まで戻している。
【0131】
その後、先に図15を用いて説明した第2実施例の第3工程と同様に、加熱炉(オーブン)内で第2基51に形成したR用凹部51b1,G用凹部51b2上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に略同時にドーピング(拡散)させている。
【0132】
更に、その後、先に図16(a),(b)を用いて説明した第2実施例の第4工程と同様に、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングした後に、発光層13+青色発光色素Bc上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第4実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子(図示せず)が得られる。
【0133】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、請求項1記載によると、とくに、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜し、且つ、第2基板の一方の面側に少なくとも2色以上の発光色素を成膜するための複数の凹部を対応する色ごとに深さをそれぞれ異なる寸法に設定して形成し、マスキング板を用いて第2基板に形成した複数の凹部上に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で成膜し、この後、第1基板の発光層上に第2基板に形成した複数の凹部を複数の画素電極に対向させて載置し、両基板同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部上に成膜した少なくとも2色以上の発光色素を第1基板の発光層中に略同時に拡散させているので、少なくとも2色以上の発光色素として、赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を用いた場合に、各色の発光色素による発光を良好に行うことができると共に、有機エレクトロルミネッセンス素子への量産性を向上できる。
【0134】
また、請求項2記載によると、とくに、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜し、且つ、第2基板の一方の面側に少なくとも2色以上の発光色素を成膜するための複数の凹部を形成すると共に一方の面側と反対の他方の面側に複数の凹部に繋がる発光色素導入孔を色ごとに形成し、第2基板の他方の面側から少なくとも2色以上の液状の発光色素を各色の発光色素導入孔を介して複数の凹部内に充填させた後に乾燥させて複数の凹部上に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で成膜し、この後、第1基板の発光層上に第2基板に形成した複数の凹部を複数の画素電極に対向させて載置し、両基板同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部上に成膜した少なくとも2色以上の発光色素を発光層中に略同時に拡散させているので、第2基板に少なくとも2色以上の発光色素を成膜する際にマスキング板を用いる必要がなくなり、且つ、少なくとも2色以上の発光色素として、赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を用いた場合に、各色の発光色素による発光を良好に行うことができると共に、有機エレクトロルミネッセンス素子への量産性を向上できる。
【0135】
また、請求項3記載によると、上記した請求項1又は請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1基板の発光層中に青色発光色素を予め分散させているために、R,G,B3色を発光させたい場合に第2基板に青色発光色素を成膜する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)は本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板を説明するための一例の平面図,正面図,他例の平面図である。
【図2】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図である。
【図3】図2に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【図4】第2基板上に複数色の発光色素を成膜する際に用いられるマスキング板を説明するための平面図であり、(a)は複数色の発光色素をマトリックス状に成膜する場合に対応した図,(b)は複数色の発光色素をストライプ状に成膜する場合に対応した図である。
【図5】第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図である。
【図6】(a)〜(c)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図である。
【図7】第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図である。
【図8】(a),(b)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【図9】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図である。
【図10】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【図11】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図である。
【図12】図11に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【図13】第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図である。
【図14】(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図である。
【図15】第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図である。
【図16】(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【図17】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図である。
【図18】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【図19】本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G,B用発光色素導入孔を示した図である。
【図20】本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G用発光色素導入孔を示した図である。
【図21】(a)〜(c)は従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法を説明するための図である。
【図22】従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
11…第1基板(TFT基板)、12…画素電極、13…発光層、
21…第2基板(スタンプ基板)、21a…凸部、21b…複数の凹部、
21b1…R用凹部、21b2…G用凹部、21b3…B用凹部、
31…第2基板(スタンプ基板)、
31a1…第1凸部、31a2…第2凸部、31b…複数の凹部、
31b1…R用凹部、31b2…G用凹部、
41…第2基板(スタンプ基板)、41a…凸部、
41b1…R用凹部、41b2…G用凹部、41b3…B用凹部、
41R…R用発光色素導入孔、41G…G用発光色素導入孔、
41B…B用発光色素導入孔、
51…第2基板(スタンプ基板)、
51a1…第1凸部、51a2…第2凸部、
51b1…R用凹部、51b2…G用凹部、
51R…R用発光色素導入孔、51G…G用発光色素導入孔、
Rc…赤色発光色素、Gc…緑色発光色素、Bc…青色発光色素、
EL1A…第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL1B…第1実施例の第1変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL1C…第1実施例の第2変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2A…第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2B…第2実施例の第1変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2C…第2実施例の第2変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
M…マスキング板、Ma…開口部、Mb…遮蔽部。
【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の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
最近、携帯電話やPDAなどに用いられるディスプレイパネルとして消費電力が小さい有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)が注目されており、低電圧で駆動して高輝度の発光を生じる高性能の有機エレクトロルミネッセンス素子の研究開発が盛んに行われている。
【0003】
上記した有機エレクトロルミネッセンス素子は、蛍光性有機化合物を含む有機エレクトロルミネッセンス薄膜を、ディスプレイパネル上に膜付けした複数の画素電極(陽極)と、複数の画素電極に対向した対向電極(陰極)との間に挟んだ構造を有し、発光させたい所望の画素電極と対向電極との間で電圧を印加して有機エレクトロルミネッセンス薄膜に正孔及び電子を注入して再結合させることにより励起子を生成させ、この励起子が失活する際の光の放出を利用して発光させたい所望の画素電極と対応する部位への表示を行う発光素子である。
【0004】
この際、通常では、複数の画素電極を一方の基板上にマトリックス状に配置し、且つ、対向電極を他方の基板上に全摘的に成膜して、対向電極を全ての画素電極と対向させることで、対向電極は全ての画素電極に対して共通な電極となる。
更に、画素電極をストライプ状に複数本並列に設け、これら複数本の画素電極と直交させて複数本の対向電極をストライプ状に形成し、両電極同士が交差した部位を発光させる方法を採用した場合は、一つの対向電極は複数本の画素電極上で複数か所で交差することになり、この場合にも一つの対向電極は複数本の画素電極に対して共通の電極となるので、以下の説明では、対向電極を共通電極と呼称して説明する。
【0005】
上記したような有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法は、各種の製造方法が提案されているが、ディスプレイパネル上の画素パターンに対応して発光性有機材料を基板上に微細に形成できる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法がある(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2000−12216号公報 (第4−5頁、第2図)
【0007】
【特許文献2】
特開2001−313166号公報 (第3−4頁、第4図)
【0008】
図21(a)〜(c)は従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法を説明するための図、
図22は従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための図である。
【0009】
まず、図21(a)〜(c)に示した従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法は、上記した特許文献1(特開2000−12216号公報)に開示されているものであり、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。
【0010】
図21(a)に示した如く、ディスプレイパネルの表示面となる透明なガラス基板101上には、陽極として透明なITO(Indium Tin Oxide) 膜102が成膜されており、且つ、このITO膜102上に正孔輸送層103が形成されている。
【0011】
一方、転写用基板104は金属シートを用いて下面側に凸部104aと凹部104bとがITO膜102及び正孔輸送層103に沿って交互に繰り返して形成されており、且つ、各凸部104aと対応する部位は上面側から有底孔104cがそれぞれ穿設されている。
【0012】
この際、転写用基板104の各凸部104aはRGBの各色が配置されるように平面寸法100μm×100μm、色配列ピッチ300μmに形成され、且つ、各凸部104aの高さは各凹部104bに対して50μmに設定されている。
【0013】
そして、転写用基板104の下面側に形成した各凸部104aと各凹部104bとに例えば赤色発光性有機材料105Rを真空蒸着により成膜した後、この転写用基板104の上面側にガラス板106を乗せて、このガラス板106の自重により各凸部104aに成膜した赤色発光性有機材料105Rをガラス基板101側の正孔輸送層103上に圧着している。
【0014】
また、ガラス板106の上方には、このガラス板106から距離を離して遮蔽板107が設置されており、この遮蔽板107は転写用基板104に形成した各有底孔104cと対応して貫通孔107aがそれぞれ穿設されている。
【0015】
更に、遮蔽板107の上方からレーザー光108を各貫通孔107aを通して、ガラス板106上に照射すると、各貫通孔107aを通ったレーザー光108のみがガラス板106を介して転写用基板104の各有底孔104c内に到達するので、このレーザー光108の熱により各凸部104aに成膜した赤色発光性有機材料105Rが昇華されて、図21(b)に示したように赤色発光性有機材料105Rが正孔輸送層103上に転写される。
【0016】
尚、転写用基板104に形成した転写用基板104の各凹部104bと対応する遮蔽板107の部位は貫通孔が形成されていないためにレーザー光108は遮蔽板107で遮蔽されるので、各凹部104bに成膜した赤色発光性有機材料105Rは昇華されることなくそのまま転写用基板104側に残っている。
【0017】
そして、図21(c)に示した如く、正孔輸送層103上に赤色発光性有機材料105Rが転写されると、上記と同様にして、赤色発光性有機材料105Rの隣に緑色発光性有機材料105Gを転写し、更に、緑色発光性有機材料105Gの隣に青色発光性有機材料105Bを転写して、3色カラーの発光素子アレイを得る。
【0018】
この後、陰極としてITO膜109を発光素子領域と直交するように成膜することで、カラー有機ELディスプレイ100が得られる。
【0019】
次に、図22に示した従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、本出願人から上記した特許文献2(特開2001−313166号公報)にて提案したものであり、ここでは特許文献2を参照して簡略に説明する。
【0020】
図22に示した如く、ガラス基板201上には、予め所定の間隔を有した赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bを1組としてこれらをマトリックス状に配置した導電性の陽極202が膜付けされており、更に、赤色画素電極202R上,緑色画素電極202G上,青色画素電極202B上及び各電極間のガラス基板201上に発光層203が膜付けされている。この際、赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bの形状は例えば13μm×13μmの正方形であり、且つ、赤色画素電極202R,緑色画素電極202G,青色画素電極202Bの各間隔は1μmである。
【0021】
一方、Si基板211をエッチングして表面と同じ高さの凸部211aと、この凸部211aよりへこませた凹部211bとを形成しており、この際、凸部211aは略2画素分の間隔を隔てて形成され、且つ、凹部211bは1画素分の幅で形成されている。そして、Si基板211を例えば赤色用に設定した場合に、このSi基板211の表面側から赤色発光色素Rcを凸部211a上及び凹部211b上に成膜した後に、凸部211a上に成膜した赤色発光色素Rcを不図示の粘着テープなどを用いて剥離している。
【0022】
この後、Si基板211の凹部211b上に成膜した赤色発光色素Rcをガラス基板201上に膜付けした赤色画素電極202Rと対向するようにSi基板211の凸部211aをガラス基板201に膜付けした発光層203上に載置した後、両者201,211を押圧して密着させる。この状態でガラス基板201とSi基板211とをオーブン中に入れ、100℃〜120℃の範囲で、数分〜1日間加熱して、Si基板211の凹部211b上の赤色発光色素Rcを赤色画素電極202R上の発光層203中に拡散させて赤色発光層203Rを形成している。
【0023】
以下、緑色用のSi基板211を用いて上記と同様に緑色発光色素Gc(図示せず)を緑色画素電極202G上の発光層203中に拡散させ、更に、青色用のSi基板211を用いて上記と同様に青色発光色素Bc(図示せず)を青色画素電極202G上の発光層203中に拡散させることで、発光層203中に微細化した赤色発光層203R,緑色発光層203G(図示せず),青色発光層203B(図示せず)が形成される。この後、赤色発光層203R,緑色発光層203G(図示せず),青色発光層203B(図示せず)が形成された発光層203上に不図示の陰極を膜付けして有機EL素子(図示せず)を完成させている。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図21を用いて説明した従来例1のカラー有機ELディスプレイ100とその製造方法では、画素数を増して微細化を図る場合に、ガラス基板101上に形成した微細な画素電極パターンに合わせて、転写基板104の下面側に形成した各凸部104aの平面寸法及び隣り合う凸部104a間のピッチを狭めることが可能であり、これに基づいて転写基板104の各凸部104aを微細に形成して実験を行ったところ、各凸部104aに成膜した例えば赤色発光性有機材料105Rをガラス基板101の正孔輸送層103上に転写した後に、ガラス基板101と転写基板104とを剥離する際、赤色発光性有機材料105Rに粘着性があるために、ガラス基板101と転写基板104とがうまく剥離できず、ガラス基板101上に転写した赤色発光性有機材料105Rのパターンが崩れてしまう。また、赤色発光性有機材料105Rと同様に、ガラス基板101上にそれぞれ転写した緑色発光性有機材料105G,青色発光性有機材料105Bの各パターンも崩れてしまい、3色カラーの発光素子アレイをガラス基板101上に良好に作製することが大変困難であることが判明した。
【0025】
更に、赤色発光性有機材料用と、緑色発光性有機材料用と、青色発光性有機材料用と、それぞれ3種類の転写用基板104を用意しなければならないため、3種類の転写用基板104のコストが高くつくと共に、これに伴って転写工程も各色に対応して3回繰り返さなけばならないため、転写時の工数が大幅にかかってしまうなどの問題が生じる。
【0026】
一方、図22を用いて説明した従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、例えば赤色用として用意したSi基板211をガラス基板201に膜付けした発光層203上に載置して、Si基板211の凹部211b上に成膜した赤色発光色素Rcを赤色画素電極202R上の発光層203中に拡散させた後に、Si基板211をガラス基板201上から取り外す時に、Si基板211の凸部211aに赤色発光色素Rcが付着していないためにSi基板211をガラス基板201上から何等の支障もなく容易に取り外すことができ、以下、緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcの場合も同様であるので、品質の良い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られるものの、ここでもR,G,B用のSi基板211を3種類用意しなければならないためコストが高くつくと共に、これに伴って発光色素拡散工程もR,G,Bの各色に対応して3回繰り返さなけばならないため、発光色素拡散時の工数が大幅にかかってしまうなどの問題が生じる。
【0027】
そこで、ディスプレイパネルの画素数を増して微細化を図ったカラー有機ELディスプレイを製造するにあたって、量産性の優れた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法が望まれている。
【0028】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一つの面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部上にそれぞれ各色ごとに成膜させるために前記複数の凹部の深さを前記発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定した第2基板と、同一色の発光色素のみを通過させる各開口部を前記第2基板に形成した複数の凹部のうちで前記同一色の発光色素を成膜したい各凹部と対応して形成すると共に、各開口部以外を遮蔽した遮蔽部を形成したマスキング板とを用い、このマスキング板の各開口部を一つの色の発光色素を成膜したい前記第2基板の各凹部に対向させて位置合わせして前記マスキング板を前記第2基板上に密着載置して、前記一つの色の発光色素を前記第2基板の各凹部上に成膜した後、次に、前記マスキング板の各開口部をずらして他の色の発光色素を前記第2基板の他の各凹部上に成膜することで、少なくとも2色以上の前記発光色素を前記第2基板に形成した複数の凹部上に所定の配列で各色ごとに順次成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0029】
また、第2の発明は、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一方の面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部内にそれぞれ各色ごとに充填させるために前記一方の面側と反対の他方の面側に各色の凹部に繋がる各色の発光色素導入孔をそれぞれ穿設した第2基板を用い、少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する色の発光色素導入孔を通じて各色の凹部内に充填させた後に乾燥させて、少なくとも2色以上の前記発光色素を各色の凹部上に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0030】
また、第3の発明は、上記した第1又は第2の発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第1基板の前記発光層中に青色発光色素を予め分散させたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
【0031】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の一実施例を図1乃至図20を参照して<第1実施例>〜<第4実施例>の順に詳細に説明する。
【0032】
図1(a)〜(c)は本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板を説明するための一例の平面図,正面図,他例の平面図である。
【0033】
図1(a),(b)に示した如く、本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板11は、透明なTFT(Thin Film Transistor) 基板又は透明なガラス基板などを用いており、この第1基板11上に複数の画素電極12が列方向×行方向にマトリックス状に膜付けされている。この際、上記した複数の画素電極12は、陽極として仕事関数が高く透明なITO(Indium Tin Oxide) 膜を用いており、ディスプレイ上で赤緑青(RGB)3色の発光色がそれぞれ13μmの幅で1μmおきに得られるように、各画素電極12の縦横寸法は一辺が13μmの正方形に形成され、且つ、上下左右の隣り合う画素電極12,12との間に1μmの隙間が形成されている。
【0034】
尚、図1(c)に示したように、第1基板11上で複数の画素電極12をそれぞれ13μmの幅で1μmおきに列方向(又は行方向)にストライプ状に設ける方法もある。
【0035】
<第1実施例>
図2は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図、
図3は図2に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図、
図4は第2基板上に複数色の発光色素を成膜する際に用いられるマスキング板を説明するための平面図であり、(a)は複数色の発光色素をマトリックス状に成膜する場合に対応した図,(b)は複数色の発光色素をストライプ状に成膜する場合に対応した図である。
【0036】
第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、図2に示したような第2基板21を、先に図1(a),(b)又は図1(c)を用いて説明した第1基板11上に載置するためのスタンプ基板として予め用意している。
【0037】
図2に示した如く、第2基板(スタンプ基板)21は、シリコン基板などを用いてフォトリソグラフィー法,エッチング法などの方法により一つの面側が凹凸状に形成されている。
【0038】
また、上記した第2基板21は、第1基板11に成膜した後述の発光層13(図5)上に載置するための凸部21aと、この凸部21aに隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有する凹部21bとを、画素電極12の列方向及び/又は行方向に沿って所定の間隔で複数繰り返して一つの面側に形成すると共に、少なくとも2色以上の発光色素を複数の凹部21b上に各色ごとに成膜させるために複数の凹部21bの深さを各発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定している。
【0039】
より具体的に説明すると、第2基板21に形成した凸部21aは複数の凹部21bより突出して基板表面の高さ位置にあり、且つ、凸部21aの幅は第1基板11上で隣り合う画素電極12,12間の隙間の寸法と同じ寸法で1μmに設定されている。
【0040】
一方、第2基板21に形成した複数の凹部21bは、各幅が第1基板11上の画素電極12の幅と同じ幅で13μmに設定されている。また、第2基板21に形成した複数の凹部21bは、後述の図6(a)〜(c)で説明するように赤色発光色素Rcを成膜するために深さを2μmに設定したR用凹部21b1と、緑色発光色素Gcを成膜するために深さを3μmに設定したG用凹部21b2と、青色発光色素Bcを成膜するために深さを10μmに設定したB用凹部21b3とで1組を構成し、この組が凸部21aを介して複数繰り返して配列されている。
【0041】
この際、各色の発光色素Rc,Gc,Bcに応じて複数の凹部21b(21b1,21b2,21b3)の深さ寸法を変える理由を説明すると、凹部21bの深さが小さいほど同じ拡散条件における発光色素の拡散量は増加し、凹部21bの深さが大きいほど発光色素の拡散量は減少するので、各色の発光色素Rc,Gc,Bcの蒸発温度が異なる組合わせとなる場合には各色の凹部21b1,21b2,21b3の深さを変えて、各色の最適拡散条件を揃える必要がある。この実施例では、例えば、赤色発光色素Rcとして赤色燐光性色素材料であるPtOEPを用い、緑色発光色素Gcとして緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3を用い、青色発光色素Bcとして青色蛍光性色素材料であるTPBを用いた場合に、実験結果からR用凹部21b1の深さを2μm、G用凹部21b2の深さを3μm、B用凹部21b3の深さを10μmにそれぞれ設定しているが、これに限ることなく、各色の有機発光色素材料による発光色素Rc,Gc,Bcの拡散条件に応じて各凹部21b1,21b2,21b3の深さをそれぞれ設定すれば良いものである。
【0042】
尚、赤色発光色素Rcとして用いたPtOEPは、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23−ポルフィン白金(II)であり、また、緑色発光色素Gcとして用いたIr(ppy)3は、トリ(2フェニルピリジン)イリジウム錯体であり、更に、青色発光色素Bcとして用いたTPBは、テトラフェニルブタジエンである。
【0043】
そして、第2基板(スタンプ基板)21の平面的な形状は、マトリックス状の画素電極12{図1(a),(b)}と対応させて、図3(a)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3をマトリックス状に配置したり、あるいは、ストライプ状の画素電極{図1(c)}と対応させて、図3(b)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3をストライプ状に配置している。従って、図3(a),(b)に示したように、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3は、第1基板11上に膜付けした複数の画素電極12にそれぞれ対応して各画素電極12と同じ面積を有している。
【0044】
次に、図4(a),(b)に示した如く、複数色(RGB3色)の発光色素を第2基板21上に成膜する際に用いられるマスキング板Mは、各色共通に用いられているものである。このマスキング板Mは、ごく薄いステンレス材などを用いてエッチング法などの方法により形成されており、同一色の発光色素のみを通過させる各開口部Maが第2基板21に形成した複数の凹部21b(21b1,21b2,21b3)のうちで同一色の発光色素を成膜したいR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と対応して形成されていると共に、各開口部Ma以外を遮蔽した遮蔽部Mbが形成されている。
【0045】
即ち、図3(a)と対応して第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをマトリックス状に成膜する場合に、図4(a)に示したように、マスキング板Mは、第2基板21上で1色の発光色素のみを同時に成膜するためのR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3に対向して各開口部MaがR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と同じ寸法で同じ位置関係を保って開口され、具体的には各開口部Maが列方向×行方向に2個おきに図示のようにとびとびに開口されている。
【0046】
一方、図3(b)と対応して第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをストライプ状に成膜する場合に、図4(b)に示したように、マスキング板Mは、第2基板21上で1色の発光色素のみを同時に成膜するためのR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3に対向して各開口部MaがR用凹部21b1又はG用凹部21b2もしくはB用凹部21b3と同じ寸法で同じ位置関係を保って開口され、具体的には各開口部Maが列方向(又は行方向)に2本おきに図示した如くとびとびにストライプ状に開口されている。
【0047】
尚、上記したマスキング板Mは、本発明に係る第1実施例は勿論のこと、後述する第2実施例に対しても共通に使用するものである。
【0048】
次に、第1基板(TFT基板)11と、第2基板(スタンプ基板)21と、マスキング板Mとを用いて、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法について、図5〜図8を用いて工程順に説明する。
【0049】
図5は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図、
図6(a)〜(c)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図、
図7は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図、
図8(a),(b)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【0050】
まず、第1実施例の第1工程では、図5に示した如く、第1基板(TFT基板)11に膜付けした複数の画素電極12上及び画素電極12,12間の第1基板11上に、発光層13を一様に成膜している。上記した発光層13は、成膜の容易性、膜の熱的性質の安定性や機械的安定性などを考えれば高分子材料が最適であり、例えば青紫色に発光するポリビニルカルバゾール(PVCZ)があげられる。この際、青紫色に発光する発光層13は、後述するようにこの発光層13中にドーピングする赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcによる各発光色よりも短波長側で発光するものであり、各色の発光色素に対してエネルギー移動が起き易いものを使用している。そして、発光層13をスピンコート法などにより第1基板11上に100nm程度の厚みに塗布し、その後、十分に乾燥させている。
【0051】
次に、第1実施例の第2工程では、図6(a)〜(c)に示した如く、凸部21aと、R用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3とを所定の配列で形成した第2基板(スタンプ基板)21をRGB3色用として1個用意すると共に、マスキング板Mを1個用意する。そして、マスキング板Mを用いて、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で真空蒸着法などの方法により20nm程度各色ごとに成膜している。
【0052】
即ち、図6(a)に示したように、例えば1色目として赤色発光色素Rcを、第2基板21に形成した複数のR用凹部21b1上に同時に成膜する。この場合には、マスキング板Mの各開口部Maを第2基板21上で赤色発光色素Rcを同時に成膜したい各R用凹部21b1に対向させて位置合わせして、マスキング板Mを第2基板21に形成した複数の凸部21a上に密着載置する。この後、赤色発光色素Rcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、赤色発光色素Rcを第2基板21に形成した各R用凹部21b1上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。
【0053】
ここで、第2基板21上で連続した3個の各凹部21b1,21b2,21b3をRGB3色と対応させると、赤色発光色素Rcを同時に成膜したいR用凹部21b1は2個おきに繰り返して複数存在すると共に、赤色発光色素Rcを成膜したいR用凹部21b1以外はマスキング板Mの遮蔽部Mbによって遮蔽されているために赤色発光色素Rcが成膜されることはない。
【0054】
この際、赤色発光色素Rcとして、実施例では先に説明したように赤色燐光性色素材料であるPtOEPを用いているが、これ以外に、Btp2Ir(acac)などの既知の赤色燐光性色素材料を用いても良く、更に、ホールレッド,DCM1{4−Dicyanmethylene−2−methyl−6(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran},DCJT{4−(ジシアノメチレン)−2−t− ブチル−6− (ジュロリジルスチリル)− ピラン}などのピラン誘導体,スクアリリウム誘導体,ポルフィリン誘導体,クロリン誘導体,ユーロジリン誘導体などの既知の赤色蛍光性色素材料を用いても良い。
【0055】
次に、赤色発光色素Rcの第2基板21への成膜が終了したら、図6(b)に示したように、例えば2色目として緑色発光色素Gcを、第2基板21に形成した複数のG用凹部21b2上に同時にそれぞれ成膜する。この場合には、第2基板21上で赤色発光色素Rcを成膜したR用凹部21b1がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板21上で図示右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、緑色発光色素Gcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、緑色発光色素Gcを第2基板21に形成した各G用凹部21b2上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板21上で緑色発光色素Gcを成膜したいG用凹部21b2以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので緑色発光色素Gcが成膜されることはない。
【0056】
この際、緑色発光色素Gcとして、実施例では先に説明したように緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3を用いているが、これ以外に、(ppy)2Ir(acac)などの既知の緑色燐光性色素材料を用いても良く、更に、クマリン6などのクマリン誘導体,キナクリドン誘導体などの既知の緑色蛍光性色素材料を用いても良い。
【0057】
次に、赤色発光色素Rc及び緑色発光色素Gcの第2基板21への成膜が終了したら、図6(c)に示したように、例えば3色目として青色発光色素Bcを、第2基板21に形成した複数のB用凹部21b3上に同時にそれぞれ成膜する。
この場合には、第2基板21上で赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを成膜したR用凹部21b1,G用凹部21b2がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板21上で図6(b)の場合よりも更に右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、青色発光色素Bcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、青色発光色素Bcを第2基板21に形成した各B用凹部21b3上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板21上で青色発光色素Bcを成膜したいB用凹部21b3以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので青色発光色素Bcが成膜されることはない。
【0058】
この際、青色発光色素Bcとして、実施例では先に説明したように青色蛍光性色素材料であるTPBを用いているが、これ以外に、クマリン47などのクマリン誘導体,ペリレンなどの既知の青色蛍光性色素材料を用いても良く、更に、FIrpic,Ir(Fppy)などの既知の青色燐光性色素材料を用いても良い。
【0059】
そして、上記した第2工程が終了して、第2基板21上からマスキング板Mを取り除くと、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に、RGB3色の発光色素Rc,Gc,Bcが繰り返してマトリックス状又はストライプ状に成膜される。
【0060】
尚、上記した第2工程中で、マスキング板Mが第2基板21と密着していなかったり、マスキング板Mが第2基板21上で所定の位置決めした位置から若干ずれて載置された場合に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcが第2基板21に形成した複数の凸部21a上に付着するので、この場合には複数の凸部21a上に付着した各色の発光色素Rc,Gc,Bcを粘着テープとか鋭利な刃物などを用いて除去しておけば良い。
【0061】
尚更に、上記した第2工程中で、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上にそれぞれ成膜する順番はいずれの色から始めても良いし、また、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3の配列は図示のRGB順の組合わせに限ることなく、適宜、所定の配列で繰り返して配置しても良い。
【0062】
次に、第1実施例の第3工程では、図7に示した如く、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを、第1基板11上に成膜した発光層13中に略同時にドーピング(拡散)させている。ここで、第2基板21に形成した各凹部21b1,21b2,21b3の各幅は、前述したように第1基板11上の画素電極12の幅と同寸法に形成されているので、各1個の画素電極12と対応する部位の発光層13中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングできるものである。
【0063】
即ち、第1基板11上に成膜した発光層13上に、第2基板21に形成した複数の凸部21aを接触させて載置するものの、複数の凸部21a上には前述したように各色の発光色素Rc,Gc,Bcが成膜されていない状態である。
【0064】
また、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に繰り返し成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcは、それぞれの色をドーピングすべき発光層部位に対して非接触の状態で、これと対応する各画素電極12と対向させて位置合わせして載置されている。
【0065】
この後、第1基板11上に第2基板21を重ね合わせた状態で最適な温度雰囲気の加熱炉(オーブン)内に挿入して、両基板11,21を所定の時間に亘って加熱する。この加熱期間に、第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3上に成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcがそれぞれ蒸発し、発光層13に到達した後、その位置で発光層13中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcが略同時に拡散する。
【0066】
この時、発光層13中の各色の発光色素濃度には、適当な値があり、それ以下であるとその発光色素の発光が得られないし、それ以上では濃度消光により発光効率が落ちてしまう。従って、加熱温度、加熱時間を制御することにより各色の発光色素濃度が最適になるようにする。
【0067】
ここで、赤色発光色素Rcとして例えば前記したPtOEPを用い、且つ、緑色発光色素Gcとして例えば前記したIr(ppy)3を用い、且つ、青色発光色素Bcとして例えば前記したTPBを用いた場合には、各色の発光色素Rc,Gc,Bcがそれぞれ蒸発しやすい最適な加熱温度は170°C程度であり、加熱時間は10分程度である。これに伴って、前述したように第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2,B用凹部21b3の各深さは、各色で拡散条件が最適になるように実験的に2μm,3μm,10μmに設定されている。
【0068】
そして、発光層13中に赤色発光色素Rcがドーピングされると、発光層13の内部で赤色発光色素Rcへとエネルギーの移動が起きるために、赤色発光色素Rcがドーピングされた部位は赤色発光(R発光)が可能になる。また、発光層13中に緑色発光色素Gcがドーピングされると、発光層13の内部で緑色発光色素Gcへとエネルギーの移動が起きるために、緑色発光色素Gcがドーピングされた部位は緑色発光(G発光)が可能になる。更に、発光層13中に青色発光色素Bcがドーピングされると、発光層13の内部で青色発光色素Bcへとエネルギーの移動が起きるために、青色発光色素Bcがドーピングされた部位は青色発光(B発光)が可能になる。
【0069】
次に、第1実施例の第4工程では、図8(a)に示した如く、第1基板11上に成膜した発光層13中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングした後に、発光層13上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第1実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Aが得られる。
【0070】
この際、複数の画素電極12が第1基板11上にマトリックス状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を全ての画素電極12と対向させて発光層13上に成膜している。また、複数本の画素電極12が第1基板11上にストライプ状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を複数本の画素電極12と直交させ、且つ、直交した各部位で対向させて発光層13上にストライプ状に成膜している。
【0071】
また、上記した共通電極14は、仕事関数が低く、且つ、陰極材料に適した物質で且つ不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを真空蒸着法などにより100nm程度成膜している。
【0072】
そして、第1実施例の製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Aを製造した場合、図8(a)に示したように、任意の透明な画素電極(陽極)12と、不透明な共通電極(陰極)14との間に電圧を印加することにより、任意のピクセルの発光を透明な第1基板11の下面側から取り出すことができる。この際、発光層13中に赤色発光色素Rcをドーピングした部位からR発光、発光層13中に緑色発光色素Gcをドーピングした部位からG発光、発光層13中に青色発光色素Bcをドーピングした部位からB発光が行われる。
【0073】
また、図8(b)に示したように、不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを用いて複数の画素電極12を第1基板11上に膜付けし、且つ、透明な膜としてITO膜などを用いて共通電極14を発光層13上に成膜すれば、任意のピクセルの発光を第1基板11の上面側となる透明な共通電極14側から取り出すことができ、しかもこの場合に第1基板11はSiのような不透明な基板を用いることもできる。
【0074】
ここで、上記した本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した変形例について、図9〜図10を用いて簡略に説明する。
【0075】
図9は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図、
図10は本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【0076】
まず、図9に示した如く、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例では、第1基板11に膜付けした画素電極12上に正孔注入層15を成膜し、この正孔注入層15上に正孔輸送層16を成膜し、更に、正孔輸送層16上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングするための発光層13を成膜している。そして、発光層13への各色の発光色素Rc,Gc,Bcのドーピングが終了した段階で、発光層13上に電子輸送層17,電子注入層18,共通電極14を順に積層することで、第1変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Bを得ており、この構成により発光効率をより向上させることが可能となる。
【0077】
次に、図10に示した如く、本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例では、第1基板11上の隣り合う画素素電極12,12との間にSiO2などを用いて隔壁19を発光層13より僅かに高くCVD法などにより形成することで、第2変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL1Cを得ている。これにより、第2基板21を第1基板11上に載置する際、第2基板21に形成した複数の凸部21aを隔壁19の上端に当接させることで、複数の凸部21aが発光層13に直接接触しないようにすることが可能である。
【0078】
<第2実施例>
本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、第1実施例と異なって第1基板(TFT基板)上に成膜した発光層中に青色に発光する青色発光色素を予め分散させることで、後述するようにスタンプ基板となる第2基板に形成した複数の凹部上に成膜する複数色の発光色素のうちで青色発光色素を成膜する必要がなくなるものである。
【0079】
尚、説明の便宜上、第1実施例と同一構成部材に対しては同一の符号を付し、且つ、第1実施例と同一の発光色素材料に対しても同一の符号を付して説明し、ここでは第1実施例と異なる点を中心にして説明する。
【0080】
図11は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図、図12は図11に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【0081】
第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、図11に示したような第2基板31を、先に図1(a),(b)を用いて説明した第1基板11上に載置するためのスタンプ基板として予め用意している。
【0082】
図11に示した如く、第2基板(スタンプ基板)31は、シリコン基板などを用いてフォトリソグラフィー法,エッチング法などの方法により一つの面側が凹凸状に形成されている。
【0083】
また、上記した第2基板31は、第1基板11上で青色発光色素Bcを予め分散させて成膜した発光層13(図13)上に載置するための第1,第2凸部31a1,31a2と、これらの第1,第2凸部31a1,31a2に隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有する凹部31bとを画素電極12の列方向及び/又は行方向に沿ってそれぞれ所定の間隔で複数繰り返して一つの面側に形成すると共に、少なくとも2色以上の発光色素を複数の凹部31b上に各色ごとに成膜させるために複数の凹部31bの深さを発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定している。
【0084】
より具体的に説明すると、第2基板31に形成した第1,第2凸部31a1,31a2は複数の凹部31bより突出して基板表面の高さ位置にあり、且つ、第1凸部31a1の幅は第1基板11上で隣り合う画素電極12,12間の隙間の寸法と同じ寸法で1μmに設定され、且つ、第2凸部31a2の幅は1個の画素電極12の幅と左右の隙間を合わせた寸法と同じ寸法で15μmに設定されており、この際、第2凸部31a2は青色発光色素Bcを成膜する必要のない部位に対応している。
【0085】
一方、第2基板31に形成した複数の凹部31bは、各幅が第1基板11上の画素電極12の幅と同じ幅で13μmに設定されている。また、第2基板31に形成した複数の凹部31bは、後述するように赤色発光色素Rcを成膜するために深さを2μmに設定したR用凹部31b1と、緑色発光色素Gcを成膜するために深さを3μmに設定したG用凹部31b2とで1組を構成し、この組が第1,第2凸部31a1,31a2を介して複数繰り返して配列されている。
【0086】
そして、第2基板(スタンプ基板)31の平面的な形状は、マトリックス状の画素電極12{図1(a),(b)}と対応させて、図12(a)に示したように、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2をマトリックス状に配置したり、あるいは、ストライプ状の画素電極{図1(c)}と対応させて、図12(b)に示したように、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2をストライプ状に配置している。
【0087】
次に、第1基板(TFT基板)11と、第2基板(スタンプ基板)31と、マスキング板Mとを用いて、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法について、図13〜図16を用いて工程順に説明する。
【0088】
図13は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図、
図14(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図、
図15は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図、
図16(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【0089】
まず、第2実施例の第1工程では、図13に示した如く、第1基板(TFT基板)11に膜付けした複数の画素電極12上及び画素電極12,12間の第1基板11上に、青色発光色素Bcを予め分散させた発光層13を一様に成膜している。上記した発光層13は、第1実施例と同様に、例えば青紫色に発光するポリビニルカルバゾール(PVCZ)などを用いており、この発光層13中に青色発光色素Bcとして例えばTPB(テトラフェニルブタジエン)を5mol%程度予め分散させているため、これにより青色の色度を向上できる。この際、発光層13の内部で青色発光色素Bcへとエネルギー移動がスムーズに行われるので、発光波長のピークが440nm程度の青色発光(B発光)が可能となる。
【0090】
また、青色および青色以外の色の発光効率の観点から、発光層13中に低分子材料で電子輸送性を向上させる材料として例えばPBD(オキサジアゾールの誘電体)などを30wt%程度分散させておくと、各色で電子輸送性が向上する。
更に、発光層13中に予め分散させた青色発光色素Bcは、後述するように第2基板31に成膜した赤色発光色素Rc及び緑色発光色素Gcによる各発光色の波長よりも短波長で発光する発光色素である。
【0091】
そして、青色発光色素Bcを予め分散させた発光層13をスピンコート法などにより第1基板11上に100nm程度の厚みに塗布して、その後、十分に乾燥させている。
【0092】
次に、第2実施例の第2工程では、図14(a),(b)に示した如く、第1,第2凸部31a1,31a2と、R用凹部31b1,G用凹部31b2とを所定の配列で形成した第2基板(スタンプ基板)31をRG2色用として1個用意すると共に、マスキング板Mを1個用意する。そして、マスキング板Mを用いて、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを真空蒸着法などの方法により20nm程度各色ごとに成膜しているものの、発光層13中に青色発光色素Bcが既に分散されているために青色発光色素Bcを第2基板31上に成膜する工程が省かれてこの部位に対応して上記したように第2凸部31a2が形成されている。
【0093】
即ち、図14(a)に示したように、例えば1色目として赤色発光色素Rcを、第2基板31に形成した複数のR用凹部31b1上に同時に成膜する。この場合には、マスキング板Mの各開口部Maを第2基板31上で赤色発光色素Rcを同時に成膜したい各R用凹部31b1に対向させて位置合わせして、マスキング板Mを第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2上に密着載置する。この後、赤色発光色素Rcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、赤色発光色素Rcを第2基板31に形成した各R用凹部31b1上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。
【0094】
勿論、第2基板31上で赤色発光色素Rcを成膜したいR用凹部31b1以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので赤色発光色素Rcが成膜されることはない。
【0095】
次に、赤色発光色素Rcの第2基板31への成膜が終了したら、図14(b)に示したように、例えば2色目として緑色発光色素Gcを、第2基板31に形成した複数のG用凹部31b2上に同時にそれぞれ成膜する。この場合には、第2基板31上で赤色発光色素Rcを成膜したR用凹部31b1がマスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されるようにマスキング板Mを第2基板31上で図示右側に向かって14μmずらして位置決め載置する。この後、緑色発光色素Gcをマスキング板Mの各開口部Ma内を通過させて、緑色発光色素Gcを第2基板31に形成した各G用凹部31b2上に真空蒸着法などの方法により20nm程度成膜する。ここでも勿論、第2基板31上で緑色発光色素Gcを成膜したいG用凹部31b2以外は、マスキング板Mの遮蔽部Mbで遮蔽されているので緑色発光色素Gcが成膜されることはない。
【0096】
そして、上記した第2工程が終了して、第2基板31上からマスキング板Mを取り除くと、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2b上に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcがマトリックス状又はストライプ状に成膜される。
【0097】
次に、第2実施例の第3工程では、図15に示した如く、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に所定の配列でそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に略同時にドーピング(拡散)させている。ここで、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2の各幅は、前述したように第1基板11上の画素電極12の幅と同寸法に形成されているので、各1個の画素電極12と対応する部位の発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングできるものである。
【0098】
即ち、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc上に、第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2を接触させて載置するものの、複数の第1,第2凸部31a1,31a2上には赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcが成膜されていない状態である。
【0099】
また、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に繰り返し成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcは、それぞれの色をドーピングすべき発光層13+青色発光色素Bc部位に対して非接触の状態で、これと対応する各画素電極12と対向させて位置合わせして載置されている。
【0100】
この後、第1基板11上に第2基板31を重ね合わせた状態で最適な温度雰囲気の加熱炉(オーブン)内に挿入して、両基板11,31を所定の時間に亘って加熱する。この加熱期間に、第2基板31に形成したR用凹部31b1,G用凹部31b2上に成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcがそれぞれ蒸発し、発光層13+青色発光色素Bcに到達した後、その位置で発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcが略同時に拡散する。
【0101】
ここで、発光層13中に予め分散させた青色発光色素Bcとして例えばTPBを用い、且つ、赤色発光色素Rcとして例えば前記したPtOEPを用い、更に、緑色発光色素Gcとして例えば前記したIr(ppy)3を用いた場合には、各色の発光色素Rc,Gc,Bcがそれぞれ蒸発しやすい最適な加熱温度は170°C程度であり、加熱時間は10分程度である。
【0102】
そして、青色発光色素Bcを分散させた発光層13中に赤色発光色素R,緑色発光色素Gcがドーピングされると、この発光層13中には青色発光色素Bc、緑色発光色素Gc、赤色発光色素Rcが存在するが、発光層13から青色発光色素Bcへ、青色発光色素Bcから緑色発光色素Gcへ、又は赤色発光色素Rcへと長波長に向かってエネルギー移動が順次スムーズに行われる。従って、これより発光波長が短波長の発光色素による中継が無く直接エネルギーを受け取る場合より、赤色及び緑色の発光効率が向上し、さらに赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc以外からの発光が押さえられるため、赤色及び緑色の色度が向上する。
【0103】
次に、第2実施例の第4工程では、図16(a)に示した如く、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングした後に、発光層13+青色発光色素Bc上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第2実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Aが得られる。
【0104】
この際、複数の画素電極12が第1基板11上にマトリックス状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を全ての画素電極12と対向させて発光層13+青色発光色素Bc上に成膜している。また、複数本の画素電極12が第1基板11上にストライプ状に膜付けされている場合には、共通電極(対向電極)14を複数本の画素電極12と直交させ、且つ、直交した各部位で対向させて発光層13+青色発光色素Bc上にストライプ状に成膜している。
【0105】
また、上記した共通電極14は、仕事関数が低く、且つ、陰極材料に適した物質で且つ不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを真空蒸着法などにより100nm程度成膜している。
【0106】
尚、第2実施例の第2工程及び第3工程において、第1実施例で用いた第2基板21(図2)を用いても良く、この場合には第2基板21に形成したR用凹部21b1,G用凹部21b2上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを成膜し、且つ、B用凹部21b3上は青色発光色素Bcを成膜せずに空かしておけば良い。
【0107】
そして、第2実施例の製造方法により有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Aを製造した場合、図16(a)に示したように、任意の透明な画素電極(陽極)12と、不透明な共通電極(陰極)14との間に電圧を印加することにより、任意のピクセルの発光を透明な第1基板11の下面側から取り出すことができる。この際、発光層13中に青色発光色素Bcを予め分散させた部位からB発光、発光層13+青色発光色素Bc中に赤色発光色素Rcをドーピングした部位からR発光、発光層13+青色発光色素Bc中に緑色発光色素Gcをドーピングした部位からG発光が行われる。
【0108】
また、図16(b)に示したように、不透明な膜として例えばMg0.9Ag0.1などを用いて複数の画素電極12を第1基板11上に膜付けし、且つ、透明な膜としてITO膜などを用いて共通電極14を青色発光色素Bcを分散させた発光層13上に成膜すれば、任意のピクセルの発光を第1基板11の上面側となる透明な共通電極14側から取り出すことができ、しかもこの場合に第1基板11はSiのような不透明な基板を用いることもできる。
【0109】
ここで、上記した本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した変形例について、図17及び図18を用いて簡略に説明する。
【0110】
図17は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図、
図18は本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【0111】
まず、図17に示した如く、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例では、第1基板11に膜付けした画素電極12上に正孔注入層15を成膜し、この正孔注入層15上に正孔輸送層16を成膜し、更に、正孔輸送層16上に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングするために青色発光色素Bcを予め分散させて発光層13を成膜している。そして、発光層13+青色発光色素Bcへの赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcのドーピングが終了した段階で、発光層13+青色発光色素Bc上に電子輸送層17、電子注入層18、共通電極14を順に積層することで、第1変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Bを得ており、この構成により発光効率をより向上させることが可能となる。
【0112】
次に、図18に示した如く、本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例では、第1基板11上の隣り合う画素素電極12,12との間にSiO2などを用いて隔壁19を発光層13+青色発光色素Bcより僅かに高くCVD法などにより形成することで、第2変形例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子EL2Cを得ている。
これにより、第2基板31を第1基板11上に載置する際、第2基板31に形成した複数の第1,第2凸部31a1,31a2を隔壁19の上端に当接させることで、複数の第1,第2凸部31a1,31a2を発光層13+青色発光色素Bcに直接接触しないようにすることが可能である。
【0113】
<第3実施例>
本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、先に説明した第1実施例における第1基板に膜付けした発光層上に第2基板(スタンプ基板)に成膜した赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素をドーピングする技術思想を適用しているものの、ここで第1実施例と異なる点は第2基板の一方の面側に赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を成膜する際にマスキング板を用いずに、第2基板の一方の面側とは反対の他方の面側に穿設したR,G,B用発光色素導入孔から液状の赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素をR用凹部,G用凹部,B用凹部内にそれぞれ充填しているものである。
【0114】
図19は本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G,B用発光色素導入孔を示した図である。
【0115】
図19(a)に示した如く、第3実施例に用いられる第2基板(スタンプ基板)41は、第1実施例に用いられる第2基板21(図2)と略同様に、第1基板11に成膜した発光層13(図5)上に載置するための凸部41aと、この凸部41aに隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有するR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3とが所定の配列で一方の面側に形成されている。この際、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcに応じてR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3の各深さが2μm,3μm,10μmに設定されている。
【0116】
また、第2基板41の一方の面側と反対の他方の面側に、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3に繋がるR用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bがそれぞれ穿設されている。
この際、R用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bは、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3に通じた各垂直孔から第2基板41の他方の面に沿って各色ごとに形成した各水平孔に連通している。従って、R,G,B用発光色素導入孔41R,41G,41Bの各水平孔は、図19(c)に示したように各色ごとの共通孔として設けられている。この際、第2基板41の他方の面に沿ったR,G,B用発光色素導入孔41R,41G,41Bの各水平孔は、第2基板41の他方の面に溝状に形成した後に、第2基板41の他方の面に当て板42を接着して形成している。
【0117】
尚、図19(b)に示したように、上記とは異なって、第2基板41の一方の面側に全て同じ深さ(例えば10μm)で複数の凹部41bを形成して、複数の凹部41b内に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを所定の配列で成膜する場合でも、第2基板41の他方の面側に複数の凹部41bに繋がるR用発光色素導入孔41R,G用発光色素導入孔41G,B用発光色素導入孔41Bをそれぞれ穿設することも可能である。
【0118】
図19(a)に戻り、例えば1色目として液状の赤色発光色素Rcを第2基板41に形成したR用凹部41b1内に充填させる場合には、先に説明した赤色燐光性色素材料であるPtOEPをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%(重量パーセント)〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の赤色発光色素RcをR用発光色素導入孔41Rの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のR用凹部41b1内に赤色発光色素Rcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0119】
また、例えば2色目として緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3をクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の緑色発光色素GcをG用発光色素導入孔41Gの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のG用凹部41b2内に緑色発光色素Gcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0120】
また、例えば3色目として青色蛍光性色素材料であるTPBをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板41の他方の面側から液状の青色発光色素BcをB用発光色素導入孔41Bの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のB用凹部41b3内に青色発光色素Bcを数nm〜数百nm程度充填させている。そして、第2基板41を加熱炉(オーブン)内に入れて、R用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3内に充填させた液状の赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを90°Cで1時間以上かけるなどして十分乾燥させて、各色の発光色素Rc,Gc,BcをR,G,B用凹部41b1,41b2,41b3上に成膜した後、第2基板41を加熱炉から取り出して常温まで戻している。
【0121】
その後、先に図7を用いて説明した第1実施例の第3工程と同様に、加熱炉(オーブン)内で第2基板41に形成したR用凹部41b1,G用凹部41b2,B用凹部41b3上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcを、第1基板11上に成膜した発光層13中に略同時にドーピング(拡散)させている。
【0122】
更に、その後、先に図8(a),(b)を用いて説明した第1実施例の第4工程と同様に、第1基板11上に成膜した発光層13中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gc,青色発光色素Bcをそれぞれドーピングした後に、発光層13上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第3実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子(図示せず)が得られる。
【0123】
<第4実施例>
本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、先に説明した第2実施例における第1基板に膜付けした発光層+青色発光色素上に第2基板(スタンプ基板)に成膜した赤色発光色素,緑色発光色素をドーピングする技術思想を適用しているものの、ここで第2実施例と異なる点は第2基板の一方の面側に赤色発光色素,緑色発光色素を成膜する際にマスキング板を用いずに、第2基板の一方の面側とは反対の他方の面側に穿設したR,G用発光色素導入孔から液状の赤色発光色素,緑色発光色素をR用凹部,G用凹部内にそれぞれ充填しているものである。
【0124】
図20は本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G用発光色素導入孔を示した図である。
【0125】
図20(a)に示した如く、第4実施例に用いられる第2基板(スタンプ基板)51は、第2実施例に用いられる第2基板31(図11)と略同様に、第1基板11に成膜した発光層13+青色発光色素Bc(図13)上に載置するための第1,第2凸部51a1,51a2と、これらの第1,第2凸部51a1,51a2に隣接してへこませ且つ画素電極12(図1)と略同じ面積を有するR用凹部51b1,G用凹部51b2とが所定の配列で一方の面側に形成されている。
この際、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcに応じてR用凹部51b1,G用凹部51b2の各深さが2μm,3μmに設定されていると共に、第2凸部51a2が青色発光色素Bcを成膜しない部位と対応している。
【0126】
また、第2基板51の一方の面側と反対の他方の面側に、R用凹部51b1,G用凹部51b2に繋がるR用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gがそれぞれ穿設されている。
【0127】
この際、R用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gは、R用凹部51b1,G用凹部51b2に通じた各垂直孔から第2基板51の他方の面に沿って各色ごとに形成した各水平孔に連通している。従って、R,G用発光色素導入孔51R,51Gの各水平孔は、図20(c)に示したように各色ごとの共通孔として設けられている。この際、第2基板51の他方の面に沿ったR,G用発光色素導入孔51R,51Gの各水平孔は、第2基板51の他方の面に溝状に形成した後に、第2基板51の他方の面に当て板52を接着して形成している。
【0128】
尚、図20(b)に示したように、上記とは異なって、第2基板51の一方の面側に全て同じ深さ(例えば10μm)で複数の凹部51bを形成して、複数の凹部51b内に赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを所定の配列で成膜する場合でも、第2基板51の他方の面側に複数の凹部51bに繋がるR用発光色素導入孔51R,G用発光色素導入孔51Gをそれぞれ穿設することも可能である。
【0129】
図20(a)に戻り、例えば1色目として液状の赤色発光色素Rcを第2基板51に形成したR用凹部51b1内に充填させる場合には、先に説明した赤色燐光性色素材料であるPtOEPをクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%(重量パーセント)〜数十wt%程度を溶かし、第2基板51の他方の面側から液状の赤色発光色素RcをR用発光色素導入孔51Rの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のR用凹部51b1内に赤色発光色素Rcを数nm〜数百nm程度充填させている。
【0130】
また、例えば2色目として緑色燐光性色素材料であるIr(ppy)3をクロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼンなどの有機溶剤に1wt%〜数十wt%程度を溶かし、第2基板51の他方の面側から液状の緑色発光色素GcをG用発光色素導入孔51Gの水平孔に注入して垂直孔を経由した後に複数のG用凹部51b2内に緑色発光色素Gcを数nm〜数百nm程度充填させている。そして、第2基板51を加熱炉(オーブン)内に入れて、R用凹部51b1,G用凹部51b2内に充填させた液状の赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを90°Cで1時間以上かけるなどして十分乾燥させて、各色の発光色素Rc,GcをR,G用凹部51b1,51b2上に成膜した後、第2基板51を加熱炉から取り出して常温まで戻している。
【0131】
その後、先に図15を用いて説明した第2実施例の第3工程と同様に、加熱炉(オーブン)内で第2基51に形成したR用凹部51b1,G用凹部51b2上にそれぞれ成膜した赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcを、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に略同時にドーピング(拡散)させている。
【0132】
更に、その後、先に図16(a),(b)を用いて説明した第2実施例の第4工程と同様に、第1基板11上に成膜した発光層13+青色発光色素Bc中に、赤色発光色素Rc,緑色発光色素Gcをそれぞれドーピングした後に、発光層13+青色発光色素Bc上に陰極となる共通電極(対向電極)14を複数の画素電極12と対向させて成膜することで、本発明に係る第4実施例の製造方法による有機エレクトロルミネッセンス素子(図示せず)が得られる。
【0133】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、請求項1記載によると、とくに、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜し、且つ、第2基板の一方の面側に少なくとも2色以上の発光色素を成膜するための複数の凹部を対応する色ごとに深さをそれぞれ異なる寸法に設定して形成し、マスキング板を用いて第2基板に形成した複数の凹部上に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で成膜し、この後、第1基板の発光層上に第2基板に形成した複数の凹部を複数の画素電極に対向させて載置し、両基板同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部上に成膜した少なくとも2色以上の発光色素を第1基板の発光層中に略同時に拡散させているので、少なくとも2色以上の発光色素として、赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を用いた場合に、各色の発光色素による発光を良好に行うことができると共に、有機エレクトロルミネッセンス素子への量産性を向上できる。
【0134】
また、請求項2記載によると、とくに、第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜し、且つ、第2基板の一方の面側に少なくとも2色以上の発光色素を成膜するための複数の凹部を形成すると共に一方の面側と反対の他方の面側に複数の凹部に繋がる発光色素導入孔を色ごとに形成し、第2基板の他方の面側から少なくとも2色以上の液状の発光色素を各色の発光色素導入孔を介して複数の凹部内に充填させた後に乾燥させて複数の凹部上に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で成膜し、この後、第1基板の発光層上に第2基板に形成した複数の凹部を複数の画素電極に対向させて載置し、両基板同士を重ね合わせた状態で所定の温度で加熱し、複数の凹部上に成膜した少なくとも2色以上の発光色素を発光層中に略同時に拡散させているので、第2基板に少なくとも2色以上の発光色素を成膜する際にマスキング板を用いる必要がなくなり、且つ、少なくとも2色以上の発光色素として、赤色発光色素,緑色発光色素,青色発光色素を用いた場合に、各色の発光色素による発光を良好に行うことができると共に、有機エレクトロルミネッセンス素子への量産性を向上できる。
【0135】
また、請求項3記載によると、上記した請求項1又は請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1基板の発光層中に青色発光色素を予め分散させているために、R,G,B3色を発光させたい場合に第2基板に青色発光色素を成膜する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)〜(c)は本発明に係る第1〜第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第1〜第4実施例で共通に用いられる第1基板を説明するための一例の平面図,正面図,他例の平面図である。
【図2】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図である。
【図3】図2に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部,B用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【図4】第2基板上に複数色の発光色素を成膜する際に用いられるマスキング板を説明するための平面図であり、(a)は複数色の発光色素をマトリックス状に成膜する場合に対応した図,(b)は複数色の発光色素をストライプ状に成膜する場合に対応した図である。
【図5】第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図である。
【図6】(a)〜(c)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図である。
【図7】第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図である。
【図8】(a),(b)は第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【図9】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図である。
【図10】本発明に係る第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【図11】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図である。
【図12】図11に示した第2基板(スタンプ基板)を平面的に示した平面図であり、(a)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をマトリックス状に配置した場合を示し、(b)は第2基板に形成したR用凹部,G用凹部をストライプ状に配置した場合を示した図である。
【図13】第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第1工程を説明するための模式図である。
【図14】(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第2工程を説明するための模式図である。
【図15】第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第3工程を説明するための模式図である。
【図16】(a),(b)は第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法における第4工程を説明するための模式図である。
【図17】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第1変形例を説明するための図である。
【図18】本発明に係る第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を一部変形した第2変形例を説明するための図である。
【図19】本発明に係る第3実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G,B用発光色素導入孔を示した図である。
【図20】本発明に係る第4実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、第2基板(スタンプ基板)を説明するために模式的に示した図であり、(a)は凹部の深さが発光色素の色に応じて異なる場合を示し、(b)は凹部の深さが発光色素の色に関係なく同じ場合を示し、(c)はR,G用発光色素導入孔を示した図である。
【図21】(a)〜(c)は従来例1のカラー有機ELディスプレイとその製造方法を説明するための図である。
【図22】従来例2の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
11…第1基板(TFT基板)、12…画素電極、13…発光層、
21…第2基板(スタンプ基板)、21a…凸部、21b…複数の凹部、
21b1…R用凹部、21b2…G用凹部、21b3…B用凹部、
31…第2基板(スタンプ基板)、
31a1…第1凸部、31a2…第2凸部、31b…複数の凹部、
31b1…R用凹部、31b2…G用凹部、
41…第2基板(スタンプ基板)、41a…凸部、
41b1…R用凹部、41b2…G用凹部、41b3…B用凹部、
41R…R用発光色素導入孔、41G…G用発光色素導入孔、
41B…B用発光色素導入孔、
51…第2基板(スタンプ基板)、
51a1…第1凸部、51a2…第2凸部、
51b1…R用凹部、51b2…G用凹部、
51R…R用発光色素導入孔、51G…G用発光色素導入孔、
Rc…赤色発光色素、Gc…緑色発光色素、Bc…青色発光色素、
EL1A…第1実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL1B…第1実施例の第1変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL1C…第1実施例の第2変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2A…第2実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2B…第2実施例の第1変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
EL2C…第2実施例の第2変形例の有機エレクトロルミネッセンス素子、
M…マスキング板、Ma…開口部、Mb…遮蔽部。
Claims (3)
- 第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一つの面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部上にそれぞれ各色ごとに成膜させるために前記複数の凹部の深さを前記発光色素の色に応じてそれぞれ異なる寸法に設定した第2基板と、同一色の発光色素のみを通過させる各開口部を前記第2基板に形成した複数の凹部のうちで前記同一色の発光色素を成膜したい各凹部と対応して形成すると共に、各開口部以外を遮蔽した遮蔽部を形成したマスキング板とを用い、このマスキング板の各開口部を一つの色の発光色素を成膜したい前記第2基板の各凹部に対向させて位置合わせして前記マスキング板を前記第2基板上に密着載置して、前記一つの色の発光色素を前記第2基板の各凹部上に成膜した後、次に、前記マスキング板の各開口部をずらして他の色の発光色素を前記第2基板の他の各凹部上に成膜することで、少なくとも2色以上の前記発光色素を前記第2基板に形成した複数の凹部上に所定の配列で各色ごとに順次成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 第1基板に膜付けした複数の画素電極上に発光層を一様に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に載置するための凸部と該凸部に隣接してへこませ且つ前記画素電極と略同じ面積を有する凹部とを前記画素電極の列方向及び/又は行方向に沿って交互に複数繰り返して一方の面側に形成すると共に少なくとも2色以上の発光色素を所定の配列で複数の凹部内にそれぞれ各色ごとに充填させるために前記一方の面側と反対の他方の面側に各色の凹部に繋がる各色の発光色素導入孔をそれぞれ穿設した第2基板を用い、少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する色の発光色素導入孔を通じて各色の凹部内に充填させた後に乾燥させて、少なくとも2色以上の前記発光色素を各色の凹部上に成膜する工程と、
前記第1基板の前記発光層上に前記第2基板の複数の凸部を載置すると共に、前記第2基板の複数の凹部上に所定の配列で成膜した少なくとも2色以上の前記発光色素をそれぞれ対応する前記画素電極と対向させて、両基板同士を重ね合わせた状態で少なくとも2色以上の前記発光色素を所定の温度で加熱しながら前記発光層中に拡散させる工程と、
少なくとも2色以上の前記発光色素を前記発光層中に拡散させた後に、前記画素電極に対向した対向電極を前記発光層上に成膜する工程とからなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 請求項1又は請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、
前記第1基板の前記発光層中に青色発光色素を予め分散させたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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JP2015079760A (ja) * | 2008-10-01 | 2015-04-23 | ユニバーサル・ディスプレイ・コーポレーション | 新規のoledディスプレイ構造 |
-
2002
- 2002-11-29 JP JP2002348101A patent/JP2004185838A/ja active Pending
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