JP2011210613A - 有機ｅｌディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】初期の発光輝度の寿命劣化が改善された有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】基板１０１上に少なくとも第１電極１０２
、第１電極に対向する第２電極、及び前記第１電極と第２電極の間に配置される発光媒体層を形成し、前記発光媒体層は、有機発光層と、前記有機発光層に第１電極側で接触する正孔輸送層１０５とを少なくとも備える有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法であって、
前記有機発光層を形成する前に、前記基板上に形成した前記正孔輸送層の表面に対し光照射１０９を行うことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は有機ＥＬ素子及び有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置に関する技術であって、特に有機ＥＬディスプレイパネル（有機エレクトロルミネセンスディスプレイパネル）の製造方法に関する。

有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と呼ぶ。）は、２つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層が形成されて構成され、有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率よく且つ信頼性のある有機ＥＬ素子を作製するには有機発光層の膜厚が重要となる。また、これを用いてカラーディスプレイ化するには、高精細にパターニングする必要がある。

一般的に、ディスプレイ用の基板には、パターニングされた感光性ポリイミドがサブピクセルを区画するように隔壁状に形成されているものを用いる。すなわち、各画素を区画するように隔壁パターンが形成されている。その際、隔壁パターンは、基板に対し陽極として成膜されている透明電極のエッジ部を覆うように形成される。
次に正孔キャリアを注入するための正孔注入層を成膜する方法には、ドライ成膜法とウェット成膜法との２種類がある。ウェット成膜法を用いる場合、一般には、水に分散されたポリチオフェンの誘導体が用いられる。一方、ドライ成膜法を用いる場合、正孔輸送能力を有した有機材料や金属酸化物などの無機物が、蒸着法やスパッタリング法を用いて成膜される。ドライ成膜法で形成したドライ成膜の場合は、比較的簡便に且つ均一に全面コーティングが可能である。

次に電極から正孔注入層に注入された正孔の発光層へのスムーズな注入と、後に成膜する対向電極から注入される電子が正孔輸送層に流れ込まないように発光層界面でせき止める役割として、正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層が形成される。形成方法としては正孔注入層と同様である。
有機発光層を形成する方法についても同様に、ドライ成膜法とウェット成膜法の２種類がある。しかし、均一な成膜が容易なドライ成膜法である真空蒸着法を用いる場合、微細パターンのマスクを用いてパターニングする必要があり、大型基板や微細パターニングが非常に困難である。

そこで最近では高分子材料を溶剤に溶かして塗工液とし、これをウェット成膜法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。高分子材料の塗液を用いてウェット成膜法で有機発光層を含む発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する２層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分けることができる（特許文献１、２参照）。

電極の間には有機発光層以外にもキャリア注入層（キャリア輸送層とも呼ばれる。）が形成される。キャリア注入層とは電極から有機発光層へ電子を注入させる際に、電子の注入量を制御あるいは、もう一方の電極から有機発光層へ正孔が注入される際に、正孔の注入量を制御するのに用いられる層であって、電極と有機発光層との間に挿入される層を指す。キャリア注入層としての電子注入層は、キノリノール誘導体の金属錯体などの電子輸送性の有機物や、Ｃａ、Ｂａなどの仕事関数の比較的小さい例えばアルカリ金属などが用いられる。あるいはこれらの機能を持つ層を複数積層する場合もある。

一般的な有機ＥＬ素子は、図１に示すように、基板１０１上に第１電極１０２が形成され、その第１電極上に正孔注入層１０４（キャリア注入層）、正孔輸送層１０５（キャリア輸送層）、有機発光層１０６、第２電極１０７がこの順に積層された構成となっている。また、各画素（サブピクセル）を区分する隔壁１０３が設けられている。
このようなディスプレイパネルを所定の輝度で点灯させると、初めての点灯直後が時間に対する輝度低下の割合が最も大きいことから、ディスプレイの焼きつきを招くおそれがあるという問題があった。

これを解決する手段として、エージング法として所定の輝度で所定の時間発光させることによって、初期の輝度低下を起こした後のものを製品としていた。しかし、初期の輝度劣化を起こさせることは効率の低下を伴うことと等しく、ある程度劣化させた状態を製品の初期状態とするため、本来の素子の性能が生かしきれないという問題があった。
また有機電界発光素子を安定化させる方法として、階段状の波形で順電圧を駆動電圧の値まで印加することが提案されている（特許文献１参照）。

また、他の安定化方法として有機電界発光素子を５０℃以上有機化合物の融点以下で加熱処理することが提案されている（特許文献２参照）。

特開平４−１４７９４号公報 特開平５−１８２７６４号公報

しかし、特許文献１に記載の前記安定化方法では、エージング工程後も１時間後の輝度が初期輝度の８０％程度であって輝度低下が大きく、安定化が不十分である。
また、特許文献２に記載の前記安定化方法では、輝度の半減時間は１８〜２５時間と大きな改善はない。
このように、従来の有機ＥＬ素子の製造方法においては、点灯直後から時間に対する輝度低下の割合が大きいため、ディスプレイの焼きつきを招くおそれがあるという問題があった。

本発明では、前記課題に着目したもので、上述のような初期の寿命劣化を抑制することが可能な有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、基板上に少なくとも第１電極、第１電極に対向する第２電極、及び前記第１電極と第２電極の間に配置される発光媒体層を形成し、前記発光媒体層は、有機発光層と、前記有機発光層に第１電極側で接触するキャリア輸送層とを少なくとも備える有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法であって、
前記発光媒体層を形成する前に、前記基板上に形成した前記キャリア輸送層の表面に対し光照射を行うことを特徴とするものである。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、前記照射する光は、前記キャリア輸送層が吸収可能な波長が含まれていることを特徴とするものである。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、 前記照射する光は、２００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長成分を含む光であることを特徴とするものである。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、前記光照射する前記キャリア輸送層の上に対向するように形成される有機発光層の発光色に応じて、照射する光の波長分布を変えることを特徴とするものである。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した構成に対し、前記有機発光層を、ウェット成膜法を用いて形成することを特徴とするものである。

本発明では、有機発光層と接するキャリア輸送層を成膜後に表面処理を施すことで、初期の寿命劣化を抑制する。
すなわち、本発明により、有機発光層と接触し且つ有機発光層よりも第１電極側に配置されるキャリア輸送層に光照射を行うことで、初期輝度劣化の要因の一つであるキャリア輸送層の発光に寄与する成分を光劣化させることができる。その結果、前記キャリア輸送層自身からの発光や、近接膜分子とのエキサイプレックスの形成などによる寿命の短い発光成分を取り除くことができることで、製造した有機ＥＬディスプレイパネルを使用した有機ＥＬディスプレイ装置における、初期の輝度劣化を抑制させることができる。つまり、効率の低下を抑えたディスプレイパネルのエージング効果が得ることができる。

有機ＥＬ素子の一例を説明する断面図である。 ＴＦＴ付き基板の説を説明する断面図である。 有機ＥＬ素子の一例を説明する断面図である。 実施例１において用いた正孔輸送層材料の化学構造式を示す図である。 実施例２において用いた正孔輸送層材料の化学構造式を示す図である。 凸版印刷装置の概略図である。

次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の有機ＥＬ素子は、図１に示すように、基板１０１上に形成された第１電極１０２と、第１電極１０２と対向するように形成された第２電極１０７と、第１電極１０２と第２電極１０７との間に形成された発光媒体層１０８とを有する。発光媒体層１０８は、発光に寄与する有機発光層１０６と、電子あるいは正孔からなるキャリアを注入するキャリア注入層１０４と、キャリア注入層からキャリアを有機発光層１０６へ輸送するためのキャリア輸送層１０５と、を少なくとも備える。発光媒体層１０８はまた、陰極と有機発光層１０６の間に電子注入層や正孔ブロック層（正孔輸送層）を、陽極と有機発光層１０６の間に正孔注入層や電子ブロック層（正孔輸送層）等を必要に応じて積層した構造となっている。図１のキャリア輸送層１０５は、正孔輸送層である。正孔輸送層を設けない場合には、キャリア注入層１０４が、有機発光層１０６に接触するキャリア輸送層となる。

さらに、前記有機ＥＬ素子は、各有機発光層１０６を区画する隔壁１０３を有する。このような有機ＥＬ素子を画素（サブピクセル）として配列することにより、画像表示装置とすることができる。各画素を構成する有機発光層１０６を例えばＲＧＢの３色に塗り分けることで、フルカラーのディスプレイパネルを作製することができる。

以下、本実施形態の構成について詳細に説明する。
本実施形態の有機ＥＬ表示装置の説明をするための例として、第１電極１０２を陽極、第２電極１０７を陰極としたアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置について述べる。この場合には、第１電極１０２は画素ごとに隔壁１０３で区画された画素電極として形成され、第２電極１０７は対向電極となる。また、キャリア注入層１０４は正孔輸送性の正孔注入層となる。もっとも、第１電極１０２側を陽極とした逆構造の有機ＥＬ素子としてもよい。この場合にはキャリア注入層は電子輸送性の電子注入層となる。

＜基板＞
図２に本実施形態で適用可能な隔壁１０３付きＴＦＴ基板１０１の例を示した。
本実施形態のアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置に用いる基板１０１（バックプレーン）３０８には、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）と有機ＥＬ表示装置の下部電極（画素電極）とが設けられており、かつ、ＴＦＴと下部電極とが電気的に接続している。

ＴＦＴや、その上方に構成されるアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ表示装置は、基板本体である支持体１０１Ａに支持される。支持体１０１Ａとしては、機械的強度、絶縁性を有し寸法安定性に優れた支持体１０１Ａであれば如何なる材料も使用することができる。例えば、支持体１０１Ａとして、ガラスや石英、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。有機ＥＬ素子における光取り出しをどちらの面から行うかに応じて、支持体１０１Ａの透光性を選択すればよい。これらの材料からなる支持体１０１Ａは、有機ＥＬ表示装置内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、発光媒体層１０８への水分の侵入を避けるために、支持体１０１Ａにおける含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。

支持体１０１Ａ上に設ける薄膜トランジスタは、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。

活性層３１１は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層３１１は、例えば、次のような方法によって形成される。

（ａ）アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方法；ＳｉＨ₄ガスを用いてＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法。

（ｂ）Ｓｉ₂Ｈ₆ガスを用いてＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ₄ガスを用いてＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）。

（ｃ）減圧ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ＋ポリシリコンのゲート電極８を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）
ゲート絶縁膜３０９としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ₂や、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ₂等を用いることができる。

ゲート電極３１４としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができる。ゲート電極３１４の材料は、例えば、アルミ、銅等の金属；チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属；ポリシリコン；高融点金属のシリサイド；ポリサイド；等が挙げられる。
薄膜トランジスタは、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が３つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、１つの画素中に２つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。

本実施形態のディスプレイパネルは、薄膜トランジスタが有機ＥＬ表示装置のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極３１０と有機ＥＬ表示装置の画素電極が電気的に接続されている。

＜画素電極＞
基板１０１の上に画素電極１０２を成膜し、必要に応じてパターニングをおこなう。本実施形態では、画素電極は隔壁１０３によって区画されることで、各画素に対応した画素電極となる。

画素電極の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。画素電極を陽極とする場合にはＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、画素電極の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。

画素電極の形成方法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。画素電極のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板１０１としてＴＦＴを形成した基板を用いる場合は、下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。

＜キャリア注入層＞
本実施形態のキャリア注入層１０４は、画素電極を覆うようにパターンあるいは基板１０１上の全面に成膜される。

キャリア注入層１０４を形成する正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）などが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成される。

また正孔輸送材料として無機材料を用いる場合、無機材料としては、Ｃｕ₂Ｏ，Ｃｒ₂Ｏ₃，Ｍｎ₂Ｏ₃，ＦｅＯｘ（ｘ：〜０．１），ＮｉＯ，ＣｏＯ，Ｐｒ₂Ｏ₃，Ａｇ₂Ｏ，ＭｏＯ₂，Ｂｉ₂Ｏ₃、ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，ＳｎＯ₂，ＴｈＯ₂，Ｖ₂Ｏ₅，Ｎｂ₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，ＭｏＯ₃，ＷＯ₃，ＭｎＯ₂等の遷移金属酸化物およびこれらの窒化物、硫化物を一種以上含んだ無機化合物を用いることができる。ただし材料はこれらに限定されるものではない。無機材料は耐熱性および電気化学的安定性に優れている材料が多いため好ましい。これらは単層もしくは複数の層の積層構造、又は混合層として形成することができる。好ましい膜厚は５ｎｍ以上であり、より好ましくは１５ｎｍ程度以上である。正孔輸送層の形成法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などのドライ成膜法や、スピンコート法、ゾルゲル法、などのウェット成膜法など既存の成膜法を用いることができるが本発明ではこれらに限定されず、一般的な成膜法を用いることができる。

＜隔壁＞
本実施形態の隔壁１０３は、画素に対応した発光領域を区画するように形成する。隔壁１０３は、画素電極１０２の端部（周縁）を覆うように形成するのが好ましい。一般的にアクティブマトリクス駆動型の表示装置は各画素（サブピクセル）に対して画素電極１０２が形成され、それぞれの画素ができるだけ広い面積を占有しようとする。このため、画素電極の端部を覆うように形成される隔壁１０３の最も好ましい形状は、各画素電極を最短距離で区切る格子状を基本とする。

隔壁１０３の形成方法としては、従来と同様、基体上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与することもできる。

隔壁１０３の好ましい高さは０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、より好ましくは０．５μｍ以上２μｍ以下である。

＜キャリア輸送層＞
キャリア注入層形成後、キャリア輸送層を形成することができる。
キャリア輸送層としての正孔輸送層に用いる材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリアリーレン誘導体、アリールアミン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体などの、芳香族アミンを含むポリマーなどが挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、スピンコーター等を用いた各種塗布方法や凸版印刷方法を用いて形成される。

＜キャリア輸送層表面処理＞
キャリア輸送層としの正孔輸送層の形成後、図２に示すように、正孔輸送層表面に光照射１０９することで酸化反応をおこし蛍光量子収率の低下を引き起こさせる。
照射する光の波長分布としては、選択された正孔輸送層材料が吸収しうる光の波長以下であれば酸化反応を起こさせることが可能である。その吸収しうる光の波長としては、２００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長の光の成分が含まれている光が望ましい。

前記光照射は正孔輸送層を設けない構造の場合でも適用可能である。この場合、有機発光層１０６と接するキャリア輸送層は正孔注入層１０４（キャリア注入層）となり、その正孔注入層に対する光照射により、同様の効果を得ることができる。

光照射方法としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライド、ハロゲンランプ、レーザー照射など２００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長成分が含まれていれば、特に限定されることはない。

上述のように、有機発光層１０６と界面を形成するキャリア輸送層の表面に光照射することによって、キャリア輸送層（本実施形態では正孔輸送層）自身からの発光や、近接膜分子とのエキサイプレックスの形成などによる寿命の短い発光成分を取り除くことができる。これによって、ＥＬディスプレイの初期の輝度劣化を抑制させることができ、効率を下げることのないディスプレイパネルのエージング効果が得ることができる。

光照射する波長（平均波長）は、各画素の発光色、すなわち形成する有機発光層１０６に応じて異ならせても良い。光照射の波長が吸収波長領域に含まれるようにすることにより、エージング効果がより効果的になる。照射する光の照射量は、照射対象の材料によって異なるが、照射開始直後の膜からのフォトルミネセンス発光強度に基づき照射量を決定することが好ましい。

＜有機発光層＞
キャリア輸送層としての正孔輸送層１０５を形成、及び光照射の処理をした後に、有機発光層１０６を形成する。有機発光層１０６は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層１０６から放出される表示光が単色の場合、正孔輸送層１０５を被覆するように形成するが、多色の表示光を得るには必要に応じてパターニングを行うことで好適に用いることができる。

有機発光層１０６を形成する有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されるわけではない。

これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。

上述した高分子材料に加え、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラ−トシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。

有機発光層１０６の形成法としては、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などのドライ成膜法や、インクジェット印刷法、凸版印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などのウェット成膜法など既存の成膜法を用いることができるが、本実施形態はこれらに限定されるわけではない。

＜発光媒体層の形成方法＞
塗布法で発光媒体層１０８を形成する場合、下記のような凸版印刷法を用いることができる。特に有機発光材料を溶媒に溶解または安定に分散させた有機発光インキを用いて有機発光層１０６を各発光色に塗り分ける場合には、隔壁１０３間にインキを転写してパターニングできる凸版印刷法が好適である。

図４に凸版印刷装置６００の概略図を示す。この凸版印刷装置６００は、有機発光材料からなる有機発光インキを、画素電極、正孔注入層、正孔輸送層が形成された被印刷基板１０１６０２上にパターン印刷する際に使用されるものである。

本凸版印刷装置６００は、インクタンク６０３と、インキチャンバー６０４と、アニロックスロール６０５と、凸部が設けられた版６０７がマウントされた版銅６０８と、を備える。インクタンク６０３には、溶剤で希釈された有機発光インキが収容されている。そして有機発光インキが、インクタンク６０３からインキチャンバー６０４に送り込まれるようになっている。アニロックスロール６０５は、インキチャンバー６０４のインキ供給部に接し且つ回転可能に支持されている。

そして、アニロックスロール６０５の回転に伴い、アニロックスロール表面に供給された有機発光インキのインキ層６０９は均一な膜厚に形成される。このインキ層６０９のインキは、アニロックスロール６０５に近接して回転駆動される版胴６０８にマウントされた版６０７の凸部に転移される。一方、ステージ６０１には、被印刷基板１０１６０２が設置され、版６０７の凸部にあるインキが被印刷基板１０１６０２に対して印刷される。そして、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板１０１上に有機発光層１０６が形成される。図４中、符号６０６はドクタを示す。

他の発光媒体層１０８をインキ化して塗工する場合についても同様に前記凸版印刷装置６００を使用した形成法を用いて形成することができる。

＜電子注入層＞
有機発光層１０６を形成した後に、第２電極としての対向電極１０７を形成する前に、有機発光層１０６の上に、不図示の正孔ブロック層や電子注入層等を形成しても良い。これらの機能層は、有機ＥＬディスプレイパネルの大きさ等から任意に選択することができる。

正孔ブロック層および電子注入層に用いる材料としては、一般に電子輸送材料として用いられているものであれば良く、トリアゾール系、オキサゾール系、オキサジアゾール系、シロール系、ボロン系等の低分子系材料、フッ化リチウムや酸化リチウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩や酸化物等を用いて真空蒸着法による成膜が可能である。また、これらの電子輸送性材料およびこれら電子輸送材料をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に溶解させトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて電子注入塗布液とし、印刷法により成膜できる。

＜対向電極（第１電極）＞
次に、対向電極１０７を形成する。対向電極を陰極とする場合には、有機発光層１０６への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ，Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体層１０８と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。

対向電極１０７の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。

＜封止体＞
有機ＥＬ表示装置としては電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため、通常は外部と遮断するための封止体（不図示）を設ける。封止体は、例えば封止材上に樹脂層を設けて作製することができる。

封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０^-6ｇ／ｍ²／ｄａｙ以下であることが好ましい。

樹脂層の材料の一例として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ表示装置の大きさや形状により任意に決定されるが、５μｍ以上５００μｍが望ましい。なお、ここでは封止材上に樹脂層として形成したが直接有機ＥＬ表示装置側に形成することもできる。

有機ＥＬ表示装置と封止体との貼り合わせは、封止室で行う。封止体を、封止材と樹脂層の２層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。

［実施例１］
以下、本発明の実施例について説明する。
基板１０１として、支持体１０１Ａ上に設けられたスイッチング素子として機能する薄膜トランジスタと、その上方に形成された画素電極とを備えたアクティブマトリクス基板１０１を用いた。基板１０１のサイズは２００ｍｍ×２００ｍｍでその中に対角５インチ、画素数は３２０×２４０のディスプレイが中央に配置されている。基板１０１の端部に取出し電極とコンタクト部が形成されている。

この基板１０１上に設けられている画素電極の端部を被覆し且つ画素を区画するような形状で隔壁１０３を形成した。隔壁１０３の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコーターにて基板１０１全面に厚み２μｍで形成した後、フォトリソグラフィーによって幅４０μｍの隔壁１０３を形成した。これによりサブピクセル数９６０×２４０ドット、０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍピッチ画素領域が区画された。

その後、モリブデンターゲットが設置されているスパッタリング成膜装置に基板１０１を設置し、取り出し電極やコンタクト部に成膜されないように、表示領域上に第１キャリア注入層をパターン成膜した。このときのスパッタ条件は圧力１Ｐａ、電力１ｋＷで酸素のアルゴンガスに対する流量比が３０％であった。膜厚を５０ｎｍとした。

次に、正孔輸送をもつ正孔輸送層材料として、図５に示す化学式からなるＦ８を濃度１％になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用いて、基板１０１上に正孔輸送層を凸版印刷法で成膜した。すなわち、基板１０１を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた画素電極の真上に、そのラインパターンに合わせて正孔輸送層を凸版印刷法で成膜した。このとき１００線／インチのアニロックスロールおよびピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の正孔輸送層層の膜厚は２０ｎｍとなった。乾燥後、高圧水銀ランプにて３６５ｎｍの波長の紫外線を正孔輸送層材料の成膜した側から積算光量１Ｊを照射し、蛍光量子収率の低下を引き起こさせることによりエージングを完了した。

次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度１％になるようにトルエンに溶解させたインキを用い、この基板１０１を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた画素電極の真上にそのラインパターンに合わせて有機発光層１０６を凸版印刷法で印刷を行った。このとき１５０線／インチのアニロックスロールおよびピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の有機発光層１０６の膜厚は８０ｎｍとなった。この工程を計３回繰り返し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光色に対応する有機発光層１０６を各画素に形成した。

その後、電子注入層として真空蒸着法でカルシウムを厚み１０ｎｍ成膜し、その後対向電極としてアルミニウム膜１５０ｎｍ成膜した。
その後、封止材としてガラス板を発光領域全てをカバーするように載せ、約９０℃で１時間接着剤を熱硬化して封止を行った。こうして得られたアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレイパネルに電源、信号と供給源を接続しパネルを点灯させた。初期輝度を２００ｃｄ／ｍ²になるように電流量を調整し、輝度の変化を測定したところ約５０ｈで初期輝度の９５％である１９０ｃｄ／ｍ²になった。

［実施例２］
実施例１と同様の基板１０１を用い、基板１０１上に設けられている画素電極の端部を被覆し画素を区画するような形状で隔壁１０３を形成した。隔壁１０３の形成は、日本ゼオン社製ポジレジストＺＷＤ６２１６−６をスピンコーターにて基板１０１全面に厚み２μｍで形成した後、フォトリソグラフィーによって幅４０μｍの隔壁１０３を形成した。これによりサブピクセル数９６０×２４０ドット、０．１２ｍｍ×０．３６ｍｍピッチ画素領域が区画された。

その後、モリブデンターゲットが設置されているスパッタリング成膜装置に設置し、取り出し電極やコンタクト部に成膜されないように、表示領域上に第１キャリア注入層をパターン成膜した。このときのスパッタ条件は、圧力１Ｐａ、電力１ｋＷで酸素のアルゴンガスに対する流量比が３０％であった。膜厚を５０ｎｍとした。

次に、正孔輸送をもつ正孔輸送層材料として図６に示す化学式からなるＴＦＢを濃度１％になるようにアニソールに溶解させたインキを用い、正孔輸送層を凸版印刷法で成膜した。すなわち、基板１０１を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた画素電極の真上にそのラインパターンに合わせて正孔輸送層を凸版印刷法で成膜した。このとき１００線／インチのアニロックスロールおよびピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の正孔輸送層層の膜厚は２０ｎｍとなった。乾燥後、メタルハライドランプにて３６５ｎｍの波長の紫外線を正孔輸送層材料の成膜した側から積算光量１．５Ｊを照射し、蛍光量子収率の低下を引き起こさせることによりエージングを完了した。

次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度１％になるようにトルエンに溶解させたインキを用い、有機発光層１０６を凸版印刷法で形成した。すなわち、基板１０１を印刷機にセッティングし、絶縁層に挟まれた画素電極の真上にそのラインパターンに合わせて有機発光層１０６を凸版印刷法で印刷を行った。このとき１５０線／インチのアニロックスロールおよびピクセルのピッチに対応する感光性樹脂版を使用した。印刷、乾燥後の有機発光層１０６の膜厚は８０ｎｍとなった。この工程を計３回繰り返し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の発光色に対応する有機発光層１０６を各画素に形成した。

その後、電子注入層として真空蒸着法でカルシウムを厚み１０ｎｍ成膜し、その後対向電極としてアルミニウム膜１５０ｎｍ成膜した。
その後、封止材としてガラス板を発光領域全てをカバーするように載せ、約９０℃で１時間接着剤を熱硬化して封止を行った。こうして得られたアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレイパネルを駆動させるために、実施例１と同様に電源、信号を供給源を接続しパネルを点灯させた。実施例１と同様に初期輝度を２００ｃｄ／ｍ²になるように電流量を調整し、輝度の変化を測定したところ約６４ｈで初期輝度の９５％である１９０ｃｄ／ｍ²になった。

［比較例］
実施例１と同じ基板１０１を用いて同様の条件で正孔輸送層層まで成膜・乾燥を行い、本実施形態に係る光照射処理を施すことなく、有機発光層成膜以降のプロセスを行い有機ＥＬディスプレイパネルを作製した。

その後、こうして得られたアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレイパネルに電源、信号と供給源を接続しパネルを点灯させた。初期輝度を２００ｃｄ／ｍ²になるように電流量を調整し、輝度の変化を測定したところ約２ｈで初期輝度の９５％である１９０ｃｄ／ｍ²になった。

前記の実施例１、２と比較例のディスプレイパネルの初期輝度から９５％の輝度になるまでの時間を比較すると実施例１：実施例２：比較例＝２５：３２：１であり、正孔輸送層材料の蛍光量子収率を落とす処理を施すことで、長寿命化が達成できた。

１０１ 基板
１０１Ａ 支持体
１０２ 第１電極（画素電極）
１０３ 隔壁１０３
１０４ 正孔注入層（キャリア注入層）
１０５ 正孔輸送層（キャリア輸送層）
１０６ 有機発光層
１０７ 第２電極（対向電極）
１０８ 発光媒体層
１０９ 光照射
６００ 凸版印刷装置

Claims (5)

1. 基板上に少なくとも第１電極、第１電極に対向する第２電極、及び前記第１電極と第２電極の間に配置される発光媒体層を形成し、前記発光媒体層は、有機発光層と、前記有機発光層に第１電極側で接触するキャリア輸送層とを少なくとも備える有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記発光媒体層を形成する前に、前記基板上に形成した前記キャリア輸送層の表面に対し光照射を行うことを特徴とする有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
2. 前記照射する光は、前記キャリア輸送層が吸収可能な波長が含まれていることを特徴とする請求項１に記載した有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
3. 前記照射する光は、２００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長成分を含む光であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
4. 前記光照射する前記キャリア輸送層の上に形成される有機発光層の発光色に応じて、照射する光の波長分布を変えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。
5. 前記有機発光層を、ウェット成膜法を用いて形成することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載した有機ＥＬディスプレイパネルの製造方法。

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