JP2011243337A - 有機ｅｌ装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】発光色度を改善することが可能な有機ＥＬ装置の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に前記画素電極を形成し、ドーパント材料及びホスト材料からなる混合材料を供給し、混合材料を、ドーパント材料及び前記ホスト材料の昇華温度のうちいずれか高い方の温度以上で加熱することで発光層を形成し、発光層上に対向電極を形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】基板上に前記画素電極を形成し、ドーパント材料及びホスト材料からなる混合材料を供給し、混合材料を、ドーパント材料及び前記ホスト材料の昇華温度のうちいずれか高い方の温度以上で加熱することで発光層を形成し、発光層上に対向電極を形成する。
【選択図】 図１
Description
本発明の実施形態は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）装置の製造方法に関する。
近年、自発光型で、高速応答、広視野角、高コントラストの特徴を有し、かつ、更に薄型軽量化が可能な有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いた表示装置の開発が盛んに行われている。
この有機ＥＬ素子は、正孔注入電極（陽極）から正孔を注入するとともに、電子注入電極（陰極）から電子を注入し、発光層で正孔と電子とを再結合させて発光を得るものである。フルカラー表示を得るためには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ発光する画素を構成する必要がある。赤、緑、青の各画素を構成する有機ＥＬ素子の発光層には、赤色、緑色、青色といったそれぞれ異なる発光スペクトルで発光する発光材料を塗り分ける必要がある。このような発光材料を塗り分ける方法として、真空蒸着法がある。このような真空蒸着法によって低分子系の有機ＥＬ材料を成膜する場合、各色の画素毎に開口した金属性のファインマスクを用いてそれぞれ独立にマスク蒸着する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
本発明の実施形態は、発光色度を改善することが可能な有機ＥＬ装置の製造方法を提供することにある。
本発明の実施形態は、基板上に形成された画素電極と、前記画素電極上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された対向電極と、を備える有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記基板上に前記画素電極を形成し、ドーパント材料及びホスト材料からなる混合材料を供給し、前記混合材料を、前記ドーパント材料及び前記ホスト材料の昇華温度のうちいずれか高い方の温度以上で加熱することで前記発光層を形成し、前記発光層上に前記対向電極を形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することで上記課題を解決する。
以下、本発明の一態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本実施形態における有機ＥＬ装置の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの構成を模式的に示す図である。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、画素電極ＰＥ、画素電極ＰＥの上に配置されたホール輸送層ＨＴＬ、ホール輸送層ＨＴＬの上に配置された発光層ＥＭＬ、発光層ＥＭＬの上に配置された電子輸送層ＥＴＬ、電子輸送層ＥＴＬの上に配置された対向電極ＣＥなどを備えて構成されている。
画素電極ＰＥは、例えば陽極に相当する。このような画素電極ＰＥの構造については、特に制限はなく、反射層単層構造、透過層単層構造、あるいは、反射層の上に透過層が積層された２層構造であっても良いし、さらには、３層以上の積層構造であっても良い。反射層は、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）などの光反射性を有する導電材料によって形成可能である。透過層は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する酸化物導電材料などの導電材料によって形成可能である。
ホール輸送層ＨＴＬ、発光層ＥＭＬ、及び、電子輸送層ＥＴＬは、有機材料を用いて形成されている。発光層ＥＭＬは、複数の有機材料を混合した混合材料を用いて形成されている。このような発光層ＥＭＬは、例えば、ドーパント材料及びホスト材料を含んでいる。なお、発光層ＥＭＬは、蛍光材料によって形成されていても良いし、燐光材料によって形成されていても良い。
対向電極ＣＥは、例えば、陰極に相当する。このような対向電極ＣＥの構造については、特に制限はなく、透過層単層構造、半透過層単層構造、半透過層及び透過層が積層された２層構造、あるいは反射層単層構造であっても良い。半透過層は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）・銀（Ａｇ）などの導電材料、反射層単層構造は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）などの導電材料によって形成されている。
なお、画素電極ＰＥとホール輸送層ＨＴＬとの間にホール注入層を追加しても良いし、電子輸送層ＥＴＬと対向電極ＣＥとの間に電子注入層を追加しても良いし、さらに他の層を追加しても良い。
次に、上述した有機ＥＬ装置を製造するための製造装置について説明する。ここでは、特に、発光層ＥＭＬを製造するための製造装置について説明する。
図２は、有機ＥＬ装置の製造装置１の構成を概略的に示す図である。
すなわち、製造装置１は、チャンバ２、チャンバ２の内部に処理基板ＳＵＢを取り付けるホルダー３、発光層ＥＭＬを形成するための混合材料を供給する材料供給部４、材料供給部４から供給された混合材料を加熱する図示しないヒータなどを備えた加熱室５、材料供給部４と加熱室５との間に設けられたシャッター６、加熱室５と処理基板ＳＵＢとの間に設けられたバルブ７などを備えて構成されている。シャッター６は、材料供給部４から加熱室５への混合材料の供給及び供給停止を制御する。バルブ７は、加熱室５と処理基板ＳＵＢとの間の流路８の閉鎖及び開放を制御する。
このような製造装置１においては、材料供給部４から加熱室５に供給された混合材料が加熱され、混合材料を昇華させ、昇華した混合材料を処理基板ＳＵＢの表面に蒸着させる。なお、処理基板ＳＵＢは、画素電極ＰＥ及びホール輸送層ＨＴＬが形成済みであり、ホール輸送層ＨＴＬが形成された面を、昇華した混合材料が供給される側に向けて取り付けられる。つまり、ホール輸送層ＨＴＬが形成された面は、処理基板ＳＵＢの表面に相当し、昇華した混合材料が蒸着される画素電極ＰＥの上方の面に相当する。
次に、上記した製造装置１における第１の有機ＥＬ装置の製造方法について説明する。
なお、以下に説明する例では、材料供給部４には、ドーパント材料及びホスト材料を含む混合材料が収容されており、ホスト材料が昇華する温度は、ドーパント材料が昇華する温度よりも高い。本実施形態においては、有機材料が昇華する温度を、以下「昇華温度」と称する。例えば、ドーパント材料の昇華温度が２５０℃であるのに対して、ホスト材料の昇華温度は３００℃である。
まず、画素電極ＰＥ及びホール輸送層ＨＴＬを形成済みの処理基板ＳＵＢをチャンバ２の内部のホルダー３に取り付ける。その後、シャッター６が開放され、材料供給部４から加熱室５に混合材料が供給される。加熱室５では、混合材料に含まれる有機材料のそれぞれの昇華温度のうち、最も高い昇華温度以上の温度で混合材料を加熱する。つまり、本実施の形態の場合、加熱室５における加熱温度は３００℃以上に設定される。このような混合材料の加熱により、ホスト材料及びドーパント材料が昇華し、開放された流路８を介して昇華した混合材料が処理基板ＳＵＢに向けて供給される。処理基板ＳＵＢの表面には、昇華した混合材料が蒸着される。これにより、発光層ＥＭＬが形成される。
その後、発光層ＥＭＬの上に電子輸送層ＥＴＬなどが形成された後、電子輸送層ＥＴＬの上に対向電極ＣＥが形成される。
本実施の形態によれば、混合材料に含まれるホスト材料よりもドーパント材料の方が早く昇華されるため、ホール輸送層ＨＴＬ側にドーパント濃度を濃くすることが可能となる。このため、ホール輸送層ＨＴＬ側に発光位置を設計した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤでは、効率的に発光が生じ、発光色度を改善することが可能となる。
以下に、本実施の形態で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの発光色度について説明する。
ここでは、昇華温度が２５０℃であるドーパント材料及び昇華温度が３００℃であるホスト材料を混合した混合材料を加熱室５に供給し、加熱室５で昇華した混合材料によって発光層ＥＭＬを形成した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤについて、発光色度を測定した。なお、ドーパント材料としては、発光色が主として赤色波長である材料を適用した。
昇華温度が３５０℃であるドーパント材料及び昇華温度が３００℃であるホスト材料を混合した混合材料を用いて作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの色度Ｒｘ＝０．６６に対し、昇華温度が２５０℃であるドーパント材料及び昇華温度が３００℃であるホスト材料を混合した混合材料を用いて作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの色度Ｒｘ＝０．６７が得られた。このように、本実施の形態で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの方が、赤色として所望の色度が得られることが確認された。
なお、本実施形態において、主波長が５９５ｎｍ乃至８００ｎｍの範囲を第１波長範囲と定義し、この第１波長範囲内にある色を赤色とする。また、主波長が４９０ｎｍより長く且つ５９５ｎｍよりも短い範囲を第２波長範囲と定義し、この第２波長範囲内にある色を緑色とする。さらに、主波長が４００ｎｍ乃至４９０ｎｍの範囲を第３波長範囲と定義し、この第３波長範囲内にある色を青色とする。
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本実施形態は、有機ＥＬ装置として、有機ＥＬ表示装置、有機ＥＬ照明や有機ＥＬプリンターヘッドなどに利用可能である。
また、本実施形態は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤが反射層を含むトップエミッションタイプであっても良いし、反射層を含まないボトムエミッションタイプであっても良い。
さらに、本実施形態では、混合材料がホスト材料とドーパント材料を混合した材料である場合について説明したが、２種類以上のドーパント材料を混合した材料であっても良い。
また、本実施の形態は、発光色が主として赤色波長である材料を適用した場合について説明したが、他の色、例えば発光色が主として緑色波長である材料を適用した場合や、発光色が主として青色波長である材料を適用した場合であっても良い。
ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子
ＰＥ…画素電極
ＥＭＬ…発光層
ＣＥ…対向電極
１…製造装置
２…チャンバ
３…ホルダー
４…材料供給部
５…加熱室
６…シャッター
７…バルブ
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Claims (3)
- 基板上に形成された画素電極と、前記画素電極上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された対向電極と、を備える有機ＥＬ表示装置の製造方法において、
前記基板上に前記画素電極を形成し、
ドーパント材料及びホスト材料からなる混合材料を供給し、
前記混合材料を、前記ドーパント材料及び前記ホスト材料の昇華温度のうちいずれか高い方の温度以上で加熱することで前記発光層を形成し、
前記発光層上に前記対向電極を形成することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。 - 前記ドーパント材料の昇華温度は２５０℃であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
- 前記ホスト材料の昇華温度は３００℃であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2010112795A JP2011243337A (ja) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | 有機ｅｌ装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2010112795A Pending JP2011243337A (ja) | 2010-05-17 | 2010-05-17 | 有機ｅｌ装置の製造方法 |
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| JP (1) | JP2011243337A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10297795B2 (en) | 2017-04-05 | 2019-05-21 | Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd | Treatment method of emitting layer raw material in OLED and application |
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2010
- 2010-05-17 JP JP2010112795A patent/JP2011243337A/ja active Pending
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