JPH11214157A - 多色発光有機elパネルおよびその製造方法 - Google Patents
多色発光有機elパネルおよびその製造方法Info
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Abstract
を防止し、パネルのショート、電流リークの問題がな
く、パネル内で偏った輝度劣化やダークスポットの発生
のない多色発光有機ELパネルおよびその製造方法を提
供することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも一方が透明または半透明の対
向する電極間に、各色に対応して異なる波長を発光する
有機発光層、および電子輸送層を有する多色発光有機E
Lパネルにおいて、前記有機発光層または電子輸送層の
少なくとも一方が、隣接する画素間で隙間なく形成され
ていることを特徴とする多色発光有機ELパネル。
Description
関し、特に各色ごとに独立して異なる波長の光を発光す
る多色発光有機ELパネルおよびその製造方法に関す
る。
光を発光する3色独立発光方式を用いたカラー有機EL
パネルの製造方法として、特開平5−25859号公報
(米国特許5294869)には、ガラス基板にITO
等で透明電極パターンを形成し、次に絶縁材料で作られ
たシャドウマスクを基板上に配設し、各有機層を成膜す
る方法が記載されている。
示すように各色に対応する有機層を蒸着によって形成す
る際に、蒸着源からの蒸気流に対して、高さの異なる壁
21a、21bを用いて基板との角度関係を制御するこ
とによりパターン化する、いわゆる斜方蒸着法が用いら
れている。最後にITO膜22と直交するように、電極
金属を蒸着して陰極を形成し、有機ELパネルを作製し
ている。しかし、この方法では、蒸着源と基板及び壁の
配置、位置合わせが非常に困難であり、また、各色有機
層の膜厚にムラができやすく、RGB有機層間の色分離
が不明確になる。また、発光しない隙間(スペース)が
大きくなる等の問題が生じやすい。さらに、蒸着源との
幾何的角度が重要となるため、大きなパネルを作製する
場合、パネル中央部と端部で角度が異なり、各ドットの
大きさが不均一となる。
は、RGB3色各有機発光層を蒸着により形成する際
に、有機発光層および電子輸送層を発光部より少し大き
い程度に形成していたため、色の異なる画素間(スペー
ス部10)に有機発光層が存在しない隙間が生じてい
た。この表面に陰極材料を蒸着すると、図7に示すよう
に各画素間のスペース部の隙間にも陰極が成膜されるた
め、スペース部10で陰極−陽極の距離が短くなり、こ
の部分で電界集中が起きたり、不均一電界が生じる。そ
のため、パネルをドットマトリックス構造としたとき、
画素のリーク電流やショートがランダムに発生しやすい
という問題があった。また、電界集中のために駆動時の
ジュール熱による発熱の偏りが生じて、パネル内で偏っ
た輝度劣化やダークスポットが発生することがあった。
従来の問題点に鑑みてなされたものであり、電界集中お
よび不均一電界の発生を防止し、パネルのショート、電
流リークの問題がなく、パネル内で偏った輝度劣化やダ
ークスポットの発生のない多色発光有機ELパネルおよ
びその製造方法を提供することを目的とする。
方が透明または半透明の対向する電極間に、各色に対応
して異なる波長を発光する有機発光層、および電子輸送
層を有する多色発光有機ELパネルにおいて、前記有機
発光層または電子輸送層の少なくとも一方が、隣接する
画素間で隙間なく形成されていることを特徴とする多色
発光有機ELパネルに関する。
応する有機発光層を形成する工程と、形成した有機発光
層上に電子輸送層を形成する工程とを有する多色発光有
機ELパネルの製造方法において、前記電子輸送層を一
様に形成することを特徴とする多色発光有機ELパネル
の製造方法に関する。
応する有機発光層を形成する工程と、形成した有機発光
層上に電子輸送層を形成する工程とを有する多色発光有
機ELパネルの製造方法において、前記有機発光層また
は電子輸送層の少なくとも一方を、隣接画素間で接触す
るか、または重なり合うように形成することを特徴とす
る多色発光有機ELパネルの製造方法に関する。
では、有機発光層または電子輸送層の少なくとも一方
が、隣接する画素間で隙間なく形成されているので、陰
極材料が各画素間のスペース部に入り込むことがない。
そのため、陰極と陽極が極端に近接することがなく、電
界の集中および不均一電界の発生がない。従って、本発
明によれば、陽極と陰極の近接部によるパネルのショー
ト、リーク問題が改善され、パネル作製時の良品率を上
げることができる。また、電界集中が起きにくいため、
駆動時のジュール熱による発熱も偏りができず、パネル
内で偏った輝度劣化やダークスポットの発生を防ぐこと
ができる。
機発光層または電子輸送層の少なくとも一方が、隣接す
る画素間で隙間なく形成されていればよい。
は、ガラス基板1の上にITO2が各画素に対応して形
成され、その上に正孔注入・輸送層3が設けられ、さら
にその上に有機発光層4(この図ではドーパントが存在
する4aと存在しない4bに分けてある。)が有機発光
層同士が隣接するR、G、B画素間で互いに分離するよ
うに形成され、電子輸送層6が隣接する画素間で隙間を
生じないように形成され、隣接有機発光層の隙間に電子
輸送層6が充填されている。また、電子輸送層は一様な
膜として形成されている。
ことができるが、例えば、トリス(8―キノリノール)
アルミニウムに代表される8−ヒドロキシキノリン金属
錯体、1,4−ビス(2―メチルスチリル)ベンゼン等
のジスチリルベンゼン誘導体、ビススチリルアントラセ
ン誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体等のホスト
材料に、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(p
−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCMと
略記)(R)、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6
−〔2−(9−ユロリジル)エテニル〕−4H−チオピ
ラン(R)等ジシアノメチレンピラン色素、フェノキサ
ゾン誘導体(R)スクアリリウム色素(R)、キナクリ
ドン(G)2,9―ジメチルキナクリドン等キナクリド
ン誘導体(G)、3−(2−ベンゾチアゾリル)―7―
ジエチルアミノクマリン (クマリン540)等クマリ
ン誘導体(G)、ペリレン(B)、ジベンゾナフタセン
(B)、ベンゾピレン(B)等をドーピングして用いる
ことが好ましい。尚、()内のR、G、Bは発光色を示
す。
用いることができるが、例えば、トリス(8―キノリノ
ール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)マグネ
シウム等の8−ヒドロキシキノリン金属錯体、オキサジ
アゾール誘導体、ペリレン誘導体等が好ましい。
注入・輸送層を設けることが好ましいが、有機発光層が
正孔の輸送機能を有するのであれば、特に設けなくても
よい。また、正孔注入・輸送層は、正孔注入層と正孔輸
送層の2層で形成し、それぞれの層に注入層、輸送層と
しての機能の高い材料を用いるようにしてもよい。
用いることができるが、例えば、N,N’―ジフェニル
−N,N’―ジ(3―メチルフェニル)―1,1’―ビ
フェニル−4,4’―ジアミン(TPDと略記)、N,
N’―ジフェニル−N,N’―ビス(α―ナフチル)―
1,1’―ビフェニル−4,4’―ジアミン(α―NP
Dと略記)等のジアミン誘導体、4,4’,4”―トリ
ス(3―メチルフェニルフェニルアミノ)―トリフェニ
ルアミン等が好ましい。正孔注入層と正孔輸送層の2層
に分ける場合は、これらの中から注入層、輸送層として
の機能の高い材料を選んで用いることができる。
4に示すように有機発光層または電子輸送層の少なくと
も一方が、隣接画素間で接するように形成される。この
図のように、有機発光層と電子輸送層の両方が隣接画素
間で接するように形成されていてもよい。
くとも一方が、隣接画素境界で重なりあうようにしても
よい。この場合、発光部の上では重ならないようにする
ことが好ましい。
説明する。
して説明する。まず図3に示すように、透明基板として
厚さ1.1mmのガラス基板1に、スパッタによりIT
O膜2を厚さ20nmに形成し、リソグラフィーとウェ
ットエッチングにより陽極電極を形成した。シート抵抗
は15Ω/□で、配線ピッチ40μmのストライプ形状
とした。
輸送層として、α−NPD(N,N’―ジフェニル−
N,N’―ビス(α―ナフチル)―1,1’―ビフェニ
ル−4,4’―ジアミン:ジアミン誘導体)層13を5
0nmの膜厚で真空蒸着法によりベタ状に形成した。
示色の画素に対応するストライプ状の窓パターン(1ド
ット分幅80〜90μmの窓、2ドット+スペース分2
80μmのマスク部)をもつメタルマスク8を基板に、
ほぼ接して(50μm以下)配設した状態で、グリーン
の有機発光層14Gとしてアルミキノリン錯体(トリス
(8―キノリノール)アルミニウム:以下、Alq)を
ホストに、ドーパントとしてキナクリドン(ドーピング
濃度10wt%)を25nm共蒸着して、G画素の有機
発光層を形成した。
に対応する個所までメタルマスク8をスライドさせ、レ
ッドの有機発光層14Rとしてアルミキノリン錯体にド
ーパントとしてジシアノメチレンピラン(DCM、ドー
ピング濃度14wt%)を25nm共蒸着して、R画素
の有機発光層を形成した。
メタルマスク8をスライドさせ、ブルーの有機発光層1
4Bとしてアルミキノリン錯体とドーパントとしてペリ
レン(ドーピング濃度2wt%)を25nm共蒸着し
て、B画素の有機発光層を形成した。
した後、図3に示すように電子輸送層としてアルミキノ
リン錯体(Alq)層16を35nm厚に蒸着により形
成した。このとき、14R、14G、14Bで示す各有
機発光層の間は、Alq層16で充填される。
有機発光層(14R、14G、14B)に直交するよう
に、240μmの窓を有するマスクを用いて、AlとL
iを共蒸着により30nm、その後アルミニウムのみを
170nm蒸着して、陰極を形成した。
て、蒸着時真空度を1×10-3Pa以下、好ましくは5
×10-4Pa以下とし、蒸着速度を0.05〜2nm/
sec、基板温度を100℃以下となるように制御す
る。
直240、ドットピッチ80μm、スペース40μm、
画素ピッチ:水平0.36×垂直0.36mmのRGB
3色を独立して発光する有機ELパネルを作成した。
駆動したところ、初期にはショート、リークによる画素
欠陥は見られず、また、120時間駆動後も画素欠陥は
見られなかった。
トを各色に共通して同じ材料を用いたが、各色ごとに独
立して最適な異なる材料を選択することもできる。
明する。まず、実施例1と同様に厚さ1.1mmのガラ
ス基板に陽極としてスパッタによりITO膜を20nm
を形成し、リソグラフィーとウェットエッチングにより
透明電極を形成した。シート抵抗は、15Ω/□で、配
線ピッチは40μmとした。
輸送層として、α−NPD層13を40nmの膜厚で真
空蒸着法によりベタ状に形成した。
示色の画素に対応するストライプ状の窓パターン(1ド
ット+スペース分の幅120μmの窓、2ドット+スペ
ース分220μmのマスク部)をもつメタルマスク8を
基板に、ほぼ接して(50μm以下)配設した状態で、
レッドの有機発光層14Rとしてアルミキノリン錯体に
ドーパントとしてDCM(ドーピング濃度15wt%)
を25nm共蒸着し、引き続き同じマスクを用いて、電
子輸送層16Rとしてアルミキノリン錯体を30nm厚
に蒸着により形成した。
に対応する個所までメタルマスク8をスライドさせ、R
画素と同様に、グリーンの有機発光層14Gとしてアル
ミキノリン錯体にドーパントとしてキナクリドン(ドー
ピング濃度10wt%)を25nm共蒸着後、引き続き
電子輸送層16Gとしてアルミキノリン錯体を30nm
厚に蒸着により形成した。
メタルマスク8をスライドさせ、ブルーの有機発光層1
4Bとしてアルミキノリン錯体にドーパントとしてペリ
レン(ドーピング濃度3wt%)を25nm共蒸着後、
引き続き電子輸送層16Bとしてアルミキノリン錯体を
30nm蒸着により形成した。
び電子輸送層をそれぞれの異なる色同士で接するよう形
成した後、Al:Liを共蒸着により30nm、その後
アルミニウムのみを150nm蒸着して陰極7を形成し
た。
蒸着により、有機薄膜及び陰極全体を覆うように厚さ2
0nm(通常10〜100nm)形成した。
は、実施例1と同様に蒸着時真空度を1×10-3Pa以
下、好ましくは5×10-4Pa以下とし、蒸着速度を
0.05〜2nm/sec、基板温度を100℃以下と
なるように制御する。
蒸着前真空度を4×10-4Paとし、蒸着速度を0.3
nm/sec、基板温度を60℃以下となるようにして
成膜した。蒸着には、電子ビーム加熱法を用いてもよ
い。
直240、ドットピッチ80μm、スペース40μm、
画素ピッチ:水平0.36×垂直0.36mmの有機E
Lパネルを作成した。
駆動したところ、初期にはショート、リークによる画素
欠陥は見られず、また、150時間駆動後も画素欠陥は
見られなかった。
送層が隣接する画素同士で接する場合を説明したが、マ
スクの窓幅を広くして、許容される発光面積が確保され
る範囲内であれば、隣同士重なって成膜してもよい。
トと電子輸送層に各色に共通して同じ材料を用いたが、
各色ごとに独立して最適な異なる有機発光層のホスト材
料および電子輸送材料を選択することもできる。
2で示した材料の他に、仕事関数の小さい金属または合
金であればよく、マグネシウム:銀等を用いてもよい。
形成方法としては、それらの金属または合金を抵抗加熱
法または電子ビーム加熱法等の成膜方法を用いることが
できる。
で埋めることで、Al:Li等の陰極と陽極のITOと
が極端に近くなる場所がなくなり、不均一電界および電
界集中を防ぐことができる。
パネルのショート、電流リークの問題が改善され、パネ
ル作製時の良品率を上げることができる。
のジュール熱による発熱の偏りができず、パネル内で偏
った輝度劣化やダークスポットの発生を防ぐことができ
る。
を示す図である。
を示す図である。
す図である。
す図である。
を示す図である。
す図である。
である。
q)層 16G グリーンに対応するアルミキノリン錯体(Al
q)層 16R ブルーに対応するアルミキノリン錯体(Al
q)層
方が透明または半透明の対向する電極間に、各色に対応
して異なる波長を発光する有機発光層、および電子輸送
層を有する多色発光有機ELパネルにおいて、前記有機
発光層同士は隣接する画素間で互いに分離しており、前
記電子輸送層は隣接する画素間で隙間なく形成されてい
ると共に前記有機発光層同士が互いに分離されている隙
間に充填されていることを特徴とする有機ELパネルに
関する。また本発明は、少なくとも一方が透明または半
透明の対向する電極間に、各色に対応して異なる波長を
発光する有機発光層、および電子輸送層を有する多色発
光有機ELパネルにおいて、前記有機発光層または電子
輸送層の少なくとも一方が、隣接画素境界で重なりあっ
ていることを特徴とする多色発光有機ELパネルに関す
る。
応する有機発光層を形成する工程と、形成した有機発光
層上に電子輸送層を形成する工程とを有する多色発光有
機ELパネルの製造方法において、前記有機発光層同士
を隣接する画素間で互いに分離するように形成する工程
と、形成された有機発光層同士の隙間を充填しながら隣
接する画素間で隙間なく前記電子輸送層を形成する工程
とを有することを特徴とする多色発光有機ELパネルの
製造方法に関する。また本発明は、透明基板上に、各色
に対応する有機発光層を形成する工程と、形成した有機
発光層上に電子輸送層を形成する工程とを有する多色発
光有機ELパネルの製造方法において、前記有機発光層
または電子輸送層の少なくとも一方を、隣接画素間で重
なり合うように形成することを特徴とする多色発光有機
ELパネルの製造方法に関する。
応する有機発光層を形成する工程と、形成した有機発光
層上に電子輸送層を形成する工程とを有する多色発光有
機ELパネルの製造方法において、前記有機発光層また
は電子輸送層の少なくとも一方の形成を、画素の発光部
よりも貫通幅の大きなマスクを通して各色ごとに蒸着し
て行うことにより、隣接画素間で接触するか、または重
なり合うように行うことを特徴とする多色発光有機EL
パネルの製造方法に関する。さらに本発明は、透明基板
上に、各色に対応する有機発光層を形成する工程と、形
成した有機発光層上に電子輸送層を形成する工程とを有
する多色発光有機ELパネルの製造方法において、前記
有機発光層および電子輸送層の両方の形成を、画素の発
光部よりも窓幅の大きなマスクを通して各色ごとに前記
有機発光層と電子輸送層を連続して蒸着し、前記有機発
光層および電子輸送層が隣接画素間で接触するか、また
は重なり合うように行うことを特徴とする多色発光有機
ELパネルの製造方法に関する。
q)層 16G グリーンに対応するアルミキノリン錯体(Al
q)層 16B ブルーに対応するアルミキノリン錯体(Al
q)層
Claims (11)
- 【請求項1】 少なくとも一方が透明または半透明の対
向する電極間に、各色に対応して異なる波長を発光する
有機発光層、および電子輸送層を有する多色発光有機E
Lパネルにおいて、 前記有機発光層または電子輸送層の少なくとも一方が、
隣接する画素間で隙間なく形成されていることを特徴と
する多色発光有機ELパネル。 - 【請求項2】 前記電子輸送層が隣接する画素間で隙間
なく形成され、前記有機発光層同士が隣接する画素間で
互いに分離しており、この分離された隙間に電子輸送層
が充填されていることを特徴とする請求項1記載の有機
ELパネル。 - 【請求項3】 前記電子輸送層が一様な膜として形成さ
れていることを特徴とする請求項1または2記載の有機
ELパネル。 - 【請求項4】 前記有機発光層が隣接する画素間で隙間
なく設けられていることを特徴とする請求項1記載の多
色発光有機ELパネル。 - 【請求項5】 前記有機発光層または電子輸送層の少な
くとも一方が、隣接画素間で接しているか、または隣接
画素境界で重なりあっていることを特徴とする請求項1
記載の多色発光有機ELパネル。 - 【請求項6】 正孔注入・輸送層をさらに有している請
求項1〜5のいずれかに記載の多色発光有機ELパネ
ル。 - 【請求項7】 前記正孔注入・輸送層が、正孔注入層と
正孔輸送層の2層からなることを特徴とする請求項6記
載の多色発光有機ELパネル。 - 【請求項8】 透明基板上に、各色に対応する有機発光
層を形成する工程と、形成した有機発光層上に電子輸送
層を形成する工程とを有する多色発光有機ELパネルの
製造方法において、 前記電子輸送層を一様に形成することを特徴とする多色
発光有機ELパネルの製造方法。 - 【請求項9】 透明基板上に、各色に対応する有機発光
層を形成する工程と、形成した有機発光層上に電子輸送
層を形成する工程とを有する多色発光有機ELパネルの
製造方法において、 前記有機発光層または電子輸送層の少なくとも一方を、
隣接画素間で接触するか、または重なり合うように形成
することを特徴とする多色発光有機ELパネルの製造方
法。 - 【請求項10】 前記有機発光層または電子輸送層の少
なくとも一方の形成を、画素の発光部よりも貫通幅の大
きなマスクを通して各色ごとに蒸着して行うことによ
り、隣接画素間で接触するか、または重なり合うように
行うことを特徴とする請求項9記載の多色発光有機EL
パネルの製造方法。 - 【請求項11】 前記有機発光層および電子輸送層の両
方の形成を、画素の発光部よりも窓幅の大きなマスクを
通して各色ごとに前記有機発光層と電子輸送層を連続し
て蒸着し、前記有機発光層および電子輸送層が隣接画素
間で接触するか、または重なり合うように行うことを特
徴とする請求項9記載の多色発光有機ELパネルの製造
方法。
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