JPWO2006064600A1 - 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法及び製造装置 - Google Patents
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Abstract
大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気のエレクトロルミネッセンス層形成室において、エレクトロルミネッセンス層を形成する形成工程を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。
Description
本発明は有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法及び製造装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、「有機ELディスプレイ」とすることがある。)は、有機エレクトロルミネッセンス発光層(以下、「有機EL発光層」とすることがある。)を少なくとも含む有機エレクトロルミネッセンス層(以下、「有機EL層」とすることがある。)を陰極と陽極とで挟んだ構成を有する。陰極は有機EL発光層に電子を注入し、陽極は有機EL発光層にホール(正孔)を注入する。有機EL発光層において、注入された電子とホールとが再結合することにより励起子(エキシトン)が形成される。形成された励起子が失活する際に有機EL発光層から光が出射される。有機ELディスプレイでは、この励起子からの発光により文字や画像等が表示される。
有機ELディスプレイは、低駆動電圧、高速応答性といった優れた特性を有する。また、自発光性であり、広い視野角を有する。このため、有機ELディスプレイは次世代フラットパネルディスプレイとして大いに期待されており、種々の有機ELディスプレイの開発、量産化実現に向けた製造方法の開発が盛んに行われている。
有機ELディスプレイは、有機EL層の種類によって大別することができる。具体的には、低分子有機エレクトロルミネッセンス材料を含む有機EL層を有する低分子有機ELディスプレイと、高分子有機エレクトロルミネッセンス材料(以下、「高分子有機EL材料」とすることがある。)を含む有機EL層を有する高分子有機ELディスプレイとに大別することができる。尚、高分子有機EL材料を含む有機EL層は、印刷法やインクジェット法(例えば、特許文献1、2等)等といった湿式法(ウエット法)により形成することができる。
一般的に、有機EL層に含まれる高分子有機EL材料は、大気中では非常に劣化しやすい。このため、有機EL層を大気中で形成すると、有機EL層の形成工程において有機EL材料が劣化してしまうため、有機EL層本来の特性(発光輝度、発光効率、輝度半減期、発光寿命等)を得ることが困難であるという問題がある。
このような問題に鑑み、有機EL層の形成工程を含めた有機ELディスプレイの製造工程における製造雰囲気を制御する種々の技術が提案されている。例えば、特許文献3には、有機エレクトロルミネッセンス積層構造体を成膜する工程で形成された有機エレクトロルミネッセンス積層構造体を大気に曝すことなく、真空中又は水分含有量が100ppm以下の不活性ガス雰囲気下でシールド部材組み付け工程に搬送する搬送工程を有する技術が開示されている。
特許文献4には、有機層を形成する最初の工程から封止手段を形成する封止工程までを、水分量を制限した雰囲気中で行うことを特徴とする技術が開示されている。また、特許文献5には、発光機能材料を吐出する吐出工程を不活性ガスの雰囲気中で行う技術が開示されている。
しかしながら、特許文献3〜5に開示された製造方法のように、真空雰囲気中、不活性ガス雰囲気中といた、酸素や水分を実質的に含まない雰囲気中で有機EL層を形成しようとすると、有機EL層を形成する工程をグローブボックス等の密閉空間中で行わなければならない。研究室における実験的、試験的な制作段階においては、グローブボックス内で有機EL層を形成することも可能であるが、量産工程において、グローブボックス内で有機EL層を形成することは、生産性(生産効率)、生産コストの観点から困難であるという問題がある。
本発明は、係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高発光効率、且つ長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを低廉に、且つ高い生産効率で製造する方法を提供することにある。
従来、有機EL層を大気中で形成した場合に有機EL層の本来の特性が得られないことの主たる原因は、有機EL材料が酸素や水分に接触することであると考えられていた。しかし、本発明者らが誠意研究した結果、有機EL層の本来の特性が得られないことの主たる原因は、有機EL材料がオゾンに接触することであることが解明された。そして、本発明者らは、有機EL層を形成させる雰囲気のオゾン濃度を低減させることにより、有機EL層形成工程における有機EL材料の特性の劣化を効果的に抑制することができることを見出し、本発明をなすに至った。
本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法は、一対の電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造するための方法である。本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法は、大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気のエレクトロルミネッセンス層形成室において、エレクトロルミネッセンス層を形成する形成工程を有する。
この製造方法では、有機EL層の形成工程において、有機EL材料がオゾンと接触することが効果的に抑制される。従って、高発光効率であり、長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気は比較的容易に形成することができる。且つ、比較的容易に保持することができる。例えば、エレクトロルミネッセンス層形成室(以下、「EL層形成室」とすることがある。)はグローブボックスのような大がかりなものでなくてもよい。また、多大なランニングコストを要する不活性ガスをEL層形成室に送入する必要がない。従って、本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法によれば、高い特性を有する有機ELディスプレイを低廉に製造することができる。また、EL層形成室はグローブボックスのような密閉空間である必要はないため、高い生産効率(高い作業性、搬送容易性)を実現することができる。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法は、形成工程に先立って、又は形成工程と同時に行われる、エレクトロルミネッセンス層形成室に大気よりも低いオゾン濃度に調整された調整空気を送り込む送入工程をさらに有していてもよい。
送入工程は、オゾン濃度を低減させるオゾン低減手段を用いて、調整空気のオゾン濃度を調整する調整工程を含んでいてもよい。また、オゾン低減手段は、オゾンを実質的に含まない調整空気を調整する手段を含む。オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有するものであってもよい。具体的には、オゾン低減手段はオゾンフィルターであってもよい。
本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法は、形成工程に先立って、又は形成工程と同時に行われる、エレクトロルミネッセンス層形成室のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くする低減工程をさらに有していてもよい。
本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法では、有機エレクトロルミネッセンス層形成時におけるエレクトロルミネッセンス層形成室のオゾン濃度が30ppb以下であることが好ましい。エレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度を30ppb以下とすることで、より高い特性(発光効率、発光輝度、発光寿命等)を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造することができる。
本発明に係る有機ELディスプレイは、本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法により製造されてなる。上述の通り、本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法によれば、高い特性を有する有機ELディスプレイを低廉に且つ高い生産効率で製造することができる。このため、本発明に係る有機ELディスプレイは、高い特性を有し、且つ低廉且つ高い生産効率で製造可能である。
本発明に係る第1の製造装置は有機EL層を含む有機ELディスプレイを製造する装置に関する。本発明に係る第1の製造装置は、有機EL層を形成させるためのEL層形成室と、有機EL層の形成時において、大気よりも低いオゾン濃度の調整空気をEL層形成室に送り込む調整空気注入手段とを含む。本発明に係る第1の製造装置によれば、EL層を形成させるためのEL層形成室にオゾン濃度の低い調整空気を送り込むことができる。このため、有機EL層を製造する際のEL層形成室内のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くすることができる。よって、本発明に係る第1の製造装置によれば、有機EL層形成時におけるオゾンによる有機EL材料の劣化を効果的に抑制できる。従って、高発光効率であり、長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
本発明に係る第1の製造装置は、調整空気注入手段がオゾン濃度を低減させるオゾン低減手段を含んでいても構わない。尚、オゾン低減手段は調整空気のオゾン濃度を実質的にゼロにするオゾン除去手段を含む。オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有していてもよい。具体的には、オゾン低減手段はオゾンフィルターであってもよい。
調整空気手段は、空気を加圧送入するポンプと、空気が通過するように設けられたオゾンフィルターとを有するものであってもよい。
本発明に係る第1の製造装置では、有機エレクトロルミネッセンス層形成時におけるエレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度が30ppb以下であることが好ましい。この構成によれば、より高い特性(発光効率、発光輝度、発光寿命等)を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造することができる。
本発明に係る第2の製造装置は、有機エレクトロルミネッセンス層を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造する装置に関する。本発明に係る第2の製造装置は、有機エレクトロルミネッセンス層を形成させるためのエレクトロルミネッセンス層形成室と、有機エレクトロルミネッセンス層の形成時において、エレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くさせるオゾン低減手段とを含む。
本発明に係る第2の製造装置によれば、オゾン低減手段によってEL層形成室のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低く調整することができる。そして、大気よりも低いオゾン濃度に調整されたEL層形成室において有機EL層を形成することができる。このため、本発明に係る第2の製造装置を用いることにより、有機EL層形成時におけるオゾンによる有機EL材料の劣化を効果的に抑制することができる。従って、本発明に係る第2の製造装置によれば、高発光効率であり、長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
尚、オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有するものであってもよい。具体的には、オゾン低減手段はオゾンフィルターであってもよい。
本発明に係る第2の製造装置では、有機エレクトロルミネッセンス層形成時におけるエレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度が30ppb以下であることが好ましい。この構成によれば、より高い特性(発光効率、発光輝度、発光寿命等)を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
(実施形態1)
本実施形態1に係る有機ELディスプレイの製造工程について詳細に説明する。まず、ガラス、プラスティック等からなる絶縁基板上に複数のTFT、及び複数の陽極(画素電極)をマトリクス状に形成する。陽極はインジウムスズ酸化物(ITO)等により形成することができる。複数の陽極をそれぞれに区画するための隔壁(バンク)を形成し、各々の陽極の上にバッファ層(正孔(ホール)輸送層)を形成する。バッファ層は有機EL発光層にキャリア(ホール)を注入する機能と、陽極の表面荒さを吸収し、平坦面を形成する機能を有する。
本実施形態1に係る有機ELディスプレイの製造工程について詳細に説明する。まず、ガラス、プラスティック等からなる絶縁基板上に複数のTFT、及び複数の陽極(画素電極)をマトリクス状に形成する。陽極はインジウムスズ酸化物(ITO)等により形成することができる。複数の陽極をそれぞれに区画するための隔壁(バンク)を形成し、各々の陽極の上にバッファ層(正孔(ホール)輸送層)を形成する。バッファ層は有機EL発光層にキャリア(ホール)を注入する機能と、陽極の表面荒さを吸収し、平坦面を形成する機能を有する。
バッファ層の材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスルホン酸との混合体(PEDOT/PSS、例えばスタルクヴィテック社製BYTRON P CH8000)、Poly−TPD(Poly(N,N’−bis−(4−butylphenyl)−N,N’−bis(phenyl)benzidine)、PANI−CSA等が挙げられる。
バッファ層の上に有機EL発光層を形成する。有機EL発光層の材料としては、例えば、下記化学式1により表された化合物(以下、「化合物A」とすることがある。)に代表されるポリフルオレン化合物、ポリフェニレンビニレン化合物、ポリスパイロ化合物、ポリパラフェニレン化合物、ポリチオフェン化合物等が挙げられる。
(式中、R、R’は、アルキル鎖を表し、Ar、Ar’は、芳香族アリール化合物を表す。l、mは、1以上の整数であり、nは、0又は1以上の整数である。分子量は5万以上50万以下である。)
尚、化学式1において、芳香族アリール化合物は、ジメチルベンゼン、ピリジン、ベンゼン、アントラセン、スピロビフルオレン、カルバゾール、ベンゾアミン、ビピリジン、ベンゾチアジアゾール等であってもよい。化合物Aの発光色はAr、Ar’の種類、及び化学式1中のl、m、nの比率によって異なる。
尚、化学式1において、芳香族アリール化合物は、ジメチルベンゼン、ピリジン、ベンゼン、アントラセン、スピロビフルオレン、カルバゾール、ベンゾアミン、ビピリジン、ベンゾチアジアゾール等であってもよい。化合物Aの発光色はAr、Ar’の種類、及び化学式1中のl、m、nの比率によって異なる。
バッファ層及び有機EL発光層は湿式法、印刷法、レーザー転写法等により形成することができる。湿式法の例としては、スピンコート法、インクジェット法、ノズルコート法、スリットコート法、ダイコート法等が挙げられる。印刷法としては、例えば、オフセット印刷法、凹版印刷法が挙げられる。
最後に、有機EL発光層の上に陰極を形成し、窒素等の不活性ガス雰囲気下でガラスキャップ等により有機EL層を封止することにより、有機ELディスプレイを完成させる。尚、陰極はインジウムスズ酸化物(ITO)等を蒸着法等により成膜することにより形成することができる。
尚、上記有機ELディスプレイでは、有機EL層はバッファ層(正孔輸送層)と有機EL発光層とにより構成されているが、有機EL層は有機EL発光層のみにより構成されていても構わない。また、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層等をさらに有していてもよい。
以下、本実施形態1におけるバッファ層と有機EL発光層とを含む有機EL層の形成工程について詳述する。
本実施形態1においてはバッファ層と有機EL発光層とを含む有機EL層を、オゾン濃度が大気より低いEL層形成室内で形成する。
図1は実施形態1に係る製造装置1の構成を示す模式図である。
図2はEL層を形成する工程を説明するためのフローチャートである。
製造装置1は、有機EL層を形成させるためのEL層形成室10と、調整空気注入手段20と、EL層形成室10と調整空気注入手段20とを連通させるダクト30と、例えばインクジェット装置等の有機EL層形成手段(図示せず)とを含む。調整空気注入手段20は、オゾン低減手段としてのオゾンフィルター21aと、塵等をフィルターするクリーンフィルター21bと、ポンプ22とを備える。調整空気注入手段20は大気のオゾン濃度よりも低いオゾン濃度の調整空気をEL層形成室10に送り込む。
オゾンフィルター21aはオゾンを吸着及び/又は分解することにより調整空気のオゾン濃度を低減する機能を有する。オゾンフィルター21aは、オゾン分解触媒と、オゾンを吸着する機能を有する活性炭とを含んでいてもよい。また、オゾン分解触媒又は活性炭のいずれか一方を含むものであってもよい。
大気中のオゾンを含む空気は調整空気注入手段20に送入される。送入された空気から調整空気注入手段20に含まれるクリーンフィルター21bによって塵等の不純物が取り除かれる。その後、オゾンフィルター21aにより大気中よりも低いオゾン濃度を有する調整空気に調整される(調整工程、ステップ1)。このようにして調整された調整空気はポンプ22の機能により、EL層形成室10に送入される(送入工程、ステップ2)。そうすることで、EL層形成室10を大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気とする。そして、そのEL層形成室10中で基板上に有機EL層を形成する(形成工程、ステップ3)。この形成工程によれば、有機EL材料のオゾンによる劣化を抑制させながら有機EL層を形成することができる。従って、高発光効率及び長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
有機EL層形成時において、調整空気注入手段20は、EL層形成室10に形成工程に先立ってのみ、又はEL層形成室10に常時調整空気を送入するものであっても構わず、若しくは、必要に応じて断続的に調整空気を送入するものであってもよい。例えば、EL層形成室10中のオゾン濃度をモニタしながら、EL層形成室10中のオゾン濃度が所定のオゾン濃度を超えた場合に、一定期間内調整空気を送入させるものであっても構わない。
有機EL層の特性(発光効率、発光寿命等)は、EL層形成室10のオゾン濃度に相関する。具体的には、EL層形成室10のオゾン濃度の低下と共に、得られる有機EL層の特性は向上する。特に、オゾン濃度が50ppb〜30ppbの範囲で、得られる有機EL層の特性が大きく変化し、オゾン濃度が30ppb以下である場合に特に好ましい特性を有する有機EL層を形成することが可能となる。オゾン濃度が20ppb以下であることがさらに好ましい。
大気のオゾン濃度は、季節、時間によって変化するが、概ね30〜50ppbの範囲内である。このため、大気のオゾン濃度が最も高く、50ppb程度である場合でも、オゾンフィルター21aにより約4割のオゾンをカットすることにより良好なEL層形成室10の雰囲気を形成することができる。この程度のオゾン濃度の調整であれば、EL層形成室10が外気から完全に遮断されたグローブボックスを用いなくとも十分に実現することができる。従って、高い作業性、生産性を実現することができる。また、ランニングコストを要する不活性ガスの送入も要さないため、容易且つ安価に有機ELディスプレイを製造することができる。
有機EL層を形成する工程は、有機EL層を塗布法等により有機EL材料を成膜する成膜工程と、成膜した有機EL材料からなる薄膜を乾燥させることにより有機EL層を完成させる乾燥工程とを含む。少なくとも有機EL層の成膜工程は、オゾン濃度が低いEL層形成室10内で行うことが好ましい。成膜工程及び乾燥工程の両方をEL層形成室10内で行うことがより好ましく、有機EL層を形成した後、陰極を蒸着させるために真空に保持された部屋に移動させる工程も調整空気雰囲気下で行うことがさらに好ましい。そうすることにより、より高発光効率で長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
尚、EL層形成室10内のオゾン濃度は、ダイレック社製MODEL1200等のオゾン濃度計を用いて、紫外線吸収法により測定することができる。
(実施形態2)
図3は本実施形態2に係る製造装置2の構成を表す模式図である。
図3は本実施形態2に係る製造装置2の構成を表す模式図である。
図3に示すように、本実施形態2に係る製造装置2は、調整空気注入手段20の代わりに低減手段50が設けられている点を除いて上記実施形態1に係る製造装置1と同様の形態を有する。ここでは、実施形態1に係る製造装置1と異なる低減手段50について詳細に説明する。尚、実質的に同じ機能を有する構成要素を実施形態1と共通の参照符号で説明し、説明を省略する。
低減手段50はEL層形成室10の内部に設けられており、実施形態1における調整空気注入手段20と同様に、オゾン低減手段としてのオゾンフィルター21aと、クリーンフィルター21bと、ポンプ22とを備えている。ポンプ22の機能により、EL層形成室10内の空気が低減手段50に吸入される。クリーンフィルター21bにより、吸入された空気から塵等が取り除かれる。さらにオゾンフィルター21aにより大気よりもオゾン濃度が低い調整空気にされ、低減手段50から排出される。すなわち、低減手段50により、オゾン濃度を低減させながらEL層形成室10の雰囲気が循環される。この低減手段50を用いることにより、EL層形成室10内を大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気にすることができる。
次に、製造装置2を用いた有機EL層の形成工程について説明する。
図4は実施形態2に係る有機EL層の形成工程を表すフローチャートである。
低減手段50を作動させ、EL層形成室10のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くする(低減工程、ステップ10)。その後、又は低減工程を行いながら、EL層形成室において、基板にEL層を形成する(形成工程、ステップ20)。そうすることによって、本実施形態2においても、上記実施形態1と同様に、有機EL層に含まれる有機EL材料がオゾンと接触することを抑制させながら有機EL層を形成することができる。従って、高発光効率及び長い製品寿命を有する有機ELディスプレイを製造することができる。
図5は実施例及び比較例に係る有機ELディスプレイ40の概略断面図である。
有機ELディスプレイ40は、ガラス基板41と、ガラス基板41上に形成された陽極42と、陽極42上に形成されたバッファ層43と、バッファ層43上に形成された有機EL発光層44と、有機EL発光層44上に形成された陰極45と、陽極42、バッファ層43、有機EL発光層44、及び陰極45を封止し、外気から遮断するための封止キャップ46とを含む。バッファ層43及び有機EL発光層44を形成する際の雰囲気のオゾン濃度を種々変化させて、以下の製造方法により有機ELディスプレイ40を形成し、実施例1〜8、及び比較例1〜4とした。
まず、ガラス基板41(旭硝子社製)の上に、スパッタ法を用いて、インジウムスズ酸化物(ITO)からなる陽極42を形成した。陽極42の層厚は200nmであった。陽極42の上に、インクジェット法を用いて、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスルホン酸との混合体(PEDOT/PSS、スタルクヴィテック社製BYTRON P CH8000)を含むバッファ層43を形成した。具体的には、実施例1〜4及び比較例1、2では、バッファ層43を形成するためのインクの組成は、PEDOT/PSSを6重量部、水を5重量部、エタノールを5重量部、エチレングリコールを5重量部とした。実施例5〜8及び比較例3、4では、バッファ層43を形成するためのインクの組成は、PEDOT/PSSを6重量部、水を4重量部とした。PEDOT/PSSを含むインクを成膜後、200℃で20分間焼成することによりバッファ層43を形成した。実施例1〜4及び比較例1、2では、形成されたバッファ層43の層厚は80nmであった。実施例5〜8及び比較例3、4では、形成されたバッファ層43の層厚は40nmであった。
バッファ層43の上に、インクジェット法を用いて上記化学式1により表される化合物Aを含む有機EL発光層44を形成した。具体的に、有機EL発光層44を形成するためのインクの組成は、実施例1〜4及び比較例1、2では、化合物Aを8重量部、テトラリンを500重量部、キシレンを500重量部とした。実施例5〜8及び比較例3、4では、化合物Aを1重量部、キシレンを100重量部とした。化合物Aを含むインクを成膜後、200℃で60分間焼成することにより有機EL発光層44を形成した。形成された有機EL発光層44の層厚は、実施例1〜4及び比較例1、2では、80nmであった。実施例5〜8及び比較例3、4では、60nmであった。
有機EL発光層44の上に、真空蒸着法により陰極45を形成した。実施例1〜4及び比較例1、2では、陰極45は、層厚5nmのカルシウム層及び層厚100nmの銀層で構成した。実施例5〜8及び比較例3、4では、陰極45は、層厚2nmのフッ化リチウム層、層厚2nmのカルシウム層、及び層厚100nmの銀層で構成した。
その後、窒素雰囲気下において、ガラス(旭硝子社製)からなる封止キャップ46により封止することにより有機ELディスプレイ40を完成した。尚、ガラス基板41と封止キャップ46との接着はUV硬化樹脂を用いて行った。
バッファ層43と有機EL発光層44との形成(成膜工程、及び乾燥工程)はオゾン濃度を制御した調整空気中で行った。調整空気はオゾンフィルター(東洋紡社製)により調整した。尚、バッファ層43と有機EL発光層44との形成雰囲気のオゾン濃度は、ダイレック社製MODEL1200を用いて、紫外線吸収法により測定した。各実施例、及び各比較例のバッファ層43と有機EL発光層44との形成雰囲気のオゾン濃度は、下記の表1に示す通りである。
上記工程により製造された実施例1〜8及び比較例1〜4に係る有機ELディスプレイ40のそれぞれの発光効率及び輝度半減時間を測定した。発光効率は大塚電子製、有機EL特性測定装置により測定した。輝度半減時間は大塚電子製有機ELエージング装置により測定した。尚、「輝度半減時間」とは、初期輝度から初期輝度の半分の輝度になるまでに要する時間のことをいう。緑色発光材料を用いた実施例1〜4及び比較例1、2では、初期輝度を8000cd/m2とした。青色発光材料を用いた実施例5〜8及び比較例3、4では、初期輝度を1500cd/m2とした。
表1に実施例1〜8及び比較例1〜4の発光効率及び輝度半減時間を示す。
図6は緑色発光材料を用いた実施例1〜4及び比較例1、2について、有機EL層(バッファ層43及び有機EL発光層44)形成時におけるオゾン濃度と、発光効率との相関を示したグラフである。
図7は青色発光材料を用いた実施例5〜8及び比較例3、4について、有機EL層(バッファ層43及び有機EL発光層44)形成時におけるオゾン濃度と、発光効率との相関を示したグラフである。
図6及び図7に示す結果からわかるように、緑色発光材料を用いた場合、青色発光材料を用いた場合の双方において、有機EL層形成時のオゾン濃度の減少と共に有機ELディスプレイ40の発光効率が上昇することがわかる。特に、オゾン濃度が30ppbから50ppbの領域で発光効率が急激に変化し、オゾン濃度が30ppbを超えると、得られる発光効率が急激に低下する。オゾン濃度を30ppb以下とすることで、オゾンを実質的に含まない(3ppb以下)雰囲気下で有機EL層を形成した場合に得られる発光効率の約8割以上の高い発光効率が得られることがわかる。
有機EL層形成時のオゾン濃度は20ppb以下であることが特に好ましく、オゾン濃度を20ppb以下とすることで、オゾンを実質的に含まない(3ppb以下)雰囲気下で有機EL層を形成した場合に得られる発光効率の9割以上という高い発光効率が得られることがわかる。
図6及び図7に示すように、輝度半減時間についても、発光効率と同様に、有機EL層を形成する際の雰囲気のオゾン濃度が減少するに従って長くなることがわかる。特に、オゾン濃度が30ppbから50ppbの領域で発光効率が急激に変化し、オゾン濃度が30ppbを超えると、得られる輝度半減時間が急激に短くなる。オゾン濃度を30ppb以下とすることで、オゾンを実質的に含まない(3ppb以下)雰囲気下で有機EL層を形成した場合に得られる輝度半減時間の約7割以上の長い輝度半減時間が得られることがわかる。
長い輝度半減時間を得る観点からも、特に有機EL層形成時のオゾン濃度は20ppb以下であることが好ましく、オゾン濃度を20ppb以下とすることで、オゾンを実質的に含まない(3ppb以下)雰囲気下で有機EL層を形成した場合に得られる輝度半減時間の9割以上という長い輝度半減時間が得られることがわかる。
以上説明したように、本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法によれば、長寿命な有機ELディスプレイを製造することができるため、携帯電話、PDA、テレビ、電子ブック、モニター、電子ポスター、時計、電子棚札、非常案内等に有用である。
Claims (18)
- 一対の電極の間に設けられた有機エレクトロルミネッセンス層を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法であって、
大気よりもオゾン濃度が低い空気雰囲気のエレクトロルミネッセンス層形成室において、上記エレクトロルミネッセンス層を形成する形成工程を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項1に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記形成工程に先立って、又は該形成工程と同時に行われる、上記エレクトロルミネッセンス層形成室に大気よりも低いオゾン濃度に調整された調整空気を送り込む送入工程をさらに有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項2に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記送入工程は、オゾン濃度を低減させるオゾン低減手段を用いて、上記調整空気のオゾン濃度を調整する調整工程を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項3に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項3に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記オゾン低減手段はオゾンフィルターである有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項1に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記形成工程に先立って、又は該形成工程と同時に行われる、上記エレクトロルミネッセンス層形成室のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くする低減工程をさらに有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項1に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
上記有機エレクトロルミネッセンス層形成時における上記エレクトロルミネッセンス層形成室のオゾン濃度が30ppb以下である有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項1に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法により製造されてなる有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
- 有機エレクトロルミネッセンス層を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置であって、
上記有機エレクトロルミネッセンス層を形成させるためのエレクトロルミネッセンス層形成室と、
上記有機エレクトロルミネッセンス層の形成時において、大気よりも低いオゾン濃度の調整空気を上記エレクトロルミネッセンス層形成室に送り込む調整空気注入手段と、
を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項9に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記調整空気注入手段は、オゾン濃度を低減させるオゾン低減手段を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項10に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項10に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記オゾン低減手段はオゾンフィルターである有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 請求項9に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記有機エレクトロルミネッセンス層形成時における上記エレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度が30ppb以下である有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項9に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記調整空気手段は、空気を加圧送入するポンプと、上記空気が通過するように設けられたオゾンフィルターとを有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。 - 有機エレクトロルミネッセンス層を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置であって、
上記有機エレクトロルミネッセンス層を形成させるためのエレクトロルミネッセンス層形成室と、
上記有機エレクトロルミネッセンス層の形成時において、上記エレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度を大気のオゾン濃度よりも低くさせるオゾン低減手段と、
を含む有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項15に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記オゾン低減手段はオゾンを分解させる機能、又はオゾンを吸着させる機能を有する有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項15に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記有機エレクトロルミネッセンス層形成時における上記エレクトロルミネッセンス層形成室内のオゾン濃度が30ppb以下である有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置。 - 請求項15に記載された有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造装置において、
上記オゾン低減手段はオゾンフィルターである有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。
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