KR101361017B1

KR101361017B1 - 표시 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR101361017B1
Application number: KR1020070069917A
Authority: KR
Inventors: 에이스케 마쓰다; 게이이치 가가미
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2007-07-12
Publication date: 2014-02-10
Also published as: JP2008034280A; US7632714B2; TW200810590A; KR20080012146A; US20080108157A1; TWI368457B; CN101118874A; CN100527436C

Abstract

본 발명은, 상이한 재료 특성을 구비한 복수개의 발광 소자를 기판 상에 배열하여 이루어지는 표시 장치에 있어서, 이들 발광 소자의 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지할 수 있는 제조 방법을 제공한다. 양극으로 되는 하부 전극(3)을 기판(1) 상의 각 화소에 형성한다. 다음에, 각 화소 중 일부 화소에 있어서의 하부 전극(3)의 위쪽에, 정공(正孔) 수송성(輸送性)을 가지는 적색 발광층(11r)을 전사법(轉寫法)에 의해 패턴 형성한다. 이어서, 기판(1)을 가열 처리한다. 그 후, 각 화소 중 다른 화소에 있어서의 하부 전극(3)의 위쪽의 가열 처리된 면 상에, 전자(電子) 수송성을 가지는 녹색 발광층 및 청색 발광층을, 전사법에 의해 차례로 패턴 형성한다. 하부 전극(3)과의 사이에, 적색 발광층, 녹색 발광층, 및 청색 발광층을 협지하는 상태에서, 음극으로 되는 상부 전극을 형성한다.

표시 장치, 발광층, 수송성, 상부 전극, 하부 전극

Description

표시 장치의 제조 방법 {METHOD FOR MANUFACTURING A DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 유기 전계 발광 소자를 사용한 표시 장치의 제조에 있어서, 발광층의 형성에 열전사법(熱轉寫法)을 적용한 경우라도 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 충분히 높게 유지할 수 있는 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

유기 재료의 일렉트로 발광(Electroluminescence)을 이용한 유기 전계 발광 소자는, 하부 전극과 상부 전극 사이에, 정공(正孔) 수송층(輸送層)이나 발광층을 적층시킨 유기층을 형성하여 이루어지고, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광 소자로서 주목되고 있다.

이와 같은 유기 전계 발광 소자를 사용한 풀 컬러의 표시 장치는, R(적), G(녹), B(청)의 각 색의 유기 전계 발광 소자를 기판 상에 배열 형성하여 이루어진다. 이와 같은 표시 장치의 제조에 있어서는, 적어도 각 색에 발광하는 유기 발광 재료로 이루어지는 발광층을, 발광 소자마다 패턴 형성할 필요가 있다. 그리고, 발광층의 패턴 형성은, 예를 들면, 시트에 개구 패턴을 형성하여 이루어지는 마스크를 통하여 발광 재료를 증착 또는 도포하는 섀도-마스킹법, 또는 잉크젯법에 따라 행해지고 있다.

그런데, 섀도-마스킹법에 의한 패턴 형성에서는, 마스크에 형성하는 개구 패턴의 새로운 미세화 가공이 곤란한 것, 및 마스크의 휨이나 늘어남에 의해 발광 소자 영역으로의 위치 정밀도가 높은 패턴 형성이 곤란한 것 등의 이유로, 새로운 유기 전계 발광 소자의 미세화 및 고집적화가 곤란해지고 있다.

또, 개구 패턴이 형성된 마스크의 접촉에 의해, 먼저 형성된 유기층을 주체로 한 기능층에 파괴가 생기기 쉬워, 제조 수율을 저하시키는 요인으로 되어 있다.

또, 잉크젯법에 의한 패턴 형성은, 그 고정밀도의 패터닝에 있어서의 한계때문에, 발광 소자의 미세화 및 고집적화, 및 기판의 대형화가 곤란해지고 있다.

그래서, 유기 재료로 구성된 발광층이나 그 외의 기능층의 새로운 패턴 형성 방법으로서, 에너지원(열원)을 사용한 전사법(轉寫法)(즉 열전사법)이 제안되어 있다. 열전사법을 이용한 표시 장치의 제조는, 예를 들면, 다음과 같이 행한다. 먼저, 표시 장치의 기판(이하, 장치 기판이라고 함) 상에 하부 전극을 형성하여 둔다. 한편, 다른 기판(이하, 전사용 기판이라고 함) 상에, 광열 변환층을 통하여 발광층을 성막하여 둔다. 그리고, 발광층과 하부 전극을 대향시키는 상태로, 장치 기판과 전사용(轉寫用) 기판을 배치하고, 전사용 기판 측으로부터 레이저광을 조사(照射)함으로써, 장치 기판의 하부 전극 상에 발광층을 열전사시킨다. 이 때, 스폿 조사시킨 레이저광을 주사함으로써, 하부 전극 상의 소정 영역에만 위치 정밀도 양호하게 발광층이 열전사된다(이상 하기 특허 문헌 1 참조).

그러나, 이와 같은 열전사법의 적용은, 발광 소자의 미세화에는 유리하지만, 섀도 마스크법에 따라 제조된 발광 소자와 비교하여, 발광 효율 및 휘도 반감 수명이 저하된다는 문제가 있다.

그래서, 이상과 같은 열전사법을 적용한 표시 장치의 제작 방법에 있어서는, 발광층을 열전사하기 전에, 장치 기판 및 전사용 기판(도너(donor) 요소)을 가열 처리함으로써, 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 개선하는 방법이 제안되어 있다(하기 특허 문헌 2 참조). 또, 열전사 후에 표시 기판을 가열 처리함으로써, 산소나 수증기에 의한 발광층의 열화를 방지해 발광 효율이나 휘도 수명을 개선하는 방법도 제안되어 있다(하기 특허 문헌 3 참조).

[특허 문헌 1] 일본국 특개 2002-110350호 공보

[특허 문헌 2] 일본국 특개 2003-229259호 공보

[특허 문헌 3] 일본국 특개 2006-66375호 공보

그런데, 열전사에 의한 특성 열화에 대한 개선 처리는, 전사되는 발광 재료의 특성에 맞추어 선택할 필요가 있으므로, 모든 발광 소자가 전술한 공정의 가열 처리에 의해 발광 효율이 향상되는 것은 아니다.

그래서, 본 발명은, 상이한 재료 특성을 구비한 복수개의 발광 소자를 기판 상에 배열하여 이루어지는 표시 장치에 있어서, 이들 발광 소자의 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지할 수 있는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치의 제조 방법에서는, 먼저 제1 전하를 공급하는 하부 전극을 기판 상의 각 화소에 형성한다. 다음에, 일부 화소에 있어서의 하부 전극의 위쪽에, 전사법에 의해 제1 전하 수송성을 가지는 제1 발광층을 패턴 형성한 후, 기판을 가열 처리한다.

그 후에, 복수개의 화소 중 다른 화소에 있어서의 하부 전극 위쪽의 가열 처리된 면 상에, 제2 전하 수송성을 가지는 제2 발광층을 패턴 형성한다.

그 후, 하부 전극과의 사이에 제1 발광층 및 제2 발광층을 협지하는 상태에서, 제2 전하를 공급하는 상부 전극을 형성한다.

이와 같은 제조 방법에서는, 제1 전하 수송성을 가지는 제1 발광층은, 그 상면 측, 즉 제2 전하를 공급하는 상부 전극 측의 면이며, 제1 발광층에 있어서의 발 광 영역 측으로 되는 면이 열처리된 평탄면으로 된다. 한편, 제2 수송성을 가지는 제2 발광층은, 그 하면 측, 즉 제1 전하를 공급하는 하부 전극 측의 면이며, 제2 발광층에 있어서의 발광 영역 측으로 되는 면이, 열처리된 베이스면 상에 접해 형성된 평탄면으로 된다. 그러므로, 발광층의 전하 수송성에 관계없이, 각 발광층의 발광 영역 측의 면을 평탄면으로 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 전하 수송성에 관계없이 각 발광층의 발광 영역 측의 면을 평탄화하는 것이 가능하며, 이로써, 상이한 재료 특성을 구비한 복수개의 발광 소자를 기판 상에 배열하여 이루어지는 표시 장치에 있어서, 이들 발광 소자의 특성에 맞추어 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지하는 것이 가능하게 된다.

이 결과, 예를 들면, 위치 정밀도는 양호하지만 발광 특성이 뒤떨어지고 있던 열전사법에 의해 발광층을 형성한 경우라도, 각 발광 소자의 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지할 수 있게 되어, 보다 미세한 유기 전계 발광 소자를 사용하여 표시 장치에 있어서의 표시 특성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

이하의 실시예에 있어서는, 기판 상에 적(R), 녹(G), 청(B)의 각 색의 유기 전계 발광 소자를 배열하여 이루어지는 풀 컬러 표시의 표시 장치의 제조에 본 발명을 적용한 실시예를, 도 1~도 3의 단면 공정도를 참조하여 설명한다.

먼저, 도 1의 (1)에 나타낸 바와 같이, 유기 전계 발광 소자가 배열 형성되는 기판(1)을 준비한다. 이 기판(1)은, 유리, 실리콘, 플라스틱 기판, 또한 TFT(thin film transistor)가 형성된 TFT 기판 등으로 이루어진다. 특히, 여기서 제작하는 표시 장치가 기판(1) 측으로부터 발광을 방사하는 투과형인 경우에는, 이 기판(1)은 광투과성을 가지는 재료로 구성되는 것으로 한다.

다음에, 이 기판(1) 상의 각 화소에, 제1 전하를 공급하는 하부 전극(3)을 패턴 형성한다. 여기서, 제1 전하가 정전하(正電荷)인 경우, 하부 전극(3)은 양극으로서 형성된다. 한편, 제1 전하가 부전하(負電荷)인 경우, 하부 전극(3)은 음극으로서 형성된다.

이 하부 전극(3)은, 여기서 제작하는 표시 장치의 구동 방식에 의해 적합하는 형상으로 패터닝되어 있는 것으로 한다. 예를 들면, 이 표시 장치의 구동 방식이 단순 매트릭스 방식인 경우에는, 이 하부 전극(3)은 예를 들면, 복수개의 화소로 연속된 스트라이프형으로 형성된다.

또, 표시 장치의 구동 방식이 화소마다 TFT를 구비한 액티브 매트릭스 방식인 경우에는, 하부 전극(3)은 복수개 배열된 각 화소에 대응시켜 패턴 형성되고, 마찬가지로 각 화소에 설치된 TFT에 대하여, 이들 TFT를 덮는 층간 절연막에 형성된 컨택트홀(도시하지 않음)을 통하여 각각이 접속되는 상태로 형성되는 것으로 한다.

또 이 하부 전극(3)은, 여기서 제작하는 표시 장치의 광방사(emission) 방식에 의해 각각 적합한 재질이 선택하여 사용되는 것으로 한다. 즉, 이 표시 장치가 기판(1)의 반대측으로부터 발광광을 방사하는 상면 발광형인 경우에는, 고반사성 재료로 하부 전극(3)을 구성한다. 한편, 이 표시 장치가, 기판(1) 측으로부터 발광광을 방사하는 투과형 또는 양면 발광형인 경우에는, 광 투명성 재료로 하부 전극(3)을 구성한다.

예를 들면, 여기서는, 표시 장치가 상면 발광형이며, 제1 전하를 정전하로 하고, 하부 전극(3)을 양극으로서 사용하는 것으로 한다.

이 경우, 하부 전극(3)은, 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 동(Cu), 탄탈(Ta), 텅스텐(W), 플라티나(Pt), 또는, 금(Au)과 같이, 반사율이 높은 도전성 재료, 및 그 합금으로 구성된다.

그리고, 표시 장치가 상면 발광형이지만, 하부 전극(3)을 음극으로서 사용하는(즉 제1 전하를 부전하로 하는) 경우에는, 하부 전극(3)은 일 함수가 작은 도전성 재료를 사용하여 구성된다.

이와 같은 도전성 재료로서는, 예를 들면, Li, Mg, Ca 등의 활성 금속과 Ag, Al, In 등의 금속과의 합금, 또는 이들을 적층한 구조를 사용할 수 있다.

또, 기능층(4)과의 사이에 예를 들면, Li, Mg, Ca 등의 활성 금속과 불소, 브롬(臭素) 등의 할로겐이나 산소 등과의 화합물층을 얇게 삽입한 구조로 해도 된다.

이에 대하여, 표시 장치가 투과형, 또는 양면 발광형이며 하부 전극(3)을 양극으로서 사용하는 경우에는, ITO(Indium－Tin－Oxide)나 IZO(Inidium－Zinc－Oxide)와 같이, 투과율이 높은 도전성 재료로 하부 전극(3)을 구성한다.

그리고, 여기서 제작하는 표시 장치의 구동 방식으로서 액티브 매트릭스 방식을 채용하는 경우에는, 유기 전계 발광 소자의 개구율을 확보하기 위하여, 표시 장치를 상면 발광형으로 하는 것이 바람직하다.

다음에, 이상과 같은 하부 전극(3)(여기서는 양극)을 형성한 후, 이들 하부 전극(3)의 주위둘레를 덮은 상태에서, 절연막(5)을 패턴 형성한다. 이로써, 이 절연막(5)에 형성된 창으로부터 하부 전극(3)에 있어서 노출된 부분을, 각 유기 전계 발광 소자가 설치되는 화소 영역으로 한다.

이 절연막(5)은, 예를 들면, 폴리이미드나 포토레지스트 등의 유기 절연 재료나, 산화 실리콘과 같은 무기 절연 재료를 사용하여 구성되는 것으로 한다.

그 후, 하부 전극(3) 및 절연막(5)을 덮는 공통층으로서 제1 전하 주입층(즉 여기서는 정공(正孔) 주입층)(7)을 형성한다. 이와 같은 정공 주입층(7)은, 일반적인 정공 주입 재료를 사용하여 구성되며, 일례로서 m－MTDATA〔4,4,4-tris(트리스)(3-methylphenylphenylamino(메탈페닐페닐아미드))triphenylamine(트리페닐아민)〕를 10nm의 막두께로 증착 성막한다.

다음에, 정공 주입층(7)을 덮는 공통층으로서 제1 전하 수송층(즉 여기서는 정공 수송층)(9)를 형성한다. 이와 같은 정공 수송층(9)은, 일반적인 정공 수송 재료를 사용하여 구성되며, 일례로서 α－NPD[4,4-bis(비스)(N-1-naphthyl(나프틸)-N-phenylamino(페닐아미노))biphenyl(비페닐)]를 35nm의 막두께로 증착 성막한다.

그리고, 정공 수송층(9)을 구성하는 일반적인 정공 수송 재료로서는, 예를 들면, 벤지딘(benzidine) 유도체, 스티릴아민 유도체, 트리페닐메탄 유도체, 히드 라존 유도체 등이 있다.

또 이상의 정공 주입층(7) 및 정공 수송층(9)은, 각각을 복수개 층으로 이루어지는 적층 구조로서 형성해도 된다.

다음에, 도 1의 (2)에 나타낸 바와 같이, 일부 화소에 있어서의 하부 전극(3)의 위쪽에, 정공(제1 전하) 수송성을 가지는 제1 발광층으로서 적색 발광층(11r)을 패턴 형성한다. 이 적색 발광층(11r)은, 전사법에 의해 다음과 같이 형성한다.

이 때 먼저, 전사용 기판(30r)을 준비한다.

이 전사용 기판(30r)은, 표시 장치 제작용의 기판(1)과 대략 동일 형상의 유리 기판(31) 상의 전체면에, 광열 변환층(33) 및 산화 보호층(34)을 통하여, 적색의 발광층을 형성하기 위한 전사층(적색 전사층)(35r)을 형성하여 이루어진다.

이 중, 광열 변환층(33)을 구성하는 재료로서는, 다음에, 행하는 열전사의 공정에 있어서 열원으로서 사용하는 레이저광의 파장 범위에 대하여 낮은 반사율을 가지는 재료가 바람직하게 사용된다. 예를 들면, 고체 레이저 광원으로부터의 파장 800nm정도의 레이저광을 사용하는 경우에는, 크롬(Cr)이나 몰리브덴(Mo) 등이 저반사율, 고융점을 가지는 재료로서 바람직하지만, 이들에 한정되지 않는다.

여기서는 예를 들면, 스퍼터링법에 의해, Mo를 200nm의 막두께로 성막하여 이루어지는 광열 변환층(33)을 형성하는 것으로 한다.

또 산화 보호층(34)을 구성하는 재료로서는, SiN_X나 SiO₂ 등을 들 수 있다. 여기서는 예를 들면, CVD(chemical vapor deposition)법을 이용하여 산화 보호층(34)을 형성하는 것으로 한다.

여기서 적색 전사층(35r)은, 주로 정공 수송성을 가지는 호스트 재료와, 적색 발광성의 게스트 재료로 구성되는 것으로 한다. 이 중 게스트 재료는, 형광성 또는 인광성(燐光性)의 것이라도 되지만, 발광 특성의 제어의 용이함으로부터 형광성의 것이 바람직하다.

이와 같은 적색 전사층(35r)은, 예를 들면, 호스트 재료에 정공 수송성 재료인 α－NPD(α-naphthyl phenyl diamine)를 사용하고, 적색 발광성의 게스트 재료로서 2,6-비스[(4'－메톡시 디페닐 아미노)스티릴］-1,5-디시아노나프탈렌(BSN)을 30중량%혼합한 것에 의해, 막두께 45nm정도로 구성된다.

그리고, 이상과 같이 구성된 전사용 기판(30r)을, 정공 수송층(9)이 형성된 기판(1)에 대향 배치시킨다. 이 때, 적색 전사층(35r)과 정공 수송층(9)이 마주보도록, 전사용 기판(30r)과 기판(1)을 배치한다. 또, 기판(1)과 전사용 기판(30r)을 밀착시킨다. 이와 같이 한 경우라도, 기판(1) 측의 절연막(5) 상에 적색 전사층(35r)이 지지된 상태로 되어, 하부 전극(3) 상의 정공 수송층(9)의 부분에 전사용 기판(30r)이 접촉되지 않는다.

다음에, 이와 같은 상태로 기판(1)에 대향 배치된 전사용 기판(30r) 측으로부터, 예를 들면, 파장 800nm의 레이저광 hr을 조사(照射)한다. 이 때, 적색 발광 소자의 형성 화소에 대응하는 부분에, 레이저광 hr를 선택적으로 스폿 조사한다.

이로써, 광열 변환층(33)에 레이저광 hr를 흡수시켜, 그 열을 이용하여 적색 전사층(35r)을 기판(1) 측으로 열전사시킨다. 그리고, 기판(1) 상에 성막된 정공 수송층(9) 상에, 적색 전사층(35r)을 위치 정밀도 양호하게 열전사시켜 이루어지는 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r)을 패턴 형성한다.

이와 같은 열전사에 있어서는, 예를 들면, 레이저광 hr의 조사 에너지에 의해, 전사용 기판(30r) 측의 적색 전사층(35r)을 구성하는 각 재료의 농도 구배(句配)를 조정할 수도 있다. 구체적으로는, 조사 에너지를 높게 설정함으로써, 적색 전사층(35r)을 구성하는 각 재료가 대략 균일하게 서로 섞인 혼합층으로서 적색 발광층(11r)을 형성한다.

또 여기서는, 적색 발광 소자의 형성 부분(화소 영역)에 있어서 절연막(5)으로부터 노출되어 있는 하부 전극(3) 상부가, 적색 발광층(11r)에 의해 완전하게 덮히도록, 레이저광 hr 조사를 행하는 것이 중요하다.

다음에, 도 1의 (3)에 나타낸 바와 같이, 적색 발광층(11r)이 형성된 기판(1)의 가열 처리를 행한다. 이 때, 기판(1) 상에 형성되어 있는 유기 재료층, 즉 정공 주입층(7), 정공 수송층(9), 및 적색 발광층(11r)을 구성하는 각 유기 재료의 융점보다 낮은 범위에서, 또한 정공 수송층(9) 및 적색 발광층(11r)을 구성하는 각 유기 재료의 유리 전이점 부근의 온도에서의 가열 처리를 행한다. 이로써, 정공 수송층(9) 및 적색 발광층(11r)의 노출 표면을 평탄화한다.

여기서, 유리 이전(移轉) 부근의 온도란, 정공 수송층(9)의 것 및 적색 발광층(11r)을 구성하는 유기 재료를 이동할 수 있는 온도면 되고, 정공 수송층(9)을 지배적으로 구성하고 있는 유기 재료의 유리 전이점과, 적색 발광층(11r)을 지배적 으로 구성하고 있는 유기 재료의 유리 전이점과의 중간의 온도± 30℃이내의 온도인 것으로 한다.

예를 들면, 본 실시예에 있어서는, 정공 수송층(9) 및 적색 발광층(11r)을 구성하는 주재료로서 α－NPD가 사용되고 있고, 그 유리 전이 온도는 96℃이다. 그러므로, 가열 처리는, 96± 30℃의 범위에서 행해지고, 예를 들면, 100℃에 있어서 30분 정도 행해진다. 그리고, 이 가열 처리는, 불활성 분위기 중 또는 진공 중에 있어서 행하는 것으로 한다.

이어서, 도 2의 (1) 및 도 2의 (2)에 나타낸 바와 같이, 적색 발광층(11r)이 형성되어 있지 않은 다른 화소에 있어서의 하부 전극(3)의 위쪽에 있어서의 가열 처리된 면 상에, 전자(제2 전하) 수송성을 가지는 제2 발광층으로서, 녹색 발광층(11g) 및 청색 발광층(11b)을 차례로 패턴 형성한다.

이들 녹색 발광층(11g) 및 청색 발광층(11b)은, 전술한 적색 발광층(11r)의 형성과 마찬가지로 전사법에 의해 차례로 형성한다.

이 때 먼저, 예를 들면, 도 2의 (1)에 나타낸 바와 같이, 녹색 발광층(11g)을 형성하기 위한 전사용 기판(30g)을 준비한다.

이 전사용 기판(30g)은, 표시 장치 제작용의 기판과 대략 동일 형상의 유리 기판(31) 상의 전체면에, 광열 변환층(33) 및 산화 보호층(34)을 통하여, 녹색 발광층(11g)을 형성하기 위한 전사층(녹색 전사층)(35g)을 형성하여 이루어진다. 이 중, 녹색 전사층(35g) 이외의 층의 구성은, 도 1의 (2)를 사용하여 설명한 전사용 기판(30r)과 같아도 된다.

여기서 녹색 전사층(35g)은, 주로 전자 수송성을 가지는 호스트 재료와 녹색 발광성의 게스트 재료로 구성되어 있다. 이 중, 호스트 재료는, 정공 수송층(9)을 구성하는 재료와 비교하여 전자 수송성이 높으면 된다.

구체적으로는, 정공 수송층(9)을 구성하는 α－NPD의 최고 점유 궤도의 에너지 준위(이하, HOMO라고 약칭함)보다도, 녹색 재료층에 사용하는 호스트 재료의 HOMO가 낮은 준위이며, 보다 구체적으로는 양자의 차가 0.2eV 이상이면 된다.

또 게스트 재료는, 형광성 또는 인광성의 것이라도 되지만, 발광 특성의 제어의 용이함으로부터 형광성의 것이 바람직하다.

이와 같은 발광 전사층(35g)은, 예를 들면, 전자 수송성을 가지는 호스트 재료인 ADN(anthra cene dinaphthyl)에, 녹색 발광성의 게스트 재료인 쿠머린(coumarin)(6)을 5중량%로 혼합한 재료에 의해 구성되며, 30nm정도의 막두께로 증착 성막되어 있는 것으로 한다.

그리고, 이 전사용 기판(30g)을, 정공 수송층(9) 및 적색 발광층(11r)이 형성된 기판(1)에 대향 배치시키고, 전사용 기판(30g) 측으로부터 녹색 발광 소자의 형성 화소에 대응하는 부분에, 레이저광 hr를 선택적으로 스폿 조사한다.

이로써, 기판(1) 상에 성막된 정공 수송층(9) 상에 선택적으로 녹색 전사층(35g)을 열전사시켜 이루어지는 녹색 발광층(11g)을 패턴 형성한다. 이와 같은 열전사는, 도 1의 (3)을 사용하여 설명한 적색 발광층(11r)의 패턴 형성과 마찬가지로, 녹색 전사층(35g)을 구성하는 각 재료가, 대략 균일하게 혼합되어 맞추어진 상태로 녹색 발광층(11g)이 형성되도록 행해지는 것으로 한다.

다음에, 도 2의 (2)에 나타낸 바와 같이, 청색 발광층(11b)을 형성하기 위한 전사용 기판(30b)을 준비한다. 이 전사용 기판(30b)은, 표시 장치 제작용의 기판과 대략 동일 형상의 유리 기판(31) 상의 전체면에, 광열 변환층(33) 및 산화 보호층(34)을 통하여, 청색 발광층(11b)을 형성하기 위한 전사층(청색 전사층)(35b)을 형성하여 이루어진다. 이 중, 청색 전사층(35b) 이외의 층의 구성은, 도 1의 (2)를 사용하여 설명한 전사용 기판(30r)과 같아도 된다.

여기서 청색 전사층(35b)은, 주로 전자 수송성을 가지는 호스트 재료와 청색 발광의 게스트 재료로 구성되어 있다. 이 중, 호스트 재료는, 전술한 녹색 전사층(35g)과 마찬가지로, 정공 수송층(9)을 구성하는 재료와 비교하여 전자 수송성이 높으면 되고, 또 게스트 재료는, 형광성 또는 인광성의 것이라도 되지만, 발광 특성의 제어의 용이함으로부터 형광성의 것이 바람직하다.

이와 같은 청색 전사층(35b)은, 예를 들면, 전자 수송성을 가지는 호스트 재료인 ADN(anthra cene dinaphthyl)에, 청색 발광성의 게스트 재료인(4, 4'－비스［2-｛4-N,N－디페닐 아미노)페닐｝비닐］비페닐(DPAVBi)을 2.5중량%로 혼합한 재료에 의해 구성되며, 30nm정도의 막두께로 증착 성막되어 있는 것으로 한다.

그리고, 이 전사용 기판(30b)을, 정공 수송층(9), 적색 발광층(11r) 및 녹색 발광층(11g)이 형성된 기판(1)에 대향 배치시키고, 전사용 기판(30b) 측으로부터 청색 발광 소자의 형성 화소에 대응하는 부분에, 레이저광 hr를 선택적으로 스폿 조사한다.

이로써, 기판(1) 상에 성막된 정공 수송층(9) 상에 선택적으로 청색 전사 층(35b)을 열전사시켜 이루어지는 청색 발광층(11b)을 패턴 형성한다. 이와 같은 열전사는, 도 1의 (3)을 사용하여 설명한 적색 발광층(11r)의 패턴 형성과 마찬가지로, 청색 전사층(35b)을 구성하는 각 재료가, 대략 균일하게 혼합되어 맞추어진 상태로 청색 발광층(11b)이 형성되도록 행해지는 것으로 한다.

그리고, 이상과 같이 반복 행해지는 열전사의 공정은, 대기압 중에서도 가능하지만, 진공 중 행하는 것이 바람직하다. 진공 중 열전사를 행함으로써, 보다 저에너지에서의 레이저를 사용한 전사가 가능해져, 전사되는 발광층에 주어지는 열적인 악영향을 경감할 수 있다. 또한, 열전사의 공정을 진공 중에 행함으로써, 기판끼리의 밀착성이 높아져, 전사의 패턴 제도가 양호하게 되어, 바람직하다. 또한, 전체 프로세스를 연속하여 진공 중에 행하도록 함으로써, 소자의 열화를 방지할 수 있다.

이후에는, 도 3 (1)에 나타낸 바와 같이, 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)이 형성된 기판(1) 상의 전체면을 덮은 상태에서, 제2 전하 수송층(즉 여기서는 전자 수송층)(13)을 성막한다. 이 전자 수송층(13)은, 기판(1) 상의 전체면에 공통층으로서 증착 성막된다. 이와 같은 전자 수송층(13)은, 일반적인 전자 수송 재료를 사용하여 구성되며, 일례로서 8-히드록시 키놀린 알루미늄(Alq₃)을 20nm정도의 막두께로 증착하여 이루어진다.

이상까지, 성막한 정공 주입층(7), 정공 수송층(9), 각 색 발광층(11r, 11g, 11b), 및 전자 수송층(13)에 의해, 유기층(15)이 구성된다.

다음에, 도 3 (2)에 나타낸 바와 같이, 전자 수송층(13) 상에 제2 전하 주입층(즉 여기서는 전자 주입층)(17)을 성막한다. 이 전자 주입층(17)은, 기판(1) 상의 전체면에 공통층으로서 증착 성막된다. 이와 같은 전자 주입층(17)은, 일반적인 전자 주입 재료를 사용하여 구성되며, 일례로서 LiF를 진공 증착법에 의해 약 0.3nm(증착 속도~ 0.01nm/sec)의 막두께로 형성하여 이루어진다.

다음에, 전자 주입층(17) 상에, 상부 전극(19)을 형성한다. 이 상부 전극(19)은, 하부 전극(3)이 양극인 경우에는 음극으로서 사용되고, 하부 전극(3)이 음극인 경우에는 양극으로서 사용되고, 여기서는 음극으로서 형성된다.

또, 여기서 제작하는 표시 장치가 단순 매트릭스 방식인 경우에는, 예를 들면, 하부 전극(3)의 스트라이프와 교차하는 스트라이프형으로 상부 전극(19)이 형성된다. 한편, 이 표시 장치가, 액티브 매트릭스 방식인 경우에는, 이 상부 전극(19)은, 기판(1) 상의 일면을 덮는 상태로 성막된 베타막 상에 형성되고, 각 화소에 공통의 전극으로서 사용되는 것으로 한다.

이 경우, 하부 전극(3)과 동일 층에서 보조 전극(도시하지 않음)을 형성하고, 이 보조 전극에 대하여 상부 전극(19)을 접속시킴으로써, 상부 전극(19)의 전압 강하를 방지하는 구성으로 할 수 있다.

그리고, 하부 전극(3)과 상부 전극(19)과의 교차부에 있어서, 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)을 각각 포함하는 유기층(15) 등이 협지된 각 부분에, 적색 발광 소자(21r), 녹색 발광 소자(21g), 및 청색 발광 소자(21b)가 각각 형성된다.

그리고, 이 상부 전극(19)은, 여기서 제작하는 표시 장치의 광방사 방식에 의해 각각 적합한 재질이 선택되어 사용되는 것으로 한다. 즉, 이 표시 장치가 기판(1)의 반대측으로부터 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)에서의 발광광을 방사하는 상면 발광형 또는 양면 발광형인 경우에는, 광투과성 재료 또는 반투과성 재료로 상부 전극(19)을 구성한다. 한편, 이 표시 장치가, 기판(1) 측으로부터 발광광을 방사하는 투과형인 경우에는, 고반사성 재료로 상부 전극(19)을 구성한다.

여기서는, 표시 장치가 상면 발광형이며, 하부 전극(3)을 양극 전극으로서 사용하므로, 상부 전극(19)은 음극 전극으로서 사용되게 된다. 이 경우, 상부 전극(19)은, 유기층(15)에 대하여 전자를 효율적으로 주입 가능하도록, 하부 전극(3)의 형성 공정에서 예시한 일 함수가 작은 재료 중에서 광투과성이 양호한 재료를 사용하여 형성되는 것으로 한다.

그러므로, 예를 들면, 진공 증착법에 의해 10nm의 막두께로 형성된 MgAg로 이루어지는 공통의 음극으로서 상부 전극(19)을 형성한다. 이 때, 베이스에 대하여 영향을 미치지 않을 정도로, 성막 입자의 에너지가 작은 성막 방법, 예를 들면, 증착법이나 CVD(chemical vapor deposition)법에 따라 상부 전극(19)의 성막을 행하는 것으로 한다.

또, 표시 장치가 상면 발광형인 경우, 상부 전극(19)을 반투과성으로서 구성함으로써, 상부 전극(19)과 하부 전극(3) 사이에서 공진기 구조를 구성함으로써 방사광의 강도를 높일 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.

또, 표시 장치가 투과형이며, 상부 전극(19)을 음극 전극으로서 사용하는 경우에는, 일 함수가 작고, 또한 반사율이 높은 도전성 재료로 상부 전극(19)을 구성 한다. 또한, 표시 장치가 투과형이며, 상부 전극(19)을 양극 전극으로서 사용하는 경우에는, 반사율이 높은 도전성 재료로 상부 전극(19)을 구성한다.

이상과 같이 하여, 각 색의 유기 전계 발광 소자(21r, 21g, 21b)를 형성한 후에는, 상부 전극(19)을 덮은 상태로, 여기서의 도시는 생략한 보호막을 성막한다. 이 보호막은, 유기층(15)으로의 수분의 도달 방지를 목적으로 하고, 투과수성(透過水性), 흡수성이 낮은 재료를 사용하여 충분한 막두께로 형성되는 것으로 한다.

또한, 여기서 제작하는 표시 장치가 상면 발광형인 경우에는, 이 보호막은 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)에서 발생한 광을 투과하는 재료로 이루어지고, 예를 들면, 80%정도의 투과율이 확보되어 있는 것으로 한다.

이와 같은 보호막은, 절연성 재료로 구성되어 있어도 된다. 보호막을 절연성 재료로 구성하는 경우에는, 무기 아몰퍼스성의 절연성 재료, 예를 들면, 아몰퍼스 실리콘(α－Si), 아몰퍼스 탄화 실리콘(α－SiC), 아몰퍼스 질화 실리콘(a-Si_1-xN_x) 또는 아몰퍼스 카본(α－C) 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이와 같은 무기 아몰퍼스성의 절연성 재료는, 그레인을 구성하지 않기 때문에 투수성(透水性)이 낮아, 양호한 보호막으로 된다.

예를 들면, 아몰퍼스 질화 실리콘으로 이루어지는 보호막을 형성하는 경우에는, CVD법에 따라 2~ 3㎛의 막두께로 형성되는 것으로 한다. 단, 이 때, 유기층(15)의 열화에 의한 휘도의 저하를 방지하기 위해서 성막 온도를 상온(常溫)으로 설정하고, 또한 보호막의 벗겨짐을 방지하기 위해 막의 스트레스를 최소로 되는 조건으로 성막하는 것이 바람직하다.

또, 여기서 제작하는 표시 장치가 액티브 매트릭스 방식으로서, 기판(1) 상의 일면을 덮는 공통 전극으로서 상부 전극(19)이 형성되어 있는 경우에는, 보호막은, 도전성 재료를 사용하여 구성해도 된다. 보호막을 도전성 재료로 구성하는 경우에는, ITO나 IXO와 같은 투명 도전성 재료가 사용된다.

그리고, 이상과 같은 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)을 덮는 각 층은, 마스크를 사용하지 않고 베타막 상에 형성된다. 또, 이들 각 층의 형성은, 바람직하게는 대기에 폭로(暴露)되지 않고 동일한 성막 장치 내에 있어서 연속하여 행해지는 것이 바람직하고, 이로써, 대기중의 수분에 의한 유기층(15)의 열화를 방지한다.

그리고, 이상과 같이 보호막이 형성된 기판(1)에 대하여, 보호막 측에 접착용의 수지 재료를 통하여 보호 기판을 접합시킨다. 접착용의 수지 재료로서는, 예를 들면, 자외선 경화 수지가 사용된다. 또 보호 기판으로서는 예를 들면, 유리 기판이 사용된다.

단, 여기서 제작하는 표시 장치가 상면 발광형인 경우에는, 접착용의 수지 재료 및 보호 기판은, 광투과성을 가지는 재료로 구성되는 것이 필수로 된다.

이상에 의해, 기판(1) 상에 각 색 발광 소자(21r, 21g, 21b)를 배열 형성하여 이루어지는 풀 컬러의 표시 장치(23)를 완성시킨다.

그리고, 이상 설명한 제조 방법에서는, 각 색 발광층이 전사된 직후에, 피전사 기판을 가열한다. 그리고, 다음의 실시예에 나타낸 바와 같이, 종래의 기판 가 열 공정을 사용하지 않고 유기 전계 발광 소자를 형성한 경우와 비교하여, 높은 발광 효율을 얻을 수 있는 동시에, 구동 전압이 낮아지고, 또한 휘도 반감 수명이 길어지는 것이 확인되었다.

따라서, 이상 설명한 실시예에 따르면, 열전사법에 의해 위치 정밀도 양호하게 각 색 발광층(11r, 11g, 11b)을 패턴 형성할 수 있다.

여기서, 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r) 내에 있어서는, 하부 전극(양극)(3)으로부터 주입된 정공이, 적색 발광층(11r) 내에서 수송된다.

이 정공은, 적색 발광층(11r) 내의 상부 전극(음극)(19) 측의 영역에 있어서, 상부 전극(음극)(19)로부터 주입된 전자와 재결합한다.

그러므로, 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r)에 있어서는 상부 전극(음극)(19) 측에 가까운 상면 측이 발광 영역으로 된다.

그리고, 특히 전술한 실시예에서는, 도 1의 (3)에서 설명한 바와 같이, 정공 수송층(9) 상에 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r)을 형성한 상태로 가열 처리를 행함으로써, 적색 발광층(11r) 상면 측, 즉 발광 영역 측으로 되는 면을 평탄면으로 할 수 있다.

한편, 전자 수송성을 가지는 녹색 발광층(11g) 및 청색 발광층(11b) 내에 있어서는, 상부 전극(음극)(19)으로부터 주입된 전자가, 발광층(11g), (11b) 내에서 수송된다. 이 전자는, 발광층(11g), (11b) 내의 하부 전극(양극)(3) 측의 영역에 있어서, 하부 전극(양극)(3)으로부터 주입된 정공과 재결합한다. 그러므로, 전자 수송성을 가지는 발광층(11g), (11b)에 있어서는 하부 전극(양극)(3) 측에 가까운 하면 측이 발광 영역으로 된다.

그리고, 전술한 실시예에서는, 도 2의 (1)에서 설명한 바와 같이, 전자 수송성을 가지는 녹색 발광층(11g) 및 청색 발광층(11b)은, 가열 처리에 의해 평탄화된 정공 수송층(9) 상에 형성된다. 이로써, 이들 녹색 발광층(11g) 및 청색 발광층(11b)은, 그 하면 측, 즉 발광 영역 측으로 되는 면을 평탄면으로 할 수 있다.

그리고, 이상과 같이, 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r), 및 전자 수송성을 가지는 발광층(11g), (11b)의 각 발광 영역 측의 면을 평탄화하는 것이 가능하며, 이로써, 상이한 재료 특성을 구비한 복수개의 발광 소자(21r, 21g, 21b)를 기판(1) 상에 배열하여 이루어지는 표시 장치(23)에 있어서, 이들 발광 소자(21r, 21g, 21b)의 특성에 맞추어 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지하는 것이 가능하게 된다.

이 결과, 예를 들면, 위치 정밀도가 양호하지만 발광 특성이 뒤떨어지고 있던 열전사법에 의해 발광층을 형성한 경우라도, 각 발광 소자의 발광 효율 및 휘도 반감 수명을 높게 유지할 수 있게 되어, 보다 미세한 유기 전계 발광 소자를 사용하여 표시 장치에 있어서의 표시 특성의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다.

그리고, 이상의 실시예에서는, 제1 전하를 정전하, 제2 전하가 부전하로서, 하부 전극(3)을 양극, 상부 전극(19)을 음극으로 한 경우를 설명하였다.

그러나, 본 발명은, 제1 전하가 부전하이며, 제2 전하가 정전하로서, 하부 전극(3)이 음극이며, 상부 전극(19)가 양극인 경우에도 적용가능하다.

이와 같은 경우에는 하부 전극(3)~상부 전극(19) 사이의 각 층(7)~(17)은, 역의 적층 순서로 되고, 이 사이의 형성 공정도 역으로 하면 된다.

즉, 기판(1) 상에 음극으로서 하부 전극을 형성한 후, 필요에 따라 전자 주입층 및 전자 수송층을 이 순서로 형성한다. 그리고, 이 상부에, 전자 수송성을 가지는 녹색 발광층 및 청색 발광층을 전사법에 의해 차례로 패턴 형성한다. 그 후, 가열 처리를 행한다.

이 가열 처리에 있어서는, 먼저 기판(1) 상에 형성되어 있는 유기 재료층, 즉 전자 수송층, 청색 발광층 및 녹색 발광층을 구성하는 각 유기 재료의 융점보다 낮은 범위에서, 또한 이들 층을 구성하는 각 유기 재료의 유리 전이점 부근의 온도에서의 가열 처리를 행한다.

이로써, 전자 수송층, 청색 발광층 및 녹색 발광층의 노출 표면을 평탄화한다.

예를 들면, 전자 수송층, 청색 발광층 및 녹색 발광층을 구성하는 주재료로서 ADN(an thracene dinaphthyl)이 사용되고 있는 경우, 그 유리 전이 온도는 106℃이다. 그러므로, 예를 들면, 110℃에서 30분 정도의 가열 처리를 행하는 것으로 한다.

그 후, 전자 수송층 상에, 정공 수송성을 가지는 적색 발광층을 전사법에 의해 패턴 형성하고, 이어서, 정공 수송층, 정공 주입층, 양극로서의 상부 전극을 형성한다.

또한, 이상 실시예에 따라서 설명한 본 발명은, 전술한 공통층을 분리한 소자에 있어서도, 또, 예를 들면, 일본국 특개 2003-272860에 나타낸 바와 같이, 발 광층을 가지는 유기층의 유닛(발광 유닛)을 적층하여 이루어지는 앞뒤로 이어진 탠덤형(tandem-type)의 유기 EL소자에 있어서도 유효하고, 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

[실시예]

다음에, 본 발명의 구체적인 실시예, 및 실시예에 대한 비교예로서, 풀 컬러 표시 장치를 구성하는 각 색 발광의 유기 전계 발광 소자의 제조 공정을 설명하고, 다음에, 이들 평가 결과를 설명한다.

≪실시예≫

표시 장치를 구성하는 각 색 발광 소자(21r, 21g, 21b)를, 본 발명에 따라 다음과 같이 개별적으로 제작했다(도 1~도 3 참조).

＜적색 발광 소자(21r)의 제작＞

(a) 먼저, 소자 제작용 기판으로 되는 유리 기판(1) 상에, 은합금층인 APC(Ag-Pd-Cu)층(막두께 120nm), ITO로 이루어지는 투명 도전층(막두께 10nm)을 이 순서로 형성한 2층 구조의 하부 전극(3)을 양극으로서 패턴 형성하였다.

다음에, 하부 전극(3)의 주위둘레를 덮는 상태로 산화 실리콘의 절연막(5)을 스퍼터링법에 의해 약 2㎛의 두께로 성막하고, 리소그라피법에 의해 하부 전극(3)을 노출시키고, 화소 영역으로 하였다. 그 표면 상에, 정공 주입층(7)으로서 m－MTDATA를 10nm의 막두께로 증착 했다.

다음에, 정공 수송층(9)으로서α－NPD를 35nm의 막두께로 증착했다.

(b) 한편, 다음과 같이 하여, 전사용 기판(30r)을 제작했다.

먼저, 유리 기판(31) 상에, 두께 200nm의 몰리브덴으로 이루어지는 광열 변환층(33)을 통상의 스퍼터링법에 의해 성막하였다.

이어서, 광열 변환층(33) 상에, 질화 실리콘 SiN_X로 이루어지는 산화 보호층(34)을 100nm의 막두께로 CVD법에 따라 성막하였다.

그리고, 산화 보호층 상에, 호스트 재료로 정공 수송성 재료의α－NPD(α-naphthyl phenyl diamine)를 사용하고, 적색 발광성의 게스트 재료로서 2,6-비스[(4'－메톡시 디페닐 아미노)스티릴］-1, 5-디시아노나프탈렌(BSN)을 30중량% 혼합한 적색 전사층(35r)을, 진공 증착에 의해 성막하였다.

(c) 다음에, 성막된 유기층끼리 마주보는 상태로, (b)에 있어서 제작한 전사용 기판(30r)을 소자 제작용의 기판(1) 상에 배치하고, 진공 중 밀착시켰다.

양 기판은, 절연막(5)의 두께에 의해, 약 2㎛의 작은 간극이 유지되어 있었다. 이 상태에서, 소자 제작용의 기판(1)의 청색 화소 영역에 상대하는 배치에 있어서, 전사용 기판(30r)의 배면측으로부터 파장 800nm의 레이저 광선을 조사함으로써, 전사용 기판(30r)으로부터 적색 전사층(35r)을 열전사시켜, 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r)을 형성하였다. 레이저 광선의 스폿 사이즈는, 300㎛×10㎛로 하였다. 레이저 광선은, 상기 광선의 직사각형 치수에 대하여 직교하는 방향에 있어서 주사했다. 에너지 밀도는, 1.8J/cm²로 하였다.

(d) 정공 수송성을 가지는 적색 발광층(11r)을 전사한 후, 피전사 기판 전체를 30분간, 가열하는 공정을 행하였다. 이 경우, 정공 수송층(9)의 α－NPD의 유리 전이 온도가 96℃이며, 호스트 재료의 ADN의 유리 전이 온도가 109℃이므로, 100℃의 설정 온도를 채용하였다.

(e) 가열 공정을 가한 후, 전자 수송층(13)을 성막하였다.

전자 수송층(13)으로서 8≡히드록시 키놀린 알루미늄(Alq₃)을 20nm정도의 막두께로 증착 성막하였다. 이어서, 전자 주입층(17)으로서 LiF를 약 0.3nm(증착 속도~ 0.01nm/sec)의 막두께로 증착 성막하였다. 이어서, 상부 전극(19)으로 되는 음극으로서 MgAg를 10nm의 막두께로 증착 성막하고, 적색 발광 소자(21r)를 얻었다.

＜녹색 발광 소자(21g)의 제작＞

상기 (b)에서 준비하는 전사용 기판(30g)으로서 정공 수송성을 가지는 적색 전사층(35r)을 전자 수송성을 가지는 녹색 전사층(35g)과 바꾼 것을 준비하였다.

즉, (b)의 전사용 기판(30g)의 제작에 있어서는, 유리 기판(31) 상에 성막한 광열 변환층(33) 상에 산화 보호층(34)을 성막한 그 위에, ADN으로 이루어지는 호스트 재료에, 쿠머린(6)으로 이루어지는 녹색 발광성의 게스트 재료를 5중량%의 비율로 혼합한 전자 수송성을 가지는 녹색 전사층(35g)을, 진공 증착에 의해 성막하였다.

그리고, 상기(a)의 정공 수송층(9)의 형성까지를 행한 후에, (d)의 가열 처리를 행하고, 다음에 (b) 및 (c)의 전자 수송성을 가지는 녹색 발광층(11g)의 전사를 행하고, 다음에 (e)의 전자 수송층(13) 이후의 형성 공정을 행하여, 녹색 발광 소자(21g)를 얻었다.

＜청색 발광 소자(21b)의 제작＞

상기 (b)에서 준비하는 전사용 기판(30b)로서 정공 수송성을 가지는 적색 전사층(35r)을 전자 수송성을 가지는 청색 전사층(35b)과 바꾼 것을 준비하였다. 즉 (b)의 전사용 기판(30b)의 제작에 있어서는, 유리 기판(31) 상에 성막한 광열 변환층(33) 상에 산화 보호층(34)을 성막한 그 위에, ADN으로 이루어지는 호스트 재료에, DPAVBi로 이루어지는 청색 발광성의 게스트 재료를 2.5중량%의 비율로 혼합한 전자 수송성을 가지는 청색 전사층(35b)을, 진공 증착에 의해 성막하였다.

그리고, 상기 (a)의 정공 수송층(9)의 형성까지를 행한 후에, (d)의 가열 처리를 행하고, 다음에 (b) 및 (c)의 전자 수송성을 가지는 청색 발광층(11b)의 전사를 행하고, 다음에 (e)의 전자 수송층(13) 이후의 형성 공정을 행하여, 청색 발광 소자(21b)를 얻었다.

≪비교예≫

표시 장치를 구성하는 각 색 발광 소자를, 전술한 실시예에 있어서의 가열 처리의 공정만을 바꾸어 개별적으로 제작했다.

즉, 적색 발광 소자의 제작에 있어서는, 정공 수송층의 성막 및 정공 수송성을 가지는 적색 발광층의 전사 형성의 후에, 가열 처리를 행하는 공정으로 하였다. 또, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자의 제작에 있어서는, 가열 처리를 가한 후에, 전자 수송성을 가지는 녹색 발광층 및 청색 발광층의 전사 형성을 행하는 공정으로 하였다.

≪평가 결과≫

이상과 같이 하여 제작한 실시예의 각 색 발광 소자 및 비교예의 각 색 발광 소자에 대하여, 10mA/cm²의 정전류 밀도를 인가한 상태에서, 분광 방사 휘도계를 사용하여 색도(CIE-x, CIE-y) 및 발광 효율을 측정하였다.

또, 실시예와 비교예에서 동색(同色)의 발광 소자가 같은 휘도로 발광하도록 전류 인가를 설정한 상태로 수명 시험을 행하여, 100시간 경과 후의 휘도 감소율을 측정하였다.

이들 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

[표 1]

이 표 1로부터, 적색 발광 소자에 있어서는, 비교예에서 제작한 발광 소자에 대하여, 실시예에서 제작한 발광 소자는, 발광 효율이 약 40%로 대폭 향상될 뿐아니라, 휘도 감소율로 보는 발광 수명도 대폭 향상되는 것이 확인되었다.

또, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자에 있어서는, 비교예에서 제작한 발광 소자에 대하여, 실시예에서 제작한 발광 소자에서의 발광 효율의 향상이 확인되었다. 또, 휘도 감소율은 비교예와 같은 정도로 유지되는 것도 확인되었다.

이상의 결과로부터, 본 발명의 방법을 적용하여 표시 장치를 제작함으로써, 특성이 상이한 재료를 사용한 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 및 청색 발광 소자의 모두에 있어서, 휘도 반감 수명을 높게 유지한 상태로 발광 효율의 향상을 도모하여 풀 컬러의 표시 장치에 있어서의 표시 성능을 향상시키는 것이 가능한 것이 확인되었다.

도 1은 본 발명 실시예의 제조 방법을 나타낸 단면 공정도(1)이다.

도 2는 본 발명 실시예의 제조 방법을 나타낸 단면 공정도(2)이다.

도 3은 본 발명 실시예의 제조 방법을 나타낸 단면 공정도(3)이다.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

(1)…기판, (3)…하부 전극(양극), (11r)…적색 발광층(제1 발광층),

(9)…정공 수송층(제1 전하 수송층), (11g)…녹색 발광층(제2 발광층),

(11b)…청색 발광층(제2 발광층), (19)…상부 전극(음극),

(13)…전자 수송층(제2 전하 수송층), (23)…표시 장치

Claims

제1 전하를 공급하는 하부 전극을 기판 상의 각 화소에 형성하는 공정과,

상기 각 화소 중 일부 화소에 있어서의 상기 하부 전극의 위쪽에, 제1 전하 수송성(輸送性)을 가지는 제1 발광층을 패턴 형성하는 공정과,

상기 제1 발광층이 형성된 상기 기판을 가열 처리하는 공정과,

상기 각 화소 중 다른 화소에 있어서의 상기 하부 전극 위쪽의 가열 처리된 면 상에, 제2 전하 수송성을 가지는 제2 발광층을 패턴 형성하는 공정과,

상기 하부 전극과의 사이에 상기 제1 발광층 및 제2 발광층을 협지하는 상태에서 제2 전하를 공급하는 상부 전극을 형성하는 공정

을 포함하고,

상기 제1 발광층의 패턴 형성 및 제2 발광층의 패턴 형성은, 전사법(轉寫法)에 의해 행해지는, 표시 장치의 제조 방법.
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제1항에 있어서,

상기 가열 처리는, 상기 제1 발광층을 구성하는 유기 재료의 융점보다 낮은 유리 전이점 부근의 온도에서 행해지는, 표시 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 하부 전극을 형성한 후, 상기 제1 발광층을 패턴 형성하기 전에, 상기 하부 전극 상에 제1 전하 수송층을 형성하는 공정을 행하고,

상기 가열 처리는, 상기 제1 전하 수송층을 구성하는 유기 재료의 융점보다 낮은 온도에서 행해지는, 표시 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 제2 발광층을 형성한 후, 상기 상부 전극을 형성하기 전에, 상기 제1 발광층 및 상기 제2 발광층 상에 제2 전하 수송층을 형성하는 공정을 행하는, 표시 장치의 제조 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 전하는 정전하(正電荷)로서 상기 하부 전극을 양극으로서 형성하고, 상기 제2 전하는 부전하(負電荷)로서 상기 상부 전극을 음극으로서 형성하는, 표시 장치의 제조 방법.