(57)【要約】【課題】ドープ濃度バラツキ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】ドーパント材料及びホスト材料からなる第一の混合材料と、ドーパント材料及びホスト材料からなり第一の混合材料よりもドープ濃度が高い第二の混合材料とを供給し、第一及び第二の混合材料を加熱することで発光層を形成する。【選択図】      図１
2011243338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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第一の混合材料と、ドーパント材料及びホスト材料からなり前記第一の混合材料よりもドープ濃度が高い第二の混合材料とを供給し、
前記第一及び第二の混合材料を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。
【請求項２】
前記発光層のドープ濃度は１％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。
【請求項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、
ホスト材料と、ドーパント材料及びホスト材料からなる混合材料とを供給し、
前記ホスト材料及び前記混合材料を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。
【請求項４】
前記発光層のドープ濃度は１％であることを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１５７９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ドープ濃度バラツキ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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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第一の混合材料と、ドーパント材料及びホスト材料からなり前記第一の混合材料よりもドープ濃度が高い第二の混合材料とを供給し、前記第一及び第二の混合材料を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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本実施形態における有機ＥＬ装置の有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した有機ＥＬ装置を製造するための製造装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】図３は、図１に示した有機ＥＬ装置を製造するための製造装置の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、あるいは、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、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されている。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図２は、有機ＥＬ装置の製造装置の構成を概略的に示す図である。
【００１７】
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及び４１、材料供給部４及び４１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及び５１、材料供給部４及び４１と加熱室５及び５１との間に設けられたシャッター６及び６１、加熱室５及び５１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及び６１は、材料供給部４及び４１から加熱室５及び５１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及び５１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。
【００１８】
このような製造装置１においては、材料供給部４及び４１から加熱室５及び５１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。
【００１９】
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。
【００２０】
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に第１混合材料が供給される。一方、材料供給部４１から加熱室５１に、第１混合材料よりもドープ濃度が高い第２混合材料が供給される。加熱室５及び加熱室５１では、第１混合材料及び第２混合材料がそれぞれ加熱され、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、昇華した材料が蒸着される。これにより、発光層ＥＭＬが形成される。
【００２１】
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。
【００２２】
第１混合材料だけ供給すると、混合材料の不安定性によりドープ濃度バラツキが大きくなるが、第２混合材料で補うことによりドープ濃度バラツキが改善する。
【００２３】
以下に、本実施の形態で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのドープ濃度バラツキについて説明する。なお、ドープ濃度バラツキは３σを用いて表す。
【００２４】
ここでは、第１混合材料を加熱室５に供給し、第２混合材料を加熱室５１に供給し、ガラス基板に発光層ＥＭＬを形成した。約２００枚分の成膜を行い、任意の基板を抜き取り、発光層ＥＭＬのドープ濃度を測定した。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。
【００２５】
第１混合材料だけで形成した発光層ＥＭＬのドープ濃度バラツキ３σ＝約２０％に対し、第１混合材料及び第２混合材料を併用して形成した発光層ＥＭＬのドープ濃度バラツキ３σ＝約８％を得られた。このように、本実施の形態で作製することでドープ濃度バラツキを改善することが確認された。
【００２６】
次に、上記した製造装置１における第２の有機ＥＬ装置の製造方法について説明する。
【００２７】
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にホスト材料が供給される。一方、材料供給部４１から加熱室５１に、混合材料が供給される。加熱室５及び加熱室５１では、ホスト材料及び混合材料がそれぞれ加熱され、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、昇華した材料が蒸着される。これにより、発光層ＥＭＬが形成される。
【００２８】
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。
【００２９】
ドープ濃度１％混合材料のドープ濃度バラツキは大きく、そのまま成膜に使用すると発光層ＥＭＬのドープ濃度バラツキは大きくなるが、ドープ濃度バラツキの小さいドープ濃度１０％混合材料とホスト材料を併用することで、バラツキの小さいドープ濃度１％発光層ＥＭＬを形成できる。
【００３０】
以下に、本実施の形態で作製した有機ＥＬ素子ＯＬＥＤのドープ濃度バラツキについて説明する。なお、ドープ濃度バラツキは３σを用いて表す。
【００３１】
ここでは、ホスト材料を加熱室５に供給し、ドープ濃度１０％混合材料を加熱室５１に供給し、ガラス基板に発光層ＥＭＬを形成した。約２００枚分の成膜を行い、任意の基板を抜き取り、発光層ＥＭＬのドープ濃度を測定した。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。
【００３２】
ドープ濃度１％混合材料だけで形成した発光層ＥＭＬのドープ濃度バラツキ３σ＝約３０％に対し、ホスト材料及びドープ濃度１０％混合材料を併用して形成した発光層ＥＭＬのドープ濃度バラツキ３σ＝約８％を得られた。このように、本実施の形態で作製することでドープ濃度バラツキを改善することが確認された。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
また、本実施の形態は、図２のように各材料供給部に各加熱室を設けたが、図３のように各材料供給部が一つの加熱室が接続される構成でも良い。
【００３９】
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。
【符号の説明】
【００４０】
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
４１…材料供給部
５１…加熱室
６１…シャッター
【図１】
2011243338.tif 000003
【図２】
2011243338.tif 000004
【図３】
2011243338.tif 000005