(57)【要約】【課題】  OLEDデバイスの発光層及び非発光層を、大規模製造が可能となるように、その厚さに変化を与えて付着できるようにすること。【解決手段】  カラー有機発光デバイスの形成方法であって、  ａ）アノードとカソードを用意し、  ｂ）該アノードと該カソードの間に所定の色光を出す１以上の発光層を形成させ、  ｃ）該発光層との関係で、１以上のドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして  ｄ）該発光層が出す色光が該有機発光デバイスについて有効となるように工程ｃ）で形成される該有機層の厚さを変えることを特徴とする方法。【選択図】      図１
2004235154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に所定の色光を出す１以上の発光層を形成させ、
ｃ）該発光層との関係で、１以上のドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして
ｄ）該発光層が出す色光が該有機発光デバイスについて有効となるように工程ｃ）で形成される該有機層の厚さを変える
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
該有機層（複数可）が、別の発光層、正孔輸送層、電子輸送層又はこれらの層を含む組合せである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
該有機発光層がドーパント及びホスト材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に、第１ドナー要素から色が異なる複数の発光材料を選択的に転写することにより、複数の発光層を形成させ、
ｃ）該複数の発光層との関係で、１以上の第２ドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして
ｄ）色が異なる各発光層が該有機発光デバイスについて有効な色を出ように工程ｂ）及び工程ｃ）で形成される該発光層もしくは該有機層（複数可）又はこれら両方の厚さを変える
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
該カラー有機発光デバイスと作用関係があるように配置され、かつ、該発光層からの色光を受容するように適合されているカラーフィルターアレイをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該カラー有機発光デバイスと作用関係があるように配置され、かつ、該発光層からの色光を受容するように適合されている色交換モジュールをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に、ドナー要素から色が異なる複数の発光材料及び有機材料を選択的に転写することにより、複数の発光層及び各発光層につき１以上の有機層を形成させ、そして
ｃ）色が異なる各発光層が転写後に該有機発光デバイスについて有効な色を出ように、該ドナー要素上に被覆された色が異なる各発光層に対応して工程ｂ）で形成される該発光層もしくは該有機層（複数可）又はこれら両方の厚さを変える
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に、光を吸収して熱を発生する第１ドナー要素にレーザー光を照明して第１ドナー要素から色が異なる複数の発光材料を選択的に転写することにより、複数の発光層を選択的に形成させ、
ｃ）１以上の第２ドナー要素を選択的に照明して、該複数の発光層との関係で、１以上の第２ドナー要素から有機材料を転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして
ｄ）色が異なる各発光層が該有機発光デバイスについて有効な色を出ように工程ｂ）及び工程ｃ）で形成される該発光層もしくは該有機層（複数可）又はこれら両方の厚さを変える
ことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光ダイオード（OLED）としても知られている有機電場発光（EL）デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤、緑及び青の色画素のような着色画素（通常ＲＧＢ画素という。）を配列したカラー又はフルカラー有機電場発光(EL)ディスプレイ（有機発光ダイオードデバイス又はOLEDデバイスとしても知られている）においては、ＲＧＢ画素を形成するため発色性有機ＥＬ媒体を精密にパターン化するか、又はパターン化されたＲＧＢカラーフィルター又は色交換モジュールを単一共通発光色と組み合わせる必要がある。基本的なOLEDデバイスは、共通要素として、アノード、カソード、及び該アノードと該カソードとに挟まれた有機ＥＬ媒体を含む。有機ＥＬ媒体は１又は２層以上の有機薄膜層からなり、その層の１又２以上が主として発光、すなわち電場発光を担う。この特定の層（複数可）を、一般に有機ＥＬ媒体の発光層と称する。有機ＥＬ媒体中に存在する他の有機層は、主として電子輸送機能を提供することができ、（正孔輸送のための）正孔輸送層又は（電子輸送のための）電子輸送層と呼ばれる。フルカラーOLEDディスプレイパネルの独立発光性ＲＧＢ画素を形成する際には、有機ＥＬ媒体の発光層、有機ＥＬ媒体全体、又は有機媒体の一部のサブセット、を精密にパターン化する方法を工夫する必要がある。カラーフィルター又は色交換モジュールを使用するフルカラーOLEDディスプレイパネルのＲＧＢ画素を形成する場合には、発光層、有機ＥＬ媒体全体又はその一部のサブセットを精密にパターン化する必要はない。しかしながら、当該単一の発光色をＲＧＢカラーフィルター又は色交換モジュールに合うように調整する場合には、当該発光層、有機ＥＬ媒体全体又はその一部のサブセットを精密にパターン化する必要がでてくる。
【０００３】
典型的には、電場発光画素は、米国特許第５７４２１２９号に記載されているようなシャドーマスク技法によりディスプレイ上に形成される。この技法は有効であるが、いくつかの欠点がある。シャドーマスク技法では、解像度の高い画素サイズを達成することが困難である。さらに、基板とシャドーマスクの間のアラインメントが困難であるため、画素が適切な位置に形成されるよう注意が必要である。基板サイズを大きくしたい場合には、シャドーマスクを操作して適切な位置に画素を形成させることが一層困難となる。
【０００４】
米国特許第４７７２５８２号明細書及びその中の引用文献に教示されているように、従前より、画像をレーザー感熱式色素転写するためのドナー材料が知られている。この方式では、ドナーシートを使用し、レーザービームにより加熱してドナーから受容体へ色素を熱転写させることにより各色を転写する。この方式は、高画質化のために用いられているが、ＥＬ材料の転写を教示するものではない。
【０００５】
高解像度有機OLEDディスプレイをパターン化するのに好適な方法が、米国特許第５８５１７０９号(Grandeら)に記載されている。この方法は、（１）対向する第１表面及び第２表面を有する基板を用意し、（２）該基板の第１表面の上に透光性断熱層を形成し、（３）該断熱層の上に吸光層を形成し、（４）該基板に、該第２表面から該断熱層にまで延在する開口部の配列を設け、（５）該吸光層の上に転写可能な発色性有機ドナー層を形成し、（６）該基板の開口部とデバイス上の対応するカラー画素とが配向するように該ドナー基板をディスプレイ基板に対して精密にアラインし、そして（７）該ドナー基板上の有機層を該ディスプレイ基板に転写させるに十分な熱を該開口部上の吸光層に発生させるための輻射線源を使用する、という工程序列を含む。Grandeらの方法にまつわる問題は、ドナー基板上の開口部の配列をパターン化しなければならないことである。別の問題は、ドナー基板とディスプレイ基板の間に精密な機械式アラインメントが必要となることである。さらに、ドナーのパターンが固定され、容易に変更できないという問題もある。
【０００６】
Littman及びTangは、パターン化されていないドナーシートからＥＬ基板へ有機ＥＬ材料をパターン様式で転写する方法を教示している（米国特許第５６８８５５１号）。Wolkらの一連の特許（米国特許第６１１４０８８号、同第６１４０００９号、同第６２１４５２０号及び同第６２２１５５３号）は、ドナー要素の選ばれた部分をレーザービームで加熱することによりドナー要素から基板へＥＬデバイスの発光層を転写することができる方法を教示している。各層は、当該デバイスの機能において利用される作用層又は非作用層となる。
【０００７】
一般に、このようなOLEDデバイスには、発光層の他に、正孔輸送層や電子輸送層のような層が含まれる。これらの層は、OLEDデバイスにおいて均一に配置されることが一般的である。FukudaらのSynthetic Metals 111-112 (2000) 1-6及びOhらのSociety for Information Display, 2002 International Symposium, Digest of Technical Papers, Volume XXXIII, Number II (2002) 1271-1273に、これらの層の厚さを変えることにより放出の質に影響を与えることができ、そして異なる色のOLEDデバイスが異なる最適厚さを有し得ることが記載されている。色毎に層厚が異なるフルカラーデバイスを製造することは、当該技術分野で一般的なシャドーマスク技法では困難である。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４７７２５８２号明細書
【特許文献２】米国特許第５６８８５５１号明細書
【特許文献３】米国特許第５７４２１２９号明細書
【特許文献４】米国特許第５８５１７０９号明細書
【特許文献５】米国特許第６１４０００９号明細書
【特許文献６】米国特許第６１１４０８８号明細書
【特許文献７】米国特許第６２１４５２０号明細書
【特許文献８】米国特許第６２２１５５３号明細書
【非特許文献１】47.4: "Optical Analysis of Organic Light Emitting Devices using Computer Simulation", Jun Sik Oh, et al., Society for Information Display, 2002 International Symposium, Digest of Technical Papers, Volume XXXIII, Number II, pp. 1271-1273
【非特許文献２】"An Organic LED Display Exhibiting Pure RGB Colors", Yoshinori Fukuda et al., Synthetic Metals 111-112 (2000) 1-6, pp. 1-6
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の目的は、OLEDデバイスの発光層及び非発光層を、大規模製造が可能となるように、その厚さに変化を与えて付着できるようにすることにある。本発明の別の目的は、本発明を使用することにより、カラーOLEDデバイスにおける各発色性能を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は、カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に所定の色光を出す１以上の発光層を形成させ、
ｃ）該発光層との関係で、１以上のドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして
ｄ）該発光層が出す色光が該有機発光デバイスについて有効となるように工程ｃ）で形成される該有機層の厚さを変える
ことを特徴とする方法によって達成される。
【００１１】
上記の目的はまた、カラー有機発光デバイスの形成方法であって、
ａ）アノードとカソードを用意し、
ｂ）該アノードと該カソードの間に、第１ドナー要素から色が異なる複数の発光材料を選択的に転写することにより、複数の発光層を形成させ、
ｃ）該複数の発光層との関係で、１以上の第２ドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、１以上の有機層を形成させ、そして
ｄ）色が異なる各発光層が該有機発光デバイスについて有効な色を出ように工程ｂ）及び工程ｃ）で形成される該発光層もしくは該有機層（複数可）又はこれら両方の厚さを変える
ことを特徴とする方法によっても達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有利な効果は、構成層の厚さに変化を与えることにより、OLEDデバイスの各種層を、個々の画素の性能が最適化されるよう精密に調整することができることである。さらなる有利な効果として、このような厚さが異なる複数の層を設ける際にシャドーマスクが要らないので、当該シャドーマスクの使用に内在するすべての問題が解消されることが挙げられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
デバイスの構成要素の寸法、例えば層の厚さは、マイクロメートル以下の領域にある場合が多く、このため、図面の拡大割合は、寸法的な正確さよりも、むしろ見やすさを優先してなされていることに留意されたい。
【００１４】
用語「ディスプレイ」又は「ディスプレイパネル」は、ビデオ画像又はテキストを電子的に表示することができるスクリーンをさす。用語「画素」は、当該技術分野で認識されている意味で使用され、ディスプレイパネルの一領域であって、他の領域とは独立に発光するように刺激され得る領域をさす。用語「OLEDデバイス」又は「有機発光デバイス」は、当該技術分野で認識されている意味で使用され、有機発光ダイオードを画素として含む表示装置をさす。カラー有機発光デバイスは、少なくとも２色の光を発する。用語「多色」は、異なる領域で異なる色相の光を発することができるディスプレイパネルをさし、具体的には、異なる色の画像を表示することができるディスプレイパネルをさす。これらの領域は必ずしも隣接しなくてもよい。用語「フルカラー」は、例えば、可視スペクトルの赤、緑及び青の各色域で発光すること、ＲＧＢカラーフィルターアレイを具備して白色光を放出すること、又はＲＧＢ色交換モジュールを具備して青色光を放出することができる、任意の組合せの色相で画像を表示することができる多色ディスプレイパネルをさす。赤、緑及び青の各色は三原色を構成し、これらの三原色を適宜混合することにより他のすべての色を発生させることができる。用語「色相」は、可視スペクトル内の発光強度プロファイルをさし、異なる色相は視覚的に識別できる色差を示す。画素又は二次画素とは、一般に、ディスプレイパネルにおいてアドレス可能な最小単位をさす。モノクロディスプレイの場合、画素又は二次画素の間に区別はない。用語「二次画素」は、多色ディスプレイパネルにおいて使用され、特定の色で発光するために独立にアドレスすることができる画素の部分をさす。例えば、青色二次画素は、青光を発するためにアドレスすることができる画素の当該部分である。フルカラーディスプレイの場合、一つの画素が、三原色の二次画素、すなわち青、緑及び赤で構成されることが一般的である。用語「ピッチ」は、ディスプレイパネルにおける２つの画素又は二次画素を隔てる距離をさす。したがって、二次画素ピッチは、２つの二次画素間の分離を意味する。
【００１５】
図１を参照する。本発明において記載した方法で処理できる基板１２の平面図を示す。基板１２は、有機固体、無機固体又は有機・無機混合固体であってドナーから発光性材料を受容する表面を提供するものであることができ、また硬質であっても軟質であってもよい。典型的な基板材料として、ガラス、プラスチック、金属、セラミック、半導体、金属酸化物、酸化物半導体、窒化物半導体又はこれらの組合せが挙げられる。基板１２は、均質材料混合物、材料複合体又は材料多層体であることができる。基板１２はOLED基板、すなわちOLEDデバイスを製造するために汎用されている基板、例えば、OLEDデバイスの画素位置に薄膜トランジスタ２０を含むことができるアクティブマトリックス式低温ポリシリコンＴＦＴ基板、であることができる。基板１２は、所期の発光方向に応じて、透光性又は不透明のいずれかであることができる。当該基板を通してＥＬ発光を観察する場合には透光性であることが望まれる。このような場合には、一般に透明なガラス又はプラスチックが用いられる。ＥＬ発光を上部電極を通して観察する用途の場合には、底部の支持体の透過性が問題になることはないため、透光性、吸光性又は光反射性であることができる。この場合に用いられる支持体としては、ガラス、プラスチック、半導体材料、セラミックス及び回路基板材料、その他パッシブマトリックス式、アクティブマトリックス式のいずれのデバイスであってもよいOLEDデバイスの形成に常用されるもの、が挙げられるが、これらに限定はされない。基板１２に他の層が被覆されていてもよい。
【００１６】
図２−ａを参照する。OLEDデバイスの発光部の構造の一例を横断面図で示す。多色OLEDデバイスの場合、図２は単一色相の二次画素を表わす。OLEDデバイス１４は基板１２の上に形成され、その重要な領域にアノード４０が被覆される。導電性アノード層は、一般に、基板上に形成され、そしてEL発光を当該アノードを介して観察する場合には、当該発光に対して透明又は実質的に透明であることが必要である。本発明に用いられる一般的な透明アノード材料はインジウム錫酸化物及び酸化錫であるが、例示としてアルミニウム又はインジウムをドープした酸化亜鉛、マグネシウムインジウム酸化物及びニッケルタングステン酸化物をはじめとする他の金属酸化物でも使用することができる。これらの酸化物の他、アノード材料として、窒化ガリウムのような金属窒化物、セレン化亜鉛のような金属セレン化物、及び硫化亜鉛のような金属硫化物を使用することもできる。EL発光を上部電極を介して観察する用途の場合には、アノード材料の透過性は問題とならず、透明、不透明又は反射性を問わずいずれの導電性材料でも使用することができる。このような用途向けの導体の例として、金、イリジウム、モリブデン、パラジウム及び白金が挙げられるが、これらに限定はされない。典型的なアノード材料は、透過性であってもそうでなくても、４．１ｅＶ以上の仕事関数を有する。望ましいアノード材料は、一般に、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれによっても付着することができる。アノード材料は、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
【００１７】
OLEDデバイス１４はさらにカソード５０を含む。アノードを介して発光させる場合には、カソード材料は、ほとんどすべての導電性材料を含んでなることができる。望ましい材料は、下部の有機層との良好な接触が確保されるよう良好なフィルム形成性を示し、低電圧での電子注入を促進し、かつ、良好な安定性を有する。有用なカソード材料は、低仕事関数金属（＜４．０ｅＶ）又は合金を含むことが多い。好適なカソード材料の１種に、米国特許第４８８５２２１号明細書に記載されているMg:Ag合金（銀含有率１〜２０％）を含むものがある。別の好適な種類のカソード材料として、低仕事関数金属又は金属塩の薄層に、これより厚い導電性金属の層をキャップしてなる二層形が挙げられる。このようなカソードの一つに、米国特許第５６７７５７２号明細書に記載されている、LiF薄層にこれより厚いAl層を載せてなるものがある。その他の有用なカソード材料として、米国特許第５０５９８６１号、同第５０５９８６２号及び同第６１４０７６３号明細書に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００１８】
カソードを介して発光を観察する場合には、当該カソードは透明又はほぼ透明でなければならない。このような用途の場合、金属が薄くなければならないか、又は透明導電性酸化物もしくはこれら材料の組合せを使用しなければならない。透光性カソードについては米国特許第５７７６６２３号明細書に詳しく記載されている。カソード材料は、蒸発法、スパッタ法又は化学的気相成長法により付着させることができる。必要な場合には、例えば、マスク介在蒸着法、米国特許第５２７６３８０号及び欧州特許出願公開第０７３２８６８号明細書に記載の一体型シャドーマスク法、レーザー転写法及び選択的化学的気相成長法をはじめとする多くの周知の方法により、パターンを形成させてもよい。
【００１９】
OLEDデバイス１４はさらに、アノード４０とカソード５０の間に正孔注入層４２を含むことができる。常に必要であるものではないが、有機発光ディスプレイに正孔注入層を設けることが有用となる場合が多い。正孔注入層は、後続の有機層の薄膜形成特性を改良し、かつ、正孔を正孔輸送層に注入し易くするように機能し得る。正孔注入層に使用するのに適した材料として、米国特許第４７２０４３２号に記載されているようなポルフィリン系化合物や、米国特許第６２０８０７５号に記載されているようなプラズマ蒸着フルオロカーボンポリマーが挙げられるが、これらに限定はされない。有機ＥＬデバイスにおいて有用であることが報告されている別の正孔注入性材料が、欧州特許出願公開第０８９１１２１号Ａ１及び同第１０２９９０９号Ａ１に記載されている。
【００２０】
OLEDデバイス１４はさらに、アノード４０とカソード５０の間に、任意の正孔輸送性材料を含むことができる正孔輸送層４４を含む。望ましい正孔輸送性材料は、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれによっても付着することができる。正孔輸送性材料は、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。
【００２１】
正孔輸送性材料は、芳香族第三アミンのような化合物を含むことがよく知られている。芳香族第三アミンとは、その少なくとも一つが芳香族環の環員である炭素原子にのみ結合している３価窒素原子を１個以上含有する化合物であると解される。一つの形態として、芳香族第三アミンはアリールアミン、例えば、モノアリールアミン、ジアリールアミン、トリアリールアミン又は高分子アリールアミンであることができる。トリアリールアミン単量体の例が、米国特許第３１８０７３０号(Klupfelら)に示されている。１以上のビニル基で置換された、及び／又は少なくとも一つの活性水素含有基を含む、その他の好適なトリアリールアミンが、米国特許第３５６７４５０号及び同第３６５８５２０号(Brantleyら)に記載されている。
【００２２】
より好ましい種類の芳香族第三アミンは、米国特許第４７２０４３２号及び同第５０６１５６９号に記載されているような芳香族第三アミン部分を２個以上含有するものである。このような化合物には、下記構造式（Ａ）で表わされるものが含まれる。
【００２３】
【化１】
2004235154.tif 000003
【００２４】
上式中、Ｑ1及びＱ2は各々独立に選ばれた芳香族第三アミン部分であり、そしてＧは、アリーレン、シクロアルキレン又は炭素-炭素結合のアルキレン基のような結合基である。一つの態様において、Ｑ1及びＱ2の少なくとも一方は、多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）を含有する。Ｇがアリール基である場合、それはフェニレン部分、ビフェニレン部分又はナフタレン部分であることが便利である。
構造式（Ａ）を満たし、かつ、２つのトリアリールアミン部分を含有する有用な種類のトリアリールアミンは、下記構造式（Ｂ）で表わされる。
【００２５】
【化２】
2004235154.tif 000004
【００２６】
上式中、Ｒ1及びＲ2は、各々独立に、水素原子、アリール基もしくはアルキル基を表わすか、又は、Ｒ1及びＲ2は一緒にシクロアルキル基を完成する原子群を表わし、そして
Ｒ3及びＲ4は、各々独立に、アリール基であってそれ自体が下記構造式（Ｃ）で示されるようなジアリール置換型アミノ基で置換されているものを表わす。
【００２７】
【化３】
2004235154.tif 000005
【００２８】
上式中、Ｒ5及びＲ6は各々独立に選ばれたアリール基である。一つの態様において、Ｒ5及びＲ6の少なくとも一方は、多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）を含有する。
別の種類の芳香族第三アミンはテトラアリールジアミンである。望ましいテトラアリールジアミンは、アリーレン基で結合された、構造式（Ｃ）で示したようなジアリールアミノ基を２個含む。有用なテトラアリールジアミンには、下記構造式（Ｄ）で表わされるものが含まれる。
【００２９】
【化４】
2004235154.tif 000006
【００３０】
上式中、Ａｒｅは各々独立に選ばれたアリーレン基、例えば、フェニレン又はアントラセン部分であり、
ｎは１〜４の整数であり、そして
Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9は各々独立に選ばれたアリール基である。
典型的な態様では、Ａｒ、Ｒ7、Ｒ8及びＲ9の少なくとも一つが多環式縮合環構造体（例、ナフタレン）である。
【００３１】
上記構造式（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の各種アルキル、アルキレン、アリール及びアリーレン部分も、各々それ自体が置換されていてもよい。典型的な置換基として、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、並びにフッ化物、塩化物及び臭化物のようなハロゲンが挙げられる。各種アルキル及びアルキレン部分は、典型的には約１〜６個の炭素原子を含有する。シクロアルキル部分は３〜約１０個の炭素原子を含有し得るが、典型的には、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロヘプチルの環構造体のように、５個、６個又は７個の環炭素原子を含有する。アリール部分及びアリーレン部分は、通常はフェニル部分及びフェニレン部分である。
【００３２】
正孔輸送層は、芳香族第三アミン化合物の単体又は混合物で形成することができる。具体的には、構造式（Ｂ）を満たすトリアリールアミンのようなトリアリールアミンを、構造式（Ｄ）が示すようなテトラアリールジアミンと組み合わせて使用することができる。トリアリールアミンをテトラアリールジアミンと組み合わせて使用する場合、後者を、トリアリールアミンと電子注入及び輸送層との間に挿入された層として配置する。以下、有用な芳香族第三アミンを例示する。
【００３３】
1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン
1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン
4,4’-ビス(ジフェニルアミノ)クアドリフェニル
ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)-フェニルメタン
N,N,N-トリ(p-トリル)アミン
4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-[4(ジ-p-トリルアミノ)-スチリル]スチルベン
N,N,N’,N’-テトラ-p-トリル-4,4’-ジアミノビフェニル
N,N,N’,N’-テトラフェニル-4,4’-ジアミノビフェニル
N-フェニルカルバゾール
ポリ(N-ビニルカルバゾール)
N,N’-ジ-1-ナフタレニル-N,N’-ジフェニル-4,4’-ジアミノビフェニル
4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4”-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(3-アセナフテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
4,4’-ビス[N-(9-アントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4”-ビス[N-(1-アントリル)-N-フェニルアミノ]-p-ターフェニル
4,4’-ビス[N-(2-フェナントリル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(8-フルオルアンテニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ピレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ナフタセニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(2-ペリレニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
4,4’-ビス[N-(1-コロネニル)-N-フェニルアミノ]ビフェニル
2,6-ビス(ジ-p-トリルアミノ)ナフタレン
2,6-ビス[ジ-(1-ナフチル)アミノ]ナフタレン
2,6-ビス[N-(1-ナフチル)-N-(2-ナフチル)アミノ]ナフタレン
N,N,N’,N’-テトラ(2-ナフチル)-4,4”-ジアミノ-p-ターフェニル
4,4’-ビス{N-フェニル-N-[4-(1-ナフチル)-フェニル]アミノ}ビフェニル
4,4’-ビス[N-フェニル-N-(2-ピレニル)アミノ]ビフェニル
2,6-ビス[N,N-ジ(2-ナフチル)アミン]フルオレン
1,5-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ナフタレン
【００３４】
別の種類の有用な正孔輸送性材料として、欧州特許第１００９０４１号に記載されているような多環式芳香族化合物が挙げられる。さらに、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン及びPEDOT/PSSとも呼ばれているポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)／ポリ(4-スチレンスルホネート)のようなコポリマー、といった高分子正孔輸送性材料を使用することもできる。
【００３５】
OLEDデバイス１４はさらに、アノード４０とカソード５０の間に形成された、所定の色光を発生させるための１又は２以上の発光層４６（有機発光層としても知られている）を含む。発光層４６は、蒸発法、スピン塗布法、インクジェット法、熱転写法又は本発明による方法で付着することができる。OLEDデバイス１４の要件によって、発光層４６は２以上の発光層を含むことができる。フルカラーOLEDデバイスは、このような発光層を複数、例えば、可視スペクトルの赤、緑及び青の各領域にある放出スペクトルを有する複数の発光層を含むことができる。別態様として、フルカラーOLEDデバイスは、１又は２以上の共通発光層を、カラーフィルターアレイ又は色交換モジュールの配列と組み合わせ、カラー有機発光デバイスと作用関係があるように配置し、該発光層からの色光を受容するように適合させることにより、共通の発光層を具備した多色OLEDデバイスを創出することもできる。有用な有機放出性材料は、発光材料とも呼ばれ、周知である。米国特許第４７６９２９２号及び同第５９３５７２１号に詳しく記載されているように、有機ＥＬ要素の発光層（LEL）は発光材料を含み、その領域において電子-正孔対が再結合する結果として電場発光が生じる。発光層は、単一材料で構成することもできるが、より一般的には、１又は２以上のホスト材料にゲスト化合物（複数可）をドーピングしてなり、そこで主として当該ドーパント材料から発光が生じ、その発光色にも制限はない。発光層に含まれるホスト材料は、後述する電子輸送性材料、上述した正孔輸送性材料、又は正孔-電子再結合を支援する別の材料、であることができる。ドーパントは、通常は高蛍光性色素の中から選ばれるが、リン光性化合物、例えば、国際公開第９８／５５５６１号、同第００／１８８５１号、同第００／５７６７６号及び同第００／７０６５５号に記載されているような遷移金属錯体も有用である。ドーパントは、ホスト材料に対して０．０１〜１０質量％の範囲内でコーティングされることが典型的である。ドーパントは、発光色が異なる材料であって、可視スペクトルの青領域、可視スペクトルの緑領域、可視スペクトルの赤領域その他任意の領域に放出スペクトルを有し得るものであることができる。
【００３６】
ドーパント材料として色素を選定するための重要な関係は、当該分子の最高被占軌道と最低空軌道との間のエネルギー差として定義されるバンドギャップポテンシャルの対比である。ホスト材料からドーパント分子へのエネルギー伝達の効率化を図るためには、当該ドーパントのバンドギャップがホスト材料のそれよりも小さいことが必須条件となる。有用性が知られているホスト及び放出性分子として、米国特許第４７６９２９２号、同第５１４１６７１号、同第５１５０００６号、同第５１５１６２９号、同第５２９４８７０号、同第５４０５７０９号、同第５４８４９２２号、同第５５９３７８８号、同第５６４５９４８号、同第５６８３８２３号、同第５７５５９９９号、同第５９２８８０２号、同第５９３５７２０号、同第５９３５７２１号及び同第６０２００７８号に記載されているものが挙げられるが、これらに限定はされない。
【００３７】
9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセンの誘導体（下記構造式Ｅ）は、電場発光を支援することができる有用なホスト材料の一種であり、特に、400 nmよりも長い波長の光（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【００３８】
【化５】
2004235154.tif 000007
【００３９】
上式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5及びＲ6は、各環上の１又は２以上の置換基であってそれぞれ下記のグループから独立に選ばれるものを表わす。
第１グループ：水素、又は炭素原子数１〜２４のアルキル；
第２グループ：炭素原子数５〜２０のアリール又は置換アリール；
第３グループ：アントラセニル、ピレニルまたはペリレニルの縮合芳香族環の完成に必要な４〜２４個の炭素原子；
第４グループ：フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルその他の複素環式系の縮合芳香族環の完成に必要な炭素原子数５〜２４のヘテロアリール又は置換ヘテロアリール；
第５グループ：炭素原子数１〜２４のアルコキシルアミノ、アルキルアミノ又はアリールアミノ；及び
第６グループ：フッ素、塩素、臭素又はシアノ
【００４０】
ベンズアゾール誘導体（下記構造式Ｆ）は、電場発光を支援することができる有用なホストの別の一種であり、特に、400 nmよりも長い波長の光（例、青色、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【００４１】
【化６】
2004235154.tif 000008
【００４２】
上式中、ｎは３〜８の整数であり、
ＺはＯ、ＮＲ又はＳであり、
Ｒ’は、水素、炭素原子数１〜２４のアルキル（例えば、プロピル、t-ブチル、ヘプチル、等）、炭素原子数５〜２０のアリールもしくはヘテロ原子置換型アリール（例えば、フェニル及びナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、キノリニルその他の複素環式系）、ハロ（例、クロロ、フルオロ）、又は縮合芳香族環の完成に必要な原子群、であり、
Ｌは、アルキル、アリール、置換アルキル又は置換アリールからなる結合ユニットであって、当該複数のベンズアゾール同士を共役的又は非共役的に連結させるものである。
有用なベンズアゾールの一例として2,2’,2”-(1,3,5-フェニレン)トリス[1-フェニル-1H-ベンズイミダゾール]が挙げられる。
【００４３】
望ましい蛍光性ドーパントには、アントラセン、テトラセン、キサンテン、ペリレン、ルブレン、クマリン、ローダミン、キナクリドン、ジシアノメチレンピラン、チオピラン、ポリメチン、ピリリウム及びチアピリリウムの各化合物の誘導体並びにカルボスチリル化合物が包含される。以下、有用なドーパントの具体例を挙げるが、これらに限定はされない。
【００４４】
【化７】
2004235154.tif 000009
【化８】
2004235154.tif 000010
【化９】
2004235154.tif 000011
【００４５】
その他の有機発光性材料として、高分子物質、例えば、譲受人共通の米国特許第６１９４１１９号Ｂ１（Wolkら）及びその中の文献に記載されているポリフェニレンビニレン誘導体、ジアルコキシ-ポリフェニレンビニレン、ポリ-パラ-フェニレン誘導体及びポリフルオレン誘導体、を使用することもできる。
【００４６】
OLEDデバイス１４はさらに、アノード４０とカソード５０の間に形成された電子輸送層４８を含む。望ましい電子輸送性材料は、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法又は電気化学法のような適当な手段のいずれによっても付着することができる。電子輸送性材料は、周知のフォトリソグラフ法によってパターン化することもできる。本発明の有機ＥＬデバイスに使用するのに好ましい電子輸送性材料は、オキシン（通称8-キノリノール又は8-ヒドロキシキノリン）それ自体のキレートをはじめとする金属キレート化オキシノイド系化合物である。このような化合物は、電子の注入及び輸送を助長し、しかも高い性能レベルを示すと共に、薄膜への加工が容易である。
【００４７】
電子輸送性材料は8-ヒドロキシキノリン及び類似の誘導体の金属錯体（下記構造式Ｇ）を含み、これは、電場発光を支援することができる有用なホスト化合物の一種を構成することもでき、特に、500 nmよりも長い波長の光（例、緑色、黄色、橙色及び赤色）を放出させるのに適している。
【００４８】
【化１０】
2004235154.tif 000012
【００４９】
上式中、Ｍは金属を表わし、ｎは１〜３の整数であり、そしてＺは、各々独立に、縮合芳香族環を２個以上有する核を完成する原子群を表わす。
上記より、当該金属は１価、２価又は３価になり得ることが明白である。当該金属は、例えば、リチウム、ナトリウムもしくはカリウムのようなアルカリ金属、マグネシウムもしくはカルシウムのようなアルカリ土類金属、又はホウ素もしくはアルミニウムのような土類金属であることができる。一般に、有用なキレート化金属であることが知られているものであれば、１価、２価又は３価のいずれの金属でも使用することができる。
【００５０】
Ｚは、その少なくとも一つがアゾール環又はアジン環である２個以上の縮合芳香族環を含有する複素環式核を完成する。必要であれば、当該２個の必須環に、脂肪族環及び芳香族環の双方を含む追加の環を縮合させてもよい。分子の嵩高さが機能向上を伴うことなく増大することを避けるため、通常は環原子の数を１８以下に維持する。
【００５１】
以下、有用なキレート化オキシノイド系化合物の例を示す。
CO-1：アルミニウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
CO-2：マグネシウムビスオキシン〔別名、ビス(8-キノリノラト)マグネシウム(II)〕
CO-3：ビス[ベンゾ{f}-8-キノリノラト]亜鉛(II)
CO-4：ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)-μ-オキソ-ビス(2-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)
CO-5：インジウムトリスオキシン〔別名、トリス(8-キノリノラト)インジウム〕
CO-6：アルミニウムトリス(5-メチルオキシン)〔別名、トリス(5-メチル-8-キノリノラト)アルミニウム(III)〕
CO-7：リチウムオキシン〔別名、(8-キノリノラト)リチウム(I)〕
【００５２】
その他の電子輸送性材料として、米国特許第４３５６４２９号に記載されている各種ブタジエン誘導体、及び米国特許第４５３９５０７に記載されている各種複素環式蛍光増白剤が挙げられる。構造式（Ｆ）を満たすベンズアゾールも有用な電子輸送性材料となる。
【００５３】
その他の電子輸送性材料として、高分子物質、例えば、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ-パラ-フェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアセチレンその他の導電性高分子有機材料、例えば、譲受人共通の米国特許第６２２１５５３号明細書及びその中の文献に記載されているもの、を使用することもできる。
【００５４】
本態様には示されていない他の層が、OLEDデバイスにおいて有用となる場合がある。例えば、カソード５０と電子輸送層４８の間に電子注入層を付着させることができる。電子注入性材料の例として、LiFのようなアルカリハロゲン化物塩が挙げられる。
【００５５】
OLEDデバイス１４の層の多くは、当該技術分野では、被覆が均一となる方法、例えば、スパッタ法や加熱ボートからの蒸気転写法、で付着されるのが通常で、OLEDデバイスの表面全体にわたり層厚が比較的均一となる。このことは、Fukudaら及びOhらが共に示したように、常に望ましいわけではない。本発明は、OLEDデバイス１４のようなカラー有機発光デバイスの形成方法であって、アノード４０とカソード５０を用意し、１又は２以上の発光層（例、発光層４６）を形成する工程を含む方法に関する。発光層（複数可）４６は、アノード４０とカソード５０の間に、均一付着法で付着させてもよいし、又、発光色の異なる材料を第１ドナー要素から選択的に転写させる方法で付着させてもよい。付着法の選択は、部分的には、発光層（複数可）４６に望まれる特性によって決まる。本発明の方法は、発光層（複数可）４６との関係で、１又は２以上のドナー要素から有機材料を選択的に転写することにより、少なくとも１つの有機層（例、正孔注入層４２、正孔輸送層４４、電子輸送層４８、電子注入層又は追加の発光層）を形成させる工程をさらに含む。その性質についてはこれから明らかになる。本発明の方法はさらに、発光層（複数可）４６もしくは上記少なくとも１つの有機層又はこれら両方の厚さを変える工程を含む。発光層（複数可）４６又はその他の各種有機層の厚さを、色の異なる発光層毎に変えることにより、当該有機発光デバイスについて有効な色を放出させることができる。「有効な色」又は「有効な色光」とは、色特性、例えば色相、強度、純度、飽和度その他の望ましいと考えられるすべての色特性の組合せが最良であることを意味する。所与の色画素の層厚を、有効な色光が得られるように最適化する。すなわち、赤色二次画素はすべて、各種層について一組の所定の厚さを有することができ、緑色二次画素はすべて、別の一組の所定の厚さを有することができ、という具合である。
【００５６】
この技法は、異なる色を放出する複数画素に適用すること、カラーフィルターアレイの異なる色について調整される白色発光層に適用すること、又は色交換モジュールアレイの異なる色について調整される青色発光層に適用すること、が可能である。特に、この技法を利用して、OLEDデバイスが放出する光を最大化することができる。典型的なOLEDデバイスでは、放出された光は片側から観察される。例えば、一般的な構造は、透明アノード４０と高反射性カソード５０を具備した底面発光型OLEDデバイスである。発光層４６がカソード５０に向けて放出した光は、反射されることにより、アノード４０を通して放出され得る。当該反射光が、発光層４６がアノード４０に向けて放出した光と光学干渉することは周知である。したがって、当該光学干渉が積極的(constructive)なものとなるように、介在する層（例、電子輸送層４８）の厚さを最適化することにより、放出光を最大化することが望まれる。光学干渉のタイプを制御するためには、放出点と反射点の間の複数層の厚さを、当該反射により起こるすべての位相シフトを調整して当該波長の半分の積算倍数と等しくする必要がある。この関係を方程式１で与える。
【００５７】
【数１】
2004235154.tif 000013
【００５８】
上式中、ｄは層厚であり、Ｎは整数値であり、ｎは層の屈折率であり、Θは反射点で起こる位相シフトであり、そしてλは当該主波長である。屈折率の異なる複数の層が存在する場合、方程式２を使用することができる。
【００５９】
【数２】
2004235154.tif 000014
【００６０】
上式中、ｄ1ｎ1は第１層の厚さと屈折率であり、ｄ2ｎ2は第２層の厚さと屈折率であり、という具合である。使用した厚さと屈折率の組合せの最後が方程式２の整数値Ｎとなる。もちろん、Ｎが正確に整数となるように各種層を付着させることは困難である。本発明については、Ｎが整数±０．２５であれば十分であり、これが整数±０．１であれば好適である。
【００６１】
本発明の目的に対しては、用語「有機層」は、正孔注入層４２、正孔輸送層４４、電子輸送層４８、電子注入層もしくは追加の発光層又はこれらを任意に組み合わせたもの、のいずれを意味する場合、或いはそのすべてを意味する場合がある。有機層は、発光層４６との関係において認められ、すなわち、有機層は発光層４６の上又は下に配置される。
【００６２】
図２−ｂを参照する。OLEDデバイスの発光部の構造の別の例を横断面図で示す。OLEDデバイス１５は、OLEDデバイス１４と同様に形成された上、カラーフィルター５２又は色交換モジュール５４のいずれかが付加されている。これらによって、OLEDデバイス１５の発光に所望の特性が付与される。例えば、発光層４６が白色光を放出し、カラーフィルター５２が、所望の色だけを通過させて観察者に届くように、例えば赤、緑又は青のフィルターであることができる。別の例として、発光層４６が青色光を放出し、色交換モジュール５４がその青色光を吸収して、例えば緑又は赤の光を放出することもできる。色交換モジュール５４は、発光層４６の放出波長の近くに吸収極大を有する蛍光物質又は燐光物質であることができる。
【００６３】
カラーフィルター５２又は色交換モジュール５４は、図示された位置にあってもよいし、例えば電子輸送層４８とカソード５０の間のように、他の位置にあってもよい。本態様では、カソード５０は透明であり、当該デバイスは上面発光型デバイスである。OLEDデバイスが底面発光型デバイスである場合、すなわちカソード５０が反射性又は不透明である場合には、カラーフィルター５２又は色交換モジュール５４は、当該デバイスの底部又はその付近に、例えば基板１２の下又は基板１２とアノード４０の間に、配置されることになる。さらに、フルカラーOLEDデバイスにおいては、カラーフィルター５２又は色交換モジュール５４をアレイ状に形成すること、例えば、赤、緑及び青のカラーフィルター５２のカラーフィルター配列により均一発光層４６をフルカラーディスプレイとして挙動させることができる、ことも理解される。
【００６４】
図３に、光処理法の１つで気化転写させることによりドナー要素１０から基板１２の一部へ発光材料５８又は有機材料６０を選択的に転写させる方法を横断面図で示す。本明細書中、気化転写とは、昇華、アブレーション、気化その他の過程のような、これにより材料が間隙を越えて転写され得る機構のすべてを意味する。他の転写法及び加熱法、例えばメルト／スティック転写法及び伝導加熱法を使用することもできる。ドナー要素１０は、ドナー支持体要素１６の上に吸光層１８が設けられている。ドナー要素１０は、ドナー要素上に被覆された発光材料５８（発光層とも呼ばれる）を代表することができる。同様に、ドナー要素１０は、ドナー要素上に被覆された有機材料６０を代表することができる。
【００６５】
ドナー要素１０は、OLED基板であることができる基板１２に対し、転写関係をなすように配置される。転写関係とは、ドナー要素１０を、基板１２に接するように配置するか、又は基板１２から制御された距離を置いて保持することを意味する。本態様では、ドナー要素１０を基板１２に接触させ、そして薄膜トランジスタ２０及び介在する隆起表面部分６８によって間隙７０が維持されている。間隙７０については、既に譲受人共通の米国特許出願第１０／０６０８３７号（出願日２００２年１月３０日；Mitchell S. Burberryら；発明の名称「Using Spacer Elements to Make Electroluminescent Display Devices」）に記載されており、その開示事項を本明細書の一部とする。レーザー源７６からのレーザー光７４で、ドナー要素１０の非転写面６２を選択的に照明する。レーザー源７６は、例えば、本明細書で説明する転写を起こさせるに十分な熱７８を発生させるのに十分なパワーの赤外レーザーであることができる。ドナー要素１０の吸光層１８がレーザー光７４を吸収し、熱７８を発生させる。ドナー要素１０上に被覆された材料の加熱部分の一部又は全部が昇華し、気化し又はアブレートされて、基板１２の受容面７２にパターンをなして転写される。このようにして、発光材料５８を選択的に転写させることにより発光層４６を選択的に形成させることができる。このように、発光材料５８の各種層を構成するホスト材料とドーパント材料の気化転写が行われる。同様に、有機材料６０を選択的に転写させることにより有機層８０を選択的に形成させることができる。
【００６６】
図４−ａを参照する。フルカラーOLEDデバイスの基板１２の一部を横断面図で示す。薄膜トランジスタ２０ａ、２０ｂ及び２０ｃが異なる色、例えば赤、緑及び青、の画素の基準を形成する。基板１２は、第１色（例、緑色）の全画素に、図３に示した方法で、付着させた有機材料層２２を含む。有機材料層２２は、図２に示したいずれの非発光層、例えば正孔輸送層４４又は電子輸送層４８、であってもよい。図２に示したものの中の他の層が存在してもよいが、図示の明瞭化のため示していない。有機材料層２２の厚さは、例えば、ドナー要素１０の上に被覆されていた有機材料６０の厚さを制御することにより、予め決めておくことができる。
【００６７】
図４−ｂを参照する。図４−ａに示した基板１２に、第２色（例、赤色）の全画素に、図３に示した方法で、付着させた有機材料層２６による処理を追加したものを横断面図で示す。有機材料層２６は、有機材料層２２と同一有機材料を含むが、特定の発色体について所定の好適な厚さを有する。
【００６８】
図４−ｃを参照する。図４−ｂに示した基板１２に、全画素に、図３に示した方法で、付着させた均一な有機材料層による処理を追加したものを横断面図で示す。これにより、有機材料層３０、３２及び３４が形成されることとなる。その結果、色画素毎に厚さの異なる所定の層が基板に備わる。
【００６９】
図５を参照する。図４−ｂに示した基板１２に、全画素に、スパッタ法のような均一付着法で、付着させた均一な有機材料層による処理を追加したものを横断面図で示す。これにより、色画素毎に厚さの異なる所定の層を有する有機材料層３０、３２及び３４、並びに画素間に有機材料層３６が形成されることとなる。
【００７０】
別の態様として、有機材料層２２及び２６が、後に付着されるものとは異なる有機材料のものであってもよい。例えば、有機材料層２２及び２６が、主発光層４６と組成が同一又は異なる第２発光層を含むこと、或いは、有機材料層２２及び２６が、互いに組成が異なる又は主発光層４６とは組成が異なることも可能である。次いで、さらなる付着が、別の層、例えば電子輸送層４８、の材料を含むことができる。このような場合、１又は２以上の有機材料層３０、３２及び３４は２以上の層を含むことができる。これは、フルカラーOLEDディスプレイを製造する上で特に有用となり得る。赤色発光体、緑色発光体及び青色発光体が独立したディスプレイでは、最適な有機層構造は、組成が異なる層を含む可能性が高い。共通の発光体層及びカラーフィルター又は色交換モジュールを有するディスプレイでは、第２発光体層が、３色全部ではなく１色又は２色について望まれる可能性が高い。
【００７１】
図６を参照する。フルカラーOLEDデバイスの基板１２の一部を横断面図で示す。基板１２は、第１及び第２の色（例、赤色及び緑色）の全画素に、図３に示した方法で、付着させた有機材料層２２及び２４を含む。有機材料層２２及び２４は、同一の厚さで付着させたものである。薄膜トランジスタ２０ｂの上に追加の有機材料層を付着させることにより、図４−ｂに示したような基板１２を形成させることができる。
【００７２】
本発明において記述した有機層は、発光層（複数可）との位置関係で上方にあっても下方にあってもよく、また発光層（複数可）の前又は後に付着させることができる。有機層の厚さは、最初に共通厚の有機層を付着させ、その後特定の画素にだけ追加の厚さの当該有機層を付着させることによって変えることができる。付着工程を逆にしてもよく、最初に特定の厚さの有機層を付着させ、その後共通厚の有機層を付着させることもできる。
【００７３】
図７を参照する。本発明の一態様を実施する際に含まれる工程をブロック図で示す。本態様では、最初に画素上に共通厚で付着させた後、１又は２以上の異なる色の画素上に異なる厚さの電子輸送性材料を付着させることにより、OLED基板の発光色の異なる画素上に厚さの異なる電子輸送性材料を付着させている。開始（工程１００）後、OLED基板１２にアノード層４０を設ける（工程１０２）。OLED基板には、必要に応じて、正孔注入層４２及び正孔輸送層４４を続けて付着して含めることもできる。蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法、電気化学法又はレーザー熱転写法のような各種方法のいずれかで、基板１２に所定の厚さの発光材料を転写することにより、アノード４０とカソード５０の間に発光層４６を形成させる（工程１０４）。次いで、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法、電気化学法又はレーザー熱転写法のような各種方法のいずれかで、基板１２の上の全画素に対して所定の厚さの電子輸送性材料を転写させる（工程１０６）。次いで、OLED基板１２に対してドナー要素１０を配置する（工程１０８）。次いで、ドナー要素１０が光を吸収して熱を発生させて発光層４６との関係で有機層を選択的に形成するように、この場合にはアノード４０とカソード５０の間の発光層４６の上に電子輸送層４８を形成するように、ドナー要素１０をレーザー光７４で照明して基板１２の上の単一色（例、緑色）の画素にドナー要素１０から所定の厚さの電子輸送性材料を転写させる（工程１１０）。工程１０６において共通厚さの電子輸送層４８が付着されているので、工程１１０において、有機層、すなわち単一色（例、緑色）の画素上の電子輸送層４８の厚さに変化が与えられる。次いで、ドナー要素１０を除去する（工程１１２）。適当なすべての画素上にカスタム厚の電子輸送性材料が付着されていない場合には（工程１１４）、工程１０８、１１０及び１１２を繰り返す。適当なすべての画素上にカスタム厚の電子輸送性材料が付着されている場合には（工程１１４）、OLED基板１２の表面にカソードを付着させ（工程１１６）、処理を終了する（工程１１８）。
【００７４】
図８を参照する。本発明の一態様を実施する際に含まれる工程をブロック図で示す。本態様では、最初に画素上に共通厚で付着させた後、１又は２以上の異なる色の画素上に異なる厚さの電子輸送性材料を付着させることにより、OLED基板の発光色の異なる画素上に厚さの異なる電子輸送性材料を付着させている。開始（工程１２０）において、OLED基板１２にアノード層４０、正孔注入層４２及び正孔輸送層４４を設ける。OLED基板１２に対して第１ドナー要素１０を配置する（工程１２２）。図３に示した方法を使用して、ドナー要素１０が光を吸収して熱を発生させてアノード４０とカソード５０の間に単一色の発光層４６を選択的に形成するように、ドナー要素１０をレーザー光７４で照明して基板１２の上の第１の色（例、赤色）の画素に第１ドナー要素１０から所定の厚さの発光材料を転写させる（工程１２４）。次いで、第１ドナー要素１０を除去する（工程１２６）。色の異なるすべての画素上に発光材料が付着されていない場合には（工程１２８）、発光色の異なる材料について工程１２２、１２４及び１２６を繰り返し、複数の発光層を形成させる。色の異なるすべての画素上に発光材料が付着されている場合には（工程１２８）、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法、電気化学法又はレーザー熱転写法のような各種方法のいずれかで、基板１２の上の全画素に対して所定の厚さの電子輸送性材料を転写させる（工程１３０）。OLED基板１２に対して第２ドナー要素１０を配置する（工程１３２）。次いで、第２ドナー要素１０が光を吸収して熱を発生させて発光層４６との関係で有機層を選択的に形成するように、この場合にはアノード４０とカソード５０の間の発光層４６の上に電子輸送層４８を形成するように、第２ドナー要素１０をレーザー光７４で選択的に照明して基板１２の上の単一色（例、緑色）の画素に第２ドナー要素１０から所定の厚さの電子輸送性材料を転写させる（工程１３４）。工程１３０において共通厚さの電子輸送層４８が付着されているので、工程１３４において、有機層、すなわち単一色（例、赤色）の画素上の電子輸送層４８の厚さに変化が与えられる。次いで、第２ドナー要素１０を除去する（工程１３６）。適当なすべての画素上にカスタム厚の電子輸送性材料が付着されていない場合には（工程１３８）、工程１３２、１３４及び１３６を繰り返す。適当なすべての画素上にカスタム厚の電子輸送性材料が付着されている場合には（工程１３８）、処理を終了し（工程１４０）、その後既知の技法により追加の層（例、カソード５０）を被覆することができる。
【００７５】
この処理法にはバリエーションが可能である。工程１３０を省略し、一連のドナー要素転写（工程１３２、１３４及び１３６）を利用して厚さの異なる有機層を形成させることができる。発光層４６の厚さは、色の異なる発光層を付着させる際に変えることができる（工程１２２、１２４及び１２６）。有機層（例、電子輸送層４８）もしくは発光層４６又はこれらの両方の厚さを変えることにより、当該OLEDデバイスについて有効な色が得られるように色の異なる各画素について発光が最適化される。
【００７６】
図９を参照する。本発明の別の態様を実施する際に含まれる工程をブロック図で示す。本態様では、最初に１又は２以上の異なる色の画素上に異なる厚さの正孔輸送性材料を付着させた後、画素上に共通厚で付着させることにより、OLED基板の発光色の異なる画素上に厚さの異なる正孔輸送性材料を付着させている。開始（工程１５０）において、OLED基板１２にアノード層４０及び正孔注入層４２を設ける。OLED基板１２に対して第１ドナー要素１０を配置する（工程１５２）。図３に示した方法を使用して、レーザー熱転写法で、第１ドナー要素１０から基板１２の上の第１の色（例、赤色）の画素に所定の厚さの正孔輸送性材料を転写させる（工程１５４）。次いで、第１ドナー要素１０を除去する（工程１５６）。適当なすべての色の異なる画素上にカスタム厚の正孔輸送性材料が付着されていない場合には（工程１５８）、異なる色の画素について工程１５２、１５４及び１５６を繰り返す。適当なすべての色の異なる画素上にカスタム厚の正孔輸送性材料が付着されている場合には（工程１５８）、蒸発法、スパッタ法、化学的気相成長(CVD)法、電気化学法又はレーザー熱転写法のような各種方法のいずれかで、基板１２の上の全画素に対して所定の厚さの正孔輸送性材料を転写させる（工程１６０）。OLED基板１２に対して第２ドナー要素１０を配置する（工程１６２）。次いで、レーザー熱転写法で、ドナー要素１０から基板１２の上の単一色（例、赤色）の画素に所定の厚さの発光材料を転写させる（工程１６４）。次いで、第２ドナー要素１０を除去する（工程１６６）。色の異なるすべての画素上に発光材料が付着されていない場合には（工程１６８）、工程１６２、１６４及び１６６を繰り返す。色の異なるすべての画素上に発光材料が付着されている場合には（工程１６８）、処理を終了し（工程１７０）、その後既知の技法により追加の層（例、電子輸送層４８又はカソード５０）を被覆することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明により製造された基板を示す平面図である。
【図２−ａ】一例のOLEDデバイスの構造を示す横断面図である。
【図２−ｂ】別の例のOLEDデバイスの構造を示す横断面図である。
【図３】１つの光処理法でドナーから基板へ有機材料を転写することを示す横断面図である。
【図４−ａ】選ばれた画素を有機材料で処理したOLED基板を示す横断面図である。
【図４−ｂ】図４−ａのOLED基板について、さらに選ばれた画素を同一の有機材料で処理したOLED基板を示す横断面図である。
【図４−ｃ】図４−ｂのOLED基板について、全部の画素を同一の有機材料で処理したOLED基板を示す横断面図である。
【図５】図４−ｂのOLED基板について、表面全体を同一の有機材料で処理したOLED基板を示す横断面図である。
【図６】選ばれた複数の画素を有機材料で処理したOLED基板を示す横断面図である。
【図７】本発明の一態様を実施する際に含まれる工程を示すブロック図である。
【図８】本発明の別の態様を実施する際に含まれる工程を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の態様を実施する際に含まれる工程を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０…ドナー要素
１２…基板
１４…OLEDデバイス
２０…薄膜トランジスタ
２２、２６、３０、３２、３４、３６…有機材料層
４０…アノード
４２…正孔注入層
４４…正孔輸送層
４６…発光層
４８…電子輸送層
５０…カソード
５２…カラーフィルター
５４…色交換モジュール
５８…発光材料
６０…有機材料
６２…非転写面
６８…隆起表面部
７０…間隙
７４…レーザー光
７６…レーザー源
７８…熱
８０…有機層
【図１】
2004235154.tif 000015
【図２−ａ】
2004235154.tif 000016
【図２−ｂ】
2004235154.tif 000017
【図３】
2004235154.tif 000018
【図４−ａ】
2004235154.tif 000019
【図４−ｂ】
2004235154.tif 000020
【図４−ｃ】
2004235154.tif 000021
【図５】
2004235154.tif 000022
【図６】
2004235154.tif 000023
【図７】
2004235154.tif 000024
【図８】
2004235154.tif 000025
【図９】
2004235154.tif 000026