(57)【要約】【課題】  ショートの発生を抑制した信頼性の高いエレクトロルミネセンス表示装置を提供する。【解決手段】  １以上の有機化合物からなるエレクトロルミネセンス機能層が互いに積層された有機化合物層群が陰極及び陽極間に配された有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に形成されてなる有機エレクトロルミネセンス表示装置であって、有機化合物層群並びに陰極及び陽極を空間を介して囲繞しかつこれらを外気から遮断する気密ケースと、気密ケース内の空間を満す少なくとも１種類の支燃性ガスを含む封入ガスと、を有する。【選択図】  図２
2004303741.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の有機化合物からなるエレクトロルミネセンス機能層が互いに積層された有機化合物層群が陰極及び陽極間に配された有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に形成されている有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法であって、
前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する工程と、
前記有機化合物層群並びに前記陰極及び陽極を空間を介して囲繞しかつこれらを外気から遮断できる気密ケース内の空間を少なくとも１種類の支燃性ガスを含む封入ガスで満たして前記気密ケースと前記基板とを気密的に密着せしめる封止工程と、を含み、
前記封止工程において前記空間の支燃性ガスの濃度を２０vol％未満とする、ことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記支燃性ガスは酸素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記封止工程における前記酸素ガスの濃度を１vol％以上とする、ことを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記支燃性ガスは一酸化二窒素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記封止工程における前記一酸化二窒素ガスの濃度を２vol％以上とする、ことを特徴とする請求項４記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記支燃性ガスはオゾンガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記支燃性ガスは塩素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記支燃性ガスは一酸化窒素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記支燃性ガスはフッ素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記支燃性ガスは三フッ化窒素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記支燃性ガスは二フッ化酸素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記支燃性ガスは三酸化フッ化塩素ガスであることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記封入ガスは窒素ガス又は不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１４】
前記封止工程は前記気密ケースの内壁に吸湿材を配する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記封止工程の後に前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加して、前記陽極と前記陰極とのショート部分を発熱せしめて前記陽極若しくは前記陰極を酸化せしめる工程を含むことを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界の印加によって発光するエレクトロルミネセンス層を備えたエレクトロルミネセンス素子からなるエレクトロルミネセンス表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気信号に応答して多色表示するカラー表示装置としてはＣＲＴ（陰極線管）や液晶型素子が広く利用されている。更に、完全固体型として高輝度の発光が得られるエレクトロルミネセンスを用いたエレクトロルミネセンス素子の複数からなるエレクトロルミネセンス表示装置も開発されている。
【０００３】
かかるエレクトロルミネセンス表示装置を、電流の印加により発光するエレクトロルミネセンス素子の発光層材質で分類すると、無機物発光層を有するものと有機発光層を有するものとに分けられる。近年、有機発光層を有する有機エレクトロルミネセンス素子が注目されている。
【０００４】
有機エレクトロルミネセンス素子の構造は、電極間に正孔輸送層、発光層、電子注入層など有機蛍光材料の積層体からなっている。例えば、図１に有機エレクトロルミネセンス表示装置であるＸ，Ｙマトリクス型のものの一例を示す。該エレクトロルミネセンス表示装置のエレクトロルミネセンス素子１０は、ガラス透明基板１上に、ＩＴＯ等の複数の透明電極２（陽極）、正孔輸送層３、有機発光層４、透明電極２に交差する複数の背面電極６（陰極）を順に積層、形成した２層構造で、電極の交差点が画素に対応したマトリクスとなる。有機エレクトロルミネセンス表示装置には、図に示す正孔輸送層３及び有機発光層４からなる２層構造のものや、図示しないが有機発光層４及び背面電極６間に有機電子輸送層がさらに配された３層構造や、さらなる多層構造のものがある。なお、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層などを有機エレクトロルミネセンス機能層ともいう。
【０００５】
有機エレクトロルミネセンス素子１０において、有機発光層４は、例えばクマリン化合物等の蛍光体を含む層である。有機正孔輸送層３は電極から正孔を注入させ易くする機能と電子をブロックする機能とを有し、有機電子輸送層は電極から電子を注入させ易くする機能を有している。有機エレクトロルミネセンス素子において、一対の電極から注入された電子と正孔との再結合によって励起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光を放ち、この光が透明電極及びガラス基板を介して外部に放出される。
【０００６】
しかしながら、Ａｌなどからなる陰極にピンホール７があると、そこから水分や酸素などが浸入し陰極界面との抵抗が高くなったり（陰極の剥離も含む）、有機エレクトロルミネセンス機能層が変質することにより発光しない領域、すなわち黒点（ダークスポット）８が発生する。
【０００７】
また、図１に示すように、有機エレクトロルミネセンス機能層は膜厚がサブミクロンオーダと薄いためゴミ１５により、透明電極２の陽極と陰極の背面電極６とがショート（短絡）しやすい。これを防ぐために、基板表面の洗浄及び平滑化を行っている。しかし、完全にはきれいにできないため、ショートが発生してしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、ショート発生を抑制した信頼性の高いエレクトロルミネセンス表示装置を提供することを目的とする。
【発明を解決するための手段】
【０００９】
本発明の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法は、１以上の有機化合物からなるエレクトロルミネセンス機能層が互いに積層された有機化合物層群が陰極及び陽極間に配された有機エレクトロルミネセンス素子が基板上に形成されている有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法であって、前記基板上に前記有機エレクトロルミネセンス素子を形成する工程と、前記有機化合物層群並びに前記陰極及び陽極を空間を介して囲繞しかつこれらを外気から遮断できる気密ケース内の空間を少なくとも１種類の支燃性ガスを含む封入ガスで満たして前記気密ケースと前記基板とを気密的に密着せしめる封止工程と、を含み、前記封止工程において前記空間の支燃性ガスの濃度を２０vol％未満とする、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは酸素ガスであることを特徴とする。
【００１１】
この本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記封止工程における前記酸素ガスの濃度を１vol％以上とする、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは一酸化二窒素ガスであることを特徴とする。
【００１３】
この本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記封止工程における前記一酸化二窒素ガスの濃度を２vol％以上とする、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスはオゾンガスである。
【００１５】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは塩素ガスであることを特徴とする。
【００１６】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは一酸化窒素ガスであることを特徴とする。
【００１７】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスはフッ素ガスであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは三フッ化窒素ガスであることを特徴とする。
【００１９】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは二フッ化酸素ガスであることを特徴とする。
【００２０】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記支燃性ガスは三酸化フッ化塩素ガスであることを特徴とする。
【００２１】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記封入ガスは窒素ガス又は不活性ガスを含むことを特徴とする。
【００２２】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記封止工程は前記気密ケースの内壁に吸湿材を配する工程を含むことを特徴とする。
【００２３】
本発明の実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の製造方法においては、前記封止工程の後に前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加して、前記陽極と前記陰極とのショート部分を発熱せしめて前記陽極若しくは前記陰極を酸化せしめる工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明の様な構造にすることにより、支燃性ガスによって、陰極のピンホールや不連続な箇所の周辺は酸化され、また、短絡している部位は発熱するため、陰極材料が容易に酸化して絶縁体となり、ショートの発生を抑止できる。支燃性ガスは気体酸化剤であって、自燃性がなく、他の物質の燃焼を助ける物質をいう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図２は本実施例のエレクトロルミネセンス表示装置を示す。ガラス透明基板１上にて、両電極間に積層された正孔輸送層及び有機発光層の有機エレクトロルミネセンス機能層からなるエレクトロルミネセンス素子１０を空間を介して囲繞するように気密ケース２０がガラス透明基板１上に気密的に接着されている。気密ケース２０が有機化合物層群を水分を多く含む外気から遮断する。気密ケース２０内の空間が少なくとも酸素などの少なくとも1種類の支燃性ガスを含む封入ガスで満たされている。混合するガスはＮ2，Ａｒ，Ｎｅなどの不活性ガスでもよく、また、これらを混合させたガスでもよい。
【００２７】
かかる実施例のエレクトロルミネセンス素子１０は、図３に示すように、ガラス透明基板１上に、ＩＴＯ等の複数のストライプ陽極の透明電極２、正孔輸送層３、有機発光層４、透明電極２に交差する複数のＡｌのストライプ陰極の背面電極６を順に積層、形成した２層構造のエレクトロルミネセンス表示装置である。正孔輸送層３及び有機発光層４は互いに積層された有機化合物層群をなす。
【００２８】
実施例として、ストライプ状にパターニングされたＩＴＯの陽極付きガラス基板を十分に洗浄し、真空蒸着により、この基板上の陽極ストライプ上にＴＰＤの正孔輸送層を膜厚７００Åで、Ａｌｑ3の発光層を膜厚５５０Åで、ストライプ状にパターニングされたＡｌの陰極を膜厚1000Åで順に成膜した。最後に気密ケースにより気密的に接着し、各種の封入ガスで満たし、封止を行った。また、気密ケースの内壁には吸湿のためにＣａＯを配した。
【００２９】
このようにして得られた６４×256画素を有する有機エレクトロルミネセンス素子を、輝度が200cd/m2になるように点灯させたまま、８５℃、２時間、動作保持し、次いで、−４０℃、９６時間動作保持する動作試験を行った。
【００３０】
気密ケース内の封入ガスが酸素ガスと窒素ガスとの混合ガスで、酸素濃度０．５vol％，１vol％，３vol％，６vol％，１０vol％，１５vol％，２０vol％，５０vol％，100vol％の場合の結果を表１に示す。
【００３１】
気密ケース内の封入ガスが一酸化二窒素ガスと窒素ガスとの混合ガスで、一酸化二窒素濃度１vol％，２vol％，１０vol％，２０vol％，５０vol％，100vol％の場合の結果を表２に示す。
【００３２】
気密ケース内の封入ガスがオゾン、塩素、一酸化窒素、フッ素、三フッ化窒素、二フッ化酸素及び三酸化フッ化塩素の支燃性ガスとそれぞれ窒素ガスとの混合ガスで、各支燃性ガス濃度５vol％の場合の結果を表３に示す。
【００３３】
比較例として、気密ケース内を窒素ガスのみで満たしたこと以外は、実施例と同様に有機エレクトロルミネセンス素子を作製し、実施例と同様に動作試験を行った。その結果を表１に示す。
【００３４】
（表１）
支燃性 濃度    不点灯画素数
ガス   [vol%]
比較例  −      0       22
例1    Ｏ2      0.5     18
例2    Ｏ2      1       0
例3    Ｏ2      3       0
例4    Ｏ2      6       0
例5    Ｏ2      10      0
例6    Ｏ2      15      0
例7    Ｏ2      20      0
例8    Ｏ2      50      0
例9    Ｏ2      100     0
【００３５】
（表２）
支燃性 濃度    不点灯画素数
ガス   [vol%]
例10    Ｎ2Ｏ   1       15
例11    Ｎ2Ｏ   2       0
例12    Ｎ2Ｏ   10      0
例13    Ｎ2Ｏ   20      0
例14    Ｎ2Ｏ   50      0
例15    Ｎ2Ｏ   100     0
【００３６】
（表３）
支燃性  濃度   不点灯画素数
ガス    [vol%]
例16  Ｏ3        5      0
例17  Ｃｌ2      5      0
例18  ＮＯ       5      0
例19  Ｆ2        5      0
例20  ＮＦ3      5      0
例21  ＯＦ2      5      0
例22  ＣｌＯ3Ｆ  5      0
表１より明らかなように、酸素ガス濃度が１vol％以上の封入ガスで気密ケース内を満された有機エレクトロルミネセンス素子においては、ショートを原因とする不点灯画素が発生しなかった。しかし、酸素濃度が２０vol％以上の窒素ガスで気密ケース内を満した有機エレクトロルミネセンス素子においては目視で黒点（非発光部）の拡大が確認されたため、特に苛酷な条件下で使用する場合、封入ガスの酸素濃度は１vol％以上２０vol％未満が好ましい。
【００３７】
表２より明らかなように、一酸化二窒素ガス濃度が２vol％以上の封入ガスで気密ケース内を満された有機エレクトロルミネセンス素子においては、ショートを原因とする不点灯画素が発生しなかった。
【００３８】
表３より明らかなように、オゾン、塩素、一酸化窒素、フッ素、三フッ化窒素、二フッ化酸素及び三酸化フッ化塩素の支燃性ガスの濃度がそれぞれ５vol％の封入ガスで気密ケース内を満された有機エレクトロルミネセンス素子においては、ショートを原因とする不点灯画素が発生しなかった。
【００３９】
さらに、上記実施例では、酸素、一酸化二窒素、オゾン、塩素、一酸化窒素、フッ素、三フッ化窒素、二フッ化酸素及び三酸化フッ化塩素の支燃性ガスをそれぞれ独立に用いた封入ガスで行ったが、これら支燃性ガスを２種類以上を封入ガスに含めることができる。
【００４０】
以上述べたように有機エレクトロルミネセンス素子の封止ガスとして少なくとも酸素などの支燃性ガスを含む封入ガスを用いると、ショートの発生しない信頼性の高い有機エレクトロルミネセンス素子を得る効果がある。
【００４１】
上記実施例では、両電極間に正孔輸送層３及び有機発光層４を配した２層構造有機化合物層群としたが、陰極６及び有機発光層４間に有機化合物からなる電子輸送層が配されたものでもよい。また、有機発光層４の代わりに無機物発光層とした場合でもよい。
【００４２】
さらに上記実施例に加えて、窒素Ｎ2，酸素Ｏ2，水Ｈ2Ｏの３者のうち水の存在が最も経時劣化に悪影響するので、水又は湿気の遮断対策として、気密ケース２０内の有機化合物層群に対向する内壁面に有機化合物層群並びに陰極から隔離して配置された通気性を有する保持容器中に五酸化ニリン，ＢａＯなどの乾燥剤を封入することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】有機エレクトロルミネセンス素子の概略部分拡大断面図である。
【図２】実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の概略拡大断面図である。
【図３】実施例の有機エレクトロルミネセンス表示装置の有機エレクトロルミネセンス素子の概略部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  ガラス透明基板
２  透明電極
３  正孔輸送層
４  有機発光層
６  背面電極
１０  有機エレクトロルミネセンス素子
２０  気密ケース
【図１】
2004303741.tif 000003
【図２】
2004303741.tif 000004
【図３】
2004303741.tif 000005