(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電極と発光層と対向電極とを設けた有機エレクトロルミネッセンス表示素子において、前記発光層を形成する有機材料の最短吸収波長より短い波長を含まない光源下で発光層を形成する有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法であって、
前記発光層の形成を窒素下、あるいは不活性ガス下で行い、
前記発光層を形成する雰囲気中の水分濃度が1000ppm以下であり、
前期発光層の形成方法がフレキソ印刷法、グラビア印刷法又は凹版オフセット印刷法であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置としての発光型ディスプレイであり、フラットパネルディスプレイの一つである有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機エレクトロルミネッセンス表示素子（以下の記載において「エレクトロルミネッセンス」を「ＥＬ」と表記する）は、自己発光型であるため、これを用いたディスプレイは、高輝度、高視野角を示し、かつ低電圧で駆動し得るという特徴を有する。
【０００３】
有機ＥＬ表示素子は、基本的に、少なくとも一つは有機物で構成される発光層を陽極層と陰極層で挟持した構造を取り、両電極間に所定の電流を流すことにより発光層が発光する。
【０００４】
発光層を形成する有材料は、低分子材料あるいは高分子材料である。一般に低分子材料で発光層を形成する場合には乾式成膜法である真空成膜を採用している。高分子材料で発光層を形成する場合には湿式成膜法である塗布法、印刷法を採用している。
【０００５】
湿式成膜法で発光層を形成する場合には、発光層を形成する有機材料に光を照射すると、大気圧中で成膜する為に雰囲気中の酸素による酸化反応により、有機材料の化学構造が変化し、有機ＥＬ素子の発光効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、有機ＥＬ表示素子は水分によっても、非発光部が発生、拡大し表示品質を落ちる、発光効率が低下するという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、発光効率が高い有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記目的を達成するために、請求項１は、基板上に電極と発光層と対向電極とを設けた有機エレクトロルミネッセンス表示素子において、前記発光層を形成する有機材料の最短吸収波長より短い波長を含まない光源下で発光層を形成する有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法であって、前記発光層の形成を窒素下、あるいは不活性ガス下で行い、前記発光層を形成する雰囲気中の水分濃度が1000ppm以下であり、前期発光層の形成方法がフレキソ印刷法、グラビア印刷法又は凹版オフセット印刷法であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬ表示素子の一例を詳細に説明する。
先ず、透光性絶縁の基板上にスパッタリング法等により透明導電膜を形成し、フォトリソグラフィー法及びウエットエッチング法で透明導電膜をパターニングし、陽極層を形成する。
【００１０】
本発明における基板としては、石英基板、ガラス基板、プラスチック基板等が使用できる。プラスティク基板を使用すれば、巻き取りによる有機ＥＬ表示素子の製造が可能になり、より安価に有機EL表示素子を提供でき、好ましい。プラスティク基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサンフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどを用いることができる。また、セラミック蒸着フィルム、ポリ塩化ビニレン、ポリ塩化ビニル、エチレン-酢酸ビニル共重合体鹸化物などのバリア性フィルムを積層しても良い。さらには、カラーフィルター層を設けても良い。
【００１１】
本発明における陽極層の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できる。
【００１２】
なお、抵抗を下げるために透明導電膜には銅、クロム、アルミニウム、チタン等の金属もしくはこれらの積層物を補助電極として部分的に併設させることができる。また、陽極上に短絡防止用絶縁層を形成しても良い。
【００１３】
本発明における発光層は、蛍光物質を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。発光層の材料は公知の材料を使用することができる。発光層を形成する有機材料は、それぞれ単独で使用しても良く混合して使用しても良い。
【００１４】
正孔輸送層を設ける場合は、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などが、湿式法による製膜が可能であり、より好ましい。
【００１５】
発光層を形成する有機材料の例としては、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系などの蛍光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾールなどの高分子中に溶解させたものや、ポリアリールビニレン系やポリフルオレン系などの高分子蛍光体があげられる。
【００１６】
発光層は、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凹版オフセットインクジェットなどのコーティング、印刷方法により形成することができる。発光層の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１μｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。
【００１７】
光を吸収した有機材料から、エネルギー移動によって酸素を活性な一重項酸素へと励起し、この酸素が有機材料を酸化させる。一般の色材では、この酸化反応を防止するために酸化防止剤や一重項酸素クエンチャーを添加するが、有機EL表示素子の場合には、発光特性が低下する為に好ましい方法ではない。
【００１８】
そこで、発光層を形成する有機材料の最大吸収波長、好ましくは吸収端（最短吸収波長）より短い波長を実質的に含まない光源下で発光層の形成を行うと大気中でも発光特性の低下を抑制することができる。なお、本明細書で実質的に含まない光源とは、発光層の発光強度を１０％以上劣化させない光源を言い、例えば、光源と光源中の前記波長の光を８０％以上カットするフィルター等を組み合わせて得ることができる。
【００１９】
さらには、雰囲気中の酸素濃度を低下させると、より発光特性の低下を抑制することができる。具体的には、有機材料と反応しない窒素下あるいは不活性ガス下で発光層の形成を行う。雰囲気中の酸素濃度は、1000ppm以下であり、好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下である。
【００２０】
さらには、雰囲気中の水分濃度を低下させると表示品質の低下、発光特性の低下を抑制することができる。発光層を形成する雰囲気中の水分濃度が1000ppm以下であり、好ましくは10ppm以下、さらに好ましくは1ppm以下である。水溶性の材料を発光層として用いる場合には、充分に乾燥した方が好ましい。
【００２１】
陰極層の材料としては電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ，Ａｌ, Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いる。
【００２２】
または電子注入効率と安定性を両立させるため、低仕事関数なＬｉ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｅｒ，Ｅｕ，Ｓｃ，Ｙ，Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ，Ａｌ，Ｃｕ等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００２３】
陰極層の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１μｍ程度が望ましい。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
＜実施例１＞
以下、図１を用いて説明する。
ポリエチレンテレフタレートからなる透光性基板１上にスパッタリング法で陽極層としてＩＴＯ膜２を形成した。次に、フォトリソグラフィー法およびウェットエッチング法によってＩＴＯ膜２を所定のパターンにパターンニングし、陽極層２を形成した。次に、600nm以下の波長を９０％カットした光源下、大気中（酸素存在下）で発光層３としてポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォネートとの混合物層、ポリ（２−メトキシ，５−（２’−エチル−ヘキンロキシ）−１，４−フェニレン  ビニレン（最大吸収波長４９６ｎｍ）層を順に、グラビア印刷法により、それぞれ30ｎｍ、100ｎｍの膜厚で形成した。次に、陰極層４としてCa層、Al層を順に、真空蒸着法により、それぞれ20nm、200nmの膜厚で形成した。
【００２６】
得られた有機ＥＬ表示素子に5Vの電圧を印加したところ、輝度700cd/m2の発光が得られた。
【００２７】
＜実施例２＞
発光層を600nm以下の波長を９０％カットした光源下かつ窒素下で形成する以外は、実施例と同様の方法で有機ＥＬ表示素子を作製した。雰囲気中の酸素濃度は0.2ppm以下であった。得られた有機ＥＬ表示素子に5Vの電圧を印加したところ、輝度900cd/m2の発光が得られた。
【００２８】
＜実施例３＞
発光層を600nm以下の波長を９０％カットした光源下かつ窒素下かつ雰囲気中の水分濃度が10ppm以下で形成する以外は、実施例と同様の方法で有機ＥＬ表示素子を作製した。得られた有機ＥＬ表示素子に5Vの電圧を印加したところ、輝度1000cd/m2の発光が得られた。
【００２９】
＜比較例＞
白色灯下、大気中で発光層を形成する以外は、実施例と同様の方法で有機ＥＬ表示素子を作製した。得られた有機ＥＬ表示素子に5Vの電圧を印加したところ、輝度300cd/m2の発光が得られた。また、実施例３と比較して、非発光部が多数観察された。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、発光層を形成する有機物の吸収波長より短い波長の光を実施的に含まない光源下、酸素濃度が低い雰囲気中、水分濃度が低い雰囲気中で発光層を形成することで、発光効率が高い有機ＥＬ表示素子を製造することが可能となった。
【００３１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示素子の製造方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１    透光性基板
２    陽極層
３    発光層
４    陰極層
【図１】
0004826027.tif 000002