(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリパラフェニレンビニレン系発光材料と該発光材料を挟む電極材料よりなる発光ディスプレイの製造方法において、少なくともポリパラフェニレンビニレンの前駆体を溶かした溶液と親水性の高沸点溶媒よりなる溶液を、一方の透明電極を有する基板上に、吐出装置を用い吐出した後、室温で溶媒を除去した後、該基板を１２０度Ｃ以下で乾燥し、しかる後昇温、焼成し、発光層とした後、対向電極を形成する事を特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の高沸点溶媒がエチレングリコール、グリセリン、エタノールアミン、糖であるか、あるいはこれらの誘導体、又はこれら溶媒の混合物であることを特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の製造方法において、室温、真空下で溶媒を除去した後、真空下で、加熱乾燥し、しかる後、昇温、焼成する事を特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の製造方法において、１ｍｍＨｇ以下の真空で溶媒の除去をする事を特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【請求項５】
請求項３、４記載の製造方法において、溶媒の除去後、７０度Ｃ以下の温度、１ｍｍＨｇ以下の真空下で加熱乾燥をする事を特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【請求項６】
請求項１の吐出装置がインクジェットプリンティング装置であることを特徴とする発光ディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光ディスプレイの製造方法に係わり、更に詳しくは、吐出装置を用い、発光材料を吐出することにより発光層を形成する発光ディスプレイの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年液晶表示体がワードプロセッサー、パーソナルコンピュータ等の表示部として盛んに用いられている。この液晶表示体は非発光素子であり明るさの点、特に反射型ディスプレイで用いるとき問題となっている。ここへきて薄型、軽量の特徴を有する有機の発光材料（以後有機ＥＬという）を用いた発光ディスプレイが注目されている。この発光ディスプレイの断面図を図１に示す。図において１はアルミニウム電極を、２は有機ＥＬ材料を、３はＩＴＯ透明電極を、４はガラス基板を、５は電源をそれぞれ示す。この発光ディスプレイの作成方法は以下の通りである。まず、透明基板上にスパッター法、又は蒸着法等によりＩＴＯ透明電極を付ける。この後、ホトリソグラフィー法により所望の形状の電極とする。しかる後、スピンコート法、蒸着法、吐出法等により有機ＥＬ材をコートし、発光層とする。
【０００３】
コートの仕方は上記方法が主であるが、最近はパターニングできる吐出法が注目されている。
【０００４】
このようにして得た発光層の上に仕事関数の低い金属、例えばマグネシウム、アルミニウム、リチウム、カルシュウム、銀、あるいはこれらの合金を蒸着法、スパッター法等によりとばすことにより対向電極を得る。以上が基本の工程であるが、発光効率を上げるために、ＩＴＯ透明電極を付けた後更に、ホール輸送材料、例えばＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（２，４−ジメチルフェニル）−１、１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンを蒸着法により付けても良い。また有機ＥＬ材料を付けた後、電子輸送材料を、例えば２−（４−ビフェニル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキシジアゾールを付けても良い。
【０００５】
この対向する２種の電極に電界を印加することにより発光させることができる。この発光ディスプレイの特徴として、１０ボルト以下の低電圧で駆動できることがある。
【０００６】
この有望な技術に吐出装置を組み合わせることにより有機ＥＬ材料のパターニングが可能となり、フルカラーの発光ディスプレイを得ることが出来る。すなわち従来のホトリソグラフィー法による赤、緑、青のパターニングの代わりに、ディスペンサー、インクジェットプリンティング装置等の吐出装置を用い、赤、緑、青の有機ＥＬ材料を溶かした溶液を、適当なＩＴＯ透明電極上に吐出し、溶媒を気散させパターニングした後、対向電極を蒸着（スパッター）する事により、フルカラーの発光ディスプレイを得ることが出来る。この吐出法による概念を図２を用い説明する。図において１１はガラス基板を、１２はＴＦＴ素子を、１３はＩＴＯ電極を、１４は溶液を吐出するノズルを示す。図に示すノズルにより、赤、緑、青に対応した有機ＥＬ材料をＩＴＯ電極上に、例えば、図に示すＴＦＴ素子により個々別々に駆動できるように形成されたＩＴＯ電極上に、交互に赤、緑、青の有機ＥＬ材料が並置するように、吐出する事によりフルカラーディスプレイを作成できる。
【０００７】
吐出装置を組み合わせてパターニングする方法の欠点として、極細のノズルから溶液を吐出するため、溶液の乾燥により、溶質が析出しノズルが詰まる欠点がある。この欠点を克服するために、グリセリンやジエチレングリコール、ジアミン、糖、あるいはこれら溶媒の誘導体等の高沸点の親水性溶媒を加えるている。
【０００８】
この発光ディスプレイに用いられる有機ＥＬ材料としては低分子系有機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料がある。高分子系材料としてはポリパラフェニレンビニレン系（以後ＰＰＶと略記する）の材料がその材料の安定性、発光効率、輝度等の点で優れており、注目されている。この材料は前駆体を用いることを特徴としており、溶液状態で原料を扱えることができ、スピンコート法、ディッピング法等により薄膜化出来る特徴がある。そして得られた膜を焼成することにより一重結合が二重結合となり溶媒に不溶となり、安定な膜となる。このときの二重結合のでき具合により、発光効率、輝度に差がでる。
【０００９】
このＰＰＶ系材料を溶かした溶液を用い、吐出装置でパターニングしようとすると、一般的な水、メタノール等の低沸点溶媒では乾燥しやすく、ノズルの目詰まりを起こしやすい。このためグリセリンやエチレングリコール等の親水性高沸点溶媒を添加していた。これがＰＰＶ系材料を用い、吐出装置によりパターニングする場合の従来の例である。従来例の通りグリセリン等を入れたＰＰＶ系材料を溶かした溶液を吐出装置により吐出し、焼成するとグリセリン等の高沸点溶媒がなかなか抜けなく、一重結合が二重結合になりがたく、共役化しない現象が見られ、得られた発光材料は目的とする波長の光より短波長にシフトするか、ほとんど発光しない等の欠点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、吐出装置によるＰＰＶ材料を用いた有機ＥＬ発光ディスプレイの製造において、発光波長が低波長側にシフトし、ほとんど光らなくなるという問題を解決するためになされたもので、その目的は従来の製造方法をあまり変えることなく、ＰＰＶ系の有機ＥＬ材料を吐出装置を用い吐出し、パターニングすることによりフルカラー発光ディスプレイを作成する製造方法を提供するためになされたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の本発明の発光ディスプレイの製造方法は、吐出装置によりポリフェニレンビニレンの前駆体材料と高沸点溶媒を含む溶液を基板上に吐出した後、該基板を焼成する前に、室温での溶媒除去の工程、および乾燥する工程を入れることを特徴とする。乾燥温度は１２０度Ｃ以下が好適であり、この温度以下でポリパラフェニレンビニレン前駆体を処理すると二重結合を形成させることなく溶媒を除去できることがわかった。この温度以上で行うと反応が進み発光波長が低波長側にシフトし発光効率が極端に落ちることがわかった。
【００１２】
そして請求項２は、この高沸点溶媒がグリセリン、ジエチレングリコール、トリエタノールアミン、糖であるか、こらら溶媒の誘導体であるか又はこれら溶媒の混合物であることを特徴としている。これら溶媒を加えることにより吐出装置のノズル中を常に湿潤にしておけるためノズルの目詰まりを起こすことなく長時間の使用に耐える。
【００１３】
請求項３は溶媒の除去を室温、真空下で行うことを特徴としている。室温、真空下で行うため、ＰＰＶの前駆体の反応を起こさせることなく、高沸点溶媒を除去でき、発光波長のシフトがなく発光効率の良い発光ディスプレイを製造できる。
【００１４】
請求項４は真空度を制限したもので、１ｍｍＨｇ以下の真空下で処理することにより、ほとんどの高沸点溶媒を高沸点溶媒の沸点以下の温度で処理できるようになり更に好適である。
【００１５】
請求項５は溶媒除去後、痕跡の高沸点溶媒を除去するための工程であり、この工程をいれることにより、表示体の寿命や発光強度を更に増加させることができる。温度はあまり高いと、ＰＰＶの反応が進み良くなく、温度が低いと除去に時間がかかり良くない、１２０度Ｃ以下であれば可能であるが、７０度Ｃ以下であれば尚よい。
【００１６】
請求項６は吐出装置がインクジェットプリンティング装置であることを特徴としている。吐出装置としてはディスペンサー、インクジェットプリンティング装置等あるが、微細化、高速化の点でインクジェットプリンティング装置が好適である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施例１）ポリパラフェニレンビニレンの前駆体である高分子電解質を０．５重量パーセント含む下記溶液を吐出装置にとり、ＩＴＯ透明電極の付いた基板上に吐出した。
【００１８】
溶液
水・・・・・・・・・・９０重量パーセント
グリセリン・・・・・・１０重量パーセント
吐出後該基板を１ｍｍＨｇの真空下で１００度Ｃで１時間乾燥した。乾燥後、１ｍｍＨｇの真空下、１７０度Ｃに昇温し、１７０度Ｃで４時間焼成した。しかる後、蒸着機によりアルミニウム金属を２０００オングストローム蒸着した。えられたパネルの蛍光スペクトルを調べたところ、蛍光スペクトルの最大発光波長は５３５ｎｍであった。またこの発光ディスプレイを駆動したところ６ボルトで駆動できた、発光スペクトルはほぼ蛍光スペクトルと一致した。
【００１９】
（比較例）実施例１と同様の方法により、吐出装置によりＩＴＯ透明電付き極基板にポリパラフェニレンビニレンの前駆体溶液を吐出した後、直接１ｍｍＨｇの真空下、１７０度Ｃで焼成した、このパネルの蛍光スペクトルの最大発光波長は４８５ｎｍであり、発光強度は実施例１にくらべ一桁ほど悪かった。また２０ボルトで駆動しても発光は観測されなかった。
（実施例２）
実施例１の前駆体溶液にポリパラフェニレンビニレンの前駆体内容物に対して、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、ローダミンＢを２重量パーセント添加した溶液を作った。この溶液と無添加の溶液をあわせて３原色の有機ＥＬ材料としインクジェットプリンティング装置のインクタンクに充填し、図２に示すように、ＴＦＴ基板上に並置したＩＴＯ電極上に赤、緑、青とモザイク上に打ち分けた。この後１ｍｍＨｇの真空下で１００度ｃで１時間乾燥した。乾燥後、他の乾燥機において窒素雰囲気下、大気圧中で４時間焼成した。
【００２０】
焼成後、リチウム含有アルミニウムを２０００オングストロームスパッタをし、対向電極とした。
【００２１】
（実施例３）ポリパラフェニレンビニレンの前駆体である高分子電解質を０．５重量パーセント含む下記溶液を吐出装置にとり、ＩＴＯ透明電極の付いた基板上に吐出した。
【００２２】
溶液
水・・・・・・・・・・９０重量パーセント
グリセリン・・・・・・１０重量パーセント
吐出後該基板を０．０１ｍｍＨｇの真空下、室温で４時間溶媒除去した。溶媒除去後、そのまま、４０度Ｃに温度を上げで３０分間、乾燥した。乾燥後、窒素雰囲気下、１７０度Ｃで４時間焼成した。しかる後、蒸着機によりアルミニウム金属を２０００オングストローム蒸着した。えられたパネルの蛍光スペクトルを調べたところ、蛍光スペクトルの最大発光波長は５３５ｎｍであった。またこの発光ディスプレイを駆動したところ６ボルトで駆動できた、発光スペクトルはほぼ蛍光スペクトルと一致した。
【００２３】
（実施例４）実施例１の前駆体溶液にポリパラフェニレンビニレンの前駆体内容物に対して、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、ローダミンＢをそれぞれ２重量パーセント添加した溶液を作った。この溶液と無添加の溶液をあわせて３原色の有機ＥＬ材料としインクジェットプリンティング装置のインクタンクに充填し、図２に示すように、ＴＦＴ基板上に並置したＩＴＯ電極上に赤、緑、青とモザイク上に打ち分けた。この後、０．０１ｍｍＨｇの真空下、室温で４時間溶媒を除去した。除去後、０．０１ｍｍＨｇの真空下、４０度Ｃで３０分間乾燥した。乾燥後、窒素雰囲気下、大気圧中で４時間焼成した。
【００２４】
焼成後、アルミニウムを２０００オングストロームスパッタをし、対向電極とした。
【００２５】
【発明の効果】
以上、詳細な説明で明示したように、本発明によれば簡単な工程を従来の工程に加えることにより、従来の方法により作成された発光ディスプレイの発光スペクトルのピークが作成方法により適当に移動したり、発光強度が小さかったのに対し、発光強度を大きくでき、スペクトルの移動も少なくできる。またこの方法によりフルカラー発光ディスプレイが簡単に、安く提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬを用いた発光ディスプレイの断面図。
【図２】ＴＦＴ基板上に有機ＥＬ材料を吐出する場合の概念図。
【符号の説明】
１・・・アルミニウム電極
２・・・有機ＥＬ材料
３・・・ＩＴＯ透明電極
４・・・ガラス基板
５・・・電源
１１・・ガラス基板
１２・・ＴＦＴ素子
１３・・ＩＴＯ電極
１４・・ノズル
【図１】
0003812144.tif 000002
【図２】
0003812144.tif 000003