JP2000077182A - 有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ転写基板とその製造方法 - Google Patents
有機ｅｌ素子の製造方法及び有機ｅｌ転写基板とその製造方法Info
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機ＥＬ素子の高精細及び大画面カラー化を
可能にする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方
の面に発光性有機化合物を成膜した有機ＥＬ転写基板
と、少なくとも透明電極を有する透明基板２１とを間隔
をあけて配置し、前記有機ＥＬ転写基板の前記発光性有
機化合物のうち前記透明基板に転写したい領域のみを加
熱して、前記発光性有機化合物を前記透明基板２１に転
写する有機ＥＬ素子の製造方法とする。
可能にする有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。 【解決手段】 耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方
の面に発光性有機化合物を成膜した有機ＥＬ転写基板
と、少なくとも透明電極を有する透明基板２１とを間隔
をあけて配置し、前記有機ＥＬ転写基板の前記発光性有
機化合物のうち前記透明基板に転写したい領域のみを加
熱して、前記発光性有機化合物を前記透明基板２１に転
写する有機ＥＬ素子の製造方法とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ素子の製
造方法及び有機ＥＬ転写基板とその製造方法に関するも
のである。
造方法及び有機ＥＬ転写基板とその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネセ
ント素子）は、有機発光性化合物を含む有機ＥＬ層がア
ノードとカソードの間に挟まれた構造をしている。有機
ＥＬ素子は、アノードとカソードの間に電圧を印加する
と、アノードから正孔が、カソードから電子がそれぞれ
注入されて再結合し、その際に生ずるエネルギーにより
有機分子が励起され、その励起分子が基底状態に失活す
る過程で発光する現象を利用した発光素子である。
ント素子）は、有機発光性化合物を含む有機ＥＬ層がア
ノードとカソードの間に挟まれた構造をしている。有機
ＥＬ素子は、アノードとカソードの間に電圧を印加する
と、アノードから正孔が、カソードから電子がそれぞれ
注入されて再結合し、その際に生ずるエネルギーにより
有機分子が励起され、その励起分子が基底状態に失活す
る過程で発光する現象を利用した発光素子である。
【０００３】有機ＥＬ層は、正孔と電子が再結合して発
光する発光層と呼ばれる有機層と、正孔が注入されやす
く電子を移動させにくい正孔輸送層と呼ばれる有機層
と、電子が注入されやすくかつ正孔を移動させにくい電
子輸送層と呼ばれる有機層のうち少なくともそのひとつ
を含んでいる。有機ＥＬ素子の薄膜は、真空蒸着法で形
成されるが、水分や酸、アルカリの溶液が存在すると、
有機ＥＬ層、有機ＥＬ層とカソードとの界面及びカソー
ドに浸潤していく為に、有機ＥＬ素子の発光性能及び寿
命特性を著しく劣化させてしまう。
光する発光層と呼ばれる有機層と、正孔が注入されやす
く電子を移動させにくい正孔輸送層と呼ばれる有機層
と、電子が注入されやすくかつ正孔を移動させにくい電
子輸送層と呼ばれる有機層のうち少なくともそのひとつ
を含んでいる。有機ＥＬ素子の薄膜は、真空蒸着法で形
成されるが、水分や酸、アルカリの溶液が存在すると、
有機ＥＬ層、有機ＥＬ層とカソードとの界面及びカソー
ドに浸潤していく為に、有機ＥＬ素子の発光性能及び寿
命特性を著しく劣化させてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような有機ＥＬ素
子を使ってカラーディスプレイを製作する方式として、
大きく分けて次の３種の方式が提案されている。第１
は、白色発光の有機ＥＬ素子を使いＲ、Ｇ、Ｂ３原色に
塗り分けられたカラーフィルターを通してカラー化する
方式である。透過型カラー液晶などで広く採用されてい
る方式と原理的に同様な方式である。この方式は、フォ
トリソグラフィー技術を用いることでカラーフィルター
の高精細化が容易であり、有機ＥＬ素子は、白色発光一
種類で良いため、有機層のパターニングが不要となり製
造が簡単であるという利点がある。しかし、原理的に
は、カラーフィルターで不要な波長成分をカットしてし
まうため、有機ＥＬの発光の多くを無駄にすることにな
り、効率的に利用出来ていない欠点がある。もちろん、
効率の高い白色発光有機材料の開発も必要であるという
問題もある。
子を使ってカラーディスプレイを製作する方式として、
大きく分けて次の３種の方式が提案されている。第１
は、白色発光の有機ＥＬ素子を使いＲ、Ｇ、Ｂ３原色に
塗り分けられたカラーフィルターを通してカラー化する
方式である。透過型カラー液晶などで広く採用されてい
る方式と原理的に同様な方式である。この方式は、フォ
トリソグラフィー技術を用いることでカラーフィルター
の高精細化が容易であり、有機ＥＬ素子は、白色発光一
種類で良いため、有機層のパターニングが不要となり製
造が簡単であるという利点がある。しかし、原理的に
は、カラーフィルターで不要な波長成分をカットしてし
まうため、有機ＥＬの発光の多くを無駄にすることにな
り、効率的に利用出来ていない欠点がある。もちろん、
効率の高い白色発光有機材料の開発も必要であるという
問題もある。
【０００５】第２は、青色発光有機ＥＬ素子と色変換層
を使う色変換と呼ばれる方式である。例えば、特開平３
−１５２８９７号公報において、この色変換方式による
有機ＥＬのカラー化技術が開示されている。この方式
は、波長の短い青色を有機ＥＬ素子で発光させ、それよ
り長い波長の緑色と赤色は、それぞれ色変換層を使って
変換して作り出す方式である。この方式も有機ＥＬ素子
の微細化は必要なく、フォトリソ技術を使って色変換層
の高精細化が可能であるため、高精細カラー化が比較的
容易であるという利点がある。しかし、現実には、色変
換層の変換効率を高くする事が困難であり、有機ＥＬ素
子の発光の利用が低率になるという欠点がある。また、
色変換層のパターニングでは、その表面の平坦性を確保
することが難しく、平坦化層を設けてもその上に透明電
極を断線せずにパターニングする事が困難であるという
問題もあった。
を使う色変換と呼ばれる方式である。例えば、特開平３
−１５２８９７号公報において、この色変換方式による
有機ＥＬのカラー化技術が開示されている。この方式
は、波長の短い青色を有機ＥＬ素子で発光させ、それよ
り長い波長の緑色と赤色は、それぞれ色変換層を使って
変換して作り出す方式である。この方式も有機ＥＬ素子
の微細化は必要なく、フォトリソ技術を使って色変換層
の高精細化が可能であるため、高精細カラー化が比較的
容易であるという利点がある。しかし、現実には、色変
換層の変換効率を高くする事が困難であり、有機ＥＬ素
子の発光の利用が低率になるという欠点がある。また、
色変換層のパターニングでは、その表面の平坦性を確保
することが難しく、平坦化層を設けてもその上に透明電
極を断線せずにパターニングする事が困難であるという
問題もあった。
【０００６】以上のような欠点を有する有機ＥＬのカラ
ー化方式に対し、有機ＥＬ素子の発光を効率よく利用出
来る第３のカラー化方式として、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ３
原色を発光する有機ＥＬ素子をそれぞれ独立に形成して
配置する方式が提案されている。方法としては、従来か
らよく知られているように、メタルマスクなどのシャド
ウマスクを基板と蒸着源の間に置いて、シャドウマスク
の開口部を通して蒸着物を基板に堆積させてパターニン
グする方法がある。この方式によれば、有機ＥＬ素子の
発光は、フィルターや色変換層などを通過してロスとな
る部分は無くなり、有機ＥＬの高い変換効率を生かした
カラー化が可能になる。
ー化方式に対し、有機ＥＬ素子の発光を効率よく利用出
来る第３のカラー化方式として、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ３
原色を発光する有機ＥＬ素子をそれぞれ独立に形成して
配置する方式が提案されている。方法としては、従来か
らよく知られているように、メタルマスクなどのシャド
ウマスクを基板と蒸着源の間に置いて、シャドウマスク
の開口部を通して蒸着物を基板に堆積させてパターニン
グする方法がある。この方式によれば、有機ＥＬ素子の
発光は、フィルターや色変換層などを通過してロスとな
る部分は無くなり、有機ＥＬの高い変換効率を生かした
カラー化が可能になる。
【０００７】しかしながら、この方式には大きな欠点が
あった。それは、３原色の有機ＥＬ素子を独立に配置す
る方法として、前述したようにウェットエッチングプロ
セスが使えないため、メタルマスクなどのシャドウマス
クを使ってパターニングをしなければならず、高精細な
パターニングや大面積のパターニングが出来なかった。
上記の点に鑑み、本発明は有機ＥＬ素子の高精細及び大
画面カラー化のために、こうした不具合を解決する手段
を提供するものである。
あった。それは、３原色の有機ＥＬ素子を独立に配置す
る方法として、前述したようにウェットエッチングプロ
セスが使えないため、メタルマスクなどのシャドウマス
クを使ってパターニングをしなければならず、高精細な
パターニングや大面積のパターニングが出来なかった。
上記の点に鑑み、本発明は有機ＥＬ素子の高精細及び大
画面カラー化のために、こうした不具合を解決する手段
を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、３原色独立発
光方式の有機ＥＬ素子を高精細かつ大画面で実現するも
のであり、発光性有機層を高精細に塗り分ける為に、予
め昇華性の発光性有機化合物をベースフィルムに蒸着し
て薄膜を形成した有機ＥＬ転写基板を作成しておき、こ
の転写基板と、ＩＴＯなどの透明電極をパターニングし
たアノード電極を有する透明基板とを間隔をおいて配置
し、ヒートバーなどの加熱手段にて発光性有機化合物を
透明基板に転写するものである。
光方式の有機ＥＬ素子を高精細かつ大画面で実現するも
のであり、発光性有機層を高精細に塗り分ける為に、予
め昇華性の発光性有機化合物をベースフィルムに蒸着し
て薄膜を形成した有機ＥＬ転写基板を作成しておき、こ
の転写基板と、ＩＴＯなどの透明電極をパターニングし
たアノード電極を有する透明基板とを間隔をおいて配置
し、ヒートバーなどの加熱手段にて発光性有機化合物を
透明基板に転写するものである。
【０００９】本発明の有機ＥＬ転写基板は、低熱伝導部
材と高熱伝導部材とから構成された耐熱性ベースフィル
ムの少なくとも一方の面に、発光性有機化合物を成膜し
たことを特徴とする。また、上記の有機ＥＬ転写基板に
おいては、前記耐熱性ベースフィルムは、格子状に成形
された低熱伝導部材と格子内部に配設された高熱伝導部
材とから構成されていることが望ましい。また、前記耐
熱性ベースフィルムは、帯状に成形された低熱伝導部材
と高熱伝導部材が交互に配設されて構成されていること
を特徴とするものとしてもよい。
材と高熱伝導部材とから構成された耐熱性ベースフィル
ムの少なくとも一方の面に、発光性有機化合物を成膜し
たことを特徴とする。また、上記の有機ＥＬ転写基板に
おいては、前記耐熱性ベースフィルムは、格子状に成形
された低熱伝導部材と格子内部に配設された高熱伝導部
材とから構成されていることが望ましい。また、前記耐
熱性ベースフィルムは、帯状に成形された低熱伝導部材
と高熱伝導部材が交互に配設されて構成されていること
を特徴とするものとしてもよい。
【００１０】本発明の有機ＥＬ転写基板の製造方法は、
低熱伝導部材と高熱伝導部材とから構成されている耐熱
性ベースフィルムの少なくとも一方の面に、発光性有機
化合物を真空蒸着法により付着させることを特徴とす
る。
低熱伝導部材と高熱伝導部材とから構成されている耐熱
性ベースフィルムの少なくとも一方の面に、発光性有機
化合物を真空蒸着法により付着させることを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法
は、上記のいずれかに記載の有機ＥＬ転写基板と、少な
くとも透明電極を有する透明基板とを間隔をあけて配置
し、前記有機ＥＬ転写基板を加熱して、前記発光性有機
化合物を前記透明基板に転写することを特徴とする。
は、上記のいずれかに記載の有機ＥＬ転写基板と、少な
くとも透明電極を有する透明基板とを間隔をあけて配置
し、前記有機ＥＬ転写基板を加熱して、前記発光性有機
化合物を前記透明基板に転写することを特徴とする。
【００１２】上記の有機ＥＬ転写基板のベースフィルム
は、耐熱性を持ち、かつ、カラー有機ＥＬ素子のサブピ
クセルに対応する区画毎に周囲を低熱伝導性の部材で囲
われた高熱伝導性の部材で構成されており、この構造に
よりベースフィルムへの加熱手段から伝わる熱により所
定の画素に対応する部分、すなわち、有機ＥＬ転写基板
の高熱伝導性の部材で構成されている部分に対応する部
分の発光性有機化合物のみが加熱され、隣接した画素に
不要な発光性有機化合物を転写することがない。したが
って、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法によれば、透明
基板に高精細に発光性有機化合物を塗り分けることが可
能である。画面が大型になっても、昇華による転写を部
分ごとに分けて行えるし、真空装置も必ずしも必要とし
ないので、大画面化も可能である。
は、耐熱性を持ち、かつ、カラー有機ＥＬ素子のサブピ
クセルに対応する区画毎に周囲を低熱伝導性の部材で囲
われた高熱伝導性の部材で構成されており、この構造に
よりベースフィルムへの加熱手段から伝わる熱により所
定の画素に対応する部分、すなわち、有機ＥＬ転写基板
の高熱伝導性の部材で構成されている部分に対応する部
分の発光性有機化合物のみが加熱され、隣接した画素に
不要な発光性有機化合物を転写することがない。したが
って、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法によれば、透明
基板に高精細に発光性有機化合物を塗り分けることが可
能である。画面が大型になっても、昇華による転写を部
分ごとに分けて行えるし、真空装置も必ずしも必要とし
ないので、大画面化も可能である。
【００１３】また、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法
は、耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方の面に発光
性有機化合物を成膜した有機ＥＬ転写基板と、少なくと
も透明電極を有する透明基板とを間隔をあけて配置し、
前記有機ＥＬ転写基板の前記発光性有機化合物のうち前
記透明基板に転写したい領域のみを加熱して、前記発光
性有機化合物を前記透明基板に転写することを特徴とす
る。この有機ＥＬ素子の製造方法は、前記発光性有機化
合物のうち前記透明基板に転写したい領域のみを加熱し
て、前記発光性有機化合物を前記透明基板に転写する方
法であるので、透明基板に高精細に発光性有機化合物を
塗り分けることが可能である。また、画面が大型になっ
ても、昇華による転写を部分ごとに分けて行えるし、真
空装置を必ずしも必要としないので、大画面化も可能で
ある。
は、耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方の面に発光
性有機化合物を成膜した有機ＥＬ転写基板と、少なくと
も透明電極を有する透明基板とを間隔をあけて配置し、
前記有機ＥＬ転写基板の前記発光性有機化合物のうち前
記透明基板に転写したい領域のみを加熱して、前記発光
性有機化合物を前記透明基板に転写することを特徴とす
る。この有機ＥＬ素子の製造方法は、前記発光性有機化
合物のうち前記透明基板に転写したい領域のみを加熱し
て、前記発光性有機化合物を前記透明基板に転写する方
法であるので、透明基板に高精細に発光性有機化合物を
塗り分けることが可能である。また、画面が大型になっ
ても、昇華による転写を部分ごとに分けて行えるし、真
空装置を必ずしも必要としないので、大画面化も可能で
ある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明について
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに
限定されるものではない。図１は、有機ＥＬ転写基板の
一例を示す断面図であり、板厚５０μｍの銅板からなる
耐熱性ベースフィルム２に、発光性有機化合物３とし
て、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
錯体（以下、Ａｌｑ３と略記する）を厚み約５０ｎｍで
真空蒸着して製作したものである。図５に示すように、
真空蒸着装置１１に銅板製のベースフィルム２をセット
し、抵抗加熱ボート１２に蒸着源１３としてＡｌｑ３を
入れて、装置内を１０-4Ｐａ以下に減圧した後、抵抗加
熱ボート１２に電流を流してＡｌｑ３を銅板２に蒸着し
て成膜する。この有機ＥＬ転写基板１は、緑色発光の転
写基板として使用される。
詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに
限定されるものではない。図１は、有機ＥＬ転写基板の
一例を示す断面図であり、板厚５０μｍの銅板からなる
耐熱性ベースフィルム２に、発光性有機化合物３とし
て、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム
錯体（以下、Ａｌｑ３と略記する）を厚み約５０ｎｍで
真空蒸着して製作したものである。図５に示すように、
真空蒸着装置１１に銅板製のベースフィルム２をセット
し、抵抗加熱ボート１２に蒸着源１３としてＡｌｑ３を
入れて、装置内を１０-4Ｐａ以下に減圧した後、抵抗加
熱ボート１２に電流を流してＡｌｑ３を銅板２に蒸着し
て成膜する。この有機ＥＬ転写基板１は、緑色発光の転
写基板として使用される。
【００１５】同様にして別の板厚５０μｍの銅板を用意
し、Ａｌｑ３にドーパントとして４−ジシアノメチレン
−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−
４Ｈ−ピラン（以下、ＤＣＭと略記する）を用い、Ａｌ
ｑ３とＤＣＭとを別々の抵抗加熱ボートに入れて、ＤＣ
Ｍが５ｗｔ％になるように銅板に共蒸着する。膜厚は、
約５０ｎｍとなるまで成膜する。この転写基板は、赤色
発光の転写基板として使用される。更に同様にして銅板
を交換して、ペリレンを膜厚約５０ｎｍになるまで真空
蒸着して青色発光の転写基板を製作する。
し、Ａｌｑ３にドーパントとして４−ジシアノメチレン
−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−
４Ｈ−ピラン（以下、ＤＣＭと略記する）を用い、Ａｌ
ｑ３とＤＣＭとを別々の抵抗加熱ボートに入れて、ＤＣ
Ｍが５ｗｔ％になるように銅板に共蒸着する。膜厚は、
約５０ｎｍとなるまで成膜する。この転写基板は、赤色
発光の転写基板として使用される。更に同様にして銅板
を交換して、ペリレンを膜厚約５０ｎｍになるまで真空
蒸着して青色発光の転写基板を製作する。
【００１６】次に、他の有機ＥＬ転写基板について説明
する。ステンレス板上に厚さ約５０μｍの銅板を置き、
その上からネガ型感光性ドライフィルムを被覆する。図
２に示すような高熱伝導部材である高熱伝導部６が遮光
されるパターンのフォトマスクを用いて露光して現像す
る。しかる後、銅のエッチング液により、図２に示す低
熱伝導部材である低熱伝導部７に相当する格子状の部分
を除去する。銅板上に残るドライフィルムを剥離除去し
た後、銅板をエッチングした部分にガラスペーストをド
クターブレード法で充填する。これを乾燥させた後、還
元雰囲気中で６００℃前後に加熱してガラスを溶融させ
る。徐冷したのちステンレス板を剥離して耐熱性ベース
フィルム５を作成する。
する。ステンレス板上に厚さ約５０μｍの銅板を置き、
その上からネガ型感光性ドライフィルムを被覆する。図
２に示すような高熱伝導部材である高熱伝導部６が遮光
されるパターンのフォトマスクを用いて露光して現像す
る。しかる後、銅のエッチング液により、図２に示す低
熱伝導部材である低熱伝導部７に相当する格子状の部分
を除去する。銅板上に残るドライフィルムを剥離除去し
た後、銅板をエッチングした部分にガラスペーストをド
クターブレード法で充填する。これを乾燥させた後、還
元雰囲気中で６００℃前後に加熱してガラスを溶融させ
る。徐冷したのちステンレス板を剥離して耐熱性ベース
フィルム５を作成する。
【００１７】この時、すだれ状パターンのフォトマスク
を用いて同様の工程で処理すると、図３に示す如く帯状
の銅板の両側にガラス部が挟む構造の耐熱性ベースフィ
ルム８が製作出来る。このようにして製作した耐熱性ベ
ースフィルムを真空蒸着装置に入れ、そのひとつの面に
発光性有機化合物９を真空蒸着し、有機ＥＬ転写基板１
０を製作する。図４にその断面図を示す。発光性有機化
合物は、前述した様にＡｌｑ３、ＤＣＭをドープしたＡ
ｌｑ３、ペリレンなどを使用できる。
を用いて同様の工程で処理すると、図３に示す如く帯状
の銅板の両側にガラス部が挟む構造の耐熱性ベースフィ
ルム８が製作出来る。このようにして製作した耐熱性ベ
ースフィルムを真空蒸着装置に入れ、そのひとつの面に
発光性有機化合物９を真空蒸着し、有機ＥＬ転写基板１
０を製作する。図４にその断面図を示す。発光性有機化
合物は、前述した様にＡｌｑ３、ＤＣＭをドープしたＡ
ｌｑ３、ペリレンなどを使用できる。
【００１８】次に、上述したようにして作成した有機Ｅ
Ｌ転写基板を用いて有機ＥＬ素子を製造する方法を説明
する。図６に示すように、厚み１．１ｍｍのガラス基板
を透明基板２１として用い、透明基板２１の上にＩＴＯ
膜２２をスパッタ法で１００ｎｍの厚みに成膜する。ガ
ラス基板は、水分の吸着が少ない無アルカリガラス板が
望ましいが、基板乾燥を充分行うなど工程に気を付けれ
ば、酸化珪素のコーティングを施した安価な低アルカリ
ガラス板あるいはソーダライムガラス板でもよい。この
透明基板２１に成膜されたＩＴＯ膜２２をフォトリソ法
で縦方向に間隔をあけてストライプ状にパターニングし
たものをアノードとする。ＩＴＯ膜２２は、アノードと
して機能すると共に、有機ＥＬ層で発生した発光を、こ
のＩＴＯ膜２２を通過して外部へ取り出して表示装置と
して機能させるものであるから、より低抵抗かつ、より
光透過率が高いことが望ましい。ＩＴＯ膜２２のパター
ンは、ラインピッチ０．１ｍｍ、ライン幅は８０μｍ、
長さ２５ｍｍで３８４本とする。
Ｌ転写基板を用いて有機ＥＬ素子を製造する方法を説明
する。図６に示すように、厚み１．１ｍｍのガラス基板
を透明基板２１として用い、透明基板２１の上にＩＴＯ
膜２２をスパッタ法で１００ｎｍの厚みに成膜する。ガ
ラス基板は、水分の吸着が少ない無アルカリガラス板が
望ましいが、基板乾燥を充分行うなど工程に気を付けれ
ば、酸化珪素のコーティングを施した安価な低アルカリ
ガラス板あるいはソーダライムガラス板でもよい。この
透明基板２１に成膜されたＩＴＯ膜２２をフォトリソ法
で縦方向に間隔をあけてストライプ状にパターニングし
たものをアノードとする。ＩＴＯ膜２２は、アノードと
して機能すると共に、有機ＥＬ層で発生した発光を、こ
のＩＴＯ膜２２を通過して外部へ取り出して表示装置と
して機能させるものであるから、より低抵抗かつ、より
光透過率が高いことが望ましい。ＩＴＯ膜２２のパター
ンは、ラインピッチ０．１ｍｍ、ライン幅は８０μｍ、
長さ２５ｍｍで３８４本とする。
【００１９】ＩＴＯ膜面を下側にして、この透明基板２
１を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、抵抗加熱ボ
ートにＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（α−ナ
フチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン
（以下α−ＮＰＤと略記する）を入れる。真空ポンプで
真空蒸着装置内を１×１０-4Ｐａ以下程度に排気する。
しかる後、有機ＥＬ層を蒸着する範囲を四角形にくり抜
いた金属製のマスクを基板に対して設置し、真空蒸着装
置内にこの基板とマスクの下部に配置されているα−Ｎ
ＰＤの抵抗加熱ボートに電流を流して加熱する。α−Ｎ
ＰＤは、膜厚５０ｎｍに蒸着する。
１を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、抵抗加熱ボ
ートにＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（α−ナ
フチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン
（以下α−ＮＰＤと略記する）を入れる。真空ポンプで
真空蒸着装置内を１×１０-4Ｐａ以下程度に排気する。
しかる後、有機ＥＬ層を蒸着する範囲を四角形にくり抜
いた金属製のマスクを基板に対して設置し、真空蒸着装
置内にこの基板とマスクの下部に配置されているα−Ｎ
ＰＤの抵抗加熱ボートに電流を流して加熱する。α−Ｎ
ＰＤは、膜厚５０ｎｍに蒸着する。
【００２０】この基板を真空蒸着装置から取り出し、透
明基板２１を下側にして乾燥窒素雰囲気の装置内に設置
する。次に、Ａｌｑ３にＤＣＭをドープした発光性有機
化合物２３が耐熱性ベースフィルム２４に蒸着された有
機ＥＬ転写基板２５を、発光性有機化合物２３の面がα
−ＮＰＤ層（正孔輸送層）２６に対面するように、そし
て両面の間隔が約０．５ｍｍ程度となるように設置す
る。この時、透明基板２１上のパターニングされたＩＴ
Ｏストライプと有機ＥＬ転写基板２５の高熱伝導部とが
お互いに向かい合う様に位置合わせしておく。
明基板２１を下側にして乾燥窒素雰囲気の装置内に設置
する。次に、Ａｌｑ３にＤＣＭをドープした発光性有機
化合物２３が耐熱性ベースフィルム２４に蒸着された有
機ＥＬ転写基板２５を、発光性有機化合物２３の面がα
−ＮＰＤ層（正孔輸送層）２６に対面するように、そし
て両面の間隔が約０．５ｍｍ程度となるように設置す
る。この時、透明基板２１上のパターニングされたＩＴ
Ｏストライプと有機ＥＬ転写基板２５の高熱伝導部とが
お互いに向かい合う様に位置合わせしておく。
【００２１】複数のヒートバー２７を耐熱性ベースフィ
ルム２４の側から有機ＥＬ転写基板２５に当てて、発光
性有機化合物２３の面とα−ＮＰＤ２６の面との距離が
０．２ｍｍ程度になるまで近づける。ヒートバー２７
は、発光性有機化合物２３のうち透明基板２１に転写し
たい領域のみを加熱できるものであり、例えば、抵抗加
熱型のヒーターが使用できる。ヒートバー２７に電流を
流して約５００℃に加熱する。有機ＥＬ転写基板２５の
発光性有機化合物２３は、昇華してα−ＮＰＤ層２６の
面上に転写形成される。透明基板２１と有機ＥＬ転写基
板２５とを、ＩＴＯ２２のパターンが延びる方向と直交
する方向にスライドさせ、ＩＴＯパターンと有機ＥＬ転
写基板の高熱伝導部とを再び位置合わせする。ヒートバ
ー２７を加熱して発光性有機化合物２３を昇華転写す
る。順次、透明基板２１上のＩＴＯ２２のストライプの
２本おきに、対応するα−ＮＰＤ層２６上に発光性有機
化合物２３が転写されるまで同様の作業を繰り返す。
ルム２４の側から有機ＥＬ転写基板２５に当てて、発光
性有機化合物２３の面とα−ＮＰＤ２６の面との距離が
０．２ｍｍ程度になるまで近づける。ヒートバー２７
は、発光性有機化合物２３のうち透明基板２１に転写し
たい領域のみを加熱できるものであり、例えば、抵抗加
熱型のヒーターが使用できる。ヒートバー２７に電流を
流して約５００℃に加熱する。有機ＥＬ転写基板２５の
発光性有機化合物２３は、昇華してα−ＮＰＤ層２６の
面上に転写形成される。透明基板２１と有機ＥＬ転写基
板２５とを、ＩＴＯ２２のパターンが延びる方向と直交
する方向にスライドさせ、ＩＴＯパターンと有機ＥＬ転
写基板の高熱伝導部とを再び位置合わせする。ヒートバ
ー２７を加熱して発光性有機化合物２３を昇華転写す
る。順次、透明基板２１上のＩＴＯ２２のストライプの
２本おきに、対応するα−ＮＰＤ層２６上に発光性有機
化合物２３が転写されるまで同様の作業を繰り返す。
【００２２】次に、有機ＥＬ転写基板をＡｌｑ３が蒸着
されたものに交換する。上述した作業により、発光性有
機化合物を転写形成した部分のＩＴＯの隣のＩＴＯと位
置合わせを行い、上述した作業と同様にＡｌｑ３を転写
形成していく。続いて、ペリレンを蒸着した有機ＥＬ転
写基板に取り替えて、同様の作業を繰り返す。これによ
り、３色の発光性有機化合物がＩＴＯ上に順に転写され
た透明基板２１が得られる。次に、発光性有機化合物ま
で形成した透明基板２１を、真空蒸着装置にガラス基板
側を上にして設置する。同装置内の抵抗加熱ボートにＡ
ｌｑ３を入れ、真空ポンプで真空蒸着装置内を１×１０
-4Ｐａ以下程度に排気する。しかる後、有機ＥＬ層を蒸
着する範囲を四角形にくり抜いた金属製のマスクを基板
に対して固定するように設置し、真空蒸着装置内にこの
基板とマスクの下部に配置されているＡｌｑ３の抵抗加
熱ボートに電流を流して加熱し、電子輸送層２９となる
Ａｌｑ３を膜厚２５ｎｍになるよう蒸着する。
されたものに交換する。上述した作業により、発光性有
機化合物を転写形成した部分のＩＴＯの隣のＩＴＯと位
置合わせを行い、上述した作業と同様にＡｌｑ３を転写
形成していく。続いて、ペリレンを蒸着した有機ＥＬ転
写基板に取り替えて、同様の作業を繰り返す。これによ
り、３色の発光性有機化合物がＩＴＯ上に順に転写され
た透明基板２１が得られる。次に、発光性有機化合物ま
で形成した透明基板２１を、真空蒸着装置にガラス基板
側を上にして設置する。同装置内の抵抗加熱ボートにＡ
ｌｑ３を入れ、真空ポンプで真空蒸着装置内を１×１０
-4Ｐａ以下程度に排気する。しかる後、有機ＥＬ層を蒸
着する範囲を四角形にくり抜いた金属製のマスクを基板
に対して固定するように設置し、真空蒸着装置内にこの
基板とマスクの下部に配置されているＡｌｑ３の抵抗加
熱ボートに電流を流して加熱し、電子輸送層２９となる
Ａｌｑ３を膜厚２５ｎｍになるよう蒸着する。
【００２３】次に、ＳＵＳ４３０製のシャドウマスクを
真空蒸着装置内に配置し、シャドウマスクを介して蒸着
出来る位置に固定したひとつの抵抗加熱ボートにマグネ
シウムを入れ、また別の抵抗加熱ボートに銀を入れ、マ
グネシウムと銀の比率を１０：１となる蒸着速度で、膜
厚２００ｎｍになるまで蒸着する。シャドウマスクに
は、ピッチ０．３ｍｍ、幅０．２５ｍｍ、長さ４５ｍｍ
のスリットが６４本開けられている。このようにしてマ
グネシウムと銀の混合金属から成るカソード３０を６４
本、有機ＥＬ層の上に形成することで、図７に示すよう
な有機ＥＬ素子が得られる。
真空蒸着装置内に配置し、シャドウマスクを介して蒸着
出来る位置に固定したひとつの抵抗加熱ボートにマグネ
シウムを入れ、また別の抵抗加熱ボートに銀を入れ、マ
グネシウムと銀の比率を１０：１となる蒸着速度で、膜
厚２００ｎｍになるまで蒸着する。シャドウマスクに
は、ピッチ０．３ｍｍ、幅０．２５ｍｍ、長さ４５ｍｍ
のスリットが６４本開けられている。このようにしてマ
グネシウムと銀の混合金属から成るカソード３０を６４
本、有機ＥＬ層の上に形成することで、図７に示すよう
な有機ＥＬ素子が得られる。
【００２４】このような有機ＥＬ素子の製造方法は、発
光性有機化合物のうち透明基板２１に転写したい領域の
みを加熱して、発光性有機化合物を透明基板２１に転写
する方法であるので、透明基板２１に高精細に発光性有
機化合物を塗り分けることが可能である。また、画面が
大型になっても、昇華による転写を部分ごとに分けて行
えるし、真空装置を必ずしも必要としないので、大画面
化も可能である。
光性有機化合物のうち透明基板２１に転写したい領域の
みを加熱して、発光性有機化合物を透明基板２１に転写
する方法であるので、透明基板２１に高精細に発光性有
機化合物を塗り分けることが可能である。また、画面が
大型になっても、昇華による転写を部分ごとに分けて行
えるし、真空装置を必ずしも必要としないので、大画面
化も可能である。
【００２５】有機ＥＬ転写基板を構成する耐熱性ベース
フィルムの低熱伝導性部の領域を、適度に広くした図８
に示すような有機ＥＬ転写基板を使用する場合、加熱手
段は、平面熱源やライン状熱源であってもよい。ランプ
４１から放射された熱線４２は、レンズ４３で収束され
て有機ＥＬ転写基板４４に照射される。有機ＥＬ転写基
板４４の耐熱性ベースフィルムは、高熱伝導部６と低熱
伝導部７を有するものであるので、照射された熱線４２
が、有機ＥＬ転写基板４４の発光性有機化合物９の透明
基板に転写したい領域よりも広がっても、低熱伝導部７
から外側の領域には熱が伝わりにくく、熱によって転写
される部分４５は、所望の画素に対応した部分だけにな
る。
フィルムの低熱伝導性部の領域を、適度に広くした図８
に示すような有機ＥＬ転写基板を使用する場合、加熱手
段は、平面熱源やライン状熱源であってもよい。ランプ
４１から放射された熱線４２は、レンズ４３で収束され
て有機ＥＬ転写基板４４に照射される。有機ＥＬ転写基
板４４の耐熱性ベースフィルムは、高熱伝導部６と低熱
伝導部７を有するものであるので、照射された熱線４２
が、有機ＥＬ転写基板４４の発光性有機化合物９の透明
基板に転写したい領域よりも広がっても、低熱伝導部７
から外側の領域には熱が伝わりにくく、熱によって転写
される部分４５は、所望の画素に対応した部分だけにな
る。
【００２６】また、有機ＥＬ転写基板を加熱する手段と
しては、レーザーなどのエネルギー線を光学系で帯状に
広げたものも使用できる。図９に示すように、レーザー
光源５１から放射されたレーザー光５２は、レンズ５３
や光学系装置５４により帯状のエネルギー線５５に広が
って有機ＥＬ転写基板５６に照射される。この場合にお
いても、エネルギー線５５が、有機ＥＬ転写基板５６の
発光性有機化合物９の透明基板に転写したい領域よりも
広がっても、低熱伝導部７が外側に熱が広がるのを抑制
するので、熱によって転写される部分５７は、所望の画
素に対応した部分だけになる。
しては、レーザーなどのエネルギー線を光学系で帯状に
広げたものも使用できる。図９に示すように、レーザー
光源５１から放射されたレーザー光５２は、レンズ５３
や光学系装置５４により帯状のエネルギー線５５に広が
って有機ＥＬ転写基板５６に照射される。この場合にお
いても、エネルギー線５５が、有機ＥＬ転写基板５６の
発光性有機化合物９の透明基板に転写したい領域よりも
広がっても、低熱伝導部７が外側に熱が広がるのを抑制
するので、熱によって転写される部分５７は、所望の画
素に対応した部分だけになる。
【００２７】ここで、有機ＥＬ転写基板を加熱する方法
としては、ヒートバー、ランプ、レーザーの他、電磁誘
導加熱、超音波摩擦加熱などが可能である。耐熱性ベー
スフィルムの低熱伝導部の材質には、低融点ガラス、ア
ルミナの他、ガラス繊維やポリイミドなどの耐熱性プラ
スチックを使用することができる。
としては、ヒートバー、ランプ、レーザーの他、電磁誘
導加熱、超音波摩擦加熱などが可能である。耐熱性ベー
スフィルムの低熱伝導部の材質には、低融点ガラス、ア
ルミナの他、ガラス繊維やポリイミドなどの耐熱性プラ
スチックを使用することができる。
【００２８】次に、第１の実施形態例の有機ＥＬ素子の
動作について、図７を参照して説明する。透明基板２１
上にパターニングされたＩＴＯ２２を陽極とし、マグネ
シウムと銀の混合金属３０を陰極となるように外部電気
回路から電圧を印加すると、陽極からα−ＮＰＤなどの
正孔輸送層２６、発光性有機化合物２８へ正孔が注入さ
れ、陰極からＡｌｑ３などの電子輸送層２９、発光性有
機化合物２８へ電子が注入される。そして、発光性有機
化合物２８中において正孔と電子の再結合が起こり発光
する。正孔輸送層２６と電子輸送層２９は、３原色共通
の材料を選択する事により特別なパターニングを必要と
しない。本発明により、３原色の発光性有機化合物を予
め耐熱性ベースフィルムに蒸着しておき、ヒートバーな
どの加熱手段により昇華転写法で有機発光層を微細に分
離して形成する事ができる。
動作について、図７を参照して説明する。透明基板２１
上にパターニングされたＩＴＯ２２を陽極とし、マグネ
シウムと銀の混合金属３０を陰極となるように外部電気
回路から電圧を印加すると、陽極からα−ＮＰＤなどの
正孔輸送層２６、発光性有機化合物２８へ正孔が注入さ
れ、陰極からＡｌｑ３などの電子輸送層２９、発光性有
機化合物２８へ電子が注入される。そして、発光性有機
化合物２８中において正孔と電子の再結合が起こり発光
する。正孔輸送層２６と電子輸送層２９は、３原色共通
の材料を選択する事により特別なパターニングを必要と
しない。本発明により、３原色の発光性有機化合物を予
め耐熱性ベースフィルムに蒸着しておき、ヒートバーな
どの加熱手段により昇華転写法で有機発光層を微細に分
離して形成する事ができる。
【００２９】また、有機ＥＬ素子に形成しようとする画
素サイズと同等の区画を、高熱伝導性の材料、例えば、
銅や銀で形成し、その周囲または両側を低熱伝導性の材
料、例えば、ガラスやアルミナで形成した耐熱性ベース
フィルムに、発光性有機化合物を蒸着すると、画素に対
応したサイズの加熱手段、例えば、ヒートバーでベース
フィルム側から加熱すると、加えた熱は、高熱伝導部の
ベースフィルムを伝導して有機化合物を昇華させ、所望
の画素以外の部分には低熱伝導部で熱の伝導が遅くなり
有機化合物が昇華しない。
素サイズと同等の区画を、高熱伝導性の材料、例えば、
銅や銀で形成し、その周囲または両側を低熱伝導性の材
料、例えば、ガラスやアルミナで形成した耐熱性ベース
フィルムに、発光性有機化合物を蒸着すると、画素に対
応したサイズの加熱手段、例えば、ヒートバーでベース
フィルム側から加熱すると、加えた熱は、高熱伝導部の
ベースフィルムを伝導して有機化合物を昇華させ、所望
の画素以外の部分には低熱伝導部で熱の伝導が遅くなり
有機化合物が昇華しない。
【００３０】次に、有機ＥＬ転写基板を用いた有機ＥＬ
素子の第２の実施形態例を説明する。図１０は、有機Ｅ
Ｌの各画素をアクティブ駆動するためのスイッチングト
ランジスタを備えた透明基板の回路図である。ゲートラ
イン６０を電気的に走査しながらデータライン６１から
駆動信号を入力するとトランジスタ６２がオンになり、
コンデンサ６３が充電される。コンデンサ６３の充電量
に応じて、トランジスタ６４を流れ得る電流が決まり、
有機ＥＬ６５に流れる電流も決まる。６７、６８は、そ
れぞれグランドライン、電源ラインである。この実施形
態例では、有機ＥＬ６５の陰極６６は、第１の実施形態
例のようにストライプ状にパターニングする必要がな
く、各有機ＥＬ画素の陰極は、共通電極にできる。従っ
て、この例では、ＩＴＯ以外、有機ＥＬ素子のどの層も
特別なパターニングが要らない。また、発光層は、本発
明により有機ＥＬ転写基板を用いて昇華転写法で塗り分
けられる。なお、本発明の技術範囲は、上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。
素子の第２の実施形態例を説明する。図１０は、有機Ｅ
Ｌの各画素をアクティブ駆動するためのスイッチングト
ランジスタを備えた透明基板の回路図である。ゲートラ
イン６０を電気的に走査しながらデータライン６１から
駆動信号を入力するとトランジスタ６２がオンになり、
コンデンサ６３が充電される。コンデンサ６３の充電量
に応じて、トランジスタ６４を流れ得る電流が決まり、
有機ＥＬ６５に流れる電流も決まる。６７、６８は、そ
れぞれグランドライン、電源ラインである。この実施形
態例では、有機ＥＬ６５の陰極６６は、第１の実施形態
例のようにストライプ状にパターニングする必要がな
く、各有機ＥＬ画素の陰極は、共通電極にできる。従っ
て、この例では、ＩＴＯ以外、有機ＥＬ素子のどの層も
特別なパターニングが要らない。また、発光層は、本発
明により有機ＥＬ転写基板を用いて昇華転写法で塗り分
けられる。なお、本発明の技術範囲は、上記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない
範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００３１】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、本発明の有機
ＥＬ素子の製造方法を用いれば、予め昇華性の発光性有
機化合物をベースフィルムに蒸着して薄膜を形成した有
機ＥＬ転写基板を作成し、この転写基板から、ＩＴＯな
どの透明電極をパターニングしたアノード電極を有する
透明基板に発光性有機化合物を転写することができ、有
機ＥＬ素子の高精細及び大画面カラー化に寄与すること
ができる。
ＥＬ素子の製造方法を用いれば、予め昇華性の発光性有
機化合物をベースフィルムに蒸着して薄膜を形成した有
機ＥＬ転写基板を作成し、この転写基板から、ＩＴＯな
どの透明電極をパターニングしたアノード電極を有する
透明基板に発光性有機化合物を転写することができ、有
機ＥＬ素子の高精細及び大画面カラー化に寄与すること
ができる。
【００３２】有機ＥＬ転写基板のベースフィルムは、耐
熱性を持ち、かつカラー有機ＥＬ素子のサブピクセルに
対応する区画毎に周囲を低熱伝導性の部材で囲われた高
熱伝導性の部材で構成されており、この構造によりベー
スフィルムへの加熱手段から伝わる熱により所定の画素
に対応する部分、すなわち、有機ＥＬ転写基板の高熱伝
導性の部材で構成されている部分に対応する部分の発光
性有機化合物のみが加熱され、隣接した画素に不要な発
光性有機化合物を転写することがない。
熱性を持ち、かつカラー有機ＥＬ素子のサブピクセルに
対応する区画毎に周囲を低熱伝導性の部材で囲われた高
熱伝導性の部材で構成されており、この構造によりベー
スフィルムへの加熱手段から伝わる熱により所定の画素
に対応する部分、すなわち、有機ＥＬ転写基板の高熱伝
導性の部材で構成されている部分に対応する部分の発光
性有機化合物のみが加熱され、隣接した画素に不要な発
光性有機化合物を転写することがない。
【図１】 有機ＥＬ転写基板の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 耐熱性ベースフィルムの一例を示す平面図で
ある。
ある。
【図３】 耐熱性ベースフィルムの他の一例を示す平面
図である。
図である。
【図４】 有機ＥＬ転写基板の他の一例を示す断面図で
ある。
ある。
【図５】 真空蒸着装置の概略図である。
【図６】 有機ＥＬ転写基板の転写方法の一例を示す断
面図である。
面図である。
【図７】 有機ＥＬ素子の一例を示す断面図である。
【図８】 有機ＥＬ転写基板の転写方法の他の例を示す
断面図である。
断面図である。
【図９】 有機ＥＬ転写基板の転写方法の他の例を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１０】 有機ＥＬの各画素をアクティブ駆動するた
めのスイッチングトランジスタを備えた透明基板の一例
を示す平面図である。
めのスイッチングトランジスタを備えた透明基板の一例
を示す平面図である。
１ 有機ＥＬ転写基板 ２ 耐熱性ベースフィルム ３ 発光性有機化合物 ５ 耐熱性ベースフィルム ６ 高熱伝導部 ７ 低熱伝導部 ８ 耐熱性ベースフィルム ９ 発光性有機化合物 １０ 有機ＥＬ転写基板 １１ 真空蒸着装置 １２ 抵抗加熱ボート １３ 蒸着源 ２１ 透明基板 ２２ ＩＴＯ ２３ 発光性有機化合物 ２４ 耐熱性ベースフィルム ２５ 有機ＥＬ転写基板 ２６ 正孔輸送層（αーＮＰＤ層） ２７ ヒートバー ２８ 発光性有機化合物 ２９ 電子輸送層 ３０ マグネシウムと銀の混合金属 ６０ ゲートライン ６１ データライン ６２ トランジスタ ６３ コンデンサ ６４ トランジスタ ６５ 有機ＥＬ ６６ 陰極 ６７ グランドライン ６８ 電源ライン
Claims (6)
- 【請求項１】 低熱伝導部材と高熱伝導部材とから構成
された耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方の面に、
発光性有機化合物を成膜したことを特徴とする有機ＥＬ
転写基板。 - 【請求項２】 前記耐熱性ベースフィルムは、格子状に
成形された低熱伝導部材と格子内部に配設された高熱伝
導部材とから構成されていることを特徴とする請求項１
記載の有機ＥＬ転写基板。 - 【請求項３】 前記耐熱性ベースフィルムは、帯状に成
形された低熱伝導部材と高熱伝導部材が交互に配設され
て構成されていることを特徴とする請求項１記載の有機
ＥＬ転写基板。 - 【請求項４】 低熱伝導部材と高熱伝導部材とから構成
されている耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方の面
に、発光性有機化合物を真空蒸着法により付着させるこ
とを特徴とする有機ＥＬ転写基板の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の有機ＥＬ転写基板と、少なくとも透明電極を有する
透明基板とを間隔をあけて配置し、前記有機ＥＬ転写基
板を加熱して、前記発光性有機化合物を前記透明基板に
転写することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項６】 耐熱性ベースフィルムの少なくとも一方
の面に発光性有機化合物を成膜した有機ＥＬ転写基板
と、少なくとも透明電極を有する透明基板とを間隔をあ
けて配置し、 前記有機ＥＬ転写基板の前記発光性有機化合物のうち前
記透明基板に転写したい領域のみを加熱して、前記発光
性有機化合物を前記透明基板に転写することを特徴とす
る有機ＥＬ素子の製造方法。
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