JP2003264083A

JP2003264083A - 有機ｌｅｄ素子とその製造方法

Info

Publication number: JP2003264083A
Application number: JP2002063814A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Ohata; 公孝大畑
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2003-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】光の利用効率と表示品質を向上させ長寿命化
を画る。【解決手段】金属電極と、透明電極と、両電極に挟ま
れた有機層とを備え、金属電極および有機層の少なくと
も一方に、金属酸化物および金属塩の少なくとも一方が
混合されてなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＬＥＤ素子と
その製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気信号に対して素早く応答し、多色化
が容易なカラー表示装置として有用な有機ＬＥＤ素子
は、近年実用化に向けて大きく前進している。有機ＬＥ
Ｄ素子は、自発光であるため視認性が高く、また有機材
料を主たる原料であるため分子設計が幅広く、多色化が
容易である。

【０００３】また、完全固体素子であるため、耐衝撃性
に優れるとともに取り扱いが容易であるなどの優れた特
性を有し、面光源やディスプレイ、プリンターの光源へ
の応用が進められている。

【０００４】一般的な有機ＬＥＤ素子は、陽極／発光層
／陰極を基本構造とし、さらに正孔輸送層や電子輸送層
を導入したもの、例えば陽極／正孔輸送層／発光層／陰
極や陽極／発光層／電子輸送層／陰極、あるいは、陽極
／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極などの構成が
知られている。これら有機材料は、一般に湿気や熱に対
して耐久性が低いため、信頼性向上のため封止工程を必
要とする。

【０００５】これらの有機ＬＥＤ素子は一般的に透明電
極（例えばＩＴＯ）上に順に／正孔輸送層／発光層／電
子輸送層／陰極を形成する。

【０００６】また、フルカラーディスプレイを作成する
にあたり、発光層をＲ，Ｇ，Ｂに塗分ける必要がある。
Ｒ，Ｇ，Ｂを塗り分ける方法としては、マスク蒸着法や
インクジェット法、印刷法、レーザー転写法などが知ら
れる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】有機ＬＥＤ素子をＴＦ
Ｔ素子を有する基板に設けてアクティブ駆動を行なう場
合、従来の素子の形成では基板側から光を取り出すた
め、ＴＦＴ素子付きの基板の開口率が小さい場合では、
１画素あたりの輝度を大きくする必要がある。この場
合、輝度を高めるための大きな電流値を必要としそれに
より寿命が短くなる欠点がある。

【０００８】そのため、ＴＦＴ素子付きの基板上に金属
電極を設け、かつ、基板と対向する側に透明電極を設け
て、透明電極側から光を取り出す方法が開示されている
（Asia Display/IDW'01p.p.1395-1398）。

【０００９】しかしながら、ＴＦＴ素子付き基板を用い
る場合、単に対向電極を透明し、従来の素子の作成順序
を変えただけでは、商品に耐えうるような良好な特性を
得ることが難しい。

【００１０】例えば、ＴＦＴ素子付きの基板に金属電極
を設け、この金属電極に電子輸送性発光層/ホール輸送
層をこの順に形成し、基板と対向する電極から光取り出
しを行なう場合、従来のように電子輸送性発光層が撥水
性、ホール輸送層が親水性である材料系では、疎水性で
ある電子輸送性発光層を先に成膜するため、スピンコー
ト法やインクジェット法では、水溶性ホール輸送層を均
一に成膜することができず、均一な発光を得ることがで
きない。また、電子輸送性発光層、ホール輸送層乾燥時
に金属電極が酸化する可能性がある。

【００１１】そこで、この発明では、転写用フィルム上
にホール輸送層、電子輸送性発光層をこの順に形成し、
レーザー転写方式を用いて、金属電極（陰極）上に少な
くとも有機層と透明電極の形成を行ない、金属電極上に
電子輸送性発光層/ホール輸送層をこの順に形成するこ
とを特徴とする。さらに、金属電極および有機層の少な
くとも一部に金属酸化物、金属塩を含めることにより、
特性の良好な有機ＬＥＤ素子を提供するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明は、金属電極
と、透明電極と、両電極に挟まれた有機層とを備え、か
つ、少なくとも有機層の一部を転写法にて形成する有機
LED素子において、金属電極および有機層の少なくとも
一方に、金属酸化物および金属塩の少なくとも一方が混
合されてなることを特徴とする有機ＬＥＤ素子を提供す
る。

【００１３】金属電極が、金属材料と金属酸化物および
金属塩の少なくとも一方との混合物から形成されてもよ
い。有機層が少なくともその一部に金属酸化物および金
属塩の少なくとも一方を含んでもよい。

【００１４】金属電極および有機層が、それら一部に金
属酸化物および金属塩の少なくとも一方を含んでもよ
い。有機層が電子輸送層を備え、電子輸送層に金属酸化
物および金属塩の少なくとも一方が混合されてなること
が好ましい。

【００１５】封止膜をさらに備え、封止膜は中空層を介
して透明電極の上に形成されてもよい。中空層は厚さが
５〜１００μｍであってもよい。

【００１６】複数の画素を形成するための隔壁を基板上
にさらに備え、封止膜が隔壁を支台として形成されてい
ることが好ましい。アクティブ駆動用素子を備えた基板
をさらに備え、金属電極と透明電極に挟まれた有機層が
その基板上に形成されてなることが好ましい。金属電極
が支持基板表面に形成され、有機層が金属電極側から疎
水性材料、親水性材料の順番で形成されてもよい。ま
た、この発明は、有機層を少なくとも親水性材料と疎水
性材料から形成し、疎水性材料の形成後に親水性材料を
形成することを特徴とする有機ＬＥＤ素子の製造方法を
提供するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て説明する。図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の基本
的な構成を示す断面図である。同図に示すように、有機
ＥＬ素子は、隔壁３を有する支持基板１に第一電極（金
属電極）２を形成し、有機層１４と、第二電極（透明電
極）１０とを積層し、封止膜６により封止し、第二電極
１０と封止膜６との間には中空のギャップ５を設けた構
成となっている。ここで、第二電極１０と封止膜６との
中空のギャップは、有機層４と基板１との間の導波モー
ドと消滅させ、正面方向への光の取り出し効率を高める
構成となっている。そして、特にこの発明では、第１電
極２および有機層１４の少なくとも一方に金属酸化物お
よび金属塩の少なくとも一方が混合される。

【００１８】支持基板１の材料は、従来の有機ＥＬ素子
用に使用されているものであれば特に限定されるもので
はない。また、支持基板１には、アクティブ駆動用素子
７（例えばＴＦＴ素子など）を備えてもよい。支持基板
１はコントラスト向上のため、黒色または可視光の吸収
が大きい基板が好ましい。

【００１９】支持基板１の材料としては、例えば石英、
ソーダガラス、セラミック材料、シリコン基板等の無機
材料、ポリイミド、ポリエステル等の有機材料が挙げら
れる。

【００２０】また、有機層４からの発光は支持基板１に
対して逆方向に取り出されるため、各画素における開口
率を稼ぐためのアクティブ駆動用素子の数や大きさ、配
置などの制約を受けないので、アクティブ駆動用素子７
をより自由に設計を行うことができる。また、支持基板
１に位置合わせ用のマーカーを付けておくと、より正確
に有機層４、電極２，１０のパターニングができるため
特に好ましい。

【００２１】第一電極２は、特に限定するものではない
が、１種類以上の金属材料から形成され、例えば、マグ
ネシウム、リチウム、カルシウム、銀、アルミニウム、
インジウム、セシウム、銅などが挙げられる。

【００２２】また、第一電極２を構成する金属材料に混
合する金属酸化物、又は金属塩は、特に限定するのでは
なく、例えば、ＬｉＦ，Ｌｉ₂Ｏ，ＣｓＦなどが挙げら
れる。支持基板１と対向する第二電極１０は、可視光に
おける透過率が８０％であることが好ましく、その材料
としては、インジウム−すず酸化物（ＩＴＯ）やＳｎＯ
₂、酸化亜鉛酸化インジウム、酸化亜鉛アルミニウム、
クロム、金などが挙げられる。

【００２３】隔壁３は、上下リークやクロストークの防
止、画素間における有機材料混合防止のためのブロック
膜及び封止膜と第二電極との中空ギャップを設けるため
のスペーサーとして機能し、画素部の周囲または一部に
存在しすることが望ましい。隔壁３はその大きさ、形状
を限定するものではない。

【００２４】また、隔壁３の高さは、第二電極１０と封
止膜６との間に中空のギャップ５を得るために５〜１０
０μｍが好ましい。隔壁３の高さが５μｍより小さいと
封止膜６の貼り付け工程時に第二電極１０や有機層４に
傷を付ける可能性があり、好ましくない。また、その高
さが１００μｍより大きいと、封止膜６と第二電極１０
との間に均一なギャップを得ることが困難になるだけ
で、光の取り出し効率はあまり変わらない。

【００２５】このような、隔壁３の材料としては、Ｓｉ
Ｏ₂，ＳｉＮなどの無機材料やポリイミドやフォトレジ
ストなどの有機材料が挙げられるが、これらを組みあわ
せて用いてもよい。さらに、隔壁３はブラックマトリッ
クスを兼ねていてもよい。また、隔壁３の形成工程は、
有機層４の形成前、形成後どちらでもよく、特に限定す
るものではない。

【００２６】有機層１４は単層構造でも多層構造でもよ
く、たとえば下記の構成が挙げられる。（１）有機発光層（２）ホール輸送層／有機発光層（３）有機発光層／電子輸送層（４）ホール輸送層／有機発光層／電子輸送層（５）ホール注入層／ホール輸送層／有機発光層／電子
輸送層

【００２７】有機発光層は、単層、積層のどちらでも良
く、また低分子、高分子、低分子と高分子とのハイブリ
ットのいずれでもよい。また、注入材料、電荷制限材料
などの無機材料を挿入してもよい。

【００２８】有機発光材料としては、低分子発光材料と
して、８−ヒドロキシキノリロール誘導体やチアゾール
誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、キナクリドン誘導
体、スチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、オキ
サゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾー
ル誘導体、トリフェニルアミン誘導体、スピロ化合物、
蛍光性金属錯体、師ロール誘導体が挙げられる。

【００２９】また、高分子発光材料としては、ポリパラ
フィニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体やポリビニルカル
バゾール（ＰＶＫ）、ポリフルオレン誘導体、ポリチオ
フェン誘導体が挙げられる。

【００３０】また、これらの材料を組み合わせたり、ド
ーバント材料、例えばクマリン誘導体やキナクリドン誘
導体、公知のレーザー用色素などの添加剤を組み合わせ
てもよい。

【００３１】ホール輸送層の材料としては、例えばトリ
フェニルアミン誘導体やＰＰＶ誘導体、ＰＶＫ、ポリア
ニリン、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子、ｐ型
半導体材料などが挙げられる。

【００３２】電子輸送層の材料としては、オキサジアゾ
ール誘導体や有機金属錯体、ＰＰＶ誘導体などが挙げら
れる。なお、有機層１４の一部に金属酸化物、および／
又は金属塩を混合する場合には、電子輸送層に混合する
ことが好ましい。

【００３３】封止膜６の封止方法は特に限定するもので
はなく、封止用キャップを貼り合わせたり、有機物や無
機物によるパシべーション、ラミネートによる封止など
が挙げられるが、封止膜６側から発光を得るために透明
性が高いことが好ましく、封止膜６の材料としては、ガ
ラス、ＰＥＴフィルムなどが挙げられる。

【００３４】また、第二電極１０と封止膜６との間にギ
ャップ５を設ける必要があり、このギャップ５は封止膜
６と隔壁３の頂部との間が５〜１００μｍとなるよう形
成される。封止時の環境は、そのまま、第二電極１０と
封止膜６との中空のギャップ中を満たすことになるため
に、乾燥した不活性ガス中にて行なう必要がある。この
ような不活性ガスとして、窒素、アルゴン、ヘリウム等
が挙げられる。

【００３５】また、封止膜６は必要に応じて偏向板を兼
ねてもよい。さらに、防湿材などと組み合わせてもよ
い。

【００３６】図２は、この発明による有機ＬＥＤ素子の
一例を示す図１対応図である。図２の構成においては、
第一電極２１は、従来の第１電極を形成する金属材料と
金属酸化物又は金属塩（ＬｉＦ，Ｌｉ₂Ｏなど）とを混
合することにより形成される。図１に示す有機層１４が
図２では有機発光層４とホール輸送層９から構成され
る。その他の構成は図１のものと同等である。

【００３７】図３は、この発明による有機ＬＥＤ素子の
他の例を示す図１対応図である。図３の構成において
は、図１に示す有機層１４が、電子輸送層２２と、有機
発光層４と、ホール輸送層９から構成され、電子輸送層
２２は、一般的な電子輸送層形成材料と金属酸化物又は
金属塩（ＬｉF，Ｌｉ₂Ｏなど）とを混合することにより
形成される。その他の構成は図１のものと同等である。

【００３８】図４は、この発明による有機ＬＥＤ素子の
さらに他の例を示す図１対応図である。図４の構成にお
いては、第１電極２１が図２に示す第１電極２１と同等
の材料で形成され、有機層１４が図３のものと同様に、
電子輸送層２２と、有機発光層４と、ホール輸送層９か
ら構成され、電子輸送層２２は、図３に示す電子輸送層
２２と同等の材料で形成される。

【００３９】次に本発明による有機ＥＬ素子の製造方法
を図５を用いて説明する。まず、アクティブ駆動用素子
（ＴＦＴ素子）７をガラス基板（支持基板上）１に公知
の方法にて形成する。このとき、アクティブ駆動用素子
７は有機、無機どちらでもよく特に限定するものではな
い。さらに第一電極２１として、金属材料とそれに混合
させる金属酸化物又は金属塩とをスパッタ法、真空蒸着
法、ＭＯＣＶＤ法など公知の方法にて形成する。

【００４０】つづいて、図５（ａ）に示すようにフォト
リソグラフィー法など公知の方法によりストライプ状な
どの所定の形状・サイズに第一電極２１をパターニング
する。

【００４１】続いて図５（ｂ）に示すように隔壁３を、
例えばフォトリソグラフィー法、印刷法、レーザーによ
る転写法などにより形成する。ここで第一電極２１と隔
壁３の形成順は特に限定するものではなく、隔壁３を形
成してから第一電極２１を形成してもよい。

【００４２】続いて、公知の方法にて基板洗浄を必要に
応じて行なう。これらの基板洗浄方法としては、例えば
超音波洗浄、シャワー洗浄、蒸気洗浄、ＵＶオゾン洗
浄、プラズマ洗浄にて基板の洗浄を行なう。また、これ
らの洗浄工程において第一電極２１の表面が酸化した場
合には、これらの金属酸化膜の膜厚が厚すぎると有機Ｌ
ＥＤの駆動電圧が上昇するため、好ましくない。そのた
め、逆スパッタやエッチングなどにより酸化膜を剥離す
る必要がある。この時、必ずしも酸化膜すべてを剥離す
る必要はなく、酸化膜の膜厚は１００Å以下であればよ
い。

【００４３】次に、図１に示す有機層１４の成膜を行な
う。有機層１４の成膜は、真空蒸着法などの乾式法やス
ピンコート法、インクジェット法、印刷法などの塗布
法、レーザーなどを用いた転写法などの公知の方法にて
行ない、有機層１４を積層とするのであれば、上記方法
繰り返して行なってもよいし、組み合わせて行なっても
よい。また、必要に応じてＬｉＦやＬｉ₂O、ＣｓＦなど
の金属酸化物、金属塩を積層してもよい。

【００４４】ここで、ウェットプロセスにて有機ＬＥＤ
素子を作成する場合、有機材料を溶解させた塗液と電極
との反応や電極の酸化、疎水性材料と親水性材料との積
層では、濡れ性の違いによる膜厚むらが生じやすいた
め、スピンコート法やインクジェット法よりもレーザー
による転写法による形成が特に好ましい。

【００４５】レーザーによる転写法では、まず有機層１
４を、少なくともベースフィルム、つまり熱伝播層、剥
離層を含む多層構成からなる転写用フィルムに、例えば
スピンコート法やインクジェット法、印刷法にて形成す
る。

【００４６】この場合、転写フィルム上にホール輸送層
９、有機発光層４を形成するため、ホール輸送層９が親
水性、有機発光層４が撥水性であっても均一に成膜する
ことができる。

【００４７】形成した転写用フィルム１１を最表面（こ
の場合有機発光層１４）と第一電極２１が接するように
基板１上に貼り合わせる。この時、基板１と転写用フィ
ルム１１を貼り合わせる際に基板１と転写用フィルム１
１との間に気泡が残らないようにすることが好ましい。
気泡が残ってしまうと転写が旨くいかず、所望するパタ
ーン及び膜厚に転写が行われないことがある。脱気を行
う方法は、例えば基板１と転写用フィルム１１との間を
真空ポンプにて脱気したり、基板１上に転写用フィルム
１１をセットした後に転写用フィルム１１上からローラ
ーを転がして脱気してもよく、これらを合わせて行うこ
とが好ましい（図４（ｃ））。

【００４８】続いてレーザー１２を照射して、転写を行
う。このときレーザーは、転写を行う部分に照射する。
すなわち、レーザーが照射された所だけが転写される
（図４（ｄ））。

【００４９】このとき、レーザーの出力は特に限定する
ものではないが、出力が大きいと有機材料にダメージを
与えてしまうので好ましくない。また、出力が小さすぎ
ると、転写が不十分でまだらに転写してしまったりする
可能性があり好ましくない。

【００５０】また、用いるレーザーの種類は特に限定す
るものではなく、例えばＹＡＧレーザーや半導体レーザ
ーなどが挙げられるが、レーザーの出力が安定している
ものが好ましく、用いるレーザーの波長においてもなん
ら限定するものではない。転写を部分にレーザーを照射
した後に転写用フィルムを剥離することにより有機層１
４の形成が終了する（図４（ｅ））。

【００５１】これらの転写工程は、電極の酸化や有機層
の劣化を抑えるために乾燥した不活性ガス中にて行なう
ことが特に好ましい。第一電極２１と対向する第二電極
１０（図１）は、レーザー１２による転写法にて有機層
１４と同時に形成しても良いし、有機層１４を形成後、
例えば空蒸着法やスパッタ法、塗布法、印刷法など公知
の方法にて成膜してもよい。

【００５２】封止膜６の形成は、絶縁膜の一部を支台と
して利用し、第二電極１０と封止膜６との間に均一な中
空なギャップが生じるように行なわなければならない
（図４（ｆ））。この時、封止膜固定用の接着剤には、
熱硬化性接着剤、紫外線硬化性接着剤などを使用でき
る。

【００５３】

【実施例】以下、図１〜図４を参照してこの発明の実施
例を詳述する。これによって、この発明が限定されるも
のではない。実施例１ＴＦＴ素子付きのガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上に第
一電極２としてアルミニウムとＬｉＦ（１０ｗｔ％）の
共蒸着膜（厚さ１５０ｎｍ）を抵抗加熱法にて成膜した
後、フォトリソグラフィー法にて画素を形成し、第一電
極付きの支持基板１を作成した。続いて、第一電極付き
支持基板１上に画素を囲うように隔壁３としてＳｉＯ₂
をフォトリソグラフィー法にて７μｍの厚さに成膜し
た。

【００５４】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し室温にて乾燥した。続いて、剥離層としてポリα
メチルスチレン膜を１μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し室温乾燥を行なった。

【００５５】このようにして作成した転写用フィルム上
に第二電極１０として酸化亜鉛酸化インジウム膜をＤＣ
マグネトロンスパッタ法にて１５０ｎｍの厚さに成膜し
た。このように転写用フィルム上に第二電極１０を形成
した後、第二電極１０の表面にＵＶ−オゾン洗浄を１５
分間施した。

【００５６】続いてホール輸送層９としてＰＥＤＯＴ／
ＰＳＳ（溶媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコート法
にて成膜後、窒素雰囲気下において１３０℃の温度で５
分間乾燥した。

【００５７】その後、有機発光層４としてポリフルオレ
ン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さにスピン
コート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の
温度で１時間乾燥し、転写用フィルムを作成した。

【００５８】このように作成した転写用フィルムを前記
のように準備した支持基板１にセットした後に転写用フ
ィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き
基板１との間の脱気を行ないながら転写用フィルムと第
一電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なっ
た。

【００５９】その後、転写用レーザーを転写用フィルム
上から照射した。この時の転写用レーザーのパワーは、
１６Ｗであった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離
するとレーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４
と第二電極１０とが転写法にて形成されていた。

【００６０】転写法にて第二電極１０を形成した支持基
板１に前もって洗浄しておいた封止ガラスを隔壁３と接
するように貼り付けて封止膜６を形成し、第二電極１０
と封止ガラスとの間の中空ギャップが６μｍ以上になる
ように封止を行なった。なお、これら転写用フィルムと
第一電極の張り合わせから封止までの工程は乾燥した窒
素中にて行なった。

【００６１】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【００６２】比較例１第一電極２をアルミニウム単体としたこと以外は実施例
１と同様とした。この素子では、画素に印加した電圧が
１０Ｖを超えたあたりで辛うじて発光を観察できる程度
の輝度しか得ることができなかった。

【００６３】比較例２隔壁３を形成しなかったことと、第二電極１０と封止膜
６との中空ギャップをなしにしたこと以外は実施例１と
同様とした。このディスプレイでは、画素に印加した電
圧が８Ｖの時５００ｃｄ／ｍ²の輝度を得ることができ
たが、実施例１と比較して高電圧を必要とした。

【００６４】比較例３第一電極２をアルミニウムと酸化リチウム（１０ｗｔ
％）との混合体としたこと以外は実施例１と同様とし
た。このパネルは実施例１と比べ何ら遜色のないパネル
が得られた。

【００６５】実施例２ＴＦＴ素子付きのガラス基板（０．７ｍｍ）上に第一電
極２としてアルミニウムとＬｉＦ１０ｗｔ％の共蒸着膜
（厚さ１５０ｎｍ）を抵抗加熱法にて成膜した後、フォ
トリソグラフィー法にて画素を形成し、第一電極付きの
支持基板１を作成した。続いて、第一電極付き支持基板
１上に画素を囲うように隔壁３としてＳｉＯ₂をフォト
リソグラフィー法にて７μｍの厚さに成膜した。

【００６６】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し、室温にて乾燥した。

【００６７】続いて、剥離層としてポリαメチルスチレ
ン膜を１μｍの厚さにスピンコート法にて成膜し、室温
乾燥を行なった。このようにして作成した転写用フィル
ム上にホール輸送層９としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（溶
媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコート法にて成膜
後、窒素雰囲気下において１３０℃の温度で５分間乾燥
した。

【００６８】その後、有機発光層４としてポリフルオレ
ン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さにスピン
コート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の
温度で１時間乾燥し、転写用フィルムを作成した。

【００６９】このように作成した転写用フィルムを前記
のように準備した支持基板にセットした後に転写用フィ
ルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き基
板１との間の脱気を行ないながら転写用フィルムと第一
電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なった。

【００７０】その後、転写用レーザーを転写用フィルム
上から照射した。この時の転写用レーザーのパワーは、
１６Ｗであった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離
するとレーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４
が転写法にて形成されていた。

【００７１】この支持基板１をスパッタ装置にセット
し、所定の真空度時にＤＣマグネトロンスパッタ法にて
酸化亜鉛酸化インジウムの第二電極１０を１５０ｎｍの
厚さに成膜した。

【００７２】この第二電極１０を形成した支持基板１に
前もって洗浄しておいた封止ガラスを隔壁３と接するよ
うに貼り付けて封止膜６を形成し、第二電極１０と封止
ガラスとの間の中空ギャップが６μｍ以上になるように
封止を行なった。なお、これら転写用フィルムと第一電
極２の張り合わせから封止までの工程は乾燥した窒素中
にて行なった。

【００７３】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【００７４】比較例４有機層１４の形成を、隔壁３を形成した第一電極付き支
持基板１上にインクジェット方式にて、まず有機発光層
４としてポリフルオレン誘導体（溶媒：トルエン）を塗
布し、窒素雰囲気中において１３０℃の温度で１時間乾
燥した後（膜厚８０ｎｍ）、ホール輸送層９としてＰＥ
ＤＯＴ／ＰＳＳを塗布（膜厚３０ｎｍ）した。その後１
３０℃、５分乾燥を行なった。それ以外は実施例２と同
様とした。

【００７５】この素子からは均一な面発光が得られない
だけではく、各画素内においても均一な発光が得られな
かった。これは、発光層４が疎水性に対し、ＰＥＤＯＴ
／ＰＳＳが親水性のために発光層４上でＰＥＤＯＴ／Ｐ
ＳＳが弾かれてしまい均一な成膜行なわれず、画素内に
おいて膜むらが生じ、これにより輝度むらが生じたと考
えられる。

【００７６】実施例３ＴＦＴ素子付きのガラス基板（厚さ０．７ｍｍ）上に第
一電極２として銀とＬｉＦ（１０ｗｔ％）の共蒸着膜を
１５０ｎｍの厚さに抵抗加熱法にて成膜した後、フォト
リソグラフィー法にて画素を形成し、第一電極付きの支
持基板１を作成した。

【００７７】一方、有機層形成転写用フィルムとして、
まず、ベースフィルム上に光一熱変換層としてカーボン
を分散させたエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコ
ート法にて成膜し、室温にて乾燥した。

【００７８】続いて、剥離層としてポリαメチルスチレ
ン膜を１μｍの厚さにスピンコート法にて成膜し、室温
乾燥を行なった。このようにして作成した有機層形成転
写用フィルム上にホール輸送層９としてＰＥＤＯＴ／Ｐ
ＳＳ（溶媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコート法に
て成膜後、窒素雰囲気下において１３０℃の温度で５分
間乾燥した。

【００７９】その後、有機発光層４として赤色発光ポリ
フルオレン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さ
にスピンコート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１
３０℃の温度で１時間乾燥し、有機層形成転写用フィル
ムを作成した。

【００８０】このように作成した転写用フィルムを前記
第一電極付き支持基板にセットした後に有機層形成転写
用フィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極
付き基板１との間の脱気を行ないながら有機層形成転写
用フィルムと第一電極付き基板１の間を真空ポンプにて
脱気を行なった。

【００８１】その後、転写用レーザーを有機層形成転写
用フィルム上から赤色発光画素を形成する部位にレーザ
ー照射し、赤色発光画素を形成した。この時の転写用レ
ーザーのパワーは、１６Ｗであった。レーザー照射後転
写用フィルムを剥離するとレーザーをスキャンさせた場
所のみに有機層１４が転写法にて赤色発光画素を形成し
た。同様にして、青色発光画素、緑色発光画素を形成し
た。

【００８２】同様に、隔壁形成転写フィルムとして、ま
ず、ベースフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを
分散させたエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコー
ト法にて成膜し、室温にて乾燥した。

【００８３】続いて、剥離層としてポリαメチルスチレ
ン膜を１μｍ、スピンコート法にて成膜し、室温乾燥を
行なった。このようにして形成したフィルム上に隔壁３
としてポリイミドをスピンコート法にて７μｍの厚さに
成膜後、９０℃の温度で１．５時間乾燥させ、隔壁形成
転写フィルムを作成した。

【００８４】作成した隔壁形成転写フィルムを、有機層
１４が形成された支持基板１にセットし有機層形成転写
フィルムと同様に脱気を行なった。その後、転写用レー
ザーにて画素を囲うようにレーザー照射し、有機層１４
の上に隔壁３を形成した。レーザー照射後転写用フィル
ムを剥離するとレーザーをスキャンさせた場所のみに隔
壁３が転写法にて形成されていた。

【００８５】続いて前もって洗浄を行なっておいた封止
ガラスを隔壁３の上に貼り付けることにより封止膜６を
形成し、第二電極１０と封止ガラスとの間の中空ギャッ
プが７μｍであるフルカラー有機ＬＥＤ素子を作成し
た。

【００８６】このようにして作成した有機ＬＥＤパネル
に駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能
なフルカラーディスプレイが完成した。

【００８７】実施例４ＴＦＴ素子付きのガラス基板（０．７ｍｍ）上に第一電
極２として銀を１５０ｎｍの厚さに抵抗加熱法にて成膜
した後、フォトリソグラフィー法にて画素を形成し、第
一電極付きの支持基板１を作成した。続いて、第一電極
付き支持基板上に画素を囲うように隔壁としてＳｉＯ₂
をフォトリソグラフィー法にて７μｍの厚さに成膜し、
この基板を真空蒸着機にセットし、電子輸送層２２とし
てＡｌｑ ₃とＬｉ₂Ｏ（５ｗｔ％）との混合層（厚さ２０
ｎｍ）を形成した。

【００８８】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し、室温にて乾燥した。

【００８９】続いて、剥離層としてポリαメチルスチレ
ン膜を１μｍの厚さにスピンコート法にて成膜し、室温
乾燥を行なった。このようにして作成した転写用フィル
ム上に第二電極として酸化亜鉛酸化インジウム膜をＤＣ
マグネトロンスパッタ法にて１５０ｎｍ成膜した。

【００９０】このように転写用フィルム上に第二電極１
０を形成した後、第二電極１０の表面をＵＶ−オゾン洗
浄１５分行なった。続いてホール輸送層９としてＰＥＤ
ＯＴ／ＰＳＳ（溶媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコ
ート法にて成膜後、窒素雰囲気下において１３０℃の温
度で５分間乾燥した。

【００９１】その後、有機発光層４としてポリフルオレ
ン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さにスピン
コート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の
温度で１時間乾燥し、転写用フィルムを作成した。

【００９２】このように作成した転写用フィルムを、前
記のように準備した支持基板にセットした後に転写用フ
ィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き
基板１との間の脱気を行ないながら、転写用フィルムと
第一電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なっ
た。その後、転写用レーザーを転写用フィルム上から照
射した。この時の転写用レーザーのパワーは、１６Ｗで
あった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離すると、
レーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４と第二
電極１０とが転写法にて形成されていた。

【００９３】転写法にて第二電極１０を形成した支持基
板１に前もって洗浄しておいた封止ガラス（ｄ＝１．
５）を隔壁３と接するように貼り付けて封止膜６を形成
し、第二電極１０と封止ガラスとの間の中空ギャップが
６μｍ以上になるように封止を行なった。なお、これら
転写用フィルムと第一電極２の張り合わせから封止まで
の工程は乾燥した窒素中にて行なった。

【００９４】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【００９５】実施例５ＴＦＴ素子付きのガラス基板（０．７ｍｍ）上に第一電
極２としてアルミニウムとＬｉＦ（１０ｗｔ％）との共
蒸着膜を１５０ｎｍの厚さに抵抗加熱法にて成膜した
後、フォトリソグラフィー法にて画素を形成し、第一電
極付きの支持基板１を作成した。

【００９６】続いて、第一電極付き支持基板１上に画素
を囲うように隔壁３としてＳｉＯ₂をフォトリソグラフ
ィー法にて７μｍの厚さに成膜し、基板１を真空蒸着機
にセットし、電子輸送層２２としてＡｌｑ₃とＬｉ₂Ｏ
（５ｗｔ％）との混合層（厚さ２０ｎｍ）を形成した。

【００９７】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し、室温にて乾燥した。

【００９８】続いて、剥離層としてポリαメチルスチレ
ン膜を１μｍの厚さにスピンコート法にて成膜し、室温
乾燥を行なった。このようにして作成した転写用フィル
ム上に第二電極１０として酸化亜鉛酸化インジウム膜を
ＤＣマグネトロンスパッタ法にて１５０ｎｍ成膜した。

【００９９】このように転写用フィルム上に第二電極１
０を形成した後、第二電極１０の表面をＵＶ−オゾン洗
浄１５分行なった。続いてホール輸送層としてＰＥＤＯ
Ｔ／ＰＳＳ（溶媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコー
ト法にて成膜後、窒素雰囲気下において１３０℃の温度
で５分間乾燥した。その後、有機発光層としてポリフル
オレン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍスピンコー
ト法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の温度
で１時間乾燥し、転写用フィルムを作成した。

【０１００】このように作成した転写用フィルムを前記
のように準備した支持基板１にセットした後に転写用フ
ィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き
基板１との間の脱気を行ないながら転写用フィルムと第
一電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なっ
た。

【０１０１】その後、転写用レーザーを転写用フィルム
上から照射した。この時の転写用レーザーのパワーは、
１６Ｗであった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離
するとレーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４
と第二電極１０とが転写法にて形成されていた。

【０１０２】転写法にて第二電極１０を形成した支持基
板１に前もって洗浄しておいた封止ガラスを隔壁と接す
るように貼り付けて封止膜６を形成し、第二電極１０と
封止ガラスとの間の中空ギャップが６μｍ以上になるよ
う貼り付け、封止を行なった。なお、これら転写用フィ
ルムと第一電極２の張り合わせから封止までの工程は乾
燥した窒素中にて行なった。

【０１０３】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電振及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【０１０４】実施例６ＴＦＴ素子付きのガラス基板
（０．７ｍｍ）上に第一電極２としてアルミニウムとＬ
ｉＦ（１０ｗｔ％）との混合膜を１５０ｎｍの厚さに抵
抗加熱法にて成膜した後、フォトリソグラフィー法にて
画素を形成し、第一電極付きの支持基板１を作成した。

【０１０５】続いて、第一電極付き支持基板１上に画素
を囲うように隔壁としてＳｉＯ₂をフォトリソグラフィ
ー法にて７μｍの厚さに成膜し、この基板１を真空蒸着
機にセットし、電子輸送層２２としてＡｌｑ₃（厚さ２
０ｎｍ）を形成した。

【０１０６】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し、室温にて乾燥した。続いて、剥離層としてポリ
αメチルスチレン膜を１μｍの厚さにスピンコート法に
て成膜し、室温乾燥を行なった。

【０１０７】このようにして作成した転写用フィルム上
に第二電極１０として酸化亜鉛酸化インジウム膜をＤＣ
マグネトロンスパッタ法にて１５０ｎｍの厚さに成膜し
た。このように転写用フィルム上に第二電極１０を形成
した後、第二電極１０の表面をＵＶ−オゾン洗浄１５分
行なった。続いてホール輸送層９としてＰＥＤＯＴ／Ｐ
ＳＳ（溶媒：水）を３０ｎｍの厚さにスピンコート法に
て成膜後、窒素雰囲気下において１３０℃の温度で５分
間乾燥した。

【０１０８】その後、有機発光層４としてポリフルオレ
ン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さにスピン
コート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の
温度で１時間乾燥し、転写用フィルムを作成した。

【０１０９】このように作成した転写用フィルムを前記
のように準備した支持基板１にセットした後に転写用フ
ィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き
基板１との間の脱気を行ないながら転写用フィルムと第
一電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なっ
た。

【０１１０】その後、転写用レーザーを転写用フィルム
上から照射した。この時の転写用レーザーのパワーは、
１６Ｗであった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離
するとレーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４
と第二電極１０とが転写法にて形成されていた。

【０１１１】転写法にて第二電極１０を形成した支持基
板１に前もって洗浄しておいた封止ガラスを隔壁と接す
るように貼り付けて封止膜６を形成し、第二電極と封止
ガラスとの間の中空ギャップが６μｍ以上になるように
封止を行なった。なお、これら転写用フィルムと第一電
極２の張り合わせから封止までの工程は乾燥した窒素中
にて行なった。

【０１１２】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【０１１３】実施例７ＴＦＴ素子付きのガラス基板（０．７ｍｍ）上に第一電
極２としてアルミニウムとＬｉＦ（１０ｗｔ％）の共蒸
着膜を１５０ｎｍの厚さに抵抗加熱法にて成膜した後、
フォトリソグラフィー法にて画素を形成し、第一電極付
きの支持基板１を作成した。続いて、第一電極付き支持
基板１上に画素を囲うように隔壁としてＳｉＯ₂をフォ
トリソグラフィー法にて７μｍの厚さに成膜した。

【０１１４】一方、転写用フィルムとして、まず、ベー
スフィルム上に光一熱変換層としてカーボンを分散させ
たエポキシ樹脂層を５μｍの厚さにスピンコート法にて
成膜し、室温にて乾燥した。続いて、剥離層としてポリ
αメチルスチレン膜を１μｍの厚さにスピンコート法に
て成膜し、室温乾煉を行なった。

【０１１５】このようにして作成した転写用フィルム上
にホール輸送層９としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（溶媒：
水）を３０ｎｍの厚さにスピンコート法にて成膜後、窒
素雰囲気下において１３０℃の温度で５分間乾燥した。

【０１１６】その後、有機発光層４としてポリフルオレ
ン誘導体（溶媒：トルエン）を８０ｎｍの厚さにスピン
コート法にて成膜し、窒素雰囲気下において１３０℃の
温度で１時間乾煉し、転写用フィルムを作成した。

【０１１７】このように作成した転写用フィルムを前記
のように準備した支持基板１にセットした後に転写用フ
ィルム上をローラーにて転写用フィルムと第一電極付き
基板１との間の脱気を行ないながら転写用フィルムと第
一電極付き基板１の間を真空ポンプにて脱気を行なっ
た。

【０１１８】その後、転写用レーザーを転写用フィルム
上から照射した。この時の転写用レーザーのパワーは、
１６Ｗであった。レーザー照射後転写用フィルムを剥離
するとレーザーをスキャンさせた場所のみに有機層１４
が転写法にて形成されていた。

【０１１９】この支持基板１をスパッタ装置付き蒸着装
置にセットし、まず蒸着装置にてＬｉ₂Ｏを４０Åの厚
さに成膜した後、ＤＣマグネトロンスパッタ法にて酸化
亜鉛酸化インジウムの第二電極１０を１５０ｎｍ成膜し
た。

【０１２０】この第二電極１０を形成した支持基板１に
前もって洗浄しておいた封止ガラス（ｄ＝１．５）を隔
壁と接するように貼り付けて封止膜６を形成し、第二電
極と封止ガラスとの間の中空ギャップが６μｍ以上にな
るように封止を行なった。なお、これら転写用フィルム
と第一電極の張り合わせから封止までの工程は乾燥した
窒素中にて行なった。

【０１２１】このようにして作成した有機ＬＥＤ素子に
駆動用電源及び信号を入力したところ動画表示が可能な
ディスプレイが完成し、画素に印加した電圧が５Ｖのと
き５００ｃｄ／ｍ²を得ることができた。

【０１２２】

【発明の効果】この発明によれば、金属電極と、透明電
極とに挟まれた有機層を有する有機ＬＥＤ素子におい
て、金属電極および／又は有機層の一部に金属酸化物お
よび／又は金属塩との混合層を設けることにより、光の
利用効率が高く、表示品位が高く、寿命が長い素子が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る有機ＬＥＤ素子の基本構成を示
す断面図である。

【図２】この発明に係る有機ＬＥＤ素子の一例を示す断
面図（第１電極が金属と金属酸化膜あるいは金属塩との
混合体にて形成されている場合）である。

【図３】この発明に係る有機ＬＥＤ素子の他の例を示す
断面図（有機層の電子輸送層に金属酸化物あるいは金属
塩が混合されている場合）である。

【図４】この発明に係る有機ＬＥＤ素子のさらに他の例
を示す断面図（第１電極が金属と金属酸化膜あるいは金
属塩混合体にて形成されてかつ、有機層の電子輸送層に
金属酸化物又は金属塩が混合されている場合）である。

【図５】この発明に係る有機ＬＥＤデバイスの製造方法
の一例を示す工程説明図である。

【符号の説明】

１．支持基板２．第一電極３．隔壁４．有機層５．中空ギャップ６．封止膜７．ＴＦＴ素子９．ホール輸送層１０．第二電極１１．有機層形成用転写フィルム１２．レーザー２１．第一電極２２、電子輸送層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｚ 33/26 33/26 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属電極と、透明電極と、両電極に挟ま
れた有機層とを備え、金属電極および有機層の少なくと
も一方に、金属酸化物および金属塩の少なくとも一方が
混合されてなることを特徴とする有機ＬＥＤ素子。
【請求項２】有機層が電子輸送層を備え、電子輸送層
に金属酸化物および金属塩の少なくとも一方が混合され
てなることを特徴とする請求項１記載の有機ＬＥＤ素
子。
【請求項３】封止膜をさらに備え、封止膜は中空層を
介して透明電極の上に形成されてなることを特徴とする
請求項１記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項４】中空層は厚さが５〜１００μｍであるこ
とを特徴とする請求項３記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項５】複数の画素を形成するための隔壁を基板
上にさらに備え、封止膜が隔壁を支台として形成されて
いることを特徴とする請求項３記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項６】金属電極が支持基板表面に形成され、有
機層が金属電極側から疎水性材料、親水性材料の順番で
形成されてなることを特徴とする請求項１記載の有機Ｌ
ＥＤ素子。
【請求項７】請求項６記載の有機ＬＥＤ素子におい
て、有機層を少なくとも親水性材料と疎水性材料から形
成し、疎水性材料の形成後に親水性材料を形成すること
を特徴とする有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【請求項８】アクティブ駆動用素子を備えた基板をさ
らに備え、金属電極と透明電極に挟まれた有機層がその
基板上に形成されてなることを特徴とする請求項１記載
の有機ＬＥＤ素子。