有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法
【課題】干渉を利用して光の取り出し効率を向上する有機ＥＬ表示装置において、有機化合物層が膜厚分布を生じた場合においても、良好な表示特性が得られる製造方法を提供する。
【解決手段】複数の副画素からなる画素を複数有する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、少なくとも１副画素の発光層を、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層とし、有機化合物層の膜厚が設計値から大幅にずれた領域にのみ、加熱しながら紫外線照射を行うことによって、発光層の発光の主ピーク波長を調整し、干渉効果の低下を抑制する。
【解決手段】複数の副画素からなる画素を複数有する有機ＥＬ表示装置の製造方法において、少なくとも１副画素の発光層を、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層とし、有機化合物層の膜厚が設計値から大幅にずれた領域にのみ、加熱しながら紫外線照射を行うことによって、発光層の発光の主ピーク波長を調整し、干渉効果の低下を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラットパネルディスプレイ、プロジェクションディスプレイ等に応用される有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「ＥＬ」と略す）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料のエレクトロルミネッセンスを利用した有機ＥＬ表示装置が現在盛んに研究開発されている。有機ＥＬ表示装置において、光の取り出し効率の向上を目的として、有機化合物層に含まれる発光層から直接取り出される光と、該発光層から出力され反射電極を経由して取り出される光との干渉を利用する方法が採用されている。この干渉を利用する時は、発光層から出力される光の波長に合わせて発光層と反射電極との距離を調整する必要がある。例えば、発光層の発光界面から反射電極間の光路長が発光波長の４分の１の奇数倍になるように、有機化合物層を成膜する方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置を作製する際、有機化合物層を成膜する方法として、真空蒸着法がある。この成膜方法は、一般に基板が大きくなると、膜厚分布を生じる傾向があり、基板中央部では設計値通りの膜厚が得られる一方で、外周部では設計値からずれた膜厚となってしまう場合がある。そのため、特許文献１に開示されたような、干渉を利用した有機ＥＬ表示装置を大型の製造用基板から複数同時に製造するような場合、製造用基板の外周部で形成される装置では、光路長と発光波長の関係がずれて干渉が弱くなってしまう。その結果、発光効率の低下や、色度や視野角特性のずれを生じ、特性不良となってしまう。また、大型の有機ＥＬ表示装置を製造する場合には、装置内において、外周部での発光効率の低下や、色度や視野角特性のずれを生じる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、干渉を利用して光の取り出し効率を向上する有機ＥＬ表示装置において、有機化合物層が膜厚分布を生じた場合においても、良好な表示特性が得られる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、二つ以上の互いに異なる色を発する副画素からなる画素を複数有し、１画素内において、前記複数の副画素の各々が、第１電極と、第２電極と、前記第１及び第２電極の間に挟持された、発光層を含む有機化合物層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
少なくとも１副画素の発光層として、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層を形成する工程と、
発光層を加熱しながら、少なくとも、前記紫外線の照射によって立体構造の変化を生じる発光材料を含む発光層を有する副画素のうちの選択された副画素に紫外線を照射する工程と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
また本発明の第２は、上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、有機化合物を成膜する工程において膜厚分布を生じて干渉効果が低下した場合であっても、発光材料の主ピーク波長を調整することによって、低下した干渉効果を回復させることができる。よって、該当色の視野角特性を他の色と合わせ、視野角特性の良好な有機ＥＬ表示装置とすることができ、結果として、歩留りを向上することができる。また、干渉効果の修復工程は、必要な領域或いはパネルについてのみ施すため、製造負荷が低く、当該工程を加えることによる、製造コストへの影響も少ない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程中の様子を示す平面模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の断面模式図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施形態の工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置とその製造方法について、実施形態を挙げて説明する。尚、以下の説明において、特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また、以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではなく、以下の実施形態を組み合わせた構成も、本発明に含まれるものである。
【００１１】
本発明においては、１枚の製造用基板から複数の表示装置を形成する場合（多数枚取り）と、１枚の製造用基板から１つの表示装置を形成する場合（１枚取り）のいずれの場合も含む。尚、便宜上、製造工程中の１つの表示装置に相当する部材を「パネル」と称する。図１は本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程中の様子を模式的に示した平面図である。図１（ａ）は、１枚の製造用基板１に複数枚のパネル１０１を作り込み、最後に基板１を切断して、複数の表示装置を作製する多数枚取りの場合である。図１（ｂ）は１枚の製造用基板１に１枚のパネル１０１を作り込み、１つの表示装置を形成する１枚取りの場合を示している。図中の１０２は後述するセンサ部である。
【００１２】
図２は本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の断面を模式的に示した図である。図２の有機ＥＬ表示装置は、基板１上に、第１乃至第３の副画素３乃至５が設けられている。本例では、３乃至５の３個の副画素で一つの画素２が構成されている。尚、図２に示されている有機ＥＬ表示装置において、画素２は１つであるが、実際の有機ＥＬ表示装置では基板１上に画素２を複数有し、該複数の画素２がマトリックス状に配置されている。また、本発明においては、１画素は二つ以上の副画素を有していればよい。
【００１３】
図２の有機ＥＬ表示装置において、第１電極６は、不図示であるＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されている。本発明において、１画素内の各副画素３乃至５は、それぞれ、第１電極６と第２電極１１との間に、互いに異なる色を発光する発光層を含む有機化合物層を挟持している。即ち、第１副画素３は、第１電極６と、第１発光層を含む第１有機化合物層７と、第２電極１１と、からなる積層体である。また、第２副画素４は、第１電極６と、第２発光層を含む第２有機化合物層８と、第２電極１１と、からなる積層体、第３副画素５は、第１電極６と、第３発光層を含む第３有機化合物層９と、第２電極１１と、からなる積層体である。
【００１４】
尚、本例の有機ＥＬ表示装置において、３種類の発光層（第１発光層、第２発光層、第３発光層）の発光色は、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤（Ｒ）であり、それぞれ異なっているが、本発明において、発光色の組み合わせは特に限定されない。
【００１５】
第１副画素３、第２副画素４及び、第３副画素５は、互いに隔壁１０によって区画されている。隔壁１０の形状は、第１副画素３、第２副画素４及び、第３副画素５に共通して形成される第２電極１１が断線しなければ、どのような形状でも構わない。好ましくは、例えば、図２に示されるように、第１副画素３から第２副画素４に向けて、緩やかな傾斜があれば良い。本例においては、第２電極１１上に保護膜１２が積層され、さらにその上に、樹脂層１３と保護層１４が形成されて封止されている。
【００１６】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図２の装置の製造工程を例に挙げて説明する。図３は本例の製造工程図である。
【００１７】
基板１上に、第１電極６、隔壁１０、有機化合物層７乃至９を形成し、各画素に共通の第２電極１１を形成する（図３（ａ））。基板１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）回路を有しているものであってもよい。
【００１８】
第１電極６及び第２電極１１は、公知の電極材料で形成される電極層であり、光の取り出し方向に対応して構成材料を選択する。具体的には、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を作製する場合は、第１電極６を光反射性の電極材料で形成し、第２電極１１を光透過性の電極材料で形成する。一方、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置を作製する場合は、第１電極６を光透過性の電極材料で形成し、第２電極１１を光反射性の電極材料で形成する。尚、第１電極６は、メタルマスクを使用した蒸着やレーザー加工を利用したパターニングにより、各副画素毎に別個に形成される。
【００１９】
光反射性の電極材料は、好ましくは、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属材料である。これら金属材料の中でも反射率が高い材料は、光取り出し効率をより向上させることができるので好ましい。光反射性の電極は、例えば、上記金属材料の薄膜をスパッタリング等の公知の方法で成膜し、レーザー等を用いて所望の形状に加工することで形成される。
【００２０】
一方、光透過性の電極材料は、光の透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺ（商標）Ｏ、ＺｎＯ等の透明導電材料や、ポリアセチレン等の有機導電材料が好ましい。尚、Ａｇ、Ａｌ等の金属材料を１０ｎｍ乃至３０ｎｍ程度に形成した半透過膜を光透過性の電極としてもよい。ここでＩＴＯ、ＩＺＯ（商標）、ＺｎＯ等の透明導電材料で光透過性の電極を形成する場合、低消費電力化を目的として、電極として用いるのに必要な低抵抗特性と、光の取り出し効率を高めるのに必要な高透過率特性と、の両方を満足する組成が好ましい。光透過性の電極になる薄膜は、スパッタリング等の公知の方法で成膜することができる。上述した低抵抗特性と高透過率特性とを兼ね備える透明導電膜を作製する場合は、成膜装置の容量、ターゲット、装置内の圧力、成膜時の出力電圧を適宜調整する必要がある。また光透過性の電極は、上記の透明導電膜を、例えば、レーザーで加工することによって形成される。
【００２１】
本発明の有機ＥＬ表示装置を構成する部材である有機化合物層７乃至９は、例えば、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成や、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。尚、これら有機化合物層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましく、また膜厚干渉効果を得られるように、発光波長によって、設計される。尚、以下では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置で、第１電極６が陽極、第２電極１１が陰極であり、第１電極６と発光層との間に正孔輸送層を有する構成に基づいて説明するが、これに限られるものではない。つまり、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置や、第１電極６が陰極、第２電極１１が陽極の構成であっても適用可能である。
【００２２】
本発明においては、１画素内の少なくとも１副画素の発光層を構成する発光材料として、紫外線によって、発光スペクトルの主ピークの波長が変化する材料を用いる。具体的には、紫外線照射によって、シス・トランス異性化反応を生じる材料が好ましい。シス・トランス異性化反応では、反応前後で生成物が生じない。そのため、発光層中において正孔、及び電子のトラップが新たに生じる可能性がなく、発光特性への影響が少ない。また、シス・トランスの異性化反応を用いる事で、膜厚分布の設計値との差に相当する、数十ｎｍ程度で変化させる事ができる。よって、同じ発光色の範囲内で主ピーク波長を変化させることが可能である。
【００２３】
加えて、本発明の有機ＥＬ表示装置に用いた発光材料が、当該装置の発光する発光スペクトルの主ピークでは、構造変化、及び、化学変化しない必要がある。発光材料の発光によって、発光材料自身が変化してしまうと、有機ＥＬ表示装置を駆動中に、変化が進行してしまい、表示特性が不安定になる可能性があるためである。具体的には、青色を呈する発光材料の波長は、緑色、赤色より、短波長であるため、エネルギーが高く、この青色の主ピークで構造変化、及び、化学変化しない発光材料の選択が必要である。例えば、青色の発光スペクトルの主ピークが４５０ｎｍ程度であれば、４００ｎｍの発光強度は非常に弱い場合がある。よって、４００ｎｍ以下の紫外線によってのみ、構造変化、及び、化学変化できるように発光材料を選択することで、より安定した表示特性が得られる。
【００２４】
各色（Ｒ／Ｇ／Ｂ）の発光材料として、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等が挙げられる。又、これらの単独オリゴ体或いは複合オリゴ体を基礎骨格として、シス・トランス異性化反応できる部位を付与して、使用することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
本発明において用いられる、紫外線によって発光スペクトルの主ピークの波長が変化する発光材料として具体的には、下記式（１）で示される、青色を発光する発光材料が好ましく用いられる。下記式（１）で示される有機化合物はトランス体であり、この状態に紫外線を照射する事により、下記式（２）で示されるシス体に構造変化し、係る構造変化に伴い、１分子内の電子雲の広がりが変化し、結果、発光スペクトルの主ピークが変化する。尚、本例ではシス・トランス異性化反応をする基として、１個のベンゼン環の構造変化を利用しているが、発光スペクトルの主ピークの変化が生じることができれば良く、これに限定されるものでない。
【００２６】
【化１】
【００２７】
尚、通常、青色の発光層は発光波長が赤色や緑色よりも短く、干渉効果を得るための正孔輸送層の設計膜厚が薄いため、係る正孔輸送層の膜厚変動に対する影響が赤色や緑色の画素よりも大きい。そのため、各副画素の正孔輸送層をそれぞれの設計値で形成した場合、膜厚ばらつきの影響は青色の副画素においてより大きくなる。よって、本発明においては、少なくとも青色の副画素について、上記紫外線照射で発光スペクトルの主ピークの波長が変化する発光層を設けて、正孔輸送層の膜厚分布による干渉効果の低下を修復することが好ましい。
【００２８】
本発明において、有機化合物層を構成する発光層以外の材料（正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料等）は、公知の材料を使用することができる。例えば、正孔輸送材料として、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等を使用することができる。電子輸送材料として、アルミに８−ヒドロキシキノリンの３量体が配位したＡｌｑ３、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用することができる。電子注入材料として、上記電子輸送材料に、アルカリ金属を付与したものを使用できる。アルカリ金属として、セシウム、リチウム等を使用することができる。
【００２９】
各副画素を区画する隔壁１０は、第１電極６を基板１上に形成した後、第１電極６を含めた基板１上に構成材料であるポリマー材料を塗布した後、公知のパターニングにより、所望の形状にパターン形成される。
【００３０】
本発明においては、有機化合物層７乃至９の形成後、好ましくは第２電極１１形成後に、光学測定を行う。係る工程は、装置の色度、視野角等の特性が良品、もしくは不良品であるかどうかを定量的に判断し、修復工程が必要か否かを判断するために行う。係る光学測定は、色度に関連する数値を得られればよく、一般的な測定方法を用いることができる。具体的には、直接色度を測定する方法と、有機化合物層の膜厚を測定して判断する方法がある。有機ＥＬ表示装置における干渉効果は、発光層と反射電極に挟まれた有機化合物層、通常は正孔輸送層の厚さによる影響が大きい。よって、膜厚を測定する場合には、予め発光層と反射電極に挟まれる有機化合物層の膜厚と色度との相関性を求めておき、該有機化合物層の膜厚を測定して判断する。色度を測定する方法としては、一般的な色度計を用いて測定できる。また、有機化合物層の膜厚は、分光エリプソ、段差計などで測定することができる。
【００３１】
上記光学測定として色度を測定する場合、１枚取りではパネル内の画素毎に、或いはパネル内の複数位置の画素について選択的に行い、多数枚取りではパネル毎に行う。多数枚取りにおいて、パネル毎に複数箇所を測定しても良く、また、パネル内の膜厚分布が大きくないことが予め分かっている場合には、各パネルにおいて１箇所について測定を行っても良い。但し、全パネルにおいて、測定箇所の位置を統一しておくことが好ましい。
【００３２】
また、光学測定として膜厚を測定する場合には、直接画素へ光を照射し、反射光の分光スペクトルを測定し、膜厚の変化に起因した干渉のピーク位置を検出する方法でも測定することができる。また、別途、表示領域の外にセンサ部を設け、該センサ部１０２に発光層と反射電極に挟まれる有機化合物層だけを形成して測定しても良い。多数枚取りでは、図１（ａ）に示すように、隣接するパネル間や最外周にセンサ部１０２を配置し、１枚取りでは、図１（ｂ）に示すように、表示領域の外に測定用のセンサ部１０２を設ける。いずれの場合も、製造用基板１の中央部ではほぼ設計値の膜厚が得られる。よって、いずれの場合もセンサ部１０２の有機化合物層の膜厚を測定し、製造用基板１の中央部から該センサ部１０２までの距離によって、製造用基板１の中央部から膜厚を測定したセンサ部１０２までの間の膜厚分布を把握することができる。
【００３３】
上記光学測定により、１枚取りではパネル内で修復が必要な領域を画素単位で、多数枚取りでは修復が必要な領域をパネル単位（即ち、表示装置単位）で判断し、後述する修復工程を行う。尚、係る光学測定は、実際の製造前に試験的に装置を製造して、或いは、実際の製造時の１枚目の製造用基板において行い、その結果をその後の製造に反映させればよく、製造用基板毎に毎回行う必要はない。
【００３４】
上記光学測定の結果において、発光層と反射電極に挟まれた有機化合物層の膜厚が設計値の許容範囲から外れていた場合、或いは、色度測定の結果が、予め設定した範囲から外れた場合には、修復を行う。
【００３５】
例えば、視野角５０°における色差表示Δｕ’ｖ’が０．０１６以下であることを良品の基準とし、光学測定によって係る値が０．０１６を超えた場合を修復要とする。或いは、予め、Δｕ’ｖ’が０．０１６となる膜厚を基準値として求め、光学測定で得られた正孔輸送層の膜厚が係る基準値を超える場合を修復要とする。修復が必要な領域は、１枚取りでは画素単位で選択し、多数枚取りではパネル単位で選択する。即ち、１枚取りでは、例えば外周部分の、膜厚が基準値を超えた領域の画素について修復要とし、多数枚取りでは、基準値の膜厚を超える部分のあるパネル全体を修復要とする。１枚取りで表示領域外に設けたセンサ部１０２に別途有機化合物層を成膜してその膜厚を測定した場合には、設計値通りの中央部と該領域までの距離と膜厚分布から、修復すべき領域を決定する。また、多数枚取りでは、設計値通りの中央のパネルから該領域までの距離と膜厚分布から、修復すべきパネルを選択する。
【００３６】
上記光学測定の結果、修復が必要とされる領域について紫外線照射を行い、発光層の発光スペクトルの主ピークの発光波長を調整する。尚、パネル内に上記修復の基準値を超える副画素と基準値以下の副画素が混在する場合に、基準値以下の副画素に紫外線照射を行っても、紫外線照射前後で視野角特性が向上する場合には、係る副画素に紫外線を照射しても構わない。よって、パネル内において膜厚分布が小さく、且つ、部分的に基準値を超える膜厚の副画素が存在する場合には、パネル全体に紫外線を照射しても構わない。また、紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化しない発光材料から形成された発光層には紫外線を照射しても構わない。即ち、紫外線を照射してはいけない副画素がパネル内に部分的に存在する場合に、少なくとも係る副画素をマスクで覆っておけばよい。
【００３７】
例えば、青色の発光層のみが紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化する発光材料から形成されている場合には、修復が必要な青色の副画素が含まれる領域のみ紫外線が照射されるように、それ以外の領域をマスクで覆えばよい。或いは、修復が必要な青色の副画素に対応する開口部を有するマスクを用いて、該副画素にのみ紫外線照射しても良い。また、パネル単位で修復する場合には、修復が必要な副画素を含むパネル全体に紫外線を照射すればよい。
【００３８】
また、１画素内の複数の副画素がそれぞれ紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化する発光材料から形成されている場合には、修復が必要な副画素に対応する開口部を有するマスクを用いて紫外線照射を行えばよい。或いは、紫外線を照射してはいけない副画素を覆うマスクを用いてもよい。
【００３９】
図３（ｂ）は、青色の副画素にのみ紫外線を照射する場合を示す。図３（ｂ）に示すように、紫外線光源２０を配置する。紫外線光源２０から発生した紫外線２１は、カットフィルター２２を透過する際、発光材料が変化するのに必要な波長が選択され、紫外線２３となる。有機ＥＬ表示装置とカットフィルター２２の間に、必要に応じて、不要の領域に照射される紫外線を遮光するためにマスク２３を配置する。マスク２３の開口部を通過した紫外線２１は、該当副画素の第２電極１１に到達する。第２電極１１は構成材料にもよるが、紫外線の波長領域に吸収を持つ。例えば、ＩＴＯ膜であれば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。よって、第２電極１１に到達した紫外線２１は一部が第２電極１１に吸収され、一部がさらに基板１側に進行し、有機化合物層（図３（ｂ）の場合、第２有機化合物層８）に進行する。
【００４０】
第２有機化合物層８は、発光材料以外の有機材料を含み、係る有機材料も第２電極１１と同様に紫外線の波長領域に吸収を持つ。例えば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。よって、第２有機化合物層８に進行した紫外線２１の一部は、発光材料以外に吸収され、一部が、発光材料に照射される。紫外線が照射された副画素の発光層に含まれる発光材料は、紫外線２１により、立体構造の変化を生じ、もしくは化学反応を生じ、発光スペクトルの主ピーク波長が変化する。
【００４１】
紫外線光源２０は、発光材料のスペクトルの主ピーク波長が変化できる波長が含まれていれば良い。例えば、水銀キセノンランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、がある。また、固体レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム：イットリウム・アルミニウム・ガーネット波長３５０ｎｍ）でも構わない。カットフィルター２２は、発光材料の主ピーク波長が変化する紫外線の波長を透過する事、且つ有機ＥＬ表示装置の発光材料以外の有機化合物の劣化を防ぐため、エネルギーの強い短波長、具体的には２５４ｎｍ以下を透過させない事、が必要である。また、上記固体レーザーを用いる際は、照射される波長が限定されるため、カットフィルターを不要としても良い。マスク２３は、紫外線２１を遮光できれば良く、公知の技術を使用できる。例えば、一般的なフォトマスクに用いられる、Ｃｒ薄膜でも良い。紫外線照射時間は、発光材料の主ピーク波長が変化すれば良く、紫外線光源２０と発光層との距離、紫外線光源２０の出力、によって調整する必要がある。
【００４２】
本発明の紫外線照射工程においては、発光層を加熱する必要がある。そのため、基板１をホットプレート２４の上に配置し、少なくとも紫外線照射工程の間は、基板１を加熱し続ける。ホットプレート２４の熱は、基板１、第１電極６、隔壁１０、第１有機化合物層７乃至９を伝わり、各有機化合物層に含まれる発光層が加熱される。この加熱工程により、発光層に含まれる、発光材料以外のホスト材料の分子運動が活性化、空間ができ、発光材料の異性化反応が可能となる。尚、加熱方法としては、発光層が加熱できれば良く、ホットプレート以外にも、赤外線照射、温風、等、既知の方法を用いることができる。また、加熱温度は、発光層に含まれる発光材料の光が変化できれば良く、例えば、ホスト材料のガラス転移点まで加熱すると、分子運動はより活性化され、より短時間で変化が可能となる。
【００４３】
例えば、前述した式（１）で示される発光材料を用いた青色の発光層を有する第２有機化合物層を形成した場合に、色差表示Δｕ’ｖ’が視野角５０°において、０．０１６以下を満足する正孔輸送層の厚さの設計値は３１ｎｍとなる。この設計値で１枚取りで第２電極まで作製した場合に、表示領域外のセンサ部に成膜した正孔輸送層の厚さを分光エリプソで測定したところ、２７ｎｍで、設計値通りの中央部との間で４ｎｍのずれを生じていた。そこで、このパネルをアズワン製ホットプレート、型番ＮＡ−１を用い、１００℃に加熱したホットプレートに載せて加熱しながら、パネル内の外周部の領域について、５０分間、紫外線照射工程を行った。紫外線光源としてＭＯＲＩＴＥＸ製 ＵＶ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ （水銀キセノンランプ ２００Ｗ）型式：ＭＵＶ−２０２Ｕを用い、カットフィルター２２として日本分光製：Ｌ−３７（３７０ｎｍ）を用いた。マスク２３は、石英ガラス上にパターニングしたＣｒ薄膜を用いた。紫外線照射前後における、外周部の青色副画素の主ピーク波長を、日立製作所製 蛍光分光光度計 型式：Ｆ−４５００を用いて測定した結果を下記表１に示す。また、紫外線照射工程前後での、外周部の該青色副画素を含む画素の白表示時の視野角特性を、トプコン製 分光放射計 型式：ＳＲ−３Ａを用いて測定した結果を表２に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
表１に示したように、正孔輸送層の膜厚が２７ｎｍであるパネル内の外周部に紫外線を照射した場合、４３４ｎｍのピークが生じ、一方で４９３ｎｍのピークが減衰しており、主ピークの波長が紫外線照射の工程により変化した。また、表２に示したように、紫外線照射前の白表示時の視野角５０°における色差表示Δｕ’ｖ’は０．０１７であったが、紫外線照射によって、主ピークのスペクトルが変化したため、色差表示Δｕ’ｖ’は０．０１３になり、視野角特性が改善した。
【００４７】
紫外線照射工程後、保護膜１２、樹脂層１３を形成する（図３（ｃ））。図２の保護膜１２は、ＳｉＮ等、公知の材料、技術で形成され、有機ＥＬ表示装置へ外部からの水の浸入防止、耐衝撃、等の目的で導入する。尚、上記紫外線照射工程を係る保護膜１２形成後に行うことができる。この場合、該保護膜１２があるため、大気中で紫外線照射工程が可能であり、簡便な装置で紫外線照射の工程が可能となり、装置コストの低減が可能である。保護膜１２も第２電極１１と同様に紫外線の波長領域に吸収を持ち、ＳｉＮであれば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。
【００４８】
樹脂層１３は、レジン等、公知の材料、技術で形成され、有機ＥＬ表示装置への外部からの水の浸入防止、耐衝撃、等の目的で導入する。さらに、保護層１４を保護膜１２と同様に形成して本発明の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００４９】
本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動方法について図２を用いて説明する。有機ＥＬ表示装置の構成部材である第１電極６及び第２電極１１は、それぞれ不図示の電源手段に電気接続されている。ここで、有機化合物層７乃至９に含まれる発光層を発光させる場合は、第１電極６を陽極、第２電極１１を陰極として、第１電極６からホールを注入し、第２電極１１から電子を注入する。
【符号の説明】
【００５０】
２：画素、３，４，５：副画素、６：第１電極、７，８，９：有機化合物層、１１：第２電極
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラットパネルディスプレイ、プロジェクションディスプレイ等に応用される有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下「ＥＬ」と略す）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料のエレクトロルミネッセンスを利用した有機ＥＬ表示装置が現在盛んに研究開発されている。有機ＥＬ表示装置において、光の取り出し効率の向上を目的として、有機化合物層に含まれる発光層から直接取り出される光と、該発光層から出力され反射電極を経由して取り出される光との干渉を利用する方法が採用されている。この干渉を利用する時は、発光層から出力される光の波長に合わせて発光層と反射電極との距離を調整する必要がある。例えば、発光層の発光界面から反射電極間の光路長が発光波長の４分の１の奇数倍になるように、有機化合物層を成膜する方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置を作製する際、有機化合物層を成膜する方法として、真空蒸着法がある。この成膜方法は、一般に基板が大きくなると、膜厚分布を生じる傾向があり、基板中央部では設計値通りの膜厚が得られる一方で、外周部では設計値からずれた膜厚となってしまう場合がある。そのため、特許文献１に開示されたような、干渉を利用した有機ＥＬ表示装置を大型の製造用基板から複数同時に製造するような場合、製造用基板の外周部で形成される装置では、光路長と発光波長の関係がずれて干渉が弱くなってしまう。その結果、発光効率の低下や、色度や視野角特性のずれを生じ、特性不良となってしまう。また、大型の有機ＥＬ表示装置を製造する場合には、装置内において、外周部での発光効率の低下や、色度や視野角特性のずれを生じる恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２４３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、干渉を利用して光の取り出し効率を向上する有機ＥＬ表示装置において、有機化合物層が膜厚分布を生じた場合においても、良好な表示特性が得られる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１は、二つ以上の互いに異なる色を発する副画素からなる画素を複数有し、１画素内において、前記複数の副画素の各々が、第１電極と、第２電極と、前記第１及び第２電極の間に挟持された、発光層を含む有機化合物層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
少なくとも１副画素の発光層として、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層を形成する工程と、
発光層を加熱しながら、少なくとも、前記紫外線の照射によって立体構造の変化を生じる発光材料を含む発光層を有する副画素のうちの選択された副画素に紫外線を照射する工程と、
を有することを特徴とする。
【０００７】
また本発明の第２は、上記有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、有機化合物を成膜する工程において膜厚分布を生じて干渉効果が低下した場合であっても、発光材料の主ピーク波長を調整することによって、低下した干渉効果を回復させることができる。よって、該当色の視野角特性を他の色と合わせ、視野角特性の良好な有機ＥＬ表示装置とすることができ、結果として、歩留りを向上することができる。また、干渉効果の修復工程は、必要な領域或いはパネルについてのみ施すため、製造負荷が低く、当該工程を加えることによる、製造コストへの影響も少ない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程中の様子を示す平面模式図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の断面模式図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法の一実施形態の工程を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置とその製造方法について、実施形態を挙げて説明する。尚、以下の説明において、特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また、以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではなく、以下の実施形態を組み合わせた構成も、本発明に含まれるものである。
【００１１】
本発明においては、１枚の製造用基板から複数の表示装置を形成する場合（多数枚取り）と、１枚の製造用基板から１つの表示装置を形成する場合（１枚取り）のいずれの場合も含む。尚、便宜上、製造工程中の１つの表示装置に相当する部材を「パネル」と称する。図１は本発明の有機ＥＬ表示装置の製造工程中の様子を模式的に示した平面図である。図１（ａ）は、１枚の製造用基板１に複数枚のパネル１０１を作り込み、最後に基板１を切断して、複数の表示装置を作製する多数枚取りの場合である。図１（ｂ）は１枚の製造用基板１に１枚のパネル１０１を作り込み、１つの表示装置を形成する１枚取りの場合を示している。図中の１０２は後述するセンサ部である。
【００１２】
図２は本発明の有機ＥＬ表示装置の一実施形態の断面を模式的に示した図である。図２の有機ＥＬ表示装置は、基板１上に、第１乃至第３の副画素３乃至５が設けられている。本例では、３乃至５の３個の副画素で一つの画素２が構成されている。尚、図２に示されている有機ＥＬ表示装置において、画素２は１つであるが、実際の有機ＥＬ表示装置では基板１上に画素２を複数有し、該複数の画素２がマトリックス状に配置されている。また、本発明においては、１画素は二つ以上の副画素を有していればよい。
【００１３】
図２の有機ＥＬ表示装置において、第１電極６は、不図示であるＴＦＴ等のスイッチング素子に接続されている。本発明において、１画素内の各副画素３乃至５は、それぞれ、第１電極６と第２電極１１との間に、互いに異なる色を発光する発光層を含む有機化合物層を挟持している。即ち、第１副画素３は、第１電極６と、第１発光層を含む第１有機化合物層７と、第２電極１１と、からなる積層体である。また、第２副画素４は、第１電極６と、第２発光層を含む第２有機化合物層８と、第２電極１１と、からなる積層体、第３副画素５は、第１電極６と、第３発光層を含む第３有機化合物層９と、第２電極１１と、からなる積層体である。
【００１４】
尚、本例の有機ＥＬ表示装置において、３種類の発光層（第１発光層、第２発光層、第３発光層）の発光色は、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、赤（Ｒ）であり、それぞれ異なっているが、本発明において、発光色の組み合わせは特に限定されない。
【００１５】
第１副画素３、第２副画素４及び、第３副画素５は、互いに隔壁１０によって区画されている。隔壁１０の形状は、第１副画素３、第２副画素４及び、第３副画素５に共通して形成される第２電極１１が断線しなければ、どのような形状でも構わない。好ましくは、例えば、図２に示されるように、第１副画素３から第２副画素４に向けて、緩やかな傾斜があれば良い。本例においては、第２電極１１上に保護膜１２が積層され、さらにその上に、樹脂層１３と保護層１４が形成されて封止されている。
【００１６】
次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図２の装置の製造工程を例に挙げて説明する。図３は本例の製造工程図である。
【００１７】
基板１上に、第１電極６、隔壁１０、有機化合物層７乃至９を形成し、各画素に共通の第２電極１１を形成する（図３（ａ））。基板１は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）回路を有しているものであってもよい。
【００１８】
第１電極６及び第２電極１１は、公知の電極材料で形成される電極層であり、光の取り出し方向に対応して構成材料を選択する。具体的には、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置を作製する場合は、第１電極６を光反射性の電極材料で形成し、第２電極１１を光透過性の電極材料で形成する。一方、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置を作製する場合は、第１電極６を光透過性の電極材料で形成し、第２電極１１を光反射性の電極材料で形成する。尚、第１電極６は、メタルマスクを使用した蒸着やレーザー加工を利用したパターニングにより、各副画素毎に別個に形成される。
【００１９】
光反射性の電極材料は、好ましくは、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ等の金属材料である。これら金属材料の中でも反射率が高い材料は、光取り出し効率をより向上させることができるので好ましい。光反射性の電極は、例えば、上記金属材料の薄膜をスパッタリング等の公知の方法で成膜し、レーザー等を用いて所望の形状に加工することで形成される。
【００２０】
一方、光透過性の電極材料は、光の透過率の高い材料が好ましい。例えば、ＩＴＯ、ＩＺ（商標）Ｏ、ＺｎＯ等の透明導電材料や、ポリアセチレン等の有機導電材料が好ましい。尚、Ａｇ、Ａｌ等の金属材料を１０ｎｍ乃至３０ｎｍ程度に形成した半透過膜を光透過性の電極としてもよい。ここでＩＴＯ、ＩＺＯ（商標）、ＺｎＯ等の透明導電材料で光透過性の電極を形成する場合、低消費電力化を目的として、電極として用いるのに必要な低抵抗特性と、光の取り出し効率を高めるのに必要な高透過率特性と、の両方を満足する組成が好ましい。光透過性の電極になる薄膜は、スパッタリング等の公知の方法で成膜することができる。上述した低抵抗特性と高透過率特性とを兼ね備える透明導電膜を作製する場合は、成膜装置の容量、ターゲット、装置内の圧力、成膜時の出力電圧を適宜調整する必要がある。また光透過性の電極は、上記の透明導電膜を、例えば、レーザーで加工することによって形成される。
【００２１】
本発明の有機ＥＬ表示装置を構成する部材である有機化合物層７乃至９は、例えば、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層からなる４層構成や、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層からなる３層構成等が挙げられる。尚、これら有機化合物層は、発光効率の観点からアモルファス膜であることが好ましく、また膜厚干渉効果を得られるように、発光波長によって、設計される。尚、以下では、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置で、第１電極６が陽極、第２電極１１が陰極であり、第１電極６と発光層との間に正孔輸送層を有する構成に基づいて説明するが、これに限られるものではない。つまり、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置や、第１電極６が陰極、第２電極１１が陽極の構成であっても適用可能である。
【００２２】
本発明においては、１画素内の少なくとも１副画素の発光層を構成する発光材料として、紫外線によって、発光スペクトルの主ピークの波長が変化する材料を用いる。具体的には、紫外線照射によって、シス・トランス異性化反応を生じる材料が好ましい。シス・トランス異性化反応では、反応前後で生成物が生じない。そのため、発光層中において正孔、及び電子のトラップが新たに生じる可能性がなく、発光特性への影響が少ない。また、シス・トランスの異性化反応を用いる事で、膜厚分布の設計値との差に相当する、数十ｎｍ程度で変化させる事ができる。よって、同じ発光色の範囲内で主ピーク波長を変化させることが可能である。
【００２３】
加えて、本発明の有機ＥＬ表示装置に用いた発光材料が、当該装置の発光する発光スペクトルの主ピークでは、構造変化、及び、化学変化しない必要がある。発光材料の発光によって、発光材料自身が変化してしまうと、有機ＥＬ表示装置を駆動中に、変化が進行してしまい、表示特性が不安定になる可能性があるためである。具体的には、青色を呈する発光材料の波長は、緑色、赤色より、短波長であるため、エネルギーが高く、この青色の主ピークで構造変化、及び、化学変化しない発光材料の選択が必要である。例えば、青色の発光スペクトルの主ピークが４５０ｎｍ程度であれば、４００ｎｍの発光強度は非常に弱い場合がある。よって、４００ｎｍ以下の紫外線によってのみ、構造変化、及び、化学変化できるように発光材料を選択することで、より安定した表示特性が得られる。
【００２４】
各色（Ｒ／Ｇ／Ｂ）の発光材料として、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等が挙げられる。又、これらの単独オリゴ体或いは複合オリゴ体を基礎骨格として、シス・トランス異性化反応できる部位を付与して、使用することができる。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
本発明において用いられる、紫外線によって発光スペクトルの主ピークの波長が変化する発光材料として具体的には、下記式（１）で示される、青色を発光する発光材料が好ましく用いられる。下記式（１）で示される有機化合物はトランス体であり、この状態に紫外線を照射する事により、下記式（２）で示されるシス体に構造変化し、係る構造変化に伴い、１分子内の電子雲の広がりが変化し、結果、発光スペクトルの主ピークが変化する。尚、本例ではシス・トランス異性化反応をする基として、１個のベンゼン環の構造変化を利用しているが、発光スペクトルの主ピークの変化が生じることができれば良く、これに限定されるものでない。
【００２６】
【化１】
【００２７】
尚、通常、青色の発光層は発光波長が赤色や緑色よりも短く、干渉効果を得るための正孔輸送層の設計膜厚が薄いため、係る正孔輸送層の膜厚変動に対する影響が赤色や緑色の画素よりも大きい。そのため、各副画素の正孔輸送層をそれぞれの設計値で形成した場合、膜厚ばらつきの影響は青色の副画素においてより大きくなる。よって、本発明においては、少なくとも青色の副画素について、上記紫外線照射で発光スペクトルの主ピークの波長が変化する発光層を設けて、正孔輸送層の膜厚分布による干渉効果の低下を修復することが好ましい。
【００２８】
本発明において、有機化合物層を構成する発光層以外の材料（正孔輸送材料、電子輸送材料、電子注入材料等）は、公知の材料を使用することができる。例えば、正孔輸送材料として、フタロシアニン化合物、トリアリールアミン化合物、導電性高分子、ペリレン系化合物、Ｅｕ錯体等を使用することができる。電子輸送材料として、アルミに８−ヒドロキシキノリンの３量体が配位したＡｌｑ３、アゾメチン亜鉛錯体、ジスチリルビフェニル誘導体系等を使用することができる。電子注入材料として、上記電子輸送材料に、アルカリ金属を付与したものを使用できる。アルカリ金属として、セシウム、リチウム等を使用することができる。
【００２９】
各副画素を区画する隔壁１０は、第１電極６を基板１上に形成した後、第１電極６を含めた基板１上に構成材料であるポリマー材料を塗布した後、公知のパターニングにより、所望の形状にパターン形成される。
【００３０】
本発明においては、有機化合物層７乃至９の形成後、好ましくは第２電極１１形成後に、光学測定を行う。係る工程は、装置の色度、視野角等の特性が良品、もしくは不良品であるかどうかを定量的に判断し、修復工程が必要か否かを判断するために行う。係る光学測定は、色度に関連する数値を得られればよく、一般的な測定方法を用いることができる。具体的には、直接色度を測定する方法と、有機化合物層の膜厚を測定して判断する方法がある。有機ＥＬ表示装置における干渉効果は、発光層と反射電極に挟まれた有機化合物層、通常は正孔輸送層の厚さによる影響が大きい。よって、膜厚を測定する場合には、予め発光層と反射電極に挟まれる有機化合物層の膜厚と色度との相関性を求めておき、該有機化合物層の膜厚を測定して判断する。色度を測定する方法としては、一般的な色度計を用いて測定できる。また、有機化合物層の膜厚は、分光エリプソ、段差計などで測定することができる。
【００３１】
上記光学測定として色度を測定する場合、１枚取りではパネル内の画素毎に、或いはパネル内の複数位置の画素について選択的に行い、多数枚取りではパネル毎に行う。多数枚取りにおいて、パネル毎に複数箇所を測定しても良く、また、パネル内の膜厚分布が大きくないことが予め分かっている場合には、各パネルにおいて１箇所について測定を行っても良い。但し、全パネルにおいて、測定箇所の位置を統一しておくことが好ましい。
【００３２】
また、光学測定として膜厚を測定する場合には、直接画素へ光を照射し、反射光の分光スペクトルを測定し、膜厚の変化に起因した干渉のピーク位置を検出する方法でも測定することができる。また、別途、表示領域の外にセンサ部を設け、該センサ部１０２に発光層と反射電極に挟まれる有機化合物層だけを形成して測定しても良い。多数枚取りでは、図１（ａ）に示すように、隣接するパネル間や最外周にセンサ部１０２を配置し、１枚取りでは、図１（ｂ）に示すように、表示領域の外に測定用のセンサ部１０２を設ける。いずれの場合も、製造用基板１の中央部ではほぼ設計値の膜厚が得られる。よって、いずれの場合もセンサ部１０２の有機化合物層の膜厚を測定し、製造用基板１の中央部から該センサ部１０２までの距離によって、製造用基板１の中央部から膜厚を測定したセンサ部１０２までの間の膜厚分布を把握することができる。
【００３３】
上記光学測定により、１枚取りではパネル内で修復が必要な領域を画素単位で、多数枚取りでは修復が必要な領域をパネル単位（即ち、表示装置単位）で判断し、後述する修復工程を行う。尚、係る光学測定は、実際の製造前に試験的に装置を製造して、或いは、実際の製造時の１枚目の製造用基板において行い、その結果をその後の製造に反映させればよく、製造用基板毎に毎回行う必要はない。
【００３４】
上記光学測定の結果において、発光層と反射電極に挟まれた有機化合物層の膜厚が設計値の許容範囲から外れていた場合、或いは、色度測定の結果が、予め設定した範囲から外れた場合には、修復を行う。
【００３５】
例えば、視野角５０°における色差表示Δｕ’ｖ’が０．０１６以下であることを良品の基準とし、光学測定によって係る値が０．０１６を超えた場合を修復要とする。或いは、予め、Δｕ’ｖ’が０．０１６となる膜厚を基準値として求め、光学測定で得られた正孔輸送層の膜厚が係る基準値を超える場合を修復要とする。修復が必要な領域は、１枚取りでは画素単位で選択し、多数枚取りではパネル単位で選択する。即ち、１枚取りでは、例えば外周部分の、膜厚が基準値を超えた領域の画素について修復要とし、多数枚取りでは、基準値の膜厚を超える部分のあるパネル全体を修復要とする。１枚取りで表示領域外に設けたセンサ部１０２に別途有機化合物層を成膜してその膜厚を測定した場合には、設計値通りの中央部と該領域までの距離と膜厚分布から、修復すべき領域を決定する。また、多数枚取りでは、設計値通りの中央のパネルから該領域までの距離と膜厚分布から、修復すべきパネルを選択する。
【００３６】
上記光学測定の結果、修復が必要とされる領域について紫外線照射を行い、発光層の発光スペクトルの主ピークの発光波長を調整する。尚、パネル内に上記修復の基準値を超える副画素と基準値以下の副画素が混在する場合に、基準値以下の副画素に紫外線照射を行っても、紫外線照射前後で視野角特性が向上する場合には、係る副画素に紫外線を照射しても構わない。よって、パネル内において膜厚分布が小さく、且つ、部分的に基準値を超える膜厚の副画素が存在する場合には、パネル全体に紫外線を照射しても構わない。また、紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化しない発光材料から形成された発光層には紫外線を照射しても構わない。即ち、紫外線を照射してはいけない副画素がパネル内に部分的に存在する場合に、少なくとも係る副画素をマスクで覆っておけばよい。
【００３７】
例えば、青色の発光層のみが紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化する発光材料から形成されている場合には、修復が必要な青色の副画素が含まれる領域のみ紫外線が照射されるように、それ以外の領域をマスクで覆えばよい。或いは、修復が必要な青色の副画素に対応する開口部を有するマスクを用いて、該副画素にのみ紫外線照射しても良い。また、パネル単位で修復する場合には、修復が必要な副画素を含むパネル全体に紫外線を照射すればよい。
【００３８】
また、１画素内の複数の副画素がそれぞれ紫外線照射によって発光スペクトルの主ピークの発光波長が変化する発光材料から形成されている場合には、修復が必要な副画素に対応する開口部を有するマスクを用いて紫外線照射を行えばよい。或いは、紫外線を照射してはいけない副画素を覆うマスクを用いてもよい。
【００３９】
図３（ｂ）は、青色の副画素にのみ紫外線を照射する場合を示す。図３（ｂ）に示すように、紫外線光源２０を配置する。紫外線光源２０から発生した紫外線２１は、カットフィルター２２を透過する際、発光材料が変化するのに必要な波長が選択され、紫外線２３となる。有機ＥＬ表示装置とカットフィルター２２の間に、必要に応じて、不要の領域に照射される紫外線を遮光するためにマスク２３を配置する。マスク２３の開口部を通過した紫外線２１は、該当副画素の第２電極１１に到達する。第２電極１１は構成材料にもよるが、紫外線の波長領域に吸収を持つ。例えば、ＩＴＯ膜であれば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。よって、第２電極１１に到達した紫外線２１は一部が第２電極１１に吸収され、一部がさらに基板１側に進行し、有機化合物層（図３（ｂ）の場合、第２有機化合物層８）に進行する。
【００４０】
第２有機化合物層８は、発光材料以外の有機材料を含み、係る有機材料も第２電極１１と同様に紫外線の波長領域に吸収を持つ。例えば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。よって、第２有機化合物層８に進行した紫外線２１の一部は、発光材料以外に吸収され、一部が、発光材料に照射される。紫外線が照射された副画素の発光層に含まれる発光材料は、紫外線２１により、立体構造の変化を生じ、もしくは化学反応を生じ、発光スペクトルの主ピーク波長が変化する。
【００４１】
紫外線光源２０は、発光材料のスペクトルの主ピーク波長が変化できる波長が含まれていれば良い。例えば、水銀キセノンランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、がある。また、固体レーザー、Ｎｄ：ＹＡＧ（ネオジウム：イットリウム・アルミニウム・ガーネット波長３５０ｎｍ）でも構わない。カットフィルター２２は、発光材料の主ピーク波長が変化する紫外線の波長を透過する事、且つ有機ＥＬ表示装置の発光材料以外の有機化合物の劣化を防ぐため、エネルギーの強い短波長、具体的には２５４ｎｍ以下を透過させない事、が必要である。また、上記固体レーザーを用いる際は、照射される波長が限定されるため、カットフィルターを不要としても良い。マスク２３は、紫外線２１を遮光できれば良く、公知の技術を使用できる。例えば、一般的なフォトマスクに用いられる、Ｃｒ薄膜でも良い。紫外線照射時間は、発光材料の主ピーク波長が変化すれば良く、紫外線光源２０と発光層との距離、紫外線光源２０の出力、によって調整する必要がある。
【００４２】
本発明の紫外線照射工程においては、発光層を加熱する必要がある。そのため、基板１をホットプレート２４の上に配置し、少なくとも紫外線照射工程の間は、基板１を加熱し続ける。ホットプレート２４の熱は、基板１、第１電極６、隔壁１０、第１有機化合物層７乃至９を伝わり、各有機化合物層に含まれる発光層が加熱される。この加熱工程により、発光層に含まれる、発光材料以外のホスト材料の分子運動が活性化、空間ができ、発光材料の異性化反応が可能となる。尚、加熱方法としては、発光層が加熱できれば良く、ホットプレート以外にも、赤外線照射、温風、等、既知の方法を用いることができる。また、加熱温度は、発光層に含まれる発光材料の光が変化できれば良く、例えば、ホスト材料のガラス転移点まで加熱すると、分子運動はより活性化され、より短時間で変化が可能となる。
【００４３】
例えば、前述した式（１）で示される発光材料を用いた青色の発光層を有する第２有機化合物層を形成した場合に、色差表示Δｕ’ｖ’が視野角５０°において、０．０１６以下を満足する正孔輸送層の厚さの設計値は３１ｎｍとなる。この設計値で１枚取りで第２電極まで作製した場合に、表示領域外のセンサ部に成膜した正孔輸送層の厚さを分光エリプソで測定したところ、２７ｎｍで、設計値通りの中央部との間で４ｎｍのずれを生じていた。そこで、このパネルをアズワン製ホットプレート、型番ＮＡ−１を用い、１００℃に加熱したホットプレートに載せて加熱しながら、パネル内の外周部の領域について、５０分間、紫外線照射工程を行った。紫外線光源としてＭＯＲＩＴＥＸ製 ＵＶ Ｌｉｇｈｔ Ｓｏｕｒｃｅ （水銀キセノンランプ ２００Ｗ）型式：ＭＵＶ−２０２Ｕを用い、カットフィルター２２として日本分光製：Ｌ−３７（３７０ｎｍ）を用いた。マスク２３は、石英ガラス上にパターニングしたＣｒ薄膜を用いた。紫外線照射前後における、外周部の青色副画素の主ピーク波長を、日立製作所製 蛍光分光光度計 型式：Ｆ−４５００を用いて測定した結果を下記表１に示す。また、紫外線照射工程前後での、外周部の該青色副画素を含む画素の白表示時の視野角特性を、トプコン製 分光放射計 型式：ＳＲ−３Ａを用いて測定した結果を表２に示す。
【００４４】
【表１】
【００４５】
【表２】
【００４６】
表１に示したように、正孔輸送層の膜厚が２７ｎｍであるパネル内の外周部に紫外線を照射した場合、４３４ｎｍのピークが生じ、一方で４９３ｎｍのピークが減衰しており、主ピークの波長が紫外線照射の工程により変化した。また、表２に示したように、紫外線照射前の白表示時の視野角５０°における色差表示Δｕ’ｖ’は０．０１７であったが、紫外線照射によって、主ピークのスペクトルが変化したため、色差表示Δｕ’ｖ’は０．０１３になり、視野角特性が改善した。
【００４７】
紫外線照射工程後、保護膜１２、樹脂層１３を形成する（図３（ｃ））。図２の保護膜１２は、ＳｉＮ等、公知の材料、技術で形成され、有機ＥＬ表示装置へ外部からの水の浸入防止、耐衝撃、等の目的で導入する。尚、上記紫外線照射工程を係る保護膜１２形成後に行うことができる。この場合、該保護膜１２があるため、大気中で紫外線照射工程が可能であり、簡便な装置で紫外線照射の工程が可能となり、装置コストの低減が可能である。保護膜１２も第２電極１１と同様に紫外線の波長領域に吸収を持ち、ＳｉＮであれば、３７０ｎｍ近傍の透過率は３０乃至４０％である。
【００４８】
樹脂層１３は、レジン等、公知の材料、技術で形成され、有機ＥＬ表示装置への外部からの水の浸入防止、耐衝撃、等の目的で導入する。さらに、保護層１４を保護膜１２と同様に形成して本発明の有機ＥＬ表示装置が得られる。
【００４９】
本発明の有機ＥＬ表示装置の駆動方法について図２を用いて説明する。有機ＥＬ表示装置の構成部材である第１電極６及び第２電極１１は、それぞれ不図示の電源手段に電気接続されている。ここで、有機化合物層７乃至９に含まれる発光層を発光させる場合は、第１電極６を陽極、第２電極１１を陰極として、第１電極６からホールを注入し、第２電極１１から電子を注入する。
【符号の説明】
【００５０】
２：画素、３，４，５：副画素、６：第１電極、７，８，９：有機化合物層、１１：第２電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つ以上の互いに異なる色を発する副画素からなる画素を複数有し、１画素内において、前記複数の副画素の各々が、第１電極と、第２電極と、前記第１及び第２電極の間に挟持された、発光層を含む有機化合物層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
少なくとも１副画素の発光層として、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層を形成する工程と、
発光層を加熱しながら、少なくとも、前記紫外線の照射によって立体構造の変化を生じる発光材料を含む発光層を有する副画素のうちの選択された副画素に紫外線を照射する工程と、
を有す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装置の製造方法。
【請求項２】
前記立体構造の変化が、前記発光材料のシス−トランス異性化反応で起こることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記製造方法が、１枚の製造用基板から複数の有機エレクトロルミネッセンス表示装置を形成する製造方法であって、前記紫外線を照射する工程が、表示装置単位で施される請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【請求項１】
二つ以上の互いに異なる色を発する副画素からなる画素を複数有し、１画素内において、前記複数の副画素の各々が、第１電極と、第２電極と、前記第１及び第２電極の間に挟持された、発光層を含む有機化合物層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
少なくとも１副画素の発光層として、紫外線の照射により立体構造の変化を生じ、発光するスペクトルの主ピーク波長が変化する発光材料を含む発光層を形成する工程と、
発光層を加熱しながら、少なくとも、前記紫外線の照射によって立体構造の変化を生じる発光材料を含む発光層を有する副画素のうちの選択された副画素に紫外線を照射する工程と、
を有す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装置の製造方法。
【請求項２】
前記立体構造の変化が、前記発光材料のシス−トランス異性化反応で起こることを特徴とする請求項１または２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記製造方法が、１枚の製造用基板から複数の有機エレクトロルミネッセンス表示装置を形成する製造方法であって、前記紫外線を照射する工程が、表示装置単位で施される請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１７１０９４（Ｐ２０１１−１７１０９４Ａ）
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３３３２６（Ｐ２０１０−３３３２６）
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１日（２０１１．９．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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