有機ＥＬ表示装置とその製造方法
【課題】実用に耐える仕様とした有機ＥＬ表示装置とその製造方法を提供する。
【解決手段】基板ＳＵＢ１の主面上に陽極ＡＤが成膜され、陽極ＡＤの上に正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬからなる有機膜が順次積層され、最上層に陰極ＣＤが成膜された構造を持ち、ＬＣＲメータを用いて任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の略々１１０％以下とした。
【解決手段】基板ＳＵＢ１の主面上に陽極ＡＤが成膜され、陽極ＡＤの上に正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬからなる有機膜が順次積層され、最上層に陰極ＣＤが成膜された構造を持ち、ＬＣＲメータを用いて任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の略々１１０％以下とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に係り、特に有機膜中の電荷蓄積に起因する輝度低下を抑制した有機ＥＬ表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル（デバイス）と周辺回路を組み合わせて構成される。有機ＥＬパネルは、発光層を含む多層の有機膜を陽極と陰極で挟んだ構造が一般的である。そして、前記陽極と陰極の間に直流電圧を印加し、陽極から正孔（ホール）、陰極から電子を有機膜にそれぞれ注入することで発光層が発光する。なお、有機ＥＬ表示装置は有機ＥＬパネル（デバイス）と同じ意味で用いる場合もある。
【０００３】
このとき、有機膜の各層間にエネルギー障壁が存在するため、すべての電荷が有機層中に移動せず、有機膜中に一部電荷蓄積が起こり、有機ＥＬパネルの寿命劣化すなわち輝度低下の一因と言われている。
【０００４】
有機ＥＬパネルの電気的な評価において、発光開始電圧以下の静電容量変化が小さいほど、低電流における輝度の低下が小さい傾向にあり、パネル寿命が長いことが知られている。これに関連する従来技術を開示したものとして、非特許文献１を挙げることができる。
【非特許文献１】「JOURNAL OF APPLIED PHYSICS」 VOLUME 89,NUMBER 3 的nfluence of trapped and interfacial charges in organic multiplayer light light-emitting device
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、バイアス電圧（印加電圧）を０Ｖ以上に増加した場合、ＮＰＢ（N,N'-ジ（ナフタレン‐1‐イル）‐N,N'-ジフェニルベンジジン）層がフラットバンド条件に達し、またその抵抗が急激に低下することを示しながら容量は増加する。バイアス電圧の増加と共にホールは陽極から注入され、ＮＰＢ層とＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム）層の界面で静止した負電荷を減少させる。そして、ＶＢI（ビルト‐イン‐ボルテージ（built-in-voltage））で負の界面電荷が完全に埋められ、フラットバンド状態になることが記述されている。しかし、静電容量変化と輝度低下の関係については特に論じられてはいない。
【０００６】
本発明の目的は、試作品の特性評価に基づいて得られた実用に耐える仕様とした有機ＥＬ表示装置とその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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ表示装置は、ＬＣＲメータを用いて、任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の１１０％以下とした。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、ガラス板を好適とする基板の主面上に、ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
前記陽極を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
フッ化リチウム、アルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程とを含む。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、ガラス板を好適とする基板の主面上に、アルミニウムとフッ化リチウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
上記の５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の１１０％以下としたことで、実用に耐える有機ＥＬ表示装置の仕様（実用化の基準）が実現される。言い換えれば、その輝度が初期状態（例えば、出荷時）の値から、その値の１/２に低下するまでに要する時間（寿命）が５万時間以上である仕様を有することで、実用に耐える有機ＥＬ表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について実施例の図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による有機ＥＬ表示装置の発光部の積層構造例を説明する模式図である。この有機ＥＬ表示装置は所謂ボトムエミッション型である。基板ＳＵＢ１は、有機ＥＬ表示装置のパネルを構成するＴＦＴ基板であり、ガラス板を好適とする透明な絶縁基板である。この基板ＳＵＢ１の内面すなわち主面上に一方の電極（ここでは陽極ＡＤ）が成膜されている。そして、この陽極ＡＤの上に正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬが順次積層され、最上層に他方の電極（ここでは、陰極ＣＤ）が成膜されている。なお、正孔輸送機能層ＨＬは、正孔注入層ＨＩＮと正孔輸送層ＨＴＬからなる。
【００１３】
なお、図１は基板ＳＵＢ１側（図１の下側）から発光を取り出すボトムエミッション型の層構造例を説明するものであるが、基板ＳＵＢ１とは発光部を挟んで反対側（図１の上側）から発光を取り出す所謂トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、その発光部は以下のような積層構造例となる。すなわち、基板ＳＵＢ１の主面上に一方の電極として陰極を形成し、この陰極の上に電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造を成膜し、最上層に他方の電極である陽極を形成する。
【００１４】
図２は、有機ＥＬ表示装置の有機層における静電容量に関する特性を説明する図である。有機ＥＬ表示装置はダイオード特性を有しており、正電圧方向（順バイアス方向）には電流は流れるが、負電圧方向（逆バイアス方向）には電流は流れない。この有機ＥＬ表示装置の静電容量を測定すると、負電圧方向においては電流が流れないため、静電容量が一定である。
【００１５】
一方、正電圧方向では、電荷が注入されるまでは負電圧方向と同じ静電容量であるが、電荷が注入され始めると静電容量が増加し、発光が開始すると静電容量は急激に低下する。これをＣＲ回路で説明するのが図２である。有機ＥＬ表示装置は正孔輸送機能層ＨＬと発光層ＬＭおよび電子輸送機能層ＥＬの各容量の直列回路で置き換えられる。図２の（a）に電荷注入前の容量直列回路を示す。
【００１６】
図２の（ｂ）は電荷注入状態１（正孔注入）を示し、正孔輸送機能層ＨＬは抵抗に変わる。同じく、図２の（c）は電荷注入状態２（電子注入）を示し、電子輸送機能層ＥＬは抵抗に変わる。そして、発光層ＬＭが発光を開始すると、この発光層ＬＭも抵抗に変わり、図２の（d）に示したように、全体が抵抗成分となる。
【００１７】
上記した有機ＥＬ表示装置の静電容量を式で表すと以下のようになる。すなわち、
１/Ｃ＝（ｄ１/ε０ε１Ｓ）＋（ｄ２/ε０ε２Ｓ）＋（ｄ３/ε０ε３Ｓ）
ここで、
ｄ１、ｄ２、ｄ３は、それぞれ正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの膜厚、
ε０は真空の誘電率、
ε１、ε２、ε３はそれぞれ正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの誘電率、
Ｓは電極及び有機層が接する界面の面積である。
【００１８】
上記から明らかなように、容量から抵抗に移行し、上式の項が順に０になって行くと、静電容量は大きくなる。正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの全てが抵抗成分となった場合は、電荷が蓄積し難くなり、静電容量は小さくなる。
【００１９】
発光開始以下の電圧であっても、有機膜への電荷の注入がなく、電荷が注入されると同時に発光が開始するような特性が得られるようにするには、図２の（a）から直接図２の（d）に移行することが望ましい。この場合、静電容量は、正電圧方向であっても発光開始電圧までは負電圧方向と同じ一定の静電容量となる。したがって、発光開始電圧以下において静電容量が一定で変化しない場合、発光開始以下の電圧で有機膜への電荷の注入が無く、電荷が注入されると同時に発光が開始する特性となり、有機膜中の電荷移動に対し障害が少なく、電荷蓄積も少なくなる。
【００２０】
その結果、電荷の蓄積による抵抗の上昇や、電荷そのものによる有機膜の劣化が防止される。そして、有機膜の劣化による輝度の低下、駆動電圧の上昇が抑制される。次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例について、その製造方法で説明する。以下で説明する各実施例においては、ガラス基板の主面にＩＴＯをスパッタし、陽極形成のためのパターニングを行った基板を用いたボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置について説明する。なお、ガラス基板の主面にアルミニウムをスパッタし、陰極形成のためのパターニングを行った基板を用いたトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置については、電極と有機膜の積層が上記と逆である点を除いて、略々同様であるので、説明は省略する。
【実施例１】
【００２１】
ＩＴＯ膜をスパッタし、陽極（および配線）を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜した。次に、ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜した。そして、Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜した。
【００２２】
この蒸着時の基板温度をＴｂ、蒸着する有機層材料のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｂ＝（Ｔｇ−２７３）/３＋２７３（Ｋ）となるように温度制御を行いながら蒸着する。有機層のガラス転移温度Ｔｇは、使用する有機材料の中で最も低いガラス転移温度を有する材料を用いた。また、蒸着時の真空度は１×１０−１１Ｐａ以下、蒸着レートは０．１Å/ｓｅｃとした。
【００２３】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量を横河電機製のＬＣＲメータ（製品型式:ＹＨＰ４２７５Ａ）を用い、１０kＨＺの周波数で−３〜７Ｖまで直流バイアスを変化させて測定した。図３は、実施例１の静電容量の測定結果を説明する図である。図３に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約２×１０-11Ｆと非常に小さく、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０２％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約８８％であった。
【実施例２】
【００２４】
ＩＴＯ膜をスパッタし、陽極（および配線）を形成した基板に、当該ＩＴＯ膜表面の清浄度を高めて有機膜との接合状態をしょうもうする状態にするため、有機膜の成膜前に、陽極を形成した前記基板の表面に、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾンガス処理、２−プロパノール洗浄、ＵＶオゾンガス処理を順に行った。酸素プラズマ処理はＩＴＯ表面に固着した大きな有機汚染物質（例えば、ＤＯＰ:フタル酸ジ‐２‐エチルヘキシル）を分解する。ＵＶオゾンガス処理は、有機汚染物質の微量残渣を除去し、ＩＴＯ表面を補修する。そして、２−プロパノール洗浄と再度のＵＶオゾンガス処理は汚れの再付着を防止する。
【００２５】
こうして処理した基板に実施例１と同様の正孔輸送機能を有する有機層、発光層、電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜して有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００２６】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図４は、実施例２の静電容量の測定結果を説明する図である。図４に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約８×１０-11Ｆであり、略々一定の静電容量で、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０４％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約７９％であった。
【実施例３】
【００２７】
有機膜の蒸着時に当該有機膜中に不純物が取り込まれることで、電荷の移動が阻害されたり、有機膜自身の変質を防止するため、蒸着時の真空度を１×１０-11Ｐａ以下、蒸着レートを０．１Å/ｓｅｃとした。このような条件下で、陽極を形成した基板の主面上に実施例１と同様の正孔輸送機能を有する有機層、発光層、電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜して有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００２８】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定したところ、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．５×１０-11Ｆと非常に小さく、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０３％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約８５％であった。
【００２９】
次に、本発明の上記各実施例との効果を比較するために、比較例１〜２について説明する。
【比較例１】
【００３０】
比較例１では、基板上のＩＴＯの洗浄、基板温度、真空度などを特に考慮せずに、一般的な有機ＥＬ表示装置の製造方法に準じて実施例１と同様の材料を用いて図１で説明した正孔輸送機能（正孔注入層、正孔輸送層）、発光層、電子輸送機能層、および陰極を形成した。
【００３１】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図５は、比較例１の静電容量の測定結果を説明する図である。図５に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．８×１０-10Ｆであり、本発明の実施例１〜３と比較して非常に大である。最大値は０Ｖでの静電容量の略々１１４％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約６９％であった。
【比較例２】
【００３２】
比較例１と同様に、一般的な有機ＥＬ表示装置の製造方法に準じて実施例１と同様の材料を用いて図１で説明した正孔輸送機能（正孔注入層、正孔輸送層）、発光層、電子輸送機能層、および陰極を形成した。ただし、比較例２では、成膜時間の短縮のため、蒸着レートを比較例１の3倍とした。
【００３３】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図６は、比較例２の静電容量の測定結果を説明する図である。図６に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．８×１０-10Ｆであり、本発明の実施例１〜３と比較して非常に大である。最大値は０Ｖでの静電容量の略々１２０％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約５１％であった。
【００３４】
図７は、本発明の実施例と比較例の有機ＥＬ表示装置を、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させたときの発光輝度の時間変化を説明する図である。図７に示されたように、ＩＴＯ洗浄や蒸着時の条件を厳密に制御した本発明の実施例１、２は、これらを考慮しない比較例１、２に比べて発光輝度の低下が緩やかであることが分かる。
【００３５】
ところで、液晶表示装置などに用いるバックライトの輝度半減時間は、一般的に5万時間である。図８は、本発明の有機ＥＬ比装置の発光輝度の時間変化を５万時間まで外挿し、初期値に対する5万時間後の輝度比と０Ｖに対する最大静電容量の比をプロットした図である。図８において、5万時間の輝度比と静電容量比には相関関係が見られ、静電容量比が１１０％以下であれば輝度半減時間を5万時間以上確保することが可能で、液晶表示装置と同等以上の寿命を達成できる。
【００３６】
図９は、本発明による有機ＥＬ比装置の１画素付近の構造例を説明する断面図である。図９において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳは、ガラス基板ＳＵＢ１の主面上に下地層として窒化シリコン膜ＳＩＮと酸化シリコン膜ＳＩＯを有する。この下地層上にポリシリコン半導体層ＰＳＩ、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＬＮＳ、ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２からなる薄膜トランジスタが形成されている。ＩＴＯをパターニングした陽極ＡＤがパッシベーション膜ＰＡＳの上層に形成されており、コンタクトホールを通してソース電極ＳＤ１に接続している。
【００３７】
陽極ＡＤの上には、正孔輸層機能層ＨＴＬが形成されている。正孔輸層機能層ＨＴＬの上には特定の色光を発光する発光層ＬＭが成膜されている。発光層ＬＭの上に電子輸層機能層ＥＴＬを有し、フッ化リチウムの陰極バッファ層ＢＦとアルミニウム膜ＡＬからなる陰極ＣＤが形成されている。なお、陽極ＡＤと陰極ＣＤとの間に形成される発光に寄与する有機層として、ホール注入層、発光層、電子注入層などのように機能ごとに区分けして成膜するもの、あるいはこれらの機能を兼用した層とするもの、等がある。
【００３８】
上記の構造とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳは、封止板ＳＵＢ２で密封して封止される。図９の例では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳの陰極ＣＤと封止板ＳＵＢ２の間にエポキシ樹脂などの充填材ＳＴＦを配置している。しかし、基板ＴＲＳと封止板ＳＵＢ２の間を乾燥空間としてもよい。乾燥空間の維持には両基板の適当な位置に乾燥剤を配置するのが望ましい。
【００３９】
図１０は、本発明を適用した有機ＥＬパネルの回路構成例を示す図である。図１０に示したように、表示領域ＤＩＰには、複数のデータ線ＤＬ（ＤＬ（ｍ＋１）、ＤＬ（ｍ）、ＤＬ（ｍ−１）・・・）と複数のゲート線ＧＬ（ＧＬ（ｎ＋１）、 ＧＬ（ｎ）、 ＧＬ（ｎ−１）・・・）がマトリクス状に交差配置されている。各データ線ＤＬとゲート線ＧＬで囲まれた画素ＰＸには、スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）である薄膜トランジスタＳＷ１、電流供給トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）である薄膜トランジスタＳＷ２、データ保持用のコンデンサＣ、および有機ＥＬ素子ＯＬＥが配置される。
【００４０】
薄膜トランジスタＳＷ１の制御電極（ゲート）はゲート線ＧＬに、チャネルの一端（ドレイン）はデータ線ＤＬに接続されている。薄膜トランジスタＳＷ２のゲートは薄膜トランジスタＳＷ１のチャネルの他端（ソース）に接続されており、この接続点にはコンデンサＣの一方の電極（＋極）が接続されている。薄膜トランジスタＳＷ２のチャネルの一端（ドレイン）は電流供給線ＰＬに、その他端（ソース）は前記した一方の電極（陽極）と他方の電極（陰極）で挟まれた有機膜で構成された有機ＥＬ素子ＯＬＥの陽極に接続されている。データ線ＤＬはデータ駆動回路ＤＤＲで駆動され、走査線（ゲート線）ＧＬは走査駆動回路ＤＤＧで駆動される。また、電流供給線ＰＬは共通電位供給バスラインＰＬＡを通して電流供給回路ＰＷに接続される。
【００４１】
図１０において、１つの画素ＰＸが走査線ＧＬで選択されて、その薄膜トランジスタＳＷ１がターン・オンすると、データ線ＤＬから供給される画像データがコンデンサＣに蓄積される。その後、薄膜トランジスタＳＷ１がターン・オフした時点で薄膜トランジスタＳＷ２がターン・オンし、電流供給線ＰＬから有機ＥＬ素子ＯＬＥに、ほぼ１フレーム期間に亘って電流が流れる。有機ＥＬ素子ＯＬＥに流れる電流は薄膜トランジスタＳＷ２により調整され、また、薄膜トランジスタＳＷ２のゲートには、コンデンサＣに蓄積されている電荷に応じた電圧が印加される。これを各画素について制御することにより、複数の画素の発光が制御され、表示領域ＤＩＰに二次元の画像が再現される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の発光部の積層構造例を説明する模式図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置の有機層における静電容量に関する特性を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図５】比較例１の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図６】比較例２の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図７】本発明の実施例と比較例の有機ＥＬ表示装置を、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させたときの発光輝度の時間変化を説明する図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ比装置の発光輝度の時間変化を５万時間まで外挿し、初期値に対する５万時間後の輝度比と０Ｖに対する最大静電容量の比をプロットした図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ比装置の１画素付近の構造例を説明する断面図である。
【図１０】本発明を適用した有機ＥＬパネルの回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
ＳＵＢ１・・・基板、ＡＤ・・・陽極、ＨＬ・・・正孔輸送機能層、ＬＭ・・・発光層、ＥＬ・・・電子輸送機能層、ＣＤ・・・陰極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置に係り、特に有機膜中の電荷蓄積に起因する輝度低下を抑制した有機ＥＬ表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置は、有機ＥＬパネル（デバイス）と周辺回路を組み合わせて構成される。有機ＥＬパネルは、発光層を含む多層の有機膜を陽極と陰極で挟んだ構造が一般的である。そして、前記陽極と陰極の間に直流電圧を印加し、陽極から正孔（ホール）、陰極から電子を有機膜にそれぞれ注入することで発光層が発光する。なお、有機ＥＬ表示装置は有機ＥＬパネル（デバイス）と同じ意味で用いる場合もある。
【０００３】
このとき、有機膜の各層間にエネルギー障壁が存在するため、すべての電荷が有機層中に移動せず、有機膜中に一部電荷蓄積が起こり、有機ＥＬパネルの寿命劣化すなわち輝度低下の一因と言われている。
【０００４】
有機ＥＬパネルの電気的な評価において、発光開始電圧以下の静電容量変化が小さいほど、低電流における輝度の低下が小さい傾向にあり、パネル寿命が長いことが知られている。これに関連する従来技術を開示したものとして、非特許文献１を挙げることができる。
【非特許文献１】「JOURNAL OF APPLIED PHYSICS」 VOLUME 89,NUMBER 3 的nfluence of trapped and interfacial charges in organic multiplayer light light-emitting device
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１では、バイアス電圧（印加電圧）を０Ｖ以上に増加した場合、ＮＰＢ（N,N'-ジ（ナフタレン‐1‐イル）‐N,N'-ジフェニルベンジジン）層がフラットバンド条件に達し、またその抵抗が急激に低下することを示しながら容量は増加する。バイアス電圧の増加と共にホールは陽極から注入され、ＮＰＢ層とＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム）層の界面で静止した負電荷を減少させる。そして、ＶＢI（ビルト‐イン‐ボルテージ（built-in-voltage））で負の界面電荷が完全に埋められ、フラットバンド状態になることが記述されている。しかし、静電容量変化と輝度低下の関係については特に論じられてはいない。
【０００６】
本発明の目的は、試作品の特性評価に基づいて得られた実用に耐える仕様とした有機ＥＬ表示装置とその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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ表示装置は、ＬＣＲメータを用いて、任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の１１０％以下とした。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、ガラス板を好適とする基板の主面上に、ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
前記陽極を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
フッ化リチウム、アルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程とを含む。
【０００９】
また、本発明の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、ガラス板を好適とする基板の主面上に、アルミニウムとフッ化リチウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
上記の５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値を、初期状態の静電容量の値の１１０％以下としたことで、実用に耐える有機ＥＬ表示装置の仕様（実用化の基準）が実現される。言い換えれば、その輝度が初期状態（例えば、出荷時）の値から、その値の１/２に低下するまでに要する時間（寿命）が５万時間以上である仕様を有することで、実用に耐える有機ＥＬ表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について実施例の図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明による有機ＥＬ表示装置の発光部の積層構造例を説明する模式図である。この有機ＥＬ表示装置は所謂ボトムエミッション型である。基板ＳＵＢ１は、有機ＥＬ表示装置のパネルを構成するＴＦＴ基板であり、ガラス板を好適とする透明な絶縁基板である。この基板ＳＵＢ１の内面すなわち主面上に一方の電極（ここでは陽極ＡＤ）が成膜されている。そして、この陽極ＡＤの上に正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬが順次積層され、最上層に他方の電極（ここでは、陰極ＣＤ）が成膜されている。なお、正孔輸送機能層ＨＬは、正孔注入層ＨＩＮと正孔輸送層ＨＴＬからなる。
【００１３】
なお、図１は基板ＳＵＢ１側（図１の下側）から発光を取り出すボトムエミッション型の層構造例を説明するものであるが、基板ＳＵＢ１とは発光部を挟んで反対側（図１の上側）から発光を取り出す所謂トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置では、その発光部は以下のような積層構造例となる。すなわち、基板ＳＵＢ１の主面上に一方の電極として陰極を形成し、この陰極の上に電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造を成膜し、最上層に他方の電極である陽極を形成する。
【００１４】
図２は、有機ＥＬ表示装置の有機層における静電容量に関する特性を説明する図である。有機ＥＬ表示装置はダイオード特性を有しており、正電圧方向（順バイアス方向）には電流は流れるが、負電圧方向（逆バイアス方向）には電流は流れない。この有機ＥＬ表示装置の静電容量を測定すると、負電圧方向においては電流が流れないため、静電容量が一定である。
【００１５】
一方、正電圧方向では、電荷が注入されるまでは負電圧方向と同じ静電容量であるが、電荷が注入され始めると静電容量が増加し、発光が開始すると静電容量は急激に低下する。これをＣＲ回路で説明するのが図２である。有機ＥＬ表示装置は正孔輸送機能層ＨＬと発光層ＬＭおよび電子輸送機能層ＥＬの各容量の直列回路で置き換えられる。図２の（a）に電荷注入前の容量直列回路を示す。
【００１６】
図２の（ｂ）は電荷注入状態１（正孔注入）を示し、正孔輸送機能層ＨＬは抵抗に変わる。同じく、図２の（c）は電荷注入状態２（電子注入）を示し、電子輸送機能層ＥＬは抵抗に変わる。そして、発光層ＬＭが発光を開始すると、この発光層ＬＭも抵抗に変わり、図２の（d）に示したように、全体が抵抗成分となる。
【００１７】
上記した有機ＥＬ表示装置の静電容量を式で表すと以下のようになる。すなわち、
１/Ｃ＝（ｄ１/ε０ε１Ｓ）＋（ｄ２/ε０ε２Ｓ）＋（ｄ３/ε０ε３Ｓ）
ここで、
ｄ１、ｄ２、ｄ３は、それぞれ正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの膜厚、
ε０は真空の誘電率、
ε１、ε２、ε３はそれぞれ正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの誘電率、
Ｓは電極及び有機層が接する界面の面積である。
【００１８】
上記から明らかなように、容量から抵抗に移行し、上式の項が順に０になって行くと、静電容量は大きくなる。正孔輸送機能層ＨＬ、発光層ＬＭ、電子輸送機能層ＥＬの全てが抵抗成分となった場合は、電荷が蓄積し難くなり、静電容量は小さくなる。
【００１９】
発光開始以下の電圧であっても、有機膜への電荷の注入がなく、電荷が注入されると同時に発光が開始するような特性が得られるようにするには、図２の（a）から直接図２の（d）に移行することが望ましい。この場合、静電容量は、正電圧方向であっても発光開始電圧までは負電圧方向と同じ一定の静電容量となる。したがって、発光開始電圧以下において静電容量が一定で変化しない場合、発光開始以下の電圧で有機膜への電荷の注入が無く、電荷が注入されると同時に発光が開始する特性となり、有機膜中の電荷移動に対し障害が少なく、電荷蓄積も少なくなる。
【００２０】
その結果、電荷の蓄積による抵抗の上昇や、電荷そのものによる有機膜の劣化が防止される。そして、有機膜の劣化による輝度の低下、駆動電圧の上昇が抑制される。次に、本発明の有機ＥＬ表示装置の実施例について、その製造方法で説明する。以下で説明する各実施例においては、ガラス基板の主面にＩＴＯをスパッタし、陽極形成のためのパターニングを行った基板を用いたボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置について説明する。なお、ガラス基板の主面にアルミニウムをスパッタし、陰極形成のためのパターニングを行った基板を用いたトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置については、電極と有機膜の積層が上記と逆である点を除いて、略々同様であるので、説明は省略する。
【実施例１】
【００２１】
ＩＴＯ膜をスパッタし、陽極（および配線）を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜した。次に、ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜した。そして、Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜した。
【００２２】
この蒸着時の基板温度をＴｂ、蒸着する有機層材料のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｂ＝（Ｔｇ−２７３）/３＋２７３（Ｋ）となるように温度制御を行いながら蒸着する。有機層のガラス転移温度Ｔｇは、使用する有機材料の中で最も低いガラス転移温度を有する材料を用いた。また、蒸着時の真空度は１×１０−１１Ｐａ以下、蒸着レートは０．１Å/ｓｅｃとした。
【００２３】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量を横河電機製のＬＣＲメータ（製品型式:ＹＨＰ４２７５Ａ）を用い、１０kＨＺの周波数で−３〜７Ｖまで直流バイアスを変化させて測定した。図３は、実施例１の静電容量の測定結果を説明する図である。図３に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約２×１０-11Ｆと非常に小さく、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０２％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約８８％であった。
【実施例２】
【００２４】
ＩＴＯ膜をスパッタし、陽極（および配線）を形成した基板に、当該ＩＴＯ膜表面の清浄度を高めて有機膜との接合状態をしょうもうする状態にするため、有機膜の成膜前に、陽極を形成した前記基板の表面に、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾンガス処理、２−プロパノール洗浄、ＵＶオゾンガス処理を順に行った。酸素プラズマ処理はＩＴＯ表面に固着した大きな有機汚染物質（例えば、ＤＯＰ:フタル酸ジ‐２‐エチルヘキシル）を分解する。ＵＶオゾンガス処理は、有機汚染物質の微量残渣を除去し、ＩＴＯ表面を補修する。そして、２−プロパノール洗浄と再度のＵＶオゾンガス処理は汚れの再付着を防止する。
【００２５】
こうして処理した基板に実施例１と同様の正孔輸送機能を有する有機層、発光層、電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜して有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００２６】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図４は、実施例２の静電容量の測定結果を説明する図である。図４に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約８×１０-11Ｆであり、略々一定の静電容量で、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０４％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約７９％であった。
【実施例３】
【００２７】
有機膜の蒸着時に当該有機膜中に不純物が取り込まれることで、電荷の移動が阻害されたり、有機膜自身の変質を防止するため、蒸着時の真空度を１×１０-11Ｐａ以下、蒸着レートを０．１Å/ｓｅｃとした。このような条件下で、陽極を形成した基板の主面上に実施例１と同様の正孔輸送機能を有する有機層、発光層、電子輸送機能層を成膜した。最後に、フッ化リチウムとアルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜して有機ＥＬ表示装置を製造した。
【００２８】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定したところ、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．５×１０-11Ｆと非常に小さく、最大値は０Ｖでの静電容量の略々１０３％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約８５％であった。
【００２９】
次に、本発明の上記各実施例との効果を比較するために、比較例１〜２について説明する。
【比較例１】
【００３０】
比較例１では、基板上のＩＴＯの洗浄、基板温度、真空度などを特に考慮せずに、一般的な有機ＥＬ表示装置の製造方法に準じて実施例１と同様の材料を用いて図１で説明した正孔輸送機能（正孔注入層、正孔輸送層）、発光層、電子輸送機能層、および陰極を形成した。
【００３１】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図５は、比較例１の静電容量の測定結果を説明する図である。図５に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．８×１０-10Ｆであり、本発明の実施例１〜３と比較して非常に大である。最大値は０Ｖでの静電容量の略々１１４％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約６９％であった。
【比較例２】
【００３２】
比較例１と同様に、一般的な有機ＥＬ表示装置の製造方法に準じて実施例１と同様の材料を用いて図１で説明した正孔輸送機能（正孔注入層、正孔輸送層）、発光層、電子輸送機能層、および陰極を形成した。ただし、比較例２では、成膜時間の短縮のため、蒸着レートを比較例１の3倍とした。
【００３３】
こうして製造した有機ＥＬ表示装置の静電容量について、実施例１と同様の方法で測定した。図６は、比較例２の静電容量の測定結果を説明する図である。図６に示したように、正電圧方向で発光する直前までの電圧に至るまでの静電容量変化量は約３．８×１０-10Ｆであり、本発明の実施例１〜３と比較して非常に大である。最大値は０Ｖでの静電容量の略々１２０％であった。また、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させ、放置したときの輝度変化は１００００時間で、初期の約５１％であった。
【００３４】
図７は、本発明の実施例と比較例の有機ＥＬ表示装置を、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させたときの発光輝度の時間変化を説明する図である。図７に示されたように、ＩＴＯ洗浄や蒸着時の条件を厳密に制御した本発明の実施例１、２は、これらを考慮しない比較例１、２に比べて発光輝度の低下が緩やかであることが分かる。
【００３５】
ところで、液晶表示装置などに用いるバックライトの輝度半減時間は、一般的に5万時間である。図８は、本発明の有機ＥＬ比装置の発光輝度の時間変化を５万時間まで外挿し、初期値に対する5万時間後の輝度比と０Ｖに対する最大静電容量の比をプロットした図である。図８において、5万時間の輝度比と静電容量比には相関関係が見られ、静電容量比が１１０％以下であれば輝度半減時間を5万時間以上確保することが可能で、液晶表示装置と同等以上の寿命を達成できる。
【００３６】
図９は、本発明による有機ＥＬ比装置の１画素付近の構造例を説明する断面図である。図９において、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳは、ガラス基板ＳＵＢ１の主面上に下地層として窒化シリコン膜ＳＩＮと酸化シリコン膜ＳＩＯを有する。この下地層上にポリシリコン半導体層ＰＳＩ、ゲート電極ＧＴ、ゲート絶縁膜ＬＮＳ、ソース電極ＳＤ１、ドレイン電極ＳＤ２からなる薄膜トランジスタが形成されている。ＩＴＯをパターニングした陽極ＡＤがパッシベーション膜ＰＡＳの上層に形成されており、コンタクトホールを通してソース電極ＳＤ１に接続している。
【００３７】
陽極ＡＤの上には、正孔輸層機能層ＨＴＬが形成されている。正孔輸層機能層ＨＴＬの上には特定の色光を発光する発光層ＬＭが成膜されている。発光層ＬＭの上に電子輸層機能層ＥＴＬを有し、フッ化リチウムの陰極バッファ層ＢＦとアルミニウム膜ＡＬからなる陰極ＣＤが形成されている。なお、陽極ＡＤと陰極ＣＤとの間に形成される発光に寄与する有機層として、ホール注入層、発光層、電子注入層などのように機能ごとに区分けして成膜するもの、あるいはこれらの機能を兼用した層とするもの、等がある。
【００３８】
上記の構造とした薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳは、封止板ＳＵＢ２で密封して封止される。図９の例では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）付基板ＴＲＳの陰極ＣＤと封止板ＳＵＢ２の間にエポキシ樹脂などの充填材ＳＴＦを配置している。しかし、基板ＴＲＳと封止板ＳＵＢ２の間を乾燥空間としてもよい。乾燥空間の維持には両基板の適当な位置に乾燥剤を配置するのが望ましい。
【００３９】
図１０は、本発明を適用した有機ＥＬパネルの回路構成例を示す図である。図１０に示したように、表示領域ＤＩＰには、複数のデータ線ＤＬ（ＤＬ（ｍ＋１）、ＤＬ（ｍ）、ＤＬ（ｍ−１）・・・）と複数のゲート線ＧＬ（ＧＬ（ｎ＋１）、 ＧＬ（ｎ）、 ＧＬ（ｎ−１）・・・）がマトリクス状に交差配置されている。各データ線ＤＬとゲート線ＧＬで囲まれた画素ＰＸには、スイッチング素子（コントロール・トランジスタ）である薄膜トランジスタＳＷ１、電流供給トランジスタ（ドライブ・トランジスタ）である薄膜トランジスタＳＷ２、データ保持用のコンデンサＣ、および有機ＥＬ素子ＯＬＥが配置される。
【００４０】
薄膜トランジスタＳＷ１の制御電極（ゲート）はゲート線ＧＬに、チャネルの一端（ドレイン）はデータ線ＤＬに接続されている。薄膜トランジスタＳＷ２のゲートは薄膜トランジスタＳＷ１のチャネルの他端（ソース）に接続されており、この接続点にはコンデンサＣの一方の電極（＋極）が接続されている。薄膜トランジスタＳＷ２のチャネルの一端（ドレイン）は電流供給線ＰＬに、その他端（ソース）は前記した一方の電極（陽極）と他方の電極（陰極）で挟まれた有機膜で構成された有機ＥＬ素子ＯＬＥの陽極に接続されている。データ線ＤＬはデータ駆動回路ＤＤＲで駆動され、走査線（ゲート線）ＧＬは走査駆動回路ＤＤＧで駆動される。また、電流供給線ＰＬは共通電位供給バスラインＰＬＡを通して電流供給回路ＰＷに接続される。
【００４１】
図１０において、１つの画素ＰＸが走査線ＧＬで選択されて、その薄膜トランジスタＳＷ１がターン・オンすると、データ線ＤＬから供給される画像データがコンデンサＣに蓄積される。その後、薄膜トランジスタＳＷ１がターン・オフした時点で薄膜トランジスタＳＷ２がターン・オンし、電流供給線ＰＬから有機ＥＬ素子ＯＬＥに、ほぼ１フレーム期間に亘って電流が流れる。有機ＥＬ素子ＯＬＥに流れる電流は薄膜トランジスタＳＷ２により調整され、また、薄膜トランジスタＳＷ２のゲートには、コンデンサＣに蓄積されている電荷に応じた電圧が印加される。これを各画素について制御することにより、複数の画素の発光が制御され、表示領域ＤＩＰに二次元の画像が再現される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明による有機ＥＬ表示装置の発光部の積層構造例を説明する模式図である。
【図２】有機ＥＬ表示装置の有機層における静電容量に関する特性を説明する図である。
【図３】本発明の実施例１の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図４】本発明の実施例２の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図５】比較例１の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図６】比較例２の静電容量の測定結果を説明する図である。
【図７】本発明の実施例と比較例の有機ＥＬ表示装置を、初期６Ｖ印加における電流値で定電流駆動させたときの発光輝度の時間変化を説明する図である。
【図８】本発明の有機ＥＬ比装置の発光輝度の時間変化を５万時間まで外挿し、初期値に対する５万時間後の輝度比と０Ｖに対する最大静電容量の比をプロットした図である。
【図９】本発明による有機ＥＬ比装置の１画素付近の構造例を説明する断面図である。
【図１０】本発明を適用した有機ＥＬパネルの回路構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
ＳＵＢ１・・・基板、ＡＤ・・・陽極、ＨＬ・・・正孔輸送機能層、ＬＭ・・・発光層、ＥＬ・・・電子輸送機能層、ＣＤ・・・陰極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面上に、一方の電極と発光層を含む有機膜および他方の電極とを順次積層して形成された有機ＥＬ表示装置であって、
ＬＣＲメータを用いて、任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値が、初期状態の静電容量の値の略々１１０％以下であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、電子輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層、発光機能および電子輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が発光層のみであることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、発光層、電子輸送機能を有する層の積層構造である事を特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、発光機能および電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が発光層のみであることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、電子輸送機能を有する層、発光層の積層構造であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
ガラス板を好適とする基板の主面上に、ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
前記陽極を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
フッ化リチウム、アルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
ガラス板を好適とする基板の主面上に、アルミニウムとフッ化リチウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
蒸着時の基板温度をＴｂ、前記有機層のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｂ＝（Ｔｇ−２７３）/３＋２７３（Ｋ）となるように温度制御を行いながら蒸着することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機層のガラス転移温度Ｔｇは、使用する有機材料の中で最も低いガラス転移温度を有する材料を用いることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記陽極を形成した前記基板の表面に、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾンガス処理、２−プロパノール洗浄、ＵＶオゾンガス処理を順に行うことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０又は１１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記蒸着時の真空度を１×１０−１１Ｐａ以下、蒸着レートを０．１Å/ｓｅｃとすることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１】
基板の主面上に、一方の電極と発光層を含む有機膜および他方の電極とを順次積層して形成された有機ＥＬ表示装置であって、
ＬＣＲメータを用いて、任意の周波数で直流バイアスを変化させて測定した５万時間経過後の前記有機膜の静電容量の値が、初期状態の静電容量の値の略々１１０％以下であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、電子輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層、発光機能および電子輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が発光層のみであることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陽極で、前記他方の電極は陰極であり、
前記有機膜が、前記陽極側から順に、発光層、電子輸送機能を有する層の積層構造である事を特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、前記発光層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、発光機能および電子輸送機能を有する一つ以上の有機層、正孔輸送機能を有する一つ以上の有機層の積層構造からなることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が発光層のみであることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置であって、
前記一方の電子は陰極で、前記他方の電極は陽極であり、
前記有機膜が、前記陰極側から順に、電子輸送機能を有する層、発光層の積層構造であることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【請求項１０】
ガラス板を好適とする基板の主面上に、ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
前記陽極を形成した基板に、ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
フッ化リチウム、アルミニウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
ガラス板を好適とする基板の主面上に、アルミニウムとフッ化リチウムを順に真空蒸着して陰極を成膜する工程と、
Ａｌｑ３を真空蒸着して電子輸送機能層を成膜する工程と、
ホスト材にＡｌｑ３、ドーパント材にＴＰＢを用いた真空共蒸着で発光層を成膜する工程と、
ＣuＰcとα―ＮＰＤとをそれぞれ真空蒸着して正孔輸送機能を有する有機層を成膜する工程と、
ＩＴＯ膜をスパッタし、パターニングして陽極を形成する工程と、
を含む有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
蒸着時の基板温度をＴｂ、前記有機層のガラス転移温度をＴｇとしたとき、Ｔｂ＝（Ｔｇ−２７３）/３＋２７３（Ｋ）となるように温度制御を行いながら蒸着することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記有機層のガラス転移温度Ｔｇは、使用する有機材料の中で最も低いガラス転移温度を有する材料を用いることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記陽極を形成した前記基板の表面に、酸素プラズマ処理、ＵＶオゾンガス処理、２−プロパノール洗浄、ＵＶオゾンガス処理を順に行うことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０又は１１に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記蒸着時の真空度を１×１０−１１Ｐａ以下、蒸着レートを０．１Å/ｓｅｃとすることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１１５８００（Ｐ２００７−１１５８００Ａ）
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３０３９５７（Ｐ２００５−３０３９５７）
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１０日（２００７．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月１９日（２００５．１０．１９）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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