JPH11339957A - 発光ディスプレイの製造方法 - Google Patents
発光ディスプレイの製造方法Info
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Abstract
いた発光ディスプレイにおいて、発光波長がシフトし、
発光輝度が落ちるか、発光しなくなる現象があった。 【解決手段】ポリパラフェニレンビニレンの前駆体溶液
を塗布後、焼成前に、真空下、低温で高沸点溶媒を飛ば
す工程を入れる。
Description
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。
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。
近はパターニングできる吐出法が注目されている。
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。
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。
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。
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。
L材料としては低分子系有機EL材料、高分子系有機E
L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。
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。
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。
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12
0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。
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。
うことを特徴としている。室温、真空下で行うため、P
PV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。
mHg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。
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、12
0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。
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。
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。
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。
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1mm
Hg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。
00オングストロームスパッタをし、対向電極とした。
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。
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。
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。
トロームスパッタをし、対向電極とした。
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。
概念図。
Claims (6)
- 【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、1mm
Hg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。
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