CN111316759A - 有机器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机器件的制造方法,其包括:在配置于基板(3)上的第1电极层(5)上形成至少包含发光层(11)的有机功能层的第1形成工序、和在有机功能层上形成第2电极层(15)的第2形成工序,设定开始发光层(11)的形成后直至要开始第2电极层(15)的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值,以使累积照度为该上限值以下的方式形成有机功能层,根据累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的累积照度的上限值,以使得基于由累积照度所致的相对寿命及相对电流发光效率设定的有机器件(1)的产品寿命达到给定时间以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机器件的制造方法。
背景技术
作为以往的有机器件的制造方法,例如已知有专利文献1中记载的方法。专利文献1中记载的有机器件的制造方法中,在不包含500nm以下的波长的光的环境下湿式形成包含芳基胺化合物的发光层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2010/104184号
发明内容
发明所要解决的问题
当光射入时,发光层的特性有可能劣化。因此,像上述以往的有机器件的制造方法那样,在阻断了500nm以下的波长的光的环境下(黄光的环境下)进行发光层的形成。即使在此种环境下,当黄光(可能包含其他的光)射入发光层时,与黄光完全不射入发光层的情况相比,有机器件的特性也会降低,可靠性可能降低。因此,在有机器件的发光层的制造中,对于包含发光层的有机功能层的形成工序要求进一步的改善。
本发明的一个方面的目的在于,提供能够抑制可靠性的降低的有机器件的制造方法。
用于解决问题的方法
本发明的一个方面的有机器件的制造方法包括:第1形成工序,在配置于基板上的第1电极层上,形成至少包含发光层的有机功能层;和第2形成工序,在有机功能层上形成第2电极层,设定第1形成工序中开始发光层的形成后直至第2形成工序中要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值,以使累积照度为该上限值以下的方式形成有机功能层,根据累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的累积照度的上限值,以使得基于由累积照度所致的相对寿命及相对电流发光效率设定的有机器件的产品寿命达到给定时间以上。
本发明的一个方面的有机器件的制造方法中,根据累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定开始发光层的形成后直至要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值,以使得有机器件的产品寿命达到给定时间以上。此后,以使累积照度为上述上限值以下的方式,形成有机功能层。由此,在有机器件的制造方法中,能够制造产品寿命达到给定时间以上的有机器件。因而,在有机器件的制造方法中,能够抑制可靠性的降低。
在一个实施方式中,在将累积照度为0时的有机器件的产品寿命设为LT0、将光射入有机器件给定时间t时的累积照度下的相对寿命设为ΔLTt、将光射入有机器件给定时间t时的累积照度下的相对电流发光效率设为ΔEfft的情况下,可以根据下式算出有机器件的产品寿命LT。
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2
由此,由于能够精度优良地算出有机器件的产品寿命LT,因此能够精度优良地设定累积照度的上限值。
在一个实施方式中,可以将累积照度的上限值设为100lx·hrs以下。由此,能够制造产品寿命例如为40000小时的有机器件。
本发明的一个方面的有机器件的制造方法中,包括:第1形成工序,在配置于基板上的第1电极层上,形成至少包含发光层的有机功能层;和第2形成工序,在有机功能层上形成第2电极层,以使第1形成工序中开始发光层的形成后直至第2形成工序中要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积照度为100lx·hrs以下的方式,形成有机功能层。
本发明的一个方面的有机器件的制造方法中,以使开始发光层的形成后直至要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积照度为100lx·hrs以下的方式形成有机功能层。由此,在有机器件的制造方法中,能够制造产品寿命例如为40000小时的有机器件。因而,在有机器件的制造方法中,能够抑制可靠性的降低。
本发明的一个方面的有机器件的制造方法包括:第1形成工序,在配置于基板上的第1电极层上,形成至少包含发光层的有机功能层;和第2形成工序,在有机功能层上形成第2电极层,设定第1形成工序中开始发光层的形成后直至第2形成工序中要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积吸收辐射照度的上限值,以使累积吸收辐射照度为该上限值以下的方式形成有机功能层,累积吸收辐射照度是形成发光层的材料对光的各波长的累积辐射照度的积分值,根据累积吸收辐射照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的累积吸收辐射照度的上限值,以使得基于由累积吸收辐射照度所致的相对寿命及相对电流发光效率设定的有机器件的产品寿命达到给定时间以上。
本发明的一个方面的有机器件的制造方法中,根据累积吸收辐射照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定开始发光层的形成后直至要开始第2电极层的形成为止的环境中的光的累积吸收辐射照度的上限值,以使得有机器件的产品寿命达到给定时间以上。此后,以使累积吸收辐射照度为上述上限值以下的方式,形成有机功能层。由此,在有机器件的制造方法中,能够制造产品寿命达到给定时间以上的有机器件。因而,在有机器件的制造方法中,能够抑制可靠性的降低。
在一个实施方式中,光的发光光谱的至少1个峰的波长可以在形成发光层的材料的吸收光谱的分布内。在如此所述地在形成发光层的材料的吸收光谱的分布内包含光的发光光谱的峰值波长的情况下,上述有机器件的制造方法特别有效。
在一个实施方式中,光可以不包含500nm以下的波长区域。在有机器件的制造中,有时使用在短波长区域为高灵敏度的材料。因此,通过使用阻断了比500nm更短波长的光的所谓的黄光,能够抑制在短波长区域为高灵敏度的材料发生反应,从而能够抑制光对有机器件的特性产生影响。
在一个实施方式中,可以基于射入有机功能层的光的光谱和有机功能层的材料的吸收光谱来设定累积照度的上限值。由此,能够更加精度优良地设定累积照度的上限值。
发明效果
根据本发明的一个方面,能够抑制有机器件的可靠性的降低。
附图说明
图1是表示利用一个实施方式的有机器件的制造方法制造的有机EL元件的剖面构成的图。
图2是表示有机EL元件的制造方法的流程图。
图3是表示黄光的波长与相对功率的关系的图。
图4是表示发光层的吸收光谱分布的图。
图5是表示累积照度与相对寿命的关系的图。
图6是表示累积照度与相对电流发光效率的关系的图。
图7是表示累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系的表。
图8是表示累积照度与预估产品寿命的关系的图。
图9是表示累积照度与产品寿命的关系的表。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的合适的实施方式进行详细说明。需要说明的是,在附图的说明中对于相同或相当要素使用相同符号,省略重复的说明。
在本发明的一个实施方式中,如图1所示,有机EL元件(有机器件)1具备:支承基板3、阳极层(第1电极层)5、空穴注入层(有机功能层)7、空穴传输层(有机功能层)9、发光层(有机功能层)11、电子注入层(有机功能层)13、和阴极层(第2电极层)15。
有机EL元件1可以采用从支承基板3侧射出光的形态、或从与支承基板3相反的一侧射出光的形态。以下,作为有机EL元件1,对从支承基板3侧射出光的形态进行说明。
[支承基板]
支承基板3由对可见光(波长400nm~800nm的光)具有透光性的构件构成。作为支承基板3,例如可以举出玻璃等。在支承基板3为玻璃的情况下,其厚度例如为0.05mm~1.1mm。
支承基板3也可以由树脂构成,例如可以为膜状的基板(柔性基板、具有挠曲性的基板)。该情况下,支承基板3的厚度例如为30μm以上且500μm以下。在支承基板3为树脂的情况下,对于其厚度而言,从卷对卷方式的连续进行时的基板晃动、褶皱、以及伸长的观点出发,优选为45μm以上,从挠曲性的观点出发,优选为125μm以下。
在支承基板3为树脂的情况下,作为其材料,例如可以举出塑料膜等。支承基板3的材料例如可以举出聚醚砜(PES);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯树脂;聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环状聚烯烃等聚烯烃树脂;聚酰胺树脂;聚碳酸酯树脂;聚苯乙烯树脂;聚乙烯醇树脂;乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的皂化物;聚丙烯腈树脂;缩醛树脂;聚酰亚胺树脂;环氧树脂等。
对于支承基板3的材料而言,在上述树脂当中,由于耐热性高、线膨胀率低、并且制造成本低,因此优选聚酯树脂、或聚烯烃树脂,更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、或聚萘二甲酸乙二醇酯。另外,这些树脂可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
可以在支承基板3的一个主面3a上配置气体屏蔽层、或水分屏蔽层(屏蔽层)。支承基板3的另一个主面3b为发光面。也可以在另一个主面3b设置光导出膜。
[阳极层]
阳极层5配置于支承基板3的一个主面3a上。作为阳极层5,使用显示透光性的电极层。作为显示透光性的电极,可以使用电导率高的金属氧化物、金属硫化物及金属等的薄膜,可以合适地使用透光率高的薄膜。例如使用由氧化铟、氧化锌、氧化锡、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide:缩略语ITO)、铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide:缩略语IZO)、金、铂、银和铜等形成的薄膜,它们当中可以合适地使用由ITO、IZO、或氧化锡形成的薄膜。作为阳极层5,也可以使用聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物等有机物的透明导电膜。
阳极层5的厚度可以考虑光的透射性、电导率等来确定。阳极层5的厚度为10nm以上且10μm以下,优选为20nm以上且1μm以下,更优选为50nm以上且500nm以下。
作为阳极层5的形成方法,可以举出真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、镀敷法及涂布法等。作为涂布法,可以举出旋涂法、流延法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、以及喷墨打印法等。
[空穴注入层]
空穴注入层7配置于阳极层5的主面(与接触支承基板3的面相反的一侧)上。空穴注入层7是具有使从阳极层5向发光层11的空穴注入效率提高的功能的功能层。作为构成空穴注入层7的材料的例子,可以举出氧化钒、氧化钼、氧化钌、以及氧化铝等氧化物、苯基胺化合物、星爆型胺化合物、酞菁化合物、无定形碳、聚苯胺、以及聚亚乙基二氧基噻吩(PEDOT)之类的聚噻吩衍生物等。
对于具有电荷传输性的以往已知的有机材料而言,通过将其与受电子性材料组合,能够作为空穴注入层7的材料使用。作为受电子性材料,可以合适地使用杂多酸化合物或芳基磺酸。
所谓杂多酸化合物,是如下的多酸,其具有以Keggin型或Dawson型的化学结构表示的、杂原子位于分子的中心的结构,且将钒(V)、钼(Mo)、钨(W)等的含氧酸即同多酸与异种元素的含氧酸缩合而成。作为异种元素的含氧酸,主要可以举出硅(Si)、磷(P)、砷(As)的含氧酸。作为杂多酸化合物的具体例,可以举出磷钼酸、硅钼酸、磷钨酸、磷钨钼酸、以及硅钨酸等。
作为芳基磺酸,可以举出苯磺酸、甲苯磺酸、对苯乙烯磺酸、2-萘磺酸、4-羟基苯磺酸、5-磺基水杨酸、对十二烷基苯磺酸、二己基苯磺酸、2,5-二己基苯磺酸、二丁基萘磺酸、6,7-二丁基-2-萘磺酸、十二烷基萘磺酸、3-十二烷基-2-萘磺酸、己基萘磺酸、4-己基-1-萘磺酸、辛基萘磺酸、2-辛基-1-萘磺酸、己基萘磺酸、7-己基-1-萘磺酸、6-己基-2-萘磺酸、二壬基萘磺酸、2,7-二壬基-4-萘磺酸、二壬基萘二磺酸、以及2,7-二壬基-4,5-萘二磺酸等。也可以将杂多酸化合物与芳基磺酸混合使用。
空穴注入层7的厚度例如为1nm以上且1μm以下,优选为2nm以上且500nm以下,更优选为5nm以上且200nm以下。
空穴注入层7例如利用使用了包含上述材料的涂布液的涂布法形成。
作为涂布法,可以举出旋涂法、流延法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔性版印刷法、胶版印刷法、以及喷墨打印法等。通过使用这些涂布法中的1种,将涂布液涂布于阳极层5上,能够形成空穴注入层7。
[空穴传输层]
空穴传输层9配置于空穴注入层7的主面(与接触阳极层5的面相反的一侧的面)上。空穴传输层9是具有如下功能的功能层,即,使从空穴注入层7或更靠近阳极层5的空穴传输层9向发光层11的空穴注入效率提高的功能。空穴传输层9的材料可以使用公知的空穴传输材料。对于空穴传输层9的材料的例子而言,可以举出聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在侧链或主链具有芳香族胺的聚硅氧烷或其衍生物、吡唑啉或其衍生物、芳基胺或其衍生物、二苯乙烯或其衍生物、三苯基二胺或其衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(对亚苯基亚乙烯基)或其衍生物、或聚(2,5-亚噻吩基亚乙烯基)或其衍生物等。
空穴传输层9的厚度的最佳值根据所用的材料而不同,以使驱动电压和发光效率达到适度的值的方式适当地设定。空穴传输层9的厚度例如为1nm~1μm,优选为2nm~500nm,更优选为5nm~200nm。
作为空穴传输层9的形成方法,例如可以举出使用了包含上述材料的涂布液的涂布法等。作为涂布法,可以举出空穴注入层7中例示的方法。作为涂布液的溶剂,只要是溶解上述材料的溶剂即可,例如可以举出氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等含氯溶剂、四氢呋喃等醚溶剂、甲苯、二甲苯等芳香族烃溶剂、丙酮、甲乙酮等酮系溶剂、乙酸乙酯、乙酸丁酯、以及乙基溶纤剂乙酸酯等酯溶剂。
[发光层]
发光层11是发出光(包含可见光)的功能层,配置于空穴传输层9的主面(与接触空穴注入层7的面相反的一侧的面)上。发光层11通常包含主要发出荧光和/或磷光的有机物、或该有机物与辅助它的发光层用掺杂剂材料。发光层用掺杂剂材料例如是为了提高发光效率、或改变发光波长而加入的。需要说明的是,有机物可以是低分子化合物,也可以是高分子化合物。作为形成发光层11的发光材料,例如可以举出下述的色素材料、金属络合物材料、高分子材料等主要发出荧光和/或磷光的有机物、发光层用掺杂剂材料等。
(色素材料)
作为色素材料,例如可以举出环喷他明及其衍生物、四苯基丁二烯及其衍生物、三苯基胺及其衍生物、噁二唑及其衍生物、吡唑并喹啉及其衍生物、二苯乙烯基苯及其衍生物、二苯乙烯基芳撑及其衍生物、吡咯及其衍生物、噻吩化合物、吡啶化合物、紫环酮及其衍生物、苝及其衍生物、低聚噻吩及其衍生物、噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物、喹吖啶酮及其衍生物、香豆素及其衍生物等。
(金属络合物材料)
作为金属络合物材料,例如可以举出作为中心金属具有Tb、Eu、Dy等稀土金属、或Al、Zn、Be、Pt、Ir等、作为配体具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属络合物。作为金属络合物,例如可以举出铱络合物、铂络合物等具有来自三重激发态的发光的金属络合物、羟基喹啉铝络合物、苯并羟基喹啉铍络合物、苯并噁唑基锌络合物、苯并噻唑锌络合物、偶氮甲基锌络合物、卟啉锌络合物、菲咯啉铕络合物等。
(高分子材料)
作为高分子材料,例如可以举出聚对亚苯基亚乙烯基及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚对亚苯基及其衍生物、聚硅烷及其衍生物、聚乙炔及其衍生物、聚芴及其衍生物、聚乙烯基咔唑及其衍生物、将上述色素材料、或金属络合物材料高分子化而得的材料等。
(发光层用掺杂剂材料)
作为发光层用掺杂剂材料,例如可以举出苝及其衍生物、香豆素及其衍生物、红荧烯及其衍生物、喹吖啶酮及其衍生物、方酸内鎓盐及其衍生物、卟啉及其衍生物、苯乙烯基色素、并四苯及其衍生物、吡唑啉酮及其衍生物、十环烯及其衍生物、吩噁嗪酮及其衍生物等。
发光层11的厚度通常为约2nm~200nm。发光层11例如利用使用包含如上所述的发光材料的涂布液(例如墨液)的涂布法形成。作为包含发光材料的涂布液的溶剂,只要是溶解发光材料的溶剂,就没有限定。
[电子注入层]
电子注入层13配置于发光层11的主面(与接触空穴传输层9的面相反一侧的面)上。电子注入层13是具有使从阴极层15向发光层11的电子注入效率提高的功能的功能层。电子注入层13的材料可以使用公知的电子注入材料,例如可以举出碱金属、碱土金属、包含碱金属及碱土金属中的1种以上的合金、碱金属或碱土金属的氧化物、卤化物、碳酸盐、或这些物质的混合物等。作为碱金属、碱金属的氧化物、卤化物、以及碳酸盐的例子,可以举出锂、钠、钾、铷、铯、氧化锂、氟化锂、氧化钠、氟化钠、氧化钾、氟化钾、氧化铷、氟化铷、氧化铯、氟化铯、碳酸锂等。另外,作为碱土金属、碱土金属的氧化物、卤化物、碳酸盐的例子,可以举出镁、钙、钡、锶、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氧化钡、氟化钡、氧化锶、氟化锶、碳酸镁等。
将以往已知的电子传输性的有机材料与碱金属的有机金属络合物混合而得的材料也能够作为电子注入材料利用。
电子注入层13的厚度例如为1~50nm。
作为电子注入层13的形成方法,可以举出真空蒸镀法等。
[阴极层]
阴极层15配置于电子注入层13的主面(与接触发光层11的面相反一侧)上。例如可以使用碱金属、碱土金属、过渡金属及周期表第13族金属等作为阴极层15的材料。作为阴极层15的材料,具体而言,例如可以使用锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、钪、钒、锌、钇、铟、铈、钐、铕、铽、镱等金属、所述金属当中的2种以上的合金、所述金属当中的1种以上与金、银、铂、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡当中的1种以上的合金、或者石墨或石墨层间化合物等。作为合金的例子,可以举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金等。
另外,作为阴极层15,例如可以使用由导电性金属氧化物及导电性有机物等形成的透明导电性电极。作为导电性金属氧化物,具体而言,可以举出氧化铟、氧化锌、氧化锡、ITO、以及IZO,作为导电性有机物可以举出聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物等。需要说明的是,阴极层15可以由层叠了2层以上的层叠体构成。需要说明的是,有时也将电子注入层作为阴极层15使用。
阴极层15的厚度可以考虑电导率、耐久性而设定。阴极层15的厚度通常为10nm~10μm,优选为20nm~1μm,更优选为50nm~500nm。作为阴极层15的形成方法,例如可以举出真空蒸镀法、涂布法等。
[有机EL元件的制造方法]
接下来,在参照图2的同时,对具有上述构成的有机EL元件1的制造方法进行说明。
在支承基板3为具有挠曲性、且沿长度方向延伸的基板的方式中,有机EL元件1的制造方法可以采用卷对卷方式。在利用卷对卷方式制造有机EL元件1的情况下,一边将架设于卷出辊与卷绕辊之间的长尺寸的挠曲性的支承基板3连续地用运送辊运送,一边从支承基板3侧依次形成各层。另外,本实施方式中,有机EL元件1的制造在黄光环境下进行。如图3所示,黄光是不包含500nm以下的波长区域的(500nm以下的波长被阻断了的)光。
在制造有机EL元件1的情况下,如图2所示,洗涤支承基板3(基板洗涤工序S01)。作为支承基板3的洗涤方法,例如可以举出喷淋洗涤、毛刷洗涤、浸渍洗涤等。然后,在洗涤了的支承基板3上,形成阳极层5(阳极层形成工序S02)。阳极层5可以利用阳极层5的说明时例示的形成方法来形成。接下来,在阳极层5上依次形成空穴注入层7及空穴传输层9(空穴注入层形成工序S03、空穴传输层形成工序S04)。空穴注入层7及空穴传输层9可以利用空穴注入层7及空穴传输层9的说明时例示的形成方法来形成。
然后,在空穴传输层9上形成发光层11(发光层形成工序(第1形成工序)S05)。发光层11可以利用发光层11的说明时例示的形成方法来形成。具体而言,使用将形成发光层11的发光材料溶解于有机溶剂中而得的涂布液,利用涂布法形成发光层11。黄光的发光光谱的至少1个峰的波长在上述涂布液的吸收光谱的分布内。图4是表示发光层的吸收光谱分布的图。图4中,横轴表示波长[nm],纵轴表示吸收度。吸收度为log(Io/I)。Io为入射光强度,I为透射光强度。图4中,作为有机溶剂,表示出使用了20ppm或2000ppm的THF(tetrahydrofuran:四氢呋喃)的涂布液的一例。
本实施方式中,设定开始发光层11的形成(涂布上述涂布液)后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的射入发光层11的光(入射光)的累积照度的上限值,以使累积照度为该上限值以下的方式形成有机功能层(发光层11及电子注入层13)。具体而言,根据累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的累积照度的上限值,以使得基于由累积照度所致的相对寿命及相对电流发光效率设定的有机EL元件1的产品寿命达到给定时间以上。累积照度是入射光的累积的照度值(入射光的照度与照射时间的乘积)。相对寿命是将累积照度为“0(零)”时的有机EL元件1的寿命设为100%时的寿命的相对值。相对电流发光效率是将累积照度为“0(零)”时的有机EL元件1的电流发光效率设为100%时的电流发光效率的相对值。
有机EL元件1的产品寿命根据下式算出。
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2
上述式中,LT[khrs]是有机EL元件1的预估的产品寿命。LT0是黄光环境下累积照度为“0”时的产品寿命。ΔLTt是黄光环境下黄光射入有机EL元件1给定时间“t”时的累积照度下的相对寿命。ΔEfft是黄光环境下黄光射入有机EL元件1给定时间“t”时的累积照度下的相对电流发光效率。
图5是表示本实施方式的累积照度与相对寿命的关系的图。图5中,横轴表示累积照度[lx·hrs],纵轴表示相对寿命[%]。图6是表示本实施方式的累积照度与相对电流发光效率的关系的图。图6中,横轴表示累积照度[lx·hrs],纵轴表示相对电流发光效率[%]。图7是表示本实施方式的累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的表。图5~图7中,以7个样品为一例示出。图5及图6中,省略了图7中以“1”表示的累积照度为“0”时的绘图。如图9所示,在累积照度为“0”的情况下,有机EL元件1的产品寿命例如为140[khrs]。累积照度与相对寿命的关系、以及累积照度与相对电流发光效率的关系例如可以利用实验、试验等得到。累积照度与相对寿命的关系、以及累积照度与相对电流发光效率的关系可以利用形成有机功能层(本实施方式中为发光层11及电子注入层13)前的工序取得。
如图7所示,在累积照度为“0”的情况下,相对电流发光效率及相对寿命为“100(%)”。如图5及图7所示,当累积照度变高时,相对寿命有降低的趋势。如图6及图7所示,当累积照度变高时,相对电流发光效率有降低的趋势。例如,在累积照度为“100(lx·hrs)”的情况下,相对寿命为“45(%)”,相对电流发光效率为“84(%)”。当相对电流发光效率为“84(%)”时,在有机EL元件1中为了输出额定亮度,电流值变为1.19倍(1/0.84)。当向有机EL元件1供给高电流时,有机EL元件1的寿命以电流值的平方变短。
将基于图5~图7所示的相对电流发光效率及相对寿命根据上式算出的产品寿命表示于图8及图9中。图8是表示累积照度与产品寿命的关系图。图8中,横轴表示累积照度[lx·hrs],纵轴表示产品寿命[khrs]。图9表示累积照度与产品寿命的关系的表。
在有机EL元件1被用于照明等时,优选为40[khrs](40000小时)以上的产品寿命(图8中以虚线表示)。如图9所示,本实施方式中,产品寿命为40[khrs]的是累积照度为100[lx·hrs]以下的情况。根据以上结果,本实施方式中,为了使有机EL元件1的产品寿命为40[khrs]以上,优选将累积照度的上限值设定为100[lx·hrs]。即,优选将开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的累积照度设为100[lx·hrs]以下。
接下来,如图2所示,在发光层11上形成电子注入层13(电子注入层形成工序S06)。电子注入层13可以利用电子注入层13的说明时例示的形成方法来形成。此后,在电子注入层13上形成阴极层15(阴极层形成工序(第2形成工序)S07)。阴极层15可以利用阴极层15的说明时例示的形成方法来形成。其后,在阴极层15上贴合密封构件(图示略)。切割支承基板3,由此将有机EL元件1单片化。利用以上操作,制造有机EL元件1。
如上说明所示,本实施方式的有机EL元件1的制造方法中,根据累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的累积照度的上限值,以使得有机EL元件1的产品寿命达到给定时间以上。此后,在有机EL元件1的制造方法中,以使射入发光层11的光的累积照度为上限值以下的方式,形成有机功能层(发光层11、电子注入层13)。由此,有机EL元件1的制造方法中,可以制造产品寿命达到给定时间以上的有机EL元件1。因而,有机EL元件1的制造方法中,能够抑制可靠性的降低。
具体而言,本实施方式的有机EL元件1的制造方法中,以使光的累积照度为100lx·hrs以下的方式,从形成发光层11开始直至阴极层15为止。由此,有机EL元件1的制造方法中,能够制造产品寿命为40[khrs]以上的有机EL元件1。
本实施方式的有机EL元件1的制造方法中,能够射入发光层11的光的发光光谱的至少1个峰的波长在溶解于有机溶剂中的形成发光层11的材料的吸收光谱的分布内。如此所述,在形成发光层11的材料的吸收光谱的分布内包含光的发光光谱的峰值波长的情况下,上述有机EL元件1的制造方法特别有效。
本实施方式的有机EL元件1的制造方法中,能够射入发光层11的光不包含500nm以下的波长区域。在有机EL元件1的制造中,有时使用在短波长区域为高灵敏度的材料。因此,通过使用阻断了比500nm更短波长的光的所谓的黄光,能够抑制在短波长区域为高灵敏度的材料发生反应,因此能够抑制光对有机EL元件1的特性产生影响。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,然而本发明不一定限定于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围中进行各种变更。
例如,上述实施方式中,例示出依次配置有阳极层5、空穴注入层7、空穴传输层9、发光层11、电子注入层13及阴极层15的有机EL元件1。但是,有机EL元件1的构成并不限定于此。有机EL元件1也可以具有以下的构成。
(a)阳极层/发光层/阴极层
(b)阳极层/空穴注入层/发光层/阴极层
(c)阳极层/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极层
(d)阳极层/空穴注入层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层
(e)阳极层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极层
(f)阳极层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入层/阴极层
(g)阳极层/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层
(h)阳极层/发光层/电子注入层/阴极层
(i)阳极层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层
此处,记号“/”表示夹隔着记号“/”的各层相邻地层叠。上述(f)表示上述实施方式的构成。
电子传输层是具有如下功能的功能层,即,使从阴极层、电子注入层或更靠近阴极的电子传输层向发光层的电子注入效率提高的功能。电子传输层的厚度可以考虑电特性和/或成膜的容易性等适当地设定,例如为1nm~1μm,优选为2nm~500nm,更优选为5nm~200nm。
构成电子传输层的电子传输材料可以使用公知的材料。作为构成电子传输层的电子传输材料,可以举出噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、联苯醌衍生物、或8-羟基喹啉或其衍生物的金属络合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物等。
作为电子传输层的形成方法,例如可以举出阳极层5中例示的方法。
有机EL元件1可以具有单层的有机功能层,也可以具有多层(2层以上)的有机功能层。在上述(a)~(i)的层构成当中的任意一个中,若将配置于阳极层5与阴极层15之间的层叠结构设为“结构单元A”,则作为具有2层的有机功能层的有机EL元件的构成,例如可以举出下述(j)所示的层构成。存在有2个的(结构单元A)的层构成彼此可以相同,也可以不同。所谓电荷产生层,是通过施加电场而产生空穴和电子的层。作为电荷产生层,例如可以举出由氧化钒、ITO、氧化钼等形成的薄膜。
(j)阳极层/(结构单元A)/电荷产生层/(结构单元A)/阴极层
另外,若将“(结构单元A)/电荷产生层”设为“结构单元B”,则作为具有3层以上的发光层11的有机EL元件的构成,例如可以举出以下的(k)所示的层构成。
(k)阳极层/(结构单元B)x/(结构单元A)/阴极层
记号“x”表示2以上的整数,“(结构单元B)x”表示层叠了x层的(结构单元B)的层叠体。另外,存在有多个的(结构单元B)的层构成可以相同,也可以不同。
也可以不设置电荷产生层,而是直接层叠多个有机功能层而构成有机EL元件。
上述实施方式中,以在不包含500nm以下的波长区域的黄光的环境下制造有机EL元件1的方式作为一例进行了说明。但是,也可以在黄光以外的光的环境下制造有机器件。该情况下,只要基于光的发光光谱和发光层的吸收光谱设定累积照度的上限值即可。
上述实施方式中,以第1电极层为阳极层5、第2电极层为阴极层15的方式作为一例进行了说明。但是,也可以第1电极层为阴极层、第2电极层为阳极层。
上述实施方式中,以在形成发光层11后形成电子注入层13、在形成电子注入层13后形成阴极层15的方式作为一例进行了说明。但是,也可以在形成发光层11(电子注入层13)后,直至要开始阴极层15的形成前,暂时地保管形成有有机功能层的支承基板3。该情况下,只要在为累积照度的上限值以下的环境中保管形成有有机功能层的支承基板3即可。
上述实施方式中,以设定开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值、并以为该上限值以下的方式形成有机功能层的方式作为一例进行了说明。但是,也可以在形成在形成发光层前所形成的有机功能层的工序中,也设定光的累积照度的上限值,以为该上限值以下的方式形成有机功能层。
上述实施方式中,以设定开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值的方式作为一例进行了说明。但是,也可以不是设定上述累积照度的上限值,而是设定开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的累积吸收辐射照度的上限值。即,可以设定开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的累积吸收辐射照度的上限值,以使累积吸收辐射照度为该上限值以下的方式形成有机功能层。
上述累积吸收辐射照度是形成发光层11的材料的对于光的各波长的累积辐射照度的积分值。形成发光层11的材料的对于光的各波长的累积辐射照度是如下得到的值,即,在对于开始发光层11的形成后直至要开始阴极层15的形成为止的环境中的光的各波长的累积辐射照度上,加权地乘以形成发光层11的材料的对于光的各波长的吸收率而得。需要说明的是,所谓累积辐射照度,是光的累积的辐射照度值(光的辐射照度与照射时间的乘积)。通过将形成发光层11的材料的对于光的各波长的累积辐射照度在全部波长下进行积分,能够算出累积吸收辐射照度。根据该累积吸收辐射照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,以使产品寿命达到给定时间以上的方式设定该累积吸收辐射照度的上限值,以使得基于由该累积吸收辐射照度所致的相对寿命及相对电流发光效率设定的有机器件的产品寿命达到给定时间以上。该累积吸收辐射照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系与前述的累积照度同样地可以利用实验、试验等得到。另外,累积吸收辐射照度与相对寿命的关系、以及累积吸收辐射照度与相对电流发光效率的关系可以利用形成有机功能层(本实施方式中为发光层11及电子注入层13)前的工序取得。
上述实施方式中,作为有机器件,以有机EL元件作为一例进行了说明。有机器件也可以是有机薄膜晶体管、有机光探测器、有机薄膜太阳能电池等。
符号说明
1 有机EL元件(有机器件),3 支承基板,5 阳极层(第1电极层),7 空穴注入层(有机功能层),9 空穴传输层(有机功能层),11 发光层(有机功能层),13 电子注入层(有机功能层),15 阴极层(第2电极层)。
Claims (6)
1.一种有机器件的制造方法,
所述制造方法包括:
第1形成工序,在配置于基板上的第1电极层上,形成至少包含发光层的有机功能层;和
第2形成工序,在所述有机功能层上形成第2电极层,
设定所述第1形成工序中开始所述发光层的形成后直至所述第2形成工序中要开始所述第2电极层的形成为止的环境中的光的累积照度的上限值,以使所述累积照度为该上限值以下的方式形成所述有机功能层,
根据所述累积照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的所述累积照度的所述上限值,以使得基于由所述累积照度所致的所述相对寿命及所述相对电流发光效率设定的有机器件的所述产品寿命达到所述给定时间以上。
2.根据权利要求1所述的有机器件的制造方法,其中,
在将所述累积照度为0时的所述有机器件的产品寿命设为LT0、将所述光射入所述有机器件给定时间t时的所述累积照度下的相对寿命设为ΔLTt、将所述光射入所述有机器件所述给定时间t时的所述累积照度下的相对电流发光效率设为ΔEfft的情况下,根据下式算出所述有机器件的所述产品寿命LT,
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2。
3.根据权利要求1或2所述的有机器件的制造方法,其中,
将所述累积照度的上限值设为100lx·hrs以下。
4.一种有机器件的制造方法,其包括:
第1形成工序,在配置于基板上的第1电极层上,形成至少包含发光层的有机功能层;和
第2形成工序,在所述有机功能层上形成第2电极层,
设定所述第1形成工序中开始所述发光层的形成后直至所述第2形成工序中要开始所述第2电极层的形成为止的环境中的光的累积吸收辐射照度的上限值,以使所述累积吸收辐射照度为该上限值以下的方式形成所述有机功能层,
所述累积吸收辐射照度是形成所述发光层的材料的对于所述光的各波长的累积辐射照度的积分值,
根据所述累积吸收辐射照度与相对寿命及相对电流发光效率的关系,设定产品寿命达到给定时间以上的所述累积吸收辐射照度的所述上限值,以使得基于由所述累积吸收辐射照度所致的所述相对寿命及所述相对电流发光效率设定的有机器件的所述产品寿命达到所述给定时间以上。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的有机器件的制造方法,其中,
所述光的发光光谱的至少1个峰的波长在形成所述发光层的材料的吸收光谱的分布内。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的有机器件的制造方法,其中,
所述光不包含500nm以下的波长区域。
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