CN1582074A - 有机el装置及其制造方法以及电子机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够使各个有机EL元件发挥最良的发光特性并且由此提高显示特性的有机EL装置及其制造方法以及电子机器。所述有机EL装置(1)备有多个有机EL元件，该有机EL元件具有一对电极(111、12)和设置于这些电极间的至少含有空穴注入层(151)与发光层(150)的功能层，在前述有机EL元件中的一个有机EL元件的空穴注入层(151)与发光层(150)之间设置特性提高层(153)，并且一有机EL元件中从空穴注入层(151)至发光层(150)的构成，相对于其它的有机EL元件中的从空穴注入层(151)至发光层(150)的构成，至少空穴注入层(151)与发光层(150)以外的构成要素不同。

Description

有机EL装置及其制造方法以及电子机器
技术领域
本发明涉及可以提高各个有机EL元件的特性并且由此提高显示特性的有机EL装置及其制造方法以及电子机器。
背景技术
近年来，作为自发发光型显示器，开发出了在发光层中使用有机物的有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)。在具备多个这种有机EL元件的有机EL装置中，用于形成发光层、载流子注入/传输层、即空穴注入/传输层、电子注入/传输层等的功能层的功能性材料，是决定所得的有机EL装置的特性等的重要因素之一。
作为这种有机EL装置，特别是在发光层形成材料是高分子材料时，一般功能层由发光层和空穴注入/传输层构成(例如参照专利文献1、专利文献2)。在这种有机EL装置中，例如在构成全彩色显示的装置的情况下，作为有机EL元件具有构成红色发光的元件、构成绿色发光的元件以及构成蓝色发光的元件。构成这些各色发光的有机EL元件，虽然对于各色发光层的材料是不同的，但是对于其它的功能层、即空穴注入/传输层，其材料是共同的，由此可以提高生产性。
另外，对于功能层以外的构成，尤其已知在色间改变阴极的构成，具体地说，仅对于构成蓝色发光的有机EL元件在发光层侧设置LiF构成阴极的构成。
专利文献1 特开2000-323276号公报
专利文献2 特开2002-231447号公报
但是，在前述的有机EL装置中，特别是在构成全彩色显示的装置的情况下，对于各色发光层的材料不同，所以不能说这些全色元件发挥最优良的发光特性。即，对于在色间发光层的形成材料不同，空穴注入/传输层是共同的，另外，对于电子注入/传输层，在都不具有各色这一点是共同的，因此形成的发光元件并不是处于最优良的发光状态。
但是，近年来人们强烈要求有机EL装置的显示特性的提高，因此，对于各个有机EL元件，也强烈要求发挥最良的发光特性。
发明内容
本发明是鉴于前述情况而完成的，其目的在于提供使各个有机EL元件发挥最良的发光特性并由此提高了显示特性的有机El装置及其制造方法以及电子机器。
为达到本发明的目的，本发明的有机EL装置，备有多个具有一对电极和设置于这些电极间的至少含有发光层及空穴注入层的功能层的有机EL元件，其特征在于，在前述有机EL元件中的一个有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置特性提高层，并且在前述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间不设置特性提高层。
由此，例如在仅使部分有机EL元件提高其特性的情况下，通过仅对于对象元件设置特性提高层，可以实现部分有机EL元件的特性提高。
另外，本发明的有机EL装置，备有多个有机EL元件，该有机EL元件具有一对电极以及设置在这些电极之间的至少含有空穴注入层与发光层的功能层，其特征在于，在所述有机EL元件中的一有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置第一特性提高层，在所述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置由与前述第一特性提高层的材料不同的材料构成的第二特性提高层。
根据该有机EL装置，在一个有机EL元件中由于在其空穴注入层与发光层之间设置第一特性提高层，因此该有机EL元件的发光特性提高。另外，该有机EL元件中的从空穴注入层至发光层的构成，相对于其它有机EL元件的功能层中的从空穴注入层至发光层的构成，至少空穴注入层与发光层以外的构成要素不同，例如在其它有机EL元件中通过在其空穴注入层与发光层之间设置由与前述第一特性提高层的材料不同的材料构成的第二特性提高层，对于该其它的有机EL元件，可以获得与其空穴注入层与发光层对应的特性提高。因此，各有机EL元件的发光特性分别变得良好。
另外，在前述的有机EL装置中，前述有机EL元件中的一个有机EL元件的发光层与其它的有机EL元件的发光层可以是相互发光的颜色不同。
这样，在构成发光的颜色不同的有机EL元件之间，能够使各自发挥最良的发光特性。
另外，在所述有机EL装置中，优选在所述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置与所述一有机EL元件中的特性提高层不同的特性提高层。
由此，通过特性提高层，一有机EL元件和其它有机EL元件均能够获得与其空穴注入层和发光层对应的特性提高，因此各有机EL元件的发光特性都分别变得良好。
在所述有机EL装置中，优选上述特性提高层为1～10nm。
若特性提高层超过10nm，则电阻变高，产生绝缘性，因此不理想。另外若将均匀膜的特性提高层形成为低于1nm，则很困难，因此优选1nm以上。
另外，在所述有机EL装置中，优选所述特性提高层的形成材料的LUMO能级，与相同有机EL元件内的发光层的形成材料的LUMO能级相比，位于接近真空能级的位置。
由此可以通过所述特性提高层抑制由于载流子平衡打破而使蓄积在发光层中的电子向空穴传输层侧移动。
另外，在所述有机EL装置中，优选所述特性提高层的形成材料的HOMO能级位于相同有机EL元件内的发光层的形成材料的HOMO能级与空穴注入层的形成材料的HOMO能级之间。
这样通过所述特性提高层可以提高空穴从空穴注入层向发光层的空穴传输性。
此外，在所述有机EL装置中，优选设置构成红色发光的有机EL元件、构成绿色发光的有机EL元件以及构成蓝色发光的有机EL元件。
这样就能够进行全彩色显示。
本发明的有机EL装置的制造方法，是设置有多个有机EL元件的有机EL装置的制造方法，所述有机EL元件具有一对电极以及设置在这些电极之间的至少具有空穴注入层和发光层的功能层，
其特征在于，在所述有机EL元件中的一有机EL元件的空穴注入层与发光层之间形成特性提高层，同时在所述一有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间不设置特性提高层。
本发明的有机EL装置的制造方法，是设置有多个有机EL元件的有机EL装置的制造方法，所述有机EL元件具有一对电极以及设置在这些电极之间的至少具有空穴注入层和发光层的功能层，
其特征在于，在所述有机EL元件中的一有机EL元件的空穴注入层与发光层之间形成第一特性提高层，同时在所述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间形成由与所述一有机EL元件的材料不同的材料构成的第二特性提高层。
根据该有机EL装置的制造方法，在一个有机EL元件中由于在其空穴注入层与发光层之间设置第一特性提高层，因此该有机EL元件的发光特性提高。另外，该有机EL元件中的从空穴注入层至发光层的构成，相对于其它有机EL元件的功能层中的从空穴注入层至发光层的构成，至少空穴注入层与发光层以外的构成要素不同，例如在其它有机EL元件中通过在其空穴注入层与发光层之间设置由与前述第一特性提高层的材料不同的材料构成的第二特性提高层，对于该其它的有机EL元件，可以获得与其空穴注入层与发光层对应的特性提高。因此，各有机EL元件的发光特性分别变得良好。
另外，在所述有机EL装置的制造方法中，优选通过液滴喷出法配置含有其形成材料的液状体来形成所述功能层。
这样，通过采用液滴喷出法，能够在所需的位置以所需的量精度良好地配置液状体，因此，对于各有机EL元件可以容易地改变其功能层的构成。
此外，在所述有机EL装置的制造方法中，优选在利用液滴喷出法配置含有特性提高层的形成材料的液状体后，通过对其实施不溶化处理而形成特性提高层。
这样，在特性提高层的上面形成发光层时，不会由于该发光层的形成所用的液状体中的溶剂而再次溶解特性提高层，因此可以以稳定的状态在空穴注入层与发光层之间形成特性提高层。
本发明的电子机器的特征是设置有所述有机EL装置或通过所述的制造方法制得的有机EL装置。
根据该电子机器，由于备有各有机EL元件的发光特性更优良的有机EL装置，因此，通过将该有机EL装置设置为显示部，可以形成具有良好的显示特性的电子机器。
附图说明
图1是表示本发明的有机EL装置的一例布线结构的示意俯视图。
图2(a)是表示有机EL装置的俯视图，(b)表示(a)的AB线方向的剖面图。
图3是表示图1、2所示的有机EL装置的要部侧视图。
图4是表示用于说明制造图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图5是表示用于说明制造图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图6(a)、(b)是表示液滴喷出装置的液滴喷出头的内部结构的图。
图7是表示用于说明图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图8是表示用于说明图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图9是表示用于说明图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图10是表示用于说明图3所示的有机EL装置的制造方法的要部侧视图。
图11是表示本发明的电子机器的立体图。
图中：1显示器(电光学装置)，12对置电极(阴极“电极”)，110发光部(功能层)，111象素电极(阳极“电极”)，150(150R、150G、150B)发光层，151(151R、151G、151B)空穴注入层，153(153R、153G、153B)特性提高层，600携带电话本体(电子机器)。
具体实施方式
以下对本发明进行详细说明。
图1、图2是表示将本发明的有机EL装置应用到构成全彩色显示的有源矩阵型显示器中的一个例子，在这些图中，符号1表示有机EL装置。
图1表示本例的有机EL装置1的布线结构的模式俯视图，图2表示本例的有机EL装置1的模式俯视图以及模式剖面图。
如图1所示，本例的有机EL装置1分别布线有多条扫描线101、在相对于扫描线101交叉方向上延伸的多条信号线102、与信号线102并列延伸的多条电源线103，在扫描线101以及信号线102的各交点附近形成象素区域A。
在信号线102上连接备有移位寄存器、电平移位器、视频线路以及模拟开关的数据侧驱动电路104。另外，在扫描线101上连接备有移位寄存器、电平移位器的扫描侧驱动电路105。
另外，在各象素区域A中，设置有借助扫描线101将扫描信号供给栅电极的第一薄膜晶体管122、保持借助该第一薄膜晶体管122从信号线102供给的象素信号的保持电容cap、将通过该保持电容cap保持的象素信号供给栅电极的第二薄膜晶体管123、借助该第二薄膜晶体管123电连接在电源线103上时从该电源线103流入驱动电流的象素电极(阳极)111、夹持在该象素电极111与对置电极(阴极)12之间的发光部110。通过这些象素电极111和对置电极12以及发光部110构成本发明的有机EL元件。
通过这种构成，一旦扫描线101被驱动，第一薄膜晶体管122变为开态，此时的信号线102的电位保持在保持电容cap中，根据该保持电容cap的状态，确定第二薄膜晶体管123的开闭状态。接着，借助第二薄膜晶体管123的沟道，从电源线103向象素电极111流入电流，进而借助发光部110电流流入阴极12。发光部110根据流过的电流量进行发光。
接着，如图2(a)和图2(b)所示，本例的有机EL装置1备有由玻璃等构成的透光性基板2、在该透光性基板2上矩阵状配置的多个有机EL元件、密封这些有机EL元件的密封基板。形成于基板2上的有机EL元件如前述，由象素电极111、发光部110以及阴极12构成。
基板2是例如玻璃等的具有透明性(透光性)的物质。在该基板2的中央设置有显示区域2a，在基板2的周缘部即显示区域2a的外侧设置非显示区域2b。
显示区域2a是通过配置成矩阵状的有机EL元件构成的区域，是作为有效显示区域的区域。另外，在非显示区域2b上形成与显示区域2a邻接的伪显示区域2d。
此外，如图2(b)所示，由有机EL元件以及围堰部构成的EL元件部11与基板2之间，形成电路元件部14，在该电路元件部14上形成有所述扫描线、信号线、保持电容、第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管123等。
阴极12的端部连接在形成于基板2上的阴极用布线12a上，该布线端部连接在柔性基板5上的布线5a上。另外，布线5a连接在设置于柔性基板5上的驱动IC6(驱动电路)上。
另外，如图2(a)和图2(b)所示，在电路元件部14的非显示区域2b上配设有所述电源线103(103R、103G、103B)。
另外，在显示区域2a的图2(a)中的两侧，配置有所述扫描侧驱动电路105、105。该扫描侧驱动电路105、105设置在伪区域2d的下侧的电路元件部14内。进而，在电路元件部14内，设置有连接在扫描侧驱动电路105、105上的驱动电路用控制信号布线105a和驱动电路用电源布线105b。
另外，在显示区域2a的图2(a)中的上侧，配置有检查电路106。通过该检查电路106能够检查制造过程中或运出时的显示装置的质量、缺陷。
此外，如图2(b)所示，在EL元件部11上形成有密封部3。该密封部3由涂布在基板2上的密封树脂603和密封基板604构成。作为密封树脂603可以使用热固化性树脂或紫外线固化性树脂等，但是优选使用环氧树脂。
该密封树脂603例如通过微型分配器等在基板2的周围涂布成环状，对基板2和密封基板604进行接合。通过这种构成，密封树脂603可以防止水或氧从基板2和密封基板604之间浸入密封基板604的内部，防止阴极12或EL元件部11内形成的发光层(未图示)发生氧化。
密封基板604由玻璃或金属构成，借助密封树脂603接合在基板2上，在其内侧形成凹部604a。在该凹部604a中贴附吸收水或氧的吸气剂605，可以吸收浸入密封基板604内部的水或氧。
然后，图3表示有机EL装置1中的显示区域的剖面构造的放大图。在该图3中，显示三个象素区域A。有机EL装置1在基板2上依次叠层形成有TFT等的电路等的电路元件部14、形成有发光部110的EL元件部11。
在该有机EL装置1中，在基板2侧由发光部110发出的光，透过电路元件部14和基板2向基板2的下侧(观察者侧)射出，同时在基板2的反向侧由发光部110发出的光，由阴极12反射，透过电路元件部14以及基板2向基板2的下侧(观察者侧)射出。
另外，作为阴极12通过使用透明材料，也可以从该阴极12侧射出光。
在电路元件部14上，在基板2上形成由硅氧化膜构成的衬底保护层2c，在该衬底保护层2c上形成由多晶硅构成的岛状半导体膜141。需要说明的是，在半导体膜141上，通过高浓度注入P离子形成源区141a和漏区141b，另外，在没有注入P的部分构成沟道区域141c。
进而，在电路元件部14上形成覆盖衬底保护层2c和半导体膜141的透明栅极绝缘膜142，在栅极绝缘膜142上形成由Al、Mo、Ta、Ti、W等构成的栅极143(扫描电极101)，在栅极143和栅极绝缘膜142上形成透明的第一层间绝缘膜144a和第二层间绝缘膜144b。栅极143设置在半导体膜141的对应于沟道区域141c的位置上。
另外，在第一、第二层间绝缘膜144a、144b上形成分别与半导体膜141的源区141a、漏区141b连接的接触孔145、146，在这些接触孔145、146内分别填埋导电材料。
接着，在第二层间绝缘膜144b上图案形成规定形状的由ITO等构成的透明的象素电极111，一方的接触孔145与该象素电极111连接。
此外，另一方的接触孔146与电源线103连接。
通过这种方式，在电路元件部14上形成连接于各象素电极111上的第二薄膜晶体管123。
需要说明的是，在电路元件部14上也形成所述的保持电容cap和第一薄膜晶体管122，但是在图3中省略了这些图示。
EL元件部11的主要构成有叠层在多个象素电极111…的各个上的发光部110、设置于各象素电极111和发光部110之间并且化分各发光部110的围堰部112、形成于发光部110上的对置电极(阴极)12。
这里，象素电极111是通过透明导电性材料例如ITO形成的电极，被图案形成为俯视呈大致矩形的形状。在各象素电极111…之间设置围堰部112。
围堰部112由在基板2侧由SiO2等构成的无机围堰层112a、形成于该无机围堰层112a上的有机围堰层112b构成。
无机围堰层112a是跨过象素电极111的周缘部上而形成的，在俯视的状态下，象素电极111的周围与无机围堰层112a成为以平面重叠的方式配置的结构。另外，有机围堰层112b，在俯视的状态下也是以与象素电极111的一部分重叠的方式配置的。
另外，有机围堰层112b上形成开口部112c，如后述，通过在该开口部112c内配置功能层的形成材料并成膜，从而形成由功能层构成的发光部110。另外，该有机围堰层112b可以通过丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等的具有耐热性、耐溶剂性的材料形成。
发光部110如前述，是通过本发明的功能层构成的，通过配设在象素电极(阳极)111与对置电极12(阴极)之间，与这些象素电极111和对置电极12一起构成有机EL元件。此处，在本例中，如前述，为了构成全彩色显示，备有成为发出红色光的象素R的有机EL元件、成为发出绿色光的象素G的有机EL元件以及成为发出蓝色光的象素B的有机EL元件。
在本例中，这些三种有机EL元件，作为其发光部(功能层)110的构成为，在空穴注入层151(151R、151G、151B)与发光层150(150R、150G、150B)之间分别设置有第一、第二以及第三特性提高层153(153R、153G、153B)。
此处，空穴注入层151具有将象素电极(阳极)111的空穴注入到发光层150的功能，或具有在其内部传输空穴的功能。通过在象素电极111与发光层150之间设置这种空穴注入层，可以提高发光层150的发光效率、寿命等的特性。另外，在发光层150中，从空穴注入层151注入的空穴与从对置电极(阴极)12注入的电子再结合，从而进行发光。
在本例中，各有机EL元件的空穴注入层151(151R、151G、151B)，例如可以通过聚3，4-亚乙基二氧噻酚(PEDOT)和聚磺化苯乙烯(PSS)的混合物形成。具体地说，该PEDOT与PSS的混合物分散在以水为主成分的分散剂中，从而形成空穴注入层151形成用的液状材料。并且如后述，利用液滴喷出法将该液状材料配置在所述开口部112c内，通过成膜成厚度50nm左右，形成空穴注入层151(151R、151G、151B)。
另外，作为各有机EL元件的发光层150，构成红色发光的有机EL元件中的发光层150R，在本例中作为其形成材料例如可以使用作为以下化合物1所示的CN-PPV。该化合物1例如通过溶解在二甲苯或三甲苯等的溶剂中，可以构成发光层150R的形成用液状材料。另外，该液状材料如后述，通过液滴喷出法配置在所述开口部112c内，并且通过成膜成厚度80nm左右，形成发光层150R。
Figure A20041005645400131
化合物1
绿色有机EL元件中的发光层150G，作为其形成材料优选使用例如作为以下化合物2所示的F8BT与作为化合物3所示的TFB以1∶1混合的物质。该化合物2与化合物3构成的混合物，例如与前述同样，通过溶解在二甲苯或三甲苯等的溶剂中，可以构成发光层150G的形成用液状材料。另外，该液状材料如后述，通过液滴喷出法配置在所述开口部112c内，并且通过成膜成厚度80nm左右，形成发光层150G。
Figure A20041005645400132
化合物2
Figure A20041005645400141
化合物3
蓝色有机EL元件中的发光层150B，作为其形成材料优选使用例如作为以下化合物4所示的F8(聚二辛基芴)。该化合物4与前述同样，通过溶解在二甲苯或三甲苯等的溶剂中，可以构成发光层150B的形成用液状材料。另外，该液状材料如后述，通过液滴喷出法配置在所述开口部112c内，通过成膜成厚度70nm左右，形成发光层150B。
化合物4
在这些空穴注入层151(151R、151G、151B)与发光层150(150R、150G、150B)之间配置的第一、第二以及第三特性提高层153(153R、153G、153B)，在本例中对于各色有机EL元件由不同的材料形成。即，构成红色发光的有机EL元件中的特性提高层153R，例如通过以下化合物5所示的聚[(9，9-二辛基芴基-2，7-二基)-(1，4-乙烯基苯)]共聚物(poly[(9，9-dioctylfluorenyl-2，7-diyl)-co-(1，4-ethylbenzene)]形成。
另外，构成绿色发光的有机EL元件中的特性提高层153G，例如通过以下化合物6所示的聚[(9，9-二己基芴基-2，7-二基)-(9-乙基-3，6-咔唑)]共聚物形成。
此外，构成蓝色发光的有机EL元件中的特性提高层153B，例如通过以下化合物7所示的聚[(9，9-二己基芴基-2，7-二基)-(2，5-对二甲苯)]共聚物形成。
这些化合物可以分别通过溶解在二甲苯等的非极性溶剂中而形成特性提高层153形成用液状材料。并且，该液状材料如后述，利用液滴喷出法配置在所述开口部112c内的空穴注入层151上，通过成膜而构成特性提高层153。 化合物5
Figure A20041005645400152
化合物6
Figure A20041005645400153
化合物7
由这些材料构成的各特性提高层153R、153G、153B，分别配置在所述空穴注入层151R、151G、151B与发光层150R、150G、150B之间，厚度为1～10nm左右，优选为5nm左右，通过这种方式配置，可以发挥以下所示的功能。
(A)在从阴极(对置电极)12侧向发光层150供给电子、以及从阳极(象素电极)111侧向发光层150供给空穴时，可以防止由于某种原因这些供给的电子与空穴之间的平衡(载流子平衡)被打破而导致蓄积在发光层150上的电子向空穴注入层151侧移动。由此可以提高发光效率。
(B)可以防止由在发光层150中再结合的电子与空穴构成的激子向空穴注入层151侧扩散。由此可以提高发光效率。
(C)可以防止离子性杂质从空穴注入层151侧向发光层150侧扩散。由此可以防止由于离子性杂质引起的寿命的降低。
(D)可以提高空穴从空穴注入层151向发光层150的传输性。由此提高发光效率。
此处，为了更好地发挥所述(A)的功能，作为特性提高层153的形成材料，优选使用其LUMO能级与相同的有机EL元件内的发光层150的形成材料的LUMO能级相比，位于接近真空能级附近的位置的材料。
另外，作为形成能够更好发挥所述(A)的功能的特性提高层153的形成材料，具体可以举出以下化合物。
[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基][4-(二苯基氨基)苯基]苯胺、[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基](4-甲氧基苯基){4-[(4-甲氧基苯基)苯基氨基]苯基}胺、双[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基][4-(二苯基氨基)苯基]胺、双[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基][4-{双(甲氧基苯基)氨基}苯基]胺、[4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯基)苯基][4-(二苯基氨基)苯基]苯胺、[4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯基)苯基][4-{双(4-甲氧基苯基)氨基}苯基](4-甲氧基苯基)胺、双[4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯基)苯基][4-(二苯基氨基)苯基]胺、双[4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯基)苯基][4-{双(4-甲氧基苯基)氨基}苯基]胺、[4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基][4-(二苯基氨基)苯基]苯胺、[4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基][4-{双(4-甲氧基苯基)氨基}苯基](4-甲氧基苯基)胺、双[4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基][4-(二苯基氨基)苯基]胺、双[4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基][4-{双(4-甲氧基苯基)氨基}苯基]胺、[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基}苯基]二苯基胺、[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基}苯基]双(4-甲氧基苯基)胺、双[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基}苯基]苯基胺、双[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基}苯基](4-甲氧基苯基)胺、三[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基}苯基]胺、三[4-{4-(2，2-二苯基乙烯基)-2-甲基苯基}-3-甲基苯基]胺、[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)苯基}苯基]二苯基胺、[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)苯基}苯基]双(4-甲氧基苯基)胺、双[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)苯基}苯基]苯基胺、双[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)苯基}苯基](4-甲氧基苯基)胺、三[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)苯基}苯基]胺、三[4-{4-(4，4-二苯基-1，3-丁二烯)-2-甲基苯基}-3-甲基苯基]胺、[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基}苯基]二苯基胺、[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基}苯基]双(4-甲氧基苯基)胺、双[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基}苯基]苯基胺、双[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基}苯基](4-甲氧基苯基)胺、三[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}苯基}苯基]胺、三[4-{4-{2-氮杂-2-(二苯基氨基)乙烯基}-2-甲基苯基}-3-甲基苯基]胺、双[4-{双(3-甲基苯基)氨基}苯基](4-苯基苯基)胺、双[4-{双(4-甲氧基苯基)氨基}苯基](4-苯基苯基)胺、双[4-(二苯基氨基)苯基](4-甲基苯基)胺、双[4-(二苯基氨基)苯基]{4-(4-甲氧基苯基)苯基}胺、双[4-(二苯基氨基)苯基][4-{4-(4-苯基)苯基}苯基]胺。
另外，这些化合物，如前述可以对于各色有机EL元件分别选择使用对应于其发光层150的形成材料的最适的化合物。
另外，为了更好地发挥所述(D)的功能，作为特性提高层153的形成材料，优选使用其HOMO能级位于相同有机EL元件内的发光层150的形成材料的HOMO能级与空穴注入层151的形成材料的HOMO能级之间的材料。
另外，尤其是为了更好地发挥(C)的功能，作为特性提高层153的形成材料，可以代替所述化合物5～7，而优选使用例如光学、电学惰性的金属离子捕捉材料。作为这种材料具体可以举出具有捕捉金属离子功能的冠醚。尤其在本实施方式中，优选使用作为以下化合物8示出的15-冠醚-5(15-crown-5-ether)。
Figure A20041005645400171
化合物8
这种15-冠醚-5等的冠醚，既可以将其自身作为金属离子捕捉材料，也可以在金属离子捕捉材料中作为构成所述环状部(骨架部)的化合物而使用冠醚。即，也可以是如以下化合物9所示，可以将构成冠醚的氧原子置换为氮原子，在该氮原子上附加烷基等的侧链的结构。
化合物9
在这种由冠醚构成的金属离子捕捉材料中，通过氧原子带负电，可以更容易地捕获作为带有正电荷的离子性杂质的金属离子(例如钠离子)而形成络和物。
另外，冠醚根据其环的大小不同对金属离子的捕获具有选择性，因此通过选择对应于预想的杂质(金属离子)的大小的环，能够发挥更优良的捕获性，即能够发挥更好的防止离子性杂质扩散的功能。
此外，作为用于很好发挥所述(C)的功能的特性提高层153的形成材料，也可以代替所述化合物5～7，使用无机离子交换材料。该无机离子交换材料，由金属氧化物等金属盐构成，具有吸附阳离子而捕捉固定的类型、吸附阴离子捕捉固定的类型、以及阳离子、阴离子都吸附而捕捉固定的类型。
作为捕捉固定阳离子类型的无机离子交换材料，可以举出五氧化锑(Sb2O5)的水合物(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-300)、磷酸钛(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-400)、磷酸锆(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-100)等。特别是五氧化锑(Sb2O5)的水合物对于钠离子具有很高的吸附选择性，因此可以很好地用于捕捉固定空穴注入层151的形成材料中作为杂质离子含有的Na离子(离子杂质)。
此外，作为捕捉固定阴离子类型的无机离子交换材料，可以举出含水氧化铋(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-500)、氢氧化磷酸铅(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-1000)等。特别是含水氧化铋对于硫酸离子(SO4 2-)具有很高的吸附选择性，因此可以很好地用于捕捉固定空穴注入层151的形成材料中作为杂质离子含有的硫酸离子(SO4 2-)(离子性杂质)。
另外，作为阳离子、阴离子都吸附而捕捉固定的类型，可以举出氧化锆、含水氧化锆、含水氧化钛、以及锑、铋系的材料(例如东亚合成株式会社制的IXE(注册商标)-600、IXE(注册商标)-633)等。若使用这种类型的材料，可以在捕捉固定空穴注入层形成材料中含有的钠离子的同时，也捕捉固定硫酸离子。
另外，作为特性提高层153的形成材料，通过使用所述材料，对于所述(B)的功能也能使其很好地发挥。即，处于发光层150的空穴注入层151侧界面附近的激子，虽然变得容易向导电性高的空穴注入层151侧移动，但是，通过使与空穴注入层151相比导电性低的特性提高层153夹持在发光层150与空穴注入层151之间，可以抑制该容易移动的情况。
它们三种有机EL元件中的各发光部110(功能层)上，对置电极(阴极)12在EL元件部11的整个面上形成。因为该对置电极(阴极)12与象素电极111形成一对，发挥电流流入发光部110的作用，所以通过Ca与Al的叠层膜(Ca/Al)形成。此处，Ca例如形成为20nm左右的厚度，Al形成为大致200nm的厚度。
需要说明的是，对于对置电极(阴极)12，也可以使对于各有机EL元件使其构成不同。例如，构成红色发光的有机EL元件以及构成绿色发光的有机EL元件，可以代替所述叠层膜中Ca例如对乙酰丙酮钙盐进行成膜。这种乙酰丙酮钙盐由于在有机溶剂中溶解，因此可以将其调整在液状材料中，通过液滴喷出法喷出在所定位置，从而进行成膜。
需要说明的是在这种对置电极(阴极)12上也可以设置由SiO、SiO2、SiN等构成的防止氧化用的保护层155。
另外，在通过这种方式形成的有机EL元件上配置密封基板604，进而如图2(b)所示，通过密封树脂603粘接密封基板604，从而构成有机EL装置1。
然后，根据这种构成的有机EL装置1的制造方法，说明本发明的有机EL装置的制造方法。
在制造所述构成的有机EL装置1中，首先，与以前一样，如图(4)所示，在基板2上形成TFT元件(第二薄膜晶体管123)或各种布线等，进而形成层间绝缘膜或平整化膜。
然后，在该基板2上通过蒸镀法等成膜ITO，进而通过进行图形化，形成象素电极111。
接着，以包围所述象素电极111的周围的方式在基板2上形成由SiO2构成的无机围堰112a。进而，如图5所示，在该无机围堰112a上形成由树脂构成的有机围堰112b，由此在象素电极111上形成开口部112c。需要说明的是，在所述有机围堰112b中所用的材料，可以举出聚酰亚胺、丙烯酸树脂等。作为这些材料，可以使用预先含有氟元素的材料。
接着，对于以无机围堰112a、有机围堰112b包围的开口部112c，通过进行氧等离子-CF4等离子的连续处理，从而控制基板2上的润湿性。
接着，通过喷墨法等的液滴喷出法在所述开口部112c内有选择地配置含有空穴注入/传输层的形成材料的液状材料，从而形成空穴注入层151(151R、151G、151B)。
此处作为基于液滴喷出法进行液滴喷出的液滴喷出装置，优选使用备有如图6(a)所示液滴喷出头310的装置。液滴喷出头310备有例如不锈钢制的喷嘴板312和振动扳313，夹持隔离构件314将其进行接合。在喷嘴板312与振动扳313之间，通过隔离构件314形成多个空间315和貯液室316。在各空间315与貯液室316的内部，充满液状材料，各空间315和貯液室316，借助供给口317连通。另外，在喷嘴板312上以配置成一列的状态形成多个用于将液状材料从空间315喷射出的喷嘴孔318。另一方面，在振动扳313上形成用于将液状材料供给貯液室316的孔319。
另外，在振动扳313的与对置于空间315的面呈相反一侧的面上，如图6(b)所示，结合有压电元件320。该压电元件320位于一对电极321之间，一旦通电，则其向外侧突出地弯曲。另外，在该构成中，接合有压电元件320的振动扳313在与压电元件320一体化的同时，变为向外侧弯曲，由此，空间315的容积变大。因此，相当于空间315内增大的容积部分的液状材料由貯液室316借助供给口317流入。此外，一旦从这种状态解除向压电元件320的通电，则压电元件320和振动扳313都返回原先的形状。因此，由于空间315也返回最初的容积，因此空间315内部的液状材料的压力上升，液状材料的液滴322从喷嘴孔318向基板喷出。
此外，作为液滴喷出头310的结构，除了使用所述压电元件320的压电喷墨型之外，还可以采用公知的结构。
在基于这种液滴喷出头310喷出空穴注入/传输层用的液状材料时，对于各色的有机EL元件喷出所述的通用的液状体(由PEDOT/PSS构成的液状材料)。另外，通过对于喷出的液状体进行干燥处理、烧结处理，如图7所示，在所述象素电极111上形成空穴注入层151(151R、151G、151B)。此处，在空穴注入层151R、151G、151B的形成中，有必要选择性将该空穴注入层的形成材料(液状材料)喷出在所述开口部112c内，但是通过所述的液滴喷出法可以在所需位置上喷出该形成材料，因此可以容易地形成空穴注入层150。
然后，在所述开口部112c内的空穴注入层151上形成特性提高层153(153R、153G、153B)。在这些特性提高层153R、153G、153B的形成中，也优选采用基于前述的液滴喷出头310的液滴喷出法(喷墨法)。为形成特性提高层153，首先从液滴喷出头310将含有特性提高层153形成材料的液状体中的一种喷出配置在对应的位置上。此时与实际形成的特性提高层153的膜厚相比，配置充分量的液状体使膜厚足够厚。
这样在配置过量的液状体后，对于该液状体实施不溶化处理。作为不溶化处理，首先将基板2放置在电热板上，在惰性气氛中在130℃～180℃的温度下加热处理1小时，进行退火处理。然后，液状体干燥固化，同时在其底部侧通过产生交联反应，从而该底部侧变得难溶化。
然后，利用液状体的形成中使用的溶剂例如二甲苯，用其再溶解由液状体构成的固形成分。此时，虽然大部分再溶解，但是其底部侧的难溶化后的部分没有溶解而原样残留。并且，该难溶化并没有再溶解而残留的部分作为特性提高层153。此处，对于该特性提高层153，例如在将其形成为5nm左右时，如前述配置过量的液状体，使由液状体干燥后的固形成分构成的膜的厚度例如变为60nm左右。
此外，作为不溶化处理，并不限于这种基于加热的退火方法，例如也可以通过在液状体中添加感光性的交联引发剂，在干燥的同时进行光照射，使引起交联反应，使部分变得难溶化。
在通过这种方式形成一种特性提高层153后，通过改变液状体，对于其它两种也同样进行不溶化处理，如图8所示形成各自的特性提高层153。
然后，在所述开口部112c内的特性提高层153上形成发光层150(150R、150G、150B)。在这些发光层150(150R、150G、150B)的形成中，也优选采用基于所述液滴喷出头310的液滴喷出法(喷墨法)。即，在这些发光层150R、150G、150B的形成中，对于各个有机EL元件喷出所述专用的材料(对应于各色的材料)。另外，通过分别对各材料进行干燥处理、烧结处理，如图9所示，在所述特性提高层153上形成发光层150(150R、150G、150B)。此时，即使在这些发光层150R、150G、150B的形成中，有必要分为红、绿、蓝各色，但是若通过采用所述的液滴喷出法，仅通过在各自所需的位置上喷出各发光层的形成材料(液状材料)，可以容易地形成发光层。
另外，在用于形成该发光层150的液状体中虽然含有溶剂，但是由于特性提高层153如前述进行不溶化处理，因此不会再次溶解在该液状体的溶剂中。
通过这种方式形成发光层150(150R、150G、150B)，由此，对于各颜色，在形成其发光部(功能层)110后，与以往相同，通过蒸镀法等以覆盖发光部110和有机围堰112的状态下，对钙进行成膜，使其厚度为20nm左右，进而通过在其上成膜Al(铝)使其厚度为200nm左右，如图10所示，形成由Ca/Al的叠层结构构成的对置电极(阴极)12。并且由此形成多个由象素电极(阳极)111与发光部(功能层)110以及对置电极(阴极)12构成的有机EL元件。
此外，关于构成蓝色发光的有机EL元件，特别是关于其对置电极12，优选形成含有LiF的叠层结构。具体地说，利用掩模通过蒸镀法等有选择性地成膜LiF，使其厚度为4nm左右，接着，成膜钙使其厚度为10nm左右，之后通过与其它颜色的有机EL元件部分一起成膜Al使其厚度为20nm左右，从而形成由LiF/Ca/Al的叠层结构构成的对置电极(阴极)12。
在通过这种方式形成对置电极(阴极)12后，通过在对置电极12上形成保护层155、密封树脂603，进而贴设密封基板604，可以得到图2所示的有机EL装置1。
在通过这种方式形成的有机EL装置中，由于具备相对于发光的各色不同的特性提高层153(153R、153G、153B)，因此各发光层150(150R、150G、150B)能够分别发挥最良的发光特性。因此，显示特性提高，能够进行高精细、高亮度的优良的显示。
另外，在所述制造方法中，对于构成红、绿、蓝的各色发光的三种有机EL元件，设置了各自不同的特性提高层153，但是本发明并不限于此，也可以仅在一种有机EL元件上设置特性提高层153，在其它两种中不设置，或仅在两种有机EL元件上设置特性提高层153，而在其它一种上不设置。
另外，对于三种有机EL元件，即使在各自都设置了特性提高层153时，也可以对于其中的两种形成由相同材料构成的特性提高层153，对于另外一种，形成由与其不同的材料构成的特性提高层153。
此外，在所述制造方法中，对于构成红、绿、蓝的各色发光的三种有机EL元件之间，使其特性提高层的构成不同，但是在本发明中，即使在构成相同颜色的有机EL元件之间，也可以适当地使其特性提高层的构成不同。
这样，例如在根据这些有机EL元件在有机EL装置中的设置位置不同而要求的发光特性不同的情况下，可以通过根据各自要求的发光特性而设置由适宜材料构成的特性提高层，或不设置，可以使各有机EL元件的发光特性更良好，由此可以提高显示特性。
下面，对于备有这种构成的有机EL装置1的电子机器的具体例子，进行说明。
图11是表示携带电话的一例的立体图。在图11中，符号600表示携带电话的本体，符号601表示利用前述的有机EL装置的显示部。
在该电子机器中，由于作为显示部备有提高了前述显示特性的有机EL装置1，因此显示部的显示特性变得十分优良。
另外，本发明的有机EL装置作为显示部可以适用于例如文字处理机、电脑等的携带型信息处理装置或手表型电子机器等各种电子机器中的显示部。

Claims (13)

1.一种有机EL装置，备有多个有机EL元件，该有机EL元件具有一对电极和设置于这些电极间的至少含有空穴注入层与发光层的功能层，其特征在于，在前述有机EL元件中的一个有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置特性提高层，并且在前述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间不设置特性提高层。
2.一种有机EL装置，备有多个有机EL元件，该有机EL元件具有一对电极和设置于这些电极间的至少含有空穴注入层与发光层的功能层，其特征在于，在前述有机EL元件中的一个有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置第一特性提高层，在前述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置由与前述第一特性提高层的材料不同的材料构成的第二特性提高层。
3.根据权利要求1所述的有机EL装置，其特征在于，所述有机EL元件中的一有机EL元件的发光层与其它有机EL元件的发光层，相互发光的颜色不同。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述特性提高层为1～10nm。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述特性提高层的形成材料的LUMO能级与相同有机EL元件内的发光层的形成材料的LUMO能级相比，位于接近真空能级的位置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的有机EL装置，其特征在于，所述特性提高层的形成材料的HOMO能级，位于相同有机EL元件内的发光层的形成材料的HOMO能级与空穴注入层的形成材料的HOMO能级之间。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的有机EL装置，其特征在于，备有构成红色发光的有机EL元件、构成绿色发光的有机EL元件以及构成蓝色发光的有机EL元件。
8.一种有机EL装置的制造方法，是设置有多个有机EL元件的有机EL装置的制造方法，所述有机EL元件具有一对电极以及设置在这些电极之间的至少含有空穴注入层和发光层的功能层，
其特征在于，在所述有机EL元件中的一有机EL元件的空穴注入层与发光层之间形成特性提高层，同时在所述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间不形成特性提高层。
9.一种有机EL装置的制造方法，是设置有多个有机EL元件的有机EL装置的制造方法，所述有机EL元件具有一对电极以及设置在这些电极之间的至少含有空穴注入层和发光层的功能层，
其特征在于，在所述有机EL元件中的一有机EL元件的空穴注入层与发光层之间形成第一特性提高层，同时在所述有机EL元件中的其它有机EL元件的空穴注入层与发光层之间设置由与所述一有机EL元件的材料不同的材料构成的第二特性提高层。
10.根据权利要求8或9所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，所述有机EL元件中的一有机EL元件的发光层与其它有机EL元件的发光层，用不同的材料形成。
11.根据权利要求8～10中任一项所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，所述功能层通过利用液滴喷出法配置含有其形成材料的液状体而形成。
12.根据权利要求11所述的有机EL装置的制造方法，其特征在于，在利用液滴喷出法配置含有特性提高层的形成材料的液状体后，通过对其实施不溶化处理而形成特性提高层。
13.一种电子机器，其特征在于，备有权利要求1～7中任一项所述的有机EL装置或通过权利要求8～12中的任一项所述的制造方法得到的有机EL装置。
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