DE10152655A1

DE10152655A1 - Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number: DE10152655A1
Application number: DE10152655A
Authority: DE
Inventors: Taizou Tanaka
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2000-10-17
Filing date: 2001-10-16
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2021-10-17
Also published as: US20020043934A1; DE10152655B4; KR20020030726A; KR100552955B1; US7042152B2

Abstract

Es ist eine organische EL-Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der organischen EL-Vorrichtung geschaffen, bei dem es möglich ist, ein hohes Gleichrichtverhältnis ohne ein Absenken des Durchsatzes bei der Herstellung der organischen EL-Vorrichtung zu schaffen. DOLLAR A Bei der organischen EL-Vorrichtung bestehen die Vorrichtungshauptkomponenten aus einer Anode (2), einer Defekt-Elektronen-Transportschicht (3), einer organischen lichtemittierenden Schicht (4), einer ersten Kathode (5A) und einer zweiten Kathode (5B), die auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1) ausgebildet sind, wobei in einer Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht (4) und der ersten Kathode Sauerstoff vorhanden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine organische EL-(Elektrolumineszenz)-Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der organischen EL-Vorrichtung und insbesondere die organisch EL-Vorrichtung, deren Vorrichtungshauptkomponenten wenigstens eine organi sche lichtemittierende Schicht und eine Kathode haben und die in einer Grenzfläche zwi schen der organischen lichtemittierenden Schicht und der Kathode Sauerstoff enthält.

Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-317165, die am 17. Oktober 2000 eingereicht worden ist, die hier als Bezugnahme enthalten ist.

Als ein Typ einer EL-Vorrichtung, die in Displayeinheiten für Informationsvorrichtungen oder dergleichen verwendet wird, ist eine organische EL-Vorrichtung entwickelt worden. Die Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung der Konfigurationen einer allgemein be kannten und üblichen organischen EL-Vorrichtung.

Wie in der Fig. 10 gezeigt, hat die übliche organische EL-Vorrichtung ein transparentes isolierendes Substrat 51, das aus einem Glassubstrat oder dergleichen besteht, die Vor richtungshauptkomponenten haben eine Anode 52 (untere Elektrode) aus einem transpa renten leitfähigen Material, wie beispielsweise ITO (Indiumzinnoxid), das auf dem trans parenten isolierenden Substrat 51 ausgebildet ist, eine Defekt-Elektronen-Transportschicht 53, die auf der Anode 52 ausgebildet ist, eine organische lichtemittierende Schicht 54, die auf der Defekt-Elektronen-Transportschicht 53 ausgebildet ist, eine Kathode 55 (obere Elektrode) aus AlLi (Aluminiumlithium) oder dergleichen, die auf der organischen licht emittierenden Schicht 54 ausgebildet ist, und eine Abdeckung 57, die aus Glas oder der gleichen besteht und mittels Gießharz 56, das zwischen dem transparenten isolierenden Substrat 51 und der Abdeckung 57 angeordnet ist, an dem transparenten isolierenden Sub strat 51 so befestigt ist, daß die Hauptkomponenten, welche auf dem transparenten isolie renden Substrat 51 ausgebildet sind, abgedeckt sind. Als Gießharz 56 wird beispielsweise ein UV-(Ultraviolettstrahlen)-aushärtbares Kunstharz verwendet. Durch Beaufschlagen mit Licht, welches UV enthält, und das von einer Lichtquelle zum Gießharz 56 geleitet wird, wird das Gießharz 56 ausgehärtet, um so eine Verkapselung durchzuführen.

Da der Zustand an einer Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 54 und der Kathode 55 nicht perfekt ist, existiert ein unstabiler Defekt. Das heißt, der De fekt repräsentiert hier ein Fremdatomniveau, das durch einen Gittereffekt oder dergleichen verursacht wird, welcher an einem Ort existiert, wo ein Grenzflächenniveau ausgebildet werden sollte. Infolge dieses Defektes wird zusätzlich zu einem Pfad, durch welchen ein Träger ursprünglich zu fließen hat, ein weiterer Pfad erzeugt, der das Auftreten eines Leckagestromes verursacht. Weiterhin besteht die Gefahr, daß die Kathode 55 zur Anode 52 kurzgeschlossen wird. Als ein Ergebnis werden die Eigenschaften der organischen EL- Vorrichtung unstabil, wodurch es unmöglich wird, ein hohes Gleichrichtverhältnis zu er zielen, und daher tritt, wenn die organische EL-Vorrichtung in einer einfachen Matrixart getrieben wird, ein Pixelkurzschluß und/oder ein Nebensprechen auf.

Hierbei bedeutet ein perfekter Zustand der Grenzfläche einen Zustand, bei dem von einem Defekt in dem Grenzflächenniveau an der Grenzfläche zwischen der organischen licht emittierenden Schicht 54 und der Kathode 55 kein Pegel abgeleitet ist, und es gibt einen Zustand, bei dem eine Elektronenimplantation durch einen Wärmeerregerstrom gleichmä ßig durchgeführt werden kann, oder einen Zustand, bei dem ein Pegel, der einen Tunnelef fekt induzieren kann, in einem stabilen Zustand existiert. Im Gegensatz hierzu bedeutet ein nicht perfekter Zustand der Grenzfläche einen Zustand, bei dem viele Grenzflächenpegel infolge des Auftretens der Defekte wiederholt ausgebildet werden oder verschwinden, wo durch Änderungen bei den Implantationscharakteristika verursacht werden. Daher ist es für die organische EL-Vorrichtung notwendig, einen perfekten Zustand der Grenzfläche zwi schen der organischen lichtemittierenden Schicht 54 und der Kathode 55 und einen stabilen Grenzflächenpegel zu haben. Dies ermöglicht, daß der Leckagestrom vermehrt unterbun den werden kann und der Kurzschluß zwischen der Kathode 55 und der Anode 52 vermie den werden kann, so daß die Eigenschaften der organischen EL-Vorrichtung stabil ge macht werden.

Um dieses Problem zu lösen, ist beispielsweise in der japanischen offengelegten Patentan meldung Nr. Hei 11-312580 eine organische EL-Vorrichtung offenbart, bei der die Vor richtungselemente, wie beispielsweise die organischen lichtemittierenden Schichten oder dergleichen, in einer Atmosphäre oxidierenden Gases verkapselt sind, um die Charakteri stik der organischen EL-Vorrichtung stabil zu machen. Die offenbarte organische EL-Vor richtung hat, wie in der Fig. 11 gezeigt, ein Glassubstrat 61, eine Anode 62, die aus ITO besteht, welche auf dem Glassubstrat 61 ausgebildet ist, einen organischen Film 63 mit beispielsweise einer gestapelten Schicht, die ein Defekt-Elektronen-Transportmaterial und eine lichtemittierende Schicht enthält, die auf der Anode 62 ausgebildet ist, eine Kathode 64, die ein Metall, bestehend aus MgAg (Magnesiumsilber) oder Stapelschichten aus KiF (Lithiumfluorid) und Al (Aluminium) auf dem organischen Film 63 hat, und ein Gehäuse 66, welches die Vorrichtungselemente (das heißt die Anode 62, den organischen Film 63 und die Kathode 64) auf eine solche Art und Weise verkapselt, daß es nicht an den Vor richtungselementen anhaftet, und zwar unter Verwendung eines Gießharzes 65, welches aus einem UV-härtbaren Kunstharz oder dergleichen besteht.

In den verkapselten Raum wird Gas, welches ein oxidierendes Gas enthält, injiziert. Das Gas hat ein Mischgas aus oxidierendem Gas (O₂, N₂O oder dergleichen) und ein nicht oxi dierendes Gas (Inertgas, wie beispielsweise N₂, Ar, He oder dergleichen). Die Konzentra tion des oxidierten Gases ist auf 0,1 bis 20% gesetzt. Hierbei wird das Injizieren des Mischgases so durchgeführt, daß das Glassubstrat 61, auf welchem die Vorrichtungsele mente ausgebildet sind, von einer Abscheidungskammer in eine Vorentgasungskammer im Vakuumzustand getragen wird, in welcher das Gehäuse 66 aufgesetzt worden ist, und das Gasgemisch in die Vorentgasungskammer solange eingeleitet wird, bis der Druck des Gas gemisches die Höhe des atmosphärischen Druckes erreicht und das Gießharz 65 wird durch eine UV-Lampe ausgehärtet, um die Verkapselung fertigzustellen.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung wird, selbst wenn zwischen der Anode 62 und der Kathode 64 ein Kurzschluß erfolgt, infolge von Teilchen, die darin existieren, ein isolierender Zustand zwischen der Anode 62 und der Kathode 64 wieder hergestellt, da die Teilchen durch das oxidierende Gas oxidiert werden und dadurch elektrisch isolierend werden, und somit ist die Lebensdauer der organischen EL-Vorrichtung verbessert.

Das Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung, das in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Hei 11-312580 offenbart ist, hat jedoch ein Problem. Das heißt, bei dem offenbarten Verfahren ist es schwierig, ein hohes Gleichrichtverhältnis zu erzielen, ohne daß der Durchsatz für die Herstellung der organischen EL-Vorrichtung ver ringert wird, da die Betrachtung nur auf ein Verfahren zum Verhindern des Kurzschlusses zwischen der Anode 62 und der Kathode 64 infolge von Teilchen gerichtet ist.

Das heißt, in dem offenbarten Verfahren ist die Lebensdauer der organischen EL-Vorrich tung verbessert, indem das Gasgemisch aus oxidierendem Gas und nicht oxidierendem Gas vor dem Verkapseln eingeleitet wird und indem die Teilchen, welche zwischen der Anode 62 und der Kathode 64 existieren, unter Verwendung des oxidierenden Gases oxidiert wer den. In diesem Fall, und wie durch die Absatz-Nr. 0025 in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Hei 11-312580 beschrieben, ist die Kathode 64 der organischen EL-Vor richtung so ausgebildet, daß ihre Dicke mit 180 nm vergleichsweise groß wird und die Kathode 64 mit der großen Dicke es möglich macht, ein hohes Gleichrichtverhältnis zu schaffen. Wenn daher das Gleichrichtverhältnis größer zu machen ist, da die Kathode 64 so ausgebildet worden ist, daß sie eine kleinere Dicke hat, wird die Herstellungsausbeute bei der Herstellung der organischen EL-Vorrichtung geringer, wodurch ein Sinken des Durch satzes unvermeidlich verursacht wird.

Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine organi sche EL-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung zu schaffen, bei dem es möglich ist, ein hohes Gleichrichtverhältnis zu erzeugen, ohne daß der Durchsatz bei der Herstellung der organischen EL-Vorrichtung verringert wird.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine organische EL-Vorrich tung geschaffen, mit:
einer Anode;
einer organischen Schicht, die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht enthält;
einer Kathode;
einer Abdeckung, die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten, beste hend aus der Anode, der organischen Schicht und der Kathode, die auf einem isolierenden Substrat übereinander gestapelt sind, verwendet wird; und
wobei an einer Grenzfläche zwischen organischer Schicht und Kathode Sauerstoff enthalten ist.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine organische EL-Vor richtung geschaffen, mit:
einer Anode;
einer organischen Schicht, die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht enthält;
einer Kathode;
einer Abdeckung, die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten, beste hend aus der Anode, der organischen Schicht und der Kathode, die auf dem isolierenden Substrat übereinander gestapelt sind, verwendet wird; und
wobei die Kathode eine erste Kathode und eine zweite Kathode aufweist und an der Grenzfläche zwischen der organischen Schicht und der ersten Kathode Sauerstoff enthalten ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine organische EL-Vorrich tung geschaffen, mit:
einer Anode;
einer organischen Schicht, die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht enthält;
einer Kathode;
einer Abdeckung, die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten mit der Anode, der organischen Schicht und der Kathode, die auf dem isolierenden Substrat über einander gestapelt sind, verwendet wird; und
wobei die Kathode eine Anzahl von Schichten hat, und der Sauerstoffgehalt in einer ersten Kathode, die in der Anzahl von Schichten enthalten ist, welche mit der organischen Schicht in Berührung steht, größer als der Sauerstoffgehalt jeder Kathode ist, die auf einer zweiten Kathode ausgebildet ist, und danach mit der organischen Schicht nicht in Kontakt ist.

Bei dem Vorstehenden ist ein vorzuziehender Modus einer, bei dem die Filmdicke der Kathode 20 nm bis 100 nm beträgt.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer organischen EL-Vorrichtung zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten, bestehend aus einer Anode, einer organischen Schicht, die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht enthält, und einer Kathode, die auf einem isolierenden Substrat ausgebildet sind, unter Verwendung einer Abdeckung:
wobei das isolierende Substrat, auf welchem die Vorrichtungshauptkomponenten vor der Verkapselung in ein Evakuiergerät gesetzt werden, und an der Grenzfläche zwi schen der organischen Schicht und der Kathode in einer reduzierten Druckatmosphäre Sauerstoff enthalten ist.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer organischen EL-Vorrichtung geschaffen, um die Vorrichtungshauptkomponenten mit einer Anode, einer organischen Schicht, die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht enthält, und Kathoden, die aus einer Anzahl von Schichten bestehen, welche auf einem isolierenden Substrat ausgebildet sind, unter Verwendung einer Abdeckung, zu ver kapseln, wobei das Verfahren aufweist:
ein Verfahren zum Durchführen eines Strukturierungsvorganges auf dem leitfähi gen Film, nachdem auf dem isolierenden Substrat ein leitfähiger Film ausgebildet worden ist, um eine gewünschte Form zum Ausbilden der Anode zu erzeugen;
ein Verfahren zum Setzen des isolierenden Substrats, auf dem die Anode ausgebil det worden ist, in ein Evakuiergerät, und aufeinanderfolgend übereinander Anordnen der organischen Schicht und einer ersten Kathode, die in den Kathoden enthalten ist, welche eine Anzahl von Schichten haben, auf der Anode in einer Atmosphäre mit verringertem Druck;
ein Verfahren zum Einleiten von Sauerstoffgas in das Vakuumgerät, wobei die At mosphäre verringerten Druckes aufrechterhalten wird, und bewirkt wird, daß Sauerstoffgas mit der ersten Kathode in Berührung gebracht wird;
ein Verfahren zum übereinander Anordnen von Kathoden, die ausgebildet werden, nachdem eine zweite Kathode auf der ersten Kathode in einer Atmosphäre verringerten Druckes ausgebildet worden ist, um die Vorrichtungshauptkomponenten auszubilden; und
ein Verfahren zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten unter Verwen dung der Abdeckung.

In dem Vorstehenden ist ein vorzuziehender Modus einer, bei dem die Filmdicke der Ka thode 20 nm bis 100 nm beträgt.

Ein ebenfalls vorzuziehender Modus ist einer, bei dem Sauerstoffgas so eingeleitet wird, daß der Partialdruck von Sauerstoff in dem Vakuumgerät 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal be trägt.

Weiterhin ist ein bevorzugter Modus einer, bei dem ein Vakuumaufdampfgerät als das Vakuumgerät verwendet wird.

Bei den vorstehenden beschriebenen Konfigurationen werden die Vorrichtungshauptkom ponenten mit der Grenzfläche zwischen der organischen, lichtemittierenden Schicht und der Kathode auf dem elektrisch isolierenden Substrat ausgebildet, und in der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht und der Kathode ist Sauerstoff ent halten, und daher ist in der Grenzfläche ein stabiler Pegel gebildet.

Bei einer weiteren Konfiguration wird, solange das elektrisch isolierende Substrat, auf welchem die Vorrichtungshauptkomponenten mit der zwischen der organischen lichtemit tierenden Schicht und der Kathode angeordneten Grenzfläche in das Vakuumaufdampfge rät gesetzt werden, und solange das Vakuum aufrechterhalten wird, wird Sauerstoffgas eingeleitet, um zu bewirken, daß Sauerstoff in der Grenzfläche von organischer lichtemit tierender Schicht und Kathode enthalten ist, und daher ist es möglich, die Herstellungszeit für das Herstellen der organischen EL-Vorrichtung zu verkürzen. Als ein Ergebnis kann ohne Reduzierung des Durchsatzes bei der Herstellung der organischen EL-Vorrichtung ein hohes Gleichrichtverhältnis erzielt werden.

Die vorstehenden und andere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfin dung gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der begleitenden Figuren im einzelnen hervor, in welchen zeigt

Fig. 1 eine Ansicht im Schnitt der Konfigurationen einer organischen EL-Vorrichtung ge mäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2A bis 2D Herstellungsablaufdiagramme, die die Konfigurationen eines Verfahrens zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung in der Reihenfolge der Herstel lungsabläufe gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Konfigurationen eines Vakuumaufdampfgerätes, das bei den Hauptherstellungsvorgängen bei dem Verfahren zum Herstellen der or ganischen EL-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Gleichrichteigenschaft der organischen EL-Vor richtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine graphische Darstellung einer Gleichrichteigenschaft einer organischen EL-Vor richtung gemäß einem Vergleichsbeispiel;

Fig. 6 eine Tabelle, die die erzielten Gleichrichtverhältnisse zeigt, wenn der Sauerstoffpar tialdruck in dem Vakuumaufdampfgerät bei Versuchen bezüglich der vorliegenden Erfindung geändert worden ist;

Fig. 7 ebenfalls eine Tabelle der Gleichrichtverhältnisse, die bei dem Vergleichsbeispiel erzielt worden sind;

Fig. 8 eine Tabelle der Gleichrichtverhältnisse, die erzielt worden sind, wenn die Filmdicke einer Kathode in der organischen EL-Vorrichtung in Versuchen, welche auf die vorliegende Erfindung gerichtet sind, geändert worden ist;

Fig. 9 ebenfalls eine Tabelle, die die Gleichrichtverhältnisse, welche bei den Vergleichs beispielen erzielt worden sind, zeigen;

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Konfigurationen einer herkömmlichen und übli chen organischen EL-Vorrichtung; und

Fig. 11 eine schematische Darstellung der Konfigurationen einer herkömmlichen organi schen EL-Vorrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die besten Modi zur Durchführung der vorliegenden Erfindung werden mit weiteren Ein zelheiten unter Verwendung verschiedener Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren beschrieben.

Fig. 1 ist eine Ansicht im Schnitt der Konfigurationen einer organischen EL-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 2A bis 2D sind Her stellungsablaufdiagramme, die die Konfigurationen eines Verfahrens zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung in der Reihenfolge der Herstellungsabläufe gemäß der Aus führungsform. Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der Konfigurationen eines Vaku umaufdampfsystems, das bei den Hauptherstellungsvorgängen bei dem Verfahren für die Herstellung der organischen EL-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform verwendet wird. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Gleichrichteigenschaft der orga nischen EL-Vorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Gleichrichteigenschaft der organischen EL-Vorrichtung gemäß einem Vergleichsbeispiel.

Die organische EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform, und wie in der Fig. 1 gezeigt, hat ein transparentes, elektrisch isolierendes Substrat 1, das aus einem Glassubstrat oder dergleichen besteht, eine Anode 2, die aus einem transparenten leitfähigen Material, wie beispielsweise ITO oder dergleichen, besteht und die auf dem transparenten isolieren den Substrat 1 ausgebildet ist, eine Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, die aus α-NPD ([N,N'-Diphenyl]-N,N'-bis-(1-Naphthyl)-(1,1'-Biphenyl-(4,4'-Diamin)) oder dergleichen besteht, die auf der Anode 2 ausgebildet ist, eine organische lichtemittierende Schicht 4, die aus Alq₃ ([tris-(8-Quinolinolat-Aluminiumkomplex)] besteht, und die auf der Defekt- Elektronen-Transportschicht 3 ausgebildet ist, eine erste Kathode 5A mit einer Filmdicke von 20 nm bis 100 nm, die aus AlLi (Aluminiumlithium) besteht und die auf der organi schen lichtemittierenden Schicht 4 ausgebildet ist, eine zweite Kathode 5B, die aus Al oder dergleichen besteht, und die auf der ersten Kathode 5A ausgebildet wird, nachdem Sauer stoff mit einer Oberfläche der ersten Kathode 5A in Berührung gebracht worden ist, und eine Abdeckung 7, die auf dem transparenten isolierenden Substrat 1, auf welchem die Hauptkomponenten mit der Anode 2, der Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, der orga nischen lichtemittierenden Schicht 4, der ersten Kathode 5A, der zweiten Kathode 5B aus gebildet sind, so befestigt wird, daß sie die Hauptkomponenten abdeckt, wobei zwischen dem transparenten isolierenden Substrat 1 und der Abdeckung 7 ein Gießharz 6 angeordnet ist.

In der organischen EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform wird nach dem Aus bilden der ersten Kathode 5A Sauerstoff mit der Oberfläche der ersten Kathode 5A in Be rührung gebracht, was bewirkt, daß Sauerstoff von der Oberfläche der ersten Kathode 5A in deren Inneres eintritt, um an der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittieren den Schicht 4 und der ersten Kathode 5A dispergiert zu werden, und defekte Teile, die in der Grenzfläche existieren, zu füllen, wodurch ein unstabiler Pegel in einen Zustand stabi len Pegels gewandelt wird und ein perfekter Zustand der Grenzfläche erzeugt wird. Indem der perfekte Zustand der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A erstellt wird, kann ein Ansteigen eines Leckagestroms erfolg reich unterbunden werden, und der Kurzschluß zwischen der Kathode und der Anode kann vermieden werden, wodurch es möglich wird, die Eigenschaften der organischen EL-Vor richtung zu stabilisieren. Darüber hinaus kann durch Vorsehen sowohl der ersten Kathode 5A als auch der zweiten Kathode 5B die Dicke der Kathode größer gemacht werden, wo durch der Verdrahtungswiderstand sinkt. Somit kann die Ungleichmäßigkeit der Beleuch tungsstärke zum Zeitpunkt der Lichtemission verhindert werden.

Als nächstes wird das Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung 10 in der Reihenfolge der Herstellungsvorgänge unter Bezugnahme auf die Fig. 2 erläutert.

Als erstes, und wie in der Fig. 2A gezeigt, wird der ITO-Film mit einer Dicke von 150 nm als transparenter leitfähiger Film durch ein Zerstäubungsverfahren auf dem transparenten isolierenden Substrat 1, das aus einem ausreichend gereinigten Glassubstrat oder derglei chen besteht, ausgebildet. Dann werden nach dem Ausbilden der Anode 2 durch Durchfüh ren von Strukturierungsvorgängen auf dem ITO-Film unter Verwendung eines photolitho graphischen Verfahrens, so daß eine lichtemittierende Fläche der organischen EL-Vor richtung 10 2 mm ist, das transparente isolierende Substrat 1 und die Anode 2 unter Verwendung von IPA (Isopropylalkohol) und reinem Wasser gereinigt, und dann wird un ter Verwendung des IPA eine Ultraschallreinigung durchgeführt, gefolgt von einer Reini gung mit einem UV-Ozonreiniger, um restliche organische Substanzen von den Oberflä chen des transparenten isolierenden Substrats 1 und der Anode 2 zu entfernen.

Als nächstes, und wie in der Fig. 2B gezeigt, werden auf der Anode 2 aufeinanderfolgend die Defekt-Elektronen-Transportschicht 3 und die organische lichtemittierende Schicht 4 ausgebildet. Das Ausbilden der Defekt-Elektronen-Transportschicht 3 und der organischen lichtemittierenden Schicht 4 wird auf die folgende Art und Weise durchgeführt.

Als erstes wird ein Molybdänschiff (erstes Schiff), welches 100 mg α-NPD als dem De fekt-Elektronen transportierenden Material enthält, und ein weiteres Molybdänschiff (zweites Schiff), das Alq₃ als dem lichtemittierenden Material enthält, in dem Vakuumauf dampfgerät plaziert, so daß jedes der Schiffe als eine separate Verdampfungsquelle betrie ben wird. Dann wird, nachdem das transparente isolierende Substrat 1 in dem Vakuumauf dampfgerät aufgenommen worden ist, die Luft solange entfernt, bis in dem Vakuumauf dampfgerät ein Unterdruckgrad von 2 × 10^-4 Pascal erreicht ist, und dann wird das erste Schiff erhitzt.

Dann wird, nachdem die Erhitzungstemperatur solange gesteuert wird, bis eine Aufdampf geschwindigkeit des α-NPD innerhalb des ersten Schiffes eine konstante Geschwindigkeit von 0,3 nm/sec erreicht hat, ein Verschluß, der vorab an einem oberen Teil des Vakuum aufdampfgerätes befestigt worden ist, geöffnet, um das Abscheiden des α-NPD zu begin nen, und der Verschluß wird zu einem Zeitpunkt geschlossen, da die Dicke des Films un gefähr 50 nm erreicht hat, um das Abscheiden zu beenden.

Als nächstes wird auf eine ähnliche Art und Weise, nachdem eine Erhitzungstemperatur solange gesteuert worden ist, bis eine Aufdampfgeschwindigkeit des Alq³ innerhalb des zweiten Schiffes eine konstante Geschwindigkeit von 0,3 nm/sec erlangt hat, der Ver schluß, der vorab an dem oberen Teil des Vakuumaufdampfgerätes befestigt worden ist, geöffnet, um das Abscheiden des Alq³ zu beginnen, und der Verschluß wird zu einem Zeitpunkt geschlossen, da die Dicke des Filmes ungefähr 55 nm erreicht, um das Abschei den zu beenden.

Auf diese Art und Weise sind die Defekt-Elektronen-Transportschicht 3 aus α-NPD und die organische lichtemittierende Schicht 4 aus Alq³ auf der Anode 2 ausgebildet.

Als nächstes wird das Substrat 1 in ein anderes Vakuumaufdampfgerät 20, wie in der Fig. 3 gezeigt, bewegt, das mit dem vorstehenden Vakuumaufdampfgerät verbunden ist, wobei das Vakuum aufrechterhalten wird, um die erste Kathode 5A auf der organischen licht emittierenden Schicht 4 auszubilden, wie dies in der Fig. 2C gezeigt ist.

Das Vakuumaufdampfgerät 20 hat, wie in der Fig. 3 gezeigt, einen Behälter 11 (Kammer), Schiffhaltebasen 12A und 12B, die auf dem Boden des Behälters 11 plaziert sind, einen Substrathaltekörper 13, der in einem oberen Teil im Inneren des Behälters 11 plaziert ist, einen Verschluß 14, der in dem oberen Teil im Inneren des Behälters 11 plaziert ist, eine Verschlußantriebssektion 15, die zum Steuern der Position des Verschlusses 14 in der Ho rizontalrichtung verwendet wird, eine Sauerstoffgasquelle 16, die außerhalb des Behälters 11 befestigt ist, ein Gasrohr 18, welches außerhalb des Behälters 11 befestigt ist, das dazu verwendet wird, Sauerstoffgas von der Sauerstoffgasquelle 16 zu einem Gaseinleitanschluß 17 zu leiten, und eine Mengendurchsatzsteuerung 19, die in der Mitte des Gasrohres 18 plaziert ist.

In dem Behälter 11 des Vakuumaufdampfgerätes 20 ist ein Molybdänschiff (ein drittes Schiff 21A), welches 1 g AlLi (Aluminiumlithium) enthält, mit einer Widerstandsheiz quelle (nicht dargestellt) verbunden, und ein weiteres Molybdänschiff (viertes Schiff 21B), das 1 g Al (Aluminium) enthält, ist ebenfalls mit der Widerstandsheizvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden, die im voraus plaziert worden sind. Darüber hinaus wird ein Sauer stoffgasstrom, der von dem Gaseinleitanschluß 17 in dem Behälter 11 des Vakuumauf dampfgerätes 20 eingeleitet wird, durch die Mengendurchsatzsteuerung 19 gesteuert. Zu einem Zeitpunkt, zu welchem der Evakuierungsgrad durch Entgasen des Behälters 11 des Vakuumaufdampfgerätes 20 weniger als 4 × 10^-4 Pascal wird, wird das vorstehend ge nannte dritte Schiff 21A durch die Widerstandsheizquelle (nicht dargestellt) erhitzt. An diesem Punkt wird die Heiztemperatur so gesteuert, daß die Aufdampfgeschwindigkeit des AlLi, welches sich in dem dritten Schiff 21A befindet, eine konstante Geschwindigkeit von 0,4 nm/sec erhält. Dann wird der Verschluß 14, der im oberen Teil im Inneren des Behäl ters 11 befestigt ist, durch Bewegen der Verschlußantriebssektion 15 in horizontaler Rich tung geöffnet, um das Abscheiden des AlLi zu beginnen, und wenn die Dicke des Filmes ungefähr 60 nm erreicht, wird der Verschluß 14 geschlossen, um das Abscheiden von AlLi zu beenden.

Auf diese Art und Weise wird die erste Kathode 5A aus AlLi auf der organischen licht emittierenden Schicht 4 ausgebildet.

Um als nächstes zu bewirken, daß Sauerstoff in der Grenzschicht zwischen der organi schen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist, wird in das Vakuumaufdampfgerät 20 Sauerstoffgas eingeleitet.

Das Sauerstoffgas, welches von dem Gaseinleitanschluß 17 in dem Behälter 11 durch das Gasrohr 18 von der Sauerstoffgasquelle 16 in das Vakuumaufdampfgerät 20 eingeleitet wird, wird durch die Mengendurchsatzsteuerung 19 so gesteuert, daß dessen Strömungsge schwindigkeit ungefähr 10 SCCM (Standard-Kubikzentimeter pro Minute) wird. An die sem Punkt beträgt der Unterdruck in dem Behälter 11 4 × 10^-2 Pascal. Nach ungefähr 5 Minuten wird das Einleiten des Sauerstoffgases gestoppt und das Sauerstoffgas wird aus dem Behälter 11 solange abgesaugt, bis der Unterdruck in dem Behälter 11 4 × 10^-4 Pascal erreicht, und dann wird ein viertes Schiff 21B durch die Widerstandsheizquelle (nicht dar gestellt) erhitzt. Dann wird, nachdem die Erhitzungstemperatur so gesteuert worden ist, daß die Aufdampfgeschwindigkeit von Al im vierten Schiff 21B eine konstante Geschwin digkeit von 0,4 nm/sec erreicht hat, der Verschluß 14 geöffnet, um das Abscheiden des Al zu beginnen, und wenn die Dicke des Filmes ungefähr 200 nm erreicht, wird der Verschluß 14 geschlossen, um das Abscheiden zu beenden.

Auf diese Art und Weise ist die zweite Kathode 5B aus Al auf der ersten Kathode 5A aus gebildet worden, wie dies in der Fig. 2C gezeigt ist. Das heißt, daß die Vorrichtungshaupt komponenten, bestehend aus der Anode 2, der Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, der organischen lichtemittierenden Schicht 4, der ersten Kathode 5A und der zweiten Kathode 5B auf dem transparenten isolierenden Substrat 1 ausgebildet sind. Da das Einleiten des Sauerstoffgases derjenige Vorgang ist, welcher ausgeführt wird, bevor der Ausbildungs vorgang der zweiten Kathode 5B durchgeführt wird, wobei der Unterdruck immer noch aufrechterhalten ist, kann die Zeit, welche für das Erreichen des Unterdruckes zum Zeit punkt der Ausbildung der zweiten Kathode 5B erforderlich ist, verkürzt werden, und als ein Ergebnis kann die Herstellungszeit reduziert werden.

Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht das Einleiten von Sauerstoffgas in den Behälter 11, daß Sauerstoff in der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist. Der eingeleitete Sauerstoff dient dazu, an der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A einen stabilen Level zu bilden, und als ein Ergebnis ist der Zustand der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A perfekt gemacht worden. Ferner ist die zweite Kathode 5B auf der ersten Kathode 5A ausgebildet, die ebenfalls als die Kathode zusammen mit der ersten Kathode 5A betrieben wird.

Als nächstes werden, nachdem das transparente isolierende Substrat 1 in eine Verkapse lungskammer (nicht dargestellt), wie in der Fig. 2D gezeigt, bewegt worden ist, die Vor richtungshauptkomponenten, bestehend aus der Anode 2, der Defekt-Elektronen-Trans portschicht 3, der organischen lichtemittierenden Schicht 4, der ersten Kathode 5A und der zweiten Kathode 5B dergestalt verkapselt, daß die Abdeckung 7, die aus Glas oder derglei chen besteht, die Vorrichtungshauptkomponenten abdeckt, und zwar beispielsweise mittels eines UV-härtbaren Gießharzes 6, das zwischen die Abdeckung 7 und das transparente isolierende Substrat 1 angeordnet worden ist, um die organische EL-Vorrichtung 10 fertig zustellen. Wenn das Gießharz 6 für die Verkapselung ausgehärtet wird, werden die Vor richtungshauptkomponenten, bestehend aus der Anode 2, der Defekt-Elektronen-Trans portschicht 3, der organischen lichtemittierenden Schicht 4, der ersten Kathode 5A und der zweiten Kathode 5B gegenüber dem UV-Licht abgeschirmt, und das Licht wird nur auf das Gießharz 6 gestrahlt.

Bei dem Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung 10 der vorstehend beschriebenen Art kann die Herstellzeit zum Herstellen verkürzt werden, da das Einleiten des Sauerstoffgases vor dem Herstellungsvorgang der Verkapselung durchgeführt wird und das bewirkt, daß Sauerstoff in der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittieren den Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist, um die Vorrichtungseigenschaften zu stabilisieren, während das transparente isolierende Substrat 1 in dem Behälter 11 des Vakuumaufdampfgerätes 20 plaziert ist, wobei das Vakuum immer noch aufrechterhalten worden ist.

Als nächstes werden unter Verwendung eines Halbleiterparameteranalysators die Gleich richteigenschaften der organischen EL-Vorrichtung 10, die durch das Verfahren zum Her stellen der organischen EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform hergestellt wor den ist, gemessen. Die Messungen werden durch Anlegen einer Vorwärtsspannung und einer Rückwärtsspannung zwischen der Anode 2 und der zweiten Kathode 5B der organi schen EL-Vorrichtung 10 durchgeführt. Eine lichtemittierende Fläche beträgt 2 mm.

Die Fig. 4 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung der Gleichrichteigenschaften der organischen EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird Licht mit einer Bestrahlungswellenlänge λ von 400 nm beaufschlagt. Als Ordinate ist der Strom aufgetragen und als Abszisse ist die Spannung aufgetragen. Hierbei ist ein Verhältnis eines Vorwärtsstromes "If" bei einer Vorwärtsspannung von 8 V zu einem Rückwärtsstrom "Ir" bei einer Rückwärtsspannung von 8 V als das Gleichrichtverhältnis (If/Ir) definiert. Es wurde aus einem Experiment bestätigt, daß, da fast kein Rückwärts strom "Ir" fließt, ein Gleichrichtverhältnis in der Größe von 4,0 × 10⁸ erzielt wurde, so daß eine ausgezeichnete Gleichrichteigenschaft geschaffen wurde.

Die Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zur Erläuterung eines Vergleichsbeispiels, der Gleichrichteigenschaft einer organischen EL-Vorrichtung, die durch weitgehend das glei che Verfahren wie bei der vorliegenden Ausführungsform verwandt, hergestellt worden ist, mit Ausnahme, daß kein Sauerstoffgas nach dem Ausbilden der ersten Kathode 5A einge leitet worden ist. Aus dem Experiment wurde bestätigt, daß der negative Strom "Ir" zum Zeitpunkt des Anlegens der negativen Spannung fließt, so daß ein Gleichrichtverhältnis erzielt wurde, was mit 6,8 × 10² nur klein war, wodurch somit gezeigt ist, daß die Gleich richteigenschaften verschlechtert worden sind.

Wie aus den Fig. 4 und 5 zu ersehen ist, ist es durch Einleiten von Sauerstoffgas nach dem Ausbilden der ersten Kathode 5A, um zu bewirken, daß Sauerstoff in der Grenzfläche zwi schen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist, es möglich, ein größeres Gleichrichtverhältnis zu erzielen. Der Grund hierfür liegt darin, daß das Einleiten des Sauerstoffgases nach der Ausbildung der ersten Kathode 5A bewirkt, daß Sauerstoff in der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist, wodurch es möglich wird, einen per fekten Zustand der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A zu erzeugen.

Im Gegensatz hierzu scheint der Grund für die Verschlechterung des Gleichrichtverhältnis ses bei dem Vergleichsbeispiel, wie in der Fig. 5 gezeigt, darin zu liegen, daß, da nach der Ausbildung der ersten Kathode 5A kein Sauerstoffgas eingeleitet worden ist, die Grenzflä che zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A kei nen Sauerstoff enthielt und daher kein perfekter Zustand der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A erzielt worden war.

Die Ergebnisse der vom Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführten Analyse zei gen, daß, wenn Sauerstoff mit der Kathodenschicht, die auf der organischen Schicht aus gebildet worden ist, in Berührung gebracht wird, Sauerstoff in die Kathodenschicht eintritt und die Grenzfläche zwischen der organischen Schicht und der Kathode erreicht, wodurch die Gleichrichteigenschaften verbessert werden. Das heißt, es ist denkbar, daß Sauerstoff in den Defekt eintritt, der an der Grenzfläche zwischen der organischen Schicht und der Ka thode existiert, was dazu dient, zu bewirken, daß das Fremdatomniveau verschwindet. Dies ist ein Zustand, bei dem der Sauerstoff den Defekt aufgefüllt hat, der auftritt, wenn die Kathode auf der organischen Schicht ausgebildet worden ist, und dieser Zustand unter scheidet sich von dem Zustand, bei dem, nachdem eine Metalloxidschicht gleichförmig auf der organischen Schicht vorab aufgelagert worden ist, die Kathodenschicht weiter auf der Metalloxidschicht aufgelagert wird. Hierbei wurde im Experiment bestätigt, daß, wenn der Partialdruck des Sauerstoffes in dem Vakuumaufdampfgerät 2 × 10⁴ bis 1 × 10^-1 Pascal ist, insbesondere das ausgezeichnete Ergebnis erzielt werden kann. Die Fig. 6 ist eine Tabelle, die das Gleichrichtverhältnis zeigt, welches erhalten wird, wenn der Partialdruck des Sau erstoffes in dem Vakuumaufdampfgerät in Experimenten geändert wurde, die bei der Aus führungsform gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, die die vorste hende Beschreibung stützen. Die Fig. 7 ist ebenfalls eine Tabelle, die das Gleichrichtver hältnis zeigt, welches bei dem Vergleichsbeispiel erzielt worden ist. Als Vergleichsbeispiel ist in der Fig. 7 ein Gleichrichtverhältnis gezeigt, das erhalten wird, wenn der Partialdruck des Sauerstoffs außerhalb des Bereiches von 2 × 10⁴ bis 1 × 10^-1 gesetzt worden war.

In der Fig. 6 zeigt die Probe Nr. 1 in der Tabelle den Fall, bei dem der Partialdruck des Sauerstoffs auf 2 × 10⁴ Pascal gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 3 × 10⁸ ist. Ähnlich zeigt die Probe Nr. 2 den Fall, bei dem der Partialdruck des Sauerstoffes auf 2 × 10^-3 Pascal gesetzt ist und das erhaltene Gleichrichtverhältnis 2 × 10⁸ beträgt. Die Probe Nr. 3 zeigt den Fall, bei dem der Partialdruck des Sauerstoffes auf 5 × 10^-2 Pascal gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 1 × 10⁸ ist. Die Probe Nr. 4 zeigt den Fall, bei dem der Partialdruck des Sauerstoffes auf 1 × 10^-1 Pascal gesetzt ist und das erhaltene Gleichrichtverhältnis 2,8 × 10⁸ ist. In jedem Fall ist das Gleichrichtverhältnis hoch.

Andererseits zeigt in der Fig. 7 die Probe Nr. 1 der Tabelle den Fall, bei dem der Partial druck des Sauerstoffs 1 × 10^-4 Pascal ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 3 × 10⁴ ist. Ähnlich zeigt die Probe Nr. 2 den Fall, bei dem der Partialdruck des Sauerstoffes auf 2 × 10^-5 Pascal gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 2 × 10⁴ ist. Die Gleichrichtver hältnisse sind merklich kleiner als jene in der Fig. 6 gezeigten und dies zeigt an, daß die Gleichrichteigenschaften verschlechtert sind.

Wie aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen ist, kann, wenn der Partialdruck des Sauerstoffes auf 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal gesetzt wird, insbesondere das große Gleichrichtverhältnis er zielt werden.

Wie in der Fig. 7 gezeigt, bewirkt ein Setzen des Partialdruckes von Sauerstoff außerhalb des Bereiches von 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal eine Verminderung des Durchsatzes bei der Herstellung und/oder einen exzessiven Verbrauch von Sauerstoff, und daher kann das Gleichrichtverhältnis nicht groß gemacht werden.

Weiterhin ist durch die Versuche und die Analyse bestätigt worden, daß, wenn die Filmdicke der Kathode insbesondere 20 nm bis 100 nm beträgt, ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können. Die Fig. 8 ist eine Tabelle, die die Gleichrichtverhältnisse zeigt, welche erzielt werden, wenn die Filmdicke der Kathode in der organischen EL-Vorrich tung 10 in Experimenten geändert worden ist, die bei der Ausführungsform der vorliegen den Erfindung durchgeführt worden sind, und die die vorstehende Beschreibung unterstüt zen. Die Fig. 9 zeigt ebenfalls eine Tabelle der Gleichrichtverhältnisse, die bei dem Ver gleichsbeispiel erhalten worden sind, wobei die Filmdicke der Kathode außerhalb des Be reiches von 20 nm bis 100 nm gesetzt worden ist.

In der Fig. 8 zeigt die Probe Nr. 1 in der Tabelle den Fall, bei dem die Filmdicke der Ka thode auf 20 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 3,9 × 10⁸ ist. Ähnlich zeigt die Probe Nr. 2 den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 40 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 1,2 × 10⁸ ist. Die Probe Nr. 3 zeigt den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 70 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 1,6 × 10⁸ ist. Die Probe Nr. 4 zeigt den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 100 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 2,7 × 10⁸ ist. In jedem Fall ist das Gleich richtverhältnis hoch.

Andererseits zeigt in der Fig. 9 die Probe Nr. 1 in der Tabelle den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 10 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 1,0 × 10⁵ ist. Ähnlich zeigt die Probe Nr. 2 den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 200 nm gesetzt ist und das erzielte Gleichrichtverhältnis 6,9 × 10³ ist. Die Probe Nr. 3 zeigt den Fall, bei dem die Filmdicke der Kathode auf 300 nm gesetzt ist und das erhaltene Gleich richtverhältnis 4,2 × 10² ist. Die Probe Nr. 4 zeigt den Fall, bei dem die Filmdicke der Ka thode auf 500 nm gesetzt ist und das erhaltene Gleichrichtverhältnis 5,2 × 10² ist. Die vor stehend angegebenen Gleichrichtverhältnisse sind merklich kleiner als die in der Fig. 8 gezeigten, was angibt, daß die Gleichrichteigenschaften verschlechtert worden sind.

Wie aus den Fig. 8 und 9 klar zu ersehen ist, kann, wenn die Filmdicke der Kathode insbe sondere im Bereich von 20 nm bis 100 nm gesetzt ist, ein großes Gleichrichtverhältnis er zielt werden.

Wenn andererseits die Filmdicke insbesondere außerhalb des Bereiches von 20 nm bis 100 nm gesetzt worden ist, ist es unmöglich, ein großes Gleichrichtverhältnis zu erzielen. Wenn die Filmdicke der Kathode kleiner als 20 nm ist, wird das Innere des Films der Ka thode lose, wodurch es unmöglich wird, ein großes Gleichrichtverhältnis zu machen. Dar über hinaus ist es, wenn die Filmdicke der Kathode größer als 100 nm gemacht wird, es schwierig, daß Sauerstoff in die Kathode eindringt, wodurch die Menge des Sauerstoffes, welcher die Grenzfläche zwischen der organischen Schicht und der Kathode erreichen kann, verringert wird, und bewirkt wird, daß das Gleichrichtverhältnis kleiner ist. Wenn die Filmdicke der Kathode ungefähr 100 nm beträgt, ist der elektrische Widerstand hoch und in einigen Fällen kann ein Anzeigeausfall verursacht werden, indem eine Leuchtdich teungleichmäßigkeit auftritt, und daher ist es vorzuziehen, daß die Kathode, nachdem sie mit dem Sauerstoff in Berührung gebracht worden ist, dick gemacht wird.

Ferner wurde ebenfalls bestätigt, daß die Gleichrichteigenschaften verbessert werden, in dem die Kathode mit Sauerstoff in Berührung gebracht wird, wenn jedoch in dem Vaku umaufdampfgerät wiederum ein Unterdruck erzeugt wird, werden die Gleichrichteigen schaften leicht verschlechtert. Dies suggeriert, daß eine Wahrscheinlichkeit besteht, daß der Defekt, welcher an der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A existiert, in einem Zustand ist, in welchem der Sauer stoff in einem molekularen Zustand in dem Defekt absorbiert worden ist.

Somit wird gemäß der organischen EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Vorrichtungshauptkomponenten, bestehend aus der Anode 2, der Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, der organischen lichtemittierenden Schicht 4, der ersten Kathode 5A und der zweiten Kathode 5B, auf dem transparenten iso lierenden Substrat 1 ausgebildet sind, in der Grenzfläche ein stabiler Level ausgebildet, da Sauerstoff in der Grenzfläche zwischen der organischen lichtemittierenden Schicht 4 und der ersten Kathode 5A enthalten ist.

Gemäß dem Verfahren zur Herstellung der organischen EL-Vorrichtung 10 gemäß der Ausführungsform wird, solange das transparente isolierende Substrat 1, auf welchem die Anode 2, die Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, die organische lichtemittierende Schicht 4, die erste Kathode 5A und die zweite Kathode 5B ausgebildet worden sind, in das Vakuumaufdampfgerät 20 gesetzt worden ist und solange die reduzierte Druckatmo sphäre aufrechterhalten wird, Sauerstoffgas eingeleitet, um zu bewirken, daß Sauerstoff in der Grenzfläche von organischer lichtemittierender Schicht 4 und erster Kathode 5A ent halten ist, und daher ist es möglich, die Herstellungszeit für die Herstellung zu verkürzen. Als ein Ergebnis kann ohne Senken des Durchsatzes bei der Herstellung der organischen EL-Vorrichtung 10 ein hohes Gleichrichtverhältnis erzielt werden.

Es ist klar zu ersehen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausfüh rungsformen begrenzt ist, sondern daß diese ohne vom Umfang und Geist der Erfindung abzuweichen, geändert und modifiziert werden können. Beispielsweise wird bei der vor stehenden Ausführungsform als Material für die Anode 2, die auf dem transparenten isolie renden Substrat 1 ausgebildet wird, ITO verwendet, es können jedoch auch andere Mate rialien für die Elektrode, wie beispielsweise SnO₂ (Zinndioxid) oder dergleichen, verwen det werden. Es ist vorzugsweise transparent, muß jedoch nicht notwendigerweise auf ein transparentes leitfähiges Material begrenzt sein.

Es ist möglich, ein nicht transparentes isolierendes Substrat anstatt des transparenten isolie renden Substrats zu verwenden. Darüber hinaus können als Kathode 5 andere Materialien für die Elektrode, die nicht nur AlLi umfassen, sondern auch Al, MgAg oder dergleichen, verwendet werden. Ferner können als Materialien für die Defekt-Elektronen-Transport schicht 3 andere Materialien, die nicht nur α-NPD, sondern auch bis-(di(p-Tolyl)-Amino phenyl-1,1-Cyclohexan, N-N'-Diphenyl-N,N'-bis-(3-Methylphenyl)-1,1'-Biphenyl-4, 4'- Diamin, N,N'-Diphenyl-N,N-bis-(1-Naphthyl)-(1,1'-Biphenyl)-4, 4'-Diamin, ein Moleküle vom Sternbündeltyp oder dergleichen verwendet werden.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen haben die Vorrichtungshauptkomponenten die Anode 2, die Defekt-Elektronen-Transportschicht 3, die organische lichtemittierende Schicht 4, die erste Kathode 5A und die zweite Kathode 5B, solange als die Grenzschicht jedoch zwischen der organischen Schicht und der Kathodenschicht ausgebildet ist, können die Hauptkomponenten auch aus der Anode, der organischen lichtemittierenden Schicht und der Kathode oder der Anode, der organischen lichtemittierenden Schicht, der Elektro nen-Transportschicht (aus einer organischen Substanz) und der Kathode oder dergleichen bestehen. Darüber hinaus kann die Kathode aus einer Anzahl von Schichten aufgebaut sein, solange als der Sauerstoffgehalt in der ersten Kathode 5A, die in den zwei oder mehr Schichten enthalten ist, welche mit den organischen Schichten, die die organische licht emittierende Schicht 4 enthalten, in Kontakt steht, größer als der in jeder anderen Katho denschicht ist, die auf der zweiten Kathode 5B ausgebildet ist, und danach nicht mit der organischen Schicht in Berührung steht.

Claims

1. Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung gekennzeichnet durch:
eine Anode (2);
eine organische Schicht (4), die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht (4) enthält;
eine Kathode;
eine Abdeckung (7), die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten ver wendet wird, die aus der Anode (2), der organischen Schicht (4) und der Kathode bestehen, die auf einem isolierenden Substrat (1) gestapelt sind; und
wobei an einer Grenzfläche zwischen organischer Schicht (4) und Kathode Sauer stoff enthalten ist.

2. Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung gekennzeichnet durch:
eine Anode (2);
eine organische Schicht (4), die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht (4) enthält;
eine Kathode;
eine Abdeckung (7), die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten ver wendet wird, die aus der Anode (2), der organischen Schicht (4) und der Kathode bestehen, die auf einem isolierenden Substrat (1) gestapelt sind; und
wobei die Kathode eine erste Kathode (5A) und eine zweite Kathode (5B) aufweist und Sauerstoff an einer Grenzfläche zwischen der organischen Schicht (4) und der ersten Kathode (5A) enthalten ist.

3. Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung gekennzeichnet durch:
eine Anode (2);
eine organische Schicht (4), die wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht (4) enthält;
eine Kathode;
eine Abdeckung (7), die zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten ver wendet wird, die aus der Anode (2), der organischen Schicht (4) und der Kathode bestehen, die auf einem isolierenden Substrat (1) gestapelt sind; und
wobei die Kathode eine Vielzahl von Schichten hat, und der Sauerstoffgehalt in ei ner ersten Kathode (5A), die in der Vielzahl von Schichten enthalten ist, welche mit der organischen Schicht (4) in Berührung steht, größer als in jeder anderen Kathode ist, die auf einer zweiten Kathode (5B) ist, und die danach mit der organischen Schicht (4) nicht in Berührung steht.

4. Organische Elektrolumineszenz-Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Filmdicke der Kathode 20 nm bis 100 nm beträgt.

5. Organische EL gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke der ersten Kathode (5A) 20 nm bis 100 nm beträgt.

6. Organische EL gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke der ersten Kathode (5A) 20 nm bis 100 nm beträgt.

7. Verfahren zum Herstellen einer organischen EL-Vorrichtung zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten, die eine Anode (2), eine organische Schicht (4), die we nigstens eine organische lichtemittierende Schicht (4) umfaßt, und eine Kathode haben, die auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1) ausgebildet sind, unter Verwendung einer Abdeckung (7), dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Substrat (1), auf welchem die Vorrichtungshauptkomponenten ausgebildet worden sind, vor der Verkapse lung in ein Vakuumaufdampfgerät (20) gesetzt wird und daß Sauerstoff in reduzierter Druckatmosphäre in einer Grenzfläche zwischen der organischen Schicht (4) und der Ka thode enthalten ist.

8. Verfahren zum Herstellen einer organischen EL-Vorrichtung zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten, die eine Anode (2), eine organische Schicht (4), welche wenigstens eine organische lichtemittierende Schicht (4) enthält, und Kathoden, bestehend aus einer Anzahl von Schichten, haben, die auf einem elektrisch isolierenden Substrat (1) ausgebildet sind, unter Verwendung einer Abdeckung 7, wobei das Verfahren gekenn zeichnet ist durch:
einen Vorgang zum Durchführen eines Strukturierungsvorganges auf einem leitfä higen Film, nachdem der leitfähige Film auf dem isolierenden Substrat (1) ausgebildet worden ist, um eine gewünschte Form zu erzeugen, um die Anode (2) zu bilden;
einen Vorgang zum Setzen des isolierenden Substrats (1), auf welchem die Anode (2) ausgebildet worden ist, in ein Vakuumgerät (20) und aufeinanderfolgendes stapelför miges Aufbringen der organischen Schicht (4) und einer ersten Kathode (5A), die in Ka thoden enthalten ist, die eine Anzahl von Schichten haben, auf der Anode (2) in einer At mosphäre mit verringertem Druck;
einen Vorgang zum Einleiten von Sauerstoffgas in das Vakuumgerät (20), in wel chem die Atmosphäre mit verringertem Druck aufrechterhalten ist, und Bewirken, daß das Sauerstoffgas mit der ersten Kathode (5A) in Berührung gebracht wird;
einen Vorgang zum stapelartigen Aufbringen der Kathoden, die nach dem Ausbil den einer zweiten Kathode (5B) auf der ersten Kathode (5A) in der Atmosphäre mit ver ringertem Druck ausgebildet werden, um die Vorrichtungshauptkomponenten zu bilden; und
einen Vorgang zum Verkapseln der Vorrichtungshauptkomponenten unter Verwen dung der Abdeckung (7).

9. Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmdicke der ersten Kathode (5A) 20 nm bis 100 nm beträgt.

10. Filmherstellung der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet, daß die Filmdicke der ersten Kathode (5A) 20 nm bis 100 nm beträgt.

11. Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoffgas so eingeleitet wird, daß ein Partialdruck von Sauerstoff in dem Vakuumgerät (20) 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal beträgt.

12. Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffgas so eingeleitet wird, daß der Partialdruck von Sauerstoff in dem Vakuumgerät (20) 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal beträgt.

13. Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sauerstoffgas so eingeleitet wird, daß der Partialdruck von Sauerstoff in dem Vakuumgerät (20) 2 × 10^-4 bis 1 × 10^-1 Pascal beträgt.

14. Verfahren zum Herstellen der organischen EL-Vorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als das Vakuumgerät (20) ein Vakuumaufdampfgerät (20) verwendet wird.