JP2000091067A - 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法Info
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透明電極と金属電極との間のリーク電流の発
生を抑制した有機エレクトロルミネッセンス素子を提供
する。 【解決手段】 透光性の基板上に少なくとも、透明電極
と、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス材料層
と、金属電極とが順に積層されてなる有機エレクトロル
ミネッセンス素子であって、有機エレクトロルミネッセ
ンス材料層は、異物固体が混入されたとしても有機エレ
クトロルミネッセンス材料層の融解により異物固体を包
埋するような、包埋処理がなされている。
生を抑制した有機エレクトロルミネッセンス素子を提供
する。 【解決手段】 透光性の基板上に少なくとも、透明電極
と、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス材料層
と、金属電極とが順に積層されてなる有機エレクトロル
ミネッセンス素子であって、有機エレクトロルミネッセ
ンス材料層は、異物固体が混入されたとしても有機エレ
クトロルミネッセンス材料層の融解により異物固体を包
埋するような、包埋処理がなされている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電流の注入によっ
て発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合
物すなわち有機エレクトロルミネッセンス材料（以下、
有機ＥＬ材料ともいう）を利用し、かかる有機ＥＬ材料
からなる発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス
素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）及びその製造方法
に関する。
て発光するエレクトロルミネッセンスを呈する有機化合
物すなわち有機エレクトロルミネッセンス材料（以下、
有機ＥＬ材料ともいう）を利用し、かかる有機ＥＬ材料
からなる発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス
素子（以下、有機ＥＬ素子ともいう）及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、有機材料を用いたデイスプレイ
パネルを構成する各有機ＥＬ素子１は、図１に示すよう
に、蒸着法などを利用して、表示面としてのガラス基板
２に、インジウム錫酸化物いわゆるＩＴＯからなる透明
電極としての陽極３、発光層を含む複数の有機ＥＬ材料
層４、金属電極からなる陰極５を、順次、積層した構造
を有している。また、有機ＥＬ材料層４として、発光層
の他に、正孔注入層や、正孔輸送層、電子輸送層などが
適宜設けられる。
パネルを構成する各有機ＥＬ素子１は、図１に示すよう
に、蒸着法などを利用して、表示面としてのガラス基板
２に、インジウム錫酸化物いわゆるＩＴＯからなる透明
電極としての陽極３、発光層を含む複数の有機ＥＬ材料
層４、金属電極からなる陰極５を、順次、積層した構造
を有している。また、有機ＥＬ材料層４として、発光層
の他に、正孔注入層や、正孔輸送層、電子輸送層などが
適宜設けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２に各層を順次蒸着
などにより形成するために、図２に示すように、各層の
蒸着時に、例えば陽極３上に異物固体のゴミ６などが存
在すると、ゴミ６によってその下部接触点の周縁部には
蒸着粒子が蒸着しにくいので、ゴミ６下部周縁部は、有
機ＥＬ材料層４の膜厚が他の領域に比べて薄くなる傾向
がある。その結果、ゴミ６の近傍では陽極３と陰極５と
が近接して、電界集中が生じ、発光輝度が変化すること
がある。また、場合によっては、陽極３と陰極５とが接
触して短絡が生じ、ダークスポットと呼ばれる発光しな
い領域が生じたり、素子１の破壊につながることもあ
る。
成の有機ＥＬ素子１は、ガラス基板２に各層を順次蒸着
などにより形成するために、図２に示すように、各層の
蒸着時に、例えば陽極３上に異物固体のゴミ６などが存
在すると、ゴミ６によってその下部接触点の周縁部には
蒸着粒子が蒸着しにくいので、ゴミ６下部周縁部は、有
機ＥＬ材料層４の膜厚が他の領域に比べて薄くなる傾向
がある。その結果、ゴミ６の近傍では陽極３と陰極５と
が近接して、電界集中が生じ、発光輝度が変化すること
がある。また、場合によっては、陽極３と陰極５とが接
触して短絡が生じ、ダークスポットと呼ばれる発光しな
い領域が生じたり、素子１の破壊につながることもあ
る。
【０００４】そこで、各層の蒸着毎の基板２の洗浄など
の対策が取られているが、これだけでは一旦付着したゴ
ミを完全に除去することは困難であった。本発明の目的
は、上記問題点に鑑みて、透明電極と金属電極との間の
リーク電流の発生を抑制した有機ＥＬ素子とその製造方
法を提供することである。
の対策が取られているが、これだけでは一旦付着したゴ
ミを完全に除去することは困難であった。本発明の目的
は、上記問題点に鑑みて、透明電極と金属電極との間の
リーク電流の発生を抑制した有機ＥＬ素子とその製造方
法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による有機エレク
トロルミネッセンス素子は、透光性の基板上に少なくと
も、透明電極と、発光層を含む有機エレクトロルミネッ
センス材料層と、金属電極とが順に積層されてなる有機
エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機エレ
クトロルミネッセンス材料層は、異物固体が混入された
としても前記有機エレクトロルミネッセンス材料層の融
解により前記異物固体を包埋するような、包埋処理がな
されていることを特徴とする。本発明による有機エレク
トロルミネッセンス素子においては、前記包埋処理は加
熱処理であることを特徴とする。
トロルミネッセンス素子は、透光性の基板上に少なくと
も、透明電極と、発光層を含む有機エレクトロルミネッ
センス材料層と、金属電極とが順に積層されてなる有機
エレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機エレ
クトロルミネッセンス材料層は、異物固体が混入された
としても前記有機エレクトロルミネッセンス材料層の融
解により前記異物固体を包埋するような、包埋処理がな
されていることを特徴とする。本発明による有機エレク
トロルミネッセンス素子においては、前記包埋処理は加
熱処理であることを特徴とする。
【０００６】また、本発明による有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法は、一対の電極間に発光層を含
む複数の有機エレクトロルミネッセンス材料層が挟持さ
れた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であ
って、透光性の基板上に形成された透明電極上に、前記
有機エレクトロルミネッセンス材料層のうちの１つの第
１層を積層形成する第１の有機エレクトロルミネッセン
ス層形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス層
形成工程前において前記透明電極上に異物固体があるな
いにかかわらず、前記異物固体上に積層された前記第１
層が融解して周囲の前記透明電極上に積層された前記第
１層と融合して前記異物固体を包埋する包埋工程と、前
記第１層上に残りの有機エレクトロルミネッセンス層を
積層形成する第２の有機エレクトロルミネッセンス層形
成工程と、前記残りの有機エレクトロルミネッセンス層
上に金属電極を形成する金属電極形成工程と、からなる
ことを特徴とする。
ッセンス素子の製造方法は、一対の電極間に発光層を含
む複数の有機エレクトロルミネッセンス材料層が挟持さ
れた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であ
って、透光性の基板上に形成された透明電極上に、前記
有機エレクトロルミネッセンス材料層のうちの１つの第
１層を積層形成する第１の有機エレクトロルミネッセン
ス層形成工程と、前記有機エレクトロルミネッセンス層
形成工程前において前記透明電極上に異物固体があるな
いにかかわらず、前記異物固体上に積層された前記第１
層が融解して周囲の前記透明電極上に積層された前記第
１層と融合して前記異物固体を包埋する包埋工程と、前
記第１層上に残りの有機エレクトロルミネッセンス層を
積層形成する第２の有機エレクトロルミネッセンス層形
成工程と、前記残りの有機エレクトロルミネッセンス層
上に金属電極を形成する金属電極形成工程と、からなる
ことを特徴とする。
【０００７】本発明による有機エレクトロルミネッセン
ス素子の製造方法において、前記包埋工程は、前記第１
層をそのガラス転移点以上融点以下の温度に加熱するこ
とを特徴とする。本発明による有機エレクトロルミネッ
センス素子の製造方法において、前記有機エレクトロル
ミネッセンス層及び金属電極は、蒸着により形成される
ことを特徴とする。
ス素子の製造方法において、前記包埋工程は、前記第１
層をそのガラス転移点以上融点以下の温度に加熱するこ
とを特徴とする。本発明による有機エレクトロルミネッ
センス素子の製造方法において、前記有機エレクトロル
ミネッセンス層及び金属電極は、蒸着により形成される
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明による有機ＥＬ素子及びそ
の製造方法の実施例を図面を参照しつつ説明する。ま
ず、図３に示すように、ガラスなどの透明基板１０に、
互いに平行且つ所定間隔で透明電極１１としてＩＴＯを
蒸着などによりパターニングする。
の製造方法の実施例を図面を参照しつつ説明する。ま
ず、図３に示すように、ガラスなどの透明基板１０に、
互いに平行且つ所定間隔で透明電極１１としてＩＴＯを
蒸着などによりパターニングする。
【０００９】次に、図４に示すように、ＩＴＯ上に、有
機ＥＬ材料層、例えば、最初に銅フタロシアニンいわゆ
るＣｕ−Ｐｃを正孔注入層１３として蒸着し形成する。
次に、図５に示すように、トリフェニルジアミン系の化
合物いわゆるＴＰＤを正孔輸送層１４として蒸着し形成
する。なお、正孔輸送層１４は、ＴＰＤに代えて、ＭＴ
ＤＡＴＡなどにより形成することもできる。また、正孔
注入層を成膜せずにＩＴＯ陽極１１上に正孔輸送層１４
を形成した構造でも良い。
機ＥＬ材料層、例えば、最初に銅フタロシアニンいわゆ
るＣｕ−Ｐｃを正孔注入層１３として蒸着し形成する。
次に、図５に示すように、トリフェニルジアミン系の化
合物いわゆるＴＰＤを正孔輸送層１４として蒸着し形成
する。なお、正孔輸送層１４は、ＴＰＤに代えて、ＭＴ
ＤＡＴＡなどにより形成することもできる。また、正孔
注入層を成膜せずにＩＴＯ陽極１１上に正孔輸送層１４
を形成した構造でも良い。
【００１０】次に、基板１０全体をＴＰＤの正孔輸送層
１４のガラス転移点以上融点以下の温度に加熱する。こ
のように、加熱することで、図６に示すように、たとえ
透明電極又は正孔注入層上に異物固体のゴミ６があった
としても、異物固体６上に積層された正孔輸送層１４a
が融解して、重力及び表面張力によって溶けた材料が周
囲の透明電極上に積層された正孔輸送層１４と融合し
て、異物固体６を包埋するようになる。例えば、融点温
度としては、ガラス転移点が９５℃の正孔輸送層材料の
場合、１５０℃程度の加熱温度で融合にかかる加熱時間
は５分程度である。なお、基板全体は減圧又は真空チャ
ンバ内でヒータで加熱されるが、加熱手段はハライドラ
ンプなどでもよい。
１４のガラス転移点以上融点以下の温度に加熱する。こ
のように、加熱することで、図６に示すように、たとえ
透明電極又は正孔注入層上に異物固体のゴミ６があった
としても、異物固体６上に積層された正孔輸送層１４a
が融解して、重力及び表面張力によって溶けた材料が周
囲の透明電極上に積層された正孔輸送層１４と融合し
て、異物固体６を包埋するようになる。例えば、融点温
度としては、ガラス転移点が９５℃の正孔輸送層材料の
場合、１５０℃程度の加熱温度で融合にかかる加熱時間
は５分程度である。なお、基板全体は減圧又は真空チャ
ンバ内でヒータで加熱されるが、加熱手段はハライドラ
ンプなどでもよい。
【００１１】次に、図７に示すように、例えばトリス
（８−ヒドロキシノリン）アルミニウム錯体すなわＡｌ
ｑ3を発光層１６として蒸着し、さらにＬｉＯ2を電子注
入層１５として蒸着し、さらに、基板１０の有機ＥＬ材
料層１２を介して透明電極１１と金属電極２１とが互い
に直交するように、電子注入層１５上にＡｌを金属電極
２１として積層形成する。これにより、ＩＴＯ上の有機
ＥＬ材料層のガラス転移点以上融点以下の温度まで加熱
することによって、有機ＥＬ素子からなるディスプレイ
パネルが作製される。
（８−ヒドロキシノリン）アルミニウム錯体すなわＡｌ
ｑ3を発光層１６として蒸着し、さらにＬｉＯ2を電子注
入層１５として蒸着し、さらに、基板１０の有機ＥＬ材
料層１２を介して透明電極１１と金属電極２１とが互い
に直交するように、電子注入層１５上にＡｌを金属電極
２１として積層形成する。これにより、ＩＴＯ上の有機
ＥＬ材料層のガラス転移点以上融点以下の温度まで加熱
することによって、有機ＥＬ素子からなるディスプレイ
パネルが作製される。
【００１２】なお、有機ＥＬ材料層として、上記の他
に、発光層及び電子注入層間に電子輸送層を形成するこ
ともできる。
に、発光層及び電子注入層間に電子輸送層を形成するこ
ともできる。
【００１３】
【発明の効果】このように本発明によれば、製造中にゴ
ミが介入してきてもゴミが必ず有機ＥＬ材料で包まれ、
有機ＥＬ素子の透明電極１１と金属電極２１とは一定距
離を介して離れそれらの近接や接触を回避することがで
きる。このように、透明電極１１にゴミが付着した場合
においても、透明電極１１と金属電極２１との間でリー
ク電流の発生を防止でき、有機ＥＬ素子の発光輝度の低
下やパネルを構成する各素子の破壊を防止できる。
ミが介入してきてもゴミが必ず有機ＥＬ材料で包まれ、
有機ＥＬ素子の透明電極１１と金属電極２１とは一定距
離を介して離れそれらの近接や接触を回避することがで
きる。このように、透明電極１１にゴミが付着した場合
においても、透明電極１１と金属電極２１との間でリー
ク電流の発生を防止でき、有機ＥＬ素子の発光輝度の低
下やパネルを構成する各素子の破壊を防止できる。
【図１】有機ＥＬ素子を示す断面図である。
【図２】製造過程における有機ＥＬ素子を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明による有機ＥＬ素子の製造工程の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明による有機ＥＬ素子の製造工程の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図５】本発明による有機ＥＬ素子の製造工程の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】本発明による有機ＥＬ素子の製造工程の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】本発明による有機ＥＬ素子の製造工程の一部を
示す断面図である。
示す断面図である。
１０ 透明基板 １１ 透明電極 １２ 有機ＥＬ材料層 １３ 正孔注入層 １４ 正孔輸送層 １５ 電子注入層 １６ 発光層 ２１ 金属電極
Claims (5)
- 【請求項１】 透光性の基板上に少なくとも、透明電極
と、発光層を含む有機エレクトロルミネッセンス材料層
と、金属電極とが順に積層されてなる有機エレクトロル
ミネッセンス素子であって、前記有機エレクトロルミネ
ッセンス材料層は、異物固体が混入されたとしても前記
有機エレクトロルミネッセンス材料層の融解により前記
異物固体を包埋するような、包埋処理がなされているこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 【請求項２】 前記包埋処理は加熱処理であることを特
徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。 - 【請求項３】 一対の電極間に発光層を含む複数の有機
エレクトロルミネッセンス材料層が挟持された有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造方法であって、 透光性の基板上に形成された透明電極上に、前記有機エ
レクトロルミネッセンス材料層のうちの１つの第１層を
積層形成する第１の有機エレクトロルミネッセンス層形
成工程と、 前記有機エレクトロルミネッセンス層形成工程前におい
て前記透明電極上に異物固体があるないにかかわらず、
前記異物固体上に積層された前記第１層が融解して周囲
の前記透明電極上に積層された前記第１層と融合して前
記異物固体を包埋する包埋工程と、 前記第１層上に残りの有機エレクトロルミネッセンス層
を積層形成する第２の有機エレクトロルミネッセンス層
形成工程と、 前記残りの有機エレクトロルミネッセンス層上に金属電
極を形成する金属電極形成工程と、からなることを特徴
とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 【請求項４】 前記包埋工程は、前記第１層をそのガラ
ス転移点以上融点以下の温度に加熱することを特徴とす
る請求項３記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の
製造方法。 - 【請求項５】 前記有機エレクトロルミネッセンス層及
び金属電極は、蒸着により形成されることを特徴とする
請求項３または４記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10256725A JP2000091067A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法 |
| US09/388,537 US6297588B1 (en) | 1998-09-10 | 1999-09-02 | Organic electroluminescence element and method of manufacturing the same |
| US09/907,938 US6506088B2 (en) | 1998-09-10 | 2001-07-19 | Method of manufacturing organic electroluminescence element |
Applications Claiming Priority (1)
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