JP2006155978A - 有機ｅｌ装置の製造方法、および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 発光層の界面を安定化させ、これによって発光寿命に優れた有機ＥＬ装置とその製造方法、並びに電子機器を提供する。
【解決手段】 ウェットプロセスで形成した発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと陽極３および陰極４の間に、ドライプロセスで形成した金属酸化物薄膜層６および７を備えてなる有機ＥＬ装置１０である。
各色発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは液滴吐出法により並列に配置されている。また、金属酸化物薄膜層６および７は真空蒸着法で一括に形成されている。
【選択図】 図２
【解決手段】 ウェットプロセスで形成した発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと陽極３および陰極４の間に、ドライプロセスで形成した金属酸化物薄膜層６および７を備えてなる有機ＥＬ装置１０である。
各色発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは液滴吐出法により並列に配置されている。また、金属酸化物薄膜層６および７は真空蒸着法で一括に形成されている。
【選択図】 図２
Description
本発明は、陽極および陰極と有機化合物からなる発光層とで形成される有機エレクトロルミネセンス（有機ＥＬ装置）の製造方法、およびこの製造方法によって得られる有機ＥＬ装置を備えた電子機器に関する。
近年、薄型かつ低消費電力のディスプレイのニーズが高まる中、自発光型ディスプレイとして、発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）が注目を集めている。中でも、ウェットプロセスで成膜可能な高分子型の発光材料が開発され（例えば、非特許文献１参照）、さらに、正孔注入／輸送材料についてもウェットプロセスで成膜が可能となり（例えば、非特許文献２参照）、高性能な高分子型有機ＥＬ素子が開発された。
そして、このようなウェットプロセスでの成膜が可能な正孔注入／輸送層形成材料、および発光層形成材料を用いた技術として、インクジェット法によってフルカラーディスプレイを製造する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。インクジェット法によるパターニングは、ヘッドノズルから微小液滴を精度よく吐出することができるため、画素を直接描画することでマスクを必要とせず、したがって高精細なディスプレイの製造が可能となる。また、ウェットプロセスであるため真空を必要とせず、したがってエネルギーコストおよび材料コストの面でも有利となり、特に大面積のパターニングに有効となっている。
また、陰極と発光層との間にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のハロゲン化物を薄膜として電子注入／輸送層として用いること（例えば、非特許文献３参照）は、低仕事関数を利用して発光層への電子注入を促すことで、低い電圧で駆動し、且つ、高輝度が得られるようになった。
Nature,347(1990)539
Nature,357(1992)477
Appl.Phys.Lett.,70,(1997),p.152
特開平１０−１５３９６７号公報
しかしながら、発光層をウェットプロセスで形成する方法では、発光材料の溶液を作成する際に、溶媒として有機溶剤が用いられることが多い為、発光層の下地となる正孔注入／輸送層が発光層形成時に溶出してしまうことがある。正孔注入／輸送層が溶出してしまうと発光が不均一となり、特性低下の要因となる。また、有機溶剤に溶出しない正孔注入／輸送層を形成させるためには、使用する正孔注入／輸送材料、あるいは使用する有機溶剤の選択に制限がかかることになり、いかに機能的に優れた材料であっても、この耐溶剤性に乏しい材料を使用することはできない。これは特に有機材料にとっては相当な制限が課せられることになる。発光層上に電子注入／輸送層をウェットプロセスで形成する際にも同様に、下地を溶出させない材料を選択する必要性がある。すなわち使用材料に制限が課せられることになる。
また、近年の研究によると、有機ＥＬ素子の駆動時において、発光層と隣接する層（正孔注入／輸送層および電子注入／輸送層）から拡散が起きており、発光特性を低下させる要因の一つとされている。従来、これらの層にはイオン化し易い材料を用いていたことが経時変化を引き起こす要因として考えられている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、発光層と隣接する層に安定な材料を用いることにあり、これによって成膜時および連続駆動時にも層の変質が起こらず、発光寿命の長い有機ＥＬ装置とその製造方法、並びにこの有機ＥＬ装置を備えた電子機器を提供することにある。
前記目的を達成するため本発明の有機ＥＬ装置の製造方法は、陽極と陰極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層をウェットプロセスで形成する有機ＥＬ装置の製造方法において、前記陽極または前記陰極と前記発光層との間の少なくとも一方に金属酸化物薄膜をドライプロセスで形成することを特徴としている。
この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、安定な金属酸化物の層を形成するため、発光層の有機溶剤に対しても影響を受ける（あるいは発光層に影響を与える）ことがないので、発光材料および溶媒の選択に自由度が広がることになる。さらに、金属酸化物層はイオン化することもなく、駆動による拡散物質の発生も起こらないので、発光寿命に優れた有機ＥＬ装置を提供することができる。
この有機ＥＬ装置の製造方法によれば、安定な金属酸化物の層を形成するため、発光層の有機溶剤に対しても影響を受ける（あるいは発光層に影響を与える）ことがないので、発光材料および溶媒の選択に自由度が広がることになる。さらに、金属酸化物層はイオン化することもなく、駆動による拡散物質の発生も起こらないので、発光寿命に優れた有機ＥＬ装置を提供することができる。
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記陽極上に正孔注入／輸送層が形成されていてもよい。
このようにしても、正孔注入／輸送層と前記発光層との間に前記金属酸化物薄膜を挿入させることによって、前記発光層からの有機溶剤の影響および正孔注入／輸送層からの拡散物質の影響は前記金属酸化物薄膜の所で遮断されることとなり、発光特性に優れた有機ＥＬ装置の駆動安定性が良好になる。
このようにしても、正孔注入／輸送層と前記発光層との間に前記金属酸化物薄膜を挿入させることによって、前記発光層からの有機溶剤の影響および正孔注入／輸送層からの拡散物質の影響は前記金属酸化物薄膜の所で遮断されることとなり、発光特性に優れた有機ＥＬ装置の駆動安定性が良好になる。
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法において、発光層は高分子有機材料で形成するのが好ましい。
このようにすれば、発光層として良好な薄膜をウェットプロセスで容易に形成することが可能となる。
このようにすれば、発光層として良好な薄膜をウェットプロセスで容易に形成することが可能となる。
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法において、ウェットプロセスとは、前記発光層をインクジェット法等の液滴吐出法で形成するのが好ましい。
このようにすれば、直接ＲＧＢの画素を描画できるためマスクを必要とせず、したがって高精細なフルカラーディスプレイの製造が可能となる。また、ウェットプロセスであるため真空を必要とせず、したがってエネルギーコストおよび材料コストの面でも有利となり、特に大面積のパターニングに有効となる。
なお、前記金属酸化物薄膜はＲＧＢの画素に共通で用いる為、高精細なパターニングの必要性がないので、ドライプロセスによる一括成膜が好ましい。ドライプロセスとしては成膜時の下地へのダメージが小さいことから真空蒸着法が好ましい。
このようにすれば、直接ＲＧＢの画素を描画できるためマスクを必要とせず、したがって高精細なフルカラーディスプレイの製造が可能となる。また、ウェットプロセスであるため真空を必要とせず、したがってエネルギーコストおよび材料コストの面でも有利となり、特に大面積のパターニングに有効となる。
なお、前記金属酸化物薄膜はＲＧＢの画素に共通で用いる為、高精細なパターニングの必要性がないので、ドライプロセスによる一括成膜が好ましい。ドライプロセスとしては成膜時の下地へのダメージが小さいことから真空蒸着法が好ましい。
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記金属酸化物薄膜は五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、または三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）からなるのが好ましい。
このようにすれば、抵抗加熱型の真空蒸着装置で容易に薄膜を形成することができるだけでなく、これら金属酸化物は化合物半導体として知られるように、電荷輸送機能を有するため、電極から発光層への電荷注入／輸送を促す働きをすることになる。
このようにすれば、抵抗加熱型の真空蒸着装置で容易に薄膜を形成することができるだけでなく、これら金属酸化物は化合物半導体として知られるように、電荷輸送機能を有するため、電極から発光層への電荷注入／輸送を促す働きをすることになる。
また、前記有機ＥＬ装置の製造方法においては、前記金属酸化物薄膜の膜厚は５０〜１０００オングストロームの範囲であるのが好ましい。
このようにすれば、電極から発光層への電荷注入／輸送が良好に行なわれる。さらに、膜厚を最適化することで、光取り出し効率も向上し、消費電力の低い有機ＥＬ装置を得ることができる。
このようにすれば、電極から発光層への電荷注入／輸送が良好に行なわれる。さらに、膜厚を最適化することで、光取り出し効率も向上し、消費電力の低い有機ＥＬ装置を得ることができる。
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記発光層が、三重項励起子からの発光が可能な発光材料を含有しているのが好ましい。
このようにすれば、発光効率が向上し、表示特性に優れた有機ＥＬ装置となる。
このようにすれば、発光効率が向上し、表示特性に優れた有機ＥＬ装置となる。
また、前記有機ＥＬ装置においては、前記発光層が、カルバゾール基を有した発光材料を含有しているのが好ましい。
このようにすれば、発光効率が向上し、表示特性に優れた有機ＥＬ装置となる。
このようにすれば、発光効率が向上し、表示特性に優れた有機ＥＬ装置となる。
本発明の電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を表示部に備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、前述したように使用する発光材料および溶媒に制限が緩和されることで表示特性や生産性が向上したものとなる。また、金属酸化物層は経時変化に対しても安定であるので、電子機器自体の信頼性も向上したものとなる。
この電子機器によれば、前述したように使用する発光材料および溶媒に制限が緩和されることで表示特性や生産性が向上したものとなる。また、金属酸化物層は経時変化に対しても安定であるので、電子機器自体の信頼性も向上したものとなる。
以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す要部側断面図であり、図１中符号１は有機ＥＬ素子である。この有機ＥＬ素子１は、基体２上に陽極３と陰極４とを有し、これら陽極３と陰極４との間に発光層５を備えたもので、両電極間に電圧を印加すると発光層５からの発光が放射されるものである。本発明は発光層５の下側に金属酸化物薄膜層６を、さらに発光層５の上側に金属酸化物薄膜層７をそれぞれ挿入することで、発光層界面を安定化させることができ、電極もしくは電荷輸送層から発光層に及ぼす相互作用が抑制されるため、発光寿命に優れた有機ＥＬ素子１を得ることができる。また、これら電極から発光層への電荷注入／輸送を促すために、陽極３の上に正孔注入／輸送層８を、陰極２の下に電子注入／輸送層９をそれぞれ設けることで低い電圧で高輝度が出せるようになる。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態を示す要部側断面図であり、図１中符号１は有機ＥＬ素子である。この有機ＥＬ素子１は、基体２上に陽極３と陰極４とを有し、これら陽極３と陰極４との間に発光層５を備えたもので、両電極間に電圧を印加すると発光層５からの発光が放射されるものである。本発明は発光層５の下側に金属酸化物薄膜層６を、さらに発光層５の上側に金属酸化物薄膜層７をそれぞれ挿入することで、発光層界面を安定化させることができ、電極もしくは電荷輸送層から発光層に及ぼす相互作用が抑制されるため、発光寿命に優れた有機ＥＬ素子１を得ることができる。また、これら電極から発光層への電荷注入／輸送を促すために、陽極３の上に正孔注入／輸送層８を、陰極２の下に電子注入／輸送層９をそれぞれ設けることで低い電圧で高輝度が出せるようになる。
図２は、図１のような構成の有機ＥＬ素子を組み込んだ有機ＥＬ装置の一実施形態を示す要部側断面図であり、図中符号１０が有機ＥＬ装置である。また、図３(a)〜(e)は有機ＥＬ装置の製造方法の工程説明図である。この有機ＥＬ装置１０は基体２として、ガラス基板等の透明基板１１上に、ＴＦＴ素子からなる駆動素子１２や各種配線などを形成して構成されたもので、これら駆動素子や各種配線の上に絶縁膜や平坦化膜を介して陽極３として透明電極ＩＴＯ（インジウム錫酸化物：Indium Tin Oxide）が単一ドット領域毎にパターニングされて形成されている。
続いて、前記透明電極３の周囲を囲むようにして基体２上にＳｉＯ２からなる無機バンク１３を形成し、さらにこの無機バンク１３上に樹脂からなる有機バンク１４を形成し、これにより図３（ａ）に示すように透明電極３上に凹部を形成する。前記有機バンク１４に用いられる材料としては、ポリイミド、アクリル樹脂などが挙げられる。これらの材料にあらかじめフッ素元素を含んだ構造のものを用いてもよい。
なお、無機バンク１３及び有機バンク１４を形成して凹部を形成した後、必要に応じて基体２を酸素プラズマ−ＣＦ４プラズマの連続処理を行うことにより、基体上の濡れ性を制御するようにしてもよい。
なお、無機バンク１３及び有機バンク１４を形成して凹部を形成した後、必要に応じて基体２を酸素プラズマ−ＣＦ４プラズマの連続処理を行うことにより、基体上の濡れ性を制御するようにしてもよい。
続いて、図３（ｂ）に示すように、前記透明電極３上に金属酸化物薄膜層６を形成する。前記金属酸化物薄膜層６に用いられる材料としては、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）や三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）などの金属酸化物半導体が挙げられる。あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ）などの絶縁体を用いてもよい。前記金属酸化物を真空蒸着法あるいはスパッタ法などのドライプロセスにて、膜厚５０〜５００オングストロームの範囲で成膜するのが好ましい。なお、前記有機ＥＬ素子１のように、金属化合物薄膜層６を形成する前に透明電極３の上に正孔注入／輸送層８を形成してもよい。
前記正孔注入／輸送層８に用いられる材料としては、例えば以下の構造式（化１ａ）（化１ｂ）に示すＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホネート）などの導電性ポリマー類、あるいは構造式（化２）に示すＴＰＤなどの芳香族アミン化合物、構造式（化３）に示すＣｕＰｃなどのフタロシアニン錯体などが挙げられる。導電性ポリマーを用いる場合は、ウェットプロセスで層を形成することができ、例えばインクジェット法などの液滴吐出法を適用すれば、前記凹部に対して選択的に層を形成することも容易に可能となる。例えばフルカラーディスプレイの作成において、赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂを形成するのに用いるＲＧＢの発光材料に対し、最適な正孔輸送材料を各々用いることも可能である。なお、ＴＰＤなどの低分子有機化合物や、ＣｕＰｃなどの有機金属錯体を用いる場合は、ウェットプロセスに適用することが難しい為、真空蒸着法などのドライプロセスで一括に形成することになる。
続いて、図３（ｃ）に示すように、前記金属酸化物薄膜層６上に赤色発光層５Ｒ、緑色発光層５Ｇ、青色発光層５Ｂを各々形成する。前述のようにウェットプロセスに対応できる材料を用いて、例えばインクジェット法などの液滴吐出法を適用すれば、各発光層の形成材料をそれぞれ所望位置に打ち分けるだけで、前記凹部に対して選択的に層を形成することも容易に可能となるため、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層（ドット）を並列に配置させることができる。発光層に用いられる材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料が用いられる。特に、本実施形態では、フルカラー表示を行うべく、前述したようにその発光波長帯域が光の三原色にそれぞれ対応したものが用いられる。すなわち、発光波長帯域が赤色に対応した発光層５Ｒ、緑色に対応した発光層５Ｇ、青色に対応した発光層５Ｂの三つの発光層（ドット）により、１画素が構成され、これらが階調して発光することにより、有機ＥＬ装置１０が全体としてフルカラー表示をなすようになっている。
前記発光層５の形成材料として具体的には、以下の構造式（化４）に示すポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリフルオレン（ＰＦ）、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）、ポリフェニレン（ＰＰ）、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ）、ポリアリールアミン（ＰＡＡ）、ポリチオフェン（ＰＴ）、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などの高分子系材料、およびこれらの誘導体が挙げられる。
また、これらの高分子系材料に、以下に挙げるドーパント色素材料を適宜選択し、添加（ドープ）することで、所望の色の発光を得ることができる。蛍光（一重項励起子からの発光）を示す色素材料として具体的には、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子有機材料が挙げられる。例えば、ナイルレッドをドープすることで赤色の発光を得ることができ、クマリン６をドープすることで緑色の発光を得ることができ、ペリレンをドープすることで青色の発光を得ることができる。また、燐光（三重項励起子からの発光）を示す色素材料として具体的には、以下の構造式（化５）に示すトリス−２−フェニルピリジル−イリジウム［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］などのイリジウム錯体や、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−プラチナム［ＰｔＯＥＰ］などの白金錯体、などが挙げられる。例えば、［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］をドープすることで緑色の発光を得ることができ、［ＰｔＯＥＰ］をドープすることで赤色の発光を得ることができる。
あるいは、特開２００４−２２７９９４号広報などで開示されているような、燐光を示すデンドリマーを用いてもよい。
また、これらの高分子系材料に、以下に挙げるドーパント色素材料を適宜選択し、添加（ドープ）することで、所望の色の発光を得ることができる。蛍光（一重項励起子からの発光）を示す色素材料として具体的には、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子有機材料が挙げられる。例えば、ナイルレッドをドープすることで赤色の発光を得ることができ、クマリン６をドープすることで緑色の発光を得ることができ、ペリレンをドープすることで青色の発光を得ることができる。また、燐光（三重項励起子からの発光）を示す色素材料として具体的には、以下の構造式（化５）に示すトリス−２−フェニルピリジル−イリジウム［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］などのイリジウム錯体や、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィリン−プラチナム［ＰｔＯＥＰ］などの白金錯体、などが挙げられる。例えば、［Ｉｒ（ｐｐｙ）３］をドープすることで緑色の発光を得ることができ、［ＰｔＯＥＰ］をドープすることで赤色の発光を得ることができる。
あるいは、特開２００４−２２７９９４号広報などで開示されているような、燐光を示すデンドリマーを用いてもよい。
続いて、図３（ｄ）に示すように、前記発光層５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ上に金属酸化物薄膜層７を形成する。この場合、前述した金属酸化物薄膜層６の形成とは異なり、下地に有機化合物からなる発光層が存在するので、スパッタ法などは発光材料にダメージを与える恐れがあり、好ましくは真空蒸着法での成膜である。真空蒸着法で用いられる材料としては、五酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）や三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）などの金属酸化物半導体が挙げられる。膜厚は５０〜５００オングストロームの範囲が好ましい。なお、こちらの界面においても、前記有機ＥＬ素子１のように、金属化合物薄膜層７の上に電子注入／輸送層９を形成してもよい。
前記電子注入／輸送層９に用いられる材料としては、例えば以下の構造式（化６）に示すバソクプロイン（ＢＣＰ）、バソフェナントロリン（ＢＰｈｅｎ）などのフェナントロリン誘導体のほか、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピロール誘導体などの有機化合物、あるいはトリス−８−キノリノラト−アルミニウム［Ａｌｑ３］などの有機金属錯体が挙げられる。これらは通常、真空蒸着法によって形成される。しかし、前記誘導体の中には一部例えばポリアミノピリジンなどウェットプロセスに対応可能な材料もあり、これらを用いた場合、前述のように液滴吐出法を適用することで、選択的に形成することも可能である。
また、前記有機化合物と、仕事関数が２.０〜３.０ｅＶのアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を共蒸着させることで、さらに電子注入を促進させることもできる。
また、前記有機化合物と、仕事関数が２.０〜３.０ｅＶのアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を共蒸着させることで、さらに電子注入を促進させることもできる。
最後に、図３（ｅ）に示すように、陰極４を全ての画素領域を覆うようにして形成する。陰極４に用いられる材料としては、真空蒸着法で形成できる安定な金属として、アルミニウム（Ａｌ）や、銀（Ａｇ）などが挙げられる。また、本発明にて金属酸化物薄膜層７を有することで、陰極を成膜する際の発光層へのダメージが抑制されるため、陰極４としてＩＴＯなどの透明電極をスパッタ法などで形成することも可能となり、陰極側から発光を取り出せるトップエミッション型有機ＥＬ装置を得ることも可能となる。
また、作成した有機ＥＬ装置を大気中の水分および酸素から保護するため、陰極４上には封止層（図示せず）が形成される。この封止層は、エポキシ樹脂等からなる保護層及び接着層と、ガラス基板等からなる封止基板とによって形成された公知の構成のものである。このようにして図２に示した有機ＥＬ装置１０を得る。
また、作成した有機ＥＬ装置を大気中の水分および酸素から保護するため、陰極４上には封止層（図示せず）が形成される。この封止層は、エポキシ樹脂等からなる保護層及び接着層と、ガラス基板等からなる封止基板とによって形成された公知の構成のものである。このようにして図２に示した有機ＥＬ装置１０を得る。
このようにして得られた有機ＥＬ装置１０にあっては、金属酸化物薄膜層６および７を設けたことで、前述したように発光層５との界面が安定化し、駆動安定性が高いものとなる。また、ウェットプロセスを適用する際に、界面の対溶剤性の影響が緩和されるため、使用する材料や溶媒の選択自由度が大となり、生産性の向上が図られたものとなる。
（実施例１）［ITO/V2O5/PVK:PBD:Ir(ppy)3/BCP:Cs/Al 構造］
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例１では、ガラス基板（基体２）上にＩＴＯからなる透明電極３をスパッタ法で形成し、続いて形成した透明電極３の表面を洗浄し、さらに酸素プラズマ処理を施した後、真空装置に導入し、槽内を1×10-5Torr以下まで減圧した。
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例１では、ガラス基板（基体２）上にＩＴＯからなる透明電極３をスパッタ法で形成し、続いて形成した透明電極３の表面を洗浄し、さらに酸素プラズマ処理を施した後、真空装置に導入し、槽内を1×10-5Torr以下まで減圧した。
次いで、金属酸化物薄膜層６としてV2O5(五酸化バナジウム)を抵抗加熱型真空蒸着にて膜厚１００オングストローム形成し、一旦真空装置から取り出した。
次いで、ＰＶＫ（ポリビニルカルバゾール）とＰＢＤ（２−（４−ビフェニル）−５−（４−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）とＩｒ（ｐｐｙ）３とを、７０：３０：３の混合比（重量比）で混合し、これをクロロベンゼン等の有機溶媒を用いて液状化した緑色発光層形成材料を形成し、これをスピンコート法で塗布し、これを窒素雰囲気中で120℃にて10分間乾燥して厚さ７５０オングストロームの発光層５を形成した。
次いで、再び基板を真空装置に導入し、槽内を1×10-5Torr以下まで減圧を行った後、電子注入／輸送層９としてＢＣＰ（バソクプロイン）とＣｓ（セシウム）を共蒸着にて１５０オングストローム形成した。このとき、ＢＣＰとＣｓの成膜レートをモル比１：１の比率で蒸着した。
続いて、さらにこの上にＡｌ（アルミニウム）を２０００オングストローム蒸着し、陰極４を形成した。
その後、陰極４上にエポキシ樹脂を塗布して保護層（接着層）を形成し、さらにガラス基板（封止基板）を貼設して封止層を形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
続いて、さらにこの上にＡｌ（アルミニウム）を２０００オングストローム蒸着し、陰極４を形成した。
その後、陰極４上にエポキシ樹脂を塗布して保護層（接着層）を形成し、さらにガラス基板（封止基板）を貼設して封止層を形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
このようにして得られた有機ＥＬ素子において発光特性を測定したところ、正孔注入／輸送層が存在しないにもかかわらず、電圧4.3Vから発光が観測され、10Vにおいて2000Cd/m2の輝度が得られた。また、この有機ＥＬ装置を大気下、室温にて定電流駆動させたときの経時変化を測定したところ、輝度半減寿命は２８０時間であった。
（実施例２） ［ITO/MoO3/PVK:PBD:Ir(ppy)3/BCP:Cs/Al 構造］
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例２では、実施例１において金属酸化物薄膜層６としてV2O5を用いた代わりに、MoO3（三酸化モリブデン）を実施例１と同じく真空蒸着にて膜厚１００オングストローム形成した。
以降は実施例１と同様にして発光層５、電子注入輸送層９、陰極４、封止層までを続けて形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例２では、実施例１において金属酸化物薄膜層６としてV2O5を用いた代わりに、MoO3（三酸化モリブデン）を実施例１と同じく真空蒸着にて膜厚１００オングストローム形成した。
以降は実施例１と同様にして発光層５、電子注入輸送層９、陰極４、封止層までを続けて形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
このようにして得られた有機ＥＬ素子において発光特性を測定したところ、金属酸化物薄膜層としてMoO3を設けた場合でも、電圧4.8Vから発光が観測され、10Vにおいて800Cd/m2の輝度が得られた。また、この有機ＥＬ装置を大気下、室温にて定電流駆動させたときの経時変化を測定したところ、輝度半減寿命は２３０時間であった。
（実施例３） ［ITO/PEDOT:PSS/V2O5/PVK:PBD:Ir(ppy)3/BCP:Cs/Al 構造］
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例３では、実施例１と同様に透明電極３の表面に酸素プラズマ処理を施した後に、透明電極３上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（製品名Ｂａｙｔｒｏｎ−Ｐ、バイエル社製）をスピンコート法で塗布し、200℃にて10分間の乾燥工程を経て膜厚６００オングストロームの正孔注入／輸送層８を形成した後、真空装置に導入し、槽内を1×10-5Torr以下まで減圧した。
以降は実施例１と同様にして金属酸化物薄膜層６、発光層５、電子注入輸送層９、陰極４、封止層までを続けて形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
図１に示したような構成の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を以下のようにして作製した。
すなわち、この実施例３では、実施例１と同様に透明電極３の表面に酸素プラズマ処理を施した後に、透明電極３上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（製品名Ｂａｙｔｒｏｎ−Ｐ、バイエル社製）をスピンコート法で塗布し、200℃にて10分間の乾燥工程を経て膜厚６００オングストロームの正孔注入／輸送層８を形成した後、真空装置に導入し、槽内を1×10-5Torr以下まで減圧した。
以降は実施例１と同様にして金属酸化物薄膜層６、発光層５、電子注入輸送層９、陰極４、封止層までを続けて形成することにより、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
このようにして得られた有機ＥＬ素子において発光特性を測定したところ、正孔注入／輸送層を設けた場合、電圧4.5Vから発光が観測され、10Vにおいて500Cd/m2の輝度が得られた。また、この有機ＥＬ装置を大気下、室温にて定電流駆動させたときの経時変化を測定したところ、輝度半減寿命は１６０時間であった。
（比較例） ［ITO/PEDOT:PSS/PVK:PBD:Ir(ppy)3/BCP:Cs/Al 構造］
実施例１〜３で作成した有機ＥＬ装置に対し、金属酸化物薄膜層を用いない比較例の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を作製した。
すなわち、実施例１〜３と同様に酸素プラズマ処理までした透明電極３上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコート法で塗布後、乾燥し、正孔注入／輸送層８を形成した後、ＰＶＫ：ＰＢＤ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３の溶液からなる発光層を続けてスピンコート法により形成した。それ以外の工程は実施例と同様とし、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
実施例１〜３で作成した有機ＥＬ装置に対し、金属酸化物薄膜層を用いない比較例の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を作製した。
すなわち、実施例１〜３と同様に酸素プラズマ処理までした透明電極３上に、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳをスピンコート法で塗布後、乾燥し、正孔注入／輸送層８を形成した後、ＰＶＫ：ＰＢＤ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３の溶液からなる発光層を続けてスピンコート法により形成した。それ以外の工程は実施例と同様とし、有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）を得た。
このようにして得られた有機ＥＬ素子において発光特性を測定したところ、金属酸化物薄膜層を設けなかった場合、電圧3.3Vから発光が観測され、10Vにおいて5000Cd/m2の輝度が得られた。しかし、この有機ＥＬ装置を大気下、室温にて定電流駆動させたときの経時変化を測定したところ、輝度半減寿命は僅か１０時間であった。
実施例１、実施例２、実施例３、比較例の結果より、本発明の実施例１、２、３は、従来法による比較例に比べ、輝度半減寿命が１０時間から１６０時間、２３０時間、２８０時間と大幅に延びたことで、駆動安定性が向上したことが確認された。
実施例１、実施例２、実施例３、比較例の結果より、本発明の実施例１、２、３は、従来法による比較例に比べ、輝度半減寿命が１０時間から１６０時間、２３０時間、２８０時間と大幅に延びたことで、駆動安定性が向上したことが確認された。
なお、前記実施形態では本発明をボトムエミッションタイプの有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、基体とは反対の側から発光光を出射する、いわゆるトップエミッションと呼ばれるタイプのものにも適用することができる。
このような本発明の有機ＥＬ装置（有機ＥＬ素子）は、前述のようにＴＦＴ素子などの駆動素子と組み合わせることによって、フルカラー表示を得ることができるため、例えばテレビ受像機の他、ワープロ、パソコン等の携帯型情報処理装置や、携帯電話、腕時計型電子機器など、各種の電子機器における表示部として好適に用いることができる。
図４は、このような電子機器の一例としての携帯電話を示す斜視図である。図４において符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置１０を用いた表示部を示している。
図４に示した電子機器（携帯電話）は、前記の有機ＥＬ装置からなる表示部１００１を備えているので、特に表示部１００１の表示特性や生産性が向上したものとなる。
図４は、このような電子機器の一例としての携帯電話を示す斜視図である。図４において符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は前記の有機ＥＬ装置１０を用いた表示部を示している。
図４に示した電子機器（携帯電話）は、前記の有機ＥＬ装置からなる表示部１００１を備えているので、特に表示部１００１の表示特性や生産性が向上したものとなる。
１…有機ＥＬ素子、２…基体、３…陽極（透明電極）、４…陰極、５…発光層、
（５Ｒ…赤色発光層、５Ｇ…緑色発光層、５Ｂ…青色発光層）
６,７…金属酸化物薄膜層、８…正孔注入／輸送層、９…電子注入／輸送層、
１０…有機ＥＬ装置、１１…ガラス基板、１２…ＴＦＴ素子、１３、無機バンク層、
１４…有機バンク層。
（５Ｒ…赤色発光層、５Ｇ…緑色発光層、５Ｂ…青色発光層）
６,７…金属酸化物薄膜層、８…正孔注入／輸送層、９…電子注入／輸送層、
１０…有機ＥＬ装置、１１…ガラス基板、１２…ＴＦＴ素子、１３、無機バンク層、
１４…有機バンク層。
Claims (7)
- 対向する陽極と陰極との間に、少なくとも有機化合物からなる発光層をウェットプロセスで形成する有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記陽極または前記陰極と前記発光層との間の少なくとも一方に、金属酸化物薄膜をドライプロセスで形成することを特徴とする、有機ＥＬ装置の製造方法。 - 前記陽極上に形成された正孔輸送層と前記発光層との間に前記金属酸化物薄膜を形成することを特徴とする、請求項１に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記発光層は高分子有機材料から形成されることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記金属酸化物薄膜は、五酸化バナジウム(V2O5)あるいは三酸化モリブデン(MoO3)を真空蒸着法で形成することを特徴とした、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記金属酸化物薄膜の膜厚は５０〜５００オングストロームの範囲であることを特徴とした、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 前記発光層は液滴吐出法により形成されることを特徴とした、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の有機ＥＬ装置の製造方法。
- 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の製造方法により製造された有機ＥＬ装置を表示部に備えた電子機器。
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