JP2010103374A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】陽極12および透明陰極20と、当該両電極の間に形成された有機発光層15とを備える有機EL素子1であって、陽極12と有機発光層15との間に形成され、酸化モリブデンと酸化タングステンとの混合物からなり、有機発光層15へ正孔を注入する正孔注入層13を備える。
【選択図】図1
Description
これにより、正孔注入層の平坦性が確保されるので、有機発光層のピンホールによるショートが防止され、発光効率の低下や生産歩留まりの低下を回避することが可能となる。
高分子有機材料を主成分とする有機発光層は、主に湿式成膜法により形成される。有機発光層を湿式成膜法により形成する場合、有機発光層の塗布前にバンクを用いたパターニング工程が行われる。このパターニング工程において、水溶液が用いられても、正孔注入層は酸化モリブデンと酸化タングステンとの混合物により形成されるので、当該水溶液に対し溶解して膜厚が減少してしまうことを回避することが可能となる。よって、湿式成膜法を用いた有機発光層の形成は、材料使用効率と製造時間、製造装置のコスト面で優位であり、大型の有機ELパネルを容易に製造することが可能なる。
これにより、正孔注入層がスパッタ成膜法により形成されるので、高い基板温度で形成される蒸着法に比べ、結晶化が促進されず膜の平坦性が確保される。また、温度上昇による正孔注入層の上下層へのダメージが抑制される。さらに、基板温度を上げる必要がないので、膜の大面積化にも有利である。
これにより、隣接する陽極と正孔注入層とがスパッタ成膜法により形成されるので、当該両層を同一の真空層により形成することが可能となる。よって、製造プロセスの簡略化が実現される。
有機EL素子2に用いられる正孔注入層13としては、そのイオン化ポテンシャル(Ip)が、隣接する陽極12のイオン化ポテンシャルと有機発光層15(中間層14が存在する場合は中間層14)のイオン化ポテンシャルの間に位置することが好ましい。これにより陽極12から有機発光層15(または中間層14)への正孔注入障壁を低減し、駆動電圧を低下させることが可能となる。
図4(a)〜図4(k)は、本発明の実施の形態に係る有機EL素子の製造方法を説明する工程図である。
実施例1では、Mo含有率が23原子%であるモリブデンドープ酸化タングステン膜(MoドープWOx)の平坦性を評価した。表面平坦性の評価に使用されたMoドープWOx膜は、フラットITO基板上にDCスパッタ成膜法にて成膜された。膜厚は50nmであり、成膜条件はスパッタ出力250W(Ar流量100SCCM/O2流量100SCCM、ガス圧4.5Pa)であった。成膜温度は室温で、ターゲット−基板間距離は113mmであった。
実施例2では、Mo含有率が54原子%であるMoドープWOx膜の平坦性を評価した。ターゲット組成以外の成膜条件は、実施例1と同様であった。
比較例1では、酸化タングステンのみからなる膜(モリブデン含有量は0%)の平坦性を評価した。出力250W(Ar流量100SCCM/O2流量100SCCM、ガス圧4.5Pa)の成膜条件にて酸化タングステン(WOx)膜をスパッタ成膜した。
比較例2では、比較例1と成膜条件を変更して、酸化タングステン(WOx)膜の平坦性を評価した。出力500W(ガス圧4.8Pa)の成膜条件以外は、比較例1での成膜条件と同様であった。
比較例3では、比較例1と成膜条件を変更して、酸化タングステン(WOx)膜の平坦性を評価した。出力1000W(ガス圧2.7Pa)の成膜条件以外は、比較例1での成膜条件と同様であった。
PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン)膜の平坦性を評価した。
表1は、実施例1〜2及び比較例1〜4のそれぞれの表面粗さの評価結果をまとめたものである。
3 有機EL照明光源
10 TFT基板
12 陽極
13 正孔注入層
14 中間層
15 有機発光層
16 バンク層
18 電子注入層
20 透明陰極
22 透明封止膜
40 基板
50 トランジスタ素子
50A、50B TFT
51 ソース・ドレイン電極
52 半導体層
53 ゲート絶縁膜
54 ゲート電極
55 配線
57 平坦化膜
60 有機EL部
70 光
81 レジストマスク
82 感光性樹脂層
85 開口部
Claims (14)
- 陽極および陰極と、前記両電極の間に形成された有機発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陽極と前記有機発光層との間に形成され、酸化モリブデンと酸化タングステンとの混合物からなる正孔注入層を備える
有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記混合物の金属元素に対するモリブデン元素の含有率は、9原子%以上である
請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記混合物の金属元素に対するモリブデン元素の含有率は、35原子%以下である
請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記正孔注入層の表面粗さRmaxは、20nm以下である
請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記有機発光層は、高分子有機材料を主成分とする
請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記正孔注入層は、スパッタ成膜法により形成されている
請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記正孔注入層は、モリブデンとタングステンとの原子比率が65:35から20:80の間のターゲットを用いて、前記スパッタ成膜法により形成されている
請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記陽極は、スパッタ成膜法により形成されている
請求項6記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記陽極、前記有機発光層及び前記陰極は、基板上にこの順で積層され、
前記陽極はAgおよびAlのうち少なくとも一方を含み、
前記陰極は透明である
請求項1〜8のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える
有機エレクトロルミネッセンス照明光源。 - 基板上に、陽極を形成する陽極形成ステップと、
前記陽極の上に、酸化モリブデンと酸化タングステンとの混合物からなる酸化物層を、スパッタ成膜法により積層する酸化物層積層ステップと、
前記酸化物層の上に、有機発光材料を主成分とする有機発光層を積層する発光層形成ステップと、
前記有機発光層の上に、陰極を形成する陰極形成ステップとを含む
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記酸化物層積層ステップでは、
前記スパッタ成膜法は、モリブデンとタングステンとの原子比率が65:35から20:80の間のターゲットを用いて実行される
請求項11記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記陽極形成ステップでは、
スパッタ成膜法により前記陽極を形成する
請求項11または12に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記発光層形成ステップでは、
湿式成膜法により前記有機発光層を積層する
請求項11〜13のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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