JP2011096615A - Manufacturing method of organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単純な構造で高輝度、高効率および長寿命を実現する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent device that achieves high brightness, high efficiency, and long life with a simple structure.
近年、従来主流であったブラウン管を使用した表示装置から、薄型のフラットパネルディスプレイ(FPD)を使用した表示装置へのニーズが高まりつつある。FPDには各種のものがあり、例えば、非自発光型の液晶ディスプレイ(LCD)、自発光型のプラズマディスプレイパネル(PDP)、無機エレクトロルミネッセンス(無機EL)ディスプレイ、または有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)ディスプレイ等が知られている。 In recent years, there has been a growing need for display devices using thin flat panel displays (FPDs) from display devices using cathode ray tubes, which have been the mainstream in the past. There are various types of FPD, for example, non-self-luminous liquid crystal display (LCD), self-luminous plasma display panel (PDP), inorganic electroluminescence (inorganic EL) display, or organic electroluminescence (organic EL). A display or the like is known.
中でも、有機ELディスプレイは、表示に使用する素子(有機EL素子)が薄型かつ軽量であり、なおかつ低電圧駆動、高輝度および自発光等の特性を有していることから、その研究開発が盛んに行われている。最近では、電子写真複写機、またはプリンター等の光源、または発光等への有機EL素子の応用が期待されている。有機EL素子を発光に用いた場合、有機EL素子は面発光であり、高い演色性を示し、なおかつ調光が容易であるという利点がある。さらには、蛍光灯は水銀を含んでいるが、有機EL素子は水銀を含んでおらず、有機EL素子の発光には紫外線を含まない等、優位な点が多い。 In particular, organic EL displays are actively researched and developed because the elements used for display (organic EL elements) are thin and lightweight, and have characteristics such as low voltage drive, high luminance, and self-luminous emission. Has been done. Recently, application of organic EL elements to light sources such as electrophotographic copying machines or printers or light emission is expected. When an organic EL element is used for light emission, the organic EL element has surface emission, has high color rendering properties, and has an advantage that light control is easy. Furthermore, fluorescent lamps contain mercury, but organic EL elements do not contain mercury, and there are many advantages such as that the organic EL elements do not contain ultraviolet rays.
有機EL素子は、基板上に一対の電極(陽極および陰極)を有しており、当該一対の電極の間に、ホスト材料に有機発光材料をドープして形成した発光層を少なくとも有している。一般的には、発光層と陽極との間に、正孔輸送層または正孔注入層等を設け、発光層と陰極との間に、電子注入層または電子輸送層等を設けている。また、電極から有機層へのキャリア注入効率、および発光層へのキャリア輸送効率を高めるために、アクセプター、またはドナー等のドーパントを各層へドープする手法もある。なお、有機EL素子を構成する各層(発光層、正孔注入層、および電子注入層等)をそれぞれ異なるホスト材料を用いて形成し、多層構造を成している有機EL素子はヘテロ接合型である。一方、有機発光材料、アクセプター、またはドナー等のドーパントを単一のホスト材料にドープすることによって、各層を全体で単層として形成している有機EL素子はホモ接合型である。 The organic EL element has a pair of electrodes (anode and cathode) on a substrate, and has at least a light emitting layer formed by doping a host material with an organic light emitting material between the pair of electrodes. . In general, a hole transport layer or a hole injection layer or the like is provided between the light emitting layer and the anode, and an electron injection layer or an electron transport layer or the like is provided between the light emitting layer and the cathode. There is also a method of doping each layer with a dopant such as an acceptor or a donor in order to increase carrier injection efficiency from the electrode to the organic layer and carrier transport efficiency to the light emitting layer. Each layer (light emitting layer, hole injection layer, electron injection layer, etc.) constituting the organic EL element is formed using different host materials, and the organic EL element having a multilayer structure is a heterojunction type. is there. On the other hand, an organic EL element in which each layer is formed as a single layer by doping a single host material with a dopant such as an organic light emitting material, an acceptor, or a donor is a homojunction type.
ホスト材料中に有機発光材料、アクセプター、またはドナー等のドーパントをドープする方法として、一般的に共蒸着法が用いられている。有機発光材料、ドナー、またはアクセプター等のドーパントと、ホスト材料とを共蒸着させることによって所望の層を形成することができる。具体的には、ホスト材料とドーパントとを別々の蒸着源として、各々の蒸着速度をコントロールすることにより蒸着させる。このような共蒸着法では、蒸着時にホスト材料とドーパントとの蒸着速度を正確に制御する必要があるため、膜厚方向の濃度制御が難しい。これにより、ドーパントの濃度がまばらになり、キャリアの注入性・輸送性が阻害され、有機EL素子の特性が低下してしまうという問題がある。 As a method for doping a host material with a dopant such as an organic light emitting material, an acceptor, or a donor, a co-evaporation method is generally used. A desired layer can be formed by co-evaporating a host material and a dopant such as an organic light-emitting material, a donor, or an acceptor. Specifically, the host material and the dopant are used as separate vapor deposition sources, and vapor deposition is performed by controlling the respective vapor deposition rates. In such a co-evaporation method, it is necessary to accurately control the deposition rate of the host material and the dopant at the time of deposition, so that it is difficult to control the concentration in the film thickness direction. As a result, the dopant concentration is sparse, carrier injection / transport properties are hindered, and the characteristics of the organic EL element are degraded.
そこで、上記問題を解決するために、特許文献1〜3には層形成時にドーパントをホスト材料中に均一に拡散する方法が開示されている。特許文献1に開示されている有機EL素子の製造方法では、ホスト材料を蒸着させ、蒸着させたホスト材料上にドーパントを蒸着させている。その後、流体蒸気、または流体混合物蒸気に有機EL素子を曝露することによって、ホスト材料中にドーパントを拡散させている。これによって、ドーパントをホスト材料中に均一に分散させることができる。 In order to solve the above problem, Patent Documents 1 to 3 disclose a method of uniformly diffusing a dopant into a host material during layer formation. In the method of manufacturing an organic EL element disclosed in Patent Document 1, a host material is vapor-deposited, and a dopant is vapor-deposited on the vapor-deposited host material. Then, the dopant is diffused in the host material by exposing the organic EL element to fluid vapor or fluid mixture vapor. Thereby, the dopant can be uniformly dispersed in the host material.
特許文献2には、真空蒸着法によってホスト材料とドーパントとを基板上に成膜積層する際に、基板の温度を40〜200℃に制御することによって、ドーパントをホスト材料中に分散させる方法が開示されている。これによれば、ドーパントが熱拡散され、膜厚方向のドーパントの濃度を制御でき、均一に拡散させることができる。
一方、特許文献3には、ホスト材料上にドーパントを蒸着させ、当該ドーパントにレーザ光を複数回照射し、ドーパントをホスト材料内へ注入または拡散させる方法が開示されている。これによれば、レーザ光の照射により、照射部位を局部的に急激に加熱できることによってホスト材料の厚み方向(有機EL素子の厚み方向)へのドーパントの拡散性を高めることができる。また、レーザ光の非照射時にホスト材料の照射部位が冷却されることによって、ドーパントがホスト材料の面方向(有機EL素子の面方向)に拡散するのを抑制することができる。
On the other hand,
しかしながら、上記した特許文献1〜3に開示されている製造方法では、ドーパントの濃度の厳密な制御が困難である。 However, in the manufacturing methods disclosed in Patent Documents 1 to 3 described above, it is difficult to strictly control the dopant concentration.
特に、特許文献2に開示されている製造方法は、真空中において有機EL素子の基板を加熱しているが、真空中では基板の温度を厳密に制御することが難しい。特に、本文献に開示されている製造方法では、基板の裏側にヒーターを設置して加熱しているが、このような加熱方法では基板の厚さ方向の温度分布にむらが生じてしまう。そのため、ドーパントの濃度分布を厳密に制御することが困難である。これより、有機EL素子のキャリア注入性・輸送性が悪くなってしまい、有機EL素子の特性が低下してしまう。
In particular, the manufacturing method disclosed in
そこで、本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機EL素子の層形成時に、ホスト材料中のドーパントの濃度を厳密に制御することができる製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of strictly controlling the concentration of dopant in a host material when forming a layer of an organic EL element. It is in.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、上記の課題を解決するために、第一電極および第二電極と、上記第一電極および第二電極の間に形成され、有機発光材料がドープされた発光領域を少なくとも有する有機層とを基板上に備え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、上記基板上に、上記第一電極から上記有機層に注入される第一キャリアの輸送を促進する第一ドーパントからなる上記第一電極を形成する第一電極形成工程と、上記第一電極上に、所定のホスト材料からなる第一ホスト領域を形成する第一ホスト領域形成工程と、上記第一ホスト領域上に、所定のホスト材料に上記有機発光材料がドープされた上記発光領域を形成する発光領域形成工程と、上記発光領域上に、所定のホスト材料からなる第二ホスト領域を形成する第二ホスト領域形成工程と、上記第二ホスト領域上に、上記第二電極を形成する第二電極形成工程と、上記第一ホスト領域形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第一キャリアを輸送する第一キャリア輸送領域を上記第一ホスト領域内に形成する第一キャリア輸送領域形成工程とを備えていることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing an organic electroluminescent element according to the present invention is formed between a first electrode and a second electrode, and the first electrode and the second electrode, and the organic light emitting material is doped. A method for producing an organic electroluminescent device comprising an organic layer having at least a light emitting region formed on a substrate, wherein transport of a first carrier injected from the first electrode into the organic layer is performed on the substrate. A first electrode forming step for forming the first electrode made of the first dopant to be promoted; a first host region forming step for forming a first host region made of a predetermined host material on the first electrode; and A light emitting region forming step of forming the light emitting region in which the organic light emitting material is doped in a predetermined host material on the first host region, and a predetermined host material on the light emitting region After the second host region forming step for forming the second host region, the second electrode forming step for forming the second electrode on the second host region, and the first host region forming step, And a first carrier transport region forming step of forming a first carrier transport region for transporting the first carrier in the first host region by heating the substrate.
上記の方法によれば、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の製造方法では、基板上に、第一電極、第一ホスト領域、発光領域、第二ホスト領域、および第二電極を順に形成していく。この際、第一電極は、当該第一電極から注入される第一キャリアの輸送を促進する第一ドーパントによって形成されている。その後、基板を加熱して、アニール処理を行うことによって、第一電極を構成する第一ドーパントを、第一電極に隣接する第一ホスト領域に熱拡散させて第一キャリア輸送領域を形成する。 According to said method, in the manufacturing method of the organic electroluminescent (organic EL) element concerning this invention, a 1st electrode, a 1st host area | region, a light emission area | region, a 2nd host area | region, and a 2nd electrode are provided on a board | substrate. Form in order. At this time, the first electrode is formed of a first dopant that promotes transport of the first carrier injected from the first electrode. Thereafter, the substrate is heated and annealed to thermally diffuse the first dopant constituting the first electrode into the first host region adjacent to the first electrode, thereby forming the first carrier transport region.
このように、アニール処理を行うことによって、第一ホスト領域(第一キャリア輸送領域)中において第一ドーパントを十分に拡散することができ、第一ドーパントの濃度がまばらになることを防ぐことができる。したがって、本発明に係る有機EL素子の製造方法によれば、第一ドーパントの濃度制御を厳密に行うことができる。 Thus, by performing the annealing treatment, the first dopant can be sufficiently diffused in the first host region (first carrier transport region), and the concentration of the first dopant can be prevented from being sparse. it can. Therefore, according to the manufacturing method of the organic EL element which concerns on this invention, the density | concentration control of a 1st dopant can be performed strictly.
従来では、有機EL素子の製造には共蒸着法を用いるのが一般的である。具体的には、ホスト材料とドーパントとを別々の蒸着源として、各々の蒸着速度をコントロールすることにより蒸着させている。このような共蒸着法では、蒸着時にホスト材料とドーパントとの蒸着速度を正確に制御する必要があるため、膜厚方向の濃度制御が難しい。これにより、ドーパントの濃度がまばらになり、キャリアの注入性・輸送性が阻害され、有機EL素子の特性が低下してしまうという問題がある。 Conventionally, a co-evaporation method is generally used for manufacturing an organic EL element. Specifically, the host material and the dopant are used as separate vapor deposition sources, and vapor deposition is performed by controlling the respective vapor deposition rates. In such a co-evaporation method, it is necessary to accurately control the deposition rate of the host material and the dopant at the time of deposition, so that it is difficult to control the concentration in the film thickness direction. As a result, the dopant concentration is sparse, carrier injection / transport properties are hindered, and the characteristics of the organic EL element are degraded.
しかし、本発明に係る有機EL素子の製造方法では、ホスト材料からなる第一ホスト領域を形成した後、アニール処理を行うことによって第一ドーパントを熱拡散して第一キャリア輸送領域を形成している。したがって、従来のように、ホスト材料と第一ドーパントとの蒸着速度を正確に制御する必要がない。なおかつ、本発明に係る有機EL素子の製造方法は、非常に簡便であり、複雑な蒸着装置等の製造装置を必要としないため、製造コストを低減することもできる。 However, in the method of manufacturing an organic EL device according to the present invention, after forming the first host region made of the host material, the first dopant is thermally diffused by annealing to form the first carrier transport region. Yes. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to accurately control the deposition rate of the host material and the first dopant. Moreover, the manufacturing method of the organic EL element according to the present invention is very simple and does not require a manufacturing apparatus such as a complicated vapor deposition apparatus, so that the manufacturing cost can be reduced.
また、真空蒸着法を用いて有機EL素子を製造する場合には、アニール処理を施す際の温度を真空下で制御するのが難しい。しかしながら、本発明に係る有機EL素子の製造方法では、アニール処理を脱真空下で行うことができるため、厳密な温度制御が可能である。したがって、厳密な温度制御の下で第一ドーパントの濃度を所望の濃度に制御することができる。 Moreover, when manufacturing an organic EL element using a vacuum evaporation method, it is difficult to control the temperature at the time of performing an annealing process under vacuum. However, in the method for manufacturing an organic EL element according to the present invention, since the annealing process can be performed under vacuum, strict temperature control is possible. Therefore, the concentration of the first dopant can be controlled to a desired concentration under strict temperature control.
また、本発明に係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は、さらに、上記第二電極形成工程において、上記第二電極から上記有機層に注入される第二キャリアの輸送を促進するドーパントからなる上記第二電極を形成し、上記第二電極形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第二キャリアを輸送する第二キャリア輸送領域を上記第二ホスト領域内に形成する第二キャリア輸送領域形成工程とを備えていることを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, Furthermore, in the said 2nd electrode formation process, the said consisting of a dopant which accelerates | stimulates the transport of the 2nd carrier inject | poured into the said organic layer from the said 2nd electrode. A second carrier which forms a second carrier transport region in the second host region for transporting the second carrier by forming the second electrode and heating the substrate after the second electrode forming step. And a transport region forming step.
上記の方法によれば、電極のキャリア注入性・輸送性を考慮して、アニール処理を施すホスト領域を随時選択することができる。したがって、ドーパントがドープされたキャリア輸送領域を所望の箇所に形成することができる。 According to the above method, the host region to be annealed can be selected at any time in consideration of the carrier injection property / transport property of the electrode. Therefore, the carrier transport region doped with the dopant can be formed at a desired location.
また、本発明に係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は、さらに、第一電極および第二電極と、上記第一電極および第二電極の間に形成され、有機発光材料がドープされた発光領域を少なくともする有機層とを基板上に備え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、上記基板上に、上記第一電極を形成する第一電極形成工程と、上記第一電極上に、所定のホスト材料からなる第一ホスト領域を形成する第一ホスト領域形成工程と、上記第一ホスト領域上に、所定のホスト材料に上記有機発光材料がドープされた上記発光領域を形成する発光領域形成工程と、上記発光領域上に、所定のホスト材料からなる第二ホスト領域を形成する第二ホスト領域形成工程と、上記第二ホスト領域上に、上記第二電極から上記有機層に注入される第二キャリアの輸送を促進するドーパントによって上記第二電極を形成する第二電極形成工程と、上記第二電極形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第二キャリアを輸送する第二キャリア輸送領域を上記第二ホスト領域内に形成する第二キャリア輸送領域形成工程とを有していることを特徴としている。 In the method for manufacturing an organic electroluminescent element according to the present invention, the first electrode and the second electrode, and the light emitting region formed between the first electrode and the second electrode and doped with an organic light emitting material A method for producing an organic electroluminescence device comprising an organic layer having at least an organic layer on the substrate, the first electrode forming step of forming the first electrode on the substrate, and a predetermined on the first electrode A first host region forming step for forming a first host region made of the host material, and a light emitting region forming for forming the light emitting region in which the organic light emitting material is doped in a predetermined host material on the first host region A second host region forming step of forming a second host region made of a predetermined host material on the light emitting region, and the second electrode on the second host region. After the second electrode forming step of forming the second electrode with a dopant that promotes transport of the second carrier injected into the organic layer, and after the second electrode forming step, the substrate is heated to A second carrier transport region forming step of forming a second carrier transport region for transporting the second carrier in the second host region.
上記の方法によれば、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の製造方法では、基板上に、第一電極、第一ホスト領域、発光領域、第二ホスト領域、および第二電極を順に形成していく。この際、第二電極は、当該第二電極から注入される第二キャリアの輸送を促進する第二ドーパントによって形成されている。その後、基板を加熱して、アニール処理を行うことによって、第二電極を構成する第二ドーパントを、第二電極に隣接する第二ホスト領域に熱拡散させて第二キャリア輸送領域を形成する。 According to said method, in the manufacturing method of the organic electroluminescent (organic EL) element concerning this invention, a 1st electrode, a 1st host area | region, a light emission area | region, a 2nd host area | region, and a 2nd electrode are provided on a board | substrate. It will be formed in order. At this time, the second electrode is formed of a second dopant that promotes transport of the second carrier injected from the second electrode. Thereafter, the substrate is heated and annealed to thermally diffuse the second dopant constituting the second electrode into the second host region adjacent to the second electrode, thereby forming a second carrier transport region.
このように、アニール処理を行うことによって、第二ホスト領域(第二キャリア輸送領域)中において第二ドーパントを十分に拡散することができ、第二ドーパントの濃度がまばらになることを防ぐことができる。したがって、本発明に係る有機EL素子の製造方法によれば、第二ドーパントの濃度制御を厳密に行うことができる。 Thus, by performing the annealing treatment, the second dopant can be sufficiently diffused in the second host region (second carrier transport region), and the concentration of the second dopant can be prevented from being sparse. it can. Therefore, according to the manufacturing method of the organic EL element which concerns on this invention, the density | concentration control of a 2nd dopant can be performed strictly.
従来では、有機EL素子の製造には共蒸着法を用いるのが一般的である。具体的には、ホスト材料とドーパントとを別々の蒸着源として、各々の蒸着速度をコントロールすることにより蒸着させている。このような共蒸着法では、蒸着時にホスト材料とドーパントとの蒸着速度を正確に制御する必要があるため、膜厚方向の濃度制御が難しい。これにより、ドーパントの濃度がまばらになり、キャリアの注入性・輸送性が阻害され、有機EL素子の特性が低下してしまうという問題がある。 Conventionally, a co-evaporation method is generally used for manufacturing an organic EL element. Specifically, the host material and the dopant are used as separate vapor deposition sources, and vapor deposition is performed by controlling the respective vapor deposition rates. In such a co-evaporation method, it is necessary to accurately control the deposition rate of the host material and the dopant at the time of deposition, so that it is difficult to control the concentration in the film thickness direction. As a result, the dopant concentration is sparse, carrier injection / transport properties are hindered, and the characteristics of the organic EL element are degraded.
しかし、本発明に係る有機EL素子の製造方法では、第二電極を形成した後、アニール処理を行うことによって第二ドーパントを熱拡散して第二キャリア輸送領域を形成している。したがって、従来のように、ホスト材料と第二ドーパントとの蒸着速度を正確に制御する必要がない。なおかつ、本発明に係る有機EL素子の製造方法は、非常に簡便であり、複雑な蒸着装置等の製造装置を必要としないため、製造コストを低減することもできる。 However, in the method for manufacturing an organic EL element according to the present invention, after the second electrode is formed, the second dopant is thermally diffused by performing an annealing process to form the second carrier transport region. Therefore, it is not necessary to accurately control the deposition rate of the host material and the second dopant as in the prior art. Moreover, the manufacturing method of the organic EL element according to the present invention is very simple and does not require a manufacturing apparatus such as a complicated vapor deposition apparatus, so that the manufacturing cost can be reduced.
また、真空蒸着法を用いて有機EL素子を製造する場合には、アニール処理を施す際の温度を真空下で制御するのが難しい。しかしながら、本発明に係る有機EL素子の製造方法では、アニール処理を脱真空下で行うことができるため、厳密な温度制御が可能である。したがって、厳密な温度制御の下で第二ドーパントの濃度を所望の濃度に制御することができる。 Moreover, when manufacturing an organic EL element using a vacuum evaporation method, it is difficult to control the temperature at the time of performing an annealing process under vacuum. However, in the method for manufacturing an organic EL element according to the present invention, since the annealing process can be performed under vacuum, strict temperature control is possible. Therefore, the concentration of the second dopant can be controlled to a desired concentration under strict temperature control.
また、本発明に係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は、上記第一キャリア輸送領域形成工程および上記第二キャリア輸送領域形成工程を同時に行うことを特徴としている。 In the method for manufacturing an organic electroluminescence element according to the present invention, the first carrier transport region forming step and the second carrier transport region forming step are simultaneously performed.
上記の方法によれば、第一キャリア輸送領域および第二キャリア輸送領域を一度に形成することができるため、製造工程をより単純化することができる。 According to said method, since a 1st carrier transport area | region and a 2nd carrier transport area | region can be formed at once, a manufacturing process can be simplified more.
また、本発明に係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は、上記第一キャリア輸送領域形成工程を上記第二電極形成工程の後に行い、上記第一キャリア輸送領域形成工程において上記第一電極および第二電極に電圧を印加することを特徴としている。 In the method for manufacturing an organic electroluminescence element according to the present invention, the first carrier transport region forming step is performed after the second electrode forming step, and the first electrode and the first carrier are formed in the first carrier transport region forming step. It is characterized by applying a voltage to two electrodes.
また、本発明に係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は、上記第二キャリア輸送領域形成工程において上記第一電極および第二電極に電圧を印加することを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, a voltage is applied to said 1st electrode and 2nd electrode in said 2nd carrier transport area | region formation process, It is characterized by the above-mentioned.
上記の方法によれば、電圧を印加した状態でアニール処理を行うことによって、ドーパントの拡散速度が向上し、基板を加熱するのに要する時間を短縮することができる。 According to the above method, by performing the annealing process in a state where a voltage is applied, the diffusion rate of the dopant can be improved and the time required for heating the substrate can be shortened.
また、本発明に係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は、上記第一キャリア輸送領域形成工程において、上記基板のガラス転位温度を超えない温度で上記基板を加熱することを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, the said board | substrate is heated at the temperature which does not exceed the glass transition temperature of the said board | substrate in the said 1st carrier transport area | region formation process.
また、本発明に係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は、上記第二キャリア輸送領域形成工程において、上記基板のガラス転位温度を超えない温度で上記基板を加熱することを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, the said board | substrate is heated at the temperature which does not exceed the glass transition temperature of the said board | substrate in the said 2nd carrier transport area | region formation process.
上記の方法によれば、ホスト領域内にドーパントを十分に熱拡散させることができる。また、有機EL素子を構成する基板が溶融してしまうのを防ぐことができる。 According to the above method, the dopant can be sufficiently thermally diffused in the host region. Further, the substrate constituting the organic EL element can be prevented from melting.
また、本発明に係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は、上記第一電極形成工程において、上記基板上に透明電極を形成し、当該透明電極上に上記第一電極を形成することを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, a transparent electrode is formed on the said board | substrate in the said 1st electrode formation process, The said 1st electrode is formed on the said transparent electrode, It is characterized by the above-mentioned. Yes.
また、本発明に係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は、上記第二電極形成工程において、上記基板上に透明電極を形成し、当該透明電極上に上記第二電極を形成することを特徴としている。 Moreover, in the manufacturing method of the organic electroluminescent element which concerns on this invention, a transparent electrode is formed on the said board | substrate in the said 2nd electrode formation process, The said 2nd electrode is formed on the said transparent electrode, It is characterized by the above-mentioned. Yes.
上記の方法によれば、電極以外に透明電極を有することによって、当該電極側を通じた光の透過度がより向上する。したがって、有機EL素子が発した光をより効率良く取り出すことができる。 According to said method, by having a transparent electrode other than an electrode, the transmittance | permeability of the light through the said electrode side improves more. Therefore, the light emitted from the organic EL element can be extracted more efficiently.
また、本発明に係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は、上記第一ホスト領域形成工程において、両電荷輸送性材料からなる上記第一ホスト領域を形成し、上記発光領域形成工程において、上記第一ホスト領域を構成する上記両電荷輸送性材料と同一の両電荷輸送性材料に、上記有機発光材料をドープして上記発光領域を形成し、上記第二ホスト領域形成工程において、上記第一ホスト領域を構成する上記両電荷輸送性材料と同一の両電荷輸送性材料によって上記第一ホスト領域を形成することを特徴としている。 Further, in the method for manufacturing an organic electroluminescence element according to the present invention, in the first host region forming step, the first host region made of both charge transport materials is formed, and in the light emitting region forming step, the first host region is formed. In the second host region forming step, the first host is formed by doping the organic light emitting material with the same charge transporting material as the both charge transporting materials constituting one host region. The first host region is formed of the same charge transporting material as the both charge transporting materials constituting the region.
上記の方法によれば、第一ホスト領域、発光量域、および第二ホスト領域を、それぞれ別の層ではなく、同一の層として形成することができる。したがって、有機EL素子中の層構成が単純化されるので、有機EL素子の製造コストをより一層削減することができる。 According to the above method, the first host region, the light emission amount region, and the second host region can be formed as the same layer, not as separate layers. Therefore, since the layer configuration in the organic EL element is simplified, the manufacturing cost of the organic EL element can be further reduced.
本発明に係る有機EL素子の製造方法では、有機EL素子の層中におけるドーパントの濃度を厳密に制御することができ、なおかつ簡便な方法で製造することができる。 In the method for producing an organic EL element according to the present invention, the concentration of the dopant in the layer of the organic EL element can be strictly controlled and can be produced by a simple method.
〔第一の実施形態〕
(有機エレクトロルミネッセンス表示装置10の概要)
本実施形態に係る有機EL表示装置10の概要について、図2を参照して説明する。図2は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置10(以下、有機EL表示装置10と表記)の断面を示す図である。この図に示すように、有機EL表示装置10は、絶縁性基板(基板)1、薄膜トランジスタ(TFT)2、層間絶縁膜3、陽極(第一電極)4、エッジカバー5、有機EL層(有機層)8、および陰極(第二電極)9を備えている。
[First embodiment]
(Outline of organic electroluminescence display device 10)
An outline of the organic
絶縁性基板1上に、TFT2が所定の間隔で複数形成されている。TFT2上には、平坦化された層間絶縁膜3が配設されている。層間絶縁膜3にはコンタクトホールが形成されている。TFT2の端子は、当該コンタクトホールを介して陽極4と電気的に接続されている。陽極4上における、TFT2に対向する位置には、有機EL層8および陰極9が形成されている。絶縁性基板1、陽極4、有機EL層8、および陰極9は、有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子)7を構成している。各有機EL素子7の間には、エッジカバー5が設けられている。
A plurality of
詳しくは後述するが、本実施形態に係る陽極4、有機EL層8、および陰極9は、両電荷輸送性材料(ホスト材料)を含む単層を構成している。有機EL層8は、一対の電極(陽極4および陰極9)の間に形成されており、本実施形態では一対の電極のうち、一方の電極は陽極であり、また他方の電極は陰極である。
As will be described in detail later, the
陽極4は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100wt%のアクセプター(第一ドーパント)によって形成されており、陰極9に向かうに従い当該アクセプターの濃度が低下していくように両電荷輸送性材料にドープされている。さらに、陰極9は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100%のドナー(第二ドーパント)によって形成されており、陽極4に向かうに従い当該ドナーの濃度が低下していくように両電荷輸送性材料にドープされている。両電荷輸送性材料において、アクセプターの濃度が連続的に低下するように濃度勾配がつけられた領域と、ドナーの濃度が連続的に低下するように濃度勾配がつけられた領域との間には、有機発光材料がドープされた領域がある。
The
上記の構成によれば、陽極4からの正孔(第一キャリア)の注入、および陰極9からの電子(第二キャリア)の注入を効率よく行うことができる。さらに、有機EL層8内における正孔および電子の伝搬も効率よく行うことができる。これについては、後ほど詳しく説明する。
According to said structure, the injection | pouring of the hole (1st carrier) from the
(絶縁性基板1の概要)
前述したように、絶縁性基板1、薄膜トランジスタ(TFT)2、層間絶縁膜3、陽極4、エッジカバー5、有機EL層8、および陰極9を有している。以下に各部材について、詳しく説明する。
(Outline of insulating substrate 1)
As described above, the insulating substrate 1, the thin film transistor (TFT) 2, the
まず、絶縁性基板1について説明する。絶縁性基板1として、例えば、ガラス、または石英等からなる無機材料基板、あるいは、ポリエチレンテレフタレート、またはポリイミド樹脂等からなるプラスチック基板を利用できる。他には、アルミニウム(Al)または鉄等からなる金属基板に、酸化シリコンまたは有機絶縁材料等からなる絶縁物を表面にコーティングした基板を利用できる。あるいは、Al等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法によって絶縁化処理した基板も利用できる。 First, the insulating substrate 1 will be described. As the insulating substrate 1, for example, an inorganic material substrate made of glass, quartz, or the like, or a plastic substrate made of polyethylene terephthalate, polyimide resin, or the like can be used. In addition, a substrate in which a metal substrate made of aluminum (Al) or iron or the like is coated with an insulator made of silicon oxide or an organic insulating material can be used. Alternatively, a substrate obtained by insulating the surface of a metal substrate made of Al or the like by a method such as anodization can be used.
実際にどの絶縁性基板1を用いるかは、TFT2の種類を考慮する。例えば、多結晶シリコンからなるTFT2を用いる場合、当該TFT2を低温プロセスで形成するので、500℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。一方、多結晶シリコンからなるTFT2を用いる場合、当該TFT2を高温プロセスで形成するので、1000℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。
Which type of insulating substrate 1 is actually used considers the type of
なお、有機EL層8が発した光を絶縁性基板1側から取り出す場合には、透明または半透明の基板を用いる必要がある。
In addition, when taking out the light emitted from the
(TFT2の概要)
TFT2について説明する。TFT2は、各有機EL素子7のスイッチング素子としての機能を有する。したがって、TFT2を構成する材料としては、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、またはセレン化カドミウム等の無機半導体材料、ポリチオフェン誘導体、またはペンタセン等の有機半導体材料等が挙げられる。TFT2の代わりに、金属−絶縁体―金属(MIM)ダイオードを用いることもできる。
(Outline of TFT2)
The
(層間絶縁膜3の概要)
層間絶縁膜3について説明する。層間絶縁膜3には、例えば、酸化シリコン、または窒化シリコン等の無機材料、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、感光性ゾルゲル材料、またはノボラック樹脂等の有機樹脂材料等が利用できる。上記アクリル樹脂としては、例えば、JSR株式会社製のオプトマーシリーズ等が挙げられる。また、上記ポリイミド樹脂としては、例えば、東レ株式会社のフォトニースシリーズ等が挙げられる。ただし、有機EL表示装置10の構造がボトムエミッション型である場合には、層間絶縁膜3に光透過性が要求されるため、ポリイミド樹脂等の不透明な材料は適さない。
(Outline of interlayer insulating film 3)
The
(陽極4、有機EL層8および陰極9の構成)
前述したように、本実施形態に係る陽極4、有機EL層8および陰極9は、両電荷輸送性材料を含む単層から構成されていることを特徴としている。その詳しい構成について、図1を参照して説明する。図1は、有機EL素子7の断面、および有機EL素子7を構成する各材料の濃度を示す図である。
(Configuration of
As described above, the
図1に示すように、有機EL素子7は、陽極4、有機EL層8、および陰極9を有する単層を絶縁性基板1上に形成したものである。本図では、TFT2および層間絶縁膜3は省略している。有機EL層8は、正孔輸送領域(第一キャリア輸送領域)100と、発光領域101と、電子輸送領域(第二キャリア輸送領域)102とに分けられる。正孔輸送領域100は、陽極4側に位置し、一方、電子輸送領域102は、陰極9側に位置する。発光領域101は、正孔輸送領域100と電子輸送領域102との間に位置する。
As shown in FIG. 1, the
有機EL素子7では、陽極4は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100wt%のアクセプターから形成されている。そして、上記アクセプターは発光領域101に向かうに従いアクセプターの濃度が低下していくようにドープされている。すなわち、陽極4の材料が、アクセプターとして有機EL層8にドープされている。具体的には、有機EL素子7形成時に、アニール処理を施すことによって陽極4を構成するアクセプターを熱拡散し、正孔輸送領域100においてアクセプターの濃度が連続的な勾配をつくようにしている。詳しい製造方法は、後ほど説明する。アクセプターの濃度21が連続的に低下するように濃度勾配がつけられた領域が、正孔輸送領域100である。
In the
図1に示すように、陽極4中のアクセプターの濃度21は、100wt%である。そして、正孔輸送領域100においては、アクセプターの濃度21は陽極4から陰極9に向かって100wt%から連続的に低下していき、発光領域101に達する際には0wt%になる。それに伴い、両電荷輸送性材料の濃度23は発光領域101に達するまでに0wt%から100wt%に向かって連続的に増加していく。
As shown in FIG. 1, the
正孔輸送領域100と電子輸送領域102との間にある、発光領域101には、有機発光材料がドープされている。この際、有機発光材料は、両電荷輸送性材料に対する濃度が好ましくは1wt%〜20wt%程度、より好ましくは6wt%程度になるようにドープされていることが好ましい。
The
ただし、発光領域101における、正孔輸送領域100側の端面、および電子輸送領域102側の端面から、発光領域101の中央に向かって、有機発光材料の濃度が連続的に高くなるように勾配がつけられていることがより好ましい。また、正孔輸送領域100と発光領域101との間に、アクセプターおよび有機発光材料が含まれていない領域を含んでいても良い。これによって、有機発光材料において生成された励起子がアクセプターにエネルギー移動して失活することを防止することができる。同様に、電子輸送領域102と発光領域101との間に、ドナーおよび有機発光材料が含まれていない領域を含んでいてもよい。これによって、有機発光材料において生成された励起子がドナーにエネルギー移動して失活することを防止することができる。
However, the gradient in the
一方、有機EL素子7において、陰極9は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100wt%のドナーから形成されている。そしてドナーは、陰極9から発光領域101に向かうに従いドナーの濃度22が100wt%から連続的に低下していくようにドープされている。すなわち、陰極9の材料が、ドナーとして有機EL層8にドープされている。具体的には、有機EL素子7形成時に、アニール処理を施すことによって陰極9を構成するドナーを熱拡散し、電子輸送領域102においてドナーの濃度が連続的な勾配をつくようにしている。詳しい製造方法は、後ほど説明する。ドナーの濃度22が連続的に低下するように濃度勾配がつけられた領域が、電子輸送領域102である。
On the other hand, in the
図1に示すように、陰極9中のドナーの濃度22は、濃度100wt%を示している。電子輸送領域102においては、ドナーの濃度22は陰極9から陽極4に向かって100wt%から連続的に低下していき、発光領域101に達する際には0wt%になる。それに伴い、両電荷輸送性材料の濃度23は発光領域101に達するまでに0wt%から100wt%に向かって連続的に増加していく。
As shown in FIG. 1, the
以上の構成によれば、陽極4自身がアクセプター材料によって構成されており、アクセプターは発光領域101に向かうに従い、その濃度が低下していくようにドープされている。これによって、陽極4と正孔輸送領域100との境界部分では、陽極4の仕事関数と正孔がアクセプターを伝搬する最高被占準位(HOMO)とがほぼ一致する。したがって、陽極4と正孔輸送領域100との境界部分において、エネルギー障壁が生じず、陽極4から正孔輸送領域100に効率良く正孔を伝搬することができる。また、発光領域101と正孔輸送領域100との境界部分においては、発光領域101中の有機発光材料の濃度は低く、対する正孔輸送領域100中の両電荷輸送性材料濃度は100wt%である。そのため、アクセプタードープ領域中の両電荷輸送性材料のHOMO準位と、正孔がアクセプターを伝搬するHOMO準位とがほぼ一致し、正孔輸送領域100から発光領域101に効率良く正孔を伝搬することができる。
According to the above configuration, the
同様に、以上の構成によれば、陰極9自身がドナー材料によって構成されており、ドナーは発光領域101に向かうに従い、その濃度が低下していくようにドープされている。これによって、陰極9と電子輸送領域102との境界部分では、陰極9の仕事関数と電子がドナーを伝搬する最低空準位(LUMO)とがほぼ一致する。したがって、陰極9と電子輸送領域102との境界部分において、エネルギー障壁が生じず、陰極9から電子輸送領域102に効率良く電子を伝搬することができる。また、発光領域101と電子輸送領域102との境界部分においては、発光領域101中の有機発光材料の濃度は低く、対する電子輸送領域102中の両電荷輸送性材料の濃度は100wt%である。そのため、電子輸送領域中の両電荷輸送性材料のLUMO準位と、電子がドナーを伝搬するLUMO準位とがほぼ一致し、電子輸送領域101から発光領域102に効率良く電子を伝搬することができる。
Similarly, according to the above configuration, the
以上のように、本実施形態に係る有機EL素子7では、両電極と有機EL層8との間にエネルギー障壁が生じず、正孔および電子を効率良く注入し、輸送することができる。そのため、有機EL素子7の駆動電圧を低下させることができる。さらには、有機EL素子7では、陽極4、有機EL層8、および陰極9は単層から構成されている。これより、有機EL素子7中の層構成が単純化され、有機EL素子7の製造コストを大幅に削減することができる。
As described above, in the
なお、本実施形態では、アクセプター濃度およびドナー濃度が直線的な勾配をもつようにしたが、連続的な勾配であればこれに限定されない。例えば、指数関数的な勾配であってもよい。 In this embodiment, the acceptor concentration and the donor concentration have a linear gradient, but the present invention is not limited to this as long as it is a continuous gradient. For example, an exponential gradient may be used.
(陽極4の概要)
以下に、陽極4について詳しく説明する。絶縁性基板1上(層間絶縁膜3上)に陽極4は、島状にパターン形成されており、層間絶縁膜3に形成されているコンタクトホールを介してTFT2と電気的に接続されている。陽極4は、有機EL層8内に正孔を注入する機能を有する。また、前述したように、陽極4は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100wt%のアクセプターから形成されたものである。したがって本発明において、アクセプターは導電性を有する物質であることが求められる。
(Outline of anode 4)
Hereinafter, the
陽極4を構成する材料(アクセプター)としては、例えば、酸化モリブデン(MoO2)、五酸化バナジウム(V2O5)、金(Au)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、タングステン(W)、またはイリジウム(Ir)等の無機材料等が挙げられる。
Examples of the material (acceptor) constituting the
(陰極9の概要)
次に陰極9について説明する。陰極9は、有機EL層8およびエッジカバー5を覆うようにして設けられている。陰極9は、有機EL層8内に電子を注入する機能を有する。また、前述したように、陰極9は、両電荷輸送性材料に対する濃度が100wt%のドナーから形成されたものである。したがって本発明において、ドナーは導電性を有することが求められる。
(Outline of cathode 9)
Next, the
陰極9を構成する材料(ドナー)としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、銅(Cu)、インジウム(In)、またはセシウム(Cs)等の無機材料等が挙げられる。
Examples of the material (donor) constituting the
(有機EL層8の概要)
続いて、有機EL層8について説明する。有機EL層8を構成する各領域は、いずれも両電荷輸送性材料が含まれている。当該両電荷輸送性材料は、低分子材料、および高分子材料に分類される。その具体的な例として、低分子材料としては、ビス(カルバゾーイル)ベンゾジフラン(CZBDF)、ジフェニルアミノベンゾジフラン(DPABDF)等のベンゾフラン等の誘導体、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、バソフェナントロリン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、スチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、アミノスチリル誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、アントラセン誘導体、ジフェニルアントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、オキサジアゾールダイマー、ビラゾリンダイマー、トリターピリジルベンゼン(TbpyB)、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロビウム錯体、イリジウム錯体、または白金錯体等、Al、亜鉛(Zn)、ベリリウム(Be)、Pt、Ir、テルビウム(Tb)、ユウロピウム(Eu)、またはジスプロシウム(Dy)等を中心金属として有し、かつオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、またはキノリン構造等を配位子として有する金属錯体等が挙げられる。
(Outline of organic EL layer 8)
Next, the
また、高分子材料としては、ポリ(オキサジアゾール)(Poly−OXZ)、ポリスチレン誘導体(PSS)、ポリアニリン−樟脳スルホン酸(PANI−CSA)、ポリ(トリフェニルアミン-オキサジアジゾール)誘導体(Poly−TPD−OXD)、またはポリ(カルバゾール−トリアゾール)誘導体(Poly−Cz−TAZ)等が挙げられる。 Polymer materials include poly (oxadiazole) (Poly-OXZ), polystyrene derivative (PSS), polyaniline-camphor sulfonic acid (PANI-CSA), poly (triphenylamine-oxadiazole) derivative ( Poly-TPD-OXD) or poly (carbazole-triazole) derivative (Poly-Cz-TAZ).
なお、高い発光効率を得るためには、有機発光材料の三重項励起準位(T1)のよりも高い一重項励起準位(S1)をもつ両電荷輸送性材料を用いることが好ましい。すなわち、S1>T1の関係が成り立つことがより好ましい。これより、励起エネルギーを燐光材料中に閉じ込めることができる。したがって、両電荷輸送性材料には、励起準位が高く、なおかつ高い正孔移動度を持つカルバゾール基、トリアゾール基、またはベンゾフラン基等を用いることが好ましい。 In order to obtain high luminous efficiency, it is preferable to use a dual charge transporting material having a singlet excitation level (S 1 ) higher than the triplet excitation level (T 1 ) of the organic light emitting material. That is, it is more preferable that the relationship of S 1 > T 1 is established. Thus, the excitation energy can be confined in the phosphorescent material. Therefore, it is preferable to use a carbazole group, a triazole group, a benzofuran group, or the like having a high excitation level and a high hole mobility for the both charge transporting materials.
有機EL層8中の発光領域101には、有機発光材料がドープされている。この材料として、有機EL素子用の公知の有機発光材料を用いることができる。その具体的な例として、スチリル誘導体、ペリレン、イリジウム錯体、クマリン誘導体、ルモーゲンFレッド、ジシアノメチレンピラン、フェノキザゾン、またはポリフィリン誘導体等の蛍光材料、ビス[(4,6−ジフルオロフェニル)−ピリジナト−N,C2’]ピコリネート イリジウム(III)(FIrpic)、トリス(2−フェニルピリジル)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム(III)(Ir(piq)3)、またはトリス(ビフェニルキノキサリナト)イリジウム(III)(Q3Ir)等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。これらのうち、消費電力の劇的な低減を図る目的から、燐光発光材料を用いることが好ましい。
The
(エッジカバー5の概要)
エッジカバー5は、各有機EL素子7の間に設けられている。なお、エッジカバー5の一部は、パターン形成された陽極4の周縁部の一部を覆うようにして形成されている。したがって、陽極4上においてエッジカバー5が設けられていない領域が有機EL素子7となる。エッジカバー5は、陽極4の周縁部を覆うように設けられているため、該周縁部において有機EL層8が薄くなったり、電界集中が起こったりすることに起因して陽極4と陰極9とが短絡するのを防止することができる。
(Outline of edge cover 5)
The
エッジカバー5を構成する材料としては、例えば、酸化シリコン、または窒化シリコン等の無機材料、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、感光性ゾルゲル材料、またはノボラック樹脂等の有機樹脂材料等が挙げられる。アクリル樹脂としては、例えばJSR株式会社製のオプトマーシリーズ等が挙げられる。ポリイミド樹脂としては、例えば、東レ株式会社のフォトニースシリーズ等が挙げられる。
Examples of the material constituting the
(有機EL表示装置10の製造方法)
以下では、有機EL表示装置10の製造方法について図3を参照して説明する。図3(a)は、アニール処理を施す前の有機EL素子7の断面を示す図である。図3(b)は、アニール処理を施した後の有機EL素子7の断面を示す図である。以下では、具体例を用いて有機EL表示装置10の製造方法を説明するが、本実施形態に係る有機EL表示装置10の製造方法は、これに限定されるものではない。
(Method for manufacturing organic EL display device 10)
Below, the manufacturing method of the
まず、絶縁性基板1上に有機EL素子を駆動するためのTFT2を複数形成する。当該TFT2の形成方法としては、プラズマ誘起化学気相成長(PECVD)法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法、シラン(SiH4)ガスを用いた減圧化学気相成長(LPCVD)法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法等、公知の形成方法を用いれば良い。
First, a plurality of
次に、TFT2の凹凸を平坦化するために、層間絶縁膜3を形成する。層間絶縁膜3としてアクリル樹脂を用いた例を以下に示す。まず感光性ポジ型アクリル樹脂材料をスピンコート法によって、TFT2を形成した絶縁性基板1上に塗布する。塗布した後、絶縁性基板1を80℃で3分間プリベークし、アクリル膜(層間絶縁膜3)を得る。その後、TFT2の端子と陽極4とが電気的に接続される箇所のアクリル膜をフォトリソグラフィー法によって除去し、220℃で1時間ポストベークする。このようにして、コンタクトホールを有する層間絶縁膜3を形成する。なお、層間絶縁膜3の膜厚は1μm程度であることが好ましい。
Next, an
次に、陽極4を形成する(第一電極形成工程)。陽極4としてV2O5電極を用いた例を以下に示す。V2O5を蒸着法によってV2O5薄膜を、層間絶縁膜3を形成した絶縁性基板1上にパターン形成する。このようにして、V2O5電極(陽極4)を形成する。なお、陽極4の膜厚は、150nm程度であることが好ましい。本実施形態では、蒸着法によって陽極4を形成しているが、高周波マグネトロンスパッタ法等のその他のドライプロセス、またはインクジェット法等のウェットプロセス等によって形成しても良い。
Next, the
続いて、エッジカバー5を形成する。エッジカバー5としてポリイミド樹脂を用いた例を以下に示す。まず感光性ポジ型ポリイミド樹脂材料をスピンコート法によって、陽極4を形成した絶縁性基板上1に塗布する。塗布した後、絶縁性基板1を100℃で3分間プリベークし、ポリイミド膜(エッジカバー5)を得る。その後、陽極4上のポリイミド膜をフォトリソグラフィーによって除去し、220℃で1時間ポストベークする。このようにして、エッジカバー5を形成する。なお、エッジカバー5の膜厚は1.5〜2.0μm程度であることが好ましい。
Subsequently, the
次に、有機EL層8を形成する。以下では、両電荷輸送性材料としてビス(カルバゾリン)ベンゾジフラン(CZBDF)を用い、有機発光材料としてトリス(2−フェニルピリジル)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)を用いた例を示す。
Next, the
始めに、陽極4から40nmまでの領域にCZBDFを蒸着させて両電荷輸送性領域(第一ホスト領域)103を形成する(第一ホスト領域形成工程)。その後、CZBDFを蒸着させた領域から20nmまでの領域に、CZBDFとIr(ppy)3とを共蒸着させて発光領域101を形成する(発光領域形成工程)。この際、CZBDF中にIr(ppy)3が6wt%程度ドープされるようにする。そして、CZBDFとIr(ppy)3とを共蒸着させた領域から40nmまでの領域に、CZBDFを蒸着させて両電荷輸送性領域(第二ホスト領域)103を形成する(第二ホスト領域形成工程)。この構成によれば、図3(a)に示すように、有機EL層8中央の20nmの範囲には有機発光材料がドープされた発光領域101が形成されている。当該発光領域101の上下の両電荷輸送性領域103には、有機発光材料はドープされていない。
First, CZBDF is vapor-deposited in a region from the
続いて、有機EL層8上に陰極9を形成する(第二電極形成工程)。陰極9としてAlを用いた例を以下に示す。蒸着速度2nm/sec程度で有機EL層8上にAl電極(陰極9)を蒸着させる。このようにして、陰極9を形成する。なお、陰極9の膜厚は1000nm程度であることが好ましい。
Subsequently, the
次に、正孔輸送領域100および電子輸送領域102を形成する。まず、得られた絶縁性基板1をホットプレート上に配置し、有機EL層8のガラス転位温度(Tg)を超えない温度範囲において、一定温度下でアニール処理をする。アニール処理をすることによって、陽極4を構成するV2O5を、陽極4に隣接する両電荷輸送性領域103へ熱拡散させて正孔輸送領域100を形成する(第一キャリア輸送領域形成工程)。具体的には、陽極4の丁度上においてCZBDFに対するV2O5の濃度が100wt%となり、陽極4から40nmの位置では、V2O5濃度が0wt%になるまでアニール処理を行い、V2O5を熱拡散させる。より詳しくは、陽極4の丁度上を基点とし、陽極4から離れた40nmの位置を終点とする間において、V2O5濃度が100wt%から0wt%に直線的に低下するように、V2O5を熱拡散させる。
Next, the
同様にして、アニール処理をすることによって、陰極9を構成するAlを、陰極9に隣接する両電荷輸送性領域103へ熱拡散させて電子輸送領域102を形成する(第二キャリア輸送領域形成工程)。具体的には、発光領域101の丁度上においてCZBDFに対するAlの濃度が0wt%となり、発光領域101から40nm離れた位置においては、Al濃度が100wt%になるまでアニール処理を行い、Alを熱拡散させる。より詳しくは、発光領域101の丁度上を基点にして、発光領域101から40nm離れた位置を終点とする間において、Al濃度が0wt%から100wt%に直線的に上昇するように、Alを熱拡散させる。このようにして、図3(b)に示すように、正孔輸送領域100および電子輸送領域102が形成されるまで、アニール処理を行う。
Similarly, by performing an annealing process, Al constituting the
最後に、絶縁性基板1を封止する。紫外線硬化樹脂を介して、封止基板を陰極9上から絶縁性基板1と貼り合せる。そして、UVランプによって6000mJのUV光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、絶縁性基板1を封止基板によって封止する。このようにして、有機EL表示装置10を形成する。
Finally, the insulating substrate 1 is sealed. The sealing substrate is bonded to the insulating substrate 1 from above the
以上のように、本実施形態によれば、有機EL素子7を薄膜トランジスタ基板上に形成した表示手段を備える有機EL表示装置10が実現される。
As described above, according to the present embodiment, the organic
また、本実施形態によれば、アニール処理をすることによって両電極を構成する、それぞれのドーパントを両電荷輸送性材料中に拡散することができ、厳密な濃度制御をすることができる。その結果、有機EL素子7のキャリア注入性・輸送性を向上させることができる。
Moreover, according to this embodiment, the respective dopants constituting both electrodes can be diffused into both charge transporting materials by annealing, and strict concentration control can be performed. As a result, the carrier injection property / transport property of the
さらに、本実施形態では、アニール処理を脱真空下で行うことができるため、厳密な温度制御の下において、ドーパントの濃度を所望の濃度に制御することができる。なおかつ、本実施形態に係る有機EL素子7の製造方法は非常に簡便であり、複雑な蒸着装置等の製造装置を必要としないため、製造コストを低減することもできる。
Furthermore, in this embodiment, since the annealing process can be performed under vacuum, the dopant concentration can be controlled to a desired concentration under strict temperature control. In addition, the manufacturing method of the
〔第二の実施形態〕
(有機EL表示装置10aの概要)
本実施形態に係る有機EL表示装置10aは、陽極4以外に透明電極4’を有している。この点以外は、第一の実施形態に係る有機EL表示装置10と同様の構成である。本実施形態に係る有機EL表示装置10aの概要について、図4および図5を参照して説明する。図4は、本実施形態に係る有機EL表示装置10aの断面を示す図である。図5は、有機EL素子7aの断面、および有機EL素子7aを構成する各材料の濃度を示す図である。
[Second Embodiment]
(Outline of organic
The organic
図4に示すように、有機EL表示装置10aは、絶縁性基板1、TFT2、層間絶縁膜3、透明電極4’、陽極4、エッジカバー5、有機EL層8、および陰極9を有している。絶縁性基板1上にはTFT2が所定の間隔で複数形成されており、TFT2上には平坦化された層間絶縁膜3が配設されている。層間絶縁膜3にはコンタクトホールが形成されており、TFT2の端子は当該コンタクトホールを介して透明電極4’と電気的に接続されている。透明電極4’上には、TFT2に対向する位置に陽極4が形成されている。さらに、陽極4上には有機EL層8および陰極9が形成されている。絶縁性基板1、透明電極4’、陽極4、有機EL層8、および陰極9は、有機EL素子7aを構成している。各有機EL素子7aの間にはエッジカバー5が設けられている。
As shown in FIG. 4, the organic
なお、本実施形態に係る陽極4、有機EL層8、および陰極9は、第一の実施形態と同様に両電荷輸送性材料を含む単層を構成している。図5に示すように、有機EL素子7aは、陽極4、有機EL層8、および陰極9を有する単層を、透明電極4’を有する絶縁性基板1上に形成したものである。本図では、TFT2および層間絶縁膜3は省略している。当該有機EL層8において、アクセプター材料およびドナー材料が濃度勾配をつけてドープされている点も第一の実施形態と同様である。なお、透明電極4’としては、酸化インジウムスズ(ITO)、または酸化インジウム亜鉛(IZO)等の光透過性を有する導電性物質からなる電極が利用可能である。
Note that the
前述したように、本実施形態に係る有機EL表示装置10aは、陽極4以外に透明電極4’を有している。第一の実施形態において、陽極4としてV2O5を用いた場合、その膜厚は150nm程度と厚い。そのため、陽極4における可視光域の透過率が20%程度と低く、絶縁性基板1側から有機EL素子7aが発した光を取り出すことが困難な場合がある。そこで、本実施形態では、電極として可視光域の透過率が高い透明電極4’を用いている。例えば、陽極4’としてITO電極を用いた場合、該陽極4’の可視光域の透過率は90%程度と高い。透明電極4’としてITO電極を膜厚120nm程度で成膜し、当該透明電極4’に陽極4としてV2O5を膜厚30nm程度で積層した場合、可視光域の透過率は60%となる。V2O5のみで陽極4を構成する場合と比べて、可視光域の透過率は3倍になり、有機EL素子7aが発した光の取り出し効率を向上させることができる。それとともに、正孔および電子の効率の良い注入性および輸送性は保たれたままなので、有機EL表示装置10aの低電圧駆動も維持できる。
As described above, the organic
(有機EL表示装置10aの製造方法)
以下では、有機EL表示装置10aの製造方法について説明する。有機EL表示装置10aは、陽極4以外に透明電極4’を形成している点以外は、第一の実施形態に係る有機EL表示装置10の製造方法と同様なので、ここでは透明電極4’および陽極4の形成方法についてのみ言及する。
(Method for manufacturing organic
Below, the manufacturing method of the
まず透明電極4’を形成する。透明電極4’としてITO電極を用いた例を以下に示す。5wt%の酸化錫が添加されたITOをターゲットとし、酸素(02)が1%導入されたArをスパッタガスとして、高周波マグネトロンスパッタ法によってITO薄膜を、層間絶縁膜3を形成した絶縁性基板1上にパターン形成する。このようにして、ITO電極(透明電極4’)を形成する。このようにして、透明電極4’を形成する。なお、透明電極4’の膜厚は、120nm程度であることが好ましい。本実施形態では、スパッタ法によって透明電極4’を形成しているが、真空蒸着法等のその他のドライプロセス、またはインクジェット法等のウェットプロセス等によって形成しても良い。
First, a
次に、陽極4を形成する。陽極4としてV2O5電極を用いた例を以下に示す。V2O5を蒸着法によってV2O5薄膜を、透明電極4’を形成した絶縁性基板1上にパターン形成する。このようにして、V2O5電極(陽極4)を形成する。なお、陽極4の膜厚は、30nm程度であることが好ましい。本実施形態では、蒸着法によって陽極4を形成しているが、高周波マグネトロンスパッタ法等のその他のドライプロセス、またはインクジェット法等のウェットプロセス等によって形成しても良い。これ以後の製造工程は第一の実施形態と同様であるのでここでは省略する。
Next, the
なお、本実施形態では、陽極における有機層8と接する面と反対側の面に接するように、透明電極4’が形成されている。しかし、これに限らず、陰極9における有機層8と接する面と反対側の面に、透明電極4’が形成されていてもよい。すなわち、透明電極4’は、陽極側および陰極側のうち少なくとも一方に形成されていればよい。好ましくは、光を取り出す側の電極として設けられていればよい。
In the present embodiment, the
上述した2つの実施形態では、陽極4の形成に続いて、同じ蒸着プロセスによって、有機EL層8のうち正孔輸送領域100の形成を実現することができる。すなわち、陽極4と有機EL層8とは別々の層ではなく同一の層として形成されている。同様に、上述した2つの実施形態では、電子輸送領域102の形成に続いて、同じ蒸着プロセスによって陰極9を形成できる。すなわち、有機EL層8と陰極9とは別々の層ではなく同一の層として形成されている。したがって、有機EL素子7,7a中の層構成が単純化されるので、有機EL素子7の製造コストを大幅に削減することができる。
In the two embodiments described above, the formation of the
〔第三の実施形態〕
(有機EL表示装置10bの概要)
上述した2つの実施形態では、有機EL層8には両電荷輸送性材料としてCZBDFが含まれている。すなわち、有機EL層8はホモ接合型の構造を有している。しかし、有機EL層8は複数の異なるホストがそれぞれ別々の層として含まれている、いわゆるヘテロ接合型の構造を取っても良い。
[Third embodiment]
(Outline of organic
In the two embodiments described above, the
本実施形態に係る有機EL表示装置10bでは、有機EL層(有機層)8aがヘテロ接合型の構造を有している。この点以外は、第一の実施形態に係る有機EL表示装置10と同様の構成である。本実施形態に係る有機EL表示装置10bの概要について、図6および図7を参照して説明する。図6は、本実施形態に係る有機EL表示装置10bの断面を示す図である。図7は、有機EL素子7bの断面、および有機EL素子7bを構成する各材料の濃度を示す図である。
In the organic
図6に示すように、有機EL表示装置10bは、絶縁性基板(基板)1、TFT2、層間絶縁膜3、陽極(第一電極)4、エッジカバー5、有機EL層8a、および陰極(第二電極)9を有している。絶縁性基板1上にはTFT2が所定の間隔で複数形成されており、TFT2上には平坦化された層間絶縁膜3が配設されている。層間絶縁膜3にはコンタクトホールが形成されており、TFT2の端子は当該コンタクトホールを介して陽極4と電気的に接続されている。さらに、陽極4上には有機EL層8aおよび陰極9が形成されている。絶縁性基板1、陽極4、有機EL層8a、および陰極9は、有機EL素子7bを構成している。各有機EL素子7bの間にはエッジカバー5が設けられている。
As shown in FIG. 6, the organic
なお、本実施形態に係る陽極4、有機EL層8a、および陰極9は、第一の実施形態と異なり、それぞれが単層を成している。図7に示すように、有機EL層8aは、第一有機EL層6aおよび第二有機EL層6bを有している。第一有機EL層6aは、正孔輸送領域(第一キャリア輸送領域)100と第一発光領域101aとを有しており、第二有機EL層6bは、電子輸送領域(第二キャリア輸送領域)102と第二発光領域101bとを有している。当該第一発光領域101aと第二発光領域101bとは、発光領域101を構成している。なお、本図では、TFT2および層間絶縁膜3は省略している。
Unlike the first embodiment, each of the
有機EL層8aにおいて、アクセプター材料およびドナー材料が濃度勾配をつけてドープされている点は第一の実施形態と同様である。
In the
(有機EL表示装置10bの製造方法)
以下では、有機EL表示装置10bの製造方法について図8を参照して説明する。図8(a)は、アニール処理を施す前の有機EL素子7bの断面を示す図である。図8(b)は、アニール処理を施した後の有機EL素子7bの断面を示す図である。以下では、具体例を用いて有機EL表示装置10の製造方法を説明するが、本実施形態に係る有機EL表示装置10の製造方法は、これに限定されるものではない。有機EL表示装置10bは、有機EL8層がヘテロ接合型の構造を有している点以外は、第一の実施形態に係る有機EL表示装置10の製造方法と同様なので、ここでは有機EL層8aの形成方法についてのみ言及する。
(Manufacturing method of the organic
Hereinafter, a method for manufacturing the organic
まず有機EL層8aを形成する。以下では、両電荷輸送性材料(ホスト材料)としてジフェニルアミノベンゾジフラン(DPABDF)およびトリターピリジルベンゼン(TbpyB)を用い、有機発光材料としてIr(ppy)3を用いた例を示す。
First, the
始めに、第一有機EL層6aを形成する。具体的には、陽極40nmまでの領域にDPABDFを蒸着させて両電荷輸送性領域(第一ホスト領域)103を形成する(第一ホスト領域形成工程)。その後、DPABDFを蒸着させた領域から20nmまでの領域に、DPABDFとIr(ppy)3とを共蒸着させて第一発光領域101aを形成する(発光領域形成工程)。この際、DPABDF中にIr(ppy)3が8wt%程度ドープされるようにする。
First, the first
次に、第二有機EL層6bを形成する。具体的には、DPABDFとIr(ppy)3とを共蒸着させた領域から20nmまでの領域に、TbpyBとIr(ppy)3とを共蒸着させて第二発光領域101bを形成する(発光領域形成工程)。この際、TbpyB中にIr(ppy)3が6wt%程度ドープされるようにする。その後、TbpyBとIr(ppy)3とを共蒸着させた領域から40nmまでの領域に、TbpyBを蒸着させて両電荷輸送性領域(第二ホスト領域)103を形成する(第二ホスト領域形成工程)。この構成によれば、図8(a)に示すように、有機EL層8a中央の40nmの範囲、すなわち第一発光領域101aと第二発光領域101bとによって、膜厚40nmの発光領域101が形成されている。当該発光領域101から上下40nmまでの領域には、有機発光材料はドープされていない。なお、以上では、第一発光領域101aと、第二発光領域101bとにおいて、有機発光材料をドープする濃度が異なる例を示したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。使用するホスト材料のキャリア移動度、またはエネルギー準位等の電気的特性に鑑みて、第一発光領域101aと、第二発光領域101bとにおける、有機発光材料のドープ濃度を同じにしても良い。
Next, the second
続いて、有機EL層8a上に陰極9を形成する。陰極9としてAlを用いた例を以下に示す。蒸着速度2nm/sec程度で有機EL層8上にAl電極(陰極9)を蒸着させる。このようにして、陰極9を形成する(第二電極形成工程)。なお、陰極9の膜厚は1000nm程度であることが好ましい。
Subsequently, the
次に、正孔輸送領域100および電子輸送領域102を形成する。まず、得られた絶縁性基板1をホットプレート上に配置し、有機EL層8のガラス転位温度(Tg)を超えない温度範囲において、一定温度下でアニール処理をする。アニール処理をすることによって、陽極4を構成するV2O5を、陽極4に隣接する両電荷輸送性領域103へ熱拡散させて正孔輸送領域100を形成する(第一キャリア輸送領域形成工程)。具体的には、陽極4の丁度上においてDPABDFに対するV2O5の濃度が100wt%となり、陽極4から40nmの位置では、V2O5濃度が0wt%になるまでアニール処理を行い、V2O5を熱拡散させる。より詳しくは、陽極4の丁度上を基点とし、陽極4から離れた40nmの位置を終点とする間において、V2O5濃度が100wt%から0wt%に直線的に低下するように、V2O5を熱拡散させる。
Next, the
同様にして、アニール処理をすることによって、陰極9を構成するAlを、陰極9に隣接する両電荷輸送性領域103へ熱拡散させて電子輸送領域102を形成する(第二キャリア輸送領域形成工程)。具体的には、発光領域101の丁度上においてDPABDFに対するAlの濃度が0wt%となり、発光領域101から40nm離れた位置においては、Al濃度が100wt%になるまでアニール処理を行い、Alを熱拡散させる。より詳しくは、発光領域101の丁度上を基点にして、発光領域101から40nm離れた位置を終点とする間において、Al濃度が0wt%から100wt%に直線的に上昇するように、Alを熱拡散させる。このようにして、図8(b)に示すように、正孔輸送領域100および電子輸送領域102が形成されるまで、アニール処理を行う。
Similarly, by performing an annealing process, Al constituting the
最後に、絶縁性基板1を封止する。紫外線硬化樹脂を介して、封止基板を陰極9上から絶縁性基板1と貼り合せる。そして、UVランプによって6000mJのUV光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、絶縁性基板1を封止基板によって封止する。このようにして、有機EL表示装置10bを形成する。
Finally, the insulating substrate 1 is sealed. The sealing substrate is bonded to the insulating substrate 1 from above the
以上のように、本実施形態によれば、有機EL素子7を薄膜トランジスタ基板上に形成した表示手段を備える有機EL表示装置10bが実現される。
As described above, according to the present embodiment, the organic
また、本実施形態に係る有機EL表示装置10bでは、第一有機EL層6aの陽極側(正孔輸送層100)にアクセプター(第一ドーパント)をドープし、第二有機EL層6bの陰極側(電子輸送層102)にドナー(第二ドーパント)をドープしている。これによって、有機EL層8aのバンド構造が変化し、キャリアの濃度が上昇するため、正孔(第一キャリア)および電子(第二キャリア)の注入効率、および伝導度が向上する。
その結果、正孔注入層および電子注入層は必要ではなくなり、かつ、キャリアの伝導度が向上し、発光領域101でも正孔および電子の輸送に十分な伝導度が得られる。このことから、正孔輸送領域100と発光領域101とを共通化することが可能となる。同様に、電子輸送領域102と発光領域101とを共通化することが可能となる。
In the organic
As a result, the hole injecting layer and the electron injecting layer are not necessary, the carrier conductivity is improved, and the
さらに、本実施形態に係る有機EL表示装置10bでは、第一有機EL層6aと第二有機EL層6bとを積層し、両有機EL層の界面近傍に有機発光材料をドープしている。これより、各層における正孔および電子の移動度の違いによって第一発光領域101aおよび第二発光領域101b(両有機EL層の界面近傍)にキャリアを閉じ込めることが可能となる。その結果、正孔と電子との再結合の確率を向上させることができ、高い発光効率を得ることができる。また、キャリアのバランスを維持することができるため、高輝度な発光を提供することができる。
Furthermore, in the organic
また、発光領域101にキャリアを閉じ込めることが可能となるため、エージングによる正孔移動度と電子移動度との低下の違いによっても、正孔と電子とのバランスが崩れることがない。したがって、発光効率の低下、および色ずれ等の寿命に関する問題を解決することができる。
In addition, since carriers can be confined in the light-emitting
有機EL層8aは、第一有機EL層6aおよび第二有機EL層6bによる二層構造であるため、層構成が非常に単純である。そのため、例えば、各層を個別の蒸着チャンバーで成膜を行う、現在主流のクラスター型の製造方法では、2個の蒸着チャンバーだけで製造することが出来る。一方、6層から構成されている従来の有機EL素子では、6個の蒸着チャンバーが製造に必要である。そのため、本実施形態によれば、従来の有機EL素子を製造する際の初期投資額と比べて、1/3の初期投資額で有機EL素子7bを製造することができる。なお、以上では、有機EL層8aが二層構造を有している構成を説明したが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、正孔輸送領域100、発光領域101、および電子輸送領域102をそれぞれ単層として有している構成でも良い。
Since the
なお、本実施形態では、第二の実施形態のように、陽極4以外に透明電極4’を設けても良い。これによって、有機EL素子7bが発した光の取り出し効率を向上させることができる。それとともに、正孔および電子の効率の良い注入性および輸送性は保たれたままなので、有機EL表示装置10bの低電圧駆動も維持できる。なお、透明電極4’は、陽極側および陰極側のうち少なくとも一方に形成されていればよい。好ましくは、光を取り出す側の電極として設けられていればよい。
In the present embodiment, a
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. That is, embodiments obtained by combining technical means appropriately modified within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
例えば、上述した3つの実施形態では、陽極4がアクセプターによって形成され、かつ、陰極9がドナーによって形成されている。しかし、本発明では、一対の電極(陽極4および陰極9)のうち少なくとも一方の電極が、当該電極によって有機EL層8に注入されるキャリアの輸送を促進するドーパントと同一の材料によって形成されてさえいれば良い。これにより、二種のキャリア(正孔または電子)の少なくともいずれかを、効率良く注入し、輸送することができるため、有機EL素子7の駆動電圧を低下させることができる。
For example, in the three embodiments described above, the
さらに、上述した3つの実施形態では、陰極9を形成した後にアニール処理を行ったが、例えば絶縁性基板1を封止した後にアニール処理を施しても問題ない。また、上述した3つの実施形態に係る製造方法ではアニール処理をして、アクセプターとドナーとを熱拡散しているが、必ずしもこれに限定されるわけではない。例えば、陽極4側のホスト領域103、または有機EL層8aを形成した後に、アニール処理を行い、アクセプターを熱拡散させても良い。そして、その後、陰極9を形成し、アニール処理を行い、ドナーを拡散させても良い。このように、アニール処理を行う順番を随時変更することが可能である。
Further, in the above-described three embodiments, the annealing process is performed after the
また、陰極9を形成後、もしくは絶縁性基板1を封止後に、有機EL素子7,7a,7bに電圧を印加した状態でアニール処理を行うことによって、ドーパントの拡散速度が向上し、アニール処理に要する時間が短縮されると考えられる。したがって、アニール処理中に有機EL素子7,7a,7bに電圧を印加させても良い。
In addition, after forming the
なお、上述した3つの実施形態では、絶縁性基板1をホットプレート上に乗せてアニール処理を行っているが、他にもオーブンによるアニール処理、真空オーブンによる減圧下でのアニール処理、または赤外線アニール処理等の他のアニール処理も適用可能であることは言うまでもない。 In the above-described three embodiments, the insulating substrate 1 is placed on a hot plate for annealing treatment. However, annealing treatment using an oven, annealing treatment under reduced pressure using a vacuum oven, or infrared annealing is also used. It goes without saying that other annealing treatments such as treatment can also be applied.
本発明は、有機EL素子を用いた各種デバイスに利用することが可能であり、例えばテレビ等の表示装置等に利用することができる。 The present invention can be used for various devices using organic EL elements, and can be used for display devices such as televisions.
1 絶縁性基板
2 薄膜トランジスタ
3 層間絶縁膜
4 陽極
4’ 透明電極
5 エッジカバー
6a 第一有機エレクトロルミネッセンス層
6b 第二有機エレクトロルミネッセンス層
7,7a,7b,20,20a 有機エレクトロルミネッセンス素子
8,8a 有機エレクトロルミネッセンス層
9 陰極
10,10a,10b 有機エレクトロルミネッセンス表示装置
11 基板
12 陽極
13 正孔注入層
14 正孔輸送層
15 発光層
16 正孔ブロッキング層
17 電子輸送層
18 電子注入層
19 陰極
100 正孔輸送領域
101 発光領域
101a 第一発光領域
101b 第二発光領域
102 電子輸送領域
103 両電荷輸送性領域
200 アクセプター領域
201 発光領域
202 ドナー領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
上記第一電極および第二電極の間に形成され、有機発光材料がドープされた発光領域を少なくとも有する有機層とを基板上に備え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、
上記基板上に、上記第一電極から上記有機層に注入される第一キャリアの輸送を促進する第一ドーパントからなる上記第一電極を形成する第一電極形成工程と、
上記第一電極上に、所定のホスト材料からなる第一ホスト領域を形成する第一ホスト領域形成工程と、
上記第一ホスト領域上に、所定のホスト材料に上記有機発光材料がドープされた上記発光領域を形成する発光領域形成工程と、
上記発光領域上に、所定のホスト材料からなる第二ホスト領域を形成する第二ホスト領域形成工程と、
上記第二ホスト領域上に、上記第二電極を形成する第二電極形成工程と、
上記第一ホスト領域形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第一キャリアを輸送する第一キャリア輸送領域を上記第一ホスト領域内に形成する第一キャリア輸送領域形成工程とを備え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の製造方法。 A first electrode and a second electrode;
A method for producing an organic electroluminescent element comprising an organic layer formed between the first electrode and the second electrode and having at least a light emitting region doped with an organic light emitting material on a substrate,
On the substrate, a first electrode forming step of forming the first electrode composed of a first dopant that promotes transport of a first carrier injected from the first electrode into the organic layer;
A first host region forming step of forming a first host region made of a predetermined host material on the first electrode;
On the first host region, a light emitting region forming step of forming the light emitting region in which a predetermined host material is doped with the organic light emitting material;
A second host region forming step of forming a second host region made of a predetermined host material on the light emitting region;
A second electrode forming step of forming the second electrode on the second host region;
After the first host region forming step, by heating the substrate, a first carrier transport region forming step for forming a first carrier transport region for transporting the first carrier in the first host region, A method for producing an organic electroluminescence element, comprising:
上記第二電極形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第二キャリアを輸送する第二キャリア輸送領域を上記第二ホスト領域内に形成する第二キャリア輸送領域形成工程とを備えていることを特徴とする請求項1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。 In the second electrode formation step, the second electrode is formed of a dopant that promotes transport of second carriers injected from the second electrode into the organic layer,
A second carrier transport region forming step of forming a second carrier transport region for transporting the second carrier in the second host region by heating the substrate after the second electrode forming step; The manufacturing method of the organic electroluminescent element of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
上記第一電極および第二電極の間に形成され、有機発光材料がドープされた発光領域を少なくともする有機層とを基板上に備え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、
上記基板上に、上記第一電極を形成する第一電極形成工程と、
上記第一電極上に、所定のホスト材料からなる第一ホスト領域を形成する第一ホスト領域形成工程と、
上記第一ホスト領域上に、所定のホスト材料に上記有機発光材料がドープされた上記発光領域を形成する発光領域形成工程と、
上記発光領域上に、所定のホスト材料からなる第二ホスト領域を形成する第二ホスト領域形成工程と、
上記第二ホスト領域上に、上記第二電極から上記有機層に注入される第二キャリアの輸送を促進するドーパントによって上記第二電極を形成する第二電極形成工程と、
上記第二電極形成工程の後において、上記基板を加熱することによって、上記第二キャリアを輸送する第二キャリア輸送領域を上記第二ホスト領域内に形成する第二キャリア輸送領域形成工程とを有し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の製造方法。 A first electrode and a second electrode;
A method for producing an organic electroluminescent device comprising, on a substrate, an organic layer formed between the first electrode and the second electrode and having at least an organic layer doped with an organic light emitting material.
A first electrode forming step of forming the first electrode on the substrate;
A first host region forming step of forming a first host region made of a predetermined host material on the first electrode;
On the first host region, a light emitting region forming step of forming the light emitting region in which a predetermined host material is doped with the organic light emitting material;
A second host region forming step of forming a second host region made of a predetermined host material on the light emitting region;
A second electrode forming step of forming the second electrode on the second host region with a dopant that promotes transport of a second carrier injected from the second electrode into the organic layer;
After the second electrode forming step, there is provided a second carrier transport region forming step for forming a second carrier transport region for transporting the second carrier in the second host region by heating the substrate. A method for producing an organic electroluminescent element, characterized by comprising:
上記第一キャリア輸送領域形成工程において上記第一電極および第二電極に電圧を印加することを特徴とする請求項1または2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。 Performing the first carrier transport region forming step after the second electrode forming step;
3. The method of manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein a voltage is applied to the first electrode and the second electrode in the first carrier transport region forming step.
上記発光領域形成工程において、上記第一ホスト領域を構成する上記両電荷輸送性材料と同一の両電荷輸送性材料に、上記有機発光材料をドープして上記発光領域を形成し、
上記第二ホスト領域形成工程において、上記第一ホスト領域を構成する上記両電荷輸送性材料と同一の両電荷輸送性材料からなる上記第一ホスト領域を形成することを特徴とする請求項1〜10のいずれか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。 In the first host region forming step, the first host region made of both charge transport materials is formed,
In the light emitting region forming step, the light emitting region is formed by doping the organic light emitting material into the same charge transporting material as the both charge transporting material constituting the first host region,
In the second host region forming step, the first host region made of the same charge transporting material as the both charge transporting materials constituting the first host region is formed. 10. The method for producing an organic electroluminescence element according to any one of 10 above.
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