JP3473258B2 - 有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents

有機電界発光素子の製造方法

Info

Publication number
JP3473258B2
JP3473258B2 JP07352496A JP7352496A JP3473258B2 JP 3473258 B2 JP3473258 B2 JP 3473258B2 JP 07352496 A JP07352496 A JP 07352496A JP 7352496 A JP7352496 A JP 7352496A JP 3473258 B2 JP3473258 B2 JP 3473258B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
hole transport
forming
light emitting
transport layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP07352496A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09266070A (ja
Inventor
正雄 福山
睦美 鈴木
睦明 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP07352496A priority Critical patent/JP3473258B2/ja
Publication of JPH09266070A publication Critical patent/JPH09266070A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3473258B2 publication Critical patent/JP3473258B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の表示装置と
して広範囲に利用される発光素子であって、特に低い駆
動電圧、高輝度、安定性に優れた有機電界発光素子に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電界発光素子は、自己発光のために液晶
素子にくらべて明るく、鮮明な表示が可能であるため、
旧来多くの研究者によって研究されてきた。
【0003】現在、実用レベルに達した電界発光素子と
しては、無機材料のZnSを用いた素子がある。
【0004】しかし、この様な無機の電界発光素子は発
光のための駆動電圧として200V以上が必要であるた
め、広く使用されるには至っていない。
【0005】これに対して、有機材料を用いた電界発光
素子である有機電界発光素子は、従来、実用的なレベル
からはほど遠いものであったが、1987年にコダック
社のC.W.Tangらによって開発された積層構造素
子により、その特性が飛躍的に進歩した。
【0006】彼らは、蒸着膜の構造が安定であって電子
を輸送することのできる蛍光体と、正孔を輸送すること
のできる有機物を積層し、両方のキャリヤーを蛍光体中
に注入して発光させることに成功した。
【0007】これによって、有機電界発光素子の発光効
率が向上し、10V以下の電圧で1000cd/m2
上の発光が得られる様になった。
【0008】その後、多くの研究者によってその特性向
上のための研究が行われ、現在では10000cd/m
2 以上の発光特性が得られている。
【0009】この様な有機電界発光素子の基本的な発光
特性は、すでに十分実用範囲にあり、現在その実用化を
妨げている最も大きな課題の一つは安定性の不足にあ
る。
【0010】具体的には、発光輝度が低下したり、ダー
クスポットと呼ばれる発光しない領域が発生したり、素
子の短絡により破壊が起きてしまうことである。
【0011】この様なダークスポットは、水の存在下で
発生、成長するため、長期間の保存寿命を実現するため
には、大幅に低減することが望まれる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特にダーク
スポットと呼ばれる非発光領域の発生を課題視し、この
ような非発光領域が大幅に低減された安定性に優れ、か
つ駆動電圧が低く、高輝度の有機電界発光素子を提供す
ることを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、正孔輸送材の
ガラス転移温度で単独に加熱処理された正孔輸送層を設
けた有機電界発光素子の製造方法である。
【0014】このような方法によれば、特にダークスポ
ットと呼ばれる非発光領域の発生が大幅に低減された安
定性に優れ、かつ駆動電圧が低く、高輝度の有機電界発
光素子が提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】請求項1記載の本発明は、基板を
用意する工程と、前記基板上に第1の電極を形成する第
1の電極形成工程と、前記第1の電極上にガラス転移点
を有する正孔輸送材を含む正孔輸送層を形成する正孔輸
送層形成工程と、前記正孔輸送層を前記正孔輸送材のガ
ラス転移温度で加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱
処理された正孔輸送層上に発光材を含む発光層を形成す
る発光層形成工程と、前記発光層上に第2の電極を形成
する第2の電極形成工程とを有する有機電界発光素子の
製造方法である。
【0016】このように正孔輸送材のガラス転移温度付
近で加熱処理することにより、正孔輸送層の膜質が大き
く改善され、ダークスポットと呼ばれる非発光領域が大
きく低減される。
【0017】なお、これはガラス転移点を有する正孔輸
送材に対して特に有効である。またこの様に加熱処理
は、正孔輸送層単独に行われることが重要であり、正孔
輸送層以外の他の有機物層を形成した後に行うと、それ
らの構成材料同士が加熱処理により混合し、発光特性が
大きく低下することとなることに起因する。次に、請求
項2記載の発明は基板を用意する工程と、前記基板上に
第1の電極を形成する第1の電極形成工程と、前記第1
の電極上にガラス転移点を有する正孔輸送材であるアミ
ン化合物を含む正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工
程と、前記アミン化合物のガラス転移温度−20℃以上
ガラス転移温度+20℃以下の範囲内で前記正孔輸送層
を加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱処理された正
孔輸送層上に発光材を含む発光層を形成する発光層形成
工程と、前記発光層上に第2の電極を形成する第2の電
極形成工程とを有する有機電界発光素子の製造方法であ
る。
【0018】ここで、加熱処理の温度がガラス転移温度
より低すぎると膜質改善の効果がなく、また温度が高す
ぎると凝集が起こり膜質の改善は達成されないため、ガ
ラス転移温度から−30℃以上+50℃以下の範囲内で
あることが好適で、特にガラス転移温度−20℃以上及
びガラス転移温度+20℃以下の範囲内が最適と考えら
れる。
【0019】なお、更に、正孔輸送材はガラス転移温度
が90℃以上のアミン化合物である構成を有するのが好
適である
【0020】これは、ガラス転移温度が低い正孔輸送材
は、本質的に耐熱性が低く、加熱処理による膜質改善効
果が少ないためで、特に90℃以上のガラス転移温度を
有する正孔輸送材においては加熱処理による膜質改善効
果が大きく、好適な範囲である。
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】より具体的には、請求項記載の様に、少
なくとも正孔輸送層形成工程と発光層形成工程は、真空
雰囲気中での蒸着工程によりなされ、第1の電極と第2
の電極は互いに対向し、前記第1の電極と基板は透明で
あることが好適であり、透明電極側から発光状態の観察
が可能である有機電界発光素子が確実に作製される。
【0028】なお、正孔輸送材としては様々なものが提
案されているが、特に(化1)、(化2)、(化3)、
(化4)で記述されるアミン化合物が耐熱性が向上され
ており最適である。
【0029】
【化1】
【0030】
【化2】
【0031】
【化3】
【0032】
【化4】 ただし、(化1)におけるR1、R2は水素原子、低級ア
ルキル基、低級アルコキシ基、フェニル基、低級アルキ
ル基または低級アルコキシ基を置換基として有するフェ
ニル基、R3は水素原子、メチル基、メトキシ基、また
は塩素原子を表す。また、R1、R2の少なくとも一方
は、イソブチル基、セカンダリブチル基、ターシャルブ
チル基、フェニル基、低級アルキル基または低級アルコ
キシ基を有するフェニル基を表す。
【0033】また、(化2)におけるR4、R5、R6
同一でも異なっていてもよく、水素原子、低級アルキル
基、低級アルコキシ基、置換または無置換のアリール基
を表し、R7は水素原子、低級アルキル基、低級アルコ
キシ基、または塩素原子を表す。また、A1は以下の
(化5)の構造を有する置換基を表す。
【0034】
【化5】 このうちR8は水素原子、メチル基、メトキシ基、また
は塩素原子を表す。また、(化3)におけるR9 、R10
は水素原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、置換
または無置換のフェニル基を表し、R11は水素原子、メ
チル基、メトキシ基、塩素原子を表す。
【0035】また、(化4)における、R12、R13は同
一でも異なっていてもよく、水素原子、低級アルキル
基、低級アルコキシ基、置換または無置換のアリール基
を表し、R14は水素原子、低級アルキル基、低級アルコ
キシ基、または塩素原子を表す。 また、A2は以下の
(化6)の構造を有する置換基を表す。
【0036】
【化6】 このうちR8は水素原子、メチル基、メトキシ基、また
は塩素原子を表す。
【0037】なお、発光材としては各種の金属錯体化合
物、オキサゾール誘導体やスチリル誘導体などの有機色
素化合物、ポリパラフェニレンビニレンなどの高分子化
合物など各種の材料を用いることができる。
【0038】また、発光層にキナクリドンやクマリンな
どのドーパントを添加することによりさらに高性能の有
機電界発光素子を作製することができる。
【0039】以下に、本発明を具体的な実施の形態によ
りに説明する。以下の実施の形態では、発光材としてト
リス(8−キノリノール)アルミニウム(以下Alqと
いう。)を用い、陽極、正孔輸送層、発光層、陰極の順
に積層した素子の構成を代表的に示すが、本発明はこの
構成に限定されるものではもちろんない。
【0040】(実施の形態1)本実施の形態の電界発光
素子は、図1に示すように、ガラス基板1上に透明電極
2としてITO電極をあらかじめ形成したものの上に、
正孔輸送層3、発光層4、アルミニウム/リチウム(A
l/Li)電極5の順に蒸着して作製した構成を有す
る。
【0041】まず、十分に洗浄したガラス基板(ITO
電極は成膜済み)、アミン化合物(1)(前述の(化
2)において、R4=R5=R6=R7=R8=H、A1
(c)としたもの。)、精製したAlqを蒸着装置にセ
ットした。
【0042】ついで、10-6torrまで排気した後、
0.1nm/秒の速度でセットしたアミン化合物(1)
を蒸着し正孔輸送層を50nm形成した。
【0043】ここで、アミン化合物(1)のガラス転移
温度は143℃であるので、正孔輸送層を140℃で加
熱処理した。
【0044】ついで、セットした発光材のAlqを0.
1nm/秒の速度で蒸着し、膜厚50nmの発光層を形
成した。
【0045】その後、Al/Li電極の蒸着を0.5n
m/秒の速度で行い、その厚さを150nmとした。
【0046】なお、これらの蒸着はいずれも真空を破ら
ずに連続して行い、膜厚は水晶振動子によってモニター
した。
【0047】そして、素子作製後、直ちに乾燥窒素中で
電極の取り出しを行い、引続き特性測定を行った。
【0048】ここで、得られた素子の発光特性は、10
0mA/cm2の電流を印加した場合の発光輝度で定義
した。
【0049】また、ダークスポットを顕微鏡により観測
し、単位面積当たりの個数を測定して非発光領域の度合
いとした。
【0050】その結果、本実施の形態においては、発光
特性は4200cd/m2、ダークスポットは1個/m
2であった。
【0051】一方、比較のために、正孔輸送層の加熱処
理を行わない以外は同様にして有機電界発光素子を作製
し、特性を調べた。
【0052】その結果、発光特性は4000cd/
2、ダークスポットは50個/mm2であった。
【0053】以上より、本実施の形態の有機電界発光素
子は、ダークスポットの個数、つまり非発光領域が大幅
に低減されることが確認された。
【0054】(実施の形態2)本実施の形態では、正孔
輸送層の加熱処理の温度を、80℃から200℃の範囲
で変化させた以外は、実施の形態1と同様に有機電界発
光素子を作製し、その特性を評価した。
【0055】その結果を、以下の(表1)に示す。
【0056】
【表1】 (表1)より、加熱処理の温度は、用いた正孔輸送材の
少なくとも(ガラス転移温度−30)℃以上及び(ガラ
ス転移温度+50)℃以下の範囲内であると、効果が非
常に大きいことが理解できる。
【0057】以上より、本実施の形態の有機電界発光素
子は、正孔輸送材の加熱処理温度を好適な範囲に設定す
ると、ダークスポットの個数、つまり非発光領域が大幅
に低減されることが判明した。
【0058】(実施の形態3)本実施の形態では、正孔
輸送材としてアミン化合物(1)の代わりに、アミン化
合物(2)((化1)式においてR1=m−CH3、R2
=H、R3=H)、アミン化合物(3)((化1)式に
おいてR1=p−C49、R2=H、R3=H)、アミン
化合物(4)((化1)式においてR1=p−C65
2=p−C65、R3=CH3)、アミン化合物(5)
((化3)式においてをR9=R10=R11=H)を用
い、各正孔輸送材のガラス転移温度で一致させて加熱処
理を行った以外は、実施の形態1と同様に有機電界発光
素子を作製し、その特性を評価した。
【0059】一方、比較のために、正孔輸送層の加熱処
理を行わない素子も作製し、特性を評価した。
【0060】そして、加熱処理を行った素子の黒点の数
を加熱処理を行わない素子の黒点の数で割った値を、黒
点の低減割合とした。
【0061】つまり、この値が小さいほど黒点が低減さ
れたこととなり、その結果を以下の(表2)に示す。
【0062】
【表2】 (表2)より、本実施形態の有機電界発光素子は、ダー
クスポット、つまり非発光領域が大幅に低減されること
が判明した。
【0063】さらに、ガラス転移温度が90℃以上の正
孔輸送材を用いた場合に、黒点低減効果大きいことも分
かった。
【0064】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ダーク
スポットと呼ばれる非発光領域が低減された優れた有機
電界発光素子が得られるという有利な効果が得られる。
【0065】
【図面の簡単な説明】
【0066】
【図1】本発明の実施の形態における電界発光素子の構
成を示す図
【0067】
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 透明電極 3 正孔輸送層 4 電子輸送層兼発光層 5 Al/Li電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−182764(JP,A) 特開 平7−235379(JP,A) 特開 平6−338392(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05B 33/14

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板を用意する工程と、前記基板上に第
    1の電極を形成する第1の電極形成工程と、前記第1の
    電極上にガラス転移点を有する正孔輸送材を含む正孔輸
    送層を形成する正孔輸送層形成工程と、前記正孔輸送層
    を前記正孔輸送材のガラス転移温度で加熱処理する加熱
    処理工程と、前記加熱処理された正孔輸送層上に発光材
    を含む発光層を形成する発光層形成工程と、前記発光層
    上に第2の電極を形成する第2の電極形成工程とを有す
    る有機電界発光素子の製造方法
  2. 【請求項2】 基板を用意する工程と、前記基板上に第
    1の電極を形成する第1の電極形成工程と、前記第1の
    電極上にガラス転移点を有する正孔輸送材であるアミン
    化合物を含む正孔輸送層を形成する正孔輸送層形成工程
    と、前記アミン化合物のガラス転移温度−20℃以上ガ
    ラス転移温度+20℃以下の範囲内で前記正孔輸送層を
    加熱処理する加熱処理工程と、前記加熱処理された正孔
    輸送層上に発光材を含む発光層を形成する発光層形成工
    程と、前記発光層上に第2の電極を形成する第2の電極
    形成工程とを有する有機電界発光素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 少なくとも正孔輸送層形成工程と発光層
    形成工程は、真空雰囲気中での蒸着工程によりなされ、
    前記第1の電極と第2の電極は互いに対向し、前記第1
    の電極と基板は透明である請求項1または2記載の有機
    電界発光素子の製造方法。
JP07352496A 1996-03-28 1996-03-28 有機電界発光素子の製造方法 Expired - Lifetime JP3473258B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07352496A JP3473258B2 (ja) 1996-03-28 1996-03-28 有機電界発光素子の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07352496A JP3473258B2 (ja) 1996-03-28 1996-03-28 有機電界発光素子の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09266070A JPH09266070A (ja) 1997-10-07
JP3473258B2 true JP3473258B2 (ja) 2003-12-02

Family

ID=13520721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07352496A Expired - Lifetime JP3473258B2 (ja) 1996-03-28 1996-03-28 有機電界発光素子の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3473258B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7670450B2 (en) * 2006-07-31 2010-03-02 3M Innovative Properties Company Patterning and treatment methods for organic light emitting diode devices
JP5332396B2 (ja) * 2008-08-21 2013-11-06 株式会社デンソー 有機el素子及び有機el素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09266070A (ja) 1997-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5458977A (en) Electroluminescence device containing a thin film electrode
KR100584917B1 (ko) 유기전계발광소자
KR20010105298A (ko) 유기 발광 디바이스를 제조하기 위해 예비-도핑된 물질을사용하는 방법
JP2015046612A (ja) 有機電界発光素子
KR19990072663A (ko) 유기전기장발광성소자
KR20040081528A (ko) 유기 전계 발광 디스플레이 장치
JP3449020B2 (ja) 電界発光素子
KR20070036835A (ko) 무기물 완충층을 포함하는 유기발광소자의 제조방법
US6359384B1 (en) Organic electroluminescent device with electron injecting electrode containing ALLi alloy
JP3227784B2 (ja) 有機電界発光素子
JP3473258B2 (ja) 有機電界発光素子の製造方法
JP3492535B2 (ja) 有機薄膜el素子とその製造方法
JPH10208880A (ja) 発光素子
JPH11329746A (ja) 有機el素子
JPH10204426A (ja) 有機薄膜発光素子
JP3253368B2 (ja) 電界発光素子
JP3736881B2 (ja) 有機薄膜el素子
JPH0693256A (ja) 有機薄膜発光素子
JP3475957B2 (ja) 有機el素子およびその製造方法
JP2002170676A (ja) 発光素子及びその製造方法
KR19980081742A (ko) 유기 전계발광 소자
JP3828621B2 (ja) 有機el発光素子の製造方法
KR100280961B1 (ko) 안정성이향상된저전압구동유기발광소자
JP3697778B2 (ja) 有機薄膜発光素子
JP2003036980A (ja) 有機電界発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919

Year of fee payment: 10

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term