JP4255250B2 - Electroluminescent element - Google Patents

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    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光効率が良好なエレクトロルミネッセント(以下、エレクトロルミネッセントをELと略す場合がある。)素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電界発光を利用したEL素子は、自己発光のため視認性が高く、かつ完全固体素子であるため、耐衝撃性に優れるなどの特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。
【0003】
このようなEL素子には、発光材料として無機化合物を用いる無機EL素子と、有機化合物を用いる有機EL素子とがある。このうち、有機EL素子は、駆動電圧を大幅に低くした小型化が容易であるため、次世代の表示素子としてその実用化研究が積極的になされている。有機EL素子の構成は、陽極/発光層/陰極の積層を基本とし、ガラス板等を用いた基材上に、透明陽極を形成する構成が通常採用されている。この場合、発光は基材側に取り出される。
【0004】
このようなEL素子としては、近年、陰極を透明にして陰極側から発光を取り出す試みがなされている。このように陰極側から発光を取り出す場合には、陰極と共に陽極も透明とすることにより、全体として透明なEL素子を製造することが可能となる。このような透明なEL素子は、背景色として任意な色が採用でき、発光時以外もカラフルなディスプレイとすることができる。また、背景色として黒を採用した場合には、発光時のコントラストを向上させることができるといった利点を有する。さらに、カラーフィルターや色変換層を用いた場合には、EL素子上にこれらを置くことができることから、EL素子の製造段階において、カラーフィルターや色変換層を考慮しなくてもよいため、例えば、陽極を形成する際には、基材温度を高くすることができ、陽極の抵抗値を下げることができるといった利点も有する。
【0005】
このような利点を有するEL素子の例としては、特開平10−162959号公報に、陰極を膜厚が非常に薄い電子注入金属層と非晶質透明導電層で形成することにより、透明陰極側から発光を取り出す技術が開示されている。さらに、陽極には仕事関数4.8eV以上の導電性を示す金属又は透明導電膜、あるいはその組合せを用いることが開示されており、好適な金属として、Au、Pt、Ni、Pdが挙げられている。しかしながら、これらの金属は、陽極金属上に成膜される有機EL層との密着性が良好ではないため、ダークスポット(非発光点)や不均一な発光を発生するおそれがある。そこで、このような問題点を解決する手段として、陽極金属に用いられる金属を、クロム、モリブテン、タングステン、タンタル等の仕事関数4.8eV未満の金属を用いた方法が特開2001−43980号公報に開示されている。このように4.8eVの金属を用いることにより、ダークスポットの発生を抑えることが可能となったが、その一方で、同じ印可電圧における電流密度の低下、発光効率の低下といった新たな不都合を発生させることとなった。
【0006】
さらに、このような問題点を解決する手段として、陽極金属上に修飾電極と称される透明導電膜を積層する方法が提案されているが、この方法においても、透明導電膜による光の損失が大きく光の取り出し効率が劣るといった問題点を有している。
【0007】
そこで、透明陰極側から発光を取り出すEL素子においては、これらすべての問題点を解決する手段の開発が望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、金属電極層の金属の種類に関わらず、ダークスポット等の不都合が生じることなく、光の取り出し効率を向上させることが可能なEL素子を提供することを主目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、請求項1に記載するように、金属電極層と、上記金属電極層上に形成された発光層を含む有機EL層と、上記有機EL層上に形成された透明電極層とを少なくとも有するEL素子において、上記金属電極層上に、電荷注入層としての機能を有し、光の損失を抑制する光導波防止層が設けられていることを特徴とするEL素子を提供する。
【0010】
本発明においては、上述したように電荷注入層としての機能を有し、かつ、光の導波を抑制する機能も保持する光導波防止層が金属電極層上に設けられているので、金属電極層に用いる金属の種類に関わらず、ダークスポット等を生じさせることが少なく、さらに、光の導波を抑制することから光の損失を抑えることができるため、良好な光の取り出し効率を有するEL素子とすることができるのである。
【0011】
上記請求項1に記載された発明においては、請求項2に記載するように、上記光導波防止層は、その表面粗さが、10nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。このように光導波防止層の表面を、上記範囲内で粗く形成することにより、有機EL層内で発生する光が、光導波防止層内を導波する際に、光導波防止層の表面付近の粗さにより乱反射され、光の導波を抑制することができるのである。これにより光の導波による損失を抑えることができるため、光の取り出し効率を向上させることができるのである。
【0012】
上記請求項2に記載された発明においては、請求項3に記載するように、上記光導波防止層の平均膜厚は0.1nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲内の平均膜厚を有する光導波防止層であれば、電荷注入層としての機能を十分に発揮することができるからである。
【0015】
上記請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項に記載するように、上記光導波防止層に用いられる材料は、導電性を有する有機材料を用いることができる。また、請求項に記載するように、上記光導波防止層が、インジウムを含む無機酸化物で形成されているものであってもよい。さらに、この場合請求項に記載するように、ITOであることが好ましい。ITOは光の透過率が高く、かつ、低抵抗であるため、EL素子の駆動電圧を低電圧化することができ、さらに、発光効率を向上させることができるからである。
【0016】
上記請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項に記載するように、上記金属電極層の光の反射率は、可視領域380〜780nmの範囲内で、30%以上であることが好ましい。金属電極層の光の反射率を上記範囲とすることにより、発光層内で発生した光が金属電極層で反射され、透明電極層側から効率良く光を取り出すことができるからである。
【0017】
上記請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項に記載するように、上記金属電極層の膜厚は、40nm〜500nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも薄い膜厚とすると、光が金属電極層を透過するおそれがあり、一方、上記範囲よりも厚い膜厚とすると、EL素子としての平滑性が損なわれ、また透明電極層等に断線といった不都合が生じる可能性があるからである。
【0018】
上記請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項に記載するように、上記透明電極層の光の透過率は、可視領域380〜780nmの範囲内で、50%以上であることが好ましい。上記範囲内の光の透過率を有する透明電極層であれば、発光層内で発生した光を透明電極層側から効率良く取り出すことができるからである。
【0019】
上記請求項1から請求項までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項10に記載するように、上記金属電極層は陽極であることが好ましい。金属電極層を陽極とし、透明電極層を陰極とする構成が、仕事関数等の関係上好ましい態様であるからである。
【0020】
上記請求項10に記載された発明においては、請求項11に記載するように、上記金属電極層の仕事関数値WFaと光導波防止層の仕事関数値WFbの関係において、仕事関数値がWFa<WFbとなることが好ましい。光導波防止層の仕事関数値を金属電極層のそれよりも高くすることにより、発光層内への正孔の注入が安定化し、発光効率を向上させることができるからである。
【0021】
上記請求項10または請求項11に記載された発明においては、請求項12に記載するように、上記透明電極層の仕事関数値が5.0eV以下であることが好ましい。上記範囲内の仕事関数値を有する透明電極層を陰極として用いることにより、発光層内への電子の注入が安定化し、発光効率を向上させることができるからである。
【0022】
上記請求項1から請求項12までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項13に記載するように、上記金属電極層および光導波防止層からなる金属電極層部のシート抵抗が1Ω/□以下であることが好ましい。金属電極層部のシート抵抗を上記範囲内にすることにより、抵抗を低下させることができるため、駆動電圧を低電圧化することができ、発光効率を向上させることができるからである。
【0023】
上記請求項1から請求項13までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項14に記載するように、上記透明電極層上に屈折率1.7以下であり、可視領域380nm〜780nmにおける光透過率が70%以上である低屈折率層を積層することが好ましい。透明電極層上に設けられた低屈折率層が、上述した範囲の屈折率および光の透過率を有することにより、有機EL層や透明電極層等の屈折率の違いを要因とするEL素子内への光の閉じこもりを防止することができ、光の取り出し効率を向上させることができるからである。
【0024】
上記請求項1から請求項14までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項15に記載するように、上記透明電極層上に酸化珪素および窒化珪素の組合せからなり、水蒸気および酸素の影響から上記有機EL層を保護するバリア層を積層することが好ましい。有機EL層等は、水蒸気および酸素に曝されることにより劣化が促進されるおそれがあるが、このような特性を有するバリア層を設けることにより、有機EL層をそれらの影響から保護することができ、素子の長寿命化が可能であるからである。
【0025】
上記請求項1から請求項15までのいずれかの請求項に記載された発明においては、請求項16に記載するように、上記金属電極層は、基材上に形成されていることが好ましい。基材上に金属電極層等を形成することにより、EL素子の強度を向上させることができるからである。
【0026】
本発明においてはまた、請求項17に記載するように、陽極である金属電極層を形成する工程と、上記金属電極層上に、インジウムを含む無機酸化物を用い、その表面粗さが10nm〜30nmの範囲内となるように光導波防止層を形成する工程と、上記光導波防止層を紫外線オゾン下または酸素プラズマ下に曝し、光導波防止層の仕事関数値を0.2eV以上変化させるプラズマ処理を施す工程と、上記プラズマ処理後の光導波防止層上に有機EL層を形成する工程と、上記有機EL層上に陰極である透明電極層を形成する工程とを少なくとも有することを特徴とするEL素子の製造方法を提供する。
【0027】
本発明においては、上述するように、光導波防止層の表面を上記範囲内で粗く形成することにより、光導波防止層内を光が導波することによる光の損失を抑制することができると共に、光導波防止層にプラズマ処理を施すことにより、陽極である金属電極層の仕事関数値と好適な差を形成することができるため、発光層への正孔の注入が安定化し、発光効率を向上させることができるといった利点を有する。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のEL素子およびその製造方法について説明する。まず、EL素子について説明する。
【0029】
I.EL素子
本発明のEL素子は、金属電極層と、上記金属電極層上に形成された有機EL層と、上記有機EL層上に形成された透明電極層とを少なくとも有するEL素子において、上記金属電極層上に、電荷注入層としての機能を有し、光の損失を抑制する光導波防止層が設けられていることを特徴とするものである。
【0030】
通常EL素子においては、発光効率を向上させるために、有機EL層内への電荷の注入を安定化させる電荷注入層としての機能を有する層を設けることが多い。本発明においてもこのような機能を有する層として光導波防止層を金属電極層上に設けている。しかしながら、このような機能を有する層は、入射光がその内部を導波することにより光の損失を招くことがあり、このため光の取り出し効率を低下させる要因となること場合がある。そこで、本発明においては、電荷注入層としての機能に加えて、このような光の導波を抑制する機能を保持する光導波防止層とすることにより、発光効率に加えて光の取り出し効率をも改善することを可能とする。
【0031】
このような利点を有する本発明のEL素子について、その構成について詳細に説明する。
【0032】
1.光導波防止層
本発明における光導波防止層とは、有機EL層への電荷の注入を安定化させる電荷注入層としての役割を担うと共に、光導波防止層内へ入射した光が光導波防止層内を導波することにより生じる光の損失を抑制する機能をも有するものである。
【0033】
このような機能を有する光導波防止層を金属電極層上に設けることにより、金属電極層からの電荷の注入が滞りなく行われるため、発光効率が向上し、さらに、光の損失が抑制されることから、有機EL層内で発生する光の透明電極層側からの取り出し効率も向上させることができるのである。このような作用を及ぼす本発明の光導波防止層について、形状および材料について詳細に説明する。
【0034】
(1)光導波防止層の形状について
まず、光導波防止層の形状について説明する。本発明における光導波防止層とは、上述するように、電荷注入層としての機能を有し、かつ、光の損失を抑制する機能も保持する層である。従って、本発明における光導波防止層の形状としては、電荷注入層としての機能を損なうことがなく、かつ、光の損失を抑制することが可能な形状であれば特に限定はされない。具体的には、光導波防止層の表面を粗く形成する方法や光導波防止層を島状に形成する方法を挙げることができる。以下、この両方法について説明する。
【0035】
▲1▼ 表面を粗く形成する場合
まず、光導波防止層の表面を粗くすることにより、光導波防止層に光の損失を抑制する機能を保持させる場合について説明する。このように光導波防止層の表面を粗くすることにより、光導波防止層における光の損失を抑制させることができるのは、粗く形成された光導波防止層の表面付近で、光導波防止層に入射した光が乱反射するため、入射光の導波を抑制することができるからである。従って、これにより光の損失が少なくなり、透明電極側からの光の取り出し効率を向上させることができるのである。
【0036】
このような作用を及ぼす光導波防止層の表面粗さとしては、入射光をその表面付近で乱反射させることが可能な表面粗さであれば特に限定はされない。具体的には、10nm〜30nmの範囲内、好ましくは、15nm〜30nmの範囲内、その中でも特に、20nm〜30nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも表面粗さが小さいと、入射光の乱反射が十分に生じず、光の導波を抑制する効果が十分に得られない可能性があるから好ましくなく、一方、上記範囲よりも表面粗さが大きいと、光導波防止層上に成膜される有機EL層の平滑性を損なう可能性があるため好ましくない。
【0037】
また、ここでいう表面粗さとは、セイコーインスツルメンツ株式会社製、Nanopics1000を用い、膜表面の平均面粗さを計測したものである。
【0038】
さらに、本発明における光導波防止層の平均膜厚としては、0.1nm〜30nmの範囲内、その中でも、0.1nm〜10nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも平均膜厚を薄くすると、光導波防止層が担う電荷注入層としての役割が十分に発揮されず、一方、上記範囲よりも平均膜厚を厚くすると、発光層内で発生した光が光散乱することなく光導波防止層内で導波するため、光の取り出し効率が低下するからである。
【0039】
なお、本発明における表面を粗く形成するとは、膜状の層の表面を一定の範囲内の凹凸を有するように形成された状態を意味するのみならず、均一に膜が形成されていない状態、すなわち、金属電極層上に島状に光導波防止層が形成され、その結果として、上述したような表面粗さを有する場合も含むものとする。
【0040】
▲2▼ 島状に形成する場合
次に、光導波防止層を島状に形成する場合について説明する。島状に形成された光導波防止層においては、その形状から入射した光がその内部を導波し、EL素子の側面から出射することがなく、よって光の導波による光の損失を抑制することができるのである。
【0041】
このような作用を及ぼす島状に形成された光導波防止層としては、金属電極層上の有機EL層が成膜される領域に対して、1%〜99%の範囲内、好ましくは10%〜90%の範囲内、その中でも特に、30%〜80%の範囲内の領域を被覆するように設けられていることが好ましい。
【0042】
上記範囲よりも広範囲に光導波防止層を形成すると、膜状に近い形状となるため、島状に形成することにより得られる光の導波を抑制する効果が得られないからである。一方、上記範囲よりも狭い領域とすると、電荷注入層としての機能が十分に発揮されず、発光効率が低下してしまうからである。
【0043】
(2)光導波防止層の材料について
次に、光導波防止層を形成する材料について説明する。本発明における光導波防止層を形成する材料としては、金属電極層からの電荷を有機EL層へ良好に注入することができる材料であれば特に限定されない。例えば、導電性を有する有機材料や導電性を有する無機材料を挙げることができる。以下、これらの材料について説明する。
【0044】
▲1▼ 導電性を有する有機材料
本発明における光導波防止層を形成する導電性を有する有機材料としては、金属電極層が陽極である場合には、正孔注入層に用いられる材料を挙げることができ、逆に金属電極層を陰極として用いる場合には、電子注入層に用いられる材料を挙げることができる。例えば、正孔注入層に用いられる材料としては、金属電極層からの有機EL層への正孔の注入を安定化させることが可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、ドープされたポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン等の導電性高分子、またはテトラチオフルバレン、テトラメチルフェニレンジアミン等の電子供与性化合物と、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン等の電子受容性化合物からなる電荷移動錯体を形成する有機材料等を挙げることができる。さらに、電子注入層としての機能を有する光導波防止層とする場合には、金属電極層からの電子の注入を安定化させる材料であれば特に限定はされない。具体的には、ドープされたポリアニリン、ポリフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリパラフェニレン、ポリアセチレン等の導電性高分子、またはテトラチオフルバレン、テトラメチルフェニレンジアミン等の電子供与性化合物と、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン等の電子受容性化合物からなる電荷移動錯体を形成する有機材料等を挙げることができる。またアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属との金属ドープ層が挙げられる。好適な電子輸送材料および金属ドープ材料としてはBCP(バソキュプロイン)または、Bphen(バソフェナントロン)と、Li、Cs、Ba、Srなどの金属ドープが挙げられる。
【0045】
▲2▼ 導電性を有する無機酸化物
次いで、光導波防止層の形成する材料として導電性を有する無機材料について説明する。本発明における導電性を有する無機酸化物としては、有機EL層への電荷の注入を安定化させる材料であれば特に限定はされない。このような導電性を有する無機材料としては、具体的には、In−Zn−O、In−Sn−O(ITO)、ZnO−Al、Zn−Sn−O、In−O、Sn−O、Zn−O、Cd−O、Cd−In−O、Cd−Sn−O、Mg−In−O、Ca−Ga−O系またはTiO、TiN、ZrN、HfN、LaB等を挙げることができる。その中でも、インジウムを含む無機酸化物であることが好ましい。特に、その中でも、ITOを用いることが好ましい。ITOは、導電性および光の透過率が高く、抵抗率が低いことから、光の取り出し効率を向上させると共に、EL素子の駆動電圧を低電圧化することができるからである。
【0046】
▲3▼ その他
本発明においては、上述した材料の他にも、α−Si、α−SiC、α−C等の非晶質半導体や、μ−C−Si、μ−C−C−Si等の微結晶等によっても光導波防止層を形成することができる。
【0047】
2.有機EL層
次に、本発明に用いられる有機EL層について説明する。通常、有機EL層としては、発光層、バッファー層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層等を挙げることができる。このような本発明における有機EL層としては、発光層を含むことが必須である。また、発光層と上記各層を組み合わせて、複数層からなる有機EL層とすることも可能である。
【0048】
また、本発明における有機EL層を形成する方法としては、そのパターニングの必要性から、高精細なパターニングを可能とする方法であれば特に限定はされない。例えば、蒸着法、印刷法、インクジェット法等によるパターン状に有機EL層を形成する方法や、有機EL層を形成する材料を塗工液として塗布する方法、例えば、スピンコーティング法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等の塗布方法を挙げることができる。この中でも、本発明においては、蒸着法を用いて有機EL層を形成することが好ましい。
【0049】
以下、このような有機EL層において、必須の構成である発光層について説明する。
【0050】
(発光層)
EL素子において、発光層は必須の層であり、かつフルカラーおよびマルチカラーのディスプレイを製造する際には、パターニングを必要とする層である。このような発光層を形成する材料としては、通常、色素系、金属錯体系、または高分子系の発光材料を挙げることができる。以下、このような発光層を形成する材料として、発光材料について説明する。
【0051】
(1)色素系材料
色素系材料としては、シクロペンダミン誘導体、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−ル誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、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、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等を挙げることができる。
【0052】
(2)金属錯体系材料
金属錯体系材料としては、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、ユーロピウム錯体、イリジウム金属錯体、プラチナ金属錯体等、中心金属に、Al、Zn、Be等または、Tb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、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、キノリン構造等を有する金属錯体等を挙げることができる。
【0053】
(3)高分子系材料
高分子系の材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体、金属錯体系発光材料を高分子化したもの等を挙げることができる。
【0054】
3.金属電極層
本発明における金属電極層を形成する材料としては、導電性であれば特に限定はされない。具体的には、Au、Ta、W、Pt、Ni、Pd、CrやAl合金、Ni合金、Cr合金等を挙げることができる。
【0055】
さらに、金属電極層の光の反射率としては、可視領域380〜780nmの範囲内で、30%以上、その中でも、50%以上であることが好ましい。本発明のEL素子は、透明電極層側から光を取り出すため、有機EL層内で発生した光が、上記範囲内で反射されることにより、光の損失を抑制することができるからである。
【0056】
なお、本発明における反射率とは、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV−2200A)を用い室温、大気中により測定された値を示すものである。
【0057】
また、このような金属電極層の膜厚としては、40nm〜500nmの範囲内、その中でも、100nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも膜厚を薄くすると、抵抗値が高くなる場合があることから好ましくない。一方、上記範囲よりも膜厚を厚くすると、金属電極層がパターン状に形成されている場合に、EL素子全体としての平滑性を得ることが困難であり、さらに、金属電極層の端部における基材との段差により、金属電極層上に形成される透明電極層等の段差切れや断線といった不都合が生じる可能性があることから好ましくない。
【0058】
また、この金属電極層と、この金属電極層上に形成される上記光導波防止層からなる部材を金属電極層部とすると、この金属電極層部のシート抵抗が1Ω/□以下、その中でも、0.6Ω/□以下、であることが好ましい。このように金属電極層部のシート抵抗を低くすることにより、駆動電圧が低下し、発光効率を向上させることが可能であるからである。
【0059】
なお、ここでいうシート抵抗とは、試験片表面の二つの電極間に印加した直流電圧を、表面を通って流れる電流で除した数値であり、本発明においては、四探針法により測定された値とする。
【0060】
4.透明電極層
本発明のEL素子は、発光層内で発生した光を透明電極層側から取り出すため、透明電極層を形成する材料としては、透明性のある導電材料であれば特に限定はされない。しかしながら、インジウムを含む無機酸化物であることが好ましい。これらは、透明性が高く、低抵抗であるため、光の透過率が高く、駆動電圧を低くすることができるからである。具体的には、In−Zn−O(IZO)、In−Sn−O(ITO)、ZnO−Al、Zn−Sn−O等を挙げることができる。その中でも特に、本発明においては、ITOが好ましい。
【0061】
また、透明電極層の光の透過率としては、可視領域380nm〜780nmの範囲内で、50%以上、その中でも、80%以上、であることが好ましい。上記範囲内の光の透過率を有する透明電極層であれば、当該透明電極層側から良好に光を取り出すことができるからである。
【0062】
なお、本発明における透過率は、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV−2200A)を用い室温、大気中により測定された値を示すものである。
【0063】
さらに、透明電極層の膜厚としては、10nm〜500nmの範囲内、その中でも、50nm〜300nmの範囲内であることが好ましい。上記範囲よりも膜厚を薄くすると、導電性が不充分となり電極としての機能が発揮されない可能性があるため好ましくない。一方、上記範囲よりも膜厚を厚くすると、光透過率が低下するおそれがあるからであり、さらにEL素子を多少変形させる場合などに、可撓性が劣り、透明電極層内にクラックが生じやすくなる場合もあるから好ましくない。
【0064】
5.電荷注入輸送層
次いで、電荷注入輸送層について説明する。
【0065】
本発明においては、上記有機EL層と各々の電極層との間に電荷注入輸送層を設けることも可能である。ここでいう電荷注入輸送層とは、上記有機EL層に電極からの電荷を安定に輸送する機能を有するものであり、このような電荷注入輸送層を有機EL層および電極の間に設けることにより、有機EL層中の発光層への電荷の注入が安定化し、発光効率を高めることができるのである。
【0066】
このような電荷注入輸送層としては、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送する正孔注入輸送層、さらに、同様に陰極から注入された電子を発光層内へ輸送する電子注入輸送層とがある。以下、両電荷注入輸送層について説明する。
【0067】
▲1▼ 正孔注入輸送層
本発明における正孔注入輸送層としては、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送することが可能である層であれば特に限定されない。例えば、陽極から注入された正孔を安定に発光層内へ注入する機能を有する正孔注入層、および、陽極から注入された正孔を発光層内へ輸送する機能を有する正孔輸送層のいずれか一方からなる場合、またはそれらの組合せからなる場合や、これら両機能を有する層からなる場合であってもよい。
【0068】
さらに、正孔注入輸送層の膜厚としては、その機能が十分に発揮される膜厚であれば特に限定されないが、10nm〜300nmの範囲内、その中でも30nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。
【0069】
このような正孔注入輸送層としては、陽極から注入された正孔を安定に発光層へ輸送する材料であれば特に限定はされない。具体的には、N−(1−ナフチル)−N−フェニルべジジン(α−NPD)、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、さらに高分子量の材料としては、ポリビニルカルバゾール(PVCz)、ポリ3,4エチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリフェニレンビニレン誘導体等が挙げられる。
【0070】
▲2▼ 電子注入輸送層
次いで、電子注入輸送層について説明する。本発明における電子注入輸送層としては、陰極からの注入された電子を安定に発光層内へ注入する機能を有する電子注入層、および、電子を発光層内へ輸送する機能を有する電子輸送層のいずれか一方からなる場合、またはそれらの組合せからなる場合や、これら両機能を有する単層からなる場合であってもよい。
【0071】
まず、電子注入層について説明する。電子注入層を形成する材料としては、発光層への電子の注入を安定化させることが可能な材料であれば特に限定されない。この様な材料としては、アルカリ金属化若しくはアルカリ土類金属の酸化物またはフッ化物を挙げることができる。その中でもアルカリ土類金属のフッ化物であることが好ましい。アルカリ土類金属のフッ化物は、融点が高く耐熱性を向上させることが可能であるからである。具体的には、MgF、CaF、SrF、BaF等が挙げられる。このような材料からなる電子注入層の膜厚としては、0.2nm〜10nmの範囲内であることが好ましい。
【0072】
さらに、陰極としてインジウム酸化物のような透明酸化物導電材料を用いた場合には、これらの仕事関数が4.6eV以上であることから、4.0eV以下の仕事関数を有する材料を用いて電子注入層を形成することが好ましい。低駆動電圧下では仕事関数が4.6eV以上のインジウム酸化物から形成された陰極から発光層へ直接電子を注入することは困難であるが、これらの層の間に4.0eV以下の仕事関数を有する電子注入層を設けることにより、電子の注入が容易となるからである。具体的には、Ba、Ca、Li、Cs、Mg等が挙げられる。このような材料により電子注入層を形成した場合には、その膜厚は、0.2nm〜50nm、その中でも、0.2nm〜20nmの範囲内とすることが好ましい。この場合は、陰極として透明酸化物導電材料を用いているため、この陰極側から光を取り出す際には、電子注入層にも透明性が要求されるからである。
【0073】
次いで、電子輸送層を形成する材料としては、陰極からまたは上記電子注入層から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されない。具体的には、電子輸送性の有機材料として、BCP(バソキュプロン)あるいはBpehn(バソフェナントロリン)を挙げることができる。
【0074】
また、電子注入層としての機能および電子輸送層としての機能の両機能を有する層とする場合には、電子輸送性の有機材料に、ドープ材料としてアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属を混合することにより、発光層へ電子を安定に注入し、輸送することができる。このような金属ドープ材料としては、Li、Cs、Ba、Sr等が挙げられる。この場合の電子輸送性有機材料と、金属ドープ材料とのモル比率は1:1〜1:3の範囲内、その中でも1:1〜1:2の範囲内であることが好ましい。さらに、この場合の膜厚としては、5nm〜1000nmの範囲内、その中でも、10nm〜100nmであることが好ましい。金属ドープ材料を加えることにより電子移動度が大きくなり、かつ、透過率が金属単体に比べ高いためである。
【0075】
5.その他
その他、上記各層以外に本発明のEL素子を構成することが可能な層について説明する。
【0076】
(1)低屈折率層
本発明においては、低屈折率層を透明電極層上に形成することができる。通常、各々の層は異なる屈折率を有するため、このような屈折率の差により素子内に光が閉じこもることがある。そこで、本発明においては、陰極と後述するバリア層との間に当該低屈折率層を成膜することにより、バリア層による光の損失を低減させ、より一層光の取り出し効率を向上させることができるのである。
【0077】
このような低屈折率層としては、光の取り出し方向である透明電極層上に設けていることから透明性が高く、さらにその屈折率としては、1.7以下、その中でも、1.5以下であることが好ましい。屈折率を上記範囲とすることにより、透明電極層とバリア層との屈折率の差を要因とする光の損失が抑えられ、透明電極層側からの光の取り出し効率が向上するからである。
【0078】
なお、ここでいう屈折率は、分光エリプソメータ(Jovin Yvon社製)を用い、Siウェハ上に膜を形成し、可視波長の屈折により得られた値を示すものである。
【0079】
また、低屈折率層の光の透過率としては、光の取り出し効率を向上させる目的から、可視領域380nm〜780nmの範囲内で、70%以上、その中でも、80%以上であることが好ましい。なお、ここでいう透過率は、上述した測定により得られるものである。
【0080】
さらに、低屈折率層の膜厚としては、上記光の透過率を保持することが可能な膜厚であれば特に限定はされないが、10nm〜10000nmの範囲内であることが好ましい。
【0081】
このような低屈折率層を形成する材料としては、多孔質SiO、MgF、SiO、MgO等が挙げられる。
【0082】
(2)バリア層
次に、本発明に用いられるバリア層について説明する。本発明におけるバリア層とは、発光層を含む有機EL層を水蒸気および酸素等の影響から保護する役割を担う層である。発光層等は、水蒸気および酸素等に曝されると、その劣化が促進され、結果としてEL素子の素子寿命が短くなる不都合が発生する。そこで、水蒸気および酸素等の素子内への透過を阻止するバリア層を設けることにより、素子寿命の長寿命化を図っている。
【0083】
このようなバリア層の水蒸気透過率としては、0.001g/m/day以下、その中でも、0.0001g/m/day以下であることが好ましい。
【0084】
さらに、酸素透過率としては、0.001g/m/day以下、その中でも、0.0001g/m/day以下であることが好ましい。上記範囲内の酸素および水蒸気透過率であれば、素子内への両者の透過を好適に妨げることができるからである。
【0085】
なお、本発明における酸素透過率は、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製、OX−TRAN 2/20)を用い、23℃、90%Rhの条件で測定したものである。また、水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置(MOCON社製、PERMATRAN−W 3/31)を用い、37.8℃、100%Rhの条件で測定したものである。
【0086】
また、本発明においては、バリア層を光の取り出し方向に設けるため、可視領域380nm〜780nmの範囲内での光の透過率が60%以上、その中でも、80%以上であることが好ましい。上記範囲よりも透過率を低くすると、バリア層による光の吸収が大きくなり、透明電極層からの光の取り出し効率が低下する要因となるからである。なお、ここでいう光の透過率の測定法は、上述したものと同様である。
【0087】
さらに、その膜厚としては、バリア層として水蒸気および酸素の透過を十分に阻止することが可能な膜厚であれば特に限定はされないが、光の透過率との関係から0.1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。
【0088】
このようなバリア層を形成する材料としては、水蒸気および酸素の透過を好適に阻止することができ、透明性に優れている材料であれば特に限定はされない。例えば、珪素酸化物または珪素窒化物等が挙げられ、これらの組合せからなっていてもよい。
【0089】
また、本発明においては、上記低屈折率およびバリア層が、これら両層の機能を有する保護層からなっていてもよい。このような保護層としては、屈折率が、上記低屈折率層の屈折率の範囲内であり、かつ、水蒸気透過率および酸素透過率が、上記バリア層におけるこれらの範囲内であれば特に限定されない。また、透明電極層上に設けられることから透明性が高いことが好ましい。
【0090】
(3)基材
さらに、本発明においては、EL素子を基材上に形成してもよい。基材上にEL素子を形成する場合は、EL素子の強度を向上させることができるからである。このような基材として用いることが可能な材料としては、自己支持性を有する材料であれば特に限定されない。また、金属電極層の下に基材を設けることから、特に透明性を有していなくてもよい。例えば、石英やガラス、シリコンウェハ、高分子基材としては、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等を挙げることができる。この中でも、石英、ガラス、シリコンウェハ、またはスーパーエンジニアリングプラスチックであるポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が好ましい。これらは200℃以上の耐熱性を有しており、製造段階での基材温度を高くすることができるからである。
【0091】
6.本発明のEL素子の具体的態様
次いで、本発明のEL素子の具体的に態様について説明する。
【0092】
図1は、本発明のEL素子の具体的態様の一例を図示したものである。図1に示すEL素子においては、基材1と、この基材1上に陽極2が形成されている。なお、本態様においては、この陽極2が上述した金属電極層となっている。さらに、この金属電極層である陽極2上に表面が粗く形成された光導波防止層3が設けられており、さらに、光導波防止層3を有する陽極2上に、発光層へ正孔を輸送する機能を有する正孔輸送層4が形成されている。本態様では、陽極2が上述の金属電極層からなることから、光導波防止層3は正孔注入層としての機能を有しており、光導波防止層3から注入された正孔を、当該正孔輸送層4により発光層5内へ速やかに輸送するのである。さらに、正孔輸送層4上には発光層5が積層されている。発光層5は通常パターン状に形成されており、フルカラーのEL素子とする場合には、複数色の発光層が各々パターニングされている。さらに、発光層5上には、陰極からの電子を注入し輸送する電子注入輸送層6が形成され、電子注入輸送層6上には陰極7が形成されている。本態様では、陽極2が上述の金属電極層となっていることから、陰極7は上述した透明電極層であり、この透明電極層である陰極7側から光が取り出される。また、本態様においては、陰極7側からの光の取り出し効率を更に向上させるため、陰極7上に低屈折率層8が形成されており、さらに、発光層5等を酸素および水蒸気の影響から保護するバリア層9が前記低屈折率層8上に形成されている。
【0093】
以下、このような態様における本発明のEL素子について各構成を説明する。なお、本態様は、上述の金属電極層を陽極とし、透明電極層を陰極とした態様であり、光導波防止層、発光層等の有機EL層については、上述した説明と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【0094】
(電極)
本態様においては、上述した金属電極層を陽極とし、透明電極層を陰極とした点に特徴を有する。
【0095】
このように上記金属電極層を陽極として用いた本態様においては、上述した光導波防止層の仕事関数をWFbとし、陽極の仕事関数をWFaとした場合、両者の関係が
WFa<WFb
となることが好ましい。
【0096】
ここで、光導波防止層の仕事関数としては、有機EL層への正孔注入の安定性の関係から、4.8eV以上、その中でも、5.0eV以上であることが好ましい。このような範囲の仕事関数を有する光導波防止層を、その仕事関数と上記式の範囲内にある仕事関数を有する陽極上に形成することにより、陽極からの正孔の注入がより一層安定化し、発光効率を向上させることができるからである。
【0097】
また、金属電極層を陽極としたことにより、透明電極層は陰極となるが、この場合、陰極の仕事関数としては、5.0eV以下、その中でも、4.8eV以下であることが好ましい。さらに、透明電極層からなる陰極のシート抵抗は、20Ω/□以下であることが好ましい。
【0098】
なお、ここでいう仕事関数は、理研計器株式会社製、表面分析装置AC−1を用い、大気中で測定した数値である。
【0099】
II.EL素子の製造方法
次に、本発明のEL素子の製造方法について説明する。本発明のEL素子の製造方法は、陽極である金属電極層を形成する工程と、前記金属電極層上に、インジウムを含む無機酸化物を用い、その表面粗さが10nm〜30nmの範囲内となるように光導波防止層を形成する工程と、前記光導波防止層を紫外線オゾン下または酸素プラズマ下に曝し、光導波防止層の仕事関数値を0.2eV以上変化させるプラズマ処理を施す工程と、前記プラズマ処理後の光導波防止層上に有機EL層を形成する工程と、前記有機EL層上に陰極である透明電極層を形成する工程とを少なくとも有することを特徴とするものである。
【0100】
図2は、このような特徴を有する本発明のEL素子の製造方法の一例を図示したものである。以下、図2を用いて、本発明のEL素子の製造方法について具体的に説明する。
【0101】
まず、図2(a)に示すように、金属電極層からなる陽極2を準備し、当該陽極2上に上述した材料からなる光導波防止層3を成膜する。この際、光導波防止層3は、その表面粗さが10nm〜30nmの範囲内になるように形成する。このような形状に光導波防止層を形成することにより、光導波防止層内を光が導波することが抑制され、これにより光の損失を少なくすることができるため、光の取り出し効率を向上させることができるのである。
【0102】
なお、光導波防止層の表面粗さが10nm〜30nmの範囲内である形状として形成する方法としては、コロナ処理、エッチング、サンドプラストのいずれか、または、それらの組合せを用いて形成することができる。
【0103】
なお、ここでいう「表面粗さ」とは、上述したように、膜状の層の表面を一定の範囲内の凹凸を有するように形成された状態を意味するのみならず、均一に膜が形成されていない状態も含むものである。すなわち、光導波防止層を膜状に形成する他に、島状に形成することにより、上述した表面粗さを有するようにしてもよい。
【0104】
さらに、図2(b)に示すように、表面を粗く形成された光導波防止層3を紫外線オゾン下または酸素プラズマ下に曝すことにより、光導波防止層3の仕事関数を0.2以上変化させるプラズマ処理を行う。このようなプラズマ処理においては、金属電極層からなる陽極2の仕事関数値をWFaとし、光導波防止層3の仕事関数値をWFbとした場合、両者の関係が
WFa<WFb
となるように、プラズマ処理を行うことが好ましい。このようなプラズマ処理を施すことにより、陽極2と光導波防止層3との仕事関数が好適な差を有するように光導波防止層3の仕事関数値を制御することができ、有機EL層内へ安定に正孔を注入することができるようになるからである。
【0105】
次いで、プラズマ処理が施され好適な仕事関数の値に設定された光導波防止層3を有する陽極2上に、有機EL層を成膜する。有機EL層としては、少なくとも発光層5を有するものであるが、ここでは、図2(c)に示すように、陽極2からの正孔を輸送する役割を担う正孔輸送層4を光導波防止層3上に成膜し、当該正孔輸送層4上に、図2(d)に示すように、EL素子において必須の層である発光層5を設ける場合を図示している。また、有機EL層としてその他にも、図2(e)に示すように、発光層5への電子の注入を安定化させ輸送する電子注入輸送層6を発光層5上に積層することができる。このような有機EL層上に、図2(f)に示すように透明電極層からなる陰極7を設ける。
【0106】
この後、上述するように、有機EL層を水蒸気および酸素の影響から保護するバリア層や、さらに、陰極とバリア層との屈折率の差による素子内への光の閉じこもりを解消する低屈折率層を設けてもよい。
【0107】
このようにして製造することにより、図の上面から発光を得ることができるEL素子を得ることができる。
【0108】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【0109】
【実施例】
以下に実施例を示し、本発明をさらに説明する。
【0110】
[実施例1]
基材として、縦横25mm×25mmで、厚みが1.1mmの透明ガラスを洗浄後、マグネトロンスパッタリング法にて膜厚100nmのAlもしくはCrからなる陽極を成膜した。スパッタガスとしてArを用い、圧力0.15Pa、DC出力200Wとした。その上に光導波防止層として10nmのITOをマグネトロンスパッタリング法にて形成した。スパッタガスとして、ArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、DC出力150Wとした。陽極としてAl、光導波防止層としてITOを形成した膜について、四探針法により表面抵抗値を調べたところ0.5Ω/□であった。
【0111】
成膜時は金属マスクを使用し発光エリア2mm×2mmが4ヶ所できるように陽極をフォトリソグラフィー法によりパターン状に形成した。その後、基材を酸素プラズマ下に曝した。Al/ITOの陽極の場合、酸素プラズマ処理を行った後、大気中で仕事関数を測定した結果4.9eVから5.7eVとイオン化ポテンシャルが低下した。ITOが形成されていない場合、仕事関数の値は変わらなかった。SEMにてAl上のITO表面を観察したところ25nm以下では均一な膜でなく島状に形成されていることを確認した。
【0112】
次いで、形成した光導波防止層上に正孔注入輸送層として、下記化学式(1)に示すビス(N−ナフチル)−N−フェニルベンジジン(α−NPD)を真空加熱蒸着法により、厚み80nmの正孔注入輸送層を形成した。このα−NPDの化学式について以下に示す。
【0113】
【化1】

Figure 0004255250
【0114】
その後、発光層として、下記化学式(2)に示すアルミニウムキノリノール金属錯体(Alq)を厚み80nm蒸着し、最後に電子注入層兼スパッタリング保護層として、下記化学式(3)に示すバソキュプロイン(BCP)とLiの共蒸着層を20nm成膜した。モル比率がBCP:Liが1:2になるように成膜速度を調節した。
【0115】
【化2】
Figure 0004255250
【0116】
【化3】
Figure 0004255250
【0117】
成膜条件は、真空度5×10−5Pa、各層の有機材料は成膜速度2〜5Å/secで成膜した。成膜条件としてスパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、RF出力100W、DC出力150Wとした。成膜速度2〜5Å/secでガス圧5.5×10−2Paの条件下で150nmの透明電極層を形成し発光エリア2mm×2mmの有機EL素子を作製した。
【0118】
その後、透明電極層上に低屈折率層としてMgFを真空蒸着法にて50nm形成し、最後にバリア層としてSiO、SiNの組合せからなる膜を5μm成膜した。成膜条件はマグネトロンスパッタリングにてターゲットSiOxNyを使用し、スパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=30:1)、圧力0.2Pa、RF出力150W、DC出力200Wとした。バリア層の形成はプラズマCVD法でも形成可能である。透明電極層のシート抵抗は10Ω/□であった。得られた有機EL素子の発光エリアは2mm×2mmであり、陽極の成膜からバリア層までの工程はすべて真空下で行った。
【0119】
Alを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は10V印加時の電流密度は110mAで、3000cd/mであった。
【0120】
[比較例1]
光導波防止層を形成しない有機EL素子を実施例1と同様の工程で作製した。Alを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は10V印加時の電流密度は20mAで、200cd/mであった。
【0121】
[比較例2]
光導波防止層としてITOを使用し、表面粗さを5nmとし、膜厚を100nmとした有機EL素子を実施例1と同様の工程で作製した。陽極としてAl、光導波防止層としてITOを形成した膜について四探針法により表面抵抗値を調べたところ0.6Ω/□であった。Alを陽極とした有機EL素子は10V印加時の電流密度は100mAで、2600cd/mであった。
【0122】
[実施例2]
基材として、縦横25mm×25mmで、厚みが1.1mmの透明ガラスを洗浄後、マグネトロンスパッタリング法にて膜厚100nmのAlもしくはCrからなる陽極を成膜した。スパッタガスとしてArを用い、圧力0.15Pa、DC出力200Wとした。その上に光導波防止層として10nmのITOをマグネトロンスパッタリング法にて形成した。スパッタガスとして、ArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、DC出力150Wとした。成膜時は金属マスクを使用し発光エリア2mm×2mmが4ヶ所できるように陽極のパターニングを行った。その後、基材を酸素プラズマ下に曝した。Al/ITOの陽極の場合、酸素プラズマ処理を行った後、大気中で仕事関数を測定した結果4.9eVから5.7eVとイオン化ポテンシャルが低下した。ITOが形成されていない場合、仕事関数の値は変わらなかった。
【0123】
次いで、形成した光導波防止層上に正孔注入輸送層として、下記化学式(4)に示すポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)をスピンコートにより厚み80nm形成し加熱乾燥させた。以下に、(PEDOT(PSS))の化学式を示す。
【0124】
【化4】
Figure 0004255250
【0125】
その後、酸素濃度が1ppmまでの低酸素条件下および湿度が1ppmまでの低湿度条件下であるグローブBOX中にて発光層として、下記化学式(5)に示すポリ(ジオクチルフルオレン−co−アントラセン)(PF)を厚み80nmに成膜し、最後に電子注入層兼スパッタリング保護層としてバソキュプロイン(BCP)とLiの共蒸着層を20nm成膜した。モル比率がBCP:Liが1:2になるように成膜速度を調節した。以下に、PFの化学式について示す。
【0126】
【化5】
Figure 0004255250
【0127】
成膜条件は、真空度5×10−5Pa、BCPの成膜速度2Å/secで成膜した。電子注入層を成膜後、透明電極層としてITO、IZOをスパッタリングにより150nm形成した。電子注入層へのスパッタダメージを軽減するため、対向ターゲット式マグネトロンスパッタ装置で成膜した。成膜条件としてスパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、RF出力100W、DC出力150Wとした。成膜速度2〜5Å/secでガス圧5.5×10−2Paの条件下で150nmの透明電極層を形成し発光エリア2mm×2mmの有機EL素子を作製した。
【0128】
その後、透明電極層上に低屈折率層としてMgFを真空蒸着法にて50nm形成し、最後にバリア層としてSiO、SiNの組合せからなる膜を5μm成膜した。成膜条件はマグネトロンスパッタリングにてターゲットSiOxNyを使用し、スパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=30:1)、圧力0.2Pa、RF出力150W、DC出力200Wとした。
【0129】
Alを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は8V印加時の電流密度は200mAで、9000cd/mであった。Crを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は8V印加時の電流密度は220mAで、6000cd/mであった。
【0130】
[比較例3]
光導波防止層を形成しない有機EL素子を実施例2と同様の工程で作製した。Alを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は10V印加時の電流密度は20mAで、200cd/mであった。Crを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は8V印加時の電流密度は60mAで、700cd/mであった。
【0131】
[実施例3]
基材として、縦横25mm×25mmで、厚みが1.1mmの透明ガラスを洗浄後、マグネトロンスパッタリング法にて膜厚100nmのAlもしくはCrからなる陽極を成膜した。スパッタガスとしてArを用い、圧力0.15Pa、DC出力200Wとした。その上に光導波防止層として10nmのITOをマグネトロンスパッタリング法にて形成した。スパッタガスとして、ArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、DC出力150Wとした。
【0132】
次いで、形成した光導波防止層上に正孔注入輸送層としてポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)をスピンコートにより厚み80nm形成し加熱乾燥させた。その後、酸素濃度が1ppmまでの低酸素条件下および湿度が1ppmまでの低湿度条件下であるグローブBOX中にて発光層としてポリ(ジオクチルフルオレン−co−アントラセン)(PF)を厚み80nmに成膜し、最後に電子注入層としてLiFを0.5nm成膜した。更にその上にCaを10nm蒸着した。を20nm成膜した。成膜条件は、真空度5×10−5Pa、LiFの成膜速度0.1Å/sec、Caの成膜速度1.0Å/secで成膜した。電子注入層を成膜後、透明電極層としてITO、IZOをスパッタリングにより150nm形成した。発光層へのスパッタダメージを軽減するため、対向ターゲット式マグネトロンスパッタ装置で成膜した。成膜条件としてスパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=50:1)、圧力0.1Pa、RF出力100W、DC出力150Wとした。成膜速度2〜5Å/secでガス圧5.5×10−2Paの条件下で150nmの透明電極層を形成し発光エリア2mm×2mmの有機EL素子を作製した。
【0133】
その後、透明電極層上に低屈折率層としてMgFを真空蒸着法にて50nm形成し、最後にバリア層としてSiO、SiNの組合せからなる膜を5μm成膜した。成膜条件はマグネトロンスパッタリングにてターゲットSiOxNyを使用し、スパッタガスはArとOの混合ガス(体積比Ar:O=30:1)、圧力0.2Pa、RF出力150W、DC出力200Wとした。
【0134】
Alを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は8V印加時の電流密度は300mAで、12000cd/mであった。Crを陽極としITOを透明電極層とした有機EL素子は8V印加時の電流密度は330mAで、8000cd/mであった。
【0135】
【発明の効果】
本発明によれば、上述したように電荷注入層としての機能を有し、かつ、光の導波を抑制する機能も保持する光導波防止層が金属電極層上に設けられているので、金属電極層に用いる金属の種類に関わらず、ダークスポット等を生じさせることが少なく、さらに、光の導波を抑制することから光の損失を抑えることができるため、良好な光の取り出し効率を有するEL素子とすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のEL素子の一例を示す概略断面図である。
【図2】本発明のEL素子の製造方法の一例を示す工程図である。
【符号の説明】
1 … 基材
2 … 陽極
3 … 光導波防止層
4 … 正孔輸送層
5 … 発光層
6 … 電子注入輸送層
7 … 陰極
8 … 低屈折率層
9 … バリア層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroluminescent element having good luminous efficiency (hereinafter, electroluminescent may be abbreviated as EL) element.
[0002]
[Prior art]
EL elements using electroluminescence are highly visible due to self-emission and are completely solid elements, so they have features such as excellent impact resistance, so they are attracting attention as light emitting elements in various display devices. Has been.
[0003]
Such EL elements include an inorganic EL element using an inorganic compound as a light emitting material and an organic EL element using an organic compound. Among these, since organic EL elements can be easily miniaturized with a significantly reduced driving voltage, practical research has been actively conducted as next-generation display elements. The structure of the organic EL element is basically a laminate of an anode / light emitting layer / cathode, and a structure in which a transparent anode is formed on a substrate using a glass plate or the like is usually employed. In this case, the emitted light is extracted to the substrate side.
[0004]
As such an EL element, an attempt has been made in recent years to extract light emission from the cathode side by making the cathode transparent. Thus, when light emission is taken out from the cathode side, it is possible to manufacture a transparent EL element as a whole by making the anode transparent together with the cathode. Such a transparent EL element can employ any color as a background color, and can be a colorful display other than during light emission. Further, when black is used as the background color, there is an advantage that the contrast at the time of light emission can be improved. Furthermore, when a color filter or a color conversion layer is used, since these can be placed on the EL element, it is not necessary to consider the color filter or the color conversion layer in the manufacturing stage of the EL element. When forming the anode, the substrate temperature can be increased and the resistance value of the anode can be lowered.
[0005]
As an example of an EL device having such advantages, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-162959 discloses that a cathode is formed of an electron-injecting metal layer and an amorphous transparent conductive layer having a very thin film thickness. A technique for extracting light emission from a light source is disclosed. Further, it is disclosed that a metal having a work function of 4.8 eV or higher, a transparent conductive film, or a combination thereof is used for the anode, and examples of suitable metals include Au, Pt, Ni, and Pd. Yes. However, since these metals do not have good adhesion to the organic EL layer formed on the anode metal, there is a risk of generating dark spots (non-light emitting points) and non-uniform light emission. Therefore, as a means for solving such problems, a method using a metal having a work function of less than 4.8 eV such as chromium, molybdenum, tungsten, tantalum or the like as a metal used for the anode metal is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-43980. Is disclosed. As described above, by using a metal of 4.8 eV, it is possible to suppress the generation of dark spots, but on the other hand, new disadvantages such as a decrease in current density and a decrease in light emission efficiency at the same applied voltage occur. I was allowed to.
[0006]
Furthermore, as a means for solving such a problem, a method of laminating a transparent conductive film called a modified electrode on the anode metal has been proposed, but also in this method, light loss due to the transparent conductive film is proposed. There is a problem that the light extraction efficiency is greatly inferior.
[0007]
Therefore, it is desired to develop a means for solving all these problems in an EL element that extracts light emission from the transparent cathode side.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and an EL element capable of improving light extraction efficiency without causing inconveniences such as dark spots regardless of the type of metal in the metal electrode layer. The main purpose is to provide
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a metal electrode layer, an organic EL layer including a light emitting layer formed on the metal electrode layer, and the organic EL layer as described in claim 1. An EL device having at least a formed transparent electrode layer is characterized in that an optical waveguide preventing layer that functions as a charge injection layer and suppresses light loss is provided on the metal electrode layer. An EL device is provided.
[0010]
In the present invention, as described above, the optical waveguide preventing layer that functions as a charge injection layer and also retains the function of suppressing light guiding is provided on the metal electrode layer. Regardless of the type of metal used in the layer, there are few dark spots and the like, and since light loss can be suppressed because light waveguide is suppressed, an EL that has good light extraction efficiency It can be an element.
[0011]
In the invention described in claim 1, as described in claim 2, the optical waveguide prevention layer preferably has a surface roughness in the range of 10 nm to 30 nm. Thus, by forming the surface of the optical waveguide prevention layer roughly within the above range, when the light generated in the organic EL layer is guided in the optical waveguide prevention layer, the vicinity of the surface of the optical waveguide prevention layer. The light is irregularly reflected by the roughness of the light, and the waveguide of light can be suppressed. As a result, loss due to light guiding can be suppressed, so that the light extraction efficiency can be improved.
[0012]
In the invention described in the second aspect, as described in the third aspect, it is preferable that an average film thickness of the optical waveguide preventing layer is in a range of 0.1 nm to 30 nm. This is because an optical waveguide prevention layer having an average film thickness within the above range can sufficiently function as a charge injection layer.
[0015]
Claims 1 to above 3 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 4 As described in, an organic material having conductivity can be used as the material used for the optical waveguide prevention layer. Claims 5 As described above, the optical waveguide prevention layer may be formed of an inorganic oxide containing indium. Furthermore, in this case the claim 6 It is preferable that it is ITO as described in. This is because ITO has a high light transmittance and a low resistance, so that the drive voltage of the EL element can be lowered and the luminous efficiency can be improved.
[0016]
Claims 1 to above 6 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 7 As described above, the light reflectance of the metal electrode layer is preferably 30% or more within the visible region of 380 to 780 nm. This is because by setting the light reflectance of the metal electrode layer in the above range, light generated in the light emitting layer is reflected by the metal electrode layer, and light can be efficiently extracted from the transparent electrode layer side.
[0017]
Claims 1 to above 7 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 8 As described above, the thickness of the metal electrode layer is preferably in the range of 40 nm to 500 nm. If the film thickness is thinner than the above range, light may pass through the metal electrode layer. On the other hand, if the film thickness is thicker than the above range, the smoothness as the EL element is impaired, and the transparent electrode layer or the like This is because inconvenience such as disconnection may occur.
[0018]
Claims 1 to above 8 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 9 As described above, the light transmittance of the transparent electrode layer is preferably 50% or more within a visible region of 380 to 780 nm. This is because light generated in the light emitting layer can be efficiently extracted from the transparent electrode layer side if the transparent electrode layer has a light transmittance within the above range.
[0019]
Claims 1 to above 9 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 10 As described above, the metal electrode layer is preferably an anode. This is because a configuration in which the metal electrode layer is an anode and the transparent electrode layer is a cathode is a preferable aspect in terms of work function and the like.
[0020]
Claims above 10 In the invention described in claim 1, the claims 11 As described above, in the relationship between the work function value WFa of the metal electrode layer and the work function value WFb of the optical waveguide prevention layer, the work function value preferably satisfies WFa <WFb. This is because by making the work function value of the optical waveguide prevention layer higher than that of the metal electrode layer, the injection of holes into the light emitting layer is stabilized and the light emission efficiency can be improved.
[0021]
Claims above 10 Or claims 11 In the invention described in claim 1, the claims 12 As described above, the work function value of the transparent electrode layer is preferably 5.0 eV or less. This is because by using a transparent electrode layer having a work function value in the above range as a cathode, injection of electrons into the light emitting layer is stabilized and light emission efficiency can be improved.
[0022]
Claims 1 to above 12 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 13 As described above, the sheet resistance of the metal electrode layer portion composed of the metal electrode layer and the optical waveguide preventing layer is preferably 1Ω / □ or less. This is because by setting the sheet resistance of the metal electrode layer portion within the above range, the resistance can be lowered, so that the drive voltage can be lowered and the light emission efficiency can be improved.
[0023]
Claims 1 to above 13 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 14 As described above, a low refractive index layer having a refractive index of 1.7 or less and a light transmittance of 70% or more in the visible region of 380 nm to 780 nm is preferably laminated on the transparent electrode layer. Since the low refractive index layer provided on the transparent electrode layer has a refractive index and light transmittance in the above-mentioned range, the EL element due to the difference in refractive index of the organic EL layer, the transparent electrode layer, etc. This is because light can be prevented from being trapped and light extraction efficiency can be improved.
[0024]
Claims 1 to above 14 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 15 As described above, it is preferable to laminate a barrier layer made of a combination of silicon oxide and silicon nitride and protecting the organic EL layer from the influence of water vapor and oxygen on the transparent electrode layer. The organic EL layer and the like may be deteriorated by exposure to water vapor and oxygen. However, by providing a barrier layer having such characteristics, the organic EL layer can be protected from those effects. This is because the lifetime of the element can be extended.
[0025]
Claims 1 to above 15 In the invention described in any of the preceding claims, the claims 16 As described above, the metal electrode layer is preferably formed on a substrate. This is because the strength of the EL element can be improved by forming a metal electrode layer or the like on the substrate.
[0026]
The invention also includes claims. 17 And forming a metal electrode layer as an anode, and using an inorganic oxide containing indium on the metal electrode layer so that the surface roughness is within a range of 10 nm to 30 nm. A step of forming a wave preventing layer, a step of subjecting the optical waveguide preventing layer to ultraviolet ozone or oxygen plasma, and performing a plasma treatment to change a work function value of the optical waveguide preventing layer by 0.2 eV or more, and the plasma treatment Provided is a method for manufacturing an EL element, comprising at least a step of forming an organic EL layer on a later optical waveguide prevention layer and a step of forming a transparent electrode layer as a cathode on the organic EL layer. .
[0027]
In the present invention, as described above, by forming the surface of the optical waveguide prevention layer roughly within the above range, it is possible to suppress light loss due to light guided in the optical waveguide prevention layer. By applying plasma treatment to the optical waveguide prevention layer, it is possible to form a suitable difference from the work function value of the metal electrode layer that is the anode, so that the injection of holes into the light emitting layer is stabilized, and the light emission efficiency is improved. It has the advantage that it can be improved.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the EL element of the present invention and the manufacturing method thereof will be described. First, the EL element will be described.
[0029]
I. EL element
The EL element of the present invention is an EL element having at least a metal electrode layer, an organic EL layer formed on the metal electrode layer, and a transparent electrode layer formed on the organic EL layer. Further, an optical waveguide preventing layer that functions as a charge injection layer and suppresses light loss is provided.
[0030]
Usually, in an EL element, in order to improve luminous efficiency, a layer having a function as a charge injection layer for stabilizing charge injection into the organic EL layer is often provided. Also in the present invention, an optical waveguide preventing layer is provided on the metal electrode layer as a layer having such a function. However, the layer having such a function may cause a loss of light due to the incident light being guided in the inside thereof, which may cause a decrease in light extraction efficiency. Therefore, in the present invention, in addition to the function as a charge injection layer, by using an optical waveguide prevention layer that retains such a function of suppressing light guide, the light extraction efficiency can be increased in addition to the light emission efficiency. Can also be improved.
[0031]
The structure of the EL element of the present invention having such advantages will be described in detail.
[0032]
1. Optical waveguide prevention layer
The optical waveguide preventing layer in the present invention serves as a charge injection layer that stabilizes the injection of charges into the organic EL layer, and light incident on the optical waveguide preventing layer is guided in the optical waveguide preventing layer. It also has a function of suppressing the loss of light caused by doing so.
[0033]
By providing the optical waveguide preventing layer having such a function on the metal electrode layer, the injection of charges from the metal electrode layer is performed without delay, so that the light emission efficiency is improved and the loss of light is further suppressed. Therefore, the extraction efficiency from the transparent electrode layer side of the light generated in the organic EL layer can also be improved. The shape and material of the optical waveguide preventing layer of the present invention that exerts such an action will be described in detail.
[0034]
(1) About the shape of the optical waveguide prevention layer
First, the shape of the optical waveguide preventing layer will be described. As described above, the optical waveguide preventing layer in the present invention is a layer having a function as a charge injection layer and also having a function of suppressing light loss. Therefore, the shape of the optical waveguide preventing layer in the present invention is not particularly limited as long as it does not impair the function as the charge injection layer and can suppress the loss of light. Specifically, a method of forming a rough surface of the optical waveguide prevention layer and a method of forming the optical waveguide prevention layer in an island shape can be exemplified. Hereinafter, both methods will be described.
[0035]
(1) When forming a rough surface
First, a case where the surface of the optical waveguide prevention layer is roughened so that the optical waveguide prevention layer has a function of suppressing light loss will be described. By roughening the surface of the optical waveguide prevention layer in this way, light loss in the optical waveguide prevention layer can be suppressed in the vicinity of the roughly formed surface of the optical waveguide prevention layer. This is because the incident light is irregularly reflected, so that the waveguide of incident light can be suppressed. Accordingly, this reduces light loss and improves the light extraction efficiency from the transparent electrode side.
[0036]
The surface roughness of the optical waveguide preventing layer that exerts such an action is not particularly limited as long as it is a surface roughness capable of irregularly reflecting incident light near the surface. Specifically, it is preferably in the range of 10 nm to 30 nm, preferably in the range of 15 nm to 30 nm, and particularly preferably in the range of 20 nm to 30 nm. If the surface roughness is smaller than the above range, the irregular reflection of incident light does not occur sufficiently, and the effect of suppressing light guiding may not be obtained sufficiently. On the other hand, the surface is less than the above range. If the roughness is large, the smoothness of the organic EL layer formed on the optical waveguide preventing layer may be impaired.
[0037]
The surface roughness referred to here is a value obtained by measuring the average surface roughness of the film surface using Nanopics 1000 manufactured by Seiko Instruments Inc.
[0038]
Furthermore, the average film thickness of the optical waveguide preventing layer in the present invention is preferably in the range of 0.1 nm to 30 nm, and more preferably in the range of 0.1 nm to 10 nm. If the average film thickness is made thinner than the above range, the role of the optical waveguide prevention layer as the charge injection layer is not fully exhibited. On the other hand, if the average film thickness is made thicker than the above range, the light generated in the light emitting layer This is because light is guided in the optical waveguide preventing layer without being scattered, and thus the light extraction efficiency is lowered.
[0039]
Incidentally, the rough formation of the surface in the present invention not only means a state in which the surface of the film-like layer has irregularities within a certain range, but also a state in which no film is uniformly formed, That is, the case where the optical waveguide preventing layer is formed in an island shape on the metal electrode layer and, as a result, has the above-described surface roughness is included.
[0040]
(2) In case of island shape
Next, a case where the optical waveguide prevention layer is formed in an island shape will be described. In the optical waveguide prevention layer formed in an island shape, light incident from the shape is guided through the inside and is not emitted from the side surface of the EL element, thereby suppressing light loss due to light guiding. It can be done.
[0041]
The optical waveguide prevention layer formed in an island shape having such an action is within a range of 1% to 99%, preferably 10% with respect to a region where the organic EL layer on the metal electrode layer is formed. It is preferable to be provided so as to cover a region within a range of ˜90%, and particularly within a range of 30% to 80%.
[0042]
This is because, if the optical waveguide prevention layer is formed in a wider range than the above range, the film has a shape close to a film shape, so that the effect of suppressing the waveguide of light obtained by forming the island shape cannot be obtained. On the other hand, if the region is narrower than the above range, the function as the charge injection layer is not sufficiently exhibited, and the light emission efficiency is lowered.
[0043]
(2) Materials for optical waveguide prevention layer
Next, materials for forming the optical waveguide prevention layer will be described. The material for forming the optical waveguide preventing layer in the present invention is not particularly limited as long as it can satisfactorily inject charges from the metal electrode layer into the organic EL layer. For example, an organic material having conductivity and an inorganic material having conductivity can be given. Hereinafter, these materials will be described.
[0044]
(1) Conductive organic material
Examples of the organic material having conductivity for forming the optical waveguide preventing layer in the present invention include materials used for the hole injection layer when the metal electrode layer is an anode. When using as a cathode, the material used for an electron injection layer can be mentioned. For example, the material used for the hole injection layer is not particularly limited as long as it can stabilize the injection of holes from the metal electrode layer to the organic EL layer. Specifically, a conductive polymer such as doped polyaniline, polyphenylene vinylene, polythiophene, polypyrrole, polyparaphenylene, and polyacetylene, or an electron donating compound such as tetrathiofulvalene and tetramethylphenylenediamine, and tetracyanoquino The organic material etc. which form the charge transfer complex which consists of electron-accepting compounds, such as dimethane and tetracyanoethylene, can be mentioned. Furthermore, when it is set as the optical waveguide prevention layer which has a function as an electron injection layer, if it is the material which stabilizes the injection | pouring of the electron from a metal electrode layer, it will not specifically limit. Specifically, a conductive polymer such as doped polyaniline, polyphenylene vinylene, polythiophene, polypyrrole, polyparaphenylene, and polyacetylene, or an electron donating compound such as tetrathiofulvalene and tetramethylphenylenediamine, and tetracyanoquino The organic material etc. which form the charge transfer complex which consists of electron-accepting compounds, such as dimethane and tetracyanoethylene, can be mentioned. Moreover, the metal dope layer with an alkali metal or alkaline-earth metal is mentioned. Suitable electron transport materials and metal dope materials include BCP (bathocuproin) or Bphen (bassophenantrone) and metal dopes such as Li, Cs, Ba, Sr.
[0045]
(2) Conductive inorganic oxide
Next, an inorganic material having conductivity as a material for forming the optical waveguide prevention layer will be described. The inorganic oxide having conductivity in the present invention is not particularly limited as long as it is a material that stabilizes charge injection into the organic EL layer. Specific examples of such an inorganic material having conductivity include In—Zn—O, In—Sn—O (ITO), ZnO—Al, Zn—Sn—O, In—O, Sn—O, Zn-O, Cd-O, Cd-In-O, Cd-Sn-O, Mg-In-O, Ca-Ga-O system or TiO 2 , TiN, ZrN, HfN, LaB 6 Etc. Among these, an inorganic oxide containing indium is preferable. Among them, it is particularly preferable to use ITO. This is because ITO has high conductivity and light transmittance and low resistivity, so that the light extraction efficiency can be improved and the driving voltage of the EL element can be lowered.
[0046]
▲ 3 ▼ Other
In the present invention, in addition to the materials described above, amorphous semiconductors such as α-Si, α-SiC, α-C, microcrystals such as μ-C-Si, μ-C-C-Si, and the like The optical waveguide prevention layer can also be formed by the above.
[0047]
2. Organic EL layer
Next, the organic EL layer used in the present invention will be described. In general, examples of the organic EL layer include a light emitting layer, a buffer layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer. As such an organic EL layer in the present invention, it is essential to include a light emitting layer. Moreover, it is also possible to combine the light emitting layer and each of the above layers into an organic EL layer composed of a plurality of layers.
[0048]
In addition, the method for forming the organic EL layer in the present invention is not particularly limited as long as the method enables high-definition patterning because of the necessity of patterning. For example, a method of forming an organic EL layer in a pattern by a vapor deposition method, a printing method, an ink jet method or the like, a method of applying a material for forming an organic EL layer as a coating liquid, such as a spin coating method, a casting method, a dipping method Examples thereof include coating methods such as a coating method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a flexographic printing method, and a spray coating method. Among these, in this invention, it is preferable to form an organic EL layer using a vapor deposition method.
[0049]
Hereinafter, the light emitting layer which is an essential component in such an organic EL layer will be described.
[0050]
(Light emitting layer)
In the EL element, the light emitting layer is an essential layer, and is a layer that requires patterning when manufacturing full-color and multi-color displays. As a material for forming such a light emitting layer, a dye-based, metal complex-based, or polymer-based light-emitting material can be generally used. Hereinafter, a light emitting material will be described as a material for forming such a light emitting layer.
[0051]
(1) Dye-based materials
Examples of dye materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazol derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine rings. Examples thereof include compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, and the like.
[0052]
(2) Metal complex materials
As metal complex materials, aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethylzinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, iridium metal complex, platinum metal complex, etc. Examples include metal complexes having a rare earth metal such as Al, Zn, Be, etc., or Tb, Eu, Dy, etc., and having an oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, etc. as a ligand. it can.
[0053]
(3) Polymeric materials
Polymer materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, the above dye bodies, and metal complex light emitting materials. Can be mentioned.
[0054]
3. Metal electrode layer
The material for forming the metal electrode layer in the present invention is not particularly limited as long as it is conductive. Specifically, Au, Ta, W, Pt, Ni, Pd, Cr, Al alloy, Ni alloy, Cr alloy, etc. can be mentioned.
[0055]
Furthermore, the light reflectance of the metal electrode layer is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, within the visible region of 380 to 780 nm. This is because the EL element of the present invention extracts light from the transparent electrode layer side, so that light generated in the organic EL layer is reflected within the above range, thereby suppressing light loss.
[0056]
In addition, the reflectance in this invention shows the value measured by room temperature and the air | atmosphere using the ultraviolet visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation make, UV-2200A).
[0057]
The film thickness of such a metal electrode layer is preferably in the range of 40 nm to 500 nm, and more preferably in the range of 100 nm to 300 nm. If the film thickness is made thinner than the above range, the resistance value may increase, which is not preferable. On the other hand, if the film thickness is thicker than the above range, it is difficult to obtain smoothness as the entire EL element when the metal electrode layer is formed in a pattern, and furthermore, at the end of the metal electrode layer. The step with the base material is not preferable because it may cause inconveniences such as disconnection or disconnection of the transparent electrode layer formed on the metal electrode layer.
[0058]
Further, when the metal electrode layer and the member made of the optical waveguide prevention layer formed on the metal electrode layer are a metal electrode layer portion, the sheet resistance of the metal electrode layer portion is 1Ω / □ or less, It is preferably 0.6Ω / □ or less. This is because by reducing the sheet resistance of the metal electrode layer portion in this way, it is possible to reduce the driving voltage and improve the light emission efficiency.
[0059]
Here, the sheet resistance is a numerical value obtained by dividing a DC voltage applied between two electrodes on the surface of a test piece by a current flowing through the surface, and in the present invention, it is measured by a four-probe method. Value.
[0060]
4). Transparent electrode layer
Since the EL element of the present invention takes out light generated in the light emitting layer from the transparent electrode layer side, the material for forming the transparent electrode layer is not particularly limited as long as it is a transparent conductive material. However, an inorganic oxide containing indium is preferable. This is because they have high transparency and low resistance, and thus have high light transmittance and can reduce driving voltage. Specifically, In—Zn—O (IZO), In—Sn—O (ITO), ZnO—Al, Zn—Sn—O, and the like can be given. Among these, ITO is particularly preferable in the present invention.
[0061]
In addition, the light transmittance of the transparent electrode layer is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, within the visible region of 380 nm to 780 nm. This is because light can be extracted well from the transparent electrode layer side as long as it is a transparent electrode layer having a light transmittance within the above range.
[0062]
In addition, the transmittance | permeability in this invention shows the value measured by room temperature and the air | atmosphere using the ultraviolet visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation make, UV-2200A).
[0063]
Furthermore, the film thickness of the transparent electrode layer is preferably in the range of 10 nm to 500 nm, and more preferably in the range of 50 nm to 300 nm. If the film thickness is smaller than the above range, the conductivity becomes insufficient and the function as an electrode may not be exhibited, which is not preferable. On the other hand, if the film thickness is thicker than the above range, the light transmittance may be lowered. Further, when the EL element is slightly deformed, the flexibility is inferior and cracks are generated in the transparent electrode layer. Since it may become easy, it is not preferable.
[0064]
5. Charge injection transport layer
Next, the charge injection transport layer will be described.
[0065]
In the present invention, a charge injecting and transporting layer can be provided between the organic EL layer and each electrode layer. The charge injecting and transporting layer here has a function of stably transporting the charge from the electrode to the organic EL layer, and by providing such a charge injecting and transporting layer between the organic EL layer and the electrode. In addition, the injection of charges into the light emitting layer in the organic EL layer is stabilized, and the light emission efficiency can be increased.
[0066]
As such a charge injecting and transporting layer, a hole injecting and transporting layer for transporting holes injected from the anode into the light emitting layer, and an electron injecting and transporting similarly for transporting electrons injected from the cathode into the light emitting layer. There is a layer. Hereinafter, both charge injection transport layers will be described.
[0067]
(1) Hole injection transport layer
The hole injecting and transporting layer in the present invention is not particularly limited as long as it is a layer capable of transporting holes injected from the anode into the light emitting layer. For example, a hole injection layer having a function of stably injecting holes injected from the anode into the light emitting layer, and a hole transport layer having a function of transporting holes injected from the anode into the light emitting layer When it consists of either one, when it consists of those combinations, it may be the case where it consists of a layer which has these both functions.
[0068]
Furthermore, the thickness of the hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as its function is sufficiently exerted, but it is within the range of 10 nm to 300 nm, and particularly within the range of 30 nm to 100 nm. preferable.
[0069]
Such a hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as it is a material that stably transports holes injected from the anode to the light emitting layer. Specifically, N- (1-naphthyl) -N-phenylbedidine (α-NPD), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), and higher molecular weight Examples of the material include polyvinyl carbazole (PVCz), poly3,4 ethylene dioxythiophene (PEDOT), polyphenylene vinylene derivatives, and the like.
[0070]
(2) Electron injection transport layer
Next, the electron injecting and transporting layer will be described. The electron injecting and transporting layer in the present invention includes an electron injecting layer having a function of stably injecting electrons injected from the cathode into the light emitting layer, and an electron transporting layer having a function of transporting electrons into the light emitting layer. When it consists of either one, when it consists of those combinations, it may be the case where it consists of a single layer which has these both functions.
[0071]
First, the electron injection layer will be described. The material for forming the electron injection layer is not particularly limited as long as it can stabilize the injection of electrons into the light emitting layer. Examples of such materials include alkali metalated or alkaline earth metal oxides or fluorides. Among these, an alkaline earth metal fluoride is preferable. This is because the alkaline earth metal fluoride has a high melting point and can improve heat resistance. Specifically, MgF 2 , CaF 2 , SrF 2 , BaF 2 Etc. The thickness of the electron injection layer made of such a material is preferably in the range of 0.2 nm to 10 nm.
[0072]
Further, when a transparent oxide conductive material such as indium oxide is used as the cathode, these work functions are 4.6 eV or more, and therefore electrons using a material having a work function of 4.0 eV or less are used. It is preferable to form an injection layer. Under a low driving voltage, it is difficult to inject electrons directly from the cathode formed of indium oxide having a work function of 4.6 eV or more into the light emitting layer, but a work function of 4.0 eV or less is interposed between these layers. This is because the electron injection is facilitated by providing the electron injection layer having the above. Specifically, Ba, Ca, Li, Cs, Mg, etc. are mentioned. When the electron injection layer is formed of such a material, the film thickness is preferably 0.2 nm to 50 nm, and more preferably 0.2 nm to 20 nm. In this case, since a transparent oxide conductive material is used as the cathode, transparency is required for the electron injection layer when light is extracted from the cathode side.
[0073]
Next, a material for forming the electron transport layer is not particularly limited as long as it is a material capable of transporting electrons injected from the cathode or the electron injection layer into the light emitting layer. Specifically, examples of the electron-transporting organic material include BCP (vasocupron) and Bpehn (vasophenanthroline).
[0074]
In addition, in the case of a layer having both the function as an electron injection layer and the function as an electron transport layer, an alkali metal or an alkaline earth metal as a doping material is mixed with an electron transporting organic material. Electrons can be stably injected into the light emitting layer and transported. Examples of such a metal dope material include Li, Cs, Ba, and Sr. In this case, the molar ratio between the electron transporting organic material and the metal-doped material is preferably in the range of 1: 1 to 1: 3, and more preferably in the range of 1: 1 to 1: 2. Furthermore, the film thickness in this case is preferably in the range of 5 nm to 1000 nm, and more preferably in the range of 10 nm to 100 nm. This is because the electron mobility is increased by adding the metal-doped material, and the transmittance is higher than that of a single metal.
[0075]
5. Other
In addition, the layers that can constitute the EL element of the present invention in addition to the above layers will be described.
[0076]
(1) Low refractive index layer
In the present invention, the low refractive index layer can be formed on the transparent electrode layer. Usually, since each layer has a different refractive index, light may be confined in the element due to such a difference in refractive index. Therefore, in the present invention, by forming the low refractive index layer between the cathode and the barrier layer described later, light loss due to the barrier layer can be reduced, and the light extraction efficiency can be further improved. It can be done.
[0077]
Such a low refractive index layer has high transparency because it is provided on the transparent electrode layer in the light extraction direction, and further has a refractive index of 1.7 or less, of which 1.5 or less. It is preferable that This is because by setting the refractive index within the above range, light loss due to the difference in refractive index between the transparent electrode layer and the barrier layer is suppressed, and the light extraction efficiency from the transparent electrode layer side is improved.
[0078]
The refractive index referred to here is a value obtained by forming a film on a Si wafer using a spectroscopic ellipsometer (manufactured by Jovin Yvon) and refraction at visible wavelengths.
[0079]
In addition, the light transmittance of the low refractive index layer is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more, in the visible region of 380 nm to 780 nm, for the purpose of improving the light extraction efficiency. In addition, the transmittance | permeability here is obtained by the measurement mentioned above.
[0080]
Furthermore, the film thickness of the low refractive index layer is not particularly limited as long as it is a film thickness that can maintain the light transmittance, but is preferably in the range of 10 nm to 10000 nm.
[0081]
As a material for forming such a low refractive index layer, porous SiO 2 , MgF 2 , SiO 2 , MgO and the like.
[0082]
(2) Barrier layer
Next, the barrier layer used in the present invention will be described. The barrier layer in the present invention is a layer that plays a role of protecting the organic EL layer including the light emitting layer from the influence of water vapor and oxygen. When the light emitting layer or the like is exposed to water vapor, oxygen, or the like, the deterioration thereof is promoted, resulting in a disadvantage that the element life of the EL element is shortened. In view of this, the lifetime of the device is extended by providing a barrier layer that prevents permeation of water vapor and oxygen into the device.
[0083]
The water vapor transmission rate of such a barrier layer is 0.001 g / m. 2 / Day or less, of which, 0.0001 g / m 2 / Day or less is preferable.
[0084]
Further, the oxygen transmission rate is 0.001 g / m. 2 / Day or less, of which, 0.0001 g / m 2 / Day or less is preferable. This is because the oxygen and water vapor transmission rates within the above ranges can suitably prevent the transmission of both into the device.
[0085]
In addition, the oxygen permeability in this invention is measured on condition of 23 degreeC and 90% Rh using the oxygen gas permeability measuring apparatus (the MOCON company make, OX-TRAN 2/20). The water vapor transmission rate was measured under the conditions of 37.8 ° C. and 100% Rh using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by MOCON, PERMATRAN-W 3/31).
[0086]
In the present invention, since the barrier layer is provided in the light extraction direction, the light transmittance in the visible region of 380 nm to 780 nm is preferably 60% or more, and more preferably 80% or more. This is because if the transmittance is lower than the above range, light absorption by the barrier layer is increased, and the light extraction efficiency from the transparent electrode layer is reduced. The light transmittance measurement method here is the same as described above.
[0087]
Furthermore, the film thickness is not particularly limited as long as it is a film thickness that can sufficiently block the transmission of water vapor and oxygen as a barrier layer, but it is 0.1 μm to 100 μm in relation to the light transmittance. It is preferable to be within the range.
[0088]
The material for forming such a barrier layer is not particularly limited as long as it is a material that can suitably prevent permeation of water vapor and oxygen and is excellent in transparency. For example, silicon oxide or silicon nitride may be used, and a combination thereof may be used.
[0089]
In the present invention, the low refractive index and barrier layer may be formed of a protective layer having the functions of both layers. Such a protective layer is particularly limited as long as the refractive index is within the range of the refractive index of the low refractive index layer, and the water vapor transmission rate and the oxygen transmission rate are within these ranges of the barrier layer. Not. Moreover, since it is provided on a transparent electrode layer, it is preferable that transparency is high.
[0090]
(3) Base material
Furthermore, in this invention, you may form an EL element on a base material. This is because when EL elements are formed on a substrate, the strength of the EL elements can be improved. A material that can be used as such a substrate is not particularly limited as long as it is a material having self-supporting properties. Moreover, since a base material is provided under a metal electrode layer, it does not need to have transparency in particular. For example, quartz, glass, silicon wafer, and polymer base materials include polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyimide (PI), and polyamideimide (PAI). , Polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), and the like. Among these, quartz (glass), silicon wafer, or super engineering plastics such as polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), and polyetheretherketone (PEEK) are preferable. . This is because they have a heat resistance of 200 ° C. or higher and can increase the substrate temperature in the production stage.
[0091]
6). Specific embodiment of EL device of the present invention
Next, specific embodiments of the EL element of the present invention will be described.
[0092]
FIG. 1 illustrates an example of a specific embodiment of the EL element of the present invention. In the EL element shown in FIG. 1, a base material 1 and an anode 2 are formed on the base material 1. In this embodiment, the anode 2 is the metal electrode layer described above. Further, an optical waveguide preventing layer 3 having a rough surface is provided on the anode 2 as the metal electrode layer, and holes are transported to the light emitting layer on the anode 2 having the optical waveguide preventing layer 3. A hole transport layer 4 having a function to perform is formed. In this embodiment, since the anode 2 is composed of the above-described metal electrode layer, the optical waveguide prevention layer 3 has a function as a hole injection layer, and the holes injected from the optical waveguide prevention layer 3 are The positive hole transport layer 4 quickly transports it into the light emitting layer 5. Furthermore, a light emitting layer 5 is laminated on the hole transport layer 4. The light emitting layer 5 is usually formed in a pattern, and when a full color EL element is formed, the light emitting layers of a plurality of colors are each patterned. Further, an electron injection / transport layer 6 for injecting and transporting electrons from the cathode is formed on the light emitting layer 5, and a cathode 7 is formed on the electron injection / transport layer 6. In this embodiment, since the anode 2 is the above-described metal electrode layer, the cathode 7 is the above-described transparent electrode layer, and light is extracted from the cathode 7 side which is the transparent electrode layer. In this embodiment, in order to further improve the light extraction efficiency from the cathode 7 side, the low refractive index layer 8 is formed on the cathode 7, and the light emitting layer 5 and the like are further protected from the influence of oxygen and water vapor. A protective barrier layer 9 is formed on the low refractive index layer 8.
[0093]
Hereinafter, each structure is demonstrated about the EL element of this invention in such an aspect. This embodiment is an embodiment in which the metal electrode layer described above is used as an anode and the transparent electrode layer is used as a cathode, and the organic EL layers such as the optical waveguide prevention layer and the light emitting layer are the same as described above. The description here is omitted.
[0094]
(electrode)
This embodiment is characterized in that the metal electrode layer described above is used as an anode and the transparent electrode layer is used as a cathode.
[0095]
Thus, in this embodiment using the metal electrode layer as an anode, when the work function of the optical waveguide prevention layer is WFb and the work function of the anode is WFa, the relationship between the two is
WFa <WFb
It is preferable that
[0096]
Here, the work function of the optical waveguide preventing layer is preferably 4.8 eV or more, more preferably 5.0 eV or more, in view of the stability of hole injection into the organic EL layer. By forming the optical waveguide prevention layer having the work function in such a range on the anode having the work function and the work function within the range of the above formula, the injection of holes from the anode is further stabilized. This is because the luminous efficiency can be improved.
[0097]
Moreover, the transparent electrode layer becomes a cathode by using the metal electrode layer as an anode. In this case, the work function of the cathode is preferably 5.0 eV or less, and more preferably 4.8 eV or less. Furthermore, the sheet resistance of the cathode made of the transparent electrode layer is preferably 20Ω / □ or less.
[0098]
The work function here is a numerical value measured in the atmosphere using a surface analyzer AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
[0099]
II. Manufacturing method of EL element
Next, the manufacturing method of the EL element of the present invention will be described. The EL device manufacturing method of the present invention includes a step of forming a metal electrode layer as an anode, and an inorganic oxide containing indium on the metal electrode layer, and the surface roughness is in the range of 10 nm to 30 nm. A step of forming an optical waveguide prevention layer so that the optical waveguide prevention layer is exposed to ultraviolet ozone or oxygen plasma, and a plasma treatment is performed to change the work function value of the optical waveguide prevention layer by 0.2 eV or more. The method includes at least a step of forming an organic EL layer on the optical waveguide prevention layer after the plasma treatment and a step of forming a transparent electrode layer as a cathode on the organic EL layer.
[0100]
FIG. 2 shows an example of a method for manufacturing an EL element of the present invention having such characteristics. Hereinafter, the manufacturing method of the EL element of the present invention will be specifically described with reference to FIG.
[0101]
First, as shown in FIG. 2A, an anode 2 made of a metal electrode layer is prepared, and an optical waveguide preventing layer 3 made of the above-described material is formed on the anode 2. At this time, the optical waveguide preventing layer 3 is formed so that its surface roughness is in the range of 10 nm to 30 nm. By forming the optical waveguide prevention layer in such a shape, light is prevented from being guided in the optical waveguide prevention layer, thereby reducing the loss of light and improving the light extraction efficiency. It can be made.
[0102]
In addition, as a method of forming the surface roughness of the optical waveguide prevention layer as a shape within the range of 10 nm to 30 nm, it is possible to form by using any one of corona treatment, etching, sand plast, or a combination thereof. it can.
[0103]
The “surface roughness” here means not only the state in which the surface of the film-like layer is formed to have irregularities within a certain range as described above, but also the film is uniformly formed. It includes a state where it is not formed. That is, in addition to forming the optical waveguide prevention layer in a film shape, it may be formed in an island shape to have the above-described surface roughness.
[0104]
Further, as shown in FIG. 2B, the work function of the optical waveguide prevention layer 3 is changed by 0.2 or more by exposing the optical waveguide prevention layer 3 having a rough surface to ultraviolet ozone or oxygen plasma. Plasma treatment is performed. In such plasma treatment, when the work function value of the anode 2 made of the metal electrode layer is WFa and the work function value of the optical waveguide prevention layer 3 is WFb, the relationship between the two is
WFa <WFb
It is preferable to perform plasma treatment so that By performing such a plasma treatment, the work function value of the optical waveguide preventing layer 3 can be controlled so that the work function between the anode 2 and the optical waveguide preventing layer 3 has a suitable difference. This is because holes can be injected stably.
[0105]
Next, an organic EL layer is formed on the anode 2 having the optical waveguide prevention layer 3 that has been subjected to plasma treatment and set to a suitable work function value. The organic EL layer has at least the light emitting layer 5, but here, as shown in FIG. 2C, the hole transport layer 4 that plays a role of transporting holes from the anode 2 is optically guided. FIG. 2D shows a case where a light-emitting layer 5 which is an essential layer in the EL element is provided on the hole-preventing layer 3 as shown in FIG. In addition, as shown in FIG. 2E, an electron injection transport layer 6 that stabilizes and transports electrons to the light emitting layer 5 can be stacked on the light emitting layer 5 as the organic EL layer. . On such an organic EL layer, a cathode 7 made of a transparent electrode layer is provided as shown in FIG.
[0106]
Thereafter, as described above, the barrier layer that protects the organic EL layer from the effects of water vapor and oxygen, and further, the low refractive index that eliminates the trapping of light into the device due to the difference in refractive index between the cathode and the barrier layer. A layer may be provided.
[0107]
By manufacturing in this way, an EL element that can emit light from the upper surface of the figure can be obtained.
[0108]
The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.
[0109]
【Example】
The following examples further illustrate the invention.
[0110]
[Example 1]
As a substrate, transparent glass having a length and width of 25 mm × 25 mm and a thickness of 1.1 mm was washed, and then an anode made of Al or Cr having a thickness of 100 nm was formed by a magnetron sputtering method. Ar was used as the sputtering gas, the pressure was 0.15 Pa, and the DC output was 200 W. On top of that, 10 nm ITO was formed as an optical waveguide prevention layer by magnetron sputtering. As sputtering gas, Ar and O 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, DC output 150 W. When the surface resistance value of the film formed with Al as the anode and ITO as the optical waveguide preventing layer was examined by the four-probe method, it was 0.5Ω / □.
[0111]
During film formation, a metal mask was used, and anodes were formed in a pattern by photolithography so that four light emitting areas of 2 mm × 2 mm could be formed. Thereafter, the substrate was exposed to oxygen plasma. In the case of the Al / ITO anode, after performing oxygen plasma treatment, the work function was measured in the atmosphere. As a result, the ionization potential was reduced from 4.9 eV to 5.7 eV. When ITO was not formed, the work function value did not change. When the surface of ITO on Al was observed by SEM, it was confirmed that it was formed in an island shape rather than a uniform film at 25 nm or less.
[0112]
Next, bis (N-naphthyl) -N-phenylbenzidine (α-NPD) represented by the following chemical formula (1) is formed on the formed optical waveguide prevention layer as a hole injecting and transporting layer by a vacuum heating vapor deposition method with a thickness of 80 nm. A hole injection transport layer was formed. The chemical formula of this α-NPD is shown below.
[0113]
[Chemical 1]
Figure 0004255250
[0114]
Then, as a light emitting layer, the aluminum quinolinol metal complex (Alq shown to following Chemical formula (2)). 3 ) Was deposited to a thickness of 80 nm, and finally, a vapor deposition layer of bathocuproine (BCP) and Li represented by the following chemical formula (3) was deposited to a thickness of 20 nm as an electron injection layer / sputtering protective layer. The film formation rate was adjusted so that the molar ratio of BCP: Li was 1: 2.
[0115]
[Chemical formula 2]
Figure 0004255250
[0116]
[Chemical 3]
Figure 0004255250
[0117]
The film forming conditions are as follows: degree of vacuum 5 × 10 -5 Pa and the organic material of each layer were formed at a film formation rate of 2 to 5 cm / sec. As film formation conditions, sputtering gas is Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, RF output 100 W, DC output 150 W. Gas pressure 5.5 × 10 at deposition rate 2-5Å / sec -2 A transparent electrode layer having a thickness of 150 nm was formed under the conditions of Pa to produce an organic EL device having a light emitting area of 2 mm × 2 mm.
[0118]
Then, MgF as a low refractive index layer on the transparent electrode layer 2 Is formed to 50 nm by a vacuum deposition method, and finally SiO2 is formed as a barrier layer. 2 A film made of a combination of SiN and 5 μm was formed. The deposition conditions are magnetron sputtering using a target SiOxNy, and sputtering gases are Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 30: 1), pressure 0.2 Pa, RF output 150 W, DC output 200 W. The barrier layer can also be formed by a plasma CVD method. The sheet resistance of the transparent electrode layer was 10Ω / □. The light emitting area of the obtained organic EL element was 2 mm × 2 mm, and all processes from the anode film formation to the barrier layer were performed under vacuum.
[0119]
The organic EL device using Al as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 110 mA when 10 V is applied, and is 3000 cd / m. 2 Met.
[0120]
[Comparative Example 1]
An organic EL element in which an optical waveguide prevention layer was not formed was produced in the same process as in Example 1. The organic EL device using Al as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 20 mA when 10 V is applied, and is 200 cd / m. 2 Met.
[0121]
[Comparative Example 2]
An organic EL device having ITO having a surface roughness of 5 nm and a film thickness of 100 nm was produced in the same process as in Example 1 using ITO as the optical waveguide preventing layer. When the surface resistance value of the film in which Al was formed as the anode and ITO was formed as the optical waveguide preventing layer was examined by the four probe method, it was 0.6Ω / □. The organic EL element using Al as an anode has a current density of 100 mA when 10 V is applied, and is 2600 cd / m 2. 2 Met.
[0122]
[Example 2]
As a substrate, transparent glass having a length and width of 25 mm × 25 mm and a thickness of 1.1 mm was washed, and then an anode made of Al or Cr having a thickness of 100 nm was formed by a magnetron sputtering method. Ar was used as the sputtering gas, the pressure was 0.15 Pa, and the DC output was 200 W. On top of that, 10 nm ITO was formed as an optical waveguide prevention layer by magnetron sputtering. As sputtering gas, Ar and O 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, DC output 150 W. During film formation, the anode was patterned using a metal mask so that four light emitting areas of 2 mm × 2 mm were formed. Thereafter, the substrate was exposed to oxygen plasma. In the case of the Al / ITO anode, after performing oxygen plasma treatment, the work function was measured in the atmosphere. As a result, the ionization potential was reduced from 4.9 eV to 5.7 eV. When ITO was not formed, the work function value did not change.
[0123]
Next, polyethylenedioxythiophene (PEDOT) represented by the following chemical formula (4) was formed as a hole injection transport layer on the formed optical waveguide prevention layer by spin coating to a thickness of 80 nm and dried by heating. The chemical formula of (PEDOT (PSS)) is shown below.
[0124]
[Formula 4]
Figure 0004255250
[0125]
Thereafter, poly (dioctylfluorene-co-anthracene) represented by the following chemical formula (5) as a light emitting layer in a globe BOX under low oxygen conditions with an oxygen concentration of up to 1 ppm and under low humidity conditions with a humidity of up to 1 ppm ( PF) was deposited to a thickness of 80 nm, and finally a vapor deposition layer of bathocuproine (BCP) and Li was deposited to a thickness of 20 nm as an electron injection layer / sputtering protective layer. The film formation rate was adjusted so that the molar ratio of BCP: Li was 1: 2. The chemical formula of PF is shown below.
[0126]
[Chemical formula 5]
Figure 0004255250
[0127]
The film forming conditions are as follows: degree of vacuum 5 × 10 -5 The film was formed at a deposition rate of 2 Pa / sec for Pa and BCP. After forming the electron injection layer, ITO and IZO were formed as a transparent electrode layer by sputtering to a thickness of 150 nm. In order to reduce the sputter damage to the electron injection layer, the film was formed with an opposed target type magnetron sputtering apparatus. As film formation conditions, sputtering gas is Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, RF output 100 W, DC output 150 W. Gas pressure 5.5 × 10 at deposition rate 2-5Å / sec -2 A transparent electrode layer having a thickness of 150 nm was formed under the conditions of Pa to produce an organic EL device having a light emitting area of 2 mm × 2 mm.
[0128]
Then, MgF as a low refractive index layer on the transparent electrode layer 2 Is formed to 50 nm by a vacuum deposition method, and finally SiO2 is formed as a barrier layer. 2 A film made of a combination of SiN and 5 μm was formed. The deposition conditions are magnetron sputtering using a target SiOxNy, and sputtering gases are Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 30: 1), pressure 0.2 Pa, RF output 150 W, DC output 200 W.
[0129]
The organic EL device using Al as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 200 mA when 8 V is applied, and is 9000 cd / m. 2 Met. The organic EL element using Cr as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 220 mA when 8 V is applied, and is 6000 cd / m. 2 Met.
[0130]
[Comparative Example 3]
An organic EL element in which an optical waveguide preventing layer was not formed was produced in the same process as in Example 2. The organic EL device using Al as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 20 mA when 10 V is applied, and is 200 cd / m. 2 Met. The organic EL element using Cr as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 60 mA when 8 V is applied, and is 700 cd / m. 2 Met.
[0131]
[Example 3]
As a substrate, transparent glass having a length and width of 25 mm × 25 mm and a thickness of 1.1 mm was washed, and then an anode made of Al or Cr having a thickness of 100 nm was formed by a magnetron sputtering method. Ar was used as the sputtering gas, the pressure was 0.15 Pa, and the DC output was 200 W. On top of that, 10 nm ITO was formed as an optical waveguide prevention layer by magnetron sputtering. As sputtering gas, Ar and O 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, DC output 150 W.
[0132]
Next, polyethylene dioxythiophene (PEDOT) as a hole injecting and transporting layer was formed on the formed optical waveguide prevention layer by spin coating to a thickness of 80 nm and dried by heating. Thereafter, poly (dioctylfluorene-co-anthracene) (PF) is formed to a thickness of 80 nm as a light emitting layer in a globe BOX under low oxygen conditions with an oxygen concentration of up to 1 ppm and under low humidity conditions with a humidity of up to 1 ppm. Finally, 0.5 nm of LiF was deposited as an electron injection layer. Further, 10 nm of Ca was deposited thereon. Was deposited to a thickness of 20 nm. The film forming conditions are as follows: degree of vacuum 5 × 10 -5 Films were formed at a deposition rate of 0.1 Pa / sec for Pa and LiF and a rate of 1.0 cm / sec for Ca. After forming the electron injection layer, ITO and IZO were formed as a transparent electrode layer by sputtering to a thickness of 150 nm. In order to reduce the sputter damage to the light emitting layer, the film was formed with an opposed target type magnetron sputtering apparatus. As film formation conditions, sputtering gas is Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 50: 1), pressure 0.1 Pa, RF output 100 W, DC output 150 W. Gas pressure 5.5 × 10 at deposition rate 2-5Å / sec -2 A transparent electrode layer having a thickness of 150 nm was formed under the conditions of Pa to produce an organic EL device having a light emitting area of 2 mm × 2 mm.
[0133]
Then, MgF as a low refractive index layer on the transparent electrode layer 2 Is formed to 50 nm by a vacuum deposition method, and finally SiO2 is formed as a barrier layer. 2 A film made of a combination of SiN and 5 μm was formed. The deposition conditions are magnetron sputtering using a target SiOxNy, and sputtering gases are Ar and O. 2 Gas mixture (volume ratio Ar: O 2 = 30: 1), pressure 0.2 Pa, RF output 150 W, DC output 200 W.
[0134]
The organic EL device using Al as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 300 mA when 8 V is applied, and 12000 cd / m. 2 Met. The organic EL element using Cr as the anode and ITO as the transparent electrode layer has a current density of 330 mA when 8 V is applied, and is 8000 cd / m. 2 Met.
[0135]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, the optical waveguide prevention layer that functions as a charge injection layer and also retains the function of suppressing light guiding is provided on the metal electrode layer. Regardless of the type of metal used for the electrode layer, there are few dark spots, etc., and further, since light loss can be suppressed because light waveguide is suppressed, it has good light extraction efficiency. There exists an effect that it can be set as an EL element.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an EL element of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing an example of a method for producing an EL element of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Base material
2… Anode
3 ... Optical waveguide prevention layer
4 ... Hole transport layer
5 ... Light emitting layer
6 ... Electron injection transport layer
7… Cathode
8 ... Low refractive index layer
9… Barrier layer

Claims (17)

金属電極層と、前記金属電極層上に形成され、表面に凹凸を有する光導波防止層と、前記光導波防止層上に形成され、発光層を含む有機エレクトロルミネッセント層と、前記有機エレクトロルミネッセント層上に形成された透明電極層とを少なくとも有するエレクトロルミネッセント素子であって、
前記光導波防止層が、電荷注入層としての機能を有し、かつ当該光導波防止層内に入射した光が当該光導波防止層内を導波することにより生じる光の損失を抑制する機能を有し、
前記発光層内で発生した光が前記金属電極層で反射され、前記透明電極層側から光を取り出すことを特徴とするエレクトロルミネッセント素子。
A metal electrode layer; an optical waveguide preventing layer formed on the metal electrode layer and having irregularities on a surface; an organic electroluminescent layer formed on the optical waveguide preventing layer and including a light emitting layer; An electroluminescent device having at least a transparent electrode layer formed on the luminescent layer,
The optical waveguide prevention layer has a function as a charge injection layer, and has a function of suppressing light loss caused by light incident on the optical waveguide prevention layer being guided through the optical waveguide prevention layer. Yes, and
An electroluminescent element characterized in that light generated in the light emitting layer is reflected by the metal electrode layer and light is extracted from the transparent electrode layer side .
前記光導波防止層は、セイコーインスツルメンツ株式会社製のNanopics1000を用いて計測される膜表面の平均面粗さが、10nm〜30nmの範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネッセント素子。2. The electroluminescent layer according to claim 1, wherein the optical waveguide preventing layer has an average surface roughness of 10 nm to 30 nm measured using Nanopics 1000 manufactured by Seiko Instruments Inc. Nescent element. 前記光導波防止層の平均膜厚は0.1nm〜30nmの範囲内であることを特徴とする請求項2に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescent device according to claim 2, wherein an average film thickness of the optical waveguide preventing layer is in a range of 0.1 nm to 30 nm. 前記光導波防止層に用いられる材料は、導電性を有する有機材料であることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  4. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the material used for the optical waveguide prevention layer is an organic material having conductivity. 5. 前記光導波防止層は、インジウムを含む無機酸化物で形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescent device according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical waveguide preventing layer is formed of an inorganic oxide containing indium. 前記インジウムを含む無機酸化物は、インジウムスズ酸化物であることを特徴とする請求項5に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescent device according to claim 5, wherein the inorganic oxide containing indium is indium tin oxide. 前記金属電極層の光の反射率は、可視領域380〜780nmの範囲内で、30%以上であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroreflectance according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal electrode layer has a light reflectance of 30% or more in a visible region of 380 to 780 nm. Nescent element. 前記金属電極層の膜厚は、40nm〜500nmの範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  8. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the metal electrode layer has a thickness in a range of 40 nm to 500 nm. 前記透明電極層の光の透過率は、可視領域380〜780nmの範囲内で、50%以上であることを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  9. The electroluminescence according to claim 1, wherein the light transmittance of the transparent electrode layer is 50% or more within a visible region of 380 to 780 nm. Nescent element. 前記金属電極層は陽極であることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescent device according to any one of claims 1 to 9, wherein the metal electrode layer is an anode. 前記金属電極層の仕事関数値WFaと光導波防止層の仕事関数値WFbの関係において、仕事関数値がWFa<WFbとなることを特徴とする請求項10に記載のエレクトロルミネッセント素子。  11. The electroluminescent device according to claim 10, wherein the work function value is WFa <WFb in the relationship between the work function value WFa of the metal electrode layer and the work function value WFb of the optical waveguide preventing layer. 前記透明電極層の仕事関数値が5.0eV以下であることを特徴とする請求項10または請求項11に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The work function value of the said transparent electrode layer is 5.0 eV or less, The electroluminescent element of Claim 10 or Claim 11 characterized by the above-mentioned. 前記金属電極層および光導波防止層からなる金属電極層部のシート抵抗が1Ω/□以下であることを特徴とする請求項1から請求項12までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescence according to any one of claims 1 to 12, wherein a sheet resistance of the metal electrode layer portion including the metal electrode layer and the optical waveguide prevention layer is 1 Ω / □ or less. Cent element. 前記透明電極層上に屈折率1.7以下であり、可視領域380nm〜780nmにおける光透過率が70%以上である低屈折率層を積層することを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  14. A low refractive index layer having a refractive index of 1.7 or less and a light transmittance of 70% or more in a visible region of 380 nm to 780 nm is laminated on the transparent electrode layer. The electroluminescent device according to claim 1. 前記透明電極層上に酸化珪素および窒化珪素の組合せからなり、水蒸気および酸素の影響から前記有機エレクトロルミネッセント層を保護するバリア層を積層することを特徴とする請求項1から請求項14までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  15. A barrier layer made of a combination of silicon oxide and silicon nitride is formed on the transparent electrode layer, and a barrier layer protecting the organic electroluminescent layer from the influence of water vapor and oxygen is laminated. The electroluminescent device according to claim 1. 前記金属電極層は、基材上に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項15までのいずれかの請求項に記載のエレクトロルミネッセント素子。  The electroluminescent element according to claim 1, wherein the metal electrode layer is formed on a base material. 陽極である金属電極層を形成する工程と、
前記金属電極層上に、インジウムを含む無機酸化物を用い、セイコーインスツルメンツ株式会社製のNanopics1000を用いて計測される膜表面の平均面粗さが10nm〜30nmの範囲内となるように光導波防止層を形成する工程と、
前記光導波防止層を紫外線オゾン下または酸素プラズマ下に曝し、光導波防止層の仕事関数値を0.2eV以上変化させるプラズマ処理を施す工程と、
前記プラズマ処理後の光導波防止層上に有機エレクトロルミネッセント層を形成する工程と、
前記有機エレクトロルミネッセント層上に陰極である透明電極層を形成する工程と、
を少なくとも有し、前記発光層内で発生した光が前記金属電極層で反射され、前記透明電極層側から光を取り出すエレクトロルミネッセント素子を製造することを特徴とするエレクトロルミネッセント素子の製造方法。
Forming a metal electrode layer as an anode;
On the metal electrode layer, an inorganic oxide containing indium is used, and optical waveguide prevention is performed so that the average surface roughness of the film surface measured using Nanopics 1000 manufactured by Seiko Instruments Inc. is in the range of 10 nm to 30 nm. Forming a layer;
Exposing the optical waveguide layer to ultraviolet ozone or oxygen plasma, and performing a plasma treatment to change the work function value of the optical waveguide layer by 0.2 eV or more;
Forming an organic electroluminescent layer on the optical waveguide preventing layer after the plasma treatment;
Forming a transparent electrode layer as a cathode on the organic electroluminescent layer;
At least have a, the light generated in the light emitting layer is reflected by the metal electrode layer, the electroluminescent device, characterized in that to produce the electroluminescent element in which light is taken out from the transparent electrode layer side Production method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6965197B2 (en) * 2002-10-01 2005-11-15 Eastman Kodak Company Organic light-emitting device having enhanced light extraction efficiency
JP4968703B2 (en) * 2004-03-03 2012-07-04 ローム株式会社 Organic light emitting device
JP4511440B2 (en) * 2004-10-05 2010-07-28 三星モバイルディスプレイ株式會社 ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT
JP4635570B2 (en) * 2004-11-08 2011-02-23 凸版印刷株式会社 Method and apparatus for manufacturing organic electroluminescence element
JP4887473B2 (en) * 2005-06-30 2012-02-29 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド ORGANIC EL ELEMENT, ORGANIC EL DISPLAY USING SAME, AND METHOD FOR PRODUCING ORGANIC EL DISPLAY
JP2007095338A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Toppan Printing Co Ltd Organic electroluminescent element and manufacturing method thereof
JP5048369B2 (en) * 2007-03-26 2012-10-17 株式会社アルバック Organic EL device, organic EL device manufacturing method
JP4925903B2 (en) * 2007-04-13 2012-05-09 株式会社アルバック Organic EL device, organic EL device manufacturing method
KR101167867B1 (en) 2007-03-26 2012-07-23 가부시키가이샤 알박 Organic el element and organic el element manufacturing method
CN101816081A (en) * 2007-10-02 2010-08-25 株式会社爱发科 Organic EL element and organic el element manufacturing method
DE102008047964A1 (en) * 2008-09-18 2010-03-25 Tesa Se Method for encapsulating an electronic device
KR100976457B1 (en) * 2008-10-22 2010-08-17 삼성모바일디스플레이주식회사 Organic Electroluminescence Device And Method For Fabricating Of The Same
US20110254440A1 (en) 2009-01-07 2011-10-20 Kiyoshi Minoura Organic electroluminescence display device and method for producing the same
US9052096B2 (en) * 2011-04-27 2015-06-09 Jx Nippon Oil & Energy Corporation Light extraction transparent substrate for organic EL element, and organic EL element using the same
WO2013145667A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 ソニー株式会社 Organic electroluminescence element
IN2014DN09995A (en) * 2012-06-11 2015-08-14 Jx Nippon Oil & Energy Corp
WO2014069564A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 昭和電工株式会社 Organic el element, and image display device and lighting device each of which is provided with same

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