JP4723692B2 - 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本実施の形態における有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と記す)は、基板の上に形成された陽極金属層と、当該陽極金属層の上の第1領域に形成された絶縁層と、当該陽極金属層の上であって第1領域及び第2領域に形成された金属酸化物層と、当該金属酸化物層の上であって絶縁層の形成されていない領域に形成された正孔輸送層と、当該正孔輸送層の上に形成された有機発光層と、当該有機発光層の表面上に形成された陰極層とを備え、第2領域における陽極金属層の上面は、第1領域における陽極金属層の上面よりも下方に位置することを特徴とする。これにより、正孔注入特性に優れ、有機層の層数を削減でき、湿式印刷による有機層製膜が可能となる。
次に、実施例及び比較例を挙げながら本発明を説明する。
図4は、本発明に係る実施例1における有機EL素子の製造方法を説明する工程図である。
本発明に係る実施例2における有機EL素子の製造方法は、図4に記載された陰極層171として、真空蒸着法により、バリウム5nmと銀(アルドリッチ製純度99.9%)10nm、屈折率調整層としてフッ化リチウム80nmを形成した以外は、実施例1と同様にして形成した。
本発明に係る実施例3における有機EL素子の製造方法は、表面処理方法として、酸素プラズマ法(プラズマ時間120秒、パワー2000W)を用いた以外は、実施例1と同様にして形成した。
本発明に係る実施例4における有機EL素子の製造方法は、陽極123としてスパッタ法によりモリブデン3%、クロム97%からなる膜厚100nmの膜(以下、Mo:Cr(3:97)と略することがある)を用いた以外は、実施例1と同様にして形成した。
本発明に係る実施例5における有機EL素子の製造方法は、陽極123としてまず、銀/パラジウム/銅合金膜100nmをスパッタ法により形成し、その後にモリブデン3%、クロム97%からなる膜厚10nmを同じくスパッタ法により積層して陽極123(以下、APC/Mo:Cr(3:97)と略することがある)とした以外は、実施例1と同様にして形成した。
比較例1における有機EL素子の製造方法は、表面洗浄後に正孔注入層として三酸化モリブデン30nmを蒸着法により形成したこと、および表面酸化処理を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして形成した。
比較例2における有機EL素子の製造方法は、陽極123としてモリブデン97%、クロム3%からなる100nmの膜を形成し、その上から、従来用いられてきたITO膜を同じくスパッタ法により40nm形成し、陽極123の形状パターニングのためのエッチング工程として、塩酸と硝酸の混合溶媒を用いて行った以外は、実施例1と同様にして形成した。
比較例3における有機EL素子の製造方法は、正孔輸送層151の前に、従来用いられてきた、PEDOT:PSS(HC Stark社製)をインクジェット法により開口部に塗布した。そして、50℃で10分間真空乾燥を行い、引き続き、200℃で40分間真空ベークを行った。開口部の位置によって、若干膜厚の不均一性が生じるが、平均膜厚40nmとなるように形成した以外は、実施例1と同様にして形成した。
比較例4における有機EL素子の製造方法は、正孔輸送層151であるサメイション製HT12の製造工程を省いた以外は、実施例1と同様にして形成した。
比較例5における有機EL素子の製造方法は、表面酸化処理であるUV−オゾン処理を省いた以外は、実施例1と同様にして形成した。
以上の実施例1〜5及び比較例1〜5において、本発明の効果を示すために以下の評価を行った。
本実施の形態における有機EL素子は、基板の上に形成された陽極金属層と、当該陽極金属層の上の第1領域に形成された絶縁層と、当該陽極金属層の上であって第1領域以外の第2領域に形成された金属酸化物層と、当該金属酸化物層の上であって絶縁層の形成されていない領域に形成された正孔輸送層と、当該正孔輸送層の上に形成された有機発光層と、当該有機発光層の表面上に形成された陰極層とを備え、第2領域における陽極金属層の上面は、第1領域における陽極金属層の上面よりも下方に位置することを特徴とする。これにより、正孔注入特性に優れ、有機層の層数を削減でき、湿式印刷による有機層製膜が可能となる。
11 基板
12 陽極金属層
13、43、132、432 金属酸化物層
14、141 絶縁層
15、151 正孔輸送層
16、161 有機発光層
17、171 陰極層
111 ガラス基板
121 陽極金属下層
122 陽極金属上層
123、124 陽極
131 表面酸化膜
Claims (21)
- 基板と、
前記基板の上に形成された、第1領域と、前記第1領域以外の第2領域とを有する陽極金属層と、
前記陽極金属層の上であって、前記基板の上に積層された陽極金属層の表面が酸化されることにより、前記第2領域に少なくとも形成された金属酸化物層と、
前記金属酸化物層の上であって、前記第1領域に形成された絶縁層と、
前記金属酸化物層の上であって、前記絶縁層の形成されていない前記第2領域に形成され、正孔輸送性の有機材料を含む正孔輸送層と、
前記正孔輸送層の上に形成され、発光性を有する有機材料を含む有機発光層と、
前記有機発光層の上に形成され、前記有機発光層へ電子を注入する陰極層とを備え、
前記第2領域における前記陽極金属層の上面は、前記第1領域における前記陽極金属層の上面よりも下方に位置する
有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記陽極金属層は、
可視光の反射率が60%以上である陽極金属下層と、
前記陽極金属下層の表面上に積層された陽極金属上層とを備える
請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記陽極金属下層は、アルミニウム及び銀のうち少なくとも1つを含む合金であり、
前記陽極金属上層は、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも1つを含む金属である
請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記第2領域における前記陽極金属上層の膜厚は、20nm以下である
請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記第2領域には、前記陽極金属上層が形成されていない
請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記金属酸化物層は、さらに、前記第1領域にも形成されている
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記金属酸化物層は、第1領域および第2領域に形成され、
前記第2領域における前記金属酸化物層の膜厚は、前記第1領域における前記金属酸化物層の膜厚よりも大きい
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記第2領域における前記金属酸化物層の下面は、前記第1領域における前記金属酸化物層の下面よりも下方に位置する
請求項1または6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記金属酸化物層は、前記第1領域に形成されることなく前記第2領域に形成され、
前記第2領域に形成された前記金属酸化物層は、その側面部および下面部が前記陽極金属層により被覆される
請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記陽極金属層は、銀、モリブデン、クロム、バナジウム、タングステン、ニッケル、イリジウムのうち少なくとも1つを含む金属である
請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記有機発光層は、湿式印刷法により、発光性を有する有機材料を用いて形成されている
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 前記正孔輸送層は、湿式印刷法により形成されている
請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明装置。
- 請求項1〜10のうちいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備える画像表示装置。
- 基板上に陽極金属層を積層する金属層積層ステップと、
前記金属層積層ステップの後、前記陽極金属層の上に絶縁層を形成する絶縁層形成ステップと、
前記絶縁層形成ステップの後、前記絶縁層をパターニングすることにより、前記絶縁層が一部除去された開口部を形成する開口部形成ステップと、
前記開口部形成ステップの後、前記開口部の表面を酸化処理することにより前記開口部表面に金属酸化物層を形成する酸化処理ステップと、
前記酸化処理ステップにて酸化処理された前記金属酸化物層の上に、正孔輸送性の有機材料を含む正孔輸送層を湿式法により形成する正孔輸送層形成ステップと、
前記正孔輸送層の上に、有機発光層を形成する発光層形成ステップと、
前記有機発光層の表面上に、前記有機発光層へ電子を注入する陰極層を形成する陰極層形成ステップとを含む
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記金属層積層ステップの後、大気にさらすことにより前記陽極金属層の表面に自然酸化による金属酸化膜を形成する自然酸化膜形成ステップを含み、
前記絶縁層形成ステップは、前記自然酸化膜形成ステップの後、前記陽極金属層の上に絶縁層を形成するステップである
請求項15記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記開口部形成ステップでは、
前記絶縁層形成ステップの後、前記絶縁層をパターニングすることにより、前記絶縁層が一部除去された開口部を形成するとともに、開口部に対応する領域に形成された自然酸化膜を除去する
請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記酸化処理ステップにより形成される金属酸化物層の厚みは、前記自然酸化膜形成ステップにより形成される金属酸化物層の厚みよりも大きい
請求項17記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記酸化処理ステップでは、
前記開口部形成ステップの後、前記開口部の表面を酸化処理することにより前記開口部表面に、前記自然酸化膜形成ステップにより形成される金属酸化物膜の膜厚よりも大きな膜厚である金属酸化物層を形成する
請求項16に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記酸化処理ステップにおける前記酸化処理は、紫外光オゾン処理、酸化性ガス雰囲気でのプラズマ処理、及びオゾンを含む溶液による処理のうち少なくとも1つを含む
請求項15〜19のうちいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記正孔輸送層形成ステップにおける前記湿式法は、ノズルジェットによる印刷法である
請求項15〜20のうちいずれか1項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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