JP4927423B2

JP4927423B2 - Light emitting device and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4927423B2
Application number: JP2006079635A
Authority: JP
Inventors: 啓三武田; 友子村上
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: JP2006302879A

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置に使用される発光素子を備えた発光装置及びその製造方法に関し、特に、光の取り出し効率が大幅に改善された発光素子を備えた発光装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a light emitting device and a manufacturing method thereof having a light emitting element for use in an organic electroluminescent display device, particularly, the light emitting device and a manufacturing light extraction efficiency with a significantly improved light-emitting element It is about the method.

有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置は、薄型、広視野角、低消費電力、優れた動画表示特性などの特色を持ち、次世代の画像表示装置として期待されている。有機ＥＬ発光素子（以下、発光素子と記載する）は、このような有機ＥＬ表示装置に使用され、２つの電極の間に少なくとも一つの発光層を有し、電極間に電圧を印加することによって発光層が発光し、画像を表示することができる。 An organic electroluminescence (EL) display device has features such as thinness, wide viewing angle, low power consumption, and excellent moving image display characteristics, and is expected as a next-generation image display device. An organic EL light emitting element (hereinafter referred to as a light emitting element) is used in such an organic EL display device, has at least one light emitting layer between two electrodes, and applies a voltage between the electrodes. The light emitting layer emits light and an image can be displayed.

従来は、ガラス基板上に、陽極である透明電極、例えばＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）、有機物からなる電荷輸送層や発光層、最後にＡｌ等の金属からなる陰極の順に成膜することにより、底部から発光するボトムエミッション構造の発光素子が一般的に作製されていた。 Conventionally, by forming a transparent electrode as an anode on a glass substrate, for example, ITO (indium tin oxide), a charge transport layer and a light emitting layer made of an organic material, and finally a cathode made of a metal such as Al, in this order, A light emitting element having a bottom emission structure that emits light from the bottom is generally manufactured.

近年、高い仕事関数を持った金属を陽極に用い、上部から発光するトップエミッション構造の発光素子が用いられるようになってきた。画素回路によって発光部の面積が制限されてしまうボトムエミッション構造の発光素子とは違い、トップエミッション構造の発光素子では、発光部を広くとれるという利点がある。トップエミッション構造の発光素子では、陰極にＬｉＦ／Ａｌ／Ａｇ（非特許文献１）、Ｃａ／Ｍｇ（非特許文献２）、ＬｉＦ／ＭｇＡｇなどの半透明電極が用いられる。 In recent years, a light-emitting element having a top emission structure in which a metal having a high work function is used for an anode and light is emitted from above has been used. Unlike a light emitting element having a bottom emission structure in which the area of the light emitting part is limited by the pixel circuit, a light emitting element having a top emission structure has an advantage that a wide light emitting part can be obtained. In a light emitting device having a top emission structure, a semi-transparent electrode such as LiF / Al / Ag (Non-patent Document 1), Ca / Mg (Non-patent Document 2), LiF / MgAg, or the like is used for a cathode.

このような発光素子では、発光層で発光した光が他の膜に入射する場合に、ある角度以上で入射すると、発光層と他の膜厚との界面で全反射されてしまう。このため、発光した光の一部しか利用できていない。近年、光の取出し効率を向上させるために、屈折率の低い半透明電極の外側に、屈折率の高い「キャッピング層」を設けた発光素子が提案されている（非特許文献１，２）。 In such a light-emitting element, when light emitted from the light-emitting layer is incident on another film, if the light is incident at an angle or more, the light is totally reflected at the interface between the light-emitting layer and another film thickness. For this reason, only a part of the emitted light can be used. In recent years, in order to improve the light extraction efficiency, a light emitting element in which a “capping layer” having a high refractive index is provided outside a translucent electrode having a low refractive index has been proposed (Non-Patent Documents 1 and 2).

トップエミッション構造の発光素子におけるキャッピング層の効果は、非特許文献２に示されている。非特許文献２において、Ｉｒ（ｐｐｙ）₃（fac−トリス−（２−フェニルピリジナート）インジウム）を発光材料に用いた発光素子で、キャッピング層がない場合は電流効率が３８ｃｄ／Ａであったが、ＺｎＳｅ（膜厚６０ｎｍ）をキャッピング層に使用した発光素子では、６４ｃｄ／Ａと約１．７倍の効率であった。 The effect of the capping layer in the light emitting device having the top emission structure is shown in Non-Patent Document 2. In Non-Patent Document 2, a light-emitting element using Ir (ppy) ₃ (fac-tris- (2-phenylpyridinate) indium) as a light-emitting material has a current efficiency of 38 cd / A when there is no capping layer. However, in the light-emitting element using ZnSe (film thickness 60 nm) as the capping layer, the efficiency was about 1.7 times as high as 64 cd / A.

また、非特許文献２において、半透明電極とキャッピング層の透過率の極大点と効率の極大点とが必ずしも一致しないことが示されており、光の取出し効率の最大点は干渉効果によって決められることが示されている。 Non-Patent Document 2 shows that the transmissivity maximum of the translucent electrode and the capping layer do not always coincide with the maximum efficiency, and the maximum point of light extraction efficiency is determined by the interference effect. It has been shown.

ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、アメリカ、２００１年、第７８巻、５４４−５４６頁Applied Physics Letters, USA, 2001, 78, 544-546. ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、アメリカ、２００３年、第８２巻、４６６−４６８頁Applied Physics Letters, USA, 2003, 82, 466-468.

キャッピング層の形成には、精細度の高いメタルマスクを用いることが提案されているが、かかるメタルマスクでは、熱による歪みによって位置合わせ精度が悪くなるという問題点があった。すなわち、非特許文献２で使用されているＺｎＳｅは、融点が１１００℃以上と高く、精細度の高いマスクでは正確な位置に蒸着することができない。無機物の多くは蒸着温度が高く、精細度の高いマスクの使用には適さず、発光素子そのものにもダメージを与える可能性がある。さらに、スパッタ法による成膜では、発光素子にダメージを与えてしまうため、無機物を構成材料とするキャッピング層は使用することができない。 For the formation of the capping layer, it has been proposed to use a metal mask with high definition. However, such a metal mask has a problem that the alignment accuracy is deteriorated due to thermal distortion. That is, ZnSe used in Non-Patent Document 2 has a high melting point of 1100 ° C. or higher and cannot be deposited at an accurate position with a high-definition mask. Many inorganic substances have high deposition temperatures and are not suitable for use with high-definition masks, and may damage the light-emitting elements themselves. Further, in the film formation by the sputtering method, the light emitting element is damaged, and therefore a capping layer containing an inorganic material cannot be used.

非特許文献１では、屈折率を調整するキャッピング層として、トリス−（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム（Ａｌｑ₃）が使用されているが、Ａｌｑ₃は緑の発光を示す有機ＥＬ材料として知られおり、図８に示すように青色発光素子に使用される４５０ｎｍ付近に弱い吸収を持つ。なお、図８は、Ａｌｑ₃を使用したキャッピング層における波長と屈折率及び消衰係数との関係を示す線図である。図中、実線は屈折率を示し、破線は消衰係数を示す。そのために、青色発光素子では、色純度の低下と、光の取り出し効率が共に低下するという問題点もあった。 In Non-Patent Document 1, tris- (8-hydroxyquinolinato) aluminum (Alq ₃ ) is used as a capping layer for adjusting the refractive index, but Alq ₃ is known as an organic EL material that emits green light. As shown in FIG. 8, it has weak absorption near 450 nm used for blue light emitting elements. FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the wavelength, refractive index, and extinction coefficient in the capping layer using Alq ₃ . In the figure, the solid line indicates the refractive index, and the broken line indicates the extinction coefficient. For this reason, the blue light emitting device has a problem that both the color purity is lowered and the light extraction efficiency is lowered.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、キャッピング層材料として、あまり高くない温度で安定して成膜することができると共に、青、緑及び赤それぞれの波長領域で吸収を持たない材料から構成されるキャッピング層を備えた発光素子を備えた発光装置及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can be stably formed as a capping layer material at a temperature that is not so high, and also absorbs in each wavelength region of blue, green, and red. and an object thereof is to provide a light emitting device and a manufacturing method thereof having a light emitting element having a configured capping layer of a material that does not have.

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の発光装置の製造方法にあっては、第１電極と、該第１電極の上方に配置され、発光層を含んで構成される有機層と、該有機層上に配置され、前記発光層の光を透過する第２電極と、該第２電極上に配置され、該第２電極の構成材料よりも屈折率の大きく、且つバンドギャップが３．２ｅＶ以上の材料から成るキャッピング層とをそれぞれ備えた第１乃至第３発光素子を基板上に複数有する発光装置の製造方法であって、前記第１及び第２発光素子に対応する前記第２電極上に、前記キャッピング層の構成材料を積層することにより、前記第１発光素子に対応する前記第２電極上に中間層を、前記第２発光素子に対応する前記第２電極上に前記キャッピング層をそれぞれ形成する工程と、前記第１発光素子に対応する前記中間層上、及び前記第３発光素子に対応する前記第２電極上に、前記キャッピング層の構成材料をそれぞれ積層することにより、前記第２及び第３発光素子に対応する前記第２電極上に前記キャッピング層を形成する工程とを含み、これにより、前記第１乃至第３発光素子の前記キャッピング層を形成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the method for manufacturing a light-emitting device according to the present invention includes a first electrode and an organic layer that is disposed above the first electrode and includes a light-emitting layer. A layer, a second electrode disposed on the organic layer and transmitting light from the light-emitting layer, and a refractive index larger than a constituent material of the second electrode, disposed on the second electrode, and having a band gap Is a method of manufacturing a light-emitting device having a plurality of first to third light-emitting elements each having a capping layer made of a material of 3.2 eV or more on a substrate, which corresponds to the first and second light-emitting elements. By laminating the constituent material of the capping layer on the second electrode, an intermediate layer is formed on the second electrode corresponding to the first light emitting element, and on the second electrode corresponding to the second light emitting element. Forming each of the capping layers; The constituent material of the capping layer is laminated on the intermediate layer corresponding to the first light emitting element and the second electrode corresponding to the third light emitting element, respectively, thereby the second and third light emitting elements. Forming the capping layer on the second electrode corresponding to the first electrode, and thereby forming the capping layer of the first to third light emitting elements .

また、本発明の発光装置の製造方法にあっては、前記第２及び前記第３発光素子に対応する前記キャッピング層の厚みの和が、前記第１発光素子に対応する前記キャッピング層の厚みに略等しいことを特徴とする。 In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the sum of the thicknesses of the capping layers corresponding to the second and third light emitting elements is equal to the thickness of the capping layer corresponding to the first light emitting elements. It is characterized by being substantially equal.

また、本発明の発光装置の製造方法にあっては、前記第１発光素子は赤色に、前記第２発光素子は青色及び緑色のいずれか一方の色に、前記第３発光素子は青色及び緑色のいずれか他方の色に、それぞれ発光することを特徴とする。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the first light emitting element is red, the second light emitting element is one of blue and green, and the third light emitting element is blue and green. Each of the other colors emits light .

また、本発明の発光装置にあっては、第１電極と、該第１電極の上方に配置され、発光層を含んで構成される有機層と、該有機層上に配置され、前記発光層の光を透過する第２電極と、該第２電極上に配置され、該第２電極の構成材料よりも屈折率の大きく、且つバンドギャップが３．２ｅＶ以上の材料から成るキャッピング層とを備えた発光素子を複数有し、前記複数の発光素子は、赤色に発光する第１発光素子と、緑色に発光する第２発光素子と、青色に発光する第３発光素子とに分類され、前記第１発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _R 、前記第２発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _G 、及び前記第３発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _B は、互いに異なり、前記第１発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _R 、前記第２発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _G 、及び前記第３発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ _B は、ｄ _R ＞ｄ _G ＞ｄ _B の関係式を満足することを特徴とする。 Further, in the light emitting equipment of the present invention, the first electrode is disposed above the first electrode, an organic layer configured to include a light emitting layer, disposed on the organic layer, the light emitting A second electrode that transmits the light of the layer, and a capping layer that is disposed on the second electrode and is made of a material having a refractive index larger than that of the constituent material of the second electrode and a band gap of 3.2 eV or more. The plurality of light emitting elements are classified into a first light emitting element that emits red light, a second light emitting element that emits green light, and a third light emitting element that emits blue light, The thickness d _{R of the} capping layer of the first light emitting device, the thickness d _{G of the} capping layer of the second light emitting device , and the thickness d _{B of the} capping layer of the third light emitting device are different from each other, thickness d _R of the capping layer of the first light-emitting element, the second Thickness d _G of the capping layer of the optical element, and the thickness d _B of the capping layer of the third light emitting element, and satisfies the relational expression _{_{_{d R> d G> d B}}} .

また、本発明の発光装置の製造方法にあっては、前記第１発光素子は赤色に、前記第２発光素子は青色及び緑色のいずれか一方の色に、前記第３発光素子は青色及び緑色のいずれか他方の色に、それぞれ発光することを特徴とする。 In the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, the first light emitting element is red, the second light emitting element is one of blue and green, and the third light emitting element is blue and green. Each of the other colors emits light.

また、本発明の発光素子にあっては、第１電極と、該第１電極の上方に配置され、発光層を含んで構成される有機層と、該有機層上に配置され、前記発光層の光を透過する第２電極と、該第２電極上に配置され、該第２電極の構成材料よりも屈折率の大きく、且つバンドギャップが３．２ｅＶ以上の材料から成るキャッピング層とを備えた発光素子を複数有し、前記複数の発光素子は、赤色に発光する第１発光素子と、緑色に発光する第２発光素子と、青色に発光する第３発光素子とに分類され、前記第１発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_R、前記第２発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_G、及び前記第３発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_Bは、互いに異なることを特徴とする。 In the light emitting device of the present invention, the first electrode, the organic layer disposed above the first electrode and including the light emitting layer, and disposed on the organic layer, the light emitting layer And a capping layer that is disposed on the second electrode and has a refractive index larger than that of the constituent material of the second electrode and is made of a material having a band gap of 3.2 eV or more. The plurality of light emitting elements are classified into a first light emitting element that emits red light, a second light emitting element that emits green light, and a third light emitting element that emits blue light. thickness d _R of the capping layer of the first light emitting device, the thickness d _G of the second capping layer of a light-emitting element, and the thickness d _B of the capping layer of the third light-emitting element, being different from each other And

また、本発明の発光素子にあっては、前記第１発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_R、前記第２発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_G、及び前記第３発光素子の前記キャッピング層の膜厚ｄ_Bが、ｄ_R＞ｄ_G＞ｄ_Bの関係式を満足することを特徴とする。 In the light emitting device of the present invention, the capping layer thickness d _R of the first light emitting device, the capping layer thickness d _{G of} the second light emitting device, and the third light emitting device of the third light emitting device. The film thickness d _{B of the} capping layer satisfies a relational expression of d _R > d _G > d _B.

本発明によれば、透明又は半透明電極の外側に設けた、半透明電極よりも屈折率の高いキャッピング層を有するために、光の取出し効率を大幅に向上することができる発光装置が得られる。また、キャッピング層にトリアリールアミン誘導体やカルバゾール誘導体などを使用することによって、５００℃以下の温度で成膜することができるので、発光素子にダメージを与えることなく、また高精細マスクを用いて各色の光取出し効率を最適化することができると共に、フルカラーディスプレイに好適に適用でき、色純度が良く鮮明で明るい画像を表示することができる。 According to the present invention, since the capping layer having a refractive index higher than that of the semitransparent electrode is provided outside the transparent or semitransparent electrode, a light emitting device capable of greatly improving the light extraction efficiency is obtained. . In addition, since a film can be formed at a temperature of 500 ° C. or lower by using a triarylamine derivative or a carbazole derivative for the capping layer, each color can be used without damaging the light emitting element and using a high-definition mask. Can be optimized, and can be suitably applied to a full color display, and can display a clear and bright image with good color purity.

また、本発明による発光装置によれば、複数の発光素子に対して同質の材料によりキャッピング層を形成することにより、キャッピング層の成膜工程に要する手間、コストを低減でき、発光装置の生産性向上やコストダウンに寄与することが可能となる。さらに、赤色、青色、緑色の異なる波長に対応させてキャッピング層の膜厚を設定することにより、各色に対応する発光素子の光の取り出し効率を更に向上させることができる。 In addition, according to the light emitting device of the present invention, by forming the capping layer with the same material for a plurality of light emitting elements, it is possible to reduce labor and cost required for the film forming process of the capping layer and to improve the productivity of the light emitting device. It is possible to contribute to improvement and cost reduction. Furthermore, by setting the film thickness of the capping layer to correspond to different wavelengths of red, blue, and green, the light extraction efficiency of the light emitting element corresponding to each color can be further improved.

また、本発明による発光装置の製造方法によれば、第１乃至第３発光素子におけるキャッピング層の材質が同一で膜厚が異なる場合に、各々のキャッピング層を別工程で形成する場合に比べて、成膜工程を簡略化でき、発光装置の生産性向上に寄与することが可能になるという効果を奏する。 Further, according to the method for manufacturing a light emitting device according to the present invention, when the materials of the capping layers in the first to third light emitting elements are the same and the film thicknesses are different, compared to the case where each capping layer is formed in a separate process. The film forming process can be simplified, and it is possible to contribute to improving the productivity of the light emitting device.

以下、図面を参照して、本発明にかかる発光装置及びその製造方法の実施の形態及び実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態及び実施例により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, with reference to the drawings, the embodiments and the examples of such originating HikariSo location and its manufacturing method of the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments and examples.

〔発光素子〕
まず、本発明による発光素子について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる発光素子を示す概略側断面図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。図１において、発光素子１は、トップエミッション構造の発光素子であり、基板例えばガラス基板１０上に、金属からなる第１電極としての陽極１１、正孔輸送層１２、発光層１３、電子輸送層１４、第２電極としての半透明陰極１５、及びキャッピング層１６が順次積層されている。 [Light emitting element]
First, the light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic sectional side view showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part. In FIG. 1, a light emitting device 1 is a light emitting device having a top emission structure. On a substrate, for example, a glass substrate 10, an anode 11 as a first electrode made of metal, a hole transport layer 12, a light emitting layer 13, an electron transport layer. 14, a translucent cathode 15 as a second electrode, and a capping layer 16 are sequentially laminated.

発光素子１は、トップエミッション構造であるため、ガラス基板１０は必ずしも透明でなくてもよい。正孔輸送層１２は、陽極１１からの正孔を発光層１３に輸送し、電子輸送層１４は、半透明陰極１５からの電子を発光層１３に輸送する役目を果たす。発光層１３では、正孔輸送層１２からの正孔と、電子輸送層１４からの電子とが再結合することにより、発光層１３中における有機材料の電子状態が一重項励起状態又は三重項励起状態に励起され、これらの励起状態から安定な基底状態に戻る際に、蛍光又はリン光をそれぞれ発生する。 Since the light emitting element 1 has a top emission structure, the glass substrate 10 is not necessarily transparent. The hole transport layer 12 serves to transport holes from the anode 11 to the light emitting layer 13, and the electron transport layer 14 serves to transport electrons from the translucent cathode 15 to the light emitting layer 13. In the light emitting layer 13, holes from the hole transport layer 12 and electrons from the electron transport layer 14 are recombined, so that the electronic state of the organic material in the light emitting layer 13 is a singlet excited state or a triplet excited state. When excited to a state and returned from these excited states to a stable ground state, fluorescence or phosphorescence is generated, respectively.

キャッピング層１６は、あまり高くない温度で安定して成膜することができると共に、青色、緑色及び赤色それぞれの色の波長領域で吸収を持たない材料から構成される。キャッピング層１６を構成する材料については、後述する。 The capping layer 16 can be stably formed at a temperature that is not so high, and is made of a material that does not absorb in the wavelength regions of blue, green, and red. The material constituting the capping layer 16 will be described later.

以上のような陽極１１、正孔輸送層１２、発光層１３、電子輸送層１４及び半透明陰極１５における膜厚の合計は、２００ｎｍ〜６００ｎｍ程度である。また、キャッピング層１６の膜厚は、例えば、３０ｎｍ〜１２０ｎｍが好ましい。キャッピング層１６が上記の膜厚の範囲である場合、良好な光取り出し効率が得られる。なお、キャッピング層１６の膜厚は、発光素子に使用する発光材料の種類、キャッピング層１６以外の発光素子の厚さなどに応じて、適宜変更することができる。また、半透明陰極１５の例としては、Ｃａ／Ｍｇ、ＭｇＡｇ、ＭｇＡｌ、ＩＴＯ，ＩＺＯ等がある。 The total thickness of the anode 11, the hole transport layer 12, the light emitting layer 13, the electron transport layer 14, and the translucent cathode 15 as described above is about 200 nm to 600 nm. The film thickness of the capping layer 16 is preferably 30 nm to 120 nm, for example. When the capping layer 16 is in the above film thickness range, good light extraction efficiency can be obtained. Note that the thickness of the capping layer 16 can be changed as appropriate in accordance with the type of the light emitting material used for the light emitting element, the thickness of the light emitting element other than the capping layer 16, and the like. Examples of the translucent cathode 15 include Ca / Mg, MgAg, MgAl, ITO, and IZO.

積層する各層の成膜は、膜の緻密性や、良好なステップカバレッジ（段差被覆性）を確保する観点から、成膜手法にはＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などの化学的手法が用いられる。また、ＣＶＤ法以外にも、例えば真空蒸着法などを適用することも可能である。さらに、加熱蒸着法、インクジェット法やグラビア印刷などを適用してもよい。 For the film formation of each layer to be laminated, a chemical method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method is used as the film formation method from the viewpoint of ensuring the denseness of the film and good step coverage (step coverage). In addition to the CVD method, for example, a vacuum deposition method or the like can be applied. Furthermore, a heat vapor deposition method, an inkjet method, gravure printing, or the like may be applied.

なお、図１では、トップエミッション構造の発光素子１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ボトムエミッション構造の発光素子や、上部及び底部の両方向から発光するデュアルエミッション構造の発光素子についても、同様に適用することができる。これらの場合、光が発光素子から外部に取り出される方向にある電極は、透明又は半透明である必要がある。 Although the top emission structure light emitting element 1 has been described with reference to FIG. 1, the present invention is not limited to this, and the bottom emission structure light emitting element or the dual emission structure emitting light from both the top and bottom directions is used. The same applies to a light-emitting element. In these cases, an electrode in a direction in which light is extracted from the light emitting element to the outside needs to be transparent or translucent.

また、図１では陽極１１と半透明陰極１５との間に挟まれる層が正孔輸送層１２、発光層１３、電子輸送層１４からなる３層構造の発光素子にキャッピング層１６を形成した場合を一例として示しているが、発光素子の構造は、この３層構造に限定されるものではなく、諸条件に応じて、正孔注入層と電子注入層を追加した５層構造、４層構造や２層構造あるいは発光層のみの１層構造など、種々の構造を採用した発光素子も同様に使用することができる。 In FIG. 1, when a capping layer 16 is formed on a light emitting device having a three-layer structure in which a layer sandwiched between the anode 11 and the semitransparent cathode 15 is composed of a hole transport layer 12, a light emitting layer 13, and an electron transport layer 14. As an example, the structure of the light-emitting element is not limited to this three-layer structure, and a five-layer structure and a four-layer structure in which a hole injection layer and an electron injection layer are added according to various conditions. A light-emitting element adopting various structures such as a two-layer structure or a single-layer structure having only a light-emitting layer can also be used.

キャッピング層１６を構成する材料の屈折率は、隣接する電極の屈折率よりも大きいことが好ましい。すなわち、キャッピング層１６によって、発光素子１の光取り出し効率は向上するが、その効果は、キャッピング層１６と、キャッピング層１６に接している材料との界面での反射率が大きい方が、光干渉の効果が大きいために有効である。そのため、キャッピング層１６を構成する材料の屈折率は、隣接する電極の屈折率よりも大きい方が好ましく、屈折率が１．５以上であればより好ましい。 The refractive index of the material constituting the capping layer 16 is preferably larger than the refractive index of the adjacent electrode. That is, the light extraction efficiency of the light-emitting element 1 is improved by the capping layer 16, but the effect is that the higher the reflectance at the interface between the capping layer 16 and the material in contact with the capping layer 16, the higher the light interference. This is effective because of its large effect. Therefore, the refractive index of the material constituting the capping layer 16 is preferably larger than the refractive index of the adjacent electrode, and more preferably the refractive index is 1.5 or more.

図２は、後述する構造式（７）で示されるＣＢＰを使用したキャッピング層における波長と屈折率及び消衰係数との関係を示す線図である。なお、図中、実線は屈折率を示し、破線は消衰係数を示す。屈折率は複素屈折率の実部の値であり、消衰係数は複素屈折率の虚部の値を意味している。屈折率及び消衰係数の測定方法としては、従来周知のｎ＆ｋ法を用いる。この図から明らかなように、どの波長においてもＣＢＰの屈折率は１．７５程度以上である。また、青色発光素子に使用される４５０ｎｍ付近で消衰が起こらない。また、他の波長においても同様に消衰が起こらず、キャッピング層の消衰係数は、少なくとも当該キャッピング層を通過する光の波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内において、０．１２以下である。従って、青色、緑色、赤色それぞれの波長領域で吸収が起こらないため、キャッピング層を備えた発光素子は、フルカラーディスプレイなどにも好適に使用することができる。 FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a wavelength, a refractive index, and an extinction coefficient in a capping layer using CBP represented by the structural formula (7) described later. In the figure, the solid line indicates the refractive index, and the broken line indicates the extinction coefficient. The refractive index is the value of the real part of the complex refractive index, and the extinction coefficient means the value of the imaginary part of the complex refractive index. As a method for measuring the refractive index and extinction coefficient, a conventionally known n & k method is used. As is clear from this figure, the refractive index of CBP is about 1.75 or more at any wavelength. Further, no extinction occurs in the vicinity of 450 nm used for the blue light emitting element. Similarly, no extinction occurs at other wavelengths, and the extinction coefficient of the capping layer is 0.12 or less at least when the wavelength of light passing through the capping layer is in the range of 380 nm to 780 nm. Accordingly, since no absorption occurs in each of the blue, green, and red wavelength regions, the light-emitting element including the capping layer can be suitably used for a full color display or the like.

キャッピング層１６を構成する材料のバンドギャップは、３．２ｅＶ以上であることが好ましい。ここで、バンドギャップの３．２ｅＶは、光の波長の約３８７ｎｍに対応し、３．１ｅＶは約４００ｎｍに対応する。従って、可視部の波長である３８０ｎｍ〜７８０ｎｍのほぼ全域が透明であるためには、キャッピング層１６を構成する材料のバンドギャップが、３．２ｅＶ以上であることが好ましい。一方、バンドギャップが３．２ｅＶ未満であると、青色の波長に影響を与えるため好ましくない。 The band gap of the material constituting the capping layer 16 is preferably 3.2 eV or more. Here, the band gap of 3.2 eV corresponds to the light wavelength of about 387 nm, and 3.1 eV corresponds to about 400 nm. Therefore, in order for almost the entire region of 380 nm to 780 nm, which is the wavelength of the visible portion, to be transparent, the band gap of the material constituting the capping layer 16 is preferably 3.2 eV or more. On the other hand, a band gap of less than 3.2 eV is not preferable because it affects the blue wavelength.

さらに詳細に説明すると、キャッピング層１６を構成する材料のバンドギャップが大きい程、バンドギャップを遷移する電子による光吸収端は短波長側に移動する。従って、材料のバンドギャップが大きい程、光吸収端は可視部から外れていくために、材料の光吸収は小さくなり透明となる。キャッピング層１６を構成する材料は、可視部のほぼ全域で透明であることが望ましいため、材料のバンドギャップが大きい程好ましく、バンドギャップが３．２ｅＶ以上であれば、光吸収端が可視部から外れるためにより好ましい。 More specifically, as the band gap of the material constituting the capping layer 16 is larger, the light absorption edge due to the electrons transitioning the band gap moves to the short wavelength side. Therefore, as the band gap of the material is larger, the light absorption edge is moved away from the visible portion, so that the light absorption of the material becomes smaller and transparent. Since the material constituting the capping layer 16 is desirably transparent in almost the entire visible portion, it is preferable that the material has a large band gap. If the band gap is 3.2 eV or more, the light absorption edge is from the visible portion. It is more preferable because it comes off.

キャッピング層１６を構成する材料のバンドギャップは、材料の光吸収スペクトルの長波長側吸収端波長を測定することで、算出することができる。 The band gap of the material constituting the capping layer 16 can be calculated by measuring the long wavelength side absorption edge wavelength of the light absorption spectrum of the material.

キャッピング層１６を構成する材料としては、トリアリールアミン誘導体を使用することができる。トリアリールアミン誘導体としては、例えば、構造式（１）で表される４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（以下、「ＴＰＤ」と記載する）、構造式（２）で表される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（以下、「ｍ−ＭＴＤＡＴＡ」と記載する）、構造式（３）で表される１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（２−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（以下、「ｏ−ＭＴＤＡＢ」と記載する）、構造式（４）で表される１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（以下、「ｍ−ＭＴＤＡＢ」と記載する）、構造式（５）で表される１，３，５−トリス［Ｎ，Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（以下、「ｐ−ＭＴＤＡＢ」と記載する）、構造式（６）で表される４，４’−ビス［Ｎ，Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−アミノ］−ジフェニルメタン（以下、「ＢＰＰＭ」と記載する）などが挙げられる。これらの材料は、単独、又は複数の材料を混合して使用することができる。 As a material constituting the capping layer 16, a triarylamine derivative can be used. Examples of the triarylamine derivative include 4,4′-bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] biphenyl represented by the structural formula (1) (hereinafter referred to as “TPD”). 4,4 ′, 4 ″ -tris [(3-methylphenyl) phenylamino] triphenylamine (hereinafter referred to as “m-MTDATA”) represented by Structural Formula (2), Structural Formula (3 1,3,5-tris [N, N-bis (2-methylphenyl) -amino] -benzene (hereinafter referred to as “o-MTDAB”), represented by the structural formula (4) 1,3,5-tris [N, N-bis (3-methylphenyl) -amino] -benzene (hereinafter referred to as “m-MTDAB”), 1,3 represented by the structural formula (5) , 5-Tris [N, N-bis (4-methylphenyl) -amino ] -Benzene (hereinafter referred to as “p-MTDAB”), 4,4′-bis [N, N-bis (3-methylphenyl) -amino] -diphenylmethane (hereinafter referred to as structural formula (6)) , Described as “BPPM”). These materials can be used alone or as a mixture of a plurality of materials.

キャッピング層１６として、トリフェニルアミン誘導体もまた、トリアリール誘導体と同様に使用することができる。 As the capping layer 16, a triphenylamine derivative can also be used in the same manner as the triaryl derivative.

キャッピング層１６を構成する他の材料としては、カルバゾール誘導体を使用することができる。カルバゾール誘導体としては、例えば、構造式（７）で表される４，４’−ジカルバゾリル−１，１’−ビフェニル（以下、「ＣＢＰ」と記載する）、構造式（８）で表される４，４'，４''−トリス（Ｎ−カルバゾール）トリフェニルアミン（以下、「ＴＣＴＡ」と記載する）などが挙げられる。これらの材料は、単独、又は複数の材料を混合して使用することができる。 As another material constituting the capping layer 16, a carbazole derivative can be used. Examples of the carbazole derivative include 4,4′-dicarbazolyl-1,1′-biphenyl (hereinafter referred to as “CBP”) represented by the structural formula (7), and 4 represented by the structural formula (8). , 4 ′, 4 ″ -tris (N-carbazole) triphenylamine (hereinafter referred to as “TCTA”) and the like. These materials can be used alone or as a mixture of a plurality of materials.

キャッピング層１６を構成する他の材料としては、ベンゾイミダゾール誘導体を使用することができる。ベンゾイミダゾール誘導体としては、例えば、構造式（９）で表される２，２'，２''−（１，３，５−ベンゼントリル）トリス−［１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾ−ル］（以下、「ＴＰＢＩ」と記載する）などが挙げられる。 As another material constituting the capping layer 16, a benzimidazole derivative can be used. As the benzimidazole derivative, for example, 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benzenetolyl) tris- [1-phenyl-1H-benzimidazole] represented by the structural formula (9) (Hereinafter referred to as “TPBI”).

キャッピング層１６を構成する他の材料としては、トリアゾール誘導体を使用することができる。トリアゾール誘導体としては、例えば、構造式（１０）で表される３−（４−ビフェニル）−４−フェニル−５−ｔ−ブチルフェニル−１，２，４−トリアゾール（以下、「ＴＡＺ」と記載する）などが挙げられる。 As another material constituting the capping layer 16, a triazole derivative can be used. Examples of the triazole derivative include 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-t-butylphenyl-1,2,4-triazole (hereinafter referred to as “TAZ”) represented by the structural formula (10). )).

なお、バンドギャップが３．２ｅＶ以上のキャッピング層１６の材料としては、ＴＰＤ（３．２ｅＶ）、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ（３．２ｅＶ）、ＴＡＺ（４．０ｅＶ）等がある。バンドギャップが３．２ｅＶ未満のキャッピング層１６の材料としては、Ａｌｑ₃、Ａｌｍｑ₃、ＣｕＰｃ等がある。 As a material for the capping layer 16 having a band gap of 3.2 eV or more, there are TPD (3.2 eV), m-MTDATA (3.2 eV), TAZ (4.0 eV), and the like. Examples of the material of the capping layer 16 having a band gap of less than 3.2 eV include Alq ₃ , Almq ₃ , and CuPc.

〔発光装置〕
次に、本発明による発光装置について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかる発光装置を示す概略側断面図である。図３において、発光装置５０は、同一の基板１０上に、上述した発光素子として、第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０を備えている。 [Light emitting device]
Next, the light emitting device according to the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic sectional side view showing the light emitting device according to the embodiment of the present invention. In FIG. 3, the light emitting device 50 includes the first light emitting element 20, the second light emitting element 30, and the third light emitting element 40 as the above light emitting elements on the same substrate 10.

第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０は、それぞれ第１電極としての陽極１１、正孔輸送層１２、発光層１３、電子輸送層１４、第２電極としての半透明陰極１５Ａ〜１５Ｃ、及びキャッピング層１６Ａ〜１６Ｃを備えており、これらは図１で説明した発光素子１と同様にして順次積層することができる。 The first light-emitting element 20, the second light-emitting element 30, and the third light-emitting element 40 are the anode 11, the hole transport layer 12, the light-emitting layer 13, the electron transport layer 14, and the translucent as the second electrode, respectively. Cathodes 15 </ b> A to 15 </ b> C and capping layers 16 </ b> A to 16 </ b> C are provided, and these can be sequentially stacked in the same manner as the light-emitting element 1 described with reference to FIG. 1.

第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０は、それぞれ赤色、緑色及び青色に発光し、キャッピング層１６Ａ〜１６Ｃは異なる材質の材料から形成されていても、或いは同じ材質の材料から形成されていてもよい。キャッピング層１６Ａ〜１６Ｃが同じ材質の材料から形成されている場合には、キャッピング層１６Ａ〜１６Ｃの成膜工程に要する手間、コストを低減でき、発光装置５０の生産性向上やコストダウンに寄与することが可能となる。 The first light emitting element 20, the second light emitting element 30, and the third light emitting element 40 emit light in red, green, and blue, respectively, and the capping layers 16A to 16C may be made of different materials or may be made of the same material. It may be formed from a material. When the capping layers 16A to 16C are formed of the same material, the labor and cost required for the film formation process of the capping layers 16A to 16C can be reduced, which contributes to improvement in productivity and cost reduction of the light emitting device 50. It becomes possible.

キャッピング層１６Ａ〜１６Ｃの膜厚は、同一であっても異なっていてもよい。特に、第１発光素子２０におけるキャッピング層１６Ａの膜厚をｄ_R、第２発光素子３０におけるキャッピング層１６Ｂの膜厚をｄ_G、第３発光素子４０におけるキャッピング層１６Ｃの膜厚をｄ_Bとすると、ｄ_R＞ｄ_G＞ｄ_Bの関係式を満足することが好ましい。赤色、青色、緑色の中で、発光波長は赤が最も長く、青が最も短いため、これらの発光波長に対応させてキャッピング層１６Ａ〜１６Ｃの膜厚を設定することにより、各色に対応する第１発光素子２０〜第３発光素子４０の光の取り出し効率をさらに向上させることができる。 The film thickness of the capping layers 16A to 16C may be the same or different. In particular, film thickness d _R of the capping layer 16A of the first light emitting element 20, the film thickness of d _G of the capping layer 16B in the second light emitting element 30, the thickness of the capping layer 16C of the third light emitting element 40 and d _B Then, it is preferable that the relational expression of d _R > d _G > d _B is satisfied. Among red, blue, and green, the emission wavelength is the longest in red and the shortest in blue. Therefore, by setting the film thickness of the capping layers 16A to 16C corresponding to these emission wavelengths, The light extraction efficiency of the first light emitting element 20 to the third light emitting element 40 can be further improved.

なお、キャッピング層の材料、膜厚やバンドギャップ、屈折率など上述した発光素子における全ての記載は、発光装置５０における上記第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０についても同様に適用することができる。また、発光素子の個数は３個に限らず、さらに多数の発光素子を同一基板上に形成することができ、或いは異なる基板上に形成することも可能である。 Note that all the descriptions of the above-described light-emitting elements such as the material of the capping layer, the film thickness, the band gap, and the refractive index also apply to the first light-emitting element 20, the second light-emitting element 30, and the third light-emitting element 40 in the light-emitting device 50. The same can be applied. The number of light-emitting elements is not limited to three, and a larger number of light-emitting elements can be formed over the same substrate or can be formed over different substrates.

〔発光装置の製造方法〕
次に、本発明による発光装置の製造方法について説明する。図４〜図６は、本発明の実施の形態にかかる発光装置の製造方法を説明する概略側断面図である。なお、これらの図において、説明を判り易くするために、半透明陰極１５Ａ〜１５Ｃから陽極１１までの間の図示を簡略化する。 [Method of manufacturing light emitting device]
Next, a method for manufacturing a light emitting device according to the present invention will be described. 4 to 6 are schematic cross-sectional side views illustrating a method for manufacturing a light-emitting device according to an embodiment of the present invention. In these drawings, the illustration from the semitransparent cathodes 15A to 15C to the anode 11 is simplified for easy understanding.

図４において、発光装置５０は、同一の基板１０上に、第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０を備えている。第１発光素子２０、第２発光素子３０及び第３発光素子４０は、それぞれ第１電極としての陽極１１、正孔輸送層１２、発光層１３、電子輸送層１４、第２電極としての半透明陰極１５Ａ〜１５Ｃを備えており、これらは図１で説明した発光素子１と同様にして順次積層することができる。 In FIG. 4, the light emitting device 50 includes a first light emitting element 20, a second light emitting element 30, and a third light emitting element 40 on the same substrate 10. The first light-emitting element 20, the second light-emitting element 30, and the third light-emitting element 40 are the anode 11, the hole transport layer 12, the light-emitting layer 13, the electron transport layer 14, and the translucent as the second electrode, respectively. Cathodes 15A to 15C are provided, and these can be sequentially stacked in the same manner as the light-emitting element 1 described in FIG.

キャッピング層１６Ａ〜１６Ｃを同質の材料により異なる膜厚で形成する場合、図５に示すように、まず、第１発光素子２０及び第２発光素子３０における半透明陰極１５Ａ及び１５Ｂ上に、それぞれキャッピング層の構成材料をシャドーマスクなどの蒸着マスク１９Ａを介してマスク蒸着により積層し、該構成材料からなる第１層１７を膜厚ｄ₁で形成する。この時、第１発光素子２０における半透明陰極１５Ａ上に形成されたキャッピング層の構成材料から成る第１層１７は、次の工程でさらに上面に同じ材料が積層されるので、いわばキャッピング層の中間層１７として形成されていることになる。一方、第２発光素子３０における半透明陰極１５Ｂ上に形成されたキャッピング層の構成材料から成る層は、キャッピング層１６Ｂそのものとなる。 When the capping layers 16A to 16C are formed of the same material with different film thicknesses, first, as shown in FIG. 5, capping is first performed on the translucent cathodes 15A and 15B in the first light emitting element 20 and the second light emitting element 30, respectively. the constituent material of the layers laminated by mask deposition through a vapor deposition mask 19A such as a shadow mask, to form a first layer 17 made of the constituent material with a thickness d _1. At this time, since the same material is further laminated on the upper surface of the first layer 17 made of the constituent material of the capping layer formed on the semitransparent cathode 15A in the first light emitting element 20, the so-called capping layer The intermediate layer 17 is formed. On the other hand, the layer made of the constituent material of the capping layer formed on the semitransparent cathode 15B in the second light emitting element 30 becomes the capping layer 16B itself.

次に、図６に示すように、第１発光素子２０における中間層１７上と、第３発光素子４０における半透明陰極１５Ｃ上に、それぞれキャッピング層の構成材料から成る第２層１８を蒸着マスク１９Ｂを介してマスク蒸着により膜厚ｄ₂で形成する。この時、第１発光素子２０では、中間層１７上とその上に形成された第２層１８とにより、キャッピング層１６Ａが形成される。一方、第３発光素子４０における半透明陰極１５Ｃ上に形成された第２層１８は、キャッピング層１６Ｃそのものとなる。 Next, as shown in FIG. 6, the second layer 18 made of the constituent material of the capping layer is deposited on the intermediate layer 17 in the first light emitting element 20 and the semitransparent cathode 15C in the third light emitting element 40, respectively. A film thickness d ₂ is formed by mask vapor deposition via 19B. At this time, in the first light emitting element 20, the capping layer 16A is formed by the intermediate layer 17 and the second layer 18 formed thereon. On the other hand, the second layer 18 formed on the translucent cathode 15C in the third light emitting element 40 becomes the capping layer 16C itself.

第１発光素子２０におけるキャッピング層１６Ａは、キャッピング層１７とその上に形成されるキャッピング層１８とから構成されるので、キャッピング層１６Ａの膜厚をｄ_Rとすると、ｄ_R＝ｄ₁＋ｄ₂となる。すなわち、第１発光素子２０におけるキャッピング層１６Ａの膜厚は、第２発光素子３０におけるキャッピング層１６Ｂの膜厚ｄ₁と、第３発光素子４０におけるキャッピング層１６Ｃの膜厚ｄ₂との和に略等しい。但し、この膜厚の和は、キャッピング層の成膜条件等により厳密には加算した和にならない場合もあるが、キャッピング層１６Ａの膜厚ｄ_Rに対して１０％以内まで許容される。 Since the capping layer 16A in the first light emitting device 20 includes the capping layer 17 and the capping layer 18 formed thereon, d _R = d ₁ + d _{2 where} d _R is the thickness of the capping layer 16A. It becomes. That is, the film thickness of the capping layer 16A in the first light emitting element 20 is the sum of the film thickness d ₁ of the capping layer 16B in the second light emitting element 30 and the film thickness d ₂ of the capping layer 16C in the third light emitting element 40. Almost equal. However, the sum of the film thicknesses may not be a sum that is strictly added depending on the film forming conditions of the capping layer, but is allowed to be within 10% with respect to the film thickness d _R of the capping layer 16A.

このように、膜厚の異なるキャッピング層１６Ａ〜１６Ｃを２工程で成膜しているので、第１発光素子２０〜第３発光素子４０におけるキャッピング層１６Ａ〜１６Ｃの材質が同一で膜厚が異なる場合に、各々のキャッピング層１６Ａ〜１６Ｃを別工程で形成する場合に比べて、成膜工程を簡略化でき、発光装置の生産性向上に寄与することが可能となる。 As described above, since the capping layers 16A to 16C having different thicknesses are formed in two steps, the materials of the capping layers 16A to 16C in the first light emitting element 20 to the third light emitting element 40 are the same and the film thicknesses are different. In this case, the film forming process can be simplified as compared with the case where each of the capping layers 16A to 16C is formed in a separate process, and it is possible to contribute to the improvement of the productivity of the light emitting device.

なお、上述した発光素子及び発光装置における記載は、図４〜図６に基づいて説明した発光装置の製造方法についても同様に適用できる。 Note that the description of the light-emitting element and the light-emitting device described above can be similarly applied to the method for manufacturing the light-emitting device described with reference to FIGS.

以下、実施例に基づいて、本発明をさらに具体的に説明する。本発明による赤色の発光素子を、次のようにして作製した。まず、スパッタリング法により基板上に成膜された膜厚１００ｎｍのＮｉ陽極上に、正孔注入層である膜厚２０ｎｍの銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を蒸着法により成膜した。続いて、正孔輸送層である膜厚４０ｎｍのＮ、Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＢ）を蒸着法により成膜した。そして、発光層であるＡｌｑ₃と、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７，−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）とを２源蒸着した。Ａｌｑ₃の膜厚は３０ｎｍであり、体積比率で１％のＤＣＪＴＢを同時に蒸着した。 Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated further more concretely. A red light emitting device according to the present invention was produced as follows. First, 20 nm-thick copper phthalocyanine (CuPc), which is a hole injection layer, was formed by vapor deposition on a 100 nm-thick Ni anode formed on a substrate by sputtering. Subsequently, N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl-benzidine (NPB) having a film thickness of 40 nm, which is a hole transport layer, was formed by vapor deposition. Then, Alq ₃ which is a light emitting layer, and 4- (dicyanomethylene) -2-t-butyl-6- (1,1,7,7, -tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran ( DCJTB) and two sources. The film thickness of Alq ₃ was 30 nm, and DCJTB having a volume ratio of 1% was simultaneously deposited.

さらに、電子輸送層である膜厚４０ｎｍのＡｌｑ₃と、陰極である膜厚１２ｎｍのＣａと膜厚１２ｎｍのＭｇを継続して蒸着法により成膜した。最後に、キャッピング層であるＣＢＰの膜厚を０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲で変更し、蒸着法により成膜した。なお、本実施例は、赤の画素形成方法について述べているが、緑色と青色の画素については膜厚及び材料が異なるものの、同様の方法によって形成する。赤色、緑色、青色の画素の形成においては、それぞれ位置を選択して形成するため、成膜位置に開口部を有するメタルマスクを基板に対して精密に位置合わせして、基板の成膜面側にメタルマスクを密着させて、蒸着を行っている。 Further, Alq ₃ with a film thickness of 40 nm as an electron transport layer, Ca with a film thickness of 12 nm as a cathode and Mg with a film thickness of 12 nm were continuously formed by an evaporation method. Finally, the film thickness of CBP as a capping layer was changed in the range of 0 nm to 100 nm, and a film was formed by vapor deposition. In this embodiment, the red pixel forming method is described, but the green and blue pixels are formed by the same method although the film thickness and material are different. In forming red, green, and blue pixels, the positions are selected and formed. Therefore, a metal mask having an opening at the film formation position is precisely aligned with the substrate, and the film formation surface side of the substrate Vapor deposition is performed by attaching a metal mask to the surface.

異なるキャッピング層膜厚で作製した赤色の発光素子について、光の取り出し効率を測定した。結果を図７に示す。図７から明らかなように、キャッピング層の膜厚が７０ｎｍの場合に最も光取り出し効率が高く、キャッピング層が無い場合の１．９倍となった。キャッピング層の膜厚が５０〜９０ｎｍの場合には、キャッピング層が無い場合に比べて、光取り出し効率が１．６倍以上と改善しており、キャッピング層の膜厚が６０ｎｍ〜８０ｎｍの場合には、１．８倍以上とより大きく改善していることが判った。 The light extraction efficiency was measured for red light-emitting elements manufactured with different capping layer thicknesses. The results are shown in FIG. As is apparent from FIG. 7, the light extraction efficiency is highest when the thickness of the capping layer is 70 nm, which is 1.9 times that when there is no capping layer. In the case where the film thickness of the capping layer is 50 to 90 nm, the light extraction efficiency is improved by 1.6 times or more compared to the case where the capping layer is not provided, and when the film thickness of the capping layer is 60 nm to 80 nm. Was found to be significantly improved by 1.8 times or more.

以上のように、この発明にかかる発光装置及びその製造方法は、キャッピング層材料として、あまり高くない温度で安定して成膜することができると共に、青色、緑色及び赤色それぞれの波長領域で吸収を持たない材料から構成されるキャッピング層を備えるので、フルカラーディスプレイに適用することができ、色純度が良く鮮明で明るい画像を表示したい場合に好適である。 As described above, originating HikariSo location and a manufacturing method thereof according to the present invention, as a capping layer material, it is possible to stably deposited at not too high temperatures, blue, green and red each wavelength region Since a capping layer made of a material that does not absorb is provided, it can be applied to a full-color display and is suitable when a clear and bright image with good color purity is desired.

本発明の実施の形態にかかる発光素子の構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element concerning embodiment of this invention. ＣＢＰを使用したキャッピング層における波長と屈折率及び消衰係数との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the wavelength in a capping layer using CBP, a refractive index, and an extinction coefficient. 本発明の実施の形態にかかる発光装置を示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the light-emitting device concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる発光装置の製造方法を説明する概略側断面図である。It is a schematic sectional side view explaining the manufacturing method of the light-emitting device concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる発光装置の製造方法を説明する概略側断面図である。It is a schematic sectional side view explaining the manufacturing method of the light-emitting device concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかる発光装置の製造方法を説明する概略側断面図である。It is a schematic sectional side view explaining the manufacturing method of the light-emitting device concerning embodiment of this invention. 実施例におけるキャッピング層の厚さと光の取り出し効率との関係を示す線図である。It is a diagram which shows the relationship between the thickness of the capping layer in an Example, and the extraction efficiency of light. 従来技術におけるＡｌｑ₃を使用したキャッピング層における波長と屈折率及び消衰係数との関係を示す線図である。Is a graph showing the relationship between the wavelength and the refractive index and the extinction coefficient of the capping layer using Alq ₃ in the prior art.

Explanation of symbols

１発光素子
１０ガラス基板
１１陽極（第１電極）
１２正孔輸送層
１３発光層
１４電子輸送層
１５，１５Ａ〜１５Ｃ半透明陰極（第２電極）
１６，１６Ａ〜１６Ｃキャッピング層
１７第１層、中間層
１８第２層
１９Ａ，１９Ｂ蒸着マスク
２０第１発光素子
３０第２発光素子
４０第３発光素子
５０発光装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting element 10 Glass substrate 11 Anode (1st electrode)
12 hole transport layer 13 light emitting layer 14 electron transport layer 15, 15A-15C translucent cathode (second electrode)
16, 16A to 16C Capping layer 17 First layer, intermediate layer 18 Second layer 19A, 19B Evaporation mask 20 First light emitting element 30 Second light emitting element 40 Third light emitting element 50 Light emitting device

Claims

A first electrode; an organic layer disposed above the first electrode and including a light emitting layer; a second electrode disposed on the organic layer and transmitting light from the light emitting layer; First to third light-emitting elements disposed on two electrodes, each having a capping layer made of a material having a refractive index larger than that of the constituent material of the second electrode and a band gap of 3.2 eV or more, are disposed on the substrate. A method of manufacturing a plurality of light emitting devices,
By laminating the constituent material of the capping layer on the second electrode corresponding to the first and second light emitting elements, an intermediate layer is formed on the second electrode corresponding to the first light emitting element. Forming the capping layer on the second electrode corresponding to two light emitting elements,
The second and third light emitting elements are formed by laminating the constituent material of the capping layer on the intermediate layer corresponding to the first light emitting element and on the second electrode corresponding to the third light emitting element, respectively. Forming the capping layer on the second electrode corresponding to the above, and thereby forming the capping layer of the first to third light emitting elements.

2. The light emitting device according to claim 1, wherein a sum of thicknesses of the capping layers corresponding to the second and third light emitting elements is substantially equal to a thickness of the capping layer corresponding to the first light emitting elements. Manufacturing method.

The first light emitting element emits light in red, the second light emitting element emits light in any one color of blue and green, and the third light emitting element emits light in any one color of blue and green, respectively. The manufacturing method of the light-emitting device of Claim 1 or Claim 2 to do.

A first electrode; an organic layer disposed above the first electrode and including a light emitting layer; a second electrode disposed on the organic layer and transmitting light from the light emitting layer; A plurality of light-emitting elements that are disposed on two electrodes and have a capping layer made of a material having a refractive index larger than that of the constituent material of the second electrode and a band gap of 3.2 eV or more;
The plurality of light emitting elements are classified into a first light emitting element that emits red light, a second light emitting element that emits green light, and a third light emitting element that emits blue light.
A thickness d _{R of the} capping layer of the first light emitting device, a thickness d _{G of the} capping layer of the second light emitting device , and a thickness d _{B of the} capping layer of the third light emitting device are different from each other.
The film thickness d _{R of the} capping layer of the first light emitting element, the film thickness d _{G of the} capping layer of the second light emitting element, and the film thickness d _{B of the} capping layer of the third light emitting element are d _R > light emission device satisfies the relational expression d _G> d _B.