JP4930128B2 - 有機el素子およびその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は本発明の第1実施形態に係る有機EL素子100の概略断面構成を示す図である。
ガラス基板10上に150nmの厚さのITOである陽極20をスパッタリング法により形成した。パターニング後、ITO表面を研磨した。
ホール注入層30として、2−TNATAのみを真空蒸着させ、厚さ200nmにて形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へのドープ材料のドープを行うことなく有機EL素子を作製した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して5重量%のF−CuPcを真空で共蒸着させるが、その後の150℃での加熱処理は行わないこと以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30の2−TNATAのガラス転移温度以上の150℃で10分間加熱処理を行うことなく有機EL素子を作製した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して5重量%の亜鉛1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(略称:F−ZnPc)を真空で共蒸着させ、上記加熱処理を行って厚さ200nmの膜を形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へF−CuPcの代わりにF−ZnPcのドープを行い、有機EL素子を作製した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して8重量%の1,2,3,4,5,6−ヘキサ(4−トリフルオロメチルフェニル)ベンゼン(略称:HFMP−B)を真空で共蒸着させ、上記加熱処理を行って厚さ200nmの膜を形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へF−CuPcの代わりにHFMP−Bのドープを行い、有機EL素子を作製した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して8重量%の1,2,3,4,5,6−ヘキサ(4−フルオロフェニル)ベンゼン(略称:HFP−B)を真空で共蒸着させ、上記加熱処理を行って厚さ200nmの膜を形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へF−CuPcの代わりにHFP−Bのドープを行い、有機EL素子を作製した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して8重量%のテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(略称:TFCN−QM)を真空で共蒸着させ、上記加熱処理を行って厚さ200nmの膜を形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へF−CuPcの代わりにTFCN−QMのドープを行い、有機EL素子を作製した。
上記実施例1と同様に、2−TNATAとF−CuPcを真空で共蒸着させ、150℃で10分間加熱して、ホール注入層30を形成した。その上に、DAP−DPBと5重量%のF−CuPcを真空で共蒸着させて厚さ20nmの膜を形成し、これを150℃で10分間加熱し、さらにその上にDAP−DPBのみを膜厚30nm形成することでホール輸送層40を形成した。
ホール注入層30として、2−TNATAに対して25重量%の亜鉛1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(略称:F−ZnPc)を真空で共蒸着させ、上記加熱処理を行って厚さ200nmの膜を形成すること以外は、上記実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。つまり、ホール注入層30へ5重量%のF−CuPcの代わりに25重量%F−ZnPcのドープを行い、有機EL素子を作製した。
図6は本発明の第2実施形態に係る有機EL素子101の概略断面構成を示す図である。
ガラス基板10上に150nmの厚さのITOである陽極20をスパッタリング法により形成した。パターニング後、ITO表面を研磨した。
介在層90であるF−ZnPcの膜厚を1nmとする以外は、上記実施例8と同様にして有機EL素子を作製した。
介在層90として、F−ZnPcの代わりにF−CuPcを用いること以外は、上記実施例8と同様にして、有機EL素子を作製した。
50…発光層、60…電子輸送層、70…電子注入層、80…陰極、
90…介在層。
Claims (19)
- 基板(10)の上に、陽極(20)、前記陽極(20)の直上にホール注入層(30)さらにその上部にホール輸送層(40)、発光層(50)、電子輸送層(60)、および陰極(80)が形成されてなる有機EL素子において、
前記ホール注入層(30)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成するホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱するものであり、
前記ドープ材料における前記電子吸引性基は、フッ素であり、
前記ドープ材料を構成する化合物は、銅1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−CuPc)、もしくは、亜鉛1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−ZnPc)であることを特徴とする有機EL素子。 - 前記ホール注入層(30)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)に前記ドープ材料をドープしない場合よりも、前記陽極(20)と前記ホール注入層(30)との間のホール注入障壁を小さくしたことを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子。 - 前記ホール注入層(30)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)にて、炭素と前記電子吸引性基の結合が増大していることが、XPSの測定により確認されることを特徴とする請求項1または2に記載の有機EL素子。 - 基板(10)の上に、陽極(20)、前記陽極(20)の直上にホール注入層(30)、前記ホール注入層(30)の直上にホール輸送層(40)さらにその上部に発光層(50)、電子輸送層(60)、および陰極(80)が形成されてなる有機EL素子において、
前記ホール注入層(30)及び前記ホール輸送層(40)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、前記ホール注入層(30)を構成するホール注入輸送性材料と前記ホール輸送層(40)を構成するホール注入輸送性材料の高い方のガラス転移温度以上に加熱するものであり、
前記ドープ材料における前記電子吸引性基は、フッ素であり、
前記ドープ材料を構成する化合物は、銅1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−CuPc)、もしくは、亜鉛1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−ZnPc)であることを特徴とする有機EL素子。 - 前記ホール注入層(30)及び前記ホール輸送層(40)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料と前記ホール輸送層(40)を構成する前記ホール注入輸送性材料の高い方のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)に前記ドープ材料をドープしない場合よりも、前記陽極(20)と前記ホール注入層(30)との間のホール注入障壁を小さくし、かつ前記ホール注入層(30)のみに前記ドープ材料をドープした場合よりも、前記ホール注入層(30)と前記ホール輸送層(40)との間のホール注入障壁を小さくしたことを特徴とする請求項4に記載の有機EL素子。 - 前記ホール注入層(30)及び前記ホール輸送層(40)は、電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない化合物であるドープ材料がドープされたものであって且つ真空蒸着によって成膜し、前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料と前記ホール輸送層(40)を構成する前記ホール注入輸送性材料の高い方のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)にて、炭素と前記電子吸引性基の結合が増大していることが、XPSの測定により確認されることを特徴とする請求項4または5に記載の有機EL素子。 - 前記ホール輸送層(40)のうち前記ホール注入層(30)側に近い部位のみに前記ドープ材料がドープされていることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 前記ホール注入層(30)の膜厚が60nm以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 前記ドープ材料のドープ量が、前記ホール注入層(30)全体の30重量%以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 基板(10)の上に、陽極(20)、前記陽極(20)の直上に電子吸引性基を有し大気に触れても変質しない材料よりなる介在層(90)、前記介在層(90)の直上にホール注入層(30)、さらに前記ホール注入層(30)の上部にホール輸送層(40)、発光層(50)、電子輸送層(60)、および陰極(80)が形成されてなり、
前記介在層(90)及び前記ホール注入層(30)を真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成するホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱するものであり、
前記介在層(90)の前記電子吸引性基は、フッ素であり、
前記介在層(90)を構成する材料は、フタロシアニン(Pc)骨格を有するものであることを特徴とする有機EL素子。 - 前記介在層(90)及び前記ホール注入層(30)を真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記介在層(90)を設けない場合よりも、前記陽極(20)と前記ホール注入層(30)との間のホール注入障壁を小さくしたことを特徴とする請求項10に記載の有機EL素子。 - 前記介在層(90)及び前記ホール注入層(30)を真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)にて、炭素と前記介在層(90)の前記電子吸引性基との結合が増大していることが、XPSの測定により確認されることを特徴とする請求項10または11に記載の有機EL素子。 - 前記介在層(90)及び前記ホール注入層(30)を真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することで、
前記ホール注入層(30)と前記陽極(20)との界面において前記介在層(90)の前記電子吸引性基が拡散していることにより当該界面における組成変化の急峻さが減少していること、ならびに、当該電子吸引性基が前記ホール注入層(30)と前記ホール輸送層(40)との界面に偏析していることが、SIMS分析により確認されることを特徴とする請求項10または11に記載の有機EL素子。 - 前記介在層(90)を構成する材料は、銅1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−CuPc)であることを特徴とする請求項10〜13のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 前記介在層(90)を構成する材料は、亜鉛1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロ−29H,31H−フタロシアニン(F−ZnPc)であることを特徴とする請求項10〜13のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 前記ホール注入層(30)、前記ホール輸送層(40)、前記発光層(50)および前記電子輸送層(60)を構成するホスト材料は、そのガラス転移温度が110℃以上のものであることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1つに記載の有機EL素子。
- 請求項1〜3のいずれか1つに記載の有機EL素子を製造する有機EL素子の製造方法であって、
前記ホール注入層(30)を構成する前記ドープ材料および前記ホール注入輸送性材料を真空下で共蒸着して膜を形成するとともに、
この膜を、前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することにより、前記ホール注入層(30)を形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 請求項4〜6のいずれか1つに記載の有機EL素子を製造する有機EL素子の製造方法であって、
前記ホール注入層(30)を構成する前記ドープ材料および前記ホール注入輸送性材料を真空下で共蒸着して第1の膜を形成し、この第1の膜の直上に、前記ホール輸送層(40)を構成する前記ドープ材料および前記ホール注入輸送性材料を真空下で共蒸着して第2の膜を形成するとともに、
前記第1の膜および前記第2の膜を、前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料と前記ホール輸送層(40)を構成する前記ホール注入輸送性材料との高い方のガラス転移温度以上に加熱することにより、前記ホール注入層(30)および前記ホール輸送層(40)を形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 請求項10〜13のいずれか1つに記載の有機EL素子を製造する有機EL素子の製造方法であって、
前記介在層(90)及び前記ホール注入層(30)を真空蒸着によって成膜し、かつ前記ホール注入層(30)を構成する前記ホール注入輸送性材料のガラス転移温度以上に加熱することを特徴とする有機EL素子の製造方法。
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