JP5710858B2

JP5710858B2 - Organic EL device

Info

Publication number: JP5710858B2
Application number: JP2008138035A
Authority: JP
Inventors: 藤井　祐行; 祐行藤井
Original assignee: エルジーディスプレイカンパニーリミテッド
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: JP2009289806A

Description

本発明は、有機ＥＬ素子に関する。 The present invention relates to an organic EL element.

有機ＥＬ素子は、素子基板上に形成される第１電極層と、第１電極層上に形成される有機発光層と、有機発光層上に形成される第２電極層と、から構成されている。なお、有機発光層は、有機材料から成る電荷注入層等の複数の層から構成されているものが一般的に用いられている。 The organic EL element includes a first electrode layer formed on the element substrate, an organic light emitting layer formed on the first electrode layer, and a second electrode layer formed on the organic light emitting layer. Yes. In general, the organic light emitting layer is composed of a plurality of layers such as a charge injection layer made of an organic material.

有機発光層は、第１電極層及び第２電極層に電圧を加えて、第１電極層及び第２電極層から有機発光層に正孔及び電子を注入し、有機発光層中で正孔と電子が再結合することで、放出されるエネルギーの一部が有機発光層中の発光分子を励起する。その結果、有機発光層は、その励起された発光分子が基底状態に戻るときにエネルギーを放出して光を発する。 The organic light emitting layer applies voltage to the first electrode layer and the second electrode layer, injects holes and electrons from the first electrode layer and the second electrode layer into the organic light emitting layer, and in the organic light emitting layer, As electrons recombine, part of the released energy excites the light emitting molecules in the organic light emitting layer. As a result, the organic light emitting layer emits energy by emitting energy when the excited light emitting molecules return to the ground state.

有機発光層の発する光を外部に効率良く取り出すために、有機発光層上に光散乱部材を設けた技術が提案されている（下記特許文献１又は２参照）。 In order to efficiently extract the light emitted from the organic light emitting layer to the outside, a technique in which a light scattering member is provided on the organic light emitting layer has been proposed (see Patent Document 1 or 2 below).

また、第１電極層の一部を光散乱部材とする技術が提案されている（下記特許文献３参照）。かかる第１電極層は、アルミニウム又は銀等の金属材料から成る。
特開２００７−１２３１２４号公報特開２００７−１４９７０３号公報特開２００３−３６９６９号公報 Moreover, the technique which uses a part of 1st electrode layer as a light-scattering member is proposed (refer the following patent document 3). The first electrode layer is made of a metal material such as aluminum or silver.
JP 2007-123124 A JP 2007-149703 A JP 2003-36969 A

ところが、上述した特許文献１又は２に記載の技術であっては、有機発光層上に光散乱部材を形成しているため、有機ＥＬ素子に向かって進行する外光の多くを反射し、コントラストが悪化するという問題がある。また、特許文献３に記載の技術は、第１電極層の表面が酸化しやすく、酸化した第１電極層から有機発光層には電荷の注入性が低下し、輝度が低下するという問題がある。 However, in the technique described in Patent Document 1 or 2 described above, since the light scattering member is formed on the organic light emitting layer, most of the external light traveling toward the organic EL element is reflected and contrast is increased. There is a problem that gets worse. Further, the technique described in Patent Document 3 has a problem that the surface of the first electrode layer is easily oxidized, and the charge injecting property from the oxidized first electrode layer to the organic light emitting layer is reduced, resulting in a decrease in luminance. .

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、コントラストを良好にするとともに、輝度の低下を抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the subject mentioned above, Comprising: While making contrast favorable, it aims at providing the organic EL element which can suppress the fall of a brightness | luminance.

上記の課題を解決するため、本発明の有機ＥＬ素子は、第１電極層と、前記第１電極層上に形成され、前記第１電極層の上面を複数個所露出する電荷注入層と、前記第１電極層の露出した領域及び前記電荷注入層上に形成される電荷輸送層と、前記電荷輸送層上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成される第２電極層と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an organic EL device of the present invention includes a first electrode layer, a charge injection layer formed on the first electrode layer, and exposing a plurality of upper surfaces of the first electrode layer, An exposed region of the first electrode layer and a charge transport layer formed on the charge injection layer, an organic light emitting layer formed on the charge transport layer, and a second electrode layer formed on the organic light emitting layer And.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記電荷輸送層が、前記第１電極層の露出した領域に被着するとともに前記電荷注入層を被覆することを特徴とする。 The organic EL device of the present invention is characterized in that the charge transport layer is deposited on the exposed region of the first electrode layer and covers the charge injection layer.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記電荷注入層は前記第１電極層上に形成される不連続膜であって、その膜の一部が前記第１電極層の露出した領域にて囲まれることを特徴とする。 In the organic EL device of the present invention, the charge injection layer is a discontinuous film formed on the first electrode layer, and a part of the film is surrounded by an exposed region of the first electrode layer. It is characterized by that.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記第１電極層の露出した領域にて囲まれる前記電荷注入層の膜の一部が、前記第１電極層上から前記電荷輸送層に向けて突出するとともにその表面が湾曲していることを特徴とする。 In the organic EL device of the present invention, a part of the charge injection layer surrounded by the exposed region of the first electrode layer protrudes from the first electrode layer toward the charge transport layer. In addition, the surface is curved.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記第１電極層の露出した領域と前記電荷輸送層の間に酸化膜が形成されていることを特徴とする。 The organic EL device of the present invention is characterized in that an oxide film is formed between the exposed region of the first electrode layer and the charge transport layer.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記酸化膜が、前記第１電極層に含まれる金属の酸化物を主成分とすることを特徴とする。 Moreover, the organic EL element of the present invention is characterized in that the oxide film contains a metal oxide contained in the first electrode layer as a main component.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記電荷注入層が、前記第１電極層よりも光反射率が大きいことを特徴とする。 Moreover, the organic EL element of the present invention is characterized in that the charge injection layer has a light reflectance higher than that of the first electrode layer.

また、本発明の有機ＥＬ素子は、前記第１電極層が、光反射率が前記第２電極層よりも大きいことを特徴とする。 In the organic EL device of the present invention, the first electrode layer has a light reflectance higher than that of the second electrode layer.

本発明によれば、コントラストを良好にするとともに、輝度の低下を抑制することが可能な有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。 According to the present invention, it is an object to provide an organic EL element capable of improving contrast and suppressing a decrease in luminance.

以下に、本発明について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬディスプレイの平面図である。図２は、有機ＥＬディスプレイの画素の平面図である。また、図３は、画素の拡大断面図である。 The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of an organic EL display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of pixels of the organic EL display. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the pixel.

有機ＥＬディスプレイ１は、図１に示すように、テレビ等の家電機器、携帯電話又はコンピュータ機器等の電子機器に用いるものであり、素子基板２と、素子基板２上に形成される複数の画素３と、かかる画素３の発光を制御する駆動ＩＣ４と、を含んで構成されている。 As shown in FIG. 1, the organic EL display 1 is used for home appliances such as a television, electronic equipment such as a mobile phone or a computer device, and includes an element substrate 2 and a plurality of pixels formed on the element substrate 2. 3 and a driving IC 4 that controls the light emission of the pixel 3.

素子基板２は、例えば、ガラス又はプラスチックから成り、素子基板２の中央に位置する表示領域Ｄ１には、マトリックス状に配列された複数の画素３が形成されている。また、素子基板２の端部に位置する非表示領域Ｄ２には、駆動ＩＣ４が実装されている。 The element substrate 2 is made of, for example, glass or plastic, and a plurality of pixels 3 arranged in a matrix are formed in the display region D1 located in the center of the element substrate 2. A driving IC 4 is mounted on the non-display area D2 located at the end of the element substrate 2.

図２に示すように、画素３には発光領域Ｒが形成されており、かかる発光領域Ｒに発光可能な有機ＥＬ素子５が設けられている。 As shown in FIG. 2, the light emitting region R is formed in the pixel 3, and the organic EL element 5 capable of emitting light is provided in the light emitting region R.

また、各画素３は、隔壁６によって仕切られている。隔壁６は、断面が上部よりも下部が幅広の形状であって、後述する絶縁物７上に形成され、画素３を取り囲むように配置されている。隔壁６は、例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸化窒化ケイ素等の無機絶縁材料、あるいはフェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料から成る。 Each pixel 3 is partitioned by a partition wall 6. The partition wall 6 is shaped so that the lower section is wider than the upper section, is formed on an insulator 7 to be described later, and is disposed so as to surround the pixel 3. The partition wall 6 is made of, for example, an inorganic insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride, or an organic insulating material such as phenol resin, novolac resin, acrylic resin, or polyimide resin.

また、画素３は、赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光することができる。このことは、後述するように有機ＥＬ素子５を構成する材料を選択することによって、発光する色を決定することができる。なお、本実施形態においては、画素を赤色、緑色又は青色のいずれかの色を発光するものとしたが、例えば、白色又は橙色等の色を発光するようにしてもよい。 The pixel 3 can emit any one of red, green, and blue colors. This can determine the color of light emission by selecting the material which comprises the organic EL element 5 so that it may mention later. In the present embodiment, the pixel emits one of red, green, and blue. However, for example, the pixel may emit white or orange.

また、素子基板２上には、素子基板２に対して対向するように配置された封止基板８が形成されている。封止基板８は透明の基板から成り、例えばガラス又はプラスチックを用いることができる。なお、本実施形態においては、素子基板２側から封止基板８側に向けて光が発せられるトップエミッション型の有機ＥＬディスプレイであるため、封止基板８は透明の部材が用いられる。 In addition, a sealing substrate 8 is formed on the element substrate 2 so as to face the element substrate 2. The sealing substrate 8 is made of a transparent substrate, and for example, glass or plastic can be used. In this embodiment, since the top emission type organic EL display emits light from the element substrate 2 side toward the sealing substrate 8 side, a transparent member is used for the sealing substrate 8.

素子基板２の表示領域Ｄ１には、表示領域Ｄ１を被覆するようにシール材９が形成されており、素子基板２と封止基板８とシール材９によって各画素３を密封している。各画素３を密封することによって、各画素３に酸素又は水分が浸入するのを低減し、各画素３が劣化するのを抑制することができる。また、シール材９は、接着材としての機能を有し、硬化することによって素子基板２と封止基板８とを固着することができる。かかるシール材９は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂又はシリコン樹脂等の光硬化性樹脂、あるいは熱硬化性の樹脂を用いることができる。なお、本実施形態においては、紫外線の照射により硬化する光硬化性のエポキシ樹脂を用いる。 In the display region D1 of the element substrate 2, a sealing material 9 is formed so as to cover the display region D1, and each pixel 3 is sealed by the element substrate 2, the sealing substrate 8, and the sealing material 9. By sealing each pixel 3, it is possible to reduce the ingress of oxygen or moisture into each pixel 3 and to suppress the deterioration of each pixel 3. Moreover, the sealing material 9 has a function as an adhesive and can fix the element substrate 2 and the sealing substrate 8 by being cured. As the sealing material 9, for example, a photocurable resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a urethane resin, or a silicon resin, or a thermosetting resin can be used. In this embodiment, a photocurable epoxy resin that is cured by irradiation with ultraviolet rays is used.

次に、図３に示すように、素子基板２と封止基板８との間に形成される各種層について説明する。素子基板２上には、ＴＦＴや電気配線等から成る回路層１０が形成されている。さらに、回路層１０上には、回路層１０の所定領域以外が電気的にショートしないように、例えば、窒化珪素、酸化珪素又は酸化窒化珪素等から成る絶縁層１１が形成されている。 Next, as shown in FIG. 3, various layers formed between the element substrate 2 and the sealing substrate 8 will be described. On the element substrate 2, a circuit layer 10 made of TFT, electric wiring or the like is formed. Further, an insulating layer 11 made of, for example, silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, or the like is formed on the circuit layer 10 so as not to cause an electrical short except for a predetermined region of the circuit layer 10.

また、絶縁層１１上には、回路層１０及び絶縁層１１に起因する表面の凹凸を低減するために、平坦化膜１２が形成されている。回路層１０は、複数の電気配線がパターニングされているため、その表面には凹凸が形成される。有機ＥＬ素子５を凹凸な面上に形成すると、有機ＥＬ素子５を構成する電極層同士が短絡し、有機ＥＬ素子５が発光しないことがある。そのため、回路層１０及び絶縁層１１上に平坦化膜１２が形成される。 Further, a planarizing film 12 is formed on the insulating layer 11 in order to reduce surface irregularities caused by the circuit layer 10 and the insulating layer 11. Since the circuit layer 10 has a plurality of patterned electric wirings, irregularities are formed on the surface thereof. When the organic EL element 5 is formed on an uneven surface, the electrode layers constituting the organic EL element 5 may be short-circuited and the organic EL element 5 may not emit light. Therefore, the planarizing film 12 is formed on the circuit layer 10 and the insulating layer 11.

かかる平坦化膜１２は、例えば、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコン樹脂等の絶縁性を有する有機材料を用いることができる。なお、平坦化膜１２の厚みは、例えば２μｍ以上５μｍ以下に設定されている。 For example, the planarizing film 12 may be made of an insulating organic material such as a novolac resin, an acrylic resin, an epoxy resin, or a silicon resin. The thickness of the planarizing film 12 is set to 2 μm or more and 5 μm or less, for example.

また、平坦化膜１２には、平坦化膜１２を貫通するコンタクトホールＳが形成されている。かかるコンタクトホールＳは、上部よりも下部が幅狭に形成されている。コンタクトホールＳは、各画素３に形成されており、コンタクトホールＳの底部には、回路層１０の一部が露出している。 Further, a contact hole S penetrating the planarizing film 12 is formed in the planarizing film 12. The contact hole S is formed so that the lower part is narrower than the upper part. The contact hole S is formed in each pixel 3, and a part of the circuit layer 10 is exposed at the bottom of the contact hole S.

また、発光領域Ｒを取り囲むように、第１電極層１３上に絶縁物７が形成されている。そして、絶縁物７は、第１電極層１３と後述する第２電極層１９とが短絡するのを防止している。なお、絶縁物７は、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂又はポリイミド樹脂等の有機絶縁材料、あるいは窒化珪素、酸化珪素又は酸化窒化珪素等の無機絶縁材料から成る。 In addition, an insulator 7 is formed on the first electrode layer 13 so as to surround the light emitting region R. And the insulator 7 has prevented that the 1st electrode layer 13 and the 2nd electrode layer 19 mentioned later short-circuit. The insulator 7 is made of, for example, an organic insulating material such as phenol resin, acrylic resin, or polyimide resin, or an inorganic insulating material such as silicon nitride, silicon oxide, or silicon oxynitride.

図４は、有機ＥＬ素子５の構成を説明するための断面図である。発光領域Ｒに位置する平坦化膜１２上には、有機ＥＬ素子５が形成されている。 FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the organic EL element 5. On the planarizing film 12 located in the light emitting region R, the organic EL element 5 is formed.

図３及び図４に示すように、有機ＥＬ素子５は、第１電極層１３と、第１電極層１３上に形成される電荷注入層としての正孔注入層１４と、正孔注入層１４上に形成される電荷輸送層としての正孔輸送層１５と、正孔輸送層１５上に形成された有機発光層１６と、有機発光層１６上に形成された電子輸送層１７と、電子輸送層１７上に形成された電子注入層１８と、電子注入層１８上に形成された第２電極層１９と、を含んで構成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the organic EL element 5 includes a first electrode layer 13, a hole injection layer 14 as a charge injection layer formed on the first electrode layer 13, and a hole injection layer 14. A hole transport layer 15 as a charge transport layer formed thereon, an organic light emitting layer 16 formed on the hole transport layer 15, an electron transport layer 17 formed on the organic light emitting layer 16, and an electron transport The electron injection layer 18 formed on the layer 17 and the second electrode layer 19 formed on the electron injection layer 18 are included.

第１電極層１３は、コンタクトホールＳの内周面から平坦化膜１２の上面にかけて形成されるとともに、コンタクトホールＳ内に位置する回路層１０の一部と接続されている。第１電極層１３は、画素３毎に形成されており、隣接する画素における第１電極層と離間して設けられている。第１電極層１３は、例えば、アルミニウム、銀、銅又は金等の金属、あるいはこれらの合金等の材料から成る。なお、第１電極層１３の厚みは、例えば５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下に設定されている。 The first electrode layer 13 is formed from the inner peripheral surface of the contact hole S to the upper surface of the planarization film 12 and is connected to a part of the circuit layer 10 located in the contact hole S. The first electrode layer 13 is formed for each pixel 3 and is provided apart from the first electrode layer in the adjacent pixel. The 1st electrode layer 13 consists of materials, such as metals, such as aluminum, silver, copper, or gold, or these alloys, for example. The thickness of the first electrode layer 13 is set to, for example, 50 nm or more and 500 nm or less.

正孔注入層１４は、第１電極層１３の上面を複数個所露出するように形成される不連続膜であって、その膜の一部が第１電極層１３の露出した領域にて囲まれて形成されている。正孔注入層１４は、第１電極層１３から有機発光層１６に向けて電荷を注入しやすくするための機能を有している。かかる正孔注入層１４は、例えば、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、パラジウム又は白金等のVIII族金属元素、銅等のIB族金属元素、或いはレニウム等のVIIB族金属元素からなる高導電性遷移金属から成り、電荷注入効率が優れるとともに酸化しにくく光反射率の大きな材料から構成されている。 The hole injection layer 14 is a discontinuous film formed so as to expose a plurality of upper surfaces of the first electrode layer 13, and a part of the film is surrounded by an exposed region of the first electrode layer 13. Is formed. The hole injection layer 14 has a function for facilitating injection of charges from the first electrode layer 13 toward the organic light emitting layer 16. The hole injection layer 14 is made of, for example, a highly conductive transition made of a Group VIII metal element such as rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium or platinum, a Group IB metal element such as copper, or a Group VIIB metal element such as rhenium. It is made of a metal and is made of a material having excellent charge injection efficiency and being hardly oxidized and having a high light reflectance.

また、正孔注入層１４は、発光領域Ｒにおける第１電極層１３の表面を５％以上３３％以下被覆して形成されている。また、正孔注入層１４の第１電極層１３を被覆する領域を５％以上とすることで第１電極層１３から直接正孔輸送層１５へ電荷注入する電流に比べて、第１電極層１３から正孔注入層１４を経由して正孔輸送層１５へ電荷注入する電流が、支配的に多くなり、電荷注入の効率が高まるという効果を奏する。また、正孔注入層１４の第１電極層１３を被覆する領域を３３％以下とすることで、正孔注入層１４が不連続な島状に形成され、第１電極層１３と正孔輸送層１５との密着力が増大するという効果を奏する。 The hole injection layer 14 is formed so as to cover the surface of the first electrode layer 13 in the light emitting region R by 5% or more and 33% or less. In addition, by setting the region covering the first electrode layer 13 of the hole injection layer 14 to 5% or more, the first electrode layer can be compared with the current in which charge is directly injected from the first electrode layer 13 to the hole transport layer 15. The current for injecting charges from 13 to the hole transport layer 15 via the hole injection layer 14 is dominantly increased, and the efficiency of charge injection is increased. Moreover, the area | region which coat | covers the 1st electrode layer 13 of the positive hole injection layer 14 shall be 33% or less, and the positive hole injection layer 14 is formed in a discontinuous island shape, and the 1st electrode layer 13 and a positive hole transport are carried out. There exists an effect that the adhesive force with the layer 15 increases.

第１電極層１３の上面のうち、正孔注入層１４にて被覆されていない箇所には、酸化膜１３Ｏが形成されている。すなわち、酸化膜は、第１電極層１３と正孔輸送層１５とが接する界面に形成され、第１電極層１３の全面でなく第１電極層１３の上面の一部が酸化することによって形成された膜である。酸化膜１３Ｏが形成されていることで、第１電極層１３の表面の極性が増大し、芳香族アミン等の極性が高い物質で形成された正孔輸送層１５と、第１電極層１３との密着力が増大するという効果を奏する。ここで、酸化膜１３Ｏは、第１電極層１３に含まれる金属の酸化物を主成分とする。 An oxide film 13O is formed on a portion of the upper surface of the first electrode layer 13 that is not covered with the hole injection layer 14. That is, the oxide film is formed at the interface where the first electrode layer 13 and the hole transport layer 15 are in contact with each other, and is formed by oxidizing a part of the upper surface of the first electrode layer 13 instead of the entire surface of the first electrode layer 13. Film. Since the oxide film 13O is formed, the polarity of the surface of the first electrode layer 13 is increased, and the hole transport layer 15 formed of a highly polar substance such as an aromatic amine, the first electrode layer 13, There is an effect that the adhesion force of increases. Here, the oxide film 13O contains a metal oxide contained in the first electrode layer 13 as a main component.

また、第１電極層１３が酸化しやすい材料から構成される場合、正孔注入層１４を酸化しにくい材料から構成することで、酸化しにくい正孔注入層１４を介して第１電極層１３から有機発光層１６に電荷を注入することができ、電荷注入効率を良好に維持することができる。 When the first electrode layer 13 is made of a material that is easily oxidized, the hole injection layer 14 is made of a material that is difficult to oxidize, so that the first electrode layer 13 is interposed via the hole injection layer 14 that is hard to oxidize. Thus, charges can be injected into the organic light emitting layer 16 and the charge injection efficiency can be maintained well.

さらに、正孔注入層１４は、第１電極層１３よりも光反射率の優れた材料から構成されているため、有機発光層１６の発する光の多くを正孔注入層１４にて反射させて、有機発光層１６の発する光を有機ＥＬ素子５から外部に向かって効率良く取り出すことができる。正孔注入層１４は、第１電極層１３上から正孔輸送層１５に向けて突出するとともにその表面が湾曲して形成されている。つまり、正孔注入層１４は、多数の凸部から構成されている。正孔注入層１４の表面が湾曲して形成されることで、有機発光層１６が発する光を湾曲した表面にて上方に向けて効率良く反射させることができ、有機ＥＬ素子５から外部に向かって有機発光層１６の発する光を有効に取り出すことができる。 Furthermore, since the hole injection layer 14 is made of a material having a light reflectance superior to that of the first electrode layer 13, most of the light emitted from the organic light emitting layer 16 is reflected by the hole injection layer 14. The light emitted from the organic light emitting layer 16 can be efficiently extracted from the organic EL element 5 toward the outside. The hole injection layer 14 protrudes from the first electrode layer 13 toward the hole transport layer 15 and has a curved surface. That is, the hole injection layer 14 is composed of a large number of convex portions. Since the surface of the hole injection layer 14 is formed to be curved, the light emitted from the organic light emitting layer 16 can be efficiently reflected upward on the curved surface, and is directed outward from the organic EL element 5. Thus, the light emitted from the organic light emitting layer 16 can be effectively extracted.

正孔注入層１４の凸部の上下方向の厚みは、０．２６ｎｍ以上４ｎｍ以下に設定されている。正孔注入層１４の厚みを０．２６ｎｍ以上とすることで、正孔注入層１４を構成する原子から正孔輸送層１５への電荷注入を起こりやすくすることができる。また、第１電極層１３と正孔注入層１４との界面全面が酸化されるのを抑制することができ、電荷注入効率を向上させることができる。仮に、第１電極層１３と正孔注入層１４との界面全面が酸化されると、界面全面が電荷の伝導障壁になり、第１電極層から正孔輸送層への電荷注入効率が低下する。なお、正孔注入層１４の厚みの０．２６ｎｍは、ルテニウム原子の直径に相当する。また、正孔注入層１４の厚み０．２７ｎｍは、ロジウム原子、イリジウム原子、銅原子、レニウム原子の直径に相当する。 The thickness of the convex part of the hole injection layer 14 in the vertical direction is set to 0.26 nm or more and 4 nm or less. By setting the thickness of the hole injection layer 14 to 0.26 nm or more, charge injection from the atoms constituting the hole injection layer 14 to the hole transport layer 15 can easily occur. In addition, the entire interface between the first electrode layer 13 and the hole injection layer 14 can be prevented from being oxidized, and the charge injection efficiency can be improved. If the entire interface between the first electrode layer 13 and the hole injection layer 14 is oxidized, the entire interface becomes a charge conduction barrier, and the charge injection efficiency from the first electrode layer to the hole transport layer decreases. . Note that 0.26 nm of the thickness of the hole injection layer 14 corresponds to the diameter of ruthenium atoms. The thickness 0.27 nm of the hole injection layer 14 corresponds to the diameters of rhodium atoms, iridium atoms, copper atoms, and rhenium atoms.

また、正孔注入層１４の厚みを４ｎｍ以下にすることで、正孔注入層１４の原子配列の欠陥が転移しにくくなり、正孔注入層１４の化学的安定性が十分に確保されるという効果を奏する。なお、正孔注入層１４の厚み４ｎｍは、ロジウム又はイリジウムの１０原子層の厚みに、銅の１１原子層の厚みに、ルテニウム又はレニウムの９から１４原子層の厚みに相当する。仮に、ロジウム又はイリジウムの原子層の厚みが１１層以上になると、原子配列の欠陥の密度が高くなり、或いは原子配列の欠陥が転位しやすくなるので、原子の転位を伴う化学反応が起こりやすくなる。 Moreover, by making the thickness of the hole injection layer 14 4 nm or less, defects in the atomic arrangement of the hole injection layer 14 are difficult to transfer, and the chemical stability of the hole injection layer 14 is sufficiently secured. There is an effect. The thickness 4 nm of the hole injection layer 14 corresponds to the thickness of 10 atomic layers of rhodium or iridium, the thickness of 11 atomic layers of copper, and the thickness of 9 to 14 atomic layers of ruthenium or rhenium. If the thickness of the rhodium or iridium atomic layer is 11 layers or more, the density of atomic arrangement defects increases, or the atomic arrangement defects tend to rearrange, and chemical reactions involving atomic rearrangements tend to occur. .

正孔輸送層１５は、第１電極層１３の露出した領域に被着するとともに正孔注入層１４を被覆して形成されている。正孔輸送層１５は、正孔注入層１４から注入された電荷を有機発光層１６に向けて輸送する機能を備えている。正孔輸送層１５は、例えば、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス[Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ]ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の芳香族ジアミン化合物、或いは４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）等のスターバースト芳香族又は芳香族アミン化合物、あるいはこれらの混合物または積層膜を用いることができる。 The hole transport layer 15 is formed on the exposed region of the first electrode layer 13 and covering the hole injection layer 14. The hole transport layer 15 has a function of transporting the charge injected from the hole injection layer 14 toward the organic light emitting layer 16. The hole transport layer 15 is formed of, for example, N, N′-bis (3-methylphenyl)-(1,1′-biphenyl) -4,4′-diamine (TPD), 4,4′-bis [N— Aromatic diamine compounds such as (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) tri A starburst aromatic compound or aromatic amine compound such as phenylamine (m-MTDATA), or a mixture or laminated film thereof can be used.

また、正孔輸送層１５は、第１電極層１３および正孔注入層１４上に、１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン又はそれにシアノ基等が結合した誘導体等の複素環化合物の層を形成した上に、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の層を積層した積層膜を用いることができる。正孔輸送層１５の厚みは、例えば１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下に設定されている。 In addition, the hole transport layer 15 is formed of a complex such as 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene or a derivative in which a cyano group or the like is bonded to the first electrode layer 13 and the hole injection layer 14. A layered film in which layers of a ring compound and a layer of 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) or the like are stacked can be used. . The thickness of the hole transport layer 15 is set to, for example, 10 nm or more and 50 nm or less.

正孔輸送層１５が直接第１電極層１３と接することで、正孔輸送層１５は、正孔輸送層１５と第１電極層１３との密着力と、正孔注入層１４と正孔輸送層１５との密着力との２種類の密着力とで強固に固定されるので、外力やヒートショック等によるはがれが起こり難くなるという効果を奏する。また、外光や有機ＥＬ素子内で生じた光は、正孔輸送層１５及び第１電極層１３の界面と、正孔注入層１４及び正孔輸送層１５の界面との２種類の界面で反射し、伝播するので、正孔注入層１４の第１電極層１３を被覆する領域の比率を調整することで、最適な光伝播が得られる。その結果、光取り出し効率を増大させる効果と、外光の反射を抑制し、表示コントラストを増大させる効果を奏する。 When the hole transport layer 15 is in direct contact with the first electrode layer 13, the hole transport layer 15 has an adhesive force between the hole transport layer 15 and the first electrode layer 13, and a hole injection layer 14 and hole transport. Since it is firmly fixed by the two types of adhesion strength, that is, the adhesion strength with the layer 15, there is an effect that peeling due to an external force or a heat shock hardly occurs. In addition, external light or light generated in the organic EL element is generated at two kinds of interfaces, that is, an interface between the hole transport layer 15 and the first electrode layer 13 and an interface between the hole injection layer 14 and the hole transport layer 15. Since the light is reflected and propagated, the optimum light propagation can be obtained by adjusting the ratio of the region covering the first electrode layer 13 of the hole injection layer 14. As a result, there are an effect of increasing the light extraction efficiency and an effect of suppressing reflection of external light and increasing the display contrast.

有機発光層１６は、赤色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ_３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料にビス［２−（２−ベンゾチアゾイル−ｋＮ３）フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ′）イリジウム等の有機イリジウム化合物、有機白金化合物、ＤＣＪＴＢ、クマリン、キナクリドン、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体又はペリレン誘導体等のドーパント材料を含有したものを用いることができる。 When the organic light emitting layer 16 emits red light, for example, bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) aluminum, 1,4-phenylenebis (triphenylsilane), 1,3 - bis (triphenylsilyl) benzene, 1,3,5-tri (9H-carbazol-9-yl) benzene, CBP, Alq ₃ or the host material bis [2- (2-benzothiazyl such SDPVBi benzoyl -kN3 ) Phenyl-kC] (2,4-pentadionato-kO, kO ') Iridium and other organic iridium compounds, organic platinum compounds, DCJTB, coumarin, quinacridone, perinone derivatives having a phenanthrene group, oligothiophene derivatives or perylene derivatives A material containing the material can be used.

また、緑色の光を発する場合、例えば、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、１，４−フェニレンビス（トリフェニルシラン）、１，３−ビス（トリフェニルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリ（９Ｈ−カルバゾール−９−イル）ベンゼン、ＣＢＰ、Ａｌｑ_３又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料にビス［ピリジニル−ｋＮ−フェニル−ｋＣ］（２，４−ペンタジオナト−ｋＯ，ｋＯ′）イリジウム、ビス［２−（２−ベンゾオキサゾリル）フェノラト］亜鉛（ＩＩ）、スチリルアミン、ペルリン、ベンゼン環を有するシロール誘導体、フェナンスレン基を有するペリノン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ペリレン誘導体又はアゾメチン亜鉛錯体等のドーパント材料を含有したものを用いることができる。 When green light is emitted, for example, bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) aluminum, 1,4-phenylenebis (triphenylsilane), 1,3-bis (tri Phenylsilyl) benzene, 1,3,5-tri (9H-carbazol-9-yl) benzene, host materials such as CBP, Alq ₃ or SDPVBi, or bis [pyridinyl-kN-phenyl-kC] to these host materials (2,4-pentadionato-kO, kO ′) iridium, bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc (II), styrylamine, perlin, silole derivatives having a benzene ring, perinone having a phenanthrene group Dopants such as derivatives, oligothiophene derivatives, perylene derivatives or azomethine zinc complexes A material containing the material can be used.

また、青色の光を発する場合、例えば、ＣＢＰ又はＳＤＰＶＢｉ等のホスト材料、あるいはこれらのホスト材料にテトラ（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）ホウ素リチウム、スチリルアミン、ペルリン、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジェン、トリフェニルアミン構造とビニル基が結合した化合物、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体又はベンゼン環を有するシロール誘導体等のドーパント材料を含有したものを用いることができる。なお、有機発光層１６の厚みは、例えば２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下に設定されている。 In the case of emitting blue light, for example, a host material such as CBP or SDPVBi, or these host materials include tetra (2-methyl-8-hydroxyquinolinato) boron lithium, styrylamine, perlin, cyclopentadiene derivatives, tetra A compound containing a dopant material such as phenylbutadiene, a compound in which a triphenylamine structure and a vinyl group are bonded, an oxadiazole derivative, a pyrazoloquinoline derivative, a distyrylarylene derivative, or a silole derivative having a benzene ring can be used. . In addition, the thickness of the organic light emitting layer 16 is set to 20 nm or more and 40 nm or less, for example.

また、電子輸送層１７は、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−（フェニルフェノラト）アルミニウム、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、ポリアリールアルカン又はブタジエン等を用いることができる。電子輸送層１７の厚みは、例えば２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下に設定されている。 The electron transport layer 17 is formed of, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq ₃ ), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4- (phenylphenolato) aluminum, oxazole, oxadiazole, triazole, Imidazole, imidazolone, stilbene derivative, pyrazoline derivative, tetrahydroimidazole, polyarylalkane, butadiene, or the like can be used. The thickness of the electron transport layer 17 is set to 20 nm or more and 60 nm or less, for example.

また、電子注入層１８は、例えば、（８−ヒドロキシキノリナト）リチウム、フッ化リチウム又はフッ化セシウム等を用いることができる。電子注入層１８の厚みは、例えば０．５ｎｍ以上２ｎｍ以下に設定されている。なお、電子輸送層１７又は電子注入層１８は、外光を吸収しやすい機能を備えた材料から構成することが好ましい。外光を吸収しやすい材料から構成することで、有機ＥＬ素子に進入する外光の多くを正孔注入層１４に到達する前に吸収し、正孔注入層１４にて反射し、表示コントラストが低下するのを抑制することができる。 For example, (8-hydroxyquinolinato) lithium, lithium fluoride, cesium fluoride, or the like can be used for the electron injection layer 18. The thickness of the electron injection layer 18 is set to 0.5 nm or more and 2 nm or less, for example. Note that the electron transport layer 17 or the electron injection layer 18 is preferably made of a material having a function of easily absorbing external light. By comprising a material that easily absorbs external light, most of the external light that enters the organic EL element is absorbed before reaching the hole injection layer 14 and reflected by the hole injection layer 14, so that the display contrast is improved. It can suppress that it falls.

第２電極層１９は、電子注入層１８上から絶縁物７上にかけて形成される。さらに、第２電極層１９は、表示領域Ｄ１を被覆するように形成されており、隣接する画素同士にて第２電極層１９は共通電極として機能している。第２電極層１９を共通電極としたことで、各画素の駆動回路に接続された回路層１０と、第２電極層１９とを接続するコンタクトホールを別途形成しなくてもよいので、表示領域Ｄ１に占める画素の合計面積の比率である開口率が向上し、画素の電流密度が低減され、有機ＥＬ素子を長寿命化できるという効果を奏する。また、第２電極層１９を電気的に分離形成するための下部よりも上部が幅広な逆テーパーレジストが不要になる。仮に、絶縁物７上に逆テーパーレジストを形成した場合、第２電極層は、逆テーパーレジストにて各画素に分離されるため、逆テーパーレジストの表面全体を第２電極層で被覆しないことになる。そのため、第２電極層にて被覆されていない逆テーパーレジストの一部を介して、有機ＥＬ素子内部に水分等が浸入しやすくなり、デバイスが劣化しやすくなる。一方、本実施形態においては、第２電極層１９が表示領域Ｄ１の全面を被覆しているため、デバイスの劣化を避けられるという効果を奏する。 The second electrode layer 19 is formed from the electron injection layer 18 to the insulator 7. Further, the second electrode layer 19 is formed so as to cover the display region D1, and the second electrode layer 19 functions as a common electrode between adjacent pixels. Since the second electrode layer 19 is a common electrode, it is not necessary to separately form a contact hole for connecting the circuit layer 10 connected to the drive circuit of each pixel and the second electrode layer 19, so that the display region The aperture ratio, which is the ratio of the total area of the pixels occupying D1, is improved, the current density of the pixels is reduced, and the organic EL element can have a long lifetime. Further, the reverse taper resist having a wider upper part than the lower part for electrically forming the second electrode layer 19 separately becomes unnecessary. If a reverse taper resist is formed on the insulator 7, the second electrode layer is separated into pixels by the reverse taper resist, so that the entire surface of the reverse taper resist is not covered with the second electrode layer. Become. Therefore, moisture and the like easily enter the organic EL element through a part of the reverse taper resist not covered with the second electrode layer, and the device is easily deteriorated. On the other hand, in the present embodiment, since the second electrode layer 19 covers the entire surface of the display region D1, there is an effect that deterioration of the device can be avoided.

第２電極層１９は、有機発光層１６から放出される光が透過することができる材料から構成され、例えばインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）又は錫酸化膜等の光透過性を有する導電材料を用いて形成される。また、第２電極層１９は、例えばマグネシウム、銀、アルミニウム又はカルシウム等の材料、あるいはこれらの合金等を用いることができ、その厚みを３０ｎｍ以下にすることによって、光透過性の電極とすることができる。その結果、有機発光層１６から放出された光が、第２電極層１９を透過して、有機ＥＬ素子５から外部に出射される。 The second electrode layer 19 is made of a material that can transmit light emitted from the organic light emitting layer 16. For example, a conductive material having optical transparency such as an indium tin oxide film (ITO) or a tin oxide film is used. Formed. The second electrode layer 19 can be made of, for example, a material such as magnesium, silver, aluminum, or calcium, or an alloy thereof. The thickness of the second electrode layer 19 is set to 30 nm or less to form a light transmissive electrode. Can do. As a result, the light emitted from the organic light emitting layer 16 passes through the second electrode layer 19 and is emitted from the organic EL element 5 to the outside.

また、有機ＥＬ素子５を被覆するように、表示領域Ｄ１上には保護層２０が形成されている。保護層２０は、有機ＥＬ素子５を封止し、有機ＥＬ素子を水分又は外気から保護するものであって、光透過性の機能を有し、例えば窒化珪素、酸化珪素又は窒化炭化珪素等の無機材料から成る。なお、保護層２０の厚みは、例えば１００ｎｍ以上５μｍ以下に設定されている。 Further, a protective layer 20 is formed on the display region D1 so as to cover the organic EL element 5. The protective layer 20 seals the organic EL element 5 and protects the organic EL element from moisture or outside air, and has a light-transmitting function, such as silicon nitride, silicon oxide, or silicon nitride carbide. Made of inorganic material. In addition, the thickness of the protective layer 20 is set to 100 nm or more and 5 micrometers or less, for example.

上述したように本実施形態に係る有機ＥＬ素子によれば、外光が正孔注入層１４にまで到達する前に電子輸送層１７又は電子注入層１８等の層にて外光の一部が吸収される。そして、平らな表面による外光の正反射、鏡面反射が抑制され、第１電極層１３上に形成された多数の凸部からなる正孔注入層１４による外光の反射は拡散反射となるため、コントラストを良好にすることができる。また、酸化しにくい正孔注入層１４を形成することで、有機発光層１６への正孔の注入を効率良くすることができ、輝度が低下するのを抑制することができる。 As described above, according to the organic EL element according to the present embodiment, a part of the external light is generated in the electron transport layer 17 or the electron injection layer 18 before the external light reaches the hole injection layer 14. Absorbed. Further, regular reflection and specular reflection of external light by the flat surface is suppressed, and reflection of external light by the hole injection layer 14 formed of a large number of convex portions formed on the first electrode layer 13 becomes diffuse reflection. , The contrast can be improved. In addition, by forming the hole injection layer 14 that is difficult to oxidize, it is possible to efficiently inject holes into the organic light emitting layer 16 and to suppress a decrease in luminance.

以下に、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子５を含む有機ＥＬディスプレイ１の製造方法について、図５から図１０を用いて詳細に説明する。なお、図５から図１０は、一つの画素の断面図を示している。 Below, the manufacturing method of the organic electroluminescent display 1 containing the organic electroluminescent element 5 which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail using FIGS. 5 to 10 show cross-sectional views of one pixel.

図５（Ａ）に示すように、回路層１０、絶縁層１１及び平坦化膜１２を上面に積層した素子基板２を準備する。なお、回路層１０及び絶縁層１１は、従来周知のＣＶＤ法、蒸着法又はスパッタリング法等の薄膜形成技術、エッチング法やフォトリソグラフィー法等の薄膜加工技術を用いて、所定パターンに形成される。また、平坦化膜１２は、例えば従来周知のスピンコート法を用いて、絶縁層１１上に形成する。 As shown in FIG. 5A, an element substrate 2 in which a circuit layer 10, an insulating layer 11, and a planarizing film 12 are stacked on the upper surface is prepared. The circuit layer 10 and the insulating layer 11 are formed in a predetermined pattern by using a conventionally known thin film forming technique such as a CVD method, a vapor deposition method or a sputtering method, or a thin film processing technique such as an etching method or a photolithography method. Further, the planarizing film 12 is formed on the insulating layer 11 by using, for example, a conventionally known spin coating method.

次に、平坦化膜１２上に露光マスクを用いて平坦化膜１２を露光し、さらに現像、ベーキング処理を行い、図５（Ｂ）に示すように、回路層１０の一部を露出させて、上部よりも下部が幅狭なコンタクトホールＳを有する平坦化膜１２を形成する。さらに、コンタクトホールＳを形成した平坦化膜１２上に、例えばアルミニウムから成る金属膜を形成する。そして、図６（Ａ）に示すように、金属膜をパターニングして、第１電極層１３形成する。 Next, the planarizing film 12 is exposed on the planarizing film 12 using an exposure mask, and further developed and baked to expose a part of the circuit layer 10 as shown in FIG. Then, the planarization film 12 having the contact hole S whose lower part is narrower than the upper part is formed. Further, a metal film made of, for example, aluminum is formed on the planarizing film 12 in which the contact holes S are formed. Then, as shown in FIG. 6A, the metal film is patterned to form the first electrode layer 13.

次に、例えばスピンコート法を用いて、第１電極層１３及び一部露出した平坦化膜１２上に、例えばアクリル樹脂から成る有機絶縁材料層を形成する。そして、有機絶縁材料層に対してフォトリソグラフィー法を用いて、有機絶縁材料層をパターニングして、図６（Ｂ）に示すように、絶縁物７を形成する。なお、絶縁物７は、発光領域Ｒを取り囲むように形成され、第１電極層１３の上面の一部を露出している。 Next, an organic insulating material layer made of, for example, an acrylic resin is formed on the first electrode layer 13 and the partially exposed planarizing film 12 by using, for example, a spin coating method. Then, the organic insulating material layer is patterned using a photolithography method with respect to the organic insulating material layer to form the insulator 7 as shown in FIG. The insulator 7 is formed so as to surround the light emitting region R, and a part of the upper surface of the first electrode layer 13 is exposed.

次に、図７（Ａ）に示すように、絶縁物７上に、従来周知のフォトリソグラフィー法を用いて、上部よりも下部が幅広な隔壁６を形成する。かかる隔壁６は、各画素３を取り囲むように形成される。隔壁６は、蒸着マスクを載置することができる支持台としての機能を備えている。かかる隔壁６は、蒸着マスクを基板に対向させた際に、基板と蒸着マスクが接触し、基板を損傷しないように設けられている。 Next, as shown in FIG. 7A, a partition wall 6 having a width lower than the upper portion is formed on the insulator 7 by using a well-known photolithography method. The partition wall 6 is formed so as to surround each pixel 3. The partition wall 6 has a function as a support table on which a deposition mask can be placed. The partition wall 6 is provided so that the substrate and the vapor deposition mask are in contact with each other and the substrate is not damaged when the vapor deposition mask is opposed to the substrate.

そして、図７（Ｂ）に示すように、発光領域Ｒの第１電極層１３上に例えばロジウムから成る正孔注入層１４を形成する。正孔注入層１４は、置換メッキ法を用いることにより、あらかじめ形成した第１電極層１３表面に含まれるアルミニウム等のイオン化しやすい元素の一部を、ロジウム等のイオン化しにくい元素で置換することによって、第１電極層１３の露出した上面に不連続膜として形成することができる。具体的には、塩化ロジウム、塩化イリジウム又は塩化ルテニウム等のＶＩＩＩ族金属元素の塩化物、硫酸銅等のＩＢ族金属元素の硫化物、あるいは塩化物、塩化レニウム等のＶＩＩＢ族金属元素の塩化物のいずれか１種以上を含む溶液と、第１電極層１３表面とを、浸漬、シャワー、スプレイ、インクジェット又はノズルコート等の方法で接触させることにより、置換メッキを行わせて正孔注入層１４を形成する。その後、不要な溶液はシャワー洗浄等の方法で除去する。
Then , as shown in FIG. 7B , a hole injection layer 14 made of, for example, rhodium is formed on the first electrode layer 13 in the light emitting region R. The hole injection layer 14 uses a substitution plating method to replace a part of an easily ionizable element such as aluminum contained in the surface of the first electrode layer 13 formed in advance with an element that is difficult to ionize such as rhodium. Thus, a discontinuous film can be formed on the exposed upper surface of the first electrode layer 13. Specifically, chlorides of Group VIII metal elements such as rhodium chloride, iridium chloride or ruthenium chloride, sulfides of Group IB metal elements such as copper sulfate, or chlorides of Group VIIB metal elements such as chloride and rhenium chloride Then, the solution containing any one or more of the above and the surface of the first electrode layer 13 are brought into contact with each other by a method such as dipping, showering, spraying, ink jetting, or nozzle coating, so that substitution plating is performed and the hole injection layer 14 Form. Thereafter, unnecessary solutions are removed by a method such as shower cleaning.

さらに、図８（Ａ）に示すように、正孔注入層１４上及び露出した第１電極層１３上に、従来周知の真空蒸着法を用いて、例えば厚さ１０ｎｍの４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）層を形成し、次いで、厚さ２０ｎｍの４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）層を形成し、積層膜から成る正孔輸送層１５を形成する。なお、露出した第１電極層１３上には、露出した表面が酸化することによって、酸化膜１３Ｏが形成される。そのため、酸化膜１３Ｏと正孔輸送層１５との界面にて両者の接着性を向上させることができる。 Further, as shown in FIG. 8A, on the hole injection layer 14 and the exposed first electrode layer 13, for example, 4, 4 ′, 4 having a thickness of 10 nm, for example, using a known vacuum deposition method. "-Tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA) layer is formed and then 20 nm thick 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) An —N-phenyl-amino] biphenyl (α-NPD) layer is formed to form a hole transport layer 15 composed of a laminated film, and the exposed surface is oxidized on the exposed first electrode layer 13. This forms the oxide film 13 O. Therefore, the adhesion between the oxide film 13 O and the hole transport layer 15 can be improved.

そして、図８（Ｂ）に示すように、従来周知の蒸着法を用いて、正孔輸送層１５上に厚さ２５ｎｍの有機発光層１６を形成する。なお、有機発光層１６は、構成する材料を選択することによって、発する色を調整することができる。また、有機発光層１６上に、図９（Ａ）に示すように、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ_３）から成る厚さ３０ｎｍの電子輸送層１７を形成する。さらに、図９（Ｂ）に示すように、電子輸送層１７上に、従来周知の蒸着法を用いて、例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）から成る厚さ０．７ｎｍの電子注入層１８を形成する。 Then, as shown in FIG. 8B, an organic light emitting layer 16 having a thickness of 25 nm is formed on the hole transport layer 15 using a conventionally known vapor deposition method. In addition, the color which emits the organic light emitting layer 16 can be adjusted by selecting the material which comprises. Further, as shown in FIG. 9A, an electron transport layer made of, for example, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq ₃ ) having a thickness of 30 nm is formed on the organic light emitting layer 16 by using a conventionally known vapor deposition method. 17 is formed. Further, as shown in FIG. 9B, an electron injection layer 18 having a thickness of 0.7 nm made of, for example, lithium fluoride (LiF) is formed on the electron transport layer 17 by using a conventionally known vapor deposition method. To do.

次に、図１０（Ａ）に示すように、例えば、従来周知の蒸着法を用いて、表示領域Ｄ１を被覆するように、電子注入層１８上に、例えばマグネシウム３３質量％と銀６７質量％との混合物から成る厚さ１５ｎｍの第２電極層１９を形成する。第２電極層１９は、隣接する画素同士で共通しており、共通電極として機能する。第２電極層１９を共通電極とすることで、微細な空孔を備えた蒸着マスクを用いずに第２電極層１９を形成することができるので、製造工程を単純化することができる。このようにして、有機ＥＬ素子５を形成することができる。 Next, as shown in FIG. 10A, for example, 33 mass% of magnesium and 67 mass% of silver are formed on the electron injection layer 18 so as to cover the display region D1 using, for example, a conventionally known vapor deposition method. The second electrode layer 19 having a thickness of 15 nm is formed. The second electrode layer 19 is common to adjacent pixels and functions as a common electrode. By using the second electrode layer 19 as a common electrode, the second electrode layer 19 can be formed without using a vapor deposition mask having fine pores, so that the manufacturing process can be simplified. In this way, the organic EL element 5 can be formed.

さらに、図１０（Ｂ）に示すように、例えば、化学気相成長法（熱ＣＶＤ法）を用いて、表示領域Ｄ１全面に、有機ＥＬ素子５が劣化しないように、窒化ケイ素から成る厚さ１．５μｍの保護層２０を形成する。 Further, as shown in FIG. 10B, for example, a thickness made of silicon nitride is used to prevent the organic EL element 5 from deteriorating on the entire surface of the display region D1 by using, for example, a chemical vapor deposition method (thermal CVD method). A protective layer 20 having a thickness of 1.5 μm is formed.

そして、有機ＥＬ素子５が形成された素子基板２に対して、封止基板８を対向配置し、両者をシール材９を介して接着する。具体的には、封止基板８に対して、例えばスクリーン印刷法を用いて予めシール材９を被着させておく。そして、素子基板２に対してシール材９を介して封止基板８を固着させる。なお、封止基板８をシール材９によって、素子基板２に固定する作業は、例えば窒素ガス又はアルゴンガス等の不活性ガス中や、高真空中で行うことによって、素子基板２と封止基板８との間に酸素や水分が含まれるのを抑制することができる。 Then, the sealing substrate 8 is disposed opposite to the element substrate 2 on which the organic EL element 5 is formed, and both are bonded via a sealing material 9. Specifically, the sealing material 9 is previously applied to the sealing substrate 8 by using, for example, a screen printing method. Then, the sealing substrate 8 is fixed to the element substrate 2 via the sealing material 9. The operation of fixing the sealing substrate 8 to the element substrate 2 with the sealing material 9 is performed in an inert gas such as nitrogen gas or argon gas or in a high vacuum, for example, so that the element substrate 2 and the sealing substrate are fixed. It is possible to suppress oxygen and moisture from being contained between the two.

そして、非表示領域Ｄ２に駆動ＩＣ４を実装することで、有機ＥＬディスプレイ１を作製することができる。 Then, the organic EL display 1 can be manufactured by mounting the driving IC 4 in the non-display area D2.

上述したように、本発明の実施形態によれば、正孔輸送層１５又は有機発光層１６を形成する前の状態において、第１電極層１３の上面を複数個所露出する正孔注入層１４を形成することができ、その後、有機発光層１６等を形成することができる。そのため、正孔注入層１４を形成する際に有機発光層１６を劣化させることがなく、輝度が低下しにくい有機ＥＬ素子を作製することができる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, before the hole transport layer 15 or the organic light emitting layer 16 is formed, the hole injection layer 14 exposing a plurality of upper surfaces of the first electrode layer 13 is formed. Then, the organic light emitting layer 16 and the like can be formed. Therefore, when forming the hole injection layer 14, the organic light emitting layer 16 is not deteriorated, and an organic EL element in which the luminance is hardly lowered can be manufactured.

なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。上述した実施形態においては、トップエミッションの有機ＥＬ素子について説明したが、本発明の作用効果を奏するのであれば、ボトムエミッションの有機ＥＬ素子であっても構わない。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the above-described embodiment, the top emission organic EL element has been described. However, a bottom emission organic EL element may be used as long as the effects of the present invention are achieved.

また、第２の実施形態に係る有機ＥＬ素子としては、図１１に示すように、正孔注入層１４Ｂが、第１電極層１３の上面に形成されるとともに、第１電極層１３と絶縁物７との間に形成されたものであっても構わない。正孔注入層１４Ｂを第１電極層１３の上面に全面的に形成することで、発光層１６から、光放出面となる封止基板８側（図１１の上方）とは異なる方向である斜め下向きに放出された光、または、発光層１６よりも図１１の上側に設けられた界面で反射した光が、湾曲した表面を有し不連続膜である正孔注入層１４Ｂにより反射、散乱、または回折されることにより、光放出面となる封止基板８側へ出射されるようになり、光の取り出し効率が向上するという作用効果を奏する。また、正孔注入層１４Ｂを第１電極層１３の上面に全面的に形成することで、第１電極層１３と、正孔輸送層１５との界面による鏡面反射が低減され、明るい外光が入射する状況下においても高い表示コントラストを実現できるという作用効果を奏する。 As shown in FIG. 11, the organic EL device according to the second embodiment includes a hole injection layer 14B formed on the upper surface of the first electrode layer 13, and the first electrode layer 13 and an insulator. 7 may be formed. By forming the hole injection layer 14B entirely on the upper surface of the first electrode layer 13, the oblique direction which is different from the light emitting layer 16 from the sealing substrate 8 side (upper side in FIG. 11) serving as the light emission surface. The light emitted downward or the light reflected at the interface provided on the upper side of FIG. 11 with respect to the light emitting layer 16 is reflected and scattered by the hole injection layer 14B having a curved surface and being a discontinuous film. Alternatively, by being diffracted, the light is emitted toward the sealing substrate 8 serving as a light emission surface, and the effect of improving the light extraction efficiency is achieved. Further, by forming the hole injection layer 14B entirely on the upper surface of the first electrode layer 13, the specular reflection at the interface between the first electrode layer 13 and the hole transport layer 15 is reduced, and bright external light is generated. There is an effect that a high display contrast can be realized even under an incident condition.

正孔注入層１４Ｂは、絶縁物７を第１電極層１３上に形成する前に、例えば化学還元メッキ法、スパッタ法、蒸着法のいずれかを用いて、第１電極層１３上に全面的に形成する。第１電極層１３の不要部分を湿式エッチング等により除去する場合、第１電極層１３の不要部分上に形成された正孔注入層１４Ｂはリフトオフされて除かれる。その結果、第１電極層１３と絶縁物７との間に正孔注入層１４Ｂを構成する材料と同一の材料から成る不連続膜を形成することができる。 Before forming the insulator 7 on the first electrode layer 13, the hole injection layer 14 </ b> B is entirely formed on the first electrode layer 13 by using, for example, chemical reduction plating, sputtering, or vapor deposition. To form. When the unnecessary portion of the first electrode layer 13 is removed by wet etching or the like, the hole injection layer 14B formed on the unnecessary portion of the first electrode layer 13 is lifted off and removed. As a result, a discontinuous film made of the same material as that constituting the hole injection layer 14B can be formed between the first electrode layer 13 and the insulator 7.

さらに、第３の実施形態に係る有機ＥＬ素子としては、図１２に示すように、正孔注入層１４Ｃが、第１電極層１３の上面から絶縁物７上にかけて形成されたものであっても構わない。正孔注入層１４Ｃを絶縁物７上に形成することで正孔注入層１４Ｃよりも図１２の上側に設けられた界面で反射した光が、湾曲した表面を有し不連続膜である正孔注入層１４Ｃにより反射、散乱、または回折されることにより、光放出面となる封止基板８側へ出射されるようになり、光の取り出し効率が向上するという作用効果を奏する。 Furthermore, as an organic EL device according to the third embodiment, as shown in FIG. 12, a hole injection layer 14C may be formed from the upper surface of the first electrode layer 13 to the insulator 7. I do not care. By forming the hole injection layer 14C on the insulator 7, the light reflected at the interface provided on the upper side of FIG. 12 from the hole injection layer 14C has a curved surface and is a discontinuous film. By being reflected, scattered, or diffracted by the injection layer 14C, the injection layer 14C is emitted toward the sealing substrate 8 serving as a light emission surface, and there is an effect that the light extraction efficiency is improved.

正孔注入層１４Ｃは、絶縁物７を形成した後、例えばスパッタ法、蒸着法のいずれか法を用いて、露出する第１電極層１３の上面及び絶縁物７上に形成する。その結果、絶縁物７と第２電極層１９との間に正孔注入層１４Ｃを構成する材料と同一の材料から成る不連続膜を形成することができる。 After the insulator 7 is formed, the hole injection layer 14C is formed on the exposed upper surface of the first electrode layer 13 and the insulator 7 by using, for example, a sputtering method or a vapor deposition method. As a result, a discontinuous film made of the same material as that constituting the hole injection layer 14 </ b> C can be formed between the insulator 7 and the second electrode layer 19.

本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬディスプレイの平面図である。It is a top view of the organic electroluminescent display containing the organic electroluminescent element which concerns on embodiment of this invention. マトリックス状に配列された画素の平面図である。It is a top view of the pixel arranged in the matrix form. 本発明の第１実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む画素の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a pixel containing the organic EL element concerning a 1st embodiment of the present invention. 有機ＥＬ素子を構成する各層を示した有機ＥＬ素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic EL element which showed each layer which comprises an organic EL element. 図５（Ａ），図５（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。FIG. 5A and FIG. 5B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図６（Ａ），図６（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。6A and 6B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図７（Ａ），図７（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図８（Ａ），図８（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。8A and 8B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図９（Ａ），図９（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。FIG. 9A and FIG. 9B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 図１０（Ａ），図１０（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む有機ディスプレイの製造工程を説明する画素の断面図である。FIG. 10A and FIG. 10B are cross-sectional views of a pixel for explaining a manufacturing process of an organic display including an organic EL element according to an embodiment of the present invention. 本発明の第２実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む画素の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the pixel containing the organic EL element concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ素子を含む画素の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a pixel containing the organic EL element concerning a 3rd embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１有機ＥＬディスプレイ
２素子基板
３画素
４駆動ＩＣ
５有機ＥＬ素子
６隔壁
７絶縁物
８封止基板
９シール材
１０回路層
１１絶縁層
１２平坦化膜
１３第１電極層
１４正孔注入層
１５正孔輸送層
１６有機発光層
１７電子輸送層
１８電子注入層
１９第２電極層
２０保護層
Ｄ１表示領域
Ｄ２非表示領域
Ｒ発光領域
Ｓコンタクトホール 1 Organic EL Display 2 Element Substrate 3 Pixel 4 Drive IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Organic EL element 6 Partition 7 Insulator 8 Sealing substrate 9 Sealing material 10 Circuit layer 11 Insulating layer 12 Planarization film 13 1st electrode layer 14 Hole injection layer 15 Hole transport layer 16 Organic light emitting layer 17 Electron transport layer 18 Electron injection layer 19 Second electrode layer 20 Protective layer D1 Display area D2 Non-display area R Light emitting area S Contact hole

Claims

A top emission type organic EL device,
A first electrode layer;
A charge injection layer formed on the first electrode layer and exposing a plurality of upper surfaces of the first electrode layer;
A charge transport layer formed on the exposed region of the first electrode layer and the charge injection layer;
An organic light emitting layer formed on the charge transport layer;
A second electrode layer formed on the organic light emitting layer,
The first electrode layer is a lower electrode made of aluminum, and is an anode and a reflective electrode, the second electrode layer is an upper electrode, and the first electrode layer has a light reflectance of the second electrode layer. Larger than the electrode layer,
The charge injection layer, the surface of the first formed electrode layer on the first electrode layer or discontinuous film that not cover more than 5% 33% or less, a part of the first electrode of the membrane A hole injection layer surrounded by an exposed region of the layer and comprising a metal selected from rhodium, iridium, ruthenium, osmium, palladium, platinum, copper, and rhenium;
Wherein between the first exposed region of the electrode layer and the charge transport layer, the oxidation of the surface of the first electrode layer and the oxide film is formed, the first electrode layer is coated with the charge injection layer An organic EL element, wherein an oxide film is not formed on the surface of the first electrode layer in the region .

The organic EL device according to claim 1,
The organic EL device, wherein the charge transport layer is deposited on the exposed region of the first electrode layer and covers the charge injection layer.

The organic EL device according to claim 1,
A part of the film of the charge injection layer surrounded by the exposed region of the first electrode layer protrudes from the first electrode layer toward the charge transport layer and has a curved surface. A characteristic organic EL element.

The organic EL device according to claim 1,
The organic EL element, wherein the oxide film contains a metal oxide contained in the first electrode layer as a main component.

The organic EL device according to claim 1,
The organic EL element, wherein the charge injection layer has a light reflectance higher than that of the first electrode layer.