JP5945076B2

JP5945076B2 - 有機エレクトロルミネッセンスデバイス及びその製造方法

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Publication number: JP5945076B2
Application number: JP2015533398A
Authority: JP
Inventors: ミンジェチョウ; ピンワン; フィファン; ジシンチェン
Original assignee: Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Oceans King Lighting Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: CN104662690B; CN104662690A; EP2903049B1; JP2015534230A; EP2903049A4; WO2014047866A1; EP2903049A1; US20150255745A1; US9570700B2

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス分野に関し、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイス及びその製造方法に関する。

１９８７年に、米国ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋ社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇ及びＶａｎＳｌｙｋｅらは、有機エレクトロルミネッセンス研究における飛躍的進歩、すなわち極薄フィルム技術により高輝度、高効率の二層有機エレクトロルミネッセンスデバイス（ＯＬＥＤ）を製造することを報告した。その二層構造のデバイスは、１０Ｖにおける輝度が１０００ｃｄ／ｍ^２に達し、発光効率が１．５１ｌｍ／Ｗで、使用寿命が１００時間を超えた。

ＯＬＥＤの発光原理は、外部電場の作用で電子が陰極から有機物の最低空軌道（ＬＵＭＯ）に注入されるとともに、正孔が陽極から有機物の最高被占軌道（ＨＯＭＯ）に注入された後、電子と正孔は互いに移動し再結合して、発光層において励起子を形成する。その励起子は電界中を移動し、エネルギーを発光材料に移動させる。電子は、励起され基底状態から励起状態に遷移する。励起状態のエネルギーが輻射により不活化させ、光子を生じて光エネルギーを放出することである。

従来の有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、光取り出し効率は１８％ほどであり、他の大部分の光は吸収や全反射などの原因で損失することになる。その有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、一般的に底面発光型構造を持つ。また、ガラスの屈折率が１．５でＩＴＯの屈折率が１．８であるので、光が有機層から発光してＩＴＯを通過しカラス表面に到着する場合、屈折率の差により全反射を発生することがある。一方、光がガラスから空気に出射する場合も屈折率の差により全反射が存在するため、光取り出し効率を低下させ、最終的には発光効率を明らかに低下させる。

上記した問題を解決するために、本発明の目的は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法を提供することにある。その有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、その陰極が酸化亜鉛及びフタロシアニン系物質から製造されることで、電子の注入性能を向上させるとともに、陰極におけるフタロシアニン系物質の結晶によって陰極を通過した光が散乱されることで、両側への光が散乱されてデバイスの中心に戻って、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの光取り出し効率を向上することができる。

本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスをさらに提供する。

一側面において、本発明は、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法を提供して、その製造方法は、
清潔なガラス基板を用意し、酢酸で酸化亜鉛を溶解させて濃度が０．３ｇ／ｍｌ〜０．６ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を調製し、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）、マグネシウムフタロシアニン（ＭｇＰｃ）、及びバナジウムフタロシアニン（Ｖ_２Ｐｃ_５）から選ばれるフタロシアニン系物質を、上記酸化亜鉛に占める質量百分率が１％〜１０％になるように上記酸化亜鉛溶液に加え、均一に混合して得られる混合物をガラス基板にスピンコーティングしてから乾燥し、ガラス基板に陰極を製造する工程と、
上記陰極において、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に蒸着し、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得る工程と、を含む。

陰極において、酸化亜鉛が溶解した後で電離されて亜鉛イオンになり、乾燥してから亜鉛イオン化合物の形で存在して導電機能を働く。同時に、結晶化しやすいフタロシアニン系物質は溶液に分散して均一な懸濁液を形成し、乾燥した後、結晶化して規則配列した晶体構造を形成し、光の散乱を可能にすることで、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの正面発光強度及び光取り出し効率を向上させる。

好ましくは、上記酸化亜鉛の粒径は５０ｎｍ〜２００ｎｍである。

上記酢酸は、分析グレード酢酸である。上記酸化亜鉛は酢酸と反応して酢酸亜鉛を生成し、亜鉛イオン化合物の形で存在する。また、酸化亜鉛を溶解した後、乾燥して水分及び過量の酢酸を取り除ければ、他の濃度の酢酸溶液を使用してもよい。本発明で使用される酢酸は弱酸であるため、ガラス基板に対する腐食性が弱いとともに、沸点が低く、低い温度で水分及び過量の酢酸を取り除けることができ、また、極性が弱いので、他の物質と結合しにくい。

好ましくは、上記陰極の厚さは１０ｎｍ〜５０ｎｍである。

好ましくは、上記スピンコーティングは、回転数が２０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍであり、時間が１０秒〜６０秒である。より好ましくは、上記スピンコーティングの回転数は３０００ｒｐｍであり、時間は２０秒である。

好ましくは、上記乾燥は、温度が１００℃〜２００℃であり、時間が１５分間〜６０分間である。より好ましくは、上記乾燥は、温度が１５０℃であり、時間が３０分間である。

上記ガラス基板は、市販の一般的なガラス基板である。

好ましくは、上記電子注入層の材料は、炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）、フッ化セシウム（ＣｓＦ）、セシウムアジド（ＣｓＮ_３）、又はフッ化リチウム（ＬｉＦ）である。より好ましくは、上記電子注入層の材料は炭酸セシウム（Ｃｓ_２ＣＯ_３）である。

好ましくは、上記電子注入層の厚さは０．５ｎｍ〜１０ｎｍである。より好ましくは、上記電子注入層の厚さは１ｎｍである。

好ましくは、上記電子輸送層の材料は４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、又はＮ−アリールベンズイミダゾール（ＴＰＢＩ）である。

より好ましくは、上記電子輸送層の材料はＢｐｈｅｎである。

好ましくは、上記電子輸送層の厚さは４０ｎｍ〜８０ｎｍである。より好ましくは、上記電子輸送層の厚さは６０ｎｍである。

好ましくは、上記発光層の材料は、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔｅｒｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジン−９−イル−ビニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）、９，１０−ジ（１−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）、４，４’−ビス（９−エチル−３−カルバゾビニル）−１，１’−ビフェニル（ＢＣｚＶＢｉ）、又はトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ_３）である。より好ましくは、上記発光層の材料はトリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ_３）である。

好ましくは、上記発光層の厚さは５ｎｍ〜４０ｎｍである。より好ましくは、上記発光層の厚さは１５ｎｍである。

好ましくは、上記正孔輸送層の材料は１，１−ビス［４−［Ｎ，Ｎ’−ジ（ｐ−メチルフェニル）アミノ］フェニル］シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）、４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、又はＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフタレニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）である。より好ましくは、上記正孔輸送層の材料は４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）である。

好ましくは、上記正孔輸送層の厚さは２０ｎｍ〜６０ｎｍである。より好ましくは、上記正孔輸送層の厚さは４０ｎｍである。

好ましくは、上記正孔注入層の材料は三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）、三酸化タングステン（ＷＯ_３）、又は五酸化二バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）である。より好ましくは、上記正孔注入層の材料は三酸化モリブデン（ＭｏＯ_３）である。

好ましくは、上記正孔注入層の厚さは２０ｎｍ〜８０ｎｍである。より好ましくは、上記正孔注入層の厚さは３０ｎｍである。

好ましくは、上記陽極の材料は銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、白金（Ｐｔ）、又は金（Ａｕ）である。より好ましくは、上記陽極の材料は銀（Ａｇ）である。

好ましくは、上記陽極の厚さは８０ｎｍ〜２５０ｎｍである。より好ましくは、上記陽極の厚さは１５０ｎｍである。

好ましくは、上記蒸着は、いずれも真空蒸着を用いて、蒸着圧力が２×１０^−５Ｐａ〜５×１０^−３Ｐａであり、蒸着速度が０．１ｎｍ／ｓ〜１０ｎｍ／ｓである。

より好ましくは、上記蒸着圧力は５×１０^−４Ｐａであり、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、及び正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度は１ｎｍ／ｓであり、陽極を蒸着するときの蒸着速度は５ｎｍ／ｓである。

別の側面において、本発明は、ガラス基板、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に備える有機エレクトロルミネッセンスデバイスを提供する。上記陰極は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）及びフタロシアニン系物質からなる。上記フタロシアニン系物質は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、亜鉛フタロシアニン（ＺｎＰｃ）、マグネシウムフタロシアニン（ＭｇＰｃ）、又はバナジウムフタロシアニン（Ｖ_２Ｐｃ_５）である。上記フタロシアニン系物質は、上記酸化亜鉛に占める質量百分率が１％〜１０％である。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、酸化亜鉛及びフタロシアニン系物質を陰極製造用原料とするものである。その陰極の主原料であるＺｎＯの仕事関数は、５．４ｅＶ（酸化亜鉛が溶解して酢酸亜鉛を生成するが、仕事関数がほとんど変化しない）であり、電子注入層のポテンシャル障壁に近いので、電子の注入に有利で、陰極の電子注入性能を向上させ、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの発光効率の向上に有利である。また、ＩＴＯ（すなわち、インジウムスズ酸化物）が希元素酸化物であり、一定の毒性を持つ一方、本発明はＺｎＯで陰極を製造して金属を陽極とすることにより、この問題を解決できる。陰極にフタロシアニン系物質がドープされ、結晶化した後で規則配列した晶体構造を形成することで、光が晶体を通過するときに散乱され、両側への光が散乱されてデバイスの中心に戻って、正面発光強度及び光取り出し効率を向上させる。

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイス及びその製造方法は、下記に示すような有益な効果を有する。すなわち、
（１）本発明提供の製造方法において、基板に酸化亜鉛及びフタロシアニン系物質により陰極を製造することで、得られる陰極の電子注入性能を向上させるとともに、陰極におけるフタロシアニン系物質が結晶化しやすく、結晶化した後で規則配列した晶体構造を形成することで、光が晶体を通過するときに散乱され、両側への光が散乱されてデバイスの中心に戻って、光取り出し効率を向上させる。

（２）本発明に係る有機エレクトロルミネッセンスデバイスは逆構造を採用することで、光取り出し効率を顕著に改善し、製造方法が簡便で広範な適用が期待できる。

図１は、本発明で製造される、ガラス基板１、陰極２、電子注入層３、電子輸送層４、発光層５、正孔輸送層６、正孔注入層７、及び陽極８を含む有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造図である。図２は、実施例１で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイス（曲線１に対応）及び比較デバイス（曲線２に対応）の輝度−電圧変化曲線である。

以下、本発明の好適な実施形態が示される。本発明の思想を逸脱しないことを前提とする場合、複数の改良及び修飾をしても、本発明の保護範囲に属するものであると理解されるべきである。

［実施例１］
有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法は、下記のステップ（１）及びステップ（２）を含む。

＜ステップ（１）＞
まず、ガラスに対してフォトエッチング処理を行った後、２ｃｍ×２ｃｍのサイズに切り出し、発光面積が０．３ｃｍ×０．３ｃｍである。洗剤、脱イオン水、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコールで順番にそれぞれ１５分間超音波処理を行い、ガラス表面における有機汚染物質を除去した。粒径が１００ｎｍの酸化亜鉛５ｇを酢酸１０ｍｌで溶解した後、濃度が０．５ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を得た。得られた酸化亜鉛溶液にＣｕＰｃを０．２５ｇ加え、均一に混合して得られる混合物をガラスに４０００ｒｐｍの回転数で２０秒スピンコーティングし、その後、２００℃で１５分間乾燥させ、厚さが２０ｎｍの陰極を得た。

＜ステップ（２）＞
陰極において、電子注入層Ｃｓ_２ＣＯ_３、電子輸送層Ｂｐｈｅｎ、発光層Ａｌｑ_３、正孔輸送層ＴＣＴＡ、正孔注入層ＭｏＯ_３、及び陽極Ａｇを順次に蒸着して有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得た。蒸着は、高真空成膜装置（ＳｈｅｎｙａｎｇＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．製、圧力＜１×１０^−３Ｐａ）で行い、蒸着圧力が５×１０^−４Ｐａであり、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度が１ｎｍ／ｓで、陽極の蒸着速度が５ｎｍ／ｓであり、蒸着により得られた電子注入層の厚さが１ｎｍで、電子輸送層の厚さが６０ｎｍで、発光層の厚さが１５ｎｍで、正孔輸送層の厚さが４０ｎｍで、正孔注入層の厚さが３０ｎｍで、陽極の厚さが１５０ｎｍである。

本実施例で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、ガラス基板１、陰極２、電子注入層３、電子輸送層４、発光層５、正孔輸送層６、正孔注入層７、及び陽極８を順次に備える。その構造は、具体的に図１に示すように、ガラス基板／（ＣｕＰｃ：ＺｎＯ）／Ｃｓ_２ＣＯ_３／Ｂｐｈｅｎ／Ａｌｑ_３／ＴＣＴＡ／ＭｏＯ_３／Ａｇである。ここで、（ＣｕＰｃ：ＺｎＯ）は、陰極製造用原料がＣｕＰｃ及びＺｎＯであることを表す。

［実施例２］
有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法は、下記のステップ（１）及びステップ（２）を含む。

＜ステップ（１）＞
ガラスに対してフォトエッチング処理を行った後、２ｃｍ×２ｃｍのサイズに切り出し、発光面積が０．３ｃｍ×０．３ｃｍである。洗剤、脱イオン水、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコールで順番にそれぞれ１５分間超音波処理を行い、ガラス表面における有機汚染物質を除去した。粒径が２００ｎｍの酸化亜鉛３ｇを酢酸１０ｍｌで溶解した後、濃度が０．３ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を得た。得られた酸化亜鉛溶液にＺｎＰｃを０．０３ｇ加え、均一に混合して得られる混合物をガラスに２０００ｒｐｍの回転数で１５秒スピンコーティングし、その後、１００℃で６０分間乾燥させ、厚さが５０ｎｍの陰極を得た。

＜ステップ（２）＞
陰極において、電子注入層ＣｓＦ、電子輸送層ＴＰＢｉ、発光層ＤＣＪＴＢ、正孔輸送層ＮＰＢ、正孔注入層ＷＯ_３、及び陽極Ａｌを順次に蒸着して有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得た。蒸着は、高真空成膜装置（ＳｈｅｎｙａｎｇＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．製、圧力＜１×１０^−３Ｐａ）で行い、蒸着圧力が５×１０^−３Ｐａであり、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度が０．５ｎｍ／ｓで、陽極の蒸着速度が１０ｎｍ／ｓであり、蒸着により得られた電子注入層の厚さが１０ｎｍで、電子輸送層の厚さが８０ｎｍで、発光層の厚さが５ｎｍで、正孔輸送層の厚さが６０ｎｍで、正孔注入層の厚さが２０ｎｍで、陽極の厚さが２５０ｎｍである。

本実施例で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、ガラス基板、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に備える。その構造は、具体的にガラス基板／（ＺｎＰｃ：ＺｎＯ）／ＣｓＦ／ＴＰＢｉ／ＤＣＪＴＢ／ＮＰＢ／ＷＯ_３／Ａｌである。ここで、（ＺｎＰｃ：ＺｎＯ）は、陰極製造用原料がＺｎＰｃ及びＺｎＯであることを表す。

［実施例３］
有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法は、下記のステップ（１）及びステップ（２）を含む。

＜ステップ（１）＞
ガラスに対してフォトエッチング処理を行った後、２ｃｍ×２ｃｍのサイズに切り出し、発光面積が０．３ｃｍ×０．３ｃｍである。洗剤、脱イオン水、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコールで順番にそれぞれ１５分間超音波処理を行い、ガラス表面における有機汚染物質を除去した。粒径が５０ｎｍの酸化亜鉛２４ｇを酢酸４０ｍｌで溶解した後、濃度が０．６ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を得た。得られた酸化亜鉛溶液にＭｇＰｃを２．４ｇ加え、均一に混合して得られる混合物をガラスに６０００ｒｐｍの回転数で６０秒スピンコーティングし、その後、１５０℃で３０分間乾燥させ、厚さが１０ｎｍの陰極を得た。

＜ステップ（２）＞
陰極において、電子注入層ＣｓＮ_３、電子輸送層Ｂｐｈｅｎ、発光層ＢＣｚＶＢｉ、正孔輸送層ＴＣＴＡ、正孔注入層Ｖ_２Ｏ_５、及び陽極Ａｕを順次に蒸着して有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得た。蒸着は、高真空成膜装置（ＳｈｅｎｙａｎｇＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．製、圧力＜１×１０^−３Ｐａ）で行い、蒸着圧力が２×１０^−５Ｐａであり、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度が０．１ｎｍ／ｓで、陽極の蒸着速度が７ｎｍ／ｓであり、蒸着により得られた電子注入層の厚さが０．５ｎｍで、電子輸送層の厚さが６０ｎｍで、発光層の厚さが４０ｎｍで、正孔輸送層の厚さが２０ｎｍで、正孔注入層の厚さが８０ｎｍで、陽極の厚さが１２０ｎｍである。

本実施例で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、ガラス基板、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に備える。その構造は、具体的にガラス基板／（ＭｇＰｃ：ＺｎＯ）／ＣｓＮ_３／Ｂｐｈｅｎ／ＢＣｚＶＢｉ／ＴＣＴＡ／Ｖ_２Ｏ_５／Ａｕである。ここで、（ＭｇＰｃ：ＺｎＯ）は、陰極製造用原料がＭｇＰｃ及びＺｎＯであることを表す。

［実施例４］
有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法は、下記のステップ（１）及びステップ（２）を含む。

＜ステップ（１）＞
ガラスに対してフォトエッチング処理を行った後、２ｃｍ×２ｃｍのサイズに切り出し、発光面積が０．３ｃｍ×０．３ｃｍである。洗剤、脱イオン水、アセトン、エタノール、イソプロピルアルコールで順番にそれぞれ１５分間超音波処理を行い、ガラス表面における有機汚染物質を除去した。粒径が８０ｎｍの酸化亜鉛９ｇを酢酸２０ｍｌで溶解した後、濃度が０．５ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を得た。得られた酸化亜鉛溶液にＶ_２Ｐｃ_５を０．５４ｇ加え、均一に混合して得られる混合物をガラスに２５００ｒｐｍの回転数で５０秒スピンコーティングし、その後、２００℃で２５分間乾燥させ、厚さが２５ｎｍの陰極を得た。

＜ステップ（２）＞
陰極において、電子注入層ＬｉＦ、電子輸送層Ｂｐｈｅｎ、発光層ＡＮＤ（ＪｉｌｉｎＯｐｔｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．Ｌｔｄ製）、正孔輸送層ＮＰＢ、正孔注入層ＷＯ_３、及び陽極Ｐｔを順次に蒸着して有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得た。蒸着は、高真空成膜装置（ＳｈｅｎｙａｎｇＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒＣｏ．，Ｌｔｄ．製、圧力＜１×１０^−３Ｐａ）で行い、蒸着圧力が２×１０^−４Ｐａであり、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度が０．２ｎｍ／ｓで、陽極の蒸着速度が６ｎｍ／ｓであり、蒸着により得られた電子注入層の厚さが７ｎｍで、電子輸送層の厚さが４５ｎｍで、発光層の厚さが３０ｎｍで、正孔輸送層の厚さが２０ｎｍで、正孔注入層の厚さが８０ｎｍで、陽極の厚さが８０ｎｍである。

本実施例で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、逆構造を有するトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスであり、ガラス基板、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に備える。その構造は、具体的にガラス基板／（Ｖ_２Ｐｃ_５：ＺｎＯ）／ＬｉＦ／Ｂｐｈｅｎ／ＡＮＤ／ＮＰＢ／ＷＯ_３／Ｐｔである。ここで、（Ｖ_２Ｐｃ_５：ＺｎＯ）は、陰極製造用原料がＶ_２Ｐｃ_５及びＺｎＯであることを表す。

［テスト実施例］
電流−電圧試験機（米国Ｋｅｉｔｈｌｙ社製、品番：２６０２）、エレクトロルミネッセンススペクトロメータ（米国ｐｈｏｔｏｒｅｓｅａｒｃｈ社製、品番：ＰＲ６５０）、及びスクリーン輝度計（ＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ製、品番：ＳＴ−８６ＬＡ）を使用して、電圧に伴う有機エレクトロルミネッセンスデバイスの輝度の変化を測定した。測定対象は、実施例１〜４で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイス及び比較デバイスを含む。比較デバイスの構造は、ガラス基板／ＩＴＯ／ＭｏＯ_３／ＴＣＴＡ／Ａｌｑ_３／Ｂｐｈｅｎ／Ｃｓ_２ＣＯ_３／Ａｌで表示され、ガラス基板以外の各物質は順番に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、及び陰極の材料にそれぞれ対応する。ここで、ガラス基板は、実施例１〜４におけるガラス基板と同一である。陽極はＩＴＯで、厚さが１２０ｎｍであり、市販のＩＴＯガラスを購入して使用してもよい。正孔注入層の厚さは３０ｎｍで、正孔輸送層の厚さは４０ｎｍで、発光層の厚さは１５ｎｍで、電子輸送層６０の厚さはｎｍで、電子注入層の厚さは１ｎｍで、陰極の厚さは１５０ｎｍである。各層は通常の蒸着方法で製造され、一般的な底面発光型有機エレクトロルミネッセンスデバイスである。実施例１〜４で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイス及び比較デバイスの、電圧１０Ｖにおける輝度データは表１に示される。

表１は、実施例１〜４で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイス及び比較デバイスの輝度データ表である。

図２は、実施例１で製造された有機エレクトロルミネッセンスデバイス（曲線１に対応）及び比較デバイス（曲線２に対応）の輝度−電圧変化曲線である。図２に示すように、本発明の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの輝度は、電圧の増加とともに、比較デバイスより高くなることが分かる。また、表１におけるデータによると、電圧が１０Ｖであるとき、比較デバイスの輝度が１４１６１ｃｄ／ｍ^２である一方、実施例１〜４の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの輝度は１４２０５〜１９３５１ｃｄ／ｍ^２に達し、そのうち、実施例１の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの輝度は１９３５１ｃｄ／ｍ^２であり、比較デバイスより３５．６％高くなることが分かる。このようにして、本発明に係るフタロシアニン系物質及び酸化亜鉛をドープして陰極を製造することで、陰極の電子注入性能を向上させ、ドープされる結晶化しやすいフタロシアニン系物質によって、光が陰極を通過するときに散乱されるので、有機エレクトロルミネッセンスデバイスの正面発光強度及び光取り出し効率を向上させることが明らかに分かる。

以上は、本発明の好適な実施形態が示される。本発明の思想を逸脱しないことを前提とする場合、複数の改良及び修飾をしても、本発明の保護範囲に属するものであると理解されるべきである。

Claims

有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法であって、
清潔なガラス基板を用意し、酢酸で酸化亜鉛を溶解させて濃度が０．３ｇ／ｍｌ〜０．６ｇ／ｍｌの酸化亜鉛溶液を調製し、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、及びバナジウムフタロシアニンから選ばれるフタロシアニン系物質を、前記酸化亜鉛に占める質量百分率が１％〜１０％になるように前記酸化亜鉛溶液に加え、均一に混合して得られる混合物をガラス基板にスピンコーティングしてから乾燥し、ガラス基板に陰極を製造する工程と、
前記陰極において、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に蒸着し、有機エレクトロルミネッセンスデバイスを得る工程と、
を含む
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記酸化亜鉛の粒径は５０ｎｍ〜２００ｎｍである、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記スピンコーティングは、回転数が２０００ｒｐｍ〜６０００ｒｐｍであり、時間が１０秒〜６０秒である、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記乾燥は、温度が１００℃〜２００℃であり、時間が１５分間〜６０分間である、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記電子注入層の材料は、炭酸セシウム、フッ化セシウム、セシウムアジド、又はフッ化リチウムである、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記蒸着は真空蒸着を用いて、蒸着圧力が２×１０^−５Ｐａ〜５×１０^−３Ｐａであり、蒸着速度が０．１ｎｍ／ｓ〜１０ｎｍ／ｓである、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
前記蒸着圧力は５×１０^−４Ｐａであり、
前記電子注入層、前記電子輸送層、前記発光層、前記正孔輸送層、及び前記正孔注入層を蒸着するときの蒸着速度は１ｎｍ／ｓであり、前記陽極を蒸着するときの蒸着速度は５ｎｍ／ｓである、
ことを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
有機エレクトロルミネッセンスデバイスであって、
ガラス基板、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、及び陽極を順次に備え、
前記陰極は、酸化亜鉛及びフタロシアニン系物質からなり、
前記フタロシアニン系物質は、銅フタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、マグネシウムフタロシアニン、又はバナジウムフタロシアニンであり、
前記フタロシアニン系物質は、前記酸化亜鉛に占める質量百分率が１％〜１０％である、
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
前記陰極の厚さは、１０ｎｍ〜５０ｎｍである、
ことを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
前記酸化亜鉛の粒径は５０ｎｍ〜２００ｎｍである、
ことを特徴とする請求項８に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。