JP6440802B1 - 有機デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2
これにより、有機デバイスの製品寿命LTを制度良く算出できるため、積算照度の上限値を制度良く設定できる。
支持基板3は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する部材から構成されている。支持基板3としては、例えば、ガラス等が挙げられる。支持基板3がガラスである場合、その厚さは、例えば、0.05mm〜1.1mmである。
陽極層5は、支持基板3の一方の主面3a上に配置されている。陽極層5には、光透過性を示す電極層が用いられる。光透過性を示す電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属等の薄膜を用いることができ、光透過率の高い薄膜が好適に用いられる。例えば酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、及び銅等からなる薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、又は酸化スズからなる薄膜が好適に用いられる。陽極層5として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機物の透明導電膜を用いてもよい。
正孔注入層7は、陽極層5の主面(支持基板3に接する面とは反対側)上に配置されている。正孔注入層7は、陽極層5から発光層11への正孔注入効率を向上させる機能を有する機能層である。正孔注入層7を構成する材料の例としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び、酸化アルミニウム等の酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及び、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)のようなポリチオフェン誘導体等を挙げることができる。
正孔輸送層9は、正孔注入層7の主面(陽極層5に接する面とは反対側の面)上に配置されている。正孔輸送層9は、正孔注入層7又は陽極層5により近い正孔輸送層9から発光層11への正孔注入効率を向上させる機能を有する機能層である。正孔輸送層9の材料には、公知の正孔輸送材料が用いられ得る。正孔輸送層9の材料の例は、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン若しくはその誘導体、ピラゾリン若しくはその誘導体、アリールアミン若しくはその誘導体、スチルベン若しくはその誘導体、トリフェニルジアミン若しくはその誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。
発光層11は、光(可視光を含む)を発する機能層であり、正孔輸送層9の主面(正孔注入層7に接する面とは反対側の面)上に配置されている。発光層11は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、或いは該有機物とこれを補助する発光層用ドーパント材料を含む。発光層用ドーパント材料は、例えば、発光効率を向上させたり、発光波長を変化させたりするために加えられる。なお、有機物は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。発光層11を形成する発光材料としては、例えば、下記の色素材料、金属錯体材料、高分子材料等の主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、発光層用ドーパント材料等を挙げることができる。
色素材料としては、例えば、シクロペンダミン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、トリフェニルアミン及びその誘導体、オキサジアゾール及びその誘導体、ピラゾロキノリン及びその誘導体、ジスチリルベンゼン及びその誘導体、ジスチリルアリーレン及びその誘導体、ピロール及びその誘導体、チオフェン化合物、ピリジン化合物、ペリノン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、オリゴチオフェン及びその誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体等を挙げることができる。
金属錯体材料としては、例えば、Tb、Eu、Dy等の希土類金属、又はAl、Zn、Be、Pt、Ir等を中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を配位子に有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体としては、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体等を挙げることができる。
高分子材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリパラフェニレン及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、ポリアセチレン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、上記色素材料、又は金属錯体材料を高分子化した材料等を挙げることができる。
発光層用ドーパント材料としては、例えば、ペリレン及びその誘導体、クマリン及びその誘導体、ルブレン及びその誘導体、キナクリドン及びその誘導体、スクアリウム及びその誘導体、ポルフィリン及びその誘導体、スチリル色素、テトラセン及びその誘導体、ピラゾロン及びその誘導体、デカシクレン及びその誘導体、フェノキサゾン及びその誘導体等を挙げることができる。
電子注入層13は、発光層11の主面(正孔輸送層9と接する面とは反対側の面)上に配置されている。電子注入層13は、陰極層15から発光層11への電子注入効率を向上させる機能を有する機能層である。電子注入層13の材料には、公知の電子注入材料が用いられ、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属のうちの1種類以上を含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、及び炭酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。
陰極層15は、電子注入層13の主面(発光層11に接する面の反対側)上に配置されている。陰極層15の材料としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属及び周期表第13族金属等を用いることができる。陰極層15の材料としては、具体的には、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、前記金属のうちの2種以上の合金、前記金属のうちの1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうちの1種以上との合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。
続いて、上記構成を有する有機EL素子1の製造方法について、図2を参照しながら説明する。
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2
上記式において、LT[khrs]は、有機EL素子1の推定される製品寿命である。LT0は、イエロー光環境下において積算照度が「0」である場合の製品寿命である。ΔLTtは、イエロー光環境下において有機EL素子1に所定時間「t」だけイエロー光が入射した場合の積算照度における相対寿命である。ΔEfftは、イエロー光環境下において有機EL素子1に所定時間「t」だけイエロー光が入射した場合の積算照度における相対電流発光効率である。
(a)陽極層/発光層/陰極層
(b)陽極層/正孔注入層/発光層/陰極層
(c)陽極層/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極層
(d)陽極層/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
(e)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極層
(f)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極層
(g)陽極層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
(h)陽極層/発光層/電子注入層/陰極層
(i)陽極層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極層
ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。上記(f)は、上記実施形態の構成を示している。
(j)陽極層/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極層
(k)陽極層/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極層
Claims (6)
- 基板上に配置された第1電極層上に、少なくとも発光層を含む有機機能層を形成する第1形成工程と、
前記有機機能層上に第2電極層を形成する第2形成工程と、を含み、
前記第1形成工程において前記発光層の形成を開始してから、前記第2形成工程において前記第2電極層の形成を開始するまでの環境における光の積算照度の上限値を設定して、前記積算照度が当該上限値以下となるように前記有機機能層を形成し、
前記積算照度に起因する相対寿命及び相対電流発光効率に基づいて設定される有機デバイスの製品寿命が所定時間以上となるように、前記積算照度と前記相対寿命及び前記相対電流発光効率との関係から、前記製品寿命が前記所定時間以上となる前記積算照度の前記上限値を設定する、有機デバイスの製造方法。 - 前記積算照度が0である場合の前記有機デバイスの製品寿命をLT0、前記有機デバイスに所定時間tだけ前記光が入射した場合の前記積算照度における相対寿命をΔLTt、前記有機デバイスに前記所定時間tだけ前記光が入射した場合の前記積算照度における相対電流発光効率をΔEfftとした場合において、以下の式から前記有機デバイスの前記製品寿命LTを算出する、請求項1に記載の有機デバイスの製造方法。
LT=(LT0)×ΔLTt×(ΔEfft)2 - 前記積算照度の上限値を100lx・hrs以下とする、請求項1又は2に記載の有機デバイスの製造方法。
- 基板上に配置された第1電極層上に、少なくとも発光層を含む有機機能層を形成する第1形成工程と、
前記有機機能層上に第2電極層を形成する第2形成工程と、を含み、
前記第1形成工程において前記発光層の形成を開始してから、前記第2形成工程において前記第2電極層の形成を開始するまでの環境における光の積算吸収放射照度の上限値を設定して、前記積算吸収放射照度が当該上限値以下となるように前記有機機能層を形成し、
前記積算吸収放射照度は、前記発光層を形成する材料の前記光の各波長に対する積算放射照度の積分値であり、
前記積算吸収放射照度に起因する相対寿命及び相対電流発光効率に基づいて設定される有機デバイスの製品寿命が所定時間以上となるように、前記積算吸収放射照度と前記相対寿命及び前記相対電流発光効率との関係から、前記製品寿命が前記所定時間以上となる前記積算吸収放射照度の前記上限値を設定する、有機デバイスの製造方法。 - 前記光の発光スペクトルの少なくとも1つのピークの波長は、前記発光層を形成する材料の吸収スペクトルの分布内である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機デバイスの製造方法。
- 前記光は、500nm以下の波長域を含まない、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機デバイスの製造方法。
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