KR20060043359A - 유기 일렉트로루미네선스 장치, 유기 일렉트로루미네선스장치의 제조 방법 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고효율, 긴 수명의 유기 일렉트로루미네선스 소자를 만드는 것을 과제로 한다.
전자 수송층으로서 금속 화합물을 사용하고, 발광 분자는 삼중항(三重項) 발광을 이용할 수 있는 금속 착제를 사용하며, 이들을 둘러싸도록 정공 수송을 주로 담당하는 유기 물질을 배치함으로써 상기 과제를 달성하였다.
화소 전극, 발광 기능부, 정공 주입층, 금속 착체
Description
도 1은 본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 요부 확대 단면도.
도 3(a)~(c)는 유기 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법을 공정 순으로 설명하는 단면.
도 4(a) 및 (b)는 도 3(c)에 이은 공정을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예를 나타내는 모식도.
도 6은 본 발명의 전자 기기를 나타내는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 유기 일렉트로루미네선스 장치
11 : 회로부
20 : 기판
23 : 화소 전극(양극)
50 : 음극
60 : 발광 기능부
65 : 유기 재료
70 : 정공 주입층
100 : 기체
42 : 기판
49, 50 : 전극
80 : 금속 착체
90 : 금속 화합물 미립자
본 발명은 액상 프로세스를 사용한 유기 일렉트로루미네선스 장치와 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.
일반적으로 유기 일렉트로루미네선스 장치를 구성하는 유기 EL 소자는 양극과 음극 사이에 유기 발광 재료로 이루어지는 유기 발광층을 갖고, 양전극으로부터 주입된 전자와 정공이 발광층 내에서 재결합하고, 여기(勵起)한 에너지가 광으로서 방출된다. 이와 같은 유기 EL 장치는 각 전극과 발광층 사이의 전하 주입 장벽이 높기 때문에, 통상은 양극 버퍼층으로 되는 정공 주입층(「정공 수송층」이라고도 불린다)을 각각 설치한 적층 구조로 되어 있다.
이 중에서도, 특히 전자 주입 재료(「전자 수송 재료」라고도 불린다)에 대 해서는, 원리적으로 산소 등과의 반응성이 높아, 즉 통상 상태에서 화학 변화를 일으킬 가능성이 높아서, 신뢰성을 장기간 유지하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 음극도 포함하여 전자의 주입 운반을 담당하는 부분이 열화 요인의 하나가 되고 있다. 한편, 유기 일렉트로루미네선스에 대한 요구는 날로 더해지고 있으며, 그 중에서도 신뢰성의 항목은 큰 과제가 되고 있다. 종래로부터 존재하는 유기 재료를 사용한 전자 주입 운반층으로는 충분하지 않으며 발본적인 개선이 요구된다.
[특허문헌 1] 일본국 특허 공개평 10-12377호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허 공개 2000-252076호 공보
[특허문헌 3] 일본국 특허 공개 2000-252079호 공보
[비특허문헌 1] Appl. Phys. Lett., 51, (1997), p.34
[비특허문헌 2] Appl. Phys. Lett., 71, (1997), p.34
[비특허문헌 3] Nature 357, 477(1992)
본 발명의 목적은 신뢰성이 높은, 즉 수명이 긴 유기 일렉트로루미네선스 소자를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치를 포함하는 전자 기기를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치는 기체(基體)에 제막(製膜)된 전극과 그에 상대하는 전극 사이에 있는 기능성 유기물층에, 적어도 금속 산화물의 미립자와 금속 착체 및 유기물을 포함한다.
본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치는 열화의 중요한 요인이 되는 전자 주입 및 전파(傳播)에 관하여, 유기물만으로 행하지 않고 무기물과의 혼합물에 의해 달성하는 것이다.
본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치에서, 상기 발광 기능부 이외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 또는 전자 주입층이 적어도 1층 또는 복수층 존재하여도 상관없다.
본 발명에 따른 제조 방법에서 상기 액상 프로세스를 사용하면, 기상(氣相) 프로세스에 비해 간단한 방법에 의해 상기 발광 기능부를 형성할 수 있다. 이러한 액상 프로세스는 스핀 코트법, 딥 법(dip method) 또는 액적 토출법 등이 있다.
본 발명에 따른 전자 기기는 본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다.
본 실시예에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치의 일례를 도 1, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)를 모식적으로 나타내는 평면도, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면 구조를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
유기 일렉트로루미네선스 장치(1)는 도 1에 나타낸 바와 같이, G(녹색)의 광을 발광하는 도트를 그 실표시 영역(4)에 갖고, 이것에 의해 단색 표시를 행할 수 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)는 보텀(bottom) 에미션형으로서 구성되어 있다. 따라서, 기판(20) 측으로부터 광을 취출하는 구성이므로, 기판(20)으로서는 투명 또는 반투명한 것이 채용되고, 예를 들면 유리, 석영, 수지(플라스틱, 플라스틱 필름) 등이 사용된다.
또한, 유기 일렉트로루미네선스 장치가 소위 톱(top) 에미션형일 경우에는, 상기 기판(20)의 대향측인 밀봉 기판(도시 생략) 측으로부터 광을 취출하는 구성이 되므로, 기판(20)으로서는 투명 기판 및 불투명 기판 모두 사용할 수 있다. 불투명 기판으로서는, 예를 들면 알루미나 등의 세라믹스, 스테인레스 스틸 등의 금속 시트에 표면 산화 등의 절연 처리를 실시한 것, 또는 열경화성 수지, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
본 실시예에서는 기체(100) 위에 유기 일렉트로루미네선스 소자가 설치되어 있다. 기체(100)는 기판(20)과, 기판(20) 위에 형성된 회로부(11)를 갖는다.
회로부(11)는 기판(20) 위에 형성된, 예를 들어 산화 실리콘층으로 이루어지는 보호층(12)과, 보호층 위에 형성된 구동용 TFT(123)와, 제 1 층간 절연층(15)과, 제 2 층간 절연층(18)을 갖는다. 구동용 TFT(123)는 실리콘으로 이루어지는 반도체층(13)과, 반도체층(13) 위에 형성된 게이트 절연층(14)과, 게이트 절연층(14) 위에 형성된 게이트 전극(19)과, 소스 전극(16)과, 드레인 전극(17)을 갖는다.
회로부(11) 위에 유기 일렉트로루미네선스 소자가 설치되어 있다. 유기 일렉트로루미네선스 소자는 양극으로서 기능하는 화소 전극(23)과, 이 화소 전극(23) 위에 형성되어 화소 전극(23)으로부터의 정공을 주입/수송하는 정공 주입층(70)과, 이 정공 주입층(70) 위에 형성되어 발광 기능을 갖는 유기 발광층(60)과, 이 유기 발광층(60) 위에 형성된 음극(50)을 포함한다. 도시된 예에서는 기재되어 있지 않지만, 필요에 따라서 유기 발광층(60)과 음극(50) 사이에, 음극(50)으로부터의 전자를 주입/수송하는 전자 주입층을 설치할 수 있다.
이러한 구성의 유기 일렉트로루미네선스 소자(1)는 그 유기 발광층(60)에서, 정공 주입층(70)으로부터 주입된 정공과 음극(50)으로부터의 전자가 결합함으로써, 광을 발생한다.
양극으로서 기능하는 화소 전극(23)은 본 실시예에서는 보텀 에미션형인 것으로부터 투명 도전 재료에 의해서 형성되어 있다. 투명 도전 재료로서는 IT0 (Indium Tin Oxide)를 사용할 수 있지만, 이 이외에도, 예를 들어 산화 인듐·산화 아연계 아모퍼스 재료(Indium Zinc Oxide: IZO/아이제트오)(등록상표)(이데미쯔 코산사 제품) 등을 사용할 수 있다.
화소 전극(23)의 막 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 50∼200nm로 할 수 있다. 또한, 화소 전극(23)의 표면에는 산소 플라즈마 처리가 실시됨으로써, 이것에 친액성이 부여되어 있는 동시에 전극 표면의 세정 및 일함수의 조정이 되고 있다. 산소 플라즈마 처리에 대해서는, 예를 들어 플라즈마 파워 100∼800㎾, 산소 가스 유량 50∼100 ㎖/min, 기판 반송 속도 0.5∼10㎜/sec, 기판 온도 70∼90℃의 조건에서 행할 수 있다.
정공 주입층(70)은 정공 수송 재료로서, 예를 들어 바이엘(Bayer)사 제품 PEDOT:PSS[화 1]를 사용할 수 있다. 예를 들어, PEDOT 등의 폴리티오펜 유도체와 PSS 등의 혼합물을 극성 용매에 용해시킨 재료를 사용할 수 있다. 극성 용매로서는, 예를 들어 이소프로필알코올(IPA), 노르말부탄올, γ-부티롤락톤, N-메틸피롤리돈(NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 및 그 유도체, 카르비톨아세테이트, 부틸카르비톨아세테이트 등의 글리콜에테르류 등을 들 수 있다. 물론, 이것에 한정되는 것은 아니며, 이 층이 없는 경우도 가능하다.
[화 1]
발광 기능부(60)를 구성하는 발광 재료로서는, 유기 물질로서는 폴리비닐카르바졸[화 2], 트리알릴아민계 고분자(예를 들어, ADS사 제품 ADS254BE[화 3]) 등을, 금속 착체로서는 배위자에 2,2'-비피리딘-4,4'-디카르복실산[화 4]을 갖는 3배위의 이리듐 금속 착체 등을, 금속 화합물의 미립자로서는 산화 지르코늄이나 산화 티탄, 탄화 실리콘 등을 생각할 수 있다.
[화 2]
[화 3}
[화 4]
음극(50)은 발광 기능부(60) 및 유기 뱅크층(221)을 덮도록 형성되어 있다.
음극(50)을 형성하기 위한 재료로서는 발광 기능부(60) 측(하부측)에 일함수가 작은 재료를 형성하는 것이 바람직하고, 예를 들어 칼슘, 마그네슘 등을 사용할 수 있다. 또한, 상부측(밀봉측)에는 발광 기능부(60)측보다도 일함수가 높은 재료, 예를 들어 알루미늄을 사용할 수 있다. 이 알루미늄은 발광 기능부(60)로부터의 발광광을 반사하는 반사층으로서도 기능할 수 있다. 음극(50)의 막두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 100∼1000㎚로 할 수도 있고, 보다 바람직하게는 200∼500㎚이다. 또한, 본 실시예는 보텀 에미션형이기 때문에, 이 음극(50)은 특별히 광투과성일 필요는 없다.
화소 전극(23)이 형성된 제 2 층간 절연층(18)의 표면은 화소 전극(23)과, 예를 들어 산화 실리콘 등의 친액성 재료를 주체로 하는 친액성 제어층(25)과, 아크릴 수지나 폴리이미드 등으로 이루어지는 유기 뱅크층(221)에 의해서 덮여 있다. 그리고, 화소 전극(23)에는 친액성 제어층(25)에 설치된 개구부(25a) 및 유기 뱅크층(221)에 설치된 개구부(221a)의 내부에 정공 주입층(70)과, 발광 기능부(60)가 화소 전극(23)측으로부터 이 순서로 적층되어 있다. 또한, 본 실시예에서의 친액성 제어층(25)의 「친액성」이란, 적어도 유기 뱅크층(221)을 구성하는 아크릴 수지, 폴리이미드 등의 재료에 비해서 친액성이 높은 것을 의미한다.
[실시예]
다음으로, 본 실시예에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)의 제조 방법의 일례를 도 3(a)∼(c), 도 4(a) 및 (b)를 참조하여 설명한다. 또한, 도 3 및 도 4에 나타내는 각 단면도는 도 1 중의 A-A선에 따른 단면도의 부분에 대응한 도면이다.
(1) 우선, 도 3(a)에 나타낸 바와 같이, 공지의 수법에 의해서 기판(20)의 표면에 도 2에 나타낸 회로부(11)까지를 형성하고, 기체(100)를 얻는다. 계속해서, 기체(100)의 최상층(제 2 층간 절연층(18))의 전체 면을 덮도록 화소 전극(23)이 되는 투명 도전층을 형성한다. 그리고, 이 투명 도전층을 패터닝함으로써, 화소 전극(23)을 형성한다.
(2) 다음으로, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이, 화소 전극(23) 및 제 2 층간 절연층(18) 위에 절연층으로 이루어지는 친액성 제어층(25)을 형성한다. 계속해서, 친액성 제어층(25)에서 다른 2개의 화소 전극(23) 사이에 위치하여 형성된 오목 형상부에 블랙 매트릭스층(도시 생략)을 형성한다. 블랙 매트릭스층은, 구체적으로는 친액성 제어층(25)의 상기 오목 형상부에 대하여, 예를 들어 금속 크롬을 사용하여 스퍼터링법으로 성막할 수 있다.
(3) 다음으로, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 친액성 제어층(25)의 소정의 위 치, 구체적으로는 상기 블랙 매트릭스층을 덮도록 유기 뱅크층(221)을 형성한다. 유기 뱅크층의 형성 방법으로서는, 예를 들어 아크릴 수지, 폴리이미드 수지 등의 레지스트를 용매에 용해한 것을 스핀 코트법, 딥 코트법 등의 각종 도포법에 의해 도포하여 유기질층을 형성한다. 이 유기질층의 구성 재료는 후술하는 액상 재료의 용매에 용해되지 않고, 또한 에칭 등에 의해서 패터닝하기 쉬운 것이면 어떤 것이라도 좋다. 다음으로, 유기질층을 포토리소그래피 기술 및 에칭 기술을 사용하여 패터닝하고 유기질층에 개구부(221a)를 형성함으로써, 유기 뱅크층(221)을 형성한다.
다음으로, 플라즈마 처리에 의해서 친액성을 나타내는 영역과 발액성을 나타내는 영역을 형성한다. 구체적으로는, 상기 플라즈마 처리는 예비 가열 공정과, 유기 뱅크층(221)의 상면 및 개구부(221a)의 벽면과 화소 전극(23)의 전극면(23c), 친액성 제어층(25)의 상면을 각각 친액성으로 하는 친액화 공정과, 유기 뱅크층(221)의 상면 및 개구부(221a)의 벽면을 발액성으로 하는 발액화 공정과, 냉각 공정으로 구성된다.
즉, 피처리체(기체(100) 위에 화소 전극(23), 유기 뱅크층(221) 등이 적층된 적층체)를 소정 온도, 예를 들어 70∼80℃ 정도로 가열하고, 이어서 친액화 공정으로서, 대기 분위기 중에서 산소를 반응 가스로 하는 플라즈마 처리(산소 플라즈마 처리)를 행한다. 다음으로, 발액화 공정으로서, 대기 분위기 중에서 4불화 메탄을 반응 가스로 하는 플라즈마 처리(CF4 플라즈마 처리)를 행하고, 그 후 플라즈마 처 리를 위해서 가열된 피처리체를 실온까지 냉각함으로써, 친액성 및 발액성을 소정의 개소에 부여할 수 있다.
또한, 이 CF4 플라즈마 처리에서는 화소 전극(23)의 전극면(23c) 및 친액성 제어층(25)에 대해서도 다소의 영향을 받지만, 화소 전극(23)의 재료인 ITO 및 친액성 제어층(25)의 구성 재료인 산화 실리콘, 산화 티탄 등은 불소에 대한 친화성이 부족하기 때문에, 친액화 공정에서 부여된 수산기가 불소기로 치환되는 경우가 없고, 친액성이 유지된다.
(4) 다음으로, 도 3(c)에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층(70)의 형성을 행한다. 이 정공 주입층(70)의 형성에서는 액상 프로세스에 의해서 수㎚∼수백㎚의 박막을 제작하는 방법이 채용된다. 액상 프로세스는 성막하고자 하는 재료를 용해 또는 분산시킴으로써 액상체로 하고, 이 액상체를 사용하여 스핀 코트법, 딥법, 또는 액적 토출법(잉크젯법) 등에 의해 박막을 제작하는 방법이다. 스핀 코트법이나 딥법은 전체면 도포에 적합한 것에 대하여, 액적 토출법은 임의의 개소에 박막을 패터닝할 수 있다. 이러한 액상 프로세스는 이하에서 서술하는 발광 기능부, 전자 주입층, 음극 등의 성막 공정에서 액상 프로세스를 사용하는 경우에도 마찬가지이다.
이 정공 주입층의 형성 공정에서는, 액적 토출법에 의해서 정공 수송층 형성 재료를 전극면(23c) 위에 도포함으로써, 에칭 등에 의한 패터닝을 필요로 하지 않고, 소정의 위치에 정공 주입층(70)을 형성할 수 있다.
액적 토출법(잉크젯법)으로 정공 주입층의 형성 재료를 선택적으로 도포할 경우, 우선 액적 토출 헤드(도시 생략)에 정공 주입층의 형성 재료를 충전하고, 액적 토출 헤드의 토출 노즐을 친액성 제어층(25)에 형성된 상기 개구부(25a) 내에 위치하는 전극면(23c)에 대향시켜서, 액적 토출 헤드와 기재(基材)를 상대적으로 이동시키면서, 토출 노즐로부터 1 방울당의 액량이 제어된 액적을 전극면(23c)에 토출한다.
토출 노즐로부터 토출된 액적은 친액성 처리가 된 전극면(23c) 위로 넓게 퍼져, 친액성 제어층(25)의 개구부(25a) 내에 채워진다. 그 한편, 발액(잉크) 처리된 유기 뱅크층(221)의 상면에는 액적이 튀어서 부착되지 않는다. 따라서, 액적이 소정의 토출 위치로부터 어긋나서 유기 뱅크층(221)의 상면에 토출되었다고 해도, 상기 상면이 액적으로 젖는 경우가 없고, 튄 액적이 친액성 제어층(25)의 개구부(25a) 내로 굴러 들어간다. 이렇게 하여, 액적은 용이하게 또한, 정확하게 소정 위치에 공급된다.
정공 주입층(70)은 상술한 바와 같이, 정공 수송 재료로서, 예를 들어 PEDOT :PSS를 사용할 수 있다. 단, 정공 주입층(70)은 없어도 상관없다.
(5) 다음으로, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 정공 주입층(70) 위에 발광 기능부(60)를 형성한다. 이 발광 기능부(60)의 형성 공정은 정공 주입층(70)과 동일하다. 예를 들어, 액적 토출법에 의해서 각각 소정 개소의 정공 수송층(70) 위에 토출하고 그 후에 건조 처리를 행함으로써, 유기 뱅크층(221)에 형성된 개구부(221a) 내에 발광 기능부(60)를 형성한다.
발광 기능부(60)를 구성하는 재료로서는 상술한 것을 포함하여, 유기물로서는 폴리비닐카르바졸, 폴리플루오렌계 고분자 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌 유도체, 폴리페닐렌 유도체, 폴리티오펜 유도체, 트리알릴아민 유도체 등을, 금속 착체로서는 배위자에 2,2'-비피리딘-4,4'-디카르복실산 등을 갖는 3배위의 이리듐 금속 착체 등을, 금속 화합물의 미립자로서는 산화 지르코늄이나 산화 티탄, 탄화 실리콘 등을 들 수 있다.
여기서, 본 건의 최선의 형태에서의 발광 기능부의 실시예를 서술한다. 우선, 착체의 합성을 행한다. 상술한 2,2'-비피리딘-4,4'-디카르복실산(도쿄카세이 제품)을 물, 알코올(에탄올, 이소프로필알코올 등), 디메틸포름아미드 등의 극성 용매에 용해시킨다. 또한, 별도로 동일한 용매에 염화이리듐을 용해시켜 둔다. 용해 농도는 배위자 3에 대하여 금속 1이 되도록 조정해 둔다. 용해 후, 양자를 혼합하여 잘 교반(攪拌)한다. 2∼3시간의 충분한 반응 후, 유리 필터를 사용하여 침전물을 취출한다. 그 후, 에탄올로 세정, 건조한다. 여기까지에서, 이리듐 착체가 완성된다. 이어서, 이 착체를 산화 지르코늄 위에 배위시키기 위해서, 할로겐계 용매(여기에서는 클로로포름)에 착체를 용해한 후, 별도 동종 용매를 포함하는 용제에 의해 산화 지르코늄이 분산 상태인 곳에 적당히 첨가해 간다. 충분한 반응을 일으키게 하기 위해서, 첨가 종료 후 1일 교반을 계속한다. 이에 따라, 이리듐 착체에 덮여진 산화지르코늄 미립자가 완성된다. 이어서, 크실렌, 톨루엔, 시클로헥실벤젠, 디히드로벤조퓨란 등의 비극성 용매에 폴리비닐카르바졸 및 ADS 254BE를 녹이고, 그 속에 상기 처리가 끝난 산화 지르코늄을 첨가한다. 잘 분산시 킨 후, 액상 프로세스에 의해 정공 주입층(70) 또는 양극(23), 예를 들어 ITO 위에 도포한다. 여기에서 말하는 액상 프로세스란, 상기한 바와 같이 스핀 코트법, 딥법, 또는 액적 토출법(잉크젯법) 등에 의해, 박막을 제작하는 방법이다.
상기 공정은 양극(23), 예를 들어 ITO 위에 산화 지르코늄을 적당한 방법으로 도포하여 고정된 것을 상기 착체 용액 중에 침지(浸漬)하는 것이라도 상관없다. 그 경우에는, 이 위에서 상기 비극성 용매에 용해한 폴리비닐카르바졸 용액을 도포함으로써, 발광 기능부는 완성된다. 모식도를 도 5에 나타낸다.
이렇게 하여, 기체(100) 위에 적어도 양극(화소 전극)(23)과, 정공 주입층(70)과, 발광 기능부(60)가 형성된 적층체(500)를 얻을 수 있다.
(6) 다음으로, 필요에 따라서, 도시하지 않은 전자 주입층을 형성한다. 이 전자 주입층의 형성 공정에서는 액적 토출법에 의해서 전자 주입층 형성 재료를 발광 기능부(60) 위에 도포한다.
(7) 다음으로, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 발광 기능부(60) 위에 음극(50)을 형성한다. 이 음극(50)의 형성 공정에서는, 예를 들어 증착법이나 스퍼터법 등에 의해서 알루미늄 등의 음극 재료를 성막한다.
그 후, 밀봉 공정에 의해서 밀봉 기판(30)의 형성을 행한다. 이 밀봉 공정에서는 제작한 유기 일렉트로루미네선스 소자의 내부에 물이나 산소가 침입하는 것을 방지하기 위해서, 밀봉 기판(30)의 내측에 건조 기능을 갖는 막(45)을 부착하고, 또한 상기 밀봉 기판(30)과 기판(20)을 밀봉 수지(도시 생략)로 밀봉한다. 밀봉 수지로서는, 열경화 수지나 자외선 경화 수지가 사용된다. 또한, 이 밀봉 공정 은 질소, 아르곤, 헬륨 등의 불활성 가스 분위기 중에서 행하는 것이 바람직하다.
이상의 공정을 거쳐서 제작된 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)는 양전극 사이에, 예를 들어 10V 이하의 전압을 인가함으로써, 특히 화소 전극(23) 측으로부터 광을 양호하게 취출할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는 음극(50)을 증착법이나 스퍼터법 등의 기상(氣相) 프로세스로 형성했지만, 이것을 대신하여 도전성 재료를 함유하여 이루어지는 용액 또는 분산액을 사용한 액상(液相) 프로세스로 형성하여도 좋다.
즉, 예를 들어 음극(50)을 발광 기능부(60)에 접하는 주음극과, 이 주음극에 적층되는 보조 음극으로 구성하고, 주음극, 보조 음극을 모두 도전성 재료로 형성할 수 있다. 그리고, 이러한 주음극, 보조 음극을 모두 액적 토출법 등의 액상 프로세스로 형성한다.
상기 주음극을 형성하기 위한 도전성 재료로서는, 예를 들어 에틸렌디옥시티오펜을 포함하는 고분자 화합물로 이루어지는 도전성 고분자 재료가 사용된다. 구체적으로는, 도전성 고분자 재료로서는 3,4-폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술폰산의 분산액을 사용할 수 있다. 또한, 주음극(50)을 구성하는 도전성 재료로서, 상기 도전성 고분자 대신에 금속 미립자를 사용하여도 좋고, 또한 도전성 고분자와 함께 이 금속 미립자를 사용하도록 하여도 좋다. 특히, 도전성 고분자와 금속 미립자의 혼합 재료에 의해서 주음극을 형성한 경우에는, 비교적 저온에서 주음극을 소성하면서 주음극(50)의 도전성을 확보하는 것이 가능하게 된다. 금속 미립자로서, 구체적으로는 금이나 은, 알루미늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 금, 은 등의 금속 미립자의 이외에, 카본 페이스트를 채용하는 것도 가능하다.
상기 보조 음극은 음극(50) 전체의 도전성을 높이기 위해서 주음극에 적층된다. 보조 음극은 주음극을 덮음으로써, 산소나 수분 등으로부터 이것을 보호하는 기능도 구비한 것이며, 도전성을 갖는 금속 미립자에 의해서 형성할 수 있다. 이 금속 미립자로서, 화학적으로 안정된 도전성 재료라면 특별히 한정되는 것은 아니며, 임의의 것, 예를 들어 금속이나 합금 등이 사용 가능하며, 구체적으로는 알루미늄이나 금, 은 등을 사용할 수 있다.
이와 같이, 음극(50)을 액상 프로세스로 형성하도록 하면, 기상 프로세스의 경우의 진공 조건이 불필요하게 되고, 따라서 발광 기능부(60)의 형성에 연속하여 음극(50)의 형성을 행할 수 있으며, 이에 따라 제조가 용이해지고 생산성이 향상된다. 또한, 화소 전극(양극)에 대해서도 액상 프로세스로 형성하도록 하면, 양극, 기능층(정공 주입층, 발광층), 음극으로 이루어지는 유기 일렉트로루미네선스 소자를 모두 일관하여 액상 프로세스로 형성할 수 있고, 따라서 제조가 보다 용이해져 생산성이 한층 향상된다.
또한, 상기 실시예에서는 보텀 에미션형을 예로 들어 설명했지만, 본 실시예는 이것에 한정되지 않으며, 톱 에미션형에도, 또한 보텀 및 톱의 양측에 광을 출사하는 타입의 것에도 적용할 수 있다.
본 실시예에 따른 제조 방법에 의하면 기능성 유기물층, 예를 들어 정공 주입층, 유기 발광층 및 전자 주입층의 모두를 액상 프로세스에 의해서 형성하고 있으므로, 기상 프로세스를 사용한 경우에 비해서 각 층을 용이하게 형성할 수 있다.
[전자 기기]
다음으로, 본 발명의 전자 기기의 예를 설명한다. 본 발명의 전자 기기는 상술한 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)를 표시부로서 갖는 것이며, 구체적으로는, 예를 들어 도 6에 나타낸 바와 같은 휴대 전화를 들 수 있다.
도 6에서 부호 1000은 휴대 전화 본체를 나타내고, 부호 1001은 본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 장치(1)를 사용한 표시부를 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 휴대 전화는 본 발명의 유기 일렉트로루미네선스 장치로 이루어지는 표시부(1001)를 구비하고 있으므로, 표시 특성이 우수한 것이 된다.
또한, 본 실시예의 전자 기기로서는 이러한 휴대 전화 이외에도, 워드프로세서, PC 등의 휴대형 정보 처리 장치나, 손목 시계형 전자 기기, 플랫 패널 디스플레이(예를 들어, 텔레비전) 등에도 적용 가능하다.
본 발명에 따르면 고효율, 긴 수명의 유기 일렉트로루미네선스 소자를 만들 수 있으며, 본 발명에 따른 유기 일렉트로루미네선스 장치를 포함하는 전자기기를 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 저분자형 유기 일렉트로루미네선스 소자를 이용하는 경우에도 적용 가능하다.
또한, 상기 실시예에서는 유기 일렉트로루미네선스 소자를 이용한 표시 장치 에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니며, 잉크젯 프린터용 헤드 등에도 적용 가능하다.
Claims (10)
- 전극 사이에 형성된 발광 기능부를 갖는 유기 일렉트로루미네선스 장치로서, 발광 기능부가 유기 재료, 금속 착체(金屬錯體), 금속 화합물의 미립자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속 화합물과 상기 금속 착제가 공유 결합을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 유기 재료가 유기 고분자 재료인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 재료가 복수 혼합되어 있고, 각각이 상(相)분리 계면을 갖는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속 착체가 이리듐 착체인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선 스 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 금속 화합물이 금속 산화물인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 금속 산화물이 산화 지르코늄인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치.
- 제 1 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 장치를 제조하는 유기 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법에 있어서,상기 발광 기능부를 액상(液相) 프로세스를 사용하여 제막(製膜)하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
- 제 8 항에 있어서,상기 액상 프로세스에서는 제 1 항에 기재된 유기 재료, 금속 착체, 금속 화합물의 미립자 모두를 혼합한 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네선스 장치의 제조 방법.
- 제 1 항에 기재된 유기 일렉트로루미네선스 장치를 포함하는 전자 기기.
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