KR20200078600A - 유기 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

유기 디바이스의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200078600A
KR20200078600A KR1020207015322A KR20207015322A KR20200078600A KR 20200078600 A KR20200078600 A KR 20200078600A KR 1020207015322 A KR1020207015322 A KR 1020207015322A KR 20207015322 A KR20207015322 A KR 20207015322A KR 20200078600 A KR20200078600 A KR 20200078600A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
organic
integrated
light
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020207015322A
Other languages
English (en)
Inventor
미츠토시 아카츠
Original Assignee
스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 filed Critical 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Publication of KR20200078600A publication Critical patent/KR20200078600A/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/56—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H01L2251/55—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/831—Aging

Abstract

유기 디바이스의 제조 방법은, 기판(3) 상에 배치된 제1 전극층(5) 상에 적어도 발광층(11)을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과, 유기 기능층 상에 제2 전극층(15)을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서, 제2 전극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 적산 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성하고, 적산 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스(1)의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 적산 조도의 상한값을 설정한다.

Description

유기 디바이스의 제조 방법
본 발명은 유기 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 유기 디바이스의 제조 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 1에 기재된 방법이 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 아릴아민 화합물을 포함하는 발광층을, 500㎚ 이하의 파장을 포함하지 않는 광의 환경 하에서 습식 성막한다.
국제 공개 제2010/104184호
발광층은, 광이 입사되면, 특성이 열화될 우려가 있다. 그 때문에, 상기 종래의 유기 디바이스의 제조 방법과 같이, 발광층의 형성은, 500㎚ 이하의 파장을 차단한 광의 환경 하(옐로우 광의 환경 하)에서 행해진다. 이러한 환경 하에서도, 발광층에 옐로우 광(그 밖의 광을 포함할 수 있음)이 입사되면, 발광층에 옐로우 광이 전혀 입사되지 않는 경우에 비하여, 유기 디바이스의 특성이 저하되어, 신뢰성이 저하될 수 있다. 그 때문에, 유기 디바이스의 발광층 제조에 있어서는, 발광층을 포함하는 유기 기능층의 형성 공정에 대하여, 가일층의 개선이 요구되고 있다.
본 발명의 일 측면은, 신뢰성의 저하를 억제할 수 있는 유기 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법은, 기판 상에 배치된 제1 전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과, 유기 기능층 상에 제2 전극층을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고, 제1 형성 공정에 있어서 발광층의 형성을 개시하고 나서, 제2 형성 공정에 있어서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 적산 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성하고, 적산 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 적산 조도의 상한값을 설정한다.
본 발명의 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 발광층의 형성을 개시하고 나서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정한다. 그리고, 적산 조도가 상기 상한값 이하가 되도록, 유기 기능층을 형성한다. 이에 의해, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 유기 디바이스를 제조할 수 있다. 따라서, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 적산 조도가 0인 경우의 유기 디바이스의 제품 수명을 LT0, 유기 디바이스에 소정 시간 t만큼 광이 입사된 경우의 적산 조도에 있어서의 상대 수명을 ΔLTt, 유기 디바이스에 소정 시간 t만큼 광이 입사된 경우의 적산 조도에 있어서의 상대 전류 발광 효율을 ΔEfft라 한 경우에 있어서, 이하의 식으로부터 유기 디바이스의 제품 수명 LT를 산출해도 된다.
Figure pct00001
이에 의해, 유기 디바이스의 제품 수명 LT를 정확하게 산출할 수 있기 때문에, 적산 조도의 상한값을 정확하게 설정할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 적산 조도의 상한값을 100lxㆍhrs 이하로 해도 된다. 이에 의해, 제품 수명이 예를 들어 40,000시간이 되는 유기 디바이스를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 기판 상에 배치된 제1 전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과, 유기 기능층 상에 제2 전극층을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고, 제1 형성 공정에 있어서 발광층의 형성을 개시하고 나서, 제2 형성 공정에 있어서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도가 100lxㆍhrs 이하가 되도록, 유기 기능층을 형성한다.
본 발명의 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 발광층의 형성을 개시하고 나서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도가 100lxㆍhrs 이하가 되도록 유기 기능층을 형성한다. 이에 의해, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 제품 수명이 예를 들어 40,000시간이 되는 유기 디바이스를 제조할 수 있다. 따라서, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법은, 기판 상에 배치된 제1 전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과, 유기 기능층 상에 제2 전극층을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고, 제1 형성 공정에 있어서 발광층의 형성을 개시하고 나서, 제2 형성 공정에 있어서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정하여, 적산 흡수 방사 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성하고, 적산 흡수 방사 조도는, 발광층을 형성하는 재료의 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도의 적분값이며, 적산 흡수 방사 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 흡수 방사 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정한다.
본 발명의 일 측면에 관한 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 흡수 방사 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 발광층의 형성을 개시하고 나서 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정한다. 그리고, 적산 흡수 방사 조도가 상기 상한값 이하가 되도록, 유기 기능층을 형성한다. 이에 의해, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 유기 디바이스를 제조할 수 있다. 따라서, 유기 디바이스의 제조 방법에서는, 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 광의 발광 스펙트럼 중 적어도 하나의 피크의 파장은, 발광층을 형성하는 재료의 흡수 스펙트럼의 분포 내여도 된다. 이와 같이, 발광층을 형성하는 재료의 흡수 스펙트럼의 분포 내에 광의 발광 스펙트럼의 피크 파장이 포함되는 경우에는, 상기 유기 디바이스의 제조 방법이 특히 유효하다.
일 실시 형태에 있어서는, 광은, 500㎚ 이하의 파장 영역을 포함하지 않아도 된다. 유기 디바이스의 제조에 있어서는, 단파장 영역에 고감도인 재료를 사용하는 경우가 있다. 그 때문에, 500㎚보다도 단파장의 광이 커트된 소위 옐로우 광을 사용함으로써, 단파장 영역에 고감도인 재료가 반응하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 광이 유기 디바이스의 특성에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
일 실시 형태에 있어서는, 적산 조도의 상한값을, 유기 기능층에 입사하는 광의 스펙트럼과 유기 기능층의 재료의 흡수 스펙트럼에 기초하여 설정해도 된다. 이에 의해, 적산 조도의 상한값을 보다 고정밀도로 설정할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유기 디바이스의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시 형태에 관한 유기 디바이스의 제조 방법에 의해 제조된 유기 EL 소자의 단면 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 유기 EL 소자의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 옐로우 광에 있어서의 파장과 상대 파워의 관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 발광층의 흡수 스펙트럼 분포를 나타내는 도면이다.
도 5는 적산 조도와 상대 수명의 관계를 나타내는 도면이다.
도 6은 적산 조도와 상대 전류 발광 효율의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7은 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계를 나타내는 표이다.
도 8은 적산 조도와 추정 제품 수명의 관계를 나타내는 도면이다.
도 9는 적산 조도와 제품 수명의 관계를 나타내는 표이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 부언하면, 도면의 설명에 있어서 동일 또는 상당 요소에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
본 발명의 일 실시 형태에 있어서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 유기 EL 소자(유기 디바이스)(1)는, 지지 기판(3)과, 양극층(제1 전극층)(5)과, 정공 주입층(유기 기능층)(7)과, 정공 수송층(유기 기능층)(9)과, 발광층(유기 기능층)(11)과, 전자 주입층(유기 기능층)(13)과, 음극층(제2 전극층)(15)을 구비하고 있다.
유기 EL 소자(1)는, 지지 기판(3)측으로부터 광을 출사하는 형태, 또는 지지 기판(3)과 반대측으로부터 광을 출사하는 형태를 취할 수 있다. 이하에서는, 유기 EL 소자(1)로서, 지지 기판(3)측으로부터 광을 출사하는 형태에 대하여 설명한다.
[지지 기판]
지지 기판(3)은, 가시광(파장 400㎚ 내지 800㎚의 광)에 대하여 투광성을 갖는 부재로 구성되어 있다. 지지 기판(3)으로서는, 예를 들어 유리 등을 들 수 있다. 지지 기판(3)이 유리인 경우, 그 두께는, 예를 들어 0.05㎜ 내지 1.1㎜이다.
지지 기판(3)은, 수지로 구성되어 있어도 되고, 예를 들어 필름상 기판(플렉시블 기판, 가요성을 갖는 기판)이어도 된다. 이 경우, 지지 기판(3)의 두께는, 예를 들어 30㎛ 이상 500㎛ 이하이다. 지지 기판(3)이 수지인 경우에는, 그 두께는, 롤 투 롤 방식의 연속 시의 기판의 휨, 주름 및 신장의 관점에서 45㎛ 이상이 바람직하고, 가요성의 관점에서 125㎛ 이하가 바람직하다.
지지 기판(3)이 수지인 경우, 그의 재료로서는, 예를 들어 플라스틱 필름 등을 들 수 있다. 지지 기판(3)의 재료는, 예를 들어 폴리에테르술폰(PES); 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 수지; 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 환상 폴리올레핀 등의 폴리올레핀 수지; 폴리아미드 수지; 폴리카르보네이트 수지; 폴리스티렌 수지; 폴리비닐알코올 수지; 에틸렌-아세트산비닐 공중합체의 비누화물; 폴리아크릴로니트릴 수지; 아세탈 수지; 폴리이미드 수지; 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
지지 기판(3)의 재료는, 상기 수지 중에서도 내열성이 높고, 선팽창률이 낮으며, 또한 제조 비용이 낮다는 점에서, 폴리에스테르 수지 또는 폴리올레핀 수지가 바람직하고, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌나프탈레이트가 더욱 바람직하다. 또한, 이들 수지는, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
지지 기판(3)의 한쪽 주면(3a) 상에는, 가스 배리어층, 혹은 수분 배리어층(배리어층)이 배치되어 있어도 된다. 지지 기판(3)의 다른 쪽 주면(3b)은, 발광면이다. 다른 쪽 주면(3b)에는, 광 취출 필름이 마련되어 있어도 된다.
[양극층]
양극층(5)은, 지지 기판(3)의 한쪽 주면(3a) 상에 배치되어 있다. 양극층(5)에는, 광 투과성을 나타내는 전극층이 사용된다. 광 투과성을 나타내는 전극으로서는, 전기 전도도가 높은 금속 산화물, 금속 황화물 및 금속 등의 박막을 사용할 수 있고, 광 투과율이 높은 박막이 적합하게 사용된다. 예를 들어 산화인듐, 산화아연, 산화주석, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide: 약칭 ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide: 약칭 IZO), 금, 백금, 은 및 구리 등으로 형성되어 있는 박막이 사용되고, 이들 중에서도 ITO, IZO, 또는 산화주석으로 형성되어 있는 박막이 적합하게 사용된다. 양극층(5)으로서, 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체 등의 유기물의 투명 도전막을 사용해도 된다.
양극층(5)의 두께는, 광의 투과성, 전기 전도도 등을 고려하여 결정할 수 있다. 양극층(5)의 두께는, 10㎚ 이상 10㎛ 이하이고, 바람직하게는 20㎚ 이상 1㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 50㎚ 이상 500㎚ 이하이다.
양극층(5)의 형성 방법으로는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 및 도포법 등을 들 수 있다. 도포법으로서는, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법 및 잉크젯 프린트법 등을 들 수 있다.
[정공 주입층]
정공 주입층(7)은, 양극층(5)의 주면(지지 기판(3)에 접하는 면과는 반대측) 상에 배치되어 있다. 정공 주입층(7)은, 양극층(5)으로부터 발광층(11)으로의 정공 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 기능층이다. 정공 주입층(7)을 구성하는 재료의 예로서는, 산화바나듐, 산화몰리브덴, 산화루테늄 및 산화알루미늄 등의 산화물, 페닐아민 화합물, 스타버스트형 아민 화합물, 프탈로시아닌 화합물, 아몰퍼스 카본, 폴리아닐린 및 폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 같은 폴리티오펜 유도체 등을 들 수 있다.
전하 수송성을 갖는 종래 알려진 유기 재료는, 이것과 전자 수용성 재료를 조합함으로써, 정공 주입층(7)의 재료로서 사용할 수 있다. 전자 수용성 재료로서는, 헤테로폴리산 화합물 또는 아릴술폰산을 적합하게 사용할 수 있다.
헤테로폴리산 화합물은 케긴(Keggin)형 혹은 도슨(Dawson)형 화학 구조로 나타내는, 헤테로 원자가 분자의 중심에 위치하는 구조를 갖고, 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 산소산인 이소폴리산과, 이종 원소의 산소산이 축합하여 이루어지는 폴리산이다. 이종 원소의 산소산으로서는, 주로 규소(Si), 인(P), 비소(As)의 산소산을 들 수 있다. 헤테로폴리산 화합물의 구체예로서는, 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 인텅스텐산, 인텅스토몰리브덴산 및 규텅스텐산 등을 들 수 있다.
아릴술폰산으로서는, 벤젠술폰산, 토실산, p-스티렌술폰산, 2-나프탈렌술폰산, 4-히드록시벤젠술폰산, 5-술포살리실산, p-도데실벤젠술폰산, 디헥실벤젠술폰산, 2,5-디헥실벤젠술폰산, 디부틸나프탈렌술폰산, 6,7-디부틸-2-나프탈렌술폰산, 도데실나프탈렌술폰산, 3-도데실-2-나프탈렌술폰산, 헥실나프탈렌술폰산, 4-헥실-1-나프탈렌술폰산, 옥틸나프탈렌술폰산, 2-옥틸-1-나프탈렌술폰산, 헥실나프탈렌술폰산, 7-헥실-1-나프탈렌술폰산, 6-헥실-2-나프탈렌술폰산, 디노닐나프탈렌술폰산, 2,7-디노닐-4-나프탈렌술폰산, 디노닐나프탈렌디술폰산 및 2,7-디노닐-4,5-나프탈렌디술폰산 등을 들 수 있다. 헤테로폴리산 화합물과, 아릴술폰산을 혼합하여 사용해도 된다.
정공 주입층(7)의 두께는, 예를 들어 1㎚ 이상 1㎛ 이하이고, 바람직하게는 2㎚ 이상 500㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 5㎚ 이상 200㎚ 이하이다.
정공 주입층(7)은, 예를 들어 상기 재료를 포함하는 도포액을 사용한 도포법에 의해 형성된다.
도포법으로서는, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법 및 잉크젯 프린트법 등을 들 수 있다. 이들 도포법 중 하나를 사용하여, 양극층(5) 상에 도포액을 도포함으로써, 정공 주입층(7)을 형성할 수 있다.
[정공 수송층]
정공 수송층(9)은, 정공 주입층(7)의 주면(양극층(5)에 접하는 면과는 반대측 면) 상에 배치되어 있다. 정공 수송층(9)은, 정공 주입층(7) 또는 양극층(5)에 의해 가까운 정공 수송층(9)으로부터 발광층(11)으로의 정공 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 기능층이다. 정공 수송층(9)의 재료에는, 공지된 정공 수송 재료가 사용될 수 있다. 정공 수송층(9)의 재료의 예는, 폴리비닐카르바졸 혹은 그의 유도체, 폴리실란 혹은 그의 유도체, 측쇄 혹은 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 혹은 그의 유도체, 피라졸린 혹은 그의 유도체, 아릴아민 혹은 그의 유도체, 스틸벤 혹은 그의 유도체, 트리페닐디아민 혹은 그의 유도체, 폴리아닐린 혹은 그의 유도체, 폴리티오펜 혹은 그의 유도체, 폴리아릴아민 혹은 그의 유도체, 폴리피롤 혹은 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 혹은 그의 유도체, 또는 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 혹은 그의 유도체 등을 들 수 있다.
정공 수송층(9)의 두께는, 사용하는 재료에 의해 최적값이 다르고, 구동 전압과 발광 효율이 적당한 값이 되도록 적절하게 설정된다. 정공 수송층(9)의 두께는, 예를 들어 1㎚ 내지 1㎛이고, 바람직하게는 2㎚ 내지 500㎚이고, 더욱 바람직하게는 5㎚ 내지 200㎚이다.
정공 수송층(9)의 형성 방법으로는, 예를 들어 상기 재료를 포함하는 도포액을 사용한 도포법 등을 들 수 있다. 도포법으로서는, 정공 주입층(7)에서 예시한 방법을 들 수 있다. 도포액의 용매로서는, 상기 재료를 용해하는 것이면 되고, 예를 들어 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄 등의 염소 함유 용매, 테트라히드로푸란 등의 에테르 용매, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸 및 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에스테르 용매를 들 수 있다.
[발광층]
발광층(11)은, 광(가시광을 포함함)을 발하는 기능층이며, 정공 수송층(9)의 주면(정공 주입층(7)에 접하는 면과는 반대측 면) 상에 배치되어 있다. 발광층(11)은, 통상, 주로 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기물, 혹은 해당 유기물과 이것을 보조하는 발광층용 도펀트 재료를 포함한다. 발광층용 도펀트 재료는, 예를 들어 발광 효율을 향상시키거나, 발광 파장을 변화시키거나 하기 위해 첨가된다. 부언하면, 유기물은, 저분자 화합물이어도 되고, 고분자 화합물이어도 된다. 발광층(11)을 형성하는 발광 재료로서는, 예를 들어 하기의 색소 재료, 금속 착체 재료, 고분자 재료 등의 주로 형광 및/또는 인광을 발광하는 유기물, 발광층용 도펀트 재료 등을 들 수 있다.
(색소 재료)
색소 재료로서는, 예를 들어 시클로펜다민 및 그의 유도체, 테트라페닐부타디엔 및 그의 유도체, 트리페닐아민 및 그의 유도체, 옥사디아졸 및 그의 유도체, 피라졸로퀴놀린 및 그의 유도체, 디스티릴벤젠 및 그의 유도체, 디스티릴아릴렌 및 그의 유도체, 피롤 및 그의 유도체, 티오펜 화합물, 피리딘 화합물, 페리논 및 그의 유도체, 페릴렌 및 그의 유도체, 올리고티오펜 및 그의 유도체, 옥사디아졸 이량체, 피라졸린 이량체, 퀴나크리돈 및 그의 유도체, 쿠마린 및 그의 유도체 등을 들 수 있다.
(금속 착체 재료)
금속 착체 재료로서는, 예를 들어 Tb, Eu, Dy 등의 희토류 금속, 또는 Al, Zn, Be, Pt, Ir 등을 중심 금속에 갖고, 옥사디아졸, 티아디아졸, 페닐피리딘, 페닐벤조이미다졸, 퀴놀린 구조 등을 배위자에 갖는 금속 착체를 들 수 있다. 금속 착체로서는, 예를 들어 이리듐 착체, 백금 착체 등의 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 갖는 금속 착체, 알루미늄퀴놀리놀 착체, 벤조퀴놀리놀베릴륨 착체, 벤조옥사졸릴아연 착체, 벤조티아졸아연 착체, 아조메틸아연 착체, 포르피린아연 착체, 페난트롤린유로퓸 착체 등을 들 수 있다.
(고분자 재료)
고분자 재료로서는, 예를 들어 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그의 유도체, 폴리실란 및 그의 유도체, 폴리아세틸렌 및 그의 유도체, 폴리플루오렌 및 그의 유도체, 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체, 상기 색소 재료, 또는 금속 착체 재료를 고분자화한 재료 등을 들 수 있다.
(발광층용 도펀트 재료)
발광층용 도펀트 재료로서는, 예를 들어 페릴렌 및 그의 유도체, 쿠마린 및 그의 유도체, 루브렌 및 그의 유도체, 퀴나크리돈 및 그의 유도체, 스쿠아릴륨 및 그의 유도체, 포르피린 및 그의 유도체, 스티릴 색소, 테트라센 및 그의 유도체, 피라졸론 및 그의 유도체, 데카시클렌 및 그의 유도체, 페녹사존 및 그의 유도체 등을 들 수 있다.
발광층(11)의 두께는, 통상 약 2㎚ 내지 200㎚이다. 발광층(11)은, 예를 들어 상기와 같은 발광 재료를 포함하는 도포액(예를 들어 잉크)을 사용하는 도포법에 의해 형성된다. 발광 재료를 포함하는 도포액의 용매로서는, 발광 재료를 용해하는 것이면, 한정되지 않는다.
[전자 주입층]
전자 주입층(13)은, 발광층(11)의 주면(정공 수송층(9)과 접하는 면과는 반대측 면) 상에 배치되어 있다. 전자 주입층(13)은, 음극층(15)으로부터 발광층(11)으로의 전자 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 기능층이다. 전자 주입층(13)의 재료에는, 공지된 전자 주입 재료가 사용되고, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 알칼리 금속 및 알칼리 토류 금속 중 1종류 이상을 포함하는 합금, 알칼리 금속 혹은 알칼리 토류 금속의 산화물, 할로겐화물, 탄산염, 또는 이들 물질의 혼합물 등을 들 수 있다. 알칼리 금속, 알칼리 금속의 산화물, 할로겐화물 및 탄산염의 예로서는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 산화리튬, 불화리튬, 산화나트륨, 불화나트륨, 산화칼륨, 불화칼륨, 산화루비듐, 불화루비듐, 산화세슘, 불화세슘, 탄산리튬 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 토류 금속, 알칼리 토류 금속의 산화물, 할로겐화물, 탄산염의 예로서는, 마그네슘, 칼슘, 바륨, 스트론튬, 산화마그네슘, 불화마그네슘, 산화칼슘, 불화칼슘, 산화바륨, 불화바륨, 산화스트론튬, 불화스트론튬, 탄산마그네슘 등을 들 수 있다.
종래 알려진 전자 수송성 유기 재료와, 알칼리 금속의 유기 금속 착체를 혼합한 재료도, 전자 주입 재료로서 이용할 수 있다.
전자 주입층(13)의 두께는, 예를 들어 1 내지 50㎚이다.
전자 주입층(13)의 형성 방법으로는, 진공 증착법 등을 들 수 있다.
[음극층]
음극층(15)은, 전자 주입층(13)의 주면(발광층(11)에 접하는 면의 반대측) 상에 배치되어 있다. 음극층(15)의 재료로서는, 예를 들어 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 전이 금속 및 주기율표 제13족 금속 등을 사용할 수 있다. 음극층(15)의 재료로서는, 구체적으로는 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 상기 금속 중 2종 이상의 합금, 상기 금속 중 1종 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상의 합금, 또는 그래파이트 혹은 그래파이트 층간 화합물 등이 사용된다. 합금의 예로서는, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금 등을 들 수 있다.
또한, 음극층(15)으로서는, 예를 들어 도전성 금속 산화물 및 도전성 유기물 등으로 형성되어 있는 투명 도전성 전극을 사용할 수 있다. 도전성 금속 산화물로서는, 구체적으로는 산화인듐, 산화아연, 산화주석, ITO 및 IZO를 들 수 있고, 도전성 유기물로서 폴리아닐린 및 그의 유도체, 폴리티오펜 및 그의 유도체 등을 들 수 있다. 부언하면, 음극층(15)은, 2층 이상을 적층한 적층체로 구성되어 있어도 된다. 부언하면, 전자 주입층이 음극층(15)으로서 사용되는 경우도 있다.
음극층(15)의 두께는, 전기전도도, 내구성을 고려하여 설정된다. 음극층(15)의 두께는, 통상 10㎚ 내지 10㎛이고, 바람직하게는 20㎚ 내지 1㎛이고, 더욱 바람직하게는 50㎚ 내지 500㎚이다. 음극층(15)의 형성 방법으로는, 예를 들어 진공 증착법, 도포법 등을 들 수 있다.
[유기 EL 소자의 제조 방법]
계속해서, 상기 구성을 갖는 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다.
지지 기판(3)이 가요성을 갖고, 길이 방향으로 연장되는 기판인 형태에서는, 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에는, 롤 투 롤 방식이 채용될 수 있다. 롤 투 롤 방식으로 유기 EL 소자(1)를 제조하는 경우, 권출 롤과 권취 롤 사이에 연신된 긴 가요성의 지지 기판(3)을 연속적으로 반송 롤로 반송하면서, 각 층을 지지 기판(3)측으로부터 차례로 형성한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 유기 EL 소자(1)의 제조는, 옐로우 광 환경 하에서 행해진다. 도 3에 도시되는 바와 같이, 옐로우 광은, 500㎚ 이하의 파장 영역을 포함하지 않는(500㎚ 이하의 파장이 차단된) 광이다.
유기 EL 소자(1)를 제조하는 경우, 도 2에 도시되는 바와 같이, 지지 기판(3)을 세정한다(기판 세정 공정 S01). 지지 기판(3)의 세정 방법으로는, 예를 들어 샤워 세정, 브러시 세정, 딥 세정 등을 들 수 있다. 다음으로, 세정한 지지 기판(3) 상에 양극층(5)을 형성한다(양극층 형성 공정 S02). 양극층(5)은, 양극층(5)의 설명시에 예시된 형성 방법으로 형성할 수 있다. 이어서, 양극층(5) 상에 정공 주입층(7) 및 정공 수송층(9)을 이 순서로 형성한다(정공 주입층 형성 공정 S03, 정공 수송층 형성 공정 S04). 정공 주입층(7) 및 정공 수송층(9)은, 정공 주입층(7) 및 정공 수송층(9)의 설명시에 예시된 형성 방법으로 형성할 수 있다.
다음으로, 정공 수송층(9) 상에 발광층(11)을 형성한다(발광층 형성 공정(제1 형성 공정) S05). 발광층(11)은, 발광층(11)의 설명시에 예시된 형성 방법으로 형성할 수 있다. 구체적으로는, 발광층(11)을 형성하는 발광 재료를 유기 용매에 용해시킨 도포액을 사용하여, 도포법에 의해 발광층(11)을 형성한다. 옐로우 광의 발광 스펙트럼 중 적어도 하나의 피크의 파장은, 상기 도포액의 흡수 스펙트럼의 분포 내이다. 도 4는, 발광층의 흡수 스펙트럼 분포를 나타내는 도면이다. 도 4에서는, 횡축이 파장[㎚]을 나타내고, 종축이 흡수도를 나타내고 있다. 흡수도는, log(Io/I)이다. Io는, 입사광 강도이며, I는, 투과광 강도이다. 도 4에서는, 유기 용매로서, THF(tetrahydrofuran: 테트라히드로푸란)를 20ppm 또는 2000ppm 사용한 도포액의 일례를 나타내고 있다.
본 실시 형태에서는, 발광층(11)의 형성을 개시(상기 도포액을 도포)하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 발광층(11)에 입사하는 광(입사광)의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 적산 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층(발광층(11) 및 전자 주입층(13))을 형성한다. 구체적으로는, 적산 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 EL 소자(1)의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 적산 조도의 상한값을 설정한다. 적산 조도는, 입사광의 누적 조도값(입사광의 조도와 조사 시간의 곱)이다. 상대 수명은, 적산 조도가 「0(제로)」인 경우의 유기 EL 소자(1)의 수명을 100％라 하였을 때의, 수명의 상대값이다. 상대 전류 발광 효율은, 적산 조도가 「0(제로)」인 경우의 유기 EL 소자(1)의 전류 발광 효율을 100％라 하였을 때의, 전류 발광 효율의 상대값이다.
유기 EL 소자(1)의 제품 수명은, 이하의 식으로부터 산출된다.
Figure pct00002
상기 식에 있어서, LT[khrs]는, 유기 EL 소자(1)의 추정되는 제품 수명이다. LT0은, 옐로우 광 환경 하에서 적산 조도가 「0」인 경우의 제품 수명이다. ΔLTt는, 옐로우 광 환경 하에서 유기 EL 소자(1)에 소정 시간 「t」만큼 옐로우 광이 입사된 경우의 적산 조도에 있어서의 상대 수명이다. ΔEfft는, 옐로우 광 환경 하에서 유기 EL 소자(1)에 소정 시간 「t」만큼 옐로우 광이 입사된 경우의 적산 조도에 있어서의 상대 전류 발광 효율이다.
도 5는, 본 실시 형태에서의 적산 조도와 상대 수명의 관계를 나타내는 도면이다. 도 5에서는, 횡축이 적산 조도[lxㆍhrs]를 나타내고, 종축이 상대 수명[％]를 나타내고 있다. 도 6은, 본 실시 형태에서의 적산 조도와 상대 전류 발광 효율의 관계를 나타내는 도면이다. 도 6에서는, 횡축이 적산 조도[lxㆍhrs]를 나타내고, 종축이 상대 전류 발광 효율[％]을 나타내고 있다. 도 7은, 본 실시 형태에서의 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율을 나타내는 표이다. 도 5 내지 도 7에서는, 7개의 샘플을 일례로 나타내고 있다. 도 5 및 도 6에서는, 도 7에 있어서 「1」로 표시되는, 적산 조도가 「0」인 경우의 플롯을 생략하고 있다. 도 9에 도시되는 바와 같이, 적산 조도가 「0」인 경우, 유기 EL 소자(1)의 제품 수명은, 예를 들어 140[khrs]이다. 적산 조도와 상대 수명의 관계 및 적산 조도와 상대 전류 발광 효율의 관계는, 예를 들어 실험, 시험 등에 의해 얻어진다. 적산 조도와 상대 수명의 관계 및 적산 조도와 상대 전류 발광 효율의 관계는, 유기 기능층(본 실시 형태에서는 발광층(11) 및 전자 주입층(13))을 형성하기 전의 공정에서 취득될 수 있다.
도 7에 도시되는 바와 같이, 적산 조도가 「0」인 경우에는, 상대 전류 발광 효율 및 상대 수명은 「100(％)」이다. 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 적산 조도가 높아지면, 상대 수명이 저하되는 경향이 있다. 도 6 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 적산 조도가 높아지면, 상대 전류 발광 효율이 저하되는 경향이 있다. 예를 들어, 적산 조도가 「100(lxㆍhrs)」인 경우에는, 상대 수명이 「45(％)」가 되고, 상대 전류 발광 효율이 「84(％)」가 된다. 상대 전류 발광 효율이 「84(％)」가 되면, 유기 EL 소자(1)에 있어서 정격 휘도를 출력하기 위해서는, 전류값이 1.19배(1/0.84)가 된다. 유기 EL 소자(1)에 고전류를 공급하면, 전류값의 2승으로, 유기 EL 소자(1)의 수명이 짧아진다.
도 5 내지 도 7에 도시되는 상대 전류 발광 효율 및 상대 수명에 기초하여, 상기 식으로부터 산출되는 제품 수명을 도 8 및 도 9에 나타낸다. 도 8은, 적산 조도와 제품 수명의 관계를 나타내는 도면이다. 도 8에서는, 횡축이 적산 조도[lxㆍhrs]를 나타내고, 종축이 제품 수명[khrs]을 나타내고 있다. 도 9는, 적산 조도와 제품 수명의 관계를 나타내는 표이다.
유기 EL 소자(1)가 조명 등에 사용되는 경우, 40[khrs](40,000시간) 이상의 제품 수명인 것이 바람직하다(도 8에 있어서 파선으로 나타냄). 도 9에 도시되는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서, 제품 수명이 40[khrs]이 되는 것은, 적산 조도가 100[lxㆍhrs] 이하인 경우이다. 이상에 의해, 본 실시 형태에서는, 유기 EL 소자(1)의 제품 수명이 40[khrs] 이상이 되도록, 적산 조도의 상한값을 100[lxㆍhrs]으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도를 100[lxㆍhrs] 이하로 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 2에 도시되는 바와 같이, 발광층(11) 상에 전자 주입층(13)을 형성한다(전자 주입층 형성 공정 S06). 전자 주입층(13)은, 전자 주입층(13)의 설명시에 예시된 형성 방법으로 형성할 수 있다. 그리고, 전자 주입층(13) 상에 음극층(15)을 형성한다(음극층 형성 공정(제2 형성 공정) S07). 음극층(15)은, 음극층(15)의 설명시에 예시된 형성 방법으로 형성할 수 있다. 그 후, 음극층(15) 상에 밀봉 부재(도시 생략)를 접합하고, 지지 기판(3)을 절단함으로써 유기 EL 소자(1)를 개편화한다. 이상에 의해, 유기 EL 소자(1)가 제조된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 유기 EL 소자(1)의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 적산 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 적산 조도의 상한값을 설정한다. 그리고, 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 발광층(11)에 입사하는 광의 적산 조도가 상한값 이하가 되도록, 유기 기능층(발광층(11), 전자 주입층(13))을 형성한다. 이에 의해, 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되는 유기 EL 소자(1)를 제조할 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.
구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 광의 적산 조도가 100lxㆍhrs 이하가 되도록, 발광층(11)으로부터 음극층(15)까지를 형성한다. 이에 의해, 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 제품 수명이 40[khrs] 이상이 되는 유기 EL 소자(1)를 제조할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 발광층(11)에 입사할 수 있는 광의 발광 스펙트럼 중 적어도 하나의 피크의 파장은, 유기 용매에 용해된 발광층(11)을 형성하는 재료의 흡수 스펙트럼의 분포 내이다. 이와 같이, 발광층(11)을 형성하는 재료의 흡수 스펙트럼의 분포 내에 광의 발광 스펙트럼의 피크 파장이 포함되는 경우에는, 상기 유기 EL 소자(1)의 제조 방법이 특히 유효하다.
본 실시 형태에 관한 유기 EL 소자(1)의 제조 방법에서는, 발광층(11)에 입사할 수 있는 광은, 500㎚ 이하의 파장 영역을 포함하지 않는다. 유기 EL 소자(1)의 제조에 있어서는, 단파장 영역에 고감도인 재료를 사용하는 경우가 있다. 그 때문에, 500㎚보다도 단파장의 광이 커트된 소위 옐로우 광을 사용함으로써, 단파장 영역에 고감도인 재료가 반응하는 것을 억제할 수 있기 때문에, 광이 유기 EL 소자(1)의 특성에 영향을 주는 것을 억제할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 반드시 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, 양극층(5), 정공 주입층(7), 정공 수송층(9), 발광층(11), 전자 주입층(13) 및 음극층(15)이 이 순서로 배치된 유기 EL 소자(1)를 예시하였다. 그러나, 유기 EL 소자(1)의 구성은 이에 한정되지 않는다. 유기 EL 소자(1)는, 이하의 구성을 갖고 있어도 된다.
(a) 양극층/발광층/음극층
(b) 양극층/정공 주입층/발광층/음극층
(c) 양극층/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극층
(d) 양극층/정공 주입층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극층
(e) 양극층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/음극층
(f) 양극층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 주입층/음극층
(g) 양극층/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극층
(h) 양극층/발광층/전자 주입층/음극층
(i) 양극층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극층
여기서, 기호 「/」는, 기호 「/」을 사이에 둔 각 층이 인접하여 적층되어 있음을 나타낸다. 상기 (f)는, 상기 실시 형태의 구성을 나타내고 있다.
전자 수송층은, 음극층, 전자 주입층 또는 음극에 의해 가까운 전자 수송층으로부터 발광층으로의 전자 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 기능층이다. 전자 수송층의 두께는, 전기적인 특성 및/또는 성막의 용이성 등을 감안하여 적절하게 설정되며, 예를 들어 1㎚ 내지 1㎛이고, 바람직하게는 2㎚ 내지 500㎚이고, 더욱 바람직하게는 5㎚ 내지 200㎚이다.
전자 수송층을 구성하는 전자 수송 재료에는, 공지된 재료가 사용될 수 있다. 전자 수송층을 구성하는 전자 수송 재료로서는, 옥사디아졸 유도체, 안트라퀴노디메탄 혹은 그의 유도체, 벤조퀴논 혹은 그의 유도체, 나프토퀴논 혹은 그의 유도체, 안트라퀴논 혹은 그의 유도체, 테트라시아노안트라퀴노디메탄 혹은 그의 유도체, 플루오레논 유도체, 디페닐디시아노에틸렌 혹은 그의 유도체, 디페노퀴논 유도체 또는 8-히드록시퀴놀린 혹은 그의 유도체의 금속 착체, 폴리퀴놀린 혹은 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 혹은 그의 유도체, 폴리플루오렌 혹은 그의 유도체 등을 들 수 있다.
전자 수송층의 형성 방법으로는, 예를 들어 양극층(5)에서 예시한 방법을 들 수 있다.
유기 EL 소자(1)는, 1층의 유기 기능층을 가져도 되고, 복층(2층 이상)의 유기 기능층을 갖고 있어도 된다. 상기 (a) 내지 (i)의 층 구성 중 어느 하나에 있어서, 양극층(5)과 음극층(15) 사이에 배치된 적층 구조를 「구조 단위 A」라 하면, 2층의 유기 기능층을 갖는 유기 EL 소자의 구성으로서, 예를 들어 하기 (j)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다. 2개 있는 (구조 단위 A)의 층 구성은, 서로 동일하거나, 상이해도 된다. 전하 발생층이란, 전계를 인가함으로써, 정공과 전자를 발생시키는 층이다. 전하 발생층으로서는, 예를 들어 산화바나듐, ITO, 산화몰리브덴 등으로 형성되어 있는 박막을 들 수 있다.
(j) 양극층/(구조 단위 A)/전하 발생층/(구조 단위 A)/음극층
또한, 「(구조 단위 A)/전하 발생층」을 「구조 단위 B」라 하면, 3층 이상의 발광층(11)을 갖는 유기 EL 소자의 구성으로서, 예를 들어 이하의 (k)에 나타내는 층 구성을 들 수 있다.
(k) 양극층/(구조 단위 B)x/(구조 단위 A)/음극층
기호 「x」는, 2 이상의 정수를 나타내고, 「(구조 단위 B)x」는, (구조 단위 B)가 x단 적층된 적층체를 나타낸다. 또한 복수 있는 (구조 단위 B)의 층 구성은 동일하거나, 상이해도 된다.
전하 발생층을 마련하지 않고, 복수의 유기 기능층을 직접적으로 적층시켜 유기 EL 소자를 구성해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 500㎚ 이하의 파장 영역을 포함하지 않는 옐로우 광의 환경 하에서 유기 EL 소자(1)를 제조하는 형태를 일례로 설명하였다. 그러나, 옐로우 광 이외의 광의 환경 하에서 유기 디바이스를 제조해도 된다. 이 경우, 광의 발광 스펙트럼과 발광층의 흡수 스펙트럼에 기초하여, 적산 조도의 상한값을 설정하면 된다.
상기 실시 형태에서는, 제1 전극층이 양극층(5)이며, 제2 전극층이 음극층(15)인 형태를 일례로 설명하였다. 그러나, 제1 전극층이 음극층이며, 제2 전극층이 양극층이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 발광층(11)을 형성한 후에 전자 주입층(13)을 형성하고, 전자 주입층(13)을 형성한 후에 음극층(15)을 형성하는 형태를 일례로 설명하였다. 그러나, 발광층(11)(전자 주입층(13))을 형성한 후, 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지, 유기 기능층이 형성된 지지 기판(3)이 일시적으로 보관되어도 된다. 이 경우, 유기 기능층이 형성된 지지 기판(3)은, 적산 조도의 상한값 이하가 되는 환경에 있어서 보관되면 된다.
상기 실시 형태에서는, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성하는 형태를 일례로 설명하였다. 그러나, 발광층을 형성하기 전에 형성되는 유기 기능층을 형성하는 공정에 있어서도, 광의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정하는 형태를 일례로 설명하였다. 그러나, 상기 적산 조도의 상한값을 설정하는 대신에, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정해도 된다. 즉, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정하여, 적산 흡수 방사 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 유기 기능층을 형성해도 된다.
상기 적산 흡수 방사 조도는, 발광층(11)을 형성하는 재료의 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도의 적분값이다. 발광층(11)을 형성하는 재료의 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도는, 발광층(11)을 형성하는 재료의 광의 각 파장에 대한 흡수율을, 발광층(11)의 형성을 개시하고 나서 음극층(15)의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도에 가중치로서 곱한 것이다. 부언하면, 적산 방사 조도란, 광의 누적 방사 조도값(광의 방사 조도와 조사 시간의 곱)이다. 발광층(11)을 형성하는 재료의 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도를 전체 파장으로 적분함으로써, 적산 흡수 방사 조도를 산출할 수 있다. 당해 적산 흡수 방사 조도의 상한값은, 당해 적산 흡수 방사 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 당해 적산 흡수 방사 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록 설정한다. 당해 적산 흡수 방사 조도와 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율의 관계는, 전술한 적산 조도와 마찬가지로, 실험, 시험 등에 의해 얻어진다. 또한, 적산 흡수 방사 조도와 상대 수명의 관계 및 적산 흡수 방사 조도와 상대 전류 발광 효율의 관계는, 유기 기능층(본 실시 형태에서는 발광층(11) 및 전자 주입층(13))을 형성하기 전의 공정으로 취득될 수 있다.
상기 실시 형태에서는, 유기 디바이스로서, 유기 EL 소자를 일례로 설명하였다. 유기 디바이스는, 유기 박막 트랜지스터, 유기 포토디텍터, 유기 박막 태양 전지 등이어도 된다.
1: 유기 EL 소자(유기 디바이스)
3: 지지 기판
5: 양극층(제1 전극층)
7: 정공 주입층(유기 기능층)
9: 정공 수송층(유기 기능층)
11: 발광층(유기 기능층)
13: 전자 주입층(유기 기능층)
15: 음극층(제2 전극층)

Claims (6)

  1. 기판 상에 배치된 제1 전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과,
    상기 유기 기능층 상에 제2 전극층을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고,
    상기 제1 형성 공정에 있어서 상기 발광층의 형성을 개시하고 나서, 상기 제2 형성 공정에 있어서 상기 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 조도의 상한값을 설정하여, 상기 적산 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 상기 유기 기능층을 형성하고,
    상기 적산 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 상기 적산 조도와 상기 상대 수명 및 상기 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 상기 제품 수명이 상기 소정 시간 이상이 되는 상기 적산 조도의 상기 상한값을 설정하는, 유기 디바이스의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적산 조도가 0인 경우의 상기 유기 디바이스의 제품 수명을 LT0, 상기 유기 디바이스에 소정 시간 t만큼 상기 광이 입사된 경우의 상기 적산 조도에 있어서의 상대 수명을 ΔLTt, 상기 유기 디바이스에 상기 소정 시간 t만큼 상기 광이 입사된 경우의 상기 적산 조도에 있어서의 상대 전류 발광 효율을 ΔEfft라 한 경우에 있어서, 이하의 식으로부터 상기 유기 디바이스의 상기 제품 수명 LT를 산출하는, 유기 디바이스의 제조 방법.
    Figure pct00003
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적산 조도의 상한값을 100lxㆍhrs 이하로 하는, 유기 디바이스의 제조 방법.
  4. 기판 상에 배치된 제1 전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기 기능층을 형성하는 제1 형성 공정과,
    상기 유기 기능층 상에 제2 전극층을 형성하는 제2 형성 공정을 포함하고,
    상기 제1 형성 공정에 있어서 상기 발광층의 형성을 개시하고 나서, 상기 제2 형성 공정에 있어서 상기 제2 전극층의 형성을 개시할 때까지의 환경에 있어서의 광의 적산 흡수 방사 조도의 상한값을 설정하여, 상기 적산 흡수 방사 조도가 당해 상한값 이하가 되도록 상기 유기 기능층을 형성하고,
    상기 적산 흡수 방사 조도는, 상기 발광층을 형성하는 재료의 상기 광의 각 파장에 대한 적산 방사 조도의 적분값이며,
    상기 적산 흡수 방사 조도에 기인하는 상대 수명 및 상대 전류 발광 효율에 기초하여 설정되는 유기 디바이스의 제품 수명이 소정 시간 이상이 되도록, 상기 적산 흡수 방사 조도와 상기 상대 수명 및 상기 상대 전류 발광 효율의 관계로부터, 상기 제품 수명이 상기 소정 시간 이상이 되는 상기 적산 흡수 방사 조도의 상기 상한값을 설정하는, 유기 디바이스의 제조 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광의 발광 스펙트럼 중 적어도 하나의 피크의 파장은, 상기 발광층을 형성하는 재료의 흡수 스펙트럼의 분포 내인, 유기 디바이스의 제조 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광은, 500㎚ 이하의 파장 영역을 포함하지 않는, 유기 디바이스의 제조 방법.
KR1020207015322A 2017-11-08 2018-11-07 유기 디바이스의 제조 방법 KR20200078600A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2017-215643 2017-11-08
JP2017215643A JP6440802B1 (ja) 2017-11-08 2017-11-08 有機デバイスの製造方法
PCT/JP2018/041319 WO2019093366A1 (ja) 2017-11-08 2018-11-07 有機デバイスの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200078600A true KR20200078600A (ko) 2020-07-01

Family

ID=64668528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207015322A KR20200078600A (ko) 2017-11-08 2018-11-07 유기 디바이스의 제조 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11145845B2 (ko)
EP (1) EP3709772A4 (ko)
JP (1) JP6440802B1 (ko)
KR (1) KR20200078600A (ko)
CN (1) CN111316759A (ko)
TW (1) TW201924039A (ko)
WO (1) WO2019093366A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010104184A1 (ja) 2009-03-13 2010-09-16 三菱化学株式会社 有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、有機ｅｌディスプレイ及び有機ｅｌ照明

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8138364B2 (en) * 2001-08-27 2012-03-20 Northwestern University Transparent conducting oxide thin films and related devices
JP2004055333A (ja) * 2002-07-19 2004-02-19 Fuji Photo Film Co Ltd 発光素子用塗布液及び発光素子の製造方法
JP4239560B2 (ja) * 2002-08-02 2009-03-18 セイコーエプソン株式会社 組成物とこれを用いた有機導電性膜の製造方法
JP4250576B2 (ja) * 2004-08-24 2009-04-08 株式会社東芝 半導体発光素子
KR20070093076A (ko) * 2004-12-28 2007-09-17 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
WO2008108430A1 (ja) * 2007-03-07 2008-09-12 Mitsubishi Chemical Corporation 有機デバイス用組成物、高分子膜および有機電界発光素子
JP5531843B2 (ja) * 2009-07-31 2014-06-25 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
WO2011096509A1 (ja) * 2010-02-05 2011-08-11 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び製造装置
JP5779051B2 (ja) * 2011-09-08 2015-09-16 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置およびその製造方法、並びに電子機器
WO2014083938A1 (ja) * 2012-11-28 2014-06-05 コニカミノルタ株式会社 透明電極の製造方法および有機ｅｌ素子
WO2014178248A1 (ja) * 2013-04-30 2014-11-06 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
KR101692182B1 (ko) * 2013-06-18 2017-01-02 코니카 미놀타 가부시키가이샤 유기 발광 소자
DE102014106952A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Osram Oled Gmbh Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
CN106576411B (zh) * 2014-08-04 2018-09-21 株式会社日本有机雷特显示器 有机发光器件的制造方法、其制造系统及其制造装置
WO2016039129A1 (ja) * 2014-09-11 2016-03-17 ヘレウス株式会社 硬化した光硬化性樹脂組成物の製造方法及び装置
EP3313150A4 (en) * 2015-06-22 2019-03-06 Sumitomo Chemical Company Limited METHOD FOR PRODUCING AN ORGANIC ELECTRONIC ELEMENT AND METHOD FOR DRYING A SUBSTRATE
JPWO2016208597A1 (ja) * 2015-06-22 2018-04-05 住友化学株式会社 有機電子素子の製造方法及び有機薄膜の形成方法
JP2017022068A (ja) * 2015-07-15 2017-01-26 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法、有機ｅｌ素子の製造装置、電気光学装置および電子機器
JP7043733B2 (ja) * 2017-03-13 2022-03-30 セイコーエプソン株式会社 発光素子、発光装置、光源、認証装置および電子機器
JP7039414B2 (ja) * 2018-07-26 2022-03-22 株式会社東芝 放射線検出素子の作製方法および放射線検出素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010104184A1 (ja) 2009-03-13 2010-09-16 三菱化学株式会社 有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、有機ｅｌディスプレイ及び有機ｅｌ照明

Also Published As

Publication number Publication date
US11145845B2 (en) 2021-10-12
JP6440802B1 (ja) 2018-12-19
JP2019087451A (ja) 2019-06-06
TW201924039A (zh) 2019-06-16
WO2019093366A1 (ja) 2019-05-16
CN111316759A (zh) 2020-06-19
EP3709772A4 (en) 2021-08-04
EP3709772A1 (en) 2020-09-16
US20200381673A1 (en) 2020-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8624486B2 (en) Light-emitting device having organic elements connected in series
US20180175298A1 (en) Method for manufacturing organic electronic element, and method for forming organic thin film
US10333067B2 (en) Method for manufacturing organic electronic element, and method for forming electron hole injection layer
JP2010040512A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
KR20170008683A (ko) 유기 ｅｌ 소자
US20180198095A1 (en) Method for manufacturing organic electronic element, and method for drying substrate
JP6661272B2 (ja) 有機ｅｌ素子
EP2908608B1 (en) Method for manufacturing electronic device
KR20110053974A (ko) 유기 전계 발광 소자 및 그의 제조 방법
US11145845B2 (en) Organic device manufacturing method
US20210193975A1 (en) Color temperature adjustment method and method of manufacturing organic el element
JP6387602B2 (ja) 透明電極、透明電極の製造方法、透明電極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子
US11527743B2 (en) Organic electronic device manufacturing method
JP6383772B2 (ja) 有機ｅｌ素子
JP6945983B2 (ja) 有機ｅｌデバイス、表示素子及び有機ｅｌデバイスの製造方法
JP6755202B2 (ja) 有機電子デバイスの製造方法
JP2020116526A (ja) 薄膜の製造方法及び電子デバイスの製造方法
JP2017188362A (ja) 有機電子デバイスの製造方法