200908791 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係爲有關有機電激發光元件之技術領 是關於於電荷注入層，形成電極層之技術。 【先前技術】 以往，作爲這種之有機電激發光元件，係知 9之符號201之構成。 其有機電激發光元件201係於基板202上， 203，和電洞注入層 204，和電洞輸送層 208， 209，和電子輸送層210，和電子注入層 206， 207的順序所形成。 第一之有機層205係由電洞輸送層208, 209，和電子輸送層210所構成。 第一之有機層205之中，接觸於電子注入層 係爲電子輸送層210，將具有電子輸送性之有機 爲主成分之薄膜。 電子注入層2 06係爲有具有電子注入性之金 成的薄膜，例如，使用鋰等鹼性金屬元素或鹼性 元素的單體，或化合物。 此有機EL元件201係於第一之有機層205 經由蒸鍍法，形成電子注入層206，於電子注入j 表面，經由蒸鍍法，形成電極層207。 在電極層2 0 7之蒸鍍法中，產生經由成磨石 域，特別 道有如圖 依配線層 和發光層 和電極層 和發光層 206的側 材料，作 屬材料而 土類金屬 之表面， 罾2 0 6之 之熱負荷 200908791 ’光罩產生變形等之問題，基板大型化則變爲困難，因此 ，嘗試經由濺鍍法，形成電極層207者。 但，以濺鍍法而形成電極層2 0 7之情況，知道有發光 效率下降之情況，而期望解決。 另外，圖1 5之有機EL元件3 01係於基板3 02上，層 積配線層303，和第一之發光部320，和電極層311，和第 二之發光部321，和電極層304。 第一，第二之發光部320，321係具有第一，第二之 有機層305、306，對於第一，第二之有機層305、306之 基板3 02側的表面，係各配置第一，第二之電洞注入層 307、308，對於相反側之表面，係各配置第一，第二之電 子注入層309、310。 電極層311係使不同極性之第一之電子注入層309與 第二之電洞注入層308離間，使第一之電子注入層309與 第二之電洞注入層3 0 8，電性地連接。 當於配線層3 0 3與電極層3 04之間，施加電壓時，於 接觸於配線層303之第一之電洞注入層3 07與連接於電極 層311之第一之電子注入層3 09之間，接觸於電極層304 之第二之電子注入層310與連接於電極層311之第二之電 洞注入層308之間，施加電壓，從第一，第二之電洞注入 層307、308，注入電洞於第一，第二之有機層305、306 ，從第一 ’第二之電子注入層3Q9，310’注入電子於第一 ，第二之有機層305、306，所注入之電洞與電子係在第一 ，第二之有機層3 0 5，3 06，各自進行再結合，而進行發光 200908791 在此，基板3 02係爲透明’基板3 02之配線層3 03 ’ 和第二之有機層306’和其間之各層307、305、309、311 、308係爲透明，在第一之有機層305所放射的光係從第 一之有機層305，透過第一之電洞注入層307，和配線層 303而放射於基板302之外部’而第二之有機層306所放 射的光係從第二之有機層306 ’透過基板3 02之間之各層 308、311、309、305、307，放射於基板302之外部，從 第二之有機層306的光係放射於與從第一之有機層305的 光相同側，在有機EL元件3 01之外側，基板3 02側之位 置，係觀察到兩方的光合而爲一之強的放射光。 作爲於第一之電子注入層309之表面，形成由如電極 層311之金屬而成之薄膜的方法，係有濺鑛法。 第一之電子注入層309係爲具有電子輸送性之金屬化 合物而成的薄膜，第一之有機層3 05係由金屬化合物而成 的薄膜所構成，將金屬標靶作爲濺鍍，由金屬而成之電極 層311，成膜於有機化合物之薄膜的第一之電子注入層 309之表面時，了解到較以蒸鍍法成膜時，發光效率下降 之情況。 從如此之理由，對於於第一之電子注入層3 〇9之表面 ’形成電極層3 1 1時，使用蒸鍍法。 但’在蒸鍍法中’有著成膜速度緩慢等之問題，而有 尋求維持不遜於蒸鍍法之發光效率之同時，可以濺鍍法， 形成電極層3 1 1之技術。 -6- 200908791 〔專利文獻1〕日本特開2004-79538號公報。 〔專利文獻2〕日本特開2〇〇6_3〇25〇6號公報。 〔專利文獻3〕日本特開2〇〇5_26〇〇3號公報。 〔專利文獻4〕日本特開2004-164992號公報。 【發明內容】 〔欲解決發明之課題〕 本發明係爲了解決上述以往技術之問題所創作之構成 ’其目的爲提供即使經由濺鍍法，形成電極層於第二之電 荷注入層之表面’發光效率亦未下降之技術。 〔爲了解決課題之手段〕 爲了解決上述課題而做硏究時，發光效率掉落之情況 係在以往之有機EL元件之中，推測第二之電荷注入層與 第一之有機層之界面係因材料之組成變化爲急峻，故在濺 鍍粒子入射之影響，比較於形成電極層之前，界面之狀態 則混亂，從第二之電荷注入層至第一之有機層，電荷之注 入效率下降之情況則爲原因。 因此，對於爲了不使發光效率下降，而經由濺鍍，形 成電極層時，如作爲呈維持形成第二之電荷注入層時之狀 態即可。 本發明係爲從上述觀點所創作之構成’具有第一之電 荷注入層，和形成於前述第一之電荷注入層之表面的第一 之有機層，和形成於前述第一之有機層之表面的第二之電 -7- 200908791 荷注入層，從前述第一，第二之電荷注入層，相互逆極性 之電荷乃各注入於前述第—之有機層，前述第一之有機層 乃進行發光之有機EL元件，前述第二之電荷注入層係爲 由混合注入電洞或電子於前述第一之有機層之電荷注入性 金屬材料，和輸送前述電荷注入性金屬材料所注入之極性 的電荷之母材有機材料的薄膜所構成之有機EL元件。 本發明係爲於前述第二之電荷注入層之表面，配置以 濺鍍法所形成之金屬膜的有機EL元件。 本發明係爲前述金屬膜，將前述第二之電荷注入層爲 與注入於前述第一之有機層同極性之電荷，注入於前述第 二之電荷注入層之有機EL元件。 本發明係具有配置於前述第二之電荷注入層上之第三 之電荷注入層，和配置於前述第三之電荷注入層之表面之 第二之有機層，和配置於前述第二之有機層之表面之第四 之電荷注入層，前述第一，第三之電荷注入層係爲同極性 ，其中，以注入電洞與電子之中任一之電荷的材料而成之 薄膜所構成，前述第二，第四之電荷注入層係爲同極性， 其中，以注入電洞或電子之中與前述第一，第三之電荷注 入層相反極性之電荷的材料而成之薄膜所構成，對於前述 第二之有機層，係從前述第三，第四之電荷注入層，注入 各與前述前述第一’第二之電荷注入層相同極性之電荷， 前述第二之有機層，進行發光之有機EL元件。 本發明係爲對於前述第二之電荷注入層之表面，係配 置有透明之電極層，前述第三之電荷注入層係配置於前述 -8- 200908791 電極層上之有機EL元件。 本發明係爲前述第二之電荷注入層之前述電荷注入性 金屬材料係爲鋰之有機EL元件。 本發明係爲前述第二之電荷注入層之前述母材有機材 料乃在前述第一之有機層之中，含於至少與前述第二之電 荷注入層接觸之前述第一之有機層之有機EL元件。 本發明係爲前述母材有機材料乃Alq3之有機EL元件 〇 本發明係爲前述第二之電荷注入層乃前述母材有機材 料之蒸氣，和前述電荷注入性金屬材料之蒸氣，一起到達 至成膜對象物上，而加以形成之有機E L元件。 本發明係屬於具有第一之電荷注入層，和形成於前述 第一之電荷注入層之表面的第一之有機層，和形成於前述 第一之有機層之表面的第二之電荷注入層，從前述第一， 第二之電荷注入層，相互逆極性之電極乃各注入於前述第 一之有機層，形成含於前述第一之有機層之第一之發光層 進行發光之有機EL元件的有機EL元件製造方法，其中 ’於前述之第一之有機層之表面，使母材有機材料之蒸氣 ’和電荷注入性金屬材料之蒸氣，一起到達，形成混合有 前述母材有機材料與前述電荷注入性金屬材料之薄膜而成 之前述第二之電荷注入層的有機EL元件製造方法。 本發明係爲於前述第二之電荷注入層之表面，經由灘 鍍法，形成電極層的有機EL元件製造方法。 本發明係爲在形成透明之前述電極層之後，形成於前 -9- 200908791 述電極層上，注入與前述第一之電荷注入層同極性 的第三之電荷注入層，和包含第二之發光層之第二 層，和注入與前述第二之電荷注入層同極性之電荷 之電荷注入層的有機EL元件製造方法。 〔發明之效果〕 即使經由濺鍍法，形成電極層於第二之電荷注 表面，發光效率亦未下降。 【實施方式】 〔爲了實施發明之最佳形態〕 圖3(e)之剖面圖係表示本發明之一例的有機 件40。 其有機EL元件40係具有板狀之基板2 1，對 板2 1之表面，係從基板21側，依配線層2 2，和第 荷注入層23，和第一之電荷輸送層27，和發光層 第二之電荷注入層25，和電極層26之順序所形成。 配線層22，和電極層26係連接於電源41。 第一之電荷注入層23係注入電洞與電子之任 由所輸送之物質所形成，第二之電荷注入層2 5係 第一之電荷注入層23相反之極性的電荷，由所輸 質所形成。 第一之有機層24係由第一之電荷輸送層27, 層28，和第二之電荷輸送層29所構成。 之電荷 之有機 的第四 入層之 EL元 於該基 一之電 28，和 -方’ 注入與 送之物 和發光 -10- 200908791 當於配線層22與電極層26之間’施加電壓時’電洞 與電子之中一方係從第一之電荷注入層23注入於第—之 電荷輸送層27’另一方係從第一之電何注入層25’注入 於第二之電荷輸送層29，電洞與電子係輸送在第一 ’第二 之電荷輸送層27' 29內，朝向發光層28而移動’到達至 發光層28之電洞與電子係在發光層28之內部’進行再結 合，進行發光。 基板2 1係爲透明之玻璃基板，配線層2 2係爲透明， 觀察到透過配線層22與基板2 1之放射光。 然而，對於配線層22係可使用ITO ( Indium-Tix· Oxide)等者。 在本發明之中’第二之電荷注入層2 5係如後述，由 混合有母材有機材料60與電荷注入性金屬材料61之薄膜 而成之混合層所構成’電荷注入性金屬材料6 1係具有電 荷注入性’而母材有機材料6 0係爲輸送注入電荷注入性 金屬材料6 1之電荷的有機材料，對於其第二之電荷注入 層25之表面’係由濺鍍法而形成電極層26。 於以下，參照圖，說明其有機EL元件4〇之製造工程 〇 圖1之符號1係表示本發明之有機EL元件40之製造 裝置。 其製e裝置1係具備運送室2，對於運送室2，係各 連接有運入室3,和運出室4，和第—之濺鍍室5,和第一 之蒸鍍室6’和第—之蒸鍍室]〇，和第二之濺鍍室7。 -11 - 200908791 對於運送室2，係配置有基板運送機械臂9，呈可在 各室2〜7，1 0間進行基板之運入，運出地所構成。 形成有配線層22之狀態的基板21 (圖3 ( a ))係預 先配置複數枚於運入室3。 各室2~7，1 0係從大氣所遮斷，作爲真空排氣。 在此狀態，將形成有配線層22之狀態的基板2 1，從 運入室3，運送至第一之濺鍍室5內，在第一之濺鍍室5 內中，將配線層2 2朝向標靶，導入濺鎪氣體，將標把進 行濺鍍，於配線層22之表面，形成第一之電荷注入層23 〇 配線層22係爲金屬薄膜，在此係使用銀標靶，對於 配線層22之表面，係形成由銀薄膜而成之第一之電荷注 入層2 3。 第一之電荷注入層23之形成終了後，將形成有第一 之電荷注入層23之狀態的基板21(圖3(b))，從第一 之濺鍍室5內’運送至第一之蒸鍍室6內，於對應於第一 之電荷輸送層27與發光層28與第二之電荷輸送層29之3 種類的蒸發源內，配置對應於各層2 7、2 8、2 9之組成的 有機化合物，從個蒸發源，使有機化合物之蒸氣釋放，到 達至第一之電荷注入層23之表面，形成由第一之電荷輸 送層27與發光層28與第二之電荷輸送層29而成之第一 之有機層24。 符號2 0係爲形成有第一之有機層2 4之狀態的成膜對 象物（圖3 ( c ))，將成膜對象物2 0，從第一之蒸鍍室6 -12- 200908791 內運出，運入至第二之蒸鍍室10內。 圖2係爲爲了說明第二之蒸鍍室1〇之內部的剖面圖 ，所運入之成膜對象物20係保持於真空槽U之基板座15 對於真空槽1 1之內部的基板座1 5之下方，係配置有 第一之蒸發源13a，和第二之蒸發源1313，於第一之蒸發 源13a之蒸發容器62a ’係收納有母材有機材料6〇，於第 一之蒸發源〗3 b之蒸發容器6 2 b，係收納有電荷注入性金 屬材料61。 口 63a、63b，而通電於第—，第二之蒸發源13a、nb之 加熱器，第~，第二之蒸發源13a、13b內之母材有機材 料〇 —電何注入性金屬材料6 1係預先，使其升溫。 在配置成膜對象物20於基板座1 5之後，由以基板座 1 5 與第—，笛—+ ^ ''之蒸發源13a、13b之間的個遮擋板 16〜18遮斷之狀態，更加地使其升溫’從第-之蒸發源 13a 第一今·^：办、 —‘發源1 3 b之釋放口 6 3 a、6 3 b，各釋放母材 有機材料6°之蒸氣與電荷注入性金屬材料61之蒸氣。 母材有機材料6。與電荷注入性金屬材料Η之蒸發狀 A與釋放速度乃作 _ — 爲女疋之倩況，開啓基板座〗5與第一 弟~~*之荡發 '脾 …發源13a' 13b之間的各遮擋板16〜18，使母材 有機材料60 之蒸氣與電荷注入性金屬材料61之蒸氣，釋 放於真空槽1 1內。 接近第~，绝~山 基板座15係配 弟〜之蒸發源I3a、13b， -13- 200908791 置於雙方的蒸氣到達之位置， 之表面，係混合母材有機材料 屬材料6 1之蒸氣之蒸氣到達， 表面，開始混合母材有機材料 61之薄膜的成長。 對於第—之電荷注入餍23 6〇之蒸氣與電荷注入性金 於第一之電荷注入層23之 6〇與電荷注入性金屬材料 在預先所決定之時間，使混合母材有機材料6〇與電 荷注入性金屬材料61之薄膜，進行成長，成爲特定^膜 厚的情況，當開啓各遮擋板丨8，使薄膜之成長結束時 ，母材有機材料60與電荷注入性金屬材料6 2之混合層則 作爲第—之電荷注入層25所形成，在此係將從釋放口 63a 、63 b之個蒸氣的每單位時間之釋放量，作爲一定，其結 果’彳守到對於膜厚方向無組成的變化’而在膜厚方向，混 合率爲一定之混合層。 將形成有第二之電荷注入層2 5之狀態的成膜對象物 2〇’從真空槽11運送至第二之濺鍍室7內。 圖3 (d)之符號30係爲於第一之有機層24之表面， 形成第二之電荷注入層25之成膜對象物。 使成膜對象物30，保持於基板座，在第二之濺鍍室7 內中’將第二之電荷注入層25，朝向標靶，導入濺鍍氣體 ’將標把進行濺鍍，於第二之電荷注入層25之表面，形 成電極層2 6。 在此’對於標把係使用鋁，對於第二之電荷注入層2 5 上’係形成有由鋁等之配線用金屬而成之電極層26(圖3 (e ) ) 〇 -14- 200908791 將形成有電極層26之狀態的成膜對象物30，從第二 之滕鍍室7內運送至運出室4內，而取出組裝時，得到有 機EL元件40。 然而’在上述實施例之中，於形成第二之電荷輸送層 29之蒸發源，配置母材有機材料6〇，形成含有母材有機 材料60之第二之電荷輸送層29，層積含有同樣母材有機 材料όο之薄膜（第二之電荷輸送層29與第二之電荷注入 層25 )，其結果’第二之電荷輸送層29與第二之電荷注 入層25係因同樣含有母材有機材料6〇，故第二之電荷輸 送層29與第一之電荷注入層25之界面係連續有母材有機 材料60 ’在界面’未成爲有急遽的組成變化。 在上述實施例之中’對於從母材有機材料60與電荷 注入性金屬材料61之混合層而成之第二之電荷注入層25 的表面，形成電極層26，但並不限定於此，而如圖4，亦 可於混合母材有機材料6〇與電荷注入性金屬材料6丨之第 二之電荷注入層25的表面，密著由電荷注入性金屬材料 61之薄膜而成之第—之補助電荷注入層51而形成’於第 —之補助電何注入層51上，形成電極層26。 例如’亦可在形成第二之電荷注入層25之後，由蒸 鍵室ίο運出’在其他的蒸鍍室，於第二之電荷注入層25 之表面，形成由電荷注入性金屬之薄膜而成之第—之補助 電荷注入層5 1。 另外，亦可未由蒸鍍室10運出，而停止從第一之蒸 發源1 3 3之母材有機材料6 G的釋放’於第二之電荷注入 -15- 200908791 層25之表面，未使母材有機材料6〇之蒸氣到達而使電荷 注入性金屬材料6〗之蒸氣到達，於第二之電荷注入層2 5 之表面’形成第一之補助電荷注入層51。 如此，當於第二之電荷注入層25之表面，形成第一 之補助電荷注入層51，於第一之補助電荷注入層51之表 面’經由濺鍍，形成電極層26時，從第二之電荷注入層 25 ’注入至第二之電荷輸送層29之電荷的注入效率則上 升。 然而’在上述實施例之中，第二之電荷注入層25係 母材有機材料60與電荷注入性金屬材料6 1之組成，未於 膜厚方向產生變化，而混合率則在膜厚方向爲一定，但並 不限定此’而亦可呈在接近於第二之電荷注入層25之內 部的第二之電荷輸送層29之位置，母材有機材料60的比 例變大，在遠的位置，電荷注入性金屬材料6丨之比率變 大地使組成變化，也就是，第二之電荷注入層25之內部 的母材有機材料60之比率係可越接近第二之電荷輸送層 29之程度而作爲越大。 此情況’即使於第二之電荷注入層2 5之表面，未形 成第一之補助電荷注入層51 ’亦可提升第二之電荷注入層 25之電荷注入效率者。 作爲第一之電荷注入層25之母材有機材料60，將 Alq3〔 Tris ( 8-hydroxyquinoline ) aluminium〕，作爲電 荷注入性金屬材料6 1 ’將鋰配置於第一，第二之蒸發源 13a、13b，使個材料蒸發，使各A1q3之蒸氣與鋰的蒸氣 -16- 200908791 釋放，使其一起到達至第一之有機層24之表面’形成對 於A1 q 3而言，以重量比例2 %混合鋰之薄膜而成之混合層 ’作爲第二之電荷注入層25 ’並於第二之電荷注入層25 之表面，以濺鍍法或蒸鍍法’形成由鋁薄膜而成之電極層 26，於配線層22與電極層26之間’施加電壓而使其發光 ，測定發光強度與流動之電流的大小。 於圖5，表示測定結果，圖5之橫軸係爲施加電壓的 大小，縱軸係爲發光強度，同圖中之符號L1係爲蒸鍍鋁 之比較例之有機EL元件的測定結果，圖中之符號L2係爲 濺鍍在鋁標靶之本發明之有機EL元件40之測定結果。 從此等圖表，未見到本發明之有機EL元件40與比較 例之有機EL元件之發光強度的差。 各元件之發光層28的面積係爲預先知道，從其面積 ，可算出電流密度，另外，可從發光強度與測定電流之大 小算出發光效率。 圖6之橫軸係爲電壓，縱軸係爲電流密度，符號L3 係爲表示比較例之有機E L元件之施加電壓與電流密度之 關係之曲線，符號L4係爲表示本發明之有機EL元件40 之施加電壓與電流密度之關係之曲線。 圖7之橫軸係表示電流密度，縱軸係表示發光強度， 符號Ls係爲表示對於比較例之有機EL元件之電流密度的 發光強度之關係曲線，符號L6係爲表示對於本發明之有 機EL元件4G之電流密度的發光強度之關係曲線。 圖8之橫軸係表示電流密度，縱軸係表示發光效率， -17- 200908791 符號L7係爲表示對於比較例之有機EL元件之電 發光效率之關係曲線，符號L8係爲表示對於本 機EL元件40之電流密度的發光效率之關係曲線 如從圖6、圖7、圖8 了解到，未見到本發 EL元件40與比較例之有機EL元件之電流密度 度及發光效率的差。 即，於做爲 Alq3與鋰之混合層所形成之第 注入層25之表面，即使以濺鍍法，形成電極層 密度，發光強度及發光效率亦未下降。 接著，圖1 4係爲本發明之第二例之有機EL 的剖面圖。 有機EL元件160係具有板狀之基板121， 板1 2 1之上方，係設置有配線層1 22，對於配線 ，係配置有第一之發光部1 6 1，對於第一之發光 係配置有電極層130，對於電極層130上，係配 之發光部1 62，對於第二之發光部1 62上，係配 層 1 2 3。 第一，第二之發光部161、162係各具有第 之有機層124、125，對於第一，第二之有機層 之基板121側的表面，係各配置有第一，第三之 層1 26、1 27，對於相反側之表面，係各配置有第 之電荷注入層128、129。 對於電極層130與第三之電荷注入層127之 置有第一之補助電荷注入層137，第三之電荷注 流密度的 發明之有 〇 明之有機 ，發光強 二之電荷 2 6 ’電流 元件1 6 0 對於該基 層122上 部 161， 置有第二 置有電極 一，第二 124 、 125 電荷注入 二，第四 間，係配 入層127 -18- 200908791 之基板1 2 1側的表面係與第一之補助 ，另外，在第一之發光部161之中’ 128，密著於電極層〗30，在第二之發 之補助電荷注入層1 3 7 ’密著於電極只 第一，第三之電荷注入層126、 ，其中，含有可將電洞與電子之任一 一，第二之有機層124、125之接觸 二，第四之電荷注入層128、129係 ，含有將與第一，第三之電荷注入層 性的電荷，注入於第一，第二之有機 的部分之物質。 隨之，第一，第三之電荷注入層 注入電洞之物質之情況係第二，第四 129乃含有可注入電子之物質，此時 荷注入層126、127，施加正電壓，於 入層128、129，施加負電壓時，於j 層126〜129接觸之第一，第二之有機 ，第三之電荷注入層126、127，注入 之電荷注入層128、129，注入電子。 另外，第一，第三之電荷注入層 注入電子之物質之情況係第二，第四 129乃含有可注入電洞之物質，於第 層126、127，施加負電壓，於第二 1 2 8、1 2 9，施加正電壓時，於第一 電荷注入層1 3 7密著 將第二之電荷注入層 光部162中，將第一 |130° 127係爲相互同極性 方的電荷，注入於第 的部分之物質，而第 爲相互同極性，其中 1 2 6、1 2 7相反之極 層 124 、 125之接觸 126、127乃含有可 之電荷注入層128， ，於第一，第三之電 第二，第四之電荷注 g —〜第四之電荷注入 層124、125，從第一 電洞，從第二，第四 126、127乃含有可 之電荷注入層128、 一，第三之電荷注入 ，第四之電荷注入層 〜第四之電荷注入層 -19- 200908791 】26〜129接觸之第一，第二之有機層124、125，從第一， 第三之電荷注入層126、127，注入電子，從第二，第四之 電荷注入層128、129，注入電洞。 第一之補助電荷注入層137係含有可注入第三之電荷 注入層127與注入於第二之有機層125之電荷相同極性之 電荷的金屬，施加與第三之電荷注入層127同極性的電壓 ，於第三之電荷注入層1 2 7，注入電荷，使從第三之電荷 注入層127對於第二之有機層125之電荷的注入量增加。 第一之補助電荷注入層1 3 7係如上述，與第三之電荷 注入層1 2 7密著著。 第二之電荷注入層128乃含有可注入電子於第一之有 機層124之物質，第三之電荷注入層127乃含有可注入電 洞於第二之有機層125之物質之情況係構成第一之補助電 荷注入層137之物質的功函數乃較構成電極層130之物質 的功函數爲大。 另外，第二之電荷注入層128乃含有可注入電洞於第 一之有機層124之物質，第三之電荷注入層127乃含有可 注入電子於第二之有機層125之物質之情況係構成第一之 補助電荷注入層137之物質的功函數乃較構成電極層130 之物質的功函數爲小。 於與形成有電極層130之第一之補助電荷注入層137 的面相反側的面，亦可形成後述之第二之補助電荷注入層 〇 構成第二之補助電荷注入層之物質與構成電極層 -20- 200908791 之物質的功函數之大小關係係爲與構成第一之補助 入層137之物質與構成電極層130之物質的功函數 關係相反。 電極層1 3 0係爲由金屬材料而成之薄膜所構成 同極性之第二之電荷注入層128與第一之補助電荷 137離間，使第二之電荷注入層128與第三之電荷 127，藉由第一之補助電荷注入層137而電性連接。 當將配線層1 22，和電極層1 23，連接於電源1 配線層1 22與電極層1 23，施加電壓時，於與配線 接觸之第一之電荷注入層126與連接於電極層130 之電荷注入層128之間，以及與電極層123接觸之 電荷注入層129與連接於電極層130之第三之電荷 1 2 7之間，施加電壓。 施加於各電荷注入層126〜129之電壓係爲含於 注入層126〜129之物質乃使可注入於第一，第二之 1 24、1 25之電荷注入之極性，所注入之電荷係呈在 第二之有機層124、125內部，各進行再結合，進 地所構成。 第一，第二之有機層124、125係具有第一， 發光層131、132，對於第一，第二之發光層131、 基板〗2 1側之表面，係各自配置有第一，第三之電 層1 3 3、1 3 4，對於相反側的面，係各自配置有第二 之電荷輸送層135、136所構成。 在第一，第二之有機層124、125之內部中， 電荷注 之大小 ，使不 注入層 注入層 6 3，於 層122 之第二 第四之 注入層 各電荷 有機層 第一， 行發光 第二之 132之 荷輸送 ，第四 注入於 -21 - 200908791 第―，第二之有機層124、125之電荷係將第--第四之電 荷輸送層133〜〗36之內部，各自朝第―’第二之發光層 131、132所輸送，各自到達至第一’第一之發光層131、 132時，在第一，第二之發光層〗31、132之內部’各進行 再結合，進行發光。 在此，基板1 2 1係爲玻璃基板’基板1 2 1上之配線層 122，和第二之有機層125，和’其間之各層124、 126-128、130、137係爲透明，在第一之有機層124所放 射的光係從第一之有機層124，透過第一之電荷注入層 1 26，和配線層1 22而放射於基板1 2 1之外部，而在第二 之有機層125所放射的光係從第二之有機層125，透過基 板 121 之間的各層 127、 137、 130、 128、 124、 126、 122 ，放射於基板121之外部，從第二之有機層125的光係放 射於與來自第一之有機層124的光相同側，在有機el元 件1 6 0之外側’基板1 2 1側的位置，觀察到雙方的光合而 爲一之強的放射光。 在本發明之中’二，第四之電荷注入層128、129係 由混合有母材有機材料17〇與電荷注入性金屬材料171的 薄膜所構成’電荷注入性金屬材料1 7〗係具有電荷注入性 ，母材有機材料uo係爲輸送與電荷注入性金屬材料ΐ7ι 所注入之電荷相同極性之電荷的有機材料。 圖10之符號101係表示本發明之有機EL元件16〇之 製造裝置。 其製造裝置101係具備運送室1〇2，對於運送室]Μ -22- 200908791 ’係各連接有運出室103，和運入室1〇4，和第—之潑鍍 室5，和第一’第二之蒸鍍裝置1〇5、1〇6，和濺鍍裝置 107 〇 對於運送室102，係配置有基板運送機械臂109，呈 可在各室102〜107間進行基板之運入，運出地所構成。 圖1 2 ( a )所示之成膜對象物1 20係具有基板】2】， 對於基板121 ’係形成有配線層122，成膜對象物12〇係 預先，複數枚配置於運入室104。 各室102〜107係從大氣所遮斷，作爲真空排氣。 於以下，參照圖，說明其有機EL元件160之製造工 程。 將成膜對象物120，從運入室104移動至第一之蒸鍍 裝置105內，對於第一之蒸鍍裝置105內，係配置有各配 置構成第一之電荷注入層126，和第一電荷輸送層133， 和第一之發光層131，和第二之電荷輸送層135之有機化 合物的4個之蒸發源。 從配置有對應於第一之電荷注入層126之組成的有機 化合物之蒸發源，使有機化合物之蒸氣釋放，於配線層 122之表面，形成由有機薄膜而成之第一之電荷注入層 12 6° 在形成第一之電荷注入層126之後，從蒸發源’使對 應於第一電荷輸送層133，和第一之發光層131，和第二 之電荷輸送層135之有機化合物的蒸氣，依序釋放’於第 一之電荷注入層126上，依有機薄膜而成之第一電荷輸送 -23- 200908791 層133，和有機薄膜而成之第一之發光層I3〗，和有機薄 膜而成之第二之電荷輸送層135順序而形成（圖 )° 將形成有第一之有機層124之狀態的成膜對象物ι2〇 ，從第一之蒸鍍裝置105內，移動至第二之蒸鍍室106之 真空槽1 1 1內。 圖11係爲了說明第二之蒸鍍室106之內部的剖面圖 ’所運入之成膜對象物120係第二之電荷輸送層135之表 面係被露出，將第二之電荷輸送層135，朝向下方，保持 於真空槽Π 1內部之基板座1 1 5。 對於真空槽Π 1之內部的基板座1 1 5之下方，係配置 有第一之蒸發源113a，和第二之蒸發源113b，構成第二 之電荷注入層128之母材有機材料170與電荷注入性金屬 材料1 7 ]係個別收納於第一之蒸發源1 1 3 a之蒸發容器 172a與第二之蒸發源ii3b之蒸發容器172b。 通電於第一，第二之蒸發源113a、113b之加熱器， 第一’第二之蒸發源113a、113b內之母材有機材料170 與電荷注入性金屬材料1 7 1係預先，使其升溫。 在配置成膜對象物1 2 0於基板座1 1 5之後，由以基板 座115與第一’第二之蒸發源113a' 〗13b之間的各遮擋 板1 1 6〜1 1 8遮斷之狀態，更加地使其升溫，從設置於第一 之蒸發源1 13a與第二之蒸發源1丨3b之釋放口 1 73a、173b ’各釋放母材有機材料1 7 0之蒸氣與電荷注入性金屬材料 1 7 1之蒸氣。 -24- 200908791 母材有機材料丨7〇與電荷注入性金屬材料丨7丨之蒸發 狀悲與釋放速度乃作爲安定之情況，開啓基板座〗5與第 —，第—之蒸發源1丨3 a、i丨3 b之間的各遮擋板丨〗6〜1 1 8， 使母材有機材料i 70之蒸氣與電荷注入性金屬材料丨7〗之 蒸氣’釋放於真空槽111內。 接近第一’第二之蒸發源n3a、n3b，基板座115係 配置於雙方的蒸氣到達之位置，對於第二之電荷輸送層 1 3 5之表面’係開始混合母材有機材料〗7 〇與電荷注入性 金屬材料1 7 1之薄膜的成長。 在預先所決定之時間，使混合母材有機材料〗7 〇與電 何注入性金屬材料1 7 1之薄膜，進行成長，成爲特定之膜 厚的情況’當關閉各遮擋板116〜118，使薄膜之成長結束 時’形成由混合母材有機材料170與電荷注入性金屬材料 171之薄膜而成之第二之電荷注入層128(圖12(c))。 將形成有第二之電荷注入層1 2 8之狀態的成膜對象物 120’從真空槽111運送至第一之濺鍍裝置1〇7內，對於 真空槽內’係配置成爲電極之金屬材料而成之第一之標靶 ，和具有與第三之電荷注入層127同極性之電荷注入特性 之金屬材料而成之第二之標靶，於真空槽內，導入濺鑛氣 體，將第一之標靶進行濺鍍，於在真空槽內做爲露出之第 二之電荷注入層128之表面，形成由金屬材料而成，透明 之電極層130(圖12(d))，將第二之標靶進行濺鍍， 於電極層130之表面，形成由金屬材料而成之第一之補助 電荷注入層137(圖13(a))。 -25- 200908791 形成有第一之補助電荷注入層137之成膜對象物120 係從濺鍍裝置107內，移動至第一之蒸鍍裝置105內，將 與形成第一之電荷注入層126，和第一電荷輸送層133, 和第一·之發光層131，和第二之電荷輸送層135時相同材 料，以相同成膜條件，以同樣順序，釋放蒸氣，於第一之 補助電荷注入層137之表面，將與第一之電荷注入層126 ’和第一電荷輸送層133，和第一之發光層131，和第二 之電荷輸送層135相同膜厚，相同組成之第三之電荷注入 層127與第三之電荷輸送層134與第二之發光層132與第 四之電荷輸送層1 3 6，依此順序而形成（圖1 3 ( b ))。 將形成有第二之有機層125之成膜對象物120,從第 一之蒸鍍裝置105內’移動至第二之蒸鍍室〗〇6內，將形 成第一之電何注入層1 2 8時之相同材料，以相同膜厚條件 ’形成與第二之電荷注入層128相同膜厚，相同組成之第 四之電荷注入層129於第二之有機層I25之表面（圖η ( c) ) ° 將形成有第四之電荷注入層129之成膜對象物12〇, 從第一之蒸鍍裝置106內’移動至濺鑛裝置ίο?內，將形 成電極層1 3 0時之相同材料，以相同膜厚條件，形成相同 組成之電極層1 2 3。 當將形成有電極層1 2 3之成膜對象物1 2 〇，從灘鍵裝 置1 〇7內’移動至運出室1 03，而取出組裝時，得到有機 E L元件1 6 0。 128 > 129 在此’作爲構成第二，第四之電荷注入層 -26- 200908791 之母材有機材料 170’ 將 Alq3〔Tris(8-hydroxyquinoline )aluminium]，作爲電荷注入性金屬材料1 7 1，將鋰配置 於第一，第二之蒸發源113a、113b，使各材料蒸發，使各 Alq3之蒸氣與鋰的蒸氣釋放，使其一起到達至第二，第四 之電荷輸送層135、136之表面，各形成混合Alq3，與鋰 之薄膜而成之第二，第四之電荷注入層128、129。
Alq3係具有電子輸送性，鋰係具有電子注入性，第二 ，第四之電荷注入層128、129係呈注入電子於第一，第 二之有機層124、125，進行輸入地所構成。 此情況，第一，第二之電荷注入層126、127係由可 注入電洞於第一’第二之有機層124、125之有機化合物 而成之薄膜所構成。 電極層〗3 0係在此，對於構成第一之標靶的金屬，係 使用鋁，對於第二之電荷注入層1 2 8之表面，係形成由鋁 薄膜所構成之電極層130。 第一之補助電荷注入層137係在此，對於構成第二之 標靶的金屬，係使用銀，對於電極層1 3 0之表面，形成以 銀薄膜所構成之第一之補助電荷注入層137。 銀係具有電洞注入性，注入與第三之電荷注入層1 2 7 所注入之電荷之極性相同極性之電荷的物質。 此時，對於第一，第三之電荷注入層1 26 ' 127，係施 加正電壓’對於第二，第四之電荷注入層1 2 8、1 2 9，係施 加負電壓，對於第一，第二之有機層124、U5，係從第一 ’第三之電荷注入層126、127各注入電洞，從第二，第 -27- 200908791 四之電荷注入層128、】29，各注入電子。 於第二，第四之電荷輸送層135' 136之表面，各密 著形成第二’第四之電荷注入層128、129之情況係當將 含有於第二，第四之電荷輸送層135、136之有機材料， 和含有於第二，第四之電荷注入層〗28、129之母材有機 材料1 7 0 ’作爲相同時，相互密著之第二之電荷輸送層 135與第二之電荷注入層〗28，和第四之電荷輸送層135 與第四之電荷注入層129係因含有相同母材有機材料ι7〇 ，故在此等界面之組成變化，變爲緩慢，於第二，第四之 電荷注入層128、129之表面上，即使以濺鍍法而形成薄 膜，界面係未混亂，特性亦未劣化。 在形成第二，第四之電荷注入層128、129時，調節 第一’第二之蒸發源1 1 3 a、1 1 3 b的溫度，緩緩地使電荷 注入性金屬材料1 7 1的蒸氣增加時，在第二，第四之電荷 注入層128、129之內部’在接近於第二，第四之電荷輸 送層135、136之位置中，可增加母材有機材料17〇的比 例’而在遠的位置，可增加電荷注入性金屬材料1 7 1的比 例’也就是，可將第二，第四之電荷注入層128、129之 內部的母材有機材料1 70之比例，越接近於第二，第四之 電荷輸送層1 3 5、1 3 6程度越增加，而可使電荷注入效率 提升。 然而’在本發明之中，於第二之電荷注入層128之表 面’密著形成電極層1 3 0，但並不限於此，而亦可作爲爲 於第二之電荷注入層128之表面，注入與含有於第二之電 -28- 200908791 荷注入層1 28之電荷注入性金屬材料1 7 1相同極性之電荷 的物質之薄膜，其中，形成注入同極性之電荷之第二之補 助電荷注入層’將電極層130密著形成於第二之補助電荷 注入層之表面，使第二之電荷注入層128之電荷注入效率 提升。 對於其第二之補助電荷注入層，係例如，可使用含於 第二之電荷注入層128之電荷注入性金屬材料171的薄膜 〇 含有於第二之電荷注入層1 2 8之電荷注入性金屬材料 1 7 1爲鋰之情況係對於第二之補助電荷注入層，係可使用 鋰的薄膜或氟化鋰的薄膜。 第四之電荷注入層129係亦可與第二之電荷注入層 128同樣地，於膜厚方向，做爲均一，另外，亦可作爲在 第四之電荷注入層1 29之內部，使組成變化，電荷注入性 金屬材料1 7 1之含有率的値，在底面係爲小，在表面係爲 大。 另外，一可對於第四之電荷注入層129之表面，形成 由同極性之金屬而成之第二之補助電荷注入層，於其第二 之補助電荷注入層之表面上，形成電極層123。 更加地，第四之電荷注入層129係亦可並非由母材有 機材料1 70與電荷注入性金屬材料1 7 1之混合薄膜，而例 如由鋰而成之金屬膜所構成。 使光線放射於與基板1 2 1相反側之電極層1 2 3側之情 況’係如將第四之電荷注入層129與電極層123，作爲透 -29- 200908791 明即可。 然而，在本發明中，作爲母材有機材料 A 1 q 3，但並不限定於A 1 q 3，而電荷注入性金屬 爲輸送與注入於第二，第四之電荷輸送層135 荷相同極性之電荷的有機材料，則可使用。 於第二，第四之電荷輸送層135、136，含 外之有機化合物之情況，亦可使用A1 q3，但因 第二，第四之電荷輸送層135、136與第二， 注入層128、129之組成，故期望使用與含於 之電荷輸送層135、136之有機化合物相同之 者。 然而’在本發明中，對於第一，第二之有 40、160之第一之電荷注入層23、126之材料 ，但並不限於此，而亦可使用注入與經由第二 層2 5、1 2 8所注入之電荷相反極性之電荷的材3 另外，在上述第一，第二之有機EL元件 中，作爲電荷注入性金屬材料而使用鋰，但並 之構成，例如，電子注入材料之情況係可使用 鹼性金屬元素或鎂等之鹼性土類金屬元素之金j 另外，在上述弟一，弟—之有機EL元件 中，作爲母材有機材料而使用A 1 q 3，但並不限 可使用輸送電荷注入性金屬材料與注入於第二 層2 9、1 3 5之電荷相同極性之電荷的有機材料 母材有機材料係期望爲由含於第二之電荷注入 170而使用 材料1 7 1如 、136之電 有Alq3之 可連續變化 第四之電荷 第二，第四 有機化合物 機EL元件 ，係使用銀 之電荷注入 S). 〇 40 、 160 之 不限定於鋰 含有鉋等之 團材料者。 40 ' 160 之 於Alq3 ，而 之電荷注入 ，特別是， 層 29、13 5 -30- 200908791 之有機化合物而成之有機材料者。 另外，在上述第一，第二之有機EL元件40、 中，對於第二，第四之電荷注入層25、128、129 A 1 q 3而言，混合2 %的鋰’但並不限定於此，而如 比例2%以上即可。 另外，對於電極層26、123、130，使用鋁，但 定於鋁，而可使用其他的金屬。 另外，在上述第一，第二之有機EL元件40、 中，作爲電荷注入性金屬材料而使用鋰，並不限定 而電子注入材料之情況係可使用含有鉋等之鹼性金 或鎂等之鹼性土類金屬元素之金屬材料者。 另外，在上述第一，第二之有機EL元件40、 中，對於電極層26、123、130之金屬材料，使用 並不限定於鋁，而可使用其他的金屬材料。
另外，對於第一之補助電荷注入層137之金屬 使用銀，但並不限定於銀，而電洞注入材料之情況 用 ITO ( Indium-Tix-Oxide ) > IZO ( Indium-Zinc- C ，ZnOx (鋅氧化物），SnOx (錫氧化物），In〇x ( 物）等，特別是，期望爲可形成透明之薄膜的金屬 〇 另外，以金屬膜而構成第四之電荷注入層129 ，對於金屬係可使用鋰，但不限定於鋰，而可使用 等之電子注入性之金屬的薄膜，更加地，並不限定 之薄膜，而可使用氟化鋰或氟化鉋等之電子注入性 160之 ，對於 以重量 並不限 160之 於鋰， 屬元素 1 60之 鋁，但 材料， ，可使 »X i d e ) 銦氧化 材料者 之情況 鉋，鎂 於金屬 之金屬 -31 - 200908791 化合物之薄膜者。 另外，在上述第一，第二之有機EL元件40、160 中，對於配線層2 2、1 2 2，使用IT 0，但IΤ Ο膜係因具 電洞注入性，故配線層2 2、1 2 2係亦作爲對於與配線層 、122接觸之第一之電荷注入層23、126之補助電荷注 層而發揮機能，提升第一之電荷注入層23、126之電洞 入性。 第一’第三之電荷注入層23、126、127之電荷注 效率如提升’亦可爲形成ITO膜或第一之補助電荷注入 137於第一’第三之電荷注入層126' 127之表面。 另外，爲了製造上述第一，第二之有機EL元件40 160，而使用通過運送室2、102而使間室移動，形成薄 於基板表面之裝置（集聚型裝置），但並不限定於此， 亦可使用未通過運送室2、102而使複數之成膜裝置之 ，依序移動，形成薄膜於基板表面之裝置（水平排列型 置）。 【圖式簡單說明】 〔圖]〕係爲了說明本發明之有機EL元件之製造 置的方塊圖。 〔圖2〕係爲了說明真空蒸鍍室的剖面圖。
〔圖3〕 （a)〜（e):爲了說明本發明之有機EL 件之製造工程的剖面圖。 〔圖4〕係爲了說明於第二之電荷注入層上’形成 之 有 22 入 注 入 層 、 膜 而 間 裝 裝 元 第 -32- 200908791 一之補助電荷注入層之情況的有機EL元件之剖面圖。 〔圖5〕係爲了說明本發明之有機EL元件與比較例 之有機EL元件之電壓與發光強度之關係的圖表。 〔圖6〕係爲了說明本發明之有機E L元件與比較例 之有機EL元件之電壓與電流密度之關係的圖表。 〔圖7〕係爲了說明本發明之有機EL元件與比較例 之有機EL元件之電流密度與發光強度之關係的圖表。 〔圖8〕係爲了說明本發明之有機EL元件與比較例 之有機EL元件之電流密度與發光效率之關係的圖表。 〔圖9〕係爲了說明以往之有機EL元件的剖面圖。 〔圖10〕係爲了說明本發明之有機EL元件之製造裝 置之方塊圖。 〔圖1 1〕係爲了說明第二之蒸鍍裝置的剖面圖。
〔圖12〕 （a)~(d):爲了說明本發明之有機EL 元件之製造工程的剖面圖。
〔圖13〕 ( a ) -(c):爲了說明本發明之有機EL 兀件之製造工程的剖面圖。 〔圖14〕爲了說明本發明之有機EL元件之製造工程 的剖面_。 〔圖1 5〕係爲了說明以往之有機EL元件的剖面圖。 【主要元件符號說明】 2 1、1 2 1 :基板 2 〇、1 2 0 :成膜對象物 -33- 200908791 2 2、1 2 2 :配線層 23、 126:第一之電荷注入層 24、 1 24 :第一之有機層 25、 128:第二之電荷注入層 26、 123、 130:電極層 3 0 :成膜對象物 40、160:有機EL元件 6 0、1 7 0 :母材有機材料 6 1 :電荷注入性金屬材料 1 1 1 :真空槽 127:第三之電荷注入層 129:第四之電荷注入層 -34