TWI252057B - Electroluminescence element and electroluminescence panel - Google Patents

Description

1252057 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關-種電場發光（以下稱EL)元件，尤1 是有關其上部電極。 【先前技術】 EL元件係因自發光元件明亮，視野角依存性低，並且 使用EL疋件之顯示裝置，係可與液晶顯示裝置同蓉或以上 =置薄型化、小型化’亦可抑制消耗電力。因此， 输世代的顯示裝置或光源，且研究正在發展中，如上 巾’於發光材料使用有機化合物之有機此元 Γ達：ί有機化合物的設計而可達成任意的發光色且容 易達成王％顯不等理由上特別的受到矚目。 構/二圖係顯示一般所提案之有錢元件之概略剖面 - ϊ成二不，有機a元件係在一方為陽極，另

=為陰極之下部電極2G與上部電極6G 備包含發光材料之至少一屌右祕麻&,且禮具 成。下邱雷朽心 發光元件層3〇而構

相亟20係例如使用IT〇(IndiumT 導電性透明金屬氧化物之透明電極，第_ = 在發光元件層3。之下層並可發揮陽極之功能。另=成 上部電極60係在第10圖之例中作為 声 3〇之上形成為使用A1#之金屬電極。在毛先兀件層 件層3〇係眾所週知為具備電荷（電洞 =;;b=能兩者之有機化合物之單層構造… —層與發光層之雙層或三層，或者是其以上之多 316008 5 1252057 層構造’弟1 0圖之例中产塔 例中極之下部電極20側分別依 序®層使用有機化合物而你士、+ +、 ,…工二電洞輸送層304、發光層 306以及電子輸送層只，嚴本 再者為由從陰極之上部電極60 棱咼朝笔子輸送層308之電子注入效率

子注入層310。 政羊之UF寻構成之I μ i° i ί構成之有機EL元件_，m分子$㈣化+ 才，作為構成舍光元件層30之有機材料之情形，發亦开件展 之各層係使用真空蒸鍍法而形成。此外，形成在發光元 件層30上之上部電極（此處為陰極）⑼，亦於發光元件層 30形成後，採用依同樣的真空蒸鍍法而形成之方法。 在此，眾所週知發光元件層3G所包含之有機化合物有 因水分或氧、其他不純物而容易產生惡化之情形，藉由形 成發光兀件層30後依連續蒸鍍而形成上部電極6〇，而不 會破壞形成發光元件層30時之真空氣體，亦即不會使發光 讀層30之上面暴露於外氣令而可形成上部電極並 可防止特性惡化。 然而’真空蒸㈣不僅成膜速度緩慢，尤其上部電極 6〇大多形成為比其他層更厚，而有由蒸鍍形成陰極之生產 性不良之問題。 又，由蒸鍍所形成之膜之形成面内中的均勻性及被覆 性較低。因而，容易產生有位在有機EL元件最上層，起因 於下層各個段差而引起由蒸鍍形成形成面之凹凸^大之上 部電極60時，在段差部分產生被覆不良等引起斷線等之 題。 、刁 316008 6 1252057 另一方面，使用濺鍍法而形成之膜的被覆性較高，且 成膜速度快。因而，由濺鑛法形成上部電極6 〇的話可避免 該等問題。但是，於由濺鍍法形成上部電極6〇時，會產生 高速電子線、中性的高能量原子或離子化之高能量原子、 紫外線等’由已形成於上部電極6Q下層之有機材料所形成 之發光元件層30亦受到由該等所引起的損傷。發光元件層 30受到損傷時，會產生發光不良點之所謂陰暗點等而降: 有機EL元件之發光特性。 上述專利文獻1巾，提案—種湘真空蒸鍍法形成有 上部電極^保護電極層與利用濺鑛法形成之主電極層之雙 S冓L藉由利用瘵鍍形成保護電極層之後利用濺鍍法形 成主電極層，而可保護下層之有機層以及提高生產性。 [專利文獻1]日本專㈣时u_162652號公報。 【發明内容】 [發明所欲解決之課題] 上所文獻1所記载’藉由利用蒸鏡在有機層之 造，相較於直接7極之層與利用濺_成之層之雙層構 之” Λ 濺鑛法在有機層之上形成上部電極60 :而有機層的保護’另-方面可提高生產性。 述的雙層構造之有H 果可獲得，採用如上 稍提高 =:成=之_比較，僅能㈣ 獲得預期的效果又 9有^生降低之情形，而無法 、卿果。可想而知這是無法防止利用蒸鑛所形成 316008 7 1252057 的保護電極層下層的發光元件層之損害之原因之一。 [用以解決發明之手段] ” ° 本發明係可達成電場發光元件 發光特性，且提高生產性。件之可祕，同時可提高 本發日种，在下部電極與上部電極之間具備包含 材料的發光元件声之兩纟日於 備" = : : 疋件中，前述上部電極係具 展自鳴先疋件層側由蒸鍍法所形成之 層，與由賤鍍法所形成之上部第再 部第一導電層與前述上部第二導電^ =在剛述上 弟一導電層以及其下層之雙層之緩衝層。 土㈣之另一態樣中’在下部電極 ，包含發光材料的發光元件層之電場發光元件中二:; 層，前述上部電====面側形成電荷注人 入層側利用蒸鍍法所形叙 2❿主 前述上部第二導前述上部第一導電層與 电層以及其下層之雙層之緩衝層。 于 鑛層本毛月之另一態樣中，前述緩衝層可採用有機薄膜蒸 述電行、ϊίίΓ之另—態#中，於上述電場發光元件， ::第：，緩和電子注入障壁之電子注入層， 有祛瘵鍍層，耵述上部第二導電層Υ 316008 8 1252057 金屬材料。 本發明之另一態樣中，於上述電場 荷注入層係用以緩和電子注入障壁之q兀件’前述電 -導電層係光透過性之金屬層，前述：衝層二前述第 屬配位化合物之有機蒸鍍層，前述上 ：3有機金 透明的導電性金屬氧化物材料。 弟…層係包含 本發明之另一態樣中，於上述電場發光开株，一 衝層係具備防止前述上 ’刖述緩 刖述上部第一導電層之應變緩衝功能。 小至 一本發明之另一態樣中’於上述電場發光元件 部弟-導電層係於至少其發光元件層侧中，具備金 及與前述發光元件層之電子注人層所使用㈣ 之共同蒸鍍領域。 入材枓 本發明之另—態樣巾，於上述電場發光元件，前述緩 衝層係由包含有機金屬配位化合物之多層構造之有機蒸铲 層所構成。 ' 本發明之另一態樣中，於上述電場發光元件，前述緩 衝層係多層構造，各層係蒸鍍層，於前述多層構造中之至 少一層使用有與其他層不同的緩衝材料。 該多層構造之緩衝層係例如在第一緩衝層與前述上部 第二導電層之間，可設為具有使用比前述第一緩衝層的材 料更高耐濕性的材料之第二緩衝層之構成。 本發明之另一態樣中，前述多層構造之緩衝層係在第 一緩衝層與前述上部第二導電層之間，具有使用比前述第 9 316008 1252057 一緩衝層材料更高耐濕性的材料之第二緩衝層。 本發明之另一態樣中，於顯示領域内複數具備電場發 之電場發光面板，此電場發光元件係在下部電極與 。屯極之間具備包含發储料之發光元件層 發光元件之前述上部電極俜且 j 21 所形成之上部第—導發先70件層側由蒸 第二導雷厚，再：二“層’與由錢鍍法所形成之上部 導電声二門上部第一導電層與前述上部第二 、求二： 衝層，於前述顯示領域之周邊部，前 u h極之各層係覆蓋前述發光 發光元件層延伸至外側之而报A 、， ^ 、而邛而攸该 在比前述上部第一導;::=，亚且前述緩衝層係終結 置更内側處丄::Γ=部第二導電層之終端位 ⑴逆上邛弟一導電層及前述 係在終端部附近直接互相接觸。 卩L導電層 本么明之另一態樣中，於上述電場發光 ^ 衝層係為具備具有耐機鑛性或耐電 =述緩 衝層係多層構造，於前述多層構造中之至所述緩 其他層不同的緩衝材料。 τ之至乂 —層使用有與 本發明之另-態樣中，於上 衝層係具有包含銅歌菁配位衍生化=二牛，前述緩 含綱·配位衍生化合物之第二緩衝ΓΓ層？包 ==於前述第-緩衝層與上 之間，於削述顯示領域之周邊 罘一¥电層 前述第一緩衝岸之玖i A —、，羑衝層係延伸至較 層之終端部更外侧處，亦可覆蓋該第-緩衝 316008 10 1252057 層之終端部。 本發明之另-態樣中，於上述電場發光元件或電場發 ，面板，前述上部第一導電層及前述上部第二導電層係^ 含鋁，前述緩衝層係包含銅酞菁配位衍生化合物。、匕 此外，前述發光元件層係亦可具備包含具有電洞輸送 功月b之聯苯胺衍生化合物之層。 ·、 [發明之效果] 根，本發明’藉由如上述藉由利用蒸鑛將上部電極設 =上部第一導電層，利用濺鍍法將緩衝層設為上部第二^ ::之宜層構造，可提高對發光元件層之電子或電洞等之 電荷’主入效率，又，有機材料等對濺鍍環境耐性低的發光 7件層不會受_傷，而可生產性良好地形成被覆性極均 :ί·生^好或充分厚的導電層。因而，可達成提高發光元件 之可Λ性，同時提升發光特性及生產性。 又，於緩衝層，例如A1層等所產生的突起會使另一 等變形亦即產生突起，或產生於不同金屬層彼此間之 :、力等’可使具有上述第一及第二導電層間之應變緩衝 此，藉此可更加提高元件之可靠性。 以緩衝層來說，亦可採用多層構造，於各層使用不同 j才=’亦可達成以不同材料的組合提高多層緩衝層整體 P功能。例如以第一緩衝層來說使用高耐濺鍍性或耐電漿 在該第―緩衝層與上部第二導電層之間形成耐 、同勺罘一緩衝層，藉此即使為第一緩衝層之耐濕性比 上部第二導電層低之情形’也藉由在上部第二導電層之間 316008 11 1252057 設置而十濕性高的第二緩衛厣会 ， 乐、友衡層以緩衝層整體來說不僅是耐 濺鍍性或耐電漿性，亦可提高耐濕性。 夕二具ΐ具備如本發明上述上部電極之電場發光元件 = 猎由在其周邊部以上述上部電極覆蓋發光元件 =之：：部’可確實地防止水分等從面板端部附近侵入發 又：尤其是使上部電極之緩衝層於比； —一ν包層及弗二導電層之終端位置更内側終端， 藉由構成直接相接上部第一導電# m、·〜， 可達成上部電極之低電阻化層與弟-導電層之領域’ 【實施方式】 以下’參照圖式說明用以實施本 下稱實施形態）。 取彳土办心（以 [整體構成] 第1圖係表示本發明實施形能 剖面構成，談m心之电％發先70件之概略 透明其# 1 η ΛΛ 70牛係在形成於例如玻璃或塑膠等 透月基板10之上方之下立β + 目供^人 万之下σ卩電極20與上部電極40之層間， 八備包，發光材料之至少一層發光元件層3〇而構成。 :=極2〇係形成於發光元件層⑽之下層，例如與 〇 = t圖之例同樣地由濺鑛法成膜m(Indium Tln 電性之透明金屬氧化物’圖案化成所需形狀而 月電極’並作為陽極。另一方面，上部電極4〇 Θ之例中’作為陰極，且形成於發光元件層30 射性（3將於後述之叠層構造，第1圖之例中使用光反 (不透明）的金屬材料作為主成分。 316008 12 1252057 發光元件層3 0係可採用包含具傷電7 ^ 輸送功能與發光功能二者之有機化合物电之二(電：電子) 備電荷輸送層與發光層之雙層或三層，早¥構造，及具 造。第1圖之例中’依序疊層從乙陽;多層構 側起，分別使用有機化合物而形成之第=電極 312、苐二電洞輸送層314、發光層316及電^輪^層 與更用以緩和從作為陰極之上部電極4〇至雷 側之電子注入障壁而提高電子注入效率之^子、、主㈣層318 320。發光元件層3〇之各層 包/入層 蒸鏟層。另外’第一電洞輸送層法所形成之< 發光層316及電子輪镁禺cjh私吐 勒k層314、 m入此士層所使用之有機化合物為低八 子系化合物時，雖藉由上勿為低刀 用高分子化合物日丰刀別形成，然而採 形成。形成於發光元件層3〇與上部電極方法所 注入層320係大多产田， 1 —4υ之界面之電子 f大夕知用氟化鋰（LiF)等，而形成誃展々m 大多係採用真空蒗铲牛卜 q曰之除， ^“、、鍍去。揲淪在由任一方法形成之愔來 -、、件層3G也包含有機化合物，又與例如 供養 所形成之金屬膜或盔 α鍍法 成。 …、械、、、巴緣肤專相比較，而利用軟的膜構 本實施形態中，# ,η ^ 形成於發光元件層30之上之上卹带』 40係具備由蒗鍍半 上邛电極 …、錢去所形成之上部第一導電層42,及出、 法所形成之上部第_ 及由歲鍍 42與上部第二導㉟44 °再者’在上部第—導電層 更下層，亦即此處V用 間具備比上部第二導電層44 处馬用以保護上部第一導電層42及其下層 316008 13 1252057 之發光元件層30之雙層之緩衝層46。 具體而έ ’在發光元件層30之由LiF所構成之電子注 入層320上，以上部第一導電層42來說，利用真空蒸鍍法 以5nm至50η度之厚度，一例為1〇nm而將M層（A1蒸鍍 層）與電子注入層320連續形成。 ' 在上部第一導電層42上，連續利用真空蒸鍍法以5_ 至50ηιΐ]程度的厚度（一例為1〇nR1之厚度）形成包含cupu (銅酞菁配位化合物）之有機層作為緩衝層46。 3在該緩衝層46上，利用濺鍍法以〇· 2nm至4〇〇nm程度 =厚度（一例為300nm之厚度）形成金屬層，例如M或M ^ 或、Ti、Cr荨之咼熔點金屬材料或其合金等之金 屬t ^為上部第二導電層44。本實施形態中，以該上部第 一 ^包層44來說，具體地為使用Αι層。 =電極4G之各層的厚度並未限定於上述厚度，^ :弟-導電層42係由蒸鍍所形成，因此太厚的話則無、} :生產性’若太薄的話由於蒸鑛膜的覆蓋性及平滑性^ 係需領域均勾地形成。因而，上部第—導電層4 子的❹對於後述之電子注入層320為可確實地注入， 程度：二厚度來說，最好係例如如上述為5咖至5 — 層更下^層46係、最好由真空蒸鑛法形成，俾不會對比鑛 有可發揮成損傷’因此不會降低生產性，並卫 提高上心^之'^等功能所需要的厚度，此外以 電接40整體的電阻且不損傷電子注入功能的; 316008 14 1252057 層之上部第二導電層44 m層等產生特有之突起時，由 於Z突起亦即膜的變形（歪斜）而在上部第一導電層42 ，二子注入層32〇之界面也會產生變形或應力（歪斜）。由 提问兀件的發光效率的觀點來看，有機乩元 極到發光元件層⑽之電子注人效率也很重要，於_ = 光兀件層30之界面必須防止產生起因於突起之 力等之歪斜。 飞應 44盘有，歪斜，、本實施形態中，如上述在上部第二導電層 與^部第一導電層42之層間設有由有機材料所構成之曰 、v，肯層46 ’如上述之有機緩衝層係與由濺錢法等所形 屬層或热機保護膜等相比較，較為柔軟且具有應力 、、友ϋ，、即歪斜緩衝功能。因而，藉由該緩 一電層42盥筮-道恭’丨衣在弟 ”弟—V笔層44之層間，在第二導電層44所產 :大起會傳導至第一導電層42，而可防止於第一導電層 42產生突起或變形等。 再者’由有機材料所構成之緩衝層46絲了防止上述 〜傳達之外，亦可發揮所謂應力所引起之歪斜緩和功

:二::：:1蒸鍍層之上部第一導電層42之上直接利用 士鑛去形成Mo等高炫點金屬材料作為上部第二導電層44 τ ’則比蒸鍍A1声f為玄紅A 發熱量大之二二？在熱膨脹率及元件驅動時 °卩弟一泠琶層44與上部第一導電層42之 ^ 44應力。然而，如本實施形態所述，在上部第二導 ^之緩H部第一導電層42之間，介設有比第二導電層 衝層46，藉此可緩和該應力。 316008 16 1252057 緩衝層46所採用的有播妯判^ ， 各入仏 7百械材科係為如上述之金屬配位 =由尤其最好多少具備電荷輸送（注入）功能 T中，緩衝層46係形成非常薄，因此即使沒有電荷輪 Γ★使介設於上部第-及第二導電層42、44之間之情 ::==礙從第二導電層44至第-導電層42之電 粗^ 7 ' 然而，若為具備電荷輸送功能之有機材 二 ’ 芴σ又，亚可降低緩衝層Μ之介 »又所引起的7C件的驅動·之上升 機EL元件之發光效率。 者了有助於“有 成上Ϊ第如上二述’緩衝層46之重要功能係利用濺鍍法形 一 ρ ¥琶層44之際，用以保護發光元件層30。若 護功能時，並未限定於使緩衝層46介設在上部 二 與上部第一㈣層42之層間之構成，例如 °又在作為發光兀件層3〇最上層之由LiF構成之 电子'入層320與上部第一導電層42之層間。 上邻第—、/二申。月人研究結果發現’於電子注入層320與 濺鍍二=二:間:::—' 發光效率。 也無法大幅改善有機此元件之 42傀方面，如第1圖所示’蒸鍍形成上部第-導電層 盘第Γ二子二層咖相接，使在該上部第-導電層42 有機EL元V之二層J介設緩衝層46而構成’藉此可使 提高。先效率及耐久性，並使所有生產性大幅地 316008 17 1252057 域’可更加提南從上部電極4Q至發光元件層3G之電子注 入效率。 在如上述祝明之構造之有機EL元件中，從陽極側注入 電洞，從陰極側注入電子，藉由已注入有電洞及電子之再 結合能量激發發光層316中之有機發光材料，並利用回到 基底狀態之際所獲得之光。在此，第i圖所示之有機EL 兀件中’在上部電極4〇之上部第一導電層42及上部第二 導電層46之兩者分別使用光反射性（不透明）之金屬材— 料一因此在發光層316獲得之進入到透明的下部電極 之f係透過（前進至上部電極4〇側之光係在上部電極初 暫時予以反射而前進至下部電極2〇)，又由透過透明的兩 極或塑膠等所構成之基板1()而射出至外部並加以辨識。 ,使用如上述之有機EL元件以構成發光顯示裝置之情 形於各晝素没置有機EL元件、以及作為用以個別控制在 口亥$機EL兀件之發光之開關元件之薄膜電晶體（丁打）的 厂“主動矩陣型顯不裝置，係可達成高精細且高晝質的顯 :件^上述之主動矩陣型顯示裝置中，在基板1Q與有機e τ部電極20之間，亦即在有機EL元件形成前，形 八用以驅動該有機EL元件之畫素的TFT。如第！圖所 :徠：有機EL元件之下部電極2〇側透過基板而射；光之 查，頒示I置，係稱為底發光型元件或顯示裝置，於夂 :^成有：上述之ΤΠ等時’該TFT之非形成領域來： 凡牛之光係以從基板10射出至外部之方式 TFT及有機EL元件。 飞配置 316008 19 1252057 口部之圖案層’因此從ίτο等之透明電 低，而可作為透過光之所謂半透過性之率較 導電層52之上形成有緩衝層％，在該緩;; 成由™ 或 mUind㈣ Zlnc0xlde) =56 上形 屬氧化物所構成之透明的第二導電声54丄月的導電性金 層之厚度係可設成與上述第】圖所示曰之上部:電^各 =，但同樣由蒸錢之_所構成之緩“各層 由m所構成之上部第二導電 y為： 至lOOnra程度之厚度。 了叹為80nm 藉由如上述之構成，可將發光元件層30 —、泰徂^ / 濺鍍之損傷，一邊可於最上厚以兩* 邊保護受到 部笫-、 9系要之厚度形成透明的上 #弟一導電層54’又，為達成有效率 =月的上 層30而將由必要的 ，入备光兀件 第—導電層構t之半透過金屬層作為上部 成。又，為使該上^ 件層30直接接觸之方式形 變薄mlD/弟一¥電層52設為半透過性，而必須 :二…置開口部’因此若僅在上部 f 電極50時’電極之電阻會提高 二層:構成- 56而形成在上部第— _ = f 54可於其間夾住緩衝層 低電阻化。 、电^之上’藉此可達成電極之 在此’如第2圖所示之有機乩元 上部電極50設為光透過性 猎由如上述將 過上部電極50而於外部取出光/先層316所獲得之光透 光係如上述將透明材料 到下部電極20側之 月材科使用於下部電極2〇之情形，亦成為 316008 21 1252057 從下部電極20側透過基板 在上下兩面之顯示。另一方面射出至外部’藉此可成為 與基板1G之間形2圖所示在下部電極 層316進入下邱雷朽如 寺之先反射層22,藉此從發光 22反射、之光係在下部電極20下之反射層 22反射，亚可從上部電極5 發光型有機EL元件之情形，/ _ 且，於上述之頂 分γτ 4 π Λ、△ 7在凡件下層亦形成有TFT等， 一 W錢亦可作為發 另外，若省略光反射展99 t '、^丨、領#/，丨尺用。 皆可射出光，板10惻及上部電極5。惻 又传了兩面顯示之元件。 2圖：著二明緩衝層之構成例。以上，雖如第1圖及第 單衝層46及56係以使用例如CuPc或心等之 採用多展Mi , 友衝層亚未限定於單層構造，亦可 構造。多層構造係可例如雙層 ： 之璺層構造。以多層構生 飞，、以上 緩衝層所要求之特性相同f層之材料來說，與對上述 ==仏之_有耐性，且耐祕高，最好有歪錢 層獲為單層構造時’該等所有要求係期望以單 古^於^ ^用多層構造時，作成例如耐濺锻性特別 :讀層與对濕性特別高之緩衝層之叠層等，使於久 刀：發揮不同的最大特性變得容易，不僅可提升多二 =綾衝層全體之功能，並且可提高各緩衝層所使用：材： 的選擇之自由度。 T便用之材科 316008 22 1252057 _第3圖仏有關採用多層構造之緩衝層糊時之有機乩 几件之構成’亚頒不與第丨圖相同之底發光型有機el元件 〇忒有機EL元件係具備以下部電極20、發光元件層 上邛私極40之順序疊層之構造，形成於由構成上部電 ^ 40之蒸鑛所形成之上部第一導電層^，與由減鍵所形 後：士邛罘一導電層44之間之緩衝層460為疊層構造之點 '小六布A圖及第2圖所示之元件不同。 第3圖中’緩衝層46〇係具有從上部第一導電層u 側依序由真空蒸鍍法連續形成第—緩衝層術、第二緩衝 層464之雙層構造。以各緩衝層^、綱之材料來說，可 抓用上述單層構造之緩衝層亦可採用之⑽或叫3等之 有機金屬絡合物。所採用之材料、疊層順序及疊層數雖未 特別限定，但最好至少具備耐濺鍍性良好之緩衝層（者缺 亦可知用耐濕性也良好之材料）’與耐濕性良好之緩衝芦 (亦可採用耐濺鍍性也良好之材料）。 曰 如上所述，以將耐濺鍍性良好之CuPc使用於複數 層内之-層之情形為例時，以提高耐濕性之觀點來看：二 了使用CuPc之緩衝層之外，至少在以M濺鍍層 ： 之上部第二導電層44之接觸界面側，最好也形成比⑽成. ，耐濕性更良好之緩衝層。以具備耐濕性比c u p c更良^ C 緩衝層之材料來說可例舉上述A 1如。 之 構成易吸濕之緩衝層與上部第二導電層44之金屬贽 鑛層相接時’由於吸濕而於緩衝層引錢形或變質，此= 容易從緩衝層產生金屬濺鍍層之剝離。因而，至少在^丄 316008 23 1252057 屬濺鍍層之界面側形成使用耐濕性良好之材料之緩衝層， 上：之剝離’可防止從剝離之部分侵入水分或氧 导對舍先兀件層造成不良影響之物質。亦即，以至少虚上 部第二導電層44接觸之緩衝層來說，不僅有與下層之親和 性，而最好採用耐濕性良好之緩衝材料。 ” 作為CuPc之單獨緩衝層之情形，該㈣層因多少都 會吸濕’园此在由CuPc層與以賤錢彩成《ai等所構成之 上部第二導電層44之接觸界面會有引起上部第二導電層 44之剝離之情形。 但是，使用CuPc作為第—緩衝層術，在該第一緩衝 層462與上部第二導電層44之間，形成採用耐濕性比㈣ 更良好之Alq3之第二緩衝層464，藉此可使元件之耐久性 大幅提高。另夕卜，當_具備具有上述第1圖及第2圖所 示之CuPc之單獨緩衝層之有機乩元件相比較時，並未限 定自上部第-導電層42依序疊層使用CuPc之第一緩衝層 462、使用Aids之第二緩衝層464之構造，相反地使用 形成第一緩衝層462,使用CuPc形成第二緩衝層464亦可 提高緩衝層之功能。但是’功能之提高程度係如上述以

CuPc之第一緩衝層462與Aids之第二缓衝層464之疊層構 造較高。 構成多層構造之各緩衝層46〇之厚度係將由蒗鍍所形 成之緩衝層可以短時間成膜之薄度，另—方面，為確保被 覆性、平滑性以及均勻性而發揮保護功能，必須作成所需 之厚度，且最好分別設為5nm至5〇nm之範圍。第3圖所示 316008 24 1252057 =例中，將由CuPc構成之第一緩衝層462、由Alch構成之 第、、爰衝層464皆設為i〇nm之厚度，藉此不會降低生產性 而可充分發揮必要之保護功能。 ^另外，该®層構造之緩衝層460並不限於底發光型有 機EL tl件’於第2圖所示之頂發光型有機乩元件，採用 =其上部電極5〇之緩衝層56，藉此可獲得相同的效果。 丨』浚如丄处於上部弟一導電層52側形成由CuPc構成之第 :緩衝層，於其上形成由Aids構成之第二緩衝層，藉此提 咼疋件之發光效率的同時，可提高耐濺鍍性，且大幅提高 耐濕性。 [評價例] (評價例1 ) 評價例1中，如第丨圖所示，分別顯示在發光元件層 上直接形成A1之濺鍍層作為上部電極之有機EL元件（比 較例1)，與在發光元件層上作為上部電極，形成由Μ之 条鍍層構成之上部第一導電層、由CuPc構成之緩衝層、及 由A1之濺鍍層構成之上部第二導電層之有機el元件（實 施例1)之特性之各評價結果。在此，以電洞輸送層來說， 亚非為上述第1圖所示之多層構造（不限於多層構造），此 用單層構造，而以該單層之電洞輸送層之材料來說，具備 包洞輸送層之聯苯胺衍生化合物（以別的表現為三苯胺之 二聚物化合物），尤其是使用其萘置換體之ΝΡβ (a naphthyl-substituted benzidine derivativc:N，N，- di(naphthalene-i—yl) —N，N，—dipheny卜benzidene)。 316008 25 1252057 實施例1及比較例1之有機EL元件皆為下部電極" 電洞輸送層//發光層//電子注入層"上部電極之疊層構 造，比較例1中於各層之材料使用ΙΤ〇//Νρβ//且曰

Alq3//LiF//Al (賤錄層）。實施例i之有機el元件芦 材料係採用（蒸鑛層）《 曰 衝層VAU濺鑛層）。帛4圖係以相對於功率密度（？心 之發光效率Ud/A)之不同分別顯示實施们與比較例1 之有機ELS件之效率。由第4圖明顯可知，即使在使供认 至有機EL元件之電力之功率㈣以例如1㈠8、⑴ =之情形，於所有條件中，實施们之有機EL元件之發 —效率係比比較例1之有機EL元件之發光效率高，如上述 1 牛構成’且於評價的範圍内，可知可達成提高 12倍之發光效率。 弟5圖中’係以相對於功率密度”之驅動電壓 勺不同來表示實施例與比較例之有機el元件之效率。 圖使供給至有機EL元件之電力的功率密度變 1匕為例如1 · 4、6 8、1 ? q +纟主竹/ j 2. 3之h形，於所有條件中，實施例 元件之驅動電壓係亦可比比較例1之有機乩 •1£動电壓低’如上述元件構成，且於評價的範圍 了達成降低m至82%程度之驅動電塵。 居，έ又人由以上結果可理解，藉由組合使用CuPc作為緩衝 曰組合使用A1作為上邱楚社十、· 的效要、， 為上σ卩弟一及弟二導電層，可獲得優良 Γ 亚且可採用ΝΡβ作為電洞輸送層。 (坪價例2) 316008 26 1252057 評價例2中，針對上述比較例】（直接在發光元件層 上豐層A1 _層）之元件、上述實施例i (採用單層構^ ，緩衝層）之元件、與如上述第3圖所示採用多層：造=’ 綾衝層之元件（實施例2)，評價元件之穩定性（可靠性）。 ▲比較例1及實施例1之元件構造及使用材料係如上述 Γί例卜而實施例2之元件中，於實施例1之元件構造以 六夜衝層並非CiiPc之單層，具有從Ai蒸鍍層（上部第一 導電層）側依序疊層CuPc層、^〜層之雙層構造。 ^第6圖係將該等實施例1及實施例2、比較例丨之有孀 機EL το件之穩定性，以任意單位評價將各元件置放於託 °C、85%濕度下，隨著經過時間（h〇ur)之邊緣成長，亦即， 凡件中的膜剝離之成長情況之結果。由第6圖可知，採用 雙層構造之緩衝層之實施例丨與比較例丨中，即使置放43 小％後膜剝離也保持〇之狀態，但於實施例〗之元件中， 攸评價試驗開始後即產生膜剝離，可知43小時後為上⑽ 之狀悲。其結果可得知，從提高元件之物理性的耐久性之 觀點來看，上部電極之構成要素以在蒸鍍層與濺鍍層之間φ 形成之緩衝層來說，僅為CuPc層並不足夠，至少要從 側作成CuPc層與Alq3層之雙層構造。 第7圖係顯示在玻璃基板上分別形成層、cupc 層、Alq3層、A1 (錢鍍）層後’將該基板在高溫高濕度下 (85°C、85%濕度）置放20小時後之剝離程度。形成於玻 璃基板上之各層中，NPB層係2〇小時後，其層面積之％% 會產生剝離，於CuPc層之層面積也會產生8%之剝離。相 316008 27 1252057 對於此，Alq3層及Ai層並未完全產生剝離。 序^ /头力上述四種類中膜之耐濕性之高低係依 序為h、Alq3>CuPc>>則。因而，在高溫高渴度下， f部弟二導電層由幾乎不會吸濕之A"賤鑛層所構成時，以 導電層相接之糊來說，藉由採叫 ^ 5 Ai層與Alq3層剝離（當然以與上部第二導 電層相接之緩衝層來說，採心Pc較ΝΡβ為佳）。一 [面板周邊部] ^ ”本實_態之電場發光面板周邊部之構 成。弟8圖及第9圖伟顯干 視構&。笛《 ι 周邊部之概略剖視及俯 :構，#8圖係雖顯示具備如上述第3圖所 每之綾衝層460的有機EL面板周邊： 但緩衝層係亦可為H m b 。 概略剖面構造， 于丌了馮弟！圖及第2圖所示之 面板周邊部之構造係如第8 二 才 造。 U吓不较衝層為早層以外之構 已知有機EL元件之發光元件層 因水分或氧而惡化，為防 ^ 木用之有機材料會 美阿仗下部電極側與上部 而 侧面方向，尤其是面板之周St敝性’並且在元件之 侧面侵入。 °卩必須防止從發光元件層之 本實施形態之有機EL元件中 私層、緩衝層、濺鍍之第-導帝 丨罘^ 極m ^ 弟一層之豐層構造作為上部電 高的材J Γ:價例2說明所示’在任一層皆採用❹性 材科。因此’本實施形態中，於*板周邊部將構成^ 316008 28 1252057 等上部電極之各層形成比發光元件 以該上部電極層覆蓋發光元 y 7員域更外側， 1光70件層終端部之側面。 於各晝素具備有機EL元件，及用 EL元件之TFT等之η II - a x光控制該有機 形，如H 牛之所謂❹料型面板之情 極2〇係形成為各晝素之個別之下部電 層朴下部電極2〇與上部電第僅二的二光元件 之绍铋* 丁 *八 、不。圖中為電極50、 ，因此下部電極2〇之端部係以由絕緣性樹 :’冓：之千坦化絕緣層24所覆蓋，藉 24可於畫素間及書辛邊綾邱彳八你τ * 化、、巴、、象層 «之間確實地絕緣'。礼使下部電極2〇與上部電極 在面板之顯示部，位最外位置之晝素之下部 ;端部亦以上述平坦化絕緣層24所覆蓋。該例中，發光元 層3〇係除了發光層316之其他層（312、314、318、320 ) 相對於各晝素共同形成，俾跨越平坦化絕緣層24，又， =顯^之端部至少形成至平坦化絕緣層24之上。依有機 以Γ ㈣，或所採用之有機材料等，亦有將發光層316 /之特定的層或全層形成為獨立於各畫素之圖案之情 ^無論何種情形，發光元件3{)皆形成至配置有畫素之顯 I 4之端部附近’在該顯示部端部附近，發光元件層如 又到來自外界等水分之侵人的可能性會變高。 々本實施形態中’發光㈣層3()形成後，如上述形成 等之真空瘵鍍層作為上部第一導電層42。另外，如第2 圖所不之頂發光型有機EL元件之情形，形力&等之真空 316008 29 1252057 蒸鑛層作為上部第-導電層52。蒸鑛形成該上部第 層42時’本實施形態中’使用開口至比發光元件犀如： 形成範圍更外側之金屬遮罩等。藉此，如第8圖及曰 :不:覆蓋發光元件層30之顯示領域中的端部而形 乐一導電層42。 接著，在該上部第一導電層42之上連續第一 462與第二緩衝層464，益且鬥曰 丨〜爪丨〜处罩（至少開口圖案 $同-遮罩）而蒸鍍形成。緩衝層形成之際，使用開口圖 :比上部第-導電層以遮罩小的遮罩，藉此緩衝層偏 係在比上部第-導電層42之端部更内側處形成終端。另 外:如上述於第二緩衝層464使用Α11之情形，該A】 之第二緩衝層464係比使用CuPc之第一緩衝層術之❹ 性良好’因此以覆蓋第一緩衝層462之端部之方式，亦即 最好形成為比第一緩衝層462更大。 一使用與第一緩衝層462之成膜遮罩同一遮罩而欲將第 二緩衝層464形成為比第—緩衝層似更廣的面積，使用 比開口圖案更大之遮罩即可。但是，即使使用同—遮罩 一開口圖案）亦可形成。 使用同-遮罩之情形，於真空蒸鍍室，將蒸鑛源與基 ^反之間所設之遮罩位置形成為比第一緩衝層462形成時從 蒸鑛源側亦即基板稍遠離之位置即可。蒸鍵源不論是點狀 或線狀之情形，由於蒸錢物質皆會以相對於蒸鏟源之法線 方向夕^的飛散角度從蒸鍍源飛散，因此將遮罩遠離基板 的話，會成為可能在基板上形成大的圖案之蒸鑛層。為降 316008 30 1252057 低因增加疊層數所造成的製造成本，最好連遮罩也傳可能 為共同化。因而’從削減製造成本的觀點來看，最好如上 述使用同-遮罩並調整來自基板之遮罩位置，藉此以覆苗 第一緩衝層462端部之方式形成第二緩衝層464。 緩衝層460形成後，在比該緩衝層46〇更大，且與已 經形成之上部第-導電層42大致相同大小之㈣上，彻 濺鑛形成上部第二導電層44。如上所述，在比上部第一话 第二導電層42、44之終端位置更内側處使緩衝層46〇形： 終端’猎此在面板周邊部使上部第一導電層42盥上部 導電層44直接接觸。 ^ — 因而，第-及第二導電層42、44之層間，如上述雖呈 有電荷輸送性，但㈣插人與金屬材料崎而使用高電阻 之有機金屬配位化合物材料等之緩衝層46〇之構造 於與發光元件層30相接以注入電荷（在此為電子）之上邛 第-導電層42’亦可供給充分地電力。另外，上部第—導 電層42與上部第二導電層44係隔著形成於面板上之端、 子，連接於未圖示之外部電源（Vc)。 在此，緩衝層460係至少將於下層形成有發光元㈣ 3〇之領域及其終端部之上方予以完全覆蓋㈣成，為& 保護下層之上部第一導電層42及發光元件層3〇之兩者件 需者。另一方面’如第8圖及第9圖所示，在未於下層名 在發光元件層3G之顯示部之端部附近中，即使無緩衝層 460也可確保在兩導電層間電性連接。因而，於面板周^ 4，緩衝層460係可在比上部第一及第二導電層42、w 316008 31 1252057 之終端位置更内側處形成終端。上部第_導電層42與上呷 第二導電層44之接觸距離係例如只要有3〇〇//111程度即可 充分進行電性連接，此種情形，使緩衝層46〇在從上 ΐτ電層42之終端位置300 // m程度之内側形成終端即 可。 在此，第8圖中，雖顯示底發光型有機乩元件之面板 周邊部構造，但當然即使是如第2圖所示之頂發光型有機 EL面板，藉由於面板周邊部，由蒸鑛所形成之上部第一導 電層52與由濺鍍所形成之IT〇等構成之上部第二導電層 54直接接觸之方式將緩衝層56設為稍小之圖案，且 电極5 0之任形成為覆盍發光元件層3 0之終端部，亦可 獲得相同的效果。

又，雖以於各晝素具備開關元件之主動矩陣型有機EL 元件為例說明，但本實施形態之上部電極構造及面板周邊 卩構U係亦可採用在各畫素無開關元件之被動矩陣型面板 中，藉此可獲得效果。 以上所說明之本實施形態之有機EL元件中，雖將下部 電極20設為陽極’將上部電極4〇、5〇、6〇設為陰極使用， 但並不限定於此，亦可將下部電極設為陰極，將上部電極 設為陽極。在此種情形下，發光元件層3G係作成從下層側 依序為例如屯子/主入層、電子輸送層、發光層、電洞輸送 層、電洞注入層等之疊層構造即可。 [產業上之可利用性] 本發明之電場發光元件係可用於自發光元件顯示裝置 316008 32 1252057 30 發光元件層 40、 50、60 上部電極 42 上部第 一導電層 44 上部第二導電層 46 > 56 緩衝層 52 上部第 一導電層 (半透過金屬層） 54 上部第 二導電層 (透明導電層） 306 >316 發光層 308 ^ 318 電子輸送層 312 第一電洞輸送層 314 電洞輸送層 320 電子注入層 460 緩衝層（多層構造） 462 第一緩衝層 464 第二缓衝層 34 316008

Claims (1)

1. 瞬负2〇5:7電」」 日修德)正本丨 i ' i \ 第93 121078號專利申…ϋ 申請專利範圍修正4得？ Μέ「; f;:嘗:ν / V ' *'·**..- ••M·.·· if»-- ^ ， • ' *·；--ν)^^.· > .*；< Κ--..Γ.3.-. rw〇*fc-.. . K —種電場發光元# (94年9月16日） 備包含發件’#'於下部電極與上部電極之間呈 ，+先材料之發光元件層，其特徵為： 鑛法：二電:述發光元件層側由蒸 上部第二導電厚·卢认义 及由歲鍍法所形成之 部第二導電層 ^上4乐一導電層與前述上 電層及其下；之Λ β ^ 保。又刖述上部第一導 广層之兩層之緩衝層。 2 ·如申睛專利範圍第1項之又一 緩衝展扁士 、 劳备光元件，发中，俞、十、 後衝層係有機薄膜蒸鍍層。 /、中則述 3.種电場發光元件，係於下部帝先 備包含發光# _ 包η /、上部電極之間具 在：，之發光元件層，其特徵為： 在人剛述發光元件層之前述 面侧形成有電荷注入層， 。卩电極之接觸界 前述上部電極係具備從前述發 :何注入層側由蒸錄法所形成：件層之前述 由濺鑛法所形成之上部第二導❹.h-導電層，及 :!電層與前述上部第二導電層二：於：述上部第 瘦丽述上部第一導電層及其 θ 具備用以保 4 如φ—主車心 ’、 “之兩層之緩振爲 •如申-專利範圍第3項之電場發 之綾衝層。 緩衝層係有機薄膜蒸鍍層。 ，其中，前述 如申叫專利範圍第3項之電場發光元株 別义电何注入層係用以緩和 T 毛何〉主入障壁之電 316008(修正版) 1252057 子注入層， 前述上部第一導電岸 毛盾係包含金屬材料， 刖达、友衝層係包含有 蒸鍍層， 、’-位化合物之有機 前述上部第二導電層係包含金屬 6. 如申請專利範圍第3 ' -Γ、+、+ 又兒场發先凡件，立中， 刖述電荷注入層係用以緩 八甲 子注入層， 电何左入障壁之電 前述上部第一導電層 前述缓衝厗先丰透過性之金屬層， 蒸鑛層W層係包含有機金屬配位化合物之有機 前述上部第二導電声伤 氧化物材料。 匕3透明的導電性金屬 7. 如申請專利範圍第！項至第 元件，其中，前述 員中任—項之電場發光 -導電…I t 具備用以防止前述上部第 -h層所產生之應變傳導至前 酋丨弟 之應變緩衝功能。 。卩弟 V電層 8. 如申請專利範圍第！項至 元件，其中，前述上部第^任—項之電場發光 件層側，具備全層係至少於其發光元 、、主入声所佶田 4及與河述發光元件層之電子 注入層所使用之電子注入材 曰之电子 9·如申請專利範圍第】項至第6::问劇域。 元件，其令，前述緩衝層係由2任—項之電場發光 物之多層構迕之右換η匕3有機金屬配位化合 曰偁k之有機蒸鍍層所 1〇•如申請專利範圍第i項至第 、中任一項之電場發光 3 16008(修正版) 2 元件，其中 ，前述緩衝層係多層構造，各； 在前述多層構造中之至少—層使用與他；不：：層’ 衝材料 緩 11·如申請專利範圍第9項 剛述 多層構造之緩衝層係於第一緩衝層與前述上邙一 導電層之間，具有使用有比前述第一緩衝層白^才^ 濕性更高的材料之第二緩衝層。 十耐 12·如申請專利範圍第10項之電場發光元件，其中，矿 述夕層構4之緩衝層係於第一緩衝層與前述上部第 二導電層之間，具有使用有比前述第一緩衝層的材料 耐濕性更高的材料之第二緩衝層。 13·如申請專利範圍第9項之電場發光元件，其中，前述 緩衝層係具有··包含銅酞菁配位衍生化合物之第_^ 衝層；以及包含經基喹琳鋁配位衍生化合物 (aluminum quinolinol complex derioated compound ； Alq3 )之第二緩衝層。 14·如申請專利範圍第10項之電場發光元件，其中，前 述緩衝層係具有：包含銅駄菁配位衍生化合物之第一 緩衝層；以及包含羥基喹啉鋁配位衍生化合物 (aluminum quinolinol complex derioated compound ； Alq3 )之第二緩衝層。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項之電場發光元件，其中，前 述第二緩衝層係形成於前述第一緩衝層與前述上部 第二導電層之間。 1 6 ·如申請專利範圍第} 4項之電場發光元件，其中，前 3 316008(修正版) ㈣5邠57 述第—緩衝層係形成 第二導電層之間。…-緩衝層與前述上部 17.—種電場發光面板，係於 發光元# ^ ^ ，.、、、不7頁或内具備複數個電^ 發光元件係於下部電極與上部； 前=彻料之發光元件層，其特徵為 則述電場發光元件《前述上部^ 述發光元件層側由蒸鍍法 糸/、備攸珂 a ^ 观次所形成之上部第一導帝 層、及由濺鍍法所形成之上 ：⑨ 上部第一導電層與前述 ；：：層，復於前述 緩衝層， 、上“一導電層之層間具備 前述顯示領域之周邊部Φ， 係覆蓋前述發光元件層之”上部電極之各層 延伸至外側而形成， 而。亚攸该發光元件層 #及5二！述:緩衝層係終結在比前述上部第-導電 二弟二導電層之終端位置更内側處，前述 上部弟一導電層及前述 处引述 附近互相直接接觸。 n电層係在終端部 18. 如申請專利範圍第17項之電 述緩衝層係具備具有耐其中’前 或兩者的材料之蒸鍍層。 者 19. 如申請專利範圍第17項或 其中，前述緩衝層係多層構V:之十電場發光面板， 在丽述多層椹1告中夕 至>、一層使用與他層不同的緩衝材料。 1如申請專利範圍第19項之電場發光面板， 前述緩衝層係具有包含銅耿菁配位衍生化合物 316008(修正版) 4 _幽.: —…纘 之第、、爰衝層’與包含羥基喹啉鋁配位衍生化合物之 第二緩衝層， 刚述第二緩衝層係形成於前述第一緩衝層與前 述上部第二導電声夕pq , w ^ 續之間，在耵述顯示領域之周邊部， 該第二緩衝層係延# 5 A — 甲至比刖述弟一緩衝層之終端部 更外側處而覆蓋兮笛 1 亥乐一緩衝層之終端部。 21·::請::範圍第1項至第6項中任-項之電場發光 包含Γ述上部第—導電層及前述上部第二導電層係 前述緩衝層係包含 22如申嗜真刺梦m _ 酞月配位衍生化合物〇 以·女甲明專利乾圍弟17項至 光面板，其中， 、 員中任一項之電場發 剷述上部弟一導電声及i 包含鋁 〖呂， ^層及則述上部第二導電層係 -如申請專利範圍第 前述發光元件層復具有包含二其中， 如本胺衍生化合物之層。 /、脊电洞輪送功能 24·如申請專利範圍第22項之 述發光元件層復具有包含具備光面板，其中，前 胺衍生化合物之層。 /、电’同輪送功能之聯苯 3】600从鉻ί£版） 5