WO2015083586A1 - 有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法 - Google Patents

有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法 Download PDF

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WO2015083586A1
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light emitting
emitting layer
organic
organic electroluminescence
light
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PCT/JP2014/081162
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井上 智
菊池 克浩
伸一 川戸
越智 貴志
勇毅 小林
和樹 松永
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シャープ株式会社
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H05B33/145Arrangements of the electroluminescent material
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
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    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122Pixel-defining structures or layers, e.g. banks

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescence device (hereinafter also referred to as an organic EL device) and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to an organic EL device suitable for a large flat panel display and a manufacturing method thereof.
  • flat panel displays have been used in various products and fields, and further flat panel displays are required to have larger sizes, higher image quality, and lower power consumption.
  • an organic EL device including an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) using electroluminescence of an organic material is an all-solid-state type, driven at a low voltage, and at a high speed. It attracts a great deal of attention as a display device for flat panel displays that is excellent in terms of responsiveness and self-luminous property.
  • the organic EL device has, for example, a thin film transistor (TFT) and an organic EL element connected to the TFT on a substrate such as a glass substrate.
  • the organic EL element has a structure in which a first electrode, an organic electroluminescence layer (hereinafter also referred to as an organic EL layer), and a second electrode are laminated in this order. Of these, the first electrode is connected to the TFT.
  • the organic EL layer has a structure in which layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are stacked.
  • Organic EL devices for full-color display generally include red (R), green (G), and blue (B) organic EL elements as sub-pixels, and these sub-pixels are arranged in a matrix. The pixels are arranged from sub-pixels of three colors. Image display is performed by selectively emitting light from these organic EL elements with desired luminance.
  • a plurality of organic EL elements having an organic compound layer including a light emitting layer between a reflective electrode and a transparent electrode are provided, and the plurality of organic EL elements include those having different emission spectra of two or more colors, and different light emission
  • a multicolor light emitting device in which light emitting regions in a light emitting layer of an organic EL device having a spectrum are at different positions in the film thickness direction corresponding to the different light emission spectra (see, for example, Patent Document 1). .
  • Patent Document 1 a method in which a region in which a light-emitting guest material is doped in a light-emitting layer is set only at an arbitrary position is disclosed.
  • a light emitting layer pattern is formed from a light emitting material in correspondence with each color organic EL element (subpixel).
  • a method for forming the pattern of the light emitting layer a method of performing vapor deposition in a state where a vapor deposition mask of the same size as the substrate is in contact with the substrate (hereinafter also referred to as a contact film formation method), or a size smaller than the substrate.
  • a contact film formation method a method of performing vapor deposition in a state where a vapor deposition mask of the same size as the substrate is in contact with the substrate
  • a size smaller than the substrate There have been proposed methods such as a method of using a vapor deposition mask and performing vapor deposition on the entire substrate while moving the substrate relative to the mask and the vapor deposition source (hereinafter also referred to as a gap film forming method).
  • the organic EL device is formed by separately coating the light emitting layer of the organic EL element using the gap film forming method, when this device is caused to emit light, there is a color mixing phenomenon in which other colors are mixed with the original emission color, The color purity sometimes deteriorated.
  • the upper part of FIG. 27 shows an enlarged photograph of the organic EL device studied by the present inventors, and the lower part of FIG. 27 is a schematic sectional view of the organic EL device shown in the upper part.
  • the organic EL device includes red, green, and blue organic EL elements 120R, 120G, and 120B separated by a light shielding unit 180.
  • the upper part of FIG. 27 shows a case where only the red organic EL element 120R is turned on, but it can be seen that the light emitting region extends to other element regions. This is because, as shown in the lower part of FIG.
  • the vapor deposition particles fly to the region of the light emitting layer other than the predetermined light emitting layer, and the light emitting material of the other light emitting layer adheres on and / or below the light emitting layer. However, it is considered that an unnecessary pattern is formed.
  • This phenomenon may occur partially even when the light emitting layer is separately applied using a contact film formation method in which the substrate and the vapor deposition mask are brought into contact with each other. This is presumably because a gap is partially generated between the vapor deposition mask and the substrate due to bending due to the weight of the vapor deposition mask, distortion of the vapor deposition mask, and the like.
  • the luminescent material adheres outside the predetermined region due to scattering of the vapor deposition particles, re-evaporation of the vapor deposition particles adhering to the vapor deposition apparatus, or the like. It is thought that the cause is that the vapor deposition particles fly to the substrate from an unexpected direction.
  • Patent Document 1 the light emission position in the light emitting layer is changed in accordance with the light emission spectrum.
  • this method cannot always eliminate the influence of the above-described unnecessary pattern, and color mixing may occur. .
  • This invention is made
  • One aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element I) is: A first film containing the same light-emitting material as the light-emitting layer of any one of the other organic electroluminescent elements, and is in contact with the upper surface of the light-emitting layer of the organic electroluminescent element I (hereinafter also referred to as the light-emitting layer i).
  • One membrane, and A second film containing the same light-emitting material as the light-emitting layer of any of the other organic electroluminescent elements, does not include the second film in contact with the lower surface of the light-emitting layer i of the organic electroluminescent element I,
  • the light emitting layer i in contact with the first film may be an organic electroluminescence device that emits light at a portion away from the upper surface.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the first aspect.
  • the first film may be thinner than the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the first film may be thinner than the light emitting layer i in contact with the first film.
  • the first film may be in contact with the entire upper surface or may be in contact with only a part of the upper surface.
  • the first film is plural (for example, 2 or more and 3 or less),
  • the plurality of light emitting materials contained in the plurality of first films may be different from each other.
  • the part away from the upper surface may be a part when the light emitting layer i is divided into three equal parts in the thickness direction and may include the lower surface.
  • the light emitting layer i in contact with the first film may emit light on the lower surface.
  • the first film may or may not be connected to the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the organic electroluminescence element I including the first film includes a first electrode and a second electrode, The first electrode, the light emitting layer i, the first film, and the second electrode of the organic electroluminescence element I are arranged in this order, The light emitting layer i in contact with the first film may be a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the second electrode.
  • the organic electroluminescence element I including the first film includes a first electrode, a second electrode, and charge blocking.
  • the first electrode, the charge blocking layer, the light emitting layer i, the first film, and the second electrode of the organic electroluminescence element I are arranged in this order,
  • the charge blocking layer may block charges injected from the second electrode.
  • the substrate may be a TFT substrate or an insulating substrate.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element II) is: A first film that contains the same light emitting material as any of the light emitting layers of the other organic electroluminescent elements and is in contact with the upper surface of the light emitting layer of the organic electroluminescent element II (hereinafter also referred to as the light emitting layer ii); , A second film that contains the same light-emitting material as any of the light-emitting layers of the other organic electroluminescent elements and is in contact with the lower surface of the light-emitting layer ii of the organic electroluminescent element II, The light emitting layer ii in contact
  • the first film may be thinner than the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the second film may be thinner than the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the first and second films may be thinner than the light emitting layer ii in contact with the first and second films, respectively.
  • the first film may be in contact with the entire upper surface or may be in contact with only a part of the upper surface.
  • the second film may be in contact with the entire lower surface or may be in contact with only a part of the lower surface.
  • the light emitting materials contained in the first and second films may be different from each other.
  • the first film is plural (for example, 2 or more and 3 or less),
  • the plurality of light emitting materials contained in the plurality of first films may be different from each other.
  • the second film is plural (for example, 2 or more, 3 or less),
  • the plurality of light emitting materials contained in the plurality of second films may be different from each other.
  • the portion away from the upper surface and the lower surface may be a central portion when the light emitting layer ii is equally divided into three in the thickness direction.
  • the light emitting layer ii in contact with the first and second films may emit light at the center in the thickness direction.
  • the first film may or may not be connected to the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the second film may or may not be connected to the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the light emitting layer ii in contact with the first and second films may be a bipolar light transporting light emitting layer.
  • the light emitting material of the light emitting layer ii in contact with the first and second films includes an electron transporting host material and a hole transporting assist material,
  • a HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) level of the assist material may be higher than a HOMO level of the host material.
  • the light emitting material of the light emitting layer ii in contact with the first and second films includes a hole transporting host material and an electron transporting assist material,
  • the assist material may have a LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level lower than the LUMO level of the host material.
  • the substrate may be a TFT substrate or an insulating substrate.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element III)
  • the light emitting layer iii with which the first film is in contact may be an organic electroluminescence device that emits light at a portion away from the lower surface.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the third aspect.
  • the first film may be thinner than the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the first film may be thinner than the light emitting layer iii with which the first film is in contact.
  • the first film may be in contact with the entire lower surface or may be in contact with only a part of the lower surface.
  • the first film is plural (for example, 2 or more and 3 or less),
  • the plurality of light emitting materials contained in the plurality of first films may be different from each other.
  • the portion separated from the lower surface may be a portion when the light emitting layer iii is equally divided into three in the thickness direction and may include the upper surface.
  • the light emitting layer iii in contact with the first film may emit light on the upper surface.
  • the first film may or may not be connected to the light emitting layer containing the same light emitting material.
  • the organic electroluminescence element III including the first film includes a first electrode and a second electrode, The first electrode, the first film, the light emitting layer iii, and the second electrode of the organic electroluminescence element III are arranged in this order, The light emitting layer iii in contact with the first film may be a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the first electrode.
  • the organic electroluminescence element III including the first film includes a first electrode, a second electrode, and charge blocking.
  • the first electrode, the first film, the light emitting layer iii, the charge blocking layer, and the second electrode of the organic electroluminescence element III are arranged in this order,
  • the charge blocking layer may block charges injected from the first electrode.
  • the substrate may be a TFT substrate or an insulating substrate.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element IV) is: A first film containing the same light-emitting material as any of the light-emitting layers of the other organic electroluminescent elements, and is in contact with the upper surface of the light-emitting layer (hereinafter also referred to as the light-emitting layer iv) of the organic electroluminescent element IV.
  • the first electrode, the light emitting layer iv, the first film, and the second electrode of the organic electroluminescence element IV including the first film are arranged in this order,
  • the light emitting layer iv that is in contact with the first film may be an organic electroluminescence device that is a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the second electrode.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the fourth aspect.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element V) is: A first film containing the same light-emitting material as the light-emitting layer of any one of the other organic electroluminescent elements, and is in contact with the upper surface of the light-emitting layer of the organic electroluminescent element V (hereinafter also referred to as the light-emitting layer v).
  • the organic electroluminescence device V including the first film further includes a charge blocking layer, The first electrode, the charge blocking layer, the light emitting layer v, the first film, and the second electrode of the organic electroluminescence device V including the first film are arranged in this order,
  • the charge blocking layer may be an organic electroluminescence device that blocks charges injected from the second electrode.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the fifth aspect.
  • organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • organic electroluminescence element VI One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element VI) is: A first film that contains the same light-emitting material as any of the light-emitting layers of the other organic electroluminescence elements and is in contact with the upper surface of the light-emitting layer of the organic electroluminescence element VI (hereinafter also referred to as the light-emitting layer vi); , A second film that contains the same light-emitting material as the light-emitting layer of any of the other organic electroluminescent elements and is in contact with the lower surface of the light-emitting layer vi of the organic electroluminescent element VI;
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element VII) is: A first film that contains the same light-emitting material as any of the light-emitting layers of the other organic electroluminescence elements and is in contact with the upper surface of the light-emitting layer of the organic electroluminescence element VII (hereinafter also referred to as the light-emitting layer vii); , A second film containing the same light-emitting material as any of the light-emitting layers of the other organic electroluminescent elements and in contact with the lower surface of the light-emitting layer vii of the organic electroluminescent element VII,
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element VIII)
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element IX) is: A first film containing the same light-emitting material as the light-emitting layer of any one of the other organic electroluminescent elements, and is in contact with the lower surface of the light-emitting layer (hereinafter also referred to as the light-emitting layer ix) of the organic electroluminescent element IX.
  • One membrane, and A second film containing the same light-emitting material as the light-emitting layer of any of the other organic electroluminescent elements does not include the second film in contact with the upper surface of the light-emitting layer ix of the organic electroluminescent element IX,
  • the first electrode, the first film, the light emitting layer ix, and the second electrode of the organic electroluminescence element IX including the first film are arranged in this order,
  • the light emitting layer ix in contact with the first film may be an organic electroluminescence device that is a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the first electrode.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the ninth aspect.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer containing a light emitting material, The plurality of light emitting materials can emit light in different colors,
  • One of the plurality of organic electroluminescence elements (hereinafter also referred to as organic electroluminescence element X) is: A first film containing the same light emitting material as that of any of the light emitting layers of the other organic electroluminescent elements, and is in contact with the lower surface of the light emitting layer of the organic electroluminescent element X (hereinafter also referred to as the light emitting layer x).
  • the organic electroluminescence device X including the first film further includes a charge blocking layer, The first electrode, the first film, the light emitting layer x, the charge blocking layer, and the second electrode of the organic electroluminescence element X including the first film are arranged in this order,
  • the charge blocking layer may be an organic electroluminescence device that blocks charges injected from the first electrode.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the tenth aspect.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate,
  • Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer, The plurality of light emitting layers emit light in different colors, and are adjacent to each other; At least a part of each of the plurality of light emitting layers overlaps with a light emitting layer that emits light of a different color,
  • at least one of the lower light emitting layers includes an electron transporting light emitting material
  • at least one of the upper light emitting layers may be an organic electroluminescence device including a hole transporting light emitting material.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to an eleventh aspect.
  • Another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and a plurality of organic electroluminescence elements provided on the substrate,
  • Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer, The plurality of light emitting layers emit light in different colors, and are adjacent to each other; At least a part of each of the plurality of light emitting layers overlaps with a light emitting layer that emits light of a different color, An electron blocking layer is provided below at least one lower surface of the light emitting layer as a lower layer among the plurality of light emitting layers that overlap each other.
  • An organic electroluminescence device in which a hole blocking layer is provided on at least one upper surface of the upper light emitting layer among the plurality of light emitting layers that overlap each other may be used.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as an organic electroluminescence device according to the twelfth aspect.
  • organic electroluminescence devices according to the first to twelfth aspects may be appropriately combined, and such aspects are also included in the present invention.
  • the organic electroluminescence devices according to the first to third aspects may be combined with each other. That is, another aspect of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate and first, second and third organic electroluminescence elements provided on the substrate, The first, second, and third organic electroluminescence elements include first, second, and third light emitting layers, respectively. The first, second, and third light emitting layers include first, second, and third light emitting materials, respectively.
  • the first, second and third light emitting materials can emit light in different colors
  • the first organic electroluminescence element is A first film containing the same light emitting material as the second or third light emitting material, the first film being in contact with the upper surface of the first light emitting layer, and A second film containing the same light emitting material as the second or third light emitting material, and does not include a second film in contact with the lower surface of the first light emitting layer;
  • the first light emitting layer emits light at a portion away from the upper surface where the first film contacts
  • the second organic electroluminescence element is A third film containing the same light emitting material as the first or third light emitting material and in contact with the upper surface of the second light emitting layer;
  • the second light emitting layer emits light at a portion away from the upper surface and the lower surface where the third and fourth films contact
  • Preferred embodiments of the organic electroluminescence device according to the first to third aspects may be appropriately applied to the organic electroluminescence device according to the fourth to thirteenth aspects.
  • preferable embodiment in the organic electroluminescent apparatus which concerns on a 1st aspect is suitable for the organic electroluminescent apparatus which concerns on the 4th and 5th aspect
  • the preferable embodiment in the organic electroluminescent apparatus which concerns on a 2nd aspect is It is suitable for the organic electroluminescence device according to the sixth to eighth aspects
  • the preferred embodiment of the organic electroluminescence device according to the third aspect is suitable for the organic electroluminescence device according to the ninth and tenth aspects.
  • the first and second films of the organic electroluminescence device according to the thirteenth aspect correspond to the first and second films of the organic electroluminescence device according to the first aspect, respectively, and the organic according to the thirteenth aspect.
  • the third and fourth films of the electroluminescence device respectively correspond to the first and second films of the organic electroluminescence device according to the second aspect, and the fifth and fifth films of the organic electroluminescence device according to the thirteenth aspect.
  • the six films correspond to the first and second films of the organic electroluminescence device according to the third aspect, respectively.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers, Of the plurality of light emitting layers, the light emitting layer formed first may be a method of manufacturing an organic electroluminescence device that emits light at a portion away from the upper surface of the light emitting layer.
  • this organic electroluminescent device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the fourteenth aspect.
  • the plurality of light emitting layers may be formed by sequentially depositing a plurality of light emitting materials capable of emitting light in different colors on a substrate in a state where openings of vapor deposition masks are arranged at different locations. .
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including three or more organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the three or more organic electroluminescence elements includes a light emitting layer,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the three or more light emitting layers, Among the three or more light-emitting layers, the light-emitting layer other than the light-emitting layer formed first or last may be a method for manufacturing an organic electroluminescence device that emits light at portions away from the upper surface and the lower surface of the light-emitting layer. .
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing the organic electroluminescence device according to the fifteenth aspect.
  • the light emitting layer vapor deposition step three or more light emitting materials capable of emitting light of different colors are sequentially deposited on a substrate in a state where openings of vapor deposition masks are arranged at different locations to form the three or more light emitting layers. Also good.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes a light emitting layer,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers, Of the plurality of light emitting layers, the last formed light emitting layer may be a method of manufacturing an organic electroluminescence device that emits light at a portion away from the lower surface of the light emitting layer.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing the organic electroluminescence device according to the sixteenth aspect.
  • the plurality of light emitting layers may be formed by sequentially depositing a plurality of light emitting materials capable of emitting light in different colors on a substrate in a state where openings of vapor deposition masks are arranged at different locations. .
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light of different colors on a substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes, in order from the substrate side, the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers, Of the plurality of light emitting layers, the light emitting layer formed first may be a method for manufacturing an organic electroluminescent device, which is a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the second electrode. .
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing the organic electroluminescence device according to the seventeenth aspect.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light of different colors on a substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes, in order from the substrate side, the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers, Selectively forming a charge blocking layer that blocks charges injected from the second electrode between the first light emitting layer of the plurality of light emitting layers and the first electrode;
  • the manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus containing may be sufficient.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing the organic electroluminescence device according to the eighteenth aspect.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including three or more organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the three or more organic electroluminescence elements includes a light emitting layer,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the three or more light emitting layers, Of the three or more light emitting layers, the light emitting layer other than the light emitting layer formed first or last includes an electron transporting host material and a hole transporting assist material,
  • the HOMO level of the assist material may be a method for manufacturing an organic electroluminescence device that is higher than the HOMO level of the host material.
  • this organic electroluminescent device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the nineteenth aspect.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including three or more organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the three or more organic electroluminescence elements includes a light emitting layer,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the three or more light emitting layers, Among the three or more light emitting layers, the light emitting layer other than the light emitting layer formed first or last includes a hole transporting host material and an electron transporting assist material,
  • the LUMO level of the assist material may be a method for manufacturing an organic electroluminescence device lower than the LUMO level of the host material.
  • this organic electroluminescent device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the twentieth aspect.
  • Another aspect of the present invention is a method for manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light in different colors, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes, in order from the substrate side, the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers,
  • the light emitting layer formed last among the plurality of light emitting layers may be a method for manufacturing an organic electroluminescent device, which is a charge transporting light emitting layer having the same polarity as the charge injected from the first electrode.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescence device according to the twenty-first aspect.
  • Another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including a plurality of organic electroluminescence elements capable of emitting light of different colors on a substrate, Each of the plurality of organic electroluminescence elements includes, in order from the substrate side, the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode,
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the plurality of light emitting layers, A step of selectively forming a charge blocking layer that blocks charges injected from the first electrode between the light emitting layer formed last among the plurality of light emitting layers and the second electrode;
  • the manufacturing method of the organic electroluminescent apparatus containing may be sufficient.
  • this organic electroluminescence device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescence device according to the twenty-second aspect.
  • organic electroluminescence devices according to the fourteenth to twenty-second embodiments may be combined as appropriate, and such embodiments are also included in the present invention.
  • the organic electroluminescence devices according to the fourteenth to sixteenth aspects may be combined with each other. That is, another aspect of the present invention is a method of manufacturing an organic electroluminescence device including three or more organic electroluminescence elements that can emit light in different colors.
  • Each of the three or more organic electroluminescence elements includes a light emitting layer
  • the manufacturing method includes a light emitting layer deposition step of sequentially forming the three or more light emitting layers, Of the three or more light-emitting layers, the first light-emitting layer emits light at a portion away from the top surface of the light-emitting layer Among the three or more light emitting layers, the light emitting layer other than the light emitting layer formed first or last emits light at a portion away from the upper surface and the lower surface of the light emitting layer, Of the three or more light emitting layers, the last formed light emitting layer may be a method of manufacturing an organic electroluminescence device that emits light at a portion away from the lower surface of the light emitting layer.
  • this organic electroluminescent device is also referred to as a method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the twenty-third aspect.
  • Preferred embodiments of the method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the fourteenth to sixteenth aspects may be applied as appropriate to the method for manufacturing an organic electroluminescent device according to the seventeenth to twenty-third aspects.
  • the organic electroluminescent apparatus which can suppress generation
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the organic EL device according to the first embodiment. It is a perspective schematic diagram for demonstrating the light emitting layer vapor deposition process of the organic electroluminescent apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. It is a cross-sectional schematic diagram for demonstrating the light emitting layer vapor deposition process of the organic electroluminescent apparatus of Embodiment 1.
  • FIG. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Example 1 is shown.
  • the emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Example 2 is shown.
  • the emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 1 and 2 is shown.
  • the emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 1 and 2 is shown.
  • 6 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of Embodiment 2.
  • FIG. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 2 and 3 is shown.
  • the emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 2 and 3 is shown.
  • 6 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of Embodiment 3.
  • the emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 2 and 4 is shown. It is a cross-sectional schematic diagram of the organic EL device of Embodiment 4. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 5 and 6 is shown. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Examples 5 and 6 is shown. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Example 5 is shown. The emission spectrum of the organic EL element contained in the organic EL device of Example 6 is shown. The upper part shows an enlarged photograph of the organic EL device studied by the present inventors, and the lower part is a schematic cross-sectional view of the organic EL device shown in the upper part.
  • the lower surface means the surface on the substrate (eg, TFT substrate, insulating substrate, etc.) side, that is, the surface facing the substrate, and the upper surface means the surface opposite to the lower surface.
  • the light emitting position of the light emitting layer means a region where a light emitting source exists in the light emitting layer, that is, a region where light is generated in the light emitting layer.
  • the light emitting layer or light emitting material of a certain color means a light emitting layer or light emitting material capable of emitting light in that color.
  • the difference from the vacuum level is described as “high”, and the difference from the vacuum level is described as “low”.
  • the bottom emission type is an organic EL device that takes out light from the TFT substrate side
  • the top emission type is an organic EL device that takes out light from the side opposite to the TFT substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the organic EL device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the organic EL device according to the first embodiment.
  • the organic EL device 1 includes a TFT substrate 10 provided with a plurality of TFTs 12, and a plurality of organic EL devices provided on the TFT substrate 10 and respectively connected to the corresponding TFTs 12. Elements 20R, 20G, and 20B and a sealing member 40 that covers these organic EL elements 20R, 20G, and 20B are provided.
  • the organic EL device 1 includes a sealing resin 41 and a sealing substrate 42 as the sealing member 40, and seals the sealing substrate 42 and the TFT substrate 10 on which the organic EL elements 20R, 20G, and 20B are stacked.
  • the organic EL elements 20 ⁇ / b> R, 20 ⁇ / b> G, and 20 ⁇ / b> B are sealed between the pair of TFT substrates 10 and the sealing substrate 42 by bonding using the stop resin 41.
  • the organic EL device 1 includes a desiccant 43 attached to the surface of the sealing substrate 40 that faces the organic EL elements 20R, 20G, and 20B. With such a structure, oxygen and moisture are prevented from entering the organic EL elements 20R, 20G, and 20B from the outside.
  • the TFT substrate 10 has a transparent insulating substrate 11 as a support substrate. As shown in FIG. 2, a plurality of wirings 14 are formed on the insulating substrate 11, and the plurality of wirings 14 are provided in the horizontal direction and in the vertical direction. And a plurality of signal lines and a plurality of power supply lines. A gate line driving circuit (not shown) for driving the gate line is connected to the gate line, and a signal line driving circuit (not shown) for driving the signal line is connected to the signal line.
  • the organic EL device 1 functions as an active matrix display for RGB full-color display and includes a display area capable of displaying an image.
  • a plurality of pixels 2 are arranged in a matrix in the display area.
  • Red, green, or blue sub-pixels (dots) 2R, 2G, or 2B are arranged in each region partitioned by the wirings 14.
  • the subpixels 2R, 2G, and 2B are arranged in a matrix.
  • the arrangement of the sub-pixels 2R, 2G, and 2B is a stripe arrangement, and the sub-pixels 2R, 2G, or 2B of the same color are arranged in the vertical direction, and the red, green, and blue sub-pixels 2R, 2G, and 2B are arranged in order.
  • One pixel 2 is composed of three sub-pixels 2R, 2G, and 2B.
  • the organic EL elements 20R, 20G and 20B can emit light in red, green and blue, respectively, and constitute sub-pixels 2R, 2G and 2B of corresponding colors.
  • the organic EL elements 20R, 20G, and 20B are light emitting elements that can emit light with high luminance by low-voltage direct current driving, and each organic EL element 20R, 20G, 20B is connected to the corresponding TFT 12.
  • a current corresponding to the image signal flows through the organic EL element.
  • the emission intensity of the organic EL elements 20R, 20G, and 20B is individually controlled.
  • the color and brightness of the plurality of pixels 2 are individually controlled, and an image is displayed in the display area.
  • the TFT substrate 10 includes an interlayer insulating film (planarization film) 13 that covers the TFT 12 and the wiring 14, and an interlayer insulating film in addition to the above-described components such as the insulating substrate 11, TFT 12, and wiring 14. 13 and an edge cover 15 which is an insulating layer formed on the substrate 13. Since the TFT 12 may have a general configuration, illustration and description of each layer included in the TFT 12 are omitted.
  • Each organic EL element 20R, 20G, 20B includes a first electrode 21 provided on the interlayer insulating film 13, an organic EL layer provided on the first electrode 21, and a second electrode provided on the organic EL layer. Electrode 26.
  • the interlayer insulating film 13 is formed on the insulating substrate 11 over almost the entire region of the insulating substrate 11.
  • the interlayer insulating film 13 is provided with a plurality of contact holes 13a, and each first electrode 21 is electrically connected to the corresponding TFT 12 through the contact hole 13a.
  • each TFT 12 is electrically connected to the corresponding organic EL element 20R, 20G, or 20B.
  • the edge cover 15 is formed to prevent the first electrode 21 and the second electrode 26 from being short-circuited due to the organic EL layer becoming thinner or the electric field concentration occurring at the end of the first electrode 21. Yes. Therefore, the edge cover 15 is formed so as to cover the peripheral edge portion of the first electrode 21.
  • the edge cover 15 is provided with openings 15R, 15G, and 15B so that portions other than the peripheral portion of the first electrode 21 are exposed.
  • the openings 15R, 15G, and 15B become the light emitting regions 3R, 3G, and 3B of the organic EL elements 20R, 20G, and 20B (subpixels 2R, 2G, and 2B), respectively.
  • the display region is partitioned into a plurality of regions by the insulating edge cover 15, and the organic EL elements 20R, 20G, or 20B (sub-pixels 2R, 2G, or 2B) are provided in the partitioned regions.
  • the edge cover 15 also functions as an element isolation film.
  • the light emitting regions 3R, 3G and 3B are arranged in a matrix so as not to overlap each other.
  • the first electrode 21 functions as an anode for injecting (supplying) holes into the organic EL layer.
  • the first electrodes 21 are provided in a matrix corresponding to the sub-pixels 2R, 2G, and 2B, and each first electrode 21 corresponds to the corresponding light emitting region 3R, 3G, or 3B (opening 15R, 15G, or 15B). It is formed so as to overlap the whole.
  • Each organic EL layer includes a hole injection layer 22, a hole transport layer 23, a light emitting layer 24R, 24G or 24B, and an electron transport layer 25, which are stacked in this order from the insulating substrate 11 side. Has been.
  • An electron injection layer may be provided between the electron transport layer 25 and the second electrode 26.
  • the hole injection layer 22 is a layer having a function of increasing the efficiency of hole injection into each of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B.
  • the hole transport layer 23 is a layer having a function of increasing the efficiency of transporting holes to the light emitting layers 24R, 24G, and 24B.
  • the hole injection layer 22 and the hole transport layer 23 are spread without being interrupted over the entire display region, and cover the entire first electrode 21.
  • Each of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B is a layer having a function of emitting light by recombining holes injected from the first electrode 21 side and electrons injected from the second electrode 26 side. is there.
  • the light emitting layers 24R, 24G and 24B contain different light emitting materials.
  • the holes and electrons injected into each light emitting layer 24R, 24G, 24B recombine within each light emitting layer 24R, 24G, 24B.
  • the light emitting material is excited by the energy due to recombination of holes and electrons to generate excitons, and light having a wavelength corresponding to the excitation energy is emitted when the excited state returns to the ground state.
  • the light emitting layers 24R, 24G, and 24B can emit light in different colors. Since the emission spectra of the light emitting materials contained in the light emitting layers 24R, 24G, and 24B have peaks in the red region, the green region, and the blue region, respectively, the light emitting layers 24R, 24G, and 24B are red, green, and blue, respectively. It is possible to emit light.
  • the light emitting layers 24R, 24G, and 24B are formed in a stripe shape in the vertical direction corresponding to the stripe arrangement of the sub-pixels 2R, 2G, and 2B.
  • the light emitting layers 24R, 24G, and 24B cover the openings 15R, 15G, and 15B, respectively, and the entire light emitting regions 3R, 3G, and 3B arranged in the vertical direction have light emitting layers 24R, 24G, and 24B, respectively. Is spreading without interruption.
  • Each of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B is formed of a material having high light emission efficiency such as a low molecular fluorescent dye or a metal complex.
  • the electron transport layer 25 is a layer having a function of increasing the electron transport efficiency from the second electrode 26 to each of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B.
  • the electron injection layer is a layer having a function of increasing the electron injection efficiency from the second electrode 26 to each of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B.
  • the electron transport layer 25 extends without interruption throughout the display region, and covers the light emitting layers 24R, 24G, and 24B and the hole transport layer 23.
  • the electron injection layer is also formed so as to spread without interruption in the entire display region, and covers the electron transport layer 25.
  • the second electrode 26 functions as a cathode for injecting (supplying) electrons into the organic EL layer.
  • the second electrode 26 extends without interruption throughout the display area, and covers the electron transport layer 25 or the electron injection layer.
  • the second electrode 26 is electrically connected to the wiring 14.
  • the layers other than the light emitting layers 24R, 24G, and 24B are not essential layers as the organic EL layer, and can be appropriately formed according to required characteristics of the organic EL elements 20R, 20G, and 20B.
  • First electrode / light emitting layer / second electrode (2) First electrode / hole transport layer / light emitting layer / second electrode (3) First electrode / light emitting layer / electron transport layer / second electrode (4 ) First electrode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / second electrode (5) first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / second electrode (6) first electrode / Hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / second electrode (7) first electrode / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (8) first electrode / hole Transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (9) first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (9) first electrode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / second electrode (9) first electrode /
  • the hole injection layer and the hole transport layer may be integrated with each other. That is, the hole injection layer and the hole transport layer may be formed as a layer having both a function as a hole injection layer and a function as a hole transport layer (hole injection layer / hole transport layer).
  • the electron transport layer and the electron injection layer may be integrated with each other, and the electron injection layer and the electron transport layer have both a function as an electron injection layer and a function as an electron transport layer (electron injection layer). Layer / electron transport layer).
  • the laminated structure of the organic EL elements 20R, 20G, and 20B is not particularly limited to the above (1) to (9), and a desired laminated structure can be adopted according to the required characteristics. .
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the organic EL device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the organic EL device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the organic EL device according to the first embodiment.
  • the first light-emitting layer for example, the red light-emitting layer 24R is used as the first light-emitting layer 24 (1) and is formed second.
  • the light emitting layer for example, the green light emitting layer 24G, is the second light emitting layer 24 (2), and the last light emitting layer, for example, the blue light emitting layer 24B, is the third light emitting layer 24 (3).
  • the organic EL elements including the first, second, and third light emitting layers 24 (1), 24 (2), and 24 (3) are respectively referred to as the first, second, and third organic EL elements 20 (1), 20 (2) and 20 (3).
  • the first organic EL element 20 (1) can correspond to the above-described organic electroluminescence elements I and IV.
  • the second organic EL element 20 (2) can correspond to the above-described organic electroluminescence elements II and VI.
  • the third organic EL element 20 (3) can correspond to the above-described organic electroluminescence elements III and IX.
  • the organic EL device of this embodiment can correspond to the organic electroluminescence device according to the eleventh aspect described above.
  • the formation order of the light emitting layers 24R, 24G, and 24B of the three colors is not particularly limited, and can be determined as appropriate.
  • each luminescent material is vapor-deposited only in a predetermined sub-pixel region and not in other sub-pixel regions.
  • the materials do not overlap each other.
  • a gap is generated between the substrate and the vapor deposition mask, and thus there is a possibility that the light emitting material is vapor deposited outside a predetermined region.
  • first, second and third films (hereinafter also referred to as foreign film) containing the same light emitting materials as the first, second and third light emitting layers 24 (1), 24 (2) and 24 (3), respectively. .) 31, 32 and 33 are formed.
  • the first, second, and third foreign matter films 31, 32, and 33 are films that are unintentionally formed by depositing a luminescent material in a region outside a predetermined region, and the first, second, and third films, respectively. It is formed simultaneously with the third light emitting layers 24 (1), 24 (2) and 24 (3).
  • the first, second, and third foreign matter films 31, 32, and 33 are formed around the first, second, and third light emitting layers 24 (1), 24 (2), and 24 (3), respectively.
  • the light emitting layer and the foreign material film containing the same light emitting material are continuously connected to each other. And each foreign material film has spread from the edge part of the light emitting layer containing the same light emitting material to the periphery of the light emitting layer.
  • membrane 32 containing the same light emitting material as the 2nd light emitting layer 24 (2) and the same light emitting material as the 3rd light emitting layer 24 (3) are included on the 1st light emitting layer 24 (1).
  • a third foreign material film 33 is disposed.
  • a first foreign material film 31 containing the same light emitting material as the first light emitting layer 24 (1) is disposed under the second light emitting layer 24 (2), and above the second light emitting layer 24 (2).
  • a third foreign material film 33 containing the same light emitting material as that of the third light emitting layer 24 (3) is disposed.
  • a foreign matter film 32 is disposed below the third light emitting layer 24 (3).
  • the first organic EL element 20 (1) includes the second and third foreign matter films 32 and 33 between the second electrode 26 and the first light emitting layer 24 (1)
  • the element 20 (2) includes a first foreign material film 31 between the first electrode 21 and the second light emitting layer 24 (2), and a third between the second electrode 26 and the second light emitting layer 24 (2).
  • the third organic EL element 20 (3) includes the foreign material film 33, and the first and second foreign material films 31 and 32 are included between the first electrode 21 and the third light emitting layer 24 (3).
  • the first organic EL element 20 (1) no foreign substance film exists under the lower surface 35 (1) of the first light emitting layer 24 (1), but the second and third foreign substance films 32 and 33 are respectively present. , In contact with part of the upper surface 34 (1) of the first light emitting layer 24 (1).
  • the second organic EL element 20 (2) the first foreign material film 31 is in contact with a part of the lower surface 35 (2) of the second light emitting layer 24 (2), and the third foreign material film 33 is the second light emitting layer 24. It is in contact with part of the upper surface 34 (2) of (2).
  • the third organic EL element 20 (3) there is no foreign film on the upper surface 34 (3) of the third light emitting layer 24 (3), but the first and second foreign films 31 and 32 are respectively The three light emitting layers 24 (3) are in contact with a part of the lower surface 35 (3). Therefore, in each organic EL element, there is a concern that color mixing may occur due to light emission of the first, second, or third foreign matter film 31, 32, or 33.
  • the first The light emitting layer 24 (1) emits light at a portion away from the upper surface 34 (1)
  • the second light emitting layer 24 (2) emits light at a portion away from the lower surface 35 (2) and the upper surface 34 (2)
  • the third light emitting layer 24 (3) emits light at a portion away from the lower surface 35 (3).
  • the holes injected into the first light emitting layer 24 (1) and the electrons injected into the first light emitting layer 24 (1) An exciton is generated by recombination at a portion away from (1).
  • the holes injected into the second light emitting layer 24 (2) and the electrons injected into the second light emitting layer 24 (2) are formed on the lower surface 35 (2) and the upper surface.
  • An exciton is generated by recombination at a portion away from 34 (2).
  • the holes injected into the third light emitting layer 24 (3) and the electrons injected into the third light emitting layer 24 (3) are separated from the lower surface 35 (3).
  • Excitons are generated by recombination at the part. Therefore, the generation of excitons in each foreign material film can be suppressed. Moreover, it is possible to suppress the excitation energy generated in each light emitting layer from moving to a foreign substance film adjacent to the light emitting layer. As a result, light emission of each foreign material film can be suppressed.
  • the light emitting position 4 (1) of the first light emitting layer 24 (1) may be set on the lower surface 35 (1) side as shown in FIG.
  • the lower surface 35 (1) is set.
  • the light emitting position 4 (1) of the first light emitting layer 24 (1) is a part of the first light emitting layer 24 (1) divided into three equal parts in the thickness direction and includes the lower surface 35 (1). It may be set to a part.
  • the light emitting position 4 (2) of the second light emitting layer 24 (2) is preferably set at the center, and the thickness of the second light emitting layer 24 (2) is set. More preferably, it is set in the middle of the vertical direction.
  • the light emission position 4 (2) of the second light emitting layer 24 (2) may be set at a central portion when the second light emitting layer 24 (2) is divided into three equal parts in the thickness direction.
  • the light emission position 4 (3) of the third light emitting layer 24 (3) is preferably set on the upper surface 34 (3) side, and the upper surface 34 (3) More preferably, it is set.
  • the light emitting position 4 (3) of the third light emitting layer 24 (3) is a part when the third light emitting layer 24 (3) is equally divided into three in the thickness direction and includes the upper surface 34 (3). It may be set to a part.
  • the light emitting position of the light emitting layer can be examined by performing a simulation based on the HOMO, LUMO, and charge transportability of each layer material of the organic EL element including the light emitting layer. Moreover, when a light emitting layer contains dope material (guest material), it is also possible to judge from the verification experiment using the sample in which dope positions differ.
  • dope material guest material
  • each light emitting layer 24 (1), 24 (2), 24 (3) is made of only one kind of material, that is, a component, the components of the first, second, and third foreign film are the first, the second, It becomes substantially the same as the components of the second and third light emitting layers.
  • each light emitting layer 24 (1), 24 (2), 24 (3) contains two or more kinds of materials, that is, components
  • the compositions of the first, second, and third foreign matter films are respectively normal.
  • the composition of the first, second and third light emitting layers will be different.
  • the first, second, and third foreign matter films normally do not contain components other than the components of the first, second, and third light emitting layers, respectively. That is, the first, second, and third foreign matter films each usually include at least one component selected from two or more types of components of the first, second, and third light emitting layers.
  • the first, second, and third foreign film may include all kinds of components of the first, second, and third light emitting layers, respectively, and the composition ratio of the first, second, and third foreign films may be These may be different from the composition ratios of the first, second and third light emitting layers, respectively.
  • the planar shapes of the first, second, and third foreign material films 31, 32, and 33 are not particularly limited.
  • the third foreign material films 31, 32, and 33 may be formed along the first, second, and third light emitting layers 24 (1), 24 (2), and 24 (3), respectively.
  • the first, second and third foreign matter films are formed unintentionally, they may be indefinite.
  • the first, second, and third foreign matter films may be arranged over the entire display area, or may be arranged only in a part of the display area.
  • FIG. 5 to 7 are schematic cross-sectional views of the organic EL device according to the first embodiment.
  • at least one of the first, second and third foreign material films 31, 32 and 33 may extend over the entire region between the light emitting layers containing the same light emitting material.
  • the second foreign material film 32 may be in contact with the entire upper surface 34 (1) of the first light emitting layer 24 (1), and the third foreign material film 33 is It may be disposed on the second foreign material film 32.
  • the first foreign matter film 31 may be in contact with the entire lower surface 35 (2) of the second light emitting layer 24 (2), and the third foreign matter film 33 is the second light emitting layer.
  • the entire upper surface 34 (2) of 24 (2) may be in contact.
  • the second foreign matter film 32 may be in contact with the entire lower surface 35 (3) of the third light emitting layer 24 (3), and the first foreign matter film 31 is the second foreign matter film. 32 may be disposed below.
  • the first, second, and third foreign material films 31, 32, and 33 are the first, second, and third light emitting layers 24 (1), 24 (2), and 24 (3), respectively. May be arranged apart from each other, i.e., they may not be connected to each other. Further, as shown in FIG. 7, the first, second, and third foreign matter films 31, 32, and 33 are respectively formed on the upper surface 34 (1) to 34 (3) and / or the lower surface 34 (1) to It may be arranged only under 35 (1).
  • the thicknesses of the first, second, and third foreign matter films are not particularly limited, but the first, second, and third foreign matter films are usually thinner than the first, second, and third light emitting layers, respectively. Further, each of the first, second and third foreign matter films is thinner than the light emitting layer in contact with the foreign matter film. More specifically, the film thickness of each foreign material film is preferably 0.01 nm to 5 nm, preferably 0.01 nm to 2 nm in the region above the upper surface or the lower surface of the light emitting layer in contact with the foreign material film. More preferably, it is 0.01 nm to 1 nm.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of the first embodiment.
  • an electron-transporting light-emitting material is used as the light-emitting material of the first light-emitting layer 24 (1).
  • electrons flowing from the second electrode 26 functioning as the cathode and holes flowing from the first electrode 21 functioning as the anode are exchanged between the hole transport layer 23 and the first light emitting layer 24 (1). Recombination can be at and / or near the interface. Since energy lost when excitons generated by recombination return to the ground state is emitted as light, the first light-emitting layer 24 (1) includes the hole transport layer 23 and the first light-emitting layer 24 (1). It is possible to emit light at and / or near the interface.
  • bipolar a bipolar light emitting material
  • electrons and holes can be recombined near the center of the second light emitting layer 24 (2), and the second light emitting layer 24 (2) can emit light there.
  • the light emitting material of the third light emitting layer 24 (3) As the light emitting material of the third light emitting layer 24 (3), a hole transporting light emitting material is used. Thereby, electrons and holes can be recombined at and / or in the vicinity of the interface between the electron transport layer 25 and the third light emitting layer 24 (3), and the third light emitting layer 24 (3) is caused to emit light there. be able to.
  • the first light emitting layer 24 (1) has the charge transporting property of the same polarity as the charge injected from the second electrode 26, the first light emitting layer 24 (1) has the first transport property on the first light emitting layer 24 (1). Even if the second and / or third foreign matter film exists, the light emission position can be set on the lower surface 35 (1) of the first light emitting layer 24 (1).
  • the first light emitting layer 24 (3) has a first property under the third light emitting layer 24 (3). Even if the second foreign material film exists, the light emission position can be set on the upper surface 34 (3) of the third light emitting layer 24 (3).
  • the electron transport property means that the electron mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 7 m / V ⁇ s or more and the hole mobility is two orders of magnitude or less smaller than the electron mobility.
  • the hole transportability means that the electron mobility is two orders of magnitude smaller than the hole mobility and the hole mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 7 m / V ⁇ s or more.
  • Bipolarity means that the electron mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 8 cm / V ⁇ s or more, the hole mobility is 1 ⁇ 10 ⁇ 8 cm / V ⁇ s or more, and the difference between them is May be less than two digits.
  • the entire layer containing the same light emitting material is viewed as one light emitting layer instead of distinguishing the foreign material film from the light emitting layer as described above, in the present embodiment, light is emitted in different colors, and At least a part (for example, end portion) of each of the plurality of light emitting layers adjacent to each other overlaps with a light emitting layer that emits light of a different color, and a light emitting layer as a lower layer among the plurality of overlapping light emitting layers Among the plurality of overlapping light emitting layers containing an electron transporting light emitting material, the upper light emitting layer contains a hole transporting light emitting material. Another light emitting layer is superimposed on the lower light emitting layer.
  • the lower light emitting layer includes an electron transporting light emitting material, light emission of the portion superimposed on the lower light emitting layer is suppressed. be able to.
  • the lower light emitting layer includes a hole transporting light emitting material, and therefore exists under the lower light emitting layer. Light emission of the part can be suppressed.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining a manufacturing process of the organic EL device according to the first embodiment.
  • the manufacturing method of the organic EL device of this embodiment includes a TFT substrate / first electrode manufacturing step S1, a hole injection layer deposition step S2, a hole transport layer deposition step S3, and a light emitting layer deposition step.
  • S4 electron transport layer deposition step S5, electron injection layer deposition step S6, second electrode deposition step S7, and sealing step S8 may be included.
  • the hole injection layer deposition step S2, the hole transport layer deposition step S3, the electron transport layer deposition step S5, and the electron injection layer deposition step S6 are appropriately performed according to the laminated structure of the organic EL elements 20R, 20G, and 20B. Can be omitted.
  • constituent members of the TFT substrate 10 such as the TFT 12, the wiring 14, and the interlayer insulating film 13 are formed on the insulating substrate 11 by a general method.
  • Examples of the insulating substrate 11 include a transparent glass substrate and a transparent plastic substrate.
  • a transparent conductive film is formed on the interlayer insulating film 13 by a method such as sputtering, vacuum deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), plasma CVD, or printing.
  • a method such as sputtering, vacuum deposition, CVD (Chemical Vapor Deposition), plasma CVD, or printing.
  • the transparent conductive film is etched. Thereafter, the photoresist is stripped using a resist stripping solution, and substrate cleaning is further performed. As a result, the first electrode 21 is formed on the interlayer insulating film 13.
  • a conductive material having a large work function is preferably used as a material for the transparent conductive film for the first electrode 21 .
  • a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), and gallium-doped zinc oxide (GZO) can be used.
  • a metal material such as gold (Au), nickel (Ni), or platinum (Pt) may be used as the material of the first electrode 21.
  • the thickness of the 1st electrode 21 is not specifically limited, You may set to the film thickness similar to the thing of a general organic EL element. Specifically, the thickness is preferably 5 nm to 500 nm, more preferably 10 nm to 400 nm, and still more preferably 20 nm to 200 nm.
  • a photosensitive resin is applied on the insulating substrate 11 so as to cover the first electrode 21, and patterning is performed by a photolithography method to form the edge cover 15 provided with the openings 15R, 15G, and 15B.
  • a photosensitive resin such as a photosensitive acrylic resin or a photosensitive polyimide resin can be used.
  • the TFT substrate 10 and the first electrode 21 are manufactured (TFT substrate / first electrode manufacturing step S1).
  • a material for the hole injection layer 22 is deposited on the entire display region so as to cover the edge cover 15 and the first electrode 21 by using a general vapor deposition device, thereby forming the hole injection layer 22 (holes).
  • an open mask in which an opening is formed so that at least the entire display area is exposed is bonded to the TFT substrate 10 after alignment adjustment is performed on the TFT substrate 10. Then, while rotating both the TFT substrate 10 and the open mask, the vapor deposition particles scattered from the vapor deposition source are uniformly vapor deposited over the entire display region through the opening of the open mask.
  • vapor deposition or formation over the entire display region means vapor deposition or formation at least over the entire region including the entire display region. Accordingly, a region between adjacent sub-pixels is also deposited or formed.
  • the material of the hole transport layer 23 is deposited on the entire display region so as to cover the hole injection layer 22, thereby forming the hole transport layer 23 ( Hole transport layer deposition step S3).
  • the material of the hole injection layer 22 and the hole transport layer 23 is not particularly limited, and the same material as that of a general organic EL element may be used. Specifically, for example, benzine, styrylamine, triphenylamine, porphyrin, triazole, imidazole, oxadiazole, polyarylalkane, phenylenediamine, arylamine, oxazole, anthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene, triphenylene, azatriphenylene And derivatives thereof; polysilane compounds; vinyl carbazole compounds; heterocyclic conjugated monomers, oligomers, or polymers such as thiophene compounds and aniline compounds; and the like.
  • the thicknesses of the hole injection layer 22 and the hole transport layer 23 are not particularly limited, and may be set to the same film thickness as that of a general organic EL element. Specifically, each thickness is preferably 0.1 nm to 500 nm, more preferably 0.3 nm to 300 nm, and still more preferably 0.5 nm to 200 nm.
  • the hole injection layer 22 and the hole transport layer 23 may be integrated as described above, or may be formed as independent layers.
  • the light emitting layers 24R, 24G, and 24B are respectively formed corresponding to the sub-pixels 2R, 2G, and 2B so as to cover the openings 15R, 15G, and 15B of the edge cover 15 by a gap film formation method or a contact film formation method.
  • Form pattern formation
  • the light emitting layers 24R, 24G, and 24B are separately formed in an arbitrary order.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view for explaining a light emitting layer deposition step of the organic EL device according to the first embodiment.
  • a substrate (film formation substrate) 90 is formed at a constant speed in a predetermined direction (the direction of a white arrow in FIG. 10, hereinafter also referred to as a scanning direction).
  • the vapor deposition is performed while moving (scanning) relative to the vapor deposition unit including the vapor deposition source 60 and the vapor deposition mask 65.
  • the substrate 90 is a substrate manufactured through the above-described steps S1, S2, and S3, and has the hole transport layer 23 formed on the insulating substrate 11 as described above.
  • the vapor deposition source 60 and the vapor deposition mask 65 are integrated as one vapor deposition unit.
  • the vapor deposition mask 65 is disposed between the vapor deposition source 60 and the substrate 90, and the vapor deposition mask 65 is disposed away from the vapor deposition source 60.
  • the distance between the vapor deposition mask 65 and the vapor deposition source 60 is kept at a predetermined size. This interval is not particularly limited, and may be set to the same level as that employed in a general gap film forming method.
  • the substrate 90 is scanned with a predetermined gap between the substrate 90 and the vapor deposition mask 65.
  • the size of the interval is not particularly limited, and may be set to the same level as that employed in a general gap film forming method.
  • the thickness is preferably 0.01 mm to 10 mm, more preferably 0.05 mm to 5 mm, and still more preferably 0.1 mm to 2 mm.
  • the vapor deposition source 60 is a box-like container that is long in a direction orthogonal to the scanning direction, and contains a light emitting material.
  • a plurality of injection ports (openings) 61 are periodically provided above the vapor deposition source 60.
  • the luminescent material becomes vapor, and this vapor diffuses in the vapor deposition source 60 and is ejected upward from the injection port 61.
  • a vapor deposition flow that is a flow of vapor deposition particles is generated from each injection port 61.
  • a plurality of openings 66 are formed in the vapor deposition mask 65.
  • Each opening 66 is formed in a shape (for example, a slit shape) that is long in the scanning direction and short in the direction orthogonal to the scanning direction, and is disposed substantially parallel to the scanning direction.
  • a part of the vapor deposition flow that has arrived at the vapor deposition mask 65 passes through the opening 66 and reaches the substrate 90, and the rest is shielded by the vapor deposition mask 65. Therefore, vapor deposition particles are deposited on the substrate 90 in a pattern corresponding to the opening 66 of the vapor deposition mask 65.
  • the vapor deposition mask 65 is smaller than the substrate 90, the vapor deposition mask 65 can be easily manufactured, and the occurrence of bending due to the weight of the vapor deposition mask 65 itself can be suppressed. Further, the width 65W in the scanning direction of the vapor deposition mask 65 can be minimized.
  • vapor deposition is performed 3 times. Moreover, the relative position of the vapor deposition mask 65 with respect to the board
  • vapor deposition particles are attached to the substrate 90 while moving (scanning) the substrate 90 relative to the vapor deposition unit including the vapor deposition source 60 and the like, that is, a first pattern, a second pattern, or a second pattern.
  • Three light emitting layers are formed.
  • the light emitting material spreads outside the predetermined region, and the first, second, and third foreign matter films are formed simultaneously with the formation of the first, second, and third light emitting layers, respectively. .
  • the first light emitting layer formed first is formed so as to emit light at a portion away from the upper surface
  • the second light emitting layer formed second is emitted at a portion away from the lower surface and the upper surface.
  • the third light emitting layer that is formed and finally formed is formed so as to emit light at a portion away from the lower surface. For this reason, it can suppress that a foreign material film
  • the first, second, and third foreign film are (1) a distance between the vapor deposition mask 65 and the substrate 90, (2) a range (angle) in which the vapor deposition flow widens, (3) It can be easily formed by adjusting the film formation rate, (4) the pitch of the sub-pixels, and (5) the rigidity of the vapor deposition mask 65.
  • a foreign substance film is more likely to be generated.
  • the vapor deposition particles flying from an oblique direction at an angle with respect to the normal line of the vapor deposition mask 65 (a line perpendicular to the main surface of the mask 65) Then, after passing through the opening of the vapor deposition mask 65, the film is deposited at a place deviated from a predetermined place, and as a result, the film is formed on the substrate 90 in a pattern wider than the predetermined pattern. Therefore, the farther the deposition mask 65 is from the substrate 90, the more easily the foreign material film is generated. Conversely, the closer the deposition mask 65 is to the substrate 90, the more the generation of the foreign material film is suppressed.
  • the film formation rate is 5 ⁇ / sec. In the following, the foreign matter film is not generated so much, but 5 ⁇ / sec. If the rate is higher than that, a foreign film is generated at a considerable rate.
  • either one of the substrate 90 and the vapor deposition unit including the vapor deposition source 60 and the vapor deposition mask 65 may be fixed and only the other may be moved, or both may be moved.
  • FIG. 11 is a schematic cross-sectional view for explaining a light emitting layer vapor deposition step of the organic EL device of the first embodiment.
  • deposition is performed while rotating the substrate 90 and the deposition mask 75 disposed above the deposition source 70 in a horizontal plane.
  • the vapor deposition mask 75 is disposed between the vapor deposition source 70 and the substrate 90, and the vapor deposition mask 75 is disposed away from the vapor deposition source 70. During vapor deposition, the distance between the vapor deposition mask 75 and the vapor deposition source 70 is kept at a predetermined size. This interval is not particularly limited, and may be set to the same level as that employed in a general contact film formation method.
  • At least a part of the vapor deposition mask 75 is disposed in contact with the substrate 90, but the vapor deposition mask 75 is warped due to its own weight, the distortion of the vapor deposition mask 75, and the like between the vapor deposition mask 75 and the substrate 90. There are some gaps.
  • the vapor deposition source 70 is a container having an open top, and contains a luminescent material. By heating the vapor deposition source 70, the luminescent material becomes vapor, and this vapor proceeds upward, and as a result, a vapor deposition flow that is a flow of vapor deposition particles is generated.
  • vapor deposition mask 75 In the vapor deposition mask 75, a plurality of openings (not shown) are formed in the same pattern as the light emitting layer 24R, 24G, or 24B, that is, a slit-like pattern. Part of the vapor deposition flow that has arrived at the vapor deposition mask 75 passes through the opening and reaches the substrate 90, and the rest is shielded by the vapor deposition mask 75. Therefore, vapor deposition particles are deposited on the substrate 90 in a pattern corresponding to the opening of the vapor deposition mask 75.
  • the vapor deposition mask 75 is substantially the same size as the substrate 90 and is difficult to reduce in size, the vapor deposition mask 75 is likely to bend due to its own weight and to be distorted as described above.
  • vapor deposition is performed 3 times. Moreover, the relative position of the vapor deposition mask 75 with respect to the board
  • vapor deposition particles are attached to the substrate 90 while rotating the substrate 90 and the vapor deposition mask 75 in a horizontal plane to form a stripe-shaped pattern, that is, the light emitting layers 24R, 24G, or 24B.
  • a gap is partially generated between the vapor deposition mask 75 and the substrate 90, as described above, the light emitting material spreads outside the predetermined region, and the first, second, and third foreign matter films. Are formed simultaneously.
  • the first light emitting layer formed first is formed so as to emit light at a portion away from the upper surface
  • the second light emitting layer formed second is emitted at a portion away from the lower surface and the upper surface.
  • the third light emitting layer that is formed and finally formed is formed so as to emit light at a portion away from the lower surface. For this reason, it can suppress that a foreign material film
  • the first, second, and third foreign film are (1) the size of the vapor deposition mask 75, (2) the weight of the vapor deposition mask 75, and (3) the range (angle) in which the vapor deposition flow spreads.
  • the film forming rate, (5) the pitch of the subpixels, and (6) the rigidity of the vapor deposition mask 75 can be adjusted easily.
  • a light emitting material having high light emission efficiency such as a low molecular fluorescent dye or a metal complex is suitable.
  • an electron transporting light emitting material As materials for the first, second, and third light emitting layers, an electron transporting light emitting material, a bipolar light emitting material, and a hole transporting light emitting material are used, respectively.
  • the electron-transporting light-emitting material, the bipolar light-emitting material, and the hole-transporting light-emitting material are not particularly limited, and the same materials as those of a general organic EL element may be used.
  • the electron-transporting light-emitting material include Alq 3 (tris (8-hydroxyquinoline) aluminum, green light emission), and the like.
  • the bipolar light-emitting material include CBP (4, 4, 4′-N, N′-dicarbazole-biphenyl) doped with Ir (ppy) 3 (green light emission).
  • hole transporting light-emitting materials include PVK (poly (vinyl carbazole), blue light emission), PVK doped with TPB (1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene) ( Blue light emission), PVK doped with coumarin 6 (green light emission), PVK doped with DCM1 (4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran) (Red light emission).
  • each light emitting layer 24R, 24G, 24B is not particularly limited, and may be set to the same film thickness as that of a general organic EL element. Specifically, each thickness is preferably 5 nm to 200 nm, more preferably 10 nm to 100 nm, and still more preferably 20 nm to 60 nm.
  • the material for the electron transport layer 25 is deposited on the entire display region so as to cover the hole transport layer 23 and the first, second, and third light emitting layers by the same method as in the hole injection layer deposition step S2. Then, the electron transport layer 25 is formed (electron transport layer deposition step S5).
  • the material of the electron transport layer 25 is not particularly limited, and the same material as that of a general organic EL element may be used. Specific examples include quinoline, perylene, phenanthroline, bisstyryl, pyrazine, triazole, oxazole, oxadiazole, fluorenone, and derivatives or metal complexes thereof.
  • Alq 3 tris (8-hydroxyquinoline) aluminum
  • anthracene naphthalene
  • phenanthrene pyrene
  • anthracene perylene
  • butadiene coumarin
  • acridine stilbene
  • 1,10-phenanthroline and these Or a metal complex thereof.
  • the thickness of the electron transport layer 25 is not particularly limited, and may be set to the same film thickness as that of a general organic EL element. Specifically, the thickness is preferably 1 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 100 nm, and still more preferably 10 nm to 50 nm.
  • the electron injection layer material is deposited on the entire display region so as to cover the electron transport layer 25, thereby forming the electron injection layer (electron injection layer deposition step). S6).
  • the material of the electron injection layer is not particularly limited, and the same material as that of a general organic EL element may be used. Specifically, for example, an oxide or fluoride of an alkali metal, an oxide or fluoride of an alkaline earth metal, or the like can be given. More specifically, LiF etc. are mentioned, for example.
  • the thickness of the electron injection layer is not particularly limited, and may be set to the same thickness as that of a general organic EL element. Specifically, each thickness is preferably 0.1 nm to 50 nm, more preferably 0.1 nm to 20 nm, and still more preferably 0.3 nm to 10 nm.
  • the electron transport layer 25 and the electron injection layer may be integrated as described above, or may be formed as independent layers.
  • the material of the second electrode 26 is deposited on the entire display region so as to cover the electron injection layer, thereby forming the second electrode 26 (second electrode deposition). Step S7). As a result, organic EL elements 20R, 20G, and 20B are formed on the TFT substrate 10.
  • a metal having a small work function is preferably used as the material of the second electrode 26 .
  • magnesium alloys such as MgAg
  • aluminum alloys such as AlLi, AlCa, and AlMg
  • metallic calcium metallic calcium
  • the thickness of the 2nd electrode 26 is not specifically limited, You may set to the film thickness similar to the thing of a general organic EL element. Specifically, the thickness is preferably 1 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm, and still more preferably 10 nm to 100 nm.
  • the TFT substrate 10 on which the organic EL elements 20R, 20G, and 20B are formed and the sealing substrate 42 on which the desiccant 43 is pasted are bonded using a sealing resin 41, and the organic EL elements 20R, 20G, and Enclose 20B.
  • sealing substrate 42 engraved glass is used, and the sealing resin 41 is provided in a frame shape so as to be in contact with the peripheral edge of the engraved glass.
  • sealing method of organic EL element 20R, 20G, and 20B is not specifically limited to the above-mentioned method, All other sealing methods are employable. Examples of other sealing methods include a method of filling a resin between the TFT substrate 10 and the flat sealing substrate 42.
  • a protective film (not shown) is formed so as to cover the second electrode 26. Also good.
  • the protective film can be formed from an insulating or conductive material. Examples of such a material include silicon nitride and silicon oxide.
  • the organic EL device 1 is completed.
  • an organic EL device that can suppress the occurrence of color mixing that is, a display with good color purity and high display quality can be realized.
  • the manufacturing method of the organic EL device of this embodiment is suitable as the manufacturing method of the organic EL device 1 of this embodiment.
  • the first, second, and third light emitting layers emits light at the above-described place, it is possible to suppress color mixing in the organic EL element including the light emitting layer. . Therefore, it is not always necessary for all the light emitting layers to emit light at the above-mentioned place. However, from the viewpoint of effectively suppressing color mixing, it is preferable that the first, second, and third light emitting layers emit light at the above-described places.
  • the organic EL device of this embodiment may be a top emission type.
  • Example 1 First, an edge cover was formed on a glass substrate by a known method.
  • the first electrode functioning as the anode was formed by patterning a 70 nm thick indium zinc oxide (IZO) film.
  • IZO indium zinc oxide
  • the substrate was put into an oven in a nitrogen atmosphere at 200 ° C. and atmospheric pressure for 1 hour, and then heated in vacuum at 200 ° C. for 2 hours.
  • UV / O 3 ultraviolet / ozone
  • the structural member of the organic EL layer was formed. All were formed by vapor deposition in a high vacuum of 10 ⁇ 3 Pa or less.
  • LG-101 manufactured by LG Chemical Co., Ltd.
  • a hole injection layer having a thickness of 30 nm was formed in a solid pattern over the entire region including at least the entire display region (that is, formed without interruption).
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • NPB N, N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzoidene
  • the transport layer was formed with a solid pattern.
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • All the light emitting layers were formed using a vapor deposition mask in which a plurality of stripe-shaped openings were formed.
  • Alq 3 tris (8-quinolinolato) aluminum having an electron transport property as a host material, DCM2 as a doping material, these materials are co-evaporated on a substrate, and an electron having a thickness of 40 nm is formed as a first light emitting layer.
  • a transporting light emitting layer (red) was formed. All the materials were commercial products.
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.05 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • CBP having a charge transporting property as a host material and Ir (ppy) 3 as a doping material are co-deposited on a substrate, and a charge transporting film having a thickness of 40 nm is formed as a second light emitting layer.
  • a light-emitting layer (green) having a characteristic of polar polarity was formed. All the materials were commercial products.
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.05 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • diphenylaminobenzodifuran DPABDF
  • TCNQF4 tetrafluorotetracyanoquinodimethane
  • 2-phenylpyridine iridium (III) (Ir (ppy) 3 ) as a luminescent dopant.
  • the acceptor concentration was 20% of the total thickness of the light emitting layer
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the film formation rate of the acceptor is 0.27 cm / sec.
  • the film formation rate of the dopant is 0.07 cm / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • TR-E314 manufactured by Toray Industries, Inc.
  • an electron transport layer having a thickness of 20 nm was formed as a solid pattern over the entire region including at least the entire display region.
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • lithium fluoride LiF
  • an electron injection layer having a thickness of 0.5 nm was formed in a solid pattern over the entire region including at least the entire display region.
  • the deposition rate is 0.01 ⁇ / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • aluminum (Al) was formed to a thickness of 100 nm over the entire display region.
  • a bottom emission structure in which light is extracted from the glass substrate side is used.
  • An organic EL device of this example was fabricated in the same manner as in Example 1 except that the first light emitting layer, the second light emitting layer, and the third light emitting layer were different. In this example, all the light emitting layers were formed using an electron transporting material.
  • NS60 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • RD26 manufactured by UDC
  • these materials are co-deposited on the substrate, and the first light-emitting layer has a thickness of 25 nm.
  • a transporting light emitting layer (red) was formed.
  • the dopant concentration was 4% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the film formation rate of the dopant is 0.04 cm / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • NS60 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • GD48 manufactured by UDC
  • these materials are co-deposited on the substrate, and the film thickness is obtained as the second light emitting layer.
  • a 30 nm electron transporting light emitting layer (green) was formed.
  • the dopant concentration was 20% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 0.8 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.2 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • BH232 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • BD310 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • these materials are co-deposited on a substrate, and a film having a thickness of 30 nm is formed as a third light emitting layer.
  • An electron transporting light emitting layer (blue) was formed.
  • the dopant concentration was 7.5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the film formation rate of the dopant is 0.075 ./sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • Examples 12 and 13 show the emission spectra of the organic EL elements included in the organic EL devices of Examples 1 and 2, respectively.
  • the first light emitting layer in both Examples 1 and 2, since the first light emitting layer has electron transporting properties, no color mixing occurs, and the original light emitting color. I was able to present. This is because, in Examples 1 and 2, the light emitting position is present at the interface between the first light emitting layer and the hole transport layer, and the second light emitting layer and the third foreign material film can be present away from the top surface of the first light emitting layer. This is probably because the first light emitting layer emits light.
  • Example 2 As shown in FIG. 14, in the second light emitting layer, in Example 2, there is a spectral component (red) other than the original light emission color, but in Example 1, such a component does not exist and color mixing is performed. Can be prevented, and the original emission color can be exhibited. From this result, in Example 2, it is considered that the first foreign material film containing the red light emitting material is present under the second light emitting layer, and since the second light emitting layer has the electron transporting property, the light emitting position is the first. It is considered to exist near the lower surface of the two light emitting layers.
  • Example 1 it is considered that the light emission position is located away from the upper surface and the lower surface of the second light emitting layer, and is separated from the upper surface and the lower surface of the second light emitting layer where the first and third foreign matter films can exist, respectively. It is considered that the second light emitting layer emits light at a certain place. This is because the second light emitting layer has a polar charge transport property.
  • Example 2 As for the third light emitting layer, as shown in FIG. 15, in Example 2, spectral components other than the original emission color (red and blue) exist, but in Example 1, such components do not exist. Thus, it was possible to prevent the occurrence of color mixing and to exhibit the original emission color. From this result, in Example 2, it is thought that the 1st and 2nd foreign material film
  • Example 1 the light emission position exists at the interface between the third light emitting layer and the electron transport layer, and the third light emission is performed at a location away from the lower surface of the third light emitting layer where the first and second foreign matter films may exist. It is thought that the layer is emitting light. This is because the third light emitting layer has a hole transporting property.
  • Example 1 and Example 2 since the luminescent materials are different from each other, the peak positions of the emission spectra are different from each other.
  • Embodiment 2 The present embodiment is substantially the same as the first embodiment except that the layer structure of the organic EL element is different. Therefore, in the present embodiment, features unique to the present embodiment will be mainly described, and description of contents overlapping with those of the first embodiment will be omitted. Moreover, in this embodiment and Embodiment 1, the same code
  • FIG. 16 is a schematic cross-sectional view of the organic EL device of the second embodiment.
  • the organic EL device of the present embodiment can correspond to the organic electroluminescence device according to the twelfth aspect described above.
  • the first organic EL element 20 (1) including the first light emitting layer 24 (1) further includes an electron blocking layer 27.
  • the electron blocking layer 27 is a layer having an electron blocking property and a hole transporting property.
  • the electron blocking layer 27 is formed selectively with respect to the first organic EL element 20 (1), and includes second and third light emitting layers 24 (2) and 24 (3).
  • the third organic EL elements 20 (2) and 20 (3) do not include an electron blocking layer.
  • the first organic EL element 20 (1) including the electron blocking layer 27 can correspond to the above-described organic electroluminescence element V.
  • the third organic EL element 20 (3) including the third light emitting layer 24 (3) further includes a hole blocking layer 28.
  • the hole blocking layer 28 is a layer having a hole blocking property and an electron transporting property.
  • the hole blocking layer 28 is formed selectively with respect to the third organic EL element 20 (3), and the other first and second organic EL elements 20 (1) and 20 (2) are holes. Does not contain blocking layer.
  • the third organic EL element 20 (3) including the hole blocking layer 28 can correspond to the organic electroluminescence element X described above.
  • the first organic EL element 20 (1) includes the hole transport layer 23 and includes the third organic EL element 20 (3). Includes an electron transport layer 25.
  • These charge transport layers other than the electron blocking layer 27 and the hole blocking layer 28 have no charge blocking performance, and the hole transport layer 23 and the electron transport layer 25 have an electron blocking performance and a hole blocking performance, respectively. Does not have performance.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of the second embodiment.
  • the first organic EL element 20 (1) electrons flowing from the second electrode 26 functioning as a cathode are blocked by the electron blocking layer 27, and the electron blocking layer 27 and the first light emitting layer It concentrates on the interface with 24 (1) and / or its vicinity. Therefore, electrons and holes can be recombined at and / or near the interface between the electron blocking layer 27 and the first light emitting layer, and the first light emitting layer 24 (1) can emit light there. For this reason, it can suppress that the 2nd and 3rd foreign material films
  • the third organic EL element 20 (3) In the third organic EL element 20 (3), holes flowing from the first electrode 21 functioning as an anode are blocked by the hole blocking layer 28, and the hole blocking layer 28 and the third light emitting layer 24 (3). Concentrate at and / or near the interface. Therefore, electrons and holes can be recombined at and / or in the vicinity of the interface between the hole blocking layer 28 and the third light emitting layer 24 (3), and the third light emitting layer 24 (3) emits light there. be able to. For this reason, it can suppress that the 1st and 2nd foreign material films
  • the first organic EL element 20 (1) electrons can be prevented from passing through the first light emitting layer 24 (1) without being recombined with holes, and in the third organic EL element 20 (3), It is possible to prevent the holes from passing through the third light emitting layer 24 (3) without recombining with the electrons. Therefore, recombination of electrons and holes can be efficiently generated, and luminance can be improved.
  • the charge transport properties of the first and third light emitting layers 24 (1) and 24 (3) are not particularly limited, and may be an electron transport property, a hole transport property, or a bipolar property.
  • the electron-transporting and hole-transporting light-emitting layers do not flow holes and electrons at all, respectively.
  • the electron-transporting light-emitting layer is a light-emitting layer that allows electrons to flow better than holes.
  • the light emitting layer is a light emitting layer that allows holes to flow better than electrons. Further, not all charges flowing through the light emitting layer contribute to light emission, and there are charges that simply pass through the light emitting layer.
  • the second light emitting layer 24 (2) contains a bipolar light emitting material, so that color mixing is achieved. It is possible to suppress the occurrence.
  • the light is emitted in different colors and is adjacent to each other. At least a part (for example, an end portion) of each of the light emitting layers overlaps with a light emitting layer that emits light of a different color, and a plurality of the overlapping light emitting layers is below the lower surface of the lower light emitting layer. Is provided with an electron blocking layer, and a hole blocking layer is provided on the upper surface of the light emitting layer that is an upper layer among the plurality of light emitting layers that overlap each other.
  • Another light emitting layer is superimposed on the lower light emitting layer, but since an electron blocking layer is provided below the lower surface of the lower light emitting layer, the portion superimposed on the lower light emitting layer Luminescence can be suppressed.
  • there is another light emitting layer below the upper light emitting layer but since a hole blocking layer is provided on the upper surface of the upper light emitting layer, the lower light emitting layer It is possible to suppress the light emission of the portion existing under.
  • the organic EL device according to the present embodiment can be manufactured in the same manner as the organic EL device according to the first embodiment, except that a vapor deposition step of the electron blocking layer 27 and the hole blocking layer 28 is added.
  • the electron blocking layer 27 and the hole blocking layer 28 can be formed by using vapor deposition masks for forming the first and third light emitting layers, respectively, and thereby have the same pattern as the first and third light emitting layers.
  • the electron blocking layer 27 and the hole blocking layer 28 can be formed, respectively.
  • Example 3 An organic EL device of this example was produced in the same manner as in Example 2 except that an electron blocking layer and a hole blocking layer were additionally formed. That is, in this example, all the light emitting layers were formed using an electron transporting material.
  • NPB N, N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzidine
  • NPB N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzidine
  • NPB has a hole transport property but does not have an electron blocking performance.
  • the vapor deposition process of the electron blocking layer was performed using the vapor deposition mask for 1st light emitting layers. Specifically, triphenyldiamine (TPD) having an electron blocking property was deposited on a substrate to form an electron blocking layer having a thickness of 10 nm. The film formation rate is 1 cm / sec. The temperature of the crucible was in the range of 125 ° C to 150 ° C.
  • TPD triphenyldiamine
  • the vapor deposition process of the hole blocking layer was performed using the vapor deposition mask for 3rd light emitting layers. Specifically, NS60 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.) having a hole blocking property was deposited on the substrate to form a 10 nm thick hole blocking layer. The film formation rate is 1 cm / sec. The temperature of the crucible was in the range of 250 ° C to 300 ° C.
  • Example 2 NS60 was used as the host material for the first and second light emitting layers.
  • the HOMO level is apparently higher than the HOMO level of the host material at the interface between the third light emitting layer and the hole blocking layer due to the doping of the guest material into the third light emitting layer. Therefore, on the third light-emitting layer, by forming a layer only from the host material not doped with the guest material, hole blocking property appears in the layer, and the layer can function as a hole blocking layer. Is possible.
  • Example 2 the process similar to Example 1 was performed and the organic EL apparatus of a present Example was completed.
  • the electron blocking layer was formed only under the first light emitting layer.
  • an electron transport layer common to other organic EL elements was formed under the electron blocking layer.
  • the hole blocking layer was formed only on the 3rd light emitting layer, and the hole blocking layer was not formed on the other light emitting layer.
  • electrons concentrate at the interface between the first light emitting layer and the electron blocking layer and in the vicinity thereof, and recombine with holes carried from the electron blocking layer.
  • excitons are formed, and the excitation energy is transmitted to the dopant of the first light emitting layer to exhibit a predetermined emission color.
  • the first organic EL element including the first light emitting layer the light emission position exists on the lower surface of the first light emitting layer, and thus the second and third foreign material films that may exist on the upper surface of the first light emitting layer. The influence can be reduced.
  • holes concentrate at the interface between the third light emitting layer and the hole blocking layer and in the vicinity thereof, and recombine with electrons carried from the hole blocking layer. Thereby, excitons are formed, and the excitation energy is transmitted to the dopant of the third light emitting layer to exhibit a predetermined emission color.
  • the third organic EL element including the third light emitting layer the light emission position exists on the upper surface of the third light emitting layer, and thus the first and second foreign material films that may exist below the lower surface of the third light emitting layer. It becomes possible to reduce the influence of.
  • FIG. 18 shows an emission spectrum of the organic EL element included in the organic EL devices of Examples 2 and 3.
  • the first light emitting layer has almost no spectral components (blue and green) other than the original light emission color in any of Examples 2 and 3, and prevents the occurrence of color mixing. It was possible to exhibit the original emission color. From this result, in Examples 2 and 3, it is considered that the light emitting layer emits light at a location away from the upper surface of the light emitting layer where the first and second foreign matter films may exist.
  • Example 3 As shown in FIG. 18, the emission spectrum of Example 3 is the same as that of Example 2 for the first light-emitting layer, but Example 3 can obtain higher luminance than Example 2. . This is because electrons that did not recombine in Example 2 pass through the first light-emitting layer, but in Example 3, it is possible to block electrons at the interface between the first light-emitting layer and the electron blocking layer. This is because electrons can be recombined with holes more efficiently in the vicinity.
  • FIG. 19 shows an emission spectrum of the organic EL element included in the organic EL devices of Examples 2 and 3.
  • Example 2 for the third light emitting layer, in Example 2, spectral components (red and blue) other than the original emission color exist, but in Example 3, such components do not exist. Thus, it was possible to prevent the occurrence of color mixing and to exhibit the original emission color. From this result, in Example 3, it is considered that the light emitting layer emits light at a location away from the lower surface of the light emitting layer where the first and second foreign matter films may exist.
  • FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of an organic EL element included in the organic EL device of the third embodiment.
  • the second light emitting layer 24 (2) includes (1) an electron transporting host material, a hole transporting assist material having a HOMO higher than that of the host material, and a dopant (doping material, guest). Or (2) a hole transporting host material, an electron transport assist material having a lower LUMO than the host material, and a dopant.
  • the second organic EL element 20 (2) including the second light emitting layer 24 (2) can correspond to the above-described organic electroluminescence elements VII and VIII.
  • the hole transportability is lower than the electron transportability in the electron transporting host material.
  • the hole transportability is lowered when the HOMO level is low, that is, when the difference from the vacuum level is large.
  • an assist material having a high HOMO level is mixed with this host material, holes are attracted to the assist material, so that holes are likely to enter the second light emitting layer 24 (2).
  • the hole transport property of the 2nd light emitting layer 24 (2) increases, and it approaches bipolar property.
  • the host material has an electron transporting property, recombination of electrons and holes hardly occurs on the upper surface 34 (2) of the second light emitting layer 24 (2) and its vicinity.
  • the recombination region of electrons and holes in the second light emitting layer 24 (2) can be set near the center in the thickness direction of the second light emitting layer 24 (2).
  • the light emission position can be separated from the lower surface 35 (2) of the second light emitting layer 24 (2).
  • the electron transporting property is lower than the hole transporting property.
  • the electron transportability is low when the LUMO level is high, that is, when the difference from the vacuum level is small.
  • an assist material having a low LUMO level is mixed with the host material, electrons are easily drawn into the second light emitting layer 24 (2) as a result of electrons being drawn into the assist material. Thereby, the electron transport property of the 2nd light emitting layer 24 (2) increases, and it approaches bipolar property.
  • the host material has a hole transport property, recombination of electrons and holes hardly occurs on the lower surface 35 (2) of the second light emitting layer 24 (2) and its vicinity.
  • the recombination region of electrons and holes in the second light emitting layer 24 (2) can be set near the center in the thickness direction of the second light emitting layer 24 (2).
  • the light emission position can be separated from the upper surface 34 (2) of the second light emitting layer 24 (2).
  • the second organic EL element 20 (2) including the second light emitting layer 24 (2) As described above, even if the first and third foreign matter films 31 and 33 exist above and below the second light emitting layer 24 (2), respectively, the second organic EL element 20 (2) including the second light emitting layer 24 (2). Since 2) is less susceptible to those effects, it is possible to prevent the emission color of the second organic EL element 20 (2) from deteriorating.
  • HOMO levels and LUMO levels of the host material and the assist material are not particularly limited and can be set as appropriate.
  • the HOMO level of the host material is 5 eV to 6.5 eV.
  • the LUMO level of the host material may be 2 eV to 3 eV
  • the HOMO level of the assist material may be 5 eV to 6 eV
  • the LUMO level of the assist material is 2.5 eV to 3 eV. May be.
  • the ratio (composition ratio) of the host material, the assist material, and the dopant is not particularly limited and can be appropriately set.
  • the total thickness of the light emitting layer including the host material, the assist material, and the dopant The composition ratio of the assist material and the dopant may be 0.1 to 0.5 and 0.01 to 0.3, respectively.
  • the dopant emits light mainly when excitation energy generated by recombination of electrons and holes in the host material or assist material moves from the host material or assist material to the dopant. Therefore, the charge transfer mechanism is determined mainly based on the energy levels of the host material and the assist material. Therefore, the HOMO level and LUMO level of the dopant are not particularly limited, and can be set as appropriate based on general design guidelines.
  • Example 4 An organic EL device of Example 4 was produced in the same manner as Example 1 except that the vapor deposition process of the second light emitting layer was different.
  • the first light emitting layer was deposited.
  • NS60 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • SD03 manufactured by UDC
  • GD48 manufactured by UDC
  • the assist material concentration was 40% of the total thickness of the light emitting layer
  • the dopant concentration was 20% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 0.4 ⁇ / sec.
  • the assist film forming rate is 0.4 ⁇ / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.2 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • NS60 has a HOMO level of 5.8 eV
  • SD03 has a HOMO level of 5.6 eV.
  • Example 2 the process similar to Example 1 was performed and the organic EL apparatus of a present Example was completed.
  • FIG. 21 shows an emission spectrum of the organic EL element included in the organic EL devices of Examples 2 and 4.
  • Example 2 in the second light-emitting layer, in Example 2, there is a spectral component (red) other than the original light emission color, but in Example 4, such a component does not exist and color mixing is performed. Can be prevented, and the original emission color can be exhibited.
  • the light emission position exists at a location away from the upper surface and the lower surface of the second light emission layer, and the second light emission occurs at a location away from the upper surface and the lower surface of the light emission layer where the first and third foreign matter films can respectively exist. It is thought that the layer is emitting light.
  • FIG. 22 is a schematic cross-sectional view of the organic EL device of the fourth embodiment.
  • each organic EL element 20 (1), 20 (2), 20 (3) includes a first electrode 21, an organic EL layer, and a second electrode 26, which are on the insulating substrate 11 side. Are stacked in this order.
  • the first electrode 21 functions as a cathode for injecting (supplying) electrons into the organic EL layer, and is connected to a TFT (not shown). Each first electrode 21 is formed in the region of the corresponding subpixel.
  • an electron injection layer 29 an electron transport layer 25, a light emitting layer 24 (1), 24 (2) or 24 (3), hole transport The layer 23 and the hole injection layer 22 are laminated in this order from the insulating substrate 11 side.
  • the second electrode 26 functions as an anode for injecting holes into the organic EL layer.
  • the second electrode 26 extends without interruption in the entire display region, and covers the hole injection layer 22.
  • the second electrode 26 is electrically connected to a wiring (not shown).
  • the layers other than the light emitting layers 24 (1), 24 (2), and 24 (3) are not essential layers as the organic EL layer, and the required first, second, and third organic EL elements 20 (1). ), 20 (2) and 20 (3).
  • first electrode / light emitting layer / second electrode (2) First electrode / light emitting layer / hole transport layer / second electrode (3) First electrode / electron transport layer / light emitting layer / second electrode (4 ) First electrode / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / second electrode (5) first electrode / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / second electrode (6) first electrode / Electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / second electrode (7) first electrode / electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / second electrode (8) first electrode / electron injection Layer / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / second electrode (9) first electrode / electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / second electrode (9) first electrode / electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / second electrode
  • the hole injection layer and the hole transport layer may be integrated with each other. Further, the electron transport layer and the electron injection layer may be integrated with each other.
  • the laminated structure of the first, second and third organic EL elements is not particularly limited to those of the above (1) to (9), and each adopts a desired laminated structure according to required characteristics. be able to.
  • the generation of color mixture can be suppressed, the color purity is good, and the display quality is high. Can be realized.
  • the specific method for adjusting the light emission position of each light emitting layer is not particularly limited, and the methods described in Embodiments 1 to 3 can be appropriately employed.
  • the manufacturing method of the organic EL device of the present embodiment may include the same steps as the manufacturing method of the organic EL device of Embodiment 1, except that the order of the vapor deposition steps of the organic EL layer is the case of Embodiment 1. And vice versa.
  • Example 5 A method for manufacturing the organic EL element of Example 5 will be described.
  • an inorganic insulating film was formed on the TFT and the wiring by a method such as a CVD method, and then a contact hole was formed in the inorganic insulating film by a known photolithography method. Etching was dry etching.
  • the substrate on which the resin material has been applied is pre-baked (prebaked) at 140 ° C. for 5 minutes.
  • a planarizing film was formed.
  • a contact hole for connecting the first electrode to the TFT was formed in the planarizing film by a known photo process including exposure and development.
  • substrate was baked in air
  • an interlayer insulating film including an inorganic insulating film and a planarizing film was formed.
  • an IZO (indium zinc oxide) film was formed on the entire surface of the fired substrate by sputtering, and then a pattern was formed by a known photolithography method.
  • an Al (aluminum) film having a thickness of 100 nm was formed on the entire surface of the substrate on which the IZO pattern was formed by sputtering, and then pattern formation was performed by a known photolithography method.
  • the 1st electrode which functions as a cathode was formed.
  • the substrate on which the resin was applied was pre-baked (prebaked) at 140 ° C. for 3 minutes.
  • a resin film was formed.
  • an opening is formed in the resin film so as to expose a part of the first electrode but excluding the peripheral part by a known photo process including exposure and development, and an edge that covers the peripheral part of the first electrode A cover was formed.
  • the substrate on which the edge cover was formed was ultrasonically cleaned with pure water at 70 ° C. for 15 minutes, and then water droplets attached to the substrate were blown off by nitrogen blowing. Thereafter, this substrate was put into an oven at 200 ° C. in a nitrogen atmosphere for 1 hour to remove moisture.
  • this substrate was put into a high vacuum chamber of 10 ⁇ 3 Pa or less, heated at 200 ° C. for 1 hour, and degassed.
  • this substrate was subjected to a known surface modification treatment with oxygen plasma in a high vacuum chamber of 10 ⁇ 3 Pa or less.
  • the constituent member of the organic EL layer was formed. All were formed by vapor deposition in a high vacuum of 10 ⁇ 3 Pa or less.
  • lithium fluoride LiF
  • an electron injection layer having a thickness of 0.5 nm was formed in a solid pattern over the entire region including at least the display region (that is, formed without interruption).
  • the film formation rate is 0.1 ⁇ / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 750 ° C. to 800 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • TR-E314 manufactured by Toray Industries, Inc. was vapor-deposited over the entire display region, and an electron transport layer having a thickness of 15 nm was formed as a solid pattern over the entire region including at least the entire display region.
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 380 ° C. to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • diphenylaminobenzodifuran DPABDF
  • TCNQF4 tetrafluorotetracyanoquinodimethane
  • 2-phenylpyridine iridium (III) (Ir (ppy) 3 ) as a luminescent dopant.
  • the acceptor concentration was 20% of the total thickness of the light emitting layer
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 0.8 kg / sec.
  • the film formation rate of the acceptor is 0.2 mm / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.05 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • CBP having a charge transporting property as a host material and Ir (ppy) 3 as a doping material are co-deposited on a substrate, and a charge transporting film having a thickness of 40 nm is formed as a second light emitting layer.
  • a light-emitting layer (green) having a characteristic of polar polarity was formed. All the materials were commercial products.
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.05 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • Alq 3 tris (8-quinolinolato) aluminum having an electron transport property as a host material, DCM2 as a doping material, these materials are co-evaporated on the substrate, and an electron having a thickness of 40 nm is formed as a third light emitting layer.
  • a transporting light emitting layer (red) was formed. All the materials were commercial products.
  • the dopant concentration was 5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.05 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • NPB N, N-di (naphthalene-1-yl) -N, N-diphenyl-benzoidene
  • the transport layer was formed with a solid pattern.
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 200 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • LG-101 manufactured by LG Chemical Co., Ltd.
  • a hole injection layer having a thickness of 30 nm was formed as a solid pattern over the entire region including at least the entire display region.
  • the film formation rate is 1 cm / sec.
  • the temperature of the crucible was in the range of 350 ° C to 400 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • an ITO film having a thickness of 100 nm was formed on the entire display region by ion beam sputtering.
  • the acceleration voltage of the ion beam was 50 V to 750 V
  • the ion beam current was 50 mA to 500 mA
  • the ion source was Kr +
  • the ultimate vacuum before ion beam irradiation was 0.01 Pa or less.
  • the organic EL element was sealed using engraved glass and a sealing resin that left the peripheral edge in a frame shape.
  • the engraved glass was formed by chemical etching and transparent in the display area.
  • a top emission structure in which light emission is extracted from the organic EL element formation surface of the substrate is employed.
  • the organic EL device of Embodiment 4 may be a bottom emission type.
  • Example 6 An organic EL device of Example 6 was fabricated in the same manner as in Example 4 except that the first light emitting layer, the second light emitting layer, and the third light emitting layer were different. In Example 6, all the light emitting layers were formed using an electron transporting material.
  • NS60 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • RD26 manufactured by UDC
  • these materials are co-deposited on the substrate, and the first light-emitting layer has a thickness of 25 nm.
  • a transporting light emitting layer (red) was formed.
  • the dopant concentration was 4% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the film formation rate of the dopant is 0.04 cm / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • NS60 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.
  • GD48 manufactured by UDC
  • these materials are co-deposited on the substrate, and the film thickness is obtained as the second light emitting layer.
  • a 30 nm electron transporting light emitting layer (green) was formed.
  • the dopant concentration was 20% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 0.8 kg / sec.
  • the dopant deposition rate is 0.2 ⁇ / sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • BH232 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • BD310 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
  • these materials are co-deposited on a substrate, and a film having a thickness of 30 nm is formed as a third light emitting layer.
  • An electron transporting light emitting layer (blue) was formed.
  • the dopant concentration was 7.5% of the total thickness of the light emitting layer.
  • the deposition rate of the host material is 1 kg / sec.
  • the film formation rate of the dopant is 0.075 ./sec. Fixed to.
  • the temperature of the crucible for each material was in the range of 250 ° C to 350 ° C. A plurality of similar experiments were conducted, but the conditions such as the amount of materials charged differed depending on the experiment, so the temperature of the crucible also varied within the above range by the experiment.
  • FIG. 23 shows emission spectra of organic EL elements included in the organic EL devices of Examples 5 and 6.
  • Example 6 for the light emitting layer (red), in Example 6, there are spectral components (blue and green) other than the original emission color, but in Example 5, such components are not present. Therefore, the occurrence of color mixing can be prevented and the original emission color can be exhibited. From this result, in Example 6, it is thought that the 2nd and 3rd foreign material film
  • Example 5 the light emission position exists at the interface between the third light emitting layer (red) and the hole transport layer, and from the lower surface of the third light emitting layer (red) where the first and second foreign matter films can exist. It is considered that the third light emitting layer (red) emits light at a distant place. This is because the third light emitting layer (red) has electron transport properties.
  • FIG. 24 shows emission spectra of organic EL elements included in the organic EL devices of Examples 5 and 6.
  • Example 6 for the second light emitting layer (green), in Example 6, there is a spectral component (blue) other than the original emission color, but in Example 5, such a component does not exist. Therefore, the occurrence of color mixing can be prevented and the original emission color can be exhibited. From this result, in Example 6, it is considered that the third foreign material film containing the blue light emitting material is present on the second light emitting layer, and the second light emitting layer has the electron transporting property, so that the light emitting position is the first. It is thought that it exists in the vicinity of the upper surface of two light emitting layers.
  • Example 5 it is considered that the light emission position is located away from the upper surface and the lower surface of the second light emitting layer, and is separated from the upper surface and the lower surface of the second light emitting layer where the first and third foreign matter films can respectively exist. It is considered that the second light emitting layer emits light at a certain place. This is because the second light emitting layer has a polar charge transport property.
  • Example 25 and 26 show the emission spectra of the organic EL elements included in the organic EL devices of Examples 5 and 6, respectively. As shown in FIGS. 25 and 26, for the light emitting layer (blue), in any of Examples 5 and 6, no color mixing occurred, and the original light emitting color could be exhibited.
  • the first light emitting layer (blue) has a hole transport property. Therefore, the light emission position exists at the interface between the first light-emitting layer (blue) and the electron transport layer, and the first light emission is away from the upper surface of the first light-emitting layer (blue) where the second and third foreign matter films can exist. It is considered that the light emitting layer (blue) emitted light.
  • the third light emitting layer (blue) has electron transport properties.
  • the light emission position is present at the interface between the third light emitting layer (blue) and the hole transport layer, and the first light emitting layer (blue) is located away from the lower surface of the third light emitting layer (blue) where the first and second foreign matter films may exist. It is considered that the three light emitting (blue) layers emitted light.
  • the organic EL device capable of RGB full-color display has been described.
  • the combination and number of emission colors are not particularly limited to the three colors RGB, and may include colors other than RGB.
  • other than three colors for example, four colors may be used.
  • four colors of RGBW (W is white) or RGBY (Y is yellow) may be used.
  • Applications of the organic EL devices of Embodiments 1 to 4 are not particularly limited to displays, and may be for illumination, for example.
  • Organic EL device 2 Pixels 2R, 2G, 2B: Sub-pixels 3R, 3G, 3B: Light emitting regions 4 (1), 4 (2), 4 (3): Light emitting position 10: TFT substrate 11: Insulating substrate 12 : TFT 13: Interlayer insulating film 13a: Contact hole 14: Wiring 15: Edge covers 15R, 15G, 15B: Openings 20R, 20G, 20B, 20 (1), 20 (2), 20 (3): Organic EL element 21: First electrode 22: Hole injection layer 23: Hole transport layer 24R, 24G, 24B, 24 (1), 24 (2), 24 (3): Light emitting layer 25: Electron transport layer 26: Second electrode 27: Electron blocking layer 28: hole blocking layers 31, 32, 33: film (foreign material film) 34 (1), 34 (2), 34 (3): upper surface 35 (1), 35 (2), 35 (3): lower surface 40: sealing member 41: sealing resin 42: sealing substrate 43: dry Agent

Abstract

本発明は、混色の発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法を提供する。本発明は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機EL素子とを備える有機EL装置であって、前記複数の有機EL素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、前記複数の有機EL素子の一つは、他の有機EL素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機EL素子の発光層の上面に接する第一の膜を含み、かつ、他の有機EL素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機EL素子の発光層の下面に接する第二の膜を含まず、前記第一の膜が接する前記発光層は、前記上面から離れた部分で発光する有機EL装置である。

Description

有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置(以下、有機EL装置とも言う。)、及び、その製造方法に関する。より詳しくは、大型のフラットパネルディスプレイに好適な有機EL装置、及び、その製造方法に関するものである。
近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化及び低消費電力化が求められている。
そのような状況下、有機材料の電界発光(Electro Luminescence)を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う。)を備えた有機EL装置は、全固体型で、低電圧駆動、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイ用の表示装置として高い注目を浴びている。
有機EL装置は、例えば、ガラス基板等の基板上に、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)と、TFTに接続された有機EL素子とを有している。有機EL素子は、第1電極、有機エレクトロルミネッセンス層(以下、有機EL層とも言う。)を及び第2電極が、この順に積層された構造を有している。そのうち、第1電極は、TFTと接続されている。有機EL層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等の層が積層された構造を有している。
フルカラー表示のディスプレイ用の有機EL装置は、一般的に、赤(R)、緑(G)及び青(B)の3色の有機EL素子をサブ画素として備え、これらのサブ画素はマトリクス状に配列され、3色のサブ画素から画素が構成されている。そして、これらの有機EL素子を選択的に所望の輝度で発光させることによって画像表示が行われる。
例えば、反射電極と透明電極との間に発光層を含む有機化合物層を有する有機EL素子を複数備え、前記複数の有機EL素子は、二色以上の異なる発光スペクトルを有するものを含み、異なる発光スペクトルを有する有機EL素子の発光層内での発光領域が、前記異なる発光スペクトルに対応して膜厚方向で異なる位置にある多色発光素子が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、特許文献1の[0049]に記載の内容、すなわち発光層内において発光ゲスト材料をドープする領域を任意の場所のみとする方法が開示されている。
このような有機EL装置の製造においては、各色の有機EL素子(サブ画素)に対応させて、発光材料から発光層のパターンが形成される。
発光層のパターンの形成方法としては、基板に基板と同程度の大きさの蒸着マスクを接触させた状態で蒸着を行う方法(以下、コンタクト成膜法とも言う。)や、基板よりも小型の蒸着マスクを使用し、基板をマスク及び蒸着源に対して相対的に移動させながら基板全体に蒸着を行う方法(以下、ギャップ成膜法とも言う。)等の方法が提案されている。
特開2004-134101号公報
しかしながら、ギャップ成膜法を用いて有機EL素子の発光層を塗り分けて有機EL装置を形成した場合、この装置を発光させると、本来の発光色に他の色が混じる混色現象がみられ、色純度が低下することがあった。
図27の上段は、本発明者らが検討を行った有機EL装置の拡大写真を示し、図27の下段は、上段に示された有機EL装置の断面模式図である。
図27の上段に示すように、この有機EL装置は、遮光部180で分離された赤、緑及び青の有機EL素子120R、120G及び120Bを含む。図27の上段は、赤の有機EL素子120Rのみを点灯させた場合を示しているが、他の素子領域に発光領域が広がっていることが分かる。これは、図27の下段に示すように、所定の発光層以外の発光層の領域にも蒸着粒子が飛来し、発光層の上、及び/又は、下に他の発光層の発光材料が付着し、不要なパターンが形成されていることが原因と考えられる。
この現象は、基板と蒸着マスクを接触させるコンタクト成膜法を用いて発光層の塗り分けを行った場合でも部分的に発生することがあった。これは、蒸着マスクの自重による撓み、蒸着マスクの歪み等に起因して蒸着マスクと基板との間に部分的に隙間が生じるためと考えられる。
このように、基板と蒸着マスクとの間に隙間が存在する場合に、所定領域外にも発光材料が付着するのは、蒸着粒子同士の散乱、蒸着装置に付着した蒸着粒子の再蒸発等により、蒸着粒子が想定外の方向から基板に飛来することが原因と考えられる。
なお、特許文献1は、発光スペクトルに対応して発光層内での発光位置を変えているが、この手法では、上述の不要なパターンの影響を必ずしも排除しきれず、混色が発生する場合がある。
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、混色の発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の一態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子Iとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Iの発光層(以下、発光層iとも言う。)の上面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Iの発光層iの下面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜が接する前記発光層iは、前記上面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第1態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
第1態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層よりも薄くてもよい。
前記第一の膜は、前記第一の膜が接する前記発光層iよりも薄くてもよい。
前記第一の膜は、前記上面の全部に接してもよいし、前記上面の一部のみに接してもよい。
前記第一の膜は、複数(例えば、2以上、3以下)であり、
前記複数の第一の膜に含有される複数の発光材料は、互いに異なってもよい。
前記上面から離れた前記部分は、前記発光層iを厚さ方向で3等分したときの一部であって前記下面を含む部分であってもよい。
前記第一の膜が接する前記発光層iは、前記下面で発光してもよい。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層とひと続きにつながっていてもよいし、ひと続きにつながっていなくてもよい。
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Iは、第1電極及び第2電極を備え、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子Iの前記第1電極、前記発光層i、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記第一の膜が接する前記発光層iは、前記第2電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層であってもよい。
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Iは、第1電極、第2電極及び電荷ブロッキングを備え、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子Iの前記第1電極、前記電荷ブロッキング層、前記発光層i、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記電荷ブロッキング層は、前記第2電極から注入される電荷をブロックしてもよい。
前記基板は、TFT基板又は絶縁基板であってもよい。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子IIとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子IIの発光層(以下、発光層iiとも言う。)の上面に接する第一の膜と、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子IIの発光層iiの下面に接する第二の膜とを含み、
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiは、前記上面及び前記下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第2態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
第2態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層よりも薄くてもよい。
前記第二の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層よりも薄くてもよい。
前記第一及び第二の膜は、各々、前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiよりも薄くてもよい。
前記第一の膜は、前記上面の全部に接してもよいし、前記上面の一部のみに接してもよい。
前記第二の膜は、前記下面の全部に接してもよいし、前記下面の一部のみに接してもよい。
前記第一及び第二の膜に含有される前記発光材料は、互いに異なってもよい。
前記第一の膜は、複数(例えば、2以上、3以下)であり、
前記複数の第一の膜に含有される複数の発光材料は、互いに異なってもよい。
前記第二の膜は、複数(例えば、2以上、3以下)であり、
前記複数の第二の膜に含有される複数の発光材料は、互いに異なってもよい。
前記上面及び前記下面から離れた前記部分は、前記発光層iiを厚さ方向で3等分したときの中央の部分であってもよい。
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiは、厚さ方向における中心で発光してもよい。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層とひと続きにつながっていてもよいし、ひと続きにつながっていなくてもよい。
前記第二の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層とひと続きにつながっていてもよいし、ひと続きにつながっていなくてもよい。
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiは、両極性の電荷輸送性の発光層であってもよい。
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiの前記発光材料は、電子輸送性のホスト材及び正孔輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)準位は、前記ホスト材のHOMO準位よりも高くてもよい。
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層iiの前記発光材料は、正孔輸送性のホスト材及び電子輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のLUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位は、前記ホスト材のLUMO準位よりも低くてもよい。
前記基板は、TFT基板又は絶縁基板であってもよい。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子IIIとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IIIの発光層(以下、発光層iiiとも言う。)の下面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IIIの発光層iiiの上面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜が接する前記発光層iiiは、前記下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態について以下に説明する。なお、以下の好ましい実施形態は、適宜、互いに組み合わされてもよく、以下の2以上の好ましい実施形態を互いに組み合わせた実施形態もまた、好ましい実施形態の一つである。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層よりも薄くてもよい。
前記第一の膜は、前記第一の膜が接する前記発光層iiiよりも薄くてもよい。
前記第一の膜は、前記下面の全部に接してもよいし、前記下面の一部のみに接してもよい。
前記第一の膜は、複数(例えば、2以上、3以下)であり、
前記複数の第一の膜に含有される複数の発光材料は、互いに異なってもよい。
前記下面から離れた前記部分は、前記発光層iiiを厚さ方向で3等分したときの一部であって前記上面を含む部分であってもよい。
前記第一の膜が接する前記発光層iiiは、前記上面で発光してもよい。
前記第一の膜は、前記同じ発光材料を含有する前記発光層とひと続きにつながっていてもよいし、ひと続きにつながっていなくてもよい。
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子IIIは、第1電極及び第2電極を備え、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子IIIの前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層iii、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記第一の膜が接する前記発光層iiiは、前記第1電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層であってもよい。
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子IIIは、第1電極、第2電極及び電荷ブロッキングを備え、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子IIIの前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層iii、及び、前記電荷ブロッキング層、前記第2電極は、この順に配置され、
前記電荷ブロッキング層は、前記第1電極から注入される電荷をブロックしてもよい。
前記基板は、TFT基板又は絶縁基板であってもよい。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、第1電極と、第2電極と、発光材料を含む発光層とを備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子IVとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IVの発光層(以下、発光層ivとも言う。)の上面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IVの発光層ivの下面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子IVの前記第1電極、前記発光層iv、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記第一の膜が接する前記発光層ivは、前記第2電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第4態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、第1電極と、第2電極と、発光材料を含む発光層とを備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子Vとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Vの発光層(以下、発光層vとも言う。)の上面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Vの発光層vの下面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Vは、電荷ブロッキング層を更に備え、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Vの前記第1電極、前記電荷ブロッキング層、前記発光層v、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記電荷ブロッキング層は、前記第2電極から注入される電荷をブロックする有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第5態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子VIとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIの発光層(以下、発光層viとも言う。)の上面に接する第一の膜と、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIの発光層viの下面に接する第二の膜とを含み、
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層viは、両極性の電荷輸送性の発光層である有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第6態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子VIIとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIIの発光層(以下、発光層viiとも言う。)の上面に接する第一の膜と、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIIの発光層viiの下面に接する第二の膜とを含み、
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層viiの前記発光材料は、電子輸送性のホスト材及び正孔輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のHOMO準位は、前記ホスト材のHOMO準位よりも高い有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第7態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子VIIIとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIIIの発光層(以下、発光層viiiとも言う。)の上面に接する第一の膜と、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子VIIIの発光層viiiの下面に接する第二の膜とを含み、
前記第一及び第二の膜が接する前記発光層viiiの前記発光材料は、正孔輸送性のホスト材及び電子輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のLUMO準位は、前記ホスト材のLUMO準位よりも低い有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第8態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、第1電極と、第2電極と、発光材料を含む発光層とを備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子IXとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IXの発光層(以下、発光層ixとも言う。)の下面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子IXの発光層ixの上面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子IXの前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層ix、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
前記第一の膜が接する前記発光層ixは、前記第1電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第9態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、第1電極と、第2電極と、発光材料を含む発光層とを備え、
前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つ(以下、有機エレクトロルミネッセンス素子Xとも言う。)は、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Xの発光層(以下、発光層xとも言う。)の下面に接する第一の膜を含み、かつ、
他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子Xの発光層xの上面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Xは、電荷ブロッキング層を更に備え、
前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子Xの前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層x、及び、前記電荷ブロッキング層、前記第2電極は、この順に配置され、
前記電荷ブロッキング層は、前記第1電極から注入される電荷をブロックする有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第10態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記複数の発光層は、互いに異なる色で発光し、かつ、互いに隣接し、
前記複数の発光層の各々の少なくとも一部は、異なる色で発光する発光層と重畳しており、
前記重畳し合う複数の発光層のうち、下層となる発光層の少なくとも一つは、電子輸送性の発光材料を含み、
前記重畳し合う複数の発光層のうち、上層となる発光層の少なくとも一つは、正孔輸送性の発光材料を含む有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第11態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記複数の発光層は、互いに異なる色で発光し、かつ、互いに隣接し、
前記複数の発光層の各々の少なくとも一部は、異なる色で発光する発光層と重畳しており、
前記重畳し合う複数の発光層のうち、下層となる発光層の少なくとも一つの下面の下には、電子ブロッキング層が設けられ、
前記重畳し合う複数の発光層のうち、上層となる発光層の少なくとも一つの上面の上には、正孔ブロッキング層が設けられる有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第12態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
第1~第12態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、適宜組み合わされてもよく、そのような態様も本発明に含まれる。
例えば、第1~第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、互いに組み合わされてもよい。すなわち、本発明の他の態様は、基板と、前記基板上に設けられた第一、第二及び第三の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第一、第二及び第三の有機エレクトロルミネッセンス素子は、それぞれ、第一、第二及び第三の発光層を備え、
前記第一、第二及び第三の発光層は、それぞれ、第一、第二及び第三の発光材料を含み、
前記第一、第二及び第三の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
前記第一の有機エレクトロルミネッセンス素子は、
前記第二又は第三の発光材料と同じ発光材料を含有する第一の膜であって前記第一の発光層の上面に接する第一の膜を含み、かつ、
前記第二又は第三の発光材料と同じ発光材料を含有する第二の膜であって前記第一の発光層の下面に接する第二の膜を含まず、
前記第一の発光層は、前記第一の膜が接する前記上面から離れた部分で発光し、
前記第二の有機エレクトロルミネッセンス素子は、
前記第一又は第三の発光材料と同じ発光材料を含有し、かつ、前記第二の発光層の上面に接する第三の膜と、
前記第一又は第三の発光材料と同じ発光材料を含有し、かつ、前記第二の発光層の下面に接する第四の膜とを含み、
前記第二の発光層は、前記第三及び第四の膜がそれぞれ接する前記上面及び前記下面から離れた部分で発光し、
前記第三の有機エレクトロルミネッセンス素子は、
前記第一又は第二の発光材料と同じ発光材料を含有する第五の膜であって前記第三の発光層の下面に接する第五の膜を含み、かつ、
前記第一又は第二の発光材料と同じ発光材料を含有する第六の膜であって前記第三の発光層の上面に接する第六の膜を含まず、
前記第三の前記発光層は、前記第五の膜が接する前記下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第13態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置とも言う。
第1~第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態は、第4~第13態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に適宜適用されてもよい。なかでも、第1態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態は、第4及び第5態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に好適であり、第2態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態は、第6~第8態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に好適であり、第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置における好ましい実施形態は、第9及び第10態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に好適である。
なお、第13態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第一及び第二の膜は、それぞれ、第1態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第一及び第二の膜に対応し、第13態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第三及び第四の膜は、それぞれ、第2態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第一及び第二の膜に対応し、第13態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第五及び第六の膜は、それぞれ、第3態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の第一及び第二の膜に対応する。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記複数の発光層のうち、最初に形成された発光層は、当該発光層の上面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第14態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
第14態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法における好ましい実施形態について以下に説明する。
前記発光層蒸着工程において、互いに異なる場所に蒸着マスクの開口を配置した状態で、互いに異なる色で発光可能な複数の発光材料を基板に順に蒸着して前記複数の発光層を形成してもよい。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記3以上の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記3以上の発光層のうち、最初又は最後に形成された発光層以外の発光層は、当該発光層の上面及び下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第15態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
第15態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法における好ましい実施形態について以下に説明する。
前記発光層蒸着工程において、互いに異なる場所に蒸着マスクの開口を配置した状態で、互いに異なる色で発光可能な3以上の発光材料を基板に順に蒸着して前記3以上の発光層を形成してもよい。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記複数の発光層のうち、最後に形成された発光層は、当該発光層の下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第16態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
第16態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法における好ましい実施形態について以下に説明する。
前記発光層蒸着工程において、互いに異なる場所に蒸着マスクの開口を配置した状態で、互いに異なる色で発光可能な複数の発光材料を基板に順に蒸着して前記複数の発光層を形成してもよい。
本発明の他の態様は、基板上に、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、前記基板側から順に、前記第1電極、前記発光層、及び、前記第2電極を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記複数の発光層のうち、最初に形成された発光層は、前記第2電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第17態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
本発明の他の態様は、基板上に、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、前記基板側から順に、前記第1電極、前記発光層、及び、前記第2電極を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程と、
前記複数の発光層のうちの最初に形成された発光層と、前記第1電極との間に、前記第2電極から注入される電荷をブロックする電荷ブロッキング層を選択的に形成する工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第18態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記3以上の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記3以上の発光層のうち、最初又は最後に形成された発光層以外の発光層は、電子輸送性のホスト材及び正孔輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のHOMO準位は、前記ホスト材のHOMO準位よりも高い有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第19態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記3以上の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記3以上の発光層のうち、最初又は最後に形成された発光層以外の発光層は、正孔輸送性のホスト材及び電子輸送性のアシスト材を含み、
前記アシスト材のLUMO準位は、前記ホスト材のLUMO準位よりも低い有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第20態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、前記基板側から順に、前記第1電極、前記発光層、及び、前記第2電極を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記複数の発光層のうち、最後に形成された発光層は、前記第1電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第21態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
本発明の他の態様は、基板上に、互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、前記基板側から順に、前記第1電極、前記発光層、及び、前記第2電極を備え、
前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程と、
前記複数の発光層のうちの最後に形成された発光層と、前記第2電極との間に、前記第1電極から注入される電荷をブロックする電荷ブロッキング層を選択的に形成する工程とを含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第22態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
第14~第22態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、適宜組み合わされてもよく、そのような態様も本発明に含まれる。
例えば、第14~第16態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置は、互いに組み合わされてもよい。すなわち、本発明の他の態様は、互いに異なる色で発光可能な3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
前記3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
前記製造方法は、前記3以上の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
前記3以上の発光層のうち、最初に形成された発光層は、当該発光層の上面から離れた部分で発光し、
前記3以上の発光層のうち、最初又は最後に形成された発光層以外の発光層は、当該発光層の上面及び下面から離れた部分で発光し、
前記3以上の発光層のうち、最後に形成された発光層は、当該発光層の下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であってもよい。
以下、この有機エレクトロルミネッセンス装置を第23態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法とも言う。
第14~第16態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法における好ましい実施形態は、第17~第23態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法に適宜適用されてもよい。
本発明によれば、混色の発生を抑制することができる有機エレクトロルミネッセンス装置、及び、その製造方法を実現することができる。
実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の平面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の平面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。 実施形態1の有機EL装置の製造工程を説明するためのフローチャートである。 実施形態1の有機EL装置の発光層蒸着工程を説明するための斜視模式図である。 実施形態1の有機EL装置の発光層蒸着工程を説明するための断面模式図である。 実施例1の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例1及び2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例1及び2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施形態2の有機EL装置の断面模式図である。 実施形態2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。 実施例2及び3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例2及び3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施形態3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。 実施例2及び4の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施形態4の有機EL装置の断面模式図である。 実施例5及び6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例5及び6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例5の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 実施例6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。 上段は、本発明者らが検討を行った有機EL装置の拡大写真を示し、下段は、上段に示された有機EL装置の断面模式図である。
以下に実施形態を掲げ、本発明を図面に参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
なお、本明細書において、下面とは、基板(例えばTFT基板、絶縁基板等)側の表面、すなわち基板に対向する表面を意味し、上面とは、下面の反対側の表面を意味する。
また、発光層の発光位置とは、発光層において発光源が存在する領域、すなわち、発光層において光が発生する領域を意味するものとする。
また、ある色の発光層又は発光材料とは、その色で発光可能な発光層又は発光材料を意味するものとする。
また、HOMO準位及びLUMO準位の高低については、真空準位との差がより小さいことを「高い」と記述し、真空準位との差がより大きいことを「低い」と記述する。
(実施形態1)
本実施形態では、RGBフルカラー表示のディスプレイ用のボトムエミッション型の有機EL装置と、その製造方法とについて主に説明するが、本実施形態は、他のタイプ、例えばトップエミッション型の有機EL素子と、その製造方法にも適用可能である。
なお、ボトムエミッション型とは、TFT基板側から光を取り出すタイプの有機EL装置であり、トップエミッション型とは、TFT基板とは反対側から光を取り出すタイプの有機EL装置である。
まず、本実施形態に係る有機EL装置の全体の構成について説明する。
図1は、実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。図2は、実施形態1の有機EL装置の平面模式図である。
図1に示すように、本実施形態に係る有機EL装置1は、複数のTFT12が設けられたTFT基板10と、TFT基板10上に設けられ、対応するTFT12に各々接続された複数の有機EL素子20R、20G及び20Bと、これらの有機EL素子20R、20G及び20Bを覆う封止部材40とを備えている。
有機EL装置1は、封止部材40として、封止樹脂41及び封止基板42を備えており、封止基板42と、有機EL素子20R、20G及び20Bが積層されたTFT基板10とを封止樹脂41を用いて貼り合わせることで、これら一対のTFT基板10及び封止基板42の間に有機EL素子20R、20G及び20Bを封止している。また、有機EL装置1は、封止基板40の表面であって有機EL素子20R、20G及び20Bに対向する表面に貼付された乾燥剤43を備えている。このような構造により、酸素及び水分が外部から各有機EL素子20R、20G、20Bへ浸入することを防止している。
TFT基板10は、支持基板として、透明な絶縁基板11を有している。図2に示すように、絶縁基板11上には、複数の配線14が形成されており、複数の配線14は、水平方向に設けられた複数のゲート線と、垂直方向に設けられ、ゲート線と交差する複数の信号線及び複数の電源供給線とを含んでいる。ゲート線には、ゲート線を駆動するゲート線駆動回路(図示せず)が接続され、信号線には、信号線を駆動する信号線駆動回路(図示せず)が接続されている。
有機EL装置1は、RGBフルカラー表示のアクティブマトリクス型ディスプレイとして機能し、画像表示が可能な表示領域を含んでいる。表示領域には、複数の画素2がマトリクス状に配列されている。配線14で区画された各領域には、赤、緑又は青のサブ画素(ドット)2R、2G又は2Bが配置されている。サブ画素2R、2G及び2Bは、マトリクス状に配列されている。サブ画素2R、2G及び2Bの配列は、ストライプ配列であり、垂直方向には同じ色のサブ画素2R、2G又は2Bが配置され、水平方向には赤、緑及び青のサブ画素2R、2G及び2Bが順番に配置されている。3つのサブ画素2R、2G及び2Bから1つの画素2が構成されている。
有機EL素子20R、20G及び20Bは、それぞれ、赤色、緑色及び青色に発光可能であり、対応する色のサブ画素2R、2G及び2Bを構成している。
有機EL素子20R、20G及び20Bは、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、各有機EL素子20R、20G、20Bは、対応するTFT12に接続されている。対応するTFT12がゲート信号の走査によって選択されてオン状態となると、有機EL素子には画像信号に応じた電流が流れる。このようにして有機EL素子20R、20G及び20Bの発光強度が個別に制御される。その結果、複数の画素2の色及び明るさが個別に制御され、表示領域に画像が表示される。
次に、TFT基板10と、有機EL素子20R、20G及び20Bとの構成について詳述する。
図1に示すように、TFT基板10は、上述の絶縁基板11、TFT12、配線14等の構成部材に加えて、TFT12及び配線14を覆う層間絶縁膜(平坦化膜)13と、層間絶縁膜13上に形成された絶縁層であるエッジカバー15とを有している。なお、TFT12の構成は、一般的なものでよいので、TFT12に含まれる各層の図示及び説明は省略する。
各有機EL素子20R、20G、20Bは、層間絶縁膜13上に設けられた第1電極21と、第1電極21上に設けられた有機EL層と、有機EL層上に設けられた第2電極26とを含んでいる。
層間絶縁膜13は、絶縁基板11上に、絶縁基板11のほぼ全領域に渡って形成されている。層間絶縁膜13には、複数のコンタクトホール13aが設けられており、各第1電極21は、コンタクトホール13aを介して対応するTFT12に電気的に接続されている。これにより、各TFT12は、対応する有機EL素子20R、20G又は20Bに電気的に接続されている。
エッジカバー15は、第1電極21の端部で有機EL層が薄くなったり電界集中が起こったりすることによって第1電極21と第2電極26とが短絡することを防止するために形成されている。そのため、エッジカバー15は、第1電極21の周縁部を被覆するように形成されている。
エッジカバー15には、第1電極21の周縁部以外の部分が露出するように、開口部15R、15G及び15Bが設けられている。開口部15R、15G及び15Bがそれぞれ、有機EL素子20R、20G及び20B(サブ画素2R、2G及び2B)の発光領域3R、3G及び3Bとなる。言い換えれば、絶縁性を有するエッジカバー15によって表示領域が複数の領域に仕切られ、この仕切られた各領域に有機EL素子20R、20G又は20B(サブ画素2R、2G又は2B)が設けられている。このように、エッジカバー15は、素子分離膜としても機能している。
発光領域3R、3G及び3Bは、互いに重ならないようにマトリクス状に配列されている。
第1電極21は、有機EL層に正孔を注入(供給)する陽極として機能する。第1電極21は、サブ画素2R、2G及び2Bに対応してマトリクス状に設けられており、各第1電極21は、対応する発光領域3R、3G又は3B(開口部15R、15G又は15B)の全体に重なるように形成されている。
各有機EL層は、正孔注入層22と、正孔輸送層23と、発光層24R、24G又は24Bと、電子輸送層25とを含んでおり、これらは、絶縁基板11側からこの順に積層されている。電子輸送層25及び第2電極26の間には、電子注入層が設けられてもよい。
正孔注入層22は、各発光層24R、24G、24Bへの正孔注入効率を高める機能を有する層である。正孔輸送層23は、各発光層24R、24G、24Bへの正孔輸送効率を高める機能を有する層である。正孔注入層22及び正孔輸送層23は、表示領域全体に途切れることなく広がっており、第1電極21を全て覆っている。
各発光層24R、24G、24Bは、第1電極21側から注入された正孔(ホール)と第2電極26側から注入された電子とを再結合させて光を出射する機能を有する層である。発光層24R、24G及び24Bは、互いに異なる発光材料を含んでいる。各発光層24R、24G、24Bに注入された正孔及び電子は、各発光層24R、24G、24B内で再結合する。正孔及び電子の再結合によるエネルギーにより発光材料が励起されて励起子が生じ、その励起状態が基底状態に戻る際に励起エネルギーに応じた波長の光が出射される。発光層24R、24G及び24Bに含まれる発光材料は、互いに異なる励起エネルギーを有するため、発光層24R、24G及び24Bは、互いに異なる色で発光可能となる。発光層24R、24G及び24Bに含まれる発光材料の発光スペクトルは、それぞれ、赤領域、緑領域及び青領域にピークを有するため、発光層24R、24G及び24Bは、それぞれ、赤色、緑色及び青色に発光することが可能である。
発光層24R、24G及び24Bは、サブ画素2R、2G及び2Bのストライプ配列に対応して、垂直方向にストライプ状に形成されている。発光層24R、24G及び24Bは、それぞれ、開口部15R、15G及び15Bを覆っており、垂直方向に並んでいる発光領域3R、3G及び3Bの全体には、それぞれ、発光層24R、24G及び24Bが途切れることなく広がっている。各発光層24R、24G、24Bは、低分子蛍光色素、金属錯体等の発光効率が高い材料から形成されている。
電子輸送層25は、第2電極26から各発光層24R、24G、24Bへの電子輸送効率を高める機能を有する層である。電子注入層は、第2電極26から各発光層24R、24G、24Bへの電子注入効率を高める機能を有する層である。
電子輸送層25は、表示領域全体に途切れることなく広がっており、発光層24R、24G及び24Bと正孔輸送層23とを覆っている。電子注入層もまた、表示領域全体に途切れることなく広がるように形成され、電子輸送層25を覆う。
第2電極26は、有機EL層に電子を注入(供給)する陰極として機能する。第2電極26は、表示領域全体に途切れることなく広がっており、電子輸送層25又は電子注入層を覆っている。第2電極26は、配線14に電気的に接続されている。
なお、発光層24R、24G及び24B以外の層は、有機EL層として必須の層ではなく、要求される有機EL素子20R、20G及び20Bの特性に応じて適宜形成することができる。
有機EL素子20R、20G及び20Bの積層構造としては、例えば、下記(1)~(9)に示すようなものを採用することができる。
(1)第1電極/発光層/第2電極
(2)第1電極/正孔輸送層/発光層/第2電極
(3)第1電極/発光層/電子輸送層/第2電極
(4)第1電極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/第2電極
(5)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/第2電極
(6)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/第2電極
(7)第1電極/発光層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(8)第1電極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(9)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
なお、正孔注入層及び正孔輸送層は、互いに一体化されていてもよい。すなわち、正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔注入層としての機能と正孔輸送層としの機能とを併せ持つ層(正孔注入層兼正孔輸送層)として形成されてもよい。
同様に、電子輸送層及び電子注入層は、互いに一体化されていてもよく、電子注入層及び電子輸送層は、電子注入層としての機能と電子輸送層としの機能とを併せ持つ層(電子注入層兼電子輸送層)として形成されてもよい。
また、有機EL素子20R、20G及び20Bの積層構造は、上記(1)~(9)のものに特に限定されず、各々、要求される特性に応じて所望の積層構造を採用することができる。
以下、有機EL素子20R、20G及び20Bの構造について、より詳細に説明する。
図3は、実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。図4は、実施形態1の有機EL装置の平面模式図である。図5は、実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。
図3に示すように、3色の発光層24R、24G及び24Bのうち、最初に形成される発光層、例えば赤色の発光層24Rを第1発光層24(1)とし、2番目に形成される発光層、例えば緑色の発光層24Gを第2発光層24(2)とし、最後に形成される発光層、例えば青色の発光層24Bを第3発光層24(3)とする。また、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)を含む有機EL素子をそれぞれ第1、第2及び第3有機EL素子20(1)、20(2)及び20(3)とする。第1有機EL素子20(1)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子I、IVに対応し得る。第2有機EL素子20(2)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子II、VIに対応し得る。第3有機EL素子20(3)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子III、IXに対応し得る。本実施形態の有機EL装置は、上述の第11態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に対応し得る。なお、3色の発光層24R、24G及び24Bの形成順序は特に限定されず、適宜、決定することができる。
蒸着法によって複数の発光材料をパターン状に塗り分ける場合、理想的には、各発光材料は、所定のサブ画素の領域のみに蒸着され、他のサブ画素の領域には蒸着されず、異なる発光材料は互いに重ならない。しかしながら、ギャップ成膜法又はコンタクト成膜法では、基板と蒸着マスクとの間に隙間が生じるため、所定の領域外にも発光材料が蒸着される可能性がある。
そして、本実施形態では、図3及び4に示すように、各発光層24(1)、24(2)、24(3)の発光材料は、対応するサブ画素の領域のみならず、その周辺領域にも蒸着されている。その結果、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)と同じ発光材料をそれぞれ含む第1、第2及び第3膜(以下、異物膜とも言う。)31、32及び33が形成されている。第1、第2及び第3異物膜31、32及び33は、所定の領域外の領域に発光材料が蒸着されることによって意図せず形成された膜であり、それぞれ、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)と同時に形成される。第1、第2及び第3異物膜31、32及び33は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)の周辺に形成されており、同じ発光材料を含む発光層及び異物膜は、互いに、ひと続きにつながっている。そして、各異物膜は、同じ発光材料を含む発光層の端部から、その発光層の周辺へ広がっている。
そのため、第1発光層24(1)の上には、第2発光層24(2)と同じ発光材料を含む第2異物膜32と、第3発光層24(3)と同じ発光材料を含む第3異物膜33とが配置されている。第2発光層24(2)の下には、第1発光層24(1)と同じ発光材料を含む第1異物膜31が配置されており、第2発光層24(2)の上には、第3発光層24(3)と同じ発光材料を含む第3異物膜33が配置されている。第3発光層24(3)の下には、第1発光層24(1)と同じ発光材料を含む第1異物膜31と、第2発光層24(2)と同じ発光材料を含む第2異物膜32が配置されている。
その結果、第1有機EL素子20(1)は、第2電極26及び第1発光層24(1)の間に第2及び第3異物膜32及び33を含むことになり、第2有機EL素子20(2)は、第1電極21及び第2発光層24(2)の間に第1異物膜31を含むとともに、第2電極26及び第2発光層24(2)の間に第3異物膜33を含むことになり、第3有機EL素子20(3)は、第1電極21及び第3発光層24(3)の間に第1及び第2異物膜31及び32を含むことになる。
また、第1有機EL素子20(1)において、第1発光層24(1)の下面35(1)の下には異物膜は存在しないが、第2及び第3異物膜32及び33が各々、第1発光層24(1)の上面34(1)の一部に接している。第2有機EL素子20(2)において、第1異物膜31が第2発光層24(2)の下面35(2)の一部に接しており、第3異物膜33が第2発光層24(2)の上面34(2)の一部に接している。第3有機EL素子20(3)において、第3発光層24(3)の上面34(3)の上には異物膜は存在しないが、第1及び第2異物膜31及び32が各々、第3発光層24(3)の下面35(3)の一部に接している。したがって、各有機EL素子において、第1、第2又は第3異物膜31、32又は33の発光に起因して混色が生じることが懸念される。
しかしながら、本実施形態においては、第1電極21及び第2電極26にしきい値以上の電圧が印加され、第1電極21及び第2電極26の間に所定値以上の電流が流れると、第1発光層24(1)は、上面34(1)から離れた部分で発光し、第2発光層24(2)は、下面35(2)及び上面34(2)から離れた部分で発光し、第3発光層24(3)は、下面35(3)から離れた部分で発光する。このため、第1、第2及び第3異物膜31、32及び33が発光することを抑制でき、各有機EL素子において混色の発生を抑制することができる。また、下面35(1)の下には他の異物膜は存在しないため、下面35(1)側で混色が発生することを防止することができる。更に、上面34(3)の上には他の異物膜は存在しないため、上面34(3)側で混色が発生することを防止することができる。以上より、色純度が良く、表示品位が高いディスプレイを実現することができる。
より詳細には、第1発光層24(1)内では、第1発光層24(1)に注入された正孔と、第1発光層24(1)に注入された電子とが、上面34(1)から離れた部分で再結合して励起子が生成される。第2発光層24(2)内では、第2発光層24(2)に注入された正孔と、第2発光層24(2)に注入された電子とが、下面35(2)及び上面34(2)から離れた部分で再結合して励起子が生成される。第3発光層24(3)内では、第3発光層24(3)に注入された正孔と、第3発光層24(3)に注入された電子とが、下面35(3)から離れた部分で再結合して励起子が生成される。したがって、各異物膜において励起子の生成を抑制することができる。また、各発光層内で生成された励起エネルギーが、その発光層と隣り合う異物膜へ移動することを抑制することができる。その結果、各異物膜の発光を抑制することができる。
混色の発生をより効果的に抑制する観点からは、図3に示すように、第1発光層24(1)の発光位置4(1)は、下面35(1)側に設定されることが好ましく、下面35(1)に設定されることがより好ましい。また、第1発光層24(1)の発光位置4(1)は、第1発光層24(1)を厚さ方向で3等分したときの一部であって下面35(1)を含む部分に設定されてもよい。
同様の観点からは、図3に示すように、第2発光層24(2)の発光位置4(2)は、中央部に設定されることが好ましく、第2発光層24(2)の厚さ方向のちょうど真ん中に設定されることがより好ましい。また、第2発光層24(2)の発光位置4(2)は、第2発光層24(2)を厚さ方向で3等分したときの中央の部分に設定されてもよい。
同様の観点からは、図3に示すように、第3発光層24(3)の発光位置4(3)は、上面34(3)側に設定されることが好ましく、上面34(3)に設定されることがより好ましい。また、第3発光層24(3)の発光位置4(3)は、第3発光層24(3)を厚さ方向で3等分したときの一部であって上面34(3)を含む部分に設定されてもよい。
なお、発光層の発光位置は、その発光層を含む有機EL素子の各層の材料のHOMO、LUMO及び電荷輸送性に基づいて、シミュレーションを行うことによって調べることができる。また、発光層がドープ材(ゲスト材)を含む場合は、ドープ位置が異なるサンプルを用いた検証実験から判断することも可能である。
各発光層24(1)、24(2)、24(3)が1種類の材料、すなわち成分のみからなる場合、第1、第2及び第3異物膜の成分は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層の成分と実質的に同じになる。
他方、各発光層24(1)、24(2)、24(3)が2種類以上の材料、すなわち成分を含む場合は、第1、第2及び第3異物膜の組成は、それぞれ、通常、第1、第2及び第3発光層の組成と異なることになる。ただし、第1、第2及び第3異物膜は、それぞれ、通常、第1、第2及び第3発光層の成分以外の成分を含まない。すなわち、第1、第2及び第3異物膜は、それぞれ、通常、第1、第2及び第3発光層の2種類以上の成分から選択される少なくとも1種類の成分を含む。例えば、第1、第2及び第3異物膜は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層の全種類の成分を含んでもよく、第1、第2及び第3異物膜の組成比は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層の組成比と異なってもよい。
第1、第2及び第3異物膜31、32及び33の平面形状は、特に限定されず、例えば、図4に示すように、帯状等の長手形状であってもよく、第1、第2及び第3異物膜31、32及び33は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)に沿って形成されていてもよい。また、第1、第2及び第3異物膜は、意図せず形成されたものであるため、不定形であってもよい。また、第1、第2及び第3異物膜は、表示領域全体にわたって配置されていてもよいし、表示領域の一部にのみ配置されていてもよい。
図5~7は、実施形態1の有機EL装置の断面模式図である。
図5に示すように、第1、第2及び第3異物膜31、32及び33の少なくとも一つは、それと同じ発光材料を含む発光層の間の領域全体に広がっていてもよい。この場合、第1有機EL素子20(1)では、第2異物膜32は、第1発光層24(1)の上面34(1)の全体に接してもよく、第3異物膜33は、第2異物膜32上に配置されてもよい。第2有機EL素子20(2)では、第1異物膜31は、第2発光層24(2)の下面35(2)全体に接してもよく、第3異物膜33は、第2発光層24(2)の上面34(2)全体に接してもよい。第3有機EL素子20(3)では、第2異物膜32は、第3発光層24(3)の下面35(3)全体に接してもよく、第1異物膜31は、第2異物膜32の下に配置されてもよい。
図6に示すように、第1、第2及び第3異物膜31、32及び33は、それぞれ、第1、第2及び第3発光層24(1)、24(2)及び24(3)と離れて配置されてもよい、すなわち、ひと続きにつながっていなくてもよい。また、図7に示すように、第1、第2及び第3異物膜31、32及び33は各々、上面34(1)~34(3)の上、及び/又は、下面34(1)~35(1)の下のみに配置されてもよい。
第1、第2及び第3異物膜の膜厚は、特に限定されないが、第1、第2及び第3異物膜は、それぞれ、通常、第1、第2及び第3発光層よりも薄い。また、第1、第2及び第3異物膜は、各々、当該異物膜が接する発光層よりも薄い。より詳細には、各異物膜の膜厚は、当該異物膜が接する発光層の上面の上、又は、下面の下の領域において、0.01nm~5nmであることが好ましく、0.01nm~2nmであることがより好ましく、0.01nm~1nmであることが更に好ましい。
各発光層の発光位置を上述の場所に設定する具体的な手法は特に限定されないが、本実施形態では、第1、第2及び第3発光層の成膜順序に合わせて、それらの発光材料の電荷輸送性を適切に調整している。発光材料の電荷輸送性、すなわち電子輸送性及び正孔輸送性を調整することによって発光層内において電子及び正孔が再結合する位置を調整することができるため、各発光層の発光位置を上述の場所に適宜設定することができる。
図8は、実施形態1の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。
具体的には、図8に示すように、第1発光層24(1)の発光材料として、電子輸送性の発光材料を用いる。これにより、陰極として機能する第2電極26から流れてくる電子と、陽極として機能する第1電極21から流れてくる正孔とを正孔輸送層23と第1発光層24(1)との界面及び/又はその付近で再結合させることができる。そして、再結合によって生じた励起子が基底状態に戻るときに失うエネルギーが光として放出されるため、第1発光層24(1)は、正孔輸送層23と第1発光層24(1)との界面及び/又はその付近で発光することができる。
第2発光層24(2)の発光材料としては、両極性の電荷輸送性(以下、バイポーラ性とも言う。)の発光材料を用いる。これにより、電子と正孔とを第2発光層24(2)の中央付近で再結合させることができ、そこで第2発光層24(2)を発光させることができる。
第3発光層24(3)の発光材料としては、正孔輸送性の発光材料を用いる。これにより、電子と正孔とを電子輸送層25と第3発光層24(3)との界面及び/又はその付近で再結合させることができ、そこで第3発光層24(3)を発光させることができる。
このように、第1発光層24(1)の発光材料が第2電極26から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性を有していると、第1発光層24(1)上に第2及び/又は第3異物膜が存在したとしても、第1発光層24(1)の下面35(1)に発光位置を設定することができる。
また、第2発光層24(2)の発光材料が両極性の電荷輸送性を有していると、第2発光層24(2)の上及び/又は下にそれぞれ第2及び/又は第3異物膜が存在したとしても、第2発光層24(2)の中央付近に発光位置を設定することができる。
更に、第3発光層24(3)の発光材料が第1電極21から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性を有していると、第3発光層24(3)の下に第1及び/又は第2異物膜が存在したとしても、第3発光層24(3)の上面34(3)に発光位置を設定することができる。
なお、本明細書において、電子輸送性とは、電子移動度が1×10-7m/V・s以上であり、かつ、正孔移動度が電子移動度よりも2桁以上小さいことを表してもよく、正孔輸送性とは、電子移動度が正孔移動度よりも2桁以上小さく、かつ、正孔移動度が1×10-7m/V・s以上であることを表してもよく、バイポーラ性とは、電子移動度が1×10-8cm/V・s以上であり、正孔移動度が1×10-8cm/V・s以上であり、かつ、両者の差が2桁未満であることを表してもよい。
また、上述のように異物膜を発光層と区別するのではなく、同じ発光材料を含有する層全体を1つの発光層として見ると、本実施形態においては、互いに異なる色で発光し、かつ、互いに隣接する複数の発光層の各々の少なくとも一部(例えば、端部)が、異なる色で発光する発光層と重畳しており、重畳し合う複数の発光層のうち、下層となる発光層が電子輸送性の発光材料を含み、重畳し合う複数の発光層のうち、上層となる発光層が正孔輸送性の発光材料を含んでいる。下層となる発光層上には他の発光層が重畳することになるが、下層となる発光層が電子輸送性の発光材料を含むため、下層となる発光層に重畳した部分の発光を抑制することができる。また、上層となる発光層の下には他の発光層が存在することになるが、下層となる発光層が正孔輸送性の発光材料を含むため、下層となる発光層の下に存在する部分の発光を抑制することができる。
次に、有機EL装置1の製造方法について説明する。
図9は、実施形態1の有機EL装置の製造工程を説明するためのフローチャートである。
図9に示すように、本実施形態の有機EL装置の製造方法は、TFT基板・第1電極の作製工程S1、正孔注入層蒸着工程S2、正孔輸送層蒸着工程S3、発光層蒸着工程S4、電子輸送層蒸着工程S5、電子注入層蒸着工程S6、第2電極蒸着工程S7、及び、封止工程S8を含み得る。
なお、正孔注入層蒸着工程S2、正孔輸送層蒸着工程S3、電子輸送層蒸着工程S5、及び、電子注入層蒸着工程S6は、有機EL素子20R、20G及び20Bの積層構造に合わせて適宜、省略することができる。
まず、一般的な方法により、絶縁基板11上にTFT12、配線14、層間絶縁膜13等のTFT基板10の構成部材を形成する。
絶縁基板11としては、例えば、透明なガラス基板又は透明なプラスチック基板が挙げられる。
次に、スパッタ法、真空蒸着法、CVD(Chemical Vapor Deposition、化学蒸着)法、プラズマCVD法、印刷法等の方法により、層間絶縁膜13上に透明導電膜を形成する。
次に、透明導電膜上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングを行った後、透明導電膜をエッチングする。その後、レジスト剥離液を用いてフォトレジストを剥離し、さらに基板洗浄を行う。これにより、層間絶縁膜13上に第1電極21が形成される。
第1電極21用の透明導電膜の材料としては、仕事関数の大きい導電材料が好適に用いられる。具体的には、例えば、ITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)、IZO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛酸化物)、ガリウム添加酸化亜鉛(GZO)等の透明導電材料を用いることができる。有機EL装置1をトップエミッション型とする場合には、第1電極21の材料として、金(Au)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)等の金属材料を用いてもよい。
第1電極21の厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、5nm~500nmであることが好ましく、10nm~400nmであることがより好ましく、20nm~200nmであることが更に好ましい。
次に、第1電極21を覆うように絶縁基板11上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ法によりパターニングを行い、開口部15R、15G及び15Bが設けられたエッジカバー15を形成する。
エッジカバー15の材料としては、例えば、感光性アクリル樹脂や感光性ポリイミド樹脂等の感光性樹脂を用いることができる。
以上の工程により、TFT基板10及び第1電極21が作製される(TFT基板・第1電極の作製工程S1)。
次に、上記工程を経たTFT基板10を洗浄した後、脱ガスのための減圧ベークと、第1電極21の表面洗浄のための酸素プラズマ処理とを施す。
次いで、一般的な蒸着装置を用いて、エッジカバー15及び第1電極21を覆うように、表示領域全体に正孔注入層22の材料を蒸着し、正孔注入層22を形成する(正孔注入層蒸着工程S2)。
より具体的には、少なくとも表示領域全体が露出するように開口部が形成されたオープンマスクを、TFT基板10に対しアライメント調整を行った後にTFT基板10に貼り合わせる。そして、TFT基板10及びオープンマスクを共に回転させながら、蒸着源より飛散した蒸着粒子を、オープンマスクの開口部を通じて表示領域全体に均一に蒸着する。
なお、本明細書において、表示領域全体へ蒸着又は形成するとは、少なくとも全表示領域を含む領域全体に途切れることなく蒸着又は形成することを意味する。したがって、隣接したサブ画素の間の領域も蒸着又は形成される。
次に、正孔注入層蒸着工程S2と同様の方法により、正孔注入層22を覆うように、表示領域全体に正孔輸送層23の材料を蒸着し、正孔輸送層23を形成する(正孔輸送層蒸着工程S3)。
正孔注入層22及び正孔輸送層23の材料は特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の材料を使用してもよい。具体的には、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、及び、これらの誘導体;ポリシラン系化合物;ビニルカルバゾール系化合物;チオフェン系化合物、アニリン系化合物等の、複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、又は、ポリマー;等が挙げられる。
正孔注入層22及び正孔輸送層23の厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、各々の厚さは、0.1nm~500nmであることが好ましく、0.3nm~300nmであることがより好ましく、0.5nm~200nmであることが更に好ましい。
正孔注入層22と正孔輸送層23とは、上述のように一体化されていてもよいし、独立した層として形成されてもよい。
次に、ギャップ成膜法又はコンタクト成膜法により、エッジカバー15の開口部15R、15G及び15Bを覆うように、サブ画素2R、2G及び2Bに対応して発光層24R、24G及び24Bをそれぞれ形成(パターン形成)する(発光層蒸着工程S4)。発光層24R、24G及び24Bは、任意の順番で別々に形成される。
図10は、実施形態1の有機EL装置の発光層蒸着工程を説明するための斜視模式図である。
ギャップ成膜法を用いる場合、図10に示すように、所定の方向(図10中、白抜き矢印の方向。以下、走査方向とも言う。)に一定速度で、基板(被成膜基板)90を蒸着源60及び蒸着マスク65を含む蒸着ユニットに対して相対的に移動(走査)させながら蒸着を行う。
基板90は、上記工程S1、S2及びS3を経て作製された基板であり、上述のように、絶縁基板11上に正孔輸送層23までが形成されたものである。
蒸着源60及び蒸着マスク65は、一つの蒸着ユニットとして一体化されている。蒸着マスク65は、蒸着源60及び基板90の間に配置され、蒸着マスク65は、蒸着源60から離れて配置されている。蒸着中、蒸着マスク65と蒸着源60との間の間隔は所定の大きさに保たれている。なお、この間隔は特に限定されず、一般的なギャップ成膜法において採用されるものと同程度に設定されさてもよい。
また、基板90の走査中に基板90が損傷するのを防止するために、基板90は、蒸着マスク65との間に所定の間隔を空けた状態で走査される。この間隔の大きさは特に限定されず、一般的なギャップ成膜法において採用されるものと同程度に設定されてもよい。具体的には、0.01mm~10mmであることが好ましく、0.05mm~5mmであることがより好ましく、0.1mm~2mmであることが更に好ましい。
蒸着源60は、走査方向に直交する方向に長い箱状の容器であり、内部には発光材料が収められている。蒸着源60の上部には、複数の射出口(開口)61が周期的に設けられている。蒸着源60を加熱することによって発光材料が蒸気となり、この蒸気が蒸着源60内を拡散し、そして、射出口61から上方に向かって噴き出す。その結果、各射出口61からは、蒸着粒子の流れである蒸着流が発生する。
蒸着マスク65には、複数の開口66が形成されている。各開口66は、走査方向に長く、走査方向に直交する方向に短い形状(例えば、スリット状)に形成されており、走査方向と略平行に配置されている。蒸着マスク65に飛来した蒸着流の一部は開口66を通過して基板90に到達し、残りは蒸着マスク65によって遮蔽される。そのため、蒸着マスク65の開口66に対応したパターンで基板90に蒸着粒子が堆積する。
蒸着マスク65は、基板90より小さいため、蒸着マスク65を容易に製造することが可能となり、また、蒸着マスク65自身の自重による撓みの発生を抑制することができる。また、蒸着マスク65の走査方向における幅65Wを最小化することができる。
そして、発光層蒸着工程S4では、蒸着を3回行う。また、蒸着毎に、基板90に対する蒸着マスク65の相対的な位置を水平面内で変化させる。このようにして、第1、第2及び第3発光層をこの順番に形成する。
各蒸着では、蒸着源60等を含む蒸着ユニットに対して基板90を相対的に移動(走査)させながら基板90に蒸着粒子を付着させて、ストライプ状のパターン、すなわち第1、第2又は第3発光層を形成する。このとき、上述したように、発光材料が所定領域以外に広がってしまい、第1、第2及び第3発光層の形成と同時に、それぞれ、第1、第2及び第3異物膜が形成される。
しかしながら、最初に形成される第1発光層は、上面から離れた部分で発光するように形成され、2番目に形成される第2発光層は、下面及び上面から離れた部分で発光するように形成され、最後に形成される第3発光層は、下面から離れた部分で発光するように形成される。このため、異物膜が発光することを抑制でき、混色の発生を抑制することができる。
なお、ギャップ成膜法においては、第1、第2及び第3異物膜は、(1)蒸着マスク65及び基板90の間の間隔、(2)蒸着流の広がる範囲(角度)、(3)成膜レート、(4)サブ画素のピッチ、及び、(5)蒸着マスク65の剛性を調整することで容易に形成することができる。上記(1)~(3)については大きくすると、上記(4)及び(5)については小さくすると、異物膜がより発生しやすくなる。
上記(1)に関しては、蒸着マスク65及び基板90の距離が広がると、蒸着マスク65の法線(マスク65の主面に垂直な線)に対してある角度で斜め方向から飛来した蒸着粒子は、蒸着マスク65の開口部を通過した後、所定の場所から外れた所に堆積し、結果的に、所定のパターンより広がったパターンで基板90に成膜される。したがって、蒸着マスク65が基板90から遠いほど、異物膜は発生しやすく、逆に、蒸着マスク65が基板90に近づくほど、異物膜の発生は抑制される。上記(2)については、蒸着流の広がる範囲(角度)が大きくなると、所定のサブ画素外の場所に蒸着粒子が堆積し、異物膜が形成される範囲が大きくなる。上記(3)については、成膜レートが大きくなると、蒸着粒子が増え、蒸着粒子の散乱の度合いが強くなるため、異物膜がより発生しやすくなる。上記(4)に関しては、サブ画素ピッチが小さくなると、所定のサブ画素に隣のサブ画素が近づくため、隣のサブ画素で異物膜が発生しやすくなる。上記(5)では、蒸着マスク65の剛性が小さいと、蒸着マスク65のたわみが大きくなるため、蒸着マスク65の法線に対して斜めに飛来する蒸着粒子は、より広い領域に堆積し、より広い範囲で異物膜が形成される。したがって、異物膜がより発生しやすくなる。
より具体的には、上記(1)に関して、蒸着マスク65及び基板90の距離が1mm以下であれば、異物膜の発生は少ないが、それよりも大きいと異物膜は発生しやすくなり、特に2mm以上では明らかに発生する。上記(2)については、20度以上の角度で蒸着流が広がると、原理的に、異物膜発生の回避が困難となる。上記(3)については、成膜レートが5Å/sec.以下では異物膜はあまり発生しないが、5Å/sec.よりも高レートになるとかなりの割合で異物膜が発生する。上記(4)については、解像度が100ppi以下であれば画素サイズに余裕があるため異物膜はあまり問題にならないが、100ppiより大きいと問題となる。上記(5)に関しては、一般的に、蒸着マスク65の剛性率が10GPa未満であれば異常膜が問題となるが、10GPa以上であればほとんど問題とならない。
なお、蒸着中、基板90と、蒸着源60及び蒸着マスク65を含む蒸着ユニットとは、いずれか一方を固定し、他方のみを移動させてもよし、両者を移動させてもよい。
図11は、実施形態1の有機EL装置の発光層蒸着工程を説明するための断面模式図である。
コンタクト成膜法を用いる場合、図11に示すように、蒸着源70の上方に配置された基板90及び蒸着マスク75を水平面内で回転させながら蒸着を行う。
蒸着マスク75は、蒸着源70及び基板90の間に配置され、蒸着マスク75は、蒸着源70から離れて配置されている。蒸着中、蒸着マスク75と蒸着源70との間の間隔は所定の大きさに保たれている。なお、この間隔は特に限定されず、一般的なコンタクト成膜法において採用されるものと同程度に設定されさてもよい。
蒸着マスク75の少なくとも一部は、基板90に接触して配置されているが、蒸着マスク75の自重による撓み、蒸着マスク75の歪み等に起因して蒸着マスク75と基板90との間には部分的に隙間が生じている。
蒸着源70は、上部が開放された容器であり、内部には発光材料が収められている。蒸着源70を加熱することによって発光材料が蒸気となり、この蒸気は上方に向かっていき、その結果、蒸着粒子の流れである蒸着流が発生する。
蒸着マスク75には、発光層24R、24G又は24Bと同様のパターン、すなわちスリット状のパターンで複数の開口(図示せず)が形成されている。蒸着マスク75に飛来した蒸着流の一部は開口を通過して基板90に到達し、残りは蒸着マスク75によって遮蔽される。そのため、蒸着マスク75の開口に対応したパターンで基板90に蒸着粒子が堆積する。
蒸着マスク75は、基板90と実質的に同じ大きさであり、小型化が困難であるため、上述のように、蒸着マスク75の自重による撓み、及び、蒸着マスク75の歪みが発生しやすい。
そして、発光層蒸着工程S4では、蒸着を3回行う。また、蒸着毎に、基板90に対する蒸着マスク75の相対的な位置を水平面内で変化させる。このようにして、3色の発光層24R、24G及び24Bを順番に形成していく。
各蒸着では、基板90及び蒸着マスク75を水平面内で回転させながら基板90に蒸着粒子を付着させて、ストライプ状のパターン、すなわち発光層24R、24G又は24Bを形成する。このとき、蒸着マスク75と基板90との間には部分的に隙間が生じているため、上述したように、発光材料が所定領域以外に広がってしまい、第1、第2及び第3異物膜が同時に形成される。
しかしながら、最初に形成される第1発光層は、上面から離れた部分で発光するように形成され、2番目に形成される第2発光層は、下面及び上面から離れた部分で発光するように形成され、最後に形成される第3発光層は、下面から離れた部分で発光するように形成される。このため、異物膜が発光することを抑制でき、混色の発生を抑制することができる。
なお、コンタクト成膜法においては、第1、第2及び第3異物膜は、(1)蒸着マスク75のサイズ、(2)蒸着マスク75の重量、(3)蒸着流の広がる範囲(角度)、(4)成膜レート、(5)サブ画素のピッチ、及び、(6)蒸着マスク75の剛性を調整することで容易に形成することができる。上記(1)~(4)については大きくすると、上記(5)及び(6)については小さくすると、異物膜がより発生しやすくなる。
各発光層24R、24G、24Bの材料としては、低分子蛍光色素、金属錯体等の発光効率が高い発光材料が好適である。
また、第1、第2及び第3発光層の材料としては、それぞれ、電子輸送性の発光材料、バイポーラ性の発光材料、及び、正孔輸送性の発光材料を用いる。
電子輸送性の発光材料、バイポーラ性の発光材料、及び、正孔輸送性の発光材料は特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の材料を使用してもよい。具体的には、電子輸送性の発光材料としては、例えば、Alq(トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム、緑色発光)等が挙げられ、バイポーラ性の発光材料としては、例えば、CBP(4,4’-N,N’-dicarbazole-biphenyl)にIr(ppy)をドープしたもの(緑色発光)等が挙げられる。正孔輸送性の発光材料としては、例えば、PVK(ポリ(ビニルカルバゾール)、青色発光)、PVKにTPB(1,1,4,4-テトラフェニル-1、3-ブタジエン)をドープしたもの(青色発光)、PVKにクマリン6をドープしたもの(緑色発光)、PVKにDCM1(4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(4-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン)をドープしたもの(赤色発光)等が挙げられる。
各発光層24R、24G、24Bの厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、各々の厚さは、5nm~200nmであることが好ましく、10nm~100nmであることがより好ましく、20nm~60nmであることが更に好ましい。
次に、正孔注入層蒸着工程S2と同様の方法により、正孔輸送層23と第1、第2及び第3発光層を覆うように、表示領域全体に電子輸送層25の材料を蒸着し、電子輸送層25を形成する(電子輸送層蒸着工程S5)。
電子輸送層25の材料は特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の材料を使用してもよい。具体的には、例えば、キノリン、ペリレン、フェナントロリン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、及び、これらの誘導体又は金属錯体等が挙げられる。
より具体的には、例えば、Alq(トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム)、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、1,10-フェナントロリン、及び、これらの誘導体又は金属錯体等が挙げられる。
電子輸送層25の厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、1nm~500nmであることが好ましく、5nm~100nmであることがより好ましく、10nm~50nmであることが更に好ましい。
次に、正孔注入層蒸着工程S2と同様の方法により、電子輸送層25を覆うように、表示領域全体に電子注入層の材料を蒸着し、電子注入層を形成する(電子注入層蒸着工程S6)。
電子注入層の材料は特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の材料を使用してもよい。具体的には、例えば、アルカリ金属の酸化物又はフッ化物、アルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物等が挙げられる。より具体的には、例えば、LiF等が挙げられる。
電子注入層の厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、各々の厚さは、0.1nm~50nmであることが好ましく、0.1nm~20nmであることがより好ましく、0.3nm~10nmであることが更に好ましい。
電子輸送層25と電子注入層とは、上述のように一体化されていてもよいし、独立した層として形成されてもよい。
次に、正孔注入層蒸着工程S2と同様の方法により、電子注入層を覆うように、表示領域全体に第2電極26の材料を蒸着し、第2電極26を形成する(第2電極蒸着工程S7)。この結果、TFT基板10上に有機EL素子20R、20G及び20Bが形成される。
第2電極26の材料としては、仕事関数の小さい金属が好適に用いられる。具体的には、例えば、MgAg等のマグネシウム合金;AlLi、AlCa、AlMg等のアルミニウム合金;金属カルシウム;等が挙げられる。
第2電極26の厚さは特に限定されず、一般的な有機EL素子のものと同様の膜厚に設定してもよい。具体的には、1nm~500nmであることが好ましく、5nm~200nmであることがより好ましく、10nm~100nmであることが更に好ましい。
次に、有機EL素子20R、20G及び20Bが形成されたTFT基板10と、乾燥剤43が貼付された封止基板42とを封止樹脂41を用いて貼り合わせ、有機EL素子20R、20G及び20Bの封入を行う。
封止基板42としては、彫り込みガラスを使用し、封止樹脂41は、彫り込みガラスの周縁部に接するように枠状に設けられる。
なお、有機EL素子20R、20G及び20Bの封止方法は、上述の方法に特に限定されず、他のあらゆる封止方法を採用することが可能である。他の封止方式としては、例えば、TFT基板10と、平板状の封止基板42との間に樹脂を充填する方法等が挙げられる。
また、酸素及び水分が外部から有機EL素子20R、20G及び20B内に浸入することをより効果的に阻止するために、第2電極26を覆うように保護膜(図示せず)を形成してもよい。
保護膜は、絶縁性又は導電性の材料から形成することができる。このような材料としては、例えば、窒化シリコン、酸化シリコン等が挙げられる。
上記工程の結果、有機EL装置1が完成する。本実施形態の有機EL装置の製造方法によれば、混色の発生を抑制することができる有機EL装置、すなわち、色純度が良く、表示品位が高いディスプレイを実現することができる。また、本実施形態の有機EL装置の製造方法は、本実施形態の有機EL装置1の製造方法として好適である。
なお、本実施形態においては、第1、第2及び第3発光層の少なくとも一つが上述の場所で発光していれば、その発光層を含む有機EL素子において混色の発生を抑制することができる。したがって、必ずしも全ての発光層が上述の場所で発光する必要はない。ただし、混色を特に効果的に抑制する観点からは、第1、第2及び第3発光層が上述の場所で発光することが好ましい。
また、本実施形態の有機EL装置は、トップエミッション型であってもよい。
以下、本実施形態の有機EL装置を実際に作製し、その特性を評価した結果を示す。
(実施例1)
まず、公知の手法でガラス基板上にエッジカバーまで形成した。陽極として機能する第1電極は、膜厚70nmのインジウム亜鉛酸化物(IZO)膜をパターニングして形成した。
次に、エッジカバーが形成された基板を洗浄した後、200℃、大気圧下の窒素雰囲気のオーブンに1時間投入し、その後、真空中、200℃で2時間加熱した。
次に、UV/O(紫外線/オゾン)によって基板の表面を処理した。
その後、有機EL層の構成部材を形成した。全て、10-3Pa以下の高真空中で蒸着法により形成した。
まず、LG-101(LG化学社製)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚30nmの正孔注入層をベタパターンで形成した(すなわち途切れることなく形成した)。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、NPB(N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl-benzidene)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚10nmの正孔輸送層をベタパターンで形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、発光層の形成方法について説明する。発光層は全て、ストライプ状の複数の開口が形成された蒸着マスクを用いて形成した。
まず、ホスト材として電子輸送性のAlq(トリス(8-キノリノラト)アルミニウム)、ドーピング材としてDCM2を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第1発光層として、膜厚40nmの電子輸送性発光層(赤)を形成した。いずれの材料も市販品であった。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.05Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、ホスト材として電荷輸送性がパイポーラ性であるCBP、ドーピング材としてIr(ppy)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第2発光層として、膜厚40nmの電荷輸送性がパイポーラ性の発光層(緑)を形成した。いずれの材料も市販品であった。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.05Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
そして、ホスト材としてジフェニルアミノベンゾジフラン(DPABDF)、アクセプターとしてテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(TCNQF4)、発光性ドーパントとしてトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy))を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第3発光層として、膜厚35nmの正孔輸送性発光層(青)を形成した。アクセプター濃度は発光層の総膜厚の20%とし、ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、アクセプターの成膜レートは0.27Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.07Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、TR-E314(東レ社製)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚20nmの電子輸送層をベタパターンで形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、フッ化リチウム(LiF)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚0.5nmの電子注入層をベタパターンで形成した。成膜レートは0.01Å/sec.に固定し、るつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、陰極として機能する第2電極として、アルミニウム(Al)を100nmの厚みで表示領域全面に形成した。
最後に、公知の手法によって有機EL素子の封止を行った。
本実施例では、発光をガラス基板側から光を取り出すボトムエミッション構造とした。
(実施例2)
第1発光層、第2発光層及び第3発光層が異なることを除いて、実施例1と同様にして本実施例の有機EL装置を作製した。本実施例では、全ての発光層を電子輸送性材料を用いて形成した。
ホスト材として電子輸送性のNS60(新日鐵化学社製)、ドーパントとしてRD26(UDC社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第1発光層として、膜厚25nmの電子輸送性発光層(赤)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の4%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.04Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、ホスト材として電子輸送性のNS60(新日鐵化学社製)、ドーパントとしてGD48(UDC社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第2発光層として、膜厚30nmの電子輸送性発光層(緑)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の20%とした。ホスト材の成膜レートは0.8Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.2Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
そして、ホスト材として電子輸送性のBH232(出光興産社製)、ドーパントとしてBD310(出光興産社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第3発光層として、膜厚30nmの電子輸送性発光層(青)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の7.5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.075Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
以下、実施例1及び2の特性について説明する。
図12及び13は、それぞれ、実施例1及び2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。
図12及び13に示すように、第1発光層については、実施例1及び2のいずれにおいても、第1発光層が電子輸送性を有しているため、混色は生じず、本来の発光色を呈することができた。これは、実施例1及び2において、発光位置が第1発光層と正孔輸送層との界面に存在し、第2及び第3異物膜が存在し得る第1発光層の上面から離れた場所で第1発光層が発光するためであると考えられる。
図14及び15は、実施例1及び2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。
図14に示すように、第2発光層については、実施例2では、本来の発光色以外のスペクトル成分(赤)が存在するが、実施例1では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例2では、赤色の発光材料を含む第1異物膜が第2発光層の下に存在すると考えられ、また、第2発光層が電子輸送性を有するため、発光位置が第2発光層の下面付近に存在すると考えられる。他方、実施例1では、発光位置が第2発光層の上面及び下面から離れた場所に存在すると考えられ、第1及び第3異物膜がそれぞれ存在し得る第2発光層の上面及び下面から離れた場所で第2発光層が発光していると考えられる。これは、第2発光層がパイポーラ性の電荷輸送性を有するためである。
第3発光層については、図15に示すように、実施例2では、本来の発光色以外のスペクトル成分(赤及び青)が存在するが、実施例1では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例2では、赤色及び緑色の発光材料をそれぞれ含む第1及び第2異物膜が第3発光層の下に存在すると考えられ、また、第3発光層が電子輸送性を有するため、発光位置が第3発光層の下面付近に存在すると考えられる。他方、実施例1では、発光位置が第3発光層と電子輸送層との界面に存在し、第1及び第2異物膜が存在し得る第3発光層の下面から離れた場所で第3発光層が発光していると考えられる。これは、第3発光層が正孔輸送性を有するためである。
なお、実施例1と実施例2では、発光材料が互いに異なることから発光スペクトルのピーク位置は互いに異なる。
(実施形態2)
本実施形態は、有機EL素子の層構造が異なることを除いて、実施形態1と実質的に同じである。したがって、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。
図16は、実施形態2の有機EL装置の断面模式図である。本実施形態の有機EL装置は、上述の第12態様に係る有機エレクトロルミネッセンス装置に対応し得る。
本実施形態では、発光層の発光位置を調整する手法として、電荷ブロッキング層を追加する手法を採用している。具体的には、図16に示すように、第1発光層24(1)を含む第1有機EL素子20(1)は、電子ブロッキング層27を更に含んでいる。電子ブロッキング層27は、電子ブロック性及び正孔輸送性を有する層である。電子ブロッキング層27は、第1有機EL素子20(1)に対して選択的に形成されており、他の第2及び第3発光層24(2)及び24(3)をそれぞれ含む第2及び第3有機EL素子20(2)及び20(3)は、電子ブロッキング層を含んでいない。電子ブロッキング層27を含む第1有機EL素子20(1)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子Vに対応し得る。
また、第3発光層24(3)を含む第3有機EL素子20(3)は、正孔ブロッキング層28を更に含んでいる。正孔ブロッキング層28は、正孔ブロック性及び電子輸送性を有する層である。正孔ブロッキング層28は、第3有機EL素子20(3)に対して選択的に形成されており、他の第1及び第2有機EL素子20(1)及び20(2)は、正孔ブロッキング層を含んでいない。正孔ブロッキング層28を含む第3有機EL素子20(3)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子Xに対応し得る。
なお、電子ブロッキング層27及び正孔ブロッキング層28の他に、実施形態1と同様、第1有機EL素子20(1)は、正孔輸送層23を含み、第3有機EL素子20(3)は、電子輸送層25を含んでいる。電子ブロッキング層27及び正孔ブロッキング層28以外のこれらの電荷輸送層は、電荷ブロッキング性能を有しておらず、正孔輸送層23及び電子輸送層25は、それぞれ、電子ブロッキング性能及び正孔ブロッキング性能を有していない。
図17は、実施形態2の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。
図17に示すように、第1有機EL素子20(1)では、陰極として機能する第2電極26から流れてくる電子は、電子ブロッキング層27によってせき止められ、電子ブロッキング層27と第1発光層24(1)との界面及び/又はその付近に集中する。そのため、電子と正孔とを電子ブロッキング層27と第1発光層との界面及び/又はその付近で再結合させることができ、そこで第1発光層24(1)を発光させることができる。このため、第2及び第3異物膜32及び33が発光することを抑制でき、混色の発生を抑制することができる。
第3有機EL素子20(3)では、陽極として機能する第1電極21から流れてくる正孔は、正孔ブロッキング層28によってせき止められ、正孔ブロッキング層28と第3発光層24(3)との界面及び/又はその付近に集中する。そのため、電子と正孔とを正孔ブロッキング層28と第3発光層24(3)との界面及び/又はその付近で再結合させることができ、そこで第3発光層24(3)を発光させることができる。このため、第1及び第2異物膜31及び32が発光することを抑制でき、混色の発生を抑制することができる。
また、第1有機EL素子20(1)において、電子が正孔と再結合することなく第1発光層24(1)を通過することを防止でき、第3有機EL素子20(3)において、正孔が電子と再結合することなく第3発光層24(3)を通過することを防止できる。そのため、電子及び正孔の再結合を効率的に発生させることができ、輝度の向上が可能である。
第1及び第3発光層24(1)及び24(3)の電荷輸送性は特に限定されず、電子輸送性でもよいし、正孔輸送性でもよいし、バイポーラ性でもよい。電子輸送性及び正孔輸送性の発光層は、それぞれ、正孔及び電子を全く流さないわけではなく、電子輸送性発光層は、正孔よりも電子をよく流す発光層であり、正孔輸送性発光層は、電子よりも正孔をよく流す発光層である。また、発光層を流れる電荷が全て発光に寄与するわけではなく、発光層を単に通過してしまう電荷も存在する。したがって、第1発光層24(1)がどのような電荷輸送性を有していても、第1発光層24(1)を流れる電子は電子ブロッキング層27によってせき止められ、電子ブロッキング層27と第1発光層24(1)との界面及び/又はその付近に集中し、ここで再結合が生じることになる。また、第3発光層24(3)がどのような電荷輸送性を有していても、第3発光層24(3)を流れる正孔は正孔ブロッキング層28によってせき止められ、正孔ブロッキング層28と第3発光層24(3)との界面及び/又はその付近に集中し、ここで再結合が生じることになる。
なお、第2発光層24(2)を含む有機EL素子20(2)については、実施形態1と同様に、第2発光層24(2)がバイポーラ性の発光材料を含有することによって混色の発生を抑制することが可能である。
また、異物膜を発光層と区別するのではなく、同じ発光材料を含有する層全体を1つの発光層として見ると、本実施形態においては、互いに異なる色で発光し、かつ、互いに隣接する複数の発光層の各々の少なくとも一部(例えば、端部)が、異なる色で発光する発光層と重畳しており、重畳し合う複数の発光層のうち、下層となる発光層の下面の下には、電子ブロッキング層が設けられ、重畳し合う複数の発光層のうち、上層となる発光層の上面の上には、正孔ブロッキング層が設けられている。下層となる発光層上には他の発光層が重畳することになるが、下層となる発光層の下面の下には電子ブロッキング層が設けられているため、下層となる発光層に重畳した部分の発光を抑制することができる。また、上層となる発光層の下には他の発光層が存在することになるが、上層となる発光層の上面の上には正孔ブロッキング層が設けられているため、下層となる発光層の下に存在する部分の発光を抑制することができる。
本実施形態の有機EL装置は、電子ブロッキング層27及び正孔ブロッキング層28の蒸着工程を追加することを除いて、実施形態1の有機EL装置と同様にして作製することができる。
電子ブロッキング層27及び正孔ブロッキング層28は、それぞれ、第1及び第3発光層形成用の蒸着マスクを用いて形成することができ、これにより、第1及び第3発光層と同様のパターンに電子ブロッキング層27及び正孔ブロッキング層28をそれぞれ形成することができる。
以下、本実施形態の有機EL装置を実際に作製し、その特性を評価した結果を示す。
(実施例3)
電子ブロッキング層及び正孔ブロッキング層を追加で形成したことを除いて、実施例2と同様にして本実施例の有機EL装置を作製した。すなわち、本実施例では、全ての発光層を電子輸送性材料を用いて形成した。
まず、実施例1と同様にして、正孔輸送層の蒸着工程までを行った。NPB(N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl-benzidene)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚10nmの正孔輸送層をベタパターンで形成した。NPBは、正孔輸送性を有するが、電子ブロッキング性能を有さない。
次に、第1発光層用の蒸着マスクを用いて、電子ブロッキング層の蒸着工程を行った。具体的には、電子ブロック性を有するトリフェニルジアミン(TPD)を基板上に蒸着し、膜厚10nmの電子ブロッキング層を形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は125℃~150℃の範囲内であった。
次に、実施例2と同様にして、第1、第2及び第3発光層を形成した。
次に、第3発光層用の蒸着マスクを用いて、正孔ブロッキング層の蒸着工程を行った。具体的には、正孔ブロック性を有するNS60(新日鐵化学社製)を基板上に蒸着し、膜厚10nmの正孔ブロッキング層を形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は250℃~300℃の範囲内であった。
なお、実施例2では、NS60を第1及び第2発光層のホスト材として用いた。他方、本実施例では、第3発光層へのゲスト材のドーピングにより、第3発光層と正孔ブロッキング層との界面では、見かけ上、HOMO準位がホスト材のHOMO順位より高くなる。そのため、第3発光層上に、ゲスト材がドーピングされていないホスト材のみから層を形成することによって、その層に正孔ブロック性を出現させ、その層を正孔ブロッキング層として機能させることが可能である。
その後、実施例1と同様の工程を行って、本実施例の有機EL装置を完成した。
このように、本実施例では、第1発光層の下のみに電子ブロッキング層を形成した。ただし、電子ブロッキング層の下には、他の有機EL素子と共通の電子輸送層を形成した。また、第3発光層上のみに正孔ブロッキング層を形成し、他の発光層上には正孔ブロッキング層を形成しなかった。
本実施例では、第1発光層と電子ブロッキング層の界面及びその付近に電子が集中することとなり、そこで電子ブロッキング層から運ばれる正孔と再結合する。これにより、励起子が形成され、その励起エネルギーが第1発光層のドーパントに伝わり所定の発光色を呈する。このように、第1発光層を含む第1有機EL素子において、発光位置は第1発光層の下面に存在するため、第1発光層の上面上に存在し得る第2及び第3異物膜の影響を低減することが可能となる。
また、第3発光層と正孔ブロッキング層の界面及びその付近に正孔が集中することとなり、そこで正孔ブロッキング層から運ばれる電子と再結合する。これにより、励起子が形成され、その励起エネルギーが第3発光層のドーパントに伝わり所定の発光色を呈する。このように、第3発光層を含む第3有機EL素子において、発光位置は第3発光層の上面に存在するため、第3発光層の下面の下に存在し得る第1及び第2異物膜の影響を低減することが可能となる。
図18は、実施例2及び3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。図18に示すように、第1発光層については、実施例2及び3のいずれにおいても、本来の発光色以外のスペクトル成分(青及び緑)がほとんど存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例2及び3では、第1及び第2異物膜が存在し得る発光層の上面から離れた場所で発光層が発光していると考えられる。
図18に示したように、第1発光層について、実施例3の発光スペクトルは、実施例2のものと同様であるが、実施例3は、実施例2よりも高い輝度を得ることができる。これは、実施例2では再結合しなかった電子は第1発光層を通過するが、実施例3では電子を第1発光層と電子ブロッキング層の界面でせき止めることが可能であり、該界面及びその付近でより効率的に電子を正孔と再結合させることができるためである。
図19は、実施例2及び3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。図19に示すように、第3発光層については、実施例2では、本来の発光色以外のスペクトル成分(赤及び青)が存在するが、実施例3では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例3では、第1及び第2異物膜が存在し得る発光層の下面から離れた場所で発光層が発光していると考えられる。
(実施形態3)
本実施形態は、第2発光層の材料が異なることを除いて、実施形態1と実質的に同じである。したがって、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。
図20は、実施形態3の有機EL装置に含まれる有機EL素子の断面模式図である。
図20に示すように、第2発光層24(2)は、(1)電子輸送性のホスト材と、ホスト材よりもHOMOが高い正孔輸送性のアシスト材と、ドーパント(ドープ材、ゲスト材)とを含んでいるか、又は、(2)正孔輸送性のホスト材と、ホスト材よりもLUMOが低い電子輸送性のアシスト材と、ドーパントとを含んでいる。この第2発光層24(2)を含む第2有機EL素子20(2)は、上述の有機エレクトロルミネッセンス素子VII、VIIIに対応し得る。
上記(1)の場合、電子輸送性のホスト材では、正孔輸送性が電子輸送性よりも低くなっている。正孔輸送性は、HOMO準位が低いと、すなわち真空準位との差が大きいと、低くなる。このホスト材にHOMO準位が高いアシスト材を混ぜると、アシスト材に正孔が引き込まれる結果、第2発光層24(2)へ正孔が入りやすくなる。これにより、第2発光層24(2)の正孔輸送性が高まり、バイポーラ性に近づく。また、ホスト材は、電子輸送性であるため、第2発光層24(2)の上面34(2)及びその付近では電子と正孔の再結合は生じにくい。したがって、第2発光層24(2)における電子と正孔の再結合領域を第2発光層24(2)の厚さ方向における中心部付近にすることが可能である。その結果として、発光位置を第2発光層24(2)の下面35(2)から離すことが可能となる。
上記(2)の場合、正孔輸送性のホスト材では、電子輸送性が正孔輸送性よりも低くなっている。電子輸送性は、LUMO準位が高いと、すなわち真空準位との差が小さいと、低くなる。このホスト材にLUMO準位が低いアシスト材を混ぜると、アシスト材に電子が引き込まれる結果、第2発光層24(2)へ電子が入りやすくなる。これにより、第2発光層24(2)の電子輸送性が高まり、バイポーラ性に近づく。また、ホスト材は、正孔輸送性であるため、第2発光層24(2)の下面35(2)及びその付近では電子と正孔の再結合は生じにくい。したがって、第2発光層24(2)における電子と正孔の再結合領域を第2発光層24(2)の厚さ方向における中心部付近にすることが可能である。その結果として、発光位置を第2発光層24(2)の上面34(2)から離すことが可能となる。
以上より、第2発光層24(2)の上及び下にそれぞれ第1及び第3異物膜31及び33が存在したとしても、第2発光層24(2)を含む第2有機EL素子20(2)は、それらの影響を受けにくくなるため、第2有機EL素子20(2)の発光色の悪化を防止することができる。
ホスト材及びアシスト材の具体的なHOMO準位及びLUMO準位は各々、特に限定されず、適宜設定することができるが、例えば、ホスト材のHOMO準位は、5eV~6.5eVであってもよく、ホスト材のLUMO準位は2eV~3eVであってもよく、アシスト材のHOMO準位は、5eV~6eVであってもよく、アシスト材のLUMO準位は2.5eV~3eVであってもよい。
また、ホスト材とアシスト材とドーパントの割合(組成比)は、特に限定されず、適宜設定することができるが、例えば、ホスト材、アシスト材及びドーパントを含む発光層の総膜厚に対して、アシスト材、及び、ドーパントの組成比率は、それぞれ、0.1~0.5、及び、0.01~0.3であってもよい。
なお、ドーパントは、主に、ホスト材又はアシスト材で電子及び正孔が再結合して生じた励起エネルギーがホスト材又はアシスト材からドーパントに移動することで発光する。そのため、電荷の移動機構は、ホスト材及びアシスト材のエネルギー準位に主に基づいて決定される。したがって、ドーパントのHOMO準位及びLUMO準位は特に限定されず、一般的な設計指針に基づいて適宜設定することができる。
以下、本実施形態の有機EL装置を実際に作製し、その特性を評価した結果を示す。
(実施例4)
第2発光層の蒸着工程が異なることを除いて、実施例1と同様にして実施例4の有機EL装置を作製した。
まず、実施例1と同様にして、第1発光層の蒸着工程までを行った。
次に、ホスト材として電子輸送性のNS60(新日鐵化学社製)、アシスト材として、SD03(UDC社製)、ドーパントとしてGD48(UDC社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第2発光層として、膜厚60nmの電子輸送性発光層(緑)を形成した。蒸着マスクとして、ストライプ状の複数の開口が形成されたものを用いた。アシスト材濃度は発光層の総膜厚の40%とし、ドーパント濃度は発光層の総膜厚の20%とした。ホスト材の成膜レートは0.4Å/sec.に固定し、アシスト材の成膜レートは0.4Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.2Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。NS60のHOMO準位は、5.8eVであり、SD03のHOMO準位は、5.6eVである。
その後、実施例1と同様の工程を行って、本実施例の有機EL装置を完成した。
図21は、実施例2及び4の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。図21に示すように、第2発光層については、実施例2では、本来の発光色以外のスペクトル成分(赤)が存在するが、実施例4では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。実施例4では、発光位置が第2発光層の上面及び下面から離れた場所に存在し、第1及び第3異物膜がそれぞれ存在し得る発光層の上面及び下面から離れた場所で第2発光層が発光していると考えられる。
(実施形態4)
本実施形態は、有機EL素子の構造が上下反転していることを除いて、実施形態1と実質的に同じである。したがって、本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態1と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態1とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。
図22は、実施形態4の有機EL装置の断面模式図である。
図22に示すように、各有機EL素子20(1)、20(2)、20(3)は、第1電極21、有機EL層及び第2電極26を含み、これらは、絶縁基板11側からこの順に積層されている。
第1電極21は、有機EL層に電子を注入(供給)する陰極として機能し、TFT(図示せず)と接続されている。各第1電極21は、対応するサブ画素の領域内に形成されている。
第1電極21と第2電極26との間には、有機EL層として、電子注入層29、電子輸送層25、発光層24(1)、24(2)又は24(3)、正孔輸送層23、及び、正孔注入層22が、絶縁基板11側からこの順に積層されている。
第2電極26は、有機EL層に正孔を注入する陽極として機能する。第2電極26は、表示領域全体に途切れることなく広がっており、正孔注入層22を覆っている。第2電極26は、配線(図示せず)に電気的に接続されている。
なお、発光層24(1)、24(2)及び24(3)以外の層は、有機EL層として必須の層ではなく、要求される第1、第2及び第3有機EL素子20(1)、20(2)及び20(3)の特性に応じて適宜形成することができる。
第1、第2及び第3有機EL素子の積層構造としては、例えば、下記(1)~(9)に示すようなものを採用することができる。
(1)第1電極/発光層/第2電極
(2)第1電極/発光層/正孔輸送層/第2電極
(3)第1電極/電子輸送層/発光層/第2電極
(4)第1電極/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/第2電極
(5)第1電極/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2電極
(6)第1電極/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2電極
(7)第1電極/電子注入層/電子輸送層/発光層/第2電極
(8)第1電極/電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/第2電極
(9)第1電極/電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/第2電極
なお、実施形態1と同様に、正孔注入層と正孔輸送層とは、互いに一体化されていてもよい。また、電子輸送層と電子注入層とは、互いに一体化されていてもよい。
また、第1、第2及び第3有機EL素子の積層構造は、上記(1)~(9)のものに特に限定されず、各々、要求される特性に応じて所望の積層構造を採用することができる。
実施形態1に対して有機EL素子の構造が上下反転している本実施形態によっても、実施形態1と同様に、混色の発生を抑制することができ、色純度が良く、表示品位が高いディスプレイを実現することができる。
なお、本実施形態において各発光層の発光位置を調節する具体的な手法は特に限定されず、実施形態1~3において説明した手法を適宜採用することができる。
また、本実施形態の有機EL装置の製造方法は、実施形態1の有機EL装置の製造方法と同様の工程を含み得るが、ただし、有機EL層の蒸着工程の順序は、実施形態1の場合と逆になる。
以下、本実施形態の有機EL装置を実際に作製し、その特性を評価した結果を示す。
(実施例5)
実施例5の有機EL素子の製造方法について説明する。
まず、市販の無アルカリガラス基板を公知の方法で洗浄し、その後、このガラス基板上に公知の方法でTFT及び配線を形成した。
次に、TFT及び配線上に、CVD法等の方法により無機絶縁膜を形成し、その後、無機絶縁膜に公知のフォトリソグラフィ法によりコンタクトホールを形成した。エッチングは、ドライエッチングを行った。
次に、無機絶縁膜上に、スピンコート法により市販のアクリル樹脂材を3μmの厚みとなるように塗布した後、140℃で5分間、該樹脂材が塗布された基板を仮焼成(プリベーク)して平坦化膜を形成した。その後、露光及び現像を含む公知のフォトプロセスにより、第1電極をTFTに接続するためのコンタクトホールを平坦化膜に形成した。そして、この基板をオーブンを用いて200℃で1時間、大気中で焼成した。この結果、無機絶縁膜及び平坦化膜を含む層間絶縁膜が形成された。
次に、焼成された基板の全面上に、スパッタ法により、IZO(インジウム亜鉛酸化物)膜を形成し、その後、公知のフォトリソグラフィ法によりパターン形成を行った。
次に、IZOのパターンが形成された基板の全面上に、スパッタ法により、Al(アルミニウム)膜を100nmの厚みで形成し、その後、公知のフォトリソグラフィ法によりパターン形成を行った。このようにして、陰極として機能する第1電極を形成した。
次に、Alのパターンが形成された基板上に、市販のアクリル樹脂を2μmの厚みとなるように塗布した後、140℃で3分間、該樹脂が塗布された基板を仮焼成(プリベーク)して樹脂膜を形成した。その後、露光及び現像を含む公知のフォトプロセスにより、第1電極の一部であって周縁部を除く部分が露出するように開口部を樹脂膜に形成し、第1電極の周縁部を覆うエッジカバーを形成した。
次に、エッジカバーが形成された基板を70℃の純水で15分間、超音波洗浄した後、窒素ブローにより、基板に付着した水滴を飛ばした。その後、この基板を200℃、窒素雰囲気のオーブンに1時間投入し、水分を飛ばした。
次に、この基板を10-3Pa以下の高真空チャンバーに投入し、200℃で1時間加熱し、脱ガスさせた。
次に、この基板に対して、10-3Pa以下の高真空チャンバーで酸素プラズマによる公知の表面改質処理を行った。
次に、有機EL層の構成部材を形成した。全て、10-3Pa以下の高真空中で蒸着法により形成した。
まず、フッ化リチウム(LiF)を表示領域全体に蒸着し、表示領域を少なくとも含む領域全体に膜厚0.5nmの電子注入層をベタパターンで形成した(すなわち途切れることなく形成した)。成膜レートは0.1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は750℃~800℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、東レ株式会社製のTR-E314を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚15nmの電子輸送層をベタパターンで形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は380℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、発光層の形成方法について説明する。発光層は全て、ストライプ状の複数の開口が形成された蒸着マスクを用いて実施例1と同様の手法で形成した。
まず、ホスト材としてジフェニルアミノベンゾジフラン(DPABDF)、アクセプターとしてテトラフルオロテトラシアノキノジメタン(TCNQF4)、発光性ドーパントとしてトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy))を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第1発光層として、膜厚35nmの正孔輸送性発光層(青)を形成した。アクセプター濃度は発光層の総膜厚の20%とし、ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは0.8Å/sec.に固定し、アクセプターの成膜レートは0.2Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.05Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、ホスト材として電荷輸送性がパイポーラ性であるCBP、ドーピング材としてIr(ppy)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第2発光層として、膜厚40nmの電荷輸送性がパイポーラ性の発光層(緑)を形成した。いずれの材料も市販品であった。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.05Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
そして、ホスト材として電子輸送性のAlq(トリス(8-キノリノラト)アルミニウム)、ドーピング材としてDCM2を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第3発光層として、膜厚40nmの電子輸送性発光層(赤)を形成した。いずれの材料も市販品であった。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.05Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、NPB(N,N-di(naphthalene-1-yl)-N,N-diphenyl-benzidene)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚10nmの正孔輸送層をベタパターンで形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は200℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、LG-101(LG化学社製)を表示領域全体に蒸着し、表示領域の全域を少なくとも含む領域全体に膜厚30nmの正孔注入層をベタパターンで形成した。成膜レートは1Å/sec.に固定し、るつぼの温度は350℃~400℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、陽極として機能する第2電極として、イオンビームスパッタ法によりITO膜を100nmの厚みで表示領域全体に形成した。イオンビームの加速電圧は50V~750V、イオンビーム電流は50mA~500mA、イオン源はKrとし、イオンビーム照射前の到達真空度は0.01Pa以下とした。
最後に、周縁部を枠状に残した彫り込みガラスとシール樹脂とを用いて、有機EL素子の封止を行った。彫り込みガラスとしては、ケミカルエッチングによって形成され、表示領域において透明なものを用いた。
本実施例では、発光を基板の有機EL素子形成面から取り出すトップエミッション構造とした。ただし、実施形態4の有機EL装置は、ボトムエミッション型であってもよい。
(実施例6)
第1発光層、第2発光層及び第3発光層が異なることを除いて、実施例4と同様にして実施例6の有機EL装置を作製した。実施例6では、全ての発光層を電子輸送性材料を用いて形成した。
ホスト材として電子輸送性のNS60(新日鐵化学社製)、ドーパントとしてRD26(UDC社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第1発光層として、膜厚25nmの電子輸送性発光層(赤)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の4%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.04Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
次に、ホスト材として電子輸送性のNS60(新日鐵化学社製)、ドーパントとしてGD48(UDC社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第2発光層として、膜厚30nmの電子輸送性発光層(緑)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の20%とした。ホスト材の成膜レートは0.8Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.2Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
そして、ホスト材として電子輸送性のBH232(出光興産社製)、ドーパントとしてBD310(出光興産社製)を用い、これらの材料を基板上に共蒸着し、第3発光層として、膜厚30nmの電子輸送性発光層(青)を形成した。ドーパント濃度は発光層の総膜厚の7.5%とした。ホスト材の成膜レートは1Å/sec.に固定し、ドーパントの成膜レートは0.075Å/sec.に固定した。各材料のるつぼの温度は250℃~350℃の範囲内であった。なお、同様の実験を複数行ったが、実験によって材料の仕込み量等の条件が異なっていたため、るつぼの温度も実験によって上記範囲内でばらついた。
図23は、実施例5及び6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。図23に示すように、発光層(赤)については、実施例6では、本来の発光色以外のスペクトル成分(青及び緑)が存在するが、実施例5では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例6では、青色及び緑色の発光材料をそれぞれ含む第2及び第3異物膜が第1発光層(赤)の上に存在すると考えられ、また、第1発光層(赤)が電子輸送性を有するため、発光位置が第1発光層(赤)の上面付近に存在すると考えられる。他方、実施例5では、発光位置が第3発光層(赤)と正孔輸送層との界面に存在し、第1及び第2異物膜が存在し得る第3発光層(赤)の下面から離れた場所で第3発光層(赤)が発光していると考えられる。これは、第3発光層(赤)が電子輸送性を有するためである。
図24は、実施例5及び6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。図24に示すように、第2発光層(緑)については、実施例6では、本来の発光色以外のスペクトル成分(青)が存在するが、実施例5では、そのような成分が存在せず、混色の発生を防止することができ、本来の発光色を呈することができた。この結果から、実施例6では、青色の発光材料を含む第3異物膜が第2発光層の上に存在すると考えられ、また、第2発光層が電子輸送性を有するため、発光位置が第2発光層の上面付近に存在すると考えられる。他方、実施例5では、発光位置が第2発光層の上面及び下面から離れた場所に存在すると考えられ、第1及び第3異物膜がそれぞれ存在し得る第2発光層の上面及び下面から離れた場所で第2発光層が発光していると考えられる。これは、第2発光層がパイポーラ性の電荷輸送性を有するためである。
図25及び26は、それぞれ、実施例5及び6の有機EL装置に含まれる有機EL素子の発光スペクトルを示す。
図25及び26に示すように、発光層(青)については、実施例5及び6のいずれにおいても、混色は生じず、本来の発光色を呈することができた。実施例5では、第1発光層(青)が正孔輸送性を有している。そのため、発光位置が第1発光層(青)と電子輸送層との界面に存在し、第2及び第3異物膜が存在し得る第1発光層(青)の上面から離れた場所で第1発光層(青)が発光したと考えられる。実施例6については、第3発光層(青)が電子輸送性を有している。そのため、発光位置が第3発光層(青)と正孔輸送層との界面に存在し、第1及び第2異物膜が存在し得る第3発光層(青)の下面から離れた場所で第3発光(青)層が発光したと考えられる。
以上、実施形態1~4では、RGBフルカラー表示が可能な有機EL装置について説明したが、発光色の組み合わせ及び数は、RGBの3色に特に限定されず、RGB以外の色を含んでいてもよいし、3色以外、例えば4色であってもよい。具体的には、RGBW(Wは白)又はRGBY(Yは黄色)の4色であってもよい。
実施形態1~4の有機EL装置の用途は、ディスプレイに特に限定されず、例えば、照明用であってもよい。
上述した実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、適宜組み合わされてもよい。また、各実施形態の変形例は、他の実施形態に組み合わされてもよい。
1:有機EL装置
2:画素
2R、2G、2B:サブ画素
3R、3G、3B:発光領域
4(1)、4(2)、4(3):発光位置
10:TFT基板
11:絶縁基板
12:TFT
13:層間絶縁膜
13a:コンタクトホール
14:配線
15:エッジカバー
15R、15G、15B:開口部
20R、20G、20B、20(1)、20(2)、20(3):有機EL素子
21:第1電極
22:正孔注入層
23:正孔輸送層
24R、24G、24B、24(1)、24(2)、24(3):発光層
25:電子輸送層
26:第2電極
27:電子ブロッキング層
28:正孔ブロッキング層
31、32、33:膜(異物膜)
34(1)、34(2)、34(3):上面
35(1)、35(2)、35(3):下面
40:封止部材
41:封止樹脂
42:封止基板
43:乾燥剤

Claims (14)

  1. 基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
    前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つは、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の上面に接する第一の膜を含み、かつ、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の下面に接する第二の膜を含まず、
    前記第一の膜が接する前記発光層は、前記上面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置。
  2. 前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極及び第2電極を備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第1電極、前記発光層、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
    前記第一の膜が接する前記発光層は、前記第2電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  3. 前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極、第2電極及び電荷ブロッキングを備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第1電極、前記電荷ブロッキング層、前記発光層、前記第一の膜、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
    前記電荷ブロッキング層は、前記第2電極から注入される電荷をブロックする請求項1記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  4. 基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
    前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つは、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の上面に接する第一の膜と、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有し、かつ、当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の下面に接する第二の膜とを含み、
    前記第一及び第二の膜が接する前記発光層は、前記上面及び前記下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置。
  5. 前記第一及び第二の膜に含有される前記発光材料は、互いに異なる請求項4記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  6. 前記第一及び第二の膜が接する前記発光層は、両極性の電荷輸送性の発光層である請求項4又は5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  7. 前記第一及び第二の膜が接する前記発光層の前記発光材料は、電子輸送性のホスト材及び正孔輸送性のアシスト材を含み、
    前記アシスト材のHOMO準位は、前記ホスト材のHOMO準位よりも高い請求項4又は5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  8. 前記第一及び第二の膜が接する前記発光層の前記発光材料は、正孔輸送性のホスト材及び電子輸送性のアシスト材を含み、
    前記アシスト材のLUMO準位は、前記ホスト材のLUMO準位よりも低い請求項4又は5記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  9. 基板と、前記基板上に設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子とを備える有機エレクトロルミネッセンス装置であって、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光材料を含む発光層を備え、
    前記複数の発光材料は、互いに異なる色で発光可能であり、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子の一つは、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第一の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の下面に接する第一の膜を含み、かつ、
    他の有機エレクトロルミネッセンス素子のいずれかの発光層と同じ発光材料を含有する第二の膜であって当該有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層の上面に接する第二の膜を含まず、
    前記第一の膜が接する前記発光層は、前記下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置。
  10. 前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極及び第2電極を備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層、及び、前記第2電極は、この順に配置され、
    前記第一の膜が接する前記発光層は、前記第1電極から注入される電荷と同じ極性の電荷輸送性の発光層である請求項9記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  11. 前記第一の膜を含む前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、第1電極、第2電極及び電荷ブロッキングを備え、
    前記有機エレクトロルミネッセンス素子の前記第1電極、前記第一の膜、前記発光層、及び、前記電荷ブロッキング層、前記第2電極は、この順に配置され、
    前記電荷ブロッキング層は、前記第1電極から注入される電荷をブロックする請求項9記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。
  12. 互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
    前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
    前記複数の発光層のうち、最初に形成された発光層は、当該発光層の上面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  13. 互いに異なる色で発光可能な3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
    前記3以上の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
    前記製造方法は、前記3以上の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
    前記3以上の発光層のうち、最初又は最後に形成された発光層以外の発光層は、当該発光層の上面及び下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
  14. 互いに異なる色で発光可能な複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法であって、
    前記複数の有機エレクトロルミネッセンス素子は各々、発光層を備え、
    前記製造方法は、前記複数の発光層を順に形成する発光層蒸着工程を含み、
    前記複数の発光層のうち、最後に形成された発光層は、当該発光層の下面から離れた部分で発光する有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
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