有機發光元件制造技術

本發明專利技術的目的在于，提供一種在提高空穴注入特性的耐溶解性的同時，發揮良好的空穴注入效率，從而可望具有優異的發光特性的有機發光元件。在基板10的一面上依次層疊陽極2、空穴注入層4、緩沖層6A、發光層6B、陰極8而構成有機EL元件1。發光區域被堤5分區。空穴注入層4是以規定條件成膜的、含有氧缺失部分的氧化鎢層，在電子狀態中在比價電子帶最低的結合能還低1.8～3.6eV的結合能的范圍內存在占有能級。成膜后在200℃以上230℃以下的溫度、空氣中燒成15分鐘以上45分鐘以下，能夠使膜密度增大，提高對堤形成工序時中使用的蝕刻液、清洗液等的耐溶解性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】有機發光元件
本專利技術涉及作為電發光元件的有機發光元件(以下，稱為“有機EL元件”)，尤其涉及用于在從低輝度(brightness)到作光源用等的高輝度的廣泛的輝度范圍以低電力進行驅動的技術。
技術介紹
近年來，使用有機半導體的各種功能元件的研究開發得到不斷進展。作為代表性的功能元件，有有機EL元件。有機EL元件是電流驅動型的發光元件，具有在由陽極和陰極構成的電極對之間設有包含有機材料的功能層的結構。功能層包括發光層、緩沖層等。有時在功能層與陽極之間設置用于注入空穴的空穴注入層。在電極對之間施加電壓，利用電致發光現象進行驅動，電致發光現象是通過從陽極注入到功能層的空穴和從陰極注入到功能層的電子的再結合(復合)而產生的。具有由于進行自發光因而視覺識別性高、且由于是完全固體元件因而耐沖擊性優異等的特征，因此，有機EL元件作為各種顯示裝置中的發光元件或光源的利用受到注目。有機EL元件根據使用的功能層材料的種類而被大致分為兩類。第一類是蒸鍍型有機EL元件，其主要以有機低分子材料作為功能層材料，是用蒸鍍法等真空工藝使該材料成膜而成的。第二類是涂布型有機EL元件，其以有機高分子材料或薄膜形成性良好的有機低分子材料作為功能層材料，是通過噴墨法或照相凹版(gravure)印刷法等濕式工藝使該材料成膜而成的。至今，由于發光材料的發光效率高、驅動壽命長等原因，蒸鍍型有機EL元件的開發較為領先(例如，參照專利文獻1、2)，在手機用顯示器、小型電視機等領域已經開始實用化。蒸鍍型有機EL元件很適合小型有機EL面板用途，但例如應用于100英寸級的全色大型有機EL面板卻非常困難。其主要原因在于制造技術。在使用蒸鍍型有機EL元件制造有機EL面板時,一般在將發光層按各顏色(例如R、G、B)分開成膜時使用掩模蒸鍍法。但是，當面板面積大時，由于掩模與玻璃基板的熱膨脹系數的差異等，難以確保掩模的對位精度，因此無法制作正常的顯示器。為了克服這些問題，有在整個面使用白色的發光層，并設置RGB濾色器(濾色片)來避免分別涂布的方法，但在該情況，能夠取出的光為發光量的1/3，因此在原理上具有功耗增大的缺點。于是，對于該有機EL面板的大型化，開始嘗試使用涂布型有機EL元件來實現。如上所述，在涂布型有機EL元件中，通過濕式工藝制作功能層。在該工藝中，在規定位置分別涂布功能層時的位置精度基本上不依賴于基板尺寸，因此具有對于大型化的技術障礙低的優點。另一方面，還盛行著提高有機EL元件的發光效率的研究開發。為了使有機EL元件以高效率、低功耗且高輝度發光，從電極向功能層高效地注入載流子(空穴和電子)尤為重要。一般來說，要使載流子高效地注入，在各個電極與功能層之間設置用于降低注入時的能壘(注入勢壘)的注入層很有效。其中，作為空穴注入層，使用以酞菁銅(CuPc)等有機低分子的蒸鍍膜、由PEDOT:PSS等的有機高分子溶液形成的涂布膜、或者氧化鑰等無機物的蒸鍍膜和濺射膜等。其中有在使用氧化鑰的有機EL元件中，空穴注入效率得到了改善、壽命得到了改善的報告(例如參照專利文獻3)。空穴注入層形成于由ITO、IZO等的透明導電膜、或者鋁等的金屬膜、或者它們的疊層構成的陽極的表面上。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利3369615號公報專利文獻2:日本專利3789991號公報專利文獻3:日本特開2005-203339號公報非專利文獻非專利文獻1: Jingze Li 等、Synthetic Metalsl51、141 (2005).非專利文獻2:渡邊寬己等，有機EL討論會第7次例會預備稿集，17 (2008)非專利文獻3:Hyunbok Lee 等、Applied Physics Letters93>043308 (2008).非專利文獻4:中山泰生等，有機EL討論會第7次例會預備稿集5(2008).非專利文獻5:Kaname Kanai 等、Organic ElectronicslK 188 (2010).非專利文獻6:1.N.Yakovkin 等、Surface Science601、1481 (2007).
技術實現思路
專利技術要解決的課題然而，在制造具有上述優點的有機EL元件時也存在問題。氧化鎢，雖然空穴注入特性優異，但在基板上成膜后，通過在堤形成工序中暴露于蝕刻液、清洗液中，膜的一部分被溶解，發生膜厚減少的所謂“失膜”的問題。若失膜過度發生，則不僅作為空穴注入層所需要的膜厚的設定變得困難，而且空穴注入層的膜表面的狀態變粗糙，其狀態整體不均勻，所以有影響空穴注入特性之虞。本專利技術是鑒于以上課題完成的，是將能夠兼顧空穴注入特性、和相對于有機EL面板的量產工藝的穩定性的空穴注入層用于有機發光元件的專利技術。具體地說，本專利技術的目的是提供，通過提高空穴注入特性的耐溶解性的同時，發揮良好的空穴注入效率，從而能夠期待優異的發光特性的有機發光元件和其制造方法。解決課題的手段為了解決上述課題，本專利技術的一方案的有機發光元件具有:由陽極和陰極組成的電極對，在前述陽極和前述陰極之間形成的、含有有機材料的有機層，在前述陽極和前述有機層之間形成的、膜密度為5.8g/cm3以上6.0g/cm3以下的含有氧化鎢的氧化鎢層，以及用于區劃前述有機層的隔壁。專利技術效果本專利技術的一方案的有機發光元件，在陽極和有機層之間設置有膜密度為5.8g/cm3以上6.0g/cm3以下、含有氧化鎢的氧化鎢層。該氧化鎢層的膜密度范圍是經本專利技術人進行深入研究，結果發現的能夠在保持良好的空穴注入特性的同時，相對于堤形成工序中的蝕刻液、清洗液的耐溶解性優異的范圍。由此，本專利技術的一方案的有機發光元件，能夠在減少失膜量的同時構建作為良好的空穴注入層的氧化鎢層。進而，只要是限定在該膜密度范圍的氧化鎢層，則能夠通過以規定的低速率成膜條件成膜，還能夠使膜中的淺結合能域中存在占有能級，發揮良好的空穴注入特性。由此，能夠以低電壓驅動有機發光元件，同時能夠期待發揮優異的發光效率。【附圖說明】圖1是表示實施方案I涉及的有機EL元件的結構的示意剖視圖。圖2是表示空穴單載流子元件的結構的示意剖視圖。圖3是表示空穴單載流子元件的驅動電壓對空穴注入層的成膜條件的依賴性的曲線圖。圖4是表示空穴單載流子元件的施加電壓和電流密度的關系曲線的器件特性圖。圖5是表示有機EL元件的施加電壓和電流密度的關系曲線的器件特性圖。圖6是表示有機EL元件的電流密度和發光強度的關系曲線的器件特性圖。圖7是表示光電子能譜測定用的樣品的結構的示意剖視圖。圖8是氧化鎢層的UPS譜圖。圖9是氧化鎢層的UPS譜圖。圖10是表示圖9的UPS譜圖的微分曲線的圖。圖11是在空氣中暴露的氧化鎢層的UPS譜圖。圖12 —并示出本專利技術的氧化鎢層的UPS譜圖和XPS譜圖。圖13是本專利技術的氧化鎢層和a -NPD層的界面能圖。圖14是用于說明空穴注入層和功能層的注入位置的效果的圖。圖15是成膜條件C的氧化鎢層與a -NPD層的界面能圖。圖16是表示相對于氧化鎢成膜速率，失膜量與驅動電壓的關系的圖線。圖17是表示相對于氧化鎢膜密度，WOx失膜量與驅動電壓之間的關系的圖線。圖18是各成膜條件所涉及的氧化鎢膜的UPS譜圖的比較圖。圖19是表示氧化鎢的膜密度和失膜量的關系的圖線。圖20是用于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有機發光元件，具有：由陽極和陰極組成的電極對，在所述陽極和所述陰極之間形成的、含有有機材料的有機層，在所述陽極和所述有機層之間形成的、膜密度為5.8～6.0g/cm3的、含有氧化鎢的氧化鎢層，以及用于區劃所述有機層的隔壁。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.一種有機發光兀件,具有: 由陽極和陰極組成的電極對， 在所述陽極和所述陰極之間形成的、含有有機材料的有機層， 在所述陽極和所述有機層之間形成的、膜密度為5.8?6.0g/cm3的、含有氧化鎢的氧化鎢層，以及 用于區劃所述有機層的隔壁。2.如權利要求1所述的有機發光元件，所述隔壁是在所述氧化鎢層形成之后設置的。3.如權利要求1所述的有機發光元件，所述氧化鎢層，通過局部性地除去所述有機層側的表面，而具有呈向所述陽極側凹入的結構的洼陷部。4.如權利要求1所述的有機發光元件，在所述氧化鎢層的所述凹入結構中，凹入深度比凹部內的底部厚度小。5.如權利要求1所述的有機發光元件，在所述氧化鎢層的電子狀態中，在比價電子帶中最低的結合能還低1.8?3.6eV的結合能域具有占有能級。6.如權利要求1所述的有機發光元件，在所述氧化鎢層的UPS譜圖或XPS譜圖中，在比價電子帶中最低的結合能還低1.8?3.6eV的結合能域內具有隆起來的形狀。7.如權利要求1所述的有機發光元件，在所述氧化鎢層的UPS譜圖的微分譜圖中，在比價電子帶中最低的結合能還低1.8?3.6eV的結合能域具有以與指數函數不同的函數表現出來的譜圖形狀。8.如權利...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山田隆太，大內曉，小松隆宏，藤村慎也，藤田浩史，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：
國別省市：