JP2006041130A - Organic el element and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ＥＬ素子およびその製造方法に関し、特に、外部から光が入射し素子内で反射することによって引起される像の映りこみを改善する凹凸が有機ＥＬ層の表面に形成された有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL element and a method for manufacturing the same, and in particular, an organic layer in which irregularities for improving image reflection caused by light incident from the outside and reflected in the element are formed on the surface of the organic EL layer. The present invention relates to an EL element and a manufacturing method thereof.
表示装置に適用される発光素子の一例として、有機化合物の薄膜積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称する）が知られている。有機ＥＬ素子については、１９８７年、イーストマンコダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって、高効率の発光を実現する２層積層構造の有機ＥＬ素子が発表され（非特許文献１を参照）、それ以来現在に至るまでに様々な有機ＥＬ素子が開発され、その一部は実用化され始めている。 As an example of a light-emitting element applied to a display device, an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an “organic EL element”) having a thin film laminated structure of an organic compound is known. Regarding organic EL elements, in 1987, Eastman Kodak's C.I. W. Tang et al. Announced a two-layer organic EL element that realizes high-efficiency light emission (see Non-Patent Document 1). Since then, various organic EL elements have been developed and some of them have been developed. Is starting to be put into practical use.
一般に有機ＥＬ素子は、光の取り出し側となる透明電極と、金属電極と、それら電極で挟持される有機ＥＬ層とを有する構造となっている。このような有機ＥＬ素子は、通常、平坦な基板上に、透明電極、有機ＥＬ層、金属電極を順次積層することによって作製されるため、各層の表面は平坦となっている。平坦な金属電極は鏡面を形成し、光の取り出し側となる透明電極と反対方向に発光した光を透明電極側に反射するように作用することで、有機ＥＬ層から発光された光の利用効率を高める効果がある。有機ＥＬ層は、少なくとも有機発光層を含み、通常、２層以上の積層構造からなり、その総膜厚は２００ｎｍ以下と非常に薄い。そのため、素子内に外部から光が入射すると、光は有機ＥＬ層を容易に透過し、金属電極で鏡面反射することによる像の映りこみ、または鏡面反射された光が透明電極側に戻って表示面での視認性を低下させるという問題を生じる。 In general, an organic EL element has a structure having a transparent electrode on the light extraction side, a metal electrode, and an organic EL layer sandwiched between the electrodes. Since such an organic EL element is usually produced by sequentially laminating a transparent electrode, an organic EL layer, and a metal electrode on a flat substrate, the surface of each layer is flat. The flat metal electrode forms a mirror surface and acts to reflect the light emitted in the opposite direction to the transparent electrode on the light extraction side to the transparent electrode side, thereby utilizing the light emitted from the organic EL layer. There is an effect to increase. The organic EL layer includes at least an organic light emitting layer, and usually has a laminated structure of two or more layers, and the total film thickness is as very thin as 200 nm or less. Therefore, when light enters the element from the outside, the light is easily transmitted through the organic EL layer, and the image is reflected by the mirror reflection on the metal electrode, or the mirror-reflected light returns to the transparent electrode side for display. This causes a problem of reducing visibility on the surface.
外部からの光が素子内の金属電極で反射することによって生じる表示特性の低下を解決する方法の１つとして、散乱板のような反射防止膜を表示面前面に設けて、外部からの光の入射および結像を抑止する方法がある。しかし、このような方法によれば、散乱板によって、有機ＥＬ層からの発光もまた散乱されることになり、表示画像がぼやける傾向がある。そのため、表示画像のぼやけを生じることなく、像の映りこみを改善する代表的な方法として、金属電極表面に微細な凹凸を多数形成し、その凹凸によって光を散乱させる技術が検討されている。 As one of the methods for solving the deterioration of display characteristics caused by reflection of light from the outside by the metal electrode in the device, an antireflection film such as a scattering plate is provided on the front surface of the display surface, There are methods to suppress incidence and imaging. However, according to such a method, the light emitted from the organic EL layer is also scattered by the scattering plate, and the display image tends to be blurred. Therefore, as a typical method for improving the reflection of an image without blurring a display image, a technique for forming many fine irregularities on the surface of a metal electrode and scattering light by the irregularities has been studied.
表示素子の分野では、外部から素子内に入射した光を散乱できるような凹凸面を形成するいくつかの方法が知られている。例えば、有機ＥＬ素子の金属電極表面に凹凸を形成する方法として、基板上に感光性材料を設け、それらをフォトマスク露光および現像によって凹凸形状にパターニングすることによって基板表面に凹凸を形成し、次いで透明電極、有機ＥＬ層および金属電極を順次積層する方法が知られている（特許文献１および２）。しかし、上述の方法では、基板に凹凸を形成するための独立した工程が必要となり煩雑であるだけでなく、基板上に順次積層される透明電極、有機ＥＬ層、および金属電極といった全ての層が凹凸に形成されることになる。各層の平坦性が損なわれると、各層の膜厚が不均一になり特性にバラツキが生じるだけでなく、リークやショートといった問題が生じやすくなり、有機ＥＬ素子の信頼性が低下する可能性がある。すなわち、外部から入射した光を散乱させるには、反射面となる金属電極の表面が凹凸であれば良く、その他の層はできるだけ平坦であることが望ましい。そのため、優れた表示特性を実現することが可能な有機ＥＬ素子およびそれを製造する簡便な方法に対する要望がある。凹凸面を形成する他の方法として、基板上に凹凸を形成するようにビーズを並べ、これらをガラス、樹脂、金属酸化物といった硬化性バインダーによって固定したものを型取りし、鋳型に硬化性材料を注入することで凹凸面を有する散乱体を形成する方法がある（特許文献２）。しかし、上述の方法は、工程数が多く煩雑であるため、より簡便な方法が望まれている。 In the field of display elements, several methods for forming an uneven surface that can scatter light incident on the element from the outside are known. For example, as a method of forming irregularities on the metal electrode surface of the organic EL element, a photosensitive material is provided on the substrate, and the irregularities are formed on the substrate surface by patterning them into an irregular shape by photomask exposure and development, A method of sequentially laminating a transparent electrode, an organic EL layer, and a metal electrode is known (Patent Documents 1 and 2). However, the above-described method requires an independent process for forming irregularities on the substrate and is complicated, and all layers such as a transparent electrode, an organic EL layer, and a metal electrode sequentially stacked on the substrate are included. It will be formed uneven. If the flatness of each layer is impaired, the film thickness of each layer becomes non-uniform, resulting in variations in characteristics, and problems such as leakage and short-circuiting are likely to occur, and the reliability of the organic EL element may be reduced. . That is, in order to scatter light incident from the outside, the surface of the metal electrode serving as the reflection surface may be uneven, and the other layers are desirably as flat as possible. Therefore, there is a demand for an organic EL element capable of realizing excellent display characteristics and a simple method for manufacturing the organic EL element. As another method of forming an uneven surface, beads are arranged so as to form an uneven surface on a substrate, and these are fixed with a curable binder such as glass, resin, or metal oxide, and then a curable material is used as a mold. There is a method of forming a scatterer having an uneven surface by injecting (Patent Document 2). However, since the above method has many steps and is complicated, a simpler method is desired.
従って、本発明の課題は、像の映り込みや視認性の低下が改善され優れた表示特性を有する有機ＥＬ素子、およびそのような素子を製造するための簡便な方法を提供することである。より具体的には、有機ＥＬ層と金属電極との界面が凹凸である一方で、透明電極と有機ＥＬ層との界面は平坦である有機ＥＬ素子、およびそのような素子を製造する簡便な方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic EL element having improved display characteristics with improved image reflection and visibility, and a simple method for producing such an element. More specifically, an organic EL element in which the interface between the organic EL layer and the metal electrode is uneven while the interface between the transparent electrode and the organic EL layer is flat, and a simple method for manufacturing such an element Is to provide.
上述の課題を解決するために、本発明者らは、映りこみを抑制するための凹凸構造を有する有機ＥＬ素子およびその製造方法について鋭意検討した結果、有機材料を蒸着させて有機ＥＬ層を形成する際に、蒸着時の圧力を調整することによって、良好な凹凸面が容易に得られることを見出し、本願発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made extensive studies on an organic EL element having a concavo-convex structure for suppressing reflection and a manufacturing method thereof, and as a result, an organic material is deposited to form an organic EL layer. In doing so, it was found that a good uneven surface can be easily obtained by adjusting the pressure during vapor deposition, and the present invention has been completed.
本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に、透明電極と、少なくとも有機発光層を含む有機ＥＬ層と、金属電極とを順次有するものであって、上記透明電極と上記有機ＥＬ層との界面は平坦であり、かつ上記金属電極と上記有機ＥＬ層との界面は凹凸であることを特徴とする。ここで、金属電極との界面を形成する有機ＥＬ層の表面層が、表面に凸凹を有する電子注入層または電子輸送層であることが好ましい。 The organic EL device of the present invention has a transparent electrode, an organic EL layer including at least an organic light emitting layer, and a metal electrode in order on a substrate, and an interface between the transparent electrode and the organic EL layer is It is flat, and the interface between the metal electrode and the organic EL layer is uneven. Here, it is preferable that the surface layer of the organic EL layer that forms the interface with the metal electrode is an electron injection layer or an electron transport layer having an uneven surface.
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、基板上に透明電極を形成する工程と、上記透明電極の上に、少なくとも有機発光層を含み、金属電極との界面を形成する表面層が凹凸である有機ＥＬ層を形成する工程と、上記有機ＥＬ層の上に金属電極を形成する工程とを有し、上記有機ＥＬ層の表面層の形成において、真空蒸着装置内で有機材料を成膜した後に、上記真空蒸着装置内に不活性ガスを導入して圧力を上げ、次いで脱気して上記真空蒸着装置内の圧力を再度真空状態まで下げることによって、表面層に凹凸を形成することを特徴とする。ここで、不活性ガスを導入した際の上記真空蒸着装置内の圧力が、０．１から１０Ｐａであることが好ましい。また、上記表面層が、電子注入層または電子輸送層であることが好ましい。 In the method for producing an organic EL device of the present invention, a step of forming a transparent electrode on a substrate, and a surface layer that includes at least an organic light emitting layer on the transparent electrode and forms an interface with a metal electrode is uneven. A step of forming an organic EL layer and a step of forming a metal electrode on the organic EL layer, and in forming the surface layer of the organic EL layer, after forming an organic material in a vacuum evaporation apparatus An unevenness is formed in the surface layer by introducing an inert gas into the vacuum deposition apparatus to increase the pressure, then degassing and lowering the pressure in the vacuum deposition apparatus to a vacuum state again. To do. Here, it is preferable that the pressure in the vacuum deposition apparatus when the inert gas is introduced is 0.1 to 10 Pa. The surface layer is preferably an electron injection layer or an electron transport layer.
本発明によれば、外光による映りこみ、および視認性の低下といった問題が改善されることにより、優れた表示特性を有しかつ信頼性の高い有機ＥＬ素子を実現することが可能である。また、本発明によれば、上述の有機ＥＬ素子を簡便な方法によって製造することが可能となるため、優れた表示特性を有しかつ信頼性の高い有機ＥＬ素子の量産化が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to implement | achieve the organic EL element which has the outstanding display characteristic and high reliability by improving the problem of the reflection by external light and the fall of visibility. In addition, according to the present invention, since the organic EL element described above can be manufactured by a simple method, the organic EL element having excellent display characteristics and high reliability can be mass-produced.
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の第１は、有機ＥＬ素子に関する。本発明による有機ＥＬ素子は、基板上に、透明電極と、少なくとも有機発光層を含む有機ＥＬ層と、金属電極とを順次有するものであって、上記透明電極と上記有機ＥＬ層との界面が平坦であり、かつ上記金属電極と上記有機ＥＬ層との界面が凹凸であることを特徴とする。このように、上記金属電極と上記有機ＥＬ層との界面が凹凸になっているため、外部から素子内に入射した光は、金属電極の凹凸面で散乱され、像の映り込みおよび視認性の低下が改善される。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The first of the present invention relates to an organic EL element. The organic EL device according to the present invention has a transparent electrode, an organic EL layer including at least an organic light emitting layer, and a metal electrode in order on a substrate, and an interface between the transparent electrode and the organic EL layer is provided. It is flat and the interface between the metal electrode and the organic EL layer is uneven. As described above, since the interface between the metal electrode and the organic EL layer is uneven, the light incident on the element from the outside is scattered by the uneven surface of the metal electrode, and the reflection of the image and the visibility are improved. Reduction is improved.
以下、本発明における有機ＥＬ素子の構成エレメントについて説明する。透明電極は、光の取り出し側となるため、透明導電性材料からなる膜とする必要がある。透明電極は、可視光の領域である３８０〜７８０ｎｍの波長において８０％以上の透過率を有することが望ましい。透明電極材料としては、例えば透明導電性酸化物であるＩＴＯまたはＩＺＯが好ましい。 Hereinafter, the constituent elements of the organic EL element in the present invention will be described. Since the transparent electrode serves as a light extraction side, it needs to be a film made of a transparent conductive material. The transparent electrode desirably has a transmittance of 80% or more at a wavelength of 380 to 780 nm which is a visible light region. As the transparent electrode material, for example, ITO or IZO which is a transparent conductive oxide is preferable.
有機ＥＬ層は、少なくとも有機発光層を含む。有機発光層では、陽極および陰極に電圧が印加されることによって生じる正孔および電子が再結合することで発光が生じる。有機ＥＬ層は、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層といった追加の層を含んでもよい。すなわち、有機ＥＬ層は、陽極／有機発光層／陰極の構成を基本として、例えば、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極といった構成であってもよい。正孔注入層および正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を有機発光層に伝達する機能を有する。また、電子注入層および電子輸送層は、陰極より注入された電子を有機発光層に伝達する機能を有する。すなわち、正孔注入層および／または正孔輸送層を有機発光層と陽極との間に介在させることによって、より低い電界で多くの正孔が有機発光層に注入されることになる。一方、陰極および電子注入層および／または電子輸送層から有機発光層に注入された電子は、陽極側まで輸送されず、正孔注入層または正孔輸送層と有機発光層との界面に蓄積され、その結果、発光効率が向上することになる。なお、一般に、透明電極を陽極とし、金属電極を陰極とすることが好ましい。そのため、金属電極と有機ＥＬ層との界面を形成する表面層は、電子注入層または電子輸送層であることが好ましい。なお、本願発明の有機ＥＬ層は、平坦な基板上に形成された透明電極上に形成されるため、透明電極との界面は平坦であるが、金属電極との界面を形成する表面層が凹凸になっていなければならない。有機ＥＬ層の表面層は金属電極の下地層になるため、表面層の凸凹が金属電極にも反映されて微細な凹凸構造が形成されることになる。 The organic EL layer includes at least an organic light emitting layer. In the organic light emitting layer, light is emitted by recombination of holes and electrons generated by applying a voltage to the anode and the cathode. The organic EL layer may include additional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer as necessary. That is, the organic EL layer is based on the structure of anode / organic light emitting layer / cathode, for example, anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / cathode, anode / hole injection layer / hole transport. A structure of layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode, anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode may be used. The hole injection layer and the hole transport layer have a function of transmitting holes injected from the anode to the organic light emitting layer. The electron injection layer and the electron transport layer have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the organic light emitting layer. That is, by interposing the hole injection layer and / or the hole transport layer between the organic light emitting layer and the anode, many holes are injected into the organic light emitting layer with a lower electric field. On the other hand, electrons injected from the cathode and the electron injection layer and / or the electron transport layer into the organic light emitting layer are not transported to the anode side, but are accumulated at the hole injection layer or the interface between the hole transport layer and the organic light emitting layer. As a result, the light emission efficiency is improved. In general, it is preferable that the transparent electrode is an anode and the metal electrode is a cathode. Therefore, the surface layer forming the interface between the metal electrode and the organic EL layer is preferably an electron injection layer or an electron transport layer. Since the organic EL layer of the present invention is formed on a transparent electrode formed on a flat substrate, the interface with the transparent electrode is flat, but the surface layer that forms the interface with the metal electrode is uneven. Must be. Since the surface layer of the organic EL layer serves as a base layer of the metal electrode, the unevenness of the surface layer is reflected on the metal electrode to form a fine uneven structure.
有機ＥＬ層を構成する各層の材料としては、特に限定されるものではなく公知のものが使用される。その一例を以下に示す。正孔注入層には、例えば、フタロシアニン類（銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）など）またはインダンスレン系化合物を使用することができる。正孔輸送層には、例えば、ＴＰＤ、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェルアミン（α−ＮＰＤ）、４，４’−４”−トリス（Ｎ−３−トリル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’−テトラビフェニル−４，４’−ビフェニレンジアミン（ＴＢＰＢ）といったトリアリールアミン系材料を使用することができる。 有機発光層の材料は、所望の色調に応じて選択することが可能である。例えば青色から青緑色の発光を得るためには、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンソオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などを使用することができる。より具体的には、４，４′−ビス（２，２′−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が挙げられる。また、種々の波長域の発光を得るために、ホスト化合物（ジスチリルアリーレン化合物、ＴＰＤ、アルミニウムトリス（８−キノリノラート）（Ａｌｑ３など））にドーパント（ペリレン、キナクリドン類、ルプレンなど）を添加したものを使用することもできる。 The material of each layer constituting the organic EL layer is not particularly limited, and known materials are used. An example is shown below. For the hole injection layer, for example, phthalocyanines (such as copper phthalocyanine (CuPc)) or indanthrene compounds can be used. Examples of the hole transport layer include TPD, N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbiferamine (α-NPD), 4,4′-4 ″ -tris (N-3 Triarylamine materials such as -tolyl-N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA) and N, N, N'-tetrabiphenyl-4,4'-biphenylenediamine (TBPB) can be used. The material of the organic light emitting layer can be selected according to the desired color tone, for example, in order to obtain light emission from blue to blue green, the fluorescence enhancement of benzothiazole, benzimidazole, benzoxazole, etc. A whitening agent, a metal chelated oxonium compound, a styrylbenzene compound, an aromatic dimethylidin compound, etc. can be used. Scan (2,2'-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi) and the like. Further, in order to obtain a luminescence in various wavelength ranges, a host compound (distyrylarylene compound, TPD, aluminum tris (8-quinolinolato) (Alq 3 ))) and a dopant (perylene, quinacridones, luprene, etc.) may be used.
電子輸送層には、２−（４−ビフェニル）−５−（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、フェニルキノキサリン類、アルミニウムのキノリノール錯体（例えばＡｌｑ３）などを使用することができる。電子注入層には、Ｌｉ，Ｃｓ，Ｍｇ，Ｃａなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属、あるいはこれら金属のフッ化物または酸化物などを使用することができる。 For the electron transport layer, oxadiazole derivatives such as 2- (4-biphenyl) -5- (pt-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD), triazole derivatives, triazine derivatives , Phenylquinoxalines, aluminum quinolinol complexes (eg, Alq 3 ), and the like. For the electron injection layer, alkali metals or alkaline earth metals such as Li, Cs, Mg, and Ca, or fluorides or oxides of these metals can be used.
金属電極は、陰極として構成することを想定すると、仕事関数４．８ｅＶ未満の金属および合金から形成されることが好ましい。例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｇ、Ｍｎ、またはそれら金属を含有する合金（ＡｌＬｉ、ＭｇＡｇなど）が好ましい。また、ＬｉＦ／Ａｌなどの積層電極を使用することもできる。なお、本願発明で使用される金属電極は、有機ＥＬ層の形成時に形成された表面層の凹凸を反映して、微細な凹凸構造を有することになる。反射面となる金属電極の表面が凹凸となっていることにより、外部から素子内に入射した光を散乱させることができ、像の映り込み、および視認性の低下といった現象を改善することが可能である。 Assuming that the metal electrode is configured as a cathode, the metal electrode is preferably formed of a metal and an alloy having a work function of less than 4.8 eV. For example, Al, Ag, Mg, Mn, or an alloy containing these metals (AlLi, MgAg, etc.) is preferable. A laminated electrode such as LiF / Al can also be used. In addition, the metal electrode used by this invention has a fine uneven structure reflecting the unevenness | corrugation of the surface layer formed at the time of formation of an organic EL layer. The surface of the metal electrode, which is the reflective surface, is uneven so that light incident on the element from the outside can be scattered, which can improve phenomena such as image reflection and reduced visibility. It is.
以上説明したように、本発明の有機ＥＬ素子では、基板上に形成された透明電極、少なくとも有機発光層を有する有機ＥＬ層、および金属電極を必須エレメントとするが、当技術分野で慣用の他のエレメントを追加してもよい。本発明による有機ＥＬ素子の一例を図１に示す。図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図であり、（ａ）は素子全体を示し、（ｂ）は有機ＥＬ層の構成を示す。図１（ａ）に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、基板１０と、色変換膜（ＣＣＭ）２０と、オーバーコート層３０と、パッシベーション層４０と、透明電極５０と、有機ＥＬ層６０と、金属電極７０とを有する。なお、図１（ｂ）に示すように、有機ＥＬ層６０は、透明電極に隣接する正孔注入層６１と、正孔輸送層６２と、有機発光層６３と、電子輸送層６４、凹凸表面の電子輸送層（表面層）６４’とから構成される。なお、図１で示した表面層は、下地層となる有機材料と同じ材料を別途設けて凹凸が形成された場合を例示しているが、表面層は下地層と異なる材料から形成することも可能である。例えば、下地層を電子輸送層、凹凸の表面層を電子注入層としてもよい。しかし、成膜効率を考慮すると、下地層と表面層とは同じ材料から構成されることが望ましい。
As described above, in the organic EL device of the present invention, the transparent electrode formed on the substrate, the organic EL layer having at least the organic light emitting layer, and the metal electrode are essential elements. May be added. An example of the organic EL device according to the present invention is shown in FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the organic EL device of the present invention, where (a) shows the entire device, and (b) shows the configuration of the organic EL layer. As shown in FIG. 1A, the organic EL device of the present invention includes a
本発明の第２は、有機ＥＬ素子の製造方法に関する。本発明の製造方法は、基板上に透明電極を形成する工程と、上記透明電極の上に、少なくとも有機発光層を含み、金属電極との界面を形成する表面層が凹凸である有機ＥＬ層を形成する工程と、上記有機ＥＬ層の上に金属電極を形成する工程とを有し、上記有機ＥＬ層の表面層の形成において、真空蒸着装置内で有機材料を成膜した後に、真空蒸着装置内に不活性ガスを導入して圧力を上げ、次いで脱気して真空蒸着装置内の圧力を再度真空状態まで下げることによって表面層に凹凸を形成することを特徴とする。このように本発明の製造方法は、金属電極と接触し界面を形成する有機ＥＬ層の表面層を形成する際に、真空蒸着装置内の圧力を調整するだけで凹凸を形成することが可能である。すなわち、本発明によれば、金属電極の表面に凹凸を形成するために、従来法のように予め基板表面を処理する必要がない。また、表面が平坦な基板上に透明電極、有機ＥＬ層が積層されるため、透明電極と有機ＥＬ層との界面は平坦となる。 2nd of this invention is related with the manufacturing method of an organic EL element. The production method of the present invention includes a step of forming a transparent electrode on a substrate, and an organic EL layer that includes at least an organic light emitting layer on the transparent electrode, and the surface layer forming an interface with the metal electrode is uneven. And forming a metal electrode on the organic EL layer. In forming the surface layer of the organic EL layer, after forming an organic material in a vacuum evaporation apparatus, the vacuum evaporation apparatus An uneven gas is formed in the surface layer by introducing an inert gas therein to increase the pressure, then degassing, and lowering the pressure in the vacuum deposition apparatus to a vacuum state again. As described above, in the manufacturing method of the present invention, when forming the surface layer of the organic EL layer that is in contact with the metal electrode and forms the interface, it is possible to form the unevenness only by adjusting the pressure in the vacuum deposition apparatus. is there. That is, according to the present invention, in order to form irregularities on the surface of the metal electrode, it is not necessary to previously treat the substrate surface as in the conventional method. Further, since the transparent electrode and the organic EL layer are laminated on the substrate having a flat surface, the interface between the transparent electrode and the organic EL layer becomes flat.
有機ＥＬ層の形成は、蒸着法、スピンコート法、キャスト法などの公知の方法に従って、有機材料を成膜することによって達成することが可能である。また、有機材料を樹脂などの結着材とともに溶剤に溶かして溶液としたものを、スピンコート法に従い成膜することで達成することも可能である。但し、有機ＥＬ層の表面層を形成する際には、有機材料の成膜に引き続き、圧力を調整する必要があるため、各種方法に従った成膜は真空槽内で実施されることが望ましい。そのため、表面層を除く有機ＥＬ層の形成においても、真空蒸着装置を用いた蒸着法を適用することが好ましい。 Formation of the organic EL layer can be achieved by depositing an organic material in accordance with a known method such as an evaporation method, a spin coating method, or a casting method. It can also be achieved by forming a film by dissolving an organic material in a solvent together with a binder such as a resin in accordance with a spin coating method. However, when forming the surface layer of the organic EL layer, it is necessary to adjust the pressure subsequent to the film formation of the organic material. Therefore, the film formation according to various methods is preferably performed in a vacuum chamber. . Therefore, it is preferable to apply a vapor deposition method using a vacuum vapor deposition apparatus also in the formation of the organic EL layer excluding the surface layer.
蒸着法は、通常、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａまで減圧して実施する。しかし、本願発明の製造方法では、表面層（凹凸層）の形成時に真空槽の内圧を高くする必要がある。理論によって拘束されるものではないが、真空度を下げて蒸着を実施すると蒸着粒子の衝突確率が上がるため、有機分子が集合した状態になる。そして、この状態で真空度を再度上げて、有機分子の衝突確率を下げることによって、有機材料は被成膜面に達して微粒子化する。有機材料は、通常の圧力下ではアモルファス状態で堆積され平坦な層となるが、高圧下では微粒子化した状態で堆積されて凹凸が形成されることになる。そのため、凹凸層の形成時には、圧力は、０．１Ｐａ〜１０Ｐａ、好ましくは０．５Ｐａ〜５Ｐａ、より好ましくは０．８Ｐａ〜２Ｐａまで高くすることが好ましい。圧力の上昇が十分でないと、有機材料の粒子化が不十分であり、凹凸が形成されない可能性がある。一方、圧力の上昇が大きすぎると、凹凸が大きすぎてショートおよびリークの問題が生じる可能性がある。 The vapor deposition method is usually performed by reducing the internal pressure of the vacuum chamber to 1 × 10 −5 Pa. However, in the manufacturing method of the present invention, it is necessary to increase the internal pressure of the vacuum chamber when forming the surface layer (uneven layer). Although not limited by theory, when the deposition is performed at a reduced vacuum level, the collision probability of the deposited particles increases, so that organic molecules are gathered. In this state, the degree of vacuum is increased again to reduce the collision probability of organic molecules, whereby the organic material reaches the film formation surface and becomes fine particles. The organic material is deposited in an amorphous state under a normal pressure to form a flat layer, but is deposited in a fine particle state under high pressure to form irregularities. Therefore, when forming the concavo-convex layer, it is preferable to increase the pressure to 0.1 Pa to 10 Pa, preferably 0.5 Pa to 5 Pa, more preferably 0.8 Pa to 2 Pa. If the increase in pressure is not sufficient, the organic material may not be sufficiently granulated and unevenness may not be formed. On the other hand, if the pressure rise is too large, the unevenness may be too large, which may cause a problem of short circuit and leakage.
その他の構成エレメントの形成方法としては、当技術分野において周知のものを適用することが可能である。例えば、透明電極の形成は、ＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明導電性酸化物をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフ法にてパターニングすることによって実施することが可能である。また、金属電極の形成は、先に形成された有機ＥＬ層の凹凸上に、Ａｌなどの金属材料を蒸着法またはスパッタ法に従い成膜することによって実施することが可能である。 As a method for forming other constituent elements, those known in the art can be applied. For example, the transparent electrode can be formed by forming a transparent conductive oxide such as ITO or IZO by sputtering and patterning by photolithography. The metal electrode can be formed by depositing a metal material such as Al on the irregularities of the previously formed organic EL layer according to a vapor deposition method or a sputtering method.
以上説明したように、本願発明の製造方法によれば、有機ＥＬ層と金属電極との界面を形成する表面層を形成する際に、圧力を調整することによって凹凸を形成することが可能であるため、従来の凹凸形成法と比較して、より簡便に金属電極に凹凸を形成することが可能となる。そのため、外部からの光を散乱せしめ、映りこみおよび視認性の低下を抑制した、高品質の有機ＥＬ素子を低コストで提供することが可能である。 As described above, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to form irregularities by adjusting the pressure when forming the surface layer that forms the interface between the organic EL layer and the metal electrode. Therefore, it is possible to form the unevenness on the metal electrode more easily than the conventional unevenness forming method. Therefore, it is possible to provide a high-quality organic EL element that scatters light from the outside and suppresses reflection and deterioration of visibility at low cost.
以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、それらは本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, they do not limit the present invention, and needless to say, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
（実施例１）
本実施例は、透明電極と金属電極との界面が凹凸となっている、カラー表示の有機ＥＬ素子に関する。この有機ＥＬ素子の構造は図１に示す通りであり、以下手順に沿って製造した。
Example 1
This example relates to an organic EL element for color display in which an interface between a transparent electrode and a metal electrode is uneven. The structure of this organic EL element is as shown in FIG. 1, and was manufactured according to the following procedure.
（色変換フィルタ基板）
ガラス基板上に、青色フィルタ材料をスピンコート法にて塗布した。次に、フォトリソグラフ法に従いパターニングを実施し、ラインパターンを有する青色フィルタ層を得た。次に、蛍光色素として、クマリン６を含んだ塗布液を調製し、先の工程によって得られた基板（青色フィルタ層のラインパターンが形成済みである）上に、塗布液をスピンコート法に従って塗布した。
(Color conversion filter substrate)
A blue filter material was applied on a glass substrate by a spin coat method. Next, patterning was performed according to the photolithographic method to obtain a blue filter layer having a line pattern. Next, a coating solution containing coumarin 6 is prepared as a fluorescent dye, and the coating solution is applied on the substrate obtained by the previous step (the line pattern of the blue filter layer has been formed) according to the spin coating method. did.
次に、フォトリソグラフ法に従ってパターニングを実施し、ラインパターンを有する緑色変換層を得た。蛍光色素として、クマリン６、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１を含んだ塗布液を調製し、先の工程によって得られた基板（青色フィルタ層および緑色変換層のラインパターンが形成済みである）上に、スピンコート法を用いて塗布した。次に、フォトリソグラフ法に従いパターニングを実施し、ラインパターンを有する赤色変換層を得た。 Next, patterning was performed according to a photolithographic method to obtain a green color conversion layer having a line pattern. As a fluorescent dye, a coating solution containing coumarin 6, rhodamine 6G, and basic violet 11 was prepared, and the substrate obtained by the previous step (the line pattern of the blue filter layer and the green conversion layer had been formed) It applied using the spin coat method. Next, patterning was performed according to the photolithographic method to obtain a red color conversion layer having a line pattern.
上述のように作製した基板（青色フィルタ層、緑色変換層および赤色変換層がそれぞれ形成された）の上に、ＵＶ硬化型樹脂をスピンコート法に従って塗布し、高圧水銀灯に暴露することによって、膜厚８μｍのオーバーコート層を形成した。この時、各色変換層のパターンの変形はなく、かつオーバーコート層の上面は平坦であった。 A film is obtained by applying a UV curable resin according to a spin coating method on a substrate (a blue filter layer, a green color conversion layer, and a red color conversion layer are respectively formed) prepared as described above and exposing to a high pressure mercury lamp. An overcoat layer having a thickness of 8 μm was formed. At this time, the pattern of each color conversion layer was not deformed, and the upper surface of the overcoat layer was flat.
次に、パッシベーション層として、室温において、ＲＦマグネトロンスパッタ法に従い、膜厚３００ｎｍのＳｉＯｘ（ｘは、およそ２）膜を形成した。この際、スパッタターゲットとしてＳｉを用い、スパッタガスとしてＡｒと酸素との混合ガスを用いた。 Next, as a passivation layer, a SiOx film (x is approximately 2) having a thickness of 300 nm was formed at room temperature according to the RF magnetron sputtering method. At this time, Si was used as the sputtering target, and a mixed gas of Ar and oxygen was used as the sputtering gas.
上述のようにして色変換フィルタ基板を作製した後、以下に示す手順に従って、透明電極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／凹凸層／金属電極を順次形成することにより、有機ＥＬ素子を形成した。 After producing the color conversion filter substrate as described above, a transparent electrode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / uneven layer / metal electrode are sequentially formed according to the following procedure. Thus, an organic EL element was formed.
（透明電極）
先の工程によって得られた色変換フィルタ基板上に、スパッタ法に従って透明電極ＩＺＯを基板全面に成膜した。ＩＺＯターゲットとしてＩｎ２Ｏ３−１０％ＺｎＯを用い、ＤＣスパッタリング法に従い、室温において、０．３Ｐａの圧力下、スパッタリングガスとしてＡｒを用い、１００Ｗ（２０ｎｍ／ｍｉｎ．）のスパッタアワーを印加することによって成膜した。次に、フォトリソグラフ法に従ってパターニングを行い、それぞれの色の発光部に位置する、ストライプパターンを有する透明電極を形成した。パターニング後、乾燥処理（１５０℃）およびＵＶ処理（室温および１５０℃）を行った。
(Transparent electrode)
A transparent electrode IZO was formed over the entire surface of the color conversion filter substrate obtained in the previous step according to a sputtering method. Using In 2 O 3 -10% ZnO as an IZO target, applying sputtering power of 100 W (20 nm / min.) Using Ar as a sputtering gas under a pressure of 0.3 Pa at room temperature according to a DC sputtering method. Was deposited. Next, patterning was performed according to a photolithographic method to form a transparent electrode having a stripe pattern located in the light emitting portion of each color. After patterning, drying treatment (150 ° C.) and UV treatment (room temperature and 150 ° C.) were performed.
（有機ＥＬ層）
７室型蒸着装置において、先の工程により透明電極が形成された基板上に、有機ＥＬ層として、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、凹凸層の成膜を行った。成膜に際して真空槽内圧は１×１０−５Ｐａまで減圧した。蒸発源は抵抗加熱式であり、るつぼ材質は蒸着材料に応じて石英、Ｍｏ、ＢＮ、ＰＢＮを適宜使い分けた。各層の蒸着材料および成膜後の膜厚は以下の通りである：正孔注入層（ＣｕＰｃ、６０ｎｍ）、正孔輸送層（ＴＢＰＢ、２０ｎｍ）、有機発光層（ＤＰＶＢｉ、４０ｎｍ）、電子輸送層（Ａｌｑ３、２０ｎｍ）、各有機材料の蒸着レートは２〜４Å／ｓとした。
(Organic EL layer)
In the seven-chamber vapor deposition apparatus, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, and a concavo-convex layer are formed as an organic EL layer on the substrate on which the transparent electrode has been formed by the previous process. went. During film formation, the internal pressure of the vacuum chamber was reduced to 1 × 10 −5 Pa. The evaporation source was a resistance heating type, and the crucible material was appropriately selected from quartz, Mo, BN, and PBN according to the vapor deposition material. The vapor deposition material of each layer and the film thickness after film formation are as follows: hole injection layer (CuPc, 60 nm), hole transport layer (TBPB, 20 nm), organic light emitting layer (DPVBi, 40 nm), electron transport layer (Alq 3 , 20 nm), the vapor deposition rate of each organic material was 2 to 4 Å / s.
なお、表面層となる凹凸層の形成は、電子輸送層を形成する蒸着源からの蒸発を継続させる一方で、蒸着装置内の真空槽の内圧を調整することにより実施した。すなわち、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａから、一旦１Ｐａまで上昇させ、そのまま１０秒にわたって放置した。引き続き、減圧することによって内圧を１×１０−５Ｐａに戻し、そのまま２０秒間にわたって放置した後に成膜を終了した。上述のようにして得られた表面層（電子輸送層）の状態を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を図２に示す。後述の比較例１による表面層（電子輸送層）の状態を示す図４との比較から明らかなように、成膜時に一旦圧力を上げることによって、表面に良好な凹凸が形成されることが分かる。 In addition, formation of the uneven | corrugated layer used as a surface layer was implemented by adjusting the internal pressure of the vacuum chamber in a vapor deposition apparatus, while continuing the evaporation from the vapor deposition source which forms an electron carrying layer. That is, the internal pressure of the vacuum chamber was temporarily increased from 1 × 10 −5 Pa to 1 Pa and left as it was for 10 seconds. Subsequently, the internal pressure was returned to 1 × 10 −5 Pa by reducing the pressure, and the film was allowed to stand for 20 seconds. A scanning electron microscope (SEM) photograph showing the state of the surface layer (electron transport layer) obtained as described above is shown in FIG. As is clear from comparison with FIG. 4 showing the state of the surface layer (electron transport layer) according to Comparative Example 1 described later, it can be seen that by increasing the pressure once during film formation, good irregularities are formed on the surface. .
（金属電極）
引き続き、真空を破らずに、表面が凹凸の有機ＥＬ層の上にメタルマスクを用いて、ＬｉＦ（膜厚１ｎｍ）／Ａｌ（膜厚１００ｎｍ）の金属電極を形成した。金属電極は、金属電極との界面を形成する有機ＥＬ層の表面層の凹凸を反映して、微細な凹凸形状を有した。得られた金属電極の表面状態を示すＳＥＭ写真を図３に示す。後述の比較例１による金属電極の表面状態を示す図５との比較から明らかなように、本発明によれば、有機ＥＬ層における表面層の凹凸形状を良好に反映して微細な凹凸を有する金属電極を形成することが可能であることが分かる。
(Metal electrode)
Subsequently, without breaking the vacuum, a metal electrode of LiF (film thickness 1 nm) / Al (film thickness 100 nm) was formed on the organic EL layer having an uneven surface using a metal mask. The metal electrode had a fine uneven shape reflecting the unevenness of the surface layer of the organic EL layer forming the interface with the metal electrode. The SEM photograph which shows the surface state of the obtained metal electrode is shown in FIG. As is clear from comparison with FIG. 5 showing the surface state of the metal electrode according to Comparative Example 1 described later, according to the present invention, the unevenness shape of the surface layer in the organic EL layer is well reflected and has fine unevenness. It can be seen that a metal electrode can be formed.
（素子の封止）
上述のようにして作製した有機ＥＬ素子を、大気に暴露せずにグローブボックス（酸素濃度、水分濃度、数ｐｐｍ以下）に移動して、封止を行った。封止は、有機ＥＬ素子が形成された基板に紫外線硬化型樹脂を塗布し、封止部材と貼りあわせ、紫外線を照射し、樹脂を硬化させることによって達成された。なお、封止内部には接着剤を用いて予めゲッター剤を固定しておいた。封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Element sealing)
The organic EL device produced as described above was moved to a glove box (oxygen concentration, moisture concentration, several ppm or less) without being exposed to the atmosphere, and sealed. Sealing was achieved by applying an ultraviolet curable resin to a substrate on which an organic EL element was formed, pasting it with a sealing member, irradiating with ultraviolet rays, and curing the resin. Note that a getter agent was fixed in advance inside the seal using an adhesive. About the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
（実施例２）
本実施例は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸を形成する際の圧力を換えたことを除き、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち、表面層の凹凸は、電子輸送層を形成する蒸着源からの蒸発を継続させる一方で、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａから、一旦０．１Ｐａまで上昇させ、そのまま１０秒にわたって放置し、引き続き、真空槽内を減圧することによって、内圧を１×１０−５Ｐａに戻し、そのまま２０秒間にわたって放置することによって形成した。封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Example 2)
In this example, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure when forming irregularities on the surface layer of the organic EL layer was changed. That is, the unevenness of the surface layer continues to evaporate from the vapor deposition source that forms the electron transport layer, while increasing the internal pressure of the vacuum chamber from 1 × 10 −5 Pa to 0.1 Pa, and continues for 10 seconds. The inner pressure was reduced to 1 × 10 −5 Pa by depressurizing the inside of the vacuum chamber and then left for 20 seconds. About the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
（実施例３）
本実施例は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸を形成する際の圧力を換えたことを除き、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち、表面層の凹凸は、電子輸送層を形成する蒸着源からの蒸発を継続させる一方で、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａから、一旦１０Ｐａまで上昇させ、そのまま１０秒にわたって放置し、引き続き、真空槽内を減圧することによって、内圧を１×１０−５Ｐａに戻し、そのまま２０秒間にわたって放置することによって形成した。封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Example 3)
In this example, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure when forming irregularities on the surface layer of the organic EL layer was changed. That is, the unevenness of the surface layer continues to evaporate from the evaporation source that forms the electron transport layer, while increasing the internal pressure of the vacuum chamber from 1 × 10 −5 Pa to 10 Pa and leaving it for 10 seconds. Subsequently, the inside of the vacuum chamber was reduced in pressure to return the internal pressure to 1 × 10 −5 Pa and left for 20 seconds as it was. About the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
（比較例１）
本実施例は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸がなく、平坦な金属電極を備えた有機ＥＬ素子に関する。有機ＥＬ素子は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸を形成するための圧力の調整を実施しないことを除き、全て実施例１と同様にして作製した。すなわち、有機ＥＬ層の表面層は、実施例１と同様にして形成した電子輸送層の上に、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａに保持したまま電子輸送層と同じ有機材料を蒸着し平坦な薄膜を形成した。得られた電子輸送層の表面状態を示すＳＥＭ写真を図４に示す。また、真空槽の内圧を変化させることなく成膜された平坦な電子輸送層の上に実施例１と同様にして形成した金属電極の表面状態を示すＳＥＭ写真を図５に示す。さらに、封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Comparative Example 1)
This example relates to an organic EL element having a flat metal electrode with no irregularities on the surface layer of the organic EL layer. The organic EL elements were all produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure for forming irregularities on the surface layer of the organic EL layer was not adjusted. That is, the surface layer of the organic EL layer was formed by depositing the same organic material as the electron transport layer on the electron transport layer formed in the same manner as in Example 1 while maintaining the internal pressure of the vacuum chamber at 1 × 10 −5 Pa. A flat thin film was formed. An SEM photograph showing the surface state of the obtained electron transport layer is shown in FIG. Further, FIG. 5 shows an SEM photograph showing the surface state of the metal electrode formed in the same manner as in Example 1 on the flat electron transport layer formed without changing the internal pressure of the vacuum chamber. Furthermore, about the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
（比較例２）
本実施例は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸を形成する際の圧力を換えたことを除き、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち、表面層の凹凸は、電子輸送層を形成する蒸着源からの蒸発を継続させる一方で、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａから、一旦１×１０−３Ｐａまで上昇させ、そのまま１０秒にわたって放置し、引き続き、真空槽内を減圧することによって、内圧を１×１０−５Ｐａに戻し、そのまま２０秒間にわたって放置することによって形成した。封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Comparative Example 2)
In this example, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure when forming irregularities on the surface layer of the organic EL layer was changed. That is, the unevenness of the surface layer continues to evaporate from the evaporation source that forms the electron transport layer, while increasing the internal pressure of the vacuum chamber from 1 × 10 −5 Pa to 1 × 10 −3 Pa once. It was formed by leaving it to stand for 10 seconds and then returning the internal pressure to 1 × 10 −5 Pa by reducing the pressure in the vacuum chamber and leaving it for 20 seconds. About the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
（比較例３）
本実施例は、有機ＥＬ層の表面層に凹凸を形成する際の圧力を換えたことを除き、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。すなわち、表面層の凹凸は、電子輸送層を形成する蒸着源からの蒸発を継続させる一方で、真空槽の内圧を１×１０−５Ｐａから、一旦１００Ｐａまで上昇させ、そのまま１０秒にわたって放置し、引き続き、真空槽内を減圧することによって、内圧を１×１０−５Ｐａに戻し、そのまま２０秒間にわたって放置することによって形成した。封止後の有機ＥＬ素子について、蛍光灯下における映り込みの評価、分光光度計による拡散反射率の測定、および発光状態の評価を行った。その結果を表１に示す。
(Comparative Example 3)
In this example, an organic EL element was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure when forming irregularities on the surface layer of the organic EL layer was changed. That is, the unevenness of the surface layer continues to evaporate from the evaporation source that forms the electron transport layer, while increasing the internal pressure of the vacuum chamber from 1 × 10 −5 Pa to 100 Pa once and leaving it for 10 seconds. Subsequently, the inside of the vacuum chamber was reduced in pressure to return the internal pressure to 1 × 10 −5 Pa and left for 20 seconds as it was. About the organic EL element after sealing, the evaluation of the reflection under a fluorescent lamp, the measurement of the diffuse reflectance with a spectrophotometer, and the evaluation of the light emission state were performed. The results are shown in Table 1.
表１から明らかなように、実施例１〜３の素子では金属電極表面に良好な凹凸が形成されていることによって、素子内に入射した外光が金属電極面で効率良く反射および散乱され、蛍光灯下における映りこみが抑制された。一方、金属表面に凹凸がないか（比較例１）、凹凸形状が光を散乱させるのに不十分である場合（比較例２）は、正反射光が強く、像の映り込みが確認された。また、実施例１〜３の拡散反射率が、比較例１および２と比較して２０％程度増加していることからも、適当な凹凸によって反射防止機能が付加されることが明らかである。なお、凹凸形状が大きすぎる場合（比較例３）は、素子は高い拡散反射率を示し、映り込みは抑制されるが、素子の駆動時にリークまたはショートが発生し発光を示さなかった。 As is clear from Table 1, in the elements of Examples 1 to 3, by forming good irregularities on the surface of the metal electrode, external light incident in the element is efficiently reflected and scattered on the metal electrode surface, Reflection under fluorescent lights was suppressed. On the other hand, when the metal surface is not uneven (Comparative Example 1) or the uneven shape is insufficient to scatter light (Comparative Example 2), the specular reflection light is strong and the reflection of the image is confirmed. . Moreover, since the diffuse reflectance of Examples 1 to 3 is increased by about 20% as compared with Comparative Examples 1 and 2, it is clear that an antireflection function is added by appropriate unevenness. When the uneven shape was too large (Comparative Example 3), the device showed high diffuse reflectance and reflection was suppressed, but leakage or short-circuit occurred when the device was driven, and no light was emitted.
１０ 基板
２０ 色変換膜（ＣＣＭ）
３０ オーバーコート層
４０ パッシベーション層
５０ 透明電極（陽極）
６０ 有機ＥＬ層
６１ 正孔注入層
６２ 正孔輸送層
６３ 有機発光層
６４ 電子輸送層
６４’ 凹凸の表面層
７０ 金属電極
10
30 Overcoat layer 40
60
Claims (5)
前記透明電極の上に、少なくとも有機発光層を含み、金属電極との界面を形成する表面層が凹凸である有機ＥＬ層を形成する工程と、
前記有機ＥＬ層の上に金属電極を形成する工程と
を有し、前記有機ＥＬ層の表面層の形成において、真空蒸着装置内で有機材料を成膜した後に、前記真空蒸着装置内に不活性ガスを導入して圧力を上げ、次いで脱気して前記真空蒸着装置内の圧力を再度真空状態まで下げることによって、表面層に凹凸を形成することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。 Forming a transparent electrode on the substrate;
On the transparent electrode, a step of forming an organic EL layer that includes at least an organic light emitting layer and the surface layer forming an interface with the metal electrode is uneven;
Forming a metal electrode on the organic EL layer, and in forming the surface layer of the organic EL layer, after forming an organic material in the vacuum vapor deposition apparatus, the inert material is formed in the vacuum vapor deposition apparatus. A method for producing an organic EL element, wherein irregularities are formed in a surface layer by introducing a gas to increase pressure, then degassing, and lowering the pressure in the vacuum deposition apparatus to a vacuum state again.
The method for manufacturing an organic EL element according to claim 3, wherein the surface layer is an electron injection layer or an electron transport layer.
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| WO2012176692A1 (en) * | 2011-06-22 | 2012-12-27 | パナソニック株式会社 | Organic electroluminescent element and method for producing same |
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