JP2007109629A - エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及びエレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板11上に陽極12を形成し、陽極12上に有機化合物層13を成膜し、有機化合物層13上に電子注入層14を成膜し、電子注入層14上に透明導電層15を成膜してエレクトロルミネッセンス素子10を形成するエレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。電子注入層14上に透明導電層15を成膜した後に、エレクトロルミネッセンス素子10を加熱した状態で陽極12と透明導電層15との間に電圧を印加することで、エレクトロルミネッセンス素子10の輝度や発光効率等の発光特性を向上させることができる。
【選択図】図1
Description
図1は、有機EL素子10を厚さ方向に切断した断面図である。有機EL素子10は、基板11上に順に形成された画素電極12(陽極)と、有機EL層13(有機化合物層)と、対向電極18とを備える。
まず、気相成長法によって導電性膜を基板11の表面にべた一面に成膜し、その導電性膜に対してフォトリソグラフィー法・エッチング法を順に施すことによって、画素電極12をパターニングする。画素電極12が複数の層構造の場合、まとめてパターニングしてもよいが、複数の層のエッチングの際に電池反応を引き起こしてしまう場合、下層を先にパターニング後、上層をパターニングしてもよい。この後、純水中に基板11ごと浸して超音波洗浄を行い、引き続きUVプラズマ装置により酸素プラズマを発生し洗浄及び画素電極12の親液化処理を行う。
あらかじめITOからなる画素電極を形成したガラス基板を、純水中で超音波洗浄し、さらにUVプラズマ装置を用いて酸素プラズマ処理を行い表面の清浄化を行った。次に、PEDOT/PSS溶液を、ガラス基板のパターン形成面にスピンコートし、200℃で20分間乾燥させ、膜厚50nm程度の正孔輸送層を形成した。さらに、正孔輸送層の上に、ポリフルオレンのキシレン溶液をスピンコートし乾燥して層厚70〜80nm程度の発光層を形成した。その後、真空雰囲気で120℃で30分間乾燥させた。
作成した有機EL素子を窒素雰囲気のグローブボックス内のホットプレートに載せて120℃に加熱しながら、画素電極と対向電極との間に3.5Vの電圧を順バイアス方向に印加し、一定電流値となる時間(2分間)になるまで発光させた。
対向電極をITOの代わりにアルミニウムにより成膜し、ボトムエミッション方式とした。
実施例1の電界アニールプロセスにおいて、加熱のみを行い、電圧の印加を行わなかった。それ以外は、実施例1と同様である。
電界アニールプロセスを行わなかった点以外は、実施例1と同様である。
図2は、実施例1、比較例1〜3の有機EL素子に印加した電圧と得られた輝度との関係を示したグラフである。電界アニールプロセスにおいて加熱及び電圧の印加をした有機EL素子(実施例1)は、より対向電極のシート抵抗の低いボトムエミッション方式のもの(比較例1)よりも発光特性が悪いものの、電界アニールプロセスにおいて加熱のみをしたもの(比較例2)、電界アニールプロセスを行わなかったもの(比較例3)よりも同じ電圧を印加したときの発光輝度が高く、同じ輝度を得るのに必要な電圧が低減されたことがわかる。
下地となる銀、アルミ合金膜上にITOを25nmの膜厚で被膜した画素電極を備えるガラス基板を、純水中で超音波洗浄し、さらにUVプラズマ装置を用いて酸素プラズマ処理を行い表面の清浄化を行った。次に、PEDOT/PSS溶液を、ガラス基板のパターン形成面にスピンコートし、200℃で20分間乾燥させ、膜厚40〜50nm程度の正孔輸送層を形成した。さらに、正孔輸送層の上に、ポリフルオレンのキシレン溶液をスピンコートし乾燥して層厚70〜80nm程度の発光層を形成した。その後、真空雰囲気で120℃で30分間乾燥させた。
比較例4では、電界アニールを行わない以外は実施例2と同じである。
図14は、ELディスプレイパネルを厚さ方向に切断した断面図である。このELディスプレイパネルにおいては、赤、青及び緑のサブピクセルによって1ドットの画素が構成され、このような画素がマトリクス状に配列されている。水平方向の配列に着目すると赤のサブピクセル、青のサブピクセル、緑のサブピクセルの順に繰り返し配列され、垂直方向の配列に着目すると同じ色が一列に配列されている。
共役ポリマ発光材料を含有する有機化合物含有液を塗布して成膜するが、厚膜の金属隔壁Wが設けられているので、更には金属隔壁Wの表面に撥液性導通層36が形成されているので、隣り合うサブピクセル電極20aに塗布された有機化合物含有液が金属隔壁Wを越えて混ざり合うことを防止することができる。
なお、化学式(1)、化学式(2)のトリアジンチオール水溶液の代わりに、6-ジメチルアミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール−ナトリウム塩の水溶液を用いても良い。この水溶液の濃度を1×10-3mol/Lに調整し、その水溶液の温度を20〜30℃とし、浸漬時間を1〜30分とした。
また、トリアジンチオール水溶液として、6-ジドデシルアミノ-1,3,5-トリアジン-2,4-ジチオール−ナトリウム塩の水溶液を用いても良い。この水溶液の濃度を1×10-3mol/Lに調整し、その水溶液の温度を30〜50℃とし、浸漬時間を1〜30分とした。
なお、上述のトリチオールやジチオールに限らず、モノチオールとしてもよく、モノチオールの場合、フッ化アルキルを含む撥液性官能基を一つまたは二つ設けてもよい。
以上により、トランジスタアレイパネル50上に有機EL素子20が形成される。
以上により、ELディスプレイパネルが完成する。
11 基板
12 画素電極(陽極)
13,20b 有機EL層(有機化合物層)
14,20c 電子注入層
15,20d 対向電極(透明導電膜)
20a サブピクセル電極(画素電極)
50 トランジスタアレイパネル
Claims (16)
- 基板上に電極、少なくとも一層以上の有機化合物層、対向電極が連続して形成されたエレクトロルミネッセンス素子に、50〜375A/m2の電流密度の電流を流しながら加熱する電界アニール処理を行う工程を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の加熱温度は、前記有機化合物層のガラス転移温度未満であることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の加熱時間は、1〜2分であることを特徴とする請求項1または2に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の電流を流す時間は1〜2分であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール処理は、定電流を流すことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール処理は、定電圧を印加することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記エレクトロルミネッセンス素子は、トップエミッション構造であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記対向電極は電子注入層と、金属酸化物を有する透明導電層とを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
- 基板上に電極、少なくとも一層以上の有機化合物層、対向電極が連続して形成されたエレクトロルミネッセンス素子に、1〜2分間、電流を流しながら加熱する電界アニール処理を行う工程を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の加熱温度は、前記有機化合物層のガラス転移温度未満であることを特徴とする請求項10に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の電流密度は、50〜375A/m2であることを特徴とする請求項10または11に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 請求項10〜12のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
- 基板上に電極、少なくとも一層以上の有機化合物層、対向電極が連続して形成されたエレクトロルミネッセンス素子に、1〜2分間、50〜375A/m2の電流密度の電流を流しながら加熱する電界アニール処理を行う工程を有することを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記電界アニール時の加熱温度は、前記有機化合物層のガラス転移温度未満であることを特徴とする請求項14に記載のエレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 請求項14または15に記載の製造方法によって製造されたことを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
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