JP2008159367A - Organic electroluminescent device, manufacturing method of organic electroluminescent device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法並びに電子機器に関するものである。 The present invention relates to an organic electroluminescence device, a method for manufacturing an organic electroluminescence device, and an electronic apparatus.
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を画素として用いた有機エレクトロルミネッセンス装置の開発が進んでいる。有機エレクトロルミネッセンス素子は、高輝度、低消費電力で高速応答が可能であり、特に有機発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機化合物の多様性により多色化が容易であると考えられることから、フルカラーディスプレイへの応用が期待され、盛んに研究開発がなされている。以下、「エレクトロルミネッセンス」を「ＥＬ」と略記する。 In recent years, organic electroluminescence devices using organic electroluminescence elements as pixels have been developed. Organic electroluminescent devices are capable of high-speed response with high brightness and low power consumption. Especially, organic electroluminescent devices using organic light-emitting materials are considered to be easily multicolored due to the diversity of organic compounds. Therefore, it is expected to be applied to full-color displays, and research and development are actively conducted. Hereinafter, “electroluminescence” is abbreviated as “EL”.
フルカラーディスプレイを実現する方法としては、白色発光可能な有機ＥＬ素子とカラーフィルタとを組み合わせる方法が知られている。白色発光を実現する方法としては、２種類又は３種類の発光材料を１つの有機ＥＬ素子の中で同時に発光させる方法が知られている。例えば特許文献１では、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層とを積層し、これらを同時に発光させることにより白色発光を実現している。 As a method for realizing a full-color display, a method of combining an organic EL element capable of emitting white light and a color filter is known. As a method for realizing white light emission, there is known a method in which two or three kinds of light emitting materials emit light simultaneously in one organic EL element. For example, in Patent Document 1, white light emission is realized by laminating a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer and causing them to emit light simultaneously.
ここで、特許文献１の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、青色系発光層、黄色〜赤色系発光層及び電子輸送層を積層することにより作製されている。これらの層は、いずれも低分子材料によって形成されており、真空蒸着法等の乾式成膜法によって成膜されている。一般に、低分子発光材料は高分子発光材料よりも寿命が長いことが知られており、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層とを低分子発光材料で形成することで、長寿命なディスプレイが実現できる。
しかしながら、正孔注入層、正孔輸送層、青色系発光層、黄色〜赤色系発光層、及び電子輸送層を乾式成膜法で成膜すると、下地の凹凸の影響によって段切れが生じ、歩留まりが低下するという問題があった。正孔注入層等の厚みは数ｎｍ〜数十ｎｍ程度と非常に薄く、また乾式成膜法では凹凸に対する良好なカバレッジ性が得られないため、下地に電極や配線に起因した凹凸が存在すると、凹凸部分に段切れが生じ、段切れ部分を介して陽極と陰極とがショートしてしまう場合があるからである。 However, when a hole injection layer, a hole transport layer, a blue light emitting layer, a yellow to red light emitting layer, and an electron transport layer are formed by a dry film forming method, a step breakage occurs due to the influence of the unevenness of the base, yield. There was a problem that decreased. The thickness of the hole injection layer, etc. is very thin, about several nm to several tens of nm, and the dry film formation method does not provide good coverage for the unevenness. This is because there is a case where a step occurs in the uneven portion, and the anode and the cathode are short-circuited through the step portion.
この問題を解決する手段として、正孔注入層、正孔輸送層、青色系発光層、黄色〜赤色系発光層、及び電子輸送層を湿式成膜法で形成することが考えられている。湿式成膜法は、液体材料を基板上に塗布し、液体材料中の固形分（機能性材料）を乾燥及び膜化することにより、薄膜を形成する方法である。この方法によれば、液体材料を塗布した際に下地の凹凸が平坦化され、切れ目のない薄膜を形成することができる。 As a means for solving this problem, it is considered to form a hole injection layer, a hole transport layer, a blue light emitting layer, a yellow to red light emitting layer, and an electron transport layer by a wet film forming method. The wet film forming method is a method of forming a thin film by applying a liquid material on a substrate and drying and forming a solid content (functional material) in the liquid material. According to this method, when the liquid material is applied, the unevenness of the base is flattened, and a continuous thin film can be formed.
しかしながら、湿式成膜法で発光層を形成すると、発光材料として高分子発光材料が必要となるため、発光材料の種類によっては短い寿命しか得られない場合があった。例えば、高分子青色系発光材料は低分子青色系発光材料よりも寿命の短いものしか得られていないため、高分子の黄色〜赤色系発光材料で寿命の長いものが得られたとしても、有機ＥＬ素子全体としては寿命の短いものとなってしまう。 However, when a light-emitting layer is formed by a wet film formation method, a polymer light-emitting material is required as a light-emitting material, so that only a short lifetime may be obtained depending on the type of the light-emitting material. For example, since a high molecular blue light emitting material has a shorter lifetime than a low molecular blue light emitting material, even if a high molecular yellow to red light emitting material with a long life is obtained, As a whole, the EL element has a short life.
また、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層とを湿式成膜法で連続的に形成すると、青色系発光層上に塗布された黄色〜赤色系発光層の液体材料によって青色系発光層が再溶解されてしまうという問題もある。そのため、黄色〜赤色系発光層を形成する前に青色系発光層に対して不溶化処理を行う必要があるが、不溶化処理を行うと、工程が新たに追加される上、不溶化層によって有機ＥＬ素子の発光特性が影響を受ける場合がある。以上のような背景から、高輝度、長寿命な有機ＥＬ装置を容易に実現できる方法が求められていた。 Further, when the blue light emitting layer and the yellow to red light emitting layer are continuously formed by a wet film forming method, the blue light emitting layer is formed by the liquid material of the yellow to red light emitting layer applied on the blue light emitting layer. There is also a problem of being redissolved. Therefore, it is necessary to insolubilize the blue light emitting layer before forming the yellow to red light emitting layer. However, when the insolubilizing process is performed, a new process is added and the insolubilized layer causes the organic EL element. In some cases, the light emission characteristics of the above are affected. In view of the above background, there has been a demand for a method capable of easily realizing an organic EL device with high luminance and long life.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、高輝度、長寿命で且つ信頼性に優れた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。また、このような有機エレクトロルミネッセンス装置を備えることにより、信頼性が高く、発光特性に優れた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic electroluminescence device having high luminance, a long lifetime, and excellent reliability, and a method for manufacturing the same. It is another object of the present invention to provide an electronic device with high reliability and excellent light emission characteristics by including such an organic electroluminescence device.
上記の課題を解決するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置は、湿式成膜法により形成された第１発光層と前記第１発光層上に乾式成膜法により形成された第２発光層と、前記第１発光層及び前記第２発光層を含む２層以上の層からなる機能層と、前記機能層を挟持する第１電極及び第２電極からなる一対の電極とを備えることを特徴とする。この構成によれば、第１発光層によって基板表面の凹凸を平坦化できるため、第２発光層以降の層において段切れやショート等が発生することを防止することができる。また、一部の発光層のみを湿式成膜法で形成するため、湿式成膜法では十分な特性が得られない青色系発光層等においても十分な特性が得られ、全体として高輝度、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス装置が提供できる。 In order to solve the above problems, an organic electroluminescence device of the present invention includes a first light emitting layer formed by a wet film forming method and a second light emitting layer formed on the first light emitting layer by a dry film forming method. A functional layer composed of two or more layers including the first light emitting layer and the second light emitting layer, and a pair of electrodes composed of a first electrode and a second electrode sandwiching the functional layer. To do. According to this configuration, the unevenness of the substrate surface can be flattened by the first light emitting layer, and therefore it is possible to prevent the occurrence of disconnection or short-circuit in the layers after the second light emitting layer. In addition, since only a part of the light emitting layer is formed by a wet film forming method, sufficient characteristics can be obtained even in a blue light emitting layer or the like, which cannot obtain sufficient characteristics by the wet film forming method. A long-life organic electroluminescence device can be provided.
本発明においては、前記第１発光層は黄色〜赤色系の発光色を有する黄色〜赤色系発光層であり、前記第２発光層は青色系の発光色を有する青色系発光層であることが望ましい。この構成によれば、高輝度、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。ここで「黄色〜赤色系」とは、黄色〜赤色の波長範囲に発光のピークを有するものをいい、「青色系」とは、青色の波長範囲に発光のピークを有するものをいう。前述のように高分子発光材料は低分子発光材料に比べて寿命が短いことが知れているが、黄色〜赤色系高分子発光材料については高輝度、長寿命なものが得られており、この発光材料を用いれば、湿式成膜法で形成した発光層であっても高輝度、長寿命な第１発光層を形成することができる。また、青色系低分子発光材料については、既に特許文献１に記載されているような高輝度、長寿命な発光材料が得られているため、このような発光材料を用いれば、高輝度、長寿命な第２発光層を形成することができる。したがって、これらの材料を組み合わせることで、全体として高輝度、長寿命な有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。 In the present invention, the first light emitting layer is a yellow to red light emitting layer having a yellow to red light emitting color, and the second light emitting layer is a blue light emitting layer having a blue light emitting color. desirable. According to this configuration, it is possible to provide an organic electroluminescence device with high luminance and long life. Here, “yellow to red” means that having an emission peak in the yellow to red wavelength range, and “blue” means that having an emission peak in the blue wavelength range. As described above, it is known that polymer light-emitting materials have a shorter lifetime than low-molecular light-emitting materials. However, yellow to red polymer light-emitting materials have a high luminance and a long life. When the light emitting material is used, the first light emitting layer with high luminance and long life can be formed even if the light emitting layer is formed by a wet film formation method. In addition, as for the blue-based low-molecular light-emitting material, a high-luminance and long-life light-emitting material as described in Patent Document 1 has already been obtained. A long-lived second light-emitting layer can be formed. Therefore, by combining these materials, an organic electroluminescence device having high brightness and a long life as a whole can be provided.
本発明においては、前記機能層から射出される光は白色系の光であることが望ましい。この構成によれば、高輝度、長寿命な白色系発光素子を提供することができる。ここで、「白色系」とは、赤、緑、青の３原色を含む色をいう。若干の色味を帯びている場合でも、人間の眼で見て白色と感じられる場合には、実質的に白色であるとして本発明に含まれるものとする。白色系発光素子とするためには、青色発光層と黄色発光層とを組み合わせれば良いが、青色系発光層と黄色〜赤色系発光層とを組み合わせても概ね白色の発光を得ることができる。白色系発光素子は、ディスプレイだけでなく、バックライト等の照明装置への適用も可能であり、特定の色光のみを発光する発光素子に比べて用途が広い。また、ディスプレイに適用した場合であっても、カラーフィルタと組み合わせることにより、赤、緑、青の各ドットで寿命を均一化することができるため、長期間の使用によって色付きが生じにくく、表示品質の高いディスプレイを提供することができる。 In the present invention, the light emitted from the functional layer is preferably white light. According to this configuration, it is possible to provide a white light emitting element with high luminance and long life. Here, “white” means a color including the three primary colors of red, green, and blue. Even if the color is slightly tinged, if it is white as seen by human eyes, it is assumed to be substantially white and included in the present invention. In order to obtain a white light emitting element, a blue light emitting layer and a yellow light emitting layer may be combined. However, even when a blue light emitting layer and a yellow to red light emitting layer are combined, white light emission can be obtained. . The white light-emitting element can be applied not only to a display but also to an illumination device such as a backlight, and has a wider application than a light-emitting element that emits only specific color light. Even when applied to a display, combining with a color filter makes it possible to equalize the life of each dot of red, green, and blue. High display can be provided.
なお、機能層には、第１発光層と第２発光層以外に、１又は２以上の発光層を設けても良い。この場合、発光層全体として白色系の発光が得られるようにすることが望ましい。例えば、第２発光層上に第３発光層を設けた場合、第１発光層を青色発光層、第２発光層を赤色発光層、第３発光層を緑色発光層とすることによって、発光層全体として白色の発光を得ることができる。この場合、第３発光層の位置は第２発光層上に限らず、第１発光層と第２発光層との間、或いは第１発光層の下に配置することができる。 In addition to the first light emitting layer and the second light emitting layer, one or more light emitting layers may be provided in the functional layer. In this case, it is desirable to obtain white light emission as the entire light emitting layer. For example, when the third light emitting layer is provided on the second light emitting layer, the first light emitting layer is a blue light emitting layer, the second light emitting layer is a red light emitting layer, and the third light emitting layer is a green light emitting layer. As a whole, white light emission can be obtained. In this case, the position of the third light emitting layer is not limited to the position on the second light emitting layer, and can be disposed between the first light emitting layer and the second light emitting layer or below the first light emitting layer.
本発明においては、前記機能層には前記第１発光層及び前記第２発光層以外の層が設けられており、前記機能層において前記第１発光層と前記第１電極との間に配置された層は湿式成膜法により形成されており、前記機能層において前記第２発光層と前記第２電極との間に配置された層は乾式成膜法により形成されていることが望ましい。この構成によれば、湿式成膜法と乾式成膜法の切り換えが１回で済むため、製造工程が容易になる。 In the present invention, the functional layer is provided with a layer other than the first light emitting layer and the second light emitting layer, and is disposed between the first light emitting layer and the first electrode in the functional layer. The layer is preferably formed by a wet film formation method, and the layer disposed between the second light emitting layer and the second electrode in the functional layer is preferably formed by a dry film formation method. According to this configuration, since the switching between the wet film forming method and the dry film forming method can be performed only once, the manufacturing process is facilitated.
本発明においては、前記第１発光層と前記第１電極との間に配置される層として正孔注入層及び正孔輸送層が設けられており、前記第２発光層と前記第２電極との間に配置される層として電子注入層及び電子輸送層が設けられていることが望ましい。この構成によれば、発光特性に優れた有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。 In the present invention, a hole injection layer and a hole transport layer are provided as a layer disposed between the first light emitting layer and the first electrode, and the second light emitting layer, the second electrode, It is desirable that an electron injection layer and an electron transport layer are provided as layers disposed between the two layers. According to this configuration, it is possible to provide an organic electroluminescence device having excellent light emission characteristics.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法は、一対の電極間に発光層を形成する工程を備え、前記発光層を形成する工程は、湿式成膜法により第１発光層を形成する工程と、前記第１発光層上に乾式成膜法により第２発光層を形成する工程とを含むことを特徴とする。この方法によれば、第１発光層によって基板表面の凹凸を平坦化できるため、第２発光層以降の層において段切れやショート等が発生することを防止することができる。また、一部の発光層のみを湿式成膜法で形成するため、湿式成膜法では十分な特性が得られない青色系等の発光層を乾式成膜法で形成することによって、全体として寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス装置を提供することができる。 The manufacturing method of the organic electroluminescence device of the present invention includes a step of forming a light emitting layer between a pair of electrodes, and the step of forming the light emitting layer includes a step of forming a first light emitting layer by a wet film forming method, Forming a second light emitting layer on the first light emitting layer by a dry film forming method. According to this method, since the unevenness on the substrate surface can be flattened by the first light emitting layer, it is possible to prevent the occurrence of disconnection or short-circuit in the layers after the second light emitting layer. In addition, since only a part of the light-emitting layer is formed by a wet film-forming method, the entire lifetime is achieved by forming a blue-based light-emitting layer, etc., which cannot obtain sufficient characteristics by the wet film-forming method, by a dry film-forming method. A long organic electroluminescence device can be provided.
本発明においては、前記湿式成膜法として液滴吐出法が用いられ、前記乾式成膜法として真空蒸着法が用いられることが望ましい。この方法によれば、湿式成膜法として液滴吐出法を用いているため、材料の利用効率が高く、乾式成膜法として真空蒸着法を用いているため、スパッタ法等を用いる場合に比べて第１発光層へのダメージが少ない。したがって、低コストで発光特性に優れた有機エレクトロルミネッセンス装置が提供できる。 In the present invention, it is desirable that a droplet discharge method is used as the wet film forming method, and a vacuum vapor deposition method is used as the dry film forming method. According to this method, since the droplet discharge method is used as the wet film formation method, the material utilization efficiency is high, and since the vacuum evaporation method is used as the dry film formation method, compared with the case where the sputtering method or the like is used. Less damage to the first light emitting layer. Therefore, it is possible to provide an organic electroluminescence device having excellent light emission characteristics at low cost.
本発明の電子機器は、前述した本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置又は前述した本発明の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法により製造されてなる有機エレクトロルミネッセンス装置を備えることを特徴とする。この構成によれば、信頼性が高く、発光特性に優れた電子機器を提供することができる。 The electronic apparatus of the present invention includes the organic electroluminescence device of the present invention described above or the organic electroluminescence device manufactured by the method of manufacturing the organic electroluminescence device of the present invention described above. According to this configuration, it is possible to provide an electronic device with high reliability and excellent light emission characteristics.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Moreover, in the following drawings, in order to make each structure easy to understand, an actual structure and a scale, a number, and the like in each structure are different.
［有機ＥＬ装置の構成］
図１は、本発明の有機ＥＬ装置の一実施形態の概略構成図である。有機ＥＬ装置１は、互いに対向する第１基板１０及び第２基板２０を備えている。第１基板１０と第２基板２０とは接着層４０によって接着されている。第１基板１０と第２基板２０との間には図示略のギャップ材が設けられており、該ギャップ材によって第１基板１０と第２基板２０との間隔が一定の間隔に保持されている。
[Configuration of organic EL device]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an organic EL device according to the present invention. The organic EL device 1 includes a
第１基板１０は、ガラス、石英、プラスチック等からなる基板本体１０Ａを基体としてなる。基板本体１０Ａの第２基板２０側には、回路素子部１５、画素電極（第１電極）１４、隔壁層１６、機能層１７、対向電極（第２電極）１８、補助電極５０、第１保護膜１９、緩衝層４０及び第２保護膜４１が設けられている。回路素子部１５は、画素電極１４を駆動する回路素子としての薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor; TFT）を含む１又は２層以上の層からなり、走査線１１、信号線１２、共通給電線１３、スイッチング用ＴＦＴ３１、駆動用ＴＦＴ３２、保持容量ｃａｐ等を含んで構成されている。本実施形態の場合、画素電極１４は陽極であり、対向電極１８は陰極であるが、画素電極１４を陰極、対向電極１８を陽極としても良い。
The
基板本体１０Ａ上には、発光領域としての複数のドット領域Ａがマトリクス状に配列されている。それぞれのドット領域Ａには、画素電極１４が配置されており、画素電極１４の近傍には、走査線１１、信号線１２及び共通給電線１３が配置されている。画素電極１４は平面視矩形状に設けられており、画素電極１４の短辺側の一辺に沿って走査線１１が延在し、それと直交する２辺に沿って信号線１２及び共通給電線１３がそれぞれ延在している。なお、画素電極１４の平面形状は、図に示す矩形の他に、円形、長円形など任意の形状が適用可能である。
On the
ドット領域Ａには、走査線１１を介して走査信号がゲート電極３１ｇに供給されるスイッチング用ＴＦＴ３１と、スイッチング用ＴＦＴ３１を介して信号線１２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極３２ｇに供給される駆動用ＴＦＴ３２と、駆動用ＴＦＴ３２を介して共通給電線１３に電気的に接続したときに共通給電線１３から駆動電流が流れ込む画素電極１４と、画素電極１４と対向電極１８との間に挟み込まれる機能層１７と、が設けられている。
In the dot region A, a switching
機能層１７は、画素電極１４及び隔壁層１６を覆って設けられている。機能層１７は、黄色〜赤色系発光層である第１発光層１７Ｃと、青色系発光層である第２発光層１７Ｄとを含む少なくとも２層以上の層からなる。本実施形態の場合、機能層１７は、正孔注入層１７Ａ、正孔輸送層１７Ｂ、第１発光層１７Ｃ、第２発光層１７Ｄ、電子輸送層１７Ｅ及び電子注入層１７Ｆを備えている。
The
正孔注入層１７Ａとしては、アリールアミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポリアニリン誘導体＋有機酸、ポリチオフェン誘導体＋ポリマー酸等が用いられる。特に、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルフォン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が好適である。
As the
正孔輸送層１７Ｂとしては、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリメチルフェニルシランなどのポリシラン系などの高分子材料が用いられる。
As the
第１発光層１７Ｃとしては、黄色〜赤色（例えば、５４０ｎｍ〜７００ｎｍ）の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子材料が用いられる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素等の低分子材料をドープして用いることもできる。黄色〜赤色系の高分子発光材料に関しては、低分子材料と同等の発光輝度及び発光寿命を有するものが得られており、このような高分子発光材料を用いることにより、高輝度、長寿妙な黄色〜赤色系の発光層を実現することができる。
As the first
第２発光層１７Ｄとしては、青色（例えば、４００ｎｍ〜５４０ｎｍ）の蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の低分子材料が用いられる。具体的には、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、スチリルアミン誘導体等からなるホスト材料に、発光ドーパントとして、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物、縮合芳香族環含有化合物等を混合したものが好適に用いられる。特に、特許文献１で開示されているような低分子発光材料を好適に用いることができ、これにより、高輝度化、長寿命化を達成することができる。なお、第１発光層１７Ｃと第２発光層１７Ｄとは、一体となって白色系発光層を構成し、これにより機能層１７から白色の光が射出されるようになっている。
As the second
電子輸送層１７Ｅとしては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体とその金属錯体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体などの低分子材料が好適に用いられる。
As the
電子注入層１７Ｆとしては、リチウムやカルシウム等の仕事関数の小さな金属のほか、アルカリ金属のフッ化物、酸化物、もしくはアルカリ土類金属のフッ化物または酸化物を用いることができる。
As the
本実施形態の場合、正孔注入層１７Ａ、正孔輸送層１７Ｂ及び第１発光層１７Ｃは高分子材料によって形成されている。これらの層は、スピンコート法、インクジェット法（液滴吐出法）等の湿式成膜法により成膜されている。一方、第２発光層１７Ｄ、電子輸送層１７Ｅ及び電子注入層１７Ｆは低分子材料によって形成されている。これらの層は、真空蒸着法等の乾式成膜法により成膜されている。
In the case of this embodiment, the
隔壁層１６は、無機或いは有機の絶縁材料からなり、画素電極１４（ドット領域Ａ）を区画するように平面視格子状に設けられている。隔壁層１６は画素電極１４上に開口部Ｈを備えており、隔壁層１６の開口部Ｈの底面に画素電極１４の一部が露出している。機能層１７は、画素電極１４上に配置された部分が発光に寄与し、隔壁層１６上に配置された部分は発光に寄与しない。このため、機能層１７から光が射出される領域（発光領域）は、隔壁層１６の開口部Ｈによって規定される。
The
隔壁層１６の表面には、開口部Ｈの内壁面を覆って機能層１７が設けられている。また、機能層１７上には、開口部Ｈによって形成された凹部の表面を覆って対向電極１８が設けられている。対向電極１８は、マグネシウム（Ｍｇ）、リチウム（Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）等を含む材料によって形成されている。好ましくは、ＭｇＡｇからなる薄膜の透光性電極が好適に採用されるが、この他にも、ＭｇＡｇＡｌ電極、ＬｉＡｌ電極、ＬｉＦＡｌ電極等を用いることもできる。また、これらの金属薄膜とＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透光性導電材料を積層した膜を対向電極１８とすることもできる。対向電極１８は、マトリクス状に配置されたドット領域Ａを覆って第１基板１０の略全面に設けられており、各画素電極１４に共通の共通電極として機能する。
A
対向電極１８の表面には、対向電極１８を覆って保護膜１９が設けられている。保護膜１９は、対向電極１８の表面全面を覆って第１基板１０の略全面に設けられており、大気中に存在する酸素や水分から対向電極１８（有機ＥＬ素子）を遮断する機能を有している。保護膜１９は、透明性、密着性、耐水性等の面から、珪素酸窒化物等の無機化合物によって形成されていることが望ましい。保護膜１９の表面には、必要に応じて、緩衝層、ガスバリア層（第２保護膜）を含む封止層が設けられる。
A
第１基板１０上には、第２基板２０が設けられている。第２基板２０は、ガラス、石英、プラスチック等からなる基板本体２０Ａを基体としてなる。基板本体２０Ａの第１基板１０側には、カラーフィルタ２１が設けられている。カラーフィルタ２１は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色を所定のパターン、例えば、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列で配列することにより形成されている。カラーフィルタ２１の１つの色要素は、画像を形成するための最小単位であるドット領域Ａの１つに対応して設けられている。そして、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する３つの色要素が１つのユニットとなって１つの画素が形成されている。
A
第１基板１０及び第２基板２０の間には、接着層４０が設けられている。接着層４０としては、熱硬化樹脂あるいは紫外線硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の１種であるエポキシ樹脂が好ましく用いられる。第２基板２０は、接着層４０を介して第１基板１０に接着されている。第１基板１０の有機ＥＬ素子が形成された面は、接着層４０及び第２基板２０によって封止されており、水や酸素の侵入を防いで有機ＥＬ素子の酸化を防止するようになっている。
An
上記構成の有機ＥＬ装置１では、走査線１１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ３１がオンになると、そのときの信号線１２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、この保持容量ｃａｐの状態に応じて駆動用ＴＦＴ３２の導通状態が決まる。また、駆動用ＴＦＴ３２のチャネルを介して共通給電線１３から画素電極１４に電流が流れ、さらに機能層１７を通じて対向電極１８に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて機能層１７（発光層）が発光する。機能層１７から対向電極１８側に射出された光は、カラーフィルタ２１及び基板本体２０Ａを透過して外部に射出されると共に、機能層１７から基板本体１０Ａ側に発した光が、画素電極１４又は画素電極１４の下側に設けられた図示略の反射膜によって反射され、その光がカラーフィルタ２１及び基板本体２０Ａを透過して外部に射出される（トップエミッション型）。
In the organic EL device 1 having the above configuration, when the scanning line 11 is driven and the switching
［有機ＥＬ装置の製造方法］
次に、図２〜図１０を用いて有機ＥＬ装置１の製造方法を説明する。なお、図２〜図１０では、説明に必要な層のみを図示し、回路素子部１５、接着層４０等の付帯的な層の図示は省略する。
[Method for Manufacturing Organic EL Device]
Next, a method for manufacturing the organic EL device 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 10, only the layers necessary for the description are shown, and illustrations of incidental layers such as the
まず、図２に示すように、画素電極１４が形成された基体１０Ａ上に隔壁層１６を形成する。隔壁層１６は、基体１０Ａ上にアクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の絶縁材料を成膜し、フォトリソグラフィ技術を用いて、画素電極１４上に開口部Ｈを形成することにより形成される。
First, as shown in FIG. 2, the
次に、図３に示すように、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド５１に正孔注入層１７Ａの形成材料（正孔注入材料）を含む液体材料５０Ａを充填し、液滴吐出ヘッド５１と基体１０Ａとを相対移動しながら、液滴吐出ヘッド５１から１滴当たりの液量が制御された液体材料５０Ａを隔壁層１６の開口部Ｈに吐出する。そして、液体材料５０Ａ中の溶媒を乾燥することにより、開口部Ｈに露出した画素電極１４上に正孔注入材料の薄膜（正孔注入層）を形成する。
Next, as shown in FIG. 3, the
正孔注入材料としては、例えばＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが用いられる。当該材料を含む液体材料５０Ａは、液滴吐出法で基体１０Ａ上に塗布した後、大気中にてホットプレートで２００℃、１０分加熱処理される。正孔注入層は、走査線、信号線、共通給電線及び画素電極１４等により形成される基体表面の凹凸を平坦化し、段切れのない高品質な薄膜を形成する。正孔注入層の膜厚は５０ｎｍ程度である。
For example, PEDOT / PSS is used as the hole injection material. The
次に、図４に示すように、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド５３に正孔輸送層１７Ｂの形成材料（正孔輸送材料）を含む液体材料５０Ｂを充填し、液滴吐出ヘッド５３と基体１０Ａとを相対移動しながら、液滴吐出ヘッド５３から１滴当たりの液量が制御された液体材料５０Ｂを隔壁層１６の開口部Ｈに吐出する。そして、液体材料５０Ｂ中の溶媒を乾燥することにより、開口部Ｈに露出した正孔注入層１７Ａ上に正孔輸送材料の薄膜（正孔輸送層）を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, the droplet discharge head 53 of the droplet discharge apparatus is filled with a
正孔輸送材料としては、例えば下式（１）に示すＴＦＢが用いられる。当該材料を含む液体材料５０Ｂは、液滴吐出法で基体１０Ａ上に塗布した後、不活性ガス雰囲気中にてホットプレートで２００℃、６０分加熱処理される。そして、キシレン溶媒により、可溶層を洗浄し、不溶層のみを残す。この不溶層が正孔輸送層となる。正孔輸送層は、走査線、信号線、共通給電線及び画素電極１４等により形成される基体表面の凹凸を平坦化し、段切れのない高品質な薄膜を形成する。正孔輸送層の膜厚は１０ｎｍ程度である。
As the hole transport material, for example, TFB shown in the following formula (1) is used. The
次に、図５に示すように、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド５５に第１発光層１７Ｃの形成材料（第１発光材料）を含む液体材料５０Ｃを充填し、液滴吐出ヘッド５５と基体１０Ａとを相対移動しながら、液滴吐出ヘッド５５から１滴当たりの液量が制御された液体材料５０Ｃを隔壁層１６の開口部Ｈに吐出する。そして、液体材料５０Ｃ中の溶媒を乾燥することにより、開口部Ｈに露出した正孔輸送層１７Ｂ上に第１発光材料の薄膜（第１発光層）を形成する。
Next, as shown in FIG. 5, the droplet discharge head 55 of the droplet discharge apparatus is filled with a liquid material 50 </ b> C containing the first
第１発光材料としては、例えば下式（２）に示すＭＥＨ−ＣＮ−ＰＰＶが用いられる。当該材料を含む液体材料５０Ｃは、液滴吐出法で基体１０Ａ上に塗布した後、不活性ガス雰囲気中にてホットプレートで１３０°、６０分加熱処理される。第１発光層は、走査線、信号線、共通給電線及び画素電極１４等により形成される基体表面の凹凸を平坦化し、段切れのない高品質な薄膜を形成する。第１発光層の膜厚は２０ｎｍ程度である。
As the first light emitting material, for example, MEH-CN-PPV represented by the following formula (2) is used. The liquid material 50C containing the material is applied onto the
次に、図６に示すように、真空蒸着法により、隔壁層１６及び第１発光層１７Ｃの全面に第２発光層１７Ｄを形成する。第２発光層１７Ｄとしては、例えば４，４′―ビス（２，２′―ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）＋ペリレンが用いられる。この発光材料は、高輝度、長寿命な青色系発光層を形成できる材料として公知の材料である。当該材料は、共蒸着することによりＤＰＶＢｉとペリレンの共蒸着膜を形成する。第２発光層１７Ｄは、隔壁１６の上面部及び側面部を覆い、さらに隔壁層１６の開口部Ｈに露出した第１発光層１７Ｃを覆って基体全体に形成される。このとき、開口部Ｈ内の第１発光層１７Ｃの表面は平坦に形成されているので、第２発光層１７Ｄの表面には段切れ等は発生しない。したがって、平坦で均一な第２発光層１７Ｄの薄膜が形成される。第２発光層１７Ｄの膜厚は２０ｎｍ程度である。
Next, as shown in FIG. 6, the second
次に、図７に示すように、真空蒸着法により、第２発光層１７Ｄの全面に電子輸送層１７Ｅを形成する。電子輸送層１７Ｅとしては、例えばＡｌｑ３が用いられる。電子輸送層１７Ｅは、隔壁１６の上面部及び側面部を覆い、さらに隔壁層１６の開口部Ｈによって形成された凹部の内面を覆って基体全体に形成される。このとき、開口部Ｈ内の第２発光層１７Ｄの表面は平坦に形成されているので、電子輸送層１７Ｅの表面には段切れ等は発生しない。したがって、平坦で均一な電子輸送層１７Ｅの薄膜が形成される。電子輸送層１７Ｅの膜厚は数ｎｍ程度である。
Next, as shown in FIG. 7, an
次に、図８に示すように、真空蒸着法により、電子輸送層１７Ｅの全面に電子注入層１７Ｆを形成する。電子注入層としては、例えばＬｉＦが用いられる。電子注入層１７Ｆは、隔壁１６の上面部及び側面部を覆い、さらに隔壁層１６の開口部Ｈによって形成された凹部の内面を覆って基体全体に形成される。このとき、開口部Ｈ内の電子輸送層１７Ｅの表面は平坦に形成されているので、電子注入層１７Ｆの表面には段切れ等は発生しない。したがって、平坦で均一な電子注入層１７Ｆの薄膜が形成される。電子注入層１７Ｆの膜厚は１ｎｍ程度である。
Next, as shown in FIG. 8, an
次に、図９に示すように、真空蒸着法により、電子注入層１７Ｆの全面に対向電極１８を形成する。対向電極１８としては、例えばＡｌが用いられる。対向電極１８は、隔壁１６の上面部及び側面部を覆い、さらに隔壁層１６の開口部Ｈによって形成された凹部の内面を覆って基体全体に形成される。このとき、開口部Ｈ内の電子注入層１８の表面は平坦に形成されているので、対向電極１８の表面には段切れ等は発生しない。したがって、平坦で均一な対向電極１８の薄膜が形成される。対向電極１８の膜厚は２００ｎｍ程度である。
Next, as shown in FIG. 9, the
続いて、対向電極１８の全面に保護膜１９を形成し、第１基板１０を完成する。そして、図１０に示すように、接着層を介して第１基板１０上に第２基板２０を接着する。接着層及び第２基板２０は、保護膜１９と共に有機ＥＬ素子を封止する封止手段として機能する。以上により、有機ＥＬ装置１が完成する。
Subsequently, a
以上説明したように、本実施形態の有機ＥＬ装置１によれば、第１発光層１７Ｃと第２発光層１７Ｄとを、いずれも実績のある発光材料によって形成したため、高輝度、長寿命な白色発光を実現することができる。また、第１発光層１７Ｃを湿式成膜法により形成したため、第１発光層１７Ｃによって基体表面の凹凸を平坦化することができ、第２発光層１７Ｄ以降の層において段切れやショート等が発生することを防止でき、信頼性の高い有機ＥＬ装置を提供できる。また、一部の発光層のみを湿式成膜法で形成するため、湿式成膜法では十分な特性が得られない青色系発光層１７Ｄにおいても十分な特性が得られ、全体として高輝度、長寿命な有機ＥＬ装置が提供できる。
As described above, according to the organic EL device 1 of the present embodiment, the first light-emitting
また、本実施形態では、第１発光層１７Ｃと画素電極１４との間に配置される正孔注入層１７Ａ及び正孔輸送層１７Ｂを湿式成膜法により形成し、第２発光層１７Ｄと対向電極１８との間に配置される電子輸送層１７Ｅ及び電子注入層１７Ｆを乾式成膜法により形成しているため、湿式成膜法と乾式成膜法の切り換えが１回で済み、製造工程が容易になる。また、湿式成膜法として液滴吐出法を用いているため、材料の利用効率が高く、乾式成膜法として真空蒸着法を用いているため、スパッタ法等を用いる場合に比べて第１発光層１７Ｃへのダメージが少ない。したがって、低コストで発光特性に優れた有機ＥＬ装置が提供できる。
Further, in the present embodiment, the
なお、本実施形態では、発光層として第１発光層１７Ｃと第２発光層１７Ｄを用いたが、発光層の数は２層に限らず、３層以上としても良い。この場合、発光層全体として白色系の発光が得られるようにすれば良い。例えば、第２発光層１７Ｄ上に第３発光層を設けた場合、第１発光層１７Ｃを青色発光層、第２発光層１７Ｄを赤色発光層、第３発光層を緑色発光層とすることによって、発光層全体として白色の発光を得ることができる。この場合、第３発光層の位置は第２発光層１７Ｄ上に限らず、第１発光層１７Ｃと第２発光層１７Ｄとの間、或いは画素電極１４と第１発光層１７Ｃとの間に配置することができる。
In the present embodiment, the first
［電子機器］
次に、図１１を用いて、本発明の有機ＥＬ装置を備えた電子機器の実施形態について説明する。図１１は、本発明の有機ＥＬ装置の一例である図１の有機ＥＬ装置を映像モニタの表示部に適用した例についての概略構成図である。同図に示す映像モニタ１２００は、先の実施形態の有機ＥＬ装置を備えた表示部１２０１と、筐体１２０２と、スピーカ１２０３等を備えている。上記実施形態の有機ＥＬ装置は、上記映像モニタに限らず、電子ブック、プロジェクタ、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、携帯電話機、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができる。かかる構成とすることで、信頼性が高く、発光特性に優れた電子機器を提供することができる。
[Electronics]
Next, an embodiment of an electronic apparatus provided with the organic EL device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic configuration diagram of an example in which the organic EL device of FIG. 1 which is an example of the organic EL device of the present invention is applied to a display unit of a video monitor. A
１…有機ＥＬ装置、１４…画素電極（第１電極）、１７…機能層、１７Ａ…正孔注入層、１７Ｂ…正孔輸送層、１７Ｃ…第１発光層、１７Ｄ…第２発光層、１７Ｅ…電子輸送層、１７Ｆ…電子注入層、１８…対向電極（第２電極）、１２００…映像モニタ（電子機器） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL device, 14 ... Pixel electrode (1st electrode), 17 ... Functional layer, 17A ... Hole injection layer, 17B ... Hole transport layer, 17C ... 1st light emitting layer, 17D ... 2nd light emitting layer, 17E ... Electron transport layer, 17F ... Electron injection layer, 18 ... Counter electrode (second electrode), 1200 ... Video monitor (electronic equipment)
Claims (8)
前記第１発光層上に乾式成膜法により形成された第２発光層と、
前記第１発光層及び前記第２発光層を含む２層以上の層からなる機能層と、
前記機能層を挟持する第１電極及び第２電極からなる一対の電極とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。 A first light emitting layer formed by a wet film forming method, a second light emitting layer formed on the first light emitting layer by a dry film forming method,
A functional layer composed of two or more layers including the first light emitting layer and the second light emitting layer;
An organic electroluminescence device comprising: a pair of electrodes including a first electrode and a second electrode that sandwich the functional layer.
前記第２発光層は青色系の発光色を有する青色系発光層であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 The first light emitting layer is a yellow to red light emitting layer having a yellow to red light emitting color,
The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the second light emitting layer is a blue light emitting layer having a blue light emitting color.
前記機能層において前記第１発光層と前記第１電極との間に配置された層は湿式成膜法により形成されており、
前記機能層において前記第２発光層と前記第２電極との間に配置された層は乾式成膜法により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 The functional layer is provided with a layer other than the first light emitting layer and the second light emitting layer,
The layer disposed between the first light emitting layer and the first electrode in the functional layer is formed by a wet film formation method,
The layer disposed between the second light emitting layer and the second electrode in the functional layer is formed by a dry film forming method. Organic electroluminescence device.
前記第２発光層と前記第２電極との間に配置される層として電子注入層及び電子輸送層が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置。 A hole injection layer and a hole transport layer are provided as a layer disposed between the first light emitting layer and the first electrode;
The organic electroluminescence device according to claim 4, wherein an electron injection layer and an electron transport layer are provided as a layer disposed between the second light emitting layer and the second electrode.
前記発光層を形成する工程は、
湿式成膜法により第１発光層を形成する工程と、
前記第１発光層上に乾式成膜法により第２発光層を形成する工程とを含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 Forming a light emitting layer between a pair of electrodes,
The step of forming the light emitting layer includes
Forming a first light emitting layer by a wet film formation method;
Forming a second light-emitting layer on the first light-emitting layer by a dry film-forming method, and a method for manufacturing an organic electroluminescence device.
前記乾式成膜法として真空蒸着法が用いられることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。 A droplet discharge method is used as the wet film formation method,
The method for manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 6, wherein a vacuum deposition method is used as the dry film forming method.
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