JP2008165988A - Manufacturing method of light emitting device, light emitting device, and electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a light emitting device capable of easily manufacturing the light emitting device with excellent light emission efficiency and durability, the light emitting device with excellent characteristics manufactured by the manufacturing method of the light emitting device, and an electronic device with high reliability. <P>SOLUTION: The manufacturing method of the light emitting device includes a first process for forming a negative electrode 8 containing metal ions and conductive polymer material on an upper substrate 9, a second process for forming a positive electrode 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and an electron transport layer 6 containing an organic compound with an electron transport property which contains at least one element having a unshared electron pair on a TFT circuit substrate 20 in this order from a TFT circuit substrate 20 side, and a third process for abutting the negative electrode 8 and the electron transport layer 6 by contacting a surface opposite to the upper substrate 9 of the negative electrode 8 and a surface opposite to a light emitting layer 5 side of the electron transport layer 6, and heating and pressurizing the upper substrate 9 and the TFT circuit substrate 20, and diffusing the metal ions contained in the negative electrode 8 on the electron transport layer 6. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置の製造方法、発光装置および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device, and an electronic apparatus.

有機EL素子(発光装置)は、陰極と陽極との間に少なくとも蛍光性有機化合物を含む薄膜(発光層)を含む有機層を挟んだ構成を有しており、この薄膜に電子および正孔(ホール)を注入して再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光させる素子である。
この有機EL素子は、10V以下の低電圧で、100〜100000cd/m2程度の高輝度の面発光が可能であること、また、蛍光物質の種類を選択することにより、青色から赤色までの発光が可能なこと等の特徴を有し、安価で大面積フルカラー表示を実現し得る素子として注目を集めている。
An organic EL element (light emitting device) has a structure in which an organic layer including a thin film (light emitting layer) containing at least a fluorescent organic compound is sandwiched between a cathode and an anode. In this element, excitons (excitons) are generated by injecting and recombining holes), and light is emitted using light emission (fluorescence / phosphorescence) when the excitons are deactivated.
This organic EL element can emit surface light with a high luminance of about 100 to 100,000 cd / m 2 at a low voltage of 10 V or less, and can emit light from blue to red by selecting the type of fluorescent material. It has attracted attention as an element that can realize a large area full color display at low cost.

現在、より高性能な有機EL素子を得るため、陰極と発光性有機層(発光層)との間や、陽極と発光層との間に、種々の層を設けるデバイス構造が提案されており、活発な研究が行われている。
このような層の一つに、陰極と発光層との間に設けられる電子輸送層や、さらに電子輸送層と陰極との間に設けられる電子注入層があるが、かかる電子輸送層や電子注入層の性能は、デバイス特性に大きく左右するため、その改良が急がれている。
Currently, in order to obtain a higher performance organic EL element, a device structure in which various layers are provided between a cathode and a light emitting organic layer (light emitting layer) or between an anode and a light emitting layer has been proposed. There is active research.
One such layer is an electron transport layer provided between the cathode and the light-emitting layer, and an electron injection layer provided between the electron transport layer and the cathode. Improvement of the layer performance is urgent because it greatly depends on device characteristics.

例えば、特許文献1には、電子輸送性の有機化合物と、仕事関数の低い金属であるアルカリ金属を含む金属化合物とを共蒸着することにより、電子注入層中に金属化合物を混入させることにより、電子注入層の特性の改善を図る構成が提案されている。
ところが、かかる構成の電子注入層を備える有機EL素子では、電子注入層中に含まれる金属化合物が発光層と接触し、発光層中に含まれる発光材料がこの金属化合物との接触により経時的に劣化することに起因して、有機EL素子の発光効率等の特性が低下することから、耐久性の改善が図られているとはいい難いものである。
For example, in Patent Document 1, by co-evaporating an electron transporting organic compound and a metal compound containing an alkali metal that is a metal having a low work function, by mixing the metal compound into the electron injection layer, A configuration for improving the characteristics of the electron injection layer has been proposed.
However, in an organic EL device having an electron injection layer having such a configuration, the metal compound contained in the electron injection layer is in contact with the light emitting layer, and the light emitting material contained in the light emitting layer is brought into contact with the metal compound over time. Due to the deterioration, characteristics such as the light emission efficiency of the organic EL element are lowered, and it is difficult to say that the durability has been improved.

特開平10−270171号公報JP-A-10-270171

本発明の目的は、発光効率および耐久性に優れる発光装置を容易に製造することができる発光装置の製造方法、かかる発光装置の製造方法により製造された特性に優れる発光装置、および、信頼性の高い電子機器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a light emitting device manufacturing method capable of easily manufacturing a light emitting device excellent in luminous efficiency and durability, a light emitting device excellent in characteristics manufactured by the method of manufacturing such a light emitting device, and a reliable It is to provide high electronic equipment.

このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明に係る発光装置の製造方法は、第1の基板上に、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンのうちの少なくとも1種の金属イオンと、導電性高分子材料とを含有する陰極を形成する第1の工程と、
第2の基板上に、少なくとも陽極と、発光層と、非共有電子対を有する元素を少なくとも1つ含む電子輸送性の有機化合物を含有し、電子を輸送する機能を有する層とを、この順で前記第2の基板側から形成する第2の工程と、
前記陰極の前記第1の基板側と反対側の面と、前記電子を輸送する機能を有する層の前記発光層側と反対側の面とを接触させ、前記第1の基板および前記第2の基板を加熱および加圧することにより、前記陰極と前記電子を輸送する機能を有する層とを接合させるとともに、前記陰極に含有される前記金属イオンを、前記電子を輸送する機能を有する層に拡散させる第3の工程とを有することを特徴とする。
これにより、電子輸送効率に優れた電子を輸送する機能を有する層を形成することができ、発光効率および耐久性に優れる発光装置を容易に製造することができる。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention includes, on a first substrate, at least one metal ion of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions, and a conductive polymer material. A first step of forming a negative electrode;
On the second substrate, at least an anode, a light-emitting layer, and a layer containing an electron-transporting organic compound containing at least one element having an unshared electron pair and having a function of transporting electrons are arranged in this order. And a second step of forming from the second substrate side,
A surface opposite to the first substrate side of the cathode and a surface opposite to the light emitting layer side of the layer having a function of transporting electrons are brought into contact with each other, and the first substrate and the second substrate are brought into contact with each other. By heating and pressurizing the substrate, the cathode and the layer having a function of transporting the electrons are joined, and the metal ions contained in the cathode are diffused into the layer having a function of transporting the electrons. And a third step.
Thereby, the layer which has the function to convey the electron excellent in electron transport efficiency can be formed, and the light-emitting device excellent in luminous efficiency and durability can be manufactured easily.

本発明の発光装置の製造方法では、前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、前記金属イオンを、前記陰極側から前記発光層側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配で形成されることが好ましい。
これにより、電子を輸送する機能を有する層に拡散された金属イオンが、発光層に混入するのを確実に防止することができ、金属イオンの混入によって生じる発光層の発光輝度の経時的な低下が抑えられる。すなわち、発光装置は優れた耐久性を有するものとなる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, in the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode is configured to transfer the metal ions from the cathode side to the light emitting layer side. It is preferably formed with a concentration gradient such that the concentration decreases toward the surface.
As a result, it is possible to reliably prevent the metal ions diffused in the layer having a function of transporting electrons from being mixed into the light emitting layer, and to reduce the emission luminance of the light emitting layer over time caused by the mixing of metal ions. Is suppressed. That is, the light emitting device has excellent durability.

本発明の発光装置の製造方法では、前記第3の工程において、前記第1の基板および前記第2の基板を加熱および加圧するのと同時、またはその直後から、前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくとも一方に、所定の処理を施すことにより、前記陰極からの前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散を促進させることが好ましい。
これにより、電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を増加させることができ、また、この所定の処理の処理条件を適宜設定することにより、陰極から電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を容易に制御することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, in the third step, the first substrate and the second substrate are heated simultaneously with or immediately after the first substrate and the second substrate are heated and pressurized. It is preferable to promote diffusion of the metal ions to the layer having a function of transporting the electrons from the cathode by performing a predetermined treatment on at least one of the two substrates.
Thereby, the diffusion amount of metal ions to the layer having a function of transporting electrons can be increased, and the function of transporting electrons from the cathode can be obtained by appropriately setting the processing conditions of the predetermined processing. The amount of diffusion of metal ions into the layer can be easily controlled.

本発明の発光装置の製造方法では、前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散は、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加することにより促進されることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を増加させることができ、また、この所定の処理の処理条件を適宜設定することにより、陰極から電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を容易に制御することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, it is preferable that diffusion of the metal ions into the layer having a function of transporting electrons is promoted by applying a voltage between the cathode and the anode.
Thereby, it is possible to increase the diffusion amount of metal ions to the layer having a function of transporting electrons with a relatively simple configuration, and by appropriately setting the processing conditions of this predetermined processing, The amount of diffusion of metal ions into the layer having a function of transporting electrons can be easily controlled.

本発明の発光装置の製造方法では、前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散は、前記陰極および前記電子を輸送する機能を有する層のうちの少なくとも一方を振動させることにより促進されることが好ましい。
これにより、比較的簡単な構成で、電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を増加させることができ、また、この所定の処理の処理条件を適宜設定することにより、陰極から電子を輸送する機能を有する層への金属イオンの拡散量を容易に制御することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the diffusion of the metal ions into the layer having a function of transporting electrons is caused by vibrating at least one of the cathode and the layer having a function of transporting electrons. It is preferred that it be promoted.
Thereby, it is possible to increase the diffusion amount of metal ions to the layer having a function of transporting electrons with a relatively simple configuration, and by appropriately setting the processing conditions of this predetermined processing, The amount of diffusion of metal ions into the layer having a function of transporting electrons can be easily controlled.

本発明の発光装置の製造方法では、前記導電性高分子材料は、エチレンジオキシチオフェン骨格を含む高分子化合物で構成されることが好ましい。
かかる高分子化合物で前記導電性高分子材料を構成すれば、前記金属イオンをドーピングすることにより特に優れた導電性を陰極に発揮させることができる。
本発明の発光装置の製造方法では、前記非共有電子対を有する元素は、N、O、P、S、AsおよびSeのうちの少なくとも1種であることが好ましい。
これにより、前記有機化合物の構造をより安定化させ、陰極から拡散してきた前記金属イオンを安定に捕捉することができる。これにより、電子を輸送する機能を有する層は、その電子輸送能を向上させるのに十分な前記金属イオンを保持することができ、また、前記金属イオンが、発光層との界面近傍にまで拡散するのを抑制することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the conductive polymer material is preferably composed of a polymer compound containing an ethylenedioxythiophene skeleton.
When the conductive polymer material is composed of such a polymer compound, the cathode can exhibit particularly excellent conductivity by doping the metal ions.
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the element having an unshared electron pair is preferably at least one of N, O, P, S, As, and Se.
Thereby, the structure of the organic compound can be further stabilized, and the metal ions diffused from the cathode can be stably captured. Thereby, the layer having the function of transporting electrons can hold the metal ions sufficient to improve the electron transport ability, and the metal ions diffuse to the vicinity of the interface with the light emitting layer. Can be suppressed.

本発明の発光装置の製造方法では、前記電子輸送性の有機化合物は、前記非共有電子対を有する元素を含む縮合複素環化合物またはそれらの誘導体であることが好ましい。
これらの構造を有することにより、前記有機化合物の構造中において、非共有電子対を有する元素への電子密度の偏りがより生じ易くなり、その結果、前記有機化合物の構造の安定化がより確実になされる。
In the method for manufacturing a light-emitting device of the present invention, the electron-transporting organic compound is preferably a condensed heterocyclic compound containing an element having the lone pair or a derivative thereof.
By having these structures, in the structure of the organic compound, an electron density bias to an element having an unshared electron pair is more likely to occur, and as a result, the structure of the organic compound is more reliably stabilized. Made.

本発明の発光装置の製造方法では、前記電子輸送性の有機化合物は、前記非共有電子対を有する元素が2重結合または3重結合により他の元素と結合しており、前記結合を形成する2つの元素の間に分極を有することが好ましい。
これらの構造を有することにより、前記有機化合物の構造中において、非共有電子対を有する元素への電子密度の偏りがより生じ易くなり、その結果、前記有機化合物の構造の安定化がより確実になされる。
In the method for manufacturing a light-emitting device of the present invention, the electron-transporting organic compound forms the bond because the element having the lone pair is bonded to another element by a double bond or a triple bond. It is preferable to have polarization between the two elements.
By having these structures, in the structure of the organic compound, an electron density bias to an element having an unshared electron pair is more likely to occur, and as a result, the structure of the organic compound is more reliably stabilized. Made.

本発明の発光装置の製造方法では、前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、その厚さをDとし、前記有機化合物に含まれる前記非共有電子対を有する元素の合計数から該元素同士が2重結合または3重結合した結合の数を除いた数をA[個]とし、前記金属イオンの数をB[個]としたとき、前記陰極との界面からD×1/5の厚さにおいて、B/Aが0.2以上となるように形成されることが好ましい。
これにより、前記有機化合物に対して前記金属イオンを過不足なく存在させることができ、前記有機化合物の構造をより確実に安定化させることができる。また、前記金属イオンの作用による陰極から電子を輸送する機能を有する層への電子の注入効率の向上を十分に図ることができる。このようなことから、電子を輸送する機能を有する層の特性をより向上させることができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, in the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode has a thickness of D, and is included in the organic compound. A number obtained by subtracting the number of double or triple bonds between the elements from the total number of elements having an unshared electron pair is A [number], and the number of the metal ions is B [number] The B / A is preferably 0.2 or more at a thickness of D × 1/5 from the interface with the cathode.
Thereby, the said metal ion can be made to exist without excess and deficiency with respect to the said organic compound, and the structure of the said organic compound can be stabilized more reliably. Further, the efficiency of electron injection into the layer having a function of transporting electrons from the cathode by the action of the metal ions can be sufficiently improved. For this reason, the characteristics of the layer having a function of transporting electrons can be further improved.

本発明の発光装置の製造方法では、前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、その厚さをDとし、前記有機化合物に含まれる前記非共有電子対を有する元素の合計数から該元素同士が2重結合または3重結合した結合の数を除いた数をA[個]とし、前記金属イオンの数をB[個]としたとき、前記陰極との界面からD×2/3の厚さにおいて、B/Aが0.1以下となるように形成されることが好ましい。
これにより、電子を輸送する機能を有する層に含まれる前記金属イオンが発光層に拡散するのを確実に防止することができる。
In the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, in the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode has a thickness of D, and is included in the organic compound. A number obtained by subtracting the number of double or triple bonds between the elements from the total number of elements having an unshared electron pair is A [number], and the number of the metal ions is B [number] It is preferable that B / A is 0.1 or less at a thickness of D × 2/3 from the interface with the cathode.
Thereby, it is possible to reliably prevent the metal ions contained in the layer having a function of transporting electrons from diffusing into the light emitting layer.

本発明に係る発光装置は、本発明の発光装置の製造方法により製造されたことを特徴とする。
これにより、特性に優れる発光装置が得られる。
本発明に係る電子機器は、本発明の発光装置を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
The light emitting device according to the present invention is manufactured by the method for manufacturing a light emitting device of the present invention.
Thereby, a light emitting device having excellent characteristics can be obtained.
An electronic apparatus according to the present invention includes the light emitting device of the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.

以下、本発明の発光装置の製造方法、発光装置および電子機器について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
まず、本発明の発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の実施形態について説明する。
図1は、本発明の発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図である。なお、以下の説明では、図1および図2中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
Hereinafter, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device, and an electronic apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
First, an embodiment of an active matrix display device to which the light emitting device of the present invention is applied will be described.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an active matrix display device to which the light emitting device of the present invention is applied, and FIG. 2 is a view for explaining a method of manufacturing the active matrix display device shown in FIG. . In the following description, the upper side in FIGS. 1 and 2 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.

図1に示すアクティブマトリクス型表示装置(以下、単に「表示装置」と言う。)10は、TFT回路基板(対向基板)20と、この基体20上に設けられた発光素子1と、TFT回路基板20に対向する上基板9とを有している。
TFT回路基板20は、基板21と、この基板21上に形成された回路部22とを有している。
An active matrix display device (hereinafter simply referred to as “display device”) 10 shown in FIG. 1 includes a TFT circuit substrate (counter substrate) 20, a light emitting element 1 provided on the base 20, and a TFT circuit substrate. 20 and an upper substrate 9 facing to each other.
The TFT circuit substrate 20 includes a substrate 21 and a circuit unit 22 formed on the substrate 21.

基板(第2の基板)21は、表示装置10を構成する各部の支持体となるものであり、上基板(第1の基板)9は、例えば、発光素子1を保護する保護層等として機能するものである。
また、本実施形態の表示装置10は、基板21側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)であるため、基板21は、実質的に透明(無色透明、着色透明、半透明)とされ、一方、上基板9は、特に、透明性は要求されない。
The substrate (second substrate) 21 serves as a support for each part of the display device 10, and the upper substrate (first substrate) 9 functions as, for example, a protective layer that protects the light emitting element 1. To do.
In addition, since the display device 10 according to the present embodiment has a configuration for extracting light from the substrate 21 side (bottom emission type), the substrate 21 is substantially transparent (colorless transparent, colored transparent, translucent). The upper substrate 9 is not particularly required to be transparent.

基板21および上基板9は、いずれも、可撓性基板または硬質基板で構成されていてもよいが、本実施形態では、基板21が硬質基板で構成され、上基板9が可撓性基板で構成されている。
このような基板21には、各種ガラス材料基板が好適であるが、各種高硬度の樹脂基板を用いることもできる。
Although both the substrate 21 and the upper substrate 9 may be configured by a flexible substrate or a hard substrate, in the present embodiment, the substrate 21 is configured by a hard substrate, and the upper substrate 9 is a flexible substrate. It is configured.
Various glass material substrates are suitable for the substrate 21, but various high-hardness resin substrates can also be used.

一方、上基板9には、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルフォンのようなポリエーテル系樹脂等を主材料として構成される基板を用いることができる。中でも、ポリイミド系樹脂は、熱膨張率や熱収縮率が小さいため、ポリイミド系樹脂を主材料とする基板は、熱収縮率を低く抑えることができる。また、ポリエステル系樹脂を主材料として構成される基板は、寸法安定性が良いという利点がある。   On the other hand, as the upper substrate 9, a substrate composed mainly of a polyether resin such as polyimide resin, polyester resin, polyamide resin, polyether ether ketone, polyether sulfone, or the like can be used. Especially, since the polyimide resin has a small coefficient of thermal expansion and thermal contraction, a substrate mainly made of polyimide resin can keep the thermal contraction rate low. Moreover, the board | substrate comprised using a polyester-type resin as a main material has the advantage that dimensional stability is good.

さらに、このような樹脂材料に充填材、繊維を入れて積層したり、前熱処理や架橋度を調整することにより、上基板9の収縮率を低下させて、寸法安定性を向上させることもできる。
なお、上基板9を構成する可撓性基板は、樹脂材料の他、例えば、セラミックス材料、金属材料、炭素繊維等のような炭素系材料を主材料として構成することもできる。
Furthermore, the shrinkage rate of the upper substrate 9 can be reduced and the dimensional stability can be improved by laminating fillers and fibers in such a resin material, or by adjusting the pre-heat treatment and the degree of crosslinking. .
In addition, the flexible substrate which comprises the upper board | substrate 9 can also comprise carbon system materials, such as a ceramic material, a metal material, carbon fiber, etc. as a main material other than a resin material, for example.

基板21の平均厚さは、特に限定されないが、1〜30mm程度であるのが好ましく、5〜20mm程度であるのがより好ましい。一方、上基板9の平均厚さも、特に限定されないが、0.1〜30mm程度であるのが好ましく、0.1〜10mm程度であるのがより好ましい。
回路部22は、基板21上に形成された下地保護層23と、下地保護層23上に形成された駆動用TFT(スイッチング素子)24と、第1層間絶縁層25と、第2層間絶縁層26とを有している。
Although the average thickness of the board | substrate 21 is not specifically limited, It is preferable that it is about 1-30 mm, and it is more preferable that it is about 5-20 mm. On the other hand, the average thickness of the upper substrate 9 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 30 mm, and more preferably about 0.1 to 10 mm.
The circuit unit 22 includes a base protective layer 23 formed on the substrate 21, a driving TFT (switching element) 24 formed on the base protective layer 23, a first interlayer insulating layer 25, and a second interlayer insulating layer. 26.

駆動用TFT24は、半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
このような回路部22上に、各駆動用TFT24に対応して、それぞれ、発光素子1が設けられている。また、隣接する発光素子1同士は、隔壁部(バンク)31により区画されている。
The driving TFT 24 includes a semiconductor layer 241, a gate insulating layer 242 formed on the semiconductor layer 241, a gate electrode 243 formed on the gate insulating layer 242, a source electrode 244, and a drain electrode 245. ing.
On such a circuit portion 22, the light emitting element 1 is provided corresponding to each driving TFT 24. Adjacent light emitting elements 1 are partitioned by a partition wall (bank) 31.

本実施形態では、各発光素子1の陽極3は、画素電極を構成し、各駆動用TFT24のドレイン電極245に配線27により電気的に接続されている。また、各発光素子1の電子輸送層6は、一体的に形成されており、陰極8は、共通電極とされている。
表示装置10は、単色表示であってもよく、各発光素子1に用いる発光材料を選択することにより、カラー表示も可能である。
In the present embodiment, the anode 3 of each light emitting element 1 constitutes a pixel electrode and is electrically connected to the drain electrode 245 of each driving TFT 24 by the wiring 27. Moreover, the electron transport layer 6 of each light emitting element 1 is integrally formed, and the cathode 8 is a common electrode.
The display device 10 may be monochromatic display, and color display is also possible by selecting a light emitting material used for each light emitting element 1.

以下、発光素子1について詳述する。
図1に示すように、発光素子1は、陽極3と、陰極8と、陽極3と陰極8との間に、陽極3側から順に、正孔輸送層4、発光層5および電子輸送層(電子を輸送する機能を有する層)6が介挿されている。
陽極3は、正孔輸送層4に正孔を注入する電極である。
Hereinafter, the light emitting element 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the light-emitting element 1 includes a positive hole transport layer 4, a light-emitting layer 5, and an electron transport layer (in order from the anode 3 side) between the anode 3, the cathode 8, and the anode 3 and the cathode 8. A layer 6 having a function of transporting electrons) is interposed.
The anode 3 is an electrode that injects holes into the hole transport layer 4.

この陽極3の構成材料(陽極材料)としては、仕事関数が大きく、導電性に優れ、また透光性を有する材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、ITO(酸化インジウムと酸化亜鉛との複合物)、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
As a constituent material (anode material) of the anode 3, it is preferable to use a material having a large work function, excellent conductivity, and translucency.
Examples of such an anode material include ITO (composite of indium oxide and zinc oxide), oxides such as SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, Ag, Cu, or these. An alloy etc. are mentioned, At least 1 sort (s) of these can be used.

陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、50〜150nm程度であるのがより好ましい。陽極3の厚さが薄すぎると、陽極3としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極3が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、有機EL素子1の構成がボトムエミッション型の場合、実用に適さなくなるおそれがある。   The average thickness of the anode 3 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 200 nm, and more preferably about 50 to 150 nm. If the thickness of the anode 3 is too thin, the function as the anode 3 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the anode 3 is too thick, the light transmittance may be remarkably lowered depending on the type of anode material. When the structure of the organic EL element 1 is a bottom emission type, it may not be suitable for practical use.

一方、陰極8は、電子輸送層6に電子を注入する電極である。
本発明では、この陰極8は、導電性高分子材料を主材料として構成され、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンのうちの少なくとも1種の金属イオン(以下、単に「金属イオン」と言うこともある。)を含有している。
ここで、例えば、陰極8を金属膜で構成すると、金属のマイグレーションや、金属膜の表面粗さに起因して、陽極3と陰極8との間でショートが生じるおそれがある。さらに、陽極3と陰極8との間での電圧印加を繰り返し行ったときに、金属が有する触媒作用により、この陰極8表面と接触して設けられる有機膜(本実施形態では、電子輸送層6)が金属に対して不安定な有機材料で構成されていると、この有機材料が変質・劣化するおそれがあるという問題があった。
On the other hand, the cathode 8 is an electrode for injecting electrons into the electron transport layer 6.
In the present invention, the cathode 8 is composed of a conductive polymer material as a main material, and is composed of at least one metal ion (hereinafter simply referred to as “metal ion”) of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions. ").”
Here, for example, if the cathode 8 is made of a metal film, there is a possibility that a short circuit may occur between the anode 3 and the cathode 8 due to metal migration and surface roughness of the metal film. Further, when a voltage is repeatedly applied between the anode 3 and the cathode 8, an organic film (in this embodiment, an electron transport layer 6) provided in contact with the surface of the cathode 8 due to the catalytic action of the metal. ) Is made of an organic material unstable to metal, there is a problem that this organic material may be altered or deteriorated.

これに対して、本発明のように、陰極8を、導電性高分子材料を主材料として構成することにより、前述したような金属膜の特性に起因して生じるショートや有機材料の変質・劣化を確実に防止することができる。
さらに、本発明では、この陰極8(後述する陰極形成用材料)に金属イオンが含まれていることから、後述する発光装置の製造方法によって表示装置10を製造する際に、第1の積層体101と第2の積層体102との接合工程で、陰極8に含まれる金属イオンが電子輸送層6中に拡散することとなる。これにより、電子輸送効率に優れた電子輸送層6を得ることができる。その結果、得られる表示装置10は、陽極3と陰極8間に印加する電圧が比較的低い場合でも、高輝度が得られるものとなる。すなわち、低電圧駆動で、発光効率特性に優れた表示装置10とすることができる。
On the other hand, as in the present invention, the cathode 8 is composed of a conductive polymer material as a main material, so that a short circuit caused by the characteristics of the metal film as described above or deterioration / deterioration of the organic material occurs. Can be reliably prevented.
Furthermore, in the present invention, since the cathode 8 (cathode forming material described later) contains metal ions, the first laminate is produced when the display device 10 is manufactured by the method for manufacturing a light emitting device described later. In the bonding step between 101 and the second laminate 102, metal ions contained in the cathode 8 are diffused into the electron transport layer 6. Thereby, the electron transport layer 6 excellent in electron transport efficiency can be obtained. As a result, the obtained display device 10 can obtain high luminance even when the voltage applied between the anode 3 and the cathode 8 is relatively low. That is, the display device 10 that is driven at a low voltage and has excellent luminous efficiency characteristics can be obtained.

導電性高分子材料としては、高分子鎖中に共役系の結合を有することにより導電性を発揮するものであればよく、特に限定されるものではないが、例えば、エチレンジオキシチオフェン骨格のようなチオフェン骨格、パラフェニレン骨格、パラフェニレンビニレン骨格のようなフェニレン骨格、ピロール骨格、スチレン骨格およびアセチレン骨格等のうちの1種または2種以上を有する高分子化合物が挙げられる。これらの中でも、ピロール骨格を有する高分子化合物を用いるのが好ましく、特に、ポリピロールを用いるのがより好ましい。ピロール骨格を有する高分子化合物は、金属イオン、または金属をドーピングすることにより特に優れた導電性を発揮するものであることから、陰極8の構成材料として好適に用いることができる。金属をドーピングする際、導電性高分子中にドーピングされた金属は、電子を導電性高分子に与え、金属イオンとなる。よって、ドーピングされる前の状態が金属状態であっても、ドーピングされた後は、導電性高分子中では、金属イオンとして存在する。   The conductive polymer material is not particularly limited as long as it exhibits conductivity by having a conjugated bond in the polymer chain. For example, an ethylenedioxythiophene skeleton is used. And a high molecular compound having one or more of a phenylene skeleton such as a thiophene skeleton, a paraphenylene skeleton, and a paraphenylene vinylene skeleton, a pyrrole skeleton, a styrene skeleton, and an acetylene skeleton. Among these, it is preferable to use a polymer compound having a pyrrole skeleton, and it is more preferable to use polypyrrole. The polymer compound having a pyrrole skeleton can be suitably used as a constituent material of the cathode 8 because it exhibits particularly excellent conductivity when doped with metal ions or metals. When doping metal, the metal doped in the conductive polymer gives electrons to the conductive polymer and becomes metal ions. Therefore, even if the state before doping is a metal state, after doping, it exists as a metal ion in the conductive polymer.

また、本発明では、陰極8に金属イオンを含む構成、すなわち導電性高分子材料に金属イオンがドーピングされた構成となっている。かかる構成とすることにより、導電性高分子材料すなわち陰極8としての導電性を向上させることができる。
金属イオンとしては、後述する表示装置10の製造方法で説明するように、本発明では、陰極8に含まれる金属イオンを電子輸送層6中に拡散させる構成となっていることから、後述する電子輸送層6に含まれる金属イオンと同様のものが挙げられる。また、陰極8における金属イオンの含有量は、第1の積層体101と第2の積層体102との接合工程を行う前の、陰極8における金属イオンの含有量から、接合工程によって電子輸送層6に拡散した金属イオンの量を差し引いた残部となる。接合工程を行う前の陰極8における金属イオンの含有量、陰極8から拡散して電子輸送層6に含まれる金属イオンの量については、後述する。
In the present invention, the cathode 8 includes metal ions, that is, the conductive polymer material is doped with metal ions. With this configuration, the conductivity of the conductive polymer material, that is, the cathode 8, can be improved.
As described in the manufacturing method of the display device 10 to be described later, the metal ions are configured to diffuse the metal ions contained in the cathode 8 into the electron transport layer 6 in the present invention. The same thing as the metal ion contained in the transport layer 6 is mentioned. In addition, the metal ion content in the cathode 8 is determined by the bonding process from the metal ion content in the cathode 8 before the bonding process between the first stacked body 101 and the second stacked body 102 is performed. 6 is the balance obtained by subtracting the amount of metal ions diffused. The content of metal ions in the cathode 8 before the bonding step and the amount of metal ions diffused from the cathode 8 and contained in the electron transport layer 6 will be described later.

陰極8の平均厚さは、特に限定されないが、5〜150nm程度であるのが好ましく、10〜100nm程度であるのがより好ましい。陰極8の厚さが薄すぎると、陰極8としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極8が厚過ぎると、後述する第1の積層体101の可撓性が低下するおそれがある。
なお、陰極8の上基板9側を覆うように補助電極(図示せず)を設けるようにしてもよい。これにより、陰極8に含まれる導電性高分子材料および金属イオンの組み合わせにより、たとえ陰極8の電気抵抗が大きくなったとしても、陰極8と補助電極とが共通陰極として機能することから、共通陰極全体としての導電性を向上させることができる。
The average thickness of the cathode 8 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm. If the thickness of the cathode 8 is too thin, the function as the cathode 8 may not be sufficiently exhibited. On the other hand, if the cathode 8 is too thick, the flexibility of the first laminate 101 described later may be reduced. There is.
An auxiliary electrode (not shown) may be provided so as to cover the upper substrate 9 side of the cathode 8. As a result, the cathode 8 and the auxiliary electrode function as a common cathode even if the electrical resistance of the cathode 8 is increased by the combination of the conductive polymer material and the metal ions contained in the cathode 8. The overall conductivity can be improved.

なお、補助陰極は、陰極8を覆って酸素や水分等から陰極8を保護する機能をも有している。
この補助陰極は、導電性を有する金属微粒子により構成されている。
金属微粒子としては、化学的に安定な導電性材料であれば特に限定されず、例えば、Al(アルミニウム)、Au(金)、Ag(銀)のような金属やその合金等が好適に用いられる。
The auxiliary cathode also has a function of covering the cathode 8 and protecting the cathode 8 from oxygen, moisture, and the like.
The auxiliary cathode is composed of conductive metal fine particles.
The metal fine particle is not particularly limited as long as it is a chemically stable conductive material. For example, a metal such as Al (aluminum), Au (gold), Ag (silver) or an alloy thereof is preferably used. .

補助陰極の厚さは、特に限定されないが、100〜500nm程度であるのが好ましく、150〜250nm程度であるのがより好ましい。
正孔輸送層4は、陽極3から注入された正孔を発光層5まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層4の構成材料(正孔輸送材料)としては、各種の高分子材料や、各種の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
Although the thickness of an auxiliary cathode is not specifically limited, It is preferable that it is about 100-500 nm, and it is more preferable that it is about 150-250 nm.
The hole transport layer 4 has a function of transporting holes injected from the anode 3 to the light emitting layer 5.
As a constituent material (hole transport material) of the hole transport layer 4, various polymer materials and various low molecular materials can be used alone or in combination.

高分子の正孔輸送材料としては、例えば、ポリアリールアミンのようなアリールアミン骨格を有するもの、フルオレン−ビチオフェン共重合体のようなフルオレン骨格を有するもの、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
また、前記化合物は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
Examples of the polymer hole transport material include those having an arylamine skeleton such as polyarylamine, those having a fluorene skeleton such as a fluorene-bithiophene copolymer, poly (N-vinylcarbazole), and polyvinylpyrene. , Polyvinyl anthracene, polythiophene, ethyl carbazole formaldehyde resin or a derivative thereof.
Moreover, the said compound can also be used as a mixture with another compound. As an example, the polythiophene-containing mixture includes poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrene sulfonic acid) (PEDOT / PSS).

一方、低分子の正孔輸送材料としては、例えば、1,1’−ビス(4−ジ−パラ−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4’’−トリメチルトリフェニルアミンのようなアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミンのようなフェニレンジアミン系化合物、N−フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物等が挙げられる。
このような正孔輸送層4の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、50〜100nm程度であるのがより好ましい。
On the other hand, examples of low molecular hole transport materials include arylcycloalkane compounds such as 1,1′-bis (4-di-para-tolylaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, and 4,4 ′. Arylamine compounds such as 4,4 "-trimethyltriphenylamine, phenylenediamine compounds such as N, N, N ', N'-tetraphenyl-para-phenylenediamine, and carbazoles such as N-phenylcarbazole System compounds and the like.
The average thickness of the hole transport layer 4 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, and more preferably about 50 to 100 nm.

また、陽極3と正孔輸送層4との間には、例えば、陽極3からの正孔注入効率を向上させる正孔注入層を設けるようにしてもよい。
この正孔注入層の構成材料(正孔注入材料)としては、例えば、銅フタロシアニンや、4,4‘,4‘‘−トリス(N,N‐フェニル‐3‐メチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)等が挙げられる。
Further, for example, a hole injection layer that improves the efficiency of hole injection from the anode 3 may be provided between the anode 3 and the hole transport layer 4.
As a constituent material (hole injection material) of this hole injection layer, for example, copper phthalocyanine, 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-phenyl-3-methylphenylamino) triphenylamine ( m-MTDATA) and the like.

なお、上述したような正孔輸送層4および正孔注入層は、陽極3、発光層5、電子輸送層6および陰極8の組み合わせ等によっては省略することもできる。
発光層5上には、電子輸送層6が設けられている。この電子輸送層6は、陰極8から注入された電子を、発光層5まで輸送する機能を有するものである。
本発明では、この電子輸送層6は、非共有電子対を有する元素を少なくとも1つ含む電子輸送性の有機化合物(以下、単に「電子輸送性の有機化合物」または「有機化合物」と言うこともある。)を主材料として構成され、後述の表示装置10の製造方法における、第1の積層体101と第2の積層体102との接合工程で、陰極8中の金属イオンが拡散してきたものを含有している。
Note that the hole transport layer 4 and the hole injection layer as described above may be omitted depending on the combination of the anode 3, the light emitting layer 5, the electron transport layer 6, and the cathode 8.
An electron transport layer 6 is provided on the light emitting layer 5. The electron transport layer 6 has a function of transporting electrons injected from the cathode 8 to the light emitting layer 5.
In the present invention, the electron transport layer 6 is an electron transporting organic compound containing at least one element having an unshared electron pair (hereinafter, simply referred to as “electron transporting organic compound” or “organic compound”). In which the metal ions in the cathode 8 are diffused in the bonding step of the first laminate 101 and the second laminate 102 in the method of manufacturing the display device 10 to be described later. Contains.

この電子輸送層6おいて、金属イオンは、陰極8中から拡散してきたものであることから、陰極8側から発光層5側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配で含まれている。
このように、本発明では、電子輸送層6は、電子輸送性の有機化合物(電子を輸送する機能を有する有機化合物)の他に、金属イオンを含む構成となっていることから、優れた電子輸送性を発揮する。これにより、この表示装置10は、陽極3と陰極8間に印加する電圧が比較的低くても、発光層5に効率よく電子が注入され、高輝度を得ることができる。
In the electron transport layer 6, since metal ions are diffused from the cathode 8, they are included in a concentration gradient such that the concentration decreases from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side.
As described above, in the present invention, the electron transport layer 6 has a structure including a metal ion in addition to an electron transporting organic compound (an organic compound having a function of transporting electrons), and thus, an excellent electron. Exhibits transportability. Thereby, even if the voltage applied between the anode 3 and the cathode 8 is relatively low, the display device 10 can efficiently inject electrons into the light emitting layer 5 and obtain high luminance.

この電子輸送特性の向上は、金属イオンがアルカリ金属、アルカリ土類金属や希土類金属であり、仕事関数が低い金属であるため、陰極8から電子輸送層6への電子の注入効率が向上することと、金属イオンが有機化合物に含まれる非共有電子対を有する元素との間において、化学的相互作用(例えば、イオン結合、配位結合等)を生じることにより、有機化合物のエネルギー準位が相対的に変化すること、すなわち、HOMO(最高占有分子軌道)とLUMO(最低非占有分子軌道)が相対的に低い準位に変化することにより、電子注入障壁が小さくなり、その結果、陰極8からの電子注入がより容易になることによるものと推察される。電子輸送特性および陰極8からの電子注入効率が向上した結果、発光素子1において、発光層5への電子注入がより効果的に行われ、発光輝度が上昇し、駆動電圧が低下する。さらには、HOMO準位の低下により、再結合しなかった正孔が陰極8に送られることが抑制され、発光層5と電子輸送層6との界面において効果的に正孔が蓄積される。その結果、これら正孔は再び再結合に寄与することが可能となり、発光効率が向上する。   The improvement of the electron transport property is that the metal ion is an alkali metal, alkaline earth metal or rare earth metal and has a low work function, so that the injection efficiency of electrons from the cathode 8 to the electron transport layer 6 is improved. And a chemical interaction (for example, ionic bond, coordination bond, etc.) between the metal ion and the element having an unshared electron pair contained in the organic compound, the energy level of the organic compound is relatively Change, that is, HOMO (highest occupied molecular orbital) and LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) change to a relatively low level, thereby reducing the electron injection barrier. This is presumably due to easier electron injection. As a result of improving the electron transport characteristics and the efficiency of electron injection from the cathode 8, in the light emitting device 1, the electron injection into the light emitting layer 5 is more effectively performed, the light emission luminance is increased, and the driving voltage is decreased. Furthermore, due to the decrease in the HOMO level, the holes that have not been recombined are suppressed from being sent to the cathode 8, and holes are effectively accumulated at the interface between the light emitting layer 5 and the electron transport layer 6. As a result, these holes can contribute to recombination again, and the luminous efficiency is improved.

そして、金属イオンは、この電子輸送層6でにおいて、前述したように、陰極8側から発光層5側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配を有して含まれている。
ここで、電子輸送層6中に、金属イオンが均一な濃度で含まれていると、電子輸送層6の発光層5との界面付近に存在する金属イオンが、時間経過および電圧印加の繰り返しに伴って、発光層5中に拡散する。そして、発光層5中において、金属イオンと発光材料とが接触することにより、発光材料が変質・劣化することとなり、発光層5の発光輝度が低下してしまうという問題が生じる。
The metal ions are contained in the electron transport layer 6 with a concentration gradient such that the concentration decreases from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side, as described above.
Here, when metal ions are contained in the electron transport layer 6 at a uniform concentration, the metal ions existing in the vicinity of the interface between the electron transport layer 6 and the light-emitting layer 5 are repeatedly passed over time and voltage application. Along with this, it diffuses into the light emitting layer 5. And in a light emitting layer 5, when a metal ion and a light emitting material contact, a light emitting material will change and deteriorate, and the problem that the light emission luminance of the light emitting layer 5 will fall arises.

これに対して、本発明では、電子輸送層6おいて、金属イオンが、陰極8側から発光層5側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配で含まれていることから、発光層5との界面付近では、金属イオンの濃度が極めて低いか、実質的に金属イオンが存在しないものとすることができる。すなわち、電子輸送層6に、金属イオンと発光層5中に含まれる発光材料とが接触するのを防止するバリア層としての機能をも発揮させることができる。その結果、電子輸送層6に含まれる金属イオンが発光層5に拡散するのを防止または抑制することができ、金属イオンが発光層5に混入することによる発光輝度の経時的な低下が抑えられる。すなわち、発光素子1(表示装置10)は優れた耐久性を有するものとなる。   On the other hand, in the present invention, in the electron transport layer 6, the metal ions are included in a concentration gradient such that the concentration decreases from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side. In the vicinity of the interface, the concentration of metal ions can be extremely low or substantially free of metal ions. That is, the electron transport layer 6 can also function as a barrier layer that prevents the metal ions and the light-emitting material contained in the light-emitting layer 5 from contacting each other. As a result, the metal ions contained in the electron transport layer 6 can be prevented or suppressed from diffusing into the light emitting layer 5, and the temporal decrease in light emission luminance due to the metal ions mixed into the light emitting layer 5 can be suppressed. . That is, the light emitting element 1 (display device 10) has excellent durability.

ここで、電子輸送性の有機化合物に含まれる非共有電子対を有する元素としては、N、P、As、Sb、Biのような第5B族に属する元素、O、S、Se、Te、Poのような第6B族に属する元素、F、Cl、Br、I、Atのような第7B族に属する元素が挙げられるが、N、O、P、S、AsおよびSeのうちの少なくとも1種であるのが好ましい。これらの元素は、適度に電気陰性度が高いため、有機化合物の構造中において電子を当該元素側に若干偏らせることができる。このため、有機化合物と金属イオンとの化学的相互作用をより高めることができ、その結果、有機化合物の構造をより安定化させ、陰極8から拡散してきた金属イオンを安定に捕捉することができる。これにより、電子輸送層6は、その電子輸送能を向上させるのに十分な金属イオンを保持することができ、また、金属イオンが、発光層5との界面近傍にまで拡散するのを抑制することができる。また、これら元素は適度に結合次数が高いため、金属イオンと相互作用する不対電子を有し、かつ他の元素とも容易に結合を形成する。その結果、多様な有機化合物中に挿入することが可能となる。   Here, as an element having an unshared electron pair contained in the electron-transporting organic compound, elements belonging to Group 5B such as N, P, As, Sb, and Bi, O, S, Se, Te, and Po An element belonging to Group 6B, such as F, Cl, Br, I, and At, and an element belonging to Group 7B, such as at least one of N, O, P, S, As, and Se. Is preferred. Since these elements have a reasonably high electronegativity, electrons can be slightly biased toward the element side in the structure of the organic compound. For this reason, the chemical interaction between the organic compound and the metal ion can be further increased. As a result, the structure of the organic compound can be further stabilized and the metal ion diffused from the cathode 8 can be stably captured. . Thereby, the electron transport layer 6 can hold | maintain metal ion sufficient to improve the electron transport capability, and suppresses that a metal ion diffuses to the interface vicinity with the light emitting layer 5. FIG. be able to. In addition, since these elements have a moderately high bond order, they have unpaired electrons that interact with metal ions and easily form bonds with other elements. As a result, it can be inserted into various organic compounds.

また、この電子輸送性の有機化合物は、I:非共有電子対を有する元素を含む芳香族環を有するものや、II:非共有電子対を有する元素が2重結合または3重結合により他の元素と結合しており、前記結合を形成する2つの元素の間に分極を有することが好ましい。これらの構造を有することにより、有機化合物の構造中において、非共有電子対を有する元素への電子密度の偏りがより生じ易くなり、その結果、有機化合物の構造の安定化がより確実になされる。
Iの具体例としては、例えば、下記化1に示す化合物、またはこれらのうちの任意の2種以上の組み合わせが挙げられる。なお、下記化1に示す化合物において、Qは、それぞれ独立して、N、O、P、S、AsまたはSeを示す。
In addition, the organic compound having an electron transport property includes those having an aromatic ring containing an element having an unshared electron pair, and II: an element having an unshared electron pair being double bond or triple bond. It is preferable to have a polarization between two elements that are bonded to an element and form the bond. By having such a structure, in the structure of the organic compound, it becomes easier to cause a deviation in electron density to an element having an unshared electron pair, and as a result, the structure of the organic compound is more reliably stabilized. .
Specific examples of I include, for example, a compound represented by the following chemical formula 1, or a combination of any two or more thereof. In the compound represented by the following chemical formula 1, Q independently represents N, O, P, S, As, or Se.

Figure 2008165988
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また、IIの具体例としては、例えば、下記化2に示す化合物、またはこれらのうちの任意の2種以上の組み合わせが挙げられる。例えば、Q、Qの組み合わせとして、C=O、N=O、P=O、S=O、Se=O、C=S、P=Sのような二重結合、C≡Nのような三重結合等が挙げられる。ここで、QよりもQの方が結合次数が多いこととする。よって、QはQ以外の元素またはフェニル基、アルキル基などの基と結合している。 Specific examples of II include, for example, compounds represented by the following chemical formula 2 or combinations of any two or more thereof. For example, as a combination of Q 1 and Q 2 , double bonds such as C = O, N = O, P = O, S = O, Se = O, C = S, P = S, and C≡N Triple bond and the like. Here, it for Q 1 than Q 2 is to be bond order often. Therefore, Q 1 is bonded to an element other than Q 2 or a group such as a phenyl group or an alkyl group.

Figure 2008165988
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また、有機化合物は、IおよびIIの両方を併せ持っていてもよい。
以上のような特徴を有し、かつ電子輸送能に優れる有機化合物としては、例えば、下記化3〜10に示す化合物、またはその誘導体が挙げられる。これらの有機化合物を主材料とし、陰極8からの金属イオンが拡散された電子輸送層6は、特に優れた電子輸送効率および耐久性を有するものとなる。
Moreover, the organic compound may have both I and II.
As an organic compound which has the above characteristics and is excellent in electron transport ability, the compound shown to following Chemical formula 3-10, or its derivative (s) is mentioned, for example. The electron transport layer 6 containing these organic compounds as a main material and in which metal ions from the cathode 8 are diffused has particularly excellent electron transport efficiency and durability.

Figure 2008165988
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一方、金属イオンとしては、有機化合物の種類に応じて、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンのうちの少なくとも1種を適宜選択すればよい。具体的には、有機化合物として、例えば、前記化4で表される縮合複素環化合物またはその誘導体を用いる場合には、金属イオンとして、Li、Cs、Ca、Mg、Ybのようなものが好適に選択される。   On the other hand, as the metal ions, at least one of alkali metal ions, alkaline earth metal ions, and rare earth metal ions may be appropriately selected according to the type of organic compound. Specifically, for example, when the condensed heterocyclic compound represented by the chemical formula 4 or a derivative thereof is used as the organic compound, a metal ion such as Li, Cs, Ca, Mg, or Yb is preferable. Selected.

また、電子輸送層6における金属イオンの濃度勾配は、電子輸送性を有する有機化合物の種類によっても若干異なるが、次のような濃度とされるのが好ましい。
すなわち、電子輸送層6の全厚をDとし、有機化合物に含まれる非共有電子対を有する元素の合計数から、非共有電子対を有する元素同士が2重結合または3重結合した結合の数を除いた数をA[個]とし、金属イオンの数をB[個]としたとき、陰極8との界面からD×1/5の厚さにおいて、B/Aが0.2以上であるのが好ましく、0.2〜0.5程度であるのがより好ましい。D×1/5の厚さにおいてB/Aの大きさを前記範囲とすることにより、有機化合物に対して金属イオンを過不足なく存在させることができ、有機化合物の構造をより確実に安定化させることができる。また、金属イオンの作用による陰極8から電子輸送層6への電子の注入効率の向上を十分に図ることができる。このようなことから、電子輸送層6の特性をより向上させることができる。
Further, the concentration gradient of the metal ions in the electron transport layer 6 is slightly different depending on the type of the organic compound having electron transport properties, but is preferably set to the following concentration.
That is, the total thickness of the electron transport layer 6 is D, and from the total number of elements having an unshared electron pair contained in the organic compound, the number of bonds in which elements having an unshared electron pair are double-bonded or triple-bonded to each other. When the number excluding A is A [pieces] and the number of metal ions is B [pieces], B / A is 0.2 or more at a thickness of D × 1/5 from the interface with the cathode 8. Is more preferable, and about 0.2 to 0.5 is more preferable. By setting the size of B / A within the above range in the thickness of D × 1/5, metal ions can be present in excess or deficiency with respect to the organic compound, and the structure of the organic compound is more reliably stabilized. Can be made. Further, the efficiency of electron injection from the cathode 8 to the electron transport layer 6 by the action of metal ions can be sufficiently improved. For this reason, the characteristics of the electron transport layer 6 can be further improved.

また、陰極8との界面からD×2/3の厚さにおいて、B/Aは、0.1以下であるのが好ましく、0.01〜0.05程度であるのがより好ましい。D×2/3の厚さにおいてB/Aの大きさを前記範囲とすることにより、電子輸送層6中において、有機化合物との間に化学的相互作用を生じない金属イオンの数を十分に少なくできるとともに、電子輸送層6の発光層5との界面付近では、金属イオンが実質的に存在しないものとすることができ、電子輸送層6に含まれる金属イオンが発光層5に拡散するのを確実に防止することができる。その結果、時間経過および電圧印加の繰り返しに伴う発光素子1の発光輝度の低下を好適に防止することができる。   Further, in the thickness of D × 2/3 from the interface with the cathode 8, B / A is preferably 0.1 or less, and more preferably about 0.01 to 0.05. By setting the size of B / A in the above range in the thickness of D × 2/3, the number of metal ions that do not cause a chemical interaction with the organic compound in the electron transport layer 6 is sufficiently increased. In addition, the metal ions can be substantially absent near the interface between the electron transport layer 6 and the light emitting layer 5, and the metal ions contained in the electron transport layer 6 diffuse into the light emitting layer 5. Can be reliably prevented. As a result, it is possible to suitably prevent a decrease in the light emission luminance of the light emitting element 1 with the lapse of time and repetition of voltage application.

電子輸送層6の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100nm程度であるのが好ましく、20〜50nm程度であるのがより好ましい。
なお、電子輸送層6は、上述したような単層体で構成されるものだけでなく、積層体で構成されるものであってもよい。この場合、陰極8と接触する層は、上記で電子輸送層6として説明した構成となっており、それ以外の層は、電子輸送性を有する有機材料で構成されていればよい。
Although the average thickness of the electron carrying layer 6 is not specifically limited, It is preferable about 1-100 nm, and it is more preferable that it is about 20-50 nm.
The electron transport layer 6 is not limited to a single layer as described above, but may be a layered body. In this case, the layer in contact with the cathode 8 has the configuration described above as the electron transport layer 6, and the other layers only have to be composed of an organic material having electron transport properties.

電子輸送性を有する有機材料としては、特に限定されず、例えば、1,3,5−トリス[(3−フェニル−6−トリ−フルオロメチル)キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ1)のようなベンゼン系化合物(スターバースト系化合物)、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセンのようなクリセン系化合物、8−ヒドロキシキノリン アルミニウム(Alq)を配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられる。 The organic material having an electron transporting property is not particularly limited, and examples thereof include 1,3,5-tris [(3-phenyl-6-tri-fluoromethyl) quinoxalin-2-yl] benzene (TPQ1). Benzene compounds (starburst compounds), naphthalene compounds such as naphthalene, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysene compounds such as chrysene, and complexes containing 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3 ) as a ligand And various metal complexes.

陽極3と陰極8との間に通電(電圧を印加)すると、正孔輸送層4中を正孔が、また、電子輸送層6中を電子が移動し、発光層5において正孔と電子とが再結合する。そして、発光層5ではエキシトン(励起子)が生成し、このエキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
発光層5の構成材料(発光材料)としては、各種の高分子材料や、各種の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
When energization (voltage is applied) between the anode 3 and the cathode 8, holes move in the hole transport layer 4 and electrons move in the electron transport layer 6. Will recombine. And in the light emitting layer 5, an exciton (exciton) produces | generates, and when this exciton returns to a ground state, energy (fluorescence and phosphorescence) is discharge | released (light emission).
As a constituent material (light emitting material) of the light emitting layer 5, various polymer materials and various low molecular materials can be used alone or in combination.

高分子の発光材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレンのようなポリアセチレン系化合物、ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物、ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)のようなポリチオフェン系化合物、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)のようなポリフルオレン系化合物等が挙げられる。   Examples of the polymer light-emitting material include polyacetylene compounds such as trans-type polyacetylene, polyparaphenylene vinylene compounds such as poly (para-phenvinylene) (PPV), and poly (3-alkylthiophene) (PAT). And a polyfluorene compound such as poly (9,9-dialkylfluorene) (PDAF).

一方、低分子の発光材料としては、例えば、ジスチリルベンゼン(DSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物等が挙げられる。
発光層5の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、50〜100nm程度であるのがより好ましい。
On the other hand, examples of low-molecular light-emitting materials include benzene compounds such as distyrylbenzene (DSB), naphthalene compounds such as naphthalene, phenanthrene compounds such as phenanthrene, and chrysene compounds such as 6-nitrochrysene. Compounds and the like.
Although the average thickness of the light emitting layer 5 is not specifically limited, It is preferable that it is about 10-150 nm, and it is more preferable that it is about 50-100 nm.

次に、本発明の発光装置の製造方法を、上述した表示装置10を製造する場合を一例にして説明する。
本実施形態の表示装置10は、上基板9上に陰極8を形成した第1の積層体101と、TFT回路基板20上に、陽極3、正孔輸送層4、発光層5および電子輸送層6を順次形成した第2の積層体102とを接合することにより製造される。
Next, the manufacturing method of the light emitting device of the present invention will be described by taking as an example the case of manufacturing the display device 10 described above.
The display device 10 of the present embodiment includes a first laminate 101 in which a cathode 8 is formed on an upper substrate 9, and an anode 3, a hole transport layer 4, a light emitting layer 5, and an electron transport layer on a TFT circuit substrate 20. 6 is sequentially bonded to the second laminated body 102 in which 6 is formed.

以下、この表示装置10の製造方法(本発明の発光装置の製造方法)について詳述する。
[1]第1の積層体および第2の積層体の作製工程
[1−1]第1の積層体の作製工程(第1の工程)
A:まず、上基板9を用意し、この上基板9上に陰極8を形成する。
本工程Aでは、まず、前述したような導電性高分子材料と金属イオンとを含む陰極形成用材料(液状材料)を調製する。これは、導電性高分子材料を溶媒または分散媒に溶解または分散するとともに、この導電性高分子材料を含む溶媒または分散媒に、アルカリ金属、アルカリ土類金属または希土類金属のうちの少なくとも1種の金属化合物を溶解し、金属化合物から金属イオンを解離させることにより調製することができる。
Hereinafter, a method for manufacturing the display device 10 (a method for manufacturing a light emitting device of the present invention) will be described in detail.
[1] Manufacturing process of first stacked body and second stacked body [1-1] Manufacturing process of first stacked body (first process)
A: First, an upper substrate 9 is prepared, and a cathode 8 is formed on the upper substrate 9.
In this step A, first, a cathode forming material (liquid material) containing the conductive polymer material and metal ions as described above is prepared. This is because the conductive polymer material is dissolved or dispersed in a solvent or dispersion medium, and the solvent or dispersion medium containing the conductive polymer material is dissolved in at least one of alkali metal, alkaline earth metal, and rare earth metal. The metal compound can be dissolved, and the metal ion can be dissociated from the metal compound.

また、導電性高分子材料を含有する溶液または分散液と、金属イオンを含有する溶液をそれぞれ個別に調製した後、混合するようにしてもよい。この際、それぞれの溶液または分散液に使用する溶媒または分散媒は、分離せず、混合が可能ならば異なっていても良い。これにより、単一の溶媒または分散媒に対する導電性高分子材料と金属化合物の溶解性が大きく異なり、所望の量比で混合することが困難な場合においても、陰極形成用材料の調製が可能となる。   Alternatively, a solution or dispersion containing a conductive polymer material and a solution containing metal ions may be prepared separately and then mixed. At this time, the solvent or dispersion medium used for each solution or dispersion may be different as long as they are not separated and can be mixed. This makes it possible to prepare a cathode-forming material even when the solubility of the conductive polymer material and the metal compound in a single solvent or dispersion medium is significantly different and mixing at a desired quantity ratio is difficult. Become.

金属化合物としては、例えば、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の無機酸塩、酢酸塩、アセチル酢酸塩等の有機酸塩のような塩類、塩化物、臭化物のようなハロゲン化物、メトキシド、エトキシドのようなアルコキシド類、アセチルアセトナトのような脱離しやすい配位子を有する金属錯体等が挙げられるが、金属塩および金属錯体のうちの少なくとも1種を主成分とするものが好ましい。これらの金属化合物は、大気中において比較的安定であるため、取り扱いが容易であり、また、金属イオンを解離し易いことからも好ましい。   Examples of the metal compound include inorganic acid salts such as carbonate, nitrate and sulfate, salts such as organic acid salts such as acetate and acetyl acetate, halides such as chloride and bromide, methoxide and ethoxide. Examples of such alkoxides and metal complexes having an easily detachable ligand such as acetylacetonate can be given, and those containing at least one of a metal salt and a metal complex as a main component are preferable. Since these metal compounds are relatively stable in the air, they are easy to handle and are preferable because they easily dissociate metal ions.

陰極形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、導電性高分子材料を溶解または分散させた分散媒に、直接、金属化合物を溶解する場合には、この溶媒が、金属化合物を容易に溶解して金属イオンを解離するものであるのが好ましい。また、導電性高分子材料の溶液または分散液と金属化合物の溶液とを、それぞれに別に用意する場合には、金属化合物の溶液に用いる溶媒が、金属化合物を容易に溶解して金属イオンを解離するものであるのが好ましい。   As the solvent or dispersion medium used for preparing the cathode forming material, when the metal compound is directly dissolved in the dispersion medium in which the conductive polymer material is dissolved or dispersed, the solvent easily dissolves the metal compound. It is preferable to dissolve and dissociate metal ions. In addition, when the conductive polymer material solution or dispersion and the metal compound solution are prepared separately, the solvent used for the metal compound solution easily dissolves the metal compound and dissociates the metal ions. It is preferable that

そのような溶媒としては、プロトン性極性溶媒が好適に用いられる。
プロトン性極性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等の単価アルコール、エチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールのようなアルコール類、酢酸、ギ酸、(メタ)アクリル酸のようなカルボン酸類、エチレンジアミン、ジエチルアミンのようなアミン類、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミドのようなアミド類、フェノール、p−ブチルフェノールのようなフェノール類、アセチルアセトン、マロン酸ジエチルのような活性メチレン化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
As such a solvent, a protic polar solvent is preferably used.
Examples of the protic polar solvent include water, methanol, ethanol, propanol, butanol, benzyl alcohol, monovalent alcohols such as diethylene glycol monomethyl ether, alcohols such as polyhydric alcohols such as ethylene glycol and glycerin, acetic acid, formic acid, ( Carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, amines such as ethylenediamine and diethylamine, formamide, amides such as N, N-dimethylformamide, phenols, phenols such as p-butylphenol, acetylacetone, diethyl malonate Such active methylene compounds and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination.

中でも、プロトン性極性溶媒としては、水およびアルコール類のうちの少なくとも1種を主成分とするものが好ましい。水やアルコール類は、金属化合物の溶解性が高いため、プロトン性極性溶媒として、水およびアルコール類のうちの少なくとも1種を主成分とするものを用いることにより、金属化合物から確実に金属イオンを解離させることができ、陰極形成用材料の調製が容易となる。   Especially, as a protic polar solvent, what has at least 1 sort (s) of water and alcohol as a main component is preferable. Since water and alcohols have high solubility of metal compounds, the use of a protic polar solvent that contains at least one of water and alcohols as a main component ensures that metal ions are extracted from the metal compounds. It can be dissociated and the preparation of the cathode forming material becomes easy.

特に、アルコール類としては、炭素数が1〜7(好ましくは炭素数1〜4)の単価アルコールが好ましい。このような炭素数の単価アルコールは、金属化合物の溶解性が高い。
例えば、金属化合物として炭酸セシウム(CsCO)を単価アルコール(R−OH)に溶解すると、以下のような反応により、Csイオン(金属イオン)が解離する。
CsCO+2ROH → 2Cs(OR)+CO+H
Cs(OR)+HO → Cs+OH+ROH
In particular, the alcohol is preferably a monohydric alcohol having 1 to 7 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms). Such a monohydric alcohol having a carbon number has high solubility of the metal compound.
For example, when cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) is dissolved as a metal compound in monohydric alcohol (R—OH), Cs ions (metal ions) are dissociated by the following reaction.
Cs 2 CO 3 + 2ROH → 2Cs (OR) + CO 2 + H 2 O
Cs (OR) + H 2 O → Cs + + OH + ROH

次いで、調製した陰極形成用材料を上基板9上に供給した後、乾燥(脱溶媒)することによって被膜を形成した後、必要に応じて、この被膜に対して後処理(例えば加熱による焼成、焼成温度以下での加熱、赤外線の照射、超音波の付与等)を施す。これにより、上基板9上に陰極8が得られる。
陰極形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。かかる塗布法を用いることにより、陰極を比較的容易に形成することができる。
Next, after the prepared cathode forming material is supplied onto the upper substrate 9, a film is formed by drying (desolvation), and then, if necessary, post-treatment (for example, baking by heating, Heating below the firing temperature, infrared irradiation, application of ultrasonic waves, etc.). Thereby, the cathode 8 is obtained on the upper substrate 9.
Examples of the method for supplying the cathode forming material include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, and screen. Various coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used. By using such a coating method, the cathode can be formed relatively easily.

なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
この工程で形成される陰極8の金属イオン濃度は、後工程[2]において、陰極8に含有される金属イオンが、電子輸送層6に、前述の適正な濃度勾配を有して拡散し得るように設定される。具体的には、導電性高分子材料、金属イオンおよび有機化合物の種類や、接合条件等によっても若干異なるが、0.1〜50.0wt%程度であるのが好ましく、1.0〜20.0wt%程度であるのがより好ましい。これにより、陰極8に含有される金属イオンを、電子輸送層6に、前述の適正な濃度勾配を有するように確実に拡散させることができる。
The drying can be performed, for example, by standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, or blowing an inert gas.
The metal ion concentration of the cathode 8 formed in this step is such that the metal ions contained in the cathode 8 can diffuse into the electron transport layer 6 with the appropriate concentration gradient described above in the subsequent step [2]. Is set as follows. Specifically, although it varies slightly depending on the types of conductive polymer material, metal ions and organic compounds, bonding conditions, etc., it is preferably about 0.1 to 50.0 wt%, and 1.0 to 20. More preferably, it is about 0 wt%. Thereby, the metal ion contained in the cathode 8 can be reliably diffused in the electron transport layer 6 so as to have the above-described appropriate concentration gradient.

また、本工程に先立って、上基板9の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、上基板9の上面を親液性を付与すること、上基板9の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100〜800W程度、酸素ガス流量50〜100mL/min程度、被処理部材(陽極3)の搬送速度0.5〜10mm/sec程度、上基板9の温度70〜90℃程度とするのが好ましい。
以上のようにして、上基板9上に陰極8が形成された第1の積層体101が得られる。
Prior to this step, the upper surface of the upper substrate 9 may be subjected to oxygen plasma treatment. Thereby, it is possible to impart lyophilicity to the upper surface of the upper substrate 9 and to remove (clean) organic substances adhering to the upper surface of the upper substrate 9.
Here, the oxygen plasma treatment conditions include, for example, a plasma power of about 100 to 800 W, an oxygen gas flow rate of about 50 to 100 mL / min, a conveyance speed of the member to be treated (anode 3) of about 0.5 to 10 mm / sec, The temperature of the substrate 9 is preferably about 70 to 90 ° C.
As described above, the first laminated body 101 in which the cathode 8 is formed on the upper substrate 9 is obtained.

[1−2]第2の積層体の作製工程(第2の工程)
B:まず、基板21を用意し、基板21上に、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマCVD法等により、平均厚さが約200〜500nmの酸化シリコンを主材料として構成される下地保護層23を形成する。
C:次に、下地保護層23上に、駆動用TFT24を形成する。
まず、基板21を約350℃に加熱した状態で、下地保護層23上に、例えばプラズマCVD法等により、平均厚さが約30〜70nmのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
[1-2] Manufacturing process of second laminated body (second process)
B: First, a substrate 21 is prepared, and silicon oxide having an average thickness of about 200 to 500 nm is formed on the substrate 21 by, for example, plasma CVD using TEOS (tetraethoxysilane) or oxygen gas as a source gas. A base protective layer 23 configured as a main material is formed.
C: Next, the driving TFT 24 is formed on the base protective layer 23.
First, in a state where the substrate 21 is heated to about 350 ° C., a semiconductor film composed mainly of amorphous silicon having an average thickness of about 30 to 70 nm is formed on the base protective layer 23 by, for example, plasma CVD. To do.

次いで、半導体膜に対して、レーザアニールまたは固相成長法等により結晶化処理を行い、アモルファスシリコンをポリシリコンに変化させる。
ここで、レーザアニール法では、例えば、エキシマレーザでビームの長寸が400mmのラインビームを用い、その出力強度は、例えば200mJ/cm程度に設定される。また、ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の90%に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
Next, the semiconductor film is crystallized by laser annealing, solid phase growth, or the like to change amorphous silicon into polysilicon.
Here, in the laser annealing method, for example, a line beam with a beam length of 400 mm is used with an excimer laser, and the output intensity is set to about 200 mJ / cm 2 , for example. As for the line beam, the line beam is scanned so that a portion corresponding to 90% of the peak value of the laser intensity in the short dimension direction overlaps each region.

次いで、半導体膜をパターニングして島状とし、各島状の半導体膜241を覆うように、例えば、TEOS(テトラエトキシシラン)や酸素ガスなどを原料ガスとして、プラズマCVD法等により、平均厚さが約60〜150nmの酸化シリコンまたは窒化シリコン等を主材料として構成されるゲート絶縁層242を形成する。   Next, the semiconductor film is patterned to form islands, and an average thickness is formed by, for example, plasma CVD using TEOS (tetraethoxysilane) or oxygen gas as a source gas so as to cover each island-shaped semiconductor film 241. A gate insulating layer 242 composed mainly of silicon oxide or silicon nitride having a thickness of about 60 to 150 nm is formed.

次いで、ゲート絶縁層上に、例えば、スパッタ法等により、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を主材料として構成される導電膜を形成した後、パターニングし、ゲート電極243を形成する。
次いで、この状態で、高濃度のリンイオンを打ち込んで、ゲート電極243に対して自己整合的にソース・ドレイン領域を形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域となる。
Next, a conductive film composed mainly of a metal such as aluminum, tantalum, molybdenum, titanium, or tungsten is formed on the gate insulating layer by, for example, sputtering, and then patterned to form the gate electrode 243. .
Next, in this state, high-concentration phosphorus ions are implanted to form source / drain regions in a self-aligned manner with respect to the gate electrode 243. Note that a portion where no impurity is introduced becomes a channel region.

D:次に、駆動用TFT24に電気的に接続されるソース電極244およびドレイン電極245を形成する。
まず、ゲート電極243を覆うように、第1層間絶縁層25を形成した後、コンタクトホールを形成する。
次いで、コンタクトホール内にソース電極244およびドレイン電極245を形成する。
D: Next, the source electrode 244 and the drain electrode 245 that are electrically connected to the driving TFT 24 are formed.
First, after forming the first interlayer insulating layer 25 so as to cover the gate electrode 243, a contact hole is formed.
Next, a source electrode 244 and a drain electrode 245 are formed in the contact hole.

E:次に、ドレイン電極245と陽極3とを電気的に接続する配線(中継電極)27を形成する。
まず、第1層間絶縁層25上に、第2層間絶縁層26を形成した後、コンタクトホールを形成する。
次いで、コンタクトホール内に配線27を形成する。
E: Next, a wiring (relay electrode) 27 that electrically connects the drain electrode 245 and the anode 3 is formed.
First, the second interlayer insulating layer 26 is formed on the first interlayer insulating layer 25, and then contact holes are formed.
Next, a wiring 27 is formed in the contact hole.

F:次に、第2層間絶縁層26上に、配線27に接触するように陽極(画素電極)3を形成する。
この陽極3は、ゲート電極243と同様にして形成することができる。
G:次に、第2層間絶縁層26上に、各陽極3を区画するように、隔壁部31を形成する。
F: Next, the anode (pixel electrode) 3 is formed on the second interlayer insulating layer 26 so as to be in contact with the wiring 27.
The anode 3 can be formed in the same manner as the gate electrode 243.
G: Next, a partition wall 31 is formed on the second interlayer insulating layer 26 so as to partition each anode 3.

隔壁部31は、絶縁膜を形成した後、パターニングすること等により形成することができる。
絶縁膜(隔壁部31)の構成材料は、耐熱性、撥液性、インク溶剤耐性、下地層との密着性等を考慮して選択される。
このような材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂のような有機材料や、SiOのような無機材料が挙げられる。
The partition wall 31 can be formed by patterning after forming an insulating film.
The constituent material of the insulating film (partition wall 31) is selected in consideration of heat resistance, liquid repellency, ink solvent resistance, adhesion to the underlayer, and the like.
Examples of such materials include organic materials such as acrylic resins and polyimide resins, and inorganic materials such as SiO 2 .

特に、陽極3が酸化物材料を主材料として構成される場合には、隔壁部31の構成材料としては、SiOを用いるのが好ましい。これにより、陽極3と隔壁部31との密着性の向上を図ることができる。
また、撥液性を示す隔壁部31は、例えば、フッ素系樹脂を用いて形成することや、隔壁部31の表面にフッ素プラズマ処理を施すこと等により得ることができる。
In particular, when the anode 3 is composed of an oxide material as a main material, it is preferable to use SiO 2 as a constituent material of the partition wall 31. Thereby, the adhesiveness of the anode 3 and the partition part 31 can be improved.
Moreover, the partition part 31 which shows liquid repellency can be obtained, for example by forming using a fluorine-type resin, or performing the fluorine plasma process to the surface of the partition part 31.

また、隔壁部31の開口の形状は、例えば、円形、楕円形、四角形、六角形等の多角形等、いかなるものであってもよい。
なお、隔壁部31の開口の形状を多角形とする場合には、角部は丸みを帯びているのが好ましい。これにより、正孔輸送層4、発光層5および電子輸送層6を、液状材料を用いて形成する場合には、この液状材料を、隔壁部31の内側の空間の隅々にまで確実に供給することができる。
このような隔壁部31の高さは、正孔輸送層4、発光層5および電子輸送層6の合計の厚さに応じて適宜設定され、特に限定されないが、1〜2μm程度とするのが好ましい。かかる高さとすることにより、十分に隔壁としての機能が発揮される。
Further, the shape of the opening of the partition wall 31 may be any shape such as, for example, a circle, an ellipse, a quadrangle, or a polygon such as a hexagon.
In addition, when making the shape of opening of the partition part 31 into a polygon, it is preferable that the corner | angular part is roundish. Thus, when the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6 are formed using a liquid material, the liquid material is reliably supplied to every corner of the space inside the partition wall 31. can do.
The height of the partition wall 31 is appropriately set according to the total thickness of the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6, and is not particularly limited, but is about 1 to 2 μm. preferable. By setting it as such a height, the function as a partition is fully exhibited.

H:次に、各陽極3上に、それぞれ、正孔輸送層4を形成する。
この正孔輸送層4は、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法等を用いた気相プロセスや、スピンコート法(バイロゾル法)、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等を用いた液相プロセス等で形成することができる。
なお、これらの方法は、正孔輸送層の構成材料の熱安定性や、溶媒への溶解性等の物理的特性および/または化学的特性を考慮して選択される。
H: Next, a hole transport layer 4 is formed on each anode 3.
The hole transport layer 4 may be formed by, for example, a vapor phase process using a sputtering method, a vacuum deposition method, a CVD method, a spin coating method (virosol method), a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet printing method. It can be formed by a liquid phase process using a method or the like.
These methods are selected in consideration of the physical stability and / or chemical characteristics such as the thermal stability of the constituent material of the hole transport layer and the solubility in a solvent.

これらの方法の中でも、インクジェット法(液滴吐出法)を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。インクジェット法を用いることにより、正孔輸送層4の薄膜化、画素サイズの微小化を図ることができる。また、正孔輸送層形成用の液状材料を、隔壁部31の内側に選択的に供給することができるため、液状材料のムダを省くことができる。
具体的には、正孔輸送層形成用の液状材料を、インクジェットプリント装置のヘッドから吐出し、各陽極3上に供給し、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)した後、必要に応じて、150℃程度で短時間の加熱処理を施す。
Among these methods, it is preferable to form by a liquid phase process using an inkjet method (droplet discharge method). By using the inkjet method, the hole transport layer 4 can be made thinner and the pixel size can be reduced. In addition, since the liquid material for forming the hole transport layer can be selectively supplied to the inside of the partition wall 31, waste of the liquid material can be omitted.
Specifically, the liquid material for forming the hole transport layer is ejected from the head of the ink jet printing apparatus, supplied onto each anode 3, dried (desolvent or dedispersion medium), and if necessary, A short heat treatment is performed at about 150 ° C.

用いる液状材料は、前述したような正孔輸送材料を溶媒または分散媒に溶解または分散することにより調製される。
また、液状材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素等の各種無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン等のケトン系溶媒、エタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン等のハロゲン化合物系溶媒、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
The liquid material to be used is prepared by dissolving or dispersing the hole transport material as described above in a solvent or a dispersion medium.
Examples of the solvent or dispersion medium used for preparing the liquid material include various inorganic solvents such as ammonia, hydrogen peroxide, water, and carbon disulfide, ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK) and acetone, ethanol, and ethylene. Alcohol solvents such as glycol, ether solvents such as diethyl ether and diethylene glycol ethyl ether (carbitol), cellosolve solvents such as methyl cellosolve, aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane and cyclohexane, toluene, xylene, benzene, etc. Aromatic hydrocarbon solvents, aromatic heterocyclic compounds such as pyridine and methylpyrrolidone, amide solvents such as N, N-dimethylformamide (DMF), halogen compounds such as dichloromethane, esters such as ethyl formate Solvent, dimethyl sulfoxide (DM O), sulfur compound-based solvents such as sulfolane, nitrile solvents such as acetonitrile, formic acid, various organic solvents such as an organic acid solvents such as trifluoroacetic acid, or mixed solvents containing them.

なお、陽極3上に供給された液状材料は、流動性が高く(粘性が低く)、水平方向(面方向)に広がろうとするが、陽極3が隔壁部31により囲まれているため、所定の領域以外に広がることが阻止され、正孔輸送層4(発光素子1)の輪郭形状が正確に規定される。
なお、乾燥の方法は、前記陰極の形成工程で説明したものと同様である。
The liquid material supplied onto the anode 3 has high fluidity (low viscosity) and tends to spread in the horizontal direction (surface direction). However, since the anode 3 is surrounded by the partition wall 31, the liquid material is predetermined. Spreading outside the region is prevented, and the contour shape of the hole transport layer 4 (light emitting element 1) is accurately defined.
The drying method is the same as that described in the cathode forming step.

また、本工程に先立って、陽極3の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極3の上面を親液性を付与すること、陽極3の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、上基板9に酸素プラズマ処理を施す場合と同様である。
Prior to this step, the upper surface of the anode 3 may be subjected to oxygen plasma treatment. Thereby, it is possible to impart lyophilicity to the upper surface of the anode 3 and to remove (clean) organic substances adhering to the upper surface of the anode 3.
Here, the conditions for the oxygen plasma treatment are the same as in the case where the upper substrate 9 is subjected to the oxygen plasma treatment.

I:次に、各正孔輸送層4上(陽極3のTFT回路基板20と反対側)に、発光層5を形成する。
この発光層5も、気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、前述したのと同様の理由から、インクジェット法(液滴吐出法)を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。また、インクジェット法を用いることにより、複数色の発光層5を設ける場合には、各色毎にパターンの塗り分けを容易に行うことができるという利点もある。
I: Next, the light emitting layer 5 is formed on each hole transport layer 4 (on the side opposite to the TFT circuit substrate 20 of the anode 3).
The light emitting layer 5 can also be formed by a gas phase process or a liquid phase process, but for the same reason as described above, it is preferable to form the light emitting layer 5 by a liquid phase process using an ink jet method (droplet discharge method). . In addition, when the multi-color light emitting layer 5 is provided by using the inkjet method, there is an advantage that the pattern can be easily applied for each color.

J:次に、発光層5上に、各発光層5および各隔壁部31を覆うように電子輸送層6を形成する。
この電子輸送層6も、気相プロセスや液相プロセスにより形成することができるが、前述したのと同様の理由から、インクジェット法(液滴吐出法)を用いた液相プロセスにより形成するのが好ましい。
J: Next, the electron transport layer 6 is formed on the light emitting layer 5 so as to cover each light emitting layer 5 and each partition wall 31.
The electron transport layer 6 can also be formed by a gas phase process or a liquid phase process. However, for the same reason as described above, the electron transport layer 6 may be formed by a liquid phase process using an ink jet method (droplet discharge method). preferable.

なお、発光層5上に供給する電子輸送層形成用材料の調製に用いる溶媒としては、発光層5を膨潤または溶解し難いものであるのが好ましい。これにより、発光材料の変質・劣化や、発光層5が溶解し、膜厚が極端に減少することを防止することができる。その結果、発光素子1の発光効率の低下を防止することができる。
以上のようにして、TFT回路基板20上に、TFT回路基板20側から陽極3、正孔輸送層4、発光層5および電子輸送層6がこの順で形成(積層)された第2の積層体102が得られる。
In addition, as a solvent used for preparation of the electron transport layer forming material supplied on the light emitting layer 5, it is preferable that the light emitting layer 5 is hard to swell or melt | dissolve. Thereby, it is possible to prevent the light emitting material from being altered or deteriorated, or the light emitting layer 5 from being dissolved and the film thickness from being extremely reduced. As a result, it is possible to prevent a decrease in the light emission efficiency of the light emitting element 1.
As described above, the second laminate in which the anode 3, the hole transport layer 4, the light emitting layer 5, and the electron transport layer 6 are formed (laminated) in this order on the TFT circuit substrate 20 from the TFT circuit substrate 20 side. A body 102 is obtained.

[2]第1の積層体と第2の積層体との接合工程(第3の工程)
次に、第1の積層体101と第2の積層体102とを接合する。
まず、第1の積層体101と第2の積層体102とを、予め形成したアライメントマーク(図示せず)同士が一致するように位置合わして、一端側(図2中右側)において、第1の積層体101の下面と第2の積層体102の上面とを接触させる。
[2] Joining step (third step) between the first laminate and the second laminate
Next, the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are joined.
First, the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are aligned so that alignment marks (not shown) formed in advance coincide with each other, and at one end side (the right side in FIG. 2), the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are aligned. The lower surface of the stacked body 101 and the upper surface of the second stacked body 102 are brought into contact with each other.

次に、この状態で、第1の積層体101および第2の積層体102を、第1の積層体101の下面(陰極の上基板側と反対側の面)と第2の積層体102の上面(電子輸送層の発光層側と反対側の面)とを接触させた箇所において、一対のローラ900a、900b間に挟持されるように接合装置に設置する。これにより、第1の積層体101(上基板9)および第2の積層体102(基板21)が加圧される。   Next, in this state, the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are bonded to the lower surface of the first stacked body 101 (the surface opposite to the upper substrate side of the cathode) and the second stacked body 102. At the place where the upper surface (the surface opposite to the light emitting layer side of the electron transport layer) is in contact, it is installed in the joining device so as to be sandwiched between the pair of rollers 900a and 900b. Thereby, the 1st laminated body 101 (upper board | substrate 9) and the 2nd laminated body 102 (board | substrate 21) are pressurized.

また、このとき、第1の積層体101の他端部を、接合装置のローラ900aより上方において移動可能に設けられた支持部910に固定する。これにより、第1の積層体101は、撓んだ状態で、接合装置に設置(セット)される。
また、各ローラ900a、900bには、それぞれ、図示しない加熱手段(例えばヒータ等)が設けられており、第1の積層体101および第2の積層体102は、一対のローラ900a、900bで挟持された部分が加熱される。
At this time, the other end portion of the first laminated body 101 is fixed to a support portion 910 provided so as to be movable above the roller 900a of the joining device. Thereby, the 1st laminated body 101 is installed (set) in a joining apparatus in the bent state.
Each of the rollers 900a and 900b is provided with a heating unit (not shown) such as a heater, and the first laminated body 101 and the second laminated body 102 are sandwiched between a pair of rollers 900a and 900b. The heated part is heated.

次に、図2(b)および(c)に示すように、各ローラ900a、900bを他端側(図2中左側)に向かって移動させる。
これにより、一対のローラ900a、900bで挟持された部分において、電子輸送層6と陰極8とが順次接合され、接合体が得られる。
このような接合方法によれば、第1の積層体101が第2の積層体102に対して、一端側から他端側に向かって順に接合されるため、電子輸送層6と陰極8との境界部から空気を排除することができ、これらの界面に気泡が残存することを防止することができる。その結果、電子輸送層6と陰極8との界面付近の密着性を向上させることができる。また、界面において発生する歪応力や熱的ダメージを軽減することもできる。
Next, as shown in FIGS. 2B and 2C, the rollers 900a and 900b are moved toward the other end side (left side in FIG. 2).
Thereby, the electron transport layer 6 and the cathode 8 are sequentially joined at the portion sandwiched between the pair of rollers 900a and 900b, and a joined body is obtained.
According to such a bonding method, the first stacked body 101 is bonded to the second stacked body 102 in order from one end side to the other end side, so that the electron transport layer 6 and the cathode 8 are Air can be excluded from the boundary, and bubbles can be prevented from remaining at these interfaces. As a result, the adhesion near the interface between the electron transport layer 6 and the cathode 8 can be improved. In addition, strain stress and thermal damage generated at the interface can be reduced.

また、陰極8が主として導電性高分子材料で構成されていることから、この陰極8の表面を平坦な面とすることができ、その結果、電子輸送層6と陰極8とを接触させて、これらを接合する際に、電子輸送層6にピンホールが生じてしまうのを確実に防止することができる。
さらに、この接合工程では、上述したような接合方法で陰極8と電子輸送層6とを接合することにより、陰極8に含まれる金属イオンが、電子輸送層6との界面を越えて電子輸送層6中に拡散する。これにより、電子輸送層6中には、金属イオンが陰極8側から発光層5側に向かって濃度が低くなる濃度勾配で含まれることとなる。
Further, since the cathode 8 is mainly composed of a conductive polymer material, the surface of the cathode 8 can be a flat surface. As a result, the electron transport layer 6 and the cathode 8 are brought into contact with each other, When these are joined, it is possible to reliably prevent pinholes from occurring in the electron transport layer 6.
Further, in this bonding step, the cathode 8 and the electron transport layer 6 are bonded to each other by the bonding method as described above, so that the metal ions contained in the cathode 8 cross the interface with the electron transport layer 6 and the electron transport layer. 6 diffuses into. As a result, the metal transport layer 6 contains metal ions with a concentration gradient that decreases in concentration from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side.

この接合工程において、電子輸送層6と陰極8との接合状態、および、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散量は、加熱の温度、加圧の圧力および電子輸送層6と陰極8とを接合する速度によって制御される。
加熱の温度は、電子輸送層6および陰極8のうちのいずれか軟化点温度の低い層の軟化点温度(ガラス転移温度)か、または、それより若干低い温度程度とするのが好ましく、これらの層の構成材料等によっても若干異なり、特に限定されないが、40〜120℃程度であるのが好ましく、60〜100℃程度であるのがより好ましい。加熱の温度が低過ぎると、電子輸送層6と陰極8とを十分に接合できないおそれがあり、また、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散量も不十分となるおそれがある。一方、加熱の温度が高過ぎると、各層に変質・劣化が生じるおそれがある。
In this bonding step, the bonding state between the electron transport layer 6 and the cathode 8 and the diffusion amount of metal ions from the cathode 8 to the electron transport layer 6 are determined depending on the heating temperature, the pressure applied, and the electron transport layer 6 and the cathode. 8 is controlled by the speed of joining.
The heating temperature is preferably the softening point temperature (glass transition temperature) of the electron transport layer 6 or the cathode 8 having a lower softening point temperature, or a temperature slightly lower than that. Although it varies slightly depending on the constituent material of the layer and is not particularly limited, it is preferably about 40 to 120 ° C, more preferably about 60 to 100 ° C. If the heating temperature is too low, the electron transport layer 6 and the cathode 8 may not be sufficiently joined, and the diffusion amount of metal ions from the cathode 8 to the electron transport layer 6 may be insufficient. On the other hand, if the heating temperature is too high, each layer may be altered or deteriorated.

この際、軟化点温度の低い層、すなわち、この工程で、その軟化点温度か、またはそれより低い温度程度とされる層は、陰極8であるのが好ましい。これにより、陰極8に含まれる金属イオンを、電子輸送層6に効率よく拡散させることができる。
また、この際の加圧の圧力は、前記加熱の温度等によっても若干異なり、特に限定されないが、0.1〜10kgf/cm程度であるのが好ましく、0.2〜5kgf/cm程度であるのがより好ましい。加圧の圧力が小さ過ぎると、電子輸送層6と陰極8とを十分に接合できないおそれがあり、また、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散量も不十分となるおそれがある。一方、加圧の圧力を前記上限値を超えて大きくしても、圧力を大きくするのに見合う効果の増大が期待できない。
At this time, it is preferable that the layer having a low softening point temperature, that is, the layer whose temperature is lower than or equal to the softening point temperature in this step, is the cathode 8. Thereby, the metal ion contained in the cathode 8 can be efficiently diffused in the electron transport layer 6.
The pressure of the pressure at this time, varies slightly depending on the temperature or the like of the heating is not particularly limited, and is preferably about 0.1~10kgf / cm 2, 0.2~5kgf / cm 2 of about It is more preferable that If the pressure of the pressurization is too small, there is a possibility that the electron transport layer 6 and the cathode 8 cannot be sufficiently joined, and the diffusion amount of metal ions from the cathode 8 to the electron transport layer 6 may be insufficient. . On the other hand, even if the pressure of the pressurization is increased beyond the upper limit, an increase in the effect commensurate with increasing the pressure cannot be expected.

また、電子輸送層6と陰極8とを接合する速度、すなわち、各ローラ900a、900bの移動速度も、特に限定されないが、5〜50mm/秒程度であるのが好ましく、10〜40mm/秒程度であるのがより好ましい。これにより、電子輸送層6と陰極8とを確実に接合することができ、また、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散を確実に行うことができる。   Further, the speed at which the electron transport layer 6 and the cathode 8 are joined, that is, the moving speed of the rollers 900a and 900b is not particularly limited, but is preferably about 5 to 50 mm / second, and about 10 to 40 mm / second. It is more preferable that Thereby, the electron transport layer 6 and the cathode 8 can be reliably joined, and the diffusion of metal ions from the cathode 8 to the electron transport layer 6 can be performed reliably.

また、この接合工程では、第1の積層体101および第2の積層体102を加熱および加圧するのと同時、またはその直後から、第1の積層体101および第2の積層体102のうちの少なくとも一方に、所定の処理を施すことにより、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散を促進させるようにしても良い。これにより、電子輸送層6への金属イオンの拡散量を増加させることができ、また、この所定の処理の処理時間等の処理条件を適宜設定することにより、陰極8から電子輸送層6への金属イオンの拡散量を容易に制御することができる。   Further, in this joining step, the first laminated body 101 and the second laminated body 102 are heated or pressurized simultaneously with or immediately after the first laminated body 101 and the second laminated body 102. It is also possible to promote diffusion of metal ions from the cathode 8 to the electron transport layer 6 by applying a predetermined treatment to at least one of them. Thereby, the amount of diffusion of metal ions into the electron transport layer 6 can be increased, and by appropriately setting processing conditions such as the processing time of the predetermined processing, the cathode 8 can transfer to the electron transport layer 6. The amount of diffusion of metal ions can be easily controlled.

このような所定の処理としては、特に限定されないが、例えば、陽極3と陰極8との間に電圧を印加することにより、電子輸送層6および陰極8の内部に電界を生じさせる方法や、第1の積層体101および第2の積層体102のうちの少なくとも一方を振動させる方法等が挙げられる。これらの方法によれば、比較的簡単な構成で、電子輸送層6への金属イオンの拡散量を確実に増加させることができるとともに、電子輸送層6への金属イオンの拡散量を容易に制御することができる。   Such a predetermined treatment is not particularly limited. For example, a method of generating an electric field inside the electron transport layer 6 and the cathode 8 by applying a voltage between the anode 3 and the cathode 8, For example, a method of vibrating at least one of the first stacked body 101 and the second stacked body 102 may be used. According to these methods, the diffusion amount of metal ions into the electron transport layer 6 can be reliably increased with a relatively simple configuration, and the diffusion amount of metal ions into the electron transport layer 6 can be easily controlled. can do.

これらの方法は、単独で用いてもよく、組み合わせて用いるようにしてもよい。
なお、電圧を印加する方法において、陽極3と陰極8との間に印加する電圧は、1〜50V程度であるのが好ましく、5〜15V程度であるのがより好ましい。電圧が前記下限値よりも低過ぎると、電子輸送層6への金属イオンの拡散を促進する効果が十分に得られないおそれがある。また、電圧が前記上限値よりも高すぎると、第1の積層体101および第2の積層体102を構成する各層に悪影響を及ぼすおそれがある。
These methods may be used alone or in combination.
In addition, in the method of applying a voltage, it is preferable that the voltage applied between the anode 3 and the cathode 8 is about 1-50V, and it is more preferable that it is about 5-15V. If the voltage is too lower than the lower limit, the effect of promoting the diffusion of metal ions into the electron transport layer 6 may not be sufficiently obtained. Further, if the voltage is too higher than the upper limit value, there is a risk of adversely affecting each layer constituting the first stacked body 101 and the second stacked body 102.

また、積層体の少なくとも一方を振動させる方法において、振動の周波数は、1〜1×10kHz程度であるのが好ましく、10〜1×10kHz程度であるのがより好ましい。周波数が、前記範囲を下回る場合には、電子輸送層6への金属イオンの拡散を促進する効果が十分に得られないおそれがある。また、周波数を前記範囲を超えて大きくしても、それ以上の効果の増加が期待できない。 In the method of vibrating at least one of the laminates, the vibration frequency is preferably about 1 to 1 × 10 4 kHz, more preferably about 10 to 1 × 10 2 kHz. When the frequency is lower than the above range, the effect of promoting the diffusion of metal ions into the electron transport layer 6 may not be sufficiently obtained. Even if the frequency is increased beyond the above range, no further increase in effect can be expected.

[3]熱処理工程
次に、必要に応じて、得られた接合体に対して熱処理(ポストベーク処理)を施す。
これにより、第1の積層体101と第2の積層体102との接合に際して、第1の積層体101および第2の積層体102に内部応力が生じた場合でも、この内部応力を緩和することができ、各層同士の界面において容易に剥離が生じるのを防止することができる。
[3] Heat treatment step Next, heat treatment (post-bake treatment) is performed on the obtained bonded body as necessary.
Thereby, even when an internal stress is generated in the first stacked body 101 and the second stacked body 102 when the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are joined, the internal stress is relieved. It is possible to prevent peeling easily at the interface between the layers.

この際の加熱の温度は、接合体が備える有機物層の構成材料のうち、最もガラス転移温度が低い構成材料の当該ガラス転移温度より低い温度に設定するのが好ましい。これにより、各層への熱的ダメージが生じるのを防止しつつ、内部応力を確実に緩和することができる。
また、この際の加熱の時間は、前記加熱の温度等によっても若干異なるが、10〜120分程度であるのが好ましく、30〜90分程度であるのがより好ましい。これにより、各層への熱的ダメージが生じるのを防止しつつ、内部応力を確実に緩和することができる。
The heating temperature at this time is preferably set to a temperature lower than the glass transition temperature of the constituent material having the lowest glass transition temperature among the constituent materials of the organic layer provided in the joined body. Thereby, it is possible to surely relieve internal stress while preventing thermal damage to each layer.
In addition, the heating time at this time is slightly different depending on the heating temperature and the like, but is preferably about 10 to 120 minutes, and more preferably about 30 to 90 minutes. Thereby, it is possible to surely relieve internal stress while preventing thermal damage to each layer.

なお、本工程[3]を省略して、得られた接合体をそのまま完成品とすることもできる。
以上のように、本発明の発光装置の製造方法では、第1の積層体101と第2の積層体102とを接合するという比較的簡単な構成で、表示装置10を製造することができる。
また、これら接合体同士の接合工程で、陰極8中の金属イオンが、電子輸送層6中に拡散する。これにより、電子輸送層6中には、陰極8側から発光層5側に向かって、濃度が低くなるような濃度勾配を有して、金属イオンが含有された状態になる。
In addition, this process [3] is abbreviate | omitted and the obtained joined body can also be made into a finished product as it is.
As described above, in the method for manufacturing a light emitting device of the present invention, the display device 10 can be manufactured with a relatively simple configuration in which the first stacked body 101 and the second stacked body 102 are joined.
Further, the metal ions in the cathode 8 diffuse into the electron transport layer 6 in the bonding step between these bonded bodies. As a result, the electron transport layer 6 is in a state in which metal ions are contained with a concentration gradient such that the concentration decreases from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side.

このように、電子輸送層6を、電子輸送性の有機化合物(電子を輸送する機能を有する有機化合物)の他に、金属イオンを含む構成とすることにより、電子輸送層6は優れた電子輸送性を発揮する。これにより、この表示装置10は、陽極3と陰極8間に印加する電圧が比較的低くても、発光層5に効率よく電子が注入され、高輝度を得ることができる。
そして、金属イオンは、この電子輸送層6でにおいて、前述したように、陰極8側から発光層5側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配を有して含まれていることから、電子輸送層6に、金属イオンと発光層5中に含まれる発光材料とが接触するのを防止するバリア層としての機能をも発揮させることができる。その結果、電子輸送層6に含まれる金属イオンが発光層5に拡散するのを防止または抑制することができ、発光素子1(表示装置10)を優れた耐久性を有するものとすることができる。
As described above, the electron transport layer 6 is configured to include a metal ion in addition to an electron transporting organic compound (an organic compound having a function of transporting electrons), so that the electron transport layer 6 has excellent electron transport. Demonstrate sex. Thereby, even if the voltage applied between the anode 3 and the cathode 8 is relatively low, the display device 10 can efficiently inject electrons into the light emitting layer 5 and obtain high luminance.
Since the metal ions are contained in the electron transport layer 6 with a concentration gradient that decreases from the cathode 8 side toward the light emitting layer 5 side as described above, The transport layer 6 can also function as a barrier layer that prevents the metal ions and the light-emitting material contained in the light-emitting layer 5 from coming into contact with each other. As a result, diffusion of metal ions contained in the electron transport layer 6 into the light emitting layer 5 can be prevented or suppressed, and the light emitting element 1 (display device 10) can have excellent durability. .

<電子機器>
このような表示装置(本発明の発光装置)10は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図3は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
<Electronic equipment>
Such a display device (light emitting device of the present invention) 10 can be incorporated into various electronic devices.
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.

この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
In this figure, a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display. The display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.
In the personal computer 1100, the display unit included in the display unit 1106 is configured by the display device 10 described above.

図4は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit.
In the mobile phone 1200, the display unit is configured by the display device 10 described above.

図5は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部が前述のディスプレイ装置10で構成されている。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to display based on an imaging signal from the CCD, and functions as a finder that displays an object as an electronic image.
In the digital still camera 1300, the display unit is configured by the display device 10 described above.

ケース1302の内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A circuit board 1308 is installed inside the case 1302. The circuit board 1308 is provided with a memory that can store (store) an imaging signal.
A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308.

また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。   In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the data communication input / output terminal 1314 as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.

なお、本発明の電子機器は、図3のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図4の携帯電話機、図5のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
以上、本発明の発光装置の製造方法、発光装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
The electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, in addition to the personal computer (mobile personal computer) in FIG. 3, the mobile phone in FIG. 4, and the digital still camera in FIG. Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.
As mentioned above, although the manufacturing method of the light-emitting device of this invention, the light-emitting device, and the electronic device were demonstrated based on embodiment of illustration, this invention is not limited to these.

次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.表示装置の製造
以下の各実施例および各比較例では、それぞれ、10個の表示装置を製造した。
(実施例1)
<1> まず、平均厚さ1mmのポリカーボネートフィルム基板を用意し、アセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Manufacture of Display Devices In each of the following examples and comparative examples, 10 display devices were manufactured.
(Example 1)
<1> First, a polycarbonate film substrate having an average thickness of 1 mm was prepared, immersed in order of acetone and 2-propanol, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment.

<2> 次に、ポリピロールの分散液を用意し、金属化合物としての炭酸セシウム(CsCO)の水溶液を調製した。そして、この分散液および水溶液を、次工程<3>で形成される陰極内に含まれる金属イオンの濃度が50.0wt%となるように混合した。これにより陰極形成用材料を得た。
<3> この調製した陰極形成用材料を、基板上に、スピンコート法により塗布した後、ホットプレート上で、130℃×10分間でアニール処理を行った。これにより、基板上に平均厚さ10nmの陰極を形成した。
以上の工程により、第1の積層体を作製した。
<2> Next, a polypyrrole dispersion was prepared, and an aqueous solution of cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) as a metal compound was prepared. And this dispersion liquid and aqueous solution were mixed so that the density | concentration of the metal ion contained in the cathode formed at the following process <3> might be 50.0 wt%. Thereby, a cathode forming material was obtained.
<3> The prepared cathode forming material was applied on a substrate by a spin coating method, and then annealed on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. Thereby, a cathode having an average thickness of 10 nm was formed on the substrate.
The first laminate was manufactured through the above steps.

<4> 次に、平均厚さ5mmの透明なガラス基板を用意し、このガラス基板上に、前述したようにして回路部を形成した。
<5> 次に、回路部上に、真空蒸着法により、平均厚さ150nmのITO膜を形成した後、フォトリソグラフィー法およびエッチング法を用いてパターニングすることにより、陽極(画素電極)を得た。また、このとき、アライメントマークを形成した。
そして、この回路部および陽極が形成された基板をアセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
<4> Next, a transparent glass substrate having an average thickness of 5 mm was prepared, and a circuit portion was formed on the glass substrate as described above.
<5> Next, after an ITO film having an average thickness of 150 nm was formed on the circuit portion by vacuum deposition, patterning was performed using a photolithography method and an etching method to obtain an anode (pixel electrode). . At this time, an alignment mark was formed.
And the board | substrate with which this circuit part and the anode were formed was immersed in order of acetone and 2-propanol, and after performing ultrasonic cleaning, the oxygen plasma process was performed.

<6> 次に、各陽極の縁部を覆うように、ポリイミド(絶縁性の感光性樹脂)を塗布した後、露光することにより、隔壁部を形成した。
<7> 次に、隔壁部の内側に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)の水分散液を、インクジェット法により供給した後、ホットプレート上で、大気圧下200℃×10分間でアニール処理を行った。これにより、陽極層上に平均厚さ60nmの正孔輸送層を形成した。
<6> Next, after applying polyimide (insulating photosensitive resin) so as to cover the edge portion of each anode, a partition wall portion was formed by exposure.
<7> Next, an aqueous dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrene sulfonic acid) (PEDOT / PSS) is supplied to the inside of the partition wall portion by an inkjet method, and then on a hot plate. Annealing was performed at 200 ° C. for 10 minutes under atmospheric pressure. Thereby, a hole transport layer having an average thickness of 60 nm was formed on the anode layer.

<8> 次に、隔壁部の内側に、ポリジオクチルフルオレンとジオクチルフルオレンとベンゾチアジアゾールの交互共重合体(F8BT)とを溶解したキシレン溶液をインクジェット法により供給した後、乾燥した。これにより、正孔輸送層上に平均厚さ70nmの発光層を形成した。
<9> 次に、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(下記化11に示す有機化合物)をN,N−ジメチルホルムアミドに溶解することにより電子輸送層形成用材料を調製した。そして、発光層および隔壁部の上に、この電子輸送層形成用材料をスピンコート法により供給した後、ホットプレート上で、130℃×10分間でアニール処理を行った。これにより、発光層および隔壁部の上に、電子輸送層を形成した。
<8> Next, a xylene solution in which polydioctylfluorene, dioctylfluorene and an alternating copolymer of benzothiadiazole (F8BT) were dissolved was supplied to the inside of the partition wall portion by an inkjet method, and then dried. This formed the light emitting layer with an average thickness of 70 nm on the positive hole transport layer.
<9> Next, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (an organic compound represented by the following chemical formula 11) is dissolved in N, N-dimethylformamide to form an electron transport layer forming material. Was prepared. And after supplying this electron transport layer forming material on a light emitting layer and a partition part by a spin coat method, annealing treatment was performed on a hot plate at 130 ° C. for 10 minutes. This formed the electron carrying layer on the light emitting layer and the partition part.

Figure 2008165988
Figure 2008165988

以上の工程により、第2の積層体を作製した。
<10> 次に、電子輸送層と陰極とを、一端側において接触させ、これらを、図2に示すようにして、他端側に向かって順に接合して、図1に示すのと同様の接合体を得、これを表示装置の完成品とした。
なお、このときの条件は、加熱の温度:150℃、加圧の圧力:1kgf/cm、ローラの移動速度:10mm/秒とした。
また、この接合は、支持部により、ポリカーボネートフィルム基板の他端部を、一端側に向かって押圧した状態で行った。
以上の工程により、表示装置を作製した。
Through the above steps, a second laminate was produced.
<10> Next, the electron transport layer and the cathode are brought into contact at one end side, and these are joined in order toward the other end side as shown in FIG. A joined body was obtained and used as a finished product of the display device.
The conditions at this time were heating temperature: 150 ° C., pressurizing pressure: 1 kgf / cm 2 , and roller moving speed: 10 mm / sec.
Moreover, this joining was performed in the state which pressed the other end part of the polycarbonate film substrate toward the one end side with the support part.
Through the above process, a display device was manufactured.

(実施例2)
前記工程<10>において、一対のロールの内部に配設された電極によって、第1の積層体および第2の積層体の厚さ方向に6Vの電圧を印加して第1の積層体と第2の積層体とを接合した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(実施例3)
前記工程<10>において、第1の積層体および第2の積層体に、周波数:50kHzの振動を付与しつつ第1の積層体と第2の積層体とを接合した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(Example 2)
In the step <10>, a voltage of 6 V is applied in the thickness direction of the first stacked body and the second stacked body by the electrodes disposed inside the pair of rolls, and the first stacked body and the first stacked body A display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the laminated body 2 was joined.
(Example 3)
Example 1 except that in the step <10>, the first laminated body and the second laminated body were joined to the first laminated body and the second laminated body while applying vibration of a frequency of 50 kHz. In the same manner as in Example 1, a display device was manufactured.

(実施例4)
前記工程<9>において、電子輸送層形成用材料として、1,1’−チオカルボニルジイミダゾール(下記化6に示す有機化合物)のN,N−ジメチルホルムアミド溶液を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(実施例5)
前記工程<2>において、陰極形成用材料を調製する際に用いる金属化合物として、塩化イッテルビウム(YbCl)を使用した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(実施例6)
前記工程<2>において、陰極形成用材料を調製する際に用いる導電性高分子材料として、ポリピロールに代えてポリパラフェニレンビニレンを使用した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
Example 4
In the above step <9>, the examples described above were used except that an N, N-dimethylformamide solution of 1,1′-thiocarbonyldiimidazole (organic compound shown in the following chemical formula 6) was used as the electron transport layer forming material. In the same manner as in Example 1, a display device was manufactured.
(Example 5)
A display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that in the step <2>, ytterbium chloride (YbCl 3 ) was used as the metal compound used in preparing the cathode forming material.
(Example 6)
In the step <2>, in the same manner as in Example 1 except that polyparaphenylene vinylene was used instead of polypyrrole as the conductive polymer material used in preparing the cathode forming material, the display device was Manufactured.

(比較例1)
前記工程<2>において、陰極形成用材料を、金属化合物を混合せずに調製した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(比較例2)
前記工程<2>において、陰極形成用材料を、金属化合物を混合せずに調製し、前記工程<9>において、電子輸送層形成用材料を、前記化11に示す有機化合物の他に、金属化合物として炭酸セシウム(CsCO)を添加して調製した以外は、前記実施例1と同様にして、表示装置を製造した。
(Comparative Example 1)
A display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that, in the step <2>, the cathode forming material was prepared without mixing the metal compound.
(Comparative Example 2)
In the step <2>, a cathode forming material is prepared without mixing a metal compound. In the step <9>, the electron transport layer forming material is a metal other than the organic compound shown in the chemical formula 11 above. A display device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) was added as a compound.

(比較例3)
前記工程<1>〜<3>において、陰極を次のようにして形成した以外は、前記実施例1と同様にして、発光素子を製造した。
まず、平均厚さ1mmのポリカーボネートフィルム基板を用意し、アセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
この基板上に、真空蒸着法により、平均厚さ200nmのAl層および平均厚さ1500nmのAl層を形成することにより陰極を得た。
(Comparative Example 3)
A light emitting device was manufactured in the same manner as in Example 1 except that in steps <1> to <3>, the cathode was formed as follows.
First, a polycarbonate film substrate having an average thickness of 1 mm was prepared, immersed in acetone and 2-propanol in this order, subjected to ultrasonic cleaning, and then subjected to oxygen plasma treatment.
A cathode was obtained by forming an Al layer with an average thickness of 200 nm and an Al layer with an average thickness of 1500 nm on this substrate by vacuum deposition.

2.評価
2−1.金属イオンの存在の確認
各実施例で製造した表示装置について、それぞれ、電子輸送層中に存在する金属イオンの存在を、二次イオン質量分析法(SIMS法)により確認した。
なお、この二次イオン質量分析は、SIMS装置(Physical Electronics社製、「ADEPT1010」)を用いて行った。
2. Evaluation 2-1. Confirmation of the presence of metal ions For the display devices produced in each Example, the presence of metal ions present in the electron transport layer was confirmed by secondary ion mass spectrometry (SIMS method).
The secondary ion mass spectrometry was performed using a SIMS device (Physical Electronics, “ADEPT1010”).

その結果、各実施例における電子輸送層中には、いずれも、金属イオンが存在しており、陰極から金属イオンが拡散していることが確認できた。
さらに、各実施例において、この金属イオンは、陰極との接触面側に偏在しており、発光層との接触面側には存在していないことが確認できた。これにより、電子輸送層は、金属イオンが発光層と接触するのを防止するバリア層としても機能していることが確認できた。
As a result, it was confirmed that metal ions were present in the electron transport layer in each example, and the metal ions were diffused from the cathode.
Furthermore, in each Example, it has confirmed that this metal ion was unevenly distributed in the contact surface side with a cathode, and did not exist in the contact surface side with a light emitting layer. Thereby, it has confirmed that the electron carrying layer was functioning also as a barrier layer which prevents a metal ion from contacting a light emitting layer.

2−2.発光効率の評価
各実施例および各比較例で製造した表示装置について、陽極と陰極との間に10Vの電圧を印加したときの電流値および輝度を測定することにより、発光輝度(cd/m)を求めた。
2−3.耐久性の評価
各実施例および各比較例で製造した表示装置について、陽極と陰極との間に、25Vの電圧を100回繰り返し印加した後、ショートの発生状況を調べた。また、ショートが発生しなかった表示装置について、10Vの電圧を印加したときの発光輝度(cd/m)を前記2−2と同様にして求めた。
2−2(発光効率の評価)および2−3(耐久性の評価)の評価結果を、下記表1に示す。
2-2. Evaluation of Luminous Efficiency For the display devices manufactured in each Example and Comparative Example, the luminance value (cd / m 2) was measured by measuring the current value and luminance when a voltage of 10 V was applied between the anode and the cathode. )
2-3. Evaluation of Durability For the display devices manufactured in each Example and each Comparative Example, a voltage of 25 V was repeatedly applied 100 times between the anode and the cathode, and then the occurrence of a short circuit was examined. For the display device in which no short circuit occurred, the light emission luminance (cd / m 2 ) when a voltage of 10 V was applied was determined in the same manner as in 2-2.
The evaluation results of 2-2 (evaluation of luminous efficiency) and 2-3 (evaluation of durability) are shown in Table 1 below.

Figure 2008165988
Figure 2008165988

なお、表1には、各評価結果について、それぞれ、2−2(発光効率の評価)の比較例1で測定された発光輝度(cd/m)を「1」としたときの相対値として示した。
表1に示すように、各実施例で製造した表示装置は、いずれも、2−2(発光効率の評価)において、高輝度を得ることができた。また、2−3(耐久性の評価)に示すように、高電圧を繰り返し印加した後においても、ショートが発生せず、高輝度が維持されており耐久性に優れていた。
In Table 1, as the relative value for each evaluation result, the emission luminance (cd / m 2 ) measured in Comparative Example 1 of 2-2 (emission efficiency evaluation) is “1”. Indicated.
As shown in Table 1, all the display devices manufactured in each example were able to obtain high luminance in 2-2 (evaluation of luminous efficiency). Further, as shown in 2-3 (evaluation of durability), even after a high voltage was repeatedly applied, no short circuit occurred, high luminance was maintained, and the durability was excellent.

これに対して、比較例1のように陰極への金属化合物の添加を省略して製造した表示装置は、耐久性には優れるものの、高輝度を得ることができなかった。
また、比較例2のように電子輸送層に直接金属化合物を添加して製造した表示装置は、初期時においては高輝度が得られるものの、高電圧の繰り返し印加により、輝度の低下が顕著に認められ、耐久性に劣るものであった。
さらに、比較例3のように陰極を金属膜で構成することにより製造した表示装置は、初期時においては高輝度が得られるものの、高電圧の繰り返し印加により、ショートが発生したため輝度の測定が不可能となり、耐久性に劣るものであった。
On the other hand, the display device manufactured by omitting the addition of the metal compound to the cathode as in Comparative Example 1 was excellent in durability but could not obtain high luminance.
In addition, the display device manufactured by adding a metal compound directly to the electron transport layer as in Comparative Example 2 can obtain high brightness at the initial stage, but the brightness is significantly reduced by repeated application of high voltage. It was inferior in durability.
Further, the display device manufactured by forming the cathode with a metal film as in Comparative Example 3 can obtain high brightness at the initial stage, but short-circuiting occurs due to repeated application of a high voltage, so brightness measurement is not possible. It became possible and was inferior in durability.

本発明の発光装置を適用したアクティブマトリクス型表示装置の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the active matrix type display apparatus to which the light-emitting device of this invention is applied. 図1に示すアクティブマトリクス型表示装置の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the active matrix type display apparatus shown in FIG. 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1……発光素子 3……陽極 4……正孔輸送層 5……発光層 6……電子輸送層 8……陰極 9……上基板 10……表示装置 20……TFT回路基板 21……基板 22……回路部 23……下地保護層 24……駆動用TFT 241……半導体層 242……ゲート絶縁層 243……ゲート電極 244……ソース電極 245……ドレイン電極 25……第1層間絶縁層 26……第2層間絶縁層 27……配線 31……隔壁部 101……第1の積層体 102……第2の積層体 900a、900b……ローラ 910……支持部 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース(ボディー) 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……ビデオ信号出力端子 1314……データ通信用の入出力端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light emitting element 3 ... Anode 4 ... Hole transport layer 5 ... Light emitting layer 6 ... Electron transport layer 8 ... Cathode 9 ... Upper substrate 10 ... Display apparatus 20 ... TFT circuit board 21 ... Substrate 22 …… Circuit part 23 …… Base protective layer 24 …… Drive TFT 241 …… Semiconductor layer 242 …… Gate insulating layer 243 …… Gate electrode 244 …… Source electrode 245 …… Drain electrode 25 …… First layer Insulating layer 26 …… Second interlayer insulating layer 27 …… Wiring 31 …… Partition wall portion 101 …… First laminated body 102 …… Second laminated body 900a, 900b …… Roller 910 …… Supporting portion 1100 …… Personal Computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation buttons 1204 ... Earpiece 1206 ... Mouthpiece 1300 ... Digital still camera 1302 ... Case (body) 1304 ... Light receiving unit 1306 ... Shutter button 1308 ... Circuit board 1312 ... Video signal output terminal 1314 ... Input / output terminal for data communication 1430 ... ... TV monitor 1440 ... Personal computer

Claims (13)

第1の基板上に、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび希土類金属イオンのうちの少なくとも1種の金属イオンと、導電性高分子材料とを含有する陰極を形成する第1の工程と、
第2の基板上に、少なくとも陽極と、発光層と、非共有電子対を有する元素を少なくとも1つ含む電子輸送性の有機化合物を含有し、電子を輸送する機能を有する層とを、この順で前記第2の基板側から形成する第2の工程と、
前記陰極の前記第1の基板側と反対側の面と、前記電子を輸送する機能を有する層の前記発光層側と反対側の面とを接触させ、前記第1の基板および前記第2の基板を加熱および加圧することにより、前記陰極と前記電子を輸送する機能を有する層とを接合させるとともに、前記陰極に含有される前記金属イオンを、前記電子を輸送する機能を有する層に拡散させる第3の工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法。
A first step of forming, on a first substrate, a cathode containing at least one metal ion of alkali metal ions, alkaline earth metal ions and rare earth metal ions, and a conductive polymer material;
On the second substrate, at least an anode, a light-emitting layer, and a layer containing an electron-transporting organic compound containing at least one element having an unshared electron pair and having a function of transporting electrons are arranged in this order. And a second step of forming from the second substrate side,
A surface opposite to the first substrate side of the cathode and a surface opposite to the light emitting layer side of the layer having a function of transporting electrons are brought into contact with each other, and the first substrate and the second substrate are brought into contact with each other. By heating and pressurizing the substrate, the cathode and the layer having a function of transporting the electrons are joined, and the metal ions contained in the cathode are diffused into the layer having a function of transporting the electrons. And a third step of manufacturing the light emitting device.
前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、前記金属イオンを、前記陰極側から前記発光層側に向かって濃度が低くなるような濃度勾配で形成される請求項1に記載の発光装置の製造方法。   In the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode has a concentration gradient such that the concentration of the metal ions decreases from the cathode side toward the light emitting layer side. The manufacturing method of the light-emitting device of Claim 1 formed by these. 前記第3の工程において、前記第1の基板および前記第2の基板を加熱および加圧するのと同時、またはその直後から、前記第1の基板および前記第2の基板のうちの少なくとも一方に、所定の処理を施すことにより、前記陰極からの前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散を促進させる請求項1または2に記載の発光装置の製造方法。   In the third step, at least one of the first substrate and the second substrate at the same time or immediately after heating and pressurizing the first substrate and the second substrate, The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 1, wherein diffusion of the metal ions into a layer having a function of transporting the electrons from the cathode is promoted by performing a predetermined treatment. 前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散は、前記陰極と前記陽極との間に電圧を印加することにより促進される請求項3に記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 3, wherein diffusion of the metal ions into the layer having a function of transporting electrons is promoted by applying a voltage between the cathode and the anode. 前記電子を輸送する機能を有する層への前記金属イオンの拡散は、前記陰極および前記電子を輸送する機能を有する層のうちの少なくとも一方を振動させることにより促進される請求項3または4に記載の発光装置の製造方法。   The diffusion of the metal ions into the layer having a function of transporting electrons is promoted by vibrating at least one of the cathode and the layer having a function of transporting electrons. Method for manufacturing the light emitting device. 前記導電性高分子材料は、エチレンジオキシチオフェン骨格を含む高分子化合物で構成される請求項1ないし5のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 1, wherein the conductive polymer material is composed of a polymer compound containing an ethylenedioxythiophene skeleton. 前記非共有電子対を有する元素は、N、O、P、S、AsおよびSeのうちの少なくとも1種である請求項1ないし6のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   The light emitting device manufacturing method according to claim 1, wherein the element having an unshared electron pair is at least one of N, O, P, S, As, and Se. 前記電子輸送性の有機化合物は、前記非共有電子対を有する元素を含む縮合複素環化合物またはそれらの誘導体である請求項1ないし7のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 1, wherein the electron-transporting organic compound is a condensed heterocyclic compound containing an element having the unshared electron pair or a derivative thereof. 前記電子輸送性の有機化合物は、前記非共有電子対を有する元素が2重結合または3重結合により他の元素と結合しており、前記結合を形成する2つの元素の間に分極を有する請求項1ないし7のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   In the electron-transporting organic compound, the element having the unshared electron pair is bonded to another element by a double bond or a triple bond, and the two elements forming the bond have polarization. Item 8. A method for manufacturing a light emitting device according to any one of Items 1 to 7. 前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、その厚さをDとし、前記有機化合物に含まれる前記非共有電子対を有する元素の合計数から該元素同士が2重結合または3重結合した結合の数を除いた数をA[個]とし、前記金属イオンの数をB[個]としたとき、前記陰極との界面からD×1/5の厚さにおいて、B/Aが0.2以上となるように形成される請求項2ないし9のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   In the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode has a thickness of D, and the total number of elements having the unshared electron pairs contained in the organic compound When the number excluding the number of double bonds or triple bonds between the elements is A [pieces] and the number of metal ions is B [pieces], D × 1 from the interface with the cathode The method for manufacturing a light emitting device according to claim 2, wherein B / A is 0.2 or more at a thickness of / 5. 前記第3の工程において、前記陰極と接合された後の前記電子を輸送する機能を有する層は、その厚さをDとし、前記有機化合物に含まれる前記非共有電子対を有する元素の合計数から該元素同士が2重結合または3重結合した結合の数を除いた数をA[個]とし、前記金属イオンの数をB[個]としたとき、前記陰極との界面からD×2/3の厚さにおいて、B/Aが0.1以下となるように形成される請求項2ないし10のいずれかに記載の発光装置の製造方法。   In the third step, the layer having a function of transporting the electrons after being joined to the cathode has a thickness of D, and the total number of elements having the unshared electron pairs contained in the organic compound When the number excluding the number of double bonds or triple bonds between the elements is A [pieces] and the number of the metal ions is B [pieces], D × 2 from the interface with the cathode The method of manufacturing a light emitting device according to claim 2, wherein B / A is 0.1 or less at a thickness of / 3. 請求項1ないし11のいずれかに記載の発光装置の製造方法により製造されたことを特徴とする発光装置。   A light-emitting device manufactured by the method for manufacturing a light-emitting device according to claim 1. 請求項12に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the light emitting device according to claim 12.
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