JP5667089B2 - 有機発光素子の製造方法、有機発光素子、発光装置、表示パネル、および表示装置 - Google Patents
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Description
本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法は、次の工程を実行することを特徴とする。
1.製造方法
実施の形態1に係る表示パネル10およびこれを含む表示装置1の製造方法および構成について、図1から図7を用い説明する。
上記のようにして製造される表示パネル10およびこれを備える表示装置1が奏する効果について、図8および図9を用い説明する。図8は、表示パネル10における反射陽極105から透明陰極113までの積層構造体である素子構造体を模式的に表した模式断面図である。
図10から図14を用いて、上記効果が得られるメカニズムについての検証を行う。
(i)酸化タングステンの成膜条件
本実施の形態では、上記のように、正孔注入層107を構成する酸化タングステンを所定の成膜条件で成膜することで、正孔注入層107に前記したフェルミ面近傍の占有準位を存在させ、正孔注入層107と正孔輸送層110との間のホール注入障壁を低減して、表示パネル10を低電圧駆動できるようにしている。
本実施の形態の表示パネル10の有機EL素子における正孔注入層107を構成する酸化タングステンには、前記フェルミ面近傍の占有準位が存在している。このフェルミ面近傍の占有準位は、先の実験で示した成膜条件の調整により形成されるものである。詳細を以下に述べる。
バイアス:なし
出射角 :基板法線方向
図21に、サンプルAの酸化タングステン層208のUPSスペクトルを示す。横軸の結合エネルギーの原点は導電性シリコン基板207のフェルミ面とし、左方向を正の向きとした。
酸化タングステンからなる正孔注入層において、UPSスペクトル等でフェルミ面近傍の***構造として確認できるフェルミ面近傍の占有準位が、正孔注入効率に作用する原理は、以下のように考えることができる。
実施の形態2に係る表示パネルの構成について、図28を用い説明する。なお、図28では、本実施の形態に係る表示パネルの特徴部分だけを模式的に表し、その他の構成部分については、上記実施の形態1と同様である。
実施の形態3に係る表示パネルでは、図29に示すように、バンク408が、所謂、ラインバンク構造が採用されている。具体的には、図29に示すように、各バンク408は、X軸方向に延伸されており、各バンク408により、Y軸方向に隣接するサブピクセルの発光層411同士が区画されている。
実施の形態4に係る照明装置5の構成について、図30を用い説明する。
上記実施の形態1〜4では、反射陽極55,105および反射陰極313を、アルミニウム(Al)またはアルミニウム合金(Al合金)を用い形成することとしたが、これ以外にも光反射性を有する金属電極を採用することができる。例えば、銀(Ag)や銀合金(Ag合金)などを用い、これら反射電極を形成することもできる。
5.照明装置
10.表示パネル
20.駆動制御部
21〜24.駆動回路
25.制御回路
51.透明基板
52a〜52c.透明陰極
53a〜53c.有機EL積層体
54a〜54c.絶縁体
55.反射陽極
56.封止カバー
101.基板
102.TFTドレイン
103.パッシベーション膜
104.層間絶縁膜
105.反射陽極
106.透明導電膜
107,307.正孔注入層
108,408.バンク
109,309.バンク樹脂層
110,310.正孔輸送層
111,311,411.発光層
112,312.電子輸送層
113.透明陰極
114.封止層
115.キャップ基板
305.透明陽極
313.反射陰極
1070.正孔注入準備層
1080,1081.バンク材料層
1090.バンク残渣層
Claims (21)
- 基板の上方に、正孔注入性を有する第1層を形成する第1工程と、
前記第1層の上方に、バンク材料を塗布し、バンク材料層を形成する第2工程と、
前記バンク材料層をパターニングすることにより、発光部に対応する開口部を規定するバンクを形成するとともに、前記バンク材料層の一部を前記第1層に付着させて前記第1層の表面に樹脂膜を形成する第3工程と、
有機材料を含むインクを前記開口部に対して塗布し、前記樹脂膜に接触させ、有機発光層を含む機能層を形成する第4工程と、
前記機能層の上方に、電子注入性を有する第2層を形成する第5工程と、
前記第1工程から前記第5工程までを実行して形成された素子構造体に対して通電処理し、前記第1層からの正孔注入性を低下させる第6工程と、
を有する、
ことを特徴とする有機発光素子の製造方法。 - 前記第3工程では、前記樹脂膜の厚みが0nmを超え4nm以下となるように形成する、
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第6工程では、前記素子構造体における正孔注入性が、通電処理の実行前における前記素子構造体の正孔注入性に対し、正孔の移動度が1/10以下となるように、前記素子構造体に前記通電処理を行う、
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第6工程では、前記素子構造体に対し、実際の使用時における輝度以上かつ、その3倍以下の輝度となるように、0分を超え30分以内の間の通電時間を以って、通電処理を行う、
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 第1工程は、基板の上方に陽極を形成する陽極形成工程と、前記陽極の上方に酸化タングステンを用いて正孔注入層を形成する正孔注入層形成工程とを有し、
前記第1層は、前記陽極と前記正孔注入層とを含み構成される
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第3工程では、前記バンク材料層を前記パターニングするときに用いられる現像液による現像処理において、前記第1層の一部を前記現像液により溶解させ、前記第1層の機能層側の表面の一部が機能層側の表面の他の部分よりも前記第1層側に位置する状態に凹入させ、
前記第1層の前記凹入された部分に対し、前記樹脂膜を形成する、
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第1工程には、正孔注入層を形成する工程が含まれ、
前記正孔注入層を形成する工程では、アルゴンガスと酸素ガスにより構成されたガスをスパッタ装置のチャンバー内のガスとして用い、前記ガスの全圧が2.7Pa超7.0Pa以下であり、かつ、酸素ガス分圧の全圧に対する比が50%以上70%以下であって、さらにターゲット単位面積当たりの投入電力密度が1W/cm2以上2.8W/cm2以下となる成膜条件下で、酸化タングステンを用いた前記正孔注入層の形成を行う、
請求項5または請求項6記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第2工程では、感光性樹脂成分とフッ素成分を有するバンク材料を用い、
前記第3工程は、バンク材料層を部分的に露光し、現像液を用いて現像処理することによりパターニングして開口部を規定するバンクを形成する、
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記第5工程は、前記機能層の上方に電子輸送層を形成する電子輸送層形成工程と、前記電子注入輸送層の上方に、陰極を形成する陰極形成工程と、前記陰極の上方に、封止層を形成する封止層形成工程とを有し、
前記第2層は、前記電子輸送層と前記陰極と前記封止層とを含み構成される
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 前記樹脂膜は、前記第1層の表面全体を覆って層状に形成され、
前記機能層は、前記樹脂膜に接触して形成される
請求項1記載の有機発光素子の製造方法。 - 請求項1から請求項10のいずれかの製造方法により得られた有機発光素子を有する有機発光装置。
- 請求項1から請求項10のいずれかの製造方法により得られた有機発光素子を有する有機表示パネル。
- 請求項1から請求項10のいずれかの製造方法により得られた有機発光素子を有する有機表示装置。
- 素子構造体に対して通電処理されてなる有機発光素子であって、
前記素子構造体は、
正孔注入性を有する第1層と、
前記第1層に対向して設けられ、電子注入性を有する第2層と、
前記第1層と前記第2層との間に設けられ、有機材料を含み構成され、発光層を含む機能層と、
前記第1層に対向して設けられ、樹脂材料を含むバンク材料層がパターニングされて形成されている、前記発光層を規定するバンクと、
前記第1層と前記発光層との間に設けられ、前記バンク材料層に含まれていた樹脂材料から形成されている樹脂膜と、
を備え、
前記第1層は、前記第1層の機能層側の表面の一部が、当該表面の他の部分よりも前記第1層側に位置する状態に凹入しており、
前記樹脂膜は、前記第1層の前記凹入された部分に形成されている、
ことを特徴とする有機発光素子。 - 前記第1層は、陽極と、前記陽極に対して上方に設けられる正孔注入層とを有し、
前記正孔注入層は、酸化タングステンを含み、かつ、価電子帯で最も低い結合エネルギーよりも1.8eV〜3.6eV低い結合エネルギー領域内に占有準位を有している、
請求項14記載の有機発光素子。 - 前記正孔注入層は、紫外線光電子分光分析(USP)スペクトルにおいて、価電子帯で最も低い結合エネルギーより1.8eV〜3.6eV低い結合エネルギー領域内に、***した形状を有する
請求項15記載の有機発光素子。 - 前記正孔注入層は、X線光電子分光分析(XPS)スペクトルにおいて、価電子帯で最も低い結合エネルギーより1.8eV〜3.6eV低い結合エネルギー領域内に、***した形状を有する
請求項16記載の有機発光素子。 - 前記樹脂膜は、前記第1層の表面全体を覆って層状に形成されており、
前記機能層は、前記樹脂膜に接触して形成されている
請求項14記載の有機発光素子。 - 請求項14から請求項18のいずれかに記載の有機発光素子を有する有機発光装置。
- 請求項14から請求項18のいずれかに記載の有機発光素子を有する有機表示パネル。
- 請求項14から請求項18のいずれかに記載の有機発光素子を有する有機表示装置。
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