有機電致發光元件及其制造方法

專利名稱：有機電致發光元件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及有機電致發光元件(以下在本說明書中有時稱為“有機EL元件”)的 制造方法以及有機EL元件。
背景技術：
關于搭載了有機電致發光元件(以下在本說明書中有時稱為“有機EL元件”)的 有機EL裝置，人們為了開發出更高性能的裝置進行了各種探討。有機EL元件的結構多種 多樣，但基本上具備發光層和夾持發光層的陽極、陰極。從發光效率、耐久性、產品壽命等各 種觀點出發施加以改良，開發出了具有多層化結構的有機EL元件。如此具有多層結構的有 機EL元件通常通過在基板上依次層疊各功能層的方法來制造。各層形成薄膜狀，因此作為各層的形成方法，可以采用各種薄膜形成法。作為形成 有機EL元件的各層的方法，例如采用濺射法等。濺射法具有如下優點能制作對基板的附 著力強的膜、能形成熔點高的物質或氧化物、氮化物的薄膜等。但在采用濺射法的情況下， 擔心會對發光層等事先設置的層造成損傷。原因之一可認為在于在濺射工序中，高能量粒 子(荷電粒子、中性加速粒子、等離子體)、光以及活潑氧等損傷因子會對基板帶來影響。為此，目前需要一種可使層形成時對其他層的損傷得到進一步緩和的技術。作為 改善濺射裝置或其工序的技術，例如有人提出對基板支撐件施加偏壓、防止成為損傷因子 的高能量粒子照射至基板的方法(例如專利文獻1)。作為其他方法，還有使濺射靶垂直于 基板而將等離子體封閉的對置靶法(例如專利文獻2和專利文獻3)等。此外，為了避免對 有機發光層的影響，有人提出采用在發光層正前方阻擋損傷因子的多層緩沖層(專利文獻 4和專利文獻5)等。專利文獻1 日本特開2005-142079號公報專利文獻2 日本特開平10-46330號公報專利文獻3 日本特開平10-330936號公報專利文獻4 日本特開2002-260862號公報專利文獻5 日本特開2006-66553號公報

發明內容
但是，現有的方法無法完全防止成為損傷因子的高能量粒子向基板入射，無法充 分消除對已形成的層、尤其是發光層的損傷。而且，設置必須由多層形成的緩沖層不僅是工 序的問題，還會導致產品即有機EL元件的結構復雜化。雖然也取決于構成有機EL元件的各層的種類，但有時各層的厚度極薄至數nm到 Inm左右，人們希望開發出可進一步抑制層形成時的損傷的技術。特別是當發光層受損時， 會產生有機EL元件的輝度下降、發光效率下降、驅動電壓上升等問題。鑒于以上情況，本發 明的課題在于提供在有機EL元件的層形成時不易對先形成的層造成損傷的有機EL元件制 造方法。另外，本發明的課題還在于提供具有在層形成過程中不易受損傷的結構的有機EL元件。本發明者對形成構成有機EL元件的層的方法進行了潛心研究，結果發現通過如 下簡單的方法即可解決上述技術問題，即在用濺射法等層疊電極材料等之前，事先設置規 定的金屬層。也就是說，本發明提供下述有機EL元件的制造方法以及用該制造方法得到的 有機EL元件。[1]有機電致發光元件的制造方法，其是在支撐基板上至少層疊第一電極層、含有 高分子有機化合物的發光層以及第二電極層的有機電致發光元件的制造方法，其包括如下 工序在上述支撐基板的上層形成第一電極層的工序；在上述第一電極層的上層形成上述 發光層的工序；在上述發光層的上層形成電荷注入層的工序；在上述電荷注入層的上層形 成金屬層的工序，該金屬層含有選自鋁、銀、錫、銅以及含有它們中的2種以上的復合金屬 材料中的材料；以及在上述金屬層的上層，采用低損傷濺射法、離子鍍法或CVD法使選自透 明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的復合材料中的電極材料層疊，形成上述第 二電極層的工序。[2]根據上述[1]所述的有機電致發光元件的制造方法，其在設置于上述發光層 的上層的上述電荷注入層的正上方形成上述金屬層，在上述金屬層的正上方形成上述第二 電極層。[3]根據上述[1]或[2]所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，形成0. 5nm 以上且30nm以下的厚度的上述金屬層。[4]根據上述[1]至[3]中任一項所述的有機電致發光元件的制造方法，其用真空 蒸鍍法形成上述金屬層。[5]根據上述[1]至[4]中任一項所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，上 述低損傷濺射法是對置靶濺射法或離子束濺射法。[6]根據上述[1]至[5]中任一項所述的有機電致發光元件的制造方法，其用印刷 法形成上述發光層。[7] 一種有機電致發光元件，其是在支撐基板上至少具有第一電極層、含有高分子 化合物的發光層以及第二電極層的有機電致發光元件，其在上述支撐基板的上層設置上述 第一電極層，在上述第一電極層的上層設置上述發光層，在上述發光層的上層設置電荷注 入層，在上述電荷注入層的上層設置以單一層形成的金屬層，在上述金屬層的上層設置第 二電極層，上述金屬層是含有選自鋁、銀、錫、銅以及它們的復合金屬材料中的金屬材料的 層，上述第二電極層是含有選自透明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的復合材 料中的電極材料的層。[8]根據上述[7]所述的有機電致發光元件，其在設置于上述發光層的上層的上 述電荷注入層的正上方形成上述金屬層，且在上述金屬層的正上方形成上述第二電極層。[9]根據上述[7]或[8]所述的有機電致發光元件，其中，上述金屬層的厚度為 0. 5nm以上且30nm以下。[10]根據上述[7]至[9]中任一項所述的有機電致發光元件，其中，上述金屬層的 可見光透射率為30%以上。[11]根據上述[7]至[10]中任一項所述的有機電致發光元件，其中，上述第二電 極層是含有選自銦、錫、鋅和鋁中的1種以上的陰極。
[12]根據上述[7]至[11]中任一項所述的有機電致發光元件，其特征在于，上述 電荷注入層含有功函數或離子化電位為3. OeV以下的金屬層、無機層以及有機層中的至少 1層以上。[13]根據上述[7]至[12]中任一項所述的有機電致發光元件，其特征在于，上述 電荷注入層含有選自堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物以及堿金屬氟化物 中的1種以上。根據本發明，用簡單的方法即可在不對先形成的層帶來實質性損傷的前提下形成 新的層，能提高產品的合格率。特別是即使在含有高分子的發光層的上層設置由透明導電 性氧化物或透明導電性氮化物等形成的層，也能在不對發光層等先設置的層造成實質性損 傷的前提下制造有機EL元件。


圖1是表示濺射裝置的實施方式的一個例子的圖。圖2是表示對置靶型濺射裝置的實施方式的一個例子的圖。圖3是本發明的第1實施方式的元件的截面圖。圖4是本發明的第2實施方式的元件的截面圖。圖5是本發明的第3實施方式的元件的截面圖。(符號說明)1濺射裝置2 進氣 口3 排氣 口4 容器5靶支撐臺5a第一靶支撐臺5b第二靶支撐臺6 靶6a 第一靶6b 第二靶7基板指示臺8元件形成基板10支撐基板11玻璃基板20反射電極(第一電極層、陽極)21IT0層(第一電極層、陽極)30空穴注入層31空穴注入層(PED0T層)32 夾層40、41 發光層50、51電子注入層
60,61 金屬層70透明電極層(第二電極層、陰極)71IT0層(第二電極層、陰極)72反射電極
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。另外，為了便于理解，附圖中各部 件的縮小比例有時與實際不同。本發明不限于以下內容，在不脫離本發明主旨的范圍內可 作適當變更。1.本發明的有機EL元件的制造方法本發明的有機EL元件的制造方法制作在支撐基板上至少具有第一電極層、含有 高分子化合物的發光層以及第二電極層的有機電致發光元件。作為構成本發明制造的有機 EL元件的層，還可以在發光層的上層設置電荷注入層，在該電荷注入層的上層設置金屬層。 在本說明書中，關于構成元件的層的上下位置關系，原則上假定基板為最下層的情況來說 明。當第二層與第一層相比位于上層時，意味著第二層是位于第一層的上部的層，不限于與 第一層直接相接的情況。也就是說，只要第二層設置在第一層的上部，即包含在第二層與第 一層之間還存在其他層的情況。與此相對，第二層設置在第一層的正上方則意味著第二層 與第一層直接相接而設置。在本說明書中，第一電極層可以是陽極或陰極。第二電極層可以是陽極或陰極。 當第一電極層是陽極時，第二電極層是陰極。反之，當第一電極層是陰極時，第二電極層是 陽極。另外，電荷注入層是空穴注入層或電子注入層。設置在發光層與陽極之間的電荷注 入層通常是空穴注入層。設置在發光層與陰極之間的電荷注入層通常是電子注入層。用本 發明的制造方法制造的有機EL元件中，在發光層的上層設置至少1層電荷注入層。在用本 發明的制造方法制造的有機EL元件中，除上述第一電極層、發光層、第二電極層、電荷注入 層、半透明金屬層外，還可以設置電荷輸送層(空穴輸送層或電子輸送層)、電荷阻擋層(空 穴阻擋層或電子阻擋層)、用于隔絕外界氣體的屏障層等其他功能層。另外，關于有機EL元 件的更具體的實施方式，用下述“2.本發明的有機EL元件”來進一步詳細說明。在本發明的制造方法中，在設置于發光層的上層的電荷注入層的上層，還設有由 規定的材料形成的金屬層。金屬層具有如下作用在其上層設置電極層等其他層的工序中， 保護發光層等先設置的層即位于金屬層下方的層。另外，通過形成光可透射的膜厚的金屬 層，能制造從與基板的相反側發光的頂部發光型有機EL元件。金屬層使用選自鋁、銀、錫、銅以及含有它們中的2種以上的復合金屬材料中的材 料來形成，更優選用鋁或其合金來形成。金屬層的厚度優選為0. 5nm以上30nm以下，進一步優選為0. 5nm以上20nm以下， 更優選為0. 5nm以上IOnm以下。通過將金屬設定為這樣的厚度，容易制成具有規定的可見 光透射性的層。當在發光層或電荷注入層等的上層設置第二電極等的層時，可充分抑制因 形成工序的影響而對發光層等造成損傷。另外，只要使用上述材料設置上述厚度的單一層 即可，無需設置多層，因此能使作業工序變簡單。作為金屬層的形成方法，優選列舉例如真空蒸鍍法等，更優選列舉使用填充蒸鍍源的蒸發舟(boat)或坩堝等的電阻加熱法、渦流加熱(eddycuurent heating)法、克努森 池法(Knudsen cell)、電子束蒸鍍法。真空蒸鍍法使用鋁、銀、錫、銅以及它們的復合金屬材 料，制成上述優選厚度的層，并且能在不對先形成的層造成損傷的前提下形成層，因此而優 選。真空蒸鍍法將預層疊(或成膜)的材料在真空中加熱、蒸發，將蒸氣后的材料在基板上 再次固化，使其堆積。真空蒸鍍法采用各種熱源作為使材料蒸氣化的加熱源，其中有采用電 子束的方法，將其稱為電子束真空蒸鍍法。電子束真空蒸鍍法可容易地進行高熔點金屬或 氧化物、氮化物等的蒸鍍。在本發明的制造方法中，在金屬層的上層，采用低損傷濺射法、CVD(化學氣相沉 積)法或離子鍍法，使用規定的材料形成第二電極層。作為低損傷濺射法，例如可以采用如下方法為了防止向基板照射離子化后的高 能量粒子而對基板支撐件施加了偏壓的磁控濺射法、對置靶型濺射法、將從離子槍中放出 的離子照射于靶進行濺射的離子束法等。它們之中，作為優選的形態，可以列舉對置靶型濺 射法以及離子束法，更優選列舉對置靶型濺射法。CVD法是指，在腔體內導入反應氣體，反應時使用熱或等離子體或光，使反應氣體 發生化學反應，在基本上成膜的方法。特別優選在基板溫度較低時也能成膜的光CVD、等離 子體CVD法，因成膜的均一性而特別優選等離子體CVD。離子鍍法是指，利用從等離子體發生裝置產生的氣體等離子體，照射于靶，使蒸發 粒子的一部分成為離子或激發粒子，進行活化而蒸鍍的方法。因此，利用反應氣體的等離子 體使其與蒸發粒子結合，合成化合物膜。產生的粒子的動能較小，故對有機層的影響少。根據圖1，說明濺射法中使用的一般裝置和方法的例子。圖1所示的濺射裝置1 中，在外裝的容器4的內部具有靶支撐臺5、靶材料6、基板支撐臺7以及元件形成基板8。 靶材料6是欲在基板上成膜的材料，設置在靶支撐臺5上。元件形成基板8載置于基板支 撐臺7上，是用于形成構成有機EL元件的各層的基板。在濺射裝置1設有用于注入填充到 容器內的氣體的進氣口 2。通常，采用氬氣等。容器4內的氣體從排氣口 3排出。在圖1所示的例子中，對靶支撐臺5和基板支撐臺7施加電壓，使它們之間產生磁 場，使帶正電的氬離子與靶材料6發生碰撞而濺射鈀材料。另外，使鈀材料濺射的方法還可 以使用電子束等其他的粒子發生源。通過濺射，使從靶6所產生的鈀材料的原子或分子堆 積于基板上。在本發明的制造方法中，作為低損傷濺射法，優選采用對置靶型濺射法。圖2所示 為對置靶型濺射的實施方式的一個例子。在圖2中，僅顯示了作為對置靶型濺射法的特征 即基板支撐臺和靶支撐臺的配置關系。第一靶支撐臺5a上的第一靶6a與第二靶支撐臺5b 上的第二靶6b相對置且平行或近似平行地配置。使第一靶6a以及第二靶6b之間產生磁 場，從填充到裝置內的氬氣產生氬離子等，使其與第一靶6a以及第二靶6b發生碰撞而進行 濺射，使構成靶的材料(以下有時稱為“靶材料”)的原子或分子飛散。在圖2中，在第一以 及第二靶支撐臺5a和5b的左方設有基板支撐臺7。關于基板支撐臺7，配置在與第一以及 第二靶支撐臺5a以及5b的平面正交的縱向上，基板支撐臺7的一側的平面面向第一以及 第二靶支撐臺5a以及5b側。在面向靶支撐臺側的基板支撐臺7的平面上，配置有元件形 成基板8。通過濺射而飛散的靶材料的原子或分子在元件被堆積于形成基板8上。對置靶型濺射法由于濺射產生的高能量粒子(荷電粒子、中性加速粒子等)的損傷因子不易向基板方向飛散，與基板的碰撞相對較少，因此不易對先形成的層造成損傷。在本發明的制造方法中，通過如下簡單的方法即可大幅度地抑制對先形成的層尤 其是發光層的損傷將低損傷濺射法、CVD法或離子鍍法與上述金屬層組合，形成單一金屬 層。特別是當制作在發光層的上層設置陰極的頂部發光型或兩面采光型的有機EL元件時， 將成為陰極的第二電極層制成透明電極層。作為形成透明電極層的材料，優選使用例如透 明導電性氧化物或氮化物等，優選使用銦錫氧化物(Indium Tin Oxide 簡稱ΙΤΟ)、銦鋅氧 化物(Indium Zinc Oxide 簡稱IZ0)等。這樣的材料多為高熔點材料，為了形成薄膜必須 賦予高能量等，因此在形成第二電極層時，容易對先形成的電荷注入層或發光層造成損傷。 但是，根據本發明的制造方法，通過事先設置金屬層，然后采用對置靶型濺射法等層疊第二 電極層等上層部，能大幅抑制對先設的層的損傷。本發明的制造方法作為制造在發光層的 上層設置陰極層的頂部發光型或兩面采光型有機EL元件的方法，非常有用。如上所述，當第二電極層是陰極時，作為形成發光層的上層的電荷注入層的材料， 可優選使用選自鋇、氧化鋇、氧化鍶、氧化銫、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢以及氧化鉭中的1種 或2種以上。若采用本發明的制造方法，即使使用這些材料在發光層與第二電極層之間設 置電荷注入層，然后在其上層層疊透明電極等也不易造成損傷。當第二電極層是陽極時，作為形成發光層的上層的電荷注入層的材料，可優選使 用氧化鉬等。若采用本發明的制造方法，即使使用這些材料在發光層與第二電極層之間設 置電荷注入層，然后在其上層層疊透明電極等也不易造成損傷。接著，對上述以外的層形成方法進行說明。下述各層的形成方法可考慮以下所述 的層形成材料以及所需的厚度等來適當選擇。作為第一電極層陽極的形成(成膜)方法，例如可以列舉真空蒸鍍法、濺射法、離 子鍍法、鍍敷法等。作為第一電極層的陰極的形成(成膜)方法，可以采用真空蒸鍍法、濺 射法、CVD法、離子鍍法、鍍敷法或將金屬薄膜壓接的層壓法等。電荷注入層優選含有功函數或離子化電位為規定的數值以下的金屬層、無機層以 及有機層中的至少1層以上。作為功函數或離子化電位的上限值，優選為3. OeV以下，更優 選為2. 8eV以下。作為電荷注入層的1種的電子注入層，例如可以通過蒸鍍法、濺射法、印刷法等來 形成。關于作為電荷注入層的1種的空穴注入層的形成(成膜)方法，例如可以列舉蒸鍍 法、濺射法、旋涂法、印刷法等。設在發光層的上層的電荷注入層優選通過真空蒸鍍法來設 置。真空蒸鍍法使用能形成電荷注入層的材料來形成薄膜，并且容易以對先形成的發光層 等造成損傷的方式使該薄膜層疊，因此優選。關于作為電荷輸送層的1種的空穴輸送層的形成(成膜)方法，若是低分子空穴 輸送材料，可以例示由與高分子基料的混合溶液來成膜的方法。若是高分子空穴輸送材料， 則可以例示由溶液來成膜的方法。作為溶液成膜中使用的溶劑，只要是能溶解空穴輸送材料的溶劑即可，沒有特殊 限制。作為該溶劑，可以例示氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等氯類溶劑、四氫呋喃等醚類溶劑、 甲苯、二甲苯等芳烴類溶劑、丙酮、甲乙酮等酮類溶劑、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙基溶纖 劑等酯類溶劑。作為溶液成膜方法，可以采用利用溶液的旋涂法、流延法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、輥涂法、線棒涂布法、浸涂法、狹縫涂布法、毛細管涂布法、噴霧涂布法、噴 嘴涂布法等涂布法、凹版印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、反轉印刷法、噴墨 印刷法等印刷法等涂布法。從圖案形成容易的觀點出發，優選凹版印刷法、絲網印刷法、苯 胺印刷法、膠版印刷法、反轉印刷法、噴墨印刷法等印刷法。關于作為電荷輸送層的1種的電子輸送層的形成(成膜)方法，例如若是低分子 電子輸送材料，則可以例示利用粉末的真空蒸鍍法、或利用溶液或熔融狀態的成膜方法，若 是高分子輸送材料，則可以例示利用溶液或熔融狀態的成膜方法。在利用溶液或熔融狀態 來成膜時，還可以并用高分子基料。作為由溶液來形成電子輸送層的方法，可以列舉與上述 由溶液來形成空穴輸送層的方法相同的成膜方法。作為含有高分子化合物的發光層的形成(成膜)方法，例如可以采用在基體上或 上方涂布含有發光材料的溶液的方法、真空蒸鍍法、轉印法等。本實施方式的發光材料至少 含有高分子化合物。另外，發光材料還可以含有低分子化合物。作為溶液成膜中使用的溶 劑的具體例子，可以列舉與上述由溶液來形成空穴輸送層時使空穴輸送材料溶解的溶劑相 同的溶劑。作為在基體上或上方涂布含有發光材料的溶液的方法，可以采用旋涂法、流延法、 微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、輥涂法、線棒涂布法、浸涂法、狹縫涂布法、毛細管涂 布法、噴霧涂布法、噴嘴涂布法等涂布法、凹版印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷 法、反轉印刷法、噴墨印刷法等印刷法等涂布法。從圖案形成或多種顏色區分容易的觀點出 發，優選凹版印刷法、絲網印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、反轉印刷法、噴墨印刷法等印 刷法。另外，若是升華性的低分子化合物，則可以使用真空蒸鍍法。此外，還可以采用通過 激光或摩擦來轉印或熱轉印而僅在所需的地方形成發光層的方法。上述方法中，作為含有高分子化合物的發光層的形成方法，優選列舉例如印刷法、 旋涂法等，更優選列舉印刷法。2.本發明的有機EL元件接著，對本發明的有機EL元件的實施方式進行說明。本發明的有機EL元件在支 撐基板的上層設置第一電極層，在上述第一電極層的上層設置發光層，在上述發光層的上 層設置電荷注入層，在上述電荷注入層的上層設置以單一層形成的金屬層，在上述金屬層 的上層設置第二電極層。金屬層由選自鋁、銀、錫、銅以及它們的復合金屬材料中的金屬材 料來形成。另外，上述第二電極層由選自透明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的 復合材料中的電極材料來形成。本發明的有機EL元件可以采用上述本發明的制造方法以 不對發光層或設置在其上層的電荷注入層造成損傷的方式來制造。即，本發明的有機EL元 件由于設計成具有上述那樣的結構，因此不易在制造過程中產生次品。關于金屬層的優選材料、層的厚度及其形成方法等，如上述“本發明的有機EL元 件的制造方法” 一欄中所述。另外，作為透明電極層等形成的第二電極層也如上述“本發明 的有機EL元件的制造方法” 一欄中所述。除了如上所述那樣在規定的位置、用規定的材料 設置金屬層以及第二電極層外，構成本發明的有機EL元件的層還可以采用各種類型。本發明的有機EL元件除了必須具有陽極、發光層、陰極、金屬層以及設置在發光 層的上層的電荷注入層以外，還可以在上述陽極與上述發光層之間和/或在上述發光層與 上述陰極之間具備其他的層。
作為可設置在陰極與發光層之間的層，可以列舉電子注入層1電子輸送層1空穴阻擋層等。在設有電子注入層和電子輸送層兩者的情況下，靠近陰極的層為電子注入層，靠近發光層的層為電子輸送層。
電子注入層是具有改善來自陰極的電子注入效率的功能的層，電子輸送層是具有改善來自陰極1電子注入層或更靠近陰極的電子輸送層的電子注入的功能的層。當電子注入層或電子輸送層具有阻礙空穴輸送的功能時，這些層有時兼為空穴阻擋層。
作為設置在陽極與發光層之間的層，可以列舉空穴注入層1空穴輸送層1電子阻擋層等。當設置空穴注入層和空穴輸送層兩者時，靠近陽極的層為空穴注入層，靠近發光層的層為空穴輸送層。
空穴注入層是具有改善來自陽極的空穴注入效率的功能的層，空穴輸送層是具有改善來自陽極1空穴注入層或更靠近陽極的空穴輸送層的空穴注入的功能的層。當空穴注入層或空穴輸送層具有阻礙電子輸送的功能時，這些層有時兼為電子阻擋層。
在有機EL元件20中，發光層通常設置l層，但不限于此，還可以設置2層以上的發光層。此時，2層以上的發光層可以直接相接層疊，也可以在所述層之間適當選擇插入電荷注入層1電荷輸送層1電荷阻擋層1電極等。
更具體而言，有機EL元件例如可以具有下述層構成中的任一種。
a)基板／陽極／發光層／電荷注入層／金屬層／陰極
b)基板／陽極／電荷注入層／發光層／電荷注入層／金屬層／陰極
C)基板／陽極／空穴輸送層／發光層／電荷注入層／金屬層／陰極
d)基板／陽極／電荷注入層／空穴輸送層／發光層／電荷注入層／金屬層／陰極
e)基板／陽極／發光層／電子輸送層／電荷注入層／金屬板／陰極
f)基板／陽極／電荷注入層／發光層／電子輸送層／電荷注入層／金屬層／陰極
g)基板／陽極／電荷注入層／空穴輸送層／發光層／電荷輸送層／金屬層／陰極
h)基板／陽極／空穴輸送層／發光層／電子輸送層／電荷注入層／金屬層／陰極
i)基板／陽極／電荷注入層／空穴輸送層／發光層／電荷輸送層／電荷注入層／金屬層／陰極
(這里，／表示各層相鄰層疊。另外，將基板作為最下層時，根據靠近右側的程度，表示作為上層而設置。下同。)
a’)基板／陰極／發光層／電荷注入層／金屬層／陽極
b’)基板／陰極／電荷注入層／發光層／電荷注入層／金屬層／陽極
C’)基板／陰極／電子輸送層／發光層／電荷注入層／金屬層／陽極
d’)基板／陰極／電荷注入層／空穴輸送層／發光層／電荷注入層／金屬層／陽極
e’)基板／陰極／發光層／空穴輸送層／電荷注入層／金屬板／陽極
f’)基板／陰極／電荷注入層／發光層／空穴輸送層／電荷注入層／金屬層／陽極
g’)基板／陰極／電荷注入層／電子輸送層／發光層／電荷輸送層／金屬層／陽極
h’)基板／陰極／電子輸送層／發光層／空穴輸送層／電荷注入層／金屬層／陽極i’)基板/陰極/電荷注入層/電子輸送層/發光層/電荷輸送層/電荷注入層
/金屬層/陽極有機EL元件可以具有2層以上的發光層。作為具有2層發光層的有機EL元件，例如可以列舉具有ρ)的層構成的有機EL元 件。ρ)陽極/電荷注入層/空穴輸送層/發光層/電荷輸送層/電荷注入層/電極/ 電荷注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電荷注入層/金屬層/陰極作為具有3層以上的發光層的有機EL元件，具體而言，將電極/電荷注入層/空穴 輸送層/發光層/電子輸送層/電荷注入層作為一個重復單元(以下稱為“重復單元A”)， 可以列舉具有含2層以上重復單元A的層構成的有機EL元件，如下述q)。q)陽極/電荷注入層/空穴輸送層/發光層/電荷輸送層/電荷注入層/重復單 元A/重復單元A···/陰極在上述層構成ρ和q中，陽極、電極、陰極、發光層以外的各層可以根據需要而省 略。關于金屬層，在各重復單元中，可以設置在電荷注入層的上層，或者在最終設置電極前 的階段僅設置一層。電極是指通過施加電場而產生空穴和電子的層。作為構成該電極的材料，可以列 舉金屬氧化物，例如可以列舉氧化釩、ΙΤ0、氧化鉬等。有機EL元件為了放出來自發光層的光，通常使發光層的任一側的層全部透明。具 體而言，例如具有陽極/空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰 極這樣的構成的有機EL元件，可以使陽極、空穴注入層和空穴輸送層全部為透明，制成所 謂的底部發光型元件，或可以使電子輸送層、電子注入層以及陰極全部為透明，制成所謂的 頂部發光型元件。另外，具有陰極/電子注入層/電子輸送層/發光層/空穴輸送層/空 穴注入層/陽極這樣的構成的有機EL元件，可以使陰極、電子注入層和電子輸送層全部為 透明，制成所謂的底部發光型元件，或可以使空穴輸送層、空穴注入層、陽極以及封固部件 全部為透明，制成所謂的頂部發光型元件。這里所謂的透明是指從發光層到放出光的層為 止的可見光透射率優選為30%以上。若是需要紫外區域或紅外線區域的發光的元件，則優 選在該區域具有30%以上的透射率。有機EL元件為了提高與電極的密合性以及改善來自電極的電荷注入，可以與電 極鄰接地設置上述電荷注入層或膜厚為2nm以下的絕緣層，為了提高界面的密合性以及防 止混合等，可以在電荷輸送層或發光層的界面插入薄緩沖層。關于層疊的層的順序或層數 以及各層的厚度，可以根據發光效率或元件壽命來適當選用。接著，對構成有機EL元件的各層的材料以及形成方法進行更具體的說明。〈基板〉構成本發明的有機EL元件的基板只要是在形成電極、形成有機物的層時不變化 的基板即可，可以使用例如玻璃、塑料、高分子膜、硅基板、金屬板、將它們層疊而成的基板 等。此外，還可以使用對塑料、高分子膜等實施了低透水化處理后得到的基板。作為上述基 板，可以購買市售的基板，也可以用公知的方法來制造。〈陽極〉
作為有機EL元件的陽極，使用能光可透射的電極構成可通過陽極發光的元件，因 而優選。作為所述透明電極，可以使用導電度高的金屬氧化物、金屬硫化物或金屬的薄膜， 優選利用透射率高的材料，根據所使用的有機層來適當選擇使用。具體而言，可以使用氧化 銦、氧化鋅、氧化錫、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide 簡稱ITO)、銦鋅氧化物(Indium Zinc Oxide 簡稱ΙΖ0)、金、鉬、銀、銅以及鋁等金屬、或含有2種以上這些金屬的合金等，優選 ΙΤ0、ΙΖ0、氧化錫。作為陽極，還可以使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有機的 透明導電膜。陽極還可以采用反射光的材料，作為該材料，優選功函數為3. OeV以上的金屬、金 屬氧化物、金屬硫化物。陽極的膜厚可以根據光的透射性和導電度來適當選擇，例如為5nm ΙΟμπι，優選 為IOnm 1 μ m，更優選為20nm 500nm。〈空穴注入層〉空穴注入層可以設置在陽極與空穴輸送層之間或陽極與發光層之間。作為構成 空穴注入層的空穴注入層材料，沒有特殊限制，可以適當使用公知的材料，例如可以列舉苯 胺類、星型(starburst)胺類、酞菁類、腙衍生物、咔唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、具 有胺基的噁二唑衍生物、氧化釩、氧化鉭、氧化鎢、氧化鉬、氧化釕、氧化鋁等氧化物、無定形 碳、聚苯胺、聚噻吩衍生物等。作為這樣的空穴注入層的厚度，優選為5 300nm左右。若 此厚度不足上述下限值，則存在制造困難的傾向，另一方面，若超過上述上限值，則驅動電 壓以及施加于空穴注入層的電壓有變大的傾向。〈空穴輸送層〉作為構成空穴輸送層的空穴輸送層材料，沒有特殊限制，可以列舉例如N，N’ _ 二 苯基-N，N，-二 (3-甲基苯基)4，4，-二氨基聯苯(TPD)、NPB(4，4，_雙例-(1-萘基)4_苯 基氨基]聯苯)等芳胺衍生物、聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、側鏈或主鏈 具有芳胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物、 聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(對 苯乙烯)或其衍生物、或聚(2，5_噻吩乙烯)或其衍生物等。它們之中，作為空穴輸送層中使用的空穴輸送材料，優選聚乙烯基咔唑或其衍生 物、聚硅烷或其衍生物、側鏈或主鏈具有芳胺化合物基的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生 物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚(對苯乙烯)或其衍生物、或聚(2，5-噻吩 乙烯)或其衍生物等高分子空穴輸送材料，更優選聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其 衍生物、側鏈或主鏈具有芳胺的聚硅氧烷衍生物。若是低分子空穴輸送材料，則優選在高分 子基料中分散后使用。作為混合的高分子基料，優選不極度阻礙電荷輸送的高分子基料，并且優選使用 對可見光的吸收弱的高分子基料。作為該高分子基料，可以列舉聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚 丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚硅氧烷等。作為空穴輸送層的膜厚，根據所使用的材料不同，最適值也不同，按驅動電壓和發 光效率為適度值來進行選擇，必須是至少不會產生針孔的厚度，若過厚，則元件的驅動電壓 提高，不優選。因此，作為該空穴輸送層的膜厚，例如從Inm到Ιμπι，優選為2nm 500nm， 更優選為5nm 200nm。
〈發光層〉關于發光層，在本發明中優選為有機發光層，通常主要具有發出熒光或磷光的有 機物。此外，還可以含有摻雜材料。作為本發明中能使用的形成發光層的材料，例如可以列 舉以下的色素類材料、金屬絡合物類材料、高分子類材料以及摻雜材料等。[色素類材料]作為色素類材料，例如可以列舉環噴他明(cyclopentamine)衍生物、四苯基丁二 烯衍生物化合物、三苯基胺衍生物、噁二唑衍生物、吡唑并喹啉(pyrazoloquinoline)衍生 物、二苯乙烯基苯衍生物、聯苯乙烯亞芳基衍生物、吡咯衍生物、噻吩環化合物、吡啶環化合 物、紫環酮衍生物、茈衍生物、低聚噻吩衍生物、噁二唑二聚物、吡唑啉二聚物等。[金屬絡合物類材料]作為金屬絡合物類材料，例如可以列舉銥絡合物、鉬絡合物等具有來自三重激 發態的發光的金屬絡合物、羥基喹啉(alumiquinolinol)鋁絡合物、苯并羥基喹啉鈹 (benzoquinolinolbery 11 ium)絡合物、苯并噁唑鋅絡合物、苯并噻唑鋅絡合物、疊氮甲基鋅 絡合物、嚇啉鋅絡合物、銪絡合物等、中心金屬具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土金屬、 配體具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉結構等的金屬絡合物。[高分子類材料]作為高分子類材料，可以列舉聚對苯乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚對苯衍生物、 聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、將上述色素體或金屬絡 合物類發光材料高分子化得到的物質等。上述發光性材料中，作為發藍光的材料，可以列舉聯苯乙烯衍生物、噁二唑衍生 物、以及它們的聚合物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚對苯衍生物、聚芴衍生物等。其中，優選高 分子材料的聚乙烯基咔唑衍生物、聚對苯撐衍生物或聚芴衍生物等。另外，作為發綠光的材料，可以列舉喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、以及它們的 聚合物、聚對苯乙烯衍生物、聚芴衍生物等。其中，優選高分子材料的聚對苯乙烯衍生物、聚 芴衍生物等。作為發紅光的材料，可以列舉香豆素衍生物、噻吩環化合物、以及它們的聚合物、 聚對苯乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。其中，優選高分子材料的聚對苯乙烯衍 生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。上述材料中，藍色材料存在在其他層的形成過程中容易受損的傾向。因此，關于高 分子類的發光材料，當使用藍色材料時，特別優選采用本發明的制造方法。[摻雜材料]為了提高發光效率或改變發光波長等，在發光層中可以添加摻雜物。作為這樣的 摻雜物，例如可以列舉茈衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯衍生物、喹吖啶酮衍生物、方酸鐺 (squaliIium)衍生物、嚇啉衍生物、苯乙烯類色素、丁省衍生物、吡唑啉酮衍生物、十環烯、 吩噁嗪酮等。另外，這種發光層的厚度通常為約2nm 2000nm。〈電子輸送層〉作為構成電子輸送層的材料，可以使用公知的材料，可列舉噁二唑衍生物、蒽醌二 甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷 或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、聯苯醌衍生物、或8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物等。它們之中優選噁二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、或8-羥基喹啉 或其衍生物的金屬絡合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物，更 優選2-(4_聯苯基)-5-(4_叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑、苯醌、蒽醌、三(8-羥基喹啉)鋁、 聚喹啉。關于電子輸送層的膜厚，根據所使用的材料不同，最適值也不同，按驅動電壓和發 光效率為適度值來進行選擇即可，必須是至少不會產生針孔的厚度，若過厚，則元件的驅 動電壓提高，不優選。因此，作為該電子輸送層的膜厚，例如從Inm到1 μ m,優選為2nm 500nm,更優選為5nm 200nm。〈電子注入層〉電子注入層可以設置在電子輸送層與陰極之間或發光層與陰極之間。作為電子注 入層，根據發光層的種類，可以列舉堿金屬、堿土金屬、或含有1種以上上述金屬的合金、或 上述金屬的氧化物、鹵化物和碳酸化物、或上述物質的混合物等。作為堿金屬或其氧化物、 鹵化物、碳酸化物的例子，可以列舉鋰、鈉、鉀、銣、銫、氧化鋰、氟化鋰、氧化鈉、氟化鈉、氧化 鉀、氟化鉀、氧化銣、氟化銣、氧化銫、氟化銫、碳酸鋰等。另外，作為堿土金屬或其氧化物、鹵 化物、碳酸化物的例子，可以列舉鎂、鈣、鋇、鍶、氧化鎂、氟化鎂、氧化鈣、氟化鈣、氧化鋇、氟 化鋇、氧化鍶、氟化鍶、碳酸鎂等。此外，摻雜了金屬、金屬氧化物、金屬鹽的有機金屬化合物 以及有機金屬絡合物化合物或它們的混合物也可用于電子注入層。電子注入層可以是層 疊2層以上得到的層疊體。具體而言，可以列舉LiF/Ca等。關于電子注入層的膜厚，優選 Inm 1 μ m左右。關于電子注入層，作為優選形態之一，可以由離子化電位或功函數接近電子輸送 層或發光層的最低空分子軌道(LUMO)能級的材料來構成。因此，作為優選形態之一，電子 注入層含有功函數或離子化電位優選為3. OeV以下、進一步優選為2. SeV以下的金屬層、無 機層以及有機層中的至少1層。可以列舉例如由Ba或BaO等功函數接近LUMO能級的材料 作為這樣的材料構成的形態。〈陰極〉作為有機EL元件中使用的陰極的材料，例如可以列舉功函數小且容易向發光層 注入電子的材料、導電度高的材料、可見光反射率高的材料以及兼具它們中2種以上的特 性的材料等。若是金屬，例如可以使用堿金屬、堿土金屬、過渡金屬或第13族金屬。例如 可以使用鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿、金、銀、 鉬、銅、錳、鈦、鈷、鎳、鎢以及錫等金屬、或上述金屬中2種以上的合金、或石墨或石墨層間 化合物等。作為合金的例子，可以列舉鎂_銀合金、鎂_銦合金、鎂_鋁合金、銦_銀合金、 鋰_鋁合金、鋰_鎂合金、鋰_銦合金、鈣_鋁合金等。另外，作為陰極，可以使用透明導電 性電極，例如可以使用導電性金屬氧化物或導電性有機物等。具體而言，可以使用作為導電 性金屬氧化物的氧化銦、氧化鋅、氧化錫以及它們的復合體即ITO或ΙΖ0、作為導電性有機 物的聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有機的透明導電膜。另外，可以將陰極制成 2層以上的層疊結構。電子注入層有時被用作陰極。關于陰極的制作方法，可以采用真空蒸 鍍法、濺射法、CVD法、離子鍍法、激光消融法(laser ablation)以及將金屬薄膜壓接的層 壓法等。
陰極的膜厚可以考慮電導度和耐久性來適當選擇，例如從IOnm到10 μ m，優選 20nm 1 μ m,更優選 50nm 500nmo接著，參照圖3至圖5對本發明的有機EL元件的更具體的實施方式進行說明。首 先，圖3所示為本發明的有機EL元件的第1實施方式(以下有時稱為“第一實施方式的元 件”)。在第一實施方式的元件中，在基板10上依次層疊反射電極層20(第一電極層)、空 穴注入層30、發光層40、電子注入層50、金屬層60、透明電極層70(第二電極層)而構成。 在第一實施方式的元件中，反射電極20為陽極，透明電極層70為陰極。在第一實施方式的 元件中，金屬層由用鋁形成的單一層來形成。反射電極20由IT0/Ag/IT0的層疊結構形成。 第二電極層采用由ITO形成的透明電極層70。即，第一實施方式的元件是頂部發光型的元 件。在電子注入層50的正上方設有一層金屬層，即使在其上進一步形成由ITO形成的透明 電極層，發光層40和電子注入層50也不會受到實質性損傷，形成輝度等優異的有機EL元 件。圖4所示為第2實施方式的元件。第2實施方式的元件是從玻璃基板11側射出光 L的底部發光型元件。在第2實施方式的元件中，在玻璃基板11上依次層疊ITO層21 (第 一電極層)、由以PEDOT (聚二氧乙基噻吩)為主成分的高分子材料形成的空穴注入層31、 夾層32、發光層41、電子注入層51、金屬層51、ITO層71 (第二電極層)、反射電極72而形 成。在第2實施方式的元件中，ITO層21是陽極，ITO層71是陰極。為了將從發光層41射 出的光L從玻璃基板11側取出，在ITO層71的正上方，設有用鋁形成的反射電極72。夾層 作為電子阻擋層而設置。在本實施方式中，在發光層41的上層也設置了 ΙΤ0，但沒有受到因 ITO成膜引起的實質性損傷，是輝度等優異的有機EL元件。圖5所示為第3實施方式的元件。第3實施方式的元件具有從第2實施方式的元 件除去反射電極72后的構成。因此，從作為陰極的ITO層71側也能采集光L，因此是兩面 采光型元件。此外均與第2實施方式的元件相同。在第1至第3的實施方式中，雖然在圖3至圖5中未圖示，但在有機EL元件中還設 置用以與其他的電子設備電連接的端子等。另外，通過以覆蓋在基板上形成的含有發光層 的多層體整體的方式設置封固基板，能將有機EL元件封固。本發明的有機EL元件例如可用 作面狀光源、段式顯示裝置、點陣型顯示裝置、液晶顯示裝置的背光源等。此外，本發明的有 機EL元件的制造方法能針對有機層抑制損傷且在短時間內形成電極或電荷注入層。因此， 本發明的有機EL元件的制造方法還可用于在制造采用了有機半導體的晶體管時的電極和 /或電荷注入層的形成。為了使用本發明的有機EL元件得到面狀的發光，例如只要面狀的陽極與陰極重 疊配置即可。為了得到圖案狀的發光，例如有如下方法在上述面狀的發光元件的表面設置 開有圖案狀開口的掩模的方法、形成極厚的非發光部的有機物層而實質上不發光的方法、 圖案狀形成陽極或陰極的任一方或雙方電極的方法等。用上述任一方法形成圖案，將若干 電極以能獨立地0N/0FF的方式配置，即可得到能顯示數字或文字、簡單符號等的段式顯示 裝置。此外，為了制成點陣式元件，只要采用如下基板即可陽極和陰極均形成條狀且正交 地配置的被動矩陣(passive matrix)用基板、或用配置了薄膜晶體管的像素單位進行控制 的主動矩陣用基板。此外，利用將發光色不同的發光材料分涂的方法或、使用濾色器或熒光 轉換濾色器的方法，能實現局部彩色顯示、全彩顯示。這些顯示元件例如可用作電腦、電視機、攜帶終端、手機、汽車導航儀、數碼相機的取景器等的顯示裝置。此外，上述面狀的發光裝置是自發光薄型，可優選用作液晶顯示裝置的背光源用 的面狀光源、或面狀的照明用光源。另外，若使用柔性基板，還可以用作曲面狀的光源或顯 示裝置。實施例 <高分子化合物1的合成例>合成成為上述電子阻擋層的高分子化合物1。首先，在具備攪拌葉、檔板、長 度可調的導氮管、冷卻管以及溫度計的可拆式燒瓶中，裝入2，7_雙(1，3，2_ 二氧雜硼 烷-2-基)-9，9- 二辛基芴158. 29重量份和雙-(4-溴苯基)-4- (1-甲基丙基)-苯胺136. 11 重量份、三辛基甲基氯化銨(漢高公司制、AliqUat336)27重量份、甲苯1800重量份，一邊從 導氮管導入氮，一邊在攪拌下升溫至90°C。加入乙酸鈀(11)0. 066重量份和三(鄰甲苯甲 酰基)膦0.45重量份后，花1小時滴加17. 5%碳酸鈉水溶液573重量份。滴加結束后，從 液面提起導氮管，在回流下保溫7小時后，加入苯基硼酸3. 6重量份，回流14小時并保溫， 冷卻至室溫。除去反應液水層后，用甲苯稀釋反應液油層，用3%乙酸水溶液、離子交換水 洗滌。在分液油層中加入N，N- 二乙基二硫代氨基甲酸鈉三水合物13重量份，攪拌4小時 后，通入至活性氧化鋁和硅膠的混合柱，并通入甲苯將柱洗滌。將濾液和洗液混合后，滴加 到甲醇中，使聚合物沉淀。將得到的聚合物沉淀過濾，用甲醇洗滌沉淀，在真空干燥機中使 聚合物干燥，得到聚合物192重量份。將得到的聚合物稱為高分子化合物1。高分子化合物 1的聚苯乙烯換算重均分子量為3. 7 X 105，數均分子量為8. 9X104。(GPC 分析法)通過凝膠滲透色譜(GPC)，求聚苯乙烯換算重均分子量和數均分子量。在GPC的工 作曲線的制作中，使用Polymer Laboratories公司制標準聚苯乙烯。將測定的聚合物溶解 于四氫呋喃中并使濃度為約0. 02重量％，向GPC注入10 μ L0GPC裝置使用島津制作所制LC-lOADvp。關于色譜柱，將2根PolymerLaboratories 公司制PLgel 10 μ m MIXED-B柱(300X 7. 5mm)并聯后使用，作為流動相，以25°C、1. Oml/ min的流速使四氫呋喃流過。檢測器使用UV檢測器，測定228nm的吸光度。〈實施例1>[元件制作]在用濺射法形成了膜厚約150nm的ITO層(陽極)而圖案化的玻璃基板上，將用 0.5 μ m直徑的過濾器過濾聚(3，4)乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(HC Starck Betech公司 制、商品名=Baytron P/TP AI 4083)的懸濁液后得到的液體，通過旋涂法形成60nm厚度的 膜。接著擦拭掉輸出電極部分和封固區域的成膜部分，在大氣下，使用加熱板，在約200°C下 干燥10分鐘。接著，在該基板上通過旋涂法形成高分子化合物1的膜(膜厚20nm)，形成電子阻 擋層。除去輸出電極部分和封固區域的電子阻擋層，在氮氣中，使用加熱板，于200°C下烘 培20分鐘。然后，用旋涂法將高分子發光有機材料(BP361 Sumation公司制)成膜(膜厚 70nm)，形成發光層。除去輸出電極部分和封固區域的發光層，導入真空腔室內，并轉移至加 熱室。在后續的工序中，在真空中或氮中進行加工，加工中的元件不暴露在大氣中。接著， 在真空中將基板在基板溫度約100°C下加熱60分鐘。然后，將基板移至蒸鍍腔室中，對準陰極金屬掩模，邊旋轉掩模和基板，邊蒸鍍陰極，直至在發光部和輸出電極部形成陰極。蒸鍍 前的腔室內的真空度為3X ICT5Pa以下。接著，用電阻加熱法加熱Ba金屬，以蒸鍍速度約2A/sec (0. 2nm/sec)、膜厚5nm進 行蒸鍍，形成電子注入層。然后，使用電子束蒸鍍法，以蒸鍍速度約2人/see (0. 2nm/sec)蒸鍍Al，來形成金屬 層。分別制作膜厚為IOnm和15nm的金屬層。接著，作為透明電極層(陰極)，用對置靶型磁控濺射裝置(FTS公司制)以約 160nm將ITO成膜。成膜壓力為0. 5Pa，功率為1000W，Ar流量為40sccm，O2流量為2sccm， 運送速度為160mm/min，成膜運送次數為6次。接著，為了進行評價，以從一側輸出光的方 式，在上述ITO層上進一步用電子束蒸鍍法蒸鍍Al作為反射電極。關于Al的蒸鍍，在蒸鍍 速度約2A/sec (0.2nm/sec)、膜厚1000人(IOOnm)下進行。然后，在減壓下、惰性氣體中， 與事先準備好的四邊涂布了 UV固化樹脂的封固玻璃貼合。接著，返回大氣壓下，照射UV使 其光固化并固定化，制作高分子有機EL元件。制成的有機EL元件的層結構與圖4所示的 底部發光型元件相同。另外，在沒有形成上述ITO正上方的上述Al膜的情況下，光從基板 側、陰極側這兩個方向射出，成為兩面發光元件。此外，當在上述ITO陽極的下層或上層形 成反射金屬，且沒有形成上述ITO正上方的上述Al的情況下，光從陰極側射出，成為頂部發 射型元件。1像素的發光區域為2X2mm。(元件結構玻璃基板 /IT0(150nm) /PEDOT (AI-4083)/IL7/SCB670/Ba (5nm) / 金屬 層(Al :10nm、15nm)/ITO (160nm)/Al (IOOnm)/玻璃封固)[元件評價]向制得的元件施加電壓，測定電流電壓特性、發光輝度。測定的光是由發光層發出 的光中從玻璃基板側直接射出的光和從玻璃基板相反側射出的光(透過ITO層在反射電極 Al層被反射的光)的合計。因此，若因ITO成膜而使發光層受損，則輝度(EL強度)將減 少。結果見表1。如表1所示，實施例1的元件的輝度沒有減少，證實發光層未受損。<比較例1>[元件制作]除不插入金屬層以外，其他均與實施例1同樣地制作元件。(元件結構玻璃基板 /IT0(150nm) /PEDOT (AI-4083)/IL7/SCB670/Ba (5nm) / ITO (160nm) /Al (IOOnm) / 玻璃封固)[元件評價]與實施例1同樣地測定制成的元件。結果見表1。如表1所示，比較例1的元件實 質上沒有發光，推測發光層受損。[表1]
權利要求
一種有機電致發光元件的制造方法，其是在支撐基板上至少層疊第一電極層、含有高分子有機化合物的發光層以及第二電極層的有機電致發光元件的制造方法，其包括如下工序在所述支撐基板的上層形成第一電極層的工序；在所述第一電極層的上層形成所述發光層的工序；在所述發光層的上層形成電荷注入層的工序；在所述電荷注入層的上層形成下述金屬層的工序，所述金屬層含有選自鋁、銀、錫、銅以及含有它們中的2種以上的復合金屬材料中的材料；以及在所述金屬層的上層，采用低損傷濺射法、離子鍍法或CVD法使選自透明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的復合材料中的電極材料層疊，形成所述第二電極層的工序。
2.根據權利要求1所述的有機電致發光元件的制造方法，其在設置于所述發光層的上 層的所述電荷注入層的正上方形成所述金屬層，在所述金屬層的正上方形成所述第二電極層。
3.根據權利要求1所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，以0.5nm以上且30nm 以下的厚度形成所述金屬層。
4.根據權利要求1所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，用真空蒸鍍法形成所 述金屬層。
5.根據權利要求1所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，所述低損傷濺射法是 對置靶濺射法或離子束濺射法。
6.根據權利要求1所述的有機電致發光元件的制造方法，其中，用印刷法形成所述發光層。
7.一種有機電致發光元件，其是在支撐基板上至少具有第一電極層、含有高分子化合 物的發光層以及第二電極層的有機電致發光元件，其在所述支撐基板的上層設置所述第一電極層， 在所述第一電極層的上層設置所述發光層， 在所述發光層的上層設置電荷注入層， 在所述電荷注入層的上層設置以單一層形成的金屬層， 在所述金屬層的上層設置第二電極層，所述金屬層是含有選自鋁、銀、錫、銅以及它們的復合金屬材料中的金屬材料的層， 所述第二電極層是含有選自透明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的復合材 料中的電極材料的層。
8.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其中，在設置于所述發光層的上層的所 述電荷注入層的正上方形成所述金屬層，且在所述金屬層的正上方形成所述第二電極層。
9.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其中，所述金屬層的厚度為0.5nm以上且 3Onm以下。
10.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其中，所述金屬層的可見光透射率為 30%以上。
11.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其中，所述第二電極層是含有選自銦、2錫、鋅和鋁中的1種以上的陰極。
12.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其特征在于，所述電荷注入層含有功函 數或離子化電位為3. OeV以下的金屬層、無機層以及有機層中的至少1層。
13.根據權利要求7所述的有機電致發光元件，其特征在于，所述電荷注入層含有選自 堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物以及堿金屬氟化物中的1種以上。
全文摘要
一種有機電致發光元件的制造方法，其包括在支撐基板上形成第一電極層的工序；在上述第一電極層的上層形成發光層的工序；在上述發光層的上層形成電荷注入層的工序；在上述電荷注入層的上層形成金屬層的工序，所述金屬層含有選自鋁、銀、錫、銅以及含有它們中的2種以上的復合金屬材料中的材料；以及在上述金屬層的上層，采用低損傷濺射法、離子鍍法或CVD法使選自透明導電性氧化物、透明導電性氮化物以及它們的復合材料中的電極材料層疊，形成上述第二電極層的工序。
文檔編號H05B33/10GK101983538SQ200980111970
公開日2011年3月2日 申請日期2009年3月11日 優先權日2008年3月31日
發明者森島進一 申請人:住友化學株式會社