專利名稱：有機(jī)發(fā)光元件的制造方法、有機(jī)發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示面板以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光元件的制造方法、有機(jī)發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示面板以及顯
示裝置。
背景技術(shù)：
近年來，研究開發(fā)得到不斷進(jìn)展的有機(jī)發(fā)光元件是利用了固體熒光性物質(zhì)的電致發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)光元件(例如參照專利文獻(xiàn)I)。有機(jī)發(fā)光元件為如下構(gòu)造。在基板上，在隔著層間絕緣膜的狀態(tài)下形成作為金屬膜的反射陽極。然后，形成由絕緣材料形成的堤，使得包圍反射陽極的端部。然后，對(duì)由堤規(guī)定的開口部，形成分別為有機(jī)膜的空穴注入層和發(fā)光層。在此，作為空穴注入層的構(gòu)成材料，以往使用PED0T/PSS(聚噻吩和聚苯乙烯磺酸)等導(dǎo)電性聚合物。然后，通過在發(fā)光層上形成作為透明導(dǎo)電膜的陰極，從而形成有機(jī)發(fā)光元件。
在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-203339號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，在上述以往的有機(jī)發(fā)光元件中，存在當(dāng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)時(shí)發(fā)光效率會(huì)降低的問題。另外，在有機(jī)發(fā)光元件中，還要求降低制造成本。本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的發(fā)明，目的在于提供一種抑制制造成本的上升、且無論驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短都具有高發(fā)光效率的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法、有機(jī)發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示面板以及顯示裝置。用于解決問題的手段于是，本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法的特征在于執(zhí)行如下工序。(第一工序)在基板的上方形成具有空穴注入性的第一層。(第二工序)在第一層的上方涂敷堤材料，形成堤材料層。(第三工序)通過對(duì)堤材料層進(jìn)行圖案形成，形成規(guī)定與發(fā)光部對(duì)應(yīng)的開口部的堤，并且，使堤材料層的一部分附著于第一層，在第一層的表面形成樹脂膜。(第四工序)對(duì)開口部涂敷包含有機(jī)材料的墨，使其與樹脂膜接觸，形成包括有機(jī)發(fā)光層的功能層。(第五工序)在功能層的上方形成具有電子注入性的第二層。(第六工序)對(duì)執(zhí)行第一工序至第五工序而形成的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，使來自第一層的空穴注入性降低。發(fā)明的效果在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光兀件的制造方法中，對(duì)于在第一層的表面形成的樹脂膜，使其接觸包括有機(jī)發(fā)光層的功能層，通過在第六工序的通電處理使初期的空穴注入性降低。由此，在使用本發(fā)明的一種方式的制造方法制造的有機(jī)發(fā)光元件中，即使在驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的情況下，也能夠取得空穴注入性和電子注入性的平衡。因此，在使用本發(fā)明的一種方式的制造方法制造的有機(jī)發(fā)光元件中，無論驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短都具有高發(fā)光效率。此外，在本發(fā)明的一種方式的制造方法中，在第三工序中，使用堤材料層的一部分形成樹脂膜，所以不需要為了形成樹脂膜而增加新的工序，能夠抑制制造成本的上升。因此，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，能夠制造抑制制造成本的上升、且無論驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短都具有高發(fā)光效率的有機(jī)發(fā)光元件。


圖I是表示本發(fā)明實(shí)施方式I的顯示裝置I的制造過程的示意工序圖。圖2是表示顯示裝置I的制造過程的一部分的示意剖視圖。圖3是表示顯示裝置I的制造過程的一部分的示意剖視圖。圖4是表示顯示裝置I的制造過程的一部分的示意剖視圖。圖5是表示顯示裝置I的制造過程的一部分的示意剖視圖。圖6是表示顯示面板10中的堤108的結(jié)構(gòu)的示意俯視圖。圖7是表示顯示裝置I的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8是表示顯示面板10中的元件構(gòu)造體的一部分結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖9是表示顯示面板10的壽命特性的特性圖。圖10是表示空穴注入層107的I-V特性的特性圖。圖11的(a)是表示元件構(gòu)造體中的空穴電流特性的特性圖，圖11的(b)是表示元件構(gòu)造體中的電子電流特性的特性圖，圖11的(C)是表示元件構(gòu)造體的各層中的電場(chǎng)強(qiáng)度分布的特性圖。圖12的(a)和(b)是表示未夾有堤樹脂層的元件構(gòu)造體的載流子狀態(tài)的特性圖，圖12的(c)和(d)是表示夾有堤樹脂層109的元件構(gòu)造體的載流子狀態(tài)的特性圖。圖13的(a)是表示空穴注入性和標(biāo)準(zhǔn)化效率的關(guān)系的特性圖，圖13的(b)是表示驅(qū)動(dòng)初期的元件構(gòu)造體和劣化后的元件構(gòu)造體各自的電場(chǎng)強(qiáng)度和空穴電流量的特性圖。圖14的(a)和(b)是表示驅(qū)動(dòng)初期的元件構(gòu)造體和劣化后的元件構(gòu)造體各自的CIE值的特性圖，圖14的(c)和(d)是表示驅(qū)動(dòng)初期的元件構(gòu)造體和劣化后的元件構(gòu)造體各自的發(fā)光位置的示意剖視圖。 圖15是表示空穴單載流子元件的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖16是表示空穴單載流子元件的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)于空穴注入層的成膜條件的依賴性的圖。圖17是表示空穴單載流子元件的施加電壓和電流密度的關(guān)系曲線的器件特性圖。圖18是表示制作的有機(jī)EL元件的施加電壓和電流密度的關(guān)系曲線的器件特性圖。圖19是表示制作的有機(jī)EL元件的電流密度和發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)系曲線的器件特性圖。
圖20是表示光電子分光測(cè)量用的樣品的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。圖21是表示氧化鎢的UPS光譜的圖。圖22是表示氧化鎢的UPS光譜的圖。圖23是表示圖22的UPS光譜的微分曲線的圖。圖24是表不暴露于大氣后的氧化鶴的UPS光譜的圖。圖25是一并表示本發(fā)明的氧化鎢的UPS光譜和XPS光譜的圖。圖26是氧化鎢和a -NPD的界面能量圖解。圖27是用于說明空穴注入層和功能層的注入位置的效果的圖。圖28是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的顯示面板中的元件構(gòu)造體的一部分結(jié)構(gòu)的示意首1J視圖。圖29是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的顯示面板中的堤408的結(jié)構(gòu)的示意俯視圖。圖30是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的照明裝置5的結(jié)構(gòu)的示意剖視圖。標(biāo)號(hào)說明I.顯示裝置；5.照明裝置；10.顯示面板；20.驅(qū)動(dòng)控制單元；21 24.驅(qū)動(dòng)電路；25.控制電路；51.透明基板；52a 52c.透明陰極；53a 53c.有機(jī)EL層疊體；54a 54c.絕緣體；55.反射陽極；56.封止覆蓋件；101.基板；102. TFT漏極；103.鈍化膜；104.層間絕緣膜；105.反射陽極；106.透明導(dǎo)電膜；107、307.空穴注入層；108、408.堤；109、309.堤樹脂層；110、310.空穴輸送層；111、311、411·發(fā)光層；112、312·電子輸送層；113.透明陰極；114.封止層；115.罩蓋基板；305.透明陽極；313.反射陰極；1070.空穴注入準(zhǔn)備層;1080、1081.堤材料層；1090.堤殘?jiān)鼘?br> 具體實(shí)施例方式(本發(fā)明的方式)本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法的特征在于執(zhí)行如下工序。(第一工序)在基板的上方形成具有空穴注入性的第一層。(第二工序)在第一層的上方涂敷堤材料，形成堤材料層。(第三工序)通過對(duì)堤材料層進(jìn)行圖案形成，形成規(guī)定與發(fā)光部對(duì)應(yīng)的開口部的堤，并且，使堤材料層的一部分附著于第一層，在第一層的表面形成樹脂膜。(第四工序)對(duì)開口部涂敷包含有機(jī)材料的墨，使其與樹脂膜接觸，形成包括有機(jī)發(fā)光層的功能層。(第五工序)在功能層的上方形成具有電子注入性的第二層。(第六工序)對(duì)執(zhí)行第一工序至第五工序而形成的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，使來自第一層的空穴注入性降低。
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通過本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法，能夠預(yù)先抑制輝度的歷時(shí)性劣化，能夠制造實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命化的有機(jī)發(fā)光元件。關(guān)于能夠獲得這樣的效果的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的發(fā)明人推測(cè)為如下所述。在本發(fā)明的一種方式的制造方法中，形成使包含樹脂材料的樹脂膜存在于具有空穴注入性的第一層和發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)的元件構(gòu)造體，通過對(duì)該元件構(gòu)造體在第六工序中實(shí)施通電處理，從而制造了有機(jī)發(fā)光元件。因此，制造出的有機(jī)發(fā)光元件的空穴注入性成為比初期特性降低了的狀態(tài)。
因此，由具有伴隨著經(jīng)過通電時(shí)間(驅(qū)動(dòng)時(shí)間)而其特性比空穴注入性降低的傾向的第二層中的電子注入性、和成為其特性預(yù)先降低了的狀態(tài)的第一層的空穴注入性實(shí)現(xiàn)的載流子平衡與以往的有機(jī)發(fā)光元件(不具有如上所述的樹脂膜的有機(jī)發(fā)光元件)相比容易歷時(shí)性地得以保持，其結(jié)果，能防止輝度的歷時(shí)性劣化，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化。此外，本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，能夠伴隨著一系列的制造工序，將包含于堤材料層的樹脂材料作為樹脂膜，制造構(gòu)成為使其存在于具有空穴注入性的第一層和發(fā)光層之間的有機(jī)發(fā)光元件，所以不需要為了形成樹脂膜而追加新的工序，能夠抑制制造成本的上升。在此，關(guān)于防止輝度的歷時(shí)性劣化，本發(fā)明人設(shè)想其機(jī)理為如下所述。 認(rèn)為長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)的情況下的輝度的歷時(shí)性劣化是因如下原因而發(fā)生的，即伴隨著電子注入性的降低而成為空穴富余的狀態(tài)，對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡被打破?！翱昭ǜ挥嗟臓顟B(tài)”是指空穴量相對(duì)于電子量相對(duì)豐富地存在的程度。與此相對(duì)，在本發(fā)明的一種方式的制造方法中，使用包含于堤材料層的樹脂材料，使樹脂膜介于第一層和發(fā)光層之間，并執(zhí)行通電處理，所以這些能夠作用于第一層的例如空穴輸送層(隔層)和/或空穴注入層，預(yù)先降低空穴注入性。因此，在使用本發(fā)明的一種方式的制造方法制造的有機(jī)發(fā)光元件中，對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡在電子富余的狀態(tài)下得以維持，劣化速度變慢。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下結(jié)構(gòu)在所述第三工序中，形成樹脂膜以使其厚度大于Onm且為4nm以下。在此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在不使用堤工序的元件(例如，通過旋涂法形成第一層的例如空穴輸送層(隔層)和/或空穴注入層、發(fā)光層)中，未發(fā)現(xiàn)本效果。此外，在獲得了本效果的元件結(jié)構(gòu)中，通過TEM確認(rèn)到存在于具有空穴注入性的第一層和發(fā)光層之間的樹脂層為4nm。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下結(jié)構(gòu)在所述第六工序中，對(duì)元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，使得元件構(gòu)造體的空穴注入性相對(duì)于執(zhí)行通電處理前的元件構(gòu)造體的空穴注入性，其空穴遷移率成為1/10以下。這樣，通過對(duì)形成了樹脂膜的結(jié)構(gòu)的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，如上所述即使在驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的情況下，也能夠在電子富余的狀態(tài)下維持對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下的結(jié)構(gòu)在所述第六工序中，對(duì)于元件構(gòu)造體，以大于O分鐘且30分鐘以內(nèi)的通電時(shí)間進(jìn)行通電處理，使得輝度成為實(shí)際使用時(shí)的輝度以上且其三倍以下。這樣，通過對(duì)形成了樹脂膜的結(jié)構(gòu)的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，如上所述即使驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的情況下，也能在電子富余的狀態(tài)下維持對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下結(jié)構(gòu)所述第一工序包括在基板的上方形成陽極的陽極形成工序；和在陽極的上方使用氧化鎢形成空穴注入層的空穴注入層形成工序，第一層包括陽極和空穴注入層。在采用這樣的第一層的結(jié)構(gòu)的情況下，使用堤材料層的一部分的結(jié)構(gòu)形成的樹脂膜介于空穴注入層和發(fā)光層之間。由此，向發(fā)光層的空穴注入性預(yù)先降低，即使在期間驅(qū)動(dòng)的情況下，也能在電子富余的狀態(tài)下維持對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡，能夠防止輝度的歷時(shí)性劣化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。
在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下結(jié)構(gòu)在第三工序中，在通過對(duì)堤材料層進(jìn)行圖案形成時(shí)所使用的顯影液進(jìn)行的顯影處理中，通過顯影液使第一層的一部分溶解，使第一層的功能層側(cè)的表面的一部分相對(duì)于功能層側(cè)的表面的其他部分凹陷而成為位于第一層側(cè)的狀態(tài)，對(duì)第一層的凹陷的部分形成樹脂膜。這樣在空穴注入層的表面設(shè)置凹陷部，通過顯影處理使溶解于顯影液的堤材料層的一部分蓄積于該凹陷部而形成樹脂膜，由此能夠使樹脂膜穩(wěn)定存在于空穴注入層和發(fā)光層之間。因此，在采用本發(fā)明的一種方式的情況下，能更切實(shí)地在電子富余的狀態(tài)下維持載流子平衡，能夠防止輝度的歷時(shí)性劣化，能夠制造實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)壽命化的有機(jī)發(fā)光元件。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，空穴注入層形成工序中可以采用如下具體的形成條件，在將由氬氣和氧氣構(gòu)成的氣體作為濺射裝置的濺射室內(nèi)的氣體來使用、氣體的總壓為大于2. 7Pa且7. OPa以下、氧氣分壓與總壓之比為50%以上且70%以下、并且靶每單位面積的投入電力密度為lW/cm2以上且2. 8ff/cm2以下的成膜條件下，形成使用了氧化鎢的空穴注入層。在采用這樣的形成條件的情況下，能夠同時(shí)獲得防止輝度的歷時(shí)性劣化的效果和通過獲得作為空穴注入層自身的良好的空穴注入性而實(shí)現(xiàn)的降低需要對(duì)有機(jī)發(fā)光元件施加的驅(qū)動(dòng)電壓的效果。因此，能夠獲得壽命更長(zhǎng)的有機(jī)發(fā)光元件。更詳細(xì)而言，形成構(gòu)成為使包含構(gòu)成堤的樹脂材料的樹脂膜存在于空穴注入層和發(fā)光層之間的有機(jī)發(fā)光元件，通過在第六工序中對(duì)該元件構(gòu)造體執(zhí)行通電處理，制造有機(jī)發(fā)光元件。因此，有機(jī)發(fā)光元件中的空穴注入性成為相對(duì)于初期特性降低了的狀態(tài)，與以往結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件相比，電子注入性和空穴注入性的載流子平衡容易在歷時(shí)性穩(wěn)定的狀態(tài)下得以維持，能夠防止輝度的歷時(shí)性劣化，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化。另一方面，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，以成為空穴注入性相比于初期特性降低了的狀態(tài)、且樹脂膜存在于空穴注入層和發(fā)光層之間的方式為前提，所以認(rèn)為為了獲得預(yù)定的輝度所需要的驅(qū)動(dòng)電壓變高，因此擔(dān)心對(duì)壽命產(chǎn)生影響。在此，如上所述，空穴注入層在上述成膜條件下成膜，所以能夠?qū)⒖昭ㄗ⑷雽雍桶l(fā)光層之間的空穴注入勢(shì)壘抑制為較小。因此，空穴注入性本身良好，不需要提高對(duì)有機(jī)發(fā)光元件施加的驅(qū)動(dòng)電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)有機(jī)發(fā)光元件的長(zhǎng)壽命化。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下的具體結(jié)構(gòu)在所述第二工序中，使用具有感光性樹脂成分和氟成分的堤材料，在第三工序中，使堤材料層部分曝光，使用顯影液進(jìn)行顯影處理，由此進(jìn)行圖案形成而形成規(guī)定開口部的堤。在本發(fā)明的一個(gè)方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下的具體結(jié)構(gòu)所所述第五工序包括在功能層的上方形成電子輸送層的電子輸送層形成工序、在電子注入輸送層的上方形成陰極的陰極形成工序、以及在陰極的上方形成封止層的封止層形成工序，第二層構(gòu)成為包括電子輸送層、陰極以及封止層。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，可以采用如下結(jié)構(gòu)樹脂膜覆蓋第一層的整個(gè)表面而形成為層狀，功能層形成為與樹脂膜接觸。由此，能夠進(jìn)一步確保高電荷注入性。本發(fā)明一種方式的有機(jī)發(fā)光裝置的特征在于具有通過上述任一制造方法獲得的有機(jī)發(fā)光元件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。、
本發(fā)明一種方式的有機(jī)顯示面板的特征在于具有通過上述任一制造方法獲得的有機(jī)發(fā)光元件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。本發(fā)明的一種方式的有機(jī)顯示裝置的特征在于具有通過上述任一制造方法得到的有機(jī)發(fā)光元件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件是對(duì)元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理而成的有機(jī)發(fā)光元件，采用如下結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，特征在于，元件構(gòu)造體具備第一層，其具有空穴注入性；第二層，其與第一層對(duì)向設(shè)置，具有電子注入性；功能層，其設(shè)置在第一層和第二層之間，構(gòu)成為包含有機(jī)材料，包括發(fā)光層；堤，其與第一層對(duì)向設(shè)置，是對(duì)包含樹 脂材料的堤材料層進(jìn)行圖案形成而形成的，對(duì)發(fā)光層進(jìn)行規(guī)定；以及樹脂膜，其設(shè)置在第一層和發(fā)光層之間，由堤材料層所包含的樹脂材料形成。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光兀件中，對(duì)于在第一層的表面形成的樹脂膜,使其接觸包括有機(jī)發(fā)光層的功能層，通過實(shí)施通電處理而降低了初期的空穴注入性。因此，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，即使在驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)的情況下，也能夠取得空穴注入性和電子注入性的平衡。因此，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，無論驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短都具有高發(fā)光效率。此外，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，樹脂層由包含于堤材料層的樹脂材料形成，不是為了形成樹脂膜而在新的工序中成膜的，所以能夠抑制制造成本。因此，在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，能抑制制造成本，并且無論驅(qū)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短都具有高發(fā)光效率。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，在上述結(jié)構(gòu)中可以采用如下結(jié)構(gòu)第一層具有陽極和設(shè)置于相對(duì)于陽極的上方的空穴注入層，空穴注入層包含氧化鎢，并且在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有占有能級(jí)。如上所述，由于存在占有能級(jí)，因而將空穴注入層和有機(jī)發(fā)光層之間的空穴注入勢(shì)壘抑制為較小。因此，在采用這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，能獲得如下效果能夠提高空穴注入效率，能夠以低電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且具有優(yōu)異的發(fā)光效率。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，在上述結(jié)構(gòu)中可以采用如下結(jié)構(gòu)紫外線光電子分光分析(USP)光譜中，空穴注入層在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。這樣能夠確認(rèn)到費(fèi)密面附近的隆起構(gòu)造的費(fèi)密面附近的占有能級(jí)是呈現(xiàn)高空穴注入效率的能級(jí)。即，很多報(bào)告認(rèn)為氧化鎢的薄膜和/或結(jié)晶中能看到的費(fèi)密面附近的占有能級(jí)來自于氧缺陷和/或其類似構(gòu)造。具體而言，推測(cè)為來自于因缺乏氧元素而形成的相鄰的鎢原子的5d軌道彼此的結(jié)合軌道、和/或不終止于氧原子而存在于膜表面和/或膜內(nèi)的鎢原子單體的5d軌道。這些5d軌道推測(cè)為如果是半占或者非占狀態(tài)，則在與有機(jī)分子接觸時(shí)，為了相互的能量穩(wěn)定化，能夠從有機(jī)分子的最高被占軌道抽出電子。實(shí)際上，存在如下報(bào)告在與氧化鎢具有催化作用和/或電致變色、光致變色等很多共同特性的氧化鑰中，當(dāng)在其薄膜上層疊有機(jī)低分子的α-NPD，則電子從a-NH)分子向氧化鑰薄膜移動(dòng)(渡邊寬之其他、有機(jī)EL討論會(huì)第七次例會(huì)預(yù)稿集、17 (2008))。
本發(fā)明人認(rèn)為，在氧化鎢中，與相鄰的鎢原子的5d軌道彼此的結(jié)合啟動(dòng)相比，結(jié)合能低的鎢原子單體的半占5d軌道或者其類似的構(gòu)造相當(dāng)于費(fèi)密面附近的占有能級(jí)。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，與上述同樣地，也可以采用如下結(jié)構(gòu)在X射線光電子分光分析(XPS)光譜中，空穴注入層在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. SeV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，可以采用如下結(jié)構(gòu)所述第一層的功能層側(cè)的表面的一部分相對(duì)于該表面的其他部分凹陷而成為位于第一層側(cè)的狀態(tài)，樹脂膜形成在第一層的凹陷的部分。如上所述，在采用這樣的結(jié)構(gòu)的情況下，能夠使樹脂層穩(wěn)定地存 在于空穴注入層和發(fā)光層之間。因此，在采用本發(fā)明的一種方式的情況下，能夠制造載流子平衡在電子富余的狀態(tài)下得以維持、能防止輝度的歷時(shí)性劣化、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化的有機(jī)發(fā)光元件。在本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光元件中，可以采用如下結(jié)構(gòu)樹脂膜覆蓋第一層的整個(gè)表面而形成為層狀，功能層形成為與樹脂膜接觸。由此，能夠確保更高的電荷注入性。本發(fā)明的一種方式的有機(jī)發(fā)光裝置的特征在于具有上述任一有機(jī)發(fā)光兀件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。本發(fā)明的一種方式的有機(jī)顯示面板的特征在于具有上述任一有機(jī)發(fā)光元件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。本發(fā)明的一種方式的有機(jī)顯示裝置的特征在于具有上述任一有機(jī)發(fā)光元件。由此，能夠獲得上述同樣的效果。下面示出具體例，說明結(jié)構(gòu)和作用效果。(實(shí)施方式I)I.制造方法使用圖I 圖7說明實(shí)施方式I的顯示面板10和包含該顯示面板的顯示裝置I的制造方法以及結(jié)構(gòu)。如圖2的(a)所示，在基板101的一方的主面上依次層疊形成TFT(Thin FilmTransistor :薄膜晶體管)層、鈍化膜102，進(jìn)一步在其上形成層間絕緣膜104。在圖2的(a)中，關(guān)于TFT層僅圖示了 TFT漏極102，此外，關(guān)于層間絕緣膜104圖示了通過進(jìn)行圖案形成而在TFT漏極102上的部分開有接觸孔104a的狀態(tài)(圖I的步驟SI)。在此，在接觸孔104a的底部，鈍化膜103也被除去(開口 103a)。如上所述，層間絕緣膜104例如由聚酰亞胺、聚酰胺等有機(jī)化合物形成。然后,如圖2的(b)所不,對(duì)于層間絕緣膜104的表面和露出的TFT漏極102的表面依次層疊形成反射陽極105和透明導(dǎo)電膜106(圖I的步驟S2)。反射陽極105例如由鋁(Al)或其合金材料形成，例如通過濺射法、真空蒸鍍法等成膜，通過蝕刻以子像素為單位進(jìn)行了區(qū)劃。在接觸孔104a的底部，反射陽極105連接于TFT漏極102。透明膜電極106 例如由 ITO(Indium Tin Oxide :氧化銦錫)、IZO(Indium ZincOxide :氧化銦鋅)形成，與上述同樣地，使用濺射法、真空蒸鍍法成膜，通過蝕刻以子像素為單位進(jìn)行了區(qū)劃。然后，如圖2的(C)所示，成膜空穴注入準(zhǔn)備層1070，使得覆蓋透明導(dǎo)電膜106上和露出的層間絕緣膜104的一部分表面?？昭ㄗ⑷霚?zhǔn)備層1070例如可以由銀(Ag)、鑰(Mo)、鉻(Cr)、釩(V)、鎢(W)、鎳(Ni)、銥(Ir)等的氧化物構(gòu)成。尤其是，從具有穩(wěn)定注入空穴且輔助生成空穴的功能的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選使用氧化鎢(WOx)(圖I的步驟S3)。對(duì)于使用氧化鎢形成空穴準(zhǔn)備層1070，例如可以采用如下成膜條件將由氬氣和氧氣構(gòu)成的氣體作為濺射裝置的濺射室內(nèi)氣體來使用，該氣體的總壓大于2. 7Pa且為7. O以下，氧氣分壓與總壓之比為50%以上且70%以下，并且靶每單位面積的投入(接入)電力密度為lW/cm2以上且2. 8ff/cm2以下。其效果將在后面進(jìn)行敘述。關(guān)于空穴注入準(zhǔn)備層1070，不僅是如圖2的(C)所示的遍及整個(gè)面的膜，例如也可以為以子像素為單位進(jìn)行了區(qū)劃的結(jié)構(gòu)。然后，如圖3的(a)所示，在空穴注入準(zhǔn)備層1070上層疊形成堤材料層1080。堤材料層1080例如使用包含丙烯酸系樹脂、聚酰亞胺系樹脂、酚醛清漆型酚醛樹脂等感光性樹脂成分和氟成分的材料，通過噴涂法等來形成。在本實(shí)施方式中，作為感光性樹脂材料的一例，使用了日本zeon(株式會(huì)社)制負(fù)型感光性材料(產(chǎn)品編號(hào)ZPN1168)。接著，如圖3的(b)所示，對(duì)堤材料層1080進(jìn)行圖案形成，形成規(guī)定開口部的堤材料層1081。對(duì)于堤材料層1081的形成，可以通過在圖3的(a)的堤材料層1080的表面配置掩模(省略圖示)而進(jìn)行曝光，然后進(jìn)行顯影來形成堤材料層1081。如圖3的(b)所示，由于堤材料1081的形成涉及的顯影處理等，成為空穴注入層107的開口底部分向Z軸方向下側(cè)凹陷的狀態(tài)(凹陷部107a)。而且，如圖3的(b)的雙點(diǎn)劃線所包圍的部分所示，凹陷部107的表面107b會(huì)形成凹凸，并且會(huì)殘留作為堤的一部分的堤殘?jiān)鼘?090。在本實(shí)施方式中，在堤形成材料層1081的形成中，關(guān)于全波長(zhǎng)曝光時(shí)的i線換算的照度，i線換算的曝光量等于25. 8mJ/cm2，曝光后在110°C的熱板上進(jìn)行130秒期間的加熱，然后使用2. 38%的TMAH顯影液進(jìn)行了 180秒期間的攪拌顯影。攪拌后，使用純水充分進(jìn)行了沖洗。該條件是如子像素的尺寸是長(zhǎng)邊方向?yàn)?00 μ m、短邊方向?yàn)?00 μ m的設(shè)計(jì)條件下的條件。在此，在以往的制造方法中，通過進(jìn)行UV (紫外線)照射等而進(jìn)行了堤殘?jiān)鼘拥某?，但在本?shí)施方式的制造方法中，并不進(jìn)行UV照射等，成為殘留了堤殘?jiān)鼘?090的狀態(tài)。此外，在本實(shí)施方式中，空穴注入層107包含氧化鎢，且在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有占有能級(jí)。在紫外線光電子分光分析(UPS)光譜中，空穴注入層107在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低1.8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀，此外，在X射線光電子分光分析(XPS)光譜中，在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低
I.8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。上述效果將在后面進(jìn)行描述。接著，如圖4所示，通過清潔加熱箱在200°C下對(duì)沖洗后的上述產(chǎn)品燒結(jié)I小時(shí)，由此能夠形成堤108，該堤108的堤腳部分108a通過流動(dòng)而將空穴注入層107的凹陷緣107c覆蓋。此時(shí)，如圖4的雙點(diǎn)劃線所包圍的部分所示，通過燒結(jié)形成堤樹脂層109，使得將在堤 108規(guī)定的開口底露出的空穴注入層107的表面覆蓋(圖I的步驟S4)。此時(shí)，關(guān)于堤樹脂層109的膜厚t,為大于Onm且4nm以下。如上所述形成的堤樹脂層109通過與堤108相同的材料來形成。
然后，如圖5的(a)所示，對(duì)由堤108規(guī)定的開口部形成空穴輸送層110和發(fā)光層111 (圖I的步驟S5、S6)?？昭ㄝ斔蛯?10例如使用聚芴和/或其衍生物、或者聚丙烯胺和/或其衍生物等不具有親水基的高分子化合物，通過印刷法成膜后進(jìn)行燒結(jié)來形成。發(fā)光層111例如使用特許公開公報(bào)(日本特開平5-163488號(hào)公報(bào))所記載的類喔星(oxinoid)化合物、茈化合物、香豆素化合物、氮雜香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫環(huán)酮(perinone)化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物(7 >卜9 ★>化合物)、芴化合物、熒蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、暈苯化合物、喹諾酮化合物及氮雜喹諾酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、簏(chrysene)化合
物、菲化合物、環(huán)戊二烯化合物、芪化合物、二苯基苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、雙氰亞甲基吡喃化合物、雙氰亞甲基噻喃化合物、熒光素化合物、吡喃鎗化合物、噻喃鎗化合物、硒吡喃鎗化合物、碲吡喃鎗化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亞苯基化合物、噻噸化合物、蒽化合物(7 7 9 * >化合物)、花青苷化合物、吖啶化合物、8-羥基喹啉化合物的金屬配合物、2，2’ -聯(lián)吡啶化合物的金屬配合物、席夫堿與III族金屬的配合物、8-羥基喹啉(喔星)金屬配合物、稀土類配合物等熒光物質(zhì)等，通過印刷法成膜后進(jìn)行燒結(jié)來形成。在此，如圖6所示，從Z軸方向上方俯視時(shí)的堤108成為沿Y軸方向延伸的堤元件108b和沿X軸方向延伸的堤元件108c形成為一體的所謂像素堤，由此對(duì)所規(guī)定的各開口部形成發(fā)光層111。通過經(jīng)過如上所述的工序，堤樹脂層109覆蓋空穴注入層107的整個(gè)表面而形成為層狀，作為功能層的一部分的空穴輸送層Iio形成為與堤樹脂層109接觸。然后，如圖5的(b)所不,對(duì)于發(fā)光層111的表面和露出的堤108的表面,依次層疊形成電子輸送層112、透明陰極113以及封止層114后，貼合罩蓋基板115(圖I的步驟S7 S10)。電子輸送層112例如可以使用噁二唑衍生物(OXD)、三唑衍生物(TAZ)、菲咯啉衍生物(BCP、Bphen)等來形成，透明陰極113例如可以使用ΙΤ0、IZO來形成。此外，封止層114例如使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等來形成。然后，如圖7所示，對(duì)于如上所述制造的顯示面板10，附設(shè)包括驅(qū)動(dòng)電路21 24和控制電路25的驅(qū)動(dòng)控制單元20。然后，對(duì)附設(shè)有驅(qū)動(dòng)控制單元20的顯示面板10進(jìn)行老化處理(圖I的步驟Sll)。例如進(jìn)行通電直到相對(duì)于處理前的空穴注入性而空穴的遷移率成為1/10以下，由此來實(shí)施老化處理，具體而言，執(zhí)行大于O分鐘且30分鐘以內(nèi)的通電處理，使得輝度(brightness)成為實(shí)際使用時(shí)的輝度以上且其三倍以下。通過執(zhí)行如上所述的工序，完成顯示裝置I。2.效果
使用圖8和圖9說明如上所述制造的顯示面板10和具備該顯示面板的顯示裝置I實(shí)現(xiàn)的效果。圖8是示意表示顯示面板10中的從反射陽極105到透明陰極113的層疊構(gòu)造體即元件構(gòu)造體的示意剖視圖。在通過本實(shí)施方式的制造方法獲得的顯示面板10和顯示裝置I中，能夠預(yù)先抑制輝度的歷時(shí)劣化，延長(zhǎng)壽命。推測(cè)能夠獲得這樣的效果的機(jī)理為如下所述。
如圖8所示，在顯示面板10中，采用包含樹脂材料的樹脂膜即堤樹脂層109介于空穴注入層107和發(fā)光層11之間、更具體而言是介于空穴注入層107和空穴輸送層110之間的結(jié)構(gòu)，在老化處理(圖I的步驟Sll)中，通過在上述條件下實(shí)施通電處理，從而制造了顯示裝置I。因此，在所制造的顯示裝置I的顯示面板10中，與初期特性相比，成為空穴注入性降低了的狀態(tài)。因此，與以往的顯示裝置(具備不具有堤樹脂層109的元件構(gòu)造體的裝置)相比，載流子平衡容易得到歷時(shí)性的保持，其結(jié)果能防止輝度的歷時(shí)劣化，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化，所述載流子平衡是由具有伴隨著驅(qū)動(dòng)時(shí)間的經(jīng)過而其特性相比于空穴注入性降低的傾向的來自透明陰極113的電子注入性、和成為其特性預(yù)先降低了的狀態(tài)的來自反射陽極105的空穴注入性實(shí)現(xiàn)的。
此外，在使用本實(shí)施方式的制造方法制造的顯示面板10中，利用形成堤108時(shí)的堤殘?jiān)鼘?090來形成堤樹脂層109，所以不需要為了形成樹脂膜而增加新的工序，能夠抑制制造成本的上升。在此，關(guān)于防止輝度的歷時(shí)劣化，本發(fā)明的發(fā)明人設(shè)想其機(jī)理為如下所述。認(rèn)為在現(xiàn)有技術(shù)涉及的顯示裝置中，長(zhǎng)期驅(qū)動(dòng)時(shí)的輝度的歷時(shí)劣化是因?yàn)槿缦略蚨l(fā)生的，即伴隨著電子注入性的降低而成為空穴富余狀態(tài)，對(duì)發(fā)光層注入的電子和空穴的載流子平衡被破壞。對(duì)此，在本實(shí)施方式的顯示裝置I中，利用堤殘?jiān)鼘?090使作為樹脂膜的堤樹脂層109介于空穴注入層107和空穴輸送層110之間，并執(zhí)行老化處理(ageing treatment),所以能夠預(yù)先降低空穴注入層107的空穴注入性。因此，在使用本實(shí)施方式的制造方法制造的顯示面板10和顯示裝置I中，對(duì)發(fā)光層111注入的電子和空穴的載流子平衡在電子富余的狀態(tài)下得以維持，劣化的速度變慢。在此，使堤樹脂層109的膜厚為大于Onm且4nm以下是因?yàn)槿缦吕碛?。這是因?yàn)椋鶕?jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在不使用堤工序的元件(例如通過旋涂法形成第一層的例如空穴輸送層(中間層，interlayer)和/或空穴注入層、發(fā)光層)中，未發(fā)現(xiàn)上述效果。此外是因?yàn)?，在獲得了上述效果的元件結(jié)構(gòu)中，通過TEM確認(rèn)到存在于具有空穴注入性的第一層和發(fā)光層之間的樹脂層為4nm。如上所述，在本實(shí)施方式的制造方法中，在空穴注入層107的形成工序(圖I的步驟S3)中，采用了如下具體的形成條件在將由氬氣和氧氣構(gòu)成的氣體作為濺射裝置的濺射室內(nèi)的氣體來使用、氣體的總壓為大于2. 7Pa且7. OPa以下、氧氣分壓與總壓之比為50 %以上且70%以下、并且靶每單位面積的投入電力密度為lW/cm2以上且2. 8ff/cm2以下的成膜條件下，使用氧化鎢形成空穴注入層。由此能獲得如下效果。在采用上述條件的情況下，能夠一并獲得防止輝度的歷時(shí)劣化的效果和由獲得作為空穴注入層107本身的良好的空穴注入性實(shí)現(xiàn)的降低需要對(duì)顯示面板10施加的驅(qū)動(dòng)電壓的效果。因此，能夠獲得壽命更長(zhǎng)的有機(jī)發(fā)光元件。更詳細(xì)而言，形成使構(gòu)成堤108的包含樹脂材料的樹脂層109介于空穴注入層107和發(fā)光層111之間的結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光元件，為了對(duì)該元件構(gòu)造體進(jìn)行老化處理而執(zhí)行通電處理，從而制造顯示面板10。因此，顯示面板10中的空穴注入性成為相對(duì)于初期特性而降低了的狀態(tài)，與以往結(jié)構(gòu)的顯示面板10相比，電子注入性和空穴注入性的載流子平衡更容易在歷時(shí)性穩(wěn)定的狀態(tài)下得以維持，能夠防止輝度的歷時(shí)劣化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。另一方面，認(rèn)為在本實(shí)施方式的顯示面板10中，以成為空穴注入性相比于初期特性降低了的狀態(tài)、且堤樹脂層109存在于空穴注入層107和發(fā)光層111之間的方式為前提，所以為了獲得預(yù)定的輝度所需要的驅(qū)動(dòng)電壓變高，因此擔(dān)心對(duì)壽命產(chǎn)生影響。在此，如上所述，空穴注入層107 (空穴注入準(zhǔn)備層1070)在上述成膜條件下成膜，所以能夠?qū)⒖昭ㄗ⑷雽?07和發(fā)光層111之間的空穴注入勢(shì)壘抑制為較小。因此，空穴注入性本身變得良好，不需要提高對(duì)顯示面板10施加的驅(qū)動(dòng)電壓，能夠?qū)崿F(xiàn)顯示面板10和具備該顯示面板10的顯示裝置I的長(zhǎng)壽命化。
在本實(shí)施方式的顯示面板10中，如圖4所示，采用如下結(jié)構(gòu)在通過對(duì)堤材料層1080進(jìn)行圖案形成時(shí)所使用的顯影液進(jìn)行的顯影處理中，空穴注入層107的發(fā)光層111側(cè)的表面的一部分相對(duì)于其他部分凹陷而成為位于Z軸方向下方的狀態(tài)，對(duì)空穴注入層107的凹陷部107a形成堤樹脂層109。這樣在空穴注入層107的表面設(shè)置凹陷部107a，對(duì)該凹陷部107a形成堤樹脂層109，由此能夠使堤樹脂層109穩(wěn)定存在于空穴注入層107和發(fā)光層111之間。因此，在顯示面板10中，能更切實(shí)地在電子富余的狀態(tài)下維持載流子平衡，防止輝度的歷時(shí)性劣化，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。如上所述，在本實(shí)施方式的顯示面板10中采用如下結(jié)構(gòu)空穴注入層107包含氧化鎢，并且在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. SeV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有占有能級(jí)。由此，由于存在占有能級(jí)，所以能夠?qū)⒖昭ㄗ⑷雽?07和發(fā)光層111之間的空穴注入勢(shì)壘抑制為較小。因此，采用這樣的結(jié)構(gòu)的本實(shí)施方式的顯示面板10能獲得如下效果能夠提高空穴注入效率，能夠以低電壓進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且具有優(yōu)異的發(fā)光效率。此外，采用了如下的結(jié)構(gòu)在紫外線光電子分光分析(USP)光譜中，空穴注入層107在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。這樣能夠確認(rèn)到費(fèi)密面附近的隆起構(gòu)造的費(fèi)密面附近的占有能級(jí)是呈現(xiàn)高空穴注入效率的能級(jí)。即，氧化鎢的薄膜和/或結(jié)晶中所能看到的費(fèi)密面附近的占有能級(jí)來自于氧缺陷和/或其類似構(gòu)造，對(duì)此有過很多報(bào)告。具體而言，推測(cè)為來自于因缺乏氧元素而形成的相鄰的鎢原子的5d軌道彼此的結(jié)合軌道、和/或不終止于氧原子而存在于膜表面和/或膜內(nèi)的鎢原子單體的5d軌道。這些5d軌道被推測(cè)為如果是半占或者非占狀態(tài)，則在與有機(jī)分子接觸時(shí)，為了相互的能量穩(wěn)定化，能夠從有機(jī)分子的最高被占軌道抽出電子。實(shí)際上，在與氧化鎢具有催化作用和/或電致變色、光致變色等很多共同特性的氧化鑰中，當(dāng)在其薄膜上層疊有機(jī)低分子的a-NH)時(shí)。則電子從a-NH)分子向氧化鑰薄膜移動(dòng)，對(duì)此有過報(bào)告(渡邊寬之其他、有機(jī)EL討論會(huì)第七次例會(huì)預(yù)稿集、17 (2008))。本發(fā)明人認(rèn)為在氧化鎢中，與相鄰的鎢原子的5d軌道彼此的結(jié)合啟動(dòng)相比，結(jié)合能低的鎢原子單體的半占5d軌道或者其類似構(gòu)造相當(dāng)于費(fèi)密面附近的占有能級(jí)。進(jìn)一步，如上所述，也可以采用如下結(jié)構(gòu)在X射線光電子分光分析(XPS)光譜中，空穴注入層107在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。關(guān)于如上所述的效果，在圖9中示出使用樣品進(jìn)行的壽命評(píng)價(jià)的結(jié)果。如圖9的(b)所示，在堤樹脂層109存在于空穴注入層107和發(fā)光層111之間的樣品中，伴隨著執(zhí)行老化處理，初期的面板輝度與不具有堤樹脂層的樣品相比降低。但是，如圖9的(a)和圖9的(b)所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)時(shí)間成為2小時(shí)以上時(shí)，夾有堤樹脂層109的樣品的輝度比沒有堤樹脂層的樣品的輝度高。由此，在壽命評(píng)價(jià)中可知本實(shí)施方式的顯示面板10和具備該顯示面板10的顯示裝置I是優(yōu)異的。圖9的(a)和圖9的(b)中的初期輝度是顯示面板的實(shí)用輝度的三倍。3.驗(yàn)證使用圖10 圖14對(duì)獲得上述效果的機(jī)理進(jìn)行驗(yàn)證。首先，在圖10中示出夾有堤樹脂層109的樣品和未夾有堤樹脂層的樣品的比較的I-V特性。圖10是在實(shí)驗(yàn)值上重疊模擬值的圖。 如圖10所示，在夾有堤樹脂層109的樣品中，與未夾有堤樹脂層的樣品相比，空穴遷移率降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，即成為1/10以下。接著，圖11是通過輸入了與圖10的實(shí)驗(yàn)值一致的參數(shù)的模擬得到的特性圖，圖11的(a)表示元件的空穴電流，圖11的(b)表示電子電流，圖11的(C)表示元件內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度分布。如圖11的(a)所示，在夾有堤樹脂層的樣品中，與未夾有堤樹脂層的樣品相比，設(shè)想為空穴電流較低，此外，如圖11的(b)所示，在夾有堤樹脂層的樣品中，與未夾有堤樹脂層的樣品相比，設(shè)想為電子電流也較低。如圖11的(C)的各層中的電場(chǎng)強(qiáng)度分布所示，在夾有堤樹脂層109的樣品中，發(fā)光層的電場(chǎng)強(qiáng)度降低。這樣，在使堤樹脂層109介于空穴注入層107和發(fā)光層111之間的情況下，設(shè)想為空穴的注入和輸送涉及的特性惡化，發(fā)光層的電場(chǎng)強(qiáng)度降低。因此，認(rèn)為由于空穴遷移率的降低而被限制到電子電流量，導(dǎo)致對(duì)顯示面板施加的電壓變高。對(duì)于這樣的問題，在本實(shí)施方式中，通過在空穴注入層107采用使用了空穴注入性高的氧化鎢的層，實(shí)現(xiàn)了其最優(yōu)化。下面，使用圖12說明在本實(shí)施方式的顯示面板10中能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)壽命化的機(jī)理。圖12的(a)和圖12的(b)是示意表示未夾有堤樹脂層的樣品中的載流子狀態(tài)的示意圖，圖12的(c)和圖12的(d)是表示夾有堤樹脂層109的樣品中的載流子狀態(tài)的示意圖。圖12的(a)和圖12的(c)中，折點(diǎn)I是“空穴注入開始”的時(shí)刻，折點(diǎn)2是“電子注入開始”的時(shí)刻，折點(diǎn)3是“載流子平衡最佳點(diǎn)”。首先，如圖12的(C)所示，在夾有堤樹脂層的樣品中，相對(duì)于圖12的(a)所示的未夾有堤樹脂層的樣品，折點(diǎn)2和折點(diǎn)3的位置更接近于理想的模型。如圖12的(b)所示，在未夾有堤樹脂層的樣品中，在⑴ (III)的區(qū)域中成為空穴富余的狀態(tài)。另一方面，如圖12的(d)所示，在夾有堤樹脂層的樣品中，在所有區(qū)域中，電子過剩狀態(tài)(電子富余的狀態(tài))得以維持。然后，如圖13的(a)所示，在夾有堤樹脂層且空穴注入性良好的樣品中，存在空穴、電子的最佳點(diǎn)，由此，存在效率峰。另一方面，在夾有堤樹脂層、空穴注入性低的樣品中，常時(shí)為電子富余的狀態(tài)，所以沒有效率峰。然后，如圖13的(b)的箭頭I所示，關(guān)于空穴注入開始電壓，初期樣品和劣化樣品是同等的。另一方面，如箭頭2所示，關(guān)于空穴電流量，與初期樣品相比，劣化樣品中更低，能夠確認(rèn)到發(fā)光開始電壓的上升。因此，推定為由于電子勢(shì)壘的增加或者電子輸送的降低而發(fā)生空穴輸送層的電場(chǎng)強(qiáng)度降低，空穴電流量也降低。進(jìn)一步，如圖13的(b)的箭頭3所示，最大效率電壓也在劣化后樣品中變高。即，由于電子電流的降低，載流子平衡變?yōu)榭昭ǜ挥?，折點(diǎn)3高電壓化。然后，如圖14的(a)和圖14的(b)所示，在初期樣品中，伴隨著驅(qū)動(dòng)電壓的上升，CIE值單調(diào)減少。由此，如圖14的(c)所示，呈現(xiàn)伴隨著電壓的上升而發(fā)光位置向陰極側(cè)位移的傾向。因此，得到這樣的啟示，即在初期樣品中，由于電壓的上升而使空穴過剩的狀態(tài)加速。另一方面，如圖14的(a)和圖14的(b)所示，在劣化樣品中，與初期樣品相比，存在CIE(X)、CIE(y)都變小的傾向(箭頭2)。啟示了 如圖14的(d)所示，在光學(xué)模擬中，發(fā)光位置向陰極側(cè)位移的傾向是相同的，但由于劣化而空穴過剩的狀態(tài)加速。根據(jù)以上，在夾有堤樹脂層的樣品中壽命延長(zhǎng)的機(jī)理是，通過在初期謀求降低空穴注入量，即使通過通電處理而電子注入性降低，空穴和電子的載流子平衡也在電子富余的狀態(tài)下得以維持，能防止材料自身的發(fā)光效率的降低，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化。4.各種實(shí)驗(yàn)和考察⑴氧化鎢的成膜條件在本實(shí)施方式中，如上所述，在預(yù)定的成膜條件下成膜構(gòu)成空穴注入層107的氧化鎢，由此使空穴注入層107存在所述費(fèi)密面附近的占有能級(jí)，降低空穴注入層107和空穴輸送層110之間的空穴注入勢(shì)壘，能夠以低電壓驅(qū)動(dòng)顯示面板10。作為用于獲得這樣的性能的氧化鎢的成膜方法，認(rèn)為優(yōu)選使用DC磁控濺射裝置，靶為金屬鎢，對(duì)基板溫度不進(jìn)行控制，濺射室內(nèi)氣體由氬氣和氧氣構(gòu)成，設(shè)定為氣壓(總壓)為大于2. 7Pa且7. OPa以下、氧氣分壓與總壓之比為50%以上且70以下、并且靶每單位面積的投入電力(投入電力密度)為lW/cm2以上且2. 8ff/cm2以下的成膜條件，通過反應(yīng)性濺射法來成膜。上述成膜條件的有效性通過以下各實(shí)驗(yàn)得到了確認(rèn)。首先，為了切實(shí)地評(píng)價(jià)從空穴注入層107向作為緩沖層的空穴輸送層110的空穴注入效率的成膜條件依賴性，作為評(píng)價(jià)器件而制作了空穴單載流子元件。在有機(jī)EL元件中，形成電流的載流子是空穴和電子雙方，因此有機(jī)EL元件的電特性中除了空穴電流以外還反映電子電流。但是，空穴單載流子元件中，從陰極注入電子受到阻礙，因此幾乎不流動(dòng)電子電流，總電流幾乎僅由空穴電流構(gòu)成，即載流子可以大致視為僅是空穴，適合于評(píng)價(jià)空穴注入效率。在具體制作的空穴單載流子元件中，將圖8的透明陰極113如圖15所示的陰極208那樣置換為金(Au)。S卩，如圖15所示，為如下結(jié)構(gòu)在基板210上形成由厚度50nm的ITO薄膜形成的陽極202，進(jìn)而在陽極202上依次層疊由厚度30nm的氧化鎢形成的空穴注入層203、由厚度20nm的作為胺類有機(jī)高分子的TFB形成的緩沖層(空穴輸送層)204、由厚度70nm的作為有機(jī)高分子的F8BT形成的發(fā)光層205、厚度IOOnm的由金形成的陰極209。因?yàn)槭窃u(píng)價(jià)器件，所以省略堤。在該制作工序中，空穴注入層203使用DC磁控濺射裝置，通過反應(yīng)性濺射法來成、膜。濺射室內(nèi)氣體由氬氣和氧氣中的至少任一種構(gòu)成，靶使用了金屬鎢。對(duì)基板溫度不進(jìn)行控制，氬氣分壓、氧氣分壓、總壓通過各氣體流量來調(diào)節(jié)。成膜條件如以下表I所示，使總壓、氧氣分壓以及投入電力的各條件發(fā)生變化，由此得到具備在各成膜條件下成膜的空穴注入層203的空穴單載流子元件201B (元件No. I 14)。氧氣分壓比是氧氣分壓與總壓之比(％ )。表I各空穴單載流子元件201B的成膜條件
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光兀件的制造方法,包括 第一工序，在基板的上方形成具有空穴注入性的第一層； 第二工序，在所述第一層的上方涂敷堤材料，形成堤材料層； 第三工序，通過對(duì)所述堤材料層進(jìn)行圖案形成，形成規(guī)定與發(fā)光部對(duì)應(yīng)的開口部的堤，并且，使所述堤材料層的一部分附著于所述第一層，在所述第一層的表面形成樹脂膜； 第四工序，對(duì)所述開口部涂敷包含有機(jī)材料的墨，使其與所述樹脂膜接觸，形成包括有機(jī)發(fā)光層的功能層； 第五工序，在所述功能層的上方形成具有電子注入性的第二層；以及第六工序，對(duì)執(zhí)行所述第一工序至所述第五工序而形成的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，使來自所述第一層的空穴注入性降低。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 在所述第三工序中，形成為所述樹脂膜的厚度大于Onm且為4nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 在所述第六工序中，對(duì)所述元件構(gòu)造體進(jìn)行所述通電處理，使得所述元件構(gòu)造體的空穴注入性相對(duì)于執(zhí)行通電處理前的所述元件構(gòu)造體的空穴注入性，其空穴遷移率成為1/10以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 在所述第六工序中，對(duì)于所述元件構(gòu)造體，以大于O分鐘且30分鐘以內(nèi)的通電時(shí)間進(jìn)行通電處理，使得輝度成為實(shí)際使用時(shí)的輝度以上且其三倍以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 所述第一工序包括在基板的上方形成陽極的陽極形成工序；和在所述陽極的上方使用氧化鎢形成空穴注入層的空穴注入層形成工序， 所述第一層構(gòu)成為包括所述陽極和所述空穴注入層。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 在所述第三工序中，在通過使所述堤材料層進(jìn)行所述圖案形成時(shí)所使用的顯影液進(jìn)行的顯影處理中，通過所述顯影液使所述第一層的一部分溶解，使所述第一層的功能層側(cè)的表面的一部分相對(duì)于功能層側(cè)的表面的其他部分凹陷而成為位于所述第一層側(cè)的狀態(tài)，對(duì)所述第一層的所述凹陷的部分形成所述樹脂膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 所述空穴注入層形成工序中，在將由氬氣和氧氣構(gòu)成的氣體作為濺射裝置的濺射室內(nèi)的氣體來使用、所述氣體的總壓為大于2. 7Pa且7. OPa以下、氧氣分壓與總壓之比為50%以上且70%以下、并且靶每單位面積的投入電力密度為lW/cm2以上且2. 8ff/cm2以下的成膜條件下，形成使用了氧化鎢的所述空穴注入層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 在所述第二工序中，使用具有感光性樹脂成分和氟成分的堤材料， 在所述第三工序中，使堤材料層部分曝光，使用顯影液進(jìn)行顯影處理，由此進(jìn)行圖案形成而形成規(guī)定開口部的堤。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 所述第五工序包括在所述功能層的上方形成電子輸送層的電子輸送層形成工序、在所述電子注入輸送層的上方形成陰極的陰極形成工序、以及在所述陰極的上方形成封止層的封止層形成工序， 所述第二層包括所述電子輸送層、所述陰極以及所述封止層。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法， 所述樹脂膜覆蓋所述第一層的整個(gè)表面而形成為層狀， 所述功能層形成為與所述樹脂膜接觸。
11.一種有機(jī)發(fā)光裝置，具有通過權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光兀件的制造方法得到的有機(jī)發(fā)光元件。
12.—種有機(jī)顯示面板，具有通過權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法得到的有機(jī)發(fā)光元件。
13.一種有機(jī)顯示裝置，具有通過權(quán)利要求I 10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法得到的有機(jī)發(fā)光元件。
14.一種有機(jī)發(fā)光元件，該有機(jī)發(fā)光元件是對(duì)元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理而成的有機(jī)發(fā)光元件， 元件構(gòu)造體具備 第一層，其具有空穴注入性； 第二層，其與所述第一層對(duì)向設(shè)置，具有電子注入性； 功能層，其設(shè)置在所述第一層和所述第二層之間，構(gòu)成為包含有機(jī)材料，包括發(fā)光層；堤，其與所述第一層對(duì)向設(shè)置，對(duì)包含樹脂材料的堤材料層進(jìn)行圖案形成而形成，并對(duì)所述發(fā)光層進(jìn)行規(guī)定；以及 樹脂膜，其設(shè)置在所述第一層和所述發(fā)光層之間，由所述堤材料層所包含的樹脂材料形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有機(jī)發(fā)光元件， 所述第一層具有陽極和設(shè)置于相對(duì)于所述陽極的上方的空穴注入層， 所述空穴注入層包含氧化鎢，并且在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. SeV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有占有能級(jí)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的有機(jī)發(fā)光元件， 在紫外線光電子分光分析(USP)光譜中，所述空穴注入層在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有機(jī)發(fā)光元件， 在X射線光電子分光分析(XPS)光譜中，所述空穴注入層在比價(jià)電子帶最低的結(jié)合能低I. 8eV 3. 6eV的結(jié)合能區(qū)域內(nèi)具有隆起的形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有機(jī)發(fā)光元件， 在所述第一層中，所述第一層的功能層側(cè)的表面的一部分相對(duì)于所述表面的其他部分凹陷而成為位于所述第一層側(cè)的狀態(tài)， 所述樹脂膜形成在所述第一層的所述凹陷的部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有機(jī)發(fā)光元件， 所述樹脂膜覆蓋所述第一層的整個(gè)表面而形成為層狀， 所述功能層形成為與所述樹脂膜接觸。
20.—種有機(jī)發(fā)光裝置,具有權(quán)利要求14 19中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光兀件。
21.—種有機(jī)顯不面板,具有權(quán)利要求14 19中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光兀件。
22.—種有機(jī)顯不裝置,具有權(quán)利要求14 19中任一項(xiàng)所述的有機(jī)發(fā)光兀件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光元件的制造方法、有機(jī)發(fā)光元件、發(fā)光裝置、顯示面板以及顯示裝置。在該有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中，首先，在基板(101)的上方形成反射陽極(105)和空穴注入層(107)。然后，在空穴注入層(107)上涂敷堤材料，形成堤材料層(1080)，通過使其形成圖案而形成堤準(zhǔn)備層(1081)，并且使用殘留于開口底的堤殘?jiān)鼘?1090)形成堤樹脂層。然后，形成空穴輸送層以使得其與堤樹脂層接觸，在其上依次層疊形成發(fā)光層、電子輸送層以及透明陰極。然后，對(duì)這樣形成的元件構(gòu)造體進(jìn)行通電處理，降低來自空穴注入層(107)的空穴注入性。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102640318SQ20108002606
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月29日
發(fā)明者三島孝介, 大內(nèi)曉, 磯部孝, 赤松香 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社