專利名稱：有機(jī)發(fā)光元件、發(fā)光裝置、圖像形成裝置、顯示裝置和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有將銀薄膜用作電極的構(gòu)成并且顯示高發(fā)光效率的有機(jī)發(fā)光元件以及包括該有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光裝置、圖像形成裝置、顯示裝置和攝像裝置。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光元件由第一電極、第二電極和設(shè)置在這兩個(gè)電極之間的有機(jī)化合物層形成。將從有機(jī)化合物層中的發(fā)光層發(fā)出的光從第一電極和第二電極中的一個(gè)電極(光取出電極)放出。關(guān)于有機(jī)發(fā)光元件，為了實(shí)現(xiàn)低電壓驅(qū)動(dòng)和高發(fā)光效率，將顯示高電導(dǎo)率和低的可見光區(qū)域中的光學(xué)吸收的金屬，例如銀用作光取出電極。但是，將銀用作光取出電極的情況下，取決于成膜環(huán)境，可能發(fā)生銀固有的光學(xué)吸 收。為了抑制由銀薄膜產(chǎn)生的吸收，日本專利公開No. 2008-171637公開了有機(jī)發(fā)光元件，該有機(jī)發(fā)光元件使用層疊的透明導(dǎo)電膜作為電極，該層疊的透明導(dǎo)電膜由銀以外的金屬形成的底層和銀或銀合金形成的銀薄膜層組成。而且，公開了底層的銀以外的金屬能夠選自由金、鋁、銅、銦、錫和鋅組成的組。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面提供有機(jī)發(fā)光元件，其包括銀薄膜作為光取出電極并且顯示高發(fā)光效率。根據(jù)本發(fā)明方面的有機(jī)發(fā)光兀件在基板上包括第一電極、第二電極和在上述第一電極和上述第二電極之間設(shè)置并且設(shè)置有發(fā)光層的有機(jī)化合物層，并且從上述第二電極側(cè)發(fā)出光，其中上述第二電極從上述基板側(cè)依次包括第一層和與上述第一層接觸的第二層，上述第二層是包含Ag的層，并且上述第一層是包含Ag和Cs的層。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供具有高發(fā)光效率并且能夠在低電壓下驅(qū)動(dòng)的有機(jī)發(fā)光元件。由以下參照附圖對(duì)例示實(shí)施方案的說明，本發(fā)明進(jìn)一步的特點(diǎn)將變得清楚。


圖I是根據(jù)第一實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光元件的示意圖。圖2A和2B是根據(jù)第二實(shí)施方案的顯示裝置的示意圖。圖3A-3C是表示實(shí)施例I和2以及比較例I中的吸光度(absorbance)的圖。圖4A和4B是表示實(shí)施例3中的吸光度的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的方面進(jìn)行說明。圖I表示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光兀件的截面不意圖。根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光兀件在基板10上包括第ー電極11、第二電極15和在第一電極11和第二電極15之間配置并且設(shè)置有發(fā)光層的有機(jī)化合物層12。圖I中所示的有機(jī)發(fā)光元件具有如下構(gòu)成，其中將光從第二電極15側(cè)取出，因此從與基板10相対的側(cè)將光取出(所謂的頂部發(fā)光型)。第二電極15從基板10側(cè)依次包括第一層13和與第一層13接觸的第二層14。第二層14是含有銀(Ag)的層并且可見光區(qū)中的光能夠通過第二層14。將含有Ag和Cs的第一層13設(shè)置為第二層14的下層。盡管在圖中沒有具體示出，但本發(fā)明的方面也能夠應(yīng)用于所謂的底部發(fā)光型有機(jī)發(fā)光元件，其中從基板側(cè)依次層疊第二電極、有機(jī)化合物層和第一電極。這種情況下，第二電極具有如下構(gòu)成，其中從基板側(cè)依次層疊第一層和第二層 。此外，本發(fā)明的方面也能夠應(yīng)用于兩面有機(jī)發(fā)光兀件，其中從基板側(cè)和與基板相對(duì)的ー側(cè)將光取出。具體地，有機(jī)發(fā)光兀件可以是包括基板、透射第一電極、有機(jī)化合物層和透射第二電極的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第二電極通過從基板側(cè)依次層疊第一層和第二層而設(shè)置。本發(fā)明的第一實(shí)施方案中使用的第二電極15的第二層14是含有Ag的層。在這點(diǎn)上，含有Ag的層是指含有90重量％以上的Ag的層。從電導(dǎo)率和可見光區(qū)(400nm-780nm的波長(zhǎng))中的透射率的觀點(diǎn)出發(fā)，第二層14的膜厚度優(yōu)選為5nm-25nm。第二層14能夠通過已知的方法，例如蒸鍍法或?yàn)R射法形成。通常，認(rèn)為Ag薄膜不是在連續(xù)膜的狀態(tài)下存在，由于其高內(nèi)聚性而是在具有各種顆粒直徑的Ag細(xì)顆粒的狀態(tài)下存在，并且認(rèn)為在可見光區(qū)中顯現(xiàn)等離子(plasmon)吸收。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光兀件的第二電極15包括至少含有Ag和Cs的第一層13作為上述含有Ag的第二層14的下層。該含有Ag和Cs的第一層13能夠通過已知的方法，例如Ag金屬與Cs金屬或Cs化合物的共蒸鍍法或者濺射法形成。認(rèn)為其原因是如下所述。Cs原子對(duì)于Ag原子具有強(qiáng)化學(xué)吸引。因此，第一層13中，防止Ag原子的內(nèi)聚以致容易作為連續(xù)膜形成第一層13。同樣在第一層13上形成并且含有Ag的第二層14中，第一層13中的Cs原子防止Ag原子的內(nèi)聚，此外，在作為連續(xù)膜的第一層13的影響下，容易將第二層14形成為連續(xù)膜。結(jié)果，使作為細(xì)顆粒存在的Ag減少，由此抑制光學(xué)吸收，例如等離子吸收。第一層13的膜厚度優(yōu)選為O. 5nm-20nm。如果膜厚度大于20nm,使第二電極15的透射率減小，如果膜厚度小于O. 5nm，不容易將第一層13形成為連續(xù)膜并且不容易獲得抑制由Ag引起的化學(xué)吸收的效果。接下來，對(duì)有機(jī)發(fā)光元件的其他構(gòu)成要素進(jìn)行說明。關(guān)于基板10，能夠使用介電材料，例如玻璃或塑料?；?0可由在其上設(shè)置開關(guān)元件、并且在其上設(shè)置絕緣層的支撐基板形成。關(guān)于開關(guān)元件，能夠使用例如晶體管，例如TFT,或者M(jìn)IM。第一電極11能夠具有高反射率并且能夠使用具有50nm-300nm的膜厚度的Al、Ag、Mo、W、Ni、Cr、或者其合金的金屬層。該金屬層能夠通過已知的方法，例如蒸鍍法或?yàn)R射法形成。此外，第一電極11可具有如下構(gòu)成，其中在金屬層的光取出側(cè)層疊氧化錫、氧化銦、氧化銦錫、氧化銦鋅等的透明氧化物導(dǎo)電層。有機(jī)化合物層12經(jīng)構(gòu)成以至少包括發(fā)光層和根據(jù)需要的功能層，例如，空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層、電子注入層、電子傳輸層、電子阻擋層和激子阻擋層，其中將各功能層以適當(dāng)?shù)捻樞驅(qū)盈B。關(guān)于構(gòu)成有機(jī)化合物層中使用的各功能層的材料，能夠使用已知的材料。
能夠?qū)⑸鲜鐾该餮趸飳?dǎo)電膜、氟化鋰、構(gòu)成有機(jī)發(fā)光元件的材料等的有機(jī)化合物層和氧化鋁、氧化硅或氮化硅的無機(jī)層設(shè)置在第二電極15上作為光學(xué)調(diào)節(jié)層和保護(hù)層。根據(jù)本發(fā)明方面的有機(jī)發(fā)光元件能夠用于發(fā)光裝置和顯示裝置。根據(jù)本實(shí)施方案的發(fā)光裝置和顯示裝置還包括控制有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光的控制電路，并且基于無源矩陣驅(qū)動(dòng)(passive matrix drive)或有源矩陣驅(qū)動(dòng)(active matrix drive)從有機(jī)發(fā)光元件發(fā)光。關(guān)于有源矩陣驅(qū)動(dòng)，設(shè)置開關(guān)元件，例如晶體管或MIM。發(fā)光裝置的實(shí)例包括照明裝置和電子照相圖像形成裝置的曝光光源和液晶顯示裝置的背光。關(guān)于用于照明裝置，可采用ー個(gè)有機(jī)發(fā)光元件或者可采用多個(gè)有機(jī)發(fā)光元件。關(guān)于電子照相圖像形成裝置的曝光光源，能夠使用多個(gè)有機(jī)發(fā)光元件。圖像形成裝置包括曝光光源、通過曝光光源設(shè)置有潛像的光電導(dǎo)體(photo conductor)和使該光電導(dǎo)體帶電的帶電單元。圖2A是根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置的透視示意圖。根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置包括多個(gè)設(shè)置有有機(jī)發(fā)光元件的像素I。將該多個(gè)像素I配置為矩陣狀以形成顯示區(qū)域2。 在這方面，像素是指對(duì)應(yīng)于ー個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的區(qū)域。根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置中，發(fā)光元件是有機(jī)發(fā)光元件，并且在顯示裝置中，基于像素I設(shè)置ー個(gè)顏色的有機(jī)發(fā)光元件。有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光色的實(shí)例包括紅色、緑色和藍(lán)色，除了這些以外，可提及黃色和青色。根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置中，配置多個(gè)由具有不同發(fā)光色的多個(gè)像素(例如發(fā)紅色的像素、發(fā)綠色的像素和發(fā)藍(lán)色的像素)形成的像素単元。該像素單元是指通過各個(gè)像素的混色能夠發(fā)出所需的顏色的光的最小単元。圖2B是沿圖2A中所示的線IIB-IIB所取截面的部分截面示意圖。一個(gè)像素包括在基板10上設(shè)置有第一電極11、有機(jī)化合物層12R、12G或12B和第二電極15的有機(jī)發(fā)光元件3。根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施方案的有機(jī)發(fā)光元件3經(jīng)構(gòu)成以在第一電極11上具有將由發(fā)光層發(fā)出并且前往第一電極11的光反射的反射表面，并且從第二電極15放出光。因此,不出所謂的頂部發(fā)光型顯示裝置。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件也能夠適用于從基板10側(cè)取出光的底部發(fā)光型顯示裝置。有機(jī)化合物層12R是發(fā)紅色的有機(jī)化合物層，有機(jī)化合物層12G是發(fā)綠色的有機(jī)化合物層，和有機(jī)化合物層12B是發(fā)藍(lán)色的有機(jī)化合物層。分別對(duì)應(yīng)于發(fā)紅色、緑色和藍(lán)色的像素(有機(jī)發(fā)光元件3)將有機(jī)化合物層12R、12G和12B形成圖案?？稍诟飨袼毓蚕淼那闆r下形成有機(jī)化合物層12中的發(fā)光層以外的層。在與相鄰像素(有機(jī)發(fā)光元件3)的第一電極11分離的情況下形成第一電極11。為了防止由于異物引起的第一電極11與第二電極15之間的短路的發(fā)生，在像素(更具體地，第一電極11)之間設(shè)置絕緣層20。而且，在第二電極15上設(shè)置保護(hù)有機(jī)發(fā)光元件免受水分等的保護(hù)層30。關(guān)于根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置，像素I的有機(jī)發(fā)光元件3的發(fā)光層是白色發(fā)光層的構(gòu)成中，可各像素共享地形成發(fā)光層。這種情況下，可通過使用濾色器等來進(jìn)行色顯
/Jn ο該顯示裝置用于電視系統(tǒng)和個(gè)人電腦的顯示部。此外，根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置可設(shè)置在攝像裝置，例如數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)的顯示部和電子取景器中。攝像裝置還包括攝像的攝像兀件，例如攝像光學(xué)系統(tǒng)和CMOS傳感器。根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置可設(shè)置在便攜式電話的顯示部、手持視頻游戲機(jī)的顯示部等中，而且可設(shè)置在便攜式音樂播放器的顯示部、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)的顯示部和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的顯示部中。根據(jù)本實(shí)施方案的顯示裝置可設(shè)置在圖像形成裝置的操作面板部中。如上所述，圖像形成裝置還包括曝光光源、通過該曝光光源設(shè)置有潛像的光電導(dǎo)體和使該光電導(dǎo)體帶電的帶電單元。實(shí)施例示出將通過層疊第一層和第二層而形成的層疊膜層疊在有機(jī)化合物層上的構(gòu)成的吸光度的測(cè)定結(jié)果。實(shí)施例I本實(shí)施例中，在玻璃基板上形成有機(jī)化合物層，在其上形成含有Ag和Cs的層作為 第一層，并且進(jìn)ー步在其上形成Ag薄膜層作為第二層。在玻璃基板(20mm長(zhǎng)X 20mm寬X O. 9mm厚)上，形成具有20nm的厚度的下述化合物I作為有機(jī)化合物層。在其上形成以I : 0.010的Ag與Cs的原子比含有Ag和Cs并且具有4nm的厚度的層作為第一層。通過共蒸鍍法由Ag和Cs2CO3形成該第一層。第一層的成膜過程中真空室中的真空度為5X10_4Pa以下。用兩位有效數(shù)字表示Ag與Cs的原子比。作為第二層，以膜厚度變?yōu)?、10、15、20、25或30nm的方式在第一層上形成Ag薄膜層。第二層的成膜過程中真空室內(nèi)的真空度為5X KT4Pa以下。為了防止得到的在玻璃基板上形成的層疊膜在空氣中變化，通過使用含有干燥劑的密封玻璃(18mm長(zhǎng)X 18mm寬X0. 7mm厚)和UV-固化性樹脂在氮?dú)夥罩袑⒉ＡЩ宓脑O(shè)
置有膜的表面密封。
如
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化合物I實(shí)施例2本實(shí)施例不同于實(shí)施例I在于，作為第一層，形成了以1:0. 13的Ag與Cs的原子比含有Ag與Cs并且具有4nm的厚度的層。其他條件與實(shí)施例I中的那些相同。比較例I本比較例不同于實(shí)施例I在于，沒有形成第一層，只形成了第二層。其他條件與實(shí)施例I中的那些相同。透射率、反射率和吸光度的測(cè)定測(cè)定實(shí)施例I和2以及比較例I中的透射率、反射率和吸光度。通過使用SolidSpec-3700 (由SHIMADZU CORPORATION生產(chǎn))測(cè)定透射率和反射率并且基于100-(透射率+反射率)來計(jì)算吸光度。在透射率測(cè)定中使用的透射光的入射角度為O度并且反射率測(cè)定中的反射光的入射角度為5度的條件下進(jìn)行測(cè)定。圖3A-3C表示實(shí)施例I和2以及比較例I中460nm (藍(lán)色區(qū)域)、520nm (綠色區(qū)域)和620nm (紅色區(qū)域)下的吸光度的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)圖3A-3C，與將Ag膜直接設(shè)置在有機(jī)化合物上的構(gòu)成的那些相比，關(guān)于設(shè)置含有Ag和C s的第一層的構(gòu)成，在Ag的膜厚度為5nm-25nm的情況下，至少藍(lán)色區(qū)域中吸光度低，并且綠色區(qū)域和紅色區(qū)域中的吸光度相同或低。在Ag的膜厚度大于25nm的情況下,第一層中Ag與Cs的原子比為1:0. 13時(shí),設(shè)置有第一層的構(gòu)成的藍(lán)色區(qū)域中的吸光度高于沒有設(shè)置第一層的構(gòu)成的吸光度。因此，可知通過設(shè)置含有Ag和C s的第一層，能夠抑制具有25nm以下的膜厚度的由Ag形成的第二層的光吸收。實(shí)施例3本實(shí)施例中，在玻璃基板上形成具有20nm的膜厚度的上述有機(jī)化合物1，在其上形成具有4nm的膜厚度的含有Ag和Cs的第一層，并且進(jìn)ー步在其上形成具有IOnm的膜厚 度的Ag作為第二層。其中，在Ag與Cs的原子比在I : 0.010 I : 4.0的范圍內(nèi)的同時(shí)形成具有不同濃度的各個(gè)第一層。具體地，以原子數(shù)的比率成為I : 0.010、1 0.025、I O. 055,1 O. 13,1 O. 34,1 O. 51,1 O. 75,1 I. 2,1 2. O 和 I : 4. O 的方式形成第一層。其他條件與實(shí)施例I中的那些相同。比較例2關(guān)于比較例2，在比較例I中由Ag形成具有IOnm的膜厚度的第二層。其他條件與比較例I中的那些相同。比較例3比較例3不同于實(shí)施例3在于只形成具有4nm的膜厚度的Cs2CO3作為第一層。其他條件與實(shí)施例3中的那些相同。透射率、反射率和吸光度的測(cè)定以與實(shí)施例I和2以及比較例I中的那些相同的方式測(cè)定實(shí)施例3以及比較例2和3中的透射率、反射率和吸光度。圖4A和4B表示基于實(shí)施例3中得到的透射率和反射率計(jì)算460nm、520nm和620nm下的吸光度的結(jié)果。圖4B是圖4A的部分放大圖，其中Ag與Cs的原子比的范圍為I : O. 010 I : O. 20。表I表示基于比較例2和3中得到的透射率和反射率計(jì)算460nm、520nm和620nm下的吸光度的結(jié)果。表I
權(quán)利要求
1.有機(jī)發(fā)光兀件，在基板上包括第一電極、第二電極、和設(shè)置在第一電極和第二電極之間并且設(shè)置有發(fā)光層的有機(jī)化合物層，該有機(jī)發(fā)光元件從第二電極側(cè)發(fā)光， 其中該第二電極從基板側(cè)依次包括第一層和與該第一層接觸的第二層， 該第二層是包含Ag的層，和 該第一層是包含Ag和C s的層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第一層中含有的Ag與Cs的原子比在I O. OOl I : L 2的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第一層中含有的Ag與Cs的原子比在I O. 025 I : L 2的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第一層中含有的Ag與Cs的原子比在I O. 055 I : L 2的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第一層中含有的Ag與Cs的原子比在I O. 13 I : O. 51的范圍內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光元件，其中該第二層的膜厚度為5nm 25nm。
7.發(fā)光裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光兀件和控制該有機(jī)發(fā)光兀件的發(fā)光的控制電路。
8.圖像形成裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)光裝置、通過該發(fā)光裝置設(shè)置有潛像的光電導(dǎo)體、和使該光電導(dǎo)體帶電的帶電單元。
9.顯示裝置，包括發(fā)出不同顔色的多個(gè)有機(jī)發(fā)光元件和控制該有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光的控制電路， 其中該有機(jī)發(fā)光兀件是根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)發(fā)光兀件。
10.攝像裝置，包括根據(jù)權(quán)利要求9的顯示裝置和攝像元件。
全文摘要
有機(jī)發(fā)光元件在基板上包括第一電極、有機(jī)化合物層和第二電極并且從第二電極側(cè)發(fā)光，其中該第二電極從基板側(cè)依次包括第一層和與該第一層接觸的第二層，該第二層是包含Ag的層，并且該第一層是包含Ag和Cs的層。
文檔編號(hào)H01L51/52GK102867922SQ20121022906
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月6日
發(fā)明者首藤章志, 松田陽次郎, 岸野賢悟, 伊藤尚行 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社