層電阻優(yōu)選為數(shù)百D/sq.以下。另外,陰極22的厚度通常在10nm~5ym、優(yōu)選 50nm~200nm的范圍選擇。
[0243] [基板]
[0244] 就在有機EL元件10中使用的基板23而言,在玻璃、塑料等的種類上沒有特別限 定,另外,可以是透明的也可以是不透明。在從支承基板側取出光的情況下,支承基板優(yōu)選 為透明的。
[0245] 作為透明的支承基板而優(yōu)選的是,可以舉出玻璃、石英、透明樹脂膜。特別優(yōu)選的 是,為可以對有機EL元件10賦予撓性的樹脂膜。
[0246] 作為樹脂膜,例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯 (PEN)等的聚酯;聚乙烯、聚丙烯、賽璐玢、二乙酸纖維素、三乙酸纖維素(TAC)、乙酸丁酸纖 維素、乙酸丙酸纖維素(CAP)、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、硝酸纖維素等的纖維素酯類或它們 的衍生物;聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯乙烯醇、間同立構聚苯乙烯、聚碳酸酯、降冰片烯 樹脂、聚甲基戊烯、聚醚酮、聚酰亞胺、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚、聚砜類、聚醚酰亞胺、聚醚酮 酰亞胺、聚酰胺、氟樹脂、尼龍、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸或聚芳酯類-卜 >(商品名 JSR公司制)或7夂心(商品名三井化學公司制)的環(huán)烯烴系樹脂等。
[0247] 在樹脂膜的表面,也可以形成利用無機物、有機物的被膜或其兩者的混合被膜 等的阻隔膜。阻隔膜優(yōu)選為用根據(jù)JISK7129-1992的方法而測定了的、水蒸氣透過率 (25±0. 5°C、相對濕度(90±2) %RH)為0.OlgAm2 *24h)以下的阻隔性膜。更優(yōu)選為用根 據(jù)JISK7126-1987的方法而測定了的氧氣透過率為l(T3ml/(m2 ? 24h?atm)以下、水蒸氣 透過率為l〇_W? 24h)以下的高阻隔性膜。
[0248] 作為形成阻隔膜的材料,只要是具有抑制水分、氧等帶來元件的劣化的物質(zhì)的浸 入的功能的材料即可。例如可以使用氧化硅、二氧化硅、氮化硅等。另外,為了改良阻隔膜 的脆弱性,更優(yōu)選具有這些無機層和由有機材料構成的層的層疊結構。對無機層和有機層 的層疊順序沒有特別限制,但優(yōu)選使兩者交替層疊多次。
[0249] 對于阻隔膜的形成方法沒有特別限定,例如可以使用真空蒸鍍法、濺射法、反應性 濺射法、分子束外延法、團簇離子束法、離子鍍法、等離子聚合法、大氣壓等離子聚合法、等 離子CVD法、激光CVD法、熱CVD法、涂敷法等。例如,優(yōu)選如日本特開2004-68143號公報 所記載那樣的利用大氣壓等離子聚合法的方法。
[0250] 作為不透明的支承基板,例如可舉出鋁、不銹鋼等的金屬板?膜\不透明樹脂基 板、陶瓷制的基板等。
[0251] [密封]
[0252] 作為在有機EL元件10的密封中使用的密封手段,例如可舉出用粘接劑將密封部 件和電極、支承基板粘接的方法。
[0253] 作為密封部件,只要以覆蓋有機EL元件的顯示區(qū)域的方式配置即可,也可以是凹 板狀,也可以是平板狀。另外,透明性、電絕緣性沒有特別限定。
[0254] 具體而言,可舉出玻璃板、聚合物板、聚合物膜、金屬板?膜等。
[0255] 作為玻璃板,特別是可以舉出鈉鈣玻璃、含鋇?鍶玻璃、鉛玻璃、鋁硅酸鹽玻璃、硼 硅酸鹽玻璃、鋇硼硅酸鹽玻璃、石英等。
[0256] 另外,作為聚合物板及聚合物膜,可以舉出聚碳酸酯、丙烯酸類樹脂、聚對苯二甲 酸乙二醇酯、聚硫醚、聚砜等。
[0257] 作為金屬板,可舉出含有選自由不銹鋼、鐵、銅、鋁、鎂、鎳、鋅、鉻、鈦、鉬、硅、鍺及 鉭構成的組的一種以上的金屬及合金。
[0258] 因此可使有機EL元件10薄膜化,因此,可以優(yōu)選使用聚合物膜、金屬膜。進而,聚 合物膜優(yōu)選氧氣透過率為l(T3g/(m2?24h)以下且水蒸氣透過率為l(T3g/(m2 ? 24h)以下。 另外,更優(yōu)選水蒸氣透過率、氧氣透過率均為10_5gAm2 ? 24h)以下。
[0259] 為了將密封部件加工成凹狀,可使用噴砂加工、化學蝕刻加工等。作為粘接劑,具 體而言,可以舉出丙烯酸系低聚物、甲基丙烯酸系低聚物的具有反應性乙烯基的光固化及 熱固化型粘接劑、2-氰基丙烯酸酯等的濕氣固化型等的粘接劑。另外,可以舉出環(huán)氧系等的 熱及化學固化型(二液混合)。另外,可以舉出熱熔型的聚酰胺、聚酯、聚烯烴。另外,可以 舉出陽離固化型的紫外線固化型環(huán)氧樹脂粘接劑。
[0260] 予以說明,由于有時有機EL元件由于熱處理而劣化,因此優(yōu)選從室溫到80°C可粘 接固化。另外,也可以在粘接劑中分散干燥劑。就粘接劑向密封部分的涂布而言,可以使 用市售的分配器,也可以如絲網(wǎng)印刷這樣的進行印刷。
[0261] 在密封部件和有機EL元件的顯示區(qū)域的間隙中,優(yōu)選在氣相及液相下注入氮、氬 等的非活性氣體、氟化烴、如硅油這樣的非活性液體。另外,也可以設為真空。另外,也可以 在內(nèi)部封入吸濕性化合物。
[0262] 作為吸濕性化合物,例如可舉出金屬氧化物(例如,氧化鈉、氧化鉀、氧化鈣、氧化 鋇、氧化鎂、氧化鋁等)、硫酸鹽(例如,硫酸鈉、硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鈷等)、金屬鹵化物 (例如,氯化鈣、氯化鎂、氟化銫、氟化鉭、溴化鈰、溴化鎂、碘化鋇、碘化鎂等)、高氯酸類(例 如,高氯酸鋇、高氯酸鎂等)等,在硫酸鹽、金屬鹵化物及高氯酸類中,優(yōu)選使用無水鹽。
[0263] (保護膜、保護板)
[0264] 為了提高元件的機械強度,也可以在上述密封用薄膜的外側設置保護膜或保護 板。特別是在通過上述密封膜來進行密封的情況下,其機械強度未必高,因此優(yōu)選設置這樣 的保護膜、保護板。作為可以在其中使用的保護膜、保護板的材料,可以使用與在上述密封 中使用的材料同樣的玻璃板、聚合物板?膜、金屬板?膜等,但從輕量且薄膜化這樣的方面 來看,優(yōu)選使用聚合物膜。
[0265] [光取出提高技術]
[0266] 一般可以說:有機EL元件在折射率比空氣高的(折射率1.6~2. 1左右的范圍 內(nèi))層的內(nèi)部發(fā)光、在發(fā)光層產(chǎn)生的光中僅取出15~20%左右的光。這是由于:以臨界角 以上的角度0入射于界面(透明基板和空氣的界面)的光引起全反射、不能取出到元件外 部;在透明電極或發(fā)光層和透明基板之間光引起全反射、光在透明電極或發(fā)光層波導,作為 結果,光逃向元件側面方向。
[0267] 作為提高該光的取出的效率的方法,例如可舉出:在透明基板表面形成凹凸、防止 在透明基板和空氣界面的全反射的方法(例如,美國專利第4774435號說明書),通過基 板上具有聚光性而使效率提高的方法(例如,日本特開昭63-314795號公報),在元件的 側面等形成反射面的方法(例如,日本特開平1-220394號公報),在基板和發(fā)光體之間導 入具有中間的折射率的平坦層、形成反射防止膜的方法(例如,日本特開昭62-172691號 公報),在基板和發(fā)光體之間導入具有折射率比基板低的平坦層的方法(例如,日本特開 2001-202827號公報),在基板、透明電極層或發(fā)光層的任一層間(含有基板和外界間)形 成衍射光柵的方法(日本特開平11-283751號公報)等。
[0268][有機EL元件的制作方法]
[0269] 接著,對圖1中所示的由陽極21/第1發(fā)光單元11/中間連接層19/第2發(fā)光單 元12/陰極22構成的有機EL元件10的制作方法的一例進行說明。
[0270] 首先,在適當?shù)幕?3上,通過蒸鍍或濺射法等方法形成由希望的電極物質(zhì)、例 如陽極用物質(zhì)構成的薄膜,以使成為1ym以下,優(yōu)選為10~200nm的膜厚,來制作陽極21。
[0271] 接著,在基板上形成作為有機EL元件10的材料的由第1空穴傳輸層13、第1發(fā)光 層14、第1電子傳輸層15構成的第1發(fā)光單元11。
[0272] 作為該有機化合物薄膜的薄膜化的方法,具有:蒸鍍法、濕式工藝(旋涂法、流延 法、噴墨法、印刷法、LB法(朗格繆爾布洛杰特法)、噴霧法、印刷法、狹縫式涂布機法)等, 但從易于得到均質(zhì)的膜且不易生成針孔等的觀點來看,特別優(yōu)選為真空蒸鍍法、旋涂法、噴 墨法、印刷法、狹縫式涂布機法。
[0273] 進而每層也可以應用不同的制膜法。
[0274] 在制膜中采用蒸鍍法的情況下,其蒸鍍條件根據(jù)使用的化合物的種類等不同而 不同,但一般優(yōu)選在舟皿加熱溫度為50°C~450°C、真空度為10_6Pa~10_2Pa、蒸鍍速度為 0.Olnm/秒~50nm/秒、基板溫度為_50°C~300°C、膜厚為0.lnm~5ym、優(yōu)選為5nm~ 200nm的范圍內(nèi)適當選擇。
[0275] 接著,在第1發(fā)光單元11上形成中間連接層19。
[0276] 作為中間連接層19的形成方法,只要是上述那樣在電荷產(chǎn)生層或中間電極的任 意中可進行薄膜形成的方法,就沒有特別限定,例如可舉出蒸鍍法、濺射法、濕式工藝(旋 涂法、流延法、噴墨法、LB法、噴霧法、印刷法、狹縫式涂布機法)等。
[0277] 接著,在中間連接層19上形成作為有機EL元件10的材料的由第2空穴傳輸層 16、第2發(fā)光層17、第2電子傳輸層18構成的第2發(fā)光單元12。
[0278] 作為第2發(fā)光單元12的形成方法,薄膜形成只要使用上述已知的方法形成即可。 作為構圖方法,例如,如果是蒸鍍法,則可以使用陰影掩模的方法、轉印法等進行制作,如果 是濕式工藝,則可以通過印刷圖案進行的構圖等進行制作。
[0279] 形成這些層后,在該層上通過例如蒸鍍或濺射法等方法形成由陰極用物質(zhì)構成的 薄膜,以成為1ym以下、優(yōu)選為50~200nm的范圍的膜厚,設置陰極22。
[0280] 由此,可得到希望的有機EL元件10。
[0281] 該有機EL元件10的制作,優(yōu)選通過一次抽真空連貫性地從第1發(fā)光單元11制作 到陰極22,但也可以在中途取出而實施不同的制膜法。此時,需要考慮在干燥非活性氣體氛 圍下進行作業(yè)等。
[0282] 然后,也可以密封?保護有機EL元件10。
[0283] 例如,在露出陽極及陰極的一部分或全部的狀態(tài)下用熱固化性樹脂被覆有機EL 元件而將其加熱固化、密封有機EL元件。
[0284] 然后,用保護部件被覆有機EL元件的密封體和從密封體露出了的有機EL元件的 陽極及陰極的一部分或全部、以規(guī)定溫度加熱壓接保護部件的重復部分。也可以使兩個保 護部件重合而被覆有機EL元件的密封體等并將其側緣部彼此加熱壓接,也可以折疊1個保 護部件而被覆有機EL元件10的密封體等、將其側緣部(特別是開放端)彼此加熱壓接。
[0285] 通過以上處理,可制造密封?保護有機EL元件10的有機EL模塊。
[0286][其它的構成]
[0287] 予以說明,在上述第1實施方式中,例示了從基板側依次層疊成為透明電極的陽 極、第1發(fā)光單元、中間連接層、第2發(fā)光單元及成為反射電極的陰極的底部發(fā)光型的有機 EL元件,但不限定于該構成。例如,各層的層疊順序也可以顛倒,也可以是陽極和陰極顛倒 的構成。
[0288] 另外,有機EL元件只要具有至少兩個發(fā)光層即可。而且,在各自的發(fā)光層中設為 如下構成,即,在一般易于產(chǎn)生亮度降低的發(fā)光層的陽極側設置LUMO淺且T1高的層,且在 一般不易產(chǎn)生亮度降低的發(fā)光層的陽極側設置滿足LUMO深及T1低的至少任一項的層。由 此,可以調(diào)整各發(fā)光層的亮度降低的平衡,并抑制從有機EL元件取出的白色光的質(zhì)量降 低。
[0289] 因此,如果滿足上述層構成的條件,則對發(fā)光單元的層構成及層疊數(shù)、發(fā)光層的層 構成及層疊數(shù)均沒有特別限定,可以設為可實現(xiàn)希望的有機EL構成。例如,也可以將構成 有機EL元件的發(fā)光單元設為1層,另外,也可以設為層疊3層以上的發(fā)光單元的構成。另 外,在發(fā)光單元內(nèi),發(fā)光層也可以為單層,或也可以是直接或經(jīng)由有機層層疊多個發(fā)光層的 構成。
[0290] 也可以設為適當組合這些層的構成。
[0291] 另外,上述實施方式中,將用于有機EL元件的發(fā)光摻雜劑的種類設為藍、綠及紅 的3種進行了例示,但也可以使用除此以外的發(fā)光色的發(fā)光摻雜劑。例如,也可以使用具有 成為藍、綠及紅各色的補色的發(fā)光色的發(fā)光摻雜劑。通過在亮度降低速度不同的發(fā)光層和 形成于這些發(fā)光層的陽極側的層之間具備LUMO及T1滿足上述關系的層,也可以在發(fā)光層 上使用這種發(fā)光摻雜劑。
[0292] 另外,在上述實施方式中,將來自有機EL元件的發(fā)光色設為白色發(fā)光進行說明, 但有機EL元件的發(fā)光色不限于白色,也可以設為由多個發(fā)光層的發(fā)光色的組合形成的任 意發(fā)光色。在設為白色以外的發(fā)光色的情況下,通過在亮度降低速度不同的發(fā)光層和形成 于這些發(fā)光層的陽極側的層之間具備LUMO及T1滿足上述關系的層,可以抑制經(jīng)過驅動時 間帶來的由最初的發(fā)光色的色變化。
[0293] 另外,在上述實施方式中,根據(jù)發(fā)光波長和發(fā)光能量的關系對短波長側的發(fā)光層 的亮度降低較大且長波長側的發(fā)光層的亮度降低較小的例子進行說明,但亮度降低的大小 不僅依賴于發(fā)光波長。例如,根據(jù)構成發(fā)光層的化合物的種類或層疊構成不同,不管發(fā)光波 長,經(jīng)過驅動時間帶來的亮度降低的速度不同。因此,發(fā)光層的亮度降低不僅依賴于發(fā)光波 長,也受到其它構成的影響。
[0294] 即使在發(fā)光層的亮度降低不依賴于發(fā)光波長的構成中,如果具有2層以上的發(fā)光 層,且在這些發(fā)光層上具有一般的亮度降低的大小的差,則可以應用上述實施方式的有機 EL構成,并可以抑制有機EL元件經(jīng)過驅動時間帶來的來自最初發(fā)光色的色變化。
[0295] 〈2.有機電致發(fā)光元件的實施方式(第2實施方式)〉
[0296] 接著,對有機電致發(fā)光元件(有機EL元件)的第2實施方式進行說明。圖4中示 出第2實施方式的有機EL的構成。
[0297][有機EL元件的構成]
[0298] 圖4中所示的有機EL元件30,具備陽極36、發(fā)光單元31及陰極37。而且,將這些 的各層層疊形成于基板38上。圖4中所示的第2實施方式的有機EL元件30,除了發(fā)光單 元內(nèi)的層構成與上述第1實施方式的有機EL元件不同以外,可以應用相同的構成。另外, 即使對于發(fā)光單元內(nèi)的構成,也僅為層疊順序、層疊方式不同,構成發(fā)光單元的各層可以應 用與上述第1實施方式相同的構成。因此,在以下的說明中,對于構成有機EL元件30的各 層的詳細說明,省略。
[0299] 有機EL元件30中,在基板38上形成有陽極36,在該陽極36上形成有發(fā)光單元 31。進而,在發(fā)光單元31上形成有陰極37。
[0300] 上述有機EL元件30具有陽極36通過透明電極而構成、將陰極37作為反射電極 而發(fā)揮功能的構成,是從基板38側取出光的所謂的底部發(fā)光型的構成。
[0301] 發(fā)光單元31為從陽極36側依次層疊形成了空穴傳輸層32、第1發(fā)光層33、第2 發(fā)光層34及電子傳輸層35的構成。
[0302] 空穴傳輸層32是具有傳輸空穴的功能的層,廣義上也含有空穴注入層及電子阻 擋層等。另外,電子傳輸層35是具有傳輸電子的功能的層,廣義上也含有電子注入層及空 穴阻擋層。
[0303] 另外,有機EL元件30是在第1發(fā)光層33及第2發(fā)光層34中至少含有發(fā)光性的 有機材料、例如作為發(fā)光性的有機材料而具有藍(B)、綠(G)及紅(R)的各色的發(fā)光摻雜劑 的白色發(fā)光元件。
[0304] 為了提高有機EL元件30的發(fā)光效率,優(yōu)選在光取出側設置發(fā)出短波長的光的發(fā) 光層。因此,在圖4中所示的有機EL元件30中,優(yōu)選在第1發(fā)光層33中含有發(fā)出短波長 的藍的發(fā)光摻雜劑。而且,優(yōu)選在第2發(fā)光層34中含有綠(G)及紅(R)的發(fā)光摻雜劑。
[0305]因此,圖4中所示的有機EL元件30中,第1發(fā)光層33為含有藍色發(fā)光摻雜劑的藍 色發(fā)光層,第2發(fā)光層34為含有綠色發(fā)光摻雜劑及紅色發(fā)光摻雜劑的綠色及紅色(黃色) 發(fā)光層。
[0306] 在有機EL元件30中,作為第1發(fā)光層33在陽極36側進行接觸的層,設有空穴傳 輸層32。因此,空穴傳輸層32是與第1發(fā)光層33相比LUMO(LowestUnoccupiedMolecular Orbital)淺且最低激發(fā)三重態(tài)能量(T1)高的層。
[0307] 另外,在有機EL元件30中,作為第2發(fā)光層34在陽極36側進行接觸的層,設有第 1發(fā)光層33。因此,第1發(fā)光層33是滿足與第2發(fā)光層34相比LUMO(LowestUnoccupied MolecularOrbital)深及最低激發(fā)三重態(tài)能量(T1)低的至少任一項的層。
[0308] 通過形成上述的層構成,在第1發(fā)光層33及第2發(fā)光層34中產(chǎn)生與上述的第1 實施方式相同的現(xiàn)象。因此,可以抑制第1發(fā)光層33的劣化,且可以促進第2發(fā)光層34的 劣化。而且,通過調(diào)整第1發(fā)光層33和第2發(fā)光層34的亮度降低的平衡,可以抑制有機EL 元件30的白色發(fā)光的質(zhì)量的降低。
[0309] 如上述,即使由1個發(fā)光單元形成的構成、將發(fā)光層彼此直接層疊的構成中,也可 以構成具有與上述的第1實施方式相同的效果的有機EL元件。
[0310] 即,通過在發(fā)出一般亮度降低大的短波長側的光的發(fā)光層的陽極側設置LUMO淺 且T1高的層,可以抑制該發(fā)光層的亮度降低。而且,通過在發(fā)出一般亮度降低小的長波長 側的光的發(fā)光層的陽極側設置滿足LUM0深及T1低的至少任一項的層,可以促進該發(fā)光層 的亮度降低。
[0311] 而且,與這些發(fā)光層相比LUM0淺且T1高的層、以及滿足與發(fā)光層相比LUM0深及 T1低的至少任一項的層,不僅為空穴傳輸性高的層,而且也可以設為具有發(fā)光性的層。即, 與發(fā)光層相比LUM0淺且T1高的層以及滿足與發(fā)光層相比LUM0深及T1低的至少任一項的 層,沒有特別限定其方式,如果是滿足該條件的層,則即使是任意構成的層也可以應用。而 且,通過滿足該條件的層構成,可以得到與上述的第1實施方式相同的效果。
[0312] 〈3.有機電致發(fā)光元件的實施方式(第3實施方式)〉
[0313]接著,對有機電致發(fā)光元件(有機EL元件)的第3實施方式進行說明。圖5中示 出第3實施方式的有機EL元件構成。
[0314][有機EL元件構成]
[0315] 圖5中所示的有機EL元件40具備陽極47、發(fā)光單元41及陰極48。而且,將這些 的各層層疊形成于基板49上。圖5中所示的第3實施方式的有機EL元件40,除了發(fā)光單 元內(nèi)的層構成與上述的第1實施方式及第2實施方式的有機EL元件不同以外,可以應用相 同的構成。另外,即使對于發(fā)光單元內(nèi)的構成,也僅為層疊順序、層疊方式不同,構成發(fā)光單 元的各層可以應用與上述的第1實施方式及第2實施方式相同的構成。因此,在以下的說 明中,對于構成有機EL元件40的各層的詳細的說明省略。
[0316] 有機EL元件40中,在基板49上形成有陽極47,在該陽極47上形成有發(fā)光單元 41。 另外,在發(fā)光單元41上形成有陰極48。
[0317] 上述有機EL元件40具陽極47通過透明電極而構成、將陰極48作為反射電極而 發(fā)揮功能的構成,是從基板49側取出光的所謂的底部發(fā)光型的構成。
[0318] 發(fā)光單元41為從陽極47側依次層疊形成了第1有機層42、第1發(fā)光層43、第2 有機層44、第2發(fā)光層45及第3有機層46的構成。
[0319] 第1有機層42是具有傳輸空穴的功能的層,相當于上述的第1實施方式中的空穴 傳輸層,廣義上也含有空穴注入層及電子阻擋層等。
[0320] 第3有機層46是具有傳輸電子的功能的層,相當于上述的第1實施方式中的電子 傳輸層,廣義上也含有電子注入層及空穴阻擋層。
[0321]第2有機層44是具有與將多個發(fā)光層串聯(lián)地電連結的有機化合物層的界面的層。 該第2有機層44由至少一層以上的有機材料層形成,但也可以設為通過外部電場而可以在 層內(nèi)部產(chǎn)生?傳輸空穴、電子的雙極層。例如,可以從上述中間連接層中例示的有機材料層、 發(fā)光層中所使用的主體化合物中適當選擇來使用。
[0322] 另外,第1發(fā)光層43及第2發(fā)光層45,可以設為與上述的第2實施方式中的第1 發(fā)光層及第2發(fā)光層相同的構成。因此,有機EL元件40中,第1發(fā)光層43為含有藍色發(fā) 光摻雜劑的藍色發(fā)光層,第2發(fā)光層45為含有綠色發(fā)光摻雜劑及紅色發(fā)光摻雜劑的綠色及 紅色(黃色)發(fā)光層。
[0323] 在有機EL元件40中,第1發(fā)光層43在陽極47側進行接觸的層為第1有機層 42。 因此,第1有機層42是與第1發(fā)光層43相比LUMO(LowestUnoccupiedMolecular Orbital)淺且最低激發(fā)三重態(tài)能量(T1)高的層。
[0324]