專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制造方法以及電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法以及電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
近年來，作為替代液晶顯示器的自主發(fā)光型顯示器，使用了有機(jī)物的有機(jī)電致發(fā)光(以下簡(jiǎn)稱為「有機(jī)EL」)裝置的開發(fā)正在加速之中。作為此種有機(jī)EL裝置的制作方法，已經(jīng)提出有用蒸鍍法等氣相法來形成低分子的方法、用液相法來形成高分子的方法(例如參照非專利文獻(xiàn)1、2)。
另外，作為彩色化的手段，對(duì)于低分子類材料的情況，進(jìn)行穿越掩模在所需的像素上蒸鍍形成不同的發(fā)光材料的方法。另一方面，在高分子類材料中，通過使用噴墨法來精細(xì)并且容易地實(shí)施圖案處理的彩色化技術(shù)受到關(guān)注(例如參照專利文獻(xiàn)1～3)。
另外，在有機(jī)EL裝置的結(jié)構(gòu)中，為了提高發(fā)光效率、耐久性，經(jīng)常在陽(yáng)極和發(fā)光層之間形成空穴注入/輸送層(以下稱為「空穴輸送層」)(例如參照非專利文獻(xiàn)1)。此種空穴輸送層等和緩沖層的形成方法在使用低分子類材料的情況下，提出有通過蒸鍍來形成苯胺衍生物的方法，另外，在使用高分子類材料的情況下，提出有利用旋轉(zhuǎn)涂覆法等涂布法將聚噻吩衍生物或苯胺類衍生物(例如參照非專利文獻(xiàn)3)等導(dǎo)電性高分子制成薄膜的方法。
Appl.Phys.Lett.51(12)，21 September 1987，p.913[非專利文獻(xiàn)2]Appl.Phys.Lett.71(1)，7 July 1997，p.34[非專利文獻(xiàn)3]Nature 357，477 1992[專利文獻(xiàn)1]特開平10-153967號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]特開平10-12377號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]特開平11-40358號(hào)公報(bào)但是，在所述以往技術(shù)中所示的有機(jī)EL裝置中，具有若干問題。
首先，在使用低分子類材料的情況下，低分子材料由于載流子的全部移動(dòng)都是在分子間進(jìn)行，形成著無定形形狀，因此該載流子的遷移率各向同值。所以，能量效率最高的物質(zhì)(在低電壓下發(fā)光的物質(zhì))形成具有平行于電極的界面的物質(zhì)，載流子的復(fù)合區(qū)域如果載流子注入充分的話，則主要僅由遷移率來決定，因而會(huì)有需要完全并且多層的疊層結(jié)構(gòu)的問題。
另一方面，在使用高分子類材料的情況下，由于在該高分子內(nèi)的主鏈方向和分子間方向上遷移率有很大不同，因此有如下的特征，即，不能一概地說疊層界面和電極平行時(shí)發(fā)光效率高。
另外，作為有機(jī)EL的結(jié)構(gòu)，一般是將空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層依次層疊的構(gòu)成，另外，在各層中，膜厚、膜厚比、疊層結(jié)構(gòu)由載流子遷移率決定。例如，如果是空穴輸送層，則由空穴的載流子遷移率來決定層的厚度，如果是發(fā)光層或電子輸送層，則由電子的載流子遷移率來決定各層的厚度，按照使空穴和電子以良好的平衡在發(fā)光層中移動(dòng)的方式來實(shí)施。
但是，此種結(jié)構(gòu)由于通過使之層疊來獲取平衡，因此例如有如下的問題，即，如果在空穴輸送材料的膜厚變厚的情況下，將電壓設(shè)定得較高，而不能輸送更多的空穴，則在發(fā)光層無法發(fā)光等，另外，發(fā)光位置也會(huì)變得不均一。
另外，迄今為止，在由低分子材料制成的有機(jī)EL裝置中，雖然提出有不采用所述的疊層結(jié)構(gòu)而使空穴輸送材料或發(fā)光材料混合的構(gòu)成的方案，但是僅是簡(jiǎn)單地使之混合，空穴和電子的遷移率的平衡就會(huì)破壞，導(dǎo)致發(fā)光效率或亮度的降低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于所述的情況而為了解決工序的簡(jiǎn)單化并且提高效率的問題而提出的，其目的在于，提供具有高效率的發(fā)光特性同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化的有機(jī)電致發(fā)光裝置、有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法及電子機(jī)器。
為了達(dá)成所述的目的，本發(fā)明采用了以下的構(gòu)成。
本發(fā)明的有機(jī)EL裝置是具有形成于陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光功能層的有機(jī)EL裝置，其特征在于，在所述發(fā)光功能層中混合有空穴輸送材料和發(fā)光材料，所述空穴輸送材料具有以所述發(fā)光材料為客體的主體功能。
這里所說的「空穴輸送材料具有以發(fā)光材料為客體的主體功能」是指，空穴輸送材料的發(fā)光光譜(發(fā)光能量)的分布和發(fā)光材料的吸收光譜(吸收能量)的分布的重合很大。
通過像這樣建立主·賓關(guān)系，就可以有效地進(jìn)行能量移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率的提高和長(zhǎng)壽命化。
而且，本發(fā)明中，「空穴輸送層」也包括作為具有空穴注入性的「空穴注入層」的意思。
另外，在所述有機(jī)EL裝置中，所述空穴輸送材料或所述發(fā)光材料最好為高分子材料。
這里，通過與低分子材料進(jìn)行比較進(jìn)行說明。
低分子材料一般會(huì)形成無定形形狀。通過低分子材料形成無定形形狀，從而分子被各向同性地構(gòu)成，因而在低分子材料中，載流子遷移率就會(huì)各向同值。
另一方面，對(duì)于高分子材料，就不會(huì)像低分子材料那樣成為無定形形狀，因而會(huì)具有利用高分子材料的結(jié)構(gòu)來改變載流子遷移率的性質(zhì)。具體來說，當(dāng)將高分子內(nèi)的主鏈方向和分子內(nèi)方向的載流子遷移率進(jìn)行比較時(shí)，主鏈方向的載流子遷移率會(huì)快2～3個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
所以，考慮作為本發(fā)明的特征點(diǎn)的「在發(fā)光功能層中混合有空穴輸送材料和發(fā)光材料」時(shí)，由于低分子材料各向同性，因此即使混合它們，在載流子遷移率上也不會(huì)顯現(xiàn)出變化。與此相反，高分子材料通過混合，并且，將該高分子材料的主鏈沿陽(yáng)極和陰極相面對(duì)向的方向延伸配置，就可以獲得高的載流子遷移率。
即，通過采用高分子材料作為所述空穴輸送材料，就可以提高空穴的載流子遷移率。另外，通過采用高分子材料作為所述發(fā)光材料，就可以提高電子的載流子遷移率。特別是，當(dāng)所述高分子材料具有三苯基胺的骨架時(shí)，由于空穴的遷移率較高，因此是分有效的。
另外，在所述有機(jī)EL裝置中，所述高分子材料的分子量最好在10萬以下。
這里，所謂高分子材料是指在分子構(gòu)成中具有相同單元的重復(fù)的材料。而且，分子量10萬的高分子相同單元的重復(fù)數(shù)在大約100以上。
所以，由于像這樣高分子材料的分子量在10萬以下，因此就可以提高利用液相法進(jìn)行成膜時(shí)的在溶劑中的溶解性。
另外，為了進(jìn)一步提高溶解性，高分子材料的分子量最好為從具有10～20個(gè)單元的單體的分子量5000到達(dá)到發(fā)光功能層的膜厚程度的分子量30000。
這樣，在發(fā)光功能層內(nèi)，就會(huì)形成混合了空穴輸送層、電子輸送層、發(fā)光材料的狀態(tài)。這樣，在所述的空穴輸送材料和發(fā)光材料之間就會(huì)插入電子注入層，從而可以促進(jìn)空穴輸送材料和發(fā)光材料之間的主·賓的功能。
而且，本發(fā)明中，「電子輸送層」也包括作為具有電子注入性的「電子注入層」的意思。
另外，本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的制造方法，是制造具有形成于陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光功能層的有機(jī)EL裝置的方法，其特征在于，所述發(fā)光功能層通過涂布混合了空穴輸送材料和發(fā)光材料的溶液而形成，所述空穴輸送材料具有以所述發(fā)光材料為客體的主體功能。
通過像這樣建立主·賓關(guān)系，就可以有效地進(jìn)行能量移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率的提高和長(zhǎng)壽命化。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，在所述混合的溶液中最好再混合電子輸送材料。
這樣，在發(fā)光功能層內(nèi)，就會(huì)形成混合了空穴輸送材料、電子輸送材料、發(fā)光材料的狀態(tài)。這樣，在所述的空穴輸送材料和發(fā)光材料之間就會(huì)插入電子注入層，從而可以促進(jìn)空穴輸送材料和發(fā)光材料之間的主·賓的功能。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，最好通過使用液相法來形成所述發(fā)光功能層。
這里，所謂液相法也被稱為濕式工序或濕式涂布法，是使基板和液體材料形成接觸狀態(tài)的方法，是指噴墨(液滴噴出)法、旋轉(zhuǎn)涂覆法、狹縫(slit)涂覆法、浸漬涂覆法、噴霧成膜法、印刷法、液體噴出法等。而且，在實(shí)施了液相法后，一般實(shí)施用于對(duì)液體材料進(jìn)行干燥·加熱的加熱處理。
該液相法是適于使高分子成膜的方法，與氣相法相比，不用使用真空裝置等高價(jià)的設(shè)備，而可以廉價(jià)地制造有機(jī)EL裝置。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，所述液相法最好為液滴噴出法。
所謂液滴噴出法是利用所謂的噴墨打印機(jī)進(jìn)行的公知的彩色印刷技術(shù)，將使各種材料液狀化的材料油墨的液滴從噴墨頭向透明基板上噴出并固定的方法。根據(jù)液滴噴出法，由于可以將材料油墨的液滴準(zhǔn)確地向微細(xì)的區(qū)域上噴出，因此可以不進(jìn)行光刻，而直接地使材料油墨固定在所需的著色區(qū)域上。所以，就不會(huì)產(chǎn)生材料的浪費(fèi)，還可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低，是非常合理的方法。
所以，通過使用液滴噴出法，就可以廉價(jià)并且準(zhǔn)確地形成發(fā)光功能層。
另外，在本發(fā)明中，可以如下所述，獲得通過使用液滴噴出法而形成的特有的作用及效果。
在形成發(fā)光功能層時(shí)，只要不進(jìn)行分涂，可以使用旋轉(zhuǎn)涂覆法或者可以利用噴墨法來制作，但是，利用各個(gè)方法形成的膜的狀態(tài)不同。
具體來說，在利用旋轉(zhuǎn)涂覆法形成發(fā)光功能層的情況下，由于發(fā)光功能層的材料液體從向基板上滴下的位置向基板的周邊方向因離心力而被涂布，因此構(gòu)成發(fā)光功能層的高分子材料的主鏈有與基板平行的傾向。
但是，利用液滴噴出法噴出的該材料液體會(huì)從噴出頭向基板垂直地噴出，同時(shí)，其干燥時(shí)間較長(zhǎng)，能夠進(jìn)行控制，因此就可以形成線團(tuán)狀。所以，與旋轉(zhuǎn)涂覆法相比，高分子材料的主鏈不會(huì)與基板平行，陽(yáng)極和陰極之間的載流子遷移率變高，從而能夠提高有機(jī)EL裝置的發(fā)光特性。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，在所述液相法中，最好使用具有溶解1重量％以上的構(gòu)成所述發(fā)光功能層的各材料(空穴輸送材料和發(fā)光材料或空穴輸送材料和發(fā)光材料和電子輸送材料)的溶解度的溶劑。
這里，在溶解度小于1重量％的情況下，溶劑量就會(huì)增多，實(shí)施了液滴噴出法后的溶劑的干燥時(shí)間增多，從而有可能導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低，還有難以進(jìn)行膜厚的控制的問題，但是，根據(jù)所述情況，由于構(gòu)成發(fā)光功能層的各材料合適地溶解于溶劑中，因此就會(huì)成為適于使用所述的液相法，特別是液滴噴出法來形成發(fā)光功能層的材料液體。
另外，此種溶劑的對(duì)空穴輸送材料、發(fā)光材料、電子輸送材料的溶解度比最好與構(gòu)成發(fā)光功能層的各材料的構(gòu)成比(混合比)相同。
另外，也可以使用混合了多種溶劑的溶劑。
另外，在所述有機(jī)EL裝置的制造方法中，最好通過使用所述液相法來形成所述陽(yáng)極或所述陰極、所述陽(yáng)極及所述陰極。
在陽(yáng)極或陰極的形成工序中，雖然一般使用氣相法，但是，通過使用液相法來形成該陽(yáng)極及陰極，就可以將陽(yáng)極、發(fā)光功能層、陰極全都用液相法來形成。
所以，就不需要真空裝置等高價(jià)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序的簡(jiǎn)單化，可以制造廉價(jià)的有機(jī)EL裝置。
而且，本發(fā)明中，也可以使用真空蒸鍍法等氣相法來進(jìn)行陽(yáng)極、陰極的形成。
另外，本發(fā)明的電子機(jī)器的特征是，具備所述的有機(jī)EL裝置。這樣就可以提供壽命長(zhǎng)并且可以進(jìn)行明亮的顯示的電子機(jī)器。


圖1是表示通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的方法制造的有機(jī)EL裝置的剖面圖。
圖2是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖3是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖4是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖5是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖6是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖7是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖8是用于說明圖1的有機(jī)EL裝置的制造工序的剖面圖。
圖9是用于對(duì)主·賓功能進(jìn)行說明的圖。
圖10是用于比較噴墨法和旋轉(zhuǎn)涂覆法的圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的發(fā)光特性的圖。
圖12是用于說明在發(fā)光功能層中添加了電子輸送層材料的情況的圖。
圖13是表示具有本發(fā)明的有機(jī)EL裝置的電子機(jī)器的立體圖。
圖中4...陽(yáng)極，7R、7G、7B...發(fā)光功能層，8...陰極具體實(shí)施方式
下面將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
使用圖1～圖10對(duì)相當(dāng)于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)EL裝置的制造方法進(jìn)行說明。而且，在各圖中，為了將各層和各構(gòu)件設(shè)為在圖面上可以識(shí)別的程度的大小，對(duì)于各層和各構(gòu)件使比例尺不同。
這里制造的有機(jī)EL裝置是彩色有機(jī)EL裝置，如圖1所示，將具有紅色發(fā)光層7R的有機(jī)EL元件、具有綠色發(fā)光層7G的有機(jī)EL元件及具有藍(lán)色發(fā)光層7B的有機(jī)EL元件分別作為像素，以所定配置在基板面內(nèi)設(shè)置多個(gè)。
首先，如圖2所示，在玻璃基板1上，形成了各像素的薄膜晶體管2后，形成絕緣層3。然后，在該絕緣層3上，形成用于連接各像素用的薄膜晶體管2和陽(yáng)極(像素電極)4的配線24。然后，使用通常的ITO薄膜形成工序、光刻工序及蝕刻工序來進(jìn)行在各像素位置上的由ITO(In2O3-SnO2)構(gòu)成的陽(yáng)極4的形成。這樣，在形成了配線24后的玻璃基板1上的各像素位置上，形成了由ITO構(gòu)成的陽(yáng)極4。
然后，在該玻璃基板2上，利用通常的氧化硅薄膜形成工序、光刻工序及蝕刻工序形成了具有與各發(fā)光區(qū)域?qū)?yīng)的開口部51a的氧化硅制的第1隔壁51。圖2表示該狀態(tài)。第1隔壁51按照開口部51a的周緣部與陽(yáng)極4的外緣部重合的方式形成。
然后，如圖3所示，在第1隔壁51上，形成了具有與各發(fā)光區(qū)域?qū)?yīng)的開口部52a的第2隔壁52。該第2隔壁52采用聚酰胺樹脂制，是利用含有聚酰胺樹脂的溶液的涂布工序、所涂布的膜的干燥工序、光刻工序及蝕刻工序形成的。
第2隔壁52的開口部52a的與基板面成直角的截面，被形成為在玻璃基板1側(cè)較小而朝向遠(yuǎn)離玻璃基板1一側(cè)較大的錐體狀。另外，第2隔壁52的開口部52a的開口面積在最靠近玻璃基板1側(cè)的位置上比第1隔壁51的開口部51a更大。這樣，就形成了具有二段結(jié)構(gòu)的開口部5的隔壁。
而且，通過第1隔壁51的開口部51a來精密地控制各像素的發(fā)光區(qū)域。另外，第2隔壁52為了確保開口部5的深度而為所定厚度，另外，為了在即使被滴下的溶液騎在隔壁52的上面的情況下也很容易落入開口部5內(nèi)，而被形成為錐體狀。
下面，如圖4所示，通過噴墨法(液滴噴出法)將含有發(fā)光功能層形成材料的溶液60，從各開口部5的正上方朝向各陽(yáng)極4滴下。圖4的符號(hào)100表示噴墨頭。這樣，就可以在各像素電極4上形成由所述溶液構(gòu)成的液滴61。
這里，所謂發(fā)光功能層形成材料是指，將空穴輸送材料和發(fā)光材料合適地混合了的材料。將空穴輸送材料具有以發(fā)光材料為客體的主體功能這一點(diǎn)作為本實(shí)施方式的最大的特征點(diǎn)，還將這些空穴輸送材料及發(fā)光材料由高分子材料構(gòu)成也作為特征。另外，高分子材料的分子量最好為10萬以下，高分子材料的分子的全長(zhǎng)最好與發(fā)光功能層的膜厚同等。
具體來說，作為空穴輸送材料，優(yōu)選采用作為骨架具有三苯基胺的高分子材料，本實(shí)施方式中，采用以下作為化合物1表示的ADS公司制ADS254BE，作為發(fā)光材料，可以使用以下作為化合物2～6表示的聚芴類高分子衍生物、(聚)對(duì)苯乙烯衍生物、聚苯衍生物、聚乙烯咔唑、聚噻吩衍生物、苝類色素、香豆素類色素、羅丹明類色素或者在所述高分子中摻雜了有機(jī)EL材料的材料。作為摻雜的物質(zhì)，例如可以舉出紅熒烯、苝、9，10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖酮等。
[化3] [化4] [化5] [化6] 另外，作為紅色發(fā)光材料，例如可以使用MEH-PPV(聚(甲氧基(2乙基)己氧基-對(duì)亞苯基亞乙稀酯)，作為藍(lán)色發(fā)光材料，例如可以使用聚二辛基芴，作為綠色發(fā)光材料，例如可以使用PPV(對(duì)亞苯基亞乙稀酯)。
另外，構(gòu)成此種空穴輸送材料和發(fā)光材料的高分子材料的分子量?jī)?yōu)選為10萬以下，特別優(yōu)選5000以上30000以下。
另外，此種空穴輸送材料和發(fā)光材料的混合比以重量％表示設(shè)為1∶2，制作成發(fā)光功能層材料，作為使該發(fā)光功能層材料溶解的溶劑，采用了二甲苯。而且，也可以采用二甲苯以外的溶劑，例如可以使用環(huán)己基苯、二氫苯并呋喃、三甲基苯、四甲基苯等。這里，溶劑的溶解度最好相對(duì)于各材料(發(fā)光材料、空穴輸送材料)在1重量％以上。
這里，參照?qǐng)D9，對(duì)空穴輸送材料和發(fā)光材料之間的主·賓功能進(jìn)行說明。
圖9中，符號(hào)HTL所示的實(shí)線表示空穴輸送材料的發(fā)光光譜的分布，符號(hào)EML所示的虛線表示發(fā)光材料的發(fā)光光譜的分布。
如圖9所示，作為本發(fā)明的特征點(diǎn)的所謂「空穴輸送材料具有以發(fā)光材料為客體的主體功能」是指，空穴輸送材料的發(fā)光光譜HTL的分布與發(fā)光材料的吸收光譜EML的分布的重合很大。
另外，參照?qǐng)D10，對(duì)使用噴墨法涂布發(fā)光層材料的情況和使用旋轉(zhuǎn)涂覆法涂布發(fā)光功能層材料的情況進(jìn)行比較，對(duì)高分子材料的狀態(tài)進(jìn)行說明。
如圖10所示，當(dāng)使用旋轉(zhuǎn)涂覆法形成發(fā)光功能層材料時(shí)，由于發(fā)光功能層材料因離心力而被從向基板上滴下的位置朝向基板的周邊方向涂布，因此構(gòu)成發(fā)光功能層的高分子材料的主鏈有與基板平行的傾向。
但是，利用噴墨法噴出的該發(fā)光功能層材料由于從噴出頭向基板垂直地噴出，同時(shí)，其干燥時(shí)間較長(zhǎng)，能夠進(jìn)行控制，因此可以形成線團(tuán)狀。所以，與旋轉(zhuǎn)涂覆法相比，高分子材料的主鏈不會(huì)與基板水平地形成，陽(yáng)極和陰極之間的載流子遷移率變高，從而可以提高有機(jī)EL裝置的發(fā)光特性。
下面回到圖5，對(duì)有機(jī)EL裝置的制造方法繼續(xù)進(jìn)行說明。
這里，通過進(jìn)行干燥工序，使溶劑從液滴61中蒸發(fā)。這樣，即如圖5所示，在各像素電極4上形成各色的發(fā)光功能層7R、7G、7B。
繼而，如圖6所示，利用噴墨法從各開口部5的正上方向各色發(fā)光功能層7R、7G、7B滴下鐿(Yb)的超微粒子(平均粒徑1nm以上100nm以下)的分散液80。圖8的符號(hào)100表示噴墨頭。這樣，在各發(fā)光功能層7R、7G、7B上形成由所述分散液構(gòu)成的液滴81。
鐿(Yb)的超微粒子可以通過氣體中蒸發(fā)法以如下的方法(溶劑捕捉法)獲得。在氦壓力0.5Torr的條件下，使鐿蒸發(fā)，使十三烷的蒸氣與生成過程的鐿超微粒子接觸而冷卻。這樣，就獲得了在十三烷中分散了鐿超微粒子的分散液?？梢詫⒃摲稚⒁鹤鳛樗龇稚⒁?0使用。
然后，通過進(jìn)行干燥工序，使溶劑從液滴81中蒸發(fā)。該干燥工序例如可以在惰性氣體氣氛下通過保持在150℃下來進(jìn)行。這樣，即如圖7所示，在各發(fā)光功能層7R、7G、7B上形成由鐿構(gòu)成的陰極層(第1陰極)8。
然后，如圖8所示，通過噴墨法將導(dǎo)電性微粒的分散液90向圖7的狀態(tài)的基板1的上表面整體滴下。作為該分散液90，可以使用含有由金或銀構(gòu)成的微粒的分散液。具體來說，可以舉出在真空冶金(株)制的「perfectgold(商品名)」、硝酸銀水溶液中添加檸檬酸鈉水溶液而獲得的銀超微粒子分散液。圖8的符號(hào)100表示噴墨頭。這樣，就在各開口部5內(nèi)的第1陰極層8之上和第2隔壁52之上形成由所述分散液構(gòu)成的液狀層91。
然后，通過進(jìn)行干燥工序，使溶劑從液狀層91中蒸發(fā)。這樣，即如圖1所示，在基板1上的全面(即，在與像素區(qū)域內(nèi)相當(dāng)?shù)拈_口部5內(nèi)的第1陰極8之上和第2隔壁52之上)形成第2陰極9。
然后，在基板1的上表面整體和位于基板面的周緣位置上的第2隔壁52的外側(cè)面上，以所定厚度涂布環(huán)氧樹脂類粘接劑，在使玻璃板置于其上的狀態(tài)下，使該粘接劑硬化。即，用環(huán)氧樹脂類粘接劑覆蓋第2陰極9的上表面整體。通過像這樣進(jìn)行利用密封材料和玻璃板進(jìn)行的密封，就完成了構(gòu)成有機(jī)EL裝置的有機(jī)EL顯示面板。
而且，通過將該面板安裝在具有驅(qū)動(dòng)電路等的主體上，即獲得有機(jī)EL裝置。
下面參照?qǐng)D11對(duì)所述的有機(jī)EL裝置的發(fā)光特性進(jìn)行說明。
圖11中，橫軸表示驅(qū)動(dòng)電壓(V)，縱軸表示發(fā)光效率。該圖中，符號(hào)A所示的曲線表示使所述的空穴輸送材料和發(fā)光材料混合而形成的有機(jī)EL裝置(以下稱為混合結(jié)構(gòu)A)的發(fā)光特性，符號(hào)B所示的曲線表示與以往技術(shù)相同地以疊層結(jié)構(gòu)形成了空穴輸送材料和發(fā)光材料的有機(jī)EL裝置(以下稱為疊層結(jié)構(gòu)B)的發(fā)光特性。
如圖11所示，得到了混合結(jié)構(gòu)A的驅(qū)動(dòng)電壓與疊層結(jié)構(gòu)B相比閾值電壓下降(參照?qǐng)D中X部)的結(jié)果。另外，還得到了混合結(jié)構(gòu)A的最大發(fā)光效率比疊層結(jié)構(gòu)B更高(參照?qǐng)D中Y部)的結(jié)果。另外，在高電壓下，混合結(jié)構(gòu)A的發(fā)光效率的降低的程度較少，顯示了發(fā)光位置的展寬。
如上所述，本實(shí)施方式中，由于空穴輸送材料具有以發(fā)光材料為客體的主體功能，因此空穴輸送材料的發(fā)光光譜的分布和發(fā)光材料的吸收光譜的分布的重合增大，通過建立主·賓關(guān)系，就可以有效地進(jìn)行能量移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)光效率的提高和長(zhǎng)壽命化。
另外，在發(fā)光功能層7中，由于混合有空穴輸送材料和發(fā)光材料，因此就可以將該高分子材料的主鏈沿陽(yáng)極和陰極相面對(duì)的方向延伸配置，從而獲得高的載流子遷移率。
即，通過采用高分子材料作為所述空穴輸送材料，就可以提高空穴的載流子遷移率。另外，通過采用高分子材料作為所述發(fā)光材料，就可以提高電子的載流子遷移率。
另外，由于高分子材料的分子量在10萬以下，因此可以提高利用噴墨法進(jìn)行成膜時(shí)的在溶劑中的溶解性。另外，通過采用該分子量在5000以上30000以下的高分子材料，可以進(jìn)一步良好地提高溶解性。
另外，由于使用噴墨法形成發(fā)光功能層7，因此就不用進(jìn)行光刻，而在所需的著色區(qū)域上直接使材料油墨固定。所以，不會(huì)產(chǎn)生材料的浪費(fèi)，還可以實(shí)現(xiàn)制造成本的降低，從而成為非常合理的方法。所以，通過使用液滴噴出法，可以廉價(jià)并且準(zhǔn)確地形成發(fā)光功能層7。
另外，在噴墨法中，由于發(fā)光功能層材料的干燥時(shí)間較長(zhǎng)，能夠進(jìn)行控制，因此可以以線團(tuán)狀形成。所以，與旋轉(zhuǎn)涂覆法相比，高分子材料的主鏈不會(huì)與基板水平地形成，陽(yáng)極和陰極之間的載流子遷移率變高，從而能夠提高有機(jī)EL裝置的發(fā)光特性。
另外，由于具有溶解1重量％以上的構(gòu)成發(fā)光功能層7的各材料的溶解度，因此構(gòu)成發(fā)光功能層7的各材料就會(huì)理想地溶解在溶劑中，從而成為適于通過使用噴墨法來形成發(fā)光功能層7的材料液體。
另外，由于通過使用噴墨法來形成陰極8，因此就能夠?qū)l(fā)光功能層7、陰極8全都用液相法來形成。
所以，就不需要真空裝置等高價(jià)的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工序的簡(jiǎn)單化，可以制造廉價(jià)的有機(jī)EL裝置。
而且，在所述的實(shí)施方式中，在發(fā)光功能層材料中，雖然形成了混合空穴輸送層材料、發(fā)光材料的構(gòu)成，但是也可以在該發(fā)光功能層材料中添加電子輸送材料。
這里，參照?qǐng)D12，對(duì)通過混合空穴輸送材料、發(fā)光材料、電子輸送材料而形成的發(fā)光功能層的主·賓功能進(jìn)行說明。
圖12中，分別表示符號(hào)HTLa所示的實(shí)線表示空穴輸送材料的發(fā)光光譜，符號(hào)ETLa所示的實(shí)線表示電子輸送材料的吸收光譜，符號(hào)EMLb所示的虛線表示發(fā)光材料的發(fā)光光譜，符號(hào)EMLa所示的實(shí)線表示發(fā)光材料的發(fā)光光譜，符號(hào)EMLb所示的虛線表示發(fā)光材料的吸收光譜。
如圖12所示，空穴輸送材料的發(fā)光光譜HTLa的分布與電子輸送材料的吸收光譜ETLb的分布的重合變大。另外，電子輸送材料的發(fā)光光譜ETLa的分布與發(fā)光材料的吸收光譜EMLb的重合變大。這樣，就會(huì)在空穴輸送材料和發(fā)光材料之間插入電子注入層，從而可以促進(jìn)空穴輸送材料和發(fā)光材料之間的主·賓功能。
本發(fā)明的有機(jī)EL裝置例如可以適用于圖13所示的各種電子機(jī)器中。
圖13(a)是表示了移動(dòng)電話機(jī)的一個(gè)例子的立體圖。在圖13(a)中，符號(hào)600表示移動(dòng)電話機(jī)主體，符號(hào)601表示使用了所述有機(jī)EL裝置的顯示部。
圖13(b)是表示了文字處理器、個(gè)人計(jì)算機(jī)等便攜式信息處理裝置的一個(gè)例子的立體圖。在圖13(b)中，符號(hào)700表示信息處理裝置，符號(hào)701表示鍵盤等輸入部，符號(hào)703表示信息處理裝置主體，符號(hào)702表示使用了所述有機(jī)EL裝置的顯示部。
圖13(c)是表示了手表型電子機(jī)器的一個(gè)例子的立體圖。在圖13(c)中，符號(hào)800表示手表主體，符號(hào)801表示使用了所述有機(jī)EL裝置的顯示部。
圖13(a)～(c)所示的各個(gè)電子機(jī)器是作為顯示部具備利用所述實(shí)施方式的方法制造的有機(jī)EL裝置的機(jī)器，具有所述實(shí)施方式的有機(jī)EL裝置的制造方法的特征。所以，這些電子機(jī)器的制造方法變得更容易。
而且，所述實(shí)施方式中，使用鐿超微粒子的分散液通過液相工序來形成由鐿構(gòu)成的陰極層。本發(fā)明的方法并不限定于像這樣使用稀土類元素的超微粒子的分散液的方法，例如也包括在利用噴墨法等滴下含有稀土類元素的配位化合物的液體后，進(jìn)行將配位化合物的配位體脫除的處理的方法。
另外，所述實(shí)施方式中，雖然對(duì)有機(jī)EL裝置進(jìn)行了說明，但是也能夠適用于顯示裝置以外的有機(jī)EL裝置，例如光源等中。另外，對(duì)于形成有機(jī)EL裝置的陰極以外的構(gòu)成構(gòu)件的材料等，可以使用一直以來公知的材料。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，是具有形成于陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光功能層的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，在所述發(fā)光功能層中混合有空穴輸送材料和發(fā)光材料，所述空穴輸送材料具有以所述發(fā)光材料為客體的主體功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述空穴輸送材料為高分子材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述高分子材料在骨架中具有三苯基胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光材料為高分子材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述高分子材料的分子量在10萬以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述高分子材料的分子量在5000以上30000以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，在所述發(fā)光功能層中還混合有電子輸送材料。
8.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，是制造具有形成于陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光功能層的有機(jī)電致發(fā)光裝置的方法，其特征在于，所述發(fā)光功能層通過涂布混合了空穴輸送材料和發(fā)光材料的溶液而形成，所述空穴輸送材料具有以所述發(fā)光材料為客體的主體功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，通在所述混合的溶液中還混合有電子輸送材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，通過使用液相法來形成所述發(fā)光功能層。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，所述液相法為液滴噴出法。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或10或11所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，使用具有溶解1重量％以上的所述空穴輸送材料和所述發(fā)光材料的溶解度的溶劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求9至11中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，使用具有溶解1重量％以上的所述空穴輸送材料和所述發(fā)光材料和所述電子輸送材料的溶解度的溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，通過使用液相法來形成所述陽(yáng)極或所述陰極。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至13中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法，其特征在于，通過使用液相法來形成所述陽(yáng)極及所述陰極。
16.一種電子機(jī)器，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供具有高效率的發(fā)光特性并且可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽命化的有機(jī)電致發(fā)光裝置、有機(jī)電致發(fā)光裝置的制造方法及電子機(jī)器。是具有形成于陽(yáng)極(4)和陰極(8)之間的發(fā)光功能層(7R、7G、7B)的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，在發(fā)光功能層(7R、7G、7B)中混合有空穴輸送材料和發(fā)光材料，空穴輸送材料具有以發(fā)光材料為客體的主體功能。
文檔編號(hào)H05B33/18GK1585582SQ20041005746
公開日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月19日
發(fā)明者森井克行, 高島猛, 保刈宏文, 牧浦理惠 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社