專利名稱：白色發(fā)光有機(jī)el元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及白色發(fā)光有機(jī)EL (電致發(fā)光)元件的制造方法。該有 機(jī)EL元件高精密、可視性優(yōu)異，具有在攜帶終端機(jī)、產(chǎn)業(yè)用測量器、 家庭用電視等寬廣范圍的畫面顯示中應(yīng)用的可能性。
背景技術(shù)：
作為適用于顯示裝置的發(fā)光元件的一例，公知的是具有有機(jī)化合 物的薄膜疊層結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL發(fā)光元件。由于有機(jī)EL元件是薄膜的自 發(fā)光元件，具有低驅(qū)動電壓、高分辨率、高視野角等優(yōu)異的特征，所 以對其實(shí)用化進(jìn)行了各種各樣的研究。
有機(jī)EL發(fā)光元件具有在陽極與陰極之間至少設(shè)置有有機(jī)發(fā)光層 的結(jié)構(gòu)。有機(jī)EL發(fā)光元件可以根據(jù)需要具有存在有空穴注入層、空穴 輸送層、電子輸送層以及/或者電子注入層的結(jié)構(gòu)。在陽極與陰極之間 施加電壓時(shí)，有機(jī)EL發(fā)光元件內(nèi)被注入空穴以及電子。注入的孔穴以 及電子在有機(jī)發(fā)光層中再結(jié)合，結(jié)果是有機(jī)發(fā)光層中的有機(jī)EL物質(zhì)提 高為高能量狀態(tài)。有機(jī)EL物質(zhì)在從高能量狀態(tài)向基底狀態(tài)躍遷時(shí)發(fā) 光。
顯示器是將多個(gè)像素排列成矩陣構(gòu)成顯示。像素的矩陣的驅(qū)動方 法雖然有多種，但被稱為單純矩陣驅(qū)動的方法結(jié)構(gòu)比較簡單，被廣泛 使用。在單純矩陣驅(qū)動的顯示器中具有陽極與陰極分別被構(gòu)成條紋狀 的多列，陽極列與陰極列相互正交配置的特征。特定的信號被顯示于 被選擇的陽極列與被選擇的陰極列交叉的像素。
現(xiàn)在，作為全彩色化的方法，目光集中于廣范圍的發(fā)光光譜(例 如白色光)與濾色器組合的方式。
關(guān)于白色發(fā)光有機(jī)EL發(fā)光元件，提出了多種提案。例如，在專利 文獻(xiàn)1中，公開了在陽極與陰極之間制作2色的發(fā)光層的技術(shù)。而且， 在專利文獻(xiàn)2中，公開了在陽極與陰極之間通過等電位面串聯(lián)配置多 個(gè)有機(jī)EL發(fā)光部，由此得到白色發(fā)光的技術(shù)。而且，在專利文獻(xiàn)3中，
公開了通過并列連接發(fā)出同色光的有機(jī)EL發(fā)光元件并形成疊層，由此
實(shí)現(xiàn)流過發(fā)光元件的電流密度的降低以及延長元件壽命的技術(shù)。
而且，在專利文獻(xiàn)4中，公開的白色發(fā)光元件的特征在于，具有 基板，和順序包括反射電極、發(fā)出第一色光的第一有機(jī)EL層、第一透 明電極、發(fā)出與第一色不同的第二色光的第二有機(jī)EL層、以及第二透 明電極的疊層體(參照圖1)，且反射電極和第二透明電極是具有相同 極性的電極，和第一透明電極是相反極性的電極。
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3366401號公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:特開2003-45676號公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利第3189438號公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:特開2004-327248號公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:特開平9-167684號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，在專利文獻(xiàn)1~3中記載的任意一種方法中，在白色化時(shí)， 由于發(fā)光層到發(fā)光部是串聯(lián)連接，所以都存在有導(dǎo)致驅(qū)動電壓上升的 問題。發(fā)光元件驅(qū)動電壓的上升，由于根據(jù)情況會使驅(qū)動IC被破壞， 所以在實(shí)際應(yīng)用中是不希望有的。因此，希望能夠開發(fā)出即可以發(fā)出 白色光，又可以由低電壓驅(qū)動的有機(jī)EL發(fā)光元件。
在專利文獻(xiàn)4中，公開了通過疊層并聯(lián)連接的多個(gè)有機(jī)EL層，得 到不會伴隨有驅(qū)動電壓的上升，而能夠發(fā)出白色至多色光的有機(jī)EL發(fā) 光元件的技術(shù)。圖1在表示本發(fā)明的有機(jī)EL元件的疊層結(jié)構(gòu)的同時(shí)， 也表示出專利文獻(xiàn)4中公開的元件的結(jié)構(gòu)。在制造該結(jié)構(gòu)的被動矩陣 型有機(jī)EL元件的情況下，反射電極312、第一透明電極330、第二透 明電極322，必須分別形成條紋狀的圖形。這里，對應(yīng)于圖1的反射電 極312的條紋狀電極列與對應(yīng)于第二透明電極322的條紋狀電極列是 平行的，對應(yīng)于第一透明電極330的條紋狀電極列必須配置成與上述 電極列正交。
現(xiàn)在，主要采用的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)如圖2所示，設(shè)置有用于分 離上部電極27的隔離壁28。設(shè)置有該隔離壁28的元件結(jié)構(gòu)，雖然對
于在疊層方向上串聯(lián)連接的元件的電極的圖形形成是有效的，但卻不 容易適用于專利文獻(xiàn)4中的并聯(lián)連接的疊層結(jié)構(gòu)。這是因?yàn)?，在由?br> 離壁28分離的第一透明電極列(中間電極列)330上形成有第二有機(jī) EL層402，以橫切隔離壁28的方式形成第二透明電極322時(shí)，為了上 部電極27的分離，隔離壁28的高度必須充分高達(dá)2 10um，因此， 厚度為100 300nm的第二透明電極層322被隔離壁28隔斷，就不能形 成與第一透明電極列(中間電極列)330正交的第二透明電極列。進(jìn)而， 為了形成第二透明電極322，在第一透明電極330形成后，再在第一透 明電極上形成用于分離第二透明電極322的隔離壁就極為困難。
本發(fā)明是鑒于上述問題而提出，其目的在于提供，不會伴隨有驅(qū) 動電壓的上升、疊層2層的有機(jī)EL層、發(fā)出白色光的元件，是具有2 層的有機(jī)EL層并聯(lián)連接的元件結(jié)構(gòu)的被動矩陣型有機(jī)EL元件，特別 是可以容易地形成其電極的制造方法。
就是說，本發(fā)明的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法是，至少順序 設(shè)置有反射電極、發(fā)出第一色光的第一有機(jī)EL層、在其兩面形成有第 一透明電極的中間電極基板、發(fā)出與第一色不同的第二色光的第二有 機(jī)EL層、以及第二透明電極，所述反射電極和所述第二透明電極具有 相同的極性，所述中間電極基板具有與所述反射電極、第二透明電極 不同的極性的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法。其特征在于具有以下 工序(1)準(zhǔn)備設(shè)置有反射電極與第一有機(jī)EL層的第一有機(jī)發(fā)光基板 的工序；(2)準(zhǔn)備設(shè)置有第二透明電極與第二有機(jī)EL層的第二有機(jī)發(fā) 光基板的工序；(3)準(zhǔn)備在兩面設(shè)置有第一透明電極的中間電極基板 的工序；以及(4)在第一有機(jī)發(fā)光基板與第二有機(jī)發(fā)光基板之間配置 中間電極基板，使第一有機(jī)EL層與第二有機(jī)EL層分別面對第一透明 電極的工序。
通過這些工序(1) ~ (4)，能夠簡單容易地形成有機(jī)EL層2層的 并聯(lián)連接，得到可以形成不伴隨有元件的驅(qū)動電壓上升的元件的效果。
而且，優(yōu)選在工序(4)中，所述第一有機(jī)EL層或者第二有機(jī)EL 層，或者是它們雙方，進(jìn)一步通過金屬薄膜分別與第一透明電極相接。
通過在有機(jī)EL層與中間電極基板的第一透明電極之間夾持金屬 膜，能夠得到改善有機(jī)EL層與第一透明電極的電連接的效果。
進(jìn)一步，優(yōu)選所述第一有機(jī)EL層一側(cè)的反射電極與所述中間電極 基板的第一有機(jī)EL層一側(cè)的第一透明電極，構(gòu)成能夠選擇透過紅色發(fā) 光的微小空腔共振器。
通過設(shè)置選擇透過紅色發(fā)光的微小空腔共振器，能夠得到提高白 色光中包含的紅色光發(fā)的光強(qiáng)度與色純度的效果。
而且，優(yōu)選在工序(1)、 (2)中，上述第一有機(jī)EL層以及上述第 二有機(jī)EL層分別分離成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域構(gòu)成一個(gè)像素，且各區(qū)域 相互絕緣，抑制像素間的漏電(leak)。
為了形成分離的多個(gè)像素區(qū)域，優(yōu)選在工序(O中，在基板上形 成條紋狀的反射電極，在像素區(qū)域以外的區(qū)域形成第一層間絕緣膜， 在該基板上的像素區(qū)域以外的部分在覆蓋有掩膜的狀態(tài)下，將有機(jī)材 料蒸鍍于像素區(qū)域，形成所述第-一有機(jī)EL層。在工序(2)中，在其 他基板上形成條紋狀的第二透明電極，在像素區(qū)域以外的區(qū)域形成第 二層間絕緣膜，在該基板上的像素區(qū)域以外的部分在覆蓋有掩膜的狀 態(tài)下，將有機(jī)材料蒸鍍于像素區(qū)域，形成所述第二有機(jī)EL層。進(jìn)而， 在工序(4)中，將中間電極基板配置于第一有機(jī)發(fā)光基板和第二有機(jī) 發(fā)光基板之間，使第一有機(jī)EL層的每個(gè)像素區(qū)域與第二有機(jī)EL層的 每個(gè)像素區(qū)域相對應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地形成不伴隨有驅(qū)動電壓上升的白色發(fā)光 元件。


圖1是表示由本發(fā)明的制造方法所得到的有機(jī)EL元件的基本結(jié)構(gòu) 的模式圖。
圖2是表示現(xiàn)在主要采用的具有隔離壁的有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的模 式圖。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的方法所制作的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的部 件結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的模式圖。 符號說明
310:第一有機(jī)發(fā)光基板；311、 321:基板；312:反射電極；313: 第一層間絕緣膜；323:第二層間絕緣膜；314、 324:電子注入層；315、
325:電子輸送層；316:第一有機(jī)發(fā)光層；317、 327:空穴輸送層； 318、 328:空穴注入層；319、 329:金屬薄膜；320:第二有機(jī)發(fā)光基 板；322:第二透明電極；330:第一透明電極(中間電極)；3300:中 間電極基板；331:基板；332、 334:屏障層；333、 335:形成于中間 電極基板的兩面的第一透明電極；336:貫通孔
具體實(shí)施例方式
下面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示由本發(fā)明的制造方法所得到的有機(jī)EL元件的基本結(jié)構(gòu) 的疊層體400的模式圖。
疊層體400是在基板(圖中沒有表示)上具有2個(gè)發(fā)光部，在反 射電極312上順序疊層有第一有機(jī)EL層401、第一透明電極(中間電 極)330、第二有機(jī)EL層402以及第二透明電極322的部件。第一有 機(jī)EL層與第二有機(jī)EL層，發(fā)出相互不同的第一色的光101與第二色 的光102。
第一有機(jī)EL層401與第二有機(jī)EL層402，分別至少包括有機(jī)發(fā) 光層316、 326，根據(jù)需要還包括電子注入層314、 324，電子輸送層315、 325，空穴輸送層317、 327以及/或者空穴注入層318、 328。具體地， 采用如下所述的層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
(a) 有機(jī)發(fā)光層
(b) 空穴注入層/有機(jī)發(fā)光層
(c) 有機(jī)發(fā)光層/電子注入層
(d) 空穴注入層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層
(e) 空穴注入層/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子注入層
(f) 空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層
(g) 空穴注入層/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層/電子注入 層
(上述內(nèi)容中，作為陽極發(fā)揮功能的電極與有機(jī)發(fā)光層、空穴輸 送層或者空穴注入層相連接，作為陰極發(fā)揮功能的電極與有機(jī)發(fā)光層、 電子輸送層或者電子注入層相連接)
從改善電子注入效率的觀點(diǎn)看，優(yōu)選至少設(shè)置有電子注入層。
在圖1的疊層體400中，反射電極312是第一有機(jī)EL層401的陰 極，第一透明電極(中間電極)330是第一有機(jī)EL層401和第二有機(jī) EL層402的共同陽極，第二透明電極322是第二有機(jī)EL層402的陰 極。
在本發(fā)明中，疊層體400按照以下的方法制造。 (1)準(zhǔn)備在圖中沒有表示的基板上設(shè)置有反射電極312與第一有 機(jī)EL層401的第一有機(jī)發(fā)光基板，(2)準(zhǔn)備在圖中沒有表示的基板上 設(shè)置有第二透明電極322與第二有機(jī)EL層402的第二有機(jī)發(fā)光基板， (3)準(zhǔn)備在圖中沒有表示的基板的兩面上設(shè)置有第一透明電極的中間 電極基板3300， (4)在第一有機(jī)發(fā)光基板與第二有機(jī)發(fā)光基板之間夾 持中間電極基板，使第一有機(jī)EL層與第二有機(jī)EL層分別面對第一透 明電極，通過將它們重疊配置制造疊層體即白色發(fā)光有機(jī)EL元件。密 封該疊層體，與驅(qū)動電路相連接，使白色發(fā)光有機(jī)EL元件動作。并且， 這里所謂"面對"，除了有機(jī)EL層與第一透明電極直接電接合的情況 之外，還包括以下所說明的通過金屬薄膜等導(dǎo)電體膜接合的情況。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的部 件結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的模式圖。圖3 (a)是表示第一有機(jī)發(fā)光基板310 的實(shí)施形式；圖3(b)是表示第二有機(jī)發(fā)光基板320的實(shí)施形式；圖 3 (c)是表示中間電極基板3300的實(shí)施形式。
圖3 (a)是表示包括沿與紙面平行地延伸的反射電極與2個(gè)像素 區(qū)域的截面的第一有機(jī)發(fā)光基板的部分截面圖。第一有機(jī)發(fā)光基板310 在基板311上疊層有，由高反射性金屬膜構(gòu)成的反射電極312、規(guī)定像 素區(qū)域的第一層間絕緣膜313、以及在它們上方的第一有機(jī)EL層401 與金屬薄膜319。第一有機(jī)EL層401至少順次疊層有電子輸送層315、 第一有機(jī)發(fā)光層316和空穴輸送層317。
圖3 (b)是表示沿與紙面垂直方向延伸的包括2個(gè)第二透明電極 與2個(gè)像素區(qū)域的截面的第二有機(jī)發(fā)光基板的部分截面圖。第二有機(jī) 發(fā)光基板320在基板321上疊層有，由透明導(dǎo)電體構(gòu)成的第二透明電 極322，規(guī)定像素區(qū)域的第二層間絕緣膜323，以及在它們上方的第二 有機(jī)EL層402和金屬薄膜329。第二有機(jī)EL層402至少順次疊層有 電子輸送層325、第二有機(jī)發(fā)光層326與空穴注入層327。
圖3 (C)是表示包括貫通孔與2個(gè)像素區(qū)域的截面的中間電極基
板的部分截面圖。中間電極基板330，在基板331的兩面上，通過屏障 層332、 334形成由透明導(dǎo)電膜構(gòu)成的第一透明電極333、 335。 2個(gè)第 --透明電極，通過在貫通孔336中填充的導(dǎo)電體電接合。
在圖3 (a)、 3 (b)中，表示的是作為有機(jī)EL層401、 402是在 前面示例的層結(jié)構(gòu)(f)的例子。作為的有機(jī)EL層的結(jié)構(gòu)，可以根據(jù) 需要進(jìn)而追加空穴注入層以及電子注入層。從改善電子注入的效果的 觀點(diǎn)看，優(yōu)選至少設(shè)置電子注入層。優(yōu)選透明電極322、 333、 335是 由IZO (銦鋅氧化物)或ITO (銦錫氧化物)等透明導(dǎo)電體所構(gòu)成的非 晶質(zhì)膜。
以下對有機(jī)發(fā)光基板310、 320及中間電極基板3300的制作方法 加以說明。
第一有機(jī)發(fā)光基板310，例如由如下所述的方法形成。首先，由蒸 鍍乃至濺射或其它的方法，在洗凈后的基板311上形成金屬膜，由光 蝕刻(photo-etching)法形成條紋狀圖形作為反射電極312。對于基板 311，可以使用玻璃、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚對苯二甲酸乙二醇 酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate)等高分子材料。 在使用高分子材料的情況下，基板311可以是剛直性，也可以是可撓 性。對于金屬膜的材料，可以使用高反射性的金屬，例如Al、 Ag、 Mo、 W、 Ni、 Cr等，或非晶質(zhì)合金，例如NiP、 NiB、 CrP、 CrB等。在形 成圖形后的反射電極312上，除去成為像素的部分，在全部基板上形 成第一層間絕緣膜313。層間絕緣膜例如可以由光致抗蝕劑等有機(jī)材 料，或者是使用SiOx、 SiNx等無機(jī)材料形成。使用具有與通過第一層 間絕緣膜313所規(guī)定的像素區(qū)域相對應(yīng)的開口部的掩膜，在像素區(qū)域 以外的部分在覆蓋有掩膜的狀態(tài)下蒸鍍有機(jī)材料，將第一有機(jī)EL層 401疊層為島狀。有機(jī)EL層的平面形狀，對于每個(gè)像素，例如是四邊 形或長方形等大致的方形。
作為第一有機(jī)EL層401中各層的材料，沒有特別的限制，可以使 用公知的材料。對于電子注入層(圖中沒有表示)，可以使用LiF等堿 金屬化合物。電子輸送層315可以使用Alq3，其中也可以摻雜Li等堿 金屬。有機(jī)發(fā)光層316的材料可以根據(jù)所希望的色調(diào)而選擇，例如為
了得到從藍(lán)色到藍(lán)綠色的發(fā)光，可以使用苯并噻唑系、苯并咪唑系、 苯并噁唑系等熒光增白劑、苯乙烯基苯系化合物、芳香族二甲川系化 合物等。作為主體材料，可以使用鋁螯合物、4，4'-雙(2,2- 二苯基乙
烯基)聯(lián)苯(DPVBi)、 2，5-雙(5-叔丁基-2-苯并噁唑)-噻吩(BBOT)。 作為藍(lán)色慘雜劑，可以添加0.1 5重量％的二萘嵌苯、2，5，8，11-四-叔丁 基二萘嵌苯(TBP)、 4,4'-雙[2-{4- (N， N-二苯基氨基)苯基}乙烯基]聯(lián) 苯)(DPAVBi)等，作為紅色摻雜劑，可以添加0.1 5重量％的4- (二 氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4&吡喃，4,4-二氟 -1,3，5,7-四苯基-4-硼-3a，4a-二氮雜-s-引達(dá)省(4,4-^7 口 口-l,3,5,7-亍卜 ，7工二 -4-求，-3a,4a陽^ 7 f -s- 一 乂夕、、ir 乂 、 4,4-difluoro-l，3，5，7-tetraphenyl陽4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene )， 丙二月青 (DCJT1)，尼羅紅等?？昭ㄝ斔蛯?17可以使用a-NPD，其中還可以 摻雜4-TCNQ等路易斯氧化合物等。 '
在形成島狀有機(jī)EL層時(shí)，通常是采用使用了掩膜的真空蒸鍍法。 或者是，如專利文獻(xiàn)5所公開的那樣，將預(yù)先形成有有機(jī)EL材料的施 主薄板(donor sheet)近空間配置于基板，對所希望的區(qū)域照射激光等 熱源，由將有機(jī)EL材料堆積在基板上的近空間形成法形成。
關(guān)于第一有機(jī)EL層401的各層的膜厚，可以考慮驅(qū)動電壓以及透 明性等進(jìn)行適宜的選擇，通常空穴輸送層317為20 80nm，有機(jī)發(fā)光 層316為20 40nm，電子輸送層315為20 40nm，電子注入層(圖中 沒有表示)為0.5 5nm。但是，并不局限于上述厚度。
在形成為條紋狀或者大致方形的島狀有機(jī)EL層的最上部形成金 屬薄膜319。形成方法可以是使用掩膜蒸鍍法(將應(yīng)該被蒸鍍的部分以 外的部分用掩膜覆蓋進(jìn)行蒸鍍的方法)的真空蒸鍍，或者也可以采用 上述近空間法。該金屬薄膜，對于改善與中間電極上的第一透明電極 的連接是有效的。而且，優(yōu)選通過金屬薄膜319與第一透明電極333 的組合，構(gòu)成可以選擇透過特定的光例如紅色光的微小空腔共振器。 具體地，通過反射電極、第一有機(jī)EL層、金屬薄膜(半反射鏡half mirror)、第一透明電極的疊層體構(gòu)成微小空腔共振器。通過在疊層體 內(nèi)設(shè)置選擇透過特定波長光的共振器，能夠得到提高特定光的光強(qiáng)度 與色純度的效果。
第二有機(jī)發(fā)光基板320，例如由以下方法形成。首先，由蒸鍍乃至
濺射或其它的方法，在洗凈后的基板321上形成透明導(dǎo)電膜，由光蝕 刻(photo-etching)法形成條紋狀圖形作為第二透明電極322。對于基 板321，可以使用玻璃、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚對苯二甲酸乙 二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate)等高分子材 料。在使用高分子材料的情況下，基板321可以為剛直性，也可以為 可撓性。對于透明導(dǎo)電膜的材料，例如可以使用ITO、氧化錫、氧化 銦、IZO、氧化鋅、鋅-鋁氧化物、鋅-鎵氧化物，或者對于這些氧化物 添加F、 Sb等摻雜物的導(dǎo)電性透明金屬氧化物等。在形成圖形后的第 二透明電極322上，除了成為像素的部分，在全部基板上形成第二層 間絕緣膜323。該層間絕緣膜與第一層間絕緣膜同樣，例如可以使用光 致抗蝕劑等有機(jī)材料，或者是使用SiOx、 SiNx等無機(jī)材料形成。使用 具有與通過第二層間絕緣膜323所規(guī)定的像素區(qū)域相對應(yīng)的開口部的 掩膜，在像素區(qū)域以外的部分在覆蓋有掩膜的狀態(tài)下蒸鍍有機(jī)材料， 將第二有機(jī)EL層疊層為島狀。有機(jī)EL層的平面形狀，對于每個(gè)像素， 例如是四邊形或長方形等大致的方形。
構(gòu)成第二有機(jī)EL層的各層的材料也沒有特別的限制，可以使用公 知的材料。電子輸送層325可以使用Alq3，其中也可以摻雜Li等堿金 屬。第二有機(jī)EL層發(fā)出與第一有機(jī)EL層發(fā)出的第一色的光(圖1的 101)不同的第二色的光(圖1的102)。第二有機(jī)發(fā)光層326的材料也 可以根據(jù)所希望的色調(diào)選擇，可以從第一有機(jī)發(fā)光層的說明中所述的 材料中選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀榱送ㄟ^第一色的光和第二色的光得到白色 光，優(yōu)選在2色補(bǔ)色的情況下使用藍(lán)與紅、藍(lán)與黃、藍(lán)綠與紅中選擇 任意一種組合，在3色發(fā)光的情況下，l層使用綠，其它層使用藍(lán)和紅 相組合。
空穴輸送層327可以使用a-NPD，其中還可以摻雜F4-TCNQ等路 易斯氧化合物等。對于第二有機(jī)EL層的膜厚，可以考慮驅(qū)動電壓以及 透明性等而進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇，通常是空穴輸送層327為20 80rnn，有 機(jī)發(fā)光層326為20 40nm，電子輸送層325為20 40nm。但是，并不 局限于上述厚度。在島狀有機(jī)EL層最上部通過掩膜蒸鍍法，或近空間 法形成金屬薄膜329。
中間電極基板3300是在基板331的兩面，通過屏障層332、 334 分別形成有條紋圖形狀的第一透明電極333、 335的部件。作為基板 331，通常使用膜厚為50 500ym的、透明、且具有較高耐熱性的塑料 薄膜，例如希望使用PC (聚碳酸酯polycarbonate), PET (聚對苯二甲 酸乙二醇酉旨polyethylene terephthalate)及PES (Polyethersulfone聚醚 砜)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN: Polyethylene naphthalate)、聚烯烴
(PO)等。而且，作為基板331中使用的材料也不局限于這些材料， 還可以使用以多層膜的樹脂薄膜為基礎(chǔ)的薄膜。
屏障層，例如可以通過CVD法形成SiOx、 SiNx膜而得到。優(yōu)選 膜厚為200~500nm。第一透明電極，例如通過濺射法形成ITO或IZO 膜而得到。優(yōu)選的膜厚為100~300nm。
在薄膜狀基板331上將透明電極形成為條紋圖形之前，對基板331 照射激光光束，由機(jī)械沖孔的方式形成貫通孔336。在形成透明電極 333、 335時(shí)，在該貫通孔336的內(nèi)側(cè)面纏繞入在基板331的前面和背 面形成的透明電極材料，兩面的電極材料相接觸。由此，前面與背面 導(dǎo)通，能夠?qū)崿F(xiàn)同一極性。在形成貫通孔336的區(qū)域，雖然可以是條 紋圖形內(nèi)的任意區(qū)域，但是優(yōu)選在與像素區(qū)域不發(fā)生干涉的區(qū)域形成。
將如上所述形成的中間電極基板3300配置在第一有機(jī)發(fā)光基板 310和第二有機(jī)發(fā)光基板320之間，將其在球形箱中干燥的氮?dú)鈿夥?(例如氧與水分的濃度都在10ppm以下)下貼合，完成白色發(fā)光有機(jī) EL元件。此時(shí)以使各層與電極構(gòu)成如圖1所示的疊層體的方式配置各 基板。將中間電極基板330夾持于第一有機(jī)發(fā)光基板310和第二有機(jī) 發(fā)光基板320之間并使其重疊，使得第一有機(jī)EL層和第二有機(jī)EL層 每個(gè)像素相對并面對第一透明電極。在各基板在有機(jī)EL層上具有金屬 薄膜的情況下，通過這些金屬薄膜各有機(jī)EL層與第一透明電極相接 合。
以下使用實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。 <實(shí)施例1>
根據(jù)以下所示的制作方法，在500mmX500mmX0.50mm的第一 玻璃基板311上，形成像素尺寸為0.148mmX0.704mm，像素間隔
0.130mm的像素結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光部。
首先，由蒸鍍法，作為高反射電極，全面蒸鍍厚度為100nm的Al， 接著進(jìn)行研磨。在Al上涂敷抗蝕劑(OFRP-800，商品名，東京應(yīng)化制) 之后，由照相平板印刷術(shù)(photolkhography)進(jìn)行形成圖形，得到寬 度0.204mm，間隔0.074mm，膜厚100nm的條紋圖形構(gòu)成的作為陰極 的反射電極312。
接著使用積極型光刻膠(positive type photoresist) (WIX-2A)(商 品名，日本七才 >公司制造)，在反射電極(陰極)上形成厚度為 m的層間絕緣膜313，使得在與像素區(qū)域相對應(yīng)的部分形成0.148X 0.704mm的開口部。層間絕緣膜313端部的相對于基板的角度為銳角。
接著以上的工序，將形成有上述陰極312、層間絕緣膜313的基板 安裝在電阻加熱蒸鍍裝置內(nèi)。使用具有與子像素區(qū)域相對應(yīng)的尺寸為 0.148X0.704mm的開口部的掩膜，在不破壞真空狀態(tài)下順次形成電子 輸送層315、有機(jī)發(fā)光層316、空穴輸送層317。成膜時(shí)真空槽內(nèi)的壓 強(qiáng)減壓至1 X 10—4Pa。電子輸送層315是將Alq3疊層為20nm的厚度。
有機(jī)發(fā)光層316是在主體材料4，4'-雙(2,2- 二苯基乙烯基)聯(lián)苯 (DPVBi)中，摻雜lwt。/。的作為紅色摻雜物的4- (二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)并疊層為20nm 膜厚?？昭ㄝ斔蛯?17是疊層厚度為20nm的a-NPD。之后，通過同 樣的掩膜制膜，在不破壞真空狀態(tài)下形成由厚度為5nm的Al構(gòu)成的金 屬薄膜319。這樣，制作第一有機(jī)發(fā)光基板。
接著，在500mmX500mmX0.50mm的第二玻璃基板321上形成 如上所述結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光部。其制作方法是，與反射電極平行地形成 條紋狀的第二透明電極322,取代反射電極312，以及在有機(jī)發(fā)光層326 的客體中使用5^%的藍(lán)色摻雜物4,4'-雙[2-{4- (N， N-二苯基氨基)苯 基}乙烯基]聯(lián)苯)(DPAVBi)以取代紅色摻雜物，除此之外都與第一 有機(jī)發(fā)光基板相同。
第二透明電極322的形成按照以下的方法進(jìn)行。首先，由濺射法 在全部表面形成ITO膜，接著研磨而形成透明電極。在ITO上涂敷抗 蝕劑(OFRP-800,商品名，東京應(yīng)化制造)之后，由照相平板印刷術(shù) (photol池ogmphy)進(jìn)行形成圖形，得到寬度0.204mm，間隔0.074mm，
厚度100nm的條紋圖形構(gòu)成的第二透明電極(陰極)322。這樣制作第 二有機(jī)發(fā)光基板。
使用500mmX 500mmX 0.50mm的聚酰亞胺薄膜基板331，按照以 下的方法制作中間電極基板3300。
用濺射法在基板331的兩面上形成作為屏障層332、334的SiN膜。 接著使用KrF準(zhǔn)分子激光，在激光光斑直徑50um，激光輸出為lOOmJ/ 脈沖 450 mJ/脈沖的條件下，在像素區(qū)域間的聚酰亞胺基板及SiN膜上 形成貫通孔336。
接著，由濺射法在形成有屏障層的基板331的兩面全面形成ITO 膜。此時(shí)，在預(yù)先打開的貫通孔336的內(nèi)側(cè)，從兩面纏繞入ITO形成 連接，使兩面形成電連接。接著在兩面上形成的ITO上，沿與條紋狀 的反射電極正交的方向，掃描YAG激光，分離像素區(qū)域與非像素區(qū)域。 這樣，獲得位于RGB子像素的寬度為0.204mm、間隙為0.048mm、膜 厚為100nm的條紋狀圖形所構(gòu)成的陽極列(第一透明電極333、 335)。
將如上所述得到的第一有機(jī)發(fā)光基板310和第二有機(jī)發(fā)光基板 320以及中間電極基板3300導(dǎo)入球形箱內(nèi)。配置各基板310、 320、 3300 并重疊，使得第一有機(jī)發(fā)光基板的子像素區(qū)域和第二有機(jī)發(fā)光基板的 子像素區(qū)域相對面，并且使陰極列和陽極列相互正交。在金屬薄膜319、 329之間夾持第一透明電極333、 335，在干燥的氮?dú)鈿夥?例如氧與 水分的濃度都在10ppm以下)下，使用UV硬化接合劑密封。
將所得到的有機(jī)EL發(fā)光元件的反射電極以及第二透明電極與電 源的負(fù)極連接，將第一透明電極與電源的正極連接，施加電壓時(shí)，在 可視區(qū)域得到具有廣闊發(fā)光分布的色度(0.30， 0.33)的白色光。
<實(shí)施例2>
在上述實(shí)施例1中，在第一有機(jī)發(fā)光基板的有機(jī)發(fā)光層316中， 添加lwt。/。的作為綠色摻雜物的零陵香素6以取代紅色摻雜物，在第二 有機(jī)發(fā)光基板的有機(jī)發(fā)光層326中，除了取代5wte/。的DPAVBi，而添 加主體材料的2.5wt。/。的作為藍(lán)色摻雜物的4，4'-雙[2-H- (N， N-二苯基 氨基)苯基}乙烯基]聯(lián)苯)(DPAVBi)，主體材料的0.2wt。/。的作為紅 色摻雜物的4- (二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基) -4H-吡喃(DCM)以外，其余都與實(shí)施例1同樣，制作出白色發(fā)光有
機(jī)EL元件。
當(dāng)點(diǎn)亮該元件時(shí)，在可視區(qū)域得到具有廣闊發(fā)光分布，色度(0.32， 0.30)的白色光。 <比較例1>
與實(shí)施例1同樣，在500mmX500mmX0.50mm的玻璃基板上， 形成像素尺寸為0.148mmX0.704mm，像素間隔為0.130mm的像素結(jié) 構(gòu)的發(fā)光部。在陰極上形成寬度為0.204mm，間隔為0.074mm，厚度 為100nm的Al構(gòu)成的條紋圖形狀的反射電極(陰極)，和具有0.148mm X0.704mm的開口部的層間絕緣膜，接著，將膜厚為20nm的電子輸送 層Alq3、在DPVBi中摻雜5wt。/。的藍(lán)色摻雜物DPAVBi膜厚為20nm 的發(fā)光層、膜厚為20nm的空穴輸送層ot-NPD、厚度5nm的Al薄膜形 成疊層作為第一有機(jī)發(fā)光基板。接著，在500mmX500mmX0.50mm 的玻璃基板上，形成由寬度為0.204vm，間隔為0.074mm，厚度為100nm 的條紋圖形構(gòu)成的陽極IZO，作為透明電極基板。最后使用UV硬化接 合劑貼合密封第一有機(jī)發(fā)光基板與第二有機(jī)發(fā)光基板，得到具有單一 藍(lán)色發(fā)光有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件。
<比較例2〉
在比較例2中，除了作為發(fā)光層的摻雜物，摻雜主體材料的2.5wt% 以及0.2wt。/。的藍(lán)色摻雜物DPAVBi、紅色摻雜物DCM以夕卜，其余都與 比較例l完全相同。 (評價(jià))
將實(shí)施例1、 2的有機(jī)EL元件的反射電極312以及第二透明電極 322與電源的負(fù)極連接，第一透明電極330與電源的正極連接。對于比 較例l、 2的有機(jī)EL元件，將反射電極與電源的負(fù)極連接，將透明電 極與電源的正極連接。使各自的有機(jī)EL發(fā)光元件發(fā)光，測定了關(guān)于波 長為470nm的光的亮度為1000cd/m2的驅(qū)動電壓。實(shí)施例1及比較例1 的元件的驅(qū)動電壓都是6.5V，實(shí)施例2及比較例2的元件的驅(qū)動電壓 都是6.7V。由此可知，本發(fā)明的有機(jī)EL元件，可以不使驅(qū)動電壓上 升而使多個(gè)有機(jī)EL層發(fā)光，發(fā)出白色光。
根據(jù)本發(fā)明的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法，能夠容易地形成 不伴隨有驅(qū)動電壓上升的白色發(fā)光元件。
權(quán)利要求
1.一種白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法，所述白色發(fā)光有機(jī)EL元件是至少依次具備有反射電極，發(fā)出第一種顏色的光的第一有機(jī)EL層，中間電極基板，發(fā)出與第一種顏色不同的第二種顏色的光的第二有機(jī)EL層，以及第二透明電極，所述反射電極與第二透明電極具有相同的極性，所述中間電極基板具有與所述反射電極、第二透明電極不同的極性，該制造方法的特征在于，包括(1)準(zhǔn)備具有反射電極和第一有機(jī)EL層的第一有機(jī)發(fā)光基板的工序；(2)準(zhǔn)備具有第二透明電極和第二有機(jī)EL層的第二有機(jī)發(fā)光基板的工序；(3)準(zhǔn)備在兩面設(shè)置有第一透明電極的中間電極基板的工序；以及，(4)在第一有機(jī)發(fā)光基板和第二有機(jī)發(fā)光基板之間配置中間電極基板，使第一有機(jī)EL層與第二有機(jī)EL層分別面對第一透明電極的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法，其 特征在于在工序(4)中，所述第一有機(jī)EL層或者第二有機(jī)EL層，或者 它們雙方，進(jìn)一步通過金屬薄膜分別與第一透明電極相接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方 法，其特征在于所述反射電極與所述中間電極基板的第一透明電極的第一有機(jī) EL層的部分，構(gòu)成選擇透過紅色發(fā)光的微小空腔共振器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制 造方法，其特征在于在工序(1)、 (2)中，所述第一有機(jī)EL層以及所述第二有機(jī)EL 層分離成多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域構(gòu)成一個(gè)像素，且各區(qū)域相互絕緣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法，其特征在于在工序(1)中，在基板上形成條紋狀的反射電極，在像素區(qū)域以 外的區(qū)域形成第一層間絕緣膜，在該基板上的像素區(qū)域以外的部分在 覆蓋有掩膜的狀態(tài)下，將有機(jī)材料蒸鍍于像素區(qū)域，形成所述第一有機(jī)EL層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或者4所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方 法，其特征在于在工序(2)中，在基板上形成條紋狀的第二透明電極，在像素區(qū) 域以外的區(qū)域形成第二層間絕緣膜，在該基板上的像素區(qū)域以外的部 分在覆蓋有掩膜的狀態(tài)下，將有機(jī)材料蒸鍍于像素區(qū)域，形成所述第 二有機(jī)EL層。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法，其 特征在于在工序(4)中，將中間電極基板配置于第一有機(jī)發(fā)光基板和第二 有機(jī)發(fā)光基板之間，使第一有機(jī)EL層的每個(gè)像素區(qū)域與第二有機(jī)EL 層的每個(gè)像素區(qū)域相對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法是，至少順序設(shè)置有反射電極，發(fā)出第一色光的第一有機(jī)EL層，中間電極基板，發(fā)出與第一色不同的第二色光的第二有機(jī)EL層，以及第二透明電極，所述反射電極與第二透明電極具有相同的極性，所述中間電極基板具有與所述反射電極、第二透明電極不同的極性的白色發(fā)光有機(jī)EL元件的制造方法。其具有以下工序，(1)準(zhǔn)備設(shè)置有反射電極與第一有機(jī)EL層的第一有機(jī)發(fā)光基板的工序；(2)準(zhǔn)備設(shè)置有第二透明電極與第二有機(jī)EL層的第二有機(jī)發(fā)光基板的工序；(3)準(zhǔn)備在兩面設(shè)置有第一透明電極的中間電極基板的工序；以及(4)在第一有機(jī)發(fā)光基板和第二有機(jī)發(fā)光基板之間配置中間電極基板，使第一有機(jī)EL層和第二有機(jī)EL層分別面對中間電極基板的工序。由此提供能夠容易地形成作為不伴隨有驅(qū)動電壓上升的白色發(fā)光元件的具有發(fā)出相互不同色的光的多個(gè)有機(jī)EL層的有機(jī)EL元件的制造方法。
文檔編號H01L25/04GK101170107SQ20071016743
公開日2008年4月30日 申請日期2007年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者濱敏夫 申請人:富士電機(jī)控股株式會社