发光面板、显示装置以及发光面板的制造方法_5

文档序号:8436301阅读:来源:国知局
明。
[0230]具体而言,援用参照图6A至6D进行的说明,并参照图12A至12C说明变形例。[0231 ] <第三步骤的变形例>
第三步骤的变形例是如下步骤:在参照图6C说明的第二步骤之后,在第三下部电极421B上使用荫罩52选择性地形成含发光有机化合物的第三层423c (参照图12A)。
[0232]进行对准,以将荫罩的开口部安排在所希望的位置。具体而言,将荫罩52的开口部(在图中以虚线表示)安排为重叠于第三下部电极421B且将非开口部安排为重叠于第一下部电极421R及第二下部电极421G。接着,通过蒸镀法形成含发光有机化合物的第三层423c,该含发光有机化合物的第三层423c包含发射蓝色光的有机化合物。
[0233]发射蓝色光的有机化合物可以单独被形成或与其他材料混合而形成。例如,也可以使用有机化合物作为客体材料,并将该客体材料分散在其激发能比客体材料大的主体材料中。
[0234]<第四步骤的变形例>
第四步骤的变形例是如下步骤:在下部电极(第一下部电极421R、第二下部电极421G以及第三下部电极421B)上依次形成含发光有机化合物的第二层423b和兼用作半透射/半反射膜的上部电极422。
[0235]经上述步骤,在衬底410上形成第一发光元件420R、第二发光元件420G以及第三发光元件420B(参照图12B)。
[0236]注意,通过将兼用作半透射/半反射膜的上部电极422形成为与反射膜(例如,第一反射膜419R、第二反射膜419G以及第三反射膜419B)重叠,形成具有微腔结构的第一光学元件441R、第二光学元件441G以及第三光学元件441B。
[0237]<第五步骤的变形例>
第五步骤的变形例是如下步骤:使用密封材料(未图示)将第一发光元件420R、第二发光元件420G以及第三发光元件420B密封在衬底410与对置衬底440之间(参照图12C)。
[0238]将密封材料设置为围绕发光元件(第一发光元件420R、第二发光元件420G以及第三发光元件420B)。接着,使用该密封材料贴合衬底410和对置衬底440,以将发光元件密封在对置衬底440与衬底410之间。
[0239]在本实施方式的变形例所示的发光面板400G及发光面板400G的制造方法中,在形成含发光有机化合物的岛状第一层423a、含发光有机化合物的岛状第三层423c以及含发光有机化合物的第二层423b的步骤之前,形成光学元件的反射膜、光学距离调整层以及发光元件的下部电极。
[0240]导致含发光有机化合物的层损伤的步骤不可在形成含发光有机化合物的层的步骤之后进行。因为反射膜在形成含发光有机化合物的层的步骤之前形成,所以该反射膜的形成方法不受含发光有机化合物的层的限制。例如,可以在形成含发光有机化合物的层之前利用光刻技术形成反射膜。其结果,可以提供伴随高清晰面板的制造而导致的孔径比的下降被抑制的新颖的发光面板的制造方法。另外,可以提供容易生产的新颖的发光面板。
[0241]注意,在本实施方式的变形例所示的发光面板400G中,第三发光元件420B包括选择性地形成的含发光有机化合物的第三层423c。由此,材料的选择范围变广,可以容易提高第三发光元件420B的发光效率且容易降低驱动电压。
[0242]注意,本实施方式可以与本说明书所示的其他实施方式适当地组合而实施。
[0243]实施方式5
在本实施方式中,将对可以用于本发明的一实施方式的发光面板的发光元件的结构进行说明。具体而言,将参照图10AU0B1以及10B2说明在一对电极之间夹有含发光有机化合物的岛状第一层及含发光有机化合物的第二层的发光元件(第一发光元件及第二发光元件)及在一对电极之间夹有含发光有机化合物的第二层的发光元件(第三发光元件)的一个例子。
[0244]本实施方式所示的发光元件包括下部电极、上部电极以及下部电极与上部电极之间的含发光有机化合物的层(以下称为EL层)。下部电极和上部电极中的一个用作阳极,而另一个则用作阴极。
[0245]在下部电极与上部电极之间设置有EL层,且该EL层的结构根据下部电极及上部电极的极性、材质而适当地选择。
[0246]以下将示出发光元件的结构的一个例子,但是发光元件的结构不限于以下所示的例子。
[0247]<发光元件的结构例>
图1OA示出发光元件的结构的一个例子。在图1OA所示的发光元件中,在阳极1101和阴极1102之间设置有EL层。
[0248]当对阳极1101和阴极1102之间施加高于发光元件的阈值电压的电压时,空穴从阳极1101 —侧注入到EL层中,而电子从阴极1102 —侧注入到EL层中。被注入的电子和空穴在EL层中复合,于是,包含在EL层中的发光物质发光。
[0249]在本说明书中,将包括一个使从两端注入的电子和空穴复合的区域的层或叠层体称为发光单元。因此,可以说上述发光元件的结构例包括一个发光单元。
[0250]发光单元1103只要包括至少一个包含发光物质的发光层即可,也可以具有发光层与发光层以外的层的叠层结构。发光层以外的层的例子是包含高空穴注入性物质、高空穴传输性物质、低空穴传输性物质(阻挡空穴的物质)、高电子传输性物质、高电子注入性物质以及双极性物质(高电子及空穴传输性物质)等的层。
[0251]<第一发光元件及第二发光元件的结构例>
[0252]图1OBl示出发光单元1103的结构的一个例子。在图1OBl所示的发光单元1103中,从阳极1101 —侧依次层叠空穴注入层1113、空穴传输层1114、第一发光层1115a、第二发光层1115b、第三发光层1115c以及电子注入层1117。
[0253]从阳极1101 —侧注入的空穴和从阴极1102 —侧注入的电子在第一发光层1115a及第二发光层1115b附近复合,并以该复合所产生的能量使发光有机化合物发光。
[0254]注意,第二发光层1115b优选具有不将从阳极一侧注入的空穴传输到第三发光层1115c的结构。例如,也可以将包含电子传输性高且空穴传输性低的材料或其HOMO能级深于第三发光层1115c的材料的层设置在第二发光层1115b中以接触于第三发光层1115c。
[0255]第一发光层1115a包含第一发光物质,而第二发光层1115b包含第二发光物质。适当地选择第二发光物质,以使该第二发光物质发射与从第一发光物质发射的颜色不同的颜色的光。由此,可以扩大发射光谱的宽度,而可以得到发射多个颜色的发光元件。
[0256]第一发光物质和第二发光物质的发光颜色的组合例子是红色和绿色、红色和蓝色、绿色和蓝色等。
[0257]注意,第一发光元件及第二发光元件可以从发光颜色不同的第一发光层1115a和第二发光层1115b这两者中发射光。因此,为了从第一发光层1115a和第二发光层1115b这两者高效地发光,优选的是,第一发光物质和第二发光物质都是磷光物质或都是荧光物质。在上述结构中,由于在第一发光层1115a与第二发光层1115b之间共享激子,所以每一个发光层的量子效率为正常的量子效率的一半左右。因此,优选使用高发光效率的磷光物质,从可靠性的观点来看优选使用绿色及红色的磷光物质。
[0258]另外,在本结构中示出从两个发光层发射多个颜色的光的结构,但是既可采用从一个发光层发射多种颜色的光的结构又可采用从三个以上的发光层发射多种颜色的光的结构。
[0259]在图1OBl所示的发光元件的结构例中,第三发光层1115c用作电子传输层,而不用作发光层。第三发光层1115c将从阴极1102 —侧注入的电子传输到第二发光层1115b。
[0260]<第三发光元件的结构例>
[0261]图10B2示出发光单元1103的具体结构的一个例子。在图10B2所示的发光单元1103中,从阳极1101 —侧依次层叠空穴注入层1113、空穴传输层1114、第三发光层1115c以及电子注入层1117。
[0262]从阳极1101 —侧注入的空穴和从阴极1102 —侧注入的电子在第三发光层1115c中复合,并以该复合所产生的能量使发光有机化合物发光。
[0263]第三发光层1115c包含第三发光物质。第三发光物质的发光颜色与上述第一发光物质及上述第二发光物质不同。由此,可以得到发射与图1OBl所示的发光元件不同颜色的发光元件。
[0264]注意,在图10B2所示的发光元件的结构例中,第三发光层1115c用作发光层。
[0265]注意,在将绿色及红色的磷光物质用于第一发光层1115a及第二发光层1115b时,优选将发蓝光物质用于第三发光层1115c。此时,从可靠性的观点来看,优选使用蓝色荧光物质。另外,在将蓝色荧光物质用于第三发光层1115c的情况下,优选将该荧光物质分散在蒽衍生物中。蒽衍生物具有高电子传输性。通过将蒽衍生物用于第三发光层1115c,可以防止在第一发光元件及第二发光元件中从第三发光层1115c发射光。此时,该荧光物质优选为芳香胺化合物。这是因为芳香胺化合物具有高空穴俘获性(空穴不容易迀移的特性)并且使第三发光层1115c的电子传输性得到提高的缘故。作为芳香胺化合物,特别优选使用芘衍生物。
[0266]<用于发光元件的材料>
接着,对可用于具有上述结构的发光元件的具体材料进行说明。用于阳极、阴极、EL层的材料按该顺序进行说明。
[0267]<用于阳极的材料>
阳极1101使用具有导电性的金属、合金、导电化合物以及它们的混合物的单层结构或叠层结构形成。尤其是,功函数高(具体而言,4.0eV以上)的材料接触于EL层的结构是优选的。
[0268]金属或合金材料的例子是金属材料诸如金(Au)、钼(Pt)、镲(Ni)、鹤(W)、络(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)及它们的合金材料。
[0269]导电化合物的例子是金属材料的氧化物、金属材料的氮化物及导电高分子。
[0270]金属材料的氧化物的具体例子是铟-锡氧化物(ITO)、含有硅或氧化硅的铟-锡氧化物、含有钛的铟-锡氧化物、铟-钛氧化物、铟-钨氧化物、铟-锌氧化物、含有钨的铟-锌氧化物等。金属材料的氧化物的的其他例子是钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物、钛氧化物等。
[0271]包含金属材料的氧化物的膜通常通过溅射法形成,但是也可以通过应用溶胶-凝胶法等来形成。例如,可以通过溅射法使用对氧化铟添加有lwt%以上且20被%以下的氧化锌的靶材,来形成铟锌氧化物膜。可以使用对氧化铟添加有0.5wt%以上且5wt%以下的氧化钨及0.lwt%以上且1被%以下的氧化锌的靶材通过溅射法形成含有氧化钨及氧化锌的氧化铟膜。
[0272]金属材料的氮化物的具体例子是氮化钛、氮化钽等。
[0273]导电高分子的具体例子是聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)、聚苯胺/聚(苯乙烯磺酸)(PAni/PSS)等。
[0274]注意,在以与阳极1101接触的方式设置第二电荷产生区域的情况下,可以与功函数的大小无关地将各种导电性材料用于阳极1101。具体而言,不仅可以使用功函数高的材料,还可以使用功函数低的材料。对于形成第二电荷产生区域的材料,在后面与形成第一电荷产生区域的材料一起进行说明。
[0275]<用于阴极的材料>
在阴极1102与发光单元1103之间以接触阴极1102的方式设置第一电荷产生区域的情况下,作为阴极1102可以使用各种导电性材料,而与功函数的大小无关。
[0276]注意,使用透射可见光的导电膜形成阴极1102和阳极1101中的至少一个。例如,当使用透射可见光的导电膜形成阴极1102和阳极1101中的一个,使用反射可见光的导电膜形成阴极1102和阳极1101中的另一个时,可以形成从一侧发射光的发光元件。此外,当使用透射可见光的导电膜形成阴极1102和阳极1101的两者时,可以形成从两侧发射光的发光元件。
[0277]透射可见光的导电膜的例子是铟-锡氧化物膜、含有硅或氧化硅的铟-锡氧化物膜、含有钛的铟-锡氧化物膜、铟-钛氧化物膜、铟-钨氧化物膜、铟-锌氧化物膜、含有钨的铟-锌氧化物膜。此外,也可以使用具有透射光的程度的厚度(优选为5nm以上且30nm以下左右)的金属薄膜。
[0278]作为反射可见光的导电膜,例如,使用金属。具体例子是金属材料诸如银、铝、铂、金、铜及包含它们的合金材料。包含银的合金的例子是银-钕合金、镁-银合金等。包含铝的合金的例子是铝-镍-镧合金、铝-钛合金、铝-钕合金等。
[0279]<用于EL层的材料>
以下,示出用于包括在上述发光单元1103中的层的材料的具体例子。
[0280]空穴注入层是包含高空穴注入性物质的层。作为高空穴注入性物质,例如可以使用钼氧化物、钒氧化物、钌氧化物、钨氧化物、锰氧化物等。除了上述以外,还可以使用酞菁类化合物诸如酞菁(简称=H2Pc)或铜酞菁(简称:CuPc)、高分子诸如聚(3,4_乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)(PED0T/PSS)等来形成空穴注入层。
[0281]注意,可以使用第二电荷产生区域形成空穴注入层。当将第二电荷产生区域用于空穴注入层时,如上所述,可以使用各种导电性材料作为阳极1101,而不用考虑功函数。对于形成第二电荷产生区域的材料,在后面与形成第一电荷产生区域的材料一起进行说明。
[0282]<空穴传输层>
空穴传输层是包含高空穴传输性物质的层。空穴传输层不限于单层,可以层叠两层以上的包含高空穴传输性物质的层。空穴传输层只要使用空穴传输性高于电子传输性的物质即可。因为可以降低发光元件的驱动电压,所以尤其是包含具有10_6cm2/Vs以上的空穴迀移率的物质是优选的。
[0283]高空穴传输性物质的例子是芳香胺化合物(例如,4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(简称:NPB或α-NPD))及咔唑衍生物(例如,9_[4_ (10-苯基_9_蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA))等。此外,可以使用高分子化合物(例如,聚(N-乙烯基咔唑)(简称:PVK))等。
[0284]〈发光层〉
发光层是包含发光物质的层。发光层不局限于单层,也可以为层叠有两层以上的包含发光物质的层。作为发光物质,可以使用荧光化合物或磷光化合物。作为发光物质优选使用磷光化合物,在此情况下可以提高发光元件的发光效率。
[0285]作为发光物质可以使用荧光化合物(例如,香豆素545T)或磷光化合物(例如,三(2-苯基P比啶)铱(III)(简称:Ir (ppy) 3)) °
[0286]发光物质优选被分散在主体材料中。主体材料优选具有其激发能高于发光物质的激发能。
[0287]作为可以用作主体材料的材料,可以使用上述高空穴传输性物质(例如,芳香胺化合物、咔唑衍生物、高分子化合物)、后述的高电子传输性物质(例如,具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物、具有噁唑基配体或噻唑基配体的金属配合物)。
[0288]<电子传输层>
电子传输层是包含高电子传输性物质的层。电子传输层不限于单层,可以为层叠两层以上的包含高电子传输性物质的层。电子传输层只要使用电子传输性高于空穴传输性的物质即可。因为可
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