有机发光元件、有机发光元件的制造方法、显示装置和照明装置制造方法

有机发光元件、有机发光元件的制造方法、显示装置和照明装置制造方法
【专利摘要】本发明通过有机发光元件10，能够提供光取出效率高、发光效率高的有机发光元件，所述有机发光元件10含有在基板11上形成的透明的阳极层12、贯穿阳极层12而形成的第1贯穿部16、覆盖阳极层12的上表面和第1贯穿部16的内表面而形成的电介质层13、贯穿阳极层12和电介质层13而形成的第2贯穿部17、至少覆盖第2贯穿部17的内表面而形成的含发光层的有机化合物层14、和在有机化合物层14上形成的阴极层15，并且电介质层13的折射率比阳极层12的折射率小。
【专利说明】有机发光元件、有机发光元件的制造方法、显示装置和照明装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在显示装置、照明装置中使用的有机发光元件。
【背景技术】
[0002]使用有机化合物作为发光体的有机发光元件，由于其面光源的特性，近年来人们期待其能够在照明用途中应用，为了更进一步高效率化，人们积极地进行将发射的光在外部取出的光取出技术的开发。
[0003]作为提高将光从发光层取到有机发光元件外部的光取出效率的技术，已经提出了在透明基板上形成的光透过性电极上形成大量细孔、在电极上和细孔内形成发光层的结构的有机发光元件。
[0004]在专利文献I中，公开了一种在电极和电介质层的层叠结构体中形成贯穿它们的孔洞，在孔洞内形成发光层的有机发光元件。
[0005]此外、在专利文献2中公开了在电极表面具有凹凸、在该电极上和凹凸内形成发光层的有机发光兀件。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特表2010-509729号公报
[0009]专利文献2:日本特开2004-311419号公报

【发明内容】

[0010]发明要解决的课题
[0011]但是，在孔洞内形成发光层的有机发光元件，从孔洞内部发射的光有时不射向电介质层而是射向透明电极。此时，通常由于透明电极和发光层的折射率相近，所以不能有效引起光的行进路线改变，在有机发光元件外部取出的光的效率不充分。此外、在电极表面形成凹凸的有机发光元件，尽管能够提高将从形成凹凸的电极层的光取出面和相反侧的面以各种角度入射的光从光取出面侧取出的效率，但将凹部的内部发出的、向凹部内的电极侧面入射的光在有机发光元件的外部取出的效率不充分。
[0012]解决课题的手段
[0013]为了解决上述课题，本发明发现，通过由贯穿部内部的发光层发出的、射向透明电极层的光的行进路线上设置折射率比透明电极层低的电介质层的有机发光元件结构，能够有效地取出在以往的有机发光元件外部不能取出的光，从而完成本发明。
[0014]本发明的有机发光元件，其含有:在基板上形成的透明的第I电极层，贯穿第I电极层而形成的第I贯穿部，覆盖第I电极层的上表面和第I贯穿部的内表面而形成的电介质层，贯穿第I电极层和电介质层而形成的第2贯穿部，至少覆盖第2贯穿部的内表面而形成的、含有发光层的有机化合物层，以及在有机化合物层上形成的第2电极层，电介质层的折射率比第I电极层的折射率小。
[0015]这里，电介质层优选上表面形成平面状，优选电介质层的折射率比有机化合物层的折射率小。
[0016]此外，第I贯穿部和第2贯穿部在第I电极层的面内具有最大宽度为IOiim以下的圆形形状或多角形形状，并且在第I电极层的任意的面内Imm2中，第I贯穿部和第2贯穿部分别形成IO3?IO8个。
[0017]此外，本发明的有机发光元件的制造方法，包含以下エ序:在基板上形成第I电极层的第I电极层形成エ序，形成贯穿第I电极层的第I贯穿部的第I贯穿部形成エ序，用电介质覆盖第I电极层的上表面和第I贯穿部的内表面的电介质层形成エ序，形成贯穿第I电极层和电介质层的第2贯穿部的第2贯穿部形成エ序，形成有机化合物层的有机化合物层形成エ序，有机化合物层至少覆盖第2贯穿部的内表面而形成且含有发光层，以及、在有机化合物层上形成第2电极层的第2电极层形成エ序。
[0018]此外，本发明的显示装置具有上述有机发光元件。
[0019]此外，本发明的照明装置具有上述有机发光元件。
[0020]发明效果
[0021 ] 本发明能够提供光取出效率高、发光效率高的有机发光元件。
【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是用于说明采用本实施方式的有机发光元件的例子的局部截面图。
[0023]图2是有机发光元件的局部截面图，是显示从本实施方式的有机化合物层朝着基板的下侧被取出的光的经过路线的图。
[0024]图3的(a)?(f)是对采用本实施方式的有机发光元件的制造方法进行说明的图。
[0025]图4是用于说明使用本实施方式的有机发光元件的一例显示装置的图。
[0026]图5是用于说明具有本实施方式中的有机发光元件的一例照明装置的图。
【具体实施方式】
[0027](有机发光元件)
[0028]下面，參照附图来对本发明的实施方式予以具体说明。
[0029]图1是说明采用本实施方式的有机发光元件的局部截面图。
[0030]图1所例示的有机发光元件10具有由以下部分层叠而成的结构:基板11，透明的作为第I电极层的、在以基板11侧为下侧时在基板11上形成的、用于注入空穴的阳极层12，具有改变入射进来的光的行进路线、并且使阳极层12和阴极层15之间的至少一部分绝缘的功能的电介质层13，以及、作为第2电极层的、用于注入电子的阴极层15。需说明的是，作为本实施方式的有机发光元件，并不局限于上述图1的构造，也可以是例如，透明的第I电极层为阴极层、第2电极层为阳极层，但在下文中，以图1的构造为例、对本实施方式的有机发光元件进行说明。
[0031]并且，在有机发光元件10中，设置有贯穿阳极层12而形成的多个第I贯穿部16。此外、有机发光元件10中，除了上述多个第I贯穿部16以外，还设置有贯穿阳极层12和电介质层13这两者的多个第2贯穿部17。并且，在阳极层12的上表面和第I贯穿部16内部形成有电介质层13。进而在第2贯穿部17的内部形成有至少覆盖第2贯穿部17的内表面而形成的、含有发光层的有机化合物层14。
[0032]本实施方式中，由于有机化合物层14由I层构成，所以有机化合物层14即是发光层。并且，通过有机化合物层14进行发光而形成有机发光元件10的发光面。
[0033]基板11是用于形成阳极层12、电介质层13、有机化合物层14和阴极层15的支持体。基板11使用满足有机发光元件10所要求的机械强度的材料。
[0034]作为基板11所使用的材料，在要从有机发光兀件10的基板11侧取出光时，需要相对于发光层发出的光为透明。具体地说，可以列举出蓝宝石玻璃、钠钙玻璃、石英玻璃等玻璃类；丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂等透明树脂；硅氧烷树脂；氮化铝、氧化铝等透明金属氧化物等。需说明的是，在作为基板11使用由上述透明树脂形成的树脂膜等时，相对于水、氧气等气体的透气性低，所以优选。在使用透气性高的树脂膜等时，优选在不严重破坏光的透射性的限度内形成用于抑制气体透过的阻挡性薄膜。
[0035]在不需要从有机发光元件10的基板11侧取出光时，作为基板11的材料，并不局限于相对于可见光为透明的材料，也可以使用不透明的材料。作为这种材料，具体地说，可以使用硅(Si)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)、钼(Pt)、钨(W)、钛(Ti)、钽(Ta)、或铌(Nb)的单体、或它们的合金、或不锈钢等。此外，还可以使用由Si02、Al2O3等氧化物、n-Si等半导体等形成的材料。作为不透明的基板11的材料，为了使发光层发出的光更多地在有机发光元件10的外部取出，优选光反射性高的金属材料。
[0036]基板11的厚度，根据所要求的机械强度而异，优选为0.1mm?10mm、更优选为0.25mm ?2mm。
[0037]通过在阳极层12和阴极层15之间施加电压，能够通过阳极层12向有机化合物层14注入空穴。作为阳极层12所使用的材料，需要具有导电性。具体地说，优选功函数高的，优选功函数为4.5eV以上。而且，优选其电阻相对于碱性水溶液不发生显著变化。
[0038]形成阳极层12的材料，为了将由与第2贯穿部17的内表面相接触的有机化合物层14发射出的光引导到第I贯穿部16内的电介质层13，需要相对于该光具有透射性。作为满足这种条件的材料，优选金属氧化物，可以列举出例如，ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)、氧化锡等。阳极层12的厚度，可以形成例如2nm?2μπι。但从导电性高的观点来看，优选为50nm以上，从能够使第I贯穿部16和第2贯穿部17在膜厚方向形成均匀的形状和大小的观点来看，优选为500nm以下。需说明的是，功函数可以通过例如紫外光电子能谱分析法来测定。
[0039]电介质层13，通过使由有机化合物层14发射出的光在有机化合物层14和阳极层12的界面发生折射，而能够容易地将光在有机发光元件10的外部取出。
[0040]本实施方式中，电介质层13是绝缘性的。通过这样，电介质层13能够以规定的间隔将阳极层12和阴极层15分离开，使它们绝缘，并且通过在阳极层12和阴极层15之间施加电压，能够使有机化合物层14中含有的发光材料发光。因此，形成电介质层13的材料需要是高电阻率材料，作为电阻率，要求为IO8Qcm以上、优选为IO12Qcm以上。作为具体的材料，可以列举出氮化硅、氮化硼、氮化铝等金属氮化物；氧化硅(二氧化硅)、氧化铝等金属氧化物、氟化钠、氟化锂、氟化镁、氟化钙、氟化钡等金属氟化物，此外，还可以使用聚酰亚胺、聚1，1-ニ氟こ烯、派瑞林(Parylene)等高分子化合物、聚苯基倍半娃氧烧(Poly (phenylsilsesquioxane))等旋布玻璃(Spin-on-Glass，S0G)。
[0041]在电介质层13的折射率比阳极层12和有机化合物层14的折射率小时，光的取出效率特别高。因此，作为形成电介质层13的材料，优选选择具有比由单层或多层构成的阳极层12、和由单层或多层构成的有机化合物层14各自的形成各层的任ー种材料的折射率都小的折射率的材料。
[0042]结果就能够以电介质层13的折射率比阳极层12的折射率和有机化合物层14的折射率都小的方式形成电介质层13。更具体地说，优选电介质层13的折射率比阳极层12和有机化合物层14的折射率都小0.1以上，更优选小0.2以上。
[0043]这里，为了再现性良好地制造难以发生短路和漏电的有机发光元件10，优选电介质层13的厚度尽量厚，但另一方面，为了抑制有机发光元件10整体的厚度，优选电介质层13的厚度不超过lum。此外，阳极层12和阴极层15的间隔较窄时，发光所需的电压较低即可，从这样的观点考虑，更优选电介质层13较薄。但如果过薄，则有相对于用于驱动有机发光元件10的电压、绝缘耐カ变得不充分之虞。这里的绝缘耐力，当以电极间没有形成贯穿部的层状形成电介质层13时，优选在施加比有机发光元件10驱动时的电压高2V的电压时、在该电介质层中流通的电流的电流密度为0.1mA/cm2以下,更优选为0.0lmA/cm2以下。能够满足这样的条件的电介质层13的厚度，作为上限，优选为750nm以下，进而优选为400nm以下，此外进而优选为200nm以下。此外作为下限，优选为15nm以上，进而优选为30nm以上，还进而优选为50nm以上。这里的电介质层13的厚度是指从阳极层12的上表面到电介质层13的上表面的面间距离。
[0044]电介质层13，优选上表面形成平面状。即优选为平坦的面状。例如，在电介质层13的上表面形成凹凸，在凹凸上形成有机化合物层14时，就容易在凹陷的部分形成构成有机化合物层14的有机化合物的厚膜。因此光在该部分被吸收，或光取出面方向的光被折射，行进路线向平行于光取出面的方向改变，光被关闭在有机发光元件10的内部，结果、光取出效率降低。
[0045]有机化合物层14由包含发光层的I层、或层叠在一起的多层有机化合物层构成，至少覆盖多个第2贯穿部17的内表面而形成。发光层，含有通过在阳极层12和阴极层15之间施加电压，就会发光的发光材料。作为这种发光材料，可以使用低分子化合物和高分子化合物中的任ー种。本实施方式中，作为发光材料，优选使用作为发光性有机材料的磷光性有机化合物和金属配位化合物。金属配位化合物中也有显示磷光性的，优选使用这种金属配位化合物。本实施方式中，特别是使用环金属化配位化合物，这从发光效率提高的观点来看，非常优选。作为环金属化配位化合物，可以列举出例如，具有2-苯基吡啶衍生物、
7,8-苯并喹啉衍生物、2-(2-噻吩基)吡啶衍生物、2-(1-萘基)吡啶衍生物、2-苯基喹啉衍生物等配体的Ir、Pd和Pt等的配位化合物，特别优选铱(Ir)配位化合物。环金属化配位化合物，除了形成环金属化配位化合物所必须的配体以外，还可以含有其它配体。需说明的是，环金属化配位化合物中还含有由三线态激子发光的化合物，这从发光效率提高的观点来看优选。
[0046]此外，作为发光性高分子化合物，可以列举出MEH-PPV (聚[2-甲氧基_5_ (2_乙基己氧基)-1，4-苯撑こ烯撑])等聚苯撑こ烯撑(PPV)衍生物；聚芴衍生物、聚噻吩衍生物等n共轭系的高分子化合物；和在主链或侧链导入低分子染料、和四苯基ニ胺或三苯基胺的聚合物；等等。也可以将发光性高分子化合物和发光性低分子化合物一起使用。
[0047]发光层中，有时与发光材料一起还含有母体材料，发光材料分散在母体材料中。这种母体材料优选具有电荷传输性，优选为空穴传输性化合物、电子传输性化合物。
[0048]有机化合物层14还可以含有用于从阳极层12接收空穴、向发光层传输的空穴传输层。空穴传输层配置在阳极层12和发光层之间。
[0049]作为用于形成这种空穴传输层的空穴传输材料，可以使用公知的材料，可以列举出例如，TPD(N，N，-ニ甲基-N，N，-(3-甲基苯基)-1，I，-联苯_4，4，ニ胺)；a -NPD(4，4，-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯)；m-MTDATA(4，4’，4”_三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯基胺)等低分子三苯基胺衍生物；聚こ烯基咔唑；在上述三苯基胺衍生物中导入聚合性取代基并聚合而成的高分子化合物等。上述空穴传输材料既可以I种单独使用，也可以2种以上混合使用，还可以将不同的空穴传输材料层叠在一起使用。空穴传输层的厚度，取决于空穴传输层的导电性等，所以不能一概而定，但优选为Inm?5 ii m、更优选为5nm?I y m、特别优选为IOnm?500nm。
[0050]此外，在上述空穴传输层和阳极层12之间，为了缓和空穴注入势垒，还可以设置空穴注入层。作为用于形成上述空穴注入层的材料，除了可以使用酞菁铜、聚こ撑ニ氧噻吩(PEDOT)和聚苯こ烯磺酸(PSS)的混合物(PEDOT:PSS)、氟碳、ニ氧化硅等公知材料以外，还可以使用在上述空穴传输层中使用的空穴传输材料与2，3，5，6-四氟四氰基-1，4-苯醌ニ甲烷(F4TCNQ)等电子受体的混合物。
[0051]上述有机化合物层14也可以在发光层和阴极层15之间含有用于从阴极层15接收电子、并向发光层传输的电子传输层。作为能够在这种电子传输层中使用的材料，可以列举出喹啉衍生物、5悉,ニ唑衍生物、茈衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、ニ苯基苯醌衍生物、硝基取代芴衍生物等。更具体的有三(8-羟基喹啉)铝(简称:Alq)、双[2-(2-羟基苯基)苯并T恶唑]锌、双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌、2-(4-联苯
基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-,慧,ニ唑等。
[0052]此外，在上述电子传输层和发光层之间，出于抑制空穴从发光层穿出去、使空穴和电子有效地在发光层内再结合的目，还可以设置空穴阻挡层。该空穴阻挡层也可以理解成
是有机化合物层14中含有的层之一。为了形成上述空穴阻挡层,可以使用三唑衍生物、
ニ唑衍生物、菲咯啉衍生物等公知的材料。
[0053]当在阴极层15和阳极层12之间施加电压吋，阴极层15会向有机化合物层14注入电子。阴极层15覆盖在电介质层13上和有机化合物层14上而形成，遍及发光面的整个面而连续形成。
[0054]作为阴极层15使用的材料，与阳极层12同样、只要具有导电性就没有特殊限定，但优选功函数低、并且化学稳定的。具体地可以例示Al、MgAg合金、AlL1、AlCa等Al与碱金属的合金等材料。阴极层15的厚度优选为IOnm?I ii m、更优选为50nm?500nm。在要将有机化合物层14发出的光从基板11侧取出吋，阴极层15可以由不透明材料形成，但在要从阴极层15侧将光取出时，就需要阴极层15由ITO等透明材料形成。
[0055]此外，出于降低电子从阴极层15向有机化合物层14注入的注入势垒、提高电子的注入效率的目的，也可以与阴极层15相邻接地、在有机化合物层14侧设置图中未示出的阴极缓冲层。阴极缓冲层可以很好地使用功函数比阴极层15低的金属材料等。可以使用例如，选自碱金属(Na、K、Rb、Cs)、碱土金属(Sr、Ba、Ca、Mg)、稀土金属(Pr、Sm、Eu、Yb)、或这些金属的氟化物、氯化物、氧化物中的一种物质、或2种以上的混合物。阴极缓冲层的厚度优选为0.1nm?50nm、更优选为0.1nm?20nm、更进而优选为0.5nm?10nm。
[0056]在阳极层12上形成的多个第I贯穿部16，通过后述那样在第I贯穿部16内形成的电介质层13，具有改变由有机化合物层14发射出的光的行进路线，使射到有机发光元件10的外部的光增加的功能。
[0057]对第I贯穿部16的形状没有特殊限定，但从容易进行形状控制的观点考虑，优选为例如圆柱形状或四角柱等多角柱形状。这些形状，在阳极层12上的形状，既可以在阳极层12的厚度方向上有变化，也可以形状的尺寸有变化。即可以是例如，圆锥形状、角锥形状、圆锥台形状、角锥台形状等。通过适宜地选择第I贯穿部16的形状，能够控制将由有机化合物层14发出的光在外部取出时的配光分布等。
[0058]在图1的局部截面图中，第I贯穿部16的侧面垂直于基板11面而形成，此时的第I贯穿部16的侧面的倾斜角为90度。但倾斜角并不局限于这样，通过选择阳极层12使用的材料、蚀刻方法等，可以适宜地改变倾斜角，提高由有机化合物层14发出的光在外部取出的效率。本实施方式中，虽然根据阳极层12的形成材料的种类而异，但从由有机化合物层14发出的光在外部取出的效率高的观点来看，优选倾斜角为60度?90度，更优选为70度?90度，进而优选为75度?85度。
[0059]为了得到较高的光取出效率，优选阳极层12上的第I贯穿部16的大小(阳极层12面上的形状的最大宽度)为ΙΟμπι以下。此外，从制造容易的观点来看，该大小优选为
0.1 μ m以上，但更优选为0.5 μ m以上。阳极层12的上表面中的第I贯穿部16的配置可以是正方格子状或六方格子状等的规则性配置，也可以不规则性配置。该配置要从有机化合物层14发出的光的波长、从有机发光元件10射出来的光的配光分布、光谱控制等观点适宜地进行选择。
[0060]第I贯穿部16优选在阳极层12上的任意的面内每Imm见方形成IO3?IO8个。在该范围时，能够使沿着平行于光取出面的方向在阳极层12内传播的光有效地在有机发光元件10的外部取出。
[0061]多个第2贯穿部17贯穿阳极层12和电介质层13这两者而形成。第2贯穿部17在内部形成有机化合物层14，成为在阳极层12和阴极层15之间施加电压就会发光的发光场所。第2贯穿部17只要贯穿阳极层12和电介质层13而形成即可，其形状可以是圆柱形状、多角柱形状、圆锥形状、多角锥形状、圆锥台形状、角锥台形状等。此外，第2贯穿部17的截面上的倾斜角，与上述第I贯穿部16同样，但也可以使阳极层12的部分和电介质层13的部分倾斜角不同。
[0062]为了得到较高的光取出效率，优选电介质层13上的第2贯穿部17的大小(电介质层13面上的形状的最大宽度、即内包该形状的最小圆的直径)为10 μ m以下，此外，从制造容易的观点考虑，优选为0.1 μπι以上，更优选为0.5μπι以上。电介质层13的上表面中的第2贯穿部17的配置可以是正方格子状、六方格子状等规则性配置，也可以是不规则性配置。该配置，从由有机化合物层14发射的光的波长、从有机发光元件10射出来的光的配光分布、光谱控制等观点出发，要适宜地选择。此外为了使第I贯穿部16所产生的光的取出效率提高效果最大化，优选使第2贯穿部17与第I贯穿部16相邻接地设置。
[0063]第2贯穿部17，优选在电介质层13上的任意的面内Imm见方形成IO3?IO8个。
[0064]图2是有机发光兀件10的局部截面图，是显不从本实施方式的有机化合物层14向基板11的下侧被取出的光的路径的图。这里，基板11的折射率约为1.4、阳极层12的折射率约为1.7、电介质层13的折射率约为1.4、有机化合物层14的折射率约为1.7。
[0065]图2中第2贯穿部17内所显示的区域E表示有机化合物层14中的发光区域。
[0066]在A的经过路线中，从发光区域E沿着接近平行于基板11面的方向向电介质层13入射的光，在有机化合物层14和电介质层13的界面、以及电介质层13和阳极层12的界面发生折射，向接近垂直于基板11面的方向弯曲。通过这样从电介质层13通过，光可以在基板11的与光取出面侧的空气的界面上不发生全反射地、在有机发光元件10的外部取出。
[0067]B的经过路线，从发光区域E沿着接近平行于基板11面的方向向阳极层12入射的光，在第I贯穿部16内形成的电介质层13和阳极层12的界面发生折射，行进路线向更靠近基板11的法线方向的角度改变。结果、与没有设置第I贯穿部16的情况向比较，达到基板11的光变得在基板11和空气的界面难以发生全反射，能够在有机发光元件10的外部取出。象这样，即使是对于以往的有机发光元件、取出效率不充分的光，也能够通过在第I贯穿部16内部形成的电介质层13有效地在外部取出。即、本实施方式的有机发光元件10，通过设置第I贯穿部16，能够提高光的取出效率。
[0068]需说明的是，以上具体讲述的有机发光元件10，例示了在以基板11侧为下侧时在下侧形成阳极层12、以夹着电介质层13对向的形式在上侧形成阴极层15的情况进行了说明，但并不局限于这样，也可以是阳极层12和阴极层15替换的结构。即也可以是，在以基板11侧为下侧时在下侧形成阴极层15、以夹着电介质层13对向的形式在上侧形成阳极层12的形态。
[0069](有机发光元件的制造方法)
[0070]接下来，针对采用本实施方式的有机发光元件的制造方法，以图1说明的有机发光元件10的情况为例进行说明。
[0071]图3(a)?(f)是对采用本实施方式的有机发光元件10的制造方法进行说明的图。
[0072]首先，在基板11上形成作为第I电极层的阳极层12(图3(a):第I电极层形成工序)。本实施方式中，作为基板11使用玻璃基板。此外，作为用于形成阳极层12的材料，使用 ITO0
[0073]为了在基板11上形成阳极层12，可以使用电阻加热蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射法、离子镀法、CVD法等干法、旋转涂布法、浸溃涂布法、喷墨法、印刷法、喷雾法、点胶机(dispenser)法等湿法。
[0074]需说明的是，通过作为基板11使用已经形成了作为阳极层12的ITO的基板、即带有电极的基板，能够省略形成阳极层12的工序。
[0075]接下来，形成将由图3(a)的工序形成的阳极层12贯穿的第I贯穿部16(图3(b):第I贯穿部形成工序)。
[0076]作为在阳极层12中形成第I贯穿部16的方法，可以使用例如光刻的方法。进行光刻时，先在阳极层12上涂布抗蚀剂液，通过旋转涂布等除去多余的抗蚀剂液，形成抗蚀剂层，接下来，覆盖上描画有用于形成第I贯穿部16的规定图案的掩模，通过紫外线(UV:Ultra Violet)、电子束(EB:Electron Beam)等进行曝光,则抗蚀剂层上的与第I贯穿部16对应的规定图案被曝光。然后使用显影液将抗蚀剂层的曝光部分除去，被曝光了的图案的部分的抗蚀剂层被除去。通过这样，与被曝光的图案的部分相对应地、阳极层12的表面就露了出来。
[0077]接下来，以残留的抗蚀剂层作为掩模，将露出的阳极层12的部分蚀刻除去。作为蚀刻，可以使用干蚀刻和湿蚀刻中的任ー种。此外，在这时通过组合进行各向同性蚀刻和各向异性蚀刻，能够对第I贯穿部16的形状进行控制。作为干蚀刻，可以使用反应性离子蚀刻(RIE:Reactive 1n Etching)、感应稱合等离子体蚀刻,此外、作为湿蚀刻,可以利用在稀盐酸、稀硫酸中浸溃的方法等。通过抗蚀剂除去液等除去最后残留的抗蚀剂层，就在阳极层12上形成了第I贯穿部16。
[0078]此外，第I贯穿部16的形成也可以通过纳米压印法进行。具体地说，在形成抗蚀剂层后，对描画有用于形成图案的规定的凸图案的掩模施加压力，将其按压到抗蚀剂层表面上。然后在该状态下对抗蚀剂层照射热和/或光，使抗蚀剂层固化。接下来，除去掩模，从而在抗蚀剂层表面形成与凸图案对应的第I贯穿部16的图案。接着进行前述蚀刻，就能够形成第I贯穿部16。
[0079]接下来，用电介质覆盖阳极层12的上表面和阳极层12的内表面(图3 (C):电介质层形成エ序)。本实施方式中，作为用于形成电介质层13的电介质，使用ニ氧化硅(Si02)。电介质层13，可以通过阳极层12的形成时使用的方法同样的方法来形成。
[0080]接下来，形成贯穿阳极层12和电介质层13的第2贯穿部17 (图3(d):第2贯穿部形成エ序)。
[0081]第2贯穿部17的形成方法，可以使用在上述第I贯穿部16的形成时使用的方法同样的方法。在该方法中，在进行蚀刻之际，也可以对基板11的表面部分进行蚀刻，使基板11形成穿孔部。
[0082]此外，在本实施方式中，优选在不除去最后残留的抗蚀剂层的情况下，就转移到下面讲述的有机化合物层形成エ序。
[0083]接下来，形成至少覆盖第2贯穿部17的内表面而形成的、含有发光层的有机化合物层14 (图3(e):有机化合物层形成エ序)。
[0084]在形成有机化合物层14时，可以使用与形成阳极层12、电介质层13同样的方法。但在有机化合物层14含有的各层的成膜时，更优选电阻加热蒸镀法或涂布法，在进行含有高分子有机化合物的层的成膜时，特别优选涂布法。在通过涂布法进行成膜时，将想要成膜的层的构成材料分散在有机溶剂或水等规定的溶剂中，涂布所得的涂布溶液。在进行涂布时，可以使用旋转涂布、喷雾涂布、浸溃涂布法、喷墨法、条缝涂布法、点胶机法、印刷等各种方法。在涂布后，通过进行加热或抽真空使涂布溶液干燥，就形成了想要成膜的层。
[0085]并且，此时，在将前述的第2贯穿部形成エ序中残留的抗蚀剂层留下来就形成有机化合物层14的情形，在有机化合物层14成膜时，就先在第2贯穿部17的内部和该抗蚀剂层的上表面形成有机化合物层14。接下来，除去抗蚀剂层，抗蚀剂层的上表面的有机化合物层14被一起除去，但第2贯穿部17的内部的有机化合物层14残留下来。S卩、通过该方法，能够在第2贯穿部17内部选择性地形成有机化合物层14。
[0086]接下来，在有机化合物层14上形成作为第2电极层的阴极层15(图3(f):第2电极层形成エ序)。
[0087]在形成阴极层15时，可以使用与形成阳极层12、电介质层13同样的方法。
[0088]通过以上的エ序就能够制造有机发光元件10。
[0089]需说明的是，为了长期稳定地使用有机发光元件10，保护有机发光元件10避免受外部侵害，优选安装保护层或保护盖(图中未示出)。作为保护层，可以使用高分子化合物、金属氧化物、金属氟化物、金属硼化物、氮化硅、氧化硅等硅化合物等。而且还可以使用它们的层叠体。此外，作为保护盖，可以使用玻璃板、表面实施了低透水率处理的塑料板、金属等。该保护盖，优选采用用热固性树脂、光固性树脂与元件基板贴合而密闭的方法。此外、此时使用垫片，能够保持规定的空间、能够防止有机发光元件10受损伤，所以优选。并且，如果在该空间内封入氮气、氩气、氦气之类的惰性气体，能够容易地防止上侧的阴极层15氧化。特别是在使用氦气吋，由于氦气热传导率高，所以能够有效地将电压施加时由有机发光元件10产生的热传给保护盖，所以优选。进而通过在该空间内设置氧化钡等干燥剂，能够容易地抑制在上述一系列的制造エ序中吸附的水分给有机发光元件10带来损害。
[0090]本实施方式的有机发光元件可以很好地作为例如矩阵方式或区段方式的像素用于显示装置。此外，也可以不形成像素，就很好地用作面发光光源。具体地说，可以很好地用于计算机、电视、便携终端、手机电话、汽车导航仪、标识、广告牌、摄像机的取景器等中的显示装置、背光源、电子照片、照明、抗蚀剂曝光、读取装置、室内照明、光通信系统等中的面发光光源。
[0091](显示装置)
[0092]接下来，对具有以上详细讲述的有机发光元件的显示装置进行说明。
[0093]图4是说明使用本实施方式中的有机发光元件10的一例显示装置的图。
[0094]图4所示的显示装置200是所谓的无源矩阵型的显示装置，具有显示装置基板202、阳极配线204、阳极辅助配线206、阴极配线208、绝缘膜210、阴极隔壁212、有机发光元件10、封闭板216、和密封材218。
[0095]作为显示装置基板202，可以使用例如，矩形的玻璃基板等透明基板。对显示装置基板202的厚度,没有特殊限定,可以使用例如0.1mm?1mm。
[0096]在显示装置基板202上形成有多个阳极配线204。阳极配线204以一定的间隔平行配置。阳极配线204由透明导电膜构成，可以使用例如ITO(氧化铟锡)。此外、阳极配线204的厚度可以是例如IOOnm?150nm。并且在各阳极配线204的端部上形成有阳极辅助配线206。阳极辅助配线206与阳极配线204电连接。通过这样构成，阳极辅助配线206在显示装置基板202的端部侧发挥用干与外部配线连接的端子的功能，能够从设置在外部的、图中未示出的驱动电路介由阳极辅助配线206向阳极配线204供给电流。阳极辅助配线206由例如厚度500nm?600nm的金属膜构成。
[0097]此外，在有机发光元件10上设置有多个阴极配线208。多个阴极配线208以彼此平行、并且与阳极配线204垂直的方式设置。作为阴极配线208可以使用Al或Al合金。阴极配线208的厚度为例如IOOnm?150nm。此外，与对阳极配线204配置的阳极辅助配线206同样，在阴极配线208的端部设置图中未示出的阴极辅助配线，其与阴极配线208电连接。这样就能够在阴极配线208和阴极辅助配线之间流通电流。
[0098]在显示装置基板202上，以覆盖阳极配线204的方式形成绝缘膜210。在绝缘膜210上以使阳极配线204的一部分露出的方式设置有矩形的开口部220。多个开口部220在阳极配线204上以矩阵配置。在该开口部220中，如后文讲的那样，在阳极配线204和阴极配线208之间设置有有机发光元件10。S卩、各开口部220成为像素。因此，与开口部220相对应地形成显示区域。这里，绝缘膜210的膜厚可以为例如200nm?300nm，开口部220的大小可以为例如300μπιΧ300μπι。
[0099]在阳极配线204上的与开口部220的位置相对应的部位形成有机发光元件10。有机发光元件10在开口部220被阳极配线204和阴极配线208夹持。S卩、有机发光元件10的阳极层12与阳极配线204接触，阴极层15与阴极配线208接触。有机发光元件10的厚度可以为例如150nm?200nm。
[0100]在绝缘膜210上，沿着与阳极配线204垂直的方向形成多个阴极隔壁212。阴极隔壁212承担着使多个阴极配线208空间上分离、使阴极配线208的配线彼此不导通的作用。因此，在相邻的阴极隔壁212之间分别配置阴极配线208。作为阴极隔壁212的大小，可以使用例如高2μπι?3μπκ宽10 μ m的隔壁。
[0101]显示装置基板202介由密封材218与封闭板216贴合。通过这样，能够使设置有有机发光元件10的空间封闭，防止有机发光元件10通过空气中的水分而被劣化。作为封闭板216,可以使用例如厚度为0.7mm?1.1mm的玻璃基板。
[0102]这种结构的显示装置200，通过图中未示出的驱动装置，介由阳极辅助配线206、和图中未示出的阴极辅助配线向有机发光元件10供给电流，就能够使发光层发光，射出光。并且，通过用控制装置对与上述像素相对应的有机发光元件10的发光、不发光进行控制，能够在显示装置200上显示图像。
[0103](照明装置)
[0104]接下来，对使用本实施方式的有机发光元件的照明装置予以说明。
[0105]图5是说明具有本实施方式的有机发光元件10的一例照明装置的图。
[0106]图5所示的照明装置300由以下部分构成:上述有机发光元件10，与有机发光元件10的基板11 (参照图1)相邻接而设置的、阳极层12 (参照图1)上连接的端子302，与基板11相邻接而设置的、有机发光元件10的阴极层15 (参照图1)上连接的端子303，以及，将端子302和端子303连接起来的、用于驱动有机发光元件10的点灯电路301。
[0107]点灯电路301，内部具有图中未示出的直流电源和图中未示出的控制电路，通过端子302和端子303向有机发光元件10的阳极层12和阴极层15之间供给电流。于是，驱动有机发光元件10使发光层发光，光从第I贯穿部16、第2贯穿部17(图1参照)穿过基板11而射出，作为照明光被利用。发光层既可以由发射白色光的发光材料构成，也可以设置使用发绿色光(G)、蓝色光(B)、红色光(R)的发光材料的有机发光元件10各多个，使它们的合成光为白色。需说明的是，本实施方式的照明装置300，在使第I贯穿部16、第2贯穿部17的直径和间隔较小而发光时，人的眼睛看起来是面发光。
[0108]实施例
[0109][发光材料溶液的配制]
[0110]依照W02010-16512号公报中记载的方法来合成下述磷光发光性高分子化合物(A)。高分子化合物(A)的重均分子量是52，000、各重复单元的摩尔比是k:m:n = 6:42:52。
[0111]
【权利要求】
1.一种有机发光兀件,其含有: 在基板上形成的透明的第I电极层， 贯穿所述第I电极层而形成的第I贯穿部， 覆盖所述第I电极层的上表面和所述第I贯穿部的内表面而形成的电介质层， 贯穿所述第I电极层和所述电介质层而形成的第2贯穿部， 至少覆盖所述第2贯穿部的内表面而形成的、含有发光层的有机化合物层，以及 在所述有机化合物层上形成的第2电极层， 所述电介质层的折射率比所述第I电极层的折射率小。
2.如权利要求1所述的有机发光元件，所述电介质层的上表面形成平面状。
3.如权利要求1或2所述的有机发光元件，所述电介质层的折射率比所述有机化合物层的折射率小。
4.如权利要求1?3的任一项所述的有机发光元件，所述第I贯穿部和所述第2贯穿部在所述第I电极层的面内具有最大宽度为IOym以下的圆形形状或多角形形状，并且 在所述第I电极层的任意的面内Imm2中，所述第I贯穿部和所述第2贯穿部分别形成IO3 ?IO8 个。
5.ー种有机发光元件的制造方法，包含以下エ序: 在基板上形成第I电极层的第I电极层形成エ序， 形成贯穿所述第I电极层的第I贯穿部的第I贯穿部形成エ序， 用电介质覆盖所述第I电极层的上表面和所述第I贯穿部的内表面的电介质层形成エ序， 形成贯穿所述第I电极层和所述电介质层的第2贯穿部的第2贯穿部形成エ序， 形成有机化合物层的有机化合物层形成エ序，所述有机化合物层至少覆盖所述第2贯穿部的内表面而形成、且含有发光层，以及 在所述有机化合物层上形成第2电极层的第2电极层形成エ序。
6.一种显示装置，具有权利要求1?4的任一项所述的有机发光元件。
7.ー种照明装置，具有权利要求1?4的任一项所述的有机发光元件。
【文档编号】G09F9/30GK103535115SQ201280023172
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2012年2月15日 优先权日:2011年5月19日
【发明者】迫勘治朗, 舛谷享祐, 田嶋胜, 广濑克昌 申请人:昭和电工株式会社