[发明专利]导电性层叠体及有机EL元件

说明书

技术领域

本发明涉及导电性层叠体及使用其的有机电致发光元件(有机EL元件)

背景技术

实现有机EL显示器的大型化上的最大问题是发光效率的提高和长寿命化。其中，关于发光效率的提高，提出了利用降低驱动电压的方法，例如，增大阳极材料的功函数，由此提高空穴的注入效率的方法。这是因为，相对于通常作为空穴注入电极使用的ITO(铟锡氧化物)的功函数为4.6～5.0eV，TPD(三苯基二胺)为代表的大部分的空穴输送材料的离子化电位(potential)大到5.6eV。因此，从ITO向TPD注入空穴时，存在0.6～1.0eV的能障壁。

作为提高ITO的功函数，提出了将ITO表面形成为富氧的方法。例如，在专利文献1中，公开了在室温下将ITO制膜后，在氧化性气氛下加热或照射氧等离子体的方法，在专利文献2中，公开了在ITO表面侧将溅射气氛气氛的组成形成为富氧的方法，在专利文献3中，公开了在ITO制膜后，进行氧离子注入的方法等。

另一方面，作为关于元件的长寿命化的方法，以往就有选择提高发光材料的纯度的玻璃化温度高的材料等报告。另外，在专利文献4、专利文献5、专利文献6、专利文献7、专利文献8中，公开了由电极材料制造的探讨。在这些文献中公开的有机EL元件具有层叠了作为空穴注入层或电子注入层的无机半导体层、和有机发光层的结构。还有，通过使用劣化比有机层少的无机半导体层，提高元件的寿命。在专利文献4中，作为无机半导体层的材料，例如，使用由非晶质的Sil-XCX表示的III-V族或II-V族的非结晶质材料或CuI、CuS、GaAs及ZnTe等结晶质材料。另外，在专利文献6及专利文献7中，公开了作为无机半导体层的材料，使用以Cu₂O为首的结晶质的氧化物半导体材料的例子。进而，在专利文献8中，公开了在阳极和有机发光层之间设置含有非晶质性材料或微晶材料，且具有比有机发光层的带隙能大的带隙能的无机非缩退半导体层的方法。

然而，在上述专利文献4及专利文献5中公开的有机EL元件中，在使用CuI等结晶质的材料的情况下，通常形成多结晶的无机半导体层。多结晶的无机半导体层的表面的平坦性差，具有50nm左右以上的凹凸。因此，在多结晶的无机半导体层上形成有机发光层的薄膜的情况下，无机半导体层的表面的凸部有时穿透薄膜。在那种情况下，无机半导体层和有机发光层上的电极发生短路，发生泄露电流。另外，即使不发生短路，也由于在凸部发生电场集中，因此，容易发生泄流电流。因此，这些有机EL元件存在发光效率降低的问题。还有，在形成无机半导体层时，成为比有机发光层的耐热温度高的温度(200℃以上)。因此，有机发光层需要在形成无机半导体层后形成。

另外，在专利文献4及专利文献5中公开的有机EL元件中使用的Sil-XCX的非晶质材料的能隙小于2.6eV。对此，含有铝配位化合物或1，2-二苯乙烯衍生物等的有机发光层的能隙大于2.6eV。其结果，在有机发光层中生成的激励状态容易由于能量向无机半导体层移动而失活。因此，存在有机EL元件的发光效率降低的问题。

在专利文献6及专利文献7中使用的Cu₂O等氧化物半导体是结晶质。Cu₂O等氧化物半导体在高温下烧成，因此，通常在50nm以上的膜厚下为多结晶。在这种情况下，也与专利文献4及专利文献5的情况相同地，由于表面的凹凸，发生泄露电流，存在发光效率降低的问题。

另外，专利文献8的有机EL元件的特征在于，具有：依次层叠了含有第一电极层、含有发光层的一层以上的有机层及第二电极层的结构，无机非缩退半导体层含有非晶质性材料或微晶材料，且具有比有机发光层的带隙能大的带隙能，能够实现元件的效率提高和长寿命化。

然而，在专利文献8的方法中，对作为有机物的发光层、和作为无机物的半导体层的接触界面仅规定了能级的大小，存在利用密接性，未必能确保促进注入的问题。

专利文献1：特开平8-167479号公报

专利文献2：特开2000-68073号公报

专利文献3：特开2001-284060号公报

专利文献4：特开平1-312873号公报

专利文献5：特开平2-207488号公报

专利文献6：特开平5-41285号公报

专利文献7：特开平6-119973号公报

专利文献8：特开平11-297478号公报。

发明内容

本发明的目的在于提供驱动电压低，发光效率高，长寿命的有机EL元件。