[发明专利]有机电致发光元件、导电层叠体和显示装置

说明书

本申请是分案申请，其母案申请的申请号：200480037959.7，申请日：2004.12.8，发明名称：有机电致发光元件、导电层叠体和显示装置

技术领域

本发明涉及有机电致发光(EL)元件、导电层叠体、导电层叠体的制造方法、有机电致发光元件用电极基板和显示装置。

背景技术

有机EL元件是由阳极、阴极、在两者之间保持的发光层构成。在发光层中包括通过由阳极提供的空穴和从阴极提供的电子的复合而发光的发光介质层。通常，为了促进由阳极提供的空穴的注入，空穴注入层或空穴输送层被设置在阳极和发光介质层之间。另外，为了促进由阴极提供的电子的注入，电子注入层或电子输送层被设置在阴极和发光介质层之间。

为了将电荷有效地注入到发光层中，阳极和阴极比较重要，对其构成材料的研究非常盛行。

关于空穴注入电极(阳极)，通常所使用的ITO(掺杂了锡的氧化铟)的功函数为4.6～5.0eV，以TPD(三苯基二胺)为代表的多种空穴输送材料的电离电势较大，为5.6eV。为此，当从ITO向TPD中注入空穴时，存在0.4～1.0eV的能量垒。因此，为了促进从阳极向空穴注入层的空穴注入，提高阳极表面的功函数的方法是有效的。

作为提高ITO的功函数的方法，提出了使ITO表面富含氧的方法。例如，在特开平8—167479号公报中，公开了在室温下制膜ITO之后在氧化性气氛下加热或者氧等离子照射的方法，4.6～5.0eV的功函数上升至5.1～6.0eV。另外，在特开2000—68073号公报中，公开了通过在ITO表面侧使溅射气氛气体的组成富含氧而将功函数增加至5.0～6.0eV的透明电极。

但是，这些方法存在随着时间的经过功函数降低的难点。

因此，为了防止因在空气中放置导致的功函数减少，在特开2001—284060号公报中，公开了在ITO制膜后进行氧离子注入的方法。具体而言，使用通过高频放电生成的氧等离子，在加速电压5kV、15分钟的条件下向ITO中进行离子注入，此时可以使其增加至5.2eV～6.0eV。通过该方法，即使在注入氧离子60分钟后放置于空气中，也能保持较高的功函数6.0eV。但是，就该方法而言，产生高浓度的等离子，需要用于通过控制电极而将离子均匀地照射在基板上的装置，并且不容易大面积地均匀照射氧离子，难以保证一定的质量。

另一方面，在特开2001—043980号公报中，公开了如果在阴极使用透明电极，阳极不需要为透明，材料的选择范围较宽。作为适合的材料，可以使用In—Zn—O、In—Sn—O、ZnO—Al、Zn—Sn—O等导电性氧化物，当然还可以使用Au、Pt、Ni、Pd等金属，或者Cr₂O₃、Pr₂O₅、NiO、Mn₂O₅、MnO₂等黑色的半导体氧化物。特别是该文献中记载了如果使用Cr，即使功函数比较小即为4.5eV，也可以充分提供空穴，作为阳极材料较出色。

但是，为了进一步提高空穴注入性，从原理上更优选功函数较高。即，如果能够从阳极顺利地将空穴注入到发光层中，能够实现有机EL元件的驱动电压的进一步低电压化、以及通过低电压驱动的有机EL元件的长寿命化。

另一方面，关于有机EL元件的阴极，当从阴极侧取出来自发光层的发光时，为了有效地取出到外部，要求阴极除了具有低电阻之外，还需要透明性高。为此，大多使用可见光区域的光线透过率等光学特性出色的银(Ag)。例如，在特开2001—043980号公报中，公开了使用了由Mg—Ag合金构成的阴极的有机EL元件。

但是，Ag是容易扩散(迁移：migration)的金属，因为在形成EL元件的发光层等中扩散，所以成为引起有机EL元件的劣化或短路等的原因。

发明内容

本发明的目的在于，提供具有空穴注入性高的阳极、和/或不引起扩散等而稳定的阴极的有机EL元件和显示装置。

如上所述，在特开2001—043980号公报中，公开了作为阳极，不使用功函数高的金属(Au、Pt、Ni、Pd等)，而能够使用属于功函数低的5族或6族的金属(Cr、Mo、W、Ta、Pd等)。本发明人等发现，通过在这些属于功函数低的5族或6族的金属中加入从镧、铈、钕、钐、铕中选择的至少一种以上的元素，在发挥5族、6族金属特有的密接性或微细加工性的同时，使功函数升高，可以进一步提高空穴的注入效率(第一发明)。