[发明专利]有机电致发光元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光元件及其制造方法，特别涉及使用于显示设备或者照明的有机电致发光元件及其制造方法。

背景技术

有机电致发光元件(下面称作有机EL元件)是下述设备，即，具有通过阳极与阴极夹持着包含发光层的有机层的构造，从阳极注入空穴、从阴极注入电子、在发光层内使空穴与电子复合(再结合)而获取发光。

有机EL元件能够通过印刷法等湿式法简易地形成构成的有机层，适于低成本化、柔性化，近年来研究开发活跃地进行。

另外，有机EL元件已经开始向便携电话的主显示器等用途应用。然而，在显示亮度的减半寿命等性能、反映了制造方法的成本方面，与有竞争关系的液晶显示器相比还处于劣势，需要改善。

特别是，在制造方法的方面，现在商用的有机EL元件的有机层通过真空蒸镀法形成，没有充分发挥有机EL的特征。

与此相对，通过湿式法形成有机层的制造方法在材料使用效率、制造时间、和制造装置的成本方面占优。另外，在向显示器的应用中，通过印刷法对大面积的像素能够分别涂敷，所以不存在如真空蒸镀那样的面内不均匀的问题、使用于蒸镀层的图形形成的金属掩模的挠曲的问题。

另一方面，在通过湿式法形成多层有机层的情况下，在滴下上层的溶液时，一般基底层溶出于该上层的溶液，所以具有难以多层化的问题。有机EL元件的性能能够通过多层地层叠具有各种作用的有机层而提高，所以该问题很重要。因此，使用湿式法的有机EL元件的性能比使用真空蒸镀法的有机EL元件的性能显著降低。为了实现使用湿式法的有机EL元件的实用化，开发适于湿式法的设备构造及其制造方法是不可缺少的。

作为使用湿式法的多层型有机EL元件的设备构造及其制造方法，例如在专利文献1中公开。在专利文献1中，在基板上的透明电极上形成由水性的有机物质构成的空穴注入层。该层不会溶出于有机层。从其上方用有机溶剂对包含交联剂的空穴输送性的材料进行制膜，在制膜后通过光处理进行交联、使得不会溶出。接下来作为发光层，用有机溶剂制膜成由发光性的有机材料构成的第3层。最后，通过蒸镀形成阴极而形成元件。

专利文献1所记载的上述构造的有机EL元件在驱动电压、发光效率、寿命这些性能上优异。但是，作为空穴注入层而使用的、以下面的式子

[化学式1]

所示的化合物PEDOT(Poly(3、4-ethylenedioxythiophene)，聚(3，4-乙撑二氧噻吩)与PSS(Poly(styrenesulfonate)，聚苯乙烯磺酸酯(盐))的混合物为代表的水溶性的导电材料，一般为酸性溶液，存在引起喷墨喷嘴等装置的腐蚀的问题。另外，由于该导电材料并不是完全的溶液，分散有微粒，所以还存在喷墨喷嘴的堵塞的问题。并且，由于电导率过高，所以即使该膜的一部分与阴极接触时就会引起泄漏电流的增加。

作为上述的喷墨喷嘴的使用中引起的问题的对策，可以列举省略第一层的空穴注入层而直接向第二层的空穴输送层注入空穴的技术。由此，不但能够解决上述问题，而且在制造装置以及制造时间等制造成本的方面也很有利。但是，当在一般所使用的铟锡氧化物(下面称作ITO)等的阳极上直接形成了第二层的空穴输送层时，空穴注入不充分，发光效率与寿命显著下降。该问题需要交联剂的混合、在空穴输送能力降低的涂敷类的空穴输送材料中特别显著。

与此相对，在专利文献2中，提出了防止上述的喷墨喷嘴的使用中引起的问题以及空穴输送能力降低的构造。在专利文献2中，公开了下述技术，即，作为无机的空穴注入层，形成功函数大且在能级方面对空穴注入有利的氧化钼、氧化钒等金属氧化层。这些金属氧化层不溶于有机溶剂，所以在从上方进行有机溶剂的湿式涂敷时，没有溶出的问题。

另外，在例如专利文献3中公开了通过湿式法的印刷法进行分别涂敷有机材料的方法。在专利文献3中，使用拨水(疏水)性的被称作堤岸(bank)的绝缘层，由此具有将有机EL元件的发光部规定于没有形成堤岸的开口部的效果、和在亲水性的该开口部的阳极表面保持有机物的溶液的效果。

专利文献1：日本特表2007-527542号公报

专利文献2：日本特开2007-288071号公报

专利文献3：日本特开2002-222695号公报

发明内容

然而，在上述的专利文献2以及专利文献3所记载的有机EL元件的构造及其制造方法中，具有下面那样的课题。