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有機EL装置及びその製造方法

国内特許コード P150011693
掲載日 2015年3月30日
出願番号 特願2009-097889
公開番号 特開2009-267402
登録番号 特許第5094781号
出願日 平成21年4月14日(2009.4.14)
公開日 平成21年11月12日(2009.11.12)
登録日 平成24年9月28日(2012.9.28)
優先権データ
  • 200810104832.2 (2008.4.24) CN
発明者
  • 邱勇
  • 段煉
  • 李揚
  • 張国輝
出願人
  • 清華大学
  • 北京維信諾科技有限公司
  • 昆山維信諾顕示技術有限公司
発明の名称 有機EL装置及びその製造方法
発明の概要 【課題】本発明は有機EL装置及びその製造方法を提供する。本発明によれば、発光層の形成後に一つのカソード加飾層を作製し、それは化合物AxByCzを含み、該層の付加によって電子注入の能力が向上し、装置の性能が顕著に向上する。同時に、製造の過程において、該材料プロセスの実現可能性がよく、更に作製プロセスの過程において装置の歩留まりが高められる。
【解決手段】本発明の有機EL装置は、基板と、基板に形成されたアノード層と、アノード層に形成された有機機能層と、有機機能層に形成されたカソード層とを備え、有機機能層とカソード層の間には、化合物AxByCzを含むカソードインターフェース加飾層をさらに備え、Aは第1主族元素又は第2主族元素であり、Bは第3主族元素又は第5主族元素であり、Cは水素であり、1≦x≦2、y∈[0,1]、1≦z≦4である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



五十年代から、Bernanose.Aなどは有機EL装置(OLED)の研究を始めていた。最初に研究の材料はアントラセンの単結晶ウエハーであった。単結晶ウエハーには厚さの厚すぎる問題(10~20μm)が存在するので、高い駆動電圧(数百Vである)が必要である。1982年、Vinceetは真空蒸着法で厚さが50nmのアントラセンの薄膜を作製し、30Vの電圧で青色の蛍光を観察したが、その外部量子効率が0.03%しかなかった。1987年に至って、アメリカのEastman Kodak会社の▲だん▼青雲(C.W.Tang)とVanslykehaは結晶がITO/Diamine/Alq3/Mg:Agである有機小分子EL発光装置を発表した。装置は10Vの動作電圧で輝度1000cd/m2に達し、外部量子効率が1.0%に達した。科学者らに広く注目されている。続き、1990年、イギリスのUniversity of CambridgeのJ.H.Burroughesグループは初めにNatureにおいて共役ポリマーPPVもエレクトロルミネセンスを実現できることを発表した。彼らはスピンコーティング法を用いて構成がITO/PPV/Caであるポリマー有機発光装置を成功的に作製し上げ、0.05%の外部量子効率を取った。以上から、有機EL装置が表示に応用される可能性を見出した。これから、有機小分子およびポリマーEL発光についての研究及び産業化の序幕が開かれた。





OLED装置の高効率、長寿命、高輝度などの性能指標は産業化を実現する基本である。普通の有機材料では、正孔の遷移率の方が電子の遷移率より大きいので、電子注入効率の向上は装置の性能の改善にとって非常に重要である。仕事関数が小さな金属(Ca、Mgなど)を採用することで、有機層への電子の注入バリアを効率的に低減し、注入の電子を増加することができる。しかし、このような活発な関数金属の作製及び保存は比較的に困難であり、且つ装置の作製プロセスに影響を及ぼしている。電子注入の能力を高める他の方法はカソードと有機層との間に一層の無機化合物からなる電子注入層を付加するのである。実績では、LiF/Alは電子注入の能力に優れたカソード構成であることを判明したので、OLEDの製品に広く応用されている。しかし、ハロゲン原子の存在なので、発光に対して消光を起こす可能となり、材料が比較的にひどい毒性を示しており、且つ材料の成膜温度が高く、形成された電子注入層の薄膜の厚さに対して厳しく要求している。LiAlO2,Li2CO3を注入層材料とする場合に、寿命が短くて、効率が悪い。今まで、多くの材料が電子注入材料として提案されているが、第1主族元素及び第1主族元素からなる化合物を同時に含む提案ができなかった。

産業上の利用分野



本発明は有機EL(Electro Luminescence)装置に関する。特にカソードインターフェース加飾層を含む有機EL装置及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板と、基板に形成されたアノード層と、アノード層に形成された有機機能層と、有機機能層に形成されたカソード層を備える有機EL装置であり、
前記有機機能層とカソード層との間に化合物KBH4又はそれが分解した混合物を含むカソードインターフェース加飾層を更に備え、前記化合物KBH4の分解したものはKであることを特徴とする有機EL装置。

【請求項2】
前記カソードインターフェース加飾層は厚さが0.1nm~50nmであることを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置。

【請求項3】
前記カソードインターフェース加飾層は厚さが0.5nm~10nmであることを特徴とする請求項2に記載の有機EL装置。

【請求項4】
前記カソードインターフェース加飾層は、前記化合物KBH4又はそれが分解した混合物と金属材料とをドープしたものであり、両者のドーピング比は1:10~1:1であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置。

【請求項5】
前記金属は装置のカソードの金属と同じであることを特徴とする請求項4に記載の有機EL装置。

【請求項6】
前記金属はアルミニウム又は銀であることを特徴とする請求項5に記載の有機EL装置。

【請求項7】
前記カソード層はスパッタリング法で作製されたことを特徴とする請求項1に記載の有機EL装置。

【請求項8】
前記カソード層は金属のアルミニウム又は銀であることを特徴とする請求項7に記載の有機EL装置。

【請求項9】
基板にアノード層と有機機能層を順に作製し、有機機能層に化合物KBH4からなるカソードインターフェース加飾層を作製し、その後、カソード層を作製し、前記化合物KBH4の分解したものはKであることを特徴とする有機EL装置の製造方法。

【請求項10】
前記化合物KBH4を含むカソードインターフェース加飾層を作製する方法は真空蒸着法であることを特徴とする請求項9に記載の有機EL装置の製造方法。

【請求項11】
KBH4真空蒸着することにより、アルカリ金属水素化合物を含む前記カソードインターフェース加飾層を作製することを特徴とする請求項9又は10に記載の有機EL装置の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009097889thum.jpg
出願権利状態 登録
分野
  • 電気
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