有機発光装置
【課題】中間電極層と有機化合物層との間の界面の密着性が良好な有機発光装置を提供する。
【解決手段】下部電極層１１と上部電極層１７と、下部電極層１１と上部電極層１７とに挟持され少なくとも第１有機化合物層１２と、中間電極層（第１中間電極層１３ａ）と、第２有機化合物層１４と、よりなる積層体と、から構成され、第１有機化合物層１２が少なくとも第１発光層を含み、該中間電極層が有機導電体を含み、第２有機化合物層１４が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする、有機発光装置１。
【解決手段】下部電極層１１と上部電極層１７と、下部電極層１１と上部電極層１７とに挟持され少なくとも第１有機化合物層１２と、中間電極層（第１中間電極層１３ａ）と、第２有機化合物層１４と、よりなる積層体と、から構成され、第１有機化合物層１２が少なくとも第１発光層を含み、該中間電極層が有機導電体を含み、第２有機化合物層１４が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする、有機発光装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）の発光を利用した有機発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットディスプレイパネルの一つとして有機ＥＬ素子が搭載された有機ＥＬディスプレイがあり、研究開発が盛んに進められている。特許文献１には、有機ＥＬ素子を縦方向に積層した有機発光装置として、無機化合物からなる透明導電層と複数の有機化合物層とを交互に積層して配置する構造が提案されている。また、特許文献２には、金属からなる内部電極と複数の有機化合物層とを交互に積層して配置する構造が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許５７０７７４５号明細書
【特許文献２】特表２００７−５３３０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで無機導電体材料からなる無機導電層と有機化合物層とを交互に積層させる構成において、特に、有機化合物層と有機化合物層との間に設けられる無機導電層（以下、中間電極層という。）では、当該無機導電層とこの無機導電層に隣接する有機化合物層とでは、線膨張係数が概ね１〜２桁異なることが知られている。このように線膨張係数の異なる層を積層した場合、所定の層の成膜工程、成膜した層を部分除去するパターニング工程、又は成膜工程あるいはパターニング工程後の加熱工程において、中間電極層と有機化合物層との界面における密着性の経時変化が生じる。この経時変化は中間電極層と有機化合物層との線膨張係数の違いにより生じるものであるが、この経時変化により、かかる界面で剥がれが生じたり、発光装置の発光特性に影響を及ぼしたりする場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、中間電極層と有機化合物層との間の界面の密着性が良好な有機発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の有機発光装置は、下部電極層と上部電極層と、
該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成され、
該第１有機化合物層が少なくとも第１発光層を含み、
該中間電極層が有機導電体を含み、
該第２有機化合物層が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中間電極層の熱膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないため、中間電極層と有機化合物層との間の界面の密着性が良好な有機発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の有機発光装置は、下部電極層と上部電極層と、該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成される。
【０００９】
ただし中間電極層は一層のみに限定されず複数層設けても構わない。中間電極層が複数層設けられる場合、中間電極層と中間電極層との間には別個の有機化合物層が設けられる。例えば、中間電極層が２層設けられる場合、下部電極層と上部電極層との間に挟持される積層体は、第１有機化合物層と、第１中間電極層と、第２有機化合物層と、第２中間電極層と、第３有機化合物層と、よりなる。
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明について説明する。ただし本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光装置１は、基板１０上に、下部電極層１１と、第１有機化合物層１２と、第１中間電極層１３ａと、第２有機化合物層１４と、第２中間電極層１５ａと、第３有機化合物層１６と、上部電極層１７と、よりなる積層体が形成されている。そして基板１０上に形成される積層体の上面及び側面を覆うように保護層１８が形成されている。図１の有機発光素子１は、下部電極層１１と第１中間電極層１３ａとの間、第１中間電極層１３ａと第２中間電極層１５ａとの間、第２中間電極層１５ａと上部電極層１７との間、のいずれかに電圧を印加する。こうすることで、一方の電極から注入されるホールと、もう一方の電極から注入される電子とが、有機化合物層（１２，１４，１６）に含まれる発光層において再結合することにより光を発する。
【００１２】
図１の有機発光装置１において、有機化合物層には発光層が含まれる。即ち、第１有機化合物層１２には第１発光層が、第２有機化合物層１４には第２発光層が、第３有機化合物層１６には第３発光層が、それぞれ含まれる。ただし、有機化合物層の層構成は、発光層のみに限定されるものではない。発光層の他に必要に応じてホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等を設けてもよい。
【００１３】
図１の有機発光装置１において、各電極層（１１，１３ａ，１５ａ，１７）は、１層で構成されていても複数の層で構成されていてもよい。ここで中間電極層（１３ａ，１５ａ）が１層で構成される場合、その中間電極層は上下に隣接する有機化合物層の共通電極となる。一方、中間電極層が複数の層で構成される場合は、例えば、導電性膜／絶縁性膜／導電性膜といったように多層構成とし、各有機化合物層を個別に駆動できるようにしてもよい。
【００１４】
図１の有機発光装置１において、保護膜１８は、外気にふくまれる水分、酸素等が各電極層（１１，１３ａ，１５ａ，１７）や各有機化合物層（１２，１４，１６）へ進入するのを遮断するために設けられている。
【００１５】
次に、本発明の有機発光装置を構成する構成部材について説明する。
【００１６】
基板１０は、基本的には、後述する基材からなるものである。ただし必要に応じてこの基材と、基材上に設けられるＴＦＴ回路と、このＴＦＴ回路の上方を覆い基板を平坦にする平坦化層と、からなるものを基板１０として使用してもよい。ここで基材として、ガラス基板、Ｓｉ基板等を使用することができる。
【００１７】
下部電極層２及び上部電極層８の構成材料として、公知の電極材料を使用することができる。具体的には、Ａｌ、Ａｇ等の金属導電膜、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電膜、及び、それらを積層した積層膜を使用することができる。
【００１８】
有機化合物層（１２，１４，１６）の構成材料として、公知の電荷輸送材料（ホール注入・輸送材料、電子注入・輸送材料）及び発光材料を使用することができる。
【００１９】
ホール注入・輸送材料として、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポリフィリン誘導体及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子を使用することができる。
【００２０】
電子注入・輸送材料として、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体を使用することができる。
【００２１】
発光材料として、蛍光材料や燐光材料を使用することができる。アルミキノリノール錯体、ベリリウムキノリノール錯体、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、アゾメチン金属錯体を使用することができる。
【００２２】
中間電極層（１３ａ，１５ａ）は、有機導電体を含む層である。中間電極層に含まれる有機導電体として、導電性ポリマー、導電性オリゴマー、導電性モノマー、導電性コポリマーが挙げられる。中間電極層に含まれる有機導電体として、好ましくは、ｐ型の導電体にもｎ型の導電体にもなり得る導電体である。このような導電体では、アニオンをドーピングすればｐ型導電体になり、カチオンをドーピングすればｎ型導電体になる。
【００２３】
ｐ型の導電体にもｎ型の導電体にもなり得る導電体の具体例として、例えば、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体が挙げられる。この交互共重合体は、過塩素酸イオン等のアニオンと反応させることによりｐ型導電体に変換できる。尚、この場合、アニオンはチオフェン部位と反応する。一方、テトラエチルアンモニウムイオン等のカチオンと反応させることによりｎ型導電体に変換できる。尚、この場合、カチオンはキノキサリン部位（特に、ピリジン環部位）と反応する。
【００２４】
ところで有機導電体は溶媒に溶かした状態で使用することもできる。このときに使用される溶媒は、好ましくは、中間電極層に接触する有機化合物層に影響を与えない溶媒である。具体的には、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系であって、沸点が低い溶媒にする方が、中間電極層を成膜する時にこの中間電極層に接触する有機化合物層への影響が少ないので好ましい。また、炭化水素系溶媒に対する溶解性をよくするために、有機導電体に置換基を導入してもよい。例えば、チオフェン部位にヘキシル基等の炭化水素基を導入するのは効果的である。
【００２５】
また、中間電極層（１３ａ，１５ａ）には、有機導電体の他に金属を含ませてもよい。この金属の具体例として、セシウム、リチウム、アルミニウム、銀、金等が挙げられる。
【００２６】
保護膜９の構成材料として、外気からの水分、酸素等を遮断する材料が好ましい。具体的には、窒化酸化シリコン等が使用される。
【００２７】
次に、本実施形態の有機発光装置の作製手順を説明する。
【００２８】
下部電極層１１及び上部電極層１７は、スパッタリング法等の公知の方法にて形成することができる。尚、下部電極層１１及び上部電極層１７は、層を形成した後、公知の方法により所望の形状になるようにパターニングを行ってもよい。
【００２９】
有機化合物層（１２，１４，１６）は、真空蒸着法等の公知の方法により形成することができる。
【００３０】
中間電極層（１３ａ，１５ａ）は、塗布法等の湿式法、真空蒸着法等の乾式法のいずれかの方法で形成することができる。ここで中間電極層の形成方法は、中間導電層の構成材料である有機導電体の分子量によって適宜選択することができる。具体的には、分子量が数千以下なら真空蒸着法により成膜することができ、分子量が１万より高い場合は塗布法により成膜することができる。尚、成膜される中間電極層において、陽極側の界面は陰極として機能し、陰極側の界面は陽極として機能する。
【００３１】
保護層１８は、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成することができる。
【００３２】
図２は、本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。尚、以下の説明において、第一の実施形態と同じ事項については説明を省略することがある。
【００３３】
図２の有機発光装置２は、基板１０上に、下部電極層１１と、第１有機化合物層１２と、第１中間電極層１３ｂと、第２有機化合物層１４と、第２中間電極層１５ｂと、第３有機化合物層１６と、上部電極層１７と、よりなる積層体が形成されている。そして基板１０上に形成される積層体の上面及び側面を覆うように保護層１８が形成されている。図２の有機発光素子２は、下部電極層１１と第１中間電極層１３ｂとの間、第１中間電極層１３ｂと第２中間電極層１５ｂとの間、第２中間電極層１５ｂと上部電極層１７との間、のいずれかに電圧を印加する。こうすることで、一方の電極から注入されるホールと、もう一方の電極から注入される電子とが、有機化合物層（１２，１４，１６）に含まれる発光層において再結合することにより光を発する。
【００３４】
図２の有機発光装置２は、中間電極層の上部電極側の界面の仕事関数と、中間電極層の下部電極側の界面の仕事関数と、がそれぞれ異なっている。具体的には、図２の有機発光装置２を構成する中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）は、層を構成する有機導電体に無機化合物がドーピングされているため、上部電極側界面の仕事関数と、下部電極側界面の仕事関数と、をそれぞれ異なる値になるように調整されている。好ましくは、各界面の仕事関数が陽極又は陰極として望ましい仕事関数となるように調整する。これにより、有機化合物層（１２，１４，１６）を形成する際に、ホール注入層や電子注入層の形成を省略することができる。
【００３５】
図２の有機発光装置２において、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）の両界面の仕事関数を調整する方法として、好ましくは、中間電極層に金属を含ませる方法が挙げられる。この場合、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）に含まれる有機導電体は、好ましくは、中間電極層に含まれる金属に対して配位結合を形成する有機化合物である。具体的には、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、アセン類に窒素を導入した芳香族アミンが挙げられる。また、中間電極層に含まれる金属は、好ましくは、典型金属であり、具体的には、セシウム、リチウム、アルミニウム、銀、金等が挙げられる。
【００３６】
図２の有機発光装置２において、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）の形成方法として、好ましくは、有機導電体と金属とを所定の重量比にて共蒸着する方法が挙げられる。ここで共蒸着により中間電極層となる薄膜を成膜する際は、有機導電体と金属との重量混合比を途中で変更する必要がある。重量混合比を途中で変更すれば、中間電極層の両界面の仕事関数を変えることができる。中間電極層の両界面の仕事関数は、陽極側界面においては５〜５．５の範囲で調整するのが好ましい。一方、陰極界面においては４〜４．５の範囲で調整するのが好ましい。
【実施例】
【００３７】
［実施例１］
図１に示される有機発光装置１を、以下の方法により作製した。
【００３８】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００３９】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００４０】
次に、陽極上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層１２を形成した。具体的には、まず陽極上に下記に示される化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストである下記に示す化合物ＩＩと、青色発光性化合物である下記に示す化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着し第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。次に、第１発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第１電子輸送層を形成した。このとき第１電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第１電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電子注入層を形成した。このとき第１電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００４１】
【化１】
【００４２】
次に、第１電子注入層上に、蒸着により、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体（ｎ＝５）を成膜し第１中間電極層１３ａを形成した。このとき第１中間電極層１３ａの膜厚を８００ｎｍとした。
【００４３】
次に、第１中間電極層１３ａ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層１４を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ａ上に化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着し第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。次に、第２発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第２電子輸送層を形成した。このとき第２電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第２電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第２電子注入層を形成した。このとき第２電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００４４】
次に、第２電子注入層上に、蒸着により、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体（ｎ＝５）を成膜し第２中間電極層１５ａを形成した。このとき第２中間電極層１５ａの膜厚を１０００ｎｍとした。
【００４５】
次に、第２中間電極層１５ａ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層１６を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ａ上に化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、赤色発光性化合物であるＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを、共蒸着して第３発光層を形成した。このときアルミキノリノールとＤＣＭとの重量混合比を９９：１となるようにし、第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第３電子輸送層を形成した。このとき第３電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第３電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電子注入層を形成した。このとき第３電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００４６】
次に、第３有機化合物層１６上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜し上部電極層１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００４７】
得られた有機発光装置について、以下の評価を行った。
【００４８】
（１）初期評価
初期評価として、１２Ｖの電圧を印加したときに点灯するかどうかを確認した。
【００４９】
（２）耐久試験
上記初期評価を行った後、下記に示す耐久試験を行った。即ち、有機発光装置を下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の環境下に順次さらした。
（ｉ）−３０℃（３０分）
（ｉｉ）室温（５分）
（ｉｉｉ）８０℃（３０分）
上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）を１サイクルとし、これを１００サイクル行った後、密着性の確認としてひねり試験を行った。
【００５０】
具体的には、１４．９ｍｍ径のプッシュブルゲージで４９Ｎの力で有機発光装置を押圧してから５秒間押圧状態を保持した後、光学顕微鏡により有機発光装置の状態を観察した。観察の結果、有機発光装置に歪みや剥れは見られず、各層間の密着性が確認された。
【００５１】
（３）線膨張係数の評価
また、各有機化合物層（１２，１４，１６）、及び各中間電極層（１３ａ，１５ａ）に相当する薄膜を個別に成膜し各層の線膨張係数を評価した。具体的には、各層に相当する薄膜について干渉計を用いて線膨張係数を計測した。その結果、各層について線膨張係数が３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあることがわかった。このため中間電極層の線膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないことがわかった。
【００５２】
［実施例２］
図２に示される有機発光装置２を、以下の方法により作製した。
【００５３】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００５４】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００５５】
次に、下部電極層１１上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層を形成した。具体的には、まず下部電極層１１上に、化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、第１ホール輸送層上に、ホストである化合物ＩＩと青色発光性化合物である化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着して第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００５６】
次に、第１発光層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電極層を形成した。このとき第１電極層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第１電極層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９８：２となるように共蒸着して第２電極層を形成した。このとき第２電極層の膜厚を１００ｎｍとした。尚、第１電極層及び第２電極層は第１中間電極層１３ｂとして機能する。また第１電極層と第１発光層との間の界面の仕事関数は４．５であり、第２電極層と後述する第２ホール輸送層との間の界面の仕事関数は５．５である。さらに第１電極層は陰極として機能し、第２電極層は陽極として機能する。
【００５７】
次に、第１中間電極層１３ｂ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ｂ上に、化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、第２ホール輸送層上に、ホストであるアルミキノリノールと緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００５８】
次に、第２発光層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電極層を形成した。このとき第３電極層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第３電極層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９８：２となるように共蒸着して第４電極層を形成した。このとき第４電極層の膜厚を１００ｎｍとした。尚、第３電極層及び第４電極層は第２中間電極層１５ｂとして機能する。また第３電極層と第２発光層との間の界面の仕事関数は４．５であり、第４電極層と後述する第３ホール輸送層との間の界面の仕事関数は５．５である。さらに第３電極層は陰極として機能し、第４電極層は陽極として機能する。
【００５９】
次に、第２中間電極層１５ｂ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ｂ上に、化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第３ホール輸送層上に、ホストであるアルミキノリノールと赤色発光性化合物であるＤＣＭとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第３発光層を形成した。このとき第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、真空蒸着法により、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し電子輸送層を形成した。このとき電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、電子輸送層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００６０】
次に、電子注入層上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜して上部電極１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００６１】
得られた有機発光装置について、実施例１と同様の方法で評価した。その結果、耐久試験において、有機発光装置に歪みや剥れは見られず、層間の密着性が確認された。また各層の線膨張係数は３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあるため、中間電極層の線膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないことがわかった。
【００６２】
［比較例１］
図３で示される有機発光装置３を、以下に示す方法で作製した。
【００６３】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００６４】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００６５】
次に、陽極上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層１２を形成した。具体的には、まず陽極上に下記に示される化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストである下記に示す化合物ＩＩと、青色発光性化合物である化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着し第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。次に、第１発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第１電子輸送層を形成した。このとき第１電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第１電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電子注入層を形成した。このとき第１電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００６６】
次に、第１電子注入層上に、スパッタ法により、ＩＺＯを成膜し第１中間電極層１３ｃを形成した。このとき第１中間電極層１３ｃの膜厚を７０ｎｍとした。
【００６７】
次に、第１中間電極層１３ｃ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層１４を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ｃ上に化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着し第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。次に、第２発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第２電子輸送層を形成した。このとき第２電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第２電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第２電子注入層を形成した。このとき第２電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００６８】
次に、第２電子注入層上に、スパッタ法により、ＩＺＯを成膜し第２中間電極層１５ｃを形成した。このとき第２中間電極層１５ｃの膜厚を７０ｎｍとした。
【００６９】
次に、第２中間電極層１５ｃ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層１６を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ｃ上に化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、赤色発光性化合物であるＤＣＭとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第３発光層を形成した。このとき第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第３電子輸送層を形成した。このとき第３電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第３電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電子注入層を形成した。このとき第３電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００７０】
次に、第３有機化合物層１６上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜し上部電極層１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００７１】
得られた有機発光装置について、実施例１と同様の方法で評価した。その結果、耐久試験において、有機化合物層と中間電極層との間に剥れ箇所が数箇所発見された。また各層の線膨張係数は、各有機化合物層が３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあるのに対して、中間電極層（ＩＺＯ電極層）が４０〜５０×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃であることがわかった。この結果、有機化合物層に対して線膨張係数が一桁違う中間電極層が形成されていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】比較例１で作製した有機発光装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３ 有機発光装置
１０ 基板
１１ 下部電極層（陽極）
１２ 第１有機化合物層
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 第１中間電極層
１４ 第２有機化合物層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 第２中間電極層
１６ 第３有機化合物層
１７ 上部電極層
１８ 保護層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という場合がある。）の発光を利用した有機発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットディスプレイパネルの一つとして有機ＥＬ素子が搭載された有機ＥＬディスプレイがあり、研究開発が盛んに進められている。特許文献１には、有機ＥＬ素子を縦方向に積層した有機発光装置として、無機化合物からなる透明導電層と複数の有機化合物層とを交互に積層して配置する構造が提案されている。また、特許文献２には、金属からなる内部電極と複数の有機化合物層とを交互に積層して配置する構造が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】米国特許５７０７７４５号明細書
【特許文献２】特表２００７−５３３０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで無機導電体材料からなる無機導電層と有機化合物層とを交互に積層させる構成において、特に、有機化合物層と有機化合物層との間に設けられる無機導電層（以下、中間電極層という。）では、当該無機導電層とこの無機導電層に隣接する有機化合物層とでは、線膨張係数が概ね１〜２桁異なることが知られている。このように線膨張係数の異なる層を積層した場合、所定の層の成膜工程、成膜した層を部分除去するパターニング工程、又は成膜工程あるいはパターニング工程後の加熱工程において、中間電極層と有機化合物層との界面における密着性の経時変化が生じる。この経時変化は中間電極層と有機化合物層との線膨張係数の違いにより生じるものであるが、この経時変化により、かかる界面で剥がれが生じたり、発光装置の発光特性に影響を及ぼしたりする場合があった。
【０００５】
本発明の目的は、中間電極層と有機化合物層との間の界面の密着性が良好な有機発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の有機発光装置は、下部電極層と上部電極層と、
該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成され、
該第１有機化合物層が少なくとも第１発光層を含み、
該中間電極層が有機導電体を含み、
該第２有機化合物層が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、中間電極層の熱膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないため、中間電極層と有機化合物層との間の界面の密着性が良好な有機発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の有機発光装置は、下部電極層と上部電極層と、該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成される。
【０００９】
ただし中間電極層は一層のみに限定されず複数層設けても構わない。中間電極層が複数層設けられる場合、中間電極層と中間電極層との間には別個の有機化合物層が設けられる。例えば、中間電極層が２層設けられる場合、下部電極層と上部電極層との間に挟持される積層体は、第１有機化合物層と、第１中間電極層と、第２有機化合物層と、第２中間電極層と、第３有機化合物層と、よりなる。
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明について説明する。ただし本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。図１の有機発光装置１は、基板１０上に、下部電極層１１と、第１有機化合物層１２と、第１中間電極層１３ａと、第２有機化合物層１４と、第２中間電極層１５ａと、第３有機化合物層１６と、上部電極層１７と、よりなる積層体が形成されている。そして基板１０上に形成される積層体の上面及び側面を覆うように保護層１８が形成されている。図１の有機発光素子１は、下部電極層１１と第１中間電極層１３ａとの間、第１中間電極層１３ａと第２中間電極層１５ａとの間、第２中間電極層１５ａと上部電極層１７との間、のいずれかに電圧を印加する。こうすることで、一方の電極から注入されるホールと、もう一方の電極から注入される電子とが、有機化合物層（１２，１４，１６）に含まれる発光層において再結合することにより光を発する。
【００１２】
図１の有機発光装置１において、有機化合物層には発光層が含まれる。即ち、第１有機化合物層１２には第１発光層が、第２有機化合物層１４には第２発光層が、第３有機化合物層１６には第３発光層が、それぞれ含まれる。ただし、有機化合物層の層構成は、発光層のみに限定されるものではない。発光層の他に必要に応じてホール輸送層、電子輸送層、電子注入層等を設けてもよい。
【００１３】
図１の有機発光装置１において、各電極層（１１，１３ａ，１５ａ，１７）は、１層で構成されていても複数の層で構成されていてもよい。ここで中間電極層（１３ａ，１５ａ）が１層で構成される場合、その中間電極層は上下に隣接する有機化合物層の共通電極となる。一方、中間電極層が複数の層で構成される場合は、例えば、導電性膜／絶縁性膜／導電性膜といったように多層構成とし、各有機化合物層を個別に駆動できるようにしてもよい。
【００１４】
図１の有機発光装置１において、保護膜１８は、外気にふくまれる水分、酸素等が各電極層（１１，１３ａ，１５ａ，１７）や各有機化合物層（１２，１４，１６）へ進入するのを遮断するために設けられている。
【００１５】
次に、本発明の有機発光装置を構成する構成部材について説明する。
【００１６】
基板１０は、基本的には、後述する基材からなるものである。ただし必要に応じてこの基材と、基材上に設けられるＴＦＴ回路と、このＴＦＴ回路の上方を覆い基板を平坦にする平坦化層と、からなるものを基板１０として使用してもよい。ここで基材として、ガラス基板、Ｓｉ基板等を使用することができる。
【００１７】
下部電極層２及び上部電極層８の構成材料として、公知の電極材料を使用することができる。具体的には、Ａｌ、Ａｇ等の金属導電膜、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の透明導電膜、及び、それらを積層した積層膜を使用することができる。
【００１８】
有機化合物層（１２，１４，１６）の構成材料として、公知の電荷輸送材料（ホール注入・輸送材料、電子注入・輸送材料）及び発光材料を使用することができる。
【００１９】
ホール注入・輸送材料として、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポリフィリン誘導体及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（シリレン）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子を使用することができる。
【００２０】
電子注入・輸送材料として、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ピラジン誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フルオレノン誘導体、アントロン誘導体、フェナントロリン誘導体、有機金属錯体を使用することができる。
【００２１】
発光材料として、蛍光材料や燐光材料を使用することができる。アルミキノリノール錯体、ベリリウムキノリノール錯体、ヒドロキシフェニルオキサゾール、ヒドロキシフェニルチアゾール、アゾメチン金属錯体を使用することができる。
【００２２】
中間電極層（１３ａ，１５ａ）は、有機導電体を含む層である。中間電極層に含まれる有機導電体として、導電性ポリマー、導電性オリゴマー、導電性モノマー、導電性コポリマーが挙げられる。中間電極層に含まれる有機導電体として、好ましくは、ｐ型の導電体にもｎ型の導電体にもなり得る導電体である。このような導電体では、アニオンをドーピングすればｐ型導電体になり、カチオンをドーピングすればｎ型導電体になる。
【００２３】
ｐ型の導電体にもｎ型の導電体にもなり得る導電体の具体例として、例えば、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体が挙げられる。この交互共重合体は、過塩素酸イオン等のアニオンと反応させることによりｐ型導電体に変換できる。尚、この場合、アニオンはチオフェン部位と反応する。一方、テトラエチルアンモニウムイオン等のカチオンと反応させることによりｎ型導電体に変換できる。尚、この場合、カチオンはキノキサリン部位（特に、ピリジン環部位）と反応する。
【００２４】
ところで有機導電体は溶媒に溶かした状態で使用することもできる。このときに使用される溶媒は、好ましくは、中間電極層に接触する有機化合物層に影響を与えない溶媒である。具体的には、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系であって、沸点が低い溶媒にする方が、中間電極層を成膜する時にこの中間電極層に接触する有機化合物層への影響が少ないので好ましい。また、炭化水素系溶媒に対する溶解性をよくするために、有機導電体に置換基を導入してもよい。例えば、チオフェン部位にヘキシル基等の炭化水素基を導入するのは効果的である。
【００２５】
また、中間電極層（１３ａ，１５ａ）には、有機導電体の他に金属を含ませてもよい。この金属の具体例として、セシウム、リチウム、アルミニウム、銀、金等が挙げられる。
【００２６】
保護膜９の構成材料として、外気からの水分、酸素等を遮断する材料が好ましい。具体的には、窒化酸化シリコン等が使用される。
【００２７】
次に、本実施形態の有機発光装置の作製手順を説明する。
【００２８】
下部電極層１１及び上部電極層１７は、スパッタリング法等の公知の方法にて形成することができる。尚、下部電極層１１及び上部電極層１７は、層を形成した後、公知の方法により所望の形状になるようにパターニングを行ってもよい。
【００２９】
有機化合物層（１２，１４，１６）は、真空蒸着法等の公知の方法により形成することができる。
【００３０】
中間電極層（１３ａ，１５ａ）は、塗布法等の湿式法、真空蒸着法等の乾式法のいずれかの方法で形成することができる。ここで中間電極層の形成方法は、中間導電層の構成材料である有機導電体の分子量によって適宜選択することができる。具体的には、分子量が数千以下なら真空蒸着法により成膜することができ、分子量が１万より高い場合は塗布法により成膜することができる。尚、成膜される中間電極層において、陽極側の界面は陰極として機能し、陰極側の界面は陽極として機能する。
【００３１】
保護層１８は、ＣＶＤ法等の公知の方法により形成することができる。
【００３２】
図２は、本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。尚、以下の説明において、第一の実施形態と同じ事項については説明を省略することがある。
【００３３】
図２の有機発光装置２は、基板１０上に、下部電極層１１と、第１有機化合物層１２と、第１中間電極層１３ｂと、第２有機化合物層１４と、第２中間電極層１５ｂと、第３有機化合物層１６と、上部電極層１７と、よりなる積層体が形成されている。そして基板１０上に形成される積層体の上面及び側面を覆うように保護層１８が形成されている。図２の有機発光素子２は、下部電極層１１と第１中間電極層１３ｂとの間、第１中間電極層１３ｂと第２中間電極層１５ｂとの間、第２中間電極層１５ｂと上部電極層１７との間、のいずれかに電圧を印加する。こうすることで、一方の電極から注入されるホールと、もう一方の電極から注入される電子とが、有機化合物層（１２，１４，１６）に含まれる発光層において再結合することにより光を発する。
【００３４】
図２の有機発光装置２は、中間電極層の上部電極側の界面の仕事関数と、中間電極層の下部電極側の界面の仕事関数と、がそれぞれ異なっている。具体的には、図２の有機発光装置２を構成する中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）は、層を構成する有機導電体に無機化合物がドーピングされているため、上部電極側界面の仕事関数と、下部電極側界面の仕事関数と、をそれぞれ異なる値になるように調整されている。好ましくは、各界面の仕事関数が陽極又は陰極として望ましい仕事関数となるように調整する。これにより、有機化合物層（１２，１４，１６）を形成する際に、ホール注入層や電子注入層の形成を省略することができる。
【００３５】
図２の有機発光装置２において、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）の両界面の仕事関数を調整する方法として、好ましくは、中間電極層に金属を含ませる方法が挙げられる。この場合、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）に含まれる有機導電体は、好ましくは、中間電極層に含まれる金属に対して配位結合を形成する有機化合物である。具体的には、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、アセン類に窒素を導入した芳香族アミンが挙げられる。また、中間電極層に含まれる金属は、好ましくは、典型金属であり、具体的には、セシウム、リチウム、アルミニウム、銀、金等が挙げられる。
【００３６】
図２の有機発光装置２において、中間電極層（１３ｂ，１５ｂ）の形成方法として、好ましくは、有機導電体と金属とを所定の重量比にて共蒸着する方法が挙げられる。ここで共蒸着により中間電極層となる薄膜を成膜する際は、有機導電体と金属との重量混合比を途中で変更する必要がある。重量混合比を途中で変更すれば、中間電極層の両界面の仕事関数を変えることができる。中間電極層の両界面の仕事関数は、陽極側界面においては５〜５．５の範囲で調整するのが好ましい。一方、陰極界面においては４〜４．５の範囲で調整するのが好ましい。
【実施例】
【００３７】
［実施例１］
図１に示される有機発光装置１を、以下の方法により作製した。
【００３８】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００３９】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００４０】
次に、陽極上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層１２を形成した。具体的には、まず陽極上に下記に示される化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストである下記に示す化合物ＩＩと、青色発光性化合物である下記に示す化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着し第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。次に、第１発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第１電子輸送層を形成した。このとき第１電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第１電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電子注入層を形成した。このとき第１電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００４１】
【化１】
【００４２】
次に、第１電子注入層上に、蒸着により、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体（ｎ＝５）を成膜し第１中間電極層１３ａを形成した。このとき第１中間電極層１３ａの膜厚を８００ｎｍとした。
【００４３】
次に、第１中間電極層１３ａ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層１４を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ａ上に化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着し第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。次に、第２発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第２電子輸送層を形成した。このとき第２電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第２電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第２電子注入層を形成した。このとき第２電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００４４】
次に、第２電子注入層上に、蒸着により、チオフェンとキノキサリンとの交互共重合体（ｎ＝５）を成膜し第２中間電極層１５ａを形成した。このとき第２中間電極層１５ａの膜厚を１０００ｎｍとした。
【００４５】
次に、第２中間電極層１５ａ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層１６を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ａ上に化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、赤色発光性化合物であるＤＣＭ［４−（ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ］とを、共蒸着して第３発光層を形成した。このときアルミキノリノールとＤＣＭとの重量混合比を９９：１となるようにし、第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第３電子輸送層を形成した。このとき第３電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第３電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電子注入層を形成した。このとき第３電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００４６】
次に、第３有機化合物層１６上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜し上部電極層１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００４７】
得られた有機発光装置について、以下の評価を行った。
【００４８】
（１）初期評価
初期評価として、１２Ｖの電圧を印加したときに点灯するかどうかを確認した。
【００４９】
（２）耐久試験
上記初期評価を行った後、下記に示す耐久試験を行った。即ち、有機発光装置を下記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の環境下に順次さらした。
（ｉ）−３０℃（３０分）
（ｉｉ）室温（５分）
（ｉｉｉ）８０℃（３０分）
上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）を１サイクルとし、これを１００サイクル行った後、密着性の確認としてひねり試験を行った。
【００５０】
具体的には、１４．９ｍｍ径のプッシュブルゲージで４９Ｎの力で有機発光装置を押圧してから５秒間押圧状態を保持した後、光学顕微鏡により有機発光装置の状態を観察した。観察の結果、有機発光装置に歪みや剥れは見られず、各層間の密着性が確認された。
【００５１】
（３）線膨張係数の評価
また、各有機化合物層（１２，１４，１６）、及び各中間電極層（１３ａ，１５ａ）に相当する薄膜を個別に成膜し各層の線膨張係数を評価した。具体的には、各層に相当する薄膜について干渉計を用いて線膨張係数を計測した。その結果、各層について線膨張係数が３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあることがわかった。このため中間電極層の線膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないことがわかった。
【００５２】
［実施例２］
図２に示される有機発光装置２を、以下の方法により作製した。
【００５３】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００５４】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００５５】
次に、下部電極層１１上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層を形成した。具体的には、まず下部電極層１１上に、化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、第１ホール輸送層上に、ホストである化合物ＩＩと青色発光性化合物である化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着して第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００５６】
次に、第１発光層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電極層を形成した。このとき第１電極層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第１電極層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９８：２となるように共蒸着して第２電極層を形成した。このとき第２電極層の膜厚を１００ｎｍとした。尚、第１電極層及び第２電極層は第１中間電極層１３ｂとして機能する。また第１電極層と第１発光層との間の界面の仕事関数は４．５であり、第２電極層と後述する第２ホール輸送層との間の界面の仕事関数は５．５である。さらに第１電極層は陰極として機能し、第２電極層は陽極として機能する。
【００５７】
次に、第１中間電極層１３ｂ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ｂ上に、化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、第２ホール輸送層上に、ホストであるアルミキノリノールと緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００５８】
次に、第２発光層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電極層を形成した。このとき第３電極層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第３電極層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９８：２となるように共蒸着して第４電極層を形成した。このとき第４電極層の膜厚を１００ｎｍとした。尚、第３電極層及び第４電極層は第２中間電極層１５ｂとして機能する。また第３電極層と第２発光層との間の界面の仕事関数は４．５であり、第４電極層と後述する第３ホール輸送層との間の界面の仕事関数は５．５である。さらに第３電極層は陰極として機能し、第４電極層は陽極として機能する。
【００５９】
次に、第２中間電極層１５ｂ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ｂ上に、化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、第３ホール輸送層上に、ホストであるアルミキノリノールと赤色発光性化合物であるＤＣＭとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第３発光層を形成した。このとき第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、真空蒸着法により、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し電子輸送層を形成した。このとき電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、電子輸送層上に、真空蒸着法により、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して電子注入層を形成した。このとき電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００６０】
次に、電子注入層上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜して上部電極１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００６１】
得られた有機発光装置について、実施例１と同様の方法で評価した。その結果、耐久試験において、有機発光装置に歪みや剥れは見られず、層間の密着性が確認された。また各層の線膨張係数は３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあるため、中間電極層の線膨張係数が有機化合物層と大きく変わらないことがわかった。
【００６２】
［比較例１］
図３で示される有機発光装置３を、以下に示す方法で作製した。
【００６３】
支持体であるガラス基板上に、低温ポリシリコンからなるＴＦＴ駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化膜を形成することにより基板１０を作製した。
【００６４】
次に、基板１０上に、スパッタリング法により、銀合金（ＡｇＰｄＣｕ）を成膜し銀合金膜を形成した。このとき銀合金膜の膜厚を１００ｎｍとした。次に、銀合金膜上に、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜してＩＺＯ膜を形成した。このときＩＺＯ膜の膜厚を３０ｎｍとした。尚、形成した銀合金膜及びＩＺＯ膜は陽極（下部電極層１１）として機能する。次に、レーザー加工により不要な電極部分を除去し所定のパターニングを行った。
【００６５】
次に、陽極上に、真空蒸着法により、第１有機化合物層１２を形成した。具体的には、まず陽極上に下記に示される化合物Ｉを成膜し第１ホール輸送層を形成した。このとき第１ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストである下記に示す化合物ＩＩと、青色発光性化合物である化合物ＩＩＩとを、重量混合比が８０：２０となるように共蒸着し第１発光層を形成した。このとき第１発光層の膜厚を３５ｎｍとした。次に、第１発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第１電子輸送層を形成した。このとき第１電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第１電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第１電子注入層を形成した。このとき第１電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第１有機化合物層１２を形成した。
【００６６】
次に、第１電子注入層上に、スパッタ法により、ＩＺＯを成膜し第１中間電極層１３ｃを形成した。このとき第１中間電極層１３ｃの膜厚を７０ｎｍとした。
【００６７】
次に、第１中間電極層１３ｃ上に、真空蒸着法により、第２有機化合物層１４を形成した。具体的には、まず第１中間電極層１３ｃ上に化合物Ｉを成膜し第２ホール輸送層を形成した。このとき第２ホール輸送層の膜厚を５０ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、緑色発光性化合物であるクマリンとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着し第２発光層を形成した。このとき第２発光層の膜厚を４０ｎｍとした。次に、第２発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第２電子輸送層を形成した。このとき第２電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第２電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第２電子注入層を形成した。このとき第２電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第２有機化合物層１４を形成した。
【００６８】
次に、第２電子注入層上に、スパッタ法により、ＩＺＯを成膜し第２中間電極層１５ｃを形成した。このとき第２中間電極層１５ｃの膜厚を７０ｎｍとした。
【００６９】
次に、第２中間電極層１５ｃ上に、真空蒸着法により、第３有機化合物層１６を形成した。具体的には、まず第２中間電極層１５ｃ上に化合物Ｉを成膜し第３ホール輸送層を形成した。このとき第３ホール輸送層の膜厚を１００ｎｍとした。次に、ホストであるアルミキノリノールと、赤色発光性化合物であるＤＣＭとを、重量混合比が９９：１となるように共蒸着して第３発光層を形成した。このとき第３発光層の膜厚を３０ｎｍとした。次に、第３発光層上に、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜し第３電子輸送層を形成した。このとき第３電子輸送層の膜厚を２０ｎｍとした。次に、第３電子輸送層上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2ＣＯ3とを、重量混合比が９０：１０となるように共蒸着して第３電子注入層を形成した。このとき第３電子注入層の膜厚を２０ｎｍとした。以上により第３有機化合物層１６を形成した。
【００７０】
次に、第３有機化合物層１６上に、スパッタ法により、Ａｇを成膜し上部電極層１７を形成した。このとき上部電極層１７の膜厚を１０ｎｍとした。次に、ＣＶＤ法により、窒化酸化シリコンを上部電極層１７上及び下部電極層１１から上部電極層１７まで形成されている積層体の側面を覆うように成膜し保護層１８を形成した。このとき保護層１８の膜厚を１０００ｎｍとした。以上により有機発光装置を得た。
【００７１】
得られた有機発光装置について、実施例１と同様の方法で評価した。その結果、耐久試験において、有機化合物層と中間電極層との間に剥れ箇所が数箇所発見された。また各層の線膨張係数は、各有機化合物層が３００〜７００×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃の範囲内にあるのに対して、中間電極層（ＩＺＯ電極層）が４０〜５０×１０-7ｃｍ／ｃｍ・℃であることがわかった。この結果、有機化合物層に対して線膨張係数が一桁違う中間電極層が形成されていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の有機発光装置における第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の有機発光装置における第二の実施形態を示す断面図である。
【図３】比較例１で作製した有機発光装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，２，３ 有機発光装置
１０ 基板
１１ 下部電極層（陽極）
１２ 第１有機化合物層
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ 第１中間電極層
１４ 第２有機化合物層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 第２中間電極層
１６ 第３有機化合物層
１７ 上部電極層
１８ 保護層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極層と上部電極層と、
該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成され、
該第１有機化合物層が少なくとも第１発光層を含み、
該中間電極層が有機導電体を含み、
該第２有機化合物層が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする、有機発光装置。
【請求項２】
前記中間電極層の上部電極側の界面の仕事関数と、前記中間電極層の下部電極側の界面の仕事関数と、がそれぞれ異なることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記中間電極層がさらに金属を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光装置。
【請求項１】
下部電極層と上部電極層と、
該下部電極層と該上部電極層とに挟持され少なくとも第１有機化合物層と、中間電極層と、第２有機化合物層と、よりなる積層体と、から構成され、
該第１有機化合物層が少なくとも第１発光層を含み、
該中間電極層が有機導電体を含み、
該第２有機化合物層が少なくとも第２発光層を含むことを特徴とする、有機発光装置。
【請求項２】
前記中間電極層の上部電極側の界面の仕事関数と、前記中間電極層の下部電極側の界面の仕事関数と、がそれぞれ異なることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記中間電極層がさらに金属を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の有機発光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−３３９８４（Ｐ２０１０−３３９８４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９７１９２（Ｐ２００８−１９７１９２）
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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