(57)【要約】【課題】本発明は、トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス及びその製造方法を提供する。【解決手段】当該デバイスは、順番に積層される、基板と陽極層とホール注入層とホール輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層と陰極層とを備え、ここで、陰極層の材料は、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金である。当該デバイスの製造方法は、基板を洗浄、乾燥するステップと、基板の表面に陽極層を蒸着するステップと、陽極層の表面にホール注入層とホール輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層とを蒸着するステップと、電子注入層の表面に陰極層を蒸着して当該デバイスを製造しうるステップとを含む。本発明のスデバイスは、陰極層においてサマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金が使用されているため、そのデバイスの光透過率及び陰極層表面の光射出率が向上し、その結果、前記デバイスの発光効率は向上する。【選択図】図１
2014519161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスであって、
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、順番に積層される、基板と、陽極層と、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、陰極層とを備え、
前記陰極層の材料は、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金であることを特徴とする、トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項２】
前記サマリウム銀合金において、サマリウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であり、又は前記イッテルビウム銀合金において、イッテルビウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であることを特徴とする、請求項１に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項３】
前記陰極層の表面において、増透膜をさらに設けていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項４】
前記増透膜の材料は、トリス（８−キノリノラト)アルミニウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、又は４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンであることを特徴とする、請求項３に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項５】
前記基板の材料は、ポリエチレンテレフタラート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、透明のポリイミド又はポリカーボネートであり、前記陽極層の材料は、銀、アルミニウム又は金であることを特徴とする、請求項１に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項６】
トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法であって、
基板を洗浄、乾燥するステップＳ１と、
前記基板の表面に陽極層を蒸着するステップＳ２と、
前記陽極層の表面において、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とを順番に蒸着して積層させるステップＳ３と
前記電子注入層の表面に、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金である材料の陰極層を蒸着するステップＳ４と、
を含み、
前記製造工程を実施することにより、前記トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスダイオードを得る、トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
【請求項７】
前記サマリウム銀合金において、サマリウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であり、又は、前記イッテルビウム銀合金において、イッテルビウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であることを特徴とする、請求項６に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
【請求項８】
前記陰極層を作成した後、前記陰極層の表面において増透膜を設けるステップをさらに含む、請求項６又は７に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
【請求項９】
前記増透膜の材料は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、セレン化亜鉛、硫化亜鉛、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、又は４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミンであることを特徴とする、請求項８に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記基板の材料は、ポリエチレンテレフタラート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンナフタレート、透明のポリイミド又はポリカーボネートであり、前記陽極層の材料は、銀、アルミニウム又は金であることを特徴とする、請求項６に記載のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光電子デバイスの分野に関しており、特にトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスダイオードに関する。さらに、本発明は、当該トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンスダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）デバイスは、輝度が高く、選択可能な材料の範囲が広く、駆動電圧が低く、オールソリッドステートで自己発光するといった特性を有するとともに、明晰度が高く、視野が広く、動画をスムーズに表示可能で応答速度が速いといったメリットをも有している。さらに、ＯＬＥＤデバイスは、柔軟性のある構造を形成可能で、折り畳んだり、湾曲したりすることができるため、潜在的なディスプレー表示技術と平面光源として評価されており、モバイル通信や情報表示の情報社会の発展傾向、及びグリーン照明技術のニーズに合致するものであり、この十数年で非常にポピュラーな研究分野とみなされている。
【０００３】
有機エレクトロルミネッセンスダイオードは、サンドイッチに近似する構造を有しており、その上下はそれぞれ陰極と陽極であるが、二つの電極の間には、単層又は多層の、異なる種類の材料と異なる構造の有機材料機能層が挟まれており、当該有機材料機能層は、順番に、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とを有する。有機エレクトロルネッセンスダイオードは、キャリア注入型の発光デバイスであり、陽極と陰極とに作動電圧をかけると、ホールが陽極から、電子が陰極から、作動デバイスの有機材料層中にそれぞれ注入され、２種類のキャリアは有機発光材料中においてホール−電子対を形成して発光し、さらに、光が電極の片側から射出する。
【０００４】
しかしながら、ここまで発展してきた有機エレクトロルミネッセンスダイオードのうち、その大部分はボトムエミッション型であり、その光透過率は比較的低く、また、陰極層の材料は、一般的に金属Ａｇを用いている。ここで、Ａｇを用いる場合、厚みが薄ければ、良好な透過率を有するが、Ａｇの仕事関数は４．６ｅｖであり、一般に使用されている電子輸送材料のＬＵＭＯエネルギー準位との間において比較的大きいバリアが存在する。そのほか、Ａｇの厚みがわずかに厚くなると、Ａｇ層の光透過率は比較的低くなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、可視光透過率の比較的高いトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、順番に積層される、基板と、陽極層と、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層と、陰極層とを備えており、前記陰極層の材料は、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金である。
【０００７】
本発明により提供されるトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、使用された基板材料はポリマー薄膜であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート、透明のポリイミド（ＰＩ）又はポリカーボネート（ＰＣ）である。
【０００８】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの陰極層に使用される材料において、サマリウム銀合金を使用する場合、サマリウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であり、又は前記イッテルビウム銀合金を使用する場合、イッテルビウムと銀との質量比は、１：１０〜１：１である。
【０００９】
陰極層方向の光射出率を向上するために、陰極層の表面に増透膜をさらに被覆し、前記増透膜の材料は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、又は４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を含む。
【００１０】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスのホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とに使用される材料は、当該分野に一般に使用される材料である。以下にその例を示す。
【００１１】
ホール注入層の材料は、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）及びフタロシアニン銅（ＣｕＰｃ）から選択される。
【００１２】
ホール輸送層の材料は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフタレニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、及び４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）から選択される。
【００１３】
発光層の材料は、Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（ここで、Ｃ５４５Ｔ（１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン）をゲスト材料とし、Ａｌｑ３［トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム］をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は２％）、ＦＩｒｐｉｃ：ＣＢＰ（ここで、ＦＩｒｐｉｃ｛イリジウム（ＩＩＩ）ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート｝をゲスト材料とし、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は８％）、ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ここで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３［トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム］をゲスト材料とすし、ＴＰＢｉ（１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン）をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は４％）、ＤＰＶＢｉ［４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル］、及び、ＤＰＶＢｉとＲｕｂｒｅｎｅ（ルブレン）とからなる複合層（すなわち、ＤＰＶＢｉ／Ｒｕｂｒｅｎｅ）から選択される。
【００１４】
電子輸送層の材料は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、及び１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）から選択される。
【００１５】
電子注入層の材料は、ＬｉＦ、ＣｓＦ及びＬｉ２Ｏから選択される。
【００１６】
前記陽極の材料は、Ａｇ、Ａｌ又はＡｕ等の金属である。
【００１７】
本発明は、上述したトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルネッセンスデバイスの製造方法をさらに提供し、当該製造方法は、
基板を洗浄、乾燥するステップＳ１と、
真空蒸着法を利用して、前記基板の表面に陽極層を蒸着するステップＳ２と、
真空蒸着法を利用して、前記陽極層の表面において、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とを順番に蒸着して積層させるステップＳ３と
前記電子注入層の表面に陰極層を蒸着し、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金である材料を蒸着するステップＳ４と、
を含み、前記製造工程の実施により、前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスダイオードを製造しうる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により提供されるトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、陰極層においてサマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金が使用されているため、陰極層表面の光射出率は、６５％〜７５％までに向上し、その結果、前記デバイスの発光効率は、８．６ｌｍ／Ｗから、１２．２ｌｍ／Ｗ〜１５．５ｌｍ／Ｗに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造模式図である。
【図２】図２は、本発明のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程のフロー図である。
【図３】図３は、本発明のＳｍ−Ａｇ合金陰極、Ｙｂ−Ａｇ合金陰極及びＡｇ陰極の透過率の比較曲線図である。
【図４】図４は、実施例１と比較例１とで作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの電流密度−電圧特性曲線図である。
【図５】図５は、実施例４と比較例２とで作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの電流密度−電圧特性曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの陰極材料に、一般的に、金属Ａｇ又はＡｌが使用されており、金属Ａｇは良好な導電性を有し、厚みが薄い場合、比較的良好な透過率を具備する。Ａｇの仕事関数は４．６ｅｖであり、一般に使用された電子輸送材料のＬＵＭＯエネルギー準位との間において比較的大きいバリアが存在する。そのほか、Ａｇの厚みがわずかに厚くなると、Ａｇ層の光透過率は比較的低くなる。
【００２１】
サマリウム（Ｓｍ）は、希土類金属材料であり、融点が１０７２℃、原子半径が２．５９Åであり、イッテルビウム（Ｙｂ）の融点が８２４．０℃、原子半径が２．４Åである。これらの２種類の金属材料について、真空蒸着の方法で成膜することは容易である。さらに、ＳｍとＹｂとの仕事関数は、それぞれ２．７ｅＶ及び２．６ｅＶであり、ＯＬＥＤの陰極としてこれらを使用する場合、Ａｌ又はＡｇと比べてこれらの注入バリアがはるかに低くなる。さらに、Ｓｍは、Ａｇと比べてより高い可視光透過率を有し、Ａｇとこれらの２種類の材料とを合金化して陰極を形成する場合、金属陰極の仕事関数の低減が可能であると共に、比較的高い光透過率を維持することができるため、半透明の陰極構造を形成すことに好適である。
【００２２】
本発明により提供されるトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルネッセンスデバイスは、図１に示すように、順番に積層された基板１０１と、陽極層１０２と、ホール注入層１０３と、ホール輸送層１０４と、発光層１０５と、電子輸送層１０６と、電子注入層１０７と、陰極層１０８とを備えており、すなわち、基板１０１／陽極層１０２／ホール注入層１０３／ホール輸送層１０４／発光層１０５／電子輸送層１０６／電子注入層１０７／陰極層１０８であり、ここで、前記陰極層の材料は、サマリウム（Ｓｍ）銀（Ａｇ）の合金、又はイッテルビウム（Ｙｅ）銀（Ａｇ）の合金であり、すなわち、Ｓｍ−Ａｇ合金又はＹｅ−Ａｇ合金である。
【００２３】
上述したトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、増透膜１０９をさらに備えることが好ましく、図１に示されるように、前記増透膜１０９は、前記陰極層１０８の表面に被覆され、前記増透膜１０９の材料は、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（ＢＣＰ）、又は、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を含む。
【００２４】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの陰極層に使用される材料において、サマリウム銀合金を使用する場合、サマリウムと銀との質量比は１：１０〜１：１であり、又は、イッテルビウム銀合金を使用する場合、イッテルビウムと銀との質量比は、１：１０〜１：１である。前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスはトップエミッション型のＯＬＥＤデバイスであるため、前記陰極の厚みは１５ｎｍ〜３０ｎｍであり、且つ、陰極層は半透明の陰極層であり、その可視光透過率は６５％〜７５％である。
【００２５】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、使用される基板材料はポリマー薄膜であり、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、透明のポリイミド（ＰＩ）又はポリカーボネート（ＰＣ）である。当該トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスダイオードがトップエミッション型のＯＬＥＤ部材であることを考慮すると、その基板材料のポリマー薄膜の表面に対して平坦化及び硬化の処理を施さなければならず、その表面硬度は、２Ｈ〜３Ｈ（鉛筆硬度）である。
【００２６】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスのホール注入層１０３と、ホール輸送層１０４と、発光層１０５と、電子輸送層１０６と、電子注入層１０７とに使用される材料は、当該分野で一般に使用される材料である。以下にその例を示す。
ホール注入層の材料は、４，４’，４’’−トリス（Ｎ−３−メチルフェニル−Ｎ−フェニル−アミノ）−トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）及びフタロシアニン銅（ＣｕＰｃ）から選択される。
【００２７】
ホール輸送層の材料は、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフタレニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、及び４，４’，４’’−トリス（カルバゾール−９−イル）−トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）から選択される。
【００２８】
発光層の材料は、Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（ここで、Ｃ５４５Ｔ（１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−［１］ベンゾピラノ［６，７，８−ｉｊ］キノリジン−１１−オン）をゲスト材料とし、Ａｌｑ３［トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム］をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は２％）、ＦＩｒｐｉｃ：ＣＢＰ（ここで、ＦＩｒｐｉｃ（イリジウム（ＩＩＩ）ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート）をゲスト材料とし、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ−ジカルバゾール−ビフェニル）をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は８％）、ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ここで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３［トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム］をゲスト材料とし、ＴＰＢｉ［１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン］をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率は４％）、ＤＰＶＢｉ［４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル］、及び、ＤＰＶＢｉとＲｕｂｒｅｎｅ（ルブレン）とからなる複合層（すなわち、ＤＰＶＢｉ／Ｒｕｂｒｅｎｅ）から選択される。
【００２９】
電子輸送層の材料は、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）、及び１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢｉ）から選択される。
【００３０】
電子注入層の材料は、ＬｉＦ、ＣｓＦ及びＬｉ２Ｏから選択される。
【００３１】
前記陽極の材料は、金属Ａｇ、Ａｌ又はＡｕである。前記陽極層の厚みは１８ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００３２】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造方法は、図２に示すように、以下のステップを含む。
【００３３】
ステップＳ１、基板（たとえば、ポリマー薄膜）を、洗浄剤含有の脱イオン水に入れて、超音波洗浄を行い、脱イオン水で洗浄した後、イソプロパノールとアセトンとの順で超音波処理し、さらに、窒素気流で乾燥させて、後の工程のために用意しておく。ここで、ポリマー薄膜は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、透明のポリイミド（ＰＩ）またはポリカーボネート（ＰＣ）を含む。
【００３４】
ステップＳ２、真空蒸着の方法を用いて、洗浄、乾燥した基板の表面に陽極層を蒸着し、当該陽極層の厚みが１８ｎｍ〜１００ｎｍである。
【００３５】
ステップＳ３、真空蒸着の方法を用いて、陽極層の表面において、ホール注入層と、ホール輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とを順番に蒸着し、前記ホール注入層、前記ホール輸送層、前記発光層、前記電子輸送層、及び前記電子注入層の厚みはそれぞれ、３０ｎｍ〜４０ｎｍ、２０ｎｍ〜５０ｎｍ、１５ｎｍ〜２０ｎｍ、３０ｎｍ〜４０ｎｍ、及び１ｎｍである。
【００３６】
ステップＳ４、前記電子注入層の表面に、厚みが１８ｎｍ〜３０ｎｍの陰極層を蒸着し、ここで、前記陰極層の材料は、サマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金である。
【００３７】
上述した製造工程を実施することにより、トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスを製造しうる。
【００３８】
本発明により提供されるトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスは、陰極層にサマリウム銀合金又はイッテルビウム銀合金を使用するため、陰極層表面の光射出率は、６５％〜７５％に向上する。その結果、当該デバイスの発光効率は、８．６ｌｍ／Ｗから、１２．２ｌｍ／Ｗ〜１５．５ｌｍ／Ｗに向上する。また、当該デバイスの製造工程は簡単であり、片面のトップエミッション型または両面発行型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造が可能である。
【００３９】
以下、図面を参照し、本発明のより好ましい実施例についてさらに詳しく説明する。
【００４０】
［実施例１］
本実施例１のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＥＴ／Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＮＰＢ／Ｃ５４５Ｔ：Ａｌｑ３／Ａｌｑ３／ＬｉＦ／Ｓｍ−Ａｇ／Ａｌｑ３である。
【００４１】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００４２】
ＰＥＴ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００４３】
真空蒸着システムにおいて、ＰＥＴ薄膜表面に、厚みが１８ｎｍのＡｇを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで２分間処理した。
【００４４】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが５０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層Ａｌｑ３：Ｃ５４５Ｔ（ここで、Ｃ５４５がゲスト材料で、Ａｌｑ３がホスト材料で、ゲスト材料のドーピング質量百分率は２％であり）と、厚みが４０ｎｍの電子輸送層Ａｌｑ３と、厚みが１ｎｍの電子注入層ＬｉＦとを順番に蒸着した。さらに、厚みが１８ｎｍのＳｍ−Ａｇ合金陰極を蒸着し、ＳｍとＡｇとの質量比は１：１であった。陰極の表面において、厚みが８０ｎｍの増透膜Ａｌｑ３を被覆した。
［実施例２］
本実施例２のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＥＳ／Ａｌ／ＣｕＰｃ／ＮＰＢ／ＤＰＶＢｉ／Ｂｐｈｅｎ／ＣｓＦ／Ｓｍ−Ａｇ／ＺｎＳである。
【００４５】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００４６】
ＰＥＳ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００４７】
真空蒸着システムにおいて、ＰＥＳ薄膜表面に、厚みが８０ｎｍのＡｌを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで５分間処理した。
【００４８】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ＣｕＰｃと、厚みが４０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層ＤＰＶＢｉと、厚みが４０ｎｍの電子輸送層Ｂｐｈｅｎと、厚みが１ｎｍの電子注入層ＣｓＦとを順番に蒸着した。さらに、厚みが２５ｎｍのＳｍ−Ａｇ合金陰極を蒸着し、ＳｍとＡｇとの質量比は１：５であった。陰極の表面において、厚みが５０ｎｍの増透膜ＺｎＳを被覆した。
【００４９】
［実施例３］
本実施例３のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＩ／Ａｌ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＴＣＴＡ／ＦＩｒｐｉｃ：ＣＢＰ／Ｂｐｈｅｎ／Ｌｉ２Ｏ／Ｓｍ−Ａｇ／ＢＣＰである。
【００５０】
前記トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００５１】
ＰＩ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００５２】
真空蒸着システムにおいて、ＰＩ薄膜表面に、厚みが１００ｎｍのＡｌを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで１５分間処理した。
【００５３】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが４０ｎｍのホール輸送層ＴＣＴＡと、厚みが２０ｎｍの発光層ＦＩｒｐｉｃ：ＣＢＰ（ここで、ＦＩｒｐｉｃ｛イリジウム（ＩＩＩ）ビス［２−（４，６−ジフルオロフェニル）ピリジネート−Ｎ，Ｃ２’］ピコリネート｝をゲスト材料とし、ＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ−ジカルバゾール−ビフェニル）をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率が８％であり）と、厚みが４０ｎｍの電子輸送層Ｂｐｈｅｎと、厚みが１ｎｍの電子注入層Ｌｉ２Ｏとを順番に蒸着した。さらに、厚みが３０ｎｍのＳｍ−Ａｇ合金陰極を形成し、ＳｍとＡｇとの質量比は１：１であった。陰極の表面において、厚みが８０ｎｍの増透膜ＢＣＰを被覆した。
【００５４】
［実施例４］
本実施例４のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＥＮ／Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＮＰＢ／ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３／ＴＰＢｉ／ＬｉＦ／Ｙｂ−Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡである。
【００５５】
前記トップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００５６】
ＰＥＮ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００５７】
真空蒸着システムにおいて、ＰＥＮ薄膜表面に、厚みが８０ｎｍのＡｇを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで２分間処理した。
【００５８】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが５０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ここで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３［トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム］をゲスト材料とし、ＴＰＢｉ［１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン］をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率が４％である）と、厚みが２０ｎｍの電子輸送層ＴＰＢｉと、厚みが１ｎｍの電子注入層ＬｉＦとを順番に蒸着した。さらに、厚みが３０ｎｍのＹｂ−Ａｇ合金陰極を蒸着し、ＹｂとＡｇとの質量比は１：１０であった。陰極の表面において、厚みが８０ｎｍの増透膜ｍ−ＭＴＤＡＴＡを被覆した。
【００５９】
［実施例５］
本実施例５のトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＣ／Ａｕ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＮＰＢ／（ＤＰＶＢｉ／Ｒｕｂｒｅｎｅ）／Ａｌｑ３／ＬｉＦ／Ｙｂ−Ａｇ／ＺｎＳｅである。
【００６０】
前記トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００６１】
ＰＣ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００６２】
真空蒸着システムにおいて、ＰＣ薄膜表面に、厚みが３０ｎｍのＡｕを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで２分間処理した。
【００６３】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが５０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層ＮＰＶＢｉと、厚みが０．２ｎｍの発光層Ｒｕｂｒｅｎｅとを順番に蒸着し、すなわち、総発光層の構造は、ＤＰＶＢｉ／Ｒｕｂｒｅｎｅであった。さらに、厚みが２０ｎｍの電子輸送層Ａｌｑ３と、厚みが１ｎｍの電子注入層ＬｉＦとを蒸着した。さらに、厚みが２５ｎｍのＹｂ−Ａｇ合金陰極を蒸着し、ＹｂとＡｇとの質量比は１：１であった。陰極の表面において、厚みが５０ｎｍの増透膜ＺｎＳｅを被覆した。当該デバイスは、両面発光型の有機エレクトロルミネッセンス装置に作製可能である。
【００６４】
［比較例１］
本比較例１の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＥＴ／Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＮＰＢ／  Ｃ５４５Ｔ：Ａｌｑ３／  Ａｌｑ３／ＬｉＦ／ＺｎＳである。
【００６５】
前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は、以下に示す。
【００６６】
ＰＥＴ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００６７】
真空蒸着システムにおいて、ＰＥＴ薄膜表面に、厚みが１８ｎｍのＡｇを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで２分間処理した。
【００６８】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが５０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層Ｃ５４５Ｔ：Ａｌｑ３と、厚みが４０ｎｍの電子輸送層Ａｌｑ３と、厚みが１ｎｍの電子注入層ＬｉＦと、厚みが４５ｎｍのＺｎＳ陰極とを蒸着した。
【００６９】
［比較例２］
本比較例２の有機エレクトロルミネッセンスデバイスの構造は、ＰＥＮ／Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡ／ＮＰＢ／ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ＰＰｙ）３／ＴＰＢｉ／ＬｉＦ／Ａｇ／ｍ−ＭＴＤＡＴＡである。
【００７０】
前記有機エレクトロルミネッセンスデバイスの製造工程は以下に示す。
【００７１】
ＰＥＮ薄膜基板を、洗浄剤を含む脱イオン水に入れて超音波洗浄、乾燥した後、イソプロパノールとアセトンとの順で２０分間超音波処理し、さらに窒素気流で乾燥した。
【００７２】
真空蒸着システムにおいて、ＰＥＮ薄膜表面に、厚みが８０ｎｍのＡｇを沈着させて陽極とし、さらに、陽極を酸素プラズマで２分間処理した。
【００７３】
処理完了後、陽極に対して、厚みが３０ｎｍのホール注入層ｍ−ＭＴＤＡＴＡと、厚みが５０ｎｍのホール輸送層ＮＰＢと、厚みが２０ｎｍの発光層ＴＰＢｉ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ここで、Ｉｒ（ｐｐｙ）３［トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム］をゲスト材料とし、ＴＰＢｉ［１，３，５−トリス（１−フェニル−１Ｈ−ベンゾイミダゾール−２−イル）ベンゼン］をホスト材料とし、ゲスト材料のドーピング質量百分率が４％であり）と、厚みが２０ｎｍの電子輸送層ＴＰＢｉと、厚みが１ｎｍの電子注入層ＬｉＦと、さらに厚みが２０ｎｍのＡｇ陰極とを順番に蒸着した。
【００７４】
図３は、本発明において作製した、厚みが３０ｎｍのＳｍ−Ａｇ（ＳｍとＡｇとの質量比が１：１）合金電極（実施例３）と、厚みが３０ｎｍのＹｂ−Ａｇ（イッテルビウムと銀との質量比が１：１０）合金電極（実施例４）と、厚みが３０ｎｍのＡｇ電極との透過率を比較した結果であった。
【００７５】
図３により、本発明により提供されたＳｍ−ＡｇとＹｂ−Ａｇ合金陰極は、Ａｇ電極と比較してより高い透過率を有することが分かる。そのため、トップエミッション型のデバイスにおいて、陰極の表面の光射出率を向上させることができる。
【００７６】
図４は、実施例１で作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスと比較例１で作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスとの電流密度−電圧特性の曲線図である。
【００７７】
図５は、実施例４で作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスと比較例２で作製されたトップエミッション型のフレキシブル有機エレクトロルミネッセンスデバイスとの電流密度−電圧特性の曲線図である。
【００７８】
図４及び図５の曲線により、本発明により提供されたＳｍ−Ａｇ及びＹｂ−Ａｇ合金陰極は、Ａｇより低い仕事関数を有することが分かる。そのため、Ｓｍ−Ａｇ及びＹｂ−Ａｇ合金陰極は、より良好な電子注入効果を有することで、同じ作動電圧で、デバイスがより高い電流密度を得ることができる。
【００７９】
なお、本発明のより好ましい実施例に関する上記説明は、比較的詳細的なものであるが、本発明の特許請求の範囲に対する制限でならず、本発明の請求する範囲は、同書の特許請求の範囲に基づくものであると理解されるべきである。
【符号の説明】
【００８０】
１０１  基板
１０２  陽極層
１０３  ホール注入層
１０４  ホール輸送層
１０５  発光層
１０６  電子輸送層
１０７  電子注入層
１０８  陰極
１０９  増透膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2014519161.tif 000007
【国際調査報告】
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