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JP2010129381A - Method for manufacturing organic el element - Google Patents

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JP2010129381A
JP2010129381A JP2008302953A JP2008302953A JP2010129381A JP 2010129381 A JP2010129381 A JP 2010129381A JP 2008302953 A JP2008302953 A JP 2008302953A JP 2008302953 A JP2008302953 A JP 2008302953A JP 2010129381 A JP2010129381 A JP 2010129381A
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JP
Japan
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film thickness
transport layer
organic
hole transport
light emitting
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Application number
JP2008302953A
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Japanese (ja)
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Kojiro Tate
鋼次郎 舘
Tetsuya Kato
哲弥 加藤
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/852Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair

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Abstract

【課題】色度のバラツキを低減できる有機EL素子の製造方法を提供すること。
【解決手段】白色発光する有機EL素子100の製造方法であって、基板上に陽極10を成膜する陽極成膜工程と、ホール輸送層20を陽極10上に成膜する前に、陽極10の膜厚を測定する膜厚測定工程と、陽極10の膜厚とホール輸送層20の膜厚の設計値の合計膜厚と、膜厚測定工程で測定された陽極10の膜厚とに基づいて成膜するホール輸送層20の膜厚を設定する膜厚設定工程と、膜厚設定工程で設定した膜厚でホール輸送層20を陽極10上に成膜する輸送層成膜工程とを備える。
【選択図】図1
An organic EL device manufacturing method capable of reducing variation in chromaticity is provided.
A method of manufacturing an organic EL device 100 that emits white light, in which an anode 10 is formed on a substrate, and an anode 10 is formed before a hole transport layer 20 is formed on the anode 10. Based on the film thickness measurement step for measuring the thickness of the film, the total thickness of the design values of the film thickness of the anode 10 and the film thickness of the hole transport layer 20, and the film thickness of the anode 10 measured in the film thickness measurement process. A film thickness setting process for setting the film thickness of the hole transport layer 20 to be formed, and a transport layer film forming process for forming the hole transport layer 20 on the anode 10 with the film thickness set in the film thickness setting process. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、有機EL素子の製造方法に関するものである。特に、白色発光の有機EL素子に適用して好適な製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an organic EL element. In particular, the present invention relates to a production method suitable for application to a white light emitting organic EL element.

従来、白色発光の有機EL素子があった。この白色発光の有機EL素子は、例えば、水色発光層(ピーク波長460〜480nm)と橙色発光層や青色発光層(ピーク波長460nm以下)と橙色発光層を積層することで白色を再現している。   Conventionally, there has been an organic EL element that emits white light. This white light-emitting organic EL device reproduces white color by, for example, stacking a light-emitting layer (peak wavelength: 460 to 480 nm) and an orange light-emitting layer or a blue light-emitting layer (peak wavelength: 460 nm or less) and an orange light-emitting layer. .

このような白色発光の有機EL素子の設計方法として、特許文献1に示されるものがある。この特許文献1に示される設計方法においては、ホール輸送層と、ホール及び電子の注入を持続することができる有機ホスト材料に発光色系統の異なる蛍光を発する複数種類の蛍光材料を一種類ずつ含有する複数層の有機発光層と、電子輸送層とを、陽極と陰極の間に設けて形成される白色有機電界発光素子を設計する。そして、各有機発光層の膜厚及び、有機ホスト材料と蛍光材料の比率を、発光効率と発光取出し色の色度座標値をパラメーターとしてそれぞれ設定するステップと、設定された各有機発光層の膜厚に合わせて、ホール輸送層と電子輸送層の少なくとも一方の膜厚を、発光取出し色の色度座標値をパラメーターとして設定するステップとから上記の設計を行なう。このようにして、各ステップを踏んで複数の有機発光層の厚みや材料比率、ホール輸送層や電子輸送層の膜厚を設定することによって、発光色が白色の色純度に最も近くなるように、効率良く設計することができる。
特開2004−63349号公報
As a design method of such a white light emitting organic EL element, there is one disclosed in Patent Document 1. In the design method shown in Patent Document 1, a hole transport layer and an organic host material capable of sustaining hole and electron injection each include a plurality of types of fluorescent materials that emit fluorescence having different emission color systems. A white organic electroluminescent element formed by providing a plurality of organic light emitting layers and an electron transport layer between an anode and a cathode is designed. A step of setting the film thickness of each organic light emitting layer and the ratio of the organic host material to the fluorescent material using the light emission efficiency and the chromaticity coordinate value of the light emission color as parameters, and the set film of each organic light emitting layer In accordance with the thickness, the above design is performed from the step of setting the film thickness of at least one of the hole transport layer and the electron transport layer using the chromaticity coordinate value of the emission extraction color as a parameter. In this way, by setting the thickness and material ratio of the plurality of organic light emitting layers and the film thickness of the hole transport layer and electron transport layer through each step, the light emission color becomes closest to the white color purity. Can be designed efficiently.
JP 2004-63349 A

ところが、陽極、ホール輸送層などを積層して有機EL素子を製造する場合、各層の膜厚は設定した膜厚に対してずれが生じることがある。このように陽極、ホール輸送層などの有機EL素子を構成する層の膜厚が設定した膜厚からずれると、発光層内部での発光位置が変化することで、光学干渉により起こる発光スペクトルのピーク位置が変化し、有機EL素子の発光色である白色の色度が変化する。   However, when an organic EL element is manufactured by laminating an anode, a hole transport layer, and the like, the film thickness of each layer may deviate from the set film thickness. Thus, when the film thickness of the layers constituting the organic EL element such as the anode and the hole transport layer deviates from the set film thickness, the light emission position within the light emitting layer changes, so that the emission spectrum peak caused by optical interference occurs. The position changes, and the chromaticity of white, which is the emission color of the organic EL element, changes.

特に、陽極は、有機EL素子を構成する各層のなかでも最も厚く形成することがある。例えば、有機膜の膜厚は全ての層(例えば6層)の合計が100nm〜200nmであるのに対し、透明電極の膜厚はそれ単体で100nm〜200nmなど。よって、陽極は、設定した膜厚に対してずれ量が大きくなる。つまり、陽極における設定した膜厚とずれが生じた実際の膜厚との膜厚差は、有機膜の各層における設定した膜厚とずれが生じた実際の膜厚との膜厚差に比べて大きい。従って、陽極の膜厚のずれが与える光学干渉の影響は大きく、それによる色度のバラツキが大きいという問題があった。   In particular, the anode may be formed to be the thickest among the layers constituting the organic EL element. For example, the total thickness of all layers (for example, 6 layers) is 100 nm to 200 nm, whereas the transparent electrode has a thickness of 100 nm to 200 nm alone. Therefore, the amount of deviation of the anode increases with respect to the set film thickness. In other words, the film thickness difference between the set film thickness at the anode and the actual film thickness where the deviation has occurred is compared with the film thickness difference between the set film thickness at each layer of the organic film and the actual film thickness at which the deviation has occurred. large. Therefore, there is a problem that the influence of the optical interference given by the deviation of the film thickness of the anode is large and the chromaticity variation is large.

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、色度のバラツキを低減できる有機EL素子の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic EL element that can reduce variations in chromaticity.

上記目的を達成するために請求項1に記載の有機EL素子の製造方法は、透明電極、ホール輸送層、互いに異なる色を発光する複数の発光層、電子輸送層、陰極を積層してなり白色発光する有機EL素子の製造方法であって、
基板上に透明電極を成膜する陽極成膜工程と、
ホール輸送層を透明電極上に成膜する前に、透明電極の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
透明電極の膜厚とホール輸送層の膜厚の設計値の合計膜厚と、膜厚測定工程で測定された透明電極の膜厚とに基づいて、成膜するホール輸送層の膜厚を設定する膜厚設定工程と、
膜厚設定工程で設定した膜厚でホール輸送層を透明電極上に成膜する輸送層成膜工程と、
を備えることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the method for producing an organic EL device according to claim 1 is a white layer comprising a transparent electrode, a hole transport layer, a plurality of light emitting layers emitting different colors, an electron transport layer, and a cathode. A method for producing an organic EL element that emits light,
An anode film forming step of forming a transparent electrode on the substrate;
Before forming the hole transport layer on the transparent electrode, a film thickness measuring step for measuring the film thickness of the transparent electrode,
The film thickness of the hole transport layer to be formed is set based on the total film thickness of the transparent electrode film thickness and the designed value of the hole transport layer film thickness and the film thickness of the transparent electrode measured in the film thickness measurement process. A film thickness setting process to be performed;
A transport layer film forming step of forming a hole transport layer on the transparent electrode at a film thickness set in the film thickness setting step;
It is characterized by providing.

このようにすることによって、設計値に対する透明電極の膜厚のずれをホール輸送層で補正することができるので、成膜した透明電極とホール輸送層の膜厚の合計膜厚を設計値の合計膜厚に近づけることができる。したがって、色度のバラツキを低減できる有機EL素子を製造することができる。   By doing this, the deviation of the film thickness of the transparent electrode from the design value can be corrected by the hole transport layer, so the total film thickness of the formed transparent electrode and hole transport layer is the sum of the design values. The film thickness can be approached. Therefore, an organic EL element that can reduce chromaticity variation can be manufactured.

また、複数の発光層としては、請求項2に示すように、橙色発光層と水色発光層とを採用することができる。   As the plurality of light emitting layers, as shown in claim 2, an orange light emitting layer and a light blue light emitting layer can be adopted.

また、請求項3に示すように、水色発光層の最大ピーク波長が460nmから480nmであり、基板と透明電極との界面から橙色発光層と水色発光層との界面までの光学距離をL1、橙色発光層と水色発光層との界面から陰極界面までの光学距離をL2とした場合、有機EL素子の膜厚の設計値は、L1+L2=(2m+1)λ/4、L2=(2n−1)λ/4、(m、nはm≧nを満たす自然数、λは水色最大ピーク波長)を満たすように設計するようにしてもよい。   According to a third aspect of the present invention, the maximum peak wavelength of the light blue light emitting layer is 460 nm to 480 nm, and the optical distance from the interface between the substrate and the transparent electrode to the interface between the orange light emitting layer and the light blue light emitting layer is L1, orange When the optical distance from the interface between the light emitting layer and the light emitting layer to the cathode interface is L2, the design values of the film thickness of the organic EL element are L1 + L2 = (2m + 1) λ / 4, L2 = (2n−1) λ / 4, (m and n are natural numbers satisfying m ≧ n and λ is the light blue maximum peak wavelength) may be designed.

また、請求項4に示すように、膜厚設定工程では、設計値の膜厚を満たす有機EL素子の色度に対して色差が5以下となるように、設計値の膜厚に対する透明電極による光学距離L1のずれをホール輸送層の膜厚で補正するようにホール輸送層の膜厚を設定するようにしてもよい。   Further, as shown in claim 4, in the film thickness setting step, the transparent electrode with respect to the film thickness of the design value is used so that the color difference is 5 or less with respect to the chromaticity of the organic EL element satisfying the film thickness of the design value. The film thickness of the hole transport layer may be set so that the deviation of the optical distance L1 is corrected by the film thickness of the hole transport layer.

このようにすることによって、設計値の膜厚を満たす有機EL素子の色度とほとんど同一とすることができる。   By doing in this way, it can be made almost the same as the chromaticity of the organic EL element satisfying the designed film thickness.

また、請求項5に示すように、膜厚設定工程では、設計値の膜厚に対する透明電極による光学距離L1のずれが±10nm以下となるように、ホール輸送層の膜厚を設定するようにしてもよい。   Further, as shown in claim 5, in the film thickness setting step, the film thickness of the hole transport layer is set so that the deviation of the optical distance L1 by the transparent electrode with respect to the designed film thickness is ± 10 nm or less. May be.

このようにすることによって、設計値の膜厚を満たす有機EL素子に対して色差5以下とすることができる。   By doing in this way, it can be set as 5 or less color differences with respect to the organic EL element which satisfy | fills the film thickness of a design value.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態における有機EL素子の概略構成を示す正面図である。図2は、透明電極の膜厚と色度との関係を示すグラフである。図3は、透明電極の設計値の膜厚(145nmの場合)における色度からの色差5以内の範囲を示すグラフである。   FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an organic EL element in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the film thickness and chromaticity of the transparent electrode. FIG. 3 is a graph showing a range of a color difference within 5 from the chromaticity at the designed film thickness (in the case of 145 nm) of the transparent electrode.

本発明の実施の形態に係る有機EL素子100は白色発光するものである。この有機EL素子100は、図1に示すように、可視光に対して透明な基板(図示省略)上に、本発明の透明電極に相当する陽極10、ホール輸送層20、橙色発光層30、水色発光層40、電子輸送層50、陰極60が順次積層されるものである。また、必要に応じて、陽極10とホール輸送層20との間にホール注入層を設けたり、電子輸送層50と陰極60との間に電子注入層を設けたりしてもよい。   The organic EL element 100 according to the embodiment of the present invention emits white light. As shown in FIG. 1, the organic EL element 100 includes an anode 10 corresponding to a transparent electrode of the present invention, a hole transport layer 20, an orange light emitting layer 30, on a substrate transparent to visible light (not shown). The light emitting layer 40, the electron transport layer 50, and the cathode 60 are sequentially laminated. Further, if necessary, a hole injection layer may be provided between the anode 10 and the hole transport layer 20, or an electron injection layer may be provided between the electron transport layer 50 and the cathode 60.

基板は、ガラスや樹脂などからなる透明な電気絶縁性を有する基板である。基板の上に形成される陽極10は、例えば、膜厚が100〜200nm(本実施例では145nm)程度であり、構成材料としては、インジウム−錫の酸化物(ITO)膜やインジウム−亜鉛の酸化物膜等の透明導電膜を用いることが可能である。ホール輸送層20は、例えば、膜厚が65nm程度であり、構成材料としては、トリフェニアルアミン4量体などを用いることが可能である。   The substrate is a transparent electrically insulating substrate made of glass or resin. The anode 10 formed on the substrate has, for example, a film thickness of about 100 to 200 nm (145 nm in this embodiment), and the constituent materials include an indium-tin oxide (ITO) film and indium-zinc A transparent conductive film such as an oxide film can be used. The hole transport layer 20 has, for example, a film thickness of about 65 nm, and a constituent material such as triphenylamine tetramer can be used.

橙色発光層30は、例えば、膜厚が20nm程度であり、構成材料としては、トリフェニアルアミン4量体+ルブレンなどを用いることが可能である。水色発光層40は、例えば、膜厚が35nm程度であり、構成材料としては、トリフェニアルアミン4量体+ペリレン5%などを用いることが可能である。電子輸送層50は、例えば、膜厚が30nm程度であり、構成材料としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)などを用いることが可能である。陰極60は、例えば、膜厚が100nm〜1μm程度であり、構成材料としては、LiF/AlやLiO/Alなどの2層構造、もしくはMgとAg、AlとLiなどの金属原子の混合層などを用いることが可能である。   The orange light emitting layer 30 has, for example, a film thickness of about 20 nm, and as a constituent material, triphenylamine tetramer + rubrene can be used. For example, the light emitting layer 40 has a film thickness of about 35 nm, and as a constituent material, triphenylamine tetramer + perylene 5% or the like can be used. The electron transport layer 50 has, for example, a film thickness of about 30 nm, and as a constituent material, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) or the like can be used. The cathode 60 has a film thickness of, for example, about 100 nm to 1 μm, and as a constituent material, a two-layer structure such as LiF / Al or LiO / Al, or a mixed layer of metal atoms such as Mg and Ag, Al and Li, or the like Can be used.

なお、本実施の形態においては、発光層に橙色発光層30と水色発光層40の2層を用いる例を採用したが、本発明はこれに限定されるものではない。有機EL素子100が白色発光可能であれば、例えば、橙色発光層と青色発光層(ピーク波長460nm以下)の2層を用いてもよいし、3層以上の発光層を積層してもよい。   In the present embodiment, an example in which two layers of the orange light emitting layer 30 and the light blue light emitting layer 40 are used as the light emitting layer is adopted, but the present invention is not limited to this. As long as the organic EL element 100 can emit white light, for example, two layers of an orange light emitting layer and a blue light emitting layer (peak wavelength of 460 nm or less) may be used, or three or more light emitting layers may be stacked.

また、上述のような構成の有機EL素子の膜厚は次にようにして設定される。橙色発光層30と水色発光層40の発光ピークが橙色発光層30と水色発光層40との界面であり、水色発光層40の最大ピーク波長が460nmから480nmであり、基板と陽極10との界面から橙色発光層30と水色発光層40との界面までの光学距離をL1、橙色発光層30と水色発光層40との界面から陰極60界面までの光学距離をL2とした場合、有機EL素子100の膜厚の設計値は、L1+L2=(2m+1)λ/4、L2=(2n−1)λ/4、(m、nはm≧nを満たす自然数、λは水色最大ピーク波長)を満たすように設計される。   The film thickness of the organic EL element having the above-described configuration is set as follows. The light emission peak of the orange light emitting layer 30 and the light blue light emitting layer 40 is an interface between the orange light emitting layer 30 and the light blue light emitting layer 40, and the maximum peak wavelength of the light blue light emitting layer 40 is 460 nm to 480 nm. When the optical distance from the interface between the orange light emitting layer 30 and the light emitting layer 40 to L1 is L1, and the optical distance from the interface between the orange light emitting layer 30 and the light emitting layer 40 to the cathode 60 interface is L2, the organic EL element 100 The design values of the film thicknesses of L1 + L2 = (2m + 1) λ / 4, L2 = (2n−1) λ / 4, (m and n are natural numbers satisfying m ≧ n, and λ is the light blue maximum peak wavelength) are satisfied. Designed to.

しかしながら、有機EL素子100は、このように膜厚を設定していても、陽極10、ホール輸送層20などの有機EL素子100を構成する層の膜厚が設定した膜厚からずれることがある。膜厚が設定値からずれると、発光層内部での発光位置が変化することで、光学干渉により起こる発光スペクトルのピーク位置が変化して色度が変化する。特に、有機膜の膜厚は全ての層(例えば6層)の合計が100nm〜200nmであるのに対して、陽極10の膜厚は、単体で100nm〜200nm程度と厚く形成されることが多い。したがって、陽極10は、設定した膜厚に対してずれ量が大きくなり、色度への影響が大きい。   However, in the organic EL element 100, even if the film thickness is set in this way, the film thickness of the layers constituting the organic EL element 100 such as the anode 10 and the hole transport layer 20 may deviate from the set film thickness. . When the film thickness deviates from the set value, the light emission position inside the light emitting layer changes, so that the peak position of the emission spectrum caused by optical interference changes and the chromaticity changes. In particular, the total thickness of all layers (for example, six layers) is 100 nm to 200 nm, whereas the thickness of the anode 10 is often as thick as about 100 nm to 200 nm alone. . Accordingly, the anode 10 has a large amount of deviation with respect to the set film thickness, and has a great influence on chromaticity.

図2は、陽極10の膜厚の設計値を145nmとして、陽極10の膜厚を145nm、145nm±1〜5nm、145nm±5〜10nmとした場合の色度変化をCIE(国際照明委員会)色度座標の変化として調べた結果を示す図である。図2に示すように、陽極10の膜厚が設定値からずれるに従って、色度もずれることがわかる。換言すると、陽極10の膜厚が設定値に対してバラツクと、色度もバラツク。なお、陽極以外の層の膜厚は固定とする。   FIG. 2 shows the change in chromaticity when the design value of the thickness of the anode 10 is 145 nm and the thickness of the anode 10 is 145 nm, 145 nm ± 1 to 5 nm, and 145 nm ± 5 to 10 nm. It is a figure which shows the result investigated as a change of chromaticity coordinate. As shown in FIG. 2, it can be seen that as the film thickness of the anode 10 deviates from the set value, the chromaticity also deviates. In other words, the film thickness of the anode 10 varies with respect to the set value, and the chromaticity also varies. The film thickness of the layers other than the anode is fixed.

図2における太線の円は、設計値の膜厚における色度に対する色差ΔEabが5以下の範囲を示すものである。この色差ΔEabは下記の式にて求めることができる。
ΔEab=[(ΔL)+(Δa)+(Δb)1/2
ΔL=L2−L1
Δa=a1−a2
Δb=b1−b2
L=116(Y/Yn)1/3−16
a=500[(X/Xn)1/3−(Y/Yn)1/3
b=200[(Y/Yn)1/3−(Z/Zn)1/3
色度x=X/(X+Y+Z)、y=Y/(X+Y+Z)
Y=Yn=100
n;標準光C
ASTM(American Society for Testing and Materials)による許容色差の分類によると、色差ΔEabが5以下である場合は略同一と認めることができる。従って、色差ΔEabを5以下とすることによって、設計値の膜厚を満たす有機EL素子の色度とほとんど同一とすることができる。逆に、陽極10の膜厚が設定値の膜厚から5nm以上ずれると色差ΔEabが5以上となる。つまり、目視でわかる程度の変化をする。
The thick circle in FIG. 2 indicates the range where the color difference ΔEab with respect to the chromaticity at the designed film thickness is 5 or less. This color difference ΔEab can be obtained by the following equation.
ΔEab = [(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 ] 1/2
ΔL = L2-L1
Δa = a1-a2
Δb = b1−b2
L = 116 (Y / Yn) 1/3 -16
a = 500 [(X / Xn) 1 /3-(Y / Yn) 1/3 ]
b = 200 [(Y / Yn) 1 /3-(Z / Zn) 1/3 ]
Chromaticity x = X / (X + Y + Z), y = Y / (X + Y + Z)
Y = Yn = 100
n: Standard light C
According to the classification of allowable color differences according to ASTM (American Society for Testing and Materials), when the color difference ΔEab is 5 or less, it can be recognized that they are substantially the same. Therefore, by setting the color difference ΔEab to 5 or less, the chromaticity of the organic EL element satisfying the designed film thickness can be made almost the same. On the contrary, when the film thickness of the anode 10 is shifted from the set value by 5 nm or more, the color difference ΔEab becomes 5 or more. In other words, the change is such that it can be visually recognized.

そこで、ホール輸送層20成膜前に陽極10の膜厚を評価し、膜厚のずれを5nm以下と5nm以上(光学距離10nm以上)に分類した。陽極10の膜厚が1.135〜140nm、2.140〜150nm(±5nm以内)、3.150〜155nm。そして、この分類した陽極10に対して、ホール輸送層20の膜厚を設計値に対して1.+5nm、2.±0nm、3.−5nmと補正した(470nmでのホール輸送層20と陽極10の屈折率はほぼ同等のため、陽極10+ホール輸送層20が一定となるように補正)。この結果、ホール輸送層20の補正無の状態では、色差ΔEabが最大15であったのに対して、補正有りの状態では色差ΔEabが5以下となった。陽極10の膜厚5nmは、光学距離(膜厚×屈折率)にすると5×1.95(屈折率@470nm)≒10nmである。このように、設計値の膜厚に対する陽極10による光学距離L1のずれが±10nm以下となるように、ホール輸送層20の膜厚を設定することによって、設計値の膜厚を満たす有機EL素子に対して色差ΔEabを5以下とすることができる。   Therefore, the film thickness of the anode 10 was evaluated before forming the hole transport layer 20, and the film thickness deviation was classified into 5 nm or less and 5 nm or more (optical distance 10 nm or more). The thickness of the anode 10 is 1.135 to 140 nm, 2.140 to 150 nm (within ± 5 nm), and 3.150 to 155 nm. And with respect to this classified anode 10, the film thickness of the hole transport layer 20 is 1. +5 nm, 2. ± 0 nm, 3. It was corrected to −5 nm (the refractive index of the hole transport layer 20 and that of the anode 10 at 470 nm are almost the same, so that the anode 10 + the hole transport layer 20 is fixed). As a result, the color difference ΔEab was 15 at maximum in the state without correction of the hole transport layer 20, whereas the color difference ΔEab was 5 or less in the state with correction. The film thickness of the anode 10 is 5 × 1.95 (refractive index @ 470 nm) ≈10 nm in terms of optical distance (film thickness × refractive index). Thus, by setting the film thickness of the hole transport layer 20 so that the deviation of the optical distance L1 by the anode 10 from the designed film thickness is ± 10 nm or less, the organic EL element that satisfies the designed film thickness In contrast, the color difference ΔEab can be set to 5 or less.

なお、上述のように有機EL素子の膜厚は、L1とL2によって設定するものであるが、橙色発光層30などは陽極10に対して膜厚が薄くて設定値に対するずれ量も小さい(設定値からずれた膜厚も薄い)。また、ホール輸送層20の膜厚が有機EL素子の色度にあまり影響しないことが知られている。したがって、陽極10の膜厚のずれに基づく光学距離L1の設定値からのずれは、ホール輸送層20の膜厚で補正することができる。   As described above, the film thickness of the organic EL element is set by L1 and L2. However, the orange light emitting layer 30 and the like are thin with respect to the anode 10 and have a small deviation from the set value (setting). The film thickness deviated from the value is also thin). Further, it is known that the film thickness of the hole transport layer 20 does not significantly affect the chromaticity of the organic EL element. Therefore, the deviation from the set value of the optical distance L1 based on the deviation of the film thickness of the anode 10 can be corrected by the film thickness of the hole transport layer 20.

ここで、本実施の形態における有機EL素子100の製造方法に関して説明する。   Here, the manufacturing method of the organic EL element 100 in the present embodiment will be described.

まず、例えば、真空蒸着、スパッタリング、化学蒸着(CVD)、原子層エピタクシー(ALE)、塗布、浸漬などの方法により基板上に陽極10を成膜する(陽極成膜工程)。次に、例えば、エリプソメータなどによって、ホール輸送層20を陽極10上に成膜する前に、陽極10の膜厚を測定する(膜厚測定工程)。   First, the anode 10 is formed on the substrate by a method such as vacuum deposition, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), atomic layer epitaxy (ALE), coating, or dipping (anode film forming step). Next, the film thickness of the anode 10 is measured before the hole transport layer 20 is formed on the anode 10 by, for example, an ellipsometer (film thickness measurement step).

次に、陽極10の膜厚とホール輸送層20の膜厚の設計値の合計膜厚と、膜厚測定工程で測定された陽極10の膜厚とに基づいて、成膜するホール輸送層20の膜厚を設定する(膜厚設定工程)。換言すると、設計値の合計膜厚と膜厚測定工程で測定された陽極10の膜厚とに基づいて、陽極10の膜厚とホール輸送層20の膜厚の合計膜厚が設定値の合計膜厚に近づくように成膜するホール輸送層20の膜厚を設定する。つまり、設定値の合計膜厚から測定された陽極10の膜厚を引いた値を成膜するホール輸送層20の膜厚として設定する。なお、陽極10の膜厚とホール輸送層20の膜厚の設計値の合計膜厚は、光学距離L1の設定値の膜厚から橙色発光層30の設定値の膜厚を引いた膜厚とすることができる。   Next, based on the total thickness of the design values of the thickness of the anode 10 and the thickness of the hole transport layer 20 and the thickness of the anode 10 measured in the thickness measurement step, the hole transport layer 20 to be deposited is formed. The film thickness is set (film thickness setting step). In other words, based on the total film thickness of the design value and the film thickness of the anode 10 measured in the film thickness measurement step, the total film thickness of the anode 10 and the hole transport layer 20 is the sum of the set values. The film thickness of the hole transport layer 20 to be formed is set so as to approach the film thickness. That is, the value obtained by subtracting the measured thickness of the anode 10 from the total set thickness is set as the thickness of the hole transport layer 20 to be formed. The total thickness of the design values of the thickness of the anode 10 and the hole transport layer 20 is the thickness obtained by subtracting the set thickness of the orange light emitting layer 30 from the set thickness of the optical distance L1. can do.

そして、膜厚設定工程で設定した膜厚でホール輸送層20を例えば、真空蒸着、スパッタリング、化学蒸着(CVD)、原子層エピタクシー(ALE)、塗布、浸漬などの方法により陽極10上に成膜する(輸送層成膜工程)。   Then, the hole transport layer 20 is formed on the anode 10 by a method such as vacuum deposition, sputtering, chemical vapor deposition (CVD), atomic layer epitaxy (ALE), coating, or dipping with the film thickness set in the film thickness setting step. Film (transport layer deposition step).

輸送層成膜工程後は、橙色発光層30、水色発光層40、電子輸送層50、陰極60を順次成膜する。   After the transport layer forming step, the orange light emitting layer 30, the light blue light emitting layer 40, the electron transport layer 50, and the cathode 60 are sequentially formed.

このようにすることによって、設計値に対する陽極10の膜厚のずれをホール輸送層20で補正することができるので、成膜した陽極10とホール輸送層20の膜厚の合計膜厚を設計値の合計膜厚に近づけることができる。したがって、色度のバラツキを低減できる有機EL素子を製造することができる。   By doing so, since the deviation of the film thickness of the anode 10 from the design value can be corrected by the hole transport layer 20, the total film thickness of the film of the anode 10 and the hole transport layer 20 formed is determined as the design value. The total film thickness can be approached. Therefore, an organic EL element that can reduce chromaticity variation can be manufactured.

上述の実施の形態においては、陽極10の膜厚が145nmである例を採用して説明したが、図4の透明電極の膜厚と色度(x、y)との関係、及び、図5の透明電極の膜厚と色度(y)との関係からわかるように、本発明はこれに限定されるものではない。また、図6は、陽極10の設計膜厚(35nmの場合)からの色差5以内の範囲を示すグラフである。また、図6から明らかなように、陽極10の膜厚を35nmとした場合であっても、色差5以内の範囲が陽極10の膜厚が145nmの場合と略同等であるので、光学距離L1の設計値からのずれを10nm以下となるように補正すれば、色差ΔEabが5以下となる。なお、上述の光学距離L1、L2の関係式において、145nmの場合m=2、n=1、35nmの場合m=n=1となる。   In the above-described embodiment, the example in which the film thickness of the anode 10 is 145 nm is described. However, the relationship between the film thickness and chromaticity (x, y) of the transparent electrode in FIG. 4 and FIG. As can be seen from the relationship between the film thickness and chromaticity (y) of the transparent electrode, the present invention is not limited to this. FIG. 6 is a graph showing a range within 5 color differences from the design film thickness (in the case of 35 nm) of the anode 10. Further, as apparent from FIG. 6, even when the film thickness of the anode 10 is 35 nm, the range within the color difference of 5 is substantially the same as that when the film thickness of the anode 10 is 145 nm. If the deviation from the design value is corrected to 10 nm or less, the color difference ΔEab becomes 5 or less. In the relational expression of the optical distances L1 and L2 described above, m = 2 when 145 nm, n = 1, and m = n = 1 when 35 nm.

本発明の実施の形態における有機EL素子の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the organic EL element in embodiment of this invention. 透明電極の膜厚と色度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a transparent electrode, and chromaticity. 透明電極の設計値の膜厚(145nmの場合)における色度からの色差5以内の範囲を示すグラフである。It is a graph which shows the range within 5 color differences from chromaticity in the film thickness (in the case of 145 nm) of the design value of a transparent electrode. 透明電極の膜厚と色度(x、y)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a transparent electrode, and chromaticity (x, y). 透明電極の膜厚と色度(y)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the film thickness of a transparent electrode, and chromaticity (y). 透明電極の設計膜厚(35nmの場合)における色度からの色差5以内の範囲を示すグラフである。It is a graph which shows the range within 5 color differences from chromaticity in the design film thickness (in the case of 35 nm) of a transparent electrode.

符号の説明Explanation of symbols

10 陽極(透明電極)、20 ホール輸送層、30 橙色発光層、40 水色発光層、50 電子輸送層、60 陰極、100 有機EL素子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Anode (transparent electrode), 20 Hole transport layer, 30 Orange light emitting layer, 40 Light blue light emitting layer, 50 Electron transport layer, 60 Cathode, 100 Organic EL element

Claims (5)

透明電極、ホール輸送層、互いに異なる色を発光する複数の発光層、電子輸送層、陰極を積層してなり白色発光する有機EL素子の製造方法であって、
基板上に前記透明電極を成膜する陽極成膜工程と、
前記ホール輸送層を前記透明電極上に成膜する前に、前記透明電極の膜厚を測定する膜厚測定工程と、
前記透明電極の膜厚と前記ホール輸送層の膜厚の設計値の合計膜厚と、前記膜厚測定工程で測定された前記透明電極の膜厚とに基づいて、成膜する前記ホール輸送層の膜厚を設定する膜厚設定工程と、
前記膜厚設定工程で設定した膜厚で前記ホール輸送層を前記透明電極上に成膜する輸送層成膜工程と、
を備えることを特徴とする有機EL素子の製造方法。
A method for producing an organic EL device that emits white light by laminating a transparent electrode, a hole transport layer, a plurality of light emitting layers emitting different colors, an electron transport layer, and a cathode,
An anode film forming step of forming the transparent electrode on a substrate;
Before forming the hole transport layer on the transparent electrode, a film thickness measuring step for measuring the film thickness of the transparent electrode;
The hole transport layer to be formed on the basis of the total film thickness of the transparent electrode and the design value of the film thickness of the hole transport layer, and the film thickness of the transparent electrode measured in the film thickness measurement step. A film thickness setting step for setting the film thickness of
A transport layer forming step of forming the hole transport layer on the transparent electrode at a thickness set in the film thickness setting step;
The manufacturing method of the organic EL element characterized by the above-mentioned.
前記複数の発光層は、橙色発光層と水色発光層とからなることを特徴とする請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。   The method for producing an organic EL element according to claim 1, wherein the plurality of light emitting layers include an orange light emitting layer and a light blue light emitting layer. 前記水色発光層の最大ピーク波長が460nmから480nmであり、前記基板と前記透明電極との界面から前記橙色発光層と前記水色発光層との界面までの光学距離をL1、前記橙色発光層と前記水色発光層との界面から前記陰極界面までの光学距離をL2とした場合、有機EL素子の膜厚の設計値は、L1+L2=(2m+1)λ/4、L2=(2n−1)λ/4、(m、nはm≧nを満たす自然数、λは水色最大ピーク波長)を満たすように設計されていることを特徴とする請求項2に記載の有機EL素子の製造方法。   The light emitting layer has a maximum peak wavelength of 460 nm to 480 nm, an optical distance from the interface between the substrate and the transparent electrode to the interface between the orange light emitting layer and the light emitting light layer is L1, and the orange light emitting layer and the When the optical distance from the interface with the blue light emitting layer to the cathode interface is L2, the design values of the film thickness of the organic EL element are L1 + L2 = (2m + 1) λ / 4, L2 = (2n−1) λ / 4 (M, n is a natural number satisfying m ≧ n, λ is a light blue maximum peak wavelength), and the organic EL device manufacturing method according to claim 2. 前記膜厚設定工程では、前記設計値の膜厚を満たす有機EL素子の色度に対して色差が5以下となるように、前記設計値の膜厚に対する前記透明電極による前記光学距離L1のずれを前記ホール輸送層の膜厚で補正するように当該ホール輸送層の膜厚を設定することを特徴とする請求項3に記載の有機EL素子の製造方法。   In the film thickness setting step, the deviation of the optical distance L1 by the transparent electrode with respect to the film thickness of the design value so that the color difference is 5 or less with respect to the chromaticity of the organic EL element satisfying the film thickness of the design value. The method of manufacturing an organic EL element according to claim 3, wherein the film thickness of the hole transport layer is set so as to be corrected by the film thickness of the hole transport layer. 前記膜厚設定工程では、前記設計値の膜厚に対する前記透明電極による前記光学距離L1のずれが±10nm以下となるように、前記ホール輸送層の膜厚を設定することを特徴とする請求項3に記載の有機EL素子の製造方法。
The film thickness setting step sets the film thickness of the hole transport layer so that a deviation of the optical distance L1 by the transparent electrode with respect to the designed film thickness is ± 10 nm or less. 3. A method for producing an organic EL device according to 3.
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