[發明專利]電極的表面處理方法和電極以及有機電致發光元件的制造方法

無效

• 申請號: 201080021750.7
• 申請日: 2010-05-18
• 公開（公告）號: CN102428757A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 迫勘治朗;近藤邦夫
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: H05B33/26
• 分類號: H05B33/26;H01B13/00;H01L51/50;H05B33/10
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;田欣

技術領域

本發明涉及電極的表面處理方法和電極以及有機電致發光元件和其制造方法。

背景技術

有機電致發光(下文中也稱作“有機EL”。)元件，如圖1所示，通過在基板1上依次疊層陽極2、空穴傳輸層3、發光層4、電子傳輸層5、陰極6而形成。并且當向陽極2施加正電壓，向陰極6施加負電壓時，介由電子傳輸層5注入到發光層4中的電子、和介由空穴傳輸層3注入到發光層4中的空穴在發光層4內再次結合，從而引起發光。

在考慮有機EL元件在全彩顯示器、照明用發光元件中應用發展的情況中，需要進行元件驅動電壓的低電壓化、以及更高發光效率化。為了實現這樣的元件驅動電壓的低電壓化，需要提高來自陽極2的空穴和來自陰極6的電子注入到發光層4的注入效率。作為提高來自陽極2的空穴注入效率的方式，可以列舉出使陽極2的功函數增大，使陽極2與空穴傳輸層3的能量勢壘減小的方法。

這里，在一般作為陽極使用的ITO(氧化銦錫)的情況中，雖然認為原理上會顯示-6.0eV程度的功函數，但在以往進行的、用一般有機溶劑等進行洗凈的情況中，僅僅顯示出-4.8～-4.7eV程度的功函數。這被認為是由于在陽極的表面上殘留有有機溶劑等的殘留碳成分等污垢的緣故，或是由于ITO表面的氧分子缺損的緣故。因此，在該洗凈工序后，有時進行UV臭氧洗凈、氧等離子體處理等的處理。

另一方面，作為使陽極金屬的功函數增大的方法，日本特開平4-14795號公報(專利文獻1)、日本特開平9-120890號公報(專利文獻2)中嘗試了對陽極表面進行酸處理的方法。即在專利文獻1中，通過對陽極的表面進行酸處理，然后用有機溶劑洗凈干燥，由此使陽極的功函數比酸處理前增大0.1～0.3eV程度，通過這樣使陽極的功函數增大，從而實現元件的驅動電壓的低電壓化。此外，在專利文獻2中，對陽極的表面進行研磨處理，接著進行酸處理，進而用有機溶劑洗凈、干燥，由此使陽極表面平坦化、在最外表面上形成細孔，從而實現元件的驅動電壓的低電壓化和壽命改善。

但專利文獻1和專利文獻2所公開的方法，由于在對陽極進行酸處理后，用有機溶劑等進行洗凈，所以在陽極的表面有有機溶劑等的殘留碳成分，功函數的提高效果不充分。此外，在連續驅動有機電致發光元件時，有輝度逐漸減小，進而元件的電阻增大的問題。

此外，在日本特開2001-319777號公報(專利文獻3)中提出了以下元件：在對陽極進行酸處理后、不進行洗凈就形成有機發光層等，由此增大陽極的功函數，使元件驅動電壓低電壓化，但在該元件的情況中，壽命特性不充分，尚有改善的余地。

進而，在日本特開2004-63210號公報(專利文獻4)中提出了以下方法：通過低壓汞燈照射進行紫外線洗凈、或者通過準分子燈照射進行紫外線洗凈、或者進行常壓等離子體洗凈、或者進行真空等離子體洗凈等將陽極表面洗凈，然后再用酸、鹵素等進行表面處理，從而提高陽極的功函數，但該方法存在操作復雜等問題。

在日本特開2007-242481號公報(專利文獻5)中公開了具有以下特征的電極的表面處理方法：使由金屬氧化物形成的電極與非離子系表面活性劑和/或羧酸系表面活性劑接觸。通過該方法可以輕松地提高由氧化銦錫(下文中也稱作“ITO”。)等金屬氧化物形成的電極的功函數，此外，通過該方法，可以提高陽極的功函數，提高空穴的注入效率，使元件驅動電壓低電壓化，進而可以制造連續驅動時的壽命特性、色度的穩定性改善了的，并且盡可量地抑制了電阻增大的有機EL元件。但在壽命特性方面還存在改善的余地。

此外，在專利文獻6(美國專利第6127004號說明書)中記載了，在制造有機EL元件時，預先在陽極上通過等離子體表面處理形成由氟化碳化合物構成的膜，可以提高有機EL元件的發光效率。

進而在專利文獻7(日本特開平9-63771號公報)中記載了，在制造有機EL元件時，通過預先在ITO陽極上形成金屬氧化物膜，可以提高有機EL元件的發光效率，作為該金屬氧化物，可以列舉出RuO_x、MoO_x、VO_x等，作為該金屬氧化物膜的形成方法，可以列舉出電子束蒸鍍、直流濺射法、RF磁控濺射法、ICB蒸鍍法等。

但專利文獻6和7記載的發明，在陽極上形成膜的操作需要在真空環境下進行，操作復雜。

另一方面，在日本特開平9-7770號公報(專利文獻8)中記載了，在使用表面平滑的陽極時，可以防止針孔等造成的短路、提高發光輝度和發光效率，實現耐久性和可靠性顯著優異的有機EL薄膜元件，。

專利文獻