溅射靶、烧结体及利用它们制造的导电膜、有机el元件及其所用的衬底的制作方法

文档序号:1837815阅读:166来源:国知局
专利名称:溅射靶、烧结体及利用它们制造的导电膜、有机el元件及其所用的衬底的制作方法
技术领域
本发明涉及在LCD(Liuid Crystal Display 液晶显示装置)或有机 EL(Electroluminescence)元件等中使用的透明导电膜,特别是涉及其材料。而且,本发明涉及组成与其材料相同的烧结体和溅射靶。此外,涉及包含该烧结体等、用于形成透明导电膜的溅射靶。此外,本发明涉及上述有机EL(电致发光)元件及在该有机EL元件中使用的衬底、及其制造方法。更详细地说,涉及适于生活用及工业用的显示仪器(显示器)或者打印头的光源等中使用的有机EL元件及在该有机EL元件中使用的衬底及其制造方法。另外,有机EL元件也有时称为“有机电致发光装置”或“有机电致发光元件”、“有机EL发光装置”、“有机EL显示装置”等。另外,在本发明中,有机EL元件中所用的衬底由于设置了电极,因此也常常称为电极衬底。此外,本发明涉及使用这种电极衬底的有机EL元件。
背景技术
现有的显示装置近年,IXD和有机EL显示装置的技术进步不断推进,提供了大量实现高显示性能、 高节能性的产品。这些LCD和有机EL显示装置能够制成小型而且薄,因此被广泛特别用作手提电话、PDA (personal Digital Assistant)、个人计算机、便携式个人电脑(笔记本型计算机)、电视接收机等的显示机。构成有机EL显示装置的有机EL元件是利用有机化合物的发光元件,近年其性能的提高是惊人的。作为此有机EL元件的结构,根据在包含透明电极的阳极和阴极之间插入什么样的层,大致分为以下的种类。(1)单层型,是在阳极和阴极之间只设有包含有机化合物的发光层的结构,如果用符合表示,则是阳极/发光层/阴极的结构。0)2层型,是在阳极和阴极之间形成空穴输送层和发光层这2层而成的结构,如果用符合表示,则是阳极/空穴输送层/发光层/阴极的结构。03)3层型,是在阳极和阴极之间形成空穴输送层和发光层和电子输送层而成的3 层结构,如果用符合表示,则是阳极/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极。(4)4层型,是在阳极和阴极之间形成空穴注入层、空穴输送层、发光层和电子输送层而成的4层结构,如果用符合表示,则是阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子输送层/阴极。
在采用任何元件结构的情况下,都是从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子通过空穴输送层或者电子注入层到达发光层,在该发光层,这些空穴和电子再结合。另外,在可称为EL元件的元件之中,也包括利用高分子化合物的高分子型有机EL 元件、和利用磷光发光的磷光型发光元件等,分别进行了研究。现有的有机EL元件上面叙述的具有在0个)电极间夹持有机发光层的结构的有机EL元件,从以下所示的理由等出发进行了悉心研究,历来作为开发的对象。(1)由于是完全固体元件,因此处理和制造容易。(2)由于能够自身发光,因此不需要发光构件。(3)由于可视性优异,因此适合于显示器。(4)全彩色化容易。可是,有机发光层是有机物,已知存在一般难以输送电子或空穴,因此易劣化,长期使用时,由于随时间变化而易发生漏电流这一问题。对于这样的问题,一直以来想了种种办法。例如,后述的专利文献1公开了减小阳极的功函数和空穴输送层的离子化能之间的能量差,以谋求长寿命化的有机EL元件。专利文献1记载为了达到这样的目的,在阳极中使用功函数比氧化锡铟(ITOdndium Tin Oxide)大、且导电性的金属氧化物材料。作为这样的导电性金属氧化物,例如记载了 Ru0x、Mo03、V205,专利文献1公开了使用这些金属氧化物的有机EL元件。另外,在该专利文献1中,为了提高光透射率(% ),提出了将这些导电性金属氧化物材料构成的薄膜和ITO层压得到的2层结构的阳极。另外,下述专利文献2中公开了与透明电极连接、配置金属线,使透明电极的电阻减少的有机EL元件。另外,下述专利文献3中公开了同样在透明电极上配置功函数小的金属,使透明电极的电阻减少的有机EL元件。另外,下述专利文献4中公开了在EL元件中使用辅助金属膜的例子。在辅助金属膜上特别地配置绝缘膜,防止绝缘破坏。另外,下述专利文献5中公开了 为能够长期使用,在电极与有机发光层之间具备绝缘性薄膜层的有机EL元件。具体地说,该专利文献2所公开的有机EL元件采用在阳极层和有机发光层之间、或者阴极层与有机发光层之间具备包含氮化铝或氮化钽等的绝缘性薄膜层的构成。另外,下述专利文献6中公开了 以提供不使用m-MTDATA和四芳基二胺衍生物等的低成本有机EL元件为目的,在电极与有机发光层之间,形成在NiO中添加In2O3、&i0、SnA 或者B、P、C、N、0的至少一种的无机材料层、或者由Nih0(0. 05 ^ χ ^ 0. 5)而成的无机材料层的有机EL元件。另外,下述专利文献7中公开了将ITO表面氟化,得到功函数6. 2eV的ITO的技术。[专利文献1]日本专利第观对411号公报(特开平9-63771号公报)[专利文献2]特开平4-82197号公报[专利文献3]特开平5-307997号公报
[专利文献4]特公平5-76155号公报[专利文献5]特开平8488069号公报[专利文献6]特开平9160063号公报[专利文献7]特开2000-277256号公报[专利文献8]特开平9-63771号公报

发明内容
这样,在有机EL元件和高分子有机EL元件、磷光发光型元件等中,需要从阳极注入空穴,再通过空穴输送层将该空穴注入发光层中。为了顺利进行该注入,显然希望尽量减小该阳极和空穴输送层之间的能障壁。为了减小该能障壁,需要减小阳极材料功函数与空穴输送层所用的有机化合物具有的离子化电位之间的差。作为空穴输送物质,提出了各种各样的有机化合物,其中,芳香族胺类化合物,特别是三苯基胺衍生物、咔唑衍生物作为具有优异的功能的物质为人们所知。另外,作为此三苯基胺衍生物的三苯基胺,其离子化电位是5. 5-5. 6eV,作为咔唑衍生物的聚乙烯基咔唑的离子化电位是5. 8eV。另一方面,作为透明导电膜,氧化铟-氧化锡(ITOdndium Tin Oxide)作为透明性好且电阻低的物质为人们所熟知。另外,ITO的功函数是4. 9eV。因此,在包含这样的普通材料的阳极和空穴输送层之间存在0. 6-0. 9eV的较大能障壁。从这样的情况出发,例如在上述专利文献8(特开平9-63771号公报)中提出作为在阳极和阴极之间设置有机化合物层的有机发光元件中的阳极,使用由功函数比ITO大的金属氧化物构成的薄膜。可是,该金属氧化物薄膜构成的阳极一般透射率低。例如在氧化铽的场合,透射率为10%。另外,在氧化钒的场合,透射率为20%。为了改良这样的低透射率,也提出在ITO 薄膜上层叠上述金属氧化物的300埃以下的超薄膜,成为2层结构。可是,在采用该2层结构的场合,透射率也就是40-60%左右,作为显示装置的透射率,不得不说是相当低的值。结果,现有的金属氧化物的薄膜不能说透明性是充分的。第1目的本发明是鉴于这样的课题而完成的,其目的是提供一种导电膜,其成为有机EL元件等的阳极的透明性优异,具有比以往大的功函数。通过使用这样的导电膜,能提供空穴的注入效率提高了的EL元件等。这是本发明的第1目的。如后所述,第1组发明主要用于实现该第1目的。其次认为,上述专利文献1所公开的有机EL元件,即使使用RuOx、Mo03、V2O5等金属氧化物材料,空穴的移动性和耐久性也还不充分。另外,Ru0x、Mo03、V205等金属氧化物材料的光吸收系数值为27000CHT1以上,显示较大的值。这意味着着色程度强。因此,这些金属氧化物材料构成的阳极层,在可见光区的光透射率(%)例如为ITO的约1/9-1/5这样极低的值。因此,作为有机EL元件,存在发光效率低,或排出到外部的光量少的问题。另外, 即使构成将这些金属氧化物材料构成的薄膜和ITO层叠的2层结构的阳极,光透射率(% ) 也就是ITO的约1/2左右,数值依然低,可确认存在不是可供实际使用的值这一问题。另外, 构成该2层结构的阳极层的场合,必须将ITO和金属氧化物薄膜的厚度分别限制成给定范围内的值,发现制造上的制约大这一问题。另外,虽功函数能够大于ΙΤ0,但其电阻值与ITO相同或变大,实用上存在问题。另外,上述专利文献2所公开的有机EL元件,在绝缘性薄膜层中使用氮化铝或氮化钽等,因此在该部分(绝缘性薄膜层)有电压损耗(电压降低),结果,发现驱动电压易变高的问题。第2目的本申请发明人刻苦研讨上述问题,结果发现,通过在有机EL元件的电极层中组合特定的无机化合物进行使用,透明性和耐久性优异,而且在外加低电压(例如直流IOV以下)的驱动电压的情况下也能够得到优异的发光亮度。S卩,本发明的目的是通过具备含有特定无机化合物的电极层,提供透明性和耐久性优异,同时驱动电压低,而且发光亮度高的有机EL元件。此外,本发明的目的是提供能有效制造这种有机EL元件的有机EL元件制造方法。这是本发明的第2目的。后述的第2组发明主要用于实现该第2目的。第3及第4目的另外,上述专利文献7所公开的方法中,将ITO表面氟化,功函数提高到6. 2eV0可是,虽功函数提高,但另一方面,ITO表面绝缘膜化。结果,存在难以得到功函数提高的效果。对于上述问题,本申请发明人刻苦研讨,结果发现,通过在有机EL元件的电极层中组合使用特定的金属氧化物和以Ag(或Ag等)为主成分的多层膜,可以得到优异的结果。具体地说,发现通过采用上述结构,能构成透明性和耐久性优异,而且即使外加低电压 (例如直流5V以下)也可得到优异的发光亮度的有机EL元件。S卩,本发明的目的是,通过具备特定的金属氧化物层和以Ag (或Ag等)为主成分的薄膜层的组合构成的电极层,提供表面电阻显著小、透明性和耐久性优异,同时即使外加低驱动电压的情况下也能得到高发光亮度的有机EL元件以及有效地得到这种有机EL元件的有机EL元件用的(电极)衬底,以及这种有机EL元件的制造方法。这是本发明的第3 和第4目的。后述的第3和第4组发明主要是用于实现该第3和第4目的的发明。第5目的另外,在上述专利文献2和上述专利文献3所公开的有机EL元件中,由于辅助使用的金属线形成的差别,使得对置电极断线,存在易发生显示缺陷这一问题。另外,由于微小的电荷从金属配线注入到有机EL元件的有机层,例如空穴注入层,因此存在易成为所谓串扰(cross talk)的原因的问题。另外,在上述专利文献4所公开的无机EL元件中,也存在由辅助金属膜和绝缘膜的膜厚产生差别,对置电极易断线的问题。另外,上述文献7所公开的ITO的场合,蚀刻后的电极端部发生凹凸,因此,在阳极、阴极间流动漏电流,存在发光亮度降低或变得不发光的问题。对于上述问题,本申请发明人刻苦研讨,结果发现,通过在有机EL元件的电极层中具备特定的金属酸的辅助配线,并在整个面上组合使用具有功函数5. 6eV以上、比电阻 IOQcm以上的表面层的多层膜,能够得到透明性和耐久性优异,而且即使外加低电压(例如直流5V以下)也可得到优异的发光亮度。S卩,本发明的目的是,通过具备特定的金属辅助配线和表面薄膜层的组合构成的电极层,提供电极电阻显著小、透明性和耐久性优异,同时驱动电压低,而且没有对置电极的断线、和由漏电流导致的串扰(cross talk)的发光亮度高的有机EL元件以及能够有效地得到这种有机EL元件的有机EL元件用的衬底,以及有机EL元件用的制造方法。这是本发明的第5目的。后述的第5组发明主要用于实现该第5目的。本发明为解决上述课题采用以下手段。第1组发明首先,说明第1组发明。该第1组发明主要在后述的第1实施方案中详细说明。关于毈射靶的发明为了解决上述课题,本发明涉及一种溅射靶,其作为成分含有选自铟、锌、锡的1 种以上的金属,其特征在于,作为第三成分含有选自铪、钽、铋或镧系金属的至少1种以上的金属。这样,由于作为构成要素含有铪、钽等金属,因此如后述的实施例那样,能够维持透明性,同时增大功函数的值。另外,本发明的特征在于,上述铪等第三成分金属的组成比率是1-20原子%。当不足1原子%时,增大功函数值的效果小,另一方面,在超过20原子%的场合,担心导电性降低。另外,铪等第三成分金属的组成比率优选是2-15原子%。另外,铪等第三成分金属的组成比率更优选是3-10原子%。另外,本发明的特征在于,上述镧系金属包含选自铈、钐、铕、铽的至少1种以上的
^^ I^l O关于饶结体的说明上述溅射靶的典型例子是金属氧化物等的烧结体。以下是关于该烧结体的发明。首先,本发明涉及一种烧结体,其作为成分含有选自氧化铟、氧化锌、氧化锡的1 种以上的金属,其特征在于,作为第三成分,含有选自氧化铪、氧化钽、氧化铋或镧系金属氧化物的至少1种以上的金属氧化物。这样,由于作为第三成分含有氧化铪等,因此如后述的实施例那样,能够维持透明性,同时增大功函数的值。另外,本发明的特征在于,上述铪等的上述第三成分金属氧化物相对于上述烧结体的总量的组成比是1-20原子%。进一步地,本发明的特征在于,上述镧系金属氧化物包含选自氧化铈、氧化钐、氧化铕、氧化铽的至少1种以上的金属。另外,本发明涉及将上述烧结体加工成平板状,在加工的烧结体上贴合金属制背板的结构的溅射靶。将该溅射靶安置在溅射装置中,通过溅射能够制造与烧结体同样组成的薄膜。^^^mAm^mAmm^mMMimmm首先,本发明涉及一种溅射靶,其包含氧化铟合金,所述氧化铟合金含有包含氧化铟和氧化锌的六方层状化合物(In2O3(ZnO)m:其中m是2-20的整数),其特征在于,作为第三成分,含有选自氧化铈、氧化钐、氧化铕、氧化铽或氧化铋的至少1种以上的金属氧化物, 上述第三成分金属氧化物相对于溅射靶的总量的组成比是1-20原子%。不含六方层状化合物的场合,溅射靶自身的导电性也有时降低。本发明通过含有六方层状化合物,防止导电率降低。导电性优选为ΙΟπιΩ · cm以下。这是因为IOm Ω · cm以上的场合,在正在溅射时有时引起异常放电。另外,六方层状化合物的晶体粒径的大小优选为5微米以下。这是因为大的场合,也认为成为所谓的瘤状物发生的原因。采用这种构成的溅射靶,能够维持透明性,同时形成低电阻、功函数大的透明导电膜。另外,本发明涉及溅射靶,其特征在于,意指上述溅射靶中的上述氧化铟含量的 In/(In+Zn)式的值是 0. 5-0. 97。在此,上述式中,化是用原子%表示溅射靶中铟的组成比率的值,Si是用原子% 表示溅射靶中锌的组成比率的值。这是因为上述式的值小于0.5时,担心得到的透明导电膜的导电性降低,另一方面,为0.97以上时,有蚀刻变得困难的可能性。上述式的值优选为0.7-0. 95。特别是更优选为 0. 8-0. 95。另外,本发明的特征是,在上述含有氧化铟和氧化锌的溅射靶中,作为成分还含有氧化锡。此外,本发明涉及溅射靶,其包含在氧化铟中以0. 03-0. 3原子%的组成比率含有氧化锡的氧化铟合金,其特征在于,作为第三成分,含有选自氧化铈、氧化钐、氧化铕、氧化铽或氧化铋的至少1种以上的金属氧化物,上述第三成分金属氧化物相对于溅射靶总量的组成比是1-20原子%。这是因为在这样的构成中,当氧化锡小于0.03原子%时,担心导电性变小(电阻率变大)。另一方面,在氧化锡超过0.3原子%的场合,也担心导电性变小(电阻率变大), 还有蚀刻变得困难的可能性。另外,氧化锡的组成比率优选为0. 04-0. 2原子%。氧化锡的组成比率进一步更优选为0. 05-0. 15原子%。另外,本发明涉及溅射靶,其包含氧化铟合金,所述氧化铟合金是含有包含氧化铟和氧化锌的六方层状化合物(In2O3 (ZnO)m:其中m是2-20的整数)的合金,其特征在于,作为第三成分,含有选自氧化铈、氧化钐、氧化铕、氧化铽或氧化铋的至少1种以上的金属氧化物,上述第三成分金属氧化物相对于溅射靶总量的组成比是1-20原子%,并且,用各成分的原子%算出的比率在 h/Gn+Zn+Sn) = 0. 5-0. 95、Zn/(In+Zn+Sn) = 0. 03-0. 2、Sn/ (In+Zn+Sn) = 0. 02-0. 3 的范围。在此,上述式中,化是用原子%表示溅射靶中铟的组成比率的值,Si是用原子% 表示溅射靶中锌的组成比率的值,Sn是用原子%表示溅射靶中锡的组成比率的值。根据这样的构成,按照上述式,氧化锡的组成比率是0. 3原子% -0. 02原子%。这是因为,当氧化锡的组成比率超过0.3原子%时,也推测有时导电性降低,或蚀刻变得困难。另一方面,在氧化锡的组成比率小于0.02原子%时,也有时看不到锡的添加效果。到此为止叙述的溅射靶当然也可以含有上述以外的金属。但是,条件是是不阻碍作为本发明目的的增大功函数值并不会导致该值降低的物质及其添加量。而且,条件是不是降低透明性、或降低导电性(增大电阻率)的物质。作为能够维持不降低透明性、不降低导电性、增大功函数的值的状态的物质,例如氧化镓、氧化锗、氧化锑等。关于透明导电膜的说明
通过使用上述溅射靶进行溅射而制造的导电膜,具有与本发明上述的溅射靶同样的组成,因此成为功函数值大、透明性优异、导电性也高(电阻率小)的导电膜。另外,本发明的特征是,在该透明导电膜中,功函数是5. 6eV以上。通过为5. 6eV 以上,成为与使用三苯基胺等的空穴输送层相同的功函数值,因此电极与空穴输送层之间的能障壁变小。结果,能够提供可提高空穴的注入效率的有机EL元件等。第2组发明下面说明第2组发明。该第1组发明主要在后述的第2实施方案中进行详细说明。首先,本发明的有机EL元件用衬底,是至少包含电极层和基材的有机EL元件用衬底,其特征在于,该电极层含有选自下述A-I组的至少一种化合物、及选自B-I组的至少一种化合物。其中,A-I组是 Si、Ge、Sn、Pb、Ga、In、Zn、Cd、Mg 的硫族化物(Chalcogenide)、氧氮化物或氮化物,B-I组是镧系元素的硫族化物、氧氮化物或氮化物。另外,本发明的有机EL元件用衬底的另一构成,是至少包含电极层和基材的有机 EL元件用衬底,其特征在于,该电极层含有选自A-2组的至少一种化合物及选自B-2组的至少一种化合物。其中,A-2组是Ge、Sn、Hk Ga、h、Zn、Cd、Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物,B_2
组是镧系元素的硫族化物。本发明的有机EL元件用衬底的特征在于,上述电极层是阳极层。本发明的有机EL元件用衬底的特征在于,上述电极层是阴极层。根据这些发明的构成,通过组合使用A-I组化合物和B-I组化合物、或者组合使用 A-2组化合物和B-2组化合物,能够有效地使电极层的离子化电位上升。因此,如果使用上述本发明的有机EL元件用衬底构成有机EL元件,则能够得到耐久性优异,同时驱动电压低,而且发光亮度高的有机EL元件。另外,这样构成的电极层有蚀刻特性也优异的特征。此外,通过这样在A-I组、A-2 组、B-I组或者B-2组的至少一组中在电极层中含有Si的硫族化物或其氮化物,能够更加提高形成该电极层时与基材间的粘附力,而且,能够更均勻地形成电极层。另外,在利用这些无机化合物构成阳极层的场合,考虑到空穴的注入性,优选离子化电位为5. 6eV以上的值。另一方面,在构成阴极层的场合,考虑到电子的注入性,优选离子化电位为不足4. OeV 的值。本发明中示出的材料,离子化电位可为5. SeV以上,作为阳极的材料极为合适。另外,本发明的有机EL元件用衬底,其特征在于,上述电极层的电阻率值不足 1 Ω · cm。如果采用这样的措施,则能够防止由于电极层电阻高的原因,显示画面中产生发光不勻的现象。因此,通过这样限制电极层的电阻率值,能够提高电子和空穴的注入性,而且能够使有机EL元件的驱动电压更低。相反,在电极层的构成材料的电阻率值超过1 Ω 的场合,优选形成与电阻率值不足1 Ω · cm的构成材料形成的电极层的2层结构。另外,对于本发明的有机EL元件用衬底,上述A-I组或A-2组的化合物是Sn、In 及Si的硫族化物或氮化物中的任意一种。这些化合物在A-I组或A-2组的化合物之中,能够构成特别是消光性低、发光亮度高的有机EL元件。另外,对于本发明的有机EL元件用衬底,上述B-I组或B-2组的化合物是Ce、Nd、 Sm、Eu、Tb及Ho的氧化物中的任意一种。通过组合使用这些化合物,电极层的离子化电位及带隙能量的值的调整分别变得容易。另外,对于本发明的有机EL元件用衬底,在将上述电极层的总量作为IOOat. % 时,上述B-I组或B-2组的化合物的含量为0. 5-30at. %范围内的值。通过为这样范围内的值,能够在维持高透明性(光透射率)的状态下,更容易调整电极层的离子化电位的值。另外,这样构成的电极层有采用酸等进行的蚀刻特性优异的特征。另外,对于本发明的有机EL元件用衬底,上述电极层的膜厚为I-IOOnm范围内的值。通过这样构成,能够制造耐久性更优异,同时驱动电压低、而且发光亮度高的有机EL元件。另外,如果是这样范围的电极层厚度,则有机EL元件的厚度也不会变得过厚。其次,说明有机EL元件的本发明的构成。首先,本发明的有机EL元件具有至少依次层叠了阳极层、有机发光层、阴极层的结构,其中,上述阳极层及阴极层或任意一个电极层含有选自下述A-I组的至少一种化合物及选自下述B-I组的至少一种化合物。其中,A-I组是Si、Ge、Sn、Pb, Ga, In、Zn、Cd、Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物, B-I组是镧系元素的硫族化物、氧氮化物或氮化物。另外,本发明的其他有机EL元件具有至少依次层叠了阳极层、有机发光层、阴极层的结构,其中,上述阳极层及阴极层或任意一个电极层含有选自下述A-2组的至少一种无机化合物及选自下述B-2组的至少一种化合物。其中,A-2组是Ge、Sn、Hk Ga、h、Zn、Cd、Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物,B_2
组是镧系元素的硫族化物。通过这样组合使用A-I组化合物和B-I组化合物、或者组合使用A-2组化合物和 B-2组化合物,能够有效地使电极层的离子化电位上升。因此,能够得到耐久性优异,同时驱动电压低、而且发光亮度高的有机EL元件。另外,这样构成的电极层有蚀刻特性也优异的特征。此外,通过这样在A-I组、A-2组、B-I组或者B-2组的至少一组中在电极层中含有 Si的硫族化物或其氮化物,能够更加提高形成该电极层时与基材间的粘附力,而且,能够更均勻地形成电极层。另外,在利用这些化合物构成阳极层的场合,考虑到空穴的注入性,优选离子化电位为5.6eV以上的值。另一方面,在构成阴极层的场合,考虑到电子的注入性,优选离子化电位为不足4. OeV的值。本发明中示出的材料,离子化电位可为5. SeV以上,作为阳极材料极为合适。另外,对于本发明的有机EL元件,上述阳极层及阴极层或任意一个电极层的电阻率值为不足1 Ω · cm的值。采用这样的构成,能够防止由于电极层电阻高的原因显示画面内发生的发光不勻。因此,通过这样限制电极层的电阻率值,能够提高电子和空穴的注入性。而且,能够使有机EL元件的驱动电压更低。相反,电极层的构成材料的电阻率值超过1 Ω 的场合,优选形成与电阻率值不足1 Ω · cm的构成材料形成的电极层的2层结构。另外,本发明是上述A-I组或A-2组的化合物为SnUn及Si的硫族化物或氮化物
12中的任意一种的有机EL元件。这些化合物在A-I组或A-2组的化合物之中,由于消光性特别低,因此能够实现发光亮度更高的有机EL元件。另外,本发明是上述B-I组或B-2组的化合物为Ce、Nd、Sm、Eu Jb及Ho中的任意一种物质的氧化物的有机EL元件。通过组合使用这些化合物,电极层的离子化电位及带隙能量的值的调整分别变得容易。另外,本发明是将上述电极层的总量作为IOOat. %时,上述B_1组或B_2组的化合物的含量为0. 5-30at. %范围内的值的有机EL元件。通过为这样范围内的值,能够在维持高的透明性(光透射率)的状态下,更容易地进行电极层的离子化电位值的调整。另外,这样构成的电极层有采用酸等进行的蚀刻特性优异的特征。另外,本发明是上述电极层的膜厚为I-IOOnm范围内的值的有机EL元件。通过这样构成,能够得到耐久性更优异,同时驱动电压低、而且发光亮度高的有机EL元件。另外, 如果是这样范围的电极层厚度,则有机EL元件的厚度也不会变得过厚。另外,本发明涉及有机EL元件,其在上述阳极层与有机发光层之间及上述阴极层与有机发光层之间、或者任一个之间,设置了含有选自上述A-I组的至少一种无机化合物及选自B-I组的至少一种化合物的无机薄膜层、或者含有选自上述A-2组的至少一种化合物及选自B-2组的至少一种化合物的无机薄膜层。通过这样进一步设置无机薄膜层,能够有效地抑制漏电流,能够谋求有机EL元件的高效率化,而且耐久性也提高。另外,在阳极层和有机发光层之间设置无机薄膜层的场合,非常优选使阳极层与无机薄膜层的组成不同。具体地说,在阳极层使用包含A-I组化合物/B-I组化合物= 70-90at. % /0. 5-10at. %的化合物的场合,优选在无机薄膜层使用包含A-I组化合物/B-I 组化合物=50at. % -小于90at. % /超过IOat. % _50at. %的化合物。另外,使用A-2或 B-2组化合物的场合也相同。另外,本发明是上述有机发光层含有下述通式(化学式2-1)-(化学式2- 的任 1个结构式表示的具有苯乙烯基的芳香族化合物的至少一种的有机EL元件。
权利要求
1.一种有机EL元件用衬底,至少包含电极层和基材,其特征在于,该电极层含有选自下述A-I组的至少一种化合物、及选自B-I组的至少一种化合物,上述电极层是设置在其上的有机EL层用阳极层,其离子化电位是5. 6eV以上, 其中,A-I组Si、Ge、Sn、Pb、Ga、In、Zn、Cd、Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物; B-I组Nd、Sm、Eu、Tb、Ho的硫族化物、氧氮化物或氮化物。
2.一种有机EL元件用衬底,至少包含电极层和基材,其特征在于,该电极层含有选自下述A-2组的至少一种化合物、及选自B-2组的至少一种化合物,上述电极层是设置在其上的有机EL层用阳极层,其离子化电位是5. 6eV以上, 其中,A-2组Ge、Sn、Hk Ga、In、Zn, Cd, Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物; B-2 组:Nd、Sm、Eu、Tb、Ho 的硫族化物。
3.根据权利要求1或2所述的有机EL元件用衬底,其特征在于,上述电极层的离子化电位是5. 8eV以上。
4.根据权利要求1-3的任1项所述的有机EL元件用衬底,其特征在于,上述电极层的电阻率值为不足1 Ω .cm。
5.根据权利要求1-4的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述A-I组或A-2组的化合物是Sn、In及Si的硫族化物或氮化物中的任意一种。
6.根据权利要求1-5的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述A-I组、A-2组、 B-I组和B-2组的上述硫族化物选自氧化物、硫化物、硒化物、碲化物的至少任意一种。
7.根据权利要求1-5的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述B-I组或B-2组的化合物是Nd、Sm、Eu、Tb及Ho的氧化物中的任意一种。
8.根据权利要求1-7的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,在将上述电极层的总量作为IOOat. %时,上述B-I组或B-2组的化合物的含量为0. 5-30at. %范围内的值。
9.根据权利要求1-8的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述电极层的膜厚为0.5-1000nm范围内的值。
10.根据权利要求1-8的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述电极层的膜厚为1.0_800nm范围内的值。
11.根据权利要求1-8的任1项所述的有机EL元件用衬底,其中,上述电极层的膜厚为2.0_300nm范围内的值。
12.—种有机EL元件,具有至少依次层叠有机EL层用阳极层、有机发光层、有机EL层用阴极层的结构,其中,上述有机EL层用阳极层含有选自下述A-I组的至少一种化合物、及选自下述B-I组的至少一种化合物,其离子化电位是5. 6eV以上,其中,A-I组:Si、Ge、Sn、Pb、fei、In、ai、Cd、Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物; B-I组Nd、Sm、Eu、Tb、Ho的硫族化物、氧氮化物或氮化物。
13.一种有机EL元件,具有至少依次层叠有机EL层用阳极层、有机发光层、有机EL层用阴极层的结构,其中,上述有机EL层用阳极层含有选自下述A-2组的至少一种化合物、及选自下述B-2组的至少一种化合物,其离子化电位是5. 6eV以上,其中,A-2组Ge、Sn、Hk Ga、In、Zn, Cd, Mg的硫族化物、氧氮化物或氮化物; B-2 组:Nd、Sm、Eu、Tb、Ho 的硫族化物。
14.根据权利要求12或13所述的有机EL元件,其特征在于,上述有机EL层用阳极层的离子化电位是5. SeV以上。
15.根据权利要求12-14的任1项所述的有机EL元件,其中,上述有机EL层用阳极层的电阻率值为不足1 Ω · cm的值。
16.根据权利要求12-15的任1项所述的有机EL元件,其中,上述A-I组或A-2组的化合物是Sn、In及Si的硫族化物或氮化物中的任意一种。
17.根据权利要求15或16所述的有机EL元件,其中,上述A-I组、A-2组、B-I组和 B-2组的上述硫族化物选自氧化物、硫化物、硒化物、碲化物的至少任意一种。
18.根据权利要求15或16所述的有机EL元件,其中,上述B-I组或B-2组的化合物是 Nd、Sm、Eu、Tb及Ho中任意一种物质的氧化物。
19.根据权利要求12-18的任1项所述的有机EL元件,其中,在将上述电极层的总量作为IOOat. %时,上述B-I组或B-2组的化合物的含量为0. 5-30at. %范围内的值。
20.根据权利要求12-19的任1项所述的有机EL元件,其中,上述电极层的膜厚为 0. 5-1000nm范围内的值。
21.根据权利要求12-19的任1项所述的有机EL元件,其中,上述电极层的膜厚为 1.0-800nm范围内的值。
22.根据权利要求12-19的任1项所述的有机EL元件,其中,上述电极层的膜厚为 2. 0_300nm范围内的值。
23.根据权利要求12-22的任1项所述的有机EL元件,在上述有机EL层用阳极层与有机发光层之间设置含有选自上述A-I组的至少一种化合物及选自B-I组的至少一种化合物的无机薄膜层、或者含有选自上述A-2组的至少一种化合物及选自B-2组的至少一种化合物的无机薄膜层,上述无机薄膜层的离子化电位是5. 6eV以上。
24.根据权利要求12-23的任1项所述的有机EL元件,其中,上述有机发光层含有下述通式(化学式2-1)-(化学式2- 的任1个结构式表示的具有苯乙烯基的芳香族化合物的至少-其中,通式(化学式2-1)中,Ar1是碳原子数6-40的芳香族基,Ar2、Ar3及Ar4分别是氢原子或碳原子数6-40的芳香族基,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4的至少1个是芳香族基,缩聚数η 是1-6的整数;其中,通式(化学式2-2)中,Ar5是碳原子数6-40的芳香族基,Ar6和Ar7分别是氢原子或碳原子数6-40的芳香族基,Ar5、Ar6及Ar7的至少1个被苯乙烯基取代,缩聚数m是1_6 的整数;其中,通式(化学式2- 中,Ar8和Ar14是碳原子数6_40的芳香族基,Ar9-Ar13分别是氢原子或碳原子数6-40的芳香族基,Ar8-Ar14的至少1个被苯乙烯基取代,缩聚数p、q、r、 s分别是0或1。
25. 一种有机EL元件的制造方法,其特征在于,在权利要求12-M的任1项所述的有机 EL元件的制造方法中,采用溅射法形成上述电极层,采用真空蒸镀法形成上述有机发光层。
全文摘要
本发明涉及溅射靶、烧结体及利用它们制造的导电膜、有机EL元件及其所用的衬底。作成一种烧结体,其含有作为成分的氧化铟、氧化锌、氧化锡的1种以上,在该烧结体中含有氧化铪、氧化钽、镧系氧化物、及氧化铋的任1种以上的金属。在该烧结体上安装背板构成溅射靶。利用该溅射靶通过溅射在给定衬底上制造导电膜。该导电膜维持与过去相同程度的透明性,同时实现大的功函数。使用该导电膜,能够实现空穴注入效率提高的EL元件等。
文档编号C04B35/50GK102522509SQ201210030870
公开日2012年6月27日 申请日期2003年5月26日 优先权日2002年8月2日
发明者井上一吉, 川村久幸 申请人:出光兴产株式会社
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