[发明专利]电极的表面处理方法和电极、以及有机电致发光元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电极的表面处理方法和电极、以及有机电致发光元件及其制造方法。

背景技术

例如图1所示，有机电致发光(以下也称为“有机EL”。)元件是通过在基板1上依次叠层阳极2、空穴传输层3、发光层4、电子传输层5、阴极6而形成的。而且，如果向阳极2施加正电压，向阴极6施加负电压，介由电子传输层注入到发光层4的电子与介由空穴传输层3注入到发光层4的空穴在发光层4内就会再结合，从而引起发光。

在考虑到将有机EL元件扩展应用于全色显示、照明用发光元件的情况下，需要进行元件驱动电压的低电压化，从而实现进一步提高发光效率。为了实现这样的元件驱动电压的低电压化，需要提高来自阳极2的空穴(hole)和来自阴极6的电子注入发光层4的注入效率。而且，作为提高来自阳极2的空穴的注入效率的方法，可列举增大阳极2的功函数、减小与空穴传输层3的势垒的方法。

此处，虽然认为在一般作为阳极使用的ITO(氧化铟锡)的情况下，理论上显示-6.0eV左右的功函数，但是在以往进行的采用常规有机溶剂等进行了洗涤的情况下，仅显示-4.8～-4.7eV左右的功函数。人们认为这是由于在阳极的表面残留了有机溶剂等引起的残留碳成分等的污垢，或ITO表面的氧分子缺损的缘故。因此，在洗涤工序后，有时进行UV臭氧洗涤、氧等离子体处理等处理。

另一方面，作为增大阳极金属的功函数的方法，在特开平4-14795号公报(专利文献1)、特开平9-120890号公报(专利文献2)中尝试了对阳极表面进行酸处理的方法。即，在专利文献1中，通过对阳极的表面进行酸处理，然后用有机溶剂洗涤并干燥，使阳极的功函数比酸处理前增大0.1～0.3eV左右，从而通过增大阳极的功函数来实现元件的驱动电压的低电压化。此外，在专利文献2中，通过对阳极的表面进行研磨处理，然后进行酸处理，再采用有机溶剂进行洗涤并干燥，进行阳极表面的平坦化并在最外表面形成细孔，从而实现元件的驱动电压的低电压化和改善寿命。

然而，在专利文献1、专利文献2所公开的方法中，由于在对阳极进行酸处理后采用有机溶剂等进行洗涤，因而在阳极的表面残留了有机溶剂等产生的残留碳成分，因此功函数的增大效果不充分。此外，在连续驱动有机电致发光元件的情况下，还存在亮度减少、进而元件的电阻增大这样的问题。

此外，虽然在特开2001-319777号公报(专利文献3)中，提出了在对阳极进行酸处理后在不进行洗涤的情况下形成有机发光层等，由此增大阳极的功函数，得到实现元件驱动电压的低电压化的元件，但是在该元件的情况下，寿命特性不充分，尚有改善的余地。

此外，虽然在特开2004-63210号公报(专利文献4)中，提出了通过采用低压汞灯照射进行紫外线洗涤、采用受激准分子灯照射进行紫外线洗涤、进行常压等离子体洗涤、进行真空等离子体洗涤等来洗涤阳极表面，然后再用酸、卤素等进行表面处理来提高阳极的功函数的方法，但是存在操作复杂等问题。

在特开2007-242481号公报(专利文献5)中公开了一种电极的表面处理方法，其特征在于，使由金属氧化物制成的电极与非离子系表面活性剂和/或羧酸系表面活性剂接触，在该文献中记载了根据该方法，可以容易地提高由氧化铟锡(以下也称为“ITO”。)等金属氧化物制成的电极的功函数，此外可以通过采用该方法来增大阳极的功函数以提高空穴的注入效率，从而实现元件驱动电压的低电压化，进而可以制造可改善连续驱动时的寿命特性、色度的稳定性，同时可极力抑制电阻增大的有机EL元件。

此外，在专利文献6(第6127004号美国专利说明书)中，记载了在制造有机EL元件时，如果预先通过等离子体表面处理在阳极上形成包含氟化碳化合物的膜，就会提高有机EL元件的发光效率。

此外，在专利文献7(特开平9-63771号公报)中，记载了在制造有机EL元件时，如果预先在ITO阳极上形成金属氧化物膜，就会提高有机EL元件的发光效率，作为该金属氧化物，可列举RuO_x、MoO_x、VO_x等，作为该金属氧化物膜的形成方法，可列举电子束蒸镀、直流溅射法、RF磁控管溅射法、ICB蒸镀法等。

然而，在专利文献6和7所记载的发明中，用于在阳极上形成膜的操作需要在真空气氛下进行，因此操作复杂。

另一方面，在特开平9-7770号公报(专利文献8)中，记载了如果采用表面平滑的阳极，就可以实现防止针孔等引起的短路、提高发光亮度和发光效率、耐久性和可靠性显著优异的有机EL薄膜元件。