有機電致發(fā)光器件及其制造方法以及包括其的顯示單元的制作方法

文檔序號：6946952閱讀：144來源：國知局

專利名稱：有機電致發(fā)光器件及其制造方法以及包括其的顯示單元的制作方法
技術領域：
本公開涉及一種適用于包括共振器結構的裝置的有機電致發(fā)光(EL)器件以及包括該有機電致發(fā)光器件的顯示單元。
背景技術：
已經將其中使用有機材料的電致發(fā)光的有機EL器件作為能夠通過低壓直流驅動實現高亮度光發(fā)射的發(fā)光器件應用于有機EL顯示單元。例如，有機EL器件具有這樣的結構，在該結構中下部電極、包括發(fā)光層的有機層以及上部電極順序層疊在基板上。從下部電極側和上部電極側之一或從這兩側引出在發(fā)光層中產生的光。在從上部電極引出光的情況下，上部電極由例如透明導電膜制成。作為透明導電膜的材料，例如，使用諸如氧化銦錫 (ITO)和氧化銦鋅(IZO)的金屬氧化物導電材料。然而，在使用由金屬氧化物組成的透明導電材料的情況下，由于在濺射沉積時的損傷，器件的性能降低。此外，通過侵入并粘附至沉積表面的突出部和缺陷部極大地影響了濺射膜的特性。此外，為了表現出金屬氧化物的導電性，其膜厚應約為15nm或以上。因此，存在一種很大的可能性，即，金屬氧化物導電材料粘附至下部電極上的雜質或缺陷或者粘附至有機膜的缺陷部，從而在上部電極和下部電極之間發(fā)生短路。作為上部電極的材料，還使用由金屬膜制成的導電膜。例如，在日本未審查專利申請公開第2004-164890號中，已經給出了以下描述，為了降低吸收損耗(absorption loss)，優(yōu)選地，將具有1或以下的折射率和0. 5或以上的消光系數(extinction coefficient)的電子注入金屬(electron injection metal)作為金屬膜的材料。例如，日本未審查專利申請公開第2004-164890號舉例說明了鋁、鎂、鈣、鈉等單體(simple body) 或者它們的合金。金屬膜具有約IOnm的厚度，并且用作電極。用來表現出導電性所必須的金屬膜的膜厚較小。因此，在下部電極上的雜質或缺陷中或有機膜的缺陷部中發(fā)生短路的可能性很小。此外，用真空蒸發(fā)方法在高真空條件下通過使用電阻加熱來沉積金屬膜的情況下，幾乎不發(fā)生由與氣體分子的碰撞引起的蒸發(fā)粒子的散射，因此，導電材料侵入下部電極上的雜質或缺陷或者有機膜的缺陷部中的可能性較小。然而，存在以下不足，S卩，通過使前述金屬膜變薄，降低了金屬膜的導電性。在鎂銀合金(Mg-Ag合金)的情況下，即使將膜變薄(但是變薄極限高于6nm)，仍保持了高的導電性。即，在過去，還沒有任何已知的成功實例，即，將導電性保持在有機EL器件能夠用厚度為6nm或以下的金屬膜來被充分驅動的程度。例如，在日本未審查專利申請公開第8-185984號中，給出了以下描述，即，上部電極由氧化物導電材料制成，并將厚度為2nm的透明Mg-Ag合金膜設置在有機層與上部電極之間以改善電子注入特性。Mg-Ag合金膜并不具有作為電極的功能，而僅具有作為電子注入層的功能。氧化物導電材料是形成導電性的原因。因此，期望提供一種有機電致發(fā)光器件以及包括該有機電致發(fā)光器件的顯示單元，其中，在該有機電致發(fā)光器件中，上部電極由金屬膜制成，可以在保持金屬膜的導電性的同時將金屬膜的厚度變薄至6nm或以下。

發(fā)明內容
在實施例中，有機電致發(fā)光器件包括第一電極；有機層，形成在第一電極上并且包括發(fā)光層；中間層，形成在有機層上；以及第二電極，形成在中間層上并具有6nm或以下的厚度。在實施例中，有機層包括從第一電極側順序層疊的電子空穴注入層、電子空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以及電子注入層。在實施例中，第二電極由包括合金的金屬導電膜制成，該合金包含鋁、鎂、鈣以及鈉中的一種或者多種。在實施例中，第二電極的合金為 Mg-Ag合金或者Al-Li合金。在實施例中，中間層包括鈣或鋁。在實施例中，包括中間層和第二電極的膜的薄層電阻(sheet resistance)為10，000 Ω / □或以下。在實施例中，包含在中間層中的金屬元素的至少一部分擴散到第二電極中。在另一實施例中，中間層至少基本上擴散到第二電極中。在另一實施例中，顯示裝置包括至少一個有機電致發(fā)光器件。在該實施例中，有機電致發(fā)光器件包括第一電極；有機層，形成在第一電極上并且包括發(fā)光層；中間層，形成在有機層上；以及第二電極，形成在中間層上并且具有6nm或以下的厚度。在另一實施例中，有機電致發(fā)光器件包括中間層、以及形成在中間層上并且具有 6nm或以下厚度的電極。在該實施例中，包括中間層和電極的膜的薄層電阻為10，000 Ω/口或以下。在另一實施例中，制造電致發(fā)光器件的方法包括形成第一電極；在第一電極上形成有機層；通過在有機層上形成中間層并在中間層上形成第二電極來形成包括中間層和第二電極的層壓膜，其中，第二電極的厚度為6nm或以下。在一個實施例中，該方法進一步包括至少使中間層的材料基本上擴散到第二電極中，以使層壓膜為由中間層和第二電極組成的集成電極層。根據另一個實施例，有機電致發(fā)光器件包括設置在上部電極或第二電極和有機層之間并與上部電極接觸的由金屬元素(諸如堿金屬)組成的中間層。此外，在一個實施例中，中間層的厚度為0. Inm 5nm(包括0. Inm和5nm在內)。根據另一個實施例，有機電致發(fā)光器件包括包含作為主要成分的鎂等的合金并且包含諸如堿金屬的金屬元素的上部電極或第二電極。因此，防止了由上部電極的變性所引起的導電性降低，并且上部電極的厚度能夠減小至6nm或以下。具體地，該實施例適用于有機電致發(fā)光器件，在該有機電致發(fā)光器件中包括共振器結構，并且在發(fā)光層中產生的光在下部電極和上部電極之間共振。根據另一個實施例，顯示單元包括上述實施例中的至少一種。因此，保持了上部電極的導電性，并且能夠很好地驅動有機電致發(fā)光器件。其他的特征和優(yōu)點在本文中進行了描述，并且從以下詳細的描述和附圖中將變得顯而易見。

圖1為示出根據第一實施例的顯示單元的結構的示圖。圖2為示出圖1中所示的像素驅動電路的實例的示圖。圖3為示出圖1中所示的有機EL器件的結構的橫截面圖。圖4A和圖4B為將具有圖3中所示的共振器結構的有機EL器件的視角特性(view angle characteristics)與現有實例進行比較的示圖。圖5為示出根據第一變形實例的有機EL器件的結構的橫截面圖。圖6為示出根據第二實施例的有機EL器件的結構的橫截面圖。圖7為示出圖6中所示的有機EL器件的另一結構的橫截面圖。圖8為示出包括前述實施例的顯示單元的模塊的示意性結構的平面圖。圖9為示出前述實施例的顯示單元的第一應用實例的外觀的透視圖。圖IOA為示出從第二應用實例的正面觀察到的外觀的透視圖，而圖IOB為示出從第二應用實例的背面觀察到的外觀的透視圖。圖11為示出第三應用實例的外觀的透視圖。圖12為示出第四應用實例的外觀的透視圖。圖13A為打開的第五應用實例的正視圖，圖13B為其側視圖，圖13C為閉合的第五應用實例的正視圖，圖13D為其左側視圖，圖13E為其右側視圖，圖13F為其頂視圖，而圖 13G為其底視圖。
具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細描述實施例。將以以下順序給出描述1.第一實施例(由下部電極和上部電極構成第一共振器結構的實例)2.第一變形實例(集成中間層18和上部電極17的實例)3.第二實施例(通過將共振調整層(resonance adjustmentlayer)設置在上部電極上來構成第二共振器結構的實例)4.實例第一實施例圖1示出了根據第一實施例的顯示單元的結構。顯示單元用作有機EL電視裝置等。在該顯示單元中，例如，作為顯示區(qū)域110，后述的多個有機EL器件10RU0G以及IOB 以矩陣狀態(tài)設置在基板11上。用于顯示視頻的驅動器(信號線驅動電路120和掃描線驅動電路130)設置在顯示區(qū)域110的外圍。在顯示區(qū)域110中，設置了像素驅動電路140。圖2示出了像素驅動電路140的實例。像素驅動電路140為形成在位于后述的下部電極14下方的層中的有源驅動電路。艮口，像素驅動電路140具有驅動晶體管Trl、寫入晶體管(writing transistor)Tr2、在驅動晶體管Trl與寫入晶體管Tr2之間的電容器(保持容量)Cs以及串連連接至在第一電源線 (Vcc)與第二電源線(GND)之間的驅動晶體管Trl的有機EL器件IOR(或者10G、10B)。驅動晶體管Trl和寫入晶體管Tr2由普通的薄膜晶體管(TFT(薄膜晶體管))組成。其結構并不進行具體地限定，并且可以是例如反轉式交錯結構(staggered structure)(所謂的底柵型)或者交錯結構(頂柵型)。在像素驅動電路140中，在列方向上設置多條信號線120A，而在行方向上設置多條掃描線130A。每條信號線120A與每條掃描線130A之間的每個交叉部對應于有機發(fā)光器件10RU0G以及IOB(子像素)之一。每條信號線120A連接至信號線驅動電路120。圖像信號通過信號線120A從信號線驅動電路120供給至寫入晶體管Tr2的源電極。每條掃描線130A連接至掃描線驅動電路130。掃描信號隨后通過掃描線130A從掃描線驅動電路 130被供給至寫入晶體管Tr2的柵電極。此外，在顯示區(qū)域110中，作為一個整體以矩陣狀態(tài)來順序設置產生紅光的有機 EL器件10R、產生綠光的有機EL器件IOG以及產生藍光的有機EL器件10B。彼此鄰近的有機EL器件10RU0G以及IOB的組合組成一個像素。圖3示出了圖1中所示的有機EL器件10RU0G以及IOB的結構的橫截面。有機 EL器件10R、IOG以及IOB分別具有如下結構，即，在該結構中，從基板11側按前述像素電路 140的驅動晶體管Trl、平坦化絕緣膜12、作為陽極的下部電極或第一電極14、電極間絕緣膜15、包括稍后描述的發(fā)光層16C的有機層16以及作為陰極的上部電極或第二電極17這樣的順序層疊上述各層。上述的有機EL器件10RU0G以及IOB涂覆有保護層30。此外，將由玻璃等制成的密封基板50用在該密封基板和保護層之間的粘合層40粘結至保護層30的整個區(qū)域，從而，密封有機EL器件10R、IOG以及IOB?；?1由玻璃、硅(Si)晶片、樹脂等制成。驅動晶體管Trl通過設置在平坦化絕緣膜12中的連接孔(connection hole) 12A電連接至下部電極14。平坦化絕緣膜12是用于使像素驅動電路140形成在其上的基板11的正面平坦化。由于設置了小的連接孔12A，所以，平坦化絕緣膜12優(yōu)選地由具有良好的圖案化精度的材料制成。平坦化絕緣膜12的組成材料的實例包括諸如聚酰亞胺的有機材料和諸如二氧化硅(SiO2)的無機材料。下部電極14還具有作為反射層的作用，并且期望具有盡可能高的反射率以提高光發(fā)射效率。具體地，在下部電極14用作陽極的情況下，下部電極14期望由具有高電子空穴注入特性的材料制成。這樣的下部電極14具有例如IOOnm 1000nm(包括IOOnm和 IOOOnm在內)的層壓方向厚度(lamination direction thickness)(下文中，簡稱為厚度)。下部電極14的材料的實例包括諸如鉻(Cr)、金(Au)、鉬(Pt)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎢 (W)以及銀(Ag)的金屬元素的單質或者合金。由氧化銦錫(ITO)等組成的透明導電膜可以設置在下部電極14的表面上。如果設置了適當的電子空穴注入層，則能夠使用具有高反射率但是具有電子空穴注入勢壘(由表面上的氧化膜的存在和小的功函數而導致)這種缺點的材料(諸如鋁(Al)合金)來作為下部電極14。電極間絕緣膜15用于確保下部電極14和上部電極17之間的絕緣，并且用于獲得光發(fā)射區(qū)域的期望形狀。例如，電極間絕緣膜15由感光性樹脂制成。電極間絕緣膜15設置有與光發(fā)射區(qū)域相對應的開口部。盡管有機層16和上部電極17不僅設置在開口部中而且設置在電極間絕緣膜15上，但是僅在電極間絕緣膜15的開口部中發(fā)射光。有機層16具有如下的結構，例如，在該結構中從下部電極14側層疊電子空穴注入層16A、電子空穴輸送層16B、發(fā)光層16C、電子輸送層16D以及電子注入層16E。在前述那些層中，可以根據需要設置除發(fā)光層16C以外的層。有機層16可以具有根據有機EL器件 10RU0G以及IOB的發(fā)光顏色而變化的結構。電子空穴注入層16A用于提高電子空穴注入效率并且用作緩沖層以防止泄露。電子空穴輸送層16B用于提高將電子空穴輸送到發(fā)光層 16C中的效率。發(fā)光層16C用于產生由通過施加電場使電子空穴復合而導致的光。電子輸送層16D用于提高將電子輸送到發(fā)光層16C中的效率。電子注入層16E用于提高注入電子的效率。有機EL器件IOR的電子空穴注入層16A具有例如5nm 300nm (包括5nm和300nm 在內)的厚度，并且由化學式1或化學式2中所示的三亞吡嗪(hexaazatriphenylene)衍生物組成。有機EL器件IOR的電子空穴輸送層16B具有例如5nm 300nm (包括5nm和300nm在內)的厚度，并且由二 [(N-萘基)-N-苯基]對二氨基聯苯(bis[(N-naphthyl)-N-phenyl] benzidine) ( α -NPD)組成。有機EL器件IOR的發(fā)光層16C具有例如IOnm IOOnm(包括 IOnm和IOOnm在內)的厚度，并且由40體積％的2，6 二 [4-[N_(4-甲氧基苯基)-N_苯基]二氨基二苯乙烯]萘-1,5-二氰基咪唑(2，6-bis[4-[N-(4-metoxyphenyl)-N-pheny ljaminostyriIJnaphthal ene-1, 5-dicarbonitrile) (BSN-BCN)與 8-羚基喹啉鋁絡合物 (8-quinolinol aluminum complex) (Alq3)混合的材料組成。有機EL器件IOR的電子輸送層16D具有例如5nm 300nm(包括5nm和300nm在內)的厚度，并且由Alq3制成。有機 EL器件IOR的電子注入層16E具有例如約0. 3nm的厚度，并且由LiF、Li2O等制成?；瘜W式1在化學式1中，Rl R6分別并且獨立地表示氫；鹵素；羥基；氨基；芳基氨基；具有20或以下個碳的取代/非取代碳?；?；具有20或以下個碳的取代/非取代羚酯基 (carbonylester group)；具有20或以下個碳的取代/非取代烴基；具有20或以下個碳的取代/非取代烯基；具有20或以下個碳的取代/非取代烷氧基；具有30或以下個碳的取代 /非取代芳基；具有30或以下個碳的取代/非取代雜環(huán)基；或者從由腈基、氰基、硝基以及甲硅烷基組成的組中選擇的取代基。彼此鄰近的每個Rm(m= 1 6)可以通過環(huán)狀結構彼此鍵合。此外，Xl X6分別并且獨立地表示碳原子或氮原子。具體地，有機EL器件IOR的電子空穴注入層16A優(yōu)選由化學式2中所示的材料制成?；瘜W式2
R6 R5
W
X6 X5 有機EL器件IOG的電子空穴注入層16A具有例如5nm 300nm (包括5nm和300nm 在內)的厚度，并且由化學式1或化學式2中所示的三亞吡嗪(hexaazatriphenylene)衍生物組成。有機EL器件IOG的電子空穴輸送層16B具有例如5nm 300nm(包括5nm和 300nm在內)的厚度，并且由α -NPD組成。有機EL器件IOG的發(fā)光層16C具有例如IOnm IOOnm(包括IOnm和IOOnm在內)的厚度，并且由1體積％的香豆素6 (coumarin 6)與Alq3 混合的材料組成。有機EL器件IOG的電子輸送層16D具有例如5nm 300nm (包括5nm和 300nm在內)的厚度，并且由Alq3制成。有機EL器件IOG的電子注入層16E具有例如約 0. 3nm的厚度，并且由LiF, Li2O等制成。有機EL器件IOB的電子空穴注入層16A具有例如5nm 300nm (包括5nm和300nm 在內)的厚度，并且由化學式1或化學式2中所示的三亞吡嗪(hexaazatriphenylene)衍生物組成。有機EL器件IOB的電子空穴輸送層16B具有例如5nm 300nm(包括5nm和 300nm在內)的厚度，并且由α -NPD組成。有機EL器件IOB的發(fā)光層16C具有例如IOnm IOOnm(包括IOnm和IOOnm在內)的厚度，并且由螺環(huán)6Φ (spiro 6Φ)組成。有機EL器件IOB的電子輸送層16D具有例如5nm 300nm (包括5nm和300nm在內)的厚度，并且由 Alq3制成。有機EL器件IOB的電子注入層16E具有例如約0. 3nm的厚度，并且由LiF、Li20 等組成。上部電極17由金屬導電膜制成。其具體實例包括鋁(Al)、鎂(Mg)、鈣(Ca)或鈉 (Na)的合金。具體地，鎂和銀的合金(Mg-Ag合金)是優(yōu)選的，這是因為Mg-Ag合金在薄膜中具有導電性和小的吸收性(absorption)。Mg-Ag合金中的鎂和銀的比例不進行具體地限定，但是Mg Ag的膜厚比期望在20 1 1 1的范圍內。此外，上部電極17的材料可以為鋁(Al)和鋰(Li)的合金(Al-Li合金)。第二電極或上部電極17的厚度為6nm或以下，并且優(yōu)選為在2nm 6nm的范圍內 (包括2nm和6nm在內)。如果其厚度為6nm或以下，則可以防止上部電極17的材料粘附至下部電極14上的雜質的周圍，并且防止由下部電極14和上部電極17之間的電短路導致的非-光發(fā)射缺陷(所謂的失效點(lost point))的產生。此外，如果其厚度為2nm或以上，則可以將上部電極17的導電性確保在驅動有機EL器件10RU0G以及10B可以很好地起作用的程度。此外，上部電極17的厚度更優(yōu)選為2. 5nm 6nm(包括2. 5nm和6nm在內)，這是因為由此能夠充分地執(zhí)行驅動有機EL器件10RU0G以及10B。中間層18設置在上部電極17和有機層16之間并與上部電極17相接觸。中間層 18具有例如0. Inm 5nm(包括0. Inm和5nm在內)的厚度，并且包含從由堿金屬、堿土金屬、鑭系金屬、鋁、銦、錫、鎳、銅以及鋅組成的金屬元素組中選擇的一種。從而，在顯示單元中，下部電極17的厚度可以減小至6nm或以下，而同時保持上部電極17的導電性。本說明書中的“上部電極17的厚度”和“中間層18的厚度”是通過諸如光譜橢圓偏光法(spectroscopic ellipsometry)的光學方法獲得的。此外，“上部電極17的厚度” 和“中間層18的厚度”是在用密封基板50密封并且組裝后，在產品的狀態(tài)下測量的。中間層18具有作為變性防止層(degeneration preventive layer)的功能，以防止上部電極17與有機層16直接接觸而失去導電性。因此，中間層18期望具有獲得上部電極17的變性防止效果的厚度。具體地，如上所述，中間層18具有0. Inm或以上的厚度。此外，在中間層18的厚度為5nm或以下的情況下，由于光吸收而導致的效率低下能夠較小。在上部電極17用作陰極的情況下，中間層18優(yōu)選由電子注入性材料制成。如上所述，這樣的材料的實例包括堿金屬、堿土金屬、以及鑭系金屬。通過設置適當的電子注入層16E，能夠使用具有比鎂的功函數大的功函數的金屬。這樣的金屬的實例包括諸如鋁、銦、和錫的金屬以及諸如鎳、銅、和鋅的過渡金屬。具體地，中間層18優(yōu)選包含鈣。對于有機層16，鈣具有良好的電子注入特性，具有作為膜的高導電性，并且具有較小的吸收性。此外，鈣作為單一材料可以比較容易地沉積在有機層16上，并且與諸如堿土金屬和堿金屬的其他材料不同，鈣在空氣中不會經受劇烈的氧化和羚基化反應。因此，在制造期間處理鈣比較容易。另外，中間層18優(yōu)選包含鋁。如果在較薄地形成適當的電子注入層16E(諸如氟化鋰)之后層疊鋁，則鋁表現出良好的電子注入特性。此外，鋁具有防止進一步設置在其上的上部電極17的變性的效果。由中間層18和上部電極17組成的膜的薄層電阻(sheetresistance)優(yōu)選為例如 10，000Ω/ □或以下。從而，在接觸部設置在基板上的像素附近的平板結構中，能夠降低壓降的影響，并且能夠防止驅動電壓上升或像素中的亮度梯度。例如，在100英寸的全高清晰度顯示單元(full high definition display unit)中，一個像素間距為1. 15mm。在這樣的大像素中，如果白色顯示光發(fā)射效率為20cd/A并且顯示亮度為200cd/m2，則從像素的一端至另一端的壓降為0. 13V，削弱顯示質量的可能性很小。在如稍后描述的制造步驟中，將中間層18和上部電極17形成為層壓膜。然而，在形成上部電極17之后，包含在中間層18中的部分金屬元素可以分布在第二電極17中。上部電極17還具有作為半透明反射層的功能。S卩，有機EL器件10RU0G以及10B 具有共振器結構MCl (第一共振器結構MCl)。在發(fā)光層16C中產生的光通過共振器結構MCl 在下部電極14和上部電極17之間共振。在共振器結構MCl中，下部電極14和有機層16 之間的界面為反射面P1，中間層18和電子注入層16E之間的界面為半透明反射面P2，而有機層16為共振部。在發(fā)光層16C中產生的光被共振并且從半透明反射面P2側被引出。在包括共振器結構MCl的情況下，在發(fā)光層16C中產生的光發(fā)生多重干涉，從半透明反射面P2 側引出的光的光譜的半帶寬減小，從而能夠增大峰值強度。即，能夠增大在正面方向上的光輻射強度，并且能夠改善發(fā)發(fā)射的顏色純度。還能夠通過多重干涉來使從密封基板50側進入的外部光衰減。通過結合后述的濾色器51，有機EL器件10RU0G以及10B中的外部光的反射率能夠明顯地減小。為此，反射面Pl和半透明反射面P2之間的光程Ll優(yōu)選地滿足數學式1。數學式1(2L1)/A +Φ/(2 π ) = m在該公式中，“Li”表示反射面Pl和半透明反射面P2之間的光程?！癿”表示次數(0或自然數)?！?Φ ”表示在反射面Pl中產生的反射光的相移Φ 1和在半透明反射面Ρ2中產生的反射光的相移Φ2的和(Φ = Φ1+Φ2) (rad) 0 “ λ ”表示期望從半透明反射面P2 側引出的光的光譜的峰值波長。對于數學式1中的Ll和λ，單位應該是統(tǒng)一的，并且例如，將(nm)用作該單位。在反射面Pl和半透明反射面P2之間，存在引出光發(fā)射強度為最大值(共振面)的位置。共振面的數量為m+1。在m= 1以上的條件下，在光發(fā)射面存在于最接近反射面Pl 的共振面上的情況下，光發(fā)射光譜的半帶寬變得最寬。在具有這種共振器結構MCl的有機EL器件10RU0G以及IOB中，存在隨著次數m 變得越大，亮度和色度的視角依賴性變得越大的趨勢，即，在正面方向上觀看的情況和在傾斜方向上觀看的情況之間的亮度和色度的差異變得越大。在假設有機EL顯示單元用于普通電視裝置等情況下，期望隨著視角的變化，亮度的降低和色度的變化較小。具體地，在白光發(fā)射時，從45度傾斜方向測量的光譜輻射比相對于從正面測量的光譜輻射比優(yōu)選為0.7 以上。僅考慮視角特性，條件m = 0為理想的。然而，在這種條件下，有機層16的厚度很小，并且因此，存在產生對發(fā)光特性的影響和下部電極14與上部電極17之間的短路的可能性。因此，例如，通過使用條件m= 1，來避免亮度和色度的視角依賴性增大，并且防止光發(fā) 射特性降低和短路產生。例如，在下部電極14由鋁合金組成而上部電極17由Mg-Ag合金組成的情況下，如果m為0，則藍色有機EL器件IOB的有機層16的厚度約為80nm，并且如果m為1，則其約為190nm，并且相應地，防止了短路發(fā)生。此外，在該實施例中，如上所述，上部電極17的厚度減小至2nm 6nm (包括2nm 和6nm在內)。因此，因為以下原因，能夠更多地減少隨著視角變化的亮度降低和色度變化。即，在上部電極17的厚度減小的情況下，上部電極17的透射率增加而反射率減小。結果，在從發(fā)光層16C發(fā)出的光之中，被上部電極17反射朝向下部電極14側的光的比減小。從而，共振器結構MCl變弱，從半透明反射面P2引出的光的角度依賴性降低。因此，例如，在次數m為1或以上的條件下，能夠降低亮度和色度的視角依賴性，從而能夠獲得具有優(yōu)良的顯示性能的有機EL顯示單元。圖4A示出了在將由Ca組成的厚度為2nm的中間層18和由Mg-Ag合金組成的厚度為4nm的上部電極17設置在具有共振器結構MCl的有機EL器件中的情況下的光譜。光譜示出了通過光學仿真從正面觀看和從45度傾斜方向觀看的結果。圖4B示出了在沒有設置中間層18而僅設置由Mg-Ag合金組成的厚度為Snm的上部電極17的情況下以類似方式通過光學仿真獲得的光譜。如圖4A和圖4B所證實，在設置中間層18的前一種情況下，與后一種情況下相比，光譜半帶寬更寬，峰值強度更低，并且共振效果修正更大，但是隨著視角變化的光發(fā)射特性的改變比在后一種情況下降低更多。圖3中所示的保護層30由氮化硅(SiNx)、氧化硅、金屬氧化物等組成。圖3中所示的粘合層40由例如熱硬化樹脂或者紫外線硬化樹脂組成。圖3中所示的密封基板50位于有機EL器件10RU0G以及IOB的上部電極17側上。密封基板50與粘合層40 —起密封有機EL器件10RU0G以及10B，并且由諸如對在有機EL器件10RU0G以及IOB中產生的光是透明的玻璃的材料制成。密封基板50例如設置有濾色器51，該濾色器弓丨出有機EL器件10R、IOG以及IOB中產生的光，并吸收由有機EL器件10RU0G以及IOB和其間的布線反射的外部光以改善對比度。濾色器51可以設置在密封基板50的任一面上，但是優(yōu)選設置在有機EL器件10R、 IOG以及IOB的一側上。從而，濾色器51不暴露在表面上，并且能夠被粘合層40保護。此外，在這種情況下，由于發(fā)光層16C和濾色器51之間的距離變窄，所以可以避免從發(fā)光層 16C發(fā)出的光進入相鄰的其他顏色的濾色器51而產生混合顏色的情況。濾色器51具有紅色濾色器、綠色濾色器以及藍色濾色器(未示出)，它們對應于有機EL器件10RU0G以及 IOB而順序設置。紅色濾色器、綠色濾色器以及藍色濾色器分別以例如其間沒有間隙的矩形形狀形成。紅色濾色器、綠色濾色器以及藍色濾色器分別由與色素混合的樹脂制成。通過選擇色素來進行調整，以使在預期的紅色、綠色、以及藍色波長區(qū)域中的透射率比較高，而在其他波長區(qū)域中的透射率比較低。此外，濾色器51中具有高透射率的波長范圍與期望從共振器結構MCl引出的光的光譜的峰值波長λ相對應。從而，在從密封基板50進入的外部光之中，只有具有與期望引出的光的光譜的峰值波長λ相等的波長的光穿過濾色器51，而阻止其他波長的外部光侵入有機EL器件10R、IOG以及10Β。例如，能夠以以下方法制造顯示單元。首先，在由前述材料制成的基板11上形成包括驅動晶體管Trl的像素驅動電路 140。之后，通過用感光樹脂涂覆基板11的整個表面來形成平坦化絕緣膜12，并且通過曝光和顯影將平坦化絕緣膜12圖案化成給定形狀，形成連接孔12Α，并且燒制由以上所得的結構。接下來，通過例如濺射方法來形成由前述材料制成的下部電極14，并且通過濕法蝕刻選擇性地去除下部電極14。從而，將各個有機發(fā)光器件10RU0G以及IOB單獨地分開。隨后，用感光樹脂涂覆基板11的整個區(qū)域。例如，通過光刻方法對應于光發(fā)射區(qū) 域來設置開口部，并且燒制由以上所得的結構。從而，形成了電極間絕緣膜15。然后，例如，通過蒸發(fā)法形成具有前述厚度并且由前述材料制成的有機層16的電子空穴注入層16Α、電子空穴輸送層16Β、發(fā)光層16C以及電子輸送層16D。在形成有機層16之后，例如，通過蒸發(fā)法沉積由具有前述厚度并且由前述材料制成的中間層18和上部電極17組成的層壓膜。在形成上部電極17之后，包含在中間層18中的部分金屬元素可以擴散并分布在第二電極17中。因此，形成了如圖3所示的有機EL器件 10RU0G 以及 IOB0隨后，通過例如CVD法或者濺射法在有機EL器件10R、IOG以及IOB上形成由前述材料制成的保護層30。此外，例如，用紅色濾色器的材料通過旋轉涂覆等涂覆由前述材料制成的密封基板50，并且通過光刻技術對由上所得的結構圖案化，并且燒制該結構。從而，形成了紅色濾色器。隨后，以與形成紅色濾色器相同的方式順序形成藍色濾色器和綠色濾色器。然后，在保護層30上形成粘合層40。密封基板50和保護層30利用在其間的粘合層40粘結在一起。這時，將其上形成有濾色器51的密封基板50的表面優(yōu)選地設置在有機 EL器件10RU0G以及IOB的一側上。因此，完成了在圖1 圖3中示出的顯示單元。在顯示單元中，掃描信號通過寫入晶體管Tr2的柵電極從掃描線驅動電路130供給至每個像素，而來自信號線驅動電路120的圖像信號通過寫入晶體管Tr2保持在保持電容Cs中。即，根據保持在保持電容Cs中的信號來控制驅動晶體管Trl的導通-截止，從而將驅動電流Id注入到各個有機發(fā)光器件10RU0G以及IOB中。結果，發(fā)生電子-空穴復合從而引起發(fā)光。光在下部電極14(反射面Pl)和上部電極17 (半透明反射面P2)之間被多次反射。然后，光穿過上部電極17、濾色器51以及密封基板50，并且被引出。在這種情況下，中間層18設置在上部電極17和有機層16之間并與上部電極17 相接觸。中間層18包含從由前述堿金屬等組成的金屬元素組中選擇的一種，并且具有 0. Inm 5nm(包括0. Inm和5nm在內)的厚度。因此，防止了由上部電極17和有機層16 之間的直接接觸導致的上部電極17的變性和導電性降低，從而能夠很好地驅動有機EL器件10RU0G以及10B，并且能夠長時間獲得良好的顯示性能。此外，由于上部電極17的厚度較小，所以防止了由下部電極14和上部電極17之間的短路而導致的非-光發(fā)射缺陷的產生。此外，在有機EL器件10RU0G以及IOB具有共振器結構MCl的情況下，通過減小上部電極17的厚度，共振器結構MCl減弱，降低了從半透明反射面P2引出的光的視角依賴性。因此，例如，在次數m為1或以上并且亮度和色度的視角依賴性容易很明顯的條件下，緩和了隨著視角的變化的亮度和色度的改變。如上所述，在該實施例的有機EL器件10RU0G以及IOB中，中間層18設置在上部電極17和有機層16之間并與上部電極17相接觸。中間層18包含從由前述堿金屬等組成的金屬元素組中選擇的一種，并且具有0. Inm 5nm(包括0. Inm和5nm在內)的厚度。因此，防止了由上部電極17的變性所導致的導電性降低，并且上部電極17的厚度可以減小至 2nm 6nm(包括2nm和6nm在內)。因此，在通過使用有機EL器件10RU0G以及IOB構成顯示單元的情況下，能夠保持上部電極17的導電性，很好地驅動有機EL器件10RU0G以及 10B，并且能夠減少非-光發(fā)射缺陷。具體地，這些實施例適用于有機EL器件10RU0G以及 10B,在這些有機EL器件中包括共振器結構MCl，在發(fā)光層16C中產生的光在下部電極14和上部電極17之間共振。第一變形實例圖5示出了根據第一變形實例的顯示單元的有機EL器件10RU0G以及IOB的橫截面結構。除中間層18的材料在上部電極17中完全擴散并且中間層18與上部電極17集成一體之外，有機EL器件10R、IOG以及IOB具有與前述第一實施例類似的結構。因此，將通過對相應的元件采用相同的參考標號來給出描述。上部電極17具有2nm 6nm(包括2nm和6nm在內)的厚度。上部電極17包括含有鎂(Mg)、鋁(Al)、鈣(Ga)或鈉(Na)的合金作為主要成分，并且包含從由堿金屬、堿土金屬、鑭系金屬、鋁、銦、錫、鎳、銅以及鋅組成的金屬元素組中選擇的一種。從而，在顯示單元中，上部電極17的厚度可以減小至6nm或以下，而同時保持上部電極17的導電性。作為為上部電極17的主要成分的合金，例如，與第一實施例的上部電極17中一樣，鎂和銀的合金(Mg-Ag合金)或鋁(Al)和鋰(Li)的合金(Al-Li合金)為優(yōu)選的。與前述實施例的中間層18 —樣，包含在上部電極17中的金屬元素具有變性防止功能，以防止上部電極17與有機層16直接接觸并且喪失導電性。在上部電極17用作陰極的情況下，金屬元素優(yōu)選具有電子注入特性。如上所述，這樣的材料的實例包括堿金屬、堿
14土金屬以及鑭系金屬。通過設置適當的電子注入層16E，能夠使用具有比鎂的功函數更大的功函數的金屬。這樣的金屬的實例包括諸如鋁、銦和錫的金屬以及諸如鎳、銅和鋅的過渡金
jM ο具體地，作為包含在上部電極17中的金屬元素，與第一實施例的中間層18中的一樣，鈣或鋁為優(yōu)選的。與第一實施例的上部電極17中的一樣，上部電極17的厚度更優(yōu)選為2.5nm 6nm (包括2. 5nm和6nm在內)。本說明書中的“上部電極17的厚度”是通過諸如光譜橢圓偏光法的光學方法獲得的。此外，“上部電極17的厚度”是在用密封基板50密封并且組裝之后的產品的狀態(tài)下測量的。與在第一實施例中的一樣，例如，上部電極17的薄層電阻優(yōu)選為10，000Ω/ □或以下。包含在上部電極17中的金屬元素例如在上部電極17中擴散。此外，包含在上部電極17中的金屬元素可以通過與電子輸送層16D和電子注入層16Ε接觸而在化學性質上被改變。與在第一實施例中一樣，在制造步驟中，上部電極17形成為由中間層18和上部電極17組成的層壓膜。然而，在形成上部電極17以后，作為中間層18的材料的金屬元素擴散并分布在上部電極17中，結果，構成了由中間層18和上部電極17所組成的集成電極層。因此，如果分析橫截面，則中間層18不作為層被檢測。在該變形實例中，共振器結構MCl的半透明反射面Ρ2為上部電極17和電子注入層16Ε之間的界面。制造該顯示單元的方法與制造前述第一實施例的方法類似。即，與前述第一實施例中的一樣，將中間層18和上部電極17形成為層壓膜。此時，在形成上部電極17之后，作為中間層18的材料的金屬元素在上部電極17中擴散，結果，上部電極17形成為由中間層 18和上部電極17組成的集成電極層。因此，形成了圖5中示出的有機EL器件10RU0G以及 10Β。在顯示單元中，以與在第一實施例中所述的相同的方式，對每個像素進行驅動控制并且進行顯示。在這種情況下，上部電極17包含Mg等的合金作為主要成分，并且包含從由前述堿金屬等組成的金屬元素組中選擇的一種。因此，防止了由上部電極17的變性導致的導電性降低，可以很好地驅動有機EL器件10RU0G以及10Β，并且能夠時間獲得良好的顯示性能。此外，由于上部電極17的厚度較小，所以防止了由下部電極14和上部電極17之間的短路導致的非_光發(fā)射缺陷的產生。如上所述，在該變形實例中，上部電極17包含Mg等的合金作為主要成分，并且包含從由前述堿金屬等組成的金屬元素組中選擇的一種。因此，防止了由上部電極17的變性導致的導電性降低，并且上部電極17的厚度能夠減小至2nm 6nm(包括2nm和6nm在內)。因此，在通過使用有機EL器件10RU0G以及IOB構成顯示單元的情況下，保持了上部電極17的導電性，很好地驅動了有機EL器件10RU0G以及10B，并且能夠減少非-光發(fā)射缺陷。具體地，這些實施例適用于有機EL器件10RU0G以及10B，在這些有機EL器件中包括共振器結構MC1，并且在發(fā)光層16C中產生的光在下部電極14和上部電極17之間共振。第二實施例
圖6示出了根據第二實施例的有機EL器件10RU0G以及IOB的結構的橫截面。除在上部電極17和保護層30之間包括共振調整層19之外，有機EL器件10RU0G以及IOB 具有與前述第一實施例類似的結構。因此，將通過對相應的元件采用相同的參考標號來給出描述。共振調整層19用于通過使用介質鏡原理(dielectric mirrorpriciple)在上部電極17上設置反射界面來控制共振器結構MCl的共振器效果，并且具有與保護層30不同的折射率。即，有機EL器件10R、IOG以及IOB具有共振器結構MC2 (第二共振器結構MC2)。從共振器結構MCl引出的光通過共振器結構MC2在共振調整層19和保護層30之間的界面與下部電極14之間共振。在共振器結構MC2中，下部電極14和有機層16之間的界面為反射面P1，共振調整層19和保護層30之間的界面為半透明反射面P3，而有機層16、中間層 18、上部電極17以及共振調整層19為共振部。從共振器結構MCl引出的光被共振并且從半透明反射面P3側被引出。在包括作為第二共振器結構的共振器結構MC2的情況下，如果共振器結構MCl的共振效果由于減小上部電極17的厚度而變弱，則能夠控制共振效果。反射面Pl和半透明反射面P3之間的光程L2優(yōu)選地滿足數學式2。數學式2(2L2)/A +Φ/(2 π ) = m在該式中，“L2”表示反射面Pl和半透明反射面P3之間的光程。“m”表示次數(0 或自然數)?！?φ ”表示在反射面Pl中產生的反射光的相移φ 1和在半透明反射面Ρ3中產生的反射光的相移Φ3的和(Φ = Φ1+Φ3) (rad)。“ λ ”表示期望從半透明反射面Ρ3側引出的光的光譜的峰值波長。對于數學式2中的L2和λ，單位應該是統(tǒng)一的，例如，將(nm) 用作該單位。此外，共振調整層19還具有作為防止上部電極17劣化的保護膜的功能。S卩，如果在形成上部電極17之后，通過CVD方法或濺射方法在上部電極17上直接層疊保護層30，則存在如下的可能性，即，上部電極17被成膜時引入的氣體、氧、高能粒子、腔體中或者流動氛圍中的氧水分等變性而不能保持作為電極的功能。然而，如果在形成上部電極17之后，接著通過真空蒸發(fā)方法設置共振調整層19，則能夠保護上部電極17。共振調整層19的厚度不進行具體的限定。然而，為了防止上部電極17變性，例如，共振調整層19的厚度期望為IOnm或以上。能夠通過光學設計適當地調整膜厚的設置，以調整共振器結構MC2的強度。然而，共振調整層19應該形成為對R、G以及B是共用的。因此，期望設置折射率和膜厚以便對于全部三種顏色來說光引出效果都是良好的。作為共振調整層19的材料，具有小的可見光吸收性并且具有在成膜時使上部電極17變性的可能性小的材料是期望的。能夠選擇具有根據共振器結構MC2調整需要的折射率的材料。作為具體材料，能夠使用以氟化鋰(在460nm，折射率為1. 38)、溴化鉀(1. 58的折射率)、Alq3 (1. 84的折射率)、MoO3 (2. 22的折射率)、ZnSe (2. 6的折射率)等為代表的真空蒸發(fā)無機膜或真空蒸發(fā)有機膜。由于以下原因，共振調整層19的折射率優(yōu)選小于保護層30的折射率。即，共振器結構MC2的半透明反射面P3是通過共振調整層19和保護層30之間的界面的折射率差來形成的。因此，如果折射率差增大，則共振效果增強，而如果折射率差減小，則共振效果減弱。為了通過增大折射率差來增強共振效果，將共振調整層19的折射率設置為小于保護層30的折射率，或者設置為大于保護層30的折射率。如果將共振調整層19的折射率設置為小于保護層30的折射率，則作為在反射面Pl中的相移的結果，共振器結構MC2的次數m能夠與由下部電極14和上部電極17組成的共振器結構MC 1的次數m相同。此外，在有機發(fā) 光器件10RU0G以及IOB的每個發(fā)光層16C的光發(fā)射位置位于與下部電極14最接近的共振位置中的情況下，即使共振調整層19形成為對于有機發(fā)光器件10RU0G以及IOB是共用的，對于全部有機發(fā)光器件10RU0G以及IOB也能夠加強共振強度。在不需要加強共振效果的情況下，能夠將共振調整層19的折射率設置為接近保護層30的折射率的值。例如，在保護層30由氮化硅(折射率1. 8 1. 9 (包括1. 8和1. 9 在內))組成的情況下，以Alq3為代表的有機材料的折射率約為1. 9，并且適用于共振調整層19。此外，可以使用其他有機膜或其他無機膜。除在形成上部電極17之后，接著通過真空蒸發(fā)方法形成由前述材料制成的共振調整層19之外，能夠以與第一實施例相同的方式來制造該顯示單元。在顯示單元中，以與在第一實施例中所述的相同的方式對每個像素進行驅動控制并且進行顯示。在這種情況下，將共振調整層19設置在上部電極17和保護層30之間，構成共振器結構MC2。因此，在共振器結構MCl的共振效果由于上部電極17的厚度減小而變弱的情況下，增加了從正面引出的光的強度。如上所述，在該實施例的有機EL器件10RU0G以及IOB中，共振調整層19設置在上部電極17和保護層30之間，構成共振器結構MC2。因此，在共振器結構MCl的共振效果由于上部電極17的厚度減小而變弱的情況下，能夠控制共振效果。在該實施例中，如圖7中所示，作為中間層18的材料的金屬元素可以擴散并分布在上部電極17中，結果，上部電極17被構造成由中間層18和上部電極17組成的集成電極層。模塊和應用實例將給出在前述實施例中描述的顯示單元的應用實例的描述。前述實施例的顯示單元能夠應用于任何領域中的電子裝置(例如電視裝置、數碼相機、筆記本個人計算機、諸如移動電話的便攜式終端裝置以及攝像機)的顯示單元，以用來將從外部輸入的視頻信號或者內部生成的視頻信號作為圖像或視頻顯示。模塊例如，前述實施例的顯示單元結合在各種電子裝置(諸如后述的第一第五應用實例)中作為圖8示出的模塊。在該模塊中，例如，將從密封基板50和粘合層40暴露的區(qū) 域210設置在基板11的一側上，并且通過延伸信號線驅動電路120和掃描線驅動電路130 的布線在暴露區(qū)域210中形成外部連接終端(未示出)。外部連接終端可以配備有用于輸入和輸出信號的柔性印制電路板(FPC) 220。第一應用實例圖9為應用前述實施例的顯示單元的電視裝置的外觀。該電視裝置具有例如包括正面面板310和濾光玻璃320的視頻顯示屏幕部300。視頻顯示屏幕部300由根據前述各個實施例的顯示單元組成。第二應用實例圖IOA和圖IOB為應用前述實施例的顯示單元的數碼相機的外觀。該數碼相機具有例如用于閃光的光發(fā)射部410、顯示部420、菜單切換(menu switch)430以及快門按鈕 440。顯示部420由根據前述各個實施例的顯示單元組成。第三應用實例圖11為應用前述實施例的顯示單元的筆記本個人計算機的外觀。筆記本個人計算機具有例如主體510、用于輸入字符等的操作的鍵盤520、以及用于顯示圖像的顯示部 530。顯示部530由根據前述各個實施例的顯示單元組成。第四應用實例圖12為應用前述實施例的顯示單元的攝像機的外觀。攝像機具有例如主體610、設置在主體610的前側表面上的用于拍攝物體的透鏡620、拍攝中的啟動/停止開關630以及顯示部640。顯示部640由根據前述各個實施例的顯示單元組成。第五應用實例圖13A 圖13G為應用前述實施例的顯示單元的移動電話的外觀。在移動電話中，例如，通過連接部(鉸接部)730來連接上機殼710和下機殼720。移動電話具有顯示屏740、子顯示屏750、畫面燈(picture light) 760以及相機770。顯示屏740或子顯示屏 750由根據前述各個實施例的顯示單元組成。實例將給出具體實例的描述。實例1-1 1-4形成前述第一實施例的中間層18和上部電極17。此時，中間層18由鈣(Ca)組成，并且其厚度為2. Onm。上部電極17由Mg-Ag合金組成，并且其厚度是變化的，如表1所示。為了與有機發(fā)光器件IORUOG以及IOB的條件相匹配，作為中間層18的基礎，形成通過電子輸送材料的電阻加熱所獲得的具有20nm厚度的真空蒸發(fā)膜。通過真空蒸發(fā)方法在 l*10_5Pa或以下的高真空度下利用電阻加熱以0. lnm/sec的蒸發(fā)速率來沉積上部電極17。鎂和銀的共蒸發(fā)率為Mg Ag= 10 I0為了防止由空氣導致的變性，通過真空蒸發(fā)在上部電極17上形成具有40nm厚度的氟化鋰膜。然后，利用紫外線硬化樹脂密封所得結構。比較實例1-1和1-2除沒有設置中間層之外，以與前述實例1-1 1-4相同的方式形成由Mg-Ag合金組成的上部電極。這時，如表1中所示，上部電極的厚度是變化的。對于實例1-1 1-4和比較實例1-1和1-2的所得的中間層或所得的上部電極，通過光譜橢圓偏光法來測量厚度，并且測定薄層電阻。表1中示出了其全部結果。表1
中間層的材料(厚度)/上部電極的材料(厚度)薄層電阻 (Ω/ □)實例1-1Ca(2. Onm)/Mg-Ag(2. Onm)585實例1-2Ca(2. Onm)/Mg-Ag(3. Onm)306
18 如通過表1所證實，在沒有設置中間層并且上部電極的厚度減小的比較實例1-2 中，與僅設置有厚的上部電極的比較實例1-1相比，薄層電阻顯著劣化。同時，在上部電極 17的厚度減小并且設置有中間層18的實例1-1 1-4中，與在沒有設置中間層并且上部電極的厚度減小的比較實例1-2相比，薄層電阻明顯改善，并且得到了與其中僅設置厚的上部電極的比較實例1-1接近的結果。S卩，發(fā)現在由鈣(Ca)組成的中間層18設置在上部電極17和有機層16之間并與上部電極17相接觸的情況下，厚度能夠減小至6nm或以下，而同時保持了上部電極17的導電性。實例2-1 2-4通過使用表1中所示的中間層18和上部電極17來制造第一實施例的有機EL器件。首先，作為下部電極14，鋁釹合金膜(膜厚150nm)形成在由大小為25mmX25mm的玻璃板制成的基板11上。此外，作為與上部電極17接觸的接觸件以及與電源線連接的連接部，由鈦組成的襯墊部(未示出)設置在基板11上。接下來，用光敏有機絕緣材料涂覆下部電極14，并且在下部電極14的中心部中對應于大小為2mm*2mm的光發(fā)射區(qū)來設置開口。從而，形成電極間絕緣膜15。隨后，制備具有開口部的金屬掩模。金屬掩膜設置在基板11的附近，并且金屬掩模的開口部對準下部電極14的發(fā)光區(qū)域。然后，在l*10_5Pa或以下的真空氣氛下，通過真空蒸發(fā)方法順序形成電子空穴注入層16A 電子注入層16E。此時，通過調整電子空穴注入層16A 電子注入層16E的厚度來調整反射面Pl和半透明反面P2之間的光程Ll以滿足數學式1，從而構成共振器結構MC 1。對于電子空穴注入層16A，形成由化學式2中示出的三亞吡嗪 (hexaazatriphenylene)衍生物組成的厚度為20nm的膜。對于電子空穴輸送層16B，形成由α-NPD組成的厚度為25nm的膜。蒸發(fā)速率為0. lnm/sec。對于發(fā)光層16C，形成厚度為 30nm并且其中Alq3受主摻雜有的作為綠色發(fā)光材料的香豆素6(C0Umarin 6)的共蒸發(fā) 膜。蒸發(fā)速率為0.2nm/sec。對于電子輸送層16D，形成由Alq3組成的厚度為175nm的膜。蒸發(fā)速率為0. 2nm/sec?；瘜W式2 在形成電子輸送層16D之后，制備具有與襯墊部相對應的開口部的掩模。將金屬掩模布置在基板11的附近。作為電子注入層16E，形成由氟化鋰組成的厚度為0. 3nm的膜。隨后，以與實例1-1 1-4相同的方式形成中間層18和上部電極17。膜形成條件與實例 1-1 1-4的相同。表2(特性10mA/cm2的電流密度值) 然后，作為共振調整層19，在形成上部電極17之后，接著通過真空蒸發(fā)方法在上部電極17上形成由Alq3組成的厚度為40nm的膜。隨后，作為保護層30，通過等離子CVD 方法形成厚度為Ιμπι的氮化硅膜。在實例中，共振調整層19用作保護膜以防止上部電極 17的變性，并且不構成共振器結構MC2。然后，通過使用由紫外線硬化樹脂制成的粘合層40 來粘結由玻璃制成的密封基板50。比較實例2-1 2-4除沒有形成中間層之外，以與前述實例2-1 2-4相同的方式形成有機EL器件。此時，如表2所示，上部電極的厚度是變化的。對于實例2-1 2-4和比較實例2-1 2_4的所得的有機EL器件，測量了它們的初始特性。結果也在表2中。在表2中，亮度比為從45度傾斜方向測得的亮度相對于正面亮度的比。
如通過表2所證實，在其中上部電極17的厚度為2. 5nm或以上的實例2-1 2-4 中，對于所有的正面效率、驅動電壓以及亮度比，均獲得良好的結果。具體地，在實例2-1 2-4中，亮度比為0.7或以上，并且改善了視角特性。其原因可以為如下。即，由于上部電極17的厚度減小，所以緩和了共振器結構MCl的共振效果。此外，對實例2-1 2-4進行連續(xù)照明。結果，對于全部實例都能夠進行照明而沒有任何問題。通過反射率測量(reflectance measurement)來光學上獲得的實例2_1 2_4中的上部電極17的厚度。結果，沒有必要在光學上考慮由鈣(Ca)組成的中間層18作為金屬膜。在某些情況下，由鈣(Ca)組成的中間層18通過與由Alq3組成的電子輸送層16D或由 LiF組成的電子注入層16E相接觸會發(fā)生化學性質上的改變。在某些情況下，由鈣(Ca)組成的中間層18擴散并且分布在上部電極17中。同時，在上部電極的厚度為5. Onm的比較實例2-1中，上部電極的電阻比較高并且不能進行導電。類似地，在上部電極的厚度為5. Onm或以下的情況下，不能進行導電。在上部電極的厚度為6. Onm或7. Onm的比較實例2-2和2-3中，能夠進行初始導電。然而，在這種情況下，連續(xù)照明導致驅動電壓劇烈上升，并且劣化變得顯著。因此，可以發(fā)現的是，只有上部電極厚度為9. Onm的比較實例2-4，初始驅動和連續(xù)驅動都能夠穩(wěn)定進行。另外，在沒有設置中間層的情況下，金屬膜的厚度應該至少為9. Onm。在比較實例2-1 2_4中，亮度比都為7. O或以下，并且隨著視角的變化光發(fā)射特性改變較大。此外，在實例2-2 2-4之中進行比較的情況下，存在如下的趨勢，即，當上部電極 17的厚度減小時，正面效率降低，同時亮度比增大。其原因可能如下。即，由于上部電極17 的厚度減小，共振器結構MCl的共振效果變弱。S卩，可以發(fā)現的是，在由鈣(Ca)組成的中間層18設置在上部電極17和有機層16 之間并與上部電極17相接觸的情況下，即使上部電極17的厚度減小至6nm或以下，仍能保持導電性，并且能夠長期很好地驅動有機EL器件。比較實例2-5除上部電極由銀(Ag)而不是Mg-Ag合金組成并且其厚度為7nm之外，以與實例 2-1 2-4相同的方式形成有機EL器件。此時，以與實例2-1 2_4相同的方式形成中間層。對于所得的有機EL器件，測定了上部電極的反射光譜。該結果與單質銀(Ag)的假設結果大大不同。此外，當試圖使有機EL器件發(fā)光時，不能進行導電。其原因可能如下。艮口，在銀(Ag)薄膜中，膜質量不穩(wěn)定。比較實例2-6除上部電極由鋁(Al)而不是Mg-Ag合金組成并且其厚度為7nm之外，以與實例 2-1 2-4相同的方式形成有機EL器件。此時，以與實例2-1 2_4相同的方式形成中間層。當試圖使所得到的有機EL器件發(fā)光時，不能進行導電。即，可以發(fā)現的是，在上部電極17由Mg-Ag合金組成的情況下，能夠很好地驅動有機EL器件。實例3-1 3-4除上部電極17的厚度為5. Onm,并且中間層18的厚度如表3所示變化之外，以與實例2-1 2-4相同的方式來形成有機EL器件。實例3-3與實例2-4相同。對于所得的有機EL器件，測定了初始特性。其結果也在表3中示出。
表3 如通過表3所證實，對于所有的正面效率、驅動電壓以及亮度比，獲得良好結果而不依賴于中間層18的厚度。具體地，在實例3-1 3-4中亮度比為0. 7或以上，這種亮度比是良好的。此外，測定了在以某一電流驅動時的亮度劣化特性。其結果幾乎等于由Mg-Ag 合金組成的金屬膜的厚度為IOnm的比較實例1-1的結果。S卩，可以發(fā)現的是，在中間層18的厚度為0. 5nm 4nm (包括0. 5nm和4nm在內) 的情況下，能夠很好地驅動有機EL器件。實例 4作為共振調整層19，形成由氟化鋰組成的厚度為20nm的膜。調整有機層的厚度以使反射面Pl和半透明反射面P3之間的光程L2滿足數學式2。因此，構成了共振器結構 MC2。此時，在共振結MC2中的半透明反射面P3中的相移Φ3與在共振器結構MCl中的半透明反射面P2中的相移02不同，并且因此，光程Ll與光程L2不同，但是次數m相同。至于其他的，以與實例2-4相同的方式形成有機EL器件。對于所得的有機EL器件，測定了正面中的引出強度(extranction intensity) 0 結果，引出強度比實例2-4提高了 6 %。S卩，可以發(fā)現的是，在通過在上部電極17和保護層30之間設置共振調整層19而構成共振器結構MC2的情況下，如果共振器結構MC 1的共振效果由于上部電極17的厚度的減小而變弱，則能夠控制共振效果。實例 5除中間層18由鈣(Ca)組成(厚度2nm)而上部電極17由Mg-Ag合金組成(厚度5nm)之外，以與實例2-4相同的方式制造具有960 X 540的像素數的有源矩陣有機EL顯
示單元。比較實例5制造具有960X540的像素數的有源矩陣有機EL顯示單元。沒有設置中間層，并且上部電極由Mg-Ag合金組成(厚度8nm)。對于實例5和比較實例5的所得的有機EL顯示單元，測定了每個面板的非-光發(fā) 射缺陷的平均數。在實例5中，其結果為比較實例5的二十五分之一(1/25)，這表示能夠顯著地減小非-光發(fā)射缺陷的平均數。其原因可能如下。即，在實例5中，上部電極17的厚度較小。因此，在制造步驟中，上部電極17侵入下部電極14上的雜質周圍，從而，防止了在下部電極14和上部電極17之間形成泄露通道(leak pass)。S卩，可以發(fā)現的是，在通過使用其中中間層18設置在上部電極17和有機層16之間并與上部電極17相接觸的有機EL器件來構成顯示單元的情況下，能夠減小上部電極17 的厚度，并且能夠降低非_光發(fā)射缺陷的數量。實例6除中間層18由鋁(Al)組成(厚度lnm)而上部電極17由Mg-Ag合金組成(厚度5nm)之外，以與實例2-1 2_4相同的方式來形成有機EL器件。對于所得的有機EL器件，測定了初始特性。所得結果在表4中示出。表 4 如通過表4所證實，在使用鋁(Al)而非鈣(Ca)作為中間層18的情況下，同樣獲得了良好的光發(fā)射。此外，測定了在以某一電流驅動時的亮度劣化特性。結果等于比較實例2-4的結果。S卩，可以發(fā)現的是，在由鋁(Al)組成的中間層18設置在上部電極17和有機層16 之間并與上部電極17相接觸的情況下，即使上部電極17的厚度減小至6nm或以下，仍能保持導電性，并且能長期很好地驅動有機EL器件。在前述第二實施例和前述實例中，給出了將共振調整層19設置在上部電極17和保護層30之間并且共振調整層19和保護層30之間的界面為半透明反射面P3的情況的描述。然而，可以將共振調整層19設置在其他位置。例如，如果沒有設置保護層30，則共振調整層19可以設置在上部電極17和粘合層40之間。此外，共振調整層19可以設置在保護層30和粘合層40之間。此外，例如，每層的材料、厚度、成膜方法、成膜條件等不局限于在前述實施例和前述實例中所述的那些，而是可以采用其他材料、其他厚度、其他成膜方法以及其他成膜條件。此外，例如，在前述實施例和前述實例中，已經給出在基板11的上從基板11側按順序層疊下部電極14、有機層16以及上部電極17并且從密封基板50側引出光的情況的描述。然而，層壓順序可以反轉，即，在基板11上從基板11側按順序層疊上部電極17、有機層 16以及下部電極14并且從基板11側引出光。此外，例如，在前述實施例和前述實例中，已經給出了下部電極14為陽極而上部電極17為陰極的情況的描述。然而，可以是，下部電極14為陰極而上部電極17為陽極。此外，可以是，下部電極14為陰極，上部電極17為陽極，并且在基板11上從基板11側順序層疊上部電極17、有機層16以及下部電極14，并且從基板11側引出光。此外，在前述實施例和前述實例中，已經詳細給出了有機光發(fā)射器件10RU0G以及IOB的結構的描述。然而，沒有必要總是設置所有層，并且可以進一步設置其他層。此外，在前述實施例和前述實例中，已經給出了有源矩陣顯示單元的描述。然而，這些實施例還能夠應用于無源矩陣顯示單元。此外，用于驅動有源矩陣的像素驅動電路的結構不局限于在前述實施例和前述實例中所描述的結構。如必要的話，可以添加電容器件或晶體管。在這種情況下，根據像素驅動電路的改變，除前述信號線驅動電路120和前述掃描線驅動電路130之外，可以添加必要的驅動電路。應該理解，對于本領域的技術人員顯而易見的是，可以對本文中所述的目前優(yōu)選的實施例進行各種修改和變形。在不背離本主旨的精神和范圍并且沒有消減其預期的優(yōu)點的前提下，可以進行這樣的修改和變形。因此，這些修改和變形旨在被所附權利要求覆蓋。
權利要求
一種有機電致發(fā)光器件，包括第一電極；有機層，形成在所述第一電極上并且包括發(fā)光層；中間層，形成在所述有機層上；以及第二電極，形成在所述中間層上并且具有6nm或以下的厚度。
2.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述有機層包括從所述第一電極側按順序層疊的電子空穴注入層、電子空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層以及電子注入層。
3.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述第二電極由金屬導電膜制成，所述金屬導電膜包括含有鋁、鎂、鈣以及鈉中的一種或者多種的合金。
4.根據權利要求3所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述第二電極的所述合金為Mg-Ag 合金或Al-Li合金。
5.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述第二電極的厚度在2nm 6nm 的范圍內。
6.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層的厚度在0.lnm 5nm 的范圍內。
7.根據權利要求6所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層包括從由堿金屬、堿土金屬、鑭系金屬、鋁、銦、錫、鎳、銅以及鋅組成的組中選擇的至少一種元素。
8.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層由包括從由鋁、銦、錫、鎳、銅以及鋅組成的組中選擇的至少一種金屬的電子注入性材料制成。
9.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層包括鈣或鋁。
10.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，包括所述中間層和所述第二電極的膜的薄層電阻為10，000 □或以下。
11.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中，包含在所述中間層中的金屬元素的至少一部分擴散到所述第二電極中。
12.根據權利要求2所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述第一電極和所述第二電極之間的所述有機層構成第一共振器結構，所述第一電極和所述有機層之間的界面為第一反射面，所述中間層和所述電子注入層之間的界面為第二反射面，以及其中，在所述發(fā)光層中產生的光在所述第一共振器結構中共振并且從第二反射面?zhèn)缺?引出。
13.根據權利要求12所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述第一反射面和所述第二反射面之間的光程滿足數學式1 (2L1)/A +0/(2 3i) = m其中，L1表示所述第一反射表面和所述第二反射表面之間的光程，其中，m表示0或自然數，其中，O表示在所述第一反射面中產生的反射光的相移和在所述第二反射面中產生的反射光的相移①2之和，以及其中，X表示從所述第二反射面?zhèn)纫龅墓獾墓庾V的峰值波長。
14.根據權利要求13所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層至少基本上擴散到所述第二電極中。
15.根據權利要求13所述的有機電致發(fā)光器件，進一步包括形成在所述第二電極上的共振調整層以及形成在所述共振調整層上的保護層。
16.根據權利要求15所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述有機層、所述中間層、所述第二電極以及所述共振調整層構成第二共振器結構，其中，所述共振調整層和所述保護層之間的界面為第三反射面，其中，從所述第一共振器結構引出的光通過所述第二共振結構在所述第一反射面和所述第三反射面之間共振，以及其中，從所述第一共振器結構弓I出的光被共振并且從第三反射面?zhèn)缺还璉出。
17.根據權利要求16所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述第一反射面和所述第三反射面之間的第二光程滿足數學式2 (2L2)/A +Oa/(2 3i) = m其中，L2表示所述第一反射面和所述第三反表面之間的光程，其中，m表示0或自然數，其中，。2表示在所述第一反射面中產生的反射光的相移和在所述第三反射面中產生的反射光的相移。3的和，以及其中，X表示從所述第三反射面?zhèn)纫龅墓獾墓庾V的峰值波長。
18.—種包括至少一種有機電致發(fā)光器件的顯示裝置，所述有機電致發(fā)光器件包括第一電極；有機層，形成在所述第一電極上并且包括發(fā)光層；中間層，形成在所述有機層上；以及第二電極，形成在所述中間層上并且具有6nm或以下的厚度。
19.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，所述第二電極包括Ma-Ag合金或Al-Li合^^ o
20.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，所述第二電極的厚度在2nm 6nm的范圍內。
21.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，所述中間層的厚度在0.lnm 5nm的范圍內。
22.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，所述中間層包括鈣或鋁。
23.根據權利要求18所述的顯示裝置，其中，包括所述中間層和所述第二電極的膜的薄層電阻為10，000 □或以下。
24.一種有機電致發(fā)光器件，包括中間層；以及電極，形成在所述中間層上并且具有6nm或以下的厚度，其中，包括所述中間層和所述電極的膜的薄層電阻為10，000Q/ □或以下。
25.根據權利要求24所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層包括鈣或鋁。
26.根據權利要求25所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述中間層的厚度在0.lnm 5nm的范圍內。
27.根據權利要求25所述的有機電致發(fā)光器件，其中，所述電極的厚度在2nm 6nm的范圍內。
28.—種制造有機電致發(fā)光器件的方法，所述方法包括形成第一電極；在所述第一電極上形成有機層；通過以下步驟來形成包括中間層和第二電極的層壓膜在所述有機層上形成所述中間層，以及在所述中間層上形成所述第二電極，其中，所述第二電極的厚度為6nm或以下。
29.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，其中，所述中間層的厚度在0. lnm 5nm的范圍內。
30.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，進一步包括至少使所述中間層的材料基本上擴散到所述第二電極中，使得所述層壓膜為由所述中間層和所述第二電極組成的集成電極層。
31.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，其中，所述中間層包括鈣或鋁。
32.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，其中，所述層壓膜的薄層電阻為10，000 □或以下。
33.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，進一步包括在所述第二電極上形成共振調整層。
34.根據權利要求28所述的制造有機電致發(fā)光器件的方法，其中，所述第二電極的厚度在2nm 6nm的范圍內。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件及其制造方法以及包括其的顯示單元。該有機電致發(fā)光器件包括第一電極；形成在第一電極上并且包括發(fā)光層的有機層；形成在有機層上的中間層；以及形成在中間層上并具有6nm或以下厚度的第二電極。
文檔編號H01L51/56GK101931057SQ201010205290
公開日2010年12月29日申請日期2010年6月13日優(yōu)先權日2009年6月23日
發(fā)明者柏原充宏申請人:索尼公司

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