JP2005310637A - Organic el element - Google Patents
Organic el element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005310637A JP2005310637A JP2004128064A JP2004128064A JP2005310637A JP 2005310637 A JP2005310637 A JP 2005310637A JP 2004128064 A JP2004128064 A JP 2004128064A JP 2004128064 A JP2004128064 A JP 2004128064A JP 2005310637 A JP2005310637 A JP 2005310637A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- film
- electron injection
- layer
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発光を素子の陰極側で取り出すことができる有機電界発光素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent device capable of extracting light emission on the cathode side of the device.
現在主に開発が進められている有機ＥＬ素子の構成は、陽極/発光層/陰極の積層を基本とし、ガラス板などを用いた基板上に透明陽極を形成し、発光を基板側から取り出すいわゆるボトムエミッション型である。また最近になって発光画素ごとに駆動用トランジスタを設けた方式（アクティブマトリックス方式）のパネルの検討が進んでいる。ところが基板側より光を取り出す場合、これらの駆動回路、配線部が光を遮るため、画素の開口率（素子内で実際に発光する部分の面積比）が小さくなるという問題がある。 The structure of the organic EL element currently being developed mainly is based on the lamination of anode / light emitting layer / cathode, so that a transparent anode is formed on a substrate using a glass plate or the like, and light emission is extracted from the substrate side. Bottom emission type. Recently, a panel of an active matrix system in which a driving transistor is provided for each light emitting pixel has been studied. However, when light is extracted from the substrate side, these drive circuits and wiring portions block light, so that there is a problem that the aperture ratio of the pixel (the area ratio of the portion that actually emits light in the element) becomes small.
そこで特許文献１ないし２で開示されているように、有機層上の陰極を透明な電子注入金属層と非晶質透明導電膜で形成し、陰極側から光を取り出すいわゆるトップエミッション型の素子構成が試みられている。このトップエミッション型の素子構成は、ＴＦＴ駆動回路基板の上に画素電極（陽極）を形成し、さらに有機ＥＬ層、透明陰極を設けるものである。光は陰極から取り出されるので、開口率の低下の問題は解決される。 Therefore, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, a so-called top emission type element configuration in which a cathode on an organic layer is formed of a transparent electron injection metal layer and an amorphous transparent conductive film, and light is extracted from the cathode side. Has been tried. In this top emission type element configuration, a pixel electrode (anode) is formed on a TFT drive circuit substrate, and an organic EL layer and a transparent cathode are further provided. Since light is extracted from the cathode, the problem of lowering the aperture ratio is solved.
上記のボトムエミッション型、およびトップエミッション型の素子構成ともに、素子の発光効率を向上させるために、陽極から有機層への正孔の注入効率、陰極から有機層への注入効率の改善が検討されている。 In both the bottom emission type and top emission type device configurations described above, in order to improve the light emission efficiency of the device, improvement of the hole injection efficiency from the anode to the organic layer and the injection efficiency from the cathode to the organic layer has been studied. ing.
特許文献３ではボトムエミッション型の素子構成において、陽極である透明導電膜中にCを一様に含有させることにより仕事関数を高めて正孔輸送層の仕事関数に近づけることにより、正孔輸送層と陽極とのエネルギー障壁を小さくし有機層への正孔の注入効率を向上させるという提案がされている。
In
特許文献１ではトップエミッション型の素子構成において、有機膜層と非晶質透明導電膜の間に形成される電子注入金属層を島状の構造にすることにより電子の注入性を高めて素子としての発光特性を改善する提案がされている。
しかしながら特許文献３では、正孔輸送層と陽極とのエネルギー障壁を小さくすることによる有機層への正孔の注入効率の改善は望めるが、透明導電膜中に一様にCを含有させることから透明導電膜の透過率が低下してしまい素子の発光効率としては大幅な改善は望めない。また、上記提案では透明導電膜を陰極として用いるトップエミッション素子構成に関しては何ら述べられておらず、電子の注入効率の改善による発光効率の改善は望めない。
However, although
また、特許文献１は、電子注入金属層における電子注入効率の改善の提案であり、陰極である透明導電膜による電子注入性の改善がなされておらず、電子注入性の十分な改善が得られていないため発光効率の大幅な改善は得がたい。 Further, Patent Document 1 is a proposal for improving the electron injection efficiency in the electron injection metal layer, and the electron injection property is not improved by the transparent conductive film as the cathode, and the electron injection property is sufficiently improved. It is difficult to obtain a significant improvement in luminous efficiency.
本発明は、発光を素子の膜表面側に設けられた透明電極側で取り出すことができる金属陽極が形成された基板を用いて良好な発光特性が得られる有機ＥＬ発光素子を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an organic EL light-emitting device capable of obtaining good light-emitting characteristics using a substrate on which a metal anode capable of taking out light emission on the transparent electrode side provided on the film surface side of the device is formed. And
即ち膜表面側に設けられた電極である透明導電膜を高キャリア密度化し低比抵抗化するとともに前記透明導電膜と電子注入金属層または正孔注入層、正孔輸送層との密着性を改善し有機層への電子および正孔の注入性を改善することにより、素子の発光効率を大幅に改善するものである。 That is, the transparent conductive film, which is an electrode provided on the film surface side, has a high carrier density and a low specific resistance, and improves the adhesion between the transparent conductive film and the electron injection metal layer, the hole injection layer, or the hole transport layer. By improving the injection property of electrons and holes into the organic layer, the luminous efficiency of the device is greatly improved.
そして上記目的は以下の構成により達成される。 And the said objective is achieved by the following structures.
対向する第１電極と第２電極からなる１対の電極と、前記１対の電極の間に有機化合物層が設けられ、膜表面側に設けられた第２電極側より光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子において、前記第２電極はドーパント金属であるＳｎおよびCを含む酸化インジウム系の透明導電膜であり、前記第２電極である前記透明導電膜中の前記ドーパント金属Ｓｎおよび前記Cが膜厚方向で濃度勾配を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 A top emission type in which an organic compound layer is provided between the pair of electrodes, the first electrode and the second electrode facing each other, and the second electrode side provided on the film surface side is provided with an organic compound layer. In the organic EL element, the second electrode is an indium oxide-based transparent conductive film containing Sn and C as dopant metals, and the dopant metal Sn and C in the transparent conductive film as the second electrode An organic EL element having a concentration gradient in a film thickness direction.
本発明によれば、膜表面側に形成される透明電極から有機層への電子または正孔の注入効率の改善および、前記透明電極の低比抵抗化により、発光特性が良好なトップエミッション型の有機ＥＬ素子を提供することができる。 According to the present invention, the top emission type having good emission characteristics by improving the injection efficiency of electrons or holes from the transparent electrode formed on the film surface side to the organic layer and reducing the specific resistance of the transparent electrode. An organic EL element can be provided.
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は本発明にかかるトップエミッション型の有機ＥＬ素子の基本的な構成を示す断面図である。 FIG. 1 is a sectional view showing a basic configuration of a top emission type organic EL element according to the present invention.
陽極である第１電極２と、陰極である第２電極３と、両者の間に保持された有機ＥＬ層１０とからなる。有機層１０は第１電極２から供給される正孔と第２電極３から供給される電子との再結合によって発光する発光層１０２を含んでいる。さらに正孔輸送層１０１、電子注入層１０３とを含んでいる。
It consists of a first electrode 2 that is an anode, a
本発明の特徴となる陰極である第２電極３について説明する。第２電極３は、インジウム酸化物系のインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の低抵抗の透明導電膜であり、膜中にドーパント金属であるＳｎおよびＣが含有されており、膜の深さ方向にドーパント金属ＳｎおよびＣの濃度勾配が形成されている。
The
Ｃの濃度勾配は、電子注入層１０３と接する界面近傍で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で０となるように形成されている。第２電極３の膜中にＣを含有させることによる効果は、第２電極３の歪を小さくするとともに結晶を大きく形を滑らかにすることにより第２電極３と電子注入層１０３との密着性を向上することである。そして、第２電極３と電子注入層１０３の密着性が向上したことにより第２電極３から有機層への電子の注入効率を改善し、素子の発光効率を向上することである。また、他の効果は、第２電極３の歪を小さくするとともに結晶を大きく形を滑らかにすることにより、第２電極３の結晶内に取り込まれるドーパント金属を増加させ高キャリア密度の膜とし比抵抗値を低下させることであり、第２電極３の比抵抗値が低下したことにより素子の発光効率が向上することである。第２電極３中のＣの濃度勾配、含有量の値は、電子注入層界面近傍おいてＣを全金属原子に対して3〜5at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的に濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近でＣの含有量がほぼ０（＜100ppm）とすることが望ましい。上記のCの濃度勾配および含有量の値は実験的に求められた値であり以下の理由による。
（１）Ｃの含有量が大きすぎると第２電極３の光の透過率が減少し発光効率が減少する。
（２）Ｃの含有量が電子注入層１０３との界面近傍で大きすぎると第２電極３の結晶粒径が大きくなりすぎてしまい電子注入層１０３との密着性がかえって低下する。
（３）Ｃの濃度勾配が第２電極３の膜厚中心付近を越えて膜表面近傍までＣを含有させても、膜の密着性としてはＣを膜厚中心付近まで含有させた場合と変わらず、かえってＣの全体の含有量が増加したことにより第２電極３の光透過率の減少、および膜の比抵抗値が増加し発光効率が減少する。
The concentration gradient of C is such that the content is the largest near the interface in contact with the electron injection layer 103, the concentration continuously decreases toward the surface of the
(1) If the C content is too large, the light transmittance of the
(2) If the C content is too large in the vicinity of the interface with the electron injection layer 103, the crystal grain size of the
(3) Even if the concentration gradient of C exceeds the vicinity of the film thickness center of the
ドーパント金属であるＳｎの濃度勾配は、Ｃの濃度勾配と同様に電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で最小となり以降膜表面まで一定となるように形成されている。第２電極３の膜の結晶中に活性なドナーとして取り込まれるドーパント金属Ｓｎの量は、第２電極３の歪の大きさ、第２電極３中の結晶の大きさおよび滑らかさに大きく依存する。すなわち、第２電極３の歪が小さく、結晶が大きく滑らかなほどドナーの取り込まれ量が増加する。ドナーの増加により膜中のキャリア密度が増加し、第２電極３が低比抵抗の膜となる。ところで、第２電極３の歪の大きさ、第２電極３中の結晶の大きさおよび滑らかさは、膜中のＣの含有量にほぼ比例する。上記したように、第２電極３中のＣの含有量は、電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で０となるように形成されている。したがって第２電極３は、電子注入層１０３側ほど歪が小さく、結晶が大きく滑らかとなっており、電子注入層１０３側ほどドーパント金属の活性なドナーを取り込みやすい状態となることから、ドーパント金属Ｓｎの濃度勾配は、Ｃの濃度勾配と同様に電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近から膜表面まで一定となるように形成することが望ましい。そして上記したＣが含有された第２電極３中のドーパント金属Ｓｎの濃度勾配、含有量の値は、電子注入層界面近傍おいてドーパント金属Ｓｎを全金属原子に対して10〜12at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで5〜8at％とすることが望ましい。第２電極３中の各部位で上記した値以上にドーパント金属Ｓｎを含有させると、結晶内に取り込まれないで偏析するドーパント金属Ｓｎが増加して結晶性が低下し、膜の比抵抗値が上昇してしまう。また、第２電極３中の各部位におけるドーパント金属Ｓｎの含有量を上記の値以下とすると、膜中の活性なドナーが不足してキャリア密度が低下し、膜の比抵抗値が上昇してしまう。
The concentration gradient of Sn, which is a dopant metal, is the largest at the interface in contact with the electron injection layer 103 as in the case of the concentration gradient of C, and the concentration continuously decreases toward the surface of the
陽極となる第１電極２としては、仕事関数の大きなものが望ましく、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、セレン（Ｓｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、ヨウ化銅等や、合金等を用いることができる。 The first electrode 2 serving as the anode preferably has a high work function. For example, gold (Au), platinum (Pt) chromium (Cr), palladium (Pd), selenium (Se), iridium (Ir), and iodide. Copper or an alloy can be used.
正孔輸送層１０１として使用できる有機化合物としては、特に限定はないが、例えばトリフェニルジアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリフィリル誘導体、スチルベン誘導体等を用いることができるが、これに限られるものではない。 The organic compound that can be used as the hole transport layer 101 is not particularly limited, and for example, a triphenyldiamine derivative, an oxadiazole derivative, a polyphylyl derivative, a stilbene derivative, and the like can be used, but the organic compound is not limited thereto. .
発光層１０２の材料として使用できる有機化合物としては、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体等から採用できる。またこれらの発光材料の一種以上を正孔注入層や、正孔輸送層又は、電子電子輸送層にドーピングして用いることもできる。これら材料、構成は、いずれもこれに限定されない。 Examples of organic compounds that can be used as the material for the light-emitting layer 102 include triarylamine derivatives, stilbene derivatives, polyarylenes, aromatic condensed polycyclic compounds, aromatic heterocyclic compounds, aromatic heterocyclic condensed ring compounds, metal complex compounds, and the like. These can be employed from single oligo compounds or composite oligo compounds. One or more of these light emitting materials can be doped into the hole injection layer, the hole transport layer, or the electron electron transport layer. These materials and configurations are not limited to these.
電子注入層１０３の材料として使用できる有機化合物としては、炭酸セシウム、炭酸リチウム等の炭酸塩がドーピングされた有機化合物が好適であり、公知の有機化合物としては例えばＡｌｑ3等があげられる。また、無機の混合層でも良くＬｉＦ等もあげられる。 As an organic compound that can be used as the material of the electron injection layer 103, an organic compound doped with a carbonate such as cesium carbonate or lithium carbonate is preferable, and examples of the known organic compound include Alq3. Further, an inorganic mixed layer may be used, and LiF and the like can be mentioned.
第２電極３を成膜するにあたっては、マグネトロンスパッタリング装置を用いることが好適である。具体的には同一成膜空間内に配置されたＩＴＯ、またはＩｎ2Ｏ3の透明導電膜材料のターゲットと、ドーパント金属であるＳｎＯ2ターゲット、およびＣターゲットの3個のターゲットを同時に放電させる多元同時スパッタ法（いわゆるコースパッタ）にて基板（電子注入層１０３）上に透明導電膜を形成する。成膜中においては、成膜時間の経過につれてＳｎＯ2ターゲットおよびＣターゲットに印加するパワーを減少させることにより第２電極３の膜厚方向にドーパント金属ＳｎとＣの濃度勾配を形成する。なお、第２電極３の成膜法としてはマグネトロンスパッタリング法の他に電子銃を用いた多元同時蒸着法、抵抗加熱による多元同時蒸着法、プラズマ銃を用いた多元同時イオンプレーティング法も採用可能である。成膜された第２電極３中の全金属原子に対するＣの比率および膜の組成は、高感度のＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）を用いＡｒイオンエッチングを併用して膜の深さ方向分析を行い測定することが有効であり、本実施形態においても使用した。
In forming the
正孔輸送層１０１、発光層１０２、電子注入層１０３を形成するにあたっては、いかなる薄膜形成方法であってもよく、例えば蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤ法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）、ディッピング法、スピン塗布法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等が使用できるが、抵抗加熱またはクヌーセンセルを使用した蒸着装置を用いることが好適である。また、電子注入層においては、ドーピング材料と有機化合物を同時に加熱蒸着する共蒸着法用いることが好適である。 In forming the hole transport layer 101, the light emitting layer 102, and the electron injection layer 103, any thin film forming method may be used. For example, a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, a molecular beam vapor deposition method (MBE method), dipping Method, spin coating method, casting method, bar coating method, roll coating method and the like can be used, but it is preferable to use a vapor deposition apparatus using resistance heating or Knudsen cell. In the electron injection layer, it is preferable to use a co-evaporation method in which a doping material and an organic compound are simultaneously deposited by heating.
本発明は、図２に示す有機層が逆の構成になった膜表面側の第２電極３を陽極とした素子においても有効である。即ち、正孔輸送層と陽極である第２電極３との密着性が改善されることにより正孔の注入性が改善され素子の発光効率が向上するものである。
The present invention is also effective in an element in which the
図３は、有機ＥＬ素子作製に使われるＴＦＴ基板の有機ＥＬ発光画素とＴＦＴの一部を含む断面構造を模式的に示している。発光画素部は陽極８、有機層１０及び陰極１１を順に重ねたものである。陽極８は画素毎に分離しており、例えばＣｒからなり、基本的に反射性である。陰極１１は画素間で共通接続されており、基本的に光透過性である。ＴＦＴはガラス等からなる基板１の上に形成されたゲート電極２と、その上面に重ねられたゲート絶縁膜３と、このゲート絶縁膜３を介してゲート電極２の上方に重ねられた半導体薄膜４とからなる。この半導体薄膜４は例えば多結晶シリコン薄膜からなる。ＴＦＴは画素電極に供給される電流の通路となるソース６、チャンネルＣｈ及びドレイン７を備えている。このボトムゲート構造のＴＦＴは層間絶縁膜５により被覆されており、その上にはソース電極６及びドレイン電極７が形成されている。これらの上には別の層間絶縁膜９を介して画素電極（陽極８）が形成されている。
FIG. 3 schematically shows a cross-sectional structure including a part of a TFT and an organic EL light emitting pixel of a TFT substrate used for manufacturing an organic EL element. The light emitting pixel portion is formed by sequentially stacking an anode 8, an organic layer 10, and a cathode 11. The anode 8 is separated for each pixel, is made of, for example, Cr, and is basically reflective. The cathode 11 is commonly connected between the pixels and is basically light transmissive. The TFT includes a gate electrode 2 formed on a substrate 1 made of glass or the like, a
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
（実施例１）
*Ｃｒ電極形成（陽極である第１電極２）
ガラス基板上に、ＣｒターゲットをＤＣスパッタし陽極２として100nmの厚さにＣｒ膜を成膜した。この際成膜マスクを用いて、３ｍｍのストライプとした。Ａｒガスを用いて、0.2Ｐａの圧力、３００Ｗの投入Ｐｗ条件で行った。
(Example 1)
* Cr electrode formation (first electrode 2 as anode)
On the glass substrate, a Cr target was DC sputtered to form a Cr film having a thickness of 100 nm as the anode 2. At this time, a 3 mm stripe was formed using a film formation mask. Ar gas was used under the conditions of 0.2 Pa pressure and 300 W input Pw conditions.
*大気開放
次に基板をスパッタ装置より取り出してアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄した。
* Opening to the atmosphere Next, the substrate was taken out of the sputtering apparatus, successively ultrasonically washed with acetone and isopropyl alcohol (IPA), then boiled and washed with IPA, and then dried. Further, UV / ozone cleaning was performed.
*前処理
有機ＥＬ蒸着装置へ移し真空排気し、前処理室で基板付近に設けたリング状電極に５０ＷのＲＦ電力を投入し酸素プラズマ洗浄処理を行った。酸素圧力は0.6Ｐａ、処理時間は40秒であった。
* Pretreatment The sample was transferred to an organic EL vapor deposition apparatus and evacuated, and 50 W RF power was applied to a ring electrode provided near the substrate in the pretreatment chamber to perform oxygen plasma cleaning treatment. The oxygen pressure was 0.6 Pa and the treatment time was 40 seconds.
*正孔輸送層形成
基板を前処理室より成膜室へ移動し、成膜室を、１E−４Ｐａまで排気した後、正孔輸送性を有するα−ＮＰＤ（化学式を図4に示す）を抵抗加熱蒸着法により成膜速度０.２〜０.３nm/secの条件で成膜し膜厚３５ｎｍ正孔輸送層１０１を形成した。なお、正孔輸送層１０１、発光層１０２、および電子注入層１０３は、同一の蒸着マスクを用いることにより所定の部分に蒸着した。所定の部分とは基板上で、Ｃｒが露出している部分である。（画素電極）
*発光層蒸着
続いて正孔輸送層１０２の上にアルキレート錯体であるＡｌｑ3を抵抗加熱蒸着法により正孔輸送層１０１と同様の成膜条件で膜厚１５nm成膜し発光層１０２を形成した。成膜速度は〜0.5nm/Sで成膜した。
* Hole transport layer formation After the substrate is moved from the pretreatment chamber to the film formation chamber, the film formation chamber is evacuated to 1E-4 Pa, and then α-NPD (chemical formula is shown in FIG. 4) having hole transportability. A 35 nm-thickness hole transport layer 101 was formed by resistance heating vapor deposition at a film formation rate of 0.2 to 0.3 nm / sec. Note that the hole transport layer 101, the light emitting layer 102, and the electron injection layer 103 were deposited on predetermined portions by using the same deposition mask. The predetermined portion is a portion where Cr is exposed on the substrate. (Pixel electrode)
* Light-Emitting Layer Deposition Subsequently, Alq3, which is an alkylate complex, was deposited on the hole-transporting layer 102 by a resistance heating deposition method to form a light-emitting layer 102 with a film thickness of 15 nm under the same film-forming conditions as the hole-transporting layer 101. . The film formation rate was ˜0.5 nm / S.
*電子注入層形成
次に、発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ3と炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成した。詳しくは、それぞれの蒸着ボートにセットした材料を抵抗加熱方式で蒸発させ、それぞれのボート電流値を調整することで、あわせて〜5Ａ/Ｓの蒸着速度で膜形成を行った。
* Electron injection layer formation Next, the deposition rate is adjusted so that Alq3 and cesium carbonate (Cs2CO3) are mixed on the light emitting layer 102 by a resistance heating co-evaporation method at a film thickness ratio of 9: 1. An electron injection layer 103 having a thickness of 35 nm was formed. Specifically, the material set in each vapor deposition boat was evaporated by a resistance heating method, and each boat current value was adjusted to form a film at a vapor deposition rate of ˜5 A / S.
*透明導電膜形成（陰極である第２電極３）
最後に別の成膜室に基板を移し、電子注入層１０３の上にＩＴＯターゲット、ＳｎＯ2ターゲット、およびＣターゲットを用いてDCマグネトロン多元同時スパッタリング法により、膜厚130nmマスク成膜によりＣｒ画素電極を覆って、Ｃｒストライプに交差するように、第２電極３を形成した。
* Transparent conductive film formation (
Finally, the substrate is transferred to another film formation chamber, and a Cr pixel electrode is formed on the electron injection layer 103 by a DC magnetron multi-source sputtering method using an ITO target, a SnO 2 target, and a C target, and with a film thickness of 130 nm. And the
成膜中においては、成膜時間の経過につれてＳｎＯ2ターゲットおよびＣターゲットに印加するパワーを連続的に減少させることにより第２電極３の膜厚方向にドーパント金属であるＳｎとＣの濃度勾配を形成した。Ｃの濃度勾配は、電子注入層１０３界面近傍おいてＣを全金属原子に対して5at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近（電子注入層１０３界面より65nm）でＣの含有量がほぼ0（＜100ppm）とした。ドーパント金属Ｓｎの濃度勾配は、電子注入層１０３界面近傍おいてドーパント金属Ｓｎを全金属原子に対して12at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）8at％とした。なお、ＩＴＯターゲットおよびＳｎＯ2ターゲット裏面には強磁場タイプのマグネットが配置されており、低電圧スパッタリングが可能となっている。
During the film formation, the power applied to the SnO 2 target and the C target is continuously decreased as the film formation time elapses, so that the concentration gradient of Sn and C, which are dopant metals, is increased in the film thickness direction of the
成膜条件としては、基板加熱なしの室温成膜で成膜圧力を1.0Ｐａ、Ａｒ、およびＯ2ガスを用いそれぞれの流量は100、1.0scccmとし、それぞれのターゲットに印加する投入パワーはＩＴＯ：500Ｗ、ＳｎＯ2：150〜100Ｗ、Ｃ：50〜0W連続変化で成膜を行った。第２電極３の単膜の特性としては、透過率は86％（at.450nm）、比抵抗値は5.5Ｅ−4Ωcmであった。
The film formation conditions are: room temperature film formation without substrate heating, film formation pressure of 1.0 Pa, Ar, and O 2 gas, flow rates of 100 and 1.0 scccm, and the input power applied to each target is ITO: Film formation was performed with 500 W, SnO 2 : 150 to 100 W, and C: 50 to 0 W continuously changed. As the characteristics of the single film of the
*素子評価
このようにして、ガラス基板上に、陽極である第１電極２、正孔輸送層１０１、発光層１０２、電子注入層１０３、および陰極である第２電極３を設け、発光素子を得た。続いて、この発光素子において、Ｃｒを陽極、Ｃ含有の透明導電膜を陰極として直流電圧を印加し、素子の発光特性を調べた。その結果この素子は、印加電圧8Ｖにて最高輝度13000ｃｄ／ｍ2を示した。また、印加電圧2.4Ｖにて最高効率10ｌｍ／Ｗを示した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
* Element Evaluation In this way, the first electrode 2 that is an anode, the hole transport layer 101, the light-emitting layer 102, the electron injection layer 103, and the
（実施例２）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 2)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 11 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（実施例３）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して10at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ5at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 3)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 10 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（実施例４）
Ｃの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＣを全金属原子に対して3at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近（電子注入層１０３界面より65nm）でＣの含有量がほぼ0（＜100ppm）としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
Example 4
The C concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, C is 3 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（実施例５）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して10at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ5at%としたことを除き実施例４の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 5)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 10 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（実施例６）
発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ3と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成したことを除き実施例２の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例２同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 6)
A film is formed on the light-emitting layer 102 by adjusting the deposition rate so that
（実施例７）
発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ３とフッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成したことを除き実施例２の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例２同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 7)
A film was formed on the light emitting layer 102 by adjusting each vapor deposition rate so that Alq3 and lithium fluoride (LiF) were mixed at a film thickness ratio of 9: 1 by resistance heating co-evaporation. A light emitting device was manufactured under the conditions of Example 2 except that the injection layer 103 was formed. The light emitting characteristics of the device thus fabricated were evaluated in the same manner as in Example 2. Table 1 shows the characteristics of the light-emitting element and the single-film characteristics of the
（実施例８）
図２に示すような有機層を逆の構成に形成したことを除き実施例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陽極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Example 8)
A light emitting device was produced under the conditions of Example 1 except that the organic layer as shown in FIG. The light emitting characteristics of the device thus fabricated were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the characteristics of the light-emitting element and the single-film characteristics of the
（比較例１）
陰極である第２電極3として、第２電極３内でＳｎの濃度勾配がなく膜厚方向に均一にＳｎを全金属原子に対して8at%含有させて形成したことを除き実施例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 1)
The conditions of Example 1 except that the
（比較例２）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して13at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ8at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 2)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 13 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（比較例３）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して9at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ8at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 3)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 9 at% with respect to all metal atoms, the continuous concentration decreases toward the surface of the
（比較例４）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚２/５付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より52nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 4)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 11 at% with respect to all metal atoms, and the continuous concentration decreases toward the surface of the
（比較例５）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚４/５付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より104nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 5)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103, Sn is 11 at% with respect to all metal atoms, and the continuous concentration decreases toward the surface of the
（比較例６）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して22at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚１/４付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より26nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 6)
The Sn concentration gradient is in the vicinity of the interface of the electron injection layer 103 and Sn is 22 at% with respect to all metal atoms, and the continuous concentration decreases toward the surface of the
（比較例７）
図２に示すような有機層を逆の構成に形成したことを除き比較例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陽極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
(Comparative Example 7)
A light emitting device was fabricated under the conditions of Comparative Example 1 except that the organic layer as shown in FIG. The light emitting characteristics of the device thus fabricated were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the characteristics of the light-emitting element and the single-film characteristics of the
電子注入層１０３の違いおよび有機層の違いにより発光特性の差はあるが、膜表面側に設けられた透明電極である第２電極３にＣおよびＳｎを規定膜厚範囲内に規定量含有することにより、ＣとＳｎを含有させない場合、およびＣとＳｎを規定膜厚範囲外または規定量以外含有させた場合と比較し素子の発光特性を大幅に向上することができる。
Although there are differences in light emission characteristics due to differences in the electron injection layer 103 and the organic layer, the
１ ガラス基板
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁層
４ 半導体層
５ 層間絶縁膜
６ ドレイン
７ ソース
８ 陽極
９ 層間絶縁膜
１０ 有機層
１１ 陰極
２０ 陽極
１０１ 正孔輸送層
１０２ 発光層
１０３ 電子注入層
３０ 陰極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass substrate 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004128064A JP2005310637A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Organic el element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004128064A JP2005310637A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Organic el element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005310637A true JP2005310637A (en) | 2005-11-04 |
Family
ID=35439149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004128064A Withdrawn JP2005310637A (en) | 2004-04-23 | 2004-04-23 | Organic el element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005310637A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111192A1 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and organic electroluminescent display |
| JP2010050095A (en) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting device |
| CN105070845A (en) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Organic light-emitting device, manufacturing method thereof, and display method |
-
2004
- 2004-04-23 JP JP2004128064A patent/JP2005310637A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007111192A1 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Organic electroluminescent element, and organic electroluminescent display |
| JP2010050095A (en) * | 2008-08-20 | 2010-03-04 | Samsung Mobile Display Co Ltd | Organic light-emitting device |
| US8125140B2 (en) | 2008-08-20 | 2012-02-28 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Organic light emitting display with improved light emitting efficiency |
| TWI408995B (en) * | 2008-08-20 | 2013-09-11 | Samsung Display Co Ltd | Organic light emitting display |
| CN105070845A (en) * | 2015-07-17 | 2015-11-18 | 京东方科技集团股份有限公司 | Organic light-emitting device, manufacturing method thereof, and display method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11094909B2 (en) | Thin film of metal oxide, organic electroluminescent device including the thin film, photovoltaic cell including the thin film and organic photovoltaic cell including the thin film | |
| TWI375346B (en) | Metal compound-metal multilayer electrodes for organic electronic devices | |
| JP2019201231A (en) | Metal oxide thin film, organic electroluminescence element having the same, solar cell, and manufacturing method of thin film | |
| US8125140B2 (en) | Organic light emitting display with improved light emitting efficiency | |
| TW200401832A (en) | Target for transparent conductive thin film, transparent conductive thin film and manufacturing method thereof, electrode material for display, organic electroluminescence element and solar cell | |
| CN108293281B (en) | Method for manufacturing photoelectric conversion element | |
| JP2002367780A (en) | Organic el device and manufacturing method therefor | |
| KR20070079926A (en) | Fabrication method for organic light emitting device and organic light emitting device fabricated by the same method | |
| WO2013138550A1 (en) | Plasma-chlorinated electrode and organic electronic devices using the same | |
| CN101405366B (en) | Fabrication method for organic light emitting device and organic light emitting device fabricated by the same method | |
| JP2005063910A (en) | Organic light emitting element and its manufacturing method | |
| KR100615221B1 (en) | An organic electro luminescent display device and a method for preparing the same | |
| JPH11126689A (en) | Manufacture of organic electroluminescent element and organic el element | |
| JP2005310637A (en) | Organic el element | |
| JP3849937B2 (en) | Organic EL device and method for manufacturing the same | |
| JP2005310638A (en) | Organic el element | |
| JP2005322463A (en) | Organic el element | |
| JP2005322465A (en) | Organic el device | |
| KR100563066B1 (en) | An organic electro luminescent display device and a method for preparing the same | |
| JPH10294176A (en) | Manufacture of organic el element and organic el element | |
| JP2006140275A (en) | Organic el device | |
| JP2005310473A (en) | Manufacturing method of organic el element | |
| KR20180120986A (en) | A transparent light emitting diode comprising a multi-layer transparent electrode | |
| Chen et al. | Vanadium-doped indium tin oxide as hole-injection layer in organic light-emitting devices | |
| CN101453000A (en) | Organic electroluminescent element, conductive laminate, and display device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070703 |